JP2521326B2 - 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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JP2521326B2
JP2521326B2 JP63144951A JP14495188A JP2521326B2 JP 2521326 B2 JP2521326 B2 JP 2521326B2 JP 63144951 A JP63144951 A JP 63144951A JP 14495188 A JP14495188 A JP 14495188A JP 2521326 B2 JP2521326 B2 JP 2521326B2
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勲 高見
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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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、原子力、火力、化学、ポンプ等の各種プラ
ントの故障診断を行うプラント故障診断装置に係り、特
に観測データエラー自動修復機能を備えたプラント故障
診断装置に関する。
〔従来の技術〕
第6図は従来のプラント故障診断装置の一例の構成を
示すブロック図であり、これはセンサ1からの検出信号
をセンサ信号入力装置2、及びインタフェイス装置3を
介して入出力データ処理器7と診断演算器8から構成さ
れている診断システム本体に取り込む。センサ1からの
検出信号は入出力データ処理器7で入力され、ここで観
測データとして処理される。一方、オペレータからの観
測データの入力は、CRT4、キーボード5、インターフェ
イス装置6により行なわれる。通常、CRT4に観測データ
を表示して、成立か不成立かを会話形式で取り込む。入
出力データ処理器7は観測データを取り込み、またオペ
レータの観測データの提示、さらに診断結果表示処理を
行なう。診断ロジック記憶装置9には、予じめ後述する
第7図の故障診断ロジックが蓄えられていて、例えばポ
テンショ11の異常値が入出力データ処理器7を介して診
断演算器8に入力されたときに自動的に呼び出される。
そして、入出力データ処理器7に取り込まれた観測デー
タを基に、診断演算器8は上述の診断を行なう。オペレ
ータからの入力を必要としたのきと結果を表示するとき
さらにオペレータからの要求により、診断過程(故障ロ
ジック)を表示する必要があるとき入出力データ処理器
7を介してCRT4に表示やキーボード5からの入力を行な
う。
以下、このように構成された従来のプラント故障診断
装置の動作について、第7図〜第11図を参照して説明す
る。第7図は診断対象の一例であるモータ駆動回路とこ
の故障診断ロジックを示すものであり、第7図の上側は
バッテリ12によりモータ10を駆動するシステムである。
ポテンショ11の値が異常値を示したとき、これをトリガ
として第7図下側の故障ロジックを用いて診断が開始さ
れる。この故障ロジックは事象と観測データと原因の因
果関係をブール代数的に表わしたもので、一般的な書式
ではないが因果関係がはっきりしたものは第8図〜第11
図の図記号を用いロジックを構成することが可能であ
る。
第7図において、モータ10はバッテリ12で駆動され
る。ただし、スイッチ13(SW1)、スイッチ14(SW2)は
通常どちらか一方又は両方が閉じている。ポテンショ11
はモータ10に付けられ、モータの位置を監視している。
電流計15、電圧計16がセンサとして取り付けられてい
る。
第7図において、真の故障原因は「バッテリ故障」と
する。先ず「モータ不動作」が成立する。電流が流れて
いない場合、電流計15の値により「電流I=0」が成立
し、その結果事象「モータに電流が流れない」が成立す
る。さらに、バッテリ電圧が不足している場合、電圧計
16の値により「バッテリ電圧<E」が成立し、その結
果、事象「バッテリ電圧が異常」が成立し、原因が「バ
ッテリ異常」と診断される。
第8図〜第11図において、E1〜E8は事象を示し、A1,A
2,B〜Dは観測データを示し、またF,F1,F2は故障原因を
示している。観測データA1,A2,B〜Dは診断システム本
体に取り付けられたセンサの値及びオペレータからの入
力値により成立か不成立かが決められる。例えば第7図
においては観測データ「電流I=0」と「電流I≠0」
は電流計15の値で自動的に決められ「バッテリ電圧≧
E」と「バッテリ電圧<E」は電圧計16の値で自動的に
決められる。図中の点線はこの関係を示す観測データ
「スイッチSW1,SW2両方開」はオペレータにより成立、
不成立を入力してもらい決定する。
以上述べたように診断が開始されると事象「モータ不
動作」が成立となり、観測データで自動的に決定された
ものに基づき、第8図〜第11図に示した論理で次々と成
立する事象を決定していく。診断は成立する事象の方へ
進んでいき、そのとき観測データがオペレータ入力を必
要とするならばそれをオペレータに提示して、成立、不
成立を入力してもらう。そして原因までロジックをたど
ることができた場合その原因を故障原因としてオペレー
タに提示することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上述べた従来の診断プラント故障診断装置はセンサ
信号及びオペレータの入力が常に正しいと仮定して行な
われている。このため、第7図の電流計15、電圧計16等
のセンサが故障した場合故障ロジック上全ての原因が否
定されて診断できないという場合が生じる。例えば、第
7図の診断例において、真の原因が「バッテリ故障」に
対し、電圧計16が故障していたために「バッテリ電圧≧
E」が成立したとすると、オペレータ入力により「スイ
ッチSW1,SW2両方開」は不成立となり、診断はどの原因
にもたどりつかないことになってしまう。
このように従来装置では、センサ又はオペレータ入力
が単一故障により、誤っていた場合に、ロジック内で矛
盾が生じ、診断できなくなるという問題がある。
本発明はセンサ又はオペレータの入力データが単一故
障のため、診断ができない場合に、単一箇所の可能性の
ある所をオペレータに提示でき、しかも故障箇所を直し
て診断を再び行なわなくても診断を実行して原因をオペ
レータに提示することができるプラント故障診断装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するために、従来のプラント
故障診断装置に、 故障ロジック内で矛盾が生じたかどうか検査する第1
の手段と、 矛盾が生じた場合、前記センサの単一故障又は前記セ
ンサ以外の観測データ入力手段の単一誤りを仮定して、
論理矛盾が解除できるか検査する第2の手段と、 前記単一誤りを仮定して論理矛盾なく原因が診断でき
たとき、その誤り箇所とその場合の診断結果を提示する
第3の手段と、 を付加したものである。
〔作 用〕
本発明は上記のように構成したので、通常の診断を行
なっていると同時にロジックで矛盾が生じていないかチ
ェックし、原因が診断できなかった場合矛盾を生じた場
所から出発して、矛盾を解除するための誤りが絞られて
それらの誤りを仮定した場合に診断を進めて原因が診断
できた場合、オペレータにその結果を提示できる。また
矛盾が解除できなかった場合は2箇所以上の誤りとなる
ため、この意をオペレータに提示できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック
図であり、前述した従来装置の第6図に、論理矛盾検査
器20と診断演算器21を追加したものである。
以下、これら20,21について第2図および第3図によ
り説明する。第2図は故障ロジックで矛盾を生じた場合
の処理フローである。論理矛盾検査器20は、診断演算器
21が従来装置と同様に診断を行なっているとき、第3図
の破線又は一点鎖線で示すように論理関係で結ばれるブ
ロック毎に、矛盾がないか検査する。通常故障原因は1
箇所であるため、矛盾が生じると診断は原因を推定でき
なくなってしまう。ここに、ロジックの矛盾とは例えば
第3図において事象E1が成立しているにもかかわらず、
観測データB11とB12がともに不成立となってロジック上
原因へたどりつけないことをいう。各ブロック毎に矛盾
の有無が確認され、原因が推定できなかった場合、第2
図に示すようなフローが開始される。論理矛盾検査器20
は矛盾を解除するための故障箇所のリストを作成する。
上の例ではB11とB12が候補としてリストにかかれる。同
時にE1成立も疑われる。A1が故障の場合、E1成立は誤り
であるためである。しかし、A2が不成立であるため、A1
を不成立とすると、このブロックで再び矛盾が生じてし
まう。このためA1の故障は否定されて最終的に候補はB1
1とB12だけとなる。これらの処理は論理矛盾検査器20で
行なわれる。
次にB11不成立が誤りとしてB11成立として診断演算器
21で診断を行なう。この結果、故障原因F1が推定でき
る。診断演算器21はB11がエラーの可能性があり、エラ
ーの場合故障原因がF1であることを第1図のCRT4に入出
力データ処理器7、インタフェイス6を介して表示され
る。さらに、診断演算器21は、エラー候補が残っている
か調べる。B12が残っているため、同様にB12を成立と仮
定し診断を行なうC121,C122が共に不成立であれば再び
矛盾が生じるので、B12成立は否定される。候補が残っ
ていないので、診断は終了する。エラーを仮定して診断
をすすめ再び矛盾が出るのは観測データが2箇所以上誤
っている場合で、この場合は診断は止める。全ての候補
が否定された場合、一番先頭の事象成立自体が疑しくな
る。このため、オペレータに再診断不可能であることが
表示される。
例えば、従来装置を説明するための第7図におけるエ
ラー候補として、「スイッチSW1,SW2両方開」と「バッ
テリー電圧≧E」が上げられる。ただし、「バッテリ電
圧<E」は、「バッテリー電圧≧E」の否定であるた
め、一方の成立は他方を否定する形になる。(これらは
ロジック上であらかじめ定義されている)従って、再診
断の結果として次の2つが表示される。
『「スイッチSW1,SW2両方開」の不成立が誤りの可能
性があります。その場合推定原因は「スイッチSW1故
障」「スイッチSW2故障」です。』 『「バッテリー電圧≧E」の成立が誤りの可能性があ
ります。その場合の推定原因は「バッテリー故障」で
す。』 なお、以上述べた本発明の実施例では、電流計が故障
していて「電流I≠0」が成立となった場合「モータ故
障」が誤って推定されてしまう。つまり、センサーの観
測データ間に冗長性があるような場合(1つのセンサ値
がおかしいと他の矛盾する場合)に本発明は適用可能と
なる。しかしながら推定原因がオペレータにより誤りで
あると入力できるよう診断アルゴリズムを拡張すること
により、観測データ間に冗長性がなくても再診断可能と
なる。(オペレータの入力値が冗長性に対応する)本発
明は上述の実施例及びオペレータによる推定原因の否定
による再診断を含むものである。また、本発明は前述し
た実施例以外のプラントの診断等、広範囲に適用可能で
あることは容易に理解できる。以下、これについて具体
的に説明するため、第4図および第5図のポンププラン
トにおける実施例を説明する。
第4図は、ポンププラントの配管系統の一部を示すも
のであり、第5図は主ポンプの潤滑水がなくなる異常が
生じた場合の診断用故障ロジックを示すものである。
第4図はポンププラントにおいて清水27によつて減速
機潤滑油油冷却器26を介して潤滑油を冷却し、その清水
27を吸収水槽28へ放出する配管系統25とその周辺系統を
示したものである。これはポンププラントの一部であり
説明の便宜上、省略したものである。フロリレー23によ
って主ポンプ潤滑水「断」が検知される。減速器フロリ
レー29の「入」,「断」、潤滑水電磁弁31の「開」
「閉」は自動的に入力される。他の観測データはオペレ
ータが入力する。観測箇所としてサイトフロー30、手動
弁24が示されている。電磁弁31の制御電源は、配管系で
ないため図中には示されていないが備えていることはい
うまでもない。なお、第4図において、32はエンジン、
33は減速機、34は主ポンプを示している。
第5図の故障ロジックに示すようにセンサ例えばフロ
ーリレー23、減速機フローリレー29、電磁弁31からの観
測データが自動的に入力される部分は、破線にて示して
ある。また、隣り合った観測データは相反する状態にな
っており、いずれかが必ず成立するため原因候補は少な
くとも1つ求められる。この故障ロジックでは論理エラ
ーの定義として「オペレータによる原因候補の否定」ま
でを含めている。即ちオペレータにより推定した原因が
誤りである(否定する)と入力されると、いずれの観測
データが誤りであることになり、現状不成立になってい
る観測データを捜し、それを成立に反転し、その場合の
原因を推定してオペレータに表示する。当然、反転した
観測データと対の観測データは成立から不成立に反転す
る。例えば、 『減速機フローリレー「入」』が成立(対になる『減
速機フローリレー「断」』は不成立) 『サイトフロー流水「有」が成立(対の「無」は不成
立)の場合主ポンプフローリレー故障が診断される。こ
こでオペレータにより主ポンプフローリレー故障が誤り
であると入力された場合には『減速機フローリレー
「断」』を成立に反転(「入」の方は不成立にする)さ
せて診断を続行する。例えば次の入力が行なわれると減
速機フローリレーのセンサ故障の可能性がありその時電
磁弁本体の故障であることが表示される。
『潤滑水電磁弁「閉」』が成立 『制御電源正常』が成立 以上述べた様にロジックのエラーの定義を狭義に限定
するものではないこと及び診断対象としてポンププラン
ト全体にも適用可能であることを示すものである。
〔発明の効果〕 本発明によれば、センサ又はオペレータの入力データ
が単一故障のため、診断ができない場合に、単一故障の
箇所の可能性のある所をオペレータに提示でき、しかも
故障箇所を直して診断を再び行なわなくても、診断を実
行して原因をオペレータに提示することができるプラン
ト故障診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるプラント故障診断装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第2図および第3図はそれぞ
れ第1図の動作を説明するための図、第4図および第5
図はそれぞれ本発明の適用範囲を説明するための図、第
6図は従来のプラント故障診断装置の一例の構成を示す
ブロック図、第7図は第6図の診断対象例と故障ロジッ
クの例を示す図、第8図〜第11図はそれぞれ第6図の故
障ロジック記号例を示す図である。 1……センサ、2……センサ信号入力装置、3……イン
タフェイス装置、4……CRT、5……キーボード、6…
…インタフェイス、7……入出力データ処理器、20……
論理矛盾検査器、21……診断演算器、9……診断ロジッ
ク記憶装置。
フロントページの続き (72)発明者 清水 祐次郎 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研究所内 (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58−176708(JP,A) 特開 昭59−231609(JP,A) 特開 昭61−262812(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】診断対象プラントに取付けられたセンサか
    らの観測データおよび/又はセンサ以外の観測データ入
    力手段からの観測データを取り込む入力装置と、 予じめ故障診断ロジックが記憶された故障ロジック記憶
    装置と、 前記入力装置に入力された観測データを、前記故障ロジ
    ック記憶手段で記憶された故障診断ロジックに従って故
    障原因を同定する診断演算器とを備えたプラント故障診
    断装置において、 故障ロジック内で矛盾が生じたかどうか検査する第1の
    手段と、 矛盾が生じた場合、前記センサの単一故障又は前記セン
    サ以外の観測データ入力手段の単一誤りを仮定して、論
    理矛盾が解除できるか検査する第2の手段と、 前記単一誤りを仮定して論理矛盾なく原因が診断できた
    とき、その誤り箇所とその場合の診断結果を提示する第
    3の手段と、 を付加したプラント故障診断装置。
JP63144951A 1988-06-13 1988-06-13 プラント故障診断装置 Expired - Lifetime JP2521326B2 (ja)

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JPH022404A JPH022404A (ja) 1990-01-08
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JPH07225610A (ja) * 1994-02-09 1995-08-22 Komatsu Ltd 故障診断方法および装置

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