JP2012181583A - フィールド情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】点検作業の正確化はもとより、プラントの点検作業効率の改善をはかる。
【解決手段】１以上のフィールド機＃１〜＃ｎがバス５経由で相互接続され、フィールド機器＃１〜＃ｎで測定されるプロセス値を含むデータを表示するフィールド情報表示装置９であって、このフィールド情報表示装置９は、設定されたパラメータに基づき、フィールド機器からバス５経由で取得されるフィールド情報を取り込み、取り込まれたフィールド情報を所定の周期で二次元バーコードに変換し、この二次元バーコードを画面に表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、１以上のフィールド機器がバス経由で相互接続され、フィールド機器で測定されるプロセス値を含むデータを表示するフィールド情報表示装置に関する。

プラントでは、フィールド機器と総称される差圧伝送器、温度伝送器、流量計等の各種測定装置により各種プロセス量を測定し、制御装置がこれらフィールド機器の測定結果に基づきプラントを構成する各種プロセス機器を制御する。このとき、制御装置と各種フィールド機器とは、Foundation Field BusやHART（登録商標）等のフィールドバスに代表されるバスによって相互接続され、制御装置は、このバスを介して通信を行うことにより各種プロセス機器の制御を行う。

上記したフィールドバスには現場指示計も接続される。現場指示計は、上記したフィールド機器の出力値をバス経由で取得し、その値を表示する。現場の点検作業員は、プラントを巡回しながらこの現場指示計に表示される出力値により、フィールド機器やプロセス機器（以下、総称してフィールド機器という）に異常が無いことを確認する。現場指示計は、特に、フィールド機器が、高所、高温、高湿等のアクセスしにくい場所や、爆発性雰囲気等、危険区域に設置されている場合等、点検作業員が巡回中に確認するのが困難な場合に使用される。現場指示計は、作業員がアクセスしやすい場所に設置され、特殊なツールを必要とすることなく複数のフィールド機器の情報を容易に取得できるようにすることで、点検作業員の作業負担の軽減と安全確保を行う。

図８に現場指示計の表示画面の一例が示されている。現場指示計に表示されるフィールド機器の情報としては、タグ名、プロセス値、単位、アラーム情報等が一般的で、これらは、英数字や簡易グラフ等で表示される。１台のフィールド機器のフィールド情報を１画面で表示する場合、取得したフィールド情報を閲覧するために、ボタンやジョクダイヤル等の入力デバイスにより手動で切替えるか、自動で画面切替えを行う。なお、画面を、例えば４分割することにより、一度に４台のフィールド機器のフィールド情報を表示可能な現場指示計も存在する。

ところで、プラントの点検作業において、現場指示計に表示される内容の読み取りに関し、人間が行なうことから読み取りミスの可能性があり、また、現場指示計から読み取ったあるフィールド機器で測定したフィールド情報をモバイル端末等に記録する際には、誤って他のフィールド機器の読みとして記録する記録ミスが発生することもある。このため、例えば、特許文献１に、読み取りミスや記録ミスを無くして作業性を向上させるために、入力されるアナログ信号が示す値をバーコードにより表示するバーコード表示装置を設け、バーコードスキャナ付きの記録用モバイル機器によりバーコード読み取りを行う内容が開示されている。

特開２００２−３１０７３３号公報

特許文献１に開示された技術によれば、入力されたプロセス値をバーコードで表示することにより1画面に表示可能な情報量が増加し、また、これをバーコードスキャナで読み取って記録することによりフィールド情報の読み取りや記録のミスが無くなる。しかしながら、現場指示計が複数のフィールド機器によって測定された多数のフィールド情報を表示する場合、点検作業員は、フィールド情報を取得して表示すべきフィールド機器を手動で選択操作する必要があり、巡回点検時の作業効率に悪影響を与えていた。

本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、点検作業の正確化はもとより、プラントの点検作業効率の改善をはかった、フィールド情報表示装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために本発明は、１以上のフィールド機器がバス経由で相互接続され、前記フィールド機器で測定されるプロセス値を含むデータを表示するフィールド情報表示装置であって、設定されたパラメータに基づき、前記フィールド機器から前記バス経由で取得される前記フィールド情報を取り込む入力処理部と、前記入力処理部で取り込まれた前記フィールド情報を所定の周期で二次元バーコードに変換して出力するバーコード変換部と、前記バーコード変換部から出力される二次元バーコードを画面に表示する画面表示部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、入力処理部が、設定されたパラメータに基づき、フィールド機器からバス経由で取得されるフィールド情報を取り込み、バーコード変換部が、取り込まれたフィールド情報を所定の周期で二次元バーコードに変換し、画面表示部が、二次元バーコードを画面に表示する。このため、二次元バーコードでフィールド情報を表現することでフィールド情報の読み取りや記録のミスが無くなり、したがって、点検作業員による点検作業の正確化がはかれ、また、設定されたパラメータに基づき取得されるフィールド情報を自動的に取り込むことでプラントの点検の作業効率も改善される。

本発明のフィールド情報表示装置において、前記フィールド情報を取得すべきフィールド機器を特定するタグを含む前記パラメータを設定するパラメータ設定部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、パラメータ設定部で設定されるパラメータにより、取り込むべきフィールド情報を割り振ることができ、柔軟なシステム構築が可能になる。

本発明のフィールド情報表示装置において、前記パラメータ設定部で設定された前記パラメータに基づき、前記バーコード変換部から出力される二次元バーコードを指定されたフィールド機器に転送するバーコード転送部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、二次元バーコードを他のフィールド機器に転送することで、転送先でもフィールド情報の閲覧が可能になる。

本発明のフィールド情報表示装置において、前記パラメータ設定部で設定された前記パラメータに基づき、前記入力処理部で取り込まれた前記フィールド情報と、前記バーコード変換部から出力される二次元バーコードのうちいずれか一方、又はその両方を前記画面表示部へ選択出力する第１の出力制御部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、第１の出力制御部により出力制御を行い、画面表示部を制御することにより、生データと二次元バーコードのいずれでも表示が可能になるため、点検作業員は柔軟な閲覧が可能になり利便性が増す。

本発明のフィールド情報表示装置において、前記入力処理部で取り込まれたフィールド情報をフィールド機器毎時系列に保持する記憶部と、前記パラメータ設定部で設定された前記パラメータに基づいて前記記憶部から読み出される所定期間分のフィールド情報と、前記入力処理部により実時間で取り込まれたフィールド情報とを組で前記バーコード変換部に出力する第２の出力制御部と、を有することを特徴とする。本発明によれば、第２の出力制御部により出力制御を行ない、バーコード変換部を制御することにより、点検作業員は、蓄積された過去のフィールド情報と現在のフィールド情報とをリアルタイムに対比して閲覧することができ、利便性が増す。

本発明のフィールド情報表示装置によれば、点検作業の正確化はもとより、プラントの点検作業時の作業効率の改善がはかれる。

本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置が接続されるプラント監視システムの接続形態を示す図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置による画面表示の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置の第１の変形例の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置の第２の変形例の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置の第３の変形例の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置の動作を示すフローチャートである。 従来のフィールド情報表示装置による画面表示の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための実施の形態（以下、単に本実施形態という）について詳細に説明する。

（実施形態の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るフィールド情報表示装置が接続されるプラント監視システムの接続形態を示す図である。ここでは、Foundation Field Bus等、デジタル信号による信号伝送ラインであるフィールドバス５を介してフィールド機器２〜４が相互接続されるプラント監視システムが例示されている。なお、符号１は、プロセス流体の配管である。

図１において、圧力測定器２、流量測定器３、温度伝送器４は、フィールドバス５に接続され、フィールドバス５上でタグによって区別されるプロセス機器であり、ターミネータ６により終端される。ホスト機器７は、プロセスの監視、制御を行う際の制御中枢となる。符号８、９は、本発明のフィールド情報表示装置としての機能を持つ現場指示計である。

現場指示計８、９は、フィールド機器２、３、４の出力値をフィールドバス５経由で取得し、その値を表示する。現場の点検作業員は、プラントを巡回しながらこの現場指示計８、９に表示される出力値により、フィールド機器に異常が無いことを確認する。現場指示計８、９は、特に、フィールド機器２、３、４が、高所、高温、高湿等のアクセスしにくい場所や、爆発性雰囲気等、危険区域に設置されている場合に、フィールド機器２、３、４に内蔵された指示計を、点検作業員が巡回中に確認するのが困難な場合に使用される。現場指示計８、９は、作業員がアクセスしやすい場所に設置され、特殊なツールを必要とすることなく複数のフィールド機器２、３、４の情報を容易に取得できるようにすることで、点検作業員の作業負担の軽減と安全確保を行う。

現場指示計９の内部構成を図２に示す。図２によれば、現場指示計９は、入力処理部９１と、パラメータ設定部９２と、バーコード変換部９３と、画面表示部９４とを含み構成される。

入力処理部９１は、図１に示す圧力測定器２、流量測定器３、温度伝送器４等のフィールド機器＃１〜＃ｎとはフィールドバス５経由で接続され、パラメータ設定部９２により予め設定されたパラメータに基づき、フィールド機器＃１〜＃ｎからフィールドバス５経由で取得されるフィールド情報を取り込んでバーコード変換部９３へ出力する。なお、ここでいう「フィールド情報」とは、フィールド機器＃１〜＃ｎで測定されるプロセス値を含むデータのことをいう。

パラメータ設定部９２は、入力処理部９１に、フィールド情報を取得すべきフィールド機器を特定するタグを含むパラメータを設定するために、点検作業員、あるいは他のオペレータからの手動入力により設定される。なお、ここでは、タグ名、プロセス値、単位、アラーム情報の他、機器の温度、アラーム履歴等のプロセス値以外の情報、モデルコード、設定レンジ、ダンピング等の機器設定情報、更には、後述する転送先、表示切替え属性情報１、２等がパラメータとして設定される。

バーコード変換部９３は、入力処理部９１で取り込まれたフィールド情報を所定の周期で二次元バーコードに変換して画面表示部９４に出力する。ここで、二次元バーコードは、ＱＲコード（登録商標）であってもよい。バーコードの仕様は複数あり、いずれの仕様のバーコードに変換するかは、設定により選択することができる。画面表示部９４は、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードを画面に表示する表示モニタである。画面表示部９４は、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードを内蔵のメモリに描画し、描画した二次元バーコードを、モニタとして用いられるＬＣＤ（Liquid Crystal Device）の表示タイミングに同期して読み出して画面に表示する。

画面表示部９４により表示される画面構成の一例が図３に示されている。図３に示されるように、各フィールド機器＃１〜＃ｎから取得されるフィールド情報は二次元バーコードで表示される。点検作業員は、画面上に表示された二次元バーコードを小型のデジタルカメラ等で撮影することにより、英数字等の具体的な表示に変換することができ、バーコード変換前の生データを閲覧可能である。

図４〜図６に、本実施形態に係るフィールド情報表示装置の変形例が３つ示されている。図４において、図２に示す実施形態との差異は、図２に示す実施形態が有する構成９１，９２，９３，９４に、バーコード転送部９５を付加したことにある。バーコード転送部９５は、パラメータ設定部９２で設定されるパラメータに基づき、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードを指定されたフィールド機器に転送する。このため、パラメータとして転送先が設定される。

図５において、図２に示す実施形態との差異は、図２に示す実施形態が有する構成９１，９２，９３，９４に、第１の出力制御部（ＳＥＬ：セレクタ９６）を付加したことにある。セレクタ９６は、バーコード変換部９３と画面表示部９４との間に設けられ、パラメータ設定部９２で設定されたパラメータに基づき、入力処理部９１で取り込まれたフィールド情報と、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードのうちいずれか一方、又はその両方を画面表示部９４へ選択出力する。このため、パラメータとして表示切替え属性情報１が設定される。

図６において、図２に示す実施形態との差異は、図２に示す実施形態が有する構成９１，９２，９３，９４に、記憶部９７と、第２の出力制御部（ＳＥＬ：セレクタ９８）を付加したことにある。記憶部９７には、入力処理部９１で取り込まれたフィールド情報がフィールド機器毎に時系列に保持される。セレクタ９８は、入力処理部９１とバーコード変換部９３の間に設けられ、パラメータ設定部９２で設定されたパラメータに基づいて前記記憶部から読み出される所定期間分のフィールド情報と、入力処理部９１により実時間で取り込まれたフィールド情報とを組でバーコード変換部９３に出力する。このため、パラメータとして表示切替え属性情報２が設定される。

（実施形態の動作）
以下、図７のフローチャートを参照して、図１〜図６に示す本実施形態に係るフィールド情報表示装置の動作について詳細に説明する。

図７において、現場指示計９の入力処理部９１では、まず、パラメータ設定部９２から出力されるパラメータの変更の有無を判定する（ステップＳ１１）。ここで、パラメータ設定に変更ありと判定されると（ステップＳ１１“ＹＥＳ”）、入力処理部９１は、変更設定されたパラメータを取得し（ステップＳ１２）、そのパラメータが示すタグ名からプロセス値を含むフィールト情報を取得すべきフィールド機器＃１〜＃ｎのいずれかを、あるいはその組み合わせを特定する。そして、特定されたフィールド機器＃１〜＃ｎで測定されたフィールド情報を取り込み、バーコード変換部９３へ出力する（ステップＳ１３）。

これを受けてバーコード変換部９３では、入力処理部９１で取り込まれたフィールド情報を、所定期間からなる変換周期を待って（ステップＳ１４“ＹＥＳ”）、二次元バーコードに変換し、画面表示部９４へ出力する（ステップＳ１５）。ここで、パラメータ設定部９２から取得したパラメータ中に「転送先」が設定されていた場合（ステップＳ１６“ＹＥＳ”）、バーコード転送部９５は、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードを指定されたフィールド機器＃１〜＃ｎのいずれかに転送する（ステップＳ１７）。このように、現場指示計９で取得した特定のフィールド機器の二次元バーコードを他のフィールド機器に転送することで、転送先のフィールド機器でも他のフィールド機器により測定されたフィールド情報の閲覧が可能になる。

続いて、画面表示部９４では、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードをＬＣＤに表示し（ステップＳ２０）、点検作業員は、このＬＣＤに表示された二次元バーコードを小型のデジタルカメラで撮影することにより、生の測定データを視認することができる（ステップＳ２１）。このように、二次元バーコードによりフィールド情報を表現することでフィールド情報の読み取りや記録のミスが無くなるため点検作業の正確化がはかれ、また、予め設定されたパラメータに基づき取得されるフィールド情報を自動的に取り込むことで、プラントの点検作業の効率が改善される。また、予め設定されるパラメータにより、取り込むべきフィールド情報を割り振ることができるため、柔軟なシステム構築が可能になる。

一方、ステップＳ１６の「他フィールド機器への転送要否」判定処理で、パラメータに転送先の設定が無いと判定された場合（ステップＳ１６“ＮＯ”）、更に表示切替え要求の有無を判定する（ステップＳ１８）。ここで、パラメータ設定部９２から取得したパラメータ中に表示切替え属性情報１が設定されていた場合（ステップＳ１８“ＹＥＳ”）、セレクタ９６は、そのパラメータにしたがい、入力処理部９１で取り込まれたフィールド情報と、バーコード変換部９３から出力される二次元バーコードのうちいずれか一方を、又はその両方を画面表示部９４へ選択出力する、表示切替えのための出力制御を行う（ステップＳ１９）。これを受けて画面表示部９４ではその表示切替え属性情報１に基づく画面切り替えを行う。このことにより、生データと二次元バーコードのいずれでも表示が可能になるため、点検作業員は柔軟な閲覧が可能になり利便性が増す。

なお、図７のフローチャート中に示されていないが、入力処理部９１で取り込まれたフィールド情報をフィールド機器＃１〜＃ｎ毎に時系列で記憶部９７に保持しておくことで、パラメータ設定部９２で設定されたパラメータ（表示切替え属性情報２）に基づきセレクタ９８を制御すれば、記憶部９７から読み出される所定期間分のフィールド情報と、入力処理部９１により実時間で取り込まれたフィールド情報とを組でバーコード変換部９３に出力することも可能である。この場合、点検作業員は、蓄積された過去のフィールド情報と現在のフィールド情報とをリアルタイムに対比して閲覧することができ、利便性が増す。

（実施形態の効果）
以上説明のように本実施形態に係るフィールド情報表示装置によれば、入力処理部９１が、予め設定されたパラメータに基づき、フィールド機器＃１〜＃ｎからフィールドバス５経由で取得されるフィールド情報を取り込み、バーコード変換部９３が、取り込まれたフィールド情報を所定の周期で二次元バーコードに変換し、画面表示部９４が、二次元バーコードを画面に表示する、このように、二次元バーコードでフィールド情報を表現することで、フィールド情報の読み取りや記録のミスが無くなることから点検作業の正確化がはかれ、また、設定されたパラメータに基づき取得されるフィールド情報を自動的に取り込むことでプラントの点検のための作業効率が改善される。

また、パラメータ設定部９２で予め設定されるパラメータにより、取り込むべきフィールド情報を割り振ることができる他、転送先をパラメータに付加することで、転送先でも二次元バーコードの閲覧が可能になる。また、表示切替え属性情報をパラメータに付加することで、種々の書式で表示内容を閲覧ができ、利便性が増す。

更に、本実施形態に係るフィールド情報表示装置によれば、発明によれば、２次元バーコードの記録はデジタルカメラで撮影することにより行なうため、特殊なツールを必要とすることなく、保存も容易であり、点検作業員による誤認もなくなるため、表示点検作業の正確化が図れる。また、二次元バーコード表現により視認で得られる情報より多量の情報を取得でき、デジタルカメラ等で情報を取得するため点検作業員の巡回作業字作業効率が改善される。また、画面表示が点検作業員から見えることができれば初期の目的は達成するため、現場指示計を必ずしもアクセスしやすい場所に設置せずに済むことから、計装の効率化もはかれる。

なお、本実施形態に係るフィールド情報表示装置は、フィールドバスでの現場指示計に適用されるものとしてのみ説明したが、現場指示計以外のフィールド機器に適用しても同様の効果が得られる。また、本実施形態では、入力処理部９１に設定されるパラメータは、予め設定されるものとして説明したが、点検作業員がプラントを巡回中に動的に設定することも可能である。この場合、プラントの状態に応じて適宜パラメータを設定できるため、柔軟性、拡張性に富んだフィールド情報表示装置を提供することができ、一層、利便性を増すことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１・・配管、２・・圧力測定器、３・・流量測定器、４・・温度伝送器、５・・フィールドバス、６・・ターミネータ、７・・ホスト機器、８、９・・現場指示計、９１・・入力処理部、９２・・パラメータ設定部、９３・・バーコード変換部、９４・・画面表示部

Claims (5)

1. １以上のフィールド機器がバス経由で相互接続され、前記フィールド機器で測定されるプロセス値を含むデータを表示するフィールド情報表示装置であって、
   設定されたパラメータに基づき、前記フィールド機器から前記バス経由で取得される前記フィールド情報を取り込む入力処理部と、
   前記入力処理部で取り込まれた前記フィールド情報を所定の周期で二次元バーコードに変換して出力するバーコード変換部と、
   前記バーコード変換部から出力される二次元バーコードを画面に表示する画面表示部と、
   を有することを特徴とするフィールド情報表示装置。
2. 前記フィールド情報を取得すべきフィールド機器を特定するタグを含む前記パラメータを設定するパラメータ設定部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載のフィールド情報表示装置。
3. 前記パラメータ設定部で設定された前記パラメータに基づき、前記バーコード変換部から出力される二次元バーコードを指定されたフィールド機器に転送するバーコード転送部と、
   を有することを特徴とする請求項２記載のフィールド情報表示装置。
4. 前記パラメータ設定部で設定された前記パラメータに基づき、前記入力処理で取り込まれた前記フィールド情報と、前記バーコード変換部から出力される二次元バーコードのうちいずれか一方、又はその両方を前記画面表示部へ選択出力する第１の出力制御部と、
   を有することを特徴とする請求項２又は３記載のフィールド情報表示装置。
5. 前記入力処理部で取り込まれたフィールド情報をフィールド機器毎時系列に保持する記憶部と、前記パラメータ設定部で設定された前記パラメータに基づいて前記記憶部から読み出される所定期間分のフィールド情報と、前記入力処理部により実時間で取り込まれたフィールド情報とを組で前記バーコード変換部に出力する第２の出力制御部と、
   を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載のフィールド情報表示装置。

Images