JP2018025999A - 画面表示装置及び画面表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラント監視画面上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面を表示すること。【解決手段】プラントに配備される機器を含み、プラントの運転状況を監視するプラント監視画面を表示する画面表示装置において、プラント監視画面を構成する表示要素を取得する表示要素取得部（１２４）と、取得した表示要素を表示する表示部（１２７）と、プラント監視画面上の機器に対応する表示要素の選択を受け付ける入力部（１２６）とを備える。表示要素取得部は、プラント監視画面に含まれる特定の機器を操作するための操作画面が当該特定の機器に重ならないように設定された表示要素を取得し、表示部は、特定の機器の表示要素が選択された場合に、当該特定の機器に対応する操作画面を表示する。【選択図】図３

Description

本発明は、画面表示装置及び画面表示方法に関し、特に、プラントの運転状況を監視するプラント監視画面及びこのプラント監視画面から表示される各種機器を操作するための操作画面を表示する画面表示装置及び画面表示方法に関する。

発電プラントや化学プラントにおいては、プラントにおけるプロセス制御を実現するための分散型制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）が導入されている。このようなＤＣＳでは、プラントの運転状況を監視するプラント監視画面を表示する画面表示装置が設置されている。

プラント監視画面においては、プラントに配備される各種機器が表示される。プラント監視画面上で操作者から特定の機器が選択されると、当該機器を操作するための操作画面が表示される。このような操作画面は、プラント監視画面上において、選択された機器の近傍であって当該機器の表示要素に重ならないように表示されることが好ましい。

従来、互いに関連する情報を重ならないように表示する画面表示方法として、第１表示画面とこの第１表示画面に関連する情報を表示する第２表示画面を分割ウィンドウとして作成し、第１表示画面の表示のみを行う場合は第２表示画面の操作ボタンのみを表示する画面表示方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この画面表示方法では、例えば、第１表示画面にグラフが表示される一方、操作ボタンの選択に応じて第２表示画面に詳細パラメータが表示される。操作者は、操作ボタンを選択することにより、詳細パラメータを確認しながらグラフを表示することが可能となっている。

特開２００２−２３６５３３号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の画面表示方法においては、第１表示画面に付随して第２表示画面の表示領域が設けられるものであり、多数の機器を含むプラント監視画面のように、特定の機器に対して任意の位置に操作画面が表示される態様は考慮されていない。上述したプラント監視画面においては、操作者から選択された機器の操作画面が、プラントに配備される機器の視認性を確保しながら表示されることが要請される。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、プラント監視画面上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面を表示することができる画面表示装置及び画面表示方法を提供することを目的とする。

本発明における画面表示装置は、プラントに配備される機器を含み、前記プラントの運転状況を監視するプラント監視画面を表示する画面表示装置であって、前記プラント監視画面を構成する表示要素を取得する取得手段と、前記取得手段で取得した前記表示要素を表示する表示手段と、前記プラント監視画面上の前記機器に対応する前記表示要素の選択を受け付ける入力手段と、を具備し、前記取得手段は、前記プラント監視画面に含まれる特定の機器を操作するための操作画面が当該特定の機器に重ならないように設定された前記表示要素を取得し、前記表示手段は、前記入力手段から前記特定の機器の前記表示要素が選択された場合に、当該特定の機器に対応する前記操作画面を表示することを特徴とする。

本発明によれば、プラント監視画面に含まれる特定の機器を操作するための操作画面が当該特定の機器に重ならないように設定された表示要素が取得され、特定の機器の表示要素が選択された場合に当該特定の機器に対応する操作画面が表示される。このため、操作者により特定の機器が選択された場合に操作画面が当該特定の機器の表示要素に重ねて表示されることはない。これにより、プラント監視画面上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面を表示することができる。

第１の実施の形態に係る画面表示装置が適用される画面表示システムのネットワーク構成図である。 第１の実施の形態に係るオペレータステーションで表示されるプラント監視画面の一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係る画面表示システムが有するオペレータステーションの機能ブロック図である。 第１の実施の形態に係る画面表示システムが有するエンジニアリングステーションの機能ブロック図である。 第１の実施の形態に係るプラント監視画面上に操作画面の表示位置を選択する処理を説明するためのフロー図である。 第１の実施の形態に係るプラント監視画面を複数の区画に分割した一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係るプラント監視画面を分割した区画を割当区画と空白区画とに分類した一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係るプラント監視画面上に操作画面を表示した一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係るプラント監視画面上に操作画面を表示した一例を示す模式図である。 第２の実施の形態に係るプラント監視画面の一部を拡大表示した一例を示す模式図である。 第２の実施の形態に係るプラント監視画面の一部を拡大表示した状態から操作画面を表示した一例を示す模式図である。 第２の実施の形態に係るプラント監視画面上に操作画面を表示するための拡大率を調整する際の処理の概念図である。 第２の実施の形態に係るプラント監視画面上に操作画面を表示するための拡大率を調整する際の処理の概念図である。 第３の実施の形態に係るプラント監視画面に隣接する操作画面専用領域に操作画面を表示した一例を示す模式図である。 第３の実施の形態に係るプラント監視画面に隣接する操作画面専用領域に操作画面を表示した一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態に係る画面表示装置について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。本発明に係る画面表示装置は、例えば、発電プラントや化学プラントにおけるプロセス制御を実現するための分散型制御システム（ＤＣＳ：Distributed Control System）で構成される画面表示システムに適用される。しかしながら、本発明に係る画面表示装置が適用されるシステムについては、ＤＣＳに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図１は、本実施の形態に係る画面表示装置が適用される画面表示システムのネットワーク構成図である。本実施の形態に係る画面表示システムにおいては、ネットワーク上の特定の機器に制御を集中させるのではなく、ネットワーク上の任意の機器間で必要な情報のみを共有し、プラント全体のプロセス制御を行うものである。

図１に示すように、本実施の形態に係る画面表示システム１０は、制御装置１１と、画面表示装置としてのオペレータステーション（以下、「ＯＰステーション」という）１２と、データベースステーション（以下、「ＤＢステーション」という）１３と、プリンタ１４と、画面生成装置としてのエンジニアリングステーション（以下、「ＥＮＧステーション」という）１５とを含んで構成される。図１においては、説明の便宜上、２台の制御装置１１ａ、１１ｂのみを示している。実際には、プラントの規模に応じて、多数の制御装置１１が画面表示システム１０に接続される。

制御装置１１（１１ａ、１１ｂ）には、プラントに設置される主要機器や周辺機器（以下、適宜「プラント機器」という）１６が接続されている。プラント機器１６を構成する主要機器には、例えば、ガスタービン、蒸気タービンやボイラなどが含まれる。プラント機器１６を構成する周辺機器には、例えば、各種のセンサ、アクチュエータやバルブなどが含まれる。これらのプラント機器１６は、有線又は無線にて制御装置１１に接続される。

制御装置１１（１１ａ、１１ｂ）には、制御ネットワーク１７を介して、ＯＰステーション１２及びＤＢステーション１３が接続されている。ＯＰステーション１２、ＤＢステーション１３、プリンタ１４及びＥＮＧステーション１５は、情報ネットワーク１８を介して互いに接続されている。制御ネットワーク１７及び情報ネットワーク１８は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）で構成される。また、制御ネットワーク１７及び情報ネットワーク１８は、有線ネットワークに限らず、無線ネットワークで構成されてもよい。

制御装置１１は、マイクロプロセッサ等を持つコントローラであり、各プラント機器１６から周期的に監視データを収集して、ＰＩＤ（Proportional Integral Differential）制御等によって対象機器を自動制御している。

ＯＰステーション１２は、各制御装置１１から収集した監視データに基づいてプラントの監視を行っており、各制御装置１１に対する制御値の設定、制御の有効化及び無効化、制御状態の監視等を実施している。ＯＰステーション１２は、プラントの運転状況を監視するプラント監視画面を表示する。ＯＰステーション１２の操作者は、このプラント監視画面を確認することにより、プラントの一部又は全部の運転状況を監視することができる。なお、ＯＰステーション１２で表示されるプラント監視画面については後述する。

ＤＢステーション１３は、プラントに関するアラームの履歴情報や監視データのトレンド情報を長時間に亘って蓄積している。プリンタ１４は、ＯＰステーション１２、ＤＢステーション１３、ＥＮＧステーション１５等から入力されたデータを印刷可能に構成されている。

ＥＮＧステーション１５は、ＯＰステーション１２で表示されるプラント監視画面に含まれる表示要素の定義（ユーザ定義）を行う。また、ＥＮＧステーション１５は、プラント監視画面に含まれる表示要素を、ＯＰステーション１２で表示するためのデータ変換（コンパイル）を行う。ＥＮＧステーション１５は、データ変換によって生成された実行ファイル（ＤＬＬ：Dynamic Link Library）をＯＰステーション１２に転送する。

ＯＰステーション１２で表示されるプラント監視画面においては、複数の表示要素が組み合わされて、プラントの運転状況が表示される。図２は、本実施の形態に係るＯＰステーション１２で表示されるプラント監視画面の一例を示す模式図である。図２に示すプラント監視画面２０においては、一対のタンク２１、２２、バルブ２３及びモータ２４に対応する表示要素を示している。これらの表示要素を表示するための情報は、ＥＮＧステーション１５で定義（ユーザ定義）される。

例えば、プラント監視画面２０を構成する表示要素に対するユーザ定義には、各表示要素の座標情報や、幅や高さなどの寸法情報などの情報が含まれる。プラント監視画面２０においては、表示要素毎のユーザ定義の内容に応じて表示要素の表示位置及び表示態様が決定される。また、ユーザ定義には、表示要素がプラントのプロセスに依存しない固定画要素であるか、プロセスに合わせて表示内容が変化する可変画要素であるか等を示す属性情報が含まれる。

また、ユーザ定義で定められる表示要素には、プラントに配備された機器を操作するための操作画面が含まれる。操作画面は、操作者がプラント監視画面２０上に表示された特定の機器（より具体的には、特定の機器の表示要素）を選択することで表示される。図２に示すプラント監視画面２０においては、バルブ２３を選択することで表示される操作画面２５の表示要素を示している。

図２に示すように、バルブ２３に対応する操作画面２５には、バルブ２３の自動制御を指示する自動制御ボタン２５１、バルブ２３の開閉をそれぞれ指示する開ボタン２５２、閉ボタン２５３及びバルブ２３の運転を指示する運転ボタン２５４が設けられている。操作者は、バルブ２３を選択して操作画面２５を表示させた後、操作画面２５内の各種ボタンを選択することでバルブ２３を制御することができる。

ところで、このような操作画面２５の表示位置は、ユーザ定義により設定される。すなわち、操作画面２５の表示位置は、プラント監視画面２０上に表示される機器毎に個別に設定する必要がある。一方、プラント監視画面２０には、一般に多数の機器が含まれる。したがって、これらの機器に対応する操作画面２５を所望の表示位置に設定することは非常に煩雑な作業が必要となる。このため、全ての機器に対する操作画面２５を所望の表示位置に設定することは困難であり、所望の機器に対する操作画面が当該機器に重なって表示される事態も想定される。これらの操作画面２５は、プラント監視画面２０において、プラントに配備される機器の視認性を確保しながら、表示されることが要請されている。

本発明者らは、プラントに配備される機器に対する操作画面２５の表示位置を機器毎に個別に設定する作業負担が大きいことに起因して操作画面２５の表示位置が適切な位置に設定されない事態に着目した。そして、プラントに配備される機器の操作画面２５を、該当する機器に重ならない位置に表示することが、プラント監視画面２０上の機器の視認性を確保しながら、操作画面２５の操作性の向上に寄与することを見出し、本発明に想到した。

すなわち、本発明の骨子は、プラントに配備される機器を含み、プラントの運転状況を監視するプラント監視画面２０を表示する画面表示装置において、プラント監視画面２０を構成する表示要素を取得する取得手段と、取得した表示要素を表示する表示手段と、プラント監視画面２０上の機器に対応する表示要素の選択を受け付ける入力手段とを備え、取得手段にて、プラント監視画面２０に含まれる特定の機器を操作するための操作画面２５が当該特定の機器に重ならないように設定された表示要素を取得し、表示手段にて、入力手段から特定の機器の表示要素が選択された場合に当該特定の機器に対応する操作画面２５を表示することである。

本発明によれば、プラント監視画面２０に含まれる特定の機器を操作するための操作画面２５が当該特定の機器に重ならないように設定された表示要素が取得され、特定の機器の表示要素が選択された場合に、当該特定の機器に対応する操作画面２５が表示される。このため、操作者により特定の機器が選択された場合に操作画面２５が当該特定の機器の表示要素に重ねて表示されることはない。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を表示することができる。

（第１の実施の形態）

以下、第１の実施の形態に係る画面表示システム１０が有するＯＰステーション１２及びＥＮＧステーション１５の構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、本実施の形態に係る画面表示システム１０が有するＯＰステーション１２の機能ブロック図である。図４は、本実施の形態に係る画面表示システム１０が有するＥＮＧステーション１５の機能ブロック図である。図３及び図４においては、本発明に関係する構成要素のみを示している。

図３に示すように、ＯＰステーション１２は、ＯＰステーション１２全体の制御を行う制御部１２１を備える。制御部１２１には、記憶部１２２、通信部１２３、表示要素取得部１２４及び拡大率調整部１２５が接続されている。また、ＯＰステーション１２は、入力部１２６及び表示部１２７を備える。

制御部１２１は、例えば、ＣＰＵなどの演算手段で構成され、記憶部１２２に記憶された制御プログラムを実行することにより、ＯＰステーション１２の各構成要素を制御する。記憶部１２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶手段で構成され、制御部１２１が読み込んで実行する制御プログラムを記憶すると共に、制御部１２１のワークメモリとして機能する。

通信部１２３は、情報ネットワーク１８を介してＥＮＧステーション１５と通信を行う。例えば、通信部１２３は、ＥＮＧステーション１５から、プラント監視画面２０の表示要素を受信する。また、通信部１２３は、制御ネットワーク１７を介して制御装置１１と通信を行う。例えば、通信部１２３は、制御装置１１から、プラント機器１６が収集した監視データを受信する。

表示要素取得部１２４は、通信部１２３を介してＥＮＧステーション１５から、プラント監視画面２０を構成する表示要素を取得する。例えば、表示要素取得部１２４は、プラント監視画面２０に含まれる機器に対応する表示要素や、特定の機器を操作するための操作画面２５に対応する表示要素を取得する。

拡大率調整部１２５は、入力部１２６から入力される拡大表示／縮小表示指示に基づいて表示部１２７におけるプラント監視画面２０の表示倍率（拡大率）を調整する。プラント監視画面２０の表示倍率を拡大することにより、特定の機器の周辺のプラント監視画面２０の一部を表示部１２７に表示することができる。一方、プラント監視画面２０の表示倍率を縮小することによりプラント監視画面２０の全体を表示部１２７に表示することができる。

入力部１２６は、ＯＰステーション１２の操作者からの指示を受け付ける。例えば、入力部１２６は、操作者からプラント監視画面２０の表示指示を受け付ける。また、入力部１２６は、操作者からプラント監視画面２０の拡大表示／縮小表示指示を受け付ける。さらに、入力部１２６は、操作者からプラント監視画面２０上の表示要素の選択や、操作画面２５上の操作ボタンの選択を受け付ける。

表示部１２７は、操作者からの指示を受け付ける操作入力画面やプラント監視画面２０を表示する。表示部１２７は、表示要素取得部１２４が取得した表示要素及び通信部１２３を介して制御装置１１から受け取った監視データに基づいてプラント監視画面２０を表示する。また、表示部１２７は、拡大率調整部１２５で調整された表示倍率に基づいてプラント監視画面２０の一部又は全部を表示することができる。

図４に示すように、ＥＮＧステーション１５は、ＥＮＧステーション１５全体の制御を行う制御部１５１を備える。制御部１５１には、記憶部１５２、通信部１５３及び操作画面位置選択部（以下、「位置選択部」という）１５４が接続されている。また、ＥＮＧステーション１５は、入力部１５５及び表示部１５６を備える。

制御部１５１は、例えば、ＣＰＵなどの演算手段で構成され、記憶部１５２に記憶された制御プログラムを実行することにより、ＥＮＧステーション１５の各構成要素を制御する。記憶部１５２は、ＲＯＭ及びＲＡＭなどの記憶手段で構成され、制御部１５１が読み込んで実行する制御プログラムを記憶すると共に、制御部１５１のワークメモリとして機能する。

通信部１５３は、情報ネットワーク１８を介してＯＰステーション１２と通信を行う。例えば、通信部１５３は、ＯＰステーション１２から、プラント監視画面２０を構成する表示要素の取得要求を受信する。また、通信部１５３は、ＯＰステーション１２に対して、プラント監視画面２０の表示要素を送信する。

位置選択部１５４は、プラント監視画面２０に表示される機器に対応する操作画面２５の位置を選択する。詳細について後述するように、位置選択部１５４は、対応する機器に重ならない位置に操作画面２５の表示位置を設定する。なお、位置調整部１５４による操作画面の位置選択処理については後述する。

入力部１５５は、ＥＮＧステーション１５の操作者からの指示を受け付ける。例えば、入力部１５５は、操作者からプラント監視画面２０の表示要素に対するユーザ定義を受け付ける。表示要素に対するユーザ定義には、各表示要素の座標情報や寸法情報などの情報が含まれる。表示部１５６は、操作者からこれらのユーザ定義を受け付ける操作入力画面などを表示する。

ここで、位置選択部１５４による操作画面２５の位置選択処理について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係るプラント監視画面２０上で操作画面２５の表示位置を選択する処理を説明するためのフロー図である。なお、以下においては、図２に示すバルブ２３に対する操作画面２５の表示位置を選択する場合について説明するものとする。

操作画面２５の位置を選択する際、位置選択部１５４は、図５に示すように、まず、プラント監視画面（プラント画面）２０を複数の区画に分割する（ステップＳＴ５０１）。なお、プラント監視画面２０を分割する区画の数量や寸法は任意に設定可能である。詳細について後述するように、区画数が多くなるほど操作画面の表示位置を選択する際の処理負担が大きくなる。このため、区画数は、プラント監視画面２０の大きさや、プラント監視画面２０を構成する表示要素の数等に応じて適切に設定することが好ましい。

図６は、本実施の形態に係るプラント監視画面２０を複数の区画に分割した一例を示す模式図である。なお、図６においては、表示倍率（拡大率）が１００％の状態のプラント監視画面２０を示している。また、図６に示すプラント監視画面２０においては、特定の機器に対する操作画面２５が表示されていない状態を示している。

図６においては、プラント監視画面２０を同図に示す上下方向に９個、左右方向に１０個の区画に分割した場合について示している。それぞれの区画には、番号が付与される。以下では、番号＃１や番号＃２が付与された区画を「区画＃１」や「区画＃２」として説明する。このように複数の区画に分割することにより、プラント監視画面２０に表示されたタンク２１等の機器が特定の区画に割り当てられる。

次に、位置選択部１５４は、分割した区画を、機器が割り当てられない空白の区画（以下、「空白区画」という）と、機器が割り当てられる区画（以下、「割当区画」という）とに分類する（ステップＳＴ５０２）。図７は、本実施の形態に係るプラント監視画面２０を分割した区画を空白区画と割当区画とに分類した一例を示す模式図である。図７においては、空白区画に符号７１を付与し、割当区画に符号７２を付与している。説明の便宜上、空白区画７１には斜線を付与している。

全ての区画を分類した後、位置選択部１５４は、特定の機器の操作画面２５の表示位置として最も適切な位置を選択する処理を行う。まず、位置選択部１５４は、操作画面２５の表示位置に設定する基準となる区画（以下、「基準区画」という）ＢＣに区画＃１を選択する（ステップＳＴ５０３）。そして、位置選択部１５４は、ステップＳＴ５０３で選択した基準区画ＢＣに操作画面２５を配置する（ステップＳＴ５０４）。

図８は、本実施の形態に係るプラント監視画面２０上に操作画面２５を表示した一例を示す模式図である。図８においては、操作画面２５が基準区画ＢＣである区画＃１に表示された場合について示している。ステップＳＴ５０４で基準区画ＢＣに操作画面２５を配置する際、位置選択部１５４は、図８に示すように、基準区画ＢＣの左方側上端部と、操作画面２５の左方側上端部とが重なるように配置する。ここでは、操作画面２５が８個分の区画に対応する寸法を有するものとする。区画＃１が基準区画ＢＣに設定された場合、操作画面２５は、区画＃１、＃２、＃１１、＃１２、＃２１、＃２２、＃３１及び＃３２に跨って配置された状態となる。

次に、位置選択部１５４は、操作画面２５が、対応する機器に重複して配置されるかを判定する（ステップＳＴ５０５）。ここでは、操作画面２５がバルブ２３に重なって配置されるかが判定される。操作画面２５が対応する機器に重複する場合（ステップＳＴ５０５：Ｙｅｓ）、位置選択部１５４は、基準区画ＢＣとして設定する区画を１つインクリメントする（ステップＳＴ５０６）。

一方、操作画面２５が対応する機器に重複しない場合（ステップＳＴ５０５：Ｎｏ）、位置選択部１５４は、操作画面２５がプラント監視画面２０の画面外部に配置されるかを判定する（ステップＳＴ５０７）。操作画面２５がプラント監視画面２０の画面外部に配置される場合（ステップＳＴ５０７：Ｙｅｓ）、位置選択部１５４は、基準区画ＢＣとして設定する区画を１つインクリメントする（ステップＳＴ５０６）。ステップＳＴ５０７では、例えば、操作画面２５が区画＃７１を基準区画ＢＣとして配置された場合にＹｅｓと判定される。この場合には、操作画面２５の下方側半分がプラント監視画面２０の画面外部に配置される。

一方、操作画面２５がプラント監視画面２０の画面外部に配置されない場合には（ステップＳＴ５０７：Ｎｏ）、位置選択部１５４は、操作画面２５が配置された表示位置における空白区画７１の数を算出する（ステップＳＴ５０８）。例えば、図８に示すように、操作画面２５が基準区画ＢＣとして区画＃１に配置される場合、操作画面２５には、空白区画７１として区画＃１、区画＃２が含まれる。このため、ステップＳＴ５０８において、位置選択部１５４は、空白区画７１を２個と算出する。

空白区画７１を算出した後、位置選択部１５４は、基準区画ＢＣに設定した区画が最終区画かを判定する（ステップＳＴ５０９）。図６に示すプラント監視画面２０において、位置選択部１５４は、基準区画ＢＣに設定した区画が区画＃９０であるかを判定する。最終区画でない場合、位置選択部１５４は、基準区画ＢＣとして選択する区画を１つインクリメントする（ステップＳＴ５０６）。

ステップＳＴ５０６にて、基準区画ＢＣとして設定される区画をインクリメントした後、位置選択部１５４は、ステップＳＴ５０４〜ステップＳＴ５０９の処理を繰り返す。例えば、現在の基準区画ＢＣが区画＃１の場合には、基準区画ＢＣとして区画＃２を設定し、ステップＳＴ５０４〜ステップＳＴ５０９の処理を繰り返す。このような処理を繰り返す過程にて、位置選択部１５４は、それぞれの区画に操作画面２５を配置した場合における対応機器との重複の有無、プラント監視画面２０外への配置の有無及び空白区画７１の数を蓄積していく。

図９は、本実施の形態に係るプラント監視画面２０上に操作画面２５を表示した他例を示す模式図である。図９においては、操作画面２５が基準区画ＢＣである区画＃２１に配置された場合について示している。この場合には、ステップＳＴ５０５にて、操作画面２５が対応する機器（ここでは、バルブ２３）に重複していないと判定され、ステップＳＴ５０７にて、操作画面２５がプラント監視画面２０外に配置されていないと判定され、ステップＳＴ５０８にて、空白区画７１が算出される。ここでは、操作画面２５が配置された区画の全てが割当区画であるため、空白区画が０個と算出される（図６参照）。

このように処理を繰り返すうち、最終区画まで判定した場合（ステップＳＴ５０９：Ｙｅｓ）、位置選択部１５４は、空白区画７１が最も多く含まれる基準区画ＢＣを抽出する（ステップＳＴ５１０）。そして、位置選択部１５４は、空白区画７１を最も多く含む基準区画ＢＣが複数存在するかを判定する（ステップＳＴ５１１）。すなわち、位置選択部１５４は、同数の空白区画７１を含む基準区画ＢＣが存在するかを判定する。

空白区画７１を最も多く含む基準区画ＢＣが複数存在する場合（ステップＳＴ５１１：Ｙｅｓ）、位置選択部１５４は、対応する機器から最も近い基準区画ＢＣを抽出する（ステップＳＴ５１２）。そして、位置選択部１５４は、抽出した基準区画ＢＣを操作画面２５の表示位置に選択する（ステップＳＴ５１３）。一方、空白区画７１を最も多く含む基準区画ＢＣが存在しない場合（ステップＳＴ５１１：Ｎｏ）、位置選択部１５４は、ステップＳＴ５１２の処理をスキップし、抽出した基準区画ＢＣを操作画面２５の表示位置に選択する（ステップＳＴ５１３）。

例えば、図６に示す例では、基準区画ＢＣとして区画＃４、＃１４、＃２４が設定された場合に、空白区画７１が８個となり、最も多くなる。これらのうち、最も対応する機器（ここでは、バルブ２３）に最も近い位置に操作画面２５が表示される基準区画ＢＣとして、区画＃２４が選択される。この場合、操作画面２５は、８個の区画＃２４、＃２５、＃３４、＃３５、＃４４、＃４５、＃５４、＃５５に跨って配置される。

位置選択部１５４においては、このような一連の処理を経て特定の機器に対応する操作画面２５の表示位置を選択する。位置選択部１５４は、プラント監視画面２０上における操作画面２５の表示が必要な全ての機器に対して上述した処理を経て操作画面２５の表示位置を選択する。すなわち、位置選択部１５４は、操作者から選択された特定の機器と重ならない位置を操作画面２５の表示位置として選択する。このように位置選択部１５４により、プラント監視画面２０上の適切な位置に特定の機器に対する操作画面２５の表示位置が選択されることから、ＥＮＧステーション１５を介して操作者が操作画面２５の表示要素に対するユーザ定義を設定する際の作業を簡素化することができる。

操作者からプラント監視画面２０の表示指示を受けると、ＯＰステーション１２の表示要素取得部１２４は、このようにして表示位置が選択された操作画面２５の表示要素を含むプラント監視画面２０の表示要素を取得する。表示部１２７は、表示要素取得部１２４が取得したプラント監視画面２０の表示要素を表示する。このとき、特定の機器の操作画面２５は、当該機器と重ならない位置に配置されている。

このように本実施の形態に係る画面表示システム１０によれば、ＯＰステーション１２の表示要素取得部１２４により、プラント監視画面２０に含まれる特定の機器を操作するための操作画面２５が当該特定の機器に重ならないように設定された表示要素が取得され、入力部１２６から特定の機器の表示要素が選択された場合に、当該特定の機器に対応する操作画面２５が表示部１２７に表示される。このため、操作者により特定の機器が選択された場合に操作画面２５が当該特定の機器の表示要素に重ねて表示されることはない。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を表示することができる。

特に、本実施の形態において、位置選択部１５４は、プラント監視画面２０の表示領域を分割した複数の区画のうち、プラント監視画面２０上で特定の機器の表示要素を含まない区画を操作画面２５の表示位置として選択する。したがって、表示要素取得部１２４により、プラント監視画面２０の表示領域を分割した複数の区画のうち、プラント監視画面２０上で特定の機器の表示要素を含まない区画に設定された操作画面２５の表示要素が取得される。このため、特定の機器の表示要素を含まない区画に当該特定の機器に対する操作画面２５が確実に表示される。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される特定の機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を確実に表示することができる。

また、本実施の形態において、位置選択部１５４は、プラント監視画面２０上で特定の機器以外の機器の表示要素を含まない区画を操作画面２５の表示位置として選択する。したがって、表示要素取得部１２４により、プラント監視画面２０上で特定の機器以外の機器の表示要素を含まない区画に設定された操作画面２５の表示要素が取得される。このため、特定の機器以外の機器の表示要素を含まない区画に当該特定の機器に対する操作画面２５が表示される。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される特定の機器以外の機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を確実に表示することができる。

さらに、本実施の形態において、位置選択部１５４は、プラント監視画面２０上で特定の機器以外の機器の表示要素を含まない区画が最も多い区画を操作画面２５の表示位置として選択する。したがって、表示要素取得部１２４により、プラント監視画面２０上で特定の機器以外の機器の表示要素を含まない区画が最も多い表示位置に設定された操作画面２５の表示要素が取得される。このため、特定の機器以外の機器の視認性に最も影響が小さい位置に操作画面２５が表示される。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される特定の機器以外の機器の視認性への影響を抑えながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を確実に表示することができる。

なお、本実施の形態において、位置選択部１５４は、特定の機器の表示要素が設定される区画から所定数の区画の範囲内に含まれる区画を操作画面２５の表示位置として選択してもよい。この場合には、表示要素取得部１２４により、特定の機器の表示要素が設定される区画から所定数の区画の範囲内に含まれる区画に設定された操作画面２５の表示要素が取得される。この構成によれば、特定の機器から極端に離間した位置に操作画面２５が表示されることが防止される。これにより、特定の機器に関連する位置に操作画面２５を表示することができ、操作者の操作性を向上することができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る画面表示システム１０において、プラント監視画面２０が拡大表示された状態で特定の機器が選択されると、操作画面２５の一部又は全部が表示部１２７の表示領域外に配置される事態が発生し得る。操作画面２５の一部又は全部が表示領域外に配置された場合には、操作者が入力部１２６を介してプラント監視画面２０の拡大率（表示倍率）を調整する作業が必要となる。さらに、操作画面２５を利用した操作を行った後、元の表示倍率でプラント監視画面２０を確認する場合には元の表示倍率に復帰させる作業が必要となる。

第２の実施の形態に係る画面表示システム１０においては、このような拡大率の調整作業を解消するものである。すなわち、プラント監視画面２０を拡大表示している際に、特定の機器の操作画面２５の一部又は全部が表示部１２７の表示領域外に配置される場合、操作画面２５の全部が表示部１２７の表示領域内に配置されるように、プラント監視画面２０の拡大率を縮小する。そして、操作画面２５による操作入力を終了した後（すなわち、操作画面２５の表示を終了した後）、プラント監視画面２０の表示を元の拡大率に復帰させる。

図１０は、第２の実施の形態に係るプラント監視画面２０の一部を拡大表示した一例を示す模式図である。図１０においては、タンク２１、バルブ２３及びモータ２４を含むプラント監視画面２０の一部を示している。また、図１０においては、説明の便宜上、バルブ２３に対応する操作画面２５の一部を示している。図１０に示すように、同図に示す拡大率のプラント監視画面２０において、操作者からバルブ２３に対応する操作画面２５の表示が指示されると、操作画面２５の上方側の一部が表示領域外に配置される。図１０では、操作画面２５における自動ボタン２５１よりも上方側の一部が表示領域外に配置されている（図２参照）。

第２の実施の形態において、ＯＰステーション１２の拡大率調整部１２５は、このように操作画面２５の一部が表示部１２７の表示領域外に配置される場合、プラント監視画面２０の拡大率を調整する。より具体的には、図１１に示すように、操作画面２５が表示領域に収まる倍率までプラント監視画面２０の拡大率を縮小する。このようにプラント監視画面２０の拡大率を調整することにより、特定の機器に対する操作画面２５の表示が指示された場合にプラント監視画面２０の拡大率を操作者が調整する作業が不要となり、操作性が向上される。

ここで、拡大率調整部１２５によるプラント監視画面２０の拡大率の調整の態様について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２及び図１３は、それぞれ第２の実施の形態に係るプラント監視画面２０上に操作画面２５を表示するために拡大率を調整する際の処理の概念図である。図１２及び図１３では、現在の表示領域を破線Ｌ１にて示している。

プラント監視画面２０の拡大率を決定する際、拡大率調整部１２５は、まず、図１２に示すように、操作画面２５を表示した場合の表示領域の四隅の座標Ａ１〜Ａ４を求める。ここで、座標Ａ１〜Ａ４は、以下の計算式により求められる。なお、以下の計算式では、図１２に示す左上端部の位置の（ｘ座標,ｙ座標）を（０，０）とする。ｘ座標の値は、図１２に示す右方側に向かって大きくなるものとし、ｙ座標の値は、図１２に示す下方側に向かって大きくなるものとする。

（座標Ａ１：（ｘ_１,ｙ_１））
相対位置＝現在の表示領域のｘ座標（ｘ_１１）−表示する操作画面２５のｘ座標（ｘ_２１）
ここで、相対位置がプラスの場合、座標Ａ１のｘ座標は、表示する操作画面２５のｘ座標（ｘ_２１）となり、ｙ座標は、現在の表示領域のｙ座標（ｙ_１１）となる。一方、相対位置がマイナスの場合、座標Ａ１のｘ座標は、現在の表示領域のｘ座標（ｘ_１１）となり、ｙ座標は、現在の表示領域のｙ座標（ｙ_１１）となる。

（座標Ａ２：（ｘ_２,ｙ_２））
相対位置＝（現在の表示領域のｘ座標（ｘ_１１）＋表示領域の幅）−（表示する操作画面２５のｘ座標（ｘ_２１）＋操作画面２５の幅）
ここで、相対位置がプラスの場合、座標Ａ２のｘ座標は、現在の表示領域のｘ座標（ｘ_１１）＋表示領域の幅となり、ｙ座標は、現在の表示領域のｙ座標（ｙ_１１）となる。一方、相対位置がマイナスの場合、座標Ａ２のｘ座標は、表示する操作画面のｘ座標（ｘ_２１）＋操作画面２５の幅となり、ｙ座標は、現在の表示領域のｙ座標（ｙ_１１）となる。

（座標Ａ３：（ｘ_３,ｙ_３））
相対位置＝現在の表示領域のｙ座標（ｙ_１１）−表示する操作画面２５のｙ座標（ｙ_２１）
ここで、相対位置がプラスの場合、座標Ａ３のｘ座標は、現在の表示領域のｘ座標（ｘ_１１）となり、ｙ座標は、表示する操作画面２５のｙ座標（ｙ_２１）となる。一方、相対位置がマイナスの場合、座標Ａ３のｘ座標は、現在の表示領域のｘ座標（ｘ_１１）となり、ｙ座標は、現在の表示領域のｙ座標（ｙ_１１）となる。

（座標Ａ４：（ｘ_４,ｙ_４））
座標Ａ４のｘ座標は、座標Ａ２のｘ座標（ｘ_２）となり、ｙ座標は座標Ａ３のｙ座標（ｙ_３）となる。

次に、拡大率調整部１２５は、座標Ａ１〜Ａ４から求められる表示領域Ｌ２の幅及び高さから、プラント監視画面２０の拡大率を決定する。この際、拡大率調整部１２５は、表示領域Ｌ２の幅及び高さを基準とした拡大率を求める。幅及び高さを基準とした拡大率は、以下の計算式により求められる。

（幅を基準とした拡大率）
拡大率＝ウィンドウの幅／（座標Ａ２のｘ座標（ｘ_２）−座標Ａ１のｘ座標（ｘ_１））
（高さを基準とした表示倍率）
拡大率＝ウィンドウの高さ／（座標Ａ３のｙ座標（ｙ_３）−座標Ａ１のｙ座標（ｙ_１））
ここで、ウィンドウとは、本実施の形態に係る画面表示アプリケーションを表示する領域を指すものとする。例えば、ウィンドウは、表示部１２７の全体の領域に表示される場合や、表示部１２７の一部の領域に表示される場合がある。

これらの拡大率を求めた後、拡大率調整部１２５は、いずれか拡大率が低い方を、操作画面２５を表示する際の拡大率として決定する。そして、拡大率調整部１２５は、決定した拡大率に基づいて、図１３に示すように、新たな表示領域Ｌ３の座標Ｂ１〜Ｂ４を求める。

例えば、高さを基準とした拡大率が選択された場合、拡大率調整部１２５は、上述した座標Ａ１〜Ａ４のＸ座標を計算し直し、座標Ｂ１〜Ｂ４を求める。この際、拡大率調整部１２５は、まず、新しい表示領域Ｌ３の幅を求める。表示領域Ｌ３の幅は、以下の式により求められる。
表示領域Ｌ３の幅＝ウィンドウの幅／高さを基準とした拡大率

次に、拡大率調整部１２５は、表示領域Ｌ２から表示領域Ｌ３に広げるサイズを求める。広げるサイズは、以下の式により求められる。
広げるサイズ＝表示領域Ｌ３の幅−現在の表示領域Ｌ１の幅

そして、拡大率調整部１２５は、表示領域Ｌ２の座標Ａ２、Ａ４のＸ座標の値に求めたサイズ分の幅を追加する。これにより、表示領域Ｌ３の座標Ｂ２、Ｂ４のＸ座標の値が求められる。なお、ここでは、広げるサイズ分の幅を表示領域Ｌ２の片側に追加する場合について説明している。しかしながら、サイズを広げる際には、表示領域Ｌ２の両側に均等に追加するようにしてもよい。

なお、幅を基準とした拡大率が選択された場合には、高さを基準とした拡大率が選択された場合と同様に、上述した座標Ａ１〜Ａ４のｙ座標の値を計算し直し、座標Ｂ１〜Ｂ４を求める。

最後に、拡大率調整部１２５は、求めた座標Ｂ１〜Ｂ４に基づいて、新たな表示領域Ｌ３を表示部１２７に表示する。このように表示領域Ｌ３を表示することにより、図１１に示すように、表示部１２７の表示領域内に操作画面２５の全部が表示される。これにより、特定の機器の操作画面２５が表示領域に表示されなくなる事態を防止することができる。この結果、プラント監視画面２０の拡大率を調整する手間を省略でき、操作者の操作性を向上することができる。

また、図１１に示すように表示された操作画面２５から操作者が特定の機器（ここでは、バルブ２３）の操作を終了し、操作画面２５の表示終了が指示されると、拡大率調整部１２５は、プラント監視画面２０の拡大率を調整前の表示倍率に復帰させる。すなわち、プラント監視画面２０の拡大率を調整した図１１に示す状態から操作画面２５の表示終了が指示されると、拡大率調整部１２５は、プラント監視画面２０の拡大率を図１０に示す表示倍率に復帰する。

このように、操作画面２５が表示されなくなった場合に調整前のプラント監視画面２０の拡大率に復帰させることから、操作画面２５を表示する前のプラント監視画面２０の表示状態が維持される。これにより、操作画面２５を表示する前に行っていた監視作業を、同一の環境で行うことができる。

（第３の実施の形態）
第２の実施の形態に係る画面表示システム１０においては、第１の実施の形態に係る画面表示システム１０で設定された操作画面２５の配置を維持した状態で、特定の機器に対応する操作画面２５の全体を表示部１２７に配置するためにプラント監視画面２０の拡大率を調整する。これに対し、第３の実施の形態に係る画面表示システム１０は、プラント監視画面２０を縮小することで得られる操作画面２５の専用の表示領域（以下、「操作画面専用領域）に操作画面２５を表示する点で第２の実施の形態に係る画面表示システム１０と相違する。

図１４及び図１５は、第３の実施の形態に係るプラント監視画面２０に隣接する操作画面専用領域２６に操作画面２５を表示した一例を示す模式図である。図１４においては、プラント監視画面２０の右方側の一定範囲に操作画面専用領域２６を設ける場合について示している。図１５においては、プラント監視画面２０の下方側の一定範囲に操作画面専用領域２６を設ける場合について示している。

第３の実施の形態に係る画面表示システム１０においては、プラント監視画面２０を拡大表示している際に、特定の機器の操作画面２５の一部又は全部が表示部１２７の表示領域外に配置される場合、操作画面専用領域２６を設け、そこに操作画面２５を表示する。操作画面専用領域２６を設ける際、拡大率調整部１２５は、操作画面専用領域２６の表示範囲分だけプラント監視画面２０を縮小する。

例えば、操作画面専用領域２６を形成する際、拡大率調整部１２５は、以下の式によりプラント監視画面２０の拡大率を計算する。
拡大率＝（表示部１２７の画面幅−操作画面２５の幅）／（プラント監視画面２０の標準時の幅／（現在の拡大率／１００）

例えば、表示部１２７の画面幅が１０２４ピクセルであり、操作画面２５の幅が５０ピクセルであり、現在の拡大率が１５０％である場合、拡大率は以下のように求められる。
拡大率＝（１０２４−５０）／（１０２４／（１５０／１００））
このうち、上記式の右辺における（１０２４−５０）は、操作者が関心を有する関心領域を表示するための画面幅を示し、（１０２４／（１５０／１００）は、プラント監視画面２０における監視領域の幅を示している。この場合、拡大率調整部１２５は、拡大率として約１４３％を得る。すなわち、１５０％であった拡大率を１４３％へ調整することで、操作画面専用領域２６を表示するための範囲を設けている。

このように第３の実施の形態に係る画面表示システム１０によれば、プラント監視画面２０が拡大表示された状態にて、操作画面２５の表示が指示されると、プラント監視画面２０に隣接した操作画面専用領域２６に操作画面２５が表示される。このため、プラント監視画面２０上の全ての機器の表示が操作画面２５で隠されることがない。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を表示することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、様々に変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている構成要素の処理などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

例えば、上記実施の形態に係る画面表示システム１０おいては、ＯＰステーション１２及びＥＮＧステーション１５を備え、ＥＮＧステーション１５にて、操作画面２５の表示位置を選択し、選択した操作画面２５の表示要素をＯＰステーション１２に転送する場合について説明している。しかしながら、本実施の形態に係る画面表示システム１０の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ＯＰステーション１２がＥＮＧステーション１５の機能を併せ持つようにしてもよい。すなわち、ＯＰステーション１２にて、操作画面２５の表示位置を選択するようにしてもよい。この場合にも、操作者により特定の機器が選択された場合に操作画面２５が当該特定の機器の表示要素に重ねて表示されることはない。これにより、プラント監視画面２０上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面２５を表示することができる。

本発明の画面表示装置及び画面表示システムによれば、プラント監視画面上でプラントに配備される機器の視認性を確保しながら、操作者から選択された機器の操作画面を表示することができるという効果を奏し、特に、プラントにおけるプロセス制御を実現するための分散型制御システムに設置される画面表示装置や画面表示システムに好適に用いることができる。

１０ 画面表示システム
１１、１１ａ、１１ｂ 制御装置
１２ オペレータステーション（ＯＰステーション）
１２１ 制御部
１２２ 記憶部
１２３ 通信部
１２４ 表示要素取得部
１２５ 拡大率調整部
１２６ 入力部
１２７ 表示部
１３ データベースステーション（ＤＢステーション）
１４ プリンタ
１５ エンジニアリングステーション（ＥＮＧステーション）
１５１ 制御部
１５２ 記憶部
１５３ 通信部
１５４ 操作画面位置選択部（位置選択部）
１５５ 入力部
１５６ 表示部
１６ プラント機器
１７ 制御ネットワーク
１８ 情報ネットワーク
２０ プラント監視画面
２５ 操作画面
７１ 空白区画
７２ 割当区画

Claims (9)

1. プラントに配備される機器を含み、前記プラントの運転状況を監視するプラント監視画面を表示する画面表示装置であって、
   前記プラント監視画面を構成する表示要素を取得する取得手段と、
   前記取得手段で取得した前記表示要素を表示する表示手段と、
   前記プラント監視画面上の前記機器に対応する前記表示要素の選択を受け付ける入力手段と、を具備し、
   前記取得手段は、前記プラント監視画面に含まれる特定の機器を操作するための操作画面が当該特定の機器に重ならないように設定された前記表示要素を取得し、
   前記表示手段は、前記入力手段から前記特定の機器の前記表示要素が選択された場合に、当該特定の機器に対応する前記操作画面を表示することを特徴とする画面表示装置。
2. 前記取得手段は、前記プラント監視画面の表示領域を分割した複数の区画のうち、前記プラント監視画面上で前記特定の機器の前記表示要素を含まない前記区画に設定された前記操作画面の前記表示要素を取得することを特徴とする請求項１に記載の画面表示装置。
3. 前記取得手段は、前記プラント監視画面上で前記特定の機器以外の機器の前記表示要素を含まない前記区画に設定された前記操作画面の前記表示要素を取得することを特徴とする請求項２に記載の画面表示装置。
4. 前記取得手段は、前記プラント監視画面上で前記特定の機器以外の機器の前記表示要素を含まない前記区画が最も多い表示位置に設定された前記操作画面の前記表示要素を取得することを特徴とする請求項２に記載の画面表示装置。
5. 前記取得手段は、前記特定の機器の前記表示要素が設定される前記区画から所定数の前記区画の範囲内に含まれる前記区画に設定された前記操作画面の前記表示要素を取得することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の画面表示装置。
6. 前記入力手段は、前記表示手段における前記プラント監視画面の拡大表示指示を受け付ける一方、前記表示手段は、前記拡大表示指示に応じて前記プラント監視画面を拡大表示可能に構成され、
   前記プラント監視画面を拡大表示した状態にて、前記特定の機器に対応する前記操作画面の一部又は全部が前記表示手段の表示領域外に配置される場合、当該操作画面が前記表示領域内に収まる倍率まで前記プラント監視画面の拡大率を調整する調整手段を更に具備することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画面表示装置。
7. 前記調整手段は、前記操作画面が表示されなくなった場合に調整前の前記プラント監視画面の拡大率に復帰させることを特徴とする請求項６に記載の画面表示装置。
8. 前記取得手段は、前記特定の機器に対応する前記操作画面の前記表示要素として、予め前記プラント監視画面に隣接して用意された表示領域の一部に配置される前記表示要素を取得することを特徴とする請求項１に記載の画面表示装置。
9. プラントに配備される機器を含み、前記プラントの運転状況を監視するプラント監視画面を表示する画面表示方法であって、
   前記プラント監視画面を構成する表示要素を取得する取得工程と、
   取得した前記表示要素を表示手段に表示する表示工程と、
   前記プラント監視画面上の前記機器に対応する前記表示要素の選択を受け付ける入力工程と、を具備し、
   前記取得工程において、前記プラント監視画面に含まれる特定の機器を操作するための操作画面が当該特定の機器に重ならないように設定された前記表示要素を取得し、
   前記入力工程にて前記特定の機器の前記表示要素が選択された場合に、前記表示工程にて当該特定の機器に対応する前記操作画面を表示することを特徴とする画面表示方法。

Images