JP2002099329A - 設備運転における誤操作防止システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過去に異常を起こした操作手順による異常の
発生を防止する誤操作防止システムを提供することを目
的とする。 【解決手段】 入出力装置と、設備を操作する作動部
と、設備の状態量を検出する手段と、作動部を作動させ
るように制御する制御部と、設備の状態量を監視して設
備が通常状態であるか特定の種類の異常状態であるかを
判定する手段を備えた中央処理装置と、操作手順情報を
格納させる操作手順記憶部と、操作手順情報の入力後に
設備が異常状態となった時に異常操作手順を格納する異
常操作手順記憶部とを備え、操作手順情報が入力された
時、操作手順情報が異常操作手順記憶部内に格納されて
いない場合には、入力した操作手順で設備を操作し、異
常操作手順記憶部内に格納されている場合には、操作手
順情報を制御部へ伝達する前に、入力した操作手順によ
って過去に異常が発生したことを作業者に教示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設備運転における
誤操作再発防止システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】プラント等の設備運転において、作業者
が誤った手動操作をした場合、プラントの配管内の圧力
や温度を上昇させるなどの異常を発生させてしまうこと
がある。こうした手動の誤操作による異常発生を防止す
るために、異常を発生させる原因となった操作情報を直
に制御部に伝達して操作するのではなく、例えば、イン
タロックを使用した誤操作防止システムが提案されてい
るように、手動による操作が行われた時に一旦保留し、
その操作が行われた場合にシステムが正常に作用するか
否かを判定し、この操作によって異常が発生することが
考えられる場合にはその操作を行わないようにインタロ
ックが機能することによって、誤操作を防止するように
なっている。

【０００３】このシステムを使用すれば、過去に異常を
発生させた操作（誤操作）を行うことができないように
しておけば、未然に防ぐことができるが、例えば、ガス
の配管における弁の開閉制御においては、単独では異常
を発生させえない操作の組み合わせで操作した場合でも
異常を発生することがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな複数の操作（操作手順）によって発生する異常は、
前述のインタロックを使用するシステムでは、誤って誤
操作でない操作を誤操作として認識する可能性があるだ
けでなく、過去に異常を起こした操作手順を繰り返して
も異常の発生を防止することができず、過去に異常を発
生させた操作手順を防止することができない。

【０００５】そこで本発明は上記問題に鑑み、過去に異
常を起こした操作手順による異常の発生を防止する誤操
作防止システムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１によれ
ば、過去に異常を発生させた操作手順が記憶され、作業
者が入力した操作手順が過去に異常を発生させた操作手
順と同一である場合には、操作を一旦保留し、異常を発
生させる危険があることを作業者に警告する。これによ
り、過去に異常を発生させた操作を行った時に、異常の
再発を未然に防止することができる。

【０００７】本発明の請求項２によれば、設備が異常状
態となった時に、過去に同じ種類の異常状態から復帰さ
せた操作手順が記憶されている場合にはこの復帰操作手
順を作業者に教示する。これにより、作業者は、設備を
迅速に復帰させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は、本発明の誤操作防止シ
ステムの装置について示すブロック図である。本発明の
監視システムは、操作及び監視対象の設備を制御する制
御装置としてのパソコン１と、作業者からの入力及び作
業者への出力のためのＨＭＩ(Human Machine interfac
e) としての入出力装置１１と、システム全体を統括す
るホストコンピュータ７と、バイナリコードリーダ８
と、データベースパソコン９と、設備を監視及び制御す
る制御部としてのプログラマブルコントローラ（以下Ｐ
ＬＣと呼ぶ）１０とを備えている。また、この入出力装
置１１は、本実施例では、キーボード１５とマウス１６
からなる入力装置と、ディスプレイからなる出力装置と
で構成される。入出力装置１１は、タッチパネル等の操
作盤であってもよい。

【０００９】パソコン１は、ホストコンピュータ７と、
バイナリコードリーダ８と、データベースパソコン９
と、ＰＬＣ１０と、パソコン１のインターフェイス（Ｉ
／Ｆ）３、４、５、６を介してそれぞれ接続されてお
り、それぞれと送受信することができる。本実施例で
は、インターフェイス３、４として、ＲＳ２３２Ｃ、イ
ンターフェイス５として、イーサネット(Ether Net) 、
インターフェイス６として、Ｉ／Ｏインターフェイス
（入出力インターフェイス）をそれぞれ使用している。

【００１０】パソコン１は、ＰＬＣ１０を介してプラン
トの弁や配管等の設備１２内のセンサ１３、アクチュエ
ータ１４及び警報機１５と接続されている。センサ１３
は、設備１２の温度や圧力等の状態量を計測するように
設備内に配置されており、センサ１３の検出する状態量
がＰＬＣ１０を介してパソコン１のＣＰＵ２に伝達され
る。アクチュエータ１４は、例えば弁等の運転の対象の
設備１２と接続されており、ＣＰＵ２からの弁の開閉操
作等の操作命令に応じて設備１２を操作するように作動
する。警報機１５は、異常が発生した時に、ＣＰＵ２か
らの命令を受けて作動して作業者に異常の発生を知らせ
る。

【００１１】危険度の高い異常が発生した時に作業者に
対する警報の他に、自動的に設備を制御するようにプロ
グラムしてもよい。このため、各種類の異常に該当する
温度や圧力等の状態量の範囲と、その異常に対して取る
処置をそれぞれ予め定めてプログラムする。こうして、
運転中、センサ１３の検出する状態量が、予め定めた異
常に該当する状態量範囲に該当した時に、ＣＰＵ２から
ＰＬＣ１０を介して警報機１５を作動させる他に、ＣＰ
Ｕ２から自動的にホストコンピュータ７等へ全体の設備
の運転の非常停止、自動停止などをするように信号を送
るなどの予め定めた処置を取ることができる。

【００１２】作業者は、設備の状態の監視をセンサ１３
からＰＬＣ１０、ＣＰＵ２を介して伝達される情報につ
いて入出力装置１１を通して監視することができ、ま
た、設備の制御を入出力装置を通してＣＰＵ２、ＰＬＣ
１０を介してアクチュエータ１４、警報機１５を接続す
ることができる。

【００１３】パソコン１は、バイナリコードデータ８、
データベースパソコン９、ＰＬＣ１０からの情報を必要
に応じて所定の手順で加工し、ホストコンピュータ７、
データベースパソコン９、ＰＬＣ１０に必要に応じて所
定の手順で送信することができる。作業者は一連の操作
を入出力装置１１を通してパソコンを制御する。

【００１４】次に本誤操作防止システムのプログラムに
ついて説明する。メインプログラムは、操作パネルプロ
グラムと、異常監視プログラムと、操作手順監視プログ
ラムとからなる。これらのプログラムはＣＰＵ２に格納
されている。操作パネルプログラムは、作業者に設備状
態等の情報を提示すると共に作業者の操作を入力するた
めの画面を入出力装置１１に表示するためのプログラム
である。異常監視プログラムは、異常が発生した時に異
常の内容や異常を引き起こした操作手順（異常操作手
順）等の情報を異常操作手順記憶装置に格納する。選択
的に、過去に異常を引き起こした操作手順と同一の入力
した操作手順を実行するか否かを判断する時や異常発生
後に通常状態に復帰させる時に作業者に有用な情報を提
供するために、異常操作手順記憶装置に、図解や詳細な
情報をさらに格納してもよい。

【００１５】操作手順監視プログラムは、作業者の入力
した操作手順が過去に異常を引き起こした操作手順であ
るかを確認するプログラムである。入力装置を通して入
力された操作手順情報を操作手順記憶装置に記憶すると
共に、この操作手順情報が異常操作手順記憶装置に格納
されているか検索する。格納されている場合には、入力
した操作手順と同一の操作手順が過去に異常が発生した
ことを入出力装置１１を通して作業者に伝達し、作業者
に新たな操作手順の指示を要求する。格納されていない
場合には、ＰＬＣ１０に操作手順情報を伝達してアクチ
ュエータ１４により設備１２を操作する。

【００１６】制御プログラムは、ＰＬＣ１０に格納され
ており、センサ１３で検出する設備１２の情報をＣＰＵ
２内に格納されているプログラムに伝達したり、ＣＰＵ
２中のプログラムからの警報機１５の作動、アクチュエ
ータ１４の作動等の命令をＰＬＣ１０に伝達するプログ
ラムである。

【００１７】本発明の誤操作防止システムの作用につい
て図２を参照して説明する。まずメインプログラムを開
始するために、最初に作業者が本システムを運転対象の
設備で始動するために初期設定し（ステップ２１）、操
作パネルプログラムを起動し、入出力装置１１の画面を
表示して入出力が可能な状態となる（ステップ２２）。

【００１８】次に、操作手順監視プログラムを実行する
（ステップ２３）。図３を参照して操作手順監視プログ
ラムについてより詳細に説明する。作業者が入出力装置
１１を通して何らかの入力操作をすると（ステップ３
１）、ＣＰＵ２は設備の運転状態が自動運転モードか手
動運転モードかを判定する（ステップ３２）。運転状態
が自動運転モードであるならば、この入力操作は自動的
にリセットされ（ステップ３８）、入力操作が行われた
という情報を操作のＰＬＣ１０に送信する（ステップ３
９）。運転状態が手動運転モードであるならば、操作手
順監視プログラムは、入力された操作手順情報を操作手
順記憶装置に格納すると共に（ステップ３３）、この入
力操作手順を異常操作手順記憶装置内で検索する（ステ
ップ３４）。入力操作手順情報が異常操作手順記憶装置
内に格納されていなければ（ステップ３５）、この操作
手順情報をＰＬＣ１０に送信して入力した操作手順を実
行し（ステップ３９）、操作手順監視プログラムを終了
する。一方、入力操作手順が異常操作手順記憶装置内に
格納されていれば（ステップ３５）、入力した操作手順
によって過去に異常が発生したことを入出力装置１１を
通して作業者に伝達し、新たな操作の入力を促す（ステ
ップ３６）。

【００１９】選択的に、ステップ３６において、入出力
装置１１で提供する情報としては、入力した操作手順に
より過去に異常を発生させたという情報の他に、異常の
詳細な内容や図解情報等の情報が異常操作手順記憶装置
に格納されているならば、これらの情報も同時に入出力
装置１１を通して作業者に伝達する。

【００２０】作業者が異常再発の可能性がないと判断し
た場合や、例えばマニュアルバルブ等を開閉するなどの
適切な措置を取って異常再発の危険をなくした場合に、
既に入力した操作手順を実行する場合には（ステップ３
７）、作業者は入出力装置１１上の所定のボタンを押す
ことによって、この操作手順をＰＬＣ１０に送信してア
クチュエータ１４を作動させることによって入力操作手
順を実行する（ステップ３９）。作業者が異常再発の可
能性があると判断して入力した操作手順を実行しない場
合には（ステップ３７）、作業者は入出力装置１１上の
別の所定のボタンを押すことによって、ＣＰＵ２の操作
手順記憶装置に保持されている操作手順情報を削除し、
操作手順監視プログラムを終了する。

【００２１】次に異常監視プログラム（ステップ２４）
を開始する。図４を参照して異常監視プログラムについ
て詳細に説明する。センサ１３で検出される設備の状態
量が予め定めた範囲を超えた場合には、ＣＰＵ２は異常
が発生したと判断し、異常が発生したことを入出力装置
１１に表示すると共に、ＰＬＣ１０を介して警報機１５
を作動させて異常発生を作業者に伝達する（ステップ４
１）。

【００２２】選択的に、危険度の高い異常が発生した場
合には、作業者に異常発生を伝達する他に、事故を防ぐ
ために自動的に設備を停止するようにプログラムしても
よい。このため、異常状態と規定される状態量（温度、
圧力など）の範囲と、各規定された異常状態（例えば、
高温、高圧など）に該当した時の対応方法をそれぞれ設
備の自動停止、非常停止など予め定める。こうして、セ
ンサ１３が検出する状態量が予め定めたいくつかの異常
範囲のいずれかに該当した時（ステップ４１）に、ＣＰ
Ｕ２は、作業者に異常発生を知らせると共に、選択的
に、規定された自動停止、非常停止などの措置を自動的
に行う。

【００２３】次にＣＰＵ２の操作手順記憶装置内に操作
手順が格納されているかを判断し（ステップ４２）、操
作手順が格納されていなければ、異常が作業者の手動操
作以外の原因によって発生したものであると判定して異
常監視プログラムを終了し、操作手順が格納されていれ
ば、異常がこの手動操作手順によって発生したものであ
ると判定し、異常操作手順として操作手順記憶装置に格
納されている操作手順を異常操作手順記憶装置に格納す
ると共に、選択的に、発生した異常内容（異常の種類）
や、異常発生時に作業者に提供するべき情報等を異常操
作手順記憶装置に格納してもよい（ステップ４３）。こ
うして、異常監視プログラム（ステップ２４）を終了す
る。

【００２４】最後に、設備運転の誤操作防止を続ける場
合には、入出力装置１１上の所定のボタンを押すことに
よって（ステップ２５）、ステップ２３に戻る。設備運
転の誤操作防止を中止する場合には、入出力装置１１上
の別の所定のボタンを押すことによって、メインプログ
ラムを終了する。

【００２５】こうして、異常を発生させた操作手順情報
を記憶することにより、入力した操作手順が、過去に異
常を発生させた操作手順と同一の操作手順である場合
に、その操作手順を実行することなく、作業者に対して
確認を行なう又は新たな操作を要求することにより、過
去に発生させた操作手順によって異常を発生させること
を防ぐことができる。

【００２６】選択的に、作業者が設備を異常状態から通
常状態に復帰させるのを支援するために、異常発生時に
おいて、過去に同じ種類の異常状態から通常状態に復帰
させた操作手順を作業者に教示するプログラムを付加し
てもよい。この場合、復帰操作手順情報を格納する復帰
操作手順記憶装置をＣＰＵ２内にさらに設ける。

【００２７】このような場合には、異常監視プログラム
は、図５に示すように、ステップ５３の後のステップ５
４において、ＣＰＵ２は、現在発生している異常と同じ
種類の異常から復帰させた手順を表示するために復帰手
順情報を復帰手順記憶装置で検索し、復帰手順情報が格
納されていた場合には、ＣＰＵ２は、この復帰手順情報
を入出力装置１１に表示し（ステップ５５）、復帰操作
を要求するか、あるいは、選択的に、復帰操作手順を要
求することなく操作手順を自動的に行なわれる（ステッ
プ５６）。復帰手順情報が格納されていない場合には、
復帰操作を要求する。ステップ５６では、次回のステッ
プ５４において、同じ種類の異常が発生した時に復帰手
順を作業者に教示するために、作業者が復帰操作手順を
入力した操作手順情報を復帰操作手順記憶装置に格納す
る。

【００２８】こうして、設備が異常状態となった時に、
過去に同じ種類の異常状態から復帰させた操作手順が記
憶されている場合にはこの復帰操作手順を作業者に教示
し、作業者は設備を迅速に復帰させることができる。

【００２９】選択的に、異常が発生する前のセンサ１３
で検出する状態量の挙動を記憶することによって、以
後、同様な状態量の挙動が検出された時に、異常が発生
する兆候があることを作業者に警告してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誤操作防止システムの装置について示
すブロック図である。

【図２】メインプログラムのフローチャートである。

【図３】操作手順監視プログラムのフローチャートであ
る。

【図４】異常監視プログラムのフローチャートである。

【図５】復帰手順を教示する段階を含んだ異常監視プロ
グラムのフローチャートである。

【符号の説明】

２…中央処理装置 １０…プログラマブルコントローラ １１…入出力装置 １４…アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B049 AA01 BB07 CC21 CC22 CC34 DD01 EE56 FF03 FF04 GG04 GG07 5H223 AA01 BB01 CC03 DD03 DD07 EE02 FF01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転対象の設備を操作するために作業者
   が操作手順情報を入力する入力装置と、 作業者に対して情報を提供する出力装置と、 前記設備を操作するように作動する作動部と、 前記設備の状態量を検出する手段と、 前記設備状態量検出手段と接続され、かつ前記作動部と
   接続されて前記作動部を作動させるように制御する制御
   部と、 前記入力装置及び前記出力装置と接続され、かつ前記制
   御部を通して前記設備の状態量を監視し、予め定められ
   た異常とみなされる状態量範囲に前記設備状態量が該当
   しているか否かに基づいて、前記設備が通常状態である
   か特定の種類の異常状態であるかを判定する手段を備え
   た中央処理装置と、 作業者が操作手順情報を入力した時に、前記操作手順情
   報を格納させる操作手順記憶部と、 前記操作手順情報の入力後に、前記設備が通常状態から
   異常状態となった時に前記操作手順記憶部に格納されて
   いる操作手順情報を異常操作手順として格納する異常操
   作手順記憶部とを備え、 前記入力装置を通して操作手順情報が入力された時、操
   作手順情報を前記異常操作手順記憶部内で検索し、前記
   操作手順情報が前記異常操作手順記憶部内に格納されて
   いない場合には、前記中央処理装置は、前記操作手順情
   報を前記制御部へ伝達して前記操作手順で前記設備を操
   作するように前記作動部を作動させ、前記操作手順情報
   が前記異常操作手順記憶部内に格納されている場合に
   は、前記中央処理装置は、前記操作手順情報を前記制御
   部へ伝達する前に前記出力装置を通じて前記操作手順に
   よって過去に異常が発生したことを作業者に教示するこ
   とを特徴とする誤操作防止システム。
2. 【請求項２】 復帰手順記憶部を前記中央処理装置内に
   さらに備え、 前記中央処理装置は、作業者が前記設備の状態を特定の
   種類の異常状態から通常状態に復帰させるまでに前記入
   力装置を通して入力した操作手順情報を前記復帰手順記
   憶部に格納し、 前記設備が特定の種類の異常状態となった場合におい
   て、前記中央処理装置は、前記特定の種類の異常と同一
   の異常状態から通常状態へ復帰させる操作手順情報を前
   記復帰手順記憶部内で検索し、 前記操作手順情報が前記復帰手順記憶装置内に格納され
   ていた場合において、前記中央処理装置は、前記出力装
   置を通じて前記設備を通常状態に復帰させる操作手順を
   作業者に教示することを特徴とする請求項１に記載の誤
   操作防止システム。