JP2005284762A - Modeling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石油や化成品等を処理するプラントの動特性モデルを生成するモデリングシステムに関する。なお、本明細書では、「動特性モデルの生成」とは、動特性モデルとして関数を新規に生成することだけでなく、生成された関数中のパラメータを同定し、修正することも含む文言として定義される。 The present invention relates to a modeling system that generates a dynamic characteristic model of a plant that processes petroleum, chemical products, and the like. In this specification, “generation of a dynamic characteristic model” means not only the generation of a new function as a dynamic characteristic model but also the identification and correction of parameters in the generated function. Defined.
モデル予測制御に代表されるアドバンスト制御においては、プラントの制御を行う場合には、プラントをモデリングした動特性モデルを用いて制御が行われる。したがって、プラントの実際の動特性（入出力特性）と等価となるような精度の高い動特性モデルを用いることが、アドバンスト制御の質を向上させることに繋がると言っても過言ではない。 In advanced control typified by model predictive control, when a plant is controlled, the control is performed using a dynamic characteristic model modeling the plant. Therefore, it is no exaggeration to say that using a highly accurate dynamic characteristic model equivalent to the actual dynamic characteristic (input / output characteristic) of the plant leads to improving the quality of advanced control.
通常のアドバンスト制御においては、固定の動特性モデルを用いてプラントの制御が行われる。しかし、プラントには一般に経年変化が生じ、動特性も変化するため、変化後の動特性に基づいて動特性モデルを生成する必要がある。 In normal advanced control, plant control is performed using a fixed dynamic characteristic model. However, since a secular change generally occurs in a plant and dynamic characteristics also change, it is necessary to generate a dynamic characteristic model based on the dynamic characteristics after the change.
そのため、最近では、定期的にプラントの動特性を確認し、確認した動特性に基づいて動特性モデルを生成する技術が一部で開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。これらの技術によれば、プラントへの入力（操作量）の変化に伴う、プラントの出力応答（制御量）を解析することによって動特性モデルを生成している。
For this reason, recently, a technique for periodically checking the dynamic characteristics of a plant and generating a dynamic characteristic model based on the confirmed dynamic characteristics has been partially disclosed (see, for example,
一方、プラントには、一般に外乱が作用することが知られており、外乱によっても動特性は変化する。したがって、プラントの動特性モデルを更新する場合には、プラントに作用する外乱の影響をも利用することができる。その場合、プラントに定期的に外乱を与え、その際のプラントの応答に基づいて動特性モデルを生成することができる。 On the other hand, it is known that disturbances generally act on the plant, and the dynamic characteristics change due to the disturbances. Therefore, when the plant dynamic characteristic model is updated, the influence of disturbances acting on the plant can also be used. In that case, a disturbance can be periodically given to the plant, and a dynamic characteristic model can be generated based on the response of the plant at that time.
プラントに定期的に外乱を与えてプラントの動特性モデルを生成する技術は既に一部で開示されている。その一例として、プラントの稼動中、プラントに設けられた制御バルブの開度を調整するステップテストを定期的に実行することにより、プラントに外乱を与え、ステップテストの実行中の状態量を収集し、収集した状態量に基づき動特性モデルを生成する技術がある。
ところで、プラントに外乱を与えると、その外乱に起因してプラントの運転状態が変動してしまう。したがって、本来は、プラントに外乱を与えることは、プラントの運転状態を安定させる上では、好ましいことではない。 By the way, when a disturbance is given to the plant, the operation state of the plant fluctuates due to the disturbance. Therefore, originally, it is not preferable to give disturbance to the plant in order to stabilize the operation state of the plant.
それにも関わらず、上述の従来技術では、プラントの動特性モデルを生成するという目的のみのために、制御バルブのステップテストを実行しているため、プラントに必要以上に外乱を与えていることになる。 Nevertheless, in the above-mentioned prior art, the control valve step test is executed only for the purpose of generating a dynamic model of the plant, and therefore, the disturbance is given to the plant more than necessary. Become.
以上のように、プラントの動特性に基づき動特性モデルを生成するためには、定期的にプラントに外乱を与える必要があるものの、その一方で、プラントの運転状態を安定化させるためには、プラントに外乱を与える頻度を最小限に抑える必要がある。 As described above, in order to generate a dynamic characteristic model based on the dynamic characteristics of the plant, it is necessary to periodically disturb the plant. On the other hand, in order to stabilize the operation state of the plant, It is necessary to minimize the frequency of disturbance to the plant.
そこで、本発明の目的は、プラントの動特性に基づき精度の高い動特性モデルを生成するに際し、プラントに外乱を与える頻度を最小限に抑えることができるモデリングシステムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a modeling system capable of minimizing the frequency of disturbance to the plant when generating a highly accurate dynamic characteristic model based on the dynamic characteristic of the plant.
本発明は、プラント内の緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブのストロークテストを実行する際に、結果的にプラントに外乱が与えられることに着目してなされたものである。 The present invention has been made by paying attention to the fact that disturbance is given to the plant as a result when the stroke test of the emergency shut-off valve or emergency release valve in the plant is performed.
緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブのストロークテストは、ＳＩＬ（Safety Integrity Level：安全度水準）に基づく安全性・信頼性を維持するため、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブが緊急時に確実に動作するかを確認する目的で定期的または任意の時期（不定期）に行われている。ストロークテストの頻度は、安全性・信頼性をさらに向上させるために緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブを二重化しているプラントでは、１年に２〜３回程度であると考えられるが、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブを二重化していない通常のプラントでは、１週間に１回程度から数ヶ月に１回程度であると考えられる。 In order to maintain safety and reliability based on SIL (Safety Integrity Level), the stroke test of the emergency shut-off valve or emergency diffuser valve will check whether the emergency shut-off valve or emergency diffuser valve operates reliably in an emergency. It is done regularly or at any time (irregular) for the purpose of confirmation. The frequency of the stroke test is considered to be about 2 to 3 times a year in plants where the emergency shut-off valve or emergency release valve is duplicated to further improve safety and reliability. Or, in a normal plant in which the emergency release valve is not duplicated, it is considered to be about once a week to about once every several months.
本発明は、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブのストロークテストが定期的または任意の時期に実行されるプラントにおいて、ストロークテスト実行時に必要に応じてテストパターンを変更することで外乱の強度・パターンを調整し、その結果として得られたプラントの状態量変化を、ストロークテスト本来の目的とは全く別に、動特性モデルの生成に利用しようとするものである。 The present invention adjusts the intensity and pattern of disturbances by changing the test pattern as necessary during the stroke test in a plant where the stroke test of the emergency shutoff valve or emergency release valve is performed periodically or at any time. However, the change in the state quantity of the plant obtained as a result is intended to be used for generating a dynamic characteristic model, completely independent of the original purpose of the stroke test.
より具体的には、本発明のモデリングシステムは、アクチュエータが取り付けられた状態で使用され、当該アクチュエータによって開度が調整される緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブが設けられたプラントの動特性モデルを生成するものであり、アクチュエータを制御することにより緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブの開度を調整するストロークテストを実行するストロークテスト実行手段と、プラントの状態量を収集し、蓄積する状態量収集手段と、ストロークテスト実行手段によるストロークテスト実行中のプラントの状態量を状態量収集手段から取得し、ストロークテスト実行中のプラントの状態量変化に基づいてプラントの動特性モデルを生成するモデリング手段とを有することを特徴とする。 More specifically, the modeling system of the present invention generates a dynamic model of a plant provided with an emergency shut-off valve or emergency emission valve that is used with an actuator attached and whose opening is adjusted by the actuator. Stroke test execution means for executing a stroke test for adjusting the opening degree of the emergency shutoff valve or emergency release valve by controlling the actuator, and a state quantity collection means for collecting and accumulating state quantities of the plant, And a modeling means for obtaining a state quantity of the plant during the stroke test execution by the stroke test execution means from the state quantity collection means and generating a plant dynamic characteristic model based on a change in the state quantity of the plant during the stroke test execution. It is characterized by that.
このように、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブのストロークテストを実行する際に必然的にプラントに与えられる外乱のみを利用して動特性モデルを生成しているため、プラントに作用する外乱を必要最小限に抑えた上で、精度の高い動特性モデルを生成することが可能となる。 In this way, the dynamic characteristic model is generated using only the disturbance that is inevitably given to the plant when performing the stroke test of the emergency shut-off valve or emergency release valve, so the disturbance acting on the plant is minimized. It is possible to generate a highly accurate dynamic characteristic model while limiting to the limit.
また、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブとして、アクチュエータによって開度が０〜１００％の範囲内で任意の値に調整可能に構成されたものが用いられ、ストロークテスト実行手段は、ストロークテストにおいて、アクチュエータを制御することにより、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブの開度を０〜１００％の範囲内で任意の値に調整することとしても良い。 In addition, an emergency shutoff valve or an emergency release valve that is configured to be adjustable to an arbitrary value within a range of 0 to 100% by an actuator is used as an emergency shutoff valve. It is good also as adjusting the opening degree of an emergency cutoff valve or an emergency diffusion valve to arbitrary values within the range of 0 to 100% by controlling.
このように、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブの開度を０〜１００％の範囲内で任意の値に調整することにより、様々な条件下でのプラントの状態量変化のデータを得ることが可能となるため、動特性モデルの精度をより高めることが可能になる。 In this way, by adjusting the opening of the emergency shutoff valve or emergency release valve to any value within the range of 0 to 100%, it is possible to obtain data on changes in the state quantity of the plant under various conditions. Therefore, the accuracy of the dynamic characteristic model can be further increased.
以上説明したように本発明においては、緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブのストロークテストを定期的または任意の時期（不定期）に実行し、その実行により必然的にプラントに与えられる外乱のみを利用して動特性モデルを生成しているため、最終的に、プラントに作用する外乱を必要最小限に抑えることができるという効果が得られる。 As described above, in the present invention, the stroke test of the emergency shut-off valve or the emergency diffusion valve is performed regularly or at an arbitrary time (irregular), and only the disturbance that is inevitably given to the plant by the execution is used. Thus, the dynamic characteristic model is generated, and finally, the effect that the disturbance acting on the plant can be suppressed to the necessary minimum can be obtained.
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態によるモデリングシステム１００は、プラント１の動特性に基づいてプラント１の動特性モデル２を生成するものであり、ストロークテスト実行部３と、状態量収集部４と、モデリング部５とを有している。なお、モデリングシステム１００により生成された動特性モデル２は、モデル予測制御部６によるモデル予測制御に用いられる。
(First embodiment)
Referring to FIG. 1, a
プラント１は、原料に対して所定の処理を行うことで製品を製造するプラントであり、流体プラント、粉体プラント、液体と触媒（粉体）とを同時に処理するプラントのいずれかに相当する。このプラント１は、緊急遮断バルブ１１1，１１2、制御バルブ１２、コントローラ１３、反応器１４、圧力計１５、温度計１６、流量計１７1，１７2、アクチュエータ１８1，１８2、およびアクチュエータ１９を含んでいる。
The
緊急遮断バルブ１１1，１１2は、緊急時に、原料または製品を遮断するために設けられている。そのため、緊急時に緊急遮断バルブ１１1，１１2が確実に動作するかを確認する目的で、定期的に、ストロークテスト実行部３による緊急遮断バルブ１１1，１１2のストロークテストが行われる。
The emergency shut-off
緊急遮断バルブ１１1，１１2は、ストロークテスト実行部３により制御されるアクチュエータ１８1，１８2がそれぞれ取り付けられた状態で使用され、このアクチュエータ１８1，１８2によって開度が調整される。
The emergency shut-off
一般的なプラントに設けられている緊急遮断バルブは、通常動作時には全開（開度１００％）とされ、緊急時には全閉（開度０％）とされるものであるため、開度を全開および全閉に調整できれば特性上の問題はないと考えられる。
An emergency shut-off valve provided in a general plant is fully opened (opening
しかし、本実施形態は、緊急遮断バルブ１１1，１１2のストロークテスト時に、緊急遮断バルブ１１1，１１2の開度を調整することによって、プラント１に作用する外乱の強度・パターンを調整し、その結果得られたプラント１の状態量変化に基づいて動特性モデル２を生成しようとするものである。
However, the present embodiment, when the emergency shut-off
したがって、本実施形態による緊急遮断バルブ１１1，１１2の開度は、０％および１００％だけでなく、０％〜１００％の範囲内で任意の値に調整できることが好ましく、そのように調整できれば、様々な条件下でのプラント１の状態量変化のデータを得ることができるため、動特性モデル２の精度をより高めることができると考えられる。
Therefore, it is preferable that the opening degree of the emergency shut-off
そこで、本実施形態においては、緊急遮断バルブ１１1，１１2は、アクチュエータ１８1，１８2によって、開度が０％〜１００％の範囲内で任意の値に調整可能な構成としている。
Therefore, in the present embodiment, the
緊急遮断バルブ１１1，１１2は、アクチュエータ１８1，１８2によって開度が０％〜１００％の範囲内で任意の値に調整可能であれば、いかなるバルブも使用することができる。具体例としては、「北村バルブ製造株式会社製 ＯＭ型ボールバルブ モデルＥ０１０５型・Ｅ０８０１型」、「株式会社キッツ製 全溶接形鍛鋼製ボールバルブ」、「西日本設計工業株式会社製 ＮＫバルブ標準タイプ」等を、使用状況に合わせて任意に選択可能である。
As the
制御バルブ１２は、通常動作時に、プラント１の制御対象となるものであり、制御バルブ１２の開度に応じて、製品の製造量、収率等、プラント１の性能が決定されることになる。
The
制御バルブ１２は、モデル予測制御部６により制御されるアクチュエータ１９が取り付けられた状態で使用され、このアクチュエータ１９によって開度が０％〜１００％の範囲内で任意の値に調整可能に構成されている。ただし、制御バルブ１２の開度は、上述のように製品の製造量、収率等を大きく左右するものであるため、モデル予測制御部６により操作量として設定された値に正確に調整する必要がある。そのため、制御バルブ１２には、制御バルブ１２の開度を監視し、開度を設定値に追従させるためのコントローラ１３が取り付けられている。すなわち、モデル予測制御部６は、制御バルブ１２の開度を操作量として設定してアクチュエータ１９およびコントローラ１３の制御を行うことで制御バルブ１２の開度を調整する。なお、制御バルブ１２の開度をアクチュエータ１９およびコントローラ１３によって設定値に正確に追従させる技術は既に公知の技術である。
The
その他、反応器１４は、入力される原料に対して所定の処理を行って製品を出力するものであり、また、圧力計１５は、反応器１４の圧力を測定するものであり、また、温度計１６は、反応器１４の温度を測定するものであり、また、流量計１７1，１７2は、設置位置での原料、製品の流量をそれぞれ測定するものである。
In addition, the
動特性モデル２は、プラント１の動特性を表すものであり、モデル予測制御部６によるモデル予測制御時に製品の製造量、収率等を予測するために用いられる。動特性モデル２は、多入力・多出力の系が一般的であるが、本実施形態では、１入力・多出力の系を想定している。すなわち、本実施形態による動特性モデル２は、入力を制御バルブ１２の開度の設定値とした場合に、出力として、圧力計１５で測定される反応器１４の圧力、温度計１６で測定される反応器１４の温度、流量計１７2で測定される製品の流量、流量計１７1，１７2で測定される流量に基づく収率等が得られるものとする。
The dynamic
ストロークテスト実行部３は、プラント１の稼動中、定期的に、緊急遮断バルブ１１1，１１2の開度を、アクチュエータ１８1，１８2を制御することにより、０％〜１００％の範囲内で任意の値に調整するストロークテストを実行する。
The stroke test execution unit 3 periodically controls the opening degree of the emergency shut-off
より具体的には、ストロークテスト実行部３は、ストロークテストにおいて、緊急遮断バルブ１１1，１１2の中からテスト対象となる緊急遮断バルブの開度を、アクチュエータ１８1，１８2を制御することにより、テストパターンにしたがって調整する。なお、テスト対象となる緊急遮断バルブや、テスト対象となる緊急遮断バルブの開度のテストパターンは、モデリング部５から指示される。
More specifically, the stroke test execution unit 3 controls the
状態量収集部４は、プラント１の状態量として、圧力計１５で測定される反応器１４の圧力、温度計１６で測定される反応器１４の温度、流量計１７1，１７2で測定される流量を、常時収集し、蓄積する。
The state quantity collecting unit 4 measures the pressure of the
モデリング部５は、緊急遮断バルブ１１1，１１2の中からテスト対象とする緊急遮断バルブを１つ以上選択するとともに、テスト対象として選択した緊急遮断バルブの各々の開度のテストパターンを決定する。そして、テスト対象とする緊急遮断バルブおよびその緊急遮断バルブのテストパターンをストロークテスト実行部３に指示する。
The modeling unit 5 selects one or more emergency cutoff valves to be tested from the
また、モデリング部５は、ストロークテスト実行部３からストロークテストの実行時期が通知されると、ストロークテストの実行中のプラント１の状態量を状態量収集部４から取得し、ストロークテスト実行中のプラント１の状態量変化に基づき動特性モデル２を生成する。
In addition, when the stroke test execution unit 3 is notified of the execution timing of the stroke test, the modeling unit 5 acquires the state quantity of the
より具体的には、モデリング部５は、緊急遮断バルブ１１1，１１2のストロークテストの実行によってプラント１に外乱を与えた時に、圧力計１５で測定される反応器１４の圧力、温度計１６で測定される反応器１４の温度、流量計１７2で測定される製品の流量、流量計１７1，１７2で測定される流量に基づく収率等が、どのように変化するかを判断材料として動特性モデル２を生成する。なお、本発明は、動特性モデル２を生成するにあたり、緊急遮断バルブ１１1，１１2のストロークテストのテスト結果を利用する点に特徴があり、そのテスト結果をどのように利用するかは、本発明の本質的な部分ではなく、公知技術を使用することができるため、詳細な説明は省略する。
More specifically, the modeling unit 5 determines the pressure of the
モデリング部５にて生成された動特性モデル２は、モデル予測制御部６によるモデル予測制御に用いられる。例えば、モデル予測制御部６は、制御バルブ１２に設定している開度を動特性モデル２に入力することで、製品の製造量、収率等を予測し、その予測値が外部入力される目標値に追従するように制御バルブ１２の最適な開度を算出し、算出した開度を操作量として制御バルブ１２のアクチュエータおよびコントローラ１３に設定し、アクチュエータおよびコントローラ１３の制御を行う。なお、モデル予測制御の内容自体は、本発明の本質的な部分ではなく、ここで説明した例に限定されず、他の公知技術を使用することもできる。
The dynamic
以下、図１に示したモデリングシステムにおいて、緊急遮断バルブ１１1，１１2のストロークテストを実行してから動特性モデル２を生成するまでの流れについて説明する。
Hereinafter, the modeling system shown in FIG. 1, the flow from running
まず、モデリング部５は、緊急遮断バルブ１１1，１１2の中からテスト対象のバルブを１つ以上選択し、さらに選択した緊急遮断バルブの開度のテストパターンを決定し、テスト対象の緊急遮断バルブおよびその緊急遮断バルブの開度のテストパターンを、ストロークテスト実行部３に指示する（ステップ２０１）。ここでは、緊急遮断バルブ１１1を１つだけ選択し、その緊急遮断バルブ１１1の開度のテストパターンを図３に示すようなテストパターンに決定したとする。
First, the modeling unit 5 selects one or more valves to be tested from the emergency shut-off
ストロークテスト実行部３は、プラント１の稼動中、定期的に、緊急遮断バルブ１１1の開度を、アクチュエータ１８1を制御することにより、図３に示すテストパターンにしたがって調整し、ストロークテストを実行する（ステップ２０２）。図３のテストパターンにおいては、時刻ｔ１において、緊急遮断バルブ１１1の開度を中間開度にするパーシャルストロークテストを実行し、さらに、時刻ｔ２において、緊急遮断バルブ１１1の開度を全閉とするフルストロークテストを実行している。なお、テストパターンは、図３に示すように、緊急遮断バルブ１１1の開度を目標値に急激に推移させるステップ状のパターンに限定されず、例えば、緊急遮断バルブ１１1の開度を緩やかに目標値に推移させるパターンであっても良い。また、緊急遮断バルブ１１1のストロークテストの実行時には、制御バルブ１２の開度の影響を受けないようにするため、制御バルブ１２の開度を固定することが好ましい。
The stroke test execution unit 3 periodically adjusts the opening degree of the emergency shut-off
ストロークテスト実行部３は、緊急遮断バルブ１１1のストロークテストを実行した後、その実行時期をモデリング部５に通知する（ステップ２０３）。なお、モデリング部５は、ストロークテストの実行時期さえわかれば、テスト実行中の状態量を状態量収集部４から収集することができる。そのため、ストロークテスト実行部３は、ストロークテストの実行時期をテスト実行前にモデリング部５に通知しても良い。
Stroke test execution unit 3, after executing an emergency shut-off
次に、モデリング部５は、ストロークテスト実行部３からの通知に基づき緊急遮断バルブ１１1のストロークテストの実行時期を判断し、図３のテストパターンにしたがって実行されたストロークテスト実行中のプラント１の状態量を、状態量収集部４から取得する（ステップ２０４）。ここでは、圧力計１５で測定される反応器１４の圧力、流量計１７1で測定される原料の流量（図４参照）、流量計１７2で測定される製品の流量（図５参照）、温度計１６で測定される反応器１４の温度（図６参照）を収集したとする。さらに、流量計１７1，１７2で測定される流量に基づく収率（原料に対する製品の比率）を算出して得る（図７参照）。
Next, the modeling unit 5 determines when to perform an emergency shut-off
その後、モデリング部５は、緊急遮断バルブ１１1のストロークテスト実行中のプラント１の状態量がどのように変化したかを判断材料として、プラント１の動特性モデル２を生成する（ステップ２０５）。なお、動特性モデル２の生成に際しては、上述のように、ストロークテストの実行中の状態量変化を利用していれば、どのような公知技術を用いて動特性モデル２を生成しても良い。
Thereafter, the modeling unit 5, the state of
（第２の実施の形態）
図８を参照すると、本発明の第２の実施形態によるモデリングシステム１００Ａは、ストロークテスト実行部３Ａおよびモデリング部５Ａの双方に対し、緊急遮断バルブ１１1，１１2のストロークテストの開始を指示するストロークテスト開始指示部７を設けた点が図１に示した第１の実施形態と異なる。このストロークテスト開始指示部７は、スイッチ等の簡易な構成とすることができる。なお、図８において、図１と同様の部分は同一の符号を付し、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Referring to FIG. 8, the
すなわち、本実施形態では、ストロークテスト実行部３Ａは、ストロークテスト開始指示部７からの指示に基づきストロークテストを開始する。このとき、ストロークテスト開始指示部７による指示はモデリング部５Ａにも与えられており、モデリング部５Ａは、ストロークテスト開始指示部７からの指示に基づきストロークテストの実行時期を判断し、テスト実行中の状態量を状態量収集部４から取得する。そのため、第１の実施形態にてストロークテスト実行部３からモデリング部５に対してなされていたテスト実行時期の通知は、本実施形態では不要となる。なお、ストロークテスト実行部３Ａおよびモデリング部５Ａは、上記動作以外は、図１に示したストロークテスト実行部３およびモデリング部５と同様の動作を行う。
That is, in the present embodiment, the stroke test execution unit 3A starts a stroke test based on an instruction from the stroke test
なお、第１および第２の実施形態においては、説明の簡略化のために、プラント１の構成を入力および出力にそれぞれ１つづつ緊急遮断バルブが設けられた簡易な構成としているが、本発明はこれに限定されず、プラント１がさらに大規模でかつ複雑な構成であっても適用可能である。例えば、プラントに入力が複数あるためにこれら入力のそれぞれに複数の緊急遮断バルブが設けられる構成である場合、プラントに出力が複数あるためにこれら出力のそれぞれに複数の緊急遮断バルブが設けられる構成である場合、プラントの入出力以外にも緊急遮断バルブが設けられる構成である場合であっても、プラントに設けられた緊急遮断バルブをいずれか１つ以上選択してストロークテストを実行すれば良い。
In the first and second embodiments, for simplification of description, the configuration of the
また、第１および第２の実施形態においては、緊急遮断バルブのストロークテストを定期的に実行する構成としているが、本発明はこれに限定されず、ストロークテストを任意の時期（不定期）に実行する構成でも良い。この場合、ストロークテストを実行する任意の時期に、ストロークテスト実行部３（第１の実施形態）やストロークテスト開始指示部７（第２の実施形態）にストロークテストの実行を指示すれば良い。 In the first and second embodiments, the emergency shutoff valve stroke test is periodically executed. However, the present invention is not limited to this, and the stroke test is performed at an arbitrary time (irregular). It may be configured to execute. In this case, the stroke test execution unit 3 (first embodiment) and the stroke test start instruction unit 7 (second embodiment) may be instructed to execute the stroke test at an arbitrary time when the stroke test is executed.
また、第１および第２の実施形態においては、プラントに設けられた緊急遮断バルブをストロークテストの対象としているが、本発明はこれに限定されず、プラントに緊急放散バルブが設けられている場合は緊急放散バルブをストロークテストの対象として動特性モデルを生成することも可能である。緊急放散バルブは、通常は全閉で使用され、緊急時には全開となり、脱圧操作が行われるものである。そのため、緊急放散バルブは、緊急遮断バルブと同様に、緊急時に確実に動作するかを確認する目的で、ストロークテストが行われる。そのため、プラントに緊急放散バルブが設けられている場合には、緊急放散バルブをアクチュエータによって開度が０〜１００％の範囲内で任意の値に調整可能な構成とし、緊急放散バルブをいずれか１つ以上選択して、選択した緊急放散バルブに対するストロークテストを実行すれば良い。その際のテストパターンは、例えば、緊急放散バルブを１０％程度開けるか、または一時的に全開とするパターンが挙げられる。また、プラントに、アクチュエータによって開度が０〜１００％の範囲内で任意の値に調整可能な緊急遮断バルブおよび緊急放散バルブの双方が設けられている場合には、緊急放散バルブおよび緊急放散バルブのいずれか１つ以上選択して、選択したバルブに対して上記と同様のストロークテストを実行すれば良い。 In the first and second embodiments, the emergency shut-off valve provided in the plant is the subject of the stroke test. However, the present invention is not limited to this, and an emergency emission valve is provided in the plant. It is also possible to generate a dynamic characteristic model using an emergency release valve as a subject of a stroke test. The emergency release valve is normally used in a fully closed state, and is fully opened in an emergency, and a depressurization operation is performed. Therefore, a stroke test is performed for the purpose of confirming whether or not the emergency release valve operates reliably in an emergency like the emergency shutoff valve. Therefore, in the case where an emergency emission valve is provided in the plant, the emergency emission valve is configured to be adjustable to an arbitrary value within a range of 0 to 100% by the actuator, and any one of the emergency emission valves is set. Select one or more and perform a stroke test on the selected emergency release valve. The test pattern at that time includes, for example, a pattern in which the emergency release valve is opened about 10% or is fully opened. Further, when the plant is provided with both an emergency shutoff valve and an emergency diffusion valve that can be adjusted to an arbitrary value within a range of 0 to 100% by an actuator, an emergency diffusion valve and an emergency diffusion valve are provided. Any one or more of these may be selected, and a stroke test similar to the above may be performed on the selected valve.
１ プラント
２ 動特性モデル
３，３Ａ ストロークテスト実行部
４ 状態量収集部
５，５Ａ モデリング部
６ モデル予測制御部
７ ストロークテスト開始指示部
１１1，１１2 緊急遮断バルブ
１２ 制御バルブ
１３ コントローラ
１４ 反応器
１５ 圧力計
１６ 温度計
１７1，１７2 流量計
１８1，１８2 アクチュエータ
１９ アクチュエータ
１００，１００Ａ モデリングシステム
1
Claims (5)
前記アクチュエータを制御することにより前記緊急遮断バルブまたは前記緊急放散バルブの開度を調整するストロークテストを実行するストロークテスト実行手段と、
前記プラントの状態量を収集し、蓄積する状態量収集手段と、
前記ストロークテスト実行手段による前記ストロークテスト実行中の前記プラントの状態量を前記状態量収集手段から取得し、前記ストロークテスト実行中の前記プラントの状態量変化に基づいて前記プラントの動特性モデルを生成するモデリング手段とを有するモデリングシステム。 A modeling system for generating a dynamic model of a plant which is used in a state where an actuator is attached and is provided with an emergency shut-off valve or an emergency release valve whose opening is adjusted by the actuator,
Stroke test execution means for executing a stroke test for adjusting an opening degree of the emergency cutoff valve or the emergency diffusion valve by controlling the actuator;
State quantity collection means for collecting and storing the state quantities of the plant;
The state quantity of the plant during execution of the stroke test by the stroke test execution means is acquired from the state quantity collection means, and a dynamic model of the plant is generated based on a change in the state quantity of the plant during execution of the stroke test. And a modeling system.
前記ストロークテスト実行手段は、前記ストロークテストにおいて、前記アクチュエータを制御することにより、前記緊急遮断バルブまたは前記緊急放散バルブの開度を０〜１００％の範囲内で任意の値に調整する、請求項１に記載のモデリングシステム。 As the emergency shut-off valve or the emergency release valve, one configured to be adjustable to an arbitrary value within a range of 0 to 100% by the actuator is used.
The stroke test execution means adjusts the opening degree of the emergency shutoff valve or the emergency release valve to an arbitrary value within a range of 0 to 100% by controlling the actuator in the stroke test. The modeling system according to 1.
前記ストロークテスト実行手段は、前記ストロークテストにおいて、前記モデリング手段にて選択された緊急遮断バルブまたは緊急放散バルブの各々の開度を、前記アクチュエータを制御することにより、前記モデリング手段にて決定されたテストパターンにしたがって調整する、請求項２に記載のモデリングシステム。 The modeling means selects one or more emergency cutoff valves or emergency diffusion valves to be tested from the emergency cutoff valves or the emergency diffusion valves provided in the plant, and further selects the selected emergency cutoff valve or emergency diffusion valve. Determine the test pattern of each valve opening,
In the stroke test, the stroke test execution means is determined by the modeling means by controlling the actuator to control the opening degree of each of the emergency shut-off valve or the emergency release valve selected by the modeling means. The modeling system according to claim 2, wherein the modeling system is adjusted according to a test pattern.
前記モデリング手段は、前記ストロークテスト実行手段からの通知に基づき前記ストロークテストの実行時期を判断し、前記ストロークテスト実行中の前記プラントの状態量を前記状態量収集手段から取得する、請求項１から３のいずれか１項に記載のモデリングシステム。 The stroke test execution means notifies the modeling means of the execution time of the stroke test before or after execution of the stroke test,
The modeling unit determines an execution timing of the stroke test based on a notification from the stroke test execution unit, and acquires the state quantity of the plant during the stroke test execution from the state quantity collection unit. 4. The modeling system according to any one of 3.
前記ストロークテスト実行手段は、前記ストロークテスト開始指示手段からの指示に基づき前記ストロークテストを開始し、
前記モデリング手段は、前記ストロークテスト開始指示手段からの指示に基づき前記ストロークテストの実行時期を判断し、前記ストロークテスト実行中の前記プラントの状態量を前記状態量収集手段から取得する、請求項１から３のいずれか１項に記載のモデリングシステム。 A stroke test start instruction means for instructing the stroke test execution means and the modeling means to start the stroke test;
The stroke test execution means starts the stroke test based on an instruction from the stroke test start instruction means,
The modeling means determines the execution time of the stroke test based on an instruction from the stroke test start instruction means, and acquires the state quantity of the plant during the stroke test execution from the state quantity collection means. 4. The modeling system according to any one of items 1 to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004098340A JP2005284762A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Modeling system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004098340A JP2005284762A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Modeling system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005284762A true JP2005284762A (en) | 2005-10-13 |
Family
ID=35183066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004098340A Pending JP2005284762A (en) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Modeling system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005284762A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013109598A (en) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Fuji Electric Co Ltd | Safety instrumentation system |
| JP2014507730A (en) * | 2011-02-17 | 2014-03-27 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | Method and apparatus for partial stroke inspection of emergency shut-off valve |
| JP2019520634A (en) * | 2016-05-18 | 2019-07-18 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | Adaptive high integrity ESD system |
-
2004
- 2004-03-30 JP JP2004098340A patent/JP2005284762A/en active Pending
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