JP2009282870A - 監視制御システム及び監視制御画面表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
浄水場，発電所，工場などのプラントにおける複数の監視制御画面を利用する監視制御システムにおいて、プラントの状況や運転フェーズに応じた監視制御画面の整列方法を提供する。
【解決手段】
監視制御画面を並び替える際に利用する画面番号，画面種別，優先度など監視制御画面の属性情報と、各監視制御画面を表示するための表示フォーマットとして座標，表示順序，画面種別情報を設定しておき、整列処理が実行された場合にはプラントからの信号のＡＮＤやＯＲ，アナログ値の閾値判定、あるいは時刻などの条件式を利用して優先度を決定する仕組みにより、プラントの状況に応じた監視制御画面の並び替えを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＲＴ又はＬＣＤなどの表示装置と、マウス，キーボード，タッチパネルなどの入力装置を利用してプラントなどのプロセス監視制御業務を行う監視制御システム及び監視制御画面表示方法に関する。

プロセスを監視し、プロセスを実行するプラント機器を制御する監視制御システムの分野では、監視制御システムに備えられているＣＲＴやＬＣＤなどの映像表示装置に、プロセスの状態を表す監視制御画面を複数表示して運転監視業務を行っている。この監視制御画面には、プラント機器あるいは監視制御システムを構成する機器からの信号を解析した結果が表示されており、作業者は、監視制御画面の情報に基づいて、各運転フェーズに適した監視制御業務を行う。

マルチウィンドウ方式を採用した監視制御システムでは、監視制御画面を１つのウィンドウ又はビューで管理しており、一般的に１つのプロセス毎に専用の監視制御画面を複数備えている。このような監視制御システムを利用した運転監視業務においては、作業者が、表示装置上に複数の監視制御画面を表示することが多く、複数の監視制御画面が表示された場合には、監視制御画面同士の表示領域の重なりが発生する。

〔特許文献１〕には、表示装置上に監視制御画面が複数存在する場合に、作業者が見やすくなるようにそれぞれの監視制御画面を整列する仕組みが提案されている。又、〔特許文献２〕には、操作監視用のウィンドウをグループ化し、グループ化したウィンドウセットを管理し、この管理の下でウィンドウセットと汎用ウィンドウの表示を制御し、一般のオーバラップ型マルチウィンドウ環境の下で汎用アプリケーションとの連携を保ちながら、システムメッセージウィンドウが他のウィンドウの背後に隠れ、プラントで発生したメッセージを見落とすことを防止したプラント制御システムが記載されている。

特開平８−２４９１４８号公報 特開平１０−１２４２８４号公報

〔特許文献１〕に記載の従来のマルチウィンドウ方式を採用した監視制御システムでは、表示装置上に複数の監視制御画面が表示された状態で整列処理を実行した場合に、予め定められた監視制御画面を表示させていることが多い。そのため、監視制御画面の整列処理を実行した場合、整列処理以前まで利用していた監視制御画面が整列後に自動的に消去されてしまう事もあり、整列処理実行時にプラントの状況に応じて動的に監視制御画面の配置を決定するということができなかった。

又、〔特許文献２〕に記載のプラント制御システムは、システムメッセージウィンドウが他のウィンドウの背後に隠れることを防止したものであるが、マスタウィンドウとスレーブウインドのウィンドウセットで表示するものであり、同様の問題があった。

本発明の目的は、整列処理実行時にプラントの状況に応じて動的に監視制御画面の配置を決定することができる監視制御システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の監視制御システムは、表示装置に複数の監視制御画面を表示する画面マネージャと、入力装置から整列指示が入力された場合に、表示装置に表示された複数の監視制御画面の優先度情報を優先度情報格納部から、プラント機器の信号をプラント情報格納部から取得して各監視制御画面の優先度を決定する優先度計算部と、表示フォーマット情報を格納した表示フォーマット格納部とを備え、画面マネージャは、優先度計算部により決定された優先度に基づき、表示フォーマット格納部から取得した表示フォーマットにより前記各監視制御画面が重ならないように表示するものである。

又、監視制御画面表示方法は、画面マネージャにより複数の監視制御画面を表示装置に表示し、入力装置から整列指示が入力された場合に、優先度情報格納部から前記表示装置に表示された複数の監視制御画面の優先度情報を取得し、プラント情報格納部からプラント機器の信号を取得して優先度計算部により各監視制御画面の優先度を決定し、画面マネージャは、優先度計算部により決定された優先度に基づき、表示フォーマット情報を格納した表示フォーマット格納部から取得した表示フォーマットにより各監視制御画面が重ならないように表示するものである。

本発明によれば、マルチウィンドウ方式を採用した監視制御システムにおいて、プロセスの運転状況やプラント機器の状況に応じた監視制御画面の整列を行えることができ、プラントの装置に故障が発生した場合に、故障信号に関連した監視制御画面を、監視制御画面同士の表示領域の重なりがなく表示することができる。

本発明の一実施例を図１から図５を用いて説明する。図１は、本実施例の監視制御システムの構成図である。本実施例の監視制御システムは、浄水場，発電所，工場などのプラント施設に用いられ、マルチウィンドウ方式を採用している。

図１に示すように、監視制御システム１００は、ＣＲＴやＬＣＤ又は大型ディスプレイなどで構成され、作業者に視覚的に映像を表示する表示装置１０１と、マウスやキーボード又はタッチパネルなどで構成され、作業者が監視制御システム１００に入力を行うためのデバイスである入力装置１０２を備えている。

表示装置１０１と入力装置１０２は、画面マネージャ１０３に接続され、表示装置１０１に表示する監視制御画面は、画面マネージャ１０３によって管理されている。画面マネージャ１０３は、画面情報格納部１０５，優先度計算部１０４，表示フォーマット格納部１０７及びプラント情報マネージャ１０８と接続され、優先度計算部１０４は優先度情報格納部１０６と接続され、優先度計算部１０４及びプラント情報マネージャ１０８はプラント情報格納部１０９と接続され、プラント情報マネージャ１０８はプラント機器１１０と接続されている。

画面マネージャ１０３は、運転員や保守員などの監視制御システムの利用者が入力装置１０２を操作して入力した要求を受付ける。入力された要求が、監視制御画面の表示要求であれば、画面情報格納部１０５から入力された指示に応じた監視制御画面情報を取得する。

画面マネージャ１０３は、監視制御システム１００の利用者により整列指示が入力された場合は、整列の際に必要となる表示フォーマット情報を表示フォーマット格納部１０７から取得し、表示装置１０１上に表示している各監視制御画面の優先度情報を優先度計算部１０４に問い合わせる。

優先度計算部１０４は、表示装置１０１上に表示している各監視制御画面の優先度を優先度情報格納部１０６から取得し、条件式の評価に必要なプラント機器の信号をプラント情報格納部１０９から取得する。これらの情報を利用して、優先度計算部１０４は、各監視制御画面の優先度を決定する。画面マネージャ１０３は、決定された各監視制御画面の優先度の結果を受け、表示フォーマット格納部１０７から取得された表示フォーマットに従い監視制御画面を整列する。

図２は、図１に示す監視制御システム１００の表示装置１０１上に表示される監視制御画面例を示す図である。

図２（ａ）に示す画面２００には、各監視制御画面がウィンドウやビューなどといった単位で扱われ、表示装置１０１上に複数表示されている。この監視制御画面には、プラント機器の数値を表すためのトレンド画面２１１，プロセス画面，プロセスアラーム画面２１２（警報画面ともいう）などがある。

図２（ｂ）に示す監視制御画面２０１は、画面２００に表示された複数の画面について整列処理を実行した場合の整列画面の例を示している。

この例では９分割画面への整列を行っている。整列処理を実行した時点で、画面２００上には監視制御画面が６画面表示されているので、整列処理で６画面が整列されるが、３画面は監視制御画面が表示されないままとなる。

このような場合、整列処理を実行した時点では未表示である監視制御画面の中から優先度が高い３画面を選出して、監視表示画面例２０２，監視表示画面例２０３，監視表示画面例２０４として自動的に表示させる。

図３は、予め規定しておいた画面表示フォーマットに従い、監視制御画面を整列した表示例を示す図である。図３では、説明を簡単にするため、３分割画面で説明している。

監視制御システム１００の利用者が、監視制御システム１００に備わっている機能である監視制御画面の整列を実行した場合、表示フォーマット格納部１０７に格納してある表示フォーマット情報を取得する。

図３に示す画面３００では、取得された表示フォーマット情報を視覚的に表している。監視制御画面の表示エリア３０１は、監視制御画面の左上の座標（ｘ１，ｙ１）を始点３０２とし、右下の座標（ｘ１＋α，ｙ１＋β）を終点３０３としている。始点３０２と終点３０３で囲まれた範囲に優先度が一番高い画面、監視制御画面として指定された画像種別である画面、或いは指定された画像種別の中で優先度が一番高い監視制御画面を表示する。この例では、表示エリア３０１は、画像種別がトレンドである場合を示しており、トレンド画面のみを表示することも可能である。

表示エリア３０４は、表示エリア番号が２で、２番目に優先度が高い画面、画像種別が指定された監視制御画面である画面、或いは指定された画像種別の中で優先度が２番目に高い監視制御画面を表示する。表示エリア３０５は、表示エリア番号が３で、優先度が３番目に高い監視制御画面が表示されるエリアである。

これらの表示フォーマット情報に従い、実際に監視制御画面の整列処理を実行した画面例を図３（ｂ）に示す。

監視制御システム１００は、画面３００の整列の際に、表示フォーマット情報に基づいて整列を行っている。この例の場合は、監視制御画面の画像種別の情報を利用して整列処理を行っている。監視制御画面３０７は、画像種別がトレンドであり、始点３０２から終点３０３で囲まれた表示エリア３０４に表示している。監視制御画面３０８は、画像種別が系統図であるので、条件が適合する表示エリア３０４に系統図を表示している。監視制御画面３０９は、画像種別がアラームであるので、表示エリア３０５警報画面を表示している。

図４は、監視制御画面の整列時の表示処理手順を示す流れ図である。図４では、監視制御画面の枚数が表示エリア数よりも少ない場合の穴埋め表示処理の流れも示している。

監視制御システム１００の利用者が、監視制御画面の整列を実行した場合、ステップ４００で、監視制御システムに表示されている監視制御画面の属性情報を、画面情報格納部１０５から取得する。ステップ４０１で、表示フォーマット格納部１０７から表示フォーマット情報を取得する。表示フォーマットには有効時間が付与されているので、ステップ４０２で、表示フォーマットが整列処理を実行する時間に有効であるかどうかのチェックを行う。整列処理を実行する時間に有効でない場合は、処理を終了し、有効である場合は、ステップ４０３で、ステップ４００で取得した監視システムに表示中の監視制御画面の優先度をそれぞれ判定する。

この優先度は、プラントの特定の機器の状態を表す信号がＯＮしている場合、指定時刻である場合、又はプラントの機器から取得できるアナログ値が閾値を超えた場合に、優先度を決める値を変更することができる。プラントの特定の機器の状態を用いた条件式は、複数の信号のＡＮＤやＯＲで指定することができ、この他に、アナログ値の閾値判定や時刻を組み合わせた条件式とすることができる。

監視制御システムに表示中の監視制御画面の優先度の判定が終了すると、ステップ４０４で、取得した表示フォーマット情報に基づいて、監視制御画面を配置する。整列処理を実行した際に表示していた監視制御画面の配置を終えた時点で、ステップ４０５で、表示フォーマットに規定されている監視制御画面の表示エリアに未表示領域があるか否かを判定する。

未表示領域がない場合は、処理を終了し、未表示領域がある場合は、監視制御システムに表示されていない監視制御画面の中から、優先度が高い順に、未表示領域に監視制御画面を表示する。ステップ４０６で、画面情報格納部から監視制御システムに表示されていない監視制御画面の中から、優先度が高い画面情報を取得する。ステップ４０７で、表示フォーマットの中から監視制御画面を表示する座標情報を取得し、ステップ４０８で、未表示領域に監視制御画面を表示する。この処理により、表示フォーマットに規定されている監視制御画面の枚数よりも表示中の監視制御画面枚数が少ない場合の自動表示機能を実現している。

図５は、監視制御システム１００における画像情報格納部１０５，優先度情報格納部１０６，表示フォーマット格納部１０７に、それぞれ格納されている情報を示す図である。

画面情報格納部１０５は、監視制御画面の画面番号５００と画面種別５０１を保持している。この情報は、監視制御システムに用意されている全画面分、又は整列対象となる監視制御画面分用意されている。

優先度情報格納部１０６は、監視制御画面の画面番号５０２とその優先度５０３が格納されている。他の優先度５０４では、優先度の計算にはプラントの各種機器から出力される信号と時刻を利用した記述例を示している。この記述の場合、午前３時から午前６時までの時間帯は優先度が９０となり、プラントの機器から取得したＤｉ１の信号とＤｉ２の信号が１（ＯＮを示す）の場合には優先度は８５となり、Ｄｉ３またはＤｉ４が１の場合には優先度が７０となり、アナログ値を示すＡｉ１が０.９以上であれば優先度は６５となることを示している。又、監視制御システムの各種機器から出力される信号を用いてもよい。

このように、優先度の条件式は、プラントの機器或いは監視制御システムの各種機器から出力される信号から発信される信号のＡＮＤやＯＲ、またはアナログ値の閾値や時刻を組み合わせることができる。表示フォーマット格納部１０７では、画面番号の他に、表示エリア番号５０５，座標５０６，画像種別５０７といった情報に加え、その表示フォーマットが有効となる時間情報５０８が格納されている。

このように、監視制御画面を作成する際に一意に決まる情報である監視制御画面毎の属性情報として、画面番号や画面種別といった属性を持たせ、監視制御画面毎の属性として、表示の優先度を設定している。

この優先度にはプラント機器や監視制御システムの機器から得られる複数の信号のＡＮＤやＯＲ、またはアナログ信号の閾値、または時刻を組み合わせた条件式として定義することができ、この仕組みによって、作業者はプラント機器などの状態に応じた監視制御画面の整列処理を実行することができ、プロセスの状況に応じて、優先度の高い監視制御画面を表示させることができる。

また、表示装置に監視制御画面を表示させる配置情報や表示順序を表示フォーマットとして規定しておくことにより、運転員や保守員のニーズに応じた画面構成とすることができる。この表示フォーマットには、表示エリア番号とともに監視制御画面を表示する始点座標と終点座標、および画面種別情報が付与されており、整列時に各監視制御画面が持つ画像種別や優先度を考慮して監視制御画面の整列を行え、プラントの状況や時刻に応じた監視制御画面の整列が行える。

また、整列処理を実行した際に表示装置上に表示している監視制御画面枚数が表示フォーマットで規定している監視制御画面枚数よりも少ない場合には、整列時に未表示であった監視制御画面の中から、画面種別または優先度を参照し自動的に未表示エリアに表示させることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、マルチウィンドウ方式を採用した監視制御システムにおいて、プロセスの運転状況やプラント機器の状況に応じた監視制御画面の整列を行えることができ、プラントの装置に故障が発生した場合に、故障信号に関連した監視制御画面を、監視制御画面同士の表示領域の重なりがなく表示することができる。又、運転フェーズ毎にプラントから発信される信号を利用することにより運転フェーズ毎に重要な監視制御画面を優先的に表示させることができる。この結果、プラントの状況に応じた監視制御画面の整列表示を行うことができるため、不慣れな作業者が業務を行う場合においても、プラントの状況に応じて必要な監視制御画面を表示する手間が軽減できるという利点がある。

本発明の一実施例である監視制御システムの構成図である。 監視制御画面を整列した例を示す図である。 表示フォーマットと整列した例を示す図である。 監視制御画面の整列時の処理フローを示す図である。 画面整列に用いる属性を説明する図である。

符号の説明

１００ 監視制御システム
１０１ 表示装置
１０３ 画面マネージャ
２００，２０１，３００ 画面
２０２，２０３，２０４ 監視表示画面例
３０１，３０４，３０５ 表示エリア
３０２ 表示エリア始点
３０３ 表示エリア終点
５００ 画面番号
５０１ 画面種別
５０３ 優先度
５０４ 表示エリア番号
５０６ 表示画像種別

Claims (7)

1. 表示装置に複数の監視制御画面を表示する画面マネージャと、入力装置から整列指示が入力された場合に、前記表示装置に表示された複数の監視制御画面の優先度情報を優先度情報格納部から、プラント機器の信号をプラント情報格納部から取得して各監視制御画面の優先度を決定する優先度計算部と、表示フォーマット情報を格納した表示フォーマット格納部とを備え、前記画面マネージャは、前記優先度計算部により決定された優先度に基づき、前記表示フォーマット格納部から取得した表示フォーマットにより前記各監視制御画面が重ならないように表示する監視制御システム。
2. 前記表示フォーマット格納部に格納される表示フォーマット情報が各監視制御画面の配置座標，配置順序，配置する監視制御画面の画像種別，画面番号を含むものである請求項１に記載の監視制御システム。
3. 前記優先度が表示の優先順位を決定するための数値と時間帯、前記プラント機器の信号と紐付けされたものである請求項１又は２に記載の監視制御システム。
4. 前記優先度が、プラント又は監視制御システムの各種機器から出力される複数の信号のＡＮＤやＯＲ，アナログ値の閾値判定，時刻を組み合わせた条件式を計算するものである請求項１又は２に記載の監視制御システム。
5. 画面マネージャにより複数の監視制御画面を表示装置に表示し、入力装置から整列指示が入力された場合に、優先度情報格納部から前記表示装置に表示された複数の監視制御画面の優先度情報を取得し、プラント情報格納部からプラント機器の信号を取得して優先度計算部により各監視制御画面の優先度を決定し、前記画面マネージャは、前記優先度計算部により決定された優先度に基づき、表示フォーマット情報を格納した表示フォーマット格納部から取得した表示フォーマットにより前記各監視制御画面が重ならないように表示する監視制御画面表示方法。
6. 前記表示フォーマット情報が有効時間情報を含むものであって、前記表示フォーマット情報に付与されている有効時間内か否かを判断して前記監視制御画面の整列処理を実行する請求項５に記載の監視制御画面表示方法。
7. 前記表示装置に重ならないように表示される前記監視制御画面数より前記表示フォーマットにより指定される画面数が多い場合は、前記表示装置に表示されていない監視制御画面の中から表示順序情報に従って監視制御画面を前記表示領域の空き部分に表示する請求項５に記載の監視制御画面表示方法。

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