JPH0460814A - 運転支援装置 - 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〕 この発明は、プラントの運転支援に適用される装置に関
する。

更に詳しくは、運転員に運転操作ガイドを与えるたけて
なく、運転操作そのものをアクチュエタを介してプラン
トに与える自動化装置にも適用可能な運転支援装置に関
する。

［従来の技術］ 一般に、発電プラントや化学プラントの如き大規模なプ
ラントにおいては、通常時や異常時の運転操作を行なう
ための要領書が整備されており、標準的な運転か可能と
なっている。但し、運転要領書に記載されているのは、
あくまで典型的な場合の標準的な運転要領である。した
がって運転員は操作の意味や効果を考えつつ、個々の場
合に対処している。即ち、一連の運転操作項目の実施順
序を入れ替えたり、追加・省略したり等々、時々刻々の
状況変化に応じた適切な運転操作は、人間の能力に依存
している。このため人為的なミスが発生するおそれがあ
った。

そこで、かかる運転要領を電算化し、状況に応した運転
ガイドを出力するシステムが開発されている。更に標準
的な一連の運転操作たけてなく、運転操作項目を目的や
機能によって階層化し、条件付き分岐や条件付き取消を
可能にすることによって、一定レベルの柔軟な運転操作
ガイドを出力できるように改良されている例もある。

改良例に関する特許（特願昭６３−１１００３４号、特
願昭６３−１６３９１３号）をもとに、従来技術の概要
を説明する。なお以下の説明では、「プラント起動」の
如き“運転目的の遂行″「充填・抽出流の確立」の如き
“機能の達成”及び「充填・抽出元弁調整」の如き“運
転操作の実行“を“手順の実行“と総称する。

第２図は、柔軟な運転操作手順の説明図である。

即ち、ＰＷＲプラントの起動運転要領は、最上位に手順
Ａニブラント起動を置き、それを１段下位の手順Ａ１：
充填・抽出流の確立及びＡ２ニー次冷却材ポンプ起動・
・・を実行することにより行なう。手順Ａ１：充填・抽
出流の確立は、具体的な操作手順ａ：充填・抽出元弁調
整、ｂ：充填高圧注入ポンプ元弁開、Ｃ：充填高圧注入
ポンプ起動、ｄ：充填流量調整及びｅ、抽出ライン圧力
調整を行なうことによって達成される。Ａ２．−次冷却
材ポンプはｆ：起動前チエツク、ｇ、−次冷却材ポンプ
順次起動及びり、抽出ライン圧力調整を行なうことによ
って達成される。但しこのとき、最も標準的な手順とし
てはａｂｃｄｅｆｇｈの順に行なわれるが、場合によっ
てはｂａｃｅｄｆｇｈと順序を変えて（下線部の順序が
変わっている）行なっても良いし、ｅて抽出ライン圧力
調整を行なった結果、その状態が保持されておれば、ｈ
の抽出ライン圧力調整が省略されることもある。第２図
では、Ａｌ−、Ａ２あるいはｆ−１ｇのように実行順序
を守らねばなければならないものをっ記号で示し、ａ＝
ｂやｄ＝ｅのようにどちらを先に実行しても良いものは
一記号で示した。

次の表１−１は、第２図に例示した運転操作手順を計算
機で扱うための知識データとして表現する際のデータ形
式例である。

表１−１ ■手順名は、第２図中に矩形で囲んだ手順の名前である
。

■開始条件は、その手順の実行を開始すべき状況を判定
するためのデータ（プロセス量の大小、スイッチの０Ｎ
１０ＦＦ等。以下同じ。）である。

■取消条件は、その手順の実行を取消すべき状況を判定
するためのデータである。

■完了条件は、その手順の実行が完了したことを判定す
るためのデータである。

■上位手順は、その手順の一段上位の手順者である。

■下位手順は、その手順の一段下位の手順者である。但
し、下位の手順は、分岐条件を用いて状況に応じた選択
が可能なようになっている。

但し、※０はそのデータを省略できることを、０やはそ
のデータを任意側記述できることを示す。

前記表１−１に示したデータ形式を用いて推論を行なう
際のアルゴリズムは以下の通りである。

（ａ）最上位手順を設定する。

設定は、運転員が入力しても良いし、他の運転状態把握
装置や異常診断装置によって自動設定されても良く、方
法は問わない。

（ｂ）下位手順を取り出す。

その状況で成立する分岐条件を見出し、これに該当する
下位手順を取り出してワーキングメモリに書き込む。こ
の時点では、ある手順を達成するための下位手順の候補
が取り出されただけであり、手順には「実行待」の状態
情報が付けられている。

（Ｃ）開始条件を判定する。

開始条件か成立すれば、ワーキングメモリ内のその手順
の状態情報を「完了待」に変え、その手順を実行するよ
う運転員に該手順のガイダンスを出力する。

（ｃｌ）取消条件を判定する。

取消条件か成立すれば、ワーキングメモリ内のその手順
およびそれから階層上下方へ派生するすべての下位手順
の状態情報を「取消済ｊに変える。

（ｅ）完了条件を判定する。

完了条件か成立すれば、ワーキングメモリ内のその手順
の状態情報を「完了済」に変える。

以上の知識ベースおよび推論アルゴリズムを用いて推論
を行なったときのワーキングメモリの内容例を、次の表
１−２に示す。

表１ この例は、第２図に示したプラント起動て、手順ｄまで
完了したときの状態である。ＡやＡ１か完了待になって
いるのは、それぞれ下位手順Ａ２やｅが完了していない
ためである。また、ｆｌｇｈが抽出されていないのは、
これらの上位手順Ａ２の開始条件（−ＡＩの完了）か満
たされていないためである。

なお、従来の位置構成例は本件発明の詳細な説明時に合
わせて説明する。

［発明か解決しようとする課題］ 上述した従来技術では、運転要領電算化による運転支援
や条件付き分岐や条件付き取消による柔軟性の伺与か可
能であるとは言え、前もってすべての分岐・取消候補を
知識ベース内に記述しておく必要かある。例えば圧力や
流量が決められた範囲を逸脱したときに、任意の時点て
再調整を行なうような割込的な運転操作を扱うことかで
きなかった。

そのため、監視・判断等に当たる運転員の精神的負担が
大きかった。また経験の少ない運転員は冗長な操作や待
機を行なったり、極端な場合には不要なプラント停止を
行なってしまい、プラントの稼働率を低下させる不具合
があった。

そこで本発明の目的は、従来技術の欠点すなわち圧力や
流量か決められた範囲を逸脱したときに、任意の時点て
再調整を行なうような割込的な運転操作を扱うことかで
きないという不具合か、知識表現と推論機構の欠如にあ
ることに鑑み、割込か必要な手順に関する知識ベースと
推論機構を設け、割込か必要と判断された手順をワーキ
ングメモリ中に適宜挿入することにより、従来の不具合
を解決することのできる手段を備えた運転支援装置を提
供するすることにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決し目的を達成するために、本発明では次
のような手段を講した。

プラント運転に係る操作知識を階層的に表現した知識ベ
ースと、プラントから入力したプロセス量に基づき、操
作内容を決定し運転員に該内容を知らしめるプラント運
転支援装置において、操作手順割込発生条件及びこれに
対応する操作手順に係る知識を格納する手段と、 上記操作手順割込発生条件及びプロセス量に基づき割込
発生を判定する手段と、 割込発生と判定された時、上記対応する操作手順を最優
先で運転員に知らしめる手段と、を備えるようにした。

更に述べるならば、本発明の運転支援装置は、以下に説
明する手段を有する。

（１）手順の割込が発生する条件と割り込ませる手順に
関する知識ベースを格納する第１の手段（２）手順の割
込か必要なことを判定するための第２の手段 （３）割込手順を一時的に格納するための第３の手段 ［作用コ 上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。

第１の手段により、手順の割込が発生する条件及び割り
込ませる手順に関する知識ベースが格納される。第２の
手段には、プラントのプロセス量や第３の手段に一時的
に格納されている手順の進行状態が入力される。かくし
て第２の手段により、第１の手段に格納されている割込
条件知識ベースを用いて、割込が必要な状況と手順が判
定される。

この判定結果は第３の手段に一時的に格納されている手
順の候補の集合に追加される。

［実施例］ 以下、本発明に係る運転支援装置の実施例を、図面に基
づいて説明する。

（１）装置構成 第１図は本発明の一実施例に係る装置構成を示す図であ
る。

同図は従来例に本件発明の内容を付加する形で示されて
いる。破線で囲った範囲が本発明のポイント部分である
。

プラント１０から入力装置２０を介してプロセス量が入
力する。この入力値は運転支援装置本体３０に入力する
。この運転支援装置本体３０は従来技術の説明で述べた
知識ベースと、推論アルゴリズムを用いて、実施に必要
な手順を推論して、ワーキングメモリ３に格納する。格
納された手順は、手順−階層性に基づき出力装置４０を
介して、運転員に運転手順ガイドとして順次出力される
。

本実施例では、前記入力装置２０による入力値が割込条
件判定装置２にも別途入力する。該割込条件判定装置２
には割込条件知識ベース１および前記ワーキングメモリ
３が接続されている。

（２）割込条件知識ベース 割込条件に関する知識のデ 表２−１に示す。

表２−１ 夕形式例を、次の ■割込条件名は、割込に関する知識の名前である。

■割込条件判定データは、割込を行なうべき状況を判定
するためのデータであり、条件が成立したとぎに後続の
手順名の手順が割り込まれる。

次ぎに、割込条件知識の例を次の表２−２に示す。

表２−２ この例は、抽出ライン圧力の再調整が必要な条件に関す
る知識であり、抽出流量がｆより大きいという前提条件
の下で、抽出ライン圧力がｐとｑの間にないならば、抽
出ライン圧力調整が必要になることを示している。

（３）割込条件判定アルゴリズム 割込条件判定装置内で行なわれる推論アルゴリズムは以
下の通りである。

（ａ）割込条件の判定 割込条件知識ベース１内に格納されているすべての割込
条件知識に対して、割込条件判定データのチエツクを行
ない、成立しているものがあれば、該当する手順名をワ
ーキングメモリ３の先頭に「開始待」の状態情報をつけ
て挿入する。前記表１−２の例で説明すれば、手順ｄま
で完了した時点で割込条件が成立すると、該当する手順
がＡ２の前段に挿入されることを意味する。

（ｂ）割込手順の扱い 割込が行なわれた手順は、ワーキングメモリの先頭に挿
入されるので、最優先で処理されるが、その他の処理は
通常の手順と全く同様である。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、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］ 以上説明したように、本発明によれば次のような作用効
果か期待てきる。

圧力や流量か決められた範囲を逸脱したときに、任意の
時点で再調弊行なうような割込的な運転操作を扱うこと
か可能となり、かつ割込が生した手順は従来例と同様に
階層的な展開や柔軟な手順取り出しか可能になった。

これによって、監視・判断等に当たる運転員に対して運
転支援か適時可能になり、運転員の精神的負担を軽減で
きる上、プラント稼動率を向上できるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る装置構成を示す図であ
る。第２図は従来技術を説明するために示した図で、柔
軟な運転操作手順を説明するための図である。 １・割込条件知識ベース　２　割込条件イ′す定装置　
３・・ワーキングメモリ　１ｏ・・プラント２０・・・
入力装置　３ｏ・・従来の運転支援装置４０・・出力装
置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラント運転に係る操作知識を階層的に表現した知識ベ
   ースと、プラントから入力したプロセス量に基づき、操
   作内容を決定し運転員に該内容を知らしめるプラント運
   転支援装置において、操作手順割込発生条件及びこれに
   対応する操作手順に係る知識を格納する手段と、 上記操作手順割込発生条件及びプロセス量に基づき割込
   発生を判定する手段と、 割込発生と判定された時、上記対応する操作手順を最優
   先で運転員に知らしめる手段と、 を具備してなる運転支援装置。