JPH0830320A - プラント監視制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラントの運転状況の計測値が収集できない
時に、予め設定している計測設定値をプラントデータと
して計測させてシステム全体を安定して稼働する。 【構成】 計測値を参考にして計測設定値を計測操作処
理部１３で設定し、この設定された計測設定値を計測設
定値処理部１４で計測設定値データベース１５に格納す
る。プラント設備１の例えば流量センサーが定期点検や
故障で計測値の出力が停止すると、計測収集処理部１６
はその計測値に対応する計測設定値を計測設定値データ
ベース１５から取り出し、ＣＲＴ・帳票・運用制御の各
コントローラ４，５，６に伝送し、計測設定値を計測値
として収集記録を行い、また、運用制御に用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、定期点検などでプラ
ント設備の一部を停止してもシステム全体を安定して稼
働できるプラント監視制御システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、従来のプラント監視制御シス
テムの構成図であり、図において、１はプラント設備
で、本システムにて監視・制御される各種のプラント設
備を含んでおり、例えば、流量を制御するバルブ、温度
を制御する加熱制御装置等の制御対象である。２はプラ
ント設備１に対し各種制御や監視を行うプラントコント
ローラで、プラントの運転状況を計測する流量センサー
や温度センサー等の各種センサーからの計測値に基づき
制御・監視を行う。なお、この各種センサーは図示しな
いがプラント設備１に付随している。

【０００３】３は各々コントローラ間のデータ授受を行
うオンライン制御バス、４はプラントの運転状況をオン
ラインで監視・制御するＣＲＴコントローラ、５はプラ
ントデータ（制御対象の実測値・設定値・目標値・基準
値等）を収集・編集・蓄積して日報・月報などの各種帳
票の作成・編集・出力を行う帳票コントローラ、６はプ
ラントデータを収集・蓄積して予測計算に基づきプラン
ト運転計画をガイダンスする運用制御コントローラ、７
〜９は各コントローラに接続されたプリンタ、１０〜１
２は各コントローラに接続されたモニタＣＲＴである。

【０００４】次に動作について説明する。プラント設備
１のセンサー（図示せず）から発生する水量・温度等の
各種信号はプラントコントローラ２に入力され、プラン
トコントローラ２は各種制御処理、計装制御演算を行
い、制御信号をプラント設備１（各制御対象）に出力す
ると共に、他のコントローラで必要な監視制御用プラン
トデータを、オンライン制御バス３を介して送受信す
る。次いで、ＣＲＴコントローラ４は、オンライン制御
バス３よりプラントデータを収集し、プラント監視・制
御用のＣＲＴ１０の画面に表示し、プラント運転員のＣ
ＲＴ画面操作に応じたプラント設備操作指令をオンライ
ン制御バス３に送信し、その操作履歴をプリンタ７に記
録する。プラントコントローラ２はオンライン制御バス
３よりプラント設備操作指令を受信すると、プラント設
備１への制御処理を実行する。

【０００５】また、帳票コントローラ５は、オンライン
制御バス３より定周期にプラントデータを収集し、定時
刻に帳票データの作成を実行する。プラント運転員はモ
ニタＣＲＴ１１の画面を見ながら、必要な帳票を呼び出
して修正や印字操作を行い、日・月・年単位に自動的に
帳票をプリンタ８に印字する操作をする。更に、運用制
御コントローラ６は、オンライン制御バス３よりプラン
トデータを収集し、プラントの運転計画を計算し、その
結果をモニタＣＲＴ１２に表示したり、プリンタ９に印
字して、プラント運転員の運転計画を支援する。

【０００６】プラント設備１のバルブ等の制御対象を定
期点検等により、その制御を停止させたり、または、各
種センサーの定期点検等でその動作を停止させると、プ
ラントコントローラ２はプラント設備１のバルブに流れ
る流体の流量を計測する流量計等のセンサーのセンサー
エラーを検知して、センサーエラーが発生する前の前回
値をプラントデータとしてオンライン制御バス３に送信
する。ＣＲＴコントローラ４は、センサーエラーを検知
するとそのプラント設備１のセンサーが故障したことを
モニタＣＲＴ１０に表示する。帳票コントローラ５も、
データが欠測していることをモニタＣＲＴ１１に表示し
たり、プリンタ８に欠測マークを付けた帳票を印字す
る。運用制御コントローラ６も、センサーエラーを検知
すると運用制御計算を停止して、運用制御計算ができな
いことをモニタＣＲＴ１２に表示したり、プリンタ９に
印字する。

【０００７】なお、このような従来のプラント監視制御
システムに関連した技術が記載された文献としては、例
えば、三菱電機株式会社発行のカタログ「三菱総合計装
制御システムＭＡＣＴＵＳ７７０」（１９８９年８月作
成）、「三菱総合計装制御システムＭＡＣＴＵＳ７５
０」（昭和６２年１０月作成）、「三菱総合計装制御シ
ステムＭＡＣＴＵＳ７９０」（昭和６３年４月作成）、
「三菱総合計装制御システムＭＡＣＴＵＳ７１０」（昭
和６３年９月作成）などがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラント監視制
御システムは以上のように構成されているので、プラン
ト設備１の各種センサーが定期点検作業や故障による交
換作業等で停止すると、例えば、現場でバルブの開度を
変更しても、このバルブで制御される流量を検出するセ
ンサーが動作しないので、その内容を各コントローラに
伝えることができなくなるという問題点があった。この
場合、プラントコントローラ２のＳ／Ｗを改造してメモ
リ内容を直接変更して、あたかもプラントデータを収集
しているかのような操作も可能ではあるが、そのような
Ｓ／Ｗの改造操作をプラント運転員が簡単に行えるよう
にはなっていない。

【０００９】また、配管に水を流すポンプが故障し他の
ポンプを稼働して送水し、プラントを安定稼働する場
合、その切換期間中は計測データが欠測してしまうとい
う問題点があった。このようなときでも、入出力関係か
ら、故障したポンプが稼働したと想定しての収支計算を
行い、帳票データを作成することができなかった。従っ
て、データの収集が停止期間中に欠測した帳票データを
修正することができず、運用制御計算も欠測値による計
算不能となり、安定したプラント稼働が保証できなかっ
た。

【００１０】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あり、プラントの運転状況を示す
計測値の収集が停止するとその停止期間中でも、プラン
トの状況に基づいた計測設定値を、停止期間中のプラン
トデータとしてプラントコントローラから収集すること
により、安定したプラント稼働を可能とするプラント監
視制御システムを提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプラント
監視制御システムは、プラントの運転状況を計測する計
測手段と、この計測値に基づいてプラントの制御対象を
制御する制御手段を有するプラント監視制御システムに
おいて、所定の計測設定値を設定する設定手段、上記計
測値または上記計測設定値を収集し記録する記録手段、
上記記録手段による上記計測値の収集記録を上記計測設
定値の収集記録に切換える切換手段を備えたものであ
る。

【００１２】また、切換手段は、計測手段での計測停止
があると切換える手段としたものである。

【００１３】また、設定手段は、計測値に応じた計測設
定値を設定する手段としたものである。

【００１４】また、設定手段は、画面上に計測値と計測
設定値が表示されるようにし、上記計測値を観測しなが
ら計測設定値を設定可能とするディスプレイ装置を用い
たものである。

【００１５】また、設定手段は、複数のプラント制御対
象の計測値を表示する共に、この測定値に対応する複数
の計測設定値を表示し設定する手段としたものである。

【００１６】また、設定手段は、時間に対応して異なる
計測設定値を設定可能とする手段としたものである。

【００１７】また、設定手段は、計測値と計測設定値と
のトレンドを表示する手段としたものである。

【００１８】

【作用】この発明におけるプラント監視制御システム
は、設定手段で所定の計測設定値を設定し、記録手段で
計測値または計測設定値を収集し、メモリ・プリンタ等
に記録し、切換手段で記録手段による上記計測値の収集
記録を上記計測設定値の収集記録に切換える。

【００１９】また、計測手段での計測停止があると切換
手段で切換える。

【００２０】また、設定手段は、計測値に応じた計測設
定値を設定する。

【００２１】また、設定手段は、ディスプレイ装置を用
いて、画面上に計測値と計測設定値が表示されるように
し、計測値を観測しながら計測設定値を設定可能とす
る。

【００２２】また、設定手段は、複数のプラント制御対
象の計測値を表示する共に、この測定値に対応する複数
の計測設定値を表示し設定する。

【００２３】また、設定手段は、時間に対応して異なる
計測設定値を設定可能とする。

【００２４】また、設定手段は、計測値と設定値とのト
レンドを表示する。

【００２５】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、図１０と同一符号は同一または相
当のものを表わし説明を省略する。１３はモニタＣＲＴ
１０からの各種計測操作を処理する計測操作処理部、１
４はオンライン制御バス３から受信した計測設定値を格
納する計測設定値処理部、１５は計測設定値処理部１４
が格納する計測設定値データベース、１６は各種計測操
作指令により計測設定値データベース１５またはプラン
ト設備１からのデータをオンライン制御バス３へ送信す
る計測収集処理部、１７はＣＲＴコントローラ４からの
計測設定値の流れ、１８は各種計測操作指令の流れ、１
９はプラントコントローラ２が収集したプラントデータ
の流れである。

【００２６】また図２は、各種計測操作を行うモニタＣ
ＲＴ１０の画面表示例で、図において、２０は計測操作
を行う計測操作画面で、プラント設備１のバルブを表示
した例であり、２１はバルブを通る水や油等の流量、２
２はその流量の計測設定値を操作する計測設定操作ウイ
ンドウ、２３は現在の流量を示す計測値、２４は定期点
検や故障等で流量が計測されなくなった時、代わりに計
測させる計測設定値、２５は計測設定値２４をプラント
コントローラ２へ送信して格納させる計測設定ボタン、
２６はプラントコントローラ２が格納している計測設定
値２４をプラントデータとして収集させる計測休止ボタ
ン、２７はプラントコントローラ２がプラント設備１か
らプラントデータを収集させる計測再開ボタン、２８は
計測設定操作を終了させる終了ボタンである。

【００２７】図３は、ＣＲＴコントローラ４の計測操作
処理部１３の処理フローチャートである。図４は、プラ
ントコントローラ２の計測設定値処理部１４と計測収集
処理部１６の処理フローチャートである。

【００２８】次に動作について説明する。プラント運転
員は図２のような計測操作画面２０でバルブ（制御対象
でありプラント設備Ａとする）の流量２１を表示するア
ナログ表示エリアをマウス等で選択すると、計測操作処
理部１３はオンライン制御バス３を介して、プラントコ
ントローラ２よりプラント設備Ａの計測値２３と計測設
定値２４を収集して、計測設定操作ウィンドウ２２が表
示される。なお、バルブを流れる流体の流量２１と計測
値２３とは同一値となる。プラント運転員は、現状のプ
ラント設備Ａの計測値２３を参考にしながら、キーボー
ド等から入力して計測設定値２４を１２０．０とする。

【００２９】このように設定した状態で、バルブの流量
を計測するセンサーの点検作業中は、現場でバルブ開度
を調整して流量を１２０．０に固定する。この計測設定
値を確認したプラント運転員は、計測設定ボタン２５を
選択して計測設定値を設定する。

【００３０】この処理のフローチャートを図３・図４で
表わすと、計測操作処理部１３は、「設定」操作を判定
し（３１）、プラント設備Ａの計測設定値２４をオンラ
イン制御バス３へ送信する（３２，３３）。プラントコ
ントローラ２は、オンライン制御バス３から設定操作
（図１の１７の流れ）を受信し（４１，４２）、計測設
定値２４を計測設定値データベース１５に格納する（４
３）。

【００３１】次に、プラント運転員は、プラント設備Ａ
の点検作業を始める前に、図２の計測休止ボタン２６を
選択する（３４）。計測操作処理部１３は計測休止指令
をオンライン制御バス３へ送信する（３５，３３）。プ
ラントコントローラ２は、オンライン制御バス３から計
測休止指令（図１の１８の流れ）を受信し（４１，４
２，４５）、プラント設備１からのプラント設備Ａのデ
ータ計測を休止して、計測設定値データベース１５から
のプラント設備Ａの計測設定値２４をオンライン制御バ
ス３へ送信する（４６，４７）。この時点よりプラント
設備Ａのプラントデータは計測設定値２４に代わるた
め、プラント設備Ａを停止して点検作業を開始してもデ
ータが欠測することはない。

【００３２】プラント設備Ａの点検作業が終了して正常
に計測値がプラントコントローラ２へ送信できるように
なると、プラント運転員は、図２の計測再開ボタン２７
を選択する（３６）。計測操作処理部１３は、計測再開
指令（図１の１８の流れ）をオンライン制御バス３へ送
信する（３７，３３）。プラントコントローラ２は、オ
ンライン制御バス３から計測再開指令を受信し（４１，
４２，４５，４８）、計測設定値データベース１５から
のデータ計測を休止して、プラント設備１からのプラン
ト設備Ａのデータ計測を再開する（４９，４７）。

【００３３】このようにプラント設備Ａの故障などによ
り計測値が収集出来なくなっても、上記手順で計測操作
をすることにより、機器の交換作業等が完了するまでプ
ラントデータを計測設定値を用いて保証することができ
る。なお、図２の計測設定値２４の前回設定値が１２
０．０で、設定しなおす必要がない場合は、設定動作は
不要になり、運転員は前回設定値を確認して休止ボタン
２６を選択すると計測設定値２４のデータ計測が始めら
れる。また、プラント設備の故障発生時は、故障を検出
し、また、データの欠測を検出し、計測値から計測設定
値への切換を自動的に行うようにしてもよい。

【００３４】実施例２．上記実施例１では、１プラント
設備に対する計測設定値を指定する場合について述べた
が、図５に示すように、複数のプラント設備（制御対
象）に対しても計測設定値を設定できるように表形式の
操作画面を提供する。従って、複数のプラント設備に対
して同時に計測値から計測設定値に切換操作をすること
ができる

【００３５】また、複数のプラント設備の所定のプラン
ト設備に対してのみ計測値から計測設定値に切換操作を
する場合、即ち、プラント設備の１部に対し計測休止操
作を意図的に実施したくない場合には、計測設定値を空
白に設定したり、計測休止フラグを設けて明示的に計測
休止操作をしないようにしてもよい。

【００３６】また、複数のプラント設備の所定のプラン
ト設備に対してのみ計測値から計測設定値に切換操作を
する場合の他の例として、例えば、プラント設備Ｂのみ
を計測値から計測設定値に切換える場合は、マウス等で
画面エリアの「プラント設備Ｂ」を指示し、その後、休
止ボタン２６を指示して、プラント設備Ｂのみ切換える
ようにしてもよい。

【００３７】実施例３．また、上記実施例１では、１プ
ラント設備に対し１つの計測設定値を指定する場合につ
いて述べたが、図６に示すように、１プラント設備に対
して複数の計測設定値を設定できるように表形式の操作
画面を提供することにより変動の激しいプラントデータ
に対してもプラント設備停止期間のプラントデータに変
化をもたせることができ、より安定したプラント稼働を
保証できる。

【００３８】次に、図６のような複数の計測設定値を作
成する処理について図７と図８のフローチャートと共に
説明する。１プラント設備の計測設定値である時間幅で
格納できるように図１の計測設定値データベース１５を
変更する。プラント運転員は図６のような計測操作画面
を呼び出すと、計測操作処理部１３はオンライン制御バ
ス３を介してプラントコントローラ２より図６の計測収
集時刻並びに計測設定時刻に合わせたプラント設備Ａの
計測値と計測設定値を収集して図６のような画面を表示
する。

【００３９】計測開始操作を行っていなければ、計測設
定値が設定されておらず、プラント運転員は、計測値の
変化を参考にしながら計測設定値を入力していく。しか
しながら、それらを入力するには手間がかかるので、現
状のプラント稼働状態の値を参考にするため計測開始ボ
タン５１を選択する。図７・図８のように、計測操作処
理部１３は、「開始」操作を判定し（５３）、プラント
設備Ａの計測開始指令をオンライン制御バス３へ送信す
る（５４，３３）。プラントコントローラ２は、オンラ
イン制御バス３から計測開始指令を受信し（４１，５
７）、計測設定値データベース１５にプラント設備１か
らのプラントデータを格納していく（５８）。

【００４０】なお、プラント設備Ａの計測設定値を格納
する容量は、現実には制限があるので、あらかじめ制限
しておく場合がある。また、計測設定時刻の開始・終了
時刻が制限されている場合もある。プラントデータを計
測設定値データベース１５に自動的に格納していくと、
プラントデータは膨大になるのでその容量を超えてしま
うが、その場合には、古いデータを消去するか、また
は、データの格納を停止するなどが考えられ、どちらも
図６の画面から操作できるようにすることができる。

【００４１】データの格納操作を自動停止する場合は、
図６の計測停止ボタン５２を選択する（５５）。計測操
作処理部１３は、計測停止指令をオンライン制御バス３
へ送信する（５６，３３）。プラントコントローラ２
は、オンライン制御バス３から計測停止指令を受信し
（４１，５７，５９）、プラント設備１からのプラント
データを計測設定値データベース１５への格納を停止す
る（６０）。以上のような処理で自動的に計測設定値を
設定することができる。

【００４２】更に、プラント運転員は、この自動的に設
定した計測設定値を修正する必要がある場合は、自動計
測された図６のような計測設定値を参考に計測収集時刻
を変更しながら、最適な計測設定値を設定していく。

【００４３】実施例４．また、上記実施例３では、計測
設定値の変化を表形式に参照する場合について述べた
が、図９に示すように、トレンドボタン６１を設け、計
測値トレンド６２と計測設定値トレンド６３を同時にグ
ラフ表示してプラントデータの変化を把握しやすくす
る。従って、最適な計測設定値を早く見つけることがで
き、バランスのとれた計測設定値を設定することができ
る。

【００４４】実施例５．また、上記実施例３では、ある
期間のプラントデータをプラントコントローラ２が自動
的に収集する場合について述べたが、図１の運用制御コ
ントローラ６に予測計算を実行させ、それを計測設定値
データベース１５に格納させることもでき、更に、それ
らをＣＲＴコントローラ４で図６のように表示させて編
集することもできる。また、図９のようにトレンド表示
させることにより、予測計算結果を把握しやすい形式に
表示して調整することもできる。

【００４５】従って、予測計算結果を計測設定値として
自動登録することにより、プラント運転員の設定・変更
・調整を簡易にすることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、プラ
ント運転状況の計測が停止しても、計測値に代わって計
測設定値を計測値として収集記録することができるの
で、プラント監視を停止させることのないプラント監視
制御システムが得られる効果がある。

【００４７】また、計測手段での計測停止があると計測
値から計測設定値に切換えるようにしたので、計測停止
時の計測値としての計測設定値の収集記録が自動的に行
える効果がある。

【００４８】また、計測値に応じた計測設定値を設定す
るようにしたのて、容易に計測設定値を設定できる効果
がある。

【００４９】また、設定手段は、ディスプレイ装置を用
いて、画面上に計測値と計測設定値が表示されるように
したので、計測値を観測しながら計測設定値を設定でき
る効果がある。

【００５０】また、複数のプラント制御対象の計測値を
表示する共に、この測定値に対応する複数の計測設定値
を表示し設定するようにしたので、容易に複数の制御対
象に対して計測設定値が設定でき、また、容易に複数個
の計測値からこの計測値に対応する計測設定値に切換る
ことができる効果がある。

【００５１】また、時間に対応して異なる計測設定値を
設定可能としたので、プラントの変動に対応した計測設
定値の設定ができる効果がある。

【００５２】また、計測値と計測設定値とのトレンドを
表示するようにしたので、容易に両者の関係を把握で
き、計測設定値の設定状況を判断することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例によるプラント監視制御
システムを示す構成図である。

【図２】 この発明の一実施例による計測操作画面の図
である。

【図３】 この発明の一実施例によるＣＲＴコントロー
ラの処理フローチャートである。

【図４】 この発明の一実施例によるプラントコントロ
ーラの処理フローチャートである。

【図５】 この発明の他の実施例による計測操作画面の
図である。

【図６】 この発明の他の実施例による計測操作画面の
図である。

【図７】 この発明の他の実施例によるＣＲＴコントロ
ーラの処理フローチャートである。

【図８】 この発明の他の実施例によるプラントコント
ローラの処理フローチャートである。

【図９】 この発明の他の実施例による計測操作画面の
図である。

【図１０】 従来のプラント監視制御システムを示す構
成図である。

【符号の説明】

１ プラント設備（制御対象）、２ プラントコントロ
ーラ、３ オンライン制御バス、４ ＣＲＴコントロー
ラ、５ 帳票コントローラ、６ 運用制御コントロー
ラ、７，８，９ プリンタ、１０，１１，１２ モニタ
ＣＲＴ、１３ 計測操作処理部、１４ 計測設定値処理
部、１５ 計測設定値データベース、１６ 計測収集処
理部、１７ 計測設定値の流れ、１８ 計測操作指令の
流れ、１９ プラントデータの流れ、２０ 計測操作画
面、２１ バルブを流れる流体の流量、２２ 計測設定
操作ウィンドウ、２３ 計測値、２４ 計測設定値、２
５ 計測設定ボタン、２６ 計測休止ボタン、２７ 計
測再開ボタン、２８ 終了ボタン、５１ 計測開始ボタ
ン、５２ 計測停止ボタン、６１ トレンドボタン、６
２ 計測値トレンド、６３ 計測設定値トレンド。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの運転状況を計測する計測手段
   と、この計測値に基づいてプラントの制御対象を制御す
   る制御手段を有するプラント監視制御システムにおい
   て、所定の計測設定値を設定する設定手段、上記計測値
   または上記計測設定値を収集し記録する記録手段、上記
   記録手段による上記計測値の収集記録を上記計測設定値
   の収集記録に切換える切換手段を備えたことを特徴とす
   るプラント監視制御システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、切換手段は、計測手
   段での計測停止があると切換える手段としたことを特徴
   とするプラント監視制御システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、設定手段
   は、計測値に応じた計測設定値を設定する手段としたこ
   とを特徴とするプラント監視制御システム。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において、
   設定手段は、画面上に計測値と計測設定値が表示される
   ようにし、上記計測値を観測しながら計測設定値を設定
   可能とするディスプレイ装置を用いたことを特徴とする
   プラント監視制御システム。
5. 【請求項５】 請求項４において、設定手段は、複数の
   プラント制御対象の計測値を表示する共に、この測定値
   に対応する複数の計測設定値を表示し設定する手段とし
   たことを特徴とするプラント監視制御システム。
6. 【請求項６】 請求項１〜３いずれか１項において、設
   定手段は、画面上に時間に対応して異なる計測値と、こ
   の計測値に対応する計測設定値とが表示されるように
   し、上記計測値を観測しながら計測設定値を設定可能と
   するディスプレイ装置を用いたことを特徴とするプラン
   ト監視制御システム。
7. 【請求項７】 請求項６において、設定手段は、計測値
   と計測設定値とのトレンドを表示する手段としたことを
   特徴とするプラント監視制御システム。