CN109313946A - 人机接口设备 - Google Patents

Abstract

课题在于满足在核电站的安全保护体系中要求的要求事项且抑制操作人员的监视和操作负担。作为解决手段的人机接口设备(5)具备应用于核电站的安全保护体系的逻辑控制器(1)和具备硬开关(38)的显示装置(3)。该逻辑控制器(1)具备：与构成核电站的仪表控制系统的接口(14)；逻辑控制器(11)，利用硬件逻辑切换并控制利用硬开关(38)的显示装置(3)的显示信息；以及显示器控制器(22)，将来自逻辑控制器(11)的显示信息展开为像素而输出到显示装置(3)。

Description

人机接口设备

技术领域

本发明涉及应用于核电站的安全保护体系的人机接口设备。

背景技术

近年来，工厂等的仪表控制系统正在推进数字化。关于操作人员的操作控制台，使用工作站、带操作功能的显示器等的基于软件的监视和操作控制台也是主流的。以往配置于操作控制台的许多量操作用开关、模拟的指示器和仪器等也数字显示在显示器上。由此，通过适当的人体工学设计和基于数字装置的故障评价的适当的系统设计来集成信息，从而减轻操作人员的负担。

如上所述，在以往的人机接口中使用的设备中，一般大量地包括工作站、带操作功能的显示器等民用品。这些民用品为了在激烈的市场竞争中胜出，及时应对普通消费者的各种需求是重要的，具有以下的共同的特征。

第1特征是重视速度的开发，通过升级来应对不良现象等。在该升级中经常经由Web进行软件的更新和修正等。第2特征是使用组装软件所带来的多功能化和功能的复杂化。例如，可以举出基于软件的显示器的触摸操作等。第3特征是知识产权的严密管理所带来的技术专门技能的黑箱化。

然而，另一方面，对于如在工厂发生事故时对公共影响大的核电站那样的设施而言，还存在对安全的限制未比以往更严格的现状。为了应对这样的现状，应用于核电站的安全保护体系的装置要求具有与民用品不同的特征。

例如，在专利文献1记载的核电站的安全体系操作装置的发明中，记载了如下发明：将显示系统图的显示器和显示操作器的显示器设为独立的显示器，在从显示于安全体系显示器上的系统图中选择了单独的安全体系工厂设备时，使对应的操作器在与已显示的系统图不同的部位显示，保持地显示该系统图。

IEC标准(IEC61513)涉及在核电站的安全方面发挥重要作用的仪表控制装置。在该IEC标准中，根据核电站的仪表控制系统具有的功能，从安全方面的角度决定它们的重要度(等级1～3)。特别是对于与被分类为最上位的重要度的等级1(安全保护体系)相应的数字仪表控制装置，要求最严密的开发/设计工序、可追踪性(traceability)确保。根据各国的限制判断的结果，以民用品的技术为基础的核电站的安全保护体系中应用的人机接口设备也存在要求严密的标准基准的情形。严密的标准基准例如是指与功能安全标准IEC61508的SIL要件相当的设计、软件的开发/设计工序的公开以及第三方的严密的审查等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5185864号公报

发明内容

以上，在核电站的安全保护体系中应用的人机接口设备所要求的主要的要求事项是严密的开发/设计工序管理、功能的单纯性、针对第三方的说明性这三点。严密的开发/设计工序管理是指验证和妥当性的确认、可追踪性确保、设计变更管理等。功能的单纯性是指尽可能排除包括共同因素故障的设计的复杂度所引起的不良现象因素。针对第三方的说明性是指对针对使用的设备的所有设计信息进行白箱化。设计信息是指开发工序、内部程序的源代码、试验报告书等。

此处举出的三点要求事项与民用品的特征完全相反。但是，如果为了满足要求事项而返回到配置有许多操作用开关、模拟的指示器和仪器等上代的操作控制台，则会导致空间的增大，进而造成操作人员的监视和操作负担的增大。

因此，本发明的课题在于提供一种满足针对核电站的安全保护体系要求的各要求事项且抑制操作人员的监视和操作负担的人机接口设备。

为了解决所述课题，本发明的人机接口设备具备在核电站的安全保护体系中应用的逻辑控制器和具备硬开关的显示装置。逻辑控制器具备：与构成核电站的仪表控制系统的接口；逻辑单元，利用硬件逻辑切换并控制利用硬开关的显示装置的显示信息；以及显示器控制器，将来自该逻辑单元的显示信息展开为像素并输出到显示装置。

在具体实施方式中说明其他手段。

根据本发明，能够提供满足在核电站的安全保护体系中要求的要求事项且抑制操作人员的监视和操作负担的人机接口设备。

附图说明

图1是人机接口设备的结构图。

图2是示出第1实施方式的显示装置和其显示的监视画面的图。

图3是示出第1实施方式的显示装置和其显示的设备选择前的操作画面的图。

图4是示出第1实施方式的显示装置和其显示的设备选择后的操作画面的图。

图5是示出第1实施方式的显示装置和其显示的设备确定后的操作画面的图。

图6是示出第1实施方式的显示装置和其显示的操作方向的选择后的操作画面的图。

图7是示出第1实施方式的显示装置和其显示的操作方向的确定后的操作画面的图。

图8是示出人机接口设备的操作方法的流程图。

图9是人机接口设备的模式转移图。

图10是示出第2实施方式的显示装置和其显示的设备选择前的操作画面的图。

图11是示出第2实施方式的显示装置和其显示的设备选择后的操作画面的图。

图12是示出第2实施方式的显示装置和其显示的设备确定后的操作画面的图。

图13是示出第2实施方式的显示装置和其显示的操作方向的选择后的操作画面的图。

图14是示出第2实施方式的显示装置和其显示的操作方向的确定后的操作画面的图。

图15是示出人机接口系统的操作方法的流程图。

图16是人机接口系统的模式转移图。

(符号说明)

1：逻辑控制器；11：逻辑单元基板；12：数字输入基板；13：数字输出基板；14、15：接口基板；2：显示器控制器；21、23：接口基板；22：描绘引擎；3：显示装置；31：液晶显示器面板；32：画面管理用硬开关群；33：设备选择用硬开关群；34：操作选择用硬开关群；35：操作/监视模式切换用硬开关；36：操作指令用硬开关；310：系统窗口(pane)；313a～313c、314a～314c：操作端列表窗口；313：数字键；321：光标键；4：系统控制器；5：人机接口设备。

具体实施方式

以下，参照各附图详细说明具体实施方式。

首先，使用图1说明应用于核电站的安全保护体系的人机接口设备的概要。接着，使用图2至图9说明使用数字键的第1实施方式。进而，使用图10至图16说明使用光标键的第2实施方式。

图1是人机接口设备5的结构图。

逻辑控制器1进行与上位的仪表控制系统中包含的系统控制器4的接口和利用硬开关38的显示装置3的显示信息的切换控制。

显示器控制器2将来自逻辑控制器1的显示信息展开为像素，将展开的像素显示输出于显示装置3的液晶显示器。

系统控制器4是与仪表控制有关的上位的控制器。

逻辑控制器1构成为包括逻辑单元基板11、数字输入基板12和数字输出基板13、接口基板14、15。在逻辑控制器1中，未使用CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、组装软件，所以无需安全保护体系系统的软件所要求的严密的验证。

逻辑单元基板11例如用FPGA(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)等制作，通过硬件进行控制运算。

数字输入基板12接受来自显示装置3的硬开关38的信号。硬开关38构成为光照式按钮开关，具备未图示的灯。数字输出基板13进行向硬开关38具备的灯的输出。接口基板14与上位的仪表控制系统中包含的系统控制器4进行通信，接口基板15与显示器控制器2进行通信。

显示器控制器2构成为包括接口基板21、23、描绘引擎22。接口基板21与逻辑控制器1进行通信，接收显示信息。描绘引擎22将从逻辑控制器1接收到的显示信息展开为像素信息。接口基板23与显示装置3进行通信，显示输出展开的像素信息。

本实施方式的人机接口设备5与进行核电站的监视控制的上位的系统控制器4连接。人机接口设备5针对操作人员的请求而显示任意的工序的操作画面313a(参照图3)等，从而能够进行针对仪表控制系统的各设备的操作。

逻辑控制器1的主要功能可以举出以下三点。

第1功能是将从上位的系统控制器4送来的工厂信息经由显示器控制器2显示于显示装置3。

第2功能是从数字输入基板12输入来自显示装置3的硬开关38的信号，控制显示器的显示信息的切换。

第3功能是将显示装置3的硬开关38的信号输出到上位的系统控制器4，通过上位的系统控制器4的信号使显示装置3的硬开关38的灯点亮。在设备操作时，逻辑控制器1将显示装置3的硬开关38的设备选择信号以及模式选择信号经由数字输入基板12输入之后，输出到上位的系统控制器4。然后，逻辑控制器1从数字输出基板13输出来自上位的系统控制器4的设备状态以及模式选择状态的返回信号，使显示装置3的硬开关38的灯点亮。此时，设备状态以及模式选择状态经由显示器控制器2在显示装置3的显示器上也能够识别。

显示器控制器2经由接口基板21输入来自逻辑控制器1的显示信息并用描绘引擎22展开为像素信息。该显示器控制器2进而将展开的像素信息经由接口基板23显示输出于显示装置3。在此，逻辑控制器1和显示器控制器2都设为是按照基于IEC标准(IEC61513)的严密的开发/设计工序制作而成的。

《第1实施方式》

以下的图2至图7示出在第1实施方式的人机接口设备5中使用的显示装置3的结构和动作。进而，以下的图8和图9示出人机接口设备5的动作。

图2是示出第1实施方式的显示装置3和其显示的监视画面310的图。

显示装置3具备液晶显示器面板31和硬开关38。液晶显示器面板31是不使用显示调整用的处理器、组装软件的显示专用的分立部件。硬开关38包括画面管理用硬开关群32、数字键33A、回车键34A、操作选择用硬开关群35、操作/监视模式切换用硬开关36、操作指令用硬开关37。各硬开关38例如是具备LED(light emitting diode，发光二极管)等灯的分立部件，能够通过该灯的发光而视觉辨认出自身被按下等。

画面管理用硬开关群32是用于指示页面前进/后退等的开关。操作/监视模式切换用硬开关36是用于切换监视模式和操作模式的开关。

数字键33A是设备选择用硬开关群33(参照图1)的一个方式，是用于选择操作对象的设备的开关。数字键33A包括‘0’至‘9’的数字键和刻印为“DEL”的删除键的合计11个硬开关，在设备选择时输入与对象设备的连贯编号对应的数字时使用。刻印为“ENT”的回车键34A是设备确定用硬开关34(参照图1)的一个方式，是用于确定操作对象的设备的开关。

操作选择用硬开关群35是用于选择针对选择出的设备的操作的开关，包括操作选择用硬开关351～354。操作指令用硬开关37是用于对选择出的设备指令通过操作选择用硬开关351～354的按下选择出的操作的开关。

操作选择用硬开关群35沿着液晶显示器面板31的下侧配置。画面管理用硬开关群32、数字键33A、回车键34A、操作/监视模式切换用硬开关36配置于液晶显示器面板31的右侧。

显示装置3构成为仅由液晶显示器面板31、硬开关38等分立部件构成，未使用CPU、组装软件。因此，显示装置3无需如安全保护体系系统的软件所要求的严密的验证。

液晶显示器面板31显示监视画面310。该监视画面310包括表示工厂的每个系统的设备、仪表配管的系统窗口311。人机接口设备5通过颜色、符号形状的差异在系统窗口311中显示设备的动作状态。由此，操作人员能够通过在系统窗口311中显示的设备的颜色、符号形状的差异判别各设备的动作状态。

人机接口设备5还将对监视参数的设备/仪器测量出的工序值显示于系统窗口311。由此，操作人员能够通过在系统窗口311中显示的设备的工序值，监视与该设备/仪器相关的参数。

使用图2说明画面切换。画面管理用硬开关群32包括“画面测试”、“显示ON/OFF”、“页面前进”、“页面后退”等画面管理的用途中使用的开关。另外，与系统的画面结构相应地，用于使设备列表、工序值的参数等操作人员所需的任意信息显示的选择开关也包含于画面管理用硬开关群32。

通过按下这些画面管理用硬开关群32中的任意开关，来自按下的开关的信号经由数字输入基板12被输入到逻辑控制器1。选择出的任意的画面信息显示于显示装置3的液晶显示器面板31。

图3是示出第1实施方式的显示装置3和设备选择前的操作画面313a的图。

在图3中，在液晶显示器面板31上显示设备选择前的操作画面313a。该操作画面313a显示系统窗口311和操作端列表窗口312a。

系统窗口311与图2所示的系统窗口311相同，还针对可操作的设备显示2位的设备编号。

操作端列表窗口312a还是空白，表示设备尚未被选择。

图4是示出第1实施方式的显示装置3和其显示的设备选择后的操作画面313b的图。

在图4中，在液晶显示器面板31上显示设备选择后的操作画面313b。该操作画面313b显示系统窗口311和操作端列表窗口312b。在此，设备选择后是指操作人员操作数字键33A而输入了设备的编号之后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图4的操作端列表窗口312b针对选择出的操作对象设备，显示表示对象设备的设备编号、设备名称的选择框319。由此，人机接口设备5对操作人员示出显示于选择框319的设备被选择。

图5是示出第1实施方式的显示装置3和其显示的设备确定后的操作画面313c的图。

在图5中，在液晶显示器面板31上显示设备确定后的操作画面313c。该操作画面313c显示系统窗口311和操作端列表窗口312c。在此，设备确定后是指操作人员按下回车键34A而确定了设备之后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图5的操作端列表窗口312c除了显示选择框319以外，还显示表示作为设备的操作方向的“保持断开”“断开”“自动”“接通”的选择框315～318。选择框315～318分别与对应的操作选择用硬开关351～354相邻地显示。通过选择框315～318的显示，人机接口设备5对操作人员示出能够进行操作方向的输入。

图6是示出第1实施方式的显示装置3和其显示的操作方向的选择后的操作画面313d的图。

在图6中，在液晶显示器面板31上显示操作方向的选择后的操作画面313d。该操作画面313d显示系统窗口311和操作端列表窗口312d。在此，操作方向的选择后是指操作人员按下操作选择用硬开关351～354中的任意开关而输入了操作方向之后。图6示出按下操作选择用硬开关353后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图6的操作端列表窗口312d显示选择框319和选择框315～318。选择框317通过框色的变化等与其他选择框315、316、318相比强调地显示。由此，人机接口设备5对操作人员示出显示于选择框317的“自动”的指示被选择。

图7是示出第1实施方式的显示装置3和其显示的操作方向的确定后的操作画面313e的图。

在图7中，在液晶显示器面板31上显示操作方向的选择后的操作画面313e。该操作画面313e显示系统窗口311和操作端列表窗口312e。在此，操作方向的确定后是指操作人员按下了操作指令用硬开关37之后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图7的操作端列表窗口312e显示选择框319和选择框315～318。选择框315、316、318的内部是空白的。选择框317通过反转显示等与其他选择框315、316、318相比强调地显示。由此，人机接口设备5对操作人员示出显示于选择框317的“自动”的指示被确定和并非与其他选择框315、316、318相关的指示。

以下，在未特别区分各操作画面313a～313e的情况下，简单记载为操作画面313。

图8是示出人机接口设备5的操作方法的流程图。在该图8中，以使用数字键33A实施设备选择以及设备操作的情况为例子进行说明。

操作人员在显示装置3显示操作画面313时(步骤S10：“是”)，进入到步骤S12的处理。操作人员在显示装置3显示操作画面313以外时(步骤S10：“否”)，按下操作/监视模式切换用硬开关36(步骤S11)。由此，显示装置3切换为操作画面313的显示。

在此，在显示装置3显示操作画面313时，能够进行设备选择、设备操作，在显示装置3显示操作画面313以外时，无法进行设备选择、设备操作。此外，通常的显示装置3的显示是监视画面310，在保持操作画面313而经过预定时间时，切换到监视画面310。由此，能够防止非故意的设备选择、设备操作。

在显示装置3显示操作画面313时，针对显示于系统窗口311的设备中的可操作的设备，在设备符号附近显示连贯编号。在此，显示的连贯编号设为各画面固有的2位以上的编号。

在系统窗口311中显示连贯编号的状态下，操作人员从数字键33A输入与想要操作的设备的连贯编号对应的数字(步骤S12)，选择设备。输入的数字、选择出的设备的名称等显示于操作端列表窗口312的选择框319。

此外，操作人员通过按下刻印为“DEL”的删除键，还能够进行输入的数字的修正。之后，操作人员通过按下回车键34A，确定选择出的设备(步骤S13)。

通过目前为止的设备选择操作，表示选择出的设备的信息的操作端列表窗口312显示于液晶显示器面板31下部(步骤S14)。在操作端列表窗口312中，表示操作方向的选择框315～319以与操作选择用硬开关群35的各开关对应的形式显示。操作人员通过操作端列表窗口312的显示来判断设备选择是否正确(步骤S15)。操作人员在设备选择错误时(步骤S15：“否”)，返回到步骤S12的处理，重新进行设备选择。

在设备选择正确时(步骤S15：“是”)，操作人员按下操作选择用硬开关351～354中的、安装于表示想要选择的操作方向的选择框的正下方的开关(步骤S16)。由此，在操作端列表窗口312中，选择出的操作方向的选择框的框色变化，操作人员能够在液晶显示器面板31上判别操作方向。进而，通过操作选择用硬开关群35中的选择出(按下)的开关点亮，操作人员能够判别选择出的操作方向。即，操作人员通过操作端列表窗口312的选择框的框色、操作选择用硬开关群35的点亮状态，能够判别选择出的操作方向。

接着，操作人员判别操作方向的选择是否正确(步骤S17)。操作人员在操作方向的选择不正确时(步骤S17：“否”)，返回到步骤S16的处理。操作人员在操作方向的选择正确时(步骤S17：“是”)，按下操作指令用硬开关37(步骤S18)。由此，人机接口设备5向上位的系统控制器4发送操作指令。由此，在操作端列表窗口312中，选择出的操作方向的选择框被反转显示，操作人员能够在液晶显示器面板31上判别确定的操作方向。在步骤S18的处理结束后，图8的处理结束。

在第1实施方式的人机接口设备5中，操作人员的操作为双重动作。由此，能够避免操作人员非故意地触摸硬开关38所致的误操作。具体而言，在选择操作对象的设备时，需要设备的选择操作和选择出的设备的确定操作的双重动作。进而，在选择操作对象的设备时，将该设备可识别地显示于显示装置3。由此，能够在确认选择出的设备之后进行确定。

同样地，在指令操作方向时，需要操作方向的选择操作和选择出的操作方向的确定动作的双重动作。进而，在选择操作方向时，将该操作方向可识别地显示于显示装置3。由此，操作人员能够在确认选择出的操作方向之后进行指令。通过这样的步骤，能够避免操作人员的误操作。

图9是人机接口设备5的模式转移图。

人机接口设备5在启动后以监视模式M10动作，通过操作/监视模式切换用硬开关36的按下，转移到操作模式M20。人机接口设备5在保持操作模式M20而经过预定时间后，切换到监视模式M10。由此，能够防止非故意的设备选择、设备操作。此时，显示装置3例如显示图2所示的监视画面310。

人机接口设备5在转移到操作模式M20的起初，将设备未被选择的状态显示于操作端列表窗口312。此时，显示装置3例如显示图3所示的操作画面313a。在该操作模式M21中，人机接口设备5通过数字键33A的操作，转移到操作模式M22。

在操作模式M22中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示是处于设备选择中。此时，显示装置3例如显示图4所示的操作画面313b。进而，人机接口设备5通过回车键34A的按下，转移到操作模式M23。

在操作模式M23中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示设备选择完成。此时，显示装置3例如显示图5所示的操作画面313c。进而，人机接口设备5通过操作选择用硬开关群35中的与操作方向对应的开关的按下，转移到操作模式M24。

在操作模式M24中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示操作方向为选择中。此时，显示装置3例如显示图6所示的操作画面313d。进而，人机接口设备5通过操作指令用硬开关37的按下，转移到操作模式M25。

在操作模式M25中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示操作方向的选择完成。此时，显示装置3例如显示图7所示的操作画面313e。进而，人机接口设备5向上位的系统控制器4发送操作指令(操作模式M26)，返回到操作模式M23，重复进行操作方向的选择。

第1实施方式的人机接口设备5将要素选择前、要素选择后以及选择出的要素的确定后可识别地显示于显示装置3。由此，能够容易地识别是双重动作的哪个动作的状态，能够避免误操作。

《第2实施方式》

接下来，使用图10至图16说明使用光标键33U、33D、33L、33R进行设备选择的第2实施方式。

图10是示出第2实施方式的显示装置3和设备选择前的操作画面314a的图。

在图10中，与设备选择用硬开关群33相当的光标键33U、33D、33L、33R分别由硬开关构成，用于基于指针39的设备选择。光标键33U表示上方向，光标键33D表示下方向。光标键33L表示左方向，光标键33R表示右方向。光标键33U、33D、33L、33R被配置为大致十字，在其中央配置有与设备确定用硬开关34相当的确定键34B。

光标键33U、33D、33L、33R和确定键34B以外的结构与图2至图7所示的第1实施方式的结构相同。

在图10中，在液晶显示器面板31上显示设备选择前的操作画面314a。该操作画面314a显示系统窗口311和操作端列表窗口312a。

系统窗口311与图2所示的系统窗口311相同，进而针对可操作的设备在设备符号附近显示指针选择用框391。

操作端列表窗口312a还是空白，表示设备尚未被选择。

图11是示出第2实施方式的显示装置3和其显示的设备选择后的操作画面314b的图。

在图11中，在液晶显示器面板31上显示设备选择后的操作画面314b。该操作画面314b显示系统窗口311和操作端列表窗口312b。在此，设备选择后是指操作人员操作光标键并通过指针39指示了指针选择用框391之后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图11的操作端列表窗口312b针对选择出的操作对象设备，显示表示对象设备的设备编号、设备名称的选择框319。由此，人机接口设备5对操作人员示出显示于选择框319的设备被选择。

图12是示出第2实施方式的显示装置3和其显示的设备确定后的操作画面314c的图。

在图12中，在液晶显示器面板31上显示设备确定后的操作画面314c。该操作画面314c显示系统窗口311和操作端列表窗口312c。在此，设备确定后是指操作人员操作确定键34B而确定了设备之后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图12的操作端列表窗口312c针对选择出的操作对象设备，显示表示对象设备的设备编号、设备名称、作为设备的操作方向的“保持断开”“断开”“自动”“接通”的选择框315～318。其中，表示设备的操作方向的选择框315～318和与该选择框对应的操作选择用硬开关351～354相邻地显示。通过选择框315～318的显示，人机接口设备5对操作人员示出能够进行操作方向的输入。

图13是示出第2实施方式的显示装置3和其显示的操作方向的选择后的操作画面314d的图。

在图13中，在液晶显示器面板31上显示操作方向的选择后的操作画面314d。该操作画面314d显示系统窗口311和操作端列表窗口312d。在此，操作方向的选择后是指操作人员按下操作选择用硬开关351～354中的任意开关而输入了操作方向之后。图13示出按下操作选择用硬开关353后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图13的操作端列表窗口312d显示选择框319和选择框315～318。选择框317通过框色的变化等与其他选择框315、316、318相比强调地显示。由此，人机接口设备5对操作人员示出显示于选择框317的“自动”的指示被选择。

图14是示出第2实施方式的显示装置3和其显示的操作方向的确定后的操作画面314e的图。

在图14中，在液晶显示器面板31上显示操作方向的确定后的操作画面314e。该操作画面314e显示系统窗口311和操作端列表窗口312e。在此，操作方向的确定后是指操作人员按下了操作指令用硬开关37之后。

系统窗口311与图3所示的系统窗口311相同。

图14的操作端列表窗口312e显示选择框319和选择框315～318。选择框315、316、318的内部是空白的。选择框317通过反转显示等与其他选择框315、316、318相比强调地显示。由此，人机接口设备5对操作人员示出显示于选择框317的“自动”的指示被确定和并非与其他选择框315、316、318相关的指示。

以下，在不特别区分各操作画面314a～314e的情况下，简单记载为操作画面314。

图15是示出人机接口设备5的操作方法的流程图。在该图15中，以使用光标键33U、33D、33L、33R来实施设备选择以及设备操作的情况为例子进行说明。

操作人员在显示装置3显示操作画面314时(步骤S20：“是”)，进入到步骤S22的处理。操作人员在显示装置3显示操作画面314以外时(步骤S20：“否”)，按下操作/监视模式切换用硬开关36(步骤S21)。由此，显示装置3切换为操作画面314的显示。

在此，在显示装置3显示操作画面314时，能够进行设备选择、设备操作，在显示装置3显示操作画面314以外时，无法进行设备选择、设备操作。此外，通常的显示装置3的显示是监视画面310，在保持操作画面314而经过预定时间后，切换到监视画面310。由此，能够防止非故意的设备选择、设备操作。

在显示装置3显示操作画面314时，针对显示于系统窗口311的设备中的可操作的设备，在该设备符号附近显示指针选择用框391。

在系统窗口311中显示指针选择用框391的状态下，操作人员使指针39与想要操作的设备的指针选择用框391重叠(步骤S22)，选择设备。选择出的设备的名称等显示于操作端列表窗口312的选择框319。之后，操作人员通过按下确定键34B，确定选择出的设备(步骤S23)。

通过目前为止的设备选择操作，表示选择出的设备的信息的操作端列表窗口312显示于液晶显示器面板31下部(步骤S24)。在操作端列表窗口312中，表示操作方向的选择框315～319以与操作选择用硬开关群35的各开关对应的形式显示。操作人员通过操作端列表窗口312的显示，判断设备选择是否正确(步骤S25)。操作人员在设备选择错误时(步骤S25：“否”)，返回到步骤S22的处理，重新进行设备选择。

在设备选择正确时(步骤S25：“是”)，操作人员按下操作选择用硬开关351～354中的、安装于表示想要选择的操作方向的选择框的正下方的开关(步骤S26)。由此，在操作端列表窗口312中，选择出的操作方向的选择框的框色变化，操作人员能够在液晶显示器面板31上判别操作方向。进而，通过操作选择用硬开关群35中的选择出(按下)的开关点亮，操作人员能够判别选择出的操作方向。即，操作人员通过操作端列表窗口312的选择框的框色、操作选择用硬开关群35的点亮状态，能够判别选择出的操作方向。

接着，操作人员判别操作方向的选择是否正确(步骤S27)。操作人员在操作方向的选择不正确时(步骤S27：“否”)，返回到步骤S26的处理。操作人员在操作方向的选择正确时(步骤S27：“是”)，按下操作指令用硬开关37(步骤S28)。由此，人机接口设备5向上位的系统控制器4发送操作指令。由此，在操作端列表窗口312中，选择出的操作方向的选择框被反转显示，操作人员能够在液晶显示器面板31上判别确定的操作方向。在步骤S28的处理结束后，图15的处理结束。

在第2实施方式的人机接口设备5中，操作人员的操作也为双重动作。由此，能够避免操作人员非故意地触摸硬开关38所致的误操作。

图16是人机接口设备5的模式转移图。

人机接口设备5在启动后以监视模式M30动作，通过操作/监视模式切换用硬开关36的按下，转移到操作模式M40。人机接口设备5在保持操作模式M40而经过预定时间后，切换到监视模式M30。由此，能够防止非故意的设备选择、设备操作。此时，显示装置3例如显示与图2所示的监视画面310同样的画面。

人机接口设备5在转移到操作模式M40的起初，将设备未被选择的状态显示于操作端列表窗口312。此时，显示装置3例如显示图10所示的操作画面314a。在该操作模式M21中，人机接口设备5通过光标键33U、33D、33L、33R的操作，操作指针39来选择设备，转移到操作模式M42。

在操作模式M42中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示是处于设备选择中。此时，显示装置3例如显示图11所示的操作画面314b。进而，人机接口设备5通过确定键34B的按下，转移到操作模式M43。

在操作模式M43中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示设备选择完成。此时，显示装置3例如显示图12所示的操作画面314c。进而，人机接口设备5通过操作选择用硬开关群35中的与操作方向对应的开关的按下，转移到操作模式M44。

在操作模式M44中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示操作方向为选择中。此时，显示装置3例如显示图13所示的操作画面314d。进而，人机接口设备5通过操作指令用硬开关37的按下，转移到操作模式M45。

在操作模式M45中，人机接口设备5在操作端列表窗口312中显示操作方向的选择完成。此时，显示装置3例如显示图14所示的操作画面314e。进而，人机接口设备5向上位的系统控制器4发送操作指令(操作模式M46)，返回到操作模式M43，重复进行操作方向的选择。

第2实施方式的人机接口设备5将要素选择前、要素选择后以及选择出的要素的确定后可识别地显示于显示装置3。由此，能够容易地识别是双重动作的哪个动作的状态，能够避免误操作。

这样，使用被配置为大致十字的光标键33U、33D、33L、33R也能够与数字键33A同样地无误操作地选择设备。

(变形例)

本发明不限于上述实施方式，包括各种变形例。例如上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的例子，不限于一定具备说明的所有结构。能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，还能够对某个实施方式的结构加上其他实施方式的结构。另外，还能够对各实施方式的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。

上述各结构、功能、处理部、处理单元等例如也可以用集成电路等硬件实现它们的一部分或者全部。上述各结构、功能等也可以通过处理器解释并执行实现各个功能的程序而用软件实现。实现各功能的程序、表、文件等信息能够设置于存储器、硬盘、SSD(SolidState Drive，固态硬盘)等记录装置或者闪存存储卡、DVD(Digital Versatile Disk，数字多功能盘)等记录介质。

在各实施方式中，控制线、信息线表示在说明上被认为是必要的，产品上未必示出所有控制线、信息线。实际上，也可以认为几乎所有结构相互连接。

本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的要旨的范围内实施变更，例如有如下(a)～(c)的例子。

(a)也可以代替操作指令用硬开关37而设置能够利用钥匙进行接通断开的硬开关。由此，在实施最终的设备操作时，操作人员在操作方向被选择的状态下，将钥匙插入到钥匙孔以使得向操作指令方向旋转，从而使逻辑控制器1发送操作指令。由于能够仅利用钥匙向设备输入操作指令，所以通过仅对具有设备的操作权限的人员分发钥匙，能够防止不具有设备的操作权限的人员的不慎的操作指令。

(b)逻辑单元基板11不限定于基于FPGA的制作，例如也可以以ASIC(applicationspecific integrated circuit，专用集成电路)、PLD(programmable logic device，可编程逻辑器件)等任意的硬件形式制作，不作限定。

(c)人机接口设备5的动作模式不限定于监视模式和操作模式，也可以以这些以外的任意的模式动作。

Claims (6)

1.一种人机接口设备，其特征在于，具备：

逻辑控制器(1)，应用于核电站的安全保护体系；以及

显示装置(3)，具备硬开关(38)，

所述逻辑控制器(1)具备：

与构成所述核电站的仪表控制系统的接口(14)；

逻辑单元(11)，利用硬件逻辑切换并控制利用所述硬开关(38)的所述显示装置(3)的显示信息；以及

显示器控制器(22)，将来自所述逻辑单元(11)的显示信息展开为像素而输出到所述显示装置(3)。

2.根据权利要求1所述的人机接口设备，其特征在于，

所述显示装置(3)具备：

显示部(31)；

设备选择用硬开关群(33)，用于选择构成所述核电站的仪表控制系统的各设备；

设备确定用硬开关(34)，用于确定利用所述设备选择用硬开关群(33)选择出的设备；

操作选择用硬开关群(35)，用于选择针对利用所述设备确定用硬开关(34)确定的设备的操作；以及

操作指令用硬开关(37)，用于确定针对利用所述操作选择用硬开关群(35)选择出的设备的操作。

3.根据权利要求2所述的人机接口设备，其特征在于，

所述设备选择用硬开关群(33)包括输入在所述显示部(31)中显示的设备的编号来选择该设备的数字键。

4.根据权利要求2所述的人机接口设备，其特征在于，

所述设备选择用硬开关群(33)包括通过在与在所述显示部(31)中显示的设备关联的区域重叠在该显示部(31)中显示的指针(39)来选择该设备的光标键。

5.根据权利要求2所述的人机接口设备，其特征在于，

沿着所述显示部(31)中的任意边设置所述操作选择用硬开关群(35)，

所述逻辑单元(11)在沿着所述操作选择用硬开关群(35)的所述显示部(31)的边，使所述显示器控制器(22)以与所述操作选择用硬开关群(35)对应的方式显示针对利用所述设备确定用硬开关(34)确定的设备的操作信息。

6.根据权利要求5所述的人机接口设备，其特征在于，

所述逻辑单元(11)在所述操作选择用硬开关群(35)中的任意硬开关被按下时，使该硬开关显示与按下的硬开关对应的操作信息被选择的情况。