JP4165994B2 - プラント監視システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電所や一般産業のプラント状態を多系統に渡りプラント監視するプラント監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、原子力発電所のようなプラントでは、多くのプラント機器を監視制御するため、ある程度の規模の単位に機器を分割して監視制御を実施しており、これらの単位を系統と呼んでいる。こうしたプラント監視システムでは、系統機器の操作と監視を実施するための系統監視機能と、各系統からの情報を集約してプラント全体の運転を監視するプラント監視機能とが必要とされる。
【０００３】
比較的小規模のプラント監視システムでは、各系統を一つの統合的なバスで接続し、すべての系統の情報をプラントのバス経由で入力することで系統監視およびプラント監視を同時に実現することが可能である。このようなプラント監視システムでは、プラントバスに異常が発生した場合には、すべての情報が監視不可能となるという欠点があった。
【０００４】
通常は、この欠点を補うためにバスの２重化などを実施するが、原子力発電所のプラント監視システムのように、信頼性を要求されるシステムでは系統単位にバスを分割設置する系統分離構成が採用されている。これにより、ある系統の故障が他系統へ波及することを防止するようにしている。また、他系統への信号をやりとりするプラントバスに対しては伝送処理部を設け、他系統からの信号を選別することで、誤って他系統の故障が自系統に及ばないようにしている。
【０００５】
このようなプラント監視システムでは、系統単位の独立性が保たれるため、系統バス故障による影響範囲が限定される。また、プラント全体監視を実施するためのプラントバスを設置し、他系統間のプロセス信号を伝送し、このバスにプラント監視装置を設置することで、プラント全体監視を可能としている。
【０００６】
図２５は、従来の系統分離構成を採用したプラント監視システムの構成図である。各系統単位に、制御装置１、系統バス２、系統監視装置３を設置し、系統単位で系統監視や操作機能を実現している。そして、伝送処理部４によりプラントバス５とのデータの送受信を行い、プラント監視装置６は各々の系統からのデータに基づきプラント全体を監視するようにしている。各々の系統監視装置３やプラント監視装置６には監視画面を表示するための表示装置部７および表示装置部７を介して操作情報を入力するための座標入力装置部８が接続されている。
【０００７】
図２６は従来の系統監視装置３の構成図である。系統監視装置３は制御装置１からのプロセス信号をプロセス信号入力処理部９を介して入力し、図示省略の系統監視用プロセス信号ＤＢにデータを保存する。系統監視用プロセス信号ＤＢはプロセス信号番号とプロセス値から構成される。
【０００８】
また、オペレータは座標入力装置部８から監視に必要な監視画面を要求する。この要求信号は、座標入力処理部１０を介して表示処理部１１に入力され、表示処理部１１は、その要求内容から画面番号を判定し、その画面番号の監視画面を表示装置部７へ表示要求する。表示装置部７は表示要求された画面番号と、その画面に必要なプロセス信号の番号を判断し、表示に必要なプロセス信号を系統監視用プロセス信号ＤＢから入力して、系統監視画面を表示する。
【０００９】
図２７は従来のプラント監視装置６の構成図である。プラント監視装置６は伝送処理部からのプロセス信号をプロセス信号入力処理部９を介して入力し、入力したプロセス信号を図示省略のプラント監視用プロセス信号ＤＢにデータを保存設定する。プラント監視用プロセス信号ＤＢは、プロセス信号番号とプロセス値から構成される。
【００１０】
また、オペレータは座標入力処理装置部８から監視に必要な画面を要求する。その要求信号は座標入力処理部１０で処理され、要求内容から画面番号を判定し、その画面番号を表示処理部１１へ表示要求する。表示処理部１１は、表示要求された画面番号と、その画面に必要なプロセス信号の番号を判断し、表示に必要なプロセス信号をプラント監視用プロセス信号ＤＢから入力して、プラント監視画面を表示する。
【００１１】
また、自動表示判定処理部１２はプラント監視用プロセス信号ＤＢを用いて、プラント状態を判定し、表示処理部１１に対してそのプラント状態に必要な予め定められた画面の番号を要求する。表示処理部１１は要求された画面を表示装置部７に表示する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなプラント監視システムでは、全ての系統監視を独立させることにより独立性は向上しているが、各系統監視およびプラント監視において別々にハードウェアを設置する必要があり、また、監視機能を設計、製作および保守を行う必要がある。このことから、ハードウェアおよびソフトウェア共に物量の多いシステムとなっている。
【００１３】
系統監視装置３にプラント監視機能を持たせることも考えられるが、その場合には、他系統のプロセス信号を系統バス２に流すことになり、そうすると、他系統の異常による影響を受ける可能性が発生する。
【００１４】
逆に、プラント監視装置６で系統監視機能を実現しようとすると、プラントバス５が故障した場合には、すべての系統の監視および操作ができなくなる故障モードが存在することになる。
【００１５】
本発明の目的は、系統監視の独立性を維持しつつ、適正に系統監視とプラント監視とができるプラント監視システムを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係わるプラント監視システムは、複数系統からなるプラントの各々の系統からのプロセス信号をそれぞれ系統バスを介して入力し各々の系統を個別に制御する制御装置部と、前記プロセス信号をプラントバスを介して他系統へ受け渡す伝送処理部と、前記系統バスおよび前記プラントバスからプロセス信号を入力し系統を監視する系統監視またはプラント全体を監視するプラント監視を行う統合監視部と、前記統合監視部に接続され系統状態の監視画面またはプラント状態の監視画面を表示する表示装置部と、前記表示装置部に表示する監視画面を選択する座標入力装置部と、前記統合監視部に接続され前記系統監視を行う系統監視モードとプラント全体のプラント監視を行うプラント監視モードとのいずれかに選択的に切替える監視モード切替部とを備え、前記統合監視部は、系統監視モードの場合には自系統の監視項目パラメータを監視し、プラント監視モードの場合には予め定められた優先度に基づいて入力される正常なプロセス値を監視パラメータにて監視することを特徴とする。
【００１７】
請求項１の発明に係わるプラント監視システムにおいては、系統バスのプロセス信号を伝送処理部を介してプラントバスに伝送する。統合監視部は、系統バスおよびプラントバスからプロセス信号を入力して、監視モード切替部で系統監視モードが選択されているときは系統監視を行い、プラント監視モードが選択されているときはプラント監視を行う。
【００２５】
さらに、請求項１の発明に係わるプラント監視システムにおいては、統合監視部は、系統監視モードの場合には自系統の監視項目パラメータを監視し、プラント監視モードの場合には予め定められた優先度に基づいて入力される正常なプロセス値を監視パラメータにて監視する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図である。プラントを構成する機器からのプロセス信号は制御装置１に入力され、系統バス２を経由して伝送処理部４と統合監視部１３へ伝送される。このとき伝送するデータには、系統識別番号が含まれている。系統識別番号は伝送出力した制御装置１に接続される系統を判別する番号である。
【００３１】
伝送処理部４は、系統バス２から入力されたプロセス信号をプラントバス５を用いて統合監視部１３や図示省略の他系統の統合監視部に対して伝送する。統合監視部１３は、系統バス２を介して自系統に関わるプロセス信号を入力し、プラントバス５を介して自系統の信号を含むプラント全体のプロセス信号を入力する。
【００３２】
統合監視部１３には、プラント状態を表示する表示装置部７および監視画面の画面選択を要求する座標入力装置部８が設けられ、また、系統監視を行う系統監視モードまたはプラント監視を行うプラント監視モードのいずれかの監視モードに切り替える監視モード切替部１４が接続されている。すなわち、統合監視部１３は系統監視およびプラント監視の双方を行えるようになっており、監視モード切替部１４により監視モードが切り替えられる。
【００３３】
図２は統合監視部１３の構成図である。系統バス２およびプラントバス５からのプロセス信号は、統合監視部１３のプロセス信号入力処理部９に入力される。プロセス信号入力処理部９は系統バス２やプラントバス５からのプロセス信号を入力すると、図示省略の統合監視用プロセス信号ＤＢに保存設定する。
【００３４】
座標入力処理部１０は、オペレータにより座標入力処理装置部８から要求された監視画面を判定し、その画面番号を表示処理部１１へ表示要求する。表示処理部１１は、表示要求された画面番号と、その画面に必要なプロセス信号の番号を判断し、表示に必要なプロセス信号を統合監視用プロセス信号ＤＢから入力して表示装置部７にプラント監視画面を表示する。
【００３５】
図３は、統合監視用プロセス信号ＤＢの説明図である。統合監視用プロセス信号ＤＢは、系統種別、プロセス信号番号、プロセス値から構成されている。
【００３６】
次に、統合監視部１３のプロセス信号入力処理部９の処理内容を説明する。図４はプロセス信号入力処理部９の処理内容を示すフローチャートである。まず、プロセス信号を入力すると（処理１０１）、入力されたデータが系統バス２からの信号かどうかを判定する（処理１０２）。この結果、系統バス２からの信号であった場合については、その信号を統合監視用プロセス信号ＤＢに設定する（処理１０３）。
【００３７】
一方、入力された信号が系統バス２からのものでなく、プラントバス５からのものであった場合は、他系統からの信号か否かを判定し（処理１０４）、他系統からの信号だった場合は、その信号を統合監視用プロセス信号ＤＢに設定する（処理１０５）。また、自系統の信号だった場合は、系統側からの信号を設定するためプラントバス５からの信号は設定しない。
【００３８】
以上の処理により、系統バス２またはプラントバス５から入力される信号に対して、自系統の信号の場合には系統バス２からの信号を用い、他系統からの信号の場合は、プラントバス５の信号を統合監視用プロセス信号ＤＢに設定する処理を実現する。
【００３９】
監視モード切替部１４では、プラント全体の監視を可能とするプラント監視モードか、系統監視を優先する系統監視モードかのいずれかを選択して入力し、統合監視部１３内の表示処理部１１へ監視モードを渡す。座標入力装置部８はオペレータからの画面表示要求を受け付けるための要求情報を入力し、その要求情報を座標入力処理部１０へ渡す。座標入力処理部１０では、要求内容から予め定められた画面番号を選択して表示処理部１１に対して表示要求を行う。
【００４０】
第１の実施の形態によれば、系統バス２およびプラントバス５の双方を共有して、自系統の制御装置１からの信号は系統バス２からの信号を使用し、かつ他系統からの信号は、プラントバス５から入力して監視モード切替部１４による監視モードに従い、適切な系統レベルの監視およびプラントレベルの監視を行うことができる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、系統に属する機器への操作指令を制御装置１に出力する操作指令部１５と、機器の操作を許可する操作許可モードと機器の操作を不許可とする操作不許可モードのいずれかに選択的に切り替える操作制御モード切替部１６と、監視モード切替部１４にて系統監視モードが選択されかつ操作制御モード切替部１６で操作許可モードが選択されているときに操作指令部１５からの操作指令を有効とするための操作許可指令信号を制御装置１に出力する操作インターロック処理部と１７とを追加して設けたものである。これにより、系統監モードのときのみ操作許可モード選択を可能とし誤操作を防止する。その他の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【００４２】
オペレータは、操作したい機器が表示される監視画面を座標入力装置部８により表示装置部７に表示する。このとき、オペレータは監視モード切替部１４にて系統監視モードを選択する。従って、監視モード切替部１４からは系統監視モード信号が操作インターロック処理部１７へ出力される。
【００４３】
すなわち、監視モード切替部１４では、系統監視モードとプラント監視モードとが選択可能で、系統監視モード選択時は系統監視モード信号ＯＮ、プラント監視モード選択時は系統監視モード信号ＯＦＦを出力する。
【００４４】
オペレータは、目的の系統の監視画面を表示した後、操作制御モード切替部１６の操作許可モードを選択する。これにより、操作許可信号を操作インターロック処理部１７へ出力する。操作制御モード切替部１６では、操作許可モードと操作不許可モードが選択可能であり、操作モード選択時には操作許可信号ＯＮ、操作不許可モード選択時には操作許可信号ＯＦＦを出力する。
【００４５】
操作インターロック処理部１７は操作制御モード切替部１６からの操作許可信号と監視モード切替部１４からの系統監視モード信号とを入力し、両方の信号がＯＮの場合のみ、操作許可指令信号を統合監視部１３および制御装置１に出力する。従って、操作許可指令信号がＯＮ状態の時にプラント監視モードに切り替えると、系統監視モード信号がＯＦＦとなるため、操作許可指令信号はＯＦＦとなり、プラント監視モード選択により操作は抑止される。
【００４６】
図６は、第２の実施の形態における統合監視部１３の構成図である。オペレータは表示装置部７に表示された監視画面から操作対象機器を選択して座標入力装置部８より操作要求を行う。この操作要求を受けた座標入力処理部１０は操作対象機器情報を機器操作処理部１８へ渡し、機器操作処理部１８は操作インターロック処理部１７からの操作許可指令信号ＯＮにより系統監視モードかつ操作許可モード選択状態であるとし、操作対象機器の操作スイッチパネル表示要求を表示処理部１１に対し行う。
【００４７】
同時に、機器操作処理部１８は、操作要求出力処理部１９に対して操作対象機器を識別する情報の出力要求を行う。操作要求出力処理部１９は、操作対象機器を制御する制御装置１に対して、操作対象機器を識別する情報を出力する。
【００４８】
オペレータは、表示された操作スイッチパネルより弁の開または閉、あるいはポンプ等の起動や停止等の機器の操作方向を座標入力装置部８より選択し操作要求を行う。座標入力処理部１０は操作対象機器の操作方向情報を座標入力装置部８より受け機器操作処理部１８へ渡し、機器操作処理部１８は操作インターロック処理部１７からの操作インターロック信号より系統監視モードでの操作モード選択状態であると判断したときに、操作方向情報の出力要求を操作要求出力処理部１９に対して行う。操作要求出力処理部１９は、操作対象機器を制御する制御装置１に対して操作方向情報を出力する。
【００４９】
オペレータが操作指令部１５から操作指令を出力すると、操作指令信号が操作対象機器を制御する制御装置１に対して出力される。
【００５０】
制御装置１は、プロセス信号を入力して伝送処理部４と統合監視部１３とへ伝送する機能と、操作インターロック処理部１７と統合監視部１３と操作指令部１５からの信号を受けて、機器に対して操作指令出力する機能とがある。ここでは、後者の操作指令出力機能についての処理内容を図７にて説明する。
【００５１】
制御装置１は操作制御処理部２０と操作出力処理部２１とを備えている。制御装置１の操作制御処理部２０は操作インターロック処理部１７からの操作指令許可信号ＯＮ時に系統監視モードでの操作モード選択状態であると判断し、統合監視部１３からの操作対象機器情報、操作方向情報の入力を実施し、すべてが正常に受け付けられた後、操作指令部１５からの操作指令要求を受け、この時に操作許可指令信号がＯＮだった場合に、操作指令を操作出力処理部２１に対して出力する。操作出力処理部２１は、対象操作機器に機器操作指令を出力する。
【００５２】
機器操作処理部１８も操作制御処理部２０も操作インターロック処理部１７からの操作共指令信号ＯＦＦにより系統監視モードでの操作モード選択以外の状態であると判断したときには処理を行わず、また処理継続中である場合には即時処理を中断する。
【００５３】
第２の実施の形態によれば、プラント監視モードで誤って操作モードを要求してしまったり、監視画面で操作モード中に誤ってプラント監視モードを要求した場合であっても誤操作を防止できる。
【００５４】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、プラントバス５または系統バス２が異常となったとき、監視モード切替部１４で選択する系統監視モードまたはプラント監視モードのうち健全な監視モードを選択し、異常となった監視モードの選択を阻止する監視モードインターロック処理部２２を追加して設けたものである。その他の構成は、図１に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【００５５】
図８において、プラントを構成する機器からのプロセス信号は制御装置１より入力され、統合監視部１３に入力されると共に、伝送処理部４へ渡され他系統の統合監視部１３へのデータ伝送が行われる。統合監視部１３では、これらのプラントのプロセス信号を入力し、監視モード切替部１４で選択された監視モードでの監視を行う。すなわち、プラントバス５からのプロセス信号を用いた複数系統に渡るプラント監視、または系統バス２からのプロセス信号を用い直結された系統の監視のいずれかを行う。
【００５６】
プラント監視インターロック処理部２２は、統合監視部１３からプラントバス５および系統バス２の伝送状態を入力し、プラントバス５の故障時または系統バス２の故障時には、監視モード切替部１４の監視モードを健全側の監視モードに自動切替する。また、故障側の監視モードの選択を許可しないインターロックを持つ。プラントバス異常時や系統バス異常時には、それぞれのプラント監視において情報監視が不可能なままとなっていた。そこで、本発明では、これにより、プラントバス５または系統バス２の異常時に全ての情報監視が不可能になることはなく、健全側のバスでの監視が可能となる。
【００５７】
図９は、第３の実施の形態における統合監視部１３の構成図である。プラントバス５および系統バス２の伝送状態は、伝送路状態監視入力処理部２３に入力され、伝送路状態監視入力処理部２３では、その伝送路状態を監視モードインターロック処理部２２へ受け渡す。監視モードインターロック処理部２２では、監視モード切替部１４からの現在の監視モードにより、現在の監視モードでの使用される伝送路異常の場合は、健全側への監視モードへの移行要求を表示処理部１１に対して行う。
【００５８】
例えば、プラント監視モード中にプラントバス５が故障した場合には、プラント監視モード信号を落とし系統監視モードへ自動切替え行う。この場合の切替指令は表示処理部１１に対して行う。これにより、表示処理部１１では、伝送路の状態により監視モードを切り替えて表示装置部７に表示する。
【００５９】
また、監視モードインターロック処理部２２は異常側への監視モードの移行を抑止する。すなわち、プラントバス５の異常時にプラント監視モードへの切替え要求を行ってもプラント監視モードへの切り替えを抑止し、系統監視モードを維持する。同様に、系統監視モード中に系統バスが異常となった場合には、プラント監視への自動切替えが行われ系統監視モードへの移行は抑止される。なお、プラントバス５の同時に系統バス２の異常が発生していた場合は、現在の監視モードを維持するように働く。
【００６０】
第３の実施の形態によれば、プラントバス５または系統バス２の故障発生時に、プラント監視または系統監視に自動で切り替わるので、監視性を損なうことなくプラントの監視を継続することができる。
【００６１】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１０は本発明の第４の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図である。この第４の実施の形態は、図８に示した第３の実施の形態に対し、系統に属する機器への操作指令を制御装置１に出力する操作指令部１５と、機器の操作を許可する操作許可モードと機器の操作を不許可とする操作不許可モードのいずれかに選択的に切り替える操作制御モード切替部１６と、監視モード切替部１４にて系統監視モードが選択されかつ操作制御モード切替部１６で操作許可モードが選択されているときに操作指令部１５からの操作指令を有効とするための操作許可指令信号を制御装置１に出力する操作インターロック処理部１７とを追加して設けたものである。その他の構成は、図８に示した第３の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【００６２】
操作制御モード切替部１６は、操作許可か操作不許可かのいずれかを選択して操作インターロック処理部１７へ操作制御モード信号を渡す。操作許可は、系統バス２から直接プラントのプロセス信号を用い直結された系統の機器操作制御を行う場合に選択される。操作不許可は、機器操作制御を行わず系統の監視のみを行う場合に選択される。
【００６３】
一方、監視モード切替部１４は、系統分離された系統のみを監視する系統監視モードか、プラント全体の監視を可能とするプラント監視モードかのいずれかを選択する。監視モードインターロック処理部２２は、統合監視部１３からの伝送路状態を示す信号と監視モード切替部１４からの監視モードとを入力し、プラントバス５および系統バス２の双方が正常であるときは選択された監視モードを操作インターロック処理部１７に出力し、プラントバス５または系統バス２のいずれかが異常となったときは健全側に切り替えた監視モードを操作インターロック処理部１７へ出力する。
【００６４】
操作インターロック処理部１７は操作制御モード切替部１６からの操作制御モード信号と監視モードインターロック処理部２２からの監視モードを入力し、系統監視モードでの操作モード選択を識別し、それ以外のときは統合監視部１３と制御装置１とに操作を阻止するインターロック信号を出力する。
【００６５】
図１１は第４の実施の形態における統合監視部１３の構成図である。座標入力装置部８から入力されたオペレータによる監視画面の表示要求情報は座標入力処理部１０に入力される。座標入力処理部１０では、要求内容から予め定められた監視画面番号を選択して表示処理部１１に対し表示要求を行う。表示処理部１１は表示要求された画面番号から、その画面の表示に必要なプロセス信号をプロセス信号入力処理部９から入力して、表示装置部７に監視画面を表示する。
【００６６】
これにより、オペレータは表示装置部７に表示された監視画面から座標入力装置部８より操作対象機器を選択して操作要求を行う。この操作要求を受けた座標入力処理部１０は操作対象機器情報を機器操作処理部１８へ渡す。伝送路状態監視入力処理部２３は、系統バス２およびプラントバス５の伝送路状態信号を監視モードインターロック処理部２２へ渡す。
【００６７】
機器操作処理部１８は操作インターロック処理部１７からの操作インターロック信号より、系統監視モードでの操作許可の選択状態であると判断したときに操作対象機器の操作スイッチパネルの表示要求を表示処理部１１に対し行う。この表示された操作スイッチパネルより開または閉あるいは起動または停止等の機器の操作方向を座標入力装置部８より選択し操作要求を行う。
【００６８】
座標入力処理部１０は操作対象機器の操作方向情報を座標入力装置部８より受け機器操作処理部１８へ渡し、機器操作処理部１８は操作インターロック処理部１７からの操作インターロック信号より系統監視モードでの操作モード選択状態であると判断したときに操作対象機器の操作要求を操作要求出力処理部１９へ行う。操作要求出力処理部１９は制御装置１に対し、機器操作要求を系統バス２を経由して出力する。
【００６９】
第４の実施の形態によれば、第２の実施の形態に効果に加え、統合監視部１３と制御装置１との伝送路状態を判定し、異常である場合には操作モードへの切替を不可とする処理を有するので、統合監視部１３と制御装置１の通信が正常に行えない場合には、統合監視部から機器操作要求信号が出力されることを抑制することが可能となり、制御装置１の不動作または誤動作の可能性を軽減し、より信頼性の高い機器操作制御を行うことができる。
【００７０】
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。図１２は本発明の第５の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図である。この第５の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態における統合監視部１３に対し、表示装置部７に表示された他系統の機器の状態表示を、プラント監視モードでは自系統と同じ表示形態で表示し、系統監視モードでは自系統の機器とは異なる表示形態で表示する系統表示判断処理部２４を追加して設けたものである。その他の構成は、図２に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【００７１】
図１２において、系統バス２またはプラントバス５からのプロセス信号はプロセス信号入力処理部９に入力され、プロセス信号入力処理部９は入力したプロセス信号を図示省略の統合監視用プロセス信号ＤＢへ設定する。統合監視用プロセス信号ＤＢは、第１の実施の形態と同様に、図３に示したように構成され、系統種別、プロセス信号番号、プロセス値から構成される。
【００７２】
監視モード切替部１４では、プラント全体の監視を可能とするプラント監視モードか、系統監視を優先する系統監視モードかのいずれかを選択して入力し、統合監視部１３内の表示処理部１１へ監視モードを入力する。座標入力装置部８ではオペレータにより画面表示要求の要求情報が入力され、この要求情報は座標入力処理部１０へ渡される。座標入力処理部１０では、要求内容から予め定められた画面番号を選択して表示処理部１１に対して表示要求を行う。表示処理部１１は系統表示判断処理部２４に監視モードを渡す。
【００７３】
系統表示判断処理部２４では、その監視モード、系統識別番号（ＴＫ）、監視用画面データ（Ｄ１）および統合監視用プロセス信号ＤＢの系統種別から、表示系統を判断し、表示処理部１１に監視モードにより異なる表示要求を行う。
【００７４】
図１３は、第５の実施の形態における系統表示判断処理部２４の処理内容を示すフローチャートである。まず、表示処理部１１からの監視モードを受け、監視モードが系統監視モードか否かを判断する（処理５０１）。この判断の結果、系統監視モードではなくプラント監視モードであるときは、次に処理５０６を実施する。
【００７５】
処理５０６では、図１４に示す監視用画面データを用いて画面を表示する。監視画面データは、表示座標、プロセス信号Ａ、Ｂ、表示パターン１、２、３、他系統表示パターンとから構成される。この監視用画面データは弁のシンボルを表示する場合を示しており、プロセス信号の数、表示パターンの数は、表示する機器により異なる。
【００７６】
処理５０６では、監視用データ上のプロセス信号番号Ａｎ、Ｂｎを読み出し、この番号を用いて、信号の状態を図３に示す統合監視用プロセス信号ＤＢから読み込む。この２信号の状態により、予め定められた表示パターンを１、２、３の中から選択して表示する。
【００７７】
この一例では弁の状態表示を用いているので、通常は弁の開状態信号と閉状態信号とが用いられ、たとえば、開信号ＯＮ、閉信号ＯＦＦでは表示パターン１（開状態表示）、開信号ＯＮ、閉信号ＯＮでは表示パターン２（中間開表示）、開信号ＯＦＦ、閉信号ＯＮでは表示パターン３（閉状態表示）のように状態表示を実施する。
【００７８】
処理５０１での判定で系統監視モードであると判断された場合には処理５０２が実行される。処理５０２では、図１４に示す監視用画面データ（Ｄ１）のプロセス信号番号Ａ、Ｂと同一のプロセス信号番号を図３の監視用プロセス信号ＤＢのから検索し、検索したプロセス信号番号に対応する系統種別を抽出する（処理５０２）。
【００７９】
すなわち、所属系統番号（ＴＫ）を取り出し、系統種別と比較し一致するかどうかを判定し（処理５０３）、一致する場合には処理５０４を実施する。処理５０４は、処理５０６と同じであり、プロセス信号の状態に応じた状態表示を実施する。一方、処理５０３での判定で一致しなかった場合は処理５０５を実施する。処理５０５では、監視用画面データのプロセス信号番号に対応する他系統表示パターンを抽出し、プロセス値には関係なく他系統表示バターンで表示する。
【００８０】
図１５は、表示装置部７に表示する監視画面の説明図である。図１５（ａ）はプラント監視モードの場合の表示例であり、図１５（ｂ）は系統監視モードの場合の表示例である。
【００８１】
たとえば、系統監視モードの図１５（ｂ）の場合に、自系統である系統１の弁１と他系統である系統２の弁（Ｖ２）を表示する場合、他系統の弁（Ｖ２）を破線で状態表示を行うとわかりやすい。
【００８２】
すなわち、バターン（Ｂ）の系統２の弁（Ｖ２）は、統合監視部１３が所属する系統１とは異なる系統である他系統２に属する機器であり、所属系統識別番号（ＴＫ）＝１で系統種別＝２となり、処理５０３＝ＮＯで破線表示となる。系統１の弁（Ｖ１）は、統合監視部１３が所属する系統１と同一の系統の機器であり、所属系統識別番号（ＴＫ）＝１で系統種別＝１となり処理５０３＝ＹＥＳで、統合監視用プロセス信号ＤＢのプロセス値に対応した実線の表示となる。表示の形態としては、破線の他に色や線の太さを変えるなどして、他系統の機器でありプロセス信号に基づく表示でないことがわかるように表示すると良い。
【００８３】
この第５の実施の形態によれば、系統監視モードのときに、他系統に属する機器を自系統の機器とは区別して監視することが可能となる。
【００８４】
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。図１６は本発明の第６の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図である。この第６の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態における統合監視部１３に対し、系統監視モードの場合には自系統の監視項目パラメータを監視し、プラント監視モードの場合には予め定められた優先度に基づいて正常に入力される監視パラメータを監視する監視項目判定処理部２５を追加して設けたものである。その他の構成は、図２に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【００８５】
図１６において、系統バス２またはプラントバス５からのプロセス信号は、プロセス信号入力処理部９に入力され、プロセス信号入力処理部９はは入力したプロセス信号を図示省略の統合監視用プロセス信号ＤＢへ設定する。
【００８６】
図１７は、第６の実施の形態における統合監視用プロセス信号ＤＢの説明図である。第６の実施の形態における統合監視用プロセス信号ＤＢは、系統種別、プロセス信号番号、プロセス値、表示優先度から構成され、図３に示した第１の実施の形態における統合監視用プロセス信号ＤＢに対して表示優先度が追加になっている。
【００８７】
この表示優先度は、統合監視用プロセス信号ＤＢに予め設定されている。監視項目判定処理部２５では、設定された統合監視用プロセス信号Ｄに基き、監視モード切替部１４からの監視モード信号から自己の統合監視部１３での監視項目であるか否かを判断し、表示処理部１１へ表示要求を行う。表示処理部１１では、監視項目判定処理部２５から要求された統合監視用プロセス信号ＤＢより対象となる信号を取り出し監視表示を行う。
【００８８】
図１８は、監視項目判定処理部２５の処理内容を示すフローチャートである。まず、表示処理部１１に対し監視画面の画面表示要求をし（処理６４１）、監視モード切替部１４からの監視モードを判定する（処理６４２）。この判定で、監視モードがプラント監視モードであると判定された場合には、統合監視用プロセス信号ＤＢから、優先度Ａのプロセス信号が正常に入力されているか否かを判定する（処理６４３）。優先度Ａのプロセス信号が正常の場合には、優先度Ａのプロセス信号の表示を表示処理部１１へ要求する（処理６４４）。
【００８９】
一方、優先度Ａのプロセス信号が正常以外の場合には優先度Ｂのプロセス信号が正常に入力されているか否かを判定する（処理６４５）。優先度Ｂのプロセス信号が正常の場合には、優先度Ｂのプロセス信号の表示を表示処理部１１へ要求する（処理６４６）。また、優先度Ｂのプロセス信号が正常以外の場合には、優先度Ｃのプロセス信号の表示を表示処理部１１へ要求する（処理６４７）。
【００９０】
処理６４２で、プラント監視モード以外と判定された場合には、系統監視モードか否かを判定し（処理６４８）、系統監視モードと判定された場合には、統合監視用プロセス信号ＤＢから、自己の統合監視部１３が接続している系統のプロセス信号の表示を表示処理部１１へ要求する（処理６４９）。
【００９１】
第６の実施の形態によれば、監視項目判定処理部２５により、系統監視に関しては、その系統で使用するパラメータで監視を行い、統合監視においては各系統から送られてくる複数のパラメータのうち正常で優先度の高いパラメータで監視を行うので、系統の分離を維持しつつ、プラントレベルでの信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００９２】
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。図１９は本発明の第７の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図である。この第７の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態における統合監視部１３に対し、系統監視モードのときは自系統を対象とした監視メニュー選択手段を、プラント監視モードのときはプラントレベルを対象とした監視メニュー選択手段を作成するメニューＰＢ作成処理部２６を追加して設けたものである。その他の構成は、図２に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【００９３】
図１９において、統合監視部１３はメニューＰＢ作成処理部２６を有し、このメニューＰＢ作成処理部２６は、監視モードに応じてプラント監視メニュー選択手段または系統監視メニュー選択手段を作成し表示処理部１１を介して表示装置部７に表示するものである。
【００９４】
メニューＰＢ作成処理部２６は、各系統を識別するための系統種別メニュー番号を系統別メニューＰＢ作成用ＤＢとして有し、監視モード切替部１４からの監視モード、統合監視部１３に予め設定された自系統を識別する所属系統識別番号、系統別メニューＰＢ作成用ＤＢ上の系統種別を基に、プラント監視モードではプラント全体の監視を目的としたプラント監視メニュー選択手段を、系統監視モードでは自系統に属する系統監視メニュー選択手段を切り替えて表示装置部７に表示する。
【００９５】
系統別メニューＰＢ作成ＤＢは、図２０に示すように、系統種別とメニュー番号から構成される。系統種別は系統を示す識別情報であり、この一例では１〜９の番号で示されてあり、プラント全体は１０としている。メニュー番号は、各系統毎のメニューＰＢの種類であり、ここでは１〜３の連番の一例を示している。
【００９６】
図２１は、メニューＰＢ作成処理部２６の処理内容を示すフローチャートである。監視モード切替部１４により監視モード切替要求が発生すると（処理７０１）、メニューＰＢ作成処理部２６では要求されたモードがプラント監視モードか否かを判定する（処理７０２）。この判定の結果、プラント監視モードであった場合については、系統別メニューＰＢ作成用ＤＢの系統種別１０を検索条件に設定する（処理７０３）。一方、要求されたモードがプラント監視モードでなく、系統監視モードであった場合は、系統別メニューＰＢ作成用ＤＢの系統種別を統合監視部１３に設定された所属系統識別番号と合致するものに条件設定する（処理７０４）。
【００９７】
条件設定の後、系統別メニューＰＢ作成用ＤＢからメニューＰＢの検索を行う（処理７０５）。検索結果として、表示するメニューＰＢの系統種別をメニュー番号の組を系統１の場合であれば１−１、１−２、１−３、プラント監視モードの場合は１０−１となる。これらの結果を表示処理部１１に渡す（処理７０６）。表示処理部１１は、渡されたデータによりメニュー表示用のＰＢ表示を図２２に示すように行う。
【００９８】
図２２は、メニューＰＢの表示例であり、図２２（ａ）は系統１の系統監視モード時の系統監視メニュー選択手段を示し、図２２（ｂ）はプラント監視モード時のプラント監視メニュー選択手段を示している。
【００９９】
以上の処理により、監視モード切替部１４からの監視モード切替要求に対しプラント監視時はプラント監視メニュー選択手段を、系統監視時は自系統の系統監視メニュー選択手段を作成することができる。
【０１００】
第７の実施の形態によれば、系統監視モードとプラント監視モードでメニューＰＢを切替えるので、最適なメニューとすることができ、画面選択操作が軽減する。
【０１０１】
次に、本発明の第８の実施の形態を説明する。図２３は本発明の第８の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図である。この第８の実施の形態は、図２に示した第１の実施の形態における統合監視部１３に対し、プラント監視モードのときのみにプラント運転状態に応じた監視画面の自動表示切換えを行う自動表示判定処理部２７を追加して設けたものである。これにより、系統監視モードでの監視画面の自動表示を防止し、系統監視における機器操作中に監視画面が自動的に表示切り替えされるのを防止する。その他の構成は、図２に示した第１の実施の形態と同一であるので、同一要素には同一符号を付し重複する記載は省略する。
【０１０２】
図２３において、系統バス２またはプラントバス５からのプロセス信号はプロセス信号入力処理部９に入力され、プロセス信号入力処理部９は入力したプロセス信号を図示省略の統合監視用プロセス信号ＤＢへ保存設定する。統合監視用プロセス信号ＤＢは、図３に示す第１の実施の形態と同様な統合監視用プロセス信号ＤＢであり、系統種別、プロセス信号番号、プロセス値から構成される。
【０１０３】
自動表示判定処理部２７では、設定された統合監視用プロセス信号ＤＢを受け、プラントの状態を判断し監視画面の自動表示タイミングであれば、表示処理部１１へ自動表示要求を行う。表示処理部１１では、自動表示判定処理部２７および座標入力処理部１０より表示要求を受け、監視モード切替部１４からの監視モード信号により監視対象系統を判断し、プロセス信号入力処理部９で設定された統合監視用プロセス信号ＤＢより対象となる信号を取り出し監視表示を行う。
【０１０４】
図２４は、第８の実施の形態における表示処理部１１の処理内容を示すフローチャートである。表示処理部１１は、画面表示要求と画面番号とを入力し（処理８２１）、オペレータからの手動要求か自動表示要求かを判定する（処理８２２）。手動要求の場合は表示要求された画面番号と、その画面に必要なプロセス信号の番号を判断し、表示に必要なプロセス信号を統合監視用プロセス信号ＤＢから入力して、表示装置部７に監視画面を表示する（処理８２３）。
【０１０５】
一方、自動要求の場合は監視モード切替部１４からの入力により、プラント監視モードか系統監視モードかを判定し（処理８２３）、プラント監視モードであれば、表示に必要なプロセス信号を統合監視用プロセス信号ＤＢから入力して、表示装置部７に自動表示用の監視画面を表示する（処理８２５）。また、系統監視モードであれば、自動表示要求を許可しないために何もしない（処理８２６）。
【０１０６】
第８の実施の形態によれば、系統監視においては自動表示を抑止し、プラント監視中では運転状態により自動表示を行うので、運転状態に応じた自動表示が可能となる。
【０１０７】
【発明の効果】
以上の述べたように、本発明によれば、プラントの監視において制御装置からのプロセス信号を系統バスおよびプラントバスの双方を共有し、系統監視に関しては、その独立性を保ちつつ、統合監視においては特有の監視性を損なうことなく効率よくかつ省スペースでのプラント監視をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における統合監視部の構成図。
【図３】本発明の第１の実施の形態における統合監視用プロセス信号ＤＢの説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるプロセス信号入力処理部の処理内容を示すフローチャート。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図。
【図６】本発明の第２の実施の形態における統合監視部の構成図。
【図７】本発明の第２の実施の形態における制御装置の操作指令出力機能についての構成図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図。
【図９】本発明の第３の実施の形態における統合監視部の構成図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態に係わるプラント監視システムの構成図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態における統合監視部の構成図。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図。
【図１３】本発明の第５の実施の形態における系統表示判断処理部の処理内容を示すフローチャート。
【図１４】本発明の第５の実施の形態における監視用画面データの説明図。
【図１５】本発明の第５の実施の形態における表示装置部に表示する監視画面の説明図。
【図１６】本発明の第６の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図。
【図１７】本発明の第６の実施の形態における統合監視用プロセス信号ＤＢの説明図。
【図１８】本発明の第６の実施の形態における監視項目判定処理部の処理内容を示すフローチャート。
【図１９】本発明の第７の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図。
【図２０】本発明の第７の実施の形態における系統別メニューＰＢ作成ＤＢの説明図。
【図２１】本発明の第７の実施の形態におけるメニューＰＢ作成処理部の処理内容を示すフローチャート。
【図２２】本発明の第７の実施の形態におけるメニューＰＢの表示例の説明図であり、図２２（ａ）は系統１の系統監視モード時の系統監視メニュー選択手段の平面図、図２２（ｂ）はプラント監視モード時のプラント監視メニュー選択手段の平面図。
【図２３】本発明の第８の実施の形態に係わるプラント監視システムにおける統合監視部の構成図。
【図２４】本発明の第８の実施の形態における表示処理部１１の処理内容を示すフローチャート。
【図２５】従来の系統分離構成を採用したプラント監視システムの構成図。
【図２６】従来のプラント監視システムにおける系統監視装置の構成図。
【図２７】従来のプラント監視システムにおけるプラント監視装置６の構成図。
【符号の説明】
１…制御装置、２…系統バス、３…系統監視装置、４…伝送処理部、５…プラントバス、６…プラント監視装置、７…表示装置部、８…座標入力装置部、９…プロセス信号入力処理部、１０…座標入力処理部、１１…表示処理部、１２…自動表示判定処理部、１３…統合監視部、１４…監視モード切替部、１５…操作指令部、１６…操作制御モード切替部、１７…操作インターロック処理部、１８…機器操作処理部、１９…操作要求出力処理部、２０…操作制御処理部、２１…操作出力処理部、２２…監視モードインターロック処理部、２３…伝送路状態監視入力処理部、２４…系統表示判断処理部、２５…監視項目判定処理部、２６…メニューＰＢ作成処理部、２７…自動表示判定処理部

Claims (1)

1. 複数系統からなるプラントの各々の系統からのプロセス信号をそれぞれ系統バスを介して入力し各々の系統を個別に制御する制御装置部と、前記プロセス信号をプラントバスを介して他系統へ受け渡す伝送処理部と、前記系統バスおよび前記プラントバスからプロセス信号を入力し系統を監視する系統監視またはプラント全体を監視するプラント監視を行う統合監視部と、前記統合監視部に接続され系統状態の監視画面またはプラント状態の監視画面を表示する表示装置部と、前記表示装置部に表示する監視画面を選択する座標入力装置部と、前記統合監視部に接続され前記系統監視を行う系統監視モードとプラント全体のプラント監視を行うプラント監視モードとのいずれかに選択的に切替える監視モード切替部とを備え、
   前記統合監視部は、系統監視モードの場合には自系統の監視項目パラメータを監視し、プラント監視モードの場合には予め定められた優先度に基づいて入力される正常なプロセス値を監視パラメータにて監視することを特徴とするプラント監視システム。

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