JPH09114521A - プラント監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変更運転時におけるアラームの多発を防止し
て、オペレータの心理的負担を軽減し、速やかに変更運
転を完了できるプラント監視装置を実現する。 【解決手段】 変更運転名、プロセス変数の種類及び変
更運転時におけるしきい値の解除条件を対応させたアラ
ームリリース条件リストを変更運転用メモリに格納して
おく。変更運転に入るときは、入力された変更運転名を
キーワードにして変更運転用メモリからアラームリリー
ス条件リストを読み出す。読み出したアラームリリース
条件リストにあるしきい値の解除条件を満足しているか
どうかを判別する。満足しているときはプロセス変数の
種類で指定されるプロセス変数についてアラームのしき
い値を解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントに存在す
るプロセス変数を監視し、プロセス変数がしきい値で定
められる範囲から逸脱したときにアラームを発生するプ
ラント監視装置に関するものである。更に詳しくは、プ
ラントの操業状態を変更するときに、変更運転時におけ
るアラームの多発を防ぐことにより、オペレータの心理
的負担を軽減し、速やかに変更運転を完了するための改
良を施したプラント監視装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＣＲＴ表示装置を用いて、プ
ラントの制御運転や監視を行うための分散形制御システ
ムと呼ばれるプラント制御システムがある。このような
プラント制御システムは、ＣＲＴ表示装置の画面に、プ
ラントの制御運転や監視に必要な各種の情報を表示した
り、プラントに異常が発生したときにそのことを警報表
示してオペレータに通知し、オペレータは異常に対して
適切な指示や処置を行える構成になっている。プラント
制御システムにより制御されるプラントには、温度、圧
力、流量等のプロセス変数が存在する。プロセス変数の
変化状態からプラントの状態を判断できる。プラント制
御システムではプラント監視装置を設け、プラントに存
在するプロセス変数を監視し、プロセス変数がしきい値
を超えたときにアラームを発生している。石油精製プラ
ント等の連続制御プラントでは、個々のプロセス変数の
しきい値は定常運転時を主体に決められている。このた
め、例えば生産量を１０％増加するために操業状態をＡ
→Ｂに変更するときには、Ａ→Ｂに至る過程で変更運転
を行う。変更運転は定常運転と定常運転の間で行う過渡
状態における運転である。変更運転の操作を速く行うと
多くのプロセス変数がしきい値を超えてしまい、アラー
ムが多発することがある。これによりオペレータに心理
的負担をかける。どうしても変更を速やかに行おうとす
ると、アラームの多発を覚悟で変更運転の操作を速く行
わなければならない。アラームの多発を避けるには、時
間をかけたゆっくりした操作で変更運転を行わなければ
ならない。しかし、これでは変更に費やす時間が長くな
ってしまう。このように従来におけるプラント監視装置
では、アラームの発生が運転変更を行うときに支障をき
たしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたものであり、操業状態を
変更するために定常運転から変更運転に遷移したとき
に、変更運転の目的に合致したアラームの発生条件を設
定することによって、オペレータの心理的負担を軽減
し、速やかに変更運転を完了できるプラント監視装置を
実現することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、プラントに存
在するプロセス変数を監視し、プロセス変数がしきい値
で定められる範囲から逸脱したときにアラームを発生す
るプラント監視装置において、前記プロセス変数のしき
い値を保持するしきい値保持手段と、前記プロセス変数
と前記しきい値保持手段が保持するしきい値を比較し、
プロセス変数がしきい値で定められる範囲から逸脱した
ときにアラームを発生するアラーム発生手段と、変更運
転名、プロセス変数の種類及び変更運転時におけるしき
い値の解除条件を対応させたアラームリリース条件リス
トを格納する変更運転用メモリと、変更運転を開始する
ときに変更運転名が入力される変更運転入力手段と、前
記変更運転入力手段に変更運転名が入力されたときに、
入力された変更運転名をキーワードにして前記変更運転
用メモリからアラームリリース条件リストを読み出し、
読み出したアラームリリース条件リストにあるしきい値
の解除条件を満足しているかどうかを判別し、満足して
いるときはプロセス変数の種類で指定されるプロセス変
数について、前記しきい値保持手段が保持しているしき
い値を解除するしきい値変更手段と、を具備したことを
特徴とするプラント監視装置である。

【０００５】

【作用】このような本発明では、変更運転名、プロセス
変数の種類及び変更運転時におけるしきい値の解除条件
を対応させたアラームリリース条件リストを変更運転用
メモリに格納しておく。変更運転に入るときは、入力さ
れた変更運転名をキーワードにして変更運転用メモリか
らアラームリリース条件リストを読み出す。読み出した
アラームリリース条件リストにあるしきい値の解除条件
を満足しているかどうかを判別する。満足しているとき
はプロセス変数の種類で指定されるプロセス変数につい
てアラームのしきい値を解除する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を説明
する。

【実施例】図１は本発明装置が適用されるプラント制御
システムの一例を示した図である。図１で、ＩＣＳは監
視装置（オペレータ・ステーション）で、マンマシンイ
ンタフェイス機能をもったＣＲＴのような表示手段、プ
ラントの操作と運転、データ入力等を行うキーボード、
マウス等のポインティングデバイスを備えている。ＦＣ
は分散配置された制御装置（制御ステーション）、ＰＬ
Ｔは制御装置ＦＣにより制御されるプラントである。プ
ラントＰＬＴは、例えば、石油等を精製するプラントで
ある。ＷＳは本発明にかかるプラント監視装置で、制御
装置ＦＣが制御運転を変更したときに、プラントの状態
を監視する。ＢＳは監視装置ＩＣＳ、制御装置ＦＣ及び
プラント監視装置ＷＳが接続された通信回線である。

【０００７】このように構成したプラント制御システム
では、分散配置されている制御装置ＦＣは、プラントＰ
ＬＴに設置してある蒸留塔Ｖ１，Ｖ２を制御運転し、プ
ラントＰＬＴを制御する。各制御装置ＦＣが扱う各種の
制御情報は、通信回線ＢＳを介して監視装置ＩＣＳ側に
送られ、監視装置ＩＣＳは、表示手段の表示画面にプロ
セスの制御情報や監視結果等を表示する。また、プラン
ト監視装置ＷＳは、制御装置ＦＣが制御運転を変更した
ときに、制御装置ＦＣと通信回線ＢＳを介してプラント
のプロセス変数を受信し、プロセス変数の変化状態から
プラントの状態を判断する。

【０００８】図２は本発明の一実施例を示した構成図で
ある。図２は図１のプラント監視装置ＷＳの具体的構成
例を示した図である。図２において、１はプラントに存
在するプロセス変数のしきい値を保持するしきい値保持
手段である。２はプロセス変数としきい値保持手段１が
保持するしきい値を比較し、プロセス変数がしきい値で
定められる範囲から逸脱したときにアラームを発生する
アラーム発生手段である。例えば、しきい値として上限
と下限を設けたときは、プロセス変数が上限よりも高く
なったとき、または、下限よりも低くなったときにアラ
ーム発生手段２はアラームを発生する。３は変更運転
名、プロセス変数の種類及び変更運転時におけるしきい
値の解除条件を対応させたアラームリリース条件リスト
を格納する変更運転用メモリである。しきい値の解除条
件は、変更運転の目的に基づいて決められる。プラント
には様々な種類のプロセス変数が存在し、プロセス変数
の種類によって変更運転時におけるしきい値の解除条件
が異なる。このため、変更運転用メモリ３には、１つの
変更運転名について複数のアラームリリース条件リスト
を用意しておいてもよい。また、複数の運転変更名につ
いてそれぞれアラームリリース条件リストを用意してお
いてもよい。アラームリリース条件リストには現在の運
転状況、変更運転完了条件を示すデータも含まれている
が、ここでは簡略化のため図示していない。４は定常運
転時におけるプロセス変数のしきい値が格納された定常
運転用メモリである。５は変更運転を開始するときに変
更運転名が入力される変更運転入力手段、６は変更運転
の完了を検出する変更完了検出手段である。７は定常運
転時と変更運転時に応じてしきい値を変更するしきい値
変更手段である。しきい値変更手段７は、変更運転入力
手段５に変更運転名が入力されたときに、入力された変
更運転名をキーワードにして変更運転用メモリ３からア
ラームリリース条件リストを読み出し、読み出したアラ
ームリリース条件リストにあるしきい値の解除条件を満
足しているかどうかを判別し、満足しているときはプロ
セス変数の種類で指定されるプロセス変数について、し
きい値保持手段１が保持しているしきい値を解除する。
また、変更完了検出手段６が変更運転の完了を検出した
ときに、しきい値保持手段１で保持しているしきい値を
定常運転におけるしきい値に戻す。８はプラントの監視
に必要な各種画面を表示する表示手段、９は表示手段８
の画面表示を制御する表示制御手段、１０はデータ、命
令等を入力するキーボードである。１１は通信回線ＢＳ
を介して監視装置ＩＣＳ及び制御装置ＦＣとの間で通信
を行う通信手段である。プラントＰＬＴに存在するプロ
セス変数は通信手段１２を介して収集される。

【０００９】このように構成したプラント監視装置の操
作を説明する。図３はプラントの状態を判断する手順を
示したフローチャートである。通常運転時には、しきい
値保持手段１には通常運転時におけるしきい値が保持さ
れている。このしきい値は定常運転用メモリ４に格納さ
れているしきい値である。

【００１０】変更運転に遷移するときの動作を図３のフ
ローチャートのステップの順番に従って説明する。 （Ｓ１）変更運転入力手段５に変更運転名が入力され
る。 （Ｓ２）しきい値変更手段７は、入力された変更運転名
が変更運転用メモリ３内のアラームリリース条件リスト
に登録されているかどうかを判断する。リストにないと
きは、従来通りにアラームの解除条件を与えることなく
変更運転に入る。 （Ｓ３）変更運転名がリストにあるときは、変更運転名
をキーワードにしてプロセス変数の種類及び変更運転時
におけるしきい値の解除条件のデータを変更運転用メモ
リ３から読み出す。この間、変更運転の実行待ちをす
る。図４はアラームリリース条件リストの一例を示した
図である。このアラームリリース条件リストはプラント
の生産量を１０％増加させるときのリストである。リリ
ースタグはプロセス変数の種類、リリース条件は変更運
転時におけるしきい値の解除条件のことである。図４の
Ｆ３０１はリリースタグ、Ｔ１０１はリリース条件タグ
である。図４のアラームリリース条件リストは、生産量
を１０％増加させるために変更運転を行うときに、リリ
ース条件タグＴ１０１が５０＜Ｔ１０１＜６０なる条件
を満足すれば、リリースタグＦ３０１のアラームを解除
することを意味している。 （Ｓ４）変更運転の指令が出たところで変更運転を開始
する。 （Ｓ５）変更運転が開始すると、しきい値変更手段５
は、アラームリリース条件リストからリリースタグとリ
リース条件を抽出する。 （Ｓ６）リリース条件を満足するかどうかを判断する。
図４の例では、リリース条件タグＴ１０１が５０＜Ｔ１
０１＜６０なる条件を満足するかどうかを判断する。 （Ｓ７）リリース条件を満足するときは、リリースタグ
のアラームを無条件に解除する。図４の例では、リリー
スタグＦ３０１のアラームを無条件に解除する。アラー
ムの解除は、しきい値変更手段７がしきい値保持手段１
に保持されたしきい値を無効にすることによって行う。 （Ｓ８）リリース条件を満足しないときはアラームを発
生する。これによって、通常運転時に個々のプロセス変
数に設定されていたしきい値を超えたときにアラームが
発生するのではなく、変更運転の目的を逸脱したときに
アラームが発生することになる。 （Ｓ９）変更完了検出手段６は、変更運転が完了したか
どうかを判断する。変更運転が完了しない間は（Ｓ６）
〜（Ｓ８）の処理を繰り返す。変更運転を完了したとこ
ろで処理を完了する。完了後は通常運転に戻る。通常運
転に戻ると、しきい値変更手段７は、しきい値保持手段
１のしきい値を有効にする。変更運転が完了したかどう
かは、例えば、変更運転の目標とするプロセス変数が一
定範囲に収束したかどうかによって判断する。このとき
の一定範囲はアラームリリース条件リスト内の変更運転
完了条件のデータによって与えられる。なお、処理（Ｓ
７）においてアラームを条件付きで解除してもよい。例
えば、「Ｆ３０１．ＡＨ」（ＡＨはアラーム・ハイ）と
指定することによりリリースタグＦ３０１の上限アラー
ムだけ解除してもよい。

【００１１】図５はプロセス変数の変化状態の一例を示
した図である。プラントの生産量を増加するために、被
加熱流体の流量を増加させる変更運転をする場合を例に
挙げる。被加熱流体の温度が製品の品質に影響を及ぼす
とする。生産量を増加するときに、品質を保持するに
は、被加熱流体の流量を増加させると同時に蒸気量も増
やし、被加熱流体の温度を一定範囲に保持しなければな
らない。このような場合に、最初に蒸気量を速く増加す
れば目標状態に速く到達することができる。しかし、従
来のようにしきい値にリリース条件が与えられなければ
アラームが発生してしまう。このため、蒸気量をゆっく
りと増加させて目標状態に到達させる操作を行わなけれ
ばならなかった。この操作では時刻ｔ₁からｔ₃までかか
って現在の運転から目標状態に到達する。図５の２点鎖
線は従来の操作におけるプロセス変数の増減状態を示し
ている。これに対して本発明では、リリース条件により
蒸気量の上限が解除されるため、図５の実線ａ₁に示す
ように蒸気量を速く増加させてもアラームは発生しな
い。このため、目標状態に速く到達させることができ
る。この操作では時刻ｔ₁からｔ₂までの間に現在の運転
から目標状態に到達することができ、従来における操作
に比べて目標状態への到達時間が短縮される。すなわ
ち、本発明では、変更運転時は蒸気量に設定されている
アラームのしきい値に意味を持たせない。ただし、変更
運転が完了した後の定常運転で蒸気量がしきい値を超え
るのは異常であるので、定常運転に戻ったときはアラー
ムの解除を止める。

【００１２】図４のアラームリリース条件リストを用い
たときは、被加熱流体の温度Ｔ１０１が５０＜Ｔ１０１
＜６０なるリリース条件を満足すれば、製品品質が許容
範囲内に入る。このため、５０＜Ｔ１０１＜６０（図５
の製品品質の許容幅）なるリリース条件を満足したとき
に蒸気量Ｆ３０１のアラームを解除する。

【００１３】

【発明の効果】本発明では、一連の変更運転の操作に変
更運転名を付けている。そして、変更運転に入るときは
変更運転名をキーワードにしてアラームの解除条件を参
照し、個々のプロセス変数についてのアラームの発生条
件ではなく、変更運転の目的に沿ったアラームの発生条
件を設定している。すなわち、プロセス変数がしきい値
を超えたからといってアラームを出すのではなく、変更
運転の目的から逸脱したときにのみアラームを発生す
る。これによって、変更運転時におけるアラームの多発
を防いでオペレータの心理的負担を軽減し、また変更運
転を速やかに完了できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置が適用されるプラント制御システム
の一例を示した図である。

【図２】本発明の一実施例を示した構成図である。

【図３】本発明の動作説明図である。

【図４】本発明の動作説明図である。

【図５】本発明の動作説明図である。

【符号の説明】

１ しきい値保持手段 ２ アラーム発生手段 ３ 変更運転用メモリ ５ 変更運転入力手段 ７ しきい値変更手段 ＷＳ プラント監視装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントに存在するプロセス変数を監視
   し、プロセス変数がしきい値で定められる範囲から逸脱
   したときにアラームを発生するプラント監視装置におい
   て、 前記プロセス変数のしきい値を保持するしきい値保持手
   段と、 前記プロセス変数と前記しきい値保持手段が保持するし
   きい値を比較し、プロセス変数がしきい値で定められる
   範囲から逸脱したときにアラームを発生するアラーム発
   生手段と、 変更運転名、プロセス変数の種類及び変更運転時におけ
   るしきい値の解除条件を対応させたアラームリリース条
   件リストを格納する変更運転用メモリと、 変更運転を開始するときに変更運転名が入力される変更
   運転入力手段と、 前記変更運転入力手段に変更運転名が入力されたとき
   に、入力された変更運転名をキーワードにして前記変更
   運転用メモリからアラームリリース条件リストを読み出
   し、読み出したアラームリリース条件リストにあるしき
   い値の解除条件を満足しているかどうかを判別し、満足
   しているときはプロセス変数の種類で指定されるプロセ
   ス変数について、前記しきい値保持手段が保持している
   しきい値を解除するしきい値変更手段と、を具備したこ
   とを特徴とするプラント監視装置。