KR100356000B1 - 공정 변수 출력 신호의 현재 상태와 그러한 출력 신호가 허용 가능한 한도 내에 속하는지의 여부를 판정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른, 공정 변수 출력 신호의 현재 상태가 허용가능한 한도내에 있는지의 여부를 판정하는 방법은, 플랜트가 안정 상태로 동작하고 있을 때 플랜트의 공정 변수 출력 신호를 샘플링함으로써 기준 데이터를 설정하는 단계와, 샘플링된 출력 신호를 분석하여, 샘플링된 출력 신호의 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 에너지 량을 포함하는 정규화된 기준 데이터를 도출하는 단계를 포함한다. 본 방법은 플랜트가 동작중인 때 공정 변수 신호를 샘플링함으로써 현재 동작 데이터베이스를 형성한다. 샘플링된 현재 출력 신호가 분석되어, 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 정규화된 에너지 량을 포함하는 현재 데이터가 도출된다. 기준 데이터 및 현재 데이터의 각 공통 주파수 성분에 대해, 본 방법은 그들의 정규화된 에너지 량을 비교한 후, 그 비교 결과가 비교된 에너지 량이 사전결정된 한도를 초과함을 나타내는 경우 불안정 상태 신호를 송출한다.

Description

공정 변수 출력 신호의 현재 상태와 그러한 출력 신호가 허용가능한 한도내에 속하는지의 여부를 판정하는 방법{PLANT PARAMETER DETECTION BY MONITORING OF POWER SPECTRAL DENSITIES}

동적 플랜트 공정 제어에 있어서는, 흔히 공정 변수가 안정 상태에 있는지 불안정 상태에 있는지를 알아야 할 필요가 있다. 다수의 공정 제어 시스템은 플랜트 변수를 모니터하여 그들을 사전결정된 설정점에 대해 비교하지만, 시간에 따른 플랜트 변수의 설정점에 대한 편차가 정상으로부터 크게 상이한지의 여부를 아는 것이 종종 더욱 중요하다. 또한, 플랜트 파라미터 출력이 불안정 상태를 초래할 수도 있는 초기 조건을 나타내는지의 여부를 예측할 수 있는 것이 중요하다.

종래의 경우 공정 제어 응용을 위해 플랜트 변수를 모니터링하는 것과 관련된 다수의 기법이 있다. 스트렁크(Strunk) 등의 미국 특허 제 4,744,041 호에 dc 모터의 정상 상태 속도가 고속 후리에 변환 분석을 이용하여 검출되는 기법이 개시되어 있다. 스트렁크 등은 테스트 모터내의 전류를 측정하여 샘플링된 전류 신호를 데이터로서 컴퓨터로 전송하는 전류 센서를 이용한다. 그 후, 컴퓨터는 다수의 이산적 시점에 순시 전류 값을 샘플링하여 저장한 후 정상 상태에 대한 고속 후리에 변환을 수행하여 그의 파워 스펙트럼 밀도를 산출한다. 이 산출된 파워 스펙트럼 밀도에 기초하여, 최대 파워가 사용된 주파수를 검출함으로써 모터의 속도가 측정된다.

카토(Kato) 등의 미국 특허 제 4,303,979 호는 출력 신호의 주파수 스펙트럼 변동을 모니터링하는 시스템을 개시한다. 이 시스템은 초기에 입력 신호에 대한 RMS 평균 주파수를 측정한다. 또한, 이 시스템은 입력 신호내의 다수의 주파수 세부범위의 각각에 대한 RMS 값을 측정한다. 그 후, 시스템은 입력 테스트 신호를 모니터링하여 그의 RMS 값과 전체 입력 신호의 평균 주파수를 획득한다. 산출된 기준 주파수 및 테스트 주파수가 그들의 RMS 값 및 평균 주파수 값에 있어서 실질적으로 상이한 경우, 변이 주파수 성분 피크의 RMS 값 및 평균 주파수가 계산된다. 그 후, 변이 주파수 성분의 평균이 경계 주파수 값에 비교되어 변이 주파수 값이 어느 주파수 범위내에 놓이는지를 판정한다. 그 후, 이와 같이 하여 산출된 주파수 범위 및 평균 주파수의 RMS 값이 수정 파라미터를 결정하는데 이용된다.

그래사트(Grassart)의 미국 특허 제 4,965,757 호는 수신되어 인코딩된 신호를 디코딩하는 공정 및 장치를 개시한다. 수신된 신호는 우선 필터링 된 후, 샘플링되어 저장되기 전에 디지털화된다. 각각의 연속적인 신호 블럭의 디지털화된 샘플은 고속 후리에 변환에 의해 주파수 영역으로 변환된다. 이와 같이 계산된 스펙트럼은 수신되어 인코딩된 신호를 식별하기 위해 각각의 가능한 코드 신호에 대해 저장된 이론치와 비교된다.

쉬미트(Schmidt)의 미국 특허 제 3,883,726 호는 감쇠된 입력 데이터 윈도우를 이용하는 고속 후리에 변환 알고리즘 컴퓨터를 개시한다. 입력 버퍼는 입력 시간 샘플을 수신하며, 코사인 제곱 감쇠기가 이 입력 데이터 샘플에 코사인 제곱된 형태를 중첩시킨 후, 결과 신호는 고속 후리에 분석 컴퓨터로 보내진다. 감쇠하는 입력 데이터 윈도우의 효과를 제거하기 위해 지연 장치, 가산기 및 출력 버퍼가 제공된다.

토다(Toda) 등의 미국 특허 제 4,975,633 호는 RF 또는 광신호(optical signal)의 스펙트럼 데이터 및 파워 값을 디스플레이하는 스펙트럼 분석기를 개시한다. 입력 신호는 한 경로로 보내져 스펙트럼 분석되며, 두 번째 경로로 보내져 그의 파워 값이 측정된다. 디스플레이 수단은 스펙트럼 데이터 및 파워 값을 표시한다.

머피(Murphy) 등의 미국 특허 제 5,087,873 호는 매립된 금속 파이프의 부식 상태를 검출하는 장치를 개시한다. 그의 도 4 내지 7에서 스펙트럼 분석기는 한 쌍의 자력계로부터 입력 신호를 수신한다. 수신된 신호에 대해 고속 후리에 변환을 수행함으로써 자계가 주파수의 함수로서 측정되며, 그 결과 얻어진 스펙트럼은자계의 진폭 및 위상을 표시한다. 이들 값은 매립된 파이프의 상태를 판정하는데 이용된다.

뎀자넨코(Demjanenko) 등의 미국 특허 제 4,980,844 호는 머신의 기계적 상태를 진단하는 방법을 개시한다. 뎀자넨코 등의 공정은 계산적으로 복잡하며, 하나 이상의 기준 신호 세트의 생성을 포함한다(이들 기준 신호는 파워 스펙트럼 데이터일 수 있다). 그 후, 마찬가지의 테스트 데이터가 획득되며 비교 동작이 수행된다. 이 공정은 테스트 신호 및 기준 신호를 평균하여 그들간의 차이(즉, 유클리디언 차이)를 산출하고, 이 계산된 차이를 계산된 임계 값에 비교하며, 비교 결과에 기초하여 이 차이를 정상 또는 비정상인 것으로서 분류한다. 임계치는 평균 기준 차이와 기준 및 테스트 표준 편차의 함수로서 설정된다.

도시바의 일본 특허 출원 S62-245931은 회전 펌프의 이상을 판정하는 공정을 개시한다. 다수의 기준 주파수 스펙트럼(소위 제한 패턴이라고 함)이 메모리내에 저장되며, 각각의 기준 주파수 스펙트럼은 상이한 부하 조건하에 펌프의 동작 상태를 표시한다. 메모리를 유지하기 위해, "바이어스(bias)" 공정이 이용되어 가장 근접한 기준 주파수 스펙트럼을 펌프로부터 획득된 테스트 주파수 스펙트럼의 부하(즉, 파워) 범위내가 되도록 수정한다. 테스트 주파수 스펙트럼이 이 "바이어스" 기준 주파수 스펙트럼으로부터 산출된 한도를 초과하면, 경보된다. 따라서, 도시바의 시스템은 다수의 기준 주파수 스펙트럼을 저장하고 있을 필요가 있으며 그를 테스트 스펙트럼과 비교할 수 있도록 선택된 스펙트럼에 바이어스 값을 적용함으로써 정확한 수정을 할 것이 요구된다. 바이어스의 오류조정은 테스트 시스템의 효율을 저하시킬 수 있다.

바터시악(Bartusiak) 등의 PCT 공개 출원 WO 94/22025는 파워 스펙트럼 밀도에 의존하는 공정 신호 검출 기법을 개시한다. 기준 데이터는 플랜트가 안정 상태로 동작하는 동안 축적되며 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 에너지 량을 포함한다. 그 후, 플랜트가 동작중일 때 공정 변수를 샘플링함으로써 현재 동작 데이터베이스가 형성된다. 샘플링된 현재 출력 신호는 분석되어 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 에너지 량을 포함하는 현재 데이터를 도출한다. 기준 데이터 및 현재 데이터의 각각의 공통 주파수 성분에 대해 시스템은 에너지 량의 비교를 수행하여 비교된 에너지 량간의 차가 사전결정된 한도를 초과한 경우 불안정 상태 신호를 송출한다.

따라서, 본 발명의 목적은 공정 변수 출력 신호가 안정 상태 조건에 있을 때를 판정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 초기 불안정 상태를 표시하기 위해 파라미터 출력 신호를 분석하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 파워 스펙트럼 밀도에 의존하는 플랜트 파라미터 출력 신호 검출을 제공하는 것이다.

발명의 개요

공정 변수 출력 신호의 현재 상태가 허용가능한 한도내에 있는지의 여부를 판정하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 플랜트가 안정 상태로 동작하고 있을 때 플랜트의 공정 변수 출력 신호를 샘플링하여 기준 데이터를 설정하는 단계와, 이 샘플링된 출력 신호의 다수의 주파수 성분 각각의 에너지 량을 포함하는 정규화된 기준 데이터를 도출하기 위해 샘플링된 출력 신호를 분석하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 공정은 플랜트가 동작중일 때 공정 변수 신호를 샘플링하여 현재 동작 데이터베이스를 형성한다. 샘플링된 현재 출력 신호는 그의 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 정규화된 에너지 량을 포함하는 현재 데이터를 도출하기 위해 분석된다. 기준 데이터와 현재 데이터의 각 공통 주파수 성분에 대해, 본 공정은 그들의 정규화된 에너지 량을 비교하여 이 비교 결과가 비교된 에너지 량이 사전결정된 한도를 초과함을 표시할 경우 불안정 상태 신호를 송출한다.

본 특허 출원은 1993년 3월 22일 출원된 미국 특허 출원 제 08/034,058 호(현재 포기됨)의 부분 계속 출원이다.

본 발명은 공정 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 파라미터의 파워 스펙트럼 밀도를 이용하여 공정 파라미터가 안정 상태에 있는지 불안정 상태에 있는지를 판정하는 시스템에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법을 수행하는 시스템의 블럭도이다.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 방법을 예시하는 상위 레벨 흐름도이다.

도 3은 예시적인 플랜트내에서 시간에 따른 플로우의 변동을 도시한 도면이다.

도 4는 도 3에 도시된 신호로부터 도출된 에너지 대 주파수의 반로그형 도면이다.

도 5는 음으로 진행하는 경사형 변동을 도시하는 플로우 대 시간의 도면이다.

도 6은 경사형 변동이 저주파 범위내에서 도시된 에너지 임계치의 가장 심각한 방해를 초래함을 나타내는 도 5에 도시된 도면에 대한 에너지 대 주파수의 반로그형 도면이다.

도 7은 플로우 신호내의 "U"자형 변동을 도시하는 플로우 대 시간의 도면이다.

도 8은 하나의 에너지 임계치에서 변동이 임계치를 초과함을 나타내는 도 7에 도시된 도면에 대한 에너지 대 주파수의 반로그형 도면이다.

본 발명을 수행하는 시스템 및 방법은 플랜트 공정이 안정 상태 또는 불안정 상태 조건에서 동작하고 있는지를 판정한다. 요약하면, 본 시스템은 공정 변수가 안정 상태에 있는 동안 공정 변수의 기준 파워 스펙트럼 밀도(PSD)를 측정한다. 파워 스펙트럼 밀도는 신호의 에너지 량을 그의 성분 주파수의 함수로서 표시하며, 시간 영역 신호를 주파수 영역 표시로 변환하는 고속 후리에 변환(FFT)에 의해 계산된다.

기준 PSD가 도출되는 신호는 첫 번째 정규화 공정에서 신호에 대한 제로 평균 기준(zero mean basis)이 도출된다. 이러한 정규화는 샘플링 데이터 값의 시간 열에 대한 평균 공정 변수 값을 각각의 시간열 샘플링 데이터 값으로부터 감산함으로써 수행된다. 두 번째 정규화 공정은 스펙트럼 데이터에 대해 수행되며, 스펙트럼의 각 파워 값을 스펙트럼을 계산하는데 사용된 시간열 신호 샘플의 수로 나눔으로써 이루어진다. 첫 번째 정규화 공정은 단일의 저장된 기준 PSD를 후속하는 모든 테스트 공정에서 기준으로서 사용될 수 있게 하며, 다수의 기준 스펙트럼에 대한 필요 또는 기준 스펙트럼을 조정하기 위한 바이어싱 공정에 대한 필요를 제거한다. 두 번째 정규화 공정은, 현재 및 기준 PSD가 도출되는 동안 시간 윈도우가 상이한 경우이더라도 기준 PSD를 현재 PSD에 비교될 수 있게 한다.

기준 PSD는 공정 변수가 동작중인 때에 도출된 현재 PSD와 비교된다. 현재 PSD는 또한 기준 PSD와 관련하여 앞서 설명된 첫 번째 및 두 번째 공정에 사용된다. 현재 PSD가 기준 PSD에 비해 상대적으로 에너지 과다(경사형처럼 느린 변화에 대해 또는 스파이크처럼 빠른 변화에 대해)인 경우, 공정 변수는 불안정한 것으로 판정되어 이러한 상태가 신호된다.

도 1로 돌아가서, 플로우 모니터(10, 12)는 계속해서 한 쌍의 파이프(14, 16)내의 플로우 상태를 각각 모니터링한다. 파이프(14, 16)는 플랜트의 일부를 형성하며, 플랜트의 공정 변수는 연속적으로 모니터링되어 어느 변수가 안정 상태로부터 불안정 상태로 이동되었는지가 판정된다. 당업자라면 파이프(14, 16)로부터의 입력 표시가 단지 예시적인 것이며, 다수의 다른 형태의 시스템 변수(예를 들면, 압력, 체적, 온도 등)가 모니터링될 수 있음을 알 것이다. 각 플로우 모니터(10, 12)로부터의 출력은 각각 접속된 아날로그/디지털 변환기(A/D)(18, 20)로 공급되며, 아날로그/디지털 변환기의 출력은 또한 제어 데이터 처리 시스템내의 주요 통신 경로를 형성하는 버스(22)에 접속된다.

중앙 처리 장치(central processing unit; CPU)(24)는 버스(22)와 상호접속되며, 또한 A/D 변환기(18, 20)에 접속되어 그로부터 알맞게 샘플링된 신호가 도출될 수 있게 한다. 판독 전용 메모리(ROM)(25)는 버스(22)에 접속되며, 센서(10, 12)를 모니터링하도록 CPU(24)를 동작시키기 위한 공정 및 A/D 변환기(18, 20)로부터 수신된 입력 데이터의 고속 후리에 변환(FFT)을 수행하도록 CPU(24)를 인에이블시키기 위한 공정을 포함한다. 랜덤 액세스 메모리(RAM)(26)는 버스(22)에 접속되며, A/D 변환기(18, 20)로부터의 미처리(raw) 입력 데이터와, 모니터링되는 공정 변수가 안정 상태인 시간동안 산출된 기준 PSD 데이터와, 공정 변수가 현재 모니터링되고 있는 때 산출된 현재 PSD 데이터를 저장하기 위해 할당된 메모리를 포함한다.

도 1에 도시된 시스템의 동작이 이제부터 도 2a 및 도 2b에 도시된 흐름도와 관련하여 설명된다. 초기에, 모니터링되는 공정 변수에 대해 안정 상태(즉, 기준) PSD가 산출된다. 안정 상태 PSD는, 플랜트가 안정 상태 조건에서 동작중인 때에 공정 변수 출력 신호를 초기에 시간 샘플링함으로써 도출된다(블럭 30). 안정 상태 PSD의 감염을 방지하기 위해, 시간 샘플링된 출력 신호는 필터링되어 그로부터 비주기적 신호를 제거한다(블럭 32). 그 후, 필터링된 출력 샘플은 제로 평균 기준으로 정규화되며, 이는 각각의 시간열 샘플 데이터 값으로부터 시간열 샘플 데이터의 평균 공정 변수 값을 감산함으로써 수행된다. 이것은 동작 상태에 의존하는 소정의 바이어스를 제거한다(블럭 33).

그 후, 필터링 및 정규화된 주기적 샘플 신호는, ROM(25)으로부터 판독된 공정의 제어하에 CPU(24)에 의해 FFT 분석된다. 두 번째 정규화 공정은 시간열 샘플이 검출되는 시간 윈도우로부터 발생하는 소정의 바이어스를 제거한다. 이 두 번째 정규화 공정은 주파수 데이터의 "시간" 정규화를 수행하기 위해 각각의 스펙트럼 주파수 데이터 값을 시간 샘플의 수로 나눈다.

PSD 분석 결과는 필터링된 안정 상태 신호에 대한 주파수(ω_j)에서의 일련의 정규화된 에너지 값들이며, 주파수(ω_j)에서의 각각의 정규화된 에너지 값은 특정의 주파수 신호내에 포함된 에너지에 비례하는 그와 연관된 속성을 갖는다. 이들 주파수 및 에너지 값 속성은 안정 상태(또는 기준) PSD 데이터로서 RAM(26)에 저장된다.

이 시점에서, 사용자가 입력한 승산 인수가 액세스되어 안정 상태 PSD의 각 에너지 값 속성에 인가된다. 이 승산 인수는 공정 변수의 현재 PSD가 기준 PSD를 초과하는 에너지 임계치의 편차가 불안정 상태에 놓인 것으로 간주될 수 있게 한다(블럭 36).

이제 도 1의 시스템은, 센서(10, 12) 등의 출력을 모니터링하는 "현재" 모니터 상태로 스위치한다. 어느 하나의 센서가 모니터링되는 시간 동안 그의 출력은 FFT 공정에 의해 PSD 표시로 변환된 후 동일한 센서에 대해 앞서 도출된 (즉, RAM(26)에 저장된) 안정 상태 PSD와 비교된다. CPU(24)는 플랜트의 동작동안 센서(예를 들면, 센서(10))로부터의 출력 신호를 샘플링함으로써 현재 모니터 상태를 개시한다(블럭 38). 충분한 샘플이 축적된 후, CPU(24)는 이 샘플링된 현재 출력 신호를 필터링하여 비주기적 성분을 제거(블럭 39)하고, 필터링된 출력 신호를 제로 평균 기준으로 정규화한 후(기준 PSD의 경우와 동일)(블럭 40), FFT 공정을사용하여 샘플링된 현재 출력 신호에 대한 PSD(ω_i)를 계산한다(블럭 41). 이제 각각의 스펙트럼 주파수 데이터 값은 시간 열 샘플의 수로 나누어져 주파수 데이터의 "시간" 정규화가 수행된다. 기준 PSD 데이터 및 현재 PSD 데이터의 시간 정규화는 이들 데이터가 그들이 검출되는 동안 상이한 시간 윈도우가 사용된 경우에도 비교될 수 있도록 한다.

이제 소정의 현재 PSD(ω_i)가 사용자가 입력한 승산 인수와 승산된 그의 대응하는 안정 상태 PSD(ω_j)보다 큰지의 여부가 판정된다(블럭 42, 44). 현재 PSD(ω_i)가 그의 대응하는 안정 상태 PSD(ω_j)보다 크면, 시스템은 최대 에너지 비가 발견된 곳에서 ω_i의 값을 출력하고, 공정 변수가 불안정 상태 조건에 있음을 표시하는 신호가 송출된다(블럭 46).

판정 블럭(44)에서, 어떤 현재 PSD(ω_i)도 승산 인수와 안정 상태 PSD(ω_j)의 곱을 초과하지 않는 것으로 판정되면, 샘플링된 현재 출력 신호가 안정 상태 조건에 있는 것으로 판정되어 더 이상 어떤 동작도 요구되지 않는다. 이 때, 공정은 종료하고, 그 후 CPU(24)는 다른 현재 공정 변수 신호를 모니터링할 수도 있으며, 공정은 반복된다.

도 3 내지 도 8은 앞서 설명된 공정의 예를 포함한다. 도 3에서, 공정 변수(플로우)가 몇 시간의 기간(126분)에 대해 도시된다. 도면상의 각 점은 시스템에 입력된 샘플링된 플로우 값을 명시한다. 현재 플로우 값을 모니터링하기 전에, 동일한 공정 변수에 대해 안정 상태 동안의 기준 플로우가 모니터링되었으며, 기준 PSD가 도출되었다(예를 들면, 도 4에 점선(100)). 기준 PSD 선(100)은 평균화된 비교가 행해질 수 있도록 10개의 "빈(bins)"으로 양자화되었다. 그 후, 도 3의 신호에 대한 PSD가 계산(선(102))되며 주파수 스펙트럼에 대해 파워에 있어 상당한 변화를 나타내고 있음을 알 수 있다.

도 5를 참조하면, 경사형 변동(103)이 도시된다(시간 대 플로우). 또한, 여기서는 단지 예시를 목적으로 에너지 PSD 임계치(108, 110)을 도출하기 위해 제각기 두 개의 승산 인수(예를 들어, 1.0 및 1.5)가 각각 이용된 것으로 가정한다. 경사형 신호(103)의 PSD로의 변환에 의해 도 6에 도시된 에너지 대 주파수 선(106)이 얻어진다. 경사형 변동(103)은 저주파수 범위에서 두 개의 PSD 에너지 임계치(108, 110)에 대해 가장 심각한 방해를 발생함에 주목하자. 이러한 조건하에서는 경보가 발생된다. 본 발명의 시스템은 에너지가 임계치(108)를 초과하는 주파수가 있을 수 있는 초기 불안정 모드를 사용자가 모니터링할 수 있도록 출력될 수 있을지라도 에너지 임계치(108)가 초과된 때에만 경보가 발생되지 않도록 조정될 수 있다.

도 7에는 "U"자형 변동(113)이 플로우 대 시간의 도면으로 도시된다. 도 7에서, 플로우가 모니터링되는 시간 범위에 걸쳐 플로우 차가 크지는 않지만, 변동이 발생한 것이 분명하다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 변동은 대응하는 PSD 트레이스(112)의 피크를 에너지 임계치(114)와 비교함으로써 발견된다.

이상의 설명은 본 발명의 예시로서 이해되어야 한다. 당업자라면 본 발명으로부터 벗어나지 않고서도 다양한 변경 및 수정을 안출해낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허 청구 범위의 범주내에 속하는 그러한 모든 변경, 수정 및 대안을 포함한다.

Claims (6)

1. 플랜트로부터의 공정 변수 출력 신호의 현재 상태와 상기 출력 신호가 허용가능한 한도내에 속하는지의 여부를 판정하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 플랜트가 안정 상태로 동작중인 제 1 기간에 대해 기준 출력 신호를 샘플링함으로써 상기 공정 변수에 대한 기준 비교 데이터를 설정하는 단계―상기 각 샘플링된 기준 출력 신호는 또한 첫 번째 정규화 공정에서 각각의 샘플링된 신호가 제로 평균 기준(zero mean basis)으로 변환됨―와,

   (b) 상기 공정 변수에 대한 기준 스펙트럼 데이터를 도출하기 위해 상기 샘플링된 출력 신호를 처리하는 단계―상기 기준 스펙트럼 데이터는 상기 샘플링된 출력 신호의 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 정규화된 에너지 량을 표시하고, 상기 각 기준 스펙트럼 데이터 값은 두 번째 정규화 공정에서 샘플 시간 관련 값으로 나누어지며, 상기 샘플 시간은 출력 신호가 그것에 대한 스펙트럼 데이터 값을 도출하기 위한 준비시에 샘플링되는 시간의 윈도우임―와,

   (c) 상기 기준 스펙트럼 데이터를 저장하는 단계와,

   (d) 상기 플랜트가 동작중인 제 2 기간에 대해 상기 공정 변수의 현재 출력 신호를 샘플링함으로써 상기 공정 변수에 대한 현재 동작 데이터를 설정하는 단계―상기 각 샘플링된 현재 출력 신호는 또한 첫 번째 정규화 공정에서 각각의 샘플링된 신호가 제로 평균 기준으로 변환됨―와,

   (e) 상기 샘플링된 현재 출력 신호를 처리하여 그로부터 현재 스펙트럼 데이터를 도출하는 단계―상기 현재 스펙트럼 데이터는 상기 샘플링된 현재 출력 신호의 다수의 주파수 성분의 각각에 대한 정규화된 에너지 량을 표시하며, 상기 각 현재 스펙트럼 데이터 값은 두 번째 정규화 공정에서 각각의 스펙트럼 데이터 값이 샘플 시간 관련 값으로 나누어지고, 상기 샘플 시간은 출력 신호가 그것에 대한 스펙트럼 데이터 값을 도출하기 위한 준비시에 샘플링되는 시간의 윈도우임―와,

   (f) 상기 기준 스펙트럼 데이터와 현재 스펙트럼 데이터의 다수의 공통 주파수 성분의 각각에 대해, 정규화된 에너지 량을 비교하여, 상기 비교 결과가 상기 현재 스펙트럼 데이터의 소정의 주파수 성분의 에너지 량 임계치가 상기 기준 스펙트럼 데이터의 대응하는 공통 주파수 성분의 에너지 량을 초과함을 나타내는 경우 신호를 송출하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 샘플 시간 관련 값은 상기 시간 윈도우 동안 획득된 출력 신호의 샘플 수인 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계(f)는 상기 신호가 송출되는 공통 주파수를 더 표시하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 분석하는 단계(b, e)는 상기 샘플링된 출력 신호의 후리에 분석을 수행하여 상기 주파수 성분 및 그의 각각의 에너지 량을 판정하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호는 상기 단계(f)에서 상기 현재 데이터의 주파수 성분의 에너지가 상기 기준 데이터의 공통 주파수 성분의 에너지 량을 초과하는 경우에만 송출되며, 승산 인수로 승산되는 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계(f)에서 상기 신호는 상기 공통 주파수 성분의 각각에 대한 에너지 비가 판정되고 적어도 하나의 비가 사전결정된 인수를 초과하는 것으로 판정된 후에 송출되는 방법.

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