JPS59201111A - プラント診断装置 - Google Patents
プラント診断装置Info
- Publication number
- JPS59201111A JPS59201111A JP58076621A JP7662183A JPS59201111A JP S59201111 A JPS59201111 A JP S59201111A JP 58076621 A JP58076621 A JP 58076621A JP 7662183 A JP7662183 A JP 7662183A JP S59201111 A JPS59201111 A JP S59201111A
- Authority
- JP
- Japan
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- plant
- data
- reference value
- nodes
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- Prior art date
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-
- 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
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0243—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults model based detection method, e.g. first-principles knowledge model
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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、稼動率の向
上に害鳥するだめに、プラントの異常事象をオンライン
・リアル・タイムで同定するプラント診断装置置に関す
るものである。
上に害鳥するだめに、プラントの異常事象をオンライン
・リアル・タイムで同定するプラント診断装置置に関す
るものである。
従来この種の装置として第１図に示すものかあつた。図
において、（１）はプロセスデータを読み込むだめのデ
ータ収集装置（例えば、アナログ・ディジタル変換器）
、（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ＩＩＱＩＩ、範囲外にあれば１ＩｌＩＩＶ
Ｃ変換するための演算処理装置１、（３）は演算処理装
置１（２）が演算処理した結果を格納しておく記憶装Ｍ
１、（４）は原因結果ツリー（以下ＯＣＴと記す）を記
憶しておく記憶装置２、（５）は記憶装置１（３）と２
（４）に格納しであるプロセス情報とＯＣＴを用いて異
常の第１原因を固定する診断処理装置、（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。
において、（１）はプロセスデータを読み込むだめのデ
ータ収集装置（例えば、アナログ・ディジタル変換器）
、（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ＩＩＱＩＩ、範囲外にあれば１ＩｌＩＩＶ
Ｃ変換するための演算処理装置１、（３）は演算処理装
置１（２）が演算処理した結果を格納しておく記憶装Ｍ
１、（４）は原因結果ツリー（以下ＯＣＴと記す）を記
憶しておく記憶装置２、（５）は記憶装置１（３）と２
（４）に格納しであるプロセス情報とＯＣＴを用いて異
常の第１原因を固定する診断処理装置、（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Ｘ１色＝１．礼−ｍ−Ｎ）とする。Ｘ
。
。
はデータ収集装置（１）により量子化される。量子化さ
れたＸ、を入力として演算処理装置（２）は０式に示す
処理を施こし、その結果ｓ、（ｉ＝ｌ、 ２．−−−
、Ｎ）及び事象発生時刻を記憶装置（３）Ｋ格納する。
れたＸ、を入力として演算処理装置（２）は０式に示す
処理を施こし、その結果ｓ、（ｉ＝ｌ、 ２．−−−
、Ｎ）及び事象発生時刻を記憶装置（３）Ｋ格納する。
（ｉ＝１，２．−−−、Ｎ）
ここで、ｘｌは下限警報レベル、Ｘｌは上限警報レベル
であり、０式で演算される。
であり、０式で演算される。
ここで、σ１は変動許容値、ｘＰはプロセスデータＸ１
の基準値であシ、各プロセスデータの性質により、次の
３種の方法から選択され演算される。
の基準値であシ、各プロセスデータの性質により、次の
３種の方法から選択され演算される。
（Ａ） 一定値
（Ｂ） タービン負荷、原子炉出力の関数（Ｃ）
別のプロセスデータＸ。
別のプロセスデータＸ。
（Ａ）は全負荷帯において一定値に制御されるプロセス
データに適用される。（Ｂ）は負荷によって設定値が変
化するプロセスデータに適用される。
データに適用される。（Ｂ）は負荷によって設定値が変
化するプロセスデータに適用される。
第２図にその代表例を示す。（Ｃ）は多重化された検出
器から得られるプロセスデータや、診断対象の入力プロ
セス信号に依存して変動する出力プロセス信号に適用さ
れる。
器から得られるプロセスデータや、診断対象の入力プロ
セス信号に依存して変動する出力プロセス信号に適用さ
れる。
■で得られたＳ、をＸｌのステータスと呼ぶＯまた、ス
テータスがｌとなった時間を事象発生時刻と呼ぶ。
テータスがｌとなった時間を事象発生時刻と呼ぶ。
ＯＣＴ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
探索のため以下の処理が実施される。
基に診断処理装置（５）で行なわれる。外乱の第１原因
探索のため以下の処理が実施される。
まず多数の００１群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ＯＣＴモデル
と−ｉしているか調べる。ロジッ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ＯＣＴモデルに従っ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孫に当るノードを全て検索す
ると言う順序である。
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ＯＣＴモデル
と−ｉしているか調べる。ロジッ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ＯＣＴモデルに従っ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。
こうして順番に従って、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、谷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−・ノード
にまで達すると、このエントリー・ノードのロジックが
成立し、原因同定が成功したと判定する。
続されている各ゲート毎に、谷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−・ノード
にまで達すると、このエントリー・ノードのロジックが
成立し、原因同定が成功したと判定する。
展開の途中でエントリー・ノードに対してカット・セッ
トがない事が判明した時はそこで診断を打ち切る。
トがない事が判明した時はそこで診断を打ち切る。
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０ 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ックをたどっていき、外乱の進行
状態の解析を行なう。すなわち、外乱が上位方向にどれ
だけ拡がったかチェックし、更に外乱が拡がると仮定し
最上位のアクティブ・ノードより上のノードがしばらく
後に状態を変えるかどうか決めるためにチェックする。
・ノードからの解析が優先順位を考慮して実行される０ 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ックをたどっていき、外乱の進行
状態の解析を行なう。すなわち、外乱が上位方向にどれ
だけ拡がったかチェックし、更に外乱が拡がると仮定し
最上位のアクティブ・ノードより上のノードがしばらく
後に状態を変えるかどうか決めるためにチェックする。
従って、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はまだＦａｌｓｃであるが時
間がたてば’ｌ”ｒｕｅとなるかどうか検索する。
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はまだＦａｌｓｃであるが時
間がたてば’ｌ”ｒｕｅとなるかどうか検索する。
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ャルに表わすツリーが決定で
きる。
来の伝搬までをシーケンシャ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
数をリストアツブする。そして、以下の情報をブラウン
管表示装置（６）にリストアツブする。
数をリストアツブする。そして、以下の情報をブラウン
管表示装置（６）にリストアツブする。
（１）現在までに進行してきたツリ一部に指定されてい
るメツセージ （２）近い将来アクティブになるであろうメツセージ （３）今までの手順で求められたツリ一部に関係してい
る変数リスト 従来のプラント診断装置は、演算処理装置（２）におい
て、プラントの静的な特性よシ求めた基準値、あるいは
制御系診断対象要素の入出カプロセス信号の比較により
ロジック変換しているため、プラントの過渡時には、プ
ラントの動特性の持つ遅れや各要素の遅れなどにより、
一時的にステータスが生起され、誤診断するなどの欠点
があった。
るメツセージ （２）近い将来アクティブになるであろうメツセージ （３）今までの手順で求められたツリ一部に関係してい
る変数リスト 従来のプラント診断装置は、演算処理装置（２）におい
て、プラントの静的な特性よシ求めた基準値、あるいは
制御系診断対象要素の入出カプロセス信号の比較により
ロジック変換しているため、プラントの過渡時には、プ
ラントの動特性の持つ遅れや各要素の遅れなどにより、
一時的にステータスが生起され、誤診断するなどの欠点
があった。
この宅間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、演算処理装置（２）に入る信号の
うち、プライマリ−ノードに割り当てられるプロセスデ
ータを、プラントの動特性モデルを用いて演算された基
準値と比較してロジック変換する装置を付加することに
より、プラントのすべての運転モードに対しても誤診断
することのないプラント診断装置を提供することを目的
としている。
めになされたもので、演算処理装置（２）に入る信号の
うち、プライマリ−ノードに割り当てられるプロセスデ
ータを、プラントの動特性モデルを用いて演算された基
準値と比較してロジック変換する装置を付加することに
より、プラントのすべての運転モードに対しても誤診断
することのないプラント診断装置を提供することを目的
としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第３
図において、（７）はプラントの動特性モデルを用いて
基準値を演算し、ロジック変換する演算装置である。
図において、（７）はプラントの動特性モデルを用いて
基準値を演算し、ロジック変換する演算装置である。
プロセスデータＸ、はデータ収集装置（１）によシ量子
化される。量子化されたデータＸ、のうち、プライマリ
−ノード以外に割り当てられるデータ及びプライマリ−
ノードに割り轟てられるデータの同条重化されているも
のは演算処理装置（２）Ｋ送られる。また、量子化され
たデータＸｉのうち上記以外のプライマリ−ノード圧割
り当てられるデータ及びプライマリ−ノードのデータの
基準値を演算するのに必要なデータは演算処理装置（７
）に送られる。
化される。量子化されたデータＸ、のうち、プライマリ
−ノード以外に割り当てられるデータ及びプライマリ−
ノードに割り轟てられるデータの同条重化されているも
のは演算処理装置（２）Ｋ送られる。また、量子化され
たデータＸｉのうち上記以外のプライマリ−ノード圧割
り当てられるデータ及びプライマリ−ノードのデータの
基準値を演算するのに必要なデータは演算処理装置（７
）に送られる。
演算処理装置（７）では、プラントの動特性モデルを用
いて基準値を計算し、ロジック変換する。以下に診断対
象としてフィルター、コントローラー。
いて基準値を計算し、ロジック変換する。以下に診断対
象としてフィルター、コントローラー。
弁の各要素に対する演算例を示す。
（Ａ） フィルター
フィルターの動特性は次の式で表わされる。
Ｖｆ（ｋ） ＝ ｙ、 （ｈ−Ｄ ”−耳（Ｕ、（ｋ−
Ｄ−ｙ、Ｄ−１）） ■ここで、Δｔは時間きざ
み、Ｔ、は時定数、Ｖ、（ｋ）はフィルターの出力推定
値、Ｕ、はフィルターに入力されるプラントデータ、ｋ
は時間ステップである。フィルターが正常であれ出力信
号値ｙｒ（ｋ）の基準値として用い、０式によシロシッ
ク変換する。
Ｄ−ｙ、Ｄ−１）） ■ここで、Δｔは時間きざ
み、Ｔ、は時定数、Ｖ、（ｋ）はフィルターの出力推定
値、Ｕ、はフィルターに入力されるプラントデータ、ｋ
は時間ステップである。フィルターが正常であれ出力信
号値ｙｒ（ｋ）の基準値として用い、０式によシロシッ
ク変換する。
ここで、Ｓ はフィルタの出力信号に対応するｆ
ステータス、σ、は変動許容量である。
（Ｂ） コントローラー（比例・積分制御器）コント
ローラーの動特性は次の式で表わされる。
ローラーの動特性は次の式で表わされる。
ここで、ｋｏは比例ゲイン、Ｔｏは積分時定Δ
数、ｙｏ（ｋ）はコントローラの出力推定値、ｕ。
は制御器に入力されるプラントデータ、ｋは時間ステッ
プである。■で演算されたｙ。（ｋ）はコントローラの
出力信号値ｙＱ（ｋ）の基準値として用い、０式によシ
ロシック変換する。
プである。■で演算されたｙ。（ｋ）はコントローラの
出力信号値ｙＱ（ｋ）の基準値として用い、０式によシ
ロシック変換する。
８ｙ０（ｋ） ＝１ 工” ｙｃ（ｋ）〉Ｘｙａ（
” ｏｒ ｙｃ（ｋ） ＜Ｘｌ；Ｑ（ｋ） Ｊここで、
Ｓ、はコントローラ出力信号に対応するステータス、σ
、。は変動許容量である。
” ｏｒ ｙｃ（ｋ） ＜Ｘｌ；Ｑ（ｋ） Ｊここで、
Ｓ、はコントローラ出力信号に対応するステータス、σ
、。は変動許容量である。
（Ｃ）弁
弁の動特性は一般に一次遅れ要素と非線形要素によシ近
似できる。
似できる。
ここで、ＴＶは遅れ時定数、ｙｖ（ｋ）は弁開度の推定
値、ｕｖ（ｋ）は弁を駆動する制御器の信号、ｌ＼ Ｆは非線形関数である。■で演算されたｙ、（ｋ）は弁
開度Ｖｖ（ｋ）の基準値として用い、ロジック変換する ロジック変換されたステータスは、記憶装置（３）に格
納される。ＯＣＴの実行処理は従来と同様の方式で実行
できる。
値、ｕｖ（ｋ）は弁を駆動する制御器の信号、ｌ＼ Ｆは非線形関数である。■で演算されたｙ、（ｋ）は弁
開度Ｖｖ（ｋ）の基準値として用い、ロジック変換する ロジック変換されたステータスは、記憶装置（３）に格
納される。ＯＣＴの実行処理は従来と同様の方式で実行
できる。
上記実施例では、演算処理装置（７ンの演算として、フ
ィルター、コントローラ、弁について説明したが、プラ
ント主機（たとえば、蒸気発生器）の動特性モデル等も
含めれば多重化されない検出器のステータス演算も同様
の論理で演算できる。
ィルター、コントローラ、弁について説明したが、プラ
ント主機（たとえば、蒸気発生器）の動特性モデル等も
含めれば多重化されない検出器のステータス演算も同様
の論理で演算できる。
以上のように、との宅間によれば、プラントの過渡時に
も誤診断しないばかりでなく、ＯＣＴ作成者の負担を軽
くすることができる。
も誤診断しないばかりでなく、ＯＣＴ作成者の負担を軽
くすることができる。
第１図は従来のプラント診断装置を示すブロック図、第
２図は従来の演算装置（２）の基準値の関数例を示す図
、第３図はこの発明によるプラント診断装置の一実施例
を示すブロック図○ 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、（６）はブラウン
管表示装置、（７）は本発明の動特性モデルを付加した
ステータス演算処理装置である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す○代理人
大岩増雄
２図は従来の演算装置（２）の基準値の関数例を示す図
、第３図はこの発明によるプラント診断装置の一実施例
を示すブロック図○ 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、（６）はブラウン
管表示装置、（７）は本発明の動特性モデルを付加した
ステータス演算処理装置である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す○代理人
大岩増雄
Claims (1)
- プラントで生ずる各種異常事象の伝搬シーケンスを論理
式で記述した原因結果ツリーを演算処理することにより
、異常の第１原因をオンライン・リアル・タイムで同定
し、プラント運転員の総合判断をサポートすることによ
り高信頼運転を可能とするプラント診断装置において、
プロセスデータを基準値と比較してアナログ値を（Ｏ，
１）：ターンに変換する演算装置にプラント各要素の動
特性モデル演算機能を付加したことを特徴とするプラン
ト診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076621A JPS59201111A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | プラント診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076621A JPS59201111A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | プラント診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201111A true JPS59201111A (ja) | 1984-11-14 |
| JPH0444772B2 JPH0444772B2 (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=13610416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076621A Granted JPS59201111A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | プラント診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59201111A (ja) |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP58076621A patent/JPS59201111A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0444772B2 (ja) | 1992-07-22 |
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