JP4714163B2 - オペレーション装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プラントの運転操作を行うオペレーション装置に関する。
一般に、プラントの操作を行うオペレーション装置においては、プラントのイベントや状況にあわせ運転員が表示装置に表示された運転操作画面を見ながら入力装置から操作を行いオペレーションを行う。
当初は、表示装置としてCRT表示装置を使用していたので、CRTオペレーション装置と称しているが、最近は、表示装置として液晶モニタ装置が多く使用されるようになっており、その場合でも、CRTオペレーション装置と称することがあるが、以下の説明では、単にオペレーション装置と言うことにする。
このようなオペレーション装置としては、操作した項目を操作項目履歴データとして操作項目履歴保存テーブルに保存し、次回の操作の際に最新の操作項目履歴データを運転員へ提供するプラント運転支援装置がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−175864号公報
しかし、このようなプラント運転支援装置においては、保存する履歴データは各ブレークポイントの各ステージ間の操作した操作端や、その操作端が何秒間ONしたかなどであり、操作した履歴の時間的なつながりを把握することができなかった。
本発明の目的は、操作履歴項目の時間情報を保存して同様な運転タイミングの際に、時系列的な履歴画面を提供できるオペレーション装置を提供することである。
本発明のオペレーション装置は、プラント情報を計算機で記録可能なプロセスデータとして保存する表示データテーブルと、プラントを操作するための操作画面用のデータを保存した操作項目情報テーブルと、前記表示データテーブルおよび前記操作項目情報テーブルのデータから操作画面を作成する操作項目画面作成手段と、プラントを操作した過去の履歴データを時間情報とともに作成するプラント履歴作成手段と、前記プラント履歴作成手段で作成された時間情報を含む履歴データを保存するプラント履歴テーブルと、プラントのプロセス状態信号に基づいてプラントの運転操作のイベントを定義したイベントデータテーブルと、プラントの基準時刻を基点として時間軸をとり前記プラント履歴テーブルおよび前記イベントデータテーブルのデータより運転履歴画面を作成する運転履歴画面処理手段と、入力装置から入力されたオペレータからのプラントの操作入力を処理するとともに前記操作項目画面作成手段で作成された操作画面や前記運転履歴画面処理手段で作成された運転履歴画面を表示装置に表示するオペレータ入出力処理手段とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、時間情報を含む履歴データを保存するので、現在のプラント状態と同等な過去のプラント操作情報とが時系列に表示される。従って、相対的な操作時間や操作順序を参照することができ、オペレータはプラントの運転操作状態を容易に把握できる。これにより、オペレータの運転負荷を軽減できる。
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図である。第1の実施の形態のオペレーション装置は、プラント情報を計算機で記録可能なプロセスに変換するデータ記録手段1と、データ記録手段1で変換されたデータを保存する表示データテーブル2と、操作画面用のデータを保存した操作項目情報テーブル3と、表示データテーブル2および操作項目情報テーブル3のデータから操作画面を作成する操作項目画面作成手段4と、オペレータからの入出力要求を計算機へ通知するオペレータ入出力処理手段5と、過去のプラントの履歴データを時間情報とともに作成するプラント履歴作成手段6と、時間情報を含む履歴データを保存するプラント履歴テーブル7と、プラントのイベントを定義したイベントデータテーブル8と、プラント履歴テーブル7およびイベントデータテーブル8のデータより運転履歴画面を作成する運転履歴画面処理手段9と、オペレータから入力を行う入力装置10と、オペレータ入出力処理手段5からの出力を表示する表示装置11とから構成される。
データ記録手段1ではプラント情報のプロセス信号aを入力し計算機内部で記録可能なプロセス状態信号bに変換し、表示データテーブル2に変換されたプロセス状態信号bを保存する。オペレータが入力装置10よりオペレーションを行う操作画面50を表示要求した場合、入力装置10はオペレータ入出力処理手段5へ操作画面50の表示要求を通知し、オペレータ入出力処理手段5はこれを操作項目画面作成手段4へ通知する。操作項目画面作成手段4では表示画面50の表示データを操作項目情報テーブル3より抽出すると共に表示データテーブル2より必要なプロセス状態信号bを抽出し操作画面用データcを作成し、オペレータ入出力処理手段5へ操作画面データcを出力する。オペレータはオペレータ入出力処理手段5によって表示装置10へ出力される操作画面50をもってプラントの運転を行う。
図2は表示装置10に表示される操作画面50の一例を示す説明図である。図2では弁の開閉を行う操作画面を示している。操作画面50には、操作対象機器名称と操作機器の操作状態(開度)と操作ボタン(開、閉)が表示されている。オペレータによる操作は例えば、操作ボタン(開、閉)を入力装置10により指示することにより操作を行う。
図3はプラント履歴テーブル7の説明図である。プラント履歴テーブル7はプラント履歴作成手段6により作成される。図3に示すように、データ記録手段1で変換されたプロセス状態信号bと、イベントデータテーブル8で定義されるプラントのイベントdの成立/不成立情報eと、オペレータが行ったプラント操作情報fと、それらデータb、d、e、fの記録時間がわかる時間情報gとが履歴として保存されている。この時間情報gは基準時刻に対しての経過時間であり、例えばプラントの起動を行う場合は、プラントの起動操作開始時間を基準時刻として基準時刻からの経過時間を時間情報gとして保存する。
図4はイベントデータテーブル8の説明図である。イベントデータテーブル8はあらかじめプラントのプロセス状態信号bを用いて、プラントのイベントdを規定したテーブルである。例えば、図4に示すイベント名称「点火」はボイラのバーナ点火のイベントであり、A〜Dのバーナ点火がすべて完了すると、イベント名称「点火」が成立することになる。
次に、オペレータが入力装置10より運転履歴画面60を表示要求した場合、もしくはあらかじめイベントデータテーブル8で規定したイベントになった場合、運転履歴画面処理手段9は運転履歴画面60を作成する。
図5は運転履歴画面60の説明図である。運転履歴画面60は、プラントの基準時刻を基点として時間を横軸にとって、プラント履歴テーブル7に保存された過去のプラント履歴データをプロットして作成される。図5では、履歴データとして、図3に示したプロセス状態信号b、イベントdの成立/不成立情報eおよびオペレータが行ったプラント操作情報fをプロットした場合のものを示している。横軸上には今回のプラント基準時刻(例ではプラント起動)からの経過時間を表す時間マーカM1を表示する。そして、オペレータ入出力処理手段5は運転履歴画面60を表示装置10へ出力する。
第1の実施の形態によれば、現在のプラント状態と同等な過去のプラント操作情報(過去のプラントの状態、イベントの成立/不成立、操作履歴)を運転履歴画面上に時系列に表示されるので、例えば、あと何時間後に次の弁の開閉操作があるなどの相対的な操作時間や操作順序を参照することができる。これにより、オペレータがプラント運転操作状態を把握することを助勢することができ、オペレータの運転負荷を軽減することができる。
(第2の実施の形態)
図6は本発明の第2の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図である。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、プラント運転モードデータを定義したプラントモード設定テーブル12と、プラント運転モード別に履歴データを保存するモード別プラント履歴テーブル13とを追加して設け、プラント履歴作成手段6は、プラントモード設定テーブル12のデータに基づいて運転モードを判定し、モード別プラント履歴テーブル13に履歴データを保存するようにしたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
プラント履歴作成手段6はプラントの履歴を保存する際に、プラントモード設定テーブル12にて定義されるプラントの状態でモード判定を行い、判定結果に従いモード別プラント運転履歴テーブル13に保存先を切り替えて履歴データを保存する。つまり、プラント履歴作成手段6はモード判定機能付となっている。
図7はプラントモード設定テーブル12の一例を示す説明図である。プラントモード設定テーブル12には、プラントの運転モードが設定される。図7では、プラント起動モードのうちの「コールド」モードを示している。すなわち、「コールド」モードが成立するための条件が設定され、起動PBがON、MFTリセットON、タービンコールド選択ONで「コールド」モードが成立する。
図8は、モード別プラント履歴テーブル13の一例を示す説明図である。モード別プラント履歴テーブル13はプラントの運転モード毎に複数個のテーブルを有している。図8では起動モード(コールド)と停止モード(ボイラバンキング)との二つの運転モードを示している。例えば、起動モードには、タービンの温度により、起動モード「ベリーホット」、起動モード「ホット」、起動モード「コールド」等があるので、これらは別の起動モードとして別のテーブルとしてモード別プラント履歴テーブル13内に保存する。
次に、オペレータが入力装置10より運転履歴画面60を表示要求した場合、もしくはあらかじめイベントデータテーブル8で規定したイベントになった場合、プラント履歴作成手段6はプラントモード設定テーブル12のデータに基づき、現在のプラントモードを判定する。そして、プラントモード毎に保存されたモード別プラント履歴テーブル13から、判定したプラントモードと一致した履歴テーブルを選択し、選択した履歴データをプラント履歴テーブル7に入れる。
運転履歴画面処理手段9では、前述したように、プラント履歴テーブル7より、プロセス状態信号b、イベントdの成立/不成立情報eおよびオペレータが行ったプラント操作情報fを、プラントの基準時刻を基点として時間を横軸にとって過去のプラント履歴情報を表示する運転履歴画面60を作成する。この場合、横軸上には今回のプラント基準時刻(例ではプラント起動)からの経過時間を表す時間マーカM1を設定する。そして、オペレータ入出力処理手段5により運転履歴画面60を表示装置10へ出力する。
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に効果に加え、現在のプラント運転モードと一致した履歴データから過去のプラント操作情報(過去のプラントの状態、イベントの成立/不成立、操作履歴)をオペレータへ時系列的に提供できるので、オペレータはよりプラントモードにあった正確な次の操作などを判断することができるようになる。
(第3の実施の形態)
図9は本発明の第3の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図である。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、運転履歴画面60の横軸に表示するイベントマーカを設定したイベント設定テーブル14を追加して設け、運転履歴画面処理手段9はイベント設定テーブル14のデータに基づき表示装置11に表示する運転履歴画面の横軸にイベントマーカを設定するようにしたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
オペレータが入力装置10より運転履歴画面60を表示要求した場合、もしくはあらかじめイベントデータテーブル8で規定したイベントになった場合、運転履歴画面処理手段9では、プラント履歴テ−ブル7に保存されたプロセス状態信号b、オペレータが行ったプラント操作情報f及びイベント設定テーブル14より運転履歴画面60を作成する。そして、表示装置11にその運転履歴画面60を表示する。
イベント履歴テーブル14にはイベント名称が列記される。運転履歴画面処理手段9は、オペレータが入力装置10より運転履歴画面60を表示要求した場合、もしくはあらかじめイベントデータテーブル8で規定したイベントになった場合、プラント履歴テ−ブル7に保存されたプロセス状態信号b、オペレータが行ったプラント操作情報f及びイベント設定テーブル14より運転履歴画面60を作成する。
その運転履歴画面60の作成の際、運転履歴画面処理手段9は、イベント設定テーブル14で設定したイベント名称と、プラント履歴テーブル7のイベントdの成立/不成立情報eで成立したイベント名称とが一致した場合に、そのイベントマーカをプラントの基準時刻からの経過時間より横軸上にプロットする。また現在のプラント基準時刻からの経過時間を表すマーカも横軸上にプロットする。そして、表示装置11にその運転履歴画面60を表示する。
図10は、第3の実施の形態における表示装置11に表示された運転履歴画面60の説明図である。図5では、履歴データとして、プロセス状態信号b、イベントdの成立/不成立情報eおよびオペレータが行ったプラント操作情報fをプロットした場合のものを示している。時間マーカM1に加え、3個のイベントマーカM2がプラントの基準時刻からの経過時間より横軸上に表示されている。すなわち、イベントとして、ボイラ点火、タービン通気(タービンに蒸気を通気すること)、並列(発電機を電力系統に並入すること)が示されている。
第3の実施の形態によれば、イベント間のプラント操作情報(プラント過去のプラント状態、操作履歴)と、イベントとを分けて表示するので、オペレータへ明確にイベント間の操作情報を提供できる。従って、操作の判断の誤りなどを軽減することができる。
(第4の実施の形態)
図11は本発明の第4の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図である。この第4の実施の形態は、図1に示した第1の実施の形態に対し、イベントデータテーブル8に定義されたイベントデータの内容を編集するイベントデータ編集手段15を追加してを設けたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
オペレータが入力装置10よりイベント番号を入力しイベントデータ編集画面を表示要求した場合に、オペレータ入出力処理手段5からイベントデータ編集手段15へイベントデータ編集要求が通知される。イベントデータ編集手段15はイベント番号が入力されると、そのイベント番号に基づきイベントデータテーブル8よりイベントを複数のプロセス状態で定義したタイミングデータhを抽出する。そして、イベントデータ表示用画面データiに変換し、これをオペレータ入出力処理手段5へ渡す。オペレータ入出力処理手段5はイベント表示画面用データiをイベントデータ編集画面として表示装置11へ出力する。
図12は表示装置11に表示されたイベントデータ編集画面の一例を示す説明図である。図12では、イベント番号が「01」でイベント名称が「点火」であるものを示している。
オペレータがイベントのタイミングデータの編集を行う場合は、表示装置11に表示された画面を見ながら、入力装置10よりタイミングデータの編集を行い保存要求する。保存要求がオペレータ入出力処理手段5よりイベントデータ編集手段15に通知され、イベントデータ編集手段15は編集されたタイミングデータh’をタイミングデータhとして保存する。
第4の実施の形態によれば、あらかじめ登録したイベントタイミングだけでなくプラント状態に応じた設定ができるようになるので、より正確なタイミングでの操作履歴画面の自動呼出しや、操作履歴画面の表示内容の充実が可能となる。従って、プラント状態に即したオペレーションが可能となる。
(第5の実施の形態)
図13は本発明の第5の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図である。この第5の実施の形態は、図6に示した第2の実施の形態に対し、現在行っているプラント運転操作の今回の履歴データを保存する今回操作履歴保存テーブル16と、今回の運転履歴データの中にプラント履歴作成手段6で判定した運転モードに一致した過去の運転履歴データがない場合には、その旨のガイダンスメッセージを出力するガイダンスメッセージ作成手段17とを追加して設けたものである。図6と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
プラント履歴作成手段6はプラントの履歴を保存する際に、プラントモード設定テーブル12にて定義されるプラントの状態でモード判定を行い、判定結果に従いモード別プラント運転履歴テーブル13に保存先を切り替えて履歴データを保存する。つまり、プラント履歴作成手段6はモード判定機能付となっている。また、プラント履歴作成手段6は、現在行っているプラントの起動・停止の操作履歴を今回操作履歴保存テーブル16へ保存する。
図14は第5の実施の形態における今回操作履歴保存テーブル16の一例を示す説明図である。図14に示すように、今回操作履歴保存テーブル16には、プラント履歴作成手段6により、現在行っているプラントの起動・停止の操作履歴が順次保存される。
オペレータが入力装置10より運転履歴画面60を表示要求した場合、もしくはあらかじめイベントデータテーブル7で規定したイベントになった場合、ガイダンスメッセージ作成手段17は、プラント履歴作成手段6より現在の運転モードと一致した運転履歴データjと今回操作履歴保存データkとを抽出する。
次に、過去の運転履歴データjから現在のプラント基準時刻からの経過時間に相当する過去の運転履歴データj’を抽出し、今回の操作履歴保存データkと操作情報fについて比較を行い、過去の運転履歴データj’で操作した操作項目で今回の操作履歴保存データで操作履歴がないものを検索する。もし該当する操作項目があった場合にはガイダンスメッセージlを作成する。
図15は、ガイダンスメッセージ作成手段17で作成されるガイダンスメッセージの一例の説明図である。図15に示すように、過去の運転履歴データj’で操作した操作項目にはあるが、今回の操作履歴保存データに操作履歴がない操作項目について、その操作項目の操作が必要ないかの確認のガイダンスメッセージlを出力する。このガイダンスメッセージlは運転履歴画面作成手段9にて画面データに変換され、オペレータ入出力処理手段5より表示装置11に出力される。
図16は、ガイダンスメッセージ作成手段17の処理内容を示すフローチャートである。まず、過去の運転履歴データjより、現在の経過時間に相当する履歴データj’を抽出する(S1)。抽出した履歴データj’と今回の操作履歴保存データkとを比較する(S2)。この比較は操作情報fについてのみ行われる。そして、比較結果に差異があるかどうかを判断し(S3)、差異がない場合には処理を終了する。差異がある場合には、ガイダンスメッセージlを作成し(S4)、そのガイダンスメッセージlを表示装置11に表示する(S5)。
第5の実施の形態によれば、過去の運転履歴に基づいて同じ運転モードでの操作対象項目の操作の漏れなどを自動でオペレータへ通知することが可能となり、運転操作の操作漏れなどをなくすことができる。
(第6の実施の形態)
図17は本発明の第6の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図である。この第6の実施の形態は、図13に示した第5の実施の形態に対し、複数の表示装置11a〜11cを設け、イベントデータテーブル8のイベントデータに表示先の表示装置11a〜11cを指定する設定情報を付加したものである。図13と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
図17において、オペレーション装置は3台の表示装置11a〜11cを有し、イベントデータテーブル8には、イベント発生時に運転履歴画面60及びガイダンスメッセージlの表示先を指定する設定情報が記憶されている。なお、図17では、3台の表示装置11が設けられた場合を示しているが、2台以上の複数台の表示装置11を設けることが可能である。
図18は、第6の実施の形態におけるイベントデータテーブル8の一例を示す説明図である。図18に示すように、イベントデータテーブル8には、イベント番号、イベント名称、イベントを定義するプロセス状態、イベント発生時に運転履歴画面60及びガイダンスメッセージlを表示する表示装置を指定するための設定情報が格納される。
オペレータ入出力処理手段5は、イベント発生時に運転履歴画面処理手段9に画面データの要求を通知する。運転履歴画面処理手段9は、画面データの要求通知を受けると、プラント履歴テーブル7より運転履歴データ(イベント成立/不成立情報e、操作情報f、時間情報g)を抽出し、イベントデータテーブル8よりイベントデータdと表示先の表示装置の設定情報を抽出し、また、ガイダンスメッセージ作成手段17よりガイダンスメッセージlを抽出し、画面データを作成する。オペレータ入出力処理手段5は指定された表示装置に運転履歴画面60とガイダンスメッセージlとを表示する。
第6の実施の形態によれば、自動割込みにより運転履歴画面60や、ガイダンスメッセージlが表示される場合、あらかじめ指定した表示装置に表示されるので、オペレータがよく使う表示装置などを指定することにより、より迅速にオペレーションを行うことが可能となる。
本発明の第1の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図。 本発明の第1の実施の形態における表示装置に表示される操作画面の一例を示す説明図。 本発明の第1の実施の形態におけるプラント履歴テーブルの説明図。 本発明の第1の実施の形態におけるイベントデータテーブルの説明図。 本発明の第1の実施の形態における表示装置に表示される運転履歴画面の一例を示す説明図。 本発明の第2の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図。 本発明の第2の実施の形態におけるプラントモード設定テーブルの一例を示す説明図。 本発明の第2の実施の形態におけるモード別プラント履歴テーブルの説明図。 本発明の第3の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図。 本発明の第3の実施の形態における表示装置に表示された運転履歴画面の説明図。 本発明の第4の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図。 本発明の第4の実施の形態における表示装置に表示されたイベントデータ編集画面の一例の説明図。 本発明の第5の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図。 本発明の第5の実施の形態における今回操作履歴保存テーブルの一例を示す説明図。 本発明の第5の実施の形態におけるガイダンスメッセージ作成手段で作成されるガイダンスメッセージの一例の説明図。 本発明の第5の実施の形態におけるガイダンスメッセージ作成手段の処理内容を示すフローチャート。 本発明の第6の実施の形態に係わるオペレーション装置のブロック構成図。 本発明の第6の実施の形態におけるイベントデータテーブルの一例を示す説明図。
符号の説明
1…データ記録手段、2…表示データテーブル、3…操作項目情報テーブル、4…操作項目画面作成手段、5…オペレータ入出力処理手段、6…プラント履歴作成手段、7…プラント履歴テーブル、8…イベントデータテーブル、9…運転履歴画面処理手段、10…入力装置、11…表示装置、12…プラントモード設定テーブル、13…モード別プラント履歴テーブル、14…イベント設定テーブル、15…イベントデータ編集手段、16…今回操作履歴保存テーブル、17…ガイダンスメッセージ作成手段、50…操作画面、60…運転履歴画面

Claims (6)

  1. プラント情報を計算機で記録可能なプロセスデータとして保存する表示データテーブルと、プラントを操作するための操作画面用のデータを保存した操作項目情報テーブルと、前記表示データテーブルおよび前記操作項目情報テーブルのデータから操作画面を作成する操作項目画面作成手段と、プラントを操作した過去の履歴データを時間情報とともに作成するプラント履歴作成手段と、前記プラント履歴作成手段で作成された時間情報を含む履歴データを保存するプラント履歴テーブルと、プラントのプロセス状態信号に基づいてプラントの運転操作のイベントを定義したイベントデータテーブルと、プラントの基準時刻を基点として時間軸をとり前記プラント履歴テーブルおよび前記イベントデータテーブルのデータより運転履歴画面を作成する運転履歴画面処理手段と、入力装置から入力されたオペレータからのプラントの操作入力を処理するとともに前記操作項目画面作成手段で作成された操作画面や前記運転履歴画面処理手段で作成された運転履歴画面を表示装置に表示するオペレータ入出力処理手段とを備えたことを特徴とするオペレーション装置。
  2. プラント運転モードデータを定義したプラントモード設定テーブルと、プラント運転モード別に履歴データを保存するモード別プラント履歴テーブルとを設け、前記プラント履歴作成手段は、前記プラントモード設定テーブルのデータに基づいて運転モードを判定し、前記モード別プラント履歴テーブルに履歴データを保存することを特徴とする請求項1記載のオペレーション装置。
  3. 運転履歴画面の横軸に表示するイベントマーカを設定したイベント設定テーブルを設け、運転履歴画面処理手段はイベント設定テーブルのデータに基づき前記表示装置に表示する運転履歴画面の横軸にイベントマーカを設定することを特徴とする請求項1または2記載のオペレーション装置。
  4. 前記イベントデータテーブルに定義されたイベントデータの内容を編集するイベントデータ編集手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一記載のオペレーション装置。
  5. 現在行っているプラント運転操作の今回の履歴データを保存する今回操作履歴保存テーブルと、今回の運転履歴データの中に前記プラント履歴作成手段で判定した運転モードに一致した過去の運転履歴データがない場合には、運転履歴データのない操作項目についてその操作項目の操作が必要ないかの確認のガイダンスメッセージを出力するガイダンスメッセージ作成手段とを設けたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一記載のオペレーション装置。
  6. 前記イベントデータテーブルのイベントデータに表示先の表示装置を指定する設定情報を付加したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一記載のオペレーション装置。
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