JP2009175969A - 画面ソフトウェアの更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント監視画面を制御する既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、簡単に且つ短時間で、新規監視制御装置用に更新する。
【解決手段】背景画像データ２、可変画像データ９乃至１２、可変条件テーブル１４を備えた既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、新規監視制御装置用に更新する際に、先ず、背景画像データ２及び可変画像データ９乃至１２から座標を割り出し、それぞれを線画表示するための背景線画画像データ及び可変線画画像データを作成する。また、可変線画画像データの位置を特定するための基準座標を抽出する。そして、上記処理内容に基づき、新規監視制御装置用の合成線画画像データ１７を作成する。一方、可変画像データ９乃至１２から、可変線画画像データの内側部分の色情報を取得することにより、可変線画画像データの内側部分の表示色を変更するための色替え条件テーブル１８を作成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、既に稼動しているプラントの監視制御装置が老朽化等した場合に、プラント監視画面を制御する画面ソフトウェアを、新規監視制御装置用に更新する更新方法に関するものである。

プラントの正常及び異常を監視するための監視制御装置は、一般に、プラント機器の状態を可視化するため、プラント監視画面を備えている。このプラント監視画面は、画面ソフトウェアによって制御され、プラント機器の状態に合わせて表示画面が変更されるように構成されている。

プラント監視画面に関する従来技術として、例えば、背景画像データに可変画像データを重ね合わせることによって監視画像を構成するとともに、一定の間隔で監視対象のプラント機器の状態を検出することにより、可変画像データをこの検出結果に合わせて変更し、常時最新の状態をプラント監視画面に表示できるように構成したものが提案されている（特許文献１参照）。
また、プラント監視画面の作成方法に関する従来技術として、先ず、画像ビットマップデータをグラフィックエディタで作成し、その後、グラフィックエディタで作成した画像ビットマップデータをベクトルデータに変換するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

なお、現在の監視制御装置では、監視制御装置に使用されるハードウェアが高速化及び高機能化したことにより、データの容量を小さくすることができる、画面上の座標データと色情報とからプラント監視画面を生成するようにしたものが主流となっている。

特開平１０−１１１３３号公報 特開２００４−３４８４６５号公報

特許文献１記載のものや上記現在の監視制御装置のように、プラント監視画面を備えた監視制御装置を、老朽化等の理由によって新規なものに更新する場合、プラント監視画面を制御する画面ソフトウェアの更新も当然必要となる。このため、画面ソフトウェアの更新に多大な時間と労力とを費やさなければならないといった問題があった。

例えば、監視制御装置の老朽化によってその更新が必要な時には、上記画面ソフトウェアが動作する基本ソフトウェアのバージョンアップや、画面ソフトウェアを動作させるハードウェアの生産中止等により、現在使用している画面ソフトウェアを新規監視制御装置でそのまま動作させることができないことがある。かかる場合には、特許文献２に記載の方法や専用の画面作成ソフトウェア等によって、新しい環境に合わせて背景画像データや可変画像データを全て作り直す必要があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、プラント監視画面を制御する既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、簡単に且つ短時間で、新規監視制御装置用に更新することができる画面ソフトウェアの更新方法を提供することである。

この発明に係る画面ソフトウェアの更新方法は、プラント監視画面に表示される背景画像データと、プラント監視画面の所定位置に、背景画像データに重ねて表示される可変画像データと、プラント機器の状態に対応する可変画像データを、プラント監視画面の所定位置に表示させるための条件が設定された可変条件テーブルと、を備えた既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、新規監視制御装置用に更新する画面ソフトウェアの更新方法であって、背景画像データから座標を割り出すことにより、背景画像データを線画表示するための背景線画画像データを作成するステップと、可変画像データから座標を割り出すことにより、可変画像データを線画表示するための可変線画画像データを作成するステップと、可変条件テーブルに基づいて、背景線画画像データに対する可変線画画像データの位置を特定するための基準座標を抽出するステップと、背景線画画像データと可変線画画像データ及び基準座標とに基づいて、新規監視制御装置のプラント監視画面に、背景画像データ及び可変画像データを線画表示するための合成線画画像データを作成するステップと、可変画像データから、可変線画画像データの内側部分の色情報を取得するステップと、取得された色情報と可変条件テーブルとに基づいて、可変線画画像データの内側部分を、プラント機器の状態に応じた表示色に変更するための色替え条件テーブルを作成するステップと、を備えたものである。

また、この発明に係る画面ソフトウェアの更新方法は、上記発明に、可変画像データが、プラント機器の状態を示すアナログデータに基づいてプラント監視画面に表示されるものであるか否かを判定するステップと、可変画像データがアナログデータに基づいて表示されるものと判定された場合に、可変画像データから作成された可変線画画像データの内側部分の色情報のうち、アナログデータが下限値及び上限値である時の各色情報を取得するステップと、取得された各色情報に基づいて、可変線画画像データの内側部分のうち、アナログデータに応じて色替えが必要な範囲、及び、その色替え方向を特定するステップと、特定された色替え範囲及び色替え方向を色替え条件テーブルに追加するステップと、を更に備えたものである。

この発明によれば、プラント監視画面を制御する既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、簡単に且つ短時間で、新規監視制御装置用に更新することができるようになる。

この発明をより詳細に説明するため、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１は既設監視制御装置のプラント監視画面の画面構成を示す図である。即ち、図１は、更新が必要な画面ソフトウェアの構成を示している。
図１において、１は既設監視制御装置のプラント監視画面である。プラント監視画面１には、その全体に背景画像データ２が表示されている。この背景画像データ２は、プラント機器の状態等に関わらず、常に同じ画像をプラント監視画面１に表示するためのものである。

また、プラント監視画像１（背景画像データ２）の所定位置には、監視対象のプラント機器の状態に合わせてその表示を変更するための可変表示エリア３乃至８が設定されている。即ち、最適な可変画像データ９乃至１２を、背景画像データ２に重ねて各可変表示エリア３乃至８に表示することにより、プラント機器の状態に合った画面が構築できるように構成されている。なお、１３は可変画像データ群であり、プラント機器のあらゆる状態を表示するために必要な全ての可変画像データ９乃至１２等が格納されている。

１４は可変条件テーブルを示している。可変条件テーブル１４は、上記可変表示エリア３乃至８に、プラント機器の状態に対応する可変画像データ９乃至１２を表示するための条件が設定されている。例えば、可変条件テーブル１４には、図１に示すように、監視対象のプラント機器（例えば、弁Ｉ）と、そのプラント機器の状態（例えば、開信号）と、そのプラント機器に対応するプラント監視画面１上の位置（可変表示エリア）（例えば、座標（ａ，ｂ））と、そのプラント機器の状態に対応する可変画像データ（例えば、可変画像データＢ）とが、関連付けて記録されている。

なお、図１に示すように、可変画像データ９乃至１２を表示するための可変表示エリア３乃至８は、プラント監視画面１（背景画像データ２）上の座標として認識することができる。可変条件テーブル１４において、座標（ａ，ｂ）に所定の可変画像データを表示するとの記載は、例えば、その可変画像データの左上を座標（ａ，ｂ）に合わせて表示することを意味する。即ち、その可変画像データは、可変表示エリア３の位置に合わせて表示される。同様に、所定の可変画像データの左上を座標（ｇ，ｈ）に合わせて表示することにより、その可変画像データを可変表示エリア６の位置に合わせて表示することができる。

そして、監視対象の各プラント機器から所定時間毎にその状態を表すプラントデータを収集することにより、図示しない演算装置等によって、可変条件テーブル１４の条件に合った可変画像データ９乃至１２を可変表示エリア３乃至８に表示する。なお、図１には、一例として、弁の開閉状態やファンの正常及び異常状態をプラントデータとして収集する場合が示されている。

上記構成を有する既設監視制御装置を、老朽化等の理由によって新規監視制御装置に更新する場合には、画像ソフトウェアの更新も当然必要となる。
図２はこの発明の実施の形態１における画面ソフトウェアの更新方法を説明するためのブロック図、図３はこの発明の実施の形態１における画面ソフトウェアの更新方法を示すフローチャート、図４は線画画像データの作成方法を説明するための図である。以下に、図２乃至図４に基づいて、画像ソフトウェアの更新方法について具体的に説明する。

図２に示す１５は、上記背景画像データ２、可変画像データ９乃至１２、可変条件テーブル１４を有する既設監視制御装置の画面情報データ群である。即ち、画面情報データ群１５は、既設監視制御装置のプラント監視画面１を生成するためのデータ群を表している。実施の形態１における更新方法では、この画面情報データ群１５を、新規監視制御装置のプラント監視画面を生成するための画面情報データ群１６に変換する。なお、詳細については後述するが、画面情報データ群１６には、合成線画画像データ１７と、色替え条件テーブル１８とが備えられる。

具体的に、上記更新における実際の処理は、図２に示す画像データ数値化処理手段１９、画像データ合成処理手段２０、可変データ設定処理手段２１の各手段によって行われる。
画像データ数値化処理手段１９は、背景画像データ２及び可変画像データ９乃至１２を数値化処理して座標データを取得することにより、それぞれを線画表示するための線画画像データを生成する機能を有する。即ち、背景画像データ２から背景線画画像データを、可変画像データ９乃至１２からそれぞれの可変線画画像データを生成する。

画像データ合成処理手段２０は、新規監視制御装置のプラント監視画面を生成するため、背景線画画像データと可変線画画像データとを適切に合成する機能を有する。上記合成処理により、新規監視制御装置用の合成線画画像データ１７が作成される。
また、可変データ設定処理手段２１は、新規監視制御装置のプラント監視画面のうち、プラント機器の状態に合わせて変更する必要がある部分の色替え情報を設定する機能を有する。上記色替え情報の設定により、新規監視制御装置用の色替え条件テーブル１８が作成される。
以下に、図３に基づいて、上記更新処理の具体的動作、即ち上記各手段１９乃至２１の具体的機能について説明する。

画面ソフトウェアの更新においては、先ず、画像データ数値化処理手段１９により、背景画像データ２を線画表示するための背景線画画像データと、可変画像データ９乃至１２を線画表示するための可変線画画像データとが作成される。具体的に、画像データ数値化処理手段１９は、画面情報データ群１５から背景画像データ２を取得して画像処理することにより、この背景画像データ２の座標を割り出す。そして、割り出された座標に基づいて背景線画画像データを作成する（Ｓ１０１）。

また、画像データ数値化処理手段１９は、各可変画像データ９乃至１２に対しても、上記Ｓ１０１の処理と同様の処理を行う。即ち、画像データ数値化処理手段１９は、画面情報データ群１５から可変画像データ９乃至１２を取得して、それぞれに対して画像処理を行うことにより、各可変画像データ９乃至１２の座標を割り出す。そして、割り出された座標に基づいて各可変線画画像データを作成する（Ｓ１０２）。なお、Ｓ１０１及びＳ１０２において、背景画像データ２や各可変画像データ９乃至１２から割り出される座標は、それぞれの左上を（０，０）とした絶対座標として取得する。

以下に、Ｓ１０１及びＳ１０２で採用される一般的な画像認識処理を示す。
先ず、背景画像データ２と可変画像ファイル（各可変画像データ９乃至１２）とを取得し、これらのデータのコピーをメモリ上に展開する。背景画像データ２や各可変画像データ９乃至１２は、ドット状の点の集合として構成されているため、そのドットの周りの色情報を取得し、同じ色情報が連続しているドットを探し出す。そして、連続が途切れた箇所の座標又は連続する箇所の角度が大きく変化する特異点の座標までを線分とみなし、その線分の両端のドットの座標を登録する。かかる工程を繰り返すことにより、背景画像データ２や各可変画像データ９乃至１２を、各頂点の座標データ、即ち線画画像データに変換することができる。

例えば、図４に、図１の可変画像データＤを模した可変画像データの一例を示す。ここで、図４に示す可変画像データは、ビットマップデータのようなピクセル毎の色情報の集まりであり、例えば、１６×１６ピクセルの情報として存在する。そして、上述の画像認識処理を施すことにより、座標（１、１）、（１，１５）、（１５，１５）、（１５，１）を頂点とする四角形の線画表示（可変線画画像データ）に変換される。

次に、画像データ合成処理手段２０により、合成線画画像データ１７を作成する。具体的に、画像データ合成処理手段２０は、先ず、可変条件テーブル１４の内容から、上述の処理において生成された線画画像データが、可変のもの、即ち可変線画画像データであるか否かを判定する。そして、上記判定において可変線画画像データと判定された場合には、その部分を可変線画部として認識させ、可変条件テーブル１４の内容に基づいて、背景線画画像データに対する位置（表示位置）を特定するための基準座標を抽出する（Ｓ１０３）。

例えば、図４に示す可変画像データが、もともと可変表示エリア６に表示されるものである場合、可変条件テーブル１４には、この可変画像データが座標（ｇ，ｈ）に表示されるものであることが記録されている。したがって、画像データ合成処理手段２０は、この座標（ｇ，ｈ）を、上記可変画像データから作成された可変線画画像データの基準座標として、可変条件テーブル１４から抽出する。

各可変線画画像データの基準座標を抽出した後、画像データ合成処理手段２０は、背景線画画像データと可変線画画像データ及び上記基準座標とに基づいて、合成線画画像データ１７を作成する（Ｓ１０４）。なお、上記合成線画画像データ１７とは、新規監視制御装置のプラント監視画面に、上記背景画像データ２と可変画像データ９乃至１２とを合成して線画表示するためのデータである。

例えば、図４に示す可変画像データが可変表示エリア６に表示されるものである場合、Ｓ１０２で作成された可変線画画像データを、「座標（１，１）、（１，１５）、（１５，１５）、（１５，１）を頂点とする四角形」から、「座標（ｇ＋１，ｈ＋１）、（ｇ＋１，ｈ＋１５）、（ｇ＋１５，ｈ＋１５）、（ｇ＋１５，ｈ＋１）を頂点とする四角形」に変換してから、背景線画画像データと合成する。

なお、線画画像データが可変のものであるか否かの上記判定において、可変のものではないと判断された場合には、その部分を背景線画部として認識させる。

一方、可変データ設定処理手段２１では、色替え条件テーブル１８を作成するための処理を行う。具体的に、可変データ設定処理手段２１は、各可変画像データ９乃至１２から、上記可変線画画像データの内側部分の色情報を取得する（Ｓ１０５）。そして、Ｓ１０５において取得された色情報と可変条件テーブル１４とに基づいて、上記各可変線画画像データの内側部分を、プラント機器の状態に応じた表示色に変更するための色替え条件テーブル１８を作成する（Ｓ１０６）。

例えば、図４に示す可変画像データ（可変画像データＤに相当）の内側が「赤色」のドットで構成されており、同じ形状を有する可変画像データＣの内側が「緑色」のドットで構成されている場合、Ｓ１０５における処理では、可変画像データＤに関する色情報を赤色、可変画像データＣに関する色情報を緑色として取得する。そして、Ｓ１０６では、図１に示す可変条件テーブル１４に基づいて、「ファンｉが正常なとき「緑色」、異常なとき「赤色」に色替えする」ことを色替え条件テーブル１８に追加する。

そして、上記処理を繰り返すことによって、画面情報データ群１６が完成する（Ｓ１０７）。そして、新規監視制御装置では、監視対象の各プラント機器から所定時間毎にその状態を示すプラントデータを収集することにより、この色替え条件テーブル１８に基づいて、上記可変線画部の内側の表示色を決定する。

この発明の実施の形態１によれば、プラント監視画面１を制御する既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、新規監視制御装置用に更新する場合に、従来のように、背景画像データや可変画像データを、新しい環境に合わせて一から作り直す必要がない。このため、更新作業を簡単に行うことができ、必要な労力と時間とを大幅に短縮させることが可能となる。

実施の形態２．
図５は既設監視制御装置のプラント監視画面の画面構成を示す図、図６はこの発明の実施の形態２における画面ソフトウェアの更新方法を示すフローチャートである。

実施の形態１においては、弁の開閉状態やファンの正常及び異常状態といったプラントデータがデジタルデータである場合について説明した。しかし、プラントの既設監視制御装置では、アナログデータであるプラントデータを取得して、そのプラント機器の状態をプラント監視画面１に表示するものがある。図５はかかる構成のプラント監視画面１の画面構成を示している。

図５において、２２乃至２６は弁Ｉの開度に応じて可変表示エリア３に表示され得る可変画像データを示している。また、２７はアナログデータとして取得されたプラントデータ（例えば、弁Ｉの開度）に基づいて、このプラント機器（例えば、弁Ｉ）の状態を表す最適な可変画像データ（例えば、２２乃至２６に示す可変画像データの中の１つ）を選択する条件が設定されたアナログデータ可変画像切替えテーブルである。具体的に、弁Ｉの開度が６０％である場合、上記アナログデータ可変画像切替えテーブル２７から、弁Ｉの開度が５０％以上７５％未満の範囲にあると判断され、２４に示す可変画像データＧが可変表示エリア３に表示される。
なお、その他の構成は、実施の形態１と同様である。

次に、図６に基づいて、上記構成を有する画像ソフトウェアを、老朽化等の理由によって新規監視制御装置用に更新する場合の動作について説明する。

画面ソフトウェアの更新においては、先ず、実施の形態１と同様に、背景画像データ２や各可変画像データ２２乃至２６を画面情報データ群１５から取得して、各座標データ、即ち線画画像データを作成する（Ｓ２０１）。次に、取得した可変画像データが、プラント機器の状態を示すアナログデータに基づいてプラント監視画面１に表示されるものであるか否かが判定される（Ｓ２０２）。この判定は、アナログデータ可変画像切替えテーブル２７の内容に基づいて行われる。例えば、可変画像データ２２乃至２６であれば、アナログデータ（弁Ｉの開度）に基づいてプラント監視画面１に表示されるものであるため、Ｓ２０３に進む。
なお、以下においては、具体的な例として、上記可変画像データ２２乃至２６に対する処理について説明する。

Ｓ２０３では、可変画像データ２２から作成された可変線画画像データの内側部分の色情報を取得する。即ち、弁Ｉの開度が０％である時（アナログデータが下限値である時）の上記内側部分の色情報を、可変画像データ２２から取得する。同様に、Ｓ２０４では、可変画像データ２６から作成された可変線画画像データの内側部分の色情報を取得する。即ち、弁Ｉの開度が１００％である時（アナログデータが上限値である時）の上記内側部分の色情報を、可変画像データ２６から取得する。

アナログデータが下限値及び上限値である時の各色情報を取得した後、可変画像データ２２及び２６のドット毎の色情報の排他的論理和を演算することにより、上記可変線画画像データの内側部分のうち、アナログデータに応じて色替えが必要な範囲を特定する（Ｓ２０５）。更に、当該範囲を色替えする方向（例えば、図５においては下方向））を特定する（Ｓ２０６）。なお、Ｓ２０５及びＳ２０６において得られた色替え範囲及び色替え方向は、色替え条件テーブル１８に反映される。

そして、新規監視制御装置では、プラントデータ（アナログデータ）に含まれる弁Ｉの開度情報からその開度情報に応じた座標を取得することにより、この取得された座標と色替え範囲及び色替え方向とに基づいて、塗りつぶすエリアを算出し、適切に塗りつぶし処理を行う。

この発明の実施の形態２によれば、既設監視制御装置のプラント監視画面１において、アナログデータに応じた表示がなされる場合であっても、容易に対応することができる。即ち、収集されたプラントデータ（例えば、弁の開度情報）から表示色を変える箇所を算出して、適切な表示を行うことができ、種々の更新に対応することができるようになる。
なお、その他は、実施の形態１と同様の効果を奏する。

既設監視制御装置のプラント監視画面の画面構成を示す図である。 この発明の実施の形態１における画面ソフトウェアの更新方法を説明するためのブロック図である。 この発明の実施の形態１における画面ソフトウェアの更新方法を示すフローチャートである。 線画画像データの作成方法を説明するための図である。 既設監視制御装置のプラント監視画面の画面構成を示す図である。 この発明の実施の形態２における画面ソフトウェアの更新方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１ プラント監視画面
２ 背景画像データ
３〜８ 可変表示エリア
９〜１２、２２〜２６ 可変画像データ
１３ 可変画像データ群
１４ 可変条件テーブル
１５、１６ 画面情報データ群
１７ 合成線画画像データ
１８ 色替え条件テーブル
１９ 画像データ数値化処理手段
２０ 画像データ合成処理手段
２１ 可変データ設定処理手段
２７ アナログデータ可変画像切替えテーブル

Claims (2)

1. プラント監視画面に表示される背景画像データと、
   前記プラント監視画面の所定位置に、前記背景画像データに重ねて表示される可変画像データと、
   プラント機器の状態に対応する前記可変画像データを、前記プラント監視画面の所定位置に表示させるための条件が設定された可変条件テーブルと、
   を備えた既設監視制御装置用の画面ソフトウェアを、新規監視制御装置用に更新する画面ソフトウェアの更新方法であって、
   前記背景画像データから座標を割り出すことにより、前記背景画像データを線画表示するための背景線画画像データを作成するステップと、
   前記可変画像データから座標を割り出すことにより、前記可変画像データを線画表示するための可変線画画像データを作成するステップと、
   前記可変条件テーブルに基づいて、前記背景線画画像データに対する前記可変線画画像データの位置を特定するための基準座標を抽出するステップと、
   前記背景線画画像データと前記可変線画画像データ及び前記基準座標とに基づいて、新規監視制御装置のプラント監視画面に、前記背景画像データ及び前記可変画像データを線画表示するための合成線画画像データを作成するステップと、
   前記可変画像データから、前記可変線画画像データの内側部分の色情報を取得するステップと、
   前記取得された色情報と前記可変条件テーブルとに基づいて、前記可変線画画像データの内側部分を、前記プラント機器の状態に応じた表示色に変更するための色替え条件テーブルを作成するステップと、
   を備えたことを特徴とする画面ソフトウェアの更新方法。
2. 可変画像データが、プラント機器の状態を示すアナログデータに基づいてプラント監視画面に表示されるものであるか否かを判定するステップと、
   前記可変画像データがアナログデータに基づいて表示されるものと判定された場合に、前記可変画像データから作成された可変線画画像データの内側部分の色情報のうち、前記アナログデータが下限値及び上限値である時の各色情報を取得するステップと、
   前記取得された各色情報に基づいて、前記可変線画画像データの内側部分のうち、前記アナログデータに応じて色替えが必要な範囲、及び、その色替え方向を特定するステップと、
   前記特定された色替え範囲及び色替え方向を色替え条件テーブルに追加するステップと、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画面ソフトウェアの更新方法。

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