(57)【要約】【課題】実際に運用中の鉄鋼プラントにおいて、精度高くアクチュエータの異常状態を検出可能な鉄鋼プラントの傾向監視装置を提供する。【解決手段】鉄鋼プラントは、被圧延材に作用する設備を動作させるアクチュエータと、設備の制御実績値を制御目標値に一致させるように制御実績値をアクチュエータの操作量にフィードバックするコントローラと、各時刻における前記設備の制御目標値および制御実績値を収集するデータ収集装置と、を備える。傾向監視装置は、データ収集装置が収集した各時刻における制御目標値および制御実績値の偏差の絶対値を積算した積算値を算出する演算部と、積算値が閾値よりも大きい場合に前記アクチュエータの状態が異常であると判定する異常判定部と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼プラントの傾向監視装置であって、
前記鉄鋼プラントは、
被圧延材に作用する設備を動作させるアクチュエータと、
前記設備の制御実績値を制御目標値に一致させるように、制御実績値を前記アクチュエータの操作量にフィードバックするコントローラと、
各時刻における前記設備の制御目標値および制御実績値を収集するデータ収集装置と、を備え、
前記傾向監視装置は、
前記データ収集装置が収集した各時刻における制御目標値および制御実績値の偏差の絶対値を積算した積算値を算出する演算部と、
前記積算値が閾値よりも大きい場合に前記アクチュエータの状態が異常であると判定する異常判定部と、
を備えることを特徴とする鉄鋼プラントの傾向監視装置。
【請求項２】
前記設備は、前記被圧延材を圧延する少なくとも１対の圧延ロールを備える圧延機であり、
前記アクチュエータは、前記１対の圧延ロールのギャップを調整するための油圧装置であること、
を特徴とする請求項１記載の鉄鋼プラントの傾向監視装置。
【請求項３】
前記データ収集装置は、前記設備の動作を開始させる信号が出力された設備動作開始時刻を収集し、
前記演算部は、収集された前記設備動作開始時刻の数をカウントし、
前記異常判定部は、前記演算部がカウントした数が閾値よりも大きい場合に前記設備の状態が異常であると判定すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の鉄鋼プラントの傾向監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄鋼プラントの傾向監視装置に関する。特に、鉄鋼プラントを構成する設備機器の異常を早期に発見するための鉄鋼プラントの傾向監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、設備機器の動作状態を監視することで、早期に異常を発見する様々な手法が開発されている。例えば、特開２００２−１４９２３０号公報には、被制御機器への制御出力から被制御機器の状態が変化するまでの応動時間の計測を繰り返して制御回数に対する応動時間の変化特性を求め、所定の制御回数ごとに変化特性の傾きを求め、最新の寿命を予測する監視方法が開示されている。
【０００３】
従来の監視方法では、被制御機器への制御出力から被制御機器の状態が変化するまでの応動時間を複数回計測する必要がある。しかし、実際に運用中のプラントでは、対象となる設備機器が多数あるため、それぞれに応動時間を測定するための装置を取り付け、複数回計測するのは運用上難しい。
【０００４】
また、計測した応動時間を用いて設備機器の異常を判断するために、計測した応動時間と既知の応動特性から求めた時間との比較が必要になるが、実際に運用中のプラントでは、対象となる設備機器が多数あるため、各機器に対する応動特性を準備して比較する必要があり準備に多大な時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４９２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鉄鋼プラントは、加熱炉、圧延機、冷却装置など被圧延材に作用する設備を備える。設備はアクチュエータにより動作する。設備の制御実績値を制御目標値に一致させるように、制御実績値をアクチュエータの操作量にフィードバックするフィードバック制御が知られている。従来の監視方法によれば、制御開始から設備の状態が制御目標値に達するまでの所要時間が上限時間を超えた場合にアクチュエータの状態は異常であると判断している。
【０００７】
しかしながら、所要時間が上限時間を達しなければ正常であるとは言い切れない。所要時間が上限時間を超えない場合であっても、制御目標値に達した後の制御実績値の振幅が正常時よりも大きい場合には、アクチュエータの状態は異常である。従来の監視方法では、このような異常を検出することができない。
【０００８】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、実際に運用中の鉄鋼プラントにおいて一般的に収集される制御情報から、アクチュエータの異常状態を精度高く早期に検出可能な鉄鋼プラントの傾向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】
【０００９】
本発明は、上記の目的を達成するため、鉄鋼プラントの傾向監視装置であって、
前記鉄鋼プラントは、
被圧延材に作用する設備を動作させるアクチュエータと、
前記設備の制御実績値を制御目標値に一致させるように、制御実績値を前記アクチュエータの操作量にフィードバックするコントローラと、
各時刻における前記設備の制御目標値および制御実績値を収集するデータ収集装置と、を備え、
前記傾向監視装置は、
前記データ収集装置が収集した各時刻における制御目標値および制御実績値の偏差の絶対値を積算した積算値を算出する演算部と、
前記積算値が閾値よりも大きい場合に前記アクチュエータの状態が異常であると判定する異常判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、実際に運用中の鉄鋼プラントにおいて一般的に収集される制御情報から、アクチュエータの異常状態を精度高く早期に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステムの全体構成を示す概念図である。
【図２】鉄鋼プラント１が備える圧延ラインを示す概念図である。
【図３】制御ネットワーク３におけるスキャン伝送について説明するための図である。
【図４】設備への制御出力（制御目標値）と制御実績値との関係について説明するための図である。
【図５】データベースに蓄積されるデータの一例を示す図である。
【図６】傾向監視装置４４の機能について説明するための図である。
【図７】実施の形態１に係るシステムの傾向監視装置４４において作成される制御動作監視用の定義ファイルである。
【図８】実施の形態１に係るシステムのデータ収集装置４３が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図９】実施の形態１に係るシステムの傾向監視装置４４が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係るシステムの傾向監視装置４４において作成される制御動作監視用の定義ファイルである。
【図１１】実施の形態２に係るシステムのデータ収集装置４３が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係るシステムの傾向監視装置４４が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図１３】実施の形態３に係るシステムの傾向監視装置４４において作成される制御動作監視用の定義ファイルである。
【図１４】実施の形態３に係るシステムのデータ収集装置４３が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図１５】実施の形態３に係るシステムの傾向監視装置４４が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの全体構成を示す概念図である。図１のシステムは、鉄鋼プラント１を備える。鉄鋼プラント１は、伝送方式が異なる２つのネットワーク、すなわち、情報ネットワーク２と制御ネットワーク３を備える。
【００１４】
鉄鋼プラント１は、上位計算機４１、プロセス計算機４２、データ収集装置４３、傾向監視装置４４、コントローラ５１、コントローラ５２、ＲＩＯ（ｒｅｍｏｔｅ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ）５３を備える。コントローラ５１とコントローラ５２とＲＩＯ５３は、設備を構成する複数の機器に接続する。具体的には、コントローラ５１は、アクチュエータ７１とセンサ８１に接続する。同様に、コントローラ５２は、アクチュエータ７２とセンサ８２に接続する。ＲＩＯ５３は、アクチュエータ７３とセンサ８３に接続する。アクチュエータ７１〜７３は、例えば、図２のモータ１１０、１１１や油圧装置１１２、１１３である。センサ８１〜８３は、例えば、図２の板厚計１１４、１１５である。
【００１５】
（圧延ライン）
図２は、鉄鋼プラント１が備える圧延ラインを示す概念図である。図２の圧延ラインは、熱間圧延ラインである。圧延ラインは、厚板圧延ライン、冷間圧延ライン、線材圧延ライン、条鋼圧延ライン等であってもよい。
【００１６】
被圧延材は、圧延ラインの搬送テーブル１０７上を加熱炉１００から巻取機１０５まで搬送される過程で加熱され圧延され冷却される。図２の圧延ラインには、上流から順に、加熱炉１００、粗圧延機１０１、ｎ台の仕上圧延機、ランアウトテーブル（ＲＯＴ）１０４、巻取機１０５が配置される。図２には、ｎ台の仕上圧延機のうち第１仕上圧延機１０２と第ｎ仕上圧延機１０３が表わされている。
【００１７】
圧延ラインは、複数の設備に区分される。図２には、加熱炉１００を含む設備Ｆ、粗圧延機１０１を含む設備ＲＭ、第１仕上圧延機１０２を含む設備Ｆ１、第ｎ仕上圧延機１０３を含む設備Ｆｎが表わされている。粗圧延機１０１、ｎ台の仕上圧延機のそれぞれは、被圧延材を圧延する少なくとも１対の圧延ロールを備える。各設備は、その構成機器としてアクチュエータやセンサを備える。例えば、第１仕上圧延機１０２は、１対の圧延ロールを回転駆動するモータ１１０、１対の圧延ロールのギャップを調整する油圧装置１１２、１対の圧延ロールに圧延された被圧延材の板厚を検出する板厚計１１４を備える。同様に、第１仕上圧延機１０３は、モータ１１１、油圧装置１１３、板厚計１１５を備える。油圧装置１１２、１１３は、油圧を制御する電磁弁を備える。
【００１８】
上述したように構成された圧延ラインにおいて、加熱炉１００から抽出された被圧延材（スラブ）は、粗圧延機１０１による圧延、第１仕上圧延機１０２および第ｎ仕上圧延機１０３による圧延、ＲＯＴ１０４における冷却を経て、巻取機１０５に巻き取られる。
【００１９】
（情報ネットワークと制御ネットワーク）
図１の情報ネットワーク２は、操業及び製品製造に関するネットワークであり、ネットワークに接続する装置間でメッセージを送受信可能なネットワークである。
【００２０】
図１の制御ネットワーク３は、高信頼性とリアルタイム性を実現するプラント制御用ネットワークである。具体的には、制御ネットワーク３は、コモンメモリ方式によるスキャン伝送（周期的な同報伝送）で制御データの同時性を確保可能なネットワークである。制御ネットワーク３を実現する伝送技術の一例として、ＴＣｎｅｔ（ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規格“ＩＥＣ ６１７８４−１／ＩＥＣ ６１１５８”）が挙げられる。
【００２１】
図１の制御ネットワーク３は、複数のノード（ノードＡ３１〜ノードＥ３５）を備える。ノードはステーションとも称される。ノードＡ３１はプロセス計算機４２を、ノードＢ３２はデータ収集装置４３を、ノードＣ３３はコントローラ５１を、ノードＤ３４はコントローラ５２を、ノードＥ３５はＲＩＯ５３を備える。
【００２２】
図３は、制御ネットワーク３におけるスキャン伝送について説明するための図である。ここでは、ノードＡ３１〜ノードＤ３４について説明するが、これは説明を平易にするためであり、実際にはノードＥ３５とノードＡ３１〜ノードＤ３４との間でもスキャン伝送が行われる。
【００２３】
図３に示すように、ノードＡ３１〜ノードＤ３４は、それぞれ同一構成のコモンメモリ３１０〜３４０を有する。各コモンメモリには、プロセス計算機４２により計算された設定情報が書き込まれる記憶領域、コントローラ５１の出力信号（アクチュエータ７１およびセンサ８１の出力信号を含む）が書き込まれる記憶領域、コントローラ５２の出力信号（アクチュエータ７２およびセンサ８２の出力信号を含む）が書き込まれる記憶領域、ＲＩＯ５３の出力信号（アクチュエータ７３およびセンサ８３の出力信号を含む）が書き込まれる記憶領域が重複しないように割り当てられている。
【００２４】
具体的には、各コモンメモリには、監視項目毎（信号毎）に定義されたシンボルに対応する記憶領域が割り当てられ、状態値が記憶される。例えば、監視項目毎に、設備動作開始シンボル、制御出力シンボル、制御実績シンボルに対応する記憶領域が割り当てられる。設備動作開始シンボルに対応する記憶領域には、設備の状態（０（非動作）か１（動作））を示す値が記憶される。制御出力シンボルに対応する記憶領域には、設備の制御目標値が記憶される。制御実績シンボルに対応する記憶領域には、設備の制御実績値が記憶される。
【００２５】
各ノードは、自ノードが管理するコモンメモリ上のデータを、他のすべてのノードに周期的に同報伝送する同報伝送機能を有する。例えば、ノードＣ３３は、コモンメモリ３３０上のコントローラ５１の出力データが書き込まれる記憶領域にあるデータを、他のすべてのノードに周期的に同報伝送して、各コモンメモリ上のデータを同期する。制御ネットワーク３は、数ｍｓｅｃ周期でスキャン伝送を実施可能である。
【００２６】
図１に戻り説明を続ける。上位計算機４１および傾向監視装置４４は、情報ネットワーク２に接続する。プロセス計算機４２は、情報ネットワーク２に接続すると共に、ノードＡ３１を介して制御ネットワーク３に接続する。データ収集装置４３は、情報ネットワーク２に接続すると共に、ノードＢ３２を介して制御ネットワーク３に接続する。コントローラ５１は、ノードＣ３３を介して制御ネットワーク３に接続する。コントローラ５２は、ノードＤ３４を介して制御ネットワーク３に接続する。ＲＩＯ５３は、ノードＥ３５を介して制御ネットワーク３に接続する。
【００２７】
（上位計算機、プロセス計算機）
プロセス計算機４２は、鉄鋼プラント１における製造プロセスを総合的に管理するプロセスコンピュータである。プロセス計算機４２は、上位計算機４１から生産情報を受け取り、圧延現象を模した物理モデルを用いてプラント制御のための設定情報を計算する。設備動作に必要な設定情報は、コモンメモリのスキャン伝送により、コントローラ５１、コントローラ５２、ＲＩＯ５３に伝えられる。また、設備動作の結果（実績）は、プロセス計算機４２に伝えられ、プロセス計算機４２は、上位計算機４１に操業実績データを送信する。
【００２８】
（コントローラとＲＩＯ）
コントローラ５１、コントローラ５２、ＲＩＯ５３は、プロセス計算機４２が出力した設定情報に基づいて各設備を制御する。また、コントローラ５１、コントローラ５２、ＲＩＯ５３は、設備へ制御出力信号を送信し、設備から制御実績信号の受信し、コモンメモリ上の各種シンボルに対応する状態値を更新する。
【００２９】
［実施の形態１における特徴的構成］
（アクチュエータの異常検出）
実施の形態１のシステムにおけるアクチュエータの異常検出手法について説明する。上述したように鉄鋼プラント１は、被圧延材に作用する設備を動作させるアクチュエータを備える。設備の制御実績値を制御目標値に一致させるように、制御実績値をアクチュエータの操作量にフィードバックするフィードバック制御が実行される。
【００３０】
実施の形態１のシステムにおけるフィードバック制御の一例について説明する。設備は、被圧延材を圧延する少なくとも１対の圧延ロールを備える圧延機（第１仕上圧延機１０２）である。アクチュエータは１対の圧延ロールのギャップを調整するための油圧装置１１２である。設備の制御目標値は、１対の圧延ロールのギャップの目標値である。設備の制御実績値は、１対の圧延ロールのギャップの実績値であり、板厚計１１４の出力信号から推定される値である。フィードバック制御では、設備の制御実績値を制御目標値に一致させるように、制御実績値をアクチュエータの操作量にフィードバックする。
【００３１】
図４は、設備への制御出力（制御目標値）と制御実績値との関係について説明するための図である。実線１２０は、制御出力（制御目標値）を示す。実線１２２は、アクチュエータの状態が正常である場合の制御実績値を示す。実線１２４は、アクチュエータの状態が異常である場合の制御実績値の一例を示す。
【００３２】
アクチュエータの異常検出手法の一つとして、制御開始から設備の状態が制御目標値に達するまでの所要時間が上限時間（図４のｔ１からｔ３までの時間）を超えた場合にアクチュエータの状態が異常であると判断することが考えられる。しかしながら、所要時間が上限時間を達しなければ正常であるとは言い切れない。図４の実線１２４に示すように、所要時間（図４のｔ１からｔ２までの時間）が上限時間（図４のｔ１からｔ３までの時間）を超えない場合であっても、制御目標値に達した後の制御実績値の振幅が正常時よりも大きい場合には、アクチュエータの状態は異常である。上述の異常検出手法では、このようなアクチュエータの異常を検出することができない。
【００３３】
そこで、実施の形態１のシステムでは、各時刻における制御目標値および制御実績値の偏差の絶対値を積算した積算値を算出し、積算値が閾値よりも大きい場合にアクチュエータの状態が異常であると判定することとした。
【００３４】
（データ収集装置）
上述したような異常判定を実現するために、運用中の実データを収集する必要がある。データ収集装置４３は、プロセス計算機４２、コントローラ５１、コントローラ５２、ＲＩＯ５３が自ノードのコモンメモリに書き込んだデータを収集する。データ収集装置４３は、ノードＢ３２のコモンメモリ３２０上の各種信号（設備動作開始シンボル、制御出力シンボル、制御実績シンボルに関する）を、設備制御周期の１／２以下の短い周期で監視する。データ収集装置４３は、各種シンボルの状態値の変化を検出すると、検出時刻とシンボル名と状態値とを関連付けたデータを作成しデータベースに蓄積する。図５は、データベースに蓄積されるデータの一例を示す図である。また、データ収集装置４３は、傾向監視装置４４からの検索要求に応答して検索結果を出力する。
【００３５】
（傾向監視装置）
傾向監視装置４４は、データ収集装置４３に収集されたデータに基づいてアクチュエータの異常判定を行う。図６は、傾向監視装置４４の機能について説明するための図である。傾向監視装置４４は、検索部４４１、演算部４４２と、異常判定部４４３と、入出力部４４４とを備える。傾向監視装置４４は、演算処理装置、記憶装置、入出力インタフェース等の演算資源を備える。上記各部の機能に対応するプログラムは、記憶装置に記憶されており、演算処理装置に実行されることで各部の機能が実現される。
【００３６】
図７は、傾向監視装置４４において作成される制御動作監視用の定義ファイルである。定義ファイルの項目は、設備名、設備動作開始シンボル、制御出力シンボル、制御実績シンボル、検索期間である。定義ファイルの内容は、入出力部４４４により編集可能である。
【００３７】
検索部４４１は、定義ファイルを含む検索要求をデータ収集装置４３に送信し、データ収集装置４３から検索結果を受信し、演算データファイルに格納する。
【００３８】
演算部４４２は、指定の監視対象（監視対象シンボルおよび監視対象期間）について、制御開始から一定時間内（例えば、図４のｔ１からｔ４までの時間）の制御出力（制御目標値）および制御実績値を演算データファイルから取得し、各時刻における制御目標値および制御実績値の偏差の絶対値を積算した積算値を算出する。さらに、演算部４４２は、監視対象期間内のデータから複数算出された積算値について、積算値の最大値、最小値、平均値を算出する。
【００３９】
異常判定部４４３は、積算値の最大値が予め設定した閾値よりも大きいか否かを判定し、閾値よりも大きい場合にはアラーム信号を出力する。
【００４０】
入出力部４４４は、オペレータの画面操作に基づいて、定義ファイルの内容を編集可能であり、監視対象（監視対象シンボルおよび監視対象期間）を指定可能である。また、入出力部４４４は、検索部４４１による検索結果、演算部４４２による積算値の最大値、最小値、平均値に関するグラフ、異常判定部４４３によるアラーム信号を画面に表示可能である。
【００４１】
（フローチャート）
図８は、データ収集装置４３が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、傾向監視装置４４からの検索要求に応じて実行される。
【００４２】
まず、データ収集装置４３は、検索要求に含まれる定義ファイル（図７）を読み込む（ステップＳ１００）。データ収集装置４３は、検索期間の範囲内で、設備動作開始シンボルの状態値が変化（０→１、１→０）した時刻をデータベースから取得する（ステップＳ１０２）。データ収集装置４３は、設備動作開始シンボルの状態が変化した時刻でデータベースを検出し、当該時刻から一定時間（設定可能）内の制御出力シンボルの状態値（制御目標値）、制御実績シンボルの状態値（制御実績値）を取得する（ステップＳ１０４）。データ収集装置４３は、検索期間の範囲内で取得した各時刻における設備動作開始シンボルの状態値、制御出力シンボルの状態値、制御実績シンボルの状態値を時系列データとして編集し、傾向監視装置４４に送信する（ステップＳ１０６）。
【００４３】
図９は、傾向監視装置４４が実行する制御ルーチンのフローチャートである。検索部４４１は、定義ファイルを含む検索要求をデータ収集装置４３に送信し、データ収集装置４３から検索結果を受信し、演算データファイルに格納する。
【００４４】
オペレータは、入出力部４４４の画面から監視対象（監視対象シンボル、監視対象期間）を指定する（ステップＳ１１０）。
【００４５】
演算部４４２は、演算データファイルから指定の監視対象について、制御開始から一定時間内の制御目標値および制御実績値を取得し、各時刻における制御目標値および制御実績値の偏差の絶対値を積算した積算値を算出する。さらに、演算部４４２は、監視対象期間内のデータから複数算出された積算値について、積算値の最大値、最小値、平均値を算出する（ステップＳ１１２）。
【００４６】
異常判定部４４３は、閾値チェックを行う（ステップＳ１１４）。閾値チェックでは、積算値の最大値が予め設定した閾値よりも大きいか否かが判定され、閾値よりも大きい場合にはアラーム信号が出力される。
【００４７】
入出力部４４４は、検索部４４１による検索結果、演算部４４２による積算値の最大値、最小値、平均値に関するグラフ、異常判定部４４３によるアラーム信号を画面に表示する（ステップＳ１１６）。
【００４８】
以上説明したように、実施の形態１のシステムによれば、オペレータは、画面を確認することで、フィードバック制御（例えば、圧延ロールのゲージ制御）の動作の変化を確認でき、設備の異常を早期に発見することができる。特に、積算値を用いた閾値チェックにより、アクチュエータの異常を精度高く早期に発見することができる。
【００４９】
実施の形態２．
［実施の形態２のシステム構成］
次に、図１０〜図１２を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、データ収集装置４３に後述する図１１のルーチンを、傾向監視装置４４に図１２のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００５０】
実施の形態２のシステムは、上述した実施の形態１のシステムに加えて、バルブのようにＯＮ／ＯＦＦ回数で寿命を持つアクチュエータの余寿命を確認可能なシステムである。
【００５１】
図１０は、傾向監視装置４４において作成される制御動作監視用の定義ファイルである。定義ファイルの項目は、少なくとも設備名、設備動作開始シンボル、検索期間を含む。定義ファイルの内容は、入出力部４４４により編集可能である。
【００５２】
（フローチャート）
図１１は、データ収集装置４３が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、傾向監視装置４４からの検索要求に応じて実行される。
【００５３】
まず、データ収集装置４３は、検索要求に含まれる定義ファイル（図１０）を読み込む（ステップＳ２００）。データ収集装置４３は、検索期間の範囲内で、設備動作開始シンボルの状態値が変化（０→１、１→０）した時刻をデータベースから取得する（ステップＳ２０２）。データ収集装置４３は、取得した時刻情報を時系列データとして編集し（ステップＳ２０４）、傾向監視装置４４に送信する（ステップＳ２０６）。
【００５４】
図１２は、傾向監視装置４４が実行する制御ルーチンのフローチャートである。検索部４４１は、定義ファイルを含む検索要求をデータ収集装置４３に送信し、データ収集装置４３から検索結果を受信し、演算データファイルに格納する。
【００５５】
オペレータは、入出力部４４４の画面から監視対象（監視対象シンボル、監視対象期間）を指定する（ステップＳ２１０）。
【００５６】
演算部４４２は、演算データファイルから指定の監視対象について、監視対象期間内のＯＮ→ＯＦＦ（１→０）回数の積算値（カウント数）を算出する（ステップＳ２１２）。
【００５７】
異常判定部４４３は、閾値チェックを行う（ステップＳ２１４）。閾値チェックでは、積算値が予め設定した閾値よりも大きいか否かが判定され、閾値よりも大きい場合にはアラーム信号が出力される。
【００５８】
入出力部４４４は、検索部４４１による検索結果、演算部４４２による積算値（カウント数）、異常判定部４４３によるアラーム信号を画面に表示する（ステップＳ２１６）。
【００５９】
以上説明したように、実施の形態２のシステムによれば、オペレータは、画面を確認することで、バルブのようにＯＮ／ＯＦＦ回数で寿命を持つアクチュエータの余寿命を確認することができ、設備の異常を早期に発見することができる。
【００６０】
実施の形態３．
［実施の形態３のシステム構成］
次に、図１３〜図１５を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、データ収集装置４３に後述する図１４のルーチンを、傾向監視装置４４に図１５のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００６１】
［実施の形態３における特徴的制御］
実施の形態３のシステムでは、上述した実施の形態１のシステムに加えて、動作開始信号出力で決まった動作（シーケンス制御）を行う設備（例えば、加熱炉エクストラクタ）の動作の変化を捉え、設備の異常を早期に発見可能なシステムである。
【００６２】
図１３は、傾向監視装置４４において作成される制御動作監視用の定義ファイルである。定義ファイルの項目は、少なくとも設備名、設備動作開始シンボル、設備動作完了シンボル、検索期間を含む。定義ファイルの内容は、入出力部４４４により編集可能である。
【００６３】
（フローチャート）
図１４は、データ収集装置４３が実行する制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、傾向監視装置４４からの検索要求に応じて実行される。
【００６４】
まず、データ収集装置４３は、検索要求に含まれる定義ファイル（図１３）を読み込む（ステップＳ３００）。データ収集装置４３は、検索期間の範囲内で、設備動作開始シンボルの状態値が変化（０→１、１→０）した時刻と、設備動作完了シンボルの状態値が変化（０→１、１→０）した時刻をデータベースから取得する（ステップＳ３０２）。データ収集装置４３は、取得した時刻情報から、動作時間（＝動作終了時刻−動作開始時刻）を演算し、時系列データとして編集し（ステップＳ３０４）、傾向監視装置４４に送信する（ステップＳ３０６）。
【００６５】
図１５は、傾向監視装置４４が実行する制御ルーチンのフローチャートである。検索部４４１は、定義ファイルを含む検索要求をデータ収集装置４３に送信し、データ収集装置４３から検索結果を受信し、演算データファイルに格納する。
【００６６】
オペレータは、入出力部４４４の画面から監視対象（監視対象シンボル、監視対象期間）を指定する（ステップＳ３１０）。
【００６７】
演算部４４２は、演算データファイルから、監視対象期間内の動作時間をすべて取得し、動作時間の最大値、最小値、平均値を算出する（ステップＳ３１２）。
【００６８】
異常判定部４４３は、閾値チェックを行う（ステップＳ３１４）。閾値チェックでは、動作時間の最大値が予め設定した閾値よりも大きいか否かが判定され、閾値よりも大きい場合にはアラーム信号が出力される。
【００６９】
入出力部４４４は、検索部４４１による検索結果、演算部４４２による動作時間の最大値、最小値、平均値に関するグラフ、異常判定部４４３によるアラーム信号を画面に表示する（ステップＳ３１６）。
【００７０】
以上説明したように、実施の形態３のシステムによれば、オペレータは、画面を確認することで、動作開始信号出力で決まった動作（シーケンス制御）を行う設備（例えば、加熱炉エクストラクタ）の動作の変化を捉え、設備の異常を早期に発見することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  鉄鋼プラント
２  情報ネットワーク
３  制御ネットワーク
３１  ノードＡ
３２  ノードＢ
３３  ノードＣ
３４  ノードＤ
３５  ノードＥ
４１  上位計算機
４２  プロセス計算機
４３  データ収集装置
４４  傾向監視装置
５１、５２  コントローラ
５３  ＲＩＯ
７１、７２、７３  アクチュエータ
８１、８２、８３  センサ
１００  加熱炉
１０１  粗圧延機
１０２  第１仕上圧延機
１０３  第ｎ仕上圧延機
１０４  ＲＯＴ
１０５  巻取機
１０７  搬送テーブル
１１０、１１１  モータ
１１２、１１３  油圧装置
１１４、１１５  板厚計
３１０、３２０、３３０、３４０  コモンメモリ
４４１  検索部
４４２  演算部
４４３  異常判定部
４４４  入出力部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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