WO2004029744A1 - プラント制御系の異常診断システム、異常診断方法 - Google Patents

Abstract

タービンなどのプラントに発生する制御系に由来する異常状態の異常の原因を、異常現象の特徴から推定診断する。知識ベースに構築された複数の異常現象の特徴（６３）と複数の要因（６１，６２）とを相関（重み付け）点数（６４）で関係付けた制御系異常因果マトリクス（６）を使用し、異常原因のあるプラント機器（６１ａ，６１ｂ，…）を推定診断する。

Description

明 細 書

プラン ト制御系の異常診断システム、 異常診断方法

技術分野

本発明は、 ター ビンプラ ン トなどのプラン トにおいて、 制 御異常状態の特徴を入力 して異常原因の機器を特定するため のプラ ン ト制御系の異常診断システム、 異常診断方法に関す る。

背景技術

一般に、 火力発電所の蒸気ター ビンは、 回転速度， 負荷 ト ルク ， 回転速度上昇率の調整を、 ター ビンへ供給する蒸気を 制御する事によって行っている。

図 9 は、 代表的な蒸気ター ビンの蒸気の流れとそれをコ ン ト ロールする機器の構成を示す図である。

ボイ ラ 1 0 1 を出た蒸気は、 直列に配された主蒸気止め弁 1 0 2 ， 蒸気加減弁 1 0 3 を経て高圧ター ビン 1 0 4 を駆動 する。 高圧ター ビン 1 0 4 で仕事を した蒸気は、 再熱器 1 0 5 によ り 温度を上げられた後、 直列に配された再熱蒸気止め 弁 1 0 6 , イ ンターセプ ト弁 1 0 7 を経て中圧ター ビン 1 0 8 を回す。 中圧ター ビン 1 0 8 を出た蒸気は、 低圧ター ビン 1 0 9 を回した後、 復水器 1 1 0 に流れる。 ター ビン 1 0 4 , 1 0 8 ， 1 0 9 に直結された発電機 1 1 1 は、 一定回転数で 発電を行っている。

こ の よ う な構成で、 複数の蒸気弁 1 0 2 , 1 0 3 , 1 0 6 , 1 0 7 を制御する事によってター ビン 1 0 4， 1 0 8 , 1 0 9 の回転数は目的とする回転数に制御されている。 このよ う なプラン トの制御系を構成する蒸気弁などに異常 が発生する と、 要求負荷への追従ができなく なる。 例えばタ 一ビン 1 0 4， 1 0 8 , 1 0 9 の回転数が一定と ならずにハ ンチングするなど、 制御系と しての異常兆候が発生する。 さ らに異常が進むと きには、 保安装置が働いてター ビン停止と なる。

このよ う な必ずしも停止と な らない異常兆候に対して、 蒸 気弁などの う ちのどの機器に異常が発生しているのかを診断 して対策する事は重要である。

従来は、 ター ビンプラ ン ト の制御状態に異常が発生する と プラン トユーザは、 運転マニュアルやこれまでの経験によ り 異常原因を調査する。 プラ ン トユーザで手におえない場合は メ ーカに問い合わせし、 異常状態を告げて診断を依頼した り 技術者の至急の派遣を依頼した り して問題の解決にあたって いる。

問い合わせを受けたメーカでは、 異常状態の特徴を聞き、 それによつて、 フィール ド技術者や制御系設計者が異常原因 を推定して現地調査を行う場合が多い。

このよ う な場合に、 ユーザからの電話等での異常状態の問 い合わせでは、 その異常状態の特徴の把握に関する情報が不 足している事が多く 、 原因機器の絞込みに長い時間を要する こ とが多い。

特に遠隔地におけるプラ ン トユーザにと っては、 技師派遣 までにかな り の時間と費用を必要と している。

参考特許文献 （特開平 0 8 — 2 6 3 1 3 5号公報） このよ う に、 タービンの制御機器 （蒸気弁など） に原因す るタービンプラ ン トの従来の制御系診断においては、 異常が 発生した場合の現象の特徴把握と運転状態の把握などの情報 把握が不充分な場合が多い。 こ の情報不足などのため、 異常 診断の依頼を受けたメーカ · サービス会社などにおいては、 異常原因を技術者が判断する のに、 いろいろなケースを勘案 しなければな らず、 問題解決に相当な手間と時間を要して し ま う場合がある。

また、 日 常発生する比較的軽微な異常に関する診断などの 要望もある。

このよ う な事から、 まず一次診断を比較的簡便な方法で実 施し、 対象機器を絞り込む。 こ の後、 必要に応じて詳細診断 や技術者派遣調査などを行う方法にすれば、 依頼側， サー ビ ス側の双方において低コス ト で短時間の対処が可能と なる。

この よ う な従来の状況から、 制御系の異常に対する一次診 断を比較的簡便に自動的に行 う システムが要望されている。 発明の開示

プラ ン ト制御系の異常診断システム、 異常診断方法は、 プ ラ ン ト制御系の異常に対する一次診断を、 長い時間や高いコ ス ト を費やすこ となく 、 簡便に実施するこ と を可能にする。

プラ ン ト制御系の異常診断システムは、 プラン トの制御系 に生じる複数種類の異常要因 と 当該制御系に発生する複数種 類の異常現象の特徵と を関係付けた制御系異常因果マ ト リ ク ス を有する。 異常現象入力要素によ り 制御系に発生した異常 現象の特徴を入力する と 、 こ の入力 された異常現象の特徴か ら、 要因解析要素によって前記制御系異常因果マ ト リ クスに よる関係付けに基づきプラ ン ト の制御系に生じている異常要 因を解析する。 そして、 要因解析したプラ ン ト の異常要因を、 診断結果と して診断結果出力要素によ り 出力する。 プラ ン ト ユーザは制御系に発生した異常現象の特徴を入力するだけで、 プラ ン トの異常要因の解析診断結果を得る こ とができ る。

図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の第 1 実施形態に係るタービンプラ ン トの 制御系異常診断システム 1 の構成を示すプロ ック図。

図 2 は、 前記制御系異常診断システ ム 1 の システ ムアプ リ ケーシ ョ ン ソ フ ト ウエア 4 S に伴う制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 の一部データ内容を示す図。

図 3 は、 前記図 2 における制御系異常診断シス テ ム 1 の制 御系異常因果マ ト リ ク ス 6 において、 異常発生現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b , ··· ) 毎にそのと きの運転状況 6 5 を分 類設定した場合の制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ' の一部デー タ内容を示す図。

図 4 は、 前記図 2 あるいは図 3 における制御系異常診断シ ステム 1 の制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ' ) において、 異常発生現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b , ··· ) 毎にそのと きの関連機器の状態 6 6 を分類した場合の異常要因重み付け 点数 6 4 に対する重み係数 6 7 を設定した制御系異常因果係 数マ ト リ ク ス 6 Aを示す図。

図 5 は、 前記制御系異常診断シス テム 1 の シス テ ムアプリ ケーシ ョ ン ソ フ ト ウエア 4 S に基づく 異常診断処理を示すフ ロ ーチャー ト。

図 6 Aは、 前記制御系異常診断システム 1 の異常診断処理 に伴い表示される異常現象入力画面 G 1 (上半部） を示す図。

図 6 Bは、 前記制御系異常診断システム 1 の異常診断処理 に伴い表示される異常現象入力画面 G 1 (下半部） を示す図。

図 7 は、 前記制御系異常診断シス テム 1 の異常診断処理に 伴い表示される異常診断画面 G 2 を示す図。

図 8 は、 本発明の第 2実施形態に係るネ ッ ト ワーク に接続 したター ビンプラン ト の制御系異常診断システ ム 1 の構成を 示すプロ ック図。

図 9 は、 代表的な蒸気ター ビンの蒸気の流れと それをコ ン ト ロ ールする機器の構成を示す図。

発明を実施するため の最良の形態

以下、 図面を参照 して本発明の実施の形態について説明す る。

(第 1 実施形態）

図 1 は、 本発明の第 1 実施形態に係るター ビンプラン トの 制御系異常診断システム 1 の構成を示すプロ ック図である。

こ のター ビンプラ ン ト の制御系異常診断シス テ ム 1 は、 C P Uを診断用コ ン ピュータ 3 と して使用 したパーソナルコ ン ピュータ (パ ソ コ ン） 2 によって実施される。

診断用コ ン ピュータ （ C P U ) 3 は、 ハー ドディ スク装置 や磁気ディ スク装置からなるメ モ リ 4 に記録された制御系異 常診断シス テムアプリ ケーショ ン ソ フ ト ウエア 4 S に従って 対象プラ ン ト の制御系の異常診断処理を行 う。 こ の制御系異 常診断システ ムアプリ ケーシ ョ ンソフ ト ウェア 4 S は、 前記 パソコ ン 2 のモニタ （表示部） 2 1 およびキーボー ド （入力 部） 2 2 によ るユーザイ ンタ ーフ ェイ スに応じて起動され、 診断用コ ン ピュータ 3 を動作させる。

メ モ リ 4 に記録される制御系異常診断シス テ ムアプリ ケー シヨ ンソフ ト ウェア 4 S は、 特徴入力プロ グラム 5 ， 制御系 異常因果マ ト リ ク ス 6 ， 解析演算プロ グラ ム 7 , 診断結果出 力プロ グラム 8 を含む。

特徴入力プロ グラ ム 5 は、 タ ー ビンプラ ン ト の制御系異常 の特徴を入力処理するための異常現象入力要素である。

制御系異常因果マ ト リ クス 6 は、 制御系異常の複数の現象 の特徴と複数の原因 と を関係付けるためのデータテーブルで ある。

解析演算プロ グラム 7 は、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 に基づいて前記特徴入力プロ グラ ム 5 に従い入力 された制 御系異常の複数の特徴からそ の原因解析処理を行う ためのプ ロ グラ ムであ る。

診断結果出力プロ グラム 8 は、 制御系異常の原因解析に応 じた診断結果を出力するためのプロ グラムである。

すなわち、 こ の タ ー ビンプラ ン ト の制御系異常診断システ ム 1 は、 ①タービンプラン トの制御系の異常状態の特徴デー タを、 パ ソ コ ン 2 におけるユーザイ ンタ ー フ ェ イ ス 2 1 , 2 2 によって診断用コ ン ピュータ 3 に入力する。 ②予めメ モ リ 4 にィ ンス トールされている制御系異常診断シス テムアプリ ケーシヨ ン ソ フ ト ウエア 4 S によって異常原因の対象機器を 推定解析し一次診断結果とする。 ③一次診断結果と詳細診断 が必要かど う かのコメ ン トを出力する。

図 2 は前記制御系異常診断システム 1 の シス テムアプリ ケ ーシ ョ ン ソ フ ト ウェア 4 S に伴う制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 の一部データ内容を示す図である。

こ の制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 の縦の項目 には、 プラン トの制御系を構成している各種の診断対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , - ) を配列する と共に、 こ の各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , 一） にそれぞれ想定される各部品の異常要因 6 2 ( 6 2 al, 6 2 a2, ···、 6 2 bl, 6 2 b2， …、 6 2 cl, 6

2 c2, …、 6 2 dl， 6 2 d2, … ) を対応付けて配列する。

横の項目 には、 異常発生現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b ,

…） を配置する と共に、 こ の異常発生現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b , …） のそれぞれにおける状態データ 6 3 al， 6

3 a2, …、 6 3 bl, 6 3 b2， ···、 6 3 cl, "-、 6 3 dl, …を 配置する。

そ して、 こ のマ ト リ ク ス 6 の縦の項目 に配列した各対象機 器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） それぞれの異常要因 6 2 ( 6 2 al, 6 2 a2, ··■、 6 2 bl, 6 2 b2, ···、 6 2 cl, 6 2 c2, …、 6 2 dl， 6 2 d2, …） と、 横の項目 に配置した異常発生 現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b , …） のそれぞれとのク ロ ス点には、 両者の因果関係の相関性の強さに応じた重み付け 点数 6 4 …を配分する。

プラ ン ト の制御系を構成する各種の対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） と しては、 図 9 で示したよ う に、 主蒸気止め弁 (主蒸気弁 ： M S V ) 、 蒸気加減弁、 イ ンターセプ ト弁、 再 熱蒸気止め弁、 調速機 （ G O V ) 、 非常調速機、 同期装置、 速度リ レー （ S R ) など種々のハー ド機器を リ ス トアップす る。

各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , ··· ) はさ らにその機器 を構成する部品の異常要因 6 2 ( 6 2 al, 6 2 a2, ···、 6 2 bl , 6 2 b2, …、 6 2 cl , 6 2 c2 , ···、 6 2 dl , 6 2 d2,

…） に分解される。 例えば図 2 において示される G O V (調 速機） 6 1 _a の異常要因 6 2 と しては、 ①構成部品である回 転パイ ロ ッ ト の抵抗が大 （ 6 2 a 1 ) 、 ②重錘パネ の座り位置 のずれ （ 6 2 a2) など、 これまで経験した異常要因が リ ス ト アップされる。

すなわち、 こ の制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 に従い異常現 象の特徴 6 3 ( 6 3 a ， 6 3 b , …） とその状態データ 6 3 al, 6 3 a2, …、 6 3 bl, 6 3 b2， ···、 6 3 cl, …、 6 3 dl …を選択的に入力する と、 その異常現象の状態に対して因果 関係のある対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） の異常要因 6 2 ( 6 2 al, 6 2 a2, …、 6 2 bl, 6 2 b2， …、 6 2 cl, 6 2 c2, …、 6 2 dl, 6 2 d2, …） とのク ロ ス点に応じた相 関点数 6 4 が得られる。 そ して、 各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） 毎に得られた相関点数 6 4 の合計点を算出 し、 こ の算出 した合計点の大小によって異常原因の対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） が何れであるかを絞り 込む （推定す る） 一次診断が可能と なる。

図 3 は前記図 2 における制御系異常診断システ ム 1 の制御 系異常因果マ ト リ ク ス 6 において異常発生現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b ， ···） 毎にそのと きの運転状況 6 5 を分類 設定した場合の制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ' の一部データ 内容を示す図である。

こ の制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ' によれば、 異常現象の 特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b ， ···） が同 じであっても、 運転状 況 6 5 の違いによって当該異常現象の特徴 6 3 ( 6 3 a , 6 3 b , ··· ) と各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , ··- ) の異常 要因 6 2 ( 6 2 al, 6 2 a2, ···、 6 2 bl, 6 2 b2, "-、 6 2 cl， 6 2 c2, ···、 6 2 dl, 6 2 d2， ···） との因果関係の強さ の点数 6 4 …を変更する。 こ のこ とで、 異常原因の対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） が何れであるかの絞り 込み （推 定） 精度をよ り 向上する こ とができ る。

すなわち、 図 3 に示す制御系異常因果マ ト リ クス 6 ' では、 発生した異常現象の特徴 6 3 が同 じである場合でも、 その と きの運転状況 6 5 (運転状況 1 · 2 ) に応じて、 対象機器 6 1 における異常要因 6 2 ( 6 2 al, 6 2 a2, …、 6 2 bl , 6 2 b2, ···、 6 2 cl, 6 2 c2, ···、 6 2 dl, 6 2 d2, …） の重 み付け点数 6 4 を決定でき る。

例えば発生した異常現象 「負荷突変」 の特徴 6 3 が 「突変 したまま復帰せず」 6 3 a である場合に、 そのと きの運転状 況 6 5 (運転状況 1 ) は 「一定負荷中」 6 5 al か又は 「負 荷変化中」 6 5 a2 かに分かれる。 さ らにその運転方法 （運 転状況 2 ) b は速度調速機 （ガパナ） G O Vを使用 した 「自 動運転」 6 5 all であったか、 「手動運転」 6 5 al2 であつ たか、 「ロー ド リ ミ ッ ト運転」 6 5 a 13 であったかに分かれ る。 そ して、 この運転状況 6 5 (運転状況 1 · 2 ) の別によ つて、 対象機器 （ G O V ) 6 1 a における異常要因 6 2 …の 重み付け点数 6 4 …を決定でき る。

図 4 は前記図 2 あるいは図 3 における制御系異常診断シス テム 1 の制御系異常因果マ ト リ クス 6 ( 6 ' ) において異常 発生現象の特徴 6 3 ( 6 3 a ， 6 3 b , .·· ) 毎にそのと きの 関連機器の状態 6 6 を分類した場合の異常要因重み付け点数 6 4 に対する重み係数 6 7 を設定した制御系異常因果係数マ ト リ タ ス 6 Aを示す図である。

すなわち、 図 4 に示す制御系異常因果係数マ ト リ ク ス 6 A では、 例えば異常現象と しての負荷突変が発生した場合に、 主蒸気変化の有無 6 6 a 、 系統周波数変化の有無 6 6 b など の関連機器の状態 6 6 による影響を重み係数 6 7 と して、 前 記制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ) から得られた異常要 因重み付け点数 6 4 に掛け合わせる。 これによ り 、 異常原因 の対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） が何れであるかの絞 り 込み （推定） 精度をさ らに向上する こ とができ る。

例えば異常の発生現象が 「負荷突変」 である場合に、 関連 機器の状態 6 6 と して 「主蒸気変化の有無」 6 6 a が 「変化 有り 」 のと きには、 各異常要因 6 2 …に対する重み付け係数 6 7 力 S ( 0 . 3 ) に設定される。 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ' ) から得られた同 じ異常発生現象 「負荷突変」 に対応する異常要因重み付け点数 6 4 は " 0 . 3 " 倍されて 該当異常要因 6 2 と の相関値補正が行われる。 この相関値捕 正は、 主蒸気変化の影響によって異常現象 「負荷突変」 が発 生している可能性を考慮したものである。

なお、 図 4 における制御系異常因果係数マ ト リ ク ス 6 Aで は、 異常の発生現象が 「負荷突変」 である場合についての関 連機器の状態 6 6 による影響を重み係数 6 7 について示した。 その他の各種異常発生現象についても同様の制御系異常因果 係数マ ト リ ク ス （ 6 A) を設定する こ と で、 さ らなる異常原 因絞り込み （推定） 精度の向上が可能である。

次に、 前記構成の第 1 実施形態に係るタービンプラ ン ト の 制御系異常診断システム 1 によ る異常診断機能について説明 する。

図 5 は前記制御系異常診断システム 1 のシステムアプリ ケ ーシ ョ ンソフ ト ウェア 4 S に基づく 異常診断処理を示すフ ロ 一チヤ一 トである。

図 6 Aおよび図 6 Bは、 前記制御系異常診断システム 1 の 異常診断処理に伴い表示される異常現象入力画面 G 1 を示す 図である。

制御系異常診断システム 1 のパソ コ ン 2 によ り診断用 コ ン ピュータ （ C P U ) 3 が起動操作される と、 メ モ リ 4 に予め 記録された制御系異常診断システムアプリ ケーシ ョ ンソフ ト ウェア 4 S が起動される。 例えば図 6 Aおよび図 6 Bに示す よ う に、 パ ソ コ ン 2 のモニタ 2 1 に対して 「タービン制御系 (M H C ) 異常現象入力シー ト」 によ る異常現象入力画面 G 1 が表示される （ステップ S 1 ) 。

この 「タービン制御系 （ M H C ) 異常現象入力シー ト」 に よる異常現象入力画面 G 1 では、 ター ビン制御系における異 常の発生現象 A、 当該異常現象の特徴 B、 と の と きの運転状 況 Cが、 それぞれ前記制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ' )

[図 2 (図 3 ) 参照] や制御系異常因果係数マ ト リ ク ス 6 A

[図 4参照] の各横軸の項目 に応じて予め設定された選択項 目 の中からユーザ選択されて入力される。

こ の異常現象入力画面 G 1 の 「ター ビン制御系 （MH C ) 異常現象入力シー ト」 に従って、 異常発生現象 A、 異常現象 の特徴 B、 運転状況 Cをそれぞれ選択入力 し、 「入力終了 - 診断実行」 ボタ ン 6 8 を操作する。 する と、 入力された異常 発生現象 Aの項目 、 異常現象特徴 B の項目 、 運転状況 Cの項 目 それぞれの内容が診断用 コ ン ピ ュータ 3 に読み込まれる

(ステ ッ プ S 2 ) 。

する と、 メ モ リ 4 に予め記録された制御系異常因果マ ト リ タ ス 6 ( 6 ' ) [図 2 (図 3 ) 参照] および制御系異常因果 係数マ ト リ ク ス 6 A [図 4参照] に基づいて、 前記診断用コ ンピュータ 3 に読み込まれた異常発生現象 A、 異常現象の特 徴 B、 運転状況 Cそれぞれの選択項目 に対応した各異常要因 6 2 …毎の相関点数 6 4 が取得される。 これに基づき制御系 各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …；） 毎の異常要因相関点 数 6 4 …の合計値が算出される。 そ して、 当該各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …；） 毎の異常要因相関点数 6 4 …の合 計値に応じて （例えば所定値と の比較） 、 該当機器 6 1 ( 6 1 a ， 6 1 b , …） それぞれの異常の可能性が解析される

(ス テ ッ プ S 3 ) 。 .図 7 は前記制御系異常診断システム 1 の異常診断処理に伴 い表示される異常診断画面 G 2 を示す図である。

前記ステップ S 3 において解析された異常要因対象機器の 診断結果に応じて、 図 7 に示すよ う に、 例えば 「ター ビン制 御系異常一時診断」 と した異常診断画面 G 2 がモニ タ 2 1 に 表示出力される （ス テ ッ プ S 4 ) 。

こ の図 7 に示す異常診断画面 G 2 「ター ビン制御系異常一 時診断」 では、 ター ビン制御系 （ M H C ) の各診断対象機器 6 1 ( 6 1 , 6 1 b , …） について、 異常が生じている可能 性が、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ' ) [図 2 (図 3 ) 参照] および制御系異常因果係数マ ト リ ク ス 6 A [図 4 参照] に基づき数値化されたパーグラフ と して表示される。

例えば異常現象入力画面 G 1 の 「タ ー ビ ン制御系 ( M H C ) 異常現象入力シー ト」 に従って、 異常発生現象 Aと して

「負荷のハンチ ング発生」 を選択入力する。 また、 異常現象 の特徵 B と して 「負荷ハ ンチ ン グの周期 （ 1 Hz) 」 「ハ ン チング時の負荷の状態 （一定負荷中） 」 を選択入力する。 そ して、 運転状況 C と して 「制御油圧の変化な し」 「異常振動 な し」 などをそれぞれ選択入力 し、 「入力終了 · 診断実行」 ポタ ン 6 8 を操作する。

する と、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ' ) [図 2

(図 3 ) 参照] の横の項目である 「負荷ハンチング」 6 3 c ，

「 1 Hz」 6 3 c2, 「一定負荷中」 6 5 al、 および制御系異 常因果係数マ ト リ ク ス 6 A [図 4 参照 ] の横の項 目 である

「制御油圧の変化な し」 6 6 c 12， 「異常振動な し」 6 6 d2 などに対応して各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , ·'· ) 毎の 異常要因相関点数 6 4 …および重み係数 6 7 が得られる。

前記各対象機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b ， 毎の異常要因 相関点数 6 4 …の合計値に応じて、 該当機器 6 1 ( 6 1 a , 6 1 b , …） それぞれの異常の可能性が解析される。 例えば 図 7 で示したよ う に、 G O V駆動での異常可能性 " 0 . 5 " 、 2 S Rでの異常可能性 " 0 · 5 " とする一時診断結果が異常 診断画面 G 2 に表示される。

したがって、 前記構成の第 1 実施形態に係るター ビンブラ ン ト の制御系異常診断システ ム 1 による異常診断機能によれ ば、 各プラン トユーザは、 汎用パ ソ コ ン 2 によ り容易にター ビンプラン トの制御系異常原因の一次診断を行 う こ とができ る。 このため、 制御系異常の更に詳細な要因調査が必要なの か、 詳細調査をする とすれば何れの機器を重点的に調查すれ ばいいかなど、 メ ンテナンス方針を迅速に立てる こ とができ る。 プラン トユーザ側と メーカあるいはサー ビス会社側の何 れにと っても、 メ ンテナンス に掛かる時間と コ ス トを低減す る こ とが可能と なる。

なお、 前記第 1 実施形態の制御系異常診断システム 1 では、 当該システム 1 のパ ソ コ ン 2 を用いたユーザィ ンターフ ェイ ス （ 2 1 ， 2 2 ) に対し、 利用ユーザが直接に異常現象の項 目入力操作を行 う こ とで、 診断用コ ン ピュータ 3 によって制 御系異常診断システ ムアプリ ケーシ ョ ン ソ フ ト ウエア 4 S を 起動させ、 その異常診断処理を実行させる構成と した。

次の第 2実施形態 （図 8参照） において説明する よ う に、 く診断実施側 >に設置した制御系異常診断システ ム 1 を、 ィ ンターネ ッ トなどの通信回線 1 1 を利用 したネ ッ ト ワーク N を介して <診断依頼側 >の端末コンピュータ （ 9 ) からァク セス可能に構成する。 個々のプラン トユーザ側で制御系異常 診断システム 1 を各々設置しなく と も、 異常発生の際には通 信ネッ ト ワー ク Nを介してメーカなどに設置した制御系異常 診断システム 1 にア ク セスする こ とで、 容易に制御系異常の 一時診断が行える構成とする。

(第 2実施形態）

図 8 は、 本発明の第 2実施形態に係るネ ッ ト ワーク に接続 したタービンプラン ト の制御系異常診靳シス テム 1 の構成を 示すプロ ッ ク 図である。

メーカなどの <診断実施側〉に設置した制御系異常診断シ ステム 1 のパ ソ コ ン 2 には、 W e b ブラ ウザ 1 0 Aを予めィ ンス トールし、 通信ネッ ト ワーク N上にある外部のコ ン ビュ ータ端末とア ク セス可能な構成とする。

ユーザなどの く診断依頼側 > の コ ン ピュ ータ端末も、 W e b ブラ ウザ 1 O B を予めイ ンス トールした通信ネ ッ ト ワー ク N と ア ク セス 可能なパ ソ コ ン 9 と して構成する。 プラ ン ト 制 御系の異常発生に際しては、 前記メーカなどの <診断実施側 >に設置した制御系異常診断シス テ ム 1 に容易にア ク セス し て制御系異常の一時診断を行う こ とができ る。

すなわち、 ユーザなどの <診断依頼側 >のパ ソ コ ン 9 から 通信ネッ ト ワーク Nを介してメ ーカなどの <診断実施側〉に ある制御系異常診断システム 1 のパ ソ コ ン 2 にア ク セス し、 その診断用 コ ン ピュータ 3 によ って制御系異常診断シス テ ム アプリ ケーシ ョ ン ソ フ ト ウエア 4 S を起動 させる。 ユーザな どの <診断依頼側〉のパ ソ コ ン 9 のモニタ 9 1 お よびキーポ ー ド 9 2 な どのユーザイ ンターフ ェイ スにおいて、 前記第 1 実施形態での説明 と 同様に、 異常現象入力画面 G 1 (図 6 A およぴ図 6 B参照） の表示 と その選択項 目 の入力操作、 およ ぴこれに応 じた異常診断画面 G 2 (図 7 参照） の表示を行 う こ と ができ る。

この場合、 診断を依頼するプラ ン トユーザ側が異常現象の 特徴を直接入力する こ と ができ るため、 短時間で概略の診断 結果を入手する こ と ができ る。 しかも さ ら に詳細な診断が必 要な場合には、 その旨コ メ ン ト をユーザ側モニタ 2 1 に表示 させる こ と で、 必要によ り 容易に詳細診断を依頼する こ と も 可能になる。

したがって、 前記構成の第 2 実施形態に係るネ ッ ト ワーク に接続したター ビンプラ ン ト の制御系異常診断システム 1 に よれば、 汎用パ ソ コ ン 9 は各プラ ン トユーザにおける通信ネ ッ ト ワーク N と の接続場所に設置でき るため、 各ユーザは場 所を特定する こ と な く メ ーカな どの提供する異常診断サー ビ ス を容易に利用する こ と ができ る。 また、 メ ーカ あるいはサ 一ビス会社のサイ ト 出張サー ビス担当員においても前記同様 の通信機能を利用 した異常診断機能を実施する こ と ができ、 迅速なサー ビス の提供が可能 と なる。

なお、 前記各実施形態では、 ター ビンプラ ン ト の制御系異 常診断について説明 したが、 プラ ン ト の種類はこれに限定さ れる ものではなく 、 その他の各種プラ ン トについても前記制 御系異常因果マ ト リ ク ス 6 ( 6 ' ) や制御系異常因果係数マ ト リ クス 6 Aの内容を変更する こ とで同様に適用できるのは 勿論である。

前記各実施形態の制御系異常診断システム 1 の診断対象で あ る タ ー ビンプラ ン ト と しては、 ガス タ ー ビン、 モータ タ ー ビン、 水力ター ビンなど、 何れのター ビンプラン トにも適用 可能である。

また、 前記制御系異常診断システ ム 1 による一次診断の後、 二次診断と してさ らに詳細な異常要因の調査を行う場合にも、 当該二次診断に応じた制御系異常因果マ ト リ タ スを生成する こ と で、 前記各実施形態と同様の手法で二次診断を実行でき る。

産業上の利用可能性

発電プラン トなどの制御系に生じた異常の要因を、 プラン トオペレータ によって容易に診断する。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . プラ ン トの制御系に生じる複数種類の異常要因と当該制 御系に発生する複数種類の異常現象の特徴と を関係付けた制 御系異常因果マ ト リ タス と 、

制御系に発生した異常現象の特徴を入力する異常現象入力 要素と、

この異常現象入力要素によ り 入力 された異常現象の特徴か ら前記制御系異常因果マ ト リ タ ス による関係付けに基づき、 プラ ン ト の制御系に生じている異常要因を解析する要因解析 要素と、

この要因解析要素によ り解析されたプラン ト の異常要因を 診断結果と して出力する診断結果出力要素と、

を備えたプラ ン トの制御系異常診断システム。

2 . 請求項 1 に記載のプラン トの制御系異常診断システムに おいて、

前記制御系異常因果マ ト リ タ スにおける複数種類の異常要 因は、 制御系を構成する機器の異常要因である。

3 . 請求項 2 に記載のプラン トの制御系異常診断システムに おいて、

前記制御系異常因果マ ト リ タ ス における制御系を構成する 機器の異常要因は、 当該機器を構成する各部品の異常要因で あ り 、 これに関係付けられる異常現象の特徴は、 部品の異常 によ り 制御系に発生する異常現象の特徴である。

4 . 請求項 1 乃至請求項 3 の何れか 1 項に記載のプラ ン トの 制御系異常診断システムにおいて、 前記制御系異常因果マ ト リ タスにおける複数種類の異常現 象の特徴は、 それぞれその と き のプラ ン ト の運転状況毎に 別々 に前記複数種類の異常要因 と 関係付けられる。

5 . 請求項 1 乃至請求項 3 の何れか 1 項に記載のプラン トの 制御系異常診断システム において、

前記制御系異常因果マ ト リ ク スにおける複数種類の異常要 因と複数種類の異常現象の特徴と の関係付けは、 当該異常要 因と異常現象の特徴との相関性に応じた重み付けの点数であ り 、

前記要因解析要素は、 前記異常現象入力要素によ り入力 さ れた異常現象の特徴から前記制御系異常因果マ ト リ ク スによ り 得られた関係付けの点数に基づき、 プラ ン ト の制御系に生 じている異常要因を解析する。

6 . 請求項 4項に記載のプラ ン トの制御系異常診断システ ム において、

前記制御系異常因果マ ト リ タ ス における複数種類の異常要 因 と複数種類の異常現象の特徴と の関係付けは、 当該異常要 因 と異常現象の特徴との相関性に応じた重み付けの点数であ り 、

前記要因解析要素は、 前記異常現象入力要素によ り 入力さ れた異常現象の特徴から前記制御系異常因果マ ト リ タ ス によ り 得られた関係付けの点数に基づき、 プラン トの制御系に生 じている異常要因を解析する。

7 . 請求項 5 に記載のプラン トの制御系異常診断システ ム に おいて、 プラン トの制御系に発生する複数種類の異常現象の特徴に ついて、 それぞれそのと きの関連機器の状態毎に別々 に当該 制御系に生じる複数種類の異常要因 と の重み係数を設定した 制御系異常因果係数マ ト リ タ スを備え、

前記要因解析要素は、 前記異常現象入力要素によ り入力さ れた異常現象の特徴から前記制御系異常因果マ ト リ ク スによ り得られた関係付けの点数および前記制御系異常因果係数マ ト リ タスによ り 得られた重み係数に基づき、 プラン トの制御 系に生じている異常要因を解析する。

8 . 請求項 6 に記載のプラ ン トの制御系異常診断システムに おいて、

プラン トの制御系に発生する複数種類の異常現象の特徴に ついて、 それぞれその と きの関違機器の状態毎に別々 に当該 制御系に生じる複数種類の異常要因と の重み係数を設定した 制御系異常因果係数マ ト リ タ スを備え、

前記要因解析要素は、 前記異常現象入力要素によ り 入力 さ れた異常現象の特徴から前記制御系異常因果マ ト リ ク スによ り 得られた関係付けの点数および前記制御系異常因果係数マ ト リ ク スによ り 得られた重み係数に基づき、 プラ ン トの制御 系に生じている異常要因を解析する。

9 . 請求項 1 乃至請求項 3 の何れか 1 項に記載のプラ ン ト の制御系異常診断シス テム において、

前記異常現象入力要素は、 前記制御系異常因果マ ト リ クス に記述された制御系に発生する複数種類の異常現象と該異常 現象の特徴と を項目 に分けて表示し、 こ の表示項目 の選択に よ り 制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

1 0 . 請求項 4 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システム において、

前記異常現象入力要素は、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス に記述された制御系に発生する複数種類の異常現象と該異常 現象の特徴と を項目 に分けて表示し、 この表示項目 の選択に よ り 制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

1 1 . 請求項 5 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システム において、

前記異常現象入力要素は、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス に記述された制御系に発生する複数種類の異常現象と該異常 現象の特徴と を項目 に分けて表示し、 この表示項目 の選択に よ り 制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

1 2 . 請求項 6 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システム において、

前記異常現象入力要素は、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス に記述された制御系に発生する複数種類の異常現象と該異常 現象の特徴と を項目 に分けて表示し、 この表示項目の選択に よ り制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

1 3 . 請求項 7 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システム において、

前記異常現象入力要素は、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス に記述された制御系に発生する複数種類の異常現象と該異常 現象の特徴と を項目 に分けて表示し、 この表示項目 の選択に よ り 制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

1 4 . 請求項 8 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システム において、

前記異常現象入力要素は、 前記制御系異常因果マ ト リ ク ス に記述された制御系に発生する複数種類の異常現象と該異常 現象の特徴と を項目 に分けて表示し、 この表示項目 の選択に よ り制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

1 5 . 請求項 1 乃至請求項 3 の何れか 1項に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システムにおいて、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末と の通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

1 6 . 請求項 4 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システム にぉレ、て、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り 接続される 外部の通信端末と の通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

1 7 . 請求項 5 に記載のプラン トの制御系異常診断システム において、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

1 8 . 請求項 6 に記載のプラ ン トの制御系異常診断システム において、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

1 9 . 請求項 7 に記載のプラ ン トの制御系異常診断システム において、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 0 . 請求項 8 に記載のプラン トの制御系異常診断システ ム において、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末と の通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 1 . 請求項 9 に記載のプラン トの制御系異常診断システム において . 外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末と の通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 2 . 請求項 1 0 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システ ムにおいて、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 3 . 請求項 1 1 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システ ムにおレヽて、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 4 . 請求項 1 2 に記載のプラ ン トの制御系異常診断システ ム レヽ 、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 5 . 請求項 1 3 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システ ムにおいて、

外部の通信端末とネッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末と の通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 6 . 請求項 1 4 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断システ ムにおいて、

外部の通信端末とネ ッ ト ワーク を介して接続する通信要素 を備え、

前記異常現象入力要素は、 前記通信要素によ り接続される 外部の通信端末との通信に従って制御系に発生した異常現象 の特徴を入力する。

2 7 . 外部の通信端末とネ ッ ト ワーク を介して接続されたプ ラ ン ト の制御系異常診断システムであって、

プラ ン トの制御系に生じる複数種類の異常要因と 当該制御 系に発生する複数種類の異常現象の特徴と を関係付けた制御 系異常因果マ ト リ ク ス と 、

前記外部の通信端末からネ ッ ト ワーク を介してプラン トの 制御系に発生した異常現象の特徴を入力する異常現象入力要 素と、

この異常現象入力要素によ り 入力された異常現象の特徴か ら前記制御系異常因果マ ト リ タ スによる関係付けに基づき、 プラン トの制御系に生じている異常要因を解析する要因解析 要素と、

この要因解析要素によ り解析されたプラン ト の異常要因を 診断結果と して前記外部の通信端末へネッ ト ワーク を介して 出力する診断結果出力要素と 、

を備えたプラ ン トの制御系異常診断システム。

2 8 . プラ ン ト の制御系異常診断システム とネッ ト ワーク を 介して接続された通信端末であって、

前記プラ ン ト の制御系異常診断システム とネッ ト ワーク を 介して接続し、 プラン トの制御系に発生した異常現象の特徴 を入力する異常現象入力要素と、

この異常現象入力要素によ り 入力された異常現象の特徴に 応答して、 前記プラン ト の制御系異常診断システムにおいて プラン トの制御系に生じる複数種類の異常要因 と 当該制御系 に発生する複数種類の異常現象の特徴と を関係付けた制御系 異常因果マ ト リ タスに基づき解析されたプラ ン トの異常要因 を受信する異常要因受信要素と 、

この診断結果受信要素によ り 受信されたプラ ン ト の異常要 因を診断結果と して出力する診断結果出力要素と、

を備えたプラ ン ト の制御系異常診断システム と接続された通 信端末。

2 9 . プラン トの制御系に生じる複数種類の異常要因と 当該 制御系に発生する複数種類の異常現象の特徴と を関係付けた 制御系異常因果マ ト リ クスに対し、 制御系に発生した異常現 象の特徴を入力 し、 こ の入力された異常現象の特徴から前記制御系異常因果マ ト リ タ ス による関係付けに基づき、 プラン トの制御系に生じ ている異常要因を解析し、

この解析されたプラ ン トの異常要因を診断結果と して出力 する、

プラン トの制御系異常診断方法。

3 0 . 請求項 2 9 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断方法に であって、

前記制御系異常因果マ ト リ ク スにおける複数種類の異常要 因は、 制御系を構成する機器の異常要因である。

3 1 . 請求項 2 9 または請求項 3 0 に記載のプラ ン ト の制御 系異常診断方法であって、

前記制御系異常因果マ ト リ タ ス における複数種類の異常要 因と複数種類の異常現象の特徴と の関係付けは、 当該異常要 因と異常現象の特徴との相関性に応じた重み付けの点数であ 、

前記入力された異常現象の特徴から前記制御系異常因果マ ト リ タスによ り 得られた関係付けの点数に基づき、 プラン ト の制御系に生じている異常要因を解析する。

3 2 . 請求項 2 9 または請求項 3 0 に記載のプラ ン トの制御 系異常診断方法であって、

前記制御系異常因果マ ト リ ク ス に記述された制御系に発生 する複数種類の異常現象と該異常現象の特徴と を項目 に分け て表示し、 この表示項目 の選択によ り制御系に発生した異常 現象の特徴を入力する。

3 3 . 請求項 3 1 に記載のプラ ン トの制御系異常診断方法で あって、

前記制御系異常因果マ ト リ タ スに記述された制御系に発生 する複数種類の異常現象と該異常現象の特徴と を項目 に分け て表示し、 この表示項目 の選択によ り制御系に発生した異常 現象の特徴を入力する。

3 4 . 請求項 2 9 または請求項 3 0 に記載のプラ ン トの制御 系異常診断方法であって、

通信要素によ り接続される外部の通信端末と の通信に従つ て制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

3 5 . 請求項 3 1 に記載のプラ ン トの制御系異常診断方法で あって、

通信要素によ り接続される外部の通信端末と の通信に従つ て制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

3 6 . 請求項 3 2 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断方法で あって、

通信要素によ り接続される外部の通信端末と の通信に従つ て制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。

3 7 . 請求項 3 3 に記載のプラ ン ト の制御系異常診断方法で あって、

通信要素によ り 接続される外部の通信端末と の通信に従つ て制御系に発生した異常現象の特徴を入力する。