JPH01274209A - プラント故障診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種プラントの故障診断装置に関する。

〔従来例〕

従来例を第１０図に示す。

１０２は各種計測器表示あるいは人間による観測結果に
基づき各種プラントデータを入力する入力装置、１０３
はプラントに係わる種々の故障診断用ルールを２例えば
ｒＩＦ電圧計Ａ≧１０（Ｖ）ＴＨＥＮ変換器Ｂ＝故障原
因」のような形式で格納している記憶装置、１０４は入
力装置１０２から入力されるプラントデータと記憶装置
１０３に格納されている故障診断用ルールとをつきイわ
せて故障原因を探索する推論装置であり２例えば入力装
置１０２から［電圧計Ａ＝１２（Ｖ）Ｊと入力された場
合には、上述のルールに基づき「変換器Ｂ＝故障原因」
と推論する。

１０１は推論装置１０４から出力される推論結果を表示
する故障原因表示装置で、第１１図はこの故障原因表示
装置１０１による故障原因表示状況を示すものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、事故防止あるいは未熟練者の保守・保全作業への
支援等の要求から、プラントの故障診断技術は益々重要
視されているが、一方では対象となるプラントが複雑化
してきているため。

従来例の如き故障診断装置では以下のような欠点が生じ
ることとなった。

即ち、従来のように結果としては故障の症状とそれに対
する故障の原因が表示されても１両者間の関係（機能的
なつながり）がこれを監視する人間にとって理解し難い
ものとなり、また故障原因とされた箇所がプラント中の
どこに位置するかについても同様なことが言え、事故防
止あるいは未熟練者の保守・保全作業という観点から満
足のいくものとは言えなくなった。

さらに、従来では多くの各種プラントデータを人手によ
り入力していたため９手間がかかることとなった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来例における不具合を解消するために、
対象プラントに係わる故障本データ及び系統図データを
パターンに分類して格納する記憶手段と、プラントに係
わる各種データ入力手段と、該プラントに係わる各種デ
ータ入力手段から入力されるデータに基づき該データに
関与する部分の兆候を診断する診断手段と、該診断手段
による診断結果及び上記記憶手段に格納されている故障
木データ及び系統図データに基づき、上記診断経緯及び
診断箇所を表示する故障本表示手段及び系統図表示手段
とからなることを特徴とするプラント故障診断装置を提
供せんとするものである。

〔作用〕

以下に本発明の詳細な説明する。

一般をこ、故障診断の対象プラントは、各種機能の組合
せからなり、また各々の機能は種々の部材の互いに関連
性を有する集合から構成されている。

従って、ある１つの部材が故障を引き起こすと。

他の周囲の部材にもその影響が及び、結果的にその部材
の集合からなる機能は異常をきたすことになる。このこ
とは、故障診断という逆の立場からみると、ある機能を
実現するための種々の部材を故障条件との因果関係にお
いてフロー的に表わしておけば、その機能の故障原因が
どの部材なのか、フローをたどることによって明らかに
なることを示している。

そこで、上述のようなフローを表現したものをここでは
故障木と称し第８図に例を示す。図中。

口は事象、◇は監視される症状、○は部材。

凸はＡＮＤ条件、１６はＯＲ条件を示すものである。ま
た、事象Ａは機能の異常を表す事象。

事象Ｂ　（Ｃ）は下位の事象り、Ｅ　（Ｆ、Ｇ）を総合
する事象、事象り、Ｅ、Ｆ、Ｇは部材■。

Ｉｌ、　ＩＩＩ、　ＩＶの故障を表す事象で、監視され
る症状す、ｃ、ｄ、ｅ、１９ｇは、これら及び１っ上位
の事象が成立している場合に、対になっている事象Ｂ、
Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇが成立すると判断する条件を示すも
のである。

ここで、第８図に基づき故障原因の探索方法につき説明
する。いま、事象Ａという機能的な異常が発生（事象Ａ
が成立）したとすると、監視される症状す、ｃ、ｄ、ｅ
、ｆ、ｇの成否を判定するための各種データがプラント
より導入される。その結果、ｂ及びｅが成立と判定され
れば、事象Ｂ及びＥが成立していると診断され。

故障原因は事象Ｅ、即ち、故障部材が■であるとされる
のである。

一方１画面上には、故障木全体のうち事象Ａがら事象Ｅ
までの全てｉ太く表示併井曲キモ中年すると同時に、第
９図に示すような系統図（機能Ａを実現するための各種
部材１．ｎ、１．ＩＶの構成的つながりを表すもの）全
体のうち、故障部材■を同様に太く表示して、他の部分
と区別できるように表示してやれば、どのような因果関
係から異常が発生したのか、また故障箇所が構造的にど
の辺に位置するのかがわかることになる。

〔実施例〕

以下１図面を参照して本発明を説明する。

第１図は本発明の１実施例に係わるプラント故障診断装
置の構成図を示す。５０は対象プラントに係わる各種デ
ータのうち自動監視可能なものを常時入力する監視デー
タ入力手段５１は対象プラントに係わる各種データのう
ち、自動監視が不能、困難なもの、あるいは人間による
監視が望ましいもの等のデータを対話により入力する対
話型データ入力手段、５２は監視データ入力手段５０か
ら入力されるデータを収集する監視データ収集手段、５
３は対象プラントにおいて所望に設定される機能ごとに
分類された故障木データ及び系統図データを格納する記
憶手段、５４は監視データ収集手段から得る各種データ
に基づき故障診断を行なう第１の診断手段。

５５は対話型データ入力手段５１から得る各種データに
基づき故障診断を行なう第２の診断手段、５６は記憶手
段５３の故障本データをもとに第１及び第２の診断手段
５４．５５から得る診断結果（診断経緯）を表示する故
障本表示手段、５７は記憶手段５３の系統図データをも
とに第１及び第２の診断手段５４．５５から得る診断結
果（故障箇所）を表示する系統図表示手段である。５０
は故障診断装置本位である。

次に、第１および第２の診断手段５４．５５による診断
プロセスと故障木および系統図表示手段５６．５７によ
る表示プロセスを第１〜３図に基づき説明する。

今、ある機能が異常（事象Ａ′が成立）となると（ＳＴ
ＡＲＴ）、第１及び第２の診断手段５４゜５５は事象Ａ
’に係わる（事象Ａ’を先頭事象とする）故障本データ
及び系統図データを記憶装置５３から取り入れ故障木、
系統図表示手段５６゜５７に表示する（Ｓｌ）。次に、
第１の診断手段５４は事象Ａ’の全ての下位事象と対に
なっている監視される症状のうち、監視データによりそ
の成否が判定されるもの（この場合ｄ／、　　ｅ／。

ｆ’、ｇ’とする）に係わる各種データを監視データ収
集手段５２から取り入れ（Ｓ２）、診断１　（監視デー
タに基づく診断）を行ない（Ｓ３）。

その結果を故障木、系統図表示手段５６．５７へ出力し
表示する（Ｓ４）。

即ち、成立と判定された監視されている症状（この場合
ｅｔ、　　（ｔ　）と対になっている事象（この場合Ｅ
’、　Ｆ’　）を故障原因と推定しこれにつながる線を
太く表示するとともに、故障が推定される箇所（この場
合ｎ’、　Ｉ［［’　）を太く表示する。

この状態ではまだ確定的な故障原因、故障箇所が明かで
ないため（Ｓ５’）、次に、第２の診断手段５５が対話
型データ入力手段５１より対話型データ（この場合ｂ’
　ｏｒ　ｃ’　）を取り入れ（Ｓ６）１診断２（対話型
データに基づく診断）を行ない（Ｓ７）、その結果を故
障木、系統図表示手段５６．５７へ出力し表示する（Ｓ
８）。

即ち、この場合では事象Ａ’から事象Ｅ’までの線を太
く表示するとともに、故障箇所■ｌ　を太く表示し、故
障が推定に終った事象Ｆ’および箇所ＩＩＩ’に係わる
部分の太線表示を終了する。

なお、上述の８１の取り入れは、記憶手段５・３に対象
プラントに係わる各種機能（所望に設定される）の異常
事象（先頭事象）を記憶させておき、常時はこれらの事
象を故障木／系統図表示手段５６．５７あるいは他の表
示手段によって表示させておき、ある１つの機能に異常
が生じた際に、それに相当する事象をそれらの中から外
部より指定（この場合事象Ａ’）Ｌ、第１゜第２の診断
手段５４．５５に与えてやることによって行ってもよい
し、各種機能の正／異常（こ係わるデータを監視データ
として常時監視しておき、異常が生じると同時に監視デ
ータ収集手段５２から第１．第２の診断手段５４．５５
に与えてやることによって行ってもよい。

また、上述の８６の取り入れは、Ｓ４が終了した時点で
、記憶手段５３に格納されている故障木データに基づき
、事象Ａ’に係わる対話型データにより成否が判定され
る症状１）／、　　Ｃ／、　　ｄ／。

ｇ′を、故障木／系統図表示手段５６．５７あるいは他
の表示手段によって符号を付してリストアツブさせて、
該当する符号を対話型データ入力装置５１から入力（指
定）することによって行ってもよいし、故障木表示手段
５４に表示されている故障木を見ながら、該当する症状
自体を入力することによって行ってもよい。

次Ｇこ９本発明を下水ポンププラントの主ポンプ潤滑水
供給機能に適用した時の、故障木、系統図の具体例を示
して説明する。

第４図は、主ポンプ潤滑水供給機能についての故障診断
に対応した系統図であり９点線で囲んである部分が本機
能を実現するための種々の部材であって（減速機フロー
リレーは都合上除外しである）、これら部材間を故障条
件との因果関係からフロー的に表わしたのが、第５図（
ａ）。

（ｂ）に示す故障木である。なお、第５図（ａ）。

（ｂ）中の故障原因３，４，８，９．１２に対応する故
障箇所は、それぞれ第４図中の潤滑水ポンプ５の電気系
統、同左、井戸ポンプ１０の電気系統、同左、電磁弁１
１の電気系統内であるため、第４図中には表示していな
い。

第４．５（ａ）、（ｂ）図に基づき故障診断の過程の１
例を示すと以下のようになる。

「主ポンプ潤滑本所」という先頭事象イが成立すると、
まず、第４．５（ａ）、（ｂ）図に示すような故障木及
び系統図がそれぞれ表示される。

そして、先頭事象イに係わる下位の症状のうち。

監視データにより成否判定される監視される症状（記号
Ｘが右」二に付しであるもの）全て昏こ係わるデータが
取り入れられ診断が行われる。その結果、症状岨、ハ！
、二ノが成立していると判定されたとすると、事象口、
ハ、二が成立していると診断され、故障木は第６図に示
すように。

系統図は第７図に示すように表示され１診断経過及び故
障箇所が太く明らかにされる。この場合、対話型データ
による診断が不要なので、故障診断はこれで終了する。

なお１本実施例においては９診断経緯及び故障箇所を太
く表示することとしたが、これに限られるものではなく
２着色１煮滅等他の部分と区　１別がつくように表示さ
れるものであればよいことは２本発明の目的からして言
うまでもなく。

また、ある機能の異常を先頭事象とする故障木は時に膨
大なものとなる場合があるが、このような場合には故障
木を画面上縦横にスライドさせて表示してやればよい。

〔発明の効果〕

以上具体的に説明したように９本発明によれば、故障木
及び系統図中に、プラントの故障箇所及びその診断経緯
を表示することにより、これを監視する人間が、どのよ
うな関係から機能的な故障をきたし、また故障原因であ
る箇所がプラントの構成中どこに位置しているのかを理
解することが容易となるので、事故防止あるいは未熟練
者の保守・保全作業上有効であり、また、監視データを
用いることにより１人間による作業が低減し迅速な診断
が行なえること）こなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係わるプラント故障診断装
置の構成図、第２図は故障診断プロセス説明図、第３図
は第２図の故障診断プロセスに伴なう故障木及び系統図
の表示説明図、第４図は下水ポンププラントにおける主
ポンプ潤滑水供給機能に対応する系統図、第５図（ａ）
。 （ｂ）は第４図に対応する故障木、第６図は第５図（ｂ
）の部分図で診断過程表示説明図、第７図は第４図の故
障箇所表示説明図、第８図は故障木説明図、第９図は系
統図説明図、第１０図は従来のプラント故障診断装置の
構成図、第１１図は従来の故障原因表示説明図である。 ５０・・・監視データ入力手段、５１・・・対話型デー
タ入力手段、５３・・・記憶手段、５４・・・第１の診
断手段、５５・・・第２の診断手段、５６・・・故障本
表示手段、５７・・・系統図表示手段 第１閃 覇Ｂｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対象プラントに係わる故障木データ及び系統図データを
   パターンに分類して格納する記憶手段と、プラントに係
   わる各種データ入力手段と、該プラントに係わる各種デ
   ータ入力手段から入力されるデータに基づき該データに
   関与する部分の兆候を診断する診断手段と、該診断手段
   による診断結果及び上記記憶手段に格納されている故障
   木データ及び系統図データに基づき、上記診断経緯及び
   故障箇所を表示する故障木表示手段及び系統図表示手段
   とからなることを特徴とするプラント故障診断装置。