JPH067364B2 - プラント制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は表示器に表示されたプラント情報をもとにその
表示器を介してプラントの操作、制御を行なえるように
したプラント制御装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

発電所のような大規模プラントにおいては、一般に中央
操作室での集中遠隔操作によりプラントを運転制御する
ようになっている。近年このようなプラントの規模はそ
の効率向上のためより一層大規模化する傾向にある。こ
のため、中央の集中監視機能についてもより一層プラン
トの安全性、信頼性の向上を図る上で、大規模、高速化
してきている。これがため、プラントの運転、監視、操
作に用いられる監視制御盤としては多数の計器、ラン
プ、警報機、操作スイッチ等が配置されるため、非常に
大形かつ大規模なものとなってきているのが現状であ
る。

したがって、最近ではプラント運転のための監視の諸情
報をカラーCRT表示器に表示することにより、監視情報
を集約化して従来の計器、ランプ、警報機などを削減
し、プラントの監視制御盤を小型化する技術が導入され
てきている。しかし乍らこのような監視制御盤では監視
はカラーCRT表示器で、操作はこれとは別に配置された
操作スイッチや制御器で行なうようになっており、監視
情報や操作器の対応が直観的でなく、誤操作などの要因
を多く含んでいる。また、操作器を配置するスペースを
必要とするため、監視制御盤の大型化のネックにもなっ
ていた。

そこで、この対策としてカラーCRT表示器とライトペン
或いはジョイスティッカ、キーボードなどを用いてカラ
ーCRT表示器上に表示されたプラントの配管を示す系統
図上で直接ポンプや弁などの図形を指示してカラーCRT
表示器から直接プラントの機器を指定することにより、
誤りなくプラントの運転操作を行なう技術が導入されつ
つある。

第１はこのようなプラント制御装置の構成例を示すもの
である。第１図に示すように演算制御装置１、これに接
続される主記憶装置２および補助記憶装置３、演算制御
装置１にプラント情報や表示データを入出力するための
伝送ラインとなる高速バス４および低速バス７から電子
計算機が構成されている。かかる電子計算機の低速バス
７にはプロセス入出力装置８および周辺装置９が接続さ
れており、プロセス入出力装置８はプラント１０からの
入力およびプラント１０への出力の受け渡しを行なうも
のである。また電子計算機の高速バス４には高速バスイ
ンターフェイス５を介してカラーCRT制御装置６が接続
されている。このカラーCRT制御装置６は表示制御プロ
セッサ６１、表示制御ユニット６２、カラーCRT表示器
６３、このカラーCRT表示器６３への入力装置としての
ライトペン制御ユニット６４およびライトペン６５とキ
ーボード制御ユニット６６およびキーボード６７、そし
てアダプタ６８から構成されている。かかるカラーCRT
制御装置６において、カラーCRT表示器６３に表示出力
する表示制御ユニット６２は表示制御バス６９を介して
表示制御プロセッサ６１に接続されている。また、ライ
トペン６５、キーボード６７からの操作データをカラー
CRT表示器６３に表示させるライトペン制御ユニット６
４、キーボード制御ユニット６６を表示制御バス６９を
介して表示制御プロセッサ６１に接続されている。さら
にアダプタ６８は表示制御バス６９に接続されており、
このアダプタ６８により高速バス４からインターフェイ
ス５を通して得られる表示データが取込めるようになっ
ている。

なお、上記では入力装置としてライトペン６５、キーボ
ード６７を代表例として挙げたが、その他ジョンスティ
ッカ、トラッカボールなどがあり、これらも機能的には
ライトペンと等価である。

このような構成において、カラーCRT表示器のような表
示器は他の計器の補助的手段として用いているため、表
示情報は比較的ゆっくりと更新（例えば数秒に１回の更
新）されている。したがって、表示制御プロセッサ６１
のもとにカラーCRT表示器６３への表示出力処理とライ
トペン６５、キーボード６７などからの入力処理を一括
処理しても特に問題は生じていなかった。しかし乍ら、
プラント制御をカラーＣＲＴ表示器とライトペン、キー
ボードのような入力装置のみで行なうようになってくる
と、表示情報の周期的更新速度、即ちプラントの状態量
が変化してから表示器に現われるまでの応答時間が非常
に重要となり、このような更新周期は非常に高速度で行
なう必要がある。例えば１秒に数回またはそれ以上の周
期で更新を行なう必要がある。このため、非常に多量の
データが表示制御プロセッサ６１から表示制御バス６９
を経由して表示制御ユニット６２、カラーCRT表示器６
３へ送出されると、表示制御プロセッサ６１および表示
制御バス６９が高負荷となる。

したがって、このようなときライトペン６５を操作して
も本来なライトペン制御ユニット６４を介して表示制御
プロセッサ６１への割込み入力によりその操作情報がア
ダプタ６８、高速バスインターフェイス５、高速バス４
を経て演算制御措置１へ入力されるものが、無視された
り、あるいは遅れて処理されるという欠点があった。こ
れは表示更新の周期を上げる必要のある現在入力要求が
無視され、プラントの運転装置を表示器を介して正しく
行なえなくなるという重大な問題となってきている。し
かも従来のライトペンではCRT表示器上に表示された表
示光をライトペンで捕える構成であるが故にライトペン
とCRT表示器とを別々に制御することは困難であった。
またキーボード、ジョイスティッカ、トラッカボールな
ども機能的にCRT表示器上に現われたカーソル（入力位
置を示す表示）の移動を行なうものであり、これも表示
器と一体になって動作させなければならない必然性があ
った。

〔発明の目的〕

本発明は表示器への表示出力の更新速度が非常に速い場
合にも操作情報の処理が無視されたり、遅れたりするこ
とがないようにすることにより、表示器上に表示された
プラント機器を確実に操作、制御することができるプラ
ント制御装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明はかかる目的を達成するため、プラントのプロセ
ス量に応じた表示データを表示する表示器の表示面に押
し操作によりその表示位置に対応した信号を出力する透
視可能なタッチスクリーンを配置し、タッチスクリーン
に対する操作信号がカラーＣＲＴ表示制御装置のような
表示装置を経由しないで処理される表示信号処理とは独
立した構成とし、またプラント入力を読み込みこれを演
算処理してプラントへ出力する演算制御装置に対して
は、プラントからの入力情報を周期的に高速度で前記表
示器に表示される手段と、前記タッチスクリーンの出力
信号を入力して前記表示器への表示画面を特定する手段
と、前記ッタチスクリーンからの入力信号によりプラン
ト機器を特定し前記プラントに対して操作出力を出す手
段とを設けて高速度で表示される表示器データをもとに
プラント操作を前記タッチスクリーンから行なえるよう
にしたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第２
図は本発明によるプロセス制御装置の構成例を示すもの
で、第１図と同一部分には同一記号を付して示す。

第２図において、１は演算制御装置、２および３はこの
演算制御装置１に接続された主記憶装置および補助記憶
装置、４および５は情報の伝送ラインとなる高速バスお
よび低速バスで、これらは電子計算機を構成している。
また８はプロセス入出力装置で、このプロセス入出力装
置８は低速バス７に接続され、図示しないセンサ、アク
チユエータを介してプラント１０からの入力およびプラ
ント１０への出力の受け渡しを行なうものである。ここ
で言うプラント１０には勿論プラントの中央制御を行な
う監視制御盤が含まれる。また低速バス７には周辺装置
（タイプライタなど）９が接続されている。さらに６は
カラーCRT制御装置で、このカラーCRT表示装置６は表示
制御プロセッサ６１、表示制御ユニット６２、アダプタ
６８などから構成されており、これらは表示制御バス６
９を介して互いに接続されている。また表示制御ユニッ
ト６２はカラーCRT表示器６３が接続されている。アダ
プタ６８は高速バス４に接続されている高速バスインタ
ーフェイス５に接続されている。一方、カラーCRT表示
器６３の前面には透明のタッチスクリーン１３が密着さ
せて配置されている。このタッチスクリーン１３は操作
者の指１４等で押圧するとその押圧された位置に該当す
る位置信号（即ちスクリーン上のＸ，Ｙ座標信号）がコ
ントローラ１２に入力され、このコントローラ１２の出
力はインターフェイス１１を介して低速バス７に入力さ
れるようになっている。

次に上記のように構成されたプラント制御装置の作用に
ついて第３図を参照しながら述べる。第３図は本実施例
装置の作用を説明するための演算制御装置１内の機能ブ
ロック図である。

第２図および第３図において、カラーCRT表示器６３へ
の出力はプラント１０からの入力をプロセス入出力装置
８、低速バス７を経由してプロセス入力処理手段１１０
により入力し、表示のための処理を可変表示処理手段１
１１にて行なう。その結果を表示出力手段１３０より高
速バス４を経由してカラーCRT表示器６３へ周期的に高
速度で表示する。この周期は遅延手段１１２により管理
され、所定の周期で自動的にプロセス入力処理手段１１
０、可変表示処理手段１１１、表示出力手段１３０の処
理を繰返すことにより、カラーCRT表示器６３上のデー
タを時々刻々と周期的に更新する。このような一巡の処
理は該当のカラーＣＲＴが複数台ある場合や、また表示
画面が現在表示中の画面から他の画面に切換られた場合
なども、同様の一巡の処理を当該のものに対して行う。

このようにプラント１０からの入力を高速バス４を通
し、高速バスインターフェイス５を経由してカラーCRT
制御装置６へ送出するデータの場合には高速かつ多量な
ものとなるが、これは常にプラント１０からプロセス入
出力装置８を経由して高速バス４、カラーＣＲＴ６３を
一方向にデータが流れるように作用する。

また、プラント１０からの入力はプロセス入出力装置
８、低速バス７、演算制御装置１と流れるが、この間は
プラントのある一つの入力に対する情報量はプラントの
入力信号情報であり、限られたデータ量（例えば４バイ
ト）を有する。

しかるに、演算制御装置１で処理された表示出力のため
の情報量はカラーＣＲＴに表示するために必要なものを
含んでおり、例えば表示記号コード、色コード、座標コ
ード等非常に多量のデータとなっている。

一方、タッチスクリーン１３からの位置信号がインター
フェイス１１、低速バス７を経由して割込み処理手段１
００に入力されるが、前述のようにプラント１０からの
入力は低速バス４を経由して流れ、そのデータ量は限ら
れたものとなっており、高速バス４を流れる表示データ
に比較すると圧倒的に少ないものである。

従って、低速バス４に接続されたインターフェース１１
からの割込み信号は適確に処理が行われる。この位置信
号が入力されると、位置特定手段１０１では入力したタ
ッチスクリーン１３上の操作装置（Ｘ，Ｙ）を特定し、
予め記憶してあるプラント機器の表示場所（Ｘ，Ｙ）に
対応する前記操作装置から機器判定手段102によりプラ
ント１０の特定の機器、例えばポンプ、弁等を判定す
る。タッチスクリーンからの操作によりプラント機器を
操作する場合、次のようなステップで作用するようにし
て、従来のスイッチ等の操作器をまず掴み、次に捻回す
るという２段階の動作との類似性を持たせている。ま
ず、タッチスクリーン１３からの位置信号の入力によ
り、画面特定手段にて表示画面が特定され、これを固定
表示処理手段１２１により固定表示可能としている。上
記機器の判定結果を機器表示手段１０３を経由して表示
出力手段130により機器の色変え、フリッカなどで表示
する。

次いで、もう一度タッチスクリーン１３から前述と同じ
位置信号を発生させると、この位置信号は割込み処理手
段１００を経て機器判定手段１０２に入力され、当該位
置に対応する機器に操作出力手段１０４を経由してプラ
ント１０へ適切な操作出力を送出する。

このように上記実施例ではプロセス入力処理手段１１
０、可変表示処理手段１１１、表示出力手段１３０、遅
延手段１１２により演算制御装置１から高速バス４を経
由してカラーCRT表示器６３への表示出力を高速度で行
ない、またカラーCRT表示器６３の表示データをもとに
したプラント１０への操作出力をタッチスクリーン１３
の操作信号を高速バス４から独立した定速バス４から独
立した定速バス７を通して割込み処理手段１００、位置
特定手段１０１、機器判定手段１０２、操作出力手段１
０４により高速バス４から分離して送出できるようにし
たので、カラーCRT表示器６３に時々刻々と高速度で表
示出力を表示することができ、またプラント運転操作を
タッチスクリーンで行うに当り、操作に対する処理対応
を迅速かつ確実に、しかも表示出力による負荷に左右さ
れずに適確に行なうことができる。

前記実施例では演算制御装置１が１台の場合を例にして
説明したが、第４図に示すように演算制御装置１２を２
台設けるとともにこれら両演算制御装置１に対して共有
メモリ２１を設け、その一方の演算制御装置１に対して
はタッチスクリーン１３からの表示機器の位置信号によ
るプラント操作出力を、また他方の演算制御装置１に対
してはカラーCRT制御装置６へ表示出力を行なわせる機
能を分担させるようにしても前述と全く同様の作用効果
が得られるものである。

また本発明は特にマイクロプロセッサを用いたプラント
制御装置に適用することで有効であるが、ミニコンピュ
ータであっても全く同様にして実施できることは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば表示器への表示出力の
更新速度の如何にかかわらず、表示器上に表示されたプ
ラント機器を確実に操作、制御することができるプラン
ト制御装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプラント制御装置の構成例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明によるプラント制御装置の一実施
例を示すブロック図、第３図は同実施例における演算制
御装置の機能ブロック図、第４図は本発明の他の実施例
を示すブロック図である。 １…演算制御装置、２…主記憶装置、３…補助記憶装
置、、４…高速バス、５…インターフェイス、６…カラ
ーCRT制御装置、７…低速バス、８…プロセス入出力装
置、９…周辺装置、１０…プラント、１１…インターフ
ェイス、１２…コントローラ、１３…タッチスクリー
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラント入力を第１のデータバスを通して
   読み込みこれを演算処理してプラントへ出力する演算制
   御装置と、この演算制御装置で演算された情報が前記第
   １のデータバスとは独立した第２のデータバスを通して
   送出され該情報を表示データとして処理する表示制御装
   置と、この表示制御装置で処理された表示データを表示
   する表示器と、この表示器の表示画面に配置され且つ押
   し操作によりその表示位置に対応した信号を出力すると
   共に、この出力信号を前記演算処理装置に前記第１のデ
   ータバスを通して入力するタッチスクリーンとを備え、
   前記演算処理装置は、前記プラントからの入力情報を周
   期的に高速度で前記表示器に表示させる手段と、前記タ
   ッチスクリーンからの入力信号により前記表示器への表
   示画面を特定する画面特定手段と、前記タッチスクリー
   ンからの入力信号によりプラント機器を特定し前記プラ
   ントに対して操作出力を出す手段とから構成したことを
   特徴とするプラント制御装置。