JP3493082B2 - プラント監視制御用マンマシン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント監視制御
用マンマシン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプラント監視制御用マンマシン装
置、たとえば発電プラント監視制御用マンマシン装置に
おいては、階層化されたメニュー体系を持ち、警報、自
動化運転、系統図によるプラント状態の監視、特定の入
力点に対するトレンド状態監視等、それぞれの目的に応
じてその機能を使い分けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のプラ
ント監視制御用マンマシン装置では、次のような問題が
ある。

【０００４】まず第１には、従来のプラント監視制御用
マンマシン装置では、階層化された各機能で管理される
ある共通データを、複数の機能間にまたがって呼び出す
ことができなかった。複数の機能間にまたがるプラント
情報を連系したい場面は数多くあり、次にその例を示
す。 １）警報を表示している一覧画面から、その警報の原因
となったポイントを含む系統図を呼び出す。 ２）警報を表示している一覧画面から、その警報の原因
となったポイントのトレンドグラフを表示する。 ３）系統図中のポンプから、該当ポンプの設計図面や工
業用テレビジョンによる現場画面を呼び出す。

【０００５】従来のマンマシン装置では、必要なポイン
トや、対象の機器をいったん記憶しておくか、サブ画面
的に元の画面を表示しておきながら、系統図、トレンド
グラフといった機能を呼び出す必要があった。

【０００６】第２には、プラント調整の際、ポイントの
修正機能と系統図機能が分かれているため、系統図によ
るデータの確認作業がしにくかった。また、ポイントに
よっては、他ポイント事象から計算で求めているものも
あり、そのポイントの種類によって、異なる修正機能を
呼び出す必要があった。

【０００７】本発明の目的は、上記問題を解決するた
め、各プラント情報を関連づけすることにより、迅速な
プラントの運転を支援しうるプラント監視制御用マンマ
シン装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるプラント監視制御用マンマシン装置
は、マンマシン対話用表示画面を有し、マンマシン対話
処理に共通する画面の制御を行うマンマシン基本制御手
段と、プラント入出力情報のマンマシン対話処理に関連
して各機能毎に設けられた複数の機能制御手段と、複数
の機能制御手段で処理されるプラント入出力情報の各機
能間の関連を管理するリンク情報管理手段と、表示画面
に表示されているプラントの状態を示すプラント情報の
中から選択により特定される情報の表示要求を受け付け
る選択手段と、選択手段によるプラント情報の選択に応
動し、リンク情報管理手段および機能制御手段を介し
て、この選択により特定された情報に関連するプラント
情報を表示画面に表示させる手段と、表示画面に過去に
表示された画面の表示順序トレースの履歴を一覧で表示
画面にパネル表示させとともに、この一覧の中から選択
により特定される過去に表示された画面の再表示要求を
受け付ける手段とを備えたものである。

【０００９】 請求項２に記載の発明は、請求項１記載
のプラント監視制御用マンマシン装置において、選択手
段により選択されたプラント情報に関連付けられた情報
が複数存在する場合に、これら複数の情報の一覧を表示
画面上にパネル表示するとともに、この一覧の中から選
択により特定される情報の表示要求を促す手段を備えた
ものである。

【００１０】 請求項３に記載の発明は、請求項１記載
のプラント監視制御用マンマシン装置において、プラン
ト入出力情報データベースおよび性能計算データベース
を有するプラント監視手段を有し、表示画面に表示され
ているプラント情報と関連する情報が入力点または出力
点もしくは疑似入力点であり、対応する入力元または出
力元の機器センサ情報もしくは疑似入力点の計算式がプ
ラント監視手段からマンマシン基本制御手段によって呼
び出されることを特徴とするものである。

【００１１】 請求項４に記載の発明は、請求項３記載
のプラント監視制御用マンマシン装置において、呼び出
された機器センサ情報または計算式を修正するデータベ
ース管理手段を備えたものである。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態） 図１は、本発明の第１の実施の形態を示すプラント監視
制御用マンマシン装置のブロック図である。このプラン
ト監視制御用マンマシン装置１は、マンマシン基本制御
手段２に従属する形で、一般対話制御手段３、系統図制
御手段４、ＣＲＴオペレーション制御手段５、自動化画
面制御手段６、警報画面制御手段７、性能計算画面制御
手段８、保守機能制御手段９、ＩＴＶ画面制御手段１
０、および図面管理手段１１を備えており、さらにマン
マシン基本制御手段２にはリンク情報管理手段２０が付
設されている。マンマシン装置１はプラント監視制御装
置５０に連系されており、またプラント監視制御装置５
０自体は個別制御装置８０に連系されている。

【００１５】マンマシン基本制御手段２は出力機器とし
て画面表示用の複数のディスプレイ（ＣＲＴ）およびプ
リンタを含むマンマシン出力機器２Ｓに連系し、またマ
ウスやタッチスクリーン、キーボード等のマンマシン入
力機器２Ｎに連系しており、マンマシン対話処理に共通
するマンマシン出力機器２ＳのＣＲＴ画面制御、たとえ
ば各機能手段の呼び出し、メイン画面・サブ画面移動の
制御、画面サイズの変更、漢字変換などの処理を行い、
またマンマシン入力機器２Ｎからの信号の受け取り処理
を行う。

【００１６】一般対話制御手段３は、計算機を含むプラ
ント監視制御装置５０が持つデータベースを検索し、そ
の結果をマンマシン出力機器２Ｓに表示させる機能を持
っている。たとえば、プラント入出力情報の検索・表
示、トレンドデータの表示、操作端辞書の検索・表示、
自動化辞書の検索・表示がこれにあたる。系統図制御手
段４は系統図表示に関する制御を行う。ＣＲＴオペレー
ション制御手段５はＣＲＴオペレーションに対する制御
を行う。自動化画面制御手段６は自動化進行表示におけ
る画面制御や、自動化渋滞時におけるロジックチャート
の表示を行う。警報画面制御手段７はプラント監視制御
装置５０から送られた警報情報や、その警報の原因とな
ったプラント入出力情報を表示する機能を制御する。性
能計算画面制御手段８は性能計算結果の表示や性能計算
式の表示を制御する。保守機能制御手段９はプラント入
出力情報の変更や、シミュレーションデータによるプラ
ント監視、制御計算機の動作確認の制御を行う。ＩＴＶ
画面制御手段１０は指定されたＩＴＶ画面をマンマシン
出力機器２Ｓ上に表示したり、ＩＴＶカメラの向きを自
由に変更したりするための制御を行う。図面管理手段１
１は指定された機器に関する設計図面を管理したり、マ
ンマシン出力機器２ＳたるＣＲＴ上に表示したり、プリ
ンタに印刷させたりする。

【００１７】リンク情報管理手段２０は前記各機能間で
使用しているプラント入出力情報の関連を管理してお
り、必要に応じてその関連情報をマンマシン基本制御手
段２に渡す。

【００１８】 図１の装置の作用説明にあたり、まず最
初に、図２を参照して警報画面制御手段７からの関連情
報表示画面例について説明する。いま、画面Ｇ１１に警
報一覧が表示され、その原因となったプラント入力点が
特定できているとする。オペレータが関連情報の表示要
求をすると、その要求をマンマシン基本制御手段２が受
け取ってリンク情報管理手段２０へ問い合わせを行う。
リンク情報管理手段２０はその結果得られた関連機能を
マンマシン基本制御手段２へ返答する。マンマシン基本
制御手段２は返答された関連機能を呼び出す。

【００１９】関連情報呼び出しの例を次に示す。 １）警報表示画面Ｇ１１から、原因となったプラント入
力点を含む系統図画面Ｇ１２を呼び出し、その入力点を
含む機器の図面Ｇ１３を表示させるか、その機器に最も
近いＩＴＶ画面Ｇ１４を呼び出す。または、その機器の
操作端を呼び出し、ＣＲＴオペレーションを行う。 ２）警報表示画面Ｇ１１から、原因となったプラント入
力点を含むトレンド表示画面を呼び出す。 ３）自動化ロジックチャート表示画面から、渋滞の原因
となったポイントの系統図表示画面を呼び出す。 ４）プラント入出力点の検索結果（ＰＩＤ辞書）から、
その入出力点が含まれる系統図Ｇ１２を呼び出し、図面
／ＩＴＶ画面Ｇ１３／Ｇ１４を呼び出す。

【００２０】次にリンク情報管理手段２０が管理するリ
ンク情報のフォーマット例を図３および図４に示す。図
３は、各機能別に個別の管理コードを使用する場合のフ
ォーマット例を示すものである。一方、図４は複数の機
能にまたがって統一の形式を持ったコードで管理する場
合のフォーマット例を示すものである。

【００２１】初めに図３について説明する。通常、各プ
ラント情報の関連を管理する場合、それぞれのプラント
情報を示すコードを使用し、同一の種別毎にまとめて表
とする。また、その際、それぞれのコードの包含関係を
考えて表をまとめる必要がある。図３の例で説明する
と、各プラント入出力点は、必ずいずれかのプラント機
器に含まれるので、表１としてその関連を定義する。ま
た、各機器は、それぞれ個別の設計図面を持ち、場合に
よってはＩＴＶによる撮影の対象となり、いずれかの系
統図に属するので、表２としてそれらを管理する。ＣＲ
Ｔオペレーションで使用する操作端は、機器が異なって
も、同一の種別であれば同一の操作端を表示するので、
機器のタイプと操作端の関連情報となり、それを表３と
して管理する。このように、すべてのプラント情報に対
して、それぞれの関連性を正しく定義していけば、リン
ク情報管理手段２０を実現することができる。

【００２２】ただし、この方法には次のような問題があ
る。 １）プラントに関する情報の数は多く、そのすべてにつ
いて包含関係を整理し、図３の形式にまとめるのは容易
でない。 ２）図３は、作成する表の種類に従い、マンマシン装置
１でサポートする関連情報呼び出しの機能が決まってし
まう。例えば、図３における表１〜３のみを用意し、マ
ンマシン装置１を作成した後、性能計算式からそこで使
用するプラント入力点への連系を支援しようとする場
合、性能計算式とプラント入力点の関係を示した表を新
たに作成しなければならない。

【００２３】次に図４について説明する。図４の内容が
図３のそれと大きく違う点は、各々のプラントデータを
そのまま使用するのではなく、プラントデータの先頭に
その種別を示すコードをつけ、全プラント関連データを
統一フォーマットのコードで管理する点である。この場
合、種別に関しては１階層ではなく、図示のごとく２階
層にして、第１階層の種別ＣＤ１と第２階層の種別ＣＤ
２などとコード付けすることができる。この方式の場
合、各コードの種別を意識することなく、どのプラント
データでも関連データについては同一のコードとして管
理することができるので、各々のプラントデータの意味
を考えることなく、関連性のみを管理すればよいことに
なる。

【００２４】以上により、図４に示すように、管理する
表は１つのみで、各コードがどのコードに結びつくかを
１行の情報として管理すればよくなる。

【００２５】このような方式にすれば次のような利点が
ある。 １）コード単位の関連性しか管理しないので、関連性の
整理が容易。 ２）マンマシン装置１が支援する関連情報呼び出しの機
能を追加したとしても、表の追加がない。

【００２６】ただし、この方式には次のような欠点もあ
り、その用途を踏まえて図３または図４の方式を選択す
ればよい。 １）全プラントデータを対象にした統一フォーマットの
コード体系の設定作業が困難である。 ２）図３の方式に比較して、関連性データの整合性チェ
ック作業を厳密に行う必要がある。

【００２７】 この実施の形態によれば、現在表示して
いる画面から、機能を意識することなく必要な関連画面
を迅速に呼び出すことができ、警報の発生や不慮の事故
の発生などに際して、適切な情報をオペレータに通知
し、安全なプラント運転を行うことができる。 （第２の実施の形態） 図５は本発明の第２の実施の形態を示すものである。一
般に１つのプラント入出力点をとった場合、それに関連
する情報は複数（ＩＴＶ、図面、系統図等）あることが
予想される。したがって、所望の情報をオペレータに正
しく選択させるマンマシン対話処理が重要になる。

【００２８】図５の方式は、関連情報を呼び出して表示
画面Ｇ２１に表示させた後、そこで選択できる関連情報
の一覧を表示画面Ｇ２２上のパネルＰ２２で表示し、そ
こからオペレータにどの情報を要求するのかを選択させ
て表示画面Ｇ２３に関連情報を表示させる方式である。
この方式の利点は、関連データのない情報をオペレータ
が選択してしまうという事態が起こらないことである。
しかし、他方では欠点として、関連データが多数ある場
合、オペレータが所望する情報を見つけるまでに時間が
かかってしまうという問題がある。

【００２９】一方、図６の方式は、関連情報を呼び出し
て表示画面Ｇ３１に表示させた後、その中から見たい関
連情報の種別を予め選択し（表示画面Ｇ３２）、その中
から関連情報を要求してそれを表示させる（表示画面Ｇ
３３）方式である。この方式の利点および欠点は図５の
方式と逆の関係になる。

【００３０】 なお、変形実施の形態として、図５およ
び図６の方式を組み合わせた方式もありうる。

【００３１】 この第２の実施の形態によれば、関連情
報が多くなっても、オペレータを惑わすことなく、必要
な情報をオペレータに提供することができる。 （第３の実施の形態） 図７は本発明の第３の実施の形態を示すものである。プ
ラント監視制御装置５０は、プラント入出力情報データ
ベース３１および性能計算データベース３２を持ってい
る。プラント入出力情報データベース３１は各プラント
入出力点が属する個別制御装置８０（図１参照）や、値
の形式（ＥＵ値等）、機器センサの出力情報等を管理す
る。また、性能計算データベース３２は、プラント疑似
入力点で計算される計算式、入力となるプラント入力点
等を管理する。

【００３２】マンマシン基本制御手段２は、リンク情報
管理手段２０の情報をもとにしてプラント入出力ＩＤを
一意に決定すれば、データベース３１，３２を検索する
ことにより、関連情報として機器センサの情報や疑似入
力点における計算式を検索しその結果を表示画面を通し
てオペレータに提供することができる。

【００３３】 第３の実施の形態によれば、画面に表示
されている系統図や、ＣＲＴオペレーションにおける操
作端や、性能計算結果表示画面より、実際のプラントへ
の入出力点を確認することができ、プラント調整時にお
ける計算機への設定情報の確認作業を容易にすることが
できる。 （第４の実施の形態） 図８は本発明の第４の実施の形態を示すものである。通
常、１つのプラント監視制御装置５０に対して複数のマ
ンマシン装置１ａ，１ｂ，…が接続されるため、プラン
ト監視制御装置５０内のデータを変更する際には、複数
のマンマシン装置１ａ，１ｂ，…からの要求を整理し、
データベース変更の排他制御を行うデータベース管理手
段２１が必要になる。

【００３４】データベース管理手段２１は、あるマンマ
シン装置からの書き替え要求があると、対象のデータベ
ースにおける書き替え対象のデータをロックする。ロッ
クされたデータは、他のマンマシン装置による書き替え
が不可能になる。ただし、プラントのデータベースは、
多数のプロセスからリアルタイムに参照されていること
があり、安全上、参照についてのロックは行わない場合
が多い。書き替えが終了し、要求したマンマシン装置か
らデータ確定の要求があると、データベース管理手段２
１はデータを確定し、ロックを解除する。

【００３５】 第４の実施の形態によれば、画面に表示
されている系統図や、ＣＲＴオペレーションにおける操
作端や、性能計算結果表示画面を用いて、実際のプラン
ト入出力情報を変更することができ、プラント改造等に
おける作業を容易にすることができる。 （第５の実施の形態） 図９および図１０は本発明の第５の実施の形態を示すも
のである。関連情報へジャンプした画面の履歴のオペレ
ータへの提示の方式には、図９および図１０の２つの方
式が考えられる。

【００３６】図９の表示画面Ｇ４１は、いままで画面遷
移してきた履歴をパネルＰ４１によりオペレータに提示
する方式である。その際、スタック番号Ｑ１、画面名Ｑ
２、表示日時Ｑ３などの付随情報を一緒に表示し、オペ
レータが画面を選択しやすいようにする。この方式は、
指定された任意の画面へ容易に戻ることができるが、一
旦パネルＰ１１を呼び出す必要があり、操作が煩雑にな
りやすい傾向がある。

【００３７】図１０の表示画面Ｇ４２は、一つ前の表示
画面に戻すためのボタン１５ａと、一つ先に進めるため
のボタン１５ｂをいつも画面Ｇ４２上に表示しておき、
そのボタンを選択することにより元の画面に戻る方式で
ある。この方式だと操作の簡略化を図ることができる反
面、任意の画面へ一つの操作で戻ることができないとい
う不都合もある。実際は、図９および図１０の両方式を
サポートし、どちらを使用するかはオペレータの判断に
任せるのがよい。

【００３８】 第５の実施の形態によれば、次々に関連
情報を呼び出し画面を切り替えても、オペレータは自分
が行った操作を見失うことなく、自由に元の画面に戻す
ことができ、機能間で自由に画面切り替えを行うことに
よる対話画面遷移の分かりにくさを緩和し、オペレーシ
ョンミスを防ぐことができる。 （第６の実施の形態） 図１１は本発明の第６の実施の形態を示すものである。
プラントの設計製作過程においては、種々のデータベー
ス、たとえばプラント入出力情報データベース３１、性
能計算データベース３２のほかに、系統図の絵柄とプラ
ント入出力点との関連性を定義した系統図データベース
３３、操作端の絵柄とプラント入出力点との関連性を定
義したＣＲＴオペレーションデータベース３４、自動化
データとプラント入出力点との関連性を定義した自動化
データベース３５、機器単位の図面を管理する図面管理
データベース３６、機器単位のＩＴＶの番号を示すＩＴ
Ｖデータベース３７などを作成する。リンク情報作成手
段２２は、これら設計製作過程において作成されたデー
タベースに基づいて、リンク情報管理手段２０（図１、
図７参照）が必要とするリンク情報データベース３８を
作成するものである。

【００３９】リンク情報作成の過程について説明する。
初めにリンク情報管理手段２０がプラント入出力情報デ
ータベース３１を検索する。この検索によりプラント入
出力点ＩＤと機器ＩＤを取り出し、関連のあるＩＤどう
しを関連情報として記録していく。次に性能計算データ
ベース３２を検索する。ここで計算式ＩＤを新たにキー
として追加していくとともに、計算式の中で使用されて
いるプラント入出力点ＩＤに、関連情報として計算式Ｉ
Ｄを追加していく。以下、全てのデータベースについて
同様の処理を繰り返すことにより、全てのデータベース
に対する関連情報を作成することができる。

【００４０】 第６の実施の形態によれば、数万にも達
するプラント関連情報のリンク情報を作成するといった
膨大な設計製作業務を自動化し、プラント監視制御装置
用データベース作成の効率化と、正確な情報の作成を行
うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
現在表示している画面から、種々の機能を意識すること
なく必要な関連画面を迅速に呼び出すことができ、警報
の発生や不慮の事故の発生時などに、適切な情報をオペ
レータに迅速に通知し、安全なプラント運転を遂行する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるマンマシン装
置のブロック図。

【図２】図１の装置における関連情報切り替えの例を示
す説明図。

【図３】図１の装置におけるリンク情報管理の第１の例
を示す説明図。

【図４】図１の装置におけるリンク情報管理の第２の例
を示す説明図。

【図５】本発明の第２の実施の形態による第１のマンマ
シン画面例を示す説明図。

【図６】本発明の第２の実施の形態による第２のマンマ
シン画面例を示す説明図。

【図７】本発明の第３の実施の形態によるマンマシン装
置のブロック図。

【図８】本発明の第４の実施の形態によるマンマシン装
置のブロック図。

【図９】本発明の第５の実施の形態による第１のマンマ
シン画面例を示す説明図。

【図１０】本発明の第５の実施の形態による第２のマン
マシン画面例を示す説明図。

【図１１】本発明の第６の実施の形態によるリンク情報
作成のためのハードウェア構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１ マンマシン装置 ２ マンマシン基本制御手段 ３ 一般対話制御手段 ４ 系統図制御手段 ５ ＣＲＴオペレーション制御手段 ６ 自動化画面制御手段 ７ 警報画面制御手段 ８ 性能計算画面制御手段 ９ 保守機能制御手段 １０ ＩＴＶ画面制御手段 １１ 図面管理手段 ２０ リンク情報管理手段 ２１ データベース管理手段 ２２ リンク情報作成手段 ３１ プラント入出力情報データベース ３２ 性能計算データベース ３３ 系統図データベース ３４ ＣＲＴオペレーションデータベース ３５ 自動化データベース ３６ 図面管理データベース ３７ ＩＴＶデータベース ３８ リンク情報データベース ５０ プラント監視制御装置

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マンマシン対話用表示画面を有し、マンマ
   シン対話処理に共通する画面の制御を行うマンマシン基
   本制御手段と、 プラント入出力情報のマンマシン対話処理に関連して各
   機能毎に設けられた複数の機能制御手段と、 前記複数の機能制御手段で処理されるプラント入出力情
   報の各機能間の関連を管理するリンク情報管理手段と、 前記表示画面に表示されているプラントの状態を示すプ
   ラント情報の中から選択により特定される情報の表示要
   求を受け付ける選択手段と、 前記選択手段によるプラント情報の選択に応動し、前記
   リンク情報管理手段および前記機能制御手段を介して、
   この選択により特定された情報に関連するプラント情報
   を前記表示画面に表示させる手段と、前記表示画面に過去に表示された画面の表示順序トレー
   スの履歴を一覧で前記表示画面にパネル表示させととも
   に、この一覧の中から選択により特定される過去に表示
   された画面の再表示要求を受け付ける手段と、 を備えたプラント監視制御用マンマシン装置。
2. 【請求項２】前記選択手段により選択されたプラント情
   報に関連付けられた情報が複数存在する場合に、これら
   複数の情報の一覧を前記表示画面上にパネル表示すると
   ともに、この一覧の中から選択により特定される情報の
   表示要求を促す手段を備えた請求項１記載のプラント監
   視制御用マンマシン装置。
3. 【請求項３】プラント入出力情報データベースおよび性
   能計算データベースを有するプラント監視手段を有し、 前記表示画面に 表示されているプラント情報と関連する
   情報が入力点または出力点もしくは疑似入力点であり、
   対応する入力元または出力元の機器センサ情報もしくは
   前記疑似入力点の計算式が前記プラント監視手段から前
   記マンマシン基本制御手段によって呼び出されることを
   特徴とする請求項１記載のプラント監視制御用マンマシ
   ン装置。
4. 【請求項４】呼び出された機器センサ情報または計算式
   を修正するデータベース管理手段を備えた、請求項３記
   載のプラント監視制御用マンマシン装置。