JPH0554121B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0554121B2 JPH0554121B2 JP59027047A JP2704784A JPH0554121B2 JP H0554121 B2 JPH0554121 B2 JP H0554121B2 JP 59027047 A JP59027047 A JP 59027047A JP 2704784 A JP2704784 A JP 2704784A JP H0554121 B2 JPH0554121 B2 JP H0554121B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- devices
- normal
- operating system
- memory
- matrix
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B9/00—Safety arrangements
- G05B9/02—Safety arrangements electric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Description
本発明の詳細な説明をするにあたり、いくつか
の用語を以下に定義する。 系：その入口にある入力機器と、出口にある
出力機器と、これら入力機器と出力機器との間
にある複数の機器とからなる機器の集合。 サブ系統：入力機器と出力機器とを結合し得
る機器の集合で、可能なもの全て。 作動系統：サブ系統のうち、運転可能なはず
の系統。 通常、系は作動系統のすくなくとも１個を使
つて運転されており、作動系統を構成する機器
のいづれかが故障しても運転可能でなくなる。
作動系統はあらかじめ第１図のメモリ４に登録
される。 正常系統：その中に故障機器を全く含まない
サブ系統。これをオンラインで算出することは
本願発明の構成要件でもある。 正常作動系統：上記作動系統のうちの正常系
統。 上記登録された作動系統のうちから正常系統を
自動的に検出することが本願発明の目的である。 上記の様に、サブ系統、作動系統、正常系統、
正常作動系統は、共に、入力機器と出力機器とを
結合し得る機器の集合であり、 いくつかのパターンに相当する。ただし、サブ
系統と作動系統はそのパターンがあらかじめ定め
られているが、正常系統と正常作動系統は、その
パターンがあらかじめ定められたサブ系統ないし
は、作動系統からオンラインで選び出すことによ
つて作られる。 ここで、サブ系統のパターンは、結合情報行列
Ｃによつて間接的に与えられる。また、作動系統
のパターンはメモリ４にあるコードによつて直接
的に与えられる。 本発明は、複数個の機器から構成される系にお
いて、機器の一部に故障が発生した場合、複数の
機器からなるサブ系統であつて、サブ系統内の複
数の機器のみを運転するだけで、所定の有用な効
果が得られる系統（以下、正常作動系統と称す）
を、自動的に検出する正常作動系統検出装置に関
する。 ここで、系とは、集積回路、上下水道システ
ム、化学プラントなど、ネツトワーク形態をもつ
系である。 系を構成する複数個の機器のうち、その一部に
故障が起つた場合、通常、系全体の運転を中止す
るのではなく、系のうちの正常作動系統だけで運
転するようにしている。 従来は、系の系統図および故障機器の報知信号
にもとづいて、そのつど、人間が正常作動系統を
決定していたが、この従来の人間による決定方法
では、多入力多出力ネツトワークのように系が複
雑になると、この決定が遅れたり、決定に誤りが
生じたりするばかりでなく、実質的に決定ができ
なくなる問題があつた。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたものである。 以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
る。 第１図は、本発明の一実施例図である。 系１を構成する複数の機器のそれぞれに設けら
れた故障検出器１１は、故障検出信号を処理装置
２に出力する。メモリ３には、入力装置等によつ
て、あらかじめ、系１を構成する複数の機器の結
合情報が記憶されている。メモリ４には、複数の
機器からなるサブ系統であつて、サブ系統内の複
数の機器のみを運転するだけで、所定の有用な効
果が得られるサブ系統（以下、作動系統と称す
る）とこれに含まれる機器が、各作動系統ごと
に、あらかじめ記憶されている。 処理装置２は、故障検出器１１からの故障検出
信号、メモリ３の機器結合情報、メモリ４の作動
系統情報にもとづいて、後に述べる演算処理を行
ない、正常作動系統を算出し、表示装置５に表示
する。 以下、第１図の実施例の動作を、第２図から第
５図までを用いて説明する。 系の機器の数をｎ個とし、その機器番号をx1，
x2…，xoとする。そして、各機器x1，x2，…，xo
のそれぞれに、故障検出器１１が設けられている
ものとする。 多入力、多出力である系を見かけ上、１入力、
１出力である系におきかえるため、ダミー入力機
器b1、ダミー出力機器b2を仮定し、ダミー入力機
器と系のすべての入力機器とが結合され、系のす
べての出力機器とダミー出力機器とが結合されて
いるものと仮定する。 このような仮定のもとに、第２図に示す表を作
り、入力装置により、メモリ３に、要素Cij（ｉ、
ｊ＝１、２、…ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２）からなる結
合情報行列Ｃを、あらかじめ、メモリ３にセツト
する。ただし、要素Cijは１、０いずれかの値を
とり、１のときは、機器ｉと機器ｊとが結合して
いることを、０のときは、結合していないことを
表わす。 また、結合情報行列Ｃの行は各機器からの出力
結合情報、列は各機器への入力結合情報を示す。 第４図に示す機器構成の場合、結合情報行列Ｃ
は次の様になる。
の用語を以下に定義する。 系：その入口にある入力機器と、出口にある
出力機器と、これら入力機器と出力機器との間
にある複数の機器とからなる機器の集合。 サブ系統：入力機器と出力機器とを結合し得
る機器の集合で、可能なもの全て。 作動系統：サブ系統のうち、運転可能なはず
の系統。 通常、系は作動系統のすくなくとも１個を使
つて運転されており、作動系統を構成する機器
のいづれかが故障しても運転可能でなくなる。
作動系統はあらかじめ第１図のメモリ４に登録
される。 正常系統：その中に故障機器を全く含まない
サブ系統。これをオンラインで算出することは
本願発明の構成要件でもある。 正常作動系統：上記作動系統のうちの正常系
統。 上記登録された作動系統のうちから正常系統を
自動的に検出することが本願発明の目的である。 上記の様に、サブ系統、作動系統、正常系統、
正常作動系統は、共に、入力機器と出力機器とを
結合し得る機器の集合であり、 いくつかのパターンに相当する。ただし、サブ
系統と作動系統はそのパターンがあらかじめ定め
られているが、正常系統と正常作動系統は、その
パターンがあらかじめ定められたサブ系統ないし
は、作動系統からオンラインで選び出すことによ
つて作られる。 ここで、サブ系統のパターンは、結合情報行列
Ｃによつて間接的に与えられる。また、作動系統
のパターンはメモリ４にあるコードによつて直接
的に与えられる。 本発明は、複数個の機器から構成される系にお
いて、機器の一部に故障が発生した場合、複数の
機器からなるサブ系統であつて、サブ系統内の複
数の機器のみを運転するだけで、所定の有用な効
果が得られる系統（以下、正常作動系統と称す）
を、自動的に検出する正常作動系統検出装置に関
する。 ここで、系とは、集積回路、上下水道システ
ム、化学プラントなど、ネツトワーク形態をもつ
系である。 系を構成する複数個の機器のうち、その一部に
故障が起つた場合、通常、系全体の運転を中止す
るのではなく、系のうちの正常作動系統だけで運
転するようにしている。 従来は、系の系統図および故障機器の報知信号
にもとづいて、そのつど、人間が正常作動系統を
決定していたが、この従来の人間による決定方法
では、多入力多出力ネツトワークのように系が複
雑になると、この決定が遅れたり、決定に誤りが
生じたりするばかりでなく、実質的に決定ができ
なくなる問題があつた。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたものである。 以下、実施例により、本発明を詳細に説明す
る。 第１図は、本発明の一実施例図である。 系１を構成する複数の機器のそれぞれに設けら
れた故障検出器１１は、故障検出信号を処理装置
２に出力する。メモリ３には、入力装置等によつ
て、あらかじめ、系１を構成する複数の機器の結
合情報が記憶されている。メモリ４には、複数の
機器からなるサブ系統であつて、サブ系統内の複
数の機器のみを運転するだけで、所定の有用な効
果が得られるサブ系統（以下、作動系統と称す
る）とこれに含まれる機器が、各作動系統ごと
に、あらかじめ記憶されている。 処理装置２は、故障検出器１１からの故障検出
信号、メモリ３の機器結合情報、メモリ４の作動
系統情報にもとづいて、後に述べる演算処理を行
ない、正常作動系統を算出し、表示装置５に表示
する。 以下、第１図の実施例の動作を、第２図から第
５図までを用いて説明する。 系の機器の数をｎ個とし、その機器番号をx1，
x2…，xoとする。そして、各機器x1，x2，…，xo
のそれぞれに、故障検出器１１が設けられている
ものとする。 多入力、多出力である系を見かけ上、１入力、
１出力である系におきかえるため、ダミー入力機
器b1、ダミー出力機器b2を仮定し、ダミー入力機
器と系のすべての入力機器とが結合され、系のす
べての出力機器とダミー出力機器とが結合されて
いるものと仮定する。 このような仮定のもとに、第２図に示す表を作
り、入力装置により、メモリ３に、要素Cij（ｉ、
ｊ＝１、２、…ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２）からなる結
合情報行列Ｃを、あらかじめ、メモリ３にセツト
する。ただし、要素Cijは１、０いずれかの値を
とり、１のときは、機器ｉと機器ｊとが結合して
いることを、０のときは、結合していないことを
表わす。 また、結合情報行列Ｃの行は各機器からの出力
結合情報、列は各機器への入力結合情報を示す。 第４図に示す機器構成の場合、結合情報行列Ｃ
は次の様になる。
【表】
以下では第４図において、故障が故障源x4から
x6へ波及している時点での正常作動系統を求め
る。それには、まず、正常系統を求める。 処理装置２は、故障検出器１１からの故障信号
を受けると第３図に示す601〜607の演算をする。 (1) 処理装置２は、故障機器xjから故障信号を受
けると、メモリ３から第２図に示す行列Ｃを読
み出し、行列Ｃのｊ行の要素Cj1、Cj2…、
Cj(o+2)をすべて０に、ｊ列の要素C1j、C2j、…、
C(o+2)jをすべて０にする処理601を行なう。 処理601により、故障部分の結合関係をはず
すことになる。 (2) 次に、602に示すＭ行列を算出する。すなわ
ち、故障機器xj、ダミー入力機器b1、ダミー出
力機器b2を除く、（ｎ−１）個の機器に対して、
その機器に対応する行列Ｃの行が０であるかど
うか判定する。行の要素がすべて０の行があれ
ば、その行に対応した列の要素をすべて０にす
る。たとえば、ｉ行の要素Ci1、Ci2…、Ci(o+2)
がすべて０であつたら、ｉ列の要素C1i、C2i、
…C(o+2)iをすべて０にする。 このようにするのは、故障機器ｊに対応する
ｊ行およびｊ列をゼロにしたため、見かけ上、
出力機器を表わす情報となる要素情報をｉ行列
Ｃから強制的にゼロにして取り除くためであ
る。 同様にして、ｊ、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）列を
除く行列Ｃの列のうち、任意のｉ列の要素C1i、
C2i、…、C(o+2)iがすべて０であつたら、ｉ行の
要素Ci1、Ci2、…、Ci(o+2)をすべて０にする。 このようにするのは、故障機器ｊに対応する
ｊ行およびｊ列をゼロにしたため、見かけ上、
入力機器を表わす情報となる要素情報を、行列
Ｃからゼロにして取り除くためである。このよ
うにして行列Ｃから得られた行列が、Ｍ行列で
ある。 演算602により、見掛け上の出力機器要素、
入力機器要素が除かれ、第４図に示す機器構成
の場合には次のＭ行列が得られる。 Ｍ＝０ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ここに、ｍ＝７（行の要素が全て０である行
を除いたＭの行数） (3) 次にＨ行列の算出演算603を行なう。すなわ
ち、 Ｈ＝n 〓i=0 Mi を演算する。ここで、ｍは、行列Ｍにおいて、行
の要素がすべて０である行を除いた、行の数であ
る。また、M0は、（ｎ＋２）次の単位行列を示す
ものとする。この演算により、任意の各機器間の
結合が算出される。 第４図に示す機器構成の場合にはＨは次の様に
なる。 Ｈ＝7 〓i=0 Mi＝M0＋M1＋M2＋…＋M7 ＝１ １ １ ０ １ ０ ０ １ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ １ １ １ ０ １ ０ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ここで、＋の記号は行列の要素毎の加算を表
わし、Miは行列Ｍをｉ回掛け合わせることを
意味する。 この演算で求められたＨは、故障機器を除い
た機器間の直接的（隣接する）および間接的結
合を示す。逆に、この演算は、行列Ｍが故障機
器を除いた機器間の自分自身を除いた直接的
（隣接する）結合を示すだけなのに対し、間接
的結合まで（自分自身を含む）わかるようにす
るためのものである。（この演算による機能は
数学のグラフ理論による。） また、機器の要素が多いと、システムの構成
図から直接Ｈ行列を作るのは大変な作業とな
る。本発明の目的が故障発生時に製造作動系統
を即座に見つけて系統切換をすることにあるの
で、その自動化、高速化が必要になる。 (4) 次に、内積計算604を演算する。すなわち、
603で算出した行列Ｈの（ｎ＋１）行の要素か
らなる行ベクトルＡと、行列Ｈの（ｎ＋２）の
要素からなる列ベクトルＢの内積ベクトルＤ Ｄ＝Ａ・Ｂ＝（h(o+1)1・h1(o+2)、h(o+1)2・h2(o+
2)、…、h(o+1)(o+2)・h(o+2)(o+2)） を算出する。ただし、hijは、行列Ｈのｉ行ｊ列
を表わすものとする。 この内積ベクトルＤの要素d1、d2、…、do+2
のうち、１となつているすべてのdiを検索し、
diに対応した機器番号ｉをすべてリストアツプ
する。 演算604は、ダミー入力機器と直接又は間接
的に結合している要素の集合と、ダミー出力機
器と直接又は間接的に結合している要素の集合
との共通集合を求めることに相当する。この共
通集合は、ダミー入力機器からダミー出力機器
に至る非故障経路上（正常系統上）にある機器
の集合となつている。第４図に示す機器構成の
場合には、演算604において、ダミー入力x9に
対応する９行（ベクトルＡ）、ダミー出力x10に
対応する10列（ベクトルＢ）は、それぞれ、 Ａ＝（１ １ １ ０ １ ０ １ １ １
１） Ｂ＝（１ １ １ ０ １ ０ １ １ １
１） 従つて、 Ｄ＝Ａ・Ｂ ＝（１ １ １ ０ １ ０ １ １ １
１） これより、ダミー入力機器からダミー出力機
器に至る正常系統上にある機器の集合は、 ｛x1，x2，x3，x5，x7，x8，x9，x10｝ となる。 (5) 次に、このリストアツプされた複数の機器番
号からダミー入力機器番号（ｎ＋１）、ダミー
出力機器番号（ｎ＋２）を除く処理605を行な
う。 このようにして、入力機器と出力機器を結ぶ
サブ系統のうち、故障機器を含まないすべての
サブ系統（以下、正常系統と称する）に含まれ
る機器番号がリストアツプされたことになる。 第４図に示す機器構成の場合には、ダミー入
力機器、ダミー出力機器番号をとり除く処理
605を施こすと、正常系統（故障機器を含まな
いサブ系統）上にある機器の集合が ｛x1，x2，x3，x5，x7，x8｝ と求まる。（機器番号がリストアツプされる。） (6) 次に、処理606によつて、得られた機器番号
のリストおよび、メモリ３に記憶されている行
列Ｃにもとづき、故障機器を含まずに、入力機
器から出力機器へ到る正常系統を算出し、その
系統の入力機器から出力機器に到るまでの機器
番号を順番になるべて作つたコード（以下、正
常系統コードと称する）を得る。第４図に示す
機器構成の場合には、 (a) x1→x3→x8 (b) x1→x5→x2 (c) x7→x5→x2 が正常系統として求まる。 (7) 次に、処理607で、正常作動系統の算出をす
る。すなわち、メモリ４には、あらかじめ、作
動系統の入力機器から出力機器に到るまでの機
器番号を順番にならべて作つたコード（以下、
作動系統コードと称す）が記憶されている。処
理装置２は、正常コードと作動コードとを比較
し、一致したコード、すなわち、正常であつ
て、作動可能な正常作動コードを、表示装置５
に出力する。 表示装置５は、たとえば、第４図に示す系、
電源x1、主ポンプx2、モータx3、電磁弁x4、真
空ポンプx5、減速器x6、電源x7、冷却ポンプx8
からなる系に対応して、正常作動コードにもと
づいて、第５図に示す表示を行なう。 すなわち、表示装置５は、メモリ４に記憶さ
れている作動コードにもとづき、系を構成する
機器x1，x2，…，x8およびその総合関係を表示
する。 さらに、正常作動コードにもとづき、正常作
動系統を点線で示したように、各系統ごとに異
なつた色で重ねて表示する。さらに、故障機器
x4，x6は２重丸で表示する。要するに、処理
607では、処理606で求まつた正常系統と、あら
かじめメモリ４に記憶してある作動系統（有用
な効果を与えるはずのサブ系統）との共通系統
のみを抽出し、それを正常作動系統とする。 第５図には、第４図に示す機器構成の場合の上
記(a)、(b)、(c)の系統が全て作動系統であつた場合
の正常作動系統を点線で囲つて示している。 なお、第４図に示されるシステム構成の場合、
はじめに定義を述べた各種の系統は具体的には次
の様になる。 ●サブ系統： (a) x1→x3→x8 (b) x1→x3→x6→x2 (c) x1→x5→x4→x6→x2 (d) x1→x5→x4→x2 (e) x1→x5→x2 (f) x7→x5→x4→x6→x2 (g) x7→x5→x4→x2 (h) x7→x5→x2 ●作動系統： 上記サブ系統の全てが作動系統の場合もあり
うるが、たとえばx7が保守点検でここ一ケ月は
使えないというような場合に、上記の(f)(g)(h)を
除いた(a)〜(e)が作動系統になる。 ●正常系統： 故障がなければ、上記サブ系統の全てが正常
系統になる。また、故障が故障源x4からx6へ波
及している時点では正常系統は具体例で示した
ように、サブ系統の(a)(e)(h)となる。これは、作
動系統が何であるかに無関係に求められる。 ●正常作動系統： これは、作動系統のうちの正常系統（逆に、
正常系統のうちの作動系統でもあるが）である
ので故障がなければ作動系統に同じになる。逆
に、故障がなくても必ずしも正常系統になるわ
けではない（作動系統の項で述べたように、x7
が保守点検で使えない場合などがその例）。 故障が故障源x4からx6へ波及している時点で
は、サブ系統の全てが作動系統の場合、(a)(e)(b)が
正常作動系統となり、 サブ系統の(a)〜(e)が作動系統の場合には、(a)(e)
が正常作動系統となる。 以上説明したごとく本発明によれば、系に故障
が発生・波及した場合の正常作動系統を即座に知
ることができ、系統切換を間違いなく行うことが
できる。 この場合、故障情報から正常系統を出して、作
動系統との共通部分を抽出するのと、故障情報と
作動系統とを直接比較して正常作動系統を算出す
るのと、どちらが良いかという比較も考えられ
る。 ところで本発明は、複雑な結合関係を有するシ
ステムにおいて、故障の波及範囲がある程度広が
つた場合に特に有効になるものを狙つたものであ
る。それは、複雑な結合関係になつた場合、作動
系統自体の作成を全て手作業で行なうことが困難
になり（組合せが多すぎる）、作動系統の作成を
本発明の助けを借りて行なうことになる。具体的
には、故障が全くないとして正常系統（サブ系統
に同じ）をさがし、その中から有用な効果を与え
得る系統である「作動系統」を人間がさがしてそ
れをメモリ４にあらかじめ記憶して使うことにな
る。 逆に、メモリ４にあらゆる可能な「作動系統」
が記憶されていなくても、故障が発生した場合の
正常系統が全て本発明により算出されたなら、そ
の中から見落していた（記憶されていなかつた）
「作動系統」を人間が追加することも可能になる。 とくに故障の波及範囲がある程度広がつた場合
には、正常系統の数を演算により一気に減少させ
ることができるため、本発明の方法が有利にな
り、また、「作動系統」記憶が不完全であつても、
人間の判断によるリカバーがし易くなる。 なお、本発明は、実際上は特公平３−63082号
（特願昭58−216191）の「プラントの故障波及範
囲予測・表示装置」と連携があり、故障波及をリ
アルタイムで予測しながら、その波及に応じた正
常作動系統を検出するようにしてある。そのた
め、原子力発電プラント、液化天然ガス発電プラ
ントの訓練シミユレータとしても利用できる。故
障源や「作動系統」となり得る条件を種々変更し
て正常作動系統の検出・系統切換の訓練に供する
ことができる。
x6へ波及している時点での正常作動系統を求め
る。それには、まず、正常系統を求める。 処理装置２は、故障検出器１１からの故障信号
を受けると第３図に示す601〜607の演算をする。 (1) 処理装置２は、故障機器xjから故障信号を受
けると、メモリ３から第２図に示す行列Ｃを読
み出し、行列Ｃのｊ行の要素Cj1、Cj2…、
Cj(o+2)をすべて０に、ｊ列の要素C1j、C2j、…、
C(o+2)jをすべて０にする処理601を行なう。 処理601により、故障部分の結合関係をはず
すことになる。 (2) 次に、602に示すＭ行列を算出する。すなわ
ち、故障機器xj、ダミー入力機器b1、ダミー出
力機器b2を除く、（ｎ−１）個の機器に対して、
その機器に対応する行列Ｃの行が０であるかど
うか判定する。行の要素がすべて０の行があれ
ば、その行に対応した列の要素をすべて０にす
る。たとえば、ｉ行の要素Ci1、Ci2…、Ci(o+2)
がすべて０であつたら、ｉ列の要素C1i、C2i、
…C(o+2)iをすべて０にする。 このようにするのは、故障機器ｊに対応する
ｊ行およびｊ列をゼロにしたため、見かけ上、
出力機器を表わす情報となる要素情報をｉ行列
Ｃから強制的にゼロにして取り除くためであ
る。 同様にして、ｊ、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）列を
除く行列Ｃの列のうち、任意のｉ列の要素C1i、
C2i、…、C(o+2)iがすべて０であつたら、ｉ行の
要素Ci1、Ci2、…、Ci(o+2)をすべて０にする。 このようにするのは、故障機器ｊに対応する
ｊ行およびｊ列をゼロにしたため、見かけ上、
入力機器を表わす情報となる要素情報を、行列
Ｃからゼロにして取り除くためである。このよ
うにして行列Ｃから得られた行列が、Ｍ行列で
ある。 演算602により、見掛け上の出力機器要素、
入力機器要素が除かれ、第４図に示す機器構成
の場合には次のＭ行列が得られる。 Ｍ＝０ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ここに、ｍ＝７（行の要素が全て０である行
を除いたＭの行数） (3) 次にＨ行列の算出演算603を行なう。すなわ
ち、 Ｈ＝n 〓i=0 Mi を演算する。ここで、ｍは、行列Ｍにおいて、行
の要素がすべて０である行を除いた、行の数であ
る。また、M0は、（ｎ＋２）次の単位行列を示す
ものとする。この演算により、任意の各機器間の
結合が算出される。 第４図に示す機器構成の場合にはＨは次の様に
なる。 Ｈ＝7 〓i=0 Mi＝M0＋M1＋M2＋…＋M7 ＝１ １ １ ０ １ ０ ０ １ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ １ １ １ １ ０ １ ０ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ここで、＋の記号は行列の要素毎の加算を表
わし、Miは行列Ｍをｉ回掛け合わせることを
意味する。 この演算で求められたＨは、故障機器を除い
た機器間の直接的（隣接する）および間接的結
合を示す。逆に、この演算は、行列Ｍが故障機
器を除いた機器間の自分自身を除いた直接的
（隣接する）結合を示すだけなのに対し、間接
的結合まで（自分自身を含む）わかるようにす
るためのものである。（この演算による機能は
数学のグラフ理論による。） また、機器の要素が多いと、システムの構成
図から直接Ｈ行列を作るのは大変な作業とな
る。本発明の目的が故障発生時に製造作動系統
を即座に見つけて系統切換をすることにあるの
で、その自動化、高速化が必要になる。 (4) 次に、内積計算604を演算する。すなわち、
603で算出した行列Ｈの（ｎ＋１）行の要素か
らなる行ベクトルＡと、行列Ｈの（ｎ＋２）の
要素からなる列ベクトルＢの内積ベクトルＤ Ｄ＝Ａ・Ｂ＝（h(o+1)1・h1(o+2)、h(o+1)2・h2(o+
2)、…、h(o+1)(o+2)・h(o+2)(o+2)） を算出する。ただし、hijは、行列Ｈのｉ行ｊ列
を表わすものとする。 この内積ベクトルＤの要素d1、d2、…、do+2
のうち、１となつているすべてのdiを検索し、
diに対応した機器番号ｉをすべてリストアツプ
する。 演算604は、ダミー入力機器と直接又は間接
的に結合している要素の集合と、ダミー出力機
器と直接又は間接的に結合している要素の集合
との共通集合を求めることに相当する。この共
通集合は、ダミー入力機器からダミー出力機器
に至る非故障経路上（正常系統上）にある機器
の集合となつている。第４図に示す機器構成の
場合には、演算604において、ダミー入力x9に
対応する９行（ベクトルＡ）、ダミー出力x10に
対応する10列（ベクトルＢ）は、それぞれ、 Ａ＝（１ １ １ ０ １ ０ １ １ １
１） Ｂ＝（１ １ １ ０ １ ０ １ １ １
１） 従つて、 Ｄ＝Ａ・Ｂ ＝（１ １ １ ０ １ ０ １ １ １
１） これより、ダミー入力機器からダミー出力機
器に至る正常系統上にある機器の集合は、 ｛x1，x2，x3，x5，x7，x8，x9，x10｝ となる。 (5) 次に、このリストアツプされた複数の機器番
号からダミー入力機器番号（ｎ＋１）、ダミー
出力機器番号（ｎ＋２）を除く処理605を行な
う。 このようにして、入力機器と出力機器を結ぶ
サブ系統のうち、故障機器を含まないすべての
サブ系統（以下、正常系統と称する）に含まれ
る機器番号がリストアツプされたことになる。 第４図に示す機器構成の場合には、ダミー入
力機器、ダミー出力機器番号をとり除く処理
605を施こすと、正常系統（故障機器を含まな
いサブ系統）上にある機器の集合が ｛x1，x2，x3，x5，x7，x8｝ と求まる。（機器番号がリストアツプされる。） (6) 次に、処理606によつて、得られた機器番号
のリストおよび、メモリ３に記憶されている行
列Ｃにもとづき、故障機器を含まずに、入力機
器から出力機器へ到る正常系統を算出し、その
系統の入力機器から出力機器に到るまでの機器
番号を順番になるべて作つたコード（以下、正
常系統コードと称する）を得る。第４図に示す
機器構成の場合には、 (a) x1→x3→x8 (b) x1→x5→x2 (c) x7→x5→x2 が正常系統として求まる。 (7) 次に、処理607で、正常作動系統の算出をす
る。すなわち、メモリ４には、あらかじめ、作
動系統の入力機器から出力機器に到るまでの機
器番号を順番にならべて作つたコード（以下、
作動系統コードと称す）が記憶されている。処
理装置２は、正常コードと作動コードとを比較
し、一致したコード、すなわち、正常であつ
て、作動可能な正常作動コードを、表示装置５
に出力する。 表示装置５は、たとえば、第４図に示す系、
電源x1、主ポンプx2、モータx3、電磁弁x4、真
空ポンプx5、減速器x6、電源x7、冷却ポンプx8
からなる系に対応して、正常作動コードにもと
づいて、第５図に示す表示を行なう。 すなわち、表示装置５は、メモリ４に記憶さ
れている作動コードにもとづき、系を構成する
機器x1，x2，…，x8およびその総合関係を表示
する。 さらに、正常作動コードにもとづき、正常作
動系統を点線で示したように、各系統ごとに異
なつた色で重ねて表示する。さらに、故障機器
x4，x6は２重丸で表示する。要するに、処理
607では、処理606で求まつた正常系統と、あら
かじめメモリ４に記憶してある作動系統（有用
な効果を与えるはずのサブ系統）との共通系統
のみを抽出し、それを正常作動系統とする。 第５図には、第４図に示す機器構成の場合の上
記(a)、(b)、(c)の系統が全て作動系統であつた場合
の正常作動系統を点線で囲つて示している。 なお、第４図に示されるシステム構成の場合、
はじめに定義を述べた各種の系統は具体的には次
の様になる。 ●サブ系統： (a) x1→x3→x8 (b) x1→x3→x6→x2 (c) x1→x5→x4→x6→x2 (d) x1→x5→x4→x2 (e) x1→x5→x2 (f) x7→x5→x4→x6→x2 (g) x7→x5→x4→x2 (h) x7→x5→x2 ●作動系統： 上記サブ系統の全てが作動系統の場合もあり
うるが、たとえばx7が保守点検でここ一ケ月は
使えないというような場合に、上記の(f)(g)(h)を
除いた(a)〜(e)が作動系統になる。 ●正常系統： 故障がなければ、上記サブ系統の全てが正常
系統になる。また、故障が故障源x4からx6へ波
及している時点では正常系統は具体例で示した
ように、サブ系統の(a)(e)(h)となる。これは、作
動系統が何であるかに無関係に求められる。 ●正常作動系統： これは、作動系統のうちの正常系統（逆に、
正常系統のうちの作動系統でもあるが）である
ので故障がなければ作動系統に同じになる。逆
に、故障がなくても必ずしも正常系統になるわ
けではない（作動系統の項で述べたように、x7
が保守点検で使えない場合などがその例）。 故障が故障源x4からx6へ波及している時点で
は、サブ系統の全てが作動系統の場合、(a)(e)(b)が
正常作動系統となり、 サブ系統の(a)〜(e)が作動系統の場合には、(a)(e)
が正常作動系統となる。 以上説明したごとく本発明によれば、系に故障
が発生・波及した場合の正常作動系統を即座に知
ることができ、系統切換を間違いなく行うことが
できる。 この場合、故障情報から正常系統を出して、作
動系統との共通部分を抽出するのと、故障情報と
作動系統とを直接比較して正常作動系統を算出す
るのと、どちらが良いかという比較も考えられ
る。 ところで本発明は、複雑な結合関係を有するシ
ステムにおいて、故障の波及範囲がある程度広が
つた場合に特に有効になるものを狙つたものであ
る。それは、複雑な結合関係になつた場合、作動
系統自体の作成を全て手作業で行なうことが困難
になり（組合せが多すぎる）、作動系統の作成を
本発明の助けを借りて行なうことになる。具体的
には、故障が全くないとして正常系統（サブ系統
に同じ）をさがし、その中から有用な効果を与え
得る系統である「作動系統」を人間がさがしてそ
れをメモリ４にあらかじめ記憶して使うことにな
る。 逆に、メモリ４にあらゆる可能な「作動系統」
が記憶されていなくても、故障が発生した場合の
正常系統が全て本発明により算出されたなら、そ
の中から見落していた（記憶されていなかつた）
「作動系統」を人間が追加することも可能になる。 とくに故障の波及範囲がある程度広がつた場合
には、正常系統の数を演算により一気に減少させ
ることができるため、本発明の方法が有利にな
り、また、「作動系統」記憶が不完全であつても、
人間の判断によるリカバーがし易くなる。 なお、本発明は、実際上は特公平３−63082号
（特願昭58−216191）の「プラントの故障波及範
囲予測・表示装置」と連携があり、故障波及をリ
アルタイムで予測しながら、その波及に応じた正
常作動系統を検出するようにしてある。そのた
め、原子力発電プラント、液化天然ガス発電プラ
ントの訓練シミユレータとしても利用できる。故
障源や「作動系統」となり得る条件を種々変更し
て正常作動系統の検出・系統切換の訓練に供する
ことができる。
第１図は本発明の一実施例のシステム構成図、
第２図は第１図のメモリ３に格納される結合情報
行列Ｃの構成を表にした図、第３図は正常作動系
統算出の処理手順を示すフローチヤート、第４図
は機器構成の一例を示す図、第５図は第１図の表
示装置５における表示例を示す図である。
第２図は第１図のメモリ３に格納される結合情報
行列Ｃの構成を表にした図、第３図は正常作動系
統算出の処理手順を示すフローチヤート、第４図
は機器構成の一例を示す図、第５図は第１図の表
示装置５における表示例を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 系を構成する複数の機器にそれぞれ設けられ
た故障検出器と、 上記複数の機器間の結合の関係を各機器から見
た入力機器と出力機器がそれぞれどの機器かとい
うことにより表わす結合情報を記憶する第１のメ
モリと、 系のサブ系統であつて、該ザブ系統内の機器が
全て運転可能な状態にある作動系統を記憶する第
２のメモリと、 上記故障検出器、第１および第２のメモリに結
合され、上記故障検出器の出力及び上記結合情報
に基づき、系のサブ系統であつて、その中に故障
機器を全く含まない正常系統を、まず、上記第１
のメモリに記憶された結合情報と故障検出器の情
報から故障機器を除いた機器間の自分自身を除い
た直接的結合を示す行列を求め、次に、故障機器
を除いた機器間の自分自身を含む直接的および間
接的結合を示す行列を求めることにより、オンラ
インですべて算出し、該正常系統と上記作動系統
とに関し、入力機器から出力機器に到るまでの機
器とその順番が同じであるかを比較し、一致した
系統を正常作動系統として出力する処理装置とか
らなる正常作動系統検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027047A JPS59170901A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 正常作動系統検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027047A JPS59170901A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 正常作動系統検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170901A JPS59170901A (ja) | 1984-09-27 |
| JPH0554121B2 true JPH0554121B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=12210155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59027047A Granted JPS59170901A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 正常作動系統検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170901A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62151908A (ja) * | 1985-12-25 | 1987-07-06 | Hitachi Ltd | 文書編集処理装置 |
| JPS6418813A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Fujitsu Ltd | Automatic power supply control system |
| JP4600081B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2010-12-15 | 横河電機株式会社 | 操作支援システムおよび操作支援方法 |
| JP6034552B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2016-11-30 | Ntn株式会社 | 機械要素部品の再使用判断方法 |
| JP5749954B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2015-07-15 | Ntn株式会社 | 機械要素部品の余寿命算出方法 |
| CN103492965B (zh) * | 2011-03-22 | 2016-07-06 | Ntn株式会社 | 机械要素部件的再使用诊断方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54118708A (en) * | 1978-03-08 | 1979-09-14 | Boeicho Gijutsu Kenkyu Honbuch | Communication network control system |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59027047A patent/JPS59170901A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59170901A (ja) | 1984-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5214577A (en) | Automatic test generation for model-based real-time fault diagnostic systems | |
| CN102203839A (zh) | 运行训练系统以及设备运行支援系统 | |
| US6314350B1 (en) | Methods and apparatus for generating maintenance messages | |
| CN110531608B (zh) | 基于冗余设计的高可靠电子设备定量fmeca分析方法和系统 | |
| JPH0554121B2 (ja) | ||
| CN104460337B (zh) | 一种基于修正β因子的控制系统共因失效分析方法 | |
| Fan et al. | Empirical analysis of software-induced failure events in the nuclear industry | |
| JP3151240B2 (ja) | 警報処理方法及びその装置 | |
| JP2645017B2 (ja) | プラント診断方法及びその装置 | |
| Yu et al. | Eliminating false alarms caused by fault propagation in signal validation by sub-grouping | |
| Said et al. | Monitoring nonlinear system using bond graph and pca method | |
| JPS6188311A (ja) | プラントの監視方法 | |
| CN114297561B (zh) | 一种简化β因子计算的方法与装置 | |
| JPH07182036A (ja) | 設備機器の故障発生シミュレーション装置 | |
| JPH07174890A (ja) | プラント制御装置 | |
| JP2702926B2 (ja) | 電力系統の故障判定装置 | |
| Hanks | An appreciation of common cause failures in reliability | |
| JPS59108115A (ja) | プラントの故障波及範囲予測・表示装置 | |
| JP2633378B2 (ja) | 自己故障発生・学習装置 | |
| JP2025012534A (ja) | プラント管理システム | |
| JP2792704B2 (ja) | ダム管理用故障探求支援システム | |
| JPS6249408A (ja) | 機器故障診断装置 | |
| JPH0492998A (ja) | プラントの保守支援装置 | |
| JPH0797436B2 (ja) | 発電プラント過渡データ表示装置 | |
| JPH07262019A (ja) | 知識情報変換装置及び有向グラフ解析装置 |