KR101030260B1 - 산업플랜트의 운전추적장치 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 - Google Patents

산업플랜트의 운전추적장치 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 Download PDF

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KR101030260B1
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송성영
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02—Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218—Electric 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
    • G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
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    • G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold

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Abstract

본 발명의 정지원인추적장치는 산업플랜트의 기기로부터 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호의 값이 변한 시각을 저장하는 이력저장부, 상기 이력저장부로부터 상기 운전신호의 값이 변한 시각을 전송받아 제어로직 또는 보호로직의 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각에 따라 상기 비정상 작동의 원인신호를 추적하는 신호추적부 및 상기 신호추적부에 의하여 추적된 상기 원인신호를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.

Description

산업플랜트의 운전추적장치 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체{Operation Tracking Apparatus of Industrial Plant and Readable Recording Media }
본 발명은 산업플랜트의 운전추적장치 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
모든 산업플랜트는 지시계 또는 레코더 등 개별 신호를 감시하거나 트랜드 그래프(trend graph)를 사용하여 그 신호들의 추이를 감시한다.
이와 같은 감시 방법은 산업플랜트의 운전원들은 주요 운전신호들을 24시간 감시해야 하며, 또한 주요 기기의 비정상 정지나 고장과 같은 비상상황을 대비하여 정지 원인이나 고장 원인을 찾기 위해 많은 추가 설비와 정비원들이 투입되고 있다.
이에 따라 운전원 및 정비원들의 수고를 줄여주면서 주요기기의 이상상태 발견 또는 비정상 정지 시 그 원인을 보다 쉽게 찾을 수 있는 장치에 대한 요구가 증대되고 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 플랜트의 기기의 비정상 작동을 쉽게 찾을 수 있는 운전추적장치 및 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하기 위한 것이다.
일측면에서, 본 발명의 정지원인추적장치는 산업플랜트의 기기로부터 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호의 값이 변한 시각을 저장하는 이력저장부, 상기 이력저장부로부터 상기 운전신호의 값이 변한 시각을 전송받아 제어로직 또는 보호로직의 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각에 따라 상기 비정상 작동의 원인신호를 추적하는 신호추적부 및 상기 신호추적부에 의하여 추적된 상기 원인신호를 표시하는 디스플레이부를 포함한다.
본 발명의 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 산업플랜트의 기기로부터 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호의 값이 변한 시각을 저장하는 이력저장부로부터 상기 운전신호의 값이 변한 시각을 전송받아 제어로직 또는 보호로직의 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각에 따라 상기 비정상 작동의 원인신호를 추적하는 방법을 실행시킨다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 값이 변하는 운전신호를 추적함으로써 쉽고 빠르게 플랜트의 기기의 비정상 작동을 쉽게 찾을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전추적장치를 나타낸다.
도 2a 내지 도 2d는 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 예를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d는 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 또다른 예를 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 위치추적장치에서 표시되는 입출력 관계도를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 각각 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 또다른 예와 이에 따른 입출력 관계도를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c는 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 또다른 예와 이에 따른 입출력 관계도를 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 운전신호 값의 변화량과 변화율의 계산과정을 나타낸다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전추적장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 정지원인추적장치는 이력저장부(110), 신호추적부(120), 디스플레이부(140)를 포함한다.
이력저장부(110)는 산업플랜트의 기기로부터 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호의 값이 변한 시각을 저장한다.
신호추적부(120)는 이력저장부(110)로부터 상기 운전신호의 값이 변한 시각을 전송받아 제어로직 또는 보호로직의 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각에 따라 비정상 작동의 원인신호를 추적한다.
디스플레이부(140)는 신호추적부(120)에 의하여 추적된 원인신호를 표시한다.
신호추적부(120)의 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에서 운전신호는 플랜트의 기기에 포함된 센서로부터 출력되거나 밸브 또는 스위치의 턴온/턴오프 상태를 나타낼 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 플랜트의 제어로직 또는 보호로직의 예를 나타낸다. 플랜트의 제어로직은 플랜트의 구성요소들을 제어하기 위한 로직이고, 보호로직은 플랜트의 구성요소들을 보호하기 위한 장치들을 제어하기 위한 로직이다. 제어로직 또는 보호로직의 출력신호는 운전신호에 따라 플랜트의 각종 기기의 동작이 정상적으로 이루어지고 있는 지를 나타내는 신호이다.
실제 사용되는 플랜트의 제어로직 또는 보호로직은 많은 논리회로와 기능블럭들(function blocks)로 이루어져 있으나 설명을 간편하게 하기 위하여 도 2a와 같이 단순화하였다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제어로직 또는 보호로직에 포함된 AND 게이트(gate)는 입력단을 통하여 운전신호 AAA와 BBB를 입력받고 출력신호 YYY를 출력한다. 출력신호 YYY의 값이 “1”이 될 경우 플랜트의 기기가 정지된다고 가정하면 신호추적부(120)는 논리회로의 출력단의 출력신호 YYY의 값이 "0"에서 “1”될 때의 시각(T2)에 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적한다.
즉, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 출력신호 YYY의 값이 T2 시각에 “1”로 변한 것은 운전신호 BBB의 값이 "0"에서 "1"로 변했기 때문이다. 따라서 신호추적부(120)는 운전신호의 값 자체를 추적하는 것이 아니라 출력단의 출력신호 YYY의 값이 "0"에서 “1”될 때의 시각(T2)에서 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적한다.
이와 같이 신호추적부(120)는 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 운전신호의 값이 변한 시각이 일치할 경우 해당 운전신호 BBB를 비정상 작동의 원인신호로 판단한다.
한편 도 2c 및 도 2d에 도시된 바와 같이, AND 게이트에 의하여 시간 지연이 일어날 수 있다. 이와 같이 시간 지연이 일어나더라도 신호추적부(120)는 논리회로의 출력단의 출력신호 YYY의 값이 "0"에서 “1”될 때의 시각(T2+a)에 운전신호의 값이 변한 시각(T2)을 추적한다.
신호추적부(120)는 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과, 운전신호의 값이 변한 시각과 지연된 시간의 합이 일치할 경우 해당 운전신호 BBB를 비정상 작동의 원인신호로 판단한다.
신호추적부(120)는 이와 같은 원인신호를 디스플레이부(140)를 통하여 표시한다. 이에 따라 플랜트의 운전자는 디스플레이된 출력신호의 시각과 운전신호의 시각을 파악할 수 있고 비정상적인 출력신호의 원인이 되는 원인신호를 신속하게 확인할 수 있다.
다음으로 제어로직 또는 보호로직이 OR 게이트를 포함할 경우 신호추적부(120)의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3d는 각각 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 또다른 예를 나타낸다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제어로직 또는 보호로직에 포함된 OR 게이트는 입력단을 통하여 운전신호 AAA와 BBB를 입력받고 출력신호 YYY를 출력한다. 출력신호 YYY의 값이 “1”이 될 경우 플랜트의 기기가 정지된다고 가정하면, 신호추적부(120)는 논리회로의 출력단의 출력신호 YYY의 값이 "0"에서 “1”될 때의 시각(T1)에 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적한다.
즉, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 출력신호 YYY의 값이 T1 시각에 “1”로 변한 것은 운전신호 AAA의 값이 "0"에서 "1"로 변했기 때문이다. 신호추적부(120)는 출력단의 출력신호 YYY의 값이 "0"에서 “1”될 때의 시각(T1)에서 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적한다.
이와 같이 신호추적부(120)는 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 운전신호의 값이 변한 시각이 일치할 경우 해당 운전신호 AAA를 비정상 작동의 원인신호로 판단한다.
한편 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, OR 게이트에 의하여 시간 지연이 일어날 수 있다. 이와 같이 시간 지연이 일어나더라도 신호추적부(120)는 논리회로의 출력단의 출력신호 YYY의 값이 "0"에서 “1”될 때의 시각(T1+b)에 운전신호의 값이 변한 시각(T1)을 추적한다.
신호추적부(120)는 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과, 운전신호의 값이 변한 시각과 지연된 시간의 합이 일치할 경우 해당 운전신호 AAA를 비정상 작동의 원인신호로 판단한다.
신호추적부(120)는 이와 같은 원인신호를 디스플레이부(140)를 통하여 표시한다. 이에 따라 플랜트의 운전자는 디스플레이된 출력신호의 시각과 운전신호의 시각을 파악할 수 있고, 비정상적인 출력신호의 원인이 되는 운전신호를 신속하게 확인할 수 있다.
신호추적부(120)는 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적하여 운전신호의 값이 변하는 시각이 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 가까운 순으로 운전신호를 정렬한 후 디스플레이부(140)를 통하여 표시할 수 있다. 이를 통하여 플랜트의 운전자는 출력신호 값의 변화에 영향을 미친 가능성이 큰 운전신호를 신속하게 파악할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 위치추적장치에서 표시되는 입출력 관계도를 나타낸다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(140)는, 운전신호의 값, 운전신호의 값이 변하는 시각, 출력신호의 값, 및 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각이 포함되고 논리소자나 기능블럭이 생략된 입출력 관계도를 표시한다. 도 4a는 도 2a 및 도 2b의 입출력 관계도에 해당되고, 도 4b는 도 3a 및 도 3b의 입출력 관계도에 해당된다.
이와 같이 본 발명의 실시예는 논리소자나 기능블럭이 표시되지 않는 입출력 관계도를 통하여 비정상 작동의 원인신호를 추적하므로 운전자는 간편하고 빠르게 원인신호를 감지할 수 있다.
한편, 도 2d의 입출력 관계도는 도 4a의 입출력 관계도에서 출력신호의 T2가 T2+a가 되고, 도 3d의 입출력 관계도는 도 4b의 입출력 관계도에서 출력신호의 T1이 T1+b가 된다.
도 5a 및 도 5b는 각각 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 또다른 예와 이에 따른 입출력 관계도를 나타낸다.
도 5a에 도시된 플랜트 제어로직 또는 보호로직은 아날로그 운전신호를 입력받고 시간지연회로를 포함한다. 도 5a의 아날로그 운전신호를 입력받는 블록은 아날로그 운전신호의 값이 50보다 큰 경우 값 "1"을 출력한다. 이 때 50은 상한임계값일 수 있다. 상한임계값은 운전신호의 허용가능한 최대값일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 상한임계값은 기기의 동작이 정지될 수 있는 상한정지값일 수 있다.
또한 시간지연회로는 AND 게이트의 출력신호를 3초 동안 지연시킨다. 50이 운전신호의 허용가능한 최소값인 하한임계값인 경우, 아날로그 운전신호를 입력받는 블록은 아날로그 운전신호의 값이 50보다 작은 경우 값 "1"을 출력한다. 본 발명의 실시예에서 하한임계값은 기기의 동작이 정지될 수 있는 하한정지값일 수 있다.
도 5b의 입출력 관계도에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(140)는 운전신호(LLL, AAA, BBB)의 값(60, 1), 운전신호의 값이 변하는 시각(T1, T2), 운전신호의 값이 상한정지값보다 커질 때의 시각(T1), 지연시간(0s, 3s, 3s), 출력신호의 값(1), 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값(1)으로 변하는 시각(T5)이 포함하고 논리소자나 기능블럭이 생략된 입출력 관계도를 표시한다.
도 5b의 입출력 관계도에서는 상한정지값이 "H, 50"으로, 하한정지값은 "L, 50"으로 표시될 수 있다. 50이 하한정지값인 경우 입출력 관계도에는 운전신호의 값이 하한정지값보다 작아질 때의 시각이 표시된다.
따라서 출력신호 YYY의 값이 “1”로 변한 시각은 T5이고, 50 이상의 운전신호 LLL이 입력된 시각은 T1이고 운전신호 LLL의 시간지연은 없으므로 운전자는 운전신호 LLL은 출력신호 YYY의 값을 “1”로 변하게 한 원인신호가 아님을 알 수 있다.
운전신호 AAA의 값이 변한 시각은 T1이고 시간지연이 3s 이므로 운전신호 AAA의 값의 변화는 시각 T4(=T1+3s)에 나타난다. 따라서 운전자는 운전신호 AAA 역시 출력신호 YYY의 값을 “1”로 변하게 한 원인신호가 아님을 알 수 있다.
운전신호 BBB의 값이 변한 시각은 T2이고 시간지연이 3s 이므로 운전신호 BBB의 값의 변화는 시각 T5(=T2+3s)에 나타난다. 따라서 운전자는 운전신호 BBB는 출력신호 YYY의 값을 “1”로 변하게 한 원인신호임을 알 수 있다.
한편 신호추적부(120)는 출력단의 신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값이 될 때의 출력시각과, 출력시각에서 입력신호의 값이 변한 시각이 같은 지를 추적하여 같을 경우 상기 시각에서 값이 변한 운전신호를 기기의 비정상 작동을 일으킨 원인신호라고 판단한다. 또한 신호추적부(120)는 디스플레이부(140)를 통하여 이와 같은 원인신호를 표시할 수 있다.
도 5a 및 도 5b의 시간지연은 시간지연회로에 의한 것이나, 플랜트를 구성하는 기기들에 의한 것일 수도 있고 제어로직 또는 보호로직 자체에 의한 시간지연일 수도 있다.
도 6a 내지 도 6c는 플랜트 제어로직 또는 보호로직의 또다른 예와 이에 따른 입출력 관계도를 나타낸다.
도 6a의 제어로직 또는 보호로직은 운전신호(EEE, FFF, GGG, HHH)를 입력받아 중간신호(IEEFF, IGGHH)를 생성하고 중간신호(IEEFF, IGGHH)에 따라 출력신호(YYY)가 결정된다. 본 발명의 실시예에서 중간신호는 출력신호 이외에 운전신호들에 의하여 생성된 신호들을 의미한다. 본 발명의 실시예에 따른 운전추적장치는 출력단의 출력신호 YYY의 값이 비정상 작동에 해당되는 값이 될 때의 시각(T2)에서 운전신호의 값이 변하는 지를 추적하므로 중간신호(IEEFF, IGGHH)를 고려하지 않을 수 있다.
즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 중간신호(IEEFF, IGGHH)는 플랜트의 기기들로부터 입력되는 운전신호가 아니므로 디스플레이부(140)는 도 6c와 같이 중간신호가 생략되어 운전신호(EEE, FFF, GGG, HHH)와 출력신호(YYY)로 간략하게 표시된 최종 입출력 관계도를 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 정지원인추적장치는 신호추적부(120)를 더 포함할 수 있으며, 이후에서 원인추적부(130)에 대해 상세히 설명한다.
플랜트의 기기들은 제어로직 또는 보호로직으로 입력되지 않는 수많은 보조운전신호들을 입력받아 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호를 출력할 수 있다. 따라서 운전신호와 출력신호의 값들이 변하는 시각을 추적하는 신호추적부(120)는 이와 같은 보조운전신호들을 추적하는데 한계가 있을 수 있다.
이와 같은 보조운전신호들을 추적하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 정지원인추적장치는 원인추적부(130)를 더 포함할 수 있다. 원인추적부(130)는 제어로직 또는 보호로직의 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각부터 소정 시간 이전까지 운전신호와 연관된 보조운전신호의 변화량 또는 변화율 중 적어도 하나가 큰 순서로 보조운전신호들을 정렬한다.
또한 원인추적부(130)는 제어로직 또는 보호로직의 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각부터 소정 시간 이전까지 운전신호와 연관된 디지털 보조운전신호의 값이 변하는 시각이 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 가까운 순으로 디지털 보조운전신호를 정렬한다. 예를 들어, 디지털 보조운전신호는 밸브의 열림과 담힘과 같은 상태를 나타내는 온/오프 신호일 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이 신호추적부(120)는 출력신호가 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각에서 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적한다. 원인추적부(120)는 이와 같은 운전신호와 연관된 보조운전신호들의 변화량과 변화율을 추적하여 디스플레이부(140)를 통하여 표시한다. 플랜트의 운전자는 보조운전신호들의 값의 변화량이나 변화율이 크게 변할 경우 보조운전신호와 관련된 운전신호가 변할 가능성이 높다고 판단할 수 있다.
따라서 보조운전신호들의 변화량 또는 변화율 중 적어도 하나가 큰 순으로 디스플레이부(140)에 표시될 경우 운전자는 비정상 동작에 해당되는 출력신호가 발생하는 시각에서 운전신호 및 이와 관련된 보조운전신호의 값의 변화를 파악할 수 있으므로 비정상 동작의 원인을 신속하게 진단할 수 있다.
마찬가지 이유로 플랜트의 운전자는 디지털 보조운전신호들의 값이 변한 시각이 비정상 작동이 일어나는 시각과 가까울수록 보조운전신호와 관련된 운전신호가 변할 가능성이 높다고 판단할 수 있다.
한편 운전자는 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 운전신호 및 보조운전신호의 값의 변화가 정상적인 경우 제어로직 또는 보조로직의 문제로 인하여 비정상 작동에 대응하는 출력신호가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
다음으로 원인추적부(130)가 보조운전신호의 변화량이나 변화율을 계산하는 과정을 상세히 설명한다.
보조운전신호 값의 변화량은, 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값이 되는 시각 T0에서의 보조운전신호의 값과 시각 T0로부터 소정 시간 이전에 측정된 보조운전신호의 값 간의 차이일 수 있다.
또한 다음의 수학식 1을 통하여 보조운전신호의 변화량을 보다 세밀하게 구할 수도 있다.
[수학식 1]
보조운전신호 값의 최대변화량 = MAX (ABS ([T0 시각의 값] - [T - n 시각의 값]))
n= 1 to a (a는 1보다 큰 자연수).
이 때 n은 단위 시간의 배수, ABS는 절대값, 그리고 MAX는 계산된 보조운전신호 값의 변화량들 중 최대값을 의미한다. 예를 들어, 단위 시간이 0.1 초이고 a가 3인 경우, 운전신호 값의 변화량들은 T0 시각에서 T0-0.1초 사이, T0 시각에서 T0 - 0.2초 사이, T0 시각에서 T0 - 0.3초 사이마다 계산되며, 최대변화량은 이들 변화량들 중 최대값이다.
보조운전신호 값의 변화율은, 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값이 되는 시각 T0에서의 보조운전신호의 값과 시각 T0로부터 소정 시간 이전에 측정된 운전신호의 값 간의 차이를 계측기의 측정범위로 나눈 것이다.
또한 다음의 수학식 2을 통하여 보조운전신호의 변화량을 보다 세밀하게 구할 수도 있다.
[수학식 2]
보조운전신호 값의 최대변화율 = MAX[ABS ([T0 시각의 값] - [T - a 시각의 값])/ ([계측기측정범위상한값]-[계측기측정범위하한값]) × 100]
n= 1 to a (a는 1보다 큰 자연수)
이 때 n은 단위 시간의 배수, ABS는 절대값, 그리고 MAX는 계산된 보조운전신호 값의 변화율들 중 최대값을 의미한다.
이와 같은 변화율과 변화량에 대한 실례를 도면을 참조하여 설명한다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 보조운전신호들(AAA, BBB, CCC, DDD) 각각은 TANK A, TANK B, TANK C, TANK D의 온도를 측정하는 온도센서로부터 출력된다. 이와 같은 온도센서의 상하한 측정범위가 도 7a에 도시되어 있다. 이 때 단위 시간은 1초이며, a는 3이다.
수학식 1 및 수학식 2에 따라 계산된 보조운전신호들(AAA, BBB, CCC, DDD)의 대표변화량과 대표변화율이 도 7b에 도시되어 있으며, 대표변화량과 대표변화율이 큰 순서로 운전신호들이 정렬되어 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 산업플랜트의 기기로부터 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호의 값이 변한 시각을 저장하는 이력저장부;
    상기 이력저장부로부터 상기 운전신호의 값이 변한 시각을 전송받아 제어로직 또는 보호로직의 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각에 따라 상기 비정상 작동의 원인신호를 추적하는 신호추적부; 및
    상기 신호추적부에 의하여 추적된 상기 원인신호를 표시하는 디스플레이부를 포함하며,
    상기 제어로직 또는 상기 보호로직이 아날로그 운전신호를 입력받는 경우,
    상기 신호추적부는,
    상기 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각에 상기 아날로그 운전신호의 값이 상한임계값보다 커지거나 하한임계값보다 작아지는 시각을 추적하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는
    상기 운전신호의 값, 상기 운전신호의 값이 변하는 시각, 상기 출력신호의 값, 및 상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각이 포함되고 논리소자나 기능블럭이 생략된 입출력 관계도를 표시하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는
    상기 출력신호 이외에 상기 운전신호들에 의하여 생성된 중간신호가 생략되어 상기 운전신호와 상기 출력신호를 표시하는 최종 입출력 관계도를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각부터 소정 시간 이전까지 상기 운전신호와 연관된 보조운전신호의 변화량 또는 변화율 중 적어도 하나가 큰 순서로 상기 보조운전신호들을 정렬하는 원인추적부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 운전신호와 연관된 디지털 보조운전신호의 값이 변하는 시각이 상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 가까운 순으로 상기 디지털 보조운전신호를 정렬하는 원인추적부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호추적부는 상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적하여 상기 운전신호의 값이 변하는 시각이 상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 가까운 순으로 상기 운전신호를 정렬하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 신호추적부는
    상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 상기 운전신호의 값이 변한 시각이 일치할 경우 상기 운전신호를 비정상 작동의 원인신호로 판단하거나,
    상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과, 상기 운전신호의 값이 변한 시각과 지연된 시간의 합이 일치할 경우 상기 운전신호를 비정상 작동의 원인신호로 판단하는 것을 특징으로 하는 정지원인추적장치.
  9. 산업플랜트의 기기로부터 제어로직 또는 보호로직으로 입력되는 운전신호의 값이 변한 시각을 저장하는 이력저장부로부터 상기 운전신호의 값이 변한 시각을 전송받아 제어로직 또는 보호로직의 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각에 따라 상기 비정상 작동의 원인신호를 추적하는 방법을 실행시키고,
    상기 제어로직 또는 상기 보호로직이 아날로그 운전신호를 입력받는 경우, 상기 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각에 상기 아날로그 운전신호의 값이 상한임계값보다 커지거나 하한임계값보다 작아지는 시각을 추적하는 것을 특징으로 하는 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    시간지연이 일어난 운전신호의 경우, 상기 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각과 상기 지연된 시간을 더한 결과를 추적하는 것을 특징으로 하는 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 출력신호의 값이 비정상 작동에 해당되는 값으로 변하는 시각부터 소정 시간 이전까지 상기 운전신호와 연관된 보조운전신호의 변화량 또는 변화율 중 적어도 하나가 큰 순서로 상기 보조운전신호들을 정렬하는 것을 특징으로 하는 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 운전신호와 연관된 디지털 보조운전신호의 값이 변하는 시각이 상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 가까운 순으로 상기 디지털 보조운전신호를 정렬하는 것을 특징으로 하는 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각에 상기 운전신호의 값이 변하는 시각을 추적하여 상기 운전신호의 값이 변하는 시각이 상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 가까운 순으로 상기 운전신호를 정렬하는 것을 특징으로 하는 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과 상기 운전신호의 값이 변한 시각이 일치할 경우 상기 운전신호를 비정상 작동의 원인신호로 판단하거나,
    상기 출력신호가 비정상 작동에 대응하는 값으로 변하는 시각과, 상기 운전신호의 값이 변한 시각과 지연된 시간의 합이 일치할 경우 상기 운전신호 를 비정상 작동의 원인신호로 판단하는 것을 특징으로 하는 프로그램으로 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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