JP2000089801A - 監視制御装置 - Google Patents
監視制御装置Info
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- JP2000089801A JP2000089801A JP25661298A JP25661298A JP2000089801A JP 2000089801 A JP2000089801 A JP 2000089801A JP 25661298 A JP25661298 A JP 25661298A JP 25661298 A JP25661298 A JP 25661298A JP 2000089801 A JP2000089801 A JP 2000089801A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出端・操作端の半異常状態を検出する
ことにある。 【解決手段】 予め対象プラントの特性を近似した特性
モデルを構築したプラントモデル部２１と操作量を受け
てプラントモデル部から出力されるプラントモデル出力
と対象プラントの制御量との差が所定のしきい値を越
え、かつ、このしきい値を越えた状態が所定時間継続し
たとき異常を出力する出力比較部２２とを有する異常検
出部１１と、この異常検出部から半異常状態の結果を受
けたとき、調節制御部を自動モードからマニュアルモー
ドに設定して対象プラントの操作量を保持させる一方、
異常回復に必要な指令を出力する解析指令部１２と、こ
の解析指令部から指令を受けて異常発生の警報および操
作量保持中のガイダンスを発報するマンマシンインタフ
ェース部１３を設けた監視制御装置である。
ことにある。 【解決手段】 予め対象プラントの特性を近似した特性
モデルを構築したプラントモデル部２１と操作量を受け
てプラントモデル部から出力されるプラントモデル出力
と対象プラントの制御量との差が所定のしきい値を越
え、かつ、このしきい値を越えた状態が所定時間継続し
たとき異常を出力する出力比較部２２とを有する異常検
出部１１と、この異常検出部から半異常状態の結果を受
けたとき、調節制御部を自動モードからマニュアルモー
ドに設定して対象プラントの操作量を保持させる一方、
異常回復に必要な指令を出力する解析指令部１２と、こ
の解析指令部から指令を受けて異常発生の警報および操
作量保持中のガイダンスを発報するマンマシンインタフ
ェース部１３を設けた監視制御装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼、紙パルプ、
石油化学、食品加工その他各種プラントの監視制御に利
用される監視制御装置に関する。
石油化学、食品加工その他各種プラントの監視制御に利
用される監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の監視制御装置は、プラントの必
要な各個所に設置され、圧力、流量、温度等のプラント
のプロセス量（以下、制御量と呼ぶ）を検出し、この検
出制御量と予め設定される目標値との偏差が零となるよ
うに制御量を操作し、制御量が目標値に近ずくように制
御する。
要な各個所に設置され、圧力、流量、温度等のプラント
のプロセス量（以下、制御量と呼ぶ）を検出し、この検
出制御量と予め設定される目標値との偏差が零となるよ
うに制御量を操作し、制御量が目標値に近ずくように制
御する。
【０００３】図８は従来の監視制御装置の一例である流
量監視制御装置であって、これは管路５１中の所定個所
に、検出端として例えばオリフィス板５２ａなどの絞り
機構をもった差圧式流量計５２が設置され、この差圧式
流量計５２によりオリフィス板５２ａ前後の圧力差を検
出し、従来周知の流量変換式を用いて流量に変換し、調
節計５３に導入する。
量監視制御装置であって、これは管路５１中の所定個所
に、検出端として例えばオリフィス板５２ａなどの絞り
機構をもった差圧式流量計５２が設置され、この差圧式
流量計５２によりオリフィス板５２ａ前後の圧力差を検
出し、従来周知の流量変換式を用いて流量に変換し、調
節計５３に導入する。
【０００４】この調節計５３は、差圧式流量計５２の検
出流量ＰＶと予め定める目標値ＳＶとの偏差が零となる
ようにＰＩまたはＰＩＤ（Ｐ：比例、Ｉ：積分、Ｄ：微
分）調節制御を実行し、この調節制御によって得られる
操作信号を操作端である例えば弁５４の開度を操作し、
管路５１中の流量を制御する。
出流量ＰＶと予め定める目標値ＳＶとの偏差が零となる
ようにＰＩまたはＰＩＤ（Ｐ：比例、Ｉ：積分、Ｄ：微
分）調節制御を実行し、この調節制御によって得られる
操作信号を操作端である例えば弁５４の開度を操作し、
管路５１中の流量を制御する。
【０００５】ところで、従来、検出端或いは操作端に異
常が発生したとき、例えば制御量ＰＶが上下限制限値を
越えるなどの異常が出てくるので、異常であると判断し
警報を発報する。
常が発生したとき、例えば制御量ＰＶが上下限制限値を
越えるなどの異常が出てくるので、異常であると判断し
警報を発報する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な監視制御装置は、検出端や操作端が経年変化し、異常
ではないが異常に近い状態，つまり半異常状態となる場
合がある。この段階では、未だ異常でないので異常とし
て検出できない。例えば差圧式流量計５２について例に
挙げると、オイフィス板５２ａの穴形状などが経年変化
するが、その形状等の経年変化が生じているにも拘ら
ず、そのまま放置しておくと、益々形状が変化し、プラ
ントの適切な制御が難しくなり、重大事故につながる可
能性がある。
な監視制御装置は、検出端や操作端が経年変化し、異常
ではないが異常に近い状態，つまり半異常状態となる場
合がある。この段階では、未だ異常でないので異常とし
て検出できない。例えば差圧式流量計５２について例に
挙げると、オイフィス板５２ａの穴形状などが経年変化
するが、その形状等の経年変化が生じているにも拘ら
ず、そのまま放置しておくと、益々形状が変化し、プラ
ントの適切な制御が難しくなり、重大事故につながる可
能性がある。
【０００７】よって、プラントの安全確保の観点から、
以上のような半異常状態を早急に見つけ出して適切な処
置を講じる必要があるが、現状では未だ難しい状態にあ
る。本発明は上記事情に鑑みてなされてもので、検出端
・操作端などの経年変化による半異常状態を検出し、事
故を未然に回避する監視制御装置を提供することにあ
る。
以上のような半異常状態を早急に見つけ出して適切な処
置を講じる必要があるが、現状では未だ難しい状態にあ
る。本発明は上記事情に鑑みてなされてもので、検出端
・操作端などの経年変化による半異常状態を検出し、事
故を未然に回避する監視制御装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、対象プラントから検出端を介して制御量
を検出し、この制御量と目標値との偏差に基づいて調節
制御部が調節演算を実行し、この演算により得られる操
作量を操作端を介して前記対象プラントに印加する監視
制御装において、前記制御量および操作量の何れか一方
または両方を用いて、前記検出端・操作端の半異常状態
を検出する異常検出手段と、この異常検出手段から半異
常状態の結果を受けたとき、前記調節制御部を自動モー
ドからマニュアルモードに設定して前記対象プラントの
操作量を保持させる一方、異常回復に必要な指令を出力
する解析指令手段とを設けた監視制御装置である。
に、本発明は、対象プラントから検出端を介して制御量
を検出し、この制御量と目標値との偏差に基づいて調節
制御部が調節演算を実行し、この演算により得られる操
作量を操作端を介して前記対象プラントに印加する監視
制御装において、前記制御量および操作量の何れか一方
または両方を用いて、前記検出端・操作端の半異常状態
を検出する異常検出手段と、この異常検出手段から半異
常状態の結果を受けたとき、前記調節制御部を自動モー
ドからマニュアルモードに設定して前記対象プラントの
操作量を保持させる一方、異常回復に必要な指令を出力
する解析指令手段とを設けた監視制御装置である。
【０００９】本発明は、以上のような手段を講じたこと
により、異常検出手段では、制御量および操作量の何れ
か一方または両方を用いて、所定の条件のもとに検出端
・操作端の半異常状態を検出し解析指令手段に送出す
る。ここで、解析指令手段は、半固定状態とする異常結
果を受けると、調節制御部を自動モードからマニュアル
モードに設定して前記対象プラントの操作量を保持させ
る一方、異常回復に必要な指令を出力する。
により、異常検出手段では、制御量および操作量の何れ
か一方または両方を用いて、所定の条件のもとに検出端
・操作端の半異常状態を検出し解析指令手段に送出す
る。ここで、解析指令手段は、半固定状態とする異常結
果を受けると、調節制御部を自動モードからマニュアル
モードに設定して前記対象プラントの操作量を保持させ
る一方、異常回復に必要な指令を出力する。
【００１０】このとき、異常回復に必要な指令として、
対象プラントの操作量の保持中であるガイダンスが発報
されたとき、オペレータまたはエンジニアはそのガイダ
ンスに基づいてマニュアルモードに基づき必要なマニュ
アル操作を実行し、或いは必要に異常回復作業を行う。
そして、作業完了を受けて、マニュアルモードを解除
し、本来の制御状態に戻す。
対象プラントの操作量の保持中であるガイダンスが発報
されたとき、オペレータまたはエンジニアはそのガイダ
ンスに基づいてマニュアルモードに基づき必要なマニュ
アル操作を実行し、或いは必要に異常回復作業を行う。
そして、作業完了を受けて、マニュアルモードを解除
し、本来の制御状態に戻す。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる監視制御装
置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１
は本発明装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１
は本発明装置の一実施の形態を示す全体構成図である。
【００１２】この監視制御装置は、従来から一般的に使
用されるプラント制御系１と本発明装置において新たに
追加される異常監視系１０とからなっている。このプラ
ント制御系１は、制御対象となるプラント２からの制御
量ＰＶと目標値ＳＶとの偏差ｅを求める偏差演算部３お
よびこの偏差ｅに基づいてＰＩまたはＰＩＤ調節制御を
実行し、その調節制御結果として操作量ＭＶを取り出
し、前記プラント１の操作端を操作する調節制御部４に
よって構成されている。
用されるプラント制御系１と本発明装置において新たに
追加される異常監視系１０とからなっている。このプラ
ント制御系１は、制御対象となるプラント２からの制御
量ＰＶと目標値ＳＶとの偏差ｅを求める偏差演算部３お
よびこの偏差ｅに基づいてＰＩまたはＰＩＤ調節制御を
実行し、その調節制御結果として操作量ＭＶを取り出
し、前記プラント１の操作端を操作する調節制御部４に
よって構成されている。
【００１３】なお、プラント制御系１には例えば偏差演
算部３の目標値入力側に目標値フィルタを設けたもの、
カスケード構成のもの、或いはフィードフオワード制御
系等のごとき種々の構成のものがあるが、これら何れの
制御系１に後記する異常監視系１０が適用可能である。
算部３の目標値入力側に目標値フィルタを設けたもの、
カスケード構成のもの、或いはフィードフオワード制御
系等のごとき種々の構成のものがあるが、これら何れの
制御系１に後記する異常監視系１０が適用可能である。
【００１４】この異常監視系１０は、検出端・操作端の
異常を検出する異常検出部１１と、この異常検出部１１
の検出結果を解析し、事故を未然に回避するための異常
回復処理に必要な指令を出力する解析指令部１２と、こ
の解析指令部１２から指令を受けて異常警報や指令内容
に応じたガイダンスを発報するマンマシンインタフェー
ス部１３とで構成されている。
異常を検出する異常検出部１１と、この異常検出部１１
の検出結果を解析し、事故を未然に回避するための異常
回復処理に必要な指令を出力する解析指令部１２と、こ
の解析指令部１２から指令を受けて異常警報や指令内容
に応じたガイダンスを発報するマンマシンインタフェー
ス部１３とで構成されている。
【００１５】前記異常検出部１１としては、具体的には
図２、図３、図４に示すような構成となっている。図２
は異常検出部１１を構成する特性監視部を示す図であっ
て、これはプラントモデル部２１および出力比較部２２
からなっている。このプラントモデル部２１は、予め把
握されるプラント２の特性を「むだ時間＋一次遅れ」、
或いは「むだ時間＋二次遅れ」で表すとか、或いはＡＲ
ＭＡモデル（自己回帰・移動平均モデル）で表すなど、
プラント２の特性に近似した特性モデルとして構築され
ている。
図２、図３、図４に示すような構成となっている。図２
は異常検出部１１を構成する特性監視部を示す図であっ
て、これはプラントモデル部２１および出力比較部２２
からなっている。このプラントモデル部２１は、予め把
握されるプラント２の特性を「むだ時間＋一次遅れ」、
或いは「むだ時間＋二次遅れ」で表すとか、或いはＡＲ
ＭＡモデル（自己回帰・移動平均モデル）で表すなど、
プラント２の特性に近似した特性モデルとして構築され
ている。
【００１６】前記出力比較部２２は、調節制御部３から
出力される操作信号ＭＶを受けてプラントモデル部２１
から出力されるプラントモデル出力ＰＶm とプラント１
の実際の制御量ＰＶとの差の絶対値を求め、この絶対値
が予め設定されるしきい値Ｄｅを越えており、それが所
定時間継続したとき、検出端の異常と判定する機能をも
っている。これは、モデル出力と実制御量との差が予め
定めるしきい値を越えるほど大きく、しかもその状態が
継続しているとき、外乱その他一過性の応答変化と考え
にくく、実制御量がモデル出力であるモデル制御量から
かけ離れているので、実制御量を検出する検出端に何ら
かの異常が発生していると判定するものである。
出力される操作信号ＭＶを受けてプラントモデル部２１
から出力されるプラントモデル出力ＰＶm とプラント１
の実際の制御量ＰＶとの差の絶対値を求め、この絶対値
が予め設定されるしきい値Ｄｅを越えており、それが所
定時間継続したとき、検出端の異常と判定する機能をも
っている。これは、モデル出力と実制御量との差が予め
定めるしきい値を越えるほど大きく、しかもその状態が
継続しているとき、外乱その他一過性の応答変化と考え
にくく、実制御量がモデル出力であるモデル制御量から
かけ離れているので、実制御量を検出する検出端に何ら
かの異常が発生していると判定するものである。
【００１７】図３は異常検出部１１を構成する特性監視
部を示す図であって、これは前回の制御量ＰＶn-1 を記
憶し、今回の制御量ＰＶn と前回の制御量ＰＶn-1 とか
ら制御量変化分△ＰＶを算出する制御量変化分算出部３
１と特性関数チェック部３２とが設けられている。
部を示す図であって、これは前回の制御量ＰＶn-1 を記
憶し、今回の制御量ＰＶn と前回の制御量ＰＶn-1 とか
ら制御量変化分△ＰＶを算出する制御量変化分算出部３
１と特性関数チェック部３２とが設けられている。
【００１８】この特性関数チェック部３２は、△ＰＶが
０近傍であるか否かを判断し、△ＰＶが０近傍にあると
き、または０近傍の状態が所定時間継続したとき、制御
量ＰＶおよび操作量ＭＶを、予めテーブル化されている
プラントのＰＶ−ＭＶ特性関数ｆ（ＭＶ）（図５）と比
較し、異常と判定するものである。
０近傍であるか否かを判断し、△ＰＶが０近傍にあると
き、または０近傍の状態が所定時間継続したとき、制御
量ＰＶおよび操作量ＭＶを、予めテーブル化されている
プラントのＰＶ−ＭＶ特性関数ｆ（ＭＶ）（図５）と比
較し、異常と判定するものである。
【００１９】具体的には、△ＰＶが０近傍であるとき、
または０近傍の状態が所定時間継続したとき、今回の操
作量ＭＶに対する今回の制御量ＰＶと今回の操作量ＭＶ
に対するＰＶ−ＭＶ特性関数ｆ（ＭＶ）の制御量ＰＶ′
との差の絶対値、或いは今回の制御量ＰＶに対する今回
の操作量ＭＶと今回の制御量ＰＶに対するＰＶ−ＭＶ特
性関数ｆ（ＭＶ）の操作量ＭＶ′との差の絶対値が予め
定めた所定のしきい値を越えたとき、操作端または検出
端が異常であると判定する。
または０近傍の状態が所定時間継続したとき、今回の操
作量ＭＶに対する今回の制御量ＰＶと今回の操作量ＭＶ
に対するＰＶ−ＭＶ特性関数ｆ（ＭＶ）の制御量ＰＶ′
との差の絶対値、或いは今回の制御量ＰＶに対する今回
の操作量ＭＶと今回の制御量ＰＶに対するＰＶ−ＭＶ特
性関数ｆ（ＭＶ）の操作量ＭＶ′との差の絶対値が予め
定めた所定のしきい値を越えたとき、操作端または検出
端が異常であると判定する。
【００２０】図４は異常検出部１１を構成する操作量変
化監視部を示す図であって、これは操作量変化分算出部
４１と継続時間チェック部４２とで構成されている。こ
の操作量変化分算出部４１は、前回の操作量ＭＶn-1 を
記憶し、今回の操作量ＭＶn と前回の操作量ＭＶn-1 と
から操作量変化分△ＭＶを算出する。前記継続時間チェ
ック部４２は、操作量変化分算出部４１で算出される操
作量変化分△ＭＶが０近傍である状態が予め定める所定
の時間継続したとき、異常と判定するものである。
化監視部を示す図であって、これは操作量変化分算出部
４１と継続時間チェック部４２とで構成されている。こ
の操作量変化分算出部４１は、前回の操作量ＭＶn-1 を
記憶し、今回の操作量ＭＶn と前回の操作量ＭＶn-1 と
から操作量変化分△ＭＶを算出する。前記継続時間チェ
ック部４２は、操作量変化分算出部４１で算出される操
作量変化分△ＭＶが０近傍である状態が予め定める所定
の時間継続したとき、異常と判定するものである。
【００２１】前記解析指令部１２は、異常検出部１１か
ら異常判定結果を受けたとき、調節制御部４に対して自
動モードからマニュアルモードに設定して操作量ＭＶを
保持するような指令を出力し、またマンマシンインタフ
ェース部１３に対して異常警報を発報すること、また調
節制御部４において操作量が保持中であることその他異
常回復に必要な処理を実行すべき旨の指令を出力する。
ら異常判定結果を受けたとき、調節制御部４に対して自
動モードからマニュアルモードに設定して操作量ＭＶを
保持するような指令を出力し、またマンマシンインタフ
ェース部１３に対して異常警報を発報すること、また調
節制御部４において操作量が保持中であることその他異
常回復に必要な処理を実行すべき旨の指令を出力する。
【００２２】前記マンマシンインタフェース部１３は、
解析指令部１２から指令を受けると、その指令内容に従
って異常警報やガイダンスを発報し、オペレータまたは
エンジニアに必要な回復処置の実施を促す。そして、マ
ンマシンインタフェース部１３は、オペレータまたはエ
ンジニアから必要な回復作業実施後に作業完了信号を受
けたとき、その作業完了信号を解析指令部１２に送出す
る。
解析指令部１２から指令を受けると、その指令内容に従
って異常警報やガイダンスを発報し、オペレータまたは
エンジニアに必要な回復処置の実施を促す。そして、マ
ンマシンインタフェース部１３は、オペレータまたはエ
ンジニアから必要な回復作業実施後に作業完了信号を受
けたとき、その作業完了信号を解析指令部１２に送出す
る。
【００２３】ここで、解析指令部１２は、作業完了信号
を受けたとき、マニュアルモードを解除し、もとの自動
モードに設定する。マンマシンインタフェース部１３に
対して指令を送出した後、所定の時間を経過してもマン
マシンインタフェース部１３から作業完了信号を受けな
いとき、予め定める手順に従って有線または無線の伝達
手段を介し、別の場所に設置される監視用機器、監視表
示装置または携帯端末にリモート警報やリモートガイダ
ンスを発する。
を受けたとき、マニュアルモードを解除し、もとの自動
モードに設定する。マンマシンインタフェース部１３に
対して指令を送出した後、所定の時間を経過してもマン
マシンインタフェース部１３から作業完了信号を受けな
いとき、予め定める手順に従って有線または無線の伝達
手段を介し、別の場所に設置される監視用機器、監視表
示装置または携帯端末にリモート警報やリモートガイダ
ンスを発する。
【００２４】また、解析指令部１２は、リモート警報や
リモートガイダンスを発報後、所定の時間を経過して
も、作業完了信号が入力されないとき、予め定める手順
に従ってプラント２の制御動作を停止する。
リモートガイダンスを発報後、所定の時間を経過して
も、作業完了信号が入力されないとき、予め定める手順
に従ってプラント２の制御動作を停止する。
【００２５】次に、本発明装置の一具体例として、例え
ば加熱炉の燃料制御装置に適用した例について図６を参
照して説明する。図６（ａ）は加熱炉に燃料を供給する
燃料流量制御系に異常監視系１０を設けた構成図であ
る。燃料流量制御系は、管路３１、流量計３２、調節計
３３、操作端である燃料調節弁３４などからなってい
る。
ば加熱炉の燃料制御装置に適用した例について図６を参
照して説明する。図６（ａ）は加熱炉に燃料を供給する
燃料流量制御系に異常監視系１０を設けた構成図であ
る。燃料流量制御系は、管路３１、流量計３２、調節計
３３、操作端である燃料調節弁３４などからなってい
る。
【００２６】このような燃料流量制御系において、管路
３１内の燃料流量を計測するに際し、差圧式流量計が用
いられる場合がある。この差圧式流量計は、同図（ｂ）
に示すように管路３１の管径Ｄを所定の穴径ｄ（Ｄ＞
ｄ）に絞るオリフィス板３２ａの他、オリフィス板３２
ａの前後の差圧を計測する差圧計およびこの差圧計で検
出される差圧を流量に変換し出力する信号変換部などが
設けられている。
３１内の燃料流量を計測するに際し、差圧式流量計が用
いられる場合がある。この差圧式流量計は、同図（ｂ）
に示すように管路３１の管径Ｄを所定の穴径ｄ（Ｄ＞
ｄ）に絞るオリフィス板３２ａの他、オリフィス板３２
ａの前後の差圧を計測する差圧計およびこの差圧計で検
出される差圧を流量に変換し出力する信号変換部などが
設けられている。
【００２７】ところで、オリフィス板３２ａを採用した
差圧式流量計３２を用いた場合、管路３１内を流通する
燃料（例えば重油）成分の影響を受け、管路内で詰まり
が生ずると、オリフィス板３２ａの穴径ｄがｄ1 からｄ
2 へと小さくなる。このような状態になったとき、従来
の監視制御装置では、異常と判定されず、警報を発報さ
れない。従って、プラントを監視するオペレータはこの
段階では何ら異常に気づかない。
差圧式流量計３２を用いた場合、管路３１内を流通する
燃料（例えば重油）成分の影響を受け、管路内で詰まり
が生ずると、オリフィス板３２ａの穴径ｄがｄ1 からｄ
2 へと小さくなる。このような状態になったとき、従来
の監視制御装置では、異常と判定されず、警報を発報さ
れない。従って、プラントを監視するオペレータはこの
段階では何ら異常に気づかない。
【００２８】しかし、穴径が小さくなった状態を放置し
ておくと、次に述べるような半異常状態となっており、
重大事故につながる可能性がある。すなわち、一般に、
オリフィス板３２ａを用いた差圧式流量計は、下記のよ
うな流量変換式を用いて流量Ｑm を求める。
ておくと、次に述べるような半異常状態となっており、
重大事故につながる可能性がある。すなわち、一般に、
オリフィス板３２ａを用いた差圧式流量計は、下記のよ
うな流量変換式を用いて流量Ｑm を求める。
【００２９】 Ｑm ＝εα（π／４）ｄ2 ｛２ρ（ｐ1 −ｐ2 ）｝1/2 ……（１） ここで、ｐ1 ：オリフィス板の上流側圧力、ｐ2 ：オリ
フィス板の下流側圧力、ε：膨張補正係数、α：流出係
数、ρ：流体密度［kg/m2 ］である。
フィス板の下流側圧力、ε：膨張補正係数、α：流出係
数、ρ：流体密度［kg/m2 ］である。
【００３０】今、△ｄによるε，αの変化は微小である
ので無視すると、（Ｑm2／Ｑm1）と（ｄ2 ／ｄ1 ）2 と
がほぼ等しい関係にある。ここで、ｄ1 ＞ｄ2 となるの
で、前記（ｄ2 ／ｄ1 ）＜１の関係になり、Ｑm2＜Ｑm1
となる。従って、制御系としては、実際の流量よりも小
さい値として認識する。その結果、プラントモデル部２
１の出力と大きくかけ離れるばかりか、調節制御部３が
大きい調節操作弁３４を常時大きく開く方向に作用する
ので、最悪の場合にはバータが加熱されすぎて非常に危
険な状態になる。
ので無視すると、（Ｑm2／Ｑm1）と（ｄ2 ／ｄ1 ）2 と
がほぼ等しい関係にある。ここで、ｄ1 ＞ｄ2 となるの
で、前記（ｄ2 ／ｄ1 ）＜１の関係になり、Ｑm2＜Ｑm1
となる。従って、制御系としては、実際の流量よりも小
さい値として認識する。その結果、プラントモデル部２
１の出力と大きくかけ離れるばかりか、調節制御部３が
大きい調節操作弁３４を常時大きく開く方向に作用する
ので、最悪の場合にはバータが加熱されすぎて非常に危
険な状態になる。
【００３１】そこで、以上のような半異常状態を検出す
るため、プラント２の入出力側から操作量ＭＶおよび制
御量ＰＶの何れか一方または両方を取り込み、図２、図
３、図４に示す構成を用いて異常状態を検出する。
るため、プラント２の入出力側から操作量ＭＶおよび制
御量ＰＶの何れか一方または両方を取り込み、図２、図
３、図４に示す構成を用いて異常状態を検出する。
【００３２】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、予め構築されるプラントモデル部２１の出力とプラ
ント２の制御量との差が大きく、この差があるしきい値
を越えるほどかけ離れており、しかもこの状態が所定時
間継続しているとき、検出端の異常と判定し、解析指令
部１２において調節制御部４を自動モードからマニュア
ルモードに設定しプラント２の操作量を保持させるとと
もに、警報および操作量保持中のガイダンスを発報する
ので、検出端の半異常状態を確実に検出でき、プラント
２の操作量を保持させることにより現状の状態を確保
し、さらにオペレータの判断を仰ぐことにより、事故を
未然に回避できる。図３および図４においても同様に半
異常状態を検出できる。
ば、予め構築されるプラントモデル部２１の出力とプラ
ント２の制御量との差が大きく、この差があるしきい値
を越えるほどかけ離れており、しかもこの状態が所定時
間継続しているとき、検出端の異常と判定し、解析指令
部１２において調節制御部４を自動モードからマニュア
ルモードに設定しプラント２の操作量を保持させるとと
もに、警報および操作量保持中のガイダンスを発報する
ので、検出端の半異常状態を確実に検出でき、プラント
２の操作量を保持させることにより現状の状態を確保
し、さらにオペレータの判断を仰ぐことにより、事故を
未然に回避できる。図３および図４においても同様に半
異常状態を検出できる。
【００３３】また、解析指令部１２においては、マンマ
シンインタフェース部１３を介して異常発生の警報およ
び操作量保持状態のガイダンスを発報し、早急な異常回
復処置を講じることを催促するので、オペレータやエン
ジニアはガイダンスに基づいて速やかに手動操作を実行
でき、異常回復処置を迅速にとることができる。また、
オペレータやエンジニアから異常回復作業完了信号を受
けたとき、マニュアルモードを解除し自動モードとする
ので、事故を未然に回避するばかりでなく、プラントを
安定に運転制御できる。
シンインタフェース部１３を介して異常発生の警報およ
び操作量保持状態のガイダンスを発報し、早急な異常回
復処置を講じることを催促するので、オペレータやエン
ジニアはガイダンスに基づいて速やかに手動操作を実行
でき、異常回復処置を迅速にとることができる。また、
オペレータやエンジニアから異常回復作業完了信号を受
けたとき、マニュアルモードを解除し自動モードとする
ので、事故を未然に回避するばかりでなく、プラントを
安定に運転制御できる。
【００３４】さらに、解析指令部１２は、マンマシンイ
ンタフェース部１３から所定時間経過しても作業完了信
号を受けないとき、有線または無線により遠隔地の監視
用端末または携帯端末に警報および前記操作量保持状態
のガイダンスを発報するので、例えば夜間などに現場に
常駐せずに別の場所に待機している場合でも、異常状態
を確実に報告し、異常回復処置を講じることを催促する
ことができる。
ンタフェース部１３から所定時間経過しても作業完了信
号を受けないとき、有線または無線により遠隔地の監視
用端末または携帯端末に警報および前記操作量保持状態
のガイダンスを発報するので、例えば夜間などに現場に
常駐せずに別の場所に待機している場合でも、異常状態
を確実に報告し、異常回復処置を講じることを催促する
ことができる。
【００３５】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ずに種々変形して実施できる。例えば異常検出部１１
は、図２、図３、図４の何れか１つの構成を用いて実施
する例を述べたが、例えば任意の２つの構成の組合わせ
でもよく、或いは図７に示すように図２、図３、図４の
全部の構成を組合わせたものでもよい。組合わせ数が多
いほど、或いはそれら全部から異常状態が検出されたと
き、異常と判定してもよい。また、ガイダンスの内容は
操作量保持状態に限定されるものでなく、要は異常回復
処理上必要な内容であればよい。
ずに種々変形して実施できる。例えば異常検出部１１
は、図２、図３、図４の何れか１つの構成を用いて実施
する例を述べたが、例えば任意の２つの構成の組合わせ
でもよく、或いは図７に示すように図２、図３、図４の
全部の構成を組合わせたものでもよい。組合わせ数が多
いほど、或いはそれら全部から異常状態が検出されたと
き、異常と判定してもよい。また、ガイダンスの内容は
操作量保持状態に限定されるものでなく、要は異常回復
処理上必要な内容であればよい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、検
出端・操作端などの経年変化による半異常状態を確実に
検出でき、事故を未然に回避することができる。
出端・操作端などの経年変化による半異常状態を確実に
検出でき、事故を未然に回避することができる。
【図１】 本発明に係わる監視制御装置の一実施の形態
を示す全体構成図。
を示す全体構成図。
【図２】 図１に示す異常検出部の機能ブロック図。
【図３】 図１に示す異常検出部の他の機能ブロック
図。
図。
【図４】 図１に示す異常検出部のさらに他の機能ブロ
ック図。
ック図。
【図５】 制御量−操作量の特性関数を示す図。
【図６】 本発明装置の一具体例を説明する図。
【図７】 図２ないし図４の構成を組合わせた異常検出
部の機能ブロック図。
部の機能ブロック図。
【図８】 従来の監視制御装置を説明する構成図。
１…プラント制御系 ２…プラント ４…調節制御部 １０…異常監視系 １１…異常検出部 １２…解析指令部 １３…マンマシンインタフェース部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H004 GA28 GA29 GB02 GB03 HA02 HB02 KB01 LB01 5H209 AA01 BB04 CC01 DD02 FF01 GG04 GG08 HH02 HH04 HH08 5H223 AA01 BB01 CC01 EE02 FF05
Claims (6)
- 【請求項１】 対象プラントから検出端を介して制御量
を検出し、この制御量と目標値との偏差に基づいて調節
制御部が調節演算を実行し、この演算により得られる操
作量を操作端を介して前記対象プラントに印加する監視
制御装において、 前記制御量および操作量の何れか一方または両方を用い
て、前記検出端・操作端の半異常状態を検出する異常検
出手段と、 この異常検出手段から半異常状態の結果を受けたとき、
前記調節制御部を自動モードからマニュアルモードに設
定して前記対象プラントの操作量を保持させる一方、異
常回復に必要な指令を出力する解析指令手段とを備えた
ことを特徴とする監視制御装置。 - 【請求項２】 前記異常検出手段は、対象プラントの特
性を近似した特性モデルをもったプラントモデル手段
と、前記操作量を受けて前記プラントモデル手段から出
力されるプラントモデル出力と前記制御量との差が所定
のしきい値を越え、かつ、このしきい値を越えた状態が
所定時間継続したとき、異常を出力する出力比較手段と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の監視制御装
置。 - 【請求項３】 前記異常検出手段は、前回の制御量と今
回の制御量とから制御量変化分を算出する制御量変化分
算出手段と、予め前記対象プラントの制御量−操作量の
特性関数が記憶され、前記制御量変化分算出手段から出
力される制御量変化分が零近傍状態にあるとき、または
当該零近傍状態が所定時間継続していることを条件に、
今回の制御量または今回の操作量と前記特性関数におけ
る制御量または操作量とのずれが所定のしきい値を逸脱
するとき、異常を出力する特性関数チェック手段とを備
えたことを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。 - 【請求項４】 前記異常検出手段は、前回の操作量と今
回の操作量とから操作量変化分を算出する操作量変化分
算出手段と、この操作量変化分算出手段から出力される
操作量変化分が零近傍状態にあって、かつ、当該零近傍
状態が所定時間継続しているとき、異常を出力する継続
時間チェック手段とを備えたことを特徴とする請求項１
記載の監視制御装置。 - 【請求項５】 前記解析指令手段は、異常回復に必要な
指令として、マンマシンインタフェースを介して異常発
生の警報および前記操作量が保持状態にある旨のガイダ
ンスを発報し、またマンマシンインタフェースを介して
作業完了信号を受けたときに前記マニュアルモードを解
除することを特徴とする請求項１記載の監視制御装置。 - 【請求項６】 前記解析指令手段は、マンマシンインタ
フェースから所定時間経過しても作業完了信号を受けな
いとき、予め定める手順に従って有線または無線により
遠隔地の監視用端末または携帯端末に警報および前記操
作量が保持状態にある旨のガイダンスを発報することを
特徴とする請求項１記載の監視制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25661298A JP2000089801A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 監視制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25661298A JP2000089801A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 監視制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000089801A true JP2000089801A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17295055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25661298A Pending JP2000089801A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 監視制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000089801A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001027907A (ja) * | 1999-05-18 | 2001-01-30 | General Electric Co <Ge> | インテリジェント電子デバイスにおいて異常状態を予知する方法 |
| JP2005250985A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Gunma Prefecture | 機械システムの診断方法及び機械システム診断装置 |
| WO2016133049A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 富士通株式会社 | 判定装置、判定方法および判定プログラム |
-
1998
- 1998-09-10 JP JP25661298A patent/JP2000089801A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001027907A (ja) * | 1999-05-18 | 2001-01-30 | General Electric Co <Ge> | インテリジェント電子デバイスにおいて異常状態を予知する方法 |
| JP2005250985A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Gunma Prefecture | 機械システムの診断方法及び機械システム診断装置 |
| WO2016133049A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 富士通株式会社 | 判定装置、判定方法および判定プログラム |
| CN107250936A (zh) * | 2015-02-17 | 2017-10-13 | 富士通株式会社 | 判定装置、判定方法以及判定程序 |
| JPWO2016133049A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2017-11-24 | 富士通株式会社 | 判定装置、判定方法および判定プログラム |
| CN107250936B (zh) * | 2015-02-17 | 2019-09-20 | 富士通株式会社 | 判定装置及判定方法 |
| US11029218B2 (en) | 2015-02-17 | 2021-06-08 | Fujitsu Limited | Determination device, determination method, and non-transitory computer-readable recording medium |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
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