JPS61160111A - 診断装置 - Google Patents

診断装置

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Publication number
JPS61160111A
JPS61160111A JP60000793A JP79385A JPS61160111A JP S61160111 A JPS61160111 A JP S61160111A JP 60000793 A JP60000793 A JP 60000793A JP 79385 A JP79385 A JP 79385A JP S61160111 A JPS61160111 A JP S61160111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
plant
analysis
analysis data
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP60000793A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Tabata
淳一 田畑
Naoko Noto
能登 直子
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP60000793A priority Critical patent/JPS61160111A/ja
Publication of JPS61160111A publication Critical patent/JPS61160111A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はプラントの異常発生を監視、診断する診断装置
に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 一般的に、プラントのプロセス信号にはゆらぎ成分があ
り、このプロセス信号を特定の周波数領域にて変換する
と、そのゆらぎ成分には特有のバターンがあることがわ
かる。この周波数パターンを正常時と現在とで比較する
ことでプラントの正常/異常の判定を行なうことができ
る。このような解析のことを周波数解析又は雑音解析と
呼んでいる。
上記の様に周波数解析によりプラントの異常を監視する
場合、プロセス信号(以下、生データと称す)の時系列
データより周波数領域に変換する手法として高速フーリ
エ(FFT: Fast FourierTransf
orm)が広く利用されている。
第2図は従来のFFTを利用した周波数解析による診断
装置の構成図を示したもので、診断装置は演算制御装置
1、記憶装置2)会話入力装置3、表示装置4とからな
り、プロセス入出力制御装置5を介してプラント6に接
続されている。上記周波数解析は演算制御装置1のソフ
トウェア等により実現され、プロセス信号の入力処理を
行なうサンプリング処理部7. FFT演算を行ない周
波数スペクトルパターン(以下、解析データと称す)を
出力する解析処理部8、今回の解析データとプラント正
常時の解析データ(基準データ)とを比較し、正常/異
常の判定を行なう判定処理部9、解析データを記憶装置
2に対して保存及び取り出しを行なう解析データ入出力
処理部10、サンプリング周期、解析周期等の周期を管
理する周期管理部11.会話により解析データの表示処
理を行なう表示処理部12とから構成される。
ここで1周期管理部11より判定タイミング時にサンプ
リング処理部7を起動し、サンプリング処理部7ではプ
ラントのプロセス信号をプロセス入出力制御装置5を介
して1回のFFT計算に必要な生データ8点分(Xl、
Xz・・・XN)をサンプリング周期Δtおきに時系列
データとして取込みサンプリング完了するとその時系列
データをFFT計算するための解析処理部8へ渡す。
解析処理部8では時系列データを高速フーリエ変換する
。この変換は一般に下記の式により実行される。
ただし ロ=1,2・・・・・・T SR: cog変換定数 ・・・・・・(1)ただし 
1l=1.2・・・・・・T sr: sin変検定検定数・・・・・(2)(1)、
 (2)式よりN/2個ずつのフーリエ係数が求められ
、このフーリエ係数から、周波数スペクトル(PSD)
が次式により求められる。
PSD(Q)=SR(11)申5R(11)+5I(a
)+5I(It)ただし +1=1,2・・・・・・2
 1・・・・・・(3)N     NN PSD(−)=s工(−)傘5I(−)       
   ・・・・・・(4)以上を1回の解析処理として
行ない、再度サンプリング処理部7を起動しに回繰り返
す。そしてに回の計算において求められたpsn(i)
を解析処理部8内で周波数ポイントi毎に累積し最後に
平均化している。これは、解析データに対して信頼性を
上げろためである。式で表すと次のようになる。
解析処理部8で最終的に得られた平均化された周波数ス
ペクトルpso(i)は、正常/異常の判定をするため
現在のプラント条件を付加し判定処理部9へ渡される。
プラント条件とは、サンプリング処理部7から渡される
プロセス信号の時系列データより取り出され、プラント
の状態を示す主要パラメータ9で表わされている。また
解析データは、このプラント条件と前記周波数スペクト
ルデータを対にして考えている。
判定処理部9では与えられた解析データのプラント条件
と一致した条件を記憶装置2に保存されているプラント
正常時に前記と同様に解析されたいくつかの周波数スペ
クトルデータ(基準データ)群より選択し、解析データ
入出力処理部10を介して基準データを取り出し、その
選択された基準データのスペクトルパターンと今回解析
データのスペクトルパターンとの大小・形状比較が行な
おれる。
双方のパターンが制限値以上異なれば異常と判定してい
る。その判定結果が異常であれば解析データを解析デー
タ入出力処理部lOを介して記憶装置2へ異常データと
して保存している。また判定処理部9では判定時に解析
データのプラント条件と一致した基準データが記憶装置
2に保存されていない場合は判定はバイパスしている。
さらに、判定処理部9では、定期的な解析結果を得るた
め、定期保存タイミング時には、判定結果のバイパス/
正常/異常に関係なく解析処理部8から渡される解析デ
ータを解析データ入出力処理部IOを介して記憶装置2
に定期データとして保存する。これは、定期的な解析結
果を得るため以外に、最初の基準データがない時の基準
データ収集用としても利用され、会話入力装置3からの
基準データ入替要求にて会話処理部13が解析データ入
出力処理部10を介して記憶装置2内の定期データ群よ
り解析データを取り出し、記憶装置2内の基準データ群
へ保存することで最初の基準データを作成している。
オペレータは必要に応じて、この基準データ入替要求を
使用して基準データの管理を行なっている。
解析データの表示出力は、オペレータの要求により会話
入力装置3から行なうことができその表示要求は演算制
御装置l内の会話処理部13に渡される。会話処理部1
3は、表示処理部12を起動し。
表示処理部12により解析データ入出力処理部10を介
して各解析データを取り出し、表示装置4に表示出力す
る。
しかしながら、以上の様な従来技術では、下記のような
問題点があった。
(1)  周期管理部11より判定タイミングとしてサ
ンプリング処理部7を起動してから判定が完了するまで
解析時間としてN×ΔtXM時間かかつている。このN
XΔtXMの時間は数十分から数時間要する場合もあり
診断が非効率的であった。
(2)  また、オペレータのプラント運転操作による
プラント過渡時に判定タイミングが合致すると、解析デ
ータとしてはプラント過渡変化によるバラツキが発生し
、正確な解析データを得ることができず、正常なプラン
ト運転状態時にも異常となる不具合があった。
(3)判定時にサンプルデータのプラント条件と一致し
た条件の基準データがない場合1診断判定がバイパスさ
れるため、オペレータが基準データを入れ替えないかぎ
り長時間にわたって診断判定がバイパスされる不都合が
あった。
[発明の目的] 本発明は周波数解析データを逐次更新することにより、
直ちに診断判定が行なえるようにし、また判定のための
基準データで同じプラント条件のものが無い場合の基準
データの入替を自動的に行なうことで効率の良い周波数
解析を可能にし、さらにプラント過渡時のデータを有効
性チェックにより省いて診断の精度を向上させた高効率
、高精度の診断装置を提供することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は、サンプリングと解析処理は常時継続して実行
し、解析データは移動率均等により逐次更新する。周期
的な判定時及びオペレータによる判定要求時には、最新
のデータを使用して判定を行ない、解析処理を行なう前
に時系列データの有効性をプラントパラメータによりチ
ェックし、プラント過渡時のデータを排除する。基準デ
ータは入替が必要になったときの最新データを基準デー
タとして保存する。また基準データの入替をプラント条
件により自動的に行なうことで診断効率を上げ、さらに
解析処理を行なう前に時系列データの有効性をプラント
パラメータによりチェックし。
プラント過渡時のデータを排除することで精度よい診断
判定が行なえるようにしたものである。
[発明の実施例] 以下、本発明を第1図に示す一実施例について説明する
6本実施例は従来の構成と同様に演算制御装置1.記憶
装置2.会話入力装置31表示装置4とからなり、プラ
ント入出力制御袋W5を介して、プラント6と接続され
ているが、演算制御装置1内には、新しくプロセス信号
チェック部14及び逐次更新処理部15が付加されてい
る。
従来技術の第2図と本実施例の第1図を比較してわかる
ように、従来解析処理部8から起動されていた判定処理
部9は、解析処理部8とはつながりがなく周期管理部1
1あるいは会話処理部13から直接起動され演算制御装
置l内の解析処理と判定処理とが分離された形となって
いる。これにより解析処理とは無関係に、単独に判定処
理が可能となる。
また記憶装置2内には、従来の定期的な解析データを保
存する定期データ群、プラント正常時の基準となる解析
データを保存する基準データ群、異常発生時に保存する
異常データ群、これら以外に現プラントの解析結果を得
るため解析データの逐次更新により常時最新の解析デー
タを保存している最新データの保存エリアがある。分離
された判定処理部9では、この最新データを使用するこ
とで解析処理側とは関係なく直ちに判定結果を得ること
が可能になる。
次に上記の様に構成した実施例の診断装置の作用を説明
する。従来と同様に演算制御装置l内のサンプリング処
理部7に取込まれたプロセス信号は、チェック部14へ
送られる。プロセス信号チェック部14では、プロセス
信号の時系列データの内プラント状態を表わす時系列デ
ータに対して、変化の度合を調べる。変化の度合とは、
時系列データ(Xi・・・XN)についての変化率計算
あるいは単純にサンプリングスタート時のデータx1と
サンプリング完了時のデータXNとの偏差等により求め
られ。
その値が一定レベルを超えたものはプラントの過渡現象
とみなし、該当する時系列データは削除する。その結果
、プロセス信号チェック部14で有効と認められたプロ
セス信号の時系列データのみが解析処理部8に渡される
ことになる。解析処理部8では、前記(1)、(2)式
によりFFT計算を行ない、フーリエ係数である5R(
II)、5I(II)が求められ、同様に(3)、(4
)式で周波数スペクトル(PSD)が求められる。求め
られたPSDは逐次更新処理部15に送られる。
逐次更新処理部15では、1回前までの解析データと今
回の解析データの移動平均を求める。式で表わすと次の
様になる。
PSD’t=PSD’t−x+−’鋒肚ゾ録証L  ・
・・・・・(6)ただし、PSD’ tはPSDの移動
平均値PSD’ t−zは移動平均値の前回値請は移動
平均の項数 上記式では、−回分のPSDを記憶しておかなければな
らないが、データ量として多くなるため、前回PSDと
今回PSDとに時定数をもたせた重み計算による逐次更
新を考えることができる。式で表わすと次の様になる。
PSD’ t = −PSDt−1+ −PSDt  
 ・・・・・・(7)l1m1 ただし、■= Tm/Δt ガは時定数 また両式の膣の項は、解析回数により1,2.・・・曹
と更新し、平均回数あるいは時定数に達すれば、その値
で以降を継続させることにより応答性がよくなる。いず
れにしても式(6) 、 (7)による逐次更新は、過
去のPSDデータを考慮しながら今回のPSDを求めて
決めているため、精度ある解析データが保たれる。本実
施例の逐次更新処理部9は、式(7)による逐次更新を
行ない、前回解析データPSDt−xとして記憶装置2
内にある前回保存された最新データより解析データ入出
力処理部10を介して取り出し解析処理部8より渡され
た今回解析データPSDtを使用し式(7)による重み
計算により得られた解析データPSD’ tを解析デー
タ人出力処理部(0を介して再び記憶装置2内の最新デ
ータに保存している。
そして次の解析のためのサンプリング処理部7を起動し
ている。この様にしてサンプリング処理・有効性チェッ
ク逐次更新・解析データの保存という1つのサイクルを
連続的に繰り返すことにより記憶装置2内の最新データ
には、現プラントの最新の解析データが常時保存されし
かも精度ある解析データとなる。
さて、周期管理部による判定タイミングまたは会話入力
装置による判定要求時期になると、判定処理部9が起動
される。判定処理部9では、解析データ入出力処理部1
0を介して最新データとそのプラント条件と一致した基
準データを取り出して従来と同様に双方のパターンを比
較して正常/異常の判定をする。この時、双方のデーの
プラント条件が一致しなければ、判定処理部9では解析
データ入出力処理部10を介して最新データを新しく基
準データとして入替えて保存する。
従って1本実施例によれば、診断開始を早めること1診
断の精度を向上させること、連続3診断をすることがで
きるようになる。
[発明の効果コ 以上のように本発明によれば、要求時から判定終了まで
にサンプリングのための時間が入らないので判定結果が
速く得られ、基準データの自動入替により継続的な診断
が可能となるため効率よい診断装置となり、また過渡現
象が排除されるため診断の精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の診断装置、第2図は従来の診断装置の
一実施例を示す構成図である。 1・・・演算制御装置、2・・・記憶装置、3・・・会
話入力装置、4・・・表示装置、5・・・プロセス入出
力制御装置、6・・・プラント、7・・・サンプリング
処理部、8・・・解析処理部、9・・・判定処理部、1
0・・・解析データ入出力処理部、11・・・周期管理
部、12・・・表示処理部、 13・・・会話処理部、
14・・・プロセス信号チェック部、15・・・逐次更
新処理部。 (7317)  代理人 弁理士 則 近  憲 佑(
ほか1名)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プラントからプロセス信号を採取するプロセス入
    出力制御装置と、このプロセス入出力制御装置を介して
    得られたプロセス信号に対して周波数解析を行なって得
    た解析データを用いてプラントの正常/異常の診断判定
    処理をする演算制御装置と、前記解析データを保存する
    記憶装置と、この記憶装置に保存されている解析データ
    を表示する表示装置および会話入力装置とを備え、前記
    演算制御装置内の解析処理と判定処理とを分離して解析
    処理を単独で連続的に実行し、前記記憶装置に格納した
    解析データを逐次更新することにより、判定周期時又は
    オペレータの任意要求時に直ちに診断を可能とすると共
    に、最新の解析データの表示出力を可能としたことを特
    徴とする診断装置。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載において、周波数解析
    時、プラントの過渡状態をプラント条件により判断する
    ことでプラントの過渡現象に起因する解析データの乱れ
    を削除し、正確な診断判定を得ることを特徴とする診断
    装置。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載において、最新の解析
    データとあらかじめ前記記憶装置に保存されているプラ
    ント正常時の基準データとの比較により判定するとき、
    今回の解析データに対するプラント条件と基準データに
    対するプラント条件とが一致しない場合、基準データの
    自動更新を行ない、プラント状態移行時もオペレータを
    介することなく診断判定を連続的に実行可能としたこと
    を特徴とする診断装置。
JP60000793A 1985-01-09 1985-01-09 診断装置 Pending JPS61160111A (ja)

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JP60000793A JPS61160111A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 診断装置

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JP60000793A JPS61160111A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 診断装置

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JPS61160111A true JPS61160111A (ja) 1986-07-19

Family

ID=11483557

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60000793A Pending JPS61160111A (ja) 1985-01-09 1985-01-09 診断装置

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JP (1) JPS61160111A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5038875A (en) * 1988-09-07 1991-08-13 Ishida Scales Mfg. Co. Ltd. Waterproof automatic weighing apparatus
JP2003526859A (ja) * 2000-03-09 2003-09-09 スマートシグナル・コーポレーション 複雑な信号の分解およびモデリング

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5038875A (en) * 1988-09-07 1991-08-13 Ishida Scales Mfg. Co. Ltd. Waterproof automatic weighing apparatus
JP2003526859A (ja) * 2000-03-09 2003-09-09 スマートシグナル・コーポレーション 複雑な信号の分解およびモデリング
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