JPS6377537A - Plant operation supporting device - Google Patents

Plant operation supporting device

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JPS6377537A
JPS6377537A JP61219400A JP21940086A JPS6377537A JP S6377537 A JPS6377537 A JP S6377537A JP 61219400 A JP61219400 A JP 61219400A JP 21940086 A JP21940086 A JP 21940086A JP S6377537 A JPS6377537 A JP S6377537A
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inference
plant
data
abnormality
plant operation
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Katsumi Tanaka
克己 田中
Shigeo Matsuda
松田 繁雄
Nobutaka Tanaka
信貴 田中
Takeshi Yamaguchi
剛 山口
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes

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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent troubles of a plant in advance by providing a process calculating mechanism calculating the material balance and the heat balance of the plant, a presuming mechanism of causes and places of abnormalities, and data transmitting mechanism connected with such mechanisms. CONSTITUTION:A process input and output control mechanism 2 consists of apparatus, instrumentations, process computers, etc., of the plant 1 to be operated. An interface mechanism 3 is to connect the process calculating mechanism 4 with the process input and output control mechanism 2. The process calculating mechanism 4 carries out process data disposal, namely, disposes measured data in the apparatus to be operated, and carries out the calculations based on the inclinations for changes, widths of fluctuations, material balances, heat balances, etc. The data transmitting mechanisms 6, 7 connect the process calculating mechanism 4 to the presuming mechanism 8, and carry out data communication by DMA method.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、プラントの運転において異常の予兆を検知し
、異常の原因と異常箇所を推定しプラントのオペレータ
にその結果を音声と画像にて通報するプラント運転支援
装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention detects a sign of an abnormality in plant operation, estimates the cause of the abnormality and the location of the abnormality, and notifies the plant operator of the results by voice and image. The present invention relates to a plant operation support device.

[従来技術] 一般のプラントにおいては、制御機構や監視機構が装備
されており、異常が起っても正常な状態に戻すように制
御されているのが通常である。また、その制御操作にも
かかわらず一定のレベルを越えて異常が進展すれば、ラ
ンプ表示や警報音により異常を知らせるようになってい
る。例えば、特開昭61−125611号公報では、プ
ラントの各部より通知される入力信号値が正常がどうか
を判定するのに用いる警報制限値の設定作業の省力化の
ためこの設定を自動的に行い、この制限値を逸脱したと
き警報を発するプラント監視装置が開示されている。
[Prior Art] A general plant is usually equipped with a control mechanism and a monitoring mechanism, and is normally controlled to return to a normal state even if an abnormality occurs. In addition, if the abnormality progresses beyond a certain level despite the control operation, a lamp display or an alarm sound will notify you of the abnormality. For example, in JP-A-61-125611, this setting is automatically performed in order to save labor in setting alarm limit values used to determine whether input signal values notified from each part of the plant are normal. , a plant monitoring device is disclosed that issues an alarm when this limit value is exceeded.

プラントのオペレータは、警報がなされた時点で計装パ
ネルに表示されたプロセスの値を見、あるいはレコーダ
の記録を見て異常状態の把握を行う。そして、異常の原
因と異常箇所の推定をし、対応策を考える。これらの作
業に関しては、−プラント全体に対する深い知識と当該
装置に対する経験的知見を要し、これらの知識および知
見に基ずいて始めて適切な判断が行われるのである。
When an alarm is issued, a plant operator checks the process values displayed on the instrumentation panel or records on a recorder to understand the abnormal state. Then, the cause of the abnormality and the location of the abnormality are estimated, and countermeasures are considered. These operations require - in-depth knowledge of the entire plant and experiential knowledge of the equipment in question, and it is only on the basis of this knowledge and insight that appropriate decisions can be made.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、現在のプラントにおいては、異常が発生
した時に冷静で的確な判断が益々しにくくなってきてい
る。その理由は、 1)プラント自体が複雑化している。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in current plants, it is becoming increasingly difficult to make calm and accurate decisions when an abnormality occurs. The reasons are: 1) The plants themselves are becoming more complex.

2)プラント運転の自動化が進み異常事態の発生件数が
減少しているため、若年オペレータにとって異常事態を
経験する磯会が少ない。   ゛等が考えられる。
2) As the automation of plant operation progresses and the number of abnormal situations is decreasing, there are fewer young operators who experience abnormal situations. etc. are possible.

従って、警報(アラーム)が出てから、異常事態を把握
して原因を追及し、さらに対応処置を考えることは容易
なことではなくなってきている。
Therefore, after an alarm is issued, it is no longer easy to grasp the abnormal situation, investigate the cause, and consider countermeasures.

異常が深刻であればなおさら緊急な対応が必要であるが
、冷静かつ適切にこれに対処することは困難な場合が多
い。また、オペレータにとって一時も目を離さずプラン
トを監視し、少しの異常も見逃さないということはでき
ない。
If the abnormality is serious, an even more urgent response is required, but it is often difficult to respond calmly and appropriately. Furthermore, it is impossible for operators to keep an eye on the plant and not miss any abnormalities.

本発明は、上述の従来例における問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とする所は、コンピュータにより常
にプロセスの監視を行い、異常の有無および異常があっ
た場合のその原因を推論させ、かつ、その結果を音声と
画像にてオペレータに通報することにより、オペレータ
の負荷を軽減し、異常による製品のロスを減少し、プラ
ントの事故を未然に防止することにある。
The present invention has been made in view of the problems in the conventional example described above, and its purpose is to constantly monitor processes using a computer and to infer whether or not there is an abnormality and the cause of the abnormality when it occurs. And, by notifying the operator of the results by voice and image, the operator's load is reduced, product loss due to abnormalities is reduced, and plant accidents are prevented.

[問題点を解決するための手段および作用]本発明によ
るプラント運転支援装置は、常にブランドの状態を監視
しプロセスの物質収支および熱収支の計算を行うプロセ
ス計算機構と、その結果から定常値とのずれや正常でな
い変化を検知し、さらに熟練したオペレータの経験的知
見やプロセスに関する科学的知識に基ずきプラントの異
常を認識し、その原因と異常場所を推論するためのルー
ルを格納する知識ベースと、その知識ベースを検索し処
理し推論を行う推論機構と、これに接続する画像表示機
構と、音声出力機構とを具備することを特徴とするもの
である。
[Means and effects for solving the problem] The plant operation support device according to the present invention includes a process calculation mechanism that constantly monitors the brand condition and calculates the material balance and heat balance of the process, and calculates steady values from the results. Knowledge that stores rules for detecting deviations and abnormal changes, recognizing plant abnormalities based on the experiential knowledge of experienced operators and scientific knowledge about processes, and inferring the cause and location of abnormalities. The invention is characterized by comprising a base, an inference mechanism that searches and processes the knowledge base and performs inference, an image display mechanism connected to the inference mechanism, and an audio output mechanism.

プロセス計算機構と推論機構は直接記憶アクセスの方法
により接続することが好ましく、これによりプロセス計
算や推論処理が計算結果の伝送のために中断することが
なくなる。
Preferably, the process calculation mechanism and the inference mechanism are connected by a method of direct memory access, so that the process calculation and inference processing are not interrupted for the transmission of calculation results.

本発明においては、プロセス入力制御装置より入力され
たプロセスデータに基づきプロセス計算機構により変化
率や変動幅の計算と物質収支および熱収支に係わる計算
が行われる。それらの結果は推論1構に送られ、異常状
態か否かの判断、異常原因や異常場所の推論および対応
処置の決定が行われる。さらに、これらの推論結果は画
像と音声でオペレータに通知されるので、オペレータは
異常に関する詳細な検討および推論をすることなく即座
に原因と対策を知ることができる。
In the present invention, the process calculation mechanism calculates the rate of change and fluctuation range, and calculates the material balance and heat balance based on process data input from the process input control device. These results are sent to the reasoning system 1, which determines whether or not there is an abnormality, infers the cause and location of the abnormality, and decides on countermeasures. Furthermore, since these inference results are notified to the operator in the form of images and sounds, the operator can immediately know the cause and countermeasures without having to make detailed examinations and inferences about the abnormality.

[発明の実施例コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は、本発明の一実施例に係るプラント運転支援装
置の概略構成を示す。同図において、1は本実施例の装
置によりその運転が支援されるプラント、2はプロセス
入出力制御機構、3はインターフェース(IF)R構で
ある。本実施例において、プロセス入出力制御機構2は
運転対象であるプラント1の装置および機器の計装設備
や(のプロセスを制御するプロセスコンピュータ等であ
る。また、!F機構3はプロセス入出力制御機構2とプ
ロセス計算1構4とを接続するもので、ここではBSC
80手順約を用いている。なお、■FW構3の接続にお
けるデータの伝送方式は、これ以外にもTTY方式、ベ
ーシック手順、HD 10手順またはGP−IB方式等
の標準化された方式を用いることができる。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a plant operation support device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a plant whose operation is supported by the apparatus of this embodiment, 2 is a process input/output control mechanism, and 3 is an interface (IF) R structure. In this embodiment, the process input/output control mechanism 2 is a process computer that controls the instrumentation equipment and equipment of the plant 1 to be operated, and the process of (.Furthermore, the !F mechanism 3 is a process input/output control mechanism. It connects the mechanism 2 and the process calculation 1 mechanism 4, and here the BSC
Approximately 80 procedures are used. Note that, as the data transmission method for connecting the FW structure 3, other standardized methods such as the TTY method, the basic procedure, the HD 10 procedure, or the GP-IB method can be used.

4は専らプロセスデータの処理すなわち運転対象となる
装置および別器からの測定値を処理するプロセス計算機
構で、変化の傾向や変動の幅、物質収支、熱収支等の科
学的根拠に基づく計qを行う計算機である。5は測定値
や計算結果を表示する表示装置である。プロセス計n薇
構4と表示装置5は特殊なものでなくともよく、本実施
例ではCRT (陰極線管)ディスプレイ装置を備えた
小型汎用計算機を用いている。
4 is a process calculation mechanism that exclusively processes process data, that is, processes measured values from the equipment to be operated and separate equipment, and calculates calculations based on scientific grounds such as change trends, fluctuation ranges, material balance, heat balance, etc. It is a calculator that performs. 5 is a display device that displays measured values and calculation results. The process controller 4 and the display device 5 do not need to be special devices; in this embodiment, a small general-purpose computer equipped with a CRT (cathode ray tube) display device is used.

6と7はデータ伝送機構であり、プロセス計算機構4と
推論機構8の両者の計算機を接続するもので、DMA 
(直接記憶アクセス)の方式によりデータの通信を行う
。なお、DMA方式によらずプログラム転送方式を採用
してもよいが、その場合データ転送中はプロセス計算機
構4における計算と推論機v48における推論が中断さ
れてしまうため、タイムリーで適確な診断が下せないこ
とがある。DMA方式によれば、これらのプロセス計算
機構4における計算および推論機構8における推論の処
理とは無関係に両者の記憶装置間でデータ転送が行える
6 and 7 are data transmission mechanisms, which connect the computers of both the process calculation mechanism 4 and the inference mechanism 8;
Data communication is performed using the (direct memory access) method. Note that the program transfer method may be used instead of the DMA method, but in that case, the calculation in the process calculation mechanism 4 and the inference in the inference machine v48 are interrupted during data transfer, so it is difficult to make a timely and accurate diagnosis. Sometimes I can't get it down. According to the DMA method, data can be transferred between the two storage devices regardless of calculation in the process calculation mechanism 4 and inference processing in the inference mechanism 8.

推論i構8は専ら知識ベース12に格納されたルールを
用いて推論処理を行う計算機、9はその表示装置でCR
Tディスプレイ装置である。推論は構8、表示装置9お
よび知識ベース12として本実施例では一体の小型汎用
計算機を用いている。知識ベース12は、その小型汎用
計算機の補助記憶装置である磁気ディスク装置に推論用
のルールを格納したものである。
The inference i structure 8 is a computer that performs inference processing exclusively using the rules stored in the knowledge base 12, and 9 is a display device for CR.
It is a T display device. In this embodiment, an integrated small-sized general-purpose computer is used as the inference mechanism 8, display device 9, and knowledge base 12. The knowledge base 12 is one in which rules for inference are stored in a magnetic disk device which is an auxiliary storage device of the small-sized general-purpose computer.

°10は音声合成装置であり、推論機構8における推論
結果の文字列を受けて自然言語の音声を合成する。本実
施例では、規則音声合成方式で音声を得ているため、推
論システムによるどのような文字列でも音声合成が可能
であって用途が広く、また人間の声に近い音を合成する
ので便宜である。
10 is a speech synthesis device which receives the character string resulting from the inference in the inference mechanism 8 and synthesizes natural language speech. In this example, since the speech is obtained using the regular speech synthesis method, it is possible to synthesize speech using any character string using the inference system, which is versatile, and it is convenient because it synthesizes sounds close to human voices. be.

11は音声合成装置で合成された音を出力するスピーカ
である。音声合成装置10はR8232Cインターフエ
ースにより推論機構8と接続されている。
Reference numeral 11 denotes a speaker that outputs the sound synthesized by the speech synthesizer. The speech synthesizer 10 is connected to the reasoning mechanism 8 via an R8232C interface.

推論機構8では、推論の結果を文字列として音声合成装
置10に出力する。次は、そのような文字列の例である
The inference mechanism 8 outputs the inference result to the speech synthesis device 10 as a character string. The following is an example of such a string.

“原料油貯槽レベル低下” また推論機構8では、異常に関する上記のような推論結
果に加えてそれに対する対応処置も出力する。そして、
この対応処置も同様に音声にて出力される。次は、その
例である。
"Feedstock oil storage tank level decrease" In addition to the above-mentioned inference results regarding abnormalities, the inference mechanism 8 also outputs countermeasures for the abnormalities. and,
This countermeasure is also output in the form of audio. The following is an example.

゛レベルゲージしG1を確認し、原料を暖めてから補給
” 次に、第2図のフローを参照して本実施例における運転
対象である石油精製プラントの概要を説明する。同図の
プロセスは、重質油を触媒を使って分解しガソリンやナ
フサ等の軽質油を得るものである。
``Check G1 with the level gauge, warm up the raw material, and then replenish.'' Next, an overview of the oil refinery plant that is the target of operation in this example will be explained with reference to the flow shown in Figure 2.The process in the figure is as follows. , heavy oil is cracked using a catalyst to obtain light oil such as gasoline or naphtha.

原料である重質油は、原料油貯槽(ユニット1)より所
定温度に予熱された後、ポンプにより一定流昌でライザ
ー管(ユニット3)に送られミキサ一部で霧化される。
Heavy oil, which is a raw material, is preheated to a predetermined temperature from a raw material oil storage tank (unit 1), and then sent at a constant flow rate by a pump to a riser pipe (unit 3) where it is atomized in a part of the mixer.

そして、再生塔(ユニット5)より送られてきた高温の
触媒と混合し、ライザー管内を反応しながら上界する。
Then, it mixes with the high-temperature catalyst sent from the regeneration tower (unit 5) and rises while reacting inside the riser pipe.

その後、反応器(ユニット4)でさらに分解し、油分は
蒸溜塔(ユニット6)に送られ分解ガス、ガソリン/軽
質軽油および重質軽油に分留される。一方、コークが付
着した触媒は、反応器で油分と分離し触媒レベル調整バ
ルブ(バルブ1)を経て再生塔へ送られ、ここで空気で
燃焼し再生される。再生後の触媒は所定の流量で再びラ
イザー管のミキサ一部へ送られ、反応に使われる。発生
する分解ガス、燃焼ガスおよび生成液は自動的に針足さ
れるとともに付帯分析装置を用いて組成分析される。分
析データJ3よび運転データは逐次プロセスコンビコー
タに入力され、プラント全体の物質収支等が求められる
ようになっている。プラントの運転にはデジタル制御方
式(DDC)を主体とするコントロールシステムを採用
している。また、反応温度、再生温度、原料油流9、反
応圧力および再生触媒上のコーク吊をすべて任意に制御
でき、かつ設定条件を選択できる。
Thereafter, it is further cracked in a reactor (unit 4), and the oil is sent to a distillation column (unit 6) where it is fractionated into cracked gas, gasoline/light gas oil, and heavy gas oil. On the other hand, the catalyst with coke attached is separated from oil in a reactor and sent to a regeneration tower via a catalyst level adjustment valve (valve 1), where it is combusted with air and regenerated. The regenerated catalyst is sent again to the mixer part of the riser tube at a predetermined flow rate and used for the reaction. The generated cracked gases, combustion gases, and produced liquids are automatically added and their compositions are analyzed using an attached analyzer. The analysis data J3 and operation data are sequentially input to the process combicoater, so that the material balance, etc. of the entire plant can be determined. A control system based on digital control (DDC) is used for plant operation. Furthermore, the reaction temperature, regeneration temperature, feedstock oil flow 9, reaction pressure, and coke suspension on the regenerated catalyst can all be controlled arbitrarily, and the setting conditions can be selected.

次に、本実施例の装置の動作を説明する。Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be explained.

第3図〜第6図は、本実施例の装置の表示装置9(第1
図)における表示画面の例を示す。第3図は、第2図に
示したプラントが正常運転している場合の表示画面であ
る。左下方には「正常」と表示され、さらにプラントの
フローと対応する図が画面上に表示されている。
3 to 6 show the display device 9 (the first
An example of the display screen in Figure) is shown. FIG. 3 is a display screen when the plant shown in FIG. 2 is operating normally. "Normal" is displayed in the lower left corner, and a diagram corresponding to the flow of the plant is also displayed on the screen.

第1図において、プラントが運転され゛ている間、プロ
セス入出力制御機構2は常にプラントからの各測定値を
入力し、IFII構3を介してプロセス計算機構4にデ
ータを送出する。プロセス計算機構4は、所定の計算の
後、それらのデータをデータ伝送機構6,7を介して推
論機構8に送出する。
In FIG. 1, while the plant is in operation, the process input/output control mechanism 2 always inputs each measured value from the plant and sends the data to the process calculation mechanism 4 via the IFII structure 3. After performing predetermined calculations, the process calculation mechanism 4 sends the data to the inference mechanism 8 via the data transmission mechanisms 6 and 7.

推論機構8はそれらのデータに基づいて常に推論の処理
を行っており、その結果は表示装置9と音声合成装置1
0に出力される。従って、正常運転時は上記第3図のよ
うな画面表示が引き続きなされ(正常時の音声出力はな
い)、異常が検知されると即時にその異常を示す表示お
よび音声出力がなされる。異常が検知された後もプロセ
スからのデータの取得および推論の処理は引き続き行わ
れているので、表示装置9と音声合成装置10は常にそ
の時点のプラントの状態を示すこととなる。
The inference mechanism 8 constantly performs inference processing based on these data, and the results are displayed on the display device 9 and the speech synthesis device 1.
Output to 0. Therefore, during normal operation, the screen display as shown in FIG. 3 above continues (there is no audio output during normal operation), and when an abnormality is detected, a display and audio output indicating the abnormality are immediately made. Even after an abnormality is detected, data acquisition from the process and inference processing continue, so the display device 9 and the speech synthesizer 10 always show the current state of the plant.

推論のロジックは、推論機構8の中に組み込まれたプロ
グラムにより表現されている。このプログラムは、いわ
ゆるプロダクションシステムと呼ばれるもので、因果関
係を表わすプロダクションルールとそれを処理し推論を
行う推論システムよりなる。
The reasoning logic is expressed by a program built into the reasoning mechanism 8. This program is called a production system, and consists of production rules that express causal relationships and an inference system that processes them and makes inferences.

プロダクションルールは、次の形式にて表現される事象
の因果関係である。
A production rule is a causal relationship between events expressed in the following format.

条件部−〉実行部 ここで、条件部はプロセスの状態を表す文とそれが正し
いか否かを示す論理的値からなる。その値は、正しいな
らばT(真)、正しくないならばF(偽)という値をと
る。実行部は条件部の成立により支持される仮説を表わ
す。
Conditional part -> Execution part Here, the conditional part consists of a statement expressing the state of the process and a logical value indicating whether the statement is correct or not. The value is T (true) if it is correct, and F (false) if it is incorrect. The execution part represents a hypothesis supported by the establishment of the condition part.

推論機構8は、プロセス計算機構4からのデータに基づ
く条件部の真偽より実行部の仮説の成立を判定する。
The inference mechanism 8 determines whether the hypothesis of the execution section holds true based on the truth of the condition section based on the data from the process calculation mechanism 4.

次に、プラントのいずれかの箇所に異常が発生した場合
の動作を説明する。
Next, the operation when an abnormality occurs somewhere in the plant will be explained.

異常検知例1 例えば、第2図のプラントにおいて触媒は反応器(ユニ
ット4)から再生塔(ユニット5)へ自重にて移動する
が、再生塔の圧力は反応器より高いため大変微妙な圧力
制御が必要である。そこで、反応器と再生塔の圧力に密
接な関係のあるガス流量に注目して、コントロールバル
ブ1の異常を検出する。始にガス流量に注目すると次の
ようなルールが考えられる。
Abnormality detection example 1 For example, in the plant shown in Figure 2, the catalyst moves from the reactor (unit 4) to the regeneration tower (unit 5) under its own weight, but the pressure in the regeneration tower is higher than that in the reactor, so pressure control is very delicate. is necessary. Therefore, an abnormality in the control valve 1 is detected by paying attention to the gas flow rate, which is closely related to the pressures of the reactor and regeneration tower. If we first focus on the gas flow rate, the following rules can be considered.

F (F7NOWV、0.8:  *)&F (F7M
OVE、−0,1:  0.1)−>F (F2Oに、
T> このルールは知識ベース12に格納されている。
F (F7NOWV, 0.8: *) & F (F7M
OVE, -0,1: 0.1)->F (to F2O,
T> This rule is stored in the knowledge base 12.

その意味する所は、F7NOWVが0.8以上で、かつ
F7MOVEが−0,1から0.1の間であるならばF
70Kが真であるということである。ここでF7NOW
Vは、プロセス計算機構4から送られて来たデータの1
つであり、第2図中のF7の位置で訓定されたガス流m
である。F7MOVEは、同様にプロセス計算機構4で
計算されたF7におけるガス流量の変動の幅である。つ
まり、過去一定期間の最大値と最小値の差である。つま
りこのルールでは、F7におけるガス流量が規定の値以
上であって、かつあまり変動がみられないならばF7で
は正常であるとしている。
What this means is that if F7NOWV is 0.8 or more and F7MOVE is between -0.1 and 0.1, F7NOWV is
70K is true. Here F7NOW
V is 1 of the data sent from the process calculation mechanism 4
and the gas flow m trained at position F7 in FIG.
It is. F7MOVE is the width of the gas flow rate fluctuation at F7, which is similarly calculated by the process calculation mechanism 4. In other words, it is the difference between the maximum value and minimum value over a certain period of time in the past. In other words, this rule states that if the gas flow rate at F7 is above a specified value and there is not much variation, then F7 is normal.

次に、反応器(ユニット4)と再生塔(ユニット5)の
間の差圧計DP3 (第2図)に異常が見られたとする
と、 F (D3H1,T)&F (F2Oに、T)−>)−
1(DPRVLV、  0.7>というルールが適用さ
れる。これは、D 3 HIが真であってかつF70K
が真であるならば、DPRVLVという仮説が確信の度
合0.7で成立するということを意味する。確信の度合
は、その仮説の可能性を示すものである。すなわち、仮
説が絶対成立するなら1(T)、絶対成立しないなら−
1とし、その間の値をとることで仮説に対する成立の可
能性を示している。
Next, suppose that an abnormality is found in the differential pressure gauge DP3 (Fig. 2) between the reactor (Unit 4) and the regeneration tower (Unit 5), F (D3H1, T) & F (F2O, T) -> )−
The rule 1(DPRVLV, 0.7> is applied, which means that D 3 HI is true and F70K
If is true, it means that the hypothesis DPRVLV holds true with a confidence level of 0.7. The degree of confidence indicates the probability of the hypothesis. In other words, if the hypothesis absolutely holds true, 1 (T); if it absolutely does not hold, -
1, and taking a value between them indicates the possibility of the hypothesis being established.

D3HIは、差圧計DP3の値が異常に高く、アラーム
が出ているということでそのアラームのステータスがプ
ロセス計算1!4を通して推論機構8に送られて来るこ
とにより、D3HIが真となる。F2Oには先のルール
により支持されている。こうして仮説DPRVLVが成
立すると、その仮説は同様に知識ベースの中に次の文と
対応付けられている。
D3HI becomes true because the value of the differential pressure gauge DP3 is abnormally high and an alarm has been generated, and the status of the alarm is sent to the inference mechanism 8 through process calculation 1!4. F2O is supported by the previous rules. When the hypothesis DPRVLV is established in this way, the hypothesis is similarly associated with the next sentence in the knowledge base.

“’DPRV−3異常″ この結果、推論機構8からこの文字列が音声合成装置1
0に送出される。そして、音声合成装置10からはスピ
ーカ11を通して゛で−び−あ−るぶいさんいじよう”
と発音される。同時に、表示画面9はバルブ1が赤色で
表示される。
“'DPRV-3 abnormality” As a result, this character string is sent from the inference mechanism 8 to the speech synthesizer 1.
Sent to 0. Then, from the speech synthesizer 10, the speaker 11 allows you to listen to the music.
is pronounced. At the same time, the bulb 1 is displayed in red on the display screen 9.

異常検知例2 第2図において、DPR−4はrFLUEガスフィルタ
ー差圧」を示す。この差圧DPR−4に注目することに
よって、フィルターユニット(ユニット2)の状況を推
測することができる。まず、知識ベース12には以下の
ルールが格納されている。
Abnormality Detection Example 2 In FIG. 2, DPR-4 indicates "rFLUE gas filter differential pressure". By paying attention to this differential pressure DPR-4, the condition of the filter unit (unit 2) can be estimated. First, the following rules are stored in the knowledge base 12.

F (D4MOVE、20:*) −>F (D4UP、T) このルールは、差圧DPR−4の1分間のトレンドが+
20m1′n1−(2o以上のとき、差圧DPR−4が
上界していると見なすことを示している。さらに、各ラ
インの閉塞に関し以下のルールが知識ベース12に格納
されている。
F (D4MOVE, 20:*) ->F (D4UP, T) This rule indicates that the 1-minute trend of differential pressure DPR-4 is +
20m1'n1-(2o or more indicates that the differential pressure DPR-4 is considered to be at an upper limit.Furthermore, the following rules regarding the blockage of each line are stored in the knowledge base 12.

F(D4UP、T)−>H(C3FILT、  0.7
)F(D4H1,T)−>H(CLFTLT、  0.
7>、H(C3F ILT、−1) (1: F (D4UP、T)、F (D4H1,T)
)−>H(ZF I LCH,0,7) ここで、C3FILTはフィルターユニットが閉塞気味
であること、CLF I LTはフィルターユニットが
閉塞していること、ZFILCHはフィルターの切替え
および再生が必要であることをそれぞれ示す。
F(D4UP, T)->H(C3FILT, 0.7
)F(D4H1,T)->H(CLFTLT, 0.
7>, H (C3F ILT, -1) (1: F (D4UP, T), F (D4H1, T)
) -> H (ZF I LCH, 0, 7) Here, C3FILT indicates that the filter unit is becoming clogged, CLF I LT indicates that the filter unit is blocked, and ZFILCH indicates that the filter needs to be replaced and regenerated. Each indicates something.

従って、上記のルールは ・差圧DPR−4が上昇している(D4UP)ならば、
フィルターユニットが閉塞気味(C3F I LT)で
あるという確信の度合が0.7・差圧DPR−4のハイ
アラーム(所定の上限値オーバ)が出ているなら(D4
HI)、閉塞気味ではなく閉塞(CLF I LT)で
あるという確信の度合が0.7 ・rDPR−4が上昇」、rDPR−4がハイアラーム
」のうち1つが成り立てば、フィルターの切替えおよび
再生(ZFILCH)という対応措置を講じる必要があ
るという確信の度合が0.7 となることを示している。
Therefore, the above rule is: If the differential pressure DPR-4 is rising (D4UP),
If the degree of confidence that the filter unit is clogged (C3F I LT) is 0.7 and the differential pressure DPR-4 high alarm (exceeds the predetermined upper limit) is issued (D4
If one of the following conditions holds true: "rDPR-4 is elevated" or "rDPR-4 is high alarm", the degree of confidence that the condition is occlusion (CLFI LT) is 0.7, rather than occlusion (HI), then filter switching and regeneration is performed. This indicates that the level of confidence that it is necessary to take the corresponding action (ZFILCH) is 0.7.

これらのルールが適用されると第2図のフィルタ一部(
ユニット2)が赤で表示され、上記の推論結果が音声と
ともに出力される。
When these rules are applied, part of the filter in Figure 2 (
Unit 2) is displayed in red, and the above inference results are output together with audio.

表示両面例 第4,5図は、推論機構8が異常を報告した際の両面表
示を示す。左下方の「正常」という表示は「異常」と変
わっている。さらに、画面上部には、推論の結果どのよ
うな異常が発生しているかを示す文章およびその対策が
、2つずつ表示される。例えば、第4図ではrLRC3
コントロール用窒素が少ない。」という異常が確信の度
合0.70で、またrLRC3のPID値が不適当と思
われます。」という異常が確信の度合0.60で発生し
ていることを示している。また、これに対応して、符番
21で示した部分が赤で、符番22で示した部分が黄色
で表示される。さらに、この異常に対して取るべきと思
われる対策が2つ、その対策を取るべき確信の度合とと
もに表示されている。
Example of double-sided display FIGS. 4 and 5 show double-sided display when the inference mechanism 8 reports an abnormality. The display "Normal" in the lower left has changed to "Abnormal". Further, at the top of the screen, two sentences each indicating what kind of abnormality has occurred as a result of the inference and countermeasures are displayed. For example, in Figure 4, rLRC3
Control nitrogen is low. '' has a confidence level of 0.70, and the PID value of rLRC3 seems inappropriate. ” indicates that the anomaly occurs with a confidence level of 0.60. Correspondingly, the portion indicated by number 21 is displayed in red, and the portion indicated by number 22 is displayed in yellow. Furthermore, two countermeasures that should be taken against this abnormality are displayed along with the degree of confidence that the countermeasures should be taken.

第5図においても同様であり、検出した異常に対応して
符番23の部分が赤で表示される。
The same is true in FIG. 5, and the part numbered 23 is displayed in red corresponding to the detected abnormality.

なお、推論機構8における推論の結果、異常原因および
対策は複数挙げられるが、本実施例では異常原因および
対策とも便宜上確信の度合の高い方から2つずつを出力
することとしている。従って、これらの出力を1つまた
は3つ以上とすることもできる。
Note that as a result of the inference in the inference mechanism 8, a plurality of causes and countermeasures for the abnormality are listed, but in this embodiment, for convenience, two causes of the abnormality and two countermeasures are output from the one with the highest degree of certainty. Therefore, these outputs may be one or three or more.

異常検知例3 第2図において、LP01は原料油計量管内の原料油の
レベルを示す。知識ベース12には以下のルールが格納
されている。L 2M0VEはレベルLR8−2の1分
間のトレンドを表わすとする。
Abnormality Detection Example 3 In FIG. 2, LP01 indicates the level of raw oil in the raw oil measuring pipe. The knowledge base 12 stores the following rules. It is assumed that L2M0VE represents a 1-minute trend of level LR8-2.

F  (12MOVE、  −0,05:  0,05
  )−>F  (12NC,T) F  (L2MOVE、*:  0) −>F  (L2DN、T) 上記ルールは、12M○VEが−0,05〜0.05%
であればLR8−2は変化なしく12NC)でアリ、L
2MOVEがO%以T4−あtl[LR8−2は減少(
L2DN)であることを示している。
F (12MOVE, -0,05: 0,05
)->F (12NC, T) F (L2MOVE, *: 0) ->F (L2DN, T) The above rule indicates that 12M○VE is -0.05 to 0.05%
If so, LR8-2 is 12NC) without any change, L
2MOVE is over 0% T4-atl [LR8-2 is decreased (
L2DN).

さらに、以下のルールが格納されている。Additionally, the following rules are stored.

*■F F (P4.T)& (1:F  (L2DN、  T)。*■F F (P4.T)& (1:F (L2DN, T).

F (12NC,T)) *THEN F (L2.T) −>H(ARLUCK、−0,8)。F (12NC, T)) *THEN F (L2.T) ->H(ARLUCK, -0,8).

H(ZARXCG、0.8)。H (ZARXCG, 0.8).

H(P4AOVE、0.3)。H (P4AOVE, 0.3).

H(ZAOVCK、0.3) *END これは、原料油供給ポンプP−4が起動されていて、か
つLR8−2が変化なしもしくは減少しているならば、
通常バルブLR3V−2は閉じているのだが、これが開
いているならば(F (L2゜T)−>)、 ・原料油が減少しており<APLLICK) 、原料[
△R1を暖めてから補給しなければならない(ZARX
CG)と考えられる確信の度合が0.8 あるいは、 ・LR8V−2のバルブが異常(P4AOVE)で、A
OVチェックの必要がある(ZAOVCK)という確信
の度合が0.3 ということを示すルールである。
H (ZAOVCK, 0.3) *END This means that if feedstock oil supply pump P-4 is activated and LR8-2 remains unchanged or decreases,
Normally valve LR3V-2 is closed, but if it is open (F (L2゜T)->), the raw material oil is decreasing <APLLICK), and the raw material [
△R1 must be warmed up before replenishment (ZARX
CG) and the degree of confidence is 0.8. Or, LR8V-2 valve is abnormal (P4AOVE) and A
This rule indicates that the degree of confidence that an OV check is necessary (ZAOVCK) is 0.3.

このルールの適用により上記のような推論結果が音声と
ともに出力され、異常箇所が疑わしい順に赤・黄色で表
示される。
By applying this rule, the above-mentioned inference results are output together with audio, and abnormalities are displayed in red and yellow in order of suspicion.

第6図は、このときの表示画面を示す。一番の異常原因
があると考えられる原料油貯槽(図中符番24)は赤色
となり、次に疑わしいLR8V−2のバルブ(図中符番
25)が黄色となって表示されている。
FIG. 6 shows the display screen at this time. The raw oil storage tank (number 24 in the figure), which is thought to be the most likely cause of the abnormality, is displayed in red, and the valve of LR8V-2 (number 25 in the figure), which is the second suspect, is displayed in yellow.

このように、本実施例の装置によりプラントは常に監視
され異常が起れば直ちに異常原因と異常場所が推定され
、かつその対応策が画像と音声にて表示されるのでプラ
ントオペレータにかかる負荷は大幅に軽減される。
In this way, the plant is constantly monitored by the device of this embodiment, and if an abnormality occurs, the cause and location of the abnormality are immediately estimated, and countermeasures are displayed with images and sounds, reducing the burden on plant operators. significantly reduced.

[効 果j 以上説明したように、本発明によれば、常にプラントの
状態を監視しプロセスの物質収支および熱収支を計算し
、その結果から正常でない変化を検知し、さらに知識ベ
ースのルールに基づいて異常の原因と異常場所および対
策を推論して、結果を画像および音声で外部に出力して
いるので、プラントの装置等の運転は均質化され、また
以下のような効果がある。
[Effects j] As explained above, according to the present invention, the plant status is constantly monitored, the material balance and heat balance of the process are calculated, abnormal changes are detected from the results, and knowledge-based rules are applied. Based on this, the cause of the abnormality, the location of the abnormality, and countermeasures are inferred, and the results are outputted externally in the form of images and sounds, which homogenizes the operation of plant equipment and has the following effects.

1)運転ミスによる製品のロスが防止される。1) Product loss due to operational errors is prevented.

2)コストの安い運転員(非熟練)に運転を任せること
ができる。
2) Operation can be entrusted to inexpensive operators (unskilled).

3)原料の切替、運転モードの変更等が円滑に行われる
ため、オフスペック製品の防止および非定常期間の短縮
を図ることができる。
3) Since switching of raw materials, change of operation mode, etc. are performed smoothly, off-spec products can be prevented and irregular periods can be shortened.

4)異常時のオペレータの混乱が防止される。4) Confusion of operators in the event of an abnormality is prevented.

5)異常への対処が的確かつタイムリーに行われる。5) Abnormalities are dealt with accurately and in a timely manner.

6)小さな異常でも見逃されず的確に対処される。6) Even small abnormalities are not overlooked and are dealt with appropriately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例に係るプラント運転支援装
置の概略構成図、 第2図は、上記実施例における運転対象である石油精製
プラントの概要を説明するためのプロセス70−、 第3〜6図は、上記実施例の装置における表示画面例で
ある。 1・・・プラント、  2・・・プロセス入出力制御機
構、3・・・IF機構、  4・・・プロセス計算機構
、5.9・・・表示装置、6,7・・・データ伝送癲構
、8・・・推論機構、  10・・・音声合成装置、1
1・・・スピーカ、  12・・・知謂ベース。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plant operation support system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 to 6 are examples of display screens in the apparatus of the above embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plant, 2... Process input/output control mechanism, 3... IF mechanism, 4... Process calculation mechanism, 5.9... Display device, 6, 7... Data transmission structure , 8... Reasoning mechanism, 10... Speech synthesis device, 1
1...Speaker, 12...So-called base.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、プラントからのデータを取り込むためのプロセス入
力制御装置からインターフェース機構を介してデータを
受け取りこれを処理して時間的変化の様子を求めると同
時にプラントの全部または一部の物質収支および熱収支
を計算するプロセス計算機構と、異常の原因と異常の発
生場所を推定するための知識を収納する知識ベースと、
その知識を使って推論を行う推論機構と、上記プロセス
計算機構と推論機構とを接続するデータ伝送機構と、上
記推論機構における推論結果を人間に提示する画像表示
機構及び/又は推論結果を自然言語で通報する音声出力
機構とを具備することを特徴とするプラント運転支援装
置。 2、前記データ伝送機構が、前記プロセス計算機構と推
論機構とを相互に直接記憶アクセス方式にて接続するた
めの通信制御機構である特許請求の範囲第1項記載のプ
ラント運転支援装置。 3、前記音声出力機構が、前記推論機構と伝送線を通し
て接続され、推論機構より自然言語で表わされた文字列
を受け取り規則音声合成の方法にて音声を合成する特許
請求の範囲第1項または第2項記載のプラント運転支援
装置。
[Scope of Claims] 1. Receives data from a process input control device through an interface mechanism for importing data from the plant, processes the data, and obtains temporal changes while at the same time a process calculation mechanism that calculates material balance and heat balance; a knowledge base that stores knowledge for estimating the cause of an abnormality and the location where the abnormality occurs;
an inference mechanism that performs inference using the knowledge; a data transmission mechanism that connects the process calculation mechanism and the inference mechanism; an image display mechanism that presents the inference results of the inference mechanism to humans; and/or an image display mechanism that displays the inference results in natural language. 1. A plant operation support device characterized by comprising a voice output mechanism for reporting. 2. The plant operation support device according to claim 1, wherein the data transmission mechanism is a communication control mechanism for connecting the process calculation mechanism and the inference mechanism to each other in a direct storage access method. 3. Claim 1, wherein the voice output mechanism is connected to the inference mechanism through a transmission line, receives a character string expressed in a natural language from the inference mechanism, and synthesizes voice using a regular voice synthesis method. Or the plant operation support device according to item 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004199655A (en) * 2002-10-22 2004-07-15 Fisher Rosemount Syst Inc Smart process module and smart process object in process plant

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020059109A1 (en) * 2018-09-21 2020-03-26 千代田化工建設株式会社 Operating method, support device, learning device, and refinery operating condition setting support system

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56168192A (en) * 1980-05-28 1981-12-24 Nippon Atomic Ind Group Co Operator supporting system of atomic power plant
JPS57706A (en) * 1980-05-30 1982-01-05 Hitachi Ltd Deciding system for cause of plant fault
JPS5747199A (en) * 1980-09-03 1982-03-17 Hitachi Ltd Device and method for diagnosis of heat exchanger
JPS57172496A (en) * 1981-04-17 1982-10-23 Hitachi Ltd Sound alarm device
JPS5851312A (en) * 1981-09-22 1983-03-26 Toshiba Corp Monitoring device for plant operation state
JPS6069710A (en) * 1983-09-27 1985-04-20 Hitachi Ltd Diagnostic guiding method of plant operation
JPS6091412A (en) * 1983-10-26 1985-05-22 Hitachi Ltd Abnormality diagnosing method of system
JPS60116007A (en) * 1983-11-28 1985-06-22 Mitsubishi Electric Corp Voice announcement output system of plant supervision and control system
JPS60179806A (en) * 1984-02-27 1985-09-13 Hitachi Ltd Guiding device for plant operation
JPS60217432A (en) * 1984-04-13 1985-10-31 Toshiba Corp Audio response unit
JPS60246410A (en) * 1984-05-21 1985-12-06 Hitachi Ltd Plant operation diagnostic guide system
JPS619729A (en) * 1984-06-26 1986-01-17 Toshiba Corp Reasoning system
JPS6116307A (en) * 1984-07-02 1986-01-24 Nippon Atom Ind Group Co Ltd Plant abnormality diagnostic device

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56168192A (en) * 1980-05-28 1981-12-24 Nippon Atomic Ind Group Co Operator supporting system of atomic power plant
JPS57706A (en) * 1980-05-30 1982-01-05 Hitachi Ltd Deciding system for cause of plant fault
JPS5747199A (en) * 1980-09-03 1982-03-17 Hitachi Ltd Device and method for diagnosis of heat exchanger
JPS57172496A (en) * 1981-04-17 1982-10-23 Hitachi Ltd Sound alarm device
JPS5851312A (en) * 1981-09-22 1983-03-26 Toshiba Corp Monitoring device for plant operation state
JPS6069710A (en) * 1983-09-27 1985-04-20 Hitachi Ltd Diagnostic guiding method of plant operation
JPS6091412A (en) * 1983-10-26 1985-05-22 Hitachi Ltd Abnormality diagnosing method of system
JPS60116007A (en) * 1983-11-28 1985-06-22 Mitsubishi Electric Corp Voice announcement output system of plant supervision and control system
JPS60179806A (en) * 1984-02-27 1985-09-13 Hitachi Ltd Guiding device for plant operation
JPS60217432A (en) * 1984-04-13 1985-10-31 Toshiba Corp Audio response unit
JPS60246410A (en) * 1984-05-21 1985-12-06 Hitachi Ltd Plant operation diagnostic guide system
JPS619729A (en) * 1984-06-26 1986-01-17 Toshiba Corp Reasoning system
JPS6116307A (en) * 1984-07-02 1986-01-24 Nippon Atom Ind Group Co Ltd Plant abnormality diagnostic device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004199655A (en) * 2002-10-22 2004-07-15 Fisher Rosemount Syst Inc Smart process module and smart process object in process plant

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JPH0437733B2 (en) 1992-06-22

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