JPH04336606A - Process controller - Google Patents
Process controllerInfo
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- JPH04336606A JPH04336606A JP3107871A JP10787191A JPH04336606A JP H04336606 A JPH04336606 A JP H04336606A JP 3107871 A JP3107871 A JP 3107871A JP 10787191 A JP10787191 A JP 10787191A JP H04336606 A JPH04336606 A JP H04336606A
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Abstract
Description
[発明の目的] [Purpose of the invention]
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はプロセスを制御するプロ
セス制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process control device for controlling a process.
【0002】0002
【従来の技術】近年マイクプロセッサの発達による制御
装置のディジタル化の進行に伴って、複雑化する制御装
置やプロセスの故障診断及び故障箇所同定をエキスパー
トシステムにより、これまで経験した知識に合わせて推
論することや多量の推定データより統計的に推定してい
くことで実現する場合が多くなってきている。従来の簡
単な相関関係だけを用いた自己診断的な診断に比べ、エ
キスパート・システムのように知識を利用して推論した
り、データの統計解析により推定することでより複雑な
関係にある故障要因を導き出すことが可能となってきつ
つある。[Background Art] In recent years, with the progress of digitalization of control devices due to the development of microprocessors, fault diagnosis and fault location identification of control devices and processes have become increasingly complex, using expert systems to make inferences based on previously experienced knowledge. Increasingly, this is achieved through statistical estimation using a large amount of estimation data. Compared to conventional self-diagnosis that uses only simple correlations, expert systems use knowledge to make inferences or estimate through statistical analysis of data to detect failure factors that have more complex relationships. It is becoming possible to derive the
【0003】このような故障診断は、プロセス制御装置
とは別装置の構成で実現されることが多い。図2に従来
の故障診断装置を含めたプロセス制御装置の構成例を示
す。制御対象であるプロセス1を制御するプロセス制御
装置2aは計算機等のマイクロプロセッサ応用装置3a
で構成され、その制御演算部4がプロセス1からのフィ
ードバック信号5から制御信号6を算出し、その制御信
号6をプロセス1へ出力する。一方、診断機能はプロセ
ス診断装置7としてプロセス制御装置2とは別構成のマ
イクロプロセッサ応用装置3bで実現され、その診断の
為の知識8bやプロセス1及びプロセス制御装置2aよ
り入手するデータの収集部9bより、故障の有無や故障
箇所の判別を診断推論部10bで行なう。また、推論部
10bで推論した結果はCRT等のマンマシン表示装置
11に出力され、オペレータに告知する。また、オペレ
ータは必要に応じてマンマシン表示装置11を介して経
験である知識8を追加・修正することができる。[0003] Such failure diagnosis is often realized using a separate device configuration from the process control device. FIG. 2 shows an example of the configuration of a process control device including a conventional failure diagnosis device. A process control device 2a that controls the process 1 to be controlled is a microprocessor application device 3a such as a computer.
The control calculation unit 4 calculates a control signal 6 from the feedback signal 5 from the process 1 and outputs the control signal 6 to the process 1. On the other hand, the diagnostic function is realized by a microprocessor application device 3b as a process diagnostic device 7, which is configured separately from the process control device 2, and is a collection unit for the knowledge 8b for diagnosis and data obtained from the process 1 and the process control device 2a. 9b, the diagnostic reasoning unit 10b determines the presence or absence of a failure and the location of the failure. Further, the result of inference made by the inference section 10b is output to a man-machine display device 11 such as a CRT, and is notified to the operator. Further, the operator can add or modify the knowledge 8, which is experience, via the man-machine display device 11 as necessary.
【0004】図2に示す様に、従来プロセス制御装置と
診断装置を別装置の構成としていたのは診断装置の異常
で実際にプロセスを制御するプロセス制御装置が異常と
ならないよう分散するためであった。このため診断装置
は複数のプロセス及びプロセス制御装置を有するプラン
ト全体の診断を行なうことが多く、複数のプロセス制御
装置2と接続されるようになってきている。As shown in FIG. 2, the conventional process control device and diagnostic device were configured as separate devices in order to prevent the process control device that actually controls the process from becoming abnormal due to an abnormality in the diagnostic device. Ta. For this reason, diagnostic devices often diagnose entire plants having a plurality of processes and process control devices, and are increasingly connected to a plurality of process control devices 2.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、診断装置の診
断・推論が高速化し、プロセス制御信号やプロセス信号
の時々刻々の変化を必要とするプロセスの伝達関数同定
等を行なうようになると診断装置に必要とされる情報も
、プロセス制御装置が要求しているのと同程度の精度や
更新時間が要求され、しかも大量となっていくため、診
断装置の大幅な機能向上と装置追加が必要となる。また
、このような場合は前記情報をプロセス制御に要求して
いるのと同程度の精度及び時間で多量にプロセス制御装
置から診断装置に伝送しなければならないため、信号伝
送インタフェースも含めてプロセス制御装置にも装置追
加や演算上の負荷増加が必要となる。また価格的にも診
断・プロセス制御装置とも高性能装置を別々に必要とす
るためますます高価格化する可能性が大きい。[Problems to be Solved by the Invention] However, as the diagnosis and inference speed of diagnostic equipment becomes faster and it becomes possible to perform processes such as process control signals and process transfer function identification that require momentary changes in process signals, diagnostic equipment The required information requires the same degree of accuracy and update time as that required by process control equipment, and the amount of information required is increasing, requiring significant functional improvements in diagnostic equipment and the addition of additional equipment. . In addition, in such a case, a large amount of the above information must be transmitted from the process control device to the diagnostic device with the same degree of precision and time as required for process control, so process control, including the signal transmission interface, must be It is also necessary to add equipment to the equipment and increase the computational load. Furthermore, in terms of price, since high-performance equipment is required separately for diagnosis and process control equipment, there is a strong possibility that the price will further increase.
【0006】以上述べた様に、従来ではプロセス制御装
置と診断装置が別構成のため、診断装置の診断・推論が
高度化し、プロセス制御装置が要求しているのと同程度
の精度や更新周期の信号を必要とするようになると、診
断装置だけでなくプロセス制御装置も大幅な装置追加や
負荷の増加が必要となり、システムが大型化、高価格化
してくると共に、両装置間のインタフェースが高度・複
雑化してくる恐れがあった。そこで本発明は、上記問題
点を解決し、高度診断機能を有するプロセス監視制御シ
ステムを構築できるプロセス制御装置を提供することを
目的とする。
[発明の構成]As mentioned above, in the past, the process control device and the diagnostic device were configured separately, so the diagnosis and reasoning of the diagnostic device has become more sophisticated, and the accuracy and update cycle of the process control device has become more sophisticated. If signals become necessary, it becomes necessary to add significant equipment and increase the load not only for diagnostic equipment but also for process control equipment, making the system larger and more expensive, and the interface between both equipment becomes more sophisticated.・There was a fear that things would become complicated. SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a process control device that can solve the above problems and construct a process monitoring control system having advanced diagnostic functions. [Structure of the invention]
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロプロ
セッサの高速化・大容量化を考慮して、プロセス制御装
置内のマイクロプロセッサ応用装置内に高速・高精度な
信号入力を必要とする診断推論部とその診断に必要な知
識とを設け、このプロセス制御装置内で制御だけでなく
診断も行なう。また、各プロセス制御装置での診断結果
を別構成の診断装置に伝送して、この診断装置にて従来
の複数プロセスからなるプラント診断を行なう構成とす
ることでプロセス制御装置と診断装置のインタフェース
の簡略化を図ったものである。[Means for Solving the Problems] The present invention takes into account the increasing speed and capacity of microprocessors, and provides diagnostics that require high-speed and high-precision signal input into microprocessor-applied devices in process control devices. A reasoning section and the knowledge necessary for its diagnosis are provided, and not only control but also diagnosis is performed within this process control device. In addition, the diagnosis results from each process control device are transmitted to a separate diagnostic device, and this diagnostic device performs a conventional diagnosis of a plant consisting of multiple processes, thereby improving the interface between the process control device and the diagnostic device. This is a simplification.
【0008】[0008]
【作用】プロセス制御装置を構成するマイクロプロセッ
サ応用装置内に、プロセス制御を行なう制御演算部だけ
でなく、プロセス制御装置が取り扱う信号に関わる診断
推論部や及びそのための知識とデータ収集部を設けるこ
とにより、制御演算に用いるのと同程度の精度・更新周
期の信号を容易に診断に利用できる。また、プロセス制
御装置内での高速・高精度な信号の診断結果を診断装置
に出力することにより、診断装置ではプラント全体の診
断を行なうことができシステム全体として高度な診断シ
ステムを装置を大型化することなく実現することができ
ると共に、プロセス制御装置と診断装置間のインタフェ
ースも簡略化できる。[Operation] The microprocessor application device constituting the process control device is provided with not only a control calculation section that performs process control, but also a diagnostic inference section related to signals handled by the process control device, and a knowledge and data collection section for this purpose. Therefore, signals with the same accuracy and update period as those used for control calculations can be easily used for diagnosis. In addition, by outputting diagnostic results from high-speed, high-precision signals within the process control device to the diagnostic device, the diagnostic device can diagnose the entire plant. In addition, the interface between the process control device and the diagnostic device can be simplified.
【0009】[0009]
【実施例】図1は本発明のプロセス制御装置の一実施例
の構成図である。プロセス1を制御するプロセス制御装
置2を構成するマイクロプロセッサ応用装置3内に、プ
ロセス1からのフィラメント信号5から制御信号6を算
出する制御演算部4′と、診断の為の知識を蓄えた診断
知識ベース8、プロセス1および制御演算部4′のデー
タを収集するデータ収集部9、さらにこれら知識・デー
タより推論し故障有無の判定や故障箇所同定を行なう診
断推論部10とを設ける。このプロセス制御装置2の装
置内の診断推論部10でプロセス制御のため制御演算部
4′で必要とする精度・更新周期のフィードバック信号
5やプロセス1を制御する実際の制御信号6を用いた高
度・高精度な診断も行なえるようにしたものである。本
プロセス制御装置2での診断結果はマンマシン表示装置
11に出力されると共に、プラントの診断装置7へ伝送
することができる。また、マンマシン表示装置11を介
してオペレータはプロセス制御装置2内の知識8を修正
・追加できるのは従来の診断装置と同様である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a process control apparatus according to the present invention. In the microprocessor application device 3 constituting the process control device 2 that controls the process 1, there is a control calculation unit 4' that calculates the control signal 6 from the filament signal 5 from the process 1, and a diagnosis that stores knowledge for diagnosis. A data collection section 9 that collects data from the knowledge base 8, the process 1 and the control calculation section 4', and a diagnostic inference section 10 that makes inferences from these knowledge and data to determine the presence or absence of a failure and identify the location of the failure. The diagnostic inference unit 10 in the process control device 2 uses the accuracy/update cycle feedback signal 5 required by the control calculation unit 4' for process control and the actual control signal 6 that controls the process 1.・It is designed to enable highly accurate diagnosis. Diagnosis results from the process control device 2 are output to the man-machine display device 11 and can also be transmitted to the plant diagnosis device 7. Further, the operator can modify and add to the knowledge 8 in the process control device 2 via the man-machine display device 11, similar to conventional diagnostic devices.
【0010】本発明のプロセス制御装置2により各プロ
セスの制御に直結した高精度かつ更新周期の早い信号を
用いた1プロセス単位の診断はプロセス制御装置2で行
ない、複数のプロセスの診断を必要とするが個々の信号
の精度や更新周期の処理はそれ程高度なものが要求され
ないプラント全体の診断はプラントの診断装置7で行な
う階層化構成を構築できる。このため診断装置側も高度
な信号処理のための装置追加やプロセス制御装置とのイ
ンタフェース強化も特に必要なく、プラント全体でコン
パクトに診断及び制御システムを構築することができる
。The process control device 2 of the present invention performs diagnosis for each process using signals that are directly connected to the control of each process with high accuracy and a quick update cycle, making it unnecessary to diagnose multiple processes. However, a hierarchical configuration can be constructed in which diagnosis of the entire plant is performed by the plant diagnostic device 7, which does not require highly sophisticated processing of individual signal accuracy or update period. Therefore, on the diagnostic equipment side, there is no particular need to add equipment for advanced signal processing or to strengthen the interface with the process control equipment, making it possible to construct a compact diagnostic and control system for the entire plant.
【0011】また、プロセス制御装置も最近のマイクロ
プロセッサの高速化・大容量化により、一マイクロプロ
セッサ応用装置内に知識が必要となる診断推論を構築す
ることが充分可能になってきている。さらにプロセス制
御装置内のプロセス診断結果により制御にアクションを
かけたい時も容易にかつ高速に実現することができる。Furthermore, with the recent increase in speed and capacity of microprocessors in process control devices, it has become possible to construct diagnostic inferences that require knowledge within one microprocessor application device. Furthermore, when it is desired to take action on control based on the process diagnosis results in the process control device, it can be easily and quickly implemented.
【0012】以上のように、上述の実施例では、1つの
マイクロプロセッサ応用装置で実現する例を説明したが
、バスを共有する2つあるいは複数のマイクロプロセッ
サ応用装置で実現しても同様の効果が得られる。この場
合、例えばプロセス制御装置内に2つのマイクロプロセ
ッサ応用装置を設け、一つをプロセス制御用、他を診断
用として、この2つのマイクロプロセッサ応用装置がバ
スを共有化することにより、両装置間の信号授受を自由
に行なえる様にすることで実現できる。As described above, although the above-mentioned embodiment has been described as an example realized by one microprocessor application device, the same effect can be obtained even if it is implemented by two or more microprocessor application devices sharing a bus. is obtained. In this case, for example, two microprocessor-applied devices are installed in a process control device, one for process control and the other for diagnostics, and these two microprocessor-applied devices share a bus, allowing communication between the two devices. This can be achieved by allowing free exchange of signals.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プロセスの制御だけでなく、プロセス制御に関連した高
精度・高速性を有する故障診断もプロセス制御装置にて
実現して、プラント監視制御システムを全体としてコン
パクトにかつ、大幅なコスト上昇することなく実現する
ことができる。また、制御に直結した高精度・高速な診
断を実現し、また制御に反映させることが可能となる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
In addition to process control, process control equipment also provides high-accuracy and high-speed fault diagnosis related to process control, making the entire plant monitoring and control system more compact and without significantly increasing costs. can do. In addition, it is possible to achieve high-accuracy and high-speed diagnosis that is directly connected to control, and to reflect it in control.
【図1】本発明の実施例を示すプロセス制御装置の構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of a process control device showing an embodiment of the present invention.
【図2】従来のプロセス制御装置によるシステム構成図
[Figure 2] System configuration diagram using conventional process control equipment
1…プロセス、2,2′,2a,2a′…プロセス制御
装置、3,3a,3b…マイクロプロセッサ応用装置、
4,4′…制御演算部、5…フィードバック信号、6…
制御信号、7…プロセス診断装置、8,8b…診断知識
ベース、9,9b…データ収集部、10,10b…診断
推論部、11…マンマシン表示装置。1... Process, 2, 2', 2a, 2a'... Process control device, 3, 3a, 3b... Microprocessor application device,
4, 4'...Control calculation unit, 5...Feedback signal, 6...
Control signal, 7... Process diagnostic device, 8, 8b... Diagnostic knowledge base, 9, 9b... Data collection section, 10, 10b... Diagnostic inference section, 11... Man-machine display device.
Claims (1)
成されプロセスの制御を行なうプロセス制御装置におい
て、プロセス制御演算を行なう制御演算部と、プロセス
制御に用いているプロセス信号及び制御信号のデータ収
集部と、前記信号に関する過去の診断経験を知識として
蓄えた診断知識ベースと、前記データおよび知識を用い
て経験的手法や統計解析的手法により前記信号の関わる
プロセス制御ループの故障判定や故障箇所同定を行なう
診断推論部とを具備し、プロセス制御に関わる信号を用
いた高速で高精度を要求される診断は一つのプロセス制
御装置の前記診断推論部で行ない、その診断結果をプラ
ント全体の診断を行なう診断装置に出力することを特徴
とするプロセス制御装置。1. A process control device configured with a microprocessor application device and controlling a process, comprising: a control calculation unit that performs process control calculations; a data collection unit for process signals and control signals used for process control; A diagnostic knowledge base that stores past diagnostic experience regarding signals as knowledge, and diagnostic reasoning that uses the data and knowledge to determine failures and identify failure locations in process control loops related to the signals using empirical methods and statistical analysis methods. Diagnosis that requires high speed and high accuracy using signals related to process control is performed by the diagnostic inference section of one process control device, and the diagnostic results are sent to a diagnostic device that diagnoses the entire plant. A process control device characterized by outputting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107871A JP3068881B2 (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Process control equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107871A JP3068881B2 (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Process control equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336606A true JPH04336606A (en) | 1992-11-24 |
| JP3068881B2 JP3068881B2 (en) | 2000-07-24 |
Family
ID=14470203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107871A Expired - Fee Related JP3068881B2 (en) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | Process control equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068881B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017002673A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | 三菱電機株式会社 | Distributed device fault detection system |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP3107871A patent/JP3068881B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017002673A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | 三菱電機株式会社 | Distributed device fault detection system |
| JPWO2017002673A1 (en) * | 2015-07-01 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | Distributed equipment abnormality detection system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068881B2 (en) | 2000-07-24 |
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