JPH11167416A - プラント監視制御装置 - Google Patents

プラント監視制御装置

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JPH11167416A
JPH11167416A JP33541997A JP33541997A JPH11167416A JP H11167416 A JPH11167416 A JP H11167416A JP 33541997 A JP33541997 A JP 33541997A JP 33541997 A JP33541997 A JP 33541997A JP H11167416 A JPH11167416 A JP H11167416A
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JP
Japan
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data
trend
curve
plant
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP33541997A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Komori
晃裕 小森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP33541997A priority Critical patent/JPH11167416A/ja
Publication of JPH11167416A publication Critical patent/JPH11167416A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非熟練運転員でも、プラント装置の運転が出
来る様にすること。 【解決手段】 正常運転状態におけるプラント運転制御
機器の制御データを長期間に亘って蓄積し、この蓄積デ
ータを用いて理想的な傾向曲線を作成し、現在の運転制
御データと理想傾向曲線とを比較することにより、異常
発生を予測しかつ防止するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種プラントに適
用されるプラント監視制御装置に関し、特に、プラント
の定常運転における傾向監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラント操業における異常監視
は、センサ異常や上下限チェック等の特定の時点毎の監
視、換言すれば「点」による監視・チェックがほとんど
であり、また、プラント運転時に収集された実績データ
は、帳票等により過去の操業状態がどうであったかを認
識するためのデータとして使用されることが多かった。
【0003】さらに、操業中のプラント監視はあくまで
もプラントの「現状の監視」であったため、異常発生へ
の対応は常に異常が発生した後の事後処理であり、対応
も熟練者の判断に任されていた。したがって、経験の浅
い運転員では事後分析に時間がかかり、迅速な処置が出
来ないか、或いは対応が非常に遅れ、異常が広がった
り、装置破壊につながるという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、非熟練運転
員でも異常を発生させることなく、プラント運転が出来
るようなプラント監視制御装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明ではプラント制御装置、プラント監視装置
およびデータ収集装置が制御用LANにより接続されて
いるプラント監視制御装置において、前記プラント制御
装置から送られてくるプラント操業上のデータを、前記
データー収集装置により長期間収集し、実績データとし
て記憶保存することにより、プラントの定常運転におけ
る傾向曲線を抽出生成し、これらを表示する手段と、こ
の手段により表示された傾向曲線に重畳して現操業上の
データから、上記傾向に類似した制御データ曲線を生成
しこれを表示する手段と、この手段により表示された前
記制御データ曲線を前記傾向曲線と比較することによ
り、現在のプラント操業が正常か異常かを判断するよう
にしたことを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は本発明のプラント監視制御
装置の基本構成及びデーターの流れを示すブロック図で
ある。この装置においては、図示のように、プラント制
御装置1、プラント監視装置2およびデーター収集装置
3が制御用LAN5により相互に接続されている。プラ
ント制御装置1は実際にプラントを動かしている例え
ば、モータ、電磁弁、各種計測器、信号変換器、発信
器、調節弁等のプラント制御機器6の動作状態を示すデ
ータを制御用LAN5に乗せる。制御用LAN5に乗せ
られたデータは、プラント監視装置2とデータ収集装置
3により取り込まれる。プラント監視装置2は、制御用
LAN5から取り込まれたデータ変化を表示して、リア
ルタイムにオペレータに通知する。他方、データ収集装
置3は制御用LAN5から取り込んだデータを実績デー
タとして保存する。
【0007】データ収集装置3はこの実績データを保存
する磁気ディスク4に保存するとともに、保存したデー
タをもとに傾向データ生成タスク11により、後述する
ような傾向曲線を生成する。この傾向データ生成タスク
11は磁気ディスク4および制御用LAN5間に接続さ
れ、線路12を介して磁気ディスク4から保存したデー
タを取り出し、また、生成した傾向曲線データを磁気デ
ィスク4に格納する。この場合においてデータの単純な
集合体ではなく、定常時の安定操業状態がどのような傾
向であるかを判断することにより、不感帯設定や制御用
LAN上の異常データの排除と代替え処理等を随時おこ
なうことにより、その状態での理想的な傾向曲線を生成
する。なお、図の矢印7はプラント制御装置1とプラン
ト制御機器6の間で双方向に信号伝送される、各種計測
データー、制御機器の内部で生成された情報や機器の状
態、設定値、プロセス変数、操作機器の操作位置情報等
の制御データの流れを示し、また、矢印8、9、10は
制御用LAN5を経由する、プラント制御装置1、プラ
ント監視装置2およびデーター収集装置3相互間の制御
データの流れをそれぞれ示している。
【0008】データー収集装置3に含まれている傾向デ
ーター生成タスク11は、前述のように、磁気ディスク
4に保存したデーターを基に傾向曲線を生成する。この
傾向曲線は制御データの単純な集合体ではなく、定常時
の安定操業状態がどのような傾向であるかを示す制御デ
ータの集合体であり、さらには、定常時の安定操業状態
がどのような傾向であるかを熟練したオペレータが判断
することにより、この傾向曲線に不感帯を設定したり、
制御用LAN5上の異常データの排除あるいは代替え処
理等を随時おこなうことにより、その状態での理想的な
傾向曲線を生成するものである。
【0009】このような傾向曲線を生成する方法は種々
考えられるが、一例として浄水場における1日の配水量
の時間変化を表すデータの傾向曲線を求める場合につい
て説明する。まず、浄水場からの1日の配水量を時間毎
に測定して得られる配水量データを過去1年間に亘って
蓄積する。この蓄積データから現在の特定の月日、例え
ば6月11日における配水量の傾向曲線を求めるために
は、前年の6月11日の前後5日間の配水量の時間毎の
変化曲線を同一の座標上に重ね合わせ、その平均値を表
す変化曲線を傾向曲線とする。そしてこの傾向曲線の上
下の変化曲線の最大値及び最小値を表す変化曲線の間の
帯状の領域を不感帯とする。
【0010】図2は傾向曲線を作成する方法を示す流れ
図である。ステップ13はプロセスに配置されているプ
ラント制御機器6の制御データを例えば1分毎に走査し
て取得処理し、予め決められた設定値と比較して異常で
あるかどうかを判定する。異常でない場合は正常なデー
タのみが抽出され、ステップ14において、傾向データ
ー編集モジュールを用い、オペレータが、編集モジュー
ルに蓄えられたデーター群を解析し、過去の経験に基づ
いてデータに若干の変更修正などを加える編集が行われ
る。ステップ13において、プラント制御機器6の制御
データが異常と判断された場合には、ステップ18にお
いて、オペレータが介入し手操作によりプラント制御機
器6の操作修正を行い、その結果得られる制御データの
うち、一部は異常時の傾向を示すデータとして、ステッ
プ14における傾向データー編集モジュールに戻す。ス
テップ18において、手操作により得られる制御データ
の残りの部分は、ステップ19において、非リレーショ
ン情報として図1に示した磁気ディスク4に保存され
る。
【0011】ステップ14において編集されたデータは
正常なデータのみがステップ15に送られ、傾向曲線の
生成のための傾向データ生成モジュールに供給される。
傾向データ生成モジュールは編集された制御データから
傾向データを生成する。傾向データ生成モジュールによ
り正常な傾向データとして生成された傾向データはデー
タベース用リレーション情報生成ステップ16へ進む。
リレーション情報が正常に生成できた場合はデータベー
ス保存ステップ17へ進みリレーショナルデータベース
として保存処理される。正常なリレーション情報として
生成されない傾向データは、ステップ19において、非
リレーション情報として図1に示した磁気ディスク4に
保存される。
【0012】図3は上記のようにして得られた傾向曲線
を用いてプラント装置を監視運転する方法を示すフロー
チャートである。運転が開始されると、ステップ20に
おいて、図1に示した磁気ディスク4に保存されたリレ
ーショナルデータベース(RDB)21を検索情報22
により検索することにより、運転に必要な傾向曲線デー
タが読み込まれる。図4はこの傾向曲線の一例を示すグ
ラフであり、横軸は時間、縦軸は制御出力である。この
グラフにおいて、傾向曲線は30で示され、その上下に
は不感帯29が設けられている。
【0013】ステップ23において、現在の操業状態を
示す制御データーから生成された傾向曲線は図4の28
で示される。ステップ24において、生成した現在の制
御状態を表す傾向曲線28とリレーショナルデータベー
スから読み出された傾向曲線30とを比較する。ステッ
プ25において、ステップ24における比較の結果、異
常傾向が認められるかどうかの判断を行う。この判断
は、傾向曲線28が傾向曲線30の上下に設けられた不
感帯29の範囲内にある間は正常と判定され、そのまま
運転が継続される。そして、傾向曲線28が傾向曲線3
0の上下に設けられた不感帯29の範囲外に逸脱し、図
4の網線で示す範囲31に存在する場合、異常と判定す
る。この場合は図3のステップ26へ進み、表示器、音
声発生器等により異常傾向を運転員に知らせる警報処理
が行われる。
【0014】すなわち、図2に示すような方法で生成さ
れた傾向曲線は、過去の実績データを基礎としてオペレ
ータの熟練に基づいて修正を加えられたものであり、安
定操業の理想型であることから、現在操業中のプラント
の状態と対比させることにより、操業中のプラントの傾
向が安定状態にあるのか異常傾向にあるのかの評価基準
になる。
【0015】図5は傾向曲線の他の例を示すグラフであ
る。同図にはそれぞれ不感帯を有する第1の傾向曲線3
3と第2の傾向曲線34が示されており、これらの傾向
曲線33および34の間の領域は相関による不感帯領域
35と呼ぶこととする。このような2本の傾向曲線33
および34の存在は、例えば、前述の浄水プラントにお
いて、2台のポンプが正常に作動している状態のの配水
量を第1の傾向曲線33で表し、2台のポンプのうちの
1台が故障し、残りの1台のポンプのみが作動する異常
状態における配水量を第2の傾向曲線34で表すものと
する。このように2台のポンプのうちの1台が故障した
異常状態であっても、最低限の配水が行われる限りは運
転を継続しても良い場合がある。したがって、現在の操
業状態を示す制御データーから生成された傾向曲線33
が、大きく変動しても、その変動が第1および第2の傾
向曲線33、34の間の相関による不感帯領域35内に
ある場合は正常と見做し、傾向曲線33がこの領域を逸
脱し、網線で示す範囲36に存在する場合、異常と判定
し、警報を表示して運転員に注意を喚起する。
【0016】
【発明の効果】以上説明した本発明のプラント監視制御
装置によれば、個別の制御データの異常値により操業異
常を判定するのではなく、プラントの平常運転時におけ
る複数の制御データを時系列的に集積することにより傾
向曲線を生成し、さらに運転員の経験を加味したアレン
ジ、不感帯設定等の修正を加えた理想的な傾向曲線と
し、このようにして得られる理想的な傾向曲線を判断基
準としてプラントを監視することにより、操業状態を点
ではなく線として捉えられるようにしたため、経験豊か
な運転員でなくても異常発生が容易に予測でき、異常傾
向が認められる段階で正常復帰へ向かう操作を実施する
ことができる。
【0017】また、制御データが不感帯を越え異常状態
に入ったとしても、必ずしもプラントを停止する必要が
ない場合もあるので、そのようなことで異常警報を発報
しないようにするための複数の傾向曲線を利用すること
もできる。このようにして、従来、点による監視管理体
制であったものを1つの傾向曲線を用いた線による監
視、更には複数の傾向曲線による面による監視を実現可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラント監視制御装置の構成を示すブ
ロック図である。
【図2】本発明のプラント監視制御装置に用いる傾向曲
線を生成する方法を示すフローチャートである。
【図3】本発明のプラント監視制御装置の運転方法を示
すフローチャートである。
【図4】本発明のプラント監視制御装置に用いる傾向曲
線の一例を示すグラフである。
【図5】本発明のプラント監視制御装置に用いる傾向曲
線の他の例を示すグラフである。
【符号の説明】
1 プラント制御装置 2 プラント監視装置 3 データー収集装置 4 磁気ディスク装置 5 制御用LAN 6 プラント制御機器 7 データーの流れ 8 LAN上のデーターの流れ 9 LAN上のデーターの流れ 10 LAN上のデーターの流れ 11 傾向データー生成タスク 12 伝送ライン 13 制御実績データーの取得処理ステップ 14 傾向データーへの編集処理ステップ 15 傾向データー生成処理ステップ 16 リレーション情報生成処理ステップ 17 データーベース保存処理ステップ 18 データー修正処理ステップ 19 保存処理ステップ 20 傾向データー読み込み処理ステップ 21 傾向データー保存ファイル 22 傾向データー検索情報 23 制御データーの傾向曲線化処理ステップ 24 比較処理ステップ 25 異常傾向判断処理ステップ 26 異常発生警報処理ステップ 27 異常判断条件ファイル 28 制御データー曲線 29 不感帯 30 傾向曲線 31 異常データー 32 制御データー曲線 33 第1の傾向曲線 34 第2の傾向曲線 35 相関による不感帯 36 異常データー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラント制御装置、プラント監視装置お
    よびデータ収集装置が制御用LANにより接続されてい
    るプラント監視制御装置において、前記プラント制御装
    置から送られてくるプラント操業上のデータを、前記デ
    ーター収集装置により長期間収集し、実績データとして
    記憶保存することにより、プラントの定常運転における
    傾向曲線を抽出生成し、これらを表示する手段と、この
    手段により表示された傾向曲線に重畳して現操業上のデ
    ータから、上記傾向に類似した制御データ曲線を生成し
    これを表示する手段と、この手段により表示された前記
    制御データ曲線を前記傾向曲線と比較することにより、
    現在のプラント操業が正常か異常かを判断するようにし
    たことを特徴とするプラント監視制御装置。
  2. 【請求項2】 前記傾向曲線は、過去の所定期間におけ
    るプラント操業データ曲線の平均値を抽出してなる曲線
    により構成されることを特徴とする請求項1記載のプラ
    ント監視制御装置。
  3. 【請求項3】 前記傾向曲線の上下には、前記プラント
    操業データ曲線の最大値曲線及び最小値曲線により囲ま
    れる不感帶が表示されることを特徴とする請求項1記載
    のプラント監視制御装置。
  4. 【請求項4】 前記傾向曲線は異なる操業状態に置ける
    複数本の曲線により構成されることを特徴とする請求項
    1乃至3のいずれかに記載のプラント監視制御装置。
JP33541997A 1997-12-05 1997-12-05 プラント監視制御装置 Pending JPH11167416A (ja)

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JP33541997A JPH11167416A (ja) 1997-12-05 1997-12-05 プラント監視制御装置

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JP33541997A JPH11167416A (ja) 1997-12-05 1997-12-05 プラント監視制御装置

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JPH11167416A true JPH11167416A (ja) 1999-06-22

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ID=18288354

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JP33541997A Pending JPH11167416A (ja) 1997-12-05 1997-12-05 プラント監視制御装置

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JP (1) JPH11167416A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4819273B2 (ja) * 1999-11-26 2011-11-24 プロセス プラント コンピューティング リミテッド 多変量プロセス
CN104111029A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 延锋伟世通汽车电子有限公司 用于电子产品加工检验的机器视觉检测系统

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