JPH06307897A - プラント分散階層システムの診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】分散階層制御システム３０から診断に必要なプ
ラントデータを入力してプラントデータベースとして収
集するプラントデータ収集部３１と、診断に必要な知識
データを主知識データベースとして蓄積する主プラント
データ診断知識部３３と、前記主知識データベースを補
助する補助知識データベースを蓄積する補助プラントデ
ータ診断知識部３５と、ルール等を登録するプラントデ
ータ診断登録部３４と、プラントデータベースと主知識
データベースまたは補助知識データベースと対話出力部
２８から入力されるデータと前記ルールとに基づいて推
論を実行し、推論結果を保存し、かつ、対話出力部２８
へ出力するプラントデータ診断処理部３２とを備える。 【効果】機器の構成部品の単位について専門知識がなく
とも診断ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント等の分散
階層制御システムにおける分散配置された制御装置等の
故障等を診断する診断装置に係り、特に、専門知識の劣
しい保守員でも、詳細事項の不具合や故障の診断ができ
るプラント分散階層システムの診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例（１）として、従来の代表的なプ
ラント分散階層システムの診断装置は、プロセスコンピ
ュータ等の大規模な装置で構成されていた。この装置で
は、中央上位に配置した中央制御用計算機とプラント監
視・管理用計算機とが、分散配置された制御装置や中央
制御装置、あるいは、水、海水や燃料関係のように遠方
に設置された現場制御装置とが光ＬＡＮや通信回線の伝
送接続ケーブル等の信号線を接続して構成している。

【０００３】そして、上位の中央に設置したホストの中
央制御用計算機に格納された診断プログラムに限定され
た条件を予め設定しておき、診断対象の制御装置や現場
制御装置へ診断の信号を信号線を介して送り、診断対象
の制御装置等から返送される診断の信号の変化状態を中
央制御用計算機が受信し、これにより、プラント分散階
層システムの診断を実施していた。

【０００４】従来例（２）として、プラントの制御装置
からの信号をプラントデータ処理装置に取り込みプラン
ト分散階層システムを診断する診断装置がある。この診
断装置は、プラントデータ処理装置にプラントを構成す
る主機や補機のプラントのプロセスデータを取り込み、
プラントデータ処理装置がプラントの各機器のプラント
データの異常の有無を判定してプラントの診断をするよ
うにしている。

【０００５】また、従来例（３）として、アナログ式の
記録計等にプラントのプロセスデータを記録し、プラン
トの各機器の診断をする診断装置がある。

【０００６】次に、従来例（４）として、図１１に、従
来のプラント診断システムの具体例を示す。

【０００７】図中、プラント診断装置１は、伝送インタ
ーフェイス部２とプラントデータ入力部３とプラントデ
ータ格納部４と演算処理部５とプラントデータ診断出力
部７と出力インターフェイス部８とから構成され、演算
処理部５は、プラントデータ検索処理部５Ａ１とプラン
トデータ登録処理部５Ａ２とからなるプラントデータ管
理部５Ａとプラントデータ診断処理部５Ｂとを設けてい
る。

【０００８】プラント診断端末装置（Ａ）９とプラント
診断端末装置（Ｂ）１０とは、伝送線１１によってプラ
ント診断装置１内の出力インターフェイス部８と接続さ
れ、プラント診断装置１に格納されているプラントデー
タの出力や検索および処理の指示等のマンマシン処理を
行う。

【０００９】発電プラント分散階層システム３０は、制
御用計算機１２とプラント監視用計算機１３と制御装置
（Ａ）１４と制御装置（Ｂ）１５と制御装置（Ｃ）１６
と制御装置（Ｄ）１７とリモートに分散配置された現場
制御装置（Ａ）１８と現場制御装置（Ｂ）１９と現場制
御装置（Ｃ）２０と発電プラント２１とからなってい
る。

【００１０】制御装置（Ａ〜Ｃ）１４〜１６は、伝送路
２２により、制御用計算機１２およびプラント監視用計
算機１３に接続されている。また、制御装置（Ａ）１４
と制御装置（Ｄ）１７とは、制御用計算機１２およびプ
ラント監視用計算機１３を介さないで、別のルートによ
り直接プラント診断装置１に伝送接続ケーブル２４を介
して接続している。

【００１１】このような従来の発電プラント分散階層シ
ステムの制御装置では、ホストとしての役割をするプラ
ント診断装置１へプラントデータが伝送インターフェイ
ス部２を介してプラントデータ入力部３に入力して、プ
ラントデータがプラントデータ格納部４にプラントデー
タベースとして格納される。

【００１２】次に、演算処理部５では、プラントデータ
診断処理部５Ｂがプラントデータ登録処理部５Ａ２の履
歴データ等とプラントデータとから発電プラント分散階
層システムの診断をする。そして、診断結果が、プラン
トデータ登録処理部５Ａ２に登録されると共に、プラン
トデータ診断出力部７から出力インターフェイス部８を
介してプラント診断端末装置（Ａ）９およびプラント診
断端末装置（Ｂ）１０に出力される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た診断装置では、詳細事項にまで診断が困難であること
および保守員が故障等の箇所を順次絞り込んで故障箇所
を追求するという診断は極めて難しいという問題があ
る。

【００１４】まず、従来例（１）で説明したプラント分
散階層システムの診断装置では、診断対象の制御装置等
に診断信号を送信し、診断対象の制御装置からの状態信
号をホストの計算機が収集して診断していたため計算機
による本来の処理以外に診断処理が必要となり、短時間
の診断は難しく、診断対象の制御装置等も限定され、プ
ラントの機器の構成部品レベルの診断信号を収集するこ
とは困難である。従って、診断対象の単位がプラントの
機器程度となり、機成部品について詳細な診断ができな
かった。

【００１５】従来例（２）で説明したプラント分散階層
システムの診断装置では、本来のプラント処理装置によ
る処理以外に診断処理を行っているため従来例（１）と
同様にプラントの機器の構成部品レベルの診断信号を処
理しようとすれば、大量で、かつ、複雑な処理が必要と
なる装置となる。

【００１６】従来例（３）で説明した記録計等によるプ
ラント分散階層システムの診断では、プラント機器の構
成部品レベルの数千点のプラントデータを長時間保存す
ることは物理的に不可能である。

【００１７】また、従来例（４）として図１１に示すプ
ラント分散階層システムの診断装置では、プラントの機
器の構成部品レベルのデータを収集して診断処理しよう
とすると、処理データ量が膨大となり、迅速で、的確な
診断をするためには保守員に高度の専門知識が要求され
るという問題がある。

【００１８】例えば、故障箇所をプリント基板のような
保守可能な詳細事項の故障診断対象としての単位まで絞
り込む場合、故障内容によっては、人間系の専門知識を
用いて手動操作によりプラント診断を進めなければ、迅
速に的確な診断ができなかった。

【００１９】さらに、例えば、各制御装置の故障箇所を
プリント基板の如く診断対象を保守可能な単位まで絞り
込む場合、手動への切替え、電源のＯＦＦ、プリント基
板の差し換え、電源の再投入等の手順を保守員が現場で
効果的に進めていくことが求められる。この場合にも専
門知識がなくては上記操作手順に従って行うのは困難で
ある。また、従来のプラント分散階層システムの診断装
置では、保守員に対して診断結果をガイダンスする装置
を現場に簡単に持っていくことができなかった。従っ
て、現場で順次、保守員が診断対象を絞り込むとき、対
応した診断結果が直ちに得られないため保守員は、大変
な手間を要していた。

【００２０】そこで、本発明は、プラント分散階層シス
テムの不具合診断にあたって保守可能な単位まで診断対
象を拡大して的確な診断をすることができるプラント分
散階層システムの診断装置を提供することを目的とす
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、プラ
ントと、このプラントを分散制御する複数の制御装置
と、これらの制御装置からのプラントデータおよびプラ
ントからプラントデータを収録して、総合的プラントを
制御および監視する上位の計算機とからなるプラント分
散階層システムを診断するプラント分散階層システムの
診断装置において、分散階層システムから診断に必要な
プラントデータを伝送インターフェイス部を介して入力
するプラントデータ入力部と、このプラントデータ入力
部により入力したプラントデータをプラントデータベー
スとして収集するプラントデータ収集部と、分散階層制
御システムの診断に必要な知識データを知識データベー
スとして蓄積する診断知識部と、プラントデータベース
のデータと知識データベースの知識データと対話出力部
から入力されるデータとに基づいて推論を実行し、推論
結果を知識データベースに蓄積すると共に、対話出力部
へ出力するプラントデータ診断処理部とからなるプラン
ト診断装置を設けるようにしたものである。

【００２２】請求項２の発明は、外部からの要求によつ
て知識データベースから選択して選択知識データベース
を出力するプラントデータ診断選択出力部と、選択知識
データベースを外部の診断装置へ出力する出力インター
フェイス部とをプラント診断装置に付加するようにした
ものである。

【００２３】請求項３の発明は、選択知識データベース
およびプラントデータを入力する入力部と、この入力部
により入力された選択知識データベースおよびプラント
データをプラントデータベースとして格納するプラント
データ診断収集部と、前記選択知識データベースとプラ
ントデータベースと外部からの情報に基づいて診断をす
るプラントデータ診断処理部とからなるプラント診断補
助装置をプラント診断装置に付加するようにしたもので
ある。

【００２４】

【作用】請求項１の発明は、分散階層制御システムから
診断に必要なプラントデータが伝送インターフェイス部
を介してプラントデータ入力部へ入力される。入力され
たプラントデータは、プラントデータ収集部にプラント
データベースとして収集される。そして、分散階層制御
システムの診断に必要な知識データが診断知識部に知識
データベースとして蓄積される。プラントデータベース
のデータと知識データベースとに基づいて推論を実行
し、推論結果知識データベースを蓄積すると共に、対話
出力部へ出力する。この構成で、プラントデータ収集部
に格納されるプラントデータベースを機器の構成部品単
位のプラントデータで構成することにより、このプラン
トデータと知識データベースとから機器の構成部品単位
の診断が迅速に、かつ、的確にできる。従って、従来の
ように、機器単位の診断をした後、保守員が自己の知識
と経験等に基づいて機器の構成部品単位の診断をしなく
ても、機器の構成部品単位の診断結果が出力される。

【００２５】請求項２の発明は、外部からの要求によつ
て知識データベースから選択して選択知識データベース
が選択され出力される。そして、選択知識データベース
を入力して保存し、プラントデータと選択知識データベ
ースとから診断する機能を有する手段を付加することに
よりプラント診断装置と独立して診断ができる。

【００２６】請求項３の発明は、前記選択知識データベ
ースおよびプラントデータが入力部により入力され、選
択知識データベースおよびプラントデータベースがプラ
ントデータ診断収集部に格納される。プラントデータ診
断処理部では、選択知識データベースとプラントデータ
ベースと外部からの情報に基づいて診断がされる。これ
により、プラント診断補助装置を診断対象の機器の近傍
に配置して診断対象の機器の構成部品を操作しながら順
次診断を進めて保守可能な単位まで絞り込んだ診断がで
きる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２８】図１は、本発明の第１実施例を示すプラン
ト分散階層システムの診断装置の基本構成図である。従
来技術を示す図１１と同一符号は、同一部分または相当
部分を示し、両者が異なる主な相違点は、プラント診断
装置１の構成を異にしプラント診断装置１Ａとしたこと
である。

【００２９】また、プラント診断装置１Ａには、対話出
力部２８と帳票出力装置２９とが接続され、さらに、発
電プラント分散階層システム３０が伝送接続ケーブル２
４によって接続されている。そして、発電プラント分散
階層システム３０には、機器単位でなく機器の構成部品
単位、例えば、変換器やプラント基板の各種状態量を示
すデータをプラントデータとして取り出す手段が配置さ
れ、プラントデータが周期的に伝送接続ケーブル２４に
よってプラント診断装置１Ａに入力するようにしてい
る。

【００３０】プラント診断装置１Ａは、具体的に、図２
に示すように、伝送インターフェイス部２とプラントデ
ータ入力部３とプラントデータ収集部３１とプラントデ
ータ診断処理部３２とプラントデータ診断知識部３３と
プラントデータ診断登録部３４と補助プラントデータ診
断知識部３５とプラントデータ診断出力インターフェイ
ス部３６とから構成される。

【００３１】ここで、プラントデータ収集部３１は、プ
ラントデータ入力部３によって取り込んだ機器の構成部
品単位のプラントデータをプラントデータベースとして
格納するものである。プラントデータ診断処理部３２
は、プラントデータベースと主プラントデータ診断知識
部３３の知識データベースと補助プラントデータ診断知
識部３５からの補助知識データベースと対話出力部２８
からプラントデータ診断入出力インターフェイス部３６
を介して入力されるプラント不具合診断知識情報に基づ
いて、機器の構成部品単位の不具合や故障の診断を実施
するものである。

【００３２】主プラントデータ診断知識部３３は、発電
プラント分散階層システム３０の全体の不具合故障診断
に関する知識データを蓄積して知識データベースとして
格納するものである。この主知識データベースは、発電
プラント分散階層システム３０から伝送接続ケーブル２
４を介して取り込んだプラントデータおよび対話出力部
２８からプラントデータ診断入出力インターフェイス部
３６を介して、入力された情報に基づいてプラントデー
タ診断処理部３２により作成されたものである。この他
に、上記知識データには、リモートに設置し、現場でし
か得られないプラントデータや制御装置、例えば、バル
ブの現場でしか得られないプラントデータや故障した各
制御装置の手動による試験結果および中央制御室に設置
した各制御装置のデータの診断データや不具合データも
含まれている。

【００３３】プラントデータ診断登録部３４は、プラン
トデータ診断処理部３２が診断処理するための基準値や
設定値を予め登録し、また、”条件”と”結論”のルー
ルを予め記憶している。

【００３４】補助プラントデータ診断知識部３５は、主
プラントデータ診断知識部３３と同様に構成されてお
り、同様の機能を有し、主プラントデータ診断知識部３
３を補助して、より大量の知識データベースを蓄積する
ものである。

【００３５】プラントデータ診断入出力インターフェイ
ス部３６は、対話出力部２８から入力される診断に必要
な情報をプラントデータ診断処理部３２へ出力すると共
に、プラントデータ診断処理部３２による診断状況や診
断結果を対話出力部２８や帳票出力装置２９へ出力する
ものである。

【００３６】以上の構成で、発電プラント分散階層シス
テム３０の制御装置（Ａ〜Ｄ）１４〜１７、現場制御装
置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）１８，１９，２０，４５等の構成
部品単位のプラントデータが制御用計算機１２およびプ
ラント監視用計算機１３に取り込まれる。そして、プラ
ント診断装置１Ａで制御用計算機１２からの伝送接続ケ
ーブル２４を介して、プラントデータが取り込まれる。

【００３７】ここで、発電プラント分散階層システム３
０から伝送接続ケーブル２４を介して伝送インターフェ
イス部２に入力されるプラントデータ伝送項目について
図３を参照して説明する。

【００３８】図中、制御装置（Ａ〜Ｄ）１４〜１７に対
して、各制御装置のプラントデータ項目は、図３に示す
ように機器に対して構成部品毎に識別するためのデータ
項目が用意されている。すなわち、制御装置（Ａ）１４
は、データ項目として、Ａ１，・・・・，Ａｎ、制御装
置（Ｂ）１５は、Ｂ１，・・・・，Ｂｎ、制御装置
（Ｃ）１６は、Ｃ１，・・・・，Ｃｎ、制御装置（Ｄ）
１７は、Ｄ１，・・・・，Ｄｎ、に分類されている。

【００３９】各々のデータ項目は、プラント診断装置１
Ａにおいても、対応して図３と同様にデータ項目として
データをフォーマット化して分類し、必要に応じてデー
タ項目を階層化する構成にできるようにしている。

【００４０】データ項目は、図４に示すように、図３に
示したデータ項目に対して、分類項目名、プラントデー
タ、フラグ、コメントという項目から成り立っている。
データ項目は、例えば、「制御装置」、「部品」、「プ
ラント基板」等というようにデータ項目に対して人間系
で付与された項目名である。分類項目は、データ項目の
分類を一意的に識別するコードである。

【００４１】データは、データ項目に関連するプラント
データの項目である。フラグは、”０”が立った場合に
は、各制御装置および現場制御装置からのプラントデー
タであることを示し、”１”が立った場合には、後述す
る第３実施例で説明するプラント診断補助装置２５から
転送されたプラントデータであることを示す。

【００４２】また、図５に示すように、データ項目が分
類情報として管理される。分類情報としては、各分類毎
に分類コードとそれに対するコメントが設定され、これ
らの分類情報をプラント診断装置１Ａに対して対話出力
部２８から、人間系で登録できるようになつている。な
お、この分類コードと図４に示すデータ項目とは対応す
るようになっている。

【００４３】上記図４に示す構成のプラントデータを入
力したプラントデータ診断処理部３２は、主プラントデ
ータ診断知識部３３や補助プラントデータ診断知識部３
５または対話出力部２８からのプラントの不具合診断や
故障診断に必要な情報を収集して診断を実行する。

【００４４】ここで、診断知識部として主プラントデー
タ診断知識部３３とプラントデータ診断登録部３４と補
助プラントデータ診断知識部３５とを図６を参照して具
体的に説明する。

【００４５】主プラントデータ診断知識部３３は、推論
部３３ａとプラント不具合診断データ更新部３３ｂと記
憶部３３ｃとからなる。推論部３３ａでは、診断する対
象のプラントデータと対応する不具合のプラントデータ
と結論と予め設定された基準設定値とを用いてルールが
成立するか否かを推論する。

【００４６】この結果、「条件」が成立したとき、対応
する結論と対応する診断対象となったプラントデータと
が、プラント不具合診断データ更新部３３ｂによって更
新され、記憶部３３ｃに格納される。

【００４７】補助プラントデータ診断知識部３５は、主
プラントデータ診断知識部３３と同様に構成され、プラ
ントデータベース部３５ａとプラントデータ更新部３５
ｂと記憶部３５ｃとから構成されており、主プラントデ
ータ診断知識部３３と同様な機能を有し、主プラントデ
ータ診断知識部３３の記憶部３３ｃについて格納エリア
が一杯になったとき、補助プラントデータ診断知識部３
５を用いて主プラントデータ診断知識部３３をバックア
ップする。

【００４８】プラントデータ診断登録部３４は、データ
記憶登録部３４ａとルール記憶登録部３４ｂとから構成
される。データ記憶登録部３４ａは、推論部３３ａにお
いて推論するときの基準設定値を予め記憶する。ルール
記憶登録部３４ｂはルールを予め登録する。

【００４９】次に、プラントデータ診断処理部３２の処
理について図７を参照しつつ説明する。

【００５０】まず、プラントデータ診断処理部３２で
は、プラントデータがプラントデータ収集部３１からプ
ラントデータ診断処理部３２に読み込まれ、さらに、プ
ラントデータを診断するか否かを判定する診断しきい値
が読み込まれる（１０１）（１０２）。この診断しきい
値は、プラントデータに対応して図示省略する記憶手段
に格納されている。

【００５１】次に、プラントデータ診断処理部３２は、
これらプラントデータと診断しきい値とからプラントデ
ータを診断するか否かの判定をする（１０３）。この処
理では、例えば、プラントデータが診断しきい値と比較
して所定の条件のとき診断をすると判定をする。この処
理で診断しないと判定されたとき、予め定められた順序
の次のプラントデータについて同様の処理がされる。

【００５２】また、診断をすると判定がされると、プラ
ントデータ診断処理部３２は、主プラントデータ診断知
識部３３に不具合診断データ、つまり、過去の診断対象
のプラントデータと、その結論があるか否かの検索がさ
れる（１０４）。この場合に、不具合診断データが主プ
ラントデータ診断知識部３３にないとき、補助プラント
データ診断知識部３５にあるか否かの検索がされ、補助
プラントデータ診断知識部３５にも不具合診断データが
ないとき、対応するプラントデータの診断処理を終了
し、次のプラントデータの処理を行う（１０５）。

【００５３】また、主プラントデータ診断知識部３３ま
たは補助プラントデータ診断知識部３５のいずれかに不
具合診断データがあるとき、記憶部３３ｃまたは記憶部
３５ｃから不具合診断データが取り出され、続いて、デ
ータ記憶登録部３４ａから基準設定値が取り出され、ル
ール記憶登録部３４ｂからルールが取り出される（１０
６）（１０７）。これにより、推論部３３ａ，３５ａに
よってルールに基づいて推論を実行する（１０８）。

【００５４】次に、ルールが成立するか否かの判定がさ
れる（１０９）。この結果、ルールが成立すると判定さ
れたとき、プラント不具合診断データ更新部３３ｂまた
はプラントデータ更新部３５ｂによって記憶部３３ｃま
たは記憶部３５ｃの不具合診断データが更新される（１
１０）。この処理で、複数のルールが成立するとき、推
論確度を数値等によって表す。そして、この推論結果が
対話出力部２８および帳票出力装置２９に出力される
（１１１）。この推論結果に対して保守員が、さらに、
詳細に診断したいとき、対話出力部２８から必要な情報
を入力して、再び推論を実行させる。この処理によって
保守可能のレベルまで診断対象を絞り込む。全ての診断
処理が終了し、次のプラントデータについて同様の処理
がされる。

【００５５】このように第１実施例では、いわゆる機器
の構成部品レベルのプラントデータについて知識データ
ベースを活用して診断するようにしているため分散階層
システムの保守可能なレベルの詳細事項の診断結果が迅
速に、かつ、的確に出力される。また、保守可能のレベ
ルまで診断結果が出力されない場合には、外部から保守
員が対話しつつ、保守可能のレベルまで順次絞り込んで
行うことができる。これによって、従来のように保守員
が現場に行って試験器等を接続して、詳細事項について
保守員の判断に頼って診断する煩雑な手間が軽減され、
しかも専門的な知識をそれ程要することがなく診断がで
きる。

【００５６】次に、本発明の第２実施例を図８を参照し
て説明する。

【００５７】図８が図１および図２に示す第１実施例と
異なる点は、プラントデータ診断選択出力部３７と出力
インターフェイス部３８とを追設したことである。

【００５８】ここで、プラントデータ診断選択出力部３
７は、主プラントデータ診断知識部３３または補助プラ
ントデータ診断知識部３５の記憶部３３ｃまたは記憶部
３５ｃに格納された不具合診断データを対話出力部２８
からの要求によって選択して取り出し、これを不具合診
断データベースとして格納するものである。

【００５９】出力インターフェイス部３８は、プラント
データ診断選択出力部３７の不具合診断データベースを
対話出力部２８からの要求に従って、他の診断装置等へ
出力するものである。

【００６０】上記構成によれば、まず、保守員が対話出
力部２８から診断に必要な不具合診断データを検索して
順次選択する。これによつて、主プラントデータ診断知
識部３３または補助プラントデータ診断知識部３５の記
憶部３３ｃまたは記憶部３５ｃから不具合診断データが
抽出され、プラントデータ診断選択出力部３７に不具合
診断データベースとして格納される。この状態で、出力
インターフェイス部３８に他の診断装置を接続して、出
力インターフェイス部３８から他の診断装置の記憶媒体
へ不具合診断データを格納することができる。また、他
の診断装置を接続しなくても、ハンディターミナルに格
納したり、ＦＤに格納して後に知識データを活用するこ
とができる。

【００６１】このように、第２実施例によれば、出力イ
ンターフェイス部３８の構成を汎用性のある規格に合っ
た、例えば、ＧＰＩＢインターフェイス等にすることに
よって、開発済の汎用の種々の診断装置や解析装置へ不
具合診断データを格納させ、新たに知識データを作成す
ることなく発電プラント分散階層システム３０の診断に
用いることができる。この場合に、不具合診断データを
格納した診断装置を任意に現場近くに移動して診断する
こともできる。

【００６２】次に、本発明の第３実施例を図９を参照し
て説明する。

【００６３】図９が第２実施例を示す図８と異なる点
は、伝送線２７によってプラント診断装置１Ｂに接続さ
れるプラント診断補助装置２５と出力装置２６とを追設
したことである。

【００６４】プラント診断補助装置２５は、入力部４０
とプラントデータ診断収集部４１とプラントデータ診断
処理部４２と対話処理部４３とから構成されている。

【００６５】ここで、入力部４０は、入力インターフェ
イスとして、伝送線２７を介してプラント診断装置１Ｂ
の出力インターフェイス部３８から不具合診断データベ
ースを入力するものである。プラントデータ診断収集部
４１は、入力部４０より入力した不具合診断データベー
スを格納するものである。なお、入力部４０とプラント
データ診断収集部４１は、プラントデータを収集しプラ
ントデータベースとして格納するようにしている。

【００６６】プラントデータ診断処理部４２は、プラン
トデータ診断処理部３２と同様の機能を有し、プラント
データ診断収集部４１の不具合診断データベースとプラ
ントデータベースと対話処理部４３からの情報に基づい
てプラントの診断をするものである。対話処理部４３
は、出力装置２６によって対話するものである。なお、
プラントデータ診断処理部４２には、図示省略する診断
知識部が接続され、プラント診断装置１Ｂと同様に知識
データを蓄積するようにしている。

【００６７】上記構成によって、プラントデータ診断処
理部３２で得られ、プラントデータ診断選択出力部３７
に格納された不具合診断データベースが取り出され出力
インターフェイス部３８に出力される。

【００６８】次に、プラント診断補助装置２５では、入
力部４０を介して不具合診断データベースがプラントデ
ータ診断収集部４１に格納される。そして、プラントデ
ータ診断処理部４２では、不具合診断用データベースを
用いて、プラント診断装置１Ｂのプラントデータ診断処
理部３２と同様の処理によってプラントの診断処理が実
行される。

【００６９】これによって、プラントの不具合および診
断の知識情報が、プラント診断補助装置２５内にも格納
されることから、プラント診断補助装置２５は、プラン
ト診断装置１Ｂの診断知識データの分担をすることにな
る。

【００７０】また、伝送線２７を取り外すことによりプ
ラント診断補助装置２５は、プラント診断装置１Ｂと切
り離して、現場に簡単に移動して診断を実施することが
できるようになっている。

【００７１】例えば、発電プラント分散階層システム３
０の現場制御装置の不具合故障診断を実施しようとする
とき、その現場へプラント診断補助装置２５を移動す
る。そして、診断対象の制御装置等の詳細な不具合故障
診断を実施することができる。

【００７２】すなわち、プラントデータ診断処理部４２
では、対話処理部４３から、不具合な制御装置の詳細事
項について、その診断結果が対話処理部４３を介して、
出力装置２６に出力表示される。

【００７３】保守員は、この出力装置２６の表示に従っ
て、不具合や診断対象の制御装置等詳細な事項、例え
ば、プラント基板の試験をさらに実施し、これに対する
プラントデータ診断処理部４２の診断結果を解析する。
これによって、不具合および故障箇所を順次保守可能な
単位まで絞り込んでいくことができる。

【００７４】なお、図４に示したデータ項目の構成を複
数ビットのフラグ方式とすることにより、伝送線２７で
接続されるプラント診断補助装置２５が複数台として、
シリアルな伝送線によってプラント診断装置１Ｂに接続
することができる。

【００７５】次に、本発明の第４実施例を図１０を参照
して説明する。

【００７６】本実施例は、プラント診断装置１Ｂとプラ
ントデータ処理装置５１とが光伝送ケーブル５２によっ
て接続され、プラントデータ処理装置５１が発電プラン
ト分散階層システム３０にデータ収集ケーブル５３によ
って接続されている。また、プラント診断装置１Ｂとハ
ンディターミナル５４とが光伝送ケーブル５２によって
接続され、ハンディターミナル５４がデータ収集ケーブ
ル５３によって発電プラント分散階層システム３０に接
続されている。

【００７７】上記構成で、発電プラント分散階層システ
ム３０からのプラントデータがデータ収集ケーブル５３
によりプラントデータ処理装置５１に入力されると共
に、ハンディターミナル５４に入力されそれぞれプラン
トデータベースが構築される。プラント診断装置１Ｂで
は、プラントデータ診断登録部３４や補助プラントデー
タ診断知識部３５の知識データベースとプラントデータ
収集部３１のプラントデータベースとからプラントデー
タ診断処理部３２が演算処理を実行し、知識データベー
スを構築する。

【００７８】本実施例によれば、プラント診断装置１Ｂ
に限らずプラントデータ処理装置５１やハンディターミ
ナル５４にプラントデータをプラントデータベースとし
て分担して格納できる。従って、発電プラント分散階層
システム３０の分散配置された機器に対応して、プラン
トデータ処理装置５１やハンディターミナル５４を配置
してプラントデータを多量に格納することができる。

【００７９】なお、上記の実施例では、保守員等がプラ
ント診断装置またはプラント診断補助装置と対話して診
断する例を説明したが、ＡＩ機能を活用すると共に、各
診断装置の試験を自動的に実施するインターフェイスお
よび演算制御部を設ければ、制御装置や現場制御装置の
被診断装置の不具合診断結果が自動的に収集され、プラ
ント診断結果を自動的に収集することも可能である。

【００８０】この場合、プラント診断装置とプラント診
断補助装置とを各制御装置や現場制御装置に伝送ケーブ
ルで接続し、メモリダンプの実施や信号波形や各制御装
置や現場制御装置のデータを吸い上げることでデータ処
理機能を向上させることにより、不具合診断のデータを
収集することが必要である。

【００８１】このように、分散階層システムの不具合や
診断の詳細な内容がリモートで診断を実行することがで
きる。

【００８２】また、現場制御装置に対する試験や保守作
業を含む詳細な診断については、必要とする診断知識デ
ータベースが格納されたプラント診断補助装置を対象と
する制御装置の近くに設置することが可能である。ま
た、プラント診断装置と発電プラント分散階層システム
３０とを伝送線や通信回路で接続してシステム的に大規
模な診断システムを構成できると共に、大容量プラント
から小容量のプラントまで適用することもできる。な
お、本実施例では、いわゆる保守可能な部品レベルの診
断の例を説明したが、これに限ることなく、機器レベル
の診断にも適用でき、この場合、保守員に専門知識がな
くても十分な診断ができるという著しい効果がある。

【００８３】また、プラント診断補助装置により、各出
力装置との対話機能により保守作業が知識データベース
の活用をすることができるので、熟練度の低い保守員で
も、高度な熟練者と同様の保守診断や不具合分析および
データ処理解析が実施できる。

【００８４】また、プラント診断装置とプラント診断補
助装置と組合せて使用することで、プラント診断装置ま
たはプラント診断補助装置の双方で同様の知識データベ
ースを蓄積する必要がなく、相互に知識データベースが
活用できるため効率的である。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、プラントデータ収集部に格納されるプラントデー
タベースを機器の構成部品単位のプラントデータで構成
することにより、このプラントデータと知識データベー
スとを活用して機器の構成部品単位の診断が迅速に、か
つ、専用知識を要することなく、正確にできる。従っ
て、従来のように、機器単位の診断をした後、保守員が
自己の知識と経験等に基づいて機器の構成部品単位の診
断をしなくても、機器の構成部品単位の診断結果ができ
る。

【００８６】請求項２の発明は、外部からの要求によつ
て知識データベースから選択された選択知識データベー
スが選択され出力される。従って、別の診断装置に、同
様の知識データベースを新たに蓄積する必要がなく、知
識データベースが活用できるため効率的である。

【００８７】請求項３の発明は、プラント診断装置と別
に、プラント診断補助装置を診断対象の機器の近傍に配
置して診断対象の機器の構成部品を操作しながら順次診
断を進めて保守可能な単位まで絞り込んだ診断ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すプラント分散階層シ
ステムの診断装置の基本構成図である。

【図２】図１のプラント分散階層システムの診断装置に
おけるプラント診断装置を示す構成図である。

【図３】図１のプラント分散階層システムの診断装置に
おけるデータ項目情報の説明図である。

【図４】図１のプラント分散階層システムの診断装置に
おけるデータ項目情報の構成図である。

【図５】図４のデータ項目情報に対応する分類情報の構
成図である。

【図６】図２のプラント分散階層システムの診断装置に
おける主プラントデータ診断知識部とプラントデータ診
断登録部と補助プラントデータ診断知識部とを示す構成
図である。

【図７】図２のプラント分散階層システムの診断装置に
おけるプラントデータ診断処理部の処理を示すフローチ
ャートである。

【図８】本発明の第２実施例を示すプラント分散階層シ
ステムの診断装置の構成図である。

【図９】本発明の第３実施例を示すプラント分散階層シ
ステムの診断装置の構成図である。

【図１０】本発明の第４実施例を示すプラント分散階層
システムの診断装置の構成図である。

【図１１】従来例を示すプラント分散階層システムの診
断装置の基本構成図である。

【符号の説明】

１Ａ プラント診断装置 ２ 伝送インターフェイス部 ３ プラントデータ入力部 ４ プラントデータ格納部 ５ 演算処理部 ５Ａ プラントデータ管理部 ５Ａ１ プラントデータ検索処理部 ５Ａ２ プラントデータ登録処理部 ５Ｂ プラントデータ診断処理部 １２ 制御用計算機 １３ プラント監視用計算機 １４，１５，１６，１７ 制御装置（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ），（Ｄ） １８，１９，２０，４５ 現場制御装置（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ） ２１ 発電プラント ２２ 伝送路 ２４ 伝送接続ケーブル ２５ プラント診断補助装置 ２６ 出力装置 ２８ 対話出力部 ２９ 帳票出力装置 ３０ 発電プラント分散階層システム ３１ プラントデータ収集部 ３２ プラントデータ診断処理部 ３３ 主プラントデータ診断知識部 ３４ プラントデータ診断登録部 ３５ 補助プラントデータ診断知識部 ３６ プラントデータ診断入出力インターフェイス部 ３７ プラントデータ診断選択出力部 ３８ 出力インターフェイス部 ４０ 入力部 ４１ プラントデータ診断収集部 ４２ プラントデータ診断処理部 ４３ 対話処理部 ４４ 出力装置 ５１ プラントデータ処理装置 ５２ 光伝送ケーブル ５３ データ収集ケーブル ５４ ハンディターミナル

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント等の分散
階層システムにおける分散配置された制御装置等の故障
等を診断する診断装置に係り、特に、専門知識の劣しい
保守員でも、詳細事項の不具合や故障の診断ができるプ
ラント分散階層システムの診断装置に関する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、プラ
ントと、このプラントを分散制御する複数の制御装置
と、これらの制御装置からのプラントデータおよびプラ
ントからプラントデータを収録して、総合的プラントを
制御および監視する上位の計算機とからなるプラント分
散階層システムを診断するプラント分散階層システムの
診断装置において、分散階層システムから診断に必要な
プラントデータを伝送インターフェイス部を介して入力
するプラントデータ入力部と、このプラントデータ入力
部により入力したプラントデータをプラントデータベー
スとして収集するプラントデータ収集部と、分散階層シ
ステムの診断に必要な知識データを知識データベースと
して蓄積する診断知識部と、プラントデータベースのデ
ータと知識データベースの知識データと対話出力部から
入力されるデータとに基づいて推論を実行し、推論結果
を知識データベースに蓄積すると共に、対話出力部へ出
力するプラントデータ診断処理部とからなるプラント診
断装置を設けるようにしたものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】

【作用】請求項１の発明は、分散階層システムから診断
に必要なプラントデータが伝送インターフェイス部を介
してプラントデータ入力部へ入力される。入力されたプ
ラントデータは、プラントデータ収集部にプラントデー
タベースとして収集される。そして、分散階層システム
の診断に必要な知識データが診断知識部に知識データベ
ースとして蓄積される。プラントデータベースのデータ
と知識データベースとに基づいて推論を実行し、推論結
果知識データベースを蓄積すると共に、対話出力部へ出
力する。この構成で、プラントデータ収集部に格納され
るプラントデータベースを機器の構成部品単位のプラン
トデータで構成することにより、このプラントデータと
知識データベースとから機器の構成部品単位の診断が迅
速に、かつ、的確にできる。従って、従来のように、機
器単位の診断をした後、保守員が自己の知識と経験等に
基づいて機器の構成部品単位の診断をしなくても、機器
の構成部品単位の診断結果が出力される。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントと、このプラントを分散制御す
   る複数の制御装置と、これらの制御装置からのプラント
   データおよび前記プラントからプラントデータを収録し
   て、総合的に前記プラントを制御および監視する上位の
   計算機とからなるプラント分散階層システムを診断する
   プラント分散階層システムの診断装置において、 前記分散階層システムから診断に必要なプラントデータ
   を伝送インターフェイス部を介して入力するプラントデ
   ータ入力部と、このプラントデータ入力部により入力し
   た前記プラントデータをプラントデータベースとして収
   集するプラントデータ収集部と、前記分散階層制御シス
   テムの診断に必要な知識データを知識データベースとし
   て蓄積する診断知識部と、前記プラントデータベースの
   データと前記知識データベースの知識データと対話出力
   部から入力されるデータとに基づいて推論を実行し、推
   論結果を前記知識データベースに蓄積すると共に、前記
   対話出力部へ出力するプラントデータ診断処理部とから
   なるプラント診断装置を備えたことを特徴とするプラン
   ト分散階層制御システムの診断装置。
2. 【請求項２】 外部からの要求によつて前記知識データ
   ベースから選択して選択知識データベースを出力するプ
   ラントデータ診断選択出力部と、前記選択知識データベ
   ースを外部の装置へ出力する出力インターフェイス部と
   を前記プラント診断装置に付加したことを特徴とする請
   求項１記載のプラント分散階層制御システムの診断装
   置。
3. 【請求項３】 前記選択知識データベースおよびプラン
   トデータを入力する入力部と、この入力部により入力さ
   れた前記選択知識データベースおよびプラントデータを
   プラントデータベースとして格納するプラントデータ診
   断収集部と、前記選択知識データベースとプラントデー
   タベースと外部からの情報に基づいて診断をするプラン
   トデータ診断処理部とからなるプラント診断補助装置を
   前記プラント診断装置に付加したことを特徴とする請求
   項２記載のプラント分散階層制御システムの診断装置。
4. 【請求項４】 前記プラント診断補助装置を可搬可能
   で、かつ、前記プラント診断装置と分離可能の構成と
   し、前記プラント診断補助装置を診断対象物の近傍に配
   置して診断することを特徴とする請求項３記載のプラン
   ト分散階層制御システムの診断装置。
5. 【請求項５】 前記診断知識部は、条件と結論のルール
   により推論する推論部と、ルールの成立した結論とプラ
   ントデータとをプラント不具合診断データとして更新す
   るプラント不具合診断データ更新部と、前記プラント不
   具合診断データを記憶する記憶部とからなる主プラント
   データ診断知識部および補助プラントデータ診断知識部
   とを備えると共に、ルールを記憶するルール記憶部と、
   基準設定値を記憶するデータ記憶部とを備えたことを特
   徴とする請求項１乃至請求項４記載のプラント分散階層
   制御システムの診断装置。
6. 【請求項６】 前記プラント分散階層制御システムから
   伝送線を介してプラントデータを収集し、プラントデー
   タベースを構築し、前記プラント診断装置へ伝送線を介
   してプラントデータを出力するプラントデータ処理装置
   またはハンディターミナルを前記プラント診断装置に付
   加したことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のプ
   ラント分散階層制御システムの診断装置。