JP3068881B2 - プロセス制御装置 - Google Patents
プロセス制御装置Info
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- JP3068881B2 JP3068881B2 JP3107871A JP10787191A JP3068881B2 JP 3068881 B2 JP3068881 B2 JP 3068881B2 JP 3107871 A JP3107871 A JP 3107871A JP 10787191 A JP10787191 A JP 10787191A JP 3068881 B2 JP3068881 B2 JP 3068881B2
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Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプロセスを制御するプロ
セス制御装置に関する。
セス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年マイクプロセッサの発達による制御
装置のディジタル化の進行に伴って、複雑化する制御装
置やプロセスの故障診断及び故障箇所同定をエキスパー
トシステムにより、これまで経験した知識に合わせて推
論することや多量の推定データより統計的に推定してい
くことで実現する場合が多くなってきている。従来の簡
単な相関関係だけを用いた自己診断的な診断に比べ、エ
キスパート・システムのように知識を利用して推論した
り、データの統計解析により推定することでより複雑な
関係にある故障要因を導き出すことが可能となってきつ
つある。
装置のディジタル化の進行に伴って、複雑化する制御装
置やプロセスの故障診断及び故障箇所同定をエキスパー
トシステムにより、これまで経験した知識に合わせて推
論することや多量の推定データより統計的に推定してい
くことで実現する場合が多くなってきている。従来の簡
単な相関関係だけを用いた自己診断的な診断に比べ、エ
キスパート・システムのように知識を利用して推論した
り、データの統計解析により推定することでより複雑な
関係にある故障要因を導き出すことが可能となってきつ
つある。
【０００３】このような故障診断は、プロセス制御装置
とは別装置の構成で実現されることが多い。図２に従来
の故障診断装置を含めたプロセス制御装置の構成例を示
す。制御対象であるプロセス１を制御するプロセス制御
装置２ａは計算機等のマイクロプロセッサ応用装置３ａ
で構成され、その制御演算部４がプロセス１からのフィ
ードバック信号５から制御信号６を算出し、その制御信
号６をプロセス１へ出力する。一方、診断機能はプロセ
ス診断装置７としてプロセス制御装置２とは別構成のマ
イクロプロセッサ応用装置３ｂで実現され、その診断の
為の知識８ｂやプロセス１及びプロセス制御装置２ａよ
り入手するデータの収集部９ｂより、故障の有無や故障
箇所の判別を診断推論部１０ｂで行なう。また、推論部
１０ｂで推論した結果はＣＲＴ等のマンマシン表示装置
１１に出力され、オペレータに告知する。また、オペレ
ータは必要に応じてマンマシン表示装置１１を介して経
験である知識８を追加・修正することができる。
とは別装置の構成で実現されることが多い。図２に従来
の故障診断装置を含めたプロセス制御装置の構成例を示
す。制御対象であるプロセス１を制御するプロセス制御
装置２ａは計算機等のマイクロプロセッサ応用装置３ａ
で構成され、その制御演算部４がプロセス１からのフィ
ードバック信号５から制御信号６を算出し、その制御信
号６をプロセス１へ出力する。一方、診断機能はプロセ
ス診断装置７としてプロセス制御装置２とは別構成のマ
イクロプロセッサ応用装置３ｂで実現され、その診断の
為の知識８ｂやプロセス１及びプロセス制御装置２ａよ
り入手するデータの収集部９ｂより、故障の有無や故障
箇所の判別を診断推論部１０ｂで行なう。また、推論部
１０ｂで推論した結果はＣＲＴ等のマンマシン表示装置
１１に出力され、オペレータに告知する。また、オペレ
ータは必要に応じてマンマシン表示装置１１を介して経
験である知識８を追加・修正することができる。
【０００４】図２に示す様に、従来プロセス制御装置と
診断装置を別装置の構成としていたのは診断装置の異常
で実際にプロセスを制御するプロセス制御装置が異常と
ならないよう分散するためであった。このため診断装置
は複数のプロセス及びプロセス制御装置を有するプラン
ト全体の診断を行なうことが多く、複数のプロセス制御
装置２と接続されるようになってきている。
診断装置を別装置の構成としていたのは診断装置の異常
で実際にプロセスを制御するプロセス制御装置が異常と
ならないよう分散するためであった。このため診断装置
は複数のプロセス及びプロセス制御装置を有するプラン
ト全体の診断を行なうことが多く、複数のプロセス制御
装置２と接続されるようになってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、診断装置の診
断・推論が高速化し、プロセス制御信号やプロセス信号
の時々刻々の変化を必要とするプロセスの伝達関数同定
等を行なうようになると診断装置に必要とされる情報
も、プロセス制御装置が要求しているのと同程度の精度
や更新時間が要求され、しかも大量となっていくため、
診断装置の大幅な機能向上と装置追加が必要となる。ま
た、このような場合は前記情報をプロセス制御に要求し
ているのと同程度の精度及び時間で多量にプロセス制御
装置から診断装置に伝送しなければならないため、信号
伝送インタフェースも含めてプロセス制御装置にも装置
追加や演算上の負荷増加が必要となる。また価格的にも
診断・プロセス制御装置とも高性能装置を別々に必要と
するためますます高価格化する可能性が大きい。
断・推論が高速化し、プロセス制御信号やプロセス信号
の時々刻々の変化を必要とするプロセスの伝達関数同定
等を行なうようになると診断装置に必要とされる情報
も、プロセス制御装置が要求しているのと同程度の精度
や更新時間が要求され、しかも大量となっていくため、
診断装置の大幅な機能向上と装置追加が必要となる。ま
た、このような場合は前記情報をプロセス制御に要求し
ているのと同程度の精度及び時間で多量にプロセス制御
装置から診断装置に伝送しなければならないため、信号
伝送インタフェースも含めてプロセス制御装置にも装置
追加や演算上の負荷増加が必要となる。また価格的にも
診断・プロセス制御装置とも高性能装置を別々に必要と
するためますます高価格化する可能性が大きい。
【０００６】以上述べた様に、従来ではプロセス制御装
置と診断装置が別構成のため、診断装置の診断・推論が
高度化し、プロセス制御装置が要求しているのと同程度
の精度や更新周期の信号を必要とするようになると、診
断装置だけでなくプロセス制御装置も大幅な装置追加や
負荷の増加が必要となり、システムが大型化、高価格化
してくると共に、両装置間のインタフェースが高度・複
雑化してくる恐れがあった。そこで本発明は、上記問題
点を解決し、高度診断機能を有するプロセス監視制御シ
ステムを構築できるプロセス制御装置を提供することを
目的とする。 ［発明の構成］
置と診断装置が別構成のため、診断装置の診断・推論が
高度化し、プロセス制御装置が要求しているのと同程度
の精度や更新周期の信号を必要とするようになると、診
断装置だけでなくプロセス制御装置も大幅な装置追加や
負荷の増加が必要となり、システムが大型化、高価格化
してくると共に、両装置間のインタフェースが高度・複
雑化してくる恐れがあった。そこで本発明は、上記問題
点を解決し、高度診断機能を有するプロセス監視制御シ
ステムを構築できるプロセス制御装置を提供することを
目的とする。 ［発明の構成］
【０００７】
【課題を解決するための手段】マイクロプロセッサ応用
装置により構成されプロセスの制御を行なうプロセス制
御装置において、プロセス制御演算を行なう制御演算部
と、プロセス制御に用いるプロセス信号及び制御信号の
データ収集部と、前記信号に関する過去の診断経験を知
識として蓄えた診断知識ベースと、前記データおよび知
識を用いて経験的手法や統計解析的手法により前記信号
の関わるプロセス制御ループの故障判定や故障箇所同定
を行なう診断推論部とを具備し、プロセス制御に直結し
た高精度かつ更新周期の早い信号を用いた１プロセス単
位の診断を診断推論部で行ない、そのすべての診断結果
を、個々の信号の精度や更新周期の処理は高度なものが
要求されないプラント全体の診断を行なう診断装置に出
力することを特徴とする。
装置により構成されプロセスの制御を行なうプロセス制
御装置において、プロセス制御演算を行なう制御演算部
と、プロセス制御に用いるプロセス信号及び制御信号の
データ収集部と、前記信号に関する過去の診断経験を知
識として蓄えた診断知識ベースと、前記データおよび知
識を用いて経験的手法や統計解析的手法により前記信号
の関わるプロセス制御ループの故障判定や故障箇所同定
を行なう診断推論部とを具備し、プロセス制御に直結し
た高精度かつ更新周期の早い信号を用いた１プロセス単
位の診断を診断推論部で行ない、そのすべての診断結果
を、個々の信号の精度や更新周期の処理は高度なものが
要求されないプラント全体の診断を行なう診断装置に出
力することを特徴とする。
【０００８】
【作用】プロセス制御装置を構成するマイクロプロセッ
サ応用装置内に、プロセス制御演算を行なう制御演算部
だけでなく、プロセス制御に関わる信号のデータ収集部
と、これらの診断を行なう診断推論部及びそのための診
断知識ベースとデータ収集部を設けることにより、高精
度かつ更新周期の早い信号を容易に診断に利用できる。
また、診断装置では、診断推論部でのすべての診断結果
をプラント全体の診断を行なう診断装置に出力するの
で、高度な診断システムを装置を大型化することなく簡
単な構成で実現することができる。
サ応用装置内に、プロセス制御演算を行なう制御演算部
だけでなく、プロセス制御に関わる信号のデータ収集部
と、これらの診断を行なう診断推論部及びそのための診
断知識ベースとデータ収集部を設けることにより、高精
度かつ更新周期の早い信号を容易に診断に利用できる。
また、診断装置では、診断推論部でのすべての診断結果
をプラント全体の診断を行なう診断装置に出力するの
で、高度な診断システムを装置を大型化することなく簡
単な構成で実現することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明のプロセス制御装置の一実施例
の構成図である。プロセス１を制御するプロセス制御装
置２を構成するマイクロプロセッサ応用装置３内に、プ
ロセス１からのフィラメント信号５から制御信号６を算
出する制御演算部４′と、診断の為の知識を蓄えた診断
知識ベース８、プロセス１および制御演算部４′のデー
タを収集するデータ収集部９、さらにこれら知識・デー
タより推論し故障有無の判定や故障箇所同定を行なう診
断推論部１０とを設ける。このプロセス制御装置２の装
置内の診断推論部１０でプロセス制御のため制御演算部
４′で必要とする精度・更新周期のフィードバック信号
５やプロセス１を制御する実際の制御信号６を用いた高
度・高精度な診断も行なえるようにしたものである。本
プロセス制御装置２での診断結果はマンマシン表示装置
１１に出力されると共に、プラントの診断装置７へ伝送
することができる。また、マンマシン表示装置１１を介
してオペレータはプロセス制御装置２内の知識８を修正
・追加できるのは従来の診断装置と同様である。
の構成図である。プロセス１を制御するプロセス制御装
置２を構成するマイクロプロセッサ応用装置３内に、プ
ロセス１からのフィラメント信号５から制御信号６を算
出する制御演算部４′と、診断の為の知識を蓄えた診断
知識ベース８、プロセス１および制御演算部４′のデー
タを収集するデータ収集部９、さらにこれら知識・デー
タより推論し故障有無の判定や故障箇所同定を行なう診
断推論部１０とを設ける。このプロセス制御装置２の装
置内の診断推論部１０でプロセス制御のため制御演算部
４′で必要とする精度・更新周期のフィードバック信号
５やプロセス１を制御する実際の制御信号６を用いた高
度・高精度な診断も行なえるようにしたものである。本
プロセス制御装置２での診断結果はマンマシン表示装置
１１に出力されると共に、プラントの診断装置７へ伝送
することができる。また、マンマシン表示装置１１を介
してオペレータはプロセス制御装置２内の知識８を修正
・追加できるのは従来の診断装置と同様である。
【００１０】本発明のプロセス制御装置２により各プロ
セスの制御に直結した高精度かつ更新周期の早い信号を
用いた１プロセス単位の診断はプロセス制御装置２で行
ない、複数のプロセスの診断を必要とするが個々の信号
の精度や更新周期の処理はそれ程高度なものが要求され
ないプラント全体の診断はプラントの診断装置７で行な
う階層化構成を構築できる。このため診断装置側も高度
な信号処理のための装置追加やプロセス制御装置とのイ
ンタフェース強化も特に必要なく、プラント全体でコン
パクトに診断及び制御システムを構築することができ
る。
セスの制御に直結した高精度かつ更新周期の早い信号を
用いた１プロセス単位の診断はプロセス制御装置２で行
ない、複数のプロセスの診断を必要とするが個々の信号
の精度や更新周期の処理はそれ程高度なものが要求され
ないプラント全体の診断はプラントの診断装置７で行な
う階層化構成を構築できる。このため診断装置側も高度
な信号処理のための装置追加やプロセス制御装置とのイ
ンタフェース強化も特に必要なく、プラント全体でコン
パクトに診断及び制御システムを構築することができ
る。
【００１１】また、プロセス制御装置も最近のマイクロ
プロセッサの高速化・大容量化により、一マイクロプロ
セッサ応用装置内に知識が必要となる診断推論を構築す
ることが充分可能になってきている。さらにプロセス制
御装置内のプロセス診断結果により制御にアクションを
かけたい時も容易にかつ高速に実現することができる。
プロセッサの高速化・大容量化により、一マイクロプロ
セッサ応用装置内に知識が必要となる診断推論を構築す
ることが充分可能になってきている。さらにプロセス制
御装置内のプロセス診断結果により制御にアクションを
かけたい時も容易にかつ高速に実現することができる。
【００１２】以上のように、上述の実施例では、１つの
マイクロプロセッサ応用装置で実現する例を説明した
が、バスを共有する２つあるいは複数のマイクロプロセ
ッサ応用装置で実現しても同様の効果が得られる。この
場合、例えばプロセス制御装置内に２つのマイクロプロ
セッサ応用装置を設け、一つをプロセス制御用、他を診
断用として、この２つのマイクロプロセッサ応用装置が
バスを共有化することにより、両装置間の信号授受を自
由に行なえる様にすることで実現できる。
マイクロプロセッサ応用装置で実現する例を説明した
が、バスを共有する２つあるいは複数のマイクロプロセ
ッサ応用装置で実現しても同様の効果が得られる。この
場合、例えばプロセス制御装置内に２つのマイクロプロ
セッサ応用装置を設け、一つをプロセス制御用、他を診
断用として、この２つのマイクロプロセッサ応用装置が
バスを共有化することにより、両装置間の信号授受を自
由に行なえる様にすることで実現できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プロセスの制御だけでなく、プロセス制御に関連した高
精度・高速性を有する故障診断もプロセス制御装置にて
実現して、プラント監視制御システムを全体としてコン
パクトにかつ、大幅なコスト上昇することなく実現する
ことができる。また、制御に直結した高精度・高速な診
断を実現し、また制御に反映させることが可能となる。
プロセスの制御だけでなく、プロセス制御に関連した高
精度・高速性を有する故障診断もプロセス制御装置にて
実現して、プラント監視制御システムを全体としてコン
パクトにかつ、大幅なコスト上昇することなく実現する
ことができる。また、制御に直結した高精度・高速な診
断を実現し、また制御に反映させることが可能となる。
【図１】本発明の実施例を示すプロセス制御装置の構成
図
図
【図２】従来のプロセス制御装置によるシステム構成図
１…プロセス、２，２′，２ａ，２ａ′…プロセス制御
装置、３，３ａ，３ｂ…マイクロプロセッサ応用装置、
４，４′…制御演算部、５…フィードバック信号、６…
制御信号、７…プロセス診断装置、８，８ｂ…診断知識
ベース、９，９ｂ…データ収集部、１０，１０ｂ…診断
推論部、１１…マンマシン表示装置。
装置、３，３ａ，３ｂ…マイクロプロセッサ応用装置、
４，４′…制御演算部、５…フィードバック信号、６…
制御信号、７…プロセス診断装置、８，８ｂ…診断知識
ベース、９，９ｂ…データ収集部、１０，１０ｂ…診断
推論部、１１…マンマシン表示装置。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 23/02 302 G05B 23/02
Claims (1)
- 【請求項１】マイクロプロセッサ応用装置により構成さ
れプロセスの制御を行なうプロセス制御装置において、
プロセス制御演算を行なう制御演算部と、プロセス制御
に用いるプロセス信号及び制御信号のデータ収集部と、
前記信号に関する過去の診断経験を知識として蓄えた診
断知識ベースと、前記データおよび知識を用いて経験的
手法や統計解析的手法により前記信号の関わるプロセス
制御ループの故障判定や故障箇所同定を行なう診断推論
部とを具備し、プロセス制御に直結した高精度かつ更新
周期の早い信号を用いた１プロセス単位の診断を前記診
断推論部で行ない、そのすべての診断結果を、個々の信
号の精度や更新周期の処理は高度なものが要求されない
プラント全体の診断を行なう診断装置に出力することを
特徴とするプロセス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107871A JP3068881B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | プロセス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107871A JP3068881B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | プロセス制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336606A JPH04336606A (ja) | 1992-11-24 |
| JP3068881B2 true JP3068881B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=14470203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107871A Expired - Fee Related JP3068881B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | プロセス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068881B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112016002999T5 (de) * | 2015-07-01 | 2018-03-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Anomalie-detektionssystem für verteilte ausrüstungen |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP3107871A patent/JP3068881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04336606A (ja) | 1992-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |