WO2011148431A1 - プラント診断装置及びこれを用いた診断方法 - Google Patents
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- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0221—Preprocessing measurements, e.g. data collection rate adjustment; Standardization of measurements; Time series or signal analysis, e.g. frequency analysis or wavelets; Trustworthiness of measurements; Indexes therefor; Measurements using easily measured parameters to estimate parameters difficult to measure; Virtual sensor creation; De-noising; Sensor fusion; Unconventional preprocessing inherently present in specific fault detection methods like PCA-based methods
Definitions
- a measuring instrument that measures the flow rate and water level is installed in each part, and the obtained process signal value is provided to the operator.
- the obtained process signal value is stored and processed in a process computer, which is a dedicated control computer, from the viewpoint of abnormality and failure countermeasures or maintenance.
- a process computer which is a dedicated control computer, from the viewpoint of abnormality and failure countermeasures or maintenance.
- the operator displays the value of the corresponding process signal on the monitoring screen in order to confirm whether or not there is a change in the value of the related process signal. If necessary, the past value of the corresponding process signal stored in the process computer is displayed on the monitoring screen.
- the plant operation control device and the monitoring device are integrated, and the plant operation state can be monitored and controlled in real time.
- the operator displays the value of the process signal related to the monitoring device on the monitoring screen.
- the displayed process value is updated online according to the period taken by the monitoring device. Based on the state of this process value, the plant operation state is grasped.
- Operation control devices and monitoring devices are linked to an alarm device according to the state of the process value, for example, an alarm for notifying the operator when a certain pressure value exceeds a set value. Turn on the lamp. Furthermore, the control for returning from the abnormal state to the normal state is activated, and the operation of the operator is urged.
- Patent Document 1 describes a system that performs plant diagnosis using warning ranking according to level.
- Patent Document 2 describes a device and method having a network for transmitting operation control information, site information, and facility information and an information terminal device for displaying them.
- the plant is composed of a large number of devices, and the scale of each device varies widely, so that the operation time varies depending on the target device depending on the scale and function. For example, when the amount of air is changed on the inlet side of the combustion device, the components contained in the process discharged from the outlet side change, but the time until the change on the inlet side affects the outlet side is the size of the combustion device. And the speed of the combustion process. Therefore, a delay time occurs in the process output, which is called a dead time.
- a statistical model constructed using statistical processing or learning represented by a neural network based on the related process signal is often used, and the statistical model correlates the input process signal.
- Model relationships The process signals used for the model are input at the same time due to the above circumstances, but the correlation between the process signals does not take into account the time delay of the equipment, so the correlation between the modeled process signals The result shifted by the dead time is output. That is, event information is output later than the actual occurrence time of the event in the plant.
- Patent Documents 1 and 2 None of the methods described in Patent Documents 1 and 2 take into account the dead time of each plant device, so it is difficult to grasp the exact plant operation status.
- An object of the present invention is to provide an accurate plant diagnosis method in consideration of the dead time which is the above-mentioned problem.
- the present invention is a monitoring control device for monitoring and controlling the plant operating state based on the value of the measurement signal obtained when the operation signal is given to the plant, the process computer for storing and processing the measurement signal obtained from the plant, Diagnosis obtained from the abnormality / predictor diagnosis apparatus having an abnormality / predictor diagnosis apparatus for diagnosing process abnormalities and predictors based on the values of the operation signals and measurement signals, and a database storing equipment information of the plant
- a plant diagnostic apparatus for estimating a dead time of a process signal related to a result comprising an external input interface for capturing the process signal and equipment information of the plant into the equipment, and an external output interface for outputting a diagnostic result, Estimate dead time based on information and process signals, and input values of the abnormal / predictive diagnosis device in the past Characterized in that it comprises a dead time estimation unit which calculates to shift.
- the dead time estimation unit estimates the dead time according to the state of the process based on the device information and the process signal, and inputs the abnormality / prediction diagnosis apparatus for diagnosing abnormalities and signs.
- the value is calculated by shifting the value in the past.
- the dead time estimation unit estimates a dead time according to the state of the process on the basis of the device information and the process signal, and shifts the dead time to eliminate the dead time. It is characterized by displaying a trend.
- the dead time estimation unit estimates the dead time according to the state of the device information and the process signal and displays the dead time.
- a monitoring control device that monitors and controls the process operation state based on the value of the measurement signal obtained when the operation signal is given to the plant
- the process computer that stores and processes the measurement signal obtained from the plant
- the operation An abnormality / predictor diagnosis apparatus for diagnosing process abnormality and predictor based on the value of the signal and measurement signal, and the abnormality / predictor diagnosis apparatus for diagnosing abnormality and predictor having a database storing equipment information of the plant
- the plant diagnosis method for estimating the dead time of the process signal related to the diagnostic result obtained from the above the diagnostic result is output from the process signal and equipment information of the plant, and the dead time is estimated based on the equipment information and the process signal.
- the input value of the abnormality / prognosis diagnosis apparatus is shifted in the past.
- the dead time is estimated based on the device information and the process signal, and the trend of the process signal is displayed by shifting the dead time and omitting the dead time.
- the dead time corresponding to the process state is estimated based on the device information and the process signal, and the input value of the abnormality / prediction diagnosis device for diagnosing the abnormality and the sign is shifted in the past. It is characterized by that.
- the dead time according to the process state is estimated based on the equipment information and the process signal, and the trend of the process signal shifted by the dead time is displayed.
- the dead time according to the state of the device information and the process signal is estimated, and the dead time is displayed.
- the present invention relates to a monitoring control device that monitors and controls a plant operating state, a process computer that stores and processes measurement signals obtained from the plant, and process abnormalities and signs based on values of the operation signals and measurement signals.
- a plant diagnostic apparatus that has an abnormality / predictive diagnosis device to be diagnosed and a database that stores equipment information of the plant, and estimates a dead time of a process signal related to a diagnosis result obtained from the abnormality / predictive diagnosis device, Provided with an external input interface and an external output interface, and a dead time estimation unit that estimates the dead time based on device information and process signals, and shifts and calculates the input value of the abnormality / predictive diagnosis device in the past.
- diagnostic results and trend displays that take into account dead time in process signals to be monitored or verified Can be presented on the rolling members, or maintenance personnel, it is possible to realize a stable and accurate maintenance and operation of power plants and industrial plants.
- the value of the process signal 10 obtained from the power plant 100 is accumulated.
- the accumulated process signal 10 is output as the process signal 30 to the abnormality / predictive diagnosis device 400 and the support tool 910 according to the application.
- the process signal data storage format will be described in detail later.
- FIG. 8 is an explanatory diagram of device specifications storing information necessary for estimating the dead time such as design information and model information for each device. In addition to the device number and device name, the dead time corresponding to the type of process is stored. If-(hyphen) is written in the dead time, it means that it does not exist (or has not been entered) as prior information yet. [Estimation of dead time] Next, the operation of the calculation function in the dead time estimation unit 620 in the dead time estimation apparatus 600 will be described with reference to FIG.
- the dead time estimation unit 620 in FIG. 1 calculates the dead time related to the signal included in the diagnosis result 40 extracted by the abnormality / predictive diagnosis device 400 based on the dead time estimation information 61 from the external input interface 610. presume. For the dead time estimation signal 61, the diagnosis result 40 and the device information 50 are obtained from the device information database 500 via the maintenance tool 910.
- FIG. 9 shows a flowchart of an algorithm for estimating the delay time of the related process signal based on the input information.
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Abstract
Description
〔診断装置の基本構成〕
図1は、本実施形態に係るプラント診断装置を、発電プラント100に適用した例について説明するブロック図である。発電プラント100には、プラント状態を把握するために多数の計測器が設置されている。各計測器で測定されたプロセス信号10の値は、専用送信ラインあるいは汎用送信ラインを用いて監視制御装置200および計測値を格納するプロセス計算機300に伝送される。
〔診断処理〕
以下に、本発明のデータ処理装置を火力発電プラントに適用した場合を例にとり、データベースに保存されている情報、及び信号処理機能について説明する。
石炭の燃焼により発生した高温のガスは、ボイラ101の経路に沿って流れた後、エアーヒーター104を通過する。その後、排ガス処理した後、煙突を介して大気に放出される。
ボイラ101を循環する給水は、給水ポンプ105を介してボイラ101に導かれ、熱交換器106においてガスにより過熱され、高温高圧の蒸気となる。
2次空気、及びアフタエアは、ファン121から配管140に導かれ、エアーヒーター104で過熱された後、2次空気用の配管141と、アフタエア用の配管142とに分岐し、それぞれバーナー102とアフタエアポート103に導かれる。
〔機器情報〕
以下に、プロセス計算機300に格納されているプロセス信号10の情報、機器情報データベース500に保存されている機器情報、及びむだ時間推定装置600にあるむだ時間推定部620での演算機能について説明する。
〔むだ時間の推定〕
次に、図9によって、むだ時間推定装置600にむだ時間推定部620での演算機能の動作について説明する。図1のむだ時間推定部620では、外部入力インターフェイス610からのむだ時間推定用情報61をもとに、異常・予兆診断装置400で抽出された診断結果40に含まれる信号に関連するむだ時間を推定する。むだ時間推定用信号61には、保守ツール910を介して診断結果40と、機器情報データベース500から機器情報50を得る。これら入力情報をもとに、関係するプロセス信号の遅れ時間を推定するアルゴリズムのフローチャートを図9に示す。
〔診断装置の操作〕
次に、ユーザが支援ツール910を用いて、画像表示装置950に制御信号20、プロセス信号30、診断結果40、機器情報50、出力結果63や機器情報データベース500の情報を表示させる方法について説明する。
また、抽出情報の表示欄966では、プロセス名称、PID、それぞれのむだ時間が表示される。図11において、「戻る」ボタン967をクリックすることにより、図10の画面に戻ることができる。
200 監視制御装置
300 プロセス計算機
400 異常・予兆診断装置
500 機器情報データベース
600 むだ時間推定装置
610 外部入力インターフェイス
620 むだ時間推定部
630 外部出力インターフェイス
910 支援ツール
920 外部入力インターフェイス
930 データ送受信処理部
940 外部出力インターフェイス
950 画像表示装置
Claims (10)
- プラントに操作信号を与えた時に得られる計測信号の値をもとにプラント運転状態を監視制御する監視制御装置と、前記プラントから得られる計測信号を記憶し処理するプロセス計算機と、前記操作信号および計測信号の値をもとにプロセスの異常および予兆を診断する異常・予兆診断装置と、前記プラントの機器情報を蓄積したデータベースを有し、前記異常・予兆診断装置から得られる診断結果に対し関連するプロセス信号のむだ時間を推定するプラント診断装置において、
前記プラントのプロセス信号や機器情報を装置内に取り込む外部入力インターフェイスと、診断結果を出力するための外部出力インターフェイスを備え、機器情報やプロセス信号をもとにむだ時間を推定し、前記異常・予兆診断装置の入力値を過去にシフトして算出するむだ時間推定部を備えることを特徴とするプラント診断装置。 - 請求項1に記載のプラント診断装置において、前記むだ時間推定部は、機器情報やプロセス信号をもとにむだ時間を推定し、むだ時間分シフトさせてむだ時間を省いたプロセス信号のトレンドを表示することを特徴とするプラント診断装置。
- 請求項1に記載のプラント診断装置において、前記むだ時間推定部は、機器情報やプロセス信号をもとに、プロセスの状態に応じたむだ時間を推定し、異常および予兆を診断する前記異常・予兆診断装置の入力値を過去にシフトして算出することを特徴とするプラント診断装置。
- 請求項1に記載のプラント診断装置において、前記むだ時間推定部は、機器情報やプロセス信号をもとに、プロセスの状態に応じたむだ時間を推定し、むだ時間分シフトさせてむだ時間を省いたプロセス信号のトレンドを表示することを特徴とするプラント診断装置。
- 請求項1に記載のプラント診断装置において、前記むだ時間推定部は、機器情報やプロセス信号の状態に応じたむだ時間を推定し、それらむだ時間を表示することを特徴とするプラント診断装置。
- プラントに操作信号を与えた時に得られる計測信号の値をもとにプロセス運転状態を監視制御する監視制御装置と、前記プラントから得られる計測信号を記憶し処理するプロセス計算機と、前記操作信号および計測信号の値をもとにプロセスの異常および予兆を診断する異常・予兆診断装置と、前記プラントの機器情報を蓄積したデータベースを有し、異常および予兆を診断する前記異常・予兆診断装置から得られる診断結果に対し関連するプロセス信号のむだ時間を推定するプラント診断方法において、
前記プラントのプロセス信号や機器情報から診断結果を出力し、機器情報やプロセス信号をもとにむだ時間を推定し、前記異常・予兆診断装置の入力値を過去にシフトすることを特徴とするプラント診断方法。 - 請求項6に記載のプラント診断方法において、機器情報やプロセス信号をもとにむだ時間を推定し、むだ時間分シフトさせてむだ時間を省いたプロセス信号のトレンドを表示することを特徴とするプラント診断方法。
- 請求項6に記載のプラント診断方法において、機器情報やプロセス信号をもとに、プロセスの状態に応じたむだ時間を推定し、前記異常および予兆を診断する前記異常・予兆診断装置の入力値を過去にシフトすることを特徴とするプラント診断方法。
- 請求項6に記載のプラント診断方法において、機器情報やプロセス信号をもとに、プロセスの状態に応じたむだ時間を推定し、むだ時間分シフトさせたプロセス信号のトレンドを表示することを特徴とするプラント診断方法。
- 請求項6に記載のプラント診断方法において、機器情報やプロセス信号の状態に応じたむだ時間を推定し、それらむだ時間を表示することを特徴とするプラント診断方法。
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