JP6818200B2 - Abnormal part detection device of control valve system - Google Patents

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本発明は、制御弁システムの改良、更に詳しくは、定期点検におけるオーバーホールが不要であり、同一時点における計測値に基づいて算出される演算値を同一グラフ平面上に巧みに合成することによって、装置の状態変化を多方向的にプロット表示することができ、視覚的かつ直感的に、異常部位を高精度に検出することができる制御弁システムの異常部位検出装置に関するものである。 The present invention does not require an improvement of the control valve system, more specifically, an overhaul in a periodic inspection, and by skillfully synthesizing calculated values calculated based on measured values at the same time point on the same graph plane. The present invention relates to an abnormal part detection device of a control valve system that can plot and display the state change of the above in multiple directions and can detect an abnormal part with high accuracy visually and intuitively.

各種プラントにおける機器の制御弁システムにあっては、安全性の確保のために定期点検を行う必要があり、装置の異常を発見するためには、装置をオーバーホール(分解)して検査を実施することが多い。 In the control valve system of equipment in various plants, it is necessary to carry out regular inspections to ensure safety, and in order to detect abnormalities in equipment, overhaul (disassemble) the equipment and carry out inspections. Often.

ところが、オーバーホールは作業負担が非常に大きいだけでなく、正常な制御弁をオーバーホールすることになった場合は、組み立て時に人的ミスが発生してしまい、却って異常の原因を作ってしまうおそれがあったり、大きなコストがかかってしまうという問題もあった。 However, overhaul not only imposes a heavy workload, but if a normal control valve is overhauled, human error may occur during assembly, which may lead to an abnormality. There was also the problem that it would cost a lot.

従来、かかるプラントの定期点検の負担軽減を目的として、弁の動特性に着目して弁の異常診断を行うものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, for the purpose of reducing the burden of periodic inspection of such a plant, a valve that diagnoses an abnormality of a valve by focusing on the dynamic characteristics of the valve has been disclosed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、この診断装置では、解析結果と試験結果を比較するにあたり、X軸を時間軸とする表示が例示されているが、この場合、X軸方向の推移は単なる時間経過であるために一方向的であるから、視認できる変化はY軸方向の数値変動(振幅の上下動)のみとなって、単純な波形でしか現れない。したがって、このような微小な変位差で異常状態を評価するためには、不可避的に経験と熟練が必要となり、異常の有無を検出することはできても、異常部位を検出する精度としては十分とはいえない。 However, in this diagnostic device, when comparing the analysis result and the test result, the display with the X-axis as the time axis is exemplified, but in this case, the transition in the X-axis direction is unidirectional because it is just the passage of time. Since it is a target, the only visible change is the numerical fluctuation in the Y-axis direction (vertical movement of the amplitude), and it appears only in a simple waveform. Therefore, in order to evaluate the abnormal state with such a small displacement difference, experience and skill are inevitably required, and although the presence or absence of the abnormality can be detected, the accuracy of detecting the abnormal part is sufficient. I can't say that.

特開平7−159285号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-159285

本発明は、従来の制御弁システムに上記のような問題があったことに鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、定期点検におけるオーバーホールが不要であり、同一時点における計測値に基づいて算出される演算値を同一グラフ平面上に巧みに合成することによって、装置の状態変化を多方向的にプロット表示することができ、視覚的かつ直感的に、異常部位を高精度に検出することができる制御弁システムの異常部位検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional control valve system, and an object of the present invention is that overhaul in periodic inspection is unnecessary and measured values at the same time point. By skillfully synthesizing the calculated values calculated based on the above on the same graph plane, the state change of the device can be plotted and displayed in multiple directions, and the abnormal part can be visually and intuitively displayed with high accuracy. An object of the present invention is to provide an abnormality site detection device for a control valve system that can detect an abnormality.

本発明者が上記技術的課題を解決するために採用した手段を、添付図面を参照して説明すれば、次のとおりである。 The means adopted by the present inventor to solve the above technical problems will be described as follows with reference to the accompanying drawings.

即ち、本発明は、流体圧式のポジショナによって流量または圧力を制御可能な制御弁システムの異常部位検出装置であって、
弁駆動部には、ポジショナから配管を通じて制御弁に出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサと、
周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナに入力される圧力を計測可能な入力圧力センサと、
ポジショナに供給される流体流量を計測可能なポジショナ供給流量センサと、
制御弁の弁圧を計測可能な弁圧センサと、
制御弁の弁開度を計測可能な弁開度センサのうち少なくとも複数のセンサを配設して、
所定時点における前記各センサの計測値をそれぞれ取得可能にするとともに、
同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とを算出して、
所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値を、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能にして、
このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位を検出可能にして、
第一演算値を、ポジショナ出力流量センサの計測値および弁圧センサの計測値から算出するとともに、
第二演算値を、弁開度センサの計測値から変化速度を算出することによって、
弁本体の異常を検出可能にするという技術的手段を採用したことによって、制御弁システムの異常部位検出装置を完成させた。
That is, the present invention is an abnormality site detection device of a control valve system capable of controlling a flow rate or pressure by a fluid pressure type positioner.
The valve drive unit has a positioner output flow rate sensor that can measure the fluid flow rate output from the positioner to the control valve through piping.
An input pressure sensor that can measure the pressure input to the positioner according to the input signal of a predetermined waveform given periodically, and
A positioner supply flow rate sensor that can measure the fluid flow rate supplied to the positioner, and
A valve pressure sensor that can measure the valve pressure of the control valve and
At least a plurality of valve opening sensors capable of measuring the valve opening of the control valve are arranged.
In addition to making it possible to acquire the measured values of each of the sensors at a predetermined time point,
The first calculated value and the second calculated value are calculated based on the singular or multiple measured values at the same time point.
The first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined period can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis.
The abnormal part of the control valve system can be detected according to the difference pattern of the distribution characteristics between this plot display and the normal plot display obtained in advance .
The first calculated value is calculated from the measured value of the positioner output flow rate sensor and the measured value of the valve pressure sensor, and is also calculated.
By calculating the rate of change of the second calculated value from the measured value of the valve opening sensor,
By adopting the technical means of making it possible to detect the abnormality of the valve body, the abnormality part detection device of the control valve system was completed.

また、本発明は、流体圧式のポジショナによって流量または圧力を制御可能な制御弁システムの異常部位検出装置であって、 Further, the present invention is an abnormality site detection device of a control valve system capable of controlling a flow rate or pressure by a fluid pressure type positioner.
弁駆動部には、ポジショナから配管を通じて制御弁に出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサと、The valve drive unit has a positioner output flow rate sensor that can measure the fluid flow rate output from the positioner to the control valve through piping.
周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナに入力される圧力を計測可能な入力圧力センサと、An input pressure sensor that can measure the pressure input to the positioner according to the input signal of a predetermined waveform given periodically, and
ポジショナに供給される流体流量を計測可能なポジショナ供給流量センサと、A positioner supply flow rate sensor that can measure the fluid flow rate supplied to the positioner, and
制御弁の弁圧を計測可能な弁圧センサと、A valve pressure sensor that can measure the valve pressure of the control valve and
制御弁の弁開度を計測可能な弁開度センサのうち少なくとも複数のセンサを配設して、At least a plurality of valve opening sensors capable of measuring the valve opening of the control valve are arranged.
所定時点における前記各センサの計測値をそれぞれ取得可能にするとともに、In addition to making it possible to acquire the measured values of each of the sensors at a predetermined time point,
同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とを算出して、The first calculated value and the second calculated value are calculated based on the singular or multiple measured values at the same time point.
所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値を、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能にして、The first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined period can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis.
このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位を検出可能にして、The abnormal part of the control valve system can be detected according to the difference pattern of the distribution characteristics between this plot display and the normal plot display obtained in advance.
第一演算値を、入力圧力センサの計測値および弁開度センサの計測値の間の偏差としての変化率にするとともに、The first calculated value is the rate of change as a deviation between the measured value of the input pressure sensor and the measured value of the valve opening sensor.
第二演算値を、ポジショナ出力流量センサの計測値および弁圧センサの計測値とから算出することによって、By calculating the second calculated value from the measured value of the positioner output flow rate sensor and the measured value of the valve pressure sensor,
ポジショナ自身の異常を検出可能にするという技術的手段を採用することもできる。It is also possible to adopt a technical means of making the positioner's own anomaly detectable.

更にまた、本発明は、流体圧式のポジショナによって流量または圧力を制御可能な制御弁システムの異常部位検出装置であって、 Furthermore, the present invention is an abnormality site detection device of a control valve system capable of controlling a flow rate or pressure by a fluid pressure type positioner.
弁駆動部には、ポジショナから配管を通じて制御弁に出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサと、The valve drive unit has a positioner output flow rate sensor that can measure the fluid flow rate output from the positioner to the control valve through piping.
周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナに入力される圧力を計測可能な入力圧力センサと、An input pressure sensor that can measure the pressure input to the positioner according to the input signal of a predetermined waveform given periodically, and
ポジショナに供給される流体流量を計測可能なポジショナ供給流量センサと、A positioner supply flow rate sensor that can measure the fluid flow rate supplied to the positioner, and
制御弁の弁圧を計測可能な弁圧センサと、A valve pressure sensor that can measure the valve pressure of the control valve and
制御弁の弁開度を計測可能な弁開度センサのうち少なくとも複数のセンサを配設して、At least a plurality of valve opening sensors capable of measuring the valve opening of the control valve are arranged.
所定時点における前記各センサの計測値をそれぞれ取得可能にするとともに、In addition to making it possible to acquire the measured values of each of the sensors at a predetermined time point,
同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とを算出して、The first calculated value and the second calculated value are calculated based on the singular or multiple measured values at the same time point.
所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値を、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能にして、The first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined period can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis.
このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位を検出可能にして、The abnormal part of the control valve system can be detected according to the difference pattern of the distribution characteristics between this plot display and the normal plot display obtained in advance.
複数のY軸を設けて、それぞれのX−Y軸プロット表示を重ね合わせて表示可能にする一方、While providing multiple Y-axis so that each XY-axis plot display can be superimposed and displayed,
第一演算値を、ポジショナ出力流量センサの計測値から算出するとともに、The first calculated value is calculated from the measured value of the positioner output flow rate sensor, and
第二演算値を、ポジショナ供給流量センサの計測値から算出して、かつ、弁圧センサの計測値から算出して、The second calculated value is calculated from the measured value of the positioner supply flow rate sensor and calculated from the measured value of the valve pressure sensor.
それぞれのX−Y軸プロット表示を重ね合わせて表示することによって、By superimposing each XY-axis plot display,
ポジショナ自身の異常を検出可能にするという技術的手段を採用することもできる。It is also possible to adopt a technical means of making the positioner's own anomaly detectable.

また、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、ポジショナ出力流量センサを、配管内に配設された流量計にして、 Further, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to the above-mentioned means, the present invention uses a positioner output flow rate sensor as a flow meter arranged in a pipe.
流量を直接的に計測可能にするという技術的手段を採用することができる。The technical means of making the flow rate directly measurable can be adopted.

更にまた、本発明は、上記課題を解決するために、必要に応じて上記手段に加え、ポジショナ出力流量センサを、配管外に配設された圧力計にして、 Furthermore, in order to solve the above problems, in addition to the above means, the present invention uses a positioner output flow rate sensor as a pressure gauge arranged outside the pipe.
弁開度センサからダイヤフラム室体積を計測して、かつ、前記圧力計による弁圧の計測値を使用して、状態方程式による換算によってポジショナ出力流量の計測値とするという技術的手段を採用することができる。Adopt a technical means of measuring the diaphragm chamber volume from the valve opening sensor and using the measured value of the valve pressure by the pressure gauge to obtain the measured value of the positioner output flow rate by conversion by the equation of state. Can be done.

本発明の制御弁システムの異常部位検出装置によれば、同一時点における計測値に基づいて算出される演算値を同一グラフ平面上に巧みに合成することによって、装置の状態変化を多方向的にプロット表示することができるため、視覚的かつ直感的に、異常部位を高精度に検出することができる。 According to the abnormality site detection device of the control valve system of the present invention, the state change of the device can be changed in multiple directions by skillfully synthesizing the calculated values calculated based on the measured values at the same time point on the same graph plane. Since the plot can be displayed, the abnormal part can be detected with high accuracy visually and intuitively.

また、センサの計測のみで異常状態を検出することができるため、定期点検におけるオーバーホールが不要となることから、作業負担を軽減することができ、かつ、コストを軽減することもできる。 Further, since the abnormal state can be detected only by the measurement of the sensor, the overhaul in the periodic inspection becomes unnecessary, so that the work load can be reduced and the cost can be reduced.

更にまた、機器のメンテナンスについては、従来、時間基準保全(TBM:Time Based Maintenance)が行われてきたが、本発明の技術を適用することにより、状態基準保全(CBM:Condition Based Maintenance)に移行することができ、産業の発展に貢献できる。 Furthermore, regarding the maintenance of equipment, time-based maintenance (TBM: Time Based Maintenance) has been conventionally performed, but by applying the technique of the present invention, it has been shifted to state-based maintenance (CBM: Condition Based Maintenance). Can contribute to the development of the industry.

本発明の実施形態の制御弁システムの異常部位検出装置の構成を表わす概略図である。It is the schematic which shows the structure of the abnormality part detection apparatus of the control valve system of embodiment of this invention. 本発明の実施例1の異常部位検出装置を表わす説明図である。It is explanatory drawing which shows the abnormality part detection apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の正常時プロット表示である。It is a plot display at the time of normal of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の正常時プロット表示である。It is a plot display at the time of normal of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の異常時プロット表示である。It is a plot display at the time of abnormality of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の異常時プロット表示である。It is a plot display at the time of abnormality of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の異常時プロット表示の比較例である。It is a comparative example of the plot display at the time of abnormality of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の異常時プロット表示の比較例である。It is a comparative example of the plot display at the time of abnormality of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の異常部位検出装置を表わす説明図である。It is explanatory drawing which shows the abnormality part detection apparatus of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の正常時プロット表示である。It is a plot display at the time of normal of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の異常時プロット表示である。It is a plot display at the time of abnormality of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の異常時プロット表示である。It is a plot display at the time of abnormality of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の異常時プロット表示の比較例である。It is a comparative example of the plot display at the time of abnormality of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の異常時プロット表示の比較例である。It is a comparative example of the plot display at the time of abnormality of Example 2 of this invention. 本発明の実施例2の異常時プロット表示の比較例である。It is a comparative example of the plot display at the time of abnormality of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の異常部位検出装置を表わす説明図である。It is explanatory drawing which shows the abnormality part detection apparatus of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の正常時プロット表示である。It is a plot display at the time of normal of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の異常時プロット表示である。It is a plot display at the time of abnormality of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の異常時プロット表示である。It is a plot display at the time of abnormality of Example 3 of this invention. 本発明の実施例3の異常時プロット表示の比較例である。It is a comparative example of the plot display at the time of abnormality of Example 3 of this invention.

本発明の実施形態を図1から図20に基づいて説明する。図中、符号1で指示するものはポジショナ出力流量センサであり、このポジショナ出力流量センサ1は、ポジショナPから配管を通じて制御弁Bに出力される流体流量を計測可能である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 20. In the figure, what is indicated by reference numeral 1 is a positioner output flow rate sensor, and the positioner output flow rate sensor 1 can measure the fluid flow rate output from the positioner P to the control valve B through the pipe.

更にまた、符号2で指示するものは入力圧力センサであり、この入力圧力センサ2は、周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナPに入力される圧力を計測可能である。具体的には、入力信号によってパイロット内弁を作動するための流体圧力に変換されたものを計測する。 Furthermore, what is indicated by reference numeral 2 is an input pressure sensor, and the input pressure sensor 2 can measure the pressure input to the positioner P in response to an input signal having a predetermined waveform given periodically. Specifically, it measures what is converted into the fluid pressure for operating the pilot internal valve by the input signal.

更にまた、符号3で指示するものはポジショナ供給流量センサであり、このポジショナ供給流量センサ3は、ポジショナPに供給される流体流量を計測可能である。 Furthermore, what is indicated by reference numeral 3 is a positioner supply flow rate sensor, and the positioner supply flow rate sensor 3 can measure the fluid flow rate supplied to the positioner P.

更にまた、符号4で指示するものは弁圧センサであり、この弁圧センサ4は、制御弁Bの弁圧を計測可能である。 Furthermore, what is indicated by reference numeral 4 is a valve pressure sensor, and the valve pressure sensor 4 can measure the valve pressure of the control valve B.

更にまた、符号5で指示するものは弁開度センサであり、この弁開度センサ5は、制御弁Bの弁開度を計測可能である。 Furthermore, what is indicated by reference numeral 5 is a valve opening degree sensor, and the valve opening degree sensor 5 can measure the valve opening degree of the control valve B.

まず、本実施形態の制御弁システムの構成について説明する(図1参照)。本実施形態の制御弁システムは、流体圧式のポジショナP(図中の破線範囲内)によって制御対象となる流体または圧力の流量を制御するものである。 First, the configuration of the control valve system of the present embodiment will be described (see FIG. 1). The control valve system of the present embodiment controls the flow rate of the fluid or pressure to be controlled by the fluid pressure type positioner P (within the range of the broken line in the figure).

また、本実施形態では、流体圧式のポジショナPに使用する流体として空気圧式のものを採用することができる。油圧式等の液体よりも気体の方が液漏れのおそれ等が無くて取り扱いが容易である。 Further, in the present embodiment, a pneumatic type fluid can be adopted as the fluid used for the fluid pressure type positioner P. Gas is easier to handle than hydraulic liquid because there is no risk of liquid leakage.

そして、ポジショナPの構造は一般的なもので公知であるが、入力信号により圧力を入力すると、流体が本体内部に供給されることによってパイロット内弁が移動し、このパイロット内弁の動作により配管を通じて出力される流体によって制御弁Bを駆動させて、開閉を制御することができる。なお、制御弁の弁開度が変位センサーを通じて制御機構に適宜フィードバックされる。 The structure of the positioner P is generally known, but when pressure is input by an input signal, the fluid is supplied to the inside of the main body to move the pilot internal valve, and the operation of the pilot internal valve causes piping. The control valve B can be driven by the fluid output through the pipe to control the opening and closing. The valve opening degree of the control valve is appropriately fed back to the control mechanism through the displacement sensor.

次に、この制御弁システムの異常部位検出装置の構成について説明する。まず、ポジショナPから配管を通じて制御弁Bに出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサ1が配設可能である。具体的には、パイロット内弁の動作により出力される流体が流れ、制御弁Bに連通する配管に配設される。 Next, the configuration of the abnormality site detection device of this control valve system will be described. First, the positioner output flow rate sensor 1 capable of measuring the fluid flow rate output from the positioner P to the control valve B through the pipe can be arranged. Specifically, the fluid output by the operation of the pilot inner valve flows and is arranged in the pipe communicating with the control valve B.

本実施形態では、ポジショナ出力流量センサ1として、配管内に配設された流量を直接的に計測可能な流量計を採用することができる。流量計を採用することによって、ポジショナ出力流量の波形は、同圧力変化を微分した形で応答するため、微小な変化でも確実に捉えることができ、圧力計に比較して極めて高い検出能力を得ることができる。 In the present embodiment, as the positioner output flow rate sensor 1, a flow meter capable of directly measuring the flow rate arranged in the pipe can be adopted. By adopting a flow meter, the waveform of the positioner output flow rate responds in a differentiated form of the same pressure change, so even minute changes can be reliably captured, and extremely high detection capability is obtained compared to pressure meters. be able to.

なお、特にダイヤフラム式制御弁にあっては、ポジショナ出力流量センサ1を、配管外に配設された圧力計にして、弁開度センサ5からダイヤフラム室体積を計測して、かつ、弁圧の計測値を使用して、状態方程式による換算によってポジショナ出力流量の計測値とすることもできる。こうすることによって、配管の途中に流量センサを挿入する必要がなくなるため、計器自体が流体の抵抗になることを防止することができる。 Especially in the case of a diaphragm type control valve, the positioner output flow rate sensor 1 is used as a pressure gauge arranged outside the pipe, and the diaphragm chamber volume is measured from the valve opening sensor 5 and the valve pressure is measured. The measured value can also be used as the measured value of the positioner output flow rate by conversion by the equation of state. By doing so, it is not necessary to insert the flow rate sensor in the middle of the pipe, and it is possible to prevent the instrument itself from becoming a resistance of the fluid.

この制御弁システムには、ポジショナ出力流量センサ1と、入力圧力センサ2と、ポジショナ供給流量センサ3と、弁圧センサ4と、弁開度センサ5のうち少なくとも複数のセンサが配設されている。 In this control valve system, at least a plurality of sensors of the positioner output flow rate sensor 1, the input pressure sensor 2, the positioner supply flow rate sensor 3, the valve pressure sensor 4, and the valve opening sensor 5 are arranged. ..

具体的には、入力圧力センサ2は、ポジショナPの制御機構の流体が流れる配管に配設する。また、ポジショナ供給流量センサ3は、ポジショナPに連通し、パイロットに供給される流体が流れる配管に配設される。 Specifically, the input pressure sensor 2 is arranged in a pipe through which the fluid of the control mechanism of the positioner P flows. Further, the positioner supply flow rate sensor 3 communicates with the positioner P and is arranged in a pipe through which a fluid supplied to the pilot flows.

そして、弁圧センサ4は、ポジショナ出力流量センサ1と同様に、パイロット内弁の動作により出力される流体が流れ、制御弁Bに連通する配管に配設される。また、弁開度センサ5は、制御弁の可動部分に配設される。 Then, the valve pressure sensor 4 is arranged in a pipe through which the fluid output by the operation of the pilot inner valve flows and communicates with the control valve B, similarly to the positioner output flow rate sensor 1. Further, the valve opening degree sensor 5 is arranged in a movable portion of the control valve.

そして、所定時点における前記各センサの計測値がそれぞれ取得可能であるとともに、同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とが算出される。この際、計測値が単数である場合の演算値は、計測値と演算値とを同値とする。 Then, the measured values of the respective sensors at a predetermined time point can be acquired, and the first calculated value and the second calculated value are calculated based on the single or a plurality of the measured values at the same time point. At this time, when the measured value is singular, the measured value and the calculated value are the same value.

次いで、所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値が、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能である。本実施形態では、X−Y軸を直交方向とする。 Next, the first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined cycle can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis. In this embodiment, the XY axes are orthogonal.

然る後、このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位が検出可能である。この正常時プロット表示は、データベース化して記録媒体等に予め記録しておくことができ、容易に比較して分布特徴の差異による異常を判断することができる。 After that, the abnormal part of the control valve system can be detected according to the difference pattern of the distribution characteristics between this plot display and the normal plot display obtained in advance. This normal plot display can be stored in a database in advance on a recording medium or the like, and can be easily compared to determine an abnormality due to a difference in distribution characteristics.

本発明の実施例を以下に示す。実施例において得られたデータは、故意に特定箇所に異常を与えた状態での制御弁の挙動を示すものである。実施例1〜3のポジショナPは、メーソンネーラン7400型(駆動部:メーソンネーラン82−21914)を使用する。また、ポジショナPの入力信号の信号パターンは、実施例1、2においては、1分周期のランプ波(振幅40〜60%で周期1分のランプ波を2周期)とし、応答をプロットする。実施例3においては、UPDN(アップダウン)波(40→45%、45→40%のランプ状変化で一定インターバルで2周期)とし、応答をプロットする。 Examples of the present invention are shown below. The data obtained in the examples show the behavior of the control valve in a state where an abnormality is intentionally given to a specific location. As the positioner P of Examples 1 to 3, Mason Naran 7400 type (driving unit: Mason Naran 82-21914) is used. Further, in Examples 1 and 2, the signal pattern of the input signal of the positioner P is a lamp wave having a 1-minute cycle (a lamp wave having an amplitude of 40 to 60% and a cycle of 1 minute is used for 2 cycles), and the response is plotted. In Example 3, UPDN (up / down) waves (40 → 45%, 45 → 40% ramp-like changes in two cycles at regular intervals) are used, and the response is plotted.

<実施例1>
本実施例では、図2に示す異常部位検出装置を使用し、第一演算値が、ポジショナ出力流量センサ1の計測値および弁圧センサ4の計測値の少なくとも一つから算出されるとともに、第二演算値が、弁開度センサ5の計測値から変化速度が算出されるものである。即ち、ポジショナ出力流量と弁開度との関係は、弁本体の異常モードに影響を受けるので、弁本体の異常を検出することができる。なお、以下のセンサを使用して、ポジショナ出力流量および弁開度が測定できる。
・ポジショナ出力流量:ポジショナ出力流量センサ1、弁圧センサ4
・弁開度:弁開度センサ5
<Example 1>
In this embodiment, the abnormal part detection device shown in FIG. 2 is used, and the first calculated value is calculated from at least one of the measured value of the positioner output flow rate sensor 1 and the measured value of the valve pressure sensor 4, and is the second. (Ii) The calculated value is the change speed calculated from the measured value of the valve opening sensor 5. That is, since the relationship between the positioner output flow rate and the valve opening degree is affected by the abnormality mode of the valve body, the abnormality of the valve body can be detected. The positioner output flow rate and valve opening can be measured using the following sensors.
-Positioner output flow rate: Positioner output flow rate sensor 1, valve pressure sensor 4
-Valve opening: Valve opening sensor 5

本実施例では、第一演算値(ポジショナ出力流量)がX軸、第二演算値(弁開度の変化速度)がY軸をグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示する。この際、ポジショナ出力流量の単位は[NL(ノルマルリットル:標準状態(温度20℃、大気圧1013hPa、相対湿度65%))/min]であり、弁開度の変化速度の単位は[%/sec]である。このように、互いに異なる単位(ディメンション)の演算値(変数)を同一平面上に表示したことが本発明の最大の特徴である。 In this embodiment, the first calculated value (positioner output flow rate) is plotted on the X-axis graph plane and the second calculated value (change speed of valve opening) is plotted on the XY-axis graph plane with the Y-axis as the graph axis. At this time, the unit of the positioner output flow rate is [NL (normal liter: standard state (temperature 20 ° C., atmospheric pressure 1013 hPa, relative humidity 65%)) / min], and the unit of the valve opening change rate is [% / sec]. In this way, the greatest feature of the present invention is that the calculated values (variables) of units (dimensions) different from each other are displayed on the same plane.

また、本実施例では、制御弁Bの作動状態によりプロットの分布に以下の特徴がある。(1)〜(3)は、図中の丸囲い数字1番(以下、単に「1番」という)から3番である。なお、正作動弁ではプロットが左右逆になる。
(1)弁が動き出すまでポジショナ出力流量が増える。
(2)弁が動き出すとき少し速めに動く。するとポジショナ出力流量が遅れて減少し、弁の速度が遅くなる。
(3)速度を維持して弁が動く。
Further, in this embodiment, the plot distribution has the following characteristics depending on the operating state of the control valve B. (1) to (3) are the numbers 1 to 3 in the circled numbers (hereinafter, simply referred to as "1") in the figure. In addition, the plot is reversed left and right for the forward operating valve.
(1) The positioner output flow rate increases until the valve starts to move.
(2) When the valve starts to move, it moves a little faster. Then, the positioner output flow rate is delayed and decreases, and the valve speed becomes slow.
(3) The valve moves while maintaining the speed.

本実施例における異常検出のプロセスについて説明する。本実施例では、正常時に対するプロットの特徴の変化により、異常モードを判断する。まず、図3および図4に正常時のプロット表示を示す。時間経過とともに丸囲い数字1番から3番にかけて矢印方向に沿ってプロットされていく。正常時のプロット形状では、1番の大きさ(a,bの長さ)に着目すると、ほぼa=bになっている(図4参照)。 The process of abnormality detection in this embodiment will be described. In this embodiment, the abnormal mode is determined by the change in the plot characteristics with respect to the normal state. First, FIGS. 3 and 4 show the plot display in the normal state. With the passage of time, the circled numbers 1 to 3 are plotted along the direction of the arrow. In the normal plot shape, when focusing on the first size (lengths of a and b), almost a = b (see FIG. 4).

次に、ポジショナPに起因する異常モードとして、パイロット内弁への異物付着時のプロット表示を図5に示す。この場合、1番の大きさ(図4および図5のa,bの長さ)に着目すると、ほぼa=bになっていることから、プロットはあまり変化しておらず、異常は検出され難いといえる。 Next, as an abnormal mode caused by the positioner P, a plot display when a foreign matter adheres to the pilot inner valve is shown in FIG. In this case, paying attention to the first size (lengths of a and b in FIGS. 4 and 5), since a = b, the plot does not change much and an abnormality is detected. It can be said that it is difficult.

一方、駆動部・内弁に起因する異常モードとして、グランドパッキンの増し締め時のプロット表示を図6に示す。この場合、1番の大きさ(図4および図6のa,bの長さ)、2番の大きさに着目すると、ほぼa=bの形ではあるが、プロットが大きくなる。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 On the other hand, FIG. 6 shows a plot display when the gland packing is retightened as an abnormal mode caused by the drive unit / inner valve. In this case, paying attention to the first size (the lengths of a and b in FIGS. 4 and 6) and the second size, the plot becomes large although the shape is almost a = b. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

また、駆動部・内弁に起因する異常モードとして、内弁ステムの偏芯時のプロット表示を図7に示す。この場合、3番(および図中の丸囲み部分)に着目すると、プロットが左右に広がっており、また、1番も大きくなる。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 Further, FIG. 7 shows a plot display when the inner valve stem is eccentric as an abnormal mode caused by the drive unit / inner valve. In this case, paying attention to No. 3 (and the circled portion in the figure), the plot spreads to the left and right, and No. 1 also becomes larger. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

更に、駆動部・内弁に起因する異常モードとして、プラグのガイド部に傷がある時のプロット表示を図8に示す。この場合、1番の大きさ(図8のa,bの長さ)に着目すると、a≠bとなり、開方向(右側)、閉方向(左側)のプロットが非対称になっている。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 Further, FIG. 8 shows a plot display when the guide portion of the plug is scratched as an abnormal mode caused by the drive unit / internal valve. In this case, paying attention to the first size (lengths of a and b in FIG. 8), a ≠ b, and the plots in the open direction (right side) and the closed direction (left side) are asymmetric. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

<実施例2>
本実施例では、図9に示す異常部位検出装置を使用し、第一演算値が、入力圧力センサ2の計測値および弁開度センサ5の計測値の間の偏差の変化率が算出されるとともに、第二演算値が、ポジショナ出力流量センサ1の計測値および弁圧センサ4の計測値の少なくとも一つから算出されるものである。即ち、入力信号と弁開度との間の偏差を打ち消すようにポジショナ出力流量を制御することから、ポジショナP自身の異常を検出することができる。なお、以下のセンサを使用して、入力信号と弁開度間の偏差、ポジショナ出力流量が測定できる。
・入力信号と弁開度間の偏差(変化率):入力圧力センサ2、弁開度センサ5
・ポジショナ出力流量(変化率):ポジショナ出力流量センサ1、弁圧センサ4
<Example 2>
In this embodiment, the abnormality portion detection device shown in FIG. 9 is used to calculate the rate of change of the deviation between the first calculated value and the measured value of the input pressure sensor 2 and the measured value of the valve opening sensor 5. At the same time, the second calculated value is calculated from at least one of the measured value of the positioner output flow rate sensor 1 and the measured value of the valve pressure sensor 4. That is, since the positioner output flow rate is controlled so as to cancel the deviation between the input signal and the valve opening degree, the abnormality of the positioner P itself can be detected. The deviation between the input signal and the valve opening and the positioner output flow rate can be measured using the following sensors.
Deviation (rate of change) between the input signal and the valve opening: Input pressure sensor 2, valve opening sensor 5
-Positioner output flow rate (change rate): Positioner output flow rate sensor 1, valve pressure sensor 4

本実施例では、第一演算値(偏差変化率)がX軸、第二演算値(ポジショナ出力流量変化率)がY軸をグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示する。この際、偏差変化率の単位は[%/sec]であり、ポジショナ出力流量変化率の単位は[NL/sec]である。 In this embodiment, the first calculated value (deviation rate of change) is plotted on the X-axis graph plane and the second calculated value (positioner output flow rate change rate) is plotted on the XY-axis graph plane with the Y-axis as the graph axis. At this time, the unit of the deviation rate of change is [% / sec], and the unit of the positioner output flow rate change rate is [NL / sec 2 ].

また、本実施例では、ポジショナPの作動状態によりプロットの分布に以下の特徴がある。(1)〜(5)は、図中の丸囲い数字1番から5番である。なお、正作動弁ではプロットが左右逆になる。
(1)偏差が増大するがポジショナ出力流量は変化しない(偏差→流量増加の遅れ)。
(2)偏差が蓄積するとポジショナ出力流量が増加する。
(3)ポジショナ出力流量が増加すると偏差が減少していく(マイナス方向にプロットが動く)。
(4)偏差が0に戻るようにポジショナ出力流量が減少する。
(5)制御状態がバランスする。
Further, in this embodiment, the distribution of the plot has the following characteristics depending on the operating state of the positioner P. (1) to (5) are circled numbers 1 to 5 in the figure. In the case of a forward operating valve, the plot is reversed left and right.
(1) The deviation increases, but the positioner output flow rate does not change (deviation → delay in flow rate increase).
(2) When the deviation accumulates, the positioner output flow rate increases.
(3) The deviation decreases as the positioner output flow rate increases (the plot moves in the negative direction).
(4) The positioner output flow rate decreases so that the deviation returns to zero.
(5) The control state is balanced.

本実施例における異常検出のプロセスについて説明する。本実施例では、正常時に対するプロットの特徴の変化により、異常モードを判断する。まず、図10に正常時のプロット表示を示す。時間経過とともに1番から5番にかけて矢印方向に沿ってプロットされていく。 The process of abnormality detection in this embodiment will be described. In this embodiment, the abnormal mode is determined by the change in the plot characteristics with respect to the normal state. First, FIG. 10 shows a plot display in the normal state. With the passage of time, plots are made along the direction of the arrow from No. 1 to No. 5.

次に、ポジショナPに起因する異常モードとして、パイロット内弁への異物付着時のプロット表示を図11に示す。この場合、上下につぶれたプロットになる。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 Next, as an abnormal mode caused by the positioner P, FIG. 11 shows a plot display when a foreign matter adheres to the pilot inner valve. In this case, the plot is collapsed up and down. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

また、ポジショナPに起因する異常モードとして、出力(空気)配管の詰まり時、または供給(空気)配管の詰まり時のプロット表示を図12に示す。この場合、5番(図中の丸囲み部分)が縦に大きくなる。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 Further, FIG. 12 shows a plot display when the output (air) pipe is clogged or the supply (air) pipe is clogged as an abnormal mode caused by the positioner P. In this case, No. 5 (circled portion in the figure) becomes vertically large. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

一方、駆動部・内弁に起因する異常モードについては、ポジショナ入力信号が変化するが弁がなかなか動かない分、偏差が大きくなるので、プロットは大きくなる。このために駆動部・内弁に起因する異常モードでもプロットが変化し、異常モード別の特徴は捉えづらい。 On the other hand, in the abnormal mode caused by the drive unit / internal valve, the positioner input signal changes, but the valve does not move easily, so the deviation becomes large, and the plot becomes large. For this reason, the plot changes even in the abnormal mode caused by the drive unit / internal valve, and it is difficult to grasp the characteristics of each abnormal mode.

例えば、駆動部・内弁に起因する異常モードとして、内弁ステムの偏芯時のプロット表示を図13から図15に示す。この場合、プロットが大きくなり、ポジショナPに起因する異常モードで見られるようなプロットとは違ってくる(5番は斜め破線上に分布するようになる)。 For example, as an abnormal mode caused by the drive unit / inner valve, plot displays when the inner valve stem is eccentric are shown in FIGS. 13 to 15. In this case, the plot becomes large, which is different from the plot seen in the abnormal mode due to the positioner P (No. 5 is distributed on the diagonal broken line).

<実施例3>
本実施例では、図16に示す異常部位検出装置を使用し、第一演算値が、ポジショナ出力流量センサ1の計測値から算出されるとともに、第二演算値が、ポジショナ供給流量センサ3の計測値から算出され、かつ、弁圧センサ4の計測値から算出されるものである。即ち、ポジショナ供給流量に対するポジショナ出力流量の関係はポジショナからのブリード量に影響されるので、ポジショナの空気配管系の異常を検出することができる。なお、以下のセンサを使用して、ポジショナ供給流量、ポジショナ出力流量が測定できる。
・ポジショナ供給流量:ポジショナ供給流量センサ3
・ポジショナ出力流量:ポジショナ出力流量センサ1、弁圧センサ4
<Example 3>
In this embodiment, the abnormal part detection device shown in FIG. 16 is used, the first calculated value is calculated from the measured value of the positioner output flow rate sensor 1, and the second calculated value is the measurement of the positioner supply flow rate sensor 3. It is calculated from the value and is calculated from the measured value of the valve pressure sensor 4. That is, since the relationship between the positioner output flow rate and the positioner supply flow rate is affected by the amount of bleed from the positioner, it is possible to detect an abnormality in the positioner's air piping system. The positioner supply flow rate and the positioner output flow rate can be measured using the following sensors.
-Positioner supply flow rate: Positioner supply flow rate sensor 3
-Positioner output flow rate: Positioner output flow rate sensor 1, valve pressure sensor 4

本実施例では、第一演算値(ポジショナ出力流量)をX軸、複数の第二演算値(ポジショナ供給流量)(弁圧)のY軸(Y1,Y2)を平行に設けて、それぞれのX−Y軸プロット表示を重ね合わせて表示する。この際、ポジショナ出力流量の単位は[NL/min]であり、ポジショナ供給流量の単位は[NL/min]、弁圧の単位は[kPa]である。 In this embodiment, the first calculated value (positioner output flow rate) is provided in parallel, and the Y-axis (Y1, Y2) of a plurality of second calculated values (positioner supply flow rate) (valve pressure) is provided in parallel, and each X is provided. -The Y-axis plot display is superimposed and displayed. At this time, the unit of the positioner output flow rate is [NL / min], the unit of the positioner supply flow rate is [NL / min], and the unit of the valve pressure is [kPa].

本実施例のポジショナでは、以下のような特徴がある。
(1)ポジショナ出力流量の増減によりポジショナ供給流量も増減する。
(2)ポジショナ供給流量、弁圧のプロットを見ると同様の形状をしていることから、ポジショナ供給流量は弁圧の影響を受けることが分かる。
The positioner of this embodiment has the following features.
(1) The positioner supply flow rate also increases or decreases as the positioner output flow rate increases or decreases.
(2) Looking at the plots of the positioner supply flow rate and the valve pressure, it can be seen that the positioner supply flow rate is affected by the valve pressure because it has the same shape.

本実施例における異常検出のプロセスについて説明する。本実施例では、ポジショナ出力流量の振れによる影響を少なくするために、指標に着眼して判定を行った。まず、図17に正常時のプロット表示を示す。ここでは、弁圧150kPa時のポジショナ供給流量予想線(図中の斜線)を指標とする。 The process of abnormality detection in this embodiment will be described. In this example, in order to reduce the influence of the fluctuation of the positioner output flow rate, the judgment was made by focusing on the index. First, FIG. 17 shows a plot display in the normal state. Here, the positioner supply flow rate prediction line (diagonal line in the figure) at a valve pressure of 150 kPa is used as an index.

次に、ポジショナPに起因する異常モードとして、パイロットシート部に傷がある時のプロット表示を図18に示す。この場合、ポジショナ供給流量予想線は上方に移動する。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 Next, FIG. 18 shows a plot display when the pilot seat portion is scratched as an abnormal mode caused by the positioner P. In this case, the positioner supply flow rate forecast line moves upward. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

また、ポジショナPに起因する異常モードとして、パイロット内弁への異物付着時のプロット表示を図19に示す。この場合、ポジショナ供給流量予想線は下方に移動する。したがって、このような分布特徴の差異パターンから、異常部位を検出することができる。 Further, as an abnormal mode caused by the positioner P, FIG. 19 shows a plot display when a foreign matter adheres to the pilot inner valve. In this case, the positioner supply flow rate forecast line moves downward. Therefore, the abnormal site can be detected from the difference pattern of such distribution features.

一方、駆動部・内弁に起因する異常モードとして、内弁ステムの偏芯時のプロット表示を図20に示す。この場合、プロットされる範囲は増えるが、ポジショナ供給流量予想線は変化しなかったため、異常モード別の特徴は捉えづらい。 On the other hand, FIG. 20 shows a plot display when the inner valve stem is eccentric as an abnormal mode caused by the drive unit / inner valve. In this case, the plotted range increases, but the positioner supply flow rate forecast line does not change, so it is difficult to capture the characteristics of each abnormal mode.

本発明は、概ね上記のように構成されるが、図示の実施形態に限定されるものでは決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であって、例えば、ポジショナの流体は、種々の気体や液体を使用することができる。 Although the present invention is generally configured as described above, it is by no means limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made within the description of "Claims", for example, of a positioner. As the fluid, various gases and liquids can be used.

また、第一演算値および第二演算値の算出に使用するセンサの組み合わせも変更することができ、これら何れのものも本発明の技術的範囲に属する。 Further, the combination of the sensors used for calculating the first calculated value and the second calculated value can also be changed, and any of these belongs to the technical scope of the present invention.

1 ポジショナ出力流量センサ
2 入力圧力センサ
3 ポジショナ供給流量センサ
4 弁圧センサ
5 弁開度センサ
P ポジショナ
B 制御弁
1 Positioner output flow rate sensor 2 Input pressure sensor 3 Positioner supply flow rate sensor 4 Valve pressure sensor 5 Valve opening sensor P Positioner B Control valve

Claims (5)

流体圧式ポジショナによって制御弁の流量または圧力を制御する制御弁システムの異常部位検出装置であって、
弁駆動部には、ポジショナから配管を通じて制御弁に出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサと、
周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナに入力される圧力を計測可能な入力圧力センサと、
ポジショナに供給される流体流量を計測可能なポジショナ供給流量センサと、
制御弁の弁圧を計測可能な弁圧センサと、
制御弁の弁開度を計測可能な弁開度センサのうち少なくとも複数のセンサが配設されており、
所定時点における前記各センサの計測値をそれぞれ取得可能であるとともに、
同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とが算出され、
所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値が、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能であり、
このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位が検出可能であって、
第一演算値が、ポジショナ出力流量センサの計測値および弁圧センサの計測値から算出されるとともに、
第二演算値が、弁開度センサの計測値から変化速度が算出されることによって、
弁本体の異常を検出可能であることを特徴とする制御弁システムの異常部位検出装置。
An abnormality detection device for a control valve system that controls the flow rate or pressure of a control valve with a fluid pressure type positioner.
The valve drive unit has a positioner output flow rate sensor that can measure the fluid flow rate output from the positioner to the control valve through piping.
An input pressure sensor that can measure the pressure input to the positioner according to the input signal of a predetermined waveform given periodically, and
A positioner supply flow rate sensor that can measure the fluid flow rate supplied to the positioner, and
A valve pressure sensor that can measure the valve pressure of the control valve and
At least a plurality of valve opening sensors capable of measuring the valve opening of the control valve are arranged.
It is possible to acquire the measured values of each of the sensors at a predetermined time point, and
The first calculated value and the second calculated value are calculated based on the single or multiple measured values at the same time point.
The first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined period can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis.
And the plot displaying, in response to the difference patterns of distribution characteristics of the previously obtained normal-time plot display, abnormalities detectable der the control valve system,
The first calculated value is calculated from the measured value of the positioner output flow rate sensor and the measured value of the valve pressure sensor, and
The second calculated value is changed by calculating the rate of change from the measured value of the valve opening sensor.
An abnormality site detection device for a control valve system characterized in that an abnormality in the valve body can be detected.
流体圧式ポジショナによって制御弁の流量または圧力を制御する制御弁システムの異常部位検出装置であって、
弁駆動部には、ポジショナから配管を通じて制御弁に出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサと、
周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナに入力される圧力を計測可能な入力圧力センサと、
ポジショナに供給される流体流量を計測可能なポジショナ供給流量センサと、
制御弁の弁圧を計測可能な弁圧センサと、
制御弁の弁開度を計測可能な弁開度センサのうち少なくとも複数のセンサが配設されており、
所定時点における前記各センサの計測値をそれぞれ取得可能であるとともに、
同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とが算出され、
所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値が、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能であり、
このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位が検出可能であって、
第一演算値が、入力圧力センサの計測値および弁開度センサの計測値の間の偏差としての変化率であるとともに、
第二演算値が、ポジショナ出力流量センサの計測値および弁圧センサの計測値とから算出されることによって、
ポジショナ自身の異常を検出可能であることを特徴とする制御弁システムの異常部位検出装置。
An abnormality detection device for a control valve system that controls the flow rate or pressure of a control valve with a fluid pressure type positioner.
The valve drive unit has a positioner output flow rate sensor that can measure the fluid flow rate output from the positioner to the control valve through piping.
An input pressure sensor that can measure the pressure input to the positioner according to the input signal of a predetermined waveform given periodically, and
A positioner supply flow rate sensor that can measure the fluid flow rate supplied to the positioner, and
A valve pressure sensor that can measure the valve pressure of the control valve and
At least a plurality of valve opening sensors capable of measuring the valve opening of the control valve are arranged.
It is possible to acquire the measured values of each of the sensors at a predetermined time point, and
The first calculated value and the second calculated value are calculated based on the single or multiple measured values at the same time point.
The first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined period can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis.
And the plot displaying, in response to the difference patterns of distribution characteristics of the previously obtained normal-time plot display, abnormalities detectable der the control valve system,
The first calculated value is the rate of change as a deviation between the measured value of the input pressure sensor and the measured value of the valve opening sensor.
The second calculated value is calculated from the measured value of the positioner output flow rate sensor and the measured value of the valve pressure sensor.
An abnormality site detection device for a control valve system, characterized in that an abnormality of the positioner itself can be detected.
流体圧式ポジショナによって制御弁の流量または圧力を制御する制御弁システムの異常部位検出装置であって、
弁駆動部には、ポジショナから配管を通じて制御弁に出力される流体流量を計測可能なポジショナ出力流量センサと、
周期的に与えられる所定波形の入力信号に応じてポジショナに入力される圧力を計測可能な入力圧力センサと、
ポジショナに供給される流体流量を計測可能なポジショナ供給流量センサと、
制御弁の弁圧を計測可能な弁圧センサと、
制御弁の弁開度を計測可能な弁開度センサのうち少なくとも複数のセンサが配設されており、
所定時点における前記各センサの計測値をそれぞれ取得可能であるとともに、
同一時点における単数または複数の前記計測値に基づいて、第一演算値と第二演算値とが算出され、
所定周期内における各計測時点の前記第一演算値および第二演算値が、それぞれをグラフ軸とするX−Y軸グラフ平面上にプロット表示可能であり、
このプロット表示と、予め得た正常時プロット表示との分布特徴の差異パターンに応じて、制御弁システムの異常部位が検出可能であって、
複数のY軸を設けて、それぞれのX−Y軸プロット表示を重ね合わせて表示可能である一方、
第一演算値が、ポジショナ出力流量センサの計測値から算出されるとともに、
第二演算値が、ポジショナ供給流量センサの計測値から算出され、かつ、弁圧センサの計測値から算出されて、
それぞれのX−Y軸プロット表示を重ね合わせて表示されることによって、
ポジショナ自身の異常を検出可能であることを特徴とする制御弁システムの異常部位検出装置。
An abnormality detection device for a control valve system that controls the flow rate or pressure of a control valve with a fluid pressure type positioner.
The valve drive unit has a positioner output flow rate sensor that can measure the fluid flow rate output from the positioner to the control valve through piping.
An input pressure sensor that can measure the pressure input to the positioner according to the input signal of a predetermined waveform given periodically, and
A positioner supply flow rate sensor that can measure the fluid flow rate supplied to the positioner, and
A valve pressure sensor that can measure the valve pressure of the control valve and
At least a plurality of valve opening sensors capable of measuring the valve opening of the control valve are arranged.
It is possible to acquire the measured values of each of the sensors at a predetermined time point, and
The first calculated value and the second calculated value are calculated based on the single or multiple measured values at the same time point.
The first calculated value and the second calculated value at each measurement time within a predetermined period can be plotted and displayed on the XY-axis graph plane having each as the graph axis.
And the plot displaying, in response to the difference patterns of distribution characteristics of the previously obtained normal-time plot display, abnormalities detectable der the control valve system,
While it is possible to provide multiple Y-axis and display each XY-axis plot display in an overlapping manner,
The first calculated value is calculated from the measured value of the positioner output flow rate sensor, and
The second calculated value is calculated from the measured value of the positioner supply flow rate sensor and is calculated from the measured value of the valve pressure sensor.
By superimposing each XY-axis plot display,
An abnormality site detection device for a control valve system, characterized in that an abnormality of the positioner itself can be detected.
ポジショナ出力流量センサが、配管内に配設された流量計であり、
流量を直接的に計測可能であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の制御弁システムの異常部位検出装置。
The positioner output flow rate sensor is a flow meter installed in the piping.
The abnormality site detection device for a control valve system according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow rate can be directly measured.
ポジショナ出力流量センサが、配管外に配設された圧力計であり、
弁開度センサからダイヤフラム室体積が計測され、かつ、前記圧力計による弁圧の計測値を使用して、状態方程式による換算によってポジショナ出力流量の計測値とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の制御弁システムの異常部位検出装置。
The positioner output flow rate sensor is a pressure gauge placed outside the piping.
Diaphragm chamber volume from the valve opening degree sensor is measured, and, using the measured values of Ben圧by the pressure gauge, according to claim 1, characterized in that the measured value of the positioner output flow from the translation by the state equation - The abnormality site detection device for the control valve system according to any one of 3 .
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