(57)【要約】      （修正有）【課題】プラント監視制御システムにおけるエンジニアリング作業を軽減することのできるエンジニアリング装置を提供することにある。【解決手段】プラント１の監視又は制御をする監視制御システム２におけるエンジニアリング作業を行うためのエンジニアリング装置３であって、プラント構成図を生成して、表示部６に表示し、表示部６に表示されたプラント構成図から設備又は機器を選択し、選択した設備又は機器の各種設定を行い、設定の誤りを検出する。【選択図】図１
2012108637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの監視又は制御をする監視制御システムにおけるエンジニアリング作業を行うためのエンジニアリング装置であって、
前記プラントの構成を示すプラント構成図を生成するプラント構成図生成手段と、
前記プラント構成図生成手段により生成された前記プラント構成図を表示するプラント構成図表示手段と、
前記プラント構成図表示手段により表示された前記プラント構成図から前記プラントの構成品を選択するための構成品選択手段と、
前記構成品選択手段により選択された前記プラントの構成品に関するプラント情報を前記監視制御システムに設定するために入力するためのプラント情報入力手段と、
前記プラント情報入力手段により入力された前記プラント情報の設定誤りを検出するプラント設定誤り検出手段と
を備えたことを特徴とするエンジニアリング装置。
【請求項２】
前記プラント情報入力手段により入力された前記プラント情報に基づいて、前記プラントの動作を表示することにより確認するためのプラント動作確認手段
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のエンジニアリング装置。
【請求項３】
前記プラントの処理工程を示すシーケンス図を生成するシーケンス図生成手段と、
前記シーケンス図生成手段により生成された前記シーケンス図を表示するシーケンス図表示手段と、
前記シーケンス図表示手段により表示された前記シーケンス図から前記プラントの処理工程を選択するための処理工程選択手段と、
前記処理工程選択手段により選択された前記プラントの処理工程に関する処理工程情報を前記監視制御システムに設定するために入力するための処理工程情報入力手段と、
前記処理工程情報入力手段により入力された前記処理工程情報の設定誤りを検出する処理工程設定誤り検出手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジニアリング装置。
【請求項４】
前記処理工程情報入力手段により入力された前記処理工程情報に基づいて、前記プラントの処理工程の動作を表示することにより確認するための処理工程動作確認手段
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のエンジニアリング装置。
【請求項５】
プラントの監視又は制御をする監視制御手段と、
前記プラントの構成を示すプラント構成図を生成するプラント構成図生成手段と、
前記プラント構成図生成手段により生成された前記プラント構成図を表示するプラント構成図表示手段と、
前記プラント構成図表示手段により表示された前記プラント構成図から前記プラントの構成品を選択するための構成品選択手段と、
前記構成品選択手段により選択された前記プラントの構成品に関するプラント情報を前記監視制御手段に設定するために入力するためのプラント情報入力手段と、
前記プラント情報入力手段により入力された前記プラント情報の設定誤りを検出するプラント設定誤り検出手段と
を備えたことを特徴とするプラント監視制御システム。
【請求項６】
プラントの監視又は制御をする監視制御システムにおけるエンジニアリング作業を行うためのエンジニアリング装置であって、
前記プラントの処理工程を示すシーケンス図を生成するシーケンス図生成手段と、
前記シーケンス図生成手段により生成された前記シーケンス図を表示するシーケンス図表示手段と、
前記シーケンス図表示手段により表示された前記シーケンス図から前記プラントの処理工程を選択するための処理工程選択手段と、
前記処理工程選択手段により選択された前記プラントの処理工程に関する処理工程情報を前記監視制御システムに設定するために入力するための処理工程情報入力手段と、
前記処理工程情報入力手段により入力された前記処理工程情報の設定誤りを検出する処理工程設定誤り検出手段と
を備えたことを特徴とするエンジニアリング装置。
【請求項７】
前記処理工程情報入力手段により入力された前記処理工程情報に基づいて、前記プラントの処理工程の動作を表示することにより確認するための処理工程動作確認手段
を備えたことを特徴とする請求項６に記載のエンジニアリング装置。
【請求項８】
プラントの監視又は制御をする監視制御手段と、
前記プラントの処理工程を示すシーケンス図を生成するシーケンス図生成手段と、
前記シーケンス図生成手段により生成された前記シーケンス図を表示するシーケンス図表示手段と、
前記シーケンス図表示手段により表示された前記シーケンス図から前記プラントの処理工程を選択するための処理工程選択手段と、
前記処理工程選択手段により選択された前記プラントの処理工程に関する処理工程情報を前記監視制御手段に設定するために入力するための処理工程情報入力手段と、
前記処理工程情報入力手段により入力された前記処理工程情報の設定誤りを検出する処理工程設定誤り検出手段と
を備えたことを特徴とするプラント監視制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラント監視制御システムにおけるエンジニアリング作業をするためのエンジニアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラントを監視又は制御する監視制御システムを構築する場合、作業者は、プラントを構成する各種装置、センサ、及びアクチュエータなどの資料に基づいて、運転方案、プラントを構成する各装置間及び機器間のつながり、及びインターロック条件等を決定する。作業者は、これらを決定事項に基づいて、プラント監視制御システムを構築するためのソフトウェア化を行う。このように、作業者は、監視制御システムを構築するために、様々なエンジニアリング作業を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１７１５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のようなエンジニアリング作業は、対象プラントの特徴及び制御機能を把握する必要がある。このため、作業者の熟知レベルにより、エンジニアリング作業の作業効率及び設計完成度は左右される。
【０００５】
また、これらのエンジニアリング作業は、人間系による作業が大半である。さらに、プラント監視制御システムの作り込み時における確認事項又はプラント監視制御システムの構築後の動作確認作業は複雑である。従って、プラント監視制御システムにおける各種設定登録などの確認作業には、相当な労力を要する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、プラント監視制御システムにおけるエンジニアリング作業を軽減することのできるエンジニアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の観点に従ったエンジニアリング装置は、プラントの監視又は制御をする監視制御システムにおけるエンジニアリング作業を行うためのエンジニアリング装置であって、前記プラントの構成を示すプラント構成図を生成するプラント構成図生成手段と、前記プラント構成図生成手段により生成された前記プラント構成図を表示するプラント構成図表示手段と、前記プラント構成図表示手段により表示された前記プラント構成図から前記プラントの構成品を選択するための構成品選択手段と、前記構成品選択手段により選択された前記プラントの構成品に関するプラント情報を前記監視制御システムに設定するために入力するためのプラント情報入力手段と、前記プラント情報入力手段により入力された前記プラント情報の設定誤りを検出するプラント設定誤り検出手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プラント監視制御システムにおけるエンジニアリング作業を軽減することのできるエンジニアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジニアリング装置の適用されたプラントシステムの構成を示す構成図。
【図２】本実施形態に係るプラントの構成図を模式的に示した模式図。
【図３】本実施形態に係るプラントの処理工程のシーケンスを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るエンジニアリング装置３の適用されたプラントシステム１０の構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
【００１２】
プラントシステム１０は、プラント１と、監視制御システム２と、エンジニアリング装置３とを備えている。
【００１３】
監視制御システム２は、記憶装置及び演算装置などにより構成されるコンピュータシステムである。監視制御システム２は、プラント１に設けられているセンサ又はアクチュエータなどから各種データを受信する。各種データには、センサによる検出信号及びアクチュエータの動作状態などが含まれる。監視制御システム２は、プラントを構成する各種設備、センサ、又はアクチュエータなどを制御するための制御信号を出力する。
【００１４】
エンジニアリング装置３は、記憶装置及び演算装置などにより構成されるコンピュータシステムである。エンジニアリング装置３は、監視制御システム２とデータの送受信を行うための通信回線で接続されている。エンジニアリング装置３は、監視制御システム２の構築をするためのエンジニアリング作業を行うための装置である。
【００１５】
エンジニアリング装置３は、演算処理部４と、操作部５と、表示部６とを備えている。
【００１６】
演算処理部４は、エンジニアリング装置３における演算を行うための部分である。演算処理部４は、監視制御システム２からプラント１に関する各種の情報を受信する。演算処理部４は、監視制御システム２に改造又は構築するための各種の情報を送信する。演算処理部４は、表示するための各種データを表示部６に送信する。
【００１７】
操作部５は、作業者がエンジニアリング作業を行うための操作をする部分である。作業者は、操作部５により、エンジニアリング装置３への各種のデータ入力又は操作指令などを行なう。
【００１８】
表示部６は、表示するための各種情報を演算処理部４から受信する。表示部６は、受信した各種情報に基づいて、作業者のエンジニアリング作業を行うための情報を表示する。作業者は、表示部６の表示内容を見ながら、操作部５により、エンジニアリング作業を行うための操作を行なう。表示部６は、例えばディスプレイ装置である。
【００１９】
演算処理部４は、プラント構成図生成部４１と、シーケンスフローチャート生成部４２とを備えている。
【００２０】
プラント構成図生成部４１は、プラント１の構成図を表示部６に表示するための演算処理をする。プラント構成図生成部４１は、監視制御システム２から受信する情報及び作業者が操作部５から入力した情報に基づいて、図２に示す模式的なプラント１の構成図を生成する。プラント１の構成図には、プラント１から監視制御システム２を経由して受信した各種センサによる検出内容又はアクチュエータの動作状態などの現在のプラント１の状態が反映されて表示されている。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るプラント１の構成図を模式的に示した模式図である。
【００２２】
プラント１は、設備１１と、設備１２と、設備１３とを備えている。各設備１１，１２，１３は、それぞれ他の２つの設備と配管で接続されている。
【００２３】
設備１１には、３つのスクリューをそれぞれ回転させるためのモータ４，５，６が設けられている。設備１１から設備１２に送液する配管には、水弁２４、ポンプ２５、水弁２６が設備１１側から順次に設けられている。設備１２から設備１３に送液する配管には、水弁２７、水弁２８、水弁２９、水弁３０が設備１２側から順次に設けられている。設備１３から設備１１に送液する配管には、水弁３１、水弁３２、水弁３３が設備１３側から順次に設けられている。
【００２４】
プラント１における処理工程は、大きく分けて、設備１１に蓄えられた液（材料）を設備１２を経由して設備１３に送液する処理工程ＰＲ１と、設備１３に蓄えられた液を設備１１に戻す処理工程ＰＲ２の２つの処理工程に分類される。
【００２５】
図３は、本実施形態に係るプラント１の処理工程のシーケンスを示すフローチャートである。
【００２６】
シーケンスフローチャート生成部４２は、プラント１における処理工程ＰＲ１，ＰＲ２に関するエンジニアリング作業を行うためのシーケンスフローチャートを表示部６に表示するための演算処理をする。シーケンスフローチャート生成部４２は、監視制御システム２から受信する情報及び作業者が操作部５から入力した情報に基づいて、シーケンスフローチャートを生成する。
【００２７】
シーケンスフローチャート生成部４２は、シーケンスフローチャートに付随して表示させるために、各処理工程ＰＲ１，ＰＲ２の実行条件などを示すマトリックス形式の表Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３及び各処理工程ＰＲ１，ＰＲ２を行うために各機器に指令するための動作内容などを示すマトリックス形式の表Ｔ２１，Ｔ２２を生成する。シーケンスフローチャート生成部４２は、生成した各種の表Ｔ１１〜Ｔ１３，Ｔ２１，２２を表示部６に表示する。
【００２８】
図３を参照して、プラント１の一連の処理工程について説明する。
【００２９】
監視制御システム２は、判定条件１を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。判定条件１は、表Ｔ１１に示すように、設備１１の水位が中レベルであり、かつ設備１２の水位が低レベルであり、かつ設備１３の水位が高レベルであることを満たすことである。監視制御システム２は、判定条件１を満たす場合は、処理工程ＰＲ１を実行する（ステップＳ１０１のＹｅｓ）。監視制御システム２は、判定条件１を満たさない場合は、判定条件１を満たすまで、プラント１の監視を継続する（ステップＳ１０１のＮｏ）。
【００３０】
監視制御システム２は、表Ｔ２１に示すように、機器２１，２２，２３，２５を運転させ、機器２４，２６，２７，２８，２９，３０を開くことで、処理工程ＰＲ１を実行する（ステップＳ１０２）。
【００３１】
監視制御システム２は、判定条件２を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。判定条件２は、表Ｔ１２に示すように、設備１１の水位が中レベルであり、かつ設備１３の水位が高レベルであることを満たすことである。監視制御システム２は、判定条件２を満たす場合は、処理工程ＰＲ２を実行する（ステップＳ１０３のＹｅｓ）。監視制御システム２は、判定条件２を満たさない場合は、判定条件２を満たすまで、処理工程ＰＲ１の実行を継続する。（ステップＳ１０３のＮｏ）。
【００３２】
監視制御システム２は、表Ｔ２２に示すように、機器３１，３２，３３を開くことで、処理工程ＰＲ２を実行する（ステップＳ１０４）。
【００３３】
監視制御システム２は、判定条件３を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。判定条件３は、表Ｔ１３に示すように、設備１１の水位が中レベルであり、かつ設備１２の水位が高レベルであることを満たすことである。監視制御システム２は、判定条件３を満たさない場合は、判定条件３を満たすまで、プラント１の監視を継続する（ステップＳ１０５のＮｏ）。監視制御システム２は、判定条件３を満たす場合は、プラント１の一連の処理工程を終了する（ステップＳ１０５のＹｅｓ）。
【００３４】
操作部５は、設備・機器設定部５１と、処理工程設定部５２と、表示・動作確認部５３と、設定情報送信部５４とを備えている。
【００３５】
設備・機器設定部５１は、作業者がプラント１の各設備及び各機器の各種設定をするための機能を実現するための演算処理部である。設備・機器設定部５１は、作業者の行った各種設定の矛盾などの誤りを自動的に検出する。
【００３６】
設備・機器設定部５１により、作業者は、次のように各種設定を行う。
【００３７】
作業者は、表示部６に表示されている図２に示すプラント１の構成図から設備１１〜１３又は機器２１〜３３を個別に選択する。作業者は、選択した設備１１〜１３又は機器２１〜３３に対して各種設定を行う。各種設定は、例えば、選択した設備１１〜１３又は機器２１〜３３と関連する配管ラインの属性の設定、運転条件、停止条件、又は各種設定値などである。作業者は、配管ライン毎に、設備１１〜１３又は機器２１〜３３の間のインターロック条件等を設定する。
【００３８】
処理工程設定部５２は、作業者がプラント１の各処理工程ＰＲ１，ＰＲ２における各種設定をするための機能を実現するための演算処理部である。処理工程設定部５２は、作業者の行った各種設定の矛盾などの誤りを自動的に検出する。
【００３９】
処理工程設定部５２により、作業者は、次のように各種設定を行う。
【００４０】
作業者は、表示部６に表示されている図２に示すプラント１の構成図から設定対象の処理工程ＰＲ１，ＰＲ２に使用される配管ラインを選択する。処理工程設定部５２は、選択された配管ラインに属する設備１１〜１３又は機器２１〜３３を、設定対象の処理工程ＰＲ１，ＰＲ２に使用する設備又は機器として自動的にグループ化する。処理工程設定部５２は、各処理工程ＰＲ１，ＰＲ２に対応してグループ化された設備１１〜１３又は機器２１〜３３の各種設定のうち、設備・機器設定部５１により入力された各種設定に基づいて一意に決定されるものについては自動的に設定する。作業者は、設備１１〜１３又は機器２１〜３３の各種設定のうち自動的に決定されなかった設定について設定を行う。各種設定は、例えば、動作条件、停止条件、動作順序、動作内容、又はインターロック条件などである。作業者は、シーケンスフローチャート生成部４２により自動生成された各種の表Ｔ１１〜Ｔ１３，Ｔ２１，２２を表示部６により選択することで、各種の設定を行う。
【００４１】
表示・動作確認部５３は、設備・機器設定部５１及び処理工程設定部５２により作業者が行った各種設定についての表示又は動作を表示部６上で確認するための機能を実現するための演算処理部である。表示・動作確認部５３は、作業者が入力した各種設定に基づいて、プラント１の制御を表示部６上で模擬的に実行する。
【００４２】
表示・動作確認部５３により、作業者は、次のように表示又は動作の確認をする。
【００４３】
設備１１〜１３又は機器２１〜３３を個別に確認する場合、作業者は、表示部６に表示されている図２に示すプラント１の構成図から確認をする対象の設備１１〜１３又は機器２１〜３３を選択する。作業者は、表示・動作確認部５３により、選択した設備１１〜１３又は機器２１〜３３を個別に動作又は操作等をさせる。これにより、作業者は、設備１１〜１３又は機器２１〜３３の状態表示、動作表示、又は動作内容を表示部６で確認する。
【００４４】
複数の設備１１〜１３又は機器２１〜３３を連動させて確認する場合、作業者は、表示部６に表示されている図２に示すプラント１の構成図から確認をする対象の全ての設備１１〜１３又は機器２１〜３３を選択する。作業者は、表示・動作確認部５３により、選択した任意の設備１１〜１３又は機器２１〜３３を連動して動作又は操作等をさせる。これにより、作業者は、設備１１〜１３又は機器２１〜３３の連動状態、連動動作又は単独動作に関係する排他処理、又はインターロック条件等を表示部６で確認する。
【００４５】
処理工程ＰＲ１，ＰＲ２を確認する場合、作業者は、表示部６に表示されている図３に示すシーケンスフローチャートの確認する対象の処理工程ＰＲ１，ＰＲ２を選択することで、選択された処理工程ＰＲ１，ＰＲ２が表示部６上で模擬的に実行される。また、作業者は、表示部６に表示されている図３に示すシーケンスフローチャートから任意のステップＳ１０１〜Ｓ１０５を選択することで、選択されたステップＳ１０１〜Ｓ１０５が表示部６上で模擬的に実行される。プラント１の全体の処理工程を一括して動作させることもできる。作業者は、図３に示す各種の表Ｔ１１〜Ｔ１３，Ｔ２１，２２の内容を変更することで、各種条件又は各種動作内容を変更して、プラント１を動作させることもできる。これにより、作業者は、プラント１における各処理工程ＰＲ１，ＰＲ２の機器状態、動作状態、各種条件、処理工程ＰＲ１，ＰＲ２間の移行許可及び不可に対応する動作などを表示部６で確認する。
【００４６】
設定情報送信部５４は、作業者が設備・機器設定部５１及び処理工程設定部５２により行った各種設定を監視制御システム２に反映させるための機能を実現するための演算処理部である。
【００４７】
作業者は、表示・動作確認部５３により確認後、設定情報送信部５４により、設定した各種情報を監視制御システム２に送信する。これにより、監視制御システム２は、設定情報送信部５４から送信された情報に基づいて、ソフトウェアの改造などが自動的にされる。
【００４８】
本実施形態によれば、プラント１を構成する各設備１１〜１３及び機器２１〜３３の繋がり、関連付け、又はインターロック条件のなど設定などのエンジニアリング作業において、エンジニアリング装置３が随時作業者の行った各種設定の矛盾などの誤りを自動的に検出することで、各種設定の誤りを軽減することができる。
【００４９】
また、作業者は、表示・動作確認部５３により、設備・機器を単独又は連動で動作させるシミュレーションすることで、登録した各種設定内容を確認することができる。これにより、インターロック条件の矛盾などの設定の誤りを無くすことができる。
【００５０】
さらに、作業者は、表示部６に表示されるプラント１の構成図又はシーケンスフローチャートを見ながら、監視制御システム２の追加又は変更などのシステム構築をするためのエンジニアリング作業をすることができる。従って、作業者は、視覚的に確認しながらエンジニアリング作業をすることができるため、プラント１の特性及び動作を把握しながら作業をすることができる。これにより、エンジニアリング作業を行い易くし、間違い等を軽減することができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、エンジニアリング装置３を監視制御システム２とは別の構成として説明したが、エンジニアリング装置３は、監視制御システム２の機能として組み込まれていてもよい。
【００５２】
また、監視制御システム２及びエンジニアリング装置３を構成する部分は、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの組合せのいずれによる構成でもよい。例えば、操作部５は、キーボード又はマウスなどのハードウェアで構成されていてもよいし、ソフトウェアにより表示部６に表示される画像に作業者が触れることを認識するハードウェアにより構成されていてもよい。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…プラント、２…監視制御システム、３…エンジニアリング装置、４…演算処理部、５…操作部、６…表示部、１０…プラントシステム、４１…プラント構成図生成部、４２…シーケンスフローチャート生成部、５１…設備・機器設定部、５２…処理工程設定部、５３…表示・動作確認部、５４…設定情報送信部。
【図１】
2012108637.tif 000003
【図２】
2012108637.tif 000004
【図３】
2012108637.tif 000005