JPH0854922A

JPH0854922A - プロセス制御装置

Info

Publication number: JPH0854922A
Application number: JP6188044A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kamibayashi; 隆志上林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】故障データの解析をプロセス装置本体で実行
し、またリトライにより回復した故障を外部へ警告する
ことができるプロセス制御装置を提供する。【構成】プロセス制御手段１１と、ソフトウェアで故障
を検出する故障検出手段１３と、故障処理を行う故障処
理手段１４と、故障予測を行う故障予測手段１５と、外
部へ通知するための処理を行う外部通知手段１８と、プ
ロセス制御処理を行うプロセス処理手段１９と、外部へ
通知する外部通知装置２１と、ハードウェアの故障を検
出する故障検出装置２２と、故障情報２４、故障解析情
報２５等の各種情報を記憶するメモリ装置２３であり、
また異常故障が発生すると、故障が検出され、故障予測
手段１５が故障要因解析を実行し、故障解析情報を外部
へ通知する。故障予測手段１５では、故障の発生頻度を
調査して設定回数以上になった場合に故障要因解析を実
行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラントプロセスを制
御するプロセス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電力プラント等のプロセス制
御装置では、故障等の異常事態の発生に対して、様々な
処理が成されている。従来のプロセス制御装置の構成を
図４および図５に示す。まず、プロセス制御装置で故障
が発生した場合について説明する。図４は電力プラント
等で使用されているプロセス制御装置の構成を示す図で
ある。１０１はプロセス制御装置、１０２はソフトウェ
ア、１０７はハードウェアである。ソフトウェア１０２
は、故障検出手段１０３、故障処理手段１０４、外部通
知手段１０５、プロセス制御手段１０６とからなる。ハ
ードウェア１０７には、外部通知装置１０８、故障検出
装置１０９、メモリ装置110 とが設けられている。

【０００３】故障検出手段１０３はソフトウェアで発生
した故障を検出する。故障検出装置109 はハードウェア
で発生した故障を検出する。故障を検出した場合、故障
検出手段１０３と故障検出装置１０９とは、それぞれ故
障検出通知信号１１１および１１２を出力して、故障処
理手段１０４を起動する。故障処理手段１０４は、メモ
リ装置１１０に故障情報１１４を書き込み、そのほかの
該当故障の故障処理として規定されている内容に従い故
障処理を実行する。故障処理手段１０４は故障処理とし
て外部通知が指定されている場合に、ハードウェアの外
部通知装置１０８を駆動するソフトウェアの外部通知手
段１０５を使って、故障が発生したことを外部へ伝え
る。

【０００４】次にプロセス制御装置での負荷測定から異
常の発生を検出する場合について説明する。図５は電力
プラント等で使用されているプロセス制御装置の構成を
示す図である。１２１はプロセス制御装置、１２２はソ
フトウェア、１２３は負荷測定手段、１２４は外部通知
手段、１２５はプロセス制御手段、１２６はハードウェ
ア、１２７はメモリ装置、１２８は外部通知装置であ
る。

【０００５】負荷測定手段１２３は、プロセスの負荷を
測定する手段であり、負荷情報１２９をメモリ装置１２
７に格納する。また、実行できないユーザープログラム
があるというような負荷異常状態が発生すると、ハード
ウェアの外部通知装置１２８を駆動するソフトウェアの
外部通知手段１２４を使って、外部へ異常が発生したこ
とを通知する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のプロセス制御装
置においては、故障が発生したという事実とその現象を
外部に通知するだけであった。異常と考えられる部分を
修正、交換するための、原因となる故障部分の判断は、
操作員が故障情報を解析することにより行われていた。
また、故障が発生した後、リトライにより回復した場合
は、修正、交換は行われないために、そのまま続行して
行くうちに、故障状態から回復できなくなるという事態
が発生することもあった。

【０００７】一方、負荷測定による異常発生では、従来
のプロセス制御装置は、負荷状態が完全に異常になった
場合に検出できたが、負荷の流れが正常な流れから外れ
ていったときに異常を検出することはできなかった。

【０００８】本発明の目的は、故障データの解析をプロ
セス装置本体で実行し、またリトライにより回復した故
障を外部へ警告することのできるプロセス制御装置を提
供することである。また、本発明の他の目的は、負荷パ
ターンから異常動作が検出できるプロセス制御装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明においては、プラントのプロセス制
御を行うプロセス制御手段と、プロセス制御の情報を記
憶するメモリ手段と、異常事態の発生を検出する異常検
出手段と、この異常検出手段により検出された異常事態
を判断処理する異常処理手段と、前記検出された異常事
態を外部へ通知する手段とを具備することを特徴とする
プロセス制御装置を提供する。

【００１０】また、請求項２の発明においては、プラン
トのプロセス制御を行うプロセス制御手段と、ハードウ
ェアの故障を検出する第一の故障検出手段と、ソフトウ
ェアの故障を検出する第二の故障検出手段と、前記第一
の故障検出手段または第二の故障検出手段から入力され
る故障検出通知情報を受けて起動する故障処理手段と、
この故障処理手段により故障情報が書込まれるメモリ手
段と、故障発生を外部へ通知する外部通知手段と、前記
メモリ手段に記憶される故障情報から故障を予測する故
障予測手段とを具備することを特徴とするプロセス制御
装置を提供する。

【００１１】また、請求項４の発明においては、プラン
トのプロセス制御を行うプロセス制御手段と、プロセス
の負荷状態を測定して負荷情報を得るとともに、負荷に
異常が発生した場合に異常通知要求を出力する負荷測定
手段と、前記負荷情報から負荷の一定パターンを抽出す
る負荷パターン抽出手段と、前記負荷パターン情報と負
荷情報とを比較して負荷状態を検査する負荷パターンチ
ェック手段と、前記負荷情報と、前記負荷パターン情報
とを保持するメモリ手段と、前記負荷測定手段からの異
常通知要求を受けて、外部に処理の異常を通知する外部
通知手段とを具備することを特徴とするプロセス制御装
置を提供する。

【００１２】

【作用】請求項１のように構成された装置においては、
異常事態の発生を検出する異常検出手段が、故障または
負荷異常を検出し、異常事態を判断処理する異常処理手
段が、故障要因の解析また負荷パターンの比較を行い、
外部通知手段により外部へ異常が通知される。従って、
運転員は故障原因の解析を行う必要がなく、また回復不
可能になる前に異常故障や負荷の異常を知ることができ
る。

【００１３】請求項２のように構成された装置におい
て、異常故障が発生すると、故障が検出され、故障予測
手段が故障要因解析を実行し、故障解析情報を外部へ通
知する。故障予測手段では、故障の発生頻度を調査して
設定回数以上になった場合に故障要因解析を実行する。
このように構成されたプロセス制御装置は、運転員が故
障原因の解析をする必要がなく、故障が通知されるとき
に故障解析情報を得ることができる。

【００１４】請求項４のように構成された装置において
は、プロセス装置の起動と同時に負荷パターンを抽出
し、メモリ手段に負荷パターン情報を書き込む。負荷パ
ターンチェック手段は、負荷測定手段により測定された
周期負荷情報とメモリ手段に記憶した負荷パターン情報
とを比較して、負荷パターンから外れた場合に負荷異常
状態を外部へ通知する。このプロセス制御装置により、
負荷パターンの異常から装置の動作異常を知ることがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係るプロセス制御装置の実施
例を図１から図３を参照して説明する。図１は第一実施
例のプロセス制御装置の構成を示す図である。このプロ
セス制御装置１１はソフトウェア部１２とハードウェア
部２０とから構成されている。ソフトウェア部１２は、
ソフトウェアで故障を検出する故障検出手段１３と、故
障処理を行う故障処理手段１４と、故障予測を行う故障
予測手段１５と、外部へ通知するための処理を行う外部
通知手段１８と、プロセス制御処理を行うプロセス処理
手段１９とからなる。故障予測手段１５は、故障頻度を
解析する故障頻度解析手段１６と故障要因を解析する故
障要因解析手段１７とを有する。また、ハードウェア部
２０は、外部へ通知する外部通知装置２１と、ハードウ
ェアの故障を検出する故障検出装置２２と、故障情報２
４、故障解析情報２５等の各種情報を記憶するメモリ装
置２３とからなる。

【００１６】故障検出手段１３がソフトウェアの故障を
検出したときは、故障検出通知５０が故障処理手段１４
へ出力される。また、故障検出装置２２がハードウェア
の故障を検出したとき、故障検出通知５１が故障処理手
段１４へ出力される。これらの故障検出通知５０、５１
により故障処理手段１４が起動する。故障処理手段１４
はメモリ装置２３に故障情報５３を書き込む。故障の種
別が外部へ故障発生を通知するように予め決められてい
る場合は、故障外部通知要求５２を外部通知手段１８へ
出力する。外部通知手段１８は外部通知装置２１へ外部
通知情報５９を送り、外部通知装置２１により外部へ故
障を知らせる。また、故障処理手段１４は故障予測手段
１５へ故障予測要求５４を出力して、起動する。故障予
測手段１５では、故障頻度解析手段１６が故障予測要求
５４を受けて、リトライにより正常に動作回復した場合
は、メモリ手段２３の故障情報２４から過去の故障情報
５６を読みだし、同一故障の発生頻度を検討する。発生
頻度が予め設定した値より高くなったら故障要因解析手
段１７へ故障要因解析要求５５を出力する。リトライし
ても正常に回復しなかった故障や、単発でリトライしな
いで回復不能と判断された故障である場合、故障頻度解
析手段１６は故障発生頻度の解析をしないで故障要因解
析要求５５を出力する。故障要因解析手段１７は、故障
種別と考えられる要因とから構成されるメモリ装置２３
の故障解析情報２５から発生した故障種別に対応する故
障要因を故障解析情報５７として読みだし、外部通知手
段１８に対して故障予測外部通知要求５８を出す。外部
通知手段１８は、外部通知装置２１へ外部通知情報５９
を出力し、操作員に対して外部通知を行う。

【００１７】このようにして本実施例では、ソフトウェ
アまたはハードウェアの故障を検出したときに、その故
障を解析して、リトライにより正常に動作したとして
も、回復不能になる前に外部通知を行うことにより、操
作員に故障の状態を知らせることができる。

【００１８】次に、第二の実施例について図２および図
３を参照して説明する。図２は第二実施例のプロセス制
御装置の構成を示す図である。このプロセス制御装置３
１はソフトウェア部３２とハードウェア部４０とから構
成されている。ソフトウェア部３２は、負荷測定手段３
３、負荷パターン抽出手段３４、負荷パターンチェック
手段３５、外部通知手段３８、プロセス制御手段３９と
から構成されている。負荷パターンチェック手段３５
は、負荷同期手段３６と負荷比較手段３８とを有する。
また、ハードウェア部４０は、メモリ装置４１と外部通
知装置４５とから構成され、メモリ装置４１は、負荷情
報４２、負荷パターン情報４３、ユーザープログラム４
４とを有する。

【００１９】図３はプロセス制御装置３１の負荷パター
ンの一例を示した図である。この負荷パターンの例は、
一定の基本周期毎に実行条件の整ったユーザープログラ
ムを実行するプロセス制御において、ユーザープログラ
ムの実行条件が時間のみであるものと考える。ここで、
ユーザープログラムが三つ存在し、それぞれ、、
で表記する。ユーザープログラム−１（）は、毎基本
周期に実行するものとする。ユーザープログラム−２
（）は、基本周期の３回に１回の周期で実行すること
とする。ユーザープログラム−３（）は、基本周期の
５回に１回の周期で実行するものとする。図３では横罫
線の右方向を時間の流れとして、基本周期毎に縦罫線で
区切ってある。各基本周期には、周期の番号とその周期
に実行するユーザープログラム、、とが表示され
ている。図からわかるように、基本周期１から基本周期
１５までと、基本周期１６から基本周期３２とが、それ
ぞれ一つのパターンとして繰り返されている。このよう
な一定のパターンで繰り返される負荷の流れを負荷パタ
ーンと呼ぶことにする。

【００２０】次に図２に示したプロセス制御装置の動作
について説明する。負荷測定手段３３はメモリ装置４１
に記憶されたユーザープログラム４４の運転状態を基本
周期ごとに測定し、メモリ装置４１に負荷情報４２とし
て記憶する。負荷パターン抽出手段３４はプロセス装置
３１の起動時にメモリ装置４１の負荷パターン情報４３
に負荷パターン情報が設定されていないときに、負荷測
定手段３３の測定する周期負荷情報から負荷パターンを
抽出する。負荷パターン抽出手段３４は規定された時間
が経過しても負荷パターンを抽出できない場合に、外部
通知手段３８に対して負荷パターン抽出異常外部通知要
求７５を出す。外部通知手段３８は、外部通知装置４５
を駆動して、外部に負荷パターン抽出異常を通知する。
一方、負荷パターン抽出手段３４が負荷パターンを検出
した場合、メモリ装置４１の負荷パターン情報４３に検
出した負荷パターン７６を出力し、負荷パターンデータ
を書き込む。そして負荷パターン抽出手段３４は負荷パ
ターンチェック手段４５に対し、負荷チェック開始要求
７２を出力する。負荷チェック開始要求７２を受け取っ
た負荷パターンチェック手段３５の負荷同期手段３６
は、負荷測定手段３３からの周期負荷情報と負荷パター
ン情報４３とを比較し、負荷パターンの先頭になったと
きに負荷比較開始要求７３を負荷比較手段３７に出力す
る。負荷比較開始要求７３を受け取った負荷比較手段３
７は、負荷測定手段３３からの周期負荷情報と負荷パタ
ーン情報４３とを比較し、周期負荷情報の流れが負荷パ
ターン情報から外れたときに、負荷パターン異常外部通
知要求７４を外部通知手段３８へ出力する。負荷パター
ン異常外部通知要求７４を受け取った外部通知手段３８
は外部通知装置４５を駆動して負荷パターンの異常が発
生したことを外部へ通知する。負荷測定手段３３は、負
荷パターンが抽出されるまで、実行可能条件が成立した
ユーザープログラムが実行できない等の異常が発生して
いる場合に、負荷異常状態外部通知要求７１を出す。負
荷異常状態外部通知要求７１を受けた外部通知手段は外
部通知装置を介して外部に通知する。このように本実施
例では、プロセス制御装置の起動とともに負荷パターン
を測定し、動作中に負荷パターンから異常動作を検出す
ることができる。

【００２１】

【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、従来人手で行っていた故障の解析をプロセス制
御装置本体で実行でき、また、負荷異常を原因とする動
作異常を検出することができるので、システムの稼動性
および信頼性が向上できる。

【００２２】請求項２の発明によれば、運転員が故障原
因の解析をする必要がないので、故障改修時間を短縮で
き、故障要因解析の信頼性を向上することができる。請
求項４の発明によれば、負荷パターンからプロセス制御
装置の動作異常を検出することができので、システムの
信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロセス制御装置の第一実施例の
構成を示すブロック図。

【図２】本発明に係るプロセス制御装置の第二実施例の
構成を示すブロック図。

【図３】第二実施例の負荷パターンを示す図。

【図４】従来のプロセス制御装置の構成を示す図。

【図５】他の従来のプロセス制御装置の構成を示す図。

【符号の説明】

１１、３１…プロセス制御装置、１２、３２…ソフトウェア１３………故障検出手段１４………故障処理手段１５………故障予測手段、１６………故障頻度解析手段１７………故障要因解析手段、１８、３８…外部通知手段１９、３９…プロセス制御手段２０、４０…ハードウェア２１、４５…外部通知装置２２………故障検出装置２３、４１…メモリ装置２４………故障情報２５………故障解析情報、３３………負荷測定手段３４………負荷パターン抽出手段、３５………負荷パターンチェック手段３６………負荷同期手段３７………負荷比較手段４２………負荷情報４３………負荷パターン情報４４………ユーザープログラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントのプロセス制御を行うプロセス
制御手段と、プロセス制御の情報を記憶するメモリ手段
と、異常事態の発生を検出する異常検出手段と、検出さ
れた異常事態を判断処理する異常判断処理手段と、前記
検出された異常事態を外部へ通知する外部通知手段とを
具備することを特徴とするプロセス制御装置。
【請求項２】プラントのプロセス制御を行うプロセス
制御手段と、ハードウェアの故障を検出する第一の故障
検出手段と、ソフトウェアの故障を検出する第二の故障
検出手段と、前記第一の故障検出手段または第二の故障
検出手段から入力される故障検出通知情報を受けて起動
する故障処理手段と、この故障処理手段により故障情報
が書込まれるメモリ手段と、故障発生を外部へ通知する
外部通知手段と、前記メモリ手段に記憶される故障情報
から故障を予測する故障予測手段とを具備することを特
徴とするプロセス制御装置。
【請求項３】前記故障予測手段は、過去の故障発生頻
度を調査し、設定頻度を上回るときに故障要因解析要求
を出力する故障頻度解析手段と、前記故障要因解析要求
を受けて、発生した故障種別に対応する故障要因を解析
する故障要因解析手段とを有することを特徴とする請求
項２のプロセス制御装置。
【請求項４】プラントのプロセス制御を行うプロセス
制御手段と、プロセスの負荷状態を測定して負荷情報を
得るとともに、負荷に異常が発生した場合に異常通知要
求を出力する負荷測定手段と、前記負荷情報から負荷の
一定パターンを抽出する負荷パターン抽出手段と、前記
負荷パターン情報と負荷情報とを比較して負荷状態を検
査する負荷パターンチェック手段と、前記負荷情報と、
前記負荷パターン情報とを保持するメモリ手段と、前記
負荷測定手段からの異常通知要求を受けて、外部に処理
の異常を通知する外部通知手段とを具備することを特徴
とするプロセス制御装置。
【請求項５】前記負荷パターンチェック手段は、前記
負荷測定手段から出力された周期負荷情報と前記メモリ
装置から受けた負荷パターン情報とを比較して、負荷パ
ターンの開始点がきたときに、負荷比較開始要求を出力
する負荷同期手段と、前記負荷比較開始要求を受けて、
前記周期負荷情報と前記負荷パターン情報とを比較する
負荷比較手段とを有することを特徴とする請求項４のプ
ロセス制御装置。