JPH0711472B2 - 異常検出方法および装置 - Google Patents

異常検出方法および装置

Info

Publication number
JPH0711472B2
JPH0711472B2 JP2276159A JP27615990A JPH0711472B2 JP H0711472 B2 JPH0711472 B2 JP H0711472B2 JP 2276159 A JP2276159 A JP 2276159A JP 27615990 A JP27615990 A JP 27615990A JP H0711472 B2 JPH0711472 B2 JP H0711472B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
threshold value
signal
input
abnormality
output signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2276159A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04152220A (ja
Inventor
信之 黒川
宏 堀内
Original Assignee
旭化成工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 旭化成工業株式会社 filed Critical 旭化成工業株式会社
Priority to JP2276159A priority Critical patent/JPH0711472B2/ja
Publication of JPH04152220A publication Critical patent/JPH04152220A/ja
Publication of JPH0711472B2 publication Critical patent/JPH0711472B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、化学プラント、その他各種生産設備に用いら
れている種々の機器についての異常検出方法および異常
検出装置に関する。
[従来の技術] 第5図に化学プラントのプロセスの一例を示す。
第5図において、反応器4内に原料,触媒が供給され、
蒸気により反応器4を加熱する。この加熱により反応器
4内で原料の化学反応が生じ、製品が製造される。ま
た、反応器4内の原料の化学反応についての制御を行う
ために反応器4内に温度センサ1が設けられており、制
御回路2では温度センサ1の測定結果が設定温度の範囲
内に収まるように供給蒸気の流量を流量調整弁3により
自動調整させる。
第6図に示すようにセンサ信号の入力レベルがしきい値
より大きくなった場合に制御回路2は反応器4の温度が
一定温度以上になったこと、すなわち異常が発生したこ
とを検知して、警報を発生する。
第5図の化学プラントの例は反応器4の温度制御を行う
例であるが、その他、プラント内の装置制御を行う各種
制御機器の制御信号の出力レベルを監視(測定)して異
常を検出する異常検出装置も知られている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来この種の異常検出装置ではセンサ信
号の入力レベルが予め定めた異常検出用レベル(基準レ
ベルに対する上下限レベルや偏差レベルとも呼ばれる)
の範囲を越えたときに警報を発生する。このため、従来
の異常検出装置には次のような欠点があった。
(1)異常を早期に発見するために、上記異常検出用レ
ベルを正常運転時の制御設定値に近づけると、センサ信
号の信号線上に雑音が発生した場合に、誤警報を発生し
やすい。このため、プラントの運転状態を正確に把握す
ることが困難になる。
(2)確実に異常を検出することを目的として上記異常
検出用レベルと制御設定レベルの距離を離すと、異常の
早期発見は難しい。また、警報が発生した時点ではプラ
ントの異常が進行し、正常復帰に時間を要する。
そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑みて、異常の検
出に要する時間と異常の検出確率のバランスの取れた異
常検出方法および異常検出装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明方法は、入出
力信号を計測し、当該計測の結果に基き、一定時間毎に
前記入出力信号の変化量を算出し、当該算出された変化
量と予め定めた第1しきい値とを比較し、当該比較の結
果に基き、前記変化量が前記第1しきい値を越えた連続
回数を計数し、当該計数された連続回数と予め定めた第
2しきい値とを比較し、当該連続回数が当該第2しきい
値を越えた場合に前記入出力信号は異常と判定すること
を特徴とする。
本発明装置は、入出力信号を計測する計測手段と、当該
計測の結果に基き、一定時間毎に前記入出力信号の変化
量を算出する演算手段と、当該算出された変化量と予め
定めた第1しきい値とを比較する比較手段と、当該比較
の結果に基き、前記変化量が前記第1しきい値を越えた
連続回数を計数する計数手段と、当該計数された連続回
数と予め定めた第2しきい値とを比較し、当該連続回数
が当該第2しきい値を越えた場合に前記入出力信号は異
常と判定する判定手段とを具えたことを特徴とする。
[作用] 本発明では、プラントまたはプラントに用いられている
機器に異常が発生する場合、これらプラントまたは機器
に対して入出力される信号が連続的に増加または減少す
る特性を持つことに着目し、入出力信号の測定結果から
この特性を検出するために、一定時間毎の入出力信号の
変化量中で第1しきい値以上の変化量を検出する。次に
一定値以上の変化量が得られた連続回数を第2しきい値
と比較することにより異常検出を行う。入出力信号の中
に雑音が混入し、一時的に入出力信号の示す見かけ上の
信号の変化量が大きくなっても、信号は上記連続条件を
満足しないので、従来の上下限レベル比較などの異常検
出方法のように誤判定は生じない。また、信号が上記異
常発生時の特性を示していれば、従来の異常検知レベル
に信号が達していなくても入出力信号の異常検出からプ
ラントまたは機器の異常をも早期に検出することができ
る。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1図は本発明実施例の基本構成を示す。
第1図において、1100は入出力信号を計測する計測手段
である。
1200は当該計測の結果に基き、一定時間毎に前記入出力
信号の変化量を算出する演算手段である。
1300は当該算出された変化量と予め定めた第1しきい値
とを比較する比較手段である。
1400は当該比較の結果に基き、前記変化量が前記第1し
きい値を越えた連続回数を計数する計数手段である。
1500は当該計数された連続回数と予め定めた第2しきい
値とを比較し、当該連続回数が当該第2しきい値を越え
た場合に前記入出力信号は異常と判定する判定手段であ
る。
第2図は本発明実施例の回路構成例を示す。
なお、本実施例では第6図に示す従来例と同様のプロセ
スを対象とする。このため、第6図に示す機器と同様の
箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第2図において、中央演算処理装置(CPU)100,リード
オンリメモリ(ROM)110,ランダムアクセスメモリ(RA
M)120および入出力インタフェース(I/O)130がバス14
0に共通接続されている。
CPU100はROM110に格納された制御プログラムにより装置
全体の動作制御を行う他、本発明に関わる異常検出処理
を実行する。
RAM120はCPU100において用いられる演算データ,入出力
データを一時的に格納する。
I/O130はCPU100に対する情報の入出力を実行する。本例
において温度センサ1(第5図参照)のアナログ出力は
アナログ/デジタル(A/D)変換器140によりデジタル値
に変換され、I/O130に入力される。流量調整弁3に対す
るCPU100の流量指示信号はD/A変換器150を介してアナロ
グ制御信号の形態で出力する。
また、異常の種類毎に警報を発生する表示灯(LED)がI
/O130に接続され、CPU100の点灯指示信号により選択的
に表示灯が点灯される。
このような回路の動作説明に先立って、本実施例におけ
るプラントの異常検出原理を説明する。
本実施例ではプラントに異常が発生する場合、センサ信
号が正常レベルから異常検出用レベルに向って移行する
ことに着目し、センサ信号の入力レベルが異常検出用レ
ベルに向って一定の変化量以上でかつ一定時間連続して
移行していることを検出することにより雑音影響を阻止
しつつプラント異常を早期に発見する。
このような目的のために本例ではセンサ信号のような入
出力信号に対して一定周期毎の平均値を取り、前周期に
おける平均値と今周期における平均値とを比較し、大小
関係を判定することにより測定信号の示す物性の変化方
向を検出するとともに変化量を求める。
以下、具体的に判定処理を説明する。
測定信号の平均値(今周期)−測定信号の平均値(前周
期)>0の時、かつ、 {平均値(今周期)−平均値(前周期)}−しきい値A
>0であれば、 信号増加方向への変化傾向を表す計数Xを+1する。
信号の平均値(今周期)−信号の平均値(前周期)<0
の時、かつ、 {平均値(前周期)−平均値(今周期)}−しきい値B
>0であれば、 信号減少方向への変化傾向を表す計数Yを+1する。
上記以外の場合は信号増加方向への変化傾向を表す計数
Xを0と設定する。
信号減少方向への変化傾向を表す計数Yを0と設定す
る。
上記処理を毎周期実施し、信号増加方向又は減少方向へ
の変化傾向を表わす係数があらかじめ設定したしきい値
C以上となった時、信号増加傾向有り又は信号減少傾向
有りの警報を発する。
ここで、周期やしきい値A,しきい値Bあるいはしきい値
Cの設定は任意であるが、プラントの異常を最もよく検
出するように設定する。
例えば、プラントの異常が緩慢に進行し、それに伴って
信号も緩慢に変化すると予測される場合には、1日とか
10日といった周期に設定し、異常の進行が急速であると
予測される場合には1分とか10分とかいった周期に設定
する。また、しきい値A又はしきい値Bは数値0でもよ
いが、通常の信号の変動幅の数分の1程度とするほう
が、しきい値Cの設定が容易である。又、しきい値Cは
通常3以上10以下程度に設定するのが望ましい。
なお、フィードバック制御を行う場合は、制御計器の設
定信号とセンサ信号との差を求め、その差とあらかじめ
設定したしきい値A又はしきい値Bとの大小を比較す
る。これより、あらかじめ設定した時期、すなわち、し
きい値Cに相当する期間に渡って上記信号の差が連続し
て正もしくは負であれば、異常の兆候有りと判定し警報
を発する。
このような処理を行うための第2図のCPU100の実行制御
手順を第3図に示し、第3図を参照しながら第2図の回
路動作を説明する。
また、温度センサ1からは第4図に示すような信号入力
が得られるものとする。
システムの電源投入に応じて第3図の制御手順が開始さ
れ、CPU100内のレジスタが初期化される(第3図のステ
ップS10)。本制御手順に用いるレジスタには次の識別
名をもつデータを格納するレジスタが用意されている。
SN:1周期内のセンサ信号のサンプリング回数の計数値 SUM:サンプリング毎のセンサ信号の示す温度データの累
積値 AVNEW:今回、1周期内で取得した温度データの平均値 AVOLD:前回の周期の温度データの平均値 X:一定の変化量以上で温度上昇した周期についての回数 Y:一定の変化量以上で温度下降した周期についての回数 CPU100はタイマー割込みなどによりサンプリング開始時
刻に到達したことを検知すると、I/O130を介して温度セ
ンサ1の信号を順次にサンプリングする(第3図のステ
ップS100→S110)。
次にサンプリング回数を計数する。続いて1周期でのセ
ンサ信号の平均値を算出するために、センサ信号の累積
演算を行う(第3図のステップS120→S130)。
CPU100はこのような処理を測定の1周期に相当する回数
Jだけ繰り返し行うと、平均値AVNEWを算出し、内部レ
ジスタに平均値AVNEWを格納する(第3図のステップS20
0)。
この時点では前周期のサンプリングデータは無いので、
手順は第3図のステップS210→S300→S400→S490と進み
温度上昇回数X,温度下降回数Yが数値“0"に設定され
る。次に、今回得られた測定平均値AVNEWが前回の測定
平均値AVOLDとして内部レジスタに記憶される(第3図
のステップS500)。
次に第4図の時刻TOにおいて、温度センサ1の信号のサ
ンプリングが開始され、上述の処理により、今回の測定
平均値AVNEWが得られると(第3図のステップS100〜S20
0)、CPU100は前回および今回の測定平均値の大小関係
を比較することにより変化方向を判定する(第3図のス
テップS300)。
第4図の波形例ではセンサ信号は温度の下降を示してい
るので、手順は第3図のステップS300→S400→S410と進
み、温度の下降量、本例では信号平均値の差についての
しきい値比較が行なわれる。温度の下降量が所定値より
超えるときは、その回数を計数するために計数Yに“1"
が加算される。この時点で計数Yは“1"に設定される。
また温度上昇回数を示す計数Xは“0"に初期化される
(第3図のステップS420→S430)。
第4図のサンプリング開始時刻T1で3周期目のサンプリ
ングが開始され、信号平均値AVNEWが得られると、前回
の信号平均値AVOLDとの大小比較がなされる(第3図の
ステップS300)。
第4図に示すように、今回の信号平均値が前回の信号平
均値よりも大きいので、この判定処理において、肯定判
定が得られる。さらに、今回および前回の信号平均値の
差が一定しきい値Aよりも大きい場合に温度上昇回数の
計数値Xに“1"が加算され、温度下降回数Yは“0"に更
新的に設定される(第3図のステップS310→S320→S40
7)。
この時点で上記計数値Xは警報発生回数に到達していな
いので、警報は発生されず、次回のサンプリングの待機
処理に移行する(第3図のステップS350→S370→S385→
S500→S100)。
たとえば、第4図の時刻T0〜T4のように連続的でかつ、
一定温度以上の温度上昇がプラントにおいてあった場
合、温度上昇計数値Xはしきい値Cを超えた時点(第4
図の時刻T4)で、CPU100の指示で温度の異常上昇を警告
する第1アラームが警告灯において、発生される(第3
図のステップS350→S360)。
また、上述とは逆に連続的に温度の異常下降が発生した
場合はCPU100の指示で第3アラームが警告灯において発
生される(第3図のステップS440→S460→S450)。
以上に説明したように、本実施例では測定信号のレベル
が連続的に一定の変化量以上で一定方向に変化したとき
に警報を発生するので、プラントの異常の早期検出が可
能である。また、信号に雑音影響が生じても上記連続条
件が満足されないので、警報が誤まって発生されること
はない。
本発明は上述した実施例に限られるものではなく、以下
に述べるように種々変更して実施することもできる。
1)上記実施例において説明した早期異常検出方法と従
来の異常検出方法とを組み合わせ用いることによって異
常の進行度を検出することができる。すなわち、信号平
均値と、高く設定した異常検知用しきい値との比較を行
って(第3図のステップS370,ステップS460)、しきい
値を越えた場合は新たな警報を発生したりシステム停止
の処理を行う。このような多段階の異常検知を行うこと
によりシステムを直ち停止しさせることなく、システム
復旧作業を進めることができ、以て作業員の安全を確保
することができる。また、長時間にわたってゆるやかに
物体が変化していくプラントやプラント使用機器の異常
をも検出することができる。
2)上記実施例では、反応器4についての温度測定を行
う場合を例にとって本発明を説明したが、センサ信号に
限らず各種入出力信号の異常検出レベルに対する比較に
より異常検知を行う機器,装置,システムに本発明を適
用することももちろん可能である。
3)上記実施例では特定方向への測定値の異常変化を検
出するが、振動異常の検出については一定時間内の信号
上昇計数値および信号減少計数値の発生回数を監視する
ことにより両方向の異常変化(変動幅)を検出すること
もできる。
[発明の効果] 以上に説明したように、本発明によれば、入出力信号の
変動量が一定期間の間連続的にしきい値以上となるか否
かを判定して異常の有無の決定を行うので、雑音影響を
受けにくく、異常の検出確率が高まる。しかもまた、本
発明によれば、信号が大幅に変化しなくても入力信号の
異常すなわちプランタや機器の早期異常を検出すること
ができる。この結果、システムや機器の動作制御に対す
る信頼性の向上に寄与することができるという効果も得
られる。さらにしきい値が直観的に分かり易いため、そ
の設定や変更が容易であり、プラントの改造や運転条件
の変更に対して柔軟に対応できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第2図は本発明実施例の回路構成を示すブロック図、 第3図は第2図のCPU100の実行する制御手順の一例を示
すフローチャート、 第4図は本発明実施例における測定信号の波形を示す波
形図、 第5図は従来例のシステム構成を示す配管図、 第6図は従来例における測定信号の波形を示す波形図で
ある。 100…CPU、110…ROM、120…RAM、130…I/O。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入出力信号を計測し、 当該計測の結果に基き、一定時間毎に前記入出力信号の
    変化量を算出し、 当該算出された変化量と予め定めた第1しきい値とを比
    較し、 当該比較の結果に基き、前記変化量が前記第1しきい値
    を越えた連続回数を計数し、 当該計数された連続回数と予め定めた第2しきい値とを
    比較し、当該連続回数が当該第2しきい値を越えた場合
    に前記入出力信号は異常と判定する ことを特徴とする異常検出方法。
  2. 【請求項2】入出力信号を計測する計測手段と、 当該計測の結果に基き、一定時間毎に前記入出力信号の
    変化量を算出する演算手段と、 当該算出された変化量と予め定めた第1しきい値とを比
    較する比較手段と、 当該比較の結果に基き、前記変化量が前記第1しきい値
    を越えた連続回数を計数する計数手段と、 当該計数された連続回数と予め定めた第2しきい値とを
    比較し、当該連続回数が当該第2しきい値を越えた場合
    に前記入出力信号は異常と判定する判定手段と を具えたことを特徴とする異常検出装置。
JP2276159A 1990-10-17 1990-10-17 異常検出方法および装置 Expired - Fee Related JPH0711472B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2276159A JPH0711472B2 (ja) 1990-10-17 1990-10-17 異常検出方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2276159A JPH0711472B2 (ja) 1990-10-17 1990-10-17 異常検出方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04152220A JPH04152220A (ja) 1992-05-26
JPH0711472B2 true JPH0711472B2 (ja) 1995-02-08

Family

ID=17565564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2276159A Expired - Fee Related JPH0711472B2 (ja) 1990-10-17 1990-10-17 異常検出方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0711472B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019215239A (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 下西技研工業株式会社 通信装置
WO2020194597A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日産自動車株式会社 異常検知装置、及び異常検知方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4240551B2 (ja) * 1997-03-19 2009-03-18 富士通株式会社 光増幅装置
US6286992B1 (en) * 1999-02-12 2001-09-11 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Axle temperature monitor
JP4200332B2 (ja) * 2006-08-29 2008-12-24 パナソニック電工株式会社 異常監視装置、異常監視方法
JP5359006B2 (ja) * 2008-04-11 2013-12-04 富士電機株式会社 電子機器監視装置
JP2015176508A (ja) * 2014-03-17 2015-10-05 株式会社テイエルブイ プロセスシステム構成機器作動状態情報提供装置
CN113776828A (zh) * 2021-07-30 2021-12-10 贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂 轴承温度测量异常的智能判断方法及系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019215239A (ja) * 2018-06-12 2019-12-19 下西技研工業株式会社 通信装置
WO2020194597A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日産自動車株式会社 異常検知装置、及び異常検知方法
JPWO2020194597A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01
CN113646718A (zh) * 2019-03-27 2021-11-12 日产自动车株式会社 异常探测装置及异常探测方法
CN113646718B (zh) * 2019-03-27 2024-04-30 日产自动车株式会社 异常探测装置及异常探测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04152220A (ja) 1992-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5070468A (en) Plant fault diagnosis system
JP3698444B2 (ja) プロセスに於ける欠陥センサの検出と特定を行うための方法及び装置
EP0297729B1 (en) Apparatus for detecting a failure in bearings
EP0351833B1 (en) Plant fault diagnosis system
JPH0711472B2 (ja) 異常検出方法および装置
JP2007224918A (ja) 制限値超過を判断する方法
JP2011075373A (ja) 機器診断方法及び機器診断装置
JPH076882B2 (ja) 異常検出方法および装置
JPH03235027A (ja) 異常検出装置
JP2587474B2 (ja) プラント異常兆候検知装置
JP3020072B2 (ja) プラント監視装置および方法
JPH0711473B2 (ja) 異常検出方法および装置
JP3223501B2 (ja) 差圧測定装置
JPS61271418A (ja) プロセス制御用計算機システムにおける計測器検定方式
JPH06281544A (ja) プラント監視診断装置およびその異常徴候判定方法
JPH10239440A (ja) ディジタル計数率計
JPH06274784A (ja) プラント監視診断装置およびその異常徴候識別方法
JP3019895B2 (ja) ガス供給設備異常監視装置
JP2568760Y2 (ja) 補機監視装置
JP2601896B2 (ja) プラント異常診断システム
JP3264161B2 (ja) センサ異常の検出方法
JP3299075B2 (ja) 送風羽口の漏水検知方法
JP7022891B2 (ja) ガス器具判別装置
JPH05159074A (ja) 自動校正装置
JPH0778019A (ja) 工程管理方法及び管理システム

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees