JP2000089819A

JP2000089819A - 制御器および制御装置

Info

Publication number: JP2000089819A
Application number: JP25869598A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Tatsuta; 陽一辰田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-09-11
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】制御器の制御状態を瞬時に把握して、監視・
操作が必要な制御器を的確に選択し、プラントの運転操
作の負担軽減を図る。【解決手段】ＰＩＤ制御器１０１とインターフェース
制御器１０２と操作器１０３で制御器を構成し、ＰＩＤ
制御器１０１でプラントからのプロセス入力により所定
の演算により制御量を算出して弁等を制御する。この場
合、ガイダンスロジック８は制御が自動／手動モード信
号、設定量（ＳＶ）、プロセス量（ＰＶ）、操作量（Ｍ
Ｖ）およびその他のロジック信号から「制御中」「待機
中」「保持中」「手動」等の制御状態を判定し、その判
定結果をガイダンス表示部２３に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】原子力プラント・発電プラン
ト等の各種プラントや、各種制御対象を調整し制御する
制御器と、その制御器を使用して構成する制御装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力プラント・発電プラントなどで温
度・圧力・流量・回転数を制御するシステムでは、制御
盤に取り付けられた操作器のパネル上のスイッチやボタ
ンを、または、ディスプレイ上の操作器のキーをタッチ
して、ヒータの出力・弁の開度・モータの回転数などを
制御する。それらの操作器は、プロセス量（ＰＶ）・設
定量（ＳＶ）・偏差量（ＤＶ）・操作量（ＭＶ）等の制
御対象パラメータ表示部と手動での操作量の増減、自動
での設定量の増減などの一般的な操作ボタン・操作ダイ
アルまたは操作キーを有した操作器であり、この操作器
と、操作器の操作やプラントからのプロセス量などに応
じてプラントのＰＩＤ制御等を行うＰＩＤ制御器とを含
む複数の制御器で構成されている。

【０００３】一つのプロセス量を制御する実動作機器
（ヒータ、弁、ポンプ）が複数ある場合、その機器に対
する制御器は自動／手動モードの表示灯（表示部）と各
制御器のプロセス量（ＰＶ）・設定量（ＳＶ）・偏差量
（ＤＶ）・操作量（ＭＶ）等の制御対象パラメータより
実制御している制御器か、実制御していない制御器かを
判別している。

【０００４】一つの実動作機器（ヒータ、弁・ポンプ
等）がプラント状態により制御対象を切り替えて制御す
る場合、制御対象である種別を直接制御対象プロセス量
や間接制御対象（飽和蒸気の例で、圧力制御するとこに
より温度制御を行う）のプロセス量から判別している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】プラント起動時・停止
時やプラント異常発生時において自動モードで実制御し
ている制御器を正しく選択して、制御対象のプロセス量
が整定（プロセス量と設定値との偏差が所定範囲内）し
ているか否かを判別し、自動モード異常時には制御効果
がある最適な制御器を手動で操作する必要がある。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、制御器が制御中・待機中・保持
中等のいずれの制御状態であるか、また、いずれの制御
対象を制御しているかを表示する制御器および制御装置
を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【０００７】（１）この発明に係る制御器は、制御対象
に対しＰＩＤ制御、リミッタ制御等の制御を行うと共
に、制御モードが自動／手動モードのいずれかを表示す
る表示器と、制御量、設定値等を調整する調整ボタン
と、プロセス量・制御量・設定値等を指示する指示計を
有する制御器において、「制御中」「待機中」「保持
中」等の制御状態に応じてその制御状態を表示する第１
のガイダンス表示部を設けたものである。

【０００８】（２）この発明に係る制御装置は、上記
（１）の制御器を複数個用いてプラント等の複数の制御
対象を制御する制御装置であって、上記各制御器の制御
状態を集中表示するＣＲＴ等のディスプレイ装置を、上
記制御器の第１のガイダンス表示部の代わりに、または
上記制御器の第１のガイダンス表示部と共に設けるよう
にしたものである。

【０００９】（３）この発明に係る制御器は、制御対象
に対しＰＩＤ制御、リミッタ制御等の制御を行うと共
に、制御モードが自動／手動モードのいずれかを表示す
る表示器と、制御量、設定値等を調整する調整ボタン
と、プロセス量・制御量・設定値等を指示する指示計を
有する制御器において、「圧力制御」「温度制御」「流
量制御」等の制御対象種別を切り替えて制御する場合
に、上記制御対象種別の切替えに応じて選択した制御対
象種別を表示する第２のガイダンス表示部を設けたもの
である。

【００１０】（４）この発明に係る制御装置は、上記
（３）の制御器を複数個用いてプラント等の複数の制御
対象を制御する制御装置であって、上記各制御器の制御
対象種別を集中表示するＣＲＴ等のディスプレイ装置
を、上記制御器の制御対象種別を表示する第２のガイダ
ンス表示部の代わりに、または上記制御器の第２のガイ
ダンス表示部と共に設けるようにしたものである。

【００１１】（５）この発明に係る制御器は、制御対象
に対しＰＩＤ制御、リミッタ制御等の制御を行うと共
に、制御モードが自動／手動モードのいずれかを表示す
る表示器と、制御量、設定値等を調整する調整ボタン
と、プロセス量・制御量・設定値等を指示する指示計を
有する制御器において、「制御中」「待機中」「保持
中」等の制御状態に応じてその制御状態を表示する制御
状態表示モードと、「圧力制御」「温度制御」「流量制
御」等の制御対象種別を切り替えて制御する場合に、上
記制御対象種別の切替えに応じて選択した制御対象種別
を表示する制御対象種別表示モードの２つのモードを切
替え表示する第３のガイダンス表示部、または、上記２
つのモードを併せて「温度制御：制御中」等と表示する
第４のガイダンス表示部を設けたものである。

【００１２】（６）この発明に係る制御装置は、上記
（５）の制御器を複数個用いてプラント等の複数の制御
対象を制御する制御装置であって、上記各制御器の第３
または第４のガイダンス表示部で表示する表示内容を集
中表示するＣＲＴ等のディスプレイ装置を、上記制御器
の第３または第４のガイダンス表示部の代わりに、また
は上記制御器の第３または第４のガイダンス表示部と共
に設けるようにしたものである。

【００１３】（７）この発明に係る制御器は、上記
（１）（３）（５）のいずれか１項の制御器において、
自動／手動モードを表示する表示器、及び第１〜第４の
ガイダンス表示部の少なくともいずれか一つに対し、表
示内容に応じて表示色を変化するようにしたものであ
る。

【００１４】（８）この発明に係る制御装置は、上記
（２）（４）（８）のいずれか１項の制御装置におい
て、制御器の自動／手動モードを表示する表示器、及び
第１〜第４のガイダンス表示部の少なくともいずれか一
つに対し、表示内容に応じて表示色を変化するようにし
たものである。

【００１５】（９）また、上記（１）（３）（５）
（７）のいずれか１項の制御器において、上記制御器の
調整ボタン等の操作部分、表示器・表示部・指示計等の
表示部分をＣＲＴ等のディスプレイの画面上に表示する
と共に、上記画面上の操作部分をタッチキーとするディ
スプレイ操作部を、上記制御器の表示部分および操作部
分の代わりに、または上記制御器の表示部分および操作
部分と共に設け、上記タッチキーによる制御操作を可能
としたものである。

【００１６】（１０）また、上記（２）（４）（６）
（８）のいずれか１項の制御装置において、上記制御装
置に内蔵されている制御器の調整ボタン等の操作部分、
表示器・表示部・指示計等の表示部分をＣＲＴ等のディ
スプレイの画面上に表示すると共に、上記画面上の操作
部分をタッチキーとするディスプレイ操作部を、上記制
御器の表示部分および操作部分の代わりに、または上記
制御器の表示部分および操作部分と共に設け、上記タッ
チキーによる制御操作を可能としたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図について説明する。図１は制御器全体の機能
構成を示す図である。図２は制御器を構成する操作器の
正面図である。図３は制御器の制御状態とその表示状態
を示す図である。

【００１８】図１において、制御器はＰＩＤ制御器１０
１、インターフェース制御器１０２、操作器１０３で構
成される。また、ＰＩＤ制御器１０１において、１はＰ
ＩＤ演算器、２はＭＶ上限モニタ、３はＭＶ下限モニ
タ、４はＳＶ上限モニタ、５はＳＶ下限モニタである。

【００１９】ＰＩＤ演算器１は、レートリミッタ機能付
きのＰＩＤ演算器であり、自動モードでは出力がプロセ
ス量（ＰＶ）と設定量（ＳＶ）との偏差に応じてＰＩＤ
演算された操作量で追従し、また場合によっては目標設
定値に指定されたレートで追従するレートリミッタ機能
を持つ演算器であり、また、手動モードでは出力がイン
ターフェース制御器１０２の出力に一致するように追従
する演算器である。

【００２０】ＭＶ上限モニタ２は、ＰＩＤ演算器１の出
力信号と予め設定された上限値とを比較するモニタであ
る。ＭＶ下限モニタ３は、ＰＩＤ演算器１の出力信号と
予め設定された下限値とを比較するモニタである。ＳＶ
上限モニタ４は、設定量と予め設定された上限値とを比
較するモニタである。ＳＶ下限モニタ５は、設定量と予
め設定された下限値とを比較するモニタである。

【００２１】インターフェース制御器１０２において、
６は設定量ＵＰ／ＤＯＷＮロジック、７は操作量ＵＰ／
ＤＯＷＮロジック、８はガイダンスロジックである。設
定量ＵＰ／ＤＯＷＮロジック６は、自動モード時、設定
量増加調整ボタン３４、設定量減少調整ボタン３５等の
調整ボタンを直接操作してＰＩＤ演算器１の設定量（Ｓ
Ｖ）を増減させる演算ロジックである。

【００２２】操作量ＵＰ／ＤＯＷＮロジック７は、手動
モードでは、操作量増加調整ボタン３１、操作量減少調
整ボタン３２、速度切替え調整ボタン３３等の調整ボタ
ンを直接操作して操作量（ＭＶ）を増減させる演算器で
あり、また、自動モードでは、ＭＡＮＵ出力がＡＵＴＯ
出力に一致するように追従する演算器である。

【００２３】ガイダンスロジック８は、自動／手動信
号、自ＰＩＤ演算器１のモニタ信号、自ＰＩＤ演算器１
の設定量モニタ信号、他操作器の自動／手動信号、その
他のロジック条件にて自ＰＩＤ演算器１のモードを判別
するロジックである。

【００２４】操作器１０３は図１と共に図２も参照して
説明する。１１はＭＶ指示計、１２はＰＶ指示計、１３
はＳＶ指示計で、各々、操作量（ＭＶ）、プロセス量
（ＰＶ）、設定量（ＳＶ）を表示する。２１は自動モー
ド切替表示器、２２は手動モード切替表示器で、両者で
自動／手動モードを切り替えると共に、そのモードを表
示する表示灯付きの切替ボタンである。

【００２５】２３は制御器の制御状態を表示するガイダ
ンス表示器で、本発明の主要構成要素となる。３１は操
作量増加調整ボタン、３２は操作量減少調整ボタンで、
両者で手動モード時、操作量を増減する。３３は手動モ
ード時、操作量の速度を切り替える速度切替調整ボタン
である。３４は設定量増加調整ボタン、３５は設定量減
少調整ボタンで、両者で自動モード時、設定量を増減す
る。３６はバックアップ信号切替スイッチで、操作量を
電流発生器９からのバックアップ信号に切り替える。

【００２６】次に上記のように構成された制御器の動作
について説明する。図３（ａ）に示すように、ガイダン
スロジック７は制御状態を判別して、自動モード切替表
示器２１および手動モード切替表示器２２の一方をＯＮ
（赤色点灯）、他方をＯＦＦ（消灯）することで自動／
手動を区別して表示する。

【００２７】また、ガイダンスロジック７からの信号
で、ガイダンス表示器２３は「制御中」「待機中」「保
持中」「手動」等と表示する。ここで「制御中」は、自
動モードでＰＩＤ演算器１の出力により実制御（設定量
（ＳＶ）にプロセス量（ＰＶ）が一致するように操作量
（ＭＶ）が追従応答）している状態である。

【００２８】「待機中」は、自動モードであるが、他の
実制御している制御器に干渉しないようにするため［実
制御している制御器の設定量（ＳＶ）と自制御器の設定
量（ＳＶ）をずらして偏差により自制御器の操作量（Ｍ
Ｖ）が下限値または上限値へ振り切らせて］自制御器の
操作量（ＭＶ）が下限値または上限値に保持されている
状態である。「保持中」は、自動モードで操作量（Ｍ
Ｖ）が保持されている状態である。「手動」は、手動モ
ードで、直接操作器の調整ボタンを操作して操作量（Ｍ
Ｖを増減または保持している状態である。

【００２９】制御器に制御状態を表示した例を図４に示
す。例えば、プラント通常時においては、従来は自動モ
ードの制御器を多数監視する必要があったが、ガイダン
ス表示器２３が「制御中」の制御器のみを監視すればよ
い。また、プラント起動・停止時においては、ガイダン
ス表示器２３が「待機中」「保持中」から「制御中」に
移行することや「制御中」から「待機中」「保持中」に
移行することで制御器の切替確認が容易になる。

【００３０】以上のようにこの実施の形態１によれば、
ガイダンス表示器に制御器の制御状態を表示することに
より、制御器の状態を的確に把握することができ、プラ
ント運転操作の負担が低減される。

【００３１】実施の形態２．この実施の形態２を図３
（ｂ）について説明する。図３（ｂ）に示すように、制
御器の状態をガイダンスロジック７にて判別し、その結
果を操作器の自動／手動モードの切替表示器２１、２２
の色で区別して表示する。なお、操作器は図２の操作器
からガイダンス表示器２３を省いたものである。

【００３２】自動モード切替表示器２１は、「制御中」
「待機中」「保持中」の制御状態に応じて「赤」「マゼ
ンダ」「オレンジ」等の色で区別する。また「手動」時
は消灯する。手動モード切替表示器２２は、「手動」時
は「緑」で自動モードの表示器の色と区別する。また
「自動」時は消灯する。

【００３３】従来は、図３（ａ）の「操作器の表示器の
色」のように、自動モードを「赤」のみの１色で表示し
たが、この実施の形態では図３（ｂ）のように、ガイダ
ンスロジックにより自動モードでの「制御中」「待機
中」「保持中」の３色に対応させると、制御器から離れ
た位置からでも複数の制御器の制御状態を瞬時に把握す
ることができる。

【００３４】プラント異常時は即座に監視すべき制御器
は、自動モードの表示器が「赤」で点灯していて、監視
優先順位が低い制御器は自動モードの表示器が「マゼン
ダ」「オレンジ」であり、プラントの運転操作時の負担
が低減できる。

【００３５】実施の形態３．この実施の形態３は、実施
の形態１と実施の形態２とを組み合わせたもので、図４
の操作器において、「制御中」「待機中」「保持中」
「手動」等の制御器の制御状態をガイダンスするガイダ
ンス表示器２３を設けると共に、図３（ｃ）に示すよう
に、制御状態の区別に応じて表示色を変化する自動／手
動モードの切替表示器２１，２２を設けている。

【００３６】プラント通常時や起動／停止／異常時にお
いて、ガイダンス表示と自動モードの３色表示にて対応
することにより、制御器が複数個あってもこれらの制御
器の制御状態を瞬時に的確に把握することができる。

【００３７】実施の形態４．この実施の形態４は複数の
制御器と外部表示器等で制御装置を構成し、これらの複
数の制御器の制御状態を外部表示器に集中表示するもの
である。図５はこの実施の形態４の制御装置の構成図
で、複数の制御器を使用したデジタル制御装置とディス
プレイ等の外部表示器を主構成としている。図６はディ
スプレイの画面上に表示した制御状態の集中表示例であ
る。

【００３８】図５において、５０はデジタル制御装置
で、その機能はプログラムで製作された機能部品から構
成されている。５１は複数個のレートリミッタ付きのＰ
ＩＤ制御器で、プログラムで製作されていて、図１のＰ
ＩＤ制御器１０１と同様の機能をもっている。５２はイ
ンターフェース制御器で、図１のインターフェース制御
器と同様の機能をもっている。５３は従来使用の操作器
で、図１および図２の操作器からガイダンス表示器２３
を省いたものである。

【００３９】５５は制御器状態判別ロジックで、複数個
の制御器（ＰＩＤ制御器５１、インターフェース制御器
５２、操作器５３の各１個で制御器１個を構成）の設定
量（ＳＶ）、プロセス量（ＰＶ）、操作量（ＭＶ）およ
び自動／手動のモード信号から各制御器の制御状態を判
別するロジックをプログラムで構成している。５６は通
信処理部で、制御器の制御状態の情報を通信処理する機
能部品である。５７は通信用バスで、デジタル制御装置
５０とディスプレイ計算機５８とを結ぶ通信路である。
５９はＣＲＴディスプレイやフラットディスプレイ等の
ディスプレイである。

【００４０】次に動作について説明する。上記のように
複数の制御器を用いて構成された干渉する制御系におい
て制御器を操作する場合、それらの制御器を数個同時に
監視する必要があるが、このような場合は、制御器の制
御状態やパラメータ（ＰＶ，ＳＶ，ＭＶ）を操作器とは
異なるディスプレイ５９等の外部の表示器に、図６で示
すように一括表示する。このようにすると複数の制御器
の制御状態を瞬時に的確に把握することができ、制御器
の運転操作監視の負担が低減できる。また、プラント異
常時において、プラント全体を整定させる運転指示者・
管理者は運転員が的確に操作しているか否かを監視で
き、運転操作監視の負担が低減できる。

【００４１】なお、この実施の形態では操作器のガイダ
ンス表示器の代わりに、ディスプレイで集中表示するよ
うにしたが、この実施の形態の変形例として、ディスプ
レイで集中表示すると共に、操作器にガイダンス表示器
を設けて両者で表示するようにしてもよい。

【００４２】実施の形態５．この実施の形態は制御器の
制御対象の種別を切り替えて制御する場合、操作器に制
御対象種別を表示するものである。図７は実施の形態５
による制御対象種別判定機能とその表示器を備えた制御
器の構成図である。図８は制御対象種別を表示した操作
器の例を示すものである。

【００４３】図７において、６１はレートリミッタ機能
付きのＰＩＤ制御器で、蒸気発生器の温度を入力として
温度制御するものである。６２はレートリミッタ機能付
きのＰＩＤ制御器で、蒸気発生器の圧力を入力として圧
力制御するものである。なお、これらのＰＩＤ制御器６
１，６２は図１のＰＩＤ制御器１０１と同様の機能を持
つものである。６３はインターフェース制御器で、図１
のインターフェース制御器１０２と同様の機能をもって
いる。６４は操作器で、図１の操作器１０３と同様の機
能をもっている。

【００４４】インターフェース制御器６３と操作器６４
は、プラント実動作機器（ヒータ、弁・ポンプ等）に
１：１で対応しているが、同一プラント実動作機器でも
プラントの状態によって制御対象パラメータ（温度・圧
力等）が異なり、制御対象を切り替え制御する場合があ
る。この場合は、ＰＩＤ制御器６１，６２を切り替え使
用する。

【００４５】６５は制御対象種別判定ロジックで、プラ
ントの状態から制御対象種別（「圧力制御」「温度制
御」いずれかのプロセス信号）を選択するか、または、
いずれのＰＩＤ演算器６１または６２を選択するかを判
別するロジックである。６６はガイダンス表示器で、制
御対象種別「圧力制御」「温度制御」等を図８のように
表示する。

【００４６】上記のように構成すると、プラント正常時
において、常時、制御対象種別が明確に判定できる。ま
た、プラント起動・停止において、プラントの状態によ
って制御パラメータ（温度・圧力・流量・水位・回転数
等）を切り替えるプラント実動作機器（ヒータ・弁・ポ
ンプ等）に対して制御対象種別を表示することにより、
制御器の制御対象を正確に把握できる。

【００４７】実施の形態６．この実施の形態６は実施の
形態５の制御対象種別の表示を外部表示器で集中表示さ
せるようにするものである。図９は実施の形態５による
制御対象種別判定機能と外部表示器を備えた制御装置の
構成図である。図１０はディスプレイの画面上に表示し
た制御状態の集中表示例である。

【００４８】図９において、符号の５３，５６，５７，
５８，５９は図５の同符号と同一機能をもち、また、符
号の６１，６２，６３，６５は図７の同符号と同一機能
をもつもので、説明を省略する。なお、図９では図７に
示す蒸気発生器の部分は図示を省略している。

【００４９】ＰＩＤ制御器６１，６２は不図示の蒸気発
生器の温度と圧力とを検出し、温度制御と圧力制御の制
御出力を送出している。制御対象種別ロジック６５によ
りプラントの状態から制御対象種別（「圧力制御」「温
度制御」いずれかのプロセス信号）を選択するかあるい
はいずれかの制御器を選択する。そして選択された制御
出力はインターフェース制御器６３と操作器５２を介し
てバルブを制御する。

【００５０】一方、制御対象種別ロジック６５は判定し
た制御対象の種別（「圧力制御」「温度制御」）結果を
通信処理部５６、通信バス５７、ディスプレイ計算機５
８を介してディスプレイ装置５９等の外部表示器で図１
０のように集中表示する。

【００５１】プラント起動・停止において、制御対象を
切り替える複数の制御器をもつプラントでは、制御対象
種別の判別結果を操作器でガイダンス表示する代わりに
外部表示器で集中表示するとこにより、制御器の制御対
象種別を的確に把握することができる。また制御対象切
り替え時に、外部表示器に各制御器のＰＶ，ＳＶ，Ｍ
Ｖ，制御対象種別を表示して他の制御器の影響を同時に
監視できるため、運転操作の負担を低減できる。

【００５２】なお、この実施の形態では操作器のガイダ
ンス表示器の代わりに、ディスプレイで集中表示するよ
うにしたが、この実施の形態の変形例として、ディスプ
レイで集中表示すると共に、操作器にガイダンス表示器
を設けて両者で表示するようにしてもよい。

【００５３】実施の形態７．この実施の形態７は、制御
状態の表示と制御対象種別の表示とを切替表示するもの
である。実施の形態１の図４に示す操作器のように、
「制御中」「待機中」「保持中」「手動」等の制御器の
制御状態を表示する場合と、実施の形態５の図８に示す
操作器のように、「圧力制御」「温度制御」等の制御対
象種別を表示する場合とを切り替えてガイダンスするも
ので、このガイダンス表示器は、図４の操作器のガイダ
ンス表示器を使用する。

【００５４】図１１は制御器の構成を示すもので、制御
器状態判別ロジック５５と制御対象種別判別ロジック６
５を設け、スイッチで切り替えるようにしている。この
切り替えは、手動で切り替えてもよく、また、制御条件
で自動的に切り替えるようにしてもよい。自動の場合
は、例えば、プラント起動時・停止時にＰＩＤ制御器の
制御対象種別を表示し、プラント通常時は制御状態を表
示するようなロジックにしてもよい。

【００５５】更に、制御状態に応じて自動／手動モード
の切替表示器の表示色を変化する機能を設けてもよい。
以上のように、制御器の制御状態と制御対象種別判別結
果を操作器内のガイダンス表示器に切替表示することに
より制御器の制御状態と制御対象種別とを的確に把握す
ることができる。

【００５６】実施の形態８．この実施の形態８は、実施
の形態７での制御状態と制御対象種別とを切り替える代
わりに、両者を併せて表示するようにしたものである。
図１２は制御状態と制御対象種別とを併せて表示する操
作器を示すものである。制御器の構成は、図１１で制御
器状態判別ロジック５５と制御対象種別判別ロジック６
５とを切り替える代わりに両者の出力により図１２のよ
うに表示する。

【００５７】図１２のように制御器の制御状態と制御対
象種別とを操作器６４内の表示器６６に併せて表示する
ことにより、制御器の制御対象種別とその制御状態とを
瞬時により的確に把握することができる。更に、図３
（ｃ）に示した制御状態に応じて自動／手動モードの切
替表示器の表示色を変化する機能を設けてもよく、色別
での制御状態が容易に把握できる。

【００５８】実施の形態９．この実施の形態９は、制御
状態の表示と制御対象種別の表示とを切り替えて集中表
示するものである。制御装置の構成は、図９の制御装置
の構成において、図１１の制御器状態判別ロジック５５
を設けて切り替えるようにしたもので、ディスプレイ５
９の画面上に図６に示す制御状態の集中表示と、図１０
の制御対象種別の集中表示とを切り替えて表示する。

【００５９】このようにすると制御器の制御状態と制御
対象種別とを瞬時により的確に把握することができる。
更に、図３（ｂ）に示した制御状態に応じて自動／手動
モードの切替表示器２１，２２の表示色を変化する機能
を設けてもよく、色別での制御状態が容易に把握でき
る。

【００６０】実施の形態１０．この実施の形態８は、実
施の形態７での制御状態と制御対象種別とを切り替える
代わりに、両者を併せて外部の表示器で集中表示するも
のである。図１３はディスプレイの画面上に制御状態と
制御対象種別とを併せて集中表示した例を示すものであ
る。制御器の構成は、図９の制御装置の構成において、
図１１の制御器状態判別ロジック５５を設け、制御器状
態判別ロジック５５と制御対象種別判別ロジック６５と
の両者の出力により、ディスプレイ５９の画面上に制御
対象種別とその制御状態とを併せて集中表示する。

【００６１】このようにすると制御器の制御状態と制御
対象種別とを同時に、且つ、瞬時に、より的確に把握す
ることができる。更に、図３（ｂ）に示した制御状態に
応じて自動／手動モードの切替表示器の表示色を変化す
る機能を設けてもよく、色別での制御状態が容易に把握
できる。

【００６２】実施の形態１１．この実施の形態１１はデ
ィスプレイの画面上に制御器の操作パネルを表示し、そ
の画面上で操作して制御対象の制御を行うものである。
図１４は実施の形態１１のディスプレイを用いて画面表
示したガイダンス表示器付き操作器を示し、この操作器
は図１の操作器１０３に代わるものである。図１５はデ
ィスプレイを用いた制御装置の構成を示す。図１６は制
御動作のフローチャートである。

【００６３】図１４において、８０は図１５のＣＲＴの
画面で、必要な制御器の操作器を表示する画面である。
８１は操作開始ボタンで、従来のハードウエアの制御器
のスイッチカバーの役割を果たすものであり、このボタ
ンを押すと調整ボタン８２，８３が調整可能な状態にな
る。また、もう一度このボタン８１を押すと操作ができ
ない状態になる。

【００６４】８２は調整ボタンで、弁の開度など調整対
象のパラメータの値を増加する。８３は調整ボタンで、
弁の開度など調整対象のパラメータの値を減少する。こ
の調整ボタン８２，８３を連続的にタッチすると、その
時間に応じて（タッチ入力を定周期プログラムでスキャ
ンする場合には、その間にタッチ入力をスキャンした回
数に応じて）パラメータの値が増加、または減少する。

【００６５】８４は表示部で、パラメータであるプラン
ト量（ＰＶ）のデジタル値を表示する。８５は表示部
で、パラメータである設定量（ＳＶ）のデジタル値を表
示する。８６は表示部で、パラメータである操作量（Ｍ
Ｖ）、例えば弁の開度などの調整対象の操作量のデジタ
ル値を表示する。

【００６６】８７はアナログ指示計で、指示計内の棒グ
ラフは自動モードでプロセス量（ＰＶ）を示し、手動モ
ードで操作量（ＭＶ）を示す。８８はステータス表示部
で、制御対象の弁などの開閉状態や開閉の度合いを表示
する。９１はガイダンス表示部で、制御器の「制御中」
「待機中」「保持中」「手動」等の制御状態を表示す
る。

【００６７】上記説明したように、ＣＲＴディスプレイ
やフラットディスプレイの画面上で制御器を構成する操
作器を表示し、プラント等の温度・圧力・流量・回転数
等を制御するときは、この画面上の操作器のキーをタッ
チしてヒータの出力・弁の開度・モータの回転数等の制
御量を調整する。

【００６８】この場合、プロセス量（ＰＶ）、設定量
（ＳＶ）、偏差量（ＤＶ）、操作量（ＭＶ）等の制御対
象パラメータを表示する表示部８４，８５，８６のデジ
タル値を参照して手動での操作量の増減・自動での設
定量の増減などのキー操作により制御を行う。

【００６９】図１５は制御装置の構成図で、マルチプレ
クサは図５に示すようなデジタル制御装置５０の盤内に
収納されていて、このマルチプレクサ内にはＰＩＤ制御
器等の演算機能をもっている。また、ＣＲＴにより図１
４の表示画面８０で操作器を表示する。また、図１６は
制御動作のフローチャートである。

【００７０】次に図１４、図１５および図１６のフロー
チャートにより弁の制御動作を説明する。（１）ＣＲＴ計算機はＣＲＴのタッチ入力を定期的にス
キャンしており、タッチした箇所の座標を認識する（ス
テップＳ１）。

【００７１】（２）次に、入力処理として画面上の全て
の表示要素について、画面をタッチした箇所との座標を
照合する（ステップＳ２）。（３）図１４の画面上の操作器Ａ，Ｂ，Ｃ毎に操作内容
をまとめた操作情報テーブルを生成する（ステップＳ
３）。（４）上記操作情報テーブルをユニットバスに送信す
る。

【００７２】（５）次に、操作器Ａ，Ｂ，Ｃの対象弁
１，２，３のマルチプレクサ１，２，３は、送信された
操作情報テーブルの情報を読み取り、マルチプレクサ内
のＰＩＤ制御器等にて演算を実行し、演算結果による操
作信号を対象弁１，２，３へ送信して、その弁を制御す
る（ステップＳ４）。なお、マルチプレクサ１，２，３
は、操作情報テーブルで操作情報があれば、その操作量
に合わせて設定量や操作量を徐々に変化させることを基
本操作としている。

【００７３】（６）上記（５）のようにマルチプレクサ
内のＰＩＤ制御器で制御演算をすると共に、このＰＩＤ
制御器の制御状態をＣＲＴ画面上の操作器パネルのガイ
ダンス表示部９１，９２，９３等に表示する（ステップ
Ｓ５）。（７）また、操作情報テーブルの情報に基づき、操作記
録テーブルに記録する（ステップＳ６）。（８）そして再びステップＳ１に戻り、処理が繰り返さ
れる。

【００７４】ここで図１６の処理フローの信頼性向上の
ため、基本的には割り込み処理をせず、定周期の処理で
実行している。この定周期処理を行うことによって、操
作器は一定周期毎に操作信号を送ることとなり、一定幅
ずつしか弁の開度等を調整できないよう制約が生じるよ
うにしている。

【００７５】また、信頼性向上のためステップＳ１にお
いても、画面をタッチした瞬間に処理を開始するのでは
なく、画面へのタッチ入力が有る無しに関わらず、定周
期で常時、タッチスキャンを行っている。また、ステッ
プＳ２においても、タッチの入力箇所から画面の表示位
置を検索するのではなく、画面の表示要素一つ一つにつ
き、タッチ入力の有無を毎周期、確認するようにしてい
る。

【００７６】以上のように、ガイダンス表示部に制御器
の制御状態をディスプレイの画面上に表示することによ
り、制御器の制御状態が的確に把握することができる。
プラント通常時、起動時、停止時においては、ガイダン
ス表示部が「制御中」の制御器を優先して監視すればよ
く、プラント運転操作の負担が低減される。

【００７７】実施の形態１２．図１７の操作器Ｂに示す
ように、ＣＲＴ画面上に操作器のガイダンス表示部９２
に制御対象種別を表示するものである。プラント通常
時、起動時、停止時において、制御器の制御対象種別を
ディスプレイの画面上に表示することにより制御器の制
御対象種別を瞬時により的確に把握することができる。

【００７８】実施の形態１３．図１７の操作器Ｃに示す
ように、ＣＲＴ画面上に操作器のガイダンス表示部９２
に制御対象種別とその制御状況を表示するものである。
プラント通常時、起動時、停止時において、制御器の制
御対象種別とその制御状態をディスプレイの画面上に表
示することにより制御器の制御対象種別を瞬時により的
確に把握することができる。

【００７９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、制御器
の制御状態や制御対象種別を表示するようにしたので、
制御器の制御状態や制御対象種別を瞬時に的確に把握
し、プラント運転操作の負担を低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による制御器全体の
機能構成を示す図である。

【図２】この発明の実施の形態１による制御器を構成
する操作器の正面図である。

【図３】この発明の実施の形態１による制御器の制御
状態とその表示状態を示す図である。

【図４】この発明の実施の形態１による制御器の制御
状態を表示した図である。

【図５】この発明の実施の形態４による制御装置の構
成を示す図である。

【図６】この発明の実施の形態４によるディスプレイ
画面上に表示した制御状態の集中表示の図である。

【図７】この発明の実施の形態５による制御器の構成
を示す図である。

【図８】この発明の実施の形態５による制御器の制御
対象種別を表示した図である。

【図９】この発明の実施の形態６による制御装置の構
成を示す図である。

【図１０】この発明の実施の形態６によるディスプレ
イ画面上に表示した制御対象種別の集中表示の図であ
る。

【図１１】この発明の実施の形態７による制御装置の
構成を示す図である。

【図１２】この発明の実施の形態８による制御器の制
御状態と制御対象種別とを併せて表示した図である。

【図１３】この発明の実施の形態１０によるディスプ
レイ画面上に制御状態と制御対象種別とを併せて集中表
示した図である。

【図１４】この発明の実施の形態１１によるディスプ
レイを用いて画面表示したガイダンス表示器付き制御器
を示す図である。

【図１５】この発明の実施の形態１１によるディスプ
レイを用いた制御装置のシステム構成図である。

【図１６】この発明の実施の形態１１による制御動作
のフローチャートである。

【図１７】この発明の実施の形態１２，１３による制
御器の制御状態と制御対象種別とを併せて表示した図で
ある。

【符号の説明】

１ＰＩＤ演算器２ＭＶ上限モ
ニタ３ＭＶ下限モニタ４ＳＶ上限モ
ニタ５ＳＶ下限モニタ６設定量ＵＰ
／ＤＯＷＮロジック７操作量ＵＰ／ＤＯＷＮロジック８ガイダンス
ロジック９電流発生器１１ＭＶ指示計１２ＰＶ指示計１３ＳＶ指示
計２１自動モード切替表示器２２手動モー
ド切替表示器２３ガイダンス表示器３１操作量増
加調整ボタン３２操作量減少調整ボタン３３操作量速
度切替調整ボタン３４設定量増加調整ボタン３５設定量減
少調整ボタン３６バックアップ信号切替スイッチ５０デジタル
制御装置５１ＰＩＤ制御器５２インター
フェース制御器５３操作器５５制御器状
態判別ロジック５６通信処理部５７通信用バ
ス５８ディスプレイ用計算機５９ディスプ
レイ６１温度制御ＰＩＤ制御器６２圧力制御
ＰＩＤ制御器６３インターフェース制御器６４操作器６５制御対象判別ロジック６６ガイダン
ス表示器８０表示画面８１操作開始
ボタン８２，８３調整ボタン８４，８５，８
６表示部８７アナログ指示計９１，９２，９
３ガイダンス表示部１０１ＰＩＤ制御器１０２インター
フェース制御器１０３操作器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象に対しＰＩＤ制御、リミッタ制
御等の制御を行うと共に、制御モードが自動／手動モー
ドのいずれかを表示する表示器と、制御量、設定値等を
調整する調整ボタンと、プロセス量・制御量・設定値等
を指示する指示計を有する制御器において、「制御中」
「待機中」「保持中」等の制御状態に応じてその制御状
態を表示する第１のガイダンス表示部を設けたことを特
徴とする制御器。
【請求項２】請求項１の制御器を複数個用いてプラン
ト等の複数の制御対象を制御する制御装置であって、上
記各制御器の制御状態を集中表示するＣＲＴ等のディス
プレイ装置を、上記制御器の第１のガイダンス表示部の
代わりに、または上記制御器の第１のガイダンス表示部
と共に設けるようにしたことを特徴とする制御装置。
【請求項３】制御対象に対しＰＩＤ制御、リミッタ制
御等の制御を行うと共に、制御モードが自動／手動モー
ドのいずれかを表示する表示器と、制御量、設定値等を
調整する調整ボタンと、プロセス量・制御量・設定値等
を指示する指示計を有する制御器において、「圧力制
御」「温度制御」「流量制御」等の制御対象種別を切り
替えて制御する場合に、上記制御対象種別の切替えに応
じて選択した制御対象種別を表示する第２のガイダンス
表示部を設けたことを特徴とする制御器。
【請求項４】請求項３の制御器を複数個用いてプラン
ト等の複数の制御対象を制御する制御装置であって、上
記各制御器の制御対象種別を集中表示するＣＲＴ等のデ
ィスプレイ装置を、上記制御器の制御対象種別を表示す
る第２のガイダンス表示部の代わりに、または上記制御
器の第２のガイダンス表示部と共に設けるようにしたこ
とを特徴とする制御装置。
【請求項５】制御対象に対しＰＩＤ制御、リミッタ制
御等の制御を行うと共に、制御モードが自動／手動モー
ドのいずれかを表示する表示器と、制御量、設定値等を
調整する調整ボタンと、プロセス量・制御量・設定値等
を指示する指示計を有する制御器において、「制御中」
「待機中」「保持中」等の制御状態に応じてその制御状
態を表示する制御状態表示モードと、「圧力制御」「温
度制御」「流量制御」等の制御対象種別を切り替えて制
御する場合に、上記制御対象種別の切替えに応じて選択
した制御対象種別を表示する制御対象種別表示モードの
２つのモードを切替え表示する第３のガイダンス表示
部、または、上記２つのモードを併せて「温度制御：制
御中」等と表示する第４のガイダンス表示部を設けたこ
とを特徴とする制御器。
【請求項６】請求項５の制御器を複数個用いてプラン
ト等の複数の制御対象を制御する制御装置であって、上
記各制御器の第３または第４のガイダンス表示部で表示
する表示内容を集中表示するＣＲＴ等のディスプレイ装
置を、上記制御器の第３または第４のガイダンス表示部
の代わりに、または上記制御器の第３または第４のガイ
ダンス表示部と共に設けるようにしたことを特徴とする
制御装置。
【請求項７】請求項１，３，５のいずれか１項の制御
器において、自動／手動モードを表示する表示器、及び
第１〜第４のガイダンス表示部の少なくともいずれか一
つに対し、表示内容に応じて表示色を変化するようにし
たことを特徴とする制御器。
【請求項８】請求項２，４，６のいずれか１項の制御
装置において、制御器の自動／手動モードを表示する表
示器、及び第１〜第４のガイダンス表示部の少なくとも
いずれか一つに対し、表示内容に応じて表示色を変化す
るようにしたことを特徴とする制御装置。
【請求項９】請求項１，３，５，７のいずれか１項の
制御器において、上記制御器の調整ボタン等の操作部
分、表示器・表示部・指示計等の表示部分をＣＲＴ等の
ディスプレイの画面上に表示すると共に、上記画面上の
操作部分をタッチキーとするディスプレイ操作部を、上
記制御器の表示部分および操作部分の代わりに、または
上記制御器の表示部分および操作部分と共に設け、上記
タッチキーによる制御操作を可能としたことを特徴とす
る制御器。
【請求項１０】請求項２，４，６，８のいずれか１項
の制御装置において、上記制御装置に内蔵されている制
御器の調整ボタン等の操作部分、表示器・表示部・指示
計等の表示部分をＣＲＴ等のディスプレイの画面上に表
示すると共に、上記画面上の操作部分をタッチキーとす
るディスプレイ操作部を、上記制御器の表示部分および
操作部分の代わりに、または上記制御器の表示部分およ
び操作部分と共に設け、上記タッチキーによる制御操作
を可能としたことを特徴とする制御装置。