JPH0434165B2 - - Google Patents

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JPH0434165B2
JPH0434165B2 JP57054201A JP5420182A JPH0434165B2 JP H0434165 B2 JPH0434165 B2 JP H0434165B2 JP 57054201 A JP57054201 A JP 57054201A JP 5420182 A JP5420182 A JP 5420182A JP H0434165 B2 JPH0434165 B2 JP H0434165B2
Authority
JP
Japan
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abnormality
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occurred
observation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57054201A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58168964A (ja
Inventor
Mitsuhiko Fujii
Yoshuki Mineo
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP57054201A priority Critical patent/JPS58168964A/ja
Publication of JPS58168964A publication Critical patent/JPS58168964A/ja
Publication of JPH0434165B2 publication Critical patent/JPH0434165B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Program-control systems
    • G05B19/02Program-control systems electric
    • G05B19/04Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058Safety, monitoring

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、大規模プラントの運転信頼性、稼
働率の向上に寄与するために、プラントの異常事
象をオンライン・リアル・タイムで同定し、かつ
将来の予測をするプラント診断装置に関するもの
である。 従来この種の装置として第1図に示すものがあ
つた。図において、1はプロセスデータを読み込
むためのデータ収集装置(例えば、アナログ・デ
イジタル変換器)、2はプロセスデータを基準値
と比較し、許容範囲内にあれば“0”、範囲外に
あれば“1”に変換するための演算処理装置1、
3は演算処理装置12が演算処理した結果を格納
しておく記憶装置1、4は原因結果ツリー(以下
CCTと記す)を記憶しておく記憶装置2、5は
記憶装置13と24に格納してあるプロセス情報
とCCTを用いて異常の第1原因を固定し、かつ
将来の予測をする診断処理装置、6は診断結果を
表示するためのブラウン管表示装置である。 次に動作について説明する。 プロセス・データをXi(i=1、2、…、N)
とする。Xiはデータ収集装置1により量子化さ
れる。量子化されたデータXiを入力として演算
処理装置2は式に示す処理を施こし、その結果
Si(i=1、2、…、N)及び事象発生時刻を記
憶装置3に格納する。 xL ixixU i=>Si=0 xU i<xiまたは、xi<xL i=>Si=1 i=1、2、…、N xL i;下限警報レベル、xU i;上限警報レベル ここでSiをxiのステータスと呼ぶ。また、ステ
ータスが1となつた時間を事象発生時刻と呼ぶ。 記憶装置4に格納されているCCTの一部分の
例を第2図に示す。第2図中、M6、M7は診断
メッセージ、τは時間遅れ、G11、G12は論理積
ゲート、G21、G22は論理和ゲートを夫々示す。
CCTにおいて、Siが定義される位置をノードと
呼んでいる。第2図中のS1、…、S7は記憶装置3
に格納されている。異常の伝播シーケンスをステ
ータスの論理関係として記述したのがCCTであ
るが、ステータス間の事象伝播時間が重要な場合
は、時間遅れ(第2図中のτ)を用いる。CCT
実行処理は記憶装置3と4からの情報を基に診断
処理装置5で行なわれる。外乱の第1原因検索の
ため以下の処理が実施される。 まず多数のCCT郡の中から検索すべきサブ
CCT部分を抽出するために記憶装置3に格納さ
れているエントリーノード(解析を始めるノード
としてあらかじめ指定)のうちステータスが変化
したものを検出し、そのノードから下位のノード
側への検索が始まる。そして最初のゲートか
ANDゲートかORゲートか調べる。次に記憶装置
3に書き込まれているプラント観測データである
そのゲートの各入力の状態及び事象発生時刻の関
係が、記憶装置4に書き込まれているCCTモデ
ルと一致しているか調べる。ロジツクが成立して
いる場合、更に下位のノードへと展開するため記
憶装置4に格納されているCCTモデルに従つて
次の検索すべきノードを決める。検索ノードの順
番は、エントリー・ノードから始めて、エントリ
ー・ノードに対して子供に当るノードを全て検索
したのちに孫に当るノードを全て検索すると言う
順序である。 こうして順番に従つて、エントリー・ノードの
下方に接続されている各ゲート毎に、各ゲートの
入力側のノードの偽(不一致)、真(一致)を判
定し、真なブランチを継ぎあわせていく。そして
展開がプライマリー・ノードにまで達すると、こ
のエントリー・ノードのロジツクが成立し、原因
同定が成功したと判定する。CCTの各所に事象
間のタイムデイレイが設定されているが実際にこ
れより早く事象が進行した場合には、それ以下の
ノードの展開は行なわない。 すなわち、展開の途中でエントリー・ノードに
対してカツト・セツトがない事が判明した時はそ
こで診断を打ち切る。例えばANDロジツクの一
方が「偽」であれば以下の展開は行なわない。従
つて、診断が打ち切られるか又は終了すれば、次
のエントリー・ノードからの解析が優先順位を考
慮して実行される。以上の処理を第8図のCCT
について説明する。第8図中、MT、M1、M4
M17、M18は診断メツセージ、G13、G14、G15
G16は論理積ゲート、G23、G24、G25、G26、G27
G28、G29は論理和ゲート、●は観測ノード、○
は非観測ノード、VT、V0、V1〜V28は観測機器
名、Hは要求条件を夫々示す。第3図のCCTに
対応する可観測ノードのステータス例を第4図に
示す。第4図においてEは変数が警報レベル以内
にある、Hは変数が高警報レベルを越えている、
Tは観測ノードが要求条件と一致している、Fは
観測ノードが要求条件と不一致であることを示
す。 V6が警報レベルを越えた時、これがどの様
な原因によるものであるか検索を開始する。
V6;エントリー・ノード 第4図のノード状態はそのノードの条件が満
足された(T;真)か否(F;偽)かを表わし
ている。 真の場合、このプロセス量は警報レベルを越
えていることを表わしている。 V6を起点としてCCTを下方に向けて展開し、
V6を真とする集合(ミニマム・カツト・セツ
ト)を検索する。文字式で表現すると次の様に
記述できる。
【表】 原因同定が成功したエントリー・ノードに対し
ては、そのノードから上にロジツクをたどつてい
き、外乱の進行状態の解析を行なう。これを予測
と呼ぶ。すなわち、外乱が上位方向にどれだけ拡
がつたかチエツクし、更に外乱が拡がると仮定し
最上位のアクテイブ・ノードより1つ上の可観測
ノードがしばらく後に状態を変えるかどうか決め
るためにチエツクする。従つて、まずエントリ
ー・ノードの直ぐ上のゲートの種類を調べる。次
にそのゲートの入力ステータスを調べ、その出力
ステータスは現在まだFalseであるが時間がたて
ばTrueとなるかどうか検索する。(ゲートがない
場合、エントリー・ノードの上の可観測ノードの
ステータス) 以上の予測処理を第3図のCCTに適用すると
次の様になる。 V6を起点としてCCTを上位に向けて検索し
て行く。V6のすぐ上のゲートはANDゲートで
あることを確認する。出力ノードU4はV12に
よりV7が真であり、V6が真であるため真とな
る。更に上にたどつていくとORゲートである
ため理論的にはV1は真であるが第4図よりV1
の観測値は時間遅れのために真になつていな
い。原則として予測では上位に向けて検索する
が、ANDゲートに対しては、下方に向けて処
理を実行する。(例えばU4のステータス決定の
ために、V7、V12、V18のステータスを調べる
時)。 第8図のCCTでの予測処理を文字式で記述す
ると次の様になる。
【表】 以上、原因同定及び予測処理により、外乱の発
生から将来の伝搬までをシーケンシヤルに表わす
ツリーが決定できる。 この該当ツリーに接続されているメツセージ内
容及び変数をリストアツプする。そして、以下の
情報をブラウン管表示装置6にリストアツプす
る。 (1) 現在までに進行してきたツリー部に指定され
ているメッセージ(ex、M17、M4メツセー
ジ) (2) 近い将来アクテイブになるであろうメツセー
ジ(例;M1) (3) 今までの手順で求められたツリー部に関係し
ている変数リスト 従来のCCTによる診断装置では、以上のよう
に構成されているのでアクテイブになつているノ
ードの中で最上位の可観測ノードの1個上にある
可観測ノードまでしか予測できず、そのノードに
メツセージがついておれば、それをポテンシヤリ
ー・アクテイブ・メツセージとして出すだけであ
つた。従つて例えば、そのノードへの信号が故障
で検知できない時、事象が伝搬しているのにいつ
までたつてもそのノードは、ポテンシヤリー・ア
クテイブ・ノードであると判断される。予測処理
中は、1つでもポテンシヤリー・アクテイブと判
断されると、ここで予測処理を終了し更に上流側
へは検索しないからプラントが最悪の状態になつ
ているにもかかわらずそれを運転員にメツセージ
として表示することができない。 第8図の場合について説明すると、ノードN1
がアクテイブになつてもノードN0が故障でアク
テイブになつていないとすると、将来の予測を示
すメツセージMTを表示しないまま、実際のプラ
ントでは、VT/Hと言う最終状態の異常がおこ
つていることもある。 それゆえ、運転員は表示された予測メツセージ
を確認し、その異常に応じた修復操作をとること
ができないと言う欠点があつた。 この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、各実行周期毎に、
プライマリー・ノードの観測結果とCCTロジツ
ク図からCCTのAND、ORゲートを演算し、全
ノードの論理演算値のステータスを決定するが、
予測処理時において、この論理演算値が正しいと
して診断する。そして、あるノードで論理演算値
と観測値が異なつていれば、すぐにポテンシヤリ
ー・アクテイブ・ノードであると判断せず、その
該当するCCT上の上位側にある観測ノードのス
テータスを調べることによりノードへの信号の遅
れか、故障かを判別して適確に運転員に予測メツ
セージを表示しようとするプラント診断装置を提
供しようとするものである。 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。 第5図において、1,2,3,4,6は従来の
ものと同一型式のものであり、5′は、従来の原
因同定及び予測をする機能以外に3と4に格納し
てあるプロセス情報とCCTを用いて、すべての
ノードの論理演算値の計算を実行する機能をもつ
診断処理装置。7は、5′で求めた各ノードの論
理演算値を格納する記憶装置。 本発明のCCT実行処理方式を説明する。 診断処理装置5′では、記憶装置3内のプライ
リー・ノードの観測値を入力として記憶装置4の
CCTゲート・ロジツクに従い、他のすべてのノ
ードの論理演算値を毎回、実行周期毎に演算し、
記憶装置7に格納する。 この演算は、プライマリー・ノードの観測値の
ステータスの値や変化にかかわらず毎回ボトムア
ツプで演算される。そして、記憶装置7に格納さ
れた論理演算結果を基にCCTの診断処理を行な
うが、本実行方式では予測において、できるだけ
正しく検出器の故障と信号の遅れを判別して今後
起こる事象を示唆できるようにした点にある。 論理演算結果が正しいとして診断を進めて行く
ので、ノードの論理演算値と観測値が異なつてい
れば次のいずれかであると言える。 計器故障のため、観測結果は誤つている。 事象は、すでにおこつているが計器遅れのた
めにまだ観測値に表われていない。 事象は今後起こるのであるが、今まだ起こつ
ていない。 このうちとは計器出口の状態として事象は
起こつていないのであるから、同一の扱いができ
る。以下を故障、を遅れと呼ぶことにす
る。 予測は、エントリー・ノードより上位側の各ノ
ードに対して行なわれるが、そのノードの種類に
より処理が異なるため、各項目別に記述する。 () 上位ノードが非観測の場合 この場合、論理演算の結果しかなく、かつこ
れは正しいのであるから真ならばアクテイブと
し、偽ならば終了し、次のエントリー・ノード
へ行く。 () 上位ノードの演算結果と観測値が等しい場
合 この場合、論理演算の結果も観測結果も等し
いので、この結果は正しいと言える。従つて偽
であれば終了し、真であればアクテイブなノー
ドとする。 () 上位のノードの演算結果と観測結果が等し
くない場合 この時、演算結果が偽で観測結果が真の場合
とその逆が考えられる。演算結果は正しいので
あるから、前者の場合、計器故障である。後者
の場合、観測値が故障か遅れである。このいず
れであるかは、このノードだけでは、不明なの
で更に上位の可観測点を調べる。すなわち、こ
の更に上位側を検索する機能が従来のものには
なかつたのである。 () 上位ノードの上位ノードの観測値が真の時 この時、上位ノードの演算結果は真、観測結
果は偽、上位ノードの上位ノードの演算結果は
真で観測結果は真である。 上位の上位のノードは真なので、少なくとも
上位の上位ノードが遅れているとは考えられな
い。また、2つの観測器が連続して故障してい
ることは考えないとすると、これは、上位ノー
ドが故障のため偽となり、上位の上位ノードは
正常でTrueを示したと考え、上位ノードは真
と見なしてアクテイブとして上位へ進む。 () 上位ノードの上位ノードの観測値が偽の場
合 この時、上位ノードの演算結果は真、観測結
果は偽、上位の上位ノードの演算結果が真で観
測結果が偽である。 この時も、2つの観測器が連続して故障して
いることは考えないとすると、これは、上位の
ノードは遅れのため偽になつているとして、ポ
テンシヤリー・アクテイブを出して終了する。 もし、上位ノードは故障のため偽となり、上
位の上位ノードは遅れのため偽であつたとして
も、本来故障しているのであるからアクテイブ
としなければならないものをポテンシャリー・
アクテイブとしただけでありこれも上位の上位
ノードが時間が来て真となれば()のロジツ
クより故障が発見でき、予測処理を実行でき
る。 以上、のべた予測時の処理フローを第6図に示
す。 なお、上記実施例では、診断処理装置5′を1
つの構成としたが、全ノードの論理演算値を計算
する論理演算部と診断部の2つに分離するという
構成をとつてもよく、上記実施例と同様の効果を
奏する。 また記憶装置を各々別の構成としが1つのハー
ドウエア構成としてもよく上記実施例と同様の効
果を奏する。 以上のようにプラント診断装置を構成したの
で、検出器に異常があつても運転員にプラントの
異常の将来の伝播の過程を示すことが可能とな
り、マンマシンシステムとして運転員に密度の濃
い情報を提供でき、診断の効率及びプラント運転
稼働率を高める等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプラント診断装置を示すブロツ
ク図、第2図はプラント診断ロジツクの1例を示
すCCTの説明図、第8図はCCTの実行処理例の
説明用のCCT図、第4図は第8図のCCTに対応
する可観測ノードのステータス例を示す図、第5
図はこの発明による一実施例を示すプラント診断
装置のブロツク図、第6図は予測の処理フロー図
である。 図において、1はデータ収集装置、2は第1の
演算処理装置、3は第1の記憶装置、4は第2の
記憶装置、5は診断処理装置、5′は全ノードの
論理演算機能も有する診断処理装置、6はブラウ
ン管表示装置、7は各ノードの論理演算値を格納
する第3の記憶装置。なお図中、同一符号は同一
又は相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プラントにおける各ノードについてプロセス
    データを収集するデータ収集装置と、 収集された各データを基準値と比較して比較結
    果を観測結果として出力する演算処理装置と、 前記プラントで生ずる異常事象の伝搬シーケン
    スが論理式で記述されている原因結果ツリーと前
    記観測結果とを入力し、前記各ノードのうちのエ
    ントリーノードから前記原因結果ツリーにおける
    下位ノード側に向かつて論理の成立条件を検索し
    て異常原因を同定するとともに、前記各ノードに
    おけるプライマリーノードについての観測結果を
    もとに前記原因結果ツリーにおける各論理につい
    て順次論理演算結果を求め、前記エントリーノー
    ドよりも上位側にある前記原因結果ツリーにおけ
    る各ノードについての前記論理演算結果を正しい
    ものとした上でエントリーノードよりも上位側に
    ある各ノードを検査対象として、検査対象となつ
    たノードの論理演算結果がそのノードについて異
    常を生じていないことを示している場合に処理を
    終了し、その論理演算結果がそのノードについて
    異常を生じていることを示している場合であつて
    そのノードについての観測結果も異常を生じてい
    ることを示している場合にはさらに上位のノード
    を検査対象とし、その論理演算結果がそのノード
    について異常を生じていることを示している場合
    であつてそのノードについての観測結果が異常を
    生じていないことを示している場合にはさらに上
    位ノードについての観測結果を確認し、この観測
    結果が異常を生じていることを示していれば上位
    のノードを検査対象とし、この観測結果が異常を
    生じていないことを示していれば処理を終了する
    診断処理装置と、 前記診断処理装置の処理の過程で出力対象とさ
    れたメッセージを、異常が波及する可能性がある
    ことを示す予測情報として表示する表示装置とを
    備えたプラント診断装置。
JP57054201A 1982-03-30 1982-03-30 プラント診断装置 Granted JPS58168964A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57054201A JPS58168964A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 プラント診断装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP57054201A JPS58168964A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 プラント診断装置

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Publication Number Publication Date
JPS58168964A JPS58168964A (ja) 1983-10-05
JPH0434165B2 true JPH0434165B2 (ja) 1992-06-05

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ID=12963927

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JP57054201A Granted JPS58168964A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 プラント診断装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57191591A (en) * 1981-05-22 1982-11-25 Nippon Atomic Ind Group Co Method and device for diagnosing atomic power plant

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JPS58168964A (ja) 1983-10-05

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