JPH08202443A - プロセス監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、制御値履歴グラフのみから過去の
制御値の異常発生時間帯、異常程度等を容易，正確かつ
迅速に把握できるプロセス監視装置を提供する。 【構成】 制御対象に対する制御値ＰＶを入力して当該
制御対象のプロセスを監視するプロセス監視装置におい
て、制御対象を正常に制御する制御値範囲の限界値Ｐ
Ｌ，ＰＨが入力される限界値入力手段６と、制御値ＰＶ
と限界値入力手段６に入力された限界値ＰＬ，ＰＨとを
制御値履歴として記憶する制御履歴記憶手段５と、この
制御履歴記憶手段５に記憶された制御値ＰＶと限界値Ｐ
Ｈとを対応づけて時系列で同一画面上にグラフィック表
示する表示手段７とを備えたプロセス監視装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種計装制御システム
に用いられるプロセス監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から各種プラント等の計装制御シス
テムにおいては、プロセス監視装置が設けられ、プロセ
スの制御量，操作量の監視等の各種監視がなされてい
る。プロセス監視装置の監視動作において、特に制御装
置の制御対象に対する入出力制御値の履歴グラフ表示が
行われる。

【０００３】図５は、従来のプロセス監視装置の構成図
である。図５において、プロセス監視装置３１には、制
御装置３２が接続され、制御装置３２は、制御対象に制
御値（ＰＶ）を出力して、プロセスをコントロールして
いる。

【０００４】一方、制御装置３２からの制御値ＰＶはプ
ロセス監視装置３１に送出されており、プロセス監視装
置３１内の制御値入力部３３で受信された制御値ＰＶ
は、制御履歴記憶部３４に記憶される。そして、制御履
歴記憶部３４に保存された制御値ＰＶは、グラフ表示部
３５によって制御値履歴グラフとして表示される。

【０００５】ところで、制御装置３２から制御対象に出
力される制御値ＰＶには、制御対象が正常に制御される
ように上限値（ＰＨ）及び下限値（ＰＬ）の限界値が設
けられており、制御値ＰＶが限界値ＰＨ又はＰＬを越え
ると、プロセス監視装置３１において警報発生メッセー
ジが出力されるようになっている。また、一旦、限界値
を越えた制御値ＰＶが再び限界値以内に回復すると、同
様に警報回復メッセージが出力される。

【０００６】上記上限値及び下限値は、プロセス監視装
置３１内の入力部３６からオペレータにより入力され
る。この入力された上限値及び下限値は、プロセス監視
装置３１から制御装置３２に送出され、制御装置３２内
の限界値設定部３７に保存される。また、この限界値の
設定を変更した場合にも上述したようにメッセージが出
力される。

【０００７】このプロセス監視装置３１においては、入
力部３６からグラフ表示部３５に指示を与えることによ
り、制御値履歴グラフの表示状態を変更することがで
き、さらに、上述した各種メッセージを履歴メッセージ
として表示させることができる。

【０００８】図６は従来のプロセス監視装置上に表示さ
れた制御値履歴グラフを示し、図７は同装置上に表示さ
れた履歴メッセージを示している。図６及び図７は、制
御値ＰＶ１，ＰＶ２についての制御値履歴及びメッセー
ジを示しており、図６中のタイミングＴ１〜Ｔ７と図７
中のタイミングＴ１〜Ｔ７とは、両図の対応関係を示
し、説明の都合上図に付加したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】通常の使用状態におい
ては、オペレータは、プロセス監視装置３１上に制御値
履歴グラフのみを表示させて監視を行っている。しかし
ながら、制御値履歴グラフからでは、各制御値に対する
限界値が表示されていないので、警報履歴等を確認する
ことができない。したがって、制御値ＰＶが警報発生状
態であった時間帯や異常の程度を調べたいとき、オペレ
ータは制御値履歴グラフ及び履歴メッセージの両者を表
示させ、両者を比較しながら上記異常内容を調べる必要
があった。

【００１０】また、制御値履歴グラフ上には制御値ＰＶ
のみが表示されているので、制御値ＰＶが限界値を越え
た場合、限界値をどの程度越えたかがわかりにくく、異
常の程度を把握しにくい。

【００１１】上述したように、従来の表示方法では、制
御値ＰＶの過去の異常状態等を認識するのが不便であ
り、しかも、わかりにくいという問題点を有する。本発
明は、このような実情を考慮してなされたもので、制御
値履歴グラフのみから過去の制御値の異常発生時間帯、
異常程度等を、容易にかつ正確にしかも迅速に把握でき
るプロセス監視装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、制御対象に対する制御
値を入力して当該制御対象のプロセスを監視するプロセ
ス監視装置において、制御対象を正常に制御する制御値
範囲の限界値が入力される限界値入力手段と、制御値と
限界値入力手段に入力された限界値とを制御値履歴とし
て記憶する制御履歴記憶手段と、この制御履歴記憶手段
に記憶された制御値と限界値とを対応づけて時系列で同
一画面上にグラフィック表示する表示手段とを備えたプ
ロセス監視装置である。

【００１３】また、請求項２に対応する発明は、制御対
象に対する制御値を入力して当該制御対象のプロセスを
監視するプロセス監視装置において、制御対象を正常に
制御する制御値範囲の限界値が入力される限界値入力手
段と、制御値の規格化を行ない、限界値に対する比率で
ある規格化制御値を求める制御値規格化手段と、この制
御値規格化手段により規格化された規格化制御値を記憶
する制御履歴記憶手段と、この制御履歴記憶手段に記憶
された規格化制御値と限界値とを対応づけて時系列で同
一画面上にグラフィック表示する表示手段とを備えたプ
ロセス監視装置である。

【００１４】

【作用】したがって、まず、請求項１に対応する発明の
プロセス監視装置においては、まず、制御対象に対する
制御値が入力されている。さらに、限界値入力手段によ
って、制御対象を正常に制御する制御値範囲の限界値が
入力されている。ここで、限界値とは、例えば制御値の
上限値，下限値等を示している。

【００１５】これらの制御値及び限界値は、制御値履歴
として制御履歴記憶手段によって保存されている。そし
て、この保存された制御値及び限界値は、表示手段によ
って、制御値履歴グラフとしてＣＲＴ等上に順次表示さ
れる。

【００１６】このように、制御値の範囲を示す限界値が
制御値と共に常に制御値履歴グラフ上に表示されている
ので、制御値が限界値を越えたときを異常であるとした
場合に、オペレータは、異常の発生、回復、程度を制御
値履歴グラフのみから容易に把握することができる。

【００１７】次に、請求項２に対応する発明のプロセス
監視装置においては、まず、請求項１に対応する発明と
同様に制御値が入力され、限界値が入力されている。こ
れらの入力値について、制御値規格化手段により制御値
の規格化が行なわれ、限界値に対する比率である規格化
制御値が求められている。

【００１８】そして、この規格化された規格化制御値及
び限界値は、表示手段によって、制御値履歴グラフとし
てＣＲＴ等上に順次表示される。このときの限界値は、
限界値入力手段により入力された実際の限界値そのもの
ではなく、規格化における全比率に相当する値である。
したがって、例えば「１」，「１０割」，「１００％」
等の値となる。また、この全比率に相当する値は、上限
値と下限値のように同一画面上に２以上の限界値を同時
に表示するため、任意の値を用いてもよい。

【００１９】このように、制御値の範囲を示す限界値が
制御値と共に常に制御値履歴グラフ上に表示されている
ので、制御値が限界値を越えたときを異常であるとした
場合に、オペレータは、異常の発生、回復、程度を制御
値履歴グラフのみから容易に把握することができる。

【００２０】また、制御値は、規格化されているので、
例えば複数の制御値に対する限界値を一本のグラフで表
示することができ、わかりやすく、異常判断の行いやす
いグラス表示を行うことができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明に係るプロセス監視装置の一実施例を示す構
成図である。図１において、このプロセス監視装置１に
は、制御装置２が接続され、制御装置２は、制御対象に
制御値ＰＶを出力して、プロセスをコントロールするよ
うにしている。

【００２２】プロセス監視装置１は、入力部３と、制御
値入力部４と、制御履歴記憶部５と、限界値入力部６
と、グラフ表示部７とによって構成されている。ここ
で、入力部３は、オペレータからの各種入力が可能に構
成されており、上限値ＰＨと下限値ＰＬとからなる限界
値の設定値入力，変更、グラフ表示部７での表示状態の
変更等を行うことができる。

【００２３】オペレータから入力された限界値は、プロ
セス監視装置１から制御装置２に送出される。一方、制
御装置２は、限界値設定部８を備えており、限界値設定
部８は、限界値、すなわち上限値ＰＨと下限値ＰＬとを
保存することができる。

【００２４】また、制御装置２は、制御値ＰＶをプロセ
ス監視装置１に送出しており、プロセス監視装置１内の
制御値入力部４に入力する。さらに、制御装置２は、限
界値設定部８内の上限値ＰＨ及び下限値ＰＬをプロセス
監視装置１に送出し、プロセス監視装置１内の限界値入
力部６に入力する。

【００２５】一方、制御履歴記憶部５は、制御値入力部
４に入力されている制御値ＰＶを周期的に保存すると共
に、限界値入力部６に入力された限界値を保存する。ま
た、グラフ表示部７は、制御履歴記憶部５に保存された
制御値ＰＶ及び限界値を制御値履歴グラフとして、ＣＲ
Ｔ等の図示しない表示手段に表示する。

【００２６】さらに、プロセス監視装置１は、制御値Ｐ
Ｖが限界値ＰＨ又はＰＬを越えると、警報発生メッセー
ジを出力し、一旦、限界値を越えた制御値ＰＶが再び限
界値以内に回復すると、警報回復メッセージを出力す
る。また、限界値の設定を変更した場合も、同様にメッ
セージを出力するようになっている。

【００２７】次に、以上のように構成された本実施例の
プロセス監視装置の動作について説明する。このプロセ
ス監視装置１においては、制御装置２から送出され、制
御履歴記憶部５に保存された制御値ＰＶと限界値とに基
づいて、グラフ表示部７により制御値履歴グラフが表示
される。

【００２８】図２は、本実施例に係るプロセス監視装置
により出力された制御値履歴グラフの一例を示す図であ
る。なお、図２に示される制御値ＰＶ１は、図６に示さ
れる制御値ＰＶ１と同じ制御値であり、同日同時刻のも
のが表示されている。また、この制御値履歴グラフに
は、制御値に加え、制御値ＰＶ１に対応する限界値とし
ての上限値ＰＨ１が表示されている。

【００２９】また、図７における制御値ＰＶ１について
の履歴メッセージＴ３〜７Ｔは、図２の制御値履歴グラ
フに示すタイミングＴ３〜Ｔ７に対応する。なお、Ｔ３
〜７Ｔは、説明の都合上図２に付加したものである。

【００３０】まず、タイミングＴ３において、制御値Ｐ
Ｖ１が上限値ＰＨ１を越えている。このとき、プロセス
監視装置１は、警報発生メッセージを出力するととも
に、メッセージ内容を履歴メッセージに保存する。

【００３１】次に、オペレータが限界値の設定を変更
し、上限値ＰＨ１を大きくすると、プロセス監視装置１
は、設定変更のメッセージと警報回復メッセージとを出
力する（Ｔ４，Ｔ５）。

【００３２】さらに、再び制御値ＰＶ１が上限値ＰＨ１
を越える（Ｔ６）と、プロセス監視装置１は、警報発生
メッセージを出力する。そして、制御値ＰＶ１が上限値
ＰＨ１より小さくなると（Ｔ７）と、プロセス監視装置
１は、警報回復メッセージを出力する。

【００３３】これらの各メッセージ発生タイミングは、
図７に示すような履歴メッセージ表示を出力させなくて
も、制御値ＰＶ１を示す線と上限値ＰＨ１を示す線が交
差していることから容易知ることができる。

【００３４】また、上限値ＰＨ１の設定変更の履歴、制
御値ＰＶ１の異常程度も上限値ＰＨ１を示す線から知得
することができる。なお、図２には、下限値ＰＬ１が表
示されていないが、限界値に下限値を含む場合には、下
限値も制御値履歴グラフに表示される。この場合は、例
えば制御値ＰＶ１が下限値ＰＬ１を下回るときに警報が
出力されることになり、上述した場合と同様に、制御値
ＰＶ１の線と下限値ＰＬ１の線との交差により、メッセ
ージ発生タイミングを知ることができる。

【００３５】上述したように、本実施例によるプロセス
監視装置は、制御値入力部４と限界値入力部６により制
御値及び限界値を入力し、これらを制御履歴記憶部５に
保存した後、グラフ表示部７によって対応づけて時系列
で同一画面上に表示するようにしたので、制御値が限界
値を越えて異常となった場合に、オペレータは、異常の
発生、回復、程度を制御値履歴グラフのみから容易に把
握することができる。

【００３６】したがって、オペレータは、制御値ＰＶが
警報発生状態であった時間帯や異常の程度を調べたいと
きでも、履歴メッセージの両者を表示させる必要がな
く、制御値履歴グラフのみから迅速、かつ確実に判断す
ることができる。

【００３７】なお、本実施例では、制御装置２の限界値
設定部８に保存された限界値を制御履歴記憶部５に入力
するようにしたが、オペレータが入力部３から限界値の
設定変更するときに同時に、入力部３から制御履歴記憶
部５に入力するようにしてもよい。

【００３８】次に、図３は本発明に係るプロセス監視装
置の他の実施例を示す構成図であり、図１と同一部分に
は同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。

【００３９】図３において、このプロセス監視装置１ｂ
には、制御値規格化部９が設けられている。制御値規格
化部９には、制御装置２から制御値入力部４ｂを介して
制御値ＰＶが入力され、限界値入力部６ｂを介して限界
値が入力されている。

【００４０】制御値規格化部９は、制御値ＰＶと対応す
る限界値，例えば上限値ＰＨや下限値ＰＬを基準とした
規格値を算出する。本実施例の場合は、各上限値ＰＨに
対する制御値ＰＶの割合として規格化制御値を算出する
ようにしている。

【００４１】制御履歴記憶部５ｂは、制御値規格化部９
で規格化されている規格化制御値を周期的に入力し、保
存する。グラフ表示部７は、先の実施例の場合と同様
に、制御履歴記憶部５から規格化制御値を取り出し、制
御値履歴グラフとしてＣＲＴ等の図示しない表示手段に
表示する。

【００４２】次に、以上のように構成された本実施例の
プロセス監視装置の動作について説明する。図４は、本
実施例に係るプロセス監視装置により出力された制御値
履歴グラフの一例を示す図である。

【００４３】図４に示される規格化制御値ＰＶ１ｂ，Ｐ
Ｖ２ｂは、図６に示される制御値ＰＶ１，ＰＶ２に対応
するものであり、同日同時刻のものが表示されている。
また、これらの規格化制御値に対応する上限値ＰＨａｌ
ｌは、全て「１」であり、この上限値ＰＨａｌｌが制御
値履歴グラフに表示されている。すなわちこの場合は、
限界値の全比率が上記「１」に対応している。

【００４４】また、図７における制御値ＰＶ１について
の履歴メッセージＴ１〜７Ｔは、図４の制御値履歴グラ
フに示すタイミングＴ１〜Ｔ７に対応する。なお、Ｔ１
〜７Ｔは、説明の都合上図４に付加したものである。

【００４５】まず、タイミングＴ１において、規格化制
御値ＰＶ２ｂが上限値ＰＨａｌｌを越えている。このと
き、プロセス監視装置１ｂは、警報発生メッセージを出
力するとともに、メッセージ内容を履歴メッセージに保
存する。

【００４６】次に、規格化制御値ＰＶ２ｂが上限値ＰＨ
１より小さくなると（Ｔ２）と、プロセス監視装置１
は、警報回復メッセージを出力する。以下、タイミング
Ｔ３〜Ｔ７は、規格化制御値ＰＶ１ｂのメッセージ発生
タイミングであり、先の実施例の場合と同様であるの
で、説明を省略する。

【００４７】本実施例においても、各規格化制御値ＰＶ
１ｂ，ＰＶ２ｂの線と上限値ＰＨａｌｌの線との交差点
は、メッセージ発生タイミングを表している。なお、本
実施例は、上限値の場合で説明したが、下限値が規格化
される際の基準値となっても同様に実施可能である。

【００４８】上述したように、本実施例によるプロセス
監視装置は、制御値入力部４と限界値入力部６により制
御値及び限界値を入力し、この制御値を制御値規格化部
９で規格化した後に、制御履歴記憶部５に保存し、保存
された規格化制御値と限界値の全比率をグラフ表示部７
に同時に表示するようにしたので、先の実施例の場合と
同様な効果が得られる他、例えば複数の制御値に対する
限界値を一本のグラフで表示することができ、より一層
わかりやすく、異常判断の行いやすいグラス表示を行う
ことができる。なお、本発明は、上記各実施例に限定さ
れるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変
形することが可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、制
御値と限界値とを制御値履歴グラフ上に同時に表示する
ようにしたので、制御値履歴グラフのみから過去の制御
値の異常発生時間帯、異常程度等を、容易にかつ正確に
しかも迅速に把握できるプロセス監視装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロセス監視装置の一実施例を示
す構成図。

【図２】同実施例のプロセス監視装置により出力された
制御値履歴グラフの一例を示す図。

【図３】本発明に係るプロセス監視装置の他の実施例を
示す構成図。

【図４】同他の実施例のプロセス監視装置により出力さ
れた制御値履歴グラフの一例を示す図。

【図５】従来のプロセス監視装置の構成図。

【図６】同従来のプロセス監視装置上に出力された制御
値履歴グラフの一例を示す図。

【図７】同装置上に出力された履歴メッセージ表示を示
す図。

【符号の説明】

１，１ｂ…プロセス監視装置、２…制御装置、３…入力
部、４，４ｂ…制御値入力部、５，５ｂ…制御履歴記憶
部、６，６ｂ…限界値入力部、７…グラフ表示部、８…
限界値設定部、９…制御値規格化部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０２ Ｓ 7716−3Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御対象に対する制御値を入力して当該
   制御対象のプロセスを監視するプロセス監視装置におい
   て、 前記制御対象を正常に制御する制御値範囲の限界値が入
   力される限界値入力手段と、 前記制御値と前記限界値入力手段に入力された限界値と
   を制御値履歴として記憶する制御履歴記憶手段と、 この制御履歴記憶手段に記憶された制御値と限界値とを
   対応づけて時系列で同一画面上にグラフィック表示する
   表示手段とを備えたことを特徴とするプロセス監視装
   置。
2. 【請求項２】 制御対象に対する制御値を入力して当該
   制御対象のプロセスを監視するプロセス監視装置におい
   て、 前記制御対象を正常に制御する制御値範囲の限界値が入
   力される限界値入力手段と、 前記制御値の規格化を行ない、前記限界値に対する比率
   である規格化制御値を求める制御値規格化手段と、 この制御値規格化手段により規格化された規格化制御値
   を記憶する制御履歴記憶手段と、 この制御履歴記憶手段に記憶された規格化制御値と限界
   値とを対応づけて時系列で同一画面上にグラフィック表
   示する表示手段とを備えたことを特徴とするプロセス監
   視装置。