JP2007226728A - Operation monitoring and control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マンマシンによって運転操作を実施するプラント運転システムにおいて、プラント運転に未熟なオペレータが早急にかつ的確に対応できる運転監視制御システムに関する。 The present invention relates to an operation monitoring control system in which an inexperienced operator in a plant operation can quickly and accurately respond to a plant operation system in which operation is performed by a man machine.
発電プラントや産業用プラントにおける運転監視制御システムは、CRTなどのディスプレイに画面を表示してプラントの状態監視や運転操作を集中的に行う監視装置と、各プランと機器を制御する複数の制御装置とを、制御LANによって接続したシステムである。 An operation monitoring control system in a power plant or an industrial plant includes a monitoring device that displays a screen on a display such as a CRT to centrally monitor the state of the plant and an operation, and a plurality of control devices that control each plan and device. Are connected by a control LAN.
図12は、監視装置1、複数の制御装置2および制御LAN3から構成された従来の運転監視制御システムの構成図である(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 12 is a configuration diagram of a conventional operation monitoring control system including a
従来の運転監視制御システムでは、現場計器から入力するプロセス値、機器の動作および各制御装置が行っている制御論理の実行結果等に異常が発生すると、制御装置2が、その異常情報を、制御LAN3を介して、監視装置1へデータ伝送する。
In the conventional operation monitoring control system, when an abnormality occurs in the process value input from the field instrument, the operation of the equipment, the execution result of the control logic performed by each control device, the
監視装置1は、伝送された異常信号を処理し、アラームを発生して、オペレータに異常の確認を促すとともに、入出力装置4に異常情報を出力する。出力された異常情報により、オペレータは、異常を認識して、確認操作を行う。
The
図13は、従来タイプの運転監視制御システムに、訓練装置5を加えた構成図である。運転監視制御システムに加えられた訓練装置5は、オペレータが実プラントの運転操作をスタンドアローンで訓練するためのものである。
従来の運転監視制御システムでは、オペレータに告知された異常情報は、最小限の文字列で簡潔に表現された情報である。そのため、オペレータが、プラント運転に未熟であると、異常状態を把握することが困難な場合があった。それにもかかわらず、異常要因の調査および発生した異常に対する早急で的確な処置が、常に要求されていた。 In the conventional operation monitoring control system, the abnormality information notified to the operator is information simply expressed with a minimum character string. For this reason, it may be difficult for an operator to grasp an abnormal state if the operator is immature in plant operation. Nevertheless, there has always been a demand for investigation of the cause of abnormality and for prompt and accurate treatment of the abnormality that has occurred.
本発明は、制御装置2が発生した異常情報を監視装置1が受信した際に、監視装置1は、異常情報データを入出力装置4へ出力してオペレータに認知させるとともに、警報事例データベース21を参照して、想定される原因や処置方法を検索することにより、プラント運転に未熟なオペレータでも、早急かつ的確に対応できる運転監視制御システムを提供することを目的とする。
In the present invention, when the
このような目的を達成するために、本発明の運転監視制御システムは、プラントの制御を行う制御装置と、プラントの監視及び運転操作を行うための入出力装置と入出力装置に示された情報を更新する情報更新手段と警報事例データベースとを有する監視装置と、これらを接続ずる制御LANとを具備することを特徴とする。 In order to achieve such an object, the operation monitoring control system of the present invention includes a control device for controlling a plant, an input / output device for monitoring and operating the plant, and information indicated in the input / output device. And a monitoring device having an alarm case database and a control LAN for connecting them.
警報事例データベースを参照して、想定される原因や処置方法を検索することにより、プラント運転に未熟なオペレータでも早急かつ的確に対応できる運転監視制御システムを提供することができる。 By referring to the alarm case database and searching for possible causes and treatment methods, it is possible to provide an operation monitoring and control system that allows an inexperienced operator to respond quickly and accurately.
異常情報発生時に、プラント運転に未熟なオペレータでも早急かつ的確に対応できる運転監視制御システムを提供するという目的を、警報事例データベースと訓練装置を導入することによって実現した。以下に、図を参照しながら実施例を説明する。 The purpose of providing an operation monitoring and control system that can respond promptly and accurately even to an operator who is inexperienced in plant operation when abnormal information occurs is realized by introducing an alarm case database and a training device. Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、本運転監視制御システムの構成図である。図1の運転監視制御システムは、状態信号入出力手段31、警報事例情報処理手段32を含む監視装置内情報更新手段11、および警報事例の情報を蓄積するための警報事例データベース21を有する監視装置1と、監視装置1に制御信号および異常信号を送信する1台以上の制御装置2と、監視装置1に連結して、プラント運転状態を表示または運転操作を行う入出力装置4と、これらを接続した制御LAN3とから構成されている。
FIG. 1 is a configuration diagram of the operation monitoring control system. The operation monitoring control system of FIG. 1 includes a status signal input / output means 31, a monitoring apparatus information update means 11 including an alarm case information processing means 32, and an
図1に示す本実施例の運転監視制御システムと図12に示す従来の運転監視制御システムとの基本的な相違点は、監視装置1内に警報事例データベース21を設けたことである。
The fundamental difference between the operation monitoring control system of the present embodiment shown in FIG. 1 and the conventional operation monitoring control system shown in FIG. 12 is that an
図2は、本運転監視制御システム内の監視装置1における警報発生時の情報収集および警報事例検索の流れを示す説明図である。
まず、監視装置1は、制御装置2(図示していない)が発生した異常信号を、制御LAN3を介して、状態信号入力手段31によって受信する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the flow of information collection and alarm case search when an alarm is generated in the
First, the
つぎに、監視装置1内の警報事例情報処理手段32が、受信した状態信号の履歴情報から、警報に関連する信号を選定する。
Next, the alarm case information processing means 32 in the
さらに、警報事例情報処理手段32は、選定した警報に関連する信号に基づいて、警報事例データベース21から該当する事例を検索する。
Further, the alarm case information processing means 32 searches the
図3は、図2に示した本運転監視制御システム内の監視装置1における警報発生時の情報収集および警報事例検索の流れに引き続き、監視装置1における警報事例データ表示の流れを示す説明図である。
まず、該当する警報事例が、警報事例データベース21の検索で見つかり、さらに、警報処置方法が定義されている場合を想定する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of alarm case data display in the
First, it is assumed that a corresponding alarm case is found by searching the
この場合、オペレータが、監視装置用入出力装置4の画面上の「警報表示」をタッチすると、警報事例情報処理手段32が、警報事例データベース21から警報事例および警報処置方法を読み出し、読み出されたものが、監視装置情報更新手段11により監視装置用入出力装置4に出力される。
In this case, when the operator touches “alarm display” on the screen of the monitoring device input /
出力された警報処理表示の画面の一例を、図4に示す。
図4の警報処理表示における画面例では、警報名称は、「V10液位 低」であり、警報ランクは、「中警報」であり、設定値および動作機器の指定があり、初期対応は、「経過観察」であり、推定原因が、「V10からの漏えい計器の故障」と表示されている。
An example of the output alarm processing display screen is shown in FIG.
In the screen example of the alarm processing display of FIG. 4, the alarm name is “V10 liquid level low”, the alarm rank is “medium alarm”, the set value and the operating device are specified, and the initial response is “ "Follow-up" and the presumed cause is displayed as "Leakage instrument failure from V10".
図5は、図2に示した本運転監視制御システム内の監視装置1における警報発生時の情報収集および警報事例検索の流れと、図3に示した監視装置1における警報事例データ表示の流れに引き続いて、警報事例データの格納の流れを示す説明図である。
まず、監視装置1の状態信号入力手段31が、発生した異常信号を受信すると、監視装置情報更新手段11内の警報事例情報処理手段32が、警報事例データベース21から該当する警報事例を検索する。
FIG. 5 shows the flow of information collection and alarm case search when an alarm is generated in the
First, when the status
検索した結果、該当する警報事例が見つからなかった場合には、警報事例情報処理手段32が、警報と収集した状態信号を関連付けて、警報事例データベース21へ格納する。
If no corresponding alarm case is found as a result of the search, the alarm case information processing means 32 associates the alarm with the collected status signal and stores it in the
本実施例によれば、警報事例データベースを参照して、想定される原因や処置方法を検索することにより、プラント運転に未熟なオペレータでも早急かつ的確に対応できる運転監視制御システムを提供することができる。また、検索した結果、該当する警報事例が見つからなかった場合でも、警報と収集した状態信号を関連付けて、警報事例データベースへ格納して、警報事例データを補強することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide an operation monitoring control system capable of promptly and accurately responding even to an unskilled operator in plant operation by searching for an assumed cause and treatment method with reference to an alarm case database. it can. Moreover, even if the corresponding alarm case is not found as a result of the search, the alarm case data can be reinforced by associating the alarm with the collected status signal and storing it in the alarm case database.
図6は、本運転監視制御システムと訓練装置を常時接続した構成図である。
監視装置情報更新手段11および監視装置用入出力装置4を有する監視装置1と、制御装置2とが制御LAN3で接続されており、また、監視装置1と訓練装置5が、制御LAN3とは異なる伝送ケーブル6で直結されている。
FIG. 6 is a configuration diagram in which the operation monitoring control system and the training apparatus are always connected.
The
図7は、監視装置1と訓練装置5との間の伝送手段を示す説明図である。
監視装置1と訓練装置5に接続された伝送ケーブル6によって相互に伝送される信号は、監視装置1および訓練装置5内に設けたそれぞれの伝送データ入出力手段12により送受信される。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a transmission means between the
Signals transmitted to each other by the
図8は、訓練装置5内に警報事例検証処理手段41を設けた場合の構成と検証処理の流れを示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration and a flow of verification processing when the alarm case verification processing means 41 is provided in the
上述したように、異常発生時に監視装置1内の警報事例データベース21を検索した結果、該当する事例がない場合には、警報事例データベース21へ新しい警報事例データが追加される。
As described above, when the
通常、追加された警報事例データは、警報処置方法が含まれる構造となっているが、警報処置方法が未決のデータである場合もある。その場合は、警報処置方法を新たに設定し、検証する。 Normally, the added alarm case data has a structure including an alarm treatment method, but the alarm treatment method may be undecided data. In that case, a new alarm treatment method is set and verified.
図8にしたがって、警報処置方法を新たに設定し、検証するための流れを説明する。
まず、訓練装置5へ、処置方法が未決の警報事例データを送信する。処置方法が未決の警報事例データを訓練装置5へ送信するには、オペレータが、監視装置1の監視装置用入出力装置4により、送信するデータを選択して、送信操作を行うと、伝送データ入出力手段12により、選択された処置方法未決の警報事例データが、訓練装置5へ送信される。
A flow for newly setting and verifying an alarm treatment method will be described with reference to FIG.
First, alarm case data whose treatment method has not been determined is transmitted to the
つぎに、送信されたデータは、訓練装置5の伝送データ入出力手段12で受信され、訓練用警報事例データベース22へ格納される。
Next, the transmitted data is received by the transmission data input / output means 12 of the
つぎに、訓練装置5で警報処置方法を設定し、検証する時には、オペレータは、訓練用警報事例データベース22から未検証の事例を読込む操作を実施する。
Next, when an alarm treatment method is set and verified by the
この読込み操作が行われると、訓練装置警報事例検証手段41によって、選択された未検証の警報事例データを訓練用警報事例データベース22からワークデータエリアへ読み出し、そのデータを基に、実プラントの異常状態を再現する。
When this reading operation is performed, the training device alarm case verification means 41 reads the selected unverified alarm case data from the training
このようにして、プラント異常が再現された訓練装置5により、実プラントへ影響を与えずに的確な警報処置方法を設定し、検証することができる。
In this way, an accurate alarm treatment method can be set and verified without affecting the actual plant by the
プラントの異常状態は、ワークデータエリアに読込まれた情報で再現されているため、異常状態のシミュレート運転により状態が変化しても、訓練用警報事例データベース22から再度読み出しを実行して、容易に異常発生状態を再現することができる。
Since the abnormal state of the plant is reproduced by the information read in the work data area, even if the state changes due to the simulated operation of the abnormal state, it is easy to read out from the training
図9は、事例設定およびその妥当性を検証した後の結果を格納する処理の流れを示す説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram showing a flow of processing for storing the result after verifying the case setting and its validity.
すなわち、訓練警報事例検証処理手段41により設定・検証された処置方法が確定されると、確定された警報処置方法が、訓練用警報事例データベース22の検証された警報事例のデータとして付加される。
That is, when the treatment method set and verified by the training alarm case verification processing unit 41 is confirmed, the confirmed alarm treatment method is added as data of the verified alarm case in the training
図10は、警報事例検証結果のデータ伝送経路を示した説明図である。
まず、オペレータが、訓練装置5で検証された警報処置方法が格納された訓練用警報事例データベース22から、送信するデータを選択して、送信操作を実施すると、選択されたデータが、訓練装置5の伝送データ入出力手段12から監視装置1の伝送データ入出力手段12へ送信される。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a data transmission path of the alarm case verification result.
First, when the operator selects data to be transmitted from the training
つぎに、送信されたデータは、監視装置1の伝送データ入出力手段12により受信され、受信データが持つキー情報と同一の警報事例データが、警報事例データベース21から検索されて、合致した場合に、受信データが警報事例データベース21に上書きされる。
Next, the transmitted data is received by the transmission data input / output means 12 of the
本実施例によれば、通常、警報処置方法が含まれる構造となっている警報事例データが、警報処置方法が未決のデータである場合でも、訓練装置により、実プラントに有効な警報処置方法を新たに設定することができる。 According to the present embodiment, even when the alarm case data having a structure including the alarm treatment method is data for which the alarm treatment method has not been decided, an effective alarm treatment method for the actual plant is obtained by the training device. It can be newly set.
図11は、訓練装置5内の警報事例の展開と運転訓練処理の流れを示す説明図である。
訓練装置5内に設けられた警報事例展開手段13は、訓練装置5内の訓練用警報事例データベース22を、マルファンクション42の機能、すなわち、異常発生機能に基づいて、展開することができる。したがって、マルファンクション42は、訓練装置5におけるプラントの運転訓練中に擬似的な異常を発生させることができる。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the flow of alarm examples in the
The alarm case expansion means 13 provided in the
本実施例によれば、警報事例展開手段13は、監視装置1から送信されてくる実プラントでの警報事例データを、マルファンクション42へ展開することによって、実プラントとほぼ同一の異常状態を再現することができる。
According to the present embodiment, the alarm case expanding means 13 reproduces the alarm state data in the actual plant transmitted from the
1…監視装置、2…制御装置、3…制御LAN、4…監視装置用入出力装置、5…訓練装置、6…伝送ケーブル、11…監視装置情報更新手段、12…伝送データ入出力手段、13…警報事例展開手段、21…警報事例データベース、22…訓練用警報事例データベース、31…状態信号入出力手段、32…警報事例情報処理手段、41…訓練装置警報事例検証処理、42…マルファンクション、43…訓練装置運転訓練処理手段。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
プラントの監視及び運転操作を行うための入出力装置と前記入出力装置に示された情報
を更新する情報更新手段と警報事例データベースとを有する監視装置と、
これらを接続する制御LANと
を具備することを特徴とする運転監視制御システム。 A control device for controlling the plant;
A monitoring device having an input / output device for monitoring and operating the plant, information updating means for updating information shown in the input / output device, and an alarm case database;
An operation monitoring control system comprising a control LAN for connecting them.
ラントの運転状態信号を収集し、その結果に基づいて、前記警報事例データベースから
同様の警報事例を検索する警報事例検索手段を有し、
該警報事例検索手段は、前記警報事例データベースで検索した結果、該当する警報事
例が見つかった場合には、該警報事例を前記入出力装置に出力し、該当する事例が見つか
らない場合には、新しい警報事例として、収集した前記運転状態信号を前記警報事例デー
タベースに格納すること
を特徴とする請求項1に記載の運転監視制御システム。 The information updating means recognizes the occurrence of an alarm when an abnormal state occurs in plant operation, collects the operation state signal of the plant, and searches for the same alarm case from the alarm case database based on the result. Having means,
The alarm case search means outputs the alarm case to the input / output device when a corresponding alarm case is found as a result of searching in the alarm case database, and when the corresponding case is not found, The operation monitoring control system according to claim 1, wherein the collected operation state signal is stored in the alarm case database as an alarm case.
ントを運転するための訓練を行う訓練装置を、
さらに具備することを特徴とする請求項1に記載の運転監視制御システム。 A training device for performing training for operating a plant by a man-machine interface via the control device and the monitoring device,
The operation monitoring control system according to claim 1, further comprising:
信する監視装置側送信手段を有し、前記訓練装置は、前記監視装置が送信した前記警報事
例データを受信する訓練装置側受信手段を有すること
を特徴とする請求項3に記載の運転監視制御システム。 The monitoring device has monitoring device side transmission means for transmitting alarm case data held by the monitoring device to the training device via a control LAN, and the training device receives the alarm case data transmitted by the monitoring device. The operation monitoring control system according to claim 3, further comprising a training device-side receiving unit.
シミュレーション運転を実施し、該警報事例データに対する処置方法を設定して、その処
置方法の妥当性を検証する処置方法検証手段を有すること
を特徴とする請求項4に記載の運転監視制御システム。 When receiving the alarm case data, the training device performs a simulation operation based on the alarm case data, sets a treatment method for the alarm case data, and verifies the validity of the treatment method. The operation monitoring control system according to claim 4, further comprising treatment method verification means.
さらに有することを特徴とする請求項5に記載の運転監視制御システム。 The training device adds the treatment method verified by the treatment method verification means to the alarm case data received from the monitoring device, and updates the training alarm case database in the training device. Update means
The operation monitoring control system according to claim 5, further comprising:
を特徴とする請求項6に記載の運転監視制御システム。 The training device includes a training device-side transmission unit that transmits alarm case data to which the alarm case data treatment method is added to the monitoring device via a transmission cable, and the monitoring device transmits the monitoring device. The operation monitoring control system according to claim 6, further comprising: a monitoring device-side receiving device that receives the data and a database updating unit that updates the alarm case database.
該マルファンクション展開手段は、展開したマルファンクションを組み込んだプラント運転の訓練を実施して、前記警報事例に対する処置方法を求めること
を特徴とする請求項6に記載の運転監視制御システム。 The training device further includes a malfunction expansion means for expanding alarm case information data into a malfunction from the alarm case database in the training device,
The operation monitoring control system according to claim 6, wherein the malfunction development means conducts plant operation training in which the developed malfunction is incorporated to obtain a treatment method for the alarm case.
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