JPS6375804A - 監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、プラントの状態信号、故障信号、プロセス値
等のデータを基にプラントの監視およびＪａ器の運転操
作等を行う監視制御装置に係り、故障発生時におけるプ
ラントの状態の記録オペレータの操作の記録或いはその
後の故障状態の再現機能に関する。

（従来の技術） 従来、プラントに採用されている監視制御装置では、プ
ラントに故障が発生するとこれをオペレータに警報等で
通知する。オペレータはＣＲＴに表示されるプラントの
ダイナミックな状態を示すグラフィック画面、またはプ
ラントの状態変化のメツセージを印字するプリンタの内
容を見て故障の対応を行なっていた。この場合、オペレ
ータは故障復旧の対応に忙しくプラントがどの様な経過
で故障を生じたのか、あるいは故障発生後のプラントが
どの様に変化していくのかを正確に把握できなかった。

もちろんＣＲＴのグラフィック画面上はプラントの状況
をダイナミックにかつ正確に表示しているが、オペレー
タがプラント全体におよぶ変化を正確に把握するのは実
際上困難であった。また、プリンタによりメツセージプ
リントできる状態にも限度があり、かつプロセス値の詳
細な変化を全点印字することは不可能である。このため
、故障発生の原因、故障発生後のプラントの動き、オペ
レータの操作内容等を故障復旧後に追求するのが困難で
あった。このように、原因、プラントの故障前、故障後
の動き等を正確に把握できなければ、同じミスを何度も
起こす可能性がある。

本発明の目的は、故障発生迄のプラントの経過状況、オ
ペレータの操作内容、或いは故障発生後のプラントの経
過状況、オペレータの操作内容を自動的に保存でき、こ
れによって故障復旧後に故障発生の状況を再現して原因
の追求および故障時のプラントの動きを正確に把握でき
る監視制御装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明はプラント側から各種データを入力して状態ファ
イルを作成し、この状態ファイルの内容を両面表示装置
に表示させる監視制御装置に関するもので、前記入力さ
れたデータからプラント側の故障を検出し故障通知を生
じる故障信号検知機能と、前記状態ファイルの内容を定
周期でかつ時系列に故障発生前状態保存ファイルに保存
させ、前記故障通知の発生によりこの保存を停止させる
故障発生前ファイリング機能と、前記故障通知が生じた
ことにより前記状態ファイルの内容を定周期でかつ時系
列に故障発生後状態ファイルに記憶させる故障発生後フ
ァイリング機能と、これら故障発生前状態保存ファイル
および故障発生後状態保存ファイルの保存内容を前記両
面表示装置に再現させる故障状態再現機能とを備えたこ
とを特徴とするものである。

（作用） 本発明では、プラントから入力されるデータにより状態
ファイルを作成しておき、この状態ファイルの内容を定
周期かつ時系列で保存しておき。

故障が発生するとこの保存を停止することにより故障発
生前状態保存ファイルを作成する。また、故障発生時点
から前記状態ファイルの定周期かつ時系列で保存するこ
とにより故障発生後状態保存ファイルを作成する。この
ため故障復旧後に、これら故障発生前状態保存ファイル
および故障発生後状態保存ファイルの内容を画像表示装
置に表示させて故障発生前後のプラントの状態を再現す
ることができ、故障原因の究明が容易になる。

（実施例） 以下本発明の一実施倒を図面を参照して説明する。第１
図において、プラント２０１を監視するために、プラン
トデータ入力機能２０２が設けられ、定周期でプラント
データの入力を行う。このプラントデータを基に状態フ
ァイル作成機能２０３によりプラントの状態ファイル２
３０（状態、故障等のディジタル信号、プロセス値等の
アナログ信号、オペレータの操作内容）を作成し、状態
表示機能２１０により画面表示袋ｒｌ！（以下ＣＲＴ）
２２１に現在の状態をグラフィック表示させていた。ま
た故障信号検知機能２０５により故障の発生を検知し、
その結果をメツセージ印字機能２０８を介してプリンタ
ＴＶ２２２に出力し、故障内容の記録を行なう、これま
での機能は従来から行われているが１本発明はこれらの
機能に加えて次の各機能を備える。故障発生前ファイリ
ング機能２０６は前記故障信号検知機能２０５が故障の
発生（信号の立上り）を検知する迄、状態ファイル２３
０のデータと時刻とを定周期で故障発生前状態保存ファ
イル２４０にサイクリックに保存する。故障信号検知機
能２０５は、故障の発生を検知すると、故障発生前ファ
イリング機能２０６に故障の発生を通知する。この通知
を受けた故障発生前ファイリング機能２０６は直ちに状
態ファイル２３０の保存を停止する。上記動作により、
故障発生前状態保存ファイル２４０は、故障発生時点の
状態ファイルとして完成される。これと同時に故障発生
後ファイリング機能２０７は、故障信号検知機能２０５
からの故障発生通知により、状態ファイル２３０のデー
タと時刻との故障発生後状態保存ファイル２５０に対す
る定周期での保存を開始する。

故障発生後ファイリング機能２０７は、故障発生後状態
保存ファイル２５０が一杯になりしだい保存を停止する
。このため故障発生後状態′保存ファイル２５０は故障
発生後の状態ファイルとして完成され机 連続して故障が発生するケース或いは故障発生時の状態
保存件数を増やしたい場合には、故障発生前状態保存フ
ァイル２４０および故障発生後状態保存ファイル２５０
を複数個準備しておく、この場合、故障発生前ファイリ
ング機能２０６は最初の故障発生により１番目の故障発
生前状態保存ファイル２４０へのデータ保存を停止させ
ると同時に次の故障発生前状態保存ファイル２４０の保
存を開始させる。故障発生後ファイリング機能２０７も
故障発生通知によって順番に故障発生後状態保存ファイ
ル２５０に保存を開始する。

保存された故障発生前状態保存ファイル２４０と故障発
生後状態保存ファイル２５０は、オペレータの要求によ
り故障状態再現機能２０９により故障発生前から発生後
の状態をＣＲＴ　２２１にダイナミックに表示させる機
能を持つ。

またこの再現機能としては家庭用ＶＴＲと同様に再生、
早送り再生（倍速モード、３倍速モード等）、静止、コ
マ送り１巻き戻し再生、巻き戻し等の機能を持ち自由に
再現できるものを用いる。

上記各機能は、第２図の計算機システムにて構成される
。すなわち、１０１は中央処理装置、１０２は補助記憶
装置で、第１図の故障発生前状態保存ファイル２４０お
よび故障発生後状態保存ファイル２５０を構成する。１
０３はグラフィック画面を表示するＣＲＴ、１０４はオ
ペレータからグラフィック両面を表示要求を行なうキー
ボード、１０５はプラントに操作指令を与える操作卓、
１０６はプラントの信号を入力および操作指令を出力す
るフロセス入出力装置（以下ＰＩＯ）である。

上記構成において、第１図のプラントデータ入力機能２
０２によりプラント２０１の現在の状態を定周期で入力
する。定周期で入力されたデータは、状態ファイル作成
機能２０３にて状態ファイル（現状）２３０を定周期で
作成する。

第３図に状態ファイル２３０の詳細構成を示す。

図において、３００はディジタルステータスエリアで、
プラントの機器の状態（運転／停止／故障等）を１ビツ
トで表現する。図の例は１号ポンプ運転状態データ部３
０１が現在ｒＱＪであり、停止中であることを示す。こ
れに対し２号ポンプ運転状態データ部３０２は「１」で
あり、運転中であることを示している。３３０はプロセ
ス値エリアで、プラントのプロセス値を工学単位で１６
ビツトで表現する０図の例は１号ポンプ電流３３１が現
在ＯＡであり、２号ポンプ電流は現在２５Ａであること
を示している。３６０は操作記録エリアでオペレータが
操作した状態を１ビツトで表現する。図の例では１号ポ
ンプ運転抛作３６１はｒＯＪであり、操作していない事
を示し、１号ポンプ停止操作３６２は「１」であり停止
操作を行なった事を示す、３９ｏは時刻保存エリアで、
現在時刻（時分秒）を保存する。

これら各エリア３００．３３０．３６０．３９０は、第
１図の状態ファイル作成機能２０３によってダイナミッ
クに定周期で更新される。故障信号検知機能２０５は状
態ファイル２３０のデータから故障発生（信号の立上り
）を検知する０例えば、第３図の１号ポンプ故障データ
部３０４が［０」→ｒｌＪに変化したことを検知し、故
障発生前ファイリング機能２０６に故障発生の通知を行
なう。

この故障発生前ファイリング機能２０６は、第４図に示
された処理を行なう０図においてシステムが起動（ステ
ップ４０１）すると、故障発生前ファイリング機能２０
６が動作し、まずファイル翫（故障発生前状態保存ファ
イル）を初期化する（ステップ４０２）　、ここで、故
障発生前状態保存ファイル２４０はｎ個存在するものと
する。次にファイル保存位置の初期化を行なう（ステッ
プ４０３）。

第５図に故障発生前状態保存ファイル２４０の構成を示
す、　５０１．５０２．・・・ｍは１周期分の状態ファ
イル２３０のデータを保存するブロックであり、例えば
保存周期が１秒で現在時刻が１０時５分１０秒であれば
、５０１に１０時５分１０秒における状態ファイル２３
０のデータが保存され、５０２には１０時５分１１秒に
おける状態ファイル２３０のデータが保存される。

前述したステップ４０３におけるファイル保存位置の初
期化とは、保存開始位置を先頭（第５Ｎでは５０１）に
合わせることであり、ここを先頭に順次５０２、５０３
と状態ファイルは保存されていく。

第４図に戻って１次に前記故障信号検知機能２０５から
の故障発生通知のチェック（ステップ４０４）を行ない
、故障が発生していなければ該当の保存位置へ状態ファ
イル２３０のデータを保存する（ステップ４０５）、保
存が終了すると保存位置の更新（ステップ４０７）を行
い、最終位置（第５図のｍ）まで保存されたか位置チェ
ック（ステップ４０８）を行う。

保存が最終位置まで完了していると保存位置の初期化を
行い（ステップ４０９）　、　　次回保存時刻の、ｉ１
１整（遅延）（ステップ４１０）を行って前記ステップ
４０４に処理が移行する。

これに対し、前記ステップ４０４において故障の発生が
通知されると、それ以降における状態ファイル２３０の
データの保存は行わず、この保存停止直前のデータの保
存処理を行い（ステップ４１１）、ファイルＮαの更新
（ステップ４１２）を行う、さらにファイル翫が最終か
否かのチェック（ステップ４１３）を行う。その結果フ
ァイルを全て（ｎ個）使用したらファイル魚を初期化す
る（ステップ４１４）。ファイル魚の更新が終了したら
ステップ４０３に処理を移行する。

次に故障発生後ファイリング機能２０７の処理を第６図
により説明する。システム起動後、まずファイルＮａ　
（故障発生後状態保存ファイル）を初期化する（ステッ
プ６０２）、故障発生後状態保存ファイル２５０はｎ個
存在するものとする。次にファイル保存位置の初期化を
行なう（ステップ６０３）　、故障発生後保存ファイル
２５０の構成は第５図で示した故障発生前保存ファイル
２４０の構成と同様とする１次に故障発生通知のチェッ
ク（ステップ６０４）を行い、故障発生通知が無ければ
、このチェック処理を繰り返す、故障発生通知があれば
、状態ファイル２３０のデータの保存を開始する。すな
わち、状態ファイル２３０のデータを故障発生後状態保
存ファイル２５０の該当位置に保存しくステップ６０５
）。

その保存位置の更新を行う（ステップ６０６）。そして
再び故障発生通知のチェックを行い（ステップ６０７）
、故障発生通知があれば故障発生通知を保存しておく（
ステップ６０８）、次にファイルが一杯になったかのチ
ェックを行い（ステップ６０９）、一杯でない時は次回
実行時刻の調整を行い（ステップ６１０）、前述したス
テップ６０５からの処理を繰り返す、ファイルが一杯に
なっていれば、ファイルＮαの更新を行い（ステップ６
１１）、最終ファイルＮへ迄保存が完了していれば、フ
ァイルＨａを初期化しくステップ６１３）、前述したス
テップ６０３に処理が戻る。保存ファイル（発生前１発
生後）は、第１図の故障状態再現機能２０９によって故
障発生前から発生後の状態をダイナミックに表示可能と
なる。このように、プラントの故障が発生してもその状
況を正確に保存し、かつＣＲＴに表示することにより故
障原因の追求およびプラントの故障発生後の状況と、オ
ペレータの操作内容がわかり、プラントの最適運用の資
料として役立ちプラント全体の円滑な運用が図れる。

次に本発明の他の実施例を説明する。

ω　第７図に示す様に、保存ファイルからの故障原因解
明機能をシステムに組み込むことにより。

人間でなく、中央処理装置（ＣＰＵ）側で原因を推論す
ることも可能である。すなわち、第７図において故障発
生前状態保存ファイル２４０に保存された状態を読み出
しくステップ７０２）、この読み出された状態により可
能性のある複数の故障原因を選択しくステップ７０３）
、最も可能性の高い原因Ａを選び出す（ステップ７０４
）。この原因Ａとステップ７０３において選択された複
数の故障原因との区別を行い（ステップ７０５）　、故
障原因の判断を行う（ステップ７０６）。原因Ａが決定
的であれば故障原因はＡとして処理を終了しオペレータ
に通知する。原因Ａが決定的で無ければステップ７０２
から処理を繰り返す。同時に、原因Ａが決定的であれば
故障発生後保存ファイルの状態を読み出し、原因Ａとプ
ラントの故障後の動きによってプラントを最適に保つ操
作を中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）側で指示を与えることも
可能である。

■　保存ファイルは他の゛媒体（磁気テープ、フロッピ
ディスク）等に再保存することで半永久的に保存できプ
ラント及び類似プラントの基調な資料として役立つ。こ
のように、他の媒体に保存したファイルは、プラントの
シュミレーションとして利用することも可能である。さ
らにこの保存ファイルをプリントアウトすることもでき
る。

■　故障の有無に関係無くｎ日分のデータを保存するこ
とによりプラントの１日の動きを知ることができる。こ
の場合、大容量の補助記憶装置が必要となる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、故障発生前および発生後
の各種データを保存しているので、故障復旧後にこれら
を再現して故障原因の追求を行うことができ、結果的に
故障発生を削減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による監視制御装置の一実施例を示す機
能ブロック図、第２図は第１図で示した機能を果す装置
構成例を示す図、第３図は第１図で示した状態ファイル
の構成を示す図、第４図は第１図における故障発生前フ
ァイリング機能を説明するフローチャート、第５図は第
１図における故障発生前又は故障発生後状態保存ファイ
ルの構成を示す図、第６図は第１図における故障発生後
ファイリング機能を説明するフローチャート、第７ｙ４
は本発明の他の実施例で用いる機能のフローチャートで
ある。 ２０１・・・プラント、２０３・・・状態ファイル作成
機能。 ２０５・・・故障信号検知機能、 ２０６・・・故障発生前ファイリング機能、２０７・・
・故障発生後ファイリング機能、２０９・・・故障状態
再現機能、２２１・・・画像表示装置、２３０・・・状
態ファイル。 ２４０・・・故障発生前保存ファイル、２５０・・・故
障発生後保存ファイル。 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プラント側から各種データを入力して状態ファイルを作
   成し、この状態ファイルの内容を画面表示装置に表示さ
   せる監視制御装置において、前記入力されたデータから
   プラント側の故障を検出し故障通知を生じる故障信号検
   知機能と、前記状態ファイルの内容を定周期でかつ時系
   列に故障発生前状態保存ファイルに保存させ、前記故障
   通知の発生によりこの保存を停止させる故障発生前ファ
   イリング機能と、 前記故障通知が生じたことにより前記状態ファイルの内
   容を定周期でかつ時系列に故障発生後状態ファイルに記
   憶させる故障発生後ファイリング機能と、 これら故障発生前状態保存ファイルおよび故障発生後状
   態保存ファイルの保存内容を前記両面表示装置に再現さ
   せる故障状態再現機能と、 を備えたことを特徴とする監視制御装置。