TWI832112B - 顯示裝置、控制裝置、控制方法及電腦程式 - Google Patents
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Abstract
[課題]向操作者示出與工廠的運轉有關之運轉率。
[解決手段]一種顯示裝置(32)，係顯示與工廠(1)的運轉有關之指標，前述顯示裝置(32)顯示與工廠(1)的運轉有關之運轉率作為所選擇之期間內之指標。
Description
本發明係關於一種顯示與工廠的運轉有關之指標之顯示裝置、控制裝置、控制方法及電腦程式。
以往，在工廠中設置感測器，並透過感測器的測定值來監視工廠的運轉狀況。例如，在專利文獻1中揭示有如下內容：若選擇顯示畫面上的目標物(object)，則顯示與該目標物有關之來自感測器之資訊，以使操作者能夠直觀地掌握感測器的檢測對象或檢測結果。又，在專利文獻2中揭示有如下內容：在警報監視畫面內顯示複數個警報消息，藉由操作者按下顯示畫面上的圖表(graph)顯示來顯示對應之警報消息的圖表的資訊。
[先前技術文獻]
[專利文獻1]日本特開平4-308895號專利公報
[專利文獻2]日本特開2016-115195號專利公報
[發明所欲解決之問題]
在該等以往的構成中，能夠監視設置於工廠之感測器的資料，但難以確認過去的既定期間內之與工廠的運轉有關之運轉率。
本發明的某一態樣的例示性目的之一在於提供一種能夠向操作者示出與工廠的運轉有關之運轉率之顯示裝置、控制裝置、控制方法及電腦程式。
[解決問題之技術手段]
為了解決上述課題，本發明的某一態樣的顯示裝置係顯示與工廠的運轉有關之指標之顯示裝置，其中，顯示與工廠的運轉有關之運轉率作為所選擇之期間內之指標。
依上述態樣，能夠向操作者示出與工廠的運轉有關之運轉率。
本發明的另一態樣的控制裝置係控制顯示與工廠的運轉有關之指標之顯示裝置之控制裝置，具備：取得部，其係取得工廠的流程資料；算出部，其係依據所取得之流程資料，算出與工廠的運轉有關之運轉率作為與工廠的運轉有關之指標；及顯示控制部，其係使顯示裝置顯示所算出之運轉率。
依上述態樣，能夠向操作者示出依據所取得之工廠的流程資料算出之與工廠的運轉有關之運轉率。
本發明的另一態樣的控制方法係控制顯示與工廠的運轉有關之指標之顯示裝置之控制方法，包括如下步驟：取得步驟，其係取得工廠的流程資料；算出步驟，其係依據所取得之流程資料，算出與工廠的運轉有關之運轉率作為與工廠的運轉有關之指標；及顯示步驟，其係使顯示裝置顯示所算出之運轉率。
依上述態樣，能夠向操作者示出依據所取得之工廠的流程資料算出之與工廠的運轉有關之運轉率。
本發明的另一態樣的電腦程式使電腦執行如下步驟：取得步驟，其係取得工廠的流程資料；算出步驟，其係依據所取得之流程資料，算出與工廠的運轉有關之運轉率作為與工廠的運轉有關之指標；及顯示步驟，其係使顯示裝置顯示所算出之運轉率。
依上述態樣，能夠向操作者示出依據所取得之工廠的流程資料算出之與工廠的運轉有關之運轉率。
另外，將以上的構成要素的任意組合或本發明的構成要素或表現在方法、裝置、系統、電腦程式、資料結構、記錄媒體等之間相互替換者，亦作為本發明的態樣而有效。
[發明之效果]
依本發明，能夠向操作者示出與工廠的運轉有關之運轉率。
以下，參考圖式並透過發明的實施形態對本發明進行說明，但以下實施形態並不限定發明申請專利範圍之發明，又，在實施形態中說明之特徵的所有組合未必係發明的解決手段所必須的。對各圖式所示之相同或等同的構成要素、構件、處理標註相同符號，並適當省略重複說明。
圖1係表示本實施形態之工廠的整體構成之概略圖。首先，使用圖1對本實施形態作為對象之工廠1的構成進行說明。工廠1例如係包括循環流化床(Circulating Fluidized Bed型)鍋爐之發電工廠(焚化工廠)，係具備一邊使在高溫下流動之矽砂等循環材料循環一邊使燃料燃燒，以產生蒸汽之鍋爐者。作為工廠1的燃料，除了能夠使用像煤炭那樣的化石燃料以外，還能夠使用例如非化石燃料(木質生物質、廢輪胎、廢塑膠、污泥等)。工廠1中產生之蒸汽係用於渦輪機100的驅動。另外，本實施形態中作為對象之工廠並不限定於包括鍋爐之發電工廠或焚化工廠，只要為能夠取得流程資料之工廠即可，例如為化學工廠、排水處理工廠等。
工廠1構成為使燃料在燃燒爐2內燃燒，並藉由作為固氣分離裝置而發揮作用之旋風器3從排氣中分離循環材料，使所分離之循環材料返回到燃燒爐2內進行循環。所分離之循環材料係經由連接於旋風器3的下方之循環材料回收管4而送回到燃燒爐2的下部。另外，循環材料回收管4的下部和燃燒爐2的下部係經由流路被縮小之環狀密封部4a而連接。藉此，成為在循環材料回收管4的下部儲存有既定量的循環材料之狀態。藉由旋風器3去除了循環材料之排氣係經由排氣流路3a供給到後部煙道5。
鍋爐係具備用於使燃料燃燒之燃燒爐2和用於使用藉由燃燒而獲得之熱量產生水蒸汽等之熱交換器。在燃燒爐2的中間部設置有供給燃料之燃料供給口2a，在燃燒爐2的上部設置有排出燃燒氣體之氣體出口2b。從未圖示之燃料供給裝置供給到燃燒爐2之燃料係經由燃料供給口2a供給到燃燒爐2的內部。又，在燃燒爐2的爐壁上設置有用於加熱鍋爐供水之爐壁管6。流過爐壁管6之鍋爐供水係藉由在燃燒爐2中的燃燒而被加熱。
在燃燒爐2內，藉由從下部的供氣管線2c導入之燃燒・流動用空氣而包含從燃料供給口2a供給之燃料之固態物流動，燃料一邊流動一邊在例如約800~900℃下燃燒。燃燒爐2中產生之燃燒氣體與循環材料一起被導入到旋風器3中。旋風器3藉由離心分離作用而分離循環材料和氣體，使所分離之循環材料經由循環材料回收管4而返回到燃燒爐2，並且將去除了循環材料之燃燒氣體從排氣流路3a向後部煙道5送出。
在燃燒爐2中，被稱作爐內床料(bed material)之循環材料的一部分停留於底部。該床料中有時包含不適合於循環流動之具有粗粒徑之床料或排燃物夾雜物，有時因該等不適合作為循環材料之床料而產生流動不良。因此，為了抑制流動不良，在燃燒爐2中，爐內床料從底部的排出口2d連續地或斷續地被排出到外部。被排出之床料在未圖示之循環管線上去除金屬或粗大粒徑等不適物之後，再度供給到燃燒爐2或者直接被廢棄。燃燒爐2的循環材料在由燃燒爐2、旋風器3及循環材料回收管4構成之循環體系內循環。
後部煙道5具有使從旋風器3排出之氣體流向後段之流路。後部煙道5具有產生過熱蒸汽之過熱器10和對鍋爐供水進行預熱之省煤器12來作為回收排氣的熱量之排熱回收部。流過後部煙道5之排氣係與在過熱器10及省煤器12中流通之蒸汽或鍋爐供水進行熱交換而被冷却。又，具有儲存通過了省煤器12之鍋爐供水之汽鼓8，汽鼓8還連接於爐壁管6。
省煤器12係將排氣的熱量傳遞給鍋爐供水而對鍋爐供水進行預熱者。省煤器12藉由管21而與泵7連接，另一方面，藉由管22而與汽鼓8連接。從泵7經由管21供給到省煤器12並藉由省煤器12進行了預熱之鍋爐供水係經由管22供給到汽鼓8。
汽鼓8上連接有降水管8a及爐壁管6。汽鼓8內的鍋爐供水係在降水管8a中下降，並在燃燒爐2的下部側導入到爐壁管6而朝向汽鼓8流通。爐壁管6內的鍋爐供水係藉由在燃燒爐2內產生之燃燒熱而被加熱，並在汽鼓8內蒸發而成為蒸汽。
汽鼓8上連接有排出內部的蒸汽之飽和蒸汽管8b。飽和蒸汽管8b將汽鼓8和過熱器10進行連接。汽鼓8內的蒸汽係經由飽和蒸汽管8b供給到過熱器10。過熱器10係使用排氣的熱量對蒸汽進行過熱而產生過熱蒸汽者。過熱蒸汽係通過管10a而供給到工廠1外的渦輪機100，並利用於發電。
從渦輪機100排出之蒸汽的壓力和溫度低於從過熱器10排出之蒸汽的壓力和溫度。雖然不受特別限定，但供給到渦輪機100之蒸汽的壓力為約10~17MPa左右，溫度為約530~570℃左右。從渦輪機100排出之蒸汽的壓力為約3~5MPa左右，溫度為約350~400℃左右。
在渦輪機100的下游設置有冷凝器102。從渦輪機100排出之蒸汽係供給到冷凝器102，並在冷凝器102中凝結而恢復為飽和水之後供給到泵7。渦輪機100上連接有將藉由渦輪機100的旋轉而獲得之動能轉換為電能之發電機(generator)。
泵7a供給補給水，以使冷凝器102的水位保持為恆定。在圖1中，示出由泵7a補充之補給水流量u1(「流程資料」的一例)。
在本實施形態中處理之流程資料(與工廠1的運轉有關之資料)可以為與工廠1有關之任意資料，例如可以為由感測器測定工廠1的狀態之資料(「流程資料」的一例)，更具體而言，可以包括工廠1的溫度、壓力及流量等測定值。在圖1中示出從泵7供給到省煤器12之鍋爐供水流量u2(「流程資料」的一例)。另外，在圖1中示出從過熱器10供給到渦輪機100之鍋爐出口蒸汽流量u3(「流程資料」的一例)，且示出從汽鼓8供給到過熱器10之飽和蒸汽流量u4。另外，補給水流量u1可以被控制為跟隨飽和蒸汽流量u4。又，亦可以一邊監視鍋爐出口蒸汽流量u3(或過熱蒸汽流量)和汽鼓8的液面位準的雙方，一邊將鍋爐供水流量u2控制為跟隨調整。
當在構成工廠1之管系統中產生破孔時，補給水流量u1上升或者鍋爐供水流量u2與鍋爐出口蒸汽流量u3的流量差增大。DCS(Distributed Control System：分散控制系統)20從工廠1受理補給水流量u1、鍋爐供水流量u2、鍋爐出口蒸汽流量u3及飽和蒸汽流量u4等工廠1的流程資料，並掌握包括構成工廠1之鍋爐及渦輪機100的運轉率之運轉狀況，從而監視工廠1是否發生了異常。
另外，作為流程資料，例示出了補給水流量u1、鍋爐供水流量u2、鍋爐出口蒸汽流量u3及飽和蒸汽流量u4，但與工廠1有關之流程資料亦可以為其他資料。與工廠1有關之流程資料可以為溫度、壓力等其他資料或依據複數個流程資料算出之資料，亦可以為從感測器等取得之未經計算處理之資料。
接著，使用圖2及圖3對本實施形態之系統30進行說明。圖2係表示本實施形態之系統30的功能方塊之圖。圖3係表示本實施形態之系統30的物理構成之圖。
DCS20係用於控制工廠1之分散控制系統，如圖2所示，從設置於工廠1之感測器等取得流程資料，並將用於依據該流程資料控制工廠1之控制訊號供給到工廠1。
系統30具備控制部31及顯示裝置32。控制部31例如具備流程資料取得部311、指標算出部312、受理部313及顯示控制部314。
流程資料取得部311例如從DCS20取得流程資料。流程資料取得部311在工廠1的運轉中從DCS20依序取得流程資料。
指標算出部312依據流程資料算出與工廠1的運轉有關之各種指標。指標算出部312所算出之指標只要係與工廠1的運轉有關者，則可以為任意指標，例如可以包括與工廠1的運轉有關之運轉率及與工廠1的運轉有關之效率。
指標算出部312例如在事先設定之任意時間點(每日、每週、每月等)算出與工廠1的運轉有關之運轉率。在此，與工廠1的運轉有關之運轉率除了工廠1全體的運轉率以外，還可以包括工廠1中所包含之各種組件的運轉率。具體而言，例如，與工廠1的運轉有關之運轉率可以包括工廠1中所包含之鍋爐的運轉率亦即鍋爐運轉率、工廠1中所包含之渦輪機的運轉率亦即渦輪機運轉率及工廠1全體的運轉率亦即工廠運轉率。
與工廠1的運轉有關之運轉率例如可以以工廠1的至少一部分組件在運轉之時間的總計除以運轉率算出期間而獲得之值來算出。另外，「成為對象之組件在運轉之時間的總計」可以依據成為該對象之組件的任意效率來算出。具體而言，可以為對於運轉率算出期間將以任意週期劃分之單位時間乘上該單位時間內之該組件的運轉效率(例如，若為鍋爐則為負載效率)而獲得之值進行總計(積算、積分等)而獲得之值。又，指標算出部312可以利用例如在後述之運轉率顯示畫面DP1上選擇之合計週期來算出運轉率。
又，指標算出部312在算出運轉率時從運轉率算出期間中除去操作者登錄之計劃停止期間。在此，計劃停止期間係計劃停止工廠1的運轉之期間，例如為了工廠1的定期點檢或中間點檢等點檢而停止工廠1的運轉之期間可包含於此。因此，指標算出部312能夠算出除去計劃停止期間之運轉率和包括計劃停止期間之運轉率這兩者。另外，除去計劃停止期間之運轉率依據從運轉率算出期間中除去計劃停止期間之期間亦即計劃運轉期間(計劃工廠1的運轉之期間)和進行工廠1的運轉之運轉期間來算出。具體而言，除去計劃停止期間之運轉率以該運轉期間相對於該計劃運轉期間之比例來算出。如此，可以說除去計劃停止期間之運轉率表示計劃工廠1的運轉之期間內之實際運轉率。
又，與工廠1的運轉有關之效率例如可以為工廠1的至少一部分組件的任意效率。與工廠1的運轉有關之效率例如可以包括工廠1中所包含之鍋爐的效率亦即鍋爐效率η
b、工廠1中所包含之渦輪機的效率亦即渦輪機室效率η
t及工廠1全體的效率亦即發電端效率η
n。
鍋爐效率η
b(%)可以以η
b=(1-L/(H+Q))×100定義。在此，L為熱損失量的總計(kJ/kg)，H為燃料的發熱量(kJ/kg)，Q為燃料以外的輸入熱量的總計(kJ/kg)。
渦輪機室效率η
t(%)可以以η
t=Pg×3.6/{Z×(h
s-h
w)}×100定義。在此，P
g為發電輸出(kW)，Z為水・蒸汽流量(kg/h)，h
s為蒸汽焓(kg/h)，h
w為供水焓(kg/h)。
發電端效率η
n(%)可以以η
n=η
b×η
P/100×η
t/100定義。在此，η
P為主管(main pipe)傳遞效率(%)。
受理部313受理與操作者的操作相對應之各種資訊的輸入、指示及選擇等。受理部313例如受理顯示畫面轉變的指示、計劃停止期間的指定、輸入、選擇、運轉率算出期間或合計週期的選擇、與工廠1的運轉有關之指標的顯示的選擇等。
顯示控制部314依據所取得之流程資料或基於該流程資料算出之各種指標(運轉率及效率等)來生成顯示資料，並使基於該顯示資料之顯示畫面顯示於顯示裝置32。
顯示裝置32依據由顯示控制部314供給之顯示資料來顯示包含與工廠1的運轉有關之資訊之各種顯示畫面。關於顯示裝置32所顯示之各種顯示畫面，待留後述。
如圖3所示，系統30物理上具有CPU(Central Processing Unit：中央處理器)30a、RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)30b、ROM(Read only Memory：唯讀記憶體)30c、通訊部30d、輸入部30e、顯示部30f，該等各構成經由匯流排相互連接成能夠收發資料。圖2所示之系統30的各功能方塊由圖3所示之物理構成來實現。
另外，在本實施形態中，對系統30由一台電腦構成之情況進行說明，但系統30亦可以將複數個電腦組合來實現。例如，除了設置顯示部30f以外，還可以設置構成用於顯示其他資訊之不同之顯示部之顯示器。又，系統30可以由平板終端構成。藉由由平板終端構成系統30，能夠隨身攜帶系統30，例如能夠一邊巡視工廠1一邊利用系統30。又，圖3所示之構成僅為一例，系統30亦可以具有該等以外的構成，亦可以不具有該等構成中的一部分。又，構成中的一部分可以設置於遠處。例如，可以將具有CPU30a等之控制部31設置於遠處。在該情況下，具有顯示部30f等之顯示裝置32可以構成為經由網路而取得在設置於遠處之控制部31中生成之控制訊號。
CPU30a係進行與儲存於RAM30b或ROM30c中之程式的執行有關之控制或資料的運算、加工之運算部。CPU30a係執行顯示工廠1的流程資料的圖表和說明文之程式(監視程式)之運算部。CPU30a從輸入部30e或通訊部30d接受各種資料，並將資料的運算結果顯示於顯示部30f或者儲存於RAM30b中。
RAM30b係能夠改寫記憶部中的資料者，例如可以由DRAM或SRAM等半導體記憶元件構成。RAM30b可以儲存CPU30a所執行之程式、工廠1的流程資料等資料。另外，該等為例示，RAM30b中亦可以儲存有該等以外的資料，亦可以未儲存有該等中的一部分。
ROM30c係能夠讀出記憶部中的資料者，例如可以由快閃記憶體等半導體記憶元件或HDD構成。ROM30c例如可以儲存本實施形態所示之用於執行各種處理之電腦程式及不進行改寫之資料。不進行改寫之資料係例如包括與工廠1、工廠1的組件的規格等有關之資訊。又，ROM30c例如可以儲存工廠1的流程資料、與工廠1的運轉有關之指標(運轉率及效率等)及計劃停止期間等資料。
通訊部30d係將系統30連接於其他工廠之界面。通訊部30d可以連接於網際網路等通訊網路。
輸入部30e係受理與操作者進行之操作相對應之資料的輸入者，例如可以包括鍵盤及觸控面板。
顯示部30f係具有視覺地顯示由CPU30a運算之結果之畫面者，例如可以由LCD(Liquid Crystal Display：液晶顯示器)構成。顯示部30f可以顯示流程資料的圖表或說明文。又，亦可以以藉由連結複數個顯示器而構成一個畫面之方式設置顯示部30f。
本實施形態所示之用於執行各種處理之電腦程式可以儲存於ROM30c等能夠由電腦讀取之記憶媒體來提供，亦可以經由藉由通訊部30d連接之通訊網路來提供。在系統30中，藉由CPU30a執行監視程式來實現本實施形態中所包含之各種動作。另外，該等物理構成為例示，亦無需一定為獨立之構成。例如，系統30可以具備CPU30a與RAM30b或ROM30c一體化之LSI(Large-Scale Integration：大型積體電路)。
圖4係表示本實施形態之各種顯示畫面的轉變之圖。如圖4所示，顯示裝置32顯示登入顯示畫面DP0、運轉率顯示畫面DP1及儀表板顯示畫面DP2。圖4所示之各顯示畫面之間的箭頭係表示依據來自操作者之指示而各顯示畫面轉變之情況者。亦即，在系統30中，能夠依據來自操作者之指示由登入顯示畫面DP0轉變為運轉率顯示畫面DP1及儀表板顯示畫面DP2。另外，當在系統30中各顯示畫面轉變時，前一個顯示畫面可以被下一個顯示畫面調換，或者，可以以保留前一個顯示畫面之狀態一併顯示下一個顯示畫面。又，上述顯示畫面僅為一例，顯示裝置32亦可以顯示該等顯示畫面以外的顯示畫面。
登入顯示畫面DP0顯示操作者為了登入到系統30而所需要之資訊。登入所需要之資訊例如為操作者的使用者ID及密碼等。登入顯示畫面DP0從操作者受理使用者ID及密碼的輸入。由登入顯示畫面DP0能夠轉變為儀表板顯示畫面DP2及運轉率顯示畫面DP1等。
運轉率顯示畫面DP1顯示過去的既定期間內之與工廠1的運轉有關之運轉率。在此，與工廠1的運轉有關之運轉率除了工廠1全體的運轉率以外，還可以包括工廠1中所包含之各種組件的運轉率。運轉率顯示畫面DP1例如顯示所選擇之運轉率算出期間中所包含之鍋爐運轉率、渦輪機運轉率及工廠運轉率等。又，運轉率顯示畫面DP1例如顯示利用所選擇之合計週期而合計之各運轉率。又，在運轉率顯示畫面DP1上，能夠追加或刪除計劃停止期間。在運轉率顯示畫面DP1上，能夠顯示除去操作者登錄之計劃停止期間之運轉率或包括該計劃停止期間之運轉率。
儀表板顯示畫面DP2即時(realtime)顯示與工廠1的運轉有關之各種指標。換言之，儀表板顯示畫面DP2按每個既定時間顯示與工廠1的運轉有關之最新的各種指標。儀表板顯示畫面DP2例如顯示基於與工廠1的運轉有關之各種指標之趨勢圖等。又，儀表板顯示畫面DP2例如顯示表示具有工廠1停止之可能性之異常發生或可能性之異常顯示和表示與工廠1有關之流程資料成為既定狀態時的警告發生或可能性之警告顯示。又，儀表板顯示畫面DP2例如顯示警報的件數或發生時刻。
接著，使用圖5對運轉率顯示畫面DP1的一例進行說明。運轉率顯示畫面DP1包括區域R10~R16和算出顯示50。
區域R10例如顯示於運轉率顯示畫面DP1的上部。在區域R10中，作為當前畫面的狀態，顯示為「運轉率計算」。藉由區域R10的顯示，能夠輕易地掌握當前畫面為哪個系統中的哪種狀態。
區域R11例如顯示於運轉率顯示畫面DP1的左上部。區域R11受理算出或顯示運轉率之期間(運轉率算出期間)的輸入。在圖5所示之例子中，能夠分別輸入運轉率算出期間的開始時點和結束時點。在圖5所示之例子中，開始時點及結束時點均為以年月指定之形式，但並不限定於此，亦可以設為進一步以日期或時刻指定之形式。又，區域R11包括能夠被選擇為運轉率算出期間的結束時點之時點的顯示。在圖5所示之例子中，作為能夠被選擇作為運轉率算出期間的結束時點之時點，在區域R11中顯示為「能夠算出之月份：~2020-05」。這表示能夠算出或顯示截至2020年5月的運轉率。藉此，操作者能夠輸入截至該顯示所示之時點的時點作為運轉率算出期間的開始時點或結束時點。
區域R12例如顯示於運轉率顯示畫面DP1的區域R11的下側。區域R12受理合計週期的輸入。在此，合計週期係用於劃分為了算出一個運轉率而合計之期間之週期。換言之，算出或顯示以該合計週期中所示之期間作為一個單位之運轉率。合計週期的長度並不受特別限定，在圖5所示之例子中，包括將合計週期設為月之「MONTH」和將合計週期設為年之「YEAR」。
區域R13例如顯示於運轉率顯示畫面DP1的區域R12的下側。區域R13包括與計劃停止期間有關之各種顯示。區域R13亦可以顯示已登錄之計劃停止期間。區域R13包括最新資料更新顯示51、計劃停止追加顯示52及刪除顯示53。
若選擇最新資料更新顯示51，則在區域R13中執行反映了最新的計劃停止期間之處理。例如，在區域R13中可以顯示已登錄之最新的計劃停止期間。藉此，操作者能夠掌握作為計劃停止期間而登錄之期間。又，例如指標算出部312可以算出反映了最新的計劃停止期間之運轉率，並使所算出之運轉率儲存於ROM30c等記憶部中。
若選擇計劃停止追加顯示52，則顯示用於追加例如圖6所示之計劃停止期間之區域R131。如圖6所示，區域R131在運轉率顯示畫面DP1上以彈出的態樣顯示。在圖6所示之例子中，能夠分別輸入計劃停止期間的開始時點和結束時點。若選擇區域R131中所包含之「追加」的顯示，則新追加所輸入之期間作為計劃停止期間。若選擇「關閉」的顯示，則中斷計劃停止期間的追加操作，區域R131的顯示消失。
再度參考圖5。若選擇刪除顯示53，則例如對選自所登錄之計劃停止期間中之任意計劃停止期間刪除該登錄。操作者例如能夠從藉由選擇最新資料更新顯示51而顯示之已登錄之計劃停止期間中選擇欲刪除之期間之後，藉由選擇刪除顯示53來對該選擇之期間刪除計劃停止期間的登錄。
若選擇算出顯示50，則例如在運轉率顯示畫面DP1的比區域R10~13更靠右側的位置顯示與工廠1的運轉有關之運轉率。在圖5所示之例子中，在三個區域R14~16各自中，以條形圖的態樣顯示有作為運轉率算出期間之2020年2月、3月及4月的各種運轉率。例如，在區域R14中顯示有鍋爐運轉率，在區域R15及R16中顯示有工廠運轉率。另外，在區域R15中顯示有包括計劃停止期間之運轉率，在區域R16中顯示有除去計劃停止期間之運轉率(作為該運轉期間相對於計劃運轉期間之比例之運轉率)。各條形圖中設置於上側之斜線部表示成為對象之組件未在運轉之期間的比例。運轉率顯示畫面DP1中所包含之運轉率的顯示區域的數量並不受特別限定，可以如圖5所示為三個，亦可以為一個、兩個或四個以上。又，運轉率的顯示態樣並不限定於條形圖，亦可以為折線圖、圓形圖(pie chart)、散佈圖、直方圖等任意態樣。
在運轉率顯示畫面DP1上，顯示有包括計劃停止期間之運轉率和除去計劃停止期間之運轉率。進而，在運轉率顯示畫面DP1上，該等運轉率並排配置。因此，操作者能夠輕易地掌握計劃停止期間對運轉率產生之影響。
接著，使用圖7對與本實施形態之運轉率的顯示相關之動作處理進行說明。圖7係表示該動作處理的一例之流程圖。另外，以下所示之步驟的內容或順序僅為一例，該動作處理並不限於此。
首先，在工廠1的運轉中，流程資料取得部311從DCS20取得工廠1的流程資料(S10)。流程資料取得部311可以將從DCS20依序供給之流程資料儲存於ROM30c等中。
其後，指標算出部312在事先設定之任意時間點算出基於事先設定之條件之運轉率(S11)。例如，指標算出部312每月算出該月份之工廠1的運轉率及/或工廠1中所包含之各種組件的運轉率(鍋爐運轉率、渦輪機運轉率等)。此時，當登錄有計劃停止期間時，可以算出包括計劃停止期間之運轉率及/或除去計劃停止期間之運轉率。指標算出部312將所算出之運轉率儲存於ROM30c等記憶部中。
當操作者進行了計劃停止期間的登錄操作時，受理部313受理該計劃停止期間的登錄(S12)。具體而言，操作者藉由選擇運轉率顯示畫面DP1的區域R13的計劃停止追加顯示52來顯示區域R131，並在該區域R131中進行計劃停止期間的登錄。然後，例如受理部313將計劃停止期間儲存於ROM30c等記憶部中。此時，例如根據選擇了運轉率顯示畫面DP1的區域R13的最新資料更新顯示51等情況，指標算出部312可以新算出反映了最新的計劃停止期間之運轉率，並使其儲存於ROM30c等記憶部中。
當操作者選擇了與運轉率顯示有關之各種條件時，受理部313受理該選擇(S13)。例如，受理部313根據操作者對運轉率顯示畫面DP1的區域R11之操作來受理運轉率算出期間的選擇。又，受理部313根據操作者對運轉率顯示畫面DP1的區域R12之操作來受理合計週期的選擇。另外，指標算出部312可以根據該等操作來算出新條件下之運轉率，並使其儲存於ROM30c等記憶部中。
當操作者選擇了運轉率顯示畫面DP1的算出顯示50時，顯示控制部314使所選擇之各種條件(運轉率算出期間、合計期間等)下之運轉率顯示於運轉率顯示畫面DP1(S14)。例如，顯示控制部314使圖5所示之區域R14~R16等顯示於運轉率顯示畫面DP1。另外，當所選擇之各種條件(運轉率算出期間、合計期間等)下之運轉率未儲存於ROM30c等記憶部時，指標算出部312可以新算出該條件下之運轉率，並使其儲存於ROM30c等記憶部中。然後，該新的運轉率藉由顯示控制部314顯示於運轉率顯示畫面DP1。以上，處理結束。
接著，使用圖8對儀表板顯示畫面DP2的一例進行說明。儀表板顯示畫面DP2包括區域R20~R25。
在區域R20中，作為當前畫面的狀態，顯示為「儀表板」。藉由區域R20的顯示，能夠輕易地掌握當前畫面為哪種狀態。
在儀表板顯示畫面DP2的左上區域R21中顯示表示具有工廠1停止之可能性之異常的發生之資訊和發生了該異常之時間資訊。在圖8中，作為表示具有工廠1停止之可能性之異常的發生之資訊的一例，以大尺寸的文字顯示「爆裂」這一資訊。在其下方顯示「YYYY/MM/DD hh：mm：ss」這一當前的時間資訊。該當前的時間資訊係例如每隔既定時間(例如每隔1分鐘)被自動更新。或者，可以藉由操作者的操作能夠手動更新。利用顯示於該區域R21之資訊，工廠1的操作者能夠識別出於YYYY年MM月DD日hh點mm分ss秒當前發生了噴破這一具有工廠1停止之可能性之重大異常。另外，作為變形例，「爆裂」這一資訊的正下方的時間資訊亦可以設為發生了異常之時刻。
在儀表板顯示畫面DP2的左下區域R22中顯示表示與工廠有關之流程資料成為既定狀態時的警告的發生之警告顯示作為「最新警報資訊」。警告顯示係顯示對工廠1的運行效率產生影響之流程資料的既定狀態者，例如為並非像爆裂那樣具有工廠1停止之可能性，但會使工廠1的運行效率下降者。在區域R22中，警告顯示的發生履歷係以將表示其發生時間之時間資訊和表示其內容之資訊按發生時間的順序排列之狀態顯示。例如，在區域R22的前頭，建立對應關係而顯示有「YYYY/MM/DD hh：mm：ss」這一時間資訊和「警報A」這一表示警告的內容之資訊。藉由顯示於該區域R22之資訊，工廠1的操作者能夠識別出於YYYY年MM月DD日hh點mm分ss秒發生了警報A。同樣地，工廠1的操作者能夠識別表示對工廠1的運行效率產生影響之其他流程資料的既定狀態的發生時間之時間資訊和表示其內容之資訊的履歷。
在儀表板顯示畫面DP2的左側中央區域R21與區域R22之間的空間設置有區域R23。在區域R23中顯示構成工廠1之複數個組件作為「機器・組件類別」資訊。又，以與其他組件不同之態樣顯示可能發生了對運行效率產生影響之警告之組件。
具體而言，顯示「工廠」、「鍋爐」、「渦輪機」、「發電機」及「輔助工廠」作為工廠1的組件。「鍋爐」相當於燃燒爐2等構成鍋爐之零件。「渦輪機」相當於渦輪機100等構成渦輪機之零件。「輔助工廠」相當於泵7及泵7a等不屬於鍋爐等主要零件之零件。又，可以將「發電機」等構成工廠1且發生警告之可能性高的零件適當設定為組件。又，構成為如下：確定成為對運行效率產生影響之警告的原因之流程資料，據此，例如用紅色的背景色顯示在當前時點發生了警告之組件(例如，「鍋爐」及「發電機」)，例如用綠色的背景色顯示未發生警告之組件(例如，「工廠」及「渦輪機」)，且用灰色顯示未設定評價項目之組件(例如，「輔助工廠」)。進而，構成為如下：在區域R22中用紅色字顯示持續發生警告之警報，在區域R23中用紅色的背景色顯示與該警報對應之組件，從而能夠輕易地確定成為對運行效率產生影響之警告的原因之組件。
在儀表板顯示畫面DP2的右下區域R25中，以將利用感測器取得之資料示出異常值之次數按每個感測器排列之態樣顯示異常的發生履歷。具體而言，示出將在既定時間內例如過去24小時以內藉由DCS20判斷之異常的次數按每個感測器進行合計並以降序排列之柏拉圖作為「DCS警報總計」資訊。另外，圖8中的「警報1」、「警報2」等可以構成為顯示具體的感測器的識別資訊。例如，可以顯示設置於特定位置之AE感測器的識別資訊作為警報1。又，亦可以顯示利用特定感測器檢測之項目名稱作為警報1。例如，可以顯示識別補給水流量u1之資訊作為警報1。
在儀表板顯示畫面DP2的右上區域R24中即時顯示與工廠1的運轉有關之效率等指標。在此，即時顯示指標可以係既定期間內之與工廠1的運轉有關之效率等指標在從該既定期間經過既定時間之前顯示。既定時間的長度並不受特別限定，例如可以為1秒、5秒、10秒、30秒等秒數單位，亦可以為1分鐘、2分鐘等分鐘單位。然而，既定期間的長度愈短，顯示於儀表板顯示畫面DP2之資訊的即時性愈高，因此為較佳。該既定時間的長度可以由操作者等能夠任意設定。
例如，在區域R24中顯示將為了工廠1的穩定運轉而重要的指標作為縱軸並將橫軸作為時間之一個或複數個趨勢圖。在圖8中，例如在上側重疊顯示有指標1及指標2的趨勢圖，在下側重疊顯示有指標3及指標4的趨勢圖。該等趨勢圖的最右端的時刻係由該等指標算出之最新的時刻。而且，應注意，當前時刻YYYY年MM月DD日hh點mm分ss秒從該最右端的最新的時刻起尚未經過上述既定時間。
如上所述，在區域R24的上側重疊顯示有指標1及指標2，例如指標1可以為鍋爐效率，指標2可以為發電端效率。如此，鍋爐效率(指標1)和發電端效率(指標2)的縱軸重疊顯示。藉此，能夠輕易地掌握鍋爐效率與發電端效率的相關性，尤其能夠視覺地且直觀地掌握工廠1的重要組件亦即鍋爐的鍋爐效率對工廠1全體的效率亦即發電端效率帶來何種程度的影響。另外，顯示於區域R24之指標只要為與工廠1的運轉有關之指標，則不受特別限定，能夠由操作者任意選擇。
接著，使用圖9對與本實施形態之效率的顯示相關之動作處理進行說明。圖9係表示該動作處理的一例之流程圖。另外，以下所示之步驟的內容或順序僅為一例，並不限定於此。以下，假設工廠1在運轉中，流程資料取得部311經由DCS20依序取得工廠1的流程資料。
指標算出部312判定是否已經過既定時間(S20)。在此，既定時間的長度並不受特別限定，例如可以為1秒、5秒、10秒、30秒等秒數單位，亦可以為1分鐘、2分鐘等分鐘單位。然而，既定期間的長度愈短，顯示於儀表板顯示畫面DP2之資訊的即時性愈高，因此為較佳。該既定時間的長度可以由操作者等能夠任意設定。指標算出部312重複步驟S20，直至判定為已經過既定時間。
當判定為已經過既定期間時(S20；「是」)，指標算出部312依據流程資料取得部311經由DCS20取得之流程資料來算出與工廠1的運轉有關之各種效率或其他指標。尤其，指標算出部312算出被設定為事先顯示於儀表板顯示畫面DP2上之效率或其他指標。指標算出部312所算出之與工廠1的運轉有關之效率例如可以包括工廠1中所包含之鍋爐的效率亦即鍋爐效率η
b、工廠1中所包含之渦輪機的效率亦即渦輪機室效率η
t及工廠1全體的效率亦即發電端效率η
n中的至少任一者。
接著，顯示控制部314依據由指標算出部312算出之效率或其他指標來更新儀表板顯示畫面DP2的顯示(S22)。在圖8所示之例子中，例如將區域R24的各種趨勢圖的時間軸(橫軸)更新為最新時刻的標記之後，將指標算出部312所算出之效率或其他指標追加顯示於該趨勢圖。其後，處理返回到步驟S20，此後重複步驟S20~S22。藉此，操作者能夠即時確認與工廠1的運轉有關之效率或其他指標。
如上所述，依本實施形態，在工廠1中發生了異常之情況下，能夠階段性地且依序顯示操作者應掌握之工廠1的狀態，因此能夠向操作者輕易理解地示出工廠的狀態。尤其，工廠具有非常多的應監視之事件或參數，在工廠的狀態發生了變化之情況下，需要將其有效率地且迅速地傳達給操作者，藉由本實施形態之系統及方法，能夠確認用於優化工廠的狀態之方法，從而能夠迅速地掌握需要進行什麼樣的應對。
透過上述實施形態而說明之實施態樣係能夠根據用途適當地組合或施加變更或改良而使用，本發明並不限定於上述實施形態的記載。根據發明申請專利範圍的記載可明確，這樣的組合或施加了變更或改良之形態亦可以包含於本發明的技術範圍內。
1:工廠
2:燃燒爐
2a:燃料供給口
2b:氣體出口
2c:供氣管線
2d:排出口
3:旋風器
3a:排氣流路
4:循環材料回收管
4a:環狀密封部
5:後部煙道
6:爐壁管
7:泵
7a:泵
8:汽鼓
8a:降水管
8b:飽和蒸汽管
10:過熱器
10a:管
12:省煤器
21:管
22:管
30:系統
30a:CPU
30d:通訊部
30e:輸入部
30f:顯示部
31:控制部
32:顯示裝置
100:渦輪機
102:冷凝器
311:流程資料取得部
312:指標算出部
313:受理部
314:顯示控制部
[圖1]表示本實施形態之工廠的整體構成之概略圖。
[圖2]表示本實施形態之系統的功能方塊之圖。
[圖3]表示本實施形態之系統的物理構成之圖。
[圖4]表示本實施形態之各種顯示畫面的轉變之圖。
[圖5]表示本實施形態之運轉率顯示畫面的一例之圖。
[圖6]表示用於追加本實施形態之計劃停止期間之區域的一例之圖。
[圖7]表示與本實施形態之運轉率的顯示相關之動作處理的一例之流程圖。
[圖8]表示本實施形態之儀表板顯示畫面的一例之圖。
[圖9]表示與本實施形態之效率的顯示相關之動作處理的一例之流程圖。
R10,R11,R12,R13,R14,R15,R16:區域
DP1:運轉率顯示畫面
Claims (14)
- 一種顯示裝置，係顯示與工廠的運轉有關之指標，其中，顯示與前述工廠全體的運轉有關之運轉率以及與前述工廠部分的運轉有關之運轉率作為所選擇之期間內之前述指標；前述運轉率包括前述工廠中所包含之鍋爐的運轉率亦即鍋爐運轉率、前述工廠中所包含之渦輪機的運轉率亦即渦輪機運轉率及前述工廠全體的運轉率亦即工廠運轉率中的至少任一者。
- 如請求項1之顯示裝置，其中，顯示與前述工廠的運轉有關之運轉率作為所選擇之期間內之前述指標；前述運轉率乃是可以算出除了計畫停止期間的運轉率以及包含了計畫停止期間的運轉率之兩者。
- 如請求項1之顯示裝置，其中，前述運轉率為按每個所選擇之週期合計之運轉率。
- 如請求項1至3中任一項之顯示裝置，其中，前述運轉率依據進行前述工廠的運轉之運轉期間和預定進行前述工廠的運轉之計劃運轉期間來算出。
- 如請求項1至3中任一項之顯示裝置，其中，前述顯示裝置進一步即時顯示與前述工廠的運轉有關 之效率作為與前述工廠的運轉有關之指標。
- 如請求項5之顯示裝置，其中，前述顯示裝置在從既定期間起經過既定時間前顯示前述既定期間內之前述效率。
- 如請求項5之顯示裝置，其中，前述效率包括前述工廠中所包含之鍋爐的效率亦即鍋爐效率、前述工廠中所包含之渦輪機的效率亦即渦輪機室效率及前述工廠全體的效率亦即發電端效率中的至少任一者。
- 如請求項5之顯示裝置，其中，前述顯示裝置顯示複數個前述效率。
- 如請求項8之顯示裝置，其中，前述顯示裝置使軸重疊來顯示前述複數個前述效率。
- 一種控制裝置，係控制顯示與工廠的運轉有關之指標之顯示裝置，具備：取得部，其係取得前述工廠的流程資料；算出部，其係依據所取得之前述流程資料，算出與前述工廠的運轉有關之運轉率作為與前述工廠的運轉有關之指標；及顯示控制部，其係使所算出之前述運轉率顯示於前述顯示裝置；其中，前述運轉率包括前述工廠中所包含之鍋爐的運轉率亦即鍋爐運轉率、前述工廠中所包含之渦輪機的運轉率亦即渦輪機運轉率及前述工廠全體的運轉率亦即工廠運 轉率中的至少任一者。
- 如請求項10之控制裝置，其中，進一步具備受理期間的選擇之受理部；前述顯示控制部使所選擇之前述期間內之前述運轉率顯示於前述顯示裝置。
- 一種控制方法，係控制顯示與工廠的運轉有關之指標之顯示裝置，包括如下步驟：取得步驟，其係取得前述工廠的流程資料；算出步驟，其係依據所取得之前述流程資料，算出與前述工廠的運轉有關之運轉率作為與前述工廠的運轉有關之指標；及顯示步驟，其係使所算出之前述運轉率顯示於前述顯示裝置；其中，前述運轉率包括前述工廠中所包含之鍋爐的運轉率亦即鍋爐運轉率、前述工廠中所包含之渦輪機的運轉率亦即渦輪機運轉率及前述工廠全體的運轉率亦即工廠運轉率中的至少任一者。
- 如請求項12之控制方法，其中，進一步包括受理期間的選擇之受理步驟；在前述顯示步驟中，使所選擇之前述期間內之前述運轉率顯示於前述顯示裝置。
- 一種電腦程式，係用於使電腦執行如下步驟：取得步驟，其係取得工廠的流程資料； 算出步驟，其係依據所取得之前述流程資料，算出與前述工廠的運轉有關之運轉率作為與前述工廠的運轉有關之指標；及顯示步驟，其係使顯示裝置顯示所算出之前述運轉率；其中，前述運轉率包括前述工廠中所包含之鍋爐的運轉率亦即鍋爐運轉率、前述工廠中所包含之渦輪機的運轉率亦即渦輪機運轉率及前述工廠全體的運轉率亦即工廠運轉率中的至少任一者。
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