JP4935555B2 - アラームエンジニアリング支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラントで発生したアラームの処理、表示が正しく行われるかどうか等のエンジニアリングを支援するアラームエンジニアリング支援装置に関するものである。

従来、フィールド機器、分散型制御システム（ＤＣＳ；Distributed Control System）等から多数のアラームが継続的に発生することによって、アラームメッセージ監視用の画面がアラームメッセージで満たされるアラーム洪水状態となり、プラントオペレータによる重要アラームの見落としや誤判断が起こる一因となっていた。

そこで、たとえ不要なアラームが多数生成されていたとしても、情報の取捨選択によって、必要なアラームだけを最適なタイミングでオペレータに通知させるというアラーム管理が行われるようになってきた。この際、アラームの処理、表示等のエンジニアリング必要となるため、アラームのエンジニアリングを実施したときに、エンジニアリングした結果が本当に意図したとおりに動作するかをチェックする手段が必要になってきた。

図４は、従来のアラームエンジニアリングの説明図である。
ＤＣＳは、フィールド機器（図示せず）の制御を行うフィールドコントロールステーション（ＦＣＳ）１と、ＦＣＳの操作監視を行うためのオペレータ用インターフェースを提供する操作監視ステーション（ＨＩＳ）１０と、アプリケーション編集、ダウンロード、テスト等のエンジニアリング機能や、メンテナンスを行うためのエンジニアリングステーション（ＥＮＧ）２０から構成されている。ＨＩＳ１０の機能とＥＮＧ２０の機能は、1 台のＰＣに搭載することも、別々のＰＣに搭載することも可能である。

アラームメッセージ収集手段１１は、フィールド機器やＦＣＳ１等のプラントにおける実機からアラームやイベントを受信する。アラーム処理手段１２は、受信したアラームやイベントに対し、付加価値情報の追加、正規化、サプレッション、グルーピング等を行う。ここで、付加価値情報の追加とは、想定されるアラームの発報原因、取るべき対処、一緒に監視すべき情報等をアラームやイベントに追加する機能であり、正規化とは、収集したアラームやイベントの方言やレベルの不一致を取り除くための処理で、表記方法の標準化、アラーム重要度のレベル合わせ等を行う機能である。

また、サプレッションとは、停止中のプラントから生成されるアラームや、友連れアラーム等のようにオペレータに通知する必要のないアラームを監視対象から除外するために削除する機能であり、グルーピングとは、同一アラームが複数のシステムによって同時期に生成された場合に、オペレータに通知する必要のない重複分を削除する機能である。

アラーム表示手段１３は、アラームやイベントを表示手段である表示器１４にオペレータが処理しやすい形式で表示するための手段であり、フィルタリング、棚上げ、負荷制限等を行う。ここで、フィルタリングとは、アラームメッセージに元々付いている識別子（ユーザ名、プラント階層名、アラームタイプ、アラーム重要度等）と、新たに追加された識別子（アラームの監視目的、アラームの用途、監視すべき運転モード等）をキーに、メッセージをフィルタリングする機能である。

また、棚上げとは、重点的な監視が不要なアラームを、予め用意しておいた別のメッセージ表示エリアに一時的に退避させ、主メッセージ表示エリアに表示されるアラームメッセージ数を視覚的に減らすことによって、重要なアラームに容易かつ確実にたどり着けるようにする機能であり、負荷制限とは、アラームメッセージが多発した場合に、オペレータの監視負荷を軽減するため、予め指定しておいたフィルタを自動的に適用し、表示されるアラームメッセージの数を削減する機能である。

プラントエンジニアは入力手段２１を介してアラームエンジニアリング手段２３により、アラームやイベントに対する処理を設定したり、表示の振る舞いを指定する。アラームエンジニアリング手段２３で設定されたデータはデータベース（ＤＢ）としてアラームエンジニアリングＤＢ２４に保存され、プラントエンジニアは表示器２２によって内容を確認し、プラントのエンジニアリングを行う。例えば、アラームエンジニアリングＤＢ２４には、アラームのプライオリティ、アラームの目的、重大性、対応までの許容時間等が保存されている。
アラーム処理手段１２による処理及びアラーム表示手段１３による表示は、アラームエンジニアリングＤＢ２４の情報を参照しながら行われる。

特開２００６−３１８１４７号公報

アラームエンジニアリングの確認は、実機を用いて実際にアラームを発生させるか、ＦＣＳ内に擬似的なメッセージを発生させる専用のアプリケーションを構築して実施していた。このため、目的のアラームを発生させるためには多くの工数がかかる上、専用の知識も必要であった。

また、目的の全てのアラームを発生させることができるとは限らないため、アラームエンジニアリングの全てが正しく行われているかを確認することができなかった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、擬似アラームを発生させ、アラームの処理、表示が正しく行われるかのアラームテストを可能としたアラームエンジニアリング支援装置を実現することを目的とする。

このような課題を達成するために、本発明は次のとおりの構成になっている。
（１）プラントで発生したアラームのエンジニアリングを支援するアラームエンジニアリング支援装置において、
プラントで発生したアラームのエンジニアリングを支援するアラームエンジニアリング支援装置において、
擬似アラームの種類及び発生タイミングを定義したアラーム発生シナリオファイルと、
プラントの計装情報を格納したプラント計装情報ＤＢと、
前記アラーム発生シナリオファイルに従って擬似アラームを生成し、前記プラント計装情報ＤＢを参照してプラントの前記計装情報を前記擬似アラーム発生時に付加する擬似アラーム発生手段と、
プラントで発生したアラームの処理及び表示する内容を設定するアラームエンジニアリング手段と、
該アラームエンジニアリング手段で設定したデータを格納するアラームエンジニアリングＤＢと、
該アラームエンジニアリングＤＢおよびプラントの前記計装情報を参照してプラントで発生したアラームを管理するアラーム管理手段と、を備え、
該アラーム管理手段に前記擬似アラーム発生手段の擬似アラームおよびプラントの前記計装情報を加えることを特徴とするアラームエンジニアリング支援装置。

（２）前記アラーム管理手段は、アラームの処理を実行するアラーム処理手段を備え、該アラーム処理手段の前記擬似アラームに対する処理結果によりアラームに対する処理が正しく実行されるかを診断することを特徴とする（１）記載のアラームエンジニアリング支援装置。

（３）前記アラーム管理手段は、アラームの表示を制御するアラーム表示手段を備え、該アラーム表示手段の前記擬似アラームに対する表示結果によりアラームに対する表示が正しく制御されるかを診断することを特徴とする（２）記載のアラームエンジニアリング支援装置。

（４）前記擬似アラーム発生手段は、前記アラーム発生シナリオファイルの処理をステップ毎に選択して実行可能に構成されていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載のアラームエンジニアリング支援装置。

（５）前記擬似アラーム発生手段は、前記アラーム発生シナリオファイルを複数保持し、複数のファイルから使用するファイルを選択可能に構成されていることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載のアラームエンジニアリング支援装置。

（６）前記プラント計装情報ＤＢは、実機環境からプラントの計装情報を抽出することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載のアラームエンジニアリング支援装置。

本発明によれば次のような効果がある。
擬似的にアラームを発生させるアラームテスト環境を設けたことにより、アラームエンジニアリングが正しく行われているかの確認をすることができる。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例を示す構成図である。前出の図と同一のものは同一符号を付ける。アラームの処理、表示に対するエンジニアリングが正しくされているかどうかのテストがどのように実施されるかについて説明する。
アラーム発生シナリオファイル３１は、テスト用にどのような擬似アラームを、そのようなタイミングで発生させるかを定義したファイルである。アラームのテストを行う前に予め用意しておく。また、テスト内容に応じてファイル単位で複数ファイルを持つことができる。

プラント計装情報ＤＢ３２は、プラントの計装情報を格納している。ここで、プラントの計装情報とは、ＦＣＳ内で実際にＰＩＤ制御を行う機能ブロックのタグに関する情報や、どのようなハードウェアから構成されているか等の情報である。
プラントの計装情報は、手入力により設定してもよいし、他のＤＢから取り込んだり、また、実機環境から抽出するようにしてもよい。

擬似アラーム発生手段３３は、アラーム発生シナリオファイル３１に従って擬似アラームを生成し、プラント計装情報ＤＢ３２を参照してプラントの計装情報を擬似アラーム発生時に付加する。

擬似アラーム発生手段３３は、アラーム発生シナリオファイル３１に従って擬似アラームを生成し、アラーム管理手段３４に擬似アラームを注入する。例えば、アラーム発生シナリオファイル３１には、「ＦＩＣ１００のプロセスアラームＨＨを発生しろ」と記述されており、プラント計装情報ＤＢ３２には、アラームテストに必要なデータである「ＦＩＣ１００のＨＨアラームの重要度」や、「ＦＩＣ１００がどのＦＣＳのどの場所に存在するか」等の情報が記載されている。擬似アラーム発生手段３３は、アラーム発生シナリオファイル３１とプラント計装情報ＤＢ３２の情報を関連付けて、擬似アラームを発生させる。

アラーム管理手段３４は、アラームの処理を実行するアラーム処理手段３４ａとアラームの表示を制御するアラーム表示手段３４ｂとからなり、アラームエンジニアリングＤＢ２４の情報を参照しながらアラームの管理を行う。
ここで、アラーム管理手段３４は、アラームテスト環境に擬似的に設けられたものであり、実際のアラーム管理手段（図１のアラーム処理手段１２、アラーム表示手段１３）に相当する機能である。

アラーム処理手段３４ａは、アラームテスト環境においても動作すること以外は図１のアラーム処理手段１２と同等の機能であり、受信したアラームやイベントに対し、付加価値情報の追加、正規化、サプレッション、グルーピング等を行う。

アラーム表示手段３４ｂは、アラームテスト環境においても動作すること以外は図１のアラーム表示手段１３と同等の機能であり、アラームやイベントを表示手段である表示器２２にオペレータが処理しやすい形式で表示するための手段で、フィルタリング、棚上げ、負荷制限等を行う。

このように、擬似アラームをアラームテスト環境上のアラーム管理手段３４に注入して、擬似アラームに対する処理、表示結果を確認することにより、実際のアラームに対する処理、表示が正しくされるかどうかを診断することができる。

図２は本発明のアラーム発生シナリオファイルの表示例である。
このアラーム発生シナリオファイルでは、プロセスアラームを１つ発生し、２０００ミリ秒おいた後、３種類のプロセスアラームを発生し、３００ミリ秒毎に４種類のプロセスアラームを５回繰り返して発生する例である。

図３は本発明の擬似アラーム発生手段の具体例を示す図である。図１の擬似アラーム発生手段３３の具体例である擬似アラーム発生ツールを示している。
擬似アラーム発生ツールは、アラーム発生シナリオファイルを複数扱うことができる。左のウィンドウ内には、各シナリオファイルのファイル名と、それに対応するコメントが表示されている。複数のシナリオファイルから使用するシナリオファイル名をマウス等で選択すると、右のウィンドウ内に選択したシナリオファイルの内容が表示される。

アラーム発生シナリオファイルの処理は記載内容に従って全体を自動的に実行できる他、ステップ毎にも実行することができる。この場合、シナリオファイルの内容をマウス等で選択すると、選択した行の処理が実行される。この擬似アラーム発生ツールを使用することで、擬似アラームは発生させたり、或いは一時的に止める等の制御を行うことができる。

このように、アラーム発生シナリオファイル及びプラント計装情報で別々に情報を管理し、これらを合成することで擬似アラームを発生するようにしたので、いろいろなバリエーションのアラームを作り出すことができ、アラームのエンジニアリングの正当性の確認や、コンフィグレーションのチェックを漏れなく実施することができる。
また、実際のアラーム発生時には、オペレータはそれに対する何らかの対処が必要となるため、擬似アラームを発生させることでアラーム発生時のトレーニングを行うことができる。

本発明の一実施例を示す構成図である。 本発明のアラーム発生シナリオファイルの表示例である。 本発明の擬似アラーム発生手段の具体例を示す図である。 従来のアラームエンジニアリングの説明図である。

符号の説明

２３ アラームエンジニアリング手段
２４ アラームエンジニアリングＤＢ
３１ アラーム発生シナリオファイル
３２ プラント計装情報ＤＢ
３３ 擬似アラーム発生手段
３４ アラーム管理手段
３４ａ アラーム処理手段
３４ｂ アラーム表示手段

Claims (6)

1. プラントで発生したアラームのエンジニアリングを支援するアラームエンジニアリング支援装置において、
   擬似アラームの種類及び発生タイミングを定義したアラーム発生シナリオファイルと、
   プラントの計装情報を格納したプラント計装情報ＤＢと、
   前記アラーム発生シナリオファイルに従って擬似アラームを生成し、前記プラント計装情報ＤＢを参照してプラントの前記計装情報を前記擬似アラーム発生時に付加する擬似アラーム発生手段と、
   プラントで発生したアラームの処理及び表示する内容を設定するアラームエンジニアリング手段と、
   該アラームエンジニアリング手段で設定したデータを格納するアラームエンジニアリングＤＢと、
   該アラームエンジニアリングＤＢおよびプラントの前記計装情報を参照してプラントで発生したアラームを管理するアラーム管理手段と、を備え、
   該アラーム管理手段に前記擬似アラーム発生手段の擬似アラームおよびプラントの前記計装情報を加えることを特徴とするアラームエンジニアリング支援装置。
2. 前記アラーム管理手段は、アラームの処理を実行するアラーム処理手段を備え、該アラーム処理手段の前記擬似アラームに対する処理結果によりアラームに対する処理が正しく実行されるかを診断することを特徴とする請求項１記載のアラームエンジニアリング支援装置。
3. 前記アラーム管理手段は、アラームの表示を制御するアラーム表示手段を備え、該アラーム表示手段の前記擬似アラームに対する表示結果によりアラームに対する表示が正しく制御されるかを診断することを特徴とする請求項２記載のアラームエンジニアリング支援装置。
4. 前記擬似アラーム発生手段は、前記アラーム発生シナリオファイルの処理をステップ毎に選択して実行可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアラームエンジニアリング支援装置。
5. 前記擬似アラーム発生手段は、前記アラーム発生シナリオファイルを複数保持し、複数のファイルから使用するファイルを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアラームエンジニアリング支援装置。
6. 前記プラント計装情報ＤＢは、実機環境からプラントの計装情報を抽出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のアラームエンジニアリング支援装置。

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