JP5885563B2 - System for judging the degree of aging degradation of plant equipment - Google Patents
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Description
この発明は、プラントの運転時のプラント構成機器のプロセスデータに基づいて経年劣化の進行具合を判定するプラント機器の経年劣化進行度合判定システムに関するものである。 The present invention relates to an aged deterioration progress degree judging system for plant equipment that judges the progress degree of aged deterioration based on process data of plant component equipment during operation of the plant.
従来の故障兆候判定システムにおいては、故障兆候の原因と推定できる複数のデータに閾値を設定することで故障兆候を判定している。（例えば、特許文献１，２参照） In a conventional failure sign determination system, a failure sign is determined by setting a threshold value for a plurality of data that can be estimated as a cause of the failure sign. (For example, see Patent Documents 1 and 2)
従来の故障兆候判定システムは以上のように構成されているので、複数のデータの閾値をもとに、経年劣化の予想線を作成しなければならず、経年劣化の予想線を作成する装置が必要である。
また、プラント制御器機の交換時期は耐用年数で決定し、経年劣化による故障などは考慮されていなかった。したがって、想定より多くの負荷がかかり、早く劣化した場合、器機の交換前に故障することがあった。
Since the conventional failure symptom determination system is configured as described above, it is necessary to create an aging deterioration prediction line based on a plurality of data thresholds, and an apparatus for generating an aging deterioration prediction line is provided. is necessary.
Moreover, the replacement time of the plant controller was determined by the service life, and failure due to aging was not taken into consideration. Therefore, when a load more than expected was applied and the deterioration occurred quickly, there was a case where a failure occurred before exchanging the equipment.
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、プラント機器の実際の経年劣化の進行度合いを検知できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to be able to detect the progress of actual aging degradation of plant equipment.
この発明に係るプラント機器の経年劣化進行度合判定システムは、プラントの監視及びプロセスデータの管理を行うオペレータステーション、プロセスデータの収集及びプラントの制御を行いシステムバスを介して前記オペレータステーションとの間でデータ通信が行われるコントローラを備え、前記オペレータステーションは、初期の正常なデータを元に経年劣化予想線を予め作成する経年劣化予想線作成部、および前記経年劣化予想線作成部で予め作成した前記経年劣化予想線と新しく入力されたプロセスデータとを比較し経年劣化の進行度合いを評価する経年劣化進行度合評価機能部を備え、前記経年劣化進行度合評価機能部で、プラントを構成するプラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の前記経年劣化予想線に基づく予測値と、前記コントローラが収集したプラント機器のプロセス量の実測値とを定期的に比較し、比較時の前記実測値の方が前記比較時の経年に相当する前記予測値より劣化進行度が大きくしかも前記比較時の経年に相当する前記予測値と比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば、初期の経年劣化予想より実際の経年劣化が早く進んでいるものと判定することにより、前記プラント機器の経年劣化進行度合を判定するものである。 During the aging progress determination system of the plant equipment according to the present invention, an operator station for monitoring and management of process data of the plant, and the operator stationing down through the system bus and controls the collection of process data and plant comprising a in data communication been conducted Turkey controller, wherein the operator station, aging estimated line creating unit for previously creating aging estimated line based on the initial normal data, and advance in the aging estimated line creating unit Comparing the created aging deterioration prediction line with newly input process data to provide an aging deterioration progress degree evaluation function section that evaluates the progress degree of aging deterioration, and the aging deterioration progress degree evaluation function section constitutes a plant Prediction of changes in process volume due to aging of plant equipment based on the aging prediction line If, before Kiko controller regularly compares the actually measured value of the process quantity of plant equipment collected, said deterioration degree than predicted value towards the actual value corresponds to the age at the time of the comparison of the comparison if large addition the the difference between the actual measurement value of the comparison between the predicted value is equal to or larger than a predetermined amount corresponding to the age at the time of the comparison determines that the actual aging than the initial aging expected is progressing quickly Thus, the degree of aged deterioration of the plant equipment is determined.
この発明は、プラントの監視及びプロセスデータの管理を行うオペレータステーション、プロセスデータの収集及びプラントの制御を行いシステムバスを介して前記オペレータステーションとの間でデータ通信が行われるコントローラを備え、前記オペレータステーションは、初期の正常なデータを元に経年劣化予想線を予め作成する経年劣化予想線作成部、および前記経年劣化予想線作成部で予め作成した前記経年劣化予想線と新しく入力されたプロセスデータとを比較し経年劣化の進行度合いを評価する経年劣化進行度合評価機能部を備え、前記経年劣化進行度合評価機能部で、プラントを構成するプラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の前記経年劣化予想線に基づく予測値と、前記コントローラが収集したプラント機器のプロセス量の実測値とを定期的に比較し、比較時の前記実測値の方が前記比較時の経年に相当する前記予測値より劣化進行度が大きくしかも前記比較時の経年に相当する前記予測値と比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば、初期の経年劣化予想より実際の経年劣化が早く進んでいるものと判定することにより前記プラント機器の経年劣化進行度合を判定するので、プラント機器の実際の経年劣化の度合いを検知できる。また、プラント機器の実際の経年劣化が予測経年劣化より早く進んでいることを検知できることにより、プラント機器の経年劣化による故障を未然に防止することが可能となる。 This invention comprises a monitoring and operator station for managing the process data, the data communication between the operator stationing down through the system bus and controls the collection of process data and plant been conducted Turkey controller of the plant The operator station is newly inputted with the aging deterioration prediction line creation unit for creating an aging deterioration prediction line in advance based on initial normal data, and the aging deterioration prediction line previously created by the aging deterioration prediction line creation unit. A process for evaluating the degree of progress of aging by comparing the process data with the measured process data, and the amount of process amount accompanying the aging of the plant equipment constituting the plant. wherein the prediction value based on the aging estimated line, up plant equipment before Kiko controller collects the Periodically comparing the measured value of Seth amount, the prediction direction of the actual value of the comparison is equivalent to the age of the predicted value deterioration degree is large addition during the comparison than that corresponding to the age at the time of the comparison If the difference between the measured value and the measured value at the time of comparison is greater than or equal to a predetermined amount , the degree of aging deterioration of the plant equipment is determined by determining that the actual aging deterioration is progressing faster than the initial aging deterioration prediction. Therefore, the actual degree of aging of the plant equipment can be detected. In addition, since it is possible to detect that the actual aging of the plant equipment is progressing faster than the predicted aging, it is possible to prevent a failure due to the aging of the plant equipment.
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を、プラントを構成する各種プラント機器のプロセスデータを収集してプラントを監視制御するデジタル計装制御システムＤＣＳで本発明を実施する場合の事例を示す図１および図２に基づいて説明する。
図１において、デジタル計装制御システムＤＣＳは、プラントの監視及びプロセスデータの管理を行うオペレータステーションＯＰＳ、プロセスデータの収集及びプラントの制御を行うコントローラＣＮＳ、及びオペレータステーションＯＰＳ−コントローラＣＮＳ間のデータ通信を行うシステムバスで構成されている。
オペレータステーションＯＰＳは、データベース１、経年劣化予想線作成部２、経年劣化進行度合評価機能部３、プロセスデータ収集格納装置４、経年劣化異常進行原因特定機能部５、及び経年劣化異常進行原因対処方法出力装置６を有している。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an example in which the present invention is implemented in a digital instrumentation control system DCS that collects process data of various plant devices constituting a plant and monitors and controls the plant. This will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, a digital instrumentation control system DCS includes an operator station OPS for monitoring a plant and managing process data, a controller CNS for collecting process data and controlling the plant, and data communication between the operator station OPS and the controller CNS. It consists of a system bus that performs
The operator station OPS includes a database 1, an aged deterioration prediction line creation unit 2, an aged deterioration progress evaluation function unit 3, a process data collection / storage device 4, an aged deterioration abnormality progress cause identification function unit 5, and an aged deterioration abnormality progress coping method. An output device 6 is provided.
データベース１は、収集したプロセスデータを一定期間保存しておくデータベースである。
経年劣化予想線作成部２は、図１１に示すように、データベース１（図１では「プロセスデータ」と表記）に保存の初期の正常なデータを元に重回帰分析を行うことで経年劣化予想線を作成する機能を有している。
経年劣化進行度合評価機能部３（図１では「経年劣化進行度合い評価」と主機能を表記）は、経年劣化予想線作成部２（図１では「経年劣化予想線作成」と主機能を表記）で作成した経年劣化予想線と新しく入力されたプロセスデータとを差分比較し、経年劣化の進行度合いを評価する機能を有している。
プロセスデータ収集格納装置４（図１では「プロセスデータ収集」と主機能を表記）は、プラントを構成する各種プラント機器のプロセスデータを収集（例えば、ボイラの各種プロセスデータをボイラ計装用コントローラＣＮＳ１を介して収集、タービンの各種プロセスデータをタービン計装用コントローラＣＮＳ２を介して収集、発電機の各種プロセスデータを発電機計装用コントローラＣＮＳ３を介して収集、等）し、データベース１に格納する装置である。
経年劣化異常進行原因特定機能部５（図１では「原因分析」と主機能を表記）は、経年劣化が異常進行している場合にその原因（例えば、プラントを構成する機器の電圧、電流、温度などのプロセス値、工場の自家発設備の経年劣化、工場の蒸気、電力のデマンドの変化、等）を特定する機能である。
経年劣化異常進行原因対処方法出力装置６（図１では「警報出力」と主機能を表記）は、経年劣化異常進行原因特定機能部５で分析された原因とその後の対処方法を警報・ガイダンス出力する装置である。
The database 1 is a database that stores collected process data for a certain period.
As shown in FIG. 11, the aging deterioration prediction line creation unit 2 performs aging deterioration prediction by performing a multiple regression analysis based on normal data stored in the database 1 (indicated as “process data” in FIG. 1). It has a function to create a line.
Aging deterioration degree evaluation function section 3 (in FIG. 1, “Aging deterioration progress degree evaluation” and main function are shown), aged deterioration prediction line creation section 2 (in FIG. 1, “aging deterioration prediction line creation” and main function are shown. ) And a function for evaluating the progress of aging deterioration by comparing the difference between the aging deterioration prediction line created in step 1) and newly input process data.
The process data collection / storage device 4 (in FIG. 1, “process data collection” and main function is shown) collects process data of various plant devices constituting the plant (for example, boiler process data is stored in the boiler instrumentation controller CNS1). And collecting various process data of the turbine via the turbine instrumentation controller CNS2, collecting various process data of the generator via the generator instrumentation controller CNS3, etc., and storing them in the database 1 .
Aged deterioration abnormality progress cause identification function unit 5 (in FIG. 1, “cause analysis” and the main function are indicated) indicates the cause (for example, the voltage, current, This is a function that identifies process values such as temperature, aging deterioration of factory-owned equipment, factory steam, changes in demand for power, etc.).
The aged deterioration abnormality progress cause coping method output device 6 (in FIG. 1, “alarm output” and the main function is indicated) outputs a warning / guidance output indicating the cause analyzed by the aged deterioration abnormality progress cause identifying function unit 5 and the subsequent coping method. It is a device to do.
次に動作について図２のフロー図に基づいて説明する。
図２においてプラントのプロセスデータは一定の時間間隔（たとえば１分）で収集している。新しいプロセスデータが入力される度に図２に示すフローが実行される。
図２のフローが実行されると、先ずプラントのプロセスデータが入力される（ステップSTEP1：以下ST*と略す）。
プロセスデータ入力後、経年劣化予想線作成部２の経年劣化予想線作成機能によって予め計算されている経年劣化の予想線を差分比較する(ステップST2)。
経年劣化の進行度合いに、予想線と差分比較して、一定以上の差異があったかを評価する(ステップST3)。
経年劣化進行度合評価機能部３の経年劣化進行度合い評価機能にて一定以上の異常な差異があったと判定された場合、経年劣化異常進行原因特定機能部５で過去のデータを分析し、経年劣化の進行を異常に進めた原因を特定する(ステップST4)。
経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で原因が特定できたら、経年劣化異常進行原因対処方法出力装置６の警報・ガイダンス出力機能でその後の対処方法などを警報・ガイダンス出力する（ステップST5）。
ステップST3にて経年劣化の進行度合いに一定以上の差異が無かった場合、プラントのプロセスデータの入力待ち状態となる（ステップST1）。
Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG.
In FIG. 2, the process data of the plant is collected at a constant time interval (for example, 1 minute). Each time new process data is input, the flow shown in FIG. 2 is executed.
When the flow of FIG. 2 is executed, plant process data is first input (step STEP1: hereinafter abbreviated as ST *).
After the process data is input, the aging deterioration prediction line previously calculated by the aging deterioration prediction line creation function of the aging deterioration prediction line creation unit 2 is compared and compared (step ST2).
The degree of progress of aging is compared with the expected line, and it is evaluated whether there is a certain difference or more (step ST3).
When it is determined that there is an abnormal difference of a certain level or more in the aging deterioration progress evaluation function of the aging deterioration progress evaluation function unit 3, the past aging deterioration abnormality cause identification function unit 5 analyzes past data, and the aging deterioration The cause of the abnormal progression of the process is identified (step ST4).
Once the cause can be identified due analytics aging abnormal traveling caused identification unit 5, an alarm guidance output and subsequent workarounds in aging abnormal progressive cause alarm guidance output function Action output device 6 ( Step ST5).
If there is no certain difference in the degree of progress of aging in step ST3, the process waits for the input of process data of the plant (step ST1).
従来はプロセスデータに閾値を設けて、経年劣化が進み、この閾値を超えたときにプラントの故障兆候であると判定していたが、この実施の形態１では、プラント機器の経年劣化の進行具合に着目し、経年劣化の異常な進行がプラントの経年劣化故障兆候である、という考え方の基に判定することで、従来よりも早くプラントの経年劣化故障兆候を判定することが可能となる。 Conventionally, a threshold value is set in the process data, and aging deterioration progresses. When this threshold value is exceeded, it is determined that the failure is a sign of plant failure. However, in Embodiment 1, the progress of aging deterioration of plant equipment is determined. It is possible to determine the aging deterioration failure sign of the plant earlier than before by determining based on the idea that the abnormal progress of aging deterioration is a aging deterioration failure sign of the plant.
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図３及び図４に基づいて説明する。
本実施の形態２は、図３に例示するように、図１に例示する実施の形態１に、経年劣化故障兆候ありと判定された場合に経年劣化故障兆候とその原因を記録する故障兆候記憶装置７を付加したものである。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As illustrated in FIG. 3, the second embodiment is similar to the first embodiment illustrated in FIG. 1, but is a failure sign memory that records an aged failure sign and its cause when it is determined that there is an aged deterioration sign. A device 7 is added.
次に動作について図４のフロー図に基づいて説明する。
図４においてプラントのプロセスデータは一定の時間間隔（たとえば1分）で収集している。新しいプロセスデータが入力される度に図４に示すフローが実行される。図４のフローが実行されるとプラントのプロセスデータが入力される（ステップSTEP1：以下ST*と略す）。
プロセスデータ入力後、経年劣化予想線作成部２の経年劣化予想線作成機能によって予め計算されている経年劣化の予想線を差分比較する(ステップST2)。
経年劣化の進行度合いに予想線と差分比較して、一定以上の差異があったかを評価する(ステップST3)。
経年劣化進行度合評価機能部３の経年劣化進行度合い評価機能にて一定以上の異常な差異があったと判定された場合、経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で過去のデータを分析し、経年劣化の進行を異常に進めた原因を特定する(ステップST4)。
経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で原因が特定できたら、故障兆候記憶装置７に原因と故障兆候を記録し（ステップST6）、警報・ガイダンスを出力する(ステップST５)。
ステップST3にて経年劣化の進行度合いに一定以上の差異が無かった場合、プラントのプロセスデータの入力待ち状態となる（ステップST1）。
Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG.
In FIG. 4, plant process data is collected at regular time intervals (eg, 1 minute). Each time new process data is input, the flow shown in FIG. 4 is executed. When the flow of FIG. 4 is executed, plant process data is input (step STEP1: hereinafter abbreviated as ST *).
After the process data is input, the aging deterioration prediction line previously calculated by the aging deterioration prediction line creation function of the aging deterioration prediction line creation unit 2 is compared and compared (step ST2).
A comparison is made between the degree of progress of aging deterioration and the expected line, and it is evaluated whether there is a certain difference or more (step ST3).
When it is determined that there is an abnormal difference of a certain level or more in the aging deterioration progress evaluation function of the aging deterioration progress evaluation function unit 3, the past data is analyzed by the cause analysis function of the aging deterioration abnormality progress cause identification function unit 5 Then, the cause of the abnormal progress of the aged deterioration is identified (step ST4).
When the cause can be identified by the cause analysis function of the aged deterioration abnormality cause identification function unit 5, the cause and the failure sign are recorded in the failure sign storage device 7 (step ST6), and an alarm / guidance is output (step ST5).
If there is no certain difference in the degree of progress of aging in step ST3, the process waits for the input of process data of the plant (step ST1).
従来は、後で警報・ガイダンスを見直しても、警報・ガイダンスを発生させる原因となったデータは分からなかったが、この実施の形態２では、別の記憶装置である故障兆候記憶装置７に保存しておくことで、どの値の異常値がどの故障につながるかをすぐに調べることが可能となる。 Conventionally, even if the alarm / guidance was reviewed later, the data that caused the alarm / guidance was not known. However, in the second embodiment, the alarm / guidance is stored in the failure sign storage device 7 which is another storage device. This makes it possible to immediately check which value of abnormal value leads to which failure.
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図５及び図６に基づいて説明する。
本実施の形態３は、図５に例示するように、図３に例示する実施の形態２に、故障兆候原因監視機能部８を付加したもので、故障兆候原因監視機能部８により、故障兆候の原因となったデータを監視し、故障兆候の原因となったときのような変化があれば、警報出力指示する。
Embodiment 3 FIG.
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As illustrated in FIG. 5, the third embodiment is obtained by adding a failure symptom cause monitoring function unit 8 to the second embodiment illustrated in FIG. 3. The data that caused the error is monitored, and if there is a change such as when it becomes the cause of the failure, an alarm output is instructed.
次に動作について図６のフロー図に基づいて説明する。
図６においてプラントのプロセスデータは一定の時間間隔（たとえば1分）で収集している。新しいプロセスデータが入力される度に図６に示すフローが実行される。
図６のフローが実行されるとプラントのプロセスデータが入力される（ステップSTEP1：以下ST*と略す）。
プロセスデータ入力後、経年劣化予想線作成部２の経年劣化予想線作成機能によって予め計算されている経年劣化の予想線を差分比較する(ステップST2)。
経年劣化の進行度合いに予想線と差分比較して、一定以上の差異があったかを評価する(ステップST3)。
経年劣化進行度合評価機能部３の経年劣化進行度合い評価機能にて一定以上の異常な差異があったと判定された場合、経年劣化異常進行原因特定機能部５で過去のデータを分析し、経年劣化の進行を異常に進めた原因を特定する(ステップST4)。
経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で原因が特定できたら、故障兆候記憶装置７に原因と故障兆候を記録し（ステップST6）、原因となったデータの監視を実施するようになる（ステップST7）。
その後警報・ガイダンスを出力し(ステップST５)、終了する。
ステップST3にて経年劣化の進行度合いに一定以上の差異が無かった場合、プラントのプロセスデータの入力待ち状態となる（ステップST1）。
Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG.
In FIG. 6, plant process data is collected at regular time intervals (for example, 1 minute). Each time new process data is input, the flow shown in FIG. 6 is executed.
When the flow of FIG. 6 is executed, plant process data is input (step STEP1: hereinafter abbreviated as ST *).
After the process data is input, the aging deterioration prediction line previously calculated by the aging deterioration prediction line creation function of the aging deterioration prediction line creation unit 2 is compared and compared (step ST2).
A comparison is made between the degree of progress of aging deterioration and the expected line, and it is evaluated whether there is a certain difference or more (step ST3).
When it is determined that there is an abnormal difference of a certain level or more in the aging deterioration progress evaluation function of the aging deterioration progress evaluation function unit 3, the past aging deterioration abnormality cause identification function unit 5 analyzes past data, and the aging deterioration The cause of the abnormal progression of the process is identified (step ST4).
When the cause is identified by the cause analysis function of the aged deterioration progress cause identification function unit 5, the cause and the failure sign are recorded in the failure sign storage device 7 (step ST6), and the cause data is monitored. (Step ST7).
Thereafter, an alarm / guidance is output (step ST5), and the process ends.
If there is no certain difference in the degree of progress of aging in step ST3, the process waits for the input of process data of the plant (step ST1).
この実施の形態３によれば、経年劣化の進行度合いを異常に進めた原因を特定し、その後、原因となったデータを監視することで経年劣化の進行度合いを検知するよりも早くプラントの故障兆候を検出することが可能となる。 According to the third embodiment, the cause of abnormal progress of the progress of aging deterioration is specified, and then the failure of the plant is detected earlier than by detecting the progress of aging deterioration by monitoring the cause data. Signs can be detected.
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図７及び図８に基づいて説明する。
本実施の形態は、図７に例示のように、図３に例示の実施の形態２に、故障兆候記憶装置７から故障兆候の原因となる事象を抽出し、人為的なものであれば、改善提案として出力する装置９（図７では「改善提案」と主機能を表記）を付加したものであるで。
Embodiment 4 FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As illustrated in FIG. 7, the present embodiment extracts an event that causes a failure sign from the failure sign storage device 7 in the second embodiment illustrated in FIG. 3. A device 9 for outputting as an improvement proposal (in FIG. 7, “improvement proposal” and main function are shown) is added.
次に動作について図８のフロー図に基づいて説明する。
図８においてプラントのプロセスデータは一定の時間間隔（たとえば1分）で収集している。新しいプロセスデータが入力される度に図８に示すフローが実行される。
図８のフローが実行されるとプラントのプロセスデータが入力される（ステップSTEP1：以下ST*と略す）。
プロセスデータ入力後、経年劣化予想線作成部２の経年劣化予想線作成機能によって予め計算されている経年劣化の予想線を差分比較する(ステップST2)。
経年劣化の進行度合いに予想線と差分比較して、一定以上の差異があったかを評価する(ステップST3)。
経年劣化進行度合評価機能部３の経年劣化進行度合い評価機能にて一定以上の異常な差異があったと判定された場合、経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で過去のデータを分析し、経年劣化の進行を異常に進めた原因を特定する(ステップST4)。
経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で原因が特定できたら、経年劣化異常進行原因対処方法出力装置６から警報・ガイダンスを出力する(ステップST５)。
さらに、故障兆候記憶装置７に原因と故障兆候を記録し（ステップST6）、原因となったデータを抽出し（ステップST8）、人為的なものであれば、改善提案として出力する(ステップST9)。
ステップST3にて経年劣化の進行度合いに一定以上の差異が無かった場合、プラントのプロセスデータの入力待ち状態となる（ステップST1）。
Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG.
In FIG. 8, plant process data is collected at regular time intervals (for example, 1 minute). Every time new process data is input, the flow shown in FIG. 8 is executed.
When the flow of FIG. 8 is executed, plant process data is input (step STEP1: hereinafter abbreviated as ST *).
After the process data is input, the aging deterioration prediction line previously calculated by the aging deterioration prediction line creation function of the aging deterioration prediction line creation unit 2 is compared and compared (step ST2).
A comparison is made between the degree of progress of aging deterioration and the expected line, and it is evaluated whether there is a certain difference or more (step ST3).
When it is determined that there is an abnormal difference of a certain level or more in the aging deterioration progress evaluation function of the aging deterioration progress evaluation function unit 3, the past data is analyzed by the cause analysis function of the aging deterioration abnormality progress cause identification function unit 5 Then, the cause of the abnormal progress of the aged deterioration is identified (step ST4).
If the cause can be identified by the cause analysis function of the aged deterioration abnormality progress cause identifying function unit 5, an alarm / guidance is output from the aged deterioration abnormality progress cause coping method output device 6 (step ST5).
Further, the cause and the failure sign are recorded in the failure sign storage device 7 (step ST6), the cause data is extracted (step ST8), and if it is artificial, it is output as an improvement proposal (step ST9). .
If there is no certain difference in the degree of progress of aging in step ST3, the process waits for the input of process data of the plant (step ST1).
この実施の形態４によれば、経年劣化の進行度合いを異常に進めた原因を特定し、その後、原因となったデータを分析し、人為的なものであれば、改善提案として出力することで、プラントの経年劣化の進行を遅らせることが出来る。 According to the fourth embodiment, the cause of abnormal progress of the aging deterioration is specified, and then the cause data is analyzed, and if it is artificial, it is output as an improvement proposal. , The progress of aging of the plant can be delayed.
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図９及び図１０に基づいて説明する。
本実施の形態５は、図９に例示するように、図１に例示の実施の形態１に、経年劣化異常進行原因特定機能部５から経年劣化予想線作成装置２に出される再作成指示の機能を付加したもので、経年劣化進行度合評価機能部３で異常と判定された場合に、正常状態時のデータだけでは、その後の経年劣化予想線を正しく作成できないので、異常なデータを考慮に入れて、その後の経年劣化の予想線を作成する指示を行うものである。
Embodiment 5 FIG.
The fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
As illustrated in FIG. 9, the fifth embodiment is similar to the first embodiment illustrated in FIG. 1 in the re-creation instruction issued from the aging deterioration abnormality progress cause identifying function unit 5 to the aging deterioration prediction line creating device 2. A function is added, and if it is judged abnormal by the aging deterioration progress evaluation function unit 3, the aging deterioration prediction line after that cannot be created correctly only with data in the normal state. And give instructions to create a forecast line for subsequent aging.
次に動作について図１０のフロー図に基づいて説明する。 Next, the operation will be described based on the flowchart of FIG.
図１０においてプラントのプロセスデータは一定の時間間隔（たとえば1分）で収集している。新しいプロセスデータが入力される度に図１０に示すフローが実行される。図１０のフローが実行されるとプラントのプロセスデータが入力される（ステップSTEP1：以下ST*と略す）。
プロセスデータ入力後、経年劣化予想線作成部２の経年劣化予想線作成機能によって予め計算されている経年劣化の予想線を差分比較する(ステップST2)。
経年劣化の進行度合いに予想線と差分比較して、一定以上の差異があったかを評価する(ステップST3)。
経年劣化進行度合評価機能部３の経年劣化進行度合い評価機能にて一定以上の異常な差異があったと判定された場合、経年劣化異常進行原因特定機能部５で過去のデータを分析し、経年劣化の進行を異常に進めた原因を特定する(ステップST4)。
経年劣化異常進行原因特定機能部５の原因分析機能で原因が特定できたら、経年劣化予想線作成装置２で経年劣化の予想線の再作成を行い（ステップST10）、警報・ガイダンスを出力する(ステップST５)。
ステップST3にて経年劣化の進行度合いに一定以上の差異が無かった場合、プラントのプロセスデータの入力待ち状態となる（ステップST1）。
この実施の形態５によれば、各機器の初期状態から異常発生までのデータを用いて経年劣化の予想線を作成することで、その後に別の異常が発生したときに当該異常を検出することが出来る。
In FIG. 10, the process data of the plant is collected at a constant time interval (for example, 1 minute). Every time new process data is input, the flow shown in FIG. 10 is executed. When the flow of FIG. 10 is executed, plant process data is input (step STEP1: hereinafter abbreviated as ST *).
After the process data is input, the aging deterioration prediction line previously calculated by the aging deterioration prediction line creation function of the aging deterioration prediction line creation unit 2 is compared and compared (step ST2).
A comparison is made between the degree of progress of aging deterioration and the expected line, and it is evaluated whether there is a certain difference or more (step ST3).
When it is determined that there is an abnormal difference of a certain level or more in the aging deterioration progress evaluation function of the aging deterioration progress evaluation function unit 3, the past aging deterioration abnormality cause identification function unit 5 analyzes past data, and the aging deterioration The cause of the abnormal progression of the process is identified (step ST4).
Once the cause has been identified by the cause analysis function of the aging deterioration progression cause identification function section 5, the aging deterioration prediction line creation device 2 recreates the aging deterioration prediction line (step ST10) and outputs an alarm / guidance ( Step ST5).
If there is no certain difference in the degree of progress of aging in step ST3, the process waits for the input of process data of the plant (step ST1).
According to the fifth embodiment, by creating an expected line of aged deterioration using data from the initial state of each device to the occurrence of the abnormality, the abnormality is detected when another abnormality occurs thereafter. I can do it.
前述の実施の形態１〜５のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムを総括すると、以下の特徴点を有する。
特徴点１．プラントを構成するプラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の予測値と、プラント機器のプロセス量の実測値とを定期的に差分比較し、差分比較時の経年に相当する前記予測値と差分比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば初期の経年劣化予想より実際の経年劣化が早く進んでいると判定し、ひいては、プラント機器の経年劣化による故障を未然に防止することが可能となるものである。
特徴点２．前記特徴点１のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムにおいて、前記プラント機器の実測されたプロセス量を入力し前記プラントを監視制御するオペレータステーションが、前記プラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の予測値と、プラント機器のプロセス量の実測値とを定期的に差分比較し、差分比較時の経年に相当する前記予測値と差分比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば初期の経年劣化予想より実際の経年劣化が早く進んでいると判定し、ひいては、プラント機器の経年劣化による故障を未然に防止することが可能となるものである。
特徴点３．前記特徴点１または前記特徴点２のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムにおいて、前記判定された経年劣化進行度合とその原因とを関連付けてデータベースに保存することを特徴とするプラント機器の経年劣化進行度合判定システムである。
特徴点４．特徴点３のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムにおいて、前記データベースに格納されたデータから、前記原因となるプロセスデータを監視することにより実際の経年劣化の兆候を検知することを特徴とするプラント機器の経年劣化候進行度合判定システムである。
特徴点５．特徴点３のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムにおいて、前記データベースに格納されたデータを解析することにより、原因として頻出する原因事項を改善点として提案することを特徴とするプラント機器の経年劣化進行度合判定システムである。
特徴点６．
特徴点１のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムにおいて、前記差分比較時の経年に相当する前記予測値と差分比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば警報を出力すると共に前記プラント構成機器の運転ガイダンス（例えば、経年劣化が認められた機器「□□」の負荷が高くなる際に原因となる情報「○○のデマンド高」を表示する。アラームとして出すレベルではないが、注意喚起として表示するため、ガイダンスとしている。具体的なガイダンスの例としては、「○○のデマンド高 により □□の負荷高」等である）を出力することを特徴とするプラント機器の経年劣化進行度合判定システムである。
特徴点７．特徴点６のプラント機器の経年劣化進行度合判定システムにおいて、前記警報及び前記運転ガイダンスを出力する度に前記プラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の予測値を計算することを特徴とするプラント機器の経年劣化進行度合判定システムである。
特徴点８．プラント器機の経年劣化の進行度合いを予測する経年劣化予想線作成機能と、前記経年劣化予想線とプラントの計測データを差分比較し異常兆候を判定する機能と、経年劣化の進行度合いの変化の原因を特定する機能と、経年劣化の進行度合いの変化の原因を警報・運転ガイダンスを出力する機能と、を備えたことを特徴とする経年劣化進行度合判定装置である。
特徴点９．特徴点８の経年劣化進行度合判定装置において、原因と経年劣化兆候を関係付けてデータベースに保存することも可能としたことを特徴とする経年劣化進行度合判定装置である。
特徴点１０．特徴点９の経年劣化進行度合判定装置において、データベースに格納されたデータから、原因となるデータを監視することで、より早く経年劣化の兆候を発見することも可能としたことを特徴とする経年劣化故障兆候の判定装置である。
特徴点１１．特徴点９の経年劣化進行度合判定装置において、データベースを解析することで、原因として頻出する項目を改善点として提案することも可能としたことを特徴とする経年劣化進行度合判定装置である。
特徴点１２．特徴点８の経年劣化進行度合判定装置において、警報・運転ガイダンスを出力する度に経年劣化予想線を再計算することで、警報・運転ガイダンスが出たときに、古い原因を混入させないことも可能としたことを特徴とする経年劣化故障兆候の判定装置である。
特徴点１３．経年劣化の予想線から実際の経年劣化兆候を判定できる。
特徴点１４．上記のような課題を解決するためになされたものであり、経年劣化の予想線を作成できるとともに、経年劣化の予想線を分析することで、経年劣化兆候の原因を判定できる経年劣化の予想線作成装置と経年劣化の予想線から、実際の経年劣化の原因を判定する装置を得ることを目的とする。
特徴点１５．この発明に係る経年劣化の進行度合いの変化から経年劣化兆候を判定する装置は、プラントのデータが正常でも経年劣化の進行度合いが異常であれば経年劣化兆候として検知する手段を設けたものである。
特徴点１６．オペレータステーションＯＰＳに蓄積されている過去の正常なデータから算出した経年劣化の予想線と実際の計測データとを差分比較し、基準値以上の差異があった場合に、経年劣化による経年劣化兆候として警報を出すことを可能とする。
The above-described plant equipment aging deterioration degree determination system according to Embodiments 1 to 5 described above has the following characteristic points.
Features 1 A difference between the predicted value of the change in the process amount due to aging deterioration of the plant equipment constituting the plant and the actual measurement value of the process amount of the plant equipment are periodically compared, and the difference between the predicted value and the difference corresponding to the aging at the time of the difference comparison If the difference from the measured value at the time of comparison is greater than or equal to a predetermined amount, it is determined that the actual aging has progressed faster than the initial aging prediction, and therefore, failure due to aging of the plant equipment is prevented in advance. Is possible.
Features 2 In the system for determining the degree of aging deterioration of the plant equipment of the feature point 1, the operator station that inputs the measured process quantity of the plant equipment and monitors and controls the plant changes the process quantity accompanying the aging degradation of the plant equipment. Difference between the predicted value and the actual measured value of the process amount of the plant equipment is periodically compared, and the difference between the predicted value corresponding to the aging at the time of the difference comparison and the actual measured value at the time of the difference comparison is greater than or equal to a predetermined amount. In other words, it is determined that the actual aging has progressed faster than the initial aging prediction, and as a result, failure due to aging of the plant equipment can be prevented in advance.
Feature point 3. In the system for determining the degree of aging deterioration of the plant equipment at the feature point 1 or the feature point 2, the aging deterioration of the plant equipment is characterized in that the determined degree of aging deterioration and the cause thereof are stored in a database in association with each other. This is a progress determination system.
Feature point 4. In the system for determining the degree of aging deterioration of plant equipment of feature point 3, the actual aging deterioration sign is detected by monitoring the causal process data from the data stored in the database. This is a system for judging the degree of aged deterioration of equipment.
Feature point 5. In aging progress determination system plant equipment characteristic point 3, by analyzing the stored prior Symbol database data, age of plant equipment, characterized in that to propose a cause matters frequent cause as improvements It is a deterioration progress degree judgment system.
Feature point6.
In the system for determining the degree of aging degradation of the plant equipment of feature point 1, when the difference between the predicted value corresponding to the aging at the time of the difference comparison and the measured value at the time of the difference comparison is equal to or greater than a predetermined amount, an alarm is output. Operational guidance for the plant component equipment (for example, the information “○○ demand high” that causes the load on the equipment “□□” that has been deteriorated over time is displayed. As an example of specific guidance, “Annual load of □□ due to high demand” is output as an example of guidance. It is a deterioration progress degree judgment system.
Feature 7 In the system for determining the degree of aging deterioration of a plant equipment at feature point 6, a predicted value of a change in process amount accompanying aging deterioration of the plant equipment is calculated each time the alarm and the operation guidance are output. This is a system for judging the degree of aging degradation of equipment.
Feature point 8. Aging deterioration prediction line creation function that predicts the progress of aging deterioration of plant equipment, a function that compares the aging deterioration prediction line with the measured data of the plant to determine abnormal signs, and causes of changes in the progress degree of aging deterioration And a function for outputting a warning / driving guidance on the cause of a change in the degree of progress of aging deterioration.
Feature point 9. In aging progress determining device of the feature point 8, a secular deterioration KaSusumu row degree determination apparatus characterized by was also possible to save the database in association with aging signs and cause.
Feature point 10. In the aging deterioration progress degree judging device of feature point 9, it is possible to discover signs of aging deterioration earlier by monitoring the cause data from the data stored in the database. It is a determination device for deterioration failure signs.
Feature point 11. In the aging deterioration progress degree judging device of the feature point 9, the aging deterioration progress degree judging device characterized in that it is possible to propose an item that frequently appears as a cause as an improvement point by analyzing a database.
Feature point 12. In the aging deterioration progress judgment device of feature point 8, it is possible to prevent old causes from being mixed when warning / driving guidance is issued by recalculating the aging prediction line every time warning / driving guidance is output. This is a device for determining signs of aged deterioration failure.
Feature point 13. The actual aging deterioration sign can be determined from the aging prediction line.
Feature point 14. Has been made to solve the above problems, it is possible to create a predicted line of aging, by analyzing the estimated line of aging, the expected aging of the causes of aging signs can determine the constant An object of the present invention is to obtain an apparatus for determining the cause of actual aging deterioration from a line creation device and an expected line of aging deterioration.
Feature point 15. The apparatus for determining an aging deterioration sign from a change in the degree of aging deterioration according to the present invention is provided with means for detecting an aging deterioration sign if the plant data is normal but the aging deterioration progressing degree is abnormal. .
Feature point 16. Compare the predicted line of aging calculated from the normal past data accumulated in the operator station OPS with the actual measurement data, and if there is a difference exceeding the reference value, It is possible to issue an alarm.
前述の実施の形態１〜５において、プラントを構成するプラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の予測値と、プラント機器のプロセス量の実測値とを定期的に比較し、比較時の経年に相当する前記予測値と比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば経年劣化による故障の兆候があるものと判定する具体的な故障兆候判定手段としては、図１１に例示のように前記予測値と前記実測値との差異が基準値以上であれば経年劣化による故障の兆候があるものと判定する具体的手段、図１２に例示のように前記予測値と前記実測値との差異の積分値が基準値以上であれば経年劣化による故障の兆候があるものと判定する具体的手段、図１３に例示のように前記予測値と前記実測値との差異の変化の度合いが基準値以上であれば経年劣化による故障の兆候があるものと判定する具体的手段、等を使えばよい。 In the first to fifth embodiments described above, the predicted value of the change in the process amount due to the aging deterioration of the plant equipment constituting the plant and the measured value of the process quantity of the plant equipment are periodically compared, and the aging at the time of comparison As a specific failure sign determination means for determining that there is a failure sign due to deterioration over time if the difference between the predicted value corresponding to the above and the actually measured value at the time of comparison is greater than or equal to a predetermined amount, FIG. If the difference between the predicted value and the actually measured value is greater than or equal to a reference value, specific means for determining that there is a sign of failure due to aging deterioration, the predicted value and the actually measured value as illustrated in FIG. Specific means for determining that there is a sign of failure due to deterioration over time if the integral value of the difference between the two values is equal to or greater than the reference value, the degree of change in the difference between the predicted value and the measured value as illustrated in FIG. Aged if it is above the standard value Specific means determines that there is an indication of failure due to, etc. may be used to.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。
In the present invention, each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
ＤＣＳ デジタル計装制御システム、
ＯＰＳ オペレータステーション
ＣＮＳ，ＣＮＳ１，ＣＮＳ２，ＣＮＳ３ コントローラ、
１ データベース、
２ 経年劣化予想線作成部、
３ 経年劣化進行度合評価機能部、
４ プロセスデータ収集格納装置、
５ 経年劣化異常進行原因特定機能部、
６ 経年劣化異常進行原因対処方法出力装置、
７ 故障兆候記憶装置、
８ 故障兆候原因監視機能部、
９ 改善提案として出力する装置。
DCS digital instrumentation control system,
OPS operator station CNS, CNS1, CNS2, CNS3 controller,
1 database,
2 Aged deterioration prediction line creation department,
3 Aged deterioration progress evaluation function part,
4 Process data collection and storage device,
5 Aged deterioration abnormality cause identification function part,
6 aged deterioration abnormality cause coping method output device,
7 failure indication storage device,
8 Failure sign cause monitoring function section,
9 Device that outputs as improvement proposal.
Claims (9)
前記オペレータステーションは、初期の正常なデータを元に経年劣化予想線を予め作成する経年劣化予想線作成部、および前記経年劣化予想線作成部で予め作成した前記経年劣化予想線と新しく入力されたプロセスデータとを比較し経年劣化の進行度合いを評価する経年劣化進行度合評価機能部を備え、
前記経年劣化進行度合評価機能部で、プラントを構成するプラント機器の経年劣化に伴うプロセス量の変化の前記経年劣化予想線に基づく予測値と、前記コントローラが収集したプラント機器のプロセス量の実測値とを定期的に比較し、比較時の前記実測値の方が前記比較時の経年に相当する前記予測値より劣化進行度が大きくしかも前記比較時の経年に相当する前記予測値と比較時の前記実測値との違いが所定量以上であれば、初期の経年劣化予想より実際の経年劣化が早く進んでいるものと判定することにより前記プラント機器の経年劣化進行度合を判定するプラント機器の経年劣化進行度合判定システム。 Operator station for monitoring and management of process data of the plant, the data communication between the operator stationing down through the system bus and controls the collection of process data and plant been conducted with a Turkey controller,
The operator station is newly input with the aging deterioration prediction line creation unit that creates an aging deterioration prediction line in advance based on initial normal data, and the aging deterioration prediction line created in advance by the aging deterioration prediction line creation unit. Equipped with an aged deterioration progress evaluation function that evaluates the degree of progress of aged deterioration by comparing with process data,
In the aging progress evaluation function unit, a predicted value based on the aging estimated line of change of the process amount due to aging of the plant equipment constituting the plant, before Kiko controller is in the process of plant equipment collected a measured value periodically compared, compared with the said estimated value towards the actual value corresponding to the age of the predicted value deterioration degree is large addition during the comparison than that corresponding to the age at the time of the comparison of the comparison If the difference from the measured value at the time is equal to or greater than a predetermined amount , the plant device determines the degree of aging deterioration of the plant device by determining that the actual aging deterioration is progressing faster than the initial aging deterioration prediction. Aged deterioration progress judgment system.
ことを特徴とするプラント機器の経年劣化進行度合判定システム。 The aging deterioration progress degree determination system for plant equipment according to claim 1, wherein the determined aging deterioration progress degree and a cause thereof are associated with each other and stored in a database. .
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