JP2020145896A - Anomaly detection system and anomaly detection method thereof, and air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異常検知システム及びその異常検知方法、空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to an abnormality detection system, an abnormality detection method thereof, and an air conditioner.
空気調和装置等の機器では、機器異常の有無を判定する異常検出処理が行われている。異常検出処理では、例えばセンサによって対象機器の状態を検知し、検知した状態に基づいて対象機器の異常検出を行う。 In equipment such as an air conditioner, an abnormality detection process for determining the presence or absence of an equipment abnormality is performed. In the abnormality detection process, for example, the state of the target device is detected by a sensor, and the abnormality of the target device is detected based on the detected state.
異常検出処理を行う装置への電力供給は電源から行われているが、電源の出力側に容量成分があると、電源に異常が発生した場合であっても容量成分による放電に時間を要する場合がある。 Power is supplied from the power supply to the device that performs the abnormality detection process, but if there is a capacitance component on the output side of the power supply, it may take time to discharge due to the capacitance component even if an abnormality occurs in the power supply. There is.
特許文献1では、交流電源の出力側にコンデンサと整流回路とを備え、放電時間の長い放電経路と放電時間の短い放電経路とを切り替えることが開示されている。 Patent Document 1 discloses that a capacitor and a rectifier circuit are provided on the output side of an AC power supply to switch between a discharge path having a long discharge time and a discharge path having a short discharge time.
電源の出力側に容量成分があり容量成分による放電に時間を要する場合には、電源の異常発生から遅れて異常検出処理を行う装置への電力供給が停止される。このため、電源の異常発生後も装置が動作して、電源に異常が発生しているにも関わらず、対象機器の異常を誤判定してしまう可能性がある。 If there is a capacitance component on the output side of the power supply and it takes time to discharge due to the capacitance component, the power supply to the device that performs the abnormality detection process is stopped after the occurrence of the abnormality in the power supply. Therefore, there is a possibility that the device operates even after the abnormality of the power supply occurs, and the abnormality of the target device is erroneously determined even though the abnormality has occurred in the power supply.
特許文献1のように、放電時間の長い放電経路と放電時間の短い放電経路とを切り替えることとしても、容量成分による放電に要する時間だけ異常検出器が動作してしまう場合には、対象機器の異常を誤判定してしまう可能性がある。 Even if the discharge path with a long discharge time and the discharge path with a short discharge time are switched as in Patent Document 1, if the abnormality detector operates for the time required for discharge due to the capacitance component, the target device There is a possibility that an abnormality will be misjudged.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、対象機器の異常及び電源の異常を精度よく検出することのできる異常検知システム及びその異常検知方法、空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an abnormality detection system capable of accurately detecting an abnormality of a target device and an abnormality of a power supply, an abnormality detection method thereof, and an air conditioner. With the goal.
本発明の第1態様は、対象機器に異常が発生した場合に開状態となる開閉器を有し、前記開閉器が閉状態である場合に電源から供給された交流電圧を導通して前記交流電圧に基づく判定信号を生成する判定信号生成回路と、前記交流電圧に基づく電源信号を生成する電源信号生成回路と、前記電源より電力が供給されており、前記判定信号及び前記電源信号に基づいて、前記対象機器及び前記電源の異常の有無を判定する判定部と、を備える異常検知システムである。 The first aspect of the present invention has a switch that opens when an abnormality occurs in the target device, and conducts an AC voltage supplied from a power source when the switch is in the closed state to conduct the AC. A judgment signal generation circuit that generates a judgment signal based on a voltage, a power supply signal generation circuit that generates a power supply signal based on the AC voltage, and power is supplied from the power supply, and based on the judgment signal and the power supply signal. An abnormality detection system including a determination unit for determining the presence or absence of an abnormality in the target device and the power supply.
上記のような構成によれば、対象機器に異常が発生した場合に開状態となる開閉器を有する判定信号生成回路において生成した判定信号と、電源信号生成回路において生成した電源信号とに基づくことによって、対象機器の異常及び電源の異常の検出精度を向上させることが可能となる。例えば、電源に異常が発生した場合には、交流電圧が導通しないため判定信号生成回路によって判定信号が生成されず、また、容量成分(コンデンサや寄生容量等)の影響により判定部への電力供給がすぐに停止されない場合がある。このような場合には、判定部において判定信号のみで異常判定を行うこととすると、対象機器に異常が発生していると誤判定してしまう可能性がある。しかしながら、判定信号と、交流電圧に基づく電源信号とに基づくことによって、判定部において電源の異常を把握することができるため、対象機器の異常及び電源の異常をより正確に判定することが可能となる。 According to the above configuration, it is based on the judgment signal generated in the judgment signal generation circuit having a switch that opens when an abnormality occurs in the target device and the power supply signal generated in the power supply signal generation circuit. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the abnormality of the target device and the abnormality of the power supply. For example, when an abnormality occurs in the power supply, the judgment signal is not generated by the judgment signal generation circuit because the AC voltage does not conduct, and the power is supplied to the judgment unit due to the influence of the capacitance component (capacitor, parasitic capacitance, etc.). May not be stopped immediately. In such a case, if the determination unit makes an abnormality determination using only the determination signal, it may be erroneously determined that an abnormality has occurred in the target device. However, based on the determination signal and the power supply signal based on the AC voltage, the determination unit can grasp the abnormality of the power supply, so that the abnormality of the target device and the abnormality of the power supply can be determined more accurately. Become.
上記異常検知システムにおいて、前記判定部は、前記電源信号に基づいて前記電源の異常の有無を判定し、前記電源に異常が判定されていない場合に、前記判定信号に基づいて前記対象機器の異常の有無を判定することとしてもよい。 In the abnormality detection system, the determination unit determines the presence or absence of an abnormality in the power supply based on the power supply signal, and when the abnormality is not determined in the power supply, the abnormality in the target device is based on the determination signal. It may be determined whether or not there is.
上記のような構成によれば、判定部において電源信号により電源の異常を判定することができるため、判定信号生成回路において生成した判定信号を用いてより正確に対象機器の異常を判定することが可能となる。 According to the above configuration, since the determination unit can determine the abnormality of the power supply from the power supply signal, it is possible to more accurately determine the abnormality of the target device by using the determination signal generated by the determination signal generation circuit. It will be possible.
上記異常検知システムにおいて、前記電源信号は、前記交流電圧が所定の閾電圧を超えて変化した場合に値が変化するパルス信号であることとしてもよい。 In the abnormality detection system, the power supply signal may be a pulse signal whose value changes when the AC voltage changes beyond a predetermined threshold voltage.
上記のような構成によれば、電源信号は交流電圧が所定の閾電圧を超えて変化した場合に値が変化するパルス信号であるため、交流電圧の周期的な変化を電源信号に反映させることが可能となる。すなわち、電源に異常が発生しているかを電源信号に反映させることができ、電源信号によって電源の異常を容易に判定することが可能となる。閾電圧とは、例えば、任意に設定される閾値であり、交流電圧が閾電圧を超えて変化した場合にパルス信号のHigh及びLowが反転して変化する。 According to the above configuration, since the power supply signal is a pulse signal whose value changes when the AC voltage changes beyond a predetermined threshold voltage, the periodic change of the AC voltage is reflected in the power supply signal. Is possible. That is, it is possible to reflect in the power supply signal whether or not an abnormality has occurred in the power supply, and it is possible to easily determine the abnormality in the power supply from the power supply signal. The threshold voltage is, for example, an arbitrarily set threshold value, and when the AC voltage changes beyond the threshold voltage, the High and Low of the pulse signal are inverted and changed.
上記異常検知システムにおいて、前記判定部は、前記電源信号の値が変化した場合に、経過時間の計測を開始し、前記経過時間が所定値に達した場合に前記電源の異常を有と判定することとしてもよい。 In the abnormality detection system, the determination unit starts measuring the elapsed time when the value of the power supply signal changes, and determines that the power supply has an abnormality when the elapsed time reaches a predetermined value. It may be that.
上記のような構成によれば、電源信号の値が変化した場合に経過時間の計測を開始することによって、経過時間の長さにより交流電圧が周期的に変化しているか否かを判定することができる。すなわち、経過時間が所定値に達した場合には、交流電圧が周期的に変化していないこと(電源の異常)を判定することができる。 According to the above configuration, by starting the measurement of the elapsed time when the value of the power supply signal changes, it is determined whether or not the AC voltage changes periodically depending on the length of the elapsed time. Can be done. That is, when the elapsed time reaches a predetermined value, it can be determined that the AC voltage does not change periodically (abnormality of the power supply).
上記異常検知システムにおいて、前記判定部は、前記交流電圧が前記閾電圧以上へ変化した場合に対応して前記電源信号が変化した場合に、前記経過時間の計測を開始することとしてもよい。 In the abnormality detection system, the determination unit may start measuring the elapsed time when the power supply signal changes in response to the change of the AC voltage to the threshold voltage or higher.
電源に異常が発生した場合、電源信号の値は直ちに固定なることが好ましい。しかしながら、容量成分(コンデンサや寄生容量等)の影響により電源信号生成回路への電力供給がすぐに停止されない場合がある。このような場合には、電源異常が発生した後に遅れて電力供給が停止され、電源信号の値に変化(例えばパルス信号におけるHighとLowの変化)が発生してしまう可能性があり、経過時間の計測の開始が遅れ、電源の異常判定が遅れてしまう恐れがある。そこで、交流電圧が閾電圧以上へ変化した場合(すなわち立ち上がり)に対応して電源信号が変化した場合に、経過時間の計測を開始することで、容量成分による電力供給の停止遅れの影響を抑制して経過時間を計測することが可能となる。このため、電源異常をより正確に判定することが可能となる。 When an abnormality occurs in the power supply, it is preferable that the value of the power supply signal is fixed immediately. However, the power supply to the power supply signal generation circuit may not be stopped immediately due to the influence of the capacitance component (capacitor, parasitic capacitance, etc.). In such a case, the power supply may be stopped with a delay after the occurrence of the power supply abnormality, and the value of the power supply signal may change (for example, the change in High and Low in the pulse signal), and the elapsed time may occur. There is a risk that the start of measurement will be delayed and the power supply abnormality judgment will be delayed. Therefore, when the power supply signal changes in response to a change in the AC voltage above the threshold voltage (that is, rising), the effect of the power supply stop delay due to the capacitance component is suppressed by starting the measurement of the elapsed time. It becomes possible to measure the elapsed time. Therefore, it is possible to more accurately determine the power supply abnormality.
上記異常検知システムにおいて、前記所定値は、前記対象機器の異常の有無の判定に要する時間未満の値に設定されることとしてもよい。 In the abnormality detection system, the predetermined value may be set to a value less than the time required for determining the presence or absence of an abnormality in the target device.
上記のような構成によれば、対象機器の異常の有無の判定に要する時間未満の値として所定値が設定されることによって、対象機器の異常の有無が判定される前に電源の異常を判定することができる。すなわち、対象機器の異常と電源の異常をより正確に判定することが可能となる。 According to the above configuration, a predetermined value is set as a value less than the time required to determine the presence or absence of an abnormality in the target device, so that the abnormality of the power supply is determined before the presence or absence of the abnormality in the target device is determined. can do. That is, it is possible to more accurately determine the abnormality of the target device and the abnormality of the power supply.
上記異常検知システムにおいて、所定の周期で前記電源信号の値を検知し、前記電源信号が連続して複数回等しい状態値である場合に前記状態値と等しい値となる補正パルス信号を生成し、前記電源信号を前記補正パルス信号として更新する更新部を備えることとしてもよい。 In the abnormality detection system, the value of the power supply signal is detected at a predetermined cycle, and when the power supply signal has the same state value a plurality of times in succession, a correction pulse signal having a value equal to the state value is generated. An update unit that updates the power supply signal as the correction pulse signal may be provided.
上記のような構成によれば、電源信号が連続して複数回等しい状態値となった場合に、該状態値と等しい値となる補正パルス信号を生成し、電源信号を補正パルス信号として更新するため、電源信号に対してノイズ処理を行うことができる。たとえば、交流電圧にノイズが含まれている場合には、電源信号にノイズが反映されてしまう可能性がある。電源信号にノイズが反映されてしまうと、単発的に状態値が異常な値をとる場合がある。そこで、連続して複数回等しい状態値となった場合に該状態値と等しい値となるように電源信号を更新することによって、異常な状態値の影響を抑制して電源信号を更新することができる。 According to the above configuration, when the power supply signal becomes the same state value a plurality of times in succession, a correction pulse signal having the same value as the state value is generated, and the power supply signal is updated as the correction pulse signal. Therefore, noise processing can be performed on the power supply signal. For example, if the AC voltage contains noise, the noise may be reflected in the power supply signal. If noise is reflected in the power signal, the state value may take an abnormal value sporadically. Therefore, it is possible to suppress the influence of an abnormal state value and update the power supply signal by updating the power supply signal so that the value becomes equal to the state value when the state value becomes equal a plurality of times in succession. it can.
本発明の第2態様は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、上記の異常検知システムと、を備えた空気調和装置である。 A second aspect of the present invention is an air conditioner including a compressor, a condenser, an evaporator, and the above-mentioned abnormality detection system.
本発明の第3態様は、対象機器に異常が発生した場合に開状態となる開閉器を用いて、前記開閉器が閉状態である場合に電源から供給された交流電圧を導通して前記交流電圧に基づく判定信号を生成する判定信号生成工程と、前記交流電圧に基づく電源信号を生成する電源信号生成工程と、前記電源より電力が供給されており、前記判定信号及び前記電源信号に基づいて、前記対象機器及び前記電源の異常の有無を判定する判定工程と、を有する異常検知方法である。 In the third aspect of the present invention, the AC voltage supplied from the power source is conducted to conduct the AC when the switch is in the closed state by using the switch which is opened when an abnormality occurs in the target device. A judgment signal generation step of generating a judgment signal based on a voltage, a power supply signal generation step of generating a power supply signal based on the AC voltage, and power being supplied from the power supply, based on the judgment signal and the power supply signal. , A determination step for determining the presence or absence of an abnormality in the target device and the power supply, and an abnormality detection method.
本発明によれば、対象機器の異常及び電源の異常を精度よく検出することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that an abnormality of the target device and an abnormality of the power supply can be detected with high accuracy.
以下に、本発明に係る異常検知システム及びその異常検知方法、空気調和装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る異常検知システムが適用される空気調和装置21の概略構成を示す図である。なお、本実施形態では、異常検知システムの対象機器として空気調和装置を例として説明するが、異常検知システムは空気調和装置に限定されず対象機器として適用することが可能である。
Hereinafter, an abnormality detection system according to the present invention, an abnormality detection method thereof, and an embodiment of an air conditioner will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
図1に示すように、本実施形態に係る空気調和装置21は、圧縮機22と、凝縮器23と、膨張弁24と、蒸発器25とを主な構成として備えている。圧縮機22、凝縮器23、膨張弁24、及び蒸発器25が接続され、冷凍サイクルが構成されている。
As shown in FIG. 1, the
冷凍サイクルには冷媒が充填されており、冷媒の圧縮及び膨張を制御することによって、熱エネルギーを移動させることが可能である。具体的には、冷媒は、圧縮機22によって圧縮されることによって高温高圧状態となり、凝縮器23へ供給される。そして、凝縮器23において、冷媒から外気へ熱が移動することによって冷媒は凝縮する。そして、凝縮した冷媒は膨張弁24によって膨張し、蒸発器25へ供給される。そして、蒸発器25において、外気から冷媒へ熱が移動することによって冷媒は蒸発する。そして、蒸発した冷媒は圧縮機22へ供給され、上記のサイクルを繰り返す。つまり、冷凍サイクルでは、蒸発器25側における外気の熱エネルギーを、凝縮器23側における外気へ移動させている。例えば、空気調和装置21は、室内機と室外機とで構成されており、室内機は蒸発器25を備え、室外機は圧縮機22、膨張弁24、及び凝縮器23を備えている。すなわち、空気調和装置21では、室内に設けられた室内機によって、室内の空気の熱エネルギーを冷凍サイクルを流れる冷媒に移動させ、室外に設けられた室外機によって、冷媒から外気へ熱エネルギーを移動させている。このため、室内の空気を冷却(冷房運転)することができる。なお、冷凍サイクルを用いた暖房運転についても同様に行うことが可能である。すなわち、室外の空気の熱エネルギーを冷凍サイクルを流れる冷媒に移動させ、室内に設けられた室内機によって、冷媒から内気へ熱エネルギーを移動させることで、暖房運転することができる。
The refrigeration cycle is filled with a refrigerant, and it is possible to transfer thermal energy by controlling the compression and expansion of the refrigerant. Specifically, the refrigerant is compressed by the
空気調和装置21の圧縮機22の吐出側には、圧縮機22から吐出された冷媒の圧力を計測するセンサが設けられている。そして、冷媒が高圧異常となると、後述する判定信号生成回路2の開閉器11が開とされる。例えば、センサによって検出した冷媒圧力が予め設定した閾値以上となる場合に、自動的に開閉器11が開となる。開閉器11が開となるより、後述する異常検知システムにおいて空気調和装置21の異常(高圧異常)が検知される。
On the discharge side of the
異常検知システムは、対象機器である空気調和装置21の異常と電源Eの異常の検知を行う。図2は、異常検知システムの構成例を示す図である。図2に示されるように、異常検知システムは、判定信号生成回路2と、電源信号生成回路3と、処理装置4とを備えている。なお、本実施形態では、電源Eは、後述する入力部12、入力部15、及び処理装置4へ電力を供給している。
The abnormality detection system detects an abnormality in the
判定信号生成回路2は、空気調和装置21に異常が発生した場合に開状態となる開閉器11を有し、開閉器11が閉状態である場合に電源Eから供給された交流電圧を導通して交流電圧に基づく判定信号を生成する。具体的には、判定信号生成回路2は、電源Eから交流電圧が入力される入力部12(S相とR相を有する)に対して、開閉器11及びフォトカプラ13の入力端子が直列に接続され、閉回路が構成される。なお、図2に示す例では、入力部12はS相とR相を有することとしているが、入力部12の方式については、例えば、三相三線式や三相四線式など、さまざまな方式に対応させることができる。
The determination signal generation circuit 2 has a
開閉器11は、空気調和装置21が正常動作をしている場合に閉状態となっており、空気調和装置21に異常が発生した場合に開状態となる。センサによって圧縮機22の吐出側の冷媒圧力が高圧異常となっていることが検出されると、開状態となる。開閉器11は、例えば継電器等を用いて構成される。
The
フォトカプラ13は、開閉器11が閉状態である場合に交流電圧が入力される。そして、交流電圧の電圧値が正の値である場合にフォトカプラ13の入力側に順方向電圧が印加されることとなり、発光素子が発光する。発光素子が発光すると、フォトカプラ13の内部で発光素子に対向して設けられた受光素子が導通する。フォトカプラ13の出力側は、一端が後述する処理装置4及び直流電圧電源(例えば5V)14に接続されており、他端が接地されている。すなわち、受光素子が導通していない場合に、判定信号生成回路2は直流電圧電源14の電圧値(例えば5V)を出力し、受光素子が導通している場合に、判定信号生成回路2は0V(接地電圧)を出力する。換言すると、判定信号生成回路2は、交流電圧が負の値である場合に、直流電圧電源14の電圧値(例えば5V)を出力し、交流電圧が正の値である場合に、0V(接地電圧)を出力する。
An AC voltage is input to the
このように、交流電圧が正常に入力されており、開閉器11が閉状態(空気調和装置21に異常が発生していない場合)には、判定信号生成回路2は、判定信号として、交流電圧に同期したパルス信号を出力する。
As described above, when the AC voltage is normally input and the
一方で、判定信号生成回路2は、開閉器11が開状態(空気調和装置21に異常が発生している場合)には、判定信号として直流電圧電源14の電圧値を連続して出力する。なお、判定信号生成回路2は、交流電圧が正常に入力されない場合であっても、判定信号として直流電圧電源14の電圧値を連続して出力する。
On the other hand, the determination signal generation circuit 2 continuously outputs the voltage value of the DC
判定信号生成回路2より出力された判定信号は、後述する処理装置4において異常判定に用いられる。処理装置4において、空気調和装置21に異常が発生していると判定された場合には、処理装置4は空気調和装置21を緊急停止させる。
The determination signal output from the determination signal generation circuit 2 is used for abnormality determination in the
電源信号生成回路3は、交流電圧に基づく電源信号を生成する。具体的には、電源信号生成回路3は、判定信号生成回路2に対して開閉器11を有さない構成の回路である。すなわち、電源信号生成回路3は、電源Eから交流電圧が入力される入力部15に対して、フォトカプラ16の入力端子が直列に接続され、閉回路が構成される。このため、電源Eより交流電圧が正常に入力されている場合には、フォトカプラ16には交流電圧が常に入力される。また、フォトカプラ16の出力側は、一端が後述する処理装置4及び直流電圧電源(例えば5V)17に接続されており、他端が接地されている。すなわち、電源信号生成回路3は、交流電圧が負の値である場合に、直流電圧電源17の電圧値(例えば5V)を出力し、交流電圧が正の値である場合に、0V(接地電圧)を出力する。
The power supply signal generation circuit 3 generates a power supply signal based on the AC voltage. Specifically, the power supply signal generation circuit 3 is a circuit having a configuration that does not have a
このように、交流電圧が正常に入力されている場合には、電源信号生成回路3は、電源信号として、交流電圧に同期したパルス信号を出力する。すなわち、電源信号は、交流電圧が所定の閾電圧(例えば0V)を超えて変化した場合に値が変化するパルス信号となる。なお、閾電圧については、フォトカプラ16の入力側に閾値がある場合には、該閾値となる。すなわち、交流電圧が閾電圧(フォトカプラ16の入力側の閾値)を超えて変化した場合にフォトカプラ16がON/OFF動作して、交流電圧の変化に伴って変化するパルス信号が生成される。
As described above, when the AC voltage is normally input, the power supply signal generation circuit 3 outputs a pulse signal synchronized with the AC voltage as the power supply signal. That is, the power supply signal is a pulse signal whose value changes when the AC voltage changes beyond a predetermined threshold voltage (for example, 0V). If there is a threshold value on the input side of the
電源信号生成回路3より出力された電源信号は、後述する処理装置4において異常判定に用いられる。
The power supply signal output from the power supply signal generation circuit 3 is used for abnormality determination in the
処理装置4は、判定信号及び電源信号に基づいて、異常判定の処理を行う。
The
処理装置4は、例えば、図示しないCPU(中央演算装置)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。処理装置4は、例えばマイコンである。
The
なお、処理装置4は、電源Eより電力が供給されている。具体的には、電源Eより出力された交流電圧は、整流及び所望の直流電圧への変換(分圧)が行われ、処理装置4に入力される。このため、電源Eに異常が発生した場合には、判定信号生成回路2へ交流電圧が入力されなくなり、処理装置4への電力供給も途絶える。しかしながら、交流電圧を整流するための整流回路が例えばコンデンサインプット型である場合や寄生容量生じている場合など、処理装置4への直流電圧供給経路に容量成分がある場合には、例えば図3のように、電源異常が発生して交流電圧の出力が停止した後も、期間T0(短期間)だけ処理装置4に電力が供給され、処理装置4が動作する場合がある。すなわち、電源Eの異常発生と処理装置4の動作停止とにタイムラグが発生する。すると、交流電圧が供給されていない判定信号生成回路2から異常時の判定信号が出力されている状態で処理装置4が動作することとなるため、判定信号のみで異常判定を行おうとすると、電源Eの異常を空気調和装置21の異常と誤判定してしまう可能性がある。そこで、本実施形態に係る処理装置4では、判定信号及び電源信号に基づいて異常判定を行う。
The
図4は、処理装置4が備える機能を示した機能ブロック図である。図4に示されるように、処理装置4は、判定部31と、更新部32とを備えている。
FIG. 4 is a functional block diagram showing the functions included in the
判定部31は、判定信号及び電源信号に基づいて、空気調和装置21及び電源Eの異常の有無を判定する。具体的には、判定部31は、電源信号に基づいて電源Eの異常の有無を判定し、電源Eに異常が判定されていない場合に、判定信号に基づいて空気調和装置21の異常の有無を判定する。
The
判定信号に基づいて空気調和装置21の異常の有無を判定する場合ついて説明する。判定信号は、交流電圧に基づいて生成されるため、交流電圧に同期してHighとLowを繰り返し周期的に変化する。このため、判定部31は、判定信号が周期的に変化しているか否かを判定し、判定信号が正常に生成されているか否かを判定する。判定信号は、開閉器11が閉状態である場合(空気調和装置21に異常が発生していない状態)または電源Eに異常が発生していない場合(交流電圧が供給されている状態)に、正常に生成される。
A case of determining the presence or absence of an abnormality in the
具体的には、判定部31は、所定の時間内に、所定の回数以上判定信号がLow(異常時には出力されない状態)となっているか否かを判定する。本実施形態では、判定部31は、500μsec割込み(500μsec毎に判定信号の状態を検知。1秒間で2000回検知)で、1秒間に250回以上Lowが検出された場合に、判定信号は正常に生成されている、すなわち、空気調和装置21に異常は発生していないと判定する。一方で、判定部31は、500μsec割込みで、1秒間に250回以上Lowが検出されない場合に、判定信号は正常に生成されていない、すなわち、空気調和装置21に異常が発生していると判定する。なお、判定部31における異常判定方法は一例であり、判定信号が正常に生成されていないことが判定できれば上記方法に限定されない。
Specifically, the
なお、判定部31では、後述する電源信号に基づく電源Eの異常判定処理によって電源Eに異常が発生していないと判定された場合に、判定信号に基づいて空気調和装置21の異常判定処理を行う。
When it is determined that no abnormality has occurred in the power source E by the abnormality determination process of the power source E based on the power source signal described later, the
電源信号に基づいて電源Eの異常の有無を判定する場合について説明する。電源信号は、交流電圧に基づいて生成されており、交流電圧に同期してHighとLowを繰り返し周期的に変化する。このため、判定部31は、電源信号が周期的に変化していること(交流電圧が周期的に変化していること)を判定し、電源Eに異常が発生しているか否かを判定する。電源信号は、電源Eに異常が発生しておらず、電源信号生成回路3に正常に交流電圧が供給されている場合に、正常に生成される。
A case of determining the presence or absence of an abnormality in the power supply E based on the power supply signal will be described. The power supply signal is generated based on the AC voltage, and repeatedly changes High and Low in synchronization with the AC voltage. Therefore, the
具体的には、判定部31は、電源信号の値が変化した場合に、経過時間の計測を開始し、経過時間が所定値に達した場合に電源Eの異常を有と判定する。電源信号の値が変化した場合とは、電源信号の値が反転(HighからLowへ変化した場合及びLowからHighへ変化した場合の少なくともいずれか1方)した場合である。電源信号の値が反転すると、交流電圧が変化しており、電源Eに異常が発生していないということとなる。
Specifically, the
なお、所定値は、空気調和装置21の異常の有無の判定に要する時間未満の値に設定される。本実施形態では、空気調和装置21の異常の有無の判定に要する時間を1秒間としているため、電源Eの異常の有無の判定に要する時間に係る所定値は、1秒間未満に設定される。より好ましくは、所定値は、空気調和装置21の異常の有無の判定に要する時間に対し十分短い時間に設定される。なお、正常に交流電圧が供給されている状態で誤検知が生じないように、所定値は、交流電圧の半周期分以上の時間に設定されることが好ましい。
The predetermined value is set to a value less than the time required for determining the presence or absence of abnormality in the
本実施形態では、判定部31は、交流電圧が閾電圧以上へ変化した場合に対応して電源信号が変化した場合に、経過時間の計測を開始する。すなわち、判定部31は、電源信号がHighからLowへ変化した場合に経過時間の計測を開始する。なお、本実施形態では、電源信号がHighからLowへ変化した場合(交流電圧が閾電圧以上へ変化した場合に対応して電源信号が変化した場合)に経過時間の計測を開始する場合について説明するが、電源信号がLowからHighへ変化した場合や、電源信号がLowとHighの間を変化した場合(HighからLowへの変化及びLowからHighへの変化の両方)に経過時間の計測を開始することとしてもよい。
In the present embodiment, the
図5を用いて、処理装置4における電源Eの異常判定処理の例を説明する。図5では、交流電圧の波形、電源信号の波形、電源信号の波形(更新後)、及び経過時間の波形が示されている。なお、電源信号の波形(更新後)とは、電源信号に対してノイズ処理を行ったものであり、後述する更新部32において処理が行われる。また、経過時間の計測については、図5では、タイマを用いる。すなわち、経過時間の計測を開始するには、タイマをリセットし、タイマの残り時間が零となること(タイムアップ)で、経過時間が所定値Xに達したと判定する。なお、経過時間の計測については、カウントダウン方式に限らず、カウントアップ方式を用いてもよい。
An example of the abnormality determination process of the power source E in the
図5に示すように、電源Eが正常であり交流電圧が入力されている場合(図5における時刻T未満の領域)には、交流電圧に基づいて電源信号が生成される。すなわち、交流電圧が正の値である場合には、電源信号生成回路3のフォトカプラ16が導通してLowが出力される。なお、フォトカプラ16には入力側に閾値があるため、交流電圧が正の値(フォトカプラ16の入力側における順方向電圧)であって該閾値以上の値となった場合に、フォトカプラ16が導通してLowが出力される。そして、交流電圧が該閾値未満の値となった場合(好ましくは交流電圧が負の値)に、フォトカプラ16は導通せず、Highが出力される。そして、電源信号に対してノイズ処理が行われ、電源信号(更新後)に基づいて経過時間の計測が開始(タイマがリセット)される。
As shown in FIG. 5, when the power supply E is normal and the AC voltage is input (the region below the time T in FIG. 5), the power supply signal is generated based on the AC voltage. That is, when the AC voltage is a positive value, the
本実施形態では、交流電圧が閾電圧以上へ変化した場合に対応して電源信号が変化した場合に、経過時間の計測を開始するため、電源信号がHighからLowへ変化した場合に経過時間の計測が開始される(タイマリセット)。タイマがリセットされると、一定勾配で残り時間が減少していく。交流電圧が正常に供給されている場合には、タイマはタイムアップする前にリセットされる。このようにして、電源信号に基づいて経過時間の計測を行う。 In the present embodiment, since the measurement of the elapsed time is started when the power supply signal changes in response to the change of the AC voltage to the threshold voltage or higher, the elapsed time is changed when the power supply signal changes from High to Low. Measurement is started (timer reset). When the timer is reset, the remaining time decreases with a constant gradient. If the AC voltage is supplied normally, the timer is reset before the time is up. In this way, the elapsed time is measured based on the power supply signal.
時刻Tにおいて電源Eに異常が発生し、交流電圧の供給が停止したとする。この場合、時刻T以降では電源信号がHighからLowへ変化しないため、時刻T1においてタイムアップする。タイムアップすると、処理装置4は、電源Eに異常が発生していると判定する。なお、電源Eに異常が発生していると判定された場合には、判定信号に基づく空気調和装置21の異常判定処理は行われない。
It is assumed that an abnormality occurs in the power supply E at time T and the supply of AC voltage is stopped. In this case, since the power supply signal does not change from High to Low after the time T, the time is up at the time T1. When the time is up, the
なお、図5では、時刻Tにおいて電源Eに異常が発生すると、交流電圧の入力がなくなることに伴って電源信号はHighとなる。しかしながら、交流電圧の供給側(電源信号生成回路3の交流電圧の入力側)において容量成分(コンデンサや寄生容量等)があると、容量成分の影響により電源信号生成回路3への電力供給がすぐに停止されない場合がある。このような場合には、図6のように、電源異常が発生した後に遅れて(例えばa秒)、電源信号の値が変化(LowからHighへの変化)する。しかしながら、本実施形態のように、交流電圧が閾電圧以上へ変化した場合に対応して電源信号が変化した場合に、経過時間の計測を開始すること(HighからLowへの変化で計測開始すること)とすることで、上記のような容量成分の影響を抑制して、より迅速に電源Eの異常を判定することが可能となる。 In FIG. 5, when an abnormality occurs in the power supply E at time T, the power supply signal becomes High as the AC voltage input disappears. However, if there is a capacitance component (capacitor, parasitic capacitance, etc.) on the AC voltage supply side (AC voltage input side of the power supply signal generation circuit 3), the power supply to the power supply signal generation circuit 3 is immediately due to the influence of the capacitance component. It may not be stopped at. In such a case, as shown in FIG. 6, the value of the power supply signal changes (change from Low to High) with a delay (for example, a second) after the occurrence of the power supply abnormality. However, as in the present embodiment, when the power supply signal changes in response to the change of the AC voltage to the threshold voltage or higher, the measurement of the elapsed time is started (the measurement is started by the change from High to Low). By doing so, it is possible to suppress the influence of the above-mentioned capacitance component and determine the abnormality of the power supply E more quickly.
このようにして、判定部31では、電源信号に基づいて電源Eにおける異常の有無を判定し、電源Eに異常が発生していると判定されていない場合に、判定信号に基づいて空気調和装置21の異常判定を行う。すなわち、判定信号生成回路2から出力される判定信号は、空気調和装置21の異常及び電源Eの異常のどちらの場合でも異常な状態となってしまうため、電源信号生成回路3から出力された電源信号も用いることで、空気調和装置21の異常と電源Eの異常をより正確に行うことが可能となる。
In this way, the
更新部32は、所定の周期で電源信号の値を検知し、電源信号が連続して複数回等しい状態値である場合に状態値と等しい値となる補正パルス信号を生成し、電源信号を補正パルス信号として更新する。すなわち、更新部32は、電源信号に対してノイズ処理を行うことによって、電源信号を更新する。ノイズ処理とは、信号に含まれるノイズの影響を低減する処理である。なお、所定の周期とは、電源信号の半周期(交流電圧の半周期)より十分短い時間に設定される。
The
具体的には、更新部32は、図7に示すように、電源信号に対してノイズ処理を行う。図7のように、更新部32は、所定の周期で電源信号の状態(HighかLowか)を検知する。そして、電源信号が連続して3回等しい状態値である場合に、該状態値と等しい値となる補正パルス信号(補正信号)を生成する。図7におけるAでは、3回連続で電源信号がLowとなっているため、補正パルス信号をLowとしている。また、図7におけるBでは、3回連続で電源信号がHighとなっているため、補正パルス信号をHighとしている。図7のCでは、電源信号にノイズ(Highノイズ)が生じている場合を例示している。しかしながら、ノイズは単発的であるため。補正パルス信号にはノイズが反映されない。図7のDでは、電源信号にノイズ(Lowノイズ)が生じている場合であり、同様に補正パルス信号にはノイズが反映されない。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
このように、電源信号が連続して複数回等しい状態値である場合に該状態値と等しい値となる補正パルス信号を生成することによって、該複数回に相当する時間未満に生じたノイズの影響を抑制することが可能となる。本実施形態では、3回連続して等しい状態である場合を例示したが、連続回数については2回以上であれば同様に適用可能である。 In this way, when the power supply signal has the same state value a plurality of times in succession, by generating a correction pulse signal having a value equal to the state value, the influence of noise generated in less than the time corresponding to the plurality of times is affected. Can be suppressed. In the present embodiment, the case where the state is equal three times in a row is illustrated, but the number of consecutive times can be similarly applied as long as it is two or more times.
更新部32は、電源信号から補正パルス信号を生成すると、生成した補正パルス信号を電源信号(更新後)として更新する。電源信号が更新されると、判定部31では、更新後の電源信号を用いて異常判定処理が実行される。
When the
次に、上述の処理装置4における異常判定処理について図8を参照して説明する。図8に示すフローは、空気調和装置21が稼働中である場合に所定の制御周期で繰り返し実行される。
Next, the abnormality determination process in the
まず、電源信号生成回路3から取得した電源信号に対してノイズ処理を行う(S101)。なお、電源信号に含まれるノイズレベルが十分に低い場合には、ノイズ処理を省略することとしてもよい。 First, noise processing is performed on the power supply signal acquired from the power supply signal generation circuit 3 (S101). If the noise level included in the power supply signal is sufficiently low, the noise processing may be omitted.
次に、電源信号(更新されている場合には更新後)に基づいて電源Eの異常の有無の判定処理(電源異常判定処理)を実行する(S102)。 Next, the presence / absence determination process (power supply abnormality determination process) of the power source E is executed based on the power source signal (after the update if updated) (S102).
電源Eに異常が有と判定された場合(S102のYES判定)には、「電源異常」を出力し(S103)、処理を終了する。 When it is determined that the power supply E has an abnormality (YES determination in S102), "power supply abnormality" is output (S103), and the process ends.
電源Eに異常が無と判定された場合(S102のNO判定)には、判定信号に基づいて空気調和装置21の異常の有無の判定処理(機器異常判定処理)を実行する(S104)。なお、判定信号についてノイズ処理を行うこととしてもよい。
When it is determined that there is no abnormality in the power supply E (NO determination in S102), the presence / absence determination process (equipment abnormality determination process) of the
空気調和装置21に異常が有と判定された場合(S104のYES判定)には、「機器異常」を出力し(S105)、処理を終了する。
When it is determined that the
空気調和装置21に異常が無と判定された場合(S104のNO判定)には、「異常なし」を出力し(S106)、処理を終了する。 When it is determined that there is no abnormality in the air conditioner 21 (NO determination in S104), "no abnormality" is output (S106), and the process ends.
以上説明したように、本実施形態に係る異常検知システム及びその異常検知方法、空気調和装置によれば、空気調和装置21に異常が発生した場合に開状態となる開閉器11を有する判定信号生成回路2において生成した判定信号と、電源信号生成回路3において生成した電源信号とに基づくことによって、空気調和装置21の異常及び電源Eの異常の検出精度を向上させることが可能となる。例えば、電源Eに異常が発生した場合には、交流電圧が導通しないため判定信号生成回路2によって判定信号が生成されず、また、容量成分(コンデンサや寄生容量等)の影響により判定部31への電力供給がすぐに停止されない場合がある。このような場合には、判定部31において判定信号のみで異常判定を行うこととすると、空気調和装置21に異常が発生していると誤判定してしまう可能性がある。しかしながら、判定信号と、交流電圧に基づく電源信号とに基づくことによって、判定部31において電源Eの異常を把握することができるため、空気調和装置21の異常及び電源Eの異常をより正確に判定することが可能となる。
As described above, according to the abnormality detection system according to the present embodiment, the abnormality detection method thereof, and the air conditioner, a determination signal generation having a
また、電源信号は交流電圧が所定の閾電圧を超えて変化した場合に値が変化するパルス信号であるため、交流電圧の周期的な変化を電源信号に反映させることが可能となる。すなわち、電源Eに異常が発生しているかを電源信号に反映させることができ、電源信号によって電源Eの異常を容易に判定することが可能となる。閾電圧とは例えば0Vである。 Further, since the power supply signal is a pulse signal whose value changes when the AC voltage changes beyond a predetermined threshold voltage, it is possible to reflect the periodic change of the AC voltage in the power supply signal. That is, it is possible to reflect in the power supply signal whether or not an abnormality has occurred in the power supply E, and it is possible to easily determine the abnormality of the power supply E from the power supply signal. The threshold voltage is, for example, 0V.
また、電源信号の値が変化した場合に経過時間の計測を開始することによって、経過時間の長さにより交流電圧が周期的に変化しているか否かを判定することができる。すなわち、経過時間が所定値に達した場合には、交流電圧が周期的に変化していないこと(電源Eの異常)を判定することができる。 Further, by starting the measurement of the elapsed time when the value of the power supply signal changes, it is possible to determine whether or not the AC voltage changes periodically depending on the length of the elapsed time. That is, when the elapsed time reaches a predetermined value, it can be determined that the AC voltage does not change periodically (abnormality of the power supply E).
また、電源信号の値は直ちに固定となることが好ましい。しかしながら、容量成分(コンデンサや寄生容量等)の影響により電源信号生成回路3への電力供給がすぐに停止されない場合がある。このような場合には、電源異常が発生した後に遅れて電力供給が停止され、電源信号の値に変化(例えばパルス信号におけるHighとLowの変化)が発生してしまう可能性があり、経過時間の計測の開始が遅れ、電源Eの異常判定が遅れてしまう恐れがある。そこで、交流電圧が閾電圧以上へ変化した場合(すなわち立ち上がり)に対応して電源信号が変化した場合に、経過時間の計測を開始することで、容量成分による電力供給の停止遅れの影響を抑制して経過時間を計測することが可能となる。このため、電源異常をより正確に判定することが可能となる。 Further, it is preferable that the value of the power supply signal is immediately fixed. However, the power supply to the power supply signal generation circuit 3 may not be stopped immediately due to the influence of the capacitance component (capacitor, parasitic capacitance, etc.). In such a case, the power supply may be stopped with a delay after the occurrence of the power supply abnormality, and the value of the power supply signal may change (for example, the change in High and Low in the pulse signal), and the elapsed time may occur. There is a risk that the start of the measurement of the power supply E will be delayed and the abnormality determination of the power supply E will be delayed. Therefore, when the power supply signal changes in response to a change in the AC voltage above the threshold voltage (that is, rising), the effect of the power supply stop delay due to the capacitance component is suppressed by starting the measurement of the elapsed time. It becomes possible to measure the elapsed time. Therefore, it is possible to more accurately determine the power supply abnormality.
また、電源信号が連続して複数回等しい状態値となった場合に、該状態値と等しい値となる補正パルス信号を生成し、電源信号を補正パルス信号として更新するため、電源信号に対してノイズ処理を行うことができる。たとえば、交流電圧にノイズが含まれている場合には、電源信号にノイズが反映されてしまう可能性がある。電源信号にノイズが反映されてしまうと、単発的に状態値が異常な値をとる場合がある。そこで、連続して複数回等しい状態値となった場合に該状態値と等しい値となるように電源信号を更新することによって、異常な状態値の影響を抑制して電源信号を更新することができる。 Further, when the power supply signal becomes the same state value a plurality of times in succession, a correction pulse signal having the same value as the state value is generated and the power supply signal is updated as the correction pulse signal. Noise processing can be performed. For example, if the AC voltage contains noise, the noise may be reflected in the power supply signal. If noise is reflected in the power signal, the state value may take an abnormal value sporadically. Therefore, it is possible to suppress the influence of an abnormal state value and update the power supply signal by updating the power supply signal so that the value becomes equal to the state value when the state value becomes equal a plurality of times in succession. it can.
本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
例えば、上記の実施形態では、判定信号及び電源信号をパルス波形とする場合について説明したが、交流電圧に基づいて生成され、交流電圧の周期性が反映可能であればパルス波形に限定されない。 For example, in the above embodiment, the case where the determination signal and the power supply signal are used as pulse waveforms has been described, but the pulse waveform is not limited as long as it is generated based on the AC voltage and the periodicity of the AC voltage can be reflected.
また、電源信号生成回路3は、交流電圧の周期的な変化が反映された電源信号を生成可能であれば、判定信号生成回路2と同様の構成(判定信号生成回路2の構成から開閉器11を除いた構成)に限定されない。 Further, if the power supply signal generation circuit 3 can generate a power supply signal reflecting a periodic change in the AC voltage, the power supply signal generation circuit 3 has the same configuration as the determination signal generation circuit 2 (from the configuration of the determination signal generation circuit 2 to the switch 11). It is not limited to the configuration excluding.
2 :判定信号生成回路
3 :電源信号生成回路
4 :処理装置
11 :開閉器
12 :入力部
13 :フォトカプラ
14 :直流電圧電源
15 :入力部
16 :フォトカプラ
17 :直流電圧電源
21 :空気調和装置
22 :圧縮機
23 :凝縮器
24 :膨張弁
25 :蒸発器
31 :判定部
32 :更新部
E :電源
X :所定値
2: Judgment signal generation circuit 3: Power supply signal generation circuit 4: Processing device 11: Switch 12: Input unit 13: Photocoupler 14: DC voltage power supply 15: Input unit 16: Photocoupler 17: DC voltage power supply 21: Air harmony Device 22: Compressor 23: Condenser 24: Expansion valve 25: Evaporator 31: Judgment unit 32: Update unit E: Power supply X: Predetermined value
Claims (9)
前記交流電圧に基づく電源信号を生成する電源信号生成回路と、
前記電源より電力が供給されており、前記判定信号及び前記電源信号に基づいて、前記対象機器及び前記電源の異常の有無を判定する判定部と、
を備える異常検知システム。 It has a switch that opens when an abnormality occurs in the target device, and when the switch is in the closed state, it conducts the AC voltage supplied from the power supply and generates a judgment signal based on the AC voltage. Judgment signal generation circuit and
A power supply signal generation circuit that generates a power supply signal based on the AC voltage,
A determination unit that determines whether or not there is an abnormality in the target device and the power supply based on the determination signal and the power supply signal, which is supplied with electric power from the power source.
Anomaly detection system equipped with.
凝縮器と、
蒸発器と、
請求項1から7のいずれか1項に記載の異常検知システムと、
を備えた空気調和装置。 With a compressor,
Condenser and
Evaporator and
The abnormality detection system according to any one of claims 1 to 7.
Air conditioner equipped with.
前記交流電圧に基づく電源信号を生成する電源信号生成工程と、
前記電源より電力が供給されており、前記判定信号及び前記電源信号に基づいて、前記対象機器及び前記電源の異常の有無を判定する判定工程と、
を有する異常検知方法。
When the switch is closed, the switch that opens when an abnormality occurs in the target device is used to conduct the AC voltage supplied from the power supply to generate a judgment signal based on the AC voltage. Judgment signal generation process and
A power supply signal generation process for generating a power supply signal based on the AC voltage, and
A determination step in which power is supplied from the power source and the presence or absence of an abnormality in the target device and the power source is determined based on the determination signal and the power supply signal.
Anomaly detection method with.
Priority Applications (1)
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JP2019042732A JP2020145896A (en) | 2019-03-08 | 2019-03-08 | Anomaly detection system and anomaly detection method thereof, and air conditioner |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115291101A (en) * | 2022-10-08 | 2022-11-04 | 浙江正泰电器股份有限公司 | Abnormality detection method, apparatus, system, and computer-readable storage medium |
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2019
- 2019-03-08 JP JP2019042732A patent/JP2020145896A/en active Pending
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