JP3668768B2 - プラント運転監視システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント運転監視システムに係り、特に、プラント異常発生時に迅速に原因特定を行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラント運転監視システムにおいて、プラント運転の操作性と共に、プラント機器の故障や制御の異常が発生した場合に異常要因が迅速に把握でき、原因特定が容易にできるということはシステムに求められている重要な要素である。
近年のプラント運転監視システムでは、制御装置や運転監視装置を通信ネットワークで結び、制御信号やプラント機器状態信号を共有したり、運転監視装置に用いる計算機の性能の向上や大型スクリーン・音声告知機能等の採用により、プラント運転員にとって判り易い異常監視・警報システムの構築が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プラント機器の故障や制御の異常が発生した場合に、プラント運転員はブザー音・警報ランプ・音声告知・プリンタへの印字等の運転監視装置から得られる情報により異常要因を把握する。次に、どうしてその異常が発生したのかを特定するために、関連する図面を調べたり、制御装置の制御用コントローラの内部演算状態を保守ツールを用いて確認したりする。この、異常要因の把握から原因特定までの過程は、大部分がプラント運転員の知識と経験に依存し、不慣れなプラント運転員にとっては、異常要因を把握しても原因特定のために何をすべきかが即座に判断できない。
従来技術による発電プラント運転監視システムでは上記の点について配慮がなされておらず、プラント異常発生時の保守性に問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、プラント運転員の知識と経験如何に関わらず、プラント異常発生時に迅速に原因特定に至るに好適なプラント運転監視システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、保守ツールには、制御用コントローラから信号を入力し、制御演算ロジック図を保守ツールのオンラインモニタに画面表示させ、制御用コントローラの現在の演算状態を同時に制御演算ロジック図の画面上に表示させるオンラインロジックモニタ機能を持たせると共に、制御装置と保守ツールと運転監視装置とを通信ネットワークで結び、プラント警報発生時に、運転監視装置は、警報監視画面を表示し、警報監視画面に表示されている個別警報要因の個所が選択されると、通信ネットワーク経由で保守ツールのオンラインロジックモニタ機能を呼び出し、個別警報要因毎に結び付けられた関連図面の詳細警報ロジック画面を表示し、保守ツールのオンラインモニタ画面と同様に制御用コントローラの現在の演算状態を同時に詳細警報ロジック画面上に表示する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるプラント運転監視システムの全体構成を示す。このプラント運転監視システムは、中央操作室に設置され、運転員がプラント運転状態の監視やプラント運転操作を行う運転監視装置１と、制御機器室に設置され、制御用コントローラやプロセス信号入出力装置を内蔵した制御装置２と、制御装置２に内蔵されている制御用コントローラの保守を行う保守ツール３とから構成される。運転監視装置１、制御装置２、保守ツール３は通信ネットワーク４により互いに接続される。
【０００７】
次に、各装置の機能を説明する。
運転監視装置１は、システム装置１１とモニタ１２から構成され、また、システム装置１１は、ＣＰＵ１１１と伝送装置１１２から構成され、通信ネットワーク４及び伝送装置１１２を介して入力される信号をＣＰＵ１１１により演算処理し、プラント運転状態や警報表示等の情報をモニタ１２に表示する。また、モニタ１２のタッチオペレーション操作やキーボードあるいはマウス等の入力装置により画面切替や選択操作を行い、プラント運転状態を監視し、警報表示を確認し、また、プラント機器の運転指令を通信ネットワーク４を介して制御装置２に出力し、プラントの運転操作を行う。
制御装置２は、制御用コントローラ２１とＰＩ／Ｏ装置２２から構成され、ＰＩ／Ｏ装置２２を介して入力される温度や圧力などのプロセス信号及びプラント機器の運転状態等の信号や、通信ネットワーク４を介して入力される他の制御装置（制御装置が複数の場合）からの信号及び運転監視装置１からの指令信号を受入れ、制御用コントローラ２１内のメモリに格納されているプログラムに基づいて制御演算を行い、制御演算結果をＰＩ／Ｏ装置２２を介してプラント機器に出力して機器を制御したり、通信ネットワーク４を介して他の制御装置や運転監視装置１や保守ツール３に出力する。
保守ツール３は、システム装置３１とモニタ３２から構成され、また、システム装置３１は、ＣＰＵ３１１と伝送装置３１２から構成される。図３に示すように、保守ツール３ではキーボードあるいはマウス等の入力装置により、制御演算ロジック図を作成、編集し、作成した図面データをコンパイルしてオブジェクトデータを生成し、そのオブジェクトデータを伝送装置３１２及び通信ネットワーク４を介して制御装置２内の制御用コントローラ２１のメモリに格納する。また、通信ネットワーク４及び伝送装置３１２を介して制御用コントローラ２１から信号を入力し、制御演算ロジック図をモニタ３２に画面表示させ、制御用コントローラ２１の現在の演算状態を同時に制御演算ロジック図画面上に表示させるオンラインロジックモニタ機能を持つ。
【０００８】
次に、本実施形態による運転監視装置１の機能を図２を用いて説明する。
プラント機器が故障したり、何らかの原因で制御が異常になると、その信号はＰＩ／Ｏ装置２２あるいは通信ネットワーク４を介して制御装置２の制御用コントローラ２１に入力され、制御用コントローラ２１は格納されているプログラムに基づいて演算を行い、演算結果を通信ネットワーク４を介して運転監視装置１に出力する。運転監視装置１では、その信号に基づいてＣＰＵ１１１が演算処理を行い、モニタ１２に警報監視画面５を表示し、個別警報要因が色変わりするなどして運転員にどのような要因で警報が発生しているのかを知らせる。警報監視画面５で表示されている個別警報要因の個所をタッチオペレーション操作やキーボードあるいはマウス等の入力装置により選択すると、保守ツール３のオンラインモニタ機能を通信ネットワーク４を介して呼び出し、個別警報要因ごとに結び付けられた関連図面の詳細警報ロジック画面６を表示し、なおかつ、保守ツール３のオンラインモニタ画面と同様に制御用コントローラ２１の現在の演算状態を同時に詳細警報ロジック画面６上に表示する。
以上のように、本実施形態による運転監視装置１では、警報発生時に容易な操作で詳細な個別警報要因と、その要因発生時に調査すべき図面及びその図面（詳細制御演算ロジック図）に表記されている演算ロジックの信号状態を迅速に確認できるので、不慣れな運転員でも警報発生から原因特定までの時間が短縮でき、プラントの保守性が向上する効果がある。
【０００９】
次に、本実施形態による運転監視装置１の機能に関わる他の機能を図４を用いて説明する。
図４は、本実施形態における運転監視装置１に備えられる他の機能図である。運転監視装置１は、警報グループ設定選択画面７と警報グループ個別警報要因登録画面８と個別警報要因一覧画面９を持つ。警報グループ設定選択画面７では複数の警報グループを任意に設定できる。警報グループ設定選択画面７で登録したい警報グループをタッチオペレーション操作やキーボードあるいはマウス等の入力装置により選択すると、選択された警報グループの警報グループ個別警報要因登録画面８を表示する。警報グループ個別警報要因登録画面８では選択された警報グループの個別警報要因とそれぞれの個別警報要因の関連図面を任意に設定できる。警報グループ個別警報要因登録画面８で登録したい個別警報要因の欄を選択すると、個別警報要因一覧画面９を表示する。個別警報要因一覧画面９では監視している個別警報要因がすべて一覧として表示され、警報グループの個別警報要因として登録したい個別警報要因を選択する。個別警報要因一覧画面９で個別警報要因を選択すると、警報グループ個別警報要因登録画面８の登録対象欄に選択された個別警報要因が登録される（図８１）。次に、図８１において登録した個別警報要因に対してその警報発生時に調査すべき図面（詳細制御演算ロジック図）のシート番号を設定する（図８２）。
以上のようにして、登録した警報グループは、図２の警報監視画面５に他の警報グループと同様に表示され、警報発生時には個別警報要因が色変わりするなどして運転員にどのような要因で警報が発生しているのかを知らせる。警報監視画面５で表示されている個別警報要因の個所をタッチオペレーション操作やキーボードあるいはマウス等の入力装置により選択すると、保守ツール３のオンラインモニタ機能を通信ネットワーク４を介して呼び出し、個別警報要因ごとに結び付けられた関連図面の詳細警報ロジック画面６を表示し、なおかつ、保守ツール３のオンラインモニタ画面と同様に制御用コントローラ２１の現在の演算状態を同時に詳細警報ロジック画面６上に表示する。
以上のように、本実施形態による運転監視装置１の他の機能によっても、警報発生時に容易な操作で詳細な個別警報要因と、その要因発生時に調査すべき図面及びその図面（制御演算ロジック図）に表記されている演算ロジックの信号状態を迅速に確認できるので、不慣れな運転員でも警報発生から原因特定までの時間が短縮でき、なおかつ、ユーザーがユーザー自身にとって使いやすいように警報監視画面を任意にカスタマイズできるので、プラントの保守性が向上する効果がある。
【００１０】
以上、本発明の実施形態として、中央操作室に設置された運転監視装置１に通信ネットワーク４を介して接続した１つの制御装置２、１つの保守ツール３からなるシステムについて説明したが、本発明は、複数の制御装置２、複数の保守ツール３からなるシステムに適用しても、同様に機能を発揮する。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、警報発生時に容易な操作で詳細な個別警報要因と、その要因発生時に調査すべき図面及びその図面（制御演算ロジック図）に表記されている演算ロジックの信号状態が迅速に確認できるので、不慣れな運転員でも警報発生から原因特定までの時間が短縮できる効果がある。
また、ユーザーがユーザー自身にとって使い易いように警報監視画面を任意にカスタマイズできるので、プラントの保守性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による発電プラント運転監視システムの構成図
【図２】本発明の運転監視装置の警報監視画面図
【図３】本発明の保守ツールの機能図
【図４】本発明の警報グループ設定選択画面図
【符号の説明】
１…運転監視装置、２…制御装置、３…保守ツール、４…通信ネットワーク、５…警報監視画面、６…詳細警報ロジック画面、７…警報グループ設定選択画面、８…警報グループ個別警報要因登録画面、９…個別警報要因一覧画面、２１…制御用コントローラ

Claims (2)

1. プラント機器の運転状態やプロセス量を制御する制御装置と、前記制御装置に内蔵される制御用コントローラの保守を行う保守ツールと、プラントの運転操作や運転状態監視を行う運転監視装置とから構成されるプラント運転監視システムにおいて、
   前記保守ツールには、前記制御用コントローラから信号を入力し、制御演算ロジック図を前記保守ツールのオンラインモニタに画面表示させ、前記制御用コントローラの現在の演算状態を同時に前記制御演算ロジック図の画面上に表示させるオンラインロジックモニタ機能を持たせると共に、前記制御装置と前記保守ツールと前記運転監視装置とを通信ネットワークで結び、プラント警報発生時に、前記運転監視装置は、警報監視画面を表示し、前記警報監視画面に表示されている個別警報要因の個所が選択されると、前記通信ネットワーク経由で前記保守ツールのオンラインロジックモニタ機能を呼び出し、前記個別警報要因毎に結び付けられた関連図面の詳細警報ロジック画面を表示し、前記保守ツールのオンラインモニタ画面と同様に前記制御用コントローラの現在の演算状態を同時に前記詳細警報ロジック画面上に表示することを特徴とするプラント運転監視システム。
2. 請求項１において、前記運転監視装置に表示される前記詳細制御演算ロジック図は、前記保守ツールによって編集、コンパイルして、前記制御装置に内蔵された前記制御用コントローラのメモリに格納されているものと同一であることを特徴とするプラント運転監視システム。

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