JP3124644B2

JP3124644B2 - プロセスデータの表示方法及び装置

Info

Publication number: JP3124644B2
Application number: JP04338982A
Authority: JP
Inventors: 直樹原; 幹雄依田; 昭二渡辺; 伊智郎圓佛; 文智呉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 2001-01-15
Anticipated expiration: 2016-01-15
Also published as: JPH06186065A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロセスデータの表示
方法及び装置に係わり、特にその時間変化の特徴を容易
に把握できるプロセスデータの表示方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プラントの監視制御においては、マイク
ロコンピュータによるディジタル監視制御が主流になっ
てきており、検出器からのプロセスデータをトレンドグ
ラフやバーグラフなどでの形でＣＲＴ（ブラウン管）に
表示している。このようなプロセスデータの表示に際し
ては、監視したいデータ毎の周期特性や、関連するデー
タの変動特性を運転員の直感に訴えるような時間帯にて
表示することが、プラントの運転操作や検出器のメンテ
ナンスを助ける上で、非常に重要である。例えば、下水
処理プラントへ流入する汚水の水質は、２４時間を周期
とする変動や、季節毎の変動などに特徴があり、またセ
ンサや施設の劣化の影響もある。従って、これらの要因
による変動を見やすい形で表示して監視する必要があ
る。

【０００３】このために運転員は、様々の手法にてデー
タの解析方法やデータの見方を検討しており、運転員の
熟練度によって見方も異なっている。例えば、時系列デ
ータをデータ見る時に、データの変動周期などを考慮し
て表示の時間帯を設定したり、どのデータとどのデータ
が相関を持っているかなどを念頭においている。一方、
検出器の精度は時間経過と共に徐々に低下するため、メ
ンテナンスの時期も加味してデータを監視している。ま
た、このような経験に頼る方法を改善して自動化した従
来技術としては、特公昭５２−２１８５８号に記載され
たプロセス表示装置がある。これはプロセスの予想され
る状態を予め想定し、それらに対応する表示時間帯を用
意しておき、その時の状況に応じてこれらの表示時間帯
を自動的に選別し表示するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】今後、高年齢化、コン
ピュータ化がますます進む中で、新人の運転員でもデー
タの特性が理解できるようなデータの表現が必要であ
る。このためには、最適な表示を自動的に行えるように
する必要があるが、前記した従来技術では、１つのトレ
ンドデータのみを表示するから、どの様な特徴に注目し
て表示時間を決めればよいかなどの決定が難しい。ま
た、表示時間帯は予め予想した状態のみに対応してお
り、データ毎の特性を表現するのには十分ではない。ま
たプラント特性やセンサの特性変化に対応できない欠点
もある。

【０００５】本発明の目的は、データ毎の変動特性を表
現しやすい時間帯で時系列データを表示する、プロセス
データの表示方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、プラント
より取り込んだプロセスデータを格納するためのデータ
記憶手段と、プロセスデータの特徴パラメータから当該
プロセスデータの表示時間帯を定めるための時間帯演算
手段とを設け、上記データ記憶手段内の１つのプロセス
データに対する複数の特徴パラメータから求めた複数の
時間帯でもって上記１つのプロセスデータを同時に表示
するか、あるいは上記データ記憶手段内の１つのプロセ
スデータに対する１つの特徴パラメータから求めた１つ
の時間帯でもって上記１つのプロセスデータの異なる時
刻の値を同時に表示することにより達成され、とくに特
徴データをプロセスデータの変動周期とすることにより
達成される。

【０００７】

【作用】プロセスデータ毎の特徴パラメータ、特に変動
周期を、予め求めておくかその時の入力データを解析し
て求め、複数の変動周期が見やすい時間帯を定めてそれ
らの時間帯で同一データを同時表示するか、あるいは１
つのプロセスデータの過去と現在の値を同一表示時間帯
で同時表示することにより、そのプロセスデータの変化
の様子が容易に分かり、プラント状態の把握が容易とな
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にて説明する。
図２は本発明の方法を適用したプラント監視制御装置の
一実施例を示すもので、プラント１０は、制御装置９
ａ、９ｂ…９ｃ、データ伝送路８を介して計算機により
監視制御される。計算機５０は、演算部１、プロセス入
出力部７、ＣＲＴ制御部２、操作入力部３、ＣＲＴ４、
キーボード５、マウス６から構成される。演算部１はプ
ロセス入出力部７経由でプロセスデータを受信し、プラ
ントの状態を監視する。運転員は、ＣＲＴ４に表示され
る監視画面によってプラントの状態を監視し、マウス６
やキーボード５を操作し、必要なプロセスデータの表示
やプラントの操作を実行する。キーボード５やマウス６
からの入力信号は、操作入力部３を介して演算部１に送
られ、操作要求内容を判定する。判定した操作内容に従
って、プロセスデータを処理編集し、ＣＲＴ制御部２を
介して、ＣＲＴ４に表示する。

【０００９】図１は、演算部１の構成例を示す機能ブロ
ック図で、プロセス入出力部７からのプロセスデータ
を、データ収集部２６に一旦格納し、補助記憶装置であ
るプロセスデータファイル２１にデータの種類ごとに時
系列で格納する。また同時に、主メモリ上で構成されて
いる最新データファイル２５に、例えば最新データ１０
日分を更新しながら格納する。データ特徴ファイル２２
には、プロセスデータ毎の特徴を格納しておく。格納す
る特徴としては、データ上下限、単位などの検出器情
報、変化速度、変動周期、平均値、標準偏差などの計算
情報、相関のあるデータ項目、トレンド表示時の時間
帯、標準的な変動を示した日付、異常パターンを起こし
た時の日付などがある。入力判別部２４は、操作入力部
５からの操作信号から運転員の要求内容を判別し、表示
要求されたデータ項目と表示方法を表示時間帯演算部２
０と表示編集部２３に送信する。表示時間帯演算部２０
は、入力判別部２４からの表示要求データについての特
徴をデータ特徴ファイル２２から取り出し、データの表
示時間他を計算する。計算に必要なデータが最新データ
のみであれば、最新データファイル２５からデータを検
索し、さらに過去のデータが必要であれば、プロセスデ
ータファイル２１から検索する。表示編集部２３は、入
力判別部２４からの表示要求データと、表示時間帯演算
部２０で計算した情報に基づき、必要なデータをプロセ
スデータファイル２１、最新データファイル２５から読
みだし、表示フォーマットを編集し、ＣＲＴ制御部２に
送信する。

【００１０】図３は、表示時間演算部２０の表示時間帯
演算の１実施例を示す処理フロ−図である。ステップ１
００では入力判別部２４からのデータ表示要求を待ち、
「要求有」の場合データの種類を判別し、ステップ１０
１にてデータ特徴ファイル２２からデータの特徴を取り
込む。「要求無」の場合処理を終了する。ステップ１０２
ではデータの特徴を分析し、データ表示に当り「他デー
タも表示」であれば、ステップ１０３にて同時に表示す
る他データの特徴をデータ特徴ファイル２２から取り込
む。また、「過去事例の日付登録」がなされていれば、ス
テップ１０４に移行し、同時に表示する過去のデータ
の時間帯をデータ特徴ファイル２２から取り込む。ま
た、これら以外であれば「通常」としてステップ１０５
へ進む。ステップ１０５では、予め初期設定したデータ
種類毎の表示時間帯をデータ特徴ファイル２２から取り
込む。この場合、要求された表示データ種類が複数であ
れば、複数個分の時間帯を取り込む。次のステップ１０
６では、取り込んだ特徴データ中にデータの変動周期Ｔ
1(i),Ｔ2(i)，…，Ｔn(i)(ｎ:第ｎ次共振点,ｉ:データ
の種類)が登録されているか否かを判別し、「登録済み」
であればステップ１０８に移り、「登録無し」であれば、
ステップ１０７にて初期設定の時間帯で周期変動特性を
FFTで計算し、変動周期Ｔ1(i),Ｔ2(i)，…，Ｔn(i)を求
める。一方、ステップ１０８では、対象とするデータが
過去の事例として引用されるものかを判断し、過去の事
例であるときはステップ１０４で取り込んだ表示時間帯
を使うものとして、演算部での処理を終える。もし過去
の事例でないときはステップ１０９へ進む。ステップ１
０９では、登録されていた変動周期またはステップ１０
７で算出された変動周期Ｔn(i)を用いて、表示時間帯Ｔ
Ｄｎ（ｉ）を計算する。計算式の一例を（数１）に示
す。

【数１】ＴＤｎ（ｉ）＝Ｔｎ（ｉ）× Ｃｎ（ｉ）ただし、ＴＤｎ（ｉ）はデータ種類ｉのトレンド表示時
の時間帯（第ｎ次共振点）、Ｔｎ（ｉ）はデータ種類ｉ
の第ｎ次共振点の変動周期、Ｃｎ（ｉ）はデータ種類ｉ
の第ｎ次共振点対応の係数である。過去の事例表示の時
間帯については、前述のように登録されていて取り出し
た時間帯を用いる。

【００１１】以下、上述した図１の実施例の動作例を説
明する。図４は、プラント監視画面の一例で、プロセス
データとしてバルブ４０、バルブ４１、濃度計４２、水
位計４３の現在値がセンサーシンボルの横に表示され
ている。このセンサーシンボルをマウスでピックすると
シンボルの表示色が変化し、センサーが選択されている
状態を表示する。次に下の「トレンド」をピックすると、
先に選択したセンサーのトレンド表示の処理が開始され
る。ここまでは通常のメニューシステムなどの技術を用
いれば容易に実現でき、その具体的な手段の記述は省略
する。

【００１２】いま、上記の操作で濃度計４２と「トレン
ド」がピックされたとする。濃度計４２のデータに対す
るデータ特徴ファイル２２の特徴データが「通常」の場
合、１種類のデータのトレンド画面が展開される。図５
はそのトレンド画面の一例である。グラフ２００ａは周
期Ｔ1=２４時間の時のトレンドグラフ表示例で、（数
１）の係数はＣ1=２．０としており、従ってトレンドの
表示時間帯ＴＤ1は４８時間としている。グラフ２００
ｂは周期Ｔ2=２１６時間(９日)のトレンドグラフ表示例
である。この例では係数Ｃ2=１．６としており、トレン
ドの表示時間帯ＴＤ2は３２４時間(１３．５日)であ
る。これらの情報は「コメント」としてトレンドの右に
表示する。また、この例では、時間帯が３日を超えた場
合、時間帯の単位を自動的に「時」から「日」に変換し
て表示するようにしている。周期変動の傾向を確認する
ためには、時間帯を変動周期Ｔnの２倍以上、すなわち
係数Ｃnを２．０以上とすることが望ましい。さらに図
５の表示画面では、下部に次の処理メニューが示されて
おり、例えばグラフ２００ａをピックした後に画面下部
の「事例登録」を選択ピックすると、グラフ２００ａのト
レンドデータの時間帯がデータ特徴ファイル２２に登録
される。また「終了」を選択ピックするとトレンド画面は
消去し、図４のプラント監視画面に戻る。これらのメニ
ュー処理も従来技術で容易に実現できる。このように、
周期特性を持つプロセスデータを監視する場合、表示編
集部２３で複数の周期に対応するデータを同時表示する
ように表示データを作成することで、周期毎のトレンド
パターンでデータを眺めることができ、直感的にプラン
トの操業状態を把握する助けとなる。

【００１３】図６は、過去の事例を用いた表示例であ
り、グラフ３００ａには過去の事例のトレンドグラフが
表示され、過去の事例に対する「コメント」として、「水
質異常時」と「汚泥流出」といった操業時の現象が表示さ
れている。グラフ３００ｂには、周期Ｔ1=２４時間の現
在値トレンドグラフが表示されている。この例では、係
数Ｃ1=２．０としており、トレンドの表示時間帯ＴＤ1
は４８時間としている。このように、過去に発生した異
常パターンと現在パターンとを同一画面上に表示するよ
うに、表示編集部２３で表示データを作成することで、
運転員がプラント状態を把握し易くなる。また異常パタ
ーンとしてセンサーの洗浄や校正が必要になる直前のパ
ターンを登録しておけば、校正タイミングを的確に判断
できる。

【００１４】尚、特徴ファイルには一緒に表示する複数
のデータを格納し、複数のプロセスデータを表示させる
ようにしてもよい。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、プロセスデータのトレ
ンド表示において、データの種類毎に表示時間帯を設定
して同時表示したり、過去の事例との同時表示が行える
ので、変動傾向を直感的に理解でき、プラントの操業状
態をすばやく判断できる。また、変動特性を事前に計算
して、トレンドの時間帯を自動的に計算するので、プラ
ントを熟知していない運転員へも適切な情報が提示でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】演算部の機能構成例を示すブロック図である。

【図２】本発明の方法を適用したプラント監視制御装置
の一実施例を示すブロック図である。

【図３】時間帯演算部の処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】プラント監視画面の一例を示す図である。

【図５】１種類のデータのトレンド画面の表示例を示す
図である。

【図６】過去の事例と現在データのトレンド画面の表示
例を示す図である。

【符号の説明】

１演算部２０表示時間帯演算部２１プロセスデータファイル２２データ特徴ファイル２３表示編集部２４入力判別部２５最新データファイル２６データ収集部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者圓佛伊智郎茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者呉文智茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献特開平４−166894（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01D 21/00 G05B 23/02 301 G06F 3/14 320

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントより取り込んだプロセスデータ
を格納しておき、プロセスデータの特徴パラメータから
当該プロセスデータの表示時間帯を定めるための時間帯
を演算し、上記データ記憶手段内の１つのプロセスデー
タに対する複数の特徴パラメータから求めた複数の時間
帯でもって、上記１つのプロセスデータを同時に表示す
ることを特徴とするプロセスデータの表示方法。
【請求項２】プラントより取り込んだプロセスデータ
を格納しておき、プロセスデータの特徴パラメータから
当該プロセスデータの表示時間帯を定めるための時間帯
を演算し、上記格納した１つのプロセスデータに対する
１つの特徴パラメータから求めた１つの時間帯でもっ
て、上記１つのプロセスデータの異なる時刻の値を同時
に表示することを特徴とするプロセスデータの表示方
法。
【請求項３】前記プロセスデータの特徴パラメータを
予め格納しておき、上記時間帯の演算にあっては、上記
格納した特徴パラメータを用いて前記表示時間帯を算出
することを特徴とする請求項１または２に記載のプロセ
スデータの表示方法。
【請求項４】現在の時点に取り込んだプロセスデータ
の特徴パラメータを、上記格納したプロセスデータを解
析して算出し、この算出した特徴パラメータを用いてプ
ロセスデータの表示時間帯を算出することを特徴とする
請求項１または２に記載のプロセスデータの表示方法。
【請求項５】前記算出されて当該プロセスデータの表
示に用いられた表示時間帯を格納しておき、過去に表示
されたプロセスデータを表示するときに上記格納された
表示時間帯を用いることを特徴とする請求項２に記載の
プロセスデータの表示方法。
【請求項６】前記プロセスデータの特徴量は、データ
の変動周期であることを特徴とする請求項１ないし５の
内の１つに記載のプロセスデータの表示方法。
【請求項７】前記プロセスデータの特徴量は、センサ
ーの清掃・校正周期であることを特徴とする請求項１な
いし５の内の１つに記載のプロセスデータの表示方法。
【請求項８】プラントより取り込んだプロセスデータ
を格納するためのデータ記憶手段と、プロセスデータの
特徴パラメータから当該プロセスデータの表示時間帯を
定めるための時間帯演算手段と、上記データ記憶手段内
の１つのプロセスデータに対する複数の特徴パラメータ
から求めた複数の時間帯でもって、上記１つのプロセス
データを同時に表示する表示手段と、より成ることを特
徴とするプロセスデータの表示装置。
【請求項９】プラントより取り込んだプロセスデータ
を格納するためのデータ記憶手段と、、プロセスデータ
の特徴パラメータから当該プロセスデータの表示時間帯
を定めるための時間帯演算手段と、上記データ記憶手段
内の１つのプロセスデータに対する１つの特徴パラメー
タから求めた１つの時間帯でもって、上記１つのプロセ
スデータの異なる時刻の値を同時に表示する手段と、よ
り成ることを特徴とするプロセスデータの表示装置。
【請求項１０】前記プロセスデータの特徴パラメータ
を予め格納した第１のファイルを設け、前記時間帯演算
手段は、上記第１のファイルから読み出した特徴パラメ
ータを用いて前記表示時間帯を算出することを特徴とす
る請求項８または９に記載のプロセスデータの表示装
置。
【請求項１１】現在の時点に取り込んだプロセスデー
タの特徴パラメータを、上記データ記憶手段に格納した
プロセスデータを解析して算出するための特徴演算手段
を設け、前記時間帯演算手段は、上記特徴演算手段の算
出した特徴パラメータを用いてプロセスデータの表示時
間帯を算出することを特徴とする請求項８または９に記
載のプロセスデータの表示装置。
【請求項１２】前記時間帯演算手段により算出されて
当該プロセスデータの表示に用いられた表示時間帯を格
納するための第２のファイルを設け、過去に表示された
プロセスデータを表示するときに上記第２のファイル格
納された表示時間帯を用いることを特徴とする請求項９
に記載のプロセスデータの表示装置。