JP2770228B2 - 知識型プラント情報処理方式 - Google Patents
知識型プラント情報処理方式Info
- Publication number
- JP2770228B2 JP2770228B2 JP4783488A JP4783488A JP2770228B2 JP 2770228 B2 JP2770228 B2 JP 2770228B2 JP 4783488 A JP4783488 A JP 4783488A JP 4783488 A JP4783488 A JP 4783488A JP 2770228 B2 JP2770228 B2 JP 2770228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- knowledge
- plant
- processing system
- data
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010365 information processing Effects 0.000 title claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 9
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 43
- 238000009482 thermal adhesion granulation Methods 0.000 description 38
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 24
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Devices For Executing Special Programs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は(リアルタイム)知識処理システムと手続型
プログラムによる制御システムを結合してなる知識型プ
ラント制御装置のための、知識型プラント情報処理方式
に関するものであり、特にプラントの最適制御、異常時
制御、予測制御、プラント診断等のより知的な機能を実
現させるプラント制御装置に用いるのに好適な知識型プ
ラント情報処理方式に関するものである。
プログラムによる制御システムを結合してなる知識型プ
ラント制御装置のための、知識型プラント情報処理方式
に関するものであり、特にプラントの最適制御、異常時
制御、予測制御、プラント診断等のより知的な機能を実
現させるプラント制御装置に用いるのに好適な知識型プ
ラント情報処理方式に関するものである。
(従来の技術) 当該分野の専門家の知識、経験を集積、分類、整理し
て得られる知識ベースを利用して、各種プラント等の異
常原因を推論または同定することが、例えば、特開昭60
−14303号公報に開示されている。ここでは、知識ベー
スとして原因・結果ルール群、結果・原因ルール群、お
よび原因推定ルール群を準備しておき、収集されたプラ
ント情報の中に異常徴候が検出されたときは、前記のル
ール群に基づいて各種プラント等の異常原因を推論また
は同定するようにしている。
て得られる知識ベースを利用して、各種プラント等の異
常原因を推論または同定することが、例えば、特開昭60
−14303号公報に開示されている。ここでは、知識ベー
スとして原因・結果ルール群、結果・原因ルール群、お
よび原因推定ルール群を準備しておき、収集されたプラ
ント情報の中に異常徴候が検出されたときは、前記のル
ール群に基づいて各種プラント等の異常原因を推論また
は同定するようにしている。
前述のような知識ベースを利用して、従来型の手続き
プログラム言語によって制御を行なう手続型プログラミ
ング制御システムと、設備診断、異常検知、異常時にお
けるオペレータガイダンス(オペレータへの指示)およ
び/または自動制御、保護動作を行なうための推論機能
を備える知識処理システムとを有機的に結合し、プラン
ト等の異常時の制御を迅速かつ適確に行なわせることが
考えられる。
プログラム言語によって制御を行なう手続型プログラミ
ング制御システムと、設備診断、異常検知、異常時にお
けるオペレータガイダンス(オペレータへの指示)およ
び/または自動制御、保護動作を行なうための推論機能
を備える知識処理システムとを有機的に結合し、プラン
ト等の異常時の制御を迅速かつ適確に行なわせることが
考えられる。
知識ベースは、前述のように、その分野における専門
家の知識や経験的なノーハウ(Know−How)に基づい
て、知識処理のための手順や手法をソフトウェアで表現
したものである。
家の知識や経験的なノーハウ(Know−How)に基づい
て、知識処理のための手順や手法をソフトウェアで表現
したものである。
換言すれば、この知識ベースは、その専門家の過去に
おける経験を通して得られた異常の予測・検知や異常処
理方法等についての知識を、If…,then……の型式によ
り整理し、ルールとして登録すると共に、また、そのル
ールが必要とするデータをフレームという形で登録した
ものである。
おける経験を通して得られた異常の予測・検知や異常処
理方法等についての知識を、If…,then……の型式によ
り整理し、ルールとして登録すると共に、また、そのル
ールが必要とするデータをフレームという形で登録した
ものである。
そして、推論機能は、前記の知識ベースに基づいて異
常徴候に対する原因や対応策の推論を行なうものであ
る。
常徴候に対する原因や対応策の推論を行なうものであ
る。
推論結果は、オペレータへのCRT出力やタイプライタ
等への印字出力として利用されたり、またはデータとし
て他システムへ転送されたりする等、様々な利用法が考
えられる。いずれにしても、推論機能によって得られた
結果は、他のシステム、もしくは人間が情報として取扱
う事ができるものである。
等への印字出力として利用されたり、またはデータとし
て他システムへ転送されたりする等、様々な利用法が考
えられる。いずれにしても、推論機能によって得られた
結果は、他のシステム、もしくは人間が情報として取扱
う事ができるものである。
この様な知識ベースおよび推論機能を備えた知識処理
システムを、オンライン制御に利用する場合には、つぎ
のような構成もしくは方式が考えられる。
システムを、オンライン制御に利用する場合には、つぎ
のような構成もしくは方式が考えられる。
すなわち、プラントのプロセス入出力装置もしくは他
システムの制御装置から得られるデータを知識処理シス
テム内に取込み、知識ベース内のルールによって記述さ
れていた知識によって、プラントの異常または異常徴候
を検知する。
システムの制御装置から得られるデータを知識処理シス
テム内に取込み、知識ベース内のルールによって記述さ
れていた知識によって、プラントの異常または異常徴候
を検知する。
そして異常または異常徴候が検知されたならば、その
異常または異常徴候に対してどのように対処すべきかの
推論を、知識ベース内のルールとフレームに基づいて実
行する推論機能を起動する。
異常または異常徴候に対してどのように対処すべきかの
推論を、知識ベース内のルールとフレームに基づいて実
行する推論機能を起動する。
推論機能によって得られた結論は、オペレータへの指
示として表示するか、あるいはそのまま前記手続型プロ
グラミング制御システムやその他の制御システムへ伝送
し、オンライン自動制御の指令として利用する。
示として表示するか、あるいはそのまま前記手続型プロ
グラミング制御システムやその他の制御システムへ伝送
し、オンライン自動制御の指令として利用する。
このような知識型プラント情報処理装置の概要を、さ
きに本発明者が提案した特願昭62−109176号を参照して
簡単に説明する。第5図はその概略ブロック図である。
きに本発明者が提案した特願昭62−109176号を参照して
簡単に説明する。第5図はその概略ブロック図である。
このプラント情報処理装置は、従来の手続型プログラ
ミングシステムによるプラント制御システム部10と知識
処理システム部20とよりなる。
ミングシステムによるプラント制御システム部10と知識
処理システム部20とよりなる。
従来型手続きによるプラント制御部10は、通常端末36
を介する利用者(オペレータ)への情報提供を司どるマ
ン・マシン機能部11、プロセス入出力装置32を介して対
象プラント34からの情報を収集するデータ収集・処理部
12、収集したデータを格納するプラント・データ・ベー
ス13,前記プラント・データ・ベース13に格納されるデ
ータを整理,編集するプラント・データ・ベース作成部
14およびこれら各部の制御を司どるSCC(スーパーバイ
ザリ・コンピュータ・コントロール)を有している。
を介する利用者(オペレータ)への情報提供を司どるマ
ン・マシン機能部11、プロセス入出力装置32を介して対
象プラント34からの情報を収集するデータ収集・処理部
12、収集したデータを格納するプラント・データ・ベー
ス13,前記プラント・データ・ベース13に格納されるデ
ータを整理,編集するプラント・データ・ベース作成部
14およびこれら各部の制御を司どるSCC(スーパーバイ
ザリ・コンピュータ・コントロール)を有している。
さらにプラント制御部10は監視機能部17を含んでい
る。
る。
監視機能部17は、当該対象プラントにおける専門家の
知識や経験的に得られたノーハウに基づいて、プラント
の異常が起りうる徴候に関する知識、異常状態を判断す
る知識や手順などを手続型プログラムに書換えて記憶し
ておき、データ収集・処理部12に得られるプラントデー
タに基づいて、プラントの異常または異常徴候の発生を
検知するものである。
知識や経験的に得られたノーハウに基づいて、プラント
の異常が起りうる徴候に関する知識、異常状態を判断す
る知識や手順などを手続型プログラムに書換えて記憶し
ておき、データ収集・処理部12に得られるプラントデー
タに基づいて、プラントの異常または異常徴候の発生を
検知するものである。
一方、知識処理システム部20は、知識すなわち、前述
のルールおよびフレームを貯える知識ベース21と、前記
知識を用いてプラント異常を回避または回復する対策ま
たは手段を推論する推論機能部22、および推論結果また
はそれに関係する情報を、高機能端末38を介して利用者
へ提供するマン・マシン機能部23より成る。
のルールおよびフレームを貯える知識ベース21と、前記
知識を用いてプラント異常を回避または回復する対策ま
たは手段を推論する推論機能部22、および推論結果また
はそれに関係する情報を、高機能端末38を介して利用者
へ提供するマン・マシン機能部23より成る。
次に情報の流れを追いながら、各部の機能、動作につ
いて説明する。
いて説明する。
対象プラント34の情報は、プロセス入出力装置32によ
ってデータ化され、データ収集・処理部12に記憶されて
管理される。具体的には、プラントのアナログ情報やデ
ジタル情報は、プロセス入出力装置32内で数値化され、
データ収集・処理部12内で、一時的に管理される。
ってデータ化され、データ収集・処理部12に記憶されて
管理される。具体的には、プラントのアナログ情報やデ
ジタル情報は、プロセス入出力装置32内で数値化され、
データ収集・処理部12内で、一時的に管理される。
一部の情報は、マン・マシン機能部11によって、利用
者へ提供される。この場合の提供形態は様々であるが、
代表的なものは、通常端末36に配置されたCRTに表示し
たり、タイプライタ等で印字出力したりすることであ
る。
者へ提供される。この場合の提供形態は様々であるが、
代表的なものは、通常端末36に配置されたCRTに表示し
たり、タイプライタ等で印字出力したりすることであ
る。
また、一部の情報はプラント・データ・ベース13へ保
存される。保存データの加工は、プラント・データ・ベ
ース作成部14によって行なわれ、ヒストリカルデータ等
として補助メモリ(固定ディスクなど)に貯えられる。
存される。保存データの加工は、プラント・データ・ベ
ース作成部14によって行なわれ、ヒストリカルデータ等
として補助メモリ(固定ディスクなど)に貯えられる。
さらにまた、一部の情報はプラント制御用データとし
て用いられ、SCC15のコントローラを介して、プロセス
入出力装置32へと出力され、対象プラント34の制御を行
なう。
て用いられ、SCC15のコントローラを介して、プロセス
入出力装置32へと出力され、対象プラント34の制御を行
なう。
次に監視機能部17は、予めそこに記憶されているプラ
ントの異常または異常徴候の発生を判断する知識や手順
(ルール)に、データ収集・処理部12に集められたプラ
ントデータ(フレーム)を当てはめて、プラントの異常
または異常徴候の発生を検知する。
ントの異常または異常徴候の発生を判断する知識や手順
(ルール)に、データ収集・処理部12に集められたプラ
ントデータ(フレーム)を当てはめて、プラントの異常
または異常徴候の発生を検知する。
例えば、異常の徴候を表わす知識が、「NO.1ポンプの
回数が3600rpm以上であるならば、プラントに悪影響を
もたらす可能性が大きい」という場合、NO.1ポンプの回
転数に関する最新情報を周期的にデータ収集・処理部12
内の管理テーブル(図示せず)より読み出し、そのデー
タが3600rpm以上かどうかチェックする。
回数が3600rpm以上であるならば、プラントに悪影響を
もたらす可能性が大きい」という場合、NO.1ポンプの回
転数に関する最新情報を周期的にデータ収集・処理部12
内の管理テーブル(図示せず)より読み出し、そのデー
タが3600rpm以上かどうかチェックする。
そして、もし、NO.1ポンプの回転数が、予め定められ
た(規定)時間より長い間、3600rpm以上を示していた
場合には、監視機能部17は「回転数異常」の検知信号す
なわちイベントを発行する。
た(規定)時間より長い間、3600rpm以上を示していた
場合には、監視機能部17は「回転数異常」の検知信号す
なわちイベントを発行する。
「NO.1ポンプの回転数異常であること」を知らせる前
記イベントは、知識処理システム部20の推論機能部22に
供給される。前記推論機能部22は、このイベントに応じ
て、NO.1ポンプの回転数に関する知識(ルール)を選択
し、それらについての推論を実行する。
記イベントは、知識処理システム部20の推論機能部22に
供給される。前記推論機能部22は、このイベントに応じ
て、NO.1ポンプの回転数に関する知識(ルール)を選択
し、それらについての推論を実行する。
この推論によって得られた結果は、オペレータへのオ
ペレーション・ガイダンスとして、マン・マシン機能部
23を介して高機能端末38上に表示(CRT表示やタイプラ
イタ印字)されたり、あるいは対象プラント34への制御
出力としてデータ収集・処理部12へ供給されたりする。
ペレーション・ガイダンスとして、マン・マシン機能部
23を介して高機能端末38上に表示(CRT表示やタイプラ
イタ印字)されたり、あるいは対象プラント34への制御
出力としてデータ収集・処理部12へ供給されたりする。
上記の具体例では、推論の結果は、「NO.1ポンプの運
転を停止せよ」、および「同時にNO.2ポンプで対応せ
よ」である。
転を停止せよ」、および「同時にNO.2ポンプで対応せ
よ」である。
これにより、ルールの記述方法に応じて、プラント制
御部10に対してNO.1ポンプの運転を停止する出力信号の
出力が指示され、同時にNO.2ポンプを起動させる出力信
号の出力が指示される。
御部10に対してNO.1ポンプの運転を停止する出力信号の
出力が指示され、同時にNO.2ポンプを起動させる出力信
号の出力が指示される。
またルールの記述方法により、前記推論結果をオペレ
ータへのカイダンスにすることも可能であり、その両者
を同時に行なうことも可能である。
ータへのカイダンスにすることも可能であり、その両者
を同時に行なうことも可能である。
前述の監視機能は、各設備毎、各機器毎に監視用のプ
ログラムを作り、それぞれのプログラムを所定の周期ご
とに起動し、実行することによって実現される。
ログラムを作り、それぞれのプログラムを所定の周期ご
とに起動し、実行することによって実現される。
そして、前述のように、いずれかの設備または機器に
ついて異常または異常徴候の発生が検出されたときは、
それぞれの設備、機器について、知識処理システムに対
し、推論の実行を依頼する。
ついて異常または異常徴候の発生が検出されたときは、
それぞれの設備、機器について、知識処理システムに対
し、推論の実行を依頼する。
このために、推論機能部22に対する推論実行依頼が複
数同時に発生することがあるが、推論機能部22はこれら
の依頼を総合的に見ることによって複合検知的処理につ
いても推論することが可能である。
数同時に発生することがあるが、推論機能部22はこれら
の依頼を総合的に見ることによって複合検知的処理につ
いても推論することが可能である。
このためには、If…,then…の形式で記述されるルー
ルとして、If文の中に、前記複合検知のための、各設
備、機器の異常または異常徴候の組合せを含むものが予
め準備されていなければならないことは当然である。
ルとして、If文の中に、前記複合検知のための、各設
備、機器の異常または異常徴候の組合せを含むものが予
め準備されていなければならないことは当然である。
ところで、手続型プログラミング制御システムでは、
良く知られているように、所定のプログラム言語を用い
て、所望の制御動作または手順を、前後関係の固定した
連続的、かつ一連のものとして規定する必要があるのに
対し、一方の知識処理システムでは、原因と結果の関係
をIf…,then…の形であらわしたルールおよびそのため
のデータであるファイルを、それぞれ独立かつランダム
に配列する、というように、それぞれのシステムの構築
方法や手順が全く異なっている。また、それぞれのシス
テムにおけるデータ(情報)の表現形式も異なってい
る。このために従来は、これらの各システムの構築が全
く独立に行なわれていた。
良く知られているように、所定のプログラム言語を用い
て、所望の制御動作または手順を、前後関係の固定した
連続的、かつ一連のものとして規定する必要があるのに
対し、一方の知識処理システムでは、原因と結果の関係
をIf…,then…の形であらわしたルールおよびそのため
のデータであるファイルを、それぞれ独立かつランダム
に配列する、というように、それぞれのシステムの構築
方法や手順が全く異なっている。また、それぞれのシス
テムにおけるデータ(情報)の表現形式も異なってい
る。このために従来は、これらの各システムの構築が全
く独立に行なわれていた。
(発明が解決しようとする課題) 前述のように、リアルタイム知識処理システムと手続
型プロクラムによる制御システムを有機的に結合し、共
存させた知識型プラント制御装置において、これらの2
つのシステムを構築するには、それぞれの構築方法やデ
ータ表現形式が互いに異なるために、これらを独立に行
なわなければならないという問題がある。
型プロクラムによる制御システムを有機的に結合し、共
存させた知識型プラント制御装置において、これらの2
つのシステムを構築するには、それぞれの構築方法やデ
ータ表現形式が互いに異なるために、これらを独立に行
なわなければならないという問題がある。
すなわち、これら2つのシステムは、同一の制御対象
に対し、制御、監視、異常処理、予備検知、診断等を行
ない、それらに関する情報を利用者もしくは、他システ
ムへ提供するという目的を持つ為、これらを実行する為
に必要となるデータ(プラント・データ・ベースおよび
知識ベース)は、同一であるにもかかわらず、個々のシ
ステム(知識処理システムと手続型プログラミング制御
システム)に、それぞれに適した別個の表現形式でこれ
らのデータを与える必要があった。
に対し、制御、監視、異常処理、予備検知、診断等を行
ない、それらに関する情報を利用者もしくは、他システ
ムへ提供するという目的を持つ為、これらを実行する為
に必要となるデータ(プラント・データ・ベースおよび
知識ベース)は、同一であるにもかかわらず、個々のシ
ステム(知識処理システムと手続型プログラミング制御
システム)に、それぞれに適した別個の表現形式でこれ
らのデータを与える必要があった。
このように、知識型プラント制御装置が必要とするデ
ータは共通なものであるにもかかわらず、これを構成す
る各システムにおける前記データの表現形式に違いがあ
るため、この知識型プラント制御装置の全システムの構
築工数、時間や手数は、2つのシステム(知識処理シス
テムと制御システム)を個々に構築する場合と同じであ
り、その工数、時間や手数が膨大なものとなるという問
題があった。
ータは共通なものであるにもかかわらず、これを構成す
る各システムにおける前記データの表現形式に違いがあ
るため、この知識型プラント制御装置の全システムの構
築工数、時間や手数は、2つのシステム(知識処理シス
テムと制御システム)を個々に構築する場合と同じであ
り、その工数、時間や手数が膨大なものとなるという問
題があった。
更に、実質上同一のデータを表現形式を変更して、そ
れぞれのシステムに与える為、そこには人間が介在する
ことになり、データの処理、管理の面で信頼性が必然的
に低下するという問題があった。
れぞれのシステムに与える為、そこには人間が介在する
ことになり、データの処理、管理の面で信頼性が必然的
に低下するという問題があった。
本発明の目的は、システムの構築工数、時間や手数を
低減させて情報の信頼性低下を防止し、確実に情報(用
いるデータ)を管理することができるような知識型プラ
ント情報処理方式を提供することにある。
低減させて情報の信頼性低下を防止し、確実に情報(用
いるデータ)を管理することができるような知識型プラ
ント情報処理方式を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明では、実質上同一のデータを、知識型プラント
制御装置を構成する2つのシステム(知識処理システム
及び手続型プログラミング制御システム)に、その表現
形式をかえて、別々にそれぞれの知識ベースやプラント
・データ・ベースに与えるという、2重の手間を極力省
略する為に、次の様な手段により、構築の工数を低減さ
せる。
制御装置を構成する2つのシステム(知識処理システム
及び手続型プログラミング制御システム)に、その表現
形式をかえて、別々にそれぞれの知識ベースやプラント
・データ・ベースに与えるという、2重の手間を極力省
略する為に、次の様な手段により、構築の工数を低減さ
せる。
すなわち、本発明では、手続型プログラミング制御シ
ステム内で使われる(定義された)情報をそのまま用
い、この情報を自動的に知識処理システムの文法に従っ
た表現形式に変更し、知識処理システムのための知識ベ
ースを生成する機能(以下、知識ベース自動生成機能と
いう)を持たせることによって、前記2つのシステムを
構築するのに要する工数および手数、時間を極力低減さ
せる。
ステム内で使われる(定義された)情報をそのまま用
い、この情報を自動的に知識処理システムの文法に従っ
た表現形式に変更し、知識処理システムのための知識ベ
ースを生成する機能(以下、知識ベース自動生成機能と
いう)を持たせることによって、前記2つのシステムを
構築するのに要する工数および手数、時間を極力低減さ
せる。
この知識ベース自動生成機能では、ユーザの指定によ
って、知識ベースの全体または一部(例えば、骨組部
分)と言うように、その生成規模の範囲を決定すること
ができる。
って、知識ベースの全体または一部(例えば、骨組部
分)と言うように、その生成規模の範囲を決定すること
ができる。
(作用) 手続型プログラミング制御システムを構築する際に、
利用者はプラントデータをTAG(プロセス変数)処理仕
様の空欄記入方式(第2図)によって定義するのが普通
である。つまり、入力取込機能、光学値変換機能、モニ
タリング機能、制御演算・制御出力機能、記録・ガイダ
ンス機能等を詳細に決定している。
利用者はプラントデータをTAG(プロセス変数)処理仕
様の空欄記入方式(第2図)によって定義するのが普通
である。つまり、入力取込機能、光学値変換機能、モニ
タリング機能、制御演算・制御出力機能、記録・ガイダ
ンス機能等を詳細に決定している。
そこで、これらのデータが知識処理システムでも使用
されるデータ(=TAG)かどうかを、この空欄記入方式
で、利用者がTAG単位に、決定するようにする。
されるデータ(=TAG)かどうかを、この空欄記入方式
で、利用者がTAG単位に、決定するようにする。
そして、この対象として選択されたTAGについては、
知識ベース自動生成機能によってそれらの表現形式を変
更し、知識処理システム内のデータを取扱う知識ベース
内に、フレームとして自動的に構築させる。
知識ベース自動生成機能によってそれらの表現形式を変
更し、知識処理システム内のデータを取扱う知識ベース
内に、フレームとして自動的に構築させる。
上記のTAG情報の様に、一定のフォーマットで決定さ
れる情報は、それが知識処理で必要であると判断されれ
ば、知識ベース自動生成機能によって知識ベースのフレ
ーム(スロット、スロット値を含む)という知識処理シ
ステムの表現になり、更に階層的に表現することができ
る。
れる情報は、それが知識処理で必要であると判断されれ
ば、知識ベース自動生成機能によって知識ベースのフレ
ーム(スロット、スロット値を含む)という知識処理シ
ステムの表現になり、更に階層的に表現することができ
る。
(実施例) 本発明の1実施例の概略構成を第1図に示す。
第1図のプラント制御装置は、プロセス制御システム
(例えば、HIDACS)を搭載した制御用コンピュータ(例
えば、HIDIC V90/25)を含む手続型プログラミング制御
システム10と、知識処理用ソフトウェア(例えばEUREK
A)を搭載したエンジニアリング・ワーク・ステーショ
ン(cpu:例えば、ES 330)または制御用コンピュータ
(HIDICV90/25)を含む知識処理システム20とからな
る。なお、第1図において、第5図と同一の符号は同一
または同等部分をあらわしている。
(例えば、HIDACS)を搭載した制御用コンピュータ(例
えば、HIDIC V90/25)を含む手続型プログラミング制御
システム10と、知識処理用ソフトウェア(例えばEUREK
A)を搭載したエンジニアリング・ワーク・ステーショ
ン(cpu:例えば、ES 330)または制御用コンピュータ
(HIDICV90/25)を含む知識処理システム20とからな
る。なお、第1図において、第5図と同一の符号は同一
または同等部分をあらわしている。
手続型プログラミング制御システム10では、プロセス
入出力装置32を介して、対象プラント34の情報がTAG
(プロセス変数)として登録される。この登録により、
プラント情報はプラント・データ・ベース13に記憶さ
れ、管理される。
入出力装置32を介して、対象プラント34の情報がTAG
(プロセス変数)として登録される。この登録により、
プラント情報はプラント・データ・ベース13に記憶さ
れ、管理される。
TAGの制御システムへの登録は、制御システム10内の
制御用コンピュータが提供する標準画面(第2図に例示
したもの)を用い、空欄記入方式で必要情報(以下、TA
G処理仕様定義という)をマンマシン機能部11内の入力
装置(キーボード)より入力することによって行なわれ
る。
制御用コンピュータが提供する標準画面(第2図に例示
したもの)を用い、空欄記入方式で必要情報(以下、TA
G処理仕様定義という)をマンマシン機能部11内の入力
装置(キーボード)より入力することによって行なわれ
る。
さらに具体的にいえば、手続型プログラミング制御シ
ステムの構築のために行なうTAG処理仕様定義は、第2
図に例示したTAG画面の空欄(図中の下点線部)に必要
情報を入力することによって行なわれる。
ステムの構築のために行なうTAG処理仕様定義は、第2
図に例示したTAG画面の空欄(図中の下点線部)に必要
情報を入力することによって行なわれる。
この例では、TAG毎に、タグ名称、工学単位定義、デ
ジタル入出力のステータス定義(open,close,run,stop
等)、スケール変換タイプの指定(開平変換,線形変
換,折線近似変換,熱電対変換等)、計器チェックリミ
ット値(入力信号範囲、上限値、下限値)、零点調整
値、出力仕様定義(出力変換タイプ、出力変化率リミッ
ト値、出力下限値、出力上限値等)などの数十項目に渡
たり、それぞれの詳細仕様について定義を施こすように
なっている。第3図の左半は定義処理済TAGの1例であ
り、これについては後で説明する。
ジタル入出力のステータス定義(open,close,run,stop
等)、スケール変換タイプの指定(開平変換,線形変
換,折線近似変換,熱電対変換等)、計器チェックリミ
ット値(入力信号範囲、上限値、下限値)、零点調整
値、出力仕様定義(出力変換タイプ、出力変化率リミッ
ト値、出力下限値、出力上限値等)などの数十項目に渡
たり、それぞれの詳細仕様について定義を施こすように
なっている。第3図の左半は定義処理済TAGの1例であ
り、これについては後で説明する。
この時、登録するTAGが、知識処理システム20内で行
なわれる制御、監視、異常処理、予備検知、診断の為の
推論に必要な情報となるかどうか、つまり知識処理シス
テムの知識ベース21としても登録すべきものかどうかを
も同時に、同様の空欄記入方式により、指定、入力する
(もっとも、第2図では、このための指定空欄は示され
ていない)。
なわれる制御、監視、異常処理、予備検知、診断の為の
推論に必要な情報となるかどうか、つまり知識処理シス
テムの知識ベース21としても登録すべきものかどうかを
も同時に、同様の空欄記入方式により、指定、入力する
(もっとも、第2図では、このための指定空欄は示され
ていない)。
知識ベース21に登録すべき旨の指定を付けられたTAG
は、知識ベースの自動生成機能部24へ転送される。
は、知識ベースの自動生成機能部24へ転送される。
これらのTAG(情報)に基づいて、知識ベース自動生
成機能部24は、このTAG情報を知識処理システムの文法
にしたがった表現形式(第3図の右半参照)に変更し、
TAG名称をフレームという単位で表現する。
成機能部24は、このTAG情報を知識処理システムの文法
にしたがった表現形式(第3図の右半参照)に変更し、
TAG名称をフレームという単位で表現する。
フレームとは、ある実体もしくは概念を表現したもの
で、複雑な対象をいろいろな観点から表現するために作
られた論理的なモデルであり、知識処理システム内で知
識を表現する一方法として用いられているものである。
で、複雑な対象をいろいろな観点から表現するために作
られた論理的なモデルであり、知識処理システム内で知
識を表現する一方法として用いられているものである。
さらにフレームは、フレームの名称で定義された対象
(概念又は、実体)を詳細に表わす為に、スロットとス
ロット値を持つ。スロットは属性または特性を表わし、
フレーム名称を更に詳しく表現したものである。またス
ロット値は、スロットを表わす値や状態を表現するもの
である。
(概念又は、実体)を詳細に表わす為に、スロットとス
ロット値を持つ。スロットは属性または特性を表わし、
フレーム名称を更に詳しく表現したものである。またス
ロット値は、スロットを表わす値や状態を表現するもの
である。
第3図は、手続型プログラミング制御システム10と知
識処理システム20におけるデータ(プラント情報)の表
現形式の相違もしくは対応関係を示す図であり、同図の
左半部101は、手続型プログラミング制御システムで行
なうTAG処理仕様定義データの例である。
識処理システム20におけるデータ(プラント情報)の表
現形式の相違もしくは対応関係を示す図であり、同図の
左半部101は、手続型プログラミング制御システムで行
なうTAG処理仕様定義データの例である。
第3図の例では、TAG(名称プロセス変数PV)はT101A
である。T101Aの先頭の“T"は、このTAGが温度に関する
ものであることを表わしている。
である。T101Aの先頭の“T"は、このTAGが温度に関する
ものであることを表わしている。
この例での工学単位(ENG)は℃を指定し、指定(EX
P)は0、積算データの工学単位では、このTAGは積算を
行なわず、アラームサプレス(SA)は有り、サンプリン
グ周期(SP)は1秒であり、零点調整値(ZRO)は3で
ある。
P)は0、積算データの工学単位では、このTAGは積算を
行なわず、アラームサプレス(SA)は有り、サンプリン
グ周期(SP)は1秒であり、零点調整値(ZRO)は3で
ある。
また、スケール変換タイプ(STYP)は測温抵抗体変換
(SRC)であり、更に入力信号下限値(VL)は0℃、入
力信号上限値(VH)は50℃等々というように、次々に定
義していく。
(SRC)であり、更に入力信号下限値(VL)は0℃、入
力信号上限値(VH)は50℃等々というように、次々に定
義していく。
この様に定義されたTAG情報は、知識処理システムに
必要と利用者が判断し、第2図に示した画面を用いてそ
の旨を空欄記入方式で定義することにより、知識ベース
自動生成機能部24において、第3図の右半に符号201で
示したように、知識ベース21のフレームという表現に変
換される。
必要と利用者が判断し、第2図に示した画面を用いてそ
の旨を空欄記入方式で定義することにより、知識ベース
自動生成機能部24において、第3図の右半に符号201で
示したように、知識ベース21のフレームという表現に変
換される。
第3図の例では、フレーム名称はT101Aである。ま
た、スロットつまりT101Aの属性や特性には、工学単
位、指数、積算データ工学単位、アラームサプレス、サ
ンプリング周期、スケール変換タイプ、入力信号下限
値、入力信号上限値、零点調整が該当する。
た、スロットつまりT101Aの属性や特性には、工学単
位、指数、積算データ工学単位、アラームサプレス、サ
ンプリング周期、スケール変換タイプ、入力信号下限
値、入力信号上限値、零点調整が該当する。
次にスロット値つまり属性を示す属性値または、特性
を示す状態値等を、第3図の右半の201内に示したよう
に表現する。
を示す状態値等を、第3図の右半の201内に示したよう
に表現する。
知識処理システムの推論を実行する時に用いられる、
手続型プログラミング制御システムと共通のデータとし
ては、プラントの現在値(瞬時値)、プラント・データ
・ベースに格納されているヒストリカルデータ(過去
値)、またヒストリカルデータを基に解析した数値解析
結果データなどがあり、これらのデータはTAG毎にフレ
ームとして、前述と同様の手法で表現形式を変えて知識
ベース21に蓄積される。
手続型プログラミング制御システムと共通のデータとし
ては、プラントの現在値(瞬時値)、プラント・データ
・ベースに格納されているヒストリカルデータ(過去
値)、またヒストリカルデータを基に解析した数値解析
結果データなどがあり、これらのデータはTAG毎にフレ
ームとして、前述と同様の手法で表現形式を変えて知識
ベース21に蓄積される。
ところで、知識処理システム20の知識ベース21のフレ
ームは、基本的に階層構造を持つことが可能である。
ームは、基本的に階層構造を持つことが可能である。
前に述べたように、TAG名称の先頭の文字(記号)
は、その特性、性質に応じて予め、例えば、温度はT、
圧力はP、流量はFというように、基本的なものがJIS
によって決められている。
は、その特性、性質に応じて予め、例えば、温度はT、
圧力はP、流量はFというように、基本的なものがJIS
によって決められている。
したがって知識ベース自動生成機能部24では、TAG名
称を判断することにより、TAGを温度、圧力、流量など
のレベルに分類し、さらにその下位レベルとして実態で
あるフレームを、階層構造的に生成することができる。
称を判断することにより、TAGを温度、圧力、流量など
のレベルに分類し、さらにその下位レベルとして実態で
あるフレームを、階層構造的に生成することができる。
フレームに於ける階層構造は上位から下位に行くに従
がい、「抽象概念から具体的概念へ」「全体から詳細
へ」と展開して行く。この様な階層構造を持たせること
により保守性、拡張性を向上させることができる。
がい、「抽象概念から具体的概念へ」「全体から詳細
へ」と展開して行く。この様な階層構造を持たせること
により保守性、拡張性を向上させることができる。
以上に説明したように、今まで手続型プログラミング
制御システム10で常識的に扱かわれていたTAGの概念
を、知識処理システム20内に取込み、使用可能な表現形
式に再編集する処理(操作)を知識ベースの自動生成機
能部24で行なうことにより、プラントの運転にたずさわ
っていたオペレータの運転Know−How、プラントの異常
診断Know−How、予備検知Know−Howなどを、TAGの概念
を用いてIf…,then…形式のルールに整理して記述する
ことが可能となる。
制御システム10で常識的に扱かわれていたTAGの概念
を、知識処理システム20内に取込み、使用可能な表現形
式に再編集する処理(操作)を知識ベースの自動生成機
能部24で行なうことにより、プラントの運転にたずさわ
っていたオペレータの運転Know−How、プラントの異常
診断Know−How、予備検知Know−Howなどを、TAGの概念
を用いてIf…,then…形式のルールに整理して記述する
ことが可能となる。
また同時に、知識処理システム20内でも、手続型プロ
グラミング制御システム10内のプラントデータを簡単に
参照することができるようになる。
グラミング制御システム10内のプラントデータを簡単に
参照することができるようになる。
ルール作成の一例としては、 If(T101Aの現在値が120以上であり、 プラント傾向が上昇中である)、かつ (F102の現在値が50以下である)、 then(F102の設定値を60にセットする)、 (F102のバルブ開度を大とする) と記述できる。この例は、知識ベースのT101AというTAG
フレームに入っているデータとF102のTAGフレームの状
態により、F102のTAGに新たな設定値を設定するもので
ある。
フレームに入っているデータとF102のTAGフレームの状
態により、F102のTAGに新たな設定値を設定するもので
ある。
なお、前記If文中の「プラント傾向」とは、T101AのT
AGのヒストリカルデータ(過去値)を解析し、その一次
回帰の傾きが正であるかどうかをみるものである。
AGのヒストリカルデータ(過去値)を解析し、その一次
回帰の傾きが正であるかどうかをみるものである。
そして推論機能部22は、then…の項に記載された結論
「F102バルブの開度を高くします。」を異常検知・プロ
セス診断部25を介してマン・マシン機能部23の画面等に
表示すると共に、制御システム10のSCC15に転送し、必
要な制御(設定値変更)を実行させる。
「F102バルブの開度を高くします。」を異常検知・プロ
セス診断部25を介してマン・マシン機能部23の画面等に
表示すると共に、制御システム10のSCC15に転送し、必
要な制御(設定値変更)を実行させる。
第4図は、知識ベース自動生成機能部24の動作を示す
フローチャートの1例である。
フローチャートの1例である。
まずはじめに、対象の登録TAGについて、手続型プロ
グラミング制御システム10のプラント情報定義テーブル
から知識処理システム20への登録指定があるかどうかの
確認をする(401)。
グラミング制御システム10のプラント情報定義テーブル
から知識処理システム20への登録指定があるかどうかの
確認をする(401)。
もし登録の指定がある場合は、TAG名称を読み込み(4
02)、今読み込んだTAG名称をフレーム名称にして、知
識処理システム20の知識ベースに新規フレームを作成す
る(403)。
02)、今読み込んだTAG名称をフレーム名称にして、知
識処理システム20の知識ベースに新規フレームを作成す
る(403)。
つづいて、情報の格納されているテーブルよりデータ
を読み込み、知識処理システム20の表現形式(フォーマ
ット)に変更し、すべての必要格納情報を次々と前記フ
レームの内に定義していく(405,406)。
を読み込み、知識処理システム20の表現形式(フォーマ
ット)に変更し、すべての必要格納情報を次々と前記フ
レームの内に定義していく(405,406)。
この様な処理を、登録されたすべてのTAGについて実
行することにより、知識処理システム20の知識ベースの
全体もしくは1部が生成される。
行することにより、知識処理システム20の知識ベースの
全体もしくは1部が生成される。
前述のように、TAG名称は、JISにより、名称の付け方
の基本が規定されているので、TAG名称の頭文字を参照
することにより、取込んだTAGを大きく分類することが
可能であり、これを用いて第3図右半に示したようなフ
レームの階層構造を決定することができる。
の基本が規定されているので、TAG名称の頭文字を参照
することにより、取込んだTAGを大きく分類することが
可能であり、これを用いて第3図右半に示したようなフ
レームの階層構造を決定することができる。
(発明の効果) 本発明によれば、知識ベース自動生成機能部を備えた
ことにより、手続型プログラミング制御システムの構築
のために生成、定義したTAG情報、プラント情報を、人
手を介することなく、自動的に知識処理システム構築の
ためのTAG情報に変換することができるので、知識ベー
スにおける定義情報の信頼性を保持し、更に知識処理シ
ステムの構築工数および所要時間を低減させることが可
能となる。
ことにより、手続型プログラミング制御システムの構築
のために生成、定義したTAG情報、プラント情報を、人
手を介することなく、自動的に知識処理システム構築の
ためのTAG情報に変換することができるので、知識ベー
スにおける定義情報の信頼性を保持し、更に知識処理シ
ステムの構築工数および所要時間を低減させることが可
能となる。
第1図は本発明の1実施例の概略ブロック図である。 第2図は、手続型プログラミング制御システムを構築す
るための、プラント情報定義(TAG定義)用の空欄記入
方式標準画面の例である。 第3図は、手続型プログラミング制御システムのプラン
ト情報の表現形式と知識処理システムのプラント情報の
表現形式との比較対照を示した図である。 第4図は、知識ベース自動生成機能のフローチャートを
示したものである。 第5図は、本発明者がさきに提案した知識型プラント制
御装置のブロック図である。 10……プラント制御部、11,23……マン・マシン機能
部、12……データ収集・処理部、13……プラントデータ
ベース、14……プラントデータベース作成部、15……SC
C、20……知識処理システム部、21……知識ベース、22
……推論機能部、24……知識ベース自動生成機能部、25
……異常検知・プロセス診断部、32……プロセス入出力
装置、34……対象プラント、36……通常端末、38……高
機能端末
るための、プラント情報定義(TAG定義)用の空欄記入
方式標準画面の例である。 第3図は、手続型プログラミング制御システムのプラン
ト情報の表現形式と知識処理システムのプラント情報の
表現形式との比較対照を示した図である。 第4図は、知識ベース自動生成機能のフローチャートを
示したものである。 第5図は、本発明者がさきに提案した知識型プラント制
御装置のブロック図である。 10……プラント制御部、11,23……マン・マシン機能
部、12……データ収集・処理部、13……プラントデータ
ベース、14……プラントデータベース作成部、15……SC
C、20……知識処理システム部、21……知識ベース、22
……推論機能部、24……知識ベース自動生成機能部、25
……異常検知・プロセス診断部、32……プロセス入出力
装置、34……対象プラント、36……通常端末、38……高
機能端末
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 23/02 G06F 17/00 G06F 9/44
Claims (6)
- 【請求項1】対象プラントから得られるデータの収集お
よび処理を行なうデータ収集・処理部と、収集された前
記データを格納するプラント・データ・ベースと、前記
データに基づいて、前記対象プラントにおける状態を検
知する監視機能部とを含むプラント制御部、および 前記対象プラントに関する知識を格納した知識ベース
と、前記監視機能部からの要求に基づき、前記知識ベー
ス内の知識を用いて前記対象プラントの検知された状態
に対する対策を推論し、その推論結果を端末およびプラ
ント制御部の少くとも一方に出力する推論機能部とを含
む知識処理システム部を具備したプラント制御装置のた
めの知識型プラント情報処理方式であって、 プラント・データ・ベースに格納するプラント情報をTA
G形式で入力する際に、当該プラント情報を知識ベース
へも格納する場合には、その旨の指示を更に入力し、前
記プラント制御部では、前記入力されたプラント情報を
TAG形式でプラント・データ・ベースに格納し、前記知
識処理システム部では、格納を指示されたプラント情報
を、知識処理システムの文法に従って、そのTAG名称を
フレーム名称とする表現形式に変更して知識ベースに記
憶することを特徴とする知識型プラント情報処理方式。 - 【請求項2】プラント・データ・ベース内および知識ベ
ース内でのTAG名称は、同一のプラント情報については
同一であることを特徴とする前記特許請求の範囲第1項
記載の知識型プラント情報処理方式。 - 【請求項3】知識ベースに格納される知識は、If,then
…の形式で記述されたルールと、前記ルールに適用する
データを記憶するフレームとよりなることを特徴とする
前記特許請求の範囲第1項記載の知識型プラント情報処
理方式。 - 【請求項4】推論結果はマン・マシン機能部を介して端
末に表示されることを特徴とする前記特許請求の範囲第
1項ないし第3項のいずれかに記載の知識型プラント情
報処理方式。 - 【請求項5】推論結果はプラント制御部に供給され、対
象プラントを自動制御するのに利用されることを特徴と
する前記特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか
に記載の知識型プラント情報処理方式。 - 【請求項6】知識ベースに格納された知識は、その分野
の専門的知識および経験に基づいて得られた、前記対象
プラントの検知状態に応じた対策であることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれか記
載の知識型プラント情報処理方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4783488A JP2770228B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 知識型プラント情報処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4783488A JP2770228B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 知識型プラント情報処理方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01222305A JPH01222305A (ja) | 1989-09-05 |
JP2770228B2 true JP2770228B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=12786387
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4783488A Expired - Fee Related JP2770228B2 (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 知識型プラント情報処理方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2770228B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0423133A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-27 | Hitachi Ltd | 知識処理システム |
US5222197A (en) * | 1990-06-28 | 1993-06-22 | Digital Equipment Corporation | Rule invocation mechanism for inductive learning engine |
JP6198628B2 (ja) * | 2014-02-20 | 2017-09-20 | 三菱電機株式会社 | 自立制御システム、自立制御装置、自立制御方法およびプログラム |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP4783488A patent/JP2770228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01222305A (ja) | 1989-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4718025A (en) | Computer management control system | |
EP1456724B1 (en) | Method and apparatus for retrieving event data related to an activity | |
EP0721611B1 (en) | Operator station for manufacturing process control system and method for monitoring and controlling a manufacturing process | |
JP2829241B2 (ja) | プラント支援装置 | |
EP1727009B1 (en) | System for displaying alarms and related information for supporting process operation | |
EP1456721B1 (en) | Method and apparatus for retrieving time series data related to an activity | |
CN111624958A (zh) | 一种设备状态信息监测方法、装置及存储介质 | |
JP2770228B2 (ja) | 知識型プラント情報処理方式 | |
JPH08202431A (ja) | 運転手順ガイド装置 | |
JPH03216705A (ja) | プラント運転支援方法及び装置 | |
JPH06202707A (ja) | 監視制御装置 | |
JPH09114517A (ja) | 監視制御装置 | |
JPH06137909A (ja) | プラント監視装置 | |
JP2643295B2 (ja) | ファジィ制御演算装置およびファジィ推論方法 | |
JPS62192694A (ja) | プラント診断装置 | |
Mah et al. | A plant-wide quality expert system for steel mills | |
JP3203601B2 (ja) | プラント制御ルール作成方法及びその作成装置並びにプラント制御装置 | |
JP2786785B2 (ja) | プラントデータ処理装置 | |
JP2911256B2 (ja) | ディジタル制御装置 | |
JPH10171521A (ja) | イベント通知・抑止方法および装置 | |
JPS63273901A (ja) | プラント制御装置 | |
Fiol-Roig et al. | Expert system for supervision of real time control processes | |
JPH071222B2 (ja) | プロセス状態解析方式 | |
JP2544927B2 (ja) | プラント運転支援システム | |
JPH01229331A (ja) | 知識形情報処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |