JPS61251910A - プロセスの異常診断方法 - Google Patents

プロセスの異常診断方法

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JPS61251910A
JPS61251910A JP60092947A JP9294785A JPS61251910A JP S61251910 A JPS61251910 A JP S61251910A JP 60092947 A JP60092947 A JP 60092947A JP 9294785 A JP9294785 A JP 9294785A JP S61251910 A JPS61251910 A JP S61251910A
Authority
JP
Japan
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abnormal
abnormality
computer
cause
alarm
Prior art date
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Pending
Application number
JP60092947A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromitsu Yamaguchi
博光 山口
Yukihiro Fukuda
福田 幸博
Kenichi Moritomo
守友 健一
Katsutomo Hanakuma
花熊 克友
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.)
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Petrochemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Idemitsu Petrochemical Co Ltd filed Critical Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Priority to JP60092947A priority Critical patent/JPS61251910A/ja
Publication of JPS61251910A publication Critical patent/JPS61251910A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • 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
    • G05B23/0229Qualitative 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 knowledge based, e.g. expert systems; genetic algorithms

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロセスの異常診断方法に係り、特にオペレ
ータが見落としがちな異常の原因を即座に推論すること
を可能とするもに関し、化学プラント等におけるプロセ
スの異常診断の手段として利用することができる。
〔背景技術とその問題点〕
例えば、化学プラントの運転等において、異常事態が発
生した場合、オペレータは過去の経験及び知識を基に発
生した異常現象を過去に得た知識と結び付けながら異常
原因を推論ししかるべき対応処置を取っている。
しかしながら、このような従来の方法は、全て人間の知
識や判断によるものであるから、迅速な推論ができなか
ったり、見落としがあったり勘違いを犯したりもしくは
異常原因を即座に思い付かなかったりする等の欠点があ
った。
また、一般にこのような従来の方法は、プラントの各所
に設置されている計測器類の指示値を読み取って、該指
示値が異常な値を示した場合にプラントの異常を推定す
るものであるから、この計測器自体が故障し、−見正常
と見える指示値を示している場合には、その計測器の故
障によって生ずる他の計測器の指示値の異常から間接的
に異常原因を辿るほかなく、異常原因の発見に多くの時
間を要するのが普通であった。
異常原因の発見の遅れは、不良製品を大量に生じさせる
ことに繋がり、生産コストその他の経済的観点から極め
て不利であり、このため、異常原因を早期に且つ正確に
突き止める方法の出現が強く望まれていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、プロセスに異常事態が発生した場合、
その原因を迅速且つ正確に突き止めることを可能とする
プロセスの異常診断方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は、プ
ロセスにおける各部に生ずる種々の異常現象とこの異常
現象の原因となる可能性を有する故障箇所とを経験に基
づいて対応づけした資料を予め作成しておき、プロセス
に異常現象が生じたときに、前記資料を照合して故障箇
所を迅速且つ正確に推定するものであり、熟練したオペ
レータがその知識経験に基づいて考え得る全ての要因を
洩らすことなく迅速に活用できるようにしたものであっ
て、プロセスに異常事態が発生した場合にただちにその
原因を突き止め対応処置を取ることを可能にしたもので
ある。
〔実施例〕
本発明の方法をコンピュータを用いて実施する場合の例
について説明する。
まづ所定のプログラムが組まれたコンピュータに診断対
象たるプラント装置等に起こり得る全ての異常現象原因
マトリックス及び該マトリックスから作成された推論ル
ールのデータを記憶させる。
なお、これらのデータの記憶は、熟練オペレータの経験
や知識等に基づいて第2図に示される手順に従って予め
作成し、磁気ディスクや磁気テープ等のデータベースに
記録しであるものをコンピュータに入力させることによ
って行う。
しかる後に、第1図に示される手順により診断条件を入
力し、コンユータと対話しつつ異常原因とその対応措置
の出力を得るものである次に、上述の実施例の方法を第
3図に示されるようなエチレン製造プラントにおける脱
プロパン塔の異常診断に適用した事例について詳述する
この事例においては、第3図におけるリフランクス流M
調節計FC2の流量発信器のアンプが故障し、該調節計
の指示値が実際の流量値よりも低い値を示した。
このため、調節計の設定値に制御するために調節弁が開
き、リフランクス流量が増加した。
ここで調節計の指示値は見かけ上は正常であるが、実際
の流量はかなり増加した状態であった。
このため蒸留塔系の運転が変動し、次のような事象が現
れた。
■ボトムトレイ温度の低下 ■リボイラースチーム流量の増加 ■蒸留塔圧力の上昇 ■レシーバーオフガス量の増加 ■塔頂凝縮器の液面上昇(凝縮器の負荷が大きくなった
ため) ■レシーバーの液面低下 ■塔底の液面上昇 ■塔底液の抜き出し量増加 この異常事態の原因を以下の手順により突き止める。
まず、コンピュータに診断条件を入力する。
、これは、前記事象に基づいてオペレータが判断して蒸
留塔系の異常であることをコンピュータに指示すること
により行う。
これにより、コンピュータは蒸留塔系のデータベースを
選択し、次の指示を待つ。
次に、発生事象の確認を行う。
これは、前記事象■〜■をコンピュータに入力し、異常
現象の確認を行うものである。
その結果を表1に示す。
表1 異常現象の確認 事故の発生した系はどこですか? V16に;  V16系に異常が発生した  TRUE
IGAl、  他の系である       FALSE
フィード系の警報装置に関して該当するものがあります
か? FPI;   フィードポンプ停止警報が発報したAL
SE FFI 、   フィード流量高警報が発報したALS
E FF2 、   フィード流量低下警報が発報したAL
SE 蒸留塔塔頂部属力調節系の警報装置に関して該当するも
のがありますか? TPI i   塔頂圧力高警報が発報したRUE TP2;   塔頂圧力低下警報が発報したALSE TWSV、  蒸留塔の安全弁が作動したALSE OGFI ;  オフガス流量高警報が発報したRUE OGF2;  オフガス流量低下警報が発報したALS
E OGC41,オフガス中のC4留分が増加したALSE OGTI;  オフガス温度高警報が発報したALSE OGT2;  オフガス温度低下発報が発報したALS
E 蒸留塔塔頂部リフラックス基の警報装置に関して該当す
るものがありますか? RPI;   リフラックスポンプ停止警報が発報した
           FALSERFI :   リ
フラックス流量高警報が発報したALSE 11F2 ;   リフラックス流量低下警報が発報し
た           FALSETTI;   塔
頂温度高警報が発報したALSE TT2 、   塔頂温度低下警報が発報したALSE 蒸留塔塔頂部レシーバー系の警報装置に関して該当する
ものがありまずか? RELI ;   レシーバ−液面高警報が発報したA
LSE REL2 ;   レシーバ−液面低下警報が発報した
RjlE CLI;   コンデンサー液面高警報が発報したRU
E 蒸留塔塔底部リボイラー系の警報装置に関して該当する
ものがありますか? BTl、   ボトムトレイ温度高警報が発報したAL
SE Br3 ;   ボトムトレイ温度低下警報が発報した
RUE RBFI ;   リボイラースチーム流量高警報が発
報した                 TRUER
BF2;   リボイラースチーム流量低下警報が発報
した               FALSE蒸留塔
塔蒸留水塔底部ボトムレベル系置に関して該当するもの
がありますか? BLI   ボトム液面高警報が発報したT RQ E BL2   ボトム液面低下警報が発報したALSE BFI   ボトム流量高警報が発報したRUE BF2   ボトム流量低下警報が発報したALSE その他の警報装置に関して該当するものがありますか? TWDPI;  蒸留塔の差圧高警報が発報したUNK
NOWN OHDPI ;  蒸留塔塔頂部の差圧高警報が発報し
たUNKNOWN 次に、このようにして確認が終了するとコンピュータ内
において、異常現象及び原因の確信度の照合がなされる
このコンピュタ−内には、表2及び表3で示される異常
現象原因マトリックスの表を基に作成した推論ルールが
記憶されており、次の方法によつ即ち、前記確認された
異常現象を前記推論ルールと照合し、成立した推論ルー
ルにより、異常原因確信度が推論される。
また、複数の推論ルールが成立した場合には、それぞれ
の推論ルールの持つ確信度が確立的に計算され最終推論
を行う。推論ルールにおける確信度は、異常現象とその
起こり易さの組合わせを、熟練オペレータの経験と知識
に基づいて予め設定したものである。
表2及び表3における記号は◎;○;△;△;ロ;−;
X;X!の順に原因としての確率が高いもので、◎;O
;△;△;口が異常原因としてあり得る場合であり、×
及び×は異常原因としてあり得ない場合である。
推論ルールにおける異常原因の確信度は、異常現象組合
せの中に○やΔ等が多く、×や次等が少ないもの程高い
値を有するもので、0から1までの間の小数で表す。
トータルの確信度が0.8以上であるときはその推論は
略確実であることを示し、0.4〜0゜8のときは疑わ
しいことを示し、0.4以下のときは可能性を有するに
過ぎない程度であることを表しているものである。
本事例にあっては、異常現象の組合せは表4の通りであ
る。
表4 異常現象の組合せ この組合せは、表5で示される各推論ルール毎にそれぞ
れトータルの確信度が決定される。
1  ら 表5 各推論ルール このような推論ルールから最終的確信度の決定を前記コ
ンピュータで行った例を表6に示す。
表6 本事例の最終確信度決定過程 OF ROLE。
した BRFI Tボトム流量高警報が発報 した 表6の結果はリフラックス流量発信器故障(指示正常、
実流量高)という仮説は、 RULE NAME Fl
(1−53及びPH1−55のルールを採用して最終的
には0゜99という確信度で推論していることを示すも
のである。
次に、前記結果とその結果に対応してとるべき措置を前
記コンピュータが出力した例を表7に示表7 推論結果
及び対応措置 上述の事例にあっては、前記診断条件の入力から僅か数
秒間で前記異常原因と確信度及びその場合の取るべき対
応処置を知ることができた。
これに対し、従来の方法では、蒸留塔の運転変動が生じ
たとき、調節計の指示値が見かけ上は正常であったため
、オペレータは異常原因の発見に手間取り、約1時間後
にようやく流量発信器の故障を発見した。
この間に製品プロピレン約150 &1が規格外となっ
たO (発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の方法は、熟練オペレータ
の知識経験に基づいて予め作成しである異常原因のデー
タを照合して異常原因を突き止めるものであるから、プ
ロセスの異常を迅速に発見でき、規格外製品の製造を最
小限に止めることができるとともにプロセスの運転の安
全を容易に確保できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の方法の手順を示すブロック
図、第2図は第1図における知識データベースの作成方
法の手順を示すブロック図、第3図は第1図に示される
実施例の方法を実際に適用したエチレン製造プラントに
おける脱プロパン塔の構成を示す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プロセスにおける各部に生ずる種々の異常現象と
    、この異常現象の原因となる可能性を有する故障箇所と
    を経験に基づいて対応づけした資料を予め作成しておき
    、 プロセスに異常現象が生じたときに、前記資料を照合し
    て故障箇所を推定することを特徴としたプロセスの異常
    診断方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、前記資料は、プ
    ロセスにおいて起こり得る全ての異常現象と、このプロ
    セスにおいて考え得る全ての異常原因との全ての組合わ
    せについての起こりやすさが設定された異常現象原因マ
    トリックスに基づいて作成された推論ルールを含むもの
    であることを特徴としたプロセスの異常診断方法。
  3. (3)特許請求の範囲第1項乃至第2項において、前記
    資料は前記各異常箇所に対応して前記異常現象の原因が
    該各異常箇所である場合にとるべき各々の対応措置が含
    まれたものであることを特徴とするプロセスの異常診断
    装置。
JP60092947A 1985-04-30 1985-04-30 プロセスの異常診断方法 Pending JPS61251910A (ja)

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JPS61251910A true JPS61251910A (ja) 1986-11-08

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5070468A (en) * 1988-07-20 1991-12-03 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Plant fault diagnosis system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864503A (ja) * 1981-10-14 1983-04-16 Hitachi Ltd 装置の異常状態に対する原因推定方法
JPS59146310A (ja) * 1983-02-09 1984-08-22 Hitachi Ltd プラントの運転方法
JPS6014303A (ja) * 1983-07-04 1985-01-24 Hitachi Ltd 知識ベ−ス型診断方式

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