JP2008097285A

JP2008097285A - プラント監視制御システム

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Publication number: JP2008097285A
Application number: JP2006277844A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Suzuki; 洋之鈴木; Yoshio Maruyama; 良雄丸山; Junichi Suzuki; 順一鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2008-04-24

Abstract

【課題】プラント監視制御システムにおいて、システム内の他の機能に影響を与えることなく試験対象機能の動作確認試験のためのシミュレーションを行う。
【解決手段】自動化処理サーバ１において、試験対象機能である自動プラント起動・停止（ＡＰＳ）機能用の入力点データ部２３と出力点データ部２４とを設け、シミュレーション中は、ＡＰＳ用入力点データ部２３に試験データを設定し、ＡＰＳ処理結果をＡＰＳ用出力点データ部２４へ格納することで、他の機能へ影響を与えないようにした。また、ＨＭＩ装置２にもＡＰＳ用入力点データ部、ＡＰＳ用出力点データ部を設け、シミュレーション中は通常データの他に試験データを受信し、画面表示のためのデータ参照先を切り替えることで、通常のプラント監視と試験結果の確認をできるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御機器を監視・制御することにより、プラントを運転するプラント監視制御システムに関する。

発電プラントなどにおいては、中央制御室にヒューマンマシンインターフェース装置（ＨＭＩ装置）や自動化処理サーバなどの電子計算機を配置し、これらの装置とプラント機器を制御する制御装置とをネットワークを介して接続し、ヒューマンマシンインターフェース装置からの操作指令あるいは制御装置からの制御指令に基づいて各種プラント機器を動作させるプラント監視制御システムが構築されている。ヒューマンマシンインターフェース装置は、プラントの運転に必要な操作・監視機能を備え、運転員の要求に基づき、各プラント機器に対する指令を制御装置に出力するとともに、プラント情報をディスプレイなどの表示装置へ表示することにより、各種制御情報の提供およびガイダンスの出力等を行う。自動化処理サーバは、プラント全体の運用に関する情報処理を行い、各制御装置に対する運転、停止などの指令を生成する。特にプラントの起動・停止およびそれに伴う制御量の変更などの制御を自動的に行うための機能を自動プラント起動・停止（ＡＰＳ：Auto Plant Start up and shutdown）機能と呼んでいる。

制御装置は、ヒューマンマシンインターフェース装置からの操作指令や自動化処理サーバで生成された運転、停止などの指令を基に、各種プラント機器に対して起動や停止、あるいは制御量の変更などの指令を出力したり、プラントに設置された計測機器で計測されたセンサ検出値などを入力したりするプロセス入出力装置を備えている。このプロセス入出力装置と各種プラント機器、例えば電動弁や電磁弁などのバルブ、ポンプ、モータ、アクチュエータ等との間は有線（ハードワイヤード）で接続されている。

ところで、プラントの制御を行う制御処理の動作を確認するためには、プラント機器の状態や計測機器で計測されるプロセスデータなどを模擬してシミュレーションを行うことにより、動作確認を行っていた。特に、既に運転しているプラントにおいては、実際のプラント機器を動作させることができない場合が多いため、プラントへの制御指令はソフトウェア、またはハードウェアにより途中で遮断し、プラント機器は動作しないような予防措置をとった状態で動作確認試験を行っていた。

特許文献１には、プラントからの入力を模擬する処理とプラントへの制御指令を用いてプラントの模擬信号を作成する機能を組み合わせてシミュレーションを行うことで、動作確認試験時に配線作業やプログラムの作成を行うことなく試験できるプラント制御装置の例についての開示がある。
特開２００３−１９５９１０号公報

ところで、プラント監視制御システムには、自動プラント起動・停止（ＡＰＳ）機能の他に、帳票出力機能やイベントログ機能などがあり、例えば、ＡＰＳ機能の確認試験のためにシミュレーションを行った場合は、帳票やイベントログなどに試験中のデータが登録されてしまうという問題がある。そのため、シミュレーション中は、帳票やイベントログなどの機能を停止したり、試験終了後に試験中のデータを修正したりするなどの対策が必要になる。

また、プラント運転中にある機能の動作確認試験に伴うシミュレーションを行う場合、シミュレーション中であっても、実際のプラントの運転状態を監視し、プラントを安全に運転する必要がある。ところが、監視制御システム内ではプラントの入出力データはすべての機能で同じ値になるように共有されているため、シミュレーション中にプラント監視を行ったり、他の試験を同時に行ったりすることは困難であった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、プラント監視制御システムのある機能の動作確認試験のためにシミュレーションを行う場合に、プログラムなどの変更なしに、システム内の他の機能に影響を与えることなく確認試験を行うことができるようにすることを目的とする。

本発明は、プロセス入出力装置から出力されるプラント機器の状態を表すプロセスデータや計測データなどを入力し、格納する入力点データ部と、入力点データを参照し、プラント機器の監視・制御のための処理を行うアプリケーション処理部と、アプリケーション処理部から出力するプラントへの動作指令などのデータを格納する出力点データ部と、入力点データおよび出力点データを、伝送路に接続する他の装置へ送信するデータ送信処理部とから構成するプラント監視制御システムの自動化処理サーバにおいて、試験対象機能の参照するデータを格納する試験用入力点データ部と、試験対象機能の処理部から出力する出力データを格納する試験用出力点データ部と、試験時に試験用入力点データおよび試験用出力点データを、伝送路に接続する他の装置へ送信する試験用データ送信処理部とを備え、通常時は、入力点データコピー処理部により、入力点データ部と試験用入力点データ部のデータをコピーすることにより、アプリケーション処理部と試験対象機能の処理部とが同じデータを参照して処理するよう構成する。また、試験対象機能の試験時は、入力点データコピー処理部によるデータコピーを停止し、シミュレーションデータ設定処理部が、試験データを試験用入力点データ部へ設定することにより、試験対象機能の処理部と試験対象以外のアプリケーション処理部とが、異なるデータを参照して処理できるようにする。

更に、自動化処理サーバと伝送路を介して接続するヒューマンマシンインターフェース装置において、プロセス入出力装置から出力されたデータおよび自動化処理サーバから出力された入力点データ部のデータを受信して格納する入力点データ部と、自動化処理サーバから出力された出力点データ部のデータを受信して格納する出力点データ部と、自動化処理サーバの試験時に出力される試験用入力点データ部のデータを受信して格納する試験用入力点データ部と、試験用出力点データ部のデータを受信して格納する試験用出力点データ部とを備え、画面表示処理部が参照するデータを切り替えることにより、入力点データまたは試験用入力点データの情報を表示して確認することができるように構成する。

このように、あらかじめ試験用入力点データ部と試験用出力点データ部とを備え、試験時は試験用の入出力点データ部と実際の入出力点データ部との間のコピーを行わないことで、試験データと実データとを分離し、試験対象機能以外の機能は、試験の影響を受けることなく、通常の入出力データ部を参照して処理することができる。また、ヒューマンマシンインターフェース装置においても、試験用入出力点データ部を設けることで、試験時に運転中のプラントの監視情報と試験に関する情報の双方を切り替えて表示確認することができる。

本発明によると、プラント監視制御システムの自動化処理サーバにおいて、試験対象機能の動作確認試験に伴うシミュレーションを実施する場合でも、試験用データに影響されることなく、プラントの監視・制御機能を維持することが可能になる。そのため、通常のプラント運転を継続したまま動作確認試験を安全に実施することができる。また、従来の監視・制御のための処理を行うプログラムをほとんど改造することなくシミュレーションを実施することができるため、動作確認試験を容易に、かつ安全に行うことができる。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、本例では、発電プラントの監視制御システムを例に説明するが、適用プラントはこれに限らない。また、試験対象の機能として自動プラント起動・停止（ＡＰＳ）機能を例に説明するが、これ以外の機能に関しても同様である。

図１は、本例のシステム全体構成例を示す構成図である。まず、図１を参照して本例の一実施の形態によるシステムの全体構成について説明する。

本例は、自動化処理サーバ１、ヒューマンマシンインターフェース装置（以降ＨＭＩ装置と称す）２、プロセス入出力装置（ＰＩ／Ｏ）３とプラント機器１０から構成する。計算機室などに設置されている自動化処理サーバ１と、中央制御室などに設置されているＨＭＩ装置２と、プロセス入出力装置３とは伝送路４を介して接続している。一般的に、プロセス入出力装置３は制御系統毎に複数セット設置されるが、図１においては１セットのみ示している。なお、ＨＭＩ装置２は、画面表示を行うためのＣＲＴなどの表示装置７を接続する。ＨＭＩ装置２も通常は複数台設置され、複数の運転員が同時に使用することができるように構成されるが、図１においては１台のみ表示している。また、自動化処理サーバ１には、サーバ自身の実行状態を監視したり、サーバに搭載されているプログラムなどのメンテナンスを行ったりするために、必要に応じて表示装置６を接続する。表示装置６は、ＣＲＴなどを自動化処理サーバ１に直接接続する構成でも、ＣＲＴなどの表示装置を備えたパーソナルコンピュータなどの計算機を伝送路４を介して接続する構成でもよい。

プラントの現場設備に設置されている制御機器や計測機器などのプラント機器１０とプロセス入出力装置３とはハードワイヤード５によって接続し、プラント機器１０により計測、検出された情報は、電流値などの計測信号としてプロセス入出力装置３へ伝送される。プロセス入出力装置３は、入力された信号を実際に計測された温度や圧力などの工学値に変換し、伝送路４を経由して自動化処理サーバ１やＨＭＩ装置２に伝送する。自動化処理サーバ１は、入力された情報を基に自動プラント起動・停止処理や、計算処理、帳票処理、イベントログなどの処理を行う。ＨＭＩ装置２は、プラントの運転に必要な操作・監視機能を備えたヒューマンマシンインターフェース装置で、プロセス入出力装置３から入力された情報を基にプラントの運転状態やプラント情報をＣＲＴなどの表示装置７へ表示するとともに、自動化処理サーバ１から出力されるプラント機器への制御指令や監視結果などの情報も表示し、運転員に対する各種制御情報の提供およびガイダンスの出力等を行う。

自動化処理サーバ１で作成された運転、停止や、制御量の変更などの制御指令や、ＨＭＩ装置２から入力された運転員の要求に基づく各制御機器に対する制御指令は、伝送路４を経由してプロセス入出力装置３へ入力され、ハードワイヤード５を介してプラント機器１０へ伝送される。

次に、図２を参照して本例の一実施の形態による自動化処理サーバ１の構成及び処理の概要について説明する。図２は、本例における自動化処理サーバ１の構成例を表すブロック図である。なお、本例では、シミュレーションによる動作確認試験の対象とする機能を自動プラント起動・停止（ＡＰＳ）機能とする。

自動化処理サーバ１は、プロセス入出力装置３からプラント機器の情報を入力するデータ受信処理部１１、データ受信処理部１１で受信した入力データを格納する入力点データ部である入力点データエリア２１、入力点データエリア２１を参照して計算処理、帳票処理、イベントログなどの処理を行うアプリケーション処理部１２、アプリケーション処理部１２から出力される出力データを格納する出力点データ部である出力点データエリア２２、本例において試験対象機能とする自動プラント起動・停止（ＡＰＳ）機能の処理を行うＡＰＳ処理部１３、ＡＰＳ処理部１３で参照する入力データを格納する試験用入力点データ部であるＡＰＳ用入力点データエリア２３、ＡＰＳ処理部１３から出力される出力データを格納する試験用出力点データ部であるＡＰＳ用出力点データエリア２４、試験用のシミュレーションデータを設定するシミュレーションデータ設定処理部１４、試験用のシミュレーションデータを格納するシミュレーションデータエリア２５から構成する。更に、入力点データエリア２１および出力点データエリア２２のデータを送信するデータ送信処理部１７、ＡＰＳ用入力点データエリア２３およびＡＰＳ用出力点データエリア２４のデータを送信するＡＰＳ用データ送信処理部１８を備える。また、更に、入力点データエリア２１とＡＰＳ用入力点データエリア２３のデータをコピーする入力点データコピー処理部１５、出力点データエリア２２とＡＰＳ用出力点データエリア２４のデータをコピーする出力点データコピー処理部１６を備える。

次に、自動化処理サーバ１の処理例について説明する。まず、自動化処理サーバ１の通常の運転中の処理例について説明する。

プロセス入出力装置３から伝送路４を経由して入力された情報は、データ受信処理部１１が受信し、入力点データエリア２１にデータ種別を入力点として格納する。入力点データエリア２１の構成例は図７に示し、データエリアの詳細については後述する。計算処理、帳票処理、イベントログなどの処理を行うアプリケーション処理部１２は、入力点データエリア２１を参照し、各処理を行う。ここで、計算処理では、例えば、複数の入力点データを基に、その平均値や最大値、最小値を算出するなどの処理を行う。計算処理による計算結果のデータは、データ種別を計算点として、入力点データエリア２１に格納する。また、アプリケーション処理部１２の処理により、プラント機器１０に対する制御指令などを生成した場合は、その出力データを出力点データエリア２２へ格納する。

入力点データコピー処理部１５は、入力点データエリア２１のデータを、ＡＰＳ処理部１３が参照するデータを格納するＡＰＳ用入力点データエリア２３へコピーする。ＡＰＳ処理部１３は、ＡＰＳ用入力点データエリア２３のデータを参照して処理を行う。ここで、ＡＰＳ処理部１３で行う計算処理の結果は、ＡＰＳ用入力点データエリア２３にデータ種別を計算点として格納する。入力点データコピー処理部１５は、ＡＰＳ用入力点データエリア２３に格納された計算点データを入力点データエリア２１へコピーする。

このように、通常運転中は、データコピー処理により、入力点データエリア２１とＡＰＳ用入力点データエリア２３のデータを入力点データ、計算点データのそれぞれをコピーすることにより、これら双方のデータエリアに格納されたデータが等価される。その結果、アプリケーション処理部１２およびＡＰＳ処理部１３は、同じデータを参照して処理を行うことができる。

また、ＡＰＳ処理部１３の処理により、プラント機器１０に対する制御指令などを生成した場合は、その出力データはＡＰＳ用出力点データエリア２４へ格納する。出力点データコピー処理部１６は、ＡＰＳ用出力点データエリア２４へ格納された出力データを出力点データエリア２２へコピーする。これにより、アプリケーション処理部１２およびＡＰＳ処理部１３からの出力データの両方を出力点データエリア２２へ格納することになる。

次に、データ送信処理部１７は、入力点データエリア２１のデータのうち、アプリケーション処理部１２およびＡＰＳ処理部１３の計算処理により算出された計算点のデータと、出力点データエリア２２のデータを、伝送路４を経由してＨＭＩ装置２など他の装置へ送信する。

以上説明した通常運転中の処理のうち、データコピー処理及びデータ送信処理と、各データエリアとの関係の詳細については後述する。

次に、図２を参照して、自動化処理サーバ１の自動プラント起動・停止（ＡＰＳ）機能の動作確認試験中の処理例について説明する。

まず、ＡＰＳ処理部１３のプログラムなどを変更した場合は、変更後のプログラムへの入れ替えを行う。試験用のシミュレーションデータは、表示装置６を用いて運転員または試験員が入力し、シミュレーションデータ設定処理部１４により、シミュレーションデータエリア２５に格納しておく。なお、シミュレーションデータの作成方法については、従来行われている方法と同様に、試験中のプラント機器の動作を模擬するための入力点データを複数パターン登録しておくなどの方法でよい。

ＡＰＳ機能の動作確認試験を開始する場合は、自動化処理サーバ１をシミュレーションモードにし、シミュレーションデータ設定処理部１４を起動する。シミュレーションデータ設定処理部１４は、シミュレーションデータエリア２５からデータを取り出し、ＡＰＳ用入力点データエリア２３にデータを設定する。ＡＰＳ処理部１３は、ＡＰＳ用入力点データエリア２３に設定されたシミュレーションデータを参照して処理を実行し、出力データをＡＰＳ用出力点データエリア２４へ格納する。また、ＡＰＳ処理部１３の計算処理の結果は、ＡＰＳ用入力点データエリア２３に計算点データとして格納する。

一方、シミュレーションモード中は、入力点データコピー処理部１５および出力点データコピー処理部１６のデータコピーは行わず、ＡＰＳ用入力点データエリア２３とＡＰＳ用出力点データエリア２４のデータは、入力点データエリア２１と出力点データエリア２２には反映しない。これにより、試験対象の機能が参照するシミュレーション中の試験データと、試験対象以外の機能が参照するデータとを区別することができ、シミュレーションデータによる影響を避けることができる。

また、シミュレーションモード中は、ＡＰＳ用データ送信処理部１８が送信処理を実行し、ＡＰＳ用入力点データエリア２３の入力点データおよび計算点データとして格納されたデータと、ＡＰＳ用出力点データエリア２４のデータを、伝送路４を経由してＨＭＩ装置２など他の装置へ送信する。なお、シミュレーションモード中においても、試験対象以外の機能は動作しており、データ送信処理部１７は、上記ＡＰＳ用データ送信処理部１８が送信するデータ以外のデータを送信する。

これにより、ＨＭＩ装置２など他の装置は、自動化処理サーバ１の試験中は、試験対象機能に関する試験データと、それ以外の実データとを区別して受信することができる。

次に、通常運転中の処理のうち、データコピー処理及びデータ送信処理と、各データエリアとの関係の詳細について、図４、５、６を参照して説明する。

まず、図４を参照して入力点データコピー処理部１５および出力点データコピー処理部１６と、各データエリアとの関係について説明する。本例では、入力点データエリア２１とＡＰＳ用入力点データエリア２３は同じ構成としてあり、データ種別が入力点のデータと、データ種別が計算点のデータとを格納する構成としている。このうち、計算点データには、アプリケーション処理部１２の計算処理による計算点データと、ＡＰＳ処理部１３の計算処理による計算点データとがある。

入力点データコピー処理部１５は、通常運転中は、入力点データエリア２１の入力点データ２１１をＡＰＳ用入力点データエリア２３の入力点データ２３１へコピー（Ｃ１）し、入力点データエリア２１の計算点データ２１２をＡＰＳ用入力点データエリア２３の計算点データ２３２へコピー（Ｃ２）する。更に、ＡＰＳ用入力点データエリア２３に格納されるＡＰＳ処理部１３の計算処理による計算点データ２３３を、入力点データエリア２１のＡＰＳ用計算点データ２１３へコピー（Ｃ３）する。これにより、通常運転中は、入力点データエリア２１とＡＰＳ用入力点データエリア２３の内容は等価となる。なお、シミュレーションモード中は、入力点データコピー処理は行わない。

一方、出力点データエリア２２とＡＰＳ用出力点データエリア２４も同じ構成としてあり、アプリケーション処理部１２から出力される出力点データと、ＡＰＳ処理部１３から出力される出力点データとを格納する構成としている。出力点データコピー処理部１６は、通常運転中は、ＡＰＳ用出力点データエリア２４に格納されるＡＰＳ処理部１３から出力される出力点データ２４２を、出力点データエリア２２のＡＰＳ用出力点データ２２２へコピー（Ｃ４）する。これにより、通常運転中は、出力点データエリア２２に、ＡＰＳ処理部１３から出力されたデータも含め、すべての出力データを格納することになる。なお、シミュレーションモード中は、出力点データコピー処理は行わない。

次に、図５を参照して通常運転中のデータ送信処理について説明する。図５は、通常運転中のデータ送信処理部１７と各データエリアとの関係を示している。データ送信処理部１７は、入力点データエリア２１の計算点データ２１２および入力点データコピー処理部１５によりコピーされたＡＰＳ用計算点データ２１３と、出力点データエリア２２の出力点データ２２１および出力点データコピー処理部１６によりコピーされたＡＰＳ用出力点データ２２２とを、伝送路４を経由してＨＭＩ装置２など他の装置へ送信する。

ここで、入力点データコピー処理部１５と出力点データコピー処理部１６によるデータコピー処理と、データ送信処理部１７によるデータ送信処理の起動は、データコピー元または、データ送信元のデータエリアに新たにデータが格納されたタイミングで起動する方法でもよい。また、データコピー処理およびデータ送信処理の起動タイミングまたは起動条件をあらかじめ定義しておき、定められたタイミングまたは条件に従って処理を起動するよう構成してもよい。また、それらの条件をデータエリア毎に定める方法でも、個々のデータ毎に定める方法でもよい。

次に、図６を参照してシミュレーションモード中のデータ送信処理について説明する。図６は、シミュレーションモード中のデータ送信処理部１７およびＡＰＳ用データ送信処理部１８と各データエリアとの関係を示している。シミュレーションモード中は、データ送信処理部１７とともにＡＰＳ用データ送信処理部１８によるデータ送信を行う。ＡＰＳ用データ送信処理部１８は、ＡＰＳ用入力点データエリア２３のうち、入力点データ２３１およびＡＰＳ用計算点データ２３３と、ＡＰＳ用出力点データエリア２４のＡＰＳ用出力点データ２４２とを伝送路４を経由してＨＭＩ装置２など他の装置へ送信する。

一方、データ送信処理部１７は、入力点データエリア２１の計算点データ２１２と、出力点データエリア２２の出力点データ２２１を、伝送路４を経由してＨＭＩ装置２など他の装置へ送信する。これにより、シミュレーションモード中の試験データはＡＰＳ用データ送信処理部１８により送信し、それ以外のデータはデータ送信処理部１７により送信する。

このように、シミュレーションモード中は、データ送信処理を試験対象の機能であるＡＰＳ用データ送信処理と、それ以外のデータ送信処理とを区別することにより、試験用データと実データとを区別し、シミュレーションによる影響を避けることができる。

次に、図７を参照して入力点データエリア２１及びＡＰＳ用入力点データエリア２３のデータ構成について説明する。本例では、入力点データエリア２１とＡＰＳ用入力点データエリア２３は同じ構成とし、図７に、そのデータエリアの構成例を示す。

入力点データエリアには、プロセス入出力装置３からデータ受信処理部１１を介して入力されたプラント機器１０からのプロセスデータや計測データなどの入力点データと、アプリケーション処理部１２やＡＰＳ処理部１３で行う計算処理の結果である計算点データを格納する。本例では、入力点データと計算点データは同じデータ構成とする。入力点データエリアは、データを識別するための識別コードであるＩＤ７１と、データの値である工学値７２と、シミュレーションデータを設定されているか否かを表すデータ設定中フラグ７３と、データの状態を表すデータ状態フラグ７４などから構成する。データ設定中フラグ７３には、ＡＰＳ機能の動作確認試験のために、シミュレーションデータを設定している場合は“１”、設定していない場合は“０”を登録し、格納されている工学値が試験用の模擬データか、実際のデータかを識別できるようにする。また、データ状態フラグ７４は、入力点データまたは計算点データの状態や条件を判定し、その判定結果を示すフラグやコードなどのデータを設定するための項目である。例えば、アプリケーション処理部１２のプラントの監視処理などにより、入力点データの閾値判定などの条件判定処理を行う場合、当該プロセスデータに設定された上限値や下限値などの閾値と入力された工学値とを比較し、設定された上下限値を逸脱した場合にはフラグを”１“に設定する。また、データ設定中フラグ７３やデータ状態フラグ７４の他にも、データの種類や特徴を示すためのフラグやコードなどを設定できるような項目を設けてもよい。

このように、入力点データエリアを上記のデータ項目により構成することで、例えば、入力点データコピー処理部１５のデータコピー処理において、ＡＰＳ用入力点データエリア２３のデータ設定中フラグ７３を参照し、データ設定中のデータに対してはデータコピー処理を行わず、データ設定中フラグが設定されていないデータのみコピーを行うなどの処理を行うこともできる。

次に、図３を参照して本例の一実施の形態によるＨＭＩ装置２の構成及び処理の概要について説明する。図３は、本例におけるＨＭＩ装置２の構成例を表すブロック図である。

ＨＭＩ装置２は、プロセス入出力装置３や自動化処理サーバ１から送信されるプラント機器の情報や自動化処理サーバから送信される出力データを入力するデータ受信処理部３１、シミュレーションモード中のデータを受信するＡＰＳ用データ受信処理部３２、各アプリケーション処理による画面表示処理部３３、自動化処理サーバ１から受信した出力データを監視し、ログなどを残す出力監視処理部３４、シミュレーションモード中のＡＰＳ用出力点データを監視し、ログなどを残すＡＰＳ出力監視処理部３５から構成する。また、データ受信処理部３１で受信したデータを格納する入力点データエリア４１および出力点データエリア４２と、ＡＰＳ用データ受信処理部３２で受信したデータを格納するＡＰＳ用入力点データエリア４３およびＡＰＳ用出力点データエリア４４を備える。また、画面表示処理部３３の参照先データを切り替えるデータ切り替え処理部３６を設ける。

次に、ＨＭＩ装置２の処理例について説明する。まず、通常の運転中の処理例について説明する。

プロセス入出力装置３や自動化処理サーバ１から伝送路４を経由して入力された情報は、データ受信処理部３１が受信し、入力点データエリア４１に格納する。また、自動化処理サーバ１から送信された出力点データは、データ受信処理部３１が受信し、出力点データエリア４２に格納する。通常、各アプリケーション処理による画面表示処理部３３は、入力点データエリア４１を参照し、ＣＲＴなどの表示装置７へ画面を表示することで、運転員へプラントに関する情報を提供する。また、出力監視処理部３４は、出力点データエリア４２を参照し、監視処理を行うことで、ログを残したり運転員への情報提供を行ったりするなどの処理を行う。

次に、自動化処理サーバ１にてＡＰＳ機能の動作確認試験中の処理例について説明する。

動作確認試験のためのシミュレーション中は、図６で説明したように、自動化処理サーバ１のＡＰＳ用データ送信処理部１８により、シミュレーションデータが設定された入力点データとＡＰＳ処理部１３から出力された出力点データとが送信される。ＡＰＳ用データ受信処理部３２では、送信されたデータを受信し、ＡＰＳ用入力点データエリア４３およびＡＰＳ用出力点データエリア４４に格納する。一方、シミュレーション中においても、自動化処理サーバ１のデータ送信処理部１７により、試験データ以外のデータが送信されるため、データ受信処理部３１により、通常の入力点データおよび出力点データを受信することができる。

本例では、データ切り替え処理部３６を設け、運転員からの要求により画面表示処理部３３の参照先データを、入力点データエリア４１とＡＰＳ用入力点データエリア４３との間で切り替えることができる。これにより、ＡＰＳ用入力点データエリア４３を参照する場合は、シミュレーション中のデータを画面表示することができ、ＡＰＳ機能の動作確認試験中の状態を確認することができる。また、データ切り替え処理部３６により参照先データを入力点データエリア４１へ切り替えることにより、試験中であっても通常のプラントの運転状態を確認することができる。

また、ＡＰＳ出力監視処理部３５は、ＡＰＳ用出力点データエリア４４を参照することで、シミュレーション中のＡＰＳ用出力点データを監視し、試験結果をログなどに残すことができる。これにより、従来は試験対象以外の機能のものと混在していたログや帳票出力を、試験対象機能によるログや帳票出力のみに区別することができるため、試験終了後にデータの削除や修正を行う必要がなくなり、試験結果のデータとして残しておくこともできる。

このように、自動化処理サーバ１でＡＰＳ機能の動作確認試験のためのシミュレーションを行っている場合でも、ＨＭＩ装置２において、通常のプラント監視機能を維持することができる。また、運転員によりシミュレーションデータを参照するか否かを選択することができるため、複数のヒューマンマシンインターフェース装置がある場合、一方のヒューマンマシンインターフェース装置ではＡＰＳ機能の動作確認試験の結果を確認しながら、他のヒューマンマシンインターフェース装置ではプラントの実データを表示して監視することができる。

なお、本例では、動作確認試験の対象機能としてＡＰＳ機能を例に説明したが、他の機能でも同様に構成することができる。また、プラント運転中に機能変更などに伴う動作確認試験を実施することが難しい機能については、それぞれの入力点データエリア、出力点データエリアを設け、試験中のデータを実運用中のデータと区別することができるように構成しておくことで、複数の機能の試験をプラント運転中に実施することができる。

本発明の一実施の形態による全体構成例を示すブロック図である。本発明の一実施の形態による自動化処理サーバの構成例を示すブロック図である。本発明の一実施の形態によるＨＭＩ装置の構成例を示すブロック図である。本発明の一実施の形態によるデータコピー処理例を示す説明図である。本発明の一実施の形態による運転中のデータ送信処理例を示す説明図である。本発明の一実施の形態によるシミュレーション中のデータ送信処理例を示す説明図である。本発明の一実施の形態による入力点データエリアのデータ構成例を示す説明図である。

符号の説明

１…自動化処理サーバ、２…ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）装置、３…プロセス入出力装置（ＰＩ／Ｏ）、４…伝送路、５…ハードワイヤード、６…表示装置、７…表示装置、１０…プラント機器、１１…データ受信処理部、１２…アプリケーション処理部、１３…ＡＰＳ処理部、１４…シミュレーションデータ設定処理部、１５…入力点データコピー処理部、１６…出力点データコピー処理部、１７…データ送信処理部、１８…ＡＰＳ用データ送信処理部、２１…入力点データエリア、２２…出力点データエリア、２３…ＡＰＳ用入力点データエリア、２４…ＡＰＳ用出力点データエリア、２５…シミュレーションデータエリア、３１…データ受信処理部、３２…ＡＰＳ用データ受信処理部、３３…画面表示処理部、３４…出力監視処理部、３５…ＡＰＳ出力監視処理部、４１…入力点データエリア、４２…出力点データエリア、４３…ＡＰＳ用入力点データエリア、４４…ＡＰＳ用出力点データエリア

Claims

プラント機器からのデータを入力し、データ変換処理を行って出力するプロセス入出力装置と、
前記プロセス入出力装置と伝送路を介して接続し、プロセス入出力装置から出力されたデータを入力し、プラントの監視・制御処理を行い、処理結果を出力する自動化処理サーバと、
前記プロセス入出力装置および前記自動化処理サーバと伝送路を介して接続し、プロセス入出力装置から出力されたデータおよび自動化処理サーバから出力されたデータを入力し、プラント機器の状態および自動化処理サーバの処理結果の情報を表示するヒューマンマシンインターフェース装置とから構成するプラント監視制御システムにおいて、
前記自動化処理サーバは、
プロセス入出力装置から入力したデータを格納する入力点データ部と、
入力点データを参照し、処理を行うアプリケーション処理部と、
アプリケーション処理部から出力する出力データを格納する出力点データ部と、
入力点データおよび出力点データを、伝送路に接続する他の装置へ送信するデータ送信処理部と、
試験対象機能の参照するデータを格納する試験用入力点データ部と、
試験対象機能の処理部から出力する出力データを格納する試験用出力点データ部と、
試験用入力点データおよび試験用出力点データを、伝送路に接続する他の装置へ送信する試験用データ送信処理部を備え、
通常時は、入力点データコピー処理部により、入力点データ部と試験用入力点データ部のデータをコピーすることにより、アプリケーション処理部と試験対象機能の処理部とが同じデータを参照して処理することを特徴とするプラント監視制御システム。
請求項１記載のプラント監視制御システムにおいて、
前記自動化処理サーバは、
試験対象機能の試験時は、前記入力点データコピー処理部によるデータコピーを停止し、シミュレーションデータ設定処理部が、試験データを試験用入力点データ部へ設定することにより、試験対象機能の処理部と試験対象以外のアプリケーション処理部とが、異なるデータを参照して処理することを特徴とするプラント監視制御システム。
請求項１記載のプラント監視制御システムにおいて、
前記ヒューマンマシンインターフェース装置は、
前記プロセス入出力装置から出力されたデータおよび前記自動化処理サーバから出力された入力点データ部のデータを受信して格納する入力点データ部と、
前記自動化処理サーバから出力された出力点データ部のデータを受信して格納する出力点データ部と、
前記自動化処理サーバの試験時に出力される試験用入力点データ部のデータを受信して格納する試験用入力点データ部と、試験用出力点データ部のデータを受信して格納する試験用出力点データ部とを備え、
画面表示処理部が参照するデータを切り替えることにより、入力点データまたは試験用入力点データの情報を表示して確認することができることを特徴とするプラント監視制御システム。