JP2008282337A

JP2008282337A - プラントデータ記録装置及び方法

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Publication number: JP2008282337A
Application number: JP2007128171A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Mogi; 健一茂木; Kazunobu Kurahashi; 和信倉橋; Mototsugu Nezu; 基嗣根津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2008-11-20

Abstract

【課題】冗長化構成のプラントデータ記録サーバの１台に故障が生じた場合にもデータの連続性を確保できること。
【解決手段】プラントからプロセス信号を取り込むプロセス信号入力部１と、プロセス信号入力部からのプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する信号入力処理部２Ａ、２Ｂと、信号入力処理部からのプロセスデータ及び時刻データを記録処理する信号収集処理部３Ａ、３Ｂと、信号収集処理部で処理されたデータを一時的に保存するデータ記録部４Ａ、４Ｂと、信号入力処理部、信号収集処理部及びデータ記録部を備えてなる冗長化されたプラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂと、データ記録部のいずれか一方のデータが記録されるプラントデータ記録部６とを有するプラントデータ記録装置２１において、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれが、プロセス信号入力部１からのプロセスデータを同一のタイミングでサンプリング処理するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力発電所などのプラントにおけるプロセスデータ等のデータを記録するプラントデータ記録装置及びプラントデータ記録方法に関する。

従来の原子力発電所等のプラントにおけるプラントデータ記録装置１００においては、図１７に示すように、プラントの状態を示すプロセス信号をプロセス信号入力部１０１から信号入力処理部１０２が周期的に受け取って、プロセスデータをサンプリング処理し、このプロセスデータを信号収集処理部１０３がデータ記録部１０４に記録処理している。データ記録部１０４に記録されたデータは、収集された時刻と合わせて記録されており、表示装置や印刷装置、外部記録媒体等を通じて、任意の時点でのプロセスデータ値を確認することができる。このプロセスデータは、用途に応じて異なる周期で記録され、周期毎にグルーピングされてデータ記録部１０４に記録される。

また、データ記録部１０４に記録されるプロセスデータは、トレーサビリティを求められるため、データの欠落を極力回避することが望まれる。そのため、プラントデータ記録装置１００を冗長化構成とすることがある。冗長化構成の場合、プラントデータ記録装置１００毎にデータを収集し記録することになるが、マスタ優先または１系優先といった方法で、一方のプラントデータ記録装置１００からのデータを、図示しないプラントデータ記録部に保存する。

なお、データ記録部１０４にプロセスデータとともに保存される収集時刻については、プラントデータ記録装置１００に内臓のタイマーによる時刻の他、公知の時刻認証手段（例えば特許文献１参照）などの方法により取得して、プロセスデータと時刻を関連付けている。

ところで、原子力発電所等のプラントにおける記録データの利用に際しては、データが欠落することなく、連続して保存されることが望まれる。これは記録データがもともと、プラントデータをペンでロール紙といった専用紙に周期的にプロットするようなハード記録計で収集・記録してきたものであり、それを代替えする手段としてプラントデータ記録装置のような計算機によるデータ記録に置き換えられたことに由来する。そのため、記録データは連続して記録され、傾向監視を行えることが望まれる他、複数のプロセスデータについて、任意の時点における断面監視をすることが望まれる。

また、原子力発電所等のプラントにおいては、プラントにおけるプロセスデータを、制限値データベースの予め設定された制限値と比較し、プロセスデータが制限値を逸脱している場合に、プラント異常を示す警報が発せられ、警報データとして記録されるプラント監視システムが知られている（特許文献２参照）。
特開２００４−２５９１１８号公報特開２００３−５８２４９号公報

しかしながら、上述したプラントデータ記録装置１００では、プロセスデータを収集し記録する周期に応じてグルーピングして記録しているため、異なるグループ間でのデータの比較が容易でなく、表示端末や外部記録媒体に出力した上でなければデータを比較できない点が課題であった。

また、警報データについては、プラント監視システム等のように、プラントデータ記録装置１００とは異なる装置で処理され記録されており、プラントデータ記録装置１００上で、警報データと当該警報データに関連するプロセスデータの変化傾向とを、警報発生時刻を中心に時系列に比較して、当該警報の発生要因や影響範囲等を把握することなどができない点が課題であった。

更に、冗長化構成のプラントデータ記録装置１００では、１台故障時でも残る１台でデータをバックアップし記録し続けることが可能であるが、プラントデータ記録装置１００毎にプロセスデータを収集処理しているため、プラントデータ記録装置１００間の処理タイミングのずれ等によって、収集され記録されるプロセスデータ値が異なり、２台が正常な状態から１台に故障が発生してプラントデータ記録装置１００が切り替わるような状態となったときに、記録されるデータの連続性が失われる点が課題であった。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、冗長化構成のプラントデータ記録サーバの１台に故障が生じた場合にもデータの連続性を確保できるプラントデータ記録装置及びプラントデータ記録方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るプラントデータ記録装置は、プラント各部に設置されたセンサや機器から温度や動作状態を表すプロセスデータを含むプロセス信号を取り込むプロセス信号入力部と、このプロセス信号入力部から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する信号入力処理部と、この信号入力処理部から受け取ったプロセスデータおよび時刻データを記録処理する信号収集処理部と、この信号収集処理部で処理されたデータを一時的に保存するデータ記録部とを有し、前記信号入力処理部、前記信号収集処理部及び前記データ記録部を備えてなるプラントデータ記録サーバが冗長化されて複数設けられ、これら複数のプラントデータ記録サーバにおける前記データ記録部のいずれか一方のデータがプラントデータ記録部に記録されるプラントデータ記録装置において、前記複数のプラントデータ記録サーバにおける前記信号入力処理部のそれぞれが、前記プロセス信号入力部からのプロセスデータを同一のタイミングでサンプリング処理するよう構成されたことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するために、本発明に係るプラントデータ記録方法は、プロセス信号入力部から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する信号入力処理部と、この信号入力処理部から受け取ったプロセスデータおよび時刻データを記録処理する信号収集処理部と、この信号収集処理部で処理されたデータを一時的に保存するデータ記録部とを有する、冗長化された複数のプラントデータ記録サーバにおける前記信号入力処理部のそれぞれが、前記プロセス信号入力部からのプロセスデータを同一のタイミングでサンプリング処理することを特徴とするものである。

本発明のプラントデータ記録装置及び方法によれば、冗長化された複数のプラントデータ記録サーバの１台に故障（警報）が発生してサーバ切り替えの事態が生じた場合にも、各プラントデータ記録サーバの信号入力処理部から信号収集処理部へ送信され、データ記録部に記録されるデータが同一となっているので、データの連続性を確保できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

［Ａ］第１の実施の形態（図１、図２）
図１は、本発明に係るプラントデータ記録装置の第１の実施の形態を示す機能ブロック図である。この図１に示すプラントデータ記録装置２１は、プラント各部に設置されたセンサや機器から温度や動作状態を示すプロセスデータを含むプロセス信号を取り込むプロセス信号入力部１と、このプロセス信号入力部１から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する信号入力処理部２Ａ、２Ｂと、この信号入力処理部２Ａ、２Ｂから受け取ったプロセスデータ、及びこのプロセスデータの収集時刻データを記録処理する信号収集処理部３Ａ、３Ｂと、この信号収集処理部３Ａ、３Ｂにて処理されたデータを一時的に保存するデータ記録部４Ａ、４Ｂと、上記信号入力処理部２Ａ、信号収集処理部３Ａ及びデータ記録部４Ａを備えてなるプラントデータ記録サーバ５Ａと、上記信号入力処理部２Ｂ、信号収集処理部３Ｂ及びデータ記録部４Ｂを備えてなるプラントデータ記録サーバ５Ｂと、プラントデータ記録サーバ５Ａのデータ記録部４Ａまたはプラントデータ記録サーバ５Ｂのデータ記録部４Ｂのいずれか一方のデータを記録するプラントデータ記録部６とを有して構成される。

上述のプラントデータ記録サーバは冗長化されて複数台にて構成されている。これら複数台のプラントデータ記録サーバ（本実施の形態では、プラントデータ記録サーバ５Ａとプラントデータ記録サーバ５Ｂ）は、プラントからのプロセス信号を同様に処理する装置であり、１台に故障が発生しても残る１台でデータ記録が可能な構成となっている。

プラントからのプロセスデータは信号入力処理部２Ａ及び２Ｂでサンプリング処理されるが、処理のタイミングを合わせるために、信号入力処理部２Ａから信号入力処理部２Ｂに対して同期信号が出力される。これにより、信号入力処理部２Ａと２Ｂのそれぞれは同一のタイミングで、プロセス信号入力部１から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する。唯一のプロセス信号入力部１からのプロセスデータを同じタイミングでサンプリング処理するため、プラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂは異なるが、信号入力処理部２Ａと２Ｂで処理したプロセスデータは同じ値となる。

また、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれは、プロセス信号入力部１からの記録対象となる全てのプロセスデータを、１ｍｓ以上１００ｍｓ未満程度の同一の周期、例えば同一の１ｍｓの周期で高速サンプリング処理する。信号入力処理部２Ａで処理されたプロセスデータは信号収集処理部３Ａ及び３Ｂへ送信され、信号入力処理部２Ｂで処理されたプロセスデータも信号収集処理部３Ａ及び３Ｂへ送信される。

信号収集処理部３Ａは、信号入力処理部２Ａまたは２Ｂにて処理されたプロセスデータに収集処理時刻をデータとして付加し、一時的な保存先であるデータ記録部４Ａに記録する。同様に、信号収集処理部３Ｂは、信号入力処理部２Ａまたは２Ｂにて処理されたプロセスデータに収集処理時刻をデータとして付加し、一時的な保存先であるデータ記録部４Ｂに記録する。その際のデータの記録例を図２に示す。信号収集処理部３Ａ、３Ｂのそれぞれは、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのうち正常ないずれか一方からの値を記録する。つまり、信号収集処理部３Ａ、３Ｂのそれぞれは、信号入力処理部２Ａと２Ｂの２台ともが正常な場合には、マスタ優先あるいは１系優先を採用して一方のみからデータを取り込み、１台のみが正常に動作している場合には、正常側の信号入力処理部２Ａまたは２Ｂからのデータを選択して取り込む。

プラントデータ記録部６への記録は、プラントデータ記録サーバ５Ａまたは５Ｂのいずれか１台のデータ記録部４Ａまたは４Ｂから一定周期毎に記録される。プラントデータ記録サーバ５Ａまたは５Ｂの２台が共に正常な場合には、あらかじめ設定されているマスタ優先あるいは１系優先のいずれかの方法で、一方のプラントデータ記録サーバ５Ａまたは５Ｂからのデータを記録する。

例えばマスタ優先が設定され、プラントデータ記録サーバ５Ｂがマスタ側の場合には、プラントデータ記録サーバ５Ｂのデータ記録部４Ｂに一時保存されているプロセスデータ及び収集処理時刻が、一定周期毎にプラントデータ記録部６に記録される。また、１系優先が設定され、プラントデータ記録サーバ５Ａの順序が先の場合には、プラントデータ記録サーバ５Ａのデータ記録部４Ａに一時保存されているプロセスデータ及び収集処理時刻が、一定周期毎にプラントデータ記録部６に記録される。

また、例えば、プラントデータ記録サーバ５Ａが故障等で処理不可能となった場合には、記録対象がプラントデータ記録サーバ５Ａからプラントデータ記録サーバ５Ｂに切り替わり、データ記録部４Ｂに一時保存されたデータがプラントデータ記録部６に記録される。

従って、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。

（１）冗長化されたプラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂにおける各信号処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれが、プロセス信号入力部１から受け取ったプロセスデータを同一のタイミングでサンプリング処理するよう構成されたことから、これらの信号入力処理部２Ａ及び２Ｂでサンプリング処理したプロセスデータの値が同一の値となる。従って、冗長化されたプラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂの１台に故障（警報）が発生してサーバ切り替えの事態が生じた場合にも、プラントデータ記録サーバ５Ａの信号入力処理部２Ａから信号収集処理部３Ａへ送信され、データ記録部４Ａにて記録されるデータと、プラントデータ記録サーバ５Ｂの信号入力処理部２Ｂから信号収集処理部３Ｂへ送信され、データ記録部４Ｂにて記録されるデータとが同一となっているので、データの連続性を確保できる。

（２）信号入力処理部２Ａ及び２Ｂがプロセス信号入力部１からの全てのプロセスデータを同一の周期でサンプリング処理しているので、これらのプロセスデータをプラントデータ記録部６にグルーピングせずに記録し保存できる。このため、プラントデータ記録部に保存された全てのプロセスデータ間で、変化傾向を時系列に比較することができる。

（３）信号入力処理部２Ａ、２Ｂのうち正常ないずれか一方で処理されたプロセスデータを信号収集処理部３Ａ、３Ｂのそれぞれが取り込むことから、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのうちの一方に異常（故障）が発生しても、信号収集処理部３Ａ及び３Ｂには影響を与えない。このため、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのいずれかに異常が生じても、プラントデータ記録部６への記録に際して冗長化構成のプラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂの切替を抑制することができる。この結果、プラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂの切替により発生する恐れがあるデータの欠損を回避でき、データの連続性を維持することができる。

［Ｂ］第２の実施の形態（図３）
図３は、本発明に係るプラントデータ記録装置の第２の実施の形態を示す機能ブロック図である。この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

本実施の形態のプラントデータ記録装置２２が前記第１の実施の形態のプラントデータ記録装置２１と異なる点は、プロセス信号入力部１が冗長化されて複数（プロセス信号入力部１Ａ及び１Ｂ）設けられ、プラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂの各信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれが、上記プロセス信号入力部１Ａ、１Ｂのうち正常ないずれか一方からプロセス信号を受け取って、プロセスデータをサンプリング処理するよう構成された点である。

つまり、前記第１の実施の形態におけるプラントデータ記録装置２１では、プラントからのプロセス信号を信号入力処理部２Ａ、２Ｂに送る唯一の手段であり、単一故障が発生するとデータ欠損に直結したプロセス信号入力部１を、当該プラントデータ記録装置２２では、同等の処理を行うプロセス信号入力部１Ａ及び１Ｂにて構成している。これらのプロセス信号入力部１Ａ、１Ｂのそれぞれを介して、プラントからのプロセス信号を信号入力処理部２Ａ及び２Ｂへ送信し、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれは、１系優先またはマスト優先を用いて、プロセス信号入力部１Ａまたは１Ｂの一方から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する。

これにより、プロセス信号入力部部１Ａまたは１Ｂのいずれかで単一故障等の異常が発生した場合でも、正常なプロセス信号入力部１Ａまたは１Ｂからプロセス信号を取り込むことで、データ欠損が生ずることなく、プラントデータ記録部６にプラントデータを記録することが可能となる。

プロセス信号入力部１Ａ及び１Ｂの両方が正常な場合、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれは、プロセス信号入力部１Ａ及び１Ｂの両方からのプロセス信号を受け取り処理することもできるが、例えば１系優先を用いて、順序の早いプロセス信号入力部１Ａからのプロセス信号を参照して入力処理を行う。信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれは、プロセス信号入力部１Ａに異常が発生した際には当該プロセス信号入力部１Ａを参照せず、プロセス信号入力部１Ｂからのプロセス信号を参照して入力処理を行い、信号収集処理部３Ａ及び３Ｂに対してプロセスデータを送信する。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果（４）の奏する。

（４）プロセス信号入力部がプロセス信号入力部１Ａ及び１Ｂにて構成されて冗長化され、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれが上記プロセス信号入力部１Ａ、１Ｂのうちの正常ないずれか一方からのプロセス信号を受け取って、プロセスデータをサンプリング処理することから、プロセス信号入力部１Ａまたは１Ｂに障害が発生した場合にも、信号入力処理部２Ａ及び２Ｂ以降においてプロセスデータの記録処理に影響を与えることがない。このため、プロセス信号入力部１Ａまたは１Ｂの障害に起因するデータの欠損を回避して、データをプラントデータ記録部６に記録することができ、データの連続性を維持できる。

［Ｃ］第３の実施の形態（図４、図５）
図４は、本発明に係るプラントデータ記録装置の第３の実施の形態を示す機能ブロック図である。この第３の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

本実施の形態のプラントデータ記録装置２３が前記第１の実施の形態のプラントデータ記録装置２１と異なる点は、プロセス信号入力部１が、プラントからのプロセス信号と警報信号とを共に入力するプロセス／警報信号入力部７に置き換えられた点である。

つまり、プラントデータ記録装置２３は、前記プラントデータ記録装置２１の構成に対し、プラントからのプロセス信号を信号入力処理部２Ａ及び２Ｂへ送信するプロセス信号入力部１に代えて、プラントからのプロセス信号と警報信号を信号入力処理部２Ａ及び２Ｂへ送信するプロセス／警報信号入力部７を設けたものである。警報信号は、プラントの運転・監視を行う盤面に設置された警報窓を介して、警報状態（プラント異常状態）を通知する信号であり、プラント制御装置等によって判断される信号である。

警報信号はプロセス信号とともに、プロセス／警報信号入力部７から信号入力処理部２Ａ及び２Ｂへ送信される。この信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれでは、警報信号は、第１の実施の形態におけるプロセス信号と同様に、信号入力処理部２Ａからの同期信号により信号入力処理部２Ａ及び２Ｂにおいて同じタイミングで処理され、信号収集処理部３Ａ及び３Ｂへ送信される。信号収集処理部３Ａ、３Ｂのそれぞれにおいても、警報データは、第１の実施の形態におけるプロセスデータと同様に処理され、収集時刻とともに、信号収集処理部３Ａからデータ記録部４Ａに、信号収集処理部３Ｂからデータ記録部４Ｂにそれぞれ一時記録される。その際のデータの記録例を図５に示す。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果（５）を奏する。

（５）プロセス／警報信号入力部７から信号入力処理部２Ａ及び２Ｂへ、プラントからのプロセス信号と警報信号とが共に送信されることから、プラントの異常を示す警報データと、プラント状態を示すプロセスデータとのサンプリング及び収集のタイミングを一致させて収集し記録することができる。このため、警報データとプロセスデータの変化傾向を時系列に比較することができ、プラントに異常（警報）が発生した際のプロセスデータの変化傾向を把握して、警報の発生要因等を確認することができる。

［Ｄ］第４の実施の形態（図６〜図８）
図６は、本発明に係るプラントデータ記録装置の第４の実施の形態を示す機能ブロック図である。この第４の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

本実施の形態のプラントデータ記録装置２４が前記第１の実施の形態のプラントデータ記録装置２１と異なる点は、冗長化されたプラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂのそれぞれが、警報判定処理部８Ａ及び制限値テーブル９Ａ、警報判定処理部８Ｂ及び制限値テーブル９Ｂを有する点である。

制限値テーブル９Ａ、９Ｂには、プロセスデータの正常範囲を規定する制限値（例えば上限値と下限値）が設定されて格納されている。また、警報判定処理部８Ａ、８Ｂは、信号入力処理部２Ａ、２Ｂから受け取ったプロセスデータと制限値テーブル９Ａ、９Ｂにて設定された制限値とを比較して、プロセスデータが正常な範囲にあるか否かを判断し、プロセスデータの警報判定結果を作成する。

信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれで処理されたプロセスデータは、第１の実施の形態のプラントデータ記録装置２１と同様に、信号収集処理部３Ａ及び３Ｂへ送信されるほか、信号入力処理部２Ａから警報判定処理部８Ａへ、信号入力処理部２Ｂから警報判定処理部８Ｂへそれぞれ送信される。

警報判定処理部８Ａでは、信号入力処理部２Ａから読み込んだプロセスデータの値と、制限値テーブル９Ａに格納された制限値とを比較し、プロセスデータが正常な範囲内にあれば正常、当該範囲外にあれば異常と判定し、その結果をプロセスデータの警報判定結果として作成して、信号収集処理部３Ａへ送信する。同様に、警報判定処理部８Ｂでは、信号入力処理部２Ｂから読み込んだプロセスデータの値と、制限値テーブル９Ｂに格納された制限値とを比較し、プロセスデータが正常な範囲内にあれば正常、当該範囲外にあれば異常と判定し、その結果をプロセスデータの警報判定結果として作成して、信号収集処理部３Ｂへ送信する。制限値テーブル９Ａ及び９Ｂにて設定された制限値（上限値、下限値）の例を図７に示す。

信号収集処理部３Ａは、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのいずれか一方からのプロセスデータと共に、警報判定処理部８Ａからのプロセスデータの警報判定結果をデータ記録部４Ａに一時記録する。同様に、信号収集処理部３Ｂは、信号入力処理部２Ａ、２Ｂのいずれか一方からのプロセスデータと共に、警報判定処理部８Ｂからのプロセスデータの警報判定結果をデータ記録部４Ｂに一時記録する。その際のデータの記録例を図８に示す。

従って、本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の効果（１）〜（３）と同様な効果を奏するほか、次の効果（６）を奏する。

（６）警報判定処理部８Ａ、８Ｂのそれぞれが、同一のタイミングでサンプリング処理する信号入力処理部２Ａ、２Ｂのそれぞれからのプロセスデータを用い、このプロセスデータが正常であるか否かを判断して、プロセスデータの警報判定結果を作成して信号収集処理部３Ａ、３Ｂのそれぞれへ送信している。このため、信号収集処理部３Ａ、３Ｂのそれぞれでは、プラント状態を示すプロセスデータと、プロセスデータが正常範囲内か否かを示すプロセスデータの警報判定結果とを、収集タイミングを一致させて収集し記録することができるため、プロセスデータとプロセスデータの警報判定結果を時系列に比較することができる。この結果、プロセスデータが警報状態（異常状態）となる際のプロセスデータの変化傾向を把握して、警報の発生要因等を確認することができる。

［Ｅ］第５の実施の形態（図９〜図１１）
図９は、本発明に係るプラントデータ記録装置の第５の実施の形態を示す機能ブロック図である。この第５の実施の形態において、前記第１及び第３の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

本実施の形態のプラントデータ記録装置２５が、前記第３の実施の形態のプラントデータ記録装置２３と異なる点は、警報データに関連性のあるプロセスデータの項目を関連パラメータとして警報データと共に予め保存する第１警報パラメータリスト１１と、この第１警報パラメータリスト１１に該当する警報データ及びプロセスデータをプラントデータ記録部６から読み込み、時系列に処理するデータ読込処理部１０と、このデータ読込処理部１０から送信される警報データ及びプロセスデータを出力する出力処理部１２と、この出力処理部１２での処理結果を出力する出力装置１３とを有している点である。

上記警報関連パラメータリスト１１は、任意の警報（警報データ）に関連のあるプロセスデータの項目を関連パラメータとしてリスト化したものであり、その記録例を図１０に示す。データ読込処理部１０は、任意の警報（警報データ）及び、その警報に関連するプロセスデータの項目（関連パラメータ）を第１警報関連パラメータリスト１１から読み込み、該当する警報データ及びプロセスデータを、時系列を合わせた形でプラントデータ記録部６から取り込んで時系列処理し、出力処理部１２へ送信する。その際のデータの例を図１１に示す。

前記出力処理部１２は、データ読込処理部１０から受信した警報データとプロセスデータを、例えばＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置の画面にトレンドグラフ表示して出力する。出力処理部１２からの出力先である前記出力装置１３は、前述のＬＣＤやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ）等の表示装置の他、プリンタ等の印字装置、外部ＵＳＢメモリやフロッピー（登録商標）ディスク等の外部記録媒体への記録装置等である。また、出力方法としては前述のトレンドグラフ出力の他、リスト形式での一覧出力、ｃｓｖテキスト形式での出力等がある。

なお、ある時点における警報データやプロセスデータの出力については、当該時点における各データを表示する断面監視表示のような公知の方法（例えば、特開平７−３６６４８号公報の段落番号（００３１）〜（００３３）等参照）で処理される。

従って、本実施の形態によれば、前記第１及び第３の実施の形態の効果（１〜（３）及び（５）と同様な効果を奏するほか、次の効果（７）を奏する。

（７）警報データに関連性のあるプロセスデータの項目を関連パラメータとして警報データと共に予め保存する第１警報パラメータリスト１１と、この第１警報パラメータリスト１１に該当する警報データ及びプロセスデータをプラントデータ記録部６から読み込み、時系列処理するデータ読込処理部１０とを有することから、警報データが変化した際に、関連性のありそうなプロセスデータを、警報データと共に時系列を合わせてトレンドグラフ表示等することができる。これにより、警報データと当該警報データに関連のあるプロセスデータとの変化傾向を時系列に比較して、警報が発生した前後のプラントの挙動を正確に把握することが可能となり、警報の発生要因や影響範囲を的確に把握することができる。

［Ｆ］第６の実施の形態（図１２〜図１６）
図１２は、本発明に係るプラントデータ記録装置の第６の実施の形態を示す機能ブロック図である。この第６の実施の形態において、前記第１、第３及び第５の実施の形態と同様な部分は、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

本実施の形態のプラントデータ記録装置２６が前記第５の実施の形態のプラントデータ記録装置２５と異なる点は、プラントデータ記録サーバ５Ａ、５Ｂのそれぞれに、第４の実施の形態のプラントデータ記録装置２４と同様な、警報判定処理部８Ａ及び制限値テーブル９Ａ、警報判定処理部８Ｂ及び制限値テーブル９Ｂをそれぞれ備え、また、プラントデータ記録部６から時刻データ、警報データ及びプロセスデータの警報判定結果を読み込み、警報データに変化があった時点付近で警報判定結果が変化したプロセスデータの項目を抽出する警報項目抽出処理部１４と、第１警報関連パラメータリスト１１に代えて、警報項目抽出処理部１４にて抽出された、警報データに関連あるプロセスデータの項目を関連パラメータとして、警報データと共に格納する第２警報関連パラメータリスト１５とを有する点である。そして、このプラントデータ記録装置２６では、データ読み込み処理部１０は、上記第２警報項目パラメータリスト１５に該当する警報データ及びプロセスデータをプラントデータ記録部６から読み込んで時系列処理する。

更に、このプラントデータ記録装置２６は、警報項目抽出処理部１４と第２警報関連パラメータリスト１５との間に、警報項目抽出処理部１４にて抽出されたプロセスデータの警報判定結果の順番に、当該プロセスデータの項目を並べて第２警報関連パラメータリストに書き込むデータソート部１６を適宜有する。

前記警報項目処理部１４は、プラントデータ記録部６から時刻データと共に、警報データ及びプロセスデータの警報判定結果を読み込み、図１３に示すように、まず、警報データの状態が変化した時刻を確認する。図１３の例では、１０：１２：０３が警報データｘの変化時刻となる。次に、警報項目処理部１４は、その時刻付近でプロセスデータの警報判定結果が変化したプロセスデータの有無を調査し、図１４に示すように、警報判定結果が変化したプロセスデータの項目があれば、このプロセスデータの項目を関連パラメータとして抽出する。図１４の例では、プロセスデータ１／３／４／６は、警報データが変化した時刻付近でプロセスデータの警報判定結果が変化しているので、関連パラメータとして抽出される。

以上により、警報項目処理部１４は、警報データｘの関連パラメータがプロセスデータ１／３／４／６であると判定し、その内容を第２警報関連パラメータリスト１５に書き込む。この第２警報関連パラメータ１５の記録例を図１５に示す。

データ読込処理部１０は、第５の実施の形態のプラントデータ記録装置２５と同様に、警報データおよび、この警報データに関連する関連パラメータ（プロセスデータの項目）を第２警報関連パラメータリスト１５から読み込み、該当する警報データ及びプロセスデータを、時系列を合わせた形でプラントデータ記録部６から取り込んで時系列処理し、出力処理部１２へ送信する。出力処理部１２は、警報データｘおよび関連するプロセスデータを出力装置１３に、例えばトレンドグラフ表示等として出力させる。

また、データソート部１６は、警報項目抽出処理部１４にて抽出されたプロセスデータの警報判定結果の変化時刻を読み込み、変化時刻の順番に関連パラメータ（プロセスデータの項目）を並べて、第２警報関連パラメータリスト１５に書き込む。図１４の場合、プロセスデータの警報判定結果が変化した時刻順では、プロセスデータ１、プロセスデータ６、プロセスデータ３、プロセスデータ４の順序となるため、データソート部１６は、第２関連パラメータリスト１５に対して、図１６に示すように、上述の順序でプロセスデータの項目を書き込む。

この場合、データ読込処理部１０は、第２関連パラメータリスト１５に該当する警報データ及びプロセスデータをプラントデータ記録部６から取り込んで時系列処理し、出力処理部１２へ送信する。出力処理部１２は、警報データｘおよび関連するプロセスデータを出力装置１３に、例えばトレンドグラフ表示等として出力させる。

上記データソート部１６が存在する場合には、警報項目抽出処理部１４にて抽出された、警報データに関連あるプロセスデータの項目及び当該警報データは、当該警報項目抽出処理部１４によって第２関連パラメータリスト１５に書き込まれず、データソート部１６にて処理された後に、このデータソート部１６により第２関連パラメータリスト１５に書き込まれる。但し、警報項目抽出処理部１４にて抽出された、警報データに関連のあるプロセスデータの項目は、警報項目抽出処理部１４により第２関連パラメータリスト１５に一旦書き込まれた後に、データソート部１６によって変化時刻の順番に並び替えられてもよい。

従って、本実施の形態によれば、前記第１及び第３の実施の形態の効果（１）〜（３）及び（５）と同様な効果を奏するほか、次の効果（８）及び（９）を奏する。

（８）警報項目抽出処理部１４が、警報データに変化があった時点付近で警報判定結果が変化したプロセスデータの項目を抽出することから、発生した警報（警報データ）に対して関連するプロセスデータの項目を、第１関連パラメータリスト１１の如く、予め登録しておかなくても、警報データに関連するプロセスデータの項目を警報の発生の度毎に求め、警報データ及びプロセスデータを時系列を合わせてトレンドグラフ表示等することが可能となる。この結果、警報が発生した前後のプラントの挙動を把握することができると共に、警報の発生要因となる可能性のあるプロセスデータ及び、警報発生により影響を受けたプロセスデータを的確に把握することができる。

（９）データソート部１６が、警報項目抽出処理部１４にて抽出されたプロセスデータの関連判定結果の変化時間の順番に、当該プロセスデータの項目を並べて第２警報関連パラメータリスト１５に書き込み、データ読み込み処理部１０がこの第２警報関連パラメータリスト１５に該当する警報データ及びプロセスデータをプラントデータ記録部６から読み込んで時系列処理し、出力処理部１２を介して出力装置１３に表示させている。このことから、例えば、警報のトリガーとなったプロセスデータの項目を素早く検索でき、且つこのプロセスデータの変動を確認できるので、警報の要因発生から警報の発生とその後の影響を把握することが容易となる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第２の実施の形態におけるプラントデータ記録装置２２において、プロセス信号入力部１Ａ、１Ｂに代えて、第３の実施の形態におけるプラントデータ記録装置２３（図４）と同様な、プラントからのプロセス信号と警報信号を入力するプロセス／警報信号入力部７をそれぞれ備え、信号入力処理部２Ａ及び２Ｂが、プロセス信号と警報信号とを同一のタイミングでサンプリングし、収集して記録するようにしてもよい。

また、同じく第２に実施の形態におけるプラントデータ記録装置２２において、プロセスデータが正常な範囲にあるかを判断して、プロセスデータの警報判定結果を作成する警報判定処理部８Ａ、８Ｂと、プロセスデータの正常範囲を規定する制限値が設定された制限値テーブル９Ａ、９Ｂとを、第４の実施の形態におけるプラントデータ記録装置２４（図６）と同様に備え、信号収集処理部３Ａ、３Ｂがプロセスデータとともに、プロセスデータの警報判定結果を収集し記録するようにしてもよい。

本発明に係るプラントデータ記録装置の第１の実施の形態を示す機能ブロック図。図１の信号収集処理部がデータ記録部に一時保存するプロセスデータと収集時刻の記録例を示す図表。本発明に係るプラントデータ記録装置の第２の実施の形態を示す機能ブロック図。本発明に係るプラントデータ記録装置の第３の実施の形態を示す機能ブロック図。図４の信号収集処理部がデータ記録部に一時保存するプロセスデータと収集時刻との記録例を示す図表。本発明に係るプラントデータ記録装置の第４の実施の形態を示す機能ブロック図。図６の制限値テーブルに設定された制限値の一例を示す図表。図６の信号収集処理部がデータ記録部に一時保存するプロセスデータ、警報判定結果及び収集時刻の記録例を示す図表。本発明に係るプラントデータ記録装置の第５の実施の形態を示す機能ブロック図。図９の第１警報関連パラメータリストの一例を示す図表。図９のデータ読込処理部が出力処理部へ送信する時系列データを示す図表。本発明に係るプラントデータ記録装置の第６の実施の形態を示す機能ブロック図。図１２の警報項目抽出処理部で警報データの変化した時刻を検出する一例を示す図表。図１２の警報項目抽出処理部で警報データの変化に対し関連して変化したプロセスデータを抽出する一例を示す図表。図１２の第２警報関連パラメータリストへの記録例を示す図表。図１２のデータソート部による第２警報関連パラメータリストへの記録例を示す図表。従来のプラントデータ記録装置の一例を示す機能ブロック図。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂプロセス信号入力部
２Ａ、２Ｂ信号入力処理部
３Ａ、３Ｂ信号収集処理部
４Ａ、４Ｂデータ記録部
５Ａ、５Ｂプラントデータ記録サーバ
６プラントデータ記録部
７プロセス／警報信号入力部
８Ａ、８Ｂ警報判定処理部
９Ａ、９Ｂ制限値テーブル
１０データ読込処理部
１１第１警報関連パラメータリスト
１２出力処理部
１３出力装置
１４警報項目抽出処理部
１５第２警報関連パラメータリスト
１６データソート部
２１、２２、２３、２４、２５、２６プラントデータ記録装置

Claims

プラント各部に設置されたセンサや機器から温度や動作状態を表すプロセスデータを含むプロセス信号を取り込むプロセス信号入力部と、
このプロセス信号入力部から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する信号入力処理部と、
この信号入力処理部から受け取ったプロセスデータおよび時刻データを記録処理する信号収集処理部と、
この信号収集処理部で処理されたデータを一時的に保存するデータ記録部とを有し、
前記信号入力処理部、前記信号収集処理部及び前記データ記録部を備えてなるプラントデータ記録サーバが冗長化されて複数設けられ、
これら複数のプラントデータ記録サーバにおける前記データ記録部のいずれか一方のデータがプラントデータ記録部に記録されるプラントデータ記録装置において、
前記複数のプラントデータ記録サーバにおける前記信号入力処理部のそれぞれが、前記プロセス信号入力部からのプロセスデータを同一のタイミングでサンプリング処理するよう構成されたことを特徴とするプラントデータ記録装置。
前記冗長化された複数のプラントデータ記録サーバにおける信号入力処理部のそれぞれが、プロセス信号入力部からのプロセスデータを同一の周期でサンプリング処理するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のプラントデータ記録装置。
前記信号入力処理部のそれぞれがプロセスデータをサンプリング処理する周期が、１ｍｓ以上１００ｍｓ未満の周期であることを特徴とする請求項２に記載のプラントデータ記録装置。
前記冗長化された複数のプラントデータ記録サーバにおける信号収集処理部のそれぞれは、上記複数のプラントデータ記録サーバにおける各信号入力処理部のうち正常ないずれか一方でサンプリング処理されたプロセスデータを取り込んで処理するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラントデータ記録装置。
前記プロセス信号入力部が冗長化されて複数設けられ、
複数のプラントデータ記録サーバにおける信号入力処理部のそれぞれは、上記複数のプロセス信号入力部のうち正常ないずれか一方からのプロセス信号を受け取ってプロセスデータをサンプリング処理するよう構成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラントデータ記録装置。
前記プロセス信号入力部が、プラントからのプロセス信号と警報信号を共に入力するプロセス／警報信号入力部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラントデータ記録装置。
前記冗長化された複数のプラントデータ記録サーバのそれぞれは、信号入力処理部から受け取ったプロセスデータと、制限値テーブルに格納されてプロセスデータの正常範囲を規定する制限値とを比較して、プロセスデータが正常な範囲にあるか否かを判断し、プロセスデータの警報判定結果を作成する警報判定処理部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラントデータ記録装置。
前記警報データに関連性のあるプロセスデータの項目を関連パラメータとして警報データと共に予め保存する第１警報関連パラメータリストと、
この第１警報関連パラメータリストに該当する警報データ及びプロセスデータをプラントデータ記録部から読み込み、時系列処理するデータ読込処理部と、
このデータ読込処理部からの警報データ及びプロセスデータを出力する出力処理部とを有することを請求項６に記載のプラントデータ記録装置。
前記冗長化された複数のプラントデータ記録サーバのそれぞれに、信号入力処理部から受け取ったプロセスデータと、制限値テーブルに格納されてプロセスデータの正常範囲を規定する制限値とを比較して、プロセスデータが正常な範囲にあるか否かを判断し、プロセスデータの警報判定結果を作成する警報判定処理部を備え、
また、プラントデータ記録部から時刻データと共に警報データ及びプロセスデータの警報判定結果を読み込み、警報データに変化があった時点付近で警報判定結果が変化したプロセスデータの項目を抽出する警報項目抽出部と、
第１警報関連パラメータリストに代えて、上記警報項目抽出部にて抽出された、警報データに関連のあるプロセスデータの項目を関連パラメータとして、警報データと共に格納する第２警報関連パラメータリストとを有し、
データ読込処理部が、上記第２警報関連パラメータリストに該当する警報データ及びプロセスデータを前記プラントデータ記録部から読み込み、時系列処理することを特徴とする請求項８に記載のプラントデータ記録装置。
警報項目抽出部と第２警報関連パラメータリストとの間には、上記警報項目抽出部にて抽出されたプロセスデータの警報判定結果の変化時間の順番に当該プロセスデータの項目を並べて前記第２警報関連パラメータリストに書き込むデータソート部を備えたことを特徴とする請求項９に記載のプラントデータ記録装置。
プロセス信号入力部から受け取ったプロセス信号からプロセスデータをサンプリング処理する信号入力処理部と、この信号入力処理部から受け取ったプロセスデータおよび時刻データを記録処理する信号収集処理部と、この信号収集処理部で処理されたデータを一時的に保存するデータ記録部とを有する、冗長化された複数のプラントデータ記録サーバにおける前記信号入力処理部のそれぞれが、前記プロセス信号入力部からのプロセスデータを同一のタイミングでサンプリング処理することを特徴とするプラントデータ記録方法。