JP2000010620A - プラント運転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現在のプラント運転の傾向と過去の傾向との
比較・検討を容易に行うことができるプラント運転装置
を提供する。 【解決手段】 プラントの現在運転状況のトレンドグラ
フを時間軸方向へシフトするシフト機能を持たせる。こ
の機能により、過去実績データやシミュレーションによ
り算出された予測データとの比較において、例えば薬品
注入やポンプ起動までの遅れ時間時間を取り除くことが
でき、実際に運転状態になった時点からの傾向監視を容
易に行えるようになる。また、現在運転状況のトレンド
グラフ、過去運転状況のトランドグラフ、シミュレーシ
ョンによるトレンドグラフを重ね合わせて表示する重ね
合わせ機能を持たせる。この機能により、運転状況の比
較、異常傾向の発見を容易に行え、特に突発的に発生す
る異常を明確に把握することができる。また先への予測
も可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道設備やご
み焼却設備等の各種プラントを運転するプラント運転装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下水道設備やごみ焼却設備等の
各種プラントを運転するプラント運転装置では、プラン
ト運転中に得られるデータによるトレンドグラフと、過
去実績データによるトレンドグラフと、シミュレーショ
ン結果によるトレンドグラフとがそれぞれ別画面（また
は別ウィンドウ）で表示されるようになっている。この
ため、オペレータはこれらを比較・評価するには各画面
をハードコピーするか、あるいはウィンドウの拡大／縮
小操作や移動操作を行って各画面をできるだけ近づける
ようにするのが一般的であった。

【０００３】また、オペレータは、プラント運転中に突
発的に発生する異常（センサ異常、操作ミス等）に対し
て十分な注意を払っており、また定常運転時の傾向が正
常であるかという点に対しても注意を払っている。つま
り、設定した各種情報と現在の状況とから期待通りの運
転状態になっているか、さらにはこれから先も期待通り
の運転状態が保たれて行くのかといった点に対しても注
意を払っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のプラ
ント運転装置にあっては、突発的に発生する異常状態に
ついて様々な方法によってオペレータに注意を促し、異
常発生時の状況を伝えているものの、運転の傾向監視に
ついては現在の運転状況を伝える表示機能（リアルタイ
ムなトレンドグラフやグラフィック画面表示）と、正常
時の傾向や異常発生時の傾向がどのようであったかを伝
える過去の情報表示機能（ヒストリカル情報等の表示）
とを別機能としていたために、傾向監視を正確に行うに
は上述したように複雑な手順を経る必要があり、結果的
に傾向の正確な監視や推定は熟練オペレータの経験に頼
ることが少なくなかった。例えば図７に示すように、本
日の運転状況と、過去の運転状況（実績データ）または
シミュレーションにより算出したデータとの比較を行う
際、遅延時間ｔdがあると視覚的な比較を容易に行うこ
とができないいう問題があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑み、現在のプラント
運転の傾向と過去の傾向との比較・検討を容易に行うこ
とができるプラント運転装置を提供することを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のプラント運転装置は、プラント運転
中に得られるデータを収集・蓄積するデータ収集・蓄積
手段と、プラントの運転をシミュレーションし、予測デ
ータを算出するシミュレーション手段と、前記データ収
集・蓄積手段により収集されるデータを表示手段上にグ
ラフ形式で表示する表示制御手段と、表示対象となるプ
ラントの現在運転状況の現在値データグラフを少なくと
も時間軸方向へシフトさせるグラフシフト手段とを備え
たことを特徴としている。

【０００７】請求項２では、請求項１記載のプラント運
転装置において、前記表示制御手段は、現在値データグ
ラフに過去運転状況の過去実績データグラフまたはシミ
ュレーション結果によるグラフを重ね合わせて表示する
ことを特徴としている。

【０００８】請求項３では、請求項１または２に記載の
プラント運転装置において、前記グラフシフト手段は、
現在値データグラフをシフトさせた後にシミュレーショ
ン結果によるグラフとの偏差を算出し、前記シミュレー
ション手段は、前記グラフシフト手段により算出された
偏差を加味して予測データを算出することを特徴として
いる。

【０００９】請求項４では、請求項１乃至３のいずれか
に記載のプラント運転装置において、季節情報、気象情
報またはプラント特有情報を入力する入力手段を更に備
え、前記データ収集・蓄積手段は、プラント運転中に得
られるデータの収集・蓄積を時系列に行うとともに、前
記入力手段にて入力された情報に従って分別することを
特徴としている。

【００１０】上記構成によれば、請求項１では、シフト
手段により現在値データグラフを時間軸方向へシフトさ
せることができる。これにより、過去実績データやシミ
ュレーションにより算出された予測データとの比較にお
いて遅れ時間等の不要な要因を取り除くことができ、現
在値データグラフと過去実績データグラフやシミュレー
ションにより得られるグラフとの比較を容易に行える。
なお、遅れ時間の要因としては例えば薬品注入やポンプ
始動までの時間がある。なお、シフト手段によるグラフ
のシフトは、過去実績データグラフやシミュレーション
により得られるグラフに対しても行えるようにしても良
い。

【００１１】請求項２では、現在値データグラフ、過去
実績データグラフ、シミュレーションにより得られるグ
ラフが重ね合わされて表示される。これにより、運転状
況の比較、異常傾向の発見を容易に行える。特に突発的
に発生する異常を明確に把握することができる。

【００１２】請求項３では、現在値データグラフをシフ
トさせた後にシミュレーションにより得られるグラフと
の偏差を算出し、これを加味して予測データを算出する
ことにより、予測データの算出の際に、現在値データグ
ラフをシフトすることにより得られる例えば時間偏差や
流量偏差が加味されるので、精度のよい予測データが得
られる。

【００１３】請求項４では、季節情報、気象情報または
プラント特有情報を入力し、これらの情報に従ってプラ
ント運転中に得られるデータを分別することにより、特
に上下水道設備では、その運転の傾向は季節や気候等に
よって変化するので、これらの条件を加味して収集・保
存することで、特に過去実績データとの傾向比較を正確
に行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明によるプラント運転
装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。

【００１５】この図に示すプラント運転装置１０は、制
御装置１１と、監視装置１２と、データ収集装置１３
と、ＣＲＴ１４と、入力装置１５とを備え、制御装置１
１とデータ収集装置１３とは制御用ＬＡＮ（ローカルエ
リアネットワーク）および情報用ＬＡＮを介して接続さ
れる構成となっている。

【００１６】制御装置１１は、プラントを制御するとと
もにプラント運転中に得られるデータ（現在値データ）
を監視装置１２及びデータ収集装置１３に与える。監視
装置１２は現在値データを受け取ることによりリアルタ
イムにプラントの状況を表示する。また、監視装置１２
は異常発生時にアラーム等を鳴らしてオペレータに異常
発生を知らせる。データ収集装置１３は、現在値データ
を実績データとして収集・蓄積するとともにシミュレー
ションにより予測データの算出を行う。この場合、入力
装置１５からの入力データがあれば、そのデータに従っ
て実績データを分別して蓄積する。この入力データとし
ては、例えば後述する季節情報、気象情報またはプラン
ト特有情報などである。データ収集装置１３は、さら
に、現在値データグラフと過去の正常時の過去実績デー
タグラフとを同一画面に表示する。この場合、グラフの
「シフト」と「重ね合わせ」ができるようになってい
る。

【００１７】図２は、縦軸に流量、横軸に時間を持った
トレンドグラフの一例である。表示されているのは現在
値データグラフと過去実績データグラフである。このト
レンドグラフにおいて「シフト機能」を用いて現在値デ
ータグラフを横軸（時間）方向へシフトすることによ
り、例えば薬品注入やポンプ起動までの時間を割愛した
グラフとなり、実際に運転状態になった時点からの傾向
監視が容易になる。また、図３に示すように、現在値デ
ータグラフを縦軸（流量）方向へシフトさせると、その
移動量から「流量がどの程度違っているか」が判り、ま
た両方のグラフが横軸（時間）方向で離れていれば、
「この先に流量の差違がどの程度生ずるのか」が推定で
きる。一方、「重ね合わせ機能」を用いて双方のグラフ
を重ねれば、図４に示すようにグラフ上で突発的に発生
している異常個所の流量と時間が容易に視認できる。

【００１８】データ収集装置１３は、過去実績、シミュ
レーション結果を時系列に収集・保存するとともに、上
述したように季節や天候等によって分別する。例えば、
「夏」といっても「冷夏」や「猛暑」、「夏の初め」、
「真夏」、「夏の終わり」等の様々な夏が存在し、時に
は「季節はずれの台風」が来ることも有り得る。このよ
うな種々の条件によって傾向は当然に変化し、正常な状
態もこれらによって変化するため、特に過去実績データ
との傾向比較を正確に行うためにはデータ収集段階にお
いてこれらの条件を加味して収集・保存しておく必要が
ある。

【００１９】なお、このような曖昧な条件は、データ収
集装置１３では判断せず、オペレータによる入力操作と
する。この操作を複雑にすると、オペレータ操作の煩雑
さの解消にならないので、選択方式等による簡易オペレ
ーション機能を持たせる。例えばウィンドウに条件を表
示してワンタッチ選択で行うようなサービス機能であ
る。このようにして収集・保存・生成された複数のトレ
ンドグラフ情報から現在の状況に最も近い情報を抽出・
表示することにより、正確な傾向監視が可能になる。

【００２０】図５はデータ収集装置１３におけるデータ
収集の基本構造を示す図である。

【００２１】プロセス収集ファイル２０にはデータＤ
Ｉ、ＡＩが保存され、季節情報ファイル２１には季節情
報が保存される。気象情報ファイル２２には気象情報が
保存され、プラント特有情報ファイル２３にはプラント
特有情報が保存される。

【００２２】プロセス収集ファイル２０に保存されたデ
ータＤＩ、ＡＩが読み出されると、季節情報ファイル２
１に保存された季節情報のなかでデータＤＩ、ＡＩに関
係するものがあれば、その季節情報が付加されリレーシ
ョナル情報１が作成される。例えば初夏であれば”初夏
のＸ月ＸＸ日”となるリレーショナル情報１が作成され
る。

【００２３】また、リレーショナル情報１に関係する気
象情報があれば、それも付加されリレーショナル情報２
が作成される。例えば台風が発生していれば、”初夏の
Ｘ月ＸＸ日台風発生”となるリレーショナル情報２が作
成される。

【００２４】更に、関係するプラント特有情報があれ
ば、それが付加され過去実績データパターンが得られ
る。例えば排水量が２０％増加していれば、”初夏のＸ
月ＸＸ日台風発生排水量２０％増加”となる過去実績デ
ータパターンが得られる。そして、得られた過去実績デ
ータパターンを元にグラフ化機能モジュール３０にてグ
ラフ化が行われる。

【００２５】一方、図６はシミュレーションによる予測
データの生成を示す機能ブロック図である。この図にお
いて、シミュレーションデータ生成機能モジュール３１
では、シフト機能により算出された時間偏差ｔd及び流
量偏差ｖdとシミュレーション生成用データとに基づい
てシミュレーションを実行する。これにより生成された
シミュレーション結果はシミュレーションデータとして
再利用されるとともにグラフ化機能モジュール３０にて
グラフ３２が生成される。

【００２６】なお、上記データ収集装置１３は、データ
収集・蓄積手段、シミュレーション手段、表示制御手段
及びグラフシフト手段を有する。また、ＣＲＴ１４は表
示手段に対応し、入力装置１５は入力手段に対応する。

【００２７】このように、この実施の形態では、現在値
データグラフの時間軸方向へのシフトを可能とし、現在
値データグラフと過去実績データグラフとの重ね合わせ
を可能としたので、過去実績データやシミュレーション
により算出された予測データとの比較において遅れ時間
等の不要な要因を取り除くことができ、現在値データグ
ラフと過去実績データグラフやシミュレーションにより
得られるグラフとの比較を容易に行える。すなわち、グ
ラフの「シフト機能」により、オペレータが本当に必要
とする情報のみを表示できるので、視覚的な傾向監視が
容易に行える。そして、グラフの「重ね合わせ機能」に
より、異常状態をより明確にできるので、オペレータの
プラント運転を傾向監視の側面から支援できる。

【００２８】なお、上記実施の形態では、過去実績デー
タをシミュレーションの予測データ作成のための要因と
して用いなかったが、用いても良い。これは、先に述べ
たように、過去実績データが単なるプラント情報だけで
なく、季節や気象等の本装置では識別不能なデータをオ
ペレータ入力により、保持していることによる。

【００２９】また、上記実施の形態では、シミュレーシ
ョン結果と過去実績データとの比較につては述べなかっ
たが、これらの比較によりプラント運転の現状把握が可
能になる。シミュレーション結果が、オペレータが現状
から想定する状態を現したものであり、過去実績に基づ
いたものではない場合にこのような適用を想定できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項１では、シフト手段によりプラントの現在運転状況
のトレンドグラフを時間軸方向へシフトさせることがで
きるので、過去実績データやシミュレーションにより算
出された予測データとの比較において遅れ時間等の不要
な要因を取り除くことができ、現在運転状況のトレンド
グラフと、過去運転状況やシミュレーションによるトレ
ンドグラフとの比較が容易に行える。

【００３１】請求項２では、現在運転状況のトレンドグ
ラフ、過去運転状況のトランドグラフ、シミュレーショ
ンによるトレンドグラフを重ね合わせて表示するので、
運転状況の比較、異常傾向の発見を容易に行え、特に突
発的に発生する異常を明確に把握することができる。ま
た先への予測も可能になる。

【００３２】請求項３では、予測データの算出の際に現
在運転状況のトレンドグラフをシフトすることにより得
られる例えば時間偏差や流量偏差を加味するので、予測
データの精度向上が図れる。

【００３３】請求項５では、季節情報、気象情報または
プラント特有情報を入力できるようにし、これらの情報
に従ってプラント運転中に得られるデータを分別するの
で、特に上下水道設備では、その運転の傾向は季節や気
候等によって変化することから、これらの条件を加味し
て収集・保存することで特に過去実績データとの傾向比
較を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラント運転装置の実施の形態の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示した実施の形態のプラント運転装置の
シフト機能を示す説明図である。

【図３】同実施の形態のプラント運転装置のシフト機能
を示す説明図である。

【図４】同実施の形態のプラント運転装置の重ね合わせ
機能を示す説明図である。

【図５】同実施の形態のプラント運転装置のデータ収集
の基本構造を示す説明図である。

【図６】同実施の形態のプラント運転装置のシミュレー
ション機能を示す説明図である。

【図７】従来のプラント運転装置のトレンドグラフを示
す説明図である。

【符号の説明】

１０ プラント運転装置 １１ 制御装置 １２ 監視装置 １３ データ収集装置 １４ ＣＲＴ １５ 入力装置 ３０ グラフ化機能モジュール ３１ シミュレーションデータ生成機能モジュール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラント運転中に得られるデータを収集
   ・蓄積するデータ収集・蓄積手段と、 プラントの運転をシミュレーションし、予測データを算
   出するシミュレーション手段と、 前記データ収集・蓄積手段により収集されるデータを表
   示手段上にグラフ形式で表示する表示制御手段と、 表示対象となるプラントの現在運転状況の現在値データ
   グラフを少なくとも時間軸方向へシフトさせるグラフシ
   フト手段と、 を備えたことを特徴とするプラント運転装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラント運転装置におい
   て、 前記表示制御手段は、現在値データグラフに過去運転状
   況の過去実績データグラフまたはシミュレーション結果
   によるグラフを重ね合わせて表示する、 ことを特徴とするプラント運転装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のプラント運転
   装置において、 前記グラフシフト手段は、現在値データグラフをシフト
   させた後にシミュレーション結果によるグラフとの偏差
   を算出し、 前記シミュレーション手段は、前記グラフシフト手段に
   より算出された偏差を加味して予測データを算出する、 ことを特徴とするプラント運転装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載のプラ
   ント運転装置において、 季節情報、気象情報またはプラント特有情報を入力する
   入力手段を更に備え、 前記データ収集・蓄積手段は、プラント運転中に得られ
   るデータの収集・蓄積を時系列に行うとともに、前記入
   力手段にて入力された情報に従って分別する、 ことを特徴とするプラント運転装置。