(57)【要約】【課題】ポンプのキャビテーション（またはプリキャビテーション）状態の判定、ならびにポンプの状態に影響を及ぼす最も危険なパラメータ（たとえば、圧力および／または振動）のオペレータへの特定を可能にする。【解決手段】ポンプキャビテーションを監視するシステムおよび方法が開示される。例示的方法は、オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した、圧力パラメータおよび振動パラメータを監視することを含む。例示的方法は、圧力パラメータに基づいて、操作された圧力値を計算することを含む。例示的方法は、振動パラメータに基づいて、操作された振動値を計算することを含む。例示的方法は、操作された圧力値または操作された振動値の少なくとも１つに基づいて、アセットに関連したキャビテーションの状態を判定することを含む。【選択図】図３
2014032671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した圧力パラメータおよび振動パラメータを監視することと、
操作された圧力値を前記圧力パラメータに基づいて計算することと、
操作された振動値を前記振動パラメータに基づいて計算することと、
前記操作された圧力値または前記操作された振動値の少なくとも１つに基づいて、前記アセットに関連したキャビテーションの状態を判定することと、を含む方法。
【請求項２】
前記アセットに関連したキャビテーションの前記状態は、プリキャビテーション状態またはキャビテーション状態の少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
キャビテーションの前記状態に関連した警報を生成することをさらに含み、前記警報は、提示される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記圧力パラメータに基づいて前記操作された圧力値を計算することは、
第１の個数の圧力値に対して標準偏差値を計算することと、
第２の個数の標準偏差値に対して平均標準偏差値を計算することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アセットに関連したキャビテーションの前記状態を判定することは、
前記操作された圧力値を圧力基準値と比較することと、
前記操作された圧力値が前記圧力基準値を超える場合、前記アセットはプリキャビテーション状態であると判定することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記圧力基準値は、前記アセットが正常作動状態で作動しているときに測定された前記圧力パラメータの少なくとも１つの値、または１つもしくは複数の対応する可変状態パラメータの作動範囲を跨いで測定された前記圧力パラメータの値のシグネチャに対応する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記操作された振動値を振動基準値と比較することと、
前記操作された振動値が前記振動基準値を超す場合に、前記アセットはキャビテーション状態であると判定することと、をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した、圧力パラメータおよび振動パラメータを監視するための監視アプリケーションと、
前記圧力パラメータに基づいて操作された圧力値を計算する圧力分析器と、
前記振動パラメータに基づいて操作された振動値を計算する振動分析器と、
前記操作された圧力値または前記操作された振動値の少なくとも１つに基づいて、前記アセットに関連したキャビテーションの状態を判定するキャビテーション分析器と、を備えるシステム。
【請求項９】
前記アセットに関連したキャビテーションの前記状態は、プリキャビテーション状態またはキャビテーション状態の少なくとも１つである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記キャビテーション分析器は、キャビテーションの前記状態に関連した警報を生成し、前記警報は、オペレータに提示される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記圧力パラメータに基づいて前記操作された圧力値を計算するために、前記圧力分析器は、
第１の個数の圧力値に対して標準偏差値を計算し、
第２の個数の標準偏差値に対して平均標準偏差値を計算する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記アセットに関連したキャビテーションの前記状態を判定するために、前記キャビテーション分析器は、
前記操作された圧力値を圧力基準値と比較し、
前記操作された圧力値が前記圧力基準値を超す場合に、前記アセットはプリキャビテーション状態であると判定する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記圧力基準値は、前記アセットが正常作動状態で作動しているときに測定された前記圧力パラメータの少なくとも１つの値、または１つもしくは複数の対応する可変状態パラメータの作動範囲を跨いで測定された前記圧力パラメータの値のシグネチャに対応する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記キャビテーション分析器は、
前記操作された振動値を振動基準値と比較し、
前記操作された振動値が前記振動基準値を超す場合に、前記アセットはキャビテーション状態であると判定する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
実行される際に、コンピューティングデバイスに少なくとも、
オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した圧力パラメータおよび振動パラメータを監視させ、
前記圧力パラメータに基づいて操作された圧力値を計算させ、
前記振動パラメータに基づいて操作された振動値を計算させ、
前記操作された圧力値または前記振動値の少なくとも１つに基づいて、前記アセットに関連したキャビテーションの状態を判定させる、命令を含む、有形のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
前記アセットに関連したキャビテーションの前記状態は、プリキャビテーション状態またはキャビテーション状態の少なくとも１つである、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
前記コンピューティングデバイスに、キャビテーションの前記状態に関連した警報を生成させる命令をさらに含み、前記警報はオペレータに提示される、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記圧力パラメータに基づいて前記操作された圧力値を計算することは、
第１の個数の圧力値に対して標準偏差値を計算することと、
第２の個数の標準偏差値に対して平均標準偏差値を計算することと、を含む、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記アセットに関連したキャビテーションの前記状態を判定することは、
前記操作された圧力値を圧力基準値と比較することと、
前記操作された圧力値が前記圧力基準値を超える場合、前記アセットはプリキャビテーション状態であると判定することと、を含む、請求項１５に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記圧力基準値は、前記アセットが正常作動状態で作動しているときに測定された前記圧力パラメータの前記値の少なくとも１つ、または１つもしくは複数の対応する可変状態パラメータの作動範囲を跨いで測定された前記圧力パラメータの値のシグネチャに対応する、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２１】
前記コンピューティングデバイスに、
前記操作された振動値を振動基準値と比較させ、
前記操作された振動値が前記振動基準値を超える場合、前記アセットはキャビテーション状態であると判定させる、命令をさらに含む、請求項１９に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にプロセス制御システムおよび／またはアセット管理システムに関し、より詳細には、ポンプキャビテーションを監視するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油ガス生産産業、精製、石油化学および他の製造施設において使用されるもののような、オペレーティングプロセス装置および／またはシステムは、通常ポンプ、熱交換器、冷却塔などの重要な機器アセットを含む。このようなアセットの状態、健全性、完全性、および／または性能は、処理工場の効率および／または安全性に必須である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ポンプキャビテーションを監視するシステムおよび方法が開示される。例示的方法は、オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した、圧力パラメータおよび振動パラメータを監視することを含む。例示的方法は、圧力パラメータに基づいて操作された圧力値を計算することを含む。例示的方法は、振動パラメータに基づいて操作された振動値を計算することを含む。例示的方法は、操作された圧力値または操作された振動値の少なくとも１つに基づいて、アセットに関連したキャビテーションの状態を判定することを含む。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
例示的システムは、オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した圧力パラメータおよび振動パラメータを監視する監視アプリケーションを含む。例示的システムは、圧力パラメータに基づいて操作された圧力値を計算するための圧力分析器を含む。例示的システムは、振動パラメータに基づいて操作された振動値を計算する振動分析器を含む。例示的システムは、操作された圧力値または操作された振動値の少なくとも１つに基づいて、アセットに関連したキャビテーションの状態を判定するキャビテーション分析器を含む。
【０００５】
例示的有形のコンピュータ可読記憶媒体は、実行される際に、コンピュータデバイスに、オペレーティングプロセス装置内のアセットに関連した圧力パラメータおよび振動パラメータを監視させる命令を含む。例示的命令は、コンピュータデバイスに、圧力パラメータに基づいて操作された圧力値を計算させる。例示的命令は、コンピュータデバイスに、振動パラメータに基づいて操作された振動値を計算させる。例示的命令は、コンピュータデバイスに、操作された圧力値または操作された振動値の少なくとも１つに基づいてアセットに関連したキャビテーションの状態を判定させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】その内部で本開示の教示が実施され得る、例示的プロセス制御システムにおける例示的オペレーティングプロセス装置の概略図である。
【図２】図１の例示的ポンプおよびフィールドデバイスを実施する例示的方法を示す図である。
【図３】図１の例示的オペレータステーションを実施する例示的方法を示す図である。
【図４】図３のユーザインターフェースに関連した例示的ホームページを示す図である。
【図５】図３のユーザインターフェースに関連した図４の例示的アセット概要ページの例示的プロセスタブを示す図である。
【図６】図３のユーザインターフェースに関連した図４の例示的アセット概要ページの例示的入力タブを示す図である。
【図７】図１および／または３の例示的オペレータステーションを実施するために実行され得る、例示的プロセスの代表的な流れ図である。
【図８】図７の例示的プロセスを実行するために、かつ／またはより一般的には、図１および／もしくは３の例示的オペレータステーション１０４を実施するために使用され得る、ならびに／あるいはプログラムされ得る、例示的コンピュータの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
業界平均は、生産能力のおよそ５パーセントが、計画外の中断時間に起因して毎年失われることを示唆している。このような中断時間の最も著しい原因の１つは、機器の故障であり、機器の故障は計画外の中断時間の４０パーセントを超すことが多い可能性がある。予想外の故障は、生産の損失および維持費の増加をもたらし得るだけでなく、場合によって、機器の故障は、火災、有毒物質の環境放出、および／または他の危険な状況をもたらす恐れがある。公知のプロセス制御システムは、ホストシステムと連通するセンサを配線することにより、最も重要な機器を監視できるが、すべてのアセットをオンラインおよび／またはリアルタイムで監視することは、法外な費用が掛かることが多い。したがって、残りの機器は、クリップボードの次善策ならびに周期的に携帯用測定および監視デバイスを通して手動で確認されて、機器またはアセットの状態、健全性、完全性および／または性能に関する単独データを獲得する。この公知の手法の結果、オペレーティングプロセス装置および／またはシステム内の多くのアセット（たとえばポンプ）は、ほとんど常に監視されることなく駆動され、それによって故障、漏出、火災、ならびに／またはシステム全体の性能および／もしくは安全性への他の望ましくない影響が増加した。
【０００８】
キャビテーションは、ポンプの故障を引き起こす原因の１つである。キャビテーションは、流体を液体状態に維持するためにポンプケーシング内部に圧力が十分にない場合に、ポンプ（たとえば遠心力ポンプ）内で起きる。ポンプ内部の流体が液体状態を維持できない場合、ベーパポケットおよび／または液体内に含まれた気体の小体（たとえば泡）が、ポンプ内部に形成される。キャビテーションは、ポンプの吸込ライン内の制限、上流成分または管内の低いレベル、大流量が引き起こす高配管の圧力損失、高流体温度、変化する流体成分、特定（例えば最小）流量未満で続けられる作動などによってもたらされることがある。キャビテーションに関連したベーパポケットまたは泡は、最終的にポンプの構成部品に損害をもたらす恐れがある。たとえば、キャビテーションにより、材料が羽根車から腐食する、ポンプ筐体および／もしくはシールが磨滅する、ならびに／またはポンプシールが漏出する恐れがある。ポンプの構成部品へのこうした損傷は、ポンプの故障を引き起こす恐れがある。ポンプキャビテーションの早期検出（たとえば、キャビテーションに起因してポンプが故障する前）は、保守費用および／またはプロセスインパクトを低減させることがある。
【０００９】
機器の損害、環境問題、および／または上述したように事業への悪影響を回避することは、それらが起きる度に（すなわち、オンライン監視を介して実質的にリアルタイムで）、プロセス変数および／または機器の状態の変化を検出できることに依存する。さらに、複数の測定結果を関連付けることができることにより、それがアセットの状態のより完全なイメージを提供するので、アセットの故障（たとえば、ポンプキャビテーションに起因する）の発生の可能性を評価する際により大きい予測値を提供する。したがって、機器の特定の部品の個々の測定結果が収集された場合であっても、測定結果を収集する技術者が、アセットに関した他のパラメータに照らして個々の測定結果の重要性を理解することは疑わしい。たとえば、ポンプは、ポンプが許容できる振動限界内で作動しているかどうかを測定するために周期的に検査されてもよい。しかし、こうした測定が現場でなされる際、これを流量、圧力、および／またはプロセス制御システムに関して監視される他のパラメータなどの、他の測定結果と関連付ける方法はない。この情報をすべて入手可能にして、さらに適切に理解されるようにしなければ、これらの個々の測定結果は、複数の測定結果がアセット全体の状態の包括的な見解へとまとめ上げられる場合に比べると、アセットの現在の健全性を判定する際の価値が低くなり、かつ／または切迫した故障を予測する能力が低くなる。
【００１０】
このような技法は、本明細書に開示されているように、機器故障の多くの潜在的原因はあるが、何が起こっているかについて、当技術分野に公知のものより精緻な分析をするために、具体的な機器の健全性の測定結果をプロセス測定結果と組み合わせる方法を一般化することが可能であることを認識することによって、可能になる。この統合された分析を使用して、本明細書に記載されたシステムおよび方法は、全アセットの健全状態または値の判定、ならびにオペレータ、技術者、保守担当者、および／または他の工場人員（以下まとめてオペレータと呼ぶ）へのアセットの状態に影響を及ぼす最も危険なパラメータの識別を可能にする。具体的には、この統合された分析を使用して、本明細書に記載されたシステムおよび方法は、ポンプのキャビテーション（またはプリキャビテーション）状態の判定、ならびにポンプの状態に影響を及ぼす最も危険なパラメータ（たとえば、圧力および／または振動）のオペレータへの特定を可能にする。さらに、本開示の教示は、機器およびプロセスデータ（たとえば、圧力および／または振動データ）の両方を含む主要な故障モード、切迫した故障の見込みの特定全体を生成する組み合わされた情報の分析、ならびにアセットの状態および起こり得る故障を速やかに理解できる方法でのオペレータへの表示のほとんどに影響される測定結果の統合により、当技術分野に公知の潜在的なアセットの故障（たとえばポンプキャビテーション）のより早期の検出を提供するシステムおよび方法に関与する。
【００１１】
図１は、本開示の教示による、オペレーティングプロセス装置１０１を実施する例示的プロセス制御システム１００の概略図である。例示的システム１００は、分散制御システム（ＤＣＳ）、監視制御データ収集（ＳＣＡＤＡ）システムならびに／または例示的オペレーティングプロセス装置１０１を監視するかつ／もしくは制御するあらゆる他のタイプのプロセスシステムであってもよい。追加としてまたは別法として、例示的オペレーティングプロセス装置１０１は、監視され、かつ／またはシステム１００がオペレーティングプロセス装置１００のあらゆる制御を提供するかどうかに関わらず、アセット管理システム（ＡＭＳ）に関連付けられてもよい。図１に示されたように、例示的システム１００は、１つまたは複数のプロセス制御装置（そのうちの１つは参照番号１０２で表されている）、１つまたは複数のオペレータステーション（そのうちの１つは参照番号１０４で表されている）、および１つまたは複数のアプリケーションステーション（そのうちの１つは参照番号１０６で表されている）を含む。例示的プロセス制御装置１０２、例示的オペレータステーション１０４、および／または例示的アプリケーションステーション１０６はバスおよび／またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１０８を介して連通結合される。バスおよび／またはＬＡＮは一般にエリア制御ネットワーク（ＡＣＮ）と呼ばれる。
【００１２】
図１の例示的オペレータステーション１０４により、オペレータがプロセス制御システム変数、状態、状況、警報を見る、プロセス制御システム設定（たとえば、点設定、作動状態、警報解除、警報の無音化など）を変更する、オペレーティングプロセス装置１０１内のデバイスを構成するかつ／もしくは校正する、オペレーティングプロセス装置１０１内のデバイスの診断を実行する、ならびに／あるいはオペレーティングプロセス装置１０１内のデバイスを管理し相互作用させることができる、１つまたは複数のオペレータ表示画像および／またはアプリケーションをオペレータが検討するかつ／または操作可能になる。
【００１３】
図１の例示的アプリケーションステーション１０６は、１つまたは複数の情報技術アプリケーション、ユーザ対話型アプリケーションおよび／または通信アプリケーションを実行するように構成されてもよい。たとえば、アプリケーションステーション１０６は、主にプロセス制御関連アプリケーションを実行するように構成されてもよいが、別のアプリケーションステーション（図示せず）は、オペレーティングプロセス装置１０１が、あらゆる所望の通信媒体（たとえば、無線、有線など）およびプロトコル（たとえば、ＨＴＴＰ、ＳＯＡＰなど）を使用して他のデバイスまたはシステムと通信できる、通信アプリケーションを主に実行するように構成されてもよい。一部の例では、リモートセッションが、例示的オペレータステーション１０４上のアプリケーションを見るかつ／または相互作用するために、例示的アプリケーションステーション１０６上に確立されてもよい。加えて、例示的アプリケーションステーション１０６および／または例示的オペレータステーション１０４は、アセット管理ソフトウェア（ＡＭＳ）アプリケーションステーションの一環であり得る、アセット監視アプリケーション（たとえば、図３の例示的アセット監視アプリケーション）を含むかつ／または実施してもよい。アセット監視アプリケーションは、オペレーティングプロセス装置１０１内のアセットの状態、健全性、完全性、および／もしくは性能の情報を表示するかつ／または可視指示を提供するために、ユーザインターフェース（たとえば、図３の例示的ユーザインターフェース）と関連する。図１の例示的アプリケーションステーション１０６を実施する例示的方法は、図３に関連して以下に説明される。
【００１４】
図１の例示的オペレータステーション１０４および例示的アプリケーションステーション１０６は、１つまたは複数のワークステーションならびに／またはあらゆる他の適切なコンピュータシステムおよび／もしくは処理システムを使用して実施されてもよい。たとえば、オペレータステーション１０４および／またはアプリケーションステーション１０６は、シングルプロセッサ・パーソナルコンピュータ、シングルプロセッサまたはマルチプロセッサ・ワークステーションなどを使用して実施され得る。さらに、例示的オペレータステーション１０４および／またはアプリケーションステーション１０６は、それから他のユーザ（たとえば、保守および／もしくは機器技術者）が個別のワークステーションを介してアクセスし得る別のネットワークに接続してもよい。追加としてまたは別法として、例示的オペレーティングプロセス装置１０１は、オペレーティングプロセス装置１０１に関連した個別の機能を提供するために、同じネットワーク内の他のワークステーション（たとえば、保守ステーションおよび／またはエンジニアリングステーション）を含んでもよい。
【００１５】
図１の例示的ＬＡＮ１０８は、あらゆる所望の通信媒体およびプロトコルを使用して実施されてもよい。たとえば、例示的ＬＡＮ１０８は、有線および／または無線イーサネット（登録商標）通信スキームに基づいてもよい。しかし、あらゆる他の適切な通信媒体（複数可）および／またはプロトコル（複数可）が使用されることが可能である。さらに、単一のＬＡＮ１０８が図１に示されているが、２つ以上のＬＡＮおよび／または通信ハードウェアの他の代替部品を使用して、図１の例示的システムの間の冗長な通信経路を提供してもよい。
【００１６】
図１の例示的制御装置１０２は、データバス１１４、および制御装置１０２に連通結合された入出力（Ｉ／Ｏ）カードなどのＩ／Ｏデバイス１１６、１１８を介して、複数のスマートフィールドデバイス１１０、１１２に結合される。示された例では、フィールドデバイス１１０は、圧力センサを含み、フィールドデバイス１１２は振動センサを含む。スマートフィールドデバイス１１０、１１２は、バルブ、アクチュエータ、センサなどのあらゆる他のデバイスであってもよい、かつ／またはバルブ、アクチュエータ、センサなどのあらゆる他のデバイスを含んでもよい。示された例のスマートフィールドデバイス１１０、１１２は、周知のＨＡＲＴ通信プロトコルを使用してデータバス１１４を介して連通する、ＨＡＲＴ準拠デバイスである。しかし、スマートフィールドデバイス１１０、１１２は、あらゆるフィールドバスおよび／またはプロフィバス準拠デバイスであってもよく、その場合にスマートフィールドデバイス１１０、１１２は、周知のＦｏｕｎｄａｔｉｏｎフィールドバスおよび／またはプロフィバス通信プロトコルを使用して、データバス１１４を介して連通する。（Ｉ／Ｏデバイス１１６、１１８に類似したかつ／または同一の）追加のＩ／Ｏデバイスは、スマートフィールドデバイスの追加の群を制御装置１０２と連通可能にするために制御装置１０２に結合されてもよい。スマートフィールドデバイスは、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎフィールドバスデバイス、ＨＡＲＴデバイスなどであってもよい。
【００１７】
示された例が示すように、スマートフィールドデバイス１２２は、無線ゲートウェイ１２４にデータを中継する無線デバイスであってもよい。一部のこのような例では、無線ゲートウェイ１２４は、制御装置１０２と（無線Ｉ／Ｏカードを介して）インターフェースする。このような無線技術を使用することにより、費用ならびに各デバイスに対する有線ケーブルの配線および構成の複雑さを低減することが可能になる。追加としてまたは別法として、一部の例では、無線ゲートウェイ１２４は、ＡＣＮ（たとえば、ＬＡＮ１０８）に直接接続し、送信されたデータがプロセス制御のためのオブジェクトのリンクと埋め込み（ＯＬＥ）（ＯＰＣ）を使用して、アプリケーションステーション１０６によって直接読むことが可能になる。したがって、本開示の教示は、（たとえば、例示的制御装置１０２を介して）プロセス制御システムに関連して実施されてもよいが、本開示の教示は、またプロセス制御システムと完全に無関係に実施されてもよい。一部の例では、フィールドデバイス１１０、１１２は、無線デバイスであってもよい。
【００１８】
例示的スマートフィールドデバイス１１０、１１２に加えて、１つまたは複数の非スマートフィールドデバイスは、例示的制御装置１０２に連通結合されてもよい。非スマートフィールドデバイスは、たとえば、制御装置１０２に関連した対応するＩ／Ｏカードに接続された、それぞれの有線リンクを介して制御装置１０２と連通する、従来の４〜２０ミリアンペア（ｍＡ）または０〜２４ボルトの直流電流（ＶＤＣ）デバイスであってもよい。図１に示された例では、スマートフィールドデバイス１１０、１１２、１２２は、アセット（たとえばポンプ１２０）に関連して、オペレーティングプロセス装置１０１内のポンプ１２０に関連したパラメータを測定するかつ／または制御する。示された例のアセットはポンプ１２０である。しかしアセットは、熱交換器、空冷交換器、火炉、加熱炉、送風機、扇風機、冷却塔、蒸留塔、圧縮機、パイプ、バルブ、管、坑口、タンク、遠心分離機などのオペレーティングプロセス装置内のあらゆるアセットであってもよい。一部の例では、フィールドデバイス１１０、１１２、１２２は、ポンプ１２０および／または他のアセットと直接統合されてもよい。他の例では、フィールドデバイス１１０、１１２、１２２は、ポンプ１２０および／または他のアセットと連通する、あるいは相互作用してもよい、個別のデバイスであってもよい。さらに、示された例における他のフィールドデバイス１１０、１１２、１２２は、オペレーティングプロセス装置１０１内の他の構成部品を監視するかつ／または制御するように構成されてもよい。
【００１９】
図１の例示的制御装置１０２は、たとえば、Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｃｏｍｐａｎｙのＦｉｓｈｅｒ−Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．から販売されているＤｅｌｔａＶ（商標）制御装置であってもよい。しかし、あらゆる他の制御装置を代わりに使用することができる。さらに、唯一の制御装置１０２が図１に示されているが、あらゆる所望のタイプおよび／もしくは複数のタイプの組合せの追加の制御装置ならびに／またはプロセス制御プラットフォームを、ＬＡＮ１０８に結合することができる。いずれの場合でも、例示的制御装置１０２は、オペレータステーション１０４および／または例示的アプリケーションステーション１０６を使用して、システムエンジニアおよび／または他のシステムオペレータによって生成され、制御装置１０２内にダウンロードされたかつ／またはインスタンスを作成された、システム１００に関連した１つまたは複数のプロセス制御ルーチンを実行する。
【００２０】
フィールドデバイス１１０は、ポンプ１２０の吐出ライン内の圧力を測定する圧力センサを含む。フィールドデバイス１１２は、ポンプ１２０における振動を測定する振動センサを含む。ポンプ１２０およびフィールドデバイス１１０、１１２の構成の例が、図２と併せて下に示されている。フィールドデバイス１１０、１１２によって収集される圧力および／または振動測定結果は、Ｉ／Ｏデバイス１１６、１１８および制御装置１０２を介してアプリケーションステーション１０６に移動される。アプリケーションステーション１０６は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーション状態を検出するために、圧力および／または振動測定結果を使用する。ポンプ１２０のこのプリキャビテーションおよび／またはキャビテーション状態は、たとえば表示を介してオペレータに中継されて、オペレータがキャビテーションをもたらすポンプ１２０内の問題を改善することができる。たとえば測定結果は、プリキャビテーション状態を検出するために使用されてもよく（たとえば、測定結果が切迫したキャビテーション状態を反映する）、オペレータは、プリキャビテーション状態を知らされてもよい。次いでキャビテーションが起きる場合、オペレータは、プリキャビテーション状態のキャビテーションの１つへの前進を知らされてもよい。フィールドデバイス１１０、１１２を使用するキャビテーションの早期検出によって、オペレータは、ポンプの故障なしにかつ／またはポンプ故障前に、ポンプ１２０内の問題を改善することができ、それによって生産損失の可能性を低減し、保守費用を最小にする。
【００２１】
図１は、その中でアセット（たとえばポンプ１２０）の状態、健全性、完全性、および／もしくは性能、ならびに／または以下により詳述される潜在的アセット故障（たとえば、ポンプキャビテーションに起因する）の発生の可能性を評価する方法および装置が、有利に利用され得る例示的システム１００を示すが、本明細書に記載されたオペレータおよび／またはエンジニアに表される情報を制御する方法および装置は、必要に応じて、図１の示された例より大きいまたは小さい複雑性（たとえば、２つ以上の制御装置を有する、２つ以上の地理的位置を跨ぐなど）の他の処理工場および／またはプロセス制御システムに有利に利用されてもよい。
【００２２】
図２は、図１の例示的ポンプ１２０および例示的フィールドデバイス１１０、１１２を実施する例示的方法を示す。図２の例では、ポンプ１２０は、モータ２０２、軸２０４、羽根車２０６、ポンプケーシング２０８、吸込ライン２１０、および吐出ライン２１２を含む。モータ２０２は軸２０４を回転させ、軸２０４は羽根車２０６を回転させる。羽根車２０６は、液体を吸込ライン２１０を通って引き寄せ、液体を吐出ライン２１２を通って押し出す。
【００２３】
示された例では、フィールドデバイス１１０は、吐出ライン２１２上に配置された圧力センサ２１４および圧力送信機２１６を含む。圧力センサ２１４は、吐出ライン２１２内の圧力を測定し、圧力送信機２１６は、圧力測定結果を図１のＩ／Ｏデバイス１１６に送信する。圧力センサ２１４は、吐出ライン２１２内の圧力を連続して、周期的に、かつ／または非周期的に測定してもよい。圧力センサ２１４による測定の周期は、自動的に（たとえば、初期設定に）設定されてもよく、またはオペレータによって設定されるかつ／または選択されてもよい。圧力送信機２１６は、圧力測定結果をＩ／Ｏデバイス１１６に連続して、周期的に、かつ／または非周期的に送信してもよい。圧力測定結果の送信の周期は、自動的に（たとえば、初期設定に）設定されてもよく、またはオペレータによって設定されるかつ／または選択されてもよい。圧力送信機２１６は、有線および／または無線接続を介してＩ／Ｏデバイス１１６と連通してもよい。
【００２４】
示された例では、フィールドデバイス１１２は、ポンプケーシング２０８上に配置された振動センサ２１８および振動送信機２２０を含む。振動センサ２１８はポンプ１２０の振動および／または衝撃を測定する。たとえば、振動センサ２１８は、軸２０４の回転に関連した振動を測定してもよい。振動センサ２１８は、ポンプケーシング２０８における振動および／または衝撃を測定し、振動送信機２２０は、振動測定結果をＩ／Ｏデバイス１１８に送信する。振動センサ２１８は、ポンプケーシング２０８における振動を連続して、周期的に、かつ／または非周期的に測定してもよい。振動センサ２１８による測定の周期は、自動的に（たとえば、初期設定に）設定されてもよく、またはオペレータによって設定されるかつ／または選択されてもよい。振動送信機２２０は、振動測定結果をＩ／Ｏデバイス１１８に連続して、周期的に、かつ／または非周期的に送信してもよい。振動測定結果を送信する周期は、自動的に（たとえば、初期設定に）設定されてもよく、またはオペレータによって設定されるかつ／または選択されてもよい。振動送信機２２０は、有線および／または無線接続を介してＩ／Ｏデバイス１１８と連通してもよい。
【００２５】
圧力および／または振動測定結果は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーションを検出する際に使用するために、Ｉ／Ｏゲートウェイ１１６、１１８および制御装置１０２を介して図１のアプリケーションステーション１０６に送信される。ポンプキャビテーションは、圧力センサ２１４によって測定された圧力変動の増加（たとえば著しい増加）から検出されてもよく、かつ／または振動センサ２１８によって測定された振動の増加と組み合わせられてもよい。
【００２６】
図２の例示的フィールドデバイス１１０は、圧力センサ２１４および圧力送信機２１６を含むが、センサ、送信機および／もしくは他のデバイスのあらゆる他の数および／または組合せを使用して、フィールドデバイス１１０を実施してもよい。図２の例示的フィールドデバイス１１２は、振動センサ２１８および振動送信機２２０を含むが、センサ、送信機および／もしくは他のデバイスのあらゆる他の数および／または組合せを使用して、フィールドデバイス１１２を実施してもよい。さらにフィールドデバイス１１０、１１２は、圧力および／または振動測定結果を収集するために、ポンプ１２０のあらゆる他の構成部品上および／またはポンプ１２０のあらゆる他の構成部品内に配置されてもよい。
【００２７】
図２の例示的フィールドデバイス１１０、１１２は、Ｉ／Ｏゲートウェイデバイス１１６、１１８を介して例示的制御装置１０２と連通するが、デバイス１１０、１１２は、図１ならびに／または２に示されていない他の制御装置および／もしくはＩ／Ｏデバイスと連通してもよい。例示的アプリケーションステーション１０６は、ＯＰＣ、ＭＯＤＢＵＳまたはオープン・データベース・コネクティビティ（「ＯＤＢＣ」）などの、標準通信プロトコルを使用してデバイスと連通してもよい。
【００２８】
図３は、図１の例示的アプリケーションステーション１０６を実施する例示的方法を示す。以下の説明は、アプリケーションステーション１０６に関して提供されるが、例示的アプリケーションステーション１０６を実施する例示的方法は、また図１の例示的オペレータステーション１０４を実施するために使用されてもよい。図３の例示的アプリケーションステーション１０６は、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサ３００を含む。図３の例示的プロセッサ３００は、（たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または読取り専用メモリ（ＲＯＭ）内の）プロセッサ３００のメインメモリ３０２内に存在するコード化された命令を実行する。プロセッサ３００は、プロセッサコア、プロセッサおよび／またはマイクロ制御装置などの、あらゆるタイプの処理装置であってもよい。プロセッサ３００は、とりわけ例示的オペレーティングシステム３０４、例示的アセット監視アプリケーション３０６、例示的ユーザインターフェース３０８、例示的圧力分析器３１０、例示的振動分析器３１２、例示的キャビテーション分析器３１４、および例示的データベース３１６を実行してもよい。例示的オペレーティングシステム３０４は、マイクロソフト（登録商標）から出ているオペレーティングシステムである。図３の例示的メインメモリ３０２は、プロセッサ３００によっておよび／もしくはプロセッサ３００内で実施されてもよく、かつ／またはプロセッサ３００に動作可能に結合された１つまたは複数のメモリおよび／もしくはメモリデバイスであってもよい。
【００２９】
オペレータが例示的プロセッサ３００と相互作用できるために、図３の例示的アプリケーションステーション１０６は、あらゆるタイプの表示装置３１８を含む。例示的表示装置３１８は、プロセッサ３００および／もしくはより一般的には例示的アプリケーションステーション１０６によって実施されるユーザインターフェースならびに／またはアプリケーションを表示できる、コンピュータモニタ、コンピュータスクリーン、テレビジョン、携帯機器（たとえば、スマートフォン、ブラックベリー（登録商標）および／またはｉＰｈｏｎｅ（登録商標））などを含むが、これに限定されない。図３の例示的オペレーティングシステム３０４は、例示的表示装置３１８によってかつ／または例示的表示装置３１８における、例示的アセット監視アプリケーション３０６に関連した、例示的ユーザインターフェース３０８を表示かつ／または表示を促進する。ユーザインターフェース３０８および／またはアセット監視アプリケーション３０６に関連した例示的表示装置は、図４〜６に示されている。
【００３０】
例示的アセット監視アプリケーション３０６は、オペレーティングプロセス装置１０１に関連したパラメータ、ならびに／または、より具体的にはオペレーティングプロセス装置１０１内のアセット（たとえば、図１の例示的ポンプ１２０）の作動および／もしくは完全性に関連したパラメータを測定する、図１の１つまたは複数のフィールドデバイス１１０、１１２を介してデータを受信する。オペレーティングプロセス装置の作動および／または制御に関したパラメータは、本明細書ではプロセスパラメータと呼ばれる。プロセスパラメータの例は、温度、圧力、流量などのパラメータに対応する測定結果を含む。示された例では、フィールドデバイス１１０は、プロセスパラメータ、具体的にはポンプ１２０の吐出ライン内の圧力を収集する。機器（たとえばアセット）の部品の状態、健全性、完全性、および／または性能に関連したパラメータは、本明細書では機器パラメータと呼ばれる。たとえば、回転アセット（たとえば、ポンプ、扇風機、送風機、圧縮機など）に対して、機器パラメータは、回転速度、振動、軸受の温度、油量、シール漏れなどに対応してもよい。示された例では、フィールドデバイス１１２は、機器パラメータ、具体的にはポンプ１２０のポンプケーシングにおける振動を収集する。一部の例では、測定されたパラメータは、アセットの状態および／または完全性の両方、ならびにその内部でアセットが駆動するプロセスの作動および／または制御に関連してもよい。
【００３１】
示された例では、例示的圧力分析器３１０は、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信した圧力測定結果を分析する。一部の例では、例示的圧力分析器３１０は、他のプロセスパラメータに関連した、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信した他のデータを分析する。たとえば、送信機２１８を介して受信した低電圧パラメータおよび／または「不良値」パラメータを使用して、圧力入力が有効であるかどうかを信号で送る。圧力分析器３１０は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーションの状態を検出するために、キャビテーション分析器３１４（たとえば、統計パラメータを計算する）によって使用される、受信した圧力測定結果を操作する。一部の例では、圧力分析器３１０は、特定数の圧力測定結果の標準偏差を計算する。たとえば、圧力分析器３１０は、最後の５個の連続した圧力測定結果の標準偏差を計算してもよい。標準偏差の計算に使用される特定数の圧力測定結果は、自動（たとえば、初期設定）であってもよく、かつ／またはオペレータによって設定されてもよい。一部の例では、圧力分析器３１０は、特定数の標準偏差値の平均標準偏差を計算する。たとえば、圧力分析器３１０は、最後の１５個の標準偏差値の平均標準偏差を計算する。平均標準偏差の計算に使用される特定数の標準偏差値は、自動（たとえば、初期設定）であってもよく、かつ／またはオペレータによって設定されてもよい。一部の例では、圧力測定結果は、フィールドデバイス１１０において（たとえば、図２の送信機２１６において）操作される（たとえば、平均および／または標準偏差が計算される）。圧力分析器３１０は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーションの状態を検出する可能性を増加させるために、様々な方法で（たとえば、様々な統計的計算が使用されてもよい）圧力測定結果を操作してもよい。
【００３２】
ポンプ１２０において収集された圧力測定結果は、ポンプ１２０の作動中に変化することが予想される。したがって、圧力測定結果の実際の値は、ポンプ１２０のプリキャビテーションまたはキャビテーションの状態を検出する際にあまり役に立たない。したがって、圧力分析器３１０は、プリキャビテーションまたはキャビテーションの状態を示すポンプ１２０における圧力の変化を検出するために、圧力測定結果の標準偏差値を計算する。操作された圧力測定結果（たとえば、平均および／または標準偏差）は、ポンプ１２０がプリキャビテーションまたはキャビテーションの状態において作動しているかどうかを判定するために、キャビテーション分析器３１４において使用される。圧力測定結果の標準偏差を分析することにより、ポンプ作動状態における変化を補償し、したがって、キャビテーション分析器３１４は、プリキャビテーションおよび／またはキャビテーションの状態を誤って検出する可能性が低い。
【００３３】
示された例では、振動分析器３１２は、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信した振動および／または衝撃測定結果を分析する。一部の例では、例示的振動分析器３１２は、他の機器パラメータに関連した、アセット監視アプリケーション３０６を介して受信した他のデータを分析する。振動分析器３１２は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーションの状態を検出するために、キャビテーション分析器３１４によって使用される、受信した振動測定結果を操作する。
【００３４】
一部の例では、振動分析器３１２は、ポンプ１２０に関連した振動全体を計算する。振動全体は、実際に主として正弦関数であってもよく、低周波数での測定結果を含んでもよい。一部の例では、振動分析器３１２は、ポンプ１２０への衝撃を分析するために、低周波数を除去することにより、回転エネルギーを振動測定結果全体から除去してもよい。ポンプ１２０への衝撃は、ポンプ１２０に関連した障害を示すことがある。たとえば、ポンプ１２０は、軸受の欠陥または歯車の欠陥を発展させることがあり、潤滑油が不十分であることがあり、プリキャビテーションまたはキャビテーションの状態であることなどがある。一部の例では、振動分析器３１２は、ポンプ１２０への衝撃を分析するために、ピーク振動測定結果（たとえば、高周波数範囲における振動測定結果）を分析する。振動測定結果は、振動全体、ピーク振動、または衝撃などを指してもよい。
【００３５】
一部の例では、振動分析器３１２は、特定数の振動測定結果に対する平均振動を計算する。たとえば、振動分析器３１２は、最後の１０個の振動測定結果値の平均を計算してもよい。平均計算に使用される特定数の振動測定結果は、自動（たとえば、初期設定）であってもよく、かつ／またはオペレータによって設定されてもよい。一部の例では、振動分析器３１２は、標準偏差および／または振動測定結果の範囲を計算する。標準偏差および／または計算範囲に使用される特定数の振動測定結果は、自動（たとえば、初期設定）であってもよく、かつ／またはオペレータによって設定されてもよい。一部の例では、振動測定結果は、フィールドデバイス１１２で（たとえば、図２の送信機２２０で）操作される（たとえば、平均および／または標準偏差が計算される）。振動分析器３１２は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーションの状態を検出する可能性を増加させるために、様々な方法で（たとえば、様々な統計的計算が使用されてもよい）振動測定結果を操作してもよい。操作された振動測定結果（たとえば、平均振動測定結果）は、ポンプ１２０がプリキャビテーションおよび／またはキャビテーションの状態において作動しているかどうかを判定するために、キャビテーション分析器３１４において使用されてもよい。
【００３６】
示された例では、キャビテーション分析器３１４は、操作された圧力（たとえば、標準偏差）および／または操作された振動測定結果（たとえば、平均振動）をパラメータの参照値もしくは基準値に対して比較する。一部の例では、圧力測定結果に対する基準値は、オペレータによって画定される。一部の例では、キャビテーション分析器３１４は、ポンプ１２０が正しく作動している（たとえば、正常の作動状態の間）とオペレータが確信しているようなポンプ１２０の作動状態の間に、圧力基準値を測定された圧力の値から捕捉する。一部の例では、圧力基準値は、延長された使用後にポンプ１２０の摩耗および／または劣化状態の衝撃を低減するために、ポンプ１２０が構成され最初に作動された直後に捕捉される。一部の例における圧力基準値は、予想された圧力測定結果の標準偏差、予想された圧力測定結果の平均、および／または予想された圧力測定結果の平均標準偏差である。一部のこのような例では、圧力基準値は、プロセス制御システムの特定の必要性および／または作動に基づいて、オペレータによって構成された倍率によってさらに調節されてもよい。
【００３７】
一部の例では、ポンプ１２０は、その内部でポンプ１２０が機能する状態および／または作動状態の範囲を有してもよい。したがって、一部のこのような例では、異なる圧力基準値が捕捉される、あるいは画定されて、ポンプ１２０のそれぞれの作動状態に適用されてもよい。一部の例では、圧力測定結果は、他の何らかの可変状態パラメータに依存して変化してもよい。したがって、圧力測定結果が可変状態パラメータに依存する一部のこのような例では、特性曲線またはシグネチャは、正常作動状態の動的圧力基準値が可変状態パラメータの関数として役立つために捕捉される。
【００３８】
一部の例では、振動測定結果の基準値は、オペレータによって画定される。一部の例では、振動測定結果の基準値は、「０」値である。一部の例では、キャビテーション分析器３１４は、ポンプ１２０が正しく作動している（たとえば、正常の作動状態の間）とオペレータが確信しているようなポンプ１２０の作動状態の間に、振動基準値を測定された振動の値から捕捉する。一部の例では、振動基準値は、延長された使用後にポンプ１２０の摩耗および／または劣化状態の衝撃を低減するために、ポンプ１２０が構成され最初に作動された直後に捕捉される。一部の例における振動基準値は、予想された振動測定結果の標準偏差および／もしくは範囲、予想された振動測定結果の平均、ならびに／または予想された振動測定結果の平均標準偏差および／もしくは範囲である。一部のこのような例では、振動基準値は、プロセス制御システムの特定の必要性および／または作動に基づいて、オペレータによって構成された倍率によってさらに調節されてもよい。
【００３９】
一部の例では、ポンプ１２０は、その内部でポンプ１２０が機能する状態および／または作動状態の範囲を有してもよい。したがって、一部のこのような例では、異なる振動基準値が捕捉される、あるいは画定されて、ポンプ１２０のそれぞれの作動状態に適用されてもよい。一部の例では、振動測定結果は、他の何らかの可変状態パラメータに依存して変化してもよい。たとえば、ポンプ１２０の振動は、そこでポンプ１２０が駆動している速度の関数として変化してもよい。したがって、振動基準値は、その内部でポンプ１２０が作動する速度の全範囲に沿って変化してもよい。したがって、一部の例では、振動が可変状態パラメータに依存する場合、特性曲線またはシグネチャは、正常作動状態の動的振動基準値が可変状態パラメータの関数として役立つために捕捉される。
【００４０】
図３の例示的データベース３１６は、例示的アセット監視アプリケーション３０６を介しておよび／またはオペレータを介して受信したデータを記憶し、これには圧力および／または振動基準値が含まれてもよい。さらに、データベース３１６は、あらゆる例示的圧力分析器３１０、例示的振動分析器３１２、または例示的キャビテーション分析器３１４を介して出力したあらゆるデータを記憶してもよい。
【００４１】
操作された圧力および／または振動測定結果ならびに圧力および／または振動基準値から、キャビテーション分析器３１４は、ポンプ１２０のプリキャビテーションおよび／またはキャビテーション状態を検出する。プリキャビテーションおよび／またはキャビテーション状態は、予想された値（たとえば、操作された圧力および／または振動基準値）からの、ポンプ１２０において操作された圧力および／または振動の偏差の重大性を示す。プリキャビテーションおよび／またはキャビテーション状態の検出は、表示装置３１８を介してオペレータに表される警報を作動させる。警報は、異なる重大性で構成されてもよい。たとえば、一部の警報は、主に情報提供を目的とされてもよいが、他は警告をし、さらに他はどれが極めて重大であるかを示す。したがって、一部の例では、警告は、ポンプ１２０がプリキャビテーション状態であるときにオペレータに提供されてもよく、警告は、ポンプ１２０がキャビテーション状態に達するときにより重要な警報に増加されてもよい。
【００４２】
ポンプ１２０のプリキャビテーション状態を検出するために、キャビテーション分析器３１４は、圧力分析器３１０から操作された圧力測定結果を圧力基準値と比較する。たとえば、操作された圧力測定結果（たとえば、平均標準偏差）は、圧力基準値によって乗じられた要因と比較される。上述のように、要因および／または圧力基準値は、自動（たとえば、初期設定）で設定されてもよく、かつ／またはオペレータによって設定されてもよい。操作された圧力測定結果が特定数のサイクルに対して乗じられた圧力基準値を超える場合は、キャビテーション分析器３１４は、ポンプ１２０はプリキャビテーション状態にあると判定し、プリキャビテーション警報を設定する。サイクルの数は、時間、収集された測定結果の数などであってもよく、自動（たとえば、初期設定）で設定されてもよく、かつ／またはオペレータによって設定されてもよい。一部の例では、操作された圧力測定結果が圧力基準値を特定量だけ超える、かつ／または異なる圧力基準値を特定量だけ超える場合、キャビテーション分析器３１４は、ポンプ１２０がキャビテーション状態であると判定し、キャビテーション警報を設定する。
【００４３】
一部の例では、キャビテーション分析器３１４は、振動分析器３１２から操作された振動測定結果が、振動基準値を特定量だけ超えるかどうかを判定する。操作された振動測定結果が振動基準値を特定量だけ超える場合、キャビテーション分析器３１４は、高振動または振動の増加を検出した警報を設定してもよい。一部の例では、一旦プリキャビテーションの警報が圧力に基づいて始動されると、キャビテーション分析器３１４は、振動分析器３１２から操作された振動測定結果が振動基準値を特定量だけ超えるかどうかを判定する。操作された振動測定結果が振動基準値を特定量だけ超える場合、キャビテーション分析器３１４は、プリキャビテーションの警報を増加させ（たとえば、より高い警告レベルを設定する）かつ／またはキャビテーションの警報を設定する。このような例では、オペレータは、ポンプ１２０の吐出圧力がその対応する圧力基準値（たとえば警報限界）より上回る、一定の閾値にポンプ１２０の振動が達するときを知りたいと望むことがある。一部の例では、オペレータは、ポンプ１２０の作動状態がキャビテーションの前に（たとえば、プリキャビテーション）一定の閾値に達するとき、またより臨界に、ポンプ１２０がキャビテーションしているときを知りたいと望むことがある。プロセスパラメータ（たとえば圧力）および機器パラメータ（たとえば、振動）の分析をこの方法で統合することにより、オペレータが公知の方法より早期に潜在的故障（たとえば、キャビテーション）の発生の可能性を予測することが可能になり、それによって中断時間および／または保守に起因する費用が削減される。
【００４４】
図１の例示的アプリケーションステーション１０６を実施する例示的方法が図３に示されているが、図３に示されたデータ構造、要素、プロセスおよびデバイスが、あらゆる他の方法で組み合わされ、分割され、再配置され、割愛され、取り除かれかつ／または実装されてもよい。さらに、例示的オペレーティングシステム３０４、例示的アセット監視アプリケーション３０６、例示的ユーザインターフェース３０８、例示的圧力分析器３１０、例示的振動分析器３１２、例示的キャビテーション分析器３１４、例示的データベース３１６、および／または、より一般的には図３の例示的アプリケーションステーション１０６が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアならびに／またはハードウェア、ソフトウェアおよび／もしくはファームウェアのあらゆる組合せによって実施されてもよい。一層さらに、例示的アプリケーションステーション１０６は、図３に示されたものの代わりに、または図３に示されたものに加えて、追加の要素、プロセスおよび／もしくはデバイスを含んでもよく、かつ／または２つ以上の任意のもしくはすべての示されたデータ構造、要素、プロセスおよび／もしくはデバイスを含んでもよい。
【００４５】
図４〜６は、図３のユーザインターフェース３０８および／またはアセット監視アプリケーション３０６に関連した例示的表示装置を示す。図４の例示的表示装置は、パラメータ、測定結果および／または警報に反映するあらゆる問題を改善するオペレータの行為を容易にするために、アセット（たとえばポンプ）に関連するパラメータ、測定結果、および／または警報を表す。図４は、図３の表示装置３１８を介して表示され得る、例示的概要ページまたはホームページ４００を示す。示された例では、ホームページ４００は、オペレーティングプロセス装置内の各アセット（たとえばポンプ１２０）に対するアセット概要図４０２を提供する。一部の例では、アセット概要図４０２におけるアセットは、処理工場によって、特定の処理工場内の処理領域によって、かつ／またはアセットのタイプによってグループ化されてもよい。たとえば、図４に示されたように、選択されたタブ４０４はポンプ（アセットのタイプ）に対応し、５個の個別のポンプに対応する５個のアセット概要図４０２を示す。
【００４６】
各アセット概要図４０２は、対応するアセットの状態、健全性、および／または性能に関する一般情報を提供する。具体的には、各アセット概要図４０２は、アセット（たとえばポンプ）のタイプの視覚表示を提供するアセット画像４０６を提供してもよい。また各アセット概要図４０２は、それに特定のアセット概要図が対応する、その対応する図４０２に関連した特定のアセットを識別するプロセスタグ４０８を含んでもよい（たとえばポンプ１０１Ａ）。加えて、一部の例では、アセット概要図４０２は、アセットに関連した活性警報（たとえば、最も重大なまたは臨界の警報）を識別する制限警報標識４１０を提供する。示された例では、ポンプ１０１Ａはプリキャビテーション状態であり、したがって警報標識４１０は「プリキャビテーション」を表示する。アセットがキャビテーション状態に達した場合、警報ラベル４１０は「キャビテーション」を表示してもよい。一部の例では、各アセット概要図４０２は、アセットに対応するアセット健全値４１２を示すことにより、アセットの全体の健全性および／または状態の表示を提供する。アセット健全値４１２は、アセットに対して判定される最低の機器の健全値またはプロセス健全値の数表示であってもよい。アセット健全値４１２は、最良の健全に対応する百分率を１００％として表される。示された例では、ポンプ１０１Ａに対するアセット健全値４１２は８１％である。ポンプ１０１Ａに対するアセット健全値４１２は、アセットがキャビテーション状態に達する場合、かつ／またはアセットがキャビテーション状態に達する際に、減少してもよい。アセット概要図４０２は、非稼働（ＯＯＳ）チェックボックス４１４を含んでもよい。選択された場合、コマンドは、アセットをその現在の状態に依存して非稼働にさせる、または稼働に戻すよう発する。アセットが非稼働にされる際は、すべての警報（たとえば、プリキャビテーション警報）は不活性になる。
【００４７】
図５〜６は、複数のサブビューまたはタブを有する図３のユーザインターフェース３０８の例示的アセット概要ページ５００を示す。オペレーティングプロセス装置内の各アセットは、図４のホームページ４００上の対応するアセット概要図４０２を選択することによってアクセスされ得る、対応するアセット概要ページ４００を有する。アセット概要ページ５００は、プロセスタグ、アセットが最後に駆動開始されて以来の時間を示す駆動時間、アセットが稼働にされて以来の総駆動時間、作動状態（たとえば、駆動／停止、活性／不活性など）などのアセットに関連した基本情報を含んでもよい。示された例では、概要ページ５００は、警報確認ボタンまたはアイコン５０２、および警報音停止ボタンまたはアイコン５０４を含む。また概要ページ５００は、図４に関連して上述されたアセット健全値４１２（たとえば８１％）および限界警報ラベル４１０（たとえばプリキャビテーション）も含む。
【００４８】
例示的アセット概要ページ５００は、オペレータが関連したアセットの様々な態様に関連するデータを見る、アクセスする、かつ／または相互作用することができる、（図４に示され説明されたような）プロセスタブ５０６、（図６に示され説明されたような）入力タブ５０８、および構成タブ５１０を含む、個別のサブビューまたはタブを有してもよい。図５に示されたプロセスタブ５０６のコンテンツは、プロセスシステムの関連部品に関するアセットを示すプロセス図５１２を提供する。示された例では、プロセスタブ５０６のコンテンツは、健全性詳細ボタンまたはアイコン５１４を含んでもよい。健全性詳細ボタン５１４を選択することにより、個別のウィンドウまたはポップアップ５１６が、各構成された機器および／またはプロセスパラメータに対する現在の機器の健全値を提供して現れてもよい。たとえば、ポップアップ内に一覧にされたパラメータは、全アセットの健全値４１２に寄与してもよく、プリキャビテーションおよび／またはキャビテーション警報（たとえば、警報ラベル４１０に示される）を判定するために使用されてもよい。
【００４９】
図６は、図３のユーザインターフェース３０８に関連した図５の例示的アセット概要ページ５００の例示的入力タブ５０８を示す。図６に示されたように、入力タブ５０８内で入力テーブル６０２は、パラメータ列６０４、電流列６０６、平均列６０８、および基準値列６１０と共に提供される。パラメータ列６０４は、アセットに関連した各パラメータを一覧にする。一部の例では、パラメータはタイプによってグループ化されてもよい。電流列６０６は、電流値およびパラメータ列６０４の各パラメータに関連した対応する装置を提供する。平均列６０８は、駆動平均に基づいて対応する監視されたパラメータに対する平均値を提供する。基準値列６１０は、各パラメータに関連した構成された基準値データを提供する。基準値データは、それから限界が計算され得、機器健全値が判定され得る参照として働く。パラメータ、平均、および／または基準値は、アセットがプリキャビテーションおよび／またはキャビテーション状態であるかどうかを判定するために使用される。図６の示された例示に示されたように、入力タブ５０８は、また警報ウィンドウ６１２を含んでもよい。警報ウィンドウ６１２は、すべての警報の一覧をそれらの活性および不活性時間と併せて提供されてもよい。一旦警報状態が正常に戻ると、対応する警報は、警報ウィンドウ６１２から取り除かれてもよい。示された例では、アセットはプリキャビテーション状態であり、「プリキャビテーション」警報が警報ウィンドウ６１２内に提供される。図４〜６の例示的表示装置は、パラメータ、測定結果および／または警報に反映するあらゆる問題を改善するオペレータの行為を容易にするために、アセットに関連するパラメータ、測定結果、および／または警報を表す。
【００５０】
図７は、図１および／または３の例示的アプリケーションステーション１０６を実装するために実行され得る、例示的プロセスの代表的な流れ図である。より具体的には、図７の例示的プロセスは、図８に関連して以下に論じられる、例示的コンピュータ８００内に示されたプロセッサ８１２などのプロセッサにより、実行されるプログラムを含む機械可読命令の代表であってもよい。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、またはプロセッサ８１２に関連したメモリなどの、有形のコンピュータ可読媒体上に記憶されたソフトウェア内で具現化されてもよい。別法として、図７の例示的プロセスの一部またはすべては、特定用途向け集積回路（複数可）（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理デバイス（複数可）（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能論理デバイス（複数可）（ＦＰＬＤ）、個別論理、ハードウェア、ファームウェア、などのあらゆる組合せ（複数可）を使用して実施されてもよい。また、図７の１つまたは複数の例示的作動は、手動で、またはあらゆる前述の技法のあらゆる組合せ（複数可）、たとえば、ファームウェア、ソフトウェア、個別論理および／もしくはハードウェアのあらゆる組合せとして実施されてもよい。さらに、例示的プロセスは、図７に示された流れ図を参照に記載されているが、図１および／または３の例示的アプリケーションステーション１０６を実装する多くの他の方法が、別法として使用されてもよい。たとえば、ブロックの実行の順番は変更されてもよく、かつ／または記載されたブロックの一部は変更される、取り除かれる、もしくは組み合わされてもよい。加えて、図７の任意のまたはすべての例示的プロセスは、たとえば、個別の処理スレッド、プロセッサ、デバイス、個別論理、回路などにより、連続してかつ／または並行して実行されてもよい。
【００５１】
上述されたように、図７の例示的プロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）ならびに／またはその中で情報が任意の期間（たとえば、延長された期間、永久に、短期間、一時的なバッファリングに対して、および／もしくは情報のキャッシングに対して）記憶されるあらゆる他の記憶媒体などの有形のコンピュータ可読媒体上に記憶されるコード化された命令（たとえば、コンピュータ可読命令）を使用して実施されてもよい。本明細書で使用される場合、用語有形のコンピュータ可読媒体は、あらゆるタイプのコンピュータ可読記憶装置を含み、伝搬信号を除外するように明確に定義される。追加としてまたは別法として、図７の例示的プロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリならびに／またはその中で情報が任意の期間（たとえば、延長された期間、永久に、短期間、一時的なバッファリングに対して、および／もしくは情報のキャッシングに対して）記憶されるあらゆる他の記憶媒体などの非一時的なコンピュータ可読媒体上に記憶されるコード化された命令（たとえば、コンピュータ可読命令）を使用して実施されてもよい。本明細書で使用される場合、用語非一時的なコンピュータ可読媒体は、あらゆるタイプのコンピュータ可読媒体を含み、伝搬信号を除外するように明確に定義される。本明細書で使用される場合、語句「少なくとも」が、特許請求の範囲の前置きにおいて移行用語として使用される際は、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」が非制限であるのと同じ手法で非制限である。したがって、その前置きに移行用語として「少なくとも」を使用する特許請求の範囲は、特許請求の範囲に明白に挙げられたものに加えた要素を含んでもよい。
【００５２】
図７の例示的プロセスは、キャビテーションパラメータをキャビテーション分析器３１４（ブロック７０２）に設定することによって開始される。キャビテーションパラメータは、広範囲に測定設定、操作設定、基準値設定、警報設定などを指す。測定設定は、たとえば、パラメータが測定される頻度（たとえば、圧力および／または振動測定結果はどの程度の頻度で収集されるか）、収集された測定結果が受信される頻度（たとえば、測定結果はどの程度の頻度で図１のフィールドデバイス１１０、１１２からアプリケーションステーション１０６に送信されるか）などを含む。操作設定は、たとえば、標準偏差の圧力および／または振動測定結果の計算方法（たとえば、何個の測定結果が標準偏差計算に含まれるか）、圧力および／または振動測定結果の平均値算出方法（たとえば、平均される測定結果の数）、標準偏差の平均値算出方法（たとえば、何個の標準偏差が平均計算に含まれるのか）などを含む。基準値設定は、たとえば、圧力および／または振動基準値、圧力および／または振動倍率（たとえば、基準値を乗じる係数）、実行サイクルの長さ（たとえば、圧力および／または振動測定結果が基準値を越して警報が始動する時間の長さ）などを含む。警報設定は、たとえば、プリキャビテーション警報が設定された際の振動測定結果を確認することなどを含む。キャビテーションパラメータは、自動的に（たとえば、初期設定）設定されてもよく、収集されてもよく（たとえば、基準値を設定するために基準値データを収集すること）、かつ／または図３のユーザインターフェース３０８を介してオペレータによって設定されてもよい。キャビテーションパラメータは、データベース３１６内に記憶されてもよい。
【００５３】
図７の例示的プロセスは、図１のポンプ１２０に関連した圧力および／または振動測定結果を収集する（ブロック７０４）。図１および／または３のアプリケーションステーション１０６は、図１のフィールドデバイス１１０、１１２から圧力および／または振動測定結果を収集する。アセット監視アプリケーション３０６は、分析のために圧力および／または振動測定結果を圧力分析器３１０および／または振動分析器３１２に送る。
【００５４】
図７の例示的プロセスは、圧力測定結果を圧力分析器３１０で操作する（ブロック７０６）。一部の例では、圧力分析器３１０は、特定数の圧力測定結果に対して標準偏差を計算する。一部の例では、圧力分析器３１０は、特定数の標準偏差値を使用して平均標準偏差を計算する。圧力分析器３１０は、ブロック７０２において設定された操作パラメータに従って、圧力測定結果を操作する。
【００５５】
図７の例示的プロセスは、操作された圧力が圧力基準値をキャビテーション分析器３１４において超すかどうかを判定する（ブロック７０８）。圧力基準値は、ブロック７０２において設定された基準値パラメータに従って比較する際に使用される。たとえば、キャビテーション分析器３１４は、圧力測定結果の平均標準偏差が、特定数の実行サイクルに対して、圧力基準値を乗じた特定係数を超すかどうかを判定する。キャビテーション分析器３１４が、操作された圧力が圧力基準値を越さないと判定する場合、制御は、圧力および／または振動測定結果が収集されるブロック７０４に戻る。キャビテーション分析器３１４が、操作された圧力が圧力基準値を超えると判定する場合、キャビテーション分析器３１４は、プリキャビテーション警報を設定する（ブロック７１０）。プリキャビテーション警報は、オペレータのために表示装置３１８に表示される。プリキャビテーション警報は、ポンプ１２０がプリキャビテーション状態で作動されていることを、オペレータに通知する。プリキャビテーション状態をオペレータに通知することにより、ポンプ１２０が著しく損傷をする前に、オペレータがポンプ１２０の訂正（たとえば、ポンプ１２０が正常作動状態に戻る際に支援する）を容易にできるようになる。
【００５６】
図７の例示的プロセスは、操作された振動が振動基準値をキャビテーション分析器３１４において超すかどうかを判定する（ブロック７１２）。振動基準値は、ブロック７０２において設定された基準値パラメータに従って比較する際に使用される。たとえば、キャビテーション分析器３１４は、平均振動測定結果が、特定の振動基準値数を特定時間（たとえば、プリキャビテーション警報が設定されたとき）に超すかどうかを判定する。キャビテーション分析器３１４が、操作された振動が振動基準値を越さないと判定する場合、制御は、圧力および／または振動測定結果が収集されるブロック７０４に戻る。キャビテーション分析器３１４が、操作された振動が振動基準値を超えると判定する場合、キャビテーション分析器３１４は、キャビテーション警報を設定する（ブロック７１４）。たとえば、キャビテーション分析器３１４は、プリキャビテーション警報をより高い警戒レベルに増加させてもよく、プリキャビテーション警報をキャビテーション警報に増加させてもよく、かつ／または新しいキャビテーション警報を生成してもよい。キャビテーション警報は、オペレータのために表示装置３１８に表示される。キャビテーション警報は、ポンプ１２０が著しく損傷をする前に、オペレータがポンプ１２０の訂正（たとえば、ポンプ１２０が正常作動状態に戻る際に支援する）を容易にできるために、ポンプ１２０が増加されたプリキャビテーション状態またはキャビテーション状態（たとえば、キャビテーション警報は、プリキャビテーション警報より緊迫している）で作動されていることを、オペレータに通知する。次いで制御は、圧力および／または振動測定結果が収集されるブロック７０４に戻る。一部の例では、制御は、振動パラメータが設定またはリセットされるブロック７０２に戻る。
【００５７】
図８は、図７の例示的プロセスを実行する、かつ／またはより一般的には、図１および／または３の例示的アプリケーションステーション１０６および／もしくはオペレータステーション１０４を実装するように使用され、かつ／あるいはプログラムされ得る、例示的コンピュータ８００の概略図である。本例示のコンピュータ８００は、プロセッサ８１２を含む。たとえば、プロセッサ８１２は、あらゆる所望の家庭もしくは製造業者から１つまたは複数のマイクロプロセッサまたは制御装置によって実装されることが可能である。
【００５８】
プロセッサ８１２は、ローカルメモリ８１３（たとえばキャッシュ）を含み、揮発性メモリ８１４および非揮発性メモリ８１６を含むメインメモリとバス８１８を介して連通される。揮発性メモリ８１４は、シンクロナス・ダイナミック・ランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミック・ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミック・ランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）および／またはあらゆる他のタイプのランダムアクセスメモリデバイスによって実施されてもよい。非揮発性メモリ８１６は、フラッシュメモリおよび／または他の所望のタイプのメモリデバイスによって実施されてもよい。メインメモリ８１４および８１６へのアクセスは、メモリ制御装置によって制御される。
【００５９】
また、コンピュータ８００は、インターフェース回路８２０も含む。インターフェース回路８２０は、イーサネット（登録商標）・インターフェース、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、および／またはＰＣＩエクスプレス・インターフェースなどのあらゆるタイプのインターフェース規格によって実施されてもよい。１つまたは複数の入力デバイス８２２は、インターフェース回路８２０に接続される。入力デバイス（複数可）８２２によって、ユーザがデータおよびコマンドをプロセッサ８１２に入力することが可能になる。入力デバイス（複数可）は、たとえば、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイントおよび／または音声認識システムによって実施されることが可能である。１つまたは複数の出力デバイス８２４は、またインターフェース回路８２０に接続される。出力デバイス８２４は、たとえば、表示デバイス（たとえば、液晶表示装置、陰極線管表示装置（ＣＲＴ）、プリンタおよび／またはスピーカ）によって実施されることが可能である。したがってインターフェース回路８２０は、通常グラフィックドライバカードを含む。
【００６０】
またインターフェース回路８２０は、外部コンピュータとのデータの交換をネットワーク８２６（たとえば、イーサネット（登録商標）接続、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブル、携帯電話システムなど）を介して促進するために、モデムまたはネットワークインターフェースカードなどの通信デバイスも含む。
【００６１】
またコンピュータ８００は、ソフトウェアおよびデータを記憶するために、１つまたは複数の大容量記憶装置８２８も含む。このような大容量記憶装置８２８の例は、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブを含む。
【００６２】
図７の例示的プロセスを実施するためのコード化された命令８３２は、大容量記憶装置８２８内、揮発性メモリ８１４内、非揮発性メモリ８１６内、および／またはＣＤもしくはＤＶＤなどの着脱可能な記憶媒体上に記憶されてもよい。
【００６３】
いくつかの例示的な方法、装置および製品を本明細書に説明したが、本発明の対象の範囲がそれに限定されるものではない。このような例は、非制限的な例示であると意図される。一方、本発明は、添付の特許請求の範囲内で文字通りまたは均等論の元に適正に収まるすべての方法、装置および製品を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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