JP2006039648A - Plant monitor control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異常発生時におけるガイダンス機能を有するプラント監視制御システムに関する。 The present invention relates to a plant monitoring control system having a guidance function when an abnormality occurs.
一般に、各種プラントに対する監視制御システムでは、異常が発生した場合、監視員に対し、どのような対応措置をとるべきかをガイダンスするガイダンスシステムが設けられており、このようなガイダンスシステムに対する各種の提案も行われている(例えば、特許文献1乃至5参照)。 In general, in the monitoring and control system for various plants, a guidance system is provided that provides guidance to the supervisor about what countermeasures should be taken when an abnormality occurs. Various proposals for such guidance systems are provided. (For example, see Patent Documents 1 to 5).
この種、従来のアラームガイダンス装置は、メッセージ、対応手順、関連警報などの予測可能な条件に対するガイダンスをあらかじめガイダンスルール定義部で登録することにより、対応手順の表示、優先順位の表示、復旧シミュレーションなどを行なっていた。また、学習型システムとしては、プロセス値の履歴を取得し、予測値の精度向上を対象とした算術的方法が用いられている。 This type of conventional alarm guidance device registers guidance for predictable conditions such as messages, response procedures, and related alerts in advance in the guidance rule definition unit, so that response procedure display, priority display, recovery simulation, etc. I was doing. In addition, as a learning type system, an arithmetic method for obtaining a process value history and improving accuracy of a predicted value is used.
このようなアラームガイダンス装置は、ガイダンスルール、対応手順、メッセージをあらかじめデータベースに登録する必要がある。また、登録に当っては、データベース作成に関する知識とプラント運転に関する知識の両方が必要となる。このため、そのガイダンス機能を十分に発揮できるデータベース作成方法の容易化が課題となっていた。 Such an alarm guidance device needs to register guidance rules, response procedures, and messages in a database in advance. In addition, both registration knowledge and knowledge regarding plant operation are required for registration. For this reason, it has been an issue to facilitate a database creation method that can sufficiently exhibit the guidance function.
また、学習型システムでは、プロセス値の変動履歴を用いて、予測値の精度を向上させることは可能だが、数値としての予測であり、操作手順に対応したガイダンスの学習は実現できていなかった。 Further, in the learning type system, it is possible to improve the accuracy of the predicted value by using the process value fluctuation history, but the prediction is a numerical value, and the guidance learning corresponding to the operation procedure has not been realized.
さらに、一般のソフトウェアに用いられているマクロ機能を用いることも考えられるが、このマクロ機能は、単に操作を記録し、編集して、単純に再生するものであり、その用途は限定されている。
このように、従来のアラームガイダンス装置は、予測可能な条件に対するガイダンスをあらかじめ登録しておかなければならず、また、登録に当っては、データベース作成に関する知識とプラント運転に関する知識の両方が必要となるなど、操作員に対する負担が大きかった。また、学習型システムでは、操作手順に対応したガイダンスの学習は実現できていなかった。 Thus, the conventional alarm guidance device has to register guidance for predictable conditions in advance, and registration requires both knowledge about database creation and knowledge about plant operation. The burden on the operator was great. Further, in the learning type system, the guidance learning corresponding to the operation procedure cannot be realized.
本発明の目的は、人間による操作の履歴をパターン化して蓄積、学習していくことにより、操作に関するガイダンスデータベースを作成し、ガイドを行い、かつ、操作の短縮をも可能にして、効率を向上させることが可能なガイダンスシステムを有するプラント監視制御システムを提供することにある。 The purpose of the present invention is to create a guidance database for operations, perform guidance, and shorten operations by patterning and storing and learning the history of operations by humans, improving efficiency. Another object of the present invention is to provide a plant monitoring and control system having a guidance system that can be used.
本発明のプラント監視制御システムは、プラントから各種プロセス値を入力すると共に、プラント制御装置からの制御信号をプラントに出力するプロセスコントローラを有し、かつ、前記プラント制御装置に対する各種指令を操作可能であり、前記プロセスコントローラを介して前記プラント制御装置が把握しているプラント状態を、表示制御手段を介して表示可能なマンマシンインターフェースを有するプラント監視制御システムであって、前記プロセスコントローラが入力した各種プロセス値を保存すると共にこれらプロセス値に対する異常判定用の基準値を有するプロセス値データベースと、前記マンマシンインターフェースによるプラントへの各種指令及び確認の操作をガイダンス制御手段を介して入力し操作履歴として蓄積する操作履歴データベースと、前記プロセス値データベースに入力されたプロセス値をその基準値と比較し異常と判定された場合は、異常発生時前後の操作履歴を前記操作履歴データベースから読み出し、この異常状態と操作履歴とを組み合わせてガイダンスデータベースに記憶させるガイダンスデータベース作成手段と、前記プラントのガイダンスパターンとして取得すべき項目及びこの項目毎の状態判断用の基準が指標として予め設定されている項目別判断指標とを備え、前記表示制御手段は、プロセス値データベースに入力されたプロセス値が異常の場合マンマシンインターフェースに異常状態を表示させ、前記ガイダンス制御手段は、前記マンマシンインターフェースによる指令及び確認の操作を前記操作履歴データベースに記憶させると共に、マンマシンインターフェースが異常状態を表示したとき前記項目別判断指標を参照し、この異常の種別が、前記項目別判断指標に設定された項目に該当し、かつ、その状態が前記状態判断用基準内に該当するデータをガイダンスデーベースから取り出し、表示制御手段にガイダンスデータとして出力することを特徴とする。 The plant monitoring control system of the present invention has a process controller that inputs various process values from a plant and outputs a control signal from the plant control device to the plant, and can operate various commands to the plant control device. A plant monitoring and control system having a man-machine interface capable of displaying the plant state grasped by the plant control device via the process controller via a display control means, and various types of inputs inputted by the process controller Stores process values and stores a process value database having reference values for determining abnormalities for these process values and various commands and confirmation operations to the plant via the man-machine interface via the guidance control means and stores them as an operation history. Operation If the process value input to the history database and the process value database is compared with the reference value and determined to be abnormal, the operation history before and after the occurrence of the abnormality is read from the operation history database, and the abnormal state and operation history are read. And a guidance database creation means for storing in a guidance database, and items to be acquired as a guidance pattern of the plant, and item-specific judgment indexes in which criteria for state judgment for each item are preset as indicators. The display control means displays an abnormal state on the man-machine interface when the process value input to the process value database is abnormal, and the guidance control means performs the command and confirmation operation by the man-machine interface in the operation history. When it is stored in the database When the man-machine interface displays an abnormal state, the item-specific determination index is referred to, and the type of abnormality corresponds to the item set in the item-specific determination index, and the state is used for the state determination. Data that falls within the standard is extracted from the guidance database and output to the display control means as guidance data.
本発明では、ガイダンスデータベース作成手段が操作履歴データベースから取得するデータとして、異常発生時に確認のために開いた画面及び対応した操作履歴データを含み、プロセス値データベースから取得するデータとして、異常なプロセスデータ及び、発生した異常に関連する他のプロセスデータを含み、これらを発生した異常に対するガイダンスデータとしてガイダンスデータベースに登録させる。 In the present invention, the guidance database creation means obtains from the operation history database as the data acquired from the process value database, including the screen opened for confirmation when the abnormality occurs and the corresponding operation history data. In addition, other process data related to the generated abnormality is included, and these are registered in the guidance database as guidance data for the generated abnormality.
また、本発明では、ガイダンス制御手段は、異常の種別が、前記項目別判断指標に設定された項目に該当し、かつ、その状態が前記状態判断用基準内に該当するデータが、予め設定した数以上有る場合にこれをガイダンスデータとして出力する学習機能を有するものでもよい。 Further, in the present invention, the guidance control means sets in advance data whose abnormality type corresponds to the item set in the item-specific determination index and whose state falls within the state determination criterion. It may have a learning function for outputting this as guidance data when there are more than a few.
このガイダンス制御手段は、学習機能によりガイダンスデータを出力する場合、以後の操作を自動的に実行するための自動処理アイコンを発生する機能を有してもよい。 The guidance control means may have a function of generating an automatic processing icon for automatically executing the subsequent operation when the guidance data is output by the learning function.
また、本発明では、ガイダンスデータベース作成手段は、プロセス値データベースに入力されたプロセス値が異常に近づいたと判定された場合は、その前後の操作履歴を前記操作履歴データベースから読み出し、異常発生に対する予防措置のガイダンスデータとしてガイダンスデータベースに記憶させるようにしてもよい。 In the present invention, when it is determined that the process value input to the process value database has approached an abnormality, the guidance database creation means reads the operation history before and after the operation value from the operation history database, and prevents the occurrence of the abnormality. The guidance data may be stored in the guidance database.
また、本発明では、マンマシンインターフェースの表示画面には、プラントプロセスが各部のプロセス値と共に表示され、ガイダンス制御手段は、表示されたプロセス値に対する指示操作を、指示された数値と共に確認操作データとして操作履歴データベースに取得させるようにしてもよい。 In the present invention, the plant process is displayed along with the process value of each part on the display screen of the man-machine interface, and the guidance control means performs the instruction operation for the displayed process value as confirmation operation data together with the instructed numerical value. The operation history database may be acquired.
また、本発明では、マンマシンインターフェースの表示画面には、プラントプロセスの各プロセス値がトレンドグラフとして表示され、ガイダンス制御手段は、表示されたトレンドグラフに対する指示操作を、指示されたグラフ値と共に確認操作データとして操作履歴データベースに取得させるものでもよい。 In the present invention, each process value of the plant process is displayed as a trend graph on the display screen of the man-machine interface, and the guidance control means confirms the instruction operation for the displayed trend graph together with the indicated graph value. It may be acquired in the operation history database as operation data.
さらに、本発明では、表示画面に表示されたデータを指示操作すると、この指示操作された部分の表示形態を他の部分に対し変化させるようにしてもよい。 Furthermore, in the present invention, when the data displayed on the display screen is instructed, the display form of the instructed part may be changed with respect to other parts.
本発明によれば、異常発生時の各種指令や確認などの操作履歴が、異常データと共にガイダンスデータベースに蓄積され、必要に応じて学習後、同種異常に対するガイダンスデータとして出力されるので、実際の異常時対応操作に基くガイダンスを得ることができ、確認項目の抜けなどを生じることはなく、有効なガイダンスデータベースを容易に作成でき、操作効率も向上する。 According to the present invention, the operation history such as various commands and confirmation at the time of occurrence of an abnormality is accumulated in the guidance database together with the abnormality data, and after learning as necessary, it is output as guidance data for the same type of abnormality. Guidance based on time-sensitive operation can be obtained, no check items are lost, and an effective guidance database can be easily created, and operation efficiency is improved.
以下、本発明によるプラント監視制御システムの一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a plant monitoring control system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、この実施の形態におけるプラント監視制御システムの全体構成を示している。図1において、101は監視制御対象のプラントで、例えば、配水池や配水ポンプなどを有する水道設備として説明する。 FIG. 1 shows the overall configuration of the plant monitoring control system in this embodiment. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a plant to be monitored and controlled, which will be described as a water supply facility having a distribution reservoir, a distribution pump, and the like.
次に、このプラント101を監視制御するシステム側を説明する。プロセスコントローラ102は、プラント101との間で各種のプロセス値を入出力する。プラント制御装置103は、プラント101に対する所定の制御プログラムを有し、プロセスコントローラ102に入力されたプロセス値及びマンマシンインターフェース104の操作に基く各種指令を受け、所定の制御信号をプロセスコントローラ102を介してプラント101に出力する。
Next, the system side that monitors and controls the plant 101 will be described. The process controller 102 inputs and outputs various process values with the plant 101. The
マンマシンインターフェース104は、表示機能と信号入力機能とを持ち、プラント101の状態を表示すると共にプラントに対する各種指令や確認操作を行うものである。具体的には、モニター画面、マウスやキーボード、タッチパネルディスプレイ、携帯端末、の全部、または一部により構成すればよい。表示制御手段105は、マンマシンインターフェース104の表示機能を制御するもので、例えば、プラント制御装置103の制御プログラムに基く表示をマンマシンインターフェース104に表示させるために機能する。
The man-machine interface 104 has a display function and a signal input function, displays the state of the plant 101, and performs various commands and confirmation operations for the plant. Specifically, the monitor screen, a mouse, a keyboard, a touch panel display, and a mobile terminal may be configured in whole or in part. The display control means 105 controls the display function of the man-machine interface 104, and functions to cause the man-machine interface 104 to display a display based on the control program of the
これらの構成により、プロセスコントローラ102は、プラント101から各種プロセス値を入力すると共に、プラント制御装置103からの制御信号をプラント101に出力する。また、マンマシンインターフェース104は、プラント制御装置103に対する各種指令を操作可能であり、かつ、プロセスコントローラ102を介してプラント制御装置103が把握しているプラント状態を、表示制御手段105を介して表示することができる。
With these configurations, the
107はプロセス値データベースで、プロセスコントローラ102がプラント101から入力し、出力した各種プロセス値(例えば、池水位、流量、圧力等)を保存すると共に、これらプロセス値に対する異常判定用の基準値を有する。
A
106はガイダンス制御手段で、異常発生時における各種のガイダンスを制御する。その機能の一つとして、マンマシンインターフェース104によるプラント101への各種指令及び確認の操作を、操作履歴として随時、操作履歴データベース108に蓄積させる。 A guidance control unit 106 controls various types of guidance when an abnormality occurs. As one of its functions, various commands and confirmation operations to the plant 101 by the man-machine interface 104 are accumulated in the operation history database 108 as needed as an operation history.
111はガイダンスデータベース作成手段で、プロセス値データベース107に入力されたプロセス値をその基準値と比較し、異常と判定された場合は、異常発生時前後の操作履歴を操作履歴データベース108から読み出し、この読み出した操作履歴を、異常状態と組み合わせてガイダンスデータベース109に記憶させる。
111 is a guidance database creation means, which compares the process value input to the
110は項目別判断指標で、プラント101のガイダンスパターンとして取得すべき項目及びこの項目毎の状態判断用の基準が、指標として予め設定されている。この実施形態では、プラント101が水道設備であるため、例えば、項目として「No.1配水池水位」を設定し、その項目の状態(例えば、水位「高」「中」「低」)判断用の基準(Xm以上は「高」、X〜Ymは「中」、Ym以下は「低」等)を指標として設定しておく。これらをプラントの各項目毎に設定しておく。 110 is an item-specific determination index, and items to be acquired as a guidance pattern of the plant 101 and a state determination reference for each item are set in advance as indexes. In this embodiment, since the plant 101 is a water supply facility, for example, “No. 1 distribution reservoir water level” is set as an item, and the state of the item (for example, water level “high” “medium” “low”) is determined. Are set as indicators (“high” for Xm or more, “medium” for X to Ym, “low” for Ym or less, etc.). These are set for each item of the plant.
すなわち、各プロセス値や監視項目に対して、その項目から判断可能な判断の種類と判断基準とをあらかじめ定義しておく。上記定義例は水位であったが、他の具体的な定義例として、状態表示ならば「運転」「停止」「故障」とか「自動」「手動」、水位であれば上記のほかに「異常高」「高」「中」「低」「異常低」、流量であれば「大」「通常」「小」「零」、精度が必要な項目では、更に細かく定義する。また、トレンドグラフであれば「増加」「安定」「減少」のように、各表示項目に関してどのような判断の分類が考えられるかという判断の種類と、どの値を超えたら高と判断するのかのような判断基準を、個々のプラントの特性に合わせて作成する。この項目別判断指標110は、データベースの知識が無くとも、プラント運転に関する知識のみで作成できる。 That is, for each process value and monitoring item, the type of judgment and judgment criteria that can be judged from the item are defined in advance. The above definition example was the water level, but as another specific definition example, if it is a status display, it is `` run '', `` stop '', `` failure '' or `` automatic '', `` manual '', if it is a water level, in addition to the above, `` abnormal '' For items requiring high accuracy, “high”, “high”, “medium”, “low”, “abnormally low”, “large”, “normal”, “small”, “zero” if the flow rate is required, more detailed definitions are made. In addition, in the case of a trend graph, the type of judgment regarding what kind of judgment can be considered for each display item, such as “increase”, “stable”, “decrease”, and what value should be judged as high? Such criteria are created according to the characteristics of each plant. This item-specific judgment index 110 can be created only with knowledge about plant operation without knowledge of the database.
また、前記表示制御手段105は、プロセス値データベース107に入力されたプロセス値が異常の場合、プロセス値が異常であることをマンマシンインターフェースに104に表示させる機能を有する。
The display control means 105 has a function of causing the man-machine interface to display on the man-machine interface 104 that the process value is abnormal when the process value input to the
さらに、前記ガイダンス制御手段106は、前術のように、マンマシンインターフェース104による指令及び確認の操作を操作履歴データベース104に記憶させると共に、マンマシンインターフェース104が異常状態を表示したとき、項目別判断指標106を参照する。そして、この異常の種別が、前記項目別判断指標110に設定された項目に該当するかを判断し、かつ、その状態が前記状態判断用基準内に該当するかを判断する。そして、該当データがガイダンスデーベース109に存在する場合はこのデータを取り出し、表示制御手段105にガイダンスデータとして出力する機能を有する。
Further, the guidance control means 106 stores the command and confirmation operation by the man-machine interface 104 in the operation history database 104 as in the previous operation, and when the man-machine interface 104 displays an abnormal state, the item-specific judgment is performed. Reference is made to the index 106. Then, it is determined whether or not the type of abnormality corresponds to an item set in the item-specific determination index 110, and whether or not the state falls within the state determination criterion. If the corresponding data exists in the
表示制御手段105は、ガイダンス制御手段によりガイダンスデータベース109から取り出されたデータを、ガイダンスデータとしてマンマシンインターフェースに104に表示させる機能も有する。
The display control unit 105 also has a function of causing the man-machine interface to display the data extracted from the
なお、ガイダンスデータベース作成手段111は、プロセス値データベース107に入力されたプロセス値が異常と判定された場合、項目別判断指標106を参照して、そのプロセス値がどの項目の、どのような状態かを判断した上で、異常発生時前後の操作履歴と組み合わせ、ガイダンスデータベース109に記憶させるようにしてもよい。
When the process value input to the
ここで、ガイダンスデータベース作成手段111が操作履歴データベース108から取得するデータとしては、異常発生時に、マンマシンインターフェースに104において、確認のために開いた画面データ及び対応した操作履歴データを含む。また、プロセス値データベース107から取得するデータとしては、異常なプロセスデータ及び、発生した異常に関連する他のプロセスデータを含む。これらは、発生した異常に対するガイダンスデータとしてガイダンスデータベース109に登録させる。
Here, the data acquired by the guidance database creating unit 111 from the operation history database 108 includes screen data opened for confirmation and corresponding operation history data in the man-machine interface 104 when an abnormality occurs. The data acquired from the
次に、動作を図2のフローチャートを参照して説明する。先ず運用準備(201)の段階で、各種の項目及びそれらの判断指標をデータ登録し、項目別判断指標110を作成しておく(204)。次に、新たなデータ取得を要しない基本的ガイダンス項目の登録(205)を、従来と同じ手法により行い、運用開始(202)の段階となる。 Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in the stage of operation preparation (201), various items and their determination indexes are registered as data, and item-specific determination indexes 110 are created (204). Next, registration of basic guidance items that do not require new data acquisition (205) is performed by the same method as before, and the operation is started (202).
この運用段階において、ガイダンス登録のトリガーを異常発生とする。すなわち、プラント101に異常が発生すると(206)、プラント制御装置103がこれを検出し表示制御手段105を介して異常発生をマンマシンインターフェース104に表示させる。このとき、異常なプロセス値が入力されるので、プロセス値データベース107に入力されたプロセス値は基準値と比較され、異常状態が表示制御手段105及びガイダンスデータベース作成手段111の双方で把握される。
In this operation stage, the trigger for guidance registration is assumed to be abnormal. That is, when an abnormality occurs in the plant 101 (206), the
ガイダンス制御手段106は、プロセス値データベース107、ガイダンスデータベース作成手段111、ガイダンスデータベース109経由で異常発生の情報を得ると、項目別判断指標110を参照し、発生した異常状態がどの項目に対応し、かつ設定された状態判断基準に対応するかを判断する(207)。そして、その項目及び状態判断基準に該当するデータがガイダンスデータベース109に存在するか、すなわち、以前発生したことがあり、そのときのデータがガイダンスパターンとして登録されているかを判断する(208)。
When the guidance control unit 106 obtains information on the occurrence of an abnormality via the
ガイダンスパターンとして登録されている場合(208:Yes)は、このデータを読み出し、この異常状態に対するガイダンスデータとして表示制御手段105に出力し、マンマシンインターフェース104によりガイダンスさせる(209)。 If it is registered as a guidance pattern (208: Yes), this data is read out, output to the display control means 105 as guidance data for this abnormal state, and is guided by the man-machine interface 104 (209).
このとき、ガイダンス制御手段106は、異常発生前後の操作履歴、すなわち、異常発生により操作者が確認した項目の状態を含む履歴を操作履歴データベース108に保存させる(210)。この処理は、前述のようにガイダンスパターンとして登録されている場合、或いはいない場合(208:No)にかかわらず実行される。 At this time, the guidance control means 106 stores the operation history before and after the occurrence of the abnormality, that is, the history including the state of the item confirmed by the operator due to the occurrence of the abnormality in the operation history database 108 (210). This process is executed regardless of whether or not it is registered as a guidance pattern as described above (208: No).
一方、データベース作成手段111は、異常状態が発生したとき、その前後の操作履歴を操作履歴データベース108から取得し、プロセス値データベース107から取得した異常状態に関係するプロセス値と共に、発生した異常に対するガイダンスデータとしてガイダンスデータベース109に保存し、以後の同種異常発生に備える。
On the other hand, when an abnormal state occurs, the database creation unit 111 acquires operation history before and after the abnormal state from the operation history database 108, along with the process value related to the abnormal state acquired from the
ここで、ガイダンスデータベース109にガイダンスパターンが登録されているかを判断するのに、項目別判断指標110を参照しているが、それは次の理由による。すなわち、ガイダンスデータベース109に登録されるデータは、上述のように以前に発生した異常状態のプロセス値などから構成されている。このため、ガイダンスパターンの判断基準としてプロセス値をそのまま用いた場合、同じプロセス値が発生する確率はほとんど生じないため、同じガイダンスパターンを捉えることができない。
Here, in order to determine whether or not a guidance pattern is registered in the
例えば、異常発生時の配水池水位が「高」に属するX1m(以下、10.53mとする)であった場合、そのプロセス値10.53mをそのまま用いた場合、この10.53mと一致するプロセス値10.53mを有するガイダンスパターンが存在する確率はきわめて低い。これに対し、項目別判断指標では、前述のように、「No.1配水池水位」のような項目と、その項目の状態(例えば、水位「高」「中」「低」)判断用の基準(Xm(ここでは8mとする)以上は「高」、X〜Ym(ここでは4m以上8m未満とする)は「中」、Ym(ここでは4m)未満は「低」)とを、指標として設定しているため、同じガイダンスパターンを容易に捉えることができる。 For example, when the distribution reservoir water level at the time of occurrence of abnormality is X1m (hereinafter referred to as 10.53 m) belonging to “high”, when the process value of 10.53 m is used as it is, a process that matches this 10.53 m The probability that there is a guidance pattern having the value 10.53m is very low. On the other hand, in the item-specific judgment index, as described above, the item such as “No. 1 reservoir water level” and the state of the item (for example, water level “high” “medium” “low”) are used for judgment. The standard (Xm (here 8m) or more is "high", X to Ym (here 4m or more and less than 8m) is "medium", and less than Ym (here 4m) is "low") The same guidance pattern can be easily captured.
すなわち、例えば水位が8m以上であれば、10.53mでも12.73mでもすべて「高」と判断できるため、仮にガイダンスデータとしてプロセス値をそのまま使用していても、そのプロセス値を判断基準と比較すれば、どの状態に該当するかを直ちに判断することができ、該当するガイダンスパターンを容易に捉えることができる。 That is, for example, if the water level is 8 m or higher, it can be judged as “high” for both 10.53 m and 12.73 m. Therefore, even if the process value is used as it is as guidance data, the process value is compared with the judgment standard. By doing so, it is possible to immediately determine which state corresponds, and it is possible to easily grasp the corresponding guidance pattern.
もちろん、図1で示したように、ガイダンシデータ作成手段111によりガイダンスデータを作成するときに、項目別判断指標110を参照して、プロセス値を水位「高」「中」「低」のように状態分けしてガイダンシデータベース109に登録してもよい。このようにしておけば、ガイダンス制御手段106は、同じガイダンスパターンの有無を容易に捉えることができる。
Of course, as shown in FIG. 1, when the guidance data is created by the guidance data creation unit 111, the process value is set to the water level “high”, “medium”, or “low” with reference to the item-specific judgment index 110. May be registered in the
ガイダンス制御手段106には、学習機能を持たせ、同じようなガイダンスパターンが所定数異常登録されている場合に、そのパターンをガイダンスデータとして出力するようにしてもよい。例えば、異常の内容によっては、1回だけの操作履歴に基くガイダンデータをそのまま出力すると信頼性の点で問題になることがある。このような場合には、学習機能により、異常の種別が、前記項目別判断指標に設定された項目に該当し、かつ、その状態が前記状態判断用基準内に該当するデータ、すなわち、同種のガイダンスパターンが予め設定した数以上有る場合にこれをガイダンスデータとして出力するようにしてもよい。 The guidance control means 106 may have a learning function, and when a predetermined number of similar guidance patterns are registered abnormally, the patterns may be output as guidance data. For example, depending on the content of an abnormality, if the guide data based on a single operation history is output as it is, there may be a problem in terms of reliability. In such a case, by the learning function, the type of abnormality corresponds to the item set in the item-specific determination index, and the state corresponds to the state determination criteria, that is, the same type If there are more than a predetermined number of guidance patterns, these may be output as guidance data.
また、ガイダンス制御手段106は、上述した学習機能によりガイダンスデータを出力する場合、以後の操作を自動的に実行するための自動処理アイコンを発生するように構成してもよい。 Further, the guidance control means 106 may be configured to generate an automatic processing icon for automatically executing the subsequent operation when the guidance data is output by the learning function described above.
なお、ガイダンスデータベース作成手段111は、プロセス値データベース107に入力されたプロセス値が異常の場合に、ガイダンスデータを作成すると説明したが、例えば、プロセス値が異常に近づいたと判定された場合に、その前後の操作履歴を前記操作履歴データベース108から読み出し、異常発生に対する予防措置のガイダンスデータとしてガイダンスデータベース109に登録させるようにしてもよい。
The guidance database creation unit 111 has been described as creating guidance data when the process value input to the
次に、マンマシンインターフェース104における確認操作を説明する。マンマシンインターフェース104の表示画面には、プラントプロセスが各部のプロセス値と共に表示される。ガイダンス制御手段106は、表示されたプロセス値に対する指示操作を、指示された数値と共に確認操作データとして操作履歴データベース108に取得させることができる。 Next, the confirmation operation in the man-machine interface 104 will be described. On the display screen of the man-machine interface 104, the plant process is displayed together with the process value of each part. The guidance control unit 106 can cause the operation history database 108 to acquire an instruction operation for the displayed process value as confirmation operation data together with the instructed numerical value.
例えば、マンマシンインターフェース104の例としてタッチパネルディスプレイを利用した場合を図3に記す。図3は、水道設備を表し水路で連結されたタンク315,325が表示されている。これらタンクに対し、例えば、「満水」or「空」の状態表示316,326がなされている。また、流量のプロセス値311,321、水温のプロセス値313,323、水位のプロセス値314,324がそれぞれ数値として表示されているものとする。
For example, a case where a touch panel display is used as an example of the man-machine interface 104 is shown in FIG. FIG. 3 shows
図3の状態は、警報発生後に操作者が確認した画面の例であり、確認した項目を指差し確認することにより、確認した項目314は、他の表示と区別して大きな文字で表示されている。例えば、下流側タンク325への流量値321が著しく低下して警報が発生された場合、操作者は上流側タンクの水位314を確認する。そして、この確認操作により、確認した項目が上流側タンクの水位314であることを操作履歴データベース108に記録する。他にも、確認した画面があれば同様に記録する。この操作履歴データが、後に同じような警報が発生した場合に確認すべき操作ガイダンスとして作成される。
The state of FIG. 3 is an example of a screen confirmed by the operator after the alarm is generated, and the confirmed item 314 is displayed in large characters to be distinguished from other displays by pointing and confirming the confirmed item. . For example, when the
すなわち、ガイダンスデータベース作成手段111は、操作履歴データベース108やプロセス値データベース107から取得したデータにより、警報発生に対して行った操作として、確認した項目314、確認した項目が項目別判断指標110のどれに該当したか、確認のために開いた画面、そして、警報発生当時の関連する他のプロセス値の項目別判断指標110への該当状況、同時に発生していた警報と、警報の種別、操作手順についてガイダンスデータを作成し、ガイダンスデータベース109に登録する。
That is, the guidance database creation unit 111 uses the data acquired from the operation history database 108 or the
ここで、関係する他のプロセス値として、あるプロセス値が他のどのプロセス値と関係しているかの関係の登録にはノウハウが必要となる。一般的な水処理では、その流入側の状態と流出先の状態を示すプロセス値が関係しており、異常が発生した先の状態も異常である場合には、その先も関連すると考えるのが、通常である。また、簡単なプラントでは、系列、系統をひとくくりにして関係を持たせ、ガイダンスデータベース109に自動で登録し、後に従来手法を用いて、無関係なプロセス値を削除し、メッセージも追加するなどのデータベースの編集を行なうこともできる。
Here, as other related process values, know-how is required to register the relationship of which process value is related to which other process value. In general water treatment, the process value indicating the state of the inflow side and the state of the outflow destination is related, and if the state where the abnormality occurred is also abnormal, it can be considered that the destination is also related. Is normal. Also, in a simple plant, a group and system are grouped together to have a relationship, automatically registered in the
また、マンマシンインターフェース104の表示画面には、プラントプロセスの各プロセス値をトレンドグラフとして表示することができる。このため、ガイダンス制御手段106は、表示されたトレンドグラフに対する指示操作を、指示されたグラフ値と共に確認操作データとして操作履歴データベースに取得させる。 Further, each process value of the plant process can be displayed as a trend graph on the display screen of the man-machine interface 104. For this reason, the guidance control unit 106 causes the operation history database to acquire an instruction operation for the displayed trend graph as confirmation operation data together with the indicated graph value.
図4は、トレンドグラフ(プロセス値の履歴)から確認項目を取得する例である。グラフにおける確認項目では、確認した部分をマンマシンインターフェースで囲うことにより、指差し確認として確認項目を特定することができる。図の例は、何らかの現象が生じたことにより、ある操作を行った場合、ある値が急激に低下したトレンドを示しており、この場合、急激に低下した部分を確認したことを表している。すなわち、ある現象に対しては、この急激に低下した値を確認すべきであるとのガイダンスを生じさせるものである。このために、確認した項目の傾向を増加、減少、安定、最大点、最小点などの判断指標と、警報が発生した時刻との時間の差、そして時間軸401、数値軸402の表示範囲を取得し、記録することにより、ガイダンスデータを作成する。
FIG. 4 is an example of acquiring a confirmation item from a trend graph (process value history). In the confirmation item in the graph, the confirmation item can be specified as pointing confirmation by surrounding the confirmed part with a man-machine interface. The example in the figure shows a trend in which a certain value suddenly decreases when an operation is performed due to some phenomenon, and in this case, a portion where the value rapidly decreases is confirmed. In other words, for a certain phenomenon, guidance is generated that this sharply decreased value should be confirmed. For this purpose, the tendency of the confirmed item is increased, decreased, stable, maximum point, minimum point, etc., and the time difference between the time when the alarm occurs and the display range of the
なお、確認操作としては、囲うだけではなく、なぞることにより確認項目を取得することも可能である。すなわち、確認操作としては、確認する項目を部分を、なぞる、囲う、指し示す、クリックする、さらには、確認した項目にマウスを移動し特定のボタンを押す、のどれか、又は組み合わせてもよい。 In addition, as a confirmation operation, it is possible not only to enclose but also to obtain a confirmation item by tracing. That is, as the confirmation operation, the part to be confirmed may be traced, enclosed, pointed, clicked, or the mouse is moved to the confirmed item and a specific button is pressed, or may be combined.
以上は端末での操作の例を記述したが、バルブの開閉操作などの手動操作、現場での確認項目は、マンマシンインターフェース104の一部として携帯端末を用いて記録し、携帯端末とマンマシンインターフェースの双方にガイダンスすることも可能である。 The example of the operation on the terminal has been described above. However, manual operation such as valve opening / closing operation and on-site confirmation items are recorded using a portable terminal as a part of the man-machine interface 104, and the portable terminal and man-machine are recorded. Guidance can be given to both interfaces.
また、プラント操作においては、単純な手順のみの操作では無く、ある操作を行い、プロセス値が一定の値に達した後に、次の操作を行なう場合が多々ある。その場合の操作履歴の取得方法としては、図5で示すように、ある一定値に相当する部分を線504のように、なぞることによって、ある値に達したことを記録することが可能である。このような操作も、ある操作に対応した一定値を得る確認操作として記録し、ガイダンスすることが可能である。
In plant operation, there is often a case where a certain operation is performed instead of a simple procedure, and the next operation is performed after the process value reaches a certain value. As an operation history acquisition method in this case, as shown in FIG. 5, it is possible to record that a certain value has been reached by tracing a portion corresponding to a certain fixed value as indicated by a
なお、確認した項目をマンマシンインターフェース104から取得する際に、確認した項目を操作者に認識させるため、確認部分の太さを変える、斜体にする、網掛けにする、色を変える、サイズを変える、点滅させる、線種を変える、のどれか、又は組み合わせを行うとよい。このようにすることによって、確認した項目を他の項目と区別して表示できる。 When acquiring the confirmed item from the man-machine interface 104, the thickness of the confirmation part is changed, italicized, shaded, changed in color, the size is changed so that the operator can recognize the confirmed item. Change, blink, change line type, or a combination. In this way, the confirmed item can be displayed separately from other items.
すなわち、マンマシンインターフェース104の表示画面に表示されたデータを指示操作すると、この指示操作された部分の表示形態を他の部分に対し変化させることにより、操作者に確認操作した項目を認識させることができる。 That is, when an instruction operation is performed on data displayed on the display screen of the man-machine interface 104, the display form of the indicated operation part is changed with respect to other parts, thereby allowing the operator to recognize the item confirmed and operated. Can do.
これらの確認操作の結果などに基きガイダンスを行うが、ガイダンスは、前述のように、警報発生時の状況が登録したパターンかどうかをガイダンス制御手段106で判断し、ガイダンスモードに突入する。ガイダンスモードに突入するかどうかの判断は、警報と、警報の種別と、関連する他のプロセス値が、項目別判断指標110の内容と合致し、かつ、初期設定で規定した回数以上、同一の確認操作を行った履歴があった場合に、ガイダンスモードに移行する。 Guidance is performed based on the results of these confirmation operations. As described above, the guidance control unit 106 determines whether the status at the time of alarm occurrence is a registered pattern, and enters the guidance mode. The determination of whether to enter the guidance mode is the same for the number of times that the alarm, the type of alarm, and other related process values match the contents of the item-specific determination index 110, and the number of times specified in the initial setting. When there is a history of confirmation operations, the mode is switched to the guidance mode.
ガイダンスモードでは、確認する手順に従って確認項目の色や表示を変え、別画面を開くショートカットを画面の隅に表示するなどの、操作補助を行なう。そして、ガイダンスモードとなっても、操作履歴は蓄積する。また、規定回数以上同じ確認、操作を行った場合には、その後自動で処理することを指定できるボタンを設け、操作を容易化する。 In the guidance mode, operation assistance such as changing the color and display of the confirmation item according to the confirmation procedure and displaying a shortcut to open another screen at the corner of the screen is performed. Even in the guidance mode, the operation history is accumulated. In addition, when the same confirmation and operation are performed more than the specified number of times, a button that can be specified to be automatically processed thereafter is provided to facilitate the operation.
これにより、従来は登録したガイダンス項目のみしか表示できなかったが、繰り返し行われた同一の状況と操作に関してガイダンスと手順の短縮が行われ、操作効率の向上が可能となる。 Thus, conventionally, only the registered guidance item can be displayed, but the guidance and procedure are shortened for the same situation and operation repeatedly performed, and the operation efficiency can be improved.
そして、人為的なミスによる確認項目の抜けや、数値の誤読を防止する効果もあるため、事故を未然に防ぐことも可能となる。 In addition, since there is an effect of preventing missing confirmation items due to human error and misreading of numerical values, it is also possible to prevent an accident.
さらに、新たな操作担当者への引継ぎにおいては、なぜこの項目を確認するのか、なぜこの手順なのかを説明する実習教材としての利用も可能となり、知識の継承効果も得られる。 In addition, when handing over to a new operator, it is possible to use it as a training material explaining why this item is confirmed and why this procedure is achieved, and a knowledge transfer effect can be obtained.
また、プラント立ち上げ初期の引渡しまでは、メーカなどの熟練技術者が操作、立会いする場合が多いため、異常試験、試験操作、起動停止などの非定常操作を含めた、熟練技術者の知識を、初期段階から記録できる効果もある。 In addition, since skilled engineers such as manufacturers often operate and witness until the initial delivery of the plant, knowledge of the skilled engineer including unsteady operations such as abnormal tests, test operations, and start / stop operations is required. There is also an effect that can be recorded from the initial stage.
なお、ガイダンス起動条件として、ある項目に対して複数の操作履歴があった場合は、新しい履歴での操作回数の多い方のガイダンスを起動する。同じく、複数の操作履歴があった場合に、新しい履歴で、規定回数以上の間、他の手順の操作が行なわれていない場合は、この新しい履歴に基いてガイダンスを起動する。 When there are a plurality of operation histories for a certain item as the guidance activation condition, the guidance with the larger number of operations in the new history is activated. Similarly, when there are a plurality of operation histories, if a new history has not been operated for another procedure for a specified number of times or more, guidance is activated based on the new history.
また、上記ガイダンスを行なう際に、確認すべき項目の太さを変える、斜体にする、網掛けにする、色を変える、サイズを変える、点滅させる、線種を変える、のどれか、又は組み合わせることによって、確認すべき項目を区別して示してもよい。 Also, when performing the above guidance, change the thickness of the item to be confirmed, italic, shaded, change color, change size, blink, change line type, or combine Thus, items to be confirmed may be shown separately.
また、上記ガイダンスを行なう際に、確認すべき画面を直接的に表示させるボタン、ショートカットのどちらか、または組み合わせにより操作の補助を行なうようにしてもよい。 Further, when performing the above guidance, the operation may be assisted by either a button that directly displays a screen to be confirmed, a shortcut, or a combination thereof.
また、上記ガイダンスを行なう際に、ガイダンスすべき操作履歴が複数あった場合には、それぞれのガイダンスを表示させる複数のボタンを設け、選択可能としてもよい。 Further, when there are a plurality of operation histories to be guided when performing the guidance, a plurality of buttons for displaying the respective guidance may be provided and selectable.
さらに、上記ガイダンスを行なう際に、ガイダンス起動条件と確認すべき項目の判断基準への該当状況も一致した場合には、以後の確認処理を自動で行なうようにしてもよい。 Furthermore, when performing the above guidance, if the corresponding conditions corresponding to the criteria for determining the guidance activation condition and the item to be confirmed match, the subsequent confirmation processing may be automatically performed.
101 プラント
102 プロセスコントローラ
103 プラント制御装置
104 マンマシンインターフェース
105 表示制御手段
106 ガイダンス制御手段
107 プロセス値データベース
108 操作履歴データベース
109 ガイダンスデータベース
110 項目別判断指標
111 ガイダンスデータベース作成手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101
Claims (8)
前記プロセスコントローラが入力した各種プロセス値を保存すると共にこれらプロセス値に対する異常判定用の基準値を有するプロセス値データベースと、
前記マンマシンインターフェースによるプラントへの各種指令及び確認の操作をガイダンス制御手段を介して入力し操作履歴として蓄積する操作履歴データベースと、
前記プロセス値データベースに入力されたプロセス値をその基準値と比較し異常と判定された場合は、異常発生時前後の操作履歴を前記操作履歴データベースから読み出し、この異常状態と操作履歴とを組み合わせてガイダンスデータベースに記憶させるガイダンスデータベース作成手段と、
前記プラントのガイダンスパターンとして取得すべき項目及びこの項目毎の状態判断用の基準が指標として予め設定されている項目別判断指標とを備え、
前記表示制御手段は、プロセス値データベースに入力されたプロセス値が異常の場合マンマシンインターフェースに異常状態を表示させ、
前記ガイダンス制御手段は、前記マンマシンインターフェースによる指令及び確認の操作を前記操作履歴データベースに記憶させると共に、マンマシンインターフェースが異常状態を表示したとき前記項目別判断指標を参照し、この異常の種別が、前記項目別判断指標に設定された項目に該当し、かつ、その状態が前記状態判断用基準内に該当するデータをガイダンスデーベースから取り出し、表示制御手段にガイダンスデータとして出力する
ことを特徴とするプラント監視制御システム。 It has a process controller that inputs various process values from the plant and outputs a control signal from the plant control device to the plant, and can operate various commands to the plant control device, A plant monitoring and control system having a man-machine interface capable of displaying a plant state grasped by a plant control device via a display control means,
A process value database that stores various process values input by the process controller and has a reference value for abnormality determination for these process values;
An operation history database for inputting various commands and confirmation operations to the plant by the man-machine interface through the guidance control means and storing them as an operation history;
When the process value input to the process value database is compared with its reference value and determined to be abnormal, the operation history before and after the occurrence of the abnormality is read from the operation history database, and the abnormal state and the operation history are combined. A guidance database creation means to be stored in the guidance database;
The item to be acquired as the guidance pattern of the plant and a criterion for determining the state of each item, and an item-specific determination index set in advance as an index,
The display control means displays an abnormal state on the man-machine interface when the process value input to the process value database is abnormal,
The guidance control means stores the operation of command and confirmation by the man-machine interface in the operation history database, and refers to the item-specific judgment index when the man-machine interface displays an abnormal state. Extracting data from the guidance database that corresponds to the item set in the item-specific judgment index and whose state falls within the criteria for state judgment, and outputs the data to the display control means as guidance data. Plant monitoring and control system.
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