JPS5979317A

JPS5979317A - プラント異常診断装置

Info

Publication number: JPS5979317A
Application number: JP57191207A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Terashita; 尚孝寺下; Morikazu Takegaki; 盛一竹垣; Takamichi Ogino; 荻野　敬迪
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-10-29
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1984-05-08

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】この発明はプラントの運転信頼性、稼動率向上に寄与す
るだめにプラント検出器部の異常を検知するプラント異
常診断装置に関するものである。

従来この桶の装置として第１図に示すものがあった。図
において、（１）はプラント機器（たとえば蒸器発生器
）、（２）は入口側配管、（８ａ）、（８ｂ）　　は、
プラント機器（１）に流入する物質の状態量（たとえば
給水流量）を検出する２重化された検出器、（４）は出
口側配管、（５ａ）、（５ｂ）はプラント機器（１）か
ら流出する物質の状態量（たとえば蒸気流量）を検出す
る２重化された検出器、（６ａ）　、　（６ｂ）、（６
ｃ）は、プラント機器（１）の内部状態量（たとえば水
位）を検出する８重化された検出器、（７ａ）　、　（
７ｂ）はそれぞれ検出器（８ａ）　、（８ｂ）の出口信
号、（８ａ）　、（８ｂ）はそれぞれ検出器（５ａ）　
、　（５ｂ）の出口信号、（９ａ）　、（９ｂ）。

（９ｃ）はそれぞれ検出器（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ
）の出口信号、Ｏｏは従来の診断装置であり、以下の構
成で成り立っている。αηは検出器の信号間の関係から
異常を検出する異常検出装置、（２）は前記検出装置Ｑ
ｌ）で得られた異常検出信号列、（３は前記検出信号列
を用いて診断を行うロジック演算装置、θ◆は診断結果
、αＱは表示装置である。

次に動作について説明する。診断装置ＯＩは、入口側配
管（２）に取り付けられた２重化された検出器（８ａ）
、（８ｂ）の出口信号（７ａ）、　（７ｂ）および出口
側配管（４）に取り付けられた２重化された検出器（５
ａ）。

（５ｂ）の出口信号（８ａ）　、　（８ｂ）、およびプ
ラント機器（１）に収り何けられた８重化された検出器
（６ａ）、（６ｂ）。

（６ｃ）の出口信号（９ａ）、（９ｂ）（９ｃ）を取り
込み異常検出装置Ｏｖで異常を検出する。異常検出のア
ルゴリズムは以下に示すようなものである。

まず、多重化された検出器に対しては、たとえば検出器
（６ａ　）　、（６ｂ　）、（６ｃ　）について説明す
ると、検出器（６ａ）、（６ｂ）、（６ｃ）の出口信号
（９ａ）、　（９ｂ）、　（９ｃ）を比べ、多数決原理
を応用して異常を検出する。Ｘｌを信号（９ａ）ノ値、
ｘ２を信号（９ｂ）の値、ｘ３を信号（９０の値とし、
ｌ！、　、　２２．２３を論理信号とすると、次の比較
により論理信号７？ｔ　＋　１２．ｉｓをセットする。

スナワチ、８つの信号（９ａ）　、（９ｂ）　−（９ｃ
）　（Ｄ中で信号の値の偏差がある設定レベルよりも小
さい２つの検出器を正常とするものである。ｌ！１・１
２．ｌ！３はロジック演算装置（至）に送られ処理され
る。

次に多重化されていない検出器に対しては、たとえば検
出器（５ａ）、（５ｂ）　、検出器（８ａ）、（８ｂ）
について説明すると、これらの検出器の出力信号が持つ
関係を用いて異常の有無を判定する。この信号間の関係
は実機データを用い、代表特性曲線を抽く事により決定
される。たとえば、検出器（８ａ）の出力信号値をｙｌ
、検出器（８ｂ）の出力信号値をｙ２、検出器（５ａ）
の出力信号値を２１検出器（５ｂ）の出力信号値を２２
とし状態量ｙ、ｚの関係を示した特性曲線から得られた
値として入口側状態量の大きさがｙの時の出口側の状態
量の値をｚ　（ｙ）と表わすと次のように処理される。

／４．／’、、／？６．１！、はロジック演算装置（至
）に送られ処理される。

次にロジック演算装置α梯では、異常検出装置（１１）
で得られた論理信号（２）を用い異常検出器の判定を行
う。判定は表１に従いロジック演算することにより行な
われる。

表　　１０シツク演算装置α［有］による診断結果α→は表示装
置（イ）を介し運転員に提示される。

従来のプラント検出器異常診断装置は以上のように構成
されており、多重化された検出器の異常検出はプラント
の静特性に基づいて決められた特性曲線を用いるために
プラントの過渡応答状態には適用できず、また、検出器
の故障が制御系の動作等によりトランジェントを起こす
場合も定常状態に落ち着くまでは、適格な診断ができな
いなどの欠点があった。

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、プラント機器（１）のいくつか
の伝達特性パラメータ同定装置を付加し、判定に必要な
個数の組合せによる信号を用い計算したパラメータと正
常時同定したパラメータを比較することにより、プラン
トのトランジェント時にも異常検出、診断ができるプラ
ント検出器異常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２
図において、（ｌは、本発明による診ル１装置である。

ａ力は本発明の特徴であるプラント機器パラメータ同定
装置、（ト）は前記同定装置で得られたパラメータベク
トル、四はパラメータベクトルと正常時パラメータ値と
を比較し論理信号にかえ、このパターンにより異常検出
器を同定する異常検出装置、（ホ）は診断結果であり、
Ｑυはこれを運転員に提示する表示装置である。

第３図は、プラント機器パラメータ同定装置θηの内部
構成図である。図において（２４ａ）　、（２４ｂ）は
検出器信号（８ａ）　、（８ｂ）を読み込むだめのデー
タ収集装置（たとえば、アナログディジタル変換器）、
（２２ａ）　、　（２２ｂ）は検出器信号（７ａ）　、
（７ｂ）を読み込むだめのデータ収集装置（たとえばア
ナログディジタル変換器）、（２７ａ　）　、　（２７
ｂ）　、　（２７ｃ）は検出器信号（９ａ）。

（９ｂ）、（９ｃ）を読み込むためのデータ収集装置（
たとえばアナログディジタル変換器）、（２５ａ）、　
（２５ｂ）。

（２８ａ　）　、　（２８＋））　、　（２８ａ）　、
　（２８ｂ）　、　（１！８ｃ）は、それぞれ検出器信
号の里子化された信号である。（２６ａ）　、　（２６
ｂ）　、　（２６ｃ）はパラメータ同定部、（ハ）は多
数決原理を応用した信号選択装置、（１８ａ）、（１８
ｂ）、（１８ｃ）は、信号選択装置−で得られた論理信
号、（１８ｄ）　、　（１８ｅ）　、　（１８ｆ）はパ
ラメータ同定部（ハ）で得られたパラメータ信号である
。

次に９作について説明する。第２図において、プラント
機器（１）の入口側配管（２）に取り付けられた２重化
された検出器（８ａ）　、　（８ｂ）の出口信号（７ａ
）。

（７ｂ）、および出口側配管（４）に取り付けられた２
重化された検出器（５ａ）、　（５ｂ）の出口信号（８
ａ）　、（８ｂ）　。

およびプラント機器（１）に取り付けられた８Ｍ化され
た検出器（６ａ）　、（６ｂ）　、　（６ｃ）の出口信
号（９ａ）　、（９ｂ）。

（９ｃ）をプラント機器パラメータ同定装置に送る。

第８図において、前記信号（７Ｌ　（ｓ）＋　（９）を
データ収集装置（２）、（財）、＠で量子化する。デー
タ収集装置に）で量子化された８つの信号弼は信号選択
装置＆９＋に送られる。信号選択装置体９）では、次に
示す演算により論理信号（１８ａ）　、　（１８ｂ）　
＝　（１８ｃ）を発生し、また８つの信号（２）の内、
正常と考えられる信号例を選択する。

１Ｆ　（、ＮＯＴ、Ｓａ　）　　ｘ　＝　ｘａｌＦ　（
、ＮＯ′ｌ’、　Ｓｂ　）　　ｘ　＝　ｘｂｌＦ（、Ｎ
（月、Ｓｃ）　ｘ−ｘにこでｘ３．Ｘｂ、ｘ、は、それぞれ量子化された信号（
２８ａ）　、　（２８ｂ）　、　（２８ｃ）の値であり
、εｌは異常検出設定レベル値、Ｓａ　、　Ｓｂ　、　
Ｓｃは論理信号（１８ａ）・（１８ｂ）・（１８Ｃ）の
値、Ｘは選択された信号例の値である。

信号選択装置で得られた信号間は、里子化された信号１
２）、（ハ）とともにいくつかのパラメータ同定部ｃ！
６１へ送られる。パラメータ同定部（ハ）は本発明では
一例として、入口側配管（２）から検出された状態Ｊ辰
５、出口側配管（４）から検出した状態量、およびプラ
ント機器（１）から検出される状態量との間にある伝達
特性のパラメータを同定するものであるとする。たとえ
ばプラント機器（１）が貯水タンクであり、検出器（３
）は流入する水のａ量、検出器（５）は流出する水の流
量、検出器（６）はタンクの水位をそれぞれ検出するも
のとすると、これらの間には次のまうな関係がある。

流入する水の流量：Ｆｉｎ流出する水の流ｊｉ　：　Ｆｏｕｔ水位　　　　　　　：Ｉ。

’−＝　　　Ａ（Ｆｉｎ　　−Ｆ’ｏｕｔ　　）ｔ本例では、パラメータ同定部はＡの推定値を演算するも
のであり、次のアルゴリズムで達成できる。

１＝−ａ（’２−Ｌ）　Ｊ（Ｆｉｎ　−Ｆｏｕｔ　）こ
こで、１．は水位の推定値、ａは、収束の速さを規定す
る正の定数、Ａは同定したパラメータである。

パラメータ同定部では前記アルゴリズム中の状態量）ｉ
ｎ　、　Ｆｏｕｔを多重化された検出器の信号を組合せ
て用いる。（状ＤｆｉＬは、信号選択装置で選ばれた信
号を用いる。）たとえば第２図のように入口側（２）の
検出器（３）が２重、出口側（４）の検出器（５）が２
重であるとすると、パラメータ同定部（財））は８個実
装され、それぞれ次の組合せ信号を用いる。

パラメータ同定部（２６ａ）−検出器（３ａ）の信号（
２８ａ　）　Ｔ検出器（５ａ）の信号（２５ａ　）パラ
メータ同定部（２６ｂ　）−検出器（３ａ）の信号（２
Ｓａ）、検出器（５ｂ）の信号（２５ｂ）パラメータ同
定部（２６ｃ　）−検出器（３ｂ）の信号（２８ｂ）、
検出器（５ｂ）の信号（２５ｂ）パラメータ同定部し句
を前記の構成にする事によって検出器の故障が検出でき
、また故障検出器の同定が可能である。たとえば、検出
器（３ａ）が故障したとすると、検出器（８ａ）の故障
した信号（２３ａ）を用いたパラメータ同定部（２６ａ
）　、　（２６ｂ）は、プラント機器（１）の状態爪間
にある伝達特性を同定する皇が不可能になり、その同定
パラメータ値は、正常時の値から遠ざかる。従って、同
定したパラメータ値と、正常時のパラメータ値を比較す
る事により異常の検出が可能であり、また、異常を検出
したパラメータ固定部のパターンによって故障検出器の
同定が可能である。本機能は異常検出装置０時で行う。

異常検出装置Ｃ１ｌは、パラメータ同定部（支）ｊで得
られたパラメータ値（１８ｄ）　、　（１８ｅ）　、　
（１８ｆ）を取り込み、正常時のパラメータ値にと比較
し２て論理信号を発生する。またこの論理信号と信号選
択装置から送られる論理信号（１８ａ）、（１８ｂ）、
（１８ｃ）を用いロジック演算により故障検出器の回覧
を行う。以下に異常検出装置＆Ｑ’Ｊで行う比較演算を
表−１１こロジック演算を示ず。

ここで公ａ・Ａｂ、　Ａ。はそれぞれパラメータ同定部
（２６ａ）、　（２６ｂ）　、　（２６ｃ）で得られた
パラメータ値、ε２は異常検出設定レベル値、Ｓｄ、Ｓ
ｅ、Ｓｆは論理信号である。

表−２１ζ誹って判定さ！歳１断結果■は表示装置ＣＩ
）を介し、運転員に提示される。

−Ｌ二１１゛：具 ■＋＝擬なお、上記実施例では、非′Ｊに簡単なモデルについて
説明したが複雑な特性を持つ機器に対しても特性に影響
する状Ｍｌｌを取り込むことによりこれらの検出器の異
常診断が可能である。

以上によってこの発明は、各検出器の出力を用いて状Ｄ
Ｍ　ｆｔ！（間にある伝達特性を表現するパラメータを
同定し、これと正常時のパラメータ値と比較することに
より異常を検出するため、プラントの過渡応答状態にも
適用でき、また異常によるトランジェント時にも異常検
出が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の検出器異常診断装置の構成図、第２図は
本発明の一実施例によるパラメータ同定装置を用いた検
出器異常診断装置、第８図は第２図におけるプラント機
器パラメータ同定装置の内部構成図である。図において、ａｌ）・・・プラント似器パラメータ同定
装置、四・・・異常検出装置。尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　　葛野信〜

Claims

【特許請求の範囲】

プラント機器出器群の異常診断装置において、検出器群
の信号を用い、プラント機器の伝達特性パラメータを同
定するいくつかのプラント機器パラメータ同定装置と、
前記演算装置で得られたパラメータと正常時のパラメー
タとを比較して異常を検出する異常検出装置と診断結果
を運転員に提示する表示装置とを備え、プラントの過渡
応答時にも適用でき、また多重化されていない検出器の
異常も検出できることを特徴とするプラント異常診断装
置１−ｊ　。