JP2858745B2 - 複雑なプロセス設備のための手続きの実行をオンラインで監視する方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、原子力プラントのような複雑なプロセスの
設備の運転中に１ステツプずつの手続き（プロシージヤ
とも称する）を実行するに際し、オペレータを支援する
ための方法および装置に関する。特に、本発明は、監視
されているプラントのデータを具備し、オペレータの注
意を要求し得るような他のプラント状態のオペレータが
評価することを可能にする並列情報を同時に供給しなが
ら、選択された手続きを１ステツプずつ（ステツプバイ
ステツプで）進捗するための勧告されたアクシヨンに対
する対話式プラント−オペレータ応答を可能にするコン
ピユータベースのシステムに関する。 先行技術 複雑なプロセスの設備の運転には、大きな量のデータ
の同化吸収、これ等データに基づくプロセスおよび各種
構成システムの状態の評価ならびにこのような評価に基
づく情況に適合した決断的なアクシヨンが要求される。
現在の複雑なプロセス設備の運転の殆んどの部分は自動
的に制御されているが、設備の総合的監視もしくは管制
は常に人間であるオペレータの責任に委ねられている。
極めて高度に自動化された設備においても、一般に、人
間であるオペレータによるアクシヨンを要求するような
通常の運転および保守ならびに成る種の事例においては
監視手続きが存在する。また、異常で緊急を要する運転
状態は常に、通常以上のオペレータによる関与を要求す
る。 複雑なプロセス設備のオペレータには、典型的に、手
続き書もしくは手続き「文書」が与えられており、辿る
べき段階もしくはステツプは、印刷頁上の言語記述の形
態で提示される。このような文書手続きには、手続きテ
キストを読み、特定のデータを集め、予め設定された評
価論理を介してデータを篩い分けて勧告されているアク
シヨン段階もしくはステツプを同定するために、適当な
手順で記述されているアクシヨンおよび動作を実行する
任に当る人間が必要とされる。また文書手続きにおいて
は、しばしば、人間であるオペレータは、現在の１ステ
ツプずつの手続きを踏みながら、設備の状態に影響を与
える他の状態もしくは条件を同時に監視することが要求
される。実際、このためには、オペレータは、状態を監
視しなければならないことを記憶しておき定期的に当該
状態に関するデータをチエツクすることを要求される。 複雑なプロセスの効果的な管理に当つて人間であるオ
ペレータを援助するのに手続き文書が用いられる設備の
１つの典型的な例に原子力プラントがある。このような
設備においては、特に、原子炉のトリツプ（引外し）に
続く緊急状態中において膨大な文書手続きが用いられて
いる。1979年におけるスリーマイル島のユニツト２（Un
it2）における事故後、米国原子力規制委員会は、原子
力プラントにおける緊急運転手続き（EOP）の幅ならび
に深さ双方に劇的な増大を齋すに到つた要求を示した。
このような拡張された要求に答えるために、ウエスチン
グハウスオーナーズグループ（Westinghouse Owners Gr
oop）は一般的ガイドラインを文書として開発し、この
ガイドラインは爾後、特定の必要性ならびにウエスチン
グハウスオーナーズグループが供給する各種原子力発生
装置の特性に適合するように適応化されて、緊急運転手
続き（Emergency Operating Procedures）として原子力
発生装置に関係する職員に配分した。これらの手続き書
には、適切な緊急時応答戦略もしくはストライテイジー
を実現するために、管制室就業職員に対する明晰な指令
が含まれている。しかしながら、このようなストライテ
イジーを実行する任に当る私人（典型的には首席の原子
炉オペレータ｛SRO｝は、静的な手続きに捕われ、プラ
ント状態に対する変化を直列的態様で捉え、プラント状
態の概観を適切に展開することは潜在的に不可能なよう
に思われる。 本出願人の共有に関わる1982年７月１日付の米国特許
願第394,078号明細書には、緊急運転中に維持するかま
たは失われた場合に再び設定しなければならない６つの
臨界安全機能に関し、加圧水形原子炉（PWR）のオペレ
ータに対する有意味な情報を発生するシステムが記述し
てある。このシステムにおいては、６つの全ての臨界安
全機能の現在の状態の可視表示を自動的に或いはオペレ
ータによる手動応答で発生するために状態木（ステータ
ストリー）法が用いられている。表示は、各安全機能に
対する脅威の度合を表わすために、緑色から、黄色およ
びオレンジ色を経て赤色になるように色で符号化されて
いる。このシステムは、手続き文書と関連して用いら
れ、特定の緊急手続きの段階に没頭しているオペレータ
に対し、６つの臨界安全機能の状態により表わされるプ
ラントの総合状態に対して任意を喚起するのに使用され
ている。可視表示部にはまた、臨界安全機能に対しさら
に由々しい脅威となる作用を緩減するのに取るべき一連
の段階を見出すのにオペレータが参照すべき手続き文書
のタイトルをも表示する。 状態木（ステータストリー）システムは、オペレータ
に対し臨界安全機能に対する脅威を報知し、取るべき手
続きを示唆するが、しかしながら、オペレータは、勧告
された手続きを手続き文書中で捜し出して、それを手動
で段階的にすなわち１ステツプずつ実行しなければなら
ない。また状態木システムは、手続き文書が監視するこ
とを要求しているが臨界安全機能に対しては直接影響を
与えないような他のプラント状態に関してはオペレータ
に情報を与えない。 したがつて、本発明の総合的目的は、プラントのプロ
シージヤもしくは手続きを実行する際に複雑なプロセス
設備のオペレータを支援する方法および装置を提供する
ことにある。 本発明の特定的な目的は、監視されているプラントの
データを具備し、選択された手続きを経て勧告されたア
クシヨンを段階的にすなわち１ステツプずつ進捗するた
めの対話型プラント−オペレータ応答を可能にするコン
ピユータベースのシステムおよび運転方法を提供するこ
とにより、複雑なプロセス設備のオペレータを支援する
ことにある。 本発明のさらに他の目的は、選択された手続きを経て
段階的にすなわち１ステツプずつ対話方式で進捗するこ
とを可能にしつゝ同時に、オペレータに対して注意を向
ける必要があるような他のプラント状態もしくは条件に
関する情報を並列的に供給するシステムおよび運転方法
を提供することにある。 本発明の付加的な目的は、手続きを経てのオペレータ
の実際のアクシヨンの進捗を後に再生することができる
ように、各手続きの各ステツプの完了時に或いは周期的
な時間間隔で、関連のシステムおよびプロセス状態の永
久的な記録を発生するシステムおよび運転方法を提供す
ることにある。 発明の概要 上記目的は、特許請求の範囲の第１項に記載した方法
あるいは第２項に記載した装置により達成されるもので
ある。 特許請求の範囲の第１項に記載された方法において、
第１段階では、１ステップずつの手続きは、例えば手続
きライブラリ31が記憶されるコンピュータのメモリやハ
ードディスク等の記憶媒体に記憶され、また、第２段階
では、パラメータ信号はセンサ３により発生され、第３
段階はデジタルコンピュータ（手続きセレクタ35）によ
り処理され、第４段階はデジタルコンピュータ（プラン
トデータプロセッサ41）により処理され、第５段階は表
示発生器25やカラーモニタ27等の表示装置により実行さ
れ、第６段階の選択手段及び応答信号発生手段はキーパ
ッド29等の入力装置であり、第７段階はデジタルコンピ
ュータ（段階セレクタ37）により処理され、第８段階は
デジタルコンピュータ（並列状態プロセッサ45）により
処理され、第９段階はデジタルコンピュータ（優先度評
価回路47）により処理される。 また、特許請求の範囲の第２項に記載された装置にお
いて、記憶媒体は例えば手続きライブラリ31が記憶され
るコンピュータのメモリやハードディスク等であり、表
示装置は表示発生器25やカラーモニタ27等であり、入力
装置はキーパッド29等を含む上位概念的表現であり、発
生する手段はキーパッド29等である。 さらに、上に述べた目的ならびに他の目的は、選択さ
れた手続きもしくはプロシージヤの段階すなわちステッ
プが記憶装置（すなわちコンピュータのメモリやハード
ディスク）から逐次呼び出されて、オペレータにより実
行されるべき現在ステツプとして可視表示装置上に提示
される構成の複雑なプロセス設備に対する手続きの人間
であるオペレータによる実行をオンラインで監視する方
法および装置により実現される。現在の段階もしくはス
テツプが取組むプロセス状態の状況は、自動的に、選択
されたプロセスパラメータを連続的に監視することによ
り決定されて、オペレータに対し可視的に提示される。
関連のパラメータの現在値から、現在のステツプで考慮
すべき所望の状態の存在が検証されないことの表示が与
えられた場合には、オペレータが取るべき勧告されたア
クシヨンの可視的ステートメント（記述文）がテキスト
ライブラリから選択されて提示される。また、現在のス
テツプに応答し入力信号を発生するために取るべき段階
もしくはステツプをオペレータに対して表示するために
可視プロンプチングが発生される。関連のプロセス状態
のステータスにおける変化が、関連のプロセスパラメー
タの連続監視中に、任意の１つの手続き段階が現在行わ
れている際に検出された場合には、状態に関し表示され
ている記述ならびに勧告されているオペレータのアクシ
ヨンに関し表示されている記述およびオペレータの応答
に対する表示されているプロンプチングは全て上記の変
化を反映するように更新される。このようにして、オペ
レータの応答は、現在の段階の実行を最初に開始した時
に存在していた状態ではなく、実際の現在の状態により
常に指導される。この更新プロセスにより、手続き段階
を実行する上に取られたオペレータのアクシヨンの効果
は、当該ステツプもしくは段階の完了時に状態のロギン
グならびに段階の終時にオペレータの応答のプロンプチ
ングに入力される。この応答を受けると、手続きにおけ
る次のステツプもしくは段階が現在の段階として選択さ
れる。このように、オペレータは常に監視もしくは管理
下に置かれる。ステツプのステートメントは、当該ステ
ツプの主題である現在状態の分析結果と共に自動的に可
視的に提示される。取るべき適切なアクシヨンが示唆さ
れた場合には、オペレータはこのアクシヨンを起さなけ
ればならない。 段階的手続きすなわち１ステツプずつの手続きの現在
の段階（ステツプ）の実行と同時に、現在の段階により
アドレツシングされていない他の連続的に監視されてい
るプロセス状態を表わす或るパラメータ信号が電気的に
監視され、そしてこのような並列的に監視されるプロセ
ス状態が、オペレータの注意を喚起するようなステータ
スにある場合には、その旨の可視表示が、現在の段階も
しくはステツプの情報と共に提示される。この可視表示
は、上記他の状態の状況に応答して要求されるアクシヨ
ンのステートメントの形態を取ることができる。現在の
段階で要求されるアクシヨンに対し優先が割当てられ、
他の状態に対する応答としては、それより高い優先度を
有するアクシヨンと関連するプロンプチングだけがオペ
レータに対し提示される。このような要求されるアクシ
ヨンとしては、段階的手続きによる次のもしくは他の段
階への移行が含まれる。オペレータは、移行もしくは切
換え信号を発生することによりオペレータの同意を表示
することができ、その結果、現在の段階もしくはステツ
プとして、新しい手続きの段階、通常は初期段階が設定
される。尚、オペレータは、勧告された移行もしくは切
換えを無視して、作動中の手続きの現在の段階もしくは
ステツプに戻ることができる。 関連の被監視パラメータの状態木分析により決定され
る原子力プラントにおける臨界安全機能のステータスの
ような設備の総合ステータスも、並列モニタにより監視
されてオペレータに可視的に提示される。要求が有れ
ば、或る臨界安全機能の異常状態に対しアドレシングす
るように設計されている手続きに移行もしくは切換える
べき旨の勧告の可視ステートメントが、プロンプチング
と共に可視的に提示されて、それによりオペレータは移
行を行うこともできるし或いは勧告を無効にすることも
できる。 本発明の好的な実施例においては、予め定められた
数、例えばそれぞれ２つの、最も最近に実行された段階
および次に実行すべき段階の記述が、現在の段階情報と
共にオペレータに対して可視的に提示されて、手続きに
取組んでいるオペレータには、より広い概観が与えられ
る。 本発明の他の様相によれば、複数の使用者が、別々の
個所から単一の手続きを実行することができる。この構
成を用いる場合には、複数の使用者のアクシヨンは、起
り得る競合を回避し、音声連絡による協調に伴う遅延を
避けるように調和される。これと関連する実施例におい
ては、別々の場所における複数のオペレータにより或い
は通常の作業場所における単一人のオペレータにより２
つまたは３つ以上の異なつた手続きを実行しつゝ、各手
続きの実行と関連する並列プロセス監視機能で、共通の
メモリに記憶されているプラントパラメータデータを監
視して、他の作動中の手続き（単数または複数）と競合
が生じた場合にはその旨の警告を与える。２つまたは３
つ以上の手続きを同時に実行することと関連するタスク
は、別々のデイジタルコンピユータで実施することもで
きるし或いはまた全てのタスクを実行するのに十分な能
力を有する単一のコンピユータで実施することもでき
る。 本発明は、各段階もしくはステツプの完了時における
特定のオペレータのアクシヨンの結果ならびに並列プロ
セス監視機能で指示される総合プラントステータスを含
むシステムステータスおよび関連の構成要素のステータ
スならびに各手続き段階の完了時刻の記録を行うことも
提案するものである。 好適な実施例の説明 本発明は、加圧水形原子炉（PWR）原子力プラントに
適用されるものとして説明するが、しかしながら、本発
明は、例えば、化学プラント、精練所等のような種々な
複雑なプロセスの設備に適用性を有することは理解され
るべきである。実際、本発明は、人間であるオペレータ
が、必ずしも固定的ではないが予め想定された１ステツ
プずつの手続き（プロシージヤ）を辿るように要求され
る種々な設備に対して適応可能であり、そして、段階す
なわちステツプのシーケンスが複雑なプロセス設備にお
ける現在の状態に少なくとも部分的に依存するような設
備において最も有用である。例えば、本発明は、通常の
操業手続き、保守手続き、監視手続き、緊急動作手続
き、異常動作手続き及び警告応答手続きの実行の監視に
適用することができよう。説明の目的として、本発明
は、PWRに対する緊急手続きの実行、特にウエスチング
ハウスオーナーズグループ（Westinghouse Owners Grou
p）により開発された緊急運転手続き（Emergency Opera
ting Procedures）の実行を監視するのに適用されるも
のとして説明する。また、説明の便宜上、本発明は、２
人の別々の使用者により実行される単一のPWR手続き並
びに２人の別人であるオペレータにより同時に遂行され
る２つの異つた起動手続きに適用されるものとして説明
する。 第１図は、本発明の上記の適用を実現するように適応
されたPWR原子力プラントを図解する図である。プラン
ト１には、温度、圧力、流量、放射線レベル、タンク水
位、設備ステータス等のような種々なプラントのパラメ
ータを監視する多数のセンサ３が計装されている。セン
サによつて発生される信号Ｓは、サージ保護、緩衝、分
離、ろ波、スパン制御、光学単位への変換等々のような
慣用の信号処理を行う計装装置５により最初に処理され
る。装置５はまた、初期処理されたセンサ信号の或るも
のを設定点値と比較することにより関心のあるプラント
状態と表わす論理信号をも発生する。装置５により発生
される処理されたセンサ信号ならびに論理信号は、線路
７を介して、プラント管制室内の制御ボード表示部９に
供給されれ、使用者11、即ち、管制室勤務職員に対し可
視表示される。慣用のものである制御ボード表示部９
は、処理されたセンサ信号を用いて、関連のパラメータ
の測定値の可視表示を発生すると共に、論理信号を用い
て、関心のあるプラント状態のステータスを表わす可視
表示を発生する。そこで、オペレータはこれら情報を用
いてプラント及びその種々なサブシステムの状態を分析
し、プラント制御部13に対して調節を行うべきか否か、
行う場合にはどのような調節を行うべきかに関する判断
を行う。このような判断を行うに当りオペレータは、直
ぐに、手続き文書15にアクセスする。この手続き文書15
は、分析及びアクシヨンの論理シーケンスを通して指導
もしくはガイダンスを逐次的にすなわち１ステツプずつ
提供する。 計装装置５によつて発生される初期処理されたセンサ
信号及び論理信号はまた、監視及びロギング（loging）
機能を行うプラントコンピユータ19に線路17を介して供
給される。このコンピユータ19はまた、例えば核沸騰比
（DNBR）からの偏差および測定されたパラメータからの
サブクールの度合のような或る種のパラメータの計算を
も行う。これら計算されたパラメータの内の幾つかのも
のは、オペレータに提示するために、線路21を介して制
御ボード表示部９に伝送される。 ここまで述べたことは全て現在、典型的なPWRプラン
トに見られるものである。本発明は、プラントの性能を
監視しプラント制御部13を操作する上でオペレータ11に
対しガイダンス（指導）を与えるのに手続き書15に代る
システムもしくは装置を提供するものである。すなわ
ち、本発明では、手続き書15が実質的に不要になるもの
である。このシステムは、プラントのオペレータが手続
きを一層効率的に且つ費用面で効果的に実行するのを支
援するように設計されている。システムは、オペレータ
が容易に且つ論理的な仕方で手続きにアクセスして該手
続きを辿ることを可能にするオンライン追跡システムも
しくはトラツキングシステムである。即に述べたよう
に、本システムは、例示的に示されているシステムで用
いられる緊急運転手続きに加えてあらゆる種類の手続き
に対し使用可能である。 このコンピユータベースの手続きシステムの目的は３
つある。即ち、 適当なプラントデータを監視し、データを処理し、そ
して勧告されているアクシヨン過程を同定もしくは識別
することによる手続きを介して段階的にもしくは遂次的
に（ステツプバイステツプで）使用者を指導すること、 オペレータが、注意を要求するような他のプラント状
態を評価することができるように、必要な並列情報を与
えること、ならびに パラメータおよびイベント（事象）の記録を行うこと
である。 本システムは、その目的を手続き処理、並列情報監視
ならびにパラメータおよび状態のロギングと言う同時性
ではあるが独立の機能を実行することによりその目的を
達成する。手続きプロセツサは、手続きの流れもしくは
フロー及び現在の手続きの個々の段階のフローを制御
し、手続きの論理を含むサブルーチンの集りを備えてい
る。並列情報モニタは、プラントの運転に影響を与え得
るシステムもしくは安全状態を追跡する。状態ロガー
（logger）は、パラメータおよび構成要素状態ならびに
取られたアクシヨンの永久的時間記録を行う。システム
のインターフエース部は、データ源とシステムの中央機
能部との間ならびにシステム自体と人間である使用者
（単数または複数）との間のリンクとしての働きをな
す。 システムは、デイジタルコンピユータ23を備えてお
り、このコンピユータ23は、装置５からのセンサ及び論
理信号ならびにプラントコンピユータ19からの計算され
たパラメータ値を受ける。コンピユータ23は、実時間マ
ルチタスク動作を支持するオペレーテイングシステムを
備えた単一のメインフレームユニツトから構成すること
もできるし或いは、各マイクロプロセツサが単一のタス
クを取扱うようにしてデータハイウエイで結合された幾
つかのマイクロプロセツサから構成することもできる。
別法として所要のルーチンを実行できる能力およびデユ
アル処理能力を有する場合にはプラントコンピユータ19
にソフトウエアを常駐しておくことも可能である。適当
な単独ユニツトとしては、標準の「SEL MPX」実時間オ
レーテイングシステムを実行するデユアルプロセツサ
（CPU/IPU）32ビツトミニコンピユータである「Gould/S
EL32/8780」コンピユータである。コンピユータ23は、
高解像能のカラーモニタ27のような可視表示装置上に手
続きプログラムのカラーグラフイツク出力（色図表出
力）を与えるように、表示発生器25（例えば、Raster T
echnologeies Model 180ユニツト）に結合されている。
使用者11即ち、オペレータは、カラーモニタ上に発生す
る可視表示を観察して、カラーモニタ27上のタツチスク
リーンオーバーレイ（touch screen overlay）のような
キーパツドまたは均等装置を介しシステムに入力を与え
る。 システムのためのソフトウエアのアーキテクチヤは、
コンピユータ28を示す第１図の点線内に図解されてい
る。ソフトウエアパツケージの核心部は、それぞれが１
つの手続きに対する論理及び代替え勧告アクシヨンステ
ツプを具現するサブルーチンのライブラリ31である。段
階的もしくは遂次的手続き（ステツプバイステツププロ
シージヤ、１ステツプずつの手続き、）のこのライブラ
リは、コンピユータ記憶装置かまたはコンピユータデイ
スクのような高容量のオンライン装置に格納されてい
る。システムの動作は、キーパツド29からの使用者入力
かまたは制御ボード表示部９から受ける原子炉トリツプ
のようなプラント状態の特定の集合の表示かまたはプラ
ントデータプロセツサ41に応答しトリガ部33により開始
される。トリガ部33は、ライブラリ31から適切な手続き
を選択し（即ちメモリから適切なサブルーチンを呼出
し）そして当該手続きを実行手続きとして設定するのに
必要な論理を備えているセレクタ35を付活する。 段階（ステツプ）セレクタ37は、現在段階プロセツサ
39に対して一度に１つずつ実行手続きの段階を逐次選択
する。現在段階プロセツサ39に対する入力は２つの源か
ら得られる。プラントデータプロセツサ41は、計装装置
５およびプラントコンピユータ19からの計算されたパラ
メータを含め、プラントデータを集めて、数値（および
アナログ）情報を、手続き論理で使用するための論理型
式に変換する。例えば、温度信号は、温度の現在値が所
与の設定点値より高いかまたは低いかを表示するデイジ
タル信号に変換される。プラントデータプロセツサ41
は、手続きサブルーチンを原プラントデータ源から実効
的に分離する。従つて、データ源における変化（付加的
信号の挿入、プラントコンピユータの更新、等々）はプ
ラントデータプロセツサにしか変化もしくは変更も齋ら
さない。人間である使用者は、キーパツドまたは均等の
装置29および応答プロセツサ43を介して現在段階プロセ
ツサに入力を与える。使用者の入力は通常、現在段階プ
ロセツサ39により発生される特定のプロンプチングに対
する単一回のキーストローク対話形応答の形態を取る。
しかしながら、プラントデータプロセツサ41に対して利
用できないプラントステータスデータが、特定の現在段
階（ステツプ）の論理を実行する上に要求される場合
に、使用者がこの種のプラントステータスデータを入力
することが要求される場合もある。 第１図に示してあるように、プラントデータプロセツ
サ41およびトリガ部33は常に使用されており、他方、ソ
フトウエアの残りの部分はトリガ時のみ実行される。従
つて、プラントデータプロセツサは、適当な手続きの呼
出しをトリガすることにより選択されたパターンのパラ
メータ値によつて表わされる警報状態に応答するように
使用することができる。 並列状態プロセツサ45は、現在段階プロセツサ39と独
立して動作し、実効的に手続きにより直接考慮されない
領域における個々のシステム状態ならびに全プラント状
態の並列同時監視を行う。並列状態プロセツサが、現在
使用中の手続きに関連の無い動作或いは原因の結果とし
て生じ得るような予測されない状態を検出した場合に
は、優先評価部47が予め設定されている論理を適用し
て、上記予測されていない状態が、現在段階プロセツサ
39における現在の手続きを使用者が中断し、上記のよう
な状態を処置するための他の手続きを用いる別のアクシ
ヨン過程を開始することを勧告する程十分に由々しいも
のであるか否かを判定する。システムが、保守または運
転手続きを行うのに使用される場合には、この並列状態
プロセツサ45は、プラントの他の部分において何が行わ
れているかを追跡するのに使用することができよう。 現在段階（ステツプ）プロセツサ39および並列状態プ
ロセツサ45双方はまた、優先度評価回路47を介して、テ
キストセレクタ49と交信する。該セレクタ49は、部分的
に、相対優先度を基に、テキストライブラリ51からテキ
ストの適切な行を選択し、これらテキスト行を表示発生
器25に送る。テキストライブラリは単に、メモリ内の予
め設定された記憶場所に記憶されているホレリス形態
（または均等の形態）にあるテキスト行からなるもので
あるので、ライブラリは任意適当な表音言語のものとす
ることができる。即ち、スペイン語のシステムパツケー
ジと英語のシステムパツケージとは、テキストの個々の
行がテキストライブラリにおいて取る形態においてのみ
しか異ならない。 表示発生器25は、テキストセレクタ49からテキストの
特定の行を受け取り、カラーモニタ27上に表示像を構築
する。追つて詳細に述べるように、この表示は、使用者
に対して、使用中の手続きならびに並列状態プロセツサ
45双方から見た場合のプラントおよびシステムのステー
タスに関する情報を、次に勧告されているアクシヨン段
階ならびに手続き論理を進捗していく上における使用者
の応答の入力を可能にする適当なプロンプチングと共に
表示する。使用者は、カラーモニタ27上に表示発生器25
により発生されるテキスト像を観察してキーパツドまた
は均等の装置29を介し所望の応答を入力する。これら応
答は、応答プロセツサ43に伝送される。現在段階プロセ
ツサにより勧告されているアクシヨンに対する使用者の
応答で、典型的に、段階セレクタ37は使用中の手続きに
おける次の段階を割出す。並列状態プロセツサ45により
勧告されたアクシションに対する応答では、現在の段階
もしくはステツプに戻るかまたは他の手続きへの移行を
指令する信号が手続きセレクタ35に対して発生される。
すなわち、使用者がキーパッド29により「リターンキ
ー」、「Ｃ」、「Ｏ」、「Ｔ」の何れかのキーを押す
と、キーパッド29から信号が応答プロセッサ43を介して
段階セレクタ37へ伝わる。また、使用者がキーパッド29
の何れかのキーを押すことにより、トリガ部33を起動さ
せてシステムの動作を開始させる。 ソフトウエアパツケージにおけるソフトウエアの最後
の部分は、プラントデータプロセツサ41からの処理デー
タならびに現在段階プロセツサ39および並列状態プロセ
ツサ45からの手続き、段階、プラント、システムおよび
安全状態ならびに使用者応答に関する情報を受付けて、
実行されつゝある動作中の状態およびアクシヨンの連続
した記録を発生するロガー53である。状態およびアクシ
ヨンの永久的な時間記録は、プリンタ55のような永久コ
ピー装置或いは磁気テープ記録装置または同様物をロガ
ー53に結合することにより得られる。 現在段階プロセツサ39、並列状態プロセツサ45、プラ
ントデータプロセツサ41、表示発生器25およびロガー53
は、互いに独立して同時に実行動作を行うが、共有グロ
ーバルデータを使用することにより全体としては纒まつ
て機能する。 第２図は、カラーモニタ27上に提示するために表示発
生器25により発生された可視表示のフオーマツトを図解
する図である。表示の上から下に見て、現在クロツク時
刻は、参照数字59で示すように左上の隅部に表示され
る。並列状態プロセツサによつて発生される情報は、時
刻の直ぐ下側にあるボツクス61内に表示される。システ
ムは、重要であると考えられる項目の梗概をボツクス61
の左側でウインドウ63内に表示することにより、使用者
が総合的システムステータスもしくは安全ステータスを
理解することを可能にする。これにより、使用者は任意
時点で、これら項目が満足されているか否かを判断する
ことが可能となる。 本システムはまた、使用者が手続きの実行中監視を必
要とする他の状態のステータスを理解することを可能に
する。典型的には、一群の手続き全体を通し「注意およ
び警告」が現れる。これらは、例えばタンクの液位や構
成要素のステータスのような使用者が記憶していなけれ
ばならない付加的な項目である。本システムでは、シス
テムの使用者に代つてこのような項目を自動的に追跡記
録することにより、使用者の記憶に対する負担が軽減さ
れる。或る「注意および警告」が注目を要求する場合に
は、システムは、この問題を解決するのに必要なアクシ
ヨンがあればこのアクシヨンのステートメントと共に上
記の事実をボツクス61の中心ウインドウ65で表示して知
らせる。 使用者の注目を要求する状態が、「安全／システムス
テータス」63または「連続的に監視される状態」65のウ
インドウの何れかに生じた場合には、ボツクス61の「特
別注目インジケータ」ウインドウ67に点滅表示が現れ
る。この点滅表示は、システムの使用者に対して、何か
が間違つていることに対する付加的な指示としての働き
をなす。 システムは、ボツクス61の下側に参照数字69で示すよ
うに使用中の手続きのタイトルを表示し、それにより使
用者は迅速に、どの手続きが使用中であるかを同定する
ことができる。他の手続への遷移もしくは移行が要求さ
れる事態においては、使用者の選択で直ちに新しい手続
きのタイトルが表示される。 現在実行されている段階もしくはステツプに関連の情
報は、デイスプレイの中心にあるボツクス71内に表示さ
れる。使用者が迅速に現在段階の状態を理解できるよう
にするために、最初に高準位の段階ステートメントが提
示される。例えば、手続き段階がタービンのトリツプを
検証するためのものであり、然もタービンが実際にこの
時点で引外されている場合には、高準位のステートメン
トは、「タービントリツプ検証」となる。タービンがト
リツプされていない場合には、この高準位のステートメ
ントは「タービントリツプ未確認」となる。システムは
また、使用者に対して、高準位のステートメントに至る
ようなパラメータまたは構成要素の状態を該ステートメ
ントの直ぐ下側で表示して報知する。例えば、タービン
トリツプの場合には、問題の構成要素はタービン停止弁
である。従つて、タービン停止弁が閉じている場合に
は、ステートメント「タービン停止弁閉成」がスクリー
ン上に現れる。これは、本システムにおける指示情報で
ある。この場合、手続き書を基にして、オペレータ自身
が、制御ボード表示部におけるタービン停止弁位置イン
ジケータの状態をチエツクして、タービンが引外されて
いることの結論を引出す。本発明では、コンピユータベ
ースのシステムで、タービン停止弁が監視されて、手続
き中適切なシーケンスでタービン引外し表示を自動的に
発生し、他方、オペレータにはこのイベントの基となる
関連のデータが与えられる。 本システムはまた、ボツクス71内の構成要素またはパ
ラメータステータスステートメントの下側の言語記述に
より、現在の手続き段階に応答して勧告されるアクシヨ
ンがある場合、該アクシヨンを使用者に告げる。例え
ば、タービンが引き外されていない場合には、「手動で
タービンをトリツプせよ」と言うアクシヨン要求がスク
リーン上に現われる。 オペレータに対しより大きい通観性を与えるために、
システムはまた、69で示した現在の手続きのタイトルと
現在段階ボツクス71との間で73で示す個所に予め選択さ
れた数、好適な実施例においては２つの現在手続き中の
先行段階の高準位ステートメントもしくは記述を表示す
る。同様に、現在の手続きにおける選択された数、好ま
しくは２つの次の段階もしくはステツプの高準位ステー
トメントが75で示すように現在段階の直ぐ下側に表示さ
れる。 使用者のプロンプチングは、次の段階からプロンプチ
ング表示を分離する破線79の下方で参照数字77で示すよ
うにデイスプレイの下端部に提示される。このプロンプ
チングは、コンピユータベースシステムと対話するのに
オペレータが何を行わなければならないかを教示する。
本システムはまた、使用者に明晰で理解可能な仕方でプ
ロンプチングを与える。例えば、「手動でタービンをト
リツプせよ」のようなアクシヨンが勧告されている場合
に、該アクシヨンが完了している場合には使用者に対し
てキーパツド29で「Ｃ」を入力するようプロンプチング
し、また、オペレータがこのようなアクシヨンを取りた
くない場合には、この段階を無効にするべく「０」を入
力するようプロンプチングする。ここで使用者は常時監
視もしくは管制下にある点に注意されたい。システム
は、関心のあるデータを集め、状態を分析し、アクシヨ
ンを示唆するが、このように勧告されたアクシヨンを実
行するのはオペレータのみである。システムは、アクシ
ヨンが行われたか或いは行われなかつたことに関する情
報を必要とするだけである。システムはまた独立に、連
続監視により、オペレータのアクシヨンの結果を監視
し、そしてオペレータのアクシヨンでプロセス状態が変
つた場合には、データを更新する。 アクシヨンが勧告されない場合には、システムは、使
用者に対して「リターンキー」をプロンプチングして次
の手続き段階に移行するように指示する。別の手続きへ
の移行を勧告したい場合には、システムが使用者に対し
て「Ｔ」を入力し次の手続きへの移行をプロンプチング
で指示する。すなわち、使用者が「リターンキー」を押
すと、例えば、現在のステップ07の次のステップ08へ移
行する。新しい手続きへの勧告移行の論理はシステム内
にプログラミングされているので、使用者が「Ｔ」を入
力すると、システムは自動的に新しい手続きに移行す
る。これに対して、「０」を入力することにより、使用
者はこの移行を無効にして、現在使用中の手続きを実行
し続けることができる。また、「Ｃ」を入力することに
より、勧告されたアクションが完了したことがシステム
に伝わり、次の手続き段階に移行する。例えば、第３図
において、手動によるポンプの起動が完了した後に、
「Ｃ」を入力することにより、現在のステップ07から次
のステップ08へ移行する。使用者が幾つかの潜在的可能
性のある新しい手続きから選択する必要がある場合に
は、システムは優先順位に従って１度に１つずつどの手
続きを使用者が実行したいかをカラーモニタ27に順次表
示して系統的に尋ねる。 以上に述べた本システムのオレータインターフエース
能力は、次のような手続きにおいて非常に強力で有用な
道具を与える。この道具を用いて、手続きを効率良く且
つ効果的に逐次実行し、それにより、費用が嵩むエラー
の潜在的可能性は大きく軽減される。全ての情報を一個
所に集めることにより、本システムは使用者に対して、
手続きを介し使用者を指導しながら何が起つているかに
関する完全な通観画像を与える。 緊急手続きへの適用 緊急手続きを実行する主任原子炉オペレータは、多数
のイベントを同時に追跡しなければならない。このオペ
レータは、１ステツプずつ即ちステツプ−バイ−ステツ
プで適切な手続きに従わなければならない。またオペレ
ータは、過渡的復旧に必要な種々の他の構成要素状態お
よびプロセスパラメータ状態を記憶しておかなければな
らない。さらに重要なのは、オペレータは、プラントの
全体的安全状態を連続して監視しなければならない。こ
のように現行の緊急手続きは非常に包括的であるがそれ
により必然的に強制される代償として、同時に幾つかの
レベルでプラントの状態を人間が認識していなければな
らないという点で綜錯性が増加する。 スリーマイル島の事故から結果的に課せられた要求に
対する応答として、ウエスチングハウスオーナーグルー
プ（WOG）は、プラントの緊急事態に対処するための一
般的運転命令に関する包括的パツケージを創成した。緊
急応答ガイドライン（ERG）と称するこのパツケージ
は、２つの明確に異なる種類の状況に対する運転命令を
規定している。明確な微候群によつて診断することがで
きるような事象に対しては、最適なプラント復旧を可能
とする特殊ガイドラインを開発した（最適復旧ガイドラ
イン−ORG）。診断が困難であるような他の事象および
（または）機能不全に対しての有限は臨界安全機能集合
を満足するように別個のガイドライン集合を作成した
（機能復旧ガイドライン−FRG）。また、核分裂生成物
の放出を阻止する３つの基本的境界を保護するのに必要
な臨界安全機能の集合を定義した。３つの基本的境界と
は、燃料／被覆と、一次系境界と、格納建造物である。
最適復旧ガイドラインもしくはORGは、固有的に、全て
の臨界安全機能を維持するための命令段階を含んでい
る。しかしながら、機能復旧ガイドラインは、臨界安全
機能を回復し維持するためのアクシヨンしか規定してお
らず、プラントの復旧の関しての指針はあつたとしても
限定されている。保護装置或いは安全装置の作動に応答
して最初に、最適復旧ガイドラインが入力されて、診断
を行い、続いて適切な復旧を行う。事象が診断されたか
否かに拘らず、対応の状態木集合を用いて臨界安全機能
（CSF）の状態が監視される。各木もしくはトリ−は、
実在するプラントの徴候に基づきCSF（臨界安全機能）
に対し特殊なステータス状態を導出する一連の２進法判
定点（文枝）からなる。各特殊ステータス状態は、所要
のアクシヨン準位を定義するように色で符号化され、そ
して「満足された」条件以外の全ての他の条件に対して
は関連のFRG（機能復旧ガイドライン）への移行が行わ
れる。 実際の適用においては、一般的ガイドラインは、最終
復旧および機能復旧のための段階的戦略もしくはストラ
テイジーに、設置された設備の特殊性および各装置を特
徴付ける運転特性から導出される運転モードにおける微
妙な差異を組入れることにより各個々の運転装置に対し
特定的に作成される。その結果得られる文書が各装置も
しくはユニットに対する緊急応答手続きの集合となる。
これら手続き「文書」は、本明細書において各個々の適
用で述べるシステムで使用される手続きライブラリを構
成するサブルーチンに変換される。第３図ないし第６図
は、典型的な緊急応答手続きを実行する際にシステムに
よつて発生される典型的な表示を図解する図である。こ
れら表示においては、オペレータとのインターフエース
を高めるために、色符号化もしくはカラーコードが広汎
に利用されている。パラメータまたは構成要素状態、要
求されるアクシヨンならびに手続き段階の高準位ステー
トメントを互いに識別するのに異なつた色が用いられ
る。尚、第３図ないし第６図は単色で示されているとこ
ろから、次のような色指定を表示するために、各種の文
字部分には、括弧内に入れて下記の色の１つが続いて示
されているが、しかしながら、これら色ならびに括弧は
表示上には実際には現れない。 （青） （緑） （白） （黄色） さらに、ボツクスもしくはブロツク61および71ならび
にプロンプチングを手続き段階から分離する破線79は全
て白色で表示される。 色符号化により、オペレータがどのアクシヨンに応答
しつゝあるかを理解する上の助けとなる。即ち、使用者
もしくはオペレータのプロンプチングは要求されるアク
シヨンと整合するように色符号化される。現在の手続き
段階で或るアクシヨンが要求された場合、当該アクシヨ
ンを完了するためのプロンプチングは同じ色（例示した
システムにおいては青色）である。しかしながら、連続
して監視されているパラメータに変化が生じたことから
或るアクシヨンが要求された場合には、対応のプロンプ
チングで、色は、ウインドウ65内の上方の色と整合する
ように変えられる。（この例では、第６図に示すよう
に、ウインドウ65内の連続的に監視される情報“安全注
入再開要求”や“安全注入を手動で再開”が黄色で表示
されているので、これらに対応するプロンプチング“完
了時には「Ｃ」を入力し、また無効にする場合には
「０」を入力する”も黄色で表示される。）第３図ない
し第６図に示してある特定の色は、本発明にとつて重要
ではなく、プロンプチングとアクシヨンのステートメン
トとの間における指示された相関関係と関連して任意に
選択された所望色を用いることができよう。 第３図は、表示部の左上の隅部に現在クロツク時刻を
示す。この時刻数字は、時刻に続く記号（青）で示すよ
うに青色で提示される。ウインドウ63は、臨界安全機能
の梗概を表示する。この表示のための情報は、本出願人
の共有に係わる1982年７月18日付の米国特許願第394,07
8号明細書に開示されているオンライン監視システムに
より発生することができる。このシステムは、６つの臨
界安全機能に関するパラメータを監視して、各機能の現
在のステータスを色符号化を用いて図式的に示す表示を
発生する。重要性が順次低くなる順次で単一の文字から
なる１つの垂直行によりウインドウ63内に表わされてい
る６つの臨界安全機能は次の通りである。 Ｓ−臨界未満 Ｃ−炉心冷却 Ｈ−熱吸収 Ｐ−原子炉冷却系の完全性 Ｚ−コンテインメント Ｉ−原子炉冷却材インベントリ（在庫量） 臨界未満安全機能状態木（ステータストリー）の目的
は、原子炉の運転停止ステータスの指示を与えることで
ある。炉心冷却臨界安全機能状態木の表示は、原子炉が
十分適切に冷却されつつあるか否かの表示を与える。熱
吸収臨界安全機能状態木表示は、残留熱除去系の有効な
領域、即ち原子炉により発生された熱を吸収するのにダ
ンプ系統を含め蒸気発生器を含む系の容量に関連のある
表示である。原子炉冷却材系完全性安全機能状態木は、
加圧装置で測定した原子炉冷却材系内の圧力が、冷却材
温度および冷却材温度の変化率に基づいて定められる特
定の限界内にあるか否かを判定する。コンテインメント
臨界安全機能状態木は、原子炉容器を取巻いているコン
テインメントからの放射漏洩の潜在的可能性の評価を行
う。最後に、原子炉冷却材インベントリ状態木は、加圧
装置および原子炉容器上蓋内における冷却材液位を監視
することにより、一次系統内に存在する水量が満足すべ
き量であるか否かおよび（または）原子炉容器上蓋部に
気泡が形成されているか否かを判定する上に有要な情報
を与える。 臨界安全機能の１つを表わす文字の各々は、当該安全
機能のステータスを指示するように色符号化されたフイ
ールド（場）81内に黒色で提示される。色符号化は次の
ように行われる。 赤色＝実在する危険な状態 オレンジ＝潜在的な危険な状態 黄色＝不正常な状態 緑色＝正常な状態 オペレータが各臨界安全機能の状態を迅速に評価する
のを更に支援するために、色符号化されたフイールド81
の幅は、異常状態の重大性に比例して拡張し、赤色の状
態はウインドウ63の水平スペースを完全に埋める。 第３図の表示において、全ての臨界安全機能は「緑
色」で表示されており、このことは正常な状態を表わす
が、但し熱吸収は「赤色」でＨにより表示されており、
このことは、この時点で、この機能に脅威があることを
指示している。この例においては、熱吸収臨界安全機能
に対するこの赤色の状態は全ての給水が損失したイベン
ト（事象）の結果である。「熱吸収赤色分岐」（赤色で
表示した熱吸収異常時の分岐）がアクティブにされる
（起動される）と、ウインドウ65には赤色で「連続して
監視される情報」が表示される。更に、特別注目インジ
ケータウインドウ67内で言語宣言（テキスト表示）「状
態木」（ステータスツリー）が点滅して、臨界安全機能
に関し何んらかの悪い事態が生じている事実に対しオペ
レータの注目を向けるための刺戟としての働きをする。 次に第３図には、白色で、使用中の手続きが「Ｅ−0:
原子炉トリツプまたは安全注入」が示されている。これ
は、トリツプ時或いは安全注入生起時に開始される手続
きである。この手続きの内の段階５及び６の高準位ステ
ートメントは、段階７である現在のステツプの直ぐ上に
緑色で表示される。表示部の中心のボツクスもしくはブ
ロツク71内には段階７に関する詳細な情報が表示され
る。緑色での「AFWポンプが走転していない」と言う高
準位ステートメントは、試験中の状態、即ち補助給水ポ
ンプの状態の全体的健全性を表わす。この高準位ステー
トメントを支持する詳細なコメントデータは、モータ駆
動されるポンプＡもポンプＢも走転していないと言うデ
ータである。この情報は、高準位ステートメントからこ
のコメントデータを識別するために黄色で表示される。
要求されるアクシヨン「手動でポンプを起動せよ」が青
色で続いて表示される。次の２つの段階、即ち段階８及
び９の高準位言語ステートメントは、現在の段階ボツク
ス71の下側に緑色で提示されている。 段階的手続きの内の幾つかの段階には、幾つかのサブ
ステツプが含まれる。第３図に示してある「Ｅ−０」手
続き段階７がこのような段階の一例である。このような
段階は、或る段階において２つ以上の決断もしくは判定
が要求される場合に表示部上に一度に１つづつ提示され
るサブステツプ（下位段階）に分割される。段階を、勧
告される各アクシヨン毎に１つのサブステツプに分ける
ことにより、オペレータが応答する勧告されたアクシヨ
ンに際し混乱が生ずることはない。第３図には、「Ｅ−
０」手続きにおける段階７の第１のサブステツプが示し
てある。ステツプ７の２つの他のサブステツプに関して
は追つて論述する。 白色の点線79の下側には、関連の使用者プロンプチン
グが示されている。システムの使用者は、制御ボードオ
ペレータに対してポンプを起動するよう要求し、次い
で、「Ｃ」を入力してシステムに対しアクシヨンが完了
したことを告げる。システムの使用者が、何んらかの理
由から要求されているアクシヨンを無効にする選択をす
る場合には、システムの使用者は、「０」を入力して当
該アクシヨンを無効にし、次の段階に移行することがで
きる。すなわち、第３図の例では、現在のステップ07か
ら次のステップ08へ移行する。この例では、プロンプチ
ングは、勧告されたアクシヨンと同じ色である青色で表
示される。 第４図は、シーケンスにおいて或る時間が経過した後
の時点で、原子炉トリツプまたは安全機能手続きの段階
16が現在段階である場合の表示を示す。この段階の高準
位ステートメントは、補助給水流量が予め選択された値
よりも少ないことを示している。この場合、勧告された
アクシヨンでは、選択された値より高い補助給水流量が
設定できない場合、「FR−H.1」への移行を行うべきで
あることを宣言している。プロンプチングで、使用者
は、「Ｔ」を入力することにより移行を行わせるか或い
は「０」を入力することにより勧告されたアクシヨンを
無視して「Ｅ−０」手続きに留まることができる。「二
次熱吸収損失応答」手続きへの移行は、熱吸収臨界安全
機能の赤色状態により、優先度評価回路47の判定とは関
係無く、惹起される。 第５図は、「FR−H.1:熱吸収損失に対する応答」手続
きへの移行が行われれ、この新しい手続きの段階５に達
した後に提示される表示を示す。この表示に見られるよ
うに、「連続して監視される情報」は、現在の手続きと
平行して考慮すべき警告的な注意である。 第６図の表示により提示される情況においては、「安
全／システムステータス」ウインドウにおいて、熱吸収
制御安全機能が依然として赤色状態にあり、しかもこの
時点で炉心冷却安全機能が黄色で表示されておつて、不
正常状態であることを示している。臨界安全機能状態を
連続して監視する並列状態プロセツサは、この時点で、
これらの状態に応答するアクシヨンが要求されているこ
とを判定し、そして優先度評価回路は、このアクシヨン
が優先すべきであると決定する。すなわち、この優先度
評価回路は、黄色の炉心冷却安全機能が赤色の熱吸収制
御安全機能に優先するよう予め設定されている。勧告さ
れるアクシヨンは、安全注入を手動で再開することであ
る。プロンプチングを、連続して監視される情報のウイ
ンドウにおける勧告アクシヨンステートメントと同色
（この例では黄色）で符号化することにより、オペレー
タは、プロンプチングが連続して監視されている状態に
より勧告されるアクシヨンと関連するものであることを
知ることができる。「特別注目インジケータ」ウインド
ウ67は、使用者もしくはオペレータの関心をこの情況に
向けるために、点滅する「警告」指示を表示する。 上の説明から明らかなように、本発明の教示に従つて
発生される表示の大きな利点は、全ての情報が１箇所に
集められてオペレータにより利用できる点にある。臨界
安全機能状態、現在の手続き段階状態、勧告されたアク
シヨンならびに使用者のプロンプチング全てを同時に観
察することができる。加えて、「注意」または「警告」
情報が有効になつた場合には、この情報も使用者に対し
て表示される。使用者は、或るパラメータおよび構成要
素をチエツクすべきか否かを記憶するという負担から免
れる。システムが使用者の代りにその記憶を行つてくれ
るからである。その結果として、使用者は、過渡復旧に
集中することができ、その間システムは使用者の記憶能
力として働く。 本発明の別の有意味な利点は、後に検討し分析する目
的で、行われた手続きならびに関連の状態の時間的記録
をロガーにより発生できる点にある。既に述べたよう
に、計算機に接続されているプリンタまたはテープ装置
により記録の永久コピーを発生することができる。以下
に掲げる表ＩないしIIIは、発生され得る情報の種類を
表わすものである。表Ｉは、実行された各手続き、手続
きが開始された時刻ならびに完了した最後の段階の番号
を示す。 表 Ｉ 開始時刻 手続き 完了した最後の段階 09:10:50 Ｅ−０ 16 09:13:40 FR−H.1 10 この例において明らかなように、「原子炉トリツプま
たは安全注入」手続きである「Ｅ−０」は、09:10:50時
に開始され、この手続きの16の段階が完了した後に、0
9:13:40時に、「熱吸収損失応答」手続きである「FR−
H.1」への移行が行われた。 ロガーはまた或る手続きにおける各個々の段階または
サブステツプがオペレータにより実行された時刻ならび
に問題の状態の段階またはサブステツプの完了時のステ
ータスの記録をも行う。表IIは、「原子炉トリツプまた
は安全注入」手続き「Ｅ−０」に関するこの記録の一例
が示してある。 「完了時の段階／サブステツプのステータス」の欄に
記入されている数値は、各段階またはサブステツプの条
件のステータスを表わし、「２」はセンサにより条件が
検証されたことを表わす。数値「１」は、条件もしくは
状態がセンサにより検証されたのではなく、オペレータ
が、勧告された手動アクシヨンが完了したことを指示し
たことを示す。また「０」は所要のアクシヨンが行われ
なかつたことを表わす。幾つかのサブステツプは、オペ
レータのアクシヨンを要求せず、特定の状態が存在する
か否かを指示する。その一例がステツプ７に起つてい
る。ステツプ７の第１のサブステツプでは、第３図の表
示に示してあるように、モータ駆動される補助吸水ポン
プがチエツクされる。数値「１」は、当該ポンプが投入
されていないことをセンサが検出し、オペレータが該ポ
ンプを起動すべくスイツチを作動したことの指示を与え
たことを表わす。ステツプ７の第２のサブステツプで
は、タービンで駆動されるポンプを投入する必要がある
か否かの判定が行われる。数値「−２」は、必要でない
ことを表わす。数値「−１」は、必要であつたが行われ
なかつたことを表わす。次いでステップ７の第３のサブ
ステツプでは、タービンで駆動されるポンプが投入され
ているか否かのチエツクが行われる。数値「２」は、例
としてここに述べた状況で当該ポンプが投入されている
ことをセンサが検出したことを表わす。 ロガーはまた、下記の表IIIに示すようにステータス
木（状態木）の状態の時間記録をも発生する。 この例においては、ステータストリーの状態は、５秒
間隔で連続に記録される。タイトルである文字「Ｓ」な
いし「Ｉ」は、既述の６つの臨界安全機能を表わす。
「分枝色」欄において各安全機能の下に掲げられている
文字G,Y,OおよびＲは、それぞれの安全機能に対する脅
威の相対的重大性を指示するためにCRT上に提示される
緑色、黄色、オレンジ色および赤色を表す。臨界安全機
能の各々に対する記号の下に示されている数値は作用し
た各トリーの分枝、即ち分枝色信号を発生した分枝を識
別する。一般に、数値が小さければ小さい程それが表わ
す脅威は高くなるような分枝構成が採用される。種々な
ステータストリーは異なつた分枝数を有するので、異な
つたトリーにおける類似の数値もしくは番号が付けられ
た分枝は異なつた色を有し得る。しかしながら、全ての
ステータストリーにおいて、第１番目の分枝は、当該安
全機能に対して最も重大な脅威の１つを指示する。 複数ステーシヨンおよび多重手続き 発電ユニツト或いは化学生産プラントのような大規模
の複雑な設備においては、通常の保守または運転手続き
を実行する上で、実施すべき操作が、設備内の種々な互
いに離れている作業ステーシヨンにおける作業員間の密
接な協調を要求するような状況がしばしば生ずる。プラ
ントまたは主要系統の起動（スタートアツプ）がこのよ
うな操作の一例である。従つて、設備の中央制御室にお
ける人間により行われる必要なアクシヨンの協調および
順序化を行うのが一般的慣行となつている。各作業ステ
ーシヨンにおける必要なアクシヨンの協調および順序化
は通常、電話を用いるか或いは設備の共用アドレツシン
グシステムを用いて実行されているが、比較的頻繁では
ない傾向にある。任意時点で操作に直接関与した作業場
所以外の作業場所における作業員は通常、現在の段階が
完了して、完了したことが中央制御室に報告され、中央
制御室から次の作業ステーシヨンに報告が行われるまで
プロセスがどのように進捗しているかに関し殆んど知り
得ない。その正味の結果として、手続きの実行に、一度
に１つの作業ステーシヨンしか関与し得ないように比較
的大きな非効率が齋され、また、不完全或いは誤つた通
信の結果として作業者の身体に対する障害或いは設備の
損傷の危険が顕著になる。 本発明は、全ての関係のあるステーシヨンが、その場
で操業の段階的進捗を監視することを可能にする。その
結果として操業の効率は高められる。と言うのは、多く
の場合、通信上の制約から先に逐次実行されていた段階
を、各作業員が他の作業ステーシヨンにおける活性のス
テータスを知つている所から、同時に行うことができる
からである。また、エラーならびに設備や職員に対する
危険の確率も減少する。特定の用途および必要性に依存
して、端末装置は、単にホストコンピユータによつて発
生される情報を表示する受動端末とすることもできるし
或いはホストコンピユータに対して局部オペレータ入力
を伝送したりコンピユータ出力をオペレータに表示する
能動端末装置とすることもできる。 能動端末装置に単純な「肯定応答」機能を具備するこ
とにより、複ステーシヨン手続きの実行に関与している
全てのステーシヨンが、所与のステーシヨンにおける作
業員が当該手続きにおける特に敏感な段階もしくはステ
ツプ或いは重要なステツプを実行し始めていたことを知
つていたと言うロギングを永久記録に残すことができ
る。 他の適用において、自動手続きパッツケージの変形例
により、各目上関連の無い幾つかの手続きの実行を個別
に但し同時に監視することができる。この実施例におい
ては、各手続きの並列プロセス監視機能を用いて、１つ
の手続きに従い作業員により実行されているアクシヨン
と、同じ作業員かまたは第２の手続きに従つている他の
作業員により実行されているアクシヨンとの間における
潜在的に望ましくない或いは受容し得ない競合を検出す
ることができる。例えば、保守手続きとして、特定のシ
ステムもしくは系統の分離を要求する場合があるが、そ
の際、設備の他の部分で実施されつつある操業手続きで
当該系統もしくはシステムが利用可能であることを要求
するような事態が起り得る。多重手続きパツケージは、
共通のデータベースを共有しているので、最初に述べた
手続きに応答して所定のシステムを稼働から取外した場
合には直ちに、第２番目に述べた手続きの実行に対し並
列状態プロセツサ応答が発生し、それにより作業員は損
傷が生ずる前に切迫している競合に気付くことができ
る。 第７図は、２人の使用者Ｂ及びＣがプラント内の２つ
の別々の場所で手続き段階を実行するシステムを示す図
である。この場合、２つの別々の場所は、並置関係にあ
つても良いし或いはまた互いに遠隔に離間していても良
い。第７図の左側の部分は、プラント計装装置５、プラ
ントコンピユータ19及び制御ボード表示部９からのデー
タをコンピュータ23が監視して逐次手続き段階情報及び
並列監視状態を発生し、これら情報及び状態が表示発生
器25に伝送されてカラーモニタ27上に提示される点で第
１図と同じである。使用者Ｂはキーパツド29を介して、
現在の段階の実行または当該段階を無効にする指令或い
は他の手続きへの移行を通信する。前に述べたように、
システムは、その連続監視及び更新機能により、勧告さ
れたアクシヨンが行われたことを認識し使用者が直接次
の段階に移行することのできるように表示されているプ
ロンプチングを調節することもできる。第２のコンピユ
ータ85は、第２の表示発生器87に対する信号を発生し、
一方該表示発生器87は、別のキーパツド91を介してシス
テムと交信する使用者Ｃのための第２のカラーモニタ89
に対する表示を発生する。使用者Ｃ及びこの付加設備は
プラント内の任意の場所に配設することができる。コン
ピユータ85はデータリンク93によりコンピユータ23に接
続されている。 システムが、プラント内の異つた場所からの単一の手
続きを実行するために複数の使用者に使用される場合に
は、コンピユータ85は、表示発生器87とキーパツト91と
コンピユータ23との間におけるインターフエースの役割
を果すだけで良く、実際にはこれら要素は謂ゆる「スマ
ートな端末」として組入れることができるよう。システ
ムが、２つの手続きを同時に遂行するのに使用される場
合には、第２番目の手続きの実行を監視するのに要求さ
れるタスクは、コンピユータ23と共通メモリ95を共有す
るコンピユータ85で実施することができる。この共通の
メモリは、計装装置５から受けたプラントセンサ信号並
びにプラントコンピユータ12から受けた計算パラメータ
から論理信号を発生するコンピユータ23内に常駐するプ
ラントデータプロセツサ41の一部分である。別法とし
て、コンピユータ23が充分な容量を有する場合には、第
２の手続きに要求されるタスクは、コンピユータ23によ
り実施されることができ、この場合には、コンピユータ
85も第２の端末のためのインターフエースとしての働き
をするだけで良い。 第８図及び第９図は、第７図に示したシステムの実施
例を利用する複数の使用者により単一の手続きの実行を
図解する図である。この例において、プラントの職員
は、「主給水ポンプ起動」手続きを行つている。制御室
及びタービン室内でアクシヨンが要求される。これら図
には、２つの逐次時刻で表示スクリーンにどのような表
示が発生されるかを示している。 時刻10:10:05においては、職員は第８図に示すように
段階11に在る。アクシヨンが要求されるのは、制御室オ
ペレータである。このことは、プロンプチング部分にお
ける表記95によりスクリーン上に明確に表示される。表
示室オペレータは、必要に応じ「Ｃ」または「０」を入
力する。 第９図に示す時刻10:11:15においては、職員はステツ
プ11の段階に在る。この時点でアクシヨンが要求される
のはタービン室オペレータであり、このこともデイスプ
レイのプロンプチング部分に97で示すように明瞭に表記
される。タービン室オペレータは必要に応じ「Ｃ」また
は「０」を入力する。 上述の場面設定は、本発明の実施例により、アクシヨ
ンを完了するべく責任のある使用者を特定的に指名する
ことにより複ステーシヨン手続きの追従実行がどのよう
に容易になるかを例証するものである。 第10図及び第11図は、第７図に示した実施例の別の適
用例を図解する図である。この例においては、プラント
の職員は２つの異つた手続き、即ち、第10図に示す「二
次側起動」及び第11図に示す「一次側ウオームアツプ
（暖機）」に従事している。この例の目的は、手続きに
従事している２人の人達にとつてシステムがどのように
見えるかを示すことである。更に、この場面設定は、
「二次側起動」手続きにより要求されるアクシヨンが
「一次側ウオームアツプ」手続きにどのように影響を与
えるかを例解するためのものである。 時刻13:06:35において、オペレータは、「二次側起
動」手続きを遂行しつつある。オペレータは段階５にあ
り、二次側サージタンク分離弁を開くように指令され
る。このオペレータのカラーモニタは第10図に示すよう
な表示を提示する。 時刻13:06:45においては、別のオペレータは、「一次
側ウオームアツプ」手続きを遂行しており、このオペレ
ータに提示される表示は第11図に示してある。このオペ
レータは段階９にある。しかしながら、CRTスクリーン
の上側部分には、警告99が現われている。この警告は二
次側サージタンク分離弁が開いており、且つ一次側出力
が減少しつつあることを示す連続監視情報に注意を向け
させる。勧告されるアクシヨンは直ちに二次側サージタ
ンク分離弁を閉じることである。オペレータ２は、連続
監視情報に対応して符号化されたスクリーン色の下側部
分上にプロンプチング表示101を介してこのことを行う
よう督促される。 上の場面設定は、１つの手続きにより要求されるアク
シヨンがどのようにして別の手続きに伝播し得るかを示
すためのものである。通常、複数の手続実行の制御室で
の調整により競合は回避される。しかしながら、誤りの
潜在的危険性は依然として存在し、最善でも、プラント
を中心とする活動を協調する上に時間損失が生じ得る。
この場合には、分離弁は開くべきではなかつたと言え
る。しかしながら、実際には弁は開かれてあつたのであ
り、そして一次側ウオームアツプ手続きと関連する並列
状態プロセツサがこの弁の開状態を監視して警告メツセ
ージを発生し、このメツセージが第２のCRTスクリーン
上に現われて第２のオペレータの注意を喚起したのであ
る。 以上、本発明の特定の実施例にて詳細に説明したが、
当該技術分野の専門家には、ここに開示した全体的教示
内容に照し細部に関し種々な変形及び代替えを開発する
ことが可能であることは理解されよう。従つて、ここに
開示した特定の構成は単なる例示に過ぎず、本発明の範
囲を限定するものと解釈されてはならないことを述べて
おく。

【図面の簡単な説明】 第１図は、原子力プラントにおける手続きの実行をオン
ライン監視するための本発明によるシステムの簡略ダイ
ヤグラム、第２図は、第１図に示したシステムによつて
発生されて該システムの一部分を構成する表示装置に提
示される可視表示のフオーマツトの例を示す図、第３図
ないし第６図は、第１図のシステムの動作中に発生され
る典型的な表示例を図解する図、第７図は、単一の手続
きの複数端末監視または１度に２つ以上の手続きを実行
するように変更された第１図のシステムの変形例の簡略
ダイヤグラム、第８図及び第９図は、２つの異つた場所
における使用者により実施される手続きの対話型監視の
目的で第７図のシステムに発生される２つの別々の端末
装置のための典型的な表示例を図解する図、そして第10
図及び第11図は、２つの異つた手続きの同時実行を対話
的に監視するために第７図のシステムによつて発生され
る２つの別個の端末装置のための典型的な表示例を図解
する図である。 １……プラント、３……センサ、５……計装装置、９…
…制御ボード表示部、11……オペレータ、13……プラン
ト制御部、15……手続き文書、19……プラントコンピユ
ータ、23……デイジタルコンピユータ、25……表示発生
器、27……カラーモニタ、29……キーパツド、31……ラ
イブラリ、33……トリガ部、35……手続きセレクタ、39
……現在ステツププロセツサ、41……プラントデータプ
ロセツサ、43……応答プロセツサ、45……並列状態プロ
セツサ、47……優先評価部、49……テキストセレクタ、
51……テキストライブラリ、53……ロガー、55……プリ
ンタ、67……「特別注目インジゲケータ」ウインドウ、
81……符号化されたフイールド、85……コンピユータ、
87……表示発生器、89……カラーモニタ、91……キーパ
ツド、93……データリンク、95……共通メモリ。

フロントページの続き (72)発明者 メルヴイン・ハーバート・リプナー アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，モ ンロービル，フオツクスボロー・ドライ ブ 1352 (72)発明者 ロジヤー・アンドリユー・マンデイ アメリカ合衆国，ペンシルベニア州，ノ ース・ハンチンドン，タラ・ドライブ 1995 (56)参考文献 特開 昭56−60915（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−93521（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−16309（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．複雑なプロセス設備のための手続きの実行をオンラ
   インで監視する方法において、 選択されたプロセス状態の検証を要求する少なくとも幾
   つかのステップを含む複雑なプロセス設備のための１ス
   テップずつの手続きを記憶する第１段階と、 予め定められたプロセスパラメータの実時間値を表わす
   パラメータ信号を発生する第２段階と、 現在のステップとして前記記憶された１ステップずつの
   手続きの内の１つの手続きのステップを逐次電気的に選
   択する第３段階と、 選択されたパラメータ信号を電気的に処理して、検証を
   要求する現在のステップによつて検証されるべきプロセ
   ス状態のステータスを決定する第４段階と、 検証されるべき状態の可視ステートメント、前記現在の
   ステップによって検証されるべき、選択されたプロセス
   状態のステータスの可視表示、並びに選択された状態の
   ステータスが検証されないことを示した場合の、勧告さ
   れたオペレータのアクションの可視ステートメントを含
   む前記現在ステップの可視表示を発生する第５段階と、 オペレータのアクションが完了したことを表す応答信号
   と、無効としたことを表す応答信号のいずれかをオペレ
   ータが選択するための選択手段を含み、現在のステップ
   の視覚表示によって勧告されるオペレータが行うべきア
   クションのステートメントに応答するオペレータの応答
   信号を電気的に発生する発生手段を提供する第６段階
   と、 前記オペレータの応答信号に応答して現在のステップと
   しての前記記憶された手続き内の次のステップを電気的
   かつシーケンシャルに選択する第７段階と、 前記記憶された１ステップずつの手続きの連続する現在
   のステップが実行されている間、前記現在のステップの
   可視表示を発生して、前記現在のステップによって同時
   にアドレスされない他の処理状態を表す或るパラメータ
   信号を電気的にモニターする第８段階と、 前記モニター段階が前記他の処理状態が前記オペレータ
   の注意を喚起することを正当付ける特定の状態であるこ
   との表示を発生するとき、前記他の処理状態の可視表示
   を発生する第９段階と、 を含む複雑なプロセス設備のための手続きの実行をオン
   ラインで監視する方法。 ２．複雑なプロセス設備のための手続きの実行をオンラ
   インで監視する装置において、 複数のプラントパラメータの現在値を表わすセンサ信号
   を発生するための複数個のセンサと、 複数の１ステップずつの手続きのステップ及びステート
   メントのライブラリを記憶するための記憶媒体と、 前記複数の１ステップずつの手続きの内の１つの手続き
   内のステップから現在ステップとして選択された１つの
   ステップを表す、記憶されている信号の逐次選択し、前
   記現在ステップにより選択されたプロセス状態のステー
   タス、及びその結果としての勧告アクションを決定する
   よう、選択されたセンサ信号を処理し、そして、前記ス
   テートメントのライブラリから、現在のステップ、指定
   されたプロセス状態のステータス及び勧告アクションを
   表わす信号を選択するようにプログラミングされている
   ディジタルコンピュータと、 前記ステートメントの可視表示を発生する表示装置と、 前記可視表示に対するオペレータの応答を表わす応答信
   号を発生することを可能にする手段を備えた入力装置
   と、 を構え、 前記ディジタルコンピュータは更に、前記表示装置に、
   現在のステップによって勧告されたアクションの完了を
   示すための完了助言と、勧告アクションの無効の助言と
   を含む選択された助言を前記表示装置に発生するようプ
   ログラムされ、 前記入力装置は、各助言に応じた完了応答信号と無効応
   答信号をオペレータのために発生する手段を含み、 前記ディジタルコンピユータは、現在のステップにより
   選択された状態以外の指定されたプロセス状態の現在の
   ステータスを表わす追加のステータス信号を発生し、前
   記追加のステータス信号に応答して前記ライブラリから
   追加のステートメントを選択するために、前記センサ信
   号の或るものを連続的にモニタするようにプログラムさ
   れ、 前記表示装置は、現在のステップに関連したステートメ
   ントの表示と同時に、前記追加のステートメントの可視
   表示を発生する手段を含む、 複雑なプロセス設備における手続きの実行をオンライン
   で監視する装置。