JP2011060010A - 表示システム及び表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】制御対象の状態だけでなく、その制御対象を制御する制御装置内で行われている制御過程についてもわかりやすく提示すること。
【解決手段】制御対象を制御する制御装置４の演算過程を示し、かつ、制御要素と信号線とを含む制御ブロック図および該制御対象の状態を表示装置２に表示させるとともに、表示させた制御ブロック図中の信号線の表示形態をその信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる表示制御装置３とを具備する表示システム１を提供する。
【選択図】図５

Description

本発明は、表示システム及び表示方法に関するものである。

例えば、原子力発電プラント、火力発電プラント等では、プラントの運転状態を可視化して監視員にわかりやすく伝えるために、プラントの系統図に運転状態の情報を付加して表示画面に表示する監視システムが提案されている。
例えば、特許文献１には、プラント配管内の媒体の有無や、媒体種別、媒体混合割合、媒体の流れる方向等を図形で表示するシステムが開示されている。

特開平０６−１８７５８１号公報

ところで、プラントの監視員には、プラント内で異常が検知された場合に適切かつ迅速な対応が求められ、そのためには、プラント各所の構造や動きについてきちんと理解することが必要とされる。
例えば、原子力発電プラントでは制御棒の挿入・引抜制御によって核分裂を制御しているが、監視員は、制御棒が挿入制御中であるのか引抜制御中であるのかを把握するだけではなく、そのような制御状態となっている背景、具体的には、どのような物理量をもとに、どのような制御演算が行われ、その結果として最終的に挿入制御若しくは引抜制御が行われているのかについても理解する必要がある。

上述した従来の監視システムでは、プラント各所の状態は可視化して示されるが、その状態に至る背景まで理解させるには不十分である。
そこで、監視員に対して正確にプラントの動きを理解させるような訓練ツールや、実際のプラントの監視画面においても、その背景情報まで監視員にわかりやすく通知するシステムが要請されていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、制御対象の状態だけでなく、その制御対象を制御する制御装置内で行われている制御過程についてもわかりやすく提示することのできる表示システム及び表示方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、表示手段と、制御対象を制御する制御装置の演算過程を示し、かつ、制御要素と信号線とを含む制御ブロック図および該制御対象の状態を前記表示手段に表示させるとともに、表示させた前記制御ブロック図中の信号線の表示形態をその信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる表示制御手段とを具備する表示システムを提供する。

本発明によれば、制御対象の状態だけでなく、その制御対象の制御ロジック図を表示手段に表示させ、さらに、その制御ロジック図中の信号線の表示形態を信号値に応じて変化させるので、制御対象の状態に加えて、その制御対象を制御する制御装置内で行われている制御過程についてもわかりやすく提示することが可能となる。

上記表示システムにおいて、前記表示制御手段は、前記制御ブロック図中の信号線によって伝達される信号値に応じて、該信号線の太さまたは色を段階的に変化させることとしてもよい。

このように、制御ブロック図中の信号線の太さまたは色を信号値に応じて段階的に変化させるので、信号値の相対的な大小関係をわかりやすく提示することができる。

上記表示システムにおいて、前記表示制御手段は、前記制御ブロック中の信号線によって伝達される信号値の取り得る範囲を分割することにより１または複数の閾値を設定し、該閾値と前記信号値との関係から前記信号線の表示形態を決定することとしてもよい。

このように、信号値の取り得る範囲を分割し、複数の閾値を設けることにより、太さや色を数段階に分けて変化させることができ、信号値の相対的な大小関係をより分かりやすく提示することが可能となる。分割の方法としては、均等割りや、また、制御を行う上で判定等に用いられる閾値が存在する場合には、その閾値をそのまま用いることとしてもよい。

上記表示システムにおいて、前記表示制御手段は、位相補償等のように、前記制御要素に入力される入力信号値と該制御要素から出力される出力信号値とが実質的に同じ値を意味している場合、入力信号値の信号線と前記出力信号値の信号線とを同じ表示形態で表示させることとしてもよい。

このように、制御要素の入力信号値と出力信号値とが実質的に同じ値を意味している場合には、入力信号値の信号線の太さと出力信号値の信号線の太さとを一致させる等、表示形態を一致させるので、この表示を確認したユーザは、表面的な値の変動に惑わされることなく、その制御要素の制御の意味をきちんと理解することができる。

上記表示システムにおいて、前記表示制御手段は、比例制御、積分制御、微分制御またはこれらの組み合わせ等のように、前記制御要素に入力される入力信号値と該制御要素から出力される出力信号値とが制御量の実質的な変化を伴わずに同じ性質を示している場合、前記入力信号値の信号線と前記出力信号値の信号線とを同じ表示形態で表示させることとしてもよい。

このように、制御要素の入力信号値と出力信号値とが制御量の実質的な変化を伴わずに同じ性質を示している場合には、入力信号値の信号線の太さと出力信号値の信号線の太さとを一致させる等、表示形態を一致させるので、この表示を確認したユーザは、表面的な値の変動に惑わされることなく、入力信号値と出力信号値とで同じ性質が維持されていることを把握でき、その制御要素の制御の意味をきちんと理解することが可能となる。

上記表示システムにおいて、前記表示制御手段は、前記制御要素が２つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る場合に、共通の閾値を用いて、各前記入力信号値の表示形態を決定することとしてもよい。

このように、２つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る制御要素の場合には、共通の閾値を用いて各前記入力信号値の表示形態を決定するので、この表示を確認したユーザは、該制御要素に入力される複数の入力信号値間の相互バランスを容易に把握することができる。

上記表示システムにおいて、前記表示制御手段は、前記信号値に異常または警告を判定するための下限値及び／又は上限値が設定されていた場合には、該下限値及び／又は前記上限値に基づいて前記信号線の表示形態を変化させることとしてもよい。

信号値に異常または警告を判定するためのある上下限値が設定されていた場合には、これらに基づいて表示形態を変化させるので、ユーザに対して異常や警告をわかりやすく伝えることができる。

上記表示システムにおいて、前記制御ブロック図中に、３つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る合成制御要素が存在した場合には、該合成制御要素が、２つの入力信号値から一つの出力信号値を得る複数の分割制御要素に分割された制御ブロック図が前記表示手段に表示されることとしてもよい。

このように、３つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る合成制御要素が存在した場合には、その要素を分割して複数の制御要素として表わすので、複雑な制御要素についても、その制御要素が有している機能をかみ砕いてユーザが理解しやすいように表示させることができる。

上記表示システムにおいて、前記制御対象は、原子力発電プラント、火力発電プラント等のプラントの一部を構成する機器であり、前記表示制御手段は、該プラントの運転状態毎に、前記信号線の表示形態をそれぞれ決定するための表示判定基準リストを有しており、該プラントの運転状態に応じた該表示判定基準リストを用いて前記信号線の表示形態を変化させることとしてもよい。

これにより、プラントの運転状態に応じて表示形態を変化させることが可能となる。これにより、プラントの運転状態に応じて重要な箇所が異なる場合には、それぞれの重要箇所を強調させて示す等、その運転状態を考慮した表示を行うことができる。

本発明は、上記いずれかの表示システムを備えるプラントの運転監視システムを提供する。

本発明は、制御対象を制御する制御装置の演算過程を示し、かつ、制御要素と信号線とを含む制御ブロック図および該制御対象の状態を表示手段に表示させるとともに、表示させた前記制御ブロック図中の信号線の表示形態をその信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる表示方法を提供する。

本発明によれば、制御対象の状態だけでなく、その制御対象を制御する制御装置内で行われている制御過程についてもわかりやすく提示することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る制御棒の制御装置の制御ロジック図である。 図１に示した制御棒速度決定回路において用いられる速度関数の一例を示した図である。 本発明の一実施形態に係る表示システムの概略構成を示したブロック図である。 図３に示した表示制御装置のハードウェア構成を示した図である。 図３に示した表示制御装置が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。 制御ロジック図における各信号値に付された変数名について示した図である。 表示判定基準リストの一例を示した図である。 表示識別番号リストの一例を示した図である。 表示装置に表示される表示画面の一例を示した図である。 制御ロジック図の他の表示例を示した図である。

以下に、本発明に係る表示システム及び表示方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、便宜上、原子力発電プラントにおける制御棒を制御対象として説明する。

まず、本実施形態に係る表示システムについて詳しく説明する前に、制御棒の制御を行う制御装置の制御ロジックについて説明する。図１は、本実施形態に係る制御棒の制御装置の制御ロジック図である。図１に示した制御ロジック図において、平均値算出回路５１には、入力信号として、各ループで検出された３つの１次冷却材平均温度が入力される。平均値算出回路５１は、これら３つの平均温度の平均を算出し、算出結果を進相／遅相補償回路５２に出力する。進相／遅相補償回路５２は、平均値算出回路５１から入力された温度に対して、進相／遅相補償を施し、処理後の温度を現在温度として第２減算器５３に出力する。

第１信号選択回路５４には、タービンの第１段翼において検出された３つの圧力値が所定の信号処理されることにより規格化された３つの信号値（例えば、圧力がパーセント表示された値）が入力される。第１信号選択回路５４は、これら３つの信号値のうち、２番目に大きい値を選択し、選択した信号値を信号変換回路５５、第１減算器５７、可変ゲイン回路６０に出力する。信号変換回路５５は、入力された信号値を温度に変換するための情報（例えば、信号変換関数、信号変換テーブル等）を有しており、この情報を用いて、入力値から温度を取得し、取得した温度を１次遅れ回路５６に出力する。１次遅れ回路５６は入力された温度に１次遅れの処理を施し、処理後の値を基準温度として第２減算器５３に出力する。

また、第２信号選択回路６１には、出力領域中性子束にて検出された４つの信号値が入力される。これらの入力値は、発電所の出力を表す数値であり、上述した第１信号選択回路５４に入力される各信号値と同じ性質の信号値である。第２信号選択回路６１は、入力された４つの信号値のうち、２番目に大きい値を選択し、選択した信号値を第１減算器５７に出力する。第１減算器５７は、第１信号選択回路５４から入力された信号値と第２信号選択回路６１から入力された信号値との差分を算出し、算出結果を不完全微分回路５８に出力する。不完全微分回路５８は、入力信号に対して不完全微分の演算処理を施し、処理後の値を非線形ゲイン回路５９に出力する。

非線形ゲイン回路５９は、出力領域中性子束の圧力とタービン第１段の圧力との差が大きい場合に、ゲインを大きくして制御性を向上させるための回路であり、不完全微分回路５８から入力された信号値に応じたゲインを該信号値に乗じて出力する。例えば、非線形ゲイン回路５９は、信号値とゲインとが対応付けられているテーブルまたは関数を有しており、このテーブルまたは関数を用いて入力信号値に対応するゲインを決定し、更に、決定したゲインを入力信号値に乗じて得た値を可変ゲイン回路６０に出力する。

可変ゲイン回路６０は、プラントの出力、換言すると、タービン第１段の圧力が低い時にゲインを大きくして制御性を向上させるための回路であり、第１信号選択回路５４から入力された信号値に応じたゲインを、非線形ゲイン回路５９から入力された信号値に乗じ、ゲイン調整された信号値を出力不一致信号として第２減算器５３に出力する。

第２減算器５３には、上述のように、進相／遅相補償回路５２から現在の温度が、１次遅れ回路５６から基準温度が、可変ゲイン回路６０から出力不一致信号が入力される。第２減算器５３は、現在の温度から基準温度及び出力不一致温度を減算し、その算出結果を制御棒速度決定回路６２に出力する。制御棒速度決定回路６２は、第２減算器５３から入力された温度差分Ｔａに基づいて制御棒の制御を決定する。具体的には、温度差分Ｔａと制御棒の引抜制御速度及び挿入制御速度とが対応付けられた速度関数を有しており、この速度関数に基づいて制御棒の挿入速度または引抜速度を決定する。図２は、速度関数を示した図である。図２に示すように、温度差分Ｔａが所定の範囲内、例えば、−α≦Ｔａ≦＋αの場合には、現在の制御棒の制御で温度が釣り合っていると判断して、現在の制御棒の制御を維持する。

また、温度差分ＴａがＴａ＜−αの範囲では、現在の温度を上昇させるために、制御棒を引き抜く制御を行う。また、このときの制御棒の引抜制御速度については、温度差分Ｔａが小さいほど、引抜制御速度が段階的に速くなるように設定される。また、温度差分Ｔａが＋α＜Ｔａの範囲では、現在の温度を降下させるために、制御棒を挿入する制御を行う。また、このときの制御棒の挿入制御速度については、温度差分Ｔａが大きいほど、挿入制御速度が段階的に速くなるように設定される。
このように、制御棒の制御ロジックでは、現在の温度と基準温度等とのバランスにより、制御棒の制御が決定される。

次に、本実施形態の表示システムについて説明する。本実施形態に係る表示システムは、上述した制御棒の制御ロジックを監視員に対してわかりやすく可視化して提示するシステムである。具体的には、図１に示した制御ロジック図において、各信号線の表示形態を、その信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる。より具体的には、各信号線の太さを、その信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる。このような表示形態を実現させるために、本実施形態に係る表示システム１は、図３に示すように、表示装置２と、表示制御装置３とを備えている。

表示制御装置３は、図４に示すように、ＣＰＵ２１、ＲＡＭ等の主記憶装置２２、補助記憶装置２３、外部装置等と情報を送受信するための通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）等を備えている。補助記憶装置２３は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。ＣＰＵ２１は、補助記憶装置２３に格納されている各種プログラムを主記憶装置２２に読み出し、実行することにより種々の処理を実現させる。
表示装置２は、例えば、液晶ディスプレイ等の一般的な表示装置である。

図５は、表示制御装置３が備える機能を展開して示した機能ブロック図である。図５に示すように、表示制御装置３は、表示判定基準リストが格納される第１記憶部１１、第１記憶部１１に格納されている表示判定基準リストを参照し、各信号値が伝達される信号線の表示形態を決定する表示形態決定部１２、描画データファイルが格納される第２記憶部１３、及び表示形態決定部１２から入力される情報に基づいて第２記憶部１３の描画データファイルを参照し、表示装置２に表示させる表示画面データを作成する描画部１４を主な構成要素として備えている。

表示制御装置３には、制御装置４によって演算されたそれぞれの信号値が入力される。例えば、図１に示した制御ロジックにおいて、各信号線によって伝達される信号値には、図６に示すように、それぞれ固有の識別情報である変数名が付されている。制御装置４は、図１に示した制御ロジックに基づいて演算処理を進め、その演算結果に基づいて実際のプラントの制御棒の制御を行うと共に、制御ロジックの演算過程で得られた信号値をその変数名と対応付けて表示制御装置３に出力する。

第１記憶部１１には、各信号値を伝送する信号線の表示形態を決定するための表示基準判定リストが格納されている。図７に、表示判定基準リストの一例を示す。図７に示すように、表示判定基準リストには、変数名毎に少なくとも１つの閾値が設定されている。この閾値の設定ルールについては、後述する。

表示形態決定部１２は、第１記憶部１１に格納されている表示判定基準リストを参照することにより、制御装置４から入力された各信号値を伝送する信号線の表示形態を決定する。具体的には、表示形態決定部１２は、制御装置４から変数名と信号値とが対応付けられた情報を取得すると、この変数名に対応付けられた閾値を第１記憶部１１の表示判定基準リストから読み出し、読み出した閾値と制御装置４から取得した信号値とを比較し、この比較結果に応じた表示識別番号を図８に示す表示識別番号リストから特定する。図８の比較結果において、Ｘは信号値、数字はそれぞれ図７における閾値を意味している。
このようにして、表示形態決定部１２は、表示識別番号を特定すると、特定した表示識別番号と、変数名及び信号値とを対応付けて描画部１４に出力する。

第２記憶部１３には、表示識別番号と描画データとが対応付けられた描画データファイルが格納されている。描画データファイルには、例えば、太さや色の異なる複数の信号線等が表示識別番号に対応付けられて登録されている。このとき、信号線に関しては、表示識別番号が大きな値ほど、太い信号線が登録されている。
描画部１４は、表示形態決定部１２から入力された表示識別番号に対応する描画データを第２記憶部１３の描画データファイルから取得し、取得した描画データを表示装置２に表示されている制御ロジック図の対応する信号線等に反映される。これにより、表示装置２に表示されている制御ロジック図の各信号線の表示形態がその信号線によって伝達される信号値に基づいて変更される。

次に、図７に示した表示判定基準リストに設定されている各閾値の設定ルールについて説明する。
（ａ）同じ性質を示す信号値については、共通の閾値を用いる。
例えば、図６において、変数名ＧＤＡ００１〜ＧＤＡ００３で示される信号値は、いずれもタービン第１段で検出された圧力値が所定の演算処理されることによりパーセント表示された値であり、同じ性質の値を示している。このように、同一の性質を有する信号値については、信号線の太さを決定するに当たり、同じ閾値群が用いられる。このように、同じ性質を有する信号値については、同じ閾値群を用いることで、各信号値の大小関係をわかりやすく表示することができる。

なお、閾値群の設定方法としては、以下の方法を採用することができる。
（ａ−１）例えば、その信号値が取り得る範囲を所定の分割数で均等に分割することで、各閾値を設定することとしてもよい。例えば、変数名ＧＤＡ００１〜ＧＤＡ００３では、これら信号値の取り得る範囲を７分割し、１，２０，４０，６０，８０，１００といった６つの閾値を設定している。
（ａ−２）信号値が取り得る範囲において、いずれかの値に意味がある場合、例えば、所定の閾値によって判定等される場合には、その閾値を適用して信号線の太さを変えることとしてもよい。この場合には、各閾値は、必ずしも均等に設定されない。
（ａ−３）信号値に対して、異常または警告を判定するための下限値や上限値が設定されていた場合には、例えば、下限値以下の信号値に対して最小の太さを割り当て、上限値以上の信号値に対して最大の太さを設定してもよい。

当該条件（ａ）が適用される他の変数名としては、ＧＤＡ００４〜００６，００７〜０１０等が挙げられる。

（ｂ）制御要素に入力される入力信号値と該制御要素から出力される出力信号値とが、実質的に同じ値を意味している場合、入力信号値と出力信号値とで共通の閾値を用いる。

例えば、進相／遅相補償回路に入力される入力信号値（ＧＤＡ０１１）と進相／遅相補償回路から出力される出力信号値（ＧＤＡ０１２）とは、位相補償が施されただけであり、その信号値は入力と出力とで実質的に同じ値を意味している。従って、このような場合には、入力信号値と共通の閾値群が出力信号値にも用いられる。このような入力・出力関係を示す制御要素としては、例えば、平均化回路、１次遅れ回路、信号選択回路等が挙げられ、図６における具体例としては、変数名ＧＤＡ００４〜００６と０１１との組み合わせ、変数名ＧＤＡ０１５と０１６との組み合わせ、変数名ＧＤＡ００７〜０１０とＧＤＡ０１４との組み合わせ等が挙げられる。

（ｃ）制御要素に入力される入力信号値と該制御要素から出力される出力信号値とが制御量の実質的な変化を伴わずに同じ性質を示している場合、入力信号値と出力信号値との関係が維持されるような閾値を用いる。

例えば、比例制御、積分制御、微分制御、或いは、これらの組み合わせからなる制御を実施する制御要素では、入力信号値と出力信号値とは制御量の実質的な変化を伴わず、同じ性質が維持されている。このような制御要素においては、入力信号値と出力信号値との関係が維持されるような閾値が用いられる。
具体的には、制御要素が入力信号値にゲインＫを乗じて出力する比例制御回路であった場合、出力信号値に用いられる閾値群として、入力信号値に用いられた閾値群のそれぞれの値をＫ倍したものが設定される。これにより、制御要素の入力信号線と出力信号線とを同じ太さで表示することができ、入出力関係をわかりやすく提示することができる。

（ｄ）２つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る制御要素の場合、入力信号値については共通の閾値を設定する。

例えば、第１減算器５７には、２つの入力信号値（ＧＤＡ０１３，０１４）が入力される。第１減算器５７はこれらの値を減算し、その結果を出力信号値（ＧＤＡ０１７）として出力する。ここで、第１減算器５７に入力される２つの入力信号値は、同じ次元の信号（圧力を同様の演算処理によってパラメータ表示した値）である。従って、これら２つの入力信号値を同じ閾値を用いて表示することで、監視員に対して、２つの入力信号値の相対的な大小関係をわかりやすく提示することができる。

次に、上述した表示システム１の動作について説明する。
まず、制御装置４においてプラントの制御棒の制御が実施され、その制御過程で演算された各信号値がその変数名と対応付けられて表示制御装置３の表示形態決定部１２に入力される。表示形態決定部１２は、第１記憶部１１から表示判定基準リスト（図７参照）を読み出し、変数名毎にその信号値と表示判定基準リストの各閾値とを順次比較し、その比較結果に対応する表示識別番号を表示識別番号リスト（図８参照）から取得する。

例えば、変数名ＧＤＡ００６の信号値が２９３であった場合、表示形態決定部１２は、この信号値２９３と表示判断基準のＧＤＡ００６の各閾値２８６，２８８，２９１，２９４，２９６，２９９とをそれぞれ比較していくことにより、信号値２９３が閾値９と閾値１０との間に位置することを判定し、続いて、表示識別番号リストから９≦Ｘ＜１０の表示識別番号Ｌ１０を取得する。
このようにして、各信号値について表示識別番号を取得すると、これらの情報を描画部１４に出力する。

描画部１４は、表示形態決定部１２から取得した表示識別番号に対応する描画データを第２記憶部１３の描画データファイルから取得し、取得した描画データによって信号線が表わされた画像表示データを作成し、この画像表示データを表示装置２に表示させる。

これにより、例えば、図９に示すように、各信号線の太さに、その信号線によって伝達される信号値が反映された制御ロジック図が表示装置２に表示されることとなる。
そして、上記処理が繰り返し行われることにより、制御装置４によって演算されたその時々の各信号値が各信号線の太さに反映され、その信号値の動き等がアニメーションとして表示される。

以上説明してきたように、本実施形態に係る表示システム及び表示方法によれば、表示装置２に制御棒の制御過程に関する制御ロジック図を示すとともに、この制御ブロック図中の信号線の表示形態をその信号線によって伝達される信号値に応じて変化させるので、この表示を確認したプラント監視員は、制御対象の状態だけでなく、その制御対象を制御する制御装置内で行われている制御内容について、容易に理解することが可能となる。

なお、上記実施形態では、各信号線の太さを信号値に応じて変化させたが、この表示形態については限定されない。例えば、温度の変化をわかりやすく提示するために、温度が高くなるに従って青等の寒色から赤等の暖色に信号線の色が変わるようにしてもよい。また、線種を変化させたりしてもよい。

〔変形例１〕
なお、本実施形態の変形例として、制御ロジック図を表示装置２に表示させる際に、制御ロジックの構成自体をわかりやすく表現したものに変形し、これを表示装置２に表示させることとしてもよい。例えば、図１において、第２減算器５３には３つの入力信号値が入力されることとしたが、図１０に示すように、第２減算器５３を２つの減算器５３−１，５３−２に分割して表示することとしてもよい。このように、１つの制御要素だったものを、その機能を分割して２つ以上の制御要素として示すことで、制御の状態や挙動をよりわかりやすく監視員に提示することが可能となる。

〔変形例２〕
また、制御値に正負等の属性がある場合には、その属性に合わせて表示形態を変化させることとしてもよい。例えば、上述した制御棒の制御においては、制御棒を挿入する方向と、制御棒を引き抜く方向とが存在する。したがってこのような場合には、挿入する場合と引き抜く場合とで信号線の色などの表示形態を切り替えるようにしてもよい。
この場合の具体的な制御内容としては、制御装置４が制御棒の制御量に対応する変数名ＧＤＡ０２３に、制御棒の制御方向を属性としてさらに付加して表示制御装置３に出力する。表示制御装置４の表示形態決定部１２は、変数名ＧＤＡ０２３の信号値、属性を取得すると、表示判定基準リストからＧＤＡ０２３の閾値を読み出して、信号値と各閾値とを比較し、この比較結果に応じた表示識別番号を図８に示した表示識別番号リストから取得する。そして、この表示識別番号と属性とを変数名ＧＤＡ０２３に対応付けて描画部１４に出力する。

描画部１４は、第２記憶部１３の描画データファイルから表示識別番号に対応する信号線の描画データを取得するとともに、属性から信号線の色情報を取得し、これらの情報に基づいて表示装置２に表示している制御ロジック図の変数名ＧＤＡ０２３の信号線の表示形態を変更する。これにより、例えば、制御棒の引き抜き制御が行われている場合と、挿入制御が行われている場合とで信号線の色が変化するので、現在の制御棒の制御状態を監視員に対してわかりやすく提示することができる。

〔変形例３〕
本実施形態では、信号線の太さについて主に述べたが、例えば、信号値が予め設定されている警告値や異常判定値の範囲を超えた場合には、例えば、色を切り替える、信号線を点滅表示する等の線の太さ以外の表示形態を採用することとしてもよい。このように、太さ以外の表示形態をとることで、その部分を他に比較して際立たせて表示することができ、監視員に異常を速やかに通知することができる。

〔変形例４〕
また、本実施形態では、一つの表示判定基準リストを用いて制御ロジックの表示形態を変化させる場合について述べたが、例えば、この表示判定基準リストをプラントの状態に応じて変化させることとしてもよい。例えば、定格出力状態、停止状態、温調出力状態等、プラントの出力状態に応じてそれぞれの表示判定基準リストを設けておき、その時々の出力状態に応じて表示判定基準リストを切り替えることとしてもよい。これにより、それぞれのプラント状態に応じて際立たせたい特徴を強調して提示することができる。

〔変形例５〕
本実施形態では、表示制御装置３内に第１記憶部１１、表示形態決定部１２、第２記憶部１３および描画部１４を収容する構成について述べたが、これらの構成要素は必ずしも一体化されている必要はない。例えば、表示決定部１２と描画部１４とが別体として設けられており、両者間の情報の授受を通信媒体等を介して行うこととしてもよい。このように、表示制御装置３の構成要素の配置については、特に限定されない。また、制御装置４と表示制御装置２とが一体化されていてもよい。

〔変形例６〕
本実施形態では、実際にプラントの運転状態を監視する監視表示システムにおいて制御ロジックの表示およびその表示形態を変化させる場合について述べたが、例えば、監視員の訓練に使用される訓練ツールについて、本実施形態の表示システム１を適用することも可能である。たとえば、プラントでは、プラント内で異常が検知された場合に、監視員による適切かつ迅速な対応が求められるため、監視員の技術向上のために、日頃からあらゆる異常発生を想定したシミュレーション訓練が行われている。したがって、このようなシミュレーション訓練装置に、上述した本実施形態の表示システムを適用することで、監視員の理解をより深めることができ、異常発生原因の解明等に有効に役立てることが可能となる。このようなシミュレーション訓練装置に本実施形態に係る表示システムを適用する場合には、シミュレーション訓練装置が備える制御装置４から出力される各信号値に基づいて、同様の処理を実行すればよい。

〔適用例〕
また、本発明の表示システム及び表示方法は、一般的に、制御対象とその制御対象を制御する制御装置とが存在する場合に、制御装置において行われている演算過程と、その演算過程の結果として最終的に制御対象に与えられる操作量とをユーザにわかりやすく可視化して提示するシステム及び方法であり、制御対象及び制御内容については、特に、プラントにおける装置に限定されず、例えば、自動車等においてエンジンの制御装置を可視化して示す等、さまざまな分野に適用可能である。

１ 表示システム
２ 表示装置
３ 表示制御装置
４ 制御装置
１１ 第１記憶部
１２ 表示形態決定部
１３ 第２記憶部
１４ 描画部
２１ ＣＰＵ
２２ 主記憶装置
２３ 補助記憶装置
２４ 通信Ｉ／Ｆ
５１ 平均値算出回路
５２ 進相／遅相補償回路
５３ 第２減算器
５４ 第１信号選択回路
５５ 信号変換回路
５６ １次遅れ回路
５７ 第１減算器
５８ 不完全微分回路
５９ 非線形ゲイン回路
６０ 可変ゲイン回路
６１ 第２信号選択回路
６２ 制御棒速度決定回路

Claims (11)

1. 表示手段と、
   制御対象を制御する制御装置の演算過程を示し、かつ、制御要素と信号線とを含む制御ブロック図および該制御対象の状態を前記表示手段に表示させるとともに、表示させた前記制御ブロック図中の信号線の表示形態をその信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる表示制御手段と、
   を具備する表示システム。
2. 前記表示制御手段は、前記制御ブロック図中の信号線によって伝達される信号値に応じて、該信号線の太さまたは色を段階的に変化させる請求項１に記載の表示システム。
3. 前記表示制御手段は、前記制御ブロック中の信号線によって伝達される信号値の取り得る範囲を分割することにより１または複数の閾値を設定し、該閾値と前記信号値との関係から前記信号線の表示形態を決定する請求項１または請求項２に記載の表示システム。
4. 前記表示制御手段は、位相補償等のように、前記制御要素に入力される入力信号値と該制御要素から出力される出力信号値とが実質的に同じ値を意味している場合、入力信号値の信号線と前記出力信号値の信号線とを同じ表示形態で表示させる請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示システム。
5. 前記表示制御手段は、比例制御、積分制御、微分制御またはこれらの組み合わせ等のように、前記制御要素に入力される入力信号値と該制御要素から出力される出力信号値とが制御量の実質的な変化を伴わずに同じ性質を示している場合、前記入力信号値の信号線と前記出力信号値の信号線とを同じ表示形態で表示させる請求項１から請求項４のいずれかに記載の表示システム。
6. 前記表示制御手段は、前記制御要素が２つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る場合に、共通の閾値を用いて、各前記入力信号値の表示形態を決定する請求項３から請求項５のいずれかに記載の表示システム。
7. 前記表示制御手段は、前記信号値に異常または警告を判定するための下限値及び／又は上限値が設定されていた場合には、該下限値及び／又は前記上限値に基づいて前記信号線の表示形態を変化させる請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示システム。
8. 前記制御ブロック図において、３つ以上の入力信号値から一つの出力信号値を得る合成制御要素が存在した場合には、該合成制御要素が、２つの入力信号値から一つの出力信号値を得る複数の分割制御要素に分割された制御ブロック図が前記表示手段に表示される請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示システム。
9. 前記制御対象は、原子力発電プラント、火力発電プラント等のプラントの一部を構成する機器であり、
   前記表示制御手段は、該プラントの運転状態毎に、前記信号線の表示形態をそれぞれ決定するための表示判定基準リストを有しており、該プラントの運転状態に応じた該表示判定基準リストを用いて前記信号線の表示形態を変化させる請求項１から請求項８のいずれかに記載の表示システム。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の表示システムを備えるプラントの運転監視システム。
11. 制御対象を制御する制御装置の演算過程を示し、かつ、制御要素と信号線とを含む制御ブロック図および該制御対象の状態を表示手段に表示させるとともに、表示させた前記制御ブロック図中の信号線の表示形態をその信号線によって伝達される信号値に応じて変化させる表示方法。

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