JPH0926819A - Plant abnormality diagnosis device - Google Patents
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- JPH0926819A JPH0926819A JP7198091A JP19809195A JPH0926819A JP H0926819 A JPH0926819 A JP H0926819A JP 7198091 A JP7198091 A JP 7198091A JP 19809195 A JP19809195 A JP 19809195A JP H0926819 A JPH0926819 A JP H0926819A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 1次の相関がない2つの変量からプラント異
常の発生を迅速に検出するプラント異常診断装置を提供
する。
【解決手段】 プラント異常診断装置は、データ収集を
周期的に行なうプロセスデータ収集部11、微小時間内
のプロセス状態量及び操作量を夫々時間に関して2回微
分または1回微分する微分演算部12、微分演算部12
で得られた各データをプロセス状態量及び操作量に関す
る時系列の数値データ対として蓄積する演算結果記憶部
13、所定数の数値データ対を取り出して統計処理し、
正常な運転状態のデータ対に対応するデータエリアを定
義するエリア定義部14、演算結果記憶部13から実時
間で得られるデータ対と予め定義されたデータエリアと
に基づいて、制御系の正常又は異常を判定する異常判定
部15、及び、データエリアからのデータ対の逸脱方向
から異常原因を推定する異常原因推定部16を備える。
(57) [Summary] (Correction) [Problem] To provide a plant abnormality diagnosing apparatus for rapidly detecting the occurrence of a plant abnormality from two variables having no first-order correlation. A plant abnormality diagnosis apparatus includes a process data collection unit (11) that periodically collects data, a differential calculation unit (12) that differentiates a process state quantity and an operation quantity within a minute time twice or once with respect to time, respectively. Differentiating unit 12
The operation result storage unit 13 for accumulating each data obtained in the above as a time-series numerical data pair relating to the process state quantity and the manipulated variable, and taking out a predetermined number of numerical data pairs for statistical processing,
An area definition unit 14 that defines a data area corresponding to a data pair in a normal operating state, a data pair obtained in real time from the calculation result storage unit 13 and a predefined data area are used to determine whether the control system is normal or not. An abnormality determination unit 15 that determines an abnormality, and an abnormality cause estimation unit 16 that estimates an abnormality cause from the deviation direction of a data pair from the data area are provided.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプラントの異常兆候
を迅速に検出し、プラント運転員にその情報を与えるプ
ラント異常診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant abnormality diagnosing apparatus for promptly detecting a symptom of abnormality in a plant and giving information to a plant operator.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、化学プラント等においては、その
運転が益々高度化され、かつ合理化の目的でプラント運
転員の少人数化が進んでいる。そのため、プラント運転
員を支援する目的で分散型計装システム(DCS)に様
々な警報機能が付加されている。例えば、温度、圧力、
液面及び流量等のプロセス状態量に関する上限/下限ア
ラーム、変化率アラーム等が挙げられる。2. Description of the Related Art In recent years, the operation of chemical plants has become more sophisticated and the number of plant operators has been reduced for the purpose of rationalization. Therefore, various alarm functions are added to the distributed instrumentation system (DCS) for the purpose of supporting plant operators. For example, temperature, pressure,
Examples include upper / lower limit alarms, rate-of-change alarms and the like regarding process state quantities such as liquid level and flow rate.
【0003】上記警報の例として、プロセス状態量とこ
れを制御する操作量とから成る2つのプロセス信号の相
関値を常時監視し、相関値がある閾値を越えた場合には
これを異常とみなし、プラント運転員に警報する技術が
ある。特開平4−186119号公報及び特開平3−5
3123号公報には、このような相関を監視する技術の
例が記載されている。ここで、特開平4−186119
号公報には、監視対象のプロセス信号間の相関関係によ
り求めた規準値とプロセス信号との偏差を監視すること
により、プロセスの異常を早期に発見する監視技術が記
載され、また、特開平3−53123号公報には、オン
ラインで取り込んだデータが予め設定した閾値を越えた
ときには、過去の時系列データから閾値の越え方におけ
る異常の有無を判定し、これにより、プラント異常に直
接に関係のない警報を削減し、監視の信頼性を高める技
術が記載されている。As an example of the above-mentioned alarm, the correlation value of two process signals consisting of a process state quantity and an operation quantity for controlling it is constantly monitored, and when the correlation value exceeds a certain threshold value, it is regarded as abnormal. , There is a technology to alert plant operators. JP-A-4-186119 and JP-A-3-5
Japanese Patent No. 3123 describes an example of a technique for monitoring such correlation. Here, Japanese Patent Laid-Open No. 4-186119
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 3 (1999) describes a monitoring technique for early detection of a process abnormality by monitoring a deviation between a reference value obtained from the correlation between process signals to be monitored and a process signal. According to Japanese Patent Laid-Open No. 53123/1993, when the data captured online exceeds a preset threshold value, it is determined from the past time series data whether or not there is an abnormality in the way the threshold value is exceeded. Techniques are described that reduce the number of alarms and increase the reliability of monitoring.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来の技術のう
ち、プロセス状態量の上限/下限を監視する技術では、
運転条件の変更等には対応できないという問題がある。
また相関値を監視する技術は、流量制御系のようにプロ
セス状態量とその操作量との間に1次の相関関係がある
場合には採用できるが、例えば液面制御系の場合のよう
に、プロセス状態量とその操作量との間に1次の相関関
係がない場合には採用できないという欠点がある。Among the above-mentioned conventional techniques, the technique of monitoring the upper limit / lower limit of the process state quantity is
There is a problem that changes in operating conditions cannot be handled.
Further, the technique of monitoring the correlation value can be adopted when there is a first-order correlation between the process state quantity and the manipulated value thereof like a flow rate control system, but, for example, as in the case of a liquid level control system. However, there is a drawback that it cannot be adopted if there is no first-order correlation between the process state quantity and the manipulated variable.
【0005】上記に鑑み、本発明は、プロセス状態量と
その操作量との間に1次の相関関係がない制御系におけ
るプロセス異常を早い段階で検出できるプラント異常診
断装置を提供することを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to provide a plant abnormality diagnosing apparatus capable of detecting a process abnormality in a control system at an early stage in which there is no first-order correlation between a process state quantity and an operation amount thereof. And
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、監視対象である制御系のプロセス状態量
及び該プロセス状態量を制御する操作量の微小時間内の
各データを収集するデータ収集を周期的に行なうプロセ
スデータ収集部、収集された微小時間内のプロセス状態
量及び操作量の各データを夫々時間に関して2回微分ま
たは1回微分して数値データとして出力する微分演算
部、微分演算部で得られた数値データを前記プロセス状
態量及び操作量に関する時系列のデータ対として蓄積す
る演算結果記憶部、所定数のデータ対を取り出して統計
処理し、正常な運転状態のデータ対に対応するデータエ
リアを定義するエリア定義部、及び演算結果記憶部から
実時間で得られるデータ対と、予め定義された前記デー
タエリアとに基づいて、制御系の正常又は異常を判定す
る異常判定部を備えることを特徴とするプラント異常診
断装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention collects each data in a minute time of a process state quantity of a control system to be monitored and an operation amount for controlling the process state quantity. Process data collecting section for periodically collecting data, and differential calculating section for differentiating the collected data of the process state quantity and the manipulated quantity within a minute time twice or once respectively with respect to time and outputting them as numerical data. , A calculation result storage unit for accumulating numerical data obtained by a differential calculation unit as a time-series data pair relating to the process state quantity and the operation amount, a predetermined number of data pairs are taken out and statistically processed, and data of a normal operating state An area definition unit that defines a data area corresponding to the pair, and a data pair obtained in real time from the calculation result storage unit, and based on the previously defined data area Provides a plant abnormality diagnostic device, characterized in that it comprises an abnormality determining section to determine normal or abnormal in the control system.
【0007】本発明のプラント異常診断装置では、プロ
セスデータ収集部により、まず、監視対象である制御系
のプロセス状態量及び該プロセス状態量を制御する操作
量の微小時間内のデータを収集し、この収集されたプロ
セス状態量及び対応する操作量を夫々、微分演算部によ
り時間に関して2回微分または1回微分して数値データ
とする。このデータ収集及び微分を周期的に行ない、得
られた各数値データを、プロセス状態量及び操作量に関
する時系列のデータ対として演算結果記憶部で記憶す
る。エリア定義部では、これから所定数のデータ対を取
り出して統計処理し、正常な運転状態のデータ対に対応
するデータエリアを監視に先立って予め定義する。異常
判定部は、演算結果記憶部から実時間でデータ対を取り
出し、このデータ対と予め定義されたデータエリアと比
較し、データ対が、例えば連続して所定回数だけデータ
エリアから逸脱したときに、制御系に異常があるものと
判定する。In the plant abnormality diagnosing apparatus of the present invention, the process data collecting unit first collects data of the process state quantity of the control system to be monitored and the operation amount for controlling the process state quantity within a minute time, The collected process state quantity and the corresponding manipulated variable are each differentiated twice or once with respect to time by the differential calculation unit to obtain numerical data. This data collection and differentiation are periodically performed, and each obtained numerical value data is stored in the calculation result storage unit as a time series data pair regarding the process state quantity and the operation quantity. The area definition unit extracts a predetermined number of data pairs from this, performs statistical processing, and predefines a data area corresponding to the data pair in a normal operating state prior to monitoring. The abnormality determination unit retrieves the data pair from the operation result storage unit in real time, compares the data pair with a predefined data area, and when the data pair deviates from the data area for a predetermined number of times in succession, for example. , It is determined that there is an abnormality in the control system.
【0008】上記作用により、プロセス状態量とその操
作量との間に1次的な相関関係がない制御系において
も、運転員に負担を掛けることなく、プラント運転中に
自動的に異常状態が検出できる。特に本発明のプラント
異常診断装置は、プラント状態量と操作量との間に90
度の位相差がある制御系に適用される。With the above operation, even in a control system in which there is no primary correlation between the process state quantity and the manipulated value, an abnormal state is automatically generated during plant operation without burdening the operator. Can be detected. Particularly, the plant abnormality diagnosing device of the present invention has a 90
It is applied to control systems with a phase difference of degrees.
【0009】本発明のプラント異常診断装置では、更
に、異常原因推定部を設けることが好ましく、異常原因
推定部は、異常判定部で異常ありと判定された制御系に
ついて、例えば知識データベースを参照し、データエリ
アからのデータ対の逸脱方向に基づいて異常原因を推定
する。また、これに加えてその異常原因に対して考えら
れる対処方法を出力することも好ましい。In the plant abnormality diagnosing device of the present invention, it is preferable that an abnormality cause estimating unit is further provided, and the abnormality cause estimating unit refers to, for example, a knowledge database regarding the control system determined to be abnormal by the abnormality determining unit. , Estimate the cause of abnormality based on the deviation direction of the data pair from the data area. In addition to this, it is also preferable to output a possible coping method for the cause of the abnormality.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明を液
面制御系に適用した場合の実施例に基づいて本発明を更
に詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例に係るプ
ラント異常診断装置のブロック図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings based on an embodiment in which the present invention is applied to a liquid level control system. FIG. 1 is a block diagram of a plant abnormality diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
【0011】異常監視の対象となる液面制御系1には液
面計が設置されており、この液面計によりプラント内の
タンクの液面レベルが検出される。プロセス状態量を成
す液面計の検出信号は、分散型計装システム(DCS)
2を介してコンピュータ10に与えられ、コンピュータ
10内のプロセスデータ収集部11に与えられる。ま
た、このタンクに液体を供給する調節弁の開度が、同様
に液面制御系1から分散型計装システム2を介して、操
作量としてプロセスデータ収集部11に与えられる。プ
ロセス収集部11では、微小時間内のプロセス状態量及
び操作量の複数データを収集する。このデータ収集は更
に周期的に行なわれ、得られたデータはその都度微分演
算部12に与えられる。A liquid level gauge is installed in the liquid level control system 1 to be monitored for abnormalities, and the liquid level gauge detects the liquid level of the tank in the plant. The detection signal of the liquid level gauge that constitutes the process state quantity is distributed type instrumentation system (DCS).
2 to the computer 10 and the process data collecting unit 11 in the computer 10. Further, the opening degree of the control valve for supplying the liquid to this tank is also given from the liquid level control system 1 to the process data collecting section 11 as an operation amount via the distributed instrumentation system 2. The process collection unit 11 collects a plurality of data of process state quantities and operation quantities within a minute time. This data collection is further periodically performed, and the obtained data is given to the differential operation section 12 each time.
【0012】収集された微小時間内のプロセス状態量及
び対応する操作量は、微分演算部12により、時間に関
してそれぞれ2回微分または1回微分され、微小時間内
のプロセス状態量及び操作量に関する数値データとして
出力される。この数値データは、周期的に出力されて時
系列の数値データとして演算結果記憶部13に蓄積され
る。The collected process state quantity within a minute time and the corresponding manipulated variable are differentiated twice or once with respect to time by the differential operation unit 12, respectively, and numerical values relating to the process state quantity and manipulated quantity within a minute time. It is output as data. This numerical data is periodically output and accumulated in the calculation result storage unit 13 as time-series numerical data.
【0013】一般に、液面制御系における操作量(調節
弁の開度)は、液面制御系が積分プロセスであることか
ら、一般に、その位相はプロセス状態量(液面レベル)
の位相とは90°ずれており、単純に両者の相関を取る
ことができない。そこで、本発明では、プロセス状態量
に対して時間微分を行って、位相差を除いて双方の相関
を取ることを考えた。さらに、操作量の変化率は、運転
レートの変更に伴う操作量の分布のばらつきをなくし、
散布図上からの異常監視を容易にすることに着目し、プ
ロセス状態量の時間微分及び操作量のそれぞれに対し、
更に時間微分を行って、双方のデータを数値データとし
た後にこのデータ間で相関を取ることとした。本発明で
は、結局、プロセス状態量の2回微分値と操作量の1回
微分値との数値データ間で相関を取り、異常監視を行う
ものである。Generally, the manipulated variable (opening of the control valve) in the liquid level control system is generally the phase of the process state quantity (liquid level) because the liquid level control system is an integral process.
The phase is shifted by 90 °, and the two cannot be simply correlated. Therefore, in the present invention, it is considered that the process state quantity is subjected to time differentiation to remove the phase difference and obtain the correlation between the two. Furthermore, the rate of change in the manipulated variable eliminates the variation in the distribution of the manipulated variable that accompanies changes in the operating rate
Focusing on facilitating abnormality monitoring from the scatter diagram, for each time derivative of process state quantity and manipulated variable,
Further, time differentiation was performed to convert both data into numerical data, and then the data were correlated. In the present invention, after all, the abnormality data is monitored by obtaining the correlation between the numerical data of the two-time differential value of the process state quantity and the one-time differential value of the manipulated variable.
【0014】上記に従い、微分演算部12では、液面レ
ベル及び調節弁の開度を夫々時間に関して2回微分及び
1回微分して、これらの演算結果を時系列の数値データ
対として演算結果記憶部13に与える。エリア定義部1
4は、プラントの運転中に演算結果記憶部13から、こ
の時系列のデータ対の所定数を取り出し、これらを統計
処理して、正常な運転状態に対応するデータ対の範囲を
データエリアとして定義する。In accordance with the above, the differential operation section 12 differentiates the liquid level and the opening of the control valve twice with respect to time and once, respectively, and stores the operation results as a time-series numerical data pair. Give to part 13. Area definition part 1
Reference numeral 4 designates a range of data pairs corresponding to a normal operating state as a data area by taking out a predetermined number of the time-series data pairs from the operation result storage unit 13 during the operation of the plant and statistically processing these. To do.
【0015】図2は、上記で得られたデータエリア(監
視エリア)20を例示するグラフである。液面レベルの
2回微分値及び調節弁開度の1回微分値から成るデータ
対は、散布図上において夫々点として表わされ、所定数
のデータ対がグラフ上に示されている。同図に見るよう
に、データ対の相互は比較的に強い相関を示す。データ
対は統計的に処理され、正常運転状態のデータ対の範囲
であるデータエリア20が、データ対のマハラノビス汎
距離円として得られる。ここで、実際の演算としては、
まず、正常データ対の重心及び標準偏差が求められ、次
いで、この重心からの距離が標準偏差に基づいて定めら
れたデータエリア20が得られる。このデータエリア2
0は、その後の運転における制御系の正常/異常の判定
に利用されると共に、図1のCRTディスプレイ3上に
も表示できる。FIG. 2 is a graph illustrating the data area (monitoring area) 20 obtained as described above. The data pair consisting of the two-time differential value of the liquid level and the one-time differential value of the control valve opening is represented as a point on the scatter diagram, and a predetermined number of data pairs are shown on the graph. As shown in the figure, the data pairs have a relatively strong correlation with each other. The data pair is statistically processed, and the data area 20 which is the range of the data pair in the normal operation state is obtained as the Mahalanobis general distance circle of the data pair. Here, as the actual calculation,
First, the center of gravity and the standard deviation of the normal data pair are obtained, and then the data area 20 in which the distance from the center of gravity is determined based on the standard deviation is obtained. This data area 2
0 is used for determining whether the control system is normal / abnormal in the subsequent operation, and can be displayed on the CRT display 3 in FIG.
【0016】データエリア20が定義された後に、制御
系の異常の有無の判定が行なわれる。図3は、この手順
を示すフロー図である。ステップS1は、データエリア
定義部によるデータエリアの定義が行なわれるステップ
である。その後、監視対象の液面制御系1から、分散型
計装システム2を経由して、プロセスデータ収集部11
によるプロセス状態量及び操作量から成るデータの収集
が前述と同様に行なわれる(ステップS2)。After the data area 20 is defined, it is determined whether or not there is an abnormality in the control system. FIG. 3 is a flowchart showing this procedure. Step S1 is a step in which a data area is defined by the data area definition unit. Then, from the liquid level control system 1 to be monitored, via the distributed instrumentation system 2, the process data collection unit 11
Data including the process state quantity and the manipulated variable is collected in the same manner as described above (step S2).
【0017】得られた各微小時間内のプロセスデータに
対し、先に述べた2回微分(プロセス状態量)及び1回
微分(操作量)が、同様に微分演算部12において行な
われる(ステップS3)。異常判定部15は、微分演算
部12で得られた各データ対が、先に定義されたデータ
エリア20内にあるか、或いは、これから逸脱している
かを判定する。異常判定部15は、データ対のデータエ
リアからの逸脱が連続して所定回数を越えたときに異常
ありと判定する(ステップS4)。Similarly, the above-described twice differentiation (process state quantity) and once differentiation (manipulation quantity) are performed on the obtained process data in each minute time in the differential operation section 12 (step S3). ). The abnormality determination unit 15 determines whether each data pair obtained by the differential operation unit 12 is in the previously defined data area 20 or deviates from the data area 20. The abnormality determination unit 15 determines that there is an abnormality when the deviation of the data pair from the data area exceeds a predetermined number of times in succession (step S4).
【0018】このように、正常/異常の判定は、データ
エリア20からの予め設定した回数だけのデータ対の連
続逸脱の有無によって判断する。連続逸脱を監視するこ
とで、データに含まれるノイズによる誤警報の発生を防
ぎ、制御系の異常時にのみ警報を発生させることが可能
となる。異常判定部15での判定の結果、異常ありと診
断された液面制御系に対し、CRTディスプレイ3また
はプリンター4にアラームメッセージを表示または印字
すると共に、ブザー5を吹鳴する。これにより、プラン
ト運転員に液面制御系における異常の存在を知らせる
(ステップS5)。As described above, the determination of normality / abnormality is made based on the presence / absence of continuous deviation of the data pair from the data area 20 a preset number of times. By monitoring the continuous deviations, it is possible to prevent false alarms due to noise included in the data and to generate alarms only when the control system is abnormal. As a result of the determination by the abnormality determination unit 15, an alarm message is displayed or printed on the CRT display 3 or the printer 4 and the buzzer 5 sounds for the liquid level control system which is diagnosed as having an abnormality. As a result, the plant operator is notified of the presence of an abnormality in the liquid level control system (step S5).
【0019】引き続き、異常原因推定部16は、データ
対のデータエリアからの逸脱方向を検出し、知識データ
ベース17を参照することにより、制御系の異常発生の
原因の推定を行なう(ステップS6)。推定された異常
原因は、知識データベース17内に含まれたその異常に
対する対処法と共に、CRTディスプレイ3及びプリン
タ4により出力される(ステップS7)。知識データベ
ース17は、データエリアからのデータ対の逸脱方向と
異常原因の候補、および異常に対する対処法の候補が関
連づけて記述された知識データを格納している。Subsequently, the abnormality cause estimating unit 16 detects the deviation direction of the data pair from the data area and refers to the knowledge database 17 to estimate the cause of the abnormality occurrence in the control system (step S6). The estimated cause of abnormality is output by the CRT display 3 and the printer 4 together with the countermeasure for the abnormality contained in the knowledge database 17 (step S7). The knowledge database 17 stores knowledge data in which a deviation direction of a data pair from a data area, a candidate of an abnormality cause, and a candidate of a countermeasure for the abnormality are described in association with each other.
【0020】知識データベース17による異常原因の推
定は以下のように行なわれる。図4及び図5はこの推定
の様子を説明するためのグラフであり、図4はデータ対
のデータエリアからの逸脱方向を例示し、図5は各逸脱
方向に対応して推定される異常原因を示している。い
ま、散布図上で図4に示すような、データエリアからの
所定回数の右方向の連続逸脱が確認されたとする。異常
診断装置では、異常発生の警報をした後に、異常原因の
推定を行うための異常原因推定部16が起動される。こ
こで、知識データベース17内では、図5のように、散
布図上の逸脱方向が、右方向が(1)、左方向が
(2)、上方向が(3)、及び、下方向が(4)と夫々
定められており、更にその方向の数字と、異常原因及び
その対処法の候補とが表1のように互いに関連づけられ
て記述されている。The cause of abnormality is estimated by the knowledge database 17 as follows. 4 and 5 are graphs for explaining the state of this estimation, FIG. 4 exemplifies the deviation direction from the data area of the data pair, and FIG. 5 is the abnormality cause estimated corresponding to each deviation direction. Is shown. It is now assumed that a predetermined number of rightward continuous deviations from the data area are confirmed on the scatter diagram as shown in FIG. In the abnormality diagnosing device, the abnormality cause estimating unit 16 for estimating the cause of the abnormality is activated after issuing the alarm of the abnormality occurrence. Here, in the knowledge database 17, as shown in FIG. 5, the deviation directions on the scatter diagram are (1) for the right direction, (2) for the left direction, (3) for the up direction, and () for the down direction. 4), and the numbers in that direction, the causes of abnormalities, and the candidates for their countermeasures are described in association with each other as shown in Table 1.
【0021】[0021]
【表1】 [Table 1]
【0022】ここで、右方向(1)へのデータ対の連続
逸脱は、表1に従って、「液面変化に対する検出信号の
未伝達」が異常原因として推定され、その旨がCRTデ
ィスプレイ3やプリンタ4で表示される。また、その根
拠として、「伝送器に変位が取り出されていないために
偏差の変化がなく、バルブ開度が徐々に大きくなってい
る。従って、定常時と比較して液面の変化速度に対する
バルブ開度が大きく出る傾向となる」旨の表示がなさ
れ、更には、その対処法として、例えば検出部の種類が
ディスプレーサ型であれば、「フロート、ナイフエッジ
固着の有無」を調べるように等の表示も行なわれる。そ
の他の方向への逸脱も同様に夫々原因が推定される。こ
れらは、CRTディスプレイ3上に表示され、また、プ
リンタ4にも印字される。Here, the continuous deviation of the data pair in the right direction (1) is presumed to be "absence of detection signal due to liquid level change" as the cause of abnormality according to Table 1, and that fact is indicated. Displayed at 4. In addition, as a basis for this, "the displacement is not picked up in the transmitter, so there is no change in the deviation, and the valve opening gradually increases. Therefore, compared to the steady state, the valve changes with respect to the changing speed of the liquid level. There is a display saying `` The opening tends to be large '', and as a countermeasure, for example, if the type of detector is a displacer type, check "whether float, knife edge sticking" etc. It is also displayed. The causes of deviations in other directions are similarly estimated. These are displayed on the CRT display 3 and also printed on the printer 4.
【0023】上記のように、本実施例の異常診断装置で
は、プラント異常の発生の旨のみならず、その異常原因
及び対処法をCRTディスプレイ3やプリンタ4に表示
する。これにより、プラントの異常状態をその故障前に
迅速に検知すると共に、更にプラント運転員が、この異
常状態に対して迅速な対応をとることができる。As described above, in the abnormality diagnosing device of this embodiment, not only the occurrence of the plant abnormality but also the cause of the abnormality and the countermeasure are displayed on the CRT display 3 and the printer 4. As a result, the abnormal state of the plant can be quickly detected before the failure, and the plant operator can take prompt action against the abnormal state.
【0024】上記実施例において、データエリア設定に
際して、そのデータエリアを大きくとること、つまりデ
ータ中心からのマハラノビス汎距離を大きく取ること
で、誤報の発生を防ぐことができる。このため、データ
エリアは、例えば重心からの距離として標準偏差の3倍
等の数値が採用される。異常時には、正常の運転状態と
比較してデータエリア外への逸脱度が大きいため、ある
程度大きなデータエリアを定義しても、制御系の異常を
検知することは可能となる。In the above embodiment, when the data area is set, by making the data area large, that is, by taking a large Mahalanobis general distance from the data center, it is possible to prevent the occurrence of false alarm. Therefore, for the data area, for example, a numerical value such as three times the standard deviation is adopted as the distance from the center of gravity. When there is an abnormality, the degree of departure from the data area is large compared to the normal operating state, so it is possible to detect an abnormality in the control system even if a somewhat large data area is defined.
【0025】以上、本発明をその好適な実施の態様に基
づいて説明したが、本発明は、上記態様から種々の修正
及び変更が可能であり、上記実施態様から種々の修正及
び変更を施したプラント異常診断装置も本発明の範囲に
含まれる。Although the present invention has been described above based on its preferred embodiments, the present invention can be modified and changed in various ways from the above-described embodiments, and various modifications and changes have been made from the above-described embodiments. A plant abnormality diagnosis device is also included in the scope of the present invention.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のプラン
ト異常診断装置によると、例えば液面制御系のようなプ
ロセス状態量とその操作量との間で相関のとれない変量
をもつ制御系においても相関の監視が可能となり、プロ
セス異常の発生を早期に発見することができ、運転員の
負担を軽減する。また、これに併せて異常原因の推定や
その対処法を運転員に知らせることで、異常発生に対し
ての処理を迅速に行うことができる。データエリアの設
定は、正常運転時の所定数のデータ対から自動的に設定
出来るので、運転員に負担がかかることもない。As described above, according to the plant abnormality diagnosing apparatus of the present invention, a control system such as a liquid level control system having a variable that cannot be correlated between the process state quantity and the manipulated value thereof. In this case, the correlation can be monitored, the occurrence of the process abnormality can be detected early, and the burden on the operator can be reduced. Further, in addition to this, by informing the operator of the estimation of the cause of the abnormality and the coping method thereof, it is possible to quickly perform the processing for the abnormality occurrence. Since the data area can be set automatically from a predetermined number of data pairs during normal operation, no burden is imposed on the operator.
【図1】本発明の一実施例のプラント異常診断装置のブ
ロック図。FIG. 1 is a block diagram of a plant abnormality diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の異常診断装置で行なわれるデータエリア
の設定の様子を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing how data areas are set by the abnormality diagnosis device of FIG.
【図3】図1の異常診断装置における処理を示すフロー
図。FIG. 3 is a flowchart showing processing in the abnormality diagnosis device of FIG.
【図4】データエリアからのデータ対の逸脱を例示する
グラフ。FIG. 4 is a graph illustrating the deviation of a data pair from the data area.
【図5】データエリアからのデータ対の逸脱方向により
異常原因を推定するための説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram for estimating a cause of abnormality based on a deviation direction of a data pair from a data area.
1 液面制御系 2 分散型計装システム 3 CRTディスプレイ 4 プリンタ 5 ブザ 10 コンピュータ 11 プロセスデータ収集部 12 微分演算部 13 演算結果記憶部 14 エリア定義部 15 異常判定部 16 異常原因推定部 17 知識データベース 20 データエリア 1 Liquid Level Control System 2 Distributed Instrumentation System 3 CRT Display 4 Printer 5 Buzzer 10 Computer 11 Process Data Collection Section 12 Differential Calculation Section 13 Calculation Result Storage Section 14 Area Definition Section 15 Abnormality Determination Section 16 Abnormality Cause Estimation Section 17 Knowledge Database 20 data areas
Claims (2)
及び該プロセス状態量を制御する操作量の微小時間内の
各データを収集するデータ収集を周期的に行なうプロセ
スデータ収集部、 収集された微小時間内のプロセス状態量及び操作量の各
データを夫々時間に関して2回微分または1回微分して
数値データとして出力する微分演算部、 微分演算部で得られた数値データを前記プロセス状態量
及び操作量に関する時系列のデータ対として蓄積する演
算結果記憶部、 所定数のデータ対を取り出して統計処理し、正常な運転
状態のデータ対に対応するデータエリアを定義するエリ
ア定義部、及び演算結果記憶部から実時間で得られるデ
ータ対と、予め定義された前記データエリアとに基づい
て、制御系の正常又は異常を判定する異常判定部を備え
ることを特徴とするプラント異常診断装置。1. A process data collecting unit that periodically collects data for collecting each data of a process state quantity of a control system to be monitored and an operation amount for controlling the process state quantity within a minute time, A differential operation unit that differentially or once differentiates each data of the process state amount and the operation amount in a minute time with respect to time, and outputs as numerical data. The numerical data obtained by the differential operation unit is used as the process state amount and Calculation result storage unit that accumulates as time-series data pairs related to manipulated variables, area definition unit that extracts a predetermined number of data pairs and performs statistical processing, and defines a data area corresponding to a data pair in a normal operating state, and calculation results An abnormality determination unit that determines whether the control system is normal or abnormal based on a data pair obtained in real time from the storage unit and the previously defined data area A plant abnormality diagnosis device characterized by the following.
ついて、データエリアからのデータ対の逸脱方向に基づ
いて異常原因を推定する異常原因推定部を更に備える、
請求項1に記載のプラント異常診断装置。2. The control system further includes an abnormality cause estimation unit that estimates an abnormality cause of the control system determined to be abnormal by the abnormality determination unit based on a deviation direction of a data pair from the data area.
The plant abnormality diagnosis device according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198091A JPH0926819A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Plant abnormality diagnosis device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7198091A JPH0926819A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Plant abnormality diagnosis device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0926819A true JPH0926819A (en) | 1997-01-28 |
Family
ID=16385355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7198091A Pending JPH0926819A (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Plant abnormality diagnosis device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0926819A (en) |
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1995
- 1995-07-11 JP JP7198091A patent/JPH0926819A/en active Pending
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