JP4858255B2 - シミュレーションにより異常診断支援を行うフィールド機器 - Google Patents

Description

本発明は、異常診断処理を行うフィールド機器に関し、シミュレーションによって異常診断結果に基づく模擬値を生成し、その模擬値を使用して異常診断を行い、その模擬値をユーザーに知らせることによって、適切な異常診断処理を支援するフィールド機器に関するものである。

フィールド機器は、センサにより検出した物理量に基づきプロセス値などを演算するほか、センサの故障などを診断する異常診断処理を行う。プラント設備において、コンピュータなどのホスト装置はフィールド機器に接続され、プロセス制御を行う。また、ホスト装置は、プロセス制御が行われていないときに（オフライン状態）、テストとして、フィールド機器からセンサ故障の異常診断結果を受け取ることができるかどうかを確認することがある。このとき、実際にセンサを故障させることなく、フィールド機器は、シミュレーションによりセンサ故障を示す模擬異常診断結果を生成し、ホスト装置に出力することによって、ホスト装置は前記テストを行うことができる。このようなフィールド機器について、図５を用いて説明する。

フィールド機器１１は、センサ１、入力処理部２、演算処理部３、異常診断処理部４、シミュレーション部５、出力処理部６、表示部７などから構成される。フィールド機器１１は、伝送線路１０を経由し、ホスト装置８や設定器９などに接続されて、プラント設備が構成される。

フィールド機器１１が圧力伝送器の場合、振動式センサ１は測定対象である圧力（物理量）を検出し、振動周波数信号に変換する。振動周波数信号は、入力処理部２を経由して演算処理部３に入力される。演算処理部３は、振動周波数値に基づき演算を行い、圧力値（プロセス値）を算出する。この圧力値は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、ホスト装置８は、その圧力値を用いて圧力制御（プロセス制御）を行う。また、表示部７において、その圧力値が表示される。

演算処理部３は、センサの故障を診断するための診断変数値として、前記周波数値を算出し異常診断処理部４に出力する。異常診断処理部４は、その周波数値を上限閾値および下限閾値と比較し、その周波数値が上限閾値より大きいまたは下限閾値より小さければ、センサ故障が発生したものと判断し、センサ故障発生を異常診断結果とする。その異常診断結果は出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送される。また、表示部７において、その模擬異常診断結果が表示される。

シミュレーション部５は、シミュレーション動作信号に基づき、模擬異常診断結果Ｄ１を生成し、異常診断処理部４に設定する。その模擬異常診断結果Ｄ１は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送される。また、表示部７において、その模擬異常診断結果が表示される。

ホスト装置８は、オフライン状態のときにテストとして、フィールド機器からセンサ故障の異常診断結果を受け取ることができるかどうかを確認することがある。このとき、ホスト装置８が、シミュレーション部５にシミュレーション動作信号を送ることにより、シミュレーション部５は、センサ故障を示す模擬異常診断結果Ｄ１を生成し、異常診断処理部４に設定する。その模擬異常診断結果Ｄ１は、出力処理部６を経由してホスト装置８に伝送される。これにより、実際にセンサを故障させることなく、ホスト装置８は前記テストを行うことができる。

特開２００６−７９２４０号公報

フィールド機器が行う異常診断には、前記センサ故障のほか、圧力伝送器にあっては導圧管詰まり診断、電磁流量計にあっては電極付着診断などがある。

圧力伝送器の導圧管詰まり診断について説明する（特開２００６−３２９８４６参照）。測定流体が流れる配管にオリフィスを挿入し、オリフィスを境として上流側の測定流体と下流側の測定流体を導圧管を経由して圧力伝送器に導く。圧力伝送器は、上流側の測定流体の圧力値（以下、「高圧側圧力値」という）、下流側の測定流体の圧力値（以下、「低圧側圧力値」という）とその圧力差（以下、「差圧値」という）を演算する。一方、測定流体中の異物が導圧管に堆積するなどして導圧管が詰まり、圧力伝送器が正確な圧力を測定できなくなることがあるため、次のような導圧管詰まり診断処理を行い、詰まりを検知したときに異常としてユーザーに知らせる。

演算処理部３は、高圧側圧力値に基づき高圧側圧力揺動値を演算し、高圧側圧力揺動値に基づき高圧側圧力分散値を演算する。同様に演算処理部３は、低圧側圧力値に基づき低圧側圧力揺動値を演算し、低圧側圧力揺動値に基づき低圧側圧力分散値を演算する。さらに演算処理部３は、差圧値に基づき差圧揺動値を演算し、差圧揺動値に基づき差圧分散値を演算する。そして、演算処理部３は、前記高圧側圧力分散値と前記低圧側圧力分散値との比率を、導圧管詰まり診断の診断変数値の一つとして演算する。異常診断処理部４は、前記比率を演算処理部３から受け取り、上限閾値および下限閾値と比較し、その比率が上限閾値より大きいまたは下限閾値より小さければ、導圧管詰まり発生を異常診断結果とする。

ここで、測定流体の種類、測定流体に混入されている異物の大きさや導圧管の内径などの違いによって、詰まりの進行具合や許容される詰まり具合が異なったり、また前記のような複雑な演算を行うため、ユーザーによる適切な閾値の決定が困難な場合がある。また、複雑な演算であるため、ユーザーが、圧力伝送器から出力される圧力揺動値や圧力分散値を確認しても、あとどれくらいの期間が経過したら導圧管詰まり異常が発生するかを予測することが困難な場合がある。また、導圧管の詰まりが発生していなくとも、測定流体が脈動を起こすことにより、圧力揺動値や圧力分散値が大きくなり、導圧管詰まり異常が誤って発生する場合もある。

次に、電磁流量計の電極付着診断について説明する（特開２００３−９７９８６参照）。電磁流量計のセンサ１は、センサ管内の測定流体に与えられた磁界により誘起される起電力を、検出電極により検出する。演算処理部３は、その検出電圧に基づき測定流体の流速値および流量値を演算する。一方、測定流体中の絶縁物が検出電極に付着することにより、センサ１が正確な起電力を検出できず、電磁流量計が正確な流量値を測定できなくなることがあるため、次のような電極付着診断処理を行い、付着を検知したときに異常としてユーザーに知らせる。

センサ１において、検出電極とアース電極との間に交流信号が与えられ、そのとき発生する電気信号が検出電極により検出される。演算処理部３は、検出された電気信号に基づき、検出電極とアース電極との間の抵抗値を、電極付着診断の診断変数値として演算する。異常診断処理部４は、前記抵抗値を演算処理部３から受け取り、閾値と比較し、その抵抗値が閾値より大きければ、電極付着発生を異常診断結果とする。

ここで、測定流体の導電率や測定流体に含まれる絶縁物の種類や量などの違いにより、抵抗値の挙動や許容される抵抗値が異なるため、ユーザーによる適切な閾値の決定が困難な場合がある。また、ユーザーが電磁流量計から出力される抵抗値を確認しても、あとどれくらいの期間が経過したら電極付着異常が発生するかを予測することが困難な場合がある。また、測定流体がセンサの管内を満たしていない場合、電極付着が発生していなくとも、抵抗値が大きくなり電極付着異常が誤って発生する場合もある。導圧管詰まり診断や電極付着診断のように、測定流体などの状態の影響を受けやすい異常診断には、このような困難なことが起こりうる。

本発明の目的は、異常診断処理を行うフィールド機器に関し、シミュレーションによって異常診断結果に基づく模擬値を生成し、その模擬値を使用して異常診断を行い、その模擬値をユーザーに知らせることによって、ユーザーにより適切な閾値の決定、異常発生の予測や異常の誤発生の防止を可能とする、適切な異常診断処理を支援するフィールド機器を提供することである。

このような目的を達成するために、請求項１の発明は、
センサにより検出した物理量に基づき演算を行う演算処理部と、その演算値と閾値を比較して前記物理量の異常診断を行う異常診断処理部と、伝送線路を介して接続された外部装置から送られるテストとしてのシミュレーション動作信号に基づいて前記物理量の異常を示す模擬異常診断結果を生成して前記異常診断処理部に設定するシミュレーション部と、前記異常診断処理部に設定された前記模擬異常診断結果を前記外部装置に出力する出力処理部を備えたフィールド機器において、
前記異常診断処理部は、前記シミュレーション部によって生成されて前記演算処理部に設定された模擬演算値を受け取り、この模擬演算値と閾値を比較して異常診断を行い、
前記シミュレーション部は、前記異常診断処理部によって前記模擬演算値と閾値を比較して行われた異常診断結果を受け取り、この異常診断結果が前回の異常診断結果に対して変更されていなければ、新たな模擬演算値を生成して前記演算処理部に設定し、
前記出力処理部は、前記異常診断結果が前回の異常診断結果に対して変更されていれば、その時の模擬演算値を前記外部装置へ出力する、
ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記演算処理部は、前記シミュレーション部から出力される選択信号に基づいて前記演算値と前記模擬演算値のいずれかを選択する選択部を備え、
前記シミュレーション部は、前記シミュレーション動作信号が演算値をシミュレーションするものであれば、前記演算処理部に前記模擬演算値を選択させる前記選択信号を出力する、
ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の発明において、
前記シミュレーション部は、前記演算処理部によって演算された診断変数値を模擬した模擬診断変数値を、前記模擬演算値として生成して前記演算処理部に設定し、
前記異常診断処理部は、前記模擬診断変数値と前記閾値を比較して異常診断を行う、
ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、
前記異常診断は、圧力伝送器の導圧管詰まり診断である、
ことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、
前記異常診断は、電磁流量計の電極付着診断である、
ことを特徴とする。

本発明によれば、異常診断処理を行うフィールド機器に関し、シミュレーションによって異常診断結果に基づく模擬演算値を生成し、その模擬演算値を使用して異常診断を行い、異常診断結果が前回の異常診断結果に対して変更されていれば、その時の模擬演算値をユーザーに知らせることによって、異常発生の予測を可能とする、適切な異常診断処理を支援するフィールド機器を実現できる。

［第１の実施例］
第１の実施例を図１を用いて説明する。図１は、本発明を適用したフィールド機器のブロック図であり、図５と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。本実施例は、シミュレーション部が異常診断結果に基づき模擬演算値または模擬閾値を生成し、その模擬演算値または模擬閾値を使用して異常診断を行い、その模擬演算値または模擬閾値をユーザーに知らせるものである。

フィールド機器１３は、センサ１、入力処理部２、演算処理部３、異常診断処理部４、シミュレーション部１２、出力処理部６、表示部７などから構成される。フィールド機器１３の出力処理部６は、伝送線路１０を経由しホスト装置８や設定器９などに接続され、プラント設備が構成される。

フィールド機器１３が圧力伝送器の場合、振動式センサであるセンサ１は、測定対象（物理量）である圧力を検出し、振動周波数信号に変換する。入力処理部２は、センサ１から振動周波数信号を受け取り、周波数値をカウントする。演算処理部３は入力処理部２から周波数値を受け取り、その値に基づき演算を行い、圧力値（プロセス値）を算出する。この圧力値は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、ホスト装置８は、その圧力値を用いて圧力制御（プロセス制御）を行う。また、表示部７において、その圧力値が表示される。出力処理部６は、前記圧力値に比例した電流（例えば４から２０ミリアンペアの範囲内）をホスト装置８や設定器９に伝送したり、フィールドバス通信（ファウンデーションフィールドバス、プロフィーバスなど）を用いて圧力値のデータをデジタル通信により伝送してもよい。また、表示部７は液晶表示などのような表示部を有する。なお、設定器９は、プロセス値を表示したり、フィールド機器１３にパラメータを設定できる機能などを有し、携帯型であってもよい。

また、フィールド機器１３が電磁流量計の場合、測定流体を流す管、励磁コイルと検出電極などから構成されるセンサ１は、測定対象（物理量）として、センサ管内の測定流体に与えられた磁界により誘起される起電力を、検出電極により検出する。入力処理部２は、センサ１から起電力信号を受け取り、その信号を増幅した後にＡＤ変換を行う。演算処理部３は、入力処理部２からＡＤ変換値を受け取り、その値に基づき演算を行い、流速値と流量値（プロセス値）を算出する。この流量値は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、ホスト装置８は、その流量値を用いて流量制御（プロセス制御）を行う。また、表示部７において、その流量値が表示される。出力処理部６は、前記流量値に比例した電流（例えば４から２０ミリアンペアの範囲内）をホスト装置８や設定器９に伝送したり、フィールドバス通信（ファウンデーションフィールドバス、プロフィーバスなど）を用いて流量値のデータをデジタル通信により伝送してもよい。また、表示部７は液晶表示などのような表示部を有する。

演算処理部３は、センサの故障診断、圧力伝送器における導圧管詰まり診断、電磁流量計における電極付着診断などを行うための診断変数値を演算する。異常診断処理部４は、演算処理部３において演算されたプロセス値と診断変数値を含む演算値を受け取り、演算値と閾値を比較し異常診断処理を行う。その異常診断結果は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７に表示される。

圧力伝送器の導圧管詰まり診断について説明する（特開２００６−３２９８４６参照）。測定流体が流れる配管にオリフィスを挿入し、オリフィスを境として上流側の測定流体と下流側の測定流体を導圧管を経由して圧力伝送器に導く。圧力伝送器は、上流側の測定流体の圧力値（以下、「高圧側圧力値」という）、下流側の測定流体の圧力値（以下、「低圧側圧力値」という）とその圧力差（以下、「差圧値」という）を演算する。一方、測定流体中の異物が導圧管に堆積するなどして導圧管が詰まり、圧力伝送器が正確な圧力を測定できなくなることがあるため、次のような導圧管詰まり診断処理を行い、詰まりを検知したときに異常としてユーザーに知らせる。

演算処理部３は、高圧側圧力値に基づき高圧側圧力揺動値を演算し、高圧側圧力揺動値に基づき高圧側圧力分散値を演算する。同様に演算処理部３は、低圧側圧力値に基づき低圧側圧力揺動値を演算し、低圧側圧力揺動値に基づき低圧側圧力分散値を演算する。さらに演算処理部３は、差圧値に基づき差圧揺動値を演算し、差圧揺動値に基づき差圧分散値を演算する。そして、演算処理部３は、前記高圧側圧力分散値と前記低圧側圧力分散値との比率を、導圧管詰まり診断の診断変数値の一つとして演算する。異常診断処理部４は、前記比率を演算処理部３から受け取り、上限閾値および下限閾値と比較し、その比率が上限閾値より大きいまたは下限閾値より小さければ、導圧管詰まり発生を異常診断結果とする。

次に、電磁流量計の電極付着診断について説明する（特開２００３−９７９８６参照）。測定流体中の絶縁物が検出電極に付着し、センサ１が正確な起電力を検出できず、電磁流量計が正確な流量値を測定できなくなることがあるため、次のような電極付着診断処理を行い、付着を検知したときに異常としてユーザーに知らせる。

センサ１において、検出電極とアース電極との間に交流信号が与えられ、そのとき発生する電気信号が検出電極により検出される。演算処理部３は、検出された電気信号に基づき、検出電極とアース電極との間の抵抗値を、電極付着診断の診断変数値として演算する。異常診断処理部４は、前記抵抗値を演算処理部３から受け取り、閾値と比較し、その抵抗値が閾値より大きければ、電極付着発生を異常診断結果とする。

シミュレーション部１２の動作について、図３も用いて説明する。図３は、シミュレーション処理の動作フローチャートである。シミュレーション部１２は、シミュレーション動作信号を取得し（ステップＳ１）、その信号が異常診断結果をシミュレーションする要求であれば（ステップＳ２）、模擬異常診断結果Ｄ１を生成し（ステップＳ３）、異常診断処理部４に設定する（ステップＳ４）。その模擬異常診断結果Ｄ１は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７において表示される（ステップＳ１６）。これにより、実際に異常を起こすことなく、ホスト装置８は、テストとしてフィールド機器１３から異常診断結果を受け取ることができるかどうかを確認できる。なお、ホスト装置８や設定器９は、前記シミュレーション動作信号を、伝送線路１０を経由してフィールド機器１３へ送信し、シミュレーション部１２は出力処理部６を経由して、そのシミュレーション動作信号を取得することができる。また、ホスト装置８や設定器９は、前記シミュレーション動作信号を、接点信号としてフィールド機器１３へ入力してもよい。

ここで、導圧管詰まり診断において、測定流体の種類、測定流体に混入されている異物の大きさや導圧管の内径などの違いによって、詰まりの進行具合や許容される詰まり具合が異なったり、また前記のような複雑な演算を行うため、ユーザーによる適切な閾値の決定が困難な場合がある。また、複雑な演算であるため、ユーザーが、圧力伝送器から出力される圧力揺動値や圧力分散値を確認しても、あとどれくらいの期間が経過したら導圧管詰まり異常が発生するかを予測することが困難な場合がある。また、導圧管の詰まりが発生していなくとも、測定流体が脈動を起こすことにより、圧力揺動値や圧力分散値が大きくなり、導圧管詰まり異常が誤って発生する場合もある。

また、電極付着診断において、測定流体の導電率や測定流体に含まれる絶縁物の種類や量などの違いにより、抵抗値の挙動や許容される抵抗値が異なるため、ユーザーによる適切な閾値の決定が困難な場合がある。また、ユーザーが電磁流量計から出力される抵抗値を確認しても、あとどれくらいの期間が経過したら電極付着異常が発生するかを予測することが困難な場合がある。また、測定流体がセンサの管内を満たしていない場合、電極付着が発生していなくとも、抵抗値が大きくなり電極付着異常が誤って発生する場合もある。導圧管詰まり診断や電極付着診断のように、測定流体などの状態の影響を受けやすい異常診断には、このような困難なことが起こりうる。

そのため、シミュレーション部１２は、シミュレーション動作信号による要求が閾値をシミュレーションするものであれば（ステップＳ５）、模擬閾値Ｄ２を生成し（ステップＳ６）、異常診断処理部４に設定する（ステップＳ７）。異常診断処理部４は、診断変数値などの演算値と模擬閾値Ｄ２を比較し異常診断処理を行う（ステップＳ８）。シミュレーション部１２は、その異常診断結果を受け取り、前回の結果に対し変更されていなければ（ステップＳ９）、新たな模擬閾値Ｄ２を生成し（ステップＳ１０）、異常診断処理部４に設定する（ステップＳ７）。そして、異常診断処理部４は同様に異常診断処理を行う（ステップＳ８）。そして、その異常診断結果が、前回の結果に対し変更されていれば、その時の模擬閾値Ｄ２は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７において表示される（ステップＳ１６）。

これにより、ユーザーは、ホスト装置８や設定器９において、異常診断結果が正常から異常になる時の模擬閾値Ｄ２を確認して、その値に基づき適切な閾値を決定し、その値をホスト装置８や設定器９からフィールド機器１３に設定することができる。

また、シミュレーション部１２は、シミュレーション動作信号による要求が演算値をシミュレーションするものであれば（ステップＳ５）、模擬演算値Ｄ３を生成し（ステップＳ１１）、演算処理部３に設定する（ステップＳ１２）。異常診断処理部４は、模擬演算値Ｄ３を演算処理部３から受け取り、その値と閾値を比較し異常診断処理を行う（ステップＳ１３）。シミュレーション部１２は、その異常診断結果を受け取り、前回の結果に対し変更されていなければ（ステップＳ１４）、新たな模擬演算値Ｄ３を生成し（ステップＳ１５）、演算処理部３に設定する（ステップＳ１２）。そして、異常診断処理部４は同様に異常診断処理を行う（ステップＳ１３）。そして、その異常診断結果が、前回の結果に対し変更されていれば、その時の模擬演算値Ｄ３は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７において表示される（ステップＳ１６）。

これにより、ユーザーは、ホスト装置８や設定器９において、異常診断結果が正常から異常になる時の模擬演算値Ｄ３を確認できる。そして、ユーザーは通常のプロセス制御状態において、フィールド機器１３から出力される演算値（例えば、圧力伝送器から出力される前記分散の比率、電磁流量計から出力される前記抵抗値）を確認して、あとどれくらいの期間が経過したら異常（例えば、導圧管詰まり診断異常、電極付着診断異常）が発生するかを予測することができる。

また、圧力伝送器において、測定流体が脈動を起こすことにより、導圧管詰まりが発生していなくとも、導圧管詰まり異常が誤発生したり、電磁流量計において、測定流体がセンサの管内を満たしておらず、電極付着が発生していなくとも、電極付着異常が誤発生している場合がある。このとき、ユーザーは、ホスト装置８や設定器９において、異常診断結果が異常から正常になる時の模擬閾値Ｄ２を確認して、その値に基づき適切な閾値を決定し、その値をホスト装置８や設定器９からフィールド機器１３に設定することにより、異常の誤発生を防止することができる。

また、図２を用いて、本発明を適用した他のフィールド機器のブロック図を説明する。なお、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。本実施例は、シミュレーション部１９から出力される模擬閾値Ｄ２、模擬演算値Ｄ３、模擬異常診断結果Ｄ１を、シミュレーション部１９から出力される選択信号Ｄ５、Ｄ６、Ｄ４に基づき、選択部１５、１７、１８によって選択して異常診断処理を行うものである。

異常診断処理部１６における選択部１８は、異常診断結果と模擬異常診断結果Ｄ１を選択信号Ｄ４に基づき選択し、選択された結果は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７において表示される。

異常診断処理部１６における選択部１７は、閾値と模擬閾値Ｄ２を選択信号Ｄ５に基づき選択し、異常診断処理部１６は選択された値に基づき異常診断処理を行う。図３のステップＳ７において、選択部１７は模擬閾値Ｄ２を選択し、異常診断処理部１６は異常診断を行う（図３のステップＳ８）。異常診断結果は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７において表示される。

演算処理部１４における選択部１５は、演算値と模擬演算値Ｄ３を選択信号Ｄ６に基づき選択し、異常診断処理部１６は、その選択された値を演算処理部１４から受け取り、その値に基づき異常診断処理を行う。図３のステップＳ１２において、選択部１５は模擬演算値Ｄ３を選択し、異常診断処理部１６は異常診断を行う（図３のステップＳ１３）。異常診断結果は、出力処理部６を経由してホスト装置８や設定器９に伝送され、また表示部７において表示される。

本実施例によって、異常診断処理を行うフィールド機器に関し、シミュレーションによって異常診断結果に基づく模擬値を生成し、その模擬値を使用して異常診断を行い、その模擬値をユーザーに知らせることによって、ユーザーにより適切な閾値の決定、異常発生の予測や異常の誤発生の防止を可能とする、適切な異常診断処理を支援するフィールド機器とそのシミュレーション方法を実現できる。

［第２の実施例］
第２の実施例を図４を用いて説明する。図４は、シミュレーション処理の動作フローチャートである。本実施例は、シミュレーション処理により異常診断結果が変更されたとき、フィールド機器が閾値を書き換えるものである。

シミュレーション処理において、シミュレーション部１２は、シミュレーション動作信号による要求が閾値をシミュレーションするものであれば（ステップＳ２１）、模擬閾値Ｄ２を生成し（ステップＳ２２）、異常診断処理部４に設定する（ステップＳ２３）。異常診断処理部４は、診断変数値などの演算値と模擬閾値Ｄ２を比較し異常診断処理を行う（ステップＳ２４）。シミュレーション部１２は、その異常診断結果を受け取り、前回の結果に対し変更されていなければ（ステップＳ２５）、新たな模擬閾値Ｄ２を生成し（ステップＳ２６）、異常診断処理部４に設定する（ステップＳ２３）。そして、異常診断処理部４は同様に異常診断処理を行う（ステップＳ２４）。

そして、その異常診断結果が、前回の結果に対し変更されていれば、シミュレーション部１２は、その時の模擬閾値Ｄ２に所定の値を加算または減算した値を生成し、生成した値を異常診断処理部４の閾値に書き換える（ステップＳ２７）。ユーザーは、この所定の値を、ホスト装置８や設定器９からフィールド機器１３に設定することができる。なお、図４のステップＳ１７からステップＳ２６は、図３のステップＳ１からステップＳ１０と同様の処理を行い、図４のステップＳ２８からステップＳ３３は、図３のステップＳ１１からステップＳ１６と同様の処理を行う。

本実施例によって、異常診断処理を行うフィールド機器に関し、シミュレーションによって異常診断結果に基づく模擬閾値を生成し、その模擬閾値を使用して異常診断を行い、異常診断結果が変更された時の模擬閾値に所定の値を加算または減算した値を、異常診断処理部の閾値に書き換えることにより、適切な閾値を設定でき、それにより適切な異常の発生や異常の誤発生防止を実現できる。

なお、異常診断にはほかに、測定流体に混入した気泡を検知したときに発生する異常、センサが振動を受けて振動を検知したときに発生する異常、プロセス値（圧力値、流量値、温度値、レベル値など）が所定の範囲外になるときに発生する異常やフィールドバスにおけるコンフィグレーション異常などの診断がある。フィールド機器は、測定対象（物理量）として温度やレベルを検出する温度伝送器やレベル計などがあり、流量計は、渦流量計、超音波流量計やコリオリ式流量計などがある。

本発明を適用したフィールド機器のブロック図である。 本発明を適用したフィールド機器のブロック図の他の例である。 シミュレーション処理の動作フローチャートである。 シミュレーション処理の動作フローチャートの他の例である。 従来のフィールド機器のブロック図である。

符号の説明

１ センサ
２ 入力処理部
３ 演算処理部
４ 異常診断処理部
６ 出力処理部
７ 表示部
８ ホスト装置
９ 設定器
１０ 伝送線路
１２ シミュレーション部
１３ フィールド機器

Claims (5)

1. センサにより検出した物理量に基づき演算を行う演算処理部と、その演算値と閾値を比較して前記物理量の異常診断を行う異常診断処理部と、伝送線路を介して接続された外部装置から送られるテストとしてのシミュレーション動作信号に基づいて前記物理量の異常を示す模擬異常診断結果を生成して前記異常診断処理部に設定するシミュレーション部と、前記異常診断処理部に設定された前記模擬異常診断結果を前記外部装置に出力する出力処理部を備えたフィールド機器において、
   前記異常診断処理部は、前記シミュレーション部によって生成されて前記演算処理部に設定された模擬演算値を受け取り、この模擬演算値と閾値を比較して異常診断を行い、
   前記シミュレーション部は、前記異常診断処理部によって前記模擬演算値と閾値を比較して行われた異常診断結果を受け取り、この異常診断結果が前回の異常診断結果に対して変更されていなければ、新たな模擬演算値を生成して前記演算処理部に設定し、
   前記出力処理部は、前記異常診断結果が前回の異常診断結果に対して変更されていれば、その時の模擬演算値を前記外部装置へ出力する、
   ことを特徴とするフィールド機器。
2. 前記演算処理部は、前記シミュレーション部から出力される選択信号に基づいて前記演算値と前記模擬演算値のいずれかを選択する選択部を備え、
   前記シミュレーション部は、前記シミュレーション動作信号が演算値をシミュレーションするものであれば、前記演算処理部に前記模擬演算値を選択させる前記選択信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィールド機器。
3. 前記シミュレーション部は、前記演算処理部によって演算された診断変数値を模擬した模擬診断変数値を、前記模擬演算値として生成して前記演算処理部に設定し、
   前記異常診断処理部は、前記模擬診断変数値と前記閾値を比較して異常診断を行う、
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のフィールド機器。
4. 前記異常診断は、圧力伝送器の導圧管詰まり診断である、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィールド機器。
5. 前記異常診断は、電磁流量計の電極付着診断である、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフィールド機器。

Images