JP7210239B2 - 水処理施設の監視制御システム及び監視制御方法 - Google Patents
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Description
(1)監視端末、コントローラや、ポンプ、弁等の負荷を含む機器を新しく納入する時、既存の機器を更新する時、新たに接続された機器と既設の監視端末との間で、入力と出力を納入先の機場で確認する。
(2)システムの不具合が発見された場合に、原因を究明するために、納入先の機場で機器の動作を確認する。
[水処理施設]
まず、実施形態の監視対象となる水処理施設を説明する。監視対象となる水処理施設は、上水道又は下水道の水流を制御する施設である。図1は、水処理施設の機器の接続構成及び水流の一部を、グラフィック化したフロー図である。このフロー図は、後述する表示装置21(図2参照)に表示される。
上記の水処理施設を構成する機器は、動力盤Dによって運転、停止等の制御が行われる(図2参照)。動力盤Dは、各機器の動作を制御するためのハードウェア回路によって構成される盤である。動力盤Dは、各機器及び後述するコントローラCに信号線を介して接続され、例えば、コントローラCからの運転信号、停止信号、設定信号に応じて、各機器へ供給される電力の入切、設定を制御する。なお、図示はしないが、各ポンプPのモータMには、メンテナンス時や故障時に、手動操作でのポンプPの運転を可能とする現場操作盤が接続されている。現場操作盤は、ハードウェアの配線で構成したリレー回路、運転、停止を手動で入力するためのスイッチを有する。
[構成]
図2を参照して、実施形態の監視制御システムを説明する。監視制御システムは、ネットワークNを介して接続されたコントローラC、監視端末20、監視サーバ30、を有する。ネットワークNは、情報の送受信が可能な伝送路である。ネットワークNには、ルータ、スイッチ、ハブ等の通信設備が適宜配置されている。ネットワークNは、制御系ネットワークN1、情報系ネットワークN2を含む。以下の説明では、制御系ネットワークN1及び情報系ネットワークN2を区別しない場合には、ネットワークNとして説明する。
コントローラCは、動力盤Dを介して、機器を制御するための情報の入出力を行う。コントローラCは、PLC(プログラマブルロジックコントローラ)によって構成される。コントローラCは、制御系ネットワークN1に接続されるとともに、動力盤Dに信号線を介して接続される。コントローラCは、制御系ネットワークN1を介して機器の運転指令、停止指令、設定指令等の操作指令が入力されると、あらかじめプログラムによって設定された制御ロジックに従って、動力盤Dに運転信号、停止信号、設定信号等の操作信号を出力する。なお、図2のC1は交換対象となる既設のコントローラ、C2は新設のコントローラである。なお、以下、機器と呼ぶ場合には、上記の水処理施設を構成する機器、動力盤D、ネットワークNを構成する機器も含まれる。このため、コントローラCも、後述する監視端末20、監視サーバ30も機器に含まれる。
監視端末20は、水処理施設の監視制御のための端末であり、HMI(human machine interface)として機能する。監視端末20は、第1の監視端末20A、第2の監視端末20Bを含む。以下の説明では、第1の監視端末20A、第2の監視端末20Bを区別しない場合には、監視端末20として説明する。第1の監視端末20Aは、ネットワークNに常時接続され、水処理施設の状態及びネットワークNの状態を監視するための監視情報を、第1の表示装置21Aに表示させる装置である。常時接続とは、障害や故障等により一時的に通信不能な状態を除いて、継続的に接続されているこという。本実施形態においては、第1の監視端末20Aが接続されるネットワークNは、情報系ネットワークN2のみでもよいし、制御系ネットワークN1及び情報系ネットワークN2の双方であってもよい。
監視サーバ30は、監視情報を管理するコンピュータである。監視サーバ30は、制御系ネットワークN1、情報系ネットワークN2に接続され、コントローラC、監視端末20からの情報の受信及び記憶、コントローラC、監視端末20への情報の送信を行う。つまり、監視サーバ30は、監視制御に必要な情報をログとして収集し、配信する。ここで、上記の履歴情報、システム構成図を生成するためのシステム構成情報等については、監視サーバ30に送信され、ログとして記憶される。監視サーバ30は、監視端末20へ履歴情報、システム構成等を配信する。但し、「配信」となっている履歴情報はアラームも含めて全ての監視端末20へ配信するが、「非配信」となっている履歴情報はアラームも含めて第1の監視端末20Aには配信しない。なお、各監視端末20が、このような監視サーバ30の機能を果たすことで、監視サーバ30を省略することもできる。
以上のような本実施形態の動作を、上記の図面に加えて、図6~図7を参照して説明する。なお、以下のように監視制御を行う監視制御方法、動作確認方法も実施形態の一態様である。
本実施形態の履歴表示処理を、図6のフローチャート、図7の説明図を参照して説明する。まず、第2の監視端末20Bが未接続の場合の処理を説明する。第1の監視端末20Aの検知部221は、履歴情報の対象となる事象の発生を待つ(ステップS101のNО)。検知部221は、監視サーバ30又はコントローラCから送信される情報に基づいて、履歴情報の対象となる事象が発生したことを検知した場合(ステップS101のYES)、配信判定部222は、履歴情報を第2の監視端末20Bに関する情報でないと判定する(ステップS102のNО)。履歴作成部223は、「配信」の設定で履歴情報を作成する(ステップS103)。そして、第1の監視端末20Aの履歴表示部224は、自身が第2の監視端末20Bではないため(ステップS105のNО)、図4(B)に示すように、第1の表示装置21Aに、「配信」の設定の履歴情報を、アラームを含めて表示させる(ステップS106)。このような「配信」とされた履歴情報は、監視サーバ30に送信され、ログとして管理されるとともに、他の監視端末20に配信される。
以上のような本実施形態におけるシステム構成表示処理を、上記の図面に加えて、図8のフローチャートを参照して説明する。
なお、現地作業員が、第2の監視端末20Bの第2の入力装置22Bを操作することにより、動作確認部240は、新しい機器の動作指令を出力し、この動作指令が通信部210により対象機器に送信される。また、通信部210が受信したコントローラC等の対象機器からの動作結果を示す信号は、動作確認部240に入力され、表示装置21に表示される。これにより現地作業者が動作確認をすることができる。例えば、図2に示した新設のコントローラC2に、対象となる機器の動作指令を出力する。この動作指令に応じて、機器が動作した場合には、機器から動作信号を出力させて第2の監視端末20Bに表示されることを確認する。このような動作確認は、監視制御システムの不具合の原因を究明するためにも行う。
(1)本実施形態の水処理施設の監視制御システムは、ネットワークNに常時接続され、水処理施設の状態及びネットワークNの状態を監視するための監視情報を第1の表示装置21Aに表示させる第1の監視端末20Aと、ネットワークNに一時的に接続されることにより、監視情報を第2の表示装置21Bに表示させ、前記水処理施設及び前記ネットワークを構成する機器の動作確認を行う第2の監視端末20Bを、ネットワークNに接続するための接続部Jと、を有し、接続部Jに第2の監視端末20Bが接続された場合に、第1の監視端末20Aは、第2の監視端末20Bに関する情報以外の監視情報を、第1の表示装置21Aに表示させ、第2の監視端末20Bは、第2の監視端末20Bに関する情報を含む監視情報を、第2の表示装置21Bに表示させる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
20A 第1の監視端末
20B 第2の監視端末
21 表示装置
21A 第1の表示装置
21B 第2の表示装置
22 入力装置
22A 第1の入力装置
22B 第2の入力装置
30 監視サーバ
210 通信部
220 履歴処理部
221 検知部
222 配信判定部
223 履歴作成部
224 履歴表示部
230 システム構成処理部
231 構成作成部
232 構成付加部
233 構成表示部
240 動作確認部
250 記憶部
B、B1、B2、B3、B4 弁
C コントローラ
D 動力盤
J 接続部
M、M1、M2、M3、M4 モータ
N ネットワーク
N1 制御系ネットワーク
N2 情報系ネットワーク
P、P1、P2、P3、P4 ポンプ
T 貯留設備
Claims (5)
- ネットワークに常時接続され、水処理施設の状態及び前記ネットワークの状態を監視するための監視情報を第1の表示装置に表示させる第1の監視端末と、
前記ネットワークに一時的に接続されることにより、前記監視情報を第2の表示装置に表示させ、前記水処理施設及び前記ネットワークを構成する機器の動作確認を行う第2の監視端末を、前記ネットワークに接続するための接続部と、
を有し、
前記接続部に前記第2の監視端末が接続された場合に、前記第1の監視端末は、前記第2の監視端末に関する情報以外の監視情報を、前記第1の表示装置に表示させ、前記第2の監視端末は、前記第2の監視端末に関する情報を含む監視情報を、前記第2の表示装置に表示させることを特徴とする水処理施設の監視制御システム。 - 前記監視情報は、前記水処理施設の状態及び前記ネットワークの状態を時系列で示す履歴情報を含むことを特徴とする請求項1記載の水処理施設の監視制御システム。
- 前記接続部に前記第2の監視端末が接続された場合に、
前記第2の監視端末は、前記第1の監視端末に配信しない設定で、前記履歴情報を作成し、
前記第1の監視端末は、前記第2の監視端末に配信する設定で、前記履歴情報を作成することを特徴とする請求項2記載の水処理施設の監視制御システム。 - 前記監視情報は、前記ネットワークの状態を示すシステム構成を図示するためのシステム構成情報を含み、
前記接続部に前記第2の監視端末が接続された場合に、
前記第2の監視端末は、前記第2の監視端末を含むシステム構成図を、前記第2の表示装置に表示させ、
前記第1の監視端末は、前記第2の監視端末を含まないシステム構成図を、前記第1の表示装置に表示させ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水処理施設の監視制御システム。 - 水処理施設の状態及びネットワークの状態を監視するための監視情報を、第1の表示装置に表示させる第1の監視端末が接続されたネットワークに、前記監視情報を第2の表示装置に表示させる第2の監視端末を一時的に接続し、
前記第1の監視端末が、前記第2の監視端末に関する情報以外の監視情報を、前記第1の表示装置に表示させ、
前記第2の監視端末が、前記第2の監視端末に関する情報を含む監視情報を、前記第2の表示装置に表示させ、前記水処理施設及び前記ネットワークを構成する機器の動作確認を行う、
ことを特徴とする水処理施設の監視制御方法。
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