JPH01112301A - プラント運転誤操作防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロセス機器の状態を対話型表示装置及び電
子計算機によって表示制御するプロセス制御装置に係り
、特に原子カプラント等の大規模プラントの運転誤操作
を防止するに好適なプラント運転誤操作防止装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ライトペン、キーボード、スイッチ、タッチパネル等の
入力装置と、ＣＲＴ表示器、プラズマ表示器、ＥＬ表示
器等の表示装置とを組み合わせて成る対話型表示装置を
、プラント運転員のマンマシンインタフェースとして用
い、この対話型表示装置に接続された電子計算機を介し
てプラントの工程（プロセス）を駆動し、制御する方法
は、計算機制御技術の発達に伴って、プロセス制御の主
流になってきた。

このようなシステムにおいて、 ［運転員の操作になる操作信号に基づき、所定の演算後
プロセス制御機器を駆動するための駆動信号」と、 ［このプロセス機器が、操作可能か否かを示す操作許可
信号］と、 「計算機制御装置が自己診断により正常に演算処理動作
しているか否かを示す正常動作信号」と、「運転員の最
終判断による操作確認信号」と、を論理積演算による出
力信号に基づいてプロセス制御機器を駆動するようにし
たプロセス制御装置は、特開昭５３−９９１８１によっ
て公知で菖る。上記の公知技術は主に、［計算機等の故
障により、運転員の振作、意図とは異なった操作信号が
プロセスに出力されて駆動制御対象が誤動作することＪ
を防止する目的で発明されたものである。

一方、このようなシステムにおいて、運転ガイドに関連
する知識とプラントデータとに基づき、推論により、プ
ラントデータの異常検出、異常原因の同定や、必要なガ
イドの提示を行なうプラント運転ガイド装置は、特開昭
６０−１７９８０６によって公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記、公知技術の前者（特開昭５３−９９１８１）のは
、計算機等の故障による駆動制御対象の誤動作は防止で
きる。また、操作に対する複数アクション（操作信号、
操作確認信号）により、誤操作防止の配慮がなされてい
るものの、運転員の誤判断による意図された誤操作に対
しては、防止が不可能であるという問題があった。

こうした面において、ＴＭＩ、チェル、ブイリの例のよ
うなヒユーマンエラーの累積による、重大トラブル発生
の可能性をなくすことは、原子カプラントを安全で信頼
性の高い運転を行う上で、極めて重要な課題である。

また、前記公知技術の後者（特開昭６Ｏ−１７９８０６
）は、プラント異常発生時に運転員の操作すべきガイド
を提示するものの、プラント異常発生に到る可能性のあ
る運転員の誤動作を未然に防止することに対しては配慮
がなされていないという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み成されたものであり、対話型
表示装置により、電子計算機を介して、プロセスを駆動
・制御するシステムにおいて、運転員の誤判断による意
図された誤操作を未然に防止するプラント運転誤操作防
止装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成すべく創作した本発明について、先ず
、その基本的原理を次に述べる。

上記目的は、運転員が操作対象機器、操作信号を選択し
た時点で、プラントの知識ベースと現在のプラント状態
とに基づき、実動作により帰結するであろうプラント状
態を推論により導出して、これを運転員に提示するとと
もに、この推論結果がプラント状態を現在より悪化させ
ると判断される場合には、駆動制御対象が動作しない様
にインターロックをかけることにより達成される。

上述の原理を実用面に適用するための具体的な構成とし
て、本発明に係る誤操作防止装置は、（ａ）プラントの
プロセス情報を表示する表示装置と、（ｂ）上記の表示
装置を制御する表示制御装置と、（ｃ）上記表示装置に
表示されるプロセス情報に対応して、プロセス制御機器
の操作情報を入力するための入力装置と、（ｄ）上記プ
ロセス情報と、前記操作情報とを入力して所定の演算を
行い、前記プロセス制御機器を制御するためのプロセス
制御装置とを備えた、プラントのプロセス制御用の計算
制御システムを対象とし。

（ｉ）プラントの操作と、プラント状態の変化との因果
関係を知識として記憶する手段と。

（ｉｉ）前記のプロセス情報と前記の操作情報とを入力
する手段と、 （ｉｉｉ）上記プロセス情報と、上記操作情報と、前記
の因果関係に関する記憶とを用いて、操作対象機器及び
操作信号を選択した時点で、該操作対象機器に該操作信
号通りの操作を行った場合のプラント状態の変化を推論
する手段と、 （ｉｖ）上記の推論の結果に基づいて、前記の選択に基
づく実行を許可するか否かを診断し、該診断の結果と前
記推論の結果とを編集して前記の表示器に表示する手段
と、 （ｖ）前記の診断結果が「許可」である場合に、制御許
可信号を出力する手段と、 （ｖｉ）操作に基づいて前記プロセス制御装置から出力
される制御信号と、該制御信号に対応する制御許可信号
との論理積をとり、プロセス制御機器を実動作させる制
御駆動信号を出力する手段と、 を設けたものである。

〔作用〕

上記の構成に係る誤操作防止装置においては、運転員が
、誤判断により実操作をしたらプラントの状態を悪化さ
せるであろうある操作対象機器。

操作信号を選択した時点で、操作信号と論理積入力条件
を組む（運転員の）最終操作確認信号が出力されない。

したがって、操作対象機器に実操作信号が出力されない
ため、運転員のヒユーマンエラーによる誤操作を未然に
防止することができる。

また、推論により導出された実操作の結果として帰結す
るであろうプラント状態が、運転員に提示されるため、
運転員が自己の判断の当否を冷静にチエツクすることが
できる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る誤操作防止装置の一実施例を示す
システム構成図である。本実施例は、配管計装線図、プ
ロセスデータ、操作状態、運転操作の予測診断結果等を
表示する表示装置２と、表示装置２に表示する画面を編
集し、駆動する表示制御装置３と、 運転操作を行う入力装置４と、 プロセスデータを入力し、運転員の操作に基づき計算制
御を実行するプロセス制御装置５を備えている。

プロセス６は、制御対象機器であるところの制御機器６
２に検出器６１を付設しである。

８は」―記制御機器６２の駆動回路であって、後述する
出力論理回路７の制御駆動信号Ｃによって制御される。

１は、本発明に係るプロセス状態予測診断装置であって
、運転員が操作対象機器と操作信号とを選択したとき、
その選択を実操作した場合に帰結するであろうプラント
状態の変化を推論し、その実操作が許可さるべきか不許
可とすべきかのインタロック信号としての制御許可信号
Ｂを出力する機能を備えている（構成の詳細はすぐ後に
述べる）。

上記のインタロック信号（制御許可信号）Ｂと、前述し
たプロセス制御装置５が出力する制御信号Ａとは、出力
論理回路７に入力され、論理積されて、制御駆動信号Ｃ
が出力され、前記の駆動回路８に入力される。

そして、前記プロセス状態予測診断装置１は、演算制御
装置１１．プロセス入出力装置１２．知識記憶装置１３
．推論プログラム記憶装置１４゜編集プログラム記憶表
ｒ！ｌ　１５　ｒデータ記憶装置１６２咋業用記憶装置
１７によって構成されている。

プロセスデータは検出器６１からプロセス入出力装置１
２を介して演算制御′！Ａ置１１に取込まれ、データ記
憶装置１６に格納される。

運転員による操作対象機器選択信号、操作信号は、入力
表に４．プロセス制御装置５を介して演算制御装置１１
に取込まれ、予測診断が開始され、知識記憶装置１３に
格納されているプラントの因果関係に関する知識２機能
に関する知識を用い、推論プログラム記憶装置１４に格
納されている推論プログラムに基づき、実操作により帰
結するであろうプラントの状態が推論される。

この結果に基づき、操作を許可するかどうかの診断が為
され１診断結果、推論結果を、編集プログラム記憶装置
ｉ！１５に格納された編集プログラムにより編集して、
操作診断信号Ｄｉ、Ｄ２として。

それぞれ表示制御装置３．プロセス制御装置５に出力さ
れる。

さらに、許可される場合には、制御許可信号Ｂとしてプ
ロセス入出力装置１２を介して出力論理回路に出力され
る。

ここで、推論処理中に演算制御装［１１の容量が不足し
た場合は、−時的に作業用記憶装置１７が利用される。

次に、第２図に示す原子カプラントの復水浄化系の復水
脱塩器の運転を例にとって動作を説明する。

ここでは、対話型表示装置として、タッチパネル付ＣＲ
Ｔを用いた場合、すなわち入力装置４としてタッチパネ
ル、表示装置２としてＣＲＴをそれぞれ用いた場合の例
について説明する。

タッチパネル付ＣＲＴは、第３図に示すように、例えば
操作対象機器を配管計装線図としてＣＲＴ表示し、操作
対象機器を表示する付近座標をｓｗとして検出される座
標として予め設定しておき、このｓｗ登録座標内に、例
えば光学式タッチパネルの場合、タッチされて光が遮断
されることにより（Ｘ、Ｙ）座標として検出されると、
ｓｗとして入力されたことになるものである。

ここで、第２図に示す復水脱塩器の部分がＣＲＴ表示さ
れ。

入口バルブで６２ＬＡ−Ｈ 出口バルブで６２２Ａ−Ｈ 循環ラインバルブ６２３Ａ−Ｈ，６２４が、操作対象機
器として、ｓｗ登録されているものとする。

脱塩塔は、例えば、８系列から成り、定格運転時は７系
列に通水され、１系列が予備として待機するものとする
。

ニーで例えば、脱塩塔ＡＮＧの７系列が通水中、（脱塩
塔Ｈは待機中）であるとする。

この時、脱塩塔Ａの出入口差圧が、規定値よりも大とな
ったため、脱塩塔Ｈを通水状態にし、脱塩塔Ａ回りを点
検するために、手動で入口バルブ６２１Ａ、出口バルブ
６２２Ａを“１全開”操作せざるを得ない事態になった
とする。

この時、入口バルブ６２１Ａを“全開”とするのは適正
操作であり、この場合の操作／表示フローは、第４図の
ようになる。

入口バルブ６２１Ａがタッチされると、プロセス制御装
置５により受付けられ、選択されたことが表示される。

次いで、“全閉”ｓｗがタッチされると、プロセス制御
装置５により受付けられ１選択中であることが表示され
る。

以上の状態は、演算制御装置１１にも取込まれ、推論が
行なわれる。

この場合は、推論結果、実操作後のプラント状態に問題
ないため、操作診断信号Ｄ１として表示制御装置３を介
してその行表示されるとともに、制御許可信号Ｂが出力
される（第１図参照）。

また、操作診断信号Ｄ２としてプロセス制御装［５に取
込まれ、′操作指令１７５ｗがフリッカ表示される。

次いで、″゛操作指令Ｉｔ、ｗがタッチされるとプロセ
ス制御装置５に受付けられ、既に入力された′“全閉”
ｓｗと論理積条件で、″全閉″制御信号Ａとして出力さ
れる（第１図参照）。

したがって、出力論理回路７の条件が成立し、制御駆動
信号Ｃが出力され、駆動回路８を介して制御機器６２（
ここでは入力バルブ６２１　Ａ）が゛全閉”動作する。

次に、上記前提条件時、入口バルブ６２１Ｂを゛全閉′
″とするのは、復水の定格流量が満足されなくなるため
不適正な操作であるとする。この場合には操作／表示フ
ローは第５図のようになる６系本的な動作は、適正操作
の場合と同様であって、入口バルブ６２１Ｂの“全開”
ＳＷがタッチされると、演算制御装置１１により推論が
行なわれる。この場合、予め入力された知識に基づきど
なることが推論され、実操作後のプラント状態が悪化す
るため、操作診断信号Ｄ１として表示制御装置３を介し
てその旨表示されるとともに、制御許可信号Ｂが出力さ
れない。

この時、プロセス制御装置５においても“操作指令信号
″が入力できないが、出力論理回路７の条件が成立しな
いため、制御駆動信号Ｃが出力されることがない。

次に、知識（プラント操作と、プラント状態変化との因
果関係の記憶）の生成方法を説明する。

知識は、例えば次に掲げる第１表に示すように、プロダ
クション・ルール風に、ｉ　ｆ　、　ｔｈｅｎ形式で因
果関係を記述すれば良い。

第１表 また、本発明を実施する場合の知識の生成は、特開昭６
０−１７９８０６に開示された公知技術の如く、フレー
ム表現で行っても良い。

前述の実施例においては、推論結果をもとに、運転員が
最終確認としての″操作指令″入力をすることによりプ
ロセス制御装置５から制御信号が出力される例について
説明したが、この″操作指令″がなく、運転員が″操作
信号″を選択した時点で制御信号が出力されても良い。

すなわち、前記の操作指令を省略しても、プラントのプ
ロセス制御を誤操作（意図的な不適正操作を含む）から
防護することが出来る。

また、操作直後のプラント状態が正常である推論された
としても、若干時間乃至相当時間を経過した後のプラン
ト状態を推論して、プラント状態が短期的〜長期的に悪
化すると診断された場合も、運転員に推論結果２診断結
果を提示して制御駆動信号が出力されない様にすること
ができる。

さらに、推論は、操作後に帰結するであろうプラント状
態を確率的、定量的に行なってその結果を運転員に提示
するとともに、この値が予め設定されたシきい値″を基
準に、操作の許可／不許可を診断することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、運転員が、操作対象機器と操作信号と
を選択した時点で、この実操作がプラント状態を悪化さ
せる虞れが有る場合には、その選択が適正でないことを
自動的に、かつ即時的に判断して、駆動制御対象が動作
しないようにインタロックすることが出来るので、対話
型表示制御袋ユを用いて電子計算機によりプラントを駆
動・制御する場合に運転員の誤判断による意図された誤
操作（不適正な操作）を防止できるという優れた実用的
効果を奏する。

特に原子カプラントの様に、大規模で、安全性。

信頼性が強く要求される場合においては、ヒユーマンエ
ラーを防止し、運転操作の信頼度を確保するという効果
の価値が大きい。

また、実操作により帰結するであろうプラントの状態が
表示装置に提示されるので、運転員が確実な判断をする
ことができる。そして、誤操作しようとした場合には納
得して判断を変更できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成図、第２図は
原子カプラントの系統図である。 第３図は対話型表示装置の動作の説明図、第４図は正操
作時の操作／表示フローを示す図表、第５図は誤操作時
の操作／表示フローを示す図表である。 １・・・プロセス状態子側診断装置、２・・・表示装置
、３・・・表示制御装置、４・・入力装置、５・・・プ
ロセス制御装置、６・・・プロセス、７・・・出力論理
回路、８・・・駆動回路、１１・・・演算制御装置、１
２・・・プロセス入出力装置、１３・・・知識記憶装置
、１４・・・推論プログラム記憶装置、１５・・・編集
プログラム記憶装置、１６・・・データ記憶装置、１７
・・・作業用記憶装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）プラントのプロセス情報を表示する表示装置
   と、（ｂ）上記の表示装置を制御する表示制御装置と、
   （ｃ）上記表示装置に表示されるプロセス情報に対応し
   て、プロセス制御機器の操作情報を入力するための入力
   装置と、（ｄ）上記プロセス情報と、前記操作情報とを
   入力して所定の演算を行い、前記プロセス制御機器を制
   御するためのプロセス制御装置とを備えた、プラントの
   プロセス制御用の計算制御システムにおいて、 （ｉ）プラントの操作と、プラント状態の変化との因果
   関係を記憶する手段と、 （ｉｉ）前記のプロセス情報と前記の操作情報とを入力
   する手段と、 （ｉｉｉ）上記プロセス情報と、上記操作情報と、前記
   の因果関係に関する記憶とを用いて、操作対象機器及び
   操作信号を選択した時点で、該操作対象機器に該操作信
   号通りの操作を行つた場合のプラント状態の変化を推論
   する手段と、 （ｉｖ）上記の推論の結果に基づいて、前記の選択に基
   づく実行を許可するか否かを診断し、該診断の結果と前
   記推論の結果とを編集して前記の表示器に表示する手段
   と、 （ｖ）前記の診断結果が「許可」である場合に、制御許
   可信号を出力する手段と、 （ｖｉ）操作に基づいて前記プロセス制御装置から出力
   される制御信号と、該制御信号に対応する制御許可信号
   との論理積をとり、プロセス制御機器を実動作させる制
   御駆動信号を出力する手段と、 を設けたことを特徴とする、プラント運転誤操作防止装
   置。