JPH08328644A - Method for analyzing fluctuation in process - Google Patents

Method for analyzing fluctuation in process

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JPH08328644A
JPH08328644A JP16002195A JP16002195A JPH08328644A JP H08328644 A JPH08328644 A JP H08328644A JP 16002195 A JP16002195 A JP 16002195A JP 16002195 A JP16002195 A JP 16002195A JP H08328644 A JPH08328644 A JP H08328644A
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JP
Japan
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value
cross
geometric mean
values
path
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Pending
Application number
JP16002195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fujitaka Taguchi
藤孝 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08328644A publication Critical patent/JPH08328644A/en
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Abstract

PURPOSE: To analyze significant fluctuation in a process systematically. CONSTITUTION: In a process having lots of process variables in which causality relations are related to each other in terms of a tree structure, the process variables are traced sequentially along a path from the resulting point toward the cause point, secular measurement data of two adjacent process variables are subjected to FFT processing at need to obtain the correlation coefficient and a weight is multiplied at need by the plural correlation coefficients along the path to obtain a geometric mean and the degree of the effect of the process variables of the cause side onto the fluctuation in the process variables of the result side is analyzed depending on the magnitude of the geometric mean obtained from all possible paths. Then the maximum geometric mean among those obtained from all possible paths is obtained and a path indicating the maximum geometric mean is extracted in this analysis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、各種プロセスにおける
変動の分析方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for analyzing fluctuations in various processes.

【0002】[0002]

【従来の技術】木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスの変動を分析するための従来
の方法としては、各プロセス値毎に個別にしきい値を設
定し、意味付けを行って、個々に変動の検出を行い、次
いで検出された変動に対して予め設定した意味付けに対
応するIF-THENルールを用いて系統的に分析を行うよう
にした方法がある。
2. Description of the Related Art As a conventional method for analyzing the variation of a process having a large number of process values that are causally related to each other in a tree structure, a threshold value is set individually for each process value and meaning is set. There is a method in which the fluctuations are detected individually, and then the detected fluctuations are systematically analyzed using IF-THEN rules corresponding to preset meanings.

【0003】例えば都市ガスの熱量調節プロセスにおい
ては、次のような推論の流れを一部の例として挙げるこ
とができる。即ち、熱量値が偏差を越えたことを検出
→混合器入りラインの流量変化を検出して、有無によ
り条件分岐→無の場合、熱量値の信号の傾きに着目
し、この信号に対応するIF-THENルールにより原因を判
定(即ち、(a) IF 熱量値の傾き大THEN ループ異常,
(b) IF 熱量値の傾き中 THEN 計器異常, (c)IF 熱量
値信号断 THEN 計器電源断 )というような流れであ
る。
For example, in the calorific value adjustment process of city gas, the following reasoning flow can be given as an example. That is, it is detected that the calorific value exceeds the deviation → The change in the flow rate of the line with the mixer is detected, and if there is no conditional branching → If there is no, pay attention to the slope of the calorific value signal and check the IF corresponding to this signal. -Determine the cause by THEN rule (ie, (a) large slope of IF calorific value THEN loop abnormality,
(b) IF calorific value is declining and the THEN instrument is abnormal, and (c) IF calorific value signal is interrupted, THEN instrument power is shut off.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような方法では、
各プロセス値毎の経時的データの挙動を、プロセス状態
等に対応した系統的な何らの規範もなしに、個別的で固
定的なしきい値により意味付けを行うので、IF-THENル
ールの意図した条件節が場合により成立しなくなり、意
図した分析にならない場合がある。本発明は、このよう
な課題を解決することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In such a method,
The purpose of the IF-THEN rule is to specify the behavior of temporal data for each process value with individual and fixed threshold values without any systematic norm corresponding to the process state etc. In some cases, the conditional clause may not hold and the analysis may not be as intended. The present invention aims to solve such problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、まず、木構造的に因果関係の関連す
る多数のプロセス値を有するプロセスにおいて、結果側
から原因側に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿っ
て、隣接する2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定デ
ータを、そのまま、又は全てFFT処理したり、又はそ
れらの間に無視できない時間遅れがある場合にそれらを
FFT処理して、それらの相互相関係数を求めると共
に、上記経路に沿った複数の相互相関係数の相乗平均を
求め、全ての可能な経路につき求めた上記相乗平均の大
きさにより、結果側のプロセス値の変動に対する原因側
のプロセス値の影響の程度を分析するプロセスにおける
変動の分析方法を提案する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, first, in a process having a large number of process values that are causally related to each other in a tree structure, one route from the result side to the cause side is used. By sequentially tracing the process values along with, the time-dependent measurement data for each two adjacent process values are processed as they are, or all are FFT processed, or if there is a non-negligible time delay between them. FFT processing is performed to obtain those cross-correlation coefficients, a geometric mean of a plurality of cross-correlation coefficients along the path is obtained, and the result side is determined by the magnitude of the geometric mean obtained for all possible paths. We propose a method to analyze the fluctuation in the process, which analyzes the degree of the influence of the process value on the causative side to the fluctuation of the process value.

【0006】また本発明では、木構造的に因果関係の関
連する多数のプロセス値を有するプロセスにおいて、結
果側から原因側に1つの経路に沿って順次プロセス値を
辿って、隣接する2つのプロセス値毎に夫々の経時的測
定データを、そのまま、又は全てFFT処理したり、又
はそれらの間に無視できない時間遅れがある場合にそれ
らをFFT処理して、それらの相互相関係数を求めると
共に、上記経路に沿った複数の相互相関係数に所定の重
みを乗じて、それらの相乗平均を求め、全ての可能な経
路につき求めた上記相乗平均の大きさにより、結果側の
プロセス値の変動に対する原因側のプロセス値の影響の
程度を分析するプロセスにおける変動の分析方法を提案
する。この方法において、重みは、例えば経路を流れる
流体の流量比により設定することができる。
Further, according to the present invention, in a process having a large number of process values which are causally related to each other in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side, and two adjacent processes are processed. Each time-dependent measurement data for each value is subjected to FFT processing as it is, or if there is a non-negligible time delay between them, FFT processing them to obtain their cross-correlation coefficient, A plurality of cross-correlation coefficients along the path are multiplied by a predetermined weight to obtain a geometric mean thereof, and the magnitude of the geometric mean obtained for all possible paths is used for the fluctuation of the process value on the result side. We propose a method for analyzing fluctuations in the process of analyzing the degree of influence of process values on the causative side. In this method, the weight can be set by, for example, the flow rate ratio of the fluid flowing through the path.

【0007】上記の本発明方法においては、しきい値と
の比較により変動を検出したプロセス値を起動プロセス
値として、このプロセス値から原因側にプロセス値を辿
って分析を行うことができる。
In the above-described method of the present invention, the process value in which the variation is detected by comparison with the threshold value is used as the starting process value, and the process value can be traced from this process value to the cause side for analysis.

【0008】また上記の本発明方法においては、プロセ
スにおける変動の分析の一つとして、全ての可能な経路
につき求めた相乗平均の最大値を求め、この最大値を示
す経路を抽出する動作を提案する。
Further, in the above-mentioned method of the present invention, as one of the analysis of the fluctuation in the process, the operation of obtaining the maximum value of the geometric mean obtained for all possible routes and extracting the route showing this maximum value is proposed. To do.

【0009】[0009]

【作用】因果関係を有する2つのプロセス値において
は、プロセスの有意な変動に起因する原因側のプロセス
値の変動は、結果側のプロセス値にも変動として現れ
る。このため、これらのプロセス値の経時的測定データ
間の相互相関係数を求めると、その値は因果関係の強さ
に応じて大きくなる。一方、原因側と結果側のプロセス
値の経時的データをFFT処理すると、上記共通の変動
は周波数軸上の特定周波数の成分として現れ、これらは
経時的データの時間遅れに影響されない。従って、これ
らの相互相関係数を求めると、その値は上述と同様に因
果関係の強さに応じて大きくなり、因果関係の強さを表
す指標となる。即ち、原因側と結果側のプロセス値の経
時的データのそのままの相互相関係数及び経時的データ
のFFT値の相互相関係数のいずれも因果関係の強さを
表す指標となり、後者は経時的データの間に無視できな
い時間遅れがある場合に有効である。このようにして結
果側のプロセス値に対して、複数の原因側プロセスがあ
る場合において、夫々の相互相関係数により、結果側の
プロセス値と夫々の原因側プロセス値との間の因果関係
の強弱を求めることができる。
In the two process values having a causal relationship, the fluctuation of the process value on the cause side due to the significant fluctuation of the process also appears as the fluctuation on the process value of the result side. Therefore, when the cross-correlation coefficient between the measurement data of these process values over time is obtained, the value increases according to the strength of the causal relationship. On the other hand, when the time-series data of the process values on the cause side and the result side are subjected to FFT processing, the common variation appears as a component of a specific frequency on the frequency axis, and these are not affected by the time delay of the time-series data. Therefore, when these cross-correlation coefficients are obtained, the value increases in accordance with the strength of the causal relationship, as described above, and serves as an index indicating the strength of the causal relationship. That is, both the raw cross-correlation coefficient of the process data of the cause side and the result side and the cross-correlation coefficient of the FFT value of the time data are indicators of the strength of the causal relationship, and the latter is the time series. This is useful when there is a non-negligible time delay between the data. In this way, when there are multiple causal processes for the process value on the result side, the cross-correlation coefficient of each causes the causal relationship between the process value on the result side and each process value on the causal side. You can ask for strength.

【0010】このような因果関係の強弱の導出を、結果
側から原因側に順次階層を遡って行うことにより、複数
の階層に渡る1つの経路に沿った因果関係の強弱を求め
ることができ、上述したようにして順次求めた相互相関
係数の相乗平均を求めることにより、経路の階層の数の
異なりを正規化して同一のレベルでの因果関係の強弱を
求めることができる。
By deriving such a causal relationship strength from the result side to the cause side in order, the strength of the causal relationship along one path across a plurality of layers can be obtained. By obtaining the geometric mean of the cross-correlation coefficients sequentially obtained as described above, it is possible to normalize the difference in the number of route layers and obtain the strength of the causal relationship at the same level.

【0011】このようにして木構造的に因果関係の関連
する多数のプロセス値を有するプロセスにおける全ての
可能な上述した経路につき上記相乗平均を求めれば、そ
れらの大きさにより、夫々の経路に沿っての、結果側の
プロセス値の変動に対する原因側のプロセス値の影響の
程度を分析することができる。
In this way, if the geometric mean is calculated for all possible above-mentioned paths in a process having a large number of process values that are causally related to each other in a tree structure, the magnitudes of the geometric mean along the respective paths are determined according to their magnitudes. It is possible to analyze the degree of influence of the process value on the causative side on the fluctuation of the process value on the result side.

【0012】原因側の変動に起因する結果側の変動の程
度は、プロセスにおける流体の流量等の条件によっても
変動するので、ある結果側に対する複数の原因側の流量
が無視できない程に異なっている場合には、これらの流
量比を重みとして、上述したように求めた相互相関係数
に乗じ、この後に相乗平均すれば良い。
The degree of fluctuation on the result side due to the fluctuation on the cause side also changes depending on conditions such as the flow rate of the fluid in the process. In this case, these flow rate ratios are used as weights and the cross-correlation coefficient obtained as described above is multiplied, and thereafter the geometric mean is calculated.

【0013】以上の演算は、所定時間毎に所定時間範囲
の経時的データについて行うことにより、リアルタイム
での変動検出そして分析が可能となる。
By performing the above-mentioned calculation at predetermined time intervals with respect to time-dependent data in a predetermined time range, it is possible to detect and analyze fluctuations in real time.

【0014】[0014]

【実施例】次に本発明を図に示した実施例を参照して説
明する。まず図1は本発明を適用するプロセスの一例の
構成を模式的に示すもので、このプロセスは、流量調節
経路A,B,Cが圧力調節経路Dに合流すると共に、流
量調節経路B,Cにオリフィス1b,1cを経て流体供
給経路E,Fが合流している構成を示している。経路
A,B,C,Dの夫々においてFは流量測定部、Pは圧
力測定部であり、経路A,B,Cでは、流量測定部Fの
測定値を調節計Rに入力して流量調節弁2a,2b,2
cを動作させて流量を調節し、経路Dでは圧力測定部P
の測定値を調節計Rに入力して圧力調節弁3を動作させ
て圧力を調節している。また経路Dには熱量測定部Qが
設けられており、この熱量測定部Qの測定値を熱量調節
計Mに入力し、この熱量調節計Mの出力を上記経路Aの
調節計Rに入力して流量の設定値を変更する構成として
いる。さらに経路E,Fには夫々気化器Vが設けられて
いる。
The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings. First, FIG. 1 schematically shows a configuration of an example of a process to which the present invention is applied. In this process, the flow rate adjusting paths A, B and C merge with the pressure adjusting path D and the flow rate adjusting paths B and C are combined. Shows a configuration in which the fluid supply paths E and F merge through the orifices 1b and 1c. In each of the routes A, B, C and D, F is a flow rate measuring unit and P is a pressure measuring unit. In the routes A, B and C, the measured value of the flow rate measuring unit F is input to the controller R to regulate the flow rate. Valves 2a, 2b, 2
c is operated to adjust the flow rate, and in path D, pressure measuring unit P
The measured value is input to the controller R to operate the pressure control valve 3 to control the pressure. Further, a heat quantity measuring section Q is provided on the path D, the measured value of the heat quantity measuring section Q is inputted to the heat quantity controller M, and the output of the heat quantity controller M is inputted to the controller R of the path A. The flow rate setting value is changed. Further, vaporizers V are provided on the paths E and F, respectively.

【0015】図2は、図1に示すプロセスに関するもの
で、左側上段は経路Aの流量値F(A)、左側中段は経路
Bの流量値F(B)、そして左側下段は経路Dの圧力値P
(D)の時間的推移を示すものである。流量値F(A)又はF
(B)と圧力値P(D)とは、前者を原因側とする因果関係を
有しており、前者と後者の値の測定時点間には時間遅れ
がある。即ち、図に示すように、流量値F(A)の経時的
データにはt1時点において変動が生じており、この変
動が、ある時間経過して、t2時点における圧力値P(B)
の経時的データに変動として現れている。
FIG. 2 relates to the process shown in FIG. 1. The upper left stage is the flow rate value F (A) of the route A, the middle left stage is the flow rate value F (B) of the route B, and the lower left stage is the pressure of the route D. Value P
It shows the time transition of (D). Flow rate value F (A) or F
(B) and the pressure value P (D) have a causal relationship in which the former is the causative side, and there is a time delay between the measurement points of the former and the latter. That is, as shown in the figure, the time-dependent data of the flow rate value F (A) has a fluctuation at the time point t 1 , and this fluctuation, after a certain period of time, passes through the pressure value P (B) at the time point t 2.
It appears as a variation in the time-course data of.

【0016】2つのプロセス値間の時間遅れが大きい場
合には、相互相関係数の演算に際してデータをずらす範
囲が大きくなり、演算に必要な経時的データの時間間隔
が大きくなって所要演算量が増大するので、この場合に
は2つのプロセス値の経時的測定データの夫々は、FF
T処理して周波数軸のデータに変換した後、夫々の変換
値間の相互相関係数を演算する。即ち、図中右側の波形
は夫々の左側の経時的データをFFT処理したものであ
り、この変換を行うことにより、経時的データに含まれ
る変動の周波数成分が抽出される。即ち、経路Aの流量
値F(A)及び経路Bの流量値F(B)のFFT処理データ中
には、周波数f1の辺りに顕著なピークが現れるのに対
して、経路Bの流量値F(B)のFFT処理データ中には
顕著なピークが現れない。
When the time delay between the two process values is large, the range of shifting the data in the calculation of the cross-correlation coefficient becomes large, the time interval of the temporal data required for the calculation becomes large, and the required calculation amount becomes large. In this case, the chronological measurement data of the two process values is
After T processing and conversion into frequency axis data, a cross-correlation coefficient between the respective conversion values is calculated. That is, the waveform on the right side of the figure is obtained by performing FFT processing on the respective temporal data on the left side, and by performing this conversion, the frequency component of the fluctuation included in the temporal data is extracted. That is, in the FFT processing data of the flow rate value F (A) of the route A and the flow rate value F (B) of the route B, a remarkable peak appears around the frequency f 1 , whereas the flow rate value of the route B No remarkable peak appears in the F (B) FFT processed data.

【0017】以上のようにして得られた周波数軸のデー
タ間において相互相関係数を演算した結果が図3に示す
ものであり、図中上段の波形は流量値F(A)と圧力値P
(D)の周波数軸データの相関係数、図中下段の波形は流
量値F(B)と圧力値P(D)の周波数軸データの相関係数を
示すものである。この図では、上段の相関係数において
周波数f1の辺りに顕著なピークが現れるのに対して、
下段の相関係数にはピークが現れない。このことから、
2つのプロセス値の測定個所間におけるプロセスの時間
遅れがあってもFFT処理した周波数軸データに関する
相互相関係数により、結果側のプロセス値の変動に対す
る原因側のプロセス値の因果関係の強弱が求められるこ
とがわかる。
The result of calculating the cross-correlation coefficient between the data on the frequency axis obtained as described above is shown in FIG. 3. The upper waveform in the figure shows the flow rate value F (A) and the pressure value P.
The correlation coefficient of the frequency axis data of (D), and the lower waveform in the figure shows the correlation coefficient of the frequency axis data of the flow rate value F (B) and the pressure value P (D). In this figure, a remarkable peak appears around the frequency f 1 in the upper correlation coefficient, whereas
No peak appears in the lower correlation coefficient. From this,
Even if there is a process time delay between measurement points of two process values, the strength of the causal relationship between the process value on the cause side and the process value on the cause side with respect to the fluctuation of the process value on the result side is obtained by the cross-correlation coefficient for the FFT-processed frequency axis data. You can see that

【0018】以上のことを前提として、本発明では、上
述したとおり、木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データを、必
要な場合にはFFT処理して、それらの相互相関係数を
求めると共に、上記経路に沿った複数の相互相関係数
に、必要の場合には重みを乗じて、それらの相乗平均を
求め、全ての可能な経路につき求めた上記相乗平均の大
きさにより、結果側のプロセス値の変動に対する原因側
のプロセス値の影響の程度を分析するものである。そし
てこの分析の中には、全ての可能な経路につき求めた相
乗平均の最大値を求め、この最大値を示す経路を抽出す
ることを含む。
Based on the above, according to the present invention, as described above, in a process having a large number of process values that are causally related to each other in a tree structure, the process is sequentially performed from the result side to the cause side along one path. By tracing the values, the time-dependent measurement data for each two adjacent process values is subjected to FFT processing if necessary to obtain their cross-correlation coefficient, and a plurality of cross-phases along the above-mentioned path are obtained. The number of relations is multiplied by a weight if necessary to obtain a geometric mean of them, and according to the magnitude of the geometric mean obtained for all possible routes, the process value on the causative side with respect to the fluctuation of the process value on the result side is calculated. It analyzes the degree of the impact of. Then, this analysis includes obtaining the maximum value of the geometric mean obtained for all possible routes and extracting the route showing this maximum value.

【0019】即ち、本発明の上記方法を一般式で表す
と、次式のように表せる。 Ra=(γa1・fa1×γa2・fa2×……×γan・fan)^(1/n) Rb=(γb1・fb1×γb2・fb2×……×γbm・fbm)^(1/m) … ……………………………………………………………… Rz=(γz1・fz1×γz2・fz2×……×γzy・fzy)^(1/y) R=MAX(Ra,Rb,………,Rz) 但し、γa1,…:個々の相互相関係数、fa1:個々の重
み Ra,…:個々の経路に沿った相互相関係数(重み有り
を含む)の相乗平均 n,…:個々の経路における階層の数(分析の深さ)で
ある。 R:最も大きい相乗平均(因果関係の最も強い経路の相
乗平均) MAX:最大値を求める演算子
That is, when the above method of the present invention is expressed by a general formula, it can be expressed by the following formula. Ra = (γa 1 · fa 1 × γa 2 · fa 2 × ... × γan · fan) ^ (1 / n) Rb = (γb 1 · fb 1 × γb 2 · fb 2 × ... × γbm · fbm) ^ (1 / m) …………………………………………………………………… Rz = (γz 1 · fz 1 × γz 2 · fz 2 × …… × γzy Fzy) ^ (1 / y) R = MAX (Ra, Rb, ..., Rz) where γa 1 , ...: individual cross-correlation coefficient, fa 1 : individual weight Ra, ...: individual route Geometric mean of cross-correlation coefficients (including weighted) along, n, ...: Number of layers in each path (depth of analysis). R: Largest geometric mean (geometric mean of strongest causal route) MAX: Operator for finding the maximum value

【0020】次に本発明の上記方法を、図4、図5を参
照して説明する。まず、図4は、プロセスにおける多数
のプロセス値の因果関係を模式的に示すもので、これら
の因果関係は木構造的になっている。このような木構造
は、プロセスの経路における経路に対応するものであ
り、図中左側は原因側、右側が結果側である。即ち、例
えば図において最も結果側のプロセス値Pmは、プロセ
ス値Pi,Pj,Plの変動を原因として変動し、またプ
ロセス値Piは、プロセス値Pa,Pbの変動を原因とし
て変動する。従って、プロセス値Pmは、プロセス値P
a,Pb,……の変動を原因として変動する。
Next, the above method of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 4 schematically shows a causal relationship between a large number of process values in a process, and these causal relationships have a tree structure. Such a tree structure corresponds to the route in the process route, and the left side in the figure is the cause side and the right side is the result side. That is, for example, the process value Pm on the most result side in the figure fluctuates due to fluctuations in the process values Pi, Pj, Pl, and the process value Pi fluctuates due to fluctuations in the process values Pa, Pb. Therefore, the process value Pm is the process value P
It fluctuates due to fluctuations in a, Pb, ....

【0021】図5は、図4の構成において、プロセス値
Pmの変動が検出された場合の本発明の動作を示すもの
で、プロセス値Pmの変動は、しきい値を用いた検出手
法等の適宜の手法を用いて検出される。しかしてプロセ
ス値Pmの変動が検出された場合には、このプロセス値
Pmを起動プロセス値として、このプロセス値Pmから原
因側に、因果関係が関連する全てのプロセス値を、夫々
の経路を辿って分析を行う。即ち、辿る経路は、Pmか
らPiを経てPaに到る経路a,PmからPiを経てPbに
到る経路b,……,PmからPl、次いでPkを経てPhに
到る経路hの8つの経路である。
FIG. 5 shows the operation of the present invention in the case where a change in the process value Pm is detected in the configuration of FIG. 4, and the change in the process value Pm is detected by a detection method using a threshold value or the like. It is detected using an appropriate method. When a change in the process value Pm is detected, the process value Pm is used as the starting process value, and all process values related to the causal relationship are traced from the process value Pm to the cause side. Analysis. That is, there are eight routes to be followed: a route a from Pm to Pi to Pa, a route b from Pm to Pi to Pb, ..., A route from Pm to Pl, and a route h from Pk to Ph. It is a route.

【0022】図5に示すように、経路aでは、夫々のプ
ロセス値の経時的測定データのそのまま、又は経時的測
定データを必要に応じてFFT処理した変換値により、
PmとPiとの間の相互相関係数γmiと、PiとPaとの間
の相互相関係数γiaを求め、これらの相乗平均Raを求
める。(尚、この説明では、重みは無視している。)同
様に、経路bでは、PmとPiとの間の相互相関係数γmi
と、PiとPbとの間の相互相関係数γibを求め、これら
の相乗平均Rbを求める。このようにして各経路の相乗
平均を求め、経路hでは、PmとPlとの間の相互相関係
数γmlと、PlとPkとの間の相互相関係数γlkと、Pk
とPhとの間の相互相関係数γkhを求め、これらの相乗
平均Rhを求める。
As shown in FIG. 5, in the route a, the time-dependent measurement data of each process value is used as it is, or the time-dependent measurement data is subjected to the FFT processing as necessary, and
The cross-correlation coefficient γmi between Pm and Pi and the cross-correlation coefficient γia between Pi and Pa are calculated, and the geometric mean Ra of these is calculated. (Note that the weights are ignored in this explanation.) Similarly, in the route b, the cross-correlation coefficient γmi between Pm and Pi.
, And the cross-correlation coefficient γib between Pi and Pb is obtained, and the geometric mean Rb of these is obtained. In this way, the geometric mean of each route is obtained, and in route h, the cross-correlation coefficient γml between Pm and Pl, the cross-correlation coefficient γlk between Pl and Pk, and Pk
Then, a cross-correlation coefficient γkh between P and Ph is obtained, and a geometric mean Rh of these is obtained.

【0023】このようにして求めた相乗平均Ra,Rb,
……,Rhの大きさは、階層の数に影響されずにいずれ
もが、同一のレベルでプロセス値Pmに対する因果関係
の強弱を表しているため、それらの大きさを調べること
により、プロセス値Pmの変動の原因となっている経路
を抽出することができる。例えば、相乗平均の値が最も
大きい経路が唯一の場合には、その経路が変動の原因で
あると抽出することができると共に、この経路に沿った
夫々の相互相関係数の値を調べることにより、原因とな
るプロセス値の抽出も可能である。また相乗平均の値が
大きい経路が複数ある場合にも、夫々の経路に沿った相
互相関関数の値を調べることにより、原因となるプロセ
ス値の抽出が可能である。
The geometric mean Ra, Rb,
.., Rh are not affected by the number of hierarchies, and each represents the strength of the causal relationship with the process value Pm at the same level. It is possible to extract the route that causes the fluctuation of Pm. For example, if there is only one route with the largest geometric mean value, it can be extracted as the cause of the fluctuation, and the value of each cross-correlation coefficient along this route can be examined. It is also possible to extract the process value that causes it. Further, even when there are a plurality of routes having a large geometric mean value, it is possible to extract the process value that causes the cause by examining the value of the cross-correlation function along each route.

【0024】尚、以上の本発明において、相互相関係数
を求める原因側のプロセス値と結果側のプロセス値は、
同種類のものは勿論のこと、異なる種類のものでも良
い。
In the present invention described above, the process value on the cause side and the process value on the result side for obtaining the cross-correlation coefficient are
Not only the same type, but also different types may be used.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、次の
ような効果がある。 プロセスの有意な変動を因果関係の関連する多数のプ
ロセス値と関連付け、木構造の、可能な全ての経路に対
して、正規化して系統的な分析結果として得ることがで
きる。 分析結果は正規化されているので、木構造における分
析の深さ又は階層の数が異なっても、各経路の因果関係
の強弱を容易に比較することができる。 プロセスの構成に起因する因果関係の強弱の相違に対
しては、相互相関係数に乗じる重みにより柔軟に対処す
ることができる。 上述した分析結果は系統的な式として表現することが
できるので、従来の個別的な知識表現を知識群として集
約することができ、例えば従来のIF-THENルールの約1/3
程度で表現することが可能となる。
As described above, the present invention has the following effects. Significant process variability can be associated with a large number of causal related process values and normalized for all possible paths of the tree structure to obtain a systematic analysis result. Since the analysis results are normalized, it is possible to easily compare the strengths of the causal relationships among the paths even if the depth of analysis or the number of layers in the tree structure is different. It is possible to flexibly deal with the difference in strength and weakness of the causal relationship due to the configuration of the process by using the weight multiplied by the cross-correlation coefficient. Since the analysis results described above can be expressed as a systematic formula, conventional individual knowledge expressions can be aggregated as a knowledge group, for example, about 1/3 of the conventional IF-THEN rule.
It becomes possible to express in degree.

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

【図1】 本発明を適用するプロセスの構成を模式的に
示す系統図である。
FIG. 1 is a system diagram schematically showing a configuration of a process to which the present invention is applied.

【図2】 本発明の動作の一例の一部を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a part of an example of the operation of the present invention.

【図3】 本発明の動作の一例の残りの一部を示す説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a part of the rest of the example of the operation of the present invention.

【図4】 本発明を適用するプロセスにおける多数のプ
ロセス値の因果関係を模式的に示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a causal relationship between a large number of process values in a process to which the present invention is applied.

【図5】 本発明の演算動作の一部を模式的に示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a part of the arithmetic operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A,B,C,D,E,F 経路 F 流量測定部 P 圧力測定部 R 調節計 M 熱量調節計 1b,1c オリフィス 2a,2b,2c 流量調節弁 A, B, C, D, E, F Path F Flow rate measurement part P Pressure measurement part R Controller M Heat quantity controller 1b, 1c Orifice 2a, 2b, 2c Flow rate control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 17/15 G06F 15/336 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06F 17/15 G06F 15/336

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データの相互
相関係数を求めると共に、上記経路に沿った複数の相互
相関係数の相乗平均を求め、全ての可能な経路につき求
めた上記相乗平均の大きさにより、結果側のプロセス値
の変動に対する原因側のプロセス値の影響の程度を分析
することを特徴とするプロセスにおける変動の分析方法
1. In a process having a large number of process values that are causally related to each other in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side and every two adjacent process values. The cross-correlation coefficient of each time-dependent measurement data is obtained, and the geometric mean of the cross-correlation coefficients along the above route is obtained. Analysis method for process fluctuations, characterized by analyzing the extent of the influence of the process value on the causative side on the fluctuation of the process value
【請求項2】 木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データをFF
T処理して、それらの相互相関係数を求めると共に、上
記経路に沿った複数の相互相関係数の相乗平均を求め、
全ての可能な経路につき求めた上記相乗平均の大きさに
より、結果側のプロセス値の変動に対する原因側のプロ
セス値の影響の程度を分析することを特徴とするプロセ
スにおける変動の分析方法
2. In a process having a large number of process values that are causally related to each other in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side, and for every two adjacent process values. FF for each time measurement data
T-process to obtain those cross-correlation coefficients, and also obtain a geometric mean of a plurality of cross-correlation coefficients along the path,
A method for analyzing fluctuations in a process, characterized by analyzing the extent of the influence of the process value on the causal side on the fluctuation of the process value on the result side by the magnitude of the geometric mean obtained for all possible routes.
【請求項3】 木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データを、そ
れらの間に無視できない時間遅れがある場合にはFFT
処理して、それらの相互相関係数を求めると共に、上記
経路に沿った複数の相互相関係数の相乗平均を求め、全
ての可能な経路につき求めた上記相乗平均の大きさによ
り、結果側のプロセス値の変動に対する原因側のプロセ
ス値の影響の程度を分析することを特徴とするプロセス
における変動の分析方法
3. A process having a large number of process values which are causally related in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side, and every two adjacent process values are obtained. FFT of each measured data over time if there is a non-negligible time delay between them
The cross-correlation coefficient is calculated and the geometric mean of a plurality of cross-correlation coefficients along the path is calculated. A method for analyzing fluctuations in a process, characterized by analyzing the degree of influence of a process value on the causative side with respect to fluctuations in the process value
【請求項4】 木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データの相互
相関係数を求めると共に、上記経路に沿った複数の相互
相関係数に所定の重みを乗じて、それらの相乗平均を求
め、全ての可能な経路につき求めた上記相乗平均の大き
さにより、結果側のプロセス値の変動に対する原因側の
プロセス値の影響の程度を分析することを特徴とするプ
ロセスにおける変動の分析方法
4. In a process having a large number of process values that are causally related in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side, and every two adjacent process values. The cross-correlation coefficient of each time-dependent measurement data is obtained, and a plurality of cross-correlation coefficients along the above route are multiplied by a predetermined weight to obtain a geometric mean thereof, and the above is obtained for all possible routes. A method for analyzing fluctuations in a process, characterized by analyzing the degree of influence of the process value on the causal side on the fluctuation of the process value on the result side according to the size of the geometric mean.
【請求項5】 木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データをFF
T処理して、それらの相互相関係数を求めると共に、上
記経路に沿った複数の相互相関係数に所定の重みを乗じ
て、それらの相乗平均を求め、全ての可能な経路につき
求めた上記相乗平均の大きさにより、結果側のプロセス
値の変動に対する原因側のプロセス値の影響の程度を分
析することを特徴とするプロセスにおける変動の分析方
5. In a process having a large number of process values that are causally related in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side, and for every two adjacent process values. FF for each time measurement data
The cross-correlation coefficient is calculated by T processing, and a plurality of cross-correlation coefficients along the path are multiplied by a predetermined weight to calculate a geometric mean of the cross-correlation coefficients. A method for analyzing fluctuations in a process, characterized by analyzing the degree of influence of the process value on the causal side on the fluctuation of the process value on the result side according to the size of the geometric mean.
【請求項6】 木構造的に因果関係の関連する多数のプ
ロセス値を有するプロセスにおいて、結果側から原因側
に1つの経路に沿って順次プロセス値を辿って、隣接す
る2つのプロセス値毎に夫々の経時的測定データを、そ
れらの間に無視できない時間遅れがある場合にはFFT
処理して、それらの相互相関係数を求めると共に、上記
経路に沿った複数の相互相関係数に所定の重みを乗じ
て、それらの相乗平均を求め、全ての可能な経路につき
求めた上記相乗平均の大きさにより、結果側のプロセス
値の変動に対する原因側のプロセス値の影響の程度を分
析することを特徴とするプロセスにおける変動の分析方
6. In a process having a large number of process values that are causally related in a tree structure, the process values are sequentially traced along one path from the result side to the cause side, and for every two adjacent process values. FFT of each measured data over time if there is a non-negligible time delay between them
The cross-correlation coefficient is processed to obtain a geometric mean of the cross-correlation coefficients obtained by multiplying a plurality of cross-correlation coefficients along the route by a predetermined weight, and the above-mentioned synergistic value obtained for all possible routes. A method for analyzing fluctuations in a process, characterized by analyzing the degree of the influence of the process value on the causal side on the fluctuation of the process value on the result side according to the average size.
【請求項7】 しきい値との比較により変動を検出した
プロセス値を起動プロセス値として、このプロセス値か
ら原因側にプロセス値を辿って分析を行うことを特徴と
する請求項1〜6記載のプロセスにおける変動の分析方
7. A process value in which a variation is detected by comparison with a threshold value is set as a starting process value, and the process value is traced from this process value to the cause side for analysis. To analyze fluctuations in the process of
【請求項8】 全ての可能な経路につき求めた相乗平均
の最大値を求め、この最大値を示す経路を抽出すること
を特徴とする請求項1〜6記載のプロセスにおける変動
の分析方法
8. The method for analyzing fluctuations in the process according to claim 1, wherein the maximum value of the geometric mean obtained for all possible routes is determined, and the route exhibiting this maximum value is extracted.
【請求項9】 重みは、経路を流れる流体の流量比によ
り設定することを特徴とする請求項4〜6記載のプロセ
スにおける変動の分析方法
9. The method for analyzing fluctuations in the process according to claim 4, wherein the weight is set by a flow rate ratio of the fluid flowing through the path.
JP16002195A 1995-06-03 1995-06-03 Method for analyzing fluctuation in process Pending JPH08328644A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006146424A (en) * 2004-11-17 2006-06-08 Toshiba Corp Node importance computing device, node importance computing program and node importance computing method
US9812170B2 (en) 2008-04-11 2017-11-07 Gvbb Holdings S.A.R.L. Method for automated television production
JP2018084910A (en) * 2016-11-22 2018-05-31 アイシン精機株式会社 Factor processing device

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US10573347B2 (en) 2008-04-11 2020-02-25 Gvbb Holdings S.A.R.L. System for automated television production
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