JP2011175530A - プラント操作支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際に発生した警報と、これに対応する画面操作履歴とを関連付けて保存し、操作支援に利用することができるプラント操作支援装置を得る。
【解決手段】プロセスからのデータに基づき、警報検出部２が警報の発生を検出し、これを受けて、ガイド生成部４は操作支援メッセージを、ＨＭＩ入出力部６を介して表示装置５に表示し、この表示装置５上で操作された画面操作情報を画面操作保存部１１がＨＭＩ入出力部６を介して取得して画面操作データベース１２に保存することにより、警報とこれに関連付けられた画面操作情報を保存しておくようにし、この保存される画面操作情報には、操作対象の機器シンボル及びこの機器シンボルの画面における表示位置情報が含まれるものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、各種プラントの監視制御を行うプラント監視制御装置の操作支援を行うプラント操作支援装置に関するものである。

従来のプラント操作支援装置は、次のように構成されていた。プロセスからの出力信号を受けて、警報検出部が警報（許容範囲値を超えた場合など）を取り出し、警報の履歴データを警報履歴データベースに保存するとともに、ガイド生成部が、操作支援メッセージを作成する。この操作支援メッセージは、表示装置に表示される。この表示に対して操作装置によりオペレータが入力した操作情報は、操作履歴データベースに保存されるようになっていた。
この従来技術によるプラント操作支援装置においては、警報履歴データベースと、操作履歴データベースとの関連を、ルールベースで作成したり、警報から一定期間の間に操作した内容を警報履歴データベースから検索し、操作頻度等の重み付けなどを行う処理を行い、相関データベースに保存することにより、プラントで発生した警報と操作を関連づけて情報を保存し、後の運用でオペレータへ知らしめるようになっている。（例えば、特許文献１参照）

特開２００１−２９０５３１号公報（第３〜４頁、図１）

従来のプラント操作支援装置は、以上のように構成されているが、過去の警報と操作履歴との相関関係を簡便化することに重きを置いており、実際のオペレータが監視画面上で実際にどのような操作を実施したかを再現する手段には言及していない。
例えば、実際の監視画面においては、警報を確認する画面と、これに関連づけて、保存された、操作シンボルの画面操作の履歴データベースにおいて、実際に操作した機器、例えばどのポンプを始動して異常値を正常値に回帰させたかは、画面で確認することは困難であった。ガイダンス等のメッセージ（文書）としてオペレータに開示されることはあっても、画面上の操作対象ポンプを、図面にて実際に確認することは困難である等の問題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、実際に発生した警報と、これに対応する画面操作履歴とを関連付けて保存し、操作支援に利用することができるプラント操作支援装置を得ることを目的にしている。

この発明に係わるプラント操作支援装置においては、プラントを監視制御するための画面操作を支援するプラント操作支援装置であって、プラントからのデータに基づき、警報の発生を検出する警報検出部、この警報検出部によって検出された警報に基づき、操作支援画面を生成するガイド生成部、このガイド生成部によって生成された操作支援画面を表示する表示装置、この表示装置に表示された操作支援画面に含まれる機器シンボルを操作し、警報に対応する入力を行う操作装置、この操作装置によって入力された警報に対応する画面操作情報を画面操作データベースに保存する画面操作保存部を備え、画面操作データベースに保存される画面操作情報には、操作対象の機器シンボル及びこの機器シンボルの画面における表示位置情報が含まれるものである。

この発明は、以上説明したように、プラントを監視制御するための画面操作を支援するプラント操作支援装置であって、プラントからのデータに基づき、警報の発生を検出する警報検出部、この警報検出部によって検出された警報に基づき、操作支援画面を生成するガイド生成部、このガイド生成部によって生成された操作支援画面を表示する表示装置、この表示装置に表示された操作支援画面に含まれる機器シンボルを操作し、警報に対応する入力を行う操作装置、この操作装置によって入力された警報に対応する画面操作情報を画面操作データベースに保存する画面操作保存部を備え、画面操作データベースに保存される画面操作情報には、操作対象の機器シンボル及びこの機器シンボルの画面における表示位置情報が含まれるので、実際に発生した警報と、これに対応する画面操作履歴とを関連付けて保存でき、類似の警報が発生したときに画面操作を再現することができる。

この発明の実施の形態１によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。 この発明の実施の形態１によるプラント操作支援装置のデータベース構成を示す構造図である。 この発明の実施の形態１によるプラント操作支援装置の画面操作履歴を画面操作データベースに保存する処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるプラント操作支援装置の画面操作データベースから画面操作を再現する処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。 この発明の実施の形態３によるプラント操作支援装置のデータベース構成を示す構造図である。 この発明の実施の形態４によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。 この発明の実施の形態４によるプラント操作支援装置のデータベース構成を示す構造図である。 この発明の実施の形態５によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。
図１において、警報検出部２は、プロセス１からの出力信号を受けて、警報（許容範囲値を超えた場合など）を取り出す。警報履歴データベース３は、警報検出部２の取り出した警報の履歴データを保存する。ガイド生成部４は、警報発生時に操作支援メッセージを作成する。ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）入出力部６は、ガイド生成部４からの出力信号を受けて、警報発生時の操作支援メッセージを表示装置５に送り出す。操作装置７は、マウス、タッチパネル等によりオペレータが操作入力を行う。また、操作装置７を使用してオペレータが実施した、警報に対応する操作内容および操作時期は、ＨＭＩ入出力部６を介して、操作履歴として操作履歴データベース８に保存される。
警報監視部１３は、警報検出部２から警報発生の報せを受け、警報発生中は、画面操作保存部１１へ、画面操作を画面操作データベース１２へ保存するよう、通知する。画面操作保存部１１は、警報発生中は、ＨＭＩ入出力部６より、オペレータが画面操作した内容を取得し、画面操作データベース１２へ保存する。

図２は、この発明の実施の形態１によるプラント操作支援装置のデータベース構成を示す構造図である。
図２において、警報履歴データベース３は、信号名称とこれに対応する警報種別が発生時刻とともに格納されている。操作履歴データベース８には、警報発生で保存が開始され、警報停止で保存が終了する。操作履歴データベース８には、信号名称に対して操作された操作内容が発生時刻とともに保存されている。
画面操作データベース１２には、画面操作保存部１１によってＨＭＩ入出力部６を介して取得された画面操作内容が保存されている。警報ごとに、操作順序と、信号名称と、信号名称の表示位置であるシンボル（機器シンボル）位置座標と、シンボル操作内容と、操作を行った操作装置（マウス、キーボードなど）が格納されている。

図３は、この発明の実施の形態１によるプラント操作支援装置の画面操作履歴を画面操作データベースに保存する処理を示すフローチャートであり、警報開始から警報停止（オペレータの操作によって警報の要因が除去されること）までの間のロジックが示されている。

次に、動作について、図３に沿って説明する。
プロセス１からの出力信号を受けて、警報検出部２がその出力信号から警報（許容範囲値を超えた場合など）を取り出し、警報の履歴データを警報履歴データベース３に保存するとともに、警報監視部１３へ警報検出を通知する。
これを受けた警報監視部１３は、画面操作保存部１１に対し、警報発生を通知し（Ｓ００１）、画面操作保存部１１は、警報発生時刻を画面操作データベース１２に記録する（Ｓ００２）。そして画面操作保存部１１は、ＨＭＩ入出力部６から画面操作内容を取得し、取得した操作内容を、画面操作データベース１２に保存する（Ｓ００３）。
この処理は、警報監視部１３にて、警報を発生していた要因が取り除かれるまで、継続される（Ｓ００４）。
この警報の復旧確認は、警報検出部２から警報復旧の通知が来ることにより行われる。
そして、画面操作保存部１１は、画面操作データベース１２に警報復旧時刻を記録する（Ｓ００６）。

図２の警報履歴データベース３は、０９：００：１２（９時００分１２秒）に信号名称ＺＢＣＤ（例えば貯水槽水位異常）について、ＰＶＨの警報が発生し、０９：１７：３０に同信号警報がＰＶＬになって復旧していることを示している。
一方、この警報に対して、操作履歴データベース８には、オペレータが０９：００：１２にＰ１２３（例えばポンプ１２３機）をＭＶ ２０パーセント（出力２０パーセントで稼働）後、それぞれＰ１２４、Ｐ１２５に対しても同様の操作をしたことが格納されている。
この操作は、Ｐ１２３〜１２５に対して行った結果のみであり、対応する画面操作の詳細は、画面操作データベース１２に記録されている。

画面操作データベース１２では、図２の上部に、警報発生時刻、警報終了時刻、警報種別が記録され、この間に画面操作された詳細内容が操作順に記録されている。１行が１操作となる。例えば、操作順序１は、信号名称Ｐ１２３が、画面上のシンボル位置座標（２３３、４５６）にあり、これをマウスでクリックして選択したことを示している。さらに、この選択操作に続いて、操作順序２では、同信号Ｐ１２３に対して、キーボード（ＫＢ）から２０という値をインプットしたことを示している。

実施の形態１によれば、操作履歴データベースに加えて、画面操作データベースの画面操作内容を保存したので、操作履歴データベースだけでは実現できなかった、オペレータ操作の細かい操作内容の保存が可能となるため、操作性が高い装置を得ることができる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２によるプラント操作支援装置の画面操作データベースから画面操作を再現する処理を示すフローチャートであり、画面操作データベース１２より過去の画面操作履歴を検索し同種の警報の対応を支援するロジックを示している。

実施の形態２は、実施の形態１で保存された画面操作データベース１２を基に、警報が発生した際の画面操作の再現についてのものであり、図１、図２を援用して説明する。
図４において、まず、警報検出部２にて検出された警報をガイド生成部４が受け取る（Ｓ０１１）。そして、ガイド生成部４は、発生した警報について、画面操作データベース１２を検索する。この際、図２で示した、画面操作データベース１２では信号名称と警報種別で画面操作履歴が記録されており、この中の検索を実施する（Ｓ０１２）。初めて発生する信号名称と警報種別であれば、画面操作履歴にない筈であるので終了する（Ｓ０１３）。
過去に発生した信号名称と警報種別があれば、画面操作データベース１２に保存された操作手順を順次、ＨＭＩ入出力部６を介して、表示装置５に表示する（Ｓ０１４）。
この際、実際に使用した画面シンボル（例えばポンプ）の座標と操作内容が記録されているため、画面上に操作順序通りに、オペレータの操作を導くようなマウスカーソルを配置したり、操作内容を画面シンボルに関連づけて表示しても構わない。

実施の形態２によれば、操作履歴データベースに加えて、画面操作データベースに画面操作内容を保存したので、操作履歴データベースだけでは実現できなかった、オペレータ操作の細かい操作の再現が可能となるため、操作性が高い装置を得ることができる。

実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。
図５において、１〜８、１１〜１３は図１におけるものと同一のものである。図５では、クリックされたシンボル部品に関連する関連機器の一括入力を行うための一括入力データベース１４を設けている。

図６は、この発明の実施の形態３によるプラント操作支援装置のデータベース構成を示す構造図である。
図６において、３、８、１２は図２におけるものと同一のものである。図６では、信号名称とこれに対する操作内容を一括入力するための一括入力テーブルを有する一括入力データベース１４が設けられている。画面操作データベース１２と一括入力データベース１４とを関連付けるために、画面操作データベース１２にアクション欄が設けられている。アクション欄には、一括入力データベース１４を指定する入力テーブル００１が格納されている。

実施の形態３では、例えば画面上のシンボル部品をクリックすることによって、表示しているウィンドウとは別の入力ウィンドウを表示させ、この別のウィンドウにより、元の画面で表示されている関連機器の一括入力を実施する。

次に、動作について説明する。
実施の形態１で示した図３におけるＳ００３で、画面操作保存部１１は、画面操作データベース１２のアクション欄で紐付けされた一括入力データベース１４に、別ウィンドウで入力した操作内容を保存する。また、ガイド生成部４は、実施の形態２で示した図４のＳ０１４で、図６の画面操作データベース１２のアクション欄を参照し、一括入力テーブルの前回入力値を一括入力データベース１４から入力するようになっている。
他の処理は、図３、図４と同様の処理である。

実施の形態３によれば、操作履歴データベースに加えて、画面操作データベースに別画面での一括入力も保存したので、操作履歴データベースだけでは実現できなかった、オペレータ操作の細かい操作の再現が可能となるため、操作性が高い装置を得ることができる。

実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。
図７において、１〜８、１１〜１３は図１におけるものと同一のものである。図７では、シンボル情報の変更が行われる画面構成データベース１６を設けるとともに、この画面構成データベース１６に基づき、画面操作データベース１２の対応箇所を変更する画面検査部１５を設けている。

図８は、この発明の実施の形態４によるプラント操作支援装置のデータベース構成を示す構造図である。
図８において、３、８、１２は図２におけるものと同一のものである。図８では、画面構成データベース１６の構成例として、信号名称、シンボル、色、ブリンク、表示位置を格納している。

実施の形態４は、過去の警報に対応して、監視画面内の画面シンボル情報が変更された際に、オペレータに対し、過去に保存された画面操作データベース１２を、最新の画面シンボル情報に変更するものである。
実際のプラントでは、監視画面内に表示しているシンボルを変更することがある。（例えばポンプの位置）。このシンボル変更は、画面構成データベース１６を変更することによって実現される。

次に、動作について説明する。
図８には、画面構成データベース１６の構成例として信号名称、シンボル、色、ブリンク、表示位置を記載している。このアイテムのうち、表示位置が変更された場合、画面検査部１５では、画面操作データベース１２内の警報種別に記載された信号名称を元に、画面構成データベース１６を走査し、変更有無を検査する。
そして、もし変更が発見された場合には、画面構成データベース１６を正にして、画面操作データベース１２の操作履歴の表示位置を修正する。
図８は、Ｐ１２３の表示位置が、画面構成データベース１６で変更され、この変更が画面操作データベース１２への反映が必要である。

実施の形態４によれば、プラントの運用中に画面シンボルの変更が行われた場合にも、過去に保存した、画面操作データベースを、変更された最新の画面シンボル情報に更新できるため、保守性の高い装置を得ることができる。

実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５によるプラント操作支援装置を示す機能構成ブロック図である。
図９において、１〜８、１１〜１３は図１におけるものと同一のものである。図９には、画面操作データベース１２の画面操作データを編集する画面操作データ編集部１７を設けている。

実施の形態５では、過去の警報に対応して、オペレータが操作を実施し、保存された画面操作データベース１２の操作データを編集する機能を提供するものである。

次に、動作について説明する。
実際のプラント運転においては、最小限の操作で、警報を発生したプラント異常値の是正を行えるわけではなく、後から見ると冗長な操作が含まれていることがある。
実施の形態５では、このような、後で振り返れば冗長な画面操作を、画面操作データベース１２から除去することを可能とするために、画面操作データ編集部１７を加えるものである。
画面操作データ編集部１７により、画面操作データベース１２に格納された内容を削除や訂正を行うことができる。画面操作データベース１２は、警報種別と信号名称別に格納されており、画面操作は１行毎に格納されているため、操作を消去したり、順番を入れ替えることは極めて容易となっている。

実施の形態５によれば、画面操作データベースの画面操作を極めて容易に編集可能であるため、保守性の高い装置を得ることができる。

１ プロセス
２ 警報検出部
３ 警報履歴データベース
４ ガイド生成部
５ 表示装置
６ ＨＭＩ入出力部
７ 操作装置
８ 操作履歴データベース
１１ 画面操作保存部
１２ 画面操作データベース
１３ 警報監視部
１４ 一括入力データベース
１５ 画面検査部
１６ 画面構成データベース
１７ 画面操作データ編集部

Claims (5)

1. プラントを監視制御するための画面操作を支援するプラント操作支援装置であって、
   上記プラントからのデータに基づき、警報の発生を検出する警報検出部、
   この警報検出部によって検出された警報に基づき、操作支援画面を生成するガイド生成部、
   このガイド生成部によって生成された上記操作支援画面を表示する表示装置、
   この表示装置に表示された上記操作支援画面に含まれる機器シンボルを操作し、上記警報に対応する入力を行う操作装置、
   この操作装置によって入力された上記警報に対応する画面操作情報を画面操作データベースに保存する画面操作保存部を備え、
   上記画面操作データベースに保存される画面操作情報には、操作対象の機器シンボル及びこの機器シンボルの上記画面における表示位置情報が含まれることを特徴とするプラント操作支援装置。
2. 上記ガイド生成部は、新たな警報が発生した場合に、上記画面操作データベースに保存された類似の警報を検索し、この検索された警報に対応する画面操作情報に基づき、上記表示装置で上記画面操作を再現することを特徴とする請求項１記載のプラント操作支援装置。
3. 上記画面操作保存部は、上記警報の発生時に、操作対象の機器シンボルに関連する関連機器についての一連の操作をサブウィンドウで入力し、このサブウィンドウで入力された一連の操作を、上記画面操作データベースに関連付けて一括入力データベースに保存し、
   上記ガイド生成部は、この一括入力データベースに保存された上記一連の操作を一括して上記表示装置に表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載のプラント操作支援装置。
4. 上記画面上の機器シンボルを変更するよう構成された画面構成データベース、
   この画面構成データベースの上記機器シンボルが変更されたことを検知する変更検知部を備え、
   上記変更検知部は、上記画面構成データベースの上記機器シンボルの変更を検知した場合に、上記画面操作データベースに変更内容を反映させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプラント操作支援装置。
5. 上記画面操作データベースに保存された画面操作データを編集する画面操作データ編集部を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプラント操作支援装置。

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