JP2005107687A - Plant monitor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラント監視制御装置に係り、特にプラント履歴データ利用したプラント監視制御装置に関する。 The present invention relates to a plant monitoring control device, and more particularly to a plant monitoring control device using plant history data.
例えば、特許文献1には、プラントにおけるプロセスデータを異常時だけでなく、機器の操作が行われたときにも保存するようにし、また、過去の二時点間のデータを比較できるようにすることによりプラントの異常を詳細に解析、検討できるようにしたプラント監視制御装置が示されている。
For example, in
また、特許文献2には、現在の変動パターンに対応する過去のプロセス量データの履歴を求め、該過去のプロセス量データの履歴に基づいて、近未来のプロセス量データについて異常の有無を予測するデータ予測手段と、このデータ予測手段により近未来のプロセス量データについて異常有りと予測されたとき、対処のための操作手順を監視制御盤に向けて出力することが示されている。 Further, Patent Document 2 obtains a history of past process quantity data corresponding to the current variation pattern, and predicts whether there is an abnormality in the near future process quantity data based on the history of the past process quantity data. It is shown that, when it is predicted that there is an abnormality in the near future process amount data by the data prediction means and the data prediction means, an operation procedure for coping is output to the monitoring control panel.
また、従来のプラント監視装置では、通常、全てのプロセスデータは、履歴サーバ等により1分程度の間隔で周期的に保存し、この保存したプロセスデータはプラントの運転効率の向上のため等に利用されている。
前記特許文献1記載の技術によれば、過去の二時点間のデータ、すなわち不具合発生時と正常時のデータを比較する。この方法は不具合の発生原因の調査には有効である。しかし、不具合の発生を未然に防止することは困難である。また、特許文献2記載の技術によれば、近未来のプロセス量データについて異常の有無を予測し、また、対処のための操作手順を表示することができる。しかしながら、不具合の発生の経緯を事前に予測表示し、この予測表示結果をもとに不具合の発生を未然の防止するものではない。
According to the technique described in
また、前記履歴サーバは、プラントデータを利用してプラントの性能計算などを行いその計算結果を保存している。しかしこの演算結果は、予め定められた計算方法の結果であり、例えば計算方法を変更した場合にはデータの連続性に問題が生じる。 The history server performs plant performance calculation using plant data and stores the calculation result. However, this calculation result is a result of a predetermined calculation method. For example, when the calculation method is changed, a problem occurs in data continuity.
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、プラントにおける不具合の発生を予測し、その発生を未然に防止することができるプラント監視制御装置を提供する。 The present invention has been made in view of these problems, and provides a plant monitoring and control apparatus capable of predicting the occurrence of problems in a plant and preventing the occurrence of such problems.
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
それぞれのプラント機器に取り付けた各センサからプラントデータを収集し、収集した正常時及び不具合発生時のプラントデータをデータ蓄積装置に格納すると共に、格納したプラントデータを読み出す運転データサーバと、収集した現在のプラントデータ及び前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータを対比して表示する表示制御装置と、前記プラント機器に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器を制御する制御計算機を備え、前記運転データサーバは、収集した現在のプラントデータに一致するプラントデータを前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータから検索し、検索したプラントデータを前記表示制御装置に該プラントデータの収集時の発生速度よりも高速で転送して表示する。 Collects plant data from each sensor attached to each plant equipment, stores the collected plant data at the time of normality and failure, in the data storage device, and reads the stored plant data, and the collected current data Control the plant equipment based on the plant control data collected from each sensor attached to the plant equipment, and the display control device for comparing and displaying the plant data at the time of occurrence of trouble stored in the data storage device The operation data server includes a control computer, and searches the plant data corresponding to the collected current plant data from the plant data at the time of occurrence of failure stored in the data storage device, and the searched plant data is stored in the display control device. Faster than the generation speed when collecting the plant data Transfer and displays.
本発明は、以上の構成を備えるため、不具合の発生を予測し、その発生を未然に防止することができる。また、プラントデータを直接保存するため、計算結果の一貫性を確保することができる。 Since the present invention has the above-described configuration, it is possible to predict the occurrence of a problem and prevent the occurrence. In addition, since plant data is stored directly, consistency of calculation results can be ensured.
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図1は、プラント監視制御装置を説明する図である。図において、10はプラント監視制御装置、11は発電所等を構成するプラント機器、12a〜12eはプラント機器に取り付けた複数のセンサの検出データ(プラントデータ)、13a、13bは伝送路、14は制御計算機であり、プラント機器11に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器11を制御する。15は操作員が操作する表示制御装置であり、操作員の操作に応じて収集した現在のプラントデータあるいはデータ蓄積装置19に蓄積した、例えば不具合発生時のプラントデータ等を表示する。17a,17bは例えばネットワークを構成する伝送路である。
Hereinafter, the best embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a plant monitoring control device. In the figure, 10 is a plant monitoring and control device, 11 is plant equipment constituting a power plant, etc., 12a to 12e are detection data (plant data) of a plurality of sensors attached to the plant equipment, 13a and 13b are transmission lines, and 14 is It is a control computer and controls the
18は運転データサーバであり、プラントデータ12a〜12eを収集し、収集したプラントデータ16をデータ蓄積装置19に蓄積する。また、蓄積したプラントデータを検索して検索したデータを履歴データ20として表示制御装置15に転送して表示することができる。19はデータ蓄積装置であり、プラントデータを蓄積する。なお、前記運転サーバ18は例えばネットワークを介して他のプラント監視制御装置を監視する統合監視装置(後述)に接続することができる。
図2は、運転データサーバ18の処理を説明する図である。まず、ステップ21において、ネットワークを介してプラントデータ16を受信し、受信したプラントデータをデータ蓄積装置19に蓄積する。ステップ22において、受信したプラントデータを、以前に受信して蓄積装置に蓄積してある不具合発生時の履歴データと比較し、ステップ23において、プラントに不具合が発生したか否かを判断する(例えば、プラントデータが以前に受信して蓄積装置に蓄積してある不具合発生時の履歴データに一致するとき不具合発生と判断する)。
FIG. 2 is a diagram for explaining processing of the
不具合発生と判断しない場合はステップ24に進み、ステップ24において受信したプラントデータにタイムスタンプを付加してデータ蓄積装置19に蓄積する。不具合発生と判断した場合はステップ25に進み、ステップ25において、発生した不具合、発生した不具合の値(異常値)、不具合発生時刻及び不具合発生のトリガ条件を取得する。ステップ26において、前記取得したデータはタイムスタンプを付加したファイルとしてデータ蓄積装置19に蓄積する。なお、蓄積したデータは前記トリガ条件をもとに検索することができる。
If it is not determined that a failure has occurred, the process proceeds to
図3は、不具合発生時の履歴データの再現処理を説明する図である。まず、図2に示すステップ21において、ネットワークを介してプラントデータ16を受信した後、ステップ31において、受信したプラントデータと、以前に受信して蓄積装置に蓄積してある不具合発生時の履歴データ(特に不具合発生直前の履歴データ)と比較し、ステップ32において、受信したプラントデータと不具合発生直前の履歴データが一致するか否かを判定する。判定に際しては、所定の期間に渡ってデータが略一致することで一致と判断することができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining history data reproduction processing when a failure occurs. First, in step 21 shown in FIG. 2, after receiving the
ステップ32において不一致と判断した場合にはステップ33に進み、次のデータの受信を待つ。ステップ32において一致と判断した場合にはステップ34に進み、一致した時点からの履歴データ及び前記受信したプラントデータを表示制御手段15に送信する。
If it is determined in
表示制御手段15は、ステップ35において前記履歴データ及びプラントデータを受信し、ステップ36において受信した履歴データ及びプラントデータを系統図あるいはトレンドグラフ等の形態で表示する。この際、前記表示装置には、蓄積装置に蓄積してある過去の不具合発生時の履歴データを表示している旨の表示、及びプラントに不具合が発生する可能性が高い旨の表示を行うことができる。 The display control means 15 receives the history data and plant data in step 35, and displays the history data and plant data received in step 36 in the form of a system diagram or a trend graph. At this time, the display device displays that the history data at the time of the occurrence of a past failure stored in the storage device is displayed, and that the possibility that a failure will occur in the plant is high. Can do.
ステップ37において、運転員は前記履歴データの再生表示速度を変更を要求することができる。運転員が履歴データの再生表示速度の変更要求を入力すると、ステップ38において運転データサーバ18は、表示制御装置15に送信する履歴データの送信間隔を変更する。例えば再生表示速度を増加させる場合は送信データを間引きする。これにより表示制御装置15上における再生速度を増加させることができる。これにより運転員は過去において発生した不具合を、予想される現在の不具合の発生に先行して表示することができる。
In
なお、ステップ37において、運転員は、不具合発生時刻あるいは不具合事象を指定して履歴データを参照することができる。この場合、運転員が不具合発生時刻あるいは不具合事象を指定履歴データの再生を要求すると 運転データサーバ18は該要求を受信し、前記要求に合致する履歴データを周期的に前記表示制御装置に送信する。
In
図4は、プラント監視制御装置及びプラント監視制御装置を監視する統合監視装置を説明する図である。図において、10aないし10nはプラント監視制御装置である。41はネットワーク、42は複数のプラント監視制御装置10a〜10nを監視する統合監視装置である。なお、図において図1に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a plant monitoring control device and an integrated monitoring device that monitors the plant monitoring control device. In the figure,
運転データサーバ18は各プラント監視制御装置毎に配置する。また、各プラント監視制御装置毎に配置した運転データサーバ18はネットワーク41を介して統合監視装置42に接続する。また、各プラント監視制御装置10a〜10nに配置する表示制御装置には、例えば電力系統図等の発電プラント特有のデータを格納しておく。不具合の発生時あるいは正常時に履歴データあるいは受信したプラントデータの表示に際しては、前記電力系統図等と共に前記データを表示することができる。この際、前記履歴データ及び受信したプラントデータ対比して表示することにより、不具合の進展の予測あるいは解析をより容易に行うことができる。
The
また、統合監視装置42は、複数のプラント監視制御装置10a〜10nを監視する。このため、各プラント監視制御装置10a〜10n毎に前記電力系統図等の発電プラント特有のデータを格納しておく。これにより、運転員は統合監視装置42を介して複数のプラント監視制御装置10a〜10nを監視することができる。また、統合監視装置42を操作して、事故解析あるいは運転員育成のために不具合事象の再生、正常運転時のプラントデータの再生を行うことができる。
Further, the integrated
図5は、運転データサーバ18による各種計算処理を説明する図である。データ蓄積装置19には、プラントデータを加工することなく蓄積する。すなわちプラントデータの計算結果を蓄積するものではないため、加工前の蓄積データを用いて各種の計算処理を施すことができる。これにより新たな指標を用いてプラントを容易に評価をすることができる。
FIG. 5 is a diagram for explaining various calculation processes by the
前記表示制御装置15あるいは統合監視装置42から各種の計算処理要求が発生した場合、まずステップ51においてこれらの計算処理要求を受信する。ステップ52において、前記計算処理要求に必要なデータをデータ蓄積装置19を参照して取り出し、ステップ53、54において各種の計算処理を行う。ステップ53、54において行う各種の計算処理(性能計算、補機の起動回数計算、熱等の応力計算、最適運転計算)は、データ構造などに依存しないモジュールとして構成できるため、プラント運転時においても追加し、また変更することが容易に可能となる。ステップ55において、得られた計算結果を計算処理要求元に送信する。これにより運転員、保守員、あるいは運転計画者等は必要なデータを容易に得ることができる。
When various calculation processing requests are generated from the
以上説明したように、本実施形態によれば、現在のプラント状態が過去に発生した不具合事象の発生前と同じ推移をたどっていることを検出し、不具合発生直前の過去データを含む履歴データを自動的に再生表示することができる。また再生表示に際しては履歴データを高速で再生表示することができる。これにより運転員は不具合発生の経緯を実際の不具合発生に先立って観察することができる。また前記検出時に警報を発することができる。これにより運転員は、不具合発生の可能性を事前に具体的に察知することができ、これを回避すべく運転操作をなすことができる。 As described above, according to the present embodiment, it is detected that the current plant state follows the same transition as before the occurrence of a malfunction event that occurred in the past, and history data including past data immediately before the occurrence of the malfunction is obtained. Playback and display can be performed automatically. Further, history data can be reproduced and displayed at a high speed. Thus, the operator can observe the background of the occurrence of the failure prior to the actual occurrence of the failure. An alarm can be issued upon detection. As a result, the operator can specifically detect the possibility of the occurrence of a problem in advance, and can perform a driving operation to avoid this.
また、性能計算や予防保全計算のための計算では計算結果の一貫性を確保でき、運転データサーバで行う計算サービスの保守性を向上することができる。 In addition, in the calculation for performance calculation and preventive maintenance calculation, the consistency of the calculation result can be ensured, and the maintainability of the calculation service performed by the operation data server can be improved.
10,10a〜10n プラント監視制御装置
11 プラント機器
13a,13b 伝送路
14 制御計算機
15 表示制御装置
17a,17b 伝送路(ネットワーク)
18 運転データサーバ
19 データ蓄積装置
41 ネットワーク
42 統合監視装置
10, 10a-10n Plant monitoring and control device
DESCRIPTION OF
18
Claims (4)
収集した現在のプラントデータ及び前記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータを対比して表示する表示制御装置と、
前記プラント機器に取り付けた各センサから収集したプラントデータをもとにプラント機器を制御する制御計算機を備え、
前記運転データサーバは、収集した現在のプラントデータに一致するプラントデータを前記記データ蓄積装置に蓄積した不具合発生時のプラントデータから検索し、検索したプラントデータを前記表示制御装置に該プラントデータの収集時の発生速度よりも高速で転送して表示することを特徴とするプラント監視制御装置。 Collecting plant data from each sensor attached to each plant device, storing the collected plant data at the time of normality and failure in the data storage device, and an operation data server for reading out the stored plant data,
A display control device for displaying the collected current plant data and the plant data at the time of occurrence of trouble accumulated in the data storage device, and
A control computer for controlling plant equipment based on plant data collected from each sensor attached to the plant equipment,
The operation data server searches the plant data corresponding to the collected current plant data from the plant data at the time of occurrence of the failure stored in the data storage device, and the searched plant data is stored in the display control device of the plant data. A plant monitoring and control apparatus characterized by transferring and displaying at a higher speed than the generation speed at the time of collection.
前記運転データサーバは、表示制御装置からの指示のもとに検索したプラントデータを前記表示制御装置に転送する際の転送速度を調整して転送することを特徴とするプラント監視制御装置。 In the plant monitoring and control device according to claim 1,
The plant monitoring control device, wherein the operation data server adjusts a transfer speed when transferring the plant data searched under the instruction from the display control device to the display control device.
ネットワークを介して複数の前記プラント監視制御装置と接続する統合監視装置を備え、
該統合監視制御装置は、任意のプラント監視制御装置の運転データサーバが収集したプラントデータに一致するプラントデータを、任意のプラント監視制御装置の運転データサーバから取得して表示制御装置に表示することを特徴とするプラント監視制御装置。 In the plant monitoring and control device according to claim 1,
An integrated monitoring device connected to a plurality of the plant monitoring control devices via a network;
The integrated monitoring control device acquires plant data that matches the plant data collected by the operation data server of any plant monitoring control device from the operation data server of any plant monitoring control device and displays it on the display control device. A plant monitoring control device characterized by the above.
前記運転データサーバは、前記表示制御装置または統合監視装置からの計算要求入力に基づき、前記蓄積したプラントデータをもとにプラント機器の性能を計算し、計算結果を前記表示制御装置または統合監視装置に転送することを特徴とするプラント監視制御装置。
In the plant monitoring control device according to claim 1 or claim 3,
The operation data server calculates the performance of plant equipment based on the accumulated plant data based on the calculation request input from the display control device or the integrated monitoring device, and the calculation result is the display control device or the integrated monitoring device. A plant monitoring control device, wherein
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2003
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