JPH0643905B2 - Monitoring / control device - Google Patents

Monitoring / control device

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JPH0643905B2
JPH0643905B2 JP1194578A JP19457889A JPH0643905B2 JP H0643905 B2 JPH0643905 B2 JP H0643905B2 JP 1194578 A JP1194578 A JP 1194578A JP 19457889 A JP19457889 A JP 19457889A JP H0643905 B2 JPH0643905 B2 JP H0643905B2
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JP
Japan
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change
unit
phase
understanding unit
understanding
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JP1194578A
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Japanese (ja)
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JPH0357917A (en
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和臣 内田
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Niigata Engineering Co Ltd
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Niigata Engineering Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、機械・プラント等の被測定系の動作状態を
監視する監視・制御装置に関する。
Description: [Industrial field of use] The present invention relates to a monitoring / control device for monitoring the operating state of a system under test such as a machine / plant.

[従来の技術] この種の監視・制御システムにおいては、センサは検出
回路、およびA/D変換器等のデータ変換器(以下、こ
れらを一括して検出器と呼ぶ)から供給される検出デー
タをコンピュータによって処理し、前記被測定系の動作
状態を監視していた。しがたって、検出データの正当性
(信憑性)を確認することがシステムの安定にとってき
わめて重要である。
[Prior Art] In a monitoring / control system of this type, a sensor is a detection circuit and detection data supplied from a data converter such as an A / D converter (hereinafter, these are collectively referred to as a detector). Was processed by a computer to monitor the operating state of the system under measurement. Therefore, it is extremely important for the stability of the system to confirm the correctness (credibility) of the detected data.

そこで、従来は、センサや配線の断線検出をハードウェ
アで行ったり、被測定系の物理的特性に照らし合わせて
検出器の信憑性を判定していた。たとえば、水温を検出
する検出器に関していえば、検出量が−5℃〜100℃
の範囲にあれば正常、そうでなければ異常と判断した
り、内燃エンジンの排気温度検出器に関しては、検出量
が最大予想温度(たとえば、550℃)をかなり上回る
値を限界値(たとえば、880℃)とし、これを越えた
場合に異常、そうでなければ正常と判断していた。
Therefore, conventionally, disconnection detection of a sensor or wiring has been performed by hardware, or the authenticity of a detector has been determined by checking the physical characteristics of the system under measurement. For example, regarding a detector that detects water temperature, the detected amount is −5 ° C. to 100 ° C.
If it is within the range, it is determined to be normal, otherwise it is determined to be abnormal, and for the exhaust gas temperature detector of the internal combustion engine, the detected amount is much higher than the maximum expected temperature (for example, 550 ° C.), which is a limit value (for example, 880 ° C.). ℃), if it exceeds this, it was judged abnormal, otherwise normal.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記水温の場合を例にとると、同じ正常
範囲でも98℃と0℃とでは、被測定系の監視上、全く
意味が異なり、これらを一律に正常とする評価では、十
分な監視を遂行することはできなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, taking the case of the above water temperature as an example, at 98 ° C. and 0 ° C. even in the same normal range, the meanings are completely different from the viewpoint of monitoring the measured system, and these are uniformly treated. According to the evaluation, it was not possible to carry out sufficient monitoring.

この発明は、このような背景の下になされたもので、被
測定系の動特性を考慮しつつ、検出器の正否を総合的に
判断することのできる監視・制御装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide a monitoring / controlling device capable of comprehensively judging the correctness of a detector while considering the dynamic characteristics of the system under measurement. And

[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するためにこの発明は、機械、プラント
等の被測定系の状態を検出する複数の検出器と、 各検出器の検出出力を取り込んで検出データとして出力
するデータ収集部と、 前記検出器の検出量から前記被測定系の遷移状態を分析
し、前記被測定系が存在する局面位置とその確信度とを
ファジイ推論する局面位置理解部と、 前記検出器の検出量の変化から前記被測定系の遷移速度
を分析し、前記被測定系が存在する局面変化とその確信
度とをファジイ推論する局面変化理解部と、 前記局面位置理解部で得られた局面位置とその確信度、
および前記局面変化理解部で得られた局面変化とその確
信度を格納する蓄積部と、 前記局面位置理解部と局面変化理解部の出力信号を受
け、動作が正常に行われているか否かのチェックを行う
システムチェックルールによって、前記被測定系の動作
状態の正否を判定しその結果を出力する動的状態確認部
と、 該動的状態確認部から出力されたシステムチェック結果
が正常の場合に、前記局面位置理解部で得られた局面位
置とその確信度、および前記局面変化理解部で得られた
局面変化とその確信度を前記蓄積部に格納させ、またシ
ステムチェック結果が異常の場合、ルールの適用自体を
制御する上位ルールを適用し前記局面位置理解部と局面
変化理解部にフィードバックを行う現局面状態確認部と
を具備した構成とした。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of detectors for detecting the state of a system to be measured such as a machine and a plant, and detection data obtained by capturing the detection output of each detector. A data collection unit that outputs as, analyzing the transition state of the measured system from the detection amount of the detector, a position position understanding unit that fuzzy reasoning the position position and the certainty factor of the measured system exists, A phase change understanding unit that analyzes the transition speed of the measured system from a change in the detection amount of the detector, and fuzzy infers the phase change in which the measured system exists and its certainty factor, and the position position understanding unit. The obtained position of the position and its certainty factor,
And a storage unit that stores the phase change and the certainty factor obtained by the phase change understanding unit, and whether or not the operation is normally performed by receiving the output signals of the phase position understanding unit and the phase change understanding unit. According to a system check rule for performing a check, a dynamic state confirmation unit that determines whether the operating state of the system under measurement is correct and outputs the result, and a system check result output from the dynamic state confirmation unit is normal. , The position of the position obtained by the position understanding unit and its certainty factor, and the position change obtained by the position change understanding unit and its certainty factor are stored in the accumulation unit, and if the system check result is abnormal, The present situation is confirmed by applying a higher-order rule that controls the application of the rule and providing feedback to the situation position understanding unit and the situation change understanding unit.

[作用] 被測定系の局面位置、および局面変化を常時理解し、ま
たそれらの確信度を把握しておくことによって、各検出
器からの個々の検出データの正当性を総合的に判断でき
るようになる。また、システムチェック結果が異常の場
合、現局面状態認識部から局面位置理解部と局面変化理
解部にフフィードバックを行ってより正しい判断を下す
ことができる。
[Operation] By constantly understanding the position of the measured system and the changes in the phase, and by grasping their certainty factors, it is possible to comprehensively judge the correctness of the individual detection data from each detector. become. In addition, when the system check result is abnormal, the present situation state recognition unit can feedback the situation position understanding unit and the situation change understanding unit to make a more correct decision.

[実施例] 以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、この発明の監視・制御システムの構成を示す
ブロック図であり、特願平1−139700号に記載さ
れたものに準拠している。その詳細は、特願平1−13
9700号の明細書に譲るものとして、以下にその要点
を説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of the monitoring / control system of the present invention, which is based on the one described in Japanese Patent Application No. 1-139700. For details, refer to Japanese Patent Application No. 1-13
As an alternative to the specification of No. 9700, the main points will be described below.

被測定系各部の状態がm個の検出器1−i(i−=1〜
m)によって検出され、その検出出力がデータ収集部2
−iによってサンプリングされて取り込まれ、検出デー
タとして出力される。これらの検出データは、局面変化
理解部3と局面位置理解部4とに供給され、局面変化と
局面位置とが理解される。
The state of each part of the measured system is m detectors 1-i (i- = 1 to 1
m), and the detection output is detected by the data collection unit 2
-I is sampled, taken in, and output as detection data. These pieces of detection data are supplied to the phase change understanding section 3 and the phase position understanding section 4 to understand the phase change and the phase position.

ここで、局面変化とは、被測定系の状態遷移の変化速度
を示すものである。たとえば、被測定系がエンジンの場
合、エンジン回転数、排気温度、タービン回転数などの
検出項目のそれぞれについて、あるいは、これらの各検
出項目を総合的に判断して、エンジンの各検出量の変化
(たとえば排気温度の変化)や全体的な局面変化(たと
えばエンジンの負荷の上昇、下降などの変化)を理解す
る。この実施例では、エンジンの排気温度や負荷状態に
つき、次の複数項目の局面変化をあらかじめ設定してあ
る(ただし、R3,R11は、負荷状態のみ)。
Here, the phase change indicates the rate of change of the state transition of the measured system. For example, when the system to be measured is an engine, the change in each detected amount of the engine is determined by making a comprehensive determination of each of the detected items such as engine speed, exhaust temperature, turbine speed, etc. Understand (eg, changes in exhaust temperature) and overall phase changes (eg, changes in engine load increase, decrease, etc.). In this embodiment, the following plural phase changes are preset for the engine exhaust temperature and the load condition (however, R3 and R11 are only the load condition).

R1.急下降したところ R2.急下降中 R3.アンダーシュート R4.下降後の過度状態 R5.下降中 R6.やや下降中 R7.安定 R8.やや上昇中 R9.上昇中 R10.上昇後の過度状態 R11.オーバーシュート R12.急上昇中 R13.急上昇したところ 一方、局面位置とは、被測定系が各遷移状態の位置にあ
るかを示すもので、この実施例では、エンジンの排気温
度や負荷状態について、複数の局面位置を設定してあ
る。すなわち、排気温度の局面位置は次の通りである。
R1. A sudden descent R2. Rapidly descending R3. Undershoot R4. Transient state after descending R5. R6. Slightly descending R7. Stable R8. Slightly rising R9. R10. Transient state after ascent R11. Overshoot R12. R13. On the other hand, the phase position indicates whether the measured system is in the position of each transition state. In this embodiment, a plurality of phase positions are set for the exhaust temperature and the load state of the engine. . That is, the phase position of the exhaust gas temperature is as follows.

R1.300〜325℃の領域 R2.325〜350℃の領域 R3.350〜375℃の領域 R4.375〜400℃の領域 R5.400〜425℃の領域 R6.425〜450℃の領域 R7.450〜475℃の領域 R8.475〜500℃の領域 R9.500℃以上の領域 一方、負荷状態の局面位置は、次の通りである。R1.30 to 325 ° C region R2.325 to 350 ° C region R3.350 to 375 ° C region R4.375 to 400 ° C region R5.400 to 425 ° C region R6.425 to 450 ° C region R7. 450 to 475 ° C. region R8.475 to 500 ° C. region R9. 500 ° C. or higher region On the other hand, the position position of the load state is as follows.

R1.長期停止 R2.短期停止 R3.無負荷領域 R4.25%領域 R5.50%領域 R6.75%領域 R7.100%領域 R8.110%領域 R9.危険領域 すなわち、局面位置と局面変化を理解することによっ
て、エンジンが現在どのような状態におかれ、どのよう
な変化速度で状態を変えつつあるかを理解することがで
きる。このような情報は、個々の検出器1−iからの検
出データを総合して得られたものであるが、逆に、この
ような情報は、個々の検出器1−iの正否を判定する上
できわめて有用な情報となる。このことの詳細は後述す
る。
R1. Long term suspension R2. Short-term stop R3. Unloaded area R4.25% area R5.50% area R6.75% area R7.100% area R8.110% area R9. Danger Area That is, by understanding the position of the phase and the change of the phase, it is possible to understand what state the engine is currently in and what rate of change the engine is changing. Such information is obtained by integrating the detection data from the individual detectors 1-i. On the contrary, such information determines the correctness of the individual detectors 1-i. It is extremely useful information above. The details of this will be described later.

上記局面変化理解部3は、次の3段階の処理によって局
面変化を理解する。
The above-mentioned aspect change understanding unit 3 understands an aspect change by the following three steps of processing.

各検出項目毎に検出データを時間軸に沿って調査し、
有意な変化を抽出する。
Survey the detection data for each detection item along the time axis,
Extract significant changes.

各検出項目毎に、上で得た有意な変化の変化レベルを
求める。この変化レベルは、動作系の特徴を考慮しつ
つ、ファジィ推論によって求める。ここで、動作系の特
徴とは、検出データの変化が被測定系の動作に与える影
響の大きさをいう。たとえば、エンジンの排気温度を例
にとれば、5℃の変化を検出することは容易であるが、
定常状態でも10℃位は変化しているから、5℃をエン
ジンの状態変化、つまり動作系の変化としてとらえるこ
とは無意味なことである。このような動作系の特徴を考
慮に入れて、ファジィ推論を用いて変化レベルを求め
る。
The change level of the significant change obtained above is calculated for each detection item. This change level is obtained by fuzzy reasoning, considering the characteristics of the motion system. Here, the characteristic of the operating system refers to the magnitude of the influence of the change in the detection data on the operation of the system under measurement. For example, taking the exhaust temperature of an engine as an example, it is easy to detect a change of 5 ° C,
Even in the steady state, about 10 ° C changes, so it is meaningless to consider 5 ° C as a change in the state of the engine, that is, a change in the operating system. Taking into account such characteristics of the motion system, the change level is obtained using fuzzy reasoning.

すなわち、各検出項目毎に、あらかじめ複数の変化レベ
ルD1〜D9を設定した後、上述したような動作系の特
徴を考慮に入れながら、変化レベルD1〜D9に対応さ
せて、9個のファジィ数を設定しておく。ここで、変化
レベルD1〜D9は、次のようなのである。
That is, after setting a plurality of change levels D1 to D9 for each detection item in advance, nine fuzzy numbers are set in correspondence with the change levels D1 to D9 while taking the characteristics of the operation system as described above into consideration. Is set. Here, the change levels D1 to D9 are as follows.

D1.超急下降 D2.急下降 D3.下降 D4.下降気味 D5.安定 D6.上昇気味 D7.上昇 D8.急上昇 D9.超急上昇 次いで、上記で得た有意な変化のレベルをファジィ数
にあてはめてファジィ推論を行い、各項目毎に、動作系
の特徴を考慮した変化レベルを求める(詳細は、特願平
1−139700号参照のこと)。
D1. Super steep d2. Sudden D3. Down D4. A little descending D5. Stable D6. On the rise D7. Rise D8. Soaring D9. Ultra-rapid rise Then, the level of significant change obtained above is applied to a fuzzy number to perform fuzzy inference, and a change level considering the characteristics of the operating system is obtained for each item (for details, refer to Japanese Patent Application No. 1-139700). See No.).

上記のファジィ推論で求めた各項目毎の変化レベル
を総合して、現在の負荷状態の変化が上述した全体局面
変化R1〜R13のいずれに該当するかをファジィ推論
する。
The change levels for each item obtained by the above fuzzy inference are integrated to make a fuzzy inference as to which of the above-mentioned overall phase changes R1 to R13 the current load state change corresponds to.

すなわち、検出項目毎に、それぞれの全体局面変化R1
〜R13に対応する13個のファジィ数を設定してお
き、これらのファジィ数にで求めた変化レベルをあて
はめてファジィ推論を行い、検出項目毎のファジィ集合
を求める。こうして求めたファジィ集合のうち、一部の
グループ(たとえば、各シリンダの排気温度)を相加平
均してグループ内加算型ファジィ推論を行う。次いで、
グループ内加算型ファジィ推論を行わなかったファジィ
集合と、グループ内加算型ファジィ推論によって得られ
たファジィ集合とを相加平均することによって加算型フ
ァジィ推論を実行する。最後に、その結果にある領域に
対して一つの確定値を定めるデファジフィケーションを
施して、局面変化Rとその確信度Mとを求める。な
お、グループ内加算型ファジィ推論、加算型ファジィ推
論、およびデファジフィケーションの技術の詳細は、特
願平1−139700号に記載されている。
That is, for each detection item, the overall phase change R1
~ 13 fuzzy numbers corresponding to R13 are set, and the fuzzy inference is performed by applying the change level obtained by these fuzzy numbers to obtain a fuzzy set for each detection item. In the fuzzy set thus obtained, a partial group (for example, exhaust temperature of each cylinder) is arithmetically averaged to perform in-group addition type fuzzy inference. Then
Additive fuzzy inference is performed by arithmetically averaging the fuzzy sets that have not been subjected to intra-group additive fuzzy inference and the fuzzy sets obtained by intra-group additive fuzzy inference. Finally, the region in the result is subjected to defuzzification that defines one definite value, and the phase change R and its confidence M R are obtained. The details of the techniques of addition-type fuzzy inference within a group, addition-type fuzzy inference, and defuzzification are described in Japanese Patent Application No. 1-139700.

次に、局面変化理解部4は、データ収集部2−iから供
給された検出データに、上記で説明したファジィ推論
と同様のファジィ推論を施して局面位置Pとその確信度
とを求める。この場合、上述したn個の局面位置P
1〜Pnに対応するn個のファジィ数を検出項目毎に設
定しておき、上記ファジィ推論を実行する。
Next, aspects changing understanding unit 4, the detection data supplied from the data acquisition unit 2-i, obtaining the a phase position P and its confidence M P and subjected to the same fuzzy inference and fuzzy inference as described above . In this case, the above-mentioned n position positions P
The n fuzzy numbers corresponding to 1 to Pn are set for each detection item, and the fuzzy inference is executed.

こうして得られた局面変化Rとその確信度M、および
局面位置Pとその確信度Mは、蓄積部7に格納され
る。ここで、確信Mは、その得点Pに応じて、次のよ
うな言語表面との対応ずけが可能であり、これによっ
て、人間の感覚を表現することができる。
The thus obtained phase change R and its certainty factor M R , and the position position P and its certainty factor M P are stored in the storage unit 7. Here, the belief M P can correspond to the following language surface according to the score P, and thus the human sense can be expressed.

100≧p>80……確実に 80≧p>60……おそらく 60≧p>40……たぶん 40≧p……はっきりと言えないがたぶん 次に、局面状態遷移履歴パターン理解部5について説明
する。この理解部5は、局面状態の遷移履歴を理解する
部分であり、近過去理解部51と現在理解部52と大局
的理解部53とから構成されている。
100 ≧ p> 80 …… Surely 80 ≧ p> 60 …… Probably 60 ≧ p> 40 …… Maybe 40 ≧ p …… Maybe it's not clear, but next, I'll explain the phase state transition history pattern understanding unit 5. . The understanding unit 5 is a part that understands the transition history of the phase state, and includes a near past understanding unit 51, a current understanding unit 52, and a global understanding unit 53.

近過去理解部51は、設定された範囲内で現在から過去
へさかのぼり、局面状態データ、すなわち、局面変化の
結果データRとその確信度M、および局面位置の結果
データPとのその確信Mとを調べ、たとえば、局面に
急変化が起きていたかどうかをみる。局面変化が急上昇
(前述したR12,13)あるいは急降下(R1,R
2)しているところがあれば、それが何回前のサンプリ
ングで起きているかを調べる。次いで、その時点以降あ
るサンプリング回数幅(設定値)以内で局面位置Pが変
化しているなら、その急変化は局面位置の遷移によって
生じたものと解釈し、結論として、局面は「何サンプリ
ング前に」急上昇(急下降)して、局面位置は「Pxか
らPy」に遷移したとの内容を出力する。これに対し
て、そうでない場合は、「同じ局面位置Px内で大きな
変化」が生じたと解釈する。緩やかな変化についてもほ
ぼ同様に、局面変化R5,R6,R7,R8,R9につ
いて調査する。このような遷移理解の結果として、Px
からPyに急激に変化した」というような言語的表現を
保存すれば済む。すなわち、莫大な全データを保存して
いた従来システムと異なり、論理的に整理された言語コ
ードを記憶すればよりので、記憶容量を減少させること
ができる。また、言語的結果は、論理になじみ易いた
め、その後の知識工学的論理が強力に展開できる。
The near and past understanding unit 51 traces back from the present to the past within the set range, and the phase state data, that is, the result data R of the phase change and the certainty factor M R , and the certainty M of the result data P of the position of the position. Check P and see, for example, if there was a sudden change in the situation. The phase change suddenly rises (R12, 13 described above) or suddenly falls (R1, R
2) If yes, check how many previous samplings it happened. Next, if the phase position P changes within a certain sampling number width (set value) after that point, it is interpreted that the sudden change is caused by the transition of the position of the phase, and the conclusion is that the phase is "what before sampling". The output of the content is that “the position of the phase has transitioned from“ Px to Py ”. On the other hand, if not, it is interpreted that "a large change within the same position Px" has occurred. In the same manner as for the gradual change, the phase changes R5, R6, R7, R8 and R9 are investigated. As a result of understanding such transition, Px
It is sufficient to save a linguistic expression such as "a sharp change from Py to Py". That is, unlike the conventional system in which a huge amount of all data is stored, the storage capacity can be reduced because the logically organized language code is stored. Moreover, since the linguistic result is easily adapted to the logic, the subsequent knowledge engineering logic can be strongly developed.

現局面理解部52は、近過去理解部51で得られた結果
と現在の状態とを比較し、局面遷移が発生したか否かを
把握することができる。また、現在の局面変化データR
と、その確信度Mによって現在の変化状態を表面でき
る。
The current situation comprehension unit 52 can compare the result obtained by the near past understanding unit 51 with the current state to grasp whether or not a situation transition has occurred. Also, the current phase change data R
Then, the current change state can be surfaced by the certainty factor M R.

大局的理解部53は、局面変化Rが下降側(R1〜R
6)の場合は−1、安定(R7)の場合は0、上昇側
(R8〜R13)の場合は+1として、あらかじめ設定
された過去のある時点から次の演算を行う。
In the global understanding unit 53, the phase change R is on the descending side (R1 to R
In the case of 6), -1 is set for stable (R7), 0 is set for stable (R8 to R13), and +1 is set for the rising side (R8 to R13), and the next calculation is performed from a preset point in the past.

0でないときをカウントする。すなわち、変動数を求
める。
Count when it is not zero. That is, the number of fluctuations is obtained.

単純加算を行う。すなわち、下降側か、上昇側か、上
下変動かを求める。
Perform simple addition. That is, it is determined whether it is the falling side, the rising side, or the vertical fluctuation.

これによって、(a)負荷変動などの局面変化が多いか少
ないか、(b)一定か、(c)負荷変動などの局面変化があっ
た場合は、下降か上昇かなどを表現することできる。局
面変化を大きい、小さい、多い、少ないという表現は、
エンジンの保守に対して有力な情報となる。
With this, it is possible to express (a) whether the phase change such as load fluctuation is large or small, (b) whether it is constant, or (c) when the phase change such as load fluctuation is going down or rising. The expression that a phase change is large, small, large, or small is
This is a powerful information for engine maintenance.

現局面状態確認部6は、局面位置Pおよび局面変化Rを
確認するもので、動的状態を確認する動的状態確認部6
1と、現局面状態確認部62とから構成される。
The current situation state confirmation unit 6 confirms the situation position P and the situation change R, and the dynamic state confirmation unit 6 confirms the dynamic state.
1 and the present situation state confirmation unit 62.

動的状態確認部61は、システムチェックルールによっ
て、本システムの動的な状態を確認する部分である。こ
こで、システムチェックルールとは、動作が正常に行わ
れているか否かのチェックを行うためのルールをいい、
以下のようなものがある。
The dynamic state confirmation unit 61 is a unit that confirms the dynamic state of the system according to the system check rule. Here, the system check rule means a rule for checking whether the operation is normally performed,
There are the following.

温度が短時間の間に急下降から急上昇したり、その逆
の変化をすることはない。つまり、温度の項目において
は、変化レベルD1(超急下降)やD2(急下降)から
D8(急上昇)やD9(超急上昇)への遷移、あるいは
その逆の遷移が1サンプリング間に発生することはな
い。
The temperature does not rise from a sudden fall to a sudden rise and vice versa. That is, in the temperature item, a transition from a change level D1 (super-deep fall) or D2 (rapid fall) to D8 (rapid rise) or D9 (super-rapid rise) or vice versa occurs during one sampling. There is no.

たとえば、回転数について考えると、長期停止から立
ち上がる場合には500rpmは簡単に上昇するが、1
00%負荷から500rpm増加することはない。この
ようにある局面位置Pでは急上昇、急下降の幅が規制さ
れ、局面位置P7の場合は、変化レベルD9は発生しな
い。
For example, considering the number of revolutions, 500 rpm easily rises when starting from a long-term stop, but 1
There is no increase of 500 rpm from 00% load. In this way, in a certain position P, the range of sudden rise and descent is restricted, and in the position P7, the change level D9 does not occur.

応答関係にも一定の規制がある。たとえば、エンジン
が回転を開始した場合は、タービンが回転し、かつ給気
圧が発生するといった関係がある。
There are also certain restrictions on response relationships. For example, when the engine starts to rotate, the turbine rotates and air pressure is generated.

検出項目が温度の場合に、前述した変化レベルDが急
激に変化した場合(D1,D9)には、検出器の異常が
発生した可能性がある。
When the detection item is temperature and the above-described change level D changes abruptly (D1, D9), there is a possibility that an abnormality has occurred in the detector.

たとえば、負荷の局面位置がP5(50%)にあるの
に、エンジン回転数が0であるような場合は、回転数検
出器の異常が発生した可能性がある。
For example, if the engine speed is 0 while the load phase position is P5 (50%), there is a possibility that an abnormality in the rotation speed detector has occurred.

このようなシステムチェックルールを用いて動作状態の
正否を判定し、その結果を現局面状態確認部62へ供給
する。
Whether or not the operating state is correct is determined using such a system check rule, and the result is supplied to the present situation state confirmation unit 62.

現局面状態確認部62は、システムチェック結果が正常
の場合には得られたデータR,M,P,Mを蓄積部
7に格納する。
The current phase state confirmation unit 62 stores the obtained data R, M R , P, M P in the storage unit 7 when the system check result is normal.

一方、異常の場合は、メタノールを適用し、局面変化理
解部3と局面位置理解部4のそれぞれの加算型ファジィ
推論部とデファジフィケーション部にフィードバックを
行う。ここで、メタルールとは、上位ルールの意であ
り、ルールの適用自体を制御するものである。たとえ
ば、加算型ファジィ推論部位ファジィ数の変更を指示
し、異常のある検出器を除いて(設定値を変更して)加
算型ファジィ推論のやり直しを指示したり、デファジフ
ィケーション部に異常のある検出器を除いてデファジフ
ィケーションを行うように指示したりする。これによっ
て、確信度は程度低下するかも知れないが、正しい判断
を下すことが可能となる。
On the other hand, in the case of abnormality, methanol is applied, and feedback is performed to the addition type fuzzy inference section and the defuzzification section of the phase change understanding unit 3 and the phase position understanding unit 4, respectively. Here, the meta-rule means a higher-level rule and controls application of the rule itself. For example, the addition type fuzzy inference part is instructed to change the fuzzy number, and the addition type fuzzy inference is instructed to be redone by changing the set value (excluding the abnormal detector). Instruct to perform defuzzification except some detectors. This may reduce the degree of certainty, but it enables the correct decision to be made.

以上の説明から分かるように、この実施例では、エンジ
ン自体の異常と、検出器の異常とを切り分けることがで
きる。
As can be seen from the above description, in this embodiment, the abnormality of the engine itself and the abnormality of the detector can be separated.

次に、上記実施例をエンジンの排気温度の検出に適用し
た場合を説明する。
Next, the case where the above embodiment is applied to the detection of the exhaust temperature of the engine will be described.

4気筒エンジンの場合、エンジンの各シリンダ出口に温
度検出器1−1〜1−4を設け、エンジン排気温度を検
出する。これらの排気温度は、データ収集部2−1〜2
−4によってサンプリングされ、検出データとして取り
込まれ、局面変化理解部3と局面理解部4とに供給され
る。
In the case of a four-cylinder engine, temperature detectors 1-1 to 1-4 are provided at each cylinder outlet of the engine to detect the engine exhaust temperature. These exhaust gas temperatures are collected by the data collection units 2-1 and 2-2.
-4 is sampled, captured as detection data, and supplied to the phase change understanding unit 3 and the phase understanding unit 4.

第2図は、こうして取り込まれた検出データの変動を示
す図で、横軸は経過時間、縦軸は排気温度を示してい
る。同図(a)では、シリンダ1〜3の排気温度が変化
しないまま、シリンダ4の排気温度が超急下降して低い
温度を維持しているようにみえる。一方、同図(b)で
は、シリンダ1〜3の排気温度がやや上昇して、シリン
ダ4の排気温度が急下降しているようにみえる。
FIG. 2 is a diagram showing the fluctuation of the detection data thus fetched, in which the horizontal axis shows the elapsed time and the vertical axis shows the exhaust gas temperature. In FIG. 5A, it seems that the exhaust temperature of the cylinder 4 is maintained at a low temperature by abruptly dropping while the exhaust temperatures of the cylinders 1 to 3 remain unchanged. On the other hand, in the same figure (b), it seems that the exhaust temperatures of the cylinders 1 to 3 have risen slightly and the exhaust temperature of the cylinder 4 has dropped sharply.

実際には、同図(a)は排気温度の検出器が異常の場合
であり、同図(b)はシリンダの燃料弁が異常である。
すなわち、同図(a)では、シリンダ1〜3の排気温度
が変化していないことから、エンジンとしての異常はな
く、シリンダ4も正常に動作していると考えられる。そ
れにもかかわらず、排気温度の検出データが超急下降し
ているのは、シリンダ4の排気温度検出器に異常が発生
したと推測される。これに対して、同図(b)では、シ
リンダ1〜3の排気温度が上昇気味のことから、シリン
ダ4の動作に異常が生じて、シリンダ4の温度が急下降
していると推測される。つまり、シリンダ4での燃焼悪
化による出力下降を他のシリンダ1〜3が肩代わりし、
その結果、シリンダ1〜3の排気温度が上昇したと推測
される。このような燃焼悪化の原因としては、燃焼弁の
詰まりが考えられる。
Actually, the figure (a) shows the case where the exhaust temperature detector is abnormal, and the figure (b) shows the case where the fuel valve of the cylinder is abnormal.
That is, in FIG. 4A, since the exhaust temperatures of the cylinders 1 to 3 have not changed, it is considered that there is no abnormality in the engine and the cylinder 4 is operating normally. Nonetheless, the fact that the exhaust temperature detection data drops drastically is presumed that an abnormality has occurred in the exhaust temperature detector of the cylinder 4. On the other hand, in the same figure (b), since the exhaust temperatures of the cylinders 1 to 3 are rising, it is presumed that the operation of the cylinder 4 is abnormal and the temperature of the cylinder 4 is rapidly decreasing. . That is, the other cylinders 1 to 3 take over the output decrease due to the deterioration of combustion in the cylinder 4,
As a result, it is estimated that the exhaust temperatures of the cylinders 1 to 3 have risen. As a cause of such deterioration of combustion, clogging of the combustion valve is considered.

これらの故障診断は、次のように行われる。まず、第2
図(a)の場合、シリンダ4の排気温度に関し、点RT
1での変化はD5(安定)であり、点RT2ではD2
(急下降)、点PT3ではD3(下降)となる。また、
総合局面変化はR7(安定)となる。このような結果が
局面変化理解部3から出力される。
These failure diagnoses are performed as follows. First, the second
In the case of FIG. 3A, the point RT is related to the exhaust temperature of the cylinder 4.
The change at 1 is D5 (stable), and at the point RT2 is D2
(Rapid descent), and at point PT3, D3 (descent). Also,
The overall phase change is R7 (stable). Such a result is output from the phase change understanding unit 3.

一方、局面位置Pは、温度に対応するもので、点PT1
の局面位置は100%領域、点PT2は75%領域、点
PT3は50%領域となる。また、総合局面位置は10
0%となる。これらの結果が局面位置理解部4から出力
される。また、他のシリンダ1〜3に関しては、変化は
D5(安定)であり、局面位置は100%領域である。
よって、現局面状態は100%領域で安定と判断され
る。このような局面変化と局面位置とを取り込んで、動
的状態確認部61は、シリンダ4の検出器の異常を判定
する。すなわち、 ある特定のシリンダ(この場合シリンダ4)の変化が
超急下降、または急下降、あるいは下降であり、かつ、 他のシリンダ(この場合シリンダ1〜3)の変化が安
定で、 総合局面変化は安定している場合は、 特定のシリンダ(シリンダ4)の排気温度検出器の異常
と判断せよ、とのチェックルールによって、検出器の異
常と判定する。
On the other hand, the position P of the stage corresponds to the temperature, and the position PT1
The position of the stage is 100% area, the point PT2 is 75% area, and the point PT3 is 50% area. Also, the total position is 10
It becomes 0%. These results are output from the phase position understanding unit 4. Further, regarding the other cylinders 1 to 3, the change is D5 (stable), and the position of the stage is the 100% region.
Therefore, the current situation is judged to be stable in the 100% area. By taking in such a phase change and the position of the phase, the dynamic state confirmation unit 61 determines the abnormality of the detector of the cylinder 4. That is, the change of a specific cylinder (in this case, cylinder 4) is a sudden drop, a sudden drop, or a drop, and the changes of other cylinders (in this case, cylinders 1 to 3) are stable, and the overall phase change If it is stable, the detector is determined to be abnormal according to the check rule that it is determined that the exhaust temperature detector of the specific cylinder (cylinder 4) is abnormal.

次に、第2図(b)の場合、シリンダ1〜3の変化はD
6(上昇気味)で、局面位置は100%領域から110
%領域にわたっている。一方、シリンダ4の変化はD2
(急下降)であり、局面位置は100%領域から50%
領域に移行している。また、総合局面状態は100%で
安定となる。このような局面変化および局面位置は、動
的状態確認部61に供給され、燃焼弁の詰まりと判定さ
れる。すなわち、 ある特定のシリンダ(この場合シリンダ4)の局面変
化が超急下降、または急下降、あるいは下降であり、か
つ 他のシリンダ(この場合シリンダ1〜3)の局面変化
が上昇気味、または上昇であり、 総合局面変化が安定している場合は、 特定のシリンダ(シリンダ4)の燃焼弁の詰まりと判定
せよ、とのチェックルールによって、燃焼弁の異常を判
定する。
Next, in the case of FIG. 2B, the change in the cylinders 1 to 3 is D
At 6 (upward), the position of the stage is 100% from 110
% Over the area. On the other hand, the change of cylinder 4 is D2
(Sudden) and the position of the stage is 50% from the 100% area
Are moving to the realm. In addition, the overall situation is stable at 100%. Such a phase change and a phase position are supplied to the dynamic state confirmation unit 61, and it is determined that the combustion valve is clogged. That is, the phase change of a specific cylinder (in this case, cylinder 4) is a sudden drop, or a sudden drop, or a drop, and the phase change of another cylinder (in this case, cylinders 1 to 3) tends to rise or rise. When the overall phase change is stable, the abnormality of the combustion valve is determined by the check rule of determining that the combustion valve of a specific cylinder (cylinder 4) is clogged.

こうして、局面変化と局面位置とを考慮して検出器のチ
ェックが行われる。
In this way, the detector is checked in consideration of the phase change and the position.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明は、次の効果をあげるこ
とができる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention can bring the following effects.

被測定系の動特性を総合し、この被測定系の局面位置
および局面変化を求め、これらを考慮しつつ検出器の正
否を総合的に判定するので、適確な検出器のチェックが
できるようになった。
The dynamic characteristics of the system under measurement are integrated, the position and change of the phase of this system under measurement are determined, and the correctness of the detector is comprehensively determined while considering these, so that an appropriate detector can be checked. Became.

この結果、監視・制御システムの信頼性、および監視
診断の精度を向上させることができる。
As a result, the reliability of the monitoring / control system and the accuracy of monitoring diagnosis can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、この発明の監視・制御システムの一実施例の
構成を示すブロック図、第2図は、エンジンの各シリン
ダ出口における排気温度の変動を示す図で、同図(a)
は排気温度の検出器が異常の場合、同図(b)はシリン
ダの燃焼弁が異常の場合の図である。 1……検出器、2……データ収集部、3……局面変化理
解部、4……局面位置理解部、5……局面状態遷移履歴
パターン理解部、6……現局面状態確認部、7……蓄積
部。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the monitoring / control system of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the variation of exhaust temperature at each cylinder outlet of the engine.
FIG. 7B is a diagram when the exhaust temperature detector is abnormal, and FIG. 8B is a diagram when the combustion valve of the cylinder is abnormal. 1 ... Detector, 2 ... Data collection section, 3 ... Phase change understanding section, 4 ... Phase position understanding section, 5 ... Phase state transition history pattern understanding section, 6 ... Current phase state confirmation section, 7 …… Accumulation section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】機械、プラント等の被測定系の状態を検出
する複数の検出器と、 各検出器の検出出力を取り込んで検出データとして出力
するデータ収集部と、 前記検出器の検出量から前記被測定系の遷移状態を分析
し、前記被測定系が存在する局面位置とその確信度とを
ファジイ推論する局面位置理解部と、 前記検出器の検出量の変化から前記被測定系の遷移速度
を分析し、前記被測定系が存在する局面変化とその確信
度とをファジイ推論する局面変化理解部と、 前記局面位置理解部で得られた局面位置とその確信度、
および前記局面変化理解部で得られた局面変化とその確
信度を格納する蓄積部と、 前記局面位置理解部と局面変化理解部の出力信号を受
け、動作が正常に行われているか否かのチェックを行う
システムチェックルールによって、前記被測定系の動作
状態の正否を判定しその結果を出力する動的状態確認部
と、 該動的状態確認部から出力されたシステムチェック結果
が正常の場合に、前記局面位置理解部で得られた局面位
置とその確信度、および前記局面変化理解部で得られた
局面変化とその確信度を前記蓄積部に格納させ、またシ
ステムチェック結果が異常の場合、ルールの適用自体を
制御する上位ルールを適用し前記局面位置理解部と局面
変化理解部にフィードバックを行う現局面状態確認部と
を具備したことを特徴とする監視・制御装置。
1. A plurality of detectors for detecting a state of a system to be measured such as a machine or a plant, a data collecting unit for taking in detection output of each detector and outputting as detection data, and a detection amount of the detector. A phase position understanding unit that analyzes the transition state of the measured system and fuzzyly infers the position of the measured system and its confidence level, and the transition of the measured system from the change in the detection amount of the detector. A speed change, a phase change understanding unit that fuzzy infers a phase change in which the measured system exists and its certainty factor, and a position of the position and its certainty factor obtained by the position understanding unit,
And a storage unit that stores the phase change and the certainty factor obtained by the phase change understanding unit, and whether or not the operation is normally performed by receiving the output signals of the phase position understanding unit and the phase change understanding unit. According to a system check rule for performing a check, a dynamic state confirmation unit that determines whether the operating state of the system under measurement is correct and outputs the result, and a system check result output from the dynamic state confirmation unit is normal. , The position of the position obtained by the position understanding unit and its certainty factor, and the position change obtained by the position change understanding unit and its certainty factor are stored in the accumulation unit, and if the system check result is abnormal, A monitoring / control device comprising: a current position state confirmation unit that applies a higher-level rule for controlling the application of rules and feeds back to the position position understanding unit and the position change understanding unit. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10115534A (en) * 1996-10-11 1998-05-06 Yamatake Honeywell Co Ltd Method and apparatus for diagnosing sensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01101418A (en) * 1987-10-15 1989-04-19 Toshiba Corp Diagnosing device for rotary machine

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