JP2008009834A - プラント作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 プラントの個別の作業員に対して、今後の作業予定の事前予告表示を当該作業員の業務の習熟度に応じて適切に伝達すると共に、作業に伴う慣れから生ずる誤操作による不適切なプラントの稼動を解消し、さらに、プラントの稼働状態における何らかの異常な事態が生じた場合には、容易かつ迅速に原因を究明することが可能なプラント作業支援システムを提供する。
【解決手段】
プラントの全作業工程を制御するプラント制御装置と、上記プラント制御装置にネットワークを介して接続され、上記プラントの設備又は機器の作動状況を監視するプラント監視装置とを備え、作業員が上記プラントの作業工程に基づく各作業手順につき確認した場合には、上記プラントに勤務する各作業員が保有するＩＤ情報を基礎に、当該作業員の業務習熟度を確認し、プラント制御装置又はプラント監視装置の表示装置上に、業務習熟度に基づく作業手順事前表示を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラント作業支援システムに係り、特に、プラントの各製造設備の作業員の設備又は機器の運転作業を支援しうるプラント作業支援システムに関する。

プラントに設置されている各製造設備に関し、事前に作業員が今後の作業内容の確認を行うことができれば便利であると共に、プラントの設備又は機器の確実な作動を可能とし、安全なプラントの操業を可能とすることができる。

また、このように今後の作業内容に関し、作業員に事前の作業予告表示を行う場合、作業員により作業の習熟度は異なる。従って、作業員の作業に関する習熟度に応じた事前の作業員予告表示ができることが望ましい。

また、プラントの設備又は機器の操作作業に関しては、一度習熟してしまえば、設備又は機器の更新等の事態がなければ、基本的に操作手順の変更はないことから、場合によっては、作業員において慣れが生じ、その結果として、作業時の意識の集中を欠き、操作ミスが起きる可能性がある。

従って、このような作業員の「作業員への慣れ」を防止することが安全かつ確実なプラントの操業の観点からも必要となる。

このようなプラントを構成する設備又は機器に関し発生する一切の情報、例えば、各種設備又は機器の運転の開始や、各種設備又は機器の様々な操作に関する情報は、総称して「イベント」と称されている。また、「設備又は機器の異常な作動又は運転」もしくは「設備又は機器の正常な状態への復帰の事態」等を含むプラントの設備又は機器の運転情報に関しては、特に「アラームイベント」と称されている。
このような各種「イベント」に関する情報は、プラント監視装置により常時記録されている。

そして、このような「イベント」の中で設備又は機器の不具合に関するものについては、作業員側でイベントの原因を確認することが必要となることから、従来、Ｐ＆ＩＤ（Piping Instrument Diagram）画面上に上記プラントの全てのイベントの記録情報をアナログ的に表示する技術が存在している（特許文献１）。

しかしながら、このような従来の技術にあっては、単に、イベントに関する情報をＰ＆ＩＤ画面上に時間的に継続的して表示させるに過ぎないものであったことから、特定のイベント項目（例えば、特定の設備又は機器の作動異常）に注目して原因を探索するためには、作業員側の操作により、目的とするイベント項目に対応する記録内容に至るまでＰ＆ＩＤ画面上の画像を探す必要があり、容易かつ迅速に各種イベントの原因究明を行うことは不可能であった。
実用新案登録番号３０５７４１５号

本願発明はこのような観点からなされたものであって、その課題は、プラントの個別の作業員に対して、今後の作業予定の事前予告表示を当該作業員の業務の習熟度に応じて適切に伝達すると共に、作業に伴う慣れから生ずる誤操作による不適切なプラントの稼動を解消し、さらに、プラントの稼働状態における何らかの異常な事態が生じた場合には、容易かつ迅速に原因を究明することが可能なプラント作業支援システムを提供することにある。

このような課題解決のため、請求項１記載の発明にあっては、プラントの全作業工程を制御するプラント制御装置と、上記プラント制御装置にネットワークを介して接続され、上記プラントの設備又は機器の作動状況を監視するプラント監視装置とを備え、作業員が上記プラントの作業工程に基づく各作業手順につき確認した場合には、上記プラントに勤務する各作業員が保有するＩＤ情報を基礎に、当該作業員の業務習熟度を確認し、プラント制御装置又はプラント監視装置の表示装置上に、業務習熟度に基づく作業手順事前表示を行うことを特徴とする。

従って、請求項１記載の発明にあっては、例えば、プラントの現場において作業員が、次の作業内容及び作業手順に関する確認を行った場合には、当該作業員の業務習熟度に応じた作業手順表示により次の作業内容及び手順を確認することができる。
即ち、未だ作業内容に関し習熟度の低い作業員に対しては、丁寧な作業内容の表示が行われると共に、習熟度の高い作業員に対しては簡潔な作業内容の表示が行われる。
また、習熟度の高い作業員に対しても、「慣れ」を防止するために、場合によっては丁寧な作業内容の表示が行われ、表示形式を変更することにより、作業内容に関する注意を喚起する。
また、上記プラント制御装置と上記プラント監視装置とは、ローカルエリアネットワークにより相互に接続されている。

請求項２記載の発明にあっては、上記プラント制御装置は、プログラマブルコントローラと、上記プログラマブルコントローラの情報を表示しうる表示装置とを有し、上記プラント監視装置は、監視制御装置本体と、上記監視制御装置本体にデータを入力しうる入力装置と、入力装置により入力されたデータに基づき監視制御装置本体により処理された情報を表示する表示装置とを有していることを特徴とする。

上記「プログラマブルコントローラ」とは、「ＰＬＣ」（Programable Logic Controller）または「シーケンサ」と称されており、当該プラントの全ての作業工程と、その作業工程の完遂に必要な設備又は機器の作動の情報を保持しており、また、その情報に基づき適宜の設備又は機器の作動を自動制御しうるように構成されている。

上記「プログラマブルコントローラ」は、プラントの作業現場に設置されており、上記のように、入力装置及び表示装置を有することから、作業員は自分の今後の作業手順に関し事前に確認したい場合には、上記入力装置を介して、確認を希望する自己の作業内容を入力することにより、表示装置に作業内容が表示されることから、作業現場において事前に自己の作業内容を確認することができる。

また、上記プラント制御装置は、例えば、コンピュータ本体と、このコンピュータ本体に接続された表示装置とを有し、プラントの中央制御室内に設置され、上記「プログラマブルコントローラ」とローカルエリアネットワークを介して接続されていることから、「プログラマブルコントローラ」のデータにアクセスが可能であり、当該中央制御室内においてプラントの全作業工程を管理することができるように構成されている。

上記プログラマブルコントローラは、当該プラントの設備又は機器の操作手順を含む全作業工程情報及び各作業工程における作業手順情報を格納する作業工程情報ファイルと、上記プラントに勤務する作業員が保有するＩＤ情報を格納するＩＤ情報ファイルと、上記各作業員が保有するＩＤにより抽出しうる全作業員の作業習熟度データを格納する作業習熟度データファイルとを有し、ＩＤ情報が入力された場合には、入力されたＩＤに基づき、作業工程情報ファイル及び上記作業習熟度データファイルを参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度を判定し、上記判定に基づき、作業習熟度レベルに応じた作業手順内容を上記表示装置上に表示することを特徴とする。
従って、請求項３記載の発明にあっては、「プログラマブルコントローラ」が、当該プラントの全作業員のIＤ情報ファイルと作業度習熟ファイルとを保有しており、作業員が自己に付与されたＩＤを入力した場合には、上記「プログラマブルコントローラ」は、IＤ情報ファイル及び作業習熟度ファイルを参照することにより、入力を行った当該作業員の業務習熟度を確認し、当該作業員の業務習熟度に対応した表示形式により作業内用の表示を行う。

また、請求項４記載の発明にあっては、上記監視制御装置本体は、当該プラントの設備又は機器の操作手順を含む全作業工程情報及び各作業工程における作業手順情報を格納する作業工程情報ファイルと、上記プラントに勤務する作業員が保有するＩＤ情報を格納するＩＤ情報ファイルと、上記各作業員が保有するＩＤにより抽出しうる全作業員の作業習熟度データを格納する作業習熟度データファイルとを有し、ＩＤ情報が入力された場合には、入力されたＩＤに基づき、作業工程情報ファイル及び上記作業習熟度データファイルを参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度を判定し、上記判定に基づき、作業習熟度レベルに応じた作業手順内容を上記表示装置上に表示することを特徴とする。
従って、請求項４記載の発明にあっては、上記監視制御装置本体は、当該プラントの全作業員のIＤ情報ファイルと作業度習熟ファイルとを保有しており、作業員が自己に付与されたＩＤを入力した場合には、上記監視制御装置本体は、 IＤ情報ファイル及び作業習熟度ファイルを参照することにより、入力を行った当該作業員の業務習熟度を確認し、当該作業員の業務習熟度に対応した表示形式により作業内用の表示を行う。

請求項５記載の発明にあっては、上記プラント制御装置及び上記プラント監視装置は、プラントの全稼働情報を記録し、この稼動情報をＰ＆ＩＤ画面によりアナログ的に表示し、必要時には、個別のイベントによる検索に基づき、当該イベント発生時刻の前後の間におけるプラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面上に再生しうるグラフィック再生装置を有することを特徴とする。

従って、請求項５記載の発明にあっては、例えば、プラントの設備又は機器の特定のイベント、例えば、ある管路内における流量異常の事態が生じた場合、その原因に関して調査使用とする場合には、当該イベントの発生時刻を基準にその前後におけるプラントの稼動状況をＰ＆ＩＤ画面上に表示させることにより、原因の究明を行うことができる。

請求項６記載の発明にあっては、上記グラフィック再生装置は、当該プラントの各設備又は機器の作動状態をＰ＆ＩＤ画面上に表示しうるように記録した情報を保存格納しうるデータベースと、各設備又は機器の作動異常状態の発生及び正常状態への復帰を含む当該プラントの設備又は機器に関する全イベントを時系列に基づき記録するイベント記録手段と、上記イベント記録手段により記録された各イベント時系列に基づきＰ＆ＩＤ画面上に表示しうるイベント再生表示手段と、上記イベント再生表示手段によりＰ＆ＩＤ画面上に表示された各イベント項が選択された場合には、上記データベースを参照して、当該選択されたイベント項の発生時刻の時間的に前後の時点に亘り、プラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面上にアナログ的に再生表示しうるグラフィックレコーダ手段とを有することを特徴とする。

従って、請求項６記載の発明にあっては、プラントの設備又は機器の作動異常状態が発生した場合には、イベント再生表示手段によりＰ＆ＩＤ画面上に、選択されたイベント項を基準として時間的に前後の時点における設備又は機器の稼働状況をアナログ的に表示させることにより、原因の究明を行うことができる。
請求項７記載の発明にあっては、上記作業手順内容は、プラントの現場又は事務所に配置された表示装置に表示されることを特徴とする。

請求項８記載の発明にあっては、上記作業手順内容は、作業員が保持するＰＤＡ（Personal Digital Assistants：携帯情報端末機）のディスプレイに表示されることを特徴とする。
請求項９記載の発明にあっては、上記作業手順表示は、プラント制御装置のタッチパネル表示器に表示されることを特徴とする。
請求項１０記載の発明にあっては、上記作業手順内容は、プラント監視装置又はプラント制御装置のプリンタによりプリントされることを特徴とする。

請求項１１記載の発明にあっては、上記表示装置、タッチパネル又はプリントされたプリント用紙にはＰ＆ＩＤ画面が表示されることを特徴とする。
上記「Ｐ＆ＩＤ」は、当該プラントを構成する設備又は機器及びこれらの設備又は機器の間に配設された全ての配管を図形化して表示する画面の意である。
請求項１２記載の発明にあっては、上記プラントは液体製品の製造工場であって、液体製品の製造のための配管路内には手動により作動する設備又は機器が設置されていることを特徴とする。

請求項１３記載の発明にあっては、上記プラントは液体製品の製造工場であって、液体製品の製造のための配管路内には上記プラント制御装置の制御により作動する設備又は機器が設置されていることを特徴とする。

請求項１乃至４記載の発明にあっては、プラントの個別の作業員に対して、今後の作業予定の事前予告表示を当該作業員の業務の習熟度に応じて適切に伝達すると共に、作業に伴う慣れから生ずる誤操作による不適切なプラントの稼動を解消することが可能となる。

また、請求項５及び６記載の発明にあっては、プラントの設備又は機器の特定のイベント、例えば、ある管路内における流量異常の事態が生じた場合、その原因に関して調査しようとする場合には、当該イベントの発生時刻を基準にその前後におけるプラントの稼動状況をＰ＆ＩＤ画面上に表示させることができるため、迅速に原因の究明を行うことができる。
請求項７、９〜１０記載の発明にあっては、作業内容事前予告表示がなされる表示装置はプラントの現場に配置されていることから、作業員は設備又は機器の運転作業にあたって容易に事前作業内容事前予告表示を確認することができる。

請求項８記載の発明にあっては、ＰＤＡ上に作業内容事前予告表示がなされることから、作業員は常時持ち歩けるＰＤＡ上において作業内容事前予告表示を確認することができるため、より容易且つ迅速に作業内容の確認をすることができる。
請求項１１記載の発明にあっては、上記全ての作業内容事前表示がＰ＆IＤ画面上に表示されることから、設備又は機器の状況を同時に確認しつつ作業内容事前表示を確認することができるため、作業内容事前表示の内容を確実に把握して、設備又は機器の操作を行うことができる。
その結果、設備又は機器の運転操作ミスを確実に防止することが可能となる。

請求項１２記載の発明にあっては、液体製品の手動プラントにおいて、プラントの個別の作業員に対して、今後の作業予定の事前予告表示を当該作業員の業務の習熟度に応じて適切に伝達すると共に、作業に伴う慣れから生ずる誤操作による不適切なプラントの稼動を解消することが可能となる。
また、請求項１２記載の発明にあっては、プラントの設備又は機器の特定のイベント、例えば、ある管路内における流量異常の事態が生じた場合、その原因に関して調査しようとする場合には、当該イベントの発生時刻を基準にその前後におけるプラントの稼動状況をＰ＆ＩＤ画面上に表示させることができるため、迅速に原因の究明を行うことができる。

請求項１３記載の発明にあっては、液体製品の自動プラントにおいて、プラントの個別の作業員に対して、今後の作業予定の事前予告表示を当該作業員の業務の習熟度に応じて適切に伝達すると共に、作業に伴う慣れから生ずる誤操作による不適切なプラントの稼動を解消することが可能となる。
また、請求項１３記載の発明にあっては、プラントの設備又は機器の特定のイベント、例えば、ある管路内における流量異常の事態が生じた場合、その原因に関して調査しようとする場合には、当該イベントの発生時刻を基準にその前後におけるプラントの稼動状況をＰ＆ＩＤ画面上に表示させることができるため、迅速に原因の究明を行うことができる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づき本発明に係るプラント作業支援システムを食品飲料製造工場における調合工程及び充填機送液工程に適用した場合を例に詳細に説明する。

１．システム構成及び作業内容事前予告表示

本実施の形態に係るプラント作業支援システム１０は、図１に示すように、プラントの全作業工程を制御するプラント制御装置１１と、上記プラント制御装置１１にネットワーク１２を介して接続され、上記プラントの設備又は機器の作動状況を監視するプラント監視装置１３とを備えている。

上記プラント制御装置１１は、プログラム可能なプログラマブルコントローラ（ＰＬＣ）１６と、上記プログラマブルコントローラ１６の情報を表示しうる表示装置１５とを有し、上記プラント監視装置１３は、監視装置本体１７と、上記監視装置本体１７にデータを入力しうる入力装置（図示せず）と、上記入力装置により入力されたデータに基づき監視装置本体１７により処理された情報を表示する表示装置１４とを有している。
また、上記プログラマブルコントローラ１６には、当該プラントの設備又は機器の操作手順を含む全作業工程情報及び各作業工程における作業手順情報を格納する作業工程情報ファイル２０と、上記プラントに勤務する作業員が保有するＩＤ情報を格納するＩＤ情報ファイル２１と、上記各作業員が保有するＩＤにより抽出しうる全作業員の作業習熟度データを格納する作業習熟度データファイル２２とが格納されている。

上記プラント制御装置１１は、プラントの現場に設置され、プラントを構成する全ての設備又は機器の作動を制御するように構成されている。

上記プラント監視装置１３を構成する、コンピュータからなる監視装置本体１７には、予め当該プラントの全作業工程及び作業手順が登録されている。即ち、当該プラントを構成する全ての設備又は機器の作動内容及び作動順序が予め登録されている。

また、上記プラント監視装置１３は、例えば、プラントの中央制御室に設置され、ネットワーク１２を介して上記プラント制御装置１１に接続されていることから、プラント監視装置１３を構成するキーボード等の入力装置（図示せず）により作業員がＩＤを入力して検索した場合には、プラント制御装置１１のＰＬＣ１６を介してプラントの設備又は機器の作業手順を表示装置１４上に表示させることができる。

また、プラント制御装置１１を構成するタッチパネル式表示装置２３から作業員が現場においてＩＤを入力して以後の作業予定を確認した場合には、ＰＬＣ１６には当該プラントの全ての設備又は機器の作動情報及び作動手順が予め登録されていることから、ＰＬＣ１６は、入力されたＩＤを保有する作業員が所属する職場における設備又は機器の、プラント全体の、設備又は機器の稼働環境の中における、当該設備又は機器の今後の作業予定を判断し、その結果をタッチパネル式表示装置２３のディスプレイ上に表示する。

図２以下は、本実施の形態に係るプラント作業支援システムにおいて、例えば、タッチパネル式表示器２３上に表示されたＰ＆ＩＤ画面２５上に作業事前予告表示が表示された場合を例に説明する。

図２は、自動プラントにおいて作業員がプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要請したところ、作業員が実行することを希望する作業に関し「作業を行ってもよい」旨の表示が出た場合を示し、図３は、自動プラントにおいて作業員がプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要請したところ、作業員が行おうとする作業に関し「作業を行ってはならない」旨の表示が出た場合を示している。

図２に示すように、Ｐ＆ＩＤ画面２５上に表示された各バルブＶ１１１，Ｖ３０２，Ｖ３０３・・・・はいずれもプラント制御装置１１により自動的に開閉作動を行うように構成された自動バルブであり、これらの自動バルブＶ１１１，Ｖ３０２，Ｖ３０３・・・・が、Ｔ（タンク）３０１，Ｔ（タンク）３０２等と充填機との間の管路に配設されている。

Ｐ＆IＤ画面２５上には、現在、２つのウィンドウが開かれている。
Ｐ＆IＤ画面２５の画面上端部左方に開かれた第一のウィンドウは、当該作業員が上記表示装置１５を構成するタッチパネル式表示器２３を介してプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要求した場合に、当該作業員が今後実施する予定の具体的作業内容を選択する作業内容検索ウィンドウ３３である。

上記タッチパネル式表示器２３に適宜表示される「作業内容事前予告」の部位に作業員が触れた場合には、上記作業内容検索ウィンドウ３３が開かれる。

この作業内容検索ウィンドウ３３において、作業員は今後自らが実施する予定の作業内容を検索して決定する。この作業内容が決定された場合には、第二のウィンドウが開かれる。

Ｐ＆IＤ画面２５の右方に開かれた第二のウィンドウは上記作業内容検索ウィンドウ３３において特定された作業内容に関する作業内容事前予告表示ウィンドウ３４であり、このウィンドウ３３に当該作業員がプラント制御装置１１に対して要求していた回答が表示される。

本実施の形態においては、上記作業内容検索ウィンドウ３３において、「Ｔ３０２ 充填機取出」という次期作業が検索されて決定されており、作業内容事前予告表示ウィンドウ３４において、上記「Ｔ３０２ 充填機取出」という作業が当該作業員がタッチパネル式表示器２３を介してプラント制御装置１１に対して次期作業に関し問い合わせた時点におけるプラントの稼働環境の中で許容されるか否か、及び、許容される場合にはその作業手順が表示されている。

本実施の形態において作業内容事前予告表示ウィンドウ３４の「検索作業」の項目３５に表示されている「Ｔ３０２ 充填機取出」とは、「タンクＴ３０２の内容液を充填機へ送液する」という作業内容である。

そして、本実施の形態にあっては、当作業者がプラント制御装置１１に対して作業内容事前予告表示を要請した時点での当該プラントの設備又は機器の稼働環境の中においては、プラント制御装置１１は「Ｔ３０２ 充填機取出」の作業は可能であると判断していることから、「作業可否」の項目３６において「可（取出インターロックＯＫ）」という表示が出されている。

そして、「作業手順」の項目３７においては「１．充填機からの受入許可信号を確認。２．配管内他製品の残存が無いことを確認。」という指示が表示されている。

従って、当該作業者は、上記「作業可否」の項目３６に表示された「可（取出インターロックＯＫ）」の表示を確認することにより、「Ｔ３０２ 充填機取出」の作業を行えることを確認する。また、さらに、「作業手順」の項目３７に表示された上記表示を読むことにより具体的な作業手順を認識することができる。

図３は、自動プラントにおいて作業員がプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要請したところ、作業員が行おうとする作業に関し「作業を行ってはならない」旨の表示が出た場合を示している。

図３に示すように、作業内容事前予告表示ウィンドウ３４には、前記の場合と同様に、「Ｔ３０２ 充填機取出」の作業に関し、「作業可否」の項目３６においては、「不可（取出インターロックＮＧ）」の表示が出ている。従って、当該作業員は、上記項目３６を参照することにより、「Ｔ（タンク）３０２の内溶液を充填機へ送液する」旨の作業は、プラント制御装置１１へ作業内容事前予告表示を要請した時点におけるプラントの設備又は機器の稼働環境において、不可能である旨を認識することができる。

また、「作業手順」の項目３７を参照することにより、その理由を認識することができる。本件の場合には、「１．Ｔ３０４から充填機取出中です。」という表示があることから、その時点において、他のタンクであるＴ３０４から充填機への送液が行われているため、Ｔ３０２からの送液は不可能である、旨の事情を知ることができる。

また、次に、「２．製造品種が異なります」という表示が出ていることから、タンクＴ３０２とタンクＴ３０４とでは内容物としての製造品種が異なることを認識することができる。また、オートチェンジは不可能である旨の指摘があると共に、充填機への充填後においては、除菌水を送液することが必要である旨も表示されている。

図４は、手動プラントにおいて作業員がプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要請したところ、作業員が行おうとする作業に関し、プラント制御装置１１が、当該時点におけるプラントの稼働環境を考慮した結果、「作業を行ってもよい」旨の表示が出た場合を示し、図５は、手動プラントにおいて作業員がプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要請したところ、当該時点におけるプラントの稼働環境を考慮した結果として、作業員が行おうとする作業に関しては「作業を行ってはならない」旨の表示が出た場合を示している。

図４に示すように、P&ID画面２５上に表示された各バルブＶ１１１，Ｖ３０２，Ｖ３０３・・・・はいずれも手動により弁の開閉作動を行うように構成された手動バルブであり、これらの手動バルブＶ１１１，Ｖ３０２，Ｖ３０３・・・・が、Ｔ（タンク）３０１，Ｔ（タンク）３０２等と充填機との間の管路に配設されている。

そして、図4においては、前記同様に本実施の形態において作業内容事前予告表示ウィンドウ３４の「検索作業」の項目３５に表示されている「Ｔ３０２ 充填機取出」とは、「タンクＴ３０２の内容液を充填機へ送液する」という作業内容である。

そして、本実施の形態にあっては、当作業者がプラント制御装置１１に対して作業内容事前予告表示を要請した時点での当該プラントの設備又は機器の稼働環境の中においては、プラント制御装置１１は「Ｔ３０２ 充填機取出」の作業は可能であると判断したことから、「作業可否」の項目３６において「取出可能管路を確認する」という表示が出されている。

そして、「作業手順」の項目３７においては「１．他のタンクから充填機への取出が行われていないことを確認」し、次に、「２．配管内他製品の残存が無いことを確認」し、次に、「３．取出ライン以外のハンドバルブを開けている場合は、その作業終了後再確認」し。次に、「４．バルブマニホールド管路を構成します。次のバルブが閉じていることを確認。V２０９，Ｖ１１１，Ｖ３０２，Ｖ３０８，Ｖ３０９，Ｖ３１０，Ｖ３１２，Ｖ３１７」最後に、「 ５．Ｖ３０７，Ｖ３０６を開け、Ｐ２０１を始動」する旨の手順が表示されている。

従って、作業員は「作業手順」の項目３７において示された作業手順を参照して、手動プラントにおける、例えば、「充填機取出」作業を容易に実行することができる。
また、図５は、手動プラントにおいて作業員がプラント制御装置１１に作業内容事前予告表示を要請したところ、当該時点におけるプラントの稼働環境を考慮した結果として、作業員が行おうとする作業に関しては「作業を行ってはならない」旨の表示が出た場合を示している。

図５に示すように、作業内容事前予告表示ウィンドウ３４には、前記の場合と同様に、「Ｔ３０２ 充填機取出」の作業に関し、「作業可否」の項目３６においては、「Ｐ２０１稼働中」の表示が出ている。従って、当該作業員は、上記項目３６を参照することにより、「充填機へ液体を供給するために使用されるポンプＰ２０１はその時点で既に使用中であり、「Ｔ３０２ 充填機取出」の目的には使用できない、旨を認識することができる。

次に、「作業手順」の項目３７を参照した場合、「１．Ｐ２０１が稼働中」であり、「２．Ｔ３０４から取出中」の表示からＴ３０４から充填機への内容液の取出が行われていることを認識する。

また、Ｔ３０４からの取出作業が完了し、Ｔ３０２からの取出作業を行える環境となった場合には、同様に、作業内容事前予告表示ウィンドウ３４の表示から、「３．取出品種を確認」し、「４．各タンクの取出バルブ、マニホールドバルブは操作しない」状態とし、「５．充填作業状況を確認」し、「６．充填終了後、除菌水にてマニホールド内残留製品を洗い流」し、「７．配管残留製品無き事を確認する」ことが必要である旨を認識することができる。

従って、作業員は、上記作業内容事前予告表示ウィンドウ３４の表示から、その時点のプラントの稼動環境の中では「『Ｔ３０２ 充填機取出』の作業が不可能であること、並びに、『Ｔ３０２ 充填機取出』の作業が可能な状況となった場合の作業手順の双方を認識することができる。

２． 作業員の作業習熟度に対応した表示の変更

図６及び図７は、本実施の形態に係るプラント作業支援システムにおいて、当該プラント制御装置１１へ作業内容事前予告表示を要請した当該作業員の業務習熟の程度により表示形式の変更を行う場合を示している。

このような表示形式の変更の理由は、第一には、作業習熟度に応じた表示を行うことにより、作業習熟度の如何にかかわらず、業務内容及び設備又は機器の操作手順を確実に把握せしめ、設備又は機器の操作ミスを確実に排除する点にある。また、第二には、作業員の作業への「慣れ」から生ずる設備又は機器の操作ミスを排除する点にある。

従って、プラント制御装置１１へ作業内容事前予告表示を要請した個別の作業員の業務への習熟度に応じた表示を、夫々に行うことが原則であるが、さらに、例外的に、習熟度に対応しない表示を意図的に行うことにより、見慣れた操作表示への認識から生ずる「慣れ」を排除し、常に新鮮な意識を持って表示確認を行わしめ、設備又は機器の操作ミスを排除することを目的とするものである。

この場合、プラント制御装置１１側での当該作業員の業務習熟度に関する確認は、上記プラントに勤務する各作業員が保有するＩＤ情報を基礎に行う。

即ち、上記プラント制御装置１１を構成するＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）は、当該プラントの設備又は機器の操作手順を含む全作業工程情報及び各作業工程における作業手順情報を格納する作業工程情報ファイル２０と、上記プラントに勤務する作業員が保有するＩＤ情報を格納するＩＤ情報ファイル２１と、上記各作業員が保有するＩＤにより抽出しうる全作業員の作業習熟度データを格納する作業習熟度データファイル２２とにネットワーク１２を介して接続されている。

その結果、作業員からＩＤ情報が入力された場合には、入力されたＩＤに基づき、作業工程情報ファイル２０及び上記作業習熟度データファイル２２を参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度を判定し、上記判定に基づき、作業習熟度レベルに応じた作業手順内容を上記表示装置上に表示するように構成されている。

上記作業習熟度データファイル２２内の作業習熟度データに関しては、個別の作業員が当該作業を行った時間数を基準としてもよく、また、当該作業を行った回数を基準としてもよく、さらに、当該作業に関する作業ない事前予告表示の要請を行うために行ったログインの回数をカウントするようにしてもよい。

図６はプラント制御装置１１側がハイレベルな作業者である、と認識している作業者に対する表示形式を示す。本実施の形態においては、作業者は５段階に分類されるようになっており、図６においては、レベル５（５段階評価で最高レベル）の認定を受けている作業員への表示を示す。

図6におけるＰ＆ID画面２５においては、タンクT２０２に関し、原料Bを投入する作業工程の作業指示に関する表示がなされている。

即ち、調合タンク番号を示すｓ「調合Ｔ−Ｎｏ」の項目３８には、「Ｔ２０２」が表示され、タンクＴ２０２が次期の作業の対象となっている旨を示している。

「運転ステップ」の項目３９においては、「原料Ｂ投入」と表示され、原料ＢをタンクＴ２０２へ投入する工程であることを示している。また、「調合品種名」の項目４０には「乳製品Ａ」と表示され、この作業工程においては原料Ａと原料Ｂとを調合する工程であることが判明する。

また、「作業者」の項目４１には「岩井太郎」と記載され、プラント制御装置１１側では、入力された「岩井太郎」のＩＤ情報に基づき、作業工程情報ファイル２０及び上記作業習熟度データファイル２２を参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度をレベル５と判定している。

その結果、「作業手順」の項目４２においては「作業手順（レベル５）」と表示され、レベル５に対応する表示が「作業手順」の項目４２においてなされている。

即ち、「ステップ：原料Ｂ投入」と当該ステップの作業内容を表示され、さらに、「1 原料Ｂ投入量確認」「2 投入後確認ＳＷ」「3 計量値日報記入」「4 原料Ｃａ投入準備」と、作業要点のみが極めて簡潔に表示されている。

また、「作業予告手順」の項目４３にも「レベル５」の表示がなされ、ここにおいても、「1 サージタンクＴ６５払出は１０分で完了予定。管路構成後ＣＩＰ準備。」「2 ＳＢ３０１をＣ１へ切替」と、上記同様に作業要点のみが簡潔明瞭に表示されている。

図７は、図６と同様の作業内容に関し、プラント制御装置１１側が、当該作業者は習熟度が低い、と認識している場合における表示形式を示す。図７においては、レベル１（５段階評価で最も低いレベル）の場合の表示を示す。

図７におけるＰ＆ＩＤ画面２５においては、図６の場合と同様に、タンクT２０２に関し、原料Bを投入する作業工程の作業指示に関する表示がなされている。

調合タンク番号を示す「調合Ｔ−Ｎｏ」の項目３８には、「Ｔ２０２」が表示され、「運転ステップ」の項目３９においては、「原料Ｂ投入」と表示され、「調合品種名」の項目４０には「乳製品Ａ」と表示されている。

また、「作業者」の項目４１には「岩井太郎」と記載され、プラント制御装置１１側では、入力された「岩井太郎」のＩＤ情報に基づき、作業工程情報ファイル２０及び上記作業習熟度データファイル２２を参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度をレベル１と判定している。

その結果、「作業手順」の項目４２においては「作業手順（レベル１）」と表示され、レベル１に対応する表示が「作業手順」の項目４２においてなされている。

即ち、ステップ：原料Ｂ投入」と当該ステップの作業内容が表示され、さらに、「1 原料Ｂ投入中、パネルで投入量を確認し計量準備する。」、「2 投入後、液面が安定するまで待機し、安定後確認ＳＷを押して計量完了して下さい。」「3 計量後は、計量値をパネル表示値に従い日報に記入します。」「4 計量完了したら確認ＳＷを押し原料Ｃａ投入の準備に入って下さい。」と丁寧に文章形式で記載され、上記図６のレベル５の場合に比して、作業者に対し、作業内容のより丁寧な表示のみならず、言葉使いそのものも丁寧に変えて表示している。

同様に、「作業予告手順」の項目４３にも「レベル１」の表示がなされ、ここにおいても、「1 サージタンクＴ６５払出は１０分で完了予定です。管路構成を確認し、ＣＩＰ準備を行ってください。」「2 ＳＢ３０１をＴ２０２ライン側（Ｃ１）に切替えて下さい」と、上記同様により丁寧な表示がなされている。

従って、本実施の形態に係るプラント作業支援システム１０にあっては、個別の作業者の作業習熟度のレベルに応じて、作業内容事前予告表示がなされることから各作業者は自分のレベルに応じた形での表示により作業内容・作業の可否・作業の手順を確認することができるため、表示内容を確実に理解することができ、設備又は機器の操作ミスをより低減することができる。

また、例えば、意図的に、各作業習熟度に対応しない表示形式を持って表示した場合には、見慣れない表示により作業内容等の確認を行うことができるため、作業の時間的継続に伴う「慣れ」を防止することができ、「慣れ」に伴う設備又は機器の操作ミスを解消することができる。

なお、本実施の形態にあっては、上記作業内容事前予告表示がタッチパネル式表示器２３上に表示される場合を例に説明したが、上記実施の形態に限定されず、例えば、作業員が保持するＰＤＡ１９のディスプレイに表示されるように構成してもよく、また、プラント監視装置１３又はプラント制御装置１１のプリンタ３１によりプリントされるように構成してもよい。

ＰＤＡ１９のディスプレイ上に表示されるように構成した場合には、
各作業員は作業現場における設備又は機器の操作の際に、保持しているＰＤＡ１９を参照しながら対象となる設備又は機器を操作することが可能となり、作業員にとって非常に便利であり、誤操作を有効に防止することができる。

３．イベント検索再生

本実施の形態に係るプラント作業支援システムにあっては、図１に示すように、上記プラント制御装置１１及び上記プラント監視装置１３は、プラントの全稼働情報を記録し、この稼動情報をＰ＆ＩＤ画面によりアナログ的に表示し、必要時には、個別のイベントによる検索に基づき、当該イベント発生時刻の前後の間におけるプラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面上に再生しうるグラフィック記録再生装置２６にネットワーク１２を介し接続されている。

上記グラフィック記録再生装置２６は、当該プラントの各設備又は機器の作動状態をＰ＆ＩＤ画面２５上に表示しうるように記録した情報を保存格納しうるデータベース２７と、各設備又は機器の作動異常状態の発生及び正常状態への復帰を含む当該プラントの設備又は機器に関する全イベントを時系列に基づき記録するイベント記録手段２８と、上記イベント記録手段２８により記録された各イベント時系列に基づきＰ＆ＩＤ画面上に表示しうるイベント再生表示手段２９と、上記イベント再生表示手段２９によりＰ＆ＩＤ画面２５上に表示された各イベント項が選択された場合には、上記データベース２７を参照して、当該選択されたイベント項の発生時刻の時間的に前後の時点に亘り、プラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面２５上にアナログ的に再生表示しうるグラフィックレコーダ手段３０とを有している。

従って、本実施の形態に係るプラント作業支援システム１０にあっては、プラントの設備又は機器の特定のイベント、例えば、あるポンプにおいて流量異常の事態が生じた場合、その原因に関して調査する場合には、当該イベントの発生時刻を基準にその前後におけるプラントの稼動状況をＰ＆ＩＤ画面上に表示させることにより、原因の究明を行うことができる。

即ち、プラントの設備又は機器の作動異常状態が発生した場合には、イベント再生表示手段２９によりＰ＆ＩＤ画面２５上に、選択されたイベント項を基準として時間的に前後の時点の間における設備又は機器の稼働状況をＰ＆ＩＤ画面２５上にアナログ的に表示させることにより、原因の究明を行うことができる。

図８は本実施の形態に係るプラント作業支援システム１０を使用して、当該プラントの、例えば、「ポンプの流量異常」又は「撹拌機異常」のイベントの原因を究明する場合を示している。

図８におけるP＆ID画面２５には、イベントウィンドウ３２が開かれている。このイベントウィンドウ３２には、時系列に従って、当該プラントにおいて発生した様々な不具合に関するイベントがリストアップされている。

これらの各イベントは、「発生日時」、「発生時刻」、「不具合であるイベント発生の設備又は機器」、「発生したイベントの種類」、「イベントの発生又は復帰」、「アラームの発生の有無」に関し、Ｐ＆ＩＤ画面２５の横方向に沿って一覧できるように形成されている。

そして、イベントウィンドウ３２のリストアップされた各イベントの中から、調査原因を究明する必要のあるイベントを特定し、当該イベントをクリックした場合には、上記グラフィック記録再生装置２６のグラフィックレコーダ手段３０は、上記データベース２７を参照して、当該選択されたイベント項の発生時刻の時間的に前後の時点に亘り、プラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面２５上にアナログ的に再生表示する。

その結果、作業員又は管理者は、対象となる不具合のイベントの原因を、Ｐ＆ＩＤ画面２５上において、関連する設備又は機器の稼動状況の中で目視で確認することができ、容易且つ迅速に対象となるイベントの原因究明を行うことができる。

なお、本実施の形態にあっては、上記データベース２７はグラフィック記録再生装置２６が保持している場合を例に説明したが、上記実施の形態に限定されることなく、例えば、プラント監視装置１３が保有するシステムの監視に使用されるデータベースに、プラントの各設備又は機器の作動状態をＰ＆ＩＤ画面２５上に表示しうるように記録した情報を保存格納し、調査が必要な際に、グラフィックレコーダ手段３０が当該データベースを参照して必要な画像データ情報を特定して使用するように構成してもよい。
また、上記実施の形態にあっては、作業工程ファイル２０、ＩＤ情報ファイル２１及び作業習熟度データファイル２２がＰＬＣ１６内に格納されている場合を例に説明したが、上記実施の形態に限定されず、作業工程ファイル２０、ＩＤ情報ファイル２１及び作業習熟度データファイル２２が監視装置本体１７に格納されていてもよい。
また、本実施の形態にあっては、グラフィック記録再生装置２６が、プラント監視装置１３とは別個に形成されネットワーク１２により接続されている場合を例に説明したが、本実施の形態に限定されず、上記プラント監視装置１３内に、上記イベント記録手段２８、イベント再生表示手段２９及びグラフィックレコーダ手段３０を設け、プラント監視装置１３がグラフィック記録再生機能を有するように構成してもよい。
さらに、本実施の形態に係るプラント作業支援システムにおいては、タッチパネル式表示器２３上に表示されたＰ＆ＩＤ画面２５上に作業事前予告表示が表示された場合を例に説明したが、上記実施の形態に限定されず、上プラント監視装置１３を構成する表示装置１４に表示させるように構成してもよい。

本発明は、各作業員のプラントにおける設備又は機器の操作を支援し、誤操作を排除すると共に、設備又は機器の誤作動が生じた場合に迅速に原因の究明が行えるシステムに広く適用することができる。

本発明に係るプラント作業支援システムのシステム構成図の一実施の形態を示す概念図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、作業内容事前予告表示がプラント制御装置のタッチパネル式表示器のＰ＆ＩＤ画面上において表示され、自動プラントにおいて予定する作業が行える場合の表示がされた場合を示す図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、作業内容事前予告表示がプラント制御装置のタッチパネル式表示器のＰ＆ＩＤ画面上において表示され、自動プラントにおいて予定する作業が行えない場合の表示がされた場合を示す図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、作業内容事前予告表示がプラント制御装置のタッチパネル式表示器のＰ＆ＩＤ画面上において表示され、手動プラントにおいて予定する作業が行える場合の表示がされた場合を示す図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、作業内容事前予告表示がプラント制御装置のタッチパネル式表示器のＰ＆ＩＤ画面上において表示され、手動プラントにおいて予定する作業が行えない場合の表示がされた場合を示す図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、当該作業員の業務習熟レベルに応じた作業内容事前予告表示が、プラント制御装置のタッチパネル式表示器のＰ＆ＩＤ画面上において表示されている場合であって、作業習熟度が高い作業員への表示を示す図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、当該作業員の業務習熟レベルに応じた作業内容事前予告表示が、プラント制御装置のタッチパネル式表示器のＰ＆ＩＤ画面上において表示されている場合であって、作業習熟度が低い作業員への表示を示す図である。 本発明に係るプラント作業支援システムの一実施の形態を示し、イベントウィンドウに表示された個別のイベントによる検索に基づき、グラフィック記録再生装置により当該イベント発生時刻の前後の間におけるプラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面上に再生されている状態を示す図である。

符号の説明

１０ プラント作業支援システム
１１ プラント制御装置
１２ ネットワーク
１３ プラント監視装置
１４ 表示装置
１５ 表示装置
１６ ＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）
１７ 監視装置本体
１９ ＰＤＡ
２０ 作業工程情報ファイル
２１ ＩＤ情報ファイル
２２ 作業習熟度データファイル
２３ タッチパネル式表示器
２５ Ｐ＆ＩＤ画面
２６ グラフィック記録再生装置
２７ データベース
２８ イベント記録手段
２９ イベント再生表示手段
３０ グラフィックレコーダ手段
３１ プリンタ
３２ イベントウィンドウ
３３ 作業内容検索ウィンドウ
３４ 作業内容事前予告表示ウィンドウ
３５ 検索作業の項目
３６ 作業可否の項目
３７ 作業手順の項目
３８ 調合タンク番号の項目
３９ 運転ステップの項目
４０ 調合品種名の項目
４１ 作業者の項目
４２ 作業手順の項目
４３ 作業予告手順の項目

Claims (13)

1. プラントの全作業工程を制御するプラント制御装置と、上記プラント制御装置にネットワークを介して接続され、上記プラントの設備又は機器の作動状況を監視するプラント監視装置とを備え、
   作業員が上記プラントの作業工程に基づく各作業手順につき確認した場合には、上記プラントに勤務する各作業員が保有するＩＤ情報を基礎に、当該作業員の業務習熟度を確認し、プラント制御装置又はプラント監視装置の表示装置上に、業務習熟度に基づく作業手順事前表示を行うことを特徴とするプラント作業支援システム。
2. 上記プラント制御装置は、プログラマブルコントローラと、上記プログラマブルコントローラの情報を表示しうる表示装置とを有し、
   上記プラント監視装置は、監視制御装置本体と、上記監視制御装置本体にデータを入力しうる入力装置と、入力装置により入力されたデータに基づき監視制御装置本体により処理された情報を表示する表示装置とを有していることを特徴とする請求項１記載のプラント作業支援システム。
3. 上記プログラマブルコントローラは、当該プラントの設備又は機器の操作手順を含む全作業工程情報及び各作業工程における作業手順情報を格納する作業工程情報ファイルと、上記プラントに勤務する作業員が保有するＩＤ情報を格納するＩＤ情報ファイルと、上記各作業員が保有するＩＤにより抽出しうる全作業員の作業習熟度データを格納する作業習熟度データファイルとを有し、
   ＩＤ情報が入力された場合には、入力されたＩＤに基づき、作業工程情報ファイル及び上記作業習熟度データファイルを参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度を判定し、上記判定に基づき、作業習熟度レベルに応じた作業手順内容を上記表示装置上に表示することを特徴とする請求項2記載のプラント作業支援システム。
4. 上記監視制御装置本体は、当該プラントの設備又は機器の操作手順を含む全作業工程情報及び各作業工程における作業手順情報を格納する作業工程情報ファイルと、上記プラントに勤務する作業員が保有するＩＤ情報を格納するＩＤ情報ファイルと、上記各作業員が保有するＩＤにより抽出しうる全作業員の作業習熟度データを格納する作業習熟度データファイルとを有し、
   ＩＤ情報が入力された場合には、入力されたＩＤに基づき、作業工程情報ファイル及び上記作業習熟度データファイルを参照して、入力されたＩＤに基づき該当する作業員の作業習熟度を判定し、上記判定に基づき、作業習熟度レベルに応じた作業手順内容を上記表示装置上に表示することを特徴とする請求項2記載のプラント作業支援システム。
5. 上記プラント制御装置及び上記プラント監視装置は、プラントの全稼働情報を記録し、この稼動情報をＰ＆ＩＤ画面によりアナログ的に表示し、必要時には、個別のイベントによる検索に基づき、当該イベント発生時刻の前後の間におけるプラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面上に再生しうるグラフィック再生装置を有することを特徴とする請求項１，２，３又は４のいずれかに記載のプラント作業支援システム。
6. 上記グラフィック再生装置は、当該プラントの各設備又は機器の作動状態をＰ＆ＩＤ画面上に表示しうるように記録した情報を保存格納しうるデータベースと、各設備又は機器の作動異常状態の発生及び正常状態への復帰を含む当該プラントの設備又は機器に関する全イベントを時系列に基づき記録するイベント記録手段と、上記イベント記録手段により記録された各イベント時系列に基づきＰ＆ＩＤ画面上に表示しうるイベント再生表示手段と、上記イベント再生表示手段によりＰ＆ＩＤ画面上に表示された各イベント項が選択された場合には、上記データベースを参照して、当該選択されたイベント項の発生時刻の時間的に前後の時点に亘り、プラントの稼働状況をＰ＆ＩＤ画面上にアナログ的に再生表示しうるグラフィックレコーダ手段とを有することを特徴とする請求項５記載のプラント作業支援システム。
7. 上記作業手順内容は、プラントの現場又は事務所に配置された表示装置に表示されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載のプラント作業支援システム。
8. 上記作業手順内容は、作業員が保持するＰＤＡのディスプレイに表示されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載のプラント作業支援システム。
9. 上記作業手順表示は、プラント制御装置のタッチパネル表示器に表示されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載のプラント作業支援システム。
10. 上記作業手順内容は、プラント監視装置又はプラント制御装置のプリンタによりプリントされることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載のプラント作業支援システム。
11. 上記モニター、タッチパネル又はプリントされたプリント用紙にはＰ＆ＩＤ画面が表示されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載のプラント作業支援システム。
12. 上記プラントは液体製品の製造工場であって、液体製品の製造のための配管路内には手動により作動する設備又は機器が設置されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又は１１記載のプラント作業支援システム。
13. 上記プラントは液体製品の製造工場であって、液体製品の製造のための配管路内には上記プラント制御装置の制御により作動する設備又は機器が設置されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１又は１２記載のプラント作業支援システム。