JPH01155952A - ミルシステムの異常診断装置 - Google Patents

ミルシステムの異常診断装置

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JPH01155952A
JPH01155952A JP31221887A JP31221887A JPH01155952A JP H01155952 A JPH01155952 A JP H01155952A JP 31221887 A JP31221887 A JP 31221887A JP 31221887 A JP31221887 A JP 31221887A JP H01155952 A JPH01155952 A JP H01155952A
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mill
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Tatsujiro Ishida
石田 龍二郎
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微粉炭を微粉炭焚ボイラに供給するミルシス
テムに設けられるミルシステムの異常診断装置に関する
ものである。
(従来の技術〕 運転状態を検出する複数の運転状態検出器と、これらの
運転状態検出器の検出データで駆動される制御手段と、
石炭を所定の粒度まで粉砕するミルとを備え、ミルによ
る微粉炭の製造とこの微粉炭の微粉炭焚ボイラへの供給
が、前記v制御手段で制御される従来のミルシステムは
、第4図に示すように構成されている。
第4図に示すように、バンカ5から矢印Bに示すように
石炭が給炭機6に供給され、この石炭は直流電動4m6
bで駆動されるベル)6aにより、給炭管10位置まで
移動されて給炭管10fニ一通じてミル4に供給される
前述の給炭ta6の作動は、回転計6dで検出され、ベ
ル)6a上の石炭の重量はロードセル6cで検出され、
これら回転計6d及びロードセル6Cの出力信号で給炭
量6eにより、現在の給炭量が演算される。そして、こ
の現在の給炭量に対応する給炭信号と、図示せぬボイラ
制御装置からの給炭指令信号とが比較器60で比較され
、両者の偏差が零となるように直流電動機6bの回転数
が制御される。
前述したようにミル4に供給された石炭は、第5図に示
すミル4の粉砕リンク11上に落下し、この粉砕リンク
11は減速a12を介して電動機13により回転されて
いるので、供給された石炭は粉砕リンク11の回転によ
る遠心力によって、粉砕リンク11の外周部分に送られ
る。
そして、このようにして粉砕リンク11の外周部分に送
られた石炭は、粉砕ローラ14と粉砕リンク11間を通
過し、この通過時に微粉炭となって粉砕リンク11の何
方に放出される。
一方、第4図に示すように、燃焼用空気が押込み通風a
1により空気予熱器2を介してボイラ7の燃焼室に供給
され、空気予熱器2を通過前の冷空気が冷空気ダンパ3
0cを介し、また空気予熱器2を通過後の熱空気が熱空
気ダンパ30bを介して、−次押込み通風機3によりミ
ル4に供給される。この−次押込み通風機3とミル4間
には、−次空気ダンパ30aが設けられ、ミル4に供給
される高温の一次空気の温度と差圧とが、それぞれ−次
空気温度計39及び−次空気差圧計36で測定される。
現在の一次空気量は一次空気温度計39及び−次空気差
圧計36で測定された温度及び差圧に基づいて、演算器
61で演算され、図示せぬミル制御装置から給炭量の関
数として与えられる空気量指令信号と、比較器62で比
較され両者の偏差が零となるように、−次空気ダンパ3
0aの開度が調整される。このようにして、ミル4の全
周に供給される高温の一次空気が、スロート16部分で
微粉炭を吹き上げ、同時に微粉炭中の水分が除去される
。そして、ミル4の出口における温度が出口温度計38
によって測定され、この出口温度計38の温度を予め設
定した所定値に維持するように、熱空気ダンパ30b及
び冷空気ダンパ30cの開度調整がフィードバックの手
段により行なわれる。
前述したようにして、粉砕リンク11の側方に放出され
た石炭は、スロート16を通過する一次空気の容積膨張
作用と旋回によるサイクロン効果により粗粉の分級が行
なわれる。この場合、微粉は分級器ベーン17を通過し
分級器コーン18内。
でサイクロン効果によってさらに分級され、所定の粒径
以下の微粉粒子となって微粉炭管21を介してバーナ7
aに送り込まれる。また、分級器ベーン17を通過しな
い粗粉及び分級器コーン18で分級された粗粉は、自重
によって粉砕リンク11上に戻されて再び粉砕されろ。
なお、ス0−)16の入口と分級器ベーン17間にミル
差圧計40が取り付けられ、このミル差圧計40によっ
て粉砕炭fi(負荷)が検出され、また、電動機13の
電流が電流計35で検出される。
このようにして、ミルシステムには運転状態検出器とし
て、給炭量60、電動機電流計35、−次空気差圧計3
6、ミル出口温度計38、−次空気温度計39及びミル
差圧計が設けられ、これらの運転状態検出器の検出デー
タにより制御手段が駆動され、この制御手段によって微
粉炭の製造と製造された微粉炭の微粉炭ボイラへの供給
が制御される。
前述したような従来のミルシステムにおいて、ミル4が
対象とする物体は粉体・であるため、運転状態検出器に
は目詰りや摩耗が生じ易く、−iに運転状態検出器の信
鯨性は低下する。そこで、従来のミルシステムにおいて
は、複数の運転状態検出器の少なくとも主要部分を多重
化して、正常動作の運転状態検出器を選んで検出データ
を得るようにしている。
なお、特公昭5B−64503号公報において、プラン
トの状態量や機器を対象として、知識工学を利用してプ
ラントの異常診断を行なう方式が提案されているが、こ
こでは検出器は対象とされていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述したような、従来のミルシステムで採用されている
運転状態検出器の多重化は、製造コストが増大するとい
う難点があり、また、多重化した運転状態検出器が全て
異なる検出データを出力することがある。このような場
合には、゛これらの検出データの内でどれが正常検出デ
ータであるかの判定に時間がかかり、場合によってはミ
ルの運転を停止する必要があるので運転効率が低下する
また、主要な運転状態検出器について多重化を行なった
場合に、多重化していない運転状態検出器の検出データ
の異常を正常と誤認し、或は正常を異常と誤認して運転
を継続することによって、異常状態の波及事態が発生し
、ボイラ効率の低下さらにはプラントの全面停止という
事態に至ることもある。
本発明は、前述したような従来のミルシステムの現状に
鑑みてなされたものであり、その目的は運転状態検出器
を多重化することなく、知識工学の手法を用いることに
よって、高確度でミルシステムの異常原因を運転状態検
出器に対して推定可能で、その対応策も表示されるミル
システムの異常診断装置を堤供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
前述の目的を達成するために、本発明では運転状態を検
出する複数の運転状態検出器と、これらの運転状態検出
器の検出データにより駆動される制御手段とを具備し、
ミルにより微粉炭を製造し、この微粉炭を微粉炭焚ボイ
ラに供給して前記製造と前記供給とが前記制御手段によ
り制御されるミルシステムに設けられるミルシステム異
常診断装置において、前記検出データの許容極値を設定
する許容極値設定手段と、前記検出データが前記許容極
値を逸脱したことを検出するデータ変化検出手段と、前
記検出データを時系列的に記憶する時系列データ記憶手
段と、運転時の検出データに関する情報を記憶する知識
ベース手段と、前記ミルシステムの異常原因を、前記許
容極値設定手段、前記データ変化検出手段、前記時系列
データ記憶手段及び前記知識ベース手段の出力信号に基
づいて前記運転状態検出器に対して推定する推定手段と
、前記異常原因の対応策を記憶する対策記憶手段と、前
記推定手段で推定された異常原因とこの異常原因に対応
して前記対策記憶手段から読み出された対応策とを表示
する表示手段とを備えた構成となっている。
〔作用〕
本発明では、複数の運転状態検出器からの検出データが
入力されると、推定手段によってこれら最新の検出デー
タが、時系列データ記憶手段に記憶されている前回のデ
ータと比較され、知識ベース手段より読出されるトレン
ドチエツク形ルールに基づいて、これらの検出データに
対してトレンドチエツクが行なわれる。このトレンドチ
エツクによって、検出データが増加傾向、減少傾向或は
一定状態のいずれにあるかが判定され、この判定結果は
知識ベース手段に書き込まれ、最新の検出データは時系
列データ記憶単段に書き込まれる。
次に、知識ベース手段から状況把握形ルールが読出され
、データ変化検出手段によって、検出データが許容極値
設定手段で設定された許容極値を逸脱しているか否かが
チエツクされる。  ′このようにして、全ての検出デ
ー′夕に対して状況把握チエツクが行なわれ、検出デー
タが異常高状態、異常低状態或は正常状態のいずれにあ
るか□が判定され、この判定結果は知識ベース手段に書
き込まれる。
そして、推定手段によって知識ベース手段から原因・結
果形ルールが読み出されるが、この原因・結果形ルール
の1例は、以下に示すようなプログラムとなっている。
IFC給炭量一定”)AND (ミル差圧/−次空気差
圧 増大)AND (電動機電流値増大)、T HE 
N (−次空気差圧計過大表示 確信度0.7)END
  〜           ・・・・・・・・・(1
)そこで、Its定手投手段でに行なった状況把握形ル
ールによるチエツクの結果を、知識ベースから読出し、
(1)のプログラムの条件部が満足されれば、結論部を
導出することになり一次空気差圧計過大表示か表示手段
によって行なわれる。
最後に、推定手段によって対策記憶手段から対策検討形
ルールが読出され、異常原因に対応する対応策が表示手
段によって表示される。
この対策検討形ルールの一例は、以下に示すようなプラ
グラムとなっている。
1F(−次空気差圧計過大表示) THEN(−次空気差圧計過大表示フアイルを出力) END             ・・・・・・・・・
(2)このようにして、対策記憶手段から対応するファ
イルのデータが表示手段により表示される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図乃至第3図を用いて詳細
に説明する。
ここで、第1図は本発明の実施例の要部の構成を示すブ
ロック図、第2図は同実施例における各手段間の相互動
作関係を経時的に示したブロック図、第3図はフィード
バック制御されるミルにおける給炭量と空気量の関係を
示す特性図である。
第1図に示すように、運転状a検出器として給炭針6e
、電動機電流計35、−次空気差圧計36、ミル出口温
度計38、−次空気温度計39及びミル差圧計40の出
力端子が入力値!41を介して、電算機50の変換器4
2の入力端子に接続され、この変換器42の出力端子は
バス43に接続されている。入力装置41には、許容極
値設定手段44も接続され、この許容極値設定手段44
からは、ミル4の負荷や炭種に対応して運転状態検出器
からの検出データに対する許容極値が設定入力されるよ
うになっている。また、前述の変換器42によって入力
装置41の出力信号の工学単位系への変換が行なわれる
ようになっている。
前述のバス43には、推定手段45、時系列データ記憶
手段46、知識ベース手段47、データ変化検出手段4
8及び対策記憶手段49とが接続され、推定手段45及
び対策記憶手段49の出力端子は表示手段51に接続さ
れている。
推定手段45は運転状態検出器からの検出データを取り
込み、知識ベース手段47からトレンドチエツク形ルー
ル、状況把握形ルール、原因・結果形ルールを、さらに
は対策記憶手段49から対策検討形ルールを読出してト
レンドチエツクを行ない、データ変化検出手段48に状
況把握チエツクを行なわせ、ミルシステムの異常原因を
運転状態検出器に対して推定し、推定した異常原因と対
応策とを表示手段51に表示するようになっている。
前述の時系列データ記憶手段46は、運転状態検出器か
らの検出データが5〜10分の周期で時系列的に書き込
まれ、トレンドチエツクごとに最新の検出データの書替
えが行なわれるようになっている。
知識ベース手段47は、トレンドチエツクされた検出デ
ータの判定結果、状況把握チエツクされた検出データの
判定結果が書き込み可能となっており、さらにトレンド
チエツク形ルール、状況把握形ルール及び原因・結果形
ルールが書き替え可能に書き込まれている。
前述のデータ変化検出手段48は、許容極値設定手段4
4で設定された許容極値を検出データが逸脱しているか
否かの検出を行なうようになっている。
対策記憶手段49には対策検討形ルールが書き込まれて
おり、表示手段51は推定手段45で推定した異常原因
と対策記憶手段49から読出された対応策とを表示する
ようになっている。
本発明の実施例におけるその他の部分の構成は、すでに
第4図及び第5図を用いて説明した従来のミルシステム
と同一であるので、重複説明は省略する。
このような構成の本発明の実施例について、その動作を
次に説明する。
第1図において、入力%tTT 41からの検出データ
はバス43を介して、推定手段45に取り込まれ、推定
手段45は時系列データ記憶手段46から前回のデータ
を読出し、知識ベース手段47からトレンドチエツク形
ルールを次のようなプログラムとして読出して、判定演
算を行なう。
1 F (XN >Xl−1)  THEN (増大傾
向)ELSE  I F (XN <XN−+ )TH
EN (減少傾向) ELSE (一定) END             ・・・・・・・・・
(3)この(3)においてXは信号の種類、Nは順序番
号であり、(3)での判定結果は知識ベース手段47に
書き込まれ、最新の検出データは時系列データ記憶手段
46に書き込まれる。
次に、推定手段45によって許容極値設定手段44から
の許容極値と、時系列データ記憶手段46からの最新の
検出データとがデータ変化検出手段48に取り込まれ、
知識ベース手段47から読出される次の(4)での状況
把握形ルールに基づいて、データ変化検出手段48によ
って検出データが許容極値を逸脱しているか否かがチエ
ツクされる。
I F (XN >a)  THEN (Xは異常高)
ELSE  IF(XN<b)  T)IEN(Xは異
常像) ELSE (Xは正常) END             ・・・・・・・・・
(4)ここで、a、bは負荷、炭種に対応して許容極値
設定手段44で設定された許容極値であり、負荷或は炭
種の変化に応じて許容極値設定手段44で修正される。
このようにして、データ変化検出手段48によって、全
検出データに対して状況把握チエツクが行なわれ、その
結果は知識ベース手段47に書き込まれる。
次いで、推定手段45によって知識ベース手段47から
、原因・結果形ルールが例えば次の(5)に示すように
読み出される。
IF(給炭量一定)AND(ミル差圧/−次空気差圧増
大)AND (電動機電流値増大)THEN (、−次
空気差圧計過大表示f!信度0.7)END     
        ・・・・・・・・・(5)従って、す
てに状況把握チエツクを行ない知識ベース手段47に書
き込まれている検出データの結果を読出して、この(5
)の条件部を満足すれば、「−次空気差圧針過大表示」
という結論が得られ、この結論が表示手段51に表示さ
れる。
そして、推定手段45によって対策記憶手段49から、
次の(6)に示す対策検討形ルールが読出され、異常原
因に対応した対応策が得られる。
IF(−次空気差圧計過大表示) THEN  (−次空気差圧計過大表示フアイルを出力
) END             ・・・・・・・・・
(6)このようにして、対策記憶手段49から異常原因
に対応した対応策が得られ、この対応策が表示手段51
により、前述の結論に並んで表示される。
第2図は、前述の推定手段45、知識ベース手段47、
データ変化検出手段48及び対策記憶手段49の動作を
ブロック的に示すものであり、推定手段45のトレンド
チエツク部45aが、知識ベース手段47のトレンドチ
エツク形ルール記憶部47aからのトレンドチエツク形
ルールと、時系列データ記憶手段46からのデータと、
入力装置41からのデータに基づいて、前述の(3)に
より判定演算が行なわれる。
この判定結果が推定結果記憶部47bに書き込まれ、状
況把握形ルール記憶部47cから読出される状況把握形
ルールに基づいて、データ変化検出手段48によって前
述の(4)のチエツクが行なわれ、その結果は推定結果
記憶部47bに書き込まれる。
次いで、推定結果記憶部47bに書き込まれたデータが
全て読み出され、さらに原因・結果形ルールが原因・結
果形ルール記憶部47dから続出され、原因・結果推定
部45cでは、前述の(5)に基づいて異常原因の推定
が行なわれる。
そして、対策記憶手段49から対策検討形ルールが読出
され、(6)に従って異常原因に対応した対応策が得ら
れ、表示手段51によって前述の(5)に得られた異常
原因と前述め(6)で得られた対応策とが表示される。
前述の説明では原因・結果形ルールとして(5)に示す
もののみを説明したが、知識ベース手段47の原因・結
果形ルール記憶部47dには、以下に示す原因・結果形
ルールが書き込まれている。
(A)ルール1 1F(ミル差圧/−次空気差圧 減少傾向)AND (
電動機電流値減少傾向”)AND (給炭量一定)AN
D (給炭量負荷45%以上)THEN (給炭量過大
表示 確信度0.7)ND このルール1の条件部について第3図を用いて説明する
、第3図において、給炭量と一次空気量とが折線Nの関
係となるように、図示せぬミル制御装置によるプログラ
ム制御が行なわれている。ここで、給炭量がCIである
と必要な空気量はA、となるが、給炭量68が過大表示
を行なってC2を示しているとすると、ミル制御はCI
に戻す方向に行なわれるので、実際の給炭量はC8に移
動する。
そこで、実際の必要空気量はA、となるが、表示はC3
となるのでAIの空気量が供給され、空気量が過剰とな
る。このために、ミル差圧/−次空気差圧減少、電動機
電流値減少状態となるが、この場合、給炭量一定、給炭
猾負荷45%の条件が必要である。なお、給炭量過小表
示となると全く逆の状態となる。
(B)ルール2 1F(ミル差圧/−次空気差圧 増大傾向)AND (
電動機電流値増大傾向)AND (給炭量一定)AND
 (給炭量負荷45%以上)THEN (給炭量過小表
示 確信度0.7)ND (C)ルール3 1F(給炭量一定)AND (ミル差圧/−次空気差圧
 増大傾向’)AND (電動機電流値増大傾向) THEN(−次空気差圧計過大表示 確信ff0.6)
ND この場合も、ミル制御装置によって一次空気量が給炭量
の関数として所定値になるように制’41rlIされて
いる。
ここで、空気量は差圧の平方根に比例するので、−次空
気差圧針が過大表示されている場合には、表示の値を所
定値に戻すように一次空気ダンパ開度が調整される。こ
の場合、−次空気差圧針過小表示の場合には、全く逆の
表現となる。
(D)ルール4 1F(給炭量一定)AND (ミル差圧/−次空気差圧
 減少傾向)AND(電動機電流値減少傾向) T)(EN (−次空気差圧針過少表示 確信度0.6
)END (E)ルール5 IF(ミル差圧増大傾向)AND (給炭量/−次空気
量一定)AND (−次空気差圧正常)THEN (ミ
ル差圧計過大表示 確信度0.6)ND (F)ルール6 1F(ミル差圧減少傾向)AND (給炭量/−次空空
気一定)AND (−次空気差圧正常)T)iEN (
ミル差圧計過少表示 確イ3度0.6)ND (G)ルール7 IF(ミル出口温度一定”)AND (−次空気差圧一
定)AND (ミル入口温度低下)AND(給炭m一定
)AND (石炭水分一定)T)iEN (ミル出口温
度過大表示 確信度0.5)ND このルール7は、他の条件が一定であるにもかかわらず
、ミル入口温度が低下していることはミル出口温度計が
異常であると推定している。
(I()ルール8 1F(ミル出口温度一定)AND(−次空気差圧一定)
AND (ミル入口温度1智)/’、ND(給炭量一定
)AND (石炭水分一定)T)(EN (ミル出口温
度過少表示 確信度0.5)F、N D 一般に、フィードバック制御早に組み込まれている運転
状態検出器の(7¥号41古は、その運転状態検出器に
異常が生じても、りl見上正常な便を示すために異常が
見過され昌く、そのまま放置しておくと、突然の全面停
止事故が生じるおそれもある。
しかし、本発明は一つの運転状態検出器の異常を、他の
信号値の動的関係により知識処理技術を利用して推定し
、ミルシステムの異常原因とその対応策が表示手段で表
示されるので、運転状態検出器を多重化する必要がなく
構造がWI単となり、且つ異3事態の発生に迅速に対応
することが出来る。
(発明の効果〕 以上詳細に説明したように、本発明のミルシステムの異
常診断装置は、運転状態検出器を多重化する必要がなく
構造が簡単となって製造コストが低下すると共に、知識
工学の手法によってミルシステムの異常原因を高確度で
運転状態検出器に対して推定し、この異常原因と対応策
とが表示手段に表示されるので、異常事態の発生に迅速
に対応することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の要部の構成を示すブロック図
、第2図は本発明の実施例における推定手段、知識ベー
ス手段、データ変化検出手段及び対策記=IQ手段との
相互動作関係を経時的に示したブロック図、第3図はフ
ィードバック制御されるミルにおける給炭旦と空気用の
関係を示す特性図、第4図はミルを含んだ微粉炭焚ボイ
ラシステムの構成を示す説明図、第5図は微粉炭焚ボイ
ラシステムに用いられるミルの構成を示す説明図である
。 6e・・・・・・・・・給炭針、35・・・・・・・・
・電動J11電流計、36・・・・・・・・・−次空気
差圧計、38・・・・・・・・・ミル出口温度計、39
・・・・・・・・・−次空気温度計、40・・・・・・
・・・ミル差圧計、41・・・・・・・・・入力装置、
42・・・・・・・・・変換機、43・・・・・・・・
・バス、44・・・・・・・・・許容極値設定手段、4
5・・・・・・・・・推定手段、46・・・・・・・・
・時系列データ記憶手段、47・・・・・・・・・知識
ベース手段、4B・・・・・・・・・データ変化検出手
段、49・・・・・・・・・対策記憶手段、50・・・
・・・・・・電算機、51・・・・・・・・・表示手段
。 第2図 第3図 第4図 第5図 n

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 運転状態を検出する複数の運転状態検出器と、これらの
    運転状態検出器の検出データにより駆動される制御手段
    とを具備し、ミルにより微粉炭を製造し、この微粉炭を
    微粉炭焚ボイラに供給し、前記製造と前記供給とが前記
    制御手段により制御されるミルシステムに設けられるミ
    ルシステム異常診断装置において、前記検出データの許
    容極値を設定する許容極値設定手段と、前記検出データ
    が前記許容極値を逸脱したことを検出するデータ変化検
    出手段と、前記検出データを時系列的に記憶する時系列
    データ記憶手段と、運転時の検出データに関する情報を
    記憶する知識ベース手段と、前記ミルシステムの異常原
    因を、前記許容極値設定手段、前記データ変化検出手段
    、前記時系列データ記憶手段及び前記知識ベース手段の
    出力信号に基づいて前記運転状態検出器に対して推定す
    る推定手段と、前記異常原因の対応策を記憶する対策記
    憶手段と、前記推定手段で推定された異常原因とこの異
    常原因に対応して前記対策記憶手段から読み出された対
    応策とを表示する表示手段とを備えていることを特徴と
    するミルシステムの異常診断装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017209595A (ja) * 2016-05-23 2017-11-30 クボタ環境サ−ビス株式会社 破砕機の遠隔監視システム、破砕機監視装置、破砕機管理サーバ、及び、端末装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017209595A (ja) * 2016-05-23 2017-11-30 クボタ環境サ−ビス株式会社 破砕機の遠隔監視システム、破砕機監視装置、破砕機管理サーバ、及び、端末装置

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