JP2001296908A - プラント制御システム - Google Patents

プラント制御システム

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JP2001296908A
JP2001296908A JP2000109580A JP2000109580A JP2001296908A JP 2001296908 A JP2001296908 A JP 2001296908A JP 2000109580 A JP2000109580 A JP 2000109580A JP 2000109580 A JP2000109580 A JP 2000109580A JP 2001296908 A JP2001296908 A JP 2001296908A
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control system
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plant
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Takayuki Akai
貴之 赤井
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザー自身が制御プログラムを容易に変更
可能で、現場における手動作業を熟練者に頼ることなく
安全で効率的に行うことを可能とするプラント制御シス
テムを実現すること。 【解決手段】 工業計器、調節弁等の計装機器と、電気
により作動するモータ等の電気機器と、計装機器及び電
気機器を操作すると共にその運転状態を示すデータを表
示する操作監視ステーション、とが制御バスに接続され
るプラント制御システムにおいて、任意に作成された運
転手順に基づいて計装機器及び電気機器を制御し、運転
手順及び運転手順の実行状態を表示する運転支援装置を
設けたことを特徴とするプラント制御システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄鋼プラン
トの連続鋳造設備等を制御するプラント制御システムに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄鋼プラントの制御運転や監視を
行うためのプラント制御システムとして図1に示すもの
がある。図1において、1は計装機器であり、例えば温
度,圧力,流量等のプラントの工業量を測定する検出端
としての工業計器や調節弁等である。2は制御ステーシ
ョンであり、制御バス3に接続され、計装機器の運転状
態を示すデータを入力すると共に、計装機器を所定の制
御プログラムに従って制御(PID制御及びシーケンス
制御)する。
【0003】4は電気により作動する電気機器であり、
連続鋳造設備を構成する、例えば溶鋼が満たされるレー
ドルの移動や、レードル切り替え時のバッファとして機
能するタンデッシュの移動を行うモータ等である。5は
主幹制御用のプログラマブルロジックコントローラ(以
下、PLCと記す)であり、制御バス3に接続され、電
気機器4の運転状態を示すデータを入力すると共に、電
気機器4を所定のシーケンスプログラムに従って制御す
る。
【0004】6は操作監視ステーションであり、制御バ
ス3に接続され、オペレータは操作監視ステーション6
の操作監視画面から計装機器1及び電気機器4を操作
(制御ステーション2及びPLC5に計装機器1及び電
気機器4の操作司令信号を出力する)し、また制御ステ
ーション2及びPLC5から計装機器1及び電気機器4
の運転状態を示すデータを取り込み、その監視を行う。
【0005】7は運転支援装置としての運転支援サーバ
であり、制御バス3及び一般的な通信に用いられる通信
プロトコルに対応した通信ネットワーク8に接続されて
いる。そして、ユーザは計装機器1の手動操作を含む運
転手順を運転支援装置7の運転手順構築画面で任意に作
成し、運転支援サーバ7は、作成された運転手順に基づ
いて計装機器1を制御すると共に運転手順とその運転状
態を示すデータを表示してプラントを運転するオペレー
タを支援する。
【0006】9は運転支援装置としての運転支援端末で
あり、通信ネットワーク8に接続されてプラントの現場
に設置され、通信ネットワーク8と運転支援サーバ7を
介して制御ステーション2より計装機器1の運転状態を
示すデータを入力し、その表示を行う。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなプ
ラント制御システムには次のような問題点があった。プ
ラント運転の効率向上等の改善を行うために、ユーザー
がシーケンスプログラムを変更したり操作監視ステーシ
ョン6の監視画面を変更することを望んだ場合は、PL
C5及び操作監視ステーション6に格納されたプログラ
ムを変更する必要がある。しかし、PLC5及び操作監
視ステーション6は汎用性のない専用装置であり、また
プログラムも専用言語で記述されているために、ユーザ
ーは簡単にそれらを変更することができない。従って、
ユーザーはプログラムの変更作業をメーカに依頼せざる
を得ず、そのコストが高くなる。
【0008】(2)PLC5は、電気機器4として例え
ばモータの起動、停止等の現場作業者による手動操作に
より発生する信号を取り込み、シーケンスプログラムは
それに対応して電気機器4の制御を行う。電気機器4の
制御は、この手動操作や、電気機器動作の目視確認等の
現場作業者が介在する自動化されていない工程が多く、
その手順、内容、方法等は、現場作業者の技能、知識、
文書等に頼っており、作業者の熟練度の違いによる操作
ミス、作業時間や作業品質のばらつき等が発生し、結果
として安全性や作業効率が低下する。
【0009】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、ユーザが任意に作成した運転手順
に基づいて計装機器及び電気機器を制御すると共に、作
成した運転手順及びその実行状態を表示する運転支援装
置を設けることにより、ユーザー自身が制御プログラム
を容易に変更可能で、現場における手動作業を熟練者に
頼ることなく安全で効率的に行うことを可能とするプラ
ント制御システムを実現することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1におい
ては、工業計器、調節弁等の計装機器と、電気により作
動するモータ等の電気機器と、前記計装機器及び前記電
気機器を操作すると共にその運転状態を示すデータを表
示する操作監視ステーション、とが制御バスに接続され
るプラント制御システムにおいて、任意に作成された運
転手順に基づいて前記計装機器及び前記電気機器を制御
し、前記運転手順及び前記運転手順の実行状態を表示す
る運転支援装置を設けたことを特徴とするプラント制御
システムである。
【0011】本発明の請求項2においては、前記運転手
順は、前記運転支援装置に設けられたプラント運転に関
わる事象を示す工程アイコンを連結することにより作成
されることを特徴とする請求項1記載のプラント制御シ
ステムである。
【0012】本発明の請求項3においては、前記運転手
順は、前記計装機器及び前記電気機器を手動操作する工
程を含むことを特徴とする請求項1記載のプラント制御
システムである。
【0013】本発明の請求項4においては、前記運転支
援装置は前記制御バス及び汎用の通信ネットワークに接
続されることを特徴とする請求項1記載のプラント制御
システムである。
【0014】本発明の請求項5においては、前記運転支
援装置は、前記運転手順の動作確認を行うシミュレーシ
ョン手段を有することを特徴とする請求項1記載のプラ
ント制御システムである。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を用いて説明する。図1において、制御バス3を介し
てPLC5と運転支援サーバ7との間で相互にデータの
入出力を可能とするインターフェイス装置(図示しな
い)が運転支援サーバ7に設けられている。
【0016】まず、運転支援サーバにおける運転手順の
作成について説明する。図2は、運転支援サーバの運転
手順構築画面の構成概略図である。運転支援サーバ7に
は、例えばスタート,エンド等の標準工程アイコン1
0、レードルやタンデッシュを交換するモータの起動停
止等の制御工程アイコン11や、モータ動作確認、流量
監視等の監視工程アイコン12等のプラント運転に関わ
る各種の事象が視覚化された工程アイコンとして格納さ
れている。また、ユーザは独自の工程アイコンを作成し
て追加することも可能である。
【0017】ユーザーは、図2に示すように運転支援サ
ーバ7の運転手順構築画面上にこれらの工程アイコンを
配置して配線することにより、自動運転部分と手動操作
部分が混在し、現場の熟練作業者の知識や技能を反映し
た所望の運転手順を作成する。この場合、運転手順は、
制御ステーション2やPLC5に設けられたシーケンス
プログラムに相当するものであり、ユーザは工程アイコ
ンを配置して配線することによりシーケンスプログラム
を視覚的に容易に作成することができる。
【0018】また、運転支援サーバ7には、運転手順の
テンプレートが格納されており、ユーザーはこのテンプ
レートを変更することにより、容易に所望の運転手順を
作成することも可能である。
【0019】次に、作成した運転手順の実行とその監視
について説明する。ユーザーは、運転支援サーバ7の運
転画面上に運転手順を表示し、運転操作ボタンを操作す
ることにより、運転手順を構成する工程アイコン毎にシ
ーケンス動作を実行する。
【0020】そして、運転支援サーバ7は、制御ステー
ション2及びPLC5を介して、作成された運転手順に
基づいて計装機器1及び電気機器4の制御を行うと共
に、オペレータは表示された運転手順に従って手動操作
や確認作業を行いプラントの運転を行う。
【0021】この場合、運転支援サーバ7は、制御ステ
ーション2及びPLC5から独立して作成された運転手
順(シーケンスプログラム)に従って計装機器1及び電
気機器4を直接制御する。
【0022】そして、運転支援サーバ7は、作成された
運転手順に基づいて、制御ステーション2及びPLC5
から計装機器1及び電気機器4の運転状態を示すデータ
を取り込み、例えば、運転画面上に表示された運転手順
を構成する工程アイコンの色をその運転状態に応じて変
化させて運転手順の実行状態を認識可能とする。そし
て、オペレータは運転画面を見ることにより、運転状態
を監視する。
【0023】尚、運転手順の中で、手動操作や確認作業
等の現場作業者が介在する工程の場合は、現場作業者
は、例えば手動操作や確認作業が行われたことを示す信
号を制御ステーション2及びPLC5を介して運転支援
サーバ7に通知するか、運転支援サーバ7を操作するオ
ペレータに作業が終了したことを例えばトランシーバ等
で連絡し、オペレータは工程終了信号を運転支援サーバ
7に入力する。そして、運転支援サーバ7は、手動操作
や確認作業等が終了した工程アイコンの色を、工程終了
を示す色に変化させる。
【0024】この場合、運転手順は熟練者の経験や知識
が反映されて作成されており、運転手順の工程は、前工
程に関わる事象が全て終了した場合にのみ次工程に進む
ので、手動操作を含む運転でも作業者によらずに標準化
され、安定した運転を行うことが可能となる。
【0025】また、図1において、運転支援端末9は、
通信ネットワーク8を介して運転支援サーバ7に接続さ
れているので、運転支援端末9を現場に設置することに
より、現場で運転手順の作成、実行、監視を行うことが
可能となる。
【0026】次に、運転支援サーバ7のオフラインシミ
ュレーション機能について説明する。運転支援サーバ7
は、計装機器1及び電気機器4の仮想の制御信号と、計
装機器1及び電気機器4の運転状態を表す仮想のデータ
を発生させ、作成した運転手順の動作確認をすることが
できるシミュレーション手段を有している。そして、ユ
ーザーは運転手順の作成とそのシミュレーション作業を
繰り返して動作確認することにより、運転手順を最適に
設計することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
から請求項3によれば、ユーザーが任意に作成した運転
手順に基づいて計装機器及び電気機器を制御すると共
に、作成した運転手順及びその実行状態を表示する運転
支援装置を設けたので、ユーザー自身が制御プログラム
を容易に変更可能で、現場における手動作業を含むプラ
ントの運転を熟練者に頼ることなく安全で効率的に行
い、計装機器と電気機器を統合してその運転支援を行う
ことを可能としたプラント制御システムを提供すること
ができる。また、本発明の請求項4によれば、通信ネッ
トワークを介して運転支援サーバに接続されている運転
支援端末を現場に設置することにより、現場での運転手
順作成、実行、監視を行うことが可能なプラント制御シ
ステムを提供することができる。また、本発明の請求項
5によれば、運転手順の作成とそのシミュレーション作
業を繰り返すことにより、ユーザが運転手順を最適に設
計することができるプラント制御システムを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラント制御システムの構成図である。
【図2】運転支援サーバの運転手順構築画面の構成概略
図である。
【符号の説明】
1 計装機器 2 制御ステーション 3 制御バス 4 電気機器 5 プログラマブルロジックコントローラ 6 操作監視ステーション 7 運転支援サーバ 8 通信ネットワーク 9 運転支援端末 10 標準工程アイコン 11 制御工程アイコン 12 監視工程アイコン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工業計器、調節弁等の計装機器と、電気
    により作動するモータ等の電気機器と、前記計装機器及
    び前記電気機器を操作すると共にその運転状態を示すデ
    ータを表示する操作監視ステーション、とが制御バスに
    接続されるプラント制御システムにおいて、 任意に作成された運転手順に基づいて前記計装機器及び
    前記電気機器を制御し、前記運転手順及び前記運転手順
    の実行状態を表示する運転支援装置を設けたことを特徴
    とするプラント制御システム。
  2. 【請求項2】 前記運転手順は、前記運転支援装置に設
    けられたプラント運転に関わる事象を示す工程アイコン
    を連結することにより作成されることを特徴とする請求
    項1記載のプラント制御システム
  3. 【請求項3】 前記運転手順は、前記計装機器及び前記
    電気機器を手動操作する工程を含むことを特徴とする請
    求項1記載のプラント制御システム。
  4. 【請求項4】 前記運転支援装置は前記制御バス及び汎
    用の通信ネットワークに接続されることを特徴とする請
    求項1記載のプラント制御システム。
  5. 【請求項5】 前記運転支援装置は、前記運転手順の動
    作確認を行うシミュレーション手段を有することを特徴
    とする請求項1記載のプラント制御システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005346562A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Yokogawa Electric Corp プラント運転支援装置
JP2009237645A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Yokogawa Electric Corp プラント操業システムおよびプラント操業方法
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