JP2607463B2 - プラントの運転監視装置 - Google Patents

プラントの運転監視装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はタッチスクリーンを用いてプラント機器の運
転操作を行うプラントの運転監視装置に関する。
〔発明の背景〕
タツチスクリーンとはCRT画面上に取付けられた透明
板を指等で押すと、押された点の座標を検出する装置で
あり、CRTと組合せて使用され、既に市場に出まわつて
いる。押された点の座標を検出するための方式としては
種々のものがある。例えば第12図に示したように縦,横
各々の方向に短冊形の透明電極を組合せ、その間にエア
ギヤツプを設けて短絡しない構造とし、押された点のx,
y座標のみ導通させるものである。
前記の透明板を指で押して所定の入力を行う方法の
他、無形の面を指示して入力する方法も開発されてい
る。この技術については、米国文献データメーシヨンの
記事「タツチスクリーンズ:ビツグデイール オア デ
イール?」に詳しい。こうした公知技術を含めて考える
と、従来用いられているタツチスクリーンと言う語は、
必ずしも接触・押圧するものに限られず、広く、「指示
面に対して指示することによつて、指示個所の座標(若
しくは該座標によつて表示される情報」を出力する手
段」を意味することになる。
これをCRTのスクリーン上に取付けると第13図に示す
ように画面分割され、例えばD3を押すと電極Dおよび電
極3が第12図,第13図に示すような導通状態となる。こ
の他にもx,y方向に発光ダイオードと受光素子を配設
し、押さえた点の光線が遮断されるのを検出する方式、
押さえた点の電気容量が変化するのを検出する方式等が
ある。
次に、従来技術におけるプラントシユミレータについ
て、第14図を参照しつつ説明する。演算に必要なデータ
をカードリーダ31に設置し、コンソール入出力装置33か
らの操作により該データは中央処理装置(以下CPUと略
記)34に入力され、必要なデータフアイルや処理プログ
ラムがデイスク35に格納される。入力データや処理結果
はラインプリンタ32により印字される。以上は演算プロ
グラムを作成するまでに必要な機器であるが、作成され
た演算プログラムはプラントの動特性を模擬するもので
あり、更にプラントシミユレータとして必要な機器が追
加される。すなわち、実際に運転員が操作する模擬制御
盤37に取付けられた設定器371の設定値を読み込むアナ
ログ入力装置361、操作スイッチ372の状態を読み込むデ
イジタル入力装置362、CPU34での前記演算プログラムの
演算結果にもとづきアナログ出力装置363を経由して駆
動される指示計373や記録計374、デイジタル出力装置36
4を経由して出力されるアナンシエータ375やランプ376
から構成される。
従来プラントシミユレータにおいて、プラント操作を
計算機に入力する手法としては目的に応じて幾種類かの
方法が存在した。すなわち運転員訓練用プラントシミユ
レータについては雑誌火力原子力発電第35巻第5号(19
84年)p15“新型中央制御盤原子力発電所とシミユレー
タによる運転訓練”等に記載されているとうり、実機
(模擬対象)同等の操作盤を作成し、これにより入出力
処理を実施する。原子力発電プラントを例にとれば、日
本国内で運転訓練を実施できるプラントシシミユレータ
は、BWRではBWR運転訓練センタ、PWRでは原子力発電訓
練センタの2カ所しか無かつた。こうした装置は安価に
構成することが望まれる一方、オンラインで運転員の操
作に対し、実時間でプラント挙動を模擬する必要があ
る。このため、これらの装置は例えば5台のCRTの他、
小型、簡略化した操作盤を使用しており、この方式でも
プラントパラメータの表示は相当数(600以上)可能と
なり指示計・記録計の代行には十分なり得るが、模擬可
能な操作スイツチの数には限界があり、かつハードウエ
アをプラントに依存せず標準化する点でも問題が残され
た。
上述の問題はプラントシミユレータに限られるもので
はなく広くプラント操作一般についても適用され得るも
のであり、コンパクトな装置により多種、多数の操作機
能を効率良く実現する問題に帰着する計算機への入力手
法としてタツチスクリーン装置とCRTとを組合わせた方
式が近年注目を集めている。例えば雑誌データメーシヨ
ン198の“タツチスクリーンズ”ではタツチスクリーン
の紹介を行つている。しかし、これらに公開されている
技術は汎用計算機の入力装置としてタツチスクリーンを
利用するものであり、プラント機器操作特有の問題に関
しては、目的・構成・作用・効果の何れにも触れられて
いない。
〔発明の目的〕
本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、プラン
トを操作する為の多数のスイツチ機能と表示機能とを備
え、特にプラント操作に好適で誤操作の虞れが無く、し
かも操作範囲の修正処理が容易なプラントの運転監視装
置を提供しようとするものである。
〔発明の概要〕
本発明の特徴とするところは表示装置にタッチスクリ
ーンを設け、表示装置に表示されているプラント系統図
のプラント機器シンボルがタツチして選択されるとタッ
チ前と異なる表示形態で表示すると共にタッチ選択され
たプラント機器に対応した操作項目を表示し、タッチさ
れたプラント機器が操作されると当該プラント機器シン
ボルを前と異なる表示形態で表示させるようにし、プラ
ント系統図、操作項目及び操作項目のタッチ選択による
当該プラント機器の操作に伴い変化する予め定められた
少なくとも1つの他のプラント機器に関するプロセス量
を画面上に同時に表示するようにしたことにある。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明に係る入力装置の一実施例における概
要的な系統図である。
本実施例は前記従来例における模擬操作盤37およびプ
ロセス入出力装置36を2台のCRTおよびタツチスクリー
ンで置き換えたものである。すなわちCPU34にて演算さ
れたプラント状態量はCRT表示制御装置12,22を経由し、
CRT1,2(11,21)に表示される。運転員からの操作はタ
ツチスクリーン13,23によりタツチスクリーン制御装置1
4,24を経由してCPU34に送られる。以下にその詳細を述
べる。
プラント状態の模擬結果は、従来方式ではアナログ状
態量は指示計373や記録計374により情報が提示されてき
た。本実施例では第2〜4図に示す数値表示もしくはバ
ーチヤート表示で瞬時値が、また第5図に示すトレンド
表示により経過値が提示される。記録が必要な場合はハ
ードコピー15,25により作成できる。またアナンシエー
タ375の代用として第6図に示す警報画面が使用され得
る。
以下各画面の説明とシミユレータの操作方法の詳細を
述べる。本実施例は原子力発電プラントのシミユレータ
であり、第2図はプラントの全体構成を示すCRT画面で
ある。運転員は詳細な運転状態を知り、あるいは運転操
作を実施したい系統があれば同図下部に示された当該系
統のボツクスをタツチする。例えば原子炉に事故が発生
した場合のシミユレーシヨン訓練を実施するため、工学
的安全系の詳細運転状態を知り、運転操作を行ないたい
場合、“工安系”のボツクス部をタツチすると、第3図
に示す画面が、第2図の画面に替つてCRTに表示され
る。
本画面は工学的安全系の動作状態を監視するためのも
のであり、画面からRCICは起動しており140T/Hの流量が
原子炉圧力容器へ流入していることがわかる。一方HPC
S,LPCSからは原子炉圧力容器へは注水されていない。運
転員はHPCSをも作動させるため、同画面右端“操作系
統”下部の“HPCS"をタツチすると、第4図に示す画面
が表示される。同系統はバルブ3個、ポンプ1個から構
成され、全弁は全閉状態、ポンプは停止状態にあり、表
示色はすべてグリーンである。運転員は水源を復水タン
クから取るべく弁1,921をタツチし、当該部位がグリー
ン・フリツカするのを確認した後、下部の“開”をタツ
チする。これによりタツチスクリーン入力制御装置14経
由当該X・Y座標が入力され、CPU34で弁(1)に対す
る開指令がシミユレーシヨンされ、弁1が全開すると表
示制御プログラムCRT表示制御装置12経由前記画面の弁
(1)表示色が赤色に変わる。次にHPCSポンプ924を起
動すべく、画面上の当該箇所をタツチするとグリーンフ
リツカし、画面下部の“起動”をタツチすると、前記同
等の手順によりCPU34でHPCSポンプ922の起動が模擬さ
れ、その結果、表示色は赤色になる。この結果ポンプ吐
出圧も高まり、画面の“圧力0Kg"が“圧力76Kg"に変更
されるのを確認した弁、前記と同様の手順で弁(3)・
923を開させ、復水ポンプの水を圧力容器に注入させる
模擬計算を行なう。この結果同画面の“流量OT/H"は
“流量1,800T/H"に変化し、HPCSの平常作動が確認され
るため、操作手順は終了する。この間の原子炉の安全に
係わる主要パラメータである原子炉水位や圧力を参照す
る場合、同画面下部の“トレンド画面”部をタツチする
と第5図に示す画面が表示される。同図から水位は一旦
低下するがHPCSの起動により回復傾向にあることが示さ
れる。この他にも通常運転中に発生する警報画面として
第6図に示すものを使用する。さらに系統図に表わされ
ない機器の操作については第7図に示す画面が準備され
ている。例えば起動用空気抽出器の連動状態は、その右
側に示され、現在連動起動中である。これを連動停止し
たい場合、先ず左端No.2をタツチすると下部操作スイツ
チ表示部に当該スイツチの選択可能な状態、すなわち
“連動停止",“単独",“連動起動”が表示され、“連動
停止”部をタツチすると、機器の連動停止が模擬され
る。またコントローラの設定を行なうために第8図に示
す画面が準備されている。現在RCICの流量は設定値が14
5T/Hに対し、実流量は140T/H流れている。これを増加さ
せる場合、先ずNo.1をタツチするとRCICに関するタツチ
が有効となり、“増”を押すとその期間だけ設定値が増
加してゆき、手を放すとその状態で設定値が停止する。
減少させたい場合は“減”を押すことにより操作でき
る。あとは実流量を設定値に制御すべくコントローラが
制御する。以上は自動モードの場合であるが、“手動”
部をタツチすると手動モードに切替わり、増減操作によ
つて直接的に流調弁を操作し、開度を操作する。
第9図に本実施例のソフト構成を示す。タツチスクリ
ーン制御装置14,24からの入力信号は入力処理部341,342
にてX−Y座標、および表示中のCRT画面種別から意味
を解析する。表示画面変更の場合は当該画面に表示変更
し、操作要求の場合は操作データベース343にその指処
理要求、例えば弁の開操作、ポンプの起動、設定値の増
減等を設定する。プラント模擬部344は、前記操作デー
タベース343の内容にしたいプラント状態を計算し、プ
ラントデータベース345に、例えば原子炉水位、原子炉
圧力等を書き込む。表示処理部346はこれらのデータに
もとづき、表示要求のあつた画面に対応したデータを添
付のうえCRT表示制御装置12,22に出力する。
第10図に本発明の他の実施例を示す。本実施例は原子
力発電プラント8においてその運転状況を監視し、異常
や事故の発生に際し運転員の判断によつて工学的安全施
設9を起動するものである。同図は説明の便宜上、相当
簡略化されたものである。
原子炉系81、タービン系82の状態はプロセス入出力装
置74によつて中央処理装置6に入力され、その運転状態
がCRT表示制御装置1,2(33,34)を経由してCRT1,2(31,
32)に表示される。表示例を第4図に示す。原子炉に異
常・事故が発生した場合、原子炉を停止(スクラム)さ
せるのみでは不十分なことがあり、運転員は必要に応じ
て高圧炉心スプレイ系(HPCS)92、原子炉隔離時冷却系
(RCIC)94、自動減圧系(ADS)96、低圧炉心スプレイ
系(LPCS)98を、これらの制御装置91,93,95,97を経由
して適宜使用する。本実施例はそのための起動をタツチ
スクリーン1で実施する。タツチスクリーンは第1図に
示すものを使用し、分解能はX軸方向6、Y軸方向5で
ある。第2図のプラント全体画面の下部は画面選択のた
めに使用され、タツチスクリーン1において“工安系表
示画面”を押すとCRT1(31)に第3図に示す画面が表示
される。以降の操作手順は前記の実施例に述べたものと
同様であり、操作結果がシミユレータの演算処理に反映
されるかわりに、実プラントの機器を操作する点が異な
る。
第11図は本実施例のソフト処理構成を示すものであ
り、タツチスクリーン入力制御装置1からの入力信号は
入力処理部(1)、61に周期的に入力され、タツチが検
出されるとそのX・Y座標を出力する。操作処理部63は
該X・Y座標および表示中の画面種類にもとづき、それ
が表示画面変更の場合は表示処理部(1)に画面変更要
求を行ない、機器操作の場合は出力処理部64を経由し、
プロセス出力装置74に対して弁の開閉指令やポンプの起
動・停止指令等を出力する。
上述の各実施例においては、CRTとタツチスクリーン
とによつてプラントの系統を表わすとともにスイツチ機
能を行わせるので、コンパクトな構成部材によつて多数
のスイツチを表示でき、しかも誤動作の虞れが少ない。
また、製造コストもその多機能性に比して割安である。
その上、スイツチ機構を組み替える必要を生じた場合に
は、配線変更をしなくてもプログラムの修正によつて迅
速,容易にスイツチ機構の組み替え(即ち制御対象の変
更)が可能である。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明の入力装置によれば、プ
ラント操作用の多数のスイツチ機能と表示機能を備え、
しかも誤操作の虞れが無く、小形,計量,低コストであ
るという優れた実用的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の入力装置の一実施例を示し、概要的な
系統図である。第2図乃至第8図はそれぞれ上記実施例
におけるCRTの表示画面の1例を示す正面図である。第
9図は前記実施例のソフト構成の説明図、第10図は前記
と異なる実施例の概要的な系統図、第11図は同じくソフ
ト構成の説明図である。 第12図はタツチパネルの構成説明図、第13図はタツチパ
ネルの領域分割の説明図、第14図は従来の入力装置の1
例を示す概要的な系統図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−262217(JP,A) 特開 昭58−127534(JP,A) 特開 昭60−54018(JP,A) 特開 昭60−52717(JP,A) 特開 昭52−125237(JP,A) 実開 昭58−2043(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プラントの状態を表示する表示装置と、 前記表示装置の画面上の特定位置に外部からタッチする
    ことにより前記プラントに対応する信号を出力するよう
    に構成されたタッチスクリーン装置と、 前記タッチスクリーン装置から出力されたタッチ位置を
    表わす信号を入力し、該信号に応じて前記表示装置への
    表示内容情報と前記プラントの操作情報を作成する中央
    処理装置と、 前記表示内容情報に基づいて前記表示装置を制御する表
    示制御装置とを具備したプラントの運転監視装置におい
    て、 前記表示制御装置は、前記表示装置に表示されているプ
    ラント系統図のプラント機器シンボルがタッチして選択
    されるとタッチ前と異なる表示形態で表示すると共に、
    タッチ選択されたプラント機器に対応した操作項目を表
    示し、タッチされたプラント機器が操作されると当該プ
    ラント機器シンボルを前と異なる表示形態で表示させる
    ようにし、前記プラント系統図、前記操作項目及び前記
    操作項目のタッチ選択による当該プラント機器の操作に
    伴い変化する予め定められた少なくとも1つの他のプラ
    ント機器に関するプロセス量を画面上に同時に表示する
    ことを特徴とするプラントの運転監視装置。
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