JPS59108115A - プラントの故障波及範囲予測・表示装置 - Google Patents

プラントの故障波及範囲予測・表示装置

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JPS59108115A
JPS59108115A JP58216191A JP21619183A JPS59108115A JP S59108115 A JPS59108115 A JP S59108115A JP 58216191 A JP58216191 A JP 58216191A JP 21619183 A JP21619183 A JP 21619183A JP S59108115 A JPS59108115 A JP S59108115A
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Japan
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failure
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plant
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signal
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古河 雅澄
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大成 幹彦
Makoto Shiotani
塩谷 真
Takashi Onodera
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0218Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
    • G05B23/0224Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
    • G05B23/0227Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
    • GPHYSICS
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    • G05B23/0267Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラント内の構成機器の1つに故障が発生し
た場合、その故障が、一定時間後、プラントのどの範囲
の機器1で波及するかを予測し、プラントの構成機器の
結合関係を示すネットワーク上に、予測された波及の状
態を表示するプラントの故障波及範囲予測・表示装置に
関する。この装置は、原子カプラント、上下水道ゾステ
J8.化学プラントなどの故障波及範囲の予測と表示に
利用できる。
従来、故障波及範囲の予測を行うには、(a)Ii’a
ult ’pree Analysis (F T A
を略す)やBvent Tree Analysis 
(E T Aと略す)など、故障の因果関係を樹木図上
で認識する方法、(b)設計図全利用スルマニュアルシ
ミュレーション法、(C)実装置または模型装置を用い
る・・−ドウエアシミュレーション法が主として用いら
れてきた。
しかし、前記(a)の認識方法は、故障の因果関係を樹
木図上で定性的に捉えることに主眼があり、故障の波及
範囲とその時間的変化を定叶的に捉えニくい。また、前
記(b)のマニュアルシミュレーション法は、人手によ
り設計図上を追うことによって、を時間後の故障波及範
囲を予測する手法であり、対象とするプラントが太きく
なると、故障波及経路が複雑になり、故障波及範囲を完
全に知ることが難しくなる。前に己(C)の7・−ドウ
エアシミュレーション法では、]/20縮小スケールの
実装置や模型装置を用いるだめ、装置製作が困難である
ばかりでなく、シミュレーションを実際に行なう際、危
険も伴う。
故障波及範囲の表示手段として、前記(a)は樹木図で
表示するだめ、同一機器が複数個所に現われ、故障波及
範囲をシステム構成機器の結合関係から変化を含めて、
あらかじめすべて記憶装置に記憶しなければならず、そ
の波及関係を求める作業時間および、その記憶容量が膨
大となる欠点がある。
本発明は、上記従来技術の欠点を解決するだめになされ
たものであり、故障波及範囲を簡便に予測でき、故障波
及予測範囲を視覚的にとらえやずぐするためにネットワ
ーク上に表示する装置を提供するものである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第1図において、複数個の構成機器からなるプラン)1
01の各構成@器にそれぞれ検出器102が設けられて
いる。これらの検出器102は各構成機器の動作状態、
たとえば、流量 g、度9周波数などを検出し、検出信
号106を故障診断装置103に出力する。故障診断装
置103には、あらかじめ、各構成機器が正常状態であ
るときの各構成機器から得られる検出信号(以下、正常
信号と称す)が記憶されており、この正常信号と検出信
号106を比較し、その差が所定値以上である機器、す
なわち、故障機器を検出し、その故障機器番号信号10
7を故障波及予測・表示制御装置140に出力する。装
置140には、現時刻力1ら予測すべき時刻までの時間
を表わす指定時間信号109が入力装置110によって
入力される。装置140は、後で詳述するように、故障
機器番号信号107にもとづき、指定時間信号109で
4盲定される時間内に、故障が波及する範囲を予泪11
シ、プラント構成機器の結合関係を示すネットワークと
ともに、予測した波及範囲を、表示装置105で表示す
る。
第2図は、故障波及予測・表示制御装置のブロック図で
ある。メモリ143には、あら力)しめ、プラントの構
成機器輸とelとの故障波及の有無に対応させた故障波
関連行列h75:=己憶されている。この行列Aは、第
3図の遷移表201に示すようカ行列であり、行列Aの
i行j列の要素aljは、機器e、からe4への故障波
及時間であり、実際のシミュレーション結果にもとづい
て定められた値である。たとえば、al。け100であ
り、機器e1から機器eゎへの故障波及時間は100池
であることを示す。なお、all=00場合は、機器e
1から機器e、へ故障波及がないことを示す。
遷移行列演算装置145は、メモリ143から遷移表2
01を読み出し、他の機器へ故障の波及も起さないし、
他の機器からも故障の波及がおよばない機器を除き、遷
移表2−06を演算して求め、メモリ144に出力する
。この演算は次のようにして行なう。遷移表201の行
列Aの要素aB40の1直をすべて、1に変換して、遷
移表202の行列B(要素はbB )を算出する(遷移
表202は表示制御装置146に出力される。)。たと
えば、行列Aのal、は100であるが、これを1に変
換し、行列Bのblゎを1とする。さらに、行列Bに単
位行列を加え、表203に示す遷移行列Cを算出する。
この行列Cをご=C″′4′となるまで(m十1)乗算
し、遷移表204に示す遷移行列りを算出する。行列り
の要素dIjのうち、i行i列の要素が、’Llを除い
てすべて0であるiを求める。
たとえば、遷移表204では、10行1o列の要素がこ
れに相当する。したがって、遷移表201から、10行
JO列を除いて、縮少した遷移表205に示す遷移行列
F(要素fpQ )を求める。
次に、遷移表205VC示す遷移行列F(要素’pq 
)より、遷移表206に示す遷移行列G(要素gpq 
)を求める。このだめに、次の(1)〜(4)式の演算
を行なう。
gpq =rtnl fpq(+) 、 fpq(2)
、−、fpq (L) l  −−−−−−(1)f□
(1)=f、q           ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・(2)fpq(k))=mm 
  (f、、(k−1)ef、q)   −・−・(3
)rwl+2+”’+n ここで、(1)式は、fpq(1)、 f、、(2)、
・・・・・・・・・fpq(L)のうち、0を除く最小
値を求める[Wである。ただし、すべての要素’pq(
t)が、すべて零のとき、零である。Lは、所定の正の
整数であり、たとえば、3として与えられる。rpq(
1)は、(i−1’1個の機器を介して、故障が波及す
るときの時間を示す。(3)式は、r、t (k−x 
)■flq+ fp2(k  1)■f21.・・・・
・・・・・f、。(k−1)ef1のうち、0を除く最
小値を求める演算である。ただし、すべての要素ら、(
k−1>(i)Lqが、すべて零のとき零である。
このようにして、遷移行列演算装置145によって求め
ら力、た遷移表206は、メモ!J 144に記憶され
る。
一方、メモリ142には、第4図に示す一遷移確率表2
07が記憶されている。
故障波及予測装置141は、故障機器番号信号107よ
って指定される故障機器e、から他の機器e、に故障が
波及する時間信号を、メモリ144に記憶させている遷
移表206から読み出す。この読み出された時間信号T
Iが、零より大きく、かつ指定時間信号109エリも小
さいかどうか、判定しこれがなり立つ場合は、指定時間
信号109で指定される時間内に故障が波及すると予測
されるので、それに対応する機器eklを故障波及機器
と推定する。さらに、機器eklから他の機器ej。
に故障が波及する時間信号をメモリ144から読み出し
、機器elからek、へ故障が波及する時間信号T1を
これに加算して、時間信号T2を求める。このようにし
て求めた時間信号T2が、時間信号T1より大きく、か
つ指定時間信号109よりも小さくなる機器ek2を求
める。このようなことを、機器ek□が求まらなくなる
までm回くりかえす。そして、機器ekl + ek2
 +・・・・・・・・・ek、、、として得られた機器
を故障波及機器e、として表示制御装置146に出力す
る。
故障波及予測装置141は、メモリ142より、故障機
器物から指定時間信号109に対応する時間内に、故障
が波及すると予測される機器ek1への故障遷移確率P
(ett eht)を読み出す。機器ekmの遷移確率
P (el r ekm)はp(e+ 、 ekm)=
P (e+、ek(m−1) ) ・P (ek(ff
l−1)、 ekm )・・・・・・・・・・・・(5
) の演算により求める。このようにして得られた遷移確率
は、表示制御装置146に故障波及機器ekとともに出
力される。
表示制御装置146は、第5図(a)のプラントの各構
成機器に対応する電源1、ポンプ2、モータ3、電磁弁
4、真空ポンプ5および減速機6の故障波及関係図を、
遷移表202から、周知の工nterpretive 
5tructural Modeling法により求め
、これを表示装置105に出力する。この関係図は第5
図(b)に示すように表示装置105に表示される。ま
た、表示制御装置146は、故障機器番号信号107に
もとづき、故障機器e4を赤で表示するように表示装置
105を制御する。
また、故障波及予測装置141の出力にもとづき、故障
波及機器e6および機器e4からe6への故障波及線を
黄で表示するように、かつ、故障波及確率1.0も併せ
て表示するように、表示装置105を制御し、表示装置
105上に第5図(C)に示す図を表示させる。なお、
遷移方向も併せて表示させてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、指定時間後の故
障波及予測範囲と波及する確率を計算できる。さらに、
この結果をネットワーク上に表示することにより、故障
波及予測範囲をわかりやすい形で捉えることができ、故
障対策が容易になる。
【図面の簡単な説明】
f/+囚 牙21図 2′3  閏           Z4A1、Lヒ 才4 男 オS図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 プラントの各構成機器にそれぞれ設けられ、各構成機器
    の動作状態を検出する複数の検出器と、該複数の検出器
    に結合された故障診断装置であって、あらかじめ、各構
    成機器が正常に動作しているとき上記複数個の検出器か
    ら得られ、る正常信号を記憶し、この正常信号と上記複
    数の検出器の検出信号とを比較し、故障機器を検出する
    故障診断装置と、 現時点から故障波及を予測すべき時刻までの指定時間を
    入力する装置と、 表示装置と 上記故障診断装置と入力装置と表示装置に結合された故
    障波及予測・表示制御装置であって、あらかじめ、各構
    成機器間の故障波及時間を記憶し、上記故障機器から他
    の機器への故障波及時間を、直接波及9間接波及を含め
    て、上記あらかじめ記憶された故障波及時間から、読み
    出しまたは算出し、これらと、上記指定時間と比較し、
    上記指定時間以下のものに対応する構成機器を検出し、
    この構成機器を各構成機器間の結合関係を表わすネット
    ワークとともに上記表示装置に表示させる表示制御信号
    を発生する装置 からなるプラントの故障波及範囲予測・表示装置。
JP58216191A 1983-11-18 1983-11-18 プラントの故障波及範囲予測・表示装置 Granted JPS59108115A (ja)

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JPH0363082B2 JPH0363082B2 (ja) 1991-09-30

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175457A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Sanyo Electric Co Ltd 床置き式空気調和機
WO2010122627A1 (ja) * 2009-04-20 2010-10-28 三菱電機株式会社 プラント運転支援装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008175457A (ja) * 2007-01-18 2008-07-31 Sanyo Electric Co Ltd 床置き式空気調和機
WO2010122627A1 (ja) * 2009-04-20 2010-10-28 三菱電機株式会社 プラント運転支援装置

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