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JP2017010412A - プラント監視制御画面作成装置 - Google Patents

プラント監視制御画面作成装置 Download PDF

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JP2017010412A JP2015127226A JP2015127226A JP2017010412A JP 2017010412 A JP2017010412 A JP 2017010412A JP 2015127226 A JP2015127226 A JP 2015127226A JP 2015127226 A JP2015127226 A JP 2015127226A JP 2017010412 A JP2017010412 A JP 2017010412A
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正幸 谷澤
Masayuki Tanizawa
正幸 谷澤
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

【課題】手書き図形データからプラント監視制御画面の作成を、正確かつ迅速に行うことができるプラント監視制御画面作成装置を提供することを目的としている。【解決手段】プラント監視制御画面作成装置は、手書き図形データが入力及び表示される入力表示装置1と、使用されるシンボルデータ6及び生成されたプラント監視制御画面データ9が保存される記憶装置2と、入力された手書き図形データを解析処理し、手書き図形データに対応するシンボル候補を記憶装置2に保存されているシンボルデータ6から検索処理し、検索されたシンボル候補を入力表示装置1にて選択させる表示選択処理を行い、入力表示装置1の操作により選択されたシンボルに基づいてプラント監視制御画面データ9生成処理し、記憶装置2に保存処理させる処理装置3と、で構成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、プラントを監視制御するためのプラント監視制御画面の作成を行うプラント監視制御画面作成装置に関するものである。
プラント監視制御システムを構築する場合、監視するプラントにあわせたプラント監視制御画面を作成する必要がある。プラント監視制御画面とは、例えば、図8に示すような画面であり、プラントを構成する配管、ポンプ、タンク、バルブなどの状態を色や数値などで表示し、これを操作して、プラントを監視制御する画面である。プラント監視制御画面を作成する装置として、従来、以下の特許文献に示す装置があった。
例えば、特許文献1のプラント監視画面作成装置では、グラフィック部品エディタにより、画面部品の表示イメージを示すパラメータ毎にアドレス及びロジックの設定可否を設定して画面部品を作成し、グラフィック画面エディタで、この画面部品を配置してプラント監視画面を作成するとともに、パラメータと画面部品IDとを対応付けたパラメータ一覧を出力し、このパラメータ一覧を表形式エディタにより表示してパラメータ毎にアドレスまたはロジックを入力し、この入力されたアドレスまたはロジックをグラフィック画面エディタにより、対応するプラント監視画面の画面部品に割り付けるようにした。すなわち、プラントの配管、ポンプ、タンク、バルブなどの画面部品を選択して画面に配置してこれらを組み合わせてプラント監視制御画面を作成することが開示されている。
また、特許文献2のシステム監視画面の画像作成装置では、システム監視画面画像の下絵を、手書き図形と当該手書き図形に関連付けられた手書きコメントを含むものをアナログ/デジタル変換して得たデジタル画像が記憶されたスキャン画像記憶部と、当該デジタル画像から抽出した手書き画像に対応するオブジェクトを画面画像上に描画する描画部と、当該デジタル画像から手書きコメントに対応するコメントを抽出するコメント抽出部と、当該抽出コメントによって指定されるパラメータセットを画面画像上に描画するオブジェクトに関連付けるパラメータ引当部と、を備える。パラメータセットには、外部参照パラメータが含まれており、描画部は、当該外部参照パラメータの変化を反映してオブジェクトを描画するようになっている。これにより、フリーハンドで描いた下絵に基づいて画面画像を容易に作成することができる。
特開2008−197721号公報 特開2014−123260号公報
しかしながら、特許文献1の従来のプラント監視画面作成装置では、プラント監視制御システムに必要なプラント監視画面を作成する場合に、あらかじめ用意されている監視画面用のシンボルから選んで画面に配置していくことにより、プラント監視制御画面を作成しているが、この方法では、多数の画面用シンボルを検索する作業が必要となり、手書きイメージのように直感的に画面作成作業を行うことができないという課題があった。
また、特許文献2の従来のシステム監視画面の画像作成装置では、手書きで作成されたプラント監視画面の下書きを読み取ってプラント監視制御画面に変換する場合において、手書きイメージからは直線であるか、あるいは曲線であるかを自動的に判別することが難い場合がある。例えば、図2の図形102は、タンクの図形を示すシンボルであるが、図形102の上下の丸みが、円弧であるか直線であるかの判定結果の違いによって、タンクの形状あるいは長方形の形状のどちらであるかの結果に影響を与え、誤判定してしまう可能性があるという課題があった。また、図2では、シンボルに対応する図形103と図形104が重なっており、手書きの画面を読み取って取り込むとこの図形を構成する二つのシンボルに分けて認識することが困難であり、二つのシンボルにより構成される図形を、ひとつのシンボルにより構成される図形などとして読み取ってしまう可能性があり、監視画面用のシンボルに変換することが困難であるという課題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、手書き図形データからプラント監視制御画面の作成を、正確かつ迅速に行うことができるプラント監視制御画面作成装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係るプラント監視制御画面作成装置は、プラント監視制御画面を作成するための手書き図形データが入力及び表示される入力表示装置と、前記プラント監視制御画面で使用されるシンボルデータ及び生成されたプラント監視制御画面データが保存される記憶装置と、入力された前記手書き図形データを解析処理し、前記手書き図形データに対応するシンボル候補を前記記憶装置に保存されている前記シンボルデータから検索処理し、検索されたシンボル候補を前記入力表示装置にて選択させる表示選択処理を行い、前記入力表示装置の操作により選択されたシンボルに基づいてプラント監視制御画面データを生成処理し、生成された前記プラント監視制御画面データを前記記憶装置に保存処理させる処理装置と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明のプラント監視制御画面作成装置によれば、入力された手書き図形データから対応するシンボル候補を入力表示装置に表示させ、そのシンボル候補の中から適切なシンボルを選択させることで、手書き図形から、正確かつ効率的にプラント監視制御画面を作成することができるという効果がある。
実施の形態1に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図である。 実施の形態1において目的とするプラント監視制御画面の例を示す図である。 実施の形態1に係るプラント監視制御画面作成装置の動作を説明するための手書き図形データの例を示す図である。 図3におけるシンボル候補の表示例1を示す図である。 図3におけるシンボル候補の表示例2を示す図である。 図3におけるシンボル候補の表示例3を示す図である。 図3におけるシンボル候補の表示例4を示す図である。 図3に基づいて作成されたプラント監視制御画面を示す図である。 実施の形態2に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図である。 実施の形態2における手書き図形データから変換されたシンボルの例を示す図である。 実施の形態3に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図である。 実施の形態4に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図である。
以下、本発明の実施の形態に係るプラント監視制御画面作成装置の詳細について、図1から図12を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図であり、図2は、目的とするプラント監視制御画面の例を示す図であり、図3は、プラント監視制御画面作成装置の動作を説明するための手書き図形データの例を示す図であり、図4は、シンボル候補の表示例1を、図5は、シンボル候補の表示例2を、図6は、シンボル候補の表示例3を、図7は、シンボル候補の表示例4を、図8は、図3の手書き図形データに基づいて作成されたプラント監視制御画面を、それぞれ示す図である。
まず、図1を用いて、実施の形態1に係るプラント監視制御画面作成装置の構成について説明する。プラント監視制御画面作成装置は、大きく分けて、手書き図形データが入力及び表示される入力表示装置1と、プラント監視制御画面で使用されるシンボルデータ6及び生成されたプラント監視制御画面データ9が保存される記憶装置2と、入力された手書き図形データを解析処理し、手書き図形データに対応するシンボル候補を記憶装置2に保存されているシンボルデータ6から検索処理し、検索されたシンボル候補を入力表示装置1にて選択させる表示選択処理を行い、入力表示装置1の操作により選択されたシンボルに基づいてプラント監視制御画面データ9を生成処理し、生成されたプラント監視制御画面データ9を記憶装置2に保存処理させる処理装置3と、で構成されている。ここで、処理装置3は、具体的には、図1に示すように、入力された手書き図形データを解析処理する図形解析処理機能4と、解析処理された手書き図形に対応するシンボル候補を記憶装置2に保存されたシンボルデータ6から検索処理するシンボル検索処理機能5と、検索されたシンボル候補を入力表示装置1に表示し選択させるシンボル候補表示選択処理機能7と、入力表示装置1の操作により選択されたシンボルに基づいてプラント監視制御画面が生成処理され、記憶装置2にプラント監視制御画面データ9として保存させるプラント監視制御画面生成処理機能8と、で構成されている。なお、プラント監視制御画面作成装置には、他に表示装置10も備えられている。入力表示装置1としては、例えば、タブレット1を例に説明する。また、処理装置3としては、CPU演算装置3がある。
次に、図1から図7を用いて、実施の形態1に係るプラント監視制御画面作成装置を使用して、手書き図形データからプラント監視制御画面を作成する方法について説明する。ここでは、図2に示す目的とするプラント監視制御画面を作成する場合を例に説明する。
まず、ペン1aを用いて、図2の部分図である図3に示す図形101がタブレット1上に手書き描画され、入力される。ここでは、描画された手書き図形としては、タンク102、配管103及びバルブ104からなるものである。タブレット1で入力された作画情報は、CPU演算装置3の図形解析処理機能4により、タブレット1の入力画面上でペン入力された軌跡を示す点集合にリアルタイムで変換され、図形解析処理される。
図形解析処理機能4は、ペン入力が始まってから入力が中断されるまでの間の入力軌跡を示す点集合を、直線や円弧などの図形候補に変換する。この入力の中断は、一定時間、ペン1aの移動がないか、あるいは、ペン1aがタブレット1から離されたことが検知されたことによって、判定される。例えば、図形解析処理機能4により、タブレット1から図4に示す入力軌跡の点集合による図形105が取り込まれて変換処理され、図形候補の円弧106あるいは直線107に変換される。図形解析処理機能4による入力軌跡を示す点列から図形候補への変換は、一つシンボルに相当する入力作業が完了するまで繰り返され、シンボルを構成する図形候補の集合が得られる。この図形の入力作業の完了は、入力時間の長い中断、あるいは、入力完了操作がタブレット1にて行われることにより判定される。手書き図形の入力とは異なり、図形入力作業の完了は判定することができるため、重なった図形や隣接した図形が入力される場合においても、図形単位で、図形候補の集合として認識することができるため、複数の図形候補が混ざりあったものが、ひとつの図形として認識されてしまう問題を解決することができる。
次に、シンボル検索処理機能5は、タブレット1による一つシンボル分の図形入力の完了後、図形解析処理機能4により変換された図形候補の組み合わせによる図形と、記憶装置2に保存されているシンボルデータ6とのパターン照合を行い、シンボルデータ6の中から絞り込まれたシンボル候補を検索する。
シンボル候補表示選択処理機能7は、検索されたシンボル候補をタブレット1の画面上に表示させ、類似したシンボル候補の中から、適切なシンボルを選択するように促す。例えば、図5に示された図3のタンクの図形102の形状に近いシンボル候補108とシンボル候補109をタブレット1の画面上に表示させ、いずれか正しいシンボル候補を選択するようにプラント監視制御画面の作成作業者に促す。同様に、図6に示された図3の配管の図形103の形状に近いシンボル候補110とシンボル候補111をタブレット1の画面上に表示させ、いずれか正しいシンボル候補を選択するように促す。また、図7に示された図3のバルブの図形104の形状に近いシンボル候補112とシンボル候補113をタブレット1の画面上に表示させ、いずれか正しいシンボル候補を選択するように促す。
プラント監視制御画面生成処理機能8は、これら一連の作業によりタブレット1の画面上で、ペン1aにて正しいシンボル候補が選択されると、作図中の図形を選択されたシンボルに置き換え、これらのシンボルを作成中のプラント監視制御画面上に配置する。さらに、この作業により、作成されたプラント監視制御画面は、記憶装置2にプラント監視制御画面データ9として保存される。これにより、例えば、図3のタンクの図形102に対しては、シンボル候補108が、配管の図形103に対しては、シンボル候補111が、バルブの図形104に対しては、シンボル候補112が、それぞれ選択され、これらの作業が繰り返された後、監視制御用の信号情報等が追加されて、図8に示すプラント監視制御画面120の作成が完了する。
これにより、手書き図形が逐次、取り込まれ、そのシンボルの入力完了が自動的に認識されることで、シンボルを構成する図形の集合を正確に認識することが可能であり、手書き図形データからシンボルに変換される際に、シンボルを構成する図形の範囲の誤認識を防ぐことができる。また、シンボルの変換時に、可能性のある複数のシンボル候補を表示させて、このシンボル候補の中から選択させることにより、直感的イメージにて作成された手書き図形に基づいて、シンボルを選択することができ、正確なプラント監視制御画面を作成することが可能となり、容易かつ正確にプラント監視制御画面を作成することができる。
なお、上記実施の形態における作業状況や作成されたプラント監視制御画面は、必要に応じて、表示装置10に適宜表示させることができる。
このように、実施の形態1に係るプラント監視制御画面作成装置によれば、入力された手書き図形データから対応するシンボル候補を入力表示装置に表示させ、そのシンボル候補の中から適切なシンボルを選択させることで、手書き図形から、正確かつ効率的にプラント監視制御画面を作成することができるという効果がある。
実施の形態2.
図9は、実施の形態2に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図であり、図10は、実施の形態2における手書き図形データから変換されたシンボルの例を示す図である。実施の形態2では、実施の形態1のプラント監視制御画面作成装置に文字入力装置11が付加され、処理装置3に接続されている。実施の形態1では、入力表示装置1に入力された手書き図形データから対応するシンボルを選択させ、プラント監視制御画面を作成する場合について説明したが、実施の形態2では、図形入力に文字が含まれる場合に、入力表示装置1による手書き図形入力に加え、文字を文字入力装置11により入力させるようにしたものである。また、他の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
次に、図9及び図10を用いて、実施の形態2に係るプラント監視制御画面作成装置を使用して、文字データ付手書き図形データからプラント監視制御画面を生成する方法について説明する。
まず、ペン1aを用いて、図10に示す図形114の線画の部分がタブレット1を用いて手書き描画され、入力される。これらの線画は、図形解析処理機能4により、図形解析処理される。さらに、文字“M”が、文字入力装置11であるキーボード11を用いて入力される。キーボード11により入力された文字あるいは文字列は、電子データに変換され、図形解析処理機能4による線画の部分の解析結果と併せて、シンボル検索処理機能5にて記憶装置2に保存されているシンボルデータ6とパターン照合され、シンボルデータ6の中から絞り込まれたシンボル候補が検索される。
例えば、図10の図形114は、タブレット1による手書き図形データとキーボード11で入力された文字“M”とを組合せて作成され、これらは図形解析処理機能4により解析され、その解析結果に基づいてシンボル検索処理機能5により、記憶装置2のシンボルデータ6から検索されて、図形115のシンボルが選択される。一般的に、図形と文字が混在されて手書き図形データとして入力された場合には、文字と図形を区別して正確に解析することは困難である。例えば、長方形が手書き入力された場合、長方形であるか文字“ロ”であるかを正確に判定することは困難である。キーボード11で文字だけを入力させることにより、文字と図形を区別することが可能であり、図形の解析時に適切な図形候補を検索することができる。また、文字をキーボード11により入力させることは、文字を構成する複数の線を1キーで入力することができるため、文字を手書き入力させる場合に比べて、短時間で入力することができる利点もある。
このように、実施の形態2に係るプラント監視制御画面作成装置によれば、手書き図形データに文字が含まれる場合に、入力表示装置による手書き図形入力に加え、文字入力装置から文字を入力させて、対応するシンボル候補を入力表示装置に表示させることで、文字の入力が簡素化されるとともに、文字を含むシンボル候補の中から適切なシンボルを選択させることで、手書き図形から、正確かつ効率的にプラント監視制御画面を作成することができるという効果がある。
実施の形態3.
図11は、実施の形態3に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図である。実施の形態3のプラント監視制御画面作成装置と実施の形態1及び実施の形態2のプラント監視制御画面作成装置との違いは、CPU演算装置3のシンボル候補表示選択処理機能7が、実施の形態3では、優先度順位付シンボル候補表示選択処理機能12に変更され、シンボルの選択履歴が、記憶装置2にシンボル選択結果データ13として記憶装置2に保存されている点である。他の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
次に、実施の形態3における優先度順位付シンボル候補表示選択処理機能12について説明する。
優先度順位付シンボル候補表示選択処理機能12は、シンボルが選択された結果を記憶装置2にシンボル選択結果データ13として保存させておき、蓄積された過去のシンボル選択結果データ13を参照して、選択される頻度の高いシンボル候補がタブレット1に優先的に表示されるようにして、シンボルの選択を容易にできるようにしている。
このように、実施の形態3に係るプラント監視制御画面作成装置によれば、優先度順位付シンボル候補表示選択処理機能により、過去のシンボル選択結果データを参照して、選択される頻度の高いシンボル候補が優先的に表示されるようにしているので、実施の形態1の効果に加え、シンボルの選択を容易にできるという効果がある。
実施の形態4.
図12は、実施の形態4に係るプラント監視制御画面作成装置の概略を示す構成図である。実施の形態4のプラント監視制御画面作成装置と実施の形態1及び実施の形態2のプラント監視制御画面作成装置との違いは、CPU演算装置3にシンボルデータセット選択処理機能14が、記憶装置2にシンボルデータセット15がそれぞれ追加されている点である。他の構成要素については、実施の形態1と同様であるので、説明を省略する。
次に、実施の形態4におけるシンボルデータセット選択処理機能14について説明する。実施の形態4では、用途別のプラント監視制御画面のシンボルデータセットを複数まとめたシンボルデータセット15を記憶装置2に保存しておき、シンボルデータセット選択処理機能14により、シンボルデータセット15の中から用途に合わせて、シンボルデータセットを選択する。これにより、効率的にシンボルを検索、表示させることが可能になる。
シンボル検索処理機能5は、図形解析処理された手書き図形入力に基づいて、シンボルデータセット15の中から選択されたシンボルデータセットを用いてシンボルを検索する。例えば、作成するプラント監視制御画面の用途が、配管系系統図であるか電気系統図であるかである。配管系系統図用のシンボルデータセットでは、例えば、ポンプ、タンク、パイプなどであり、電気系統図用のシンボルデータセットでは、変圧器、発電機、開閉器などである。
このように、実施の形態4に係るプラント監視制御画面作成装置によれば、プラント監視制御画面の用途別にシンボルデータセットを複数用意しておき、作成するプラント監視制御画面に応じて、シンボルデータセットを選択、表示させることで、必要とするシンボルの検索が容易になり、実施の形態1の効果に加え、プラント監視制御画面の作成作業効率を向上させることができるという効果がある。
なお、上記実施の形態では、文字入力装置11としてキーボード11を使用する場合について説明したが、タブレット1の文字入力機能を利用しても、同様の機能を発揮させることもできる。
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
1 タブレット(入力表示装置)、1a ペン、2 記憶装置、3 CPU演算装置(処理装置)、4 図形解析処理機能、5 シンボル検索処理機能、6 シンボルデータ、7 シンボル候補表示選択処理機能、8 プラント監視制御画面生成処理機能、9 プラント監視制御画面データ、10 表示装置、11 キーボード(文字入力装置)、12 優先度順位付シンボル候補表示選択処理機能、13 シンボル選択結果データ、14 シンボルデータセット選択処理機能、15 シンボルデータセット

Claims (4)

  1. プラント監視制御画面を作成するための手書き図形データが入力及び表示される入力表示装置と、
    前記プラント監視制御画面で使用されるシンボルデータ及び生成されたプラント監視制御画面データが保存される記憶装置と、
    入力された前記手書き図形データを解析処理し、前記手書き図形データに対応するシンボル候補を前記記憶装置に保存されている前記シンボルデータから検索処理し、検索されたシンボル候補を前記入力表示装置にて選択させる表示選択処理を行い、前記入力表示装置の操作により選択されたシンボルに基づいてプラント監視制御画面データを生成処理し、生成された前記プラント監視制御画面データを前記記憶装置に保存処理させる処理装置と、
    を備えたことを特徴とするプラント監視制御画面作成装置。
  2. 文字データが入力される文字入力装置を備え、前記手書き図形データに入力された前記文字データが組み合わされた文字データ付手書き図形データを解析し、解析された前記文字データ付手書き図形データに対応するシンボルが、前記記憶装置に保存されているシンボルデータから検索され、検索されたシンボル候補を前記入力表示装置に表示させることを特徴とする請求項1に記載のプラント監視制御画面作成装置。
  3. 前記入力表示装置の操作により選択されたシンボルの選択情報が蓄積され、前記選択情報に基づいて前記シンボル候補の優先度順位付けが行われ、前記優先度順位の順に前記シンボル候補を表示させるようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラント監視制御画面作成装置。
  4. プラント監視制御の用途別に前記シンボルデータが、複数組のシンボルデータセットとして前記記憶装置に保存されており、前記シンボルデータセットの中から所定のシンボルデータセットを選択できるようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラント監視制御画面作成装置。
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