JPS6220004A - プラント機器制御装置 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はプラント構成機器を運転、停止１１ｉ１Ｊ　ｉ
ｌｌするプラント機器制御装置において、特にプラント
の重要度に応じた必要機器リストをエキスパートシステ
ム機構により演算する上位系としての第１の演算装置と
オンライン・リアルタイムで高速演算する第２の演算装
置とを組合せてプラント機器を運転、停止制御するよう
にしたプラント機器制御装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にプラントを構成する機器、例えばＬＮＧ基地内の
気化器、海水ポンプ、ターボコンプレッサなどの運転、
停止制御を電子計算機によるオンライン・リアルタイム
で行なう場合、フォートラン（ＦＯＲＴＲＡＮ）などの
手続的言語をベースにしたプログラムにより予め設定さ
れたパターンに基いて運用制御を行なうことが多い。こ
のパターンに基く運用制御はプラント構成機器の種類や
台数が少なく、また機器の増設がなければ充分であるが
、プラント構成機器の種類と台数が多く、しかも制御内
容が複雑である場合や機器の増設を考慮する場合、さら
にプラントの運用目標に対して最適な運転制御を実施す
る場合には従来の固定的なパターン制御では困難である
。

一方、最近では情報処理技術の進歩により電子計算機内
に知識ベースと推論機構を備えたエキスパートシステム
が出現し、産業界への適用が期待されている。このエキ
スパートシステムの適用分野としては、診断、計画、制
御等が考えられている。このエキスパートシステムは電
子計算機の情報処理能力を背景としており、リスプ（Ｌ
ｉＳｐ）やプロログ（ｐｒｏ　ｌ　ＯＱ＞などのいわゆ
る人工知能言語と呼ばれるプログラム言語で構築されて
いる。

したがって、このエキスパートシステムを組込んだ制御
においては制御目標に対して状況に応じて最適な制御内
容を決定することが比較的容易に実現できる。しかし、
現在の電子計算機の技術では知識ベースと推論機構を組
込んで実時間で高速制御することは演算時間が比較的長
くかかるため実現が難しい。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的はプラント構成機器を対象にプラント運転目標に
対して状況に応じた最適な制御内容を決定し、オンライ
ンリアルタイムで対象機器の運転、停止制御を行なうこ
とができる信頼性が高く且つメンテナンスが容易なプラ
ント機器制御装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明はかかる目的を達成するため、プラント構成機器
の運転目標データと現在の運転データとを入力し且つ周
期起動により推論機構を駆動してプラント構成機器及び
その運転制御に関するルールを蓄えた知識ベースに基き
推論演算を実行してプラント構成機器間の重要度を判定
すると共に想定事故に対する対応制御方策を決定する第
１の演算装置と、通常時前記現在の運転データに基きリ
アルタイム制御を実行し、また事故時プラント内事故デ
ータが入力されるとこの事故データに該当する前記推論
機構による推論演算により決定された想定事故に対する
対応制御方策の中から選定して制御指令を前記プラント
の構成機器へ出力する第２の演算装置とを組合せてプラ
ント機器制御装置を構成するものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるプラント機器制御装置としてＬＮ
Ｇ基地の電源系統における地絡、短絡事故発生を想定し
た事故時対応を含む制御装置全体の構成例をブロック回
路にて示すもの゛である。第１図において、１は第１の
演算装置で、この第１の演算装置１は予め機器の運用ル
ールが蓄えられた知識ベースファイル１１、プラント内
の電源系統にて発生すると想定される系統事故の場所と
種類のデータが記憶された想定事故ファイル１２、補助
的な演算を実行する演算部１３及び運転目標データ３と
現在の運転データ４とが入力され且つこれら知識ベース
ファイル１１、想定事故ファイル１２、演算部１３を用
いて推論演算を実行して想定事故に対応する対応処置デ
ータ７を出力する推論機構１４とから構成されている。

この第１の演算装置１は１ｉｓｐやｐｒｏ　ｌ　ＯＱな
どのいわゆる人工知能言語で書かれたプログラムによっ
て作動されるエキスパートシステムを構成している。

また、２は第２の演算装置で、この第２の演算装置２は
第１の演算装置１の推論機構１４で推論演算により求め
られた対応処置データ７を記憶する対応処置ファイル２
１及び現在の運転データ４と電源系統で実際発生した事
故に関してその場所と種類に関する事故データ５とが力
され且つ対応処置ファイル２１に記憶されている対応処
置データ７に基く演算を実行して起動、停止、併入、解
列などの制御指令６を出力する制御演算部２２とから構
成されている。この第２の演算装置２はＦＯＲＴＲＡＮ
などの手続形言語で書かれたプログラムによって時々刻
々動作し、オンラインリアルタイム制御を実行するもの
である。

このように第１の演算装置１は第２の演算装置２の上位
系の関係にあって、演算は一定の周期間隔で起動される
周期起動の形式をとっている。

次に上記のように構成されたプラント機器制御装置の作
用を第２図に示す演算流れ図に基いて説明するに、まず
第１図に示すプラント機器制御装置が適用されるＬＮＧ
基地での役割について）ホベる。ＬＮＧ基地は火力発電
所や一般需要家向けに常に要求されるだけのガスを不断
に安定供給しなければならないため、プラント運用上高
い信頼性が要求される。したがって、プラントを構成す
る各機器へエネルギーを供給し安定運転させるためのＮ
源系統は２系統以上から構成されるのが一般的である。

もし、片系統にて地絡、短絡事故が発生し電力の供給が
不可能となった場合、同系統から受電する重要な機器（
例えばポンプ、コンプレッサー）はもう一方の健全な系
統へ高速に受電切替を実施して基地としての安定な連続
運転を確保しなければならない。本実施例装置はかかる
連続運転をも確保できるものである。

第２図において、第１図の構成要素に該当する部分には
同一記号を付しである。また、同図において、一点鎖線
によって上、下に分けであるのは第１の演算装置１によ
る処理（上部）と第２の演算装置２による処理（下部〉
とを区別するためである。

いま、第１の演算装置１に運転目標データ３と現在の運
転データ４とが入力されているものとすれば、推論機構
１４では知識ベースファイル１１に蓄えられた運用ルー
ルを用いて推論を実行し、運転目標を達成するための必
要な機器を選択する。

この場合、具体的にはプロダクションシステムにより推
論した仮説の確信度を機器のその運転目標に対する重要
度ファクターとして定量化するのが一つの有効な方法で
ある。

第２図のブロック１０１は運転目標をプラント制御のタ
ーゲットとみなし、現在の運転状況を初期条件とみなし
て、プラントの状態をターゲットに導くように制御する
過程における構成機器の運転重要度を知識ベースファイ
ル１１に暴く推論機構１４の推論演算によって定量化す
る処理を示している。

次に演算部１３及び推論機構１４では想定事故ファイル
１２からブロック１０１で決定した機器の重要度データ
２０１を用いて各想定事故毎の対応制御の方策を決定す
る。この場合、第２図のブロック１０２では各想定事故
発生時に事故系から受電していた機器の中から健全系へ
受電切替する対応制御の場合を例にすれば、重要度の高
い機器から順に優先的に選んで受電切替することになる
が、その範囲を系統側受電切替可能な機器容量との兼合
いで決めることなどの処理を行なう。かくしてブロック
１０２で決定された対応制御方策は対応処置データ７と
して第２の演算装置２の対応処置ファイル２１に記憶さ
れる。この第２の演算装置２の制御演算部２２では第２
図のブロック１０３のような処理機能を有している。す
なわち、ブロック１０３はオンラインリアルタイムの演
算処理を実行する部分であるが、通常時リアルタイム制
御と実際に系統事故が発生した時に割込みされる事故時
リアルタイム制御の２つの機能がある。

通常時は現在の運転データ４に基いて演算を行なうが、
事故発生時は事故データ５と対応処置データ７に基いて
演算を行なう。この事故時のリアルタイム制御は事故デ
ータ５に一致するパターンを対応処置データ７の中から
選び出すパターンマツチングの演算のみであり、高速制
御が実現できる。

このように上記実施例では周期的に起動され且つ運転目
標データ３及び現在の運転データ４が入力されるとプラ
ント構成機器の運用に関するルールを蓄えた知識ベース
ファイル１１に基き推論機構１４により推論演算を実行
して想定事故ファイル１２に記憶されている想定事故に
対する対応制御方策を決定する低速演算の第１の演算装
置１と現在の運転データ４及び事故データ５が入力され
且つ通常時現在の運転データ４に基くリアルタイム制御
を、また事故時には対応処置ファイル２１に記憶されて
いる対応処置データ７及び事故データ５に基くリアルタ
イム制御を行なう高速演算の第２の演算装置２とに分け
て構成したものである。

したがって、このように演算内容の異なる２つの演算装
置に分けることにより、それぞれがその演算内容にもっ
とも適した言語（ソフトウェア）及び演算装置（ハード
）が選択できることになり、全体システムとして信頼性
が向上すると共に保守の面で有利となる。また、第１の
演算装置１に適した言語は１ｉＳｐなどの人工知能言語
と呼ばれるもので、演算処理の内容から１−ｉｓｐ÷シ
ンなどの専用の演算装置が適している。また想定事故に
基いて対応処置を決定すると言ういわゆる事前の演算で
あるからリアルタイムでの高速処理は要求されないが、
プラント機器の増設、変更などに伴う知識ベースの更新
を考慮して操作性（マンマシン・インターフェイス）の
優れた演算装置が選ばれる。この結果、ソフトウェアの
保守が容易となる。さらに、第２の演算装置２に適した
言語はＦＯＲＴＲＡＮなどの手続形言語であり、ハード
としては専用のプロセス計算機が選ばれる。また事故時
には対応処置データの中から該当するデータを選択し、
それを実行するだけの演算内容であるから負担が軽く、
高速演算が可能となり、信頼性の高いリアルタイム制御
が実現できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、プラント構成機器を
運転、停止制御するプラント機器制御装置において、前
記プラント構成機器の運転目標データと現在の運転デー
タとを入力し且つ周期起動により推論機構を駆動してプ
ラント構成機器に関するルールを蓄えた知識ベースに基
き推論演算を実行して想定事故に対する対応制御方策を
決定する第１の演算装置と、通常時前記現在の運転デー
タに基きリアルタイム制御を実行し、また事故時プラン
ト内事故データが入力されるとこの事故データに該当す
る前記推論機構による推論演算により決定された想定事
故に対する対応制御方策の中から選定して制御指令を前
記プラントの構成機器へ出力する第２の演算装置とから
構成するようにしたので、プラント構成機器を対象にプ
ラント運転目標に対して状況に応じた最適な制御内容に
より対象様器の運転、停止制御をオンラインリアルタイ
ムで行なうことができる信頼性が高く且つメンテナンス
が容易なプラント機器制御装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプラント機器制御装置の一実施例
を示すブロック構成図、第２図は同実施例の作用を説明
するための演算流れ図である。 １・・・・・・第１の演算装置、２・・・・・・第２の
演算装置、３・・・・・・運転目標データ、４・・・・
・・現在の運転データ、５・・・・・・事故データ、６
・・・・・・制御指令、７・・・・・・対応処置データ
、１１・・・・・・知識ベースファイル、１２・・・・
・・想定事故ファイル、１３・・・・・・演算部、１４
・・・・・・推論機構、２１・・・・・・対応処置ファ
イル、２２・・・・・・制御演算部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラント構成機器を運転、停止制御するプラント機器制
   御装置において、前記プラント構成機器の運転目標デー
   タと現在の運転データとを入力し且つ周期起動により推
   論機構を駆動してプラント構成機器及びその運転制御に
   関するルールを蓄えた知識ベースに基き推論演算を実行
   してプラント構成機器間の重要度を判定すると共に想定
   事故に対する対応制御方策を決定する第１の演算装置と
   、通常時前記現在の運転データに基きリアルタイム制御
   を実行し、また事故時プラント内事故データが入力され
   るとこの事故データに該当する前記推論機構による推論
   演算により決定された想定事故に対する対応制御方策の
   中から選定して制御指令を前記プラントの構成機器へ出
   力する第２の演算装置とから構成したことを特徴するプ
   ラント機器制御装置。