(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キー操作により設定値を連続的に増減できるキー入力部を有する運転監視操作卓と、この運転監視操作卓により設定される設定値に基づいて、制御対象であるプロセスを制御するプロセス制御手段とを備えるプロセス監視制御装置において、
キー操作による設定値を記憶する記憶手段と、
上記キー操作が開始され、中断されてから、再び開始されるまでの経過時間を計測するタイマと、
を備え、上記プロセス制御手段は、上記キー操作の中断時間が一定時間以上である場合には、上記キー操作の終了時点と判断し、上記キー入力部からのキー操作により実行される連続設定操作の、初期設定値と、最終設定値と、この初期設定値と最終設定値との間に設定される中間設定値とを有する設定値の時系列データを、プロセスの設定変更の履歴データとして、上記記憶手段に記憶保持することを特徴とするプロセス監視制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のプロセス監視制御装置において、上記記憶手段に記憶されたプロセスの設定変更の履歴データを、時系列データとして表示する表示手段を備えることを特徴とするプロセス監視制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプロセス監視制御装置において、キー操作を行った操作者を識別する手段を備え、この操作者を示すデータを上記履歴データと共に記憶手段に記憶することを特徴とするプロセス監視制御装置。
【請求項４】
キー操作により設定値を連続的に増減できるキー入力部を有する運転監視操作卓と、この運転監視操作卓により設定される設定値に基づいて、制御対象であるプロセスを制御するプロセス制御手段とを備えるプロセス監視制御装置の運転監視プログラムにおいて、
キー操作入力が連続的に設定値を増減する入力か否かを判別し、
キー操作入力が連続的に設定値を増減する入力である場合には、キー操作が開始され、中断されてから、再び開始されるまでの経過時間を計測し、
キー操作の中断時間が一定時間以上である場合には、上記キー操作の終了時点と判断し、
キー入力部からのキー操作により実行される連続設定操作の、初期設定値と、最終設定値と、この初期設定値と最終設定値との間に設定される中間設定値とを有する設定値の時系列データを、プロセスの設定変更の履歴データとして記録する動作を上記プロセス制御手段に実行させるための運転監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィードバック制御、シーケンス制御、プロセス状態監視等を行うプロセス制御機器と運転監視操作卓よりなるプロセス監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術のプラント監視制御装置においては、プラント運転員がプロセス制御装置の設定値を変更する場合には、運転操作卓上の運転用キーボード（オペレーションキー）上のテンキーにより、ある設定値からある設定値へ変更し、その変更前の設定値と変更後の設定値が来歴として記録される。
【０００３】
そして、プロセスに異常等が発生した場合には、プロセス機器の動作及び故障の履歴を、記録された設定変更の来歴を時系列で確認し、故障の解析等の、その後の処理を行っている。
【０００４】
例えば、特開平７−１８２０３３号公報に記載された技術によれば、プロセス機器に対してどの入力装置がどのような指示を与えて設定変更したかという操作データを記憶装置に格納し、プラントの故障時等の解析を容易に行うように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プロセス監視制御装置において、プロセスの状態変化等に応じて、全て自動的にプロセス機器の設定値を適切に変更することができれば望ましいが、プロセスの様々な状態変化に応じて、全自動的に適切な設定値に変更することは困難である。
【０００６】
このため、プロセスの状態変化に応じて、その状態を観察しながら、運転員が、設定値の微調整を行う必要がある。
【０００７】
この場合、運転員はアナログ式の計器の設定値増減ボタンに対応する、オペレーションキー上のアップダウンキーによる操作（インチング操作）を行い、小刻みに数値を変更して、設定値を変更することとなる。
【０００８】
しかしながら、上記インチング操作による微調整は、通常の自動的な設定値変更より長い時間が必要であり、その間、プロセス機器の状態や生産品等も状態が変化してしまう可能性がある。
【０００９】
このため、プロセスに異常等が発生し、この異常の解析を行う場合、従来の技術においては、設定変更前の設定値と変更後の設定値のみ、履歴データに記憶されているため、上記微調整により、小刻みに変更された値については、解析することができず、アップダウンキーによる設定値変更がプロセスに重大な影響を与えていたとしても、過去のオペレーションキーの操作来歴を調査・追求してその事実を掴む、という検証作業ができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、オペレーションキー上のアップダウンキーを用いた設定値の連続増減操作の履歴を記録し、障害解析時等に、高精度の検索ができ正確な解析が可能なプロセス監視制御装置を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。
（１）キー操作により設定値を連続的に増減できるキー入力部を有する運転監視操作卓と、この運転監視操作卓により設定される設定値に基づいて、制御対象であるプロセスを制御するプロセス制御手段とを備えるプロセス監視制御装置において、キー操作による設定値を記憶する記憶手段を備え、上記プロセス制御手段は、キー入力部からのキー操作により実行される連続設定操作の、初期設定値と、最終設定値と、この初期設定値と最終設定値との間に設定される中間設定値とを有する設定値の時系列データを、プロセスの設定変更の履歴データとして、上記記憶手段に記憶保持する。
【００１２】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記記憶手段に記憶されたプロセスの設定変更の履歴データを、時系列データとして表示する表示手段を備える。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
（１）キー操作により設定値を連続的に増減できるキー入力部を有する運転監視操作卓と、この運転監視操作卓により設定される設定値に基づいて、制御対象であるプロセスを制御するプロセス制御手段とを備えるプロセス監視制御装置において、キー操作による設定値を記憶する記憶手段と、上記キー操作が開始され、中断されてから、再び開始されるまでの経過時間を計測するタイマとを備え、上記プロセス制御手段は、上記キー操作の中断時間が一定時間以上である場合には、上記キー操作の終了時点と判断し、上記キー入力部からのキー操作により実行される連続設定操作の、初期設定値と、最終設定値と、この初期設定値と最終設定値との間に設定される中間設定値とを有する設定値の時系列データを、プロセスの設定変更の履歴データとして、上記記憶手段に記憶保持する。
【００１５】
（４）キー操作により設定値を連続的に増減できるキー入力部を有する運転監視操作卓と、この運転監視操作卓により設定される設定値に基づいて、制御対象であるプロセスを制御するプロセス制御手段とを備えるプロセス監視制御装置の運転監視プログラムにおいて、キー操作入力が連続的に設定値を増減する入力か否かを判別し、キー操作入力が連続的に設定値を増減する入力である場合には、キー操作が開始され、中断されてから、再び開始されるまでの経過時間を計測し、キー操作の中断時間が一定時間以上である場合には、上記キー操作の終了時点と判断し、キー入力部からのキー操作により実行される連続設定操作の、初期設定値と、最終設定値と、この初期設定値と最終設定値との間に設定される中間設定値とを有する設定値の時系列データを、プロセスの設定変更の履歴データとして記録する動作を上記プロセス制御手段に実行させる。
【００１６】
操作者のキーによる操作履歴を記憶するように構成したので、プロセスの障害解析時等に、高精度の検索ができ正確な解析が可能なプロセス監視制御装置を実現することができる。
【００１７】
また、キー操作期間に、生産された生産物、又は加工された加工物の、その間の生産又は加工条件をキー操作単位で把握することができるので、その生産又は加工物のその後の処理を正確に決定することができ、生産又は加工物の有効利用を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１、図２、及び図３により説明する。
図１は本発明の一実施形態であるプロセス監視制御装置の概略内部構成図であり、図２はプロセス監視制御装置の概略構成図である。そして、図３は本発明の一実施形態の連続設定操作における時系列データの記録保持の処理フローチャートである。
【００１９】
図２に示すように、プロセス監視制御装置は、運転監視操作卓２−１、通信回線２−３、プロセス制御装置２−２などを備える。そして、プロセス監視制御装置は、例えば、反応缶２−４の配管２−６に取付けられた、流量検出部２−７から流量の信号を取込んでＰＩＤ演算を行い、演算結果を調節弁２−５に出力し、弁の開度を調整する。このようにして、プロセス監視制御装置はプロセス制御を行う。
【００２０】
また、プロセス制御では、反応缶２−４内の温度が目標値を超えたら蒸気の流入バルブを閉め、出力弁を全開にする等の、シーケンス制御も行う。
【００２１】
プロセス制御には、自動運転モードと手動運転モードとがあり、自動運転モードでは、運転員が運転操作卓２−１からプロセス制御装置２−２に対し、温度制御の目標値を設定値として送り、プロセス制御装置２−２が、ＰＩＤ演算などを行って演算結果の制御出力値を調節弁等に出力する。
【００２２】
一方、手動運転モードでは、運転員が運転操作卓２−１を操作して、直接、制御出力値をプロセス制御装置２−２に送り、その出力で調節弁等を動かす。
【００２３】
このような、目標値や制御出力値などの、設定値変更操作は、急激に、かつ、大幅に変更すると、プロセスに悪影響を与えることがある。このため、通常は、インチングと称する、変更値の微少な増、又は減に対応する押し釦の連続押下操作で行う。
【００２４】
また、目標値や制御出力値などの設定値変更操作は、プラント運転管理上、重要な意味を持ち、いつ、誰がどのように実施したかを来歴として確実に残す必要のある事項である。
【００２５】
デジタル数値の変更であれば、変更前後の数値を来歴として記録すればよいが、インチング操作は、アナログ量を連続的に上昇（又は下降）させる操作に近く、単なるデジタル数値の記録という方式は適用することができない。
【００２６】
プロセス制御装置２−２に対する、運転操作卓２−１からの設定値や制御出力値のインチング操作の来歴を記録する方式が本発明の一実施形態であり、その＠プロセス運転監視処理装置１−１及びプロセス制御装置１−１５の内部構成を示したものが図１である。
【００２７】
図１において、プロセス運転監視処理装置１−１に接続された運転員識別装置１−３は、操作する運転員を特定した信号をキー入力取込み部１−５に送る。この運転員を特定した信号は、例えば、運転員が自らのＩＤコードを入力したり、その運転員に固有の装置を示す信号であってもよい。
【００２８】
また、オペレーションキーボード１−２は運転員による目標値や制御出力値などの設定値の微少な増、又は減を指示するインチング操作の信号をキー入力取込み部１−５に送る。
【００２９】
キー入力取込み部１−５から取込まれた信号に対し、キー入力判定部１−６で合理性等の判定をし、その後、連続設定操作データ作成部１−７にてプロセス制御装置１−１５に送るデータとして、キー入力取込み部１−５から取込まれた信号をプロセス制御装置用設定値送信部１−１３に送る。
【００３０】
プロセス制御装置用設定値送信部１−１３から、プロセス制御装置１−１５のプロセス制御用設定値受信部１−１６に運転員による設定値が送られ、プロセス制御データ保持メモリ１−１８に格納される。
【００３１】
プロセス制御は、入力取込み部１−１９が、プロセス入出力インタフェース１−２２を介してプロセス１−２３からプロセス信号を取込み、演算部１−２０に供給する。
【００３２】
演算部１−２０は、プロセス制御データ保持部１−１８から設定値やパラメータを取込んでＰＩＤ、シーケンスなどの演算を行い、結果をプロセス制御データ保持部１−１８にて記憶すると共に演算結果出力部１−２１からプロセス入出力インタフェース１−２２を介してプロセス１−２３に出力する。
【００３３】
以上のような一連の制御動作を一定の時間間隔（周期）にて繰り返すことで、プロセス制御が実行される。
【００３４】
プロセス制御データ保持部１−１８に格納された設定値は、プロセス制御データ送信部１−１７及びプロセス制御データ受信部１−１４を通じてプロセス運転監視処理装置１−１の連続設定操作データ作成・送信部１−７に読み返され、連続操作データ作成用メモリ１−８に順次格納される。
【００３５】
また、連続設定データ記録部１−９は、運転員のプロセス制御装置１−１５に対する目標値や制御出力値などの設定値のインチング操作が終了したことを検出し、連続設定操作データ作成用メモリ１−８から一連のインチング操作のデータを読み込んで設定操作来歴記録部１−４に書き込む。
【００３６】
連続設定操作データ再生部１−１０は、設定操作来歴記録部１−４から連続設定操作の一連のデータを呼び出し、目標値や制御出力値などの設定値の時系列的変化を示すパターン図を作成して、ＣＲＴモニタ１−１１に表示したり、印刷装置１−１２にて印刷することができる。
【００３７】
図３は、図１におけるキー入力取り込み部１−５から設定データ記録部１−９までの処理を示したフローチャートである。
【００３８】
なお、図１と図３との対応関係は以下のようになる。
図１のブロック１−５は、図３のステップ３−４に対応し、ブロック１−６は、ステップ３−５、３−６、３−７及び３−８に対応する。また、図１のブロック１−７は、図３のステップ３−９及び３−１０に対応し、ブロック１−９は、ステップ３−１４、３−１５、３−１６及び３−１７に対応する。
【００３９】
図３において、プロセス運転監視操作卓３−１上のオペレーションキーボード３−２（図はプロセス運転監視操作卓３−１からオペレーションキーボード３−２を抜き出して示している）から運転員によるキー操作の入力をステップ３−４で取込み、ステップ３−５で連続設定操作入力（インチング操作入力）であるか否かを判定し、連続設定操作でなければ終了する。
【００４０】
ステップ３−５で連続設定操作入力と判定した場合、ステップ３−６で操作開始か一連操作の継続中かを判定する。操作開始であれば、ステップ３−７で終了監視をスタートし、ステップ３−１４に進み、終了タイマを起動して（ステップ３−１３）するとともに、終了タイマをカウントする。
【００４１】
そして、ステップ３−１５でタイムアップか否かを判定し、タイムアップでなければ、ステップ３−１７で所定時間アイドル後、ステップ３−１４に戻る。
【００４２】
ステップ３−１５でタイムアップであれば、ステップ３−１７に進み、連続設定操作時系列データをプロセス運転監視操作卓３−１の連続設定操作記録装置３−３に記録する。
【００４３】
ステップ３−６において、連続設定操作が継続中であると判定すればステップ３−８に進み、終了タイマのステップ３−１３の計数値をリセットする。
【００４４】
これは、オペレーションキーボード３−２の操作が、規定時間を超して中断したら、設定値のインチング動作の終了と判断するために終了タイマ３−１３を設けて中断時間の計測を行うものである。
【００４５】
続いて、ステップ３−９で、設定データをプロセス制御装置に送信し、続いて、ステップ３−１０で設定データをプロセス制御装置から読み返して、時系列順に連続設定操作データ作成用メモリ３−１１に格納する。
【００４６】
連続設定操作データ作成用メモリ３−１１には、連続設定動作グラフ３−１２に示すように、時系列Ｔ１、Ｔ２、・・・、Ｔｎに対応する、プロセス制御装置における設定値のデータである、データ１（初期値）、データ２（中間値）、・・・、データｎ（最終設定値）が順次書込まれる。
【００４７】
連続設定動作グラフ３−１２に示すように、時間Ｔｎが操作の最後であることを、中断時間を計数する終了タイマの規定時間経過でのタイムアップで判定する。上述したように、ステップ３−１４では終了タイマ３−１３の計数を行い、ステップ３−１５で規定時間計数したかどうかを判定して、タイムアップ未到達ならステップ３−１６で所定時間のアイドルを行い、ステップ３−１４に戻る。
【００４８】
ステップ３−１５でタイムアップ到達ならステップ３−１４で連続設定操作データの時系列順の一連値を呼び出して運転操作卓３−１内の連続設定操作記録装置３−３に書込む。
【００４９】
以上のように、本発明の一実施形態によれば、運転操作員のオペレーションキーによるインチング操作履歴及びその運転員を識別する信号を記録するように構成したので、障害解析時等に、高精度の検索ができ正確な解析が可能なプロセス監視制御装置を実現することができる。
【００５０】
また、インチング操作期間に、生産された生産物の、又は加工された加工物の、その間の生産又は加工条件をインチング操作単位で把握することができるので、その生産物又は加工物のその後の処理を正確に決定することができ、生産物又は加工物の有効利用を図ることができる。
【００５１】
例えば、食品等の連続生産プラントにおいて、生産又は加工品種を変更するため、プラント機器の条件をインチング操作により変更する場合、変更期間における生産物又は加工物の生産又は加工条件を把握して、その後の有効利用を図ることができる。
【００５２】
なお、上述した動作フローは、動作プログラムとして、プロセス監視制御装置が有する記憶装置に格納される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５４】
オペレーションキー上のアップダウンキーを用いた設定値の連続増減操作の履歴を記録し、障害解析時等に、高精度の検索ができ正確な解析が可能なプロセス監視制御装置を実現することができる。
【００５５】
つまり、プロセス監視制御装置の分野で、運転員のオペレーションキーによる設定値連続増減操作の来歴を記録保持し、後日、眼に見える形で再生することができるため、プラントの運転・監視における不測事態発生時等のトラブルシューティングや生産性等の改良のための運転来歴の調査・研究を迅速化する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるプロセス監視制御装置の概略内部構成図である。
【図２】プロセス監視制御装置の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態の連続設定操作における時系列データの記録保持の処理フローチャートである。
【符号の説明】
１−１            プロセス運転監視処理装置
１−２、３−２    オペレーションキーボード
１−３            操作者識別装置
１−４            設定操作来歴記録装置
１−５            キー入力取り込み部
１−６            キー入力判定部
１−７            連続設定操作データ作成送信部
１−８            連続設定操作データ作成用メモリ
１−９            連続設定操作データ記録部
１−１０          連続設定操作データ再生部
１−１１          ＣＲＴモニタ
１−１２          印刷装置
１−１３          プロセス制御装置用設定値送信部
１−１４          プロセス制御データ受信部
１−１５、２−２  プロセス制御装置
１−１６          プロセス制御用設定値受信部
１−１７          プロセス制御データ送信部
１−１８          プロセス制御データ保持メモリ
１−１９          入力取り込み部
１−２０          演算部
１−２１          演算結果出力部
１−２２          プロセス入出力インターフェース
１−２３          プロセス
２−１、３−１    プロセス運転監視操作卓
２−３            通信回線
２−４            反応缶
２−５            調節弁
２−６            配管
２−７            流量検出部
【図１】
0003610040.tif 000002
【図２】
0003610040.tif 000003
【図３】
0003610040.tif 000004