JPS5831605B2

JPS5831605B2 - プロセス監視方法

Info

Publication number: JPS5831605B2
Application number: JP50025937A
Authority: JP
Inventors: 道哉芹沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-03-05
Filing date: 1975-03-05
Publication date: 1983-07-07
Also published as: JPS51101442A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ＣＲＴディスプレイとプロセス計算機を用い
たプロセス監視システムにおいて、運転員とプロセス間
のコミュニケーションθつ効率向上を目的としたプロセ
ス監視方法に関するものである。

従来、上記監視システムにおいては、ファンクション牛
−を用いて表示画面を指定し、運転員の判断にもとづい
て表示データを適当に選択表示して、これを繰返すこと
によりプロセスを監視していた。

プロセスデータ０表示要求は、通常キーボードを用いて
データ番号（４桁の英数字のコード）を計算機に入力す
ることにより行なう。

しかしプロセスの規模が大きくなるに従い、ファンクシ
ョンキー０数や、データ番号のコードが多くなり、運転
員に負担をかけ、かつプロセス異常時に運転員の判断に
もとづいて、適当なデータを選択表示することも困難に
なってきた。

そこで、最近では監視に必要なデータを運転モード別Ｉ
こあらかじめ決めておき、運転モードに応じて自動的に
ＣＲＴディスプレイに表示して監視する傾向にある。

しかし、この方式では、大規模プロセスでは多数０ＣＲ
Ｔデイスプレイ（たとえば１０台以上）が必要であり、
またさらに、プロセスに異常が発’４Ｅしたとき、表示
情報が多すぎるため、運転員による異常個所の同定が困
難である。

したがって、本発明の目的は、上記の欠点をなりシ、大
規模プロセスにおいでも、多数のＣＲＴディスプレイを
用いることなく、運転員とプロセス間のコミュニケーシ
ョンを十分に達成できるプロセス監視方式を提供するこ
とにある。

上記の目的を達成するために、本発明では、プロセスを
階層構造に分割して、プロセスを監視スる。

プロセスＱ）何処かに異常が発生した場合、プロセスを
分割した階層構造のうち、こり異常に関連スる、ある階
層レベルの、あるプロセスｌ’ｌＥ−使用可能７ａ’Ｃ
ＲＴティスプレィ０数以内に自動的に同定する。

そＱつ結果にもとづいて、各レベル０各要素毎にあらか
じめ設計しである表示画面をＣＲＴディスプレイに自動
的に表示し、プロセスを監視する。

階層構造θつ下位レベルでは、プロセス要素の数は多い
めで、異常発生に関連する要素をＣＲＴディスプレイの
数以内に同定することが困難な場合がある。

こＯ）ようなときは、階層レベルをより上位にして、同
定を容易にし、監視すべき要素をＣＲＴディスプレイの
数以内にする。

ただし、表示されるプロセス要素０情報は上位階層レベ
ルはど、要素の状態を効率よく表現できるものに限定し
、ＣＲＴの表示制限容量内（通常４００〜３０００字程
度）に納まるようにあらかじめ設計しておく。

また、上位のレベルの情報が表示されたとき、より詳細
な情報を運転員が望めば、牛−ボードまたはファンクシ
ョンキーにより、階層構造なるが故に、容易に詳細情報
の表示を要求することができる。

したがって、ＣＲＴディスプレイのような積分型ディス
プレイを用いてプロセスを監視する場合において、プロ
セスを階層構造に分割し、監視すべき階層レベルと要素
を上記の方法で決め、その要素０プロセス情報をＣＲＴ
ディスプレイに表示してプロセスを監視することにより
、多数のＣＲＴディスプレイを用いることなく、運転員
とプロセス間０）コミュニケーションを十分に達成でき
る。

積分型ディスプレイとは、ＣＲＴディスプレイ及び液晶
ディスプレイＱつような同一時刻に同一表示画面に２個
以上０データを表示できる装置を意味する。

沸騰水型原子炉プラントを例にとって説明する。

第１図は、沸騰水型原子炉プラントの概略系統を示して
いる。

沸騰水型原子炉プラントは、炉心２を内蔵する原子炉容
器１、原子炉容器１内の冷却水を循環する再循環ポンプ
４を有する再循環系３、原子炉容器１に接続されて隔離
弁５及び流量調節弁Ｉを有し、発生した蒸気を導く主蒸
気系５、主蒸気系５に接続されるタービン８、タービン
８に連結される発電機９、タービン８から排気された蒸
気を凝縮する復水器１０、復水器１０に接続されて復水
器１０での凝縮水を吐出する３台の復水ポンプ１２を有
する復水系１１、復水ポンプ１２の吐出水を原子炉容器
１に導くタービン駆動ポンプ１４及び起動用、予備用の
モータ、駆動ポンプ１５を有する給水系１３からなって
いる。

このような沸騰水型原子炉プラントは、表１に示す基準
により複数の階層に分類されている。

表１の規準に基づいて第１図に示す沸騰水型原子炉プラ
ントを階層構造に分類すると、第２図のような関連にな
っている。

５１００はレベルＩ（最上位）の要素でプロセスそのも
のであり、５１１０，５１２０．・・・・・・、５ＩＮ
Ｏはプロセスを構成する系統であってレベル２の要素と
なっている。

Ｓｌ２１．３１２２．８１２３は、レベル３の要素で
あって５１２０を構成する機器である。

Ｓｌ２２１及び５１２２２は、レベル４の要素であっ
てレベル３Ｃｌ）１つＱ）ｇ素である５１２２を構
成する部品に相当するもＱ）である。

このような階層構造を用いた本発明の好適な一実施例を
第３図に基づいて説明する。

１はプロセス、２はプロセス計算機、３はＣＲＴティス
プレィを内蔵した運転操作監視パネル、５はプロセス入
出力装置である。

プロセス１は、例えば第１図に示す沸騰水型原子炉プラ
ントに該当する。

表１の監視情報の例に示すプロセスデータが、プロセス
入出力装置５を介してプロセス計算機２に入力される。

プロセス計算機２は、第４図に示すフローチャートに従
って表示すべきプロセスの階層レベルを決定する。

そ０つ詳細な内容を第４図により説明する。

運転操作監視パネル３に設けられているＣＲＴディスプ
レイ４は、２台とする。

プロセス計算機２は、各フ狛セスデータを入力すると、
まずそれらΦ異常０有無を判断する（ステップＩＯ）。

例えば、以下０）ような事故が生じたと仮定する。

すなわち、給水系１３０１台０り−ビン駆動ポンプ１４
ｏ）軸受圧力が低下して軸受温度が上昇したとする。

潤滑油の補助ポンプの起動もままならず潤滑油の軸受へ
の供給が不十分となって該当するタービン駆動ポンプ１
４の運転が自動的に停止される。

その後、予備のモータ駆動ポンプ１５０つ自動起動が行
われる。

しかし、駆動電源系統の故障によりモータ駆動ポンプ１
５は起動しなかった。

プロセス計算機２は、他のプロセスデータとともにター
ビン駆動ポンプ１４の軸受温度、圧力、モータ駆動ポン
プ１５０）駆動電圧を入力している。

所定の設定値と比較して軸受温度、圧力が異常であり、
しかもモータ駆動ポンプ１５の起動信号とその設定値に
基づいてモータ、駆動ポンプ１５の駆動電圧が異常であ
ると判断する。

さらに、モータ駆動ポンプ１５においても軸受へ０潤滑
油の供給が不十分で補助油ポンプも起動しなかったとす
る。

次に、異常を示したプロセスデータを含んでいる最下位
の階層レベル（本実施例では階層レベル４）の要素を選
択する（ステップ１１）。

第２図に示すような各階層レベルの要素と階層レベル間
における要素の関連性は、プロセス計算機２内に記憶さ
れている。

本実施例では、異常プロセスデータを有しでいる階層レ
ベル４のポンプ軸受及び補助油ポンプ（タービン駆動ポ
ンプ）、ポンプ軸受、補助油ポンプ及びポンプ駆動装置
（モータ駆動ポンプ）の５つの要素が選択される。

ステップ１２にてこの要素０数が設置されているＣＲＴ
ディスプレイ４の数以下であるか否かを判断する。

前者の数が後者の数以下であれば、選択された要素がス
テップ１６により要素単位に１台のＣＲＴディスプレイ
４に情報が表示される。

選択された要素り数が後者の数よりも多いと、ステップ
１１で選択された階層レベルよりも１つだけ上位の階層
レベル（本実施例では階層レベル３）が選択される（ス
テップ１３）。

その階層レベルの要素で、異常プロセスデータを含んで
いるも０を選択する（ステップ１４）。

本実施例では、階層レベル３よりタービン、駆動ポンプ
とモータ１駆動ポンプの２つの要素が選択される。

次に、（選択した要素Ｏ）数）≦（ＣＲＴディスプレイ
の数）の関係を判定する（ステップ１５）。

本実施例は、いずれの数も２であるので、ステップ１５
でＹＥＳと判定さ石、ステップ１６により１台のＣＲＴ
ディスプレイ４にはタービン駆動モータ１４の情報が、
もう１台のＣＲＴディスプレイ４にはモータ駆動ポンプ
１５の情報がそれぞれ表示される。

もし、ステップ１５でＮＯとの判定がでた場合は、ステ
ップ１３〜１５の操作が、ステップ１５の判定がＹＥＳ
となるまで繰返えされる。

例えば、本実施例でＣＲＴディスプレイ４が１台である
場合は、ステップ１３〜１５の操作が繰返えされて階層
レベル２の要素である給水系１３が選択され、表示され
る。

一般的には、各要素のデータは互に関連することが多い
ので、たとえば以下のような判断基準で監視すべきレベ
ルと要素を決める。

１）入力Ｘがすべて正常、かつ出力Ｙまたは内部変数Ｚ
のどれかが正常値からずれている要素がＣＲＴの数以下
の階層レベルでそれらの要素を監視する。

または、１［）入力Ｘ１出力Ｙ１内部変数Ｚがすべて正常な要素
を除いた残りの要素がＣＲＴの数以下の階層レベルで、
この残りの要素を監視する。

いま、具体的な一例として、第５図に示した簡単な水容
器系ｖＳを考えてみる。

３つの容器ｖ１〜ｖ３は、最下位レベルめプロセス要素
とする。

各要素の入力、出力、内部変数は第５図に示した通りで
ある。

たとえば、■１では給水系ＦＷＳからの流入量Ｗ１が入
力で、内部変数は水位ｈ１、出力は流出量Ｗ２とＷ８で
ある。

■１の入力Ｗ１が正常値で、内部変数ｈ１または出力
Ｗ２．Ｗ３ｏ）どれかが正常値よりずれていれば、水容
器■１に異常（配管０もれ、つまりなど）が生じたこと
になる。

したがって、この場合、（前記１）の判断基準で要素Ｖ
１０）情報をＣＲＴに表示して監視すればよい。

しかし、もしも水容器ｖ３ｏ）出力Ｗ、も水容器ｖ１の
入力となっていれば、ｖｌに異常が発生した場合でも、
■１〜Ｗ３の入力が正常値からすべてずれてしまうこと
になる。

この場合は水容器系■Ｓ１給水系Ｆ″ｗＳを要素とする
階層にレベルをあげて、前記１１）の判断基準を用いて
、水容器系ＦＷＳの情報をＣＲＴに表示して、プロセス
を監視することになる。

以上説明したごとく、こ０）発明によれば積分型ディス
プレイを用いた運転操作監視システムにおいて、運転員
とプロセス間０コミュニケーションを十分に達成できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉プラントの系統図、第２図はプ
ロセスの階層構造の一例を示す説明図、第３図は本発明
の好適な一実施例であるプロセス監視装置の構造図、第
４図は第３図のプロセス計算機の処理を示すフローチャ
ート、第５図は具体的なプロセス構成の一例を示す図で
ある。１；プロセス、２；プロセス計算機、３：運転操作監視
パネル、４；積分型表示器（ＣＲＴディスプレイ）、５
；プロセス入出力装置、５１００：階層レベル１のプロ
セス要素、５１１０：階層レベル２のプロセス要素、５
１１１；階層レベル３のプロセス要素、Ｘ；プロセス要
素への入力変数（プロセスデータ）、Ｙ；プロセス要素
からの出力変数（プロセスデータ）、Ｚ：プロセス要素
の内部変数（プロセスデータ）、ｉ、ｊ、に；要素のサ
フィックス、Ｆ′ＶＶＳ；給水系、■Ｓ；水容器系
、ｖ；水容器、Ｗ；流入量または流出量、ｈ：水位。

Claims

【特許請求の範囲】

１プロセスから出力されたプロセスデ゛−タノ異常の
有無を判断し、異常であると判断されたプロセスデータ
をディスプレイに表示するプロセス監視方法において、
所定の階層に分離された前記プロセスの異常を示すプロ
セスデータ及び設置されたディスプレイの数に基づいて
監視すべき前記階層のレベルを決め、監視すべき前記階
層を構成して異常なプロセスデータを出力する要素の情
報を、要素単位に前記ディスプレイに表示することを特
徴とするプロセス監視方法。