JPH0284019A - プラント監視装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はプラント監視装置、特にプラントを構成する設
備の状態を常に情報として入力しながら監視を行ない、
設備に故障が発生した場合に、その情報をアラームとし
て出力するプラント監視装置に間する。

（従来の技術） プラント監視装置はプラントに発生する多種多様のアラ
ーム情報をできるだけ正確に、かつ漏れなくオペレータ
に提示する役割を持っている。

第８図は従来のプラント監視装置の一例図であり１、：
れによって従来方式を説明する。第８図において、１は
プラントを、２はプラントの状態情報を送信するための
送信局を、３は送信局からの情報を受信する受信局を、
４は受信局からの情報を受けとり、これをＣＦＩＴやプ
リンタ（以ｆｌＴＩ４と称す）に出力する電子計算機シ
ステムを示す。

ス、５，６．７は電子計算機を構成する装置で、５は受
信局３から受けとった情報を保存するデータベースを、
６はデータベースに保存された情報を基にしてＣＲＴに
プラント系統図を表示し、そこに開閉器の入・切状態、
発電機の起動・停止状態を表示するプラント系統図表示
機構、７はデータベースに保存された＋？ＩＩＮを基に
、予め定められたメ・ソセージを電子計算機に内蔵され
た時計の時刻をつけて■−に印字するアラーム情報印字
機構を示す。

第９図は電子計算機４の動作原理を説明するフローチャ
ートで、ステ・ソゲ５９１〜５９４からなる４つのステ
ップを有する。

ステップＳ９１では、受信局からプラントの情報を入力
する。ステップＳ９２では、その情報の新旧を比較し、
変化があるとステップＳ９３を実行する。

ステップ３９３では、変化の発生を検出した時刻を電子
計算機内蔵の時計から読取り、更に変化の発生した情報
に対して予め用意されているメツセージをデータベース
から取出して１、：れらの両者を対としてＴＨに出力す
る。

ステップＳ９４ではプラント系統図を表示し、そこに表
示されている設備の動作状態と故障状態をシンボルの形
と色とにより区別してＣＲＴに表示する。

第１０図はＣＲＴに表示されているプラント系統図の例
で、プラントを制御するための電子機器システムの状態
を示している。ここで端末装置Ａ、端末装ｚＢ、端末袋
ｙｔＣはそれぞれ発電機Ｇ１．　Ｇ２゜Ｇ３に制御信号
を送る装置、分散ｃｐｕ−＾１分散ＣＰ　ＩＩ　−Ｂは
上に述べた３つの端末装置に信号を与えるために各種演
算を分担して実行する装！、ホストｃｐｕは分散ＣＰｕ
−八と分散ＣＰ　１１−８で扱うデータを一括して管理
する装置である。

次に各装置の動作状態と異常状態を判定する方法を第１
１図を使って説明する。

第１１図は分散ＣＰ　ＩＩ　−Ａが端末装置Ａの診断を
行ない、その動作状態と故障状態を判定するフローチャ
ートを示している。

ステップ５１１０では分散ＣＰ　１１−　Ａからバス２
を通して、端末装置Ａに所定信号、例えば端末装置Ａに
割り当てられた識別番号と動作状態、故障状態の回答を
要求する符号をセットした信号を送出する。

ステップ５１１１では端末装置Ａが人為的に停止してい
るものか否かを調べ、ＹＥＳならばステップ５１１２に
て端末装置Ａのシンボルを、停止状態を意味する白色と
してＣＲＴに表示する。ステップ５１１１にてＮＯなら
ば１．ステップ５１１３を実行する。

ステップ５１１３では端末袋ｆｆＡから分散ＣＰ　ＩＩ
　−Ａに対してバス２を通じて所定信号、例えば分散ｃ
ｐｕ−Ａに割り当てられた識別番号と端末装置Ａの動作
状態、故障状態を示す符号をセットした信号を返送し、
これを分散ＣＰＩＩ−八が受信する。

このとき分散ＣＰｕ−八が正常信号を受信できない場合
は、ステップ５１１４を実行し、受信できた場合はステ
ップ５１１５を実行する。ステップ５１１４では端末装
置Ａを異常と判断し、そのシンボルを黄色にて表示する
。ステップ５１１５では端末袋ｆｆＡを正常動作と判断
し、そのシンボルを赤色にて表示する。

以上の説明は分散ＣＰ　１１−　Ａから端末袋２Ａに対
して動作状態と故障状態の判定を行なった例であるが、
同様にして端末装ｚＢ、端末装置Ｃに対しての判定、さ
らに分散ＣＰ　ＩＩ　−８から端末装！Ａ、端末Ｈｉｆ
Ｆ　Ｂ　、端末装置Ｃに対する判定、また、ポストＣＰ
ｕカラ分散ＣＰＩＩ−Ａ　、分散ＣＰＩＩ−８４：ｌ：
対する判定を実行することができる。そしてその判定結
果は第１０図に示したプラント系統図の各シンボルの色
を変化させて表示する。

さて以上の方法で、例えば分散ＣＰＩＩ−八とバス２と
の接続に不具合が生じたとする。、二のようなり−スで
は分散ＣＰｕ−＾は端末装置Ａ、Ｂ、Ｃのすべてを異常
と判断し、分散ｃｐｕ−ａではすべて正常と判定する。

その結果、系統図として第１２図、また■−へは第１３
図で示す出力がなされ、オペレータにとっては誤った判
断をしたり、直感的に非常にわかりづらいものとなる。

一方、診断技術の一例としてプラント全体の情報を集め
様々な仮定を設定して故障の可能性を提示する方法があ
る。

これにより分１１ｉ　ＣＰＵ−Ａとバス２との接続に不
具合が生じた場合を診断すると、 １、分散ＣＰｕ−八が正常かつ分散ＣＰｔ１−８が異常
と仮定すると端末袋ｒａＡ、Ｂ、（：が！Ａ常である。

２、分散ＣＰｔ１−Ａが異常かつ分散ＣＰＩＩ−８が正
常と仮定すると端末装置Ａ、Ｂ、Ｃは正常である。

３、分散ＣＰＩＩ−Ａ　、分散ＣＰＵ−８、ホストｃＰ
ｕノスヘてが異常と仮定すると端末装置Ａ、Ｂ、Ｃは正
常である。

といったように様々な仮定を設定して、様々な可能性を
提示することができる。

しかしながら事故の発生した緊急事態に、このような様
々な仮定を提示することは、不必要な情報も多く与える
ことになるため、Ｉ＆適な方法とは言えない。

本発明は以上の従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであり、実現手段がシンプルで運転員に直感的
に訴えることの可能なプラント監視装置を提供すること
を目的としている。

［発明の構成］ （課萌を解決するための手段） 上記目的を達成するための構成を、実施例に対応する第
１図を用いて説明すると、１はプラントを示し、その状
態を監視するための情報が送信局２から受信局３を経由
して計算機システム４に入力される。これを受けた計算
機システム４は受信局３から与えられる情報をデータベ
ース５に保存する５６はプラントの設備の故障に間する
知識を保存する知識ベース、７はデータベース５と知識
ベース６の内容を入力してプラントの故障を判定する手
段、８はその判定結果を表示装置ｉ　ＣＲＴ９へプラン
ト系統図として表示する手段を示している。

（作　用） 第１図に示した各要素の作用を第２図のフローチャート
を用いて説明する。ステップＳ１ではデータベース５に
保存されたプラントの情報を、故障判定手段７に入力す
る５ステツプＳ２では知識ベース６に保存されている故
障設備を判定するルールの条件部を調べる。ルールの一
例を第３図に示した。そして条件部を満足していればス
テップＳ４を、逆に満足していなければステ・ツブＳ６
を実行する。

ステップＳ４では故障設備を判定するルールの条件部を
満足する情報を保存し、その結論部を使ってステ・ツブ
Ｓ５で故障設備の判定を行なう。そしてステップＳ６で
は知識ベース６に保存された全てのルールを調べたか否
かをチエ・ツクし、調べていないルールがあればステッ
プＳ２へ、全て調べていればステップＳ７を実行する。

ステップＳ７ではステ・ツブＳ５で得られた判定結果を
系統図上に表示する。

（実施例） 第１図は本発明によるプラント監視装置の一実施例を示
す図である。

１は電子機器、電力設備などからなるプラントを示し、
その状態を監視するためにプラントに設置された故障検
出装置の情報を送信局２と受信局３を使って計算機シス
テム４へ伝送する。

データベース５には例えば第４図（ｂ）に示す情報が入
力され、また知識ベース６には例えば第３図に示す故障
判定のための劇−ルが保存されており、これらを使って
故障判定手段７では故障設備の判定が実行される。

その結果は１ラント系統図の表示手段８にて例えば第４
図（ａ）に示すような系統図としてＣＩＩＴ　９に表示
される。

上記した実施例の作用を、第２図フローチャートに添い
ながら、第４図（ａ）系統図、第４図（ｂ）データベー
ス、第３図知識ベースを使って詳細に説明する。

ステップＳ１ではプラントの１報をデータベース５に入
力する。・：こでプラントの一例と１７で第１２図に示
した電子機器システムを対象としな。第４図（ａ）は３
台の発電ｆｉＧ１．　Ｇ２．　Ｇ３、これらを総合的に
制御するホストＣＰＩＩ、こめホストＣＰｕのｇ哩のも
とに０１．　Ｇ２．　Ｇ３の制御を行なう分散Ｃ０ｕ−
＾。

分散ＣＰＵ−Ｂ　、　ソして分１１ｉｃＰＩＩ−Ａ　ト
分散ＣＰＵ−８ノ制御信号を０１．　Ｇ２．　Ｇ３へ出
力する端末装置Ａ、ｙＭ末装πＢ、端末装置Ｃから構成
されている。

第４図（ｂ＞は第４図（ａ）の各設備の故障状態を入力
するデータベースの形態の一例を示すもので。

かっこでくくられたものが１＃Ｉｉの情報である。例え
ば（分散ＣＰＵ−Ａ　、端末装置Ａ故障）は端末装置Ａ
が故障したことを分散ＣＰＵ−Ａが検出した。：とを示
している。

ステップＳ２では第１図の知識ベース６を９照しここに
保存されている故障設備判定ルールの条件部を調べる。

故障設備判定ルールの一例を第３図に示した。

第３図は故障設備判定ルールの例として２つのルールを
示している。

１つ目のルール 「分散ＣＰＩＩから端末装置不良という診断結果が得ら
れた」を条件部、 ［分散ｃｐｕ　、　＃Ａ末装置とそれらを結ぶバスに故
障がある可能性がある」を結論部としたルールを、２つ
目のルール 「ホストＣＰｕから制御対象発電機の出力値が不良とい
う診断結果が得られた」を条件部、「ホストｃｐｕ　、
分散ｃｐｕ　、制御対象発電機へ接続する端末装置，制
御対象発電機及びこれらを結ぶバスに故障がある可能性
がある」を結論部としたルールである。

さてステップＳ２でルール１の条件部を調べると、第４
図（ｂ）の情報は分散Ｃ　Ｐ　１１　−　Ａから端末袋
ｆｆＡ。

Ｂ，Ｃが不良であることを示しているため、ステップＳ
３では条件を満足しており．したがってステップＳ４が
実行される。そして条件部を満足する情報、即ち、第４
図（ｂ）の情報を保存する。

さらにステップＳ５ではルール１の結論部を実行する。

即ち、下記の３つの結論を保存する。

「分散ＣＰＩＩ−Ａ　、端末装置Ａとそれらを結ぶバス
に故障がある可能性がある」 「分散ＣＰｕ−＾，端端末装置上それらを結ぶバスに故
障がある可能性がある」 「分散ＣＰＩＩー＾，＠末装置Ｃとそれらを結ぶバスに
故障がある可能性がある」 次にステップＳ６にて全てのルールを調べたかをチエツ
クする。第３図に示したように知識ベースにはルール１
の他にルール２があってまだルール２を調べていないた
めステップＳ２の処理を継続する。ステップＳ２ではル
ール２について条件部を調べる。

条件部は「ホストＣＰｕから制御対象発電機の出力値が
不良という診断結果が得られたＪ″′Ｃ″あり、第４図
（ｂ）の情報とは一致せず、したがって条件を満足して
いない。

そこでステップＳ３ではＮＯの判定が行なわれ、次にス
テ・ソアＳ６が実行される。第３図で示される知識ベー
スの全てのルールを調べたので、次にステップＳ７が実
行される。

ステップＳ７ではステップＳ５で保存した結論から故障
の可能性のある範囲、即ち、 「分散ＣＰ１１ー＾，端末装置Ａとそれらを結ぶバス」
「分散Ｃ　Ｐ　ＩＩ−＾，＠末装置Ｂとそれらを結ぶバ
ス」「分散ＣＰＩＩ−Ａ　、端末装置Ｃとそれらを結ぶ
バス」を、系統図上に表示する。

第４図（ａ）は表示して結果であり、斜線で示した範囲
が故障の可能性のある範囲である。

以上が本発明の構成とその作用であるが、さらにプラン
トの状況が興なった例、即ち、データベース５の内容が
第５図（ｂ）の場合、第６図（ｂ）の場合、第７図（ｂ
）の場合について、それぞれ系統図への表示結果を説明
する。

ｉ）　データベース５の内容が第５図（ｂ）である場合 ルール１により故障の可能性のあるａｌｌは下記のよう
に結論づけられる。

「分散Ｃ　Ｐ　ＩＩ−＾，端末装！Ａとそれらを結ぶバ
ス」「分散ＣＰＩＩ−Ａ　、端末袋！Ｂとそれらを結ぶ
バス」その結果第５図（ａ）のように表示される。

第５図（ａ）において「分散ｃｐｕー＾，端末装置Ａと
それらを結ぶバス」は左下りの斜線、［分散ＣＰｕ−＾
，端末装ｚＢとそれらを結ぶバス」は右下りの斜線で示
し、両者の重なり部分は斜線を重複させて表示される。

ｉｉ）データベース５の内容が第６図（ｂ）である場合 ルール１とルール２により故障の可能性のある設備は下
記のように結論づけられる。

［分散ＣＰＵ−Ａ　、　（＠末装置Ａとそれらを結ぶバ
ス」［ホストｃｐｕ　、全ての分散ｃｐｕ　、端末装置
Ａ。

発電ｆｉＧ１とそれらを結ぶバス」 その結果第６図（ａ）のように表示される。

第６図（ａ）において、「分散ＣＰＩＩ−Ａ　、端末装
置Ａとそれらを結ぶバス」は左下りの斜線、「ホストＣ
ＰＵ，全テノ分散ｃｐｕ　、端末装置ｌ！！Ａ，発電機
Ｇ１とそれらを結ぶバス」は右下りの斜線で示し、両者
の重なり部分は斜線を重複させて表示される。

１ｉｉ）　　データベース５の内容が第７図（ｂ）であ
る場合 ルール１とルール２により、故障の可能性のある設備は
下記のように結論づけられる。

「ホストｃｐｕ　、全ての分散ｃｐｕ　、端末装置Ａ発
電機Ｇ１とそれらを結ぶバスＪ その結果は第７図（ａ）のように表示される。

これは光電ｉＧ１の故障を検出してホストＣＰＵへ伝達
し得る可能性のある範囲、即ち、発電機Ｇ１゜端末装Ｊ
Ａ、分散ＣＰｔ１−Ａ　、分１１ｉｃＰＵ−８、ホスト
ＣＰｕと、それらを結ぶバスに斜線をつける。

以上説明した実施例の効果を第５図（ａ）と第６図（ａ
）を用いて説明する。

第５図（ａ）は分散ＣＰｕ−＾１分散ｃｐｕ−ｇ　、バ
ス２端末装置ｔＡに故障の可能性があることを示してい
るだけでなく、端末装置Ａが重複した斜線で示され、他
に比べて故障の可能性が高いことを示している。

これを従来の文章による方法で表現すると下記のように
なる。

故障の可能性のある・・・分散ＣＰ　ＩＩ　−Ａ設備　
　　　　　　　分散ＣＰＵ−Ｂ 端末装置Ａ バス２の内上記設備を接続 する部分 上記投信の内特に故・・・端末装置Ａ 陣の可能性が高いと　バス２の中で下記２つの部考えら
れる設備　　　分のｔｒ複する部分■分散ＣＰ　ＩＩ−
＾と端末装置 Ａを接続するバス ■分散ｃｐｕ−ｅと端末装置 Ａを接続するバス １１４６１Ｍ（ａ）　ハホストｃＰｕ　、分散ＣＰｔ１
−Ａ　、分散ＣＰＩ＋−８、＠末装置Ａ１発電機Ｇ１に
故障の可能性があることを示しているだけでなく、分散
ＣＰＵ−Ａ　。

分散ＣＰＵ−８とそれらを接続するバスが重複した斜線
で示され、他に比べて故障の可能性が高いことを示して
いる。

これを従来の文章による方法で表現すると、下記のよう
になる。

故障の可能性のある・・・ホストＣＰｕ設備　　　　　
　　　分散ＣＰ　１１−＾分散ＣＰＵ−８ 端末装置Ａ バス１．バス２の内上記設 備を接続する部分 上記設備の内特に故・・・分散ｃｐｕ−＾陣の可能性が
高いと　端末装７Ａ 考えられる設備　　　バス２の中で上記２つを接続する
バス 以上第５図（ａ）と第６図（ａ）の２つのゲースについ
て、図が表現している意味ならびに、従来の文章による
方法で表現すると煩雑であり直感的に理解しずらいこと
を説明した。以上からプラントに故障が発生したような
緊急時に運転員を支援するものとしては、本発明による
方法が優れていることは明らかで言える。

上記実施例では故障の可能性のある設備を斜線で示した
が、これを色による表現としても同様の効果がある。

例えば第５図（ａ）において左下り斜線を黄色、右下り
斜線を青色、斜線の重複した部分を紫色というように区
別することによって、本発明の実施例と同様の効果を得
ることができる。

また本発明の実施例に′はプラントの情報をリアルタイ
ムに集め、その診断をリアルタイムに実施することを説
明したが、プラントの情報を運転員の要求に応じて集め
る手段を設けることによっても、同様の効果を得ること
が可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば系統図上において
故障の発生する可能性のある範囲を、興なる種類の表示
手段にて区別して表示するように構成したので、プラン
トの運転員に、複雑なプラントのアラーム情報を直感的
に理解しやすい形で表示でき、またシングルな手段によ
って実現し提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるブランド監視装置の梢成を表わす
図、第２図は本発明のフローチャートを表わす図、第３
図は本発明の知識を表わす図、第４図（ａ）、第５図（
ａ）、第６図（ａ）、第７図（ａ３は本発明による系統
図の表示例を表わす図、第４図（ｂ）２第５図（ｂ）、
第６図（ｂ）、第７図（ｂ）は本発明のデータベースを
説明する図、第８図は従来技術によるプラント監視シス
テムの組成を示す図、第９図は従来技術によるプラント
監視システムのフローチャートを示す図、＠１０図はプ
ラントの系統構成を示す図、第１１図は従来技術による
プラント監視システムのフローチャートを示す図、第１
２図は従来技術による系統図の表示例を示す図、第１３
図は従来技術によるＴＷへの出力例を示す図である。 １・・・プラント　　　２・・・送信局３・・・受信局
　　　　４・・・電子計算機システム５・・・データベ
ース　６・・・知識ベース７・・・故障判定手段 ８・・・プラント系統図情報表示手段 ９・・・ＣＲＴ 第 図 条件部 結論耶 （ａ） （分散 （分散 （分散 ＰＬＩ−Ａ ＰＬＩ−Ａ ＣＰＵ−Ａ 端末装置糸故障） 端末袈置日故ａｌ） 端末装置Ｃ故障） （ｂ） （ａ） （分散 ＣＰＵ−Ａ 端末装置−八 故障） （ホスト ＣＰＵ Ｇｌ故障） （ｂ） 図 （ａ） （分散ＣＰＵ−Ａ　　端末装置Ａ故ＩＩ）（分子ｉ　Ｃ
ＰＵ−８端末装置Ａ故Ｒ）（ｂ） （ホスト ＣＰＵ 故障） （ｂ） 第 図 第１０ 因 第 図 第１１ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラントの情報を伝送路を介して収集し、それらの情報
   をもとにプラントの故障を判定して一括表示するプラン
   ト監視装置において、故障を検出する装置が動作した場
   合、その装置が検出を分担する範囲をプラント系統図上
   に表示する手段と、前記故障を検出する装置が複数動作
   した場合で、かつそれらの装置の検出分担する範囲の一
   部又は全部が重複する場合は、その重複した範囲を重複
   していない範囲と区別してプラント系統図上に表示する
   手段とからなることを特徴とするプラント監視装置。