JP5522491B2 - アラーム表示装置およびアラーム表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラントからの情報に基づいてアラームの発生状況を示すアラーム情報の表示を行うアラーム表示装置等に関する。

プラントにおける運転支援などを目的として、プラントに設置された機器の計測データやフィールド制御システム内の計測データを用いて異常の有無を判定し、計測データに異常がある場合にはアラームを発報するシステムが使用されている。

アラームの発生を知らせるアラーム表示画面では、現在時刻までに発生したアラームを発生時刻順に並べて配置することにより、オペレータがアラームの発生状況を把握することが可能となる。

特開２００５−３３２３６０号公報

仲矢実、他２名、「トラッキング・シミュレータの活用と将来のプラントオペレーションへの応用」、横河技報、横河電機株式会社、２００８年、V0l.５２、No.４、P.３１−３４

しかし、プラントに設置された機器の計測データやフィールド制御システム内の計測データには、温度や圧力などのように、例えば１秒周期で計測されるもののほか、ガスクロマトグラフを用いた計測のように数十分程度の計測間隔が必要なものもある。また、センサ設置ができない部位や、計測間隔が長い部位の異常については、リアルタイムに異常を検出できない。また、将来発生する可能性のあるアラームを知ることができれば、オペレータはプラントの運転に対して必要な操作を必要な時点で実行することが可能となる。

本発明の目的は、プラントの運転に必要なアラーム情報を適切に表示することができるアラーム表示装置等を提供することにある。

本発明のアラーム表示装置は、プラントからの情報に基づいてアラームの発生状況を示すアラーム情報の表示を行うアラーム表示装置において、プラントから得られるデータの実測値を取得する取得手段と、プラントから得られるデータに基づいて、前記プラントの現在の状態を模擬してプラントのデータの現在の推定値を出力するプラント模擬手段と、前記プラント模擬手段から出力される前記推定値に基づいて、プラントの将来の状態を予測してプラントのデータの予測値を出力する予測手段と、前記取得手段により取得される前記実測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて実測アラーム情報を出力する実測アラーム判定手段と、前記プラント模擬手段から出力される前記推定値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて推定アラーム情報を出力する推定アラーム判定手段と、前記予測手段から出力される前記予測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて予測アラーム情報を出力する予測アラーム判定手段と、前記実測アラーム判定手段から出力される前記実測アラーム情報、前記推定アラーム判定手段から出力される前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム判定手段から出力される前記予測アラーム情報を同一画面上に表示する表示手段と、を備え、前記実測アラーム情報または前記推定アラーム情報が前記実測アラーム判定手段または前記推定アラーム判定手段から出力されると、表示手段は当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報に対応するアラームについて表示されていた前記予測アラーム情報に代えて、出力された当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報を表示することを特徴とする。
このアラーム表示装置によれば、実測アラーム情報、推定アラーム情報、および予測アラーム情報を同一画面上に表示するので、プラントの運転に必要なアラーム情報を適切に表示することができる。

前記表示手段は、各アラームの発生時刻の時系列に従った順序で前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム情報を画面上に並べて表示してもよい。

前記表示手段は、各アラームの発生時刻が過去であるものと将来であるものに対して背景を異にする形態で、対応する前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム情報を表示してもよい。

前記表示手段は、アラームの発生時刻の時間帯を選択可能なスクロール表示により前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、または前記予測アラーム情報を表示してもよい。

前記表示手段は、前記予測アラーム情報が示す、現在からそのアラームの発生が予測される時刻までの時間を、グラフィック表示として表示してもよい。

前記表示手段は、前記グラフィック表示の表示色を対応するアラームの重要度に応じた表示色としてもよい。

前記表示手段は、前記予測アラーム情報が前記実測アラーム情報の対象となるデータ種についての情報か否について区別可能な態様で、前記予測アラーム情報を表示してもよい。

前記表示手段は、前記取得手段により取得される前記実測値、前記プラント模擬手段から出力される前記推定値、または前記予測手段から出力される前記予測値をトレンド表示してもよい。

前記表示手段は、前記取得手段により取得される前記実測値、前記プラント模擬手段から出力される前記推定値、または前記予測手段から出力される前記予測値を過去であるものと将来であるものに対して背景を異にする形態でトレンド表示し、前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム情報を表示する際の背景と、トレンド表示する場合の背景とは、過去および将来について同一とされてもよい。

前記表示手段は、トレンド表示に際し、前記実測アラーム判定手段、前記推定アラーム判定手段または予測アラーム判定手段による判定結果を示す領域を表示してもよい。

トレンド表示における複数の要素の表示色の組み合わせが予め登録され、前記表示手段は登録された前記組み合わせに従ってトレンド表示を行ってもよい。

トレンド表示に使用される表示色の設定を受け付ける受付手段を備え、前記表示手段は、前記受付手段により受け付けられる表示色を、トレンド表示に先立って示すための色見本画面を表示してもよい。

前記表示手段は、トレンド表示におけるトレンドにカーソルが合されたときに、そのトレンドの種別を表示してもよい。

トレンド表示における表示色は、前記アラーム装置と異なる別の装置で使用される表示色を参照して設定されてもよい。

本発明のアラーム表示方法は、プラントからの情報に基づいてアラームの発生状況を示すアラーム情報の表示を行うアラーム表示方法において、プラントから得られるデータの実測値を取得する取得ステップと、プラントから得られるデータに基づいて、前記プラントの現在の状態を模擬してプラントのデータの現在の推定値を出力するプラント模擬ステップと、前記プラント模擬ステップにより出力される前記推定値に基づいて、プラントの将来の状態を予測してプラントのデータの予測値を出力する予測ステップと、前記取得ステップにより取得される前記実測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて実測アラーム情報を出力する実測アラーム判定ステップと、前記プラント模擬ステップにより出力される前記推定値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて推定アラーム情報を出力する推定アラーム判定ステップと、前記予測ステップにより出力される前記予測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて予測アラーム情報を出力する予測アラーム判定ステップと、前記実測アラーム判定ステップにより出力される前記実測アラーム情報、前記推定アラーム判定ステップにより出力される前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム判定ステップにより出力される前記予測アラーム情報を同一画面上に表示する表示ステップと、を備え、前記実測アラーム情報または前記推定アラーム情報が前記実測アラーム判定ステップまたは前記推定アラーム判定ステップにより出力されると、表示ステップでは当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報に対応するアラームについて表示されていた前記予測アラーム情報に代えて、出力された当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報を表示することを特徴とする。
このアラーム表示方法によれば、実測アラーム情報、推定アラーム情報、および予測アラーム情報を同一画面上に表示するので、プラントの運転に必要なアラーム情報を適切に表示することができる。

本発明のアラーム表示装置によれば、実測アラーム情報、推定アラーム情報、および予測アラーム情報を同一画面上に表示するので、プラントの運転に必要なアラーム情報を適切に表示することができる。

また、本発明のアラーム表示方法によれば、実測アラーム情報、推定アラーム情報、および予測アラーム情報を同一画面上に表示するので、プラントの運転に必要なアラーム情報を適切に表示することができる。

一実施形態のアラーム表示装置の構成を示すブロック図。 実測アラーム判定部、推定アラーム判定部、および表示部の動作を示すフローチャート。 アラーム画面を例示する図。 アラーム画面をスクロールした場合の画面例を示す図。 バーの表示色によってアラームの重要度を表現した例を示す図。 プロセスデータのトレンド表示画面の一部を示す図。 他の実施形態のアラーム表示装置の構成を示すブロック図。 トレンド表示に関連する動作を示すフローチャート。 トレンド画面を例示する図。 アラーム画面を例示する図。 色見本表示画面を例示する図。 表示色設定画面を例示する図。

以下、本発明によるアラーム表示装置の実施形態について説明する。

図１は、一実施形態（実施例１）のアラーム表示装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態のアラーム表示装置は、プラント１から圧力、温度、流量など各種データの実測値を取得する実測値取得部２と、プラント１から得られるデータに基づいてプラント１におけるプロセスをシミュレートし、プラント１のデータの推定値を出力するプロセスシミュレータ３と、プロセスシミュレータ３における演算結果に基づいて、プラント１における将来の運転状態を予測し、プラント１のデータの予測値を出力する予測シミュレータ４と、実測値取得部２を介して取得された上記実測値に基づく判定を行い、実測アラーム情報を出力する実測アラーム判定部５１と、プロセスシミュレータ３から得られる上記推定値に基づく判定を行い、推定アラーム情報を出力する推定アラーム判定部５２と、予測シミュレータ４から得られる上記予測値に基づく判定を行い、予測アラーム情報を出力する予測アラーム判定部５３と、実測アラーム判定部５１から出力される実測アラーム情報、推定アラーム判定部５２から出力される推定アラーム情報、および予測アラーム判定部５３から出力される予測アラーム情報を表示画面７に表示する表示部６と、を備える。

プラント１は、フィールド制御システムにより制御されており、プロセスシミュレータ３には、プラント１において計測され、あるいはフィールド制御システムにおいて取得されたプロセスデータの計測値のほか、フィールド制御システムにおける制御値などが与えられる。

プロセスシミュレータ３は、物理や化学の法則に従ったモデルによるシミュレーションをリアルタイムで実行する。プロセスシミュレータ３はプロセスデータの値、その他のデータを逐次取得し上記モデルに入力することで、センサが挿入できない部位の物理量や計測に時間を要する組成値や物性値（例えば、物質の粘度）などを含む数値を瞬時に計算し、その計算結果を推定値として出力する。

また、プロセスシミュレータ３では、上記推定値とプラント１から得られる実測値とを比較することにより、推定値を算出するための上記モデルあるいは上記モデルを用いた演算式の内部パラメータを、例えば定期的に修正する。これにより、プラント１を表現するモデルないし演算式を動的にプラント１における実際の挙動に追従させることができ、シミュレーションの妥当性が常時、維持されることになる。

予測シミュレータ４は、プロセスシミュレータ３から得られる推定値およびプラント１から得られるプロセスデータの実測値を、プロセスデータの初期値としてプラント１の挙動を模擬するモデルに入力し、将来におけるプロセスデータの値を予測する。予測シミュレータ４は、プラント１の状態のシミュレーションを実時間よりも高速に実行することで、プラント１における将来の運転状態を示すプロセスデータの値を予測値として出力する。

予測シミュレータ４には、プラント１を制御するフィールド制御システムにおける制御状態も与えられ、予測シミュレータ４ではフィールド制御システムを介する手動操作がなされない場合の将来予測を実行する。すなわち、現在の自動制御による制御状態が継続した場合における将来のプロセスデータの値が、予測値として予測シミュレータ４から出力される。

予測シミュレータ４による予測対象となる予測時刻（予測間隔）は、例えば、入力インタフェース（不図示）を介して設定することができ、予測シミュレータ４は設定された予測時刻に従って、逐次予測を繰り返す。予測シミュレータ４から出力される予測値には、プラント１から実測値として得られるデータの予測値、およびプロセスシミュレータ３から推定値として得られるデータの予測値が含まれる。

図２は、実測アラーム判定部５１、推定アラーム判定部５２、予測アラーム判定部５３および表示部６の動作を示すフローチャートである。

図２のステップＳ１〜ステップＳ４は、実測アラーム判定部５１の動作を示している。

図２のステップＳ１では、実測アラーム判定部５１は、実測値取得部２を介してプラント１において計測されるプロセスデータ、フィールド制御装置から得られるデータを含む各種データの実測値を取得する。次に、ステップＳ２では、ステップＳ１において得られた実測値と、その実測値ごとに予め定められたアラーム設定値（例えば、上限値、下限値など）とを比較し、必要な場合にはアラーム情報を更新する。例えば、実測値が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合には、実測アラームが発報される。また、今まで実測アラームの対象となっていたデータが上限値と下限値の間に収まった場合には、発報されていた実測アラームが取り消されるようにしてもよい。

次に、ステップＳ３では、ステップＳ２においてアラーム情報の更新があったか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ４へ進み、判断が否定されればステップＳ１へ戻る。

ステップＳ４では、図１に示す表示部６のデータベース６１に、ステップＳ２における更新を反映した実測アラーム情報を書き込み、ステップＳ１へ戻る。

図２のステップＳ１１〜ステップＳ１４は、推定アラーム判定部５２の動作を示している。

図２のステップＳ１１では、推定アラーム判定部５２は、プロセスシミュレータ３から上記推定値を取得する。次に、ステップＳ１２では、ステップＳ１１において得られた推定値と、その推定値ごとに予め定められたアラーム設定値（例えば、上限値、下限値など）とを比較し、必要な場合にはアラーム情報を更新する。例えば、推定値が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合には、推定アラームが発報される。また、今まで推定アラームの対象となっていたデータが上限値と下限値の間に収まった場合には、発報されていた推定アラームが取り消されてもよい。

次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２においてアラーム情報の更新があったか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ１４へ進み、判断が否定されればステップＳ１１へ戻る。

ステップＳ１４では、図１に示す表示部６のデータベース６１に、ステップＳ１２における更新を反映した推定アラーム情報を書き込み、ステップＳ１１へ戻る。

図２のステップＳ２１〜ステップＳ２４は、予測アラーム判定部５３の動作を示している。

図２のステップＳ２１では、予測アラーム判定部５３は、予測シミュレータ４から上記予測値を取得する。次に、ステップＳ２２では、ステップＳ２１において得られた予測値と、その予測値ごとに予め定められたアラーム設定値（例えば、上限値、下限値など）とを比較し、必要な場合にはアラーム情報を更新する。例えば、予測値が上限値を超えた場合、あるいは下限値を下回った場合には、予測アラームが発報される。また、今まで予測アラームの対象となっていたデータが上限値と下限値の間に収まった場合には、発報されていた予測アラームが取り消される。

次に、ステップＳ２３では、ステップＳ２２においてアラーム情報の更新があったか否か判断し、判断が肯定されればステップＳ２４へ進み、判断が否定されればステップＳ２１へ戻る。

ステップＳ２４では、図１に示す表示部６のデータベース６１に、ステップＳ２２における更新を反映した推定アラーム情報を書き込み、ステップＳ２１へ戻る。

図２のステップＳ３１〜ステップＳ３２は、表示部６の動作を示している。

図２のステップＳ３１では、表示部６はデータベース６１にアクセスし、最新の実測アラーム情報、推定アラーム情報および予測アラーム情報を読み込む。

次に、ステップＳ３２では、表示部６はステップＳ３１において直前に読み込んだ実測アラーム情報、推定アラーム情報および予測アラーム情報を示すアラーム画面を表示画面７に表示し、ステップＳ３１へ戻る。

図３は、表示画面７に表示されるアラーム画面を例示する図である。

図３に示すように、表示画面７には、縦方向を時間軸として、アラームが時系列的に配列表示される。図３の例では、現在時刻を示すバー７１の下方には過去に発報されたアラーム、すなわち実測アラームおよび推定アラームを表示する領域７１Ａが、バー７１の上方には将来発生することが予測されるアラーム、すなわち予測アラームを表示する領域７１Ｂが、それぞれ設けられる。領域７１Ａおよび領域７１Ｂに表示されたアラームは、それぞれ各領域内において時系列順に配置されており、各領域において、発報時刻あるいは発生予測時刻が古いものから新しいものの順に、下方から上方へ向けて各アラームが順番に配置される。

図３に示すように、領域７１Ａと領域７１Ｂでは背景色が異なっている。このため、各アラームの発生時刻が過去または将来のいずれに属するものであるかが容易に把握できる。現在継続中のアラームは領域７１Ａに示され、将来発生が７予測されるアラームは領域７１Ｂに示されるため、アラームに関する現在の状況を一見して把握可能となる。

各アラームの属性や発報時刻等は、アラームの重量度を表示する欄７２、発報時刻あるいは発生予測時刻を表示する欄７３、アラームの発生元となるタグ名を表示する欄７４、および、アラームのステータスを表示する欄７５において示される。図３に示すように、欄７３における発報時刻あるいは発生予測時刻の表示形態は領域７１Ａと領域７１Ｂで異なっており、領域７１Ａではアラームの発報時刻が文字列で示されるのに対し、領域７１Ｂではアラームの発生予測時刻がバーを用いたグラフィック表示により示される。これらのバーの長さは現在時刻からアラームの発生予測時刻までの時間に対応しており、例えば、バー７３ａによりこの時間が１分間であることが、バー７３ｂによりこの時間が５０分間であることが、それぞれ文字列（「１分」、「５０分」）とともに表現されている。表示画面７のバーは時間の経過とともに短くなり、その長さがゼロになったときに、対応するアラームが発報されることになる。アラームが実際に発報されると、そのアラームの表示は領域７１Ａに移動する。

なお、バーの最大長が示す時間（図３では１２０分）は、設定された予測シミュレータ４における予測時刻（予測間隔）などに応じて変化するように構成することもできる。

また、図３の例では、データベース６１に格納されている実測アラームおよび推定アラームのうちの一部のアラームが領域７１Ａに表示されるとともに、データベース６１に格納されている予測アラームのうちの一部のアラームが領域７１Ｂに表示されている場合を示している。領域７１Ａに表示される実測アラームおよび推定アラームはボタン７６ａに対する操作により、領域７１Ｂに表示される予測アラームはボタン７６ｂに対する操作により選択される。ボタン７６ａおよびボタン７６ｂの上下方向の位置は、表示対象となるアラームの発報時刻あるいは発生予測時刻の時間帯に対応しており、ボタン７６ａおよびボタン７６ｂを上下方向に移動させることにより、対応する領域のアラームがスクロール表示される。

図４は、ボタン７６ｂを操作した場合の画面例を示しており、図３に示す状態からボタン７６ｂを下方にスライド操作することで、表示対象となるアラームが、発生予測時刻がより早いアラーム群へ順次、連続的に移行する。これと反対にボタン７６ｂを上方にスライド操作すれば、発生予測時刻がより遅いアラーム群への表示に連続的に移行する。例えば、図３では、現在時刻から近い時間帯（１分後〜５０分後）に発生すると予測されるアラームが領域７１Ｂに表示されているのに対し、図４では、現在時刻からより遠い時間帯（１５分後〜１２０分後）に発生すると予測されるアラームが領域７１Ｂに表示されている。ボタン７６ａに対する操作により、同様に、領域７１Ａに表示されるアラームの発報時刻帯を連続的に選択できる。

また、図３の例では、アラームの発生予測までの時間、タグ名およびステータスを「（）」で括ることにより、データの種類を識別可能としている。図３の例では、実測アラーム、および実測値として得られるデータについての予測アラームには「（）」を付加せず、推定アラームおよび推定値として得られるデータについての予測アラームには、「（）」を付加している。これにより、アラームの対象となるデータがプラント１で実測されるデータであるのか、あるいはプロセスシミュレータ３でのみ取り扱われるデータであるのかを識別できる。

図５は、バーの表示色によってアラームの重要度を表現した例を示す図である。

図５においてバー７３ｂと、バー７３ｃの表示色は異なっており、例えば、バー７３ｂの示すアラームが、バー７３ｃの示すアラームよりも重要度の高いことが表現される。

図６はプロセスシミュレータ３および予測シミュレータ４を利用したプロセスデータのトレンド表示画面の一部を示す図である。このようなトレンド表示画面は、図３、図４に示すアラーム画面と並んで、あるいはアラーム画面とは別画面として表示される。

図６に示すように、トレンドグラフの横軸には時刻が、縦軸にはプロセスデータの値がそれぞれ対応付けられる。トレンドグラフの中央付近には、現在の時刻を示すバー８１が表示され、バー８１の左側の領域８１Ａには、過去のトレンドが、バー８１の左側の領域８１Ｂには、将来のトレンドが表示される。領域８１Ａにおける表示は、実績値または推定値に基づくものであり、領域８１Ｂにおける表示は、予測値に基づくものである。図６の例では、２つのプロセスデータのトレンドを示すグラフ８２ａおよびグラフ８２ｂが表示されているが、表示対象となるプロセスデータの数は任意である。

図６に示すトレンドグラフでは、過去を示す領域８１Ａの背景色は、図３に示すアラーム画面の領域７１Ａの背景色と同一とされる。また、将来を示す領域８１Ｂの背景色は、アラーム画面の領域７１Ｂの背景色と同一とされる。このため、アラーム画面における表示と、トレンド表示画面における表示との対応関係を容易に把握することができる。

以上のように、本実施形態のアラーム表示装置によれば、製品の品質にかかわる生産物の状態や中間物質の状態等に関する推定アラームにより、迅速な対応が可能となり、製品の品質向上を図ることができる。また、予測アラームに対応することで、以降のアラームの発生数を減らすことができ、より安全にプラントを運転することができる。

また、アラーム表示画面において、実測アラーム、推定アラームおよび予測アラームを同一画面上に表示することにより、オペレータがアラームの状態を一括して把握できる。さらに、アラーム表示画面において、将来と現在・過去の背景色を色分けすることで、オペレータがアラームの種別を正しく区別することができる。

また、予測アラームの表示において、アラーム発生までの予測時間をバーの長さによって表すことで、オペレータがアラーム発生までの時間を直感的に認識することができる。

また、実測値が得られるデータと、推定値のみが得られるデータとで、アラームの表示形態を変えることにより、オペレータがアラームの情報源を正しく認識することができる。

また、アラーム表示画面において現在を示すバーを画面の中心付近に表示することにより、過去と将来を区別するアラームの区切り位置が明確化され、アラームの意味をオペレータが迅速に認識でき、対応が容易となる。

以下、図７〜図１２を参照しつつ、他の実施形態（実施例２）のアラーム表示装置について説明する。本実施形態のアラーム表示装置では、アラーム表示に加えてトレンド表示を行っている。

図７は、本実施形態のアラーム表示装置の構成を示す図である。図７において、図１と同一要素には図１と同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態のアラーム表示装置は、実測値取得部２から出力される実測値を収集する実測値収集部５４と、プロセスシミュレータ３から出力される推定値を収集する推定値収集部５５と、予測シミュレータ４から出力される予測値を収集する予測値収集部５６と、を備える。

実測値収集部５４により収集された実測値、推定値収集部５５により収集された推定値、および予測値収集部５６により収集された予測値は、表示部６に与えられ、データベース６１に格納される。

また、本実施形態のアラーム表示装置では、表示部６はデータベース６１に格納されたデータを用いて、アラーム表示画面７にアラーム情報を表示するほか、トレンド表示画面７Ａにトレンドグラフ等を表示する。なお、図７では、アラーム情報が表示されるアラーム表示画面７と、トレンドグラフ等が表示されるトレンド表示画面７Ａとを分けて表現しているが、表示形態は任意である。例えば、両画面を同一画面上で切り替えて表示可能としてもよく、あるいは両画面を同一画面上に並べて表示してもよい。

さらに、本実施形態のアラーム表示装置では、アラーム表示画面７およびトレンド表示画面７Ａにおける表示色の設定を受け付けるための表示色設定入力インターフェイス９と、実測アラーム判定部５１、推定アラーム判定部５２、予測アラーム判定部５３における判定に使用される閾値などを設定するためのアラーム定義設定入力インターフェイス５８と、が設けられている。

次に、本実施形態のアラーム表示装置の動作について説明する。

図８は、本実施形態のアラーム表示装置の動作のうち、トレンド表示画面７Ａにおける画面表示（トレンド表示）に関連する動作を示すフローチャートである。本実施形態のアラーム表示装置においても、実測アラーム判定部５１の動作（図２のステップＳ１〜ステップＳ４）、推定アラーム判定部５２の動作（図２のステップＳ１１〜ステップＳ１４）、および予測アラーム判定部５３の動作（図２のステップＳ２１〜ステップＳ２４）は同一である。

図８のステップＳ５１〜ステップＳ５２は、実測値収集部５４の動作を示している。

図８のステップＳ５１では、実測値収集部５４は実測値取得部２から実測値を収集する。次に、ステップＳ５２では、実測値収集部５４は実測値取得部２から収取した実測値を表示部６に与え、ステップＳ５１へ戻る。ステップＳ５２の処理により、データベース６１の実測値が更新される。

次に、図８のステップＳ６１〜ステップＳ６２は、推定値収集部５５の動作を示している。

図８のステップＳ６１では、推定値収集部５５はプロセスシミュレータ３から推定値を収集する。次に、ステップＳ６２では、推定値収集部５５はプロセスシミュレータ３から収取した推定値を表示部６に与え、ステップＳ６１へ戻る。ステップＳ６２の処理により、データベース６１の推定値が更新される。

次に、図８のステップＳ７１〜ステップＳ７２は、予測値収集部５６の動作を示している。

図８のステップＳ７１では、予測値収集部５６は予測シミュレータ４から予測値を収集する。次に、ステップＳ７２では、予測値収集部５６は予測シミュレータ４から収取した予測値を表示部６に与え、ステップＳ７１へ戻る。ステップＳ７２の処理により、データベース６１の予測値が更新される。

次に、図８のステップＳ８１〜ステップＳ８５は、表示部６の動作を示している。

図８のステップＳ８１では、表示部６はデータベース６１にアクセスし、最新の実測値、推定値および予測値を読み込む。

次に、ステップＳ８２では、表示部６はデータベース６１にアクセスし、最新の実測アラーム情報、推定アラーム情報および予測アラーム情報を読み込む。

次に、ステップＳ８３では、表示部６はデータベース６１にアクセスし、最新の表示色情報を読み込む。なお、表示色情報については後述する。

次に、ステップＳ８４では、ステップＳ８２において読み込んだアラーム情報およびステップＳ８３において読み込んだ表示色情報に基づいて、表示画面７Ａの表示（トレンド表示）を更新する。

次に、ステップＳ８５では、ステップＳ８１において読み込んだ実測値、推定値、予測値およびステップＳ８３において読み込んだ表示色情報に基づいて、表示画面７の表示（アラーム表示）を更新し、ステップＳ８１へ戻る。

図９は、表示画面７Ａの表示（トレンド表示）を例示する図である。

図９に示すように、トレンド表示では、横方向を時間軸、縦方向をデータ値軸とするトレンドグラフにより実測値、推定値および予測値のトレンドが表示される。図９の例では、領域１００にトレンドグラフが表示される。領域１００は、現在時刻を示す縦線１００ａを挟んで、左側の過去のトレンドを示す領域１００Ａと、右側の未来のトレンドを示す領域１００Ｂに区分される。

また、領域１００Ａおよび領域１００Ｂのそれぞれには、実測値、推定値または予測値が上限値を超える領域を示すアラーム発報領域１０１と、実測値、推定値または予測値が下限値を超える領域を示すアラーム発報領域１０２が、それぞれ帯状に配置される。これらの上限値、下限値は、アラーム定義設定入力インターフェイス５８を介して閾値として設定されたものである。

領域１００Ａ、領域１００Ｂ、アラーム発報領域１０１およびアラーム発報領域１０２は、背景色等の相違によって視覚的に区別可能とされる。これにより、ユーザは領域１００Ａ、領域１００Ｂ、アラーム発報領域１０１およびアラーム発報領域１０２を直感的に認識することができる。なお、アラーム発報領域１０１およびアラーム発報領域１０２の表示／非表示を切り替え可能としてもよい。

図９の例では、実測値のトレンドは実線１０３により、推定値のトレンドは点線１０４により、それぞれ示されている。領域１００の下方には、トレンドの表示対象となり得るデータ種やそのデータ値等が表示される領域２００が設けられ、領域２００内のチェック欄２０１へのチェックにより、領域１００にトレンドとして表示されるデータ種や実測値、推定値、予測値の種別を選択することができる。

なお、領域１００に表示されたトレンド（実線１０３、点線１０４など）にカーソルを合わせると、そのトレンドの種別（データ種）を計器のアイコンなどを用いて表示するようにしてもよい。これにより、ユーザが容易にトレンドの種別を把握することができる。

次に、図１０は、表示画面７の表示（アラーム表示）を例示する図である。

図１０に示すように、アラーム表示では、縦方向を時間軸として、アラームが時系列的に配列表示される。図１０の例では、現在時刻を示すバー３０１の下方には過去に発報されたアラーム、すなわち実測アラームおよび推定アラームを表示する領域３０２が、バー３０１の上方には将来発生することが予測されるアラーム、すなわち予測アラームを表示する領域３０３が、それぞれ設けられる。

領域３０２および領域３０３に表示されたアラームは、それぞれ各領域内において時系列順に配置されており、各領域において、発報時刻あるいは発生予測時刻が古いものから新しいものの順に、下方から上方へ向けて各アラームが順番に配置される。

各アラームの属性や発報時刻等は、アラームの重量度を表示する欄３０４、発報時刻あるいは発生予測時刻を表示する欄３０５、アラームの発生元となるタグ名を表示する欄３０６、および、アラームのステータスを表示する欄３０７において示される。

また、図１０の例では、データベース６１に格納されている実測アラームおよび推定アラームのうちの一部のアラームが領域３０２に表示されるとともに、データベース６１に格納されている予測アラームのうちの一部のアラームが領域３０３に表示されている場合を示している。領域３０２に表示される実測アラームおよび推定アラームはボタン３０８ａに対する操作により、領域３０３に表示される予測アラームはボタン３０８ｂに対する操作により選択される。ボタン３０８ａおよび３０８ｂの上下方向の位置は、表示対象となるアラームの発報時刻あるいは発生予測時刻の時間帯に対応しており、ボタン３０８ａおよびボタン３０８ｂを上下方向に移動させることにより、対応する領域のアラームがスクロール表示される。

また、図１０の例では、アラームの発生予測までの時間、タグ名およびステータスを「（）」で括ることにより、データの種類を識別可能としている。図１０の例では、実測アラーム、および実測値として得られるデータについての予測アラームには「（）」を付加せず、推定アラームおよび推定値として得られるデータについての予測アラームには、「（）」を付加している。これにより、アラームの対象となるデータがプラント１で実測されるデータであるのか、あるいはプロセスシミュレータ３でのみ取り扱われるデータであるのかを識別できる。

次に、表示画面７Ａの表示（トレンド表示）および表示画面７の表示（アラーム表示）の表示色について説明する。

トレンド表示およびアラーム表示の表示色は、表示色設定入力インターフェイス９を介して設定され、上記の表示色情報としてデータベース６１に格納される。具体的には、トレンド表示における領域１００Ａの背景色、領域１００Ｂの背景色、アラーム発報領域１０１の背景色、アラーム発報領域１０２の背景色、トレンドペン（実線１０３、点線１０４など）の色をＲＧＢ値により設定する。

本実施形態では、トレンド表示およびアラーム表示における背景色を共通化することで、両者の関係を分りやすくしている。例えば、トレンド表示における領域１００Ａの背景色とアラーム表示における領域３０２の背景色、あるいはトレンド表示における領域１００Ｂの背景色とアラーム表示における領域３０３の背景色を共通色とすることで、トレンド表示およびアラーム表示の両者において過去、未来を示す背景色が同一となり、ユーザが過去、未来の領域を直感的に把握可能となる。

また、すべての表示色を入力する場合の作業負担や、適切な表示色の配置を考慮して、背景色とトレンドペンの色の組み合わせ、背景色どうしの組み合わせなどをデータベース６１等に予め登録しておき、表示色の一部を自動的に設定することもできる。例えば、ユーザがトレンド表示およびアラーム表示における背景色（領域１００Ａ、領域３０２の背景色、あるいは領域１００Ｂ、領域３０３の背景色）をデフォルトで用意された色の中から選択すると、その背景色に組み合わされた色を、トレンドペンの色、アラーム発報領域１０１の背景色、およびアラーム発報領域１０２の背景色として自動的に割り当てることができる。この場合、例えば背景色に対して容易に認識可能なトレンドペンの色を予め登録しておくことにより、適切なトレンドペンの色を自動的に設定することが可能となる。これらの色の組み合わせは、２つの色のコントラストや補色関係などの要素を用いて設定することもできる。例えば、過去を示す領域の背景色と、未来を示す領域の背景色とを互いに補色の関係になるものとしてもよい。このように、表示色の組み合わせを予め登録することにより、ユーザによる表示色設定時の作業負担を軽減できる。

また、アラーム表示装置と異なる他の装置ないしシステム、例えばフィールド制御装置において使用されている表示色を参照して、トレンド表示およびアラーム表示の表示色を設定してもよい。例えば、フィールド制御装置でトレンド表示やアラーム表示が行われている場合に、それと同一の背景色やトレンドペンの色を選択することで、背景色やトレンドペンの色を共通化することができる。これにより、他の装置を使用する機会のあるユーザについては、トレンド表示やアラーム表示における視認性を向上させることができる。

図１１は、表示色設定入力インターフェイス９による表示色設定に際して表示される色見本表示画面を例示している。この画面では、ユーザの指示に従ってトレンド画面における各領域の背景色が表示されるため、ユーザは色見本表示画面によってトレンド表示の実際の背景色を画面上で予め確認することができる。色見本表示画面におけるボタン４０５を操作することにより、色見本表示画面に表示されていた背景色がトレンド画面の背景色として設定される。図１１の例では、領域４００Ａが領域１００Ａ（図９）に、領域４００Ｂが領域１００Ｂ（図９）に、領域４０１が領域２０１（図９）に、領域４０２が領域２０２（図９）に、それぞれ対応している。なお、図１１の例では、背景色のみを表示する例を示しているが、トレンドペンを同時に表示することで、トレンドペンの色も確認できるようにしてもよい。このように、色見本表示画面を用いることにより、ユーザが表示色を素早く確認できるため、表示色設定時における作業負担が軽減される。

次に、図１２は、表示色を手動で設定する場合に、表示色設定入力インターフェイス９により表示される表示色設定画面を例示する図である。

図１２の例では、表示色設定画面において「背景色」、「トレンドペン」、および「アラーム発報領域」をそれぞれラベル５０１、ラベル５０２およびラベル５０３により選択し、それぞれの表示色を設定できる。図１２では、「背景色」を設定する画面が示されており、実際の表示色、そのＲＧＢ値、および表示色が適用される要素が、領域５０４、領域５０５および領域５０６にそれぞれ表示されている。この状態でボタン５０７を操作することにより、該当する要素の表示色が設定される。このように、トレンド表示およびアラーム表示における表示色をすべて手動で設定してもよい。

なお、実施例２では、背景色により領域を区別する例を示したが、斜線などの模様を付することにより領域を区別してもよい。背景色と模様を組み合わせて、各領域を表現してもよい。

以上説明したように、本発明のアラーム表示装置およびアラーム表示方法によれば、実測アラーム情報、推定アラーム情報、および予測アラーム情報を同一画面上に表示するので、プラントの運転に必要なアラーム情報を適切に表示することができる。

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、プラントからの情報に基づいてアラームの発生状況を示すアラーム情報の表示を行うアラーム表示装置等に対し、広く適用することができる。

２ 実測値取得部（取得手段）
３ プロセスシミュレータ（プラント模擬手段）
４ 予測シミュレータ（予測手段）
６ 表示部（表示手段）
９ 表示色設定入力インターフェイス（受付手段）
５１ 実測アラーム判定部（実測アラーム判定手段）
５２ 推定アラーム判定部（推定アラーム判定手段）
５１ 予測アラーム判定部（予測アラーム判定手段）

Claims (15)

1. プラントからの情報に基づいてアラームの発生状況を示すアラーム情報の表示を行うアラーム表示装置において、
   プラントから得られるデータの実測値を取得する取得手段と、
   プラントから得られるデータに基づいて、前記プラントの現在の状態を模擬してプラントのデータの現在の推定値を出力するプラント模擬手段と、
   前記プラント模擬手段から出力される前記推定値に基づいて、プラントの将来の状態を予測してプラントのデータの予測値を出力する予測手段と、
   前記取得手段により取得される前記実測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて実測アラーム情報を出力する実測アラーム判定手段と、
   前記プラント模擬手段から出力される前記推定値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて推定アラーム情報を出力する推定アラーム判定手段と、
   前記予測手段から出力される前記予測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて予測アラーム情報を出力する予測アラーム判定手段と、
   前記実測アラーム判定手段から出力される前記実測アラーム情報、前記推定アラーム判定手段から出力される前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム判定手段から出力される前記予測アラーム情報を同一画面上に表示する表示手段と、
   を備え、
   前記実測アラーム情報または前記推定アラーム情報が前記実測アラーム判定手段または前記推定アラーム判定手段から出力されると、表示手段は当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報に対応するアラームについて表示されていた前記予測アラーム情報に代えて、出力された当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報を表示することを特徴とするアラーム表示装置。
2. 前記表示手段は、各アラームの発生時刻の時系列に従った順序で前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム情報を画面上に並べて表示することを特徴とする請求項１に記載のアラーム表示装置。
3. 前記表示手段は、各アラームの発生時刻が過去であるものと将来であるものに対して背景を異にする形態で、対応する前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム情報を表示することを特徴とする請求項２に記載のアラーム表示装置。
4. 前記表示手段は、アラームの発生時刻の時間帯を選択可能なスクロール表示により前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、または前記予測アラーム情報を表示することを特徴とする請求項２または３に記載のアラーム表示装置。
5. 前記表示手段は、前記予測アラーム情報が示す、現在からそのアラームの発生が予測される時刻までの時間を、グラフィック表示として表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のアラーム表示装置。
6. 前記表示手段は、前記グラフィック表示の表示色を対応するアラームの重要度に応じた表示色とすることを特徴とする請求項５に記載のアラーム表示装置。
7. 前記表示手段は、前記予測アラーム情報が前記実測アラーム情報の対象となるデータ種についての情報か否について区別可能な態様で、前記予測アラーム情報を表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のアラーム表示装置。
8. 前記表示手段は、前記取得手段により取得される前記実測値、前記プラント模擬手段から出力される前記推定値、または前記予測手段から出力される前記予測値をトレンド表示することを特徴とする請求項１に記載のアラーム表示装置。
9. 前記表示手段は、前記取得手段により取得される前記実測値、前記プラント模擬手段から出力される前記推定値、または前記予測手段から出力される前記予測値を過去であるものと将来であるものに対して背景を異にする形態でトレンド表示し、
   前記実測アラーム情報、前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム情報を表示する際の背景と、トレンド表示する場合の背景とは、過去および将来について同一とされることを特徴とする請求項３に記載のアラーム表示装置。
10. 前記表示手段は、トレンド表示に際し、前記実測アラーム判定手段、前記推定アラーム判定手段または予測アラーム判定手段による判定結果を示す領域を表示することを特徴とする請求項８または９に記載のアラーム表示装置。
11. トレンド表示における複数の要素の表示色の組み合わせが予め登録され、前記表示手段は登録された前記組み合わせに従ってトレンド表示を行うことを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載のアラーム表示装置。
12. トレンド表示に使用される表示色の設定を受け付ける受付手段を備え、
    前記表示手段は、前記受付手段により受け付けられる表示色を、トレンド表示に先立って示すための色見本画面を表示することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のアラーム表示装置。
13. 前記表示手段は、トレンド表示におけるトレンドにカーソルが合されたときに、そのトレンドの種別を表示することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載のアラーム表示装置。
14. トレンド表示における表示色は、前記アラーム装置と異なる別の装置で使用される表示色を参照して設定されることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載のアラーム表示装置。
15. プラントからの情報に基づいてアラームの発生状況を示すアラーム情報の表示を行うアラーム表示方法において、
    プラントから得られるデータの実測値を取得する取得ステップと、
    プラントから得られるデータに基づいて、前記プラントの現在の状態を模擬してプラントのデータの現在の推定値を出力するプラント模擬ステップと、
    前記プラント模擬ステップにより出力される前記推定値に基づいて、プラントの将来の状態を予測してプラントのデータの予測値を出力する予測ステップと、
    前記取得ステップにより取得される前記実測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて実測アラーム情報を出力する実測アラーム判定ステップと、
    前記プラント模擬ステップにより出力される前記推定値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて推定アラーム情報を出力する推定アラーム判定ステップと、
    前記予測ステップにより出力される前記予測値と閾値とを比較し、その比較結果に基づいて予測アラーム情報を出力する予測アラーム判定ステップと、
    前記実測アラーム判定ステップにより出力される前記実測アラーム情報、前記推定アラーム判定ステップにより出力される前記推定アラーム情報、および前記予測アラーム判定ステップにより出力される前記予測アラーム情報を同一画面上に表示する表示ステップと、
    を備え、
    前記実測アラーム情報または前記推定アラーム情報が前記実測アラーム判定ステップまたは前記推定アラーム判定ステップにより出力されると、表示ステップでは当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報に対応するアラームについて表示されていた前記予測アラーム情報に代えて、出力された当該実測アラーム情報または当該推定アラーム情報を表示することを特徴とするアラーム表示方法。