JP5958456B2 - プラント制御システム、制御装置、管理装置、及びプラント情報処理方法 - Google Patents
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Description
この発明によると、フィールド機器の状態を示すフィールド情報が制御装置及び管理装置で取得され、フィールド情報を用いてプラントの健全性を示す健全性情報を生成する処理が、制御装置及び管理装置の少なくも一方で行われる。
また、本発明のプラント制御システムは、前記制御装置が、前記フィールド情報と前記プロセスデータとを用いて、前記プラントの制御により生成される生成物の品質についての健全性を示す第1健全性情報を生成して表示装置(24)に表示することを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記制御装置が、前記フィールド機器から得られる前記プロセスデータの変化が生じた場合に、前記第1健全性情報の変化を予測することを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記制御装置が、現在の前記第1健全性情報で示されている健全性を品質適合範囲内に維持するために必要な前記フィールド機器に対する操作値の補正量を求めることを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記制御装置が、外部からの指示に応じて、前記フィールド機器に対する前記操作値を前記補正量の分だけ補正して前記フィールド機器を操作することを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記制御装置が、前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記管理装置が、前記フィールド情報と前記制御装置から得られる制御情報(CI)とを用いて、前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報を生成して表示装置(34)に表示することを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記管理装置が、前記フィールド情報から異常を検知した場合に、複数の異なる運転負荷における前記第2健全性情報の変化を予測して前記表示装置に表示することを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記管理装置が、前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴としている。
また、本発明のプラント制御システムは、前記フィールド情報が、前記フィールド機器の経年劣化状況を示す情報、前記フィールド機器が受けたストレスを示す情報、及び前記フィールド機器で行われる自己診断の診断結果を示す情報のうちの少なくとも1つの情報を含むことを特徴としている。
本発明の制御装置は、プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器(10)との間でプロセスデータ(PD)の授受を行って前記プラントの制御を行う制御装置(20)において、前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報(FI)を取得し、前記フィールド情報を用いて前記プラントの健全性を示す健全性情報を生成することを特徴としている。
また、本発明の制御装置は、前記フィールド情報と前記プロセスデータとを用いて、前記プラントの制御により生成される生成物の品質についての健全性を示す第1健全性情報を生成して表示装置に表示することを特徴としている。
また、本発明の制御装置は、前記フィールド機器から得られる前記プロセスデータの変化が生じた場合に、前記第1健全性情報の変化を予測することを特徴としている。
また、本発明の制御装置は、現在の前記第1健全性情報で示されている健全性を維持するために必要な前記フィールド機器に対する操作値の補正量を求めることを特徴としている。
また、本発明の制御装置は、外部からの指示に応じて、前記フィールド機器に対する前記操作値を前記補正量の分だけ補正して前記フィールド機器を操作することを特徴としている。
また、本発明の制御装置は、前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴としている。
本発明の管理装置は、プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器(10)から情報を収集して前記プラントの状態を管理する管理装置(30)において、前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報(FI)を取得し、前記フィールド情報を用いて前記プラントの健全性を示す健全性情報を生成することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記フィールド情報と前記フィールド機器の制御を行う制御装置から得られる制御情報(CI)とを用いて、前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報を生成して表示装置(34)に表示することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記フィールド情報から異常を検知した場合に、複数の異なる運転負荷における前記第2健全性情報の変化を予測して前記表示装置に表示することを特徴としている。
また、本発明の管理装置は、前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴としている。
本発明のプラント情報処理方法は、プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器(10)から得られる情報の処理を行うプラント情報処理方法であって、前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報(FI)を取得する第1ステップ(S11、S21)と、前記第1ステップで取得した前記フィールド情報を用いて前記プラントの健全性を示す健全性情報を生成して表示する第2ステップ(S13、S14、S23、S24)とを有することを特徴としている。
また、本発明のプラント情報処理方法は、前記第2ステップが、前記プラントの制御により生成される生成物の品質についての健全性を示す第1健全性情報、及び前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報の少なくとも一方を生成して表示するステップであることを特徴としている。
図1は、本発明の一実施形態によるプラント制御システムの要部構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態のプラント制御システム1は、フィールド機器10、制御装置20、管理装置30、及び上位装置40を備えており、プラント(図示省略)で実現される工業プロセスの制御を行うとともに、プラントを構成する機器(フィールド機器10を含む)や装置等の設備の管理を行う。ここで、上記のプラントとしては、化学等の工業プラントの他、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等がある。
図2は、本発明の一実施形態による制御装置の要部構成を示すブロック図である。この図2では、制御装置20が備える構成のうち、品質健全性KPIを求めるために必要となる構成を図示している。尚、図2においては、図1に示したブロックに相当するブロックには同一の符号を付してある。また、図2においては、理解を容易にするために、フィールド機器10の一例として、流体の流量を測定するセンサ機器10aと流体の流量を調整するバルブ機器10bとを図示している。
図3は、本発明の一実施形態による管理装置の要部構成を示すブロック図である。この図3では、管理装置30が備える構成のうち、設備健全性KPIを求めるために必要となる構成を図示している。尚、図3においては、図2と同様に、図1に示したブロックに相当するブロックには同一の符号を付してあり、フィールド機器10の一例として流体の流量を測定するセンサ機器10aを図示している。
次に、上記構成におけるプラント制御システムの動作について説明する。まず、制御装置20の動作について説明する。制御装置20では、フィールド機器10との間でプロセスデータPDの授受を行ってプラント制御に係る動作が行われる。具体的に、制御装置20では、一定の時間間隔(例えば、1秒間隔)でフィールド機器10から送信されるプロセスデータPD(例えば、図2に示すセンサ機器10aからの測定データ)を通信処理部21で受信し、受信したプロセスデータPDを用いてフィールド機器10(例えば、図2に示すバルブ機器10b)の操作量を求める処理がデータ処理部22で行われる。
10 フィールド機器
20 制御装置
24 情報表示部
30 管理装置
34 情報表示部
CI 制御情報
FI フィールド情報
PD プロセスデータ
SI 最適化情報
Claims (22)
- プラントの管理制御を行うプラント制御システムにおいて、
前記プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器と、
前記フィールド機器との間でプロセスデータの授受を行って前記プラントの制御を行うとともに、前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報を取得する制御装置と、
前記フィールド機器から前記フィールド情報を収集して前記プラントの状態を管理する管理装置とを備えており、
前記制御装置は、前記フィールド情報と前記プロセスデータとを用いて、前記プラントの制御により生成される生成物の品質についての健全性を示す第1健全性情報を生成する
ことを特徴とするプラント制御システム。 - 前記制御装置は、生成した前記第1健全性情報を表示装置に表示することを特徴とする請求項1記載のプラント制御システム。
- 前記制御装置は、前記フィールド機器から得られる前記プロセスデータの変化が生じた場合に、前記第1健全性情報の変化を予測することを特徴とする請求項1又は請求項2記載のプラント制御システム。
- 前記制御装置は、現在の前記第1健全性情報で示されている健全性を品質適合範囲内に維持するために必要な前記フィールド機器に対する操作値の補正量を求めることを特徴とする請求項3記載のプラント制御システム。
- 前記制御装置は、外部からの指示に応じて、前記フィールド機器に対する前記操作値を前記補正量の分だけ補正して前記フィールド機器を操作することを特徴とする請求項4記載のプラント制御システム。
- 前記制御装置は、前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のプラント制御システム。
- 前記管理装置は、前記フィールド情報と前記制御装置から得られる制御情報とを用いて、前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報を生成することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載のプラント制御システム。
- 前記管理装置は、生成した前記第2健全性情報を表示装置に表示することを特徴とする請求項7記載のプラント制御システム。
- プラントの管理制御を行うプラント制御システムにおいて、
前記プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器と、
前記フィールド機器との間でプロセスデータの授受を行って前記プラントの制御を行うとともに、前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報を取得する制御装置と、
前記フィールド機器から前記フィールド情報を収集して前記プラントの状態を管理する管理装置とを備えており、
前記管理装置は、前記フィールド情報と前記制御装置から得られる制御情報とを用いて、前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報を生成して表示装置に表示する
ことを特徴とするプラント制御システム。 - 前記管理装置は、前記フィールド情報から異常を検知した場合に、複数の異なる運転負荷における前記第2健全性情報の変化を予測して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項8又は請求項9記載のプラント制御システム。
- 前記管理装置は、前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴とする請求項7から請求項10の何れか一項に記載のプラント制御システム。
- 前記フィールド情報は、前記フィールド機器の経年劣化状況を示す情報、前記フィールド機器が受けたストレスを示す情報、及び前記フィールド機器で行われる自己診断の診断結果を示す情報のうちの少なくとも1つの情報を含むことを特徴とする請求項1から請求項11の何れか一項に記載のプラント制御システム。
- プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器との間でプロセスデータの授受を行って前記プラントの制御を行う制御装置において、
前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報を取得し、前記フィールド情報と前記プロセスデータとを用いて前記プラントの制御により生成される生成物の品質についての健全性を示す第1健全性情報を生成することを特徴とする制御装置。 - 生成した前記第1健全性情報を表示装置に表示することを特徴とする請求項13記載の制御装置。
- 前記フィールド機器から得られる前記プロセスデータの変化が生じた場合に、前記第1健全性情報の変化を予測することを特徴とする請求項13又は請求項14記載の制御装置。
- 現在の前記第1健全性情報で示されている健全性を維持するために必要な前記フィールド機器に対する操作値の補正量を求めることを特徴とする請求項15記載の制御装置。
- 外部からの指示に応じて、前記フィールド機器に対する前記操作値を前記補正量の分だけ補正して前記フィールド機器を操作することを特徴とする請求項16記載の制御装置。
- 前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴とする請求項13から請求項17の何れか一項に記載の制御装置。
- プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器から情報を収集して前記プラントの状態を管理する管理装置において、
前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報を取得し、前記フィールド情報と前記フィールド機器の制御を行う制御装置から得られる制御情報とを用いて前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報を生成して表示装置に表示することを特徴とする管理装置。 - 前記フィールド情報から異常を検知した場合に、複数の異なる運転負荷における前記第2健全性情報の変化を予測して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項19記載の管理装置。
- 前記フィールド機器から出力される前記フィールド情報を最適化するための設定を、前記フィールド機器に対して行うことを特徴とする請求項19又は請求項20記載の管理装置。
- プラントに設置されて前記プラントの制御に必要な測定及び操作の少なくとも一方を行うフィールド機器から得られる情報の処理を行うプラント情報処理方法であって、
前記フィールド機器から前記フィールド機器の状態を示すフィールド情報を取得する第1ステップと、
前記第1ステップで取得した前記フィールド情報を用いて前記プラントの健全性を示す健全性情報を生成して表示する第2ステップと
を有し、
前記第2ステップは、前記プラントの制御により生成される生成物の品質についての健全性を示す第1健全性情報、及び前記フィールド機器を含む前記プラントに設置される設備の健全性を示す第2健全性情報の少なくとも一方を生成して表示するステップである
ことを特徴とするプラント情報処理方法。
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