JP2011096127A - プラント監視装置及びプラント監視方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラント異常時に運転員が行った操作内容を記憶する操作履歴データベース22と、異常対処シーケンスプログラムを生成する異常対処シーケンスプログラム生成部32と、シーケンスプログラムの動作情報をシーケンスプログラムごとに記憶する動作履歴データベース23と、シーケンスプログラムで参照する機器と当該機器への指令情報を記憶する機器データベース21と、異常時の操作時に動作したシーケンスプログラムを特定するシーケンスプログラム特定部31と、異常対処シーケンスプログラムを、追加修正対象シーケンスプログラムの、異常時の操作をした時間の対応位置に挿入するシーケンスプログラム挿入部34とを備える。
【選択図】図1
Description
また、プラントプロセスに設けられているコントローラには、シーケンスプログラムが搭載されており、あらかじめ定められた制御内容に従いプラントプロセスの自動運転を行っている。
これらのシーケンスプログラムは、シーケンスプログラムの作成を行う専門エンジニア(以降、「シーケンスエンジニア」と称す)によって、プラントの自動制御に必要なシーケンスプログラムが事前に生成されて、コントローラ内に格納されている。
このような、情報の伝達、シーケンスプラグラムの作成及び組込み作業は、運転員及びシーケンスエンジニアの過度の負担となっている。
1.プラント監視制御装置の構成
2.プラント監視制御装置の動作
以下、本発明の一実施形態の例でのプラント監視制御装置の構成を、図1を用いて説明する。
プロセス機器70は、製造工場、発電所、下水処理場などのプラントを構成するポンプ、バルブ、センサ等を総称したものである。
なお、この機器データベース21内のシーケンスプログラム名と、対象機器と、その対象機器の状態及び出力は、シーケンスプログラムデータベース53内にあるシーケンスプログラムと同じものが格納されている。
また、この動作履歴データベース23は、プロセス機器70の異常が発生してから解消されるまでの動作情報のみ、又は、運転員がプロセス機器70の異常時における操作を行っているときのプロセス機器の動作情報のみを記憶するようにしてもよい。
ここで格納される情報の一項目は、例えば、動作時刻「7/22 10:10:30」にシーケンス「Cシーケンス」が動作内容「フェーズ5実行」を行った情報である。
また、この異常対処時刻範囲の指定は、コンピュータ、又はシーケンスエンジニアや運転員によって行われる。コンピュータが行う場合は、異常を表す警報メッセージが表示されている間の時刻範囲を、異常対処時刻範囲としてすることができる。また、シーケンスエンジニアや運転員が行う場合は、操作履歴データベース22が記憶している内容を画面表示部12に表示させ、入力部13より異常対処時刻範囲としたい時刻範囲を指定指示することができる。
なお、追加修正対象シーケンスプログラムの取得は、シーケンスプログラム挿入部34を介して、シーケンスプログラム特定部31より追加修正対象シーケンスプログラムのシーケンスプログラム名を取得する。そして、ネットワークインターフェイス部11と、ネットワーク40と、ネットワークインターフェイス部51とを介して行われる。
プラント監視制御装置1における異常対処修正済シーケンスプログラムの生成処理の動作について、図5−10を参照して説明する。図5は、異常対処修正済シーケンスプログラムを生成する処理の流れを示すフローチャートである。図6は、図5のステップS102での追加修正対象シーケンスプログラムを特定する処理の流れを示すフローチャートである。図7〜10は、図5のフローチャートの各行程でのシーケンスプログラムの一例を示す、
例えば、異常対処時刻範囲を「7月22日10時53分00秒」から「7月22日10時55分00秒」までとした場合、次のような操作履歴データベース22(図3参照)から対応する情報が抽出される。即ち、本例では、「7月22日10時53分00秒、アラーム画面、画面表示」と、「7月22日10時53分05秒、第1弁、開表示」と、「7月22日10時53分10秒、第1ポンプ、起動中確認」と、「7月22日10時53分15秒、配管C流量、流量確認」と、「7月22日10時53分20秒、第2弁、閉確認」と、「7月22日10時53分30秒、第2弁、開指示操作」と、「7月22日10時53分40秒、第2弁、開確認」と、「7月22日10時54分40秒、配管C流量、流量確認」が抽出される。このような抽出された情報に基づいて、異常対処シーケンスプログラム生成部は異常対処シーケンスプログラムを生成する。
図7に、一例としてSFC(Sequential Function Chart)形式で記述した異常対処シーケンスプログラムの例を示す。この図7のシーケンスプログラムの内容は、プロセス機器70の状態が「第1弁:開かつ第1ポンプ:起動中かつ配管C流量<100m3/hかつ第2弁:閉」のときに、ステップ1として第2弁を開く指示を行い、配管Cの流量を100m3/h以下にするというものである。
なお、異常対処シーケンスプログラムでの数値や条件式等は、コンピュータにより自動決定するようにしたが、シーケンスエンジニア及び運転員等の人間が判断して決定することにより、経験が活用することができるようにしてもよい。
シーケンスプログラム特定部31は、操作履歴データベース22から、異常対処時刻範囲内にある操作対象と操作内容を抽出する(ステップS201)。
次に、シーケンスプログラム特定部31は、機器データベース21から、操作履歴データベース22から抽出された操作対象と操作内容に該当したシーケンスプログラムを抽出する(ステップS202)。
例えば、異常対処時刻範囲を「7月22日10時53分00秒」から「7月22日10時55分00秒」までとしている場合、操作履歴データベース22(図3参照)から、次のような情報が抽出される。「第1弁、開表示」と、「第1ポンプ、起動中確認」と、「配管C流量、流量確認」、「第2弁、閉確認」という情報である。このような情報と該当する情報を機器データベース21(図2参照)から検索する。この場合は、「Aシーケンス」の欄にある対象機器及び状態/出力の内容と一致するので、「Aシーケンス」が抽出される。
なお、どの程度一致したときに挿入対象のシーケンスプログラムとして抽出するかは、適宜設定できるようにするとよい。例えば、対象機器の一致度が同じシーケンスプログラムがある場合、状態/出力の内容についての一致度がより高いほうのシーケンスプログラムを挿入対象のシーケンスプログラムとする。この場合、より柔軟なシーケンスプログラムの特定を行うことができる。
同じシーケンスプログラムがある場合は、同じシーケンスプログラムのみを抽出する(ステップS205)。本例では、ステップ202においては「Aシーケンス」、ステップ203においては「Aシーケンス」及び「Cシーケンス」が抽出されていることで、どちらにも存在するシーケンスプログラムは「Aシーケンス」である。この場合、「Aシーケンス」が挿入対象のシーケンスプログラムとして抽出されることとなる。
同じシーケンスプログラムがない場合は、シーケンスエンジニアや運転員の判断に従って、挿入対象のシーケンスプログラムが抽出される(ステップS207)。
抽出されたシーケンスプログラムが一つしかない場合は、そのシーケンスプログラムを追加修正対象シーケンスプログラムとして特定する。本例では、「Aシーケンス」というシーケンスプログラムのみが抽出されているので、「Aシーケンス」が最終的な追加修正対象シーケンスプログラムとして特定される(ステップS208)。
抽出されたシーケンスプログラムが複数ある場合は、シーケンスエンジニアや運転員の判断に従って、挿入対象のシーケンスプログラムが特定される(ステップS207)。
図8に、追加修正対象シーケンスプログラムの一例を示す。このプログラムの内容は、次のようになっている。まず、シーケンス制御部54がシーケンスプログラムをスタートし、ステップ1でフェーズ1実行宣言が行われ、配管C流量を100m3/h以上に出力する制御が行われる。そして、様々な工程を経て、ステップ88でフェーズ1を終了する。次に、ステップ89でフェーズ2実行宣言が行われる。ステップ90で第6弁を開放指示するに伴い、第6弁の開放確認が行われ、ステップ91で第6ポンプを始動指示することで第6ポンプの始動確認が行われ、ステップ92で第7ポンプを始動する指示が行われる。その後、様々な工程を経て、第10弁の閉鎖の確認が行われて、フェーズ2が終了する。そして、ステップ102でフェーズ3の実行宣言が行われる。
また、シーケンスエンジニア及び運転員が入力部13を操作して、異常対処挿入シーケンスプログラムの内容を調整したりもする。本例では、プロセス機器70の状態の要件の一つである配管C流量について「配管C流量<100m3/h」から「配管C流量<50m3/h」へと変更を行っている。このようにすることにより、コンピュータの判断だけではなく、人間の経験を活かして、より適切なシーケンスプログラムを作成できる。
Claims (7)
- プラントの異常時に運転員が行った操作の内容を異常時操作内容として記憶する操作履歴データベースと、
前記操作履歴データベースに記憶されている異常時操作内容を基に、異常対処シーケンスプログラムを生成する異常対処シーケンスプログラム生成部と、
前記プラントを自動制御するためのシーケンスプログラムの動作情報をシーケンスプログラムごとに記憶する動作履歴データベースと、
前記シーケンスプログラムで参照する機器及び当該機器に対する指令の情報を記憶する機器データベースと、
前記操作を行っていたときに動作していたシーケンスプログラムを前記動作履歴データベースから抽出し、前記運転員が行った操作の対象となっている機器に対する指令を出しているシーケンスプログラムを前記機器データベースから抽出して、追加修正対象シーケンスプログラムとして特定するシーケンスプログラム特定部と、
前記異常対処シーケンスプログラムを、前記追加修正対象シーケンスプログラムの、前記異常時の操作が行われた時間に対応する位置に挿入するシーケンスプログラム挿入部と、
を備えたプラント監視装置。 - 前記異常時操作内容には、前記プラントの異常が発生してから解消されるまでに、前記運転員が行った操作の内容が含まれる
請求項1記載のプラント監視装置。 - 前記操作履歴データベースには、前記運転員の操作時刻、操作対象、及び操作内容の情報が関連付けて記憶され、
前記動作履歴データベースには、前記シーケンスプログラムの動作時刻、当該動作時刻に動作するシーケンスプログラム、及び当該シーケンスプログラムの動作内容の情報が関連付けて記憶され、
前記機器データベースには、前記シーケンスプログラム、当該シーケンスプログラムで対象とする機器、及び当該シーケンスプログラムで対象とする機器に対する状態参照又は操作出力の情報が関連付けて記憶されている
請求項2記載のプラント監視装置。 - 前記シーケンスプログラム特定部は、
前記プラントの異常が発生してから解消されるまでの指定された時刻範囲において、前記操作履歴データベースから前記操作対象の情報を抽出し、
前記履歴データベースから抽出された操作対象に基づいて前記機器データベースより前記時刻範囲において動作していたシーケンスプログラムを抽出し、
前記時刻範囲において動作していたシーケンスプログラムを前記動作履歴データベースから抽出し、
前記機器データベースから抽出されたシーケンスプログラムと、前記動作履歴データベースから抽出されたシーケンスプログラムから、前記異常対処シーケンスの挿入対象となるシーケンスプログラムを特定する
請求項3記載のプラント監視装置。 - 前記シーケンスプログラム挿入部は、
前記時刻範囲において動作していたシーケンスプログラムと処理フェーズを前記動作履歴データベースから抽出し、
前記シーケンスプログラムの該当処理フェーズの近傍に、前記異常対処シーケンスを挿入する
請求項4記載のプラント監視装置。 - (調整部)
前記シーケンスプログラム挿入部で生成されたシーケンスプログラム内での前記異常対処シーケンスプログラムの配置を調整する組込み調整部、をさらに備え、
前記シーケンスプログラムの該当処理フェーズの近傍に挿入された前記異常対処シーケンスは、前記シーケンスプログラム内に暫定的に配置されたものであり、入力部からの指示に基づき動作する前記組込み調整部によって前記シーケンスプログラム内での配置が調整され、位置が確定される、
を備えた請求項5記載のプラント監視装置。 - プラントの異常時に運転員が行った操作の内容を異常時操作内容として記憶するすて操作履歴記憶ステップと、
前記操作履歴記憶ステップに記憶されている異常時操作内容を基に、異常対処シーケンスプログラムを生成する異常対処シーケンスプログラム生成ステップと、
前記プラントを自動制御するためのシーケンスプログラムの動作情報をシーケンスプログラムごとに記憶する動作履歴記憶ステップと、
前記シーケンスプログラムで参照する機器及び当該機器に対する指令の情報を記憶する機器記憶ステップと、
前記操作を行っていたときに動作していたシーケンスプログラムを前記動作履歴記憶ステップから抽出し、前記運転員が行った操作の対象となっている機器に対する指令を出しているシーケンスプログラムを前記機器記憶ステップから抽出して、追加修正対象シーケンスプログラムとして特定するシーケンスプログラム特定ステップと、
前記異常対処シーケンスプログラムを、前記追加修正対象シーケンスプログラムの、前記異常時の操作が行われた時間に対応する位置に挿入するシーケンスプログラム挿入ステップと、
を備えたプラント監視方法。
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