(57)【要約】【課題】より的確に最適化の妨げとなっている制約が提示できるようにする。【解決手段】第２抽出部１０３は、ユーザ（操作者）の操作により選択（指定）された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件を抽出する。第２表示変更部１０６は、第２抽出部１０３が抽出した制約条件の表示状態を、第１抽出部１０２が抽出した他の制約条件の表示と識別可能に変更する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象が制御に用いた操作変数および前記制御対象が出力する制御変数を含む前記制御対象の変数に対して設定された目的関数を最適化することで前記制御対象の状態を最適化する最適化制御部で用いられる前記変数および前記変数に対して設定されている目的関数を取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得した複数の前記変数に設定された制約条件の中で、設定されている条件に一致する前記制御対象の制御における最適化の妨げになっている制約条件を抽出する第１抽出部と、
選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件を抽出する第２抽出部と、
前記データ取得部が取得したデータを表示部に表示するデータ表示制御部と、
前記データ表示制御部が前記表示部に表示したデータの中で、前記第１抽出部が抽出した制約条件の表示状態を変更する第１表示変更部と、
前記第２抽出部が抽出した制約条件の表示状態を、前記第１抽出部が抽出した他の制約条件の表示と識別可能に変更する第２表示変更部と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記第２抽出部は、複数の制約条件の組み合わせの中で、組み合わせに含まれる制約条件を緩和することで、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の値が改善される組み合わせを、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件として抽出する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の表示装置において、
前記第２抽出部は、複数の制約条件の組み合わせの中で、組み合わせに含まれる制約条件を緩和した状態で最適化問題を解くことで、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の値が改善される組み合わせを、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件として抽出する
ことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の記載の表示装置において、
前記最適化制御部は、前記制御対象の各部分に対応した複数の個別制御コントローラと、複数の前記個別制御コントローラの上位のグローバルコントローラとを備え、
前記グローバルコントローラは、前記制御対象の全体にわたる最適化を行い、
前記個別制御コントローラは、前記グローバルコントローラの最適化の結果である目標値を受けて制御を行う
ことを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の記載の表示装置において、
前記第２抽出部は、前記個別制御コントローラを単位とした制約条件の組み合わせによって抽出を行うことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４記載の記載の表示装置において、
前記第２抽出部は、前記個別制御コントローラを単位とした制約条件の組み合わせによって１回目の抽出を行い、１回目の抽出の結果、最適化の妨げとなる前記個別制御コントローラが存在した場合は、１回目に抽出された個別制御コントローラが持っている制約条件に限って変数を単位とした２回目の抽出を行い、
前記第２表示変更部は、前記第２抽出部が１回目に抽出した制約条件の表示状態と、２回目に抽出した制約条件の表示状態と、前記第１抽出部が抽出した他の制約条件の表示とを互いに識別可能に変更する
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最適化制御における最適化の妨げとなっている制約条件を提示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製プロセス，石油化学プロセスなどの工業プロセスの制御手法として、ある目的関数を最適化することによって、最適な状態で運転をする、最適化制御と呼ばれる方法がある。この制御においては、例えばエネルギー最小化や生産量最大化などの目的関数が設定される。最適化制御のうち、プロセスの定常状態、即ちプロセスの入力が変化して十分な時間が経過した後の状態を最適化することを、定常状態最適化、あるいは静的な最適化と呼ぶ。
【０００３】
プロセスの最適化制御を実現するコントローラとして、多変数モデル予測制御（以降ＭＰＣ）が知られている（非特許文献１、特許文献１参照）。ＭＰＣによる一般的なコントローラ（ＭＰＣコントローラ）では、まず、設定された制約条件（制御変数や操作変数の上下限値）の下で、目的関数（各変数の最大／最小化、あるいは目標値への誤差最小化など）を最適にする運転条件（各変数の定常目標値）を静的な最適化によって求める。このようにして求めた運転条件を実現するような操作量を算出する。狭義には、この操作量を算出する部分をＭＰＣと呼ぶ。
【０００４】
上述した制御では、目的関数は与えられた制約条件の下で最適化されるため、目的関数をより最適な状態にするために妨げとなる一部の制約が現れる。特に、制約条件を各変数の上下限値として与えた場合には、一部の変数の上限値や下限値が、最適化の妨げになっていると見ることができる。どの制約条件が最適化の妨げになっているかは、最適化を解く過程で得られる。
【０００５】
最適化の妨げとなっている制約条件を緩めることで、より最適な状態が得られる可能性がある。つまり、最適化の妨げとなっている制約を提示することは、より最適な状態を得るために有用である。このため、一般に、例えばオペレータが監視する画面上において、他の制約条件と区別できるように、色を変えるなどして最適化の妨げとなっている制約を表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６１４５３６号公報
【特許文献２】特表２００２−５３４７２９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】J.M.Maciejowski著、足立 修一，菅野 政明 訳、「モデル予測制御-制約のもとでの最適制御」、東京電機大学出版局、２００５年。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、コントローラの規模が大きくなり変数の数が多くなると、目的関数が複雑化する傾向にある。例えば、エネルギー最小化や生産量最大化などの複数の目的をまとめて１つの目的関数とする場合がある。また、複数のコントローラの目的関数をまとめる場合がある。このような場合においても、目的関数は全体として１つにまとめて扱うことが一般的である。これらの場合、特に全体の最適化に関する運転条件に基づき、最適化の妨げになっているとされる制約を一律固定的に把握するだけでは、最適化の状態把握が十分であるとは限らない。
【０００９】
前述したように、最適化の妨げとなっている制約を提示することは有用であるが、上述した場合では、最適化の妨げになっているとされる制約が多数提示されることになる。ここで、複数のコントローラが用いられている大規模な制御対象プロセスでは、複数の部分に分割された各領域の各々に、オペレータやエンジニアが存在している。このため、オペレータ，エンジニアは、担当している領域の最適化に対して妨げとなっている制約を把握することが重要となる。しかしながら、上述したように規模が大きくなると、最適化の妨げとなっている制約が多数提示されるようになり、自身の担当領域における最適化の妨げとなっている制約を的確に把握することが容易ではない。従って、オペレータ、エンジニアにとって、最適化運転の状態把握についてさらなる改善が求められている。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より的確に最適化の妨げとなっている制約が提示できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る表示装置は、制御対象が制御に用いた操作変数および制御対象が出力する制御変数を含む制御対象の変数に対して設定された目的関数を最適化することで制御対象の状態を最適化する最適化制御部で用いられる変数および変数に対して設定されている目的関数を、最適化制御部より取得するデータ取得部と、データ取得部が取得した複数の変数に設定された制約条件の中で、設定されている条件に一致する制御対象の制御における最適化の妨げになっている制約条件を抽出する第１抽出部と、ユーザの操作などによって選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件を抽出する第２抽出部と、データ取得部が取得したデータを表示部に表示するデータ表示制御部と、データ表示制御部が表示部に表示したデータの中で、第１抽出部が抽出した制約条件の表示状態を変更する第１表示変更部と、第２抽出部が抽出した制約条件の表示状態を、第１抽出部が抽出した他の制約条件の表示と識別可能に変更する第２表示変更部とを備える。
【００１２】
上記表示装置において、第２抽出部は、複数の制約条件の組み合わせの中で、組み合わせに含まれる制約条件を緩和することで、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の値が改善される組み合わせを、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件として抽出する。
【００１３】
上記表示装置において、第２抽出部は、複数の制約条件の組み合わせの中で、組み合わせに含まれる制約条件を緩和した状態で最適化問題を解くことで、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の値が改善される組み合わせを、選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件として抽出する。
【００１４】
上記表示装置において、最適化制御部は、制御対象の各部分に対応した複数の個別制御コントローラと、複数の個別制御コントローラの上位のグローバルコントローラとを備え、グローバルコントローラは、制御対象の全体にわたる最適化を行い、個別制御コントローラは、グローバルコントローラの最適化の結果である目標値を受けて制御を行う構成であってもよい。この場合、第２抽出部は、個別制御コントローラを単位とした制約条件の組み合わせによって抽出を行うようにしても良い。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したことにより、本発明によれば、より的確に最適化の妨げとなっている制約が提示できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における表示装置１００の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、第２抽出部１０３における制約条件の抽出例を説明するための説明図である。
【図３】図３は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【図４】図４は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【図５】図５は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【図６】図６は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【図７】図７は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【図８】図８は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【図９】図９は、表示部１０７における表示例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における表示装置１００の構成を示す構成図である。表示装置１００は、データ取得部１０１、第１抽出部１０２、第２抽出部１０３、データ表示制御部１０４、第１表示変更部１０５、第２表示変更部１０６、表示部１０７を備える。
【００１８】
データ取得部１０１は、プロセス１２１の状態を最適化する最適化制御部１２２で用いられる変数および変数に対して設定されている目的関数を、最適化制御部１２２などから取得する。最適化制御部１２２は、制御対象であるプロセス１２１が制御に用いた操作変数およびプロセス１２１が出力する制御変数を含むプロセス１２１の変数に対して設定された目的関数を最適化することでプロセス１２１の状態を最適化する。
【００１９】
第１抽出部１０２は、データ取得部１０１が取得した複数の変数に設定された制約条件の中で、設定されている条件に一致するプロセス１２１の制御における最適化の妨げになっている制約条件を抽出する。第１抽出部１０２は、例えば、変数の定常値が制約条件の上限となっている上限値、または変数の定常値が制約条件の下限となっている下限値を、最適化の妨げになっている制約条件として抽出する。なお、定常値は、最適化制御コントローラによって計算された定常最適化の結果、各変数が定常状態でどのような値になるか、またはなるべきかを表している値である。
【００２０】
第２抽出部１０３は、ユーザ（操作者）の操作により選択（指定）された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件を抽出する。第２抽出部１０３は、例えば、条件を緩和すると、選択された変数の目的関数の評価値がよい値になる制約条件を、最適化の妨げになっている制約条件として抽出する。
【００２１】
データ表示制御部１０４は、データ取得部１０１が取得したデータを表示部１０７に表示する。第１表示変更部１０５は、データ表示制御部１０４が表示部１０７に表示したデータの中で、第１抽出部１０２が抽出した制約条件の表示状態を変更する。第２表示変更部１０６は、第２抽出部１０３が抽出した制約条件の表示状態を、第１抽出部１０２が抽出した他の制約条件の表示と識別可能に変更する。
【００２２】
ここで、第２抽出部１０３における制約条件の抽出例について、図２のフローチャートを用いてより詳細に説明する。まず、ステップＳ２０１で、指定された変数に設定されている目的関数の評価値（変更前評価値）を算出する。次に、ステップＳ２０２で、設定されている条件により複数の変数を選択し、評価値の再計算対象となる変数の組み合わせを設定する。全ての変数を、対象として選択してもよい。また、制約が条件と下限とで設定されている場合、選択された変数の上限および選択された変数の下限が、各々対象として選択されることになる。
【００２３】
次に、ステップＳ２０３で、設定された組み合わせの中の１つを取り出し、取り出した組み合わせに含まれる制約条件を緩和（変更）する。例えば、上限値をより大きくする。次いで、ステップＳ２０４で、制約条件を緩和した状態で、取り出した組み合わせによる最適化問題を生成する。例えば、対象の制約条件がある変数ｘの上限であり、「ｘ≦上限値」で与えられているとする。単にこの制約条件を外した最適化問題を生成してもよいが、最悪の場合問題が解けなくなる（収束しなくなる）可能性がある。ここでの目的は、制約を緩和したことによって評価値が改善されることが分かれば十分であるから、上限をある程度広げた、例えば「ｘ≦上限値＋α（αは定数）」のような制約条件に変更してもよい。
【００２４】
次に、ステップＳ２０５で、制約条件を緩和して生成した最適化問題を解いて評価値（変更後評価値）を算出する。次に、ステップＳ２０６で、変更後評価値と変更前評価値とを比較する。変更後評価値が変更前評価値よりよければ（例えば，最小化問題であれば値が小さければ）、ステップＳ２０７において、ステップＳ２０３で緩和対象とした制約条件を抽出する。
【００２５】
一方、ステップＳ２０６の比較で、変更後評価値が変更前評価値と同じ場合、もしくは変更後評価値が変更前評価値よりよくない場合、ステップＳ２０３に戻り、選択した中より新たな変数について制約条件を変更し、上述同様に、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７の処理を行う。
【００２６】
上述した処理により、第２抽出部１０３で抽出された制約条件の表示部１０７における表示状態が、第２表示変更部１０６により、第１抽出部１０２が抽出した他の制約条件と識別可能に変更される。第２抽出部１０３で抽出された制約条件がなければ、表示部１０においては、第１抽出部１０２で抽出された制約条件が、全て同じ状態で表示される。
【００２７】
ところで、上述した第２抽出部１０３における抽出方法では、抽出される制約は、ステップＳ２０２で選択されて設定された組み合わせの順の中で、最初に見つかった最適化の妨げとなる制約条件の組み合わせとなる。一般的には、緩和する制約条件を増やせば増やすほど、最適化問題は解きやすくなるため評価値は改善され易くなる。選択されて設定された組み合わせの中に、本質的に最適化の妨げになっている制約条件さえ含まれていれば、他に関係のない制約条件が含まれていたとしても評価値は改善される。
【００２８】
当然のことながら、オペレータが知りたいのは本質的に最適化の妨げになっている条件であるから、なるべく少ない条件を含む組み合わせが優先されることが好ましい。従って、制約条件の組み合わせの設定においては、制約条件が少ない順に並べることが好ましい。また、第１抽出部１０２が抽出した制約条件の中から優先して選択するのも一つの方法である。なぜなら、第２抽出部１０３が抽出すべき制約は、最適化制御部１２２が行っている最適化の妨げにもなっている可能性が高いからである。
【００２９】
また、処理の終了条件においては、評価値を改善する組み合わせが見つかり次第すぐに終了するのではなく、同じ数の制約条件を含む組み合わせについては全て処理を実行し、評価値を改善する組み合わせは全て抽出しても良い。また、同じ数の制約条件を含む組み合わせについては全て処理を実行し、最も評価値を改善する組み合わせを抽出しても良い。
【００３０】
次に、表示部１０７における表示例について説明する。表示部１０７には、例えば、図３に示すように、プロセス１２１の制御に用いられる変数、「ＬＰ係数」，「ＱＰ係数」，「指定値」などの目的関数を指定するための係数、「下限値」，「上限値」などの制約条件、定常値などが表示される。また、変数において、ＣＶ１，ＣＶ２，ＣＶ３は、制御変数であり、ＭＶ１，ＭＶ２は、操作変数である。また、「注目」の欄には、チェックボックスが表示され、ユーザ（操作者）の操作によりチェックボックスがチェックされた変数（目的関数）が、第２抽出部１０３において選択された変数となる。
【００３１】
なお、ここでは、ＬＰ係数−１を指定することによってＣＶ１はできるだけ最大化したいこと、ＱＰ係数に１，指定値に０．７を指定することによってＣＶ３はできるだけ０．７に近づけたいということが全体の目的関数として与えられている例を示している。また、定常値は、最適化制御コントローラによって計算された定常最適化の結果、各変数が定常状態でどのような値になるか、またはなるべきかを表している値である。
【００３２】
この例によると、ＣＶ１は最大化したいが、定常値は７０であり上限値に達していない制御状態である。また、ＣＶ３は０．７に近づけたいが、定常値は０．８であり指定値に達していない制御状態である。このような場合、他の制御変数・操作変数に与えられた制約条件が最適化の妨げになっており、この例では、ＭＶ１の定常値が上限値と一致する２０、ＭＶ２の定常値が下限値と一致する９０を示しており、最適化の妨げになっていることが分かる。この最適化の妨げになっていることが、第１抽出部１０２により抽出され、第１表示変更部１０５により表示状態が変更されている。なお、厳密には最適化の妨げになっているかどうかは定常値の値だけから判断することはできないが、最適化制御部１２２が最適化問題を解く過程で判定され出力として得ることができる。
【００３３】
上述した制御状態において、オペレータがＣＶ１の妨げになっている制約条件を知りたい場合を仮定する。この場合、オペレータは、図４に示したように、ＣＶ１の「注目」列のチェックボックスにチェックを付ける。ここでは、白四角が黒四角に変化したことでチェックされたことを示している。
【００３４】
チェックボックスにチェックが付けられると、第２抽出部１０３の動作により、部分的な目的関数（ここではＣＶ１の最大化）のみの最適化の妨げになっている制約が検出される。この例では、ＭＶ１の上限値が検出されたとする。これにより、表示部１０７上では、第２表示変更部１０６の動作により、ＭＶ１の上限値が、第１表示変更部１０５による表示状態の変更とは、異なる方法で表示状態が変更され、強調された状態となる。すなわち、第２抽出部１０３が抽出した制約条件の表示状態が、第１抽出部１０２が抽出した制約条件の表示と識別可能な状態へと変更される。この例では、図４に示すように、ＭＶ１の上限値の表示において、上限値の左右に「＊」が追加表示される。このような強調表示により、オペレータは、注目したＣＶ１の最大化の妨げになっている制約条件が、ＭＶ１の上限値であることが分かる。
【００３５】
この結果、例えばオペレータが実際にＣＶ１を最大化したいと考え、ＭＶ１の制約条件を緩和することが許され場合、オペレータは図５に示すように、ＭＶ１の上限をある程度緩和する（この例では２０→４０に変更）ことでＣＶ１を最大化することができる。なお、ＭＶ１の上限を緩和したことにより、第２抽出部１０３は、ＣＶ１の最大化の妨げになっている制約条件として、新たにＣＶ１の上限値を抽出し、第２表示変更部１０６により、ＣＶ１の上限値の表示状態が変更される。ここで、目的関数が設定されていない変数の「注目」の欄のチェックボックスを選択しても、これは目的関数の最適化の対象外であり、上述した表示制御は実施されない。
【００３６】
以上の例では、最適化制御部の制約条件を変更するため、変更がプロセスの制御に影響を与えることになる。このような影響無しに制約条件の変更によってプロセスの状態がどのように変化するかを知ることが好ましい場合もある。この場合、最適化制御部およびプロセスを仮想化した仮想化システムを構築し、仮想化システムに対して上述同様に最適化の妨げとなる制約を検出して提示するようにしても良い。このような仮想化によれば、実際のプロセスに影響を与えること無く、最適化の妨げとなる制約条件を知ることができる。
【００３７】
ところで、上述では、制御変数、操作変数の数が、数個程度の場合について説明したが、大規模なプロセスにおいては、変数の総数が数十〜数百になることも珍しく無い。小規模のプロセスであれば、注目した部分の最適化の妨げになっている制約条件を、最適化や制約条件の設定を人手で分析し、また、制約条件を変えて運転させて試行錯誤することで見つけることも可能だが、中〜大規模なプロセスにおいては、人手による作業は事実上不可能である。
【００３８】
以下では、最適化制御部１２２が、大規模なプロセス１２１の各部分を制御対象とする複数の個別制御コントローラと、これらの上位のグローバルコントローラとを備える場合について説明する。これは、「階層化された最適化システム」であり、上位層のグローバルコントローラは、プロセス全体にわたる最適化を行い、下位層の個別制御コントローラは、グローバルコントローラの最適化の結果である目標値を受けて制御を行う。
【００３９】
このような分散構成にすることで、個々の個別制御コントローラは、担当範囲外のプロセスやコントローラの状態を知ること無くプロセス全体の最適化制御が可能になる。また、一部の個別制御コントローラに障害が発生しても、他の個別制御コントローラで制御を継続することができるといった特長があることが知られている（例えば特許文献２など）。
【００４０】
上述した構成では、オペレータは、表示部１０７を確認しながらグローバルコントローラに対して最適化の目的関数や制約条件を設定する。最適化制御部１２２のグローバルコントローラは、個別制御コントローラ全ての操作変数と制御変数を利用し、静的な最適化を行う。この制御において、グローバルコントローラは、個別制御コントローラ同士の接続関係を考慮して全体の最適化を行う。グローバルコントローラは、複数の個別制御コントローラ全ての変数を対象とするため、大規模になりがちである。
【００４１】
例えば、表示部１０７には、図６に示すように、３つの個別制御コントローラＣ１〜Ｃ３について表示される。表示部１０７の画面上では、個別制御コントローラ毎にＣＶ（制御変数）とＭＶ（操作変数）がまとめて表示される。この例においても、いくつかの変数に目的関数が設定されており、各目的関数の最適化の制約になっている変数の上限値、下限値が、第１抽出部１０２により抽出され、第１表示変更部１０５により強調表示されている。この例では、変数名「Ｃ１−ＭＶ２」の下限値、変数名「Ｃ２−ＣＶ２」の上限値、変数名「Ｃ２−ＭＶ１」の下限値、変数名「Ｃ３−ＣＶ３」の上限値が、強調表示されている。
【００４２】
ここで特徴的なのは、個別制御コントローラＣ２に関しては、目的関数が一切設定されていないにも関わらず、最適化の制約となる変数が存在することである。これは、他の個別制御コントローラの制御の影響によって変化する制御変数や、変化させるべき操作変数が存在し、この上下限値が全体の最適化の制約となっていることを意味する。このように、階層化されたシステムにおいて制約を検出することは、個々のコントローラの範囲を超えた相互作用も考慮しなければならないため、人手で行うことはより困難になる。
【００４３】
この制御状態において、オペレータが、個別制御コントローラＣ１におけるＣ１−ＣＶ１の最大化の制約となっている変数を知りたい場合は、前述同様に、Ｃ１−ＣＶ１の「注目」列のチェックボックスにチェックを入れる。チェックボックスにチェックが付けられると、第２抽出部１０３の動作により、部分的な目的関数（ここではＣＶ１の最大化）のみの最適化の妨げになっている制約が検出される。
【００４４】
この例では、個別制御コントローラＣ２におけるＣ２−ＣＶ２の上限値が検出されたとする。これにより、表示部１０７上では、第２表示変更部１０６の動作により、Ｃ２−ＣＶ２の上限値が、第１表示変更部１０５による表示状態の変更とは、異なる方法で表示状態が変更され、強調された状態となる。この例では、図７に示すように、Ｃ２−ＣＶ２の上限値の表示において、上限値の左右に「＊」が追加表示される。このような強調表示により、オペレータは、注目したＣ１−ＣＶ１の最大化の妨げになっている制約条件が、Ｃ２−ＣＶ２の上限値であることが分かる。
【００４５】
ところで、上述したような階層化された構成においては、下位の個別制御コントローラ毎に変数がグルーピングされているというように考えることができる。場合によっては、個々の変数単位で制約を検出する必要はなく、個別制御コントローラ単位で制約となっているかどうかが分かれば十分なこともある。図２のフローチャートを用いて説明した方法により制約の検出をする場合、制約条件の組み合わせの数に応じて最適化問題を解く回数が増える。このため、個別制御コントローラ単位にまとめて制約条件の組み合わせの数を少なくすることで、制約検出にかかる計算コストを抑えることもできる。
【００４６】
このような検出の方法を採用した場合は、個別制御コントローラが、最適化の制約かどうかが検出できるが、個別の変数に対する制約条件が制約かどうかは分からない。この時、ある個別制御コントローラが制約だと分かったら（１回目）、さらに当該個別制御コントローラが持っている制約条件に限って制約条件の組み合わせを作成し、制約の検出をする（２回目）ことによって、より詳細に変数単位で制約を検出することも可能である。
【００４７】
例えば、個別制御コントローラＣ１における制御変数Ｃ１−ＣＶ１の最大化の制約をコントローラ単位で検出すると、個別制御コントローラＣ２が制約であることが分かる。この場合、表示部１０７には、図８に示すように、個別制御コントローラＣ２が制約であることが分かるように、コントローラ名の部分を強調表示する。オペレータがさらに変数単位での制約検出をリクエストした場合は、図９に示すように、制約となっている個別制御コントローラＣ２に加え、制約となっている変数Ｃ２−ＣＶ２を強調表示しても良い。
【００４８】
なお、上述では、下位の個別制御コントローラ毎に変数がグルーピングされることで、制約検出にかかる計算コストを抑えられることを述べたが、変数のグルーピングは必ずしも個別制御コントローラ単位に限られるものではない。ここでは、最も効果的な例の一つとして、最適化制御の階層に応じた変数のグルーピングを前提として説明したが、他の方法も考えられる。例えば、変数の物理量単位（圧力、流量、温度、・・・）、プロセスが複数のサブプロセスやモジュールに分割できるのであれば、サブプロセス単位やモジュール単位、オペレータやエンジニアの担当範囲単位、計器類が実際に配置されている領域単位などといったグルーピングも可能である。
【００４９】
以上に説明したように、本発明では、データ取得部が取得した複数の変数の中で、第１抽出部で、設定されている条件に一致する制御対象の制御における最適化の妨げになっている制約条件を抽出し、第２抽出部で、ユーザの操作などによって選択された変数に設定されている目的関数の最適化の妨げになっている制約条件を抽出し、抽出した各制約条件を、各々識別可能な状態に表示するようにした。この結果、本発明によれば、より的確に最適化の妨げとなっている制約が提示できるようになる。
【００５０】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、第１表示変更部および第２表示変更部による表示の変更は、表示部における表示色の変更、下線の付与、網掛けの付与、記号の追加など、どのような形態でもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１００…表示装置、１０１…データ取得部、１０２…第１抽出部、１０３…第２抽出部、１０４…データ表示制御部、１０５…第１表示変更部、１０６…第２表示変更部、１０７…表示部、１２１…プロセス（制御対象）、１２２…最適化制御部。
【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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