JPH02257302A - 雨水・汚水ポンププラント監視制御装置 - 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〕 この発明は、下水処理場等の雨水・汚水ポンププラント
監視制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の雨水・汚水ポンププラント監視制御装置
を示す構成図であり、図において、１ａは雨水・汚水ポ
ンププラント１の各所に配設されている水位・雨量等の
各種センサー　１０は従来の数値制御等によるポンプ自
動制御装置である。

３はプラントの状態を表示するプラント状態監視機能、
４は制御結果を表示する制御結果監視機能、１１は従来
ポンプ自動制御装置１０の中で変更可能な目標水位等の
設定値を変更できる設定値エディターであり、これ等は
上位計算機で実現される。

１２は上位計算機に接続されたマンマシンインターフエ
ースである。

次に動作について説明する。雨水・汚水ポンププラント
１の各場所に設置された各種センサー１ａからの各種デ
ータは、ポンプ自動制御装置１０に入力される。このポ
ンプ自動制御装置１０では入力データに基づいて、予め
定められている方式に従って数値計算を行い、制御結果
を算出し、雨水・汚水ポンププラント１に対して制御指
令を出す。

プラント状態監視機能３は先の各種センサー１ａから入
力された各種データを加工、演算して、現在のプラント
の状態を、また、制御結果監視機能４は、ポンプ自動制
御装置１０の制御結果を。

各々、マンマシンインターフェース１２を通じてＣＲＴ
画面に表示する。オペレータは、それらの表示情報をも
とに、プラントの状態と制御結果を判断し、必要があれ
ば、オペレータ自身がポンプの制御を行う。

また、通常の制御結果から判断して、目標水位等の設定
値を変更する必要があれば、設定値エディター１１を使
用して、ポンプ自動制御装置１０に使用している設定値
を変更する。

（発明が解決しようとする課題〕 従来の雨水・汚水ポンププラント監視制御装置は以上の
ように構成されているので、ポンプ自動制御装置の設定
値は変更できても、制御ルール（ロジック）を変更しよ
うと思った場合、下位コントローラの中の制御ソフトウ
ェアそのものを変更しなければならず、特殊な技術が必
要である、また、変更した制御ルールが正しいかどうか
の検証は、実プラントで稼動してみなければわからない
ため、導入時に危険性が伴う問題点があった。

また、マイクロエレクトロニクスの急激な発展により、
下位コントローラは飛躇的に向上したものの、システム
の動きはブラックボックス化が進み、プラント状態と制
御結果しか監視できないため、外部からはその内部的な
動きについては把握が困難であるなどの問題点があった
。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、制御ルールの変更が容易で。

その制御ルールの検証も安全に行え、また、自動制御の
動きがたやすく把握でき、不安感のない適切な雨水・汚
水ポンププラント監視制御装置を得ることを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る雨水・汚水ポンププラント監視制御装置
は雨水・汚水ポンププラントの各場所に設置された各種
センサーから入力される各種データと予じめ設定された
制御ルールによって現在のポンププラント状況を推論し
、前記雨水・汚水ポンププラントに対して制御指令を出
力するポンプ制御エキスパートシステムを実現する下位
コントローラと、前記各種センサーから各種データと前
記ポンプ制御エキスパートシステムから各種情報を入力
して前記雨水・汚水ポンププラントを監視する上位計算
機と、前記上位計算機に接続され監視結果を表示する第
１のマンマシンインターフェースと、知識エディターお
よびプラントシミュレータを実現し前記ポンプ制御エキ
スパートシステムの制御ルールの設定値を変更するエン
ジニアリングワークステーションと、前記エンジニアリ
ングワークステーションに接続され制御ルールの変更、
検証を表示する第２のマンマシンインターフェースとを
具備したものである。

〔作用〕

この発明における雨水・汚水ポンププラント監視制御装
置は、上位計算機を介して、雨水・汚水ポンププラント
の状態、ポンプ制御エキスパートシステムの制御結果お
よび制御動作を第１のマンマシンインターフェースのＣ
ＲＴ画面に表示し。

エンジニアリングワークステーションの知識エディター
で上記ポンプ制御エキスパートシステムの制御ルールを
変更し、この制御ルールの検証を上記エンジニアリング
ワークステーションのプラントシミュレータにより行い
、第２のマンマシンインターフェースのＣＲＴ画面に表
示することにより、ポンプ制御エキスパートシステムの
制御ルールの変更が容易であるとともに該制御ルールの
検証を安全に行うことを可能とする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面について説明する。

第１図において、１ａは雨水・汚水ポンププラント１の
各所に設置されている水位・雨量等の各種センサーであ
る。２はポンプ制御についてのプラント・オペレータの
経験や勘をルール化し、前記第３図に示す従来のポンプ
自動制御装置にかわるポンプ制御エキスパートシステム
であり、下位コントローラ上で実現される。

３はプラントの状態を表示するプラント状態監視機能、
４は制御結果を表示する制御結果監視機能、５は制御動
作を表示する制御動作監視機能であり、これらは上位計
算機上で実現される。６は上位計算機に接続した第１の
マンマシンインターフェース、７は制御ルールの修正・
変更・追加と設定値の変更を行う知識エディター　８は
制御ルールによりある一定時間のプラントの状態を推定
するプラントシミュレータであり、これと知識エディタ
ー７とはエンジニアリングワークステーション上で実現
される。９はエンジニアリングワークステーションに接
続した第２のマンマシンインターフェースである。

上記ポンプ制御エキスパートシステム２は第２図に示す
ように、表形式知識ベース２ａと推論エンジン２ｂを有
する。

表形式知識ベース２ａは、雨水・汚水ポンプ制御に関す
る熟練したプラント・オペレーターの経験や勘といった
知識を、たでの列に全ての条件、横の列に全ての結果を
示した表を作成し、ある結果に対して、あてはまる条件
に丸印をつける形式で整理したものである。

推論エンジン２ｂは、表形式知識ベース２ａから示され
るポンプ制御ルールと、各種センサー１？Ｌから入力さ
れる水位・雨量等の各種データを照合し、現在のプラン
トの状況を推論し、ポンプ制御について判断を示す。

知識エディター７はマンマシンインターフェース９を通
じて、オペレータが表形式のポンプ制御ルールの修正・
変更・追加を行うもので、変更後の制御ルールは、表形
式知識ベース２ａへ伝送され、変更前の制御ルールが書
き変えられる。

つぎに上記実施例の動作について説明する。この場合、
前記第３図に示す従来装置と同じ動作については説明を
省略し、異なる動作について説明する。

制御動作監視機能５は各種センサー１ａから入力される
。水位、雨量等の各種データを加工・演算し、ポンプ制
御に必要な、又は、関連するデータを作成する。一方、
ポンプ制御エキスパートシステム２から制御結果と、そ
の結果に至る演算径路及び途中演算値と、その結果に至
った、背景の理由・解説を入力する。

制御動作監視機能５は以上の各入力データに基き、制御
結果、演算径路、途中演算値等をフローチャートを色が
えすることにより表示し、また、現在の結果に至った背
景の解説を文章で、マンマシンインターフェース６を通
じてＣＲ７画面に表示し、ポンプエキスパート制御に対
するオペレータの理解と信頼性を向上するものである。

プラントシミュレータ８は知識エディター７を使用して
変更された制御ルールの検証に使用するもので、各種セ
ンサー１１ら入力される水位・雨量等の各種データは降
雨パターン等により分類され、加工・演算され、ある一
定期間、エンジニアリングワークステーション内に保存
される。

プラントシミュレータ８は、マンマシンインターフェー
ス９を通じてオペレータのリクエストで起動され、過去
もしくは現在のプラントのデータを使用して、知識エデ
ィター７で作成された最新の制御ルールをプラントで動
かした場合に、プラントがどのような状態になるかを、
プラントの水位・流量等を計算により求め、制御ルール
の変更、検証をマンマシンインターフェース９を通じて
ＣＲ７画面に表示する。

オペレータはこのプラントシミュレータ８によるシミュ
レーション結果からポンプ制御ルールの良否を判断し、
満足いく結果ならば、この変更ルールを知識エディター
７からポンプ制御エキスパートシステム２へ送信し、ポ
ンプ制御ルールを変更するものである。

なお・上記実施例では雨水・汚水ポンププラント制御に
ついて説明したが、電力制御や下水プラントの中のブロ
ワ等の機器の制御について、上記のようなシステムを構
成し、各機能を実現してもよく、上記実施例と同様の効
果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、雨水・汚水ポンププ
ラントの制御をポンプ制御エキスパートシステムで行い
、ルールの変更をオペレータが容易に行え、しかもシミ
ュレータにより、制御ルールを安全に検証ができ、実際
に制御中には制御結果と共に、演算径路、途中演算値、
その結果に至る背景の解説を表示するように構成したの
で、ポンププラントの制御に関して、熟練したオペレー
タと同様に制御でき、時間的に制御ルールが変化してい
く場合でも、オペレータの手で容易に追従できる。また
、実際に行われているエキスパート制御内容に対するオ
ペレータの理解と信頼性を向上させることができる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による雨水・汚水ポンプ
プラント監視制御装置を示す構成図、第２図はこの発明
装置の一部であるポンプ制御エキスパートシステムを示
す詳細構成図、第３図は従来の雨水・汚水ポンププラン
ト監視制御装置を示す構成図である。 １は雨水・汚水ポンププラント、１ａは各種センサー　
２はポンプ制御エキスパートシステム、３はプラント状
態監視機能、４は制御結果監視機能、５は制御動作監視
機能、６はマンマシンインターフェース１．７は知識エ
ディター　８はプラントシミュレータ、９はマンマシン
インターフェース。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 雨水・汚水ポンププラントの各場所に設置された各種セ
   ンサーと、前記各種センサーから入力される各種データ
   と予じめ設定された制御ルールによって現在のポンププ
   ラント状況を推論し前記雨水・汚水ポンププラントに対
   して制御指令を出力するポンプ制御エキスパートシステ
   ムを実現する下位コントローラと、前記各種センサーか
   ら各種データと前記ポンプ制御エキスパートシステムか
   ら各種情報を入力して前記雨水・汚水ポンププラントを
   監視する上位計算機と、前記上位計算機に接続され監視
   結果を表示する第１のマンマシンインターフェースと、
   知識エディターおよびプラントシミュレータを実現し前
   記ポンプ制御エキスパートシステムの制御ルールの設定
   値を変更するエンジニアリングワークステーションと、
   前記エンジニアリングワークステーションに接続され制
   御ルールの変更、検証を表示する第２のマンマシンイン
   ターフェースとを備えた雨水・汚水ポンププラント監視
   制御装置。