(57)【要約】【課題】熟練度の低いオペレータであっても、安全なプラントの運転を実現する。【解決手段】外部入力信号または操作手段から入力される操作信号に基づいて制御対象を制御するプロセスコントローラであって、前記外部入力信号または操作信号に基づいてイベントの発生を検出するイベント検出手段と、前記イベントに対応するビットマップデータを予め記憶する第１記憶手段と、前記イベント検出手段によって検出されたイベントに対応するビットマップデータを表示する表示手段とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部入力信号または操作手段から入力される操作信号に基づいて制御対象を制御するプロセスコントローラであって、
前記外部入力信号または操作信号に基づいてイベントの発生を検出するイベント検出手段と、
前記イベントに対応するビットマップデータを予め記憶する第１記憶手段と、
前記イベント検出手段によって検出されたイベントに対応するビットマップデータを表示する表示手段と
を具備することを特徴とするプロセスコントローラ。
【請求項２】
前記イベントとビットマップデータとの対応関係を予め記憶する第２記憶手段と、
前記イベントとビットマップデータとの対応関係に基づいて、前記イベント検出手段によって検出されたイベントに対応するビットマップデータを判定する判定手段と、
前記判定手段にて判定されたビットマップデータを前記第1記憶手段から取得し、前記表示手段に表示させるよう制御する表示制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のプロセスコントローラ。
【請求項３】
前記イベントとビットマップデータとの対応関係とは、前記イベントの発生条件とビットマップデータとの対応関係であることを特徴とする請求項２記載のプロセスコントローラ。
【請求項４】
前記イベントに対応するビットマップデータ、及び前記イベントとビットマップデータとの対応関係は、外部設定装置によって予め設定され、当該外部設定装置からダウンロードされたものであることを特徴とする請求項２または３に記載のプロセスコントローラ。
【請求項５】
前記ビットマップデータは、前記イベントが制御対象の警報イベントである場合、当該警報イベントの対処方法を示すメッセージ画像データであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロセスコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント等に備えられたプロセス設備の制御を行うプロセスコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラント等の制御を行う産業制御分野においては、予め記憶された制御プログラムに基づいて、制御対象を制御するプロセスコントローラが広く用いられている（例えば下記非特許文献１参照）。
【０００３】
図５（a）に従来のプロセスコントローラの構成概略図を示す。この図に示すように、従来のプロセスコントローラは、制御演算部１０、表示コントロール部２０及び表示器３０から構成されている。また、表示器３０は、例えば液晶ディスプレイである表示部３０a、警報ランプ３０b、操作キー３０cから構成されている。
【０００４】
制御演算部１０は、プロセス設備等の制御対象や外部制御装置等から入力される外部入力信号と、表示器３０（詳細には操作キー３０c）から表示コントロール部２０を介して入力される操作信号とに基づいて所定の演算処理を行い、プロセスコントローラの全体動作を制御するものであり、制御対象を制御するための制御信号や、演算処理結果を示す信号（例えば警報信号）等を外部出力信号として出力する。なお、外部入力信号及び外部出力信号にはアナログ信号とデジタル信号の両方が含まれる。表示コントロール部２０は、上記制御演算部１０の制御の下、表示器３０（詳細には表示部３０a）に画像を表示させるための表示信号や、警報ランプ３０bを点灯させるための警報ランプ点灯信号を表示器３０に出力する。表示器３０の表示部３０aは、上記表示信号に基づいて所定の画像を表示する。警報ランプ３０bは、例えば発光ダイオードであり、上記警報ランプ点灯信号に基づいて点灯する。操作キー３０cは、オペレータによるキー操作を操作信号として表示コントロール部２０に出力する。
【０００５】
このように構成された従来のプロセスコントローラの動作について以下説明する。例えば、制御対象がタンクの場合、タンクに設けられたタンクレベルセンサからタンク内の水位を示すタンクレベル信号が外部入力信号としてプロセスコントローラの制御演算部１０に入力される。制御演算部１０は、上記タンクレベル信号に基づいて、タンク内の水位が上限値を越えたと判断した場合、警報信号を外部出力信号として出力すると共に、表示コントロール部２０に対し警報表示を行うよう指示する。そして、表示コントロール部２０は、上記指示の下、表示信号及び警報ランプ点灯信号を生成し、表示器３０に出力する。表示器３０の表示部３０aは、例えば図５（b）に示すような警報番号「アラーム１」を示す画像を表示し、また、警報ランプ３０bは点灯する。
【０００６】
また、一般的に、プロセスコントローラは内部機器の異常を検出する自己診断機能を有しており、制御演算部１０は、上記自己診断機能により内部機器の異常を検出すると、表示コントロール部２０に対して自己診断結果を表示するように指示し、これにより表示器３０の表示部３０aには内部機器の異常を示す画像が表示される。オペレータは、これら表示部３０aの画像や警報ランプ３０bの点灯から制御対象の警報や内部機器の異常が発生したことを認識し、所定の対処を行う。
【非特許文献１】YS150/YS170シングルループコントローラ(Users Manual)；IM 1B7C1-01；1992、1月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来技術において、オペレータは制御対象の警報や内部機器の異常を認識することはできるが、その対処方法を事前に覚えておくか、またはマニュアルを見ながら迅速に判断して対処する必要があった。近年、プロセス技術の発展に伴って対処方法は複雑化しており、安全なプラントの運転を実現するためには、特別な訓練を受けた熟練度の高いオペレータが必要であった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、熟練度の低いオペレータであっても、安全なプラントの運転を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、第１の解決手段として、外部入力信号または操作手段から入力される操作信号に基づいて制御対象を制御するプロセスコントローラであって、前記外部入力信号または操作信号に基づいてイベントの発生を検出するイベント検出手段と、前記イベントに対応するビットマップデータを予め記憶する第１記憶手段と、前記イベント検出手段によって検出されたイベントに対応するビットマップデータを表示する表示手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記イベントとビットマップデータとの対応関係を予め記憶する第２記憶手段と、前記イベントとビットマップデータとの対応関係に基づいて、前記イベント検出手段によって検出されたイベントに対応するビットマップデータを判定する判定手段と、前記判定手段にて判定されたビットマップデータを前記第1記憶手段から取得し、前記表示手段に表示させるよう制御する表示制御手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明では、第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記イベントとビットマップデータとの対応関係とは、前記イベントの発生条件とビットマップデータとの対応関係であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明では、第４の解決手段として、上記第２または３の解決手段において、前記イベントに対応するビットマップデータ、及び前記イベントとビットマップデータとの対応関係は、外部設定装置によって予め設定され、当該外部設定装置からダウンロードされたものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明では、第５の解決手段として、上記第１〜４のいずれかの解決手段において、前記ビットマップデータは、前記イベントが制御対象の警報イベントである場合、当該警報イベントの対処方法を示すメッセージ画像データであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、特別の訓練を受けた熟練度の高いオペレータでなくても、安全なプラントの運転を実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は本実施形態におけるプロセスコントローラの構成概略図である。この図に示すように、本プロセスコントローラは、制御演算部（イベント検出手段）１、主記憶部（第２記憶手段）２、表示コントロール部（表示制御手段）３、ビットマップデータ記憶部（第１記憶手段）４及び表示器５から構成されている。また、制御演算部１は、イベントコントロール部（判定手段）１aを備え、表示器５は、表示部（表示手段）５a、警報ランプ５b及び操作キー（操作手段）５cを備えている。
【００１６】
制御演算部１は、主記憶部２に記憶されている制御プログラムに基づいて、プロセス設備等の制御対象や外部制御装置等（図示せず）から入力される外部入力信号と、表示器５（詳細には操作キー５c）から表示コントロール部３を介して入力される操作信号とを用いて所定の演算処理を行い、本プロセスコントローラの全体動作を制御するものであり、制御対象を制御するための制御信号や、演算処理結果を示す信号（例えば警報信号）等を外部出力信号として出力する。なお、外部入力信号及び外部出力信号にはアナログ信号とデジタル信号の両方が含まれる。
【００１７】
また、この制御演算部１は、本実施形態における特徴的な機能として、例えばパーソナルコンピュータ（外部設定装置）６からダウンロードされたイベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブルを主記憶部２に記憶する一方、イベントシーケンスデータと共にダウンロードされたビットマップデータをビットマップデータ記憶部４に記憶する。
【００１８】
図２（a）は、主記憶部２に記憶されるイベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブルの一例を示し、図２（b）は、ビットマップデータ記憶部４に記憶される各ビットマップデータの一例を示したものである。ここで、イベントシーケンスデータとは、イベントが発生する条件を設定したものである。例えば、図２（a）のテーブルにおいて、イベントシーケンスデータ「ＥＶ１」としては、「タンク水位Ｌが上限値Ｌmaxを越えた場合に警報を出す」というイベント（以下このイベントをＡＬＭ１とする）が発生する条件、つまりＬ＞Ｌmaxという条件式が設定され、このイベントＡＬＭ１に対応するビットマップデータ番号「Ｎo１」が設定されている。一方、このビットマップデータ番号「Ｎo１」に該当するビットマップデータは、図２（b）に示すような、「タンクレベルオーバ。1号機のバルブを閉めて下さい」というイベントＡＬＭ１の対処方法を示したメッセージ画像データである。
【００１９】
同様に、図２（a）のテーブルにおいて、例えば、イベントシーケンスデータ「ＥＶ２」として、「コンプレッサの温度Ｔが上限値Ｔmaxを越えた場合に警報を出す」というイベント（以下このイベントをＡＬＭ２とする）が発生する条件、つまりＴ＞Ｔmaxという条件式が設定され、このイベントＡＬＭ２に対応するビットマップデータ番号「Ｎo２」が設定されている。また、イベントシーケンスデータ「ＥＶ３」として、「自己診断の結果、内部のＡ／Ｄコンバータに異常発生」というイベント（以下このイベントをＡＬＭ３とする）が発生する条件が設定され、このイベントＡＬＭ３に対応するビットマップデータ番号「Ｎo３」が設定されている。そして、これらイベントＡＬＭ２及びＡＬＭ３の対処方法を示すビットマップデータがビットマップデータ記憶部４に記憶される。
【００２０】
さらに、制御演算部１は、外部入力信号や操作信号に基づく演算処理により、各種イベントの発生を検出し、当該検出結果をイベントコントロール部１aに出力する。イベントコントロール部１aは、上記検出結果に基づき、主記憶部２に記憶されている、イベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブルから、発生したイベントに対応するビットマップデータ番号を取得して、当該ビットマップデータ番号を示すデータ番号信号を表示コントロール部３に出力する。
【００２１】
主記憶部２は、例えばフラッシュメモリであり、制御演算部１に使用される制御プログラムやその他の不揮発性データ、上記イベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブルを記憶する。
【００２２】
表示コントロール部３は、上記制御演算部１の制御の下、表示器５（詳細には表示部５a）に画像を表示させるための表示信号や、警報ランプ５bを点灯させるための警報ランプ点灯信号を表示器５に出力する。また、この表示コントロール部３は、本実施形態における特徴的な機能として、上記イベントコントロール部１aから入力されるデータ番号信号が示すビットマップデータ番号に該当するビットマップデータをビットマップデータ記憶部４から取得し、当該ビットマップデータを表示させるためのビットマップ表示信号を表示器５に出力する。
【００２３】
ビットマップデータ記憶部４は、例えばフラッシュメモリであり、各種イベントに対応するビットマップデータを記憶する。表示器５の表示部５aは、例えば液晶ディスプレイであり、上記表示信号及びビットマップ表示信号に基づいて所定の画像を表示する。警報ランプ５bは、例えば発光ダイオードであり、上記警報ランプ点灯信号に基づいて点灯する。操作キー５cは、オペレータによるキー操作を操作信号として表示コントロール部３に出力する。
【００２４】
次に、このように構成された本プロセスコントローラの動作について説明する。
例えば、制御対象がタンクの場合、タンクに設けられたタンクレベルセンサからタンク内の水位を示すタンクレベル信号が本プロセスコントローラの制御演算部１に入力される。制御演算部１は、上記タンクレベル信号に基づいて、タンク内の水位Ｌが上限値Ｌmaxを越えたと判断した場合、つまりイベントＡＬＭ１の発生を検出した場合、警報信号を外部出力信号として出力すると共に、イベントＡＬＭ１発生の検出結果をイベントコントロール部１aに出力する。
【００２５】
イベントコントロール部１aは、上記イベントＡＬＭ１発生の検出結果に基づき、イベントシーケンスデータ「ＥＶ１」に該当するビットマップデータ番号「Ｎo1」を、主記憶部２に記憶されているイベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブルから取得して、当該ビットマップデータ番号「Ｎo1」を示すデータ番号信号を表示コントロール部３に出力する。
【００２６】
そして、表示コントロール部３は、上記イベントコントロール部１aから入力されるデータ番号信号が示すビットマップデータ番号「Ｎo１」に該当するビットマップデータをビットマップデータ記憶部４から取得し、当該ビットマップデータを表示させるためのビットマップ表示信号を表示器５に出力する。これにより、表示器５の表示部５aには、図３に示すようなイベントＡＬＭ１の対処方法が示されたビットマップ画像が表示される。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、オペレータはプロセスコントローラの表示部５aにビットマップ画像によって表示されたイベントＡＬＭ１の対処方法に基づいて作業を行えば良く、従来のように、対処方法を事前に覚えておくか、またはマニュアルを見ながら迅速に判断して対処する必要がない。よって、特別の訓練を受けた熟練度の高いオペレータでなくても、安全なプラントの運転を実現することが可能である。
【００２８】
また、上記実施形態では、制御対象がタンクの場合を想定して説明したが、これに限らず、例えば制御対象がコンプレッサであれば、「コンプレッサの温度Ｔが上限値Ｔmaxを越えた場合に警報を出す」というイベントＡＬＭ２が発生した場合に、当該イベントＡＬＭ２に該当するビットマップデータ番号「Ｎo２」のビットマップ画像を表示させることにより、オペレータは迅速に対処することができる。また、自己診断機能によるイベントＡＬＭ３が発生した場合も同様である。
【００２９】
また、上記実施形態では、制御対象の警報や内部機器の異常が発生した場合のイベントについて説明したが、これに限らず、プロセスコントローラが有する内部フラグや外部からのデジタル入力をイベント発生の条件としてイベントシーケンスデータに設定することにより、様々なイベント情報を表示することが可能である。具体的に説明すると、例えば、オペレータが操作キー５cを操作することにより、運転モードがオートモードからマニュアルモードに切り替わったときに変化する内部フラグを備えている場合、当該内部フラグの変化をイベント発生の条件として設定し、図４（a）に示すようなイベント情報を示すビットマップ画像を表示させても良い。また、例えば、外部からのデジタル入力信号によってプロセスコントローラの動作が休止または再開するような場合、デジタル入力信号の変化をイベント発生の条件として設定し、図４（b）に示すようなイベント情報を示すビットマップ画像を表示させても良い。
【００３０】
このように、イベントに応じたイベント情報を示すビットマップ画像を表示させることにより、オペレータは迅速に現在のプロセスコントローラの動作状況を把握することができ、適切なプロセスコントローラの操作を行うことができる。
【００３１】
なお、パーソナルコンピュータ６には、イベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブルの設定、及びビットマップデータの作成を行うことが可能な専用ツールアプリケーションがインストールされており、イベントシーケンスデータ（つまりイベント発生の条件）や表示するビットマップ画像は、オペレータ等のユーザの好みやプロセスに合わせて自由に変更することができる。さらに、上記のようにダウンロードされるビットマップデータを用いるため、プロセスコントローラが各種言語（日本語、英語、中国語等）に対応する場合であっても、膨大なフォントデータをプロセスコントローラ側に記憶する必要がなく（パーソナルコンピュータ６が各種言語に対応していれば良い）、記憶容量の増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態におけるプロセスコントローラの構成概略図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるイベントシーケンスデータとビットマップデータとの対応関係を示すテーブル、及びビットマップデータの一例である。
【図３】本発明の一実施形態におけるイベントに対する表示例である。
【図４】本発明の一実施形態におけるイベントに対する表示例の変形例である。
【図５】従来のプロセスコントローラの説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…制御演算部（イベント検出手段）、１a…イベントコントロール部（判定手段）、２…主記憶部（第２記憶手段）、３…表示コントロール部（表示制御手段）、４…ビットマップデータ記憶部（第１記憶手段）、５…表示器、５a…表示部（表示手段）、５b…警報ランプ、５c…操作キー（操作手段）
【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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