JP2001331221A

JP2001331221A - 操業異常解析装置

Info

Publication number: JP2001331221A
Application number: JP2000147160A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Higata; 寛昭干潟
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】同一タイミングの複数のデータを用いて解析
することにより、特異現象の判定が容易な操業異常解析
装置とする。【解決手段】収集データ設定部２によって設定された
収集条件により、データ収集部３が、周期的にプラント
のデータを収集し、収集されたデータを収集データファ
イル群４に格納しておき、プラントの異常が発生したと
き、トリガ条件設定部７によって設定されたトリガ条件
及び検索期間設定部１４によって設定された検索期間に
より、収集データファイル群４のデータを検索し、同一
のタイミングの複数のデータを抽出して、ＣＲＴ表示器
１２に表示させて比較することにより、解析を行うよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄鋼・化学等の
プラントにおいて、発生する操業異常要因の特定と解析
を行う操業異常解析装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、例えば特願平７−３３８０５３
号公報に示された従来の故障解析装置を示す機能構成図
である。図９において、１はプラントを制御し、各種デ
ータが入力されているコントローラ、２は収集するデー
タ項目の選択及び収集時間として一定周期時間を設定す
る収集データ設定部、３は収集データ設定部２の設定内
容に基づいて、コントローラ１から各種データを収集す
るデータ収集部、４は収集した各種データを時系列に格
納保存する収集データファイル群、７は格納した収集デ
ータを解析する際のトリガとなる条件を設定するトリガ
条件設定部、８は設定されたトリガ条件に基づいて、収
集データファイル群４の収集データに、トリガ条件が一
致するかどうか検索するトリガ条件一致検索部、９は一
致検索した結果に該当する収集データと、その該当する
収集データの前後の収集データを、ＣＲＴ表示用のデー
タに加工する表示データ生成部、１０は表示加工された
収集データを格納する検索結果ファイル、１１は検索結
果ファイル１０の収集データを、ＣＲＴに表示編集出力
するデータ表示編集部、１２はデータ表示編集部１１に
よって表示編集され、トリガ条件にて一致検索された結
果の収集データを表示出力するＣＲＴ表示器である。

【０００３】図１０は、従来の故障解析装置のトリガ条
件設定を示す図である。図１０は、図９のトリガ条件設
定部７によって設定される設定内容を示すトリガ条件設
定表であり、ビット型データのＯＮ／ＯＦＦの論理組合
せによりトリガ条件として設定すると共に、トリガ条件
にて一致した場合、一致したトリガポイントの収集デー
タの前後の収集データの読込み数を設定している。

【０００４】次に、従来の故障解析装置の動作について
説明する。コントローラ１内には、プラントで使用する
各種データが入力されている。また、収集データ設定部
２には、コントローラ１にある各種データの収集項目の
選択とデータ収集周期が設定されている。データ収集部
３は、収集データ設定部２によって設定された設定内容
に基づき、選択された収集データ項目について、設定さ
れた一定収集周期により収集し、収集データファイル群
４に格納していく。収集データファイル群４は、時間の
経過により、１つのファイルの収集データ容量が満杯に
なると、次のファイルが用いられ、収集時間に見合った
分のファイル群を構成するようになっており、時間の経
過とともに順次収集されたデータが、格納されていく。

【０００５】上述のように、収集されたデータは、故障
解析のためにトリガ条件設定部７によって解析方法が定
義される。トリガ条件設定部７では、図１０に示すよう
な表形式で、トリガ条件を設定する。その設定内容とし
ては、ある収集データをビット型データとして見たとき
のＯＮまたはＯＦＦとなる場合を、トリガ条件とした
り、ある収集データのビット型データと、別の収集デー
タのビット型データとのＡＮＤの結果がＯＮとなる場合
のように、ビット型データの論理の組合せを、トリガ条
件として設定を行う。さらに、トリガ条件を検出したト
リガポイント（時刻）の前後の収集データの読出し個数
を設定する。

【０００６】トリガ条件一致検出部８では、トリガ条件
設定部７の設定内容を基に、収集データファイル群４の
ファイルから、トリガ条件に一致する収集データを検索
していく。具体的には、収集データファイル群４内に格
納されている収集データを、時系列的に調べていくが、
図１０のトリガ条件設定表に示されるように、ビット型
データの論理の組合せ条件に一致するかどうかを判定す
る。一致していれば、その収集した時間がトリガポイン
トとされ、一致していなければ、次の収集時間の収集デ
ータについて判定を行う。その動作を一意するまで検索
する。トリガ条件に一致する収集データを検出すると、
その収集した時間をトリガポイントとし、図１０のトリ
ガ条件設定表に設定された前後の読出し個数分に見合う
量の収集データを、表示データ生成部９により、ＣＲＴ
表示用のデータに加工したあと、検索結果ファイル１０
に格納する。なお、検索結果ファイル１０には、収集デ
ータファイル群４に格納されている収集データの項目の
全てに対し、トリガポイントの前後の収集データが格納
される。これにより、解析したいトリガポイントを含め
た前後の収集データの抽出がなされる。

【０００７】その後、トリガ条件にて一致検索した結果
を見るために、ＣＲＴ表示器１２に表示出力されるが、
トリガ条件の前後のデータをスクロール表示したり、あ
るいは調べたい収集データ項目のみを選択して、それを
スクロールして表示させる等のＣＲＴ表示のための表示
編集は、データ表示編集部１１によって行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の故障解析装置
は、以上のように構成されているので、プラント内で発
生する状態が突発的なもので、しかもプラントから取得
可能な信号の単純な組合せで表現できる場合には有効で
ある。しかし、鉄鋼・化学等のプラントにおいて発生す
る操業異常の原因を究明する場合、同一トリガ条件で発
生するタイミング毎に収集した複数のデータを比較する
ことにより、原因究明の重要な手掛かりを得る場合が多
い。例えば、同一トリガ条件で発生したタイミングＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に収集したデータを比較することにより、
特定タイミングで収集したデータの特異現象を容易に検
出することができる。

【０００９】従来の故障解析装置では、設定されたトリ
ガ条件に一致した点の前後データ群として、１データの
み抽出されるのであり、同一条件で発生するタイミング
毎に収集した複数のデータの比較ができないので、特異
現象の判定が困難で、解析者は一つ一つトリガ条件に一
致した点のデータを抽出しながら確認していかなければ
ならず、この作業に多大な労力と時間を必要とするとい
った問題があった。

【００１０】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、特異現象の判定が容易な
操業異常解析装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる操業異
常解析装置においては、プラントのデータを収集するデ
ータ収集手段と、このデータ収集手段によって収集され
たデータを格納する収集データ格納手段と、プラントの
動作状態を定義するトリガ条件を設定するトリガ条件設
定手段と、プラントの異常解析を行う期間を設定する検
索期間設定手段と、この検索期間設定手段によって設定
された期間及びトリガ条件設定手段によって設定された
トリガ条件により収集データ格納手段に格納されている
データを検索する検索手段と、この検索手段によって検
索されたデータを表示データに加工する表示データ生成
手段と、この表示データ生成手段によって加工された表
示データを表示する表示手段を備えたものである。

【００１２】また、表示データ生成手段は、検索手段に
よって検索されたデータをプラントの動作タイミング毎
に整理するものである。また、トリガ条件は、ビットに
基づき設定されているものである。

【００１３】さらに、トリガ条件は、ワードに基づき設
定されているものである。また、トリガ条件は、ワード
に基づくデータの状態変化量を用いて設定されているも
のである。

【００１４】加えて、トリガ条件は、ビットに基づく条
件と、ワードに基づく条件と、ワードに基づくデータの
状態変化量を用いた条件の内の複数の組合せにより、設
定されているものである。また、トリガ条件の複数の組
合せは、論理演算によるものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、この発
明の実施の形態１による操業異常解析装置を示す機能構
成図である。図１において、１はプラントを制御し、各
種データが入力されているコントローラ、２は収集する
データ項目の選択及び収集時間として一定周期時間を設
定する収集データ設定部、３は収集データ設定部２の設
定内容に基づいて、コントローラ１から各種データを収
集するデータ収集部（データ収集手段）、４は収集した
各種データを時系列に格納保存する収集データファイル
群（収集データ格納手段）、７は収集データ検索のトリ
ガとなる条件を設定するトリガ条件設定部（トリガ条件
設定手段）、９は検索期間内でトリガ条件との一致が検
索されたタイミングの収集データを、ＣＲＴ表示用のデ
ータに加工する表示データ生成部（表示データ生成手
段）、１０は表示加工された収集データを格納する検索
結果ファイル、１１は検索結果ファイル１０の収集デー
タを、ＣＲＴに表示編集出力するデータ表示編集部、１
２はデータ表示編集部１１により表示編集され、トリガ
条件にて一致が検索された結果の収集データを表示出力
するＣＲＴ表示器であり、データ表示編集部１１と共に
表示手段を構成する。１４は格納した収集データを解析
する際の検索期間を設定する検索期間設定部（検索期間
設定手段）、１５は検索期間設定部１４によって設定さ
れた検索期間により、検索されるデータファイルを限定
するデータファイル限定部、１６はトリガ条件設定部７
によって設定されたトリガ条件にて、データファイル限
定部１５によって限定された収集データについて、トリ
ガ条件との一致を検索するトリガ条件一致検索部（検索
手段）である。

【００１６】図２は、この発明の実施の形態１による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図であり、図１の検索期間設定部１４及びトリガ条件
設定部７によって設定された設定内容を示している。ト
リガ条件は、プラント内の動作状態を、ビット型データ
のＯＮ／ＯＦＦの論理組合せとして定義、設定してい
る。検索期間は、検索開始時間と検索終了時間によって
示されている。そして、トリガ条件一致検索部１６は、
検索期間内に発生したトリガ条件に一致したタイミング
の収集データを抽出する。

【００１７】次に、動作について説明する。コントロー
ラ１内には、プラントで使用される各種データが入力さ
れている。また、収集データ設定部２には、コントロー
ラ１にある各種データの収集項目の選択とデータ収集周
期が設定されている。データ収集部３は、収集データ設
定部２によって設定された設定内容に基づき、選択され
た収集データ項目を、設定された一定収集周期により収
集し、収集データファイル群４に格納していく。収集デ
ータファイル群４は、時間の経過により、１つのファイ
ルの収集データ容量が満杯になると、次のファイルが用
いられ、収集時間に見合った分のファイル群を構成する
ようになっており、時間の経過とともに順次収集された
データが、格納されていく。

【００１８】上述のように、収集されたデータは、操業
異常解析のために検索期間設定部１４及びトリガ条件設
定部７によって解析方法が定義される。検索期間設定部
１４では、図２に示すような表形式で検索開始時間と検
索終了時間を設定する。トリガ条件設定部７では、同様
に図２に示すような表形式で、プラント内での動作状態
を表わすトリガ条件を設定する。トリガ条件設定内容と
しては、ある収集データをビット型データとして見た際
に、ＯＮまたはＯＦＦとなった場合を、トリガ条件とし
たり、ある収集データのビット型データと別の収集デー
タのビット型データのＡＮＤの結果が、ＯＮとなる場合
のようにビット型データの論理の組合せを、トリガ条件
として設定を行う。さらに、検索期間を設定して、トリ
ガ条件を検索するデータファイルを、データファイル限
定部１５により限定することで、トリガ条件検索対象の
絞り込みが可能となり、重要時間帯での同一条件発生タ
イミングのデータ群にまとめることができ、データ比較
を容易にすることが可能となる。

【００１９】データファイル限定部１５では、検索期間
設定部１４で設定された期間内に収集したデータファイ
ルを、収集データファイル群４の中から限定する。トリ
ガ条件一致検出部１６では、トリガ条件設定部７の設定
内容を基に、データファイル限定部１５が限定したデー
タファイルの中からトリガ条件に一致する収集データを
検索していく。データファイル限定部１５が限定したデ
ータファイルの中から、トリガ条件に一致する収集デー
タを検出すると、そのタイミングで収集したデータファ
イル内の収集データを表示データ生成部９により、ＣＲ
Ｔ表示用のデータに加工しながら、検索期間内全ての収
集データを検索し、全て検索完了すると、プラントの動
作タイミング毎に整理して、検索結果ファイル１０に格
納する。検索結果ファイル１０には、収集データファイ
ル群４に格納されている収集データの項目の全てに対
し、トリガ条件に一致した全ての動作タイミングの収集
データが格納される。これにより、同一条件で発生した
全ての動作タイミングの収集データの抽出がなされるこ
とになる。

【００２０】その後、検索期間内及びトリガ条件にて、
一致が検索された結果を見るために、ＣＲＴ表示器１２
に表示出力されるが、比較対象データを、スクロール表
示したり、あるいは調べたい収集データ項目のみを選択
して、それをスクロール表示させる等のＣＲＴ表示のた
めの表示編集は、データ表示編集部１１によって行われ
る。

【００２１】実施の形態１によれば、プラントの状態の
特定条件毎に発生するタイミングのデータ比較が可能と
なり、操業異常原因を究明するための収集データの限定
が容易となり、解析作業の効率が向上する。

【００２２】実施の形態２．実施の形態１では、トリガ
条件設定部７において、図２のように収集したデータを
ビット型データとしてトリガ条件を設定しているが、実
施の形態２は、収集したデータをワード型データとして
トリガ条件を設定するようにした。

【００２３】図３は、この発明の実施の形態２による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図である。図３において、収集データをワード型デー
タにより表形式で表現し、所定値との大小比較結果や収
集データ同士のワード型データの大小比較の結果を、別
のワード型データの大小比較の結果と論理条件を用いて
表現して、これをトリガ条件として設定する。

【００２４】実施の形態２によれば、収集したデータを
ワード型データとしてトリガ条件を設定するので、アナ
ログ的なデータの解析が可能となる。

【００２５】実施の形態３．実施の形態２では、トリガ
条件設定部７において、図３のように収集したデータを
ワード型データとしてトリガ条件を設定しているが、実
施の形態３は、収集したデータの状態変化量をトリガ条
件として設定するようにしている。

【００２６】図４は、この発明の実施の形態３による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図である。図４において、収集データをワード型デー
タにより表形式で表現し、ある収集データの状態変化量
を所定値と比較した結果やそれらの結果同士の論理条件
を用いたトリガ条件として設定を行う。なお、変化量を
設定する際の時間差についても設定可能となっている。

【００２７】実施の形態３によれば、収集したデータの
状態変化量をトリガ条件として設定するので、アナログ
的なデータ変化量の解析が可能となる。

【００２８】実施の形態４．実施の形態１では、トリガ
条件設定部７において、図２のように収集したデータを
ビット型データとしてトリガ条件を設定しているが、実
施の形態４は、収集したデータをビット型データとワー
ド型データの組合せとしてトリガ条件を設定するように
した。

【００２９】図５は、この発明の実施の形態４による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図である。図５において、収集データをビット型デー
タとワード型データのＡＮＤあるいはＯＲ等の論理条件
を用いたトリガ条件として、表形式で、設定を行う。

【００３０】実施の形態４によれば、ビット型データと
ワード型データの組合せとしてトリガ条件を設定するの
で、トリガ条件が設定しやすい。

【００３１】実施の形態５．実施の形態１では、トリガ
条件設定部７において、図２のように収集したデータを
ビット型データとしてトリガ条件を設定しているが、実
施の形態５は、収集したデータを、ビット型データとワ
ード型データの状態変化量の組合せとしてトリガ条件を
設定するようにしている。

【００３２】図６は、この発明の実施の形態５による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図である。図６において、データをビット型データと
収集データのワード型データの状態変化量の結果とをＡ
ＮＤあるいはＯＲ等の論理条件を用いたトリガ条件とし
て、表形式で、設定を行う。なお、変化量を設定する際
の時間差についても設定可能となっている。

【００３３】実施の形態５によれば、ビット型データと
ワード型データの状態変化量の組合せとしてトリガ条件
を設定するので、トリガ条件が設定しやすい。

【００３４】実施の形態６．実施の形態２では、トリガ
条件設定部７において、図３のように収集したデータ
を、ワード型データとしてトリガ条件を設定している
が、実施の形態６は、収集したデータをワード型データ
とワード型データの状態変化量の組合せとしてトリガ条
件を設定するようにした。

【００３５】図７は、この発明の実施の形態６による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図である。図７において、収集データのワード型デー
タとワード型データの状態変化量の結果とを論理条件と
して組合せたものを、トリガ条件として、表形式で設定
を行う。なお、変化量を設定する際の時間差についても
設定可能となっている。

【００３６】実施の形態６によれば、ワード型データと
ワード型データの状態変化量の組合せとして、トリガ条
件を設定するので、トリガ条件を設定しやすい。

【００３７】実施の形態７．実施の形態６では、トリガ
条件設定部７において、図７のように収集したデータ
を、ワード型データとワード型データの状態変化量の組
合せとしてトリガ条件を設定しているが、実施の形態７
は、収集したデータのビット型データとワード型データ
とワード型データの状態変化量とを組合せたものを、ト
リガ条件として設定するようにしている。

【００３８】図８は、この発明の実施の形態７による操
業異常解析装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示
す図である。図８において、収集データをワード型デー
タと、ある収集データのワード型データの状態変化量を
所定値と比較した結果と、ビット型データとを、相互に
組合せてそれらの論理結果をトリガ条件として、表形式
で設定を行う。なお、変化量を設定する際の時間差につ
いても設定可能となっている。

【００３９】実施の形態７によれば、ビット型データと
ワード型データとワード型データの状態変化量の組合せ
として、トリガ条件を設定するので、トリガ条件を設定
しやすい。

【００４０】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。プラン
トのデータを収集するデータ収集手段と、このデータ収
集手段によって収集されたデータを格納する収集データ
格納手段と、プラントの動作状態を定義するトリガ条件
を設定するトリガ条件設定手段と、プラントの異常解析
を行う期間を設定する検索期間設定手段と、この検索期
間設定手段によって設定された期間及びトリガ条件設定
手段によって設定されたトリガ条件により収集データ格
納手段に格納されているデータを検索する検索手段と、
この検索手段によって検索されたデータを表示データに
加工する表示データ生成手段と、この表示データ生成手
段によって加工された表示データを表示する表示手段を
備えたので、異常解析に重要な期間を区切り、データを
限定して解析を行うことができる。

【００４１】また、表示データ生成手段は、検索手段に
よって検索されたデータをプラントの動作タイミング毎
に整理するので、動作タイミング毎のデータを比較して
解析することができる。また、トリガ条件は、ビットに
基づき設定されているので、あらゆるプラント状態を定
義することができる。

【００４２】さらに、トリガ条件は、ワードに基づき設
定されているので、数値の比較によるプラント状態の定
義が可能である。また、トリガ条件は、ワードに基づく
データの状態変化量を用いて設定されているので、デー
タの変化量によるプラント状態の定義が可能である。

【００４３】加えて、トリガ条件は、ビットに基づく条
件と、ワードに基づく条件と、ワードに基づくデータの
状態変化量を用いた条件の内の複数の組合せにより、設
定されているので、あらゆるプラント状態を効率良く定
義することができる。また、トリガ条件の複数の組合せ
は、論理演算によるので、組合せに巾を持たせることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による操業異常解析
装置を示す機能構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図３】この発明の実施の形態２による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図４】この発明の実施の形態３による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図５】この発明の実施の形態４による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図６】この発明の実施の形態５による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図７】この発明の実施の形態６による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図８】この発明の実施の形態７による操業異常解析
装置の検索期間設定及びトリガ条件設定を示す図であ
る。

【図９】従来の故障解析装置を示す機能構成図であ
る。

【図１０】従来の故障解析装置のトリガ条件設定を示
す図である。

【符号の説明】

１コントローラ、２収集データ設定部、３データ
収集部、４収集データファイル群、７トリガ条件設
定部、９表示データ生成部、１０検索結果ファイ
ル、１１データ表示編集部、１２ＣＲＴ表示器、１
４検索期間設定部、１５データファイル限定部、１
６トリガ条件一致検索部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントの異常を解析する操業異常解析
装置において、プラントのデータを収集するデータ収集
手段、このデータ収集手段によって収集されたデータを
格納する収集データ格納手段、プラントの動作状態を定
義するトリガ条件を設定するトリガ条件設定手段、プラ
ントの異常解析を行う期間を設定する検索期間設定手
段、この検索期間設定手段によって設定された期間及び
上記トリガ条件設定手段によって設定されたトリガ条件
により上記収集データ格納手段に格納されているデータ
を検索する検索手段、この検索手段によって検索された
データを表示データに加工する表示データ生成手段、こ
の表示データ生成手段によって加工された表示データを
表示する表示手段を備えたことを特徴とする操業異常解
析装置。
【請求項２】表示データ生成手段は、検索手段によっ
て検索されたデータをプラントの動作タイミング毎に整
理することを特徴とする請求項１記載の操業異常解析装
置。
【請求項３】トリガ条件は、ビットに基づき設定され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
操業異常解析装置。
【請求項４】トリガ条件は、ワードに基づき設定され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
操業異常解析装置。
【請求項５】トリガ条件は、ワードに基づくデータの
状態変化量を用いて設定されていることを特徴とする請
求項１または請求項２記載の操業異常解析装置。
【請求項６】トリガ条件は、ビットに基づく条件と、
ワードに基づく条件と、ワードに基づくデータの状態変
化量を用いた条件の内の複数の組合せにより、設定され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
操業異常解析装置。
【請求項７】トリガ条件の複数の組合せは、論理演算
によることを特徴とする請求項６記載の操業異常解析装
置。