(57)【要約】【課題】ドライブ装置の速度制御応答の変化を検出し、異常や劣化を判定するドライブ応答監視装置を提供する。【解決手段】実施形態に係るドライブ応答監視装置は、プロセス制御システムにおける機器等に関する制御信号等を含む複数の実績データを時系列で収集するデータ収集装置と、ドライブ装置の速度指令値および速度の実測値を時系列で収集し、任意の時刻における前記速度指令値に対する前記実測値の遅れである速度制御応答を測定する応答測定装置と、前記複数の実績データの中から選択された少なくとも２つの実績データの時系列データを、異なる時刻でそれぞれ同一の値を有するようにクラスタに分類するクラスタ分類装置と、を備える。前記クラスタ分類装置は、前記少なくとも２つの実績データに含まれる時刻を有する前記速度制御応答のデータを、基準値と比較して、前記速度制御応答のデータの良否を判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス制御システムによって操業運転される機器および製造物に関する制御信号および計測データを含む複数の実績データを時系列で収集するデータ収集装置と、
モータを駆動するドライブ装置の速度指令値および前記速度指令値に対する前記モータの速度の実測値を時系列で収集し、任意の時刻における前記速度指令値に対する前記速度の実測値の遅れである速度制御応答を測定する応答測定装置と、
前記複数の実績データの中から選択された少なくとも２つの実績データの時系列データを、異なる時刻でそれぞれ同一の値を有するようにクラスタに分類するクラスタ分類装置と、
を備え、
前記クラスタ分類装置は、
前記クラスタに分類された前記少なくとも２つの実績データに含まれる時刻を有する前記速度制御応答のデータを前記クラスタに関連付け、
前記クラスタに関連付けられた前記速度制御応答のデータを、あらかじめ設定された第１基準値と比較して、前記速度制御応答のデータの良否を判定するドライブ応答監視装置。
【請求項２】
前記クラスタ分類装置は、単一の時刻において前記第１基準値を設定して前記速度制御応答のデータの良否を判定する請求項１記載のドライブ応答監視装置。
【請求項３】
前記クラスタ分類装置は、２つの異なる時刻の範囲における前記実績データの変化をあらかじめ設定された第２基準値と比較する請求項１または２に記載のドライブ応答監視装置。
【請求項４】
前記クラスタ分類装置は、等しい値の前記速度制御応答を抽出し、抽出された前記等しい値の速度制御応答の時刻に関連付けられた前記複数の実績データのうち、異なる時刻でそれぞれ等しい値を有する実績データの組となるようにクラスタに分類する請求項１記載のドライブ応答監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プロセス制御システム内のモータおよびドライブ装置の速度制御応答を監視するドライブ応答監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントの製造ラインにおいては、プロセス制御システムにより、操業運転されている。プロセス制御システムは、設備を駆動するためのモータ、モータを制御するドライブシステム、およびプログラマブルロジックコントローラ(Programmable Logic Controller、以下、ＰＬＣという)等を含んでいる。プロセス制御システムには、さまざまな操業実績信号（制御信号、センサ信号および操作信号等）が存在する。データ収集システムは、これらの信号を時系列データとして蓄積することができる。蓄積された時系列データは、適切なシステムを用いることによって、有効に利用し、活用することができる。そこで、これらのデータを、プラントの監視や保守に役立てたいというニーズがある。
【０００３】
特許文献１には、時系列データを主成分分析によりクラスタに分割して、クラスタごとに対象をモデル化することにより、プラントを構成する機器の性能劣化状態を定常的に評価する方法が記載されている。
【０００４】
特許文献２には、２つの相関のある時系列データを用いて、一方から他方を推定するモデルを作成し、推定されたモデルが出力する値と、実際の時系列データの比較を行うことで、プラントを構成する機器の性能劣化状態を定常的に評価する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０４８６２５号公報
【特許文献２】特許第５６６９５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１、２等では、プラントのモデルを作成し、そのモデルによる推定値からの偏差に対して、何らかの判定をすることで設備の異常を検知している。しかしながら、このようなモデル化には膨大なデータが必要であり、さらに誤差の少ない正確なモデルを得るためには、モデル作成に使用するデータの正常／異常をあらかじめ判定しておく必要があり、多大な時間と労力を要する。
【０００７】
実施形態は、多大な時間と労力を要してプラントのモデルを作成することなく、モータおよびドライブ装置の速度制御応答の変化から、異常や劣化を判定するドライブ応答監視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】
【０００８】
実施形態に係るドライブ応答監視装置は、プロセス制御システムによって操業運転される機器および製造物に関する制御信号および計測データを含む複数の実績データを時系列で収集するデータ収集装置と、モータを駆動するドライブ装置の速度指令値および前記速度指令値に対する前記モータの速度の実測値を時系列で収集し、任意の時刻における前記速度指令値に対する前記速度の実測値の遅れである速度制御応答を測定する応答測定装置と、前記複数の実績データの中から選択された少なくとも２つの実績データの時系列データを、異なる時刻でそれぞれ同一の値を有するようにクラスタに分類するクラスタ分類装置と、を備える。前記クラスタ分類装置は、前記クラスタに分類された前記少なくとも２つの実績データに含まれる時刻を有する前記速度制御応答のデータを前記クラスタに関連付け、前記クラスタに関連付けられた前記速度制御応答のデータを、あらかじめ設定された第１基準値と比較して、前記速度制御応答のデータの良否を判定する。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態では、多大な時間と労力を要することなく、モータおよびドライブ装置の速度制御応答の変化を検出し、異常や劣化を判定するドライブ応答監視装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るドライブ応答監視装置を例示するブロック図である。
【図２】実施の形態１のドライブ応答監視装置に関する模式的な動作波形の例である。
【図３】実施の形態１のドライブ応答監視装置の動作を説明するための模式的な図である。
【図４】実施の形態３のドライブ応答監視装置の動作を説明するための模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係るドライブ応答監視装置を例示するブロック図である。
図１に示すように、ドライブ応答監視装置１５は、通信ネットワーク４に接続されている。通信ネットワーク４には、プロセス制御システム５が接続されている。プロセス制御システム５は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）３を含む。ＰＬＣ３は、設定されたプログラムにしたがって、ドライブ装置１を制御する。ドライブ装置１は、ＰＬＣ３から供給される制御信号および指令にしたがって、モータ２を駆動する。
【００１３】
ドライブ装置１およびモータ２は、たとえば鉄鋼の圧延プラントに複数組設けられている。複数組設けられたドライブ装置１およびモータ２は、たとえば圧延ミルを駆動し、テーブルローラを駆動し、冷却水のための揚水ポンプを駆動する。
【００１４】
ＰＬＣ３は、ドライブ装置１およびモータ２以外のプロセス制御に関するアクチュエータ等を駆動するための制御信号や、ドライブ装置１に設けられた計測器等を含む各種計測器等からの計測データを収集する。プロセス制御システム５は、たとえば通信ネットワーク４に接続された図示しない操作盤やＨＭＩ端末等からこれらの操作者によるマニュアル操作を受け付けることができる。
【００１５】
ＰＬＣ３は、これらの制御信号や計測データ等を取り扱う。これらの制御信号や計測データ等を操業実績信号群９と呼ぶ。操業実績信号群９は、プロセス実績値６、操業パラメータ７およびオペレータ操作信号８等を含むことができる。
【００１６】
プロセス実績値６とは、このプロセス制御システム５によって制御されて製造される中間生成物を含む製造物の各工程における実績値をいう。たとえば、ＰＬＣ３は、圧延機に設けられたロードセルによって計測された圧延荷重のデータを圧延荷重実績値として取得する。ＰＬＣ３は、圧延材の張力を張力計によって直接、あるいは速度、トルク等の実測データを用いて間接的に計測された張力のデータを張力実績値として取得する。ＰＬＣ３は、ドライブ装置１が記録する出力トルクのデータをトルク実績値として取得する。
【００１７】
操業パラメータ７とは、上位のプロセスコンピュータによって設定される製造物の諸元に関するデータである。ＰＬＣ３は、これらのデータを、工程中に設けられた各種計測器を介して取得することができる。たとえば、圧延機の前後には、圧延材の板厚および板幅をそれぞれ計測する計測器が設けられており、これら計測器からリアルタイムでデータが生成される。鋼種は、プロセスコンピュータによって設定されている。
【００１８】
オペレータ操作信号８とは、通信ネットワーク４を介して接続された制御盤やＨＭＩ端末等からのマニュアル操作を含む操作信号をいう。オペレータ操作信号８には、たとえばＨＭＩ端末による操作用品介入操作の実績やモード選択操作の実績等が含まれる。
【００１９】
なお、上述の操業実績信号群９は、鉄鋼等の圧延プロセスのプロセス制御システム５に適用した場合の例であり、これらに限らない。非鉄金属の製造や、紙、フィルム等その他の製造プロセスに応じて、適切な信号群が設定される。
【００２０】
また、操業実績信号群９は、単一のＰＬＣに限らず、プロセス制御システムを構成する複数のＰＬＣを介して収集されるようにしてもよい。さらに、操業実績信号群９は、プロセス制御システムを構成する他のシステム、たとえば分散制御システム（Distributed Control System、ＤＣＳ）等からも収集されるようにしてもよい。
【００２１】
ドライブ応答監視装置１５は、通信ネットワーク４を介して、ＰＬＣ３が取り扱う操業実績信号群９の各実績データを収集する。操業実績信号群９の各実績データには、取得時間が関連付けられている。つまり、操業実績信号群９の各実績データは、リアルタイムで取得された時系列データとして収集される。時系列データとして収集された各実績データは、最終の製品との関連付けはされていないが、後述するように時刻を単位として、クラスタ分類されて、ドライブ装置１やモータ２の速度制御応答の変化を監視するのに利用される。
【００２２】
ドライブ応答監視装置１５の構成について説明する。
ドライブ応答監視装置１５は、データ収集装置１０と、応答測定装置１１と、クラスタ分類装置１２と、を備える。データ収集装置１０および応答測定装置１１は、通信ネットワーク４に接続することができる。データ収集装置１０、応答測定装置１１およびクラスタ分類装置１２は、相互に接続されている。
【００２３】
データ収集装置１０は、ＰＬＣ３が取り扱う操業実績信号群９の各実績データを、通信ネットワーク４を介してリアルタイムで収集する。データ収集装置１０は、操業実績信号群９の実績データのすべて、あるいは操業実績信号群９のうち選択された複数の実績データを、時系列のデータとしてクラスタ分類装置１２に供給する。操業実績信号群９から複数の実績データを選択する場合には、あらかじめ選択する実績データが設定される。
【００２４】
応答測定装置１１は、通信ネットワーク４を介してＰＬＣ３が取り扱うドライブ装置１の応答に関する時系列データをリアルタイムで収集する。ドライブ装置１の応答に関する時系列データは、ＰＬＣ３が生成する速度指令値のデータおよび実際の速度データのそれぞれの時間変化を表すデータである。速度指令値のデータは、たとえば上位のプロセスコンピュータから供給される圧延速度パターンのデータにもとづいて、ＰＬＣ３で生成される。実際の速度データは、速度指令値に応じてドライブ装置１が動作し、モータ２に設けられた回転速度計によって計測されたデータである。より具体的には、速度指令値と速度の実測値との差を速度制御応答と定義して、応答測定装置１１は、速度制御応答のデータをデータ収集装置１０に供給する。
【００２５】
クラスタ分類装置１２は、クラスタ群１３と、判定器１４と、を含む。クラスタ群１３は、複数のクラスタを含む。クラスタ分類装置１２は、操業実績信号群９から選択された実績データを複数のクラスタに分類する。クラスタ分類装置１２は、選択された実績データにおいて、異なる時刻で同一の値を有するものを同一のクラスタに分類する。分類された各クラスタに含まれる時刻と同一の時刻の速度制御応答のデータをそのクラスタに関連付ける。
【００２６】
後に詳述するように、選択された実績データが異なる時刻で同一の値をとる場合には、操業条件が同一であることを意味するので、それぞれの時刻における速度制御応答を基準値と比較することによって、そのドライブ装置１やモータ２の異常や劣化の状況を判定することができる。
【００２７】
判定器１４では、クラスタごとの速度制御応答に関する基準値（第１基準値）があらかじめ設定されている。判定器１４は、同一クラスタにおいて、関連付けられた速度制御応答のデータを基準値と比較して、所定の値または範囲を超えているか否かを判定する。あるクラスタにおいて、速度制御応答のデータが、その基準値の所定の値または範囲を超えている場合には、ドライブ装置１またはモータ２の異常または劣化していることを表している。たとえば基準値の所定の値または範囲を複数設けて、劣化の程度および異常判定をするようにしてもよい。
【００２８】
本実施の形態のドライブ応答監視装置１５の動作について説明する。
図２は、本実施の形態のドライブ応答監視装置に関する模式的な動作波形の例である。
ドライブ装置１は、ＰＬＣ３から出力される速度指令値にしたがい、モータ２に取り付けられた速度実績測定センサ、もしくは、ドライブ装置１内部の速度実績推定器から得られる速度実績値、を用いて、モータ２の速度制御を行う。
【００２９】
ＰＬＣ３は、圧延荷重実績、張力実績、トルク実績といったプロセス実績値６、板厚、板幅、鋼種といった操業パラメータ７、および、操作用品からの介入操作やモード選択といったオペレータ操作信号８を含む操業実績信号群９を、制御信号として入力する。ＰＬＣ３は、通信ネットワーク４経由で、これらの制御信号をデータ収集装置１０や応答測定装置１１で使用可能としている。
【００３０】
応答測定装置１１により測定された速度制御応答のデータは、通信ネットワーク４を介して、操業実績信号群９とともにデータ収集装置１０で時系列データとして収集される。
【００３１】
図２には、横軸に時間、縦軸にモータ２の速度とするドライブ装置１の速度特性のグラフが示されている。図２において、実線は、ドライブ装置１の実際の出力によって駆動されたモータ２の速度データの実測値Ｎｍの時間変化を示している。破線は、ドライブ装置１にＰＬＣ３から供給される速度指令値Ｎｒｅｆの時間変化を示している。
【００３２】
図２に示すように、ドライブ装置１では、速度指令値Ｎｒｅｆは、０からほぼ線形に増加し、目標値に到達するように設定されている。モータ２の実際の速度Ｎｍは、速度指令値Ｎｒｅｆに追従するように増加し、目標値に到達する。実際の速度Ｎｍは、速度指令値Ｎｒｅｆに対して遅れ時間を有しており、この遅れ時間を速度制御応答と定義する。
【００３３】
速度指令値Ｎｒｅｆおよび実際の速度Ｎｍは、時系列データである。この例において、Ｎ１は、実際の速度Ｎｍのｋ[％]の値に設定されている。ｋ[％]はたとえば２０％のようにあらかじめ設定されている。速度Ｎ１のときの実際の速度Ｎｍの時刻はｔ２である。また、速度Ｎ１のときの速度指令値Ｎｒｅｆの時刻はｔ１である。このようにして、時刻ｔ２に速度制御応答（ｔ２−ｔ１）が関連付けられる。
【００３４】
図３は、本実施の形態のドライブ応答監視装置の動作を説明するための模式的な図である。
図３には、時刻に関連付けられた操業実績信号群９のうち、一例として、圧延荷重実績および張力実績の時系列データが示されている。この図において、時刻をｔ１〜ｔｍ＋ｋ、圧延荷重実績のデータをａ１〜ａｍ＋ｋ、張力実績のデータをｂ１〜ｂｍ＋ｋで示している。圧延荷重実績のデータおよび張力実績のデータは、時刻にそれぞれ関連付けられており、同じ添え字によって関連付けを表している。なお、添え字が大きくなるごとに後の時刻を表しており、各時刻の間隔は一定である。また、この例では、特定の時刻に関連付けられた速度制御応答ΔＴｉ，ΔＴｍ＋ｉのデータも示されている。
【００３５】
クラスタ分類装置１２は、操業実績信号群９からあらかじめ選択された実績データを用いて、クラスタに分類する。たとえば、クラスタ分類装置１２は、圧延荷重実績のデータおよび張力実績のデータを鋼種ごとに複数作成してクラスタ群１３とする。クラスタ分類装置１２は、時系列データ化された速度制御応答を、クラスタに格納されているデータの時刻と同一の時刻を有するものを、そのクラスタに格納する。クラスタごとの速度制御応答について、判定器１４により良否を判定する。
【００３６】
上記のように分類されたクラスタは、同一の操業条件であることを意味する。したがって、同一クラスタに格納される速度制御応答のデータは、同一の操業条件下での速度制御応答のデータと考えることができる。
【００３７】
ここで、プロセス制御システム５が制御する設備が正常である場合には、同一の操業条件下での速度制御応答は同一となるはずである。したがって、同一クラスタ内の速度制御応答がある限られた範囲から外れた場合は、設備に何らかの異常があるものと判定できる。このとき、クラスタ分割を細かくすることで、設備の異常判定を高精細化し、異常の兆候を検出することが可能となる。
【００３８】
図３に示すように、この例では、クラスタ群１３に形成された１つのクラスタは、２つの区間Ｔ１，Ｔｍ＋１の時系列データを含んでいる。２つの区間Ｔ１，Ｔｍ＋１は同じ長さである。
【００３９】
区間Ｔ１に含まれる時系列のデータａ１〜ａｋ，ｂ１〜ｂｋは、区間Ｔｍ＋１に含まれる時系列のデータａｍ＋１〜ａｍ＋ｋ，ｂｍ＋１〜ｂｍ＋ｋとそれぞれ等しい値を有する。図において、破線の矢印で結んだように、区間Ｔ１で実線の枠で囲ったデータは、異なる区間Ｔｍ＋１で実線の枠で囲ったデータとそれぞれ等しい。たとえば、時刻ｔ１に関連付けられたデータａ１，ｂ１は、異なる時刻ｔｍ＋１に関連付けられたデータａｍ＋１，ｂｍ＋１にそれぞれ等しい値を有する。同様にデータａ２，ｂ２は、データａｍ＋２，ｂｍ＋２にそれぞれ等しく、データａｉ，ｂｉは、データａｍ＋ｉ，ｂｍ＋ｉにそれぞれ等しい。
【００４０】
このような区間Ｔ１，Ｔｍ＋１におけるそれぞれのクラスタは、同一クラスタとして取り扱われる。同一のクラスタでは、操業条件が同一であり、区間Ｔ１，Ｔｍ＋１のそれぞれでは、速度制御応答は、同一に操業条件における値であると考えることができる。
【００４１】
ここで、時刻ｔｉおよび時刻ｔｍ＋ｉにそれぞれ関連付けられた速度制御応答ΔＴｉ，ΔＴｍ＋ｉがあるときには、同一操業条件の速度制御応答であるので、ドライブシステムに問題がない限り、速度制御応答ΔＴｉ，ΔＴｍ＋ｉは、それぞれ同一の値であると考えられる。逆にいえば、同一クラスタにおいて、速度制御応答ΔＴｉ，ΔＴｍ＋ｉに相違がある場合には、ドライブシステムに異常や劣化等の何らかの問題を生じていると考えることができる。
【００４２】
速度制御応答の同一の範囲をあらかじめ設定し、判定規格として、同一クラスタ内で、任意の時刻における速度制御応答を、この判定規格と比較することによって、ドライブ装置１およびモータ２の異常または劣化の状況を判定することができる。
【００４３】
なお、クラスタ分類する際には、上述の区間は、任意に設定することができる。より広い区間でデータ値の同一有無で判定してもよいし、より狭い範囲、たとえば単一の時刻のおけるデータの同一有無で判定するようにしてもよい。
【００４４】
本実施形態のドライブ応答監視装置１５の効果について説明する。
本実施形態のドライブ応答監視装置１５は、プロセス制御システム５の操業実績信号群９の時系列データをリアルタイムで収集するデータ収集装置１０を備えている。ドライブ応答監視装置１５は、ドライブ装置１からモータ２の駆動の速度応答に関する時系列のデータをリアルタイムで収集することができる。そのため、速度制御応答のデータをデータの取得時刻によって、操業実績信号群９の各データに関連付けることができる。
【００４５】
ドライブ応答監視装置１５は、時刻によって関連付けられた操業実績信号群９の各データおよび速度制御応答のデータを、異なる時刻において同一の値を有することによってクラスタ分類するクラスタ分類装置１２を備えている。クラスタ分類は、操業実績信号群９のすべての時系列データまたは選択された複数の時系列データについて、同一時刻または同一期間で同一のデータとなるように実行される。そのため、同一のクラスタに分類された時系列データは、同一の操業条件を表しているので、同一の操業条件下における速度応答の良否を判定することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、速度制御応答がある限られた範囲にあるか否かを判定基準としている。ところが、速度制御応答は、設備のメンテナンスによって変化する場合があるので、良否の判定に使用する判定基準には、このメンテナンスによる速度制御応答の変化分をあらかじめ見込んでおく必要がある。つまり、速度制御応答の判定基準の範囲は、設備メンテナンスのよる変化分を含めない場合に比べて、広めにとることを意味する。したがって、このような場合には、クラスタ分類に用いる操業実績信号群９の実績データの種類を多くして、クラスタの分割を細かくしても、高精度に設備の異常判定を行うことは困難となる。
【００４７】
そこで、本実施の形態２では、特定の時刻のおける速度制御応答について良否判定することに限定せず、速度制御応答の時間変化についての判定基準を導入する。クラスタごとの速度制御応答を継続的に収集し、その時間的変化、すなわち経年変化に着目する。より具体的には、クラスタごとに収集された各時刻における速度制御応答間の変化の急峻度を計算し、あらかじめ設定された判定基準値と比較する。
【００４８】
たとえば、クラスタ分類装置１２は、時刻ｔ１のときの速度制御応答ΔＴ１を、時刻ｔ１を含むクラスタＣ１に関連付ける。同様に、クラスタ分類装置１２は、時刻ｔ２のとき速度制御応答ΔＴ２をクラスタＣ１に関連付ける。つまり、クラスタＣ１には、時刻ｔ１のときの速度制御応答ΔＴ１、時刻ｔ２のときの速度制御応答ΔＴ２、…、時刻ｔｉのときの速度制御応答ΔＴｉ、時刻ｔｉ＋１のときの速度制御応答ΔＴｉ＋１、…が分類され、各実績データは、時刻によって関連付けられている。
【００４９】
このとき、クラスタＣ１内で隣接する時刻ｔｉ，ｔｉ＋１間の時間変化に対する速度制御応答ΔＴｉ，ΔＴｉ＋１の変化を判定基準値（第２基準値）ΔＴｔｈと比較する。
【００５０】
（ΔＴｉ＋１−ΔＴｉ）／（ｔｉ＋１−ｔｉ）＞ΔＴｔｈ        （１）
【００５１】
式（１）を満たすときには、急激な劣化判定が進んでいるものとして、判定器１４は、劣化判定を出力する。
【００５２】
実施の形態２のドライブ応答監視装置では、クラスタ分類装置１２がクラスタごと継続的に速度制御応答のデータを取得するので、隣接する時刻のそれぞれに対応する速度制御応答の時間変化が急激に生じたものか否かを判定することができる。したがって、経時的に自然劣化によって低下した速度制御応答をメンテナンス等によって回復させる場合のように、速度制御応答の緩慢な変化を検出することを除去することができるので、高精度な速度制御応答の劣化判定を行うことができる。
【００５３】
各時刻における速度制御応答の判定を行いつつ（実施の形態１の場合）、速度制御応答の時間変化の判定を行うようにしてももちろんよい。
【００５４】
（実施の形態３）
上述した他の実施の形態では、クラスタ分類装置１２は、操業実績信号群９から複数の実績データをあらかじめ選定して、選定された実績データにしたがって、クラスタの分類を行っていた。しかし、操業実績信号群９からどのような実績データを選定するのは、経験にもとづいた人間の判断が必要となることが問題となり得る。そこで、実施の形態３では、操業実績信号群９から必要な実績データを選定することを自動化する。
【００５５】
実施の形態３のドライブ応答監視装置では、クラスタ分類装置１２は、操業実績信号群９から速度制御応答の良否を判定するために、クラスタを自動的に生成する。
【００５６】
データ収集装置１０には、操業実績信号群９のすべての時系列の実績データが格納されている。に速度制御応答のデータが時刻によって関連付けられて格納されている。速度制御応答のデータが同一の値を有する場合には、その速度制御応答のデータが取得された時刻では、同一の操業条件である。
【００５７】
同一の操業条件は、同一のクラスタに分類されることになる。したがって、同一の速度制御応答が取得された時刻に関連付けられている実績データから共通の条件を抽出することによって、クラスタ生成に必要な実績データを選定することができる。
【００５８】
図４は、本実施の形態のドライブ応答監視装置の動作を説明するための模式的な図である。
図４には、操業実績信号群９に含まれるすべて実績データａｉ，ｂｉ，ｃｉ，…，ｘｉ，ｙｉ，ｚｉの時系列データが示されている。実績データａｉ，ｂｉ，ｃｉ，…，ｘｉ，ｙｉ，ｚｉは、時刻ｔｉに関連付けられている。ここで、ｉは、自然数（１以上の整数）であり、ｉ番目の時刻ｔｉおよび実績データａｉ，ｂｉ，ｃｉ，…，ｘｉ，ｙｉ，ｚｉであることを表している。
【００５９】
また、任意の時刻で速度制御応答のデータが取得されており、速度制御応答のデータは、時刻を介して、実績データに関連付けられている。
【００６０】
ここで、異なる時刻ｔｍ，ｔｎにおいてそれぞれ取得された速度制御応答ΔＴｍ，ΔＴｎが等しい値である場合には、実績データの組ａｍ，ｂｍ，ｃｍ，…，ｘｍ，ｙｍ，ｚｍおよびａｎ，ｂｎ，ｃｎ，…，ｘｎ，ｙｎ，ｚｎは、同一の操業条件下において取得された実績データと考えられる。ただし、これらの実績データの中には、その操業条件の設定に関係していないものを含まれ得る。そこで、実績データの組ａｍ，ｂｍ，ｃｍ，…，ｘｍ，ｙｍ，ｚｍおよびａｎ，ｂｎ，ｃｎ，…，ｘｎ，ｙｎ，ｚｎのうち、共通する条件を探す必要がある。共通の条件は、たとえば実績データの値が互いに等しい場合である。
【００６１】
実績データの組ａｍ，ｂｍ，ｃｍ，…，ｘｍ，ｙｍ，ｚｍおよびａｎ，ｂｎ，ｃｎ，…，ｘｎ，ｙｎ，ｚｎのうち、実線の枠で囲ったデータｂｍ，ｃｍの組およびデータｂｎ，ｃｎの組がそれぞれ等しい値を有する場合には、これらの実績データは、この操業条件を設定していると判断される。クラスタ分類装置１２は、操業実績信号群９の中から、任意の実績データｂｉ，ｃｉを抽出し、実績データｂｉ，ｃｉがそれぞれ異なる時刻で等しい値となる場合をクラスタに分類する。以降、クラスタ分類装置１２は、上述の他の実施の形態の場合と同様に動作する。
【００６２】
なお、同一操業条件の設定条件については、同一値を有するデータに関連付けられた時刻の範囲をさらに広げるようにしてもよい。たとえば、データｂｍ，ｃｍの組の値が、データｂｎ，ｃｎの値にそれぞれ等しい場合に、時刻を１つ戻して、時刻ｔｍ−１，時刻ｔｎ−１のときのデータをそれぞれ比較して同一操業条件を判定するようにしてもよい。
【００６３】
以上説明した実施形態によれば、多大な時間と労力を要することなく、モータおよびドライブ装置の速度制御応答の変化を判定することができるドライブ応答監視装置を実現することができる。
【００６４】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組合せて実施することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  ドライブ装置、２  モータ、３  プログラマブルコントローラ、４  通信ネットワーク、５  プロセス制御システム、６  プロセス実績値、７  操業パラメータ、８  オペレータ操作信号、９  操業実績信号群、１０  データ収集装置、１１  応答測定装置、１２  クラスタ分類装置、１３  クラスタ群、１４  判定器、１５  ドライブ応答装置
【図１】
2020119194.tif 000003
【図２】
2020119194.tif 000004
【図３】
2020119194.tif 000005
【図４】
2020119194.tif 000006