JP5641856B2 - 監視制御システム - Google Patents

Description

本発明は、表示装置と入力装置とを利用してプラントの監視制御業務を行う監視制御システムに関する。

従来、上下水の浄水場や工場などのプラントの作業員は、プラントの監視・制御を行う監視制御システムを用いて、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)又はＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などの複数の表示装置の画面から得られるプラント情報を監視し、必要に応じてマウスやキーボードなどの入力装置を利用して入力を行い、プラントの制御を行っている。

この監視制御システムの画面の種類としては、プラント情報を表示するためのグラフィック画面、計測機器などから得られるプラント情報をトレンド表示するトレンド画面、印刷する帳票データを見るための帳票画面、異常発生時にアラーム情報などを見るためのアラーム画面などがある。そのほか、監視制御システムに関する各種メニュが用意されており、作業員はプラントの状況に応じてメニュボタンでの選択や前記の画面から必要な画面へ表示を切替えたりして、入力を行い、プラントに対して操作を行う。

大抵の場合であるプラントに何の変化も無い場合、すなわち異常発生などがない場合には、作業者はプラントの計測データを見るためにトレンド画面やプラント全体のグラフィック画面を表示することが多い。一方、プラントにてプラントの状態を示す信号の状態変化を検出した場合や故障が発生した場合には、作業者はアラーム画面やシステム専用の対策用画面を開いて原因を判断している。

このような監視制御端末は、端末１台に対して複数の表示装置が備わることが多く、プラントの運用中にはそれぞれの表示装置に別の画面がそれぞれ表示されている。作業者は作業で使用していない表示装置にトレンド画面やグラフィック画面を表示したまま、別の表示装置で、プラントの状態変化や故障などに対応した作業を行っている。

特許文献１では、プラントで故障が発生した場合に、監視制御装置の画面を自動的に表示する機能を提案している。この方法では予めアラームに対して複数の画面と表示時間を登録しておき、アラームが発生した際にアラームに対して登録されている画面を指定されている時間だけ表示して、アラームに関する画面を自動表示している。

特開平１１−２１２６３５号公報

ところで、前記の状態変化や故障が発生した場合などに、監視制御端末の表示装置に表示する画面は、プラントの状況によって作業者が直接指定した画面を選択して表示している。そのため、画面表示を切替える際には毎回作業者の入力処理が発生しており、手間が生じるという問題がある。

一方、特許文献１では、プラントにてアラームが発生した際に、作業者が見る必要性のある画面を自動的に展開することで、プラントの現状把握、およびアラームの原因解析の手助けとしている。この手法の場合、アラームが発生した場合に予めアラームに対して表示する画面が登録されている場合には画面の自動表示が実施される。しかし、作業者の入力を受け付けても一定時間画面を表示し続けるため、プラントで故障が発生していても画面表示が終わるまでは入力処理を受け付けることができない。また、プラントに何も過去にアラームが発生しない通常運用時の場合には、その機能を利用することができない。

本発明は上記実状に鑑み、プラントの状況に応じた最適な監視制御画面の自動切替機能とプラントの運転状況に応じた監視制御画面の自動切替機能とを提供でき、ユーザの監視制御画面の表示に対する手間を軽減できる監視制御システムの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる監視制御システムは、プラントの監視制御画面を表示する表示装置と、ユーザの入力を受け付ける入力部と、前記プラントを構成するプラント装置からの入力信号を受け取り、前記プラントの情報を管理するプラント情報管理部と、前記各表示装置毎の前記監視制御画面の切替順序およびそれぞれの切替状態毎の前記監視制御画面の情報とその表示時間の対応が表される画面切替定義を複数格納する画面切替定義格納部と、前記入力部からのユーザの入力情報または前記プラント情報管理部からの情報のうちの少なくとも何れかの情報により前記表示装置に表示する前記監視制御画面を制御する画面表示管理部とを備え、前記画面表示管理部は、前記入力部からの入力がない所定の長さの無操作時間を検出した際に、前記画面切替定義格納部に格納される前記表示装置の前記画面切替定義に基づいて、当該表示装置で各前記監視制御画面を前記表示時間で指定された時間、表示する画面切替表示処理を行い、前記画面切替定義格納部は、元の前記画面切替定義を別の前記画面切替定義に切替える開始条件の状態と終了条件の状態とが設定された信号の情報が格納され、前記プラント情報管理部にて前記入力信号の状態変化を検出した場合、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であるか否か判断し、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化である場合、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の開始条件に相当するときはそのまま当該画面切替定義による画面切替表示処理を継続し、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義以外の他の前記画面切替定義の開始条件である場合には、当該開始条件が当てはまる前記画面切替定義に切替えて画面切替表示処理を行い、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の終了条件に相当する場合には、当該画面切替定義による画面切替表示処理を終了している。

第２の本発明に関わる監視制御システムは、プラントの監視制御画面を表示する表示装置と、ユーザの入力を受け付ける入力部と、前記プラントを構成するプラント装置からの入力信号をコントローラ経由で受け取り、前記プラントの情報を管理するプラント情報管理部と、前記各表示装置を識別する表示装置識別情報に対する画面切替定義の対応を表す動作定義、および、前記監視制御画面の切替順序が状態遷移情報で管理されるとともにそれぞれの切替状態毎の前記監視制御画面を識別する画面識別情報とその表示時間の対応が表される前記画面切替定義を複数格納する画面切替定義格納部と、前記入力部からのユーザの入力情報または前記プラント情報管理部からの情報のうちの少なくとも何れかの情報により前記表示装置に表示する前記監視制御画面を制御する画面表示管理部とを備え、前記画面表示管理部は、前記入力部からの入力がない所定の長さの無操作時間を検出した際に、前記画面切替定義格納部から前記表示装置の前記動作定義を取得し、当該動作定義が示す前記画面切替定義に従い、各前記監視制御画面を前記表示時間で指定された時間、当該表示装置で表示する画面切替表示処理を行い、前記画面切替定義格納部は、元の前記画面切替定義を別の前記画面切替定義に切替える開始条件の状態と終了条件の状態とが設定された信号の情報が格納され、前記プラント情報管理部にて前記入力信号の状態変化を検出した場合、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であるか否か判断し、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化である場合、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の開始条件に相当するときはそのまま当該画面切替定義による画面切替表示処理を継続し、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義以外の他の前記画面切替定義の開始条件である場合には、当該開始条件が当てはまる前記画面切替定義に切替えて画面切替表示処理を行い、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の終了条件に相当する場合には、当該画面切替定義による画面切替表示処理を終了している。

本発明によれば、プラントの状況に応じた最適な監視制御画面の自動切替え機能とプラントの運転状況に応じた監視制御画面の自動切替機能とを提供でき、ユーザの監視制御画面の表示に対する手間を軽減できる監視制御システムを実現できる。

本発明に関わる実施形態１の監視制御システムの構成図である。 (ａ)は実施形態１の表示装置１の外観を示す図であり、(ｂ)は実施形態１の表示装置毎の動作定義の内容を示す図であり、(ｃ)は実施形態１の動作定義に示す画面切替定義の内容を示す図であり、(ｄ)は実施形態１の監視制御システムが画面切替処理を行う際の処理の流れを示す図である。 実施形態１の監視制御システムの1台の端末装置に複数の表示装置１、２、…が備えられている場合の表示装置１、２、…毎の動作定義の定義例を示す図である。 (ａ)、(ｂ)は、実施形態１の表示装置の画面表示に係る動作定義にプラントの状態遷移信号を追加した動作定義の例を示す図である。 実施形態１の画面表示マネージャが一定時間以上の入力装置の無操作時間を検出した場合に行う処理の流れを示すフロー図である。 実施形態２のユーザ管理機能を備える監視制御システムの概念的構成図である。 実施形態２のユーザ管理機能が有効な場合における画面切替定義の取得処理フローを示す図である。 実施形態２のユーザ管理機能が有効な場合における画面表示権限の判定処理を示す処理フローである。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に関わる実施形態１の監視制御システム１００の構成図である。
実施形態の監視制御システム１００は、任意数のプラント装置１１２をもって構成されるプラントの監視および制御を行うための監視制御画面を切替表示する画面切替処理(画面切替表示処理)を行うシステムである。

監視制御システム１００は、ネットワーク１０９を介して、プラントを構成するプラント装置１１２を制御するコントローラ１１０に接続されている。ネットワーク１０９は、イーサネット（登録商標）、専用制御ＬＡＮ(Local Area Network)など任意に選択できる。
監視制御システム１００は、プラント状態などの画面を表示するＣＲＴ(Cathode Ray Tube)やタッチパネルモニタ、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)などの表示装置１０１と、ユーザが入力を行うタッチパネル１０２ａ、キーボード１０２ｂ、マウス１０２ｃなどの入力装置１０２とを備えている。
そして、監視制御システム１００は、入力装置１０２からの入力情報を受け付け、監視制御システム１００への入力信号として処理する入力インターフェースである入力処理部１０５を備えている。

さらに、監視制御システム１００は、コントローラ１１０に対して信号の送受信を行い、プラント装置１１２を制御するとともにプラント装置１１２の情報を管理するプラント情報管理部１０８と、プラント情報管理部１０８の情報や入力装置１０２へのユーザの入力情報などの情報に従って画面(監視制御画面)を表示装置１０１に表示する画面表示マネージャ１０６と、表示装置１０１毎の動作定義２００(図２(ｂ)参照)と画面切替定義２０３(図２(ｃ)参照)が記憶される画面切替定義格納部１０７と、画面を表示するための画面オブジェクトを格納する画面フォルダ(図示せず)とを備えている。

監視制御システム１００は、例えばＰＣ(personal computer)で構成され、ＰＣは、プロセッサ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)などのメモリと、入力装置１０２と、表示装置１０１を含む出力装置とを具えている。
画面表示マネージャ１０６、プラント情報管理部１０８などは、メモリにプログラムとして格納されており、プロセッサにより当該プログラムが実行されることにより、具現化される。

画面切替定義格納部１０７は、メモリにテーブルや表形式、オブジェクト形式のデータベースなどの形態で格納されている。
プラント情報管理部１０８は、ネットワーク１０９を通じてコントローラ１１０と接続されている。なお、画面フォルダは、プラント情報管理部１０８に接続された画面表示マネージャ１０６に接続されている。コントローラ１１０はプラントの各所に設置されており、プラント装置１１２の入出力インターフェースのプロセスＩ／Ｏ（１１１）を通じてプラント装置１１２へと接続されている。

このようにプラント装置１１２の様々な情報は、監視制御システム１００のプラント情報管理部１０８へと集約されており、プラントで発生した状態変化などの情報はプラント情報管理１０８から画面表示マネージャ１０６に引き渡されている。

＜監視制御システム１００の処理動作＞
画面表示マネージャ１０６は、作業者(ユーザ)から入力装置１０２を用いて入力される入力情報を、入力処理部１０５から受け取り、必要に応じたプラントの監視制御画面を表示装置１０１に表示する。
そこで、画面表示マネージャ１０６は、プラントの情報を表示する監視制御画面に反映するため、プラントの情報を管理しているプラント情報管理部１０８へと情報の問い合わせを行う。

また、画面表示マネージャ１０６は入力処理部１０５からの入力処理の有無を判断することができるため、内部タイマを利用して時刻を参照することで、操作の行われない無操作時間を検出する。そして、無操作時間があらかじめ設定した時間を超えた場合、画面表示マネージャ１０６は画面切替定義格納部１０７へと動作定義２００(図２(ｂ)参照)および画面切替定義２０３(図２(ｃ)参照)を要求し取得する。そして、画面表示マネージャ１０６は、画面切替定義２０３の後記の画面を識別する画面番号に基づき画面フォルダの画面オブジェクトにより、表示装置１０１に画面を表示する。

＜表示装置１０１での画面表示の構成＞
次に、表示装置１０１で画面を表示する場合の構成について詳述する。
図２(ａ)は表示装置１（１０１Ａ）の外観を示す図であり、図２(ｂ)は表示装置１０１毎の動作定義２００の内容を示す図であり、図２(ｃ)は動作定義２００に示す画面切替定義２０３の内容を示す図であり、図２(ｄ)は監視制御システム１００が画面切替処理を行う際の処理の流れを示す図である。

例えば、図２(ａ)に示す表示装置１(１０１Ａ)に表示される画面を判断する定義として、表示装置１０１毎の動作定義２００(図２(ｂ)参照)と、動作定義２００で表される画面切替定義２０３(図２(ｃ)参照)とがある。画面表示マネージャ１０６は自身が動作している表示装置１(１０１Ａ)の表示装置番号(表示装置識別情報)を識別することができるため、表示装置１(１０１Ａ)毎の動作定義２００を画面切替定義格納部１０７から一意に取得することができる。

表示装置１０１(１０１Ａ)毎の動作定義２００には、表示装置１０１(１０１Ａ)を識別する表示装置番号２０１と、表示装置１０１(１０１Ａ)に表示する画面を切り替える際の決まりである画面切替定義を表す識別子２０２が記録されている。図２(ｂ)に示す画面切替定義の識別子２０２によって、画面表示マネージャ１０６は画面切替定義格納部１０７から図２(ｃ)に示す画面切替定義２０３を一意に取得することができる。

画面切替定義２０３には自身の定義番号を示す切替定義番号２０４に加え、画面切替の状態を示す状態番号２０５、その状態の時に表示する画面番号２０６と、画面番号２０６の画面の表示時間２０７が記録されている。この状態番号２０５は“１”から“ｎ”(ｎは自然数)まで定義されており、各状態番号２０５のそれぞれの状態毎に画面番号２０６と表示時間２０７が定義されている。

そのため、画面表示マネージャ１０６は、これら表示装置１０１(１０１Ａ)毎の動作定義２００(図２(ｂ)参照)と画面切替定義２０３(図２(ｃ)参照)に基づいて画面の表示切替を実施できる。

次に、実際の画面切替を図２(ｄ)を用いて説明する。
例示した表示装置１（１０１Ａ）に実際に表示される画面のイメージが、画面番号６２の画面２０８である。図２(ｃ)に示す状態番号２０５が“１”のときには画面番号２０６の“６２”を表示する定義になっており、表示時間２０７は“３０秒”である。３０秒間画面を表示した後、状態番号“２”(図２(ｃ)参照)に定義されている画面番号“２０１７”の画面２０９の表示へと切替わる。その後も、画面切替定義２０３(図２(ｃ)参照)に基づいて画面表示を切替えていき、画面番号“１０５”の画面２１０の表示を終えた後に、再び状態番号２０５が“１”の表示へと切替わる。

＜複数の表示装置１０１での画面表示の構成＞
次に、複数の表示装置１０１で画面を表示する場合の構成について詳述する。
図３は、監視制御システム１００の１台の端末装置に複数の表示装置１、２(１０１)が備えられている場合の表示装置１(１０１Ａ)、２(１０１Ｂ)毎の動作定義の定義例である。
監視制御システム１００には最低でも１つ以上の表示装置１０１が備えられている。

図３では、図示しない１台の端末装置に任意の複数の表示装置１(１０１Ａ)、表示装置２(１０１Ｂ)をもつ場合を例示している。このように、１台の端末装置に１つの表示装置１０１のみならず、１台の端末装置(図示せず)に任意の複数の表示装置１、２、…(１０１)をもつことも可能である。すなわち、監視制御システム１００においては、単数または複数の端末装置(図示せず)に対して、複数の表示装置１０１をもつことができる。

表示装置１０１が複数の場合には、表示装置１(１０１Ａ)、表示装置２(１０１Ｂ)毎に動作定義２００を定義することとなる。図３の例においては、表示装置１(１０１Ａ)については画面切替定義２００に表示装置番号２０１と画面切替定義３００が定義されている。表示装置１(１０１Ａ)の動作定義２００の画面切替定義３００に“無効”と記録されていることで、表示装置１(１０１Ａ)では画面切替定義が実施されない。すなわち、画面切替定義３００の内容によって画面切替処理の実施有無を選択できる。

表示装置２(１０１Ｂ)の動作定義２００においては、画面切替定義３０１に“４”という識別子が定義されている。表示装置２(１０１Ｂ)は画面切替定義３０１に従って画面(監視制御画面)の切替えが行われるため、表示装置２(１０１Ｂ)においては画面切替定義３０１の“４”に従って画面の切替表示が実施されることとなる。
これにより、表示装置１(１０１Ａ)、表示装置２(１０１Ｂ)毎にそれぞれ画面切替定義３００、３０１を選択することができる。

図４(ａ)、(ｂ)は、表示装置１０１の画面表示に係る動作定義２００にプラントの状態遷移信号を追加した動作定義４００の例である。
表示装置１０１毎の動作定義４００には、プラントの状態遷移信号４０２を定義することができる。この状態遷移信号４０２はプラントの情報を示す信号を一意に表す識別子である。

図１に示すプラント情報管理部１０８から、画面表示マネージャ１０６が情報を取得する際、プラントに係る信号はこのような状態遷移信号４０２の識別子で区別されている。
図４(ａ)に示す動作定義１(４００)においては、状態遷移信号４０２の開始条件４０３を満たす場合(“ＯＮ”の場合)、つまり状態遷移信号４０２に定義した信号“01-LV019”が“ＯＮ”した場合に(画面)切替定義４０５を“７”に変更することが定義されている。これに対して、状態遷移信号４０２の“01-LV019”が“ＯＦＦ”の場合には画面切替定義４０１の“４”が適用される。

これにより、状態遷移信号４０２の“01-LV019”が“ＯＦＦ”から“ＯＮ”した場合には、画面切替定義４０１の“４”から(画面)切替定義４０５の“７”を適用することができる。(画面)切替定義４０５の“７”を適用している場合に、状態遷移信号４０２の“01-LV019”が“ＯＮ”から“ＯＦＦ”になった場合には終了条件４０４の“ＯＦＦ”を満たすので、(画面)切替定義４０５の“７”から移行する画面切替定義４０１の“４”に従って画面切替えを実施する。

図４(ｂ)に示す動作定義２(４１０)においては、動作定義１(４００)の状態遷移信号“01-LV019”に加えて、状態遷移信号４０６の“01-LV023”が定義される。
動作定義２（４１０）においては、状態遷移信号４０６の“01-LV023”の開始条件４０７を満たす場合(“ＯＮ”の場合)、つまり状態遷移信号４０６に定義した信号“01-LV023”が“ＯＮ”した場合に、画面切替定義４０１の“４”から(画面)切替定義４０９を“９”に変更することが定義されている。これに対して、状態遷移信号４０６が終了条件４０８の“ＯＦＦ”の場合には画面切替定義“４”が適用されている。

これにより、状態遷移信号４０６が“ＯＦＦ”から“ＯＮ”した場合には、画面切替定義４０１の“４”から(画面)切替定義４０９の“９”を適用することができる。一方、(画面)切替定義４０９の“９”を適用している場合に、状態遷移信号４０６“01-LV023”が“ＯＮ”から“ＯＦＦ”になった場合には、終了条件４０８の“ＯＦＦ”を満たすので、(画面)切替定義４０９の“９”から移行する画面切替定義４０１の“４”に従って画面切替えを実施する。

＜画面表示マネージャ１０６が一定時間以上の入力装置１０２の無操作時間を検出した場合の処理＞
次に、画面表示マネージャ１０６(図１参照)が一定時間(所定時間)以上のユーザによる入力装置１０２の無操作の時間を検出した場合に行う処理について、そのフロー図である図５に従って説明する。

まず、画面表示マネージャ１０６が、内部タイマを用いて時刻を参照して一定時間以上の入力装置１０２の無操作時間を検出した場合、既に画面切替処理が起動しているか否かチェックする（図５のＳ５００）。ここで、一定時間とは、例えば２０秒や３分といったように、監視制御システム１００の利用される状況に応じて設定可能な所定の時間である。

Ｓ５００において、画面切替処理が起動していないと判定された場合(Ｓ５００でＮｏ)、画面切替処理の状態遷移信号の開始条件を満たしているかどうかチェックする（Ｓ５０１）。ここで、Ｓ５０１の画面切替処理の状態遷移信号の開始条件とは、監視制御システム１００に備わっている表示装置１(１０１)から表示装置Ｎ(１０１)までのそれぞれの図４に示す動作定義４００、４１０、…内に定義されている状態遷移信号の開始条件を満たすということである。

Ｓ５０１において、画面切替処理の状態遷移信号の開始条件を満たしていないと判定された場合(Ｓ５０１でＮｏ)、つまり動作定義に定義されていない信号の場合には、何もすることなく処理を抜ける。
一方、Ｓ５００において、画面切替処理がすでに起動していると判定された場合(Ｓ５００でＹｅｓ)、現在の画面切替処理の状態遷移信号の終了条件であるか否か判定される(Ｓ５０２)。すなわち、監視制御システム１００に備わっている表示装置１(１０１)から表示装置Ｎ(１０１)までのそれぞれの図４に示す動作定義４００、４１０、…内に定義されている状態遷移信号の終了条件を満たすかどうかである。

Ｓ５０２において、現在適用している画面切替処理の状態遷移信号の終了条件を満たすと判定された場合(Ｓ５０２でＹｅｓ)には、現在の画面切替処理を終了し、画面切替定義を元(図４(ｂ)の画面切替定義４０１の“４”参照)に戻して（Ｓ５１０）、処理を抜ける。

一方、Ｓ５０２において、現在適用している画面切替定義の状態遷移信号の終了条件でないと判定された場合(Ｓ５０２でＮｏ)、別の画面切替定義の状態遷移信号の開始条件であるかチェックする（Ｓ５０３）。
別の画面切替定義の状態遷移信号の開始条件でないと判定された場合(Ｓ５０３でＮｏ)には、現在の画面切替定義の処理には影響がない信号であるので、そのまま現在の画面切替定義の処理を継続し、Ｓ５０８に移行する。

一方、Ｓ５０３において、別の画面切替定義の状態遷移信号の開始条件であると判定された場合(Ｓ５０３でＹｅｓ)には、現在適用している画面切替定義を記憶し（Ｓ５０４）、今回発生した信号が開始条件となっている画面切替定義(図４の状態遷移信号の切替定義)を取得する（Ｓ５０５）。

Ｓ５０５で画面切替定義を取得した後、図２(ｃ)に示す画面切替定義２０３の状態番号２０５が“１”の画面番号２０６と表示時刻２０７を取得し、画面表示マネージャ１０６は次の画面への切替えを行う。この場合、画面切替定義の最後の状態番号であった場合(図２(ｃ)の状態番号ｎ参照)には、最初の状態番号(図２(ｃ)の状態番号２０５の“１”参照)に戻って、画面番号および表示時間を取得することで、画面切替処理のループを実現する（Ｓ５０６）。

続いて、画面表示マネージャ１０６は、入力装置１０２(図１参照)から入力があるか否か判定する（Ｓ５０７）。
入力装置１０２(図１参照)から入力があると判定された場合（Ｓ５０７でＹｅｓ）には画面切替処理を終了し、処理を抜ける。

一方、Ｓ５０７において、入力装置１０２(図１参照)から入力がないと判定された場合（Ｓ５０７でＮｏ）には、画面表示マネージャ１０６はプラントに状態変化があるか否か判定する（Ｓ５０８）。
プラントに状態変化が生じたと判定された場合(Ｓ５０８でＹｅｓ)、すなわちプラントの信号が発生した場合には本処理フローの最初のＳ５００に戻り、信号の判定を行う。

一方、Ｓ５０８において、プラントに状態変化がないと判定された場合(Ｓ５０８でＮｏ)、現在表示している画面の表示時間が経過したか否か判定される（Ｓ５０９）。
現在表示している画面の表示時間が経過したと判定された場合(Ｓ５０９でＹｅｓ)には、Ｓ５０６に移行し、次に定義されている画面の情報に従い画面を表示する。
一方、Ｓ５０９において、現在表示している画面の表示時間が経過してないと判定された場合(Ｓ５０９でＮｏ)には、Ｓ５０７に移行する。
以上が、図５に示す画面表示マネージャ１０６(図１参照)が一定時間以上の入力装置１０２の無操作時間を検出した場合に行う処理である。

実施形態１の構成によれば、プラントの通常運用の時に必要に応じて画面の切替処理を実施することができるほか、プラントの状態変化に従って画面の切替表示処理を別の画面切替定義に変更することができる。
また、プラントの状態変化が終了し元の状態に戻った際には、元の状態に対応した別の画面切替定義を実施できることから、プラントの状況に応じて最適な画面の切替表示を行うことができる。

このように、プラントの運用において、あらかじめ定義している画面の切替パターンのみ提供するのではなく、プラントの状況に応じて何もアラームが発生していない場合においても最適な画面の切替表示機能を連続して提供することで作業者(ユーザ)の画面表示に対する手間を軽減できる。

そして、画面の表示切替えは開始条件として、アラームの発生(特定の信号のオン／オフ)またはアラームからの復帰(特定の信号のオン／オフ)を指定することができる。
また、画面の表示切替えの終了条件として、ユーザからの入力処理か、アラームの発生(特定の信号のオン／オフ)またはアラームからの復帰(特定の信号のオン／オフ)を指定できるため、作業者(ユーザ)の必要に応じて画面の切替処理を終了することができる。

さらに、アラームが発生またはアラームから復帰した場合には別の画面切替パターンに変更することもできるため、プラントの状況に応じて最適な画面の表示切替えを実現することができる。

＜＜実施形態２＞＞
次に、実施形態２のユーザ管理機能を備える監視制御システム２００について説明する。
図６は、実施形態２のユーザ管理機能を備える監視制御システム２００の概念図である。
実施形態２の監視制御システム２００は、図１に示す実施形態１の監視制御システム１００に、ユーザのログオンを管理するユーザ管理部６００と、ユーザ情報が格納されたユーザ情報格納部６０１、およびユーザＩＤ毎に管理される画面切替定義６１０を追加したものである。その他の構成は、実施形態１と同様であるから、異なる構成について説明を行う。

ユーザ情報格納部６０１は、メモリにテーブルやオブジェクト形式や表形式のデータベースなどの形態で格納されている。
ユーザ情報格納部６０１には、監視制御システム２００へのログオンを許可したユーザのユーザ情報６０２が記憶されている。ユーザ情報６０２には、少なくてもユーザＩＤ６０３とユーザ名６０４が定義されている。また、ユーザ情報６０２には、ユーザＩＤ６０３毎にパスワード６０５や監視制御システム２００へのアクセス権限６０６などが定義されている。

また、画面切替定義格納部１０７には、ユーザＩＤ６０３毎にアクセス権限が定められ管理される画面切替定義６１０が格納されている。
ユーザ管理部６００は、図１に示す画面表示マネージャ１０６やプラント情報管理部１０８と同様に、メモリにプログラムとして格納されており、プロセッサにより当該プログラムが実行されることにより、具現化される。
ユーザ管理部６００は、情報要求元からの監視制御システム２００にログオンするユーザに関する情報要求に応じて、ユーザ情報格納部６０１に格納されているユーザ情報６０２から情報を取得し、情報要求元に返す機能を備えている。

また、ユーザ管理部６００は、ログオンするユーザに対して、ユーザＩＤ６０３とパスワード６０５のユーザ識別情報によるユーザ認証を行う際にも、ユーザ情報格納部６０１に格納される情報に基づき、ユーザ情報の管理を行っている。
画面表示マネージャ１０６は、作業者(ユーザ)の本人認証を実施する際にユーザ管理部６０１に情報の問い合わせを行ったり、表示装置１０１で画面表示を行う場合に、ログインしている作業者(ユーザ)に画面の表示権限があるかどうか判定する際の問い合わせを行っている。

ユーザ管理部６０１は、画面表示マネージャ１０６からの作業者(ユーザ)の本人認証の問い合わせに対しては、入力装置１０２で入力されたユーザＩＤ、パスワードを用いて、ユーザ情報格納部６０１を参照する。そして、入力されたユーザＩＤ、パスワードが、ユーザ情報格納部６０１の登録されたユーザＩＤ６０３、パスワード６０５に有る場合には、本人認証“ＯＫ”と画面表示マネージャ１０６に返答し、ユーザ情報格納部６０１に無い場合には、本人認証“ＮＧ”と画面表示マネージャ１０６に返答する。

一方、ユーザ管理部６０１は、画面表示マネージャ１０６からのログインしている作業者(ユーザ)に画面の表示権限あるかの問い合わせに対しては、ユーザ情報格納部６０１を入力されたユーザＩＤで参照し、入力されたユーザＩＤが登録されたユーザＩＤ６０３に合致する場合には、当該ユーザＩＤ６０３のアクセス権限６０６の情報に照らして、画面表示マネージャ１０６に返答する。

また、ユーザ管理機能が有効である場合には、画面表示マネージャ１０６は、ユーザ毎の画面切替定義６１０を適用することが可能である。
具体的には、画面表示マネージャ１０６が画面切替処理を行う際には、画面切替定義格納部１０７に格納されているユーザＩＤ毎に管理されている画面切替定義６１０を取得して、画面切替定義６１０に従って画面切替処理を行う。

＜ユーザ管理機能が有効な場合における画面切替定義の取得処理＞
次に、ユーザ管理機能が有効な場合における画面切替定義の取得処理について、その処理フローを示す図７に従って説明する。
監視制御システム２００は、作業者(ユーザ)がログインしている場合とログアウトしている場合の２パターンで画面切替定義の取得処理が異なる。

まず、画面表示マネージャ１０６(図６参照)は作業者(ユーザ)がログインしている場合かどうか判断する（図７のＳ７００）。
ログインしていると判断された場合(Ｓ７００でＹｅｓ)には、画面表示マネージャ１０６はログインしている作業者のユーザＩＤを取得する（Ｓ７０１）。
そして、画面表示マネージャ１０６は、取得したユーザＩＤを利用して、画面切替定義格納部１０７から、ユーザＩＤ毎に管理されている画面切替定義６１０(図６参照)を取得し（Ｓ７０２）、処理を抜ける。

一方、Ｓ７００において、作業者(ユーザ)がログインしていないと判断された場合(Ｓ７００でＮｏ)、画面切替定義が動作した際、画面表示マネージャ１０６は、端末装置の表示装置１０１毎に定義されている画面切替定義(図２(ｂ)、(ｃ)参照)を、画面切替定義格納部１０７から取得し処理を抜ける（Ｓ７０３）。
以上が、図７に示すユーザ管理機能が有効な場合における画面切替定義の取得処理である。

＜ユーザ管理機能が有効な場合における画面表示権限の判定処理＞
次に、ユーザ管理機能が有効な場合における画面表示権限の判定処理について、その処理フローを示す図８に従って説明する。
画面表示マネージャ１０６(図６参照)は、まず、画面切替のループを管理するために画面切替定義の状態を示す状態番号を記憶する記憶領域(ワークエリア)を初期化する（図８のＳ８００）。

続いて、画面表示マネージャ１０６は、次に表示装置１０１に表示する画面情報を、画面切替定義格納部１０７に格納される画面切替定義６１０(図６参照)から取得するが、画面切替定義６１０の最後の定義である場合には続いて表示される画面が定義される最初の定義を読む（Ｓ８０１）。
そして、画面表示マネージャ１０６は画面切替定義格納部１０７から画面番号(図２(ｃ)参照)を取得する際に、状態番号を記憶領域に記憶しておく（Ｓ８０２）。

続いて、画面表示マネージャ１０６は、記憶領域に記憶してある状態番号が、画面切替定義に定義してある状態番号すべてであるか否かを判断する（Ｓ８０３）。Ｓ８０３の処理は、この後説明する画面の表示権限判定を実施する際に、ログインしている作業者に画面切替定義に定義されている画面の表示権限がまったく無い場合を想定した終了判定である。
記憶領域に記憶してある状態番号が、画面切替定義に定義してある状態番号すべてであると判断された場合（Ｓ８０３でＹｅｓ）、終了する。

一方、Ｓ８０３において、記憶領域に記憶してある状態番号が、画面切替定義に定義してある状態番号すべてでないと判断された場合（Ｓ８０３でＮｏ）、画面表示マネージャ１０６では、画面切替定義６１０から取得した画面番号に対して、作業者に表示権限があるかどうか画面切替定義格納部１０７のユーザＩＤ毎に管理される画面切替定義６１０を参照してチェックし（Ｓ８０４）、画面表示権限があるか否か判定する（Ｓ８０５）。

画面の表示権限がないと判定された場合（Ｓ８０５でＮｏ）、画面切替定義の現在の状態番号の次の状態番号に定義されている画面に対して画面表示権限判定を行うために、Ｓ８０１に移行する。
一方、Ｓ８０５において、画面表示権限があると判定された場合（Ｓ８０５でＹｅｓ）には画面を表示し（Ｓ８０６）、画面表示マネージャ１０６は、入力装置１０２から入力があるか否か判断する（Ｓ８０７）。

入力装置１０２から入力があると判断された場合（Ｓ８０７でＹｅｓ）には処理を終了する。
一方、入力装置１０２から入力がないと判断された場合（Ｓ８０７でＮｏ）には、画面表示マネージャ１０６は、画面の表示時間が経過したか否か、図２(ｃ)の画面切替定義２０３の表示時間と内部タイマから取得した時間とを比較して判定する（Ｓ８０８）。

画面の表示時間が経過したと判定された場合（Ｓ８０８でＹｅｓ）、Ｓ８０１に移行し、次の画面の画面表示権限の判定を行う。
一方、画面の表示時間が経過しないと判定された場合（Ｓ８０８でＮｏ）、Ｓ８０７に移行する。
以上が、図８に示すユーザ管理機能が有効な場合における画面表示権限の判定処理である。

実施形態２の構成によれば、ユーザ管理機能により、ログオンするユーザを本人認証でき、ログオン可能なユーザに対してアクセス権限を付与できる。そのため、ユーザ毎の画面切替定義を設け、ユーザに応じてアクセス権限に基づく、画面切替定義を与えることが可能である。
また、ユーザ管理機能により、画面表示権限の判定を行い、ユーザに応じた画面表示が可能である。

なお、前記実施形態では、ユーザ識別情報として、ユーザＩＤ６０３とパスワード６０５を例示したが、ユーザ識別情報は、ユーザを識別できる情報であれば、ユーザＩＤ６０３とパスワード６０５以外の生体認証情報などを、ユーザ情報格納部６０１に格納して用いてもよく、ユーザＩＤ６０３とパスワード６０５とに限定されないのは勿論である。

また、前記実施形態では、表示装置を識別する表示装置識別情報として表示装置番号、画面を識別する画面識別情報として画面番号、画面の切替順序を識別する状態遷移情報として状態番号をそれぞれ例示したが、表示装置、画面、画面の切替順序それぞれを識別できる情報であれば、例示した表示装置番号、画面番号、状態番号に限定されず、他の識別情報を用いてもよいのは勿論である。

なお、前記実施形態では、図２(ｂ)、(ｃ)に示すように、表示装置１０１の画面切替定義２０３を動作定義２００に示す場合を例示したが、動作定義２００を用いることなく、表示装置１０１の表示装置番号２０１と画面切替定義２０３とを同一のレコードで構成してもよい。つまり、画面切替定義２０３のデータが画面切替定義格納部１０７に実質的に格納されていればよい。

なお、前記実施形態では、ＰＣに画面切替定義格納部１０７やユーザ情報格納部６０１、画面の情報などを格納する場合を例示したが、画面切替定義格納部１０７、ユーザ情報格納部６０１、画面の情報などは、別体のパソコン、データベースサーバなどに格納してもよく限定されない。
また、画面表示マネージャ１０６、ユーザ管理部６０１は、一つのプログラムモジュールとしてもよいし、それぞれを複数に分割した構成としてもよい。

なお、前記実施形態では、画面表示マネージャ１０６、ユーザ管理部６０１などのソフトウェアはＰＣに格納する構成を説明したが、画面表示マネージャ１０６、ユーザ管理部６０１などのソフトウェアは、ＰＣに格納することなく、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードして実行したり、磁気記憶媒体をＰＣにセットして実行する構成としたり、或いは、他のサーバで処理を実行してインターネットなどのネットワークを介してデータの入出力のみをＰＣで行うようにしてもよく、監視制御システム１００、２００の機能が果たせれば、監視制御システム１００、２００の実現形態は限定されない。なお、ＰＣがインターネットに接続される場合には、ＩＰ(Internet Protocol)アドレスが静的に割り当てられ、インターネット上でのデータの送受信が行われる。

また、前記実施形態では、監視制御システム１００、２００をソフトウェアで実現する場合を例示したが、説明した所定の機能を果たせれば、監視制御システム１００、２００の少なくとも一部をＩＣ(Integrated Circuit)、ＬＳＩ(large-scale integration)などで構成してもよく、監視制御システム１００、２００の実現態様は限定されない。

なお、本発明は、プラントであれば、上下水の水処理プラント、石油精製プラント、各種発電所など限定されることなく、幅広く適用可能である。

１００、２００ 監視制御システム
１０１ 表示装置
１０１Ａ 表示装置(複数の表示装置)
１０１Ｂ 表示装置(複数の表示装置)
１０２ 入力装置(入力部)
１０５ 入力処理部(入力部)
１０６ 画面表示マネージャ(画面表示管理部)
１０７ 画面切替定義格納部(画面切替情報格納部)
１０８ プラント情報管理部
１１０ コントローラ
１１２ プラント装置
２００ 表示装置毎の動作定義(表示装置毎に管理している画面切替定義)
２０１ 表示装置番号(表示装置識別情報)
２０３ 画面切替定義
２０５ 状態番号(状態遷移情報)
２０６ 画面番号(画面識別情報)
２０７ 表示時間
２０８ 画面(監視制御画面)
２０９ 画面(監視制御画面)
２１０ 画面(監視制御画面)
４０２、４０６ 状態遷移信号(画面切替定義格納部に登録してある信号)
４０３、４０７ 開始条件
４０４、４０８ 終了条件
６００ ユーザ管理部
６０１ ユーザ情報格納部
６１０ 画面切替定義(ユーザに定義されている画面切替定義)

Claims (8)

1. プラントの監視制御画面を表示する表示装置と、ユーザの入力を受け付ける入力部と、前記プラントを構成するプラント装置からの入力信号を受け取り、前記プラントの情報を管理するプラント情報管理部と、前記各表示装置毎の前記監視制御画面の切替順序およびそれぞれの切替状態毎の前記監視制御画面の情報とその表示時間の対応が表される画面切替定義を複数格納する画面切替定義格納部と、前記入力部からのユーザの入力情報または前記プラント情報管理部からの情報のうちの少なくとも何れかの情報により前記表示装置に表示する前記監視制御画面を制御する画面表示管理部とを備え、
   前記画面表示管理部は、前記入力部からの入力がない所定の長さの無操作時間を検出した際に、前記画面切替定義格納部に格納される前記表示装置の前記画面切替定義に基づいて、当該表示装置で各前記監視制御画面を前記表示時間で指定された時間、表示する画面切替表示処理を行い、
   前記画面切替定義格納部は、元の前記画面切替定義を別の前記画面切替定義に切替える開始条件の状態と終了条件の状態とが設定された信号の情報が格納され、
   前記プラント情報管理部にて前記入力信号の状態変化を検出した場合、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であるか否か判断し、
   前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化である場合、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の開始条件に相当するときはそのまま当該画面切替定義による画面切替表示処理を継続し、
   前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義以外の他の前記画面切替定義の開始条件である場合には、当該開始条件が当てはまる前記画面切替定義に切替えて画面切替表示処理を行い、
   前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の終了条件に相当する場合には、当該画面切替定義による画面切替表示処理を終了する
   ことを特徴とする監視制御システム。
2. プラントの監視制御画面を表示する表示装置と、ユーザの入力を受け付ける入力部と、前記プラントを構成するプラント装置からの入力信号をコントローラ経由で受け取り、前記プラントの情報を管理するプラント情報管理部と、前記各表示装置を識別する表示装置識別情報に対する画面切替定義の対応を表す動作定義、および、前記監視制御画面の切替順序が状態遷移情報で管理されるとともにそれぞれの切替状態毎の前記監視制御画面を識別する画面識別情報とその表示時間の対応が表される前記画面切替定義を複数格納する画面切替定義格納部と、前記入力部からのユーザの入力情報または前記プラント情報管理部からの情報のうちの少なくとも何れかの情報により前記表示装置に表示する前記監視制御画面を制御する画面表示管理部とを備え、
   前記画面表示管理部は、前記入力部からの入力がない所定の長さの無操作時間を検出した際に、前記画面切替定義格納部から前記表示装置の前記動作定義を取得し、当該動作定義が示す前記画面切替定義に従い、各前記監視制御画面を前記表示時間で指定された時間、当該表示装置で表示する画面切替表示処理を行い、
   前記画面切替定義格納部は、元の前記画面切替定義を別の前記画面切替定義に切替える開始条件の状態と終了条件の状態とが設定された信号の情報が格納され、
   前記プラント情報管理部にて前記入力信号の状態変化を検出した場合、前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であるか否か判断し、
   前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化である場合、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の開始条件に相当するときはそのまま当該画面切替定義による画面切替表示処理を継続し、
   前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義以外の他の前記画面切替定義の開始条件である場合には、当該開始条件が当てはまる前記画面切替定義に切替えて画面切替表示処理を行い、
   前記画面切替定義格納部に格納してある信号の状態変化であり、かつ、現在画面切替表示処理を行っている前記画面切替定義の終了条件に相当する場合には、当該画面切替定義による画面切替表示処理を終了する
   ことを特徴とする監視制御システム。
3. 前記表示装置に表示している前記監視制御画面に対して、ユーザによる前記入力部からの入力があった場合、前記画面切替表示処理を終了する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視制御システム。
4. 前記監視制御システムは、単数または複数の端末装置に複数の表示装置を備え、該複数の各表示装置毎に前記画面切替表示処理の実施有無が設定される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視制御システム。
5. 前記監視制御システムは、単数または複数の端末装置に複数の表示装置を備え、該複数の各表示装置毎に前記画面切替定義が設定される
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視制御システム。
6. 前記画面切替定義は前記ユーザ毎に設定され、前記画面切替表示処理を実施する際にはログインしているユーザに定義されている前記画面切替定義に基づいて前記監視制御画面の表示切替を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視制御システム。
7. 前記画面切替定義は前記ユーザ毎に設定され、前記画面切替表示処理を実施する際に、ログインしているユーザに表示権限が無い画面が前記画面切替定義に定義されている場合には、前記ユーザの表示権限のある前記監視制御画面まで定義を読むことなく前記監視制御画面の切替を行う
   ことを特徴とする請求項６に記載の監視制御システム。
8. ユーザがログインしていない状態で前記入力部に所定時間入力が行われない場合、前記画面表示管理部は、前記表示装置毎に管理している前記画面切替定義に従って前記画面切替表示処理を行う
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の監視制御システム。

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