JPH08147031A - 計装信号異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性向上のため２つの検出器を用いる２測
定法において、異常となった検出器を判別する。 【構成】 第１、第２の検出器の測定値ａ，ｂの移動平
均値を求める手段とこの移動平均値を微分して第１、第
２の変化率を求める手段と、この第１、第２変化率を設
定値ｃと比較して第１、第２の検出器の異常を判断する
比較手段とを有する第１、第２の演算回路２Ａ，２Ｂに
より第１又は第２の検出器の異常を検出する。また、偏
差警報回路５により測定値ａ，ｂの偏差の異常増大を検
出し、第１、第２の検出器の一方が異常となったことを
確認する。ＡＮＤ回路７Ａ，７Ｂは、偏差警報回路５か
らの信号ｆがあることを条件に第１、第２の演算回路２
Ａ，２Ｂから異常検出信号ｄ，ｆが入力したとき出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水処理プラント設備等
での計装機器に関するもので、１つの測定場所における
測定値の信頼性を上げるために２つの検出器で測定する
２測定における検出器の異常を検出する計装信号異常検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】計装機器において、測定値の信頼性向上
のため２つの検出器を用いて測定する２測定による計測
では、図４に示すように、比較回路１１及び１２に２つ
の検出器Ａ及びＢからの測定値ａ及びｂを入力し、２つ
の信号ａ，ｂのうち１つを基準値ｂとし、信号ａ，ｂの
差と外部設定された偏差信号＋α及び−αを比較して、
ａ−ｂ＜＋α又はａ−ｂ＞−αのとき上限又は下限警報
出力Ｈ又はＬが出るように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の２測定の場
合、２つの検出器からの測定値を比較してその測定値の
差で検出器異常を検出することはできるが、２つの検出
器のうちどちらが故障であるかは判断ができない。

【０００４】そのため、測定信号を自動制御に使用して
いる場合、故障した検出器を自動的に切り離して正常な
検出器からの測定信号のみを用いた制御に切り換えるこ
とができない。このため適正なプラント機器の運転がで
きなくなる。

【０００５】検出器を３つ用いた３測定による計測で
は、３つの検出器からの測定値を比較し、その多数決で
故障検出器を判断できる。しかし、３測定による計測で
は検出器のコストが増大することや設置スペースの問題
もあり、一般的でない。

【０００６】本発明は、従来技術の有する問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、２測
定における２つの検出器のうちどちらが異常であるかを
判断できる計装信号異常検出装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における計装信号異常検出装置は、２計測に
おける第１、第２の検出器からの第１、第２の測定値の
移動平均値を求める第１、第２の移動平均値演算手段
と、この第１、第２の移動平均値の変化率を求める第
１、第２の微分手段と、この第１、第２の移動平均値の
変化率を設定変化率と比率して移動平均値変化率が大き
い場合検出器異常信号を出力する第１、第２の比較手段
とを備えてなるものである。

【０００８】また、これに前記第１、第２の測定値の偏
差を検出してその偏差が所定の値を越えたとき出力する
偏差警報回路と、前記偏差警報回路からの信号が入力す
ることを条件に前記第１、第２の比較手段からの検出器
異常信号が入力すると出力する第１、第２の論理積回路
を設けるとよい。

【０００９】

【作用】検出器に異常が発生すると検出器出力が急変す
る。第１、第２の移動平均値演算手段は第１、第２の検
出器の移動平均値を演算し、第１、第２の微分手段は第
１、第２の移動平均値の変化率を出力する。第１、第２
の比較手段は第１、第２の移動平均値の変化率を設定値
と比較し検出器出力の急変を検出して第１、第２の検出
器の異常を判断する。

【００１０】また、第１、第２の検出器の一方が異常と
なると、第１、第２の測定値の偏差が増大する。偏差警
報回路はこの偏差が所定の値を越えたことを検出して検
出器異常発生を判断する。第１、第２の論理積回路は偏
差警報回路からの信号が入力していることを条件に第
１、第２の比較手段からの検出器異常信号を出力する。
従って異常となった検出器を確実に検出できる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は計装信号異常検出装置の構成を示すブロッ
ク図で、１は２つの検出器Ａ及びＢからの測定値ａとｂ
が入力する入力回路、２Ａ及び２Ｂは入力回路１からの
測定値ａとｂと変化率設定器４からの設定変化率ｃ（例
えば、ポンプ井水位の場合日最大の流入時の変化条件
（１０秒で１０ｃｍなど）を設定しておく）が入力し、
検出器Ａ又はＢの異常を検出して異常信号ｄ又はｅを出
力する演算回路で、図２に示すように構成ないし機能す
るものとなっている。

【００１２】５は測定値ａとｂとの偏差が所定の値を越
えたとき信号ｆを出力する偏差警報回路、７Ａ及び７Ｂ
は偏差警報回路５からの信号ｆが入力することを条件に
演算回路２Ａ又は２Ｂからの異常信号ｄ又はｅが入力す
ると報知出力ｇ又はｈを出力、或は図３に示すように検
出器Ｂの信号ｂ又は検出器Ａの信号ａの使用指令を出力
する論理積回路である。

【００１３】次に、図２（Ａ）について演算回路２Ａの
構成ないし機能を説明する。先ず、Ｓ１で移動平均値処
理にて測定値ａの移動平均値を求め、Ｓ２で微分処理に
て測定値ａの移動平均値の変化率を求め、Ｓ３でこの変
化率と変化率設定器４で設定された設定変化率ｃと比較
し、求めた変化率が設定変化率ｃより大きい場合は検出
器Ａ異常と判定する。小さい場合はＳ１に戻る。

【００１４】また、Ｓ４で測定値ａを検出器Ａの正常出
力電流範囲（例えば４〜２０ｍＡ）又は出力電圧範囲
（例えば１〜５Ｖ）と比較して正常出力範囲を外れた場
合、バリディティエラー発生と判定する。Ｓ５はＯＲ回
路でＳ３又はＳ４からＹの判定信号が入力すると異常信
号ｄをＡＮＤ回路７Ａに出力する。

【００１５】演算回路２Ｂの構成ないし機能は図２
（Ｂ）に示すように演算回路２Ａ（図２（Ａ））と同様
になっている。

【００１６】以上のように実施例は構成されているの
で、検出器Ａ，Ｂからの測定値ａ又はｂの移動平均値の
変化率が大きくなった場合、或は検出器の定格出力電流
又は定格出力電圧範囲から外れた場合、測定値ａとｂの
偏差が所定値を越えたことを条件に検出器Ａ又はＢが故
障したものと判断して検出器Ｂの信号ｂ又は検出器Ａの
信号ａの使用指令が計装機器の制御回路に出力されるの
で、故障した検出器の信号を用いることなく正常な検出
器の信号のみを用いた制御が可能となる。

【００１７】また、この実施例によれば、Ｓ１〜Ｓ３で
検出異常が万一検出できなかった場合でも、異常となっ
た検出器の出力が検出器の正常出力範囲を外れた時点で
Ｓ４よりバリディティエラー発生と判定され、異常信号
が出力されるので安全である。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。

【００１９】（１）２測定法において、個々の検出器信
号の異常診断を行うことができるので、どちらの検出器
が異常かを判断することが可能である。

【００２０】（２）偏差警報設定との論理積条件で出力
するので、異常検出装置としての信頼性が高い。

【００２１】（３）３測定方式を用いる必要が無いため
プラント設備費用としてはイニシャルコスト、メンテナ
ンスコストの低減化につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる計装信号異常検出装置
の構成を示すブロック図。

【図２】演算回路の構成及び動作を説明するフロー図。

【図３】装置出力部の構成説明図。

【図４】従来検出器異常検出装置の構成説明図。

【符号の説明】

２Ａ，２Ｂ…演算回路 ４…変化率設定器 ５…偏差警報回路 ７Ａ，７Ｂ…論理積回路 １１，１２…比較回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２測定における第１、第２の検出器から
   の第１、第２の測定値の移動平均値を求める第１、第２
   の移動平均値演算手段と、 この第１、第２の移動平均値の変化率を求める第１、第
   ２の微分手段と、 この第１、第２の移動平均値の変化率を設定変化率と比
   率して移動平均値変化率が大きい場合検出器異常信号を
   出力する第１、第２の比較手段と、 を備えてなることを特徴とした計装信号異常検出装置。
2. 【請求項２】 前記第１、第２の測定値の偏差を検出し
   てその偏差が所定の値を越えたとき出力する偏差警報回
   路と、 前記偏差警報回路からの信号が入力することを条件に前
   記第１、第２の比較手段からの検出器異常信号が入力す
   ると出力する第１、第２の論理積回路と、 を設けたことを特徴とした請求項１記載の計装異常検出
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１、第２の検出器の出力電流又は
   電圧と第１、第２の検出器の正常出力電流又は電圧範囲
   とを比較し、検出器出力が正常範囲から外れた場合検出
   器異常信号を出力する第３、第４の比較手段を設けたこ
   とを特徴とした請求項１記載の計装異常検出装置。