JP2017126248A - Valve operation checking device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、施設に設置されているバルブの開閉動作をチェックするためのバルブ動作チェック技術に関する。 The present invention relates to a valve operation check technique for checking the opening / closing operation of a valve installed in a facility.
一般に、生産プラントや建物などの施設では、バルブ動作チェック装置を設けて、施設に設置されているフィールド機器の1つであるバルブとの間で、通信ネットワークを介してデータ通信を行うことにより、バルブの開閉動作をチェックしている。
従来、バルブ動作チェック装置では、バルブの開閉動作動作をチェックする場合、指定したバルブ開度に対して実際のバルブ開度が正常に追従するか否かを確認するものとなっている。
Generally, in facilities such as production plants and buildings, a valve operation check device is provided, and data communication is performed via a communication network with a valve that is one of field devices installed in the facility. Checking the opening and closing operation of the valve.
Conventionally, in the valve operation check device, when checking the opening / closing operation of the valve, it is confirmed whether or not the actual valve opening normally follows the specified valve opening.
図5は、従来のバルブ動作チェック動作例を示す説明図である。
まず、チェック対象となるバルブに対して、目標とするバルブ開度の指示値Qsを設定し、弁の開閉動作時間に相当する一定の待機期間twだけ待機する。この後の判定期間tjでは、バルブ自身で検出したバルブ開度Qを一定の取得間隔tdでバルブから取得し、バルブ開度Qの取得回数で定められた判定期間tj内に、バルブ開度Qが指示値Qsの追従完了範囲Qspまで到達して追従完了したか否かに応じてバルブの開閉動作の正常/異常を判定している。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a conventional valve operation check operation.
First, an instruction value Qs for a target valve opening is set for the valve to be checked, and the system waits for a certain waiting period tw corresponding to the valve opening / closing operation time. In the subsequent determination period tj, the valve opening Q detected by the valve itself is acquired from the valve at a constant acquisition interval td, and the valve opening Q is determined within the determination period tj determined by the number of acquisitions of the valve opening Q. Determines whether the opening / closing operation of the valve is normal or abnormal depending on whether the tracking has been completed after reaching the tracking completion range Qsp of the indicated value Qs.
この際、バルブ開度Qの値が一定範囲内に安定している安定状態であるか否か判定し、安定状態にない場合には、バルブ開度Qの取得回数を増やすことによって、判定期間tjを限度期間tj’まで延長し、限度期間tj’内に安定状態となった場合には追従完了の判定を実施するものとし、限度期間tj’内に安定状態とならなかった場合にはバルブの開閉動作が異常と判定している。これにより、特性60に示すように、限度期間tjが経過した後、バルブ開度Qが指示値Qsに達するようなバルブについても動作チェックが可能となる。
At this time, it is determined whether or not the value of the valve opening Q is stable within a certain range, and if it is not stable, the determination period is increased by increasing the number of times the valve opening Q is acquired. When tj is extended to the limit period tj ′ and the stable state is reached within the limit period tj ′, the follow-up completion determination is performed, and when the stable state is not reached within the limit period tj ′, the valve is Is determined to be abnormal. As a result, as shown in the
しかしながら、このような従来技術では、バルブ開度が安定状態とならない場合には、判定期間を延長しているに過ぎないため、特性61で示されるようなバルブ開度の変化が緩やかなものや、特性62で示されるような途中でバルブ開度が変化しなくなるものについてはすべて異常と判定されてしまい、動作チェックを正確に行うことができないという問題点があった。
However, in such a conventional technique, when the valve opening is not in a stable state, the determination period is merely extended. As shown by the
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、バルブの開閉動作をより正確にチェックできるバルブ動作チェック技術を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a valve operation check technique that can more accurately check the opening / closing operation of a valve.
このような目的を達成するために、本発明にかかるバルブ動作チェック装置は、チェック対象となるバルブに対して目標となるバルブ開度を示す指示値を設定する指示値設定部と、前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得部と、前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認し、前記判定期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記判定期間を過渡限度期間まで延長する過渡状態確認部と、前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度の値が安定している安定状態にあるか否かを確認する安定状態確認部と、前記安定状態が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定部とを備えている。 In order to achieve such an object, a valve operation check device according to the present invention includes an instruction value setting unit that sets an instruction value indicating a target valve opening degree for a valve to be checked, and the instruction value. In the determination period after setting, the opening degree obtaining unit that periodically obtains the valve opening degree from the valve, and whether or not the valve opening degree is in a transient state changing toward the indicated value If the end of the transient state cannot be confirmed within the determination period, the transient state confirmation unit extending the determination period to the transient limit period, and after confirming the end of the transient state, the valve By comparing the valve opening and the indicated value after the stable state is confirmed, and a stable state confirmation unit that confirms whether or not the value of the opening is in a stable state, Valve opening / closing operation And a motion determination section determines the normality / abnormality.
また、本発明にかかる上記バルブ動作チェック装置の一構成例は、前記過渡状態確認部が、前記過渡限度期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記バルブの開閉動作が異常であると判定するようにしたものである。 Also, in one configuration example of the valve operation check device according to the present invention, when the transient state confirmation unit cannot confirm the end of the transient state within the transient limit period, the valve opening / closing operation is abnormal. It is determined that there is.
また、本発明にかかる上記バルブ動作チェック装置の一構成例は、前記安定状態確認部が、前記判定期間内において前記安定状態が確認できなかった場合、前記判定期間を安定限度期間まで延長するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the valve operation check device according to the present invention, when the stable state confirmation unit cannot confirm the stable state within the determination period, the determination period is extended to a stability limit period. It is a thing.
また、本発明にかかる上記バルブ動作チェック装置の一構成例は、前記安定状態確認部が、前記安定限度期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記バルブの開閉動作が異常であると判定するようにしたものである。 Further, in one configuration example of the valve operation check device according to the present invention, when the stable state confirmation unit cannot confirm the end of the transient state within the stability limit period, the valve opening / closing operation is abnormal. It is determined that there is.
また、本発明にかかる他のバルブ動作チェック装置は、チェック対象となるバルブに対して目標となるバルブ開度を示す指示値を設定する指示値設定部と、前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得部と、前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認する過渡状態確認部と、前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定部とを備えている。 Further, another valve operation check device according to the present invention includes an instruction value setting unit that sets an instruction value indicating a target valve opening degree for a valve to be checked, and a determination after the instruction value is set. In a period, an opening degree obtaining unit for periodically obtaining the valve opening degree from the valve, and a transient state confirmation for confirming whether or not the valve opening degree is in a transient state changing toward the indicated value And an operation determination unit that determines whether the opening / closing operation of the valve is normal or abnormal by comparing the valve opening and the instruction value after confirming the end of the transient state.
また、本発明にかかるバルブ動作チェック方法は、チェック対象となるバルブに対して目標となるバルブ開度を示す指示値を設定する指示値設定ステップと、前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得ステップと、前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認し、前記判定期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記判定期間を過渡限度期間まで延長する過渡状態確認ステップと、前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度の値が安定している安定状態にあるか否かを確認する安定状態確認ステップと、前記安定状態が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定ステップとを備えている。 Further, the valve operation check method according to the present invention includes an instruction value setting step for setting an instruction value indicating a target valve opening degree for a valve to be checked, and a determination period after the instruction value is set. An opening degree obtaining step for periodically obtaining the valve opening degree from the valve, and confirming whether or not the valve opening degree is in a transient state changing toward the indicated value, and within the determination period If the end of the transient state is not confirmed, a transient state confirmation step for extending the determination period to the transient limit period, and after confirming the end of the transient state, the value of the valve opening is stabilized. A stable state confirmation step for confirming whether or not the valve is in a stable state; and after the stable state is confirmed, the valve opening and closing operation is compared by comparing the valve opening and the indicated value. And a motion determination step of determining atmospheric / abnormal.
また、本発明にかかる他のバルブ動作チェック方法は、チェック対象となるバルブに対して目標となるバルブ開度を示す指示値を設定する指示値設定ステップと、前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得ステップと、前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認する過渡状態確認ステップと、前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定ステップとを備えている。 Further, another valve operation check method according to the present invention includes an instruction value setting step for setting an instruction value indicating a target valve opening degree for a valve to be checked, and a determination after setting the instruction value. In the period, an opening degree obtaining step for periodically obtaining the valve opening degree from the valve, and a transient state confirmation for confirming whether or not the valve opening degree is in a transient state changing toward the indicated value And an operation determination step of determining normality / abnormality of the valve opening / closing operation by comparing the valve opening degree and the indicated value after confirming the end of the transient state.
本発明によれば、バルブ開度の変化が緩やかなバルブ、あるいは、途中でバルブ開度が変化しなくなるバルブについて、バルブの開閉動作をより正確にチェックすることが可能となる。これにより、バルブの動作チェックに要する作業や時間を大幅に削減でき、管理・保守コストを低減できる。 According to the present invention, it is possible to check the opening / closing operation of a valve more accurately for a valve with a gradual change in valve opening or a valve in which the valve opening does not change in the middle. As a result, the work and time required for checking the operation of the valve can be greatly reduced, and management and maintenance costs can be reduced.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかるバルブ動作チェック装置10について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるバルブ動作チェック装置の構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, a valve
このバルブ動作チェック装置10は、全体としてサーバ装置やコントローラなどの情報処理装置からなり、施設に設置されているフィールド機器20を監視・制御する機器管理システム1で用いられて、フィールド機器20の1つであるバルブ21の動作をチェックする機能を有している。
The valve
施設には、バルブ21、流量計22、温度計23などの各種のフィールド機器20が設置されており、これらフィールド機器20は、伝送回線L2を介してコントローラ、I/Oモジュール、フィールドバスコントローラなどの上位デバイス30に収容されている。
上位デバイス30は、伝送回線L2を介して接続された配下のフィールド機器20とデータ伝送を行う機能と、通信回線L1を介して接続されたバルブ動作チェック装置10とデータ通信を行う機能とを有している。
In the facility,
The
[バルブ動作チェック装置]
次に、図1を参照して、本実施の形態にかかるバルブ動作チェック装置10の構成について詳細に説明する。
バルブ動作チェック装置10には、主な機能部として、通信I/F部11、操作入力部12、画面表示部13、記憶部14、指示値設定部15、開度取得部16、過渡状態確認部17、安定状態確認部18、および動作判定部19が設けられている。
[Valve operation check device]
Next, the configuration of the valve
The valve
通信I/F部11は、通信回線L1を介して上位デバイス30とデータ通信を行うことにより、バルブ21に対する指示値やバルブ21で検出したバルブ開度をやり取りする機能を有している。
The communication I /
操作入力部12は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの操作入力装置からなり、オペレータの操作を検出する機能を有している。
画面表示部13は、LCDなどの画面表示装置からなり、操作メニュー画面、設定画面、チェック結果画面などの各種情報を画面表示する機能を有している。
記憶部14は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶装置からなり、バルブ動作チェック処理で用いる各種処理情報やプログラムを記憶する機能を有している。
The
The
The
指示値設定部15は、目標となるバルブ開度を示す指示値Qsを、チェック対象となるバルブ21に通信I/F部11を介して設定する機能を有している。
開度取得部16は、通信I/F部11を介してチェック対象となるバルブ21から、指示値Qsを設定してから待機期間twだけ待機した後、判定期間tjにおいて、バルブ開度Q(i)(i=1,2,…)を、一定の取得間隔tdで周期的に取得する機能を有している。
The instruction
The
過渡状態確認部17は、開度取得部16で取得したバルブ開度Q(i)の変化量ΔQ(i)=Q(i)−Q(i−1)に基づいて、バルブ開度Q(i)が指示値Qsに向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認する機能と、判定期間tj内に過渡状態の終了が確認できなかった場合、開度取得回数Nに対する制限回数を過渡限度回数Ncとすることにより、判定期間tjを過渡限度期間tcまで延長する機能と、過渡限度期間tc内に過渡状態の終了が確認されず開度取得回数Nが過渡限度期間tcに達した時点で、バルブの開閉動作が異常であると判定する機能とを有している。
The transient
安定状態確認部18は、開度取得部16で取得したバルブ開度Q(i)の移動平均Q’(i)={Σk=i i-K-1Q(k)}/KとQ’(i)の許容誤差βからなる許容範囲ε(i)=Q’(i)±βと、バルブ開度Q(i)とを、最新のものからM個遡ったものまでを対象として比較することにより、バルブ開度Q(i)が許容範囲ε(i)内で安定している安定状態にあるか否かを確認する機能と、判定期間tj内に安定状態が確認できなかった場合、開度取得回数Nに対する制限回数を安定限度回数Nsとすることにより、判定期間tjを安定限度期間tsまで延長する機能と、安定限度期間tsまでに安定状態が確認されず開度取得回数Nが安定限度期間tsに達した時点で、バルブの開閉動作が異常であると判定する機能とを有している。
The stable
判定期間tjの時間長については、開度取得回数Nと取得間隔tdとの積により規定されている。Nの初期値として規定回数Npが設定されており、初期の時間長tj0=td×(Np−1)となる。過渡限度回数Ncは規定回数Npより大きいため、結果として過渡限度期間tcは、tj0より長い。また、過渡限度回数Ncは安定限度回数Nsよりも大きく、Np<Ns<Ncの関係にある。 The time length of the determination period tj is defined by the product of the opening degree acquisition count N and the acquisition interval td. The prescribed number Np is set as the initial value of N, and the initial time length is tj0 = td × (Np−1). Since the transient limit number Nc is larger than the specified number Np, as a result, the transient limit period tc is longer than tj0. Further, the transient limit number Nc is larger than the stable limit number Ns, and Np <Ns <Nc.
例えば、過度状態の終了タイミングが、Nsで規定される安定限度期間ts以降であるバルブ21であっても、過渡状態である限り指示値Qsに追従完了する可能性を持っていることになる。したがって、Ns<Ncとすることにより、追従完了の可能性を無視せず汲み取って、過度状態の終了が確認できる機会を増やすことができる。
また、過渡限度回数Ncで規定される過渡限度期間tcは、バルブ21の不具合により過渡状態が確認されない場合への対処として設けられており、これにより動作チェックを自動的に強制終了することができる。
For example, even when the
Further, the transient limit period tc defined by the transient limit number Nc is provided as a countermeasure for the case where the transient state is not confirmed due to the malfunction of the
動作判定部19は、過度状態の終了および安定状態が確認された後、指示値QsとQsの許容誤差αからなる追従完了範囲Qsp=Qs±αと、最後に取得した最新のバルブ開度Q(i)とを比較することにより、指示値Qsに対してバルブ開度Q(i)の追従が完了した追従完了状態にあるか否かを確認する機能と、追従完了状態が確認された場合にはバルブの開閉動作が正常であると判定する機能と、追従完了状態が確認されなかった場合にはバルブの開閉動作が異常であると判定する機能とを有している。
After confirming the end of the transient state and the stable state, the
[第1の実施の形態の動作]
次に、図2を参照して、本実施の形態にかかるバルブ動作チェック装置10の動作について説明する。図2は、第1の実施の形態にかかるバルブ動作チェック処理を示すフローチャートである。
バルブ動作チェック装置10は、操作入力部12で検出したオペレータ操作に応じて、図2のバルブ動作チェック処理を開始する。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the valve
The valve
まず、指示値設定部15は、目標となるバルブ開度Q(i)を示す指示値Qsを、チェック対象となるバルブ21に通信I/F部11を介して設定し(ステップ100)、開度取得部16は、通信I/F部11を介してチェック対象となるバルブ21から、指示値Qsを設定してから待機期間twだけ待機した後(ステップ101)、続く判定期間tjにおいて、バルブ開度Q(i)をバルブ21から取得する(ステップ102)。
First, the instruction
次に、開度取得部16は、バルブ開度Q(i)を取得した開度取得回数Nが規定回数Npに到達したか確認し(ステップ103)、到達していない場合には(ステップ103:NO)、取得間隔td(<tw)だけ待機した後(ステップ104)、ステップ102へ戻る。
Next, the opening
一方、開度取得回数Nが規定回数Npに到達した場合(ステップ103:YES)、過渡状態確認部17は、取得したバルブ開度Q(i)の変化量ΔQ(i)=Q(i)−Q(i−1)に基づいて、バルブ開度Q(i)が指示値Qsに向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認する(ステップ105)。
On the other hand, when the opening degree acquisition number N reaches the specified number of times Np (step 103: YES), the transient
この際、指示値Qsが弁を開く方向に設定されている場合には、ΔQ(i)がゼロより大きい正の値を示す場合に過渡状態と判定し、これ以外の場合を非過渡状態とし過渡状態の終了と判定する。また、指示値Qsが弁を閉じる方向に設定されている場合には、ΔQ(i)がゼロより小さい負の値を示す場合に過渡状態と判定し、これ以外の場合を非過渡状態とし過渡状態の終了と判定する。これにより、バルブ21の開閉方向に合わせて過渡状態を正確に確認できる。
At this time, when the instruction value Qs is set in the direction to open the valve, it is determined that the state is a transient state when ΔQ (i) indicates a positive value larger than zero, and the other case is set as a non-transient state. Determine the end of the transient state. In addition, when the instruction value Qs is set in the direction in which the valve is closed, a transitional state is determined when ΔQ (i) indicates a negative value smaller than zero, and a transitional state other than this is set as a non-transient state. It is determined that the state has ended. Thereby, the transient state can be accurately confirmed according to the opening / closing direction of the
ここで、過渡状態にあることが確認された場合(ステップ105:YES)、過渡状態確認部17は、開度取得回数Nが過渡限度回数Ncに到達しているか確認し(ステップ106)、到達していない場合(ステップ106:NO)、ステップ104に戻る。
これにより、開度取得回数Nに対する制限回数が規定回数Npから過渡限度回数Ncに変更されて、判定期間tjが過渡限度期間tcまで延長されたことになる。また、過渡状態にあることを確認することにより、現状ではバルブ21の開閉動作が完了しておらず、バルブ開度Q(i)が指示値Qsに対して徐々に変化して追従中であることが確認されて、追従完了判定の実施が引き延ばされることになる。
Here, when it is confirmed that the state is in the transient state (step 105: YES), the transient
As a result, the limit number for the opening degree acquisition number N is changed from the specified number Np to the transient limit number Nc, and the determination period tj is extended to the transient limit period tc. Further, by confirming that the state is in a transient state, the opening / closing operation of the
一方、開度取得回数Nが過渡限度回数Ncに到達した場合(ステップ106:YES)、過渡状態確認部17は、過渡限度回数Ncを増やして再チェックすることを推奨するメッセージを画面表示部13で画面表示するとともに(ステップ107)、チェック対象であるバルブ21の開閉動作が異常であると判定して、判定結果を画面表示部13で画面表示し(ステップ112)、一連のバルブ動作チェック処理を終了する。
これにより、動作チェックが自動的に強制終了されるものとなり、バルブ21の不具合により過渡状態が確認されない場合にも適切に対処することができる。
On the other hand, when the opening degree acquisition count N reaches the transient limit count Nc (step 106: YES), the transient
Accordingly, the operation check is automatically forcibly terminated, and it is possible to appropriately cope with a case where a transient state is not confirmed due to a malfunction of the
また、ステップ105において、過渡状態にはなく過渡状態が終了したことが確認された場合(ステップ105:NO)、安定状態確認部18は、開度取得部16で取得したバルブ開度Q(i)の移動平均Q’(i)とQ’(i)の許容誤差βからなる許容範囲ε(i)と、バルブ開度Q(i)とを、最新のものからM個遡ったものまでを対象として比較することにより、バルブ開度Q(i)が許容範囲ε(i)内で安定している安定状態にあるか否かを確認する(ステップ110)。
Further, when it is confirmed in
この際、具体的には、M個分遡ったバルブ開度Q(i−M−1)から最新のバルブ開度Q(i)までのそれぞれについて、K個分のバルブ開度Q(i−K−1)〜Q(i)に関する移動平均Q’(i)を計算し、予め設定されている許容誤差βを用いた許容範囲ε(i)=Q’(i)±β内にQ(i)が含まれることが、Q(i−M−1)〜Q(i)すべてで確認された場合に、安定状態にあると確認される。これにより、高い精度で安定状態を確認することができる。なお、バルブ開度Q(i)が一定範囲内で安定しているか否かの判定方法については、これに限定されるものではなく、他の判定方法を用いてもよい。 In this case, specifically, for each of the valve opening Q (i−M−1) retroactive by M and the latest valve opening Q (i), K valve openings Q (i− K-1) to Q (i) are calculated and the moving average Q ′ (i) is calculated, and Q (()) within an allowable range ε (i) = Q ′ (i) ± β using a preset allowable error β. When it is confirmed in all of Q (i-M-1) to Q (i) that i) is included, it is confirmed that it is in a stable state. Thereby, a stable state can be confirmed with high accuracy. Note that the method for determining whether or not the valve opening Q (i) is stable within a certain range is not limited to this, and other determination methods may be used.
ここで、安定状態にあることが確認できなかった場合(ステップ110:NO)、安定状態確認部18は、開度取得回数Nが安定限度回数Nsに到達しているか確認し(ステップ111)、到達していない場合(ステップ111:NO)、ステップ104に戻る。
これにより、開度取得回数Nに対する制限回数が規定回数Npから安定限度回数Nsに変更されて、判定期間tjが安定限度期間tsまで延長されたことになる。また、安定状態にあることを確認することにより、現状においてバルブ21の開閉動作が安定していないことが確認されて、追従完了判定の実施が引き延ばされることになる。
Here, when it cannot be confirmed that the vehicle is in a stable state (step 110: NO), the stable
As a result, the limit number for the opening degree acquisition number N is changed from the specified number Np to the stability limit number Ns, and the determination period tj is extended to the stability limit period ts. Further, by confirming that the valve is in a stable state, it is confirmed that the opening / closing operation of the
なお、安定限度回数Nsは過渡限度回数Ncより小さい関係にあることから、制限回数がNcに変更されている場合には、NがすでにNcより大きい場合も考えられる。この場合には制限回数をNsのままとしてもよいし、ステップ111において最初に判定した際のNに対して予め設定されている安定延長回数Ns’を加算した相対的な値をNsとしてもよい。これにより、バルブ開度Q(i)の安定状態を適切に判定することができる。
Since the stability limit number Ns is smaller than the transient limit number Nc, if the limit number is changed to Nc, it may be considered that N is already greater than Nc. In this case, the limit number may be left as Ns, or a relative value obtained by adding a preset stable extension number Ns ′ to N when initially determined in
一方、開度取得回数Nが安定限度回数Nsに到達した場合(ステップ111:YES)、前述したステップ112へ移行して、チェック対象であるバルブ21の開閉動作が異常であると判定して、判定結果を画面表示部13で画面表示し(ステップ112)、一連のバルブ動作チェック処理を終了する。
これにより、動作チェックが自動的に強制終了されるものとなり、バルブ21の不具合により安定状態が確認されない場合にも適切に対処することができる。
On the other hand, when the opening degree acquisition count N has reached the stability limit count Ns (step 111: YES), the routine proceeds to step 112 described above, and it is determined that the opening / closing operation of the
Accordingly, the operation check is automatically forcibly terminated, and it is possible to appropriately cope with the case where the stable state is not confirmed due to the malfunction of the
また、ステップ110において、安定状態にあることが確認された場合(ステップ110:YES)、動作判定部19は、指示値Qsと予め設定されている許容誤差αからなる追従完了範囲Qsp=Qs±αと、最後に取得した最新のバルブ開度Q(i)とを比較することにより、指示値Qsに対してバルブ開度Q(i)の追従が完了した追従完了状態にあるか否かを確認する(ステップ120)。
If it is confirmed in
ここで、バルブ開度Q(i)が追従完了範囲Qsp内に含まれており、追従完了が確認された場合(ステップ120:YES)、動作判定部19は、チェック対象であるバルブ21の開閉動作が正常であると判定して、判定結果を画面表示部13で画面表示し(ステップ121)、一連のバルブ動作チェック処理を終了する。
Here, when the valve opening Q (i) is included in the follow-up completion range Qsp and the follow-up completion is confirmed (step 120: YES), the
一方、バルブ開度Q(i)が追従完了範囲Qsp内に含まれておらず、追従完了が確認できなかった場合(ステップ120:NO)、バルブ開度Q(i)が指示値Qsに到達せず、その途中で安定状態にあることから、前述したステップ112へ移行して、チェック対象であるバルブ21の開閉動作が異常であると判定して、判定結果を画面表示部13で画面表示し(ステップ112)、一連のバルブ動作チェック処理を終了する。
On the other hand, when the valve opening Q (i) is not included in the follow-up completion range Qsp and the follow-up completion cannot be confirmed (step 120: NO), the valve opening Q (i) reaches the instruction value Qs. Since it is in a stable state in the middle, the process proceeds to step 112 described above, and it is determined that the opening / closing operation of the
[動作例]
次に、図3を参照して、本実施の形態にかかるバルブ動作チェック装置10の動作例について説明する。図3は、第1の実施の形態にかかるバルブ動作チェック動作例を示す説明図である。
ここでは、規定回数Np=3、安定限度回数Ns=6、過渡限度回数Nc=9、移動平均開度数K=3、安定状態確認数M=1の場合を例として説明するが、これら設定はあくまでも例であり、本発明はこれら設定に限定されるものではない。
[Operation example]
Next, an example of the operation of the valve
Here, the case where the specified number Np = 3, the stability limit number Ns = 6, the transition limit number Nc = 9, the moving average opening number K = 3, and the stable state confirmation number M = 1 will be described as an example. These are merely examples, and the present invention is not limited to these settings.
時刻T0においてチェック対象となるバルブ21に対して指示値Qsが設定されて、待機期間twが経過した時刻T1から判定期間tjが開始され、取得期間Tdごとにバルブ21からバルブ開度Q(i)が順に取得される。
ここで、バルブ21のバルブ動作が遅く、安定限度回数Nsより後の時刻T7以降にQsまで追従する特性50を持つ場合、変化量ΔQ(i)は、時刻T1に立ち上がった後、徐々に低下し、時刻T8でゼロとなる。
The instruction value Qs is set for the
Here, when the valve operation of the
したがって、時刻T3において、開度取得回数Nが規定回数Npに達するため、ここで初めて過渡状態か否かが確認される。この際、ΔQ(3)は正の値を示しているため、時刻T3において過渡状態であると判定される。このため、開度取得回数Nに対する制限回数が規定回数Npから過渡限度回数Ncに変更されて、時刻T4以降も継続してバルブ開度Q(i)が取得されることになる。 Therefore, at time T3, since the opening degree acquisition count N reaches the specified count Np, it is checked here for the first time whether or not it is in a transient state. At this time, since ΔQ (3) indicates a positive value, it is determined to be in a transient state at time T3. For this reason, the limited number of times for the opening degree acquisition number N is changed from the prescribed number Np to the transient limit number Nc, and the valve opening degree Q (i) is continuously acquired after time T4.
これにより、時刻T4から時刻T7までは過渡状態過渡状態であると判定され、時刻T8になって初めて非過渡状態と判定されるため、時刻T8以降に安定状態が確認されることになる。
ここで、時刻T7以降、バルブ開度Q(i)は指示値Qsに到達しているため、移動平均Q’(i)も時刻T7以降においてQ(i)に接近する。したがって、許容範囲ε(i)=Q’(i)±β内にQ(i)が含まれることになり、時刻T8において安定状態であると判定される。
Thereby, from time T4 to time T7, it is determined that the state is in a transient state, and since it is determined as a non-transient state only at time T8, a stable state is confirmed after time T8.
Here, since the valve opening Q (i) has reached the command value Qs after time T7, the moving average Q ′ (i) also approaches Q (i) after time T7. Therefore, Q (i) is included in the allowable range ε (i) = Q ′ (i) ± β, and it is determined that the state is stable at time T8.
これにより、時刻T8において、初めて追従が完了したか否か確認される。この際、追従完了範囲Qsp=Qs±α内にQ(i)が含まれているため、追従が完了したことが確認される。このため、チェック対象であるバルブ21の開閉動作は正常であると判定されることになる。
したがって、バルブ動作が遅く安定限度回数Nsより後になって、バルブ開度Q(i)が指示値Qsに到達するような特性50を持つバルブ21であっても、開閉動作が正常であると判定されることになる。
Thus, it is confirmed whether or not the follow-up is completed for the first time at time T8. At this time, since the tracking completion range Qsp = Qs ± α includes Q (i), it is confirmed that the tracking is completed. For this reason, it is determined that the opening / closing operation of the
Therefore, even if the
なお、特性51のように、規定回数Np以内にバルブ開度Q(i)が指示値Qsに到達するようなケースでは、規定回数Npに相当する時刻T3までに過渡状態の終了と安定状態とが確認されるため、制限回数の変更は行われない。なお、過渡状態の終了が確認された後、安定状態が確認されない場合、制限回数が安定限度回数Nsに変更され、判定期間tjが安定限度期間tsまで延長されることになる。 In the case where the valve opening Q (i) reaches the command value Qs within the specified number of times Np as in the characteristic 51, the transient state ends and the stable state is reached by time T3 corresponding to the specified number of times Np. Will not be changed. If the stable state is not confirmed after the end of the transient state is confirmed, the limit number is changed to the stability limit number Ns, and the determination period tj is extended to the stability limit period ts.
また、特性52のように、規定回数Np以降であって安定限度回数Ns以内にバルブ開度Q(i)が指示値Qsに到達するようなケースでは、安定限度回数Nsに相当する時刻T6までに過渡状態の終了と安定状態とが確認されるものの、規定回数Npに相当する時刻T3までに過渡状態の終了が確認されないため、制限回数が過渡限度回数Ncに変更され、判定期間tjが過渡限度期間tcまで延長されることになる。 Further, in the case where the valve opening degree Q (i) reaches the command value Qs within the stability limit number Ns after the specified number Np as in the characteristic 52, until the time T6 corresponding to the stability limit number Ns. However, since the end of the transient state is not confirmed by the time T3 corresponding to the specified number Np, the limit number is changed to the transient limit number Nc, and the determination period tj is transient. It will be extended to the limit period tc.
一方、特性53のように、バルブ開度Q(i)が指示値Qsに到達せず、その途中で安定状態となったケースにおいて、規定回数Npに相当する時刻T3までに過渡状態の終了が確認されなかった場合、制限回数が過渡限度回数Ncに変更され、判定期間tjが過渡限度期間tcまで延長されることになる。その後、過渡状態の終了と安定状態とが確認されるものの、バルブ開度Q(i)が追従完了範囲Qsp内に含まれないため、開閉動作の異常と判定される。 On the other hand, in the case where the valve opening degree Q (i) does not reach the instruction value Qs and becomes stable in the middle as in the characteristic 53, the end of the transient state is completed by time T3 corresponding to the specified number of times Np. If not confirmed, the limit count is changed to the transient limit count Nc, and the determination period tj is extended to the transient limit period tc. Thereafter, although the end of the transient state and the stable state are confirmed, the valve opening degree Q (i) is not included in the follow-up completion range Qsp, so that it is determined that the opening / closing operation is abnormal.
[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、過渡状態確認部17が、バルブ21のバルブ開度Q(i)が指示値Qsに向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認し、判定期間tj内に過渡状態の終了が確認できなかった場合、判定期間tjを過渡限度期間tcまで延長し、安定状態確認部18が、過渡状態の終了が確認された後、バルブ開度Q(i)の値が安定している安定状態にあるか否かを確認し、動作判定部19が、安定状態が確認された後、バルブ開度Q(i)と指示値Qsとを比較することにより、バルブ21の開閉動作の正常/異常を判定するようにしたものである。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the present embodiment, the transient
これにより、過渡状態の終了および安定状態が確認された後、指示値Qsに対するバルブ開度Q(i)の追従完了が確認されて、開閉動作の正常/異常が判定される。このため、バルブ開度Q(i)が変化している過渡状態においては、追従完了判定の実施が行われず、引き延ばされることになる。したがって、開閉動作の途中における誤った追従完了判定を回避でき、バルブ動作が遅いバルブ21であっても、バルブ21の開閉動作をより正確にチェックすることが可能となる。これにより、バルブ21の動作チェックに要する作業や時間を大幅に削減でき、管理・保守コストを低減できる。
Thus, after the end of the transient state and the stable state are confirmed, the completion of the follow-up of the valve opening Q (i) with respect to the instruction value Qs is confirmed, and normality / abnormality of the opening / closing operation is determined. For this reason, in the transient state in which the valve opening Q (i) is changing, the follow-up completion determination is not performed and the operation is extended. Accordingly, it is possible to avoid erroneous follow-up completion determination during the opening / closing operation, and it is possible to more accurately check the opening / closing operation of the
また、過渡状態の終了および安定状態が確認された後、指示値Qsに対するバルブ開度Q(i)の追従完了が確認できなかった場合は、バルブ21の開閉動作が異常であると判定される。これにより、動作チェックが自動的に終了されるものとなり、バルブ21の不具合により追従完了が確認されない場合にも適切に対処することができる。
If the completion of following the valve opening Q (i) with respect to the command value Qs cannot be confirmed after the end of the transient state and the stable state are confirmed, it is determined that the opening / closing operation of the
また、本実施の形態において、過渡状態確認部17が、過渡限度期間tc内に過渡状態の終了が確認できなかった場合、バルブ21の開閉動作が異常であると判定するようにしてもよい。これにより、動作チェックが自動的に終了されるものとなり、バルブ21の不具合により過渡状態が確認されない場合にも適切に対処することができる。
In the present embodiment, the transient
また、本実施の形態において、安定状態確認部18が、判定期間tj内において安定状態が確認できなかった場合、判定期間tjを安定限度期間tsまで延長するようにしてもよい。これにより、過渡状態確認後において、バルブ開度Q(i)が安定していない場合には、追従完了判定の実施が行われず、引き延ばされることになる。したがって、開閉動作の途中における誤った追従完了判定を回避でき、バルブ動作が遅いバルブ21であっても、バルブ21の開閉動作をより正確にチェックすることが可能となる。
In the present embodiment, the stable
また、本実施の形態において、安定状態確認部18が、安定限度期間ts内に過渡状態の終了が確認できなかった場合、バルブ21の開閉動作が異常であると判定するようにしてもよい。これにより、動作チェックが自動的に終了されるものとなり、バルブ21の不具合により安定状態が確認されない場合にも適切に対処することができる。
Further, in the present embodiment, the stable
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態にかかるバルブ動作チェック装置10について説明する。第1の実施の形態では、過渡状態の確認と安定状態の確認の両方を実施する場合を例として説明した。本実施の形態では、安定状態の確認を省いて過渡状態の確認のみを行う場合について説明する。
[Second Embodiment]
Next, the valve
図4は、第2の実施の形態にかかるバルブ動作チェック処理を示すフローチャートであり、前述した図2と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
図4において、図2のうちステップ110,111が省かれている。したがって、ステップ105において、過渡状態にはなく過渡状態が終了したことが確認された場合(ステップ105:NO)、ステップ120に移行して、動作判定部19による追従完了判定が行われる。
また、ステップ120において、追従完了が確認できなかった場合(ステップ120:NO)、ステップ112に移行してバルブ21の開閉動作の異常と判定される。
FIG. 4 is a flowchart showing a valve operation check process according to the second embodiment, and the same or equivalent parts as those in FIG.
In FIG. 4,
In
[第2の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、安定状態の確認を省いて過渡状態の確認のみを行うようにしたので、簡素な処理でバルブ21の開閉動作の正常/異常を判定することができ、安定状態の確認に要する時間を短縮できる。
[Effect of the second embodiment]
As described above, in this embodiment, since the confirmation of the stable state is omitted and only the transient state is confirmed, the normal / abnormality of the opening / closing operation of the
[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
10…バルブ動作チェック装置、11…通信I/F部、12…操作入力部、13…画面表示部、14…記憶部、15…指示値設定部、16…開度取得部、17…過渡状態確認部、18…安定状態確認部、19…動作判定部、20…フィールド機器、21…バルブ、22…流量計、23…温度計、30…上位デバイス、L1…通信回線、L2…伝送回線、50,51,52,53…特性、Qs…指示値、Q(i)…バルブ開度、ΔQ(i)…変化量、Q’(i)…移動平均、ε(i)…許容範囲、Qsp…追従完了範囲、tw…待機期間、tj…判定期間、N…開度取得回数、Np…規定回数、Nc…過渡限度回数、tc…過渡限度期間、Ns…安定限度回数、ts…安定限度期間。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得部と、
前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認し、前記判定期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記判定期間を過渡限度期間まで延長する過渡状態確認部と、
前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度の値が安定している安定状態にあるか否かを確認する安定状態確認部と、
前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定部と
を備えることを特徴とするバルブ動作チェック装置。 An instruction value setting unit for setting an instruction value indicating a target valve opening with respect to a valve to be checked;
In the determination period after setting the indicated value, an opening degree obtaining unit for periodically obtaining the valve opening degree from the valve;
It is confirmed whether or not the valve opening is in a transient state changing toward the indicated value, and if the end of the transient state cannot be confirmed within the determination period, the determination period is set as a transient limit period. A transient state confirmation part extending to
After confirming the end of the transient state, a stable state confirmation unit for confirming whether or not the value of the valve opening is stable,
An operation determining unit that determines whether the opening / closing operation of the valve is normal or abnormal by comparing the valve opening and the indicated value after the end of the transient state is confirmed. Operation check device.
前記過渡状態確認部は、前記過渡限度期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記バルブの開閉動作が異常であると判定することを特徴とするバルブ動作チェック装置。 In the valve operation check device according to claim 1,
The transient state confirmation unit determines that the opening / closing operation of the valve is abnormal when the end of the transient state cannot be confirmed within the transient limit period.
前記安定状態確認部は、前記判定期間内において前記安定状態が確認できなかった場合、前記判定期間を安定限度期間まで延長することを特徴とするバルブ動作チェック装置。 In the valve operation check device according to claim 1 or 2,
The said stable state confirmation part extends the said determination period to a stability limit period, when the said stable state cannot be confirmed within the said determination period, The valve operation check apparatus characterized by the above-mentioned.
前記安定状態確認部は、前記安定限度期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記バルブの開閉動作が異常であると判定することを特徴とするバルブ動作チェック装置。 In the valve operation check device according to claim 3,
The valve operation check device, wherein the stable state confirmation unit determines that the opening / closing operation of the valve is abnormal when the end of the transient state cannot be confirmed within the stability limit period.
前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得部と、
前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認する過渡状態確認部と、
前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定部と
を備えることを特徴とするバルブ動作チェック装置。 An instruction value setting unit for setting an instruction value indicating a target valve opening with respect to a valve to be checked;
In the determination period after setting the indicated value, an opening degree obtaining unit for periodically obtaining the valve opening degree from the valve;
A transient state confirmation unit for confirming whether or not the valve opening is in a transient state changing toward the indicated value;
An operation determining unit that determines whether the opening / closing operation of the valve is normal or abnormal by comparing the valve opening and the indicated value after the end of the transient state is confirmed. Operation check device.
前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得ステップと、
前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認し、前記判定期間内に前記過渡状態の終了が確認できなかった場合、前記判定期間を過渡限度期間まで延長する過渡状態確認ステップと、
前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度の値が安定している安定状態にあるか否かを確認する安定状態確認ステップと、
前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定ステップと
を備えることを特徴とするバルブ動作チェック方法。 An instruction value setting step for setting an instruction value indicating a target valve opening degree with respect to a valve to be checked;
In a determination period after setting the indicated value, an opening degree obtaining step for periodically obtaining the valve opening degree from the valve;
It is confirmed whether or not the valve opening is in a transient state changing toward the indicated value, and if the end of the transient state cannot be confirmed within the determination period, the determination period is set as a transient limit period. A transient state confirmation step extending to
After confirming the end of the transient state, a stable state confirmation step for confirming whether or not the value of the valve opening is in a stable state;
An operation determining step for determining normality / abnormality of the opening / closing operation of the valve by comparing the valve opening and the indicated value after the end of the transient state is confirmed. Operation check method.
前記指示値を設定した後の判定期間において、前記バルブから前記バルブ開度を周期的に取得する開度取得ステップと、
前記バルブ開度が前記指示値に向けて変化している過渡状態にあるか否かを確認する過渡状態確認ステップと、
前記過渡状態の終了が確認された後、前記バルブ開度と前記指示値とを比較することにより、前記バルブの開閉動作の正常/異常を判定する動作判定ステップと
を備えることを特徴とするバルブ動作チェック方法。 An instruction value setting step for setting an instruction value indicating a target valve opening degree with respect to a valve to be checked;
In a determination period after setting the indicated value, an opening degree obtaining step for periodically obtaining the valve opening degree from the valve;
A transient state confirmation step for confirming whether or not the valve opening is in a transient state changing toward the indicated value;
An operation determining step for determining normality / abnormality of the opening / closing operation of the valve by comparing the valve opening and the indicated value after the end of the transient state is confirmed. Operation check method.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022186185A1 (en) * | 2021-03-01 | 2022-09-09 | 三菱重工業株式会社 | Valve operation abnormality detection system, valve operation abnormality detection method, and program |
-
2016
- 2016-01-15 JP JP2016005916A patent/JP2017126248A/en active Pending
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