JP5836841B2 - プラント機器交換支援システムおよびプラント機器交換演算処理方法 - Google Patents
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Description
また、本発明は、駆動指令を受けて動作するコントローラによって制御される複数の機器の動作情報と、ヒューマンマシーンインターフェイスからの入力情報とを受けて、前記機器に関する交換計画関連情報を自動的にヒューマンマシーンインターフェイスに出力するプラント機器交換演算処理方法において、ロジックカウント部が、前記コントローラからの入力信号を受け入れて前記入力信号に基づいて前記コントローラの駆動ロジックの動作による前記機器の駆動回数をカウントし、駆動回数を出力するカウントステップと、前記カウントステップに並行して、前記タイムサーバが前記駆動ロジックの動作の時刻を確定するために前記ロジックカウント部へ時刻情報を与える時刻情報付与ステップと、ヒューマンマシーンインターフェイスから出力されたプラントの運転計画情報および各機器の関連情報を入出力部が受け入れる外部情報取得ステップと、前記外部情報取得ステップで取得した前記プラントの運転計画情報および各機器の関連情報と、前記カウントステップで得られた実績情報および駆動回数をデータ保存部が受け入れてデータベースへ格納する格納ステップと、前記データベースに保存されたデータに基づいて第1の演算処理機能部が各機器の予測寿命を算出する第1の演算ステップと、前記データベースに保存されたデータに基づいて第2の演算処理機能部が各機器の交換時期を設定する第2の演算ステップと、を有し、前記第2の演算ステップは、前記各機器の交換時期に基づいて期間ごとの交換予測機器数を算出しそれぞれの期間での機器交換可能な最大数を超えた場合は、予測寿命の速い機器の交換時期を前倒しに移動する第1のサブステップと、前記運転計画情報に基づいて機器交換の実施が不可能な期間を摘出しこの期間分、前記交換時期を前倒しして運転計画に反映する第2のサブステップと、各機器の関連情報のうちの納期の期間分、前記交換時期を前倒しして予備品の情報とする第3のサブステップと、の少なくとも一つを有することを特徴とする。
図1は、本発明に係るプラント機器交換支援システム12の実施形態の基本構成を示すブロック図である。
寿命回数−駆動回数=残り駆動回数(k1) ・・・(2)
駆動平均間隔(t1)×残り駆動回数(k1)=予測寿命(T1) ・・・(3)
寿命時間−稼働累積時間=予測寿命(T2) ・・・(4)
図3は、第1の実施形態における第1の演算処理機能部の演算結果を示すテーブルである。
図5は、第2の実施形態における第2の演算処理機能部の交換時期の調整演算内容を説明するブロック図である。図5は、第2の演算処理機能部123bを中心として図示しており、第2の演算処理機能部123bの演算手順を併せて示している。なお、第1の演算処理機能部123aについては図示を省略している。
図8は、第3の実施形態における第2の演算処理機能部123bの交換時期の調整演算内容を説明するブロック図である。図8は、第2の演算処理機能部123bを中心として図示しており、第2の演算処理機能部123bの演算手順を併せて示している。なお、第1の演算処理機能部123aについては図示を省略している。
図11は、第4の実施形態における第2の演算処理機能部の交換時期の調整演算内容を説明するブロック図である。図11は、第2の演算処理機能部123bを中心として図示しており、第2の演算処理機能部123bの演算手順を併せて示している。なお、第1の演算処理機能部123aについては図示を省略している。
図13は、第5の実施形態における交換時期の調整の演算内容を説明するブロック図である。図13は、第2の演算処理機能部123bを中心として図示しており、第2の演算処理機能部123bの演算手順を併せて示している。なお、第1の演算処理機能部123aについては図示を省略している。
続いて、設計故障率情報(λ2)との比較を行う(S42)。その結果、実故障率(λ1)が設計故障率情報(λ2)を超えている場合は、実故障率(λ1)に基づいて当該機器の通常の交換予測時期より早い時期に交換予測時期の交換機器の中に当該機器を加え、かつ「故障率高」等のアラーム用情報としてHMI13へ出力する(S43)。
図15は、第6の実施形態における第2の演算処理機能部の交換時期の調整演算内容を説明するブロック図である。図15は、第2の演算処理機能部123bを中心として図示しており、第2の演算処理機能部123bの演算手順を併せて示している。なお、第1の演算処理機能部123aについては図示を省略している。
この実施形態によれば、機器の異常を早期に発見することにより、適切な機器寿命予測とその結果のプラント全体計画への反映ができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、発電プラント以外でも同様の制御装置を有するプラントに適用できる。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
12… 機器交換支援システム
13… ヒューマンマシーンインターフェイス(HMI)
112… コントローラ
113… 対象機器(機器)
121… ロジックカウント部
122… データ保存部
123… 演算処理部
123a… 第1の演算処理機能部
123b… 第2の演算処理機能部
124… タイムサーバ
125… 入出力部
Claims (9)
- 駆動指令を受けて動作するコントローラによって制御される複数の機器の動作情報と、ヒューマンマシーンインターフェイスからの入力情報とを受けて、前記機器に関する交換計画関連情報を自動的にヒューマンマシーンインターフェイスに出力するプラント機器交換支援システムにおいて、
前記コントローラからの入力信号を受け入れて前記入力信号に基づいて前記コントローラの駆動ロジックの動作による前記機器の駆動回数をカウントし、駆動回数を出力するロジックカウント部と、
前記駆動ロジックの動作の時刻を確定するために前記ロジックカウント部へ時刻情報を与えるタイムサーバと、
前記複数の機器のそれぞれについての前記ロジックカウント部から受ける前記駆動回数を含む動作情報を格納するデータ保存部と、
前記ヒューマンマシーンインターフェイスから出力されたプラントの運転計画情報、各機器の関連情報を受け入れ前記データ保存部が保存するためにこれらを出力する入出力部と、
前記データ保存部に格納される前記駆動回数を含む複数の機器の動作情報および運転計画情報、各機器の関連情報に基づき各機器の予測寿命を算出し、算出した予測寿命情報を前記データ保存部および前記入出力部に出力する第1の演算処理機能部と、前記第1の演算処理機能部で算出された前記各機器の予測寿命に基づいて前記各機器の交換を必要とする交換時期を設定し、前記各機器の前記交換時期の情報を前記データ保存部および前記入出力部に出力する第2の演算処理機能部と、を有する演算処理部と、
を備え、
前記第2の演算処理機能部は、
前記各機器の交換時期に基づいて期間ごとの交換予測機器数を算出しそれぞれの期間での機器交換可能な最大数を超えた場合は、予測寿命の速い機器の交換時期を前倒しに移動する第1のサブ機能と、
前記運転計画情報に基づいて機器交換の実施が不可能な期間を摘出しこの期間分、前記交換時期を前倒しして運転計画に反映する第2のサブ機能と、
各機器の関連情報のうちの納期の期間分、前記交換時期を前倒しして予備品の情報とする第3のサブ機能と、
の少なくとも一つを有することを特徴とするプラント機器交換支援システム。 - 前記第1の演算処理機能部は、
前記データ保存部に保存された前記駆動回数、機器の寿命回数情報、機器の寿命時間情報、稼働累積時間情報およびプラントの運転計画情報に基づき、前記駆動回数と駆動時間から機器が駆動する時間間隔の平均値である駆動平均間隔を次式により算出し、
(駆動平均間隔)=(稼働累積時間)/(駆動回数)
前記駆動回数より次式により残り駆動回数を算出し、
(残り駆動回数)=(寿命回数)―(駆動回数)
前記機器の駆動平均間隔と残り駆動回数から次式により機器の第1の予測寿命を算出し、
(第1の予測寿命)=(駆動平均間隔)×(残り駆動回数)
前記稼働累積時間より次式により第2の予測寿命を算出する、
(第2の予測寿命)=(寿命時間)−(稼働累積時間)
ことを特徴とする請求項1記載のプラント機器交換支援システム。 - 前記第2の演算処理機能部は、
前記交換時期から一定期間毎の交換機器の総数を算出し、
特定の期間において前記総数が、所定の実施可能範囲条件を超える場合に、直前の前期間へ予測寿命が早い機器から順次変更し、再度調整する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載のプラント機器交換支援システム。 - 前記データ保存部にはプラントの運転計画が記憶されており、
前記第2の演算処理機能部は、前記運転計画に従い、前記交換時期を補正する、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のプラント機器交換支援システム。 - 前記データ保存部には予備品の在庫情報と用品手配時の納期情報とが記憶されており、
前記第2の演算処理機能部は、前記予備品の在庫情報と、用品手配時の納期情報とを、前記交換時期の演算の条件として付加し、前記交換時期を補正する第2の交換時期補正部を含む、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載のプラント機器交換支援システム。 - 前記データ保存部には機器の故障率基準値と現在までの故障回数とが記憶されており、
前記第2の演算処理機能部は、同一機器の稼働時間と故障回数より現在の実機故障率を算出する処理部と、
前記現在の実機故障率と故障率基準値とを比較する故障率比較部と、
実機故障率が前記交換時期よりも早く故障率基準値を超えた場合、前記交換時期よりも早い時期の交換予測の対象に加えるとともに、アラームを出力する第3の交換時期補正部と、
を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載のプラント機器交換支援システム。 - 前記ロジックカウント部が、一定期間にしきい値を超える駆動ロジックをカウントした場合、アラームを出力する処理を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項記載のプラント機器交換支援システム。
- 駆動指令を受けて動作するコントローラによって制御される複数の機器の動作情報と、ヒューマンマシーンインターフェイスからの入力情報とを受けて、前記機器に関する交換計画関連情報を自動的にヒューマンマシーンインターフェイスに出力するプラント機器交換演算処理方法において、
ロジックカウント部が、前記コントローラからの入力信号を受け入れて前記入力信号に基づいて前記コントローラの駆動ロジックの動作による前記機器の駆動回数をカウントし、駆動回数を出力するカウントステップと、
前記カウントステップに並行して、前記タイムサーバが前記駆動ロジックの動作の時刻を確定するために前記ロジックカウント部へ時刻情報を与える時刻情報付与ステップと、
ヒューマンマシーンインターフェイスから出力されたプラントの運転計画情報および各機器の関連情報を入出力部が受け入れる外部情報取得ステップと、
前記外部情報取得ステップで取得した前記プラントの運転計画情報および各機器の関連情報と、前記カウントステップで得られた実績情報および駆動回数をデータ保存部が受け入れてデータベースへ格納する格納ステップと、
前記データベースに保存されたデータに基づいて第1の演算処理機能部が各機器の予測寿命を算出する第1の演算ステップと、
前記データベースに保存されたデータに基づいて第2の演算処理機能部が各機器の交換時期を設定する第2の演算ステップと、
を有し、
前記第2の演算ステップは、
前記各機器の交換時期に基づいて期間ごとの交換予測機器数を算出しそれぞれの期間での機器交換可能な最大数を超えた場合は、予測寿命の速い機器の交換時期を前倒しに移動する第1のサブステップと、
前記運転計画情報に基づいて機器交換の実施が不可能な期間を摘出しこの期間分、前記交換時期を前倒しして運転計画に反映する第2のサブステップと、
各機器の関連情報のうちの納期の期間分、前記交換時期を前倒しして予備品の情報とする第3のサブステップと、
の少なくとも一つを有することを特徴とするプラント機器交換演算処理方法。 - 前記第1の演算ステップは、
前記データ保存部に保存された前記駆動回数、機器の寿命回数情報、機器の寿命時間情報、稼働累積時間情報およびプラント運転計画情報に基づき、前記駆動回数と駆動時間から機器が駆動する時間間隔の平均値である駆動平均間隔を次式により算出するステップと、
(駆動平均間隔)=(稼働累積時間)/(駆動回数)
前記駆動回数より次式により残り駆動回数を算出するステップと、
(残り駆動回数)=(寿命回数)―(駆動回数)
前記機器の駆動平均間隔と残り駆動回数から機器の第1の予測寿命を算出するステップと、
(第1の予測寿命)=(駆動平均間隔)×(残り駆動回数)
前記稼働累積時間より次式により第2の予測寿命を算出するステップと、
(第2の予測寿命)=(寿命時間)−(稼働累積時間)
を有することを特徴とする請求項8記載のプラント機器交換演算処理方法。
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