(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを構成する複数のプラント機器の状態を検知する検出手段と、前記複数のプラント機器を操作する操作手段と、前記検出手段からプラント機器の状態を入力し、予め記憶したシーケンスにより前記操作手段を介して制御を行うシーケンスコントローラと、前記シーケンスコントローラから伝送される情報に基づいて、プラントの監視操作に必要なプラントの系統図あるいはプラントの状態を表示する画像信号、当該表示画面上に機器の操作手段を画像表示する画像信号、並びに操作可能な機器が複数ある場合にそれらの機器の操作優先順位を示す画像信号、この優先順位に従った各機器を操作するか否かの機器毎の判別条件であって、上位の優先順位にある機器であってもそれ自身の判別条件不成立でより低い優先順位の機器を選択するように機器毎に区分された判別条件を示す画像信号を作成するマンマシンコントローラと、前記マンマシンコントローラからの画像信号により、前記プラントの系統図あるいはプラントの状態と共に、前記操作手段の画像及びその優先順位を示す画像並びに判別条件を示す画像をその表示画面上に表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に表示された表示画面上の前記操作手段を操作のための入力を行う入力装置とを備えたプラント監視制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置上に表示されたプラント機器の画面情報によりその運転状態の監視や操作を行うプラント監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラントの運転監視を行うシステムにおいては、表示画面上にタッチパネルを設置したＣＲＴ表示装置やフラットディスプレイ装置等が多く用いられるようになり、これにより、オペレータは、プラントの運転状況などを表示装置上に表示しその内容を確認しながらプラントの運転状況を把握すると共に、そのタッチパネル上から操作入力を行うことにより、プラント機器の操作を行うことができる。すなわち、かかるプラントの操作方法では、例えばオペレータが表示画面上より操作しようとする機器を選択すると、選択された機器のスイッチが表示装置の表示画面上に表示され、そこで、オペレータは、その表示されたスイッチの中から操作するスイッチのポジションを選択して機器を操作するというものである。また、例えば、特開昭６３−４４２０２号公報では、プラント運転装置の表示装置上に表示したスイッチを操作することにより、表示装置上に表示されるプラントの運転状態を監視しながらプラント機器の操作を行うものが知られている。そして、このシステムでは、プラントの運転状態とプラント機器への操作入力に応じてプラント機器の操作可否を判断する操作可否判断部を設け、これにより、オペレータが表示装置上に表示したスイッチを操作することにより当該表示装置上にプラント機器の操作可否の表示を行うものである。すなわち、これは、オペレータが指示したプラント機器の操作に対し、上記の操作可否判断部がプラント機器自体の操作の可否判断を行い、プラント機器自体の操作可否の判断結果を表示画面上に表示するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記のシステムでは、表示装置の表示画面上に表示されるスイッチは、プラントの運転状態に応じてその機器の操作が実際に可能か不可能か、あるいは、当該機器が操作禁止の状態にあることなどには無関係に、機器に割り当てられたスイッチがそのまま表示されるだけであった。
そこで、本発明の目的は、上述の従来技術における問題点に鑑み、具体的には、プラント運転状態への迅速な対応が可能であり、かつ、オペレータの操作の軽減からも好ましく、すなわち、優れたマンマシンインターフェイスを備えたプラント監視制御装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラントを構成する複数のプラント機器の状態を検知する検出手段と、前記複数のプラント機器を操作する操作手段と、前記検出手段からプラント機器の状態を入力し、予め記憶したシーケンスにより前記操作手段を介して制御を行うシーケンスコントローラと、前記シーケンスコントローラから伝送される情報に基づいて、プラントの監視操作に必要なプラントの系統図あるいはプラントの状態を表示する画像信号、当該表示画面上に機器の操作手段を画像表示する画像信号、並びに操作可能な機器が複数ある場合にそれらの機器の操作優先順位を示す画像信号、この優先順位に従った各機器を操作するか否かの機器毎の判別条件であって、上位の優先順位にある機器であってもそれ自身の判別条件不成立でより低い優先順位の機器を選択するように機器毎に区分された判別条件を示す画像信号を作成するマンマシンコントローラと、前記マンマシンコントローラからの画像信号により、前記プラントの系統図あるいはプラントの状態と共に、前記操作手段の画像及びその優先順位を示す画像並びに判別条件を示す画像をその表示画面上に表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に表示された表示画面上の前記操作手段を操作のための入力を行う入力装置とを備えたプラント監視制御装置を開示する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例の詳細について、添付の図面に基づいて説明する。
まず、図４は、本発明のプラント制御操作方法を実現する実施例であるプラント監視制御装置のブロック構成例図である。プラント監視制御装置は、表示画面を通してマンマシン操作する表示部１とタッチパネル２、マンマシンコントローラ１１、シーケンスコントローラ１２、監視制御対象となるプラント機器１３、より成る。表示部１は、本発明のプラント監視制御装置により監視・操作するプラントの系統図や、プラントの運転状態などのプラント監視情報を表示するための画像を表示する表示手段であり、例えばＣＲＴ（ブラウン管）による表示装置や液晶パネルなどによるフラットディスプレイ装置から構成されている。
【０００７】
また、タッチパネル２は、表示部１の表示画面上に設置された透明板などから構成され、オペレータがその表面を手指でタッチ（接触）することにより、そのタッチした位置のＸ座標とＹ座標とからなる座標位置を電気信号（座標信号）として出力する、いわゆるポインティングデバイスである。
これらの表示部１及びタッチパネル２は、マンマシンコントローラ１１に接続されている。このマンマシンコントローラ１１は、上記のタッチパネル２から入力された座標信号を取り込む系統表示用のタッチパネル入力処理部３、情報処理部５、情報処理部５からのプラント機器の情報及び表示画面データを入力し、表示装置１上にプラントの系統図やプラントの状態及びプラント機器のスイッチの表示を行う画面出力処理部４から成る。情報処理部５は、タッチパネル入力処理部３から座標信号を入力し、シーケンスコントローラ１２からの信号入力及び運転員からの操作指令を判断し、応答処理、画面データの作成、機器選択指令、プラント機器のスイッチの操作の可否の判断等の各種処理を行い、その画像出力を画像出力処理部４に伝送する。
【０００８】
プラント機器１３は、状態を検出するスイッチ１５やポンプ１４などより成る。シーケンスコントローラ１２の内に予め記憶したシーケンス１２Aによってプラント機器１３の制御（ポンプ１４の制御等）と監視（スイッチ１５の状態の取り込み等）とを行う。
【０００９】
プラント監視制御装置の動作を図１〜図３の表示画面１００を参照しながら説明する。
表示画面１００は、上記マンマシンコントローラ１１の情報処理部５からの出力に基づいて、上記画面出力処理部４により作成されたものである。
表示画面１００は、プラントの構成画面１０１と選択スイッチ画面１０２とを分割して表示する。プラントの構成画面１０１は、タンクＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、ポンプＡ、Ｂと弁Ｂ、Ｃ、Ｄと、その接続関係とを図面化したものである。プラント構成図面は接続関係を示す図面としての他に操作可能な画面としても表示される例もある。例えば、弁Ｄをタッチすることで弁Ｄの開や閉指示が出されるといった場合である。弁Ｂ、Ｃ、Ｄは、ポンプＡに対して互いに並列な配置関係にある。このプラントは、タンクＡ内の水の送り先がタンクＢ、Ｃ、Ｄのいずれか１つとし、且つタンクＤの送り先がタンクＡとするシステムとした。ポンプＢはタンクＡから送出するためのポンプ、ポンプＡはタンクＤから送出するためのポンプ、弁Ｂは、タンクＢ内に水を流入させるための弁、弁ＣはタンクＣ内に水を流入させるための弁、弁ＤはタンクＤ内に水を流入させるための弁である。
従って、タンクＡからタンクＢへ水を送るには、弁Ｂを開け且つポンプＢを駆動することで実現し、タンクＡからタンクＣへは弁Ｃを開け且つポンプＢを駆動することで実現し、タンクＡからタンクＤへは弁Ｄを開け且つポンプＢを駆動することで実現し、タンクＤからタンクＡへはポンプＡを駆動することで実現する。
【００１０】
選択スイッチ画面１０２は、図１の如き、タンクＡからの水移送先タンクとしてのタンクＢ、Ｃ、Ｄの選択スイッチ２１と優先度順位２２との表示例、図２、図３の如き図１の画面に移送可能条件を文字画像として表示した画面２３とを追加した表示例がある。
【００１１】
ここで優先度順位画面２１とは、タンクＡからの水移送先としてタンクＢ＞タンクＣ＞タンクＤなる優先順位を示したものである。即ち、タンクＢ、Ｃ、Ｄすべてが移送先として許容される運転条件下にあれば、タンクＢのみにタンクＡの水を送るものとし、タンクＢへの移送が、不可の運転条件（弁Ｂの故障やタンクＢが満杯とかの例）であれば、タンクＣにタンクＡの水を送るものとし、タンクＣへの移送が同様の不可の運転条件下にあれば、タンクＤへ水を移送するものとするように表示したのである。
この表示は運転者のために表示されるものであって、図１の例にあっては運転者は、この画面をみることで、運転条件に応じて自動的に移送先を決定することができる。なお、運転条件は、時々刻々（分単位や時間単位）と変わるものであって、別画面にそれが表示されたり、制御装置や管理装置からデータとして提供されたり、現場から無線や電話にて連絡を受けたりして認知するものである。
【００１２】
図２の例にあっては、更に移送可能条件画面２３を表示させた。これは、例えばタンクＡ内の水の導電率δの値に閾値α、βを設けて、その大小関係からタンクＢ、Ｃ、Ｄの１つを選ぶような指示画面である。即ち、
β≦δ＜α  であれば  タンクＡからタンクＢへ、
δ＜β      であれば  タンクＡからタンクＣへ、
制限条件なしで        タンクＡからタンクＤへ、
の如き指示である。タンクＡ内の水の導電率δは、タンクＡ内に設置した計器又は、タンクＡに付設した監視計器で測定し、データとして送られてくる。この図２は図１の運転条件のパラメータとして移送可能条件を追加したものである。
【００１３】
図３は、タンクＣへの移送はなしとし、タンクＢ又はＤの２つを選択する例である。閾値βをなくしてαのみの閾値とし、δ＜αであればタンクＢを選び、制限条件なしでタンクＤを選ぶとしたものである。
以上の運転条件は、プラント運転の運転計画段階で作られる。図１、図２、図３の如きどれかをプラントとして選ぶ場合と、図１、図２、図３をある種の条件付で運転途中で選ぶようにしておく場合とがある。
【００１４】
以下、図１〜図３を具体的に説明する。
まず、図２は表示装置１の表示画面１００上に、操作するプラント機器を含む系統図と水の移送先を選択するタンク移送先選択スイッチを表示した状態を示している。ここで、タンクＡの水を別のタンクへ移送するという工程について説明する。タンクＡから移送することができるタンクには、タンクＢ、Ｃ、Ｄがあり、プラントにて発生する余剰水をタンクＤにて収集し、タンクＡに移送する。そして、タンクＡの水をタンクＢ又はＣへ移送し処理することを目的とする工程である。ただし、タンクＢへの移送条件はタンクＡ内の水質を調査し、水の導電率δがある値α以下である必要がある。同様にタンクＣへ移送するためには導電率δがβ以下である必要がある。タンクＤは特に制限が無い。
【００１５】
タンクＡからの移送先は、運転計画により決まるものとし、まずタンクＢに移送する計画とした場合、タンク移送先選択はこの時点ではタンクＢ、Ｃ、Ｄ全て選択可能であるため、選択可能であるスイッチをすべて表示画面１００上に表示すると同時に、選択可能なスイッチに優先順位をつける。例えば、運転計画では、タンクＡからタンクＢへ送るという計画である場合、タンク移送先選択スイッチの選択優先順位一位はタンクＢとする。その他の移送先についてはタンクＡでの水質調査結果により、タンクＢへの移送が不可となる場合を考慮し、タンクＣを優先順位二位、タンクＤは優先順位三位となる。タンクＤはタンクＡに移送する前にプラントの余剰水を収集するタンクであり、タンクＢ、Ｃへ移送できない場合の選択先であるため、優先順位は最下位に位置づけられる。
【００１６】
図１では上記にて決定したタンク移送先選択スイッチの選択優先順をスイッチに表示したものを示すものである。スイッチの選択優先順位の表示には、優先順位の数値を表示する他に、スイッチを色分けし運転員にスイッチの優先順位を示す方法もある。図２はタンク移送先選択スイッチが選択可能となる条件を表示画面１００上に表示したものである。図３は、タンクＡでの水質調査結果が水の導電率αである場合に、タンクＡから移送可能なタンクが、タンクＢ及びタンクＤとなる。タンクＣは導電率β以下という条件のため、移送先タンクのスイッチに選択優先順位表示を示したものであり、タンクＢが一位、タンクＤが二位ということとなる。
【００１７】
この結果により、運転員は移送先選択をタンクＢとするが、タンクＢへ移送する際に、タンクＢの水位が規定位置以上でありタンクＢ側で受け入れ不可となった場合、または、タンクＢへ移送するラインに取り付けてある弁Ｂの故障によりタンクＢへの移送が不可となった場合には、タンクＤに移送することになる。つまり、優先順位一位の移送先に移送できない場合も、機器の状態によりありえるということである。その場合運転員は再度移送先を選択することになるが、本発明では、予め選択優先順位を表示することで、次の選択先を予め理解できるため、次の操作を容易に行える。
また、優先順位とともに、その選択スイッチの選択条件を表示画面１００上に運転員へのガイド表示として表示することにより、運転員に水質調査結果により決定される移送先の条件を理解させた上で、その選択操作ができる。
また、上記の実施の形態では、画像示装置上に表示されたプラント機器を指示する方式としては、いわゆるタッチパネルを上記画像表示装置の表示画面上に設け、その表面をオペレータがタッチすることにより操作を指示するものを例示したが、しかしながら、本発明は、これだけではなく、その他のポインティングデバイスを用いることも可能である。例えば、上記タッチパネルに代え、いわゆるマウスやトラックボールを用い、あるいは、通常のキーボードに用いて表示画面上のポインターを操作するようにすることも可能である。
【００１８】
すなわち、上記の本発明の実施の形態になるプラント監視制御装置によれば、運転計画及びプラントの状態によって、選択操作可能なスイッチ画面２１に、選択優先順位の画面２２をつけ、且つ選択スイッチの選択条件の画面２３を表示するようにする。以上により、プラントを運転する運転員が複数の選択スイッチを選択する際にどの選択スイッチを選択すべきか判断できると同時に、機器故障等の不測の事態に次の選択スイッチはどれを選択すればいいかを事前に判断することができる。また、スイッチの選択条件を表示することにより、どのような条件により、その選択スイッチが選択可能であるかを判断（理解）することができる。つまり、これにより複数の選択スイッチの何れかを選択するというような状況で、条件により選択先を一つに絞ってしまうと、運転員はただそれを操作する事だけになってしまい、なぜそれが選択されたのかが理解できなくなってしまうため、ガイドを使用できずに手動で操作しようとした際に、運転員がスムーズに操作が出来なくなるという事態を回避できることになる。
【００１９】
そして、上記のプラント監視制御装置では、表示装置の画面１００を見て運転員がタッチパネル２を手指でタッチすることにより、タッチパネル入力処理部３がそのタッチ位置を検出し、情報処理部５に入力する。情報処理部５は、運転員のタッチ操作により、プラントの機器の状態を予め記憶させておいたシーケンス１２Ａにより処理を行うシーケンスコントローラ１２により信号を入力し、その信号及び運転計画の内容により、選択スイッチの選択優先順位を判断し、選択スイッチの優先順位の信号と、選択スイッチの選択条件の信号を画面出力処理部４に出力する。画面出力処理部４は情報処理部５からの信号により系統図及びプラント機器の操作スイッチの表示を行うこととなる。
【００２０】
このように、本発明の実施の形態になるプラント監視制御装置では、従来の、選択スイッチを選択可否に関係なく全て表示し、運転員がスイッチを選択していたものに対し、本発明では、上記のような構成とすることで、選択スイッチの選択優先順位を判断し、優先順位を表示すると共に、その選択スイッチの選択条件を表示することにより、プラントを運転する運転員が、選択スイッチを選択する際にどの選択スイッチを選択すべきか判断できると同時に、機器故障等の不測の事態により優先順位一位の操作が出来なくなった場合に、優先順位二位以下の操作端を表示させておく事で、操作端のガイド表示が変っても運転員が予測できる。かつ、なぜその操作が選択されたかが容易に理解できる。また、スイッチの選択条件を表示することにより、どのような条件によりその選択スイッチが選択可能であるかを判断（理解）することができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明になるプラント監視制御装置によれば、プラントを表示画面上から操作監視する運転員にとって、運転操作するスイッチの選択が容易となり、かつ、選択された条件を運転員が理解できる。そして、機器の故障等の不測の事態にも迅速に対応できることから、操作の軽減という面からも好ましく、優れたマンマシンインターフェイスを備えたプラント監視制御装置を提供することが可能になるという、技術的にも優れた効果を発揮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるプラント監視制御装置おける、選択スイッチに選択優先順位の表示画面上の表示の一例を示す図である。
【図２】上記選択優先順位の表示と共に、その選択条件をガイド表示した表示の一例を示す図である。
【図３】上記図２から、水質調査結果によりスイッチの選択優先順位及び選択条件表示を更新した表示の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態であるプラント監視制御装置の概略構成を示すためのブロック図である。
【符号の説明】
１  表示装置
２  タッチパネル
３  タッチパネル入力処理部
４  画面出力処理部
５  情報処理部
１１  マンマシンコントローラ
１２  シーケンスコントローラ
１３  プラント機器
２１  選択スイッチ
３１  選択優先順位表示
３２  選択条件表示
１００  表示画面
【図１】
0003648141.tif 000002
【図２】
0003648141.tif 000003
【図３】
0003648141.tif 000004
【図４】
0003648141.tif 000005