JP3110958B2 - プラントメンテナンス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＬＡＮのよう
な伝送装置を使用したプラント監視制御装置におけるプ
ラントメンテナンス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のプログラム監視制御技術の急速な
発展によって、プラント監視制御を監視センターに設置
されるホストコンピュータとしてのプロセスコンピュー
タとプラント現場の適所に設置されたプログラマブルコ
ントローラとの間をＬＡＮのような伝送装置で接続し、
各プログラマブルコントローラには電動機その他のドラ
イブ機器やセンサ類を接続し、それらの起動／停止制御
を行うと共に必要な各種信号を取り込み、受け持ちのプ
ラント機器の動作制御とその動作監視を行い、プロセス
コンピュータ側では各プログラマブルコントローラとの
間でデータ伝送を行ってプラント全体の稼動状況を監視
するシステムが広く採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のプラント監視制御システムでは、システムそのも
のが技術的に高度で複雑なものであるためにいずれかの
機器に異常が発生した場合に適切なメンテナンスを行う
ことが熟練した技術者にとっても難しいものである。こ
れは特に、電気回路部品の故障の際に顕著で、そのメン
テナンスに時間がかかり、復旧までに時間がかかってい
た。

【０００４】そこで、最近では電気回路部品のメンテナ
ンスに関するエキスパートシステムが開発され、メンテ
ナンスルールを利用して適切なメンテナンスを実行でき
るようになってきている。

【０００５】しかしながら、そのようなエキスパートシ
ステムを利用した従来のプラントメンテナンス装置は、
電気室のような特定の場所でしかエキスパートシステム
からサービスを受けることができず、複数の技術者が現
場とエキスパートシステムのサービスが受けられる特定
の場所との間で連絡を取りながらメンテナンス作業を行
ったり、あるいは一人であればエキスパートシステムの
ある場所と現場との間を何度か行き来しながらメンテナ
ンス作業を行う必要があり、なお復旧までに時間と労力
がかかる問題点があった。

【０００６】この発明はこのような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、メンテナンス技術者が作業の必要な
場所の近くからプロセスコンピュータに接続されている
メンテナンスプログラムを実行させて必要なメンテナン
スマニュアルを取り出し、それに応じたメンテナンス作
業が行えるようにして、メンテナンス作業にかかる時間
や労力を削減することができるプラントメンテナンス装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のプラン
トメンテナンス装置は、メンテナンスプログラムを搭載
するプロセスコンピュータと、プログラマブルコントロ
ーラと、前記プログラマブルコントローラによって動作
制御され、接続される制御対象プラント機器をドライブ
するドライブ装置と、前記プロセスコンピュータとプロ
グラマブルコントローラとが接続され、それらの間で相
互に情報を伝送するための伝送装置と、前記伝送装置上
の複数の場所に設置された接続器と、必要な場所の近く
に存在する前記接続器に接続され、前記伝送装置を介し
て前記プロセスコンピュータにアクセスして前記メンテ
ナンスプログラムを実行させる、持ち運び可能なメンテ
ナンスツールとを備えたものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１のプラントメ
ンテナンス装置において、前記プロセスコンピュータの
メンテナンスプログラムがメンテナンスエキスパートシ
ステムを利用するものである。

【０００９】

【作用】請求項１の発明のプラントメンテナンス装置で
は、制御対象プラント機器のいずれかのメンテナンスが
必要になった場合、そのプラント機器が接続されている
プログラマブルコントローラの近くに設置されている接
続器にメンテナンスツールを接続し、そこから伝送装置
を介して中央のプロセスコンピュータにアクセスし、そ
こに登録されているメンテナンスプログラムを実行し、
メンテナンスに必要な情報を取り出し、それにしたがっ
てメンテナンス作業を行う。

【００１０】これによって、メンテナンス作業を必要と
する現場の近くでメンテナンスに必要な情報を取り出し
てメンテナンス作業を行うことができ、メンテナンス作
業を効率良く行うことができる。

【００１１】請求項２の発明のプラントメンテナンス装
置では、プロセスコンピュータのメンテナンスプログラ
ムがメンテナンスエキスパートシステムを利用するの
で、適切なメンテナンス情報を現場において取り出すこ
とができ、適切なメンテナンス作業を効率良く行うこと
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。図１はこの発明の一実施例の使用されているプラ
ント監視制御システムの構成を示しており、図２はメン
テナンスツールの内部構成、図３はコンピュータの内部
構成を示している。

【００１３】まずプラント監視制御システムの構成につ
いて図１に基づいて説明すると、中央監視室に設置さ
れ、制御対象プラントの稼動状況を監視するプロセスコ
ンピュータ１と、制御対象プラント２の適所に設置さ
れ、電動機３、センサ、スイッチ４などのプロセス機器
の動作制御を行うプログラマブルコントローラ５、この
プログラマブルコントローラ５によって制御され、電動
機３をドライブするドライブ装置６、プロセスコンピュ
ータ１と各プログラマブルコントローラ５との間でデー
タ伝送を行うＬＡＮのような伝送ライン７、この伝送ラ
イン７上に設置され、プロセスコンピュータ１やプログ
ラマブルコントローラ５を接続するための接続ステーシ
ョン８を備えている。

【００１４】この接続ステーション８は適所適所に設置
されていて、特にメンテナンスを必要とする各プログラ
マブルコントローラ５が接続されている接続ステーショ
ン８の近くには予備の接続ステーション８´が用意され
ている。そして予備の接続ステーション８´には後述す
るノートブック型コンピュータあるいはラップトップ型
コンピュータのような持ち運びが容易な小型コンピュー
タをメンテナンスツール９として接続するためのコネク
タ１０が用意されている。

【００１５】プロセスコンピュータ１は制御対象プラン
ト２の全体を監視制御し、伝送ライン７を介して各プロ
グラマブルコントローラ５から送られてくる各種データ
を蓄積、解析し、プラント各部、各機器の動作状態を表
示し、またいずれかの機器に異常が発生した時にはアラ
ームを発生させてオペレータに知らせ、さらにオペレー
タが必要な指令を入力することによって該当するプログ
ラマブルコントローラ５に対して伝送ライン７を介して
伝送して各種の操作を行う働きを行うものである。そし
てこの実施例では、プロセスコンピュータ１にさらにメ
ンテナンスプログラムとしてメンテナンスエキスパート
システム１１が登録されている。

【００１６】このプロセスコンピュータ１の構成を図２
に基づいて説明する。通常のプラント監視制御を実行す
るプラント制御プログラム実行部１ａ、メンテナンスプ
ログラムを実行するメンテナンスプログラム実行部１
ｂ、伝送ライン７に対してデータ送受を行う伝送制御部
１ｃ、そしてプラント制御プログラムファイル、メンテ
ナンスプログラムとしてのエキスパートシステムのメン
テナンスルールファイル、メンテナンスマニュアルファ
イル、その他、プラント監視履歴ファイルなどの必要な
ファイルを保存する記憶装置１ｄを備えている。

【００１７】またメンテナンスツール９は図３に示すよ
うに、入力操作を行うための入力部９ａ、入力部９ａか
らの入力信号の処理を行う入力制御部９ｂ、メンテナン
スマニュアルデータやメンテナンスルールデータなどの
メンテナンスファイルの読出しを実行するメンテナンス
ファイル読出し部９ｃ、表示部９ｄ、この表示部９ｄの
表示制御を行う表示制御部９ｅ、伝送ライン７を介して
プロセスコンピュータ１との間でデータ伝送を行う伝送
制御部９ｆ、予備の接続ステーション８´のコネクタ１
０と接続するためのコネクタ９ｇを備えている。

【００１８】次に、上記構成のプラントメンテナンス装
置の動作について説明する。通常のプラント監視制御時
には、プログラマブルコントローラ５が受け持ちのプラ
ント機器３，４に対して作用してその動作制御を行い、
また各種センサからの信号を受信して各種制御量の自動
制御を行う。そして、定期的に動作状態データを伝送ラ
イン７を介してプロセスコンピュータ１に伝送する。

【００１９】プロセスコンピュータ１側では、受信する
各種データを記憶装置１ｄに保存し、また各種データを
表示部９ｄに表示する。

【００２０】いま、何らかの異常が発生してメンテナン
ス作業が必要になった場合、その異常発生箇所はプロセ
スコンピュータ１の表示部９ｄの表示から知ることがで
き、技術者が現場に赴くことになる。そして異常が発生
した現場に到着すれば、異常が発生したプラント機器を
受け持つプログラマブルコントローラ５の近くに設置さ
れている予備の接続ステーション８´のコネクタ１０に
メンテナンスツール９のコネクタ９ｇを接続する。

【００２１】そして、入力部９ａを操作してメンテナン
スファイル読出し部９ｃを起動し、プロセスコンピュー
タ１にアクセスしてメンテナンスプログラム実行部１ｂ
を起動させる。プロセスコンピュータ１では、メンテナ
ンスプログラム実行部１ｂが起動すると、記憶装置１ｄ
にアクセスしてメンテナンスマニュアルファイルやメン
テナンスルールファイルを読み出せる状態になる。

【００２２】そこで、メンテナンスツール９側の入力部
９ａを操作してメンテナンスマニュアルファイルの読出
し指令、あるいはメンテナンスエキスパートシステムの
起動指令を入力することによってメンテナンスファイル
読出し部９ｃから伝送ライン７を介してプロセスコンピ
ュータ１のメンテナンスプログラム実行部１ｂに必要な
指令を与え、該当するメンテナンスマニュアルデータの
読出しやエキスパートシステムの起動を行わせる。

【００２３】そして、メンテナンスツール９からの指令
がメンテナンスマニュアルの読出し指令であった場合に
は、プロセスコンピュータ１のメンテナンスプログラム
実行部１ｂは読み出したメンテナンスマニュアルデータ
をメンテナンスツール９側に伝送し、メンテナンスツー
ル９側では必要なメンテナンスマニュアルデータが送ら
れてくれば、それを表示部９ｄに表示させる。そこで技
術者は、表示部９ｄの表示を見ながら必要なメンテナン
ス作業を実施することになる。

【００２４】またメンテナンスエキスパートシステム１
１を利用する場合には、メンテナンスツール９が入力手
段及び表示手段となり、プロセスコンピュータ１のメン
テナンスプログラム実行部１ｂがエキスパートシステム
の実行部となり、技術者は表示部９ｄに表示される操作
ガイドを見ながら入力部９ａを操作して推論に必要な異
常状態情報を入力し、それに対応してメンテナンスプロ
グラム実行部１ｂが推論を行い、メンテナンスルールか
ら異常発生機器の特定や異常原因、必要なメンテナンス
などの情報を取り出し、これをメンテナンスツール９側
に伝送する。そして、メンテナンスツール９では受け取
った推論結果を表示部９ｄに表示させ、これを見て技術
者は必要なメンテナンス作業を実行することになる。

【００２５】このメンテナンスエキスパートシステムに
用いるメンテナンスルールはプラントの種類によって異
なるものであり、現場ごとに知識ベースを漸次構築して
いく必要があるが、例示すれば、次のようなものがあ
る。

【００２６】ルール１：電動機が過電流でトリップした
ならば、電動機の過負荷が発生している。 ルール２：電動機に過負荷が発生したならば、加減速レ
ートが高すぎる。 ルール３：加減速レートが高すぎるならば、他の電動機
の加減速レートを上昇させよ。 ルール４：トランスが焼損したならば、トランスに接続
されている電動機群の過電流履歴をチェックせよ。

【００２７】したがって、あるトランスが焼損する事故
が発生した場合、そのトランスが設置されている現場に
赴き、近くに用意されている予備の接続ステーション８
´のコネクタ１０にメンテナンスツール９のコネクタ９
ｇを接続し、メンテナンスツール９を起動する。そし
て、プロセスコンピュータ１を呼び出してメンテナンス
プログラム実行部１ｂを起動させ、エキスパートシステ
ム１１を実行させる。

【００２８】そして、メンテナンスツール９側から特定
のトランスが焼損したことを前件部として入力すれば、
上記ルール４によって電動機群の過電流履歴をチェック
するメンテナンス作業を行うことができる。そして、こ
のチェックの結果、過電流の流れた電動機を特定するこ
とができると、次にその電動機に過電流が流れたことを
前件部として入力すれば、ルール１〜ルール３によって
順次に推論が実行され、最終的なメンテナンス作業とし
てルール３から同じトランスに接続されている他の電動
機の加減速レートを調整する作業を行うことができるこ
とになる。

【００２９】そしてこれらのメンテナンス作業では、メ
ンテナンスツール９を接続する予備の接続ステーション
８´が各プログラマブルコントローラ５の近くやその他
の適所に用意されているので、メンテナンス技術者は異
常が発生した現場の近くに設置されている予備の接続ス
テーション８´にメンテナンスツール９を接続してメン
テナンス作業に必要なマニュアルやメンテナンス作業指
示を読み出し、それを参考にしてメンテナンス作業を実
行することができるようになり、効率良くメンテナンス
作業が行えるようになる。

【００３０】なお、上記実施例ではメンテナンスプログ
ラム実行部１ｂがエキスパートシステムを利用するもの
としたが、単にメンテナンスマニュアルファイルからプ
ラント機器を特定してその機器に対するメンテナンスマ
ニュアルデータをプロセスコンピュータ１側で読み出し
てメンテナンスツール９に表示させる機能だけを備えた
システム構成とすることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれぱ、
制御対象プラント機器のいずれかのメンテナンスが必要
になった場合、そのプラント機器が接続されているプロ
グラマブルコントローラの近くに設置されている接続器
にメンテナンスツールを接続し、そこから伝送装置を介
して中央のプロセスコンピュータにアクセスし、そこに
登録されているメンテナンスプログラムを実行し、メン
テナンスに必要な情報を取り出し、それにしたがってメ
ンテナンス作業を行うようにしているので、メンテナン
ス作業を必要とする現場の近くでメンテナンスに必要な
情報を取り出してメンテナンス作業を行うことができ、
メンテナンス作業を効率良く行うことができる。

【００３２】請求項２の発明によれば、プロセスコンピ
ュータのメンテナンスプログラムがメンテナンスエキス
パートシステムを利用するので、適切なメンテナンス情
報を現場において取り出すことができ、適切なメンテナ
ンス作業を効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図。

【図２】上記実施例のプロセスコンピュータの構成を示
す機能ブロック図。

【図３】上記実施例のメンテナンスツールの構成を示す
機能ブロック図。

【符号の説明】

１ プロセスコンピュータ １ａ プラント制御プログラム実行部 １ｂ メンテナンスプログラム実行部 １ｃ 伝送制御部 １ｄ 記憶装置 ２ プラント ３ 電動機 ４ スイッチ ５ プログラマブルコントローラ ６ ドライブ装置 ７ 伝送ライン ８ 接続ステーション ８´ 予備の接続ステーション ９ メンテナンスツール ９ａ 入力部 ９ｂ 入力制御部 ９ｃ メンテナンスファイル読出し部 ９ｄ 表示部 ９ｅ 表示制御部 ９ｆ 伝送制御部 ９ｇ コネクタ １０ コネクタ １１ メンテナンスエキスパートシステム

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メンテナンスプログラムを搭載するプロ
   セスコンピュータと、 プログラマブルコントローラと、 前記プログラマブルコントローラによって動作制御さ
   れ、接続される制御対象プラント機器をドライブするド
   ライブ装置と、 前記プロセスコンピュータとプログラマブルコントロー
   ラとが接続され、それらの間で相互に情報を伝送するた
   めの伝送装置と、 前記伝送装置上の複数の場所に設置された接続器と、 必要な場所の近くに存在する前記接続器に接続され、前
   記伝送装置を介して前記プロセスコンピュータにアクセ
   スして前記メンテナンスプログラムを実行させる、持ち
   運び可能なメンテナンスツールとを備えて成るプラント
   メンテナンス装置。
2. 【請求項２】 前記プロセスコンピュータのメンテナン
   スプログラムがメンテナンスエキスパートシステムを利
   用することを特徴とする請求項１記載のプラントメンテ
   ナンス装置。