JPH04102906A - 制御設備故障監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プラント設備等の故障や異常の監視を行う
制御設備故障監視装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の制御設備故障監視装置を示すブロック図
であり、図において、１はプランｌ−設備の制御回路、
２は制御に使用される各種センサ群、３は制御回路１か
らの制御出力により駆動されるアクチュエータ群、４は
制御回路１に対する操作指令入力群、５は制御回路１か
らの情報を使用することにより制御状態の異常を発見す
るためのプラント異常検出回路、６はプラント異常検出
回路５からの指令により、異常発生時点の該当機能に関
連したアクチュエータ・センサおよび操作指令入力の状
態を収集監視および記憶するためのプラント情報収集記
憶回路、７はプラント情報収集記憶回路６にて収集され
た情報に付帯する機能対応固定情報記憶回路、８はプラ
ント情報収集記憶回路６および機能対応固定情報記憶回
路７からの画情報を整理編集する異常機能関連データ編
集回路で、プラント情報収集記憶回路６、機能対応固定
情報記憶回路７および異常機能関連データ編集回路８に
より記憶編集手段Ａを構成している。１０はデータ表示
のためのＣＲＴ制御回路の出力により駆動される監視Ｃ
ＲＴ、１１は各機能対応の制御状態正常時の情報を固定
情報として記憶する機能対応の正常運転時設備情報記憶
回路、１２は機能対応の正常運転時設備情報記憶回路１
１からの情報と異常機能関連データ編集回路８からの情
報とを照合し、具体的にどのデータが正常時と異なって
いるかを検出する不具合発生点検出回路、１３は機能対
応の監視結果および不具合発生点検出回路１２からの検
出結果を表示出力するための上記ＣＲＴ制御回路である
。

次に動作について説明する。まず、各種センサ群２およ
び操作指令入力群４からのデータ入力により、プラント
設備の制御回路１はアクチュエータ群３に対し制御動作
を行い、このとき、プラント異常検出回路５はその制御
動作の合理性をチエツクしている。例えば、所定の制御
において、ある設備が動作すれば、制御回路１は一定の
時間後にその設備に対応したセンサ出力を検出するはず
であるが、検出しなければこれは異常発生といえる。異
常が検出されると、プラント異常検出回路一 ５はプラント情報収集記憶回路６に指令を出す。

プラント情報収集記憶回路６は、この異常検出のタイミ
ングで、各種センサ群２、操作指令入力群４およびアク
チュエータ群３の制御出力の状態を全てコピーする。そ
して異常機能関連データ編集回路８において編集された
情報に対し、機能対応の正常運転時設備情報記憶回路１
１では各機能対応の正常動作時の関係センサのオン・オ
フ状態、操作入力の状態、制御出力の状態が全て固定情
報として記憶されており、この固定情報と異常機能関連
データ編集回路８よりのデータとを全て不具合発生点検
出回路１２において比較照合することにより、具体的に
どの条件が不具合であるか検出する。この結果はＣＲＴ
制御回路１３に送られ、異常機能関連データ編集回路８
よりのデータとともに監視ＣＲＴＩＯに表示される。こ
の場合、すべての要素−点、−点につき照合がなされて
いるため、例えば、どのセンサが故障しているかが検出
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の制御設備故障監視装置は以上のように構成されて
いるので、故障の原因が実際センサ等には全く関係の無
い、制御基板であったり、制御バスであったりした場合
には、監視ＣＲＴＩＯの表示内容を見てセンサを全て交
換することにより、始めてセンサでないことを発見し、
これに続いて、本当の原因は何なのかといった調査を実
行しなければならず、このため故障原因の確認作業が煩
わしくなり、かつ設備の異常復旧に手間がかかってしま
い、結果的にプラント等の大幅な稼働率の低下を招くな
どの課題があった。

この第１の請求項に係る発明は上記のような課題を解消
するためになされたもので、プラント異常検出時に、装
置部位の異常検出を実施して、これらの異常検出時のプ
ラント設備・装置部位情報と正常時の情報とを比較する
ことにより、具体的な不良箇所の断定を敏速かつ確実に
行えるとともに、設備復旧時間を大幅に短縮して設備の
稼働率を向上することができる制御設備故障監視装置を
得ることを目的とする。

また、この第２の請求項に係る発明は、異常検出時の設
備情報を正常時の情報と比較した時点で、故障箇所をま
ず絞り込み、次に、故障箇所断定チェックアクセス回路
によるアクセスコマンドを実行した結果、再度異常検出
時の設備情報と正常時の情報とを比較し、始めて具体的
な不良箇所を断定することによって不良箇所をより確実
に判定可能にし、これによって設備復旧時間を大幅に短
縮し、設備の稼働率を向上することができる制御設備故
障監視装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この第１の請求項の発明に係る制御設備故障監視装置は
、プランＩ・等の制御状態の異常製検出する異常検出回
路と、上記プラント等における装置部位の異常を検出す
る装置部位異常検出回路と、異常発生時の情報を収集記
憶すると共に、上記装置部位の異常発生時の情報を収集
記憶し、整理編集する記憶編集手段と、異常発生時に上
記制御状態の正常時の情報を記憶する機能対応部位の正
常運転時設備情報記憶回路からの情報と上記記憶編集手
段からの異常時情報とを比較し、具体的な不良箇所を検
出する不具合発生点検出回路とを備え、該不具合発生点
検出回路からの検出出力に基づいて、表示手段において
異常時の情報と具体的不具合箇所とを表示するようにし
たものである。

また、この第２の請求項の発明に係る制御設備故障監視
装置は、プラント等の制御状態の異常を検出する異常検
出回路と、上記異常発生時の情報を収集記憶および整理
編集する記憶編集手段と、上記プラン１−等における絞
り込んだ所定数の装置部位に対し、故障箇所を断定する
ためのアクセスコマンドを実行する故障箇所断定チェッ
クアクセス回路と、異常発生時に上記制御状態の正常時
の情報を記憶する正常運転時情報記憶回路からの情報と
、上記記憶編集手段からの異常時情報とを比較し、さら
に故障部位を絞りながら上記アクセスコマンドを実行し
て、再度正常時の情報と異常時の情報とを比較し、具体
的な不良箇所を検出する不具合発生点検出回路とを備え
、該不具合発生点検出回路からの検出出力に基づいて、
表示手段において異常時の情報および具体的不具合箇所
を表示するようにしたものである。

〔作用〕

この第１の請求項の発明における制御設備故障監視装置
は、プラン１−および装置部位の正常運転時情報を記憶
回路に格納し、この正常運転時情報と異常時情報とを不
具合発生点検出回路によって比較し、制御設備および装
置部位の不良箇所を表示手段により表示するようにして
、異常時の情報および具体的不具合箇所を、敏速且つ確
実に導き出すことを可能にする。

また、この第２の請求項の発明における制御設備故障監
視装置は、正常運転時情報を記憶回路に格納し、この正
常運転時情報と異常時情報とを不具合発生点検出回路に
よって比較し、故障箇所をいくつかに絞り込み、その後
〜この絞り込み該当箇所に対して、故障箇所断定チェッ
クアクセス回路によりアクセスコマンドを実行し、この
結果の正常運転時情報と異常検出時の設備情報とを、や
はり不具合発生点検出回路によって比較し、その結果よ
り、制御設備の不良箇所を表示手段により表示するよう
にして、異常時の情報および具体的不具合箇所をさらに
確実に導き出すことを可能にする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。図に
おいて、１はプラント設備の制御回路、２は制御に使用
される各種センサ群、３は制御回路１からの制御出力に
より駆動されるアクチュエータ群、４は制御回路１に対
する操作指令入力群、５は制御回路１からの情報を使用
することにより制御状態の異常を発見するためのプラン
ト異常検出回路、６はプランＩ・異常検出回路５からの
指令により、異常発生時点の該当機能に関連したアクチ
ュエータ・センサおよび操作指令入力の状態を収集監視
および記憶するためのプラント情報収集記憶回路、７は
プラント情報収集記憶回路６にて収集された情報に付帯
する機能対応固定情報記憶回路であり、これらは従来と
同様のものである。

また、１７はプラント情報収集記憶回路６、装置部位情
報収集記憶回路１６および機能対応固定情報記憶回路７
からの情報を整理２編集する異常機能関連データ編集回
路で、これらは記憶編集手段Ｂを構成している。１０は
ＣＲＴ制御回路１３の出力により駆動される表示手段と
しての監視ＣＲＴ、１５はプラント各機能対応の制御状
態正常時の情報と、装置部位の制御状態正常時の情報と
を固定情報として記憶する機能対応部位の正常運転時設
備情報記憶回路、１２は機能対応部位の正常運転時設備
情報記憶回路１５からの情報と異常機能関連データ編集
回路１７からの情報とを照合し、具体的にどのデータが
正常時と異なっているかを検出する不具合発生点検出回
路、１３は機能対応の監視結果および不具合発生点検出
回路１２よりの検出結果を表示するための上記ＣＲＴ制
御回路、１４は制御回路１からの情報を使用することに
より装置部位制御状態の異常を発見するための装置部位
異常検出回路、１６は装置部位異常検出回路１４からの
指令により、異常発生時点の該当部位に関連した異常入
出力の状態を収集監視および記憶するための上記装置部
位情報収集記憶回路である。

次に動作について説明する。まず、各種センサ群２およ
び操作指令入力群４からのデータ入力により、プラント
設備の制御回路１はアクチュエータ群３に対し制御動作
を行い、このとき、プラント異常検出回路５はその制御
動作の合理性をチエツクしている。例えば、所定の制御
において、ある設備が動作すれば、制御回路１は一定の
時間後にその設備に対応したセンサ出力を検出するはず
であるが、検出しなければこれは異常発生といえる。

また、装置部位異常検出回路１４においてはプラントの
制御とは別に装置の各部位に異常がないかを、すなわち
、ある一定タイミング毎に、装置部位に対し、チエツク
プログラムを実行させ、装置部位のどこかに不具合が発
生していないかを、チエツクしている。プラント異常検
出回路５および装置部位異常検出回路１４にて異常が検
出されると、プラント異常検出回路５ではプラント情報
収集記憶回路６に対し、また、装置部位異常検出回路１
４では装置部位情報収集記憶回路１６に対し、それぞれ
指令を出す。プラント情報収集記憶回路６は、一定タイ
ミングで、各種センサ群２、操作指令入力群４およびア
クチュエータ群３の制御出力の状態をコピーし、一方、
装置部位情報収集記憶回路１６は、そのタイミングで、
装置部位の制御入出力状態を全てコピーする。また、機
能対応部位の正常運転時設備情報記憶回路１５では各機
能対応部位の正常動作時における関係センサのオン・オ
フ状態、操作入力の状態、制御出力状態、これにつけ加
えて制御基板の各バッファをはじめとした基板故障時の
異常パターン状態および制御バス故障時の異常パターン
状態などが全て固定情報として記憶されているので、こ
の固定情報と異常機能関連データ編集回路１７よりのデ
ータとを全て不具合発生点検出回路１２において比較照
合することにより、具体的にどの部位が不具合であるか
研修する。そして、この結果は、ＣＲＴ制御回路１３に
送られ、異常機能関連データ編集回路１７よりのデータ
とともに監視ＣＲＴＩＯに表示される。この場合、全て
の部位要素−点、点につき照合がなされているため、ど
のセンサが、どの基板が、またはどのバスが故障してい
るかが検出できる。

第２図はこの発明の別の発明を示すブロック図であり、
図において、８はプラント情報収集記憶回路６および機
能対応固定情報記憶回路７よりの画情報を整理２編集す
る異常機能関連データ編集回路であり、これらは記憶編
集手段Ｃを構成している。１５は各機能対応部位の制御
状態正常時の情報を固定情報として記憶する機能対応部
位の正常運転時設備情報記憶回路、１８は故障箇所を断
定するために特殊なアクセスを実行させるための故障箇
所断定チェックアクセス回路である。なお、このほかの
第１図に示したものと同一のブロックには同一符号を付
して、その重複する説明を省略する。

この発明では、異常機能関連データ編集回路８において
編集された情報に対し、機能対応部位の正常運転時設備
情報記憶回路１５では各機能対応部位の正常動作時の関
係センサのオン・オフ状態。

操作入力の状態、制御出力の状態、これにつけ加えて制
御基板の各バッファをはじめとした、基板故障時の異常
パターン状態および制御バス故障時の異常パターン状態
が全て固定情報として記憶され、この固定情報と異常機
能関連データ編集回路８からのデータとを全て不具合発
生点検出回路１２において比較照合することにより、ま
ず、どこの部位が故障である可能性があるか数箇所に絞
り込む。そしてこの情報は、ＣＲＴ制御回路１３に送ら
れ、異常機能関連のデータと共に監視ＣＲＴ１０に表示
される。一方、故障箇所断定チェックアクセス回路１８
では数箇所に絞り込んだ部位に対し故障箇所を断定する
ための特殊アクセスコマンドが自動的に実行され、この
結果の各部位の正常データと異常データとを全て不具合
発生点検出回路１２において再度比較照合することによ
り、具体的にどの部位が不具合であるか検出する。そし
て、この結果はＣＲＴ制御回路１３に送られ、異常機能
関連データ編集回路８からのデータとともに監視ＣＲＴ
１０に表示される。この場合にも、すべての部位要素−
点、−点につき照合がなされているため、どのセンサが
、どの基板が、またはどのバスが故障しているかが検出
できるものである。

なお、上記実施例ではプラント制御という大規模なシス
テムを対象として説明しているが、規模の大小に係らず
監視モニタシステムとして広範囲への適用が可能である
。

〔発明の効果〕

以」二のように、この第１の請求項に係る発明によれば
プラント等の制御状態の異常を検出する異常検出回路と
、装置部位の異常を検出する装置部位異常検出回路と、
異常発生時の情報を収集記憶すると共に、上記装置部位
の異常発生時の情報を収集記憶し、整理編集する記憶編
集手段と、異常発生時に上記制御状態の正常時の情報を
記憶する機能対応部位の正常運転時設備情報記憶回路か
ら］６ の情報と上記記憶編集手段からの異常時情報とを比較し
、具体的な不良箇所を検出する不具合発生点検出回路と
を備え、該不具合発生点検出回路からの検出出力に基づ
いて、表示手段において異常時の情報と具体的不具合箇
所とを表示するように構成したので、制御中における不
具合箇所が敏速、且つ確実に検出でき、よって設備の復
旧が敏速にでき、設備の稼働率向上に大幅に貢献できる
ものが得られる効果がある。

また、この第２の請求項に係る発明によればプラント等
の制御状態の異常を検出する異常検出回路と、異常発生
時の情報を収集記憶および整理編集する記憶編集手段と
、絞り込んだ所定数の装置部位に対し、故障箇所を断定
するためのアクセスコマンドを実行する故障箇所断定チ
ェックアクセス回路と、異常発生時に上記制御状態の正
常時の情報を記憶する正常運転時情報記憶回路からの情
報と、上記記憶編集手段からの異常時情報とを比較し、
さらに故障部位を絞りながら上記アクセスコマンドを実
行して、再度正常時の情報と異常時の情報とを比較し、
具体的な不良箇所を検出する不具合発生点検出回路とを
備え、該不具合発生点検出回路からの検出出力に基づい
て、表示手段において異常時の情報および具体的不具合
箇所を表示するように構成したので、故障箇所断定チェ
ックアクセス回路により故障箇所を幾つかに絞り込んだ
あと特殊アクセスを実行することができ、再度、正常状
態と異常状態を比較することにより、具体的不具合箇所
を２重に検出することができ、従って、制御中における
不具合箇所を確実に検出でき、設備の復旧がより敏速に
でき、設備の稼働率を一層向上できるものが得られる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による制御設備故障監視装
置を示すブロック図、第２図はこの発明の別の発明によ
る制御設備故障監視装置を示すブロック図、第３図は従
来の制御設備故障監視装置を示すブロック図である。 ５は異常検出回路（プラント異常検出回路）、１０は表
示手段（監視ＣＲＴ）、１２は不具合発主点検出回路、
１４は装置部位異常検出回路、１５は機能対応部位の正
常運転時設備情報記憶回路、１８は故障箇所断定チェッ
クアクセス回路、Ｂ。 Ｃは記憶編集手段。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 、−一一′−−−−、 （、Ｄ　胃＝ト一一一一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラント等の制御状態の異常を検出する異常検出
   回路と、上記プラント等における装置部位の異常を検出
   する装置部位異常検出回路と、上記異常発生時の情報を
   収集記憶すると共に、上記装置部位の異常発生時の情報
   を収集記憶し、整理編集する記憶編集手段と、異常発生
   時に上記制御状態の正常時の情報を記憶する機能対応部
   位の正常運転時設備情報記憶回路からの情報と上記記憶
   編集手段からの異常時情報とを比較し、具体的な不良箇
   所を検出する不具合発生点検出回路と、該不具合発生点
   検出回路からの検出出力に基づいて、異常時の情報およ
   び具体的不具合箇所を表示する表示手段とを備えた制御
   設備故障監視装置。
2. （２）プラント等の制御状態の異常を検出する異常検出
   回路と、上記異常発生時の情報を収集記憶および編集す
   る記憶編集手段と、上記プラント等における絞り込んだ
   所定数の装置部位に対し、故障箇所を断定するためのア
   クセスコマンドを実行する故障箇所断定チェックアクセ
   ス回路と、異常発生時に上記制御状態の正常時の情報を
   記憶する正常運転時情報記憶回路からの情報と、上記記
   憶編集手段からの異常時情報とを比較し、さらに故障部
   位を絞りながら上記アクセスコマンドを実行して、再度
   正常時の情報と異常時の情報とを比較し、具体的な不良
   箇所を検出する不具合発生点検出回路と、該不具合発生
   点検出回路からの検出出力に基づいて、異常時の情報お
   よび具体的不具合箇所を表示する表示手段とを備えた制
   御設備故障監視装置。