JPH0652181B2 - 異常診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機械装置等の状態を視覚的に表示可能な異常診
断装置に関する。

（従来の技術） 機械装置の異常診断を行うべく、予め定められた基準と
なるデータと実際に測定されたデータとを比較して当該
機械装置の異常を診断するシステムとしては、先に本発
明者が開発して出願した技術が有る。このシステムは同
一もしくは一連の動作を繰り返す機械装置の特定箇所に
おける機械的変化量、電気的変化量等のデータを連続的
もしくは断続的に測定する測定手段と、該測定手段で測
定された前記データを記憶する第１の記憶手段と、予め
前記特定の箇所における前記機械的変化量、電気的変化
量の基準的な変化量である基準データを記憶しておく第
２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶された前記
データと、前記第２の記憶手段に記憶された前記基準デ
ータとを比較する比較手段と、予め経験則等に基づき作
成され、前記比較手段が検出した比較値の大きさに対応
した前記特定箇所の故障可能性、残存耐久時間、老朽部
品等の判断データを記憶しておく第３の記憶手段と、前
記比較手段が検出した前記比較値に対応した前記第３の
記憶手段に記憶された前記判断データに基づき前記特定
箇所の故障可能性、残存耐久時間、老朽部品等の予測判
断を行う判断手段と、該判断手段の前記予測判断の内容
を出力する出力手段とを具備することを特徴とするもの
である（特願平１−１４６６３号）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の従来の診断システムは基準データと
測定されたデータとを比較して故障の予防診断を行うと
いう点では効果が有るものの、次のような課題が有る。

測定されるデータの項目（アイテム）は多岐に渡ってい
るものの、それらのアイテム同士の相関関係を把握して
処理していないために複数の原因が互いに作用して発生
する故障の発生の予防や、故障発生後の修理や原因究明
にせっかくのデータが役立たないという課題が有る。ま
た、オペレータにとってもアイテム別のデータのみを提
示されても判断を行いにくく、アイテム同士の相関関係
を把握するのに多くのデータを読み取らねばならず、時
間がかかり保守性の面でも能率の向上が要求されてい
る。

従って、本発明は複数のアイテムの相関関係を表示可能
な異常診断装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、基準パルスに対する理想的な出力パルスの出
力パターンのデータを記憶する第１の記憶手段と、前記
基準パルスに対する実際の出力パルスの出力パターンの
データを記憶する第２の記憶手段と、該第２の記憶手段
と前記第１の記憶手段の内容を比較し、当該比較から得
ることが可能な複数種類の異なったアイテム毎に前記実
際のデータと前記理想のデータとの差を求める比較手段
と、該比較手段で得られた前記アイテム毎の差を点でプ
ロット表示したアイテム同士の相関関係のグラフとして
ディスプレイ等の表示手段へ表示すると共に、時間の経
過に伴いプロットする点の色を変える制御手段とを具備
することを特徴とし、例えば前記アイテムは基準パルス
が入力された時から理想的な出力パルスの立ち上がりエ
ッヂまでの時間と、基準パルスが入力された時から実際
の出力パルスの立ち上がりエッヂまでの時間との差であ
る第１のアイテムと、理想的な出力パルスのパルス幅又
は基準パルスが入力された時から理想的な出力パルスの
立ち上がりエッヂまでの時間と、実際の出力パルスのパ
ルス幅又は基準パルスが入力された時から実際の出力パ
ルスの立ち下がりエッヂまでの時間との差である第２の
アイテムであり、表示手段にプロット表示されるグラフ
は前記第１のアイテムと第２のアイテムの相関関係を示
した二次元グラフであることを特徴とし、また特に前記
制御手段は前記表示手段に特定の範囲をグラフィック表
示可能なことを特徴とする。

（作用） 作用について説明する。

比較手段において求められた複数のアイテム毎の実際の
データと理想のデータとの差を制御手段が相関関係のグ
ラフとして表示手段に表示するので、オペレータはその
グラフを見ることにより一目で複数のアイテムのお互い
の影響と傾向を読み取ることができる。特に、表示手段
に例えば誤差の許容範囲という特定の範囲をグラフィッ
クで表示可能となれば被測定物の誤差の傾向を知ること
ができ、異常の診断をオペレータが迅速に判断可能とな
る。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

第１図には本実施例の異常診断装置の一例であるリモー
ト方式による予防診断システムのブロックダイアグラム
を示す。

まず、第１図と共に構成について説明する。

１０は機械装置であり、例えば自動製函封函装置のよう
に一連の動作を繰り返し行う装置である。

１２は制御用コンピュータであり、機械装置１０の動き
をコントロールする。

１４はセンサであり、制御用コンピュータ１２により機
械装置１０に含まれるパルス回路の特定の箇所における
基準パルスに対する出力パルスを測定する。測定する内
容（データ）としては、例えば基準パルスが入力されて
から機械装置１０に含まれる特定のリミットスイッチが
ＯＮになった時間及び、当該リミットスイッチがＯＦＦ
になった時間について測定する。なお、測定するデータ
数は任意に設定することが可能であるが本実施例ではこ
の２つについて説明をする。センサ１４が測定したＯＮ
時間及びＯＦＦ時間のデータは常時制御用コンピュータ
１２へ送られる。

１６はメンテナンス用コンピュータであり、機械装置１
０のユーザー側に設けられている。メンテナンス用コン
ピュータ１６はインターフェイス１８を介して制御用コ
ンピュータ１２へ接続されている。メンテナンス用コン
ピュータ１６には、センサ１４がリアルタイムに制御用
コンピュータ１２へ送って来る前記測定データが制御用
コンピュータ１２からやはりリアルタイムに送られて来
る。メンテナンス用コンピュータ１６には半導体メモリ
から成る内部記憶装置（不図示）が設けられており、セ
ンサ１４からのリアルタイムの測定データが出力パター
ンとしてリアルタイムに書き込まれていく。

２２は本発明の異常診断装置の中枢をなす判断用コンピ
ュータであり、ユーザーとは離れた集中管理施設に設け
られている。ユーザー側のメンテナンス用コンピュータ
１６とはモデム２４、２６と通信回線２８を介して接続
されている。判断用コンピュータ２２はパーソナルコン
ピュータが使用されており、多数のユーザーもしくはメ
ンテナンス用コンピュータ１６と接続されている。判断
用コンピュータ２２はバッチ処理、ＴＳＳ方式によりリ
アルタイム処理の双方のデータ解析が可能となってい
る。

２８は第１及び第２の記憶手段等を１台で兼ねた大容量
ディスクを有する記憶装置である。この記憶装置２８に
は、メンテナンス用コンピュータ１６から送られたセン
サ１４が取り付けられたパルス回路における実際の出力
パルスの出力パターンのデータと、当該機械装置１０の
センサ１４が取り付けられたパルス回路におけるセンサ
１４が測定する出力パルスの、標準的な正常動作時の出
力パルスの出力パターンであり予め定められた理想的な
出力パターンのデータと、予め経験則や過去のデータか
ら得られたものであって、前記実際の出力パターンのデ
ータと理想的な出力パターンのデータのアイテム毎の差
異から知ることができる機械装置１０の故障可能性、故
障可能性の有る箇所、損傷するおそれの有る部品等の判
断データ等が記憶されている。

３０は判断用コンピュータ２２のＣＰＵを構成する内部
記憶装置であり、エキスパートシステムの機能を有する
診断用解析プログラムがＲＯＭに搭載もしくはＲＡＭに
ロードされている。

３２は比較手段であるＣＰＵを構成する論理演算装置で
あり、前記記憶装置２８内の前記実際の出力パターンの
データと理想的な出力パターンのデータとをアイテム毎
に比較する。

３４は制御手段であるＣＰＵを構成する制御装置であ
り、前記診断用解析プログラムに従い、論理演算装置３
２の比較結果であるアイテム毎の差に基づいてアイテム
毎の相関関係を判断し、さらに記憶装置２８内の前記判
断データから機械装置１０の前記故障可能性等の判断を
行い、相関関係のグラフ及びその判断結果を表示手段で
あるディスプレイ３６やプリンタ３８へグラフィック表
示等で出力する。

４０はキーボードであり、制御装置３４へコマンド、デ
ータ等を入力する。

次の動作について説明する。なお、本実施例ではバッチ
処理する例を挙げるがもちろんＴＳＳリアルタイム処理
も可能である。

制御用コンピュータ１２の指令によりセンサ１４から実
際の出力パターンのデータが連続的に制御用コンピュー
タ１２へ送られる。制御用コンピュータ１２からはメン
テナンス用コンピュータ１６へ当該データが送られ、不
図示の内部記憶装置へリアルタイムに書き込まれる。な
お、実際の出力パターンのデータは制御用コンピュータ
１２とメンテナンス用コンピュータ１６へ同時に送るよ
うにしてもよい。

一日分の実際の出力パターンのデータが、プログラムさ
れた手順により書き込まれ、機械装置１０が停止した夜
間に、メンテナンス用コンピュータ１６の内部記憶装置
の実際の出力パターンのデータは、判断用コンピュータ
２２からの指令によりメンテナンス用コンピュータ１６
から通信回線２８を経由して判断用コンピュータ２２へ
転送される。その実際の出力パターンのデータは記憶装
置２８へ書き込まれる。全ての実際の出力パターンのデ
ータの転送が終了したら制御装置３４は記憶装置２８内
の実際の出力パターンのデータを例えば機械装置１０の
動作の１サイクル毎に、記憶装置２８内に記憶されてい
る理想的な出力パターンのデータと比較すべく１サイク
ルの実際の出力パターンのデータと１サイクルの理想的
な出力パターンのデータとを論理演算装置３２へ送る。
実際の出力パターンのデータと理想的な出力パターンの
データ等の例を第２図に示す。

第２図（ａ）には機械装置１０の前記特定のマイクロス
イッチをＯＮにするタイミングの基準となる基準パルス
を示す。（ｂ）には理想的な当該マイクロスイッチの動
作に伴う出力パルスの出力パターンを示す。つまり、マ
イクロスイッチは理想的には（ａ）の基準パルスの立ち
上がりエッヂ（時点Ｔ_０）から時間Ａ_０経過後にＯＮと
なり、時間Ｂ_０（又はＣ_０−Ａ_０）の間ＯＮ状態である
ことが理想的な出力パルスの出力パターンということに
なる。そしてアイテムとしてみれば「起動時間」のアイ
テムは時間Ａ_０が理想値であり、「駆動時間」のアイテ
ムは時間Ｂ_０（又はＣ_０−Ａ_０）が理想値ということに
なる。

一方、第２図（ｃ）には実際のマイクロスイッチの作動
に伴って測定された出力パルスの出力パターンが示さ
れ、実際には時点Ｔ_０から時間Ａ_１経過後にマイクロス
イッチがＯＮとなり時間Ｂ_１（又はＣ_１−Ａ_１）の間Ｏ
Ｎ状態が続いたことになり、アイテムとしてみると「起
動時間」のアイテムはＡ_１が実際の値であり、「駆動時
間」のアイテムは時間Ｂ_１（又はＣ_１−Ａ_１）が実際の
値ということになる。

ここで論理演算装置３２はアイテム毎に比較を行う。つ
まり「起動時間」のアイテムについてはＡ_１−Ａ_０の値
を求め、「駆動時間」のアイテムについてはＢ_１−Ｂ_０
又は（Ｃ_１−Ａ_１）−（Ｃ_０−Ａ_０）の値を求める。こ
の両アイテムにおける求められた差は制御装置３４へ送
られ、制御装置３４はこの両アイテムに関する値を相関
関係のグラフとしてディスプレイ３６（又はプリンタ３
８でも可）に表示する。その表示例を第３図に示す。デ
ィスプレイ３６の表示画面のＸ軸には「起動時間」のア
イテムについての差であり、Ｙ軸は「駆動時間」のアイ
テムについての差である。両軸の原点が理想的な出力パ
ターンということになる。しかし実際には例えば第２図
（ｂ）及び（ｃ）に示すように時間Ａ_０と時間Ａ_１には
差が有り、一方、時間Ｂ_０と時間Ｂ_１には差が無いこと
が有る。従ってこの場合、制御装置３４はディスプレイ
３６上の座標（Ａ_１−Ａ_０，Ｏ）又は（Ｄ_１，Ｏ）の位
置にプロット表示を行う。この動作を各サイクル毎また
は適宜なサイクル間隔もしくは時間間隔でプロットを続
ける。第３図には複数のプロットされた点３７・・・が
表示されているが、本発明では時間と共にプロットする
点３７・・・の色を変えることによりマイクロスイッチ
の時間的な作動傾向も知ることができ、予測判断も行い
易くなっている。このように起動時間と駆動時間を２次
元グラフとして表示することにより両アイテムが関係し
合って発生する故障についての予測又は故障発生後の原
因究明も迅速に行うことが可能になっている。なお、第
３図において枠３９で示しているのは誤差の許容範囲で
あり、予めキーボード４０から指定することによりディ
スプレイ３６上にグラフィック表示される。プロットさ
れた点３７・・・がこの枠３９内に位置していればマイ
クロスイッチの作動タイミングは理想的なタイミングか
ら外れていてもその誤差は許容範囲であることが判る。

なお、本実施例の異常診断装置においては、さらに制御
装置３４が実際の出力パターンと理想的な出力パターン
の差異に対応する前記判断データを記憶装置２８から検
索し、その判断データに含まれる機械装置１０の故障可
能性、必要調整量、部品の破損可能性、残存耐久時間
等、保守に必要な情報を取り出してプリンタ３８とディ
スプレイ３６に出力する。

出力された保守情報は機械装置１０のユーザーへ連絡さ
れ、必要ならば調整、部品の交換が行うことが機械装置
１０の故障発生前に対応可能となる。

上述の実施例では基準パルスとして第２図（ａ）に示す
特別の独立した基準となるパルスを用いたが、例えば第
２図（ｃ）に示すマイクロスイッチの作動を示すパルス
の立ち下がりエッヂ（立ち上がりエッヂも可）を基準と
することもできる。その際の理想的な出力パルスの出力
パターンを同図（ｄ）に、実際の出力パルスの出力パタ
ーンを同図（ｅ）に示すパターンとすれば、理想的な出
力パターンにおける「起動時間」のアイテムにおける理
想値はＥ_０であり、「駆動時間」のアイテムにおける理
想値はＦ_０（又はＧ_０−Ｅ_０）となる。そして、実際の
出力パターンにおける「起動時間」のアイテムにおける
実際の値はＥ_１であり、「駆動時間」のアイテムにおけ
る実際の値はＦ_１（又はＧ_１−Ｅ_１）となる。従って、
前述の実施例同様ディスプレイ３６上の座標（Ｅ_１−Ｅ
_０，Ｆ_１−Ｆ_０）の位置にプロットすれば両アイテムの
互いの関係をグラフ表示可能となる。

本実施例ではアイテムの数が２の場合であって、表示手
段では２次元のグラフでアイテム同士の相関関係を示し
たが、アイテムの数が３の場合は立体グラフとして３ア
イテムの相関関係を示すことが可能となる。また、３以
上のアイテムでも２次元のグラフを複数用いれば互いの
相関関係を示すことは可能となる。

以上本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、
本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明の
精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもち
ろんである。

（発明の効果） 本発明に係る異常診断装置を用いると、アイテム同士の
相関関係がグラフ表示されるのでオペレータは直ちにア
イテム同士の関係を知ることができるので、アイテム同
士が相互に係わりあって発生する故障の予防及び当該故
障発生後であっても直ちに適確な対応が可能となり、メ
ンテナンス効率を飛躍的に向上させることが可能とな
る。特に、グラフにおいて時間の経過に伴いプロットす
る点の色を変えることにより、診断される装置の時間的
な作動傾向を検知可能となるので、予想判断も行い易
い。また、請求項３の構成を採用すると誤差のばらつき
が例えば許容範囲等の特定の範囲内に有るか否かも直ち
に知ることができる等の効果も有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る異常診断装置の実施例を示したブ
ロックダイアグラム、第２図は実施例の出力パルスのパ
ターンを示したタイミングチャート、第３図は表示手段
が表示しているグラフの一例を示した説明図。 ２８……記憶装置、３２……論理演算装置、３４……制
御装置、３６……ディスプレイ、３８……プリンタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準パルスに対する理想的な出力パルスの
   出力パターンのデータを記憶する第１の記憶手段と、 前記基準パルスに対する実際の出力パルスの出力パター
   ンのデータを記憶する第２の記憶手段と、 該第２の記憶手段と前記第１の記憶手段の内容を比較
   し、当該比較から得ることが可能な複数種類の異なった
   アイテム毎に前記実際のデータと前記理想のデータとの
   差を求める比較手段と、 該比較手段で得られた前記アイテム毎の差を点でプロッ
   ト表示したアイテム同士の相関関係のグラフとしてディ
   スプレイ等の表示手段へ表示すると共に、時間の経過に
   伴いプロットする点の色を変える制御手段とを具備する
   ことを特徴とする異常診断装置。
2. 【請求項２】前記アイテムは基準パルスが入力された時
   から理想的な出力パルスの立ち上がりエッヂまでの時間
   と、基準パルスが入力された時から実際の出力パルスの
   立ち上がりエッヂまでの時間との差である第１のアイテ
   ムと、理想的な出力パルスのパルス幅又は基準パルスが
   入力された時から理想的な出力パルスの立ち下がりエッ
   ヂまでの時間と、実際の出力パルスのパルス幅又は基準
   パルスが入力された時から実際の出力パルスの立ち下が
   りエッヂまでの時間との差である第２のアイテムであ
   り、表示手段にプロット表示されるグラフは前記第１の
   アイテムと第２のアイテムの相関関係を示した二次元グ
   ラフであることを特徴とする請求項１記載の異常診断装
   置。
3. 【請求項３】前記制御手段は前記表示手段に特定の範囲
   をグラフィック表示可能なことを特徴とする請求項１又
   は２記載の異常診断装置。