JPH076882B2 - 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
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- JPH076882B2 JPH076882B2 JP29171990A JP29171990A JPH076882B2 JP H076882 B2 JPH076882 B2 JP H076882B2 JP 29171990 A JP29171990 A JP 29171990A JP 29171990 A JP29171990 A JP 29171990A JP H076882 B2 JPH076882 B2 JP H076882B2
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、化学プラント等、生産設備の異常検出方法お
よび異常検出装置に関する。
よび異常検出装置に関する。
［従来の技術］ 従来の化学プラントにおける異常の発生の過程の一例を
第３図および第４図を用いて説明する。
第３図および第４図を用いて説明する。
第３図は化学プラントのシステム構成を示し、第４図は
化学プラントにおける流量計のセンサ信号および流量調
整弁の開度を指示する制御信号の波形を示す。
化学プラントにおける流量計のセンサ信号および流量調
整弁の開度を指示する制御信号の波形を示す。
第３図において、反応器４には原料および触媒が供給さ
れ、蒸気の加熱により反応器４内で化学反応が生じる。
科学反応により生成された製品は反応器４から排出され
る。
れ、蒸気の加熱により反応器４内で化学反応が生じる。
科学反応により生成された製品は反応器４から排出され
る。
反応器４内への蒸気の供給を一定に保つために蒸気供給
ラインには流量調節弁３および流量計１が設けられてい
る。
ラインには流量調節弁３および流量計１が設けられてい
る。
制御回路２は流量計１のセンサ信号を入力し、センサ信
号の示す温度に基き、流量調整弁３の開度を調整するこ
とにより反応器４への蒸気の供給量を設定範囲内で維持
するようにフィードバック制御を行う。
号の示す温度に基き、流量調整弁３の開度を調整するこ
とにより反応器４への蒸気の供給量を設定範囲内で維持
するようにフィードバック制御を行う。
また、制御回路２はセンサ信号の示す流量が予め定めた
異常検知用のしきい値を越えたときは反応器４への蒸気
供給量が異常と判断し、警報を発生したり、プラントの
稼動を停止させる。
異常検知用のしきい値を越えたときは反応器４への蒸気
供給量が異常と判断し、警報を発生したり、プラントの
稼動を停止させる。
このように化学プラントにおいて、たとえば、反応器４
内にスケールが生じ、それが仮に段階的に増加してゆく
場合を考えると、ミクロ的には第４図のように流量セン
サ信号レベルに流量設定信号との間に偏差を生じ、マク
ロ的には出力制御信号が徐々に増大する。また、弁開度
と流量とがバランスしたところで、すなわち、測定流量
が設定範囲に収まるところで流量センサ信号レベルの偏
差が削減するという過程を繰返してゆく。ただし、圧力
損失が緩やかにしか進行しない（ex.数日オーダ）ので
あれば、この偏差量もわずかであり、トレンド表示画面
（ex.数時間オーダ）ではセンサ信号のレベルを可視表
示した場合センサ信号のレベルは一定に見える。
内にスケールが生じ、それが仮に段階的に増加してゆく
場合を考えると、ミクロ的には第４図のように流量セン
サ信号レベルに流量設定信号との間に偏差を生じ、マク
ロ的には出力制御信号が徐々に増大する。また、弁開度
と流量とがバランスしたところで、すなわち、測定流量
が設定範囲に収まるところで流量センサ信号レベルの偏
差が削減するという過程を繰返してゆく。ただし、圧力
損失が緩やかにしか進行しない（ex.数日オーダ）ので
あれば、この偏差量もわずかであり、トレンド表示画面
（ex.数時間オーダ）ではセンサ信号のレベルを可視表
示した場合センサ信号のレベルは一定に見える。
［発明が解決しようとする課題］ このため、従来の流量の偏差に基づく異常検出方法では
大幅な流量変動がないと、蒸気供給系統の異常を検出し
ないので、配管系内に緩やかに生じたスケールの発生を
検出できなかった。そこで、従来では、プラントの定期
点検の際にスケールの発生の有無を目視確認しなければ
ならなかった。
大幅な流量変動がないと、蒸気供給系統の異常を検出し
ないので、配管系内に緩やかに生じたスケールの発生を
検出できなかった。そこで、従来では、プラントの定期
点検の際にスケールの発生の有無を目視確認しなければ
ならなかった。
そこで、本発明の目的は、上述の点に鑑みて、プラント
の機器系統に生じた異常で、測定素子では測定困難な異
常を検出することの可能な異常検出方法および装置を提
供することにある。
の機器系統に生じた異常で、測定素子では測定困難な異
常を検出することの可能な異常検出方法および装置を提
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、プラ
ント内の検査対象に関係する制御機器に対して入力する
制御信号および当該検査対象に関係する測定素子からの
センサ信号の中の２以上の特定信号の各レベルの相互関
係が、正常時における相関関係を有するか否かを前記相
関関係を示す相関式を用いて判定し、その判定の結果が
否定判定となったときに、前記検査対象が異常であると
検出することを特徴とする。
ント内の検査対象に関係する制御機器に対して入力する
制御信号および当該検査対象に関係する測定素子からの
センサ信号の中の２以上の特定信号の各レベルの相互関
係が、正常時における相関関係を有するか否かを前記相
関関係を示す相関式を用いて判定し、その判定の結果が
否定判定となったときに、前記検査対象が異常であると
検出することを特徴とする。
本発明装置は、プラント内の検査対象に関係する制御機
器に対して入力する制御信号および当該検査対象に関係
する測定素子からのセンサ信号の中の２以上の特定信号
の各レベルの相互関係が正常時における相関関係を有す
るか否かを前記相関関係を示す相関式を用いて判定し、
その判定の結果が否定判定となったときに、前記検査対
象が異常であることを示す異常検出信号を出力する判定
手段とを具えたことを特徴とする。
器に対して入力する制御信号および当該検査対象に関係
する測定素子からのセンサ信号の中の２以上の特定信号
の各レベルの相互関係が正常時における相関関係を有す
るか否かを前記相関関係を示す相関式を用いて判定し、
その判定の結果が否定判定となったときに、前記検査対
象が異常であることを示す異常検出信号を出力する判定
手段とを具えたことを特徴とする。
［作 用］ 本発明は、プラントのセンサ信号と制御信号のうち、相
関を有する２信号を選び、その相関関係を監視すること
によって、例えば、反応器や配管系におけるスケール付
着を検出する他、制御信号系やセンサ信号系の機器の異
常をも検出する。
関を有する２信号を選び、その相関関係を監視すること
によって、例えば、反応器や配管系におけるスケール付
着を検出する他、制御信号系やセンサ信号系の機器の異
常をも検出する。
［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。
る。
第１図は本発明実施例の回路構成を示す。
本実施例の異常検出装置は第３図に示す従来の化学プラ
ントの反応器４のスケール付着検知を行う。
ントの反応器４のスケール付着検知を行う。
第１図において、比較器10は流量計１（第３図参照）の
センサ信号を入力し、流量異常検知用のしきい電圧V1と
センサ信号の電圧の比較を行い、センサ信号の電圧がし
きい電圧V1よりも大きくなったときに、レベルオンの流
量異常検知信号を発生する。予め正常運転時におけるセ
ンサ信号の電圧レベルと制御信号の電圧レベルを測定し
ておき、この測定結果を統計分析することにより正常運
転時のセンサ信号Ｘと制御信号Ｙとの間の相関式を定め
ておく。この送関式をＹ＝f(x)と表わすことにする。
センサ信号を入力し、流量異常検知用のしきい電圧V1と
センサ信号の電圧の比較を行い、センサ信号の電圧がし
きい電圧V1よりも大きくなったときに、レベルオンの流
量異常検知信号を発生する。予め正常運転時におけるセ
ンサ信号の電圧レベルと制御信号の電圧レベルを測定し
ておき、この測定結果を統計分析することにより正常運
転時のセンサ信号Ｘと制御信号Ｙとの間の相関式を定め
ておく。この送関式をＹ＝f(x)と表わすことにする。
減算回路20は、演算回路20により算出された予想制御信
号の電圧レベル９値と実際に制御回路２から流量調整弁
３に対して出力される制御信号の電圧レベルの値との差
分を産出する。この差分値が比較器40により式い電圧V2
と比較され、反応器へのスケール付着により上記差分値
がしきい電圧V2よりも大きくなると異常検出信号が出力
される。
号の電圧レベル９値と実際に制御回路２から流量調整弁
３に対して出力される制御信号の電圧レベルの値との差
分を産出する。この差分値が比較器40により式い電圧V2
と比較され、反応器へのスケール付着により上記差分値
がしきい電圧V2よりも大きくなると異常検出信号が出力
される。
このような回路構成において、スケールが付着し始めた
第４図の時点T1では流量計１のセンサ信号のレベルは変
化しない。
第４図の時点T1では流量計１のセンサ信号のレベルは変
化しない。
第１図の演算回路20は流量計１のセンサ信号（第２図の
レベルX1）を入力すると、正常な運転時における制御信
号のレベル値（第２図のレベルY1）を予想する。
レベルX1）を入力すると、正常な運転時における制御信
号のレベル値（第２図のレベルY1）を予想する。
スケールが進行し実際の制御信号（Y2）と予想制御指示
信号のレベル値（Y1）の間の差が徐々に大きくなり、こ
の差がしきい値を超えたときに、比較器40の出力信号の
レベルがオンとなり蒸気供給系の異常が検出される。
信号のレベル値（Y1）の間の差が徐々に大きくなり、こ
の差がしきい値を超えたときに、比較器40の出力信号の
レベルがオンとなり蒸気供給系の異常が検出される。
また、流量計１の測定系に短絡異常が生じた場合や制御
弁が固着した場合あるいは蒸気の元圧力の変動などの場
合についても上記相関関係がくずれるので、これらの異
常をも検出することができる。
弁が固着した場合あるいは蒸気の元圧力の変動などの場
合についても上記相関関係がくずれるので、これらの異
常をも検出することができる。
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。
に述べるように種々変更して実施することもできる。
１）上記実施例では流量センサ信号と制御信号の相関関
係から反応器４のスケール付着等の異常検出を行った
が、流量のセンサ信号に代り、反応器４の温度を検知す
る温度センサのセンサ信号と流量調整弁３への制御信号
の相関関係を監視してもよい。
係から反応器４のスケール付着等の異常検出を行った
が、流量のセンサ信号に代り、反応器４の温度を検知す
る温度センサのセンサ信号と流量調整弁３への制御信号
の相関関係を監視してもよい。
２）監視対象の系統は流量制御ループに限らず、その他
の制御ループに本発明を適用することもできる。この場
合、本実施例のように同一制御ループにおいて相関関係
を有するのセンサ信号と制御信号の相関関係を監視す
る。また、配管系の上流と下流に設置された流量計のセ
ンサ信号の相関関係を調べることによりプロセスの異常
検出の他、流量計の異常をも検出することができる。
の制御ループに本発明を適用することもできる。この場
合、本実施例のように同一制御ループにおいて相関関係
を有するのセンサ信号と制御信号の相関関係を監視す
る。また、配管系の上流と下流に設置された流量計のセ
ンサ信号の相関関係を調べることによりプロセスの異常
検出の他、流量計の異常をも検出することができる。
３）上述の実施例では異常検出回路をアナログ回路によ
り構成したが中央演算処理装置を用いたデジタル回路で
構成してもよい。このとき、相関式やしきい値をキーボ
ード入力装置から入力するようにしておけば、異常検出
装置を汎用的に用いることができる。
り構成したが中央演算処理装置を用いたデジタル回路で
構成してもよい。このとき、相関式やしきい値をキーボ
ード入力装置から入力するようにしておけば、異常検出
装置を汎用的に用いることができる。
また、このデジタル回路では一定周期たとえば１時間や
１日の周期で複数回のセンサ信号および制御信号のサン
プリングを行い、これら信号のレベル平均を用いると、
長期にわたっての異常の兆候の検出を行うことができ
る。
１日の周期で複数回のセンサ信号および制御信号のサン
プリングを行い、これら信号のレベル平均を用いると、
長期にわたっての異常の兆候の検出を行うことができ
る。
４）センサ信号や出力信号が一定幅で変動する場合は、
正常運転の範囲内のセンサ信号のレベルの所定数分の一
を比較器40のしきい値（一般に変動しきい値と呼ばれ
る）とすれば異常検出精度を高めることができる。
正常運転の範囲内のセンサ信号のレベルの所定数分の一
を比較器40のしきい値（一般に変動しきい値と呼ばれ
る）とすれば異常検出精度を高めることができる。
［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明では、複数の信号間の相
関関係を調べることにより機器系統に異常が発生したこ
とを検出することができるので、異常原因の調査対象が
限定され、早期に異常原因を把握することができる。ま
た、測定対象の動作状態（または物性）以外の同一の系
統内の他種の異常をも検出することができるので測定機
器の点数を増やす必要もない。さらに、センサ信号や制
御信号との間の相関関係を調べるので、運転レートによ
ってセンサ信号や制御信号のレベルが変化する場合で
も、異常検知装置の構成部品を仕様変更する必要がな
い。
関関係を調べることにより機器系統に異常が発生したこ
とを検出することができるので、異常原因の調査対象が
限定され、早期に異常原因を把握することができる。ま
た、測定対象の動作状態（または物性）以外の同一の系
統内の他種の異常をも検出することができるので測定機
器の点数を増やす必要もない。さらに、センサ信号や制
御信号との間の相関関係を調べるので、運転レートによ
ってセンサ信号や制御信号のレベルが変化する場合で
も、異常検知装置の構成部品を仕様変更する必要がな
い。
第１図は本発明実施例の回路構成の一例を示すブロック
図、 第２図は本発明実施例におけるセンサ信号と制御信号の
相関関係を示す説明図、 第３図は従来例のシステム構成を示す配管図、 第４図は従来例の制御信号およびセンサ信号の波形を示
す波形図である。 １……温度センサ、 ２……制御回路、 ３……流量調整弁、 ４……反応器、 10,40……比較器、 20……演算回路、 30……減算回路。
図、 第２図は本発明実施例におけるセンサ信号と制御信号の
相関関係を示す説明図、 第３図は従来例のシステム構成を示す配管図、 第４図は従来例の制御信号およびセンサ信号の波形を示
す波形図である。 １……温度センサ、 ２……制御回路、 ３……流量調整弁、 ４……反応器、 10,40……比較器、 20……演算回路、 30……減算回路。
Claims (2)
- 【請求項１】プラント内の検査対象に関係する制御機器
に対して入力する制御信号および当該検査対象に関係す
る測定素子からのセンサ信号の中の２以上の特定信号の
各レベルの相互関係が、正常時における相関関係を有す
るか否かを前記相関関係を示す相関式を用いて判定し、
その判定の結果が否定判定となったときに、前記検査対
象が異常であると検出する ことを特徴とする異常検出方法。 - 【請求項２】プラント内の検査対象に関係する制御機器
に対して入力する制御信号および当該検査対象に関係す
る測定素子からのセンサ信号の中の２以上の特定信号の
各レベルの相互関係が正常時における相関関係を有する
か否かを前記相関関係を示す相関式を用いて判定し、そ
の判定の結果が否定判定となったときに、前記検査対象
が異常であることを示す異常検出信号を出力する判定手
段と を具えたことを特徴とする異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29171990A JPH076882B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 異常検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29171990A JPH076882B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 異常検出方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166738A JPH04166738A (ja) | 1992-06-12 |
| JPH076882B2 true JPH076882B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=17772511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29171990A Expired - Fee Related JPH076882B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | 異常検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076882B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102638214A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-15 | 盐城合能机电科技发展有限公司 | 基于滑模变结构模型算法大功率电动汽车控制器工作方法 |
| CN103728150A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-16 | 徐州徐工施维英机械有限公司 | 一种混凝土搅拌站的故障检测系统和方法 |
| WO2015033603A1 (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | 日本電気株式会社 | 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4963215B2 (ja) * | 2006-11-06 | 2012-06-27 | 株式会社小野測器 | 信号解析装置、演算プログラム及び演算処理方法 |
| JP4973952B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-07-11 | 住友化学株式会社 | プラント診断方法、プラント診断装置およびプラント診断用プログラム |
| JP6131844B2 (ja) * | 2013-11-29 | 2017-05-24 | 三菱電機株式会社 | 機器動作監視装置及びこれを備えたエレベーターシステム |
| JP6503541B2 (ja) * | 2014-06-13 | 2019-04-24 | 中国電力株式会社 | ポンプ異常検知システム、ポンプ異常検知方法、及びポンプ異常検知プログラム |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP29171990A patent/JPH076882B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102638214A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-15 | 盐城合能机电科技发展有限公司 | 基于滑模变结构模型算法大功率电动汽车控制器工作方法 |
| WO2015033603A1 (ja) * | 2013-09-09 | 2015-03-12 | 日本電気株式会社 | 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム |
| JPWO2015033603A1 (ja) * | 2013-09-09 | 2017-03-02 | 日本電気株式会社 | 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム |
| US10228994B2 (en) | 2013-09-09 | 2019-03-12 | Nec Corporation | Information processing system, information processing method, and program |
| CN103728150A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-16 | 徐州徐工施维英机械有限公司 | 一种混凝土搅拌站的故障检测系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04166738A (ja) | 1992-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |