JP2013020426A - プラント運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】運転手順テーブルが有する運転手順データを、ユーザーが任意に且つ簡便に作成・変更可能とすることで、プラントの運転効率及び施設稼働率を高く維持する。
【解決手段】プラント情報テーブル１１と監視装置履歴テーブル１２と運転手順テーブル１３とを有し、プラントの監視及び運転操作を行う監視装置１と、プラントの制御を行う制御装置２とを有するプラント運転支援システムにおいて、前記監視装置１は、運転手順書を電子データ化する運転手順データ変換処理手段１０２と、前記運転手順データ変換処理手段１０２で作成された運転手順データを格納する運転手順データ編集テーブル１４と、運転手順データ編集テーブル１４に格納された運転手順データの編集を行う運転手順データ編集手段１０３と、前記運転手順データ編集テーブル１０３で編集された運転手順データに基いて前記運転手順テーブル１３に格納されている操作手順データのデータ更新を行う運転手順データ更新手段１０４と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、原子力プラントや各種産業プラントのプラント運転支援システムに関し、特に、分散型運転制御システムを用いてプラント運転を支援するためのプラント運転支援システムに関する。

原子力プラントや産業用プラントにおける運転制御装置には、コンピュータを用いた運転制御システムが導入されている。これらは、プラントを構成する各種機器の機器状態や圧力・流量等のプロセス値の運転制御を制御装置により行い、その運転状況をディスプレイに画面表示してプラントの稼動状態の監視及び運転操作の監視を監視装置により集中的に行っている。制御装置と監視装置は制御ＬＡＮにより接続されており、プラント運転中における監視操作及び制御状態の各信号を授受できるシステムとなっている。

これらプラントの運転制御において、大規模なプラントでは、いわゆる分散処理が行われており、例えば各運転系統毎に監視制御が行われている。図３は従来のプラント運転監視装置の概略構成図である。制御ＬＡＮ３には、複数の監視装置１及び複数の制御装置２が接続されている（特許文献１）。

監視装置１は監視対象である制御装置２が制御する工程に存在するプラント状態を監視するもので、プラント情報テーブル１１と監視装置履歴テーブル１２、運転手順テーブル１３を有する。

プラント情報テーブル１１は、監視対象の制御装置２が制御する工程に存在する機器状態や圧力・流量などのプロセス値などの情報（以下、「プラント情報」と言う。）及び運転操作に係る操作指令等を監視装置操作・表示手段１０１を介して制御装置２へ伝えるものである。監視装置履歴テーブル１２は、監視対象の制御装置２が制御するプラント４の搬送機器や位置検出機構、弁などの動作状態を時系列に並べた履歴として記憶するものである。

運転手順テーブル１３は、プラント運転を行うにあたりプラントを制御する機器やプロセス状態を監視する計器などの運転制御に必要な操作すべき操作ボタンや操作スイッチ、操作量、その時に必要となる計測データなど運転操作に必要な操作手順データを格納するものである。特許文献２には、運転手順テーブル１３に運転手順書や運転履歴を基にして作成された運転手順データを格納して運転支援を行うことが開示されている。

このように構成された運転支援システムにおいて、監視装置１は、プラント情報テーブル１１での機器の起動操作や工程運転操作の運転操作情報データＤ１１を、制御ＬＡＮ３を経由して制御装置２に伝送する。また、運転手順テーブル１３の運転手順データを監視装置操作・表示手段１０１に表示し、実施対象の運転手順データを選択することで、運転操作情報データＤ１１として、同様にプラント情報テーブル１１に伝達することもできる。

制御装置２は、運転操作情報データＤ１１に基づいて、プラントの各制御対象機器を制御するために必要なロジックを格納する制御装置制御テーブル２１で処理し、搬送機器等の駆動指令となるプラント制御信号Ｐ１１を制御対象であるプラント４に対して出力する。その結果としてプラント機器等の動作状態であるプラント状態信号Ｐ１２が入力され、制御装置制御テーブル２１にて機器動作状態やプロセス値状態を運転状態データＤ１２を生成し監視装置１に伝える。

監視装置１は制御装置２から伝送されてきた運転状態データＤ１２に基づき、プラント情報テーブル１１を更新し運転監視に必要なデータを監視装置操作・表示手段１０１で画面に表示する。また、運転状態データＤ１２に基づき、動作状態の履歴情報として監視装置履歴テーブル１２を更新する。さらに、運転状態データＤ１２により運転手順の進捗が分かるようにプロセスの変量値や機器動作の結果を運転手順テーブル１３により、進行状態を監視装置操作・表示手段１０１で画面に表示する。

なお、図３の例では、運転手順テーブル１３は監視装置１内に記載しているが、これとは別の装置を設けて制御ＬＡＮ３で接続して構成する計測制御システムも採用される場合もある。

特開２００６−１０７０１１号公報 特開２０００−３４８２２６号公報

従来のプラント運転支援システムではプラントの運転員は予め作成した運転手順書に基づいてプラントの運転制御を行っているが、従来の運転手順書の作成手段は紙媒体の運転手順書から全手順データを手入力により入力することが多く、そのため運転手順書データの作成が煩雑で長時間を要するという課題があった。

また、機能改善でのロジック変更や運転訓練シミュレータ等を用いた訓練結果の反映等のために運転手順の見直しが必要になる場合には、運転手順テーブルの構造を熟知したソフト設計者が修正を加えることが必要で、ユーザー側で運転手順の見直しを実施することは困難な場合が多く、プラントの運転稼働率が低下するという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、運転手順テーブルが有する運転手順データを、ユーザーが任意に且つ簡便に作成・変更可能とすることで、運転効率及び施設稼働率を高く維持することができるプラント運転支援システム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、本発明のプラント運転支援システムは、プラント情報テーブルと監視装置履歴テーブルと運転手順テーブルとを有し、プラントの監視及び運転操作を行う監視装置と、プラントの制御を行う制御装置とを有するプラント運転支援システムにおいて、前記監視装置は、運転手順書を電子データ化する運転手順データ変換処理手段と、前記運転手順データ変換処理手段で作成された運転手順データを格納する運転手順データ編集テーブルと、運転手順データ編集テーブルに格納された運転手順データの編集を行う運転手順データ編集手段と、前記運転手順データ編集テーブルで編集された運転手順データに基いて前記運転手順テーブルに格納されている操作手順データのデータ更新を行う運転手順データ更新手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、運転手順テーブルが有する運転手順データを、ユーザーが任意に且つ簡便に作成・変更可能とすることで、プラントの運転効率及び稼働率を高く維持することができる。

第１の実施形態に係るプラント運転支援システムの構成図。 第２の実施形態に係るプラント運転支援システムの構成図。 従来のプラント運転支援システムの構成図。

以下、本発明に係るプラント運転支援システムの実施形態を、図面を参照して説明する。
なお、従来のプラント運転支援システムと同一の構成については同一の符号を付し、重複説明を省略する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態に係るプラント運転支援システムを、図１を参照して説明する。
（構成）
第１の実施形態のプラント運転支援システムは、図３の従来例に対し、運転操作に必要な操作手順データを格納する運転手順テーブル１３において、存在する紙媒体等の運転手順書をＰＤＦ等に電子媒体化したものをテキストデータ等に変換して運転手順データを作成する運転手順データ変換処理手段１０２により、運転手順データ編集テーブル１４に運転手順データを生成するとともに、運転手順データ編集手段１０３によるデータ編集と、運転手順データ更新手段１０４による運転手順テーブル１３へのデータ更新を行えるように構成したことを特徴としている。

具体的に説明すると、監視装置１は、図１に示すように、監視対象の制御装置２が制御する工程のプラント情報を記憶したプラント情報テーブル１１と、監視対象の制御装置２が制御するプラント４の搬送機器、位置検出機構及び弁などの動作状態の履歴を時系列に記憶した監視装置履歴テーブル１２と、プラント運転を行うにあたりプラント４を制御する機器やプロセス状態を監視する計器などの運転制御に必要な操作すべき操作ボタン、操作スイッチ、操作量及びその時に必要となる計測データなど運転操作に必要な操作手順データを格納する運転手順テーブル１３と、紙媒体の運転手順書を電子データ化し運転手順テーブル１３と同等のデータ配列に変換する運転手順データ変換処理手段１０２と、運転手順データ変換処理手段１０２で生成したデータを格納する運転手順データ編集テーブル１４と、運転手順データ編集テーブル１４のデータを監視装置操作・表示手段１０１からの操作によりユーザーが任意に編集を行う運転手順データ編集手段１０３と、運転手順データ編集テーブル１４のデータに基づき運転手順テーブル１３の更新を行う運転手順データ更新手段１０４とから構成されている。

（作用）
上記にように構成されたプラント運転支援システムの作用を説明する。
運転手順データ変換処理手段１０２は、紙媒体の運転手順書を、例えばＰＤＦファイルからＯＣＲ（Optical Character Recognition）等を用いてテキストデータ化することにより電子データ化し、そこで得られたデータを予め登録した運転手順テーブルと同等のデータ配列になるように変換し、運転手順データ編集テーブル１４へ格納する。

運転手順データ編集手段１０３では、運転手順データ編集テーブル１４に格納されている運転手順データについて監視装置操作・表示手段１０１からの操作により、操作タグの割付（複数の運転ステップからなる運転手順について各ステップ毎に番号又は名称等を割り振ること）や運転手順データの画面表示用の補助文章の追加など、ユーザーが任意に運転手順データの編集を実施する。

運転手順データ更新手段１０４は、運転手順データ編集テーブル１４に格納されている運転手順データの編集結果を実際の運転支援として使用するために、運転手順テーブル１３に格納されている操作手順データのデータ更新を行う。

（効果）
第１の実施形態によれば、運転手順に係る運転手順データを作成するにあたって、従来紙媒体の運転手順書から全手順データを手入力で行っていたものに対し、本実施形態では運転手順データ変換処理・編集手段及びデータ更新手段を用いることにより、簡便に運転手順データを生成することができる。また、ユーザーで任意にカスタマイズ可能となることで、運転経験等で蓄積したデータの有効活用を図ることが可能となる。これにより、プラント運転がより効率化し、施設稼働率の低下を抑止することができる。

なお、本実施形態では、廃棄物処理プラントの例を用いて説明したが、これに限定されず原子力プラントや化学プラント等の各種産業プラントに適用できることはもちろんである。

［第２の実施形態］（請求項２）
第２の実施形態に係るプラント運転支援システムを、図２を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同一の構成については同一符号を付し重複する説明は省略する。

（構成）
第２の実施形態に係るプラント運転支援システムは、第１の実施形態の監視装置１に履歴データ変換手段１１０を追加して設け、運転手順データ編集テーブル１４において、監視装置１の監視装置履歴テーブル１２が記憶するプラント情報の動作状態履歴の情報から運転手順データを生成することを可能としている。

具体的に説明すると、監視装置１には、図２に示すように、監視装置履歴テーブル１２が記憶するプラント情報の動作状態履歴データ１２ａの情報を用いて、運転手順テーブルと同等のデータ配列に変換する履歴データ変換手段１１０が追加して設けられている。

運転手順データ編集テーブル１４は、運転手順データ変換処理手段１０２が変換生成する運転手順書のデータを格納する機能に加え、履歴データ変換手段１１０で生成したデータを格納できるように構成されている。

履歴データ変換手段１１０は、監視装置１の監視装置履歴テーブル１２が記憶する機器動作状態や運転操作の動作状態履歴データ１２ａを用いて、予め登録した運転手順テーブルと同等のデータ配列に変換し、運転手順データ編集テーブル１４へ格納する。

（作用）
上記にように構成されたプラント運転支援システムの作用を説明する。
運転手順データ編集手段１０３では、運転手順データ編集テーブル１４に格納されている運転手順データについて監視装置操作・表示手段１０１からの操作により、操作タグの割付や運転手順データの画面表示用の補助文章の追加など、ユーザーの任意に運転手順データの編集を実施する。

運転手順データ更新手段１０４は、運転手順データ編集テーブル１４に格納されている運転手順データの編集結果を実際の運転支援として使用するために、運転手順テーブル１３に格納されている操作手順データのデータ更新を行う。

（効果）
第２の実施の形態によれば、運転手順に係る運転手順データを作成するにあたって、第１の実施形態のように紙媒体の運転手順書の電子データを用いなくとも、すなわち新規プラントや初期運転段階のような場合の詳細且つ適切な手順が十分に決められていない状況等においても、監視装置履歴テーブルが記憶するプラント情報の動作状態履歴の情報を用いて、運転手順データを簡便に作成することが可能となる。これにより、プラントの初期運転段階からの運転支援が実施可能となるので、プラント運転がより効率化し、稼働率の低下を抑止することができる。

なお、運転手順データ編集テーブル１４に紙媒体の運転手順書の電子データに基づく運転手順データと動作状態履歴データ１２ａに基づく運転手順データの両方を格納し、それらのデータに基づいて用いて運転手順データを編集・作成することも可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…監視装置、２…制御装置、３…制御ＬＡＮ、４…プラント、１１…プラント情報テーブル、１２…監視装置履歴テーブル、１２ａ…動作状態履歴データ、１３…運転手順テーブル、１４…運転手順データ編集テーブル、２１…制御装置制御テーブル、１０１…監視装置操作・表示手段、１０２…運転手順データ変換処理手段、１０３…運転手順データ編集手段、１０４…運転手順データ更新手段、１１０…履歴データ変換手段。

Claims (3)

1. プラント情報テーブルと監視装置履歴テーブルと運転手順テーブルとを有し、プラントの監視及び運転操作を行う監視装置と、プラントの制御を行う制御装置とを有するプラント運転支援システムにおいて、
   前記監視装置は、運転手順書を電子データ化する運転手順データ変換処理手段と、前記運転手順データ変換処理手段で作成された運転手順データを格納する運転手順データ編集テーブルと、運転手順データ編集テーブルに格納された運転手順データの編集を行う運転手順データ編集手段と、前記運転手順データ編集テーブルで編集された運転手順データに基いて前記運転手順テーブルに格納されている操作手順データのデータ更新を行う運転手順データ更新手段と、を備えたことを特徴とするプラント運転支援システム。
2. 前記運転手順データ編集テーブルに前記監視装置履歴テーブルが有する動作情報履歴データを格納し、前記運転手順データ編集手段は前記動作情報履歴データに基づき運転手順データの編集を行うことを特徴とする請求項１記載のプラント運転支援システム。
3. 前記監視装置は監視装置操作・表示手段を備え、前記監視装置操作・表示手段の操作により前記運転手順データの編集を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のプラント運転支援システム。

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