JP2914784B2 - Sensor abnormality detection method and device - Google Patents
Sensor abnormality detection method and deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、センサーから出力され
る計測信号を調節計に入力し、この計測信号が目標値と
なるように制御演算を行ない、その演算結果を操作信号
として操作端へ出力する制御系における、センサーの異
常を検知する方法および装置に係り、特に計測信号の範
囲内にある場合のセンサー異常を確実に検知し得るよう
にしたセンサー異常検知方法および装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a controller for inputting a measurement signal output from a sensor to a controller, performing a control operation so that the measurement signal becomes a target value, and transmitting the operation result as an operation signal to an operation terminal. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting an abnormality of a sensor in a control system for outputting, and more particularly to a method and an apparatus for detecting an abnormality of a sensor capable of reliably detecting an abnormality of a sensor when the sensor is within a range of a measurement signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、例えば紙パルプ、鉄鋼、石油化
学、食品、水道、ゴミ処理等のあらゆる産業プラントに
おいては、制御系が適用されている。この種の制御系
は、通常、センサーから出力される計測信号を調節計に
入力し、この計測信号が目標値となるように制御演算を
行ない、その演算結果を操作信号として操作端へ出力す
るようになっている。2. Description of the Related Art In general, control systems are applied to all industrial plants, for example, paper pulp, steel, petrochemical, food, water supply, refuse disposal, and the like. This type of control system usually inputs a measurement signal output from a sensor to a controller, performs control calculation so that the measurement signal becomes a target value, and outputs the calculation result to the operation terminal as an operation signal. It has become.
【０００３】さて、このような制御系においては、セン
サーからの計測信号、調節計、操作端、プラントが全て
正常であれば、計測信号（制御量）は目標値に追従し、
最終的には一致することになるが、計測信号を出力する
センサーあるいは操作端が異常であると、制御が良好に
行なわれず、プラントは暴走する結果となる。In such a control system, if the measurement signal from the sensor, the controller, the operation terminal, and the plant are all normal, the measurement signal (control amount) follows the target value,
Eventually, they will coincide, but if the sensor or operating terminal that outputs the measurement signal is abnormal, the control will not be performed well and the plant will run away.
【０００４】そこで、センサーの異常をいち早く検知す
ることが必要であり、従来では、センサーからの計測信
号が、例えば１〜５ＶＤＣの計測信号範囲を逸脱してい
るかどうかで判断し、計測信号範囲を逸脱している場合
にセンサー異常と判断するようにしている。すなわち、
具体的には、図４に示すような装置構成例により、セン
サーからの計測信号ＰＶが、０．７Ｖ以下になっている
か、あるいは５．１２Ｖ以上になっているかどうかによ
って、センサー異常と判断するようにしている。なお、
図４において、３１，３２は比較回路、３３はオア回路
をそれぞれ示している。Therefore, it is necessary to detect the abnormality of the sensor as soon as possible. Conventionally, it is determined whether or not the measurement signal from the sensor deviates from the measurement signal range of 1 to 5 VDC, for example. If it deviates, it is determined that the sensor is abnormal. That is,
Specifically, according to the example of the device configuration as shown in FIG. 4, it is determined that the sensor is abnormal depending on whether the measurement signal PV from the sensor is 0.7 V or less or 5.12 V or more. Like that. In addition,
In FIG. 4, reference numerals 31 and 32 denote comparison circuits, and reference numeral 33 denotes an OR circuit.
【０００５】しかしながら、このようなセンサー異常の
判断方法では、センサーからの計測信号が、１〜５ＶＤ
Ｃの計測信号範囲を逸脱しているかどうかでセンサー異
常を検知していることから、センサーからの計測信号
が、計測信号の範囲内にある場合のセンサー異常を検知
することは不可能であるという問題があった。However, in such a method for determining a sensor abnormality, a measurement signal from the sensor is 1 to 5 VD.
Since the sensor abnormality is detected by deviating from the measurement signal range of C, it is impossible to detect the sensor abnormality when the measurement signal from the sensor is within the range of the measurement signal. There was a problem.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
センサー異常の検知方法においては、計測信号の範囲内
にある場合のセンサー異常を検知することができないと
いう問題があった。As described above, the conventional method for detecting a sensor abnormality has a problem that it is not possible to detect a sensor abnormality in a range of a measurement signal.
【０００７】本発明の目的は、計測信号の範囲内にある
場合のセンサー異常を精度良くかつ確実に検知すること
が可能な極めて信頼性の高いセンサー異常検知方法およ
び装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an extremely reliable sensor abnormality detection method and apparatus capable of accurately and reliably detecting a sensor abnormality in a range of a measurement signal.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、センサーから出力される計測信号を調節
計に入力し、当該計測信号が目標値となるように制御演
算を行ない、その演算結果を操作信号として操作端へ出
力するようにした制御系における、センサーの異常を検
知する装置において、調節計に入力される計測信号の変
化率を算出する計測信号変化率演算手段と、調節計から
出力される操作信号の変化率を算出する操作信号変化率
演算手段と、計測信号変化率演算手段により算出された
計測信号の変化率と、操作信号変化率演算手段により算
出された操作信号の変化率との差を算出する変化率差演
算手段と、変化率差演算手段により算出された変化率の
差を設定値と比較し、当該変化率の差が設定値を超えた
場合に、センサーの異常と判別する比較判別手段とを備
え、調節計に入力される計測信号の変化率と、調節計か
ら出力される操作信号の変化率との差が設定値を超えた
場合に、センサーの異常と判別するようにしている。In order to achieve the above object, according to the present invention, a measurement signal output from a sensor is input to a controller, and a control operation is performed so that the measurement signal becomes a target value. In a control system configured to output a calculation result as an operation signal to an operation terminal, in a device for detecting an abnormality of a sensor, a measurement signal change rate calculation means for calculating a change rate of a measurement signal input to the controller, Operation signal change rate calculating means for calculating the change rate of the operation signal output from the meter, the change rate of the measurement signal calculated by the measurement signal change rate calculation means, and the operation signal calculated by the operation signal change rate calculation means A change rate difference calculating means for calculating a difference with the change rate, and comparing the difference between the change rates calculated by the change rate difference calculating means with a set value, and when the difference between the change rates exceeds the set value, sensor A comparison / determination unit for determining that the sensor is abnormal, wherein when the difference between the rate of change of the measurement signal input to the controller and the rate of change of the operation signal output from the controller exceeds a set value, the sensor malfunctions. Is determined.
【０００９】[0009]
【作用】従って、本発明のセンサー異常検知方法および
装置においては、調節計に入力される計測信号の変化率
と、調節計から出力される操作信号の変化率とを算出し
て、その差を常時監視し、両者の変化率の差が設定値を
超えた場合に、センサーの異常と判別することにより、
計測信号の範囲内にある場合のセンサー異常を確実に検
知することができる。特にこの場合、計測信号の変化率
と操作信号の変化率との差、すなわち２点の検出値に基
づいてセンサー異常を判別しているため、センサー異常
の判定精度を高めることができる。 Therefore, in the sensor abnormality detecting method and apparatus of the present invention, the rate of change of the measurement signal input to the controller and the rate of change of the operation signal output from the controller are calculated, and the difference is calculated. By constantly monitoring, if the difference between the two change rates exceeds the set value, by determining that the sensor is abnormal,
It is possible to reliably detect a sensor abnormality when the value is within the range of the measurement signal. Especially in this case, the rate of change of the measurement signal
And the rate of change of the operation signal, that is,
Sensor error is determined based on the
Can be improved.
【００１０】[0010]
【実施例】本発明では、センサーから出力される計測信
号を調節計に入力し、当該計測信号が目標値となるよう
に制御演算を行ない、その演算結果を操作信号として操
作端へ出力するようにした制御系において、調節計に入
力される計測信号の変化率と、調節計から出力される操
作信号の変化率とを算出して、その差を常時監視し、両
者の変化率の差が設定値を超えた場合に、センサーの異
常と判別するものである。以下、上記のような考え方に
基づく本発明の一実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a measurement signal output from a sensor is input to a controller, a control operation is performed so that the measurement signal becomes a target value, and the operation result is output to an operation terminal as an operation signal. In the control system, the rate of change of the measurement signal input to the controller and the rate of change of the operation signal output from the controller are calculated, and the difference is constantly monitored. If the set value is exceeded, it is determined that the sensor is abnormal. Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the above concept will be described in detail with reference to the drawings.
【００１１】まず、図２は、本発明を適用する水道プラ
ントの制御系の構成例を示すブロック図である。図２に
おいて、流量センサー１から出力される計測信号（Ｐ
Ｖ）２を調節計３に入力し、この計測信号２が目標値
（ＳＶ）４となるように制御演算を行なった後に、その
演算結果を操作信号（ＭＶ）５として操作端（調節弁）
６へ出力するようになっている。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a control system of a water supply plant to which the present invention is applied. In FIG. 2, the measurement signal (P
V) 2 is input to the controller 3, the control operation is performed so that the measurement signal 2 becomes the target value (SV) 4, and the calculation result is used as an operation signal (MV) 5 as an operation terminal (control valve).
6 is output.
【００１２】図１は、本発明によるセンサー異常検知装
置の構成例を示すブロック図である。すなわち、本実施
例のセンサー異常検知装置は、図１に示すように、サン
プリング回路１１と、保持回路１２と、減算器１３と、
サンプリング回路１４と、保持回路１５と、減算器１６
と、変化率差演算手段である減算器１７と、絶対値回路
１８と、比較判別手段である比較回路１９と、ワンショ
ット回路２０，２１と、信号反転回路２２，２３と、ア
ンド回路２４と、オア回路２５とにより構成している。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a sensor abnormality detection device according to the present invention. That is, as illustrated in FIG. 1, the sensor abnormality detection device according to the present embodiment includes a sampling circuit 11, a holding circuit 12, a subtractor 13,
Sampling circuit 14, holding circuit 15, subtractor 16
A subtractor 17 as a change rate difference calculating means, an absolute value circuit 18, a comparing circuit 19 as a comparing and determining means, one-shot circuits 20 and 21, signal inverting circuits 22 and 23, and an AND circuit 24. , Or OR circuit 25.
【００１３】ここで、サンプリング回路１１は、流量セ
ンサー１から出力される計測信号２を、一定周期でサン
プリングするものである。また、保持回路１２は、サン
プリング回路１１によるサンプリング信号を、次のサン
プリングまで保持するものである。さらに、減算器１３
は、流量センサー１から出力される計測信号２と、保持
回路１２による保持信号との差を算出することにより、
計測信号２の変化率を算出するものである。これらの要
素によって、計測信号変化率演算手段を構成している。The sampling circuit 11 samples the measurement signal 2 output from the flow sensor 1 at a constant period. The holding circuit 12 holds the sampling signal from the sampling circuit 11 until the next sampling. Further, the subtractor 13
Is calculated by calculating the difference between the measurement signal 2 output from the flow sensor 1 and the holding signal by the holding circuit 12.
The change rate of the measurement signal 2 is calculated. These elements constitute a measurement signal change rate calculating means.
【００１４】一方、サンプリング回路１４は、調節計３
から出力される操作信号５を、一定周期でサンプリング
するものである。また、保持回路１５は、サンプリング
回路１４によるサンプリング信号を、次のサンプリング
まで保持するものである。さらに、減算器１６は、調節
計３から出力される操作信号５と、保持回路１５による
保持信号との差を算出することにより、操作信号５の変
化率を算出するものである。これらの要素によって、操
作信号変化率演算手段を構成している。On the other hand, the sampling circuit 14
The operation signal 5 output from is sampled at a constant period. The holding circuit 15 holds the sampling signal from the sampling circuit 14 until the next sampling. Further, the subtracter 16 calculates a change rate of the operation signal 5 by calculating a difference between the operation signal 5 output from the controller 3 and the holding signal by the holding circuit 15. These elements constitute an operation signal change rate calculating means.
【００１５】一方、減算器１７は、減算器１３からの出
力信号と減算器１６からの出力信号との差を算出するこ
とにより、計測信号２の変化率と操作信号５の変化率と
の差を算出するものである。また、絶対値回路１８は、
減算器１７からの出力信号の絶対値を算出するものであ
る。さらに、比較回路１９は、絶対値回路１８からの出
力信号と設定値２６とを比較し、絶対値回路１８からの
出力信号が設定値２６を超えた場合に、流量センサー１
の異常と判別して、出力信号を生じるものである。On the other hand, the subtractor 17 calculates the difference between the output signal from the subtractor 13 and the output signal from the subtractor 16 to calculate the difference between the change rate of the measurement signal 2 and the change rate of the operation signal 5. Is calculated. Further, the absolute value circuit 18
The absolute value of the output signal from the subtractor 17 is calculated. Further, the comparison circuit 19 compares the output signal from the absolute value circuit 18 with the set value 26, and when the output signal from the absolute value circuit 18 exceeds the set value 26,
Is determined to be abnormal, and an output signal is generated.
【００１６】一方、ワンショット回路２０，２１は、図
２のプラントにおけるポンプの運転，停止の後、一定時
間ｔ1 ，ｔ2 だけＯＮする信号を発生するものである。
また、信号反転回路２２，２３は、ワンショット回路２
０，２１からの出力信号を反転するものである。これら
の要素によって、センサー異常の誤検知防止手段を構成
している。図３に、ワンショット回路２０、信号反転回
路２２のタイムチャート図を示している。On the other hand, the one-shot circuits 20 and 21 generate signals that are turned on for a certain period of time t 1 and t 2 after the operation and stop of the pump in the plant shown in FIG.
The signal inverting circuits 22 and 23 include the one-shot circuit 2
The output signals from 0 and 21 are inverted. These elements constitute a means for preventing erroneous detection of sensor abnormality. FIG. 3 shows a time chart of the one-shot circuit 20 and the signal inversion circuit 22.
【００１７】一方、アンド回路２４は、比較回路１９か
らの出力信号と、各ワンショット回路２０，２１からの
出力信号との論理積を演算し出力するものである。ま
た、オア回路２５は、本実施例のセンサー異常検出結果
であるアンド回路２４からの出力信号と、図４に示した
従来のセンサー異常検出結果であるオア回路３３からの
出力信号との論理和を演算し、その演算結果を最終的な
センサー異常検知信号として（警報信号として）出力す
るものである。次に、以上のように構成した本実施例の
センサー異常検知装置におけるセンサー異常の検知方法
について説明する。On the other hand, the AND circuit 24 calculates and outputs the logical product of the output signal from the comparison circuit 19 and the output signals from the one-shot circuits 20 and 21. Further, the OR circuit 25 performs a logical OR operation on the output signal from the AND circuit 24, which is the result of the sensor abnormality detection of the present embodiment, and the output signal from the OR circuit 33, which is the conventional sensor abnormality detection result shown in FIG. And outputs the calculation result as a final sensor abnormality detection signal (as an alarm signal). Next, a method for detecting a sensor abnormality in the sensor abnormality detection device of the present embodiment configured as described above will be described.
【００１８】図１において、サンプリング回路１１で
は、流量センサー１からの計測信号２が一定周期でサン
プリングされ、そのサンプリング信号が次のサンプリン
グまで保持回路１２にて保持される。そして、減算器１
３では、流量センサー１からの計測信号２と、保持回路
１２の保持信号との差を算出して、計測信号２の変化率
が算出される。In FIG. 1, in a sampling circuit 11, a measurement signal 2 from a flow sensor 1 is sampled at a constant period, and the sampling signal is held in a holding circuit 12 until the next sampling. And subtracter 1
In 3, the difference between the measurement signal 2 from the flow sensor 1 and the holding signal of the holding circuit 12 is calculated, and the rate of change of the measurement signal 2 is calculated.
【００１９】また、サンプリング回路１４では、調節計
３からの操作信号５が一定周期でサンプリングされ、そ
のサンプリング信号が次のサンプリングまで保持回路１
５にて保持される。そして、減算器１６では、調節計３
からの操作信号５と、保持回路１５の保持信号との差を
算出して、操作信号５の変化率が算出される。In the sampling circuit 14, the operation signal 5 from the controller 3 is sampled at a constant period, and the sampling signal is held until the next sampling.
5 is held. Then, in the subtractor 16, the controller 3
Then, the difference between the operation signal 5 and the holding signal of the holding circuit 15 is calculated, and the rate of change of the operation signal 5 is calculated.
【００２０】次に、減算器１７では、減算器１３からの
出力信号と減算器１６からの出力信号との差を算出し
て、計測信号２の変化率と操作信号５の変化率との差が
算出される。また、絶対値回路１８では、減算器１７か
らの出力信号の絶対値が算出される。そして、比較回路
１９では、絶対値回路１８からの出力信号と設定値２６
とが比較され、絶対値回路１８からの出力信号が設定値
２６を超えた場合には、流量センサー１が異常であると
判別され、その出力信号がセンサー異常信号として、ア
ンド回路２４に出力される。Next, the subtractor 17 calculates the difference between the output signal from the subtractor 13 and the output signal from the subtractor 16, and calculates the difference between the change rate of the measurement signal 2 and the change rate of the operation signal 5. Is calculated. Further, the absolute value circuit 18 calculates an absolute value of an output signal from the subtractor 17. Then, in the comparison circuit 19, the output signal from the absolute value circuit 18 and the set value 26
When the output signal from the absolute value circuit 18 exceeds the set value 26, it is determined that the flow sensor 1 is abnormal, and the output signal is output to the AND circuit 24 as a sensor abnormality signal. You.
【００２１】一方、ワンショット回路２０，２１から
は、プラントのポンプの運転，停止の後、一定時間
ｔ1 ，ｔ2 だけ信号が出力される。そして、信号反転回
路２２，２３では、ワンショット回路２０，２１からの
出力信号が反転されて、アンド回路２４に出力される。On the other hand, the one-shot circuits 20 and 21 output signals for a certain period of time t 1 and t 2 after the operation and stop of the pump of the plant. Then, in the signal inverting circuits 22 and 23, the output signals from the one-shot circuits 20 and 21 are inverted and output to the AND circuit 24.
【００２２】また、アンド回路２４では、比較回路１９
からの出力信号と、各ワンショット回路２０，２１から
の出力信号との論理積が演算され、その演算結果がオア
回路２５に出力される。さらに、オア回路２５では、計
測信号２の範囲内にある場合のセンサー異常検出結果で
あるアンド回路２４からの出力信号と、計測信号２の範
囲外にある場合のセンサー異常検出結果である前記オア
回路３３からの出力信号との論理和が演算され、その演
算結果が最終的なセンサー異常検知信号として（警報信
号として）出力される。これにより、流量センサー１か
らの計測信号２が、１〜５ＶＤＣの計測信号範囲内にあ
る場合のセンサー異常と、流量センサー１からの計測信
号２が、１〜５ＶＤＣの計測信号範囲外にある場合のセ
ンサー異常との全てのセンサー異常が、確実に検知され
ることになる。In the AND circuit 24, the comparison circuit 19
And the output signals from the one-shot circuits 20 and 21 are calculated, and the calculation result is output to the OR circuit 25. Further, in the OR circuit 25, the output signal from the AND circuit 24, which is a sensor abnormality detection result when the measurement signal 2 is within the range, and the OR signal, which is a sensor abnormality detection result when the measurement signal 2 is outside the range. The logical sum with the output signal from the circuit 33 is calculated, and the calculation result is output as a final sensor abnormality detection signal (as an alarm signal). Thereby, when the measurement signal 2 from the flow sensor 1 is within the measurement signal range of 1 to 5 VDC, and when the measurement signal 2 from the flow sensor 1 is outside the measurement signal range of 1 to 5 VDC, All the sensor abnormalities with the sensor abnormalities are surely detected.
【００２３】上述したように、本実施例のセンサー異常
検知装置は、流量センサー１から出力される計測信号２
を調節計３に入力し、この計測信号２が目標値４となる
ように制御演算を行なった後に、その演算結果を操作信
号５として操作端（調節弁）６へ出力するようにした制
御系において、流量センサー１から出力される計測信号
２を、一定周期でサンプリングするサンプリング回路１
１、サンプリング回路１１によるサンプリング信号を、
次のサンプリングまで保持する保持回路１２、流量セン
サー１から出力される計測信号２と、保持回路１２によ
る保持信号との差を算出することにより、計測信号２の
変化率を算出する減算器１３よりなる計測信号変化率演
算手段と、調節計３から出力される操作信号５を、一定
周期でサンプリングするサンプリング回路１４、サンプ
リング回路１４によるサンプリング信号を、次のサンプ
リングまで保持する保持回路１５、調節計３から出力さ
れる操作信号５と、保持回路１５による保持信号との差
を算出することにより、操作信号５の変化率を算出する
減算器１６よりなる操作信号変化率演算手段と、減算器
１３からの出力信号と減算器１６からの出力信号との差
を算出することにより、計測信号２の変化率と操作信号
５の変化率との差を算出する減算器１７と、減算器１７
からの出力信号の絶対値を算出する絶対値回路１８と、
絶対値回路１８からの出力信号と設定値２６とを比較
し、絶対値回路１８からの出力信号が設定値２６を超え
た場合に、流量センサー１の異常と判別して、出力信号
を生じる比較回路１９とから構成したものである。As described above, the sensor abnormality detecting device according to the present embodiment uses the measurement signal 2 output from the flow sensor 1.
Is input to a controller 3, a control operation is performed so that the measurement signal 2 becomes a target value 4, and the calculation result is output as an operation signal 5 to an operation terminal (control valve) 6. A sampling circuit 1 for sampling a measurement signal 2 output from a flow sensor 1 at a constant cycle
1. The sampling signal from the sampling circuit 11 is
A holding circuit 12 for holding until the next sampling and a subtractor 13 for calculating a difference between a measurement signal 2 output from the flow sensor 1 and a holding signal by the holding circuit 12 to calculate a rate of change of the measurement signal 2. A measurement signal change rate calculating means, a sampling circuit 14 for sampling the operation signal 5 output from the controller 3 at a constant period, a holding circuit 15 for holding a sampling signal by the sampling circuit 14 until the next sampling, and a controller. An operation signal change rate calculating means including a subtractor 16 for calculating a change rate of the operation signal 5 by calculating a difference between the operation signal 5 output from the control signal 3 and the holding signal by the holding circuit 15; The difference between the change rate of the measurement signal 2 and the change rate of the operation signal 5 is calculated by calculating the difference between the output signal from the subtractor 16 and the output signal from the subtractor 16. A subtractor 17 for calculating, subtractor 17
An absolute value circuit 18 for calculating the absolute value of the output signal from
The output signal from the absolute value circuit 18 is compared with the set value 26, and when the output signal from the absolute value circuit 18 exceeds the set value 26, it is determined that the flow rate sensor 1 is abnormal and the output signal is generated. And a circuit 19.
【００２４】従って、従来では、センサーからの計測信
号が、１〜５ＶＤＣの計測信号範囲を逸脱しているかど
うかでセンサー異常を検知していたことから、センサー
からの計測信号が、計測信号の範囲内にある場合のセン
サー異常を検知することは不可能であったのに対して、
本センサー異常検知装置では、調節計３に入力される流
量センサー１からの計測信号２の変化率と、調節計３か
ら出力される操作信号５の変化率との差が設定値２６を
超えた場合に、流量センサー１の異常と判別するように
しているため、流量センサー１からの計測信号２が、１
〜５ＶＤＣの計測信号範囲にある場合の流量センサー１
の異常を確実に検知することが可能となる。特にこの場
合、計測信号２の変化率と操作信号５の変化率との差、
すなわち２点の検出値に基づいてセンサー異常を判別し
ているため、センサー異常の判定精度を高めることが可
能となる。これにより、従来よりも、いち早く流量セン
サー１の異常を検知することができ、プラントの異常を
未然に防止する確率が極めて高くなる。Therefore, conventionally, the sensor abnormality was detected based on whether the measurement signal from the sensor deviated from the measurement signal range of 1 to 5 VDC. While it was impossible to detect sensor abnormality when it was inside,
In this sensor abnormality detecting device, the difference between the change rate of the measurement signal 2 from the flow sensor 1 input to the controller 3 and the change rate of the operation signal 5 output from the controller 3 exceeds the set value 26. In this case, since the flow sensor 1 is determined to be abnormal, the measurement signal 2 from the flow sensor 1 becomes 1
Flow sensor 1 when it is within the measurement signal range of ~ 5VDC
Abnormality can be reliably detected. Especially this place
The difference between the change rate of the measurement signal 2 and the change rate of the operation signal 5,
That is, the sensor abnormality is determined based on the two detected values.
The accuracy of sensor abnormality determination
It works. Thereby, the abnormality of the flow sensor 1 can be detected earlier than before, and the probability of preventing the abnormality of the plant beforehand becomes extremely high.
【００２５】さらに、ワンショット回路２０，２１、信
号反転回路２２，２３からなるセンサー異常の誤検知防
止手段を付加しているため、外乱（ポンプ運転／停止）
等による流量センサー１の異常の誤検知を防止すること
が可能となる。Further, since a means for preventing erroneous detection of sensor abnormality comprising one-shot circuits 20, 21 and signal inverting circuits 22, 23 is added, disturbance (pump operation / stop) is provided.
It is possible to prevent erroneous detection of an abnormality of the flow sensor 1 due to the above.
【００２６】尚、上記実施例において、ワンショット回
路２０，２１、信号反転回路２２，２３から構成される
センサー異常誤検知防止手段と、アンド回路２４と、オ
ア回路２５は、本発明に必要不可欠なものではないこと
は言うまでもない。In the above embodiment, the means for preventing sensor error and erroneous detection composed of the one-shot circuits 20, 21 and the signal inverting circuits 22, 23, the AND circuit 24, and the OR circuit 25 are indispensable for the present invention. Needless to say, it is not something.
【００２７】また、上記実施例では、本発明を流量セン
サーの異常検知に適用した場合について説明したが、こ
れに限らず例えば、圧力センサー、温度センサー、液位
センサー等の他のセンサーについても、本発明を同様に
適用して前述と同様の効果が得られるものである。In the above embodiment, the case where the present invention is applied to abnormality detection of a flow sensor has been described. However, the present invention is not limited to this case. For example, other sensors such as a pressure sensor, a temperature sensor, and a liquid level sensor may be used. The same effects as described above can be obtained by applying the present invention in the same manner.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、調
節計に入力される計測信号の変化率と、調節計から出力
される操作信号の変化率との差が設定値を超えた場合
に、センサーの異常と判別するようにしたので、計測信
号の範囲内にある場合のセンサー異常を精度良くかつ確
実に検知することが可能な極めて信頼性の高いセンサー
異常検知方法および装置が提供できる。As described above, according to the present invention, the adjustment
Rate of change of the measurement signal input to the moderator and output from the controller
If the difference from the rate of change of the operation signal exceeds the set value
In addition, since it is determined that the sensor is abnormal, an extremely reliable sensor abnormality detecting method capable of accurately and reliably detecting the sensor abnormality when the sensor is within the range of the measurement signal. Equipment can be provided.
【図１】本発明によるセンサー異常検知装置の一実施例
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a sensor abnormality detection device according to the present invention.
【図２】本発明を適用する水道プラントの制御系の構成
例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a control system of a water supply plant to which the present invention is applied.
【図３】同実施例におけるワンショット回路、信号反転
回路のタイムチャート図。FIG. 3 is a time chart of a one-shot circuit and a signal inversion circuit in the embodiment.
【図４】従来のセンサー異常検知装置の構成例を示すブ
ロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional sensor abnormality detection device.
１…流量センサー、２…計測信号（ＰＶ）、３…調節
計、４…目標値（ＳＶ）、５…操作信号（ＭＶ）、６…
操作端（調節弁）、１１…サンプリング回路、１２…保
持回路、１３…減算器、１４…サンプリング回路、１５
…保持回路、１６…減算器、１７…減算器、１８…絶対
値回路、１９…比較回路、２０，２１…ワンショット回
路、２２，２３…信号反転回路、２４…アンド回路、２
５…オア回路、２６…設定値、３１，３２…比較回路、
３３…オア回路。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flow sensor, 2 ... Measurement signal (PV), 3 ... Controller, 4 ... Target value (SV), 5 ... Operation signal (MV), 6 ...
Operating end (control valve), 11: sampling circuit, 12: holding circuit, 13: subtractor, 14: sampling circuit, 15
... holding circuit, 16 ... subtractor, 17 ... subtractor, 18 ... absolute value circuit, 19 ... comparison circuit, 20, 21 ... one shot circuit, 22, 23 ... signal inversion circuit, 24 ... AND circuit, 2
5: OR circuit, 26: set value, 31, 32: comparison circuit,
33 ... OR circuit.
Claims (3)
計に入力し、当該計測信号が目標値となるように制御演
算を行ない、その演算結果を操作信号として操作端へ出
力するようにした制御系における、前記センサーの異常
を検知する方法において、前記調節計に入力される計測
信号の変化率と、前記調節計から出力される操作信号の
変化率との差が設定値を超えた場合に、前記センサーの
異常と判別するようにしたことを特徴とするセンサー異
常検知方法。1. A control in which a measurement signal output from a sensor is input to a controller, a control operation is performed so that the measurement signal becomes a target value, and the operation result is output to an operation terminal as an operation signal. In the system, in the method of detecting an abnormality of the sensor, when the difference between the rate of change of the measurement signal input to the controller and the rate of change of the operation signal output from the controller exceeds a set value. A sensor abnormality detection method, wherein the sensor abnormality is determined.
計に入力し、当該計測信号が目標値となるように制御演
算を行ない、その演算結果を操作信号として操作端へ出
力するようにした制御系における、前記センサーの異常
を検知する装置において、前記調節計に入力される計測
信号の変化率を算出する計測信号変化率演算手段と、前
記調節計から出力される操作信号の変化率を算出する操
作信号変化率演算手段と、前記計測信号変化率演算手段
により算出された計測信号の変化率と、前記操作信号変
化率演算手段により算出された操作信号の変化率との差
を算出する変化率差演算手段と、前記変化率差演算手段
により算出された変化率の差を設定値と比較し、当該変
化率の差が設定値を超えた場合に、前記センサーの異常
と判別する比較判別手段と、を備えて成ることを特徴と
するセンサー異常検知装置。2. A control in which a measurement signal output from a sensor is input to a controller, a control operation is performed so that the measurement signal becomes a target value, and the operation result is output to an operation terminal as an operation signal. In a system for detecting an abnormality of the sensor, a measurement signal change rate calculating means for calculating a change rate of a measurement signal input to the controller, and calculating a change rate of an operation signal output from the controller. Operating signal change rate calculating means, and a change for calculating a difference between a change rate of the measurement signal calculated by the measurement signal change rate calculating means and a change rate of the operation signal calculated by the operation signal change rate calculating means. A rate difference calculating means, and a comparison determination for comparing the change rate difference calculated by the change rate difference calculating means with a set value, and determining that the sensor is abnormal when the change rate difference exceeds the set value. And a means for detecting a sensor abnormality.
において、プラント機器の運転，停止の後、一定時間だ
け信号を発生するワンショット回路と、ワンショット回
路２０，２１からの出力信号を反転する信号反転回路と
からなるセンサー異常誤検知防止手段を付加し、前記比
較判別手段による判別結果と前記信号反転回路からの出
力との論理積条件成立により、最終的なセンサーの異常
と判別するようにしたことを特徴とする請求項２に記載
のセンサー異常検知装置。3. The sensor abnormality detection device according to claim 1, wherein the one-shot circuit for generating a signal for a fixed time after the operation and stop of the plant equipment, and the output signals from the one-shot circuits 20 and 21 are inverted. A sensor abnormality erroneous detection prevention means including a signal inversion circuit that performs a logical inversion of the result of the comparison and the output from the signal inversion circuit is determined to determine the final sensor abnormality. The sensor abnormality detecting device according to claim 2, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3143371A JP2914784B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Sensor abnormality detection method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3143371A JP2914784B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Sensor abnormality detection method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04367006A JPH04367006A (en) | 1992-12-18 |
| JP2914784B2 true JP2914784B2 (en) | 1999-07-05 |
Family
ID=15337233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3143371A Expired - Fee Related JP2914784B2 (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Sensor abnormality detection method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2914784B2 (en) |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP3143371A patent/JP2914784B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04367006A (en) | 1992-12-18 |
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