JP2005352717A - Plant monitoring controller - Google Patents

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Akihiro Komori
晃裕 小森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plant monitoring controller allowing expansion of a visual field in monitoring or operation of equipment by 'roughly connecting' relation between a display function and a control function. <P>SOLUTION: Display 19-1, 19-2 wherein each present state of all monitoring objects is monitored is performed on a process monitoring screen 18. When performing prescribed operation to the state display about each the monitoring object, display for operation of the monitoring object is performed. For example, by clicking display of 'in operation' of a pump, display for operating the pump is performed near it. Thereby, flexibility or scalability hindered by integration of both functions in a conventional 'tag' is made to be effective, and the expansion of the visual field to the wider range becomes possible in the monitoring or the operation of the equipment without impairing 'an equipment specialization property' that is a conventional advantage. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば上下水道向けプラント等の計装制御プラントにおけるプラント監視制御装置に関し、特に、制御機能、監視機能、データ収集機能、及び表示機能を備え、定常運転で傾向監視を行うことが可能なプラント監視制御装置に関する。   The present invention relates to a plant monitoring control apparatus in an instrumentation control plant such as a plant for water and sewage, for example, and particularly has a control function, a monitoring function, a data collection function, and a display function, and is capable of monitoring a trend in a steady operation. The present invention relates to a plant monitoring and control apparatus.

従来から、プラント監視制御装置を利用する計装分野においては、操作員による各機器の監視・操作のオペレーティング手法として「タグ」という概念が用いられてきた。例えば、特許文献1においては、制御対象のデータをプロセスタグとして扱うとともに、コントローラ装置の動作状態等をシステムタグとして処理することが記載されている。   Conventionally, in the instrumentation field using plant monitoring and control devices, the concept of “tag” has been used as an operating method for monitoring and operating each device by an operator. For example, Patent Document 1 describes that data to be controlled is handled as a process tag and the operation state of the controller device is processed as a system tag.

「タグ」とは、監視においては、プラントを構成する各機器(ポンプ、バルブ等)の正常/異常状態信号をリアルタイムかつ視覚的に監視できること、機器操作においては、例えばポンプでは運転/停止操作、バルブでは開/閉操作等を的確に行えることを目的として提供されるGUI(Graphical User Interface)である。   “Tag” means that, in monitoring, normal / abnormal status signals of each device (pump, valve, etc.) constituting the plant can be monitored in real time and visually. In device operation, for example, operation / stop operation in a pump, The valve is a GUI (Graphical User Interface) provided for the purpose of accurately performing an opening / closing operation or the like.

同様にGUIとして提供される一般的な機能として、プロセスフロー画面(プラントフロー画面、または単にグラフィック画面とも呼ばれる) があるが、「プロセスフロー画面」は、プラント制御が影響を与える範囲の監視のみ(全体または特定範囲の動作状況の把握)を行うことが目的であるのに対し、「タグ」は、プラントを構成する特定の機器(ポンプやバルブ等)の監視、並びに操作を行うことを目的としている点に両者の相違点がある。   Similarly, as a general function provided as a GUI, there is a process flow screen (also called a plant flow screen or simply a graphic screen), but the “process flow screen” only monitors the range in which plant control affects ( The purpose of the tag is to monitor and operate specific equipment (pumps, valves, etc.) that make up the plant. There is a difference between the two.

このように「タグ」では、プラントを構成する機器の監視と操作を行うため、例えばポンプを対象として考えた場合には、ポンプの機器特性、操作方法等は1台のポンプに特化した属性として必要となり、必然的に1台のポンプに対して1つのタグが存在しなければならないことになる。   In this way, the “tag” monitors and operates the equipment constituting the plant. For example, when considering a pump as a target, the equipment characteristics and operation method of the pump are attributes specialized for a single pump. As a result, one tag must exist for one pump.

この実現方法をソフトウェア製造の観点から考えると、ポンプ用の雛型のタグを用意しておき、それに対して機器属性、入出力用I/O信号等の必要な情報を割り付けて、対象ポンプを示すユニークな名称でタグを保存すれば、特定のポンプに対応したタグを生成することができる。   Considering this realization method from the viewpoint of software manufacturing, prepare a template tag for the pump, assign necessary information such as device attributes and I / O signals for input / output to it, and select the target pump. If a tag is saved with the unique name shown, a tag corresponding to a specific pump can be generated.

さらに拡張情報の設定と取込む仕組みを、あらかじめ考慮しておくことにより、はじめの雛型だけではおさまらない特性を持ったポンプがあった場合でも対応ができ、汎用性もより高くなる。これは、プラントの構成機器を監視/制御するタグ全体に言える事であるため、あらかじめポンプ、バルブ、センサー等に大別して考慮された各雛型に対してプラント上の各機器固有の属性(情報)を与えることで、雛型タグから固有タグを生成する手法が計装制御においては一般的に行われている。また、タグを単位とした伝送を行うことにより、特定の機器情報が一括で送受信できるため、計装制御分野におけるプラント監視の単位、手法としてタグの位置付けは、極めて重要なものとなっている。
特開平10−207532号公報
In addition, by considering in advance the mechanism for setting and importing extended information, even if there is a pump with characteristics that cannot be accommodated by the first template alone, it can be handled and the versatility will be higher. This is true for all tags that monitor / control plant components. Therefore, the attributes (information) unique to each device on the plant for each template that has been broadly considered for pumps, valves, sensors, etc. in advance. ), A method for generating a unique tag from a template tag is generally performed in instrumentation control. In addition, since specific device information can be transmitted and received in a batch by performing transmission in units of tags, the positioning of tags as a unit and method of plant monitoring in the instrumentation control field is extremely important.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-207532

前述したように、計装制御分野でのプラント監視制御装置における「タグ」の位置付けは重要なものである。仮に「タグ」という概念や仕組みが無い計装制御プラントの監視制御を考えた場合、監視制御は極めて煩雑なものになる恐れがあり、誤りも多くなるためプラント監視制御システムとして不安定要素となる。   As described above, the position of the “tag” in the plant monitoring control apparatus in the instrumentation control field is important. If monitoring control of an instrumentation control plant that does not have the concept or mechanism of “tag” is considered, monitoring control may become extremely complicated, and errors will increase, making it an unstable element as a plant monitoring control system. .

このように、「タグ」は、計装制御プラントにおいて重要な意味を持つため、制御内容によって固定化され、機器との関連性の面では極めて密結合であるといえる。これは、操作員が実際に各機器を操作する時に、誤操作/誤設定等を極力抑え、「タグ」によるフェイルセーフ処理を行う上で必要なことではある。   Thus, since the “tag” has an important meaning in the instrumentation control plant, it is fixed depending on the control content, and can be said to be extremely tightly coupled in terms of the relevance to the equipment. This is necessary in order to perform fail-safe processing using “tags” while minimizing erroneous operations / incorrect settings as much as possible when an operator actually operates each device.

このことから、「タグ」はプラント監視制御装置や各機器を納入する電機メーカ、機械メーカ等が提供する機能であることになるが、操作員は「提供されるもの」のみで満足しているのであるのか、という疑問が生じる。   For this reason, the “tag” is a function provided by electrical equipment manufacturers, machine manufacturers, etc. that deliver plant monitoring and control devices and equipment, but the operator is satisfied with only “provided”. The question arises as to whether it is.

実際に運用されるプラントでは、天候や予期せぬ事象により運用方法を変更する必要が生じるものも少なくないが、そのような場合にも「機器に特化して固定された(極めて機械的な)タグ」で問題も不満も無く運用しているのであろうか、また時々刻々と変化している周辺環境下において、プラントの初期導入時点では、予測のできなかった運用方法の変更が生じた場合に、本来であれば「タグ」として存在していて欲しい機能が無いため、既存の「タグ」を画面上に複数表示し、それらを駆使して運用しているのが実情ではないか、といった視点に立った時、従来の「タグ」が内包している問題点が見えてくる。   In actual operation plants, there are many cases where it is necessary to change the operation method due to weather or unexpected events, but even in such a case, “the equipment is fixed (extremely mechanical). If there is a change in the operation method that could not have been predicted at the time of the initial introduction of the plant in the surrounding environment, which is constantly changing without any problems or dissatisfaction, Because there is no function that you want to exist as “tags” in the original situation, it is possible to display multiple existing “tags” on the screen and use them to operate. When you stand up, you can see the problems that traditional "tags" contain.

つまり、現状の「タグ」はプラントの運用/操作を行う立場と、提供する機械メーカや電機メーカのノウハウ(KnowHow)を抱合した「プラント運用上の既定の概念の最大公約数」であると言える。例えば、あるプラントを構成する機器のひとつである「ポンプ」に、どれだけのどのような特性情報があり、運転や停止等の操作や操作出力を行うにはどのような仕組みが必要であるかといった機器特性面と、プラントの運用者、操作員、並びにプラント監視制御装置の提供メーカにおける、プラント監視制御の経験則の面からのアプローチにより、「ポンプ」に対するオペレータ・インタフェースを実現するためのGUIとして「タグ」が生成されるが、これは広義の意味でのポンプを表す「タグ」であり、一般的な意味でのポンプという機器を表している雛形であるにすぎず、「○○ポンプ」というユニークな特殊性を持たせるためには、機器を限定するための機器特性情報(○○ポンプのパラメータ、プロパティ等)を与える必要がある。逆に言えば、一般的なポンプ用「タグ」に、機器としての特性情報を与えることにより特化させることで、「タグ」としての単位で「○○ポンプ」が生成されることになる。   In other words, the current “tag” can be said to be “the greatest common divisor of a predetermined concept in plant operation” that combines the standpoint of operation / operation of the plant and the know-how (KnowHow) of the machine manufacturer and electrical manufacturer to be provided. . For example, what kind of characteristic information is in a “pump” that is one of the devices that make up a plant, and what kind of mechanism is necessary to perform operations such as operation and stop and operation output The GUI to realize the operator interface for "pump" by the approach from the aspect of equipment characteristics, plant operators, operators, and plant monitoring and control equipment suppliers from the aspect of plant monitoring and control "Tag" is generated as a "tag" that represents a pump in a broad sense, and is merely a template representing a device called a pump in a general sense. In order to have the unique peculiarity of equipment, it is necessary to give equipment characteristic information (XX pump parameters, properties, etc.) to limit the equipment. . In other words, by giving characteristic information as a device to a general “tag” for pumps, “○ pump” is generated in units of “tags”.

このように「タグ」の単位で機器に特化された場合、例えばポンプが100台あった場合には、一般的な「タグ」は1つであるが、各ポンプ毎に特化させる必要があるため機器に特化した「タグ」も100個必要となる。既に述べたように「タグ」は監視のみではなく、制御(操作)を行うための機能を持っているため、他の機器属性のパラメータ値は同じであっても、ある機器属性としての1つのパラメータ値が、「1号ポンプ」では「10」であるのに対し、「2号ポンプ」では「15」であるだけで、「1号ポンプ」用の「タグ」とは別に、新たに「2号ポンプ」用の「タグ」を別途定義して生成する必要が生じる。これは、「タグ」の入出力信号が異なる場合であっても当然に同様に別の「タグ」として定義と生成が必要である。   Thus, when specialized in equipment in units of “tag”, for example, when there are 100 pumps, there is one general “tag”, but it is necessary to specialize for each pump. Therefore, 100 “tags” specialized for the device are required. As already described, since “tag” has a function for performing not only monitoring but also control (operation), even if parameter values of other device attributes are the same, one tag as one device attribute The parameter value is “10” for the “No. 1 pump”, but only “15” for the “No. 2 pump”. In addition to the “tag” for the “No. 1 pump”, a new “ It is necessary to separately define and generate a “tag” for “No. 2 pump”. Even if the input / output signals of the “tag” are different, it is naturally necessary to define and generate another “tag” in the same manner.

ここで、従来の「タグ」が持っている問題が更に表面化することになる。つまり、「タグ」はGUIとして機器に特化したものであると共に、表示機能と制御機能を持っているため、どちらか一方(表示機能か制御機能)が一部でも異なる場合には、監視制御システム上に既に存在する「タグ」とほとんど同一の機能を持った別の「タグ」として定義する必要がある。前述のように、100個のポンプがシステム上に存在すると仮定した場合、「タグ」を構成する複数の機器属性のパラメータの内にある1つのパラメータ値がポンプ数分(この例の場合は100台)異なるとすると、同一の制御機能と表示機能を持ったポンプ用の「タグ」が、100個必要となる。これは、機器を特定する単位が「タグ」であることにも要因があるが、それ以外に、表示機能と制御機能が明確に分割されていないために発生する問題点でもある。   Here, the problems of the conventional “tag” are further surfaced. In other words, the “tag” is a GUI specific to a device and has a display function and a control function, so if either one (display function or control function) is different, monitoring control It is necessary to define it as another “tag” having almost the same function as the “tag” already existing in the system. As described above, assuming that 100 pumps exist in the system, one parameter value among the plurality of device attribute parameters constituting the “tag” is equal to the number of pumps (100 in this example). If it is different, 100 “tags” for pumps having the same control function and display function are required. This is also due to the fact that the unit for identifying the device is a “tag”, but it is also a problem that occurs because the display function and the control function are not clearly divided.

また、従来は「タグ」によるプラント構成機器の単品表示により、操作員が、その相関関係を明確に把握しておく必要があるとともに、プラント傾向監視においては、プラント監視画面やトレンドグラフ画面により確認する場合に、各構成機器の詳細な状態を確認しようとした時に、監視・操作のために複数タグの表示を行う必要があることにより、傾向監視を行う画面の一部が隠れてしまうという弊害があった。図5及び図6を用いて、これを説明する。   In addition, conventionally, it has been necessary for the operator to clearly understand the correlation by displaying individual plant component devices using “tags”. In addition, in plant trend monitoring, confirmation is made on the plant monitoring screen and trend graph screen. When you try to check the detailed status of each component device, it is necessary to display multiple tags for monitoring and operation, which may cause part of the screen for trend monitoring to be hidden was there. This will be described with reference to FIGS.

図5は、一般的な上下水道プラントの監視制御設備における、バルブ、池、ポンプの関係を示す図であるが、このプラントにおいては、ポンプ2が運転され、バルブ3が開くことにより配管1に水が流れだし、池4に水が貯水される。池4の水位が上限に到達する前に、ポンプの2運転が停止され、バルブ3が閉じられて配管1から池4への配水が停止される。なお、5は池の水位を監視するためのセンサである。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship among valves, ponds, and pumps in a general water and sewage plant monitoring and control facility. In this plant, the pump 2 is operated and the valve 3 is opened so that the pipe 1 is opened. Water begins to flow and water is stored in the pond 4. Before the water level of the pond 4 reaches the upper limit, two operations of the pump are stopped, the valve 3 is closed, and the water distribution from the pipe 1 to the pond 4 is stopped. Reference numeral 5 denotes a sensor for monitoring the water level of the pond.

このようなプラントを監視制御する場合において、まず配管1に水を流すためにバルブ3が開けられるが、この時、バルブ3は「全閉」から「全開」へ一瞬にして状態が移行することはなく、バルブ特性により、時間の差異はあるものの、状態推移としては、「全閉」「寸開」「半開」「寸閉」「全開」といった段階を踏む。同様に、ポンプ2もいきなり期待する回転速度にはならず、Q−H特性に従ったカーブを描きながら、速度が上昇していき、期待回転速度に到達する。   In the case of monitoring and controlling such a plant, the valve 3 is first opened to allow water to flow through the pipe 1. At this time, the state of the valve 3 is instantly changed from “fully closed” to “fully open”. However, although there is a time difference depending on the valve characteristics, the state transition takes steps such as “fully closed”, “open”, “half open”, “closed”, and “fully open”. Similarly, the pump 2 does not suddenly reach the expected rotational speed, but the speed increases while drawing a curve according to the QH characteristic, and reaches the expected rotational speed.

つまり、各機器の動作は「池に水を流して貯水する」という要求が出たからといって、直に期待値で動作するわけではなく、期待動作までには、各機器の特性によるタイムラグが発生することになる。   In other words, the operation of each device does not directly operate at the expected value just because there is a request to “pour water into the pond to store water”, but there is a time lag due to the characteristics of each device until the expected operation. Will occur.

これは、必然的に「池に水が貯水される」ことにも影響し、徐々に池に水が流れ込み始めてから、一定の送水流量に到達するまでには、そこに至るまでの各構成機器の特性要因と配管の太さ、バルブやポンプと池の位置高低差が影響した曲線を描くことになる。   This inevitably affects the fact that “water is stored in the pond”, and each component device from there until the water reaches a certain water flow rate after the water gradually starts to flow into the pond. The characteristic factor, the thickness of the pipe, and the valve / pump and pond position height difference are drawn.

従来から、このような傾向監視は、プラント監視画面(グラフィック画面とも呼ばれる)やトレンドグラフ画面により確認されていたが、各構成機器の監視・操作画面を表示した場合に、傾向監視を行う画面の一部が隠れてしまうといった弊害が生じる。   Conventionally, such trend monitoring has been confirmed on the plant monitoring screen (also called graphic screen) and trend graph screen. However, when the monitoring / operation screen of each component device is displayed, the screen for trend monitoring is displayed. The bad effect that a part is hidden arises.

すなわち、このようなプラントを監視制御する場合において、従来のタグを使用する時には、ポンプの運転/停止の表示・操作のタグ、バルブの開閉の表示・操作のタグ、池の水位を示すタグ、及び各構成機器の異常を示すタグ(ポンプの故障、池の水位の上限超過等)が必要であるが、このような各構成機器の監視・操作のためのタグを表示した場合に、傾向監視を行う画面の一部が隠れてしまうといった弊害が生じる。   That is, in the case of monitoring and controlling such a plant, when using a conventional tag, a pump operation / stop display / operation tag, a valve open / close display / operation tag, a pond water level tag, And tags that indicate abnormalities in each component device (pump failure, pond water level exceeded upper limit, etc.) are required. When such a tag for monitoring and operating each component device is displayed, trend monitoring is required. This causes a bad effect that a part of the screen to be hidden is hidden.

例えば、図6は、このようなプラントを監視制御する場合のプロセス監視画面6を示すもので、このプロセス監視画面6においては、上下に、それぞれ1号機系統と2号機系統の2つの系統が表示されている。この画面で、例えば、2号機系統について、図示のように、バルブの開閉の表示・操作のタグ7a、ポンプの運転/停止の表示・操作のタグ7b、池の水位を示すタグ7cを表示すると、画面の一部が隠れてしまうといった弊害が生じる。(なお、池の水位を示すタグ7cについては、水位の上限位置と、現在水位の状態を表示している。バルブの開閉の表示・操作のタグ7a及びポンプの運転/停止の表示・操作のタグ7bについては、上部の2つの表示が現在の動作状態の表示(バルブについては「開」または「閉」状態の表示、ポンプについては「運転」または「停止」の状態の表示)となっており、下部の2つの表示が制御を行うための操作用釦の表示(バルブについては「開」または「閉」の操作のための操作用釦の表示、ポンプについては「運転」または「停止」の操作のための操作用釦の表示)となっている。)
本発明は、このような従来の問題を解決するために、従来の「タグ」が内包していた表示機能と制御機能を明確に切り離すとともに、表示機能と制御機能との関係を「粗結合」とすることにより、従来の「タグ」において両機能が一体化されていたことにより阻害されていたフレキシビリティやスケーラビリティを有効にするとともに、従来の利点である「機器特化性」を損なうことなく、機器の監視・操作において更に広範囲に視野を広げることを可能としたプラント監視制御装置を提供することを目的とする。
For example, FIG. 6 shows a process monitoring screen 6 in the case of monitoring and controlling such a plant. In this process monitoring screen 6, two systems of a first machine system and a second machine system are displayed on the upper and lower sides, respectively. Has been. On this screen, for example, for Unit 2 system, as shown in the figure, a valve opening / closing display / operation tag 7a, a pump operation / stop display / operation tag 7b, and a tag 7c indicating the water level of the pond are displayed. This causes a problem that a part of the screen is hidden. (For the tag 7c indicating the water level of the pond, the upper limit position of the water level and the current water level state are displayed. The valve opening / closing tag / a tag 7a and the pump operation / stop indication / operation are displayed. As for the tag 7b, the upper two displays are the display of the current operating state (the valve is displayed as “open” or “closed”, and the pump is displayed as “running” or “stopped”). The lower two displays indicate operation buttons for control (valve display for operation "open" or "close", operation for pump, "run" or "stop" Display of operation buttons for the operation of
In order to solve such a conventional problem, the present invention clearly separates the display function and the control function included in the conventional “tag” and “roughly joins” the relationship between the display function and the control function. As a result, the flexibility and scalability that were hindered by the integration of both functions in the conventional “tag” can be enabled, and the “specialization of equipment” that is the conventional advantage is not impaired. Another object of the present invention is to provide a plant monitoring and control apparatus that can expand the field of view in a wider range in monitoring and operation of equipment.

上記目的を達成するために、本発明は、プラントを構成する監視対象物を監視し制御するプラント監視制御装置において、複数の監視対象物をその相互の関係が分かるように表示する手段と、この手段により表示される監視対象物の近傍に、それぞれの監視対象物の状態を表示する手段と、この手段により表示される監視対象物の状態の表示に対して所定の操作を行った場合に、その監視対象物の状態の表示の近傍に、その監視対象物を制御するための表示を行う手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a plant monitoring control apparatus for monitoring and controlling monitoring objects constituting a plant, and means for displaying a plurality of monitoring objects so that their mutual relations can be understood. When a predetermined operation is performed on the display of the status of each monitored object in the vicinity of the monitored object displayed by the means and the status of the monitored object displayed by this means, In the vicinity of the display of the state of the monitored object, there is provided a means for performing display for controlling the monitored object.

本発明によれば、従来の「タグ」において両機能が一体化されていたことにより阻害されていたフレキシビリティやスケーラビリティを有効にするとともに、従来の利点である「機器特化性」を損なうことなく、機器の監視・操作において更に広範囲に視野を広げることができる。   According to the present invention, it enables the flexibility and scalability that have been hindered by the integration of both functions in the conventional “tag”, and at the same time detracts from the “equipment specialization” that is the conventional advantage. In addition, the field of view can be expanded in a wider range in monitoring and operation of equipment.

以下、本発明に係るプラント監視制御装置を、上下水道プラントの監視制御設備に適用した場合の一実施形態について説明する。   Hereinafter, one embodiment at the time of applying the plant monitoring control device concerning the present invention to monitoring control equipment of a water and sewage plant is described.

前述のように、図5に示す上下水道プラントを監視制御する場合において、従来のタグを使用する時には、ポンプの運転/停止の表示・操作のタグ、バルブの開閉の表示・操作のタグ、池の水位を示すタグ、及び各構成機器の異常(ポンプの故障、池の水位の上限超過等)を示すタグが必要であった。このように、監視・操作のために複数タグの表示を行う必要があることにより、傾向監視を行う画面の一部が隠れてしまうという弊害があった。   As described above, in the case of monitoring and controlling the water and sewage plant shown in FIG. 5, when using the conventional tag, the pump operation / stop display / operation tag, the valve open / close display / operation tag, the pond And a tag indicating abnormalities in each component device (pump failure, pond water level exceeded upper limit, etc.). As described above, since it is necessary to display a plurality of tags for monitoring / operation, there is an adverse effect that a part of a screen for trend monitoring is hidden.

また、これらの各構成機器は単独で動作をしながらも、プラントとして稼動しているものであるため、各々の機器間に相関関係が存在する。従って、各構成機器の状態確認は当然に必要であるが、一連のプラントしての流れが正常であるかを単独機器としてではなく、機器構成の相関関係情報として確認するのが本質的なプラント監視であるといえる。   In addition, since each of these component devices operates as a plant while operating alone, there is a correlation between the devices. Therefore, although it is natural to check the status of each component device, it is essential to check whether the flow of a series of plants is normal as correlation information of the device configuration, not as a single device. It can be said that it is monitoring.

そこで、本実施形態は、各構成機器の相関関係をあらかじめ念頭においた、監視・制御用の仕組みを提供することにより、より本質的な意味でのプラント監視制御を可能とするものである。これは、タグと同様に機器の特性を損なうことのない監視・制御に加えて、各構成機器間に妥当な相関関係を持たせることにより、本実施形態が提供しようとする機能を実現化する仕組みである。   Therefore, the present embodiment enables plant monitoring and control in a more essential sense by providing a monitoring and control mechanism that takes into account the correlation between each component device in advance. This realizes the function that this embodiment intends to provide by providing a reasonable correlation between each component device in addition to monitoring and control that does not impair the characteristics of the device in the same way as a tag. It is a mechanism.

すなわち、本実施形態は、プラント制御装置(PLC等)、プラント監視装置(DCS等)とデータ収集装置が制御用LANならびに情報用LANで接続されている上下水道プラントの監視制御設備において、特に運転監視機能設備の監視・操作機能に重点をおき、表示機能と制御機能を明確に切り離すとともに、表示機能と制御機能との関係を「粗結合」とりすることにより、従来の「タグ」において両機能が一体化されていたことにより、阻害されていたフレキシビリティやスケーラビリティを有効にし、従来の利点である「機器特化性」を損なうことなく、機器の監視・操作において更に広範囲に視野を広げることで、異常発生時の迅速な対応が可能となり、事前に異常傾向にあることが認識可能となることで、異常の発生を未然に防ぐことが可能となるようにしたプラント監視制御装置である。   In other words, this embodiment is particularly suitable for monitoring and control facilities of water and sewage plants in which a plant control device (PLC, etc.), a plant monitoring device (DCS, etc.) and a data collection device are connected by a control LAN and an information LAN. Monitoring function Emphasis is placed on facility monitoring and operation functions, and the display function and the control function are clearly separated, and the relation between the display function and the control function is “roughly coupled”, so that both functions of the conventional “tag” Enables the flexibility and scalability that have been hindered, and expands the field of view in equipment monitoring and operation without compromising the “specialization of equipment” that is the conventional advantage. Therefore, it is possible to quickly respond to the occurrence of an abnormality and to recognize that there is an abnormal trend in advance, thereby preventing the occurrence of an abnormality in advance. It is a plant monitoring control apparatus that is possible.

すなわち、本実施形態においては、従来のように監視対象物の「タグ」に現在状態の表示と操作のための表示の双方の表示を行うのではなく、表示機能と制御機能とを切り離して、すべての監視対象物の個々の現在状態が分かる表示を行い、そして個々の監視対象物についての状態表示に対して所定の操作を行った場合に、その監視対象物の操作のための表示を行うこととしている。   That is, in this embodiment, instead of displaying both the current state display and the display for operation on the “tag” of the monitoring object as in the past, the display function and the control function are separated, Displays the current status of all monitored objects, and displays a display for operating the monitored object when a predetermined operation is performed on the status display of each monitored object. I am going to do that.

図1は、本実施形態の概略構成を示すものである。   FIG. 1 shows a schematic configuration of the present embodiment.

同図に示すように、本実施形態のプラント監視制御装置は、表示部10、部品データ部11、演算部12、及び機能部13を備えており、LAN(制御用LANならびに情報用LAN)(図示せず)に接続されている。また、機能部13は、表示更新機能14、インタフェース機能15、データ入力機能16、及びデータ出力機能17を備えている。   As shown in the figure, the plant monitoring control apparatus of the present embodiment includes a display unit 10, a component data unit 11, a calculation unit 12, and a function unit 13, and a LAN (control LAN and information LAN) ( (Not shown). The function unit 13 includes a display update function 14, an interface function 15, a data input function 16, and a data output function 17.

部品データ部11は、例えばポンプ、バルブ、池、配管などの各監視対象物について、表示用の部品データを保持しており、表示部10に対して部品データ読込21を行う。演算部12は、表示にあたって必要なデータの演算を行うもので、表示部10に対してデータ読込処理22を行う。また、機能部13は、LANを経由して他の装置とデータの授受を行い、表示部10の表示の更新を行うように構成されている。   The component data unit 11 holds display component data for each monitoring object such as a pump, a valve, a pond, and a pipe, for example, and performs a component data reading 21 on the display unit 10. The calculation unit 12 calculates data necessary for display, and performs a data reading process 22 on the display unit 10. The function unit 13 is configured to exchange data with other devices via the LAN and update the display on the display unit 10.

なお、表示部10の表示には、二種類の表示10a、10bがある。表示10aは、各監視対象物であるポンプ、バルブ、池、配管の回転数、開度、水位、流量など現在の状態を表示する表示部分である。表示10bはポンプ、バルブなどの各監視対象物の現在の動作状態(運転状態、開閉状態)を表示する表示部分であるとともに、そこに対して所定の操作を行った場合に、その近傍に、各監視対象物を操作するための表示が行われるようにしたものである。   There are two types of displays 10 a and 10 b in the display of the display unit 10. The display 10a is a display portion that displays the current state such as the number of rotations, opening degree, water level, and flow rate of each monitoring target pump, valve, pond, and pipe. The display 10b is a display portion that displays the current operation state (operating state, open / closed state) of each monitored object such as a pump and a valve, and when a predetermined operation is performed on the display portion, The display for operating each monitoring object is performed.

図2は、本実施形態において表示部10で表示されるプロセス監視画面18の表示例を示すものである。このプロセス監視画面18においては、例えば、上下に、それぞれ1号機系統と、2号機系統の2つの系統が表示されている。そして、これらの各系統の表示においては、監視対象物であるポンプ、バルブ、池、配管などが、その相互の関係が分かるように表示されている。   FIG. 2 shows a display example of the process monitoring screen 18 displayed on the display unit 10 in the present embodiment. In the process monitoring screen 18, for example, two systems, a first machine system and a second machine system, are displayed above and below, respectively. In the display of each system, pumps, valves, ponds, pipes, and the like, which are monitoring objects, are displayed so as to understand their mutual relationship.

そして、各系統において、これらの監視対象物であるポンプ、バルブ、池、配管などの現在状態がその近傍に表示されている。例えば、ポンプ、バルブについては、現在の動作状態を示す「運転中」、「全開」という表示がポンプ、バルブの近傍に表示されるとともに、ポンプ、バルブ、池、配管の回転数、開度、水位、流量などの現在の状態を示す数値データもこれらの監視対象物の近傍に表示される。このように、各系統において、すべての監視対象物の個々の現在状態が分かる表示19−1、19−2を行う。   And in each system | strain, the present conditions, such as a pump, a valve, a pond, and piping which are these monitoring objects, are displayed on the vicinity. For example, for pumps and valves, the indications of “currently operating” and “fully open” indicating the current operating state are displayed in the vicinity of the pumps and valves, and the number of revolutions, opening degree of the pumps, valves, ponds, Numerical data indicating the current state such as the water level and flow rate is also displayed in the vicinity of these monitoring objects. In this way, in each system, displays 19-1 and 19-2 that show the individual current states of all the monitoring objects are performed.

また、監視対象物に異常が発生した場合は、その監視対象物の近傍に異常の表示を行う。例えば2号系統の、バルブと池の間の配管の流量に異常が発生した場合(例えば、バルブが全開していなかったり、ポンプの回転数が低下したり、あるいは配管が目詰まりしてしまって流量が所定量以下に低下した場合)は、図3に示すように、プロセス監視画面20の表示21−2において、バルブと池の間の配管の近傍に異常表示22を行う。   Further, when an abnormality occurs in the monitored object, the abnormality is displayed near the monitored object. For example, when an abnormality occurs in the flow rate of the piping between the valve and the pond of No. 2 system (for example, the valve is not fully open, the pump speed is reduced, or the piping is clogged) When the flow rate drops below a predetermined amount), as shown in FIG. 3, in the display 21-2 of the process monitoring screen 20, an abnormality display 22 is displayed near the pipe between the valve and the pond.

そして、ポンプまたはバルブについての、現在の動作状態を示す「運転中」または「全開」という表示に対して、所定の操作(例えば、その位置にカーソルを当てて、マウスをクリックする操作)を行った場合に、「運転中」または「全開」という表示の近傍(例えば「運転中」または「全開」という表示の上方)にポンプまたはバルブを操作するための表示が行われる。   Then, a predetermined operation (for example, an operation of placing the cursor on the position and clicking the mouse) is performed on the display of “running” or “fully open” indicating the current operation state of the pump or the valve. In this case, a display for operating the pump or the valve is displayed in the vicinity of the display of “running” or “fully open” (for example, above the display of “running” or “fully open”).

この操作のための表示の例を、図4に示す。図4において(a)は2号ポンプの操作のための表示を、(b)は2号バルブの操作のための表示を示す。なお、この図4の(a)、及び(b)に示す表示は、類似したレイアウトとなっており、テンプレートを使用して作成することが出来る。   An example of the display for this operation is shown in FIG. 4A shows a display for operating the No. 2 pump, and FIG. 4B shows a display for operating the No. 2 valve. The display shown in FIGS. 4A and 4B has a similar layout and can be created using a template.

図4(a)の2号ポンプの操作のための表示において、「運転」または「停止」の釦表示に対して、所定の操作(例えば、その位置にカーソルを当てて、マウスをクリックする操作)を行うことにより2号ポンプを運転させたり、停止させたりする操作を行うことができ、また、右側の上向き三角または下向き三角の表示に対して、所定の操作を行うことによりポンプの回転数を上げたり下げたりする操作を行うことができる。   In the display for the operation of the No. 2 pump in FIG. 4A, a predetermined operation (for example, an operation of placing the cursor at the position and clicking the mouse on the button display of “RUN” or “STOP”) ) Can be used to operate or stop the No. 2 pump, and the number of rotations of the pump can be determined by performing a predetermined operation on the display of the upward or downward triangle on the right side. The operation of raising and lowering can be performed.

また、図4(b)の2号バルブの操作のための表示において、「全開」「寸閉」「半開」「寸開」「全閉」のいずれかの釦表示に対して、所定の操作を行うことにより2号バルブの開度がその状態になるように操作することができる。なお、現在の状態から急激な開度変化を行うことは好ましくないので、操作可能な釦表示以外の釦表示は操作不可であることを示す薄い表示とする。また、右側の上向き三角または下向き三角の表示に対して、所定の操作を行うことによりバルブの開度を上げたり下げたりする操作を行うことができる。   Further, in the display for the operation of the No. 2 valve in FIG. 4B, a predetermined operation is performed with respect to any one of the button display of “full open”, “dimension close”, “half open”, “dimension open”, and “full close”. Can be operated so that the opening of the No. 2 valve is in that state. In addition, since it is not preferable to perform a sudden change in the opening degree from the current state, the button display other than the operable button display is a thin display indicating that the operation is not possible. In addition, an operation for raising or lowering the opening of the valve can be performed by performing a predetermined operation on the display of the upward triangle or the downward triangle on the right side.

なお、操作を終了した場合は、これらの操作のための表示は消去する。   When the operation is finished, the display for these operations is deleted.

以上説明したように、本実施形態においては、各系統において、すべての監視対象物の個々の現在状態が分かる表示を行い、また個々の監視対象物についての状態表示に対する所定の操作を行った場合に、その監視対象物の操作のための表示を行うこととしている。このように、本実施形態においては、特に運転監視機能設備の監視・操作機能に重点をおき、表示機能と制御機能を明確に切り離すとともに、表示機能と制御機能との関係を「粗結合」としている。   As described above, in the present embodiment, in each system, a display that shows the individual current state of all the monitoring objects is performed, and a predetermined operation is performed on the state display for each monitoring object. In addition, display for the operation of the monitoring object is performed. Thus, in this embodiment, the emphasis is placed particularly on the monitoring / operation function of the operation monitoring function facility, and the display function and the control function are clearly separated, and the relationship between the display function and the control function is defined as “rough coupling”. Yes.

このような仕組みにより、各構成機器単独での監視・制御操作機器ではなく、プラント傾向監視に重点をおいた監視・制御が可能となるため、プラント監視画面やトレンドグラフ画面に依存していた部分が吸収されることにより、操作員がプラント監視を行う上での画面展開等の操作の煩雑さが少なくなり、より使いやすく、また異常発生時には迅速な対応が可能となるとともに、傾向監視が見やすくなることにより、事前に異常傾向にあることが認識可能であるため、異常の発生を未然に防ぐことが可能となる。   This mechanism enables monitoring and control with an emphasis on plant trend monitoring, rather than monitoring and control operation equipment for each component device alone, so parts that depended on the plant monitoring screen and trend graph screen As a result, the complexity of operations such as screen expansion when an operator performs plant monitoring is reduced, making it easier to use, enabling quick response when an abnormality occurs, and making trend monitoring easier to see. As a result, it is possible to recognize that there is an abnormal tendency in advance, and thus it is possible to prevent the occurrence of abnormality.

さらに、従来の「タグ」が内包していた表示機能と制御機能を明確に切り離すとともに、表示機能と制御機能との関係を「粗結合」とすることにより、従来の「タグ」において両機能が一体化されていたことにより、阻害されていたフレキシビリティやスケーラビリティを有効にするとともに、従来の利点である「機器特化性」を損なうことなく、機器の監視・操作において更に広範囲に視野を広げることが可能となる。   In addition, the display function and control function included in the conventional “tag” are clearly separated, and the relationship between the display function and the control function is “roughly coupled”, so that both functions can be performed in the conventional “tag”. This integration enables the hindered flexibility and scalability, and expands the field of view in the monitoring and operation of equipment without compromising the “specialization of equipment” that is the conventional advantage. It becomes possible.

なお、本実施形態における仕組みを使用しても、上記の画面の一部が隠れてしまうという弊害は解消されないが、本実施形態においては、各構成機器単独での監視・制御操作ではなく、プラント傾向監視に重点をおいているため、弊害による影響度は極めて少なくなる。   In addition, even if the mechanism in this embodiment is used, the adverse effect that a part of the above screen is hidden is not solved, but in this embodiment, it is not a monitoring / control operation by each component device alone, but a plant Since the focus is on trend monitoring, the impact of harmful effects is extremely low.

また、従来から監視・制御装置で使用されている傾向監視機能としての「プラント監視画面」や「トレンドグラフ画面」を、本実施形態の仕組みを用いて作成することが可能となり、異なる仕組みで作成されていた監視・制御装置の各機能を仕組みが統一できることにより、機器及びプラント傾向監視機能だけでなく、プラント監視制御装置自体を本実施形態の仕組みを用いて作成することが可能となる。   In addition, it is possible to create “plant monitoring screen” and “trend graph screen” as trend monitoring functions conventionally used in monitoring and control devices using the mechanism of this embodiment. Since the mechanisms of the monitoring / control devices that have been used can be unified, it is possible to create not only the equipment and plant trend monitoring functions, but also the plant monitoring / control devices themselves using the mechanism of this embodiment.

本発明に係るプラント監視制御装置の一実施形態の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of one Embodiment of the plant monitoring control apparatus which concerns on this invention. 本発明の一実施形態におけるプロセス表示画面の表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the process display screen in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるプロセス表示画面の他の表示例を示す図。The figure which shows the other example of a display of the process display screen in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における操作のための表示の例を示す図。The figure which shows the example of the display for operation in one Embodiment of this invention. 一般的な上下水道プラントの監視制御設備の例を示す図。The figure which shows the example of the monitoring control equipment of a general water and sewage plant. 従来のプロセス監視画面の表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the conventional process monitoring screen.

符号の説明Explanation of symbols

1…配管
2…ポンプ
3…バルブ
4…池
5…センサ
10…表示部
11…部品データ部
12…演算部
13…機能部
14…表示更新機能
15…インタフェース機能
16…データ入力機能
17…データ出力機能

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piping 2 ... Pump 3 ... Valve 4 ... Pond 5 ... Sensor 10 ... Display part 11 ... Component data part 12 ... Calculation part 13 ... Function part 14 ... Display update function 15 ... Interface function 16 ... Data input function 17 ... Data output function

Claims (1)

プラントを構成する監視対象物を監視し制御するプラント監視制御装置において、複数の監視対象物をその相互の関係が分かるように表示する手段と、この手段により表示される前記監視対象物の近傍に、それぞれの監視対象物の状態を表示する手段と、この手段により表示される監視対象物の状態の表示に対して所定の操作を行った場合に、その監視対象物の状態の表示の近傍に、その監視対象物を制御するための表示を行う手段とを備えたことを特徴とするプラント監視制御装置。

In a plant monitoring and control apparatus for monitoring and controlling monitoring objects constituting a plant, a means for displaying a plurality of monitoring objects so that their mutual relations can be understood, and the vicinity of the monitoring objects displayed by this means When a predetermined operation is performed on the display of the state of each monitored object and the display of the state of the monitored object displayed by this means, the display of the state of the monitored object is in the vicinity. And a plant monitoring and control apparatus, comprising: means for performing display for controlling the monitoring object.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015225668A (en) * 2014-05-23 2015-12-14 フィッシャー−ローズマウント システムズ,インコーポレイテッド Methods and apparatuses for configuring process control systems on the basis of generic process system libraries

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