(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオペレータコンソールからの操作要求を受け付け、プラントの制御を行う制御回路を備えたプラント制御装置において、
前記プラントの制御装置を、複数のオペレーション画面の画面情報を管理し、オペレータコンソールからの画面表示要求に対応する画面情報を当該オペレータコンソールに送信すると共に、前記画面表示要求に前記オペレーション画面の操作画面で入力された操作要求が含まれている場合は他のオペレータコンソールとの間で排他制御を行うように構成したことを特徴とするプラント制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記排他制御は、複数のオペレータコンソールからの操作指令を制御対象毎に分類し、該分類毎に最初に操作画面を呼び出したオペレータコンソールに操作権を持たせるように構成したことを特徴とするプラント制御装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記オペレータコンソール上に表示する画面データ情報と、該画面中でリアルタイムにプラントの状態を表示するデータ情報を別管理し、画面立ち上げ時にのみ前記画面データ情報と前記データ情報を送信し、以後、画面表示終了要求があるまでは、前記データ情報のみを更新するように構成したことを特徴とするプラント制御装置。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記オペレーション画面を関連する制御系の操作項目で分類して管理し、前記オペレータコンソールから要求されたオペレーション画面を表示すると共に、該関連する操作項目のオペレーション画面を予め読み出しておくオーバービュー画面に構成したことを特徴とするプラント制御装置。
【請求項５】
複数のオペレータコンソールと複数の制御装置をネットワークで接続し、オペレータコンソールからの操作要求を受け付けてプラントの制御を行う装置において、
前記制御装置の１つを、オペレーション画面の画面情報を管理するサーバーとなし、該サーバーはオペレータコンソールからの画面表示要求に対応する画面情報を当該オペレータコンソールに送信すると共に、前記画面表示要求に前記オペレーション画面の操作画面で入力された操作要求が含まれている場合は他のオペレータコンソールとの間で排他制御を行うように構成したことを特徴とするプラント制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラント制御装置に関わり、特にオペレータコンソールの表示画面を一括して管理する方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラント制御システムでは、制御回路は制御装置内に、監視画面情報や操作画面情報はオペレータコンソール内にそれぞれ存在していた。複数台のオペレータコンソールが必要となる場合、画面情報は各オペレータコンソールに分散していた。これに対し、最近、制御装置側をサーバーとして画面情報を一元管理し、オペレータコンソールからの要求に応じて画面を提供する提案がみられる（特開平10−333735，特開平9−128339）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、制御装置が1つのオペレータコンソールからの操作指令しか受け付ける口を持たず、複数のオペレータコンソールからの操作指令が出ることを抑止するための排他制御が必要になる。オペレータコンソールが画像情報を持つ場合はオペレータ側のマスタで調整を行っているが、マスタに故障を生じた場合は複雑な構成制御が必要になる。また、制御装置が画像情報をもつ上記提案では、排他制御に関する考慮が欠けている。
【０００４】
本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、制御装置が画面情報をもち、かつ排他制御を行いつつオペレータコンソールに所望の画面を提供するプラント制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、複数のオペレータコンソールからの操作要求を受け付け、プラントの制御を行う制御回路を備えたプラント制御装置において、複数のオペレーション画面の画面情報を管理し、オペレータコンソールからの画面表示要求に応じて該当する画面情報を当該オペレータコンソールに送信する構成を基本としている。そして、前記画面情報に前記操作要求が含まれている場合は他のオペレータコンソールとの間で排他制御を行うように構成している。
【０００６】
前記排他制御は、複数のオペレータコンソールからの操作指令を制御対象毎に分類し、該分類毎に最初に操作画面を呼び出したオペレータコンソールに操作権を持たせるようにしている。
【０００７】
また、前記オペレータコンソール上に表示する画面データ情報と、該画面中でリアルタイムにプラントの状態を表示するデータ情報を別管理し、画面立ち上げ時にのみ前記画面データ情報と前記データ情報を送信し、以後、画面表示終了要求があるまでは、前記データ情報のみを更新する。
【０００８】
また、前記オペレーション画面を関連する制御系の操作項目で分類して管理し、前記オペレータコンソールから要求されたオペレーション画面を表示すると共に、該関連する操作項目のオペレーション画面を予め読み出しておくオーバービュー画面を構成する。
【０００９】
また、本発明は、複数のオペレータコンソールと複数の制御装置をネットワークで接続し、オペレータコンソールからの操作要求を受け付けてプラントの制御を行う装置において、前記制御装置の１つを、オペレーション画面の画面情報を一括して管理するサーバーとなし、該サーバーはオペレータコンソールからの画面表示要求に応じて該当する画面情報を当該オペレータコンソールに送信すると共に、前記画面情報に前記操作要求が含まれている場合は他のオペレータコンソールとの間で排他制御を行うように構成されている。
【００１０】
本発明によれば、画面情報を管理する制御装置での排他制御を実現すると共に、オペレータコンソールの増設・撤去を容易にし、システムの拡張性に優れたシステムとすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。図１は、本発明の一実施例によるプラント制御システムの構成図である。本システムは、複数台の制御装置１−１、１−２等と、制御装置１にオペレータの操作要求を送る複数台のオペレータコンソール２−１、２−２等がネットワーク10で接続されている。オペレータコンソール２には、それぞれハードディスク３を設けている。
【００１２】
制御装置１はそれぞれプラントの操作端やセンサを接続し、それらを制御する制御回路１１を持っている。さらに、本実施例の各制御装置１は画面制御回路１２と主メモリ１３、オペレーション画面ファイル１３及びデータファイル１４を有し、通信手段１５を介してオペレーションコンソール２と通信を行う。
【００１３】
各オペレーション画面の画面情報は、該当操作端の制御回路を内蔵する制御装置で管理するが、システム内の各制御装置１のどれか１台が代表して全画面情報を管理するサーバーを構成してもよい。例えば、制御装置１−１をサーバーとし、ここでシステム全体の画面ファイル１４やデータファイル１５を一括管理し、各オペレーションコンソール２からの画面表示要求を受け付け、該当するものを送信する。また、前記画面情報に前記操作要求が含まれている場合は、後述のように他のオペレータコンソールとの間で排他制御を行うように構成される。
【００１４】
制御装置１はオペレーションコンソール２からの画面要求があると、画面制御手段１２がファイル１４、１５を読み出して該当画面とデータを送信する。また、画面制御手段１２は制御回路１１からのデータ及びコンソール２からのデータで、データファイル１５を更新する。
【００１５】
オペレータコンソール２は、オペレータから画面表示要求が行われると、当該画面情報を管理している制御装置１より画面情報を読み出して表示する。この機能を実現するソフトは、オペレータコンソール専用のソフトであるが、市販の閲覧ソフトであってもよいので、オペレータコンソール２の増設が容易になる。
【００１６】
図２は給水制御系におけるオペレーション画面の一例である。給水制御系の３つの操作端に対応する操作画面で、給水流量調節弁の操作画面３０、給水ポンプ流体継手の操作画面３１、給水ポンプ再循環流量調節弁の操作画面３２である。例えば、操作画面３０は現在の給水流量３３、給水流量調節弁の目標開度指令３４、手動操作３６の選択時のオペレータからの開度指令値３５、給水流量の目標値と実流量の偏差３９などを示している。
【００１７】
従来、画面情報は各オペレータコンソールが管理していたので、制御装置は何時、どの画面が表示されているか分からなかった。そのため、例えば操作画面３０の給水流量３３、目標開度３４偏差３９といった信号を、常時オペレータコンソールに送らねばならず、画面表示のための大量のデータが常時ネットワーク上を流れるため、回線効率の低下が問題となっていた。本実施例では、オペレータコンソールから画面情報が要求された時に、必要な情報のみをネットワーク上に流すため、回線効率を向上させることができる。また画面情報と上記３３〜３５等のデータ情報を分離しているので、画面要求時のみ画面情報をオペレータコンソールへ送り、以後はデータ情報のみを送ることで一層、回線効率を上げることができる。
【００１８】
図２の例では、オペレータコンソールから画面表示要求があってから画面情報を読み出すが、この手順を各画面ごとに行っていると、画面表示までに時間がかかる。本実施例では、操作項目を分類し、プラント運転状態に合わせて同じ時に操作要求されそうなオペレーション画面を集めて、オーバビュー画面を構成可能にしている。
【００１９】
図３に制御システムのオーバービュー画面の一例を示す。オペレータコンソール２から「ユニットマスタ」のオペレーション画面が要求された場合で、ユニットマスタと関連する制御系の操作項目が分類、整理され、「タービン／ボイラマスタ」、「給水制御系」および「水燃比制御系」が関連付けられて、メニュー画面として提供される。
【００２０】
ユニットマスタのタブ４１を選択して図３を表示すると、ユニットマスタの条件設定を行うオペレーション画面４４の他に、タービンマスタ／ボイラマスタ４５、給水制御系４６、水燃比制御系４７のメニュー画面も同一分類で表示されている。すなわち、画面４４を選択したときには、画面４５，４６，４７が次に呼び出される可能性が高いので、画面４４を表示している間に、画面４５〜４７の画面情報も主メモリ１３などのオーバービュー画面ファイルに予め読み出しておく。そして、例えば、図３の画面４６から図２を呼び出したときに、速やかに表示できるようにしている。
【００２１】
このように、オペレーション画面を制御対象毎に分類し、オペレータにより呼び出されたオペレーション画面と同一分類になっている画面情報及びデータ情報を、呼び出された画面を表示しながら空時間を使用して予めオーバービュー画面ファイルに読み出しておくことにより、次に呼び出される画面の表示を敏速に行えるようにしている。
【００２２】
図４に給水流量調節弁の制御回路とオペレーション画面及び対応関係を説明する。（ａ）は制御装置１に格納されている制御回路１１の説明図で、ここでは給水流量調節弁の制御回路を示している。（ｂ）は給水流量調節弁のオペレーション画面である。
【００２３】
プラントからＩ／Ｏ経由で取りこまれた実給水流量は、制御回路上の素子６５で記述されている値がオペレータコンソール２に送信され、給水流量調節弁のオペレーション画面３０上の給水流量７５に表示される。自動運転モードのときは、自動運転ロジックにより計算された目標給水流量と実給水流量の偏差を比例積分し、開度指令を出力する。この場合、偏差を制御回路上の素子６６で、開度指令を素子６７でそれぞれ記述されている値を送信し、それぞれオペレーション画面３０上の自動８０、目標開度７６に表示される。また、オペレーション画面３０上で手動７９が選択されると、素子６９に選択信号が入力され、手動設定された目標開度Ｓ１が制御回路上の素子６８に送信されて、開度指令となる。
【００２４】
制御回路上に配置された、オペレータコンソールとの伝送取り合い用の素子６５〜６９には、それぞれアドレスが割り付けられて伝送用テーブル（ＬＯＧＩＣ）６１の７０〜７３に格納されている。制御回路の演算時には、素子６５，６６，６７の値がテーブル６１のアドレス７１−７３に格納され、素子６８、６９の値はテーブル６１のアドレス７０，７４から読み出して演算する。
【００２５】
オペレーション画面の情報と制御回路のインターフエースは、図４（ｃ）の画面テーブル（ＧＡＭＥＮ）６２に登録されている。画面テーブル６２には、各画面に割り当てられた画面番号（Ｇ．Ｎｏ）８１と、画面内のデータ表示素子７５−８０に対応する制御回路のアドレス８１−８６が格納されている。また、画面番号と対応付けて画面情報も登録されている。これらは、操作対象となる制御装置ごとに持っても、あるいは、すべての画面について一箇所（サーバー）でまとめて持ってもよい。
【００２６】
図４（ｄ）に示すデータテーブル（ＤＡＴＡ）６３は、オペレータコンソール２から画面表示要求があった場合、その後、表示データのみを制御装置１から伝送するためのワークテーブルである。内容は画面テーブル６２とほぼ同じであるが、表示要求中のオペレータコンソールの番号を格納するレコード８７がある。ここには、要求元のオペレータコンソール番号を複数格納でき、格納順の先頭のオペレータコンソールから制御指令を出す権利を与え、排他制御を可能にしている。すなわち、複数のオペレータコンソールからの操作指令を制御対象毎に分類し、該分類毎に最初に操作画面を呼び出したオペレータコンソールに操作権を持たせるように構成している。
【００２７】
図５に、制御装置における画面制御手段の処理手順を示す。オペレータコンソール２には、初期画面起動時にアクセス対象のアドレスが設定されていて、そこにアクセスすると、次にアクセス可能な画面の格納されているアドレスが参照可能になっている。
【００２８】
アクセスされる側の制御装置１では、オペレータコンソールから新規の画面表示要求があるか監視し（ｓ１００）、要求がある場合は該当画面情報を画面テーブル６２から読み出し、要求元へ送信すると共に、画面テーブル６２の内容をデータテーブル６３へ格納する（ｓ１０１）。さらに、要求元のオペレータコンソール番号をデータテーブル６３に格納する（ｓ１０２）。
【００２９】
画面表示要求がない場合は、オペレータコンソールからの画面表示終了要求があるか判定する（ｓ１０３）。終了要求がある場合は、データテーブル６３より、該当画面の表示を要求していたオペレータコンソールが１つのみか判定する（ｓ１０４）。１つのみであれば、該当画面（ＧＮｏ）のデータテーブル６３を削除する（ｓ１０５）。これにより、該当画面に対する次周期のデータ送信を中止する。一方、表示要求が２つ以上あれば、該当オペレータコンソールの番号（ＯＰＮｏ）のみをデータテーブル６３から削除する（ｓ１０６）。
【００３０】
次に、オペレータコンソールより操作指令を受信しているか判定し（ｓ１０７）、受信しているときにはデータテーブル６３における該当ＧＮｏ中のＯＰＮｏ（オペレーションコンソールＮｏ）を調べ（ｓ１０８）、その先頭に格納されているＯＰＮｏであれば、その操作指令を受け付け、制御回路１１に実行させる（ｓ１０９）。先頭以外のＯＰＮｏであれば、その操作指令の受付は行わない（ｓ１１０）。最後に、データテーブル６３のアドレスよりデータを読み出し、ＯＰＮｏに格納されている各オペレータコンソールに送信する（ｓ１１１）。
【００３１】
これにより、複数のオペレータコンソールから該当制御回路に操作指令が出されるような場合にも、本実施例では最初に受け付けたオペレータコンソールからの操作指令のみを実行する。たとえば、給水流量調節弁の制御回路に複数の手動による目標開度の設定がなされようとしたとき、画面制御回路は最初に受信した目標開度の設定のみを受け付け、他は画面の参照のみを許可する。
【００３２】
このように、各々のオペレータコンソール内にプラント毎の専用の画面情報を持たせない構成とすることにより、オペレータコンソールの増設・撤去を容易にし、システムの拡張性に優れたオペレーション画面の管理ができる。なお、排他制御の優先順位は受け付け順とは限らない。例えば、オペレータコンソールに順位付けをするなど、他の方法によってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
制御装置へオペレータコンソールからの操作要求等を伝える画面情報を、制御装置側にて一元管理し、最初に操作画面を呼び出したコンソールに操作権を排他的に持たせるようにしたので、システムの拡張性・ソフトウェアの信頼性を向上させ、またコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるプラント制御装置のシステム構成図。
【図２】給水制御系のオペレーション画面の例示図。
【図３】ユニットマスタのオーバビュー画面の例示図。
【図４】給水流量調節弁の制御回路、オペレーション画面及び関連テーブルのデータ構成を示す説明図。
【図５】一実施例による画面制御手段の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１，１−１，１−２…制御回路、２，２−１，２−２，２−３…オペレータコンソール、３，３−１，３−２，３−３…ハードディスク、１１…制御回路、１２…画面制御手段、１３…主メモリ、１４…画面ファイル、１５…データファイル、３０…給水流量調節弁のオペレーション画面、３１…給水ポンプ流体継手のオペレーション画面、３２…給水ポンプ再循環流量調節弁のオペレーション画面、６１…アドレステーブル、６２…画面テーブル、６３…データテーブル、６５〜６９…素子。
【図１】
0003637273.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003637273.tif 000005
【図５】
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