JPH03216705A - プラント運転支援方法及び装置 - 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、マガジン機能によりプラント運転支援を行う
プラント運転支援方法及び装置に関する，［従来の技術
コ プラントの運転支援とは、オペレータの運転判断を助け
ることを云う。かかるプラントの運転支援を表示画面を
使って行うプラント運転支援装置には、特開昭５９−１
１６８１２号がある．特開昭５９−１１６８１２号は、
プラント状態の判定結果により運転ガイダンスを作成す
ること、この作成運転ガイダンスに従ったプラント運転
の妥当性を予測し運転ガイダンスの評価を行うこと、に
特微を持つ． ［発明が解決しようとする課１１］ 特開昭５９−１１６８１２号は、運転ガイダンスの評価
を行っている点で進んだ考え方である．しかし、その妥
当性の予測法や評価法についての詳細記載はない。また
、仮に予測を行うに際しても，プラントの種々な変化を
見込んでの予測は困難である．一方、予測は、一般にシ
ミュレーションモデルを使う．しかし、シミュレーショ
ンモデルは、固定であり、仮にモデルにある幅を持たせ
ていたとしても、プラント自体が大きな変化をした場合
には，このモデルは意味を持たず、このモデルによるシ
ミュレーション結果は大きな誤差を持つ。

プラント自体の大きな変化例には、プラントの事故や異
常がある．この場合には、事故対策，異常対策として検
討すればよい．事故や異常以外には、上下水道システム
の例がある。上下水道システムは、曝気槽，沈殿池，排
水機場等の各要素より成るが、これらの各要素自体のモ
デルは比較的簡単である。然るに、天候によってそのモ
デルは大きく変る。例えば、大雨が降るとか，集中豪雨
とか，小雨が長い時間降り続けるとかで、各モデルは大
きく変動する．然も、こうした変化モデルを適格につか
まえることも困難である．本発明の目的は、シミュレー
ションモデルを使った場合にあってもこのモデルの変更
を行うことなく、プラントの変化に応じた適切な運転を
可能にするプラント運転支援方法及び装置を提供するも
のである． ［課題を解決するための手段］ 本発明は、定常時には、現在迄の運転実績と、運転ガイ
ダンスによるプラントの予測シミュレーション結果とを
表示画面に表示し、非定常時には、上記表示の他に現在
迄の運転データから検索された類似運転実績例をも同一
表示画面上に併せて表示することとした． 更に本発明はプラントからのプロセスデータを取込む入
力部と、該入力部からのプロセスデータを実績データと
して格納するプロセスデータベース部と、，推論機構に
よって運転ガイダンスを生成する第１の手段と，該運転
ガイダンスに従ってプラント運転させた場合のシミュレ
ーシゴン結果を得る第２の手段と、過去のプラント実績
例を格納する実績データベース部と、定常時には，上記
プロセスデータベース部からの現在迄の運転実績と、上
記第２の手段からのシミュレーション結果とを表示し、
非定常時には、該表示の他に現在迄の運転データにて検
索された上記実績データベース部の類似運転実績例をも
併せて表示する表示部と，より成る． ［作用］ 本発明のプラント運転支援方法及び装置によれば、定常
時には、現在迄の運転実績と、運転ガイダンスによるプ
ラントの予測シミュレーション結果とを表示画面に表示
し、非定常時には、上記表示の他に現在迄の運転データ
から検索された類似運転実績例をも同一表示画面上に併
せて表示する．［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図のプラント運転支援シ
ステムの機能ブロック構成図により説明する．プラント
１０１の運転指標となるプロセスデータは，プロセスデ
ータ入力部１０２の装置および処理を介して、その計測
値がプロセスデータベース１０３に蓄積・格納される。

運転支援システムは、このプロセスデータベース１０３
を基準として運転支援情報を導き、オペレータに対しＣ
ＲＴディスプレイ装置１１５上で表示させて情報提供を
行う．過去の経験から得た運転ノウハウや一般的な制御
理論・知識を、知識ベース１０４にＩＦ・・・ＴＨＥＮ
・・・形式で表現した運転ルールとして格納する。推論
処理部１０５では．この知識ベース１０４の運転ルール
に対し、プロセスデータベース１０３のプロセス値を照
合し、ＩＰの条件部を満足する運転ルールを次々に実行
して、運転ガイダンス１０６を導く．この運転ガイダン
ス１０６は、運転支援情報の１つとしてＣＲＴ表示され
る．また、予測シミュレーション機能として、予測処理
部１０７において、プラントを模擬した制御モデル１０
８を用いて、運転ガイダンス１０６と現状の運転および
プロセス傾向を示すプロセス値をプロセスデータベース
１０３より索引・適用しシミュレーションを実行して、
予測シミュレーションデータ１０９を算出する．この予
測シミュレーションデータ１０９も、同様に運転支援情
報としてＣＲＴ表示する．さらに、過去の好適な運転デ
ータを実績例の形式で実績データベース１０４に格納し
ておき，類似例データ１１３として現在値・予測値と共
にＣＲＴ表示する機能を有する．特徴抽出部１１０では
、プロセスデータベース１０３より時系列プロセスデー
タを索引し、ベクトル系列に展開しプロセス値の上昇・
下降の変化傾向を特徴として抽出する．類似例検索処理
部１１１では、この特徴パターンをキーデータとして、
実績゛データベース１１２より類似例データ１１３を検
索する．実績データベース１１２は、過去の好適な運転
実績データを格納しており、同様にベクトル系列に展開
した特徴パターンデータにより管理する．表示編集部１
１４は、運転ガイダンスｌ０６，予測シミュレーシ３ン
データ１０９および類似例データ１１３をプロセスデー
タベース１０３のプロセス値と共に，表示データに変換
し、ＣＲＴディスプレイ装置１１５にメッセージやトレ
ンドグラフ等で表示する。

第２図は、プラント運転支援システムのハードウェア構
成図である．ファイル装置２０３には，第１図のプロセ
スデータベース１０３，実績データベース１１２および
知識ベース１０４等が格納されている．ＣＰＵ２０１は
、プログラムに従って第１図の各処理部１０５，　１０
７，　１１０，　１１１を実行し、ファイル装置２０３
に格納されているデータを検索し、運転支援情報を導出
し、メインメモリ２０２に格納する。メインメモリ２０
２は、プロセスデータの検索や変換などの処理プログラ
ムや処理中のデータ、さらに運転ガイダンス１０６や類
似例データ１１３などの運転支援情報を記憶する働きを
する。メインメモリ２０２に記憶された運転支援情報は
、ＣＲＴ制御装置２０５によりＣＲＴディスプレイ装置
１１５に表示される。また、キーボード２０６やマウス
２０７は、ＣＲＴ表示画面の選択や運転支援情報の表示
モード切換などに用いる。プロセス入力装置２０４は、
プロセスデータを入力し、ファイル装置２０３に格納す
るためのプラントとの外部インターフェイスとしての働
きをする。

第３図には、運転支援のＣＲＴ画面例を示す。

運転ガイダンス表示部３０１とトレンドグラフ表示部３
０２に分割し、マルチウインド構成をとっている。運転
ガイダンス表示部３０１には、プラント操作を必要とす
る時刻と共に、その内容、即ち、運転指示や制御操作を
メッセージで表示している．一方、トレンドグラフ表示
部３０２には，運転や制御操作の指標となる重要なプロ
セスデータについて、現在時刻（１０：３０）を基準と
し、過去の実績値（９：３０までの１時間）および将来
の予測値（１１　：　３０までの１時間）をトレンドグ
ラフ表示可能としている。第３図では、プロセス値１の
トレンドグラフ３０３とプロセス値２のトレンドグラフ
３０４を示している。また、運転チャートや制御操作量
のトレンドも、同一時間軸に時系列データを表示する。

制御量１のトレンドグラフ３０５は、過去の実績値と運
転ガイダンスに従った将来値（１０：４０に５０％設定
）を示し、同様に、予測制御量２のトレンドグラフ３０
６も実績値と将来予測値（１０　：　５０に９０％設定
）を示す。即ち，実線のトレンドグラフでは、運転ガイ
ダンスに従った操作による予測シミュレーション結果を
示す。定常時は、運転ガイダンスと予測シミュレーショ
ングラフで運転支援可能であるが、非定常時等実績値が
予測値と異なっできた場合、運転判断に途惑うケースが
あり、運転支援情報として不充分である。このため、必
要時には，過去の好適な運転実績類似データを同時に重
ねて表示することにより，運転ガイダンスをバックアッ
プ可能とする。類似データトレンドグラフ３０７〜３１
０は，各項目に対し実績値・予測値と同一色で、破線で
表示する。同一色で破線表示することにより、同一時刻
に同じ値を示す場合は、実績値・予測値のみが表示され
、異なる値を示す場合のみ表示され、運転指標として容
易に認識できる．第３図の例では、類似ケースにおいて
、プロセス値１のグラフ３０７が予測シミュレーション
グラフ３０３と将来大きく異なり、制御量１（グラフ３
０９）をそのタイミングで低下させたことがわかり，運
転ガイダンスを支援する情報となっている。

トレンドグラフ表示部３０２の左下には、類似表示・類
似消去のアイコンを置き、マウス２０７を操作して、指
示・ビック操作により、実績類似データ３０７〜３１０
の表示・消去をワンタッチで可能としている． 第４図は、時系列プロセスデータのベクトル系列への展
開を示す。プロセス量Ｐの時刻ｔでの変化傾向をベクト
ルで示す。第５図は、このベクトルのベクトル値変換を
示す。例えば、第５Ｊｍ（１）〜（７）のベクトルの大
きさを、ベクトル値３〜−３に対応づけ，各ベクトルに
対し、近似ベクトル値に変換する．第４図の例では、Ｏ
−１−０・１・ｌ・０・Ｏ・−１・−２の数値列となる
．第１図の特徴抽出部１１０では、この数値列への変換
にてプロセスデータの特徴を数値列として抽出する．実
績データベース１１２は、過去の実績プロセスデータと
共に、特徴を示す数値列も格納しており、類似例検索処
理部１１１は、この数値列を比較し類似例を索引する．
＊状のプロセスデータと過去実績データの数値列の差の
大きさを累計゜し、この値が小さい実績データを類似例
の候補として選び、プロセス量Ｐのデータ値の偏差比較
により類似例を選択する．運転支援を必要とするプラン
ト状態は、定常時ではなく異常時などのプロセス量変化
の大きい場合であり，時系列ベクトルに着目した特徴抽
出で、効率良い類似例検索が可能である． ［発明の効果］ 本発明によれば、運転ガイダンスに従った運転において
、実績値が予測シミュレーション結果と異なってきた場
合には、過去の好適な運転実績データから類似例を索引
し、現在値トレンドグラフに重ねて表示することにより
、運転指標として容易に参照することが可能となり，有
益な運転支援情報がオペレータに提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のプラント運転支援システ
ムの機能ブロック構成図，第２図は，プラント運転支援
システムのハードウェア構成図、第３図は、運転支援Ｃ
ＲＴ画面例図、第４図は、時系列プロセスデータのベク
トル系列への展開図、第５図は、ベクトル値への変換図
である．１０１・・・プラント，１０２・・・プロセス
データ入力部、１０３・・・プロセスデータベース、１
０４・・・知識ベース、１０５・・・推論処理部、１０
６・・・運転ガイダンス、１０７・・・予測処理部，ｌ
０８・・・制御モデル、１０９・・・予測シミュレーシ
ョンデータ，１１０・・・特徴抽出部、１１１・・・類
似例検索処理部、１１２・・・実績データベース、１１
３・・・類似例データ，１１４・・・表示編集部、１１
５・・・ＣＲＴディスプレイ装置、２０１・・・ＣＰＵ
．２０２・・・メインメモリ、２０３・・・ファイル装
置、２０４・・・プロセス入力装置、２０５・・・ＣＲ
Ｔ制御装置、２０６・・・キーボード、２０７・・・マ
ウス、３０１・・・運転ガイダンス表示部、３０２・・
・トレンドグラフ表示部．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表示画面上の表示内容に従ってプラントの運転をす
   るプラント運転支援方法において、 定常時には、現在迄の運転実績と、運転ガイダンスによ
   るプラントの予測シミュレーション結果とを表示画面に
   表示し、 非定常時には、上記表示の他に現在迄の運転データから
   検索された類似運転実績例をも同一表示画面上に併せて
   表示し、 てなるプラント運転支援方法。 ２、定常時の運転実績及び非定常時の類似運転実績例と
   は、プラントへの制御量及びプラントからのプロセス値
   とする請求項１のプラント運転支援方法。 ３、プラントからのプロセスデータを取込む入力部と、
   該入力部からのプロセスデータを実績データとして格納
   するプロセスデータベース部と、推論機構によって運転
   ガイダンスを生成する第１の手段と、該運転ガイダンス
   に従ってプラント運転させた場合のシミュレーション結
   果を得る第２の手段と、過去のプラント実績例を格納す
   る実績データベース部と、定常時には、上記プロセスデ
   ータベース部からの現在迄の運転実績と、上記第２の手
   段からのシミュレーション結果とを表示し、非定常時に
   は、該表示の他に現在迄の運転データにて検索された上
   記実績データベース部の類似運転実績例をも併せて表示
   する表示部と、より成るプラント運転支援装置。 ４、上記検索キーは、現在迄の運転データをベクトル形
   式化した特徴抽出要素とする請求項３のプラント運転支
   援装置。 ５、定常時の運転実績及び非定常時の類似運転実績例と
   は、プラントへの制御量及びプラントからのプロセス値
   とする請求項４のプラント運転支援装置。 ６、上記非定常時の表示に際しては、プラントへの制御
   量相互は互いに近接して表示し、プラントからのプロセ
   ス値相互は互いに近接して表示してなる請求項５のプラ
   ント運転支援装置。