JP2013041395A - 制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】プロセス監視制御システムの分野において、監視または制御対象に異常が発生した場合に、オペレータの熟練度に関係なく、早急に異常への対処が可能である制御システムを提供する。
【解決手段】プラントを構成するプラント装置をシンボル２０１で表示する表示装置と入力装置とを有する運転監視操作卓を備え、プラントを監視制御する制御システムにおいて、運転監視操作卓は、予め作成されたプラント装置についての情報を、当該装置のシンボル２０１と関連付けて保存する。表示装置は、入力装置によりシンボル２０１が指定されると新たなウィンドウ２０２を表示する。新たなウィンドウ２０２は、指定されたシンボル２０１と関連する情報を表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラントのプロセスを監視制御する制御システムに関する。

プロセス監視制御システムの分野において、従来の制御システムでは、プラントのインターロック条件及び起動条件は、論理回路等を用いた専用の表現方法により記述されている。このため、インターロック条件や起動条件を確認して制御システムを操作するにあたっては、高度な知識や長年の経験が要求される。しかし、オペレータが突発的な業務により配置された場合やアウトソーシングにより短期的に配置された場合等のように、未熟練者が操作する場合は、考慮されていなかった。

従来の制御システムは、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１は、インターロック条件を操作監視装置に伝達し、異常の発生を通知するシステムを開示している。

特開平１１−２４２５０７号公報

プロセス監視制御システムの分野において、従来の制御システムでは、オペレータが操作に必要な情報を取得するまでに要する時間は、その熟練度によって決まっていた。監視または制御対象に異常が認められた場合には即座に人為的対処を施すことが要求されるが、未熟練者が操作する場合は、即座に対処することが困難であった。

本発明の目的は、プロセス監視制御システムの分野において、監視または制御対象に異常が発生した場合に、オペレータの熟練度に関係なく、早急に異常への対処が可能である制御システムを提供することである。

本発明による制御システムは、次のような特徴を備える。プラントを構成するプラント装置をシンボルで表示する表示装置と入力装置とを有する運転監視操作卓を備え、前記プラントを監視制御する制御システムにおいて、前記運転監視操作卓は、予め作成された前記プラント装置についての情報を、当該装置の前記シンボルと関連付けて保存する。前記表示装置は、前記入力装置により前記シンボルが指定されると新たなウィンドウを表示する。前記新たなウィンドウは、指定された前記シンボルと関連する前記情報を表示する。

本発明による制御システムでは、プロセス監視制御システムの分野において、監視または制御対象に異常が発生した場合に、オペレータの熟練度に関係なく、早急に異常への対処が可能である。

制御システムの構成例である。 従来の制御システムにおける、異常への対応方法を示す処理フローである。 本発明の実施例による制御システムにおいて、情報を表示するコメントウィンドウを表示した運転監視操作画面を示す図である。 従来の制御システムでの、オペレータの交代時における申し送り事項の処理方法を示す処理フローである。 本発明の実施例による制御システムにおいて、情報を入力するコメントウィンドウを表示した運転監視操作画面を示す図である。

本発明による制御システムでは、プラント装置をグラフィカルに表示したシンボルが指定されると新たなウィンドウを表示するマルチウィンドウ展開を用いることにより、オペレータの熟練度に関係なく、プラント装置のインターロック条件、起動条件、及びトラブルの解析・対処法を確実に取得でき、監視または制御対象の異常に早急に対応することが可能である。また、運転状態の申し送り事項や過去のトラブル情報等を、シンボルと共に表示することも可能である。これにより、オペレータの熟練度に関係なく、確実に制御システムの運転を引き継ぐことができ、トラブルの発生時にも即刻に対応することができる。

以下、図１から図５を用いて、本発明の実施例による制御システムを説明する。

図１は、本発明の実施例における制御システムの構成例である。制御システム２１は、プラント制御装置４、５、通信回線３、運転監視操作卓１、２を備える。本実施例において、運転監視操作卓１、２は、演算処理装置、キーボードやマウス等の入力装置、表示装置（ディスプレイ）、印字装置、及び記憶装置を備え、プラント２２を監視制御する。プラント２２は、例えば、タンク７、１５、流量計１１、１３、１４、液面計８、プロセスバルブ６、９、１２、プロセスポンプ１０等のプラント装置から構成される、
運転監視操作卓１、２は、プラント制御装置４、５を介して、プラント装置のプロセス量（例えば、圧力、流量、液量、及び温度）を取得する。運転監視操作卓１、２の表示装置には、運転監視操作画面が表示され、運転監視操作画面には、プラント装置をグラフィカルに表示したシンボルが表示される。オペレータは、運転監視操作画面に表示されるプラント装置のシンボルとプロセス量により、プラント２２を監視制御する。

図２は、従来の制御システムにおける、監視または制御対象の異常への対応方法を示す処理フローである。図２では、運転監視操作卓１を用いた対応方法を説明する。

監視または制御対象のプラントに異常が起きると、異常アラームが発生する（Ｓ１００）。異常アラームが発生すると、オペレータは、運転監視操作卓１のディスプレイ上に表示される運転監視操作画面Ｓ１００Ａで、発生した異常アラームを確認する。運転監視操作画面Ｓ１００Ａには、プラント装置がシンボルで表示されており、異常発生時には異常アラームを表示する。

オペレータは、発生した異常アラームを基に、異常が起きたプラント装置を運転監視操作画面Ｓ１００Ａにて特定する（Ｓ１０１）。

オペレータは、異常が起きたプラント装置を特定したら、このプラント装置を制御しているプラント制御装置４、５の回路を解析し（Ｓ１０２）、異常要因を調べる。

その後、異常要因への対応を実施する（Ｓ１０３）。具体的には、例えばプラント現場で、異常が起きたプラント装置から異常要因を取り除く。

異常要因への対応が終了したら、異常の発生により停止していたプラント装置を起動させ、起動していることを確認する（Ｓ１０４）。

この対応方法のＳ１０２において、異常が起きたプラント装置を制御している回路は、論理回路等を用いた専用の表記法で記述されているため、解析すべき回路を特定するのには、熟練の経験者でないと時間を要する。また、解析すべき回路を特定できたとしても、回路を判読するのが難しいので、異常要因を調べるのに時間がかかる。このため、従来の制御システムでは、プラントの異常に対して早急に対応するのが困難であった。

図３を用いて、本実施例による制御システムを説明する。図３は、本実施例による制御システムの運転監視操作卓に表示される運転監視操作画面Ｓ２００Ａを示している。運転監視操作画面Ｓ２００Ａには、プロセスポンプのシンボル２０１、タンクのシンボル２０４、２０５、及びコメントウィンドウ２０２が表示されている。

コメントウィンドウ２０２は、オペレータがプロセスポンプのシンボル２０１を指定すると、マルチウィンドウ展開により表示される新たなウィンドウである。プロセスポンプのシンボル２０１の付近にマーク２０３を表示し、マーク２０３を指定するとコメントウィンドウ２０２が表示されるようにしてもよい。シンボル２０１やマーク２０３を指定するには、運転監視操作卓の入力装置（キーボードやマウス等）を用いればよい。本実施例では、シンボルやマークを指定するには、シンボルやマークをクリックするものとして説明する。

図３では、プロセスポンプのシンボル２０１からマルチウィンドウ展開されるコメントウィンドウ２０２を表示したが、タンクのシンボル２０４、２０５をクリックしてもコメントウィンドウが新たなウィンドウとして表示される。また、タンクのシンボル２０４、２０５の付近に表示されるマーク（図示せず）をクリックすると、コメントウィンドウ２０２が表示されるようにしてもよい。

このように、本実施例による制御システムでは、運転監視操作画面Ｓ２００Ａに表示されたプラント装置のシンボル（またはシンボル付近に表示したマーク）をクリックすると、コメントウィンドウが表示される。コメントウィンドウには、クリックしたシンボルで表されているプラント装置についての情報が表示される。プラント装置についての情報には、インターロック条件（ある処理を実行する、または実行しないための条件）、起動条件、及びトラブルの解析・対処方法が含まれる。さらに、プラント装置についての情報には、圧力、流量、液量、温度その他のプロセス量等を含めてもよい。

コメントウィンドウに表示されるプラント装置についての情報は、プラント装置ごとに予め作成しておき、このコメントウィンドウを表示するシンボルと関連付けて（すなわち、各プラント装置と関連付けて）運転監視操作卓に保存しておく。コメントウィンドウに表示されるプロセス量は、コメントウィンドウを表示する時にプラント制御装置を介してプラントから自動的に取得し、このコメントウィンドウを表示するシンボルと関連付けて運転監視操作卓に保存する。

図３に示した例では、コメントウィンドウ２０２には、例えば、シンボル２０１で表されているプロセスポンプのインターロック条件と、起動条件が表示されている。さらに、トラブルの解析・対処方法や流量等、このプロセスポンプについての情報も表示されている。

本実施例による制御システムでは、異常アラームの発生時にオペレータは、異常が起きたプラント装置のシンボルをクリックしてコメントウィンドウを表示することにより、インターロック条件やトラブルの解析・対処方法を参照できる。このため、オペレータの熟練度等に影響されることなく、異常に対して迅速な対応が可能である。また、プラント装置の起動条件やプロセス量も表示されるので、停止したプラント装置の起動やプラント装置の状態の把握を容易に行うことができる。

また、コメントウィンドウは、情報を表示するだけでなく、情報を入力することもできる。従って、オペレータの交代時に引き継ぐべき申し送り事項やトラブル発生時の状況その他のプラント装置についての情報を入力することができる。情報の入力には、運転監視操作卓の入力装置（キーボードやマウス等）を用いればよい。

以下、コメントウィンドウへの情報の入力について説明する。一例として、オペレータの交代時に申し送り事項を入力する場合について説明する。

図４は、従来の制御システムでの、オペレータの交代時における申し送り事項の処理方法を示す処理フローである。図４を用いて、従来の制御システムでの申し送り事項の処理方法を説明する。制御システムを運転するオペレータは、オペレータＸからオペレータＹに交代するものとする。

まず、オペレータＸは、運転の交代時に、運転状態等の申し送り事項を運転記録書に記入する（Ｓ３００）。

オペレータＹは、運転記録書を受け取った後、運転記録書に記入された内容を基に、運転監視操作卓１のディスプレイ上に表示される運転監視操作画面Ｓ１００Ａで、申し送り事項を確認する（Ｓ３０１）。

申し送り事項を確認した後、オペレータＹは、申し送り事項に対応する（Ｓ３０２）。

申し送り事項への対応が終了したら、オペレータＹは、対応内容（作業内容）を運転記録書に記録する（Ｓ３０３）。

図５を用いて、本実施例による制御システムでの、オペレータの交代時における申し送り事項の処理方法を説明する。図５は、本実施例による制御システムの運転監視操作卓に表示される運転監視操作画面Ｓ３００Ａを示している。運転監視操作画面Ｓ３００Ａには、プロセスポンプのシンボル２０１、タンクのシンボル２０４、２０５、及びコメントウィンドウ４００〜４０３が表示されている。

コメントウィンドウ４００〜４０３は、図３に示したコメントウィンドウ２０２と同様に、オペレータがプラント装置のシンボル２０１、２０４、２０５を指定（例えばクリック）すると、マルチウィンドウ展開により表示される新たなウィンドウである。プラント装置のシンボル２０１、２０４、２０５の付近にマーク２０３を表示し、マーク２０３を指定するとコメントウィンドウ４００〜４０３が表示されるようにしてもよい（タンクのシンボル２０４、２０５の付近に表示されるマークは図示していない）。

本実施例による制御システムでは、シンボルで表されているプラント装置についての申し送り事項やトラブル発生時の状況を、プラント装置ごとにコメントウィンドウに入力することができる。インターロック条件、起動条件その他のプラント装置についての情報も、プラント装置ごとに入力することができる。さらに、他の任意のコメントもプラント装置ごとに入力することができる。

図５に示した例では、シンボル２０４、２０５で表されているタンクについての申し送り事項は、コメントウィンドウ４００、４０３から入力することができる。また、シンボル２０１で表されているプロセスポンプの起動条件は、コメントウィンドウ４０２から入力でき、シンボル２０４で表されているタンクについての任意のコメントは、コメントウィンドウ４０１から入力できる。

入力した情報は、この情報を入力したコメントウィンドウを表示したシンボルと関連付けて（すなわち、各プラント装置と関連付けて）、運転監視操作卓に保存する。運転監視操作卓は、コメントウィンドウ４００〜４０３から入力された情報の全てを、蓄積して保存することができる。このとき、入力した情報と関連付けたシンボルで表されているプラント装置のプロセス量、情報を入力した日時、及び情報を入力したオペレータの識別符号（ＩＤ）または名前を、入力した情報と共に自動的に保存してもよい。オペレータは、ＩＤを運転監視操作卓に入力して本制御システムにログインするので、運転監視操作卓は、ログイン時にオペレータのＩＤやＩＤに対応する名前を取得することができる。

また、コメントウィンドウ４００〜４０３は、入力されて運転監視操作卓に保存されている情報を表示することができる。コメントウィンドウ４００〜４０３が表示する情報は、運転監視操作卓に保存されている情報のうち、コメントウィンドウを表示したシンボル（指定されたシンボル）と関連する情報である。この情報と共に、運転監視操作卓に保存されている、指定されたシンボルで表されているプラント装置のプロセス量、情報を入力した日時、及び情報を入力したオペレータのＩＤまたは名前を、表示してもよい。

コメントウィンドウ４００〜４０３は、例えば、デフォルトでは最新の情報（最後に入力された情報）を表示し、オペレータが情報を選択した場合には、選択した情報を表示するものとする。オペレータは、コメントウィンドウ４００〜４０３にて入力装置を用いて、情報の種類（申し送り事項、トラブル発生時の状況、インターロック条件、起動条件、及び任意のコメント）、プロセス量の種類、情報を入力した日時、または情報を入力したオペレータのＩＤ等を指定することにより、表示したい情報を選択することができる。

コメントウィンドウ４００〜４０３は、入力する情報に応じて異なるウィンドウでもよく、入力する情報によらない１種類のウィンドウでもよい。また、コメントウィンドウ４００〜４０３は、図３に示したコメントウィンドウ２０２が兼ねていてもよく、コメントウィンドウ２０２とは異なるウィンドウでもよい。コメントウィンドウ４００〜４０３が入力する情報に応じて異なるウィンドウである場合や、コメントウィンドウ２０２と異なるウィンドウの場合は、どのウィンドウを表示するかをオペレータが選択できるようにする。選択方法は、例えば、プラント装置のシンボル（またはマーク）を指定すると（例えばクリックすると）コンテキストメニューが表示され、コンテキストメニューにて選択できるようにする。

従って、本実施例による制御システムでは、オペレータの交代時における申し送り事項の処理方法は、次のようになる。オペレータＸ（交代前のオペレータ）は、運転監視操作卓にて、コメントウィンドウにプラント装置についての情報（申し送り事項、トラブル発生時の状況、及び任意のコメント等）を入力する。入力された情報は、運転監視操作卓に保存される。オペレータＹ（交代後のオペレータ）は、運転監視操作卓にてコメントウィンドウを表示して、プラント装置についての情報を取得する。

本実施例による制御システムでは、各プラント装置に対して、オペレータの交代時に引き継ぐべき申し送り事項をコメントウィンドウに入力することにより、プラント装置のプロセス量や状況等をプラント装置のシンボル上で確認しながら、制御システムの運転を引き継ぐことが可能である。従来の制御システムでは、運転記録書を受け取り、運転監視操作卓のディスプレイ上に表示されたプラント装置のシンボルと運転記録書に記録された申し送り事項とを照らし合わして確認する必要があった。しかし、本実施例による制御システムでは、このような手順が不要であり、申し送り事項をプラント装置のシンボルと共に表示して確認できるので、引き継ぎ作業を効率的に行うことが可能である。

また、過去のトラブルの対処法を入力して保存することにより、同様のトラブルが発生した時に、対処法を表示して確認し、トラブルに即座に対応することが可能となる。起動条件を入力して保存することにより、起動時の条件を即座に表示して取得することができる。また、プラント装置の改善事項等を、気付いた時に即座に任意のコメントとして入力し保存することが可能であるので、プラント装置の改善事項の蓄積及び要望の整理が可能である。

１、２…運転監視操作卓、３…通信回線、４、５…プラント制御装置、６、９、１２…プロセスバルブ、７、１５…タンク、８…液面計、１０…プロセスポンプ、１１、１３、１４…流量計、２１…制御システム、２２…プラント、２０１…プロセスポンプのシンボル、２０２…コメントウィンドウ、２０３…マーク、２０４、２０５…タンクのシンボル、４００〜４０３…コメントウィンドウ、Ｓ１００Ａ…運転監視操作画面、Ｓ２００Ａ…運転監視操作画面、Ｓ３００Ａ…運転監視操作画面。

Claims (9)

1. プラントを構成するプラント装置をシンボルで表示する表示装置と入力装置とを有する運転監視操作卓を備え、前記プラントを監視制御する制御システムにおいて、
   前記運転監視操作卓は、予め作成された前記プラント装置についての情報を、当該装置の前記シンボルと関連付けて保存し、
   前記表示装置は、前記入力装置により前記シンボルが指定されると新たなウィンドウを表示し、
   前記新たなウィンドウは、指定された前記シンボルと関連する前記情報を表示することを特徴とする制御システム。
2. 請求項１記載の制御システムにおいて、前記情報には、前記プラント装置のインターロック条件と起動条件が含まれる制御システム。
3. 請求項１記載の制御システムにおいて、
   前記新たなウィンドウには、前記入力装置により前記プラント装置についての情報が入力され、
   前記運転監視操作卓は、前記入力装置により入力された前記情報を、指定された前記シンボルと関連付けて保存する制御システム。
4. 請求項３記載の制御システムにおいて、
   前記新たなウィンドウは、前記入力装置により入力されて前記運転監視操作卓に保存され、指定された前記シンボルと関連する前記情報を表示する制御システム。
5. 請求項１記載の制御システムにおいて、
   前記運転監視操作卓は、前記プラント装置のプロセス量を取得し、
   前記新たなウィンドウは、指定された前記シンボルが表示する前記プラント装置の前記プロセス量を表示する制御システム。
6. 請求項５記載の制御システムにおいて、
   前記新たなウィンドウには、前記入力装置により前記プラント装置についての情報が入力され、
   前記運転監視操作卓は、前記入力装置により入力された前記情報と共に、指定された前記シンボルが表示する前記プラント装置の前記プロセス量を、指定された前記シンボルと関連付けて保存する制御システム。
7. 請求項６記載の制御システムにおいて、
   前記新たなウィンドウは、前記入力装置により入力されて前記運転監視操作卓に保存され、指定された前記シンボルと関連する前記情報と共に、前記運転監視操作卓に保存され、指定された前記シンボルと関連する前記プロセス量を表示する制御システム。
8. 請求項３記載の制御システムにおいて、
   前記運転監視操作卓は、オペレータの識別符号が入力され、前記入力装置により入力された前記情報と共に、前記識別符号を、指定された前記シンボルと関連付けて保存する制御システム。
9. 請求項８記載の制御システムにおいて、
   前記新たなウィンドウは、前記入力装置により入力されて前記運転監視操作卓に保存され、指定された前記シンボルと関連する前記情報と共に、前記運転監視操作卓に保存され、指定された前記シンボルと関連する前記識別符号を表示する制御システム。

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