JP2004259037A - プラント監視操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置に押しボタンなどを表示し、タッチパネルで操作する場合には、押しボタンを押した瞬間には、表示が別の画面に変わっているという場合があり、操作したつもりの内容と、実際に出力される信号とが食い違う場合があるという課題があった。
【解決手段】表示画に固有の表示画識別子１０１を付与する。タッチパネル１３のスイッチ信号に、現に表示されている画の識別子と同じ識別子を付与する。タッチパネル１３の信号が入力されたとき、現表示画の表示画識別子とスイッチの識別子とを比較し、一致しているとき操作信号を生成する。この判定は操作信号生成部１１２により行う。これにより運転員の判断に依存することなく誤操作信号の出力を防止し、操作の信頼性を高めたプラント監視操作装置１１を得ることが出来る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，タッチパネルによる操作信号入力の信頼性を向上させたプラント監視操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発電所や各種工場などのプラントを運転するための操作装置としてプラント監視操作装置がある。プラント監視操作装置では操作パネルの小型化などの目的から、画面表示装置の表示されている表示画面の上にタッチして各種の入力を行ういわゆるタッチパネルが多く用いられている。しかしタッチパネルは軽く接触しただけでスイッチが入る場合があるし、また、タッチパネルボタン上に指を載せた後、例えば他の計器などを見ながらボタンを押したところ、ボタンオンの瞬間には表示画がすでに変わっており、結果として異なるボタンを押した誤操作となることがあるという問題があった。
そのためタッチパネル操作（タッチパネルオペレーションとも言う）の誤操作を防止する工夫、即ち高信頼化対策が種々なされている。例えば、特許文献１には、タッチパネルから入力されプラントに送る操作信号の送信を許可する押しボタンスイッチを、タッチパネルとは別に設け、操作信号が出力される前にその内容を人が確認し、良ければ、ボタンを押して初めて操作信号として出力されるようにして，誤った系統機器と操作内容を操作情報として送信してしまうことがないようにしたものが開示されている。
これによると，偶然タッチパネルの画面に体が触れて操作信号を生成してしまった場合に、誤って操作信号を出力してしまうという可能性はなくなるが，人間による確認動作であるため、プラント運転中に絶えず行うタッチパネルの操作毎に、毎回同じ処理（タッチパネル操作・確認・押しボタンによる出力許可）を繰り返していると，やがて、その煩わしさのため、操作内容を確認せずに−確認−許可という処理を惰性で実行してしまう恐れがあった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−４３４９３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
タッチパネルオペレーションの押しボタンは、比較的軽いタッチで動作するので、押し間違いが生じることがある。また、表示画の変更に伴い、物理的には同じスイッチが、全く異なる機能のスイッチとして動作する。したがって、押したつもりのスイッチが、気づかぬ内に他の機能のスイッチとなっている可能性がある。そこで、従来のプラント監視操作装置におけるタッチパネルオペレーションの高信頼化対策は、タッチパネルとは別に設けた操作許可押しボタンスイッチ（ハードウェア）により、人が確認して操作信号の出力を許可するボタンを改めて押す。しかし，人間による確認動作であるため、プラント運転中に絶えず行うタッチパネルの操作毎に、毎回同じ処理（タッチパネル操作・確認・押しボタンによる出力許可）を繰り返していると，やがて、操作内容を確認せず処理を惰性で実行してしまう恐れがあるという課題があった。また，タッチオペレーション用の装置とは別に，ハードウェアスイッチを設置する必要があり、構成が複雑で高価になるという課題があった。また，操作をしていないにも関わらず操作信号が出力されるといった不具合の場合に，確認ができないという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転員の確認作業に依存することなく、誤操作信号の出力を防止し、操作の信頼性を高めたプラント監視操作装置を得ることを目的とする。又、タッチスイッチとは別にハードウェアスイッチを設置する必要をなくし、製造コストの低減を図ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラント監視操作装置は、画面表示装置に設けたタッチスクリーン、前記画面表示装置に表示された表示画に固有の表示画識別子を付与して、記憶する画データ記憶部、前記タッチスクリーンの出力信号に、この信号が出力された時点において表示されていた前記表示画の表示画識別子をスイッチ識別子として付与するタッチ入力処理部、
前記タッチスクリーンの信号が出力されたとき、現在表示中の前記表示画の表示画識別子と、前記スイッチ識別子とを比較し、両者が一致したとき、前記スイッチの信号を前記表示画に対応する操作信号として生成する操作信号生成部を備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下，この発明の実施の形態１のプラント監視操作装置の構成を図１に基づいて説明する。図１において，プラント監視操作装置１１には，系統画面，プロセス量などを表示するためのＦＤＰ１２（画面表示装置）と，その表示面上に装着された入力用のタッチパネルスクリーン１３（以下タッチスクリーン又はタッチパネルと言う）とが含まれ，外部にはプラント監視操作装置１１からの操作信号を受信するとともにプラントのデータを出力する制御装置１４が接続されている。
プラント監視操作装置１１は，タッチスクリーン１３からの操作イベント（タッチした位置座標信号等）を受信し、操作内容を特定するタッチ入力処理部１１１と，タッチ入力処理部１１１の情報から制御装置１４に出力するための操作情報（操作信号とも言う）を生成する操作信号生成部１１２と，操作信号生成部１１２が生成した操作情報を制御装置１４に出力する操作信号出力部１１３と，制御装置１４からデータを収集する画データ収集部１１６と，ＦＤＰ１２に表示するための画情報（画データとも言う）を生成する画表示処理部１１４と，画データを格納する画データ記憶部１１５を含んでいる。
【０００８】
次に動作について説明する。図１において，画データ収集部１１６は制御装置１４から定期的又は随時に伝送されるプラントデータを収集し，それを画面表示用に加工して，画データ記憶部１１５に格納する。
画表示処理部１１４は画データ記憶部１１５に格納されたデータに基づき，ＦＤＰ１２に例えば図３に示す表示画２１の上に、操作器がポップアップ表示された操作器の画２１１を表示する。全ての表示画には他の画と識別するため固有の表示画識別子が予め付与されている。操作器の画２１１において「開」を操作する場合には，タッチスクリーン１３の該当部分をタッチする。タッチ操作により座標情報が生成され，タッチ入力処理部１１１に取り込まれる。タッチ入力処理部１１１は画データ記憶部１１５にアクセスし，タッチスクリーン１３から入力された座標情報と照合することで押されたボタンを特定し，操作ボタン情報１０１を生成する。操作ボタン情報１０１には、例えば図４に一例を示すように，操作器の画２１１に付与された固有の表示画識別子１０１ａ，操作器を他の操作器と識別するための操作器番号１０１ｂ，そして「開」や「閉」などのボタン種別１０１ｃが含まれる。
【０００９】
操作信号生成部１１２は操作ボタン情報１０１をもとに，制御装置１４に出力する操作情報（例えば××ポンプＯＮなど）を生成する。操作信号出力部１１３は操作信号生成部１１２が生成した操作情報を制御装置１４に出力する。
ここで操作信号生成部１１２の動作を図２（ｂ）のフローチャートに示す。図２（ｂ）のフローの理解を助けるため、まず従来のフローについて図２（ａ）により説明する。操作信号生成処理部１１２に相当する処理では、タッチ入力処理部１１１から受け取った操作ボタン情報１０１は、判定処理なしに操作信号生成処理１０３に入り、その後、生成された操作信号の人による判定の後、良ければ、押しボタンが押されて操作信号が出力される。従って、操作ボタン情報１０１が不正な値（ここで言う不正とは、例えば操作者が操作したつもりの信号と異なると言う意味である）に変化していた場合，人が確認を間違ってボタンを押せば，操作信号生成処理１０３は誤った操作信号を生成して出力してしまう。
【００１０】
これに対し，本実施の形態の操作信号生成部１１２は，操作ボタン情報１０１に含まれる表示画識別子１０１と，画データ記憶部１１５に格納されている現在表示中の画の表示画識別子とを照合し（画面識別子判定１０２），両者が一致しているときのみ，操作信号生成処理１０３にて操作信号を生成する。一致していない場合は以降の処理は実施しない。このように，画面識別子判定１０２を行うことにより，タッチパネルをオンした過程、あるいは処理過程で操作ボタン情報１０１が不正な値（操作員が思いこんでいるものとは異なるボタン種別）に変化したとしても，それが表示画の上の情報と一致する形に変化していない限りは操作信号を生成することはない。
また，たまたま，表示画の上の情報と一致する形に変化し，操作信号を生成したとしても，その信号は表示画の中のものに限定されるとともに，運転員に操作に対するフィードバック表示を行うことにより，誤信号の出力を運転員が検知することはできる。
本実施の形態の構成によれば，ハードウェアによる操作許可スイッチを設けなくても，タッチオペレーションの信頼性を向上させることができる。
【００１１】
実施の形態２．
実施の形態２は，図５のように，１つの表示画の中に複数（この例では４個）の操作器が表示されている画において，出力できる操作信号を限定する手段を備えたプラント監視操作装置に関するものである。
図５において，画に表示されている各操作器（４１〜４４）には、誤操作防止用のカバー（４５〜４８）に相当するボタンがついており，操作する際には、まずカバー部をタッチ操作し，カバーが外れた状態になったとき初めて操作器の操作が可能になるものとする。今，図のように操作器４１と操作器４３が操作可能状態になっている（カバーが外れた状態である）とする。図１の操作信号生成部１１２において操作情報を生成する際，実施の形態１では操作ボタン情報１０１と表示画識別子との照合を行ったが，本実施の形態では，図６に示すとおり，操作ボタン情報１０１の操作器番号１０１ａと表示画の上でカバーの外れている操作器の操作器番号４１〜４４を照合し，一致する場合のみ操作信号を生成する。これにより，生成される操作信号はカバーの外れている操作器，すなわち運転員が操作を行う意思のある操作器のものに限定することができる。
【００１２】
実施の形態３．
実施の形態１，２では，操作ボタン情報１０１の内容を、プラント監視操作装置１１内に保存されている画データと照合して，誤った操作信号が生成されるのを防止していたが，実施の形態３では，図７に示すとおり，キーボード５５からの情報と照合することにより出力する操作信号を制限する。動作は操作信号生成部５１２以外の部分は実施の形態ｌと同様であるので詳細な説明を省略する。操作信号生成部５１２の動作を図８のフローチャートで説明する。ここで，全ての操作器には、それぞれ唯一の番号（操作器番号１０１ｂ）が割り当てられているものとし，操作を行うときは，まず，キーボード５５から操作したい操作器の番号を入力するものとする。
【００１３】
操作信号生成部５１２は，タッチ入力処理部１１１から、操作ボタン情報１０１を受け取る。受け取った操作ボタン情報１０１に含まれる操作器識別子１０１ｂ（操作器番号）と，キーボード５５から入力された操作器番号 とを照合し（操作器番号判定５０２），両者が一致しているときのみ，操作信号生成処理５０３にて操作信号 を生成する。一致していない場合は以降の処理は実施しない。これにより，処理過程で操作ボタン情報５０１が不正な値に変化したとしても，キーボード５５から入力した番号の操作器のものに限定され，万が一，選択した操作器内で誤信号が出力されたとしても，運転員に操作に対するフィードバック表示を行うことにより，それを運転員が検知することができる。
【００１４】
実施の形態４．
実施の形態４では，操作信号を生成するプロセスを並列に２系統設け，両者が生成した操作信号が一 致したときのみ，制御装置１４にその信号を出力する。図９において，タッチスクリーン１３からのタッチ信号をプラント監視操作装置の中で２系統に分け、それぞれタッチ入力処理部１１１とタッチ入力処理部２１１に入力する。そしてタッチ入力処理部１１１と操作信号生成部１１２で１つの操作信号，タッチ入力処理部２１１と操作信号生成部２１２でもう１つの操作信号を生成し，それら２つの操作信号を操作信号比較部６５にて比較し，両者が一致しているときのみ操作信号出力部１１３はこの一致した信号を制御装置１４へ出力する。
【００１５】
これにより，操作信号生成部１１２と２１２が同じ誤り方をした操作信号を生成しない限り，誤信号を出力する可能性はなくなる。即ち、タッチ入力処理部１１１や操作信号生成部１１２の不具合による誤動作は防止できる。なお、画データ記憶部１１５の信号は各操作信号生成部と各タッチ入力処理部に接続しているが、図１と同様なので図示は簡略化している。
なお、図では２系統として図示しているが、複数あればよく、判定は多数決としても良い。
【００１６】
実施の形態５．
実施の形態５は，操作に対応した警報窓を設け，運転員に操作を実施したことを知らせるものである。
図１０において，表示装置で構成した警報窓７１に、操作信号出力に対応した操作警報７２を設置し，操作信号が出力された場合には，操作警報７２を点灯させる。これにより，無操作時に何らかの要因で誤操作信号を発信してしまった場合にも運転員が検知できる。
【００１７】
実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態５で説明した操作警報７２の設置箇所を大型表示装置に特定したものである。図１１において、大型表示装置８１は運転員間の情報共有を目的に設置されたものであり、そこでは、警報表示部７１や系統図表示部８３を表示する。警報表示部７１には操作警報７２を表示する。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明のプラント監視操作装置は、タッチスイッチの信号が現在表示中の画面の信号である場合にのみ操作信号として生成するものであり、操作信号の異常を人が判別するものではないので、信頼性が高められる。
また，タッチオペレーション用の装置とは別に，ハードウェアスイッチを設置する必要がなく安価に構成できる。運転員の確認作業に依存することなく、誤操作信号の出力を防止し、操作の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１及び実施の形態２によるプラント監視操作装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるプラント監視操作装置の操作信号生成部の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１のものの動作を説明するための操作器の画の例である。
【図４】図１のものの動作を説明するための操作ボタン情報の構成例である。
【図５】実施の形態２の動作を説明するための操作器の構成説明図である。
【図６】実施の形態２によるプラント監視操作装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態３によるプラント監視操作装置の構成を示す構成図である。
【図８】図７のものの動作を説明するフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態４によるプラント監視操作装置を示す構成図である。
【図１０】実施の形態５の警報窓の例である。
【図１１】この発明の実施の形態６の大型表示画面例である。
【符号の説明】
１１ プラント監視操作装置、 １３ タッチパネル、
１２ 表示装置、 ２１ 表示画、 ６５ 操作信号比較部、
１０１ 操作ボタン情報、 １１１ タッチ入力処理部、
１１２ 操作信号生成部、 １１３ 操作信号出力部、
１１４ 画表示処理部、 １１５ 画データ記憶部、
１１６ 画データ収集部。

Claims (6)

1. 画面表示装置に設けたタッチスクリーン、前記画面表示装置に表示された表示画に固有の表示画識別子を付与して、記憶する画データ記憶部、
   前記タッチスクリーンの出力信号に、この信号が出力された時点において表示されていた前記表示画の表示画識別子をスイッチ識別子として付与するタッチ入力処理部、
   前記タッチスクリーンの信号が出力されたとき、現在表示中の前記表示画の表示画識別子と、前記スイッチ識別子とを比較し、両者が一致したとき、前記スイッチの信号を前記表示画に対応する操作信号として生成する操作信号生成部を備えたことを特徴とするプラント監視操作装置。
2. 前記スイッチ識別子は、前記表示画中に表示されているスイッチのそれぞれごとに予め付与された固有の操作器番号を含み、
   前記操作信号生成部は、前記操作信号を生成する際に、前記スイッチ識別子に含まれた前記操作器番号と、前記表示画の上で操作許可状態になっている操作器番号とを照合して、前記操作器番号のスイッチが操作許可状態の操作器であるとき、前記操作信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のプラント監視操作装置。
3. 前記操作器番号を入力できるキーボードを備え、
   前記操作信号生成部は、前記操作信号を生成する際に、前記スイッチ識別子に含まれた前記操作器番号と、前記キーボードから入力された操作器番号とを比較し、前記スイッチ識別子に含まれた操作器番号が、前記キーボードから入力された操作器番号に一致したとき、前記操作信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のプラント監視操作装置。
4. 画面表示装置に設けたタッチスクリーン、
   前記画面表示装置に表示画が表示されている状態で、前記タッチスクリーンの信号が出力されたとき、前記スイッチの信号を前記表示画に対応する操作信号として生成する第１の操作信号生成部、
   前記第１の操作信号生成部が前記操作信号を生成した後に、前記スイッチの信号を操作信号として生成する第２の操作信号生成部、
   前記第１，第２の操作信号生成部の出力を互いに比較し、両者が一致したとき、前記操作信号を出力する操作信号比較部を備えたことを特徴とするプラント監視操作装置。
5. 前記操作信号を出力したとき、前記操作信号の出力を報知する警報窓を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラント監視操作装置
6. 前記警報窓は、前記画面表示装置を含む表示装置に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプラント監視操作装置。

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