JP6798120B2 - Device diagnostic device, device diagnostic method, and device diagnostic program - Google Patents

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本発明は、機器診断装置、機器診断方法、及び機器診断プログラムに関する。 The present invention relates to a device diagnostic device, a device diagnostic method, and a device diagnostic program.

従来から、プラントや工場等においては、分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が構築されており、高度な自動操業が実現されている。この分散制御システムは、フィールド機器と呼ばれる現場機器（測定器、操作器）と、これらの制御を行う制御装置とが通信手段を介して接続されたシステムである。また、近年においては、上記の分散制御システムとともに、プラントに設けられた各種機器（フィールド機器を含む）の診断を行う機器診断システムが構築されることが多くなっている。 Conventionally, distributed control systems (DCS) have been constructed in plants, factories, etc., and highly automatic operations have been realized. This distributed control system is a system in which field equipment (measuring equipment, operating equipment) called field equipment and a control device that controls these are connected via a communication means. Further, in recent years, in addition to the above-mentioned distributed control system, a device diagnosis system for diagnosing various devices (including field devices) provided in a plant is often constructed.

上記の機器診断システムは、例えばフィールド機器の一種であるバルブ機器の診断を、以下の手順で行う。機器診断システムは、まずバルブ機器に内蔵されているインテリジェントセンサの検出結果とバルブ機器に与えられた制御信号とを取得する。次に、インテリジェントセンサの検出結果によって示されているバルブの開度と、バルブ機器に与えられた制御信号によって指示されるバルブの開度とを比較する。そして、これらが一致するか（或いは、ほぼ一致するか）否かに応じてバルブ機器が正常に動作しているか否かを診断する。 The above-mentioned device diagnosis system, for example, diagnoses a valve device, which is a kind of field device, by the following procedure. The device diagnostic system first acquires the detection result of the intelligent sensor built in the valve device and the control signal given to the valve device. Next, the valve opening degree indicated by the detection result of the intelligent sensor is compared with the valve opening degree indicated by the control signal given to the valve device. Then, it is diagnosed whether or not the valve device is operating normally depending on whether or not they match (or almost match).

以下の特許文献１，２には、プラントに設置された機器を診断する従来技術の一例が開示されている。具体的に、以下の特許文献１には、種類の異なるバルブを含む各種機器に関する診断データを収集してデータベースサーバで一元管理し、診断データに基づいて診断ソフトウェアを実行することで、プラントの各所に点在する多種多様な機器に対する診断を統括して行うことが可能な技術が開示されている。また、以下の特許文献２には、バルブのポジショナに対してステップ入力を与え、そのステップ応答より得られる複数の動特性指標値を代表する代表指標値を求めてバルブの正常異常を判断する技術が開示されている。 The following Patent Documents 1 and 2 disclose an example of a conventional technique for diagnosing an apparatus installed in a plant. Specifically, in Patent Document 1 below, diagnostic data related to various devices including different types of valves are collected and centrally managed by a database server, and diagnostic software is executed based on the diagnostic data in various parts of the plant. The technology that can supervise the diagnosis of a wide variety of devices scattered around is disclosed. Further, in Patent Document 2 below, a technique of giving a step input to a valve positioner and obtaining a representative index value representing a plurality of dynamic characteristic index values obtained from the step response to determine the normality or abnormality of the valve. Is disclosed.

特開２００３−３１６４２４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-316424 特開２０１４−１３４９９９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-134999

ところで、従来の機器診断システムでは、例えば各々のバルブ機器の診断が１日に１回程度の頻度で行われており、機器診断システムによって診断が行われる場合には、１秒程度の周期で１つのバルブ機器の機器パラメータを連続して取得する処理が数分間に亘って行われる。尚、上記の機器パラメータには、バルブ機器に与えられた制御信号を示すパラメータと、インテリジェントセンサの検出結果を示すパラメータとの双方が含まれる。 By the way, in the conventional device diagnosis system, for example, the diagnosis of each valve device is performed once a day, and when the diagnosis is performed by the device diagnosis system, the diagnosis is performed in a cycle of about 1 second. The process of continuously acquiring the device parameters of one valve device is performed over several minutes. The above-mentioned device parameters include both a parameter indicating a control signal given to the valve device and a parameter indicating a detection result of the intelligent sensor.

このように、従来は、プラントに設置された機器の機器パラメータが、１日に１回程度の頻度で数分の間しか取得されていない。このため、従来の機器診断システムの診断結果は、その数分の間における機器の動作が反映されたものに過ぎず、所望の期間（例えば、１日、数日、或いは数十日）に亘る機器の状態が反映されたものではないため、有用な診断結果を得ることができないという問題があった。 As described above, conventionally, the equipment parameters of the equipment installed in the plant are acquired only once a day for several minutes. Therefore, the diagnostic result of the conventional device diagnostic system merely reflects the operation of the device during the few minutes, and extends over a desired period (for example, one day, several days, or several tens of days). Since the state of the device is not reflected, there is a problem that useful diagnostic results cannot be obtained.

また、従来は、機器の診断が行われる頻度が低いものの、診断が行われる場合には、１秒程度の周期で１つの機器の機器パラメータを連続して取得する処理が数分間に亘って行われることから、通信負荷が大きくなるという問題がある。機器の診断が行われる頻度を少なくすれば通信負荷を低減することができると考えられるが、このように機器の診断が行われる頻度を少なくすると、１日等の単位期間に診断することができる機器の数が制限されてしまうという問題がある。 In addition, although the frequency of device diagnosis is low in the past, when diagnosis is performed, the process of continuously acquiring the device parameters of one device at a cycle of about 1 second is performed for several minutes. Therefore, there is a problem that the communication load becomes large. It is thought that the communication load can be reduced by reducing the frequency of device diagnosis, but if the frequency of device diagnosis is reduced in this way, diagnosis can be performed in a unit period such as one day. There is a problem that the number of devices is limited.

ここで、複数の入力信号を１つの出力信号として出力する装置（マルチプレクサ）等を用意し、プラントに設けられた複数の機器の機器パラメータを、マルチプレクサを介して機器診断システムが取得するようにすれば、通信負荷を低減することができると考えられる。しかしながら、追加のハードウェアが必要になるとともに、バルブに設けられたポジショナの種類毎に専用の診断ソフトも必要になるという問題があった。加えて、このような専用の診断ソフトは、各々診断手法が異なるため、種類が異なるバルブの診断結果を比較することが難しいという問題もあった。 Here, a device (multiplexer) or the like that outputs a plurality of input signals as one output signal is prepared, and the device diagnostic system acquires the device parameters of the plurality of devices provided in the plant via the multiplexer. For example, it is considered that the communication load can be reduced. However, there is a problem that additional hardware is required and dedicated diagnostic software is required for each type of positioner provided on the valve. In addition, since such dedicated diagnostic software has different diagnostic methods, there is also a problem that it is difficult to compare the diagnostic results of different types of valves.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、通信負荷の大幅な増加を招くことなく、機器の有用な診断結果を得ることが可能な機器診断装置、機器診断方法、及び機器診断プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a device diagnostic device, a device diagnostic method, and a device diagnostic program capable of obtaining useful diagnostic results of a device without causing a significant increase in communication load. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明の機器診断装置は、プラントに設置されてネットワーク（Ｎ１）に接続された機器（１０）の診断を行う機器診断装置（３０）において、前記ネットワークを介して前記機器の機器パラメータを間欠的に取得する取得部（３４ａ）と、前記取得部によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求め、当該統計値と前記機器の正常時に前記取得部によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値とに基づいて、前記機器の診断を行う診断部（３４ｂ）と、を備える。
また、本発明の機器診断装置は、前記診断部が、当該統計値を前記基準値で除して得られる診断値を用いて前記機器の診断を行う。
また、本発明の機器診断装置は、前記診断部が、前記機器の起動が行われた場合、或いは外部から前記基準値の算出指示が入力された場合に、前記基準値を求める。
また、本発明の機器診断装置は、前記診断部が、前記基準値を求めるために必要な数の前記機器パラメータが前記取得部で取得されたときに前記基準値を求める。
また、本発明の機器診断装置は、前記診断部が、当該統計値を求めるための前記機器パラメータの数が所定数よりも多い場合には、前記機器パラメータのうちの最も新しい予め規定された数の前記機器パラメータを用いて当該統計値を求める。
また、本発明の機器診断装置は、前記取得部が、１つの前記機器につき、１時間に複数回の頻度で前記機器パラメータを取得する。
本発明の機器診断方法は、プラントに設置されてネットワーク（Ｎ１）に接続された機器（１０）の診断を行う機器診断方法であって、前記ネットワークを介して前記機器の機器パラメータを間欠的に取得する第１ステップ（Ｓ１５）と、前記第１ステップで取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求める第２ステップ（Ｓ１９）と、前記第２ステップで求められた前記統計値と、前記機器の正常時に取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値とに基づいて、前記機器の診断を行う第３ステップ（Ｓ２０）と、を有する。
本発明の機器診断プログラムは、コンピュータを、プラントに設置されてネットワーク（Ｎ１）に接続された機器（１０）の診断を行う機器診断装置（３０）として機能させる機器診断プログラムであって、前記コンピュータを、前記ネットワークを介して前記機器の機器パラメータを間欠的に取得する取得手段（３４ａ）と、前記取得手段によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求め、当該統計値と前記機器の正常時に前記取得手段によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値とに基づいて、前記機器の診断を行う診断手段（３４ｂ）と、して機能させる。 In order to solve the above problems, the device diagnostic device of the present invention is a device diagnostic device (30) installed in a plant and diagnoses a device (10) connected to a network (N1) via the network. A statistical calculation is performed using the acquisition unit (34a) that intermittently acquires the device parameters of the device and the device parameters acquired by the acquisition unit to obtain a statistical value, and when the statistical value and the device are normal. A diagnostic unit (34b) for diagnosing the device is provided based on a reference value which is a statistical value obtained by performing a statistical calculation using the device parameters acquired by the acquisition unit.
Further, in the device diagnostic apparatus of the present invention, the diagnostic unit diagnoses the device using a diagnostic value obtained by dividing the statistical value by the reference value.
In addition, the device diagnostic device of the present invention obtains the reference value when the diagnosis unit starts the device or when an instruction for calculating the reference value is input from the outside.
In addition, the device diagnostic apparatus of the present invention obtains the reference value when the diagnosis unit obtains the number of the device parameters required for obtaining the reference value by the acquisition unit.
Further, in the device diagnostic apparatus of the present invention, when the number of the device parameters for the diagnostic unit to obtain the statistical value is larger than a predetermined number, the newest predetermined number of the device parameters. The statistical value is obtained using the device parameter of.
Further, in the device diagnostic device of the present invention, the acquisition unit acquires the device parameters for one device at a frequency of a plurality of times per hour.
The device diagnosis method of the present invention is a device diagnosis method for diagnosing a device (10) installed in a plant and connected to a network (N1), and intermittently adjusts device parameters of the device via the network. The first step (S15) to be acquired, the second step (S19) to obtain a statistical value by performing a statistical calculation using the device parameters acquired in the first step, and the said to be obtained in the second step. A third step (S20) of diagnosing the device based on the statistical value and a reference value which is a statistical value obtained by performing a statistical calculation using the device parameter acquired when the device is normal. Has.
The device diagnostic program of the present invention is a device diagnostic program that causes a computer to function as a device diagnostic device (30) that diagnoses a device (10) installed in a plant and connected to a network (N1). A statistical calculation is performed using the acquisition means (34a) for intermittently acquiring the device parameters of the device via the network and the device parameters acquired by the acquisition means to obtain statistical values, and the statistics are obtained. A diagnostic means (34b) for diagnosing the device based on the value and a reference value which is a statistical value obtained by performing a statistical calculation using the device parameter acquired by the acquisition means when the device is normal. , And make it work.

本発明によれば、ネットワークを介して機器の機器パラメータを間欠的に取得し、取得した機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求め、当該統計値と機器の正常時に取得された機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値とに基づいて機器の診断を行うようにしている。このため、通信負荷の大幅な増加を招くことなく、機器の有用な診断結果を得ることが可能であるという効果がある。また、仕様の異なる機器の診断結果を比較することができるという効果がある。 According to the present invention, the device parameters of a device are intermittently acquired via a network, statistical calculations are performed using the acquired device parameters to obtain statistical values, and the statistical values and the device acquired when the device is normal are obtained. The device is diagnosed based on the reference value, which is a statistical value obtained by performing statistical calculation using parameters. Therefore, there is an effect that it is possible to obtain useful diagnostic results of the device without causing a significant increase in communication load. It also has the effect of being able to compare the diagnostic results of devices with different specifications.

本発明の一実施形態による機器診断装置が用いられるプロセス制御システムの概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the process control system in which the device diagnostic apparatus according to one Embodiment of this invention is used. 本発明の一実施形態による機器診断装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main part structure of the device diagnostic apparatus according to one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態において作成されるヒストグラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the histogram created in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による機器診断方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the device diagnosis method by one Embodiment of this invention. 機器パラメータが取得されるタイミングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the timing which the device parameter is acquired.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による機器診断装置、機器診断方法、及び機器診断プログラムについて詳細に説明する。 Hereinafter, the device diagnostic device, the device diagnosis method, and the device diagnosis program according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〈プロセス制御システム〉
図１は、本発明の一実施形態による機器診断装置が用いられるプロセス制御システムの概要を示すブロック図である。図１に示す通り、プロセス制御システム１は、フィールド機器１０（機器）、コントローラ２０、及び機器診断装置３０を備えており、コントローラ２０がフィールド機器１０を制御することによって、プラント（図示省略）で実現される工業プロセスの制御を行う。また、本実施形態のプロセス制御システム１では、機器診断装置３０によってフィールド機器１０の診断が行われる。 <Process control system>
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a process control system in which the device diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention is used. As shown in FIG. 1, the process control system 1 includes a field device 10 (device), a controller 20, and a device diagnostic device 30, and the controller 20 controls the field device 10 in a plant (not shown). Control the industrial process to be realized. Further, in the process control system 1 of the present embodiment, the device diagnostic device 30 diagnoses the field device 10.

ここで、フィールド機器１０及びコントローラ２０はフィールドネットワークＮ１（ネットワーク）に接続され、コントローラ２０及び機器診断装置３０は制御ネットワークＮ２に接続されている。フィールドネットワークＮ１は、例えばプラントの現場に敷設された有線のネットワークである。他方、制御ネットワークＮ２は、例えばプラントの現場と監視室との間を接続する有線のネットワークである。尚、これらフィールドネットワークＮ１及び制御ネットワークＮ２は、無線のネットワークであっても良い。 Here, the field device 10 and the controller 20 are connected to the field network N1 (network), and the controller 20 and the device diagnostic device 30 are connected to the control network N2. The field network N1 is, for example, a wired network laid at the site of a plant. On the other hand, the control network N2 is, for example, a wired network that connects between the plant site and the monitoring room. The field network N1 and the control network N2 may be wireless networks.

フィールド機器１０は、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントの現場に設置される機器である。尚、図１においては、理解を容易にするために、プラントに設置された種々のフィールド機器１０のうち、流体の流量を制御（操作）するバルブ機器１０ａ〜１０ｃのみを図示している。 The field device 10 is, for example, a sensor device such as a flow meter or a temperature sensor, a valve device such as a flow control valve or an on-off valve, an actuator device such as a fan or a motor, or other device installed at a plant site. In addition, in FIG. 1, in order to facilitate understanding, only the valve devices 10a to 10c that control (operate) the flow rate of the fluid are shown among the various field devices 10 installed in the plant.

フィールド機器１０は、コントローラ２０からフィールドネットワークＮ１を介して送信されてくる制御データに応じた動作を行う。例えば、コントローラ２０からバルブ機器１０ａ〜１０ｃに対して制御データ（弁の開度を制御するデータ）が送信されてきた場合には、バルブ機器１０ａ〜１０ｃは、流体が通過する弁の開度を制御データで指示される開度にそれぞれ設定する。 The field device 10 operates according to the control data transmitted from the controller 20 via the field network N1. For example, when control data (data for controlling the opening degree of the valve) is transmitted from the controller 20 to the valve devices 10a to 10c, the valve devices 10a to 10c determine the opening degree of the valve through which the fluid passes. Set to the opening indicated by the control data.

また、バルブ機器１０ａ〜１０ｃは、弁の実際の開度を検出するインテリジェントセンサ（図示省略）を備えており、上記の制御データで指示される開度を示すパラメータと、インテリジェントセンサの検出結果を示すパラメータとを対にして機器パラメータとして記憶する。バルブ機器１０ａ〜１０ｃは、機器診断装置３０からの送信要求（機器パラメータの送信要求）があった場合に、記憶している機器パラメータの送信を行う。 Further, the valve devices 10a to 10c are provided with an intelligent sensor (not shown) for detecting the actual opening degree of the valve, and the parameter indicating the opening degree indicated by the above control data and the detection result of the intelligent sensor are displayed. It is stored as a device parameter by pairing it with the indicated parameter. The valve devices 10a to 10c transmit the stored device parameters when there is a transmission request (device parameter transmission request) from the device diagnostic device 30.

コントローラ２０は、プロセス制御システム１の中核をなす装置であり、フィールドネットワークＮ１を介して、フィールド機器１０からの測定データの収集、及びフィールド機器１０に対する制御（操作）を行う。尚、コントローラ２０によって収集される測定データは、工業プロセスにおける状態量（例えば、温度、流量、圧力等）を測定して得られるデータであり、コントローラ２０によって行われるフィールド機器１０に対する制御は、例えば上述したバルブ機器１０ａ〜１０ｃの開度の制御等である。 The controller 20 is a device that forms the core of the process control system 1, and collects measurement data from the field device 10 and controls (operates) the field device 10 via the field network N1. The measurement data collected by the controller 20 is data obtained by measuring a state quantity (for example, temperature, flow rate, pressure, etc.) in an industrial process, and the control performed by the controller 20 on the field device 10 is, for example, Control of the opening degree of the valve devices 10a to 10c described above.

機器診断装置３０は、制御ネットワークＮ２、コントローラ２０、及びフィールドネットワークＮ１を介して、フィールド機器１０の機器パラメータを間欠的に収集し、収集した機器パラメータを用いてフィールド機器１０の診断を行う。例えば、機器診断装置３０は、バルブ機器１０ａ〜１０ｃから得られる機器パラメータを間欠的に収集して、バルブ機器１０ａ〜１０ｃが正常に動作しているか否か（例えば、弁の固着が生じていないか否か）の診断を行う。 The device diagnostic device 30 intermittently collects the device parameters of the field device 10 via the control network N2, the controller 20, and the field network N1, and diagnoses the field device 10 using the collected device parameters. For example, the device diagnostic device 30 intermittently collects device parameters obtained from the valve devices 10a to 10c to determine whether or not the valve devices 10a to 10c are operating normally (for example, valve sticking has not occurred). Whether or not) is diagnosed.

〈機器診断装置〉
図２は、本発明の一実施形態による機器診断装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、機器診断装置３０は、操作部３１、表示部３２、格納部３３、処理部３４、通信部３５、及びドライブ装置３６を備えおり、予め規定されたプログラムに従って、或いは操作部３１に対する操作指示に応じて、フィールド機器１０の機器パラメータを収集し、収集した機器パラメータを用いてフィールド機器１０の診断を行う。このような機器診断装置３０は、例えばデスクトップ型のパーソナルコンピュータ、或いはワークステーションにより実現される。 <Device diagnostic device>
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a device diagnostic device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the device diagnostic device 30 includes an operation unit 31, a display unit 32, a storage unit 33, a processing unit 34, a communication unit 35, and a drive device 36, according to a predetermined program, or an operation unit. In response to the operation instruction for 31, the device parameters of the field device 10 are collected, and the field device 10 is diagnosed using the collected device parameters. Such a device diagnostic device 30 is realized by, for example, a desktop personal computer or a workstation.

操作部３１は、例えばキーボードやポインティングデバイス等の入力装置を備えており、機器診断装置３０を使用するユーザの操作に応じた指示（機器診断装置３０に対する指示）を処理部３４に出力する。尚、機器診断装置３０を使用するユーザとしては、例えばプラントの運転員が挙げられる。表示部３２は、例えば液晶表示装置等の表示装置を備えており、処理部３４から出力される各種情報を表示する。尚、操作部３１及び表示部３２は、物理的に分離されたものであっても良く、表示機能と操作機能とを兼ね備えるタッチパネル式の液晶表示装置のように物理的に一体化されたものであっても良い。 The operation unit 31 is provided with an input device such as a keyboard or a pointing device, and outputs an instruction (instruction to the device diagnosis device 30) according to the operation of the user who uses the device diagnosis device 30 to the processing unit 34. Examples of the user who uses the device diagnostic device 30 include a plant operator. The display unit 32 includes a display device such as a liquid crystal display device, and displays various information output from the processing unit 34. The operation unit 31 and the display unit 32 may be physically separated, and may be physically integrated like a touch panel type liquid crystal display device having both a display function and an operation function. There may be.

格納部３３は、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）等の補助記憶装置を備えており、各種データを格納する。例えば、格納部３３は、フィールド機器１０から収集された機器パラメータＰＭを格納する。尚、バルブ機器１０ａ〜１０ｃの機器パラメータＰＭは、上述した通り、コントローラ２０からの制御データで指示される開度を示すパラメータと、インテリジェントセンサで検出された実際の開度を示すパラメータとが対にされたものである。 The storage unit 33 includes an auxiliary storage device such as an HDD (hard disk drive) or SSD (solid state drive), and stores various data. For example, the storage unit 33 stores the device parameter PM collected from the field device 10. As described above, the device parameter PM of the valve devices 10a to 10c is a pair of a parameter indicating the opening degree indicated by the control data from the controller 20 and a parameter indicating the actual opening degree detected by the intelligent sensor. It was made.

処理部３４は、予め規定されたプログラムに従って、或いは操作部３１から入力される操作指示に基づいて、機器診断装置３０の動作を統括して制御する。この処理部３４は、取得部３４ａ（取得手段）及び診断部３４ｂ（診断手段）を備えており、フィールド機器１０から機器パラメータＰＭを取得して格納部３３に格納させ、格納部３３に格納された機器パラメータＰＭを用いてフィールド機器１０の診断を行う。 The processing unit 34 controls the operation of the device diagnostic device 30 in an integrated manner according to a predetermined program or based on an operation instruction input from the operation unit 31. The processing unit 34 includes an acquisition unit 34a (acquisition means) and a diagnosis unit 34b (diagnosis means), acquires the device parameter PM from the field device 10, stores it in the storage unit 33, and stores it in the storage unit 33. The field device 10 is diagnosed using the device parameter PM.

取得部３４ａは、通信部３５を制御することにより、制御ネットワークＮ２、コントローラ２０、及びフィールドネットワークＮ１を介して、フィールド機器１０の機器パラメータを間欠的に収集する。具体的に、取得部３４ａは、通信部３５を制御して、例えば１つのフィールド機器１０に対し、数十分程度の時間間隔（１時間に複数回の頻度）で機器パラメータの送信要求を送信することにより、フィールド機器１０の機器パラメータを数十分程度の時間間隔で間欠的に収集する。尚、取得部３４ａは、機器パラメータの送信要求の送信を、送信先となるフィールド機器１０を変えながら順次行う。 By controlling the communication unit 35, the acquisition unit 34a intermittently collects the device parameters of the field device 10 via the control network N2, the controller 20, and the field network N1. Specifically, the acquisition unit 34a controls the communication unit 35 to transmit a device parameter transmission request to, for example, one field device 10 at a time interval of about several tens of minutes (frequency of multiple times per hour). By doing so, the device parameters of the field device 10 are intermittently collected at time intervals of about several tens of minutes. The acquisition unit 34a sequentially transmits the device parameter transmission request while changing the field device 10 as the transmission destination.

診断部３４ｂは、格納部３３に格納された機器パラメータＰＭを読み出し、読み出した機器パラメータＰＭを用いて統計演算を行って統計値を求め、この統計値と予め求めた基準値とに基づいてフィールド機器１０の診断を行う。ここで、上記の基準値は、例えばフィールド機器１０の正常時に取得された機器パラメータＰＭを用いて上記の統計演算を行うことにより求められた統計値である。診断部３４ｂは、格納部３３から読み出した機器パラメータＰＭを用いて得られた統計値を上記の基準値で除算して診断値を求め、この診断値を用いてフィールド機器１０の診断を行う。 The diagnostic unit 34b reads out the device parameter PM stored in the storage unit 33, performs a statistical calculation using the read device parameter PM to obtain a statistical value, and obtains a statistical value based on the statistical value and a reference value obtained in advance. Diagnose the device 10. Here, the above-mentioned reference value is a statistical value obtained by performing the above-mentioned statistical calculation using, for example, the device parameter PM acquired at the normal time of the field device 10. The diagnostic unit 34b divides the statistical value obtained by using the device parameter PM read from the storage unit 33 by the above reference value to obtain a diagnostic value, and diagnoses the field device 10 using this diagnostic value.

ここで、上記の診断値は、格納部３３から読み出した機器パラメータＰＭを用いて得られた統計値を上記の基準値で正規化したものということができる。このような診断値を求めるのは、フィールド機器１０の仕様の違い（例えば、バルブ機器１０ａ〜１０ｃについては弁の大きさ等の違い）による診断結果の違いを無くすためである。この診断値を用いることで、仕様の異なるフィールド機器１０であっても診断結果を比較することが可能になる。 Here, it can be said that the above-mentioned diagnostic value is a value obtained by normalizing the statistical value obtained by using the device parameter PM read from the storage unit 33 with the above-mentioned reference value. The reason for obtaining such a diagnostic value is to eliminate the difference in the diagnostic result due to the difference in the specifications of the field device 10 (for example, the difference in the valve size and the like for the valve devices 10a to 10c). By using this diagnostic value, it is possible to compare the diagnostic results even in the field devices 10 having different specifications.

上記の基準値は、例えばプロセス制御システム１が起動された場合、或いは基準値の算出指示が操作部３１から入力された場合に、診断部３４ｂによって算出される。また、プロセス制御システム１が起動されている状態において、特定のフィールド機器１０が起動された場合には、そのフィールド機器１０についての基準値が作成され、また、特定のフィールド機器１０についての基準値の算出指示が操作部３１から入力された場合には、そのフィールド機器１０についての基準値が作成される。尚、詳細は後述するが、診断部３４ｂが基準値を作成するのは、基準値を求めるために必要な数の機器パラメータＰＭが取得部３４ａで取得されたときである。 The above reference value is calculated by the diagnosis unit 34b, for example, when the process control system 1 is started, or when a reference value calculation instruction is input from the operation unit 31. Further, when the specific field device 10 is started while the process control system 1 is activated, a reference value for the field device 10 is created, and a reference value for the specific field device 10 is created. When the calculation instruction of is input from the operation unit 31, the reference value for the field device 10 is created. Although the details will be described later, the diagnostic unit 34b creates the reference value when the acquisition unit 34a acquires the number of device parameter PMs necessary for obtaining the reference value.

診断部３４ｂで行われる統計演算は、例えばフィールド機器１０がバルブ機器１０ａである場合には、バルブ機器１０ａから収集した機器パラメータＰＭで対にされているパラメータの差分の出現頻度を示すヒストグラムを作成し、このヒストグラムから標準偏差σを求める処理である。上記の差分は、コントローラ２０からバルブ機器１０ａに与えられた制御データで指示される開度を示すパラメータと、バルブ機器１０ａのインテリジェントセンサで検出された実際の開度を示すパラメータとの差分である。 For example, when the field device 10 is the valve device 10a, the statistical calculation performed by the diagnostic unit 34b creates a histogram showing the frequency of occurrence of the difference between the parameters paired with the device parameter PM collected from the valve device 10a. Then, the standard deviation σ is obtained from this histogram. The above difference is the difference between the parameter indicating the opening degree indicated by the control data given to the valve device 10a from the controller 20 and the parameter indicating the actual opening degree detected by the intelligent sensor of the valve device 10a. ..

図３は、本発明の一実施形態において作成されるヒストグラムの一例を示す図である。尚、図３（ａ）は、バルブ機器１０ａが正常である場合（例えば、弁の固着が生じていない場合）に作成されるヒストグラムの一例を示す図であり、図３（ｂ）は、バルブ機器１０ａが異常である場合（例えば、弁の固着が生じている場合）に作成されるヒストグラムの一例を示す図である。尚、図３（ａ），（ｂ）においては横軸に上記の差分をとり、縦軸に頻度をとってある。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a histogram created in one embodiment of the present invention. Note that FIG. 3A is a diagram showing an example of a histogram created when the valve device 10a is normal (for example, when the valve is not stuck), and FIG. 3B is a diagram showing a valve. It is a figure which shows an example of the histogram created when the device 10a is abnormal (for example, when the valve is stuck). In FIGS. 3A and 3B, the horizontal axis represents the above difference and the vertical axis represents the frequency.

図３（ａ）を参照すると、バルブ機器１０ａが正常である場合には、差分の値が「０」になる頻度が高く、差分の値が「０」以外になる頻度は低いことが分かる。このため、図３（ａ）に示すヒストグラムは、例えば標準偏差σが小さな正規分布曲線Ｌ１で表すことができる。これに対し、図３（ｂ）を参照すると、バルブ機器１０ａが異常である場合には、差分の値が「０」になる頻度が図３（ａ）に比べて低くなり、差分の値が「０」以外になる頻度が図３（ａ）に比べて高くなることが分かる。しかも、図３（ａ）に比べて差分の値が大きくなっていることも分かる。このため、図３（ｂ）に示すヒストグラムは、例えば標準偏差σが大きな正規分布曲線Ｌ２で表すことができる。このように、バルブ機器１０ｂの異常が生ずると標準偏差σが大きくなることから、標準偏差σを求めることでバルブ機器１０ａの診断を行うことが可能になる。 With reference to FIG. 3A, it can be seen that when the valve device 10a is normal, the frequency at which the difference value becomes “0” is high, and the frequency at which the difference value becomes other than “0” is low. Therefore, the histogram shown in FIG. 3A can be represented by, for example, a normal distribution curve L1 having a small standard deviation σ. On the other hand, referring to FIG. 3B, when the valve device 10a is abnormal, the frequency at which the difference value becomes “0” is lower than that in FIG. 3A, and the difference value becomes lower. It can be seen that the frequency of values other than "0" is higher than that in FIG. 3A. Moreover, it can be seen that the difference value is larger than that in FIG. 3A. Therefore, the histogram shown in FIG. 3B can be represented by, for example, a normal distribution curve L2 having a large standard deviation σ. As described above, when an abnormality occurs in the valve device 10b, the standard deviation σ becomes large, so that the valve device 10a can be diagnosed by obtaining the standard deviation σ.

診断部３４ｂで行われる統計演算は、上述の統計演算に制限されることはなく、フィールド機器１０の診断を良好に行うことができるのであれば、任意の統計演算を用いることができる。尚、詳細は後述するが、診断部３４ｂは、上記の統計値を求めるための機器パラメータＰＭの数が多すぎる場合には、機器パラメータＰＭのうちの最も新しい予め規定された数の機器パラメータＰＭを用いて上記の統計演算を行って上記の統計値を求める。 The statistical calculation performed by the diagnostic unit 34b is not limited to the above-mentioned statistical calculation, and any statistical calculation can be used as long as the field device 10 can be diagnosed well. Although the details will be described later, when the number of device parameter PMs for obtaining the above statistical values is too large, the diagnostic unit 34b has the latest predetermined number of device parameter PMs among the device parameter PMs. The above statistical calculation is performed using the above to obtain the above statistical value.

通信部３５は、制御ネットワークＮ２に接続されており、取得部３４ａによって制御されて、コントローラ２０を介してフィールド機器１０との間で通信を行う。ドライブ装置３６は、例えばＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ（登録商標）−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体Ｍに記録されているデータの読み出しを行う。この記録媒体Ｍは、機器診断装置３０の各ブロックの機能（例えば、処理部３４に設けられた取得部３４ａ及び診断部３４ｂ等）を実現するプログラム（設定プログラム）を格納している。 The communication unit 35 is connected to the control network N2, is controlled by the acquisition unit 34a, and communicates with the field device 10 via the controller 20. The drive device 36 reads data recorded on a computer-readable recording medium M such as a CD-ROM or a DVD (registered trademark) -ROM. The recording medium M stores a program (setting program) that realizes the functions of each block of the device diagnostic apparatus 30 (for example, the acquisition unit 34a and the diagnostic unit 34b provided in the processing unit 34).

このような記録媒体Ｍに格納されたプログラムがドライブ装置３６によって読み込まれ、機器診断装置３０にインストールされることにより、機器診断装置３０の各ブロックの機能がソフトウェア的に実現される。つまり、これらの機能は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。尚、機器診断装置３０の各ブロックの機能を実現するプログラムは、記録媒体Ｍに記録された状態で配布されても良く、インターネット等の外部のネットワークを介して配布されても良い。 By reading the program stored in the recording medium M by the drive device 36 and installing it in the device diagnostic device 30, the functions of each block of the device diagnostic device 30 are realized by software. In other words, these functions are realized by the cooperation of software and hardware resources. The program that realizes the function of each block of the device diagnostic device 30 may be distributed in a state of being recorded on the recording medium M, or may be distributed via an external network such as the Internet.

〈機器診断方法〉
図４は、本発明の一実施形態による機器診断方法の一例を示すフローチャートである。尚、図４に示すフローチャートは、１つのフィールド機器１０（ここでは、バルブ機器１０ａとする）の診断に係る処理を示すものである。尚、図４に示すフローチャートの処理は、バルブ機器１０ａ以外のフィールド機器１０についても個別に行われる。図４に示すフローチャートの処理は、バルブ機器１０ａが起動された場合、或いはバルブ機器１０ａについての基準値の算出指示が操作部３１から入力された場合に開始される。 <Device diagnosis method>
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the device diagnosis method according to the embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 4 shows a process related to the diagnosis of one field device 10 (here, the valve device 10a). The processing of the flowchart shown in FIG. 4 is also performed individually for the field equipment 10 other than the valve equipment 10a. The processing of the flowchart shown in FIG. 4 is started when the valve device 10a is activated or when a reference value calculation instruction for the valve device 10a is input from the operation unit 31.

図４に示すフローチャートの処理が開始されると、まず診断フラグ（バルブ機器１０ａの診断が可能であるか否かを示すフラグ）の値を「０」に設定して初期化する処理が処理部３４で行われる（ステップＳ１１）。尚、診断フラグの値は、バルブ機器１０ａの診断が不可である場合には「０」が設定され、バルブ機器１０ａの診断が可能である場合には「１」が設定される。 When the processing of the flowchart shown in FIG. 4 is started, the processing unit first sets the value of the diagnostic flag (flag indicating whether or not the valve device 10a can be diagnosed) to "0" and initializes it. It is performed in 34 (step S11). The value of the diagnostic flag is set to "0" when the valve device 10a cannot be diagnosed, and "1" when the valve device 10a can be diagnosed.

次に、基準値を求めるために必要な規定数の機器パラメータＰＭが格納部３３に格納されており、且つ診断フラグの値が「０」であるか否かが処理部３４で判断される（ステップＳ１２）。ここでは、診断フラグの値が「０」であるが、バルブ機器１０ａからの機器パラメータＰＭの収集が行われておらず、規定数の機器パラメータＰＭが格納部３３に格納されていないため、ステップＳ１２の判断結果は「ＮＯ」になる。 Next, the processing unit 34 determines whether or not the specified number of device parameter PMs required for obtaining the reference value are stored in the storage unit 33 and the value of the diagnostic flag is “0” ( Step S12). Here, the value of the diagnostic flag is "0", but since the device parameter PM from the valve device 10a has not been collected and the specified number of device parameter PMs are not stored in the storage unit 33, the step. The determination result of S12 is "NO".

次いで、診断フラグの値が「１」であるか否かが処理部３４で判断される（ステップＳ１３）。ここでは、診断フラグの値が「０」であるため、ステップＳ１３の判断結果は「ＮＯ」になる。すると、一定時間（例えば、数十分程度）待機する処理が処理部３４で行われ（ステップＳ１４）、その後にバルブ機器１０ｂの機器パラメータＰＭを取得する処理が取得部３４ａで行われる（ステップＳ１５）。 Next, the processing unit 34 determines whether or not the value of the diagnostic flag is "1" (step S13). Here, since the value of the diagnostic flag is "0", the determination result in step S13 is "NO". Then, a process of waiting for a certain period of time (for example, about several tens of minutes) is performed by the processing unit 34 (step S14), and then a process of acquiring the device parameter PM of the valve device 10b is performed by the acquisition unit 34a (step S15). ).

バルブ機器１０ｂの機器パラメータＰＭが取得されると、再びステップＳ１２の処理が行われる。ここでは、診断フラグの値が「０」であるが、依然として規定数の機器パラメータＰＭが格納部３３に格納されていないため、ステップＳ１２の判断結果は「ＮＯ」になる。以降、規定数の機器パラメータＰＭが格納部３３に格納されるまで、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理が繰り返し行われる。 When the device parameter PM of the valve device 10b is acquired, the process of step S12 is performed again. Here, the value of the diagnostic flag is "0", but since the specified number of device parameter PMs are not yet stored in the storage unit 33, the determination result in step S12 is "NO". After that, the processes of steps S12 to S15 are repeated until a specified number of device parameter PMs are stored in the storage unit 33.

規定数の機器パラメータＰＭが格納部３３に格納されると、ステップＳ１２の判断結果が「ＹＥＳ」になり、格納部３３に格納された規定数の機器パラメータＰＭを用いて基準値を算出する処理が診断部３４ｂで行われる（ステップＳ１６）。尚、ステップＳ１６では、例えば格納部３３から読み出した機器パラメータＰＭで対にされているパラメータの差分の出現頻度を示すヒストグラムを作成し、このヒストグラムから標準偏差σ（基準値）を求める処理が行われる。基準値が算出されると、診断フラグの値を「１」に設定する処理が処理部３４で行われる（ステップＳ１７）。 When the specified number of device parameter PMs are stored in the storage unit 33, the determination result in step S12 becomes "YES", and the process of calculating the reference value using the specified number of device parameter PMs stored in the storage unit 33. Is performed in the diagnostic unit 34b (step S16). In step S16, for example, a histogram showing the frequency of occurrence of the difference between the parameters paired with the device parameter PM read from the storage unit 33 is created, and the standard deviation σ (reference value) is obtained from this histogram. It is said. When the reference value is calculated, the processing unit 34 performs a process of setting the value of the diagnostic flag to “1” (step S17).

以上の処理が終了すると、診断フラグの値が「１」であるか否かが処理部３４で判断される（ステップＳ１３）。ここでは、ステップＳ１７の処理で診断フラグの値が「１」に設定されていることから、ステップＳ１３の判断結果は「ＹＥＳ」になる。すると、格納部３３に格納されている機器パラメータＰＭの数が過剰であるか否かが処理部３４で判断される（ステップＳ１８）。例えば、過去数箇月〜数年程度の長期に亘る機器パラメータＰＭが格納部３３に格納されているか否かが処理部３４で判断される。ここでは、基準値が算出された直後であり、格納部３３に格納されている機器パラメータＰＭの数が過剰ではないことから、ステップＳ１８の判断結果は「ＮＯ」になる。 When the above processing is completed, the processing unit 34 determines whether or not the value of the diagnostic flag is "1" (step S13). Here, since the value of the diagnostic flag is set to "1" in the process of step S17, the determination result of step S13 is "YES". Then, the processing unit 34 determines whether or not the number of device parameter PMs stored in the storage unit 33 is excessive (step S18). For example, the processing unit 34 determines whether or not the device parameter PM over a long period of several months to several years is stored in the storage unit 33. Here, since the reference value has just been calculated and the number of device parameter PMs stored in the storage unit 33 is not excessive, the determination result in step S18 is “NO”.

ステップＳ１８の判断結果が「ＮＯ」である場合には、格納部３３に格納されている機器パラメータＰＭを用いて統計値を算出する処理が診断部３４ｂで行われる（ステップＳ１９）。尚、ステップＳ１９では、ステップＳ１６と同様に、例えば格納部３３から読み出した機器パラメータＰＭで対にされているパラメータの差分の出現頻度を示すヒストグラムを作成し、このヒストグラムから標準偏差σ（統計値）を求める処理が行われる。 If the determination result in step S18 is "NO", the diagnosis unit 34b performs a process of calculating a statistical value using the device parameter PM stored in the storage unit 33 (step S19). In step S19, as in step S16, for example, a histogram showing the appearance frequency of the difference between the parameters paired with the device parameter PM read from the storage unit 33 is created, and the standard deviation σ (statistical value) is created from this histogram. ) Is performed.

以上の処理が終了すると、ステップＳ１９で算出された統計値をステップＳ１６で算出された基準値で除算して診断値を求める処理が行われる（ステップＳ２０）。尚、図４では明記していないが、診断値が算出されると、診断値の値に基づいてバルブ機器１０ａが正常であるか否か（例えば、診断値が３σを超えていないか否か）が診断部３４ｂで診断され、その診断結果が機器診断装置３０の表示部３２に表示する処理が行われる。 When the above processing is completed, a process of dividing the statistical value calculated in step S19 by the reference value calculated in step S16 to obtain a diagnostic value is performed (step S20). Although not specified in FIG. 4, when the diagnostic value is calculated, whether or not the valve device 10a is normal based on the value of the diagnostic value (for example, whether or not the diagnostic value exceeds 3σ). ) Is diagnosed by the diagnosis unit 34b, and a process of displaying the diagnosis result on the display unit 32 of the device diagnosis device 30 is performed.

以上の処理が終了すると、一定時間待機した後に（ステップＳ１４）、バルブ機器１０ｂの機器パラメータＰＭを取得する処理が行われる（ステップＳ１５：第１ステップ）。以後は、診断フラグの値が「１」に設定されていることから、統計値を算出する処理（ステップＳ１９：第２ステップ）、診断値を算出する処理（ステップＳ２０：第３ステップ）、一定時間待機する処理（ステップＳ１４）、及びバルブ機器１０ａの機器パラメータを取得する処理（ステップＳ１５：第１ステップ）が繰り返し行われる。 When the above processing is completed, after waiting for a certain period of time (step S14), a process of acquiring the device parameter PM of the valve device 10b is performed (step S15: first step). After that, since the value of the diagnostic flag is set to "1", the process of calculating the statistical value (step S19: second step), the process of calculating the diagnostic value (step S20: third step), and constant. The process of waiting for a time (step S14) and the process of acquiring the device parameters of the valve device 10a (step S15: first step) are repeatedly performed.

尚、格納部３３に格納されている機器パラメータＰＭの数が過剰であると処理部３４で判断された場合（ステップＳ１８の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、統計処理に用いる機器パラメータＰＭの数を調整する処理が処理部３４で行われる（ステップＳ２１）。例えば、機器パラメータＰＭのうちの最も新しい予め規定された数の機器パラメータＰＭ（例えば、最新の１箇月分の機器パラメータＰＭ）を残し、それよりも古い機器パラメータＰＭを破棄する処理が行われる。このような処理が行われることで、バルブ機器１０ａの現在の状態の診断に有用なデータを残すことができる。ここで、上述した機器パラメータＰＭの数が過剰である場合というのは、機器パラメータＰＭの数が予め定めた所定の数よりも多い場合である。 If the processing unit 34 determines that the number of device parameter PMs stored in the storage unit 33 is excessive (when the determination result in step S18 is "YES"), the device parameters used for statistical processing are used. The process of adjusting the number of PMs is performed by the processing unit 34 (step S21). For example, a process is performed in which the latest predetermined number of device parameter PMs among the device parameter PMs (for example, the latest one month's worth of device parameter PMs) are left, and the older device parameter PMs are discarded. By performing such a process, it is possible to leave useful data for diagnosing the current state of the valve device 10a. Here, the case where the number of device parameter PMs described above is excessive is the case where the number of device parameter PMs is larger than a predetermined number determined in advance.

図５は、機器パラメータが取得されるタイミングの一例を示す図である。図５（ａ）は、本実施形態における取得タイミングの一例を示す図であり、図５（ｂ）は従来の取得タイミングの一例を示す図である。尚、図５（ａ），（ｂ）においては、横軸に時間をとり、縦軸にバルブ機器の実開度［％］をとってある。実開度が０［％］である場合には、バルブ機器の弁が完全に閉じた状態であり、実開度が１００［％］である場合には、バルブ機器の弁が完全に開いた状態である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the timing at which the device parameters are acquired. FIG. 5A is a diagram showing an example of acquisition timing in the present embodiment, and FIG. 5B is a diagram showing an example of conventional acquisition timing. In FIGS. 5A and 5B, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the actual opening [%] of the valve device. When the actual opening is 0 [%], the valve of the valve device is completely closed, and when the actual opening is 100 [%], the valve of the valve device is completely opened. It is in a state.

まず、従来は、図５（ｂ）に示す通り、１つのバルブ機器について、機器パラメータの取得が１日に１回程度の頻度で行われており、機器パラメータの取得が行われる場合には、１秒程度の周期で１つのバルブ機器の機器パラメータを連続して取得する処理が数分間に亘って行われていた。つまり、従来は、機器パラメータを取得する頻度は少ないものの、機器パラメータが取得される場合には１つのバルブ機器からの機器パラメータの取得が連続して行われており、機器パラメータの取得が終了した時点で演算処理が行われてバルブ機器の診断が行われていた。 First, conventionally, as shown in FIG. 5B, the device parameters are acquired about once a day for one valve device, and when the device parameters are acquired, the device parameters are acquired. The process of continuously acquiring the device parameters of one valve device at a cycle of about 1 second was performed for several minutes. That is, conventionally, although the frequency of acquiring the device parameters is low, when the device parameters are acquired, the device parameters are continuously acquired from one valve device, and the acquisition of the device parameters is completed. At that time, arithmetic processing was performed and the valve equipment was diagnosed.

これに対し、本実施形態では、図５（ａ）に示す通り、１つのバルブ機器について、機器パラメータの取得が数十分程度の時間間隔（１時間に数回程度の頻度）で間欠的に行われている。ここで、本実施形態では、基準値が求められるまではバルブ機器の診断は行われないが、基準値が求められてからは上記の時間間隔で機器パラメータが取得される度に、統計値が求められてバルブ機器の診断が行われている。 On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, for one valve device, the device parameters are acquired intermittently at time intervals of about several tens of minutes (frequency of about several times per hour). It is done. Here, in the present embodiment, the valve device is not diagnosed until the reference value is obtained, but after the reference value is obtained, the statistical value is obtained every time the device parameter is acquired at the above time interval. The valve equipment is being diagnosed as requested.

このように、本実施形態では、１つのバルブ機器について、数十分程度の時間間隔で間欠的に機器パラメータを取得して統計値を求めるようにしている。このため、従来のように１つのバルブ機器からの機器パラメータの取得が連続して行われることはなく、また機器パラメータの取得頻度が従来よりも高い。このため、通信負荷の大幅な増加を招くことなく、機器の有用な診断結果を得ることが可能である。尚、本実施形態によれば、診断を行うフィールド機器１０の数を数百〜数千台程度に増加させることも可能である。 As described above, in the present embodiment, for one valve device, the device parameters are intermittently acquired at time intervals of about several tens of minutes to obtain statistical values. Therefore, unlike the conventional case, the device parameters are not continuously acquired from one valve device, and the device parameter acquisition frequency is higher than the conventional one. Therefore, it is possible to obtain useful diagnostic results of the device without causing a significant increase in the communication load. According to the present embodiment, it is possible to increase the number of field devices 10 for diagnosis to about several hundred to several thousand.

また、本実施形態では、格納部３３から読み出した機器パラメータＰＭを用いて得られた統計値を基準値で除算して診断値（基準値で正規化された統計値）を求め、この診断値に基づいて診断を行うようにしている。このため、フィールド機器１０の仕様の違い（例えば、バルブ機器１０ａ〜１０ｃについては弁の大きさ等の違い）による診断結果の違いを無くすことができ、仕様の異なるフィールド機器１０であっても診断結果を比較することが可能になる。これにより、例えば効率的な保全活動に必要なバルブ機器毎の保全優先度を決定することができる。 Further, in the present embodiment, the statistical value obtained by using the device parameter PM read from the storage unit 33 is divided by the reference value to obtain the diagnostic value (statistical value normalized by the reference value), and this diagnostic value is obtained. The diagnosis is made based on. Therefore, it is possible to eliminate the difference in the diagnosis result due to the difference in the specifications of the field device 10 (for example, the difference in the valve size and the like for the valve devices 10a to 10c), and the field device 10 having different specifications can be diagnosed. The results can be compared. This makes it possible to determine, for example, the maintenance priority for each valve device required for efficient maintenance activities.

以上、本発明の一実施形態による機器診断装置、機器診断方法、及び機器診断プログラムについて説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、理解を容易にするために、基準値が求められた後は、機器パラメータＰＭが取得される度に統計値（診断値）を求める例について説明したが、統計値（診断値）を求めるタイミングは任意である。例えば、数時間毎、１日毎、１週間毎、１月毎に統計値（診断値）を求めるようにしても良い。 Although the device diagnostic device, the device diagnostic method, and the device diagnostic program according to the embodiment of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment and can be freely changed within the scope of the present invention. It is possible. For example, in the above embodiment, in order to facilitate understanding, an example in which a statistical value (diagnostic value) is obtained each time the device parameter PM is acquired after the reference value is obtained has been described. The timing for obtaining the diagnostic value) is arbitrary. For example, a statistical value (diagnostic value) may be obtained every few hours, every day, every week, every month.

また、上述した実施形態では、理解を容易にするために、バルブ機器１０ａの診断を行う例について説明したが、バルブ機器１０ｂ，１０ｃの診断も同様に行うことができる。また、バルブ機器１０ａ〜１０ｃ以外のフィールド機器１０（例えば、ファンやモータ等のアクチュエータ機器等）の診断も同様に行うことができる。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the valve device 10a is diagnosed has been described for ease of understanding, but the valve devices 10b and 10c can also be diagnosed in the same manner. Further, the diagnosis of the field equipment 10 (for example, actuator equipment such as a fan or a motor) other than the valve equipment 10a to 10c can be performed in the same manner.

１０ フィールド機器
３０ 機器診断装置
３４ａ 取得部
３４ｂ 診断部
Ｎ１ フィールドネットワーク 10 Field equipment 30 Equipment diagnostic equipment 34a Acquisition unit 34b Diagnosis unit N1 Field network

Claims (7)

プラントに設置されてネットワークに接続されたバルブ機器の診断を行う機器診断装置において、
前記ネットワークを介して前記バルブ機器に対し、前記バルブ機器に対して指示される開度を示すパラメータと、前記バルブ機器のインテリジェントセンサで検出された実際の開度を示すパラメータとが対にされた機器パラメータの送信要求を間欠的に送信することにより、前記機器パラメータを間欠的に取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求め、当該統計値を、前記バルブ機器の正常時に前記取得部によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値で除して得られる正規化された診断値を用いて前記バルブ機器の診断を行う診断部と、
を備える機器診断装置。 In the equipment diagnostic equipment that diagnoses valve equipment installed in the plant and connected to the network
For the valve device via the network, a parameter indicating the opening degree indicated for the valve device and a parameter indicating the actual opening degree detected by the intelligent sensor of the valve device were paired. An acquisition unit that intermittently acquires the device parameters by intermittently transmitting the device parameter transmission request, and
Statistical calculation is performed using the device parameter acquired by the acquisition unit to obtain a statistical value, and the statistical value is calculated using the device parameter acquired by the acquisition unit when the valve device is normal. A diagnostic unit that diagnoses the valve device using the normalized diagnostic value obtained by dividing by the reference value, which is the statistical value obtained by the operation.
A device diagnostic device equipped with. 前記診断部は、前記バルブ機器の起動が行われた場合、或いは外部から前記基準値の算出指示が入力された場合に、前記基準値を求める、請求項１記載の機器診断装置。 The device diagnostic device according to claim 1, wherein the diagnostic unit obtains the reference value when the valve device is started or when a calculation instruction for the reference value is input from the outside. 前記診断部は、前記基準値を求めるために必要な数の前記機器パラメータが前記取得部で取得されたときに前記基準値を求める、請求項２記載の機器診断装置。 The device diagnostic device according to claim 2, wherein the diagnostic unit obtains the reference value when the number of the device parameters required for obtaining the reference value is acquired by the acquisition unit. 前記診断部は、当該統計値を求めるための前記機器パラメータの数が所定数よりも多い場合には、前記機器パラメータのうちの最も新しい予め規定された数の前記機器パラメータを用いて当該統計値を求める、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の機器診断装置。 When the number of the device parameters for obtaining the statistical value is larger than a predetermined number, the diagnostic unit uses the latest predetermined number of the device parameters among the device parameters to obtain the statistical value. The device diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記取得部は、１つの前記バルブ機器につき、１時間に複数回の頻度で前記機器パラメータを取得する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の機器診断装置。 The device diagnostic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the acquisition unit acquires the device parameters for one valve device at a frequency of a plurality of times per hour. プラントに設置されてネットワークに接続されたバルブ機器の診断を行う機器診断方法であって、
前記ネットワークを介して前記バルブ機器に対し、前記バルブ機器に対して指示される開度を示すパラメータと、前記バルブ機器のインテリジェントセンサで検出された実際の開度を示すパラメータとが対にされた機器パラメータの送信要求を間欠的に送信することにより、前記機器パラメータを間欠的に取得する第１ステップと、
前記第１ステップで取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求める第２ステップと、
前記第２ステップで求められた前記統計値を、前記バルブ機器の正常時に取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値で除して得られる正規化された診断値を用いて前記バルブ機器の診断を行う第３ステップと、
を有する機器診断方法。 This is an equipment diagnosis method that diagnoses valve equipment installed in a plant and connected to a network.
For the valve device via the network, a parameter indicating the opening degree indicated for the valve device and a parameter indicating the actual opening degree detected by the intelligent sensor of the valve device were paired. The first step of intermittently acquiring the device parameter by intermittently transmitting the device parameter transmission request, and
The second step of obtaining statistical values by performing statistical calculations using the device parameters acquired in the first step, and
The second the statistical value obtained in step is normalized is obtained by dividing the reference value is a statistical value obtained by performing a statistical calculation using the device parameter obtained at the time of the normal of the valve device The third step of diagnosing the valve device using the diagnostic values
Equipment diagnostic method with. コンピュータを、プラントに設置されてネットワークに接続されたバルブ機器の診断を行う機器診断装置として機能させる機器診断プログラムであって、
前記コンピュータを、前記ネットワークを介して前記バルブ機器に対し、前記バルブ機器に対して指示される開度を示すパラメータと、前記バルブ機器のインテリジェントセンサで検出された実際の開度を示すパラメータとが対にされた機器パラメータの送信要求を間欠的に送信することにより、前記機器パラメータを間欠的に取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って統計値を求め、当該統計値を、前記バルブ機器の正常時に前記取得手段によって取得された前記機器パラメータを用いて統計演算を行って得られる統計値である基準値で除して得られる正規化された診断値を用いて前記バルブ機器の診断を行う診断手段と、
して機能させる機器診断プログラム。 A device diagnostic program that allows a computer to function as a device diagnostic device that diagnoses valve devices installed in a plant and connected to a network.
The computer has a parameter indicating the opening degree indicated to the valve device to the valve device via the network, and a parameter indicating the actual opening degree detected by the intelligent sensor of the valve device. An acquisition means for intermittently acquiring the device parameters by intermittently transmitting a paired device parameter transmission request, and
A statistical calculation is performed using the device parameter acquired by the acquisition means to obtain a statistical value, and the statistical value is obtained by using the device parameter acquired by the acquisition means when the valve device is normal. A diagnostic means for diagnosing the valve device using a normalized diagnostic value obtained by dividing by a reference value, which is a statistical value obtained by performing the procedure.
A device diagnostic program that works.
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