JPS63191201A - プラント自動制御装置 - Google Patents
プラント自動制御装置Info
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- JPS63191201A JPS63191201A JP62022368A JP2236887A JPS63191201A JP S63191201 A JPS63191201 A JP S63191201A JP 62022368 A JP62022368 A JP 62022368A JP 2236887 A JP2236887 A JP 2236887A JP S63191201 A JPS63191201 A JP S63191201A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 13
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 24
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 5
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
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Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
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。
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〕
本発明は各種プラントにおける検出器の異常検出、信号
の保持9代替信号への切換方法に係り、特に検出器の異
常時にも自動制御を継続可能とするプラント自動制御装
置に関する。
の保持9代替信号への切換方法に係り、特に検出器の異
常時にも自動制御を継続可能とするプラント自動制御装
置に関する。
従来の装置は、特開昭51−33201号に記載のよう
に検出器等が異常となった場合、操作器をロックする。
に検出器等が異常となった場合、操作器をロックする。
または運転員による手動制御に切換える手段が用いられ
ていた。また検出器を多重化し、1台の検出器が異常と
なった場合、正常な検出器に切換える手段もある。
ていた。また検出器を多重化し、1台の検出器が異常と
なった場合、正常な検出器に切換える手段もある。
一方、検出器の異常検出手段は、検出器の出力の上限値
、下限値及び変化率が規定値以内であることを診断して
いた。特に変化率の診断は第2図に示す様に、前回サン
プリング値(DN−1)と今回サンプリング値(DN)
の差であるdNが規定値以内であるかを判定することに
より診断する。また第3図に示すような1次遅れ関数を
用いて今回サンプリング値と前回サンプリング値から今
回サンプリング値に対応する値を算出し、その算出値と
今回サンプリング値の差が規定値以内であるかを判定す
ることにより診断していた。
、下限値及び変化率が規定値以内であることを診断して
いた。特に変化率の診断は第2図に示す様に、前回サン
プリング値(DN−1)と今回サンプリング値(DN)
の差であるdNが規定値以内であるかを判定することに
より診断する。また第3図に示すような1次遅れ関数を
用いて今回サンプリング値と前回サンプリング値から今
回サンプリング値に対応する値を算出し、その算出値と
今回サンプリング値の差が規定値以内であるかを判定す
ることにより診断していた。
また信号の保持手段は、検出器出力の異常が検出された
時点で、その1回前である前回サンプリング値に保持し
ていた。
時点で、その1回前である前回サンプリング値に保持し
ていた。
上記従来技術は自動運転の継続、プラント状態量の動特
性の点について配慮されておらず、そのため以下の問題
があった。
性の点について配慮されておらず、そのため以下の問題
があった。
まず、操作器のロック、運転員の手動制御への切換えは
、近年、大型化の進むプラントにおいて操作器の種類・
員数が増大し、運転員の負荷が増大しているなかで、さ
らに負荷を増大させること運転員の誤操作を招きやすい
などの問題がある。
、近年、大型化の進むプラントにおいて操作器の種類・
員数が増大し、運転員の負荷が増大しているなかで、さ
らに負荷を増大させること運転員の誤操作を招きやすい
などの問題がある。
また検出器の多重化は、検出器、検出器用配管、信号ケ
ーブル、及び検出器のメンテナンスを増大させ、プラン
ト建設、維持費の増大を招くこと、複数の検出器が全く
同じプラント状態量を検出することが容易でないことか
ら、限られたプラント状態量にしか適用できないという
問題点があった。
ーブル、及び検出器のメンテナンスを増大させ、プラン
ト建設、維持費の増大を招くこと、複数の検出器が全く
同じプラント状態量を検出することが容易でないことか
ら、限られたプラント状態量にしか適用できないという
問題点があった。
一方、異常検出手段のうち、変化率の診断については、
今回サンプリング値と前回サンプリング値による診断方
法では、プラント状態量の動特性が既知であり、各サン
プリング値の差の上限が予想できないと規定値が決めら
れないという問題点があった。また1次遅れ関数を用い
て変化率を診断する方法においては、プラント状態量の
動特性が、1次遅れ関数で近似できる検出器力に限られ
るという問題点があった。
今回サンプリング値と前回サンプリング値による診断方
法では、プラント状態量の動特性が既知であり、各サン
プリング値の差の上限が予想できないと規定値が決めら
れないという問題点があった。また1次遅れ関数を用い
て変化率を診断する方法においては、プラント状態量の
動特性が、1次遅れ関数で近似できる検出器力に限られ
るという問題点があった。
また信号の保持手段についても、検出器出力の異常が検
出された時点の1回前のサンプリング値に保持すること
は、検出器出力が゛1サンプリング時間で差がない、ま
たは制御系への影響がない場合でなければ有効とならな
いという問題点があった。
出された時点の1回前のサンプリング値に保持すること
は、検出器出力が゛1サンプリング時間で差がない、ま
たは制御系への影響がない場合でなければ有効とならな
いという問題点があった。
本発明の目的はプラント状態量の動特性を考慮した検出
器出力の異常検出手段、保持手段と、検出器出力の異常
が継続する場合は、代替信号に切換えることによる自動
運転の継続を可能にすることにある。
器出力の異常検出手段、保持手段と、検出器出力の異常
が継続する場合は、代替信号に切換えることによる自動
運転の継続を可能にすることにある。
上記目的は、過去の検出器出力を用いて最小2乗法1回
帰直線近似により、動特性を考慮した今回サンプリング
値に対応した算出値と規定値を算出し、今回サンプリン
グ値と比較することにより検出器出力の異常を検知し、
検出器出力が異常の場合は、検出器出力を上記算出値に
保持し、所定時間以上検出器出力の異常が継続した場合
には代替の信号である操作器の出力または相関関係のあ
る他の検出器出力に切換えることにより、達成される。
帰直線近似により、動特性を考慮した今回サンプリング
値に対応した算出値と規定値を算出し、今回サンプリン
グ値と比較することにより検出器出力の異常を検知し、
検出器出力が異常の場合は、検出器出力を上記算出値に
保持し、所定時間以上検出器出力の異常が継続した場合
には代替の信号である操作器の出力または相関関係のあ
る他の検出器出力に切換えることにより、達成される。
[作用]
異常検出手段は過去の検出器出力を用いて最小2乗法に
より求めた前回サンプリング値に対応する算出値に、同
じく過去の検出器出力を用いて回帰直線近似により求め
た変化量を加えて今回サンプリング値に対応した算出値
を算出し、この算出値と今回サンプリング値との差が、
上記変化量以内であるかにより異常を検出する。それに
よってあらかじめ、プラント状態量の動特性を把握する
必要がなく、1次遅れ関数に近似できないプラント状態
量の検出器出力にも適用できる。また上記の今回サンプ
リング値に対応した算出値を検出器異常時の検出器出力
の代わりに保持することにより、制御系に与える影響、
特に誤動作を防止できる。さらに、検出器出力の異常が
所定時間以上継続した場合には、上記異常検出手段によ
り正常と判定された代替信号である操作器出力または相
関関係のある他の検出器出力を異常と判定された検出器
出力に対応させるため進み遅れ補償、相関関係による補
償処理した信号が偏差が規定値以内であればバンプレス
に切替わることにより、自動制御の継続が制御系に与え
る影響、特に誤動作を防止でき、また運転員の負荷増大
、誤操作を防ぐ。
より求めた前回サンプリング値に対応する算出値に、同
じく過去の検出器出力を用いて回帰直線近似により求め
た変化量を加えて今回サンプリング値に対応した算出値
を算出し、この算出値と今回サンプリング値との差が、
上記変化量以内であるかにより異常を検出する。それに
よってあらかじめ、プラント状態量の動特性を把握する
必要がなく、1次遅れ関数に近似できないプラント状態
量の検出器出力にも適用できる。また上記の今回サンプ
リング値に対応した算出値を検出器異常時の検出器出力
の代わりに保持することにより、制御系に与える影響、
特に誤動作を防止できる。さらに、検出器出力の異常が
所定時間以上継続した場合には、上記異常検出手段によ
り正常と判定された代替信号である操作器出力または相
関関係のある他の検出器出力を異常と判定された検出器
出力に対応させるため進み遅れ補償、相関関係による補
償処理した信号が偏差が規定値以内であればバンプレス
に切替わることにより、自動制御の継続が制御系に与え
る影響、特に誤動作を防止でき、また運転員の負荷増大
、誤操作を防ぐ。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明する。
まず、第1図はプラント自動制御装置の概要を示す、プ
ラント自動制御装置1は操作器2の制御信号52を出力
する制御回路1o、異常検出手段。
ラント自動制御装置1は操作器2の制御信号52を出力
する制御回路1o、異常検出手段。
保持手段から成り、各々検出器4,5の出力54゜55
の信号診断、保持を行う診断回路11,12゜診断回路
12により診断された信号62を入力し、検出器4の出
力54に対応した信号とするため進み遅れ補償、相関関
数補償演算を行い、検出器4の出力54の代替信号63
を出力する補償器13、診断回路11で診断された信号
61と代替信号63の偏差チェックを行い、偏差が規定
値以内であれば切換許可信号34を′1”にする比較器
14゜診断回路11から出力された信号切換要求信号3
1と比較器14から出力された切換許可信号34と診断
回路12から出力された代替信号正常信号32の論理積
を演算し、切替信号35を出力する論理積要素15、切
替信号35が“1”となれば診断後信号61を代替信号
63へ、逆に切替信号35が“0”となれば代替信号6
3から診断後信号61ヘバンプレスに出力信号66を切
換えるバンプレス切替器16、同様に、操作器3の制御
信号53を出力する制御回路20、各々検出器6゜7の
信号診断、保持を行う診断回路21.22診断後信号7
2を検出器6の出力56に対応した信号とするための補
償を行い、代替信号73を出力する補償器23、診断後
信号71と代替信号73の比較を行い、切換許可信号4
4を出力する比較器24、切替要求信号41と代替信号
正常信号42と切換許可信号44の論理積を演算し、切
替信号45を出力する論理積要素25.切替信号45に
より診断後信号71と代替信号73をバンプレスに切換
え出力信号76とするバンプレス切替器により構成され
ている。
の信号診断、保持を行う診断回路11,12゜診断回路
12により診断された信号62を入力し、検出器4の出
力54に対応した信号とするため進み遅れ補償、相関関
数補償演算を行い、検出器4の出力54の代替信号63
を出力する補償器13、診断回路11で診断された信号
61と代替信号63の偏差チェックを行い、偏差が規定
値以内であれば切換許可信号34を′1”にする比較器
14゜診断回路11から出力された信号切換要求信号3
1と比較器14から出力された切換許可信号34と診断
回路12から出力された代替信号正常信号32の論理積
を演算し、切替信号35を出力する論理積要素15、切
替信号35が“1”となれば診断後信号61を代替信号
63へ、逆に切替信号35が“0”となれば代替信号6
3から診断後信号61ヘバンプレスに出力信号66を切
換えるバンプレス切替器16、同様に、操作器3の制御
信号53を出力する制御回路20、各々検出器6゜7の
信号診断、保持を行う診断回路21.22診断後信号7
2を検出器6の出力56に対応した信号とするための補
償を行い、代替信号73を出力する補償器23、診断後
信号71と代替信号73の比較を行い、切換許可信号4
4を出力する比較器24、切替要求信号41と代替信号
正常信号42と切換許可信号44の論理積を演算し、切
替信号45を出力する論理積要素25.切替信号45に
より診断後信号71と代替信号73をバンプレスに切換
え出力信号76とするバンプレス切替器により構成され
ている。
次に第4図により1診断回路11について説明する。他
の診断回路12,21.22の回路は診断回路11と同
一であるため1診断回路11についてのみ説明すること
とする1診断回路11は、異常検出手段と保持手段を有
し、診断対象である検出器出力54及び代替信号63.
異常リセット信号170を入力し、診断後信号61.切
替要求信号311代替信号正常信号165を出力する。
の診断回路12,21.22の回路は診断回路11と同
一であるため1診断回路11についてのみ説明すること
とする1診断回路11は、異常検出手段と保持手段を有
し、診断対象である検出器出力54及び代替信号63.
異常リセット信号170を入力し、診断後信号61.切
替要求信号311代替信号正常信号165を出力する。
最小2乗フィルタ要素111は第5図に示すように、検
出器出力54の過去の値LN−1からLN−6を用い1
.前回サンプリング値Ls−zに対応した算出値Y(第
4図の151)を最小2乗法によりY = (3X
LM−1+ 2 X LN−z+Ls−a
−LN−Is) 15の計算をし、出力する。変化量
演算要素112は検出器出力54の過去の値Rs−tか
らRN−aを用い、回帰直線近似により変化量Y(第4
図の152)をY=2XRs−1+RN−z RN−
4RN−6)の計算をし、出力する。第4図の加算要素
113は前回サンプリング値に対応した最小2乗フィル
タ111の出力151と変化量算出値152を加算し、
今回サンプリング値に対応した算出値153を出力する
。加算要素115は変化量算出値152と検出器の誤差
などに対応したマージンを出力する信号発生要素114
の出力154を加算して比較要素117,120の規定
値155を出力する。制限要素116は算出値153の
上限、下限を制限する。この上限、下限の値は検出器出
力54の信号レンジに対応する。比較器$117は検出
器出力54の今回サンプリング値と制限板算出値156
の偏差と規定値155を比較し、偏差が規定値より大き
い時には偏差大信号157を“1″とする。
出器出力54の過去の値LN−1からLN−6を用い1
.前回サンプリング値Ls−zに対応した算出値Y(第
4図の151)を最小2乗法によりY = (3X
LM−1+ 2 X LN−z+Ls−a
−LN−Is) 15の計算をし、出力する。変化量
演算要素112は検出器出力54の過去の値Rs−tか
らRN−aを用い、回帰直線近似により変化量Y(第4
図の152)をY=2XRs−1+RN−z RN−
4RN−6)の計算をし、出力する。第4図の加算要素
113は前回サンプリング値に対応した最小2乗フィル
タ111の出力151と変化量算出値152を加算し、
今回サンプリング値に対応した算出値153を出力する
。加算要素115は変化量算出値152と検出器の誤差
などに対応したマージンを出力する信号発生要素114
の出力154を加算して比較要素117,120の規定
値155を出力する。制限要素116は算出値153の
上限、下限を制限する。この上限、下限の値は検出器出
力54の信号レンジに対応する。比較器$117は検出
器出力54の今回サンプリング値と制限板算出値156
の偏差と規定値155を比較し、偏差が規定値より大き
い時には偏差大信号157を“1″とする。
比較要素119は検出器出力54の上下限チェックを行
い、検出器出力54が上限の規定値よりも大きいか、下
限の規定値より小さい時に上下限異常信号159を“1
″′とする。上下限チェックの規定値は検出器出力54
のレンジに対応する。論理和要素126は偏差大信号1
57と上下限異常信号159の論理和を演算し、保持信
号166を出力する。切替要素118は保持信号166
が“1”の場合、検出器出力54を制限板算出値156
に切換え、保持し、診断後出力61として出力する。遅
れ時間要素123は、保持信号126が所定時間継続し
て“1”の場合、切替要求セット信号163を“1”と
する、フリップフロップ要素124は、セット信号優先
機能を持ち、切替要求セット信号163が“1”となれ
ば切替要求リセット信号162が“l”となるまで切替
要求信号31を“1”に保持する。論理否定要素125
は切替要求信号31の論理否定演算を行い1代替信号正
常信号165を出力する。比較要素120は検出器出力
54、代替信号63の差と規定値155の比較を行い、
差が規定値155以上であれば、偏差大信号160を“
1”とする、論理否定要素121は偏差大信号160の
論理否定を演算し、切替要求リセット許可信号161を
出力する。論理積要素122は切替要求リセット許可信
号161と異常リセット信号170の論理積を演算し、
切替要求リセット信号162を出力する。
い、検出器出力54が上限の規定値よりも大きいか、下
限の規定値より小さい時に上下限異常信号159を“1
″′とする。上下限チェックの規定値は検出器出力54
のレンジに対応する。論理和要素126は偏差大信号1
57と上下限異常信号159の論理和を演算し、保持信
号166を出力する。切替要素118は保持信号166
が“1”の場合、検出器出力54を制限板算出値156
に切換え、保持し、診断後出力61として出力する。遅
れ時間要素123は、保持信号126が所定時間継続し
て“1”の場合、切替要求セット信号163を“1”と
する、フリップフロップ要素124は、セット信号優先
機能を持ち、切替要求セット信号163が“1”となれ
ば切替要求リセット信号162が“l”となるまで切替
要求信号31を“1”に保持する。論理否定要素125
は切替要求信号31の論理否定演算を行い1代替信号正
常信号165を出力する。比較要素120は検出器出力
54、代替信号63の差と規定値155の比較を行い、
差が規定値155以上であれば、偏差大信号160を“
1”とする、論理否定要素121は偏差大信号160の
論理否定を演算し、切替要求リセット許可信号161を
出力する。論理積要素122は切替要求リセット許可信
号161と異常リセット信号170の論理積を演算し、
切替要求リセット信号162を出力する。
本実施例によれば、検出器出力が異常となり代替信号に
切換った後、検出器出力が正常となったことを確認、許
可する機能、運転員が確認、許可する機能があるため1
代替信号から検出器出力への復帰についても、制御系へ
の影響、誤動作を防止できるという効果がある。
切換った後、検出器出力が正常となったことを確認、許
可する機能、運転員が確認、許可する機能があるため1
代替信号から検出器出力への復帰についても、制御系へ
の影響、誤動作を防止できるという効果がある。
本発明によれば、まず、検出器出力の過去の値を最小2
乗法1回帰直線近似を用いて今回サンプリング値に対応
する算出値と規定値を算出できるので、あらかじめプラ
ント状態量の動特性がわからなくとも、またはプラント
状態量の動特性が1次遅れ関数に近似できなくとも有効
な検出器の異常検出が行なえるという効果がある。また
、検出器出力が異常の場合、異常検出時点の1サンプリ
ング前の検出器出力ではなく、異常検出時点の検出器出
力に対応した上記算出値に検出器出力を保持できるので
、制御系に悪影響、特に誤動作を防止できるという効果
がある。さらに、検出器出力の異常が所定時間以上継続
した場合には検出器出力を代替信号に制御系への悪影響
を防止するためバンプレスに切換え、自動制御を継続で
きるため、運転員の負荷の増大、運転員の誤操作防止の
効果がある。
乗法1回帰直線近似を用いて今回サンプリング値に対応
する算出値と規定値を算出できるので、あらかじめプラ
ント状態量の動特性がわからなくとも、またはプラント
状態量の動特性が1次遅れ関数に近似できなくとも有効
な検出器の異常検出が行なえるという効果がある。また
、検出器出力が異常の場合、異常検出時点の1サンプリ
ング前の検出器出力ではなく、異常検出時点の検出器出
力に対応した上記算出値に検出器出力を保持できるので
、制御系に悪影響、特に誤動作を防止できるという効果
がある。さらに、検出器出力の異常が所定時間以上継続
した場合には検出器出力を代替信号に制御系への悪影響
を防止するためバンプレスに切換え、自動制御を継続で
きるため、運転員の負荷の増大、運転員の誤操作防止の
効果がある。
第1図は本発明の一実施例のプラント自動制御装置の概
要図、第2図は変化率チェックの説明図、第3図は1次
遅れ関数の特性図、第4図は診断口。 路の回路図、第5図は最小2乗法の説明図、第6図は回
帰直線近似の説明図である。 1・・・プラント自動制御装置、2,3・・・操作器、
4〜7・・・検出器、11,12,21.22・・・診
断回路、13.23・・・補償器、16.26・・・バ
ンプレス切替器、111・・・最小2乗フィルタ要素、
112・・・変化量演算要素。
要図、第2図は変化率チェックの説明図、第3図は1次
遅れ関数の特性図、第4図は診断口。 路の回路図、第5図は最小2乗法の説明図、第6図は回
帰直線近似の説明図である。 1・・・プラント自動制御装置、2,3・・・操作器、
4〜7・・・検出器、11,12,21.22・・・診
断回路、13.23・・・補償器、16.26・・・バ
ンプレス切替器、111・・・最小2乗フィルタ要素、
112・・・変化量演算要素。
Claims (1)
- 1、制御対象であるプラント状態量を検出する検出器と
プラント状態量を制御する操作器の出力に応じて操作器
を自動制御する信号を出力する制御装置において、検出
器が異常となったことを検出する異常検出手段、異常検
出手段の出力に応じ検出器の出力を検出器の過去の出力
から異常時の出力に対応する信号を算出し、その算出し
た信号に出力を保持する保持手段、異常検出手段の出力
が所定時間以上継続したことをもって前記保持手段によ
る出力を操作器の出力、または相関関係のある他の検出
器出力に自動的に切換える切換手段により成ることを特
徴とするプラント自動制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62022368A JPS63191201A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | プラント自動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62022368A JPS63191201A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | プラント自動制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63191201A true JPS63191201A (ja) | 1988-08-08 |
Family
ID=12080689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62022368A Pending JPS63191201A (ja) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | プラント自動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63191201A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02194397A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-07-31 | Mitsubishi Atom Power Ind Inc | 原子炉の零出力炉物理試験上限値確認方法 |
JPH05165279A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-02 | Mita Ind Co Ltd | 機能冗長系を有する画像形成装置 |
JPH05165275A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-07-02 | Mita Ind Co Ltd | 機能冗長系を有する画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5075524U (ja) * | 1973-11-13 | 1975-07-01 | ||
JPS6126702U (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-18 | 岐阜窯業株式会社 | 道路用敷板 |
-
1987
- 1987-02-04 JP JP62022368A patent/JPS63191201A/ja active Pending
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