JPH04305794A - プロセス異常検出装置 - Google Patents
プロセス異常検出装置Info
- Publication number
- JPH04305794A JPH04305794A JP9497991A JP9497991A JPH04305794A JP H04305794 A JPH04305794 A JP H04305794A JP 9497991 A JP9497991 A JP 9497991A JP 9497991 A JP9497991 A JP 9497991A JP H04305794 A JPH04305794 A JP H04305794A
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】［発明の目的］
【産業上の利用分野】本発明は、フィードバック制御さ
れるプロセス値およびその制御装置の異常を検出するプ
ロセス異常検出装置に関する。
れるプロセス値およびその制御装置の異常を検出するプ
ロセス異常検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、フィードバック制御装置では、
与えられた指令値と制御対象であるプロセス値より観測
されたフィードバック値の偏差を求め、この偏差が零、
即ち、指令値とフィードバック値が一致するように制御
する。そして、指令値とフィードバック値との偏差が大
きいときは異常検出をするようにしている。
与えられた指令値と制御対象であるプロセス値より観測
されたフィードバック値の偏差を求め、この偏差が零、
即ち、指令値とフィードバック値が一致するように制御
する。そして、指令値とフィードバック値との偏差が大
きいときは異常検出をするようにしている。
【０００３】図３は、この種の制御装置に備えられる代
表的な異常検出装置を示す。
表的な異常検出装置を示す。
【０００４】比較演算器１は、指令値２とプロセス３か
ら観測されるフィードバック値４とを比較演算して、偏
差５を出力する。制御要素６では、偏差５に比例ゲイン
あるいは進み遅れ等の演算処理をして操作量７をプロセ
ス３に出力する。
ら観測されるフィードバック値４とを比較演算して、偏
差５を出力する。制御要素６では、偏差５に比例ゲイン
あるいは進み遅れ等の演算処理をして操作量７をプロセ
ス３に出力する。
【０００５】一方、異常検出部８の上下限検出部９が指
令値２とフィードバック値４との偏差５を入力する。上
下限検出部９では、偏差５が予め設定された上下限値を
逸脱しているか否か検出する。上下限検出部９で、上下
限の逸脱が検出されたとき上下限逸脱の信号１０を出力
する。この上下限逸脱の信号１０はタイマ１１に入力し
、警報１２を出力する。
令値２とフィードバック値４との偏差５を入力する。上
下限検出部９では、偏差５が予め設定された上下限値を
逸脱しているか否か検出する。上下限検出部９で、上下
限の逸脱が検出されたとき上下限逸脱の信号１０を出力
する。この上下限逸脱の信号１０はタイマ１１に入力し
、警報１２を出力する。
【０００６】ところで、上記した従来の異常検出部８で
は、異常の誤検出を避けるため上下限検出の設定巾を広
めにしたり、タイマ１１の設定時間を長めにする措置が
採られている。
は、異常の誤検出を避けるため上下限検出の設定巾を広
めにしたり、タイマ１１の設定時間を長めにする措置が
採られている。
【０００７】このような従来の異常検出装置による異常
検出例を図４に示す。
検出例を図４に示す。
【０００８】図中、横軸はｔ０を起点とした時間を示し
、縦軸は、指令値２、フィードバック値４、その偏差５
および警報１２を示す。破線で示すＵＬは上限設定値を
示し、またＬＬは下限設定値を示す。
、縦軸は、指令値２、フィードバック値４、その偏差５
および警報１２を示す。破線で示すＵＬは上限設定値を
示し、またＬＬは下限設定値を示す。
【０００９】ここで、フィードバック値４にｔ１時点で
一過性のノイズ４ａが生じ、これに応じて偏差５が図の
ように急峻に変化状態５ａとなることがある。このよう
な場合に異常として検出しないように上下限設定値巾を
広くしたり、タイマ等設けている。なお、この例示では
タイマ１１の設定時間を長くしているため一過性のノイ
ズ４ａでは警報１２は出力されない。
一過性のノイズ４ａが生じ、これに応じて偏差５が図の
ように急峻に変化状態５ａとなることがある。このよう
な場合に異常として検出しないように上下限設定値巾を
広くしたり、タイマ等設けている。なお、この例示では
タイマ１１の設定時間を長くしているため一過性のノイ
ズ４ａでは警報１２は出力されない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のプロセス異常検出装置には次の問題がある。
た従来のプロセス異常検出装置には次の問題がある。
【００１１】即ち、図４に示す如くフィードバック値４
がｔ２時点から急に降下してｔ３時点で下限側の大きな
値となり、このため大きな偏差５ｂが生じ下限値ＬＬを
逸脱する。この場合、タイマ１１が動作してｔ４時点で
警報１２ａが出力され、はじめて異常の検出ができる。 これは制御対象に外乱が生じた場合の変動の他、故障と
しては、ケーブルの断線、機器あるいは素子の破壊が発
生した場合である。従来の異常検出装置ではケーブルの
接触不良によるパルス状の外乱、機器のガタによる微小
振動素子の劣化によるノイズ性分の増加等、予兆段階の
異常を検出することができないという問題があった。
がｔ２時点から急に降下してｔ３時点で下限側の大きな
値となり、このため大きな偏差５ｂが生じ下限値ＬＬを
逸脱する。この場合、タイマ１１が動作してｔ４時点で
警報１２ａが出力され、はじめて異常の検出ができる。 これは制御対象に外乱が生じた場合の変動の他、故障と
しては、ケーブルの断線、機器あるいは素子の破壊が発
生した場合である。従来の異常検出装置ではケーブルの
接触不良によるパルス状の外乱、機器のガタによる微小
振動素子の劣化によるノイズ性分の増加等、予兆段階の
異常を検出することができないという問題があった。
【００１２】そこで、本発明は、一過性のパルス状外乱
の繰返し、あるいは、フィードバック値が指令値の近傍
で振動するような異常の検出もできるプロセス異常検出
装置を提供することを目的とする。
の繰返し、あるいは、フィードバック値が指令値の近傍
で振動するような異常の検出もできるプロセス異常検出
装置を提供することを目的とする。
【００１３】［発明の構成］
【課題を解決するための手段】本発明は、指令値とプロ
セスからのフィードバック値との偏差によりフィードバ
ック制御をする制御装置に備えたプロセス異常検出装置
において、フィードバック値の標準偏差を演算処理する
第一の標準偏差演算部と、指令値の標準偏差を演算処理
する第二の標準偏差演算部と、第一の標準偏差演算部に
より演算処理された標準偏差信号と第二の標準偏差演算
部により演算処理された標準偏差信号とを比較演算する
比較演算部と、この比較演算部の演算処理信号が予め設
定された上限値または下限値の逸脱を検出し警報信号を
出力する上下限検出部とを設けるようにしたものである
。
セスからのフィードバック値との偏差によりフィードバ
ック制御をする制御装置に備えたプロセス異常検出装置
において、フィードバック値の標準偏差を演算処理する
第一の標準偏差演算部と、指令値の標準偏差を演算処理
する第二の標準偏差演算部と、第一の標準偏差演算部に
より演算処理された標準偏差信号と第二の標準偏差演算
部により演算処理された標準偏差信号とを比較演算する
比較演算部と、この比較演算部の演算処理信号が予め設
定された上限値または下限値の逸脱を検出し警報信号を
出力する上下限検出部とを設けるようにしたものである
。
【００１４】
【作用】上記構成により、フィードバック値と指令値の
比較演算をする前に、各々の値の標準偏差を求めるとい
う統計的処理を加えることにより、データ全体に占める
１データの重みが減ることから一過性の外乱による異常
の誤検出を防ぐことができる。これに対し、小さな持続
的外乱による重みが増加するから、フィードバック値が
指令値の近傍で振動するような異常の検出ができる。
比較演算をする前に、各々の値の標準偏差を求めるとい
う統計的処理を加えることにより、データ全体に占める
１データの重みが減ることから一過性の外乱による異常
の誤検出を防ぐことができる。これに対し、小さな持続
的外乱による重みが増加するから、フィードバック値が
指令値の近傍で振動するような異常の検出ができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例を示すプロセス
異常検出装置のブロック構成図である。
異常検出装置のブロック構成図である。
【００１７】図３と同一符号は同一または相当部分を示
す。図３と異なる点は、異常検出部８が第一の標準偏差
演算部１３、第二の標準偏差演算部１４、比較部１５お
よび上下限検出部１６とを備えている点である。
す。図３と異なる点は、異常検出部８が第一の標準偏差
演算部１３、第二の標準偏差演算部１４、比較部１５お
よび上下限検出部１６とを備えている点である。
【００１８】ここで、第一の標準偏差演算部１３は、フ
ィードバック値４の標準偏差を演算処理する。第二の標
準偏差演算部１４は、指令値の標準偏差を演算処理する
。比較部１５は第一の標準偏差演算部１３の標準偏差信
号１７から第二の標準偏差演算部１４の標準偏差信号１
８を減算する。上下限検出部１６は、上記比較部１５の
減算値１９に基づいて上下限の逸脱を検出し、この結果
により、警報信号２０を出力する。
ィードバック値４の標準偏差を演算処理する。第二の標
準偏差演算部１４は、指令値の標準偏差を演算処理する
。比較部１５は第一の標準偏差演算部１３の標準偏差信
号１７から第二の標準偏差演算部１４の標準偏差信号１
８を減算する。上下限検出部１６は、上記比較部１５の
減算値１９に基づいて上下限の逸脱を検出し、この結果
により、警報信号２０を出力する。
【００１９】上記構成で、指令値２とフィードバック値
４とが比較演算器１で比較演算され、偏差５が制御要素
６で演算処理される。制御要素６の演算処理出力は操作
量７としてプロセス３に出力してフィードバック制御が
される。
４とが比較演算器１で比較演算され、偏差５が制御要素
６で演算処理される。制御要素６の演算処理出力は操作
量７としてプロセス３に出力してフィードバック制御が
される。
【００２０】異常検出部８の第一の標準偏差演算部１３
では、プロセス３のフィードバック値４を入力して次の
演算式（１）により標準偏差σｘを求める。
では、プロセス３のフィードバック値４を入力して次の
演算式（１）により標準偏差σｘを求める。
【００２１】
【数１】
【００２２】上記第一の標準偏差演算部１３で求めた標
準偏差σｘは、フィードバック値標準偏差信号１７とし
て比較部１５に出力される。
準偏差σｘは、フィードバック値標準偏差信号１７とし
て比較部１５に出力される。
【００２３】また、第二の標準偏差演算部１４では指令
値２を入力して第一の標準偏差演算部１３と同様の演算
式により標準偏差σｙを求め指令値標準偏差信号１８と
して比較部１５へ出力する。
値２を入力して第一の標準偏差演算部１３と同様の演算
式により標準偏差σｙを求め指令値標準偏差信号１８と
して比較部１５へ出力する。
【００２４】比較部１５では、フィードバック値標準偏
差信号１７から指令値標準偏差信号１８を減算する。こ
の減算値１９は上下限検出部１６に出力され、上下限検
出部１６では図２に示す如く、異常検出がされる。
差信号１７から指令値標準偏差信号１８を減算する。こ
の減算値１９は上下限検出部１６に出力され、上下限検
出部１６では図２に示す如く、異常検出がされる。
【００２５】この例では、横軸はｔ０を起点とする時間
を示し、縦軸は指令値２、フィードバック値４、標準偏
差の減算値１９、警報信号２０の各信号が示されている
。
を示し、縦軸は指令値２、フィードバック値４、標準偏
差の減算値１９、警報信号２０の各信号が示されている
。
【００２６】ここで、例えば、ｔ０時点からｔ１時点ま
では、プロセス３、制御系も正常でフィードバック値４
は指令値２に追従している。ところが、ｔ１時点からｔ
３時点までは、フィードバック値４ａはほとんど変化し
ない状態が示されている。これは、機器等が指令値２の
近傍で固着した等が考えられる。この場合にはフィード
バック値の標準偏差が小さくなり標準偏差の減算値１９
の信号は減少する。このために、ｔ２時点で標準偏差の
減算値１９ａの信号は上下限検出部１６に予め設定され
た上下限値を逸脱し警報２０ａの出力する。そして、再
び制御系が正常状態に復帰すればｔ４時点で警報２０ａ
の出力はなくなる。さらに、ｔ５時点で機器のガタある
いは素子の劣化により指令値の近傍でフィードバック値
４ｂが微小振動したとする。すると、フィードバック値
４ｂの標準偏差信号１７が増加することによりｔ６時点
で標準偏差の減算値１９ｂは上限値を逸脱する。このた
めｔ６時点で警報２０ｂが出力される。
では、プロセス３、制御系も正常でフィードバック値４
は指令値２に追従している。ところが、ｔ１時点からｔ
３時点までは、フィードバック値４ａはほとんど変化し
ない状態が示されている。これは、機器等が指令値２の
近傍で固着した等が考えられる。この場合にはフィード
バック値の標準偏差が小さくなり標準偏差の減算値１９
の信号は減少する。このために、ｔ２時点で標準偏差の
減算値１９ａの信号は上下限検出部１６に予め設定され
た上下限値を逸脱し警報２０ａの出力する。そして、再
び制御系が正常状態に復帰すればｔ４時点で警報２０ａ
の出力はなくなる。さらに、ｔ５時点で機器のガタある
いは素子の劣化により指令値の近傍でフィードバック値
４ｂが微小振動したとする。すると、フィードバック値
４ｂの標準偏差信号１７が増加することによりｔ６時点
で標準偏差の減算値１９ｂは上限値を逸脱する。このた
めｔ６時点で警報２０ｂが出力される。
【００２７】このように、フィードバック値と指令値に
ついて各々標準偏差を求め、この標準偏差の差が予め設
定した上下限の範囲から逸脱するか否かで異常の検出を
する。これにより、データ全体に占める１データの重み
が減り一過性の外乱による異常の誤検出が減少する。こ
れに対して、小さな持続的外乱による重みが増し、フィ
ードバック値が指令値の近傍で振動する如き異常の検出
ができる。
ついて各々標準偏差を求め、この標準偏差の差が予め設
定した上下限の範囲から逸脱するか否かで異常の検出を
する。これにより、データ全体に占める１データの重み
が減り一過性の外乱による異常の誤検出が減少する。こ
れに対して、小さな持続的外乱による重みが増し、フィ
ードバック値が指令値の近傍で振動する如き異常の検出
ができる。
【００２８】なお、上記した標準偏差の演算処理は一般
のＰＯＬ言語で記述されるソフトウェアーによっても遂
次計算として容易に実現することができる。
のＰＯＬ言語で記述されるソフトウェアーによっても遂
次計算として容易に実現することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィードバック値が完全に上下限のリミットを逸脱する前
の異常の予兆を簡易な構成で検出することができる。こ
れにより、異常の早期発見および機器への負担、影響を
減少することができる。
ィードバック値が完全に上下限のリミットを逸脱する前
の異常の予兆を簡易な構成で検出することができる。こ
れにより、異常の早期発見および機器への負担、影響を
減少することができる。
【図１】本発明の一実施例を示すプロセス異常検出装置
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図２】同装置の異常検出例を示す説明図である。
【図３】従来例を示すプロセス異常検出装置のブロック
構成図である。
構成図である。
【図４】同装置の異常検出例を示す説明図である。
１ 比較演算器
２ 指令値
３ プロセス
４ フィードバック値
５ 偏差
６ 制御要素
７ 操作量
８ 異常検出部
１３ 第一の標準偏差演算部
１４ 第二の標準偏差演算部
１５ 比較部
１６ 上下限検出部
Claims (1)
- 【請求項１】 指令値とプロセスからのフィードバッ
ク値との偏差によりフィードバック制御をする制御装置
の異常状態を検出するプロセス異常検出装置において、
前記フィードバック値の標準偏差を演算処理する第一の
標準偏差演算部と、前記指令値の標準偏差を演算処理す
る第二の標準偏差演算部と、前記第一の標準偏差演算部
により演算処理された標準偏差信号と前記第二の標準偏
差演算部により演算処理された標準偏差信号とを比較演
算する比較演算部と、この比較演算部の演算処理信号が
予め設定された上限値または下限値の逸脱を検出し警報
信号を出力する上下限検出部とを設けたことを特徴とす
るプロセス異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9497991A JPH04305794A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | プロセス異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9497991A JPH04305794A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | プロセス異常検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305794A true JPH04305794A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=14125025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9497991A Pending JPH04305794A (ja) | 1991-04-02 | 1991-04-02 | プロセス異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04305794A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016124045A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | ファナック株式会社 | 張力監視機能を有するワイヤ放電加工機 |
| WO2020179151A1 (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 株式会社日立製作所 | 車上通信装置および鉄道車両 |
-
1991
- 1991-04-02 JP JP9497991A patent/JPH04305794A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016124045A (ja) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | ファナック株式会社 | 張力監視機能を有するワイヤ放電加工機 |
| US10376975B2 (en) | 2014-12-26 | 2019-08-13 | Fanuc Corporation | Wire electric discharge machine with tension monitoring function |
| WO2020179151A1 (ja) * | 2019-03-04 | 2020-09-10 | 株式会社日立製作所 | 車上通信装置および鉄道車両 |
| JPWO2020179151A1 (ja) * | 2019-03-04 | 2021-11-25 | 株式会社日立製作所 | 車上通信装置および鉄道車両 |
| EP3936409A4 (en) * | 2019-03-04 | 2022-12-07 | Hitachi, Ltd. | ON BOARD COMMUNICATION DEVICE AND RAIL VEHICLE |
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