(57)【要約】【課題】プラントの任意の範囲の状態を短時間で的確に把握可能な態様で表示することが可能なプラント状態表示装置、プラント状態表示システム、及びプラント状態表示方法を提供する。【解決手段】プラント状態表示装置１５は、プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められるプラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成するプラント状態図生成部２４ｂと、プラント状態図生成部２４ｂで生成されたプラント状態図を表示する表示部２６と、を備える。【選択図】図２
2018045642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの状態を示す情報を表示するプラント状態表示装置において、
前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められる前記プラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成する生成部と、
前記生成部で生成された前記プラント状態図を、前記プラントの状態を示す情報として表示する表示部と、
を備えるプラント状態表示装置。
【請求項２】
前記プラント状態図を前記表示部に表示させる表示条件を設定可能な設定部を備えており、
前記生成部は、前記設定部に設定された前記表示条件に応じた前記プラント状態図を生成する、
請求項１記載のプラント状態表示装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記表示部に表示させる前記プラント状態図の範囲を前記表示条件として設定可能である、請求項２記載のプラント状態表示装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記プラント状態図において、色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器、装置、及び設備の少なくとも１つの種類を規定する第１条件、色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器、装置、及び設備の少なくとも１つの重要度を規定する第２条件、及び色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器、装置、及び設備の少なくとも１つの劣化度を規定する第３条件の少なくとも１つを設定可能である、請求項２又は請求項３記載のプラント状態表示装置。
【請求項５】
ネットワークを介して取得される前記プラント情報と予め規定された基準値との差分を前記状態値として算出する差分算出部を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載のプラント状態表示装置。
【請求項６】
ネットワークを介して取得される前記プラント情報を用いて、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つの劣化度を前記状態値として算出する劣化度算出部を備える請求項１から請求項４の何れか一項に記載のプラント状態表示装置。
【請求項７】
前記プラントを模擬する模擬装置を備えており、
前記劣化度算出部は、前記模擬装置の模擬結果を用いて、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つの劣化度を算出する、
請求項６記載のプラント状態表示装置。
【請求項８】
前記生成部は、生成した前記プラント状態図を生成した時刻を示す時刻情報とともに格納部に格納させ、外部からの指示に基づいて前記格納部に格納された前記プラント状態図を読み出して前記時刻情報に基づき前記表示部に表示させる、請求項１から請求項７の何れか一項に記載のプラント状態表示装置。
【請求項９】
前記生成部は、前記格納部から読み出した前記プラント状態図を前記表示部に時系列順にアニメーション表示させる、請求項８記載のプラント状態表示装置。
【請求項１０】
前記生成部は、所定の期間内における前記状態値を用いて算出された数値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を前記表示部に表示させる、請求項８項に記載のプラント状態表示装置。
【請求項１１】
前記生成部は、前記プラントで作業する作業員の作業範囲を示す情報を重ねた前記プラント状態図を生成する、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のプラント状態表示装置。
【請求項１２】
プラントの状態を示す情報を表示するプラント状態表示システムにおいて、
前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められる前記プラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成するサーバ装置と、
ネットワークを介して前記サーバ装置に接続され、前記サーバ装置で生成された前記プラント状態図を、前記プラントの状態を示す情報として表示する表示装置と、
を備えるプラント状態表示システム。
【請求項１３】
プラントの状態を示す情報を表示するプラント状態表示方法であって、
前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められる前記プラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成する生成ステップと、
生成された前記プラント状態図を、前記プラントの状態を示す情報として表示する表示ステップと、
を有するプラント状態表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント状態表示装置、プラント状態表示システム、及びプラント状態表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラントや工場等の現場では、多種多様の機器、装置、及び設備等が混在して設置されて運用されている。プラントに設置される機器等の数は、おおむねプラントの規模に応じて増減するが、大規模なプラントでは多数設置された機器の監視が難しくなっている。プラントは、長期間（例えば、３０年以上）に亘って使用されることから、プラントに設置された上記の機器等を適切に保全（或いは、保守）してプラントの性能を長期間に亘って維持する必要がある。
【０００３】
ここで、プラントに設置された上記の機器等を適切に監視し、且つ保全するには、プラントの状態を的確に把握する必要がある。なぜならば、プラントのどの部分が劣化し、プラントの性能低下に影響を及ぼしているのかを把握することができなければ、プラントの性能を維持するための対策（例えば、改修や改造）を適切に行うことができないからである。但し、プラントの劣化は、時間とともに徐々に進行することが殆どであるため、プラントの状態を的確に把握するのは困難なことが多い。
【０００４】
以下の特許文献１，２には、プラントの現場の作業員、或いはプラントの運転員を支援するために、プラントの状態を示す情報を表示する従来技術が開示されている。具体的に、以下の特許文献１には、ポンプの運転効率とポンプの劣化状態との関係をモニタに二次元表示する技術が開示されている。また、以下の特許文献２には、フィールド機器から得られる時系列データに基づいて工業プロセスにおける状態量の変化傾向を求め、プラントの状態が変化する兆候の有無を判断し、その判断結果を報知する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０８８２０６号公報
【特許文献２】特許第５８６８７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した特許文献１に開示された技術は、プラントに設置された機器の劣化状態を示す情報（例えば、ポンプの運転効率とポンプの劣化状態との関係を示す二次元グラフ）を個別に表示するものである。このため、上述した特許文献１に開示された技術では、プラントに設置された複数の機器の劣化状態を示す情報を、一瞥して把握可能な態様で表示することは困難であると考えられる。
【０００７】
また、上述した特許文献２に開示された技術は、複数の機器についての情報（状態量の変化傾向を示す情報）を一度に表示することは可能であるものの、この情報を記号（矢印）や文字で表示している。機器の数がさほど多くなければ記号等の表示を大きくすることができるため、状態量の変化傾向を一瞥して把握することができると考えられる。しかしながら、機器の数が増えるに従って記号等の表示が小さくなるため、状態量の変化傾向を一瞥して把握することが困難になると考えられる。また、上述した特許文献２に開示された技術は、基本的にはセンサを有する機器から得られた情報を示すものであり、センサが無い部分（例えば、配管部分）の情報を示すことはできない。
【０００８】
このように、上述した特許文献１，２に開示された技術では、例えばプラントの全系に亘ってプラントの状態を一瞥して把握可能な態様で表示するといった、プラントの任意の範囲の状態を短時間で的確に把握可能な態様で表示することが困難であるという問題がある。プラントの状態を一瞥して的確に把握することができれば、アラームが発生する前に、プラントの性能を維持するための適切な対策を、先を見越して適切に行うことが可能であることから、上記態様の表示は極めて重要であると考えられる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、プラントの任意の範囲の状態を短時間で的確に把握可能な態様で表示することが可能なプラント状態表示装置、プラント状態表示システム、及びプラント状態表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のプラント状態表示装置は、プラントの状態を示す情報を表示するプラント状態表示装置（１５）において、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められる前記プラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図（Ｚ１〜Ｚ４）を生成する生成部（２４ｂ）と、前記生成部で生成された前記プラント状態図を、前記プラントの状態を示す情報として表示する表示部（２６）と、を備える。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記プラント状態図を前記表示部に表示させる表示条件を設定可能な設定部（２４ｃ）を備えており、前記生成部が、前記設定部に設定された前記表示条件に応じた前記プラント状態図を生成する。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記設定部が、前記表示部に表示させる前記プラント状態図の範囲を前記表示条件として設定可能である。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記設定部が、前記プラント状態図において、色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器、装置、及び設備の少なくとも１つの種類を規定する第１条件、色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器、装置、及び設備の少なくとも１つの重要度を規定する第２条件、及び色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器、装置、及び設備の少なくとも１つの劣化度を規定する第３条件の少なくとも１つを設定可能である。
また、本発明のプラント状態表示装置は、ネットワーク（Ｎ２）を介して取得される前記プラント情報と予め規定された基準値（ＲＶ）との差分を前記状態値として算出する差分算出部（２４ａ）を備える。
或いは、本発明のプラント状態表示装置は、ネットワーク（Ｎ２）を介して取得される前記プラント情報を用いて、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つの劣化度を前記状態値として算出する劣化度算出部（２４ｄ）を備える。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記プラントを模擬する模擬装置（３０）を備えており、前記劣化度算出部が、前記模擬装置の模擬結果を用いて、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つの劣化度を算出する。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記生成部が、生成した前記プラント状態図を生成した時刻を示す時刻情報とともに格納部（２３）に格納させ、外部からの指示に基づいて前記格納部に格納された前記プラント状態図を読み出して前記時刻情報に基づき前記表示部に表示させる。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記生成部が、前記格納部から読み出した前記プラント状態図を前記表示部に時系列順にアニメーション表示させる。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記生成部が、所定の期間内における前記状態値を用いて算出された数値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を前記表示部に表示させる。
また、本発明のプラント状態表示装置は、前記生成部が、前記プラントで作業する作業員の作業範囲を示す情報を重ねた前記プラント状態図を生成する。
本発明のプラント状態表示システムは、プラントの状態を示す情報を表示するプラント状態表示システムにおいて、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められる前記プラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成するサーバ装置（１５）と、ネットワークを介して前記サーバ装置に接続され、前記サーバ装置で生成された前記プラント状態図を、前記プラントの状態を示す情報として表示する表示装置（１３、１４，１７、１８）と、を備える。
本発明のプラント状態表示方法は、プラントの状態を示す情報を表示するプラント状態表示方法であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図であって、前記プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められる前記プラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、前記プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成する生成ステップ（Ｓ１５）と、生成された前記プラント状態図を、前記プラントの状態を示す情報として表示する表示ステップ（Ｓ１６）と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つから得られるプラント情報を用いて求められるプラントの状態を示す状態値の大きさに応じて、プラント情報が得られた機器、装置、及び設備の少なくとも１つの色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成して表示しているため、プラントの任意の範囲の状態を短時間で的確に把握可能な態様で表示することが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るプロセス制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるプラント状態表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】プラント図の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態におけるプラント状態図の一例を示す図である。
【図５】第１実施形態におけるプラント状態図の他の例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるプラント状態表示装置１５の動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１実施形態におけるアニメーション表示の一例を説明するための図である。
【図８】第２実施形態に係るプロセス制御システムの全体構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるプラント状態表示装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態におけるプラント状態図の一例を示す図である。
【図１１】第２実施形態におけるプラント状態図の他の例を示す図である。
【図１２】ある期間におけるプラントの状態を示すプラント状態図の一例を示す図である。
【図１３】プラント状態図の他の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態によるプラント状態表示装置、プラント状態表示システム、及びプラント状態表示方法について詳細に説明する。
【００１４】
〔第１実施形態〕
〈プロセス制御システム〉
図１は、第１実施形態に係るプロセス制御システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、プロセス制御システム１は、フィールド機器１１、コントローラ１２、操作監視端末１３、機器管理端末１４、プラント状態表示装置１５、計装データベース１６、及びＭＥＳ（Manufacturing Execution System：製造実行システム）１７を備えており、ＭＥＳ１７の管理の下でコントローラ１２がフィールド機器１１を制御することによってプロセス制御を行う。尚、図中の設定装置１８は、プロセス制御システム１に設けられた機器（例えば、フィールド機器１１）に対する各種設定を行う装置である。
【００１５】
このようなプロセス制御システム１は、プラントや工場等（以下、これらを総称する場合には、単に「プラント」という）に構築される。ここで、上記のプラントとしては、化学等の工業プラントの他、ガス田や油田等の井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力等の発電を管理制御するプラント、太陽光や風力等の環境発電を管理制御するプラント、上下水やダム等を管理制御するプラント等がある。
【００１６】
図１に示す通り、プロセス制御システム１には、フィールドネットワークＮ１、制御ネットワークＮ２、及び情報ネットワークＮ３が設けられている。フィールドネットワークＮ１は、例えばプラントの現場に敷設されたネットワークであり、フィールド機器１１とコントローラ１２とが接続される。尚、フィールドネットワークＮ１を省略して、フィールド機器１１とコントローラ１２とを伝送線によって接続しても良い。
【００１７】
制御ネットワークＮ２は、例えばプラントの現場と監視室との間を接続するネットワークであり、コントローラ１２、操作監視端末１３、機器管理端末１４、プラント状態表示装置１５、及び計装データベース１６が接続される。尚、制御ネットワークＮ２には、設定装置１８が接続されることもある。情報ネットワークＮ３は、例えばプラントの監視室内に敷設されたネットワークであり、操作監視端末１３、機器管理端末１４、プラント状態表示装置１５、計装データベース１６、及びＭＥＳ１７が接続される。
【００１８】
フィールド機器１１は、例えば流量計や温度センサ等のセンサ機器、流量制御弁や開閉弁等のバルブ機器、ファンやモータ等のアクチュエータ機器、その他のプラントの現場に設置される機器である。尚、本実施形態では、理解を容易にするために、制御すべきプロセスにおける状態量が流体の流量である場合を例に挙げて説明する。このため、図１においては、プラントに設置された複数のフィールド機器１１のうちの流体の流量を測定する１つのセンサ機器１１ａと流体の流量を制御（操作）する１つのバルブ機器１１ｂとを図示している。
【００１９】
コントローラ１２は、操作監視端末１３からの指示等に応じてフィールド機器１１との間で通信を行ってフィールド機器１１の制御を行う。具体的に、コントローラ１２は、あるフィールド機器１１（例えば、センサ機器１１ａ）で測定されたプロセス値を取得し、他のフィールド機器１１（例えば、バルブ機器１１ｂ）の操作量を演算して送信することによって、他のフィールド機器１１（例えば、バルブ機器１１ｂ）を制御する。
【００２０】
操作監視端末１３は、例えばプラントの運転員によって操作されてプロセスの監視のために用いられる端末である。具体的に、操作監視端末１３は、フィールド機器１１の入出力データをコントローラ１２から取得してプロセス制御システム１を構成するフィールド機器１１やコントローラ１２の挙動を運転員に伝えるとともに、運転員の指示に基づいてコントローラ１２の制御を行う。
【００２１】
機器管理端末１４は、計装データベース１６に格納された設計情報（プロセス制御システム１を含めたプラントの設計情報）に基づいて、プラントに設けられた各種機器（例えば、フィールド機器１１やコントローラ１２）を管理するために必要な情報を作成するために用いられる端末である。機器管理端末１４で作成された情報は、例えば設定装置１８に取り込まれ（ダウンロードされ）、設定装置１８によってフィールド機器１１に設定される。
【００２２】
プラント状態表示装置１５は、プラントの状態を示す情報を表示するために用いられる装置である。このプラント状態表示装置１５は、プラントの任意の範囲の状態を、短時間で的確に把握可能にするために設けられる。プラント状態表示装置１５は、例えばプラントの全系に亘ってプラントの状態を一瞥して把握可能な態様で表示することも、プラントの一部のみの状態を一瞥して把握可能な態様で表示することも可能である。
【００２３】
ここで、プラント状態表示装置１５は、プラントに設置された全ての機器（フィールド機器１１を含む）、装置、或いは設備（以下、これらを総称する場合には、単に「機器」という）の状態、又はプラントに設置された一部の機器の状態を、一瞥して把握可能な態様で表示する装置であるということもできる。尚、プラント状態表示装置１５の詳細については後述する。
【００２４】
計装データベース１６は、機器管理端末１４で参照される上記の設計情報を格納する。また、計装データベース１６は、プラント状態表示装置１５に表示されるプラント状態図（詳細は後述する）の基になるプラント図（プラントに設置された機器、装置、及び設備の少なくとも１つを示す図）を格納する。例えば、計装データベース１６は、Ｐ＆ＩＤ（Piping and Instrument Diagram：配管系統図）、ＰＦＤ（Process Flow Diagram：プロセスフロー図）、配管配置図、写真等を上記のプラント図として格納する。
【００２５】
ＭＥＳ１７は、外部から入力されるプラントの管理情報に基づいてプラントを管理する。具体的に、ＭＥＳ１７は、上記管理情報に基づいてプラントを操業して製品を生産するための情報（生産情報）を生成し、生成した生産情報をコントローラ１２等に出力する。また、ＭＥＳ１７は、コントローラ１２等からプラントの稼働状況を示す稼働情報を取得し、製品の生産実績を管理する。
【００２６】
〈プラント状態表示装置〉
図２は、本発明の第１実施形態によるプラント状態表示装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、本実施形態のプラント状態表示装置１５は、上位層インターフェイス２１、下位層インターフェイス２２、格納部２３、処理部２４、操作部２５、及び表示部２６を備える。このようなプラント状態表示装置１５は、例えばデスクトップ型、ノート型、或いはタブレット型のパーソナルコンピュータ、又はワークステーションにより実現される。
【００２７】
上位層インターフェイス２１は、情報ネットワークＮ３に接続され、ＭＥＳ１７との間で各種情報の授受を行う。尚、プラント状態表示装置１５を情報ネットワークＮ３に接続する必要がない場合には、上位層インターフェイス２１は省略可能である。下位層インターフェイス２２は、制御ネットワークＮ２に接続され、コントローラ１２、操作監視端末１３、計装データベース１６との間で各種情報の授受を行う。例えば、下位層インターフェイス２２は、コントローラ１２又は操作監視端末１３からフィールド機器１１で測定されたプロセス値を取得し、計装データベース１６から前述したプラント図を取得する。
【００２８】
格納部２３は、例えばＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）等の外部記憶装置を備えており、処理部２４の制御の下で、プラント状態表示装置１５で用いられる各種情報を格納する。格納部２３は、例えば図２に示す通り、プラントに設置された機器に関する基準値ＲＶ、及びプラント状態表示装置１５に表示されるプラント状態図（詳細は後述する）のスナップショットＳＮを格納する。
【００２９】
基準値ＲＶは、プラントに設置された機器の基準となる状態を規定する値である。この基準値ＲＶとしては、過去の任意の時点で測定された実測値、シミュレーション結果等による予測値、或いはこれらを組み合わせた値（過去については実測値、未来については予測値）を用いることができる。例えば、センサ機器１１ａについては、上記の基準値ＲＶとして、ある時点で得られたプロセス値、ある時点で実測されたセンサの応答時間（セトリングタイム）等を用いることができる。尚、基準値ＲＶは、各種条件（例えば、生産対象品、生産負荷、天候等）によって複数用意しても良い。また、上記の条件を検索しやすくするために、付加情報（例えば、キーワード、コメント、時刻等）を基準値ＲＶに付加して格納部２３に格納しても良い。
【００３０】
スナップショットＳＮは、プラント状態表示装置１５に表示されるプラント状態図（詳細は後述する）のうち、例えば操作部２５から指示が入力された時点で表示されるものを切り出したものである。尚、スナップショットＳＮの取り扱いを容易にし、且つスナップショットＳＮの有効利用を図るために、付加情報（例えば、スナップショットＳＮが生成された時刻等）を付加してスナップショットＳＮを格納部２３に格納しても良い。
【００３１】
処理部２４は、差分算出部２４ａ、プラント状態図生成部２４ｂ（生成部）、及び表示条件設定部２４ｃ（設定部）を備えており、プラント状態表示装置１５にプラント状態図を表示するための各種処理を行う。また、処理部２４は、プラント状態図を表示するために必要となる、上位層インターフェイス２１及び下位層インターフェイス２２を介した通信制御、格納部２３に対する各種情報の書込制御及び読出制御、操作部２５に対する入力制御、並びに表示部２６に対する表示制御を行う。
【００３２】
差分算出部２４ａは、プラントに設置された機器から得られる各種情報（プラント情報）と格納部２３に格納された基準値ＲＶとの差分（状態値）を算出する。例えば、差分算出部２４ａは、フィールド機器１１からコントローラ１２及び制御ネットワークＮ２を介して得られるプロセス値の現在値と、格納部２３に格納された基準値ＲＶとの差分を算出する。差分算出部２４ａで算出される差分は、プラントの状態変化（プラントに設置された機器の基準となる状態からの状態変化）を示すものである。
【００３３】
プラント状態図生成部２４ｂは、差分算出部２４ａで算出された差分の大きさに基づいてプラント状態図を生成する。ここで、プラント状態図とは、プラントに設置された機器を示す図であって、プラントに設置された機器から得られるプラント情報と基準値ＲＶとの差分の大きさに応じて、プラント情報が得られた機器の色及び濃度の少なくとも一方（グレースケール）を変えて示した図である。
【００３４】
このプラント状態図は、プラント図（プラントに設置された機器を示す図）に示された機器の色及び濃度の少なくとも一方を、差分算出部２４ａで算出された差分の大きさに応じて変えて示した図であるということもできる。尚、プラント図に示された機器の色を、差分算出部２４ａで算出された差分の大きさに応じて変えて示したプラント状態図は、プラントの状態変化を色分けして可視化したヒートマップということができる。
【００３５】
プラント状態図生成部２４ｂは、表示条件設定部２４ｃで設定された表示条件に応じたプラント状態図を生成する。また、プラント状態図生成部２４ｂは、プラント状態表示装置１５に表示されるプラント状態図のうち、操作部２５から指示が入力された時点で表示されるものを切り出したスナップショットＳＮを生成して格納部２３に格納させる。このとき、プラント状態図生成部２４ｂは、例えば、スナップショットＳＮが生成された時刻等を示す付加情報をスナップショットＳＮに付加して格納部２３に格納させる。
【００３６】
また、プラント状態図生成部２４ｂは、例えば操作部２５からの指示に基づいて、格納部２３に格納されたスナップショットＳＮを読み出して表示部２６に表示させる。プラント状態図生成部２４ｂが、格納部２３に格納されたスナップショットＳＮを表示部２６に表示させることで、例えば現時点（スナップショットＳＮが表示された時点）におけるプラントの状態と、過去の時点（スナップショットＳＮが生成された時点）におけるプラントの状態とを比較することが可能である。
【００３７】
また、プラント状態図生成部２４ｂは、格納部２３に格納されたスナップショットＳＮを時系列順に表示させることで、過去のプラントの状態の変化をアニメーション表示させることも可能である。或いは、プラント状態図生成部２４ｂは、スナップショットＳＮの比較を容易にするために、格納部２３に格納されたスナップショットＳＮを並べて表示させることも可能である。尚、上述したアニメーション表示については後述する。
【００３８】
表示条件設定部２４ｃは、例えば操作部２５の操作内容に基づいて、プラント状態図を表示部２６に表示させる表示条件を設定する。この表示条件設定部２４ｃは、表示部２６に表示させるプラント状態図の範囲を、上記の表示条件として設定可能である。例えば、プラントの全体を示すプラント状態図を表示させるのか、或いはプラントの一部のみを示すプラント状態図を表示させるのか、等の表示条件を設定可能である。
【００３９】
また、表示条件設定部２４ｃは、上記の表示範囲のみならず、プラント状態図において、色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器を規定する条件（フィルタリング条件）を、上記の表示条件として設定可能である。この条件としては、例えば以下に示すものが挙げられる。
（１）機器の種類（第１条件）
（２）機器の重要度（第２条件）
（３）機器の劣化度（第３条件）
（４）機器の前回保守時からの経過時間
【００４０】
このような表示条件を設定可能な表示条件設定部２４ｃを設けるのは、プラントの任意の範囲における任意の機器の状態を短時間で的確に把握可能なプラント状態図を表示可能とするためである。また、プラント状態表示装置１５を使用するユーザ（例えば、作業員や運転員）の視点に応じたプラント状態図を表示可能とするためである。尚、上記の機器の重要度は、該当する機器の故障時における他への波及度、故障率、ＨＡＺＯＰ（Hazard and Operability Study）の結果等を考慮して設定しても良い。
【００４１】
操作部２５は、例えばキーボードやポインティングデバイス等の入力装置を備えており、操作部２５に対する操作に応じた操作信号を処理部２４に出力する。表示部２６は、例えば液晶表示装置等の表示装置を備えており、処理部２４から出力される各種情報（例えば、上述したプラント状態図）を表示する。尚、操作部２５及び表示部２６は、例えば表示機能と操作機能とを兼ね備えるタッチパネル式の液晶表示装置のように一体化されていても良い。
【００４２】
ここで、上述した処理部２４の機能（差分算出部２４ａ、プラント状態図生成部２４ｂ、及び表示条件設定部２４ｃの機能）を実現するプログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ（登録商標）−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で配布され、或いはインターネット等の外部のネットワークを介して配布される。上記の機能は、記録媒体に記録されたプログラムを読み出してインストールすることにより、或いは外部ネットワークを介してダウンロードされたプログラムをインストールすることによりソフトウェア的に実現される。
【００４３】
〈プラント図、プラント状態図〉
図３は、プラント図の一例を示す図である。図４は、第１実施形態におけるプラント状態図の一例を示す図であり、図５は、第１実施形態におけるプラント状態図の他の例を示す図である。尚、図３に例示するプラント図Ｚ０、及び図４，図５に例示するプラント状態図Ｚ１，Ｚ２は、Ｐ＆ＩＤを基にしたものであり、プラントの一部の設備（具体的には、天然ガスを液化してＬＮＧ（液化天然ガス）とする液化プロセスを実現する設備）の構成及び状態をそれぞれ示す図である。
【００４４】
図３のプラント図Ｚ０に示されている設備は、一次冷却装置１００、二次冷却装置２００、貯蔵装置３００、及び送出装置４００を備える。一次冷却装置１００は、熱交換器１０１、バルブ１０２，１０３等を備えており、上流側から供給される天然ガスとの間で熱交換を行って天然ガスを冷却する。二次冷却装置２００は、熱交換器２０１、バルブ２０２，２０３等を備えており、一次冷却装置１００から供給される天然ガスとの間で熱交換を行って天然ガスを冷却する。貯蔵装置３００は、タンク３０１等を備えており、二次冷却装置２００から供給されるＬＮＧを貯蔵する。送出装置４００は、ポンプ４０１，４０２等を備えており、貯蔵装置３００のタンク３０１に貯蔵されたＬＮＧを下流側に送出する。
【００４５】
図４に示されているプラント状態図Ｚ１は、図３のプラント図Ｚ０に示されている設備から得られるプラント情報と基準値ＲＶ（図２参照）との差分の大きさに応じて、図３のプラント図Ｚ０に示されている設備を構成する機器や装置の濃度を変えて示した図である。尚、図４に示されているプラント状態図Ｚ１は、上記の差分の大きさに応じて濃度が異なり、プラント図Ｚ０に示されている設備を構成する機器や装置の形状に応じた形状のハッチングをプラント図Ｚ０に重ねて表示した図ということもできる。
【００４６】
図４に示されているプラント状態図Ｚ１において、濃度が最も低いのは二次冷却装置２００に設けられた熱交換器２０１である。次に濃度が低いのは、一次冷却装置１００の配管の合流部１０４、送出装置４００に設けられたポンプ４０１，４０２等である。また、図４に示されているプラント状態図Ｚ１では、貯蔵装置３００に設けられたタンク３０１、一次冷却装置１００に設けられた熱交換器１０１、及び送出装置４００の配管の分流部４０３及び合流部４０４の順で濃度が高くなっている。
【００４７】
また、図４に示されているプラント状態図Ｚ１では、配管部分も濃度を変えて示されているが、これは流量計等のセンサ機器が配管部分に取り付けられているからである。尚、シミュレータを用いた場合には、センサ機器が設けられていない部分の状態をシミュレーションにより推定することができるため、センサ機器が取り付けられていない配管部分も、図４に示されているプラント状態図Ｚ１のように、濃度を変えて示すことができる。
【００４８】
尚、図４に示されているプラント状態図Ｚ１を、色分けして可視化したヒートマップとした場合には、濃度が最も低い二次冷却装置２００に設けられた熱交換器２０１は、例えば青色で表示される。また、次に濃度が低い一次冷却装置１００の配管の合流部１０４、送出装置４００に設けられたポンプ４０１，４０２等は、例えば緑色或いは黄緑色で表示される。また、貯蔵装置３００に設けられたタンク３０１は、例えば黄色で表示され、一次冷却装置１００に設けられた熱交換器１０１は、例えばオレンジ色で表示され、送出装置４００の配管の分流部４０３及び合流部４０４は、例えば赤色で表示される。
【００４９】
図４に例示する通り、プラント状態図Ｚ１では、図３に示すプラント図Ｚ０に示された機器が、上述した差分の大きさに応じた濃度で表示される。或いは、プラント状態図Ｚ１では、図３に示すプラント図Ｚ０に示された機器が、上述した差分の大きさに応じた色で表示される。このため、プラント状態図Ｚ１を参照すれば、そのプラント状態図Ｚ１に示されている範囲に設置されている機器の状態（基準値ＲＶから乖離しているか否か）を短時間で的確に把握することが可能である。
【００５０】
図５に示されているプラント状態図Ｚ２は、図４に示されているプラント状態図Ｚ１と同様の図であるが、前述したフィルタリング条件（例えば、機器の重要度）でフィルタリングされたものである。図５のプラント状態図Ｚ２では、例えば一次冷却装置１００に設けられた熱交換器１０１、二次冷却装置２００に設けられた熱交換器２０１、及び貯蔵装置３００に設けられたタンク３０１等が、他の装置又は機器よりも高い重要度が設定されている。このため、図５においては、一次冷却装置１００に設けられた熱交換器１０１、二次冷却装置２００に設けられた熱交換器２０１、及び貯蔵装置３００に設けられたタンク３０１等については濃度が高くなっているが、送出装置４００の配管の分流部４０３及び合流部４０４等については濃度が高くなってはいない。
【００５１】
〈プラント状態表示装置の動作〉
図６は、本発明の第１実施形態によるプラント状態表示装置１５の動作例を示すフローチャートである。まず、プラント状態表示装置１５では、基準値ＲＶを設定する処理が行われる（ステップＳ１１）。例えば、プラント状態表示装置１５を使用するユーザが操作部２５に対して基準値を入力する操作を行うと、その操作によって入力された基準値を基準値ＲＶとして格納部２３に格納させる処理が処理部２４によって行われる。このようにして基準値ＲＶの設定が行われる。
【００５２】
次に、プラント状態表示装置１５では、表示条件を設定する処理が行われる（ステップＳ１２）。例えば、ユーザが操作部２５に対して、表示部２６に表示させるプラント状態図の範囲を入力する操作を行うと、その操作によって入力された範囲を表示条件の１つとして設定する処理が表示条件設定部２４ｃによって行われる。また、ユーザが操作部２５に対して、前述したフィルタリング条件（機器の種類、重要度、劣化度等）を入力する操作を行うと、その操作によって入力されたフィルタリング条件を他の表示条件として設定する処理が表示条件設定部２４ｃによって行われる。
【００５３】
以上の設定が完了すると、プラント状態表示装置１５では、プラント情報を取得する処理が行われる（ステップＳ１３）。例えば、下位層インターフェイス２２が処理部２４によって制御され、制御ネットワークＮ２を介した処理部２４とコントローラ１２との間の通信が行われることで、最新のプラント情報がコントローラ１２から処理部２４に取得される。尚、コントローラ１２から取得される最新のプラント情報は、上記のステップＳ１２において表示条件の１つとして設定された範囲内に設置されている機器についてのものである。
【００５４】
続いて、プラント状態表示装置１５では、ステップＳ１３で取得したプラント情報と、ステップＳ１１で設定された基準値との差分を算出する処理が差分算出部２４ａで行われる（ステップＳ１４）。差分が算出されると、ステップＳ１２で設定された表示条件に応じたプラント状態図を生成する処理がプラント状態図生成部２４ｂで行われる（ステップＳ１５：生成ステップ）。生成されたプラント状態図は、プラント状態図生成部２４ｂから表示部２６に出力される。これにより、例えば図４に示すプラント状態図Ｚ１、或いは図５に示すプラント状態図Ｚ２が表示部２６に表示される（ステップＳ１６：表示ステップ）。
【００５５】
尚、図６を用いて説明したプラント状態表示装置１５の動作例はあくまでも一例であり、図６に示すステップＳ１１〜Ｓ１６の処理は順序が異なっていても良い。例えば、上述した表示条件を設定する処理（ステップＳ１２の処理）は、上述した差分を算出する処理（ステップＳ１４の処理）と、プラント状態図を生成する処理（ステップＳ１５の処理）との間に行われてもよい。
【００５６】
〈アニメーション表示〉
図７は、本発明の第１実施形態におけるアニメーション表示の一例を説明するための図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ異なる時刻で作成されたスナップショットＳＮを示す図である。具体的に、図７（ａ）に示すスナップショットＳＮは、時刻ｔ０においてプラントに設置された各機器から得られるプラント情報を用いて作成されたものである。図７（ｂ）に示すスナップショットＳＮは、時刻ｔ０よりも後の時刻ｔ１においてプラントに設置された各機器から得られるプラント情報を用いて作成されたものである。図７（ｃ）に示すスナップショットＳＮは、時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ２においてプラントに設置された各機器から得られるプラント情報を用いて作成されたものである。時刻ｔ０は、例えばプラントの稼働が開始された時刻、或いはプラントのメンテナンス等が行われて再稼働が開始された時刻である。
【００５７】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すスナップショットＳＮは、時刻ｔ０〜ｔ２の各々において、プラントに設置された各機器から得られるプラント情報と、予め規定された基準値ＲＶとの差分を算出して得られるものである。ここで、時刻ｔ０においては、プラントに設置された各機器から得られるプラント情報と基準値ＲＶとの差分が殆ど無いため、図７（ａ）に示すスナップショットＳＮは、図３に示すプラント図Ｚ０とほぼ同じ図になる。
【００５８】
時刻ｔ１になると、プラントに設置された各機器から得られるプラント情報と基準値ＲＶとの差分が大きくなる。例えば、配管の合流部４０４におけるプラント情報と基準値ＲＶとの差分が大きくなった場合には、図７（ｂ）に示すスナップショットＳＮの通り、配管の合流部４０４及びその周辺部分が、差分の大きさに応じた濃度（又は、色）で表示される。時刻ｔ２になり、配管の合流部４０４におけるプラント情報と基準値ＲＶとの差分がより大きくなった場合には、図７（ｃ）に示すスナップショットＳＮの通り、配管の合流部４０４及びその周辺部分が、より大きな（より濃い、より淡い）濃度（又は、より大きな差分に応じた色）で表示される。
【００５９】
プラント状態表示装置１５のプラント状態図生成部２４ｂが、図７（ａ）〜（ｃ）に示すスナップショットＳＮを格納部２３から読み出して時系列順で表示部２６に表示させることで、プラントの状態の変化がアニメーション表示される。このようなアニメーション表示により、ユーザは、配管の合流部４０４の濃度（又は、色）が、時系列順（時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２の順）で変化することを把握することができる。これにより、ユーザは、配管の合流部４０４が負荷変動による影響の大きい箇所であり、劣化が進んでいることを把握することができる。
【００６０】
このように、本実施形態では、プラント状態図生成部２４ｂが、格納部２３に格納されたスナップショットＳＮを読み出して時系列順に表示部２６にアニメーション表示させるようにしている。これにより、過去のプラントの状態の変化をアニメーション表示させることができ、これにより、例えばユーザが、負荷変動による影響の大きい機器や、劣化が進んでいる機器を見つけやすくなる。
【００６１】
尚、プラント状態図生成部２４ｂは、アニメーション表示を表示部２６に表示している状態において、差分表示に変化がおきた瞬間に、変化がおきた範囲にマウス等の入力手段を介してクリック等により選択されると、クリックされた時刻情報及びクリックされた対象範囲の情報が記憶部に記憶され、当該記憶された情報に基づき、後述するトレンド波形上に当該クリックされた時点又は時刻をマーカー等で明示するものであってもよい。
【００６２】
尚、図７（ａ）〜（ｃ）を用いて説明した例では、理解を容易にするために、負荷変更による影響の大きい機器として、配管の合流部４０４を挙げているが、これは一例に過ぎない。例えば、図７（ｂ），（ｃ）において、「ハッチングされた範囲に設置された機器の少なくとも何れか１つの機器」が、負荷変更による影響の大きい機器（或いは、劣化が進んでいる機器）であると判断するようにしても良い。これは、合流部４０４の周辺のバルブが詰まって流れにくくなっている可能性もあり得るため、合流部４０４自体の劣化が進んでいるのか、周辺にあるバルブの劣化が進んでいるのかは、前後に流量計があるか否かで判断することになるためである。
【００６３】
以上の通り、本実施形態では、プラントに設置された機器から得られるプラント情報と予め規定された基準値との差分を算出し、この差分の大きさに応じて、プラント情報が得られた機器の色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成して表示するようにしている。このため、表示されたプラント状態図を参照すれば、プラントの状態を短時間で的確に把握することが可能である。
【００６４】
また、本実施形態では、表示部２６に表示させるプラント状態図の範囲を表示条件として設定可能である。例えば、プラントの全体を示すプラント状態図を表示させるのか、或いはプラントの一部のみを示すプラント状態図を表示させるのか、等の表示条件を設定可能である。このため、プラントの任意の範囲の状態を短時間で的確に把握することが可能である。
【００６５】
更に、本実施形態では、フィルタリング条件（機器の種類、重要度、劣化度等）を設定することで、プラント状態図において色及び濃度の少なくとも一方を変えて示す機器をフィルタリング条件に応じて自在に選別（フィルタリング）することができる。このため、フィルタリング条件を適宜設定することで、例えば特定の機器の状態を短時間で的確に把握することが可能であることから、プラントの作業員や運転員の視点で必要な種々の分析を行うことが可能である。
【００６６】
このように、本実施形態では、プラントの任意の範囲の状態を短時間で的確に把握することが可能であることから、例えばプラントの作業員や運転員は、プラントのどこに変調が発生しているのか、或いはプラントのどの付近が変調の原因か、等を迅速且つ的確に把握することができる。また、本実施形態では、特定の機器の状態を短時間で的確に把握することが可能であることから、保全対象となる機器の把握も可能である。これにより、アラームが発生する前に、プラントの性能を維持するための適切な対策を、先を見越して適切に行うことが可能である。
【００６７】
〔第２実施形態〕
〈プロセス制御システム〉
図８は、第２実施形態に係るプロセス制御システムの全体構成を示すブロック図である。図８に示すプロセス制御システム１は、図１に示すプロセス制御システム１に対し、プラント性能評価システム３０（模擬装置）を追加した構成である。このプラント性能評価システム３０は、スタティックシミュレータ及びダイナミックシミュレータ（或いは、スタティックシミュレータ及びトラッキングシミュレータ）を備えており、プラントを模擬するものである。
【００６８】
上記のスタティックシミュレータは、スタティックモデル（プラントを構成する機器の定常状態をモデリングしたモデル）を使用して、プラントを構成する機器の定常状態のシミュレーションを行うシミュレータである。また、上記のダイナミックシミュレータは、ダイナミックモデル（プラントを構成する機器の相互関係を考慮したプラントの動的状態（非定常状態）をモデリングしたモデル）を使用して、プラントを構成する機器の相互関係を考慮したプラントを対象とするシミュレーションを行うシミュレータである。
【００６９】
トラッキングシミュレータは、オンラインでリアルタイムに実プラントに追従し、プラントの状態を忠実にシミュレーションすることが可能なシミュレータである。尚、このようなスタティックシミュレータ及びダイナミックシミュレータ（或いは、スタティックシミュレータ及びトラッキングシミュレータ）を備えるプラント性能評価システムの詳細は、特願２０１６−０２１１１６に開示されている。
【００７０】
〈プラント状態表示装置〉
図９は、本発明の第２実施形態によるプラント状態表示装置の要部構成を示すブロック図である。図９に示す通り、本実施形態のプラント状態表示装置１５は、図１に示すプラント状態表示装置１５の差分算出部２４ａを劣化度算出部２４ｄに置き換えた構成であり、プラントの状態としてプラントの劣化度を表示するものである。
【００７１】
劣化度算出部２４ｄは、プラントに設置された機器から得られるプラント情報を用いて、プラントに設置された機器の劣化度（状態値）を算出する。劣化度算出部２４ｄは、例えば以下に示す方法により機器の劣化度を算出する。
（Ａ）機器状態測定用センサの測定結果に基づいて算出
（Ｂ）コントローラの操作量変化（操作量と設定値との比率等の変化）から算出
（Ｃ）前回の保守時からの経過時間から算出
（Ｄ）機器から得られるプロセス値から機器のモデルを生成して算出
【００７２】
上記（Ａ）の方法は、プラントに設置された機器の状態を測定するためにプラントに設置される機器状態測定用センサ（例えば、回転機に取り付けられた振動計等）の測定結果を基づいて劣化度を算出する方法である。この方法では、例えば機器状態測定用センサが回転機に取り付けられた振動計である場合には、振動計で測定される振動の大きさに基づいて回転機の劣化度を算出する処理が劣化度算出部２４ｄで行われる。
【００７３】
上記（Ｂ）の方法は、コントローラ１２がある機器を操作するために必要となる操作量の変化から劣化度を算出する方法である。この方法では、例えばコントローラ１２の操作対象がバルブ機器１１ｂ（図１参照）である場合には、バルブ機器１１ｂをある開度に設定するための理論上の設定値と、コントローラ１２がバルブ機器１１ｂに実際に指示した操作量との比の変化からバルブ機器１１ｂの劣化度を算出する処理が劣化度算出部２４ｄで行われる。
【００７４】
上記（Ｃ）の方法は、前回保守時からの経過時間の長短に基づいて劣化度を算出する方法である。プラントに設置される機器は、全般的に稼働時間が長くなるにつれて保守が必要になる頻度が高くなる傾向がある。この方法では、この傾向を利用して、機器の前回の保守時からの経過時間の長短から機器の劣化度を算出する処理が劣化度算出部２４ｄで行われる。尚、前回保守時を示す情報は、プラントに設置された機器に記憶されている場合には機器から取得することができ、プラントに設置された機器に記憶されていない場合には、例えば操作部２５を操作して入力することができる。
【００７５】
上記（Ｄ）の方法は、プラントを模擬する模擬装置（例えば、図８に示すプラント性能評価システム３０）を利用して劣化度を算出する方法である。例えば、図８に示すプラント性能評価システム３０に設けられたダイナミックシミュレータは、プラントを構成する機器の劣化度を模擬することができる。この方法では、例えばプラント性能評価システム３０に対して、プラントに設置された機器の劣化度の模擬を依頼してその模擬結果を取得する処理が劣化度算出部２４ｄで行われる。
【００７６】
〈プラント状態図〉
図１０は、第２実施形態におけるプラント状態図の一例を示す図であり、図１１は、第２実施形態におけるプラント状態図の他の例を示す図である。尚、理解を容易にするために、図１０においては、図４に示されているプラント状態図Ｚ１と同様に、図３のプラント図Ｚ０を基にして生成されたプラント状態図Ｚ３を図示している。つまり、図１０に示されているプラント状態図Ｚ３は、図３のプラント図Ｚ０に示されている設備から得られるプラント情報を用いて算出された劣化度に応じて、図３のプラント図Ｚ０に示されている設備を構成する機器や装置の濃度を変えて示した図である。
【００７７】
図１０に示されているプラント状態図Ｚ３を参照すると、図４に示されているプラント状態図Ｚ１と同様に、図３のプラント図Ｚ０に示されている設備を構成する機器や装置が、濃度を変えて示されていることが分かる。尚、図１０に示されているプラント状態図Ｚ３も、図４に示されているプラント状態図Ｚ１と同様に、色分けして可視化したヒートマップとすることが可能である。このため、プラント状態図Ｚ３を参照すれば、そのプラント状態図Ｚ３に示されている範囲に設置されている機器の状態（劣化度）を短時間で的確に把握することが可能である。
【００７８】
また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、表示条件設定部２４ｃに設定するフィルタリング条件に応じたプラント状態図を表示させることが可能である。例えば、「劣化度５％以下」なるフィルタリング条件が設定された場合には、図１０中の領域Ｒ１内に設置された機器や装置のみ濃度を変えて示され、「劣化度５〜１０％」なるフィルタリング条件が設定された場合には、図１０中の領域Ｒ２内に設置された機器や装置のみ濃度を変えて示され、「劣化度１０％以上」なるフィルタリング条件が設定された場合には、図１０中の領域Ｒ３内に設置された機器や装置のみ濃度を変えて示される。
【００７９】
図１１に示されているプラント状態図Ｚ４は、機器の種類（具体的には、ポンプ）でフィルタリングされたものである。図１１を参照すると、プラント状態図Ｚ４では、送出装置４００に設けられたポンプ４０１，４０２のみ濃度を変えて示されている。尚、図１１に示すプラント状態図Ｚ４では、フィルタリング条件に設定されたポンプ（ポンプ４０１，４０２）を備える送出装置４００のみが拡大表示されている。
【００８０】
尚、フィルタリング条件に設定された機器が含まれる装置のみを拡大表示するか、或いは拡大表示することなくフィルタリング条件に設定された機器が含まれない他の装置（一次冷却装置１００、二次冷却装置２００、貯蔵装置３００）も表示するかは任意である。また、ここでは、「機器の種類」がフィルタリング条件に設定された例について説明したが、「機器の重要度」等の他のフィルタリング条件を設定することも可能である。
【００８１】
〈プラント状態表示装置の動作〉
本実施形態のプラント状態表示装置１５では、劣化度算出部２４ｄで劣化度が算出される点を除いて、基本的には第１実施形態のプラント状態表示装置１５と同様の動作が行われる。つまり、本実施形態のプラント状態表示装置１５では、基本的に図６に示すフローチャートに従って動作が行われる。このため、本実施形態のプラント状態表示装置１５の詳細な動作の説明は省略する。
【００８２】
以上の通り、本実施形態では、プラントに設置された機器から得られるプラント情報を用いてプラントに設置された機器の劣化度を算出し、この劣化度に応じて、プラント情報が得られた機器の色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図を生成して表示するようにしている。このため、表示されたプラント状態図を参照すれば、プラントの状態を短時間で的確に把握することが可能である。
【００８３】
また、本実施形態では、第１実施形態と同様に、表示部２６に表示させるプラント状態図の範囲や、フィルタリング条件（機器の種類、重要度、劣化度等）を表示条件として設定することが可能である。このため、プラントの任意の範囲の状態（或いは、特定の機器の状態）を短時間で的確に把握することが可能である。また、プラントの作業員や運転員の視点で必要な種々の分析を行うことが可能であり、アラームが発生する前に、プラントの性能を維持するための適切な対策を、先を見越して適切に行うことが可能である。
【００８４】
また、プラント状態表示装置１５の劣化度算出部２４ｄが、プラント性能評価システム３０（トラッキングシミュレータを備えるもの）を利用して劣化度を算出する場合には、定期的にスナップショットＳＮを生成することが可能である。過去（例えば、二箇月前及び一箇月前）及び現在のスナップショットを重ね合わせることで、異常な機器（例えば、変調が徐々に進行している機器）の特定が容易になる。尚、スナップショットＳＮを生成する間隔を短くすれば、プラント全系の常時監視も可能になる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態によるプラント状態表示装置、プラント状態表示システム、及びプラント状態表示方法について詳細に説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した第１，第２実施形態を組み合わせ、プラント状態表示装置１５が差分算出部２４ａと劣化度算出部２４ｄとの双方を備えるようにしても良い。これにより、プラント情報と基準値との差分の大きさに応じて色や濃度が変化するプラント状態図と、劣化度に応じて色や濃度が変化するプラント状態図との双方を表示することが可能になる。また、これらのプラント状態図を重ねて表示するようにしても良い。これにより、例えばプロセス値変調の原因が、設備劣化と関連するか否かの検討を容易に行うことができる。
【００８６】
また、上述した実施形態では、プラント状態表示装置１５とＭＥＳ１７との連携が何らなされていなかった。しかしながら、プラント状態表示装置１５とＭＥＳ１７とを連携させて、生産品種、材料、生産量等による劣化進度の依存性を把握できるようにしても良い。これにより、プラント改修時等の補強方針や類似プラント設計時の精度を向上させることが期待できる。
【００８７】
また、ヒートマップを生成する場合において、差分の大きさや劣化度に応じた色を、機器の重要度に応じて使い分けるようにしても良い。例えば、重要度が高い機器は赤系の色を使い、重要度が低い機器は緑系の色を使う、といった具合である。そして、差分の大きさや劣化度が大きい場合には色を濃くし、小さい場合には色を薄くするようにしても良い。このようにすることで、プラントに設置された機器の基準となる状態からの状態変化や劣化度を、機器の重要度を含めて短時間で的確に把握することができる。
【００８８】
また、プラント状態図を表示する場合には、例えばクリックやドラッグ指定等の操作によって選択した範囲を、拡大（ドリルダウン）表示させてもよい。この場合において、例えばプラント全体図→ＰＦＤ→Ｐ＆ＩＤ（或いは、設備配置図）のように、プラント図の形式を変えつつドリルダウンして行っても良い。また、ユーザによって使いやすいプラント図が異なることが考えられることから、任意にプラント図を指定できるようにしても良い。
【００８９】
また、プラント状態図を表示する場合において、プラント状態図の表示内容に関連する付加情報も表示するようにしても良い。例えば、前述した特許文献２に記載されている変化傾向を示す記号（矢印）やマークを、プラント状態図の表示内容に付加するといった具合である。
【００９０】
また、プラントの現場で用いられる設定装置１８（図１，図８参照）にプラント状態図を表示させる場合には、例えば設定装置１８に設けられたカメラで撮影している画像をプラント図としたプラント状態図を表示するようにしても良い。つまり、設定装置１８にプラント状態図を表示する場合には、拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）技術を用いて、プラント状態図を表示するようにしても良い。
【００９１】
また、前述した第２実施形態においては、機器の重要度に応じた係数が乗じられた劣化度に応じて、色や濃度が変化するプラント状態図を生成して表示するようにしても良い。このようにするのは、例えば劣化度が同じ機器であったとしても、機器の重要度によってはプラント操業への影響度が異なる場合があるためである。これにより、劣化度が同じ機器であったとしても、相対的に重要度が高い機器は、相対的に重要度が低い機器よりも濃度が高く表示されることになる。
【００９２】
また、前述した第１，第２実施形態で説明したプラント状態図は、ある時点におけるプラントの状態を示すものであったが、プラント状態図は、ある期間におけるプラントの状態を示すものであってもよい。このようなプラント状態図は、プラントの状態を示す状態値（例えば、プラント情報と基準値ＲＶとの差分、劣化度）の統計値（例えば、平均値、中央値、最大値、又は最小値等：状態値を用いて算出された数値）の大きさに応じて、色及び濃度の少なくとも一方を変えて示したプラント状態図ということができる。このようなプラント状態図を表示することで、例えば、ある期間内において（常に）負荷変動による影響が大きい機器や、劣化が進んでいる機器を見つけ易くなる。
【００９３】
例えば、ある時点ｔ１１におけるプラント状態図と、他の時点ｔ１２におけるプラント状態図とを比較する場合には、時点ｔ１１，ｔ１２の各々のタイミングで得られたプラント情報を用いて作成されたプラント状態図の比較になる。このため、タイミングが少しずれただけで適切に比較をすることができず、変化点を見逃してしまう可能性がある。また、プラントの運転状態が変動している状態では、時点ｔ１１，ｔ１２の各々のタイミングで得られたプラント情報を用いて作成されたプラント状態図は、プラント状態を把握する上で適切ではない場合が考えられる。
【００９４】
これに対し、プラントの状態を示す状態値の統計値の大きさに応じて、色及び濃度の少なくとも一方が変わるプラント状態図を表示することで、ある期間におけるプラント状態を適切に把握することができる。例えば、プラント状態を示す状態値の統計値を用いることで、プラントの運転条件の変化におけるノイズ除去が可能となるため、プラント状態をより適切に把握することが可能になる。
【００９５】
図１２は、ある期間におけるプラントの状態を示すプラント状態図の一例を示す図である。具体的に、図１２（ａ）に示すプラント状態図Ｚ１１は、ある期間Ｔ１におけるプラント情報と基準値ＲＶとの差分の平均値に基づいて作成されたものである。図１２（ｂ）に示すプラント状態図Ｚ１２は、上記の期間Ｔ１とは異なる期間Ｔ２におけるプラント情報と基準値ＲＶとの差分の平均値に基づいて作成されたものである。
【００９６】
このように、ある期間におけるプラントの状態を示すプラント状態図を表示することで、例えばある期間内において（常に）負荷変動による影響が大きい機器や、劣化が進んでいる機器を見つけ易くなる。また、このようなプラント状態図を作成する場合には、例えばプラントの運転条件の変化におけるノイズ除去等が行われるため、プラント状態をより適切に把握することが可能になる。
【００９７】
プラントの状態を示す状態値の統計値として、プラント情報と基準値ＲＶとの差分の最大値又は最小値を用いる場合には、ある期間におけるプラント運転条件のノイズ又は異常に着目してプラント状態・各機器の状態を分析することができる。また、プラントの状態を示す状態値の統計値として、プラント情報と基準値ＲＶとの差分の中央値及び平均値をそれぞれ用いる場合には、ある期間におけるプラント運転条件のノイズ又は異常に着目することができる。
具体的には、平均値をみると一見異常なしの範囲と判断される場合がある。即ち、平均値と中央値との差分が大きい場合（例えば、全体的に数値が小さい方向にずれている場合）では、何か他の大きな瞬時値の影響を受けて、偶然平均値が異常なしの範囲となっている可能性があり、この場合、タイムスパンを絞って再確認する必要がある。つまり、上記のように、平均値表示と中央値表示（若しくは、最大値表示、最小値表示でも）を比較することにより、平均値表示では埋もれて（ならされて）しまっている可能性のある異常点を確認することができる。
尚、ある期間内において、プラントに設置された各機器から得られるプラント情報の微分値を算出し、算出した微分値の大きさに応じて色や濃度が変わるプラント状態図を作成するようにしても良い。このようなプラント状態図を用いることで、各機器の劣化の速さを把握することができる。
【００９８】
また、変調が起きている期間、及び、正常状態の期間を特定する手法として、トレンドグラフを用いて作業者が特定するものであってもよい。プラント情報の経時変化を示すトレンドグラフＴＧを表示部２６に表示させ、例えば変調が認められる部分の直前の部分にスライドバーＳＬ１を設定し、変調が認められる部分にスライドバーＳＬ２を設定する。すると、プラント状態表示装置１５では、スライドバーＳＬ１及びＳＬ２が設定された期間Ｔ１及び期間Ｔ２におけるプラント情報と基準値ＲＶとの差分の平均値がそれぞれ求められ、その差分の平均値に応じて色や濃度が変わるプラント状態図がそれぞれ生成されて表示部２６に表示される。このようにして、期間Ｔ１におけるプラントの平均的な状態を示すプラント状態図と、期間Ｔ２におけるプラントの平均的な状態を示すプラント状態図とが表示される。これらのプラント状態図を比較すれば、変調の原因の検討を容易に行うことができる。
尚、トレンドグラフＴＧとスライドバーＳＬ１、ＳＬ２を表示する表示部は、必ずしも差分表示を行う（（プラント状態図）の表示を行う）表示部と同じである必要はなく、例えば、トレンドグラフとスライドバーは操作監視端末上に表示し、差分表示（プラント状態図）は中央監視室の大型ディスプレイに表示されるものであってもよい。
即ち、本発明のプラント状態表示装置は、表示部又は第２の表示部が、プラント情報の経時変化を示すトレンドグラフ（ＴＧ）を表示可能であり、生成部が、前記トレンドグラフを用いて設定された期間を外部からの指示とし、或いは所定の期間に設定するとするものでも良い。
【００９９】
また、プラントの規模が大きく、複数の作業員に作業範囲が割り当てられている場合には、図１３に示す通り、プラント状態図に各々の作業員の作業範囲を重ねて表示するようにしても良い。図１３は、プラント状態図の他の表示例を示す図である。図１３（ａ）〜（ｃ）において、符号Ａ１〜Ａ３が付された領域は、個々の作業員に割り当てられた作業範囲を示している。プラント状態図を表示する場合には、例えば図１３（ｄ）に示す通り、各々の作業員の作業範囲（符号Ａ１〜Ａ３が付された領域）の全てがプラント状態図に重ねて表示される。このような表示を行うことで、連絡漏れ、作業漏れ等を防止することができるとともに、担当者の割り当てを適切に行うことが可能になる。
【０１００】
また、上述した実施形態では、プラント状態表示装置１５に設けられたプラント状態図生成部２４ｂで生成されたプラント状態図を、プラント状態表示装置１５に設けられた表示部２６に表示する例について説明した。しかしながら、プラント状態表示装置１５で生成されたプラント状態図を、他の装置（操作監視端末１３、機器管理端末１４、ＭＥＳ１７、或いは設定装置１８）に表示するようにしても良い。このような表示を行う場合には、プラント状態表示装置１５がプラント状態図を生成するサーバ装置となり、他の装置（操作監視端末１３、機器管理端末１４、ＭＥＳ１７、或いは設定装置１８）が、プラント状態図を表示する表示装置になる。
【０１０１】
或いは、プラント状態表示装置１５で生成されたプラント状態図を、中央監視室の大型ディスプレイ等に表示するようにしても良い。このような表示を行う場合には、プラント状態表示装置１５がプラント状態図を生成するサーバ装置となり、上記の大型ディスプレイがプラント状態図を表示する表示装置になる。かかる表示を行うことで、複数の運転員間の情報共有等に役立つ。
【０１０２】
また、上述した実施形態で説明したプラント状態図は、プラントの状態を示す状態値（差分、劣化度等）の大きさ等に応じて、色や濃度の変化を二次元的に示すものであったが、例えば３Ｄ棒グラフのように、状態値を三次元的に示すものであっても良い。また、このような三次元的に示されたプラント状態図を、様々な角度から参照できるようにすることが望ましい。このようにすることで、例えば、差分の大きさの絶対値のみではなく、差分の符号（差分が正の値であるのか、或いは負の値であるのか）を確認することが可能になる。
【符号の説明】
【０１０３】
１３          操作監視端末
１４          機器管理端末
１５          プラント状態表示装置
１７          ＭＥＳ
１８          設定装置
２３          格納部
２４ａ        差分算出部
２４ｂ        プラント状態図生成部
２４ｃ        表示条件設定部
２４ｄ        劣化度算出部
２６          表示部
３０          プラント性能評価システム
Ｎ２          制御ネットワーク
ＲＶ          基準値
ＴＧ          トレンドグラフ
Ｚ１〜Ｚ４    プラント状態図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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