JPH02236199A - Diagnosing of process - Google Patents

Diagnosing of process

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Publication number
JPH02236199A
JPH02236199A JP1055132A JP5513289A JPH02236199A JP H02236199 A JPH02236199 A JP H02236199A JP 1055132 A JP1055132 A JP 1055132A JP 5513289 A JP5513289 A JP 5513289A JP H02236199 A JPH02236199 A JP H02236199A
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JP
Japan
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abnormality
module
flow model
process flow
function
Prior art date
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Pending
Application number
JP1055132A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Hattori
芳明 服部
Yoji Takizawa
滝沢 洋二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP1055132A priority Critical patent/JPH02236199A/en
Publication of JPH02236199A publication Critical patent/JPH02236199A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reflect an intention regarding a designer's target of a process and also to enable a diagnosis of an abnormality by constituting a process operation assisting device of a module for selecting a process flow model, a module for calculating an abnormality and a module for identifying elements of the abnormality causes, by quickly catching the abnormality of constituent parts of an industrial process. CONSTITUTION:The first function calculates functional targets of each process constituent element such as a flow rate, an amount of storage, a generating amount and an input/output balance of a mass and an energy, for instance, by utilizing process data being fed from an inputting module 2. The second function is a function converting a difference between a calculated functional index and a present target range, which indicates a deviation extent between the two, to an abnormality, and is performed for each constituent element by feeding a calculating parameters of the abnormality in a data base 6 of a process flow model, to a linear calculational function. The third function has a function to calculate a difference between the abnormality of each constituent element and the abnormality previously calculated, and to output the difference to a module 4 for identifying elements of the abnormality causes.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は産業プラントのプロセスにおける構成成分の
異常を迅速に把握してプロセス運転を支援するプロセス
診断装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a process diagnostic device that supports process operation by quickly identifying abnormalities in constituent components in a process of an industrial plant.

(従来の技術) 産業用プロセスプラントのプラント診断には、従来より
様々な方法で多くの装置が開発されており、特に近年の
計算機技術の進歩によって多用な診断目的を持った種々
の診断装置が可能となった。
(Prior Art) Many devices have been developed using various methods for plant diagnosis of industrial process plants. In particular, with recent advances in computer technology, various diagnostic devices with multiple diagnostic purposes have been developed. It has become possible.

このうちで、プロセスのフローに注目し、質量とエネル
ギとのバランスの異常から診断を行なう方法として、H
orten Lindの提唱しているMu l t i
Level Flow Modelがある。
Among these methods, H
MULTI proposed by Orten Lind
There is a Level Flow Model.

H.LINO,  ”The  llse  or  
Flow Models  for  De−sign
 of Plant Operating  Proc
edures”Riso−H−2341 , Pape
r presented at:IWG/NPPCI 
 Specialists Meeting  of 
 Proceduresand  Systeo+s 
 for Assistino  an Operat
orduring  Nosal  and  Ano
malous  Nuclear  PowerPla
nt  Operation Situations,
December 5−7.1979, Garchi
ng, F . R , GermanyH.  LI
ND,   ” 丁he  Use  or  Flo
w  Models  forAutomated  
Plant  Diaonosis  ” .!n:R
asmussen  ,J  ,and  Rouse
  ,H  ,B  ,(Eds.)  ,  ”Hu
man Detection and Diagno−
SiS or system Failures”. 
 Plenum Press,New York,19
81. このttndのMulti Level Flow M
odelでは、プロセスを発生源、輸送および貯蔵等の
機能によって分解し、これらの分解した成分をプロセス
のモデルとしての集約の程度に従って多重に階層化した
ものである。診断は、それぞれの機能成分の入出力と現
存量とのバランスの計算を行ない、バランスの崩れた機
能が異常の原囚であると同定する方法によるものである
H. LINO, “The llse or
Flow Models for De-sign
of Plant Operating Proc.
edures"Riso-H-2341, Pape
r presented at: IWG/NPPCI
Specialists Meeting of
Procedure and System+s
for Assistino an Operat
orduring Nosal and Ano
malous Nuclear PowerPla
nt Operation Situations,
December 5-7.1979, Garchi
ng, F. R, GermanyH. L.I.
ND, ” Use or Flo
w Models for Automated
Plant Diaonosis” .!n:R
asmussen, J., and Rouse
, H., B. (Eds.), “Hu.
man Detection and Diagno-
“SiS or system failures”.
Plenum Press, New York, 19
81. This ttnd's Multi Level Flow M
In odel, a process is decomposed by functions such as generation source, transportation, and storage, and these decomposed components are multilayered according to the degree of aggregation as a process model. Diagnosis is based on a method that calculates the balance between the input/output and existing amount of each functional component, and identifies the imbalanced function as the source of the abnormality.

ところで、最も一般的な異常診断方法は、プロセスのデ
ータの値のパターンから、予めデータベースとして登録
された異常事象のどれが発生しているかを同定する方法
である。この方法では、異常診断装置設計時に考慮され
た異常事象を迅速に同定することができるが、診断装置
設計時に考慮されなかった異常事象を診断することはで
きない。
By the way, the most common abnormality diagnosis method is a method of identifying which of abnormal events registered in advance in a database has occurred based on a pattern of process data values. Although this method can quickly identify abnormal events that were taken into consideration when designing the abnormality diagnostic device, it is not possible to diagnose abnormal events that were not considered when designing the diagnostic device.

上記のMulti Level Flow Hodel
ニよる方法は、未知の事象についても機能以上の発生源
を同定できるという点に長所がある。
Multi Level Flow Hodel above
The advantage of this method is that it is possible to identify the origin of an unknown phenomenon beyond its function.

(発明が解決しようとする課題) 前記LindによるMulti Level Flow
 Modelを用いた方法では、未知の異常事象に対応
することはできる。しかし、プロセスプラントの設計者
の意図をモデル化していないため、各時点でプロセス全
体が何を達成しなければならないかという情報に対応す
ることができない。すなわち、プロセスがその産業プラ
ントとしての目的を達成していなかったり、危険な状態
になっていても、各機能成分間でフローについてバラン
スがとれていれば異常を見つけ出すことができない。
(Problem to be solved by the invention) Multi Level Flow by Lind
The method using the Model can deal with unknown abnormal events. However, because they do not model the intent of the process plant designer, they cannot accommodate information about what the entire process must accomplish at each point in time. In other words, even if a process does not achieve its purpose as an industrial plant or is in a dangerous state, if the flow among each functional component is balanced, no abnormality will be detected.

同様な難点は、プロセスをシミュレーションするモデル
を用い、このモデルと現実のプロセスからのデータとの
差異を用いて診断を行なうような装置においても見られ
るものである。産業プラントのような人工物のプロセス
の診断には、対象とするプロセスのモデルだけを用いる
方法では異常の同定が不可能な場合があり、プロセスが
達成すべき目標も設計者の意図を反映してモデルに組み
込む必要がある。
Similar difficulties are found in devices that use a model that simulates a process and perform diagnosis using differences between this model and data from the actual process. When diagnosing processes in artifacts such as industrial plants, it may be impossible to identify abnormalities using only a model of the target process, and the goals that the process should achieve may also reflect the designer's intentions. It is necessary to incorporate it into the model.

この発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり
、設計者によるプロセスの目標に関する意図を反映し、
かつ設計者にとって未知の事象による異常をも診断でき
るプロセス診断装置を提供することを目的とする。
This invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, reflects the intention of the designer regarding the goal of the process,
Another object of the present invention is to provide a process diagnostic device that can diagnose abnormalities caused by events unknown to designers.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(m題を解決するための手段) この発明は、プロセスの状況毎に作成されたプロセスフ
ロ−モデル、およびプロセスの各構成要素の性能に関す
る異常計算パラメータが対応して格納されたプロセスフ
ローモデルデータベースと、プロセスデータに基づき、
上記プロセスフローモデルデータベースから適切なプロ
セスフローモデルを選択するプロセスフローモデル選択
モジュールと、プロセスデータを用いて各プロセス構成
要素の性能に関する性能指標を計算し、この性能指標と
目標値との差を上記異常計算パラメータを用いて異常度
に変換し、この異常度から異常度変化發を算出する異常
度計算モジュールと、上記プロセスフローモデルにおい
て異常と判定されたプロセス構成要素間をフロー接続の
上流方向へ辿って上記異常度変化mから異常原因確信度
を算出し、異常発生原因の存在するプロセス構成要素を
同定する異常原因要素同定モジュールとを有することを
特徴とするものである。
(Means for Solving Problem M) This invention provides a process flow model database in which process flow models created for each process situation and abnormal calculation parameters regarding the performance of each component of the process are stored in correspondence. and based on process data,
A process flow model selection module that selects an appropriate process flow model from the above process flow model database, calculates a performance index regarding the performance of each process component using process data, and calculates the difference between this performance index and the target value as described above. An abnormality calculation module that converts into an abnormality degree using abnormality calculation parameters and calculates an abnormality degree change from this abnormality degree, and a flow connection between the process components determined to be abnormal in the above process flow model in the upstream direction of the flow connection. The present invention is characterized by comprising an abnormality cause element identification module that calculates the reliability of the abnormality cause from the abnormality degree change m and identifies the process component in which the cause of the abnormality exists.

(作用) したがって、この発明に係るプロセス診断装匠によれば
、対象とするプロセスのモデルを用いる方式と箕なり、
設計者のプロセスの目的に関する意図を巽常度計算パラ
メータという形で、プロセスフローモデルデータベース
中に格納しているので、プロセスモデルを用いる方式で
は異常と判定されない事象についても正確な診断を行な
うことができる。
(Operation) Therefore, according to the process diagnosis design according to the present invention, the method using the model of the target process and the
Since the designer's intention regarding the purpose of the process is stored in the process flow model database in the form of constant calculation parameters, it is possible to accurately diagnose events that would not be judged as abnormal using a method that uses a process model. can.

また、プロセスフローモデルを用い、プロセス構成要素
間をフロー接続の上流方向へ辿って診断するので、プロ
セス診断装置の設計時に考慮していなかった未知の事象
による異常についてもプロセス運転の決定に必要な診断
を行なうことができる。
In addition, since the process flow model is used to diagnose process components by tracing them in the upstream direction of flow connections, abnormalities caused by unknown events that were not taken into account when designing the process diagnostic device can also be diagnosed when making process operation decisions. Diagnosis can be performed.

《実施例》 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。"Example" Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第1図はこの発明に係るプロセス診断装置の一実施例を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a process diagnostic device according to the present invention.

プロセス診断装置1は入力モジュール2、異常度計算モ
ジュール3、異常原因要素同定モジュール4および表示
モジュール5、並びにプロセスフローモデルデータベー
ス6およびプロセスフロ−モデル選択モジュール7を有
して構成される。入力モジュール2は、産業プラントの
プロセスからプロセス信号を入力して、異常度計算モジ
ュール3およびプロセスフローモデル選択モジュール7
ヘプロセス信号を出力する。
The process diagnostic device 1 includes an input module 2, an abnormality degree calculation module 3, an abnormality cause element identification module 4, a display module 5, a process flow model database 6, and a process flow model selection module 7. The input module 2 inputs process signals from the processes of the industrial plant and sends them to the abnormality degree calculation module 3 and the process flow model selection module 7.
Outputs the process signal to

プロセス7口−モデルデータベース6は、プロセスの状
況毎に作成されたプロセスフローモデルと、プロセスデ
ータによって表わされるプロセス状態と、各プロセス構
成要素の性能に関する異常計算パラメータとが対応付け
られて格納される。
The process 7-model database 6 stores a process flow model created for each process situation, a process state represented by process data, and anomaly calculation parameters related to the performance of each process component in association with each other. .

ここで、プロセスフローモデルとは、プラントのプロセ
スを機能・構成によって複数のプラント構成要素に分け
、これら各プラント構成要素間の繋りをフローとして表
わしたものである。
Here, the process flow model is a model in which a plant process is divided into a plurality of plant components according to function and configuration, and connections between these plant components are expressed as a flow.

例えば、沸騰水型原子力発電プラントにおいてタービン
抽気逆止弁誤閉鎖事故を診断する場合には、第2図に示
すようなプロセスフローモデルが用いられる。このプロ
セスフローモデルは定格運転時のモデルである。このプ
ロセスフa−モデルにおいて四角の枠で囲まれた部分が
プロセス構成要素であり、実線矢印がエネルギのフロー
 一点鎖線矢印が維持i能のフローをそれぞれ示す。
For example, when diagnosing a turbine bleed check valve erroneous closing accident in a boiling water nuclear power plant, a process flow model as shown in FIG. 2 is used. This process flow model is a model at rated operation. In this process model, the parts surrounded by square frames are process components, solid arrows indicate energy flows, and dash-dotted arrows indicate maintenance capacity flows.

なお、このタービン抽気逆止弁誤閏鎖事故が発生すると
、タービンから給水加熱器を紅で復水器へ至る経路が、
タービン油気逆止弁誤閉鎖によって遮断されるため、タ
ービンを回転させるための蒸気吊が増加し、発電機の電
気出力が上昇してしまうことになる。
In addition, if this turbine bleed check valve error lock-up accident occurs, the route from the turbine to the feed water heater to the condenser will be
Since the turbine oil check valve is shut off due to incorrect closing, the amount of steam required to rotate the turbine increases and the electrical output of the generator increases.

また、上記異常度計算パラメータとは、後述のように責
常度計算モジュール3において各プラント構成要素につ
き性能指標が求められるが、この性能指標を線形関数を
用いて異常度に変換する際に、この線形閏敗のパラメー
タとなるものである。
In addition, the above-mentioned abnormality degree calculation parameter refers to the performance index obtained for each plant component in the responsibility calculation module 3 as described later, but when converting this performance index into an abnormality degree using a linear function, This is the parameter for this linear loss.

この異常度計算パラメータは、設計者によるプロセスの
目標に関する意図が反映されたものである。
This abnormality degree calculation parameter reflects the designer's intention regarding the goal of the process.

例えば、上記タービン抽気逆止弁誤r!Ivi事故時に
用いられる異常度計算パラメータは、プラントの目標が
定格の電力供給を行なうことであるとして設定される。
For example, the above turbine bleed check valve error! The abnormality degree calculation parameters used at the time of the Ivi accident are set based on the assumption that the goal of the plant is to supply rated power.

?方、プロセスフローモデル選択モジュール7は入力モ
ジュール2から入力されたプロセスデータに基づき、プ
ロセスフローモデルデータベース6中からその時点で適
切なプロセスフローモデルを選択し、プロセスフローモ
デル中の各プロセス構成要素についての異常度計惇パラ
メータを異常度計算モジュール3へ出力し、プロセスフ
ローモデル中のプロセス7ロー接続データを異常原因要
素同定モジュール4へ出力する。なお、これら2つのモ
ジュール3,4ヘプロセスフローモデルデータベース6
中のデータの全てを■送る代りに、上記2つのモジュー
ル3.4内に格納されたデータの設定を切り替える命令
のみを出力してもよい。
? On the other hand, the process flow model selection module 7 selects an appropriate process flow model at that time from the process flow model database 6 based on the process data input from the input module 2, and selects an appropriate process flow model at that time from the process flow model database 6 for each process component in the process flow model. The abnormality degree measurement parameter is outputted to the abnormality degree calculation module 3, and the process 7 row connection data in the process flow model is outputted to the abnormality cause element identification module 4. Note that these two modules 3 and 4 have a process flow model database 6.
Instead of sending all of the data therein, only a command for switching the settings of the data stored in the two modules 3.4 may be output.

さて、異常度計算モジュール3は、第3図に示すように
3つの主要な機能(A),(B).(C)を有する。
Now, as shown in FIG. 3, the abnormality calculation module 3 has three main functions (A), (B). (C).

まず第1の機!(A)は、入力モジュール2がら入力さ
れたプロセスデータを用いてその時点において各プロセ
ス構成要素の機能を表す性能指標を算出することである
。ここで、性能指標は、質固およびエネルギ等について
流?、貯蔵ご1発生母および入出力のバランス等を表わ
したものである。また、この性能指標は、1つのプロセ
ス構成要素に対し複数求められることもある。
First machine! (A) is to use the process data input from the input module 2 to calculate a performance index representing the function of each process component at that point in time. Here, are the performance indicators related to quality, solidity, energy, etc.? , storage capacity, input/output balance, etc. Further, a plurality of performance indicators may be obtained for one process component.

この第1の機能(A)は、例えば第2図に示すタービン
抽気逆止弁誤閉鎖事故時には、供給電力の性能指標とし
て送電端出力、電力分配の性能指標として所内負荷の発
電端電力に対する比率、電力への変換の性能指標として
発電端電力、回転エネルギへの変換の性能指標としてタ
ービン発電機熱消費率(タービン入口の移送エネルギに
対する効率)、蒸気の排熱の性能指標として復水器排熱
口、エネルギ変換の維持の性能指標として油気エンタル
ビが求められる。これらの性能指標は、プラントプロセ
スのセンサで検出されたプロセスデータを直接用いる場
合もあるが、多くは、検出ざれたプロセスデータから計
算式によって算出される。
For example, in the event of a turbine bleed check valve erroneous closing accident as shown in Figure 2, this first function (A) is capable of determining the sending end output as a performance index of supplied power, and the ratio of the station load to the generating end power as a performance index of power distribution. , generating end power as a performance index for conversion to electric power, turbine generator heat consumption rate (efficiency with respect to transferred energy at turbine inlet) as a performance index for conversion to rotational energy, and condenser exhaust as a performance index for steam exhaust heat. Oil enthalpy is required as a performance index for maintaining hot mouth and energy conversion. These performance indicators may directly use process data detected by sensors in the plant process, but in most cases they are calculated using calculation formulas from detected process data.

次に、第2の機能(B)は、上記算出された性能指標が
現状態の目標範囲からどの程度ずれるかを示す両者の差
(性能指標と目標範囲との差)を異常度に変換する機能
である。この異常麿への変換は、プロセスフローモデル
データベース6中の異常度計算パラメータを線形関数に
入力し、各プロセス構成要素毎に行なわれる。この異常
度はO〜100までの数値として表わされ、0が正常、
100が確定的な異常となるように算出される。
Next, the second function (B) converts the difference between the two (the difference between the performance index and the target range), which indicates how much the calculated performance index deviates from the target range of the current state, into an abnormality degree. It is a function. This conversion to abnormality is performed for each process component by inputting the abnormality degree calculation parameters in the process flow model database 6 into a linear function. This degree of abnormality is expressed as a number from 0 to 100, with 0 being normal and
It is calculated so that 100 is a definite abnormality.

1つのプロセス構成要素に対し複数の性能指標がある場
合には複数の異常度が算出されるが、このうち最大の異
常度をそのプロセス構成要素の異常度とする。
When there are multiple performance indicators for one process component, multiple degrees of abnormality are calculated, and the highest degree of abnormality among them is taken as the degree of abnormality of that process component.

最後に、第3の機能(C)は、各プロセス構成要素の巽
常度について前回の異常度との差(異常度変化量)を算
出し、異常原因要素固定モジュール4へ出力する機能で
ある。沸騰水型原子力発電プラントのタービン抽気逆止
弁誤閉鎖事故時に異常度計算モジュール3において異常
と判定された性能指標を有するプロセス構成要素を、第
2図に*印で示す。
Finally, the third function (C) is a function that calculates the difference (amount of change in abnormality degree) between the normality degree of each process component and the previous abnormality degree, and outputs it to the abnormality cause element fixing module 4. . Process components having performance indicators that were determined to be abnormal by the abnormality degree calculation module 3 at the time of the turbine bleed check valve erroneous closing accident in a boiling water nuclear power plant are indicated by * in FIG.

異常原因要素同定モジュール4は、貢常度計棹モジュー
ル3からのプロセス構成要素の異常度変化分を入力し、
プロセスフローモデルにおいて異常と判定されたプロセ
ス構成要素間をフロー接続の上流方向へ辿って上記異常
度変化量から異常度確信度を算出し、異常発生原因が存
在するプロセス構成要素を同定するものである。
The abnormality cause element identification module 4 inputs the abnormality degree change of the process component from the contribution degree meter module 3,
The system traces the process components determined to be abnormal in the process flow model in the upstream direction of the flow connection, calculates the degree of abnormality confidence from the amount of change in the degree of abnormality, and identifies the process component in which the cause of the abnormality exists. be.

具体的には、以下(1).(2).(3冫の処理を実施
する。つまり、(1)異常度計算モジュール3から入力
した異常度変化量のうち10%をプロセス構成要素自身
の異常原因確信度に繰り込み、90%を異常の原因があ
る上流のプロセス構成要素へ伝達する。上流のプロセス
構成要素が複数異常である場合には維持機能の70−に
エネルギや質量のフローの3倍の重みを付けて異常度に
比例し伝達する。《2》プロセス構成要素から伝達され
た異常度変化量についても、上記(1)と同様な処理を
行なう。《3》上流のプロセス構成要素に異常のあるも
のがない場合には、異常度変化量の全てをそのプロセス
構成要素の異常度原因確信度に繰り込む。
Specifically, (1) below. (2). (The three processes are carried out. In other words, (1) 10% of the amount of change in the degree of abnormality input from the degree of abnormality calculation module 3 is renormalized into the degree of certainty of the cause of the abnormality of the process component itself, and 90% is determined to be the cause of the abnormality. It is transmitted to a certain upstream process component.If there are multiple abnormalities in the upstream process components, the maintenance function 70- is weighted three times as much as the flow of energy or mass and is transmitted in proportion to the degree of abnormality. <<2>> The same processing as in (1) above is also performed for the abnormality degree change amount transmitted from the process component. <<3>> If there is no abnormality in the upstream process component, the abnormality degree change is All of the quantities are renormalized into the anomaly cause certainty of that process component.

異常原因要素同定モジュール4において、異常原因確信
度を算出するには、異常度変化量をΔDとし、前回の異
常原因確信度をC。とすると、新たな異常原因確信度C
は、 においで実行される。この処理の結果、最も異常原因確
信度の大きなプロセス構成要素を異常の発生原因として
同定し、表示モジュール5へ出力する。この表示モジュ
ール5は、同定結果をプラント監視者へ表示する。例え
ば、タービン抽気逆止弁誤閉鎖事故の場合には、エネル
ギ変換の維持に関するプロセス構成要素が異常原因とし
て同定され、表示される。
In the abnormality cause element identification module 4, to calculate the abnormality cause certainty, the abnormality degree change amount is set to ΔD, and the previous abnormality cause certainty is set to C. Then, the new abnormality cause certainty C
is executed in the smell. As a result of this processing, the process component with the highest certainty of the cause of the abnormality is identified as the cause of the abnormality, and is output to the display module 5. This display module 5 displays the identification results to the plant supervisor. For example, in the case of a turbine bleed check valve erroneous closing accident, a process component related to maintaining energy conversion is identified and displayed as the cause of the abnormality.

上記実施例によれば、設計者のプロセスの目的に関する
意、図が異常度計算パラメータという形でプロセスフロ
ーモデルデータベース6中に格納されているので、プロ
セスモデルを用いる方式では異常と判定できない事象に
ついても、正確な診断を行なうことができる。また、プ
ロセスフローモデルを用い、プロセス構成要素間をフロ
ー接続の上流方向へ辿って各プロセス構成要素毎に異常
原因確信度を算出するので、プロセス診断装置の設計時
に考虞していなかった未知の事象による異常についても
、プロセス運転に必要な診断を実行できる。
According to the above embodiment, since the designer's intention and diagram regarding the purpose of the process are stored in the process flow model database 6 in the form of abnormality degree calculation parameters, events that cannot be determined as abnormal using a method using a process model are It is also possible to make an accurate diagnosis. In addition, since the process flow model is used to trace the flow connections between process components in the upstream direction and calculate the certainty of the cause of anomaly for each process component, unknown unknowns that were not considered when designing the process diagnostic device can be calculated. Diagnosis necessary for process operation can also be performed for abnormalities caused by events.

異常発生原因の存在するプロセス構成要素が上述のよう
にして迅速に同定され表示されることから、プラント監
視者は異常の原因となっているブ0セス構成要素の使用
の中止、代替手段の採用、プロセス目標の切替等、当面
の処理を行なうための重要な情報を早期に取得できる。
As the process component causing the abnormality is quickly identified and displayed as described above, plant supervisors can stop using the process component causing the abnormality or adopt an alternative method. It is possible to quickly obtain important information for immediate processing, such as switching process goals.

また、上記実施例では、異常度変化聞を診断に用い、異
常原因確信度を上述のように求めるため、異常発生の早
期には、異常と判定されない他のプロセス構成要素に異
常が現われても、この他のプロセス構成要素では異常原
因確信麿が低いので、異常と判定されることがない。
In addition, in the above embodiment, since the degree of abnormality change is used for diagnosis and the reliability of the cause of the abnormality is determined as described above, even if an abnormality appears in other process components that are not determined to be abnormal, at an early stage of the occurrence of an abnormality, , Since the certainty of the cause of the abnormality is low for other process components, they are not determined to be abnormal.

また、異常発生の晩期にプロセスフローモデルの下流側
だけでなく上流側にも異常が伝わるが、それまでに診断
した異常原因確信度が低下することがないので、正確な
異常診断を実施できる。
In addition, although the abnormality is transmitted not only to the downstream side of the process flow model but also to the upstream side in the late stages of the occurrence of the abnormality, the reliability of the cause of the abnormality diagnosed up to that point does not decrease, so accurate abnormality diagnosis can be performed.

また、異常原因確信度を式■によって算出したので、ど
のプロセス構成要素について計算するかの処理の順序に
拘らず、計18誤差を除き全体の異常原因確信度を一息
に定めることができる。
Furthermore, since the anomaly cause certainty was calculated using the formula (2), the overall anomaly cause certainty can be determined at once, excluding a total of 18 errors, regardless of the order of processing for which process components are calculated.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明に係るプロセス診断¥Fl置に
よれば、プロセスフローモデルおよび異常計算パラメー
タが格納されたプロセスフローモデルデータベースと、
このプロセスフローモデルデータベースから適切なプロ
セスフローモデルを選択するプロセスフローモデル選択
モジュールと、性能指標を計算し、上記異常計算パラメ
ータを用いて異常痕を算出し、異常度変化量を求める貢
常度計算モジュールと、プロセスフローモデルにおいて
異常と判定されたプロセス構成要素間をフロー接続の上
流方向へ辿って異常原因確信度を算出し、異常発生原囚
の存在するプロセス構成要素を同定する異常原因要素同
定モジュールとを有したことから、設計者によるプロセ
スの目標に関する意図を反映し、かつ設計者にとって未
知の事象による異常をも診断することができる。
As described above, according to the process diagnosis arrangement according to the present invention, a process flow model database storing process flow models and abnormality calculation parameters;
A process flow model selection module that selects an appropriate process flow model from this process flow model database, and a duty calculation that calculates performance indicators, calculates abnormality traces using the above abnormality calculation parameters, and calculates the amount of change in abnormality degree. Abnormality cause element identification that calculates the certainty of the cause of anomaly by tracing the flow connection between the module and the process component determined to be abnormal in the process flow model, and identifies the process component in which the abnormality has occurred. Since it has a module, it is possible to reflect the designer's intention regarding the goal of the process, and also to diagnose abnormalities caused by events unknown to the designer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明に係るプロセス診断装置の一実施例を
示すブロック図、第2図は第1図のプロセスフローモデ
ルデータベースに格納されたプロセスフローモデルの一
例を示す図、第3図は第1図の異常度計算モジュールの
機能を示すフローチャートである。 11・・・プロセス診断装置、3・・・異常度計算モジ
ュール、4・・・異常原因要素同定モジュール、6・・
・プロセス7口−モデルデータベース、7・・・プロセ
スフローモデル選択モジュール。 出願人代理人   波 多 野   久第a図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a process diagnostic device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a process flow model stored in the process flow model database of FIG. 1, and FIG. 2 is a flowchart showing the functions of the abnormality degree calculation module of FIG. 1; DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Process diagnosis device, 3... Abnormality calculation module, 4... Abnormality cause element identification module, 6...
- Process 7 ports - model database, 7... process flow model selection module. Applicant's agent Hisashi Hatano Figure A

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] プロセスの状況毎に作成されたプロセスフローモデル、
およびプロセスの各構成要素の性能に関する異常計算パ
ラメータが対応して格納されたプロセスフローモデルデ
ータベースと、プロセスデータに基づき、上記プロセス
フローモデルデータベースから適切なプロセスフローモ
デルを選択するプロセスフローモデル選択モジュールと
、プロセスデータを用いて各プロセス構成要素の性能に
関する性能指標を計算し、この性能指標と目標値との差
を上記異常計算パラメータを用いて異常度に変換し、こ
の異常度から異常度変化量を算出する異常度計算モジュ
ールと、上記プロセスフローモデルにおいて異常と判定
されたプロセス構成要素間をフロー接続の上流方向へ辿
つて上記異常度変化量から異常原因確信度を算出し、異
常発生原因の存在するプロセス構成要素を同定する異常
原因要素同定モジュールとを有することを特徴とするプ
ロセス診断装置。
Process flow models created for each process situation,
and a process flow model database in which abnormal calculation parameters related to the performance of each component of the process are stored correspondingly, and a process flow model selection module that selects an appropriate process flow model from the process flow model database based on the process data. , calculate a performance index regarding the performance of each process component using process data, convert the difference between this performance index and the target value into an abnormality degree using the above abnormality calculation parameters, and calculate the abnormality degree change from this abnormality degree. The abnormality degree calculation module calculates the abnormality cause certainty by tracing the flow connection between the process components determined to be abnormal in the above process flow model from the above abnormality degree change amount, and calculates the abnormality cause certainty factor from the above abnormality degree change amount. A process diagnostic device comprising: an abnormality-causing element identification module that identifies existing process components.
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