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가중증상모델과 패턴매칭을 이용한 화학공정의 이상진단
Fault diagnosis for chemical processes using weighted symptom model and pattern matching

오영석    (서울대학교 화학공학과   ); 모경주    (서울대학교 화학공학과   ); 윤종한    (LG엔지니어링 공정부   ); 윤인섭    (서울대학교 화학공학과  );
  • 초록

    This paper presents a fault detection and diagnosis methodology based on weighted symptom model and pattern matching between the coming fault propagation trend and the simulated one. In the first step, backward chaining is used to find the possible cause candidates for the faults. The weighted symptom model is used to generate those candidates. The weight is determined from dynamic simulation. Using WSM, the methodology can generate the cause candidates and rank them according to the probability. Second, the fault propagation trends identified from the partial or complete sequence of measurements are compared with the standard fault propagation trends stored a priori. A pattern matching algorithm based on a number of triangular episodes is used to effectively match those trends. The standard trends have been generated using dynamic simulation and stored a priori. The proposed methodology has been illustrated using two case studies, and the results showed satisfactory diagnostic resolution.


  • 주제어

    fault diagnosis .   pattern matching .   weighted symptom model .   Tennessee Eastman process .   dynamic simulation.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Process failure detection and diagnosis using the tree model , E. S. Yoon;J. H. Han , IFAC Workshop on Fault Detection and Safety on Chemical Plants / v.,pp.126-129,
    2. A rule-based approach to fault diagnosis using the signed directed graph , M. A. Kramer;B. L. Palowitch , AIChE Journal / v.33,pp.1067-1078,
    3. Automatic construction of extended symptom-fault association from the signed dirgraph , D. S. Nam;C. H. Han;C. H. Jeong;E. S. Yoon , Computers Chem. Engng. / v.20,pp.605-610,
    4. Fault detection and diagnosis using multivariate statisical techniques , J. Zhang;E. B. Martin;A. H. J. Morris , Trans IChemE / v.74,pp.89-96,
    5. Representation of process trends-Part I. A formal representation framework , J. T. Y. Cheung;G. Stephanopoulos , Computers Chem Engng. / v.14,pp.495-510,
    6. Nonlinear modeling and state estimation for the Tennessee Eastman chailenge process , N. I. Ricker;J. H. Lee , Computers Chem. Engng. / v.19,pp.983-1005,
    7. Practical problems in application of failure diagnostic systems , E. O'Hsima;H. Matsuyama , Proc. Of 5th Int. Symp. Process Systems Engineering (PSE94) / v.II,pp.925-930,
    8. A plant-wide industrial process control , J. J. Downs;E. F. Vogel , Computers Chem. Engng. / v.17,pp.245-355,
    9. Fault diagnosis strategies for chemical plants: A reviet of competing technologies , W. R. Becraft;P. L. Guo;P. L. Lee;R. B. Newell , Proc. of 4th Int. Symp. Process Systems Engineering (PSE91) / v.II,pp.12.1,

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