JPS63124112A - プラント保守支援装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラントの構成様器が故障しプラントが異常
停止したような場合等において、故障機器の判定および
調整修理方法等をガイドするプラント保守支援装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来はこの種の支援装置は存在しておらず、プラントの
構成機器の故障発生を警報等により知ったとき、あるい
は上記故障によりプラントが運転制限範囲を逸脱したり
異常停止したき、故障機器がどれか、その調整あるいは
修理を如何にすべきか、等については専ら人間の判断に
委ねられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来は、故障機器の特定方法や保守方法等
に関しての適確な情報が保守員に対して供与されないた
め、専ら人間の判断に依存していた。したがって熟練し
た保守員を必要とした。しかるに、かかる熟練保守員の
養成には多大な時間と費用が必要であるため、その数は
非常に少なく、未熟な保守員による保守が行なわれてい
る場合が多い。このようなことから、修復が迅速かつ適
確に行なわれ難く、多大な時間を要するうえ、誤った判
断あるいは誤操作のために、必要でない部品を取替えて
しまうといった無駄が多かった。

そこで本発明は、状況に応じた故障機器の特定方法や保
守方法等に関しての適確な情報が得られ、たとえ未熟な
保守員であっても、故障に応じた適切な保守を迅速かつ
適確に行なえるプラント保守支援装置を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために、次
のような手段を講じた。すなわち、熟練したプラント保
守員が持っている経験や知識と、これらを状況に応じて
使い分ける方法とを、予め各種知識ベースのメモリ要素
に格納しておき、これらの知識ベースからの情報に基い
て、稼働中のプラントから入力するプロセス量について
各処理を行ない、その処理結果に基いて保守作業の支援
を行なうようにした。

熟練した保守員は、プラントに異常徴候が出ると、先ず
、操作盤上に表示されているデータ等のただちに入手で
きるデータだけを用いて故障の可能性のある機器の候補
を抽出する。上記候補の中には、その時点で入手できる
データだけを用いてそれが真に故障しているか否かを検
証できる機器（この種の機器を以下第２レベルの機器と
いう）もあるが、一般には現場までデータを取りに行く
か、あるいはその機器にテスト信号を与えてみたり、分
解してみたりして、新たなデータを入手しないと、検証
・保守のできない機器（この種の機器を以下第２レベル
の様器という）も多くある。

たとえば一つの手動操作弁を開こうとしたが開かなけれ
ば、この弁は故障していることが分る。

したがって直ちにこの弁を取替えるという保守法を採用
できる。このような機器を第ルベルの機器という。

一方、流量自動調節弁が開くべき時に開かないといった
異常については、制御回路のテストや弁本体の動作テス
トを経なければ、Ｉｌｌ　ｍ回路、弁本体のいずれが故
障しているのか分らない。したがって修理、取替え等の
対象が不明である。このような機器すなわち制御回路、
弁本体を第２レベルの機器という。なおこのとき、制御
回路と弁本体を含む流層自動調節装置が故障しているこ
とは確かであるので、流量自動調節装置全体としては第
ルベルの機器といえる。

ところで熟練した保守員の作業が迅速であるのは、■故
障機器候補の抽出、■第ルベルの機器の検証および保守
法の決定、■第２レベルの検証および保守の決定、が適
確であるためといえる。

したがって本発明は、前述した問題点の解決をはかるた
めに、上記■〜■の制御を自動的に行なえる、制御手段
を講じたものである。

〔作用〕

このような手段を講じたことにより、熟練した保守員と
同等以上の判断能力等が発揮され、適確で効率のよい保
守を行なえるものとなる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。第１図に示すプラント保守支援装置は、制ａｍ構１
．プロセス量入力機構２．状況把握曙橋３．故ｗａ機器
候補抽出機構４．検証機構５゜保守法決定機構６．質疑
応答機構７の七つの処理機構と、上記各処理ｉ構の処理
結果を記録するためのワーキングメモリ８１表示装置９
．応答入力装置１０とを有し、これらがデータバス１１
により結合されている。

プロセス量入力機構２はプラントに設置されている検出
器群１２と結合されている。状況把握機構３．故障機器
候補抽出機構４．検証機構５．保守法決定機構６．質疑
応答機構７の各処理機構には、それぞれ状況把握知識へ
−ス１３．故障機器抽出知識ベース１４．検証知識ベー
ス１５．保守法決定知識ベース１６．質疑応答知識ベー
ス１７が結合されている。これらの各知識ベースは、前
記各処理機構における処理に必要な知識をメモリ要素に
格納したものである。

状況把握知識ベース１３には、「圧力低」　「流量高」
　「回転数正常」といった具合に、プロセス量の状況を
「低」　「高」「正常」など離散化するための知識が格
納されており、離散化するためのしきい値と、例えば「
より小」　「より大」なとの比較方法とが、いわゆるプ
ロダクションルールやフレーム形式で格納されている。

故障機器候補抽出知識ベース１４には、「正常」以外の
「低」あるいは「高」などの故障の生じていることを示
す離散化されたプロセス量の各状況に対し、その原因と
なる故障機器の候補をやはりプロダクションルールやフ
レーム形式で格納されている。

検証知識ベース１５には、各機器ごとに次の各項目を含
む知識が、いわゆるフレームやオブジェクト形式で格納
されている。

■　その機器が故障していることを検証するのに必要な
プロセス量としきい値または状況把握処理結果である離
散化されたプロセス量。

■　その機器が故障していることを検証するのに必要な
データを得るための質疑応答結果名。

■　前記■のプロセス量および前記■の質疑応答結果か
ら、その機器が故障している確からしさく０〜１の間の
数−で表し、Ｏは不確か、１は確実、０と１との間の数
値はその大きさによって確からしさの度合いを示す）を
判定するための論理式。

■　その機器が第ルベル、第２レベルのいずれかのレベ
ルの機器であるかを示す指標。ただし「１」は第ルベル
、「２」は第２レベルとする。

■　その機器が故障していると判定されたとき、取るべ
き保守法の候補。

■　その機器が故障していると判定されたとき、さらに
細分化された故障機器の候補。

上記■および■で故障していると判定されるのは、前記
■を用いて判定した結果の故障の確からしさが予め定め
た値（たとえば０．５）より大きいときである。

保守法決定知識ベース１６には、検証処理で抽出された
保守法の各候補に対して、■　その保守法を採用するか
否かを決定するための条件。

■　採用された複数の保守法の順序付けをする規則。

■　詳細な保守法の説明文。

等が、フレームやオブジェクト形式で格納されている。

質疑応答知識ベース１７には、検証機構５の要求に応じ
て、 ■　質問を人間に分り易く順序付ける規則。

■　質問の詳細な内容。

■　応答の形式（ＹＥＳ／Ｎｏ、数値など）。

がフレームやオブジェクト形式で格納されている。

このように構成された本実施例の装置においては、第２
図に示すフロー図のステップ２１〜２８の順序にしたが
って作動する。

ユーザからの起動指令によって本装置が起動されると、
制御機構１から制御指令が送出され、前記プロセス量入
力機構２．状況把握機構３．故障橢器候補抽出機構４．
検証樫構５．保守法決定橢構６．質疑応答機構７の処理
制御が次のように行なわれる。

制御機構１からの指令に基いて、プロセス患入力機構２
が本装置の起動と同時に起動されると、プラントに設置
されている検出器群１２を介して、圧力、流量１回転数
等のプロセス量が入力される。

入力されたプロセス量は、データバス１１を介してワー
キングメモリ８に格納され、処理完了信号が制御機構１
に返される。処理完了信号が制御機構１に返されると、
制御１機構１から状況把握機構３に対して制御指令が与
えられ、この機構３が起動する。起動された状況把握機
構３は、前記入力したプロセス量について、状況把握知
識ベース１３からの情報に基いたプラントの状況把握処
理を行なう。すなわちこの状況把握処理ｍ構３は、「圧
力低」、「流量高」、「回転数正常」等のプラント作動
状況を把握する。把握された結果はデータバス１１を介
してワーキングメモリ８に格納されると同時に、表示装
置９にて表示される。そして処理完了信号が制ｍ機構１
に返される。上記処理完了信号が制御機構１へ返される
と、次に故障機器候補抽出ｉ構４が起動される。故障機
器候補抽出様槽４は上記状況把握結果のデータについて
、故障機器抽出知識ベース１４がらの情報に基いて、い
わゆるデータ駆動型推論により故障機器候補を抽出し、
第ルベルの機器と、第２レベルの機器とに分類し、デー
タパスコ１を介してワーキングメモリ８にその結果を格
納する。故障機器候補の抽出が完了すると、制ｗｉ構１
から検証機構５に前記候補中の第ルベル機器の検証を指
令する。検証機構５は前記入力したプロセス量と状況把
握結果のデータついて、検証知識ベース１５からの情報
に基いて、各第ルベルの機器に対して目標駆動型推論に
より故障しているか否かを検証し、故障していることが
検証された機器に対して保守法の候補を抽出し、データ
バス１１を介してワーキングメモリ８に格納すると共に
、表示装置９にて表示する。検証途中で入力プロセス量
以外のデータが必要になれば、質疑応答機構７を起動す
る。質疑応答機構７は質疑応答知識ベース１７からの情
報に基いて表示装置を介して質問を発し、応答内容を応
答入力装置１０を介して受取り、その応答内容を検証機
構５に返す。

検証機構５は、故障機器候補のうち、真に故障している
機器を検証すると同時に、さらに細分化さた故障機器の
候補が抽出できるならば、第ルベルの機器と第２レベル
の機器とに分類してワーキングメモリ８内の故障機器候
補に付は加える。

付は加えられた候補機器も含めてすべての第ルベルの故
障機器候補の検証が終了すれば、処理完了信号が制御機
構１へ返される。

次に制御機構１は、保守法決定機構６を起動する。保守
法決定機構６は、検証処理で抽出された保守法の候補（
検証結果データ）について、どの保守法が最適かを、保
守性決定知識ベース１６からの情報に基いて決定し、決
定結果をデータバス１１を介してワーキングメモリ８に
格納すると共に、表示装置９を介して表余し、第ルベル
の機器のうち故障したものに対する保守性決定処理を完
了する。

その後、制御機構１は検証機構５に故障機器候補のうち
、第２レベルの機器の検証を指令し、次いで保守法決定
機構６を起動し、保守法を決定した後、処理を終了する
。第２レベルの故障機器候補に対する検証、保守法決定
の処理は、第ルベルのものに対する処理と同様である。

このように本実施例においては、プラントの構成別器の
故障発生時において熟練した保守員が経験や知識に基い
て行なう思考過程を複数段階に分け、各段階で使用して
いる知識２判断等をそれぞれ知識ベース（メモリ内容）
に格納しておき、これらの知識ベースからの情報に基い
て、それぞれの処理を行なう機構（処理プログラム）を
計算機上にて実現し、保守作業の支援を行なうようにし
ている。従って本実施例によれば、保守員がたとえ未熟
な保守員であっても、故障発生時において熟練保守員と
同等以上の保守作業を行なえるものとなる。かくして迅
速かつ適確な修復を行なえると共に、誤判断や誤処置を
防止でき無駄を省くことができる。

なお本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラントの構成機器の故障発生時にお
いて熟練した保守員が経験や知識に基いて行なう思考過
程を複数段階に分け、各段階で使用している知識１判断
等をそれぞれ知識ベースに格納しておき、これらの知識
ベースからの情報に基いて、それぞれの処理を行なう機
構を設け、保守作業の支援を行なうようにしたので、保
守員がたとえ未熟な保守員であっても、故障発生時にお
いて熟練保守員と同等以上の保守作業を行なえるものと
なり、迅速かつ適確な修復を行なえると共に、誤判断や
誤処置を防止でき無駄を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は構成を示すブロック図、第２図は処理の流れを示
すフロー図である。 １・・・制御機構、２・・・プロセス量入力機構、３・
・・状況把握機構、４・・・故障機器候補抽出機構、５
・・・検証機構、６・・・保安法決定機構、７・・・質
疑応答１４ｆ４．８・・・ワーキングメモリ、９・・・
表示装置、１０・・・応答入力装置、１１・・・データ
バス、１２・・・プロセス量検出器群、１３・・・状況
把握知識ベース、１４・・・故１機器候補抽出知識ベー
ス、１５・・・検証知識知識ベース、１６・・・保守法
決定知識ベース、１７・・・質疑応答知識ベース。 出願人復代理人　弁理士　鈴江武彦 第１０ 篇２　口 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６１−２７０９４０号 ２、発明の名称 プラント保守支援装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （６２０）三菱重工業株式会社 ４、復代理人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力プロセス量について状況把握するための知識を予め
   メモリ要素に格納した状況把握知識ベース、プラント構
   成機器の故障機器候補抽出のための知識を予めメモリ要
   素に格納した故障機器候補抽出知識ベース、入力プロセ
   ス量と質疑応答結果について故障機器候補のうち真の故
   障機器を検証するための知識を予めメモリ要素に格納し
   た検証知識ベース、故障した機器に対する保守法を決定
   するための知識を予めメモリ要素に格納した保守法決定
   知識ベース、ユーザとの質疑応答をするための知識を予
   めメモリ要素に格納した質疑応答知識ベース等の各種知
   識ベースを設けると共に、稼働中のプラントの構成機器
   から入力するプロセス量について、前記各知識ベースか
   らの情報に基いた処理をそれぞれ実行する処理機構を設
   け、これらの各処理機構の処理結果に基いて保守作業の
   支援を行なうようにしたことを特徴とするプラント保守
   支援装置。