JPH01274298A - 故障診断システム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、オンラインで定時間周期に診断対象プラント
からプラントデータを取込み、故障診断を行なうための
診断ルールにしたがって故障診断を行ない、その診断結
果を表示等により出力する故障診断システムに関する。

（従来の技術） 近年、オンラインで定時間周期に診断対象プラントから
プラントデータを取込み、故障診断を行なうための診断
ルールにしたがって故障診断を行ない、その診断結果を
出力する故障診断システムがプラントの故障診断に使用
されている。

従来のこの種システムの構成を第５図に示す。

プラントデータ管理部１には故障診断に必要なブラント
データに関する情報が登録されている。プラントデータ
収集部２はタイマ３からのタイマ信号Ｓ１を積算し、上
記プラントデータ管理部１の登録情報にしたがって温度
、圧力、アラーム信号等のプラントデータＳ２の収集を
行ない、プラントデータ値信号Ｓ３としてプラントデー
タ格納部４に格納する。

事象データ管理部５には故障診断に用いるプラント各部
の状態を事柄として表わした事象データに関する情報が
登録されており、各事象データの値（「未確定」　「故
障であることが真」　「故障であることが偽」）は事象
データ格納部６に格納されている。

診断ルール登録・格納部７には故障診断を行なうための
診断ルールが登録されている。診断動作解析部８は上記
診断ルール登録・格納部７に登録されている診断ルール
と、プラントデータ管理部１に登録されているプラント
データに関する情報と、事象データ管理部５に登録され
ている事象データに関する情報とについて各データ間の
つながりを調べ、診断動作の解析を行ない、この解析結
果に基いて診断動作信号Ｓ４を診断実行部９へ送信する
。

診断実行部９はタイマ３からのタイマ信号Ｓ１を積算し
、診断動作信号Ｓ４に応じて定周期にプラントデータ格
納部４からのプラントデータ値信号Ｓ３と事象データ格
納部６からの事象データ値信号Ｓ５とを取込んで診断を
実行する。そして、診断結果として診断結果信号Ｓ６が
事象データ値決定部１０に送信される。

事象データ値決定部１０は診断結果信号Ｓ６により事象
データ値を決定し、事象データ値決定信号Ｓ７として前
記事象データ管理部５へ送信する。

事象データ管理部５は事象データ値決定信号Ｓ７に基い
て事象データ格納部６の対応する事象データ値を書換え
る。また、事象データ管理部５は今回の診断で事象デー
タ値が確定しかつ前回の診断と今回の診断とでその値が
変化した事象データを事象データ、信号Ｓ８として診断
結果表示部１１へ送信する。診断結果表示部１１は上記
事象データ信号Ｓ８とともにその事象データの値を事象
データ格納部６から受取り、診断結果としてその事象デ
ータが表わす事柄と対応する事象データ値とを表示する
。

ところで、このような故障診断システムにおいては、定
時間周期にプラントデータの収集を行なって診断を実行
し、その結果プラントに異常が生じている場合に故障表
示を行なうことによりその機能が発揮されるが、プラン
トが故障状態から正常状態に回復した場合に表示内容が
故障表示のままであることを避けるために、プラントの
故障状態を診断する診断ルールとは別に、プラントが正
常であることを判断する診断ルールを診断ルール登録・
格納部７に登録していた。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来のこの種故障診断システムにおい
ては、診断ルール登録争格納部７にプラントの故障状態
を診断する診断ルールとは別に、プラントが正常である
ことを判断する診断ルールを登録する必要があった。こ
のため、診断ルール数が多くなり診断ルール登録・格納
部７のメモリ容量が大きくならざるを得ず非経済的であ
る上、診断実行時間が長くなり効率の悪いものであった
。

そこで本発明は、プラントが正常であることを判断する
診断ルールを登録することなく、プラントの正常状態を
判断することができ、ルール数を少なくすることにより
メモリ容量の節減をはかり得て経済性を高め得るととも
に、診断実行時間の短縮をはかり得て効率を高め得る故
障診断システムを提供しようとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の故障診断システムは、診断対象プラントより故
障診断に必要なプラントデータを取込んで管理するプラ
ントデータ管理手段と、故障診断に用いるプラント各部
の状態を事柄として表わす事象データ及びその値を管理
する事象データ管理手段と、故障診断を行なうための診
断ルールを管理する診断ルール管理手段と、この診断ル
ール管理手段により管理される診断ルールにしたがって
定時間にプラントデータ管理手段により管理されるプラ
ントデータと事象データ管理手段により管理される事象
データ及びその値とを用いて診断を実行し、事象データ
値を決定変更する診断実行手段と、事象データ管理手段
により管理される事象データのうち故障事象に対応する
事象データ値に基いてプラント状態が正常状態であるか
否かを判定する正常状態判定手段と、診断実行手段によ
り事象データ値が変更された事象データ及びその値と正
常状態判定手段における判定結果とにより故障診断結果
を出力する診断結果出力手段とを備えたものである。

（作用） このような手段を講じた故障診断システムであれば、診
断ルール管理手段により管理される診断ルールにしたが
って定時間にプラントデータ管理手段により管理される
プラントデータと事象データ管理手段により管理される
事象データ及びその値とを用いて診断が実行され、事象
データ管理手段により管理される事象データ値が決定変
更される。このとき、事象データ管理手段により管理さ
れる事象データのうち故障事象に対応する事象データ値
に基いてプラント状態が正常状態であるか否かが判定さ
れ、この判定結果と診断実行により事象データ値が変更
された事象データ及びその値とによって故障診断結果が
出力される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本実施例のシステム構成を示すブロック図であ
る。なお、第５図と同一部分には同一符号を付しである
。本実施例の故障診断システムは、診断対象プラントか
ら取込む温度、圧力、アラーム信号等のプラントデータ
に関する情報を登録し、プラントデータの管理を行なう
プラントデータ管理部１、時間を計時するタイマ３、上
記タイマ３からのタイマ信号Ｓ１を積算し、上記プラン
トデータ管理部１の登録情報にしたがってプラントから
プラントデータＳ２を取込んで収集するプラントデータ
収集部２、上記プラントデータ収集部２により収集され
たプラントデータ値Ｓ３を格納するプラントデータ格納
部４、故障診断に用いるプラント各部の状態を事柄とし
て表わした事象データに関する情報を登録し、事象デー
タの管理を行なう事象データ管理部５、各事象データの
値（「未確定」　「故障であることが真」　「故障であ
ることが偽」）を格納する事象データ格納部６、故障の
診断を行なう診断ルールを登録・格納する診断ルール登
録・格納部７、上記診断ルール登録・格納部７に登録さ
れている診断ルールと、上記プラントデータ管理部１に
登録されているプラントデータに関する情報と、上記事
象データ管理部５に登録されている事象データに関する
情報とについて各データ間のつながりを調べ、診断動作
の解析を行なう診断動作解析部８、上記タイマ３からの
タイマ信号Ｓ１を積算し、上記診断動作解析部８からの
診断動作信号Ｓ４に応じて定周期に上記プラントデータ
格納部４に格納されているプラントデータ値をプラント
データ値信号Ｓ３として、事象データ格納部６に格納さ
れている事象データ値を事象データ値信号Ｓ５としてそ
れぞれ取込んで故障診断を実行する診断実行部９、上記
診断実行部９からの診断結果信号Ｓ６にしたがって事象
データ値を決定する事象データ値決定部１０、上記事象
データ管理部５の事象データに関する情報と上記事象デ
ータ格納部６の事象データ値とに基いてプラントが正常
であるか否かを判断する正常状態判定部１２、上記事象
データ管理部５の事象データに関する情報と上記事象デ
ータ格納部６の事象データ値と上記正常状態判定部１２
からの正常状態判定信号Ｓ９とによりプラントの診断結
果を表示する診断結果表示部１１とにより構成されてい
る。

また、前記事象データ管理部５は、前記事象データ値決
定部１０からの事象データ値決定信号Ｓ７を取込み、事
象データ格納部６に格納されている事象データ値を書換
える機能を有している。

第２図はプラントデータ管理部１のメモリ構成を示す図
である。同図に示すように、プラントデータ管理部１の
メモリには、一連番号に対応して各プラントデータの項
目（ＴＡＧＮＡＭＥ）　、その項目を収集する間隔を示
すデータ収集周期（秒）および収集位置を示す収集ポイ
ント嵐がプラントデータに関する情報として格納されて
いる。

なお、項目ｒＰ１１０１Ｊはポンプ（１）吐出圧、項目
「ＰＩ２０１Ｊは１次空気温度、項目ｒＬＩ３０１Ｊは
タンク（１）レベルをそれぞれ表わしている。

第３図は事象データ管理部５のメモリ構成を示す図であ
る。同図に示すように、事象データ管理部５のメモリに
は、一連番号に対応して各事象データの項目（データ名
）およびその項目がプラント各部の故障を表わす故障事
象であるか否かを示す情報（故障事象の場合−ＹＥＳ、
故障事象でない場合−Ｎｏ）が格納されている。

第４図は診断ルール・登録・格納部７のメモリ構成を示
す図である。同図に示すように、診断ルール登録−格納
部７のメモリには、一連番号に対応して故障の診断を行
なう診断ルール（ルール記述）が格納されている。

次に、以上のように構成された本実施例システムの作用
について説明する。

先ず、初期の段階において、オペレータはプラントの故
障診断に必要なプラントデータに関する情報を、第２図
に示すプラントデータ管理部１のメモリに登録する。ま
た、オペレータはプラント各部の状態を事柄として表わ
した事象データに関する情報を、第３図に示す事象デー
タ管理部５のメモリに登録する。このとき、事象データ
格納部６には各事象データに対応してそのデータ値「未
確定」がそれぞれ格納される。さらに、オペレータは故
障診断を実行する診断ルールを、第４図に示す診断ルー
ル登録・格納部７のメモリに登録する。この状態で、診
断対象プラントの故障診断が開始される。

すなわち、プラントデータ収集部２においてタイマ３か
らのタイマ信号が積算され、プラントデータ管理部１の
登録情報のうちプラント収集周期がタイマ積算値と一致
した情報の収集ポイントよりプラントデータが収集され
る。そして、収集されたプラントデータ値はプラントデ
ータ格納部４に格納される。

一方、診断動作解析部８においてプラントデータ管理部
１に登録されているプラントデータに関する情報と、事
象データ管理部５に登録されている事象データに関する
情報と、診断ルール登録・格納部７に登録されている診
断ルールとに基いて各データ間のつながりにより診断動
作の解析が行なわれ、解析された診断動作がその診断を
実行する周期と合わせて診断動作信号Ｓ４として診断実
行部９へ送信される。

診断実行部９では、やはりタイマ３からのタイマ信号Ｓ
１の積算が行なわれ、タイマ信号積算値が診断動作信号
Ｓ４の診断実行周期と一致したとき、該当する診断動作
に基づきプラントデータ格納部４からのプラントデータ
値と事象データ格納部６からの事象データ値とを用いて
診断が実行される。そして、診断結果は診断結果信号Ｓ
６として事象データ値決定部１０へ送信される。

事象データ値決定部１０では、診断結果信号Ｓ６により
今回の診断で確定された事象データが何であるか及びそ
のデータ値（「故障であることが真」または「故障であ
ることが偽」）が判断され、事象データ値決定信号Ｓ７
として事象データ管理部５に送信される。

事象データ管理部５では、事象データ値決定信号Ｓ７に
基いて事象データ格納部６に格納されている該当事象デ
ータの値の書換え（例えば「未確定」＝「故障であるこ
とが真」、「未確定」→「故障であることが偽」など）
が行なわれる。なお、この事象データ値の書換えは診断
実行部９における診断実行中にも行なわれており、書換
えられた値が順次診断に用いられている。

そして、事象データ管理部５による事象データ値の書換
え後、事象データ管理部５に登録されている事象データ
に関する情報のうち故゛陣事象を表わす情報が抽出され
て正常状態判定部１２に送信されると同時に、対応する
事象データ値も事象データ格納部６から正常状態判定部
１２に送信され、正常／異常判定が行なわれる。すなわ
ち、正常状態判定部１２では、全ての故障事象に対応す
る事象データ値が「未確定」または「故障であることが
偽」となっていたならばプラントの状態は正常状態であ
ると判断され、故障事象に対応する事象データ値の１つ
でも「故障であることが真」であればプラントの状態は
異常であると判断されて、判定結果信号Ｓ９が診断結果
表示部１１に送信される。

診断結果表示部１１では、事象データ管理部５より送ら
れてくる今回の診断で確定された事象データに関する情
報と、事象データ格納部６より送られてくる該当事象デ
ータの値と、正常状態判定部１２より送られてくるプラ
ント状態判定結果とが取込まれ、診断結果としてプラン
トの状態が正常状態であるか否か、今回の診断でどの事
象データが確定されかつその値は何であるかが表示され
る。ただしこのとき、事象データ格納部６から診断結果
表示部１１に送られる事象データ値情報は、今回の診断
で値が確定しかつ前回の診断と今回の診断とで値が変化
した事象に関するものであり、正常状態判定部１２から
送られてくる判定結果信号Ｓ９も今回の判定と前回の判
定とで状態が変化したものだけに限られる。したがって
、今回の診断が前回の診断と同一結果の場合には診断結
果表示部１１に診断結果が送られることはない。

このように、本実施例システムにおいて・は、正常状態
判定部１２において、全ての故障事象に対応する事象デ
ータ値が「未確定」または「故障であることが偽」とな
っていたならばプラントの状態は正常状態であると判断
され、故障事象に対応する事象データ値の１つでも「故
障であることが真」であればプラントの状態は異常であ
ると判断されて、判定結果が診断結果表示部１１で表示
される。したがって、診断ルール登録φ格納部７にプラ
ントが正常であることを判断する診断ルールを登録しな
くても、プラントが異常状態から正常状態に復帰したこ
とを判定して正常状態である旨を表示出力することがで
きる。よって、診断ルール登録・格納部７に登録される
診断ルール数を削減することができ、メモリ容量の節減
をはかり得て経済性を高め得る。また、ルール数が少な
いので診断実行時間を短縮でき、効率の向上をはかり得
る。

なお、前記実施例では診断結果を表示により出力する場
合を示したが、印字手段等の他の出力手段を用いてもよ
いのは言うまでもない。このほか、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、プラントが正常
であることを判断する診断ルールを登録することなく、
プラントの正常状態を判断することができ、ルール数を
少なくすることによりメモリ容量の節減をはかり得て経
済性を高め得るとともに、診断実行時間の短縮をはかり
得て効率を高め得る故障診断システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は本実施例の故障診断システムのブロック構
成図、第２図はプラントデータ管理部に形成されるメモ
リを示す図、第３図は事象データ管理部に形成されるメ
モリを示す図、第４図は診断ルール登録・格納部に形成
されるメモリを示す図、第５図は従来の故障診断システ
ムのブロック構成図である。 １・・・プラントデータ管理部、２・・・プラントデー
タ収集部、３・・・タイマ、４・・・プラントデータ格
納部、５・・・事象データ管理部、６・・・事象データ
格納部、７・・・診断ルール登録・格納部、８・・・診
断動作解析部、９・・・診断実行部、１０・・・事象デ
ータ値決定部、１１・・・診断結果表示部、１２・・・
正常状態判定部。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第２図 ｔ５３図 ＄１！４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 診断対象プラントより故障診断に必要なプラントデータ
   を取込んで管理するプラントデータ管理手段と、故障診
   断に用いるプラント各部の状態を事柄として表わす事象
   データ及びその値を管理する事象データ管理手段と、故
   障診断を行なうための診断ルールを管理する診断ルール
   管理手段と、この診断ルール管理手段により管理される
   診断ルールにしたがって定時間に前記プラントデータ管
   理手段により管理されるプラントデータと前記事象デー
   タ管理手段により管理される事象データ及びその値とを
   用いて診断を実行し、事象データ値を決定変更する診断
   実行手段と、前記事象データ管理手段により管理される
   事象データのうち故障事象に対応する事象データ値に基
   いてプラント状態が正常状態であるか否かを判定する正
   常状態判定手段と、前記診断実行手段により事象データ
   値が変更された事象データ及びその値と前記正常状態判
   定手段における判定結果とにより故障診断結果を出力す
   る診断結果出力手段とを具備したことを特徴とする故障
   診断システム。