JP4557121B2 - 操作監視システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種プラントの操作監視システムに係わり、特に操作者の個人情報により操作者の特定及びその取り扱いを許可するようにするとともに、運転操作履歴の記録機能を持たせた操作監視システムに関する。
【０００２】
【関連する技術背景】
プラントを構成しているポンプ、制御弁、加熱器などの各種機器に対する制御は、制御対象機器の近傍に設置されたシーケンサによるものが多い。このシーケンサには制御対象機器に所定の動作をさせるため、予め設定された運転操作手順が登録されている。また、シーケンサの近傍には前記運転操作手順の変更・修正の登録、あるいは制御対象機器への直接操作を行う等のため、タッチディスプレイなどの操作端末が設けられている。
【０００３】
一般にプラントにおける制御対象機器数は多く、したがって、これらの制御対象機器を制御するシーケンサの数も多くなってきている。そのため、シーケンサ群を取りまとめる役割を担う制御監視装置が設けられてプラントの操作監視システムを構成している。この制御監視装置には、制御対象機器の動作を監視すると共に、シーケンサに制御対象機器の運転操作手順の設定と設定された操作手順の変更を行う機能を備えている。
【０００４】
もちろん、シーケンサに対する前記運転操作手順の設定としては、シーケンサの中に組み込まれたシーケンスプログラムの変更のみに限られるものではない。
例えば、個々の制御対象機器の自動／手動切換、手動によるポンプの運転／停止、弁の開／閉などの操作も含まれている。
また、前記設定された操作手順の変更には、プラントの運転のために設定されている各種設定値類を変更する操作も含まれている。具体的には、ｐＨや水位などの制御目標値、ポンプ起動／停止水位やポンプ弁の動作を決定するための制御設定値、警報を判断するための警報設定値などの変更操作である。
【０００５】
このような構成をなす操作監視システムは、操作に関して十分な知識を有する熟練者が取り扱う必要がある。すなわち、操作知識のない関係者以外の者が不用意に操作すると、プラントを構成する機器の運転状態が異常となり、重大な支障を起こす懸念があるからである。このため、操作・設定に先立ってパスワードの入力を義務づけることで、関係者以外の者の不用意な操作を防止する方法がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記パスワードを用いる方法では、制御対象機器またはシーケンサ毎に設定されたパスワードを用いているため、誰が操作監視システムを操作したのかわからないという欠点があった。また、パスワードを用いているため、例えば業務内容に応じた操作管理ができず、誤った機器の操作、設定が行われるという懸念もあった。
【０００７】
更にはプラントの運転状態が異常となったときに、操作者の人為的ミスによるものか、制御対象機器の異常によるものなのかを判別することが容易ではなく、異常復旧のための原因究明に時間を要し、対応が遅れるという懸念があった。
本発明はこのような課題を達成するために、シーケンサに設定された制御対象機器の運転操作手順および／またはその変更内容を、その操作を行った操作者の個人情報と共に運転操作履歴として記憶することができる操作監視システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため、本発明の請求項１に係る操作監視システムは、複数の制御対象機器の各動作を、設定された運転操作手順に従ってそれぞれ制御する複数のシーケンサと、これらのシーケンサにそれぞれ付随して設けられて、そのシーケンサに前記制御対象機器の運転操作手順を設定すると共に、設定された操作手順を変更する複数の操作端末と、前記複数の制御対象機器の各動作を監視する監視機能、および前記シーケンサを指定して該シーケンサに前記制御対象機器の運転操作手順を設定すると共に、設定された操作手順を変更する操作機能を備えた制御監視装置と、を具備してなり、
前各シーケンサは、該シーケンサの取り扱いが許可された操作者の個人情報、例えば個人ＩＤを記憶する個人情報記憶手段と、前記操作端末または前記制御監視装置から入力される個人情報と上記個人情報記憶手段に予め登録されている個人情報とを照合して、該個人情報が一致した場合にのみ該シーケンサの取り扱いを許可する個人認証手段とを備え、
前記制御監視装置は、前記各シーケンサにそれぞれ設定された運転操作手順およびその変更内容を、その操作を行った操作者の前記個人情報と共に運転操作履歴として記憶する操作履歴記憶手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る操作監視システムの前記個人情報記憶手段は、前記シーケンサの取り扱いが許可された複数の操作者の個人情報を、前記各操作者の業務内容に応じて管理するものであって、前記個人認証手段は、前記シーケンサに設定されている運転操作手順に対する変更可能な内容を、認証した個人情報により特定される操作者の業務内容に応じて制限してその取り扱いを許可する手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る操作監視システムは、前記制御監視装置は、前記制御対象機器の動作状態の変化を運転履歴として記憶すると共に、この運転履歴を前記操作履歴記憶手段に記憶された運転操作履歴と共に出力する手段を備えることを特徴としている。
したがって、本発明によれば、関係者以外の者による不用意な機器の操作を防止し、かつ、操作者の特定および機器の動作状態の変化を運転履歴として記憶し、運転操作履歴と共に出力させることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る操作監視システムについて説明する。
図１は、本発明の一実施形態として複数のシーケンサ１０と制御監視装置２０との間をネットワーク４０で相互に接続した形態をなす操作監視システムの概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
シーケンサ１０には、該シーケンサの取り扱いが許可された操作者の個人情報を記憶する個人情報記憶部１１が設けられている。この個人情報として、例えば操作者毎にＩＤコードと暗証コードを用いる方式とした場合、シーケンサ１０の個人情報記憶部１１には、例えば図２に示すテーブル形式として個人情報が保存されている。更に、このシーケンサ１０には制御対象機器３０の操作手順の設定または変更、あるいは直接制御機器の操作を行うための操作端末部１２が設けられている。操作端末部１２から個人情報が入力されると、シーケンサ１０は入力された個人情報と予め個人情報記憶部１１に保存されている個人情報との照合を認証部１３で行う。そして、シーケンサ１０は、該個人情報が一致した場合、シーケンサ１０の取り扱いを許可し、操作指令部１４に操作指令を与える。個人情報が不一致の場合、シーケンサ１０は前記操作端末部１２にその旨表示し、正しい個人情報の入力を促す。
【００１３】
もちろん、ネットワーク４０に接続された制御監視装置２０からシーケンサ１０に対して操作指令を与え、シーケンサ１０の取り扱い操作を行う方法としてもよい。この場合でも前述のようにシーケンサ１０内部の個人認証手段によって許可された操作者のみに該シーケンサ１０の取り扱いを許可する。
ちなみに前記個人ＩＤの固有性を維持するために、制御監視装置２０に新規個人情報を登録する際、個人情報記憶部１１に重複する個人ＩＤがないことを確認した後に登録を行う登録処理部を備えることが好ましい。
【００１４】
一方、制御監視装置２０は、ネットワーク４０を介して各シーケンサ１０に接続されている。このため、制御監視装置２０はシーケンサ１０に対する操作員および操作員の行ったシーケンサ１０の取り扱いと機器の運転状況についてモニタすることができる。また、制御監視装置２０は履歴情報記憶部２１を備え、このモニタ情報を履歴情報記憶部２１に時刻情報と共に、時系列的に保持している。そして、操作者は必要に応じて制御監視装置２０に履歴情報の出力要求を出すことで、履歴情報出力部２２から操作員および操作員の行ったシーケンサ１０の取り扱い状況と機器の運転状況とを時系列的に出力させることができる。
【００１５】
さて前述した各シーケンサ１０は詳しくは第３図に示すように構成される。シーケンサ１０には、該シーケンサ１０の動作を司るためのＣＰＵ部１５が備えられ、ＣＰＵ部１５はシーケンサ１０の各構成部の制御を行う。また、該シーケンサ１０の近傍には運転操作手順および／またはその変更内容の入力、あるいは直接制御機器の操作など、該シーケンサ１０の取り扱いをするため、タッチディスプレイ、携帯型プログラミングツールやＰＣ（パソコン）プログラミングツールなどの操作端末部１２が備えられている。この操作端末部１２からは、該シーケンサ１０の取り扱いに先立ち、個人情報として例えばＩＤコードや暗証コードなどが入力される。もちろん、該個人情報をＩＤカードまたはＩＣカードなどに格納する方法を採用し、その情報を取得するためのＩＤカード読み出し機能またはＩＣカードの読み出し機能を前記操作端末部１２に備える構成としてもよい。
【００１６】
また、シーケンサ１０内部に備えられた個人情報記憶部１１は、読み出し／書き込み自由なＲＡＭや読み出し専用のＲＯＭ、またはディスク装置等の補助記憶装置で構成されている。そして、この個人情報記憶部１１をＲＡＭまたは補助記憶装置等で構成した場合は、後述する制御監視装置２０の操作端末部２３から予め個人情報が入力され、個人情報記憶部１１に個人情報が登録されている。もちろん、シーケンサ１０に備えられた操作端末部１２から個人情報記憶部１１に個人情報を登録してもよい。あるいは、前記個人情報記憶部１１をＲＯＭ等の読み出し専用の記憶素子等で構成した場合は、図示しないが予め該ＲＯＭに個人情報を書き込んでおいてもよい。
【００１７】
しかして、個人情報の認証が完了し、該シーケンサの取り扱いが許可された後は、操作端末部１２から、制御対象機器３０の運転操作手順および／またはその変更内容を入力することが可能となる。また、その制御対象機器の運転状態を状態検出部１６で検出して、操作端末部１２に表示させることもできる。
次にシーケンサ１０における処理手順を、図４の流れ図を用いて簡単に説明する。
【００１８】
最初にＣＰＵ部１５は操作端末部１２からＩＤ情報の入力があったかどうかを検出する。するとＣＰＵ部１５は、ＩＤコードの入力があったことを条件として［ステップＳ１］、ＩＤコードを読み込む［ステップＳ２］。次いでＣＰＵ部１５は、操作者毎に割り当てられた暗証コードの入力を待つ。ＣＰＵ部１５が暗証コードの入力を認識すると［ステップＳ３］、ＣＰＵ部１５は暗証コードを読み込む［ステップＳ４］。そしてＣＰＵ部１５は、この入力されたＩＤコードおよび暗証コードと、個人情報記憶部１１に記憶されている個人情報との照合を認証部１３で行う［ステップＳ５］。
【００１９】
ＣＰＵ部１５は認証が一致した場合、操作許可表示を操作端末部１２に表示する［ステップＳ６］。一方、個人情報の認証が不一致の場合、ＣＰＵ部１５は操作不許可である旨を操作端末部１２に表示して［ステップＳ１０］、新たなＩＤコードの入力を待つ。個人情報の認証確認ができたときは、ＣＰＵ部１５は操作端末部１２から運転操作手順および／またはその変更内容の入力を待つ［ステップＳ７］。運転操作手順および／またはその変更内容が入力された場合、ＣＰＵ部１５はそれぞれの入力にふさわしい処理を行い、その指令を操作指令部１４を介して制御対象機器３０に与える。
【００２０】
尚、前記運転操作手順および／またはその変更内容の入力が一定時間内に入力がない場合は、該操作者以外の操作を防止するために、ＣＰＵ部１５は新たなＩＤコードの入力を待つ［ステップＳ９］。このステップＳ９における判断で使用する時間値は制御監視装置２０で設定可能にしておくことが好ましい。
一方、制御監視装置２０は詳しくは第５図に示すように構成される。制御監視装置２０には、該制御監視装置２０の動作を司るためのＣＰＵ部２３が備えられている。また、制御監視装置２０には運転操作手順および／またはその変更内容の入力、あるいは直接制御機器の操作を行うための操作入力部２９としてキーボードなどが備えられている。
【００２１】
更には、制御監視装置２０には、前記シーケンサ１０に備えられている個人情報記憶部１１に対して、前記制御対象機器３０の操作の許可または非許可の設定をするための個人情報を登録する個人情報登録部２５が設けられている。
また、制御監視装置２０の操作入力部２９からシーケンサ１０に対してネットワークI/F部４２およびネットワーク４０を介して、制御対象機器３０の運転操作手順および／またはその変更内容を入力することもできる。このとき、該制御対象機器３０の運転状態は、ネットワーク４０を介して機器状態表示部２８で処理の上、表示部２６に表示させることができる。そのほか、前記表示部２６には、前記個人情報登録部２５からシーケンサ１０に登録した個人情報をネットワーク４０を介して個人情報表示部２７で処理の上、表示させることもできる。
【００２２】
一方、制御監視装置２０には、運転操作手順および／またはその変更内容の入力並びに制御対象機器３０の運転状態の履歴情報を保存する履歴情報記憶部２１が備えられている。この履歴情報は履歴情報出力部２２から、例えば図６に示すように、制御対象機器３０の運転履歴と共に、操作員の行った操作履歴を時系列的に出力させることができる。また、この図に示すように操作員の最後に行った手動操作状況を別個に表示させて、そのときのプラントの応動状況が分かりやすくなるようにしてもよい。図６のように運転状態の履歴と操作履歴とを同一画面に時系列表示することで、警報発生等の運転状態の変化の原因が操作員の操作によるものか否かが特定しやすくなる。
【００２３】
次に制御監視装置２０における処理手順を、図７の流れ図を用いて簡単に説明する。
最初にＣＰＵ部２３は個人情報入力部２４からＩＤ情報の入力があったかを検出する。するとＣＰＵ部２３は、ＩＤコードの入力があったことを条件として［ステップＳ２１］、ＩＤコードを読み込む［ステップＳ２２］。次いでＣＰＵ部２３は、操作者毎に割り当てられた暗証コードの入力を待つ。ＣＰＵ部２３が暗証コードの入力を認識すると［ステップＳ２３］、ＣＰＵ部２３は暗証コードを読み込む［ステップＳ２４］。そしてＣＰＵ部２３は、この入力されたＩＤコードおよび暗証コードからなる個人情報を、操作対象とするシーケンサ１０に対して送信し［ステップＳ２５］、個人情報照会を行う。
【００２４】
シーケンサ１０が個人情報照会の依頼を受けると［ステップＳ２６］、シーケンサ１０内の個人情報記憶部１１に保存されている個人情報と一致しているかどうかを、シーケンサ１０内のＣＰＵ部１５が判定を行う［ステップＳ２７］。個人情報が一致している場合、ＣＰＵ部１５は操作許可フラグを設定し［ステップＳ２８］、不一致の場合は操作許可フラグの設定をしない［ステップＳ２９］。次いでシーケンサ１０は、前記認証結果を制御監視装置２０へ伝送する［ステップＳ３０］。
【００２５】
シーケンサ１０から伝送された認証結果は、制御監視装置２０で受信され［ステップＳ３１］、ＣＰＵ部２３は操作許可フラグが設定されているかどうかを判定する［ステップＳ３２］。そしてＣＰＵ部２３は、操作許可フラグが設定されている条件で［ステップＳ３２］、操作入力部２９からの操作入力にふさわしい処理を実行するため、シーケンサ１０との間で処理を継続する［ステップＳ３３］。
【００２６】
一方、操作許可フラグが設定されていない場合、ＣＰＵ部２３は新たなＩＤコードの入力を待つ［ステップＳ３２］。
すなわち、制御監視装置２０に設けられた個人情報入力部２４から入力された個人情報をシーケンサ１０で認証し、その認証結果によって制御対象機器３０の運転操作手順および／またはその変更内容の入力、あるいは直接制御対象機器３０の操作を行うことを許可する。
【００２７】
しかして、このように構成された制御監視システムにおいては、シーケンサ１０近傍に設けられた操作端末部１２から入力された操作指令と、制御監視装置２０の操作入力部２９から入力された操作指令が同一制御対象機器３０に同時に与えられることがある。このため、いずれか一方の操作指令実行中は、他方の操作指令を無視する排他制御をとるように構成する。例えば、シーケンサ１０に備え付けられた操作端末部１２から操作を行っているときには、制御監視装置２０からの操作入力部２９の操作を無視するようにシーケンサ１０の操作手順を構成する。あるいは、制御対象機器３０の近傍に設けられたシーケンサ１０の操作端末部１２からの操作入力を最優先となるよう構成してもよい。
【００２８】
更には、操作者の操作レベル毎に割り当てられた優先度や操作者の業務内容によって運転操作手順および／またはその変更内容の入力、または直接制御対象機器３０の操作の優先度格差や制御対象機器３０の対象を限定してもよい。この場合は、例えば図８に示すように各操作者毎に制御対象機器３０および制御対象機器３０の操作内容のレベル付けを行い、シーケンサ１０で操作の許可／不許可の判定を行わせる。
【００２９】
このように構成された操作監視システムでは、制御対象機器毎に設けられたパスワードを用いず、個人情報を基に機器操作を実行する。このため、制御対象機器毎に設定されたパスワードを管理する必要がないほか、操作者が該制御対象機器のパスワードを憶えておく必要もない。このことは、シーケンサを多数用いている大規模なプラントなどにおいては特に有用である。
【００３０】
また、本発明によれば操作者の習熟度の違いによる制御対象機器の限定も個人認証手段によって行うことが可能となる。例えば、機器操作の熟練者にはすべての制御対象機器の操作や制御設定の変更を許し、逆に機器操作の未熟な操作者には、制御対象機器の限定や制御設定の変更を制限することなどができる。また、操作者の業務内容に応じた制御対象機器の限定も個人認証手段によって行うことが可能となる。
【００３１】
したがって、機器操作の習熟度の低い操作者の誤操作または誤設定、あるいは業務対象外の誤った機器操作などを防止することができ、操作監視システム全体の安全性および信頼性を大幅に向上させることができる。
更には機器操作を実行した操作者および制御対象機器の応動状態を時系列的に保持する履歴情報を持っているので、例えばプラントの異常発生時の状況把握を効果的に行うことが可能となる。このため、プラントの異常解析とその対応を速やかに行うことができる。
【００３２】
上述の例は、制御監視装置とシーケンサおよび操作端末を組み合わせたネットワーク構成をなす操作監視システムであるが、操作端末の代わりに制御監視装置を複数備えた構成の操作監視システムとしてもよい。もちろん、制御監視装置の代わりに操作端末とシーケンサを組み合わせた操作監視システムを構成してもよい。
【００３３】
あるいはネットワークを構成しない操作監視システムに適用してもよい。例えば、制御監視装置とシーケンサの一体構成の制御監視装置に適用する等が考えられる。その他、本発明はその趣旨を変更しない範囲で種々変更して実施することができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の操作監視システムでは、複数の操作者毎に対応付けられた個人情報があるので、この情報を基にシーケンサが個人認証を行い、許可された操作者のみに機器の操作を行わせることができる。また、個人情報を基にした操作者の業務内容による機器操作レベルを設けているので、業務内容に応じた機器操作を行うことができる。更には機器操作を実行した操作者および制御対象機器の応動状態を時系列的に保持する履歴情報を持っているので、例えばプラントの異常発生時の状況把握を効果的に行うことができ、プラントの信頼性を向上させる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る操作監視システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係るシーケンサ内に形成された認識番号テーブルを示す図。
【図３】図１に示す操作監視システムにおけるシーケンサの概略構成を示すブロック図。
【図４】図３に示すシーケンサの動作を示す流れ図。
【図５】図１に示す操作監視システムにおける制御監視装置の概略構成を示すブロック図。
【図６】本発明の一実施形態に係る操作／動作履歴表示を示す図。
【図７】図５に示す制御監視装置の動作を示す流れ図。
【図８】本発明の一実施形態に係るシーケンサ内に形成された操作レベルを有する認識番号テーブルを示す図。
【符号の説明】
１０ シーケンサ
１１ 個人情報記憶部
１２ 操作端末部
１３ 認証部
１４ 操作指令部
１５ ＣＰＵ部
１６ 状態検出部
２０ 制御監視装置
２１ 履歴情報記憶部
２２ 履歴情報出力部
２３ 操作端末部
２４ 個人情報入力部
２５ 個人情報登録部
２６ 表示部
２７ 個人情報表示部
２８ 機器状態表示部
２９ 操作入力部
３０ 制御対象機器
４０ ネットワーク
４１、４２ ネットワークI/F部

Claims (3)

1. 複数の制御対象機器の各動作を、設定された運転操作手順に従ってそれぞれ制御する複数のシーケンサと、
   これらのシーケンサにそれぞれ付随して設けられて、そのシーケンサに前記制御対象機器の運転操作手順を設定すると共に、設定された操作手順を変更する複数の操作端末と、
   前記複数の制御対象機器の各動作を監視する監視機能、および前記シーケンサを指定して該シーケンサに前記制御対象機器の運転操作手順を設定すると共に、設定された操作手順を変更する操作機能を備えた制御監視装置と、
   を具備してなり、
   前記各シーケンサは、該シーケンサの取り扱いが許可された操作者の個人情報を記憶する個人情報記憶手段と、
   前記操作端末または前記制御監視装置から入力される個人情報と前記個人情報記憶手段に予め登録されている個人情報とを照合して、該個人情報が一致した場合にのみ該シーケンサの取り扱いを許可する個人認証手段とを備え、
   前記制御監視装置は、前記各シーケンサにそれぞれ設定された運転操作手順およびその変更内容を、その操作を行った操作者の前記個人情報と共に運転操作履歴として記憶する操作履歴記憶手段を備える
   ことを特徴とする操作監視システム。
2. 前記個人情報記憶手段は、前記シーケンサの取り扱いが許可された複数の操作者の個人情報を、前記各操作者の業務内容に応じて管理するものであって、
   前記個人認証手段は、前記シーケンサに設定されている運転操作手順に対する変更可能な内容を、認証した個人情報により特定される操作者の業務内容に応じて制限してその取り扱いを許可するものである請求項１に記載の操作監視システム。
3. 前記制御監視装置は、前記制御対象機器の動作状態の変化を運転履歴として記憶すると共に、この運転履歴を前記操作履歴記憶手段に記憶された運転操作履歴と共に出力する手段を備えてなる請求項１に記載の操作監視システム。

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