JPS6368907A - Variation rate detection method for analog information - Google Patents

Variation rate detection method for analog information

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JPS6368907A
JPS6368907A JP61213026A JP21302686A JPS6368907A JP S6368907 A JPS6368907 A JP S6368907A JP 61213026 A JP61213026 A JP 61213026A JP 21302686 A JP21302686 A JP 21302686A JP S6368907 A JPS6368907 A JP S6368907A
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JP
Japan
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value
period
rate
change
reference value
Prior art date
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Pending
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JP61213026A
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Japanese (ja)
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Hidemi Kumagai
熊谷 秀美
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To detect both long-period variation and short-period variation by comparing a sampled value obtained at a short period with a comparison reference value obtained at a period which is an integral multiple of said period, and obtaining variation rate information. CONSTITUTION:A CPU 3 reads a process value out of an interface 1 at every constant period. Then the current sampled value and a count value of the number of times of sampling are stored in a RAM 5 and the current sampled value is compared with the comparison reference value stored in the RAM 5 to check whether or not the absolute value of the difference between the both exceeds a prescribed variation rate limit value. Then when the absolute value exceeds the limited value, the variation rate is diagnosed as an abnormal value to output an alarm-on signal and when not, it the normalcy of the variation rate is judged to output an alarm-off signal. Then, the comparison reference value is updated into the current sample value at a reference value update period and the new comparison reference value is stored in the RAM 5. Consequently, the rate from long-period variation to short-period variation is securely grasped at every reference value update period and reflected upon the variation rate diagnosis.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、例えばデジタルコントローラの人力アナログ
情報の変化率診断などに適用されるアナログ情報の変化
率検出方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for detecting a rate of change in analog information, which is applied to, for example, diagnosing the rate of change in human-powered analog information of a digital controller.

(従来の技術) 例えばプロセス制御を行なうデジタルコントローラにお
いて入力プロセス値の変化率診断を行なう場合、従来は
第6図のようにして変化率検出を行なっている。即ち、
アナログ変化するプロセス値Pvを予め定めた変化率チ
ェック周期T1毎にサンプリングし、現サンプル値PV
Iと前回のサンプル値PvOとの差Δ1を求める。そし
て、この差が規定の変化率制限値を超えていないかどう
かを診断する。このように、従来は前回のサンプル値と
現サンプル値との比較により変化率検出を行なっている
b (発明が解決しようとする問題点) しかし、上記従来の検出方法では、第7図に示すように
変化率チェック周期T1より短かい周期の変化があった
場合かかる変化はとらえることができない。そのため変
化率チェック周期T1を例えばT2のように短かく設定
したとすると、今度は長い周期の変化率がとらえられな
くなってしまう。
(Prior Art) For example, when diagnosing the rate of change of an input process value in a digital controller that performs process control, the rate of change is conventionally detected as shown in FIG. That is,
The analog changing process value Pv is sampled every predetermined change rate check period T1, and the current sample value PV is
The difference Δ1 between I and the previous sample value PvO is determined. Then, it is diagnosed whether this difference exceeds a prescribed change rate limit value. In this way, conventionally, the rate of change has been detected by comparing the previous sample value and the current sample value b (Problem to be solved by the invention) However, in the above conventional detection method, If there is a change in a period shorter than the change rate check period T1, such a change cannot be detected. Therefore, if the rate of change check period T1 is set to be short, such as T2, the rate of change over a long period cannot be detected.

本発明は、長い周期の変化も短かい周期の変化も共に検
出できるアナログ情報の変化率検出方法を提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to provide a method for detecting a rate of change in analog information that can detect both long-cycle changes and short-cycle changes.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明は、所定周期でアナログ情報のサンプリングを行
なう過程と、現サンプル値と比較基準値とを比較して変
化率情報を得る過程と、サンプリングの所定整数回目毎
に採集されたサンプル値に比較基準値を更新する過程と
を有することを要旨とする。換言すれば、あるサンプリ
ング周期で採集されたサンプル値と、サンプリング周期
より整数倍長い周期で採集された比較基準値とを比較し
て変化率情報を得るようにしたことを要旨とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention includes a process of sampling analog information at a predetermined period, a process of obtaining change rate information by comparing the current sample value and a comparison reference value, and a process of sampling analog information at a predetermined period. The gist of the method is to include a process of updating a comparison reference value to the sample value collected every time. In other words, the gist is that the rate of change information is obtained by comparing a sample value collected in a certain sampling period with a comparison reference value collected in a period that is an integral multiple of the sampling period.

(作 用) サンプル値はサンプリング周期毎のアナログ情報値を表
わし、また比較基準値はサンプリング周期の所定整数倍
の周期毎のアナログ情報値を表わす。
(Function) The sample value represents an analog information value for each sampling period, and the comparison reference value represents an analog information value for each period that is a predetermined integral multiple of the sampling period.

比較基準値が更新された後第1回目のサンプリングが行
なわれると、その第1回目のサンプル値と比較基準値と
が比較される。この比較結果は比較基準値の更新時から
1サンプリング周期後までの間のアナログ情報の変化率
を表わしている。次に2回目のサンプリングが行なわれ
ると、その第2回目のサンプル値と比較基準値との比較
が行なわれる。この第2回目の比較結果は、上記更新時
から2サンプリング周期後までの間の変化率を表わして
いる。以下、比較基準値の次の更新時が来るまで、サン
プリングの度に同様の比較が繰り返され、順次より長い
周期の変化率を示す比較結果が求められて行く。こうし
て比較基準値の更新から更新までの1更新周期の間に、
その間における短かい周期から長い周期までそれぞれ異
なる周期の変化率を示す所定整数個の比較結果が得られ
る。
When the first sampling is performed after the comparison reference value is updated, the first sample value and the comparison reference value are compared. This comparison result represents the rate of change of analog information from the time when the comparison reference value is updated until after one sampling period. Next, when the second sampling is performed, the second sample value is compared with the comparison reference value. This second comparison result represents the rate of change from the time of the update to two sampling periods later. Thereafter, the same comparison is repeated every time the comparison reference value is updated until the next update time of the comparison reference value arrives, and comparison results indicating the rate of change of longer cycles are successively obtained. In this way, during one update cycle from update to update of the comparison reference value,
A predetermined integer number of comparison results are obtained that indicate the rate of change of different cycles from short cycles to long cycles.

そして、このような周期の異なる所定整数個の比較結果
が各更新周期毎に得られて行く。
Then, a predetermined integer number of comparison results having different cycles are obtained for each update cycle.

(実施例) 以下、本発明をデジタルコントローラの入力プロセス値
の変化率診断に適用した実施例により本発明を説明する
(Example) The present invention will be described below with reference to an example in which the present invention is applied to diagnosis of the rate of change of an input process value of a digital controller.

第3図はデジタルコントーラの概略構成を示す。FIG. 3 shows a schematic configuration of the digital controller.

同図において、入力インターフェース1は外部から制御
に必要なプロセス値を取り込んで処理しCPU3へ伝送
するもので、A/D変換器などから構成される。出力イ
ンターフェース2は、CPU3から出力される制御情報
や変化率診断結果を処理し、外部機器へ出力するもので
、アナログ信号化のためのD/A変換器やデジタル信号
変換のためのフォトカプラなどから構成される。
In the figure, an input interface 1 takes in process values necessary for control from the outside, processes them, and transmits them to a CPU 3, and is composed of an A/D converter and the like. The output interface 2 processes the control information and change rate diagnosis results output from the CPU 3 and outputs them to external equipment, such as a D/A converter for analog signal conversion and a photocoupler for digital signal conversion. It consists of

CPU3は、入力インターフェース1からの入力情報に
基づいて図示しない制御アルゴリズムによる処理及び第
1図の変化率診断アルゴリズムによる処理などを行うも
のである。ROM4には、CPU3が用いる制御アルゴ
リズムや変化率診断アルゴリズムのプムグラムが格納さ
れている。
The CPU 3 performs processing based on input information from the input interface 1 using a control algorithm (not shown), processing using a change rate diagnosis algorithm shown in FIG. 1, and the like. The ROM 4 stores program programs for the control algorithm and rate of change diagnosis algorithm used by the CPU 3.

RAM5は、CPU3が処理を行なう際に用いるサンプ
ル値6、比較基準値7、カウント値8などを一時格納す
るものである。
The RAM 5 temporarily stores sample values 6, comparison reference values 7, count values 8, etc. used when the CPU 3 performs processing.

かかる構成において、CPU3は変化率診断を第1図示
すような手順で行なう。
In this configuration, the CPU 3 performs rate of change diagnosis in accordance with the procedure shown in FIG.

まず、CPU3は入力インターフェース1から一定のサ
ンプリング周期毎にプロセス値を読み込む(ステップS
8.Sl)。そして、今読み込んだプロセス値(現サン
プリル値)とサンプリング回数のカウント値とをRAM
5に格納する(ステップ2)と共に、現サンプル値をR
AM5に格納されている比較基準値と比較し、両者の差
の絶対値が規定の変化率制限値Δ1I11を超えている
か否かのチェックを行なう(ステップS3)。チェック
の結果、超えていれば変化率異常と診断しアラームオン
信号を出力しくステップS4)、超えていなければ変化
率正常としてアラームオフ信号を出力する(ステップS
5)。
First, the CPU 3 reads process values from the input interface 1 at regular sampling intervals (step S
8. SL). Then, the process value just read (current sample value) and the count value of the number of sampling times are stored in the RAM.
5 (step 2) and store the current sample value in R
It is compared with the comparison reference value stored in AM5, and it is checked whether the absolute value of the difference between the two exceeds a prescribed change rate limit value Δ1I11 (step S3). As a result of the check, if the rate of change is exceeded, the rate of change is diagnosed as abnormal and an alarm-on signal is output (Step S4); if the rate of change is not exceeded, the rate of change is determined to be normal and an alarm-off signal is output (Step S4).
5).

次いで、基準値更新時期が来ているかどうかをRAM5
内のカウント値によりチェックする(ステップS6)。
Next, it is stored in RAM5 to determine whether it is time to update the standard value.
A check is made based on the count value within (step S6).

その際、基準値更新の周期は、上記サンプリング周期の
例えば3倍に設定しである。
At this time, the reference value update cycle is set to, for example, three times the sampling cycle.

つまり、サンプリングを3回行なう毎に基準値更新時期
が来るようになっている。そして、基準値更新時期が来
ると、比較基準値を現サンプル値に更新しくステップS
7)、更新した比較基準値をRAM5に格納する。
In other words, the reference value update time comes every three times sampling is performed. Then, when the reference value update time comes, the comparison reference value is updated to the current sample value in step S.
7) Store the updated comparison reference value in the RAM 5.

こうした変化率診断処理をサンプリング周期毎に繰り返
す(ステップS8)。また、このサンプリング周期の間
に、制御プログラムによる処理を行なう。
Such change rate diagnosis processing is repeated every sampling period (step S8). Further, during this sampling period, processing by the control program is performed.

第2図は、上記の変化率診断処理でのサンプリングの様
子をプロセス値Pvの具体的な経時変化と共に示したも
のである。
FIG. 2 shows the state of sampling in the rate of change diagnosis process described above, together with specific changes over time in the process value Pv.

同図に示すように、サンプリング周期T3毎にその時々
のサンプル値PVIO,PVI1.・・・が読み込まれ
て行く。また、サンプリング周期T3の3倍の基準値更
新周期T4毎に、っまりサンプリングを3回行なう毎に
、その時々のサンプル値PVIO,PV13.・・・が
比較基準値として設定されて行く。そして、設定された
比較基準値PVIO,PV13.・・・とその設定後次
の設定までの間に読み込まれた各サンプル値PVII。
As shown in the figure, the sample values PVIO, PVI1 . ... is loaded. Also, every time sampling is performed three times at each reference value update period T4, which is three times the sampling period T3, the sample values PVIO, PV13. ... is set as a comparison reference value. Then, the set comparison reference values PVIO, PV13. ...and each sample value PVII read between that setting and the next setting.

PV12とが比較され、両者の差Δ11.Δ12゜・・
・に基づいて変化率診断が行なわれる。
PV12 is compared, and the difference between the two is Δ11. Δ12°...
・A rate of change diagnosis is performed based on.

この変化率診断の基礎となる差、例えばΔ11゜Δ12
.Δ13は、Δ]1にあっては比較基準値をPVIOに
更新した時点から]サンブリング周期後までの変化率を
、またはΔ12にあっては上記更新時点から2サンプリ
ング周期後までの変化率を、またΔ13にあっては上記
更新時点から3サンプリング周期後つまり次の更新時点
までの変化率をそれぞれ示している。即ち、差Δ]1゜
Δ12.Δ13は、]基準値更新周期内におけるサンプ
リング周期T3に対応した短かい周期から基準値更新周
期T4に対応した長い周期までの異なる周期の変化率を
それぞれ示している。従って、本実施例によれば各基準
値更新周期毎に長い周期の変化率から短かい周期の変化
率までを確実にとらえて変化率診断に反映させることが
できる。
The difference that forms the basis of this change rate diagnosis, for example Δ11°Δ12
.. Δ13 is the rate of change from the time when the comparison reference value was updated to PVIO] for Δ]1 until after the sampling cycle, or for Δ12, the rate of change from the time of the update to two sampling cycles later. , and Δ13 indicate the rate of change after three sampling cycles from the above-mentioned update time, that is, until the next update time. That is, the difference Δ]1°Δ12. Δ13 indicates the rate of change of different cycles within the reference value update cycle from a short cycle corresponding to the sampling cycle T3 to a long cycle corresponding to the reference value update cycle T4. Therefore, according to this embodiment, it is possible to reliably capture the rate of change from a long period to a short period at each reference value update period and reflect it in the rate of change diagnosis.

第4図は、上述した実施例に更に第2の比較基準値とし
て前回のサンプル値を用いる方法を付加して成る本発明
の他の実施例を適用した、デジタルコントローラの変化
率診断のアルゴリズムを示すフローチャトである。
FIG. 4 shows an algorithm for diagnosing the rate of change of a digital controller to which another embodiment of the present invention is applied, which is a method of using the previous sample value as a second comparison reference value to the above embodiment. This is a flowchart showing.

このアルゴリズムおける第1図のそれと異なる点は、現
サンプル値と比較基準値との差についてのチェック(ス
テップS3)の後、上記差が変化率制限値Δ1[llを
超えていなかった場合には、更に、現サンプル値を第2
の比較基準値としての前回のサンプル値と比較して、そ
の差が変化率制限値Δ1mを超えていないか否かもチェ
ックする(ステップS9)ようにした点にある。そして
、このステップS9により超えているとの結果が出た場
合にはアラームオン信号を出力しくステップS4)、超
えていないとの結果が出た場合にはアラームオフ信号を
出力する(ステップ5)。
The difference between this algorithm and the one shown in FIG. , further convert the current sample value into the second
The difference is compared with the previous sample value as a comparison reference value, and it is also checked whether the difference does not exceed the change rate limit value Δ1m (step S9). If the result of step S9 is that it is exceeded, an alarm on signal is output (step S4), and if the result is that it is not exceeded, an alarm off signal is output (step 5). .

このように前回のサンプル値と現サンプル値との差をチ
ェックするステップを追加することにより、短かい周期
の変化に対する検出感度の低下を防止することができる
。即ち、例えば第5図に示すように基準値更新周期T4
の後半部において短周期の急激な変化があった場合、こ
の変化は比較基準値PV20と現サンプル値PV23と
の差Δ23ではとらえられない。
By adding the step of checking the difference between the previous sample value and the current sample value in this way, it is possible to prevent the detection sensitivity from decreasing with respect to short cycle changes. That is, for example, as shown in FIG. 5, the reference value update period T4
If there is a short-period rapid change in the latter half of , this change cannot be captured by the difference Δ23 between the comparison reference value PV20 and the current sample value PV23.

そこで、前回のサンプル値PV22と現サンプル値PV
23との差Δ23′ も同時にチェックすれば、急激な
変化を見落すことがなくなり、信頼性の高い変化率診断
が行なえる。
Therefore, the previous sample value PV22 and the current sample value PV
By checking the difference Δ23' from 23 at the same time, sudden changes will not be overlooked, and a highly reliable rate of change diagnosis can be performed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、短かい周期で採
集したサンプル値とそれより整数倍長い周期で採集した
比較基準値とを比較するようにしているので、短かい周
期の変化も長い周期の変化もとらえることができるとい
う効果が得られる。
As explained above, according to the present invention, sample values collected at short intervals are compared with comparison reference values collected at intervals longer than the sample values by an integer multiple, so changes in short intervals are also long. This has the effect of being able to detect changes in the cycle.

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

第1図は本発明の一実施例を適用した変化率診断のアル
ゴリズムを示すフローチャート、第2図、  は第1図
の変化率診断のサンプリングの状況を示す図、第3図は
デジタルコントローラの概略構成図、第4図は本発明の
他の実施例を適用した変化率診断のアルゴリズムを示す
フローチャート、第5図は第4図の変化率診断のサンプ
リングの状況を示す図、第6図は従来の変化率検出方法
のサンプリングの状況を示す図、第7図は第6図の従来
方法の問題点を説明するための図。 1・・・入力インターフェース、2・・・出力インター
フェース、3・・・CPU、4・・・ROM、7・・・
RAM。 Pv・・・プロセス値、PvO〜PV23・・・サンプ
ル値、T3・・・サンプリング周期、T4・・・基準値
更新周期、Δ1〜Δ23.Δ23′・・・差。 出願人代理人  佐  藤  −雄 第1図 特開口U63−68907  (5) 1−−77−d 第6図
FIG. 1 is a flowchart showing an algorithm for rate of change diagnosis to which an embodiment of the present invention is applied; FIG. 2 is a diagram showing the sampling status of rate of change diagnosis in FIG. 1; FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm for rate of change diagnosis applying another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a sampling situation for rate of change diagnosis in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining the problems of the conventional method of FIG. 6. 1... Input interface, 2... Output interface, 3... CPU, 4... ROM, 7...
RAM. Pv...Process value, PvO-PV23...Sample value, T3...Sampling period, T4...Reference value update period, Δ1-Δ23. Δ23'...difference. Applicant's agent Mr. Sato Figure 1 Special opening U63-68907 (5) 1--77-d Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、アナログ情報を所定の周期毎にサンプリングする過
程と、現サンプル値を比較基準値と比較して変化率に関
する情報を得る過程と、前記サンプリングの所定整数回
目毎に採集されたサンプル値に前記比較基準値を更新す
る過程とを有するアナログ情報の変化率検出方法。 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、現サン
プル値と前回のサンプル値とを比較して変化率に関する
情報を得る過程を更に有することを特徴とするアナログ
情報の変化率検出方法。
[Claims] 1. A step of sampling analog information at predetermined intervals, a step of comparing the current sample value with a comparison reference value to obtain information regarding the rate of change, and sampling at a predetermined integer number of times of said sampling. A method for detecting a rate of change in analog information, comprising the step of updating the comparison reference value to the sampled value. 2. A method for detecting a rate of change in analog information according to claim 1, further comprising the step of comparing the current sample value and the previous sample value to obtain information regarding the rate of change.
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