JP7065714B2

JP7065714B2 - Plant control system and portable operation terminal

Info

Publication number: JP7065714B2
Application number: JP2018127067A
Authority: JP
Inventors: 俊紀畔柳; 将司須永; 卓也岩崎; 祐太松嶋
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2038-07-03
Also published as: JP2020008953A

Description

本発明は、プラントを構成する複数の現場機器を統括制御するプラント制御システム、および、現場機器を個別に操作するための携帯型操作端末に関する。 The present invention relates to a plant control system that collectively controls a plurality of field devices constituting a plant, and a portable operation terminal for individually operating the field devices.

従来から、プラントを構成する複数の現場機器の動作は、現場機器を統括制御するプラント制御装置（中央制御装置）から集中的に行う方法と、現場機器の近傍に設置された現場操作盤により直接操作する方法がある。通常のプラント運用では、中央制御室から一括運転を行う場合が多く、現場操作盤からの操作は不要であるが、メンテナンスやトラブルが発生した場合に現場操作盤を一時的に操作する必要がある。また、現場機器による操作が優先的な機器（石炭灰トラック積等）においても、現場操作盤が故障した際には操業に影響が出てしまう。 Conventionally, the operation of multiple field equipment that composes a plant is performed centrally from the plant control device (central control device) that controls the field equipment in a centralized manner, and directly by the field operation panel installed near the field equipment. There is a way to operate it. In normal plant operation, batch operation is often performed from the central control room, and operation from the on-site operation panel is unnecessary, but it is necessary to temporarily operate the on-site operation panel in the event of maintenance or trouble. .. In addition, even for equipment (coal ash truck loading, etc.) where operation by on-site equipment is prioritized, the operation will be affected if the on-site operation panel breaks down.

これに対し、近年では、現場機器毎に設置された現場操作盤を、現場作業者によって携帯可能な構成にすることが提案されている。特許文献１には、現場機器を操作するためのポータブル型現場操作器が開示されている。この現場操作器は、現場機器の近傍に設置されたタグを読み取り、操作対象の現場機器を特定し、操作対象の現場機器にプラント制御装置を介して操作指令を送信する。 On the other hand, in recent years, it has been proposed to make the field operation panel installed for each field device portable by field workers. Patent Document 1 discloses a portable field operator for operating a field device. This field operator reads a tag installed in the vicinity of the field equipment, identifies the field equipment to be operated, and sends an operation command to the field equipment to be operated via the plant control device.

また、特許文献２には、プラント機器を制御するプラント制御手段と、複数の携帯操作端末とを備えるプラント制御システムが開示されている。プラント制御手段は、プラント機器に対応付けて、その機器の制御権を持つ本来の携帯操作端末名等を登録したデータテーブルを有し、携帯操作端末の操作指令信号のみに応答して対応するプラント機器を制御する。 Further, Patent Document 2 discloses a plant control system including a plant control means for controlling plant equipment and a plurality of portable operation terminals. The plant control means has a data table in which the name of the original mobile operation terminal having the control right of the equipment is registered in association with the plant equipment, and the plant responds only to the operation command signal of the mobile operation terminal. Control the equipment.

また、特許文献３には、電動機の修復作業を支援するシステムが開示されている。このシステムでは、ポータブル端末によって、プラントに設置された複数の電動機の各々に取り付けられたタグを読み取り、修復対象の電動機であることを確認し電動機に操作指令を送信する。 Further, Patent Document 3 discloses a system for supporting the repair work of the electric motor. In this system, a portable terminal reads a tag attached to each of a plurality of motors installed in the plant, confirms that the motor is the motor to be repaired, and sends an operation command to the motor.

特開２００５－３５２７５８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-352758 特許第４２２１１６９号Patent No. 422169 特開２０１１－１０９１６６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-109166

しかし、上記従来技術では、現場操作器により、現場機器の近傍に設置されたタグが読み取られ、一旦、操作対象の現場機器を特定されてしまうと、その後、作業者が現場機器の作業エリアから離れても現場機器の操作権限が与えられたままになってしまう。このため、操作対象の更新を忘れたまま別の作業エリアで現場操作器を誤って操作してしまう可能性がある。 However, in the above-mentioned conventional technique, the tag installed in the vicinity of the field equipment is read by the field operator, and once the field equipment to be operated is specified, the worker then moves from the work area of the field equipment. Even if you move away, you will still be given the authority to operate the field equipment. Therefore, there is a possibility that the on-site actuator may be mistakenly operated in another work area without updating the operation target.

そこで、本発明は、複数の現場機器を統括制御するプラント制御システムにおいて、携帯型操作端末を使用する際の誤操作を防止することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to prevent erroneous operation when using a portable operation terminal in a plant control system that collectively controls a plurality of field devices.

上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係るプラント制御システムは、プラントを構成する複数の現場機器を統括制御するプラント制御装置と、前記現場機器を操作するための操作指令を出力する携帯型操作端末と、前記プラント制御装置と前記携帯型操作端末との間で通信する通信手段と、前記現場機器に設置され、前記現場機器を特定するための固有情報を有する固有情報保持手段と、を備え、前記携帯型操作端末は、前記固有情報保持手段から、前記固有情報を読み取るための固有情報読み取り手段と、前記携帯型操作端末の位置を特定する位置特定手段と、前記固有情報読み取り手段によって読み取った現場機器の固有情報、および、前記位置特定手段によって特定された前記携帯型操作端末の位置情報を、前記プラント制御装置に送信する送信手段と、を有し、前記プラント制御装置は、前記固有情報に基づいて、操作対象の現場機器を特定するとともに、前記位置情報に基づいて、当該携帯型操作端末が当該現場機器を操作可能な所定のエリア内に在るか否かを判定し、前記携帯型操作端末が前記エリア内に在る場合は、当該現場機器の操作を許可する操作許可信号を前記携帯型操作端末に送信し、前記携帯型操作端末が前記エリア外に在る場合は、当該現場機器の操作を許可しない操作不可信号を前記携帯型操作端末に送信する。 In order to solve the above problems, the plant control system according to an aspect of the present invention outputs a plant control device that comprehensively controls a plurality of field devices constituting the plant and an operation command for operating the field devices. A portable operation terminal, a communication means for communicating between the plant control device and the portable operation terminal, and a unique information holding means installed in the field device and having unique information for identifying the field device. The portable operation terminal is provided with a unique information reading means for reading the unique information from the unique information holding means, a position specifying means for specifying the position of the portable operation terminal, and the unique information. The plant control device has unique information of the field equipment read by the reading means and a transmission means for transmitting the position information of the portable operation terminal specified by the position specifying means to the plant control device. Identifyes the on-site device to be operated based on the unique information, and determines whether or not the portable operation terminal is within a predetermined area where the on-site device can be operated based on the position information. When the determination is made and the portable operation terminal is in the area, an operation permission signal permitting the operation of the on-site device is transmitted to the portable operation terminal, and the portable operation terminal is outside the area. If so, an inoperable signal that does not permit the operation of the on-site equipment is transmitted to the portable operation terminal.

上記構成によれば、携帯型操作端末（以下、単に「操作端末」ともいう）において、固有情報読み取り手段によって読み取った現場機器の固有情報をプラント制御装置に送信することにより、プラント制御装置において、操作対象の現場機器が特定され、固有情報を送信した操作端末に操作権限を与えることができる。これにより、従来、プラント制御システムにおいて、現場に設置されている複数台の操作盤を共通化された１台の操作端末に置き換えることができる。例えば中央優先モードの場合、各現場機器に現場操作盤を設ける必要がなくなり、コスト削減につながる。また、現場優先モードの場合、ある操作端末が故障しても他の操作端末で一時的に即時、代替使用が可能で、操業リスクを抑えることができる。また、プラント制御装置は、操作端末の位置情報に基づいて操作端末の位置を特定し、操作端末が現場機器を操作可能な所定のエリア内に在ると判定した場合にのみ、当該現場機器の操作を許可する操作許可信号を操作端末に送信する。つまり、操作対象の現場機器を操作可能なエリア内に在る操作端末にのみ操作権限が与えられるので、例えば作業者が操作対象の更新を忘れたまま別の作業エリアで操作端末を誤って操作してしまうことはない。 According to the above configuration, in the portable operation terminal (hereinafter, also simply referred to as “operation terminal”), in the plant control device, the unique information of the field equipment read by the unique information reading means is transmitted to the plant control device. The on-site equipment to be operated is specified, and the operation authority can be given to the operation terminal that has transmitted the unique information. As a result, in the conventional plant control system, it is possible to replace a plurality of operation panels installed at the site with one common operation terminal. For example, in the case of the central priority mode, it is not necessary to provide a field operation panel for each field equipment, which leads to cost reduction. Further, in the field priority mode, even if one operation terminal breaks down, another operation terminal can be temporarily and immediately used as an alternative, and the operation risk can be suppressed. Further, the plant control device identifies the position of the operation terminal based on the position information of the operation terminal, and determines that the operation terminal is within a predetermined area where the site equipment can be operated. Sends an operation permission signal to the operation terminal to allow the operation. In other words, since the operation authority is given only to the operation terminal in the area where the on-site equipment to be operated can be operated, for example, the operator mistakenly operates the operation terminal in another work area while forgetting to update the operation target. I will never do it.

前記プラント制御装置は、前記複数の現場機器に関する計測データを予め記憶しておく記憶手段を有し、前記プラント制御装置は、前記携帯型操作端末からの前記操作対象の現場機器に関する計測データの要求に応じて、当該現場機器に関する計測データを前記記憶手段から読み出して、これを前記携帯型操作端末に送信するようにしてもよい。 The plant control device has a storage means for storing measurement data related to the plurality of field devices in advance, and the plant control device requests measurement data related to the field device to be operated from the portable operation terminal. Depending on the situation, the measurement data related to the field equipment may be read out from the storage means and transmitted to the portable operation terminal.

上記構成によれば、操作端末を用いて、プラント制御装置の記憶手段から、操作対象の現場機器に関する計測データを呼び出すことが容易となり、現場で中央制御室と同じデータを確認しながら操作可能となる。 According to the above configuration, it is easy to recall the measurement data related to the on-site equipment to be operated from the storage means of the plant control device using the operation terminal, and it is possible to operate while checking the same data as the central control room at the on-site. Become.

前記プラント制御装置は、前記固有情報および前記位置情報を送信した携帯型操作端末が前記エリア内に在るが、当該携帯型操作端末以外の他の携帯型操作端末に既に前記操作許可信号を送信している場合は、前記操作不可信号を当該携帯型操作端末に送信するようにしてもよい。 In the plant control device, the portable operation terminal that has transmitted the unique information and the position information is located in the area, but the operation permission signal has already been transmitted to other portable operation terminals other than the portable operation terminal. If so, the inoperable signal may be transmitted to the portable operation terminal.

上記構成によれば、複数の操作端末を作業エリア内に持ち込んだとしても、１つの操作端末しか操作対象の現場機器に対する操作権限が与えられないので、複数の操作端末から１つの現場機器を同時に操作することができない。誤操作が生じにくい。 According to the above configuration, even if a plurality of operation terminals are brought into the work area, only one operation terminal is given the operation authority to the field device to be operated, so that one field device can be simultaneously used from the plurality of operation terminals. Cannot be operated. It is difficult for erroneous operations to occur.

前記携帯型操作端末は、前記プラント制御装置を介して前記現場機器を操作するための操作指令を送信するように構成され、前記プラント制御装置は、前記携帯型操作端末からの操作指令を受信した後、所定時間経過しても次の操作指令を受信しなかった場合は、前記操作不可信号を前記携帯型操作端末に送信するようにしてもよい。 The portable operation terminal is configured to transmit an operation command for operating the field equipment via the plant control device, and the plant control device receives an operation command from the portable operation terminal. After that, if the next operation command is not received even after the lapse of a predetermined time, the inoperable signal may be transmitted to the portable operation terminal.

上記構成によれば、作業者が終了操作を忘れて操作端末を放置した場合でも一定時間経過すると操作端末の操作権限が消滅するので、誤操作が生じにくい。 According to the above configuration, even if the operator forgets the end operation and leaves the operation terminal unattended, the operation authority of the operation terminal disappears after a certain period of time, so that an erroneous operation is unlikely to occur.

本発明のその他の態様に係る携帯型操作端末は、プラントを構成している複数の現場機器を統括制御するプラント制御装置に接続され、前記現場機器を操作するための携帯型操作端末であって、前記現場機器に設置され、前記現場機器を特定するための固有情報を有する固有情報保持手段から、当該固有情報を読み取るための固有情報読み取り手段と、前記携帯型操作端末の位置を特定する位置特定手段と、前記固有情報読み取り手段によって読み取った現場機器の固有情報、および、前記位置特定手段によって特定された前記携帯型操作端末の位置情報を、前記プラント制御装置に送信する送信手段と、前記プラント制御装置によって、前記固有情報に基づいて、操作対象の現場機器が特定されるとともに、前記位置情報に基づいて、当該携帯型操作端末が当該現場機器を操作可能な所定のエリア内に在ると判定され、前記プラント制御装置から、当該現場機器の操作を許可する操作許可信号を受信した場合に、操作許可された現場機器に対して、その操作を行うための操作入力を受け付ける操作入力手段と、を備える。 The portable operation terminal according to another aspect of the present invention is a portable operation terminal for operating the on-site equipment connected to a plant control device that controls a plurality of on-site equipment constituting the plant. , A position for specifying the position of the unique information reading means for reading the unique information from the unique information holding means installed in the field device and having the unique information for identifying the field device, and the position of the portable operation terminal. A transmission means for transmitting to the plant control device the specific means, the unique information of the field equipment read by the unique information reading means, and the position information of the portable operation terminal specified by the position specifying means, and the above. The plant control device identifies the field equipment to be operated based on the unique information, and the portable operation terminal is in a predetermined area where the field equipment can be operated based on the position information. When the operation permission signal for permitting the operation of the on-site equipment is received from the plant control device, the operation input means for receiving the operation input for performing the operation on the on-site equipment for which the operation is permitted is determined. And.

本発明によれば、プラント制御システムにおいて、携帯型操作端末を使用する際の誤操作を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent erroneous operation when using a portable operation terminal in a plant control system.

本発明の一実施形態に係るプラント制御システム全体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the whole plant control system which concerns on one Embodiment of this invention. プラント制御装置に記憶される現場機器の情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the information of the field equipment stored in a plant control device. 操作端末の表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen of an operation terminal. 操作端末の使用イメージを示す図である。It is a figure which shows the use image of an operation terminal. 操作端末とプラント制御装置の処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the processing of an operation terminal and a plant control device.

本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding elements will be designated by the same reference numerals throughout the drawings, and duplicate description will be omitted.

本実施形態のプラント制御システムは、中央制御室から複数の現場機器を一括運転する中央優先モードと、現場作業者が現場機器を操作可能な現場優先モードでプラントを運用する。通常のプラント運用では中央優先モードで操業されるが、メンテナンスやトラブルが発生した場合に現場優先モードで操業される。 The plant control system of the present embodiment operates the plant in a central priority mode in which a plurality of field equipments are collectively operated from the central control room and a field priority mode in which field workers can operate the field equipments. In normal plant operation, it is operated in the central priority mode, but when maintenance or trouble occurs, it is operated in the site priority mode.

図１は、本発明の一実施形態に係るプラント制御システムの構成を概略的に示す図である。図１に示すように、プラント制御システム１は、プラントを構成する複数の現場機器２を統括制御するプラント制御装置１０と、現場機器２を操作するための操作指令を出力する携帯型操作端末（以下、単に「操作端末」ともいう）２０と、を備える。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a plant control system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the plant control system 1 includes a plant control device 10 that collectively controls a plurality of field devices 2 constituting the plant, and a portable operation terminal that outputs an operation command for operating the field devices 2 (a portable operation terminal (). Hereinafter, it is provided with 20), which is also simply referred to as an “operation terminal”.

各現場機器２の近傍には、現場機器２を特定するための固有番号を含む固有タグ３（固有情報保持手段）が設置されている。本実施形態では、固有タグ３はＲＦタグである。ＲＦタグは、主としてアンテナコイル、送受信部、電源回路、復調回路、変調回路、メモリ制御部およびメモリから構成される（いずれも図示せず）。ＲＦタグのメモリには、他の現場機器２と重複しないように予め定義された固有番号を含む固有情報が記憶されている。本実施形態では、現場機器２は、発電所等のプラントに設置された複数の電動機（Ａ～Ｃ）である。各電動機（Ａ～Ｃ）は、動力線４および配開装置７に接続されている。配開装置７は、伝送路８を介して、プラント制御装置１０に接続されている。 In the vicinity of each field device 2, a unique tag 3 (unique information holding means) including a unique number for identifying the field device 2 is installed. In this embodiment, the unique tag 3 is an RF tag. The RF tag is mainly composed of an antenna coil, a transmission / reception unit, a power supply circuit, a demodulation circuit, a modulation circuit, a memory control unit, and a memory (none of which is shown). The memory of the RF tag stores unique information including a unique number defined in advance so as not to overlap with the other field equipment 2. In the present embodiment, the field equipment 2 is a plurality of electric motors (A to C) installed in a plant such as a power plant. Each motor (A to C) is connected to the power line 4 and the distribution device 7. The distribution device 7 is connected to the plant control device 10 via the transmission line 8.

プラント制御装置１０は、例えば中央制御室に設置される。プラント制御装置１０は、演算装置１１と、記憶装置１２と、有線伝送装置１３と、無線伝送装置１４と、を備える。演算装置１１は、プラント制御装置１０の内部動作の制御や、種々の演算を行う制御手段である。本実施形態では、演算装置１１は、中央優先モードではプラントを構成する複数の現場機器２を統括制御し、現場優先モードでは、操作端末２０から受信した情報に基づいて操作端末２０に現場機器２の操作権限を与え、操作端末２０からの操作指令に従って現場機器２の動作を制御するように構成されている。 The plant control device 10 is installed in, for example, a central control room. The plant control device 10 includes an arithmetic unit 11, a storage device 12, a wired transmission device 13, and a wireless transmission device 14. The arithmetic unit 11 is a control means for controlling the internal operation of the plant control unit 10 and performing various operations. In the present embodiment, the arithmetic unit 11 comprehensively controls a plurality of field devices 2 constituting the plant in the central priority mode, and in the field priority mode, the field device 2 is connected to the operation terminal 20 based on the information received from the operation terminal 20. It is configured to give the operation authority of the above and control the operation of the field equipment 2 according to the operation command from the operation terminal 20.

記憶装置１２は、各現場機器２に関する種々の情報を記憶している。図２は、記憶装置１２に記憶される現場機器２の情報の一例を示す図である。図２に示すように、記憶装置１２には、現場機器２の機器情報、計測データおよび状態に関する種々の情報が固有番号（Ｎｏ．１～Ｎｏ．３）ごとに記憶される。ここで現場機器２の機器情報とは、機器の名称（モータ）、機器の個体識別情報（Ａ～Ｃ）、機器の試験成績情報、位置情報等を含む。ここで計測データとは、例えば現場機器であるモータ（Ａ～Ｃ）の負荷電流値の時系列データである。ここで状態に関する情報とは、現場機器２の操作権限が操作端末２０に与えられているか否かを示す情報である。例えば操作端末２０に現場機器２（Ａ）の操作権限が与えられている場合は、「現場作業中」と表示される。尚、記憶装置１２に記憶された情報は、例えば中央制御室に設置された表示装置（図示せず）に表示される。 The storage device 12 stores various information about each field device 2. FIG. 2 is a diagram showing an example of information of the field equipment 2 stored in the storage device 12. As shown in FIG. 2, the storage device 12 stores device information, measurement data, and various information regarding the state of the field device 2 for each unique number (No. 1 to No. 3). Here, the device information of the field device 2 includes the name of the device (motor), the individual identification information (A to C) of the device, the test result information of the device, the position information, and the like. Here, the measurement data is, for example, time-series data of the load current value of the motors (A to C) which are field equipment. Here, the information regarding the state is information indicating whether or not the operation authority of the field device 2 is given to the operation terminal 20. For example, when the operation terminal 20 is given the operation authority of the field device 2 (A), "working in the field" is displayed. The information stored in the storage device 12 is displayed, for example, on a display device (not shown) installed in the main control room.

有線伝送装置１３は、現場機器２と伝送路８等を介して接続され、信号の送受信を行う。無線伝送装置１４は、操作端末２０と無線５を介して接続され、信号の送受信を行う。 The wired transmission device 13 is connected to the field device 2 via a transmission line 8 or the like to transmit and receive signals. The wireless transmission device 14 is connected to the operation terminal 20 via the wireless 5 to transmit and receive signals.

操作端末２０は、タグ読取装置２１と、演算装置２２と、表示装置２３と、操作入力装置２４と、無線伝送装置２５と、を備える。タグ読取装置２１（固有情報読取手段）は、現場機器２の近傍に設置されている固有タグ３の固有情報を読み取るための装置である。タグ読取装置２１は、固有タグ３から固有情報を読み取ると、読み取った固有情報を演算装置２２に送信する。本実施形態では、タグ読取装置２１は、ＲＦＩＤリーダである。ＲＦタグ（固有タグ３）がＲＦＩＤリーダの電波送受信可能範囲に入ると、ＲＦＩＤリーダはＲＦタグを検出しＲＦタグから固有情報が読み込まれる。 The operation terminal 20 includes a tag reading device 21, an arithmetic device 22, a display device 23, an operation input device 24, and a wireless transmission device 25. The tag reading device 21 (unique information reading means) is a device for reading the unique information of the unique tag 3 installed in the vicinity of the field equipment 2. When the tag reading device 21 reads the unique information from the unique tag 3, the read unique information is transmitted to the arithmetic unit 22. In this embodiment, the tag reader 21 is an RFID reader. When the RF tag (unique tag 3) enters the radio wave transmission / reception range of the RFID reader, the RFID reader detects the RF tag and reads the unique information from the RF tag.

演算装置２２は、操作端末２０の内部動作の制御や、種々の演算を行う。本実施形態では、演算装置２２は、タグ読取装置２１によって読み取った現場機器２の固有タグや操作端末２０の位置を特定するための位置情報を無線伝送装置２５に出力する。また、演算装置２２は、プラント制御装置１０から現場機器２の操作権限を与えられた後は、演算装置２２は、操作入力装置２４より受け付けた操作入力に基づいて現場機器２を操作するための操作指令を無線伝送装置２５に出力する。無線伝送装置２５は、アンテナ等の基地局１６（図４参照）を介して、プラント制御装置１０と無線５により接続されて、信号のやりとりを行うものである。 The arithmetic unit 22 controls the internal operation of the operation terminal 20 and performs various operations. In the present embodiment, the arithmetic unit 22 outputs the unique tag of the field device 2 read by the tag reading device 21 and the position information for specifying the position of the operation terminal 20 to the wireless transmission device 25. Further, after the arithmetic unit 22 is given the operation authority of the field equipment 2 from the plant control device 10, the arithmetic unit 22 operates the field equipment 2 based on the operation input received from the operation input device 24. The operation command is output to the wireless transmission device 25. The wireless transmission device 25 is connected to the plant control device 10 by wireless 5 via a base station 16 (see FIG. 4) such as an antenna, and exchanges signals.

表示装置２３は、液晶ディスプレイ装置等の表示デバイスであり、作業員に対して文字、図形および記号等の種々の情報の表示を行うものである。操作入力装置２４は、作業員が種々の信号の入力を行うものである。表示装置２３および操作入力装置２４は、例えばタッチスクリーンディスプレイによって構成されている。本実施形態では、プラント制御装置１０から、現場優先モードにおいて、現場機器２の操作権限を与えられた後は、作業者は、画面上に表示された種々の情報を指やペン等によって現場機器２を操作するための入力を行う。図３は、操作端末２０の表示装置２３に表示された画面の一例を示す図である。図３に示すように、表示装置２３の表示画面には、上から順に、操作対象となる現場機器２の名称（モータＡ）、操作対象である現場機器２の計測データ（モータＡの負荷電流）、及び、現場機器２を停止、起動、又は終了するための操作キーが画面表示される。 The display device 23 is a display device such as a liquid crystal display device, and displays various information such as characters, figures, and symbols to workers. The operation input device 24 is for the worker to input various signals. The display device 23 and the operation input device 24 are configured by, for example, a touch screen display. In the present embodiment, after the plant control device 10 gives the operation authority of the field equipment 2 in the field priority mode, the operator can use a finger, a pen, or the like to display various information displayed on the screen of the field equipment 2. Input for operating 2. FIG. 3 is a diagram showing an example of a screen displayed on the display device 23 of the operation terminal 20. As shown in FIG. 3, on the display screen of the display device 23, the name of the field device 2 to be operated (motor A) and the measurement data of the field device 2 to be operated (load current of the motor A) are displayed in order from the top. ), And the operation keys for stopping, starting, or terminating the field equipment 2 are displayed on the screen.

次に、プラント制御システム１の動作について図面を用いて説明する。図４は、現場優先モードにおいて作業者が操作端末２０を用いて現場機器２の操作を行う場合の模式図である。図４に示すように、現場優先モードでは、プラント制御装置１０（無線伝送装置１４）と、操作端末２０（無線伝送装置２５）は、アンテナ等の基地局１６を介して、無線通信により信号の送受信を行う。 Next, the operation of the plant control system 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram of a case where an operator operates a field device 2 using an operation terminal 20 in a field priority mode. As shown in FIG. 4, in the field priority mode, the plant control device 10 (wireless transmission device 14) and the operation terminal 20 (wireless transmission device 25) transmit signals by wireless communication via a base station 16 such as an antenna. Send and receive.

以下、具体的に説明する。図５は、プラント制御装置１０と操作端末２０の処理の手順を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、操作端末２０（タグ読取装置２１）は、現場機器２に設置された固有タグ３から固有情報を読み出す（ステップＳ１０１）。そして、操作端末２０（無線伝送装置２５）は、読み出した現場機器２の固有情報（固有番号）を、プラント制御装置１０（無線伝送装置１４）へ送信する（ステップＳ１０２）。このとき、操作端末２０からの送信データには、現場機器２に関する計測データの要求の有無が含まれている。 Hereinafter, a specific description will be given. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the plant control device 10 and the operation terminal 20. As shown in FIG. 5, first, the operation terminal 20 (tag reading device 21) reads unique information from the unique tag 3 installed in the field equipment 2 (step S101). Then, the operation terminal 20 (wireless transmission device 25) transmits the read-out unique information (unique number) of the field device 2 to the plant control device 10 (wireless transmission device 14) (step S102). At this time, the transmission data from the operation terminal 20 includes the presence / absence of a request for measurement data regarding the field equipment 2.

一方、プラント制御装置１０（演算装置１１）は、操作端末２０から現場機器２の固有情報（固有番号：Ｎｏ．１）を受信した場合に（ステップＳ２０１）、固有情報（固有番号：Ｎｏ．１）に基づいて、操作対象の現場機器２を特定する（ステップＳ２０２）。ここでは、記憶装置１２に記憶された情報（図２参照）に基づいて、モータＡが操作対象の現場機器２として特定される。そして、プラント制御装置１０は、記憶装置１２に記憶された情報から、特定した操作対象の現場機器２に関する機器情報を読み出して、これを操作端末２０に送信する（ステップＳ２０３）。ここで機器情報とは、現場機器２の名称（モータ）、個体識別情報（Ａ）、機器の試験成績情報等を含む。このとき、操作端末２０からの送信データに現場機器２に関する計測データの要求が含まれている場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）は、プラント制御装置１０は、記憶装置１２から操作対象の現場機器２に関する計測データを読み出して、これを操作端末２０に送信する（ステップＳ２０５）。ここでは、モータＡの負荷電流値が計測データとして送信される。 On the other hand, when the plant control device 10 (arithmetic unit 11) receives the unique information (unique number: No. 1) of the field equipment 2 from the operation terminal 20 (step S201), the unique information (unique number: No. 1). ), The field equipment 2 to be operated is specified (step S202). Here, the motor A is specified as the field device 2 to be operated based on the information stored in the storage device 12 (see FIG. 2). Then, the plant control device 10 reads out the device information related to the specified field device 2 to be operated from the information stored in the storage device 12, and transmits this to the operation terminal 20 (step S203). Here, the device information includes the name (motor) of the field device 2, the individual identification information (A), the test result information of the device, and the like. At this time, if the transmission data from the operation terminal 20 includes a request for measurement data related to the field device 2 (YES in step S204), the plant control device 10 relates to the field device 2 to be operated from the storage device 12. The measurement data is read out and transmitted to the operation terminal 20 (step S205). Here, the load current value of the motor A is transmitted as measurement data.

操作端末２０は、プラント制御装置１０から操作対象の現場機器２の機器情報を受信する（ステップＳ１０４）。また、操作端末２０は、操作対象の現場機器２に関する計測データを受信した場合は、それらを表示装置２３の画面に表示する（ステップＳ１０５）。図３に示すように、プラント制御装置１０の記憶装置１２から、操作対象の現場機器２に関する計測データ（モータＡの負荷電流値）を受信して、操作端末２０の表示装置２３に表示することが容易となり、現場で中央制御室と同じデータを確認しながら操作することができる。 The operation terminal 20 receives device information of the field device 2 to be operated from the plant control device 10 (step S104). Further, when the operation terminal 20 receives the measurement data related to the field device 2 to be operated, the operation terminal 20 displays them on the screen of the display device 23 (step S105). As shown in FIG. 3, the measurement data (load current value of the motor A) regarding the field equipment 2 to be operated is received from the storage device 12 of the plant control device 10 and displayed on the display device 23 of the operation terminal 20. It becomes easy to operate while checking the same data as the main control room at the site.

次に、操作端末２０は、操作端末２０の操作端末情報、および、操作端末２０の位置を特定して、操作端末２０の位置情報をプラント制御装置１０に送信する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。図４に示すように、無線通信により操作端末２０の位置情報が、操作端末２０（無線伝送装置２５）からプラント制御装置１０（無線伝送装置２５）に送信される。 Next, the operation terminal 20 specifies the operation terminal information of the operation terminal 20 and the position of the operation terminal 20, and transmits the position information of the operation terminal 20 to the plant control device 10 (steps S106 and S107). As shown in FIG. 4, the position information of the operation terminal 20 is transmitted from the operation terminal 20 (wireless transmission device 25) to the plant control device 10 (wireless transmission device 25) by wireless communication.

プラント制御装置１０は、操作端末２０の操作端末情報、および、操作端末２０の位置情報を受信し（ステップＳ２０６，Ｓ２０７）、操作端末２０が特定された現場機器２を操作可能であるかどうかを判定する（ステップＳ２０８）。本実施形態では、プラント制御装置１０は、操作端末２０と特定された現場機器２の間の距離に基づいて判定する。まず、操作端末２０が各無線基地局１６からの電波状況（例えば電波の強度等）等から操作端末２０の位置を特定し、操作端末２０の操作端末情報を、各無線基地局１６を介してプラント制御装置１０に送信する。尚、操作端末２０による位置の特定は音波を用いて行われてもよいし、その他の公知の技術を用いて行われてもよい。そして、プラント制御装置１０は、各現場機器２の位置を予めプラント制御装置１０（記憶装置１２）に記憶しておくことにより、各現場機器２の位置と操作端末２０の位置から両者の間の距離を測定することができる。そして、プラント制御装置１０は、操作端末２０が現場機器２を操作可能な所定の操作エリア内に在るか否かを判定する。尚、操作エリアの範囲は任意に設定可能な所定の範囲である。 The plant control device 10 receives the operation terminal information of the operation terminal 20 and the position information of the operation terminal 20 (steps S206 and S207), and determines whether the operation terminal 20 can operate the specified field device 2. Determination (step S208). In this embodiment, the plant control device 10 determines based on the distance between the operating terminal 20 and the identified field equipment 2. First, the operation terminal 20 identifies the position of the operation terminal 20 from the radio wave condition (for example, the strength of the radio wave) from each radio base station 16, and the operation terminal information of the operation terminal 20 is transmitted via each radio base station 16. It is transmitted to the plant control device 10. The position may be specified by the operation terminal 20 by using a sound wave, or may be performed by using other known techniques. Then, the plant control device 10 stores the position of each field device 2 in the plant control device 10 (storage device 12) in advance, so that the position of each field device 2 and the position of the operation terminal 20 are between the two. The distance can be measured. Then, the plant control device 10 determines whether or not the operation terminal 20 is within a predetermined operation area in which the field equipment 2 can be operated. The range of the operation area is a predetermined range that can be arbitrarily set.

プラント制御装置１０は、操作端末２０が操作エリア内に在る場合は（ステップＳ２０９）、作業者が特定された現場機器２の近傍に居ると判定し、特定された現場機器２の操作を許可する操作許可信号を操作端末２０に送信する。そして、記憶装置１２において現場機器２（モータＡ）が操作端末２０によって操作中であるという情報（現場作業中）を保持する（図２参照）。 When the operation terminal 20 is in the operation area (step S209), the plant control device 10 determines that the worker is in the vicinity of the specified field equipment 2, and permits the operation of the specified field equipment 2. The operation permission signal to be performed is transmitted to the operation terminal 20. Then, the storage device 12 retains information (during field work) that the field device 2 (motor A) is being operated by the operation terminal 20 (see FIG. 2).

操作端末２０は、プラント制御装置１０から、操作許可信号を受信した場合に（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、操作許可された現場機器２に対して、その操作を行うための操作入力を受け付ける（ステップＳ１１１）。操作端末２０（表示装置２３）は、図３に示すように、作業員から入力操作（起動又は停止）を受け付け、操作指令をプラント制御装置１０へ出力する。現場からの操作を終了する時は、操作端末２０にて入力操作（終了）を受け付け（例えば、表示装置２３のタッチスクリーンにおいて表示された「終了」キーの選択操作を実施する）、操作指令をプラント制御装置１０に送信する。 When the operation terminal 20 receives the operation permission signal from the plant control device 10 (YES in step S109), the operation terminal 20 receives the operation input for performing the operation to the field equipment 2 whose operation is permitted (step S111). ). As shown in FIG. 3, the operation terminal 20 (display device 23) receives an input operation (start or stop) from a worker and outputs an operation command to the plant control device 10. When ending the operation from the site, the operation terminal 20 accepts an input operation (end) (for example, performs a selection operation of the "end" key displayed on the touch screen of the display device 23) and issues an operation command. It is transmitted to the plant control device 10.

プラント制御装置１０は、操作指令を受信し（ステップＳ２１２）、演算装置１１にて操作端末２０からの操作が終了したことを判定し、その結果を記憶装置１２に保持するとともに、現場機器２に操作指令（終了）を送信する。作業員が操作端末２０での「終了」操作を忘れた場合は、演算装置１１にて、操作端末２０からの最終の操作指令の送信があった後、所定の一定時間が経過したことを判定し、操作端末２０に対する操作許可を解除する。つまり、プラント制御装置１０は、操作端末２０からの操作指令を受信した後、所定時間経過しても次の操作指令を受信しなかった場合は、操作不可信号を操作端末２０に送信する。このように、作業者が終了操作を忘れて操作端末２０を放置した場合でも一定時間経過すると操作端末２０の操作権限が消滅するので、誤操作が生じにくい。 The plant control device 10 receives an operation command (step S212), determines that the operation from the operation terminal 20 has been completed by the arithmetic unit 11, holds the result in the storage device 12, and stores the result in the field device 2. Send an operation command (end). If the worker forgets to perform the "end" operation on the operation terminal 20, it is determined by the arithmetic unit 11 that a predetermined fixed time has elapsed after the final operation command is transmitted from the operation terminal 20. Then, the operation permission for the operation terminal 20 is released. That is, if the plant control device 10 does not receive the next operation command even after a predetermined time has elapsed after receiving the operation command from the operation terminal 20, the plant control device 10 transmits an inoperable signal to the operation terminal 20. As described above, even if the operator forgets the end operation and leaves the operation terminal 20 unattended, the operation authority of the operation terminal 20 disappears after a certain period of time, so that an erroneous operation is unlikely to occur.

一方、プラント制御装置１０は、ステップＳ２０８において、操作端末２０がエリア外に在ると判定した場合は（ステップＳ２１０）、作業者が特定された現場機器２の近傍に居ないと判定し、特定された現場機器２の操作を許可しない操作不可信号を操作端末２０に送信する（ステップＳ２１１）。そして、それ以後は、操作端末２０から送信される操作指令をブロックする。操作端末２０は、プラント制御装置１０から、操作不可信号を受信した場合は（ステップＳ１０９でＮＯ）、再び、ステップＳ１０６，Ｓ１０７に戻り、操作端末２０の操作端末情報および位置情報をプラント制御装置１０に送信する。 On the other hand, when the plant control device 10 determines in step S208 that the operation terminal 20 is outside the area (step S210), the plant control device 10 determines that the worker is not in the vicinity of the specified field equipment 2 and specifies the operator. An inoperable signal that does not allow the operation of the field equipment 2 is transmitted to the operation terminal 20 (step S211). After that, the operation command transmitted from the operation terminal 20 is blocked. When the operation terminal 20 receives an inoperable signal from the plant control device 10 (NO in step S109), the operation terminal 20 returns to steps S106 and S107 again, and the operation terminal information and the position information of the operation terminal 20 are transferred to the plant control device 10. Send to.

本実施形態によれば、操作端末２０（タグ読取装置２１）によって読み取った現場機器２の固有情報をプラント制御装置１０に送信することにより、プラント制御装置１０において、操作対象の現場機器２が特定され、固有情報を送信した操作端末２０に操作権限を与えることができる。これにより、従来、プラント制御システムにおいて、現場に設置されている複数台の操作盤を共通化された１台の操作端末に置き換えることができる。例えば中央優先モードの場合、各機器に現場操作盤を設ける必要がなくなり、コスト削減につながる。また、現場優先モードの場合、ある操作端末が故障しても他の操作端末で一時的に即時、代替使用が可能で、操業リスクを抑えることができる。また、プラント制御装置１０は、操作端末２０の位置を特定するための位置情報に基づいて操作端末２０の位置を特定し、当該操作端末２０が現場機器２を操作可能な所定のエリア内に在る場合は、当該現場機器の操作を許可する操作許可信号を操作端末に送信する。つまり、操作対象の現場機器２を操作可能なエリア内に在る操作端末２０にのみ操作権限が与えられるので、作業者が操作対象の更新を忘れたまま別の作業エリアで操作端末２０を誤って操作してしまうことはない。 According to the present embodiment, by transmitting the unique information of the field equipment 2 read by the operation terminal 20 (tag reading device 21) to the plant control device 10, the field equipment 2 to be operated is specified in the plant control device 10. It is possible to give the operation authority to the operation terminal 20 that has transmitted the unique information. As a result, in the conventional plant control system, it is possible to replace a plurality of operation panels installed at the site with one common operation terminal. For example, in the case of the central priority mode, it is not necessary to provide a field operation panel for each device, which leads to cost reduction. Further, in the field priority mode, even if one operation terminal breaks down, another operation terminal can be temporarily and immediately used as an alternative, and the operation risk can be suppressed. Further, the plant control device 10 specifies the position of the operation terminal 20 based on the position information for specifying the position of the operation terminal 20, and the operation terminal 20 is located in a predetermined area where the on-site equipment 2 can be operated. If so, an operation permission signal permitting the operation of the on-site equipment is transmitted to the operation terminal. That is, since the operation authority is given only to the operation terminal 20 in the area where the on-site device 2 to be operated can be operated, the operator mistakenly mistakes the operation terminal 20 in another work area while forgetting to update the operation target. It will not be operated.

尚、複数の操作端末２０が作業エリア内に持ちこまれた場合、複数の操作端末２０から１つの現場機器２に対して同時使用され誤操作が生じる場合がある。そこで、本実施の形態においては、プラント制御装置１０は、固有情報および位置情報を送信した操作端末２０がエリア内に在るが、当該操作端末２０以外の他の操作端末２０に既に操作許可信号を送信している場合は、ステップＳ２１１において、操作不可信号を当該操作端末２０に送信する。これにより、複数の操作端末２０を作業エリア内に持ち込んだとしても、１つの操作端末２０しか操作対象の現場機器２に対する操作権限が与えられないので、複数の操作端末２０から１つの現場機器２に対する同時使用が防止される。誤操作が生じにくい。 When a plurality of operation terminals 20 are brought into the work area, the plurality of operation terminals 20 may be used simultaneously for one field device 2 and an erroneous operation may occur. Therefore, in the present embodiment, in the plant control device 10, the operation terminal 20 that has transmitted the unique information and the position information is in the area, but the operation permission signal has already been sent to the operation terminal 20 other than the operation terminal 20. Is transmitted, in step S211 the inoperable signal is transmitted to the operation terminal 20. As a result, even if a plurality of operation terminals 20 are brought into the work area, only one operation terminal 20 is given the operation authority to the on-site device 2 to be operated, so that one on-site device 2 is given from the plurality of operation terminals 20. Simultaneous use is prevented. It is difficult for erroneous operations to occur.

尚、本実施形態では、固有情報は、ＲＦタグであったが、これに限られない。例えば固有情報はプラント内の他の現場機器と重複しないように予め定義された固有番号をバーコード又は２次元コードにより表示したものであってもよい。 In the present embodiment, the unique information is an RF tag, but the information is not limited to this. For example, the unique information may be a predetermined unique number displayed by a bar code or a two-dimensional code so as not to overlap with other field equipment in the plant.

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the above description, many improvements and other embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art. Therefore, the above description should be construed as an example only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best aspects of carrying out the present invention. The details of its structure and / or function can be substantially changed without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、複数の現場機器を統括制御するプラント制御システムに有用である。 The present invention is useful for a plant control system that controls a plurality of field devices in an integrated manner.

１プラント制御システム
２現場機器
３固有タグ
４動力線
５無線
７配開装置
８伝送路
１０プラント制御装置
１１演算装置
１２記憶装置
１３有線伝送装置
１４無線伝送装置
１６無線基地局
２０携帯型操作端末
２１タグ読み取り装置
２２演算装置
２３表示装置
２４操作入力装置
２５無線伝送装置
1 Plant control system 2 Field equipment 3 Unique tag 4 Power line 5 Wireless 7 Distribution device 8 Transmission line 10 Plant control device 11 Computing device 12 Storage device 13 Wired transmission device 14 Wireless transmission device 16 Wireless base station 20 Portable operation terminal 21 Tag reader 22 Computing device 23 Display device 24 Operation input device 25 Wireless transmission device

Claims

A plant control device that comprehensively controls multiple on-site equipment that constitutes a plant,
A portable operation terminal that outputs operation commands for operating the field equipment, and
A communication means for communicating between the plant control device and the portable operation terminal, and
A unique information holding means, which is installed in the field equipment and has unique information for identifying the field equipment, is provided.
The portable operation terminal is
A unique information reading means for reading the unique information from the unique information holding means,
A position specifying means for specifying the position of the portable operation terminal and
It has the unique information of the field equipment read by the unique information reading means and the transmitting means for transmitting the position information of the portable operation terminal specified by the position specifying means to the plant control device.
The plant control device is
Based on the unique information, the field device to be operated is specified, and based on the position information, it is determined whether or not the portable operation terminal is within a predetermined area where the field device can be operated. ,
When the portable operation terminal is located in the area, an operation permission signal permitting the operation of the on-site device is transmitted to the portable operation terminal, and when the portable operation terminal is outside the area, the operation permission signal is transmitted to the portable operation terminal. , A plant control system that sends an inoperable signal that does not permit the operation of the field equipment to the portable operation terminal.

The plant control device has a storage means for storing measurement data related to the plurality of field devices in advance.
The plant control device reads measurement data related to the field equipment from the storage means in response to a request for measurement data related to the field equipment to be operated from the portable operation terminal, and transfers the measurement data to the portable operation terminal. The plant control system according to claim 1, which is transmitted.

In the plant control device, the portable operation terminal that has transmitted the unique information and the position information is located in the area, but the operation permission signal has already been transmitted to other portable operation terminals other than the portable operation terminal. The plant control system according to claim 1 or 2, wherein the inoperable signal is transmitted to the portable operation terminal.

The portable operation terminal is configured to transmit an operation command for operating the field equipment via the plant control device.
The plant control device is
If the next operation command is not received even after a predetermined time has elapsed after receiving the operation command from the portable operation terminal, the inoperable signal is transmitted to the portable operation terminal, claim 1 to 1. The plant control system according to any one of 3.

It is a portable operation terminal that is connected to a plant control device that controls a plurality of on-site equipment that constitutes a plant and operates the on-site equipment.
Unique information reading means for reading the unique information from the unique information holding means installed in the field equipment and having the unique information for identifying the field equipment.
A position specifying means for specifying the position of the portable operation terminal and
A transmission means for transmitting to the plant control device the unique information of the field equipment read by the unique information reading means and the position information of the portable operation terminal specified by the position specifying means.
The plant control device identifies the field equipment to be operated based on the unique information, and the portable operation terminal is located in a predetermined area where the field equipment can be operated based on the position information. When the operation permission signal for permitting the operation of the on-site equipment is received from the plant control device, the operation input for accepting the operation input for the on-site equipment for which the operation is permitted is received. Means and
A portable operation terminal equipped with.