JPS6149298A - 予測警報方法及びその装置 - Google Patents
予測警報方法及びその装置Info
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- JPS6149298A JPS6149298A JP16998284A JP16998284A JPS6149298A JP S6149298 A JPS6149298 A JP S6149298A JP 16998284 A JP16998284 A JP 16998284A JP 16998284 A JP16998284 A JP 16998284A JP S6149298 A JPS6149298 A JP S6149298A
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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】
[発明の技術分野]
本発明は、プロセス変数が限界警報レベルに達する前に
予測警報を発生する予測警報方法及びその装置に関する
。
予測警報を発生する予測警報方法及びその装置に関する
。
[発明の技術的背景とその問題点]
近年、分散形DDC1通信技術およびコンピュータなど
の急速な発達や普及、さらには複雑かつ多目的処理の充
実化率に伴ない、プラントの運転は益々高度化され、一
方、合理化、省力化の要望から少人数運転化が進んで来
ている。この少人数によるプラント運転の場合、オペレ
ータに対しプラントの運転状態が限界域内にあるように
常に意識させておく必要がある。万一、制御が正常に施
されているにもかかわらず、プラント状態が限界域に接
近している場合には、プロセス変数測定端や操作端に異
常が発生した可能性が高く、限界域に達する以前にオペ
レータは現場に直行し適宜の11i置を講する必要があ
る。 、 だが、従来のプラントの運転監視では第1図にその代表
例を示すように、所期に設定された上・下限警報レベル
HHとLLをプロセス変数の測定値が超えたときに初め
て警報発生するもので、現場の異常を未然に防ぐことは
困難であった。
の急速な発達や普及、さらには複雑かつ多目的処理の充
実化率に伴ない、プラントの運転は益々高度化され、一
方、合理化、省力化の要望から少人数運転化が進んで来
ている。この少人数によるプラント運転の場合、オペレ
ータに対しプラントの運転状態が限界域内にあるように
常に意識させておく必要がある。万一、制御が正常に施
されているにもかかわらず、プラント状態が限界域に接
近している場合には、プロセス変数測定端や操作端に異
常が発生した可能性が高く、限界域に達する以前にオペ
レータは現場に直行し適宜の11i置を講する必要があ
る。 、 だが、従来のプラントの運転監視では第1図にその代表
例を示すように、所期に設定された上・下限警報レベル
HHとLLをプロセス変数の測定値が超えたときに初め
て警報発生するもので、現場の異常を未然に防ぐことは
困難であった。
すなわち、このような警報方法では、1段警報。
または2段警報の何れにせよ、最大の欠点はプラントが
異常事態に突入する以前にその情報をキャッチし、オペ
レータに対し警報することが不可能な点にある。またプ
ロセス変数測定値が警報レベルをどんな変化率で越えた
か或いはオペレータがマニュアル介入後どの程度のFR
間で正常状態に戻せるか不明であり、いわゆるプロセス
変数の個性を配慮した警報をすることもできない。この
ため、次のような点が問題となっていた。
異常事態に突入する以前にその情報をキャッチし、オペ
レータに対し警報することが不可能な点にある。またプ
ロセス変数測定値が警報レベルをどんな変化率で越えた
か或いはオペレータがマニュアル介入後どの程度のFR
間で正常状態に戻せるか不明であり、いわゆるプロセス
変数の個性を配慮した警報をすることもできない。この
ため、次のような点が問題となっていた。
Φ プラントの多数の点を少人数で監視する場合、警報
と同時に一人のオペレータが現場に走り出して修正操作
を行なわなければならなく、他のプロセス変数に対する
監視能力が低下する。
と同時に一人のオペレータが現場に走り出して修正操作
を行なわなければならなく、他のプロセス変数に対する
監視能力が低下する。
■ また、オペレータ各人はそれぞれ走る速度が異なり
、また警報発生現場まで距離等もプロセス変数毎に異な
るものであるが、それへの配慮が全くなされておらず、
適切な操作が遅れて重大事故につながる危険性がある。
、また警報発生現場まで距離等もプロセス変数毎に異な
るものであるが、それへの配慮が全くなされておらず、
適切な操作が遅れて重大事故につながる危険性がある。
■ また、オペレータは、警報が出ると直に危険状態の
意識が動き精神的に悪影響を与える場合が多かった。
意識が動き精神的に悪影響を与える場合が多かった。
■ 複数の警報部から同時に警報が出たとき、オペレー
タはどれから介入したらよいかその優先度の判定が難し
かった。
タはどれから介入したらよいかその優先度の判定が難し
かった。
■ ざらに、どんな変化率でオーバーしたか不明である
ことおよび同時的警報の優先度が分らないため、プラン
トへの対応が遅れてプラント運転を大きく乱したり、プ
ラント停止に至らしめることがある。
ことおよび同時的警報の優先度が分らないため、プラン
トへの対応が遅れてプラント運転を大きく乱したり、プ
ラント停止に至らしめることがある。
[発明の目的コ
本発明は以上のような点に着目してなされたもので、プ
ロセス変数が限界警報レベルに’rWする前に適切に所
定の措置を講じ得、プラントの円滑な運転を確保し得る
予測警報方法を提供することにある。
ロセス変数が限界警報レベルに’rWする前に適切に所
定の措置を講じ得、プラントの円滑な運転を確保し得る
予測警報方法を提供することにある。
他のもう1つの発明の目的とするところは、監視至から
プロセス変数毎に対応した異常現場までの距離等のプラ
ント条件やオペレータの走行速度や経験等の人的条件を
考慮して限界警報レベルに達する前に確実に警報を出力
することにより、オ。
プロセス変数毎に対応した異常現場までの距離等のプラ
ント条件やオペレータの走行速度や経験等の人的条件を
考慮して限界警報レベルに達する前に確実に警報を出力
することにより、オ。
ベレータの精神的悪影響等を解消し得る予測警報装置を
提供することにある。
提供することにある。
[発明の概要]
第1の発明は、予め限界警報レベルを設定するとともに
、プロセス変数測定値から求めた現在の変化率を用いて
求めた予測値が限界警報レベルに対応し設定されたある
条件値即ちプロセス変数測定値と限界警報レベルとのレ
ベル差または±1に達したとき、予測警報を出力する予
測警報方法である。
、プロセス変数測定値から求めた現在の変化率を用いて
求めた予測値が限界警報レベルに対応し設定されたある
条件値即ちプロセス変数測定値と限界警報レベルとのレ
ベル差または±1に達したとき、予測警報を出力する予
測警報方法である。
第2の発明は、プロセス変数測定端によって測定された
プロセス変数測定値を微少時間で除算して現在の変化率
を求める変化率演算部と、この変化率演算部によって求
められた現在の変化率を用いて所定時間経過後の予測値
を算出して出力する予測値出力手段と、この手段によっ
て得られた予測値と所定の条件値とを比較し予測値が条
件値に達すると予測警報を出力する比較部とを有する予
測警報装置である。
プロセス変数測定値を微少時間で除算して現在の変化率
を求める変化率演算部と、この変化率演算部によって求
められた現在の変化率を用いて所定時間経過後の予測値
を算出して出力する予測値出力手段と、この手段によっ
て得られた予測値と所定の条件値とを比較し予測値が条
件値に達すると予測警報を出力する比較部とを有する予
測警報装置である。
[発明の実施例]
以下、第1の発明の予測警報方法の一実施例について第
2図を参照して説明する。
2図を参照して説明する。
即ちこの予測警報方法は、まず各測定端毎のプロセス変
数に対し、各々の過去のデータや経験等に基づき、プラ
ント運転に支障が生じるプロセス変数の限界値やその運
転稼動率などを考慮して上限警報レベルHH及び下限警
報レベルLLを設定する。
数に対し、各々の過去のデータや経験等に基づき、プラ
ント運転に支障が生じるプロセス変数の限界値やその運
転稼動率などを考慮して上限警報レベルHH及び下限警
報レベルLLを設定する。
次に、このレベル設定下において、各測定端でプロセス
変数の測定を開始し、その測定値PVnの現在即ち測定
時点でのそのプロセス変数の変化率ΔPVn/Δtを求
める。そして、この変化率に対して、所期条件に基づき
設定された所定時間toを乗じてその時間to経過後の
予測値C(ΔPVn/Δt)xto)を求める。ここで
所定時間toは、そのプロセス変数の異常時に毘作すべ
き測定端や操作端等までのオペレータの到着時間とその
緊急措置に必要となる操作時間等を考慮し、固定又はオ
ペレータに対し可変に設定する。
変数の測定を開始し、その測定値PVnの現在即ち測定
時点でのそのプロセス変数の変化率ΔPVn/Δtを求
める。そして、この変化率に対して、所期条件に基づき
設定された所定時間toを乗じてその時間to経過後の
予測値C(ΔPVn/Δt)xto)を求める。ここで
所定時間toは、そのプロセス変数の異常時に毘作すべ
き測定端や操作端等までのオペレータの到着時間とその
緊急措置に必要となる操作時間等を考慮し、固定又はオ
ペレータに対し可変に設定する。
プロセス変数の変化率が正方向か負方向かを判定し、正
方向ならばプロセス変数は上昇方向にあるものとして上
限警報レベルHHからプロセス変数測定値PVnを減算
し両値のレベル差IHH−PVn lを求め、また負方
向ならば下降方向として下限警報レベルLLから両値の
レベル差ILL−PVnlを求める。
方向ならばプロセス変数は上昇方向にあるものとして上
限警報レベルHHからプロセス変数測定値PVnを減算
し両値のレベル差IHH−PVn lを求め、また負方
向ならば下降方向として下限警報レベルLLから両値の
レベル差ILL−PVnlを求める。
このレベル差、予測値とを比較し、予測値がレベル設定
下であると、現在のプロセス変数の変化からするとオペ
レータが操作現場に到着する時間後には限界レベルに達
する可能性が大きいことを予測し、音声信号又は表示手
段によって上限、下限に対応した予測警報を出力し、危
険域に接近していることを報知する。
下であると、現在のプロセス変数の変化からするとオペ
レータが操作現場に到着する時間後には限界レベルに達
する可能性が大きいことを予測し、音声信号又は表示手
段によって上限、下限に対応した予測警報を出力し、危
険域に接近していることを報知する。
この予測警報によってプラントが異常状態に突入する以
前に、オペレータに対し各プロセス変数の条件に基づき
、その緊急)M IIをするのに十分な時間をもって告
知できるため、プラントを常に正常状態で運転できるよ
うになる。
前に、オペレータに対し各プロセス変数の条件に基づき
、その緊急)M IIをするのに十分な時間をもって告
知できるため、プラントを常に正常状態で運転できるよ
うになる。
なお、上記実施例では、プロセス変数測定値の現在の変
化率ΔPVn /Δtに所定時間toを乗じて予測値を
求め、この予測値がレベル差(HH−PVn )を越え
ることが予測警報の条件としたが、そのほかに例えば次
のような手段によって予測値を求めかつ予測警報の条件
としてもよい。即ち、予測値としては、上・下限警報レ
ベルHHまたはLLとプロセス変数測定値PVnとのL
/ ヘ/l/差(HH−PVn )または(LL−PV
n )を得、このレベル差を所定時間toで除して平均
変化率を求める。さらに、前記プロセス変数測定値PV
nの現在の変化率ΔPVn /Δtを得た後、この現在
の変化率ΔPVn /Δtを前記平均変化率で除して予
測値を求めるものである。そして、この予測値はプロセ
ス変数測定値PVが上昇方向のときに+1以上であり、
またはプロセス変数測定値PVが下降方向のときに一1
以下であると判断したとき、予測警報を出力するための
条件とすることができる。
化率ΔPVn /Δtに所定時間toを乗じて予測値を
求め、この予測値がレベル差(HH−PVn )を越え
ることが予測警報の条件としたが、そのほかに例えば次
のような手段によって予測値を求めかつ予測警報の条件
としてもよい。即ち、予測値としては、上・下限警報レ
ベルHHまたはLLとプロセス変数測定値PVnとのL
/ ヘ/l/差(HH−PVn )または(LL−PV
n )を得、このレベル差を所定時間toで除して平均
変化率を求める。さらに、前記プロセス変数測定値PV
nの現在の変化率ΔPVn /Δtを得た後、この現在
の変化率ΔPVn /Δtを前記平均変化率で除して予
測値を求めるものである。そして、この予測値はプロセ
ス変数測定値PVが上昇方向のときに+1以上であり、
またはプロセス変数測定値PVが下降方向のときに一1
以下であると判断したとき、予測警報を出力するための
条件とすることができる。
またプロセス変数によっては過渡的変化を繰返しつつ移
行するものもあり、その降過渡変化時の。
行するものもあり、その降過渡変化時の。
変化率に応じ予測警報が頻発してはオペレータにとって
その警報がノイズ化してしまい、重要警報を見落す場合
が生じ、オペレータに対しても肉体的・精神的負担が大
きくなることがある。
その警報がノイズ化してしまい、重要警報を見落す場合
が生じ、オペレータに対しても肉体的・精神的負担が大
きくなることがある。
これに対しては、上・下限警報レベル88211間に不
感帯としての上限及び下限予測警報発生許容レベルH,
Lを設定し、予測値が限界警報レベルl−1f−1又は
LLに達していたにしても、この許容レベルH,L以下
にそのプロセス変数の測定値PVnが存在する場合に予
測警報を発生しない構成にしてよい。この上・下限予測
警報発生許容レベルl(、Lは、各プロセス変数のプラ
ント全体における重要度、危険性、予測警報出力後操作
場所までの到着時間等を考慮し設定することによって、
プロセス変数の重要度に応じオペレータが適切な順序で
措置を施すことが可能になる。
感帯としての上限及び下限予測警報発生許容レベルH,
Lを設定し、予測値が限界警報レベルl−1f−1又は
LLに達していたにしても、この許容レベルH,L以下
にそのプロセス変数の測定値PVnが存在する場合に予
測警報を発生しない構成にしてよい。この上・下限予測
警報発生許容レベルl(、Lは、各プロセス変数のプラ
ント全体における重要度、危険性、予測警報出力後操作
場所までの到着時間等を考慮し設定することによって、
プロセス変数の重要度に応じオペレータが適切な順序で
措置を施すことが可能になる。
次に、第2の発明である予測警報装置の一実施例につい
て第3図を参照して説明する。なお、本実施例は、説明
の便宜上、プロセス変数が上昇方向に移行している場合
の警報手段の構成について述べる。同図においてPVn
はプロセス変数測定端(図示せず)によって測定された
現在のプロセス変数測定値であって、この測定値PVn
は減算演算部11の一方入力端に供給されている。この
減算演算部11の他方入力端には予め設定されている上
限警報レベルHHが供給されている。従って、この減算
演算部11は、上限警報レベルHHからプロセス変数測
定値PVnを減じたレベルの絶対値IHH−PVn l
を得、これを後続の比較回路12の一方入力端に供給す
る。なお、前記上限警報レベルHHは過去のデータや経
験などに基づいて定められるものとする。
て第3図を参照して説明する。なお、本実施例は、説明
の便宜上、プロセス変数が上昇方向に移行している場合
の警報手段の構成について述べる。同図においてPVn
はプロセス変数測定端(図示せず)によって測定された
現在のプロセス変数測定値であって、この測定値PVn
は減算演算部11の一方入力端に供給されている。この
減算演算部11の他方入力端には予め設定されている上
限警報レベルHHが供給されている。従って、この減算
演算部11は、上限警報レベルHHからプロセス変数測
定値PVnを減じたレベルの絶対値IHH−PVn l
を得、これを後続の比較回路12の一方入力端に供給す
る。なお、前記上限警報レベルHHは過去のデータや経
験などに基づいて定められるものとする。
また、前記プロセス変数測定値PVnは変化率演算部1
3に供給される。この変化率演算部13は、現在のプロ
セス変数測定値PVnを微少時間Δtで除算して現在の
変化率pvn /Δtを求め、後続の乗算演算部14へ
供給する。この乗算演算部14は、現在の変化率と前記
の所定時間toとを乗じて所定時間経過後の予測値(Δ
PVn /Δt)xtoを求め、この予測値を前記比較
回路。
3に供給される。この変化率演算部13は、現在のプロ
セス変数測定値PVnを微少時間Δtで除算して現在の
変化率pvn /Δtを求め、後続の乗算演算部14へ
供給する。この乗算演算部14は、現在の変化率と前記
の所定時間toとを乗じて所定時間経過後の予測値(Δ
PVn /Δt)xtoを求め、この予測値を前記比較
回路。
12の他方入力端に供給する。なお、時間toは固定で
もよく、或いは任意に可変できるものでもよい。前記比
較回路12は、減算演算部11がら出力されるレベル差
(HH−PVn )と予測値(ΔPVn /Δt)xt
oとを比較し、1)−IH−PVn l≦(ΔPVn/
Δt)xtoノとき、例えば論理111 T1のハイレ
ベル信号を出力し、ゲート回路15の一方入力端に供給
するものである。16は補正比較回路であって、この回
路16はプロセス変数測定値PVnと上限警報レベルH
Hよりも下位で予め設定されている上限予測警報発生許
容レベルHとが入力ざ机、PVn≧Hのとき、例えば論
理111 IIのハイレベル信号を出力し、前記ゲート
回路15の他方入力端に供給するようになっている。こ
のゲート回路15は、例えばアンドゲートで構成され、
各比較回路12゜16からハイレベル信号が入力される
と、ハイレベル信号つまり上限側の予測警報信号を出力
する。
もよく、或いは任意に可変できるものでもよい。前記比
較回路12は、減算演算部11がら出力されるレベル差
(HH−PVn )と予測値(ΔPVn /Δt)xt
oとを比較し、1)−IH−PVn l≦(ΔPVn/
Δt)xtoノとき、例えば論理111 T1のハイレ
ベル信号を出力し、ゲート回路15の一方入力端に供給
するものである。16は補正比較回路であって、この回
路16はプロセス変数測定値PVnと上限警報レベルH
Hよりも下位で予め設定されている上限予測警報発生許
容レベルHとが入力ざ机、PVn≧Hのとき、例えば論
理111 IIのハイレベル信号を出力し、前記ゲート
回路15の他方入力端に供給するようになっている。こ
のゲート回路15は、例えばアンドゲートで構成され、
各比較回路12゜16からハイレベル信号が入力される
と、ハイレベル信号つまり上限側の予測警報信号を出力
する。
この予測警報信号は図示されていないがスピーカ、ブザ
ーなどを用いて音声によって出力され、或いはランプ、
LEDなどを用いて連続点灯、点滅点灯などによって表
示され、オペレータに報知される。
ーなどを用いて音声によって出力され、或いはランプ、
LEDなどを用いて連続点灯、点滅点灯などによって表
示され、オペレータに報知される。
なお、本実施例ではプロセス変数が過渡的変化を伴ない
つつ移行する場合であって最適な予測賢報を発生し得る
ための構成を用いて説明したが、プロセス変数が流量等
のようにゆっくりした応答にて移行するプラントに適用
する場合では、比較回路12のハイレベル信号を直接予
測警報として出力してもよい。
つつ移行する場合であって最適な予測賢報を発生し得る
ための構成を用いて説明したが、プロセス変数が流量等
のようにゆっくりした応答にて移行するプラントに適用
する場合では、比較回路12のハイレベル信号を直接予
測警報として出力してもよい。
また、第3図は上限側の予測警報に関する構成について
述べたが、下限側の予測警報に関する構成について全く
同様に実現できるものである。なお、プロセスの性質に
より、上限側予測警報または下限側予測警報の何れか1
つでよい場合も有り、或いは両方とも必要な場合も有る
ので、適宜選択的に使用する。
述べたが、下限側の予測警報に関する構成について全く
同様に実現できるものである。なお、プロセスの性質に
より、上限側予測警報または下限側予測警報の何れか1
つでよい場合も有り、或いは両方とも必要な場合も有る
ので、適宜選択的に使用する。
さらに、上限予測警報発生許容レベルHはプラントの各
プロセス変数測定端による検出内容の重要度、危険性お
よびオペレータの走行速度など種。
プロセス変数測定端による検出内容の重要度、危険性お
よびオペレータの走行速度など種。
々の条件が考慮されて定められる。
次に、以上のように構成された第3図に示す装置の作用
を説明する。プロセス変数測定端で測定されたプロセス
変数測定値PVnは必要な構成要素即ち減算演算部11
、変化率演算部13および補正比較回路16に供給され
る。ここで、変化率演算部13は現在のプロセス変数測
定値PVnが供給されるとこの測定値PVnを微少時間
Δtで除算してプロセス変数測定値PVnの現在の変化
率ΔPVn /Δtを求めた後、乗算演算部14へ送ら
れる。この乗算演算部14は変化率演算部13から送ら
れてきた現在の変化率ΔPVn/Δtに予め設定されて
いる時間toの信号を乗じて所定時間to経過後の予測
値(ΔPVn /Δi:)XtOを求め、後続の比較回
路12に供給する。この比較回路12には予測値のほか
、減算演算部11から上限警報レベルHHとプロセス変
数測定値PVnのレベル差IHH−PVn lの信号が
入力されており、両信号の比較によってIHH−PVn
l≦(ΔPVn /Δt)Xtoなる関係が成立した
ときつまり予測値がレベル差と等しいかそれよりも越え
たとき、ハイレベル信号を出力し、ゲート回路15の一
方入力端に供給する。
を説明する。プロセス変数測定端で測定されたプロセス
変数測定値PVnは必要な構成要素即ち減算演算部11
、変化率演算部13および補正比較回路16に供給され
る。ここで、変化率演算部13は現在のプロセス変数測
定値PVnが供給されるとこの測定値PVnを微少時間
Δtで除算してプロセス変数測定値PVnの現在の変化
率ΔPVn /Δtを求めた後、乗算演算部14へ送ら
れる。この乗算演算部14は変化率演算部13から送ら
れてきた現在の変化率ΔPVn/Δtに予め設定されて
いる時間toの信号を乗じて所定時間to経過後の予測
値(ΔPVn /Δi:)XtOを求め、後続の比較回
路12に供給する。この比較回路12には予測値のほか
、減算演算部11から上限警報レベルHHとプロセス変
数測定値PVnのレベル差IHH−PVn lの信号が
入力されており、両信号の比較によってIHH−PVn
l≦(ΔPVn /Δt)Xtoなる関係が成立した
ときつまり予測値がレベル差と等しいかそれよりも越え
たとき、ハイレベル信号を出力し、ゲート回路15の一
方入力端に供給する。
一方、プロセス変数測定値PVnは前述したように補正
比較回路16にも供給されているが、ここでは上限予測
警報発生許容レベルHとの関係においてPVn≧Hのと
きにハイレベル信号を出力し警報を許容する機能をもっ
ている。かかる機能を設けたことによって、プロセス変
数測定値Pvnが上限警報レベルHHとの間で充分余裕
のある段階で予測警報が出た場合には、警報がオペレー
タにとってノイズ化し、オペレータに不必要な精神的な
圧迫を与えることになり、充分余裕のある段階での不必
要な警報を避けることができるようになる。以上のよう
にして補正比較回路16からはPVn≧Hのときのみ警
報を許容するためのハイレベル信号が出力され、この信
号はゲート回路15の他方入力端に供給される。
比較回路16にも供給されているが、ここでは上限予測
警報発生許容レベルHとの関係においてPVn≧Hのと
きにハイレベル信号を出力し警報を許容する機能をもっ
ている。かかる機能を設けたことによって、プロセス変
数測定値Pvnが上限警報レベルHHとの間で充分余裕
のある段階で予測警報が出た場合には、警報がオペレー
タにとってノイズ化し、オペレータに不必要な精神的な
圧迫を与えることになり、充分余裕のある段階での不必
要な警報を避けることができるようになる。以上のよう
にして補正比較回路16からはPVn≧Hのときのみ警
報を許容するためのハイレベル信号が出力され、この信
号はゲート回路15の他方入力端に供給される。
従って、ゲート回路15としては、第1の比較回路12
において予測値(ΔPVn /Δt)xt。
において予測値(ΔPVn /Δt)xt。
がレベル差(HH−PVn )と等しいかそれよりも越
えており、かつ補正比較回路16においてプロセス変数
測定値PVnが上限予測警報発生許容レベルHと等しい
かそれよりも越えているとぎ、条件の成立によって予測
警報信号Sが出力され、オペレータに対しては上限警報
レベル)−IHに接近しつつあって危険であることを予
測報知するものである。即ち、プロセス変数測定値PV
nが現在の変化率で変化すると、例えばオペレータの修
正操作可能時間to後には上限警報レベルHHに到達す
るという予測警報を発生する。オペレータはこの予測警
報に基づいてマニュアル介入するので、プロセス運転を
正常に復帰させることができる。
えており、かつ補正比較回路16においてプロセス変数
測定値PVnが上限予測警報発生許容レベルHと等しい
かそれよりも越えているとぎ、条件の成立によって予測
警報信号Sが出力され、オペレータに対しては上限警報
レベル)−IHに接近しつつあって危険であることを予
測報知するものである。即ち、プロセス変数測定値PV
nが現在の変化率で変化すると、例えばオペレータの修
正操作可能時間to後には上限警報レベルHHに到達す
るという予測警報を発生する。オペレータはこの予測警
報に基づいてマニュアル介入するので、プロセス運転を
正常に復帰させることができる。
なお、下限予測警報については、上限警報レベルHHを
下限警報レベルLLに、上限予測警報発生許容レベルH
を下限予測警報発生許容レベルLに変えるだけで、第4
図と同一の機能ブロックで同様の信号処理によって下限
側の予測警報を出力することができる。
下限警報レベルLLに、上限予測警報発生許容レベルH
を下限予測警報発生許容レベルLに変えるだけで、第4
図と同一の機能ブロックで同様の信号処理によって下限
側の予測警報を出力することができる。
従って、以上のような構成によれば、オペレータが修正
動作に必要な時間、プロセス応答遅れ、無駄時間などプ
ロセスの特性を考えて個々に所定時間to、予測警報発
生許容レベルl−1,1を設定しかつ予測値を求めるこ
とができるので、オペレータが安心してマニュアル介入
でき、上限または下限警報レベルに達するのを未然に防
止でき、プラントの運転を乱したり、プラン1〜停止な
どに追い込まれるような心配はない。また、本実施例で
は限界警報レベルHH,LLの下位に予測警報発生許容
レベルH,−Lを設定し、該レベルH,Lを越えかつ所
定の条件に達したときに予測警報を発生するようにした
ので、無駄な警報がなくなるばかりか、予測警報なので
オペレータはあわてることなく余裕をもって適切な操作
を行ない得、オペレータに精神的な圧迫を与えることも
ない。ざらに、予測警報がほぼ同時に出ても、ある程度
の時間的余裕があるので警報の出た順序に操作を行えば
よい。
動作に必要な時間、プロセス応答遅れ、無駄時間などプ
ロセスの特性を考えて個々に所定時間to、予測警報発
生許容レベルl−1,1を設定しかつ予測値を求めるこ
とができるので、オペレータが安心してマニュアル介入
でき、上限または下限警報レベルに達するのを未然に防
止でき、プラントの運転を乱したり、プラン1〜停止な
どに追い込まれるような心配はない。また、本実施例で
は限界警報レベルHH,LLの下位に予測警報発生許容
レベルH,−Lを設定し、該レベルH,Lを越えかつ所
定の条件に達したときに予測警報を発生するようにした
ので、無駄な警報がなくなるばかりか、予測警報なので
オペレータはあわてることなく余裕をもって適切な操作
を行ない得、オペレータに精神的な圧迫を与えることも
ない。ざらに、予測警報がほぼ同時に出ても、ある程度
の時間的余裕があるので警報の出た順序に操作を行えば
よい。
なお、第2の発明においては第3図に示す実施例の構成
に限定されないことは言うまでもない。
に限定されないことは言うまでもない。
第3図は現在の変化率に所定時間toを乗じて予測値を
求めたが、例えば第4図のような手段によって予測値を
求めてもよい。即ち、変化率演算部13により現在の変
化率ΔPVn /Δtを求め、また減算演算部11の出
力であるレベル差()”IH−PVn )を除算演算部
21にて所定時間toで除算して平均変化率つまりプロ
セス変数測定値PVnがto時間後に上限警報レベルH
Hに達するという平均変化率(HH−PVn /lo
)を求め、前記現在の変化率を除算演算部22にて平均
変化率で除算して予測値を求めてもよい。この予測値は
プロセス運転の安定度係数としての意味を有し、この係
数と設定値+1が比較回路12に入力されて比較され、
係数+1と等しいか或いは+1を越えたとき、同回路1
2からハイレベル信号がゲート回路15へ送られる。そ
の他の信号処理は、第3図と同様であるのでここではそ
の説明は省略する。
求めたが、例えば第4図のような手段によって予測値を
求めてもよい。即ち、変化率演算部13により現在の変
化率ΔPVn /Δtを求め、また減算演算部11の出
力であるレベル差()”IH−PVn )を除算演算部
21にて所定時間toで除算して平均変化率つまりプロ
セス変数測定値PVnがto時間後に上限警報レベルH
Hに達するという平均変化率(HH−PVn /lo
)を求め、前記現在の変化率を除算演算部22にて平均
変化率で除算して予測値を求めてもよい。この予測値は
プロセス運転の安定度係数としての意味を有し、この係
数と設定値+1が比較回路12に入力されて比較され、
係数+1と等しいか或いは+1を越えたとき、同回路1
2からハイレベル信号がゲート回路15へ送られる。そ
の他の信号処理は、第3図と同様であるのでここではそ
の説明は省略する。
また、第5図に示すように複数の子i11+1警報装置
の各除算演算部22の出力端をCRT表示部31へ接続
し、各プロセス変数測定値における予測値を零を境に±
1の方向に表示すれば、複数のプロセス変数測定値の分
布状態が一目瞭然に分る。しかも、上限予測警報側の予
測値をα、下限予測警報側の予測値をβとすれば、α=
β=0のときプラントが最も安定な運転状態にあり、一
方、α→+1、β→−1に接近しつつあるときオペレー
タの介入が間近であることを示す。また、予測値α、β
が、α≧1、β≦−1のとき予測警報領域に入っており
、ここでプロセス変数測定II P Vnが上・下限予
測警報発生許容レベルH,Lを越えれば予測警報が発せ
られる。従って、α≧1、β≦−1のときには速やかに
操作の待期状態に入ることができる。つまり、以上のよ
うな表示例をとれば、プロセス運転の安定度を表示する
ことが可能となり、オペレータにとっては重要な運転指
標となる。なお、上記CRT表示部31への表示形態と
しては、例えば第6図に示すような棒グラフ表示または
数字表示の何れでもよい。また、カラーCR7表示部3
1を用いれば、各プロセス変。
の各除算演算部22の出力端をCRT表示部31へ接続
し、各プロセス変数測定値における予測値を零を境に±
1の方向に表示すれば、複数のプロセス変数測定値の分
布状態が一目瞭然に分る。しかも、上限予測警報側の予
測値をα、下限予測警報側の予測値をβとすれば、α=
β=0のときプラントが最も安定な運転状態にあり、一
方、α→+1、β→−1に接近しつつあるときオペレー
タの介入が間近であることを示す。また、予測値α、β
が、α≧1、β≦−1のとき予測警報領域に入っており
、ここでプロセス変数測定II P Vnが上・下限予
測警報発生許容レベルH,Lを越えれば予測警報が発せ
られる。従って、α≧1、β≦−1のときには速やかに
操作の待期状態に入ることができる。つまり、以上のよ
うな表示例をとれば、プロセス運転の安定度を表示する
ことが可能となり、オペレータにとっては重要な運転指
標となる。なお、上記CRT表示部31への表示形態と
しては、例えば第6図に示すような棒グラフ表示または
数字表示の何れでもよい。また、カラーCR7表示部3
1を用いれば、各プロセス変。
数測定端ごと或いは複数のプロセス変数測定端のうち共
通性のあるもの同志をグループ化して色分は表示するこ
とが可能である。また、CRT表示部31を用いて時間
の経過に伴なう予測値の勾配表示を行なうことも可能で
ある。なお、勾配表示の状態と予測警報との関係を長期
間データ集計化すれば、プラントの故障要素を把握する
ことも可能になる。
通性のあるもの同志をグループ化して色分は表示するこ
とが可能である。また、CRT表示部31を用いて時間
の経過に伴なう予測値の勾配表示を行なうことも可能で
ある。なお、勾配表示の状態と予測警報との関係を長期
間データ集計化すれば、プラントの故障要素を把握する
ことも可能になる。
さらに、これら実施例に係る予測警報方法の実現機能及
びその装置構成は、プラントの運転を制御しているプロ
セスコントローラやコンピュータの余剰の殿能空間に簡
単に追加するこができ、この追加機能はコントローラ等
の全体機能に比べその占める割合は僅かなものに過ぎず
、このためこれによるシステム全体の価格への影響も最
小限におさえることができ、それに比べて顕著なる効果
を多大に奏する。
びその装置構成は、プラントの運転を制御しているプロ
セスコントローラやコンピュータの余剰の殿能空間に簡
単に追加するこができ、この追加機能はコントローラ等
の全体機能に比べその占める割合は僅かなものに過ぎず
、このためこれによるシステム全体の価格への影響も最
小限におさえることができ、それに比べて顕著なる効果
を多大に奏する。
その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。
実施できる。
[発明の効果]
以上詳記したように第1の発明によれば、プロセス変数
測定値の現在の変化率から所定時間経過後の予測値を求
め、この予測値がプロセスの特性を考慮した条件を満た
したとき、予測警報を出力するようにしたので、限界警
報レベルに達する前に計算1直に基づいて正確に予測警
報を出力するため、プラントが異常状態に突入する前に
必要な修正操作を行ない得、よってプラントの安定的な
運転を確保できる。
測定値の現在の変化率から所定時間経過後の予測値を求
め、この予測値がプロセスの特性を考慮した条件を満た
したとき、予測警報を出力するようにしたので、限界警
報レベルに達する前に計算1直に基づいて正確に予測警
報を出力するため、プラントが異常状態に突入する前に
必要な修正操作を行ない得、よってプラントの安定的な
運転を確保できる。
また、第2の発明においては、装置の殆んどを演算回路
で構成できるので、構成簡単でコンパクトに実現でき、
さらにCRT表示部との接続によってプラントの系統的
な運転状態を把握できる。
で構成できるので、構成簡単でコンパクトに実現でき、
さらにCRT表示部との接続によってプラントの系統的
な運転状態を把握できる。
従って、以上のような構成の予測警報方法およびその装
置によれば、プラント運転において今後益々高度化しか
つ少人数運転化する傾向に充分対処でき、オペレータが
精神的な余裕をもってプラントを監視することができる
。
置によれば、プラント運転において今後益々高度化しか
つ少人数運転化する傾向に充分対処でき、オペレータが
精神的な余裕をもってプラントを監視することができる
。
第1図は従来の警報方法を説明する図、第2図は第1の
発明に係る予測警報方法の一実施例を説明するプロセス
変数測定値の予測状態図、第3図は第2の発明に係る予
測警報装置の一実施例を示すブロック図、第4図および
第5図はそれぞれ本発明装置の他の実施例を示すブロッ
ク図、第6図はCRT表示部の表示例を示す図である。 HH−LL・・・上・下限警報レベル、H,L・・・上
・下限予測警報発生許容レベル、pv、PVn・・・プ
ロセス変数測定、11・・・減算演算部、12・・・比
較回路、13・・・変化率演算部、14・・・乗算演算
部、15・・・ゲート回路、16・・・補正比較回路、
21゜22・・・除算演算部、31・・・CRT表示部
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 L −−−−− LL 第3図 第4図
発明に係る予測警報方法の一実施例を説明するプロセス
変数測定値の予測状態図、第3図は第2の発明に係る予
測警報装置の一実施例を示すブロック図、第4図および
第5図はそれぞれ本発明装置の他の実施例を示すブロッ
ク図、第6図はCRT表示部の表示例を示す図である。 HH−LL・・・上・下限警報レベル、H,L・・・上
・下限予測警報発生許容レベル、pv、PVn・・・プ
ロセス変数測定、11・・・減算演算部、12・・・比
較回路、13・・・変化率演算部、14・・・乗算演算
部、15・・・ゲート回路、16・・・補正比較回路、
21゜22・・・除算演算部、31・・・CRT表示部
。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 L −−−−− LL 第3図 第4図
Claims (11)
- (1)プロセス変数を測定し、この測定値から現在のプ
ロセス変数変化率を求め、この変化率から所定時間経過
後のプロセス変数の値を予測し、この予測値が所期に設
定された限界警報レベルに達すると予測警報を出力する
ことを特徴とする予測警報方法。 - (2)予測値を、現在のプロセス変数変化率と所定時間
との乗算値として算出することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の予測警報方法。 - (3)予測値を、プロセス変数の測定値と限界警報レベ
ルとのレベル差を所定時間で除算して求めた所定時間後
の平均予測変化率で、現在のプロセス変数変化率を除算
した値として算出することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の予測警報方法。 - (4)所定時間を、予測警報出力後その警報に対応した
操作を実行し得る時間として予め固定に又は可変に設定
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の予測
警報方法。 - (5)限界警報レベルに、上限警報レベル及び下限警報
レベルの何れか一方又は両方を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の予測警報方法。 - (6)予測値が限界警報レベルに達しているか否かの判
断を、現在のプロセス変数変化率と所定時間との乗算値
として算出する予測値が、プロセス変数の測定値と限界
警報レベルとのレベル差以上か否かを比較して実行する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
載の予測警報方法。 - (7)予測値が限界警報レベルに達しているか否かの判
断を、プロセス変数の測定値と限界警報レベルとのレベ
ル差を所定時間で除算して求めた所定時間後の平均予測
変化率で現在のプロセス変数変化率を除算した値として
算出する予測値が、−1から+1の数値範囲内にあるか
否かを比較して実行することを特徴とする特許請求の範
囲第1項または第3項記載の予測警報方法。 - (8)予測値が限界警報レベルに達しているか否かの判
断を、プロセス変数に不感帯を設定し、この不感帯をプ
ロセス変数の測定値が脱した状態にあるときのみ実行す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の予測警
報方法。 - (9)プロセス変数に不感帯を、プロセス変数の重要度
、危険性、予測警報出力後操作場所への到着時間等に基
づき、固定又は可変に設定することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の予測警報方法。 - (10)プロセス変数測定端によって測定されたプロセ
ス変数の測定値を微少時間で除算して現在の変化率を求
める変化率演算部と、この変化率演算部によって求めら
れた現在の変化率を用いて所定時間経過後の予測値を算
出して出力する予測値出力手段と、この手段によって得
られた予測値とプロセス変数の限界警報レベルに対応し
て設定された所定の条件値とを比較し予測値が条件値に
達すると予測警報を出力する比較部とを具備することを
特徴とする予測警報装置。 - (11)予測値出力手段は、プロセス変数測定値と限界
警報レベルとのレベル差を求める差演算部と、この差演
算部のレベル差を所定時間で除算して平均予測変化率を
求める第1の除算演算部と、前記現在の変化率を前記第
1の除算演算部で得られた平均予測変化率で除算して予
測値を求める第2の除算演算部とを有するものである特
許請求の範囲第10項記載の予測警報装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16998284A JPS6149298A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 予測警報方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16998284A JPS6149298A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 予測警報方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149298A true JPS6149298A (ja) | 1986-03-11 |
| JPH0323958B2 JPH0323958B2 (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=15896403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16998284A Granted JPS6149298A (ja) | 1984-08-16 | 1984-08-16 | 予測警報方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149298A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006220162A (ja) | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Kayaba Ind Co Ltd | 緩衝器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5752993A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Forecasting warning and monitoring device |
| JPS57182890A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Output of alarm |
| JPS585897A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | 三菱電機株式会社 | プラント診断装置 |
-
1984
- 1984-08-16 JP JP16998284A patent/JPS6149298A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5752993A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-29 | Tokyo Shibaura Electric Co | Forecasting warning and monitoring device |
| JPS57182890A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-10 | Tokyo Shibaura Electric Co | Output of alarm |
| JPS585897A (ja) * | 1981-07-01 | 1983-01-13 | 三菱電機株式会社 | プラント診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0323958B2 (ja) | 1991-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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