JP3401514B2 - プラント監視システム - Google Patents

プラント監視システム

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JP3401514B2
JP3401514B2 JP30749293A JP30749293A JP3401514B2 JP 3401514 B2 JP3401514 B2 JP 3401514B2 JP 30749293 A JP30749293 A JP 30749293A JP 30749293 A JP30749293 A JP 30749293A JP 3401514 B2 JP3401514 B2 JP 3401514B2
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浩司 河野
正秋 喜田
正美 森
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はプラントの運転状態をプ
ロセスコンピュータで管理するプラント監視システム、
例えば大規模プラントにおける少人数オペレーションを
実現するためのプラント安定度表示システムに関する。 【0002】 【従来の技術】近年、プラントの運転は益々高度化さ
れ、かつ計器室統合等により少人数運転化が進んできて
いる。このためプラントの運転もパネル表示に基づく運
転監視から、コンピュータのCRTコンソールを中心と
した運転監視に移行し、アラーム発生機能も充実してき
ている。例えば知識工学の手法を利用して、プラント異
常時の処理に関する知識やプラント構成機器の動作とプ
ラント状態との関連、機器のプラント状態に与える影響
の度合等に関する知識を知識データベースとして構築、
保存しておき、警報信号、機器の状態信号およびプロセ
ス信号と、知識データベース上の知識とに基づいてプラ
ント異常発生の有無を判定し、プラント異常と判定され
たとき知識データベースに保存された知識を呼び出して
発生した異常事象毎の警報進展経路の同定、原因警報の
特定、シーケンス動作監視を実施し、異常に対処するプ
ラントの状態を決定し、動作させるべき機器およびそれ
に対する制御指令、運転員への処置ガイドを決定するプ
ラントの警報処理支援装置が提案されている(特開平5
−3599号公報)。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】従来のプラント運転監
視方法では、アラームが発生したことはすぐに分るが、
あくまで個別的、単発的であり、時系的な状況、プラン
ト全体としてのアラームの増減、エリア別の発生状況あ
るいはアラームの種別等が把握できない。さらには、ア
ラーム発生に伴なう操作やアラーム予防のための操作の
状況が把握できない。また上述の特開平5−35990
号公報の警報処理支援装置においては、警報が発生しな
い場合は安定運転状態と判断する構成であるが、実際に
はその陰で警報が発生しないように処置している場合が
多く、このような状況では決して安定であるとはいい難
く、その判別ができない。 【0004】本発明はアラーム発生計器数と偏差異常計
器数および操作回数の和を時系列的にプラント全体およ
びエリア別にCRTに表示し、プラントの状態がどう推
移しているか、またどのエリアを重点的に監視すべきか
をリアルタイムに運転員に提供でき、またこれらを基に
次の対応への判断も容易になし得るプラント監視システ
ムを提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、プラン
トの各工程の必要測定項目を測定し、プロセスコンピュ
ータによってプラントの運転を管理するプラント監視シ
ステムにおいて、それぞれ独立して並列にプロセスデー
タ入力手段に接続されかつリアルタイムに処理されるア
ラーム発生状況解析手段、処置操作解析手段および偏差
異常解析手段と、 前記各解析手段で得られたアラーム発
生計器数、処置操作回数および偏差異常発生計器数の3
要素を合成してプラントの安定度を評価する解析結果合
成手段と、 前記解析結果合成手段による合成結果を入力
してCRTコンソールへ出力するデータ入出力手段とを
有し、 前記アラーム発生状況解析手段は、前記プロセス
データ入力手段で取り込まれたアラーム信号を定周期ご
とにチェックして正常から異常状態に変化した計器およ
びその回数、異常の種類および異常の累積時間を解析す
るアラーム解析部と、定周期ごとにアラームが発生した
計器および発生回数をカウントしかつこれをアラーム履
歴データベースに蓄積するアラーム発生状況蓄積部とを
備え、 前記処置操作解析手段は、前記プロセスデータ入
力手段で取り込まれた調節計の操作/設定値/自動・手
動モード(モード変更計器およびその変更回数、自動モ
ードの場合の設定値の変化およびその回数、手動モード
の場合の操作量の変化およびその回数、および手動モー
ドに変化した累積時間)を定周期ごとに解析する操作解
析部と、前記操作解析部での解析結果を定周期ごとに操
作履歴データベースに蓄積する操作発生状況蓄積部とを
備え、 前記偏差異常解析手段は、前記プロセスデータ入
力手段で取り込まれた計器指示値を定周期ごとに基準値
と比較し、アラームに至る値には達しないが前記基準値
を超えている計器およびその回数、累積時間を解析する
偏差解析部と、前記偏差解析部の解析結果を定周期ごと
に偏差異常履歴データベースに蓄積する偏差異常発生状
況蓄積部とを備えており、 さらに前記データ入出力手段
を介して前記偏差解析部における基準値を計器ご とに変
更可能な管理値マスター構築手段を有することを特徴と
するプラント監視システムが得られる。 【0006】 【0007】 【実施例】次に、本発明を実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の実施例に係るプラント監視
システムのブロック図である。この実施例では対象とす
るプラント1は例えば原子力発電プラントや石油/化学
等の大規模プラントである。プラント1の運転を管理す
るプロセスコンピュータ2は、プラント1からプロセス
データ(温度,圧力,流量,液面等の計器指示値、調節
計の設定値やモードおよびその操作量、アラーム信号
等)を検出するプロセスデータ検出手段、プロセス操作
手段およびプロセス調節手段を備えている。 【0008】本実施例のプラント監視システム10のプ
ロセスデータ入力手段3は、プロセスコンピュータ2か
らプロセスデータを定周期、例えば20秒間隔で取り込
み、アラーム発生状況解析手段4、処置操作解析手段5
および偏差異常解析手段6へ出力する。なおこれらの各
解析手段4,5,6は互いに並列にプロセスデータ入力
手段3に接続され、またそれぞれが独立し、かつリアル
タイムに処理されるようになっている。まずアラーム発
生状況解析手段4は、アラーム解析部4aとアラーム発
生状況蓄積部4bとから成り、アラームが発生した計器
類および発生回数をカウントし、その情報を蓄積する機
能を有する。アラーム解析部4aはプロセスデータ入力
手段3で取り込まれたアラーム信号を定周期(例えば2
0秒)でチェックし、そのチェック結果により正常から
異常に変化した計器、およびその回数、異常の種類、異
常の累積時間を調べる機能を有している。またアラーム
発生状況蓄積部4bはアラーム解析部4aで解析された
結果を定周期(例えば10分)で締めて、その締め値を
アラーム履歴データベース7に蓄積する。 【0009】処置操作解析手段5は、操作解析部5aと
操作発生状況蓄積部5bとから成り、アラームに対する
予防およびアラーム発生時の対応操作についてその内容
と操作回数をカウントする機能を有している。操作解析
部5aはプロセスデータ入力手段3から取り込まれた調
節計の操作/設定値/モードを定周期(例えば20秒周
期)でチェックする。そして調節計のモードが自動から
手動、カスケードから自動もしくは手動に変化した計
器、およびその回数、自動モードでの設定値の変化、お
よびその回数、手動モードでの操作量の変化、およびそ
の回数、手動モードに変化した累積時間を解析する。操
作発生状況蓄積部5bは操作解析部5aで解析された結
果を定周期(例えば10分間隔)で締めて、その締め値
を操作履歴データベース8に蓄積する。 【0010】本実施例では、アラームには至らないが安
定運転範囲を超えた測定値をカウントする偏差異常解析
手段6が前述の如くプロセスデータ入力手段3に接続さ
れている。この偏差異常解析手段6の偏差解析部6aは
プロセスデータ入力手段3によりプロセスコンピュータ
2から取り込まれた計器指示値を定周期(例えば20
秒)で管理値(基準値)と比較し、その管理値を超えて
いるかどうかをチェックする。即ち基準値からの測定値
の偏差が許容値を超えて、アラームまでは至らないが異
常な状態(要注意状態)になっていることを検知する。
そして管理値を超えた計器およびその回数、累積時間を
調べる機能を有する。偏差異常発生状況蓄積部6bはそ
の結果を定周期(例えば10分)で締めて、その締め値
を偏差異常履歴データベース11に蓄積する。 【0011】本発明は上述した各解析手段4,5,6で
得られたデータ即ちアラームおよび偏差異常発生計器数
とその処置操作回数の3要素を合成してプラントの安定
度を評価する。そのために3要素の和をとる解析結果合
成手段12が設けられている。即ちプロセスコンピュー
タ2にてアラームが発生した計器数、管理値を超えた偏
差異常計器数およびプロセスコンピュータ2で操作した
回数の3つの数値を合計し、その大小を安定度評価の1
つの尺度とする。ただしアラームと偏差異常の両方が発
生している計器は1として数える。アラーム、偏差異常
および操作回数もすべて0の状態が最も安定していると
評価される。またアラームが発生していなくても偏差異
常発生状況や操作状況を参考にすることにより、プラン
トの運転の成り行きや予測に利用することができる。解
析結果合成手段12による合成結果はデータ入出力手段
13を介して後述のCRTコンソールを通じてビジュア
ルに運転員に知らされ、また同時にこのデータ入出力手
段13を介して管理値等の更新を行う。なお、本実施例
では管理上下限値、基準値、プロセス上下限値(プロセ
スコンピュータにおける警報設定値)を更新し、その情
報を計器毎に管理値マスター15に蓄積する管理値マス
ター構築手段14が設けられている。 【0012】運転員への表示手段として本発明ではコン
ピュータのCRTコンソールを用いる。図2はCRTコ
ンソール上のプラント安定度の表示例を示したものであ
り、図3はCRT画面に現われた解析データの合成結果
の一部を示したものである。図3で、Aは異常発生タグ
数(アラームおよび偏差異常タグ数)、Bは操作回数で
ある。このように解析結果合成手段で得られた合成デー
タはプラント全体およびエリア別にCRT上に表示さ
れ、また、解析結果締め周期を任意に選んで各プラント
あるいは工程別(例えば100工程〜800工程)に運
転員が直接目視でき、これによってプラントの状態がど
う推移しているのか、またどのエリアを重点的に監視す
べきかをリアルタイムに判断でき、次の対応への判断も
容易になし得る。 【0013】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、単
にアラームの発生の有無やその内容だけでなくアラーム
発生計器数と偏差異常計器数および操作回数の和を時系
列的にプラント全体およびエリア別にCRTに表示する
ので、個々のアラームの内容だけでなくプラント全体あ
るいはエリア別、工程別の時系列的な状態、全体のアラ
ームの増減、発生状況、アラームの種別や傾向等が把握
でき、またアラームが発生しない場合であってもプラン
トの状態がどう推移しているのか、またどのエリアを重
点的に監視すべきかをリアルタイムに判断でき、次の対
応への判断等大規模プラントに対し少人数の運転員によ
る管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例に係るプラント監視システムの
ブロック図である。 【図2】本発明の一例によるCRTコンソール上のプラ
ント安定度の表示例を示した図である。 【図3】本発明におけるCRT画面に現われた解析デー
タの合成結果の一部を示した図である。 【符号の説明】 1 プラント 2 プロセスコンピュータ 3 プロセスデータ入力手段 4 アラーム発生状況解析手段 5 処置操作解析手段 6 偏差異常解析手段 7 アラーム履歴データベース 8 操作履歴データベース 10 プラント監視システム 11 偏差異常履歴データベース 12 解析結果合成手段 13 データ入出力手段 14 管理値マスター構築手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真子 秀樹 岡山県倉敷市潮通3丁目10番地 三菱化 成株式会社水島工場内 (56)参考文献 特開 昭56−17404(JP,A) 特開 昭64−74419(JP,A) 実開 平1−113768(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 23/00 - 23/02

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】プラントの各工程の必要測定項目を測定
    し、プロセスコンピュータによってプラントの運転を管
    理するプラント監視システムにおいて、それぞれ独立し
    て並列にプロセスデータ入力手段に接続されかつリアル
    タイムに処理されるアラーム発生状況解析手段、処置操
    作解析手段および偏差異常解析手段と、 前記各解析手段で得られたアラーム発生計器数、処置操
    作回数および偏差異常発生計器数の3要素を合成してプ
    ラントの安定度を評価する解析結果合成手段と、 前記解析結果合成手段による合成結果を入力してCRT
    コンソールへ出力するデータ入出力手段とを有し、 前記アラーム発生状況解析手段は、前記プロセスデータ
    入力手段で取り込まれたアラーム信号を定周期ごとにチ
    ェックして正常から異常状態に変化した計器およびその
    回数、異常の種類および異常の累積時間を解析するアラ
    ーム解析部と、定周期ごとにアラームが発生した計器お
    よび発生回数をカウントしかつこれをアラーム履歴デー
    タベースに蓄積するアラーム発生状況蓄積部とを備え、 前記処置操作解析手段は、前記プロセスデータ入力手段
    で取り込まれた調節計の操作/設定値/自動・手動モー
    ド(モード変更計器およびその変更回数、自動モードの
    場合の設定値の変化およびその回数、手動モードの場合
    の操作量の変化およびその回数、および手動モードに変
    化した累積時間)を定周期ごとに解析する操作解析部
    と、前記操作解析部での解析結果を定周期ごとに操作履
    歴データベースに蓄積する操作発生状況蓄積部とを備
    え、 前記偏差異常解析手段は、前記プロセスデータ入力手段
    で取り込まれた計器指示値を定周期ごとに基準値と比較
    し、アラームに至る値には達しないが前記基準値を超え
    ている計器およびその回数、累積時間を解析する偏差解
    析部と、前記偏差解析部の解析結果を定周期ごとに偏差
    異常履歴データベースに蓄積する偏差異常発生状況蓄積
    部とを備えており、 さらに前記データ入出力手段を介して前記偏差解析部に
    おける基準値を計器ごとに変更可能な管理値マスター構
    築手段を有することを特徴とするプラント監視システ
    ム。
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JP5259797B2 (ja) * 2011-09-05 2013-08-07 株式会社東芝 学習型プロセス異常診断装置、およびオペレータ判断推測結果収集装置

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