JPS61272808A - 異常診断装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、診断対象の入力側の状態量の周波数帯域の
広さに依存せずに、かつ入力側にノイズが重畳されてい
ない場合も異常の診断ができるようにした異常診断装置
に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の異常診断装置の動作の流れをの状態量と
出力の状態量とをそれぞれセンサ２゜３で検出し、この
両センサ２，３の検出出力をステラｆ４で入力値の自己
相関関数と入出力間の相互相関関数を求め、それらから
ステップ５でスペクトル密度を計算して、ステップ６で
伝達関数が算出される。

次に、ステップ７で診断対象Ｉが正常なときの伝達関数
が・ぐラメータを求めておいて、各・臂うメータの値に
ある幅をもたせた値を基準値として、ステラｆ８で下達
する比較におけるしきい値とする。

診断は時々刻々と求めた伝達関数のパラメータが前述の
しきい値を越えたか否かをチェックし、越えた時点でス
テラｆ９で異常と表示する。

また、ステラｆ８で・母２メータがしきい値を越えなけ
れば、ステラｆ４に戻シ、前述の演算を繰シ返し実施す
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の異常診断装置による異常診断時に誤診断を防止す
るためには、診断対象Ｉの入力側の状態量の動きにホワ
イトノイズに近い特性をもつ必要があり、また、定常運
転時に限定しなければならない。

何故ならば、伝達関数を精度よく求めるためには、診断
対象の入力側の状態量に広帯域の周波数成分が含まれて
いなければならず、かつデータが多量に必要でおるため
、定常運転状態を長時間続けなければならない。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、診断対象の入力側の状態量の周波数帯域の広さ
に依存することなく診断ができるとともに、入力側にノ
イズが重畳されていない場合でも、診断対象の異常診断
ができる異常診断装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の異常診断装置は、診断対象の入力の状態量を
微分する第１の微分器と、この第１の微分器で微分され
た値を現時点から指定した過去の一定時間内の平均値と
する分散値を求める第１の分散値演算器と、上記診断対
象の出力の状態量を微分する第２の微分器と、この第２
の微分器で微分された値を現時点から指定した過去の一
定時間内の平均値とする分散値を求める第２の分散値演
算器と、上記第１および第２の分散値演算器で求めた分
散値の比率を求める比率演算器と、この比率演算器で求
めた比率が所定の範囲内にあるか否かを比較し、範囲外
にあれば論理値ｒＩＪを出力するとともにそれ以外にあ
れば論理値「０」を出力する第１の比較器と、上記第１
の分散値演算器で求めた分散値が所定の指定値より犬の
とき論理値「ｌ」を出力しかつそれ以外のときは論理値
「０」を出力する第２の比較器と、上記第２の分散値演
算器で求めた分散値が所定の指定値より太のとき論理値
「１」を出力しかつそれ以外のときは論理値「０」を出
力する第３の比較器と、上記第１の比較器の出力と第２
の比較器の出力との論理積をとる第１のＡＮＤ回路と、
上記第２の比較器の出力のＮＯＴ演算結果と上記第３の
比較器の出力との論理積をとる第２のＡＮＤ回路と、上
記第１および第２のＡＮＤ回路の出力の論理和か「１」
のとき異常表示を行う異常診断結果表示器とを設けたも
のである。

〔作用〕

この発明は、診断対象の入力の状態量を第１のセンサで
検出して第１の微分器で微分した徒弟１の分散値演算器
で現時点から指定した過去の一定時間内の平均値とする
分散値を求め、診断対象の出力の状態量を第２のセンサ
で検出して第２の微分器で微分した後、第２の分散値演
算器で現時点から指定した過去の一定時間内の平均値と
する分散値を求め、第１および第２の分散値演算器で求
めた分散値の比率を比率演算器で求め、この比率が所定
の範囲内にあるか否かを第１の比較器で比較し、所定の
範囲外にあれば第１の比較器から論理値「１」を出力し
かつ範囲内になければ論理値ｒＯＪを出力し、第１およ
び第２の分散値演算器で求めた分散値をそれぞれ第２、
第３の比較器で所定の指定−値と比較してこの指定値よ
り大のときそれぞれ論理値「１」を出力し、それ以外の
とき論理値ｒＯＪを出力し、第１の比較器の出力と第２
の比較器の出力との論理積を第１の駒回路でとり、第２
の比較器の出力のＮＯＴ演算結果と第３の比較器の出力
との論理積を第２の駒回路でとシ、第１および第２の尻
目路の出力の論理和が「ｌ」のとき異常診断結果表示器
で異常表示を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の異常診断装置の実施例について図面に
基づき説明する。第１図はその一実施例の構成を示すブ
ロック図である。この第１図において、診断対象ＩＩの
入力Ｘの状態量は第１のセンサ１２に入力するようにな
っておシ、診断対象！Ｉの出力ｙの状態量は第２のセン
サＩ３に入力するようになっている。

第１のセンサＩ２の出力は第１の微分器Ｉ４に送出する
ようになっておシ、また、第２のセンサＩ３の出力は第
２の微分器Ｉ５に送出するようになっている。

第１の微分器ｆ４の出力は分散値演算器Ｉ６に出力し、
第２の微分器Ｉ５の出力は第２の分散値演算器Ｉ７に出
力するようになっている。

第１の分散値演算器１６の出力Ｉ８と第２の分散値演算
器Ｉ７の出力Ｉ９は比率演算器２０に送出するようにな
っている。

また、第１の分散値演算器１６の出力は第２の比較器２
２に送出するようになっておシ、同様にして、第２の分
散値演算器Ｉ７の出力は第３の比較器２５に送出するよ
うになっている。

比率演算器２０は第１の分散値演算器Ｉ６の出力１８と
第２の分散値演算器Ｉ７の出力１９との比率を求めて、
第１の比較器２Ｉに出力するようになっている。

第１の比較器２Ｉの出力と第２の比較器２２の出力は第
１のＡＮＤ回路２３に送出するようになっており、第２
の比較器２２の出力はＮＯＴ回路２４を通して第２のＡ
ＮＤ回路２６に送出するようになっている。

第３の比較器２５の出力とＮＯＴ回路２４の出力は第２
の尻目路２６で論理積をとってＯＲ回路２７に送出する
ようになっておシ、マた、第１のＡＮＤ回路２３の出力
もＯＲ回路２７に送出するようになっている。ＯＲ回路
２７の出力は異常診断結果表示器２８に出力するように
なっている。

次に、以上のように構成されたこの発明の異常診断装置
の動作について説明する。診断対象ＩＩの入力Ｘの状態
量は第１のセンサＩ２で検出して、その検出出力を第１
の微分器１４で微分する。

この第１の微分器Ｉ４で微分された値は第１の分散値演
算器Ｉ６で分散値を求める。この分散値は現時点から指
定した過去の一定時間内の平均値とする。この第１の分
散値演算器Ｉ６で求めた分散値、すなわち、出力Ｉ８は
比率演算器２０と第２の比較器２２に送られる。

一方、診断対象１１の出力ｙも入力Ｘと同様にして、そ
の状態量は第２のセンサＩ３で検出され、その検出出力
は第２の微分器Ｉ５で微分し、その微分値は第２の分散
値演算器Ｉ７に送られ、そこで分散値を求める。

この場合も、第１の分散値演算器Ｉ２と同様にして、分
散値は現時点から指定した過去の一定時間内の平均値と
するものである。この第２の分散値演算器１２の出力Ｉ
９は比率演算器２０に送られると同時に、第２の比較器
２５にも送られる。

比率演算器２０は、第１の分散値演算器Ｉ６の出力Ｚ８
をσｘ１第２の分散値演算器Ｉ７の出力１９ｆσｙとす
ると、この出力１８．１９の比率σｙ／σＸを比率演算
器２０で求める。この比率σｙ／σＸは第１の比較器２
Ｉに送られる。

この第１の比較器２１は比率σｙρ−Ｘが指定した値α
１．α２の範囲内にあるか否かを比較する。

この比較の結果、指定した範囲外にあれば、論理値「１
」を第１のＡＮＤ回路２３に出力する。また、比較結果
がそれ以外であれば、論理値ｒＯＪを出力する。

すなわち、比較結果がα２〉σｙ／ａｘ〉α、ならば、
論理値「０」を出力し、それ以外では論理値「１」を出
力する。ただし、α２〉α１とする。

また、第２の比較器２２は第１の分散値演算器Ｉ６の出
力１８（σＸ）を入力し、その値が指定した値β、より
大きければ、論理値「１」を第１のＡＮＤ回路２３とＮ
ＯＴ回路２４に出力し、それ以外では論理値ｒＯＪを第
１のＡＮＤ回路２３とＮＯＴ回路２４に出力する。

第１のＡＮＤ回路２３は第１の比較器２Ｉの出力と第２
の比較器２２の郡演算して、その出力′ｆｆ：ＯＲ回路
２７に送出する。

また、ＮＯＴ回路２４では、第２の比較器２２の出力の
ＮＯＴ演算を行って第２のＡＮＤ回路２６に出力する。

一方、第３の比較器２５は第２の分散値演算器Ｉ７の出
力Ｉす（σｙ）を入力して、その値が指定した値β２よ
り大きければ、論理値「１」を出゛　　力し、それ以外
では論理値「ＯＪを出力する。この第３の比較器２５の
出力とＮＯＴ回路２４の出力は第２の駒回路２６でＡＮ
Ｄ演算を行い、その出力をＯＲ回路２７に出力する。

このＯＲ回路２７は第１のＡＮＤ回路２３の出力と第２
のＡＮＤ回路２６の出力のＯＲ演算を行りて、異常診断
結果表示器２８に出力する。この異常診断結果表示器２
８では、ＯＲ回路２′７の出力が論理値ｒｌＪとなった
時点で診断対象ＩＩに異常が生じたことを表示すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の異常診断装置によれば、診断
対象の入出力の状態量を微分した値の分散値を求め、入
出力間の分散値の比率により異常診断を行うようにした
ので、従来のように入力側の状態量の周波数帯域の広さ
に依存せずに診断が可能である。

また、診断対象の入出力側にノイズが重畳され□ていな
い場合も、診断対象の出力の分散値を利用しているので
、異常の診断ができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の異常診断装置の一実施例の構成を示
すブロック図、第２図は従来の異常診断装置の動作の流
を示すフローチャートである。 ＩＩ・・・異常対象、Ｉ２・・・第１のセンサ、Ｉ３・
・・第２のセンサ、Ｉ４・・・第１の微分器、１５・・
・第２の微分器、Ｉ６・・・第１の分散値演算器、Ｉ７
・・・第２の分散値演算器、２０・・・比率演算器、２
１・・・第１の比較器、２２・・・第２の比較器、２３
・・・第１のＡＮＤ回路、２４・・・ＮＯＴ回路、２５
・・・第３の比較器、２６・・・第２の駒回路、２７・
・・ＯＲ回路、２８・・・異常診断結果表示器。 出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 診断対象の入力の状態量を微分する第１の微分器と、こ
   の第１の微分器で微分された値を現時点から指定した過
   去の一定時間内の平均値とする分散値を求める第１の分
   散値演算器と、上記診断対象の出力の状態量を微分する
   第２の微分器と、この第２の微分器で微分された値を現
   時点から指定した過去の一定時間内の平均値とする分散
   値を求める第２の分散値演算器と、上記第１および第２
   の分散値演算器で求めた分散値の比率を求める比率演算
   器と、この比率演算器で求めた比率が所定の範囲内にあ
   るか否かを比較し、範囲外になれば論理値「１」を出力
   するとともにそれ以外にあれば論理値「０」を出力する
   第１の比較器と、上記第１の分散値演算器で求めた分散
   値が所定の指定値より大のとき論理値「１」を出力しか
   つそれ以外のときは論理値「０」を出力する第２の比較
   器と、上記第２の分散値演算器で求めた分散値が所定の
   指定値より大のとき論理値「１」を出力しかつそれ以外
   のときは論理値「０」を出力する第３の比較器と、上記
   第１の比較器の出力と第２の比較器の出力との論理積を
   とる第１のＡＮＤ回路と、上記第２の比較器の出力のＮ
   ＯＴ演算結果と上記第３の比較器の出力との論理積をと
   る第２のＡＮＤ回路と、上記第１および第２のＡＮＤ回
   路の出力の論理和が「１」のとき異常表示を行う異常診
   断結果表示器とを具備する異常診断装置。