JPH05266382A - 異常診断方法 - Google Patents

異常診断方法

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JPH05266382A
JPH05266382A JP4061926A JP6192692A JPH05266382A JP H05266382 A JPH05266382 A JP H05266382A JP 4061926 A JP4061926 A JP 4061926A JP 6192692 A JP6192692 A JP 6192692A JP H05266382 A JPH05266382 A JP H05266382A
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JP
Japan
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abnormality
cause
period
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plant
Prior art date
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Withdrawn
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JP4061926A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Kurokawa
信之 黒川
Hiroshi Horiuchi
宏 堀内
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 化学プラントあるいは各種生産設備の異常診
断装置において、検出周期が異なる2以上の検出部によ
る異常の検出と異常原因の推定を行うことにより、異常
の検出を適確に行い、診断知識データベースの作成を容
易とし、かつ、異常原因の推定を効率的に行う。 【構成】 化学プラントあるいは各種生産設備の異常診
断装置において、異常の検出部と診断知識データベース
と異常原因推定部とを異常の検出に適した2以上の周期
(例えば、1分、1時間、1日)毎に設け、それら複数
の周期毎に異常の検出と異常原因の推定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化学プラント、その他
各種生産設備についての異常診断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】化学プラントや各種生産設備における異
常診断装置は、従来図4のブロック図に示すような構成
を取っている。すなわち、異常診断装置21は、プラン
トあるいは各種生産設備22の状態を監視するための電
気的入力信号およびプラントあるいは各種生産設備22
を制御するための電気的出力信号を入力する入力処理部
23と、上記入出力信号の正常範囲からの逸脱を自動的
に検出する異常検出部24と、検出事象と異常原因候補
群からなる診断知識データベース25と検出された検出
事象とを照合して、プラントあるいは各種生産設備の異
常の原因を自動的に推定する異常原因推定部26と、そ
の結果をCRT表示装置27に表示する表示処理部28
とから構成されている。
【0003】また、その動作は次のように行われる。す
なわち、異常検出処理部24は、入力処理部23より入
力されたプラントあるいは各種生産設備22の電気的入
出力信号をある周期で監視し、正常状態からの逸脱があ
れば異常が発生したことを検出する。次に異常原因推定
部26は、異常検出部24で異常が検出された場合動作
し、検出された事象と診断知識データベース25とを照
合して異常原因を推定する。その結果は、表示処理部2
8により表示処理され、CRT表示装置(以下、CR
T:カソード・レイ・チューブ表示装置という。)27
に表示する。
【0004】ここで異常検出部24での異常検出方法と
しては、化学プラント向け汎用運転システムPDIAS
(三菱重工技報Vol.26No.5)で記述されてい
る次のような方法が取られる。例えば、前記電気的入出
力信号を10秒毎に入力し、その信号があるしきい値以
上あるいはあるしきい値以下の場合異常が発生したこと
を検出する。あるいは、前記入出力信号の変化率がある
しきい値以上であれば異常が発生したことを検出する。
【0005】また、診断知識データベース25は、異常
原因候補と検出事象との関係を図5に示すような関係マ
トリックスで表現した知識データベースであり、C1、
C2,C3,C4,C5,C6は異常原因候補、M1,
M2,M3,M4,M5,M6は検出事象、P11〜P
66は異常原因候補と検出事象との関係の程度を表した
数値である。
【0006】異常原因推定部4では、この診断知識デー
タベース5を用いて、特開昭63ー12093号公報に
示される次のような方法で異常の原因推定を行う。例え
ば、図5において、原因C1であれば事象M1が発生す
る確率が10%とすれば、P11を10%とする。この
ような原因と事象との関係マトリックスに事象の発生す
る確率を用いて表現した知識により検出した事象から異
常の原因を推定する。すなわち、P11=10%、P1
2=90%、P13=15%、P14=25%、P15
=5%、P16=20%とすれば、事象M1が検出され
た時、原因C1、C2,C3,C4,C5,C6である
可能性はそれぞれ10%、90%、15%、25%、5
%、20%となり、例えば、確率30%以上のものを原
因として表示し、確率30%未満のものはその原因であ
る可能性が非常に低いので無視できるとすれば、原因と
しては、C2が残り、可能性は90%であると推定され
る。
【0007】また、P31=15%、P32=3%、P
33=5%、P34=40%、P35=10%、P36
=6%とすれば、事象M1とM3が同時に検出されれ
ば、原因C1,C2,C3,C4,C5,C6である可
能性は、それぞれ事象M1に対する確率と事象M2に対
する確率が加算され、25%、93%、20%、65
%、15%、26%となり、原因としてはC2,C4が
残り、可能性はそれぞれ93%、65%であると推定さ
れる。
【0008】ところで、上に説明してきたような異常診
断方法では次のような問題があった。すなわち、プラン
ト各種生産設備の異常は、通常急激に進行する異常(例
えば、化学プラントのある送液ラインの送液ポンプのキ
ャビテーション)と緩慢に進行する異常(例えば、化学
プラントのある送液ラインのスケール付着による送液ラ
インの詰まり)があるため、単一の異常検出周期で異常
を検出しようとすると、急激に進行する異常を検出する
ようなしきい値を設定すると緩慢に進行を検出できず、
緩慢に進行する異常を検出するようなしきい値を設定す
ると、上記入出力信号には通常ばらつきがあるので、異
常が発生していない場合でも異常が発生したと検出する
場合が発生する。すなわち、緩急2種の異常の検出が適
確に行えないという問題があった。
【0009】また、従来の診断知識データベースは、想
定される全ての異常事象と想定される全ての異常原因と
の関係を1つのマトリックスで表現しているため、マト
リックス上の全て関連の程度(例えば、図5のC11〜
C66)を記述する異常診断の対象範囲が広くなると、
異常原因候補と異常事象の数が膨大となるため、その関
連付けを全ての異常原因候補と全ての異常事象に対して
行う作業は容易では無かった。
【0010】また、異常が検出されるとその都度その事
象から推定される異常原因候補の全てについて診断を行
うこととなるため、急激に進行する異常が発生した場
合、その検出事象から想定される緩慢に進行する異常に
ついても、異常原因の候補とするため、異常原因候補の
絞り込み(例えば、上記異常原因発生確率の算出)に時
間を要し、あるいは、緩慢に進行する異常が発生した場
合、その検出事象から想定される急激に進行する異常に
ついても、異常原因の候補とするため、異常原因候補の
絞り込みに時間を要した。特に、異常診断の対象範囲が
広い場合には、診断処理速度の面から効率的な診断方法
が必要であるが、従来の方法は上に説明したように効率
的では無かった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の異常
診断方法において、単一の異常検出周期で異常を検出し
ているために、異常の検出が適確に行えないという問題
と、診断知識データベースが、想定される全ての異常事
象と想定される全ての異常原因との関係を1つのマトリ
ックスで表現するため、異常診断の対象範囲が広くなる
と、その作業が容易で無いという問題と、異常の推定が
効率的ではないという問題との同時解決を課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明はプラントあるいは各種生産設備の状態を監
視するための電気的入力信号およびプラントあるいは各
種生産設備を制御するための電気的出力信号を入力する
入力処理部と、入力した信号の正常範囲からの逸脱を自
動的に検出する異常検出部と、検出事象と異常原因候補
群およびそれらの関連の程度からなる診断知識データベ
ースと、該診断知識データベースと上記異常検出部で検
出された検出事象とを照合し、プラントあるいは各種生
産設備の異常の原因を自動的に推定する異常原因推定部
と、該異常原因推定部での推定結果をCRT装置に出力
する表示出力部からなる異常診断装置において、検出周
期が異なる2以上の異常検出部をそれぞれ設け、知識診
断データベース及び異常原因推定部を検出周期が異なる
上記2以上の異常検出部で入力処理部より入力されたプ
ラントあるいは各種生産設備の電気的入出力信号を監視
し、正常状態からの逸脱があれば異常が発生したことを
検出して、異常を検出した周期の異常原因推定部が動作
し、検出された事象と異常を検出した周期の診断知識デ
ータベースとを照合して異常原因を推定する異常診断方
法である。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例で詳しく説明する。
【0014】
【実施例1】図1は本発明の異常診断方法による異常診
断装置の構成を示すブロック図である。異常診断装置1
は、プラントあるいは各種生産設備2の状態を監視する
ための電気的入力信号およびプラントあるいは各種生産
設備2を制御するための電気的出力信号を入力する入力
処理部3と、上記入出力信号の正常状態からの逸脱を1
分周期で自動的に検出する1分周期異常検出部4と、検
出事象と異常原因候補群からなる1分周期診断知識デー
タベース5と1分周期で検出された前記検出事象とを照
合して、プラントあるいは各種生産設備2の異常兆候あ
るいは異常の原因を自動的に推定する1分周期異常原因
推定部6と、前記入出力信号の正常状態からの逸脱を1
時間周期で自動的に検出する1時間周期異常検出部7
と、検出事象と異常原因候補群からなる1時間周期診断
知識データベース8と1時間周期検出部7で検出された
前記検出事象とを照合して、プラントあるいは各種生産
設備2の異常兆候あるいは異常の原因を自動的に推定す
る1時間周期異常原因推定部9と、1分周期異常原因推
定部6および1時間原因推定部9の結果をCRT表示装
置10に表示する表示処理部11とからなる。
【0015】ここで、1分周期異常検出部5は、前記急
激に進行する異常を、例えば、送液ライン流量の1分当
たりの指示値変化率の正常範囲からの逸脱があった場合
に検出する。また、1時間異常検出部7は、前記緩慢に
進行する異常を、例えば、送液ライン流量の1時間当た
りの指示値変化率の正常範囲からの逸脱があった場合に
検出する。
【0016】また、1分周期診断知識データベース5
は、前記急激に進行する異常と1分周期検出事象との関
係を図2に示すような関係マトリックスで表現した知識
データベースであり、C1、C2,C3は異常原因候
補、M1,M2,M3は検出事象、P11〜P33は異
常原因候補と検出事象との関係の程度を表した数値であ
る。数値の意味は前記と同様である。また、1時間周期
診断知識データベース7は、前記緩慢に進行する異常と
1時間周期検出事象との関係を図3に示すような関係マ
トリックスで表現した知識データベースであり、C4,
C5,C6は異常原因候補、M4,M5,M6は検出事
象、P41〜P66は異常原因候補と検出事象との関係
の程度を表した数値である。数値の意味は前記と同様で
ある。
【0017】次に上記実施例の動作について説明する。
1分周期異常検出処理部4は、入力処理部3より入力さ
れたプラントあるいは各種生産設備の電気的入出力信号
を1分周期で監視し、正常状態からの逸脱があれば異常
が発生したことを検出する。次に1分周期異常原因推定
部6は、1分周期異常検出部4で異常が検出された場合
動作し、検出された事象と1分周期診断知識データベー
ス5とを照合して異常原因を推定する。推定の方法は、
前記の従来の異常診断装置における方法と同様である。
その結果は、表示処理部10により表示処理されCRT
表示装置11に表示する。
【0018】また、1時間周期異常検出処理部7は、入
力処理部3より入力されたプラントあるいは各種生産設
備の電気的入出力信号を1時間周期で監視し、正常状態
からの逸脱があれば異常が発生したことを検出する。次
に1時間周期異常原因推定部9は、1時間周期異常検出
部4で異常が検出された場合動作し、検出された事象と
1時間周期診断知識データベース8とを照合して異常原
因を推定する。推定の方法は、前記の従来の異常診断装
置における方法と同様である。その結果は、表示処理部
10により表示処理されCRT表示装置11に表示す
る。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、異常診
断装置において異常検出部、原因推定に用いる診断知識
データベースおよび異常原因推定部を複数の周期毎に設
け、かつ、各々の周期毎に各々の処理を行うことによっ
て診断知識データベースの作成が容易となり、異常の検
出が適確に行え、診断知識データベースの作成が容易と
なり、また、異常の推定が効率的に同時に行えるように
なる。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の異常診断方法による異常診断装置の構
成を示すブロック説明図である。
【0022】
【図2】本発明の診断知識データベースにおける1分周
期診断知識の検出事象と異常原因候補群との関係マトリ
ックス表現である。記号のC1,C2,C3は、1分周
期検出異常原因候補を表し、記号のM1,M2,M3
は、1分周期検出事象を表す。また、記号のP11〜P
33は、検出事象と異常原因候補との関連の程度を表
す。
【0023】
【図3】本発明の診断知識データベースにおける1時間
周期診断知識の検出事象と異常原因候補群との関係マト
リックス表現である。記号のC4,C5,C6は、1分
周期検出異常原因候補を表し、記号のM4,M5,M6
は、1分周期検出事象を表す。また、記号のP44〜P
66は、検出事象と異常原因候補との関連の程度を表
す。
【0024】
【図4】従来の異常診断装置の構成を示すブロック図で
ある。
【0025】
【図5】従来の診断知識データベースにおける検出事象
と異常原因候補群との関係マトリックス表現である。記
号のC1,C2,C3,C4,C5,C6は、異常原因
候補を表し、記号のM1,M2,M3,M4,M5,M
6は、検出事象を表す。また、記号のP11〜P66
は、検出事象と異常原因候補との関連の程度を表す。
【0026】
【符号の説明】
1,21 異常診断装置 2,22 プラントあるいは各種生産設備 3,23 入力処理部 4 1分周期異常検出部 5 1分周期診断知識データベース 6 1分周期異常原因推定部 7 1時間周期異常検出部 8 1時間周期診断知識データベース 9 1時間周期異常原因推定部 10,27 CRT表示装置 11,28 表示処理部 24 異常検出部 25 診断知識データベース 26 異常原因推定部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラントあるいは各種生産設備の状態を
    監視するための電気的入力信号およびプラントあるいは
    各種生産設備を制御するための電気的出力信号を入力す
    る入力処理部と、入力した信号の正常範囲からの逸脱を
    自動的に検出する異常検出部と、検出事象と異常原因候
    補群およびそれらの関連の程度からなる診断知識データ
    ベースと、該診断知識データベースと上記異常検出部で
    検出された検出事象とを照合し、プラントあるいは各種
    生産設備の異常の原因を自動的に推定する異常原因推定
    部と、該異常原因推定部での推定結果をCRT装置に出
    力する表示出力部からなる異常診断装置において、検出
    周期が異なる2以上の異常検出部、知識診断データベー
    ス及び異常原因推定部をそれぞれ設け、検出周期が異な
    る2以上の上記異常検出部で入力処理部より入力された
    プラントあるいは各種生産設備の電気的入出力信号を監
    視し、正常状態からの逸脱があれば異常が発生したこと
    を検出して、異常を検出した周期の異常原因推定部が動
    作し、検出された事象と異常を検出した周期の診断知識
    データベースとを照合して異常原因を推定する異常診断
    方法。
JP4061926A 1992-03-18 1992-03-18 異常診断方法 Withdrawn JPH05266382A (ja)

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JP (1) JPH05266382A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011034320A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Toshiba Corp 劣化診断システム及び遠隔保守システム
JP2014092799A (ja) * 2012-10-31 2014-05-19 Sumitomo Heavy Ind Ltd 異常原因特定システム
WO2023105908A1 (ja) * 2021-12-09 2023-06-15 株式会社日立インダストリアルプロダクツ 流体機械の異常原因推定装置及びその異常原因推定方法並びに流体機械の異常原因推定システム

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Legal Events

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Effective date: 19990518