JPH1082883A - プラント診断装置 - Google Patents
プラント診断装置Info
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- JPH1082883A JPH1082883A JP23671596A JP23671596A JPH1082883A JP H1082883 A JPH1082883 A JP H1082883A JP 23671596 A JP23671596 A JP 23671596A JP 23671596 A JP23671596 A JP 23671596A JP H1082883 A JPH1082883 A JP H1082883A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】測定点で区切られる複数のブロックから構成さ
れるプラントにおいて、物理系の異常か、または測定系
の異常かを分離して診断するプラント診断装置を提供す
ること。 【解決手段】プラントの測定点で区切られるブロック毎
の数学モデルを演算する演算器と、隣接するブロックを
それぞれ一つにした合併ブロックの数学モデルを演算す
る演算器と、各数学モデルによる推定値とプラントの各
ブロック間の測定信号を比較する比較器と、比較器の比
較結果の組合せからプラントの構成部の物理系の異常か
測定系の異常かを判定する手段より構成される。 【効果】本発明により、プラントの運転中のデータの診
断により、測定系の異常か、プラントの物理系の異常か
を分離して判定できるため、異常が発生した際の復旧処
置を速やかに対応できる。
れるプラントにおいて、物理系の異常か、または測定系
の異常かを分離して診断するプラント診断装置を提供す
ること。 【解決手段】プラントの測定点で区切られるブロック毎
の数学モデルを演算する演算器と、隣接するブロックを
それぞれ一つにした合併ブロックの数学モデルを演算す
る演算器と、各数学モデルによる推定値とプラントの各
ブロック間の測定信号を比較する比較器と、比較器の比
較結果の組合せからプラントの構成部の物理系の異常か
測定系の異常かを判定する手段より構成される。 【効果】本発明により、プラントの運転中のデータの診
断により、測定系の異常か、プラントの物理系の異常か
を分離して判定できるため、異常が発生した際の復旧処
置を速やかに対応できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】化学プラント，水力プラン
ト，火力プラント，原子力プラント等でそのプラントの
プロセス量を複数点測定しているプラントの異常診断装
置に関する。
ト，火力プラント，原子力プラント等でそのプラントの
プロセス量を複数点測定しているプラントの異常診断装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモデル比較法による診断手法は、
対象とするブロック毎の数学モデルによるそのブロック
の出力の推定値と、そのブロックの出力測定信号とを比
較することにより、そのブロックの異常の有無を判定す
るものである。そのため、従来の手法では、対象とする
プラントを構成する物理系の異常か、または測定系の異
常かを分離判定することはできない。
対象とするブロック毎の数学モデルによるそのブロック
の出力の推定値と、そのブロックの出力測定信号とを比
較することにより、そのブロックの異常の有無を判定す
るものである。そのため、従来の手法では、対象とする
プラントを構成する物理系の異常か、または測定系の異
常かを分離判定することはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラント診
断装置において、プラントの異常発生時に物理系の異常
かまたは測定系の異常かを分離して異常箇所を同定する
ことを目的とする。ここで、物理系とは、例えば配管，
ポンプ，熱交換器等のプラント構成機器で、測定系は、
検出器，増幅器，ケーブル等から成る系である。
断装置において、プラントの異常発生時に物理系の異常
かまたは測定系の異常かを分離して異常箇所を同定する
ことを目的とする。ここで、物理系とは、例えば配管，
ポンプ，熱交換器等のプラント構成機器で、測定系は、
検出器，増幅器，ケーブル等から成る系である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】プラントの測定点で挾ま
れるブロック毎の数学モデル（単独数学モデル）と、相
互に隣合うブロックを一つの数学モデルとした合併数学
モデルを具備し、各数学モデルに対応する測定値を入力
し、そのモデルから得られた出力側の推定値と実際の出
力側の測定値との比較を順次行い、その比較結果のパタ
ーン（組合せ）によりプラントの異常を、物理系の異常
か、または測定系の異常かを分離判定する。
れるブロック毎の数学モデル（単独数学モデル）と、相
互に隣合うブロックを一つの数学モデルとした合併数学
モデルを具備し、各数学モデルに対応する測定値を入力
し、そのモデルから得られた出力側の推定値と実際の出
力側の測定値との比較を順次行い、その比較結果のパタ
ーン（組合せ）によりプラントの異常を、物理系の異常
か、または測定系の異常かを分離判定する。
【０００５】ここで用いる単独数学モデルおよび合併数
学モデルは、対象とするブロックの入力信号をＸ、出力
信号をＹとすると、Ｙ＝ｆ（Ｘ）のように、出力Ｙを入
力Ｘで表すモデルである。ここでは回帰モデルの内、過
去の値の線形結合で出力を表す移動平均モデルを用い
る。ここで取り扱う信号は、全て各信号の平均値を差し
引いたゆらぎ信号である。１入力，１出力のブロックに
ついてのモデルは、以下の数式１で表される。
学モデルは、対象とするブロックの入力信号をＸ、出力
信号をＹとすると、Ｙ＝ｆ（Ｘ）のように、出力Ｙを入
力Ｘで表すモデルである。ここでは回帰モデルの内、過
去の値の線形結合で出力を表す移動平均モデルを用い
る。ここで取り扱う信号は、全て各信号の平均値を差し
引いたゆらぎ信号である。１入力，１出力のブロックに
ついてのモデルは、以下の数式１で表される。
【０００６】
【数１】
【０００７】 ここで、Ｙt ：時刻tの出力信号Ｙ Ｘt-i：時刻ｔ−ｉの入力信号Ｘ，ｉ＝０〜ｍ ｅt ：時刻ｔに入出力間に混入する雑音成分 ａi ：ｉ番目の結合係数、ｉ＝０〜ｍ また、２入力Ｘ，Ｚのブロックについても同様に、以下
の数式２で表わされる。
の数式２で表わされる。
【０００８】
【数２】
【０００９】 ここで、Ｚt-i：時刻ｔ−ｉの入力信号Ｚ、ｉ＝０〜ｎ ｂi ：ｉ番目のＺについての結合係数、ｉ＝０〜ｎ これらの数式における、結合係数ａi，ｂiは十分に長い
入力信号Ｘ，Ｚ、出力信号Ｙの時系列データより最小二
乗法または、Yule Walker 法を用いて求められる。ここ
では、これらの結合係数ａｉ，ｂｉを求めることを数学
モデルの作成と呼ぶ。これらの数学モデル作成の手法は
以下の図書に詳しい。
入力信号Ｘ，Ｚ、出力信号Ｙの時系列データより最小二
乗法または、Yule Walker 法を用いて求められる。ここ
では、これらの結合係数ａｉ，ｂｉを求めることを数学
モデルの作成と呼ぶ。これらの数学モデル作成の手法は
以下の図書に詳しい。
【００１０】赤池弘次、他 著 統計的解析と制御、サ
イエンス社、１９６２ 北川源四郎 著 時系列解析プログラミング、岩波書
店、１９９３ 以上のように、入力と出力の関係にあるブロックの入出
力信号の時系列データを用いて、そのブロックの単独数
学モデルが作成でき、直列に接続された二つのブロック
に対する合併数学モデルも、二つのブロックの上流側の
ブロックの入力信号と下流側の出力信号の時系列データ
により同様に作成できる。このように作成した数学モデ
ルは、入力信号の過去の値と結合係数との積和で出力信
号の推定が可能である。
イエンス社、１９６２ 北川源四郎 著 時系列解析プログラミング、岩波書
店、１９９３ 以上のように、入力と出力の関係にあるブロックの入出
力信号の時系列データを用いて、そのブロックの単独数
学モデルが作成でき、直列に接続された二つのブロック
に対する合併数学モデルも、二つのブロックの上流側の
ブロックの入力信号と下流側の出力信号の時系列データ
により同様に作成できる。このように作成した数学モデ
ルは、入力信号の過去の値と結合係数との積和で出力信
号の推定が可能である。
【００１１】図１に示す診断の動作原理を表す図を用い
て説明する。図１のＡは、プラント診断装置の範囲で、
その外のＧ1，Ｇ2は互いに隣合う測定点で挾まれる物理
ブロックで、ポンプ，タンク，配管等のプラント構成機
器、Ｗm，Ｘm，Ｙm は温度，圧力，流量等を測定する測
定系である。この測定系には、検出器，変換器，ケーブ
ルのように信号が検出されてから計算機に取り込まれる
までの系がすべて含まれる。ここで、ＸはＧ1の出力信
号の測定値であると同時にＧ2の入力信号の測定値であ
る。Ｆ1，Ｆ2は、それぞれＧ1，Ｇ2についての単独数学
モデル、Ｆ12は、Ｇ1とＧ2を一つにした合併数学モデル
である。Ｃ1は、Ｆ1による推定値ｘと測定値Ｘについて
の比較器、Ｃ2は、Ｆ2による推定値ｙと測定値Ｙについ
ての比較器、Ｃ12は、Ｆ12による推定値ｙ0 と測定値Ｙ
についての比較器である。ここで、Ｆ1，Ｆ2，Ｆ12の数
学モデルは、正常なプラント状態における測定値Ｗ，
Ｘ，Ｙの時系列データにより予め作成した数学モデルで
ある。
て説明する。図１のＡは、プラント診断装置の範囲で、
その外のＧ1，Ｇ2は互いに隣合う測定点で挾まれる物理
ブロックで、ポンプ，タンク，配管等のプラント構成機
器、Ｗm，Ｘm，Ｙm は温度，圧力，流量等を測定する測
定系である。この測定系には、検出器，変換器，ケーブ
ルのように信号が検出されてから計算機に取り込まれる
までの系がすべて含まれる。ここで、ＸはＧ1の出力信
号の測定値であると同時にＧ2の入力信号の測定値であ
る。Ｆ1，Ｆ2は、それぞれＧ1，Ｇ2についての単独数学
モデル、Ｆ12は、Ｇ1とＧ2を一つにした合併数学モデル
である。Ｃ1は、Ｆ1による推定値ｘと測定値Ｘについて
の比較器、Ｃ2は、Ｆ2による推定値ｙと測定値Ｙについ
ての比較器、Ｃ12は、Ｆ12による推定値ｙ0 と測定値Ｙ
についての比較器である。ここで、Ｆ1，Ｆ2，Ｆ12の数
学モデルは、正常なプラント状態における測定値Ｗ，
Ｘ，Ｙの時系列データにより予め作成した数学モデルで
ある。
【００１２】プラントの診断は、ｘとＸの比較、ｙとＹ
の比較、ｙ0 とＹの比較を逐次行うことにより実行され
る。各々の比較で、ある誤差の範囲で一致すれば正常、
その範囲を逸脱すれば異常とする。プラントの構成機
器、Ｇ1またはＧ2のみが異常となる場合は、単独数学モ
デルによる比較Ｃ1、Ｃ2だけでＧ1またはＧ2の異常を判
定できる。しかし、測定系の異常も考慮すると、単独数
学モデルだけでの判定では、異常箇所の同定は不可能
で、合併数学モデルによる比較が必要となる。図１にお
いて測定系Ｘm のみが異常の場合、Ｃ1とＣ2の判定結果
は共に異常となるが、合併モデルによるＣ12での比較で
は、測定系Ｘm を除外して判定するため、プラント構成
機器、Ｇ1，Ｇ2は正常と判定され、その結果Ｘm の異常
であると判定される。
の比較、ｙ0 とＹの比較を逐次行うことにより実行され
る。各々の比較で、ある誤差の範囲で一致すれば正常、
その範囲を逸脱すれば異常とする。プラントの構成機
器、Ｇ1またはＧ2のみが異常となる場合は、単独数学モ
デルによる比較Ｃ1、Ｃ2だけでＧ1またはＧ2の異常を判
定できる。しかし、測定系の異常も考慮すると、単独数
学モデルだけでの判定では、異常箇所の同定は不可能
で、合併数学モデルによる比較が必要となる。図１にお
いて測定系Ｘm のみが異常の場合、Ｃ1とＣ2の判定結果
は共に異常となるが、合併モデルによるＣ12での比較で
は、測定系Ｘm を除外して判定するため、プラント構成
機器、Ｇ1，Ｇ2は正常と判定され、その結果Ｘm の異常
であると判定される。
【００１３】図１で、各比較器Ｃ1，Ｃ2，Ｃ12の判定結
果の組合せに対して、Ｇ1，Ｇ2，Ｘm のいずれが異常か
を同定する異常箇所判定テーブル１を表１に示す。
果の組合せに対して、Ｇ1，Ｇ2，Ｘm のいずれが異常か
を同定する異常箇所判定テーブル１を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】この表１で、比較器の判定結果が正常の場
合は○、異常の場合は×としている。ここでは、同時に
２ケ所またはそれ以上の数の異常の発生の確立は低いと
して、発生する異常は一度に１ヶ所であることを前提と
している。各判定器の判定結果について、この異常箇所
判定テーブルを参照することにより、異常を起こした箇
所を判定できる。
合は○、異常の場合は×としている。ここでは、同時に
２ケ所またはそれ以上の数の異常の発生の確立は低いと
して、発生する異常は一度に１ヶ所であることを前提と
している。各判定器の判定結果について、この異常箇所
判定テーブルを参照することにより、異常を起こした箇
所を判定できる。
【００１６】この図１の例では、Ｗm，Ｙmの測定系の異
常は判定できず、これらの異常を判定するためには、Ｗ
mの上流側およびＹmの下流側のブロックを取り込んだシ
ステム構成とする必要がある。
常は判定できず、これらの異常を判定するためには、Ｗ
mの上流側およびＹmの下流側のブロックを取り込んだシ
ステム構成とする必要がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明によるプラント診断装置を
化学プラントの一部に適用した場合の機能構成例を図２
に示す。この適用例は、化学プラントの反応容器２とク
ーラー３を対象にした例である。ここで、反応器入り口
側で、反応液流量がＷm の流量測定系で測定され、反応
容器内の圧力がＸm の圧力測定系で測定され、反応容器
後段のクーラーの入出力温度がＹm，Ｚmの温度測定系で
測定されている。これらの測定値Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚはプラ
ント診断装置Ａに入力される。
化学プラントの一部に適用した場合の機能構成例を図２
に示す。この適用例は、化学プラントの反応容器２とク
ーラー３を対象にした例である。ここで、反応器入り口
側で、反応液流量がＷm の流量測定系で測定され、反応
容器内の圧力がＸm の圧力測定系で測定され、反応容器
後段のクーラーの入出力温度がＹm，Ｚmの温度測定系で
測定されている。これらの測定値Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚはプラ
ント診断装置Ａに入力される。
【００１８】図２のＡは本発明によるプラント診断装置
の範囲で、Ａ内にプラント診断装置の機能構成を示して
いる。図２の演算器Ｆ1 は流量Ｗと反応圧力Ｘとの関係
を表す移動平均の単独数学モデルが設定され、演算器Ｆ
2 は反応圧力Ｘとクーラー入り口温度Ｙの関係を表す移
動平均の単独数学モデルが設定され、演算器Ｆ3 はクー
ラー入り口温度Ｙとクーラー出口温度Ｚとの関係を表す
移動平均の単独数学モデルが設定されている。演算器Ｆ
12は反応液流量Ｗとクーラー入り口温度Ｙとの関係を表
す移動平均の合併数学モデルが設定され、演算器Ｆ23は
反応圧力Ｘとクーラー出口温度Ｚとの関係を表す移動平
均の合併数学モデルが設定されている。これらの数学モ
デル、つまり数式１の線形結合係数は、プラント正常時
における測定データにより予め作成しておき、その結合
係数を対応する演算器に設定しておく。比較器Ｃ1は、
反応圧力測定値Ｘと演算器Ｆ1による反応圧力推定値ｘ
が入力され互いに誤差の範囲で一致するかを比較する。
比較器Ｃ2 は、クーラー入り口温度測定値Ｙと演算器Ｆ
2 によるクーラー入り口温度推定値ｙが入力され互いに
誤差の範囲で一致するかを比較する。比較器Ｃ3 は、ク
ーラー出口温度測定値Ｚと演算器Ｆ2 によるクーラー出
口温度推定値ｚが入力され互いに誤差の範囲で一致する
かを比較する。比較器Ｃ12は、クーラー入り口温度測定
値Ｙと演算器Ｆ12によるクーラー入り口温度推定値ｙ0
が入力され互に誤差の範囲で一致するかを比較する。比
較器Ｃ23は、クーラー出口温度測定値Ｚと演算器Ｆ23に
よるクーラー出口温度推定値ｚ0が入力され互に誤差の
範囲で一致するかを比較する。各比較器による比較結果
は、異常箇所判定器Ｄに送られる。異常判定器において
は、異常が発生した際に、各比較器の判定結果の組合せ
を、異常判定器内に持つ異常箇所判定テーブルを参照し
て異常の箇所を判定する。異常箇所の判定結果は、表示
器Ｅに表示される。この化学プラントの例における異常
箇所判定テーブルを表２に示す。
の範囲で、Ａ内にプラント診断装置の機能構成を示して
いる。図２の演算器Ｆ1 は流量Ｗと反応圧力Ｘとの関係
を表す移動平均の単独数学モデルが設定され、演算器Ｆ
2 は反応圧力Ｘとクーラー入り口温度Ｙの関係を表す移
動平均の単独数学モデルが設定され、演算器Ｆ3 はクー
ラー入り口温度Ｙとクーラー出口温度Ｚとの関係を表す
移動平均の単独数学モデルが設定されている。演算器Ｆ
12は反応液流量Ｗとクーラー入り口温度Ｙとの関係を表
す移動平均の合併数学モデルが設定され、演算器Ｆ23は
反応圧力Ｘとクーラー出口温度Ｚとの関係を表す移動平
均の合併数学モデルが設定されている。これらの数学モ
デル、つまり数式１の線形結合係数は、プラント正常時
における測定データにより予め作成しておき、その結合
係数を対応する演算器に設定しておく。比較器Ｃ1は、
反応圧力測定値Ｘと演算器Ｆ1による反応圧力推定値ｘ
が入力され互いに誤差の範囲で一致するかを比較する。
比較器Ｃ2 は、クーラー入り口温度測定値Ｙと演算器Ｆ
2 によるクーラー入り口温度推定値ｙが入力され互いに
誤差の範囲で一致するかを比較する。比較器Ｃ3 は、ク
ーラー出口温度測定値Ｚと演算器Ｆ2 によるクーラー出
口温度推定値ｚが入力され互いに誤差の範囲で一致する
かを比較する。比較器Ｃ12は、クーラー入り口温度測定
値Ｙと演算器Ｆ12によるクーラー入り口温度推定値ｙ0
が入力され互に誤差の範囲で一致するかを比較する。比
較器Ｃ23は、クーラー出口温度測定値Ｚと演算器Ｆ23に
よるクーラー出口温度推定値ｚ0が入力され互に誤差の
範囲で一致するかを比較する。各比較器による比較結果
は、異常箇所判定器Ｄに送られる。異常判定器において
は、異常が発生した際に、各比較器の判定結果の組合せ
を、異常判定器内に持つ異常箇所判定テーブルを参照し
て異常の箇所を判定する。異常箇所の判定結果は、表示
器Ｅに表示される。この化学プラントの例における異常
箇所判定テーブルを表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】この表２で、比較器の判定結果が正常な場
合は〇、比較器の判定結果が異常の場合は×としてい
る。
合は〇、比較器の判定結果が異常の場合は×としてい
る。
【００２１】次にプラント診断装置の動作を図３の処理
の流れ図に沿って説明する。最初入力信号毎に必要な数
のデータを計算機に取り込み、信号毎の平均値を差引
き、ゆらぎ成分を抽出しておく。ここで必要なデータ数
とは、数式１の数学モデル中のｍを意味する。つまり、
１点の出力値を推定するのに過去の０からｍまでのｍ＋
１個のデータ数が必要であるため、最初のｍ個のデータ
が入力される間は、演算による推定ができない助走期間
である。このデータ数ｍ＋１は信号の組合せによって異
なるので、最長のｍの数だけ取り込む必要がある。必要
な数のデータが取り込まれると、各信号毎にｍ＋１番目
のデータを取り込み（Ｓ−１）、各信号毎に平均値を差
引いてゆらぎ成分を抽出し（Ｓ−２）、各信号毎に過去
のｍ＋１個のデータにより数式３の計算式による出力の
推定値の演算を実行し（Ｓ−３）、各比較器で推定出力
と対応する測定値の比較を行い（Ｓ−４）、各比較で互
に誤差の範囲内で一致すれば、判定結果は正常と表示
（Ｓ−５）する。比較の結果、一つでも異常と判定され
た場合は、比較結果の組合せを異常箇所判定テーブルと
照合（Ｓ−６）して、異常箇所を同定してその結果を表
示（Ｓ−５）する。次に、各信号毎に新たなデータを一
つ取り込み（Ｓ−１），以下同様な処理を繰り返す。
の流れ図に沿って説明する。最初入力信号毎に必要な数
のデータを計算機に取り込み、信号毎の平均値を差引
き、ゆらぎ成分を抽出しておく。ここで必要なデータ数
とは、数式１の数学モデル中のｍを意味する。つまり、
１点の出力値を推定するのに過去の０からｍまでのｍ＋
１個のデータ数が必要であるため、最初のｍ個のデータ
が入力される間は、演算による推定ができない助走期間
である。このデータ数ｍ＋１は信号の組合せによって異
なるので、最長のｍの数だけ取り込む必要がある。必要
な数のデータが取り込まれると、各信号毎にｍ＋１番目
のデータを取り込み（Ｓ−１）、各信号毎に平均値を差
引いてゆらぎ成分を抽出し（Ｓ−２）、各信号毎に過去
のｍ＋１個のデータにより数式３の計算式による出力の
推定値の演算を実行し（Ｓ−３）、各比較器で推定出力
と対応する測定値の比較を行い（Ｓ−４）、各比較で互
に誤差の範囲内で一致すれば、判定結果は正常と表示
（Ｓ−５）する。比較の結果、一つでも異常と判定され
た場合は、比較結果の組合せを異常箇所判定テーブルと
照合（Ｓ−６）して、異常箇所を同定してその結果を表
示（Ｓ−５）する。次に、各信号毎に新たなデータを一
つ取り込み（Ｓ−１），以下同様な処理を繰り返す。
【００２２】
【数３】
【００２３】図２の例におけるプラント診断において、
例えば、流量測定点から反応容器の入り口部までの配管
で反応液の漏洩が発生した場合、反応圧力の応答は正常
時の応答と異なるため、Ｃ1 とＣ12の比較の結果で異常
となる。また、例えば、反応圧力測定系Ｘm の圧力検出
器が故障した場合、正しい測定値が得られず、比較器Ｃ
1 で異常となり、また異常な圧力測定値を用いて推定す
るクーラー入り口温度推定値ｙも正しくないため、比較
器Ｃ2 でも異常となり、一方、圧力検出器の状態に係ら
ず、流量測定点からクーラー入り口温度測定点までの物
理系は正常であるため、比較器Ｃ12の比較の結果は正常
となる。以上のように比較器の判定結果の組合せを、表
２に示す異常箇所判定テーブル２と照合することによ
り、プラントの異常箇所が分離同定できる。
例えば、流量測定点から反応容器の入り口部までの配管
で反応液の漏洩が発生した場合、反応圧力の応答は正常
時の応答と異なるため、Ｃ1 とＣ12の比較の結果で異常
となる。また、例えば、反応圧力測定系Ｘm の圧力検出
器が故障した場合、正しい測定値が得られず、比較器Ｃ
1 で異常となり、また異常な圧力測定値を用いて推定す
るクーラー入り口温度推定値ｙも正しくないため、比較
器Ｃ2 でも異常となり、一方、圧力検出器の状態に係ら
ず、流量測定点からクーラー入り口温度測定点までの物
理系は正常であるため、比較器Ｃ12の比較の結果は正常
となる。以上のように比較器の判定結果の組合せを、表
２に示す異常箇所判定テーブル２と照合することによ
り、プラントの異常箇所が分離同定できる。
【００２４】表２で、Ｎo.１とＮo.４、Ｎo.３とＮo.７
の比較器の判定パターンが同じである。これは、図１の
例ではＷmの上流側およびＺmの下流側の系を対象として
いないためによるもので、この例の外側の系も対象とす
れば、それらを含んだ合併モデルの推定値との比較でＮ
o.１とＮo.４、Ｎo.３とＮo.７の区別は可能となる。本
実施例においてはＮo.１，Ｎo.２，Ｎo.４，Ｎo.５のパ
ターンが有効に判断できるケースである。
の比較器の判定パターンが同じである。これは、図１の
例ではＷmの上流側およびＺmの下流側の系を対象として
いないためによるもので、この例の外側の系も対象とす
れば、それらを含んだ合併モデルの推定値との比較でＮ
o.１とＮo.４、Ｎo.３とＮo.７の区別は可能となる。本
実施例においてはＮo.１，Ｎo.２，Ｎo.４，Ｎo.５のパ
ターンが有効に判断できるケースである。
【００２５】次に、複数の入力信号を持つブロックの場
合の構成例を図４を用いて説明する。
合の構成例を図４を用いて説明する。
【００２６】図４の物理ブロックＧ3 は、Ｇ1，Ｇ2の出
力を入力とする２入力のブロックである。ここで、Ｆ
1，Ｆ2，Ｆ3はそれぞれＧ1，Ｇ2，Ｇ3のブロックに対応
する数学モデルの演算回路で、Ｆ123 は、測定信号Ｖ，
Ｗを入力とし、測定信号Ｚを出力とする２入力１出力の
合併数学モデルの演算回路である。
力を入力とする２入力のブロックである。ここで、Ｆ
1，Ｆ2，Ｆ3はそれぞれＧ1，Ｇ2，Ｇ3のブロックに対応
する数学モデルの演算回路で、Ｆ123 は、測定信号Ｖ，
Ｗを入力とし、測定信号Ｚを出力とする２入力１出力の
合併数学モデルの演算回路である。
【００２７】この図４の構成で、ブロックＧ1の異常の
場合と、測定系Ｘmの異常の場合について説明する。ブ
ロックＧ1 の異常の場合は、Ｃ1およびＣ123の比較でそ
れぞれ異常となりＧ1の異常と判定できる。一方、Ｘmの
異常の場合は、Ｃ1，Ｃ3の比較で異常、Ｃ123 の比較で
正常となるためＸmの異常と判定できる。
場合と、測定系Ｘmの異常の場合について説明する。ブ
ロックＧ1 の異常の場合は、Ｃ1およびＣ123の比較でそ
れぞれ異常となりＧ1の異常と判定できる。一方、Ｘmの
異常の場合は、Ｃ1，Ｃ3の比較で異常、Ｃ123 の比較で
正常となるためＸmの異常と判定できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明により、プラントの運転中のデー
タの診断により、測定系の異常か、プラントの物理系の
異常かを分離して判定できるため、異常が発生した際の
復旧処置を速やかに対応できる。また、プラントの運転
継続の可否を決めるための情報提供ができる。
タの診断により、測定系の異常か、プラントの物理系の
異常かを分離して判定できるため、異常が発生した際の
復旧処置を速やかに対応できる。また、プラントの運転
継続の可否を決めるための情報提供ができる。
【図１】本発明によるプラント診断の動作原理を説明す
る図である。
る図である。
【図２】本発明によるプラント診断装置の構成例を示す
図である。
図である。
【図３】本発明によるプラント診断装置の処理の流れ図
である。
である。
【図４】２入力ブロックの場合の診断装置の構成図を示
す図である。
す図である。
Ａ…プラント診断装置の範囲、１…配管、２…反応器、
３…クーラー、Ｗm …流量測定系、Ｘm …圧力測定系、
Ｙm …クーラー入口温度測定系、Ｚm …クーラー出口温
度測定系、Ｗ…流量測定値、Ｘ…圧力測定値、Ｙ…クー
ラー入口温度測定値、Ｚ…クーラー出口温度測定値、Ｆ
1 …ＷからＸの単独数学モデルの演算器、Ｆ2 …Ｘから
Ｙの単独数学モデルの演算器、Ｆ3 …ＹからＺの単独数
学モデルの演算器、Ｆ12…ＷからＹの合併数学モデルの
演算器、Ｆ23…ＸからＺの合併数学モデルの演算器、ｘ
〜ｚ…Ｆ1〜Ｆ3による推定値、ｙ0〜ｚ0…Ｆ12，Ｆ23に
よる推定値、Ｃ1〜Ｃ2，Ｃ12，Ｃ23…比較器、Ｄ…異常
箇所判定器、Ｅ…表示器。
３…クーラー、Ｗm …流量測定系、Ｘm …圧力測定系、
Ｙm …クーラー入口温度測定系、Ｚm …クーラー出口温
度測定系、Ｗ…流量測定値、Ｘ…圧力測定値、Ｙ…クー
ラー入口温度測定値、Ｚ…クーラー出口温度測定値、Ｆ
1 …ＷからＸの単独数学モデルの演算器、Ｆ2 …Ｘから
Ｙの単独数学モデルの演算器、Ｆ3 …ＹからＺの単独数
学モデルの演算器、Ｆ12…ＷからＹの合併数学モデルの
演算器、Ｆ23…ＸからＺの合併数学モデルの演算器、ｘ
〜ｚ…Ｆ1〜Ｆ3による推定値、ｙ0〜ｚ0…Ｆ12，Ｆ23に
よる推定値、Ｃ1〜Ｃ2，Ｃ12，Ｃ23…比較器、Ｄ…異常
箇所判定器、Ｅ…表示器。
Claims (1)
- 【請求項１】プラントにおいて測定点で区切られる部分
を一つのブロックとし、そのブロックの入出力特性を表
す回帰モデルによる数学モデルを組合せ、プラントと同
様の構成の数学モデルシステムと、互いに隣合ったブロ
ック毎を一つの数学モデルとした合併数学モデルを具備
し、プラントの測定値とこれらの数学モデルによる推定
値を比較し、比較結果の組合せからプラントの物理系の
異常か、測定系の異常かを分離判定することを特徴とし
たプラント診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23671596A JPH1082883A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | プラント診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23671596A JPH1082883A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | プラント診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082883A true JPH1082883A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17004707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23671596A Pending JPH1082883A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | プラント診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082883A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001154726A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-06-08 | General Electric Co <Ge> | 流体充填電気装置の知能型解析システム及び方法 |
| JP2006034029A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Shinko Electric Co Ltd | 可変速度定周波電源装置、電子装置及びプログラム |
| CN105229627A (zh) * | 2013-02-05 | 2016-01-06 | 横河电机美洲有限公司 | 用于确定产品流或处理流的属性的系统、方法和设备 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23671596A patent/JPH1082883A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001154726A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-06-08 | General Electric Co <Ge> | 流体充填電気装置の知能型解析システム及び方法 |
| JP2006034029A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Shinko Electric Co Ltd | 可変速度定周波電源装置、電子装置及びプログラム |
| JP4586444B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2010-11-24 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 可変速度定周波電源装置、電子装置及びプログラム |
| CN105229627A (zh) * | 2013-02-05 | 2016-01-06 | 横河电机美洲有限公司 | 用于确定产品流或处理流的属性的系统、方法和设备 |
| JP2016507113A (ja) * | 2013-02-05 | 2016-03-07 | ヨコガワ・コーポレーション・オブ・アメリカ | 製品またはプロセス流の特性を判定するためのシステム、方法、および装置 |
| US10175661B2 (en) | 2013-02-05 | 2019-01-08 | Yokogawa Corporation Of America | System, method and apparatus for determining properties of product or process streams |
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