JP5522149B2 - 運転監視画面表示装置および運転監視画面表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラントにおけるプロセスの一部の情報をそれぞれ表示する複数の分割表示画面の中から選択された画面を、運転監視画面として表示する運転監視画面表示装置および運転監視画面表示方法に関する。

プラントの運転状況を運転監視画面により監視する場合、大規模なプラントではプラント内のすべての装置を一画面に表示することができないため、通常、プロセスフローに沿ってプロセスフローの一部を分割表示することが行われている。プロセスフローの一部を示す分割表示画面には、一般的に、（１）プロセスフロー、（２）流量・温度などのプロセスデータの計測ポイント（タグ名）とその現在値、（３）ポンプ稼働状況、（４）異常値警報（アラーム）、などの分割されたプラントの一部についての詳細な情報、運転状態、他の画面との関係を示す矢印などが画面一杯に表示されている。運転員は、分割表示画面に表示されていない他の部分についての情報を得ようとする場合、分割表示画面の左右に配された矢印等をクリックしてそのプロセスフローの上下流に移動するか、移動先の画面番号を直接入力して次の分割表示画面を表示させることができる。
特許文献１には、システムメッセージウィンドウを画面上に分割表示する操作監視用表示装置が記載されている。

特開２００３−６７０５０号公報

しかし、分割表示画面がプロセスフローのどの部分を示しているのかを充分に把握していないと、現在表示されている分割表示画面を有効に利用できない可能性がある。例えば、運転上の必要からプロセスフロー上、互いに離れているタグを同一画面に表示したい場合であっても、運転員がその画面の意図を把握していない限り、そのタグの位置やその画面により示したい情報を把握できなくなってしまう。このため、一つの分割表示画面上に表示できるタグが、プロセスフロー上で互いに接近しているものに限定されるなど、画面設計上の制約が厳しくなり、運転のために真に有効な情報を表現できる分割表示画面を作成することが困難になる。

また、プロセスフローの全体図や分割表示画面において表示されているプロセスフローの部位を記憶していないと、適切な分割表示画面を選択操作することは困難であり、運転業務や運転員育成上の障害ともなりうる。人間が一度に認識できる事象には限界があり、複雑化するプラントの情報を分割表示することは合理的であるが、これらの分割された画面間の関係を把握し、瞬時に必要な画面を呼び出すことは困難なため、運転員に対する負担と状況判断の遅れを生じさせるおそれがある。

本発明の目的は、分割表示画面による表示部分を容易に把握可能な運転監視画面表示装置および運転監視画面表示方法を提供することにある。

本発明の運転監視画面表示装置は、プラントにおけるプロセスの一部の情報をそれぞれ表示する複数の分割表示画面の中から選択された画面を、運転監視画面として表示する運転監視画面表示装置において、複数の前記分割表示画面の中から表示すべき画面の選択を受け付ける受付手段と、前記受付手段を介して選択された前記画面を表示する分割画面表示手段と、前記プロセスを構成する個々のプロセス要素にそれぞれ対応付けられた複数の表示領域を有する地図を表示する地図表示手段と、を備え、１つの前記分割表示画面には複数の前記プロセス要素が同時に表示され、前記地図表示手段は、前記分割画面表示手段により表示されている前記画面に含まれるプロセス要素に対応する複数の前記表示領域を、他の表示領域と区別した表示態様で表示することにより、前記地図上に提示することを特徴とする。
この運転監視画面表示装置によれば、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、この地図のうち分割画面表示手段により表示されている画面に含まれるプロセス要素に対応する表示領域を地図上に示すので、分割画面表示手段により表示されている画面に含まれるプロセス要素を容易に把握することができる。

前記地図表示手段により表示されている前記地図の前記表示領域への操作に応じて、当該表示領域に対応付けられているプロセス要素についての詳細を示す画面を表示する詳細画面表示手段を備えてもよい。

前記地図表示手段は、プロセス要素についてのアラーム情報を、対応する前記表示領域に表示してもよい。

前記分割画面表示手段により表示されている前記画面を特定する情報を、前記地図表示手段により表示されている前記地図の周囲に表示する画面情報表示手段を備えてもよい。

前記地図における各表示領域に対応付けられるプロセス要素は、前記分割画面表示手段により表示されている前記画面に依らず同一であってもよい。

前記地図表示手段は、前記地図の各表示領域に、時系列的に並んだ一連のタスクの工程を並べて割り当て、各表示領域に対応する各工程の進捗状況を示す表示を行ってもよい。

本発明の運転監視画面表示方法は、プラントにおけるプロセスの一部の情報をそれぞれ表示する複数の分割表示画面の中から選択された画面を、運転監視画面として表示する運転監視画面表示方法において、複数の前記分割表示画面の中から表示すべき画面の選択を受け付ける受付ステップと、前記受付ステップを介して選択された前記画面を表示する分割画面表示ステップと、前記プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、前記地図のうち前記分割画面表示ステップにより表示されている前記画面に含まれるプロセス要素に対応する前記表示領域を前記地図上に示す地図表示ステップと、前記プロセスを構成する個々のプロセス要素にそれぞれ対応付けられた複数の表示領域を有する地図を表示する地図表示ステップと、を備え、１つの前記分割表示画面には複数の前記プロセス要素が同時に表示され、前記地図表示ステップでは、前記分割画面表示ステップにより表示されている前記画面に含まれるプロセス要素に対応する複数の前記表示領域を、他の表示領域と区別した表示態様で表示することにより、前記地図上に提示することを特徴とする。
この運転監視画面表示方法によれば、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、この地図のうち分割画面表示ステップにより表示されている画面に含まれるプロセス要素に対応する表示領域を地図上に示すので、分割画面表示ステップにより表示されている画面に含まれるプロセス要素を容易に把握することができる。

本発明の運転監視画面表示装置によれば、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、この地図のうち分割画面表示手段により表示されている画面に含まれるプロセス要素に対応する表示領域を地図上に示すので、分割画面表示手段により表示されている画面に含まれるプロセス要素を容易に把握することができる。

また、本発明の運転監視画面表示方法によれば、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、この地図のうち分割画面表示ステップにより表示されている画面に含まれるプロセス要素に対応する表示領域を地図上に示すので、分割画面表示ステップにより表示されている画面に含まれるプロセス要素を容易に把握することができる。

一実施形態の運転監視画面表示装置としての操作監視装置が適用されるフィールド制御システムの構成を示すブロック図。 操作監視装置の表示画面における表示例を示す図。 地図表示手段により表示される地図を例示する図。 一連のタスクの進捗状況を示すウォーターフォール図を表現する例を示す図。 ウォーターフォール図と同時に表示される表示画面を例示する図。 地図を展開表示可能とした例を示す図。

以下、本発明による運転監視画面表示装置の一実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の運転監視画面表示装置としての操作監視装置が適用されるフィールド制御システムの構成を示すブロック図である。

図１に示すように、フィールド制御システムは、プラントに分散配置され、各種センサ、バルブ等にフィールド機器１，１，・・・に接続されたフィールドコントローラ２，２，・・・と、フィールドコントローラ２，２，・・・に接続され、フィールドコントローラ２，２，・・・を介してフィールド機器１，１，・・・に対する操作監視を行うための操作監視装置３と、を備える。操作監視装置３には、プラントの運転監視を行うための表示画面３０が設けられる。

図１に示すように、操作監視装置３は、複数の分割表示画面の中から表示すべき画面の選択を受け付ける受付手段３１と、受付手段３１を介して選択された画面を表示画面３０に表示する分割画面表示手段３２と、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示画面３０に表示するとともに、上記地図のうち分割画面表示手段３２により表示されている上記画面に含まれるプロセス要素に対応する上記表示領域を上記地図上に示す地図表示手段３３と、地図表示手段３３により表示されている上記地図の上記表示領域への操作に応じて、当該表示領域に対応付けられているプロセス要素についての詳細を示す画面を表示画面３０に表示する詳細画面表示手段３４と、分割画面表示手段３２により表示されている上記画面を特定する情報を、地図表示手段３３により表示されている上記地図の周囲に表示する画面情報表示手段３５と、表示画面３０における表示画面のデータおよび画面表示に必要な各種情報を格納する表示情報格納部３６と、を備える。

次に、操作監視装置３における画面表示に係る動作について説明する。

図２は、操作監視装置３の表示画面３０における表示例を示す図、図３は地図表示手段３３により表示される地図を例示する図である。

図２において、領域５１には分割画面表示手段３２により表示される分割画面が、領域５２には地図表示手段３３により表示される地図（図３）が、領域５３にはプロセス値などの設定値の変更等を受け付ける操作子画面が、領域５４には緊急時に操作されるべき緊急ボタン群が、それぞれ表示される。

図３に示すように、領域５２に表示される地図では、プラント全体をプロセスフローに即して６０の区画に区分し、縦５×横１２のマトリクス状に配列された矩形の表示領域Ａ（ｎ，ｍ）をそれぞれの区画に対応付けている。ここで、表示領域Ａ（ｎ，ｍ）におけるｎは縦方向の位置（座標）を、ｍは横方向の位置（座標）を示している。これらの表示領域は、プロセスフローに即してその位置が定められ、プロセスフロー上で隣接する区画が、互いに隣接する表示領域Ａ（ｎ，ｍ）に割り当てられている。本発明において、この区画が「プロセス要素」に対応する。

また、地図の上端側には、領域５１に表示させる分割画面を選択するためのラベルＬ１〜Ｌ６が配置されている。個々のラベルには、それぞれ異なる分割画面が予め対応付けられている。図３では、分割画面「L2-3」に対応するラベルＬ３が表示画面３０上への操作により選択された例を示しており、領域５１に分割画面「L2-3」が表示されている。表示画面３０上への選択操作は受付手段３１（図１）を介して受け付けられ、画面情報表示手段３５は、操作されたラベルＬ３を所定の色で表示することによりこのラベルＬ３が選択されている旨を示す。また、領域５１にはラベルＬ３に対応付けられている分割画面「L2-3」が分割画面表示手段３２により表示される。

領域５１に表示される各分割画面には、最大で９つの表示要素が表示される。図２の例では、８つの表示要素５１ａ〜５１ｈが表示されている。このように、各分割画面に表示される表示要素の数を一定数以下に抑制することにより、運転員における過剰な情報による混乱や意識の希薄化を回避することができ、運転員が与えられたタスクの実行に専念することが可能となる。表示要素としては、プロセス値などのトレンドグラフ、液面等を示すグラフィック表示、物質収支を示すグラフ、熱収支を示すグラフなどが含まれる。また、表示要素はプラントから得られるパラメータ自体のほか、プラントから得られるパラメータを加工して得られるパラメータ、複数のパラメータに基づいて得られる単独のパラメータ、および複数のパラメータに基づいて得られる他のパラメータ群などを示す表示が含まれる。

ラベルが操作されると、受付手段３１により当該操作が受け付けられ、地図表示手段３３（図１）は、操作されたラベルに対応付けられた分割画面に表示される区画の表示領域を所定の色で表示することにより、地図上で分割画面の表示範囲を表現する。例えば、図３の例では、表示領域Ａ（１，５）、表示領域Ａ（２，５）、表示領域Ａ（３，１）、表示領域Ａ（３，５）、表示領域Ａ（３，６）、表示領域Ａ（４，５）、表示領域Ａ（５，４）、表示領域Ａ（５，５）に対応する区画が、領域５１の分割画面に表示されていることが示される。

ラベルＬ１〜Ｌ６、プラントの区画、および分割画面の画像データを互いに対応付ける情報は、表示情報格納部３６（図１）に表示情報として格納され、分割画面表示手段３２、地図表示手段３３および画面情報表示手段３５により適宜、参照され、必要な画面が表示される。

また、地図上の各表示領域Ａ（ｎ，ｍ）には、その区画におけるアラームの発報状況が表示されており、円で囲まれた数字により中位アラームの発報数が、矩形で囲まれた数字により低位アラームの発報数が、それぞれ示されている。例えば、図３の例において、表示領域Ａ（３，６）の区画では、１つの中位アラームと、１つの低位アラームが、それぞれ発報されており、表示領域Ａ（１，５）の区画では、１つの低位アラームが発報されていることが示されている。

また、各ラベルＬ１〜Ｌ７には、各分割画面に対応付けられている区画内において発報されているアラームの合計数が表示されており、円で囲まれた数字により中位アラームの発報数が、矩形で囲まれた数字により低位アラームの発報数が、それぞれ示されている。例えば、図３の例では、ラベルＬ３に対応付けられている分割画面「L2-3」に対応付けられている区画内において、１つの中位アラームと、３つの低位アラームが発報されていることが示されている。同様に、例えば、ラベルＬ４に対応付けられている分割画面「L2-4」に対応付けられている区画内において、１つの低位アラームが発報されていることが示されている。

これらのアラーム情報は、プラントからリアルタイムに取得され、画面表示に反映される。

また、地図上の各表示領域Ａ（ｎ，ｍ）に対応付けられた各区画には、各区画についての詳細画面が用意されており、表示領域Ａ（ｎ，ｍ）をクリックすると、詳細画面表示手段３４は対応する区画の詳細画面を表示画面３０上に表示する。各区画の詳細画面および表示領域Ａ（ｎ，ｍ）と詳細画面との対応関係は表示情報格納部３６に格納されており、詳細画面表示手段３４によりこれらの情報が適宜、参照されて画面表示に反映される。

以上のように、本実施形態の運転監視画面表示装置では、領域５２に表示される地図により、現在表示されている分割画面がプラントのどの範囲をカバーしているのかが一目瞭然となる。例えば、図３の例では、分割画面「L2-3」に対応付けられている区画のうち、ラベル表示領域Ａ（３，１）に対応する区画が他の区画から離れているが、その旨が容易に把握できるため、分割画面「L2-3」が示している情報の内容についても即座に理解可能となる。また、他の分割画面への展開も容易となる。

また、地図上の各表示領域Ａ（ｎ，ｍ）を、対応する区画に割り当てることで、広範囲をカバーする運転画面を容易に表現できる。例えば、階層構造に即した画面展開を行うような場合には、階層構造上で離れた区画を同一の分割画面に割り当てることが困難になるが、本実施形態ではこのような問題を解消できる。

また、本実施形態では、アラームの発生状況を地図に示すことにより、プラント全体の運転状況を俯瞰的に把握でき、より迅速で正確なアクションをとることが可能となるため、運転の安全性を向上させることができる。

さらに、通常運転時における詳細画面の使用頻度は低いため、従来のシステムでは、詳細画面を表示させるために複数の操作ステップを要しているが、本実施形態では地図上の表示領域Ａ（ｎ，ｍ）をクリックするだけで対応する区画の詳細画面にアクセスでき、プラント全体の表現と、詳細画面に対する良好なアクセス性との両立を図ることができる。

次に、図４は、領域５２に表示される地図を利用して一連のタスクの進捗状況を示すウォーターフォール図を表現する例を示している。図４の例では、表示領域Ａ（ｎ，ｍ）の「ｍ」にタスクを、「ｎ」に時間帯を、それぞれ割り当てており、図４において上方から下方に向けて時間が経過する。表示領域Ａ（ｎ，ｍ）が黒色の部分にはタスクの工程が存在しないことを、表示領域Ａ（ｎ，ｍ）が白色の部分には、未終了のタスクの工程が存在することを、表示領域Ａ（ｎ，ｍ）に斜線を表示した部分には、終了済みのタスクの工程が存在することを、それぞれ表現している。

図４の例では、地図の下端側にタスク群を示すラベルＬ７〜Ｌ１２が表示されており、いずれかのラベルを操作することにより、対応する一連のタスクについてのウォーターフォール図が表示される。例えば、図４に示すように、ラベルＬ７を操作すると、ラベルＬ７に斜線が表示されることでラベルＬ７が選択操作されていることが示される。また、地図上にラベルＬ７に割り当てられた一連のタスク「TSK-1」についてのウォーターフォール図が表示される。例えば、一連のタスク「TSK-1」には、並行して実行されるべきタスクとして、表示領域Ａ（ｎ，２）、表示領域Ａ（ｎ，３）、表示領域Ａ（ｎ，４）、表示領域Ａ（ｎ，５）、表示領域Ａ（ｎ，６）、表示領域Ａ（ｎ，７）、表示領域Ａ（ｎ，８）、表示領域Ａ（ｎ，９）、表示領域Ａ（ｎ，１０）、表示領域Ａ（ｎ，１１）、表示領域Ａ（ｎ，１２）に、それぞれ表現される１１のタスクが含まれていることが示される。

また、例えば、表示領域Ａ（ｎ，５）に表示されたタスクは、表示領域Ａ（２，５）〜表示領域Ａ（５，５）にかけて時系列的に並んだ４段階の操作や手順などの工程により構成されることが示されるとともに、このタスクでは、表示領域Ａ（２，５）および表示領域Ａ（３，５）に対応する工程は終了しているが、後工程については未終了である旨が表現されている。

同様に、例えば、表示領域Ａ（ｎ，１０）に表示されたタスクは、表示領域Ａ（３，１０）〜表示領域Ａ（４，１０）にかけて時系列的に並んだ２段階の工程により構成されることが示されるとともに、このタスクでは、いずれの工程も未終了である旨が表現されている。

図５は、領域５２の地図を利用してウォーターフォール図を表示する際の、領域５１における表示例を示す図である。図５の例では、ラベルＬ７〜Ｌ１２への操作により選択された一連のタスクに含まれる工程とその内容を示す工程図が表示される例を示しており、ブロック６１ａ〜６１ｇに、各工程の内容が記述されている。このように、領域５１に、選択されたタスク群に対応する工程図を表示することで、タスク群に含まれる各タスクの工程内容と、各工程の進捗状況とを１つの画面上で確認することが可能となる。

次に、図６は、地図を展開表示可能とした例を示す図である。図６の例では、図３に示す地図の左端および右端にそれぞれ折りたたみ部分６２Ａ，６２Ｂを設けており、この部分を操作することにより、地図を左右方向に展開表示することを可能としている。プラントの規模が大きくあるいは複雑な場合には、画面上に表示される１つの地図にプラント全体が収まらない場合がある。このような場合には、プラントの一部のみを地図上に表示するとともに、地図を左右方向、あるいは上下方向に展開することで、必要な部分の地図を画面上に表示させることが可能となる。

以上説明したように、本発明の運転監視画面表示装置によれば、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、この地図のうち分割画面表示手段により表示されている画面に含まれるプロセス要素に対応する表示領域を地図上に示すので、分割画面表示手段により表示されている画面に含まれるプロセス要素を容易に把握することができる。また、本発明の運転監視画面表示方法によれば、プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、この地図のうち分割画面表示ステップにより表示されている画面に含まれるプロセス要素に対応する表示領域を地図上に示すので、分割画面表示ステップにより表示されている画面に含まれるプロセス要素を容易に把握することができる。

本発明は、石油、化学などの化学プロセスのほか、食品、紙パルプ、薬品、水処理、電気、ガスなどの連続プロセスや複雑なプロセス、あるいは複数の手順を経て製品が製造される生産プロセスなどに広く適用できる。

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、プラントにおけるプロセスの一部の情報をそれぞれ表示する複数の分割表示画面の中から選択された画面を、運転監視画面として表示する運転監視画面表示装置および運転監視画面表示方法に対し、広く適用することができる。

３１ 受付手段
３２ 分割画面表示手段
３３ 地図表示手段
３４ 詳細画面表示手段
３５ 画面情報表示手段

Claims (7)

1. プラントにおけるプロセスの一部の情報をそれぞれ表示する複数の分割表示画面の中から選択された画面を、運転監視画面として表示する運転監視画面表示装置において、
   複数の前記分割表示画面の中から表示すべき画面の選択を受け付ける受付手段と、
   前記受付手段を介して選択された前記画面を表示する分割画面表示手段と、
   前記プロセスを構成する個々のプロセス要素にそれぞれ対応付けられた複数の表示領域を有する地図を表示する地図表示手段と、
   を備え、
   １つの前記分割表示画面には複数の前記プロセス要素が同時に表示され、
   前記地図表示手段は、前記分割画面表示手段により表示されている前記画面に含まれるプロセス要素に対応する複数の前記表示領域を、他の表示領域と区別した表示態様で表示することにより、前記地図上に提示することを特徴とする運転監視画面表示装置。
2. 前記地図表示手段により表示されている前記地図の前記表示領域への操作に応じて、当該表示領域に対応付けられているプロセス要素についての詳細を示す画面を表示する詳細画面表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の運転監視画面表示装置。
3. 前記地図表示手段は、プロセス要素についてのアラーム情報を、対応する前記表示領域に表示することを特徴とする請求項１または２に記載の運転監視画面表示装置。
4. 前記分割画面表示手段により表示されている前記画面を特定する情報を、前記地図表示手段により表示されている前記地図の周囲に表示する画面情報表示手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転監視画面表示装置。
5. 前記地図における各表示領域に対応付けられるプロセス要素は、前記分割画面表示手段により表示されている前記画面に依らず同一であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の運転監視画面表示装置。
6. 前記地図表示手段は、前記地図の各表示領域に、時系列的に並んだ一連のタスクの工程を並べて割り当て、各表示領域に対応する各工程の進捗状況を示す表示を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の運転監視画面表示装置。
7. プラントにおけるプロセスの一部の情報をそれぞれ表示する複数の分割表示画面の中から選択された画面を、運転監視画面として表示する運転監視画面表示方法において、
   複数の前記分割表示画面の中から表示すべき画面の選択を受け付ける受付ステップと、
   前記受付ステップを介して選択された前記画面を表示する分割画面表示ステップと、
   前記プロセスを構成するプロセス要素と表示領域とを対応付けた地図を表示するとともに、前記地図のうち前記分割画面表示ステップにより表示されている前記画面に含まれるプロセス要素に対応する前記表示領域を前記地図上に示す地図表示ステップと、
   前記プロセスを構成する個々のプロセス要素にそれぞれ対応付けられた複数の表示領域を有する地図を表示する地図表示ステップと、
   を備え、
   １つの前記分割表示画面には複数の前記プロセス要素が同時に表示され、
   前記地図表示ステップでは、前記分割画面表示ステップにより表示されている前記画面に含まれるプロセス要素に対応する複数の前記表示領域を、他の表示領域と区別した表示態様で表示することにより、前記地図上に提示することを特徴とする運転監視画面表示方法。

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