JP2502122B2 - プラント故障診断装置 - Google Patents

プラント故障診断装置

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JP2502122B2 JP63102935A JP10293588A JP2502122B2 JP 2502122 B2 JP2502122 B2 JP 2502122B2 JP 63102935 A JP63102935 A JP 63102935A JP 10293588 A JP10293588 A JP 10293588A JP 2502122 B2 JP2502122 B2 JP 2502122B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種プラントの故障診断装置に関する。
〔従来例〕
従来例を第10図に示す 102は各種計測器表示あるいは人間による観測結果に基
づき各種プラントデータを入力する入力装置,103はプラ
ントに係わる種々の故障診断用ルールを,例えば「IF電
圧計A≧10(V)THEN変換器B=故障原因」のような形
式で格納している記憶装置,104は入力装置102から入力
されるプラントデータと記憶装置103に格納されている
故障診断用ルールとをつき合わせて故障原因を探索する
推論装置であり,例えば入力装置102から「電圧計A=1
2(V)」と入力された場合には,上述のルールに基づ
き「変換器B=故障原因」と推論する。
101は推論装置104から出力される推論結果を表示する故
障原因表示装置で,第11図はこの故障原因表示装置101
による故障原因表示状況を示すものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
近年,事故防止あるいは未熟練者の保守・保全作業へ
の支援等の要求から,ブラントの故障診断技術は益々重
要視されているが,一方では対象となるプラントが複雑
化してきているため,従来例の如き故障診断装置では以
下のような欠点が生じることとなった。
即ち,従来のように結果としては故障の症状とそれに対
する故障の原因が表示されても,両者間の関係(機能的
なつながり)がこれを監視する人間にとって理解し難い
ものとなり、また故障原因とされた箇所がプラント中の
どこに位置するかについても同様なことが言え,事故防
止あるいは未熟練者の保守・保全作業という観点から満
足のいくものとは言えなくなった。
さらに,従来では多くの各種プラントデータを入手によ
り入力していたため,手間がかかることとなった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記従来例における不具合を解消するため
に,対象プラントの各種データのうち自動監視可能なも
のを随時入力する監視データ入力手段と、同プラントの
各種データのうち自動監視が不可能若しくは困難であ
り,または人による監視が望ましいものを対話により入
力する対話型データ入力手段と,監視データ入力手段か
ら入力されるデータを格納する監視データ収集手段と,
上記プラントにおいて所望に設定される機能ごとに分類
された故障木データ及び系統図データを格納する記憶手
段と,監視データ収集手段に格納されたデータに基づき
上記プラントの故障診断を行う第1の診断手段と,対話
型データ入力手段から得たデータに基づき故障診断を行
う第2の診断手段と,記憶手段に格納されている故障木
データを基にした第1,第2の診断手段の診断結果である
診断経緯を故障木によって表示する故障木表示手段と,
記憶手段に格納された系統図データを基にした第1,第2
の診断手段の診断結果である故障箇所をプラントの系統
図によって表示する系統図表示手段とからなることを特
徴とするプラント故障診断装置を提供せんとするもので
ある。
〔作用〕
以下に本発明の作用を説明する。
一般に,故障診断の対象プラントは,各種機能の組合せ
からなり,また各々の機能は種々の部材の互いに関連性
を有する集合から構成されている。
従って,ある1つの部材が故障を引き起こすと,他の周
囲の部材にもその影響が及び,結果的にその部材の集合
からなる機能は異常をきたすことになる。このことは,
故障診断としう逆の立場からみると,ある機能を実現す
るための種々の部材を故障条件との因果関係においてフ
ロー的に表わしておけば,その機能の故障原因がどの部
材なのか,フローをたどることによって明らかになるこ
とを示している。
そこで,上述のようなフローを表現したものをここでは
故障木と称し第8図に例を示す。図中,□は事象,◇は
監視される症状,○は部材, はOR条件を示すものである。また,事象Aは機能の異常
を表す事象,事象B(C)は下位の事象D,E(F,G)を総
合する事象,事象D,E,F,Gは部材I,II,III,IVの故障を表
す事象で,監視される症状b,c,d,e,f,gは,これら及び
1つ上位の事象が成立している場合に,対になっている
事象B,C,D,E,F,Gが成立すると判断する条件を示すもの
である。
ここで,第8図に基づき故障原因の探索方法につき説明
する。いま,事象Aという機能的な異常が発生(事象A
が成立)したとすると,監視される症状b,c,d,e,f,gの
成否を判定するための各種データがプラントより導入さ
れる。その結果,b及びeが成立と判定されれば,事象B
及びEが成立していると判断され,故障原因は事象E,即
ち,故障部材がIIであるとされるのである。
一方,画面上には,故障木全体のうち事象Aから事象E
までの全てを太く表示すると同時に,第9図に示すよう
な系統図(機能Aを実現するための各種部材I,II,III,I
Vの構成的つながりを表すもの)全体のうち,故障部材I
Iを同様に太く表示して,他の部分と区別できるように
表示してやれば,どのような因果関係から異常が発生し
たのか,また故障箇所が構造的にどの辺に位置するのか
がわかることになる。
〔実施例〕
以下,図面を参照して本発明を説明する。
第1図は本発明の1実施例に係わるプラント故障診断装
置の構成図を示す。50は対象プラントに係わる各種デー
タのうち自動監視可能なものを常時入力する監視データ
入力手段、51は対象プラントに係わる各種データのう
ち,自動監視が不能,困難なもの,あるいは人間による
監視が望ましいもの等のデータを対話により入力する対
話型データ入力手段,52は監視データ入力手段50から入
力されるデータを収集する監視データ収集手段,53は対
象プラントにおいて所望に設定される機能ごとに分離さ
れた故障木データ及び系統図データを格納する記憶手
段,54は監視データ収集手段から得る各種データに基づ
き故障診断を行なう第1の診断手段,55は対話型データ
入力手段51から得る各種データに基づき故障診断を行な
う第2の診断手段,56は記憶手段53の故障木データをも
とに第1及び第2の診断手段54,55から得る診断結果
(診断経緯)を表示する故障木表示手段,57は記憶手段5
3の系統図データをもとに第1及び第2の診断手段54,55
から得る診断結果(故障箇所)を表示する系統図表示手
段である。60は故障診断装置本体である。次に,第1お
よび第2の診断手段54,55による診断プロセスと故障木
および系統図表示手段56,57による表示プロセスを第1
〜3図に基づき説明する。
今,ある機能が異常(事象A′が成立)となると(STAR
T),第1及び第2の診断手段54,55は事象A′に係わる
(事象A′を先頭事象とする)故障木データ及び系統図
データを記憶装置53から取り入れ故障木,系統図表示手
段56,57に表示する(S1)。次に,第1の診断手段54は
事象A′の全ての下位事象と対になっている監視される
症状のうち,監視データによりその成否が判定されるも
の(この場合d′,e′,f′,g′とする)に係わる各種デ
ータを監視データ収集手段52から取り入れ(S2),診断
1(監視データに基づく診断)を行ない(S3),その結
果を故障木,系統図表示手段56,57へ出力し表示する(S
4)。
即ち,成立と判定された監視されている症状(この場合
e′,f′)と対になっている事象(この場合E′,F′)
を故障原因と推定しこれにつながる線を太く表示すると
ともに,故障が推定される箇所(この場合II′,III′)
を太く表示する。
この状態ではまだ確定的な故障原因,故障箇所が明かで
ないため(S5),次に,第2の診断手段55が対話型デー
タ入力手段51より対話型データ(この場合b′orc′)
を取り入れ(S6),診断2(対話型データに基づく診
断)を行ない(S7),その結果を故障木,系統図表示診
断56,57へ出力し表示する(S8)。即ち,この場合では
事象A′から事象E′までの線を太く表示するととも
に,故障箇所II′を太く表示し,故障が推定に終わった
事象F′および箇所III′に係わる部分の太線表示を終
了する。なお,上述のS1の取り入れは、記憶手段53に対
象プラントに係わる各種機能(所望に設定される)の異
常事象(先頭事象)を記憶させておき,常時はこれらの
事象を故障木/系統図表示手段56,57あるいは他の表示
手段によって表示させておき,ある1つの機能に異常が
生じた際に,それに相当する事象をそれらの中から外部
より指定(この場合事象A′)し,第1,第2の診断手段
54,55に与えてやることによって行ってもよいし,各種
機能の正/異常に係わるデータを監視データとして常時
監視しておき,異常が生じると同時に監視データ収集手
段52から第1,第2の診断手段54,55に与えてやることに
よって行ってもよい。
また,上述のS6の取り入れは,S4が終了した時点で,記
憶手段53に格納されている故障木データに基づき,事象
A′に係わる対話型データにより成否が鑑定される症状
b′,c′,d′,g′を,故障木/系統図表示手段56,57あ
るいは他の表示手段によって符号を付してリストアップ
させて,該当する符号を対話型データ入力装置51から入
力(指定)することによって行ってもよいし,故障木表
示手段54に表示されている故障木を見ながら,該当する
症状自体を入力することによって行ってもよい。
次に,本発明を排水ポンププラントの主ポンプ潤滑水供
給機能に適用した時の,故障木、系統図の具体例を示し
て説明する。
第4図は,主ポンプ潤滑水供給機能についての故障診断
に対応した系統図であり,点線で囲んである部分が本機
能を実現するための種々の部材であって(減速機フロー
リレーは都合上除外してある),これら部材間を故障条
件との因果関係からフロー的に表わしたのが,第5図
(a),(b)に示す故障木である。なお,第5図
(a),(b)中の故障原因3,4,8,9,12に対応する故障
箇所は,それぞれ第4図中の潤滑水ポンプ5の電気系
統,同左,井戸ポンプ10の電気系統,同左,電磁弁11の
電気系統内であるため,第4図中には表示していない。
第4,5(a),(b)図に基づき故障診断の過程の1例
を示すと以下のようになる。
「主ポンプ潤滑水断」という先頭事象イが成立すると,
まず,第4,5(a),(b)図に示すような故障木及び
系統図がそれぞれ表示される。そして,先頭事象イに係
わる下位の症状のうち,監視データにより成否判定され
る監視される症状(記号Xが右上に付してあるもの)全
てに係わるデータが取り入れられ診断が行われる。その
結果,症状ロ′,ハ′,ニ′が成立していると判定され
たとすると,事象ロ,ハ,ニが成立していると診断さ
れ,故障木は第6図に示すように,系統図は第7図に示
すように表示され,診断経過及び故障箇所が太く明らか
にされる。この場合,対話型データによる診断が不要な
ので,故障診断はこれで終了する。
なお,本実施例においては,診断経緯及び故障箇所を太
く表示することとしたが,これに限られるものではな
く,着色,点滅等他の部分と区別がつくように表示され
るものであればよいことは,本発明の目的からして言う
までもなく,また,ある機能の異常を先頭事象とする故
障木は時に膨大なものとなる場合があるが,このような
場合には故障木を画面上縦横にスライドさせて表示して
やればよい。
〔発明の効果〕
以上具体的に説明したように,本発明によれば,故障
木及び系統図中に,プラントの故障箇所及びその診断経
緯を表示することにより,これを監視する人間が,どの
ような関係から機能的な故障をきたし,また故障原因で
ある箇所がプラントの構成中どこに位置しているのかを
理解することが容易となるので,事故防止あるいは未熟
練者の保守・保全作業上有効であり,また,監視データ
を用いることにより,人間による作業が低減し迅速な診
断が行なえることになる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の1実施例に係わるプラント故障診断装
置の構成図,第2図は故障診断プラセス説明図,第3図
は第2図の故障診断プロセスに伴なう故障木及び系統図
の表示説明図,第4図は下水ポンププラントにおける主
ポンプ潤滑水供給機能に対応する系統図,第5図
(a),(b)は第4図に対応する故障木,第6図は第
5図(b)の部分図で診断過程表示説明図,第7図は第
4図の故障箇所表示説明図,第8図は故障木説明図,第
9図は系統図説明図,第10図は従来のプラント故障診断
装置の構成図,第11図は従来の故障原因表示説明図であ
る。 50……監視データ入力手段,51……対話型データ入力手
段,53……記憶手段,54……第1の診断手段,55……第2
の診断手段,56……故障木表示手段,57……系統図表示手
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 圭 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番 1号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 米井 陽 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 貝間 義則 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−150010(JP,A) 特開 昭61−18011(JP,A) 特開 昭62−6845(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対象プラントの各種データのうち自動監視
    可能なものを随時入力する監視データ入力手段と,同プ
    ラントの各種データのうち自動監視が不可能若しくは困
    難であり,または人による監視が望ましいものを対話に
    より入力する対話型データ入力手段と,監視データ入力
    手段から入力されるデータを格納する監視データ収集手
    段と,上記プラントにおいて所望に設定される機能ごと
    に分類された故障木データ及び系統図データを格納する
    記憶手段と,監視データ収集手段に格納されたデータに
    基づき上記プラントの故障診断を行う第1の診断手段
    と,対話型データ入力手段から得たデータに基づき故障
    診断を行う第2の診断手段と,記憶手段に格納されてい
    る故障木データを基にした第1,第2の診断手段の診断結
    果である診断経緯を故障木によって表示する故障木表示
    手段と,記憶手段に格納された系統図データを基にした
    第1,第2の診断手段の診断結果である故障箇所をプラン
    トの系統図によって表示する系統図表示手段とからなる
    ことを特徴とするプラント故障診断装置。
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