JP2016021214A - パネル - Google Patents

Abstract

【課題】プラントの稼働状態を表示するミミック機能を備えるパネルを提供する。【解決手段】本発明はプラントの稼働状態を示すパネルに関する。実施の形態では、前記パネルは、プラントの稼働状態を表示するパネルであって、第１の部材と前記第１の部材に並列に搭載される第２の部材を含む筐体であって、前記第１の部材は前記プラントのミミック警報フィルムを収容する透明なミミックフィルム領域を含む複数の開口領域を有し、前記第２の部材は前記第２の部材の前面に設けられた複数のキーエリアを含む筐体と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置され、前記第１の部材の前記透明なミミックフィルム領域を介して操作が実行されるフラットキー構造と、を備え、前記フラットキー構造は、前記プラントの種々の部品及び構成要素の対応する稼働状態を、多色素子を用いて前記透明なミミックフィルム領域上に点灯する、ことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、概してプラント及びプロセス状況表示システムに関し、特に、様々な一連の機械、プロセスの状況を示す警報告知機能を含むミミック(MIMIC-模倣）機能を提供する模擬パネル(imitator panel)の形成に関する。

大抵の産業施設における日常の作業は、通常は滞りなく行われる。しかしながら、作業者が早急に注意を向ける必要のある予定外の事象が発生した場合に備えて、プラント及びプロセスの状況を一見して認識できた方がよい。従って、大抵の処理パラメータ（process parameter）監視システムは、作業者が注意を向ける必要のある差し迫った又はすでに進行中の事象に対して作業者に警告するある種の警報システムを備える設計となっている。より詳細には、かかるシステムは通常、処理パラメータが特定の限界値を超えたことを作業者に警告すべく可聴警報を発するか、もしくは可視警報を表示するのであるが、予定外の事象の中には無数の警報音が発せられる場合もある。

一般に工業プラントでは、制御システムが、配電システムの種々のインテリジェント電子装置及び処理状態（process conditions）を監視制御している。これらの制御システムには、オペレータ又はユーザのコンソールに装備されたアナンシエータパネル又はボードが含まれることが一般的である。アナンシエータパネルは当技術分野で周知のものであり、工業プラント内の警報状態をオペレータに警告するシステムである。アナンシエータパネルは、配電システムの選出された装置群及び処理状態の情報を認識させるために設けられたボタン列を有しており、各ボタンは配電システムの対応する装置の状況を示している。さらに、各表示窓内のランプ及びボタン類は、プラント内で物理的に結線された(hard-wired)スイッチ群によって制御されており、処理状態または選出されたいずれかの装置が異常状態、例えば、高温、低圧、冷却水循環量の減少、その他諸々の状態になった際に作動する仕組となっている。

異常な状況が生じると、対応する装置の表示窓内のランプ及びボタン類が異なる色で点灯し、色の変化で装置の状況が表される。例えば、緑色のボタンは対応する装置又は処理状態が正常に稼働していることを表し、赤色は故障状態である場合を示すこともある。パネルは電気系統の状態若しくは状況、又は工場内の処理状態を監視する簡易な方法を提供するものであり、もしリセットする前にシステムのオペレータが認識する必要のあるような故障が発生した場合には、オペレータは、前述した故障を認識するためにボタンを押下することでリセットを試みることもできる。

一般的な警報の流れにおいては、警報状態が検出されると、表示窓内のランプ及びボタンが点滅し、ベル音又はクラクション音によってオペレータの注意を喚起する。オペレータはボタンで警報を消すことができるが、プロセスが警報状態にある限り、表示窓は照明されたままである。警報が解除される、つまり処理状態が正常に復帰すると、表示窓内のランプは消灯する。

さらに、従来のアナンシエータパネルでは、機械及び処理の状況が、中央制御室の遠く離れた場所からでは視認が困難である何らかのフォーマットによるテキストメッセージで表示されるというような制限があるので、技術的に未熟な作業者がパネルに表示された情報を理解するのが困難な状況に直面することになるし、さらに、従来のアナンシエータパネルは、プログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）の入出力点を多数要するため、比較的高価であるということもある。

特開平９−１２８０１２号公報

従って当技術分野では、上記制約に対処すべく、一見してプラント及びプロセスを視認できるよう図形的な要素を有する警報アナンシエータを備えた、改良されたプラント及びプロセス状態表示装置が必要とされていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上記の問題及び欠点の少なくとも一方に対処することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るパネルは、プラントの稼働状態を表示するパネルであって、第１の部材と前記第１の部材に並列に搭載される第２の部材を含む筐体であって、前記第１の部材は前記プラントのミミック警報フィルムを収容する透明なミミックフィルム領域を含む複数の開口領域を有し、前記第２の部材は前記第２の部材の前面に設けられた複数のキーエリアを含む筐体と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置され、前記第１の部材の前記透明なミミックフィルム領域を介して操作が実行されるフラットキー構造と、を備え、前記フラットキー構造は、前記プラントの種々の部品及び構成要素の対応する稼働状態を、多色素子を用いて前記透明なミミックフィルム領域上に点灯する、ことを特徴とする。

本発明によれば、上記の問題及び欠点の少なくとも一方に対処することができる。

本発明の実施の形態によるミミックシート（mimic leaf）の概略図 本発明の実施の形態による、図１のミミックシートを含むパネルを示す図 本発明の実施の形態によるパネルの分解図

以下に、本発明にかかるパネルの実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明では多くの異なる実施の形態が可能であるが、以下に本発明の１つの好適な実施の形態を図面に示すと共に本明細書内で詳細に説明する。なお、好適な実施の形態は複数の発明の原理のうちの１つを例示するものであって、本発明の広い態様をここに示す特定の実施の形態に限定することを意図したものではないことは理解されたい。

図面中に示す構成要素は単純明快に説明するのに示されたものであり、必ずしも実際の大きさに即したものではないことは、当業者であれば理解出来よう。例えば、本開示の種々の例示的な実施の形態をより理解する一助となるよう、図面中の一部の構成要素の寸法が他の要素に比べて強調されている場合もある。

実施の形態．
複数の図面を参照して特許請求の範囲に記載された主題を説明する。明細書全体に渡って類似の構成要素については同じ参照番号を付して示す。以下の記載では、説明のために多くの具体的詳細に関して述べているが、このことは特許請求の範囲に記載された主題の理解を図るためである。しかしながら、かかる主題はこれら特定の構成例を用いずとも実施可能であることは明白である。また、他の場合では、発明をより説明し易くするために、周知の構造と装置をブロック図で示している。

図１は、本発明の実施の形態に係るミミックシート（mimic leaf）１００の概略図である。図１を参照して、システムの模倣（mimic）を表示するパネル（‘Ａ’と示す）の実施の形態を示す。このパネルは、（オペレータが選択した）プラントの模倣を単純化して表示している。模倣（ミミック）とは、制御パネル及びデスクが使用される任意の製造プラント（process plant）を正確に又は近似的に描写したものである。前述したように描写することで、全プラントの一箇所のみからの制御と監視が容易になる。また、ミミックは、その稼働中の故障が生じた時点での正確な場所を特定することに役立ち、メンテナンスを容易にする。ミミックは、配管、バルブ、ポンプ、熱交換器及びタンクの構成要素から適切に構成されている。ミミックの図形的な構成要素は、関係のない情報を省いて適切に図示されることにより必須の構成要素を際立たせている。本発明によれば、ミミックは格子状の複数のセルを有し、各々がプラントの１つ又は１つ以上の部品又は構成要素に対応している。また、ミミックパネルは、適用対象が限定されないが、灰処理、セメントプラント、鉄道、石油化学製品工場、電力会社、鉄鋼、配電リモート監視制御システム（ＳＣＡＤＡ：Supervisory Control And Data Acquisition）、又は発電を含む多様な製造プラントに適用される。

図２は、本発明の実施の形態に係る図１のミミックシートを含むパネル２００を示す。図２は、ミミックパネル（mimic panel （Ａ））を組み込んだパネルＨの例示的な実施の形態であるが、パネル２００は大まかには、取外し可能なミミックシートを組み込んだ透明なミミック領域と、複数のセル及びディスプレイとを含んでいる。取外し可能な透明なミミックシートはパネル内に設けることが可能であり、また制御パネルとデスクが使用される任意の処理プラント、すなわちプロセスプラントを表示する機能を有するものである。パネル２００が有する表示機能により、一箇所のみからプラント全体を制御及び監視することが容易となる。特に、ミミックパネルは回転灯及びカラー照明の機能を有しており、回転灯及びカラー照明の機能によって装置の稼働状況を表示するのにより見やすく適切であり、また実際の多様な特定的状況を反映でき、動作モードに関して柔軟であり、アップデートし易い、といった技術的特徴がある。よって、ミミックパネルを様々にスケジュールして装置の作業状況を表示するのに適しているのである。また、取外し可能なミミックシートはユーザ又はプラントの要求に応じた変更が可能であり、パネルと結合したミミックシートはエラー又は警報状態になった場合のオペレータからの承認を受けるものとなる。

図３は、本発明の実施の形態によるパネルの分解図を示す。分解図はパネルの構造の細部と主要な配置を示しており、パネルは、図２の‘Ｈ’で示すパネルと同じであり、第１の部材３１０及び第２の部材３２０を含む、図示しない筐体を備え、第２の部材３２０は筐体３００内で第１の部材３１０に並列に搭載され、第１の部材３１０は、図示しない、プラントのミミック警報フィルムを収容する透明なミミックフィルム領域３０６を含む複数の開口領域を有している。パネルはさらに、透明なミミックフィルム領域３０６の下方に溝部３０８を有し、ここにミミックフィルム又はミミック警報フィルムが挿入されて、透明なミミックフィルム領域３０６の上方に配置される。ミミック警報フィルムは、一連の機械の配列のレイアウト又は処理条件を示すと共に、プラント内の稼働状態を異なる色の照明で表示するポリカーボネートフィルム又はポリエステルフィルムである。第１の部材３１０の開口領域にはキーボード３０２とディスプレイ３０４がある。ここでキーボード３０２は、パネルの種々の機能及び操作のための押ボタン式スイッチであり、ディスプレイ３０４は複数の対応する状態を監視するためのものである。第１の部材３１０は、ディスプレイ３０４、キーボード３０２、及びミミックフィルムを有するミミックフィルム領域３０６のカバーの機能を有するポリカーボネートフィルム又はポリエステルフィルムにより被覆され、ミミック警報フィルムは、キーボードエリアの上方でポリカーボネートフィルム又はポリエステルフィルムと第１の部材３１０との間に配置される。第２の部材３２０は、第２の部材３２０の前面に設けられた複数のキーエリア３１５を含む。フラットキー構造３３０は、フラットキー構造３３０が第１の部材３１０の透明なミミックフィルム領域３０６を介して実行されるように、第１の部材３１０と第２の部材３２０との間に配置される。図に示すように、フラットキー構造３３０はキープレートを有する。本発明の実施の形態では、キープレートを様々な照明光が有利に透過することが出来るような透明な材料で製造することが好ましい。フラットキー構造３３０は、プラントの種々の部品又は構成要素の対応する稼働状態に基づいて、２色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて透明なミミックフィルム領域３０６に対して照明することも可能である。

パネルの一動作例では、プラントの稼働状態が異常な間は色を変えるか又は点滅させることによって、予め定められたパラメータに基づいてミミック警報フィルム上にプラントの稼働状態が示される。まず、フラットキー構造３３０は、通常の機能状態では緑色で点灯表示し、次にプラントの警告状態では、フラットキー構造３３０は赤色と緑色のＬＥＤで点灯表示し、さらに、警報状態の場合には、フラットキー構造３３０は赤色で点滅表示し、キーが認識されると点滅状態が停止し、警報が発せられるまでは安定的に赤色が点灯表示される。これにより、プラントが正常に機能しない場合には独特な光による信号の発信を行うのである。なお、本発明によれば、例えば２色ＬＥＤの格子構造とキーを組み合わせて用いることによって、例えばコンテナ内の液体レベルの他の状態の表示を行うということも可能であることに注目すべきである。

また、本発明は、機械内の種々の構成要素の状態又は稼働状況を表示するＨＭＩ（Human Machine Interface）操作パネル上で用いるアナンシエータとして知られる多重表示装置でも適用されうる。例えば、フラットキー構造は、多色発光素子で構成されるが、これらの素子を備えたフラットキー構造３３０は、正常機能状態では１つの色を点灯することでこれを表示し、次にプラントが警告状態になると、別の色を点灯することで表示する。

機械が使用されている間のこれら新規的な表示によって、ユーザは機械の現在の状態を即時フィードバックされ、前述した即時フィードバックによって機械の使用又は要求に対応した再構成が格段に容易になるのみならず、誤動作の警告及び消耗品の補充の必要性も提供されることになる。よって、ユーザは機械の操作に必要な選択事項を記憶する必要がなくなり、実行時エラーが減少する。各ディスプレイの下方に制御を行う場所があることが好ましいが、関連する機械の構成要素又は印刷項目に対して制御を視覚的に配置させるといった、他の構成でも適切であることは理解されよう。

従って、以前は費用が高く且つ小さなディスプレイ領域でしか得ることのできなかった主要なシステム構成要素の状態の情報が、本発明では従来の既知のディスプレイシステムの欠陥を伴わずに利用できるようにしたことが、本発明の主要な利点であることは明白である。さらに、本発明ではプログラマブル論理制御装置の入出力点が減少するため、パネルの複雑性が低下し、よってコストが低下する。ミミック機能を有するパネルを使用することによって、技術の未熟な作業者でもプラントのプロセスを理解することができる。さらに、ミミック機能を有するパネルでは、表示キーがミミックディスプレイの背後にあるために、作業者若しくはユーザの学習が容易になると共に、警報の確認の概念の理解と操作が容易となる。ミミック機能を有するパネルを使用することにより、パネルがミミック、警報及び確認機能に限定されない独自の組合せを有するため、製品の数を減少させることができる。

上記の教示を踏まえれば、本発明の多くの変形と変更が可能なことは明らかである。本発明の好適な実施の形態を例示して説明したが、他の変更は、当業者であれば想到されよう。従って、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

１００ ミミックシート、２００ パネル、３００ 筐体、３０２ キーボード、３０４ ディスプレイ、３０６ 透明なミミックフィルム領域、３０８ 溝部、３１０ 第１の部材、３１５ キーエリア、３２０ 第２の部材、３３０ フラットキー構造。

Claims (9)

1. プラントの稼働状態を表示するパネルであって、
   第１の部材と前記第１の部材に並列に搭載される第２の部材を含む筐体であって、前記第１の部材は前記プラントのミミック警報フィルムを収容する透明なミミックフィルム領域を含む複数の開口領域を有し、前記第２の部材は前記第２の部材の前面に設けられた複数のキーエリアを含む筐体と、
   前記第１の部材と前記第２の部材との間に配置され、前記第１の部材の前記透明なミミックフィルム領域を介して操作が実行されるフラットキー構造と、を備え、
   前記フラットキー構造は、前記プラントの種々の部品及び構成要素の対応する稼働状態を、多色素子を用いて前記透明なミミックフィルム領域上に点灯する、ことを特徴とするプラントの稼働状態を表示するパネル。
2. 前記プラントの稼働状態が異常な間はパラメータに基づいて色を変えるか、又は点滅させることによって、前記透明なミミックフィルム上に前記プラントの移動状態を表示し、正常機能状態では前記フラットキー構造は、前記多色素子の第１の色を点灯することで前記プラントが正常機能状態にあることを表示し、前記プラントの警告状態では第２の色を点灯することで前記プラントが警告状態にあることを表示する、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
3. 前記多色素子は２色ＬＥＤであり、正常機能状態では前記フラットキー構造は緑色を点灯することで前記プラントが正常機能状態にあることを表示し、前記プラントの警告状態では赤色と緑色のＬＥＤを点灯することで前記プラントが警告状態にあることを表示する、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
4. 前記警告状態では、前記フラットキー構造は赤色を点滅することで前記プラントの稼働状況を示し、キーが認識されると点滅状態を停止し、前記警報が発せられるまでは安定的に赤色を点灯表示することにより、前記プラントが正常に機能しない場合に独特な光による信号の発信を行う、ことを特徴とする請求項２に記載のパネル。
5. 前記第１の部材は複数のキーボードとディスプレイをさらに含み、前記キーボードは、前記パネルの種々の機能及び操作のための押ボタン式スイッチであり、前記ディスプレイは複数の対応する状態を監視するためのものである、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
6. 前記ミミック警報フィルムはポリカーボネートフィルム又はポリエステルフィルムである、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
7. 前記第１の部材は、ディスプレイ、キーボード、及び、前記ミミック警報フィルムのカバーの機能を有するポリカーボネートフィルム又はポリエステルフィルムで被覆され、前記ミミック警報フィルムはキーボードエリア上の前記ポリカーボネートフィルム又は前記ポリエステルフィルムと前記第１の部材との間に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
8. 前記ミミック警報フィルムは、一連の機械の状況、処理状態を示すと共に、前記プラント内のエラー状態を異なる色の照明で表示する、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。
9. 前記透明なミミックフィルム領域の下方に位置し、前記ミミックフィルム又は警報フィルムが挿入されて前記透明なミミックフィルム領域の上方に配置されるよう構成された溝部をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載のパネル。

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