JP4255885B2 - プラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステム - Google Patents

Description

この発明は、例えば原子力発電所において、プラント監視制御システムにて大容量のタグ管理情報を取り扱う場合に、大容量のタグ管理情報のデータベースをオフラインデータベースとオンラインデータベースに分けることにより、産業用計算機にて取り扱う仕組みを可能としたプラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステムに関するものである。

一般に、原子力発電所等の発電プラントの中央制御室においては、プラントを構成する操作制御対象の機器、弁等の保守状態及び故障状態はタグと呼ばれる紙札に、担当者、作業時間、機器状態、操作禁止の有無等の必須事項を記入した上、オペレータの許可を得た後にその機器、弁の操作器に取り付けることで、運転操作時にオペレータの注意を促す方式を採用している。しかしながら近年では中央制御室におけるオペレータの操作をＣＲＴタッチオペレーション等によって実現する例が多く、操作器や弁はＣＲＴ上に表示されるため、従来の紙のタグを個々の操作器に取り付けることが不可能になっている。この発明はこのようなＣＲＴタッチオペレーション等の画面表示に基づく監視・操作制御でのタグの取り付け方式(タグ管理方式)に関する。

従来、中央制御室のタッチオペレーションを行うためのＣＲＴとは別に、ネットワークを介してＣＲＴに接続され、タグ情報を入力するタグ情報入力端末を設けて、プラントを構成する機器及び弁のうち、保守対象の機器及び弁についてのタグ情報を入力し、ＣＲＴを制御するＣＲＴプロセッサに送信し、ＣＲＴプロセッサでＣＲＴにタグ情報を表示させて、運転員がＣＲＴの画面から保守対象の機器を選択してその機器の操作器に保守状態を示すタグ札を設定するものがあった(例えば特許文献１参照)。

特開２０００−３３９０２０号公報

このようなプラント監視制御システムにおけるタグ管理情報は、タッチオペレーションを行うためのＣＲＴ及びＣＲＴプロセッサからなるプラント監視操作装置における操作器単位の表示と、タグ情報入力端末における伝票単位の表示の２通りの表示が求められる。従来のプラント監視制御システムでは、例えば汎用のデータベース管理システムを用い、それを実装した汎用計算機にて大容量のタグ情管理報の中から２通りの情報を抽出し表示を行っていた。汎用計算機にてタグ管理情報を管理する点で、汎用のデータベース管理システムを使えるメリットはあるが、一般的に信頼性(セキュリティ)の面で、産業用計算機でおこなうより劣っている。また、大容量のタグ情管理報の中から必要なデータを抽出するために、応答性にも課題があった。一方、産業用計算機には、汎用のデータベース管理システムを実装するのが困難という課題があった。すなわち、汎用計算機を使用した汎用データベース管理システムでは異なる情報管理、伝送形式の複数の用途に対してオンライン処理でデータ管理を行うことができるのに対し、専用用途に合わせて設計された産業用計算機を使用したデータベース管理システムでは、単一の形式のオンライン処理にしか対応できない。

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、タグ管理情報のデータベースをオンラインデータベースとオフラインデータベースの２種類に分け、オフラインデータベースには全てのタグ管理情報を格納し、オンラインデータベースにはプラント監視作業装置における操作器単位の表示に必要なデータのみを格納することにより、汎用のデータベース管理システムを必要とせず、信頼性(セキュリティ)と応答性を兼ね備えたプラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステムを提供することを目的とする。

この発明は、表示画面に機器と共に該機器の保安、保守状態を示すタグを設定して表示するプラント監視制御システムにおいて、機器及びこれに設定されるタグを含むプラント監視操作画面を表示すると共にタグの取り付け、取り外しの設定を行うプラント監視操作装置、及びタグのためのタグ管理情報の入力及び表示を行うタグ情報入力端末とネットワークを介して接続され、オンラインデータベースにより前記プラント監視操作装置で扱うプラント内の操作器単位のタグ管理情報の蓄積管理を行うオンラインデータベース管理手段と、オフラインデータベースにより前記タグ情報入力端末で扱うプラント保守作業の一連の作業項目を記載した伝票単位のタグ管理情報の蓄積管理を行うオフラインデータベース管理手段と、前記オンラインデータベースでのタグの取り付け、取り外しの設定の変更をキューファイルを使用してオフライン処理で前記キューファイルを周期的に処理して前記オフラインデータベースへ反映させデータの変更を行うデータベース反映処理手段と、を備えたことを特徴とするプラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステムにある。

この発明では、タグ管理情報のデータベースをオンラインデータベースとオフラインデータベースの２種類に分けることにより、タグ管理情報を産業用計算機にて取り扱うことを可能にし、これにより汎用のデータベース管理システムを必要とせず、信頼性(セキュリティ)の向上、応答性の確保が可能となる。

実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態によるタグ管理データベースシステムを備えたプラント監視制御システムの構成を示す図である。プラント監視制御システム１は、プラントを構成する操作制御対象の機器、弁等の監視操作を行うために系統画面、操作器などのプラント監視操作画面を表示する例えばタッチオペレーションを行うためのＣＲＴ及びＣＲＴプロセッサ(図示省略)からなるプラント監視操作装置１１、タグ管理情報を管理するタグ管理データベースシステム１２、タグ管理情報を入力するタグ情報入力端末３がそれぞれＬＡＮ等のネットワーク４にて接続されて構成されている。タグ管理データベースシステム１２はディスクメモリを接続した演算機能を備えたネットワーク(ＬＡＮ)端末である産業用計算機内に構成されている。

タグ情報入力端末３では、プラント保守作業の一連の作業項目を記載した伝票(伝票番号、操作器タグ番号、タグ種別等からなり、伝票番号で区別される)に対して、伝票単位の情報を入力し、データベースシステム１２へ送信する。また、データベースシステム１２に対して伝票単位の情報をリクエストし、タグ情報入力端末３にて表示する(表示部図示省略)。プラント監視操作装置１１では、操作器のタグ取り付け状態の設定(タグの取り付け・取り外しの設定)をおこない、データベースシステム１２へ操作器のタグ取り付け状態の情報を送信する。また、データベースシステム１２に対して操作器単位のタグ管理情報をリクエストし、プラント監視操作装置１１にて表示する。

データベースシステム１２では、オンラインデータベース１２１を主メモリに、オフラインデータベース１２２をディスクメモリに実装する。また演算機能として、オンラインデータベース管理手段１２３、オフラインデータベース管理手段１２４、データベース反映処理手段１２５を備える。オンラインデータベース管理手段１２３は、プラント監視操作装置１１からの操作器のタグ取り付け状態の設定情報を受信した場合、オンラインデータベース１２１へ反映し、反映した結果を返信する。また、プラント監視操作装置１１からのリクエストに対し、操作器単位のタグ管理情報を送信する。これらはオンライン処理で行われる。また、プラント監視操作装置１１からの操作器のタグ取り外し状態の設定情報を受信した場合は、オンラインデータベースから当該タグ情報を削除し、反映した結果を返信する。オフラインデータベース管理手段１２４は、タグ情報入力端末３からの伝票単位の入力情報を受信した場合、オフラインデータベース１２２へ反映し、反映した結果を返信する。また、タグ情報入力端末３からのリクエストに対し、伝票単位の情報を送信する。これらはオフライン処理(バッチ処理)で行われる。データベース反映処理手段１２５は情報の変更、追加時等に、これらの情報の変更、追加のデータベース間での反映処理を行う。

次に動作について説明する。図２の(ａ)(ｂ)にこの実施の形態におけるタグ管理データベースシステム１２のオンラインデータベース１２１とオフラインデータベース１２２における情報の構成の概念図をそれぞれ示す。オンラインデータベース１２１は、図２の(ａ)に示すように応答性要求のあるプラント監視操作装置１１からのリクエストに対応した操作器番号単位(各操作器には番号が割り当てられている)のデータベースである。オンラインデータベース１２１は、操作器(タグ)番号単位にてプラント監視操作装置１１の表示画面に表示するために必要なタグ管理情報(対象操作器(タグ)番号、伝票番号、タグ種別、取り付け状態、作業期間、担当、操作依頼)を格納している。プラント監視操作装置１１からの操作器単位のリクエストに対しては、オンラインデータベース１２１上の当該操作器番号に一致したタグ管理情報を返信する。プラント監視操作装置１１からの操作器取り付け状態の設定情報を受信した場合は、オンラインデータベース１２１の取り付け状態へ反映し、データベース反映処理手段１２５がオフラインデータベース反映処理時に参照するキューファイルに操作器番号、伝票番号、タグ種別、操作器取り付け状態の設定情報の４つからなるキューを入れる処理をした後、プラント監視操作装置１１へその反映結果を返信する。オフラインデータベース１２２への反映は、そのキューファイルを周期的に処理するオフラインへのデータベース反映処理によりおこなう仕組みとする。

オフラインデータベース１２２は、図２の(ｂ)に示すようにタグ情報入力端末３からのリクエストに対応した伝票番号単位のデータベースである。オフラインデータベース１２２は、伝票番号単位にて、タグ管理情報(伝票番号、対象操作器(タグ)番号、タグ種別、取り付け状態、作業期間、担当、操作依頼)を格納している。タグ情報入力端末３からの伝票番号単位のリクエストに対しては、オフラインデータベース１２２上の当該伝票番号に一致したタグ管理情報を返信する。タグ情報入力端末３からの伝票番号単位のタグ管理情報の入力は、その情報をオフラインデータベース１２２に追加する。

以上のデータベース構成により、プラント監視操作装置１１からのリクエスト処理はメモリ上に実装されたオンラインデータベース１２１でやり取りするので高速に処理できるため、プラント監視操作装置１１からのリクエストに対する応答性を確保することができ、かつ、産業用計算機に実装容易なデータベースとすることにより信頼性(セキュリティ)を向上させることができる。

実施の形態２．
図３の(ａ)(ｂ)にこの実施の形態におけるタグ管理データベースシステム１２のオンラインデータベース１２１とオフラインデータベース１２２における情報の構成の概念図をそれぞれ示す。プラント監視制御システムの全体の構成は図１のものと基本的に同じである。この実施の形態では、図３の(ａ)(ｂ)のようにオンラインデータベース１２１１、オフラインデータベース１２２１にオフラインデータベースのレコード番号を追加することのより、例えばデータベース反映処理手段１２５において、実施の形態１では操作器番号、伝票番号、タグ種別の３つよりオフラインデータベースの該当部分を特定しなければならないのに対し、この実施の形態ではオフラインデータベースのレコード番号のみで特定可能なため、オンラインデータベース１２１１からオフラインデータベース１２２１を容易に参照可能とした。これによりデータベース反映処理手段１２５において、オフラインデータベース１２２１への周期的な反映を容易にすることができる。

実施の形態３．
図４の(ａ)(ｂ)にこの実施の形態におけるタグ管理データベースシステム１２のオンラインデータベース１２１とオフラインデータベース１２２における情報の構成の概念図をそれぞれ示す。プラント監視制御システムの全体の構成は基本的に図１のものと同じである。この実施の形態では、図４の(ａ)(ｂ)のオンラインデータベース１２１１、伝票−１用オフラインデータベース１２２２及び伝票−２用オフラインデータベース１２２３に示すように、伝票種別の項目を追加すると共にオンラインデータベース１２２では伝票−１用オフラインデータベース１２２２及び伝票−２用オフラインデータベース１２２３のように伝票種別毎に情報を格納する。これにより、１種類(１系統)の伝票だけでなく、複数種類(複数系統)のタグ伝票を取り扱うことが可能となる。なお、伝票種別の項目を追加すれば、必ずしも伝票種別毎に情報を格納する必要はない。

実施の形態４．
図５の(ａ)(ｂ)にこの実施の形態におけるタグ管理データベースシステム１２のオンラインデータベース１２１とオフラインデータベース１２２における情報の構成の概念図をそれぞれ示す。プラント監視制御システムの全体の構成は基本的に図１のものと同じである。この実施の形態では、図５のようにオンラインデータベース１２１３に操作器状態の項目を追加する。これにより例えばオンラインデータベース管理手段１２３において、取り付けようとしているタグ種別とその操作器の状態の整合性確認が可能となる。すなわちある操作器の状態においてありえない種類のタグの取り付けを表示等により指示することで防止できる。

なお上記実施の形態２〜４は、これらに限定されるものではく、それぞれ単独あるいは所望の組み合わせで実施可能であることは云うまでもない。

この発明の一実施の形態によるタグ管理データベースシステムを備えたプラント監視制御システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態１によるタグ管理データベースシステムのオンラインデータベースとオフラインデータベースにおける情報の構成を概念的に示す図である。 この発明の実施の形態２によるタグ管理データベースシステムのオンラインデータベースとオフラインデータベースにおける情報の構成を概念的に示す図である。 この発明の実施の形態３によるタグ管理データベースシステムのオンラインデータベースとオフラインデータベースにおける情報の構成を概念的に示す図である。 この発明の実施の形態４によるタグ管理データベースシステムのオンラインデータベースとオフラインデータベースにおける情報の構成を概念的に示す図である。

符号の説明

１ プラント監視制御システム、３ タグ情報入力端末、４ ネットワーク(ＬＡＮ)、１１ プラント監視操作装置、１２ タグ管理データベースシステム、１２１ オンラインデータベース、１２２ オフラインデータベース、１２３ オンラインデータベース管理手段、１２４ オフラインデータベース管理手段、１２５ データベース反映処理手段。

Claims (4)

1. 表示画面に機器と共に該機器の保安、保守状態を示すタグを設定して表示するプラント監視制御システムにおいて、機器及びこれに設定されるタグを含むプラント監視操作画面を表示すると共にタグの取り付け、取り外しの設定を行うプラント監視操作装置、及びタグのためのタグ管理情報の入力及び表示を行うタグ情報入力端末とネットワークを介して接続され、
   オンラインデータベースにより前記プラント監視操作装置で扱うプラント内の操作器単位のタグ管理情報の蓄積管理を行うオンラインデータベース管理手段と、
   オフラインデータベースにより前記タグ情報入力端末で扱うプラント保守作業の一連の作業項目を記載した伝票単位のタグ管理情報の蓄積管理を行うオフラインデータベース管理手段と、
   前記オンラインデータベースでのタグの取り付け、取り外しの設定の変更をキューファイルを使用してオフライン処理で前記キューファイルを周期的に処理して前記オフラインデータベースへ反映させデータの変更を行うデータベース反映処理手段と、
   を備えたことを特徴とするプラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステム。
2. 前記オンラインデータベースからオフラインデータベースを直接参照するために、前記オンラインデータベース及びオフラインデータベースのタグ管理情報にオフラインデータベースレコード番号を追加したことを特徴とする請求項１に記載のプラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステム。
3. 複数種のタグ伝票を扱うために、前記オンラインデータベース及びオフラインデータベースのタグ管理情報に伝票の種類を示す伝票種別の項目を追加したことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラント監視制御システムのタグ管理データベースシステム。
4. 前記オンラインデータベースのタグ管理情報に操作器の状態を示す情報を追加したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプラント監視制御システムのためのタグ管理データベースシステム。

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