JP2003067002A - プラント制御システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の携帯型操作端末から同一プラント機器
に対する操作指令が競合したときの誤動作を回避する。 【解決手段】 プラント機器を制御するコントローラ２
と、コントローラ２に対してプラント機器に対する操作
指令信号を無線で発信する携帯型操作端末１とを備える
プラント制御システムにおいて、コントローラ２は、複
数の携帯型操作端末１のいずれか１つに制御権を与え、
該制御権を持っている携帯型操作端末１からの操作指令
信号にだけ応答して該当するプラント機器を制御する。
これにより、複数の操作指令が競合しても、制御権を有
さない端末１からの操作指令は無視されるので、プラン
ト機器の誤動作が回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯型操作端末装置
（以下、携帯操作端末と呼ぶ）を用いてプラント機器を
制御するプラント制御システムに係り、特に、携帯操作
端末の数が増えた場合でも容易且つ的確にプラント制御
を行うことが可能なプラント制御システム及び制御方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上下水道プラントを制御するプ
ラント制御システムでは、プラント機器の状態情報がコ
ントローラに入力され、コントロールセンタが、接触器
の入／切制御を行うことで、プラント機器の駆動モータ
に電気を供給／遮断する様になっている。また、プラン
ト制御情報は、プラント機器の運転／停止操作や保守，
メンテナンスを行う現場設置の現場操作盤より発信され
る様になっている。

【０００３】上下水道プラントは公共性の高いプラント
であり、浄水場プラントの異常による断水や、下水処理
場プラントの異常による住宅水没などの影響を最小限に
しなければならない。このため、他のプラントではあま
り重要視されていない現場操作盤とよばれる最終操作端
による最低限のバックアップが重要となっている。

【０００４】例えば、上下水道プラントでは、プラント
に水を取り入れる箇所と、水を出す箇所が基本的に１つ
づつ存在し、取り込んだ水に含まれる泥等の不純物を一
定時間停滞させて沈降させるために沈殿池が設けられて
いる。かかる池は、１つのプラントに複数設けられてお
り、上下水道プラントにおける現場操作盤は、プラント
共通機器の他、池ごとに存在する独立した個別機器を分
けて操作する必要があり、更に、半年毎の定期点検など
で対象機器だけを停止させて確認作業を行う必要があ
る。

【０００５】従来の現場操作盤は、対象機器１つに対し
て１つしか存在しない構成をとっており、このため、他
の作業者が誤って操作する事も少なく、また作業前には
操作レバーなどに注意銘板を掲げるなどの安全対策を実
施することで、作業者の安全が守られ、またプラント運
転事故の回避やプラント異常運転の回避等を容易にはか
れる。

【０００６】このように従来の現場操作盤は、制御対象
となるプラント機器の現場毎に設置されるため、作業の
安全性を図ることができるという利点がある。しかし、
例えば水害にあったとき、現場に固定設置された現場操
作盤が水没してしまうと、プラント制御が不可能になっ
てしまうという欠点がある。

【０００７】このため近年では、現場操作盤をプラント
機器の近傍に固定設置するのではなく、操作盤を携帯型
とすることが望まれている。また、設置コスト等から
も、顧客のニーズは現場操作盤を省く方向にあり、操作
盤を携帯型とするプラント制御システムが開発され主流
になってきている。

【０００８】携帯操作端末を持つプラント制御システム
では、コントローラに無線通信可能な伝送インタフェー
スを設け、携帯操作端末との間で無線通信する構成とす
ることで、現場操作盤を不要とし、現場操作盤までの直
送ケーブルを敷設せずとも、携帯操作端末が現場操作盤
と同等の役目を果たすことができる様にしている。

【０００９】尚、従来技術に関連するものとして、例え
ば、特開平１０−２４７２９１号公報に記載のものがあ
る。この他にも、無線基地局を用い、コントローラと携
帯操作端末との間で無線通信を行う従来技術が知られて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】携帯操作端末をプラン
ト機器対応に製造し、別のプラント機器の操作ができな
い様にすれば、従来の現場操作盤を単に携帯型に置き換
えただけとなり、プラント操作の安全性を確保すること
ができる。しかし、携帯操作端末を制御対象機器対応に
製造することはコスト的に無理があり、このため、共通
構成の携帯操作端末を複数台用意することになる。つま
り、１台の携帯操作端末でプラント機器の全てが操作可
能になる。

【００１１】ここで問題となるのが、ある操作員ａがあ
るプラント機器を操作しようとして操作指令信号を自身
の携帯する携帯操作端末から発信し、これに先行して別
の操作員ｂが同じプラント機器に対して別の操作指令を
出力しプラント機器が操作員ｂの操作指令に応答した場
合、その応答動作は、操作員ａの意図する操作指令とは
異なる動作となり、誤操作の恐れがある。

【００１２】従来のプラント制御システムは、１つのプ
ラントに対して複数の携帯操作端末が存在しても、その
数が少ないため、操作対象機器を間違えてプラント操作
を行ってしまったり、別の対象機器に対してコントロー
ラから操作指令信号が発行されるという問題は少なかっ
た。しかし、１つのプラントに対して携帯操作端末の数
が増大すると、コントローラ側の制御が複雑となり、操
作員の意図とは別のプラント機器が動作してしまう虞も
ある。

【００１３】このような問題に対して、従来は、離れた
複数箇所に点在するプラント操作員がトランシーバ等に
よって通話しながら、事故に結びつかないようにプラン
ト操作を行っているが、プラント操作員の数が増えると
相互のコミュニケーションに手間取り、操作員の負担が
増大して事故に繋がる虞が生じる。

【００１４】本発明の目的は、携帯操作端末を用いて容
易且つ安全なプラント操作を可能にするプラント制御シ
ステム及び制御方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、プラント機
器を制御するプラント制御手段と、該プラント制御手段
に対して前記プラント機器に対する操作指令信号を無線
で発信する携帯操作端末とを備えるプラント制御システ
ムにおいて、前記プラント制御手段は複数の前記携帯操
作端末のいずれか１つに制御権を与え、該制御権を持っ
ている携帯操作端末からの前記操作指令信号にだけ応答
して該当するプラント機器を制御する手段を備えること
で、達成される。

【００１６】好適には、上記において、前記携帯操作端
末は、制御権を前記プラント制御手段に対して要求する
手段を備え、また、前記携帯操作端末は、制御権を他の
携帯操作端末に委託する手段を備え、更に、前記携帯操
作端末は、制御権が無い場合でもプラント機器の状態監
視を行う手段を備え、更にまた、前記携帯操作端末は、
プラント機器の保守点検時に該プラント機器の操作不可
を前記プラント制御手段に要求するメンテナンスボタン
を備えることを特徴とする。

【００１７】複数の携帯操作端末からプラントの共通機
器に対して同時に操作指令が発信された場合、そのうち
の制御権を有する１台の携帯操作端末からの操作指令だ
けを受け付けるため、同時操作による共通機器の誤動作
を防ぐことが可能となる。

【００１８】また、携帯操作端末にメンテナンスボタン
が設けられているため、プラント機器の保守点検作業前
にメンテナンスボタンを押下しておくことで、保守点検
対象とするプラント機器の他の携帯操作端末からの操作
が不可となり、他操作員が誤って操作しても、作業中の
事故を回避可能となる。更に、制御権を有する携帯操作
端末に対し、プラント制御手段を介して、制御権を持た
ない他の携帯操作端末から制御権を要求できる構成とし
ているため、あるいは、制御権を有する携帯操作端末の
制御権が不要になったときに当該携帯操作端末から制御
権を他に委託可能としているため、１つの携帯操作端末
が制御権を独占する事態を回避できる。

【００１９】本発明は、プラント機器の制御、及びプラ
ント機器からの監視情報の収集を行うプラント制御手段
と、このプラント制御手段につながる無線通信手段と、
無線にてこの無線通信手段と通信可能であって、制御権
の設定要求、制御・監視要求を作成して無線出力可能な
複数個の携帯操作端末と、を備えるプラント制御システ
ムにおいて、携帯操作端末のプラント機器への制御権を
上記プラント制御手段内のデータテーブルに登録してお
き、携帯操作端末からの制御操作要求が発せられて無線
制御通信手段を介してプラント制御手段が受信したと
き、プラント制御手段内のデータテーブルに制御権を登
録している携帯操作端末に対して制御操作を許可し、こ
の携帯操作端末から無線通信端末及びプラント制御手段
を介して対応プラント機器の制御操作を行わしめるよう
にしたプラント制御方法を開示する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。

【００２１】本発明の一実施例を図を用いて説明する。
図１は上下水道プラントの一部の簡単な模式図である。
プラントは池１にある水を３台のポンプ２１〜２３、弁
２４〜２７を用いて川に放流する構成である。図２は川
に放流する際、各ポンプ２１〜２３の監視・操作を行っ
ているプラント制御システムの仕組みを示す図である。
プラント制御システムではポンプの運転・停止操作要求
および機器の監視操作要求及びそれらの実現が操作者の
指示で行える携帯操作端末Ａ１〜Ａ３、前記Ａ１〜Ａ３
からの送信データを無線基地局３にて受信し、その受信
データを処理するコントローラ２、プラント機器を駆動
する各ポンプ２１〜２３に電気を供給する接触器の入／
切を行うコントロールセンタ４で構成されている。コン
トローラ２は携帯操作端末と通信でき、監視・操作指令
を制御する装置、コントロールセンタ４は、現場機器の
実際の操作指令を実行（例えば、モータに電気を供給す
る接触器の入／切等）させる装置であり、この両者によ
ってプラント制御手段を構成する。コントローラ２は、
携帯操作端末Ａ１〜Ａ３が、どのポンプ２１〜２３が制
御操作する権利（以下制御権と称す）を持つかおよびメ
ンテナンスしているかの管理用データテーブル（データ
ベース）３０（図３）を持つ。コントローラ２は、基地
局３とコントロールセンタ４との間に介在して、コント
ロールセンタ４と携帯操作端末１との間をつなぐ機器で
ある。コントローラ２は、端末１の制御権の管理機能、
制御権を持った端末１からの制御操作指令の受信とそれ
をコントロールセンタ４に送る制御操作管理機能、並び
に端末装置１からの監視要求に対するコントロールセン
タ４からの監視結果を示すデータの受信とそれを監視要
求の端末１に送る送信とより成る監視管理機能、を持
つ。

【００２２】コントローラ２は、１個の例も、複数個の
例もある。複数個の例とは、プラントの捜査対象機器を
場所で区分して、その場所対応にコントローラを設ける
例や、操作の重要性等で区分して設ける例（例えば、共
通設備と個別設備とに分け、それぞれに対応するコント
ローラを設ける例）、携帯操作端末１をグループ分けし
てそのグループ対応に設ける例等である。コントローラ
２は、携帯操作端末からの各種の要求信号を受信取り込
み、必要な処理（図４や図５）を行う。コントロールセ
ンタ４に処理結果の制御信号を送信する。コントロール
センタ４は、現場機器の操作及び監視を行う部署であ
り、例えばプラント機器を駆動するモータ５に電気を供
給する接触器の入／切の操作やポンプの動作監視等を行
う。これにより、プラントの共通設備もしくは個別設備
の機器を駆動／停止させる。

【００２３】以下では、簡単のため、１個のコントロー
ラ２の例を述べる。コントローラ２は、前述したように
制御権の管理用のデータテーブル３０を持つ。データテ
ーブル３０は、操作機器に対する携帯操作端末の制御権
データ、メンテナンスの作業中を示すデータ、制御権委
託を示すデータ等、の登録テーブルであり、その一例を
図３に示す。図３は１号、２号、３号の３台のポンプに
対する例であり、制御権は、１号ポンプには携帯操作端
末Ａ_１、２号ポンプには携帯操作端末Ａ_２、３号ポンプ
にはいずれの携帯操作端末にも制御権が未登録の例を示
す。これらの制御権の登録は、初期設定の例もあるが、
随時、動的に新登録が可能である。例えば、ある時点で
１号ポンプの制御権を端末Ａ_１に与えたとすると、それ
からある時刻を過ぎて端末Ａ_１が制御権を取消せば或い
は端末Ａ_１の制御権がなくなれば（操作終了で制御権な
くなるとする事例のこと）、その時点から後に制御権を
獲得したい端末Ａ_ｉがあれば、その端末Ａ_ｉからの制御
権獲得（設定）要求をコントローラ２が受けてデータテ
ーブル上の１号ポンプの制御権Ａ_ｉに与える登録を行
う。委託による代行も可能であり、図２では２号ポンプ
に携帯操作端末Ａ_ｎが委託登録されている例を示してい
る。この委託については後述する。

【００２４】一方、制御権を与えた場合、制御内容とし
て、ポンプの起動／停止とかポンプの回転数設定とかの
実運転操作制御と、ポンプの点検や修理の権限を与える
メンテナンスのためのメンテ操作制御とがある。このメ
ンテ操作制御中か否かを示すフラグが図３の「メンテナ
ンス」を示す部分であり、“１”で作業中（又は許可）
信号、“０”で非作業信号を示す。この実操作とメンテ
操作については更に後で詳述する。更に、制御権をある
携帯操作端末に与えた場合、その携帯操作端末が別携帯
操作端末に制御権を委託する例がある。委託を登録して
いるデータが図３の「委託」である。１つの携帯操作端
末で複数の機器の操作をすることがあるが、機器数が多
すぎると逆に操作作業が遅れたり、誤操作の原因にもな
る。こうした場合、他の携帯操作端末に制御権を移すや
り方もあるが、制御権はそのままにして他の携帯操作端
末に制御を一時的に委託させるやり方もある。これが
「委託」である。「委託」の利用例はこの他にも種々あ
りうる。例えば、上長の持つ携帯操作端末には制御権が
与えられているがその部下の持つ携帯操作端末には制御
権が付与されていないとか、制御権を得た端末使用者が
休みとか、遠隔地に出張したりすることがあり、データ
テーブルに登録したままでは部下等を含む他の端末を持
つ者による操作が絶対に不能である。そこで、制御権付
与の携帯操作端末の使用者が自分の制御権の取消をコン
トローラ２に登録すればよいが、そうした取消をしない
ままで別人に制御権を一時的に与えるとしたものが「委
託」である。これには、制御権登録の携帯操作端末の指
示で「委託」相手となる携帯操作端末名を登録する。図
３の２号ポンプの例では「委託」相手として携帯操作端
末Ａｎを設定した例を示してある。また、そうでなく、
「委託」データとして、“１”か“０”かとし、“１”
であれば委託であり、その委託の携帯操作端末名が図２
の「制御権」に書き込む形式の如き例もある。この後者
では、委託元の携帯操作端末名を関連づけて登録してお
くことが好ましい。尚、「委託」の要求は、制御権を持
つ携帯操作端末がコントローラに出すやり方としたが、
制御権を持たない携帯操作端末から、制御権を持つ携帯
操作端末へと委託要求を出すことも可能にしてある。そ
して、この委託要求を受けた携帯操作端末が操作者の判
断で委託要求を受けるか否か決定し、委託要求を受け入
れれば、この制御権を持つ携帯操作端末から上述と同じ
ような委託要求信号をコントローラ２に対して発生して
登録を行わせる。

【００２５】プラントの監視には制御権は関与しない。
監視とはプラントの状態を遠隔にて観察し評価する行為
であり、機器操作が不要のため制御権が関知しないので
ある。従って、すべての携帯操作端末が監視要求を出す
ことができ、それを実現できる様な仕組みである。

【００２６】プラント操作は実運転のための操作が主で
あるが、この他の操作にはメンテナンスのための点検作
業がある。図３のデータベースの「メンテナンス」はそ
れを意味する。この場合、制御権の付与された携帯操作
端末１のみにメンテナンスの実行を可能にさせる。実運
転操作もメンテナンスによる保守点検作業も、機器を操
作するという点で共通のために制御権を共通に必要とさ
せたのである。更に、メンテナンスと実運転とを同時に
行うことなく、メンテナンス中は実運転をさせないこと
から、メンテナンスを実運転と区別させるべく、「メン
テナンス」フラグを設けて、このフラグが“１”であれ
ばメンテナンス許可中（即ち作業中）であることにし
た。このフラグ“１”の登録は制御権を持つ携帯操作端
末がコントローラ２に対して行う。作業終了すれば、再
びこの携帯操作端末から作業終了の信号をコントローラ
２に送り、“メンテナンス”フラグ“１”を“０”にさ
せる。

【００２７】制御権は登録によって発生するが、その登
録取消し（リセット）例を以下に述べる。 ・コントロールセンタ等の携帯操作端末以外の部署から
の強制的取消。これは、システム全体に異常が発生した
場合や事故が発生した場合等に適用するもので、全体の
又は異常や事故に関連する携帯操作端末の制御権を、一
時的又はそうした異常や事故が解消するまで、強制的に
取消そうとする考え方である。 ・登録した携帯操作端末自身の申し出による取消。これ
は操作者が自身で登録取消の手続きをとる例である。 ・操作終了による、自動的な携帯操作端末の制御権の取
消。これは制御操作が終了すれば制御権を付与する必要
はなく、新たな制御操作の要求であればその時点で、そ
の要求先の携帯操作端末に制御権を新たに登録する様に
した例である。この自動的な取消は、コントロールセン
タ又はコントローラが行う。

【００２８】委託設定の取消は、原則として委託元の携
帯操作端末が行う。委託相手に勝手な自己取消を許す
と、管理が混乱するからであるが、「自己取消付委託」
等のオプションデータを付加するシステムであれば事故
取消も可能である。メンテナンスの取消は、メンテナン
ス作業終了によって行う。作業中止の場合でも、当然に
取消うる。

【００２９】図４は、コントローラ２での処理フローで
ある。フローＦ_１では、携帯操作端末からの要求を受信
する。フローＦ_２ではでその要求の種別及び内容のチェ
ック（デコード及び比較）を行う。携帯操作端末からの
要求には、少なくとも下記を含む。 制御権設定要求信号…制御権の設定のための要求信号で
あり、制御権を取得したい時に、携帯操作端末の自己番
号と操作機器番号と共に出力する。同一機器番号に既に
制御権が設定されていれば、設定を拒否する。制御権が
設定されていなければデータテーブルへ登録する
（Ｆ_３）。制御権の設定はコントローラ２の立ち上げ時
に、予め制御権を与える携帯操作端末がわかっていれ
ば、コントローラ２自体でイニシャルセットするやり方
もある。 委託設定要求信号…制御権を持つ携帯操作端末から出力
される信号であって、制御権を持つ携帯操作端末が別の
携帯操作端末に一時的に制御権を委託させるときの、委
託権の設定の信号である。委託の旨の信号と、自己の機
器番号と操作機器と委託相手となる携帯操作端末番号と
より成る。かかる要求信号であれば、データテーブルに
その旨の設定を行う（Ｆ_３）。 設定取消信号…取消を行う携帯操作端末から出力され
る、データテーブル上のデータの取消の信号である。こ
のデータには、「制御権」、「メンテナンス」、「委
託」があり、これらのデータの取消を示す信号である。
これらのデータの取消については前述した。これらの取
消要求であれば、該当するデータの取消をデータテーブ
ルに対して行う（Ｆ_４）。 操作要求信号（操作指令信号）…機器操作を行う携帯操
作端末からの機器の操作要求信号であり、この他に自己
携帯操作端末番号、操作機器番号、操作指令内容を少な
くとも含む。この操作要求に対してデータテーブルをみ
てこの携帯操作端末番号に制御権が与えられているか否
かデータテーブル上でチェックする（Ｆ_５）。制御権が
ない場合には、委託相手となる携帯操作端末番号からの
要求であるかチェックし（Ｆ_６）、委託相手でなけれ
ば、その操作要求を拒否する（Ｆ _８）。制御権がある場
合、委託相手である場合、のいずれでも次に、操作要求
がメンテナンス要求か否かチェックする（Ｆ_７）。メン
テナンス要求であればデータテーブルにメンテナンス中
であることを示すフラグを立てると共にメンテナンス操
作を行わせる（Ｆ_１０）。メンテナンス要求でなけれ
ば、実操作を行わせる（Ｆ_９）。この処理Ｆ９、Ｆ１０
はコントロールセンタ４を介して行う処理である。尚、
メンテナンス要求は、操作要求の中に区別して入れてお
いてもよく、操作要求とは別に、且つ操作要求の次にメ
ンテナンス要求を出力させる仕組みでもよい。 監視要求信号…現場機器の作動状況の監視を要求する信
号であり、自己携帯操作端末番号、監視対象機器番号、
監視対象項目を少なくとも含む。監視対象機器番号の指
定の代わりに、機器の集合体としてのあるシステムの運
転状況等を指定する例もある。かかる監視要求信号は、
制御権の有無には関係ない。従って、監視要求信号を受
信した場合、コントローラ２はデータテーブルを参照す
ることなく、監視要求に応答して、監視要求に合ったデ
ータを、コントロールセンタ４を介して取込み、監視要
求相手となる携帯操作端末へと送る。

【００３０】図５は、メンテナンス時でのデータテーブ
ルへの動的登録の他の処理フローを示す。ここでメンテ
ナンス時とは、時期（時間）と対象を明らかにした上で
のその時期でのその対象へのメンテナンス作業中である
ことを示す。このメンテナンス時にあっては複数の携帯
操作端末から複数の機器へのメンテナンス作業を行う
が、そのメンテナンス作業を次々に行うに際し、制御権
等のデータを動的に登録する処理を図５に示した。

【００３１】特に、図５はメンテナンス作業（機器点
検）（Ｆ_１）のもとで、３台の携帯操作端末Ａ_１、
Ａ_２、Ａ_３が１号〜３号ポンプに対して適宜点検操作を
要求する事例を扱っている。例えば、携帯操作端末Ａ_１
が１号ポンプ、携帯操作端末Ａ_２が２号ポンプ、携帯操
作端末Ａ_３が３号ポンプを操作する場合は、携帯操作端
末Ａ _１〜Ａ_３の互いの操作対象機器が違うためデータ衝
突は起こりえないが、１号ポンプを携帯操作端末Ａ_１が
運転操作、携帯操作端末Ａ_２が停止操作を行った場合は
データ衝突や機器故障が発生する可能性を有する。ま
た、保守点検時においてどちらか一方の操作端末がポン
プを停止させていても、あとから他の携帯操作端末がこ
の停止中ポンプを運転操作した場合、保守員にとって危
険なことが発生する可能性もある。このようなことを事
前に防ぐために携帯操作端末Ａ_１が制御権登録設定要求
信号をコントローラ２に送り、他の携帯操作端末よりも
先に通信成立した場合（Ｆ_２）、コントローラ２のデー
タテーブルにある携帯操作端末Ａ_１として登録される
（Ｆ_３）。一方、携帯操作端末Ａ_２から、携帯操作端末
Ａ_１の後に制御権設定要求の通信をしたとすると、制御
権の取得は、Ａ_１が先登録しているため不可で、コント
ローラ２のデータテーブルには登録されない（Ｆ_３、Ｆ
_９）。従って、１号ポンプ２１に対する操作（制御権獲
得）が不可能となる。次に、操作対象機器をメンテナン
スするのだが、携帯操作端末Ａ_１は機器点検のためＦ
_１２に進みＦ_１３にてコントローラ２のデータテーブル
に１号ポンプをメンテナンスするためのフラグを１（メ
ンテナンス状態を意味する）にする。このときの操作
は、図６に記載の保守画面にて携帯操作端末Ａ_１より操
作員が携帯操作端末の操作画面上の保守ボタンを押し画
面のアナウンスに対してＯＫを押す。

【００３２】ここで、図６の操作画面（広義）について
述べる。これは携帯操作端末自体の表示部での表示例で
ある。３０が電池表示ラベルである。画面内容には、初
期画面３１、操作画面３２（狭義）、委託画面３３、保
守画面３４があり、いずれかを選択可能となっている。
タッチで画面操作を行う。例えば、制御権を有する携帯
操作端末であれば１号〜３号のポンプ操作のための初期
画面３１を表示しておき、ポンプ選択（例えば１号）、
「操作」ボタンＯＮで初期画面３１から操作画面３２へ
と切り替わる。ここで、「保守」ボタンＯＮで保守画面
３４へと切り替わる。また「委託」の求めが他の携帯操
作端末からあれば、画面３３へと切り替わる。尚、機器
メンテナンス終了後、携帯操作端末Ａ_１よりメンテナン
スフラグを０（メンテナンス終了を意味する）にするこ
とにより、１号ポンプの運転操作を再開することができ
る。以上により、コントローラ２にて１号ポンプが運転
操作不可能となり、誤操作による操作者への危険性の防
止や機器の破壊の防止ができる。しかし、制御権を有す
る携帯操作端末Ａ_１が故障やバッテリ切れにより使用不
能となった場合、コントローラ２が通信不成立と判断し
た時点でデータテーブルの１号ポンプに対する携帯操作
端末Ａ_１が消え、通信成立している携帯操作端末Ａ_２を
新たな携帯操作端末として登録する。しかし、これでは
非常に時間がかかってしまう。そこで、バッテリ切れに
なる前に、予め制御権を他の携帯操作端末に痛くできる
ことも本発明の特徴である。例えば、携帯操作端末Ａ_１
の画面上にあるバッテリが消えて充電が必要となった
際、Ｆ１４のように携帯操作端末Ａ_２から携帯操作端末
Ａ_１に対し制御権を委託することにより（Ｆ１５）、短
い時間でコントローラ２のデータテーブルにある１号ポ
ンプに対する携帯操作端末をＡ_２に切り替えることがで
きる（Ｆ１６）。

【００３３】携帯操作端末は、汎用の携帯電話機を使用
するものでなく、プラント操作専用の端末である。携帯
電話機は通話やモバイル通信には適するが、ある特定の
プラントの操作のための特定指令や特定操作には適さな
い。また万が一、プラント操作に関連のない一般人から
操作された場合、大変な事故にもなる。従って、プラン
ト操作専用の携帯操作端末を使用する。

【００３４】かかる携帯操作端末の実施の態様も図７に
示す。携帯操作端末２は、受信部１０、送信部１１、メ
モリ１２、ＩＣカード１３、ＣＰＵ１４、表示部１５、
キー群１６、画面例データテーブル１７、操作機器一覧
テーブル１８、操作内容一覧テーブル１９とを持ち、い
ずれも共通バス２０に接続した。この他に電源２１やア
ンテナ（図示せず）を持つ。受信部１０、送信部１１と
は基地局との間で無線通信を行う。メモリ１２は、各種
のデータ及び機器操作のためのプログラムを格納し、Ｃ
ＰＵ１４は機器操作の処理、及び携帯操作端末自体の管
理を行う。ＩＣカード１３は、プログラムの入力及び操
作データベースの入力を行う。この入力により、プログ
ラムはメモリ１２に送られ、データベースはテーブル１
７、１８、１９に送られる。

【００３５】表示部１５は液晶等より成り、キー群１６
は数字キー、ファンクションキー、文字入力キー等より
成る。テーブル１７、１８、１９は、ＩＣカード１３か
らの操作データベースの中の、画面例データベース、操
作機器一覧データベース、操作内容一覧データベースを
取り込み、画面操作、機器操作用に使用する。画面例デ
ータベースの一例は図６に示した。テーブル１８の操作
機器一覧テーブルとは、プラントの操作対象の機器の一
覧を示し、これらは機種別、制御別、配置別、操作目的
別等で索引可能である。テーブル１９の操作内容一覧テ
ーブルとは、機器対応の操作事例（ＯＮ／ＯＦＦ、開度
５０％、出力７０％とか）を示すと共にプラントの全体
的又は局所的な操作目的に応じた操作内容をも格納す
る。操作画面に対する操作は、画面タッチ方式とした
が、カーソル式の例もありうる。尚、テーブル１７、１
８、１９は、最初から組み込んでおく例もある。また、
コントローラ２から転送格納する例もある。

【００３６】以上で、保守点検時におけるポンプの一連
の操作説明を終了するが、上下水道プラントの特徴とし
て前述したように共通設備と個別設備と呼ばれる設備が
ある。共通設備はプラントの運用に携わっており、プラ
ントの核となる設備であり、公共機関への影響は多大な
ものとなるため前記共通設備が停止するとプラント停止
につながる。個別設備は各プラント要素（例えば上下水
道プラントでは、複数の池が存在するが、その各池毎）
の設備であって、個別設備の停止の際はプラント全体へ
の影響を最小限にするようになっている。そこで、携帯
操作端末の操作対象を共通設備と個別設備との両者とす
るか、個別設備を介しての共通設備の操作を認めるか、
個別設備のみの操作だけを認めるか等の問題が生ずる。
これらのどれを採用するかはプラント規模や内容によっ
て定める。

【００３７】更に、携帯操作端末を共通設備専用、個別
設備専用の如く区別するか、両者区別なく操作できるよ
うに携帯操作端末を構成しておくか、の問題もある。ど
ちらも採用可能である。また、共通設備と個別設備と
で、相互に相手を通して操作制御を許すか否という問題
がある。このための有力なやり方としては、共通設備か
ら個別設備への操作制御を許し、逆の個別設備から共通
設備への操作制御は許さないとするやり方がある。共通
設備から個別設備への操作制御を許すとするのは、共通
設備の携帯操作端末はいわばプラント管理者であるため
プラント全体を見渡せないと、操作制御による運用・保
守・メンテナンスにおける緊急時の対処ができなくなる
ためである。一方、逆の個別設備から共通設備への操作
制御は、個別設備の携帯操作端末はいわばプラントを運
用する各設備の担当者であるため、禁止させることとし
たのである。

【００３８】尚、個別設備の操作を行う携帯操作端末
と、共通設備の操作を行う携帯操作端末とから同時に、
共通設備の機器に対して操作指令が送信された場合にお
いて、受信側である共通設備のコントローラにて、上述
したようにして制御権とメンテナンスフラグを確認する
ことにより、個別設備にある携帯操作端末からの操作指
令を制御不可とし、共通設備機器の誤動作を防ぐことが
できる。また、共通設備の機器を保守，メンテナンスし
ている最中は、共通設備のコントローラにてメンテナン
スフラグを確認し、制御権を有する携帯操作端末からの
誤操作による事故を防ぐことができる。更に、個別設備
にある携帯操作端末に対して共通設備機器の制御権を委
託したい場合は、共通設備のコントローラにて操作機器
番号を書換える処理を行うことにより、個別設備の携帯
操作端末に共通設備機器を制御する権利が与えられるた
め、他設備からの遠隔操作を行うことができ、操作員の
移動時間による無駄を省くことが可能となる。

【００３９】尚、本発明のプラント制御システムは、上
下水道プラントは勿論、それ以外の各種プラントにも適
用できることはいうまでもない。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、１つの操作対象機器に
対して複数の携帯操作端末からの操作指令が競合した場
合でも、制御権のある携帯操作端末からの操作指令に対
してだけ対象機器が動作するため、誤操作に起因する事
故等を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプラントの模式図で
ある。

【図２】プラント制御システムの概略図である。

【図３】データテーブル例図である。

【図４】本発明の処理フロー図である。

【図５】本発明の他の処理フロー図である。

【図６】操作画面例図である。

【図７】携帯操作端末の構成例図である。

【符号の説明】

１ 携帯操作端末 ２ コントローラ ３ 無線基地局 ４ コントロールセンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 修 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 大西 秀雄 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 Ｆターム(参考） 5H209 AA01 CC09 CC11 CC13 FF05 GG01 GG08 HH30 JJ09 5H223 AA01 CC08 DD03 DD07 EE01 EE08 EE29 5K048 AA04 BA23 BA30 DA02 DB01 DC01 EB02 HA01 HA04 HA06

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラント機器を制御するプラント制御手
   段と、該プラント制御手段に対して前記プラント機器に
   対する操作指令信号を無線で発信する携帯操作端末とを
   備えるプラント制御システムにおいて、前記プラント制
   御手段は複数の前記携帯操作端末のいずれか１つに制御
   権を与え、該制御権を持っている携帯操作端末からの前
   記操作指令信号にだけ応答して該当するプラント機器を
   制御する手段を備えることを特徴とするプラント制御シ
   ステム。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記携帯操作端末
   は、制御権を前記プラント制御手段に対して要求する手
   段を備えることを特徴とするプラント制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記携帯操作端末
   は、制御権を他の携帯操作端末に委託する手段を備える
   ことを特徴とするプラント制御システム。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記携帯操作端末
   は、制御権が無い場合でもプラント機器の状態監視を行
   う手段を備えることを特徴とするプラント制御システ
   ム。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記携帯操作端末
   は、プラント機器の保守点検時に該プラント機器の操作
   不可を前記プラント制御手段に要求するメンテナンスボ
   タンを備えることを特徴とするプラント制御システム。
6. 【請求項６】 プラント機器の制御、及びプラント機器
   からの監視情報の収集を行うプラント制御手段と、 このプラント制御手段につながる無線通信手段と、 無線にてこの無線通信手段と通信可能であって、制御権
   の設定要求、制御・監視要求を作成して無線出力可能な
   複数個の携帯操作端末と、 を備えるプラント制御システムにおいて、 携帯操作端末のプラント機器への制御権を上記プラント
   制御手段内のデータテーブルに登録しておき、携帯操作
   端末からの制御操作要求が発せられて無線制御通信手段
   を介してプラント制御手段が受信したとき、プラント制
   御手段内のデータテーブルに制御権を登録している携帯
   操作端末に対して制御操作を許可し、この携帯操作端末
   から無線通信端末及びプラント制御手段を介して対応プ
   ラント機器の制御操作を行わしめるようにしたプラント
   制御方法。