JPH04259840A - 回転機の異常監視・診断装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転機を監視すると共
に、その回転機が異常であるか否かを診断する回転機の
異常監視・診断装置に係り、特に複数種類の回転機を取
り扱う発電プラントに利用するのに好適なものに関する
。

【０００２】

【従来の技術】回転機を複数扱う装置としての従来技術
は、特開昭５８−１６５０１９号公報に示される技術の
ものがある。

【０００３】同公報のものは、回転機の振動の状態量を
検出して該回転機が異常であるか否かを判定する際、回
転機の起動時及び停止時のような振動の不安定な状態の
時に検出すると、正常であるにも拘らず、異常判定する
ことがあることに鑑み、次のようにしている。即ち、制
御装置が回転機に対しオン信号を出したとき、異常判定
手段はその回転機が所望の回転に達するまで該回転機の
監視処理を中断し、また回転機に対しオフ信号を出した
とき、異常判定手段は直ちに回転機の監視処理を中断す
るようにしている。従って、回転機の起動時及び停止時
の振動的に不安定な時間を異常判定手段が監視しないの
で、不用意に異常警報が発しないようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記に示す
従来技術は、異常判定手段として、一台のＣＰＵが複数
の回転機における振動等の状態量のデータを取り込んで
異常であるか否かを診断するようにしている。しかし回
転機が増加した場合、回転機の設置場所からＣＰＵまで
配線しなければならないので、ＣＰＵの位置が回転機の
設置場所から離れていると、配線工事が膨大となる問題
があり、しかも回転機の増加に伴いそれだけＣＰＵの処
理内容が増えるので、装置全体が大型化する問題がある
。

【０００５】本発明の目的は、上記事情に鑑み、回転機
が増加しても、配線工事が膨大になるのを抑えることが
でき、しかも装置全体が大型化するのを防止することが
できる回転機の異常監視・診断装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明装置においては、
各々がグループ毎に設置され、各々のグループ毎に分け
られた回転機と接続する端末システムと、各端末システ
ムと接続するホストシステムと、該ホストシステム及び
各端末システムの間でデータを受け渡す通信部と、前記
各端末システムの対応するグループ内の夫々の回転機の
状態量を検出し、その検出データに基づき回転機の良否
を診断する手段とを備えている。

【０００７】

【作用】本発明装置では、上述の如く、各端末システム
が対応する回転機を１グループとして各グループ毎に設
置され、各端末システムが通信部を介しホストシステム
に接続されているので、回転機の異常監視・診断装置を
増設する場合、回転機とホストシステム間の距離が離れ
ていても、回転機と端末システムとの間で配線すればよ
く、配線工事が膨大になるのを抑えることができる、ま
た端末システムとホストシステムとに分割することによ
って両者を小型化できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３によ
り説明する。

【０００９】実施例の異常監視・診断装置は、大別する
と、端末システム１と、ホストシステム３と、通信部４
とを備えている。

【００１０】端末システム１は、各々がグループ毎に設
置されており、各グループ毎に設けられた複数（例えば
２〜３）の回転機２Ａ〜２Ｎと接続されている。回転機
２Ａ〜２Ｎの夫々は、本例ではポンプ或いはその原動機
をなしており、しかも種類別にグループに分けられてい
る。ホストシステム３は、各端末システム１と後述する
通信部４を介し接続され、端末システム１との間で連絡
することにより装置全体を予め定められたアルゴリズム
に従い監視・診断するようにしている。そのため、通信
部４は各端末システム１とホストシステム３との間でデ
ータを受け渡すようにしている。

【００１１】そして、前記各端末システム１とホストシ
ステム３とには各グループに分けられた夫々の回転機２
Ａ〜２Ｎの状態量を検出し、その検出データに基づいて
夫々の回転機２Ａ〜２Ｎの良否を診断する診断手段が設
けられている。

【００１２】該診断手段は、各端末システム１において
は、検出器５とデータ保管部６と、データ分析処理部７
と、図示しない入力部と、表示部８とを有して構成され
ている。検出器５は、同一グループ内の回転機２Ａ〜２
Ｎの状態量、即ち、夫々の回転機２Ａ〜２Ｎの振動，温
度，圧力などの種々の状態量を予め定められた周期に基
づいて検出し、その検出データを端末システム１に送る
ようにしている。

【００１３】データ保管部６は検出器５からの検出デー
タを、Ａ／Ｄ変換器９を介し取り込んで回転機毎のデー
タとして保管するようにしている。データ分析処理部７
はデータ保管部６から呼び出した検出データを周波数分
析すると共に、その分析したデータを周波数帯域毎に予
め設置された閾値と比較すると共に、分析したデータの
オーバーオール値を予め設定されたオーバーオール値用
の閾値と比較し、その比較結果のデータを後述するホス
トシステム３に連絡するようにしている。

【００１４】その際、分析したデータが閾値を越えてい
ないと、端末システム１は通常の周期で分析処理し、ま
た分析したデータが閾値を超えていると、異常時の取り
込みルーチンを実行し、検出データの取り込み頻度を上
げて分析処理回数を高めるようにしている。

【００１５】キー入力部は、オペレータが任意のデータ
、例えば端末システム１が同一グループにおける夫々の
回転機１を制御する上に必要なデータ、或いは点検デー
タなどを入力することができるようにしている。表示部
８は分析したデータ、或いはデータ分析処理部７の処理
結果、さらにはキー入力部によって入力された内容など
の必要データを表示することができるようにしている。

【００１６】一方、前記ホストシステム３はデータ保存
部１０とデータベース１１と診断処理部１２とを有して
いる。そして、このホストシステム３は、端末システム
１のデータ分析処理部７によって処理されたデータが送
られると、そのデータをデータ保存部１０に格納すると
共に、診断処理部１２がそのデータに基づき夫々の回転
機の良否を診断するようにしている。即ち、診断処理部
１２は、データ分析処理部７による比較データが送付さ
れると、そのデータと、データ保存部１０における回転
機の過去の保管データとを用い、これを診断プログラム
に基づいて診断することにより、対応する回転機が異常
であるか否かの結果を表示部１３と端末システム１側の
表示部８とで表示するようにしている。そのため、ホス
トシステム３は診断結果を表示できる表示部１３をも有
している。さらに、このホストシステム３は、診断処理
部１２の処理結果が表示されたとき、対応する回転機の
不具合実績・部品データ等をデータベース１１を参照し
て双方の表示部８，１３に表示させ、これによって回転
機の良否の診断をくだすのに必要なオペレータの最終的
判断を支援するようにしている。

【００１７】実施例の異常監視・診断装置は上記の如き
構成よりなるので、次にその処理動作を図２及び図３を
用いて詳細に述べる。

【００１８】回転機２Ａ〜２Ｎが回転すると、図２に示
すように、端末システム１の夫々の検出器５が回転機２
Ａ〜２Ｎの振動，温度，圧力等の状態量を各グループ毎
にかつ個々に検出し、その検出データをＡ／Ｄ変換器９
を介し各端末システム１が取込む（２０１）。端末シス
テム１は、取込んだ検出データをデータ保管部６に保管
し（２０２）、またその検出データをデータ分析処理部
７によって分析処理する（２０３）。その際、データ分
析処理部７は、検出データを周波数分析し、かつ周波数
帯域毎に予め定められた閾値と比較すると共に、検出デ
ータを予め定められたオーバーオール値の閾値と比較す
る。

【００１９】そして、比較した検出データが前記閾値を
越えているか否かを判定する。その結果、検出データが
閾値の範囲内にある場合には、２０１以降の処理を順次
繰返し実行するが、検出データが閾値の範囲外にある場
合には、対象の回転機が異常の可能性有りと判断し、そ
の旨を通信部４を介しホストシステム３に送信し（２０
５）、その回転機と異常を検出したチャネルに相当する
検出器５の名称とを端末システムの表示装置８，ホスト
システム３の表示部１３に夫々表示し（２０６）、さら
に異常時の取込みルーチンを実行し、取込み頻度を通常
よりも高くして監視を強化する（２０７）。

【００２０】このような異常時の取込み回数は、所定数
に達した時点で異常時の取込みルーチンを終了し、終了
すると通常の取込みに復帰することとなる。

【００２１】なお、端末システム１においては、処理の
空き時間を利用し、データ保管部６に保管されたデータ
を圧縮して間引きを行う。この場合、データ圧縮処理と
しては時間に基づく圧縮法，変化量或いは変化率に基づ
く圧縮法等が考えられる。時間に基づく圧縮方法として
は、例えば５分おきのように一定時間に入力された検出
データ及び処理した分析データのうち、１時間の代表デ
ータを決定し、かつそれらの時間毎の代表データを２４
時間分保有し、さらにその中から代表データを決定して
１日の代表データとする。一方、変化量或いは変化率に
基づく圧縮法としては、例えば予め設定される閾値を大
小の二段階に分け、分析処理された検出データが一段階
目の小さい閾値を越えると共に二段階目の大きい閾値を
越えない場合に、変化のないものとしてデータを保管し
ないで削除し、二段階目の大きい閾値を越えた場合にの
みデータを保管する。

【００２２】いずれにしろ、圧縮しかつ間引きされたデ
ータを端末システム１のデータ保管部６に保管されるだ
けでなく、ホストシステム３に送付され、該ホストシス
テム３のデータ保存部１０に保存される。

【００２３】一方、ホストシステム３においては基幹業
務実施中（３０１）に、各端末システム１から異常信号
があるか否かを判定し（３０２）。その結果、異常信号
がない場合には３０１，３０２を繰返し実行し、またい
ずれかの端末システム１からの異常信号を受信すると（
或いはオペレータからの診断要求が入力されると）、そ
の表示部１３に異常表示（或いは診断時の稼働開始表示
）を行う（３０３）。その際、端末システム１からの受
信データと、過去に受信した対応する端末システム１中
の保管データを用い、これを診断プログラムにより異常
要因等の診断を行い、その結果を表示する（３０４）。 さらに表示部１３には、異常回転機の過去の不具合実績
，部品データ等をデータベース１１を参照して表示する
ことにより（３０５）、オペレータが最終的に判断する
のを支援する。この場合、ホストシステム３の診断結果
やデータベース１１の内容は、各端末システム１からも
入力装置によって呼び出すことができる。

【００２４】このように、実施例の異常監視・診断装置
は、各端末システム１が複数台の回転機２Ａ〜２Ｎを１
グループとして各グループ毎に設置され、各端末システ
ム１が通信部４を介しホストシステムに接続されている
ので、回転機の異常監視・診断装置を増設する場合、回
転機とホストシステム３間の距離が離れていても、回転
機と端末システム１との間で配線すればよく、配線工事
が膨大になるのを抑えることができる。

【００２５】また、端末システム１とホストシステム３
とに分割することによって両者を小型化できる。即ち、
端末システム１のデータ分析処理部７によって回転機が
異常か否かの診断の前処理を行い、ホストシステムがそ
の後の処理を行う分割タイプに構成したので、端末シス
テム１とホストシステム３とを小型化にできると共に、
総合的な異常監視及び診断を迅速に実施することができ
る。しかも各グループ毎の回転機２Ａ〜２Ｎとその制御
部の制御信号とが端末システム１を介し送信することも
可能であるから、既存のシステムに異常監視・診断装置
を容易に追加することも可能となる。

【００２６】さらに、端末システム１側のデータ保管部
６及びホストシステム３側のデータ保存部１０でメモリ
容量を分かちあうので、メモリ容量をコンパクトにでき
、しかもデータ保管部６及びデータ保存部１０が半導体
メモリで構成されているので、稼働部がなく、信頼性の
高いデータ保管が可能になると共に、データの書き込み
や読み出しを高速で行える。

【００２７】またさらに、端末システム１及びホストシ
ステム３の各々が表示部７及び１３の他、図示しない入
力部を有し、各々の端末システム１を、対応する夫々の
回転機２Ａ〜２Ｎを配置した部屋、或いはその回転機２
Ａ〜２Ｎの近傍位置に設置する一方、ホストシステム３
を、各端末システム１の部屋と異なる部屋（例えば、中
央操作室やそれに類する部屋等）に設置すれば、端末シ
ステム１側でホストシステム３の診断内容を見ることが
でき、診断内容をいちいちホストシステム３側まで行っ
て見ると云う手間を省けるばかりでなく、回転機２Ａ〜
２Ｎに異常が発生した場合、その部屋の端末システムの
表示部７で診断内容を見ることができるので、計測機や
分析器等を現場に持ち込む必要もない。特に、保守員が
現場をパトロールした際、現場設置の端末システム１に
よって検出データを確認できる他、回転機２Ａ〜２Ｎの
検出していない異音・異臭の有無，オイルレベルの良否
等をチェックし、その旨を端末システム１に入力すると
共に、そのときの点検実施日や点検者名等も入力し、こ
れらのデータをホストシステム３が管理するようにすれ
ば、保守点検時の際の使い勝手が良くなる。

【００２８】しかも、特に古いプラントにおいては、種
々の新しい設備が追加されており、新たな空きスペース
が設けることが大変であるが、上述の如く端末システム
１側とホストシステム３側との部屋を分けた場合、回転
機の増設に伴なって付加する検出計の専用アンプ等を端
末システム側の収納ラックに収容すれば、ホストシステ
ム３側の部屋に要するスペースを小さいもので済ませる
ことができる。

【００２９】そして図示実施例では、通信部４が一般の
ケーブルで構成された例を示したが、これを光通信手段
で構成すれば、即ち、各端末システム１とホストシステ
ム３との間の信号線を光通信ケーブル（電気信号線を光
通信に変換する機器も含む）で構成すれば、ノイズに対
する悪影響を防ぐことができ、誤動作すると云うおそれ
もない。

【００３０】またホストシステム３としてプロセスコン
ピュータを用いた場合、２４時間の連続稼働が可能であ
るので、プラント全体の制御を常時実施することができ
、かつ端末システム１側で異常監視の前処理を行うので
、ホストシステム３の負荷が減り、他の仕事（プラント
の各種制御）に支障を与えると云うこともなく、さらに
監視対象機の増設に際してもソフトの改造のみで対応で
きる。プロセスコンピュータの代わりにエンジニアリン
グワークステーションを用いた場合、２４時間の連続稼
働が保証されておらず、端末システム１から異常の可能
性有りの信号があったときやオペレータがホストシステ
ムを起動したときに運転することとなるが、端末システ
ム１が上述の如く前処理を行うことによってホストの負
荷が減り、それだけメモリ容量を小さくできると共に、
容器，配管，水質等の診断や、それらの情報に基づいた
総合診断等のような回転機の診断以外の他の仕事を行う
ことができ、プロセスコンピュータの場合と同様の効果
を得ることができる。

【００３１】またさらに図示実施例では、ホストシステ
ム３に診断処理部１２を設けた例を示したが、端末シス
テム３に回転機の診断を簡易的に行える簡易診断部を設
け、ホストシステム３の動作状況に左右されることなく
、診断することができるようにしても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項１及
び２によれば、各端末システムが通信部を介しホストシ
ステムに接続されているので、回転機の異常監視・診断
装置を増設する場合、回転機とホストシステム間の距離
が離れていても、回転機と端末システムとの間で配線す
ればよく、配線工事が膨大になるのを抑えることができ
、また端末システム１とホストシステム３とを小型化に
でき、回転機の増設に伴う工事を極力少なくすることが
できる効果がある。

【００３３】請求項３によれば、端末システム側でホス
トシステムの診断内容を見ることができ、診断内容をい
ちいちホストシステム側まで行って見ると云う手間を省
けるばかりでなく、計測機や分析器等を現場に持ち込む
必要もなく、しかもホストシステム側の部屋に要するス
ペースを小さいもので済ませることができるので、保守
点検時の使い勝手が良好になると共に、増設時に伴うス
ペースの問題をも解消することができる効果がある。

【００３４】請求項４によれば、ノイズに対する悪影響
を防ぐことができ、誤動作すると云うおそれもなくなる
ので、信頼性を高め得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転機の異常監視・診断装置の一
実施例を示す概略ブロック図である。

【図２】回転機の異常監視・診断装置の端末システム側
の処理内容を示すフローチャートである。

【図３】回転機の異常監視・診断装置のホストシステム
側の処理内容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…端末システム、２Ａ〜２Ｎ…回転機、３…ホストシ
ステム、４…通信部、５…検出器、６…データ保管部、
７…データ分析処理部、８…表示部、１０…データ保存
部、１２…診断処理部、１３…表示部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々がグループ毎に設置され、各々のグル
   ープ毎に分けられた回転機と接続する端末システムと、
   各端末システムと接続するホストシステムと、該ホスト
   システム及び各端末システムの間でデータを受け渡す通
   信部と、前記各端末システムの対応するグループ内の回
   転機の場態量を検出し、その検出データに基づき回転機
   の良否を診断する手段とを備えたことを特徴とする回転
   機の異常監視・診断装置。
2. 【請求項２】各々がグループ毎に設置され、各々のグル
   ープ毎に分けられた回転機と接続する端末システムと、
   各端末システムと接続するホストシステムと、該ホスト
   システム及び各端末システムの間でデータを受け渡す通
   信部とを備え、前記各端末システムは、対応するグルー
   プ内の夫々の回転機の状態量を検出する検出器と、該検
   出器の検出データを分析処理するデータ分析処理部と、
   必要データを表示する表示部とを有し、前記ホストシス
   テムは、データ分析処理部によって処理されたデータを
   各端末システムのグループ毎に類別しかつ保存するデー
   タ保存部と、データ分析処理部によって処理されたデー
   タに基づき回転機の良否を診断する診断処理部とを有す
   ることを特徴とする回転機の異常監視・診断装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、前記端末システ
   ムがオペレータの操作によって任意のデータを入力する
   入力部を有し、かつ該各端末システムを、対応するグル
   ープの回転機を設置した部屋と該回転機の近傍位置との
   何れかに配置する一方、ホストシステムを、各端末シス
   テム側の部屋と異なる部屋に設置したことを特徴とする
   回転機の異常監視・診断システム。
4. 【請求項４】請求項１又は２において、前記通信部に光
   通信手段を用いたことを特徴とする回転機の異常監視・
   診断システム。