JP2008015822A - プラント監視制御システムの遠隔保守システム - Google Patents

プラント監視制御システムの遠隔保守システム Download PDF

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Abstract

【課題】 プラントの運転員が実際に経験した不具合事象の確認やＨＭＩデザインの問題点の発見を容易にする手段を備えたプラント監視制御システムの遠隔保守システムを提供する。
【解決手段】 ＨＭＩ履歴記録装置303が、プラント監視制御システム100からの保守に必要な情報を所定時間記憶するＨＭＩ情報一時記憶手段302と、プラントイベント，システムイベント，ＨＭＩイベントなどを検出するイベント検出手段303と、ＨＭＩ情報を格納するＨＭＩ履歴情報ＤＢ305と、イベント検出の際に当該イベント情報とともにイベント検出前後所定時間のＨＭＩ情報をＨＭＩ履歴情報ＤＢ305に記録するＨＭＩ履歴情報記録手段304とを含み、遠隔保守装置200が、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ305に記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段203を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、遠隔地にあるプラント監視制御システムの遠隔保守システムに係り、特に、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点を発見する手段に関する。
遠隔地にある客先サイトなどに設置されている分散型プラント監視制御システムにおいて、プラント機器の運転に即座に影響の出ないような軽微な不具合事象、例えば、プラント監視用計算機の操作受付異常などが発生し、顧客のリセット操作により不具合事象から回復できた場合、メーカーは、顧客から不具合事象発生の報告を受けて、不具合事象発生原因を調査している。
メーカーでは、顧客システムの動作ログを取得するとともに、メーカー工場において顧客システムと同等の不具合調査用システムを構築し、動作ログや顧客からの情報に基づいて同一不具合発生の再現を試みる。
しかし、顧客の説明だけでは、不具合事象を正確に認識することが難しい。動作ログの取得，不具合調査用システムの構築，不具合調査に多くの時間をかけて調査したところ、システムの不具合ではなく、実際には顧客の操作間違いや認識間違いであり、操作間違いや認識間違いを誘発してしまうような表示方法，表示タイミング，操作手順などのヒューマン−マシンインターフェイス(Human-Machine InterfaceＨＭＩ)デザインに問題があったという例がある。
このような場合の遠隔保守システムとして、ネットワーク回線を介してプラント監視制御システムと遠隔保守装置とを接続し、プラント監視制御システムからの保守に必要な情報をリモート保守装置で収集して保守する遠隔保守システムにおいて、プラント監視制御システムを構成する装置に発生した異常事象に基づくエラー情報および当該異常事象発生装置に関する運転操作履歴を収集する手段と、当該異常事象発生装置の持つソフトウェア，データベースをダウンロードして編集し、編集後のソフトウェア，データベースをアップロードするソフトウェアリモート編集手段とを備えた遠隔保守システムが提案されている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００５−４４０３８号公報(第３〜５頁 図１)
特許文献１では、ネットワーク回線を介してプラント監視制御システムからの保守に必要な履歴情報やソフトウェア，データベースを懸隔保守装置にダウンロードし、ダウンロードしたソフトウェアおよびデータベースをアップロードすることにより、遠隔地への移動時間を削減し、異常事象の調査，不適合の解消に要する時間を短縮している。
しかし、プラントの運転員が実際に経験した画面表示や音声情報などのヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)情報を記録していないので、実際の不具合事象の確認やヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点の発見が困難であった。
すなわち、遠隔保守装置にプラント制御装置と同じフォーマットの画面を表示できたとしても、エラー情報や履歴情報を時系列表示していないので、プラント／プラント制御装置自体の異常か，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題なのかを切り分けできていない。
本発明の課題は、プラントの運転員が実際に経験した不具合事象を確認し、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点を容易に発見できるようにする手段を備えたプラント監視制御システムの遠隔保守システムを提供することである。
本発明は、上記課題を解決するために、ネットワークを介してプラント監視制御システムから必要な情報を収集した遠隔保守装置がプラント監視制御システムを保守する遠隔保守システムにおいて、プラント監視制御システムが、ＨＭＩ履歴記録装置を備え、ＨＭＩ履歴記録装置が、プラント監視制御システムからの保守に必要な情報を所定時間記憶するＨＭＩ情報一時記憶手段と、プラントイベント，システムイベント，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)イベントなどのイベントを検出するイベント検出手段と、ＨＭＩ情報を格納するＨＭＩ履歴情報ＤＢと、イベントが検出された際に当該イベント情報とともにイベント検出前後所定時間のＨＭＩ情報をＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録するＨＭＩ履歴情報記録手段とを含み、遠隔保守装置が、ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段を備えた遠隔保守システムを提案する。
本発明は、また、ネットワークを介してプラント監視制御システムから必要な情報を収集した遠隔保守装置がプラント監視制御システムを保守する遠隔保守システムにおいて、プラント監視制御システムが、ＨＭＩ履歴記録装置を備え、ＨＭＩ履歴記録装置が、プラント監視制御システムからの保守に必要な情報を所定時間記憶するＨＭＩ情報一時記憶手段と、プラントイベント，システムイベント，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)イベントなどのイベントを検出するイベント検出手段と、ＨＭＩ情報を格納するＨＭＩ履歴情報ＤＢと、イベントが検出された際に当該イベント情報とともにイベント検出前後所定時間のＨＭＩ情報をＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録するＨＭＩ履歴情報記録手段とを含み、遠隔保守装置が、ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段を備え、プラント監視制御システムが、ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段を含む保守装置を備えた遠隔保守システムを提案する。
遠隔保守装置が、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ内に記録されているＨＭＩ履歴情報を取得し、イベント発生後の運転員の操作の流れなどを解析し、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点や改善可能点を推論するＨＭＩ履歴情報解析手段を備えることができる。
ＨＭＩ履歴情報解析手段は、より具体的には、ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されているＨＭＩ履歴情報から取消操作や操作エラーイベントを検索し、該当件数が多い機能をヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題により誤操作を誘発している機能と推定するＨＭＩ履歴情報問題点推定処理手段と、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインに問題があるとされる機能に関するＨＭＩ履歴情報を抽出し、取消操作や操作エラーイベント部分が含まれるものと取消操作や操作エラーイベント部分が含まれないものとに分けて、ＨＭＩ情報再現画面に表示するＨＭＩ履歴情報問題点抽出表示処理手段とからなる。
本発明によれば、エラー情報や履歴情報を時系列表示し、プラント／プラント制御装置自体の異常か，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題なのかを切り分けでき、プラントの運転員が実際に経験した不具合事象を確認し、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点を容易に発見できる。
次に、図１〜図３を参照して、本発明によるプラント監視制御システムの遠隔保守システムの実施例を説明する。
図１は、本発明によるプラント監視制御システムの遠隔保守システムの系統構成を示すブロック図である。
図１において、分散型プラント監視制御システム１００は、基本的に、ＬＡＮ１０４で互いに接続されたプラント監視用計算機１２１〜１２ｎとプラント制御コントローラ１３１〜１３ｎとを備えており、実施例１においては、ＨＭＩ履歴記録装置３００を追加設置してある。ＨＭＩ履歴記録装置３００は、ネットワーク４００を介して、遠隔保守装置２００と接続されている。
実施例１のプラント監視制御システムの遠隔保守システムは、分散型プラント監視制御システム１００内に設置されたＨＭＩ履歴記録装置３００と、遠隔保守装置２００とからなる。なお、ＨＭＩ履歴記録装置３００は、遠隔保守装置２００と一体化することも考えられるが、２４時間稼働させなければならないので、プラント側に置いた方がよい。
ＨＭＩ履歴記録装置３００は、プラント監視通信制御手段３０１と、ＨＭＩ情報一時記憶手段３０２と、イベント検出手段３０３と、ＨＭＩ履歴情報記録手段３０４と、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ３０５と、ＨＭＩ履歴情報通信制御手段３０６と、ルータ３０７とからなる。
遠隔保守装置２００は、ルータ２０１と、通信制御手段２０２と、ＨＭＩ履歴情報再生手段２０３と、ＨＭＩ履歴情報解析手段２０４と、入出力制御手段２０５と、表示手段２０６と、音声出力手段２０７と、操作入力手段２０８と、印刷手段２０９とを含んでいる。遠隔保守装置２００は、分散型プラント監視制御システム１００を構成する装置の保守機能を有し、メーカーの保守担当部門に設置されている。
このように構成された実施例１の遠隔保守システムの動作を説明する。分散型プラント監視制御システム１００においては、ＨＭＩ履歴記録装置３００のＨＭＩ情報一時記憶手段３０２が、過去所定時間分のＨＭＩ情報を常に記憶している。
イベント検出手段３０３が検出すべきイベントには、制限値逸脱などのプラントイベント、プリンタ故障などのシステムイベント、運転員による操作などのヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)イベントなどの種類がある。
イベント検出手段３０３は、プラント監視通信制御手段３０１が受信したプラント情報，システム情報，ＨＭＩ情報を調査し、ＨＭＩ情報を記録すべきイベントを検出した場合は、そのイベントの内容をＨＭＩ履歴情報記録手段３０４に伝える。
ＨＭＩ履歴情報記録手段３０４は、イベント検出手段３０３が検出したイベントの内容とともに、ＨＭＩ情報一時記憶手段３０２から過去所定時間分のＨＭＩ情報とイベント検出から所定時間のＨＭＩ情報とを取り出し、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ１６に記録する。ＨＭＩ履歴情報ＤＢ１６には、イベント発生前後の所定時間のＨＭＩ情報がイベント内容とともに記録される。ＨＭＩ履歴情報ＤＢ１６には、ＨＭＩ情報だけでなく、温度や流量などのプラント状態情報も同時に記録する実施例も考えられる。
プラント監視用計算機１２１の操作受付異常などプラント機器の運転に即座に影響の出ない軽微な不具合事象が発生し、プラントの運転員がリセット操作して不具合事象から回復できた場合、メーカーの保守担当者は、プラントの運転員から不具合事象発生の報告を受けると、操作入力手段２０８により遠隔保守装置２００を操作し、通信制御手段２０２，ルータ２０１，ネットワーク回線４００を介して、ＨＭＩ履歴記録装置３００に接続する。
ＨＭＩ履歴情報再生手段２０３は、ＨＭＩ履歴情報通信制御手段３０６，ルータ３０７，ネットワーク回線４００，ルータ１，通信制御手段２を介して、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ３０５内に記録されているＨＭＩ履歴情報を取得する。入出力制御手段２０５は、取得したＨＭＩ情報を表示手段２０６，音声出力手段２０７，印刷手段２０９などにより再現する。メーカーの保守担当者は、この再現情報により、プラントの運転員が経験した不具合事象を正確に確認できる。
ＨＭＩ履歴情報解析手段２０４は、ＨＭＩ履歴情報通信制御手段３０６，ルータ３０７，ネットワーク回線４００，ルータ２０１，通信制御手段２０２を介して、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ３０５内に記録されているＨＭＩ履歴情報を取得し、イベント発生後の運転員の操作の流れなどを解析し、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点や改善可能点を推論し、推論結果を入出力制御手段２０５を介して、表示手段２０６に表示する。
その結果、不具合の原因がプラントの運転員の操作間違いや認識間違いであった場合も、操作間違いや認識間違いを誘発してしまうような表示方法，表示タイミング，操作手順などのヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点や改善可能点の発見が容易となる。
図２は、実施例１のプラント監視制御システムの遠隔保守システムにおけるヒューマンインターフェイス(ＨＭＩ)再現表示画面の一例を示す図である。
本例では、分散型プラント監視制御システム１００には、合計３台のプラント監視用計算機１２１，１２２，１２３が存在し、プラント監視用計算機１２１および１２２は、もう一方の画面を見ながら操作できる位置に設置されている。プラント監視用計算機１２３は、プラント監視用計算機１２１および１２２とは離れた場所に設置されている。このような計算機設置情報は、予め設定されていると仮定する。
ある時刻にプラントイベント「温度高発生」が生じたとすると、全てのプラント監視用計算機１２１，１２２，１２３の画面情報が所定時間だけ遡って記録される。その後、プラント監視用計算機１２１において警報画面を表示するように操作し、引き続き警報を確認する操作をすれば、プラント監視用計算機１２１および１２２の画面情報記録時間は、操作イベントにより延長され、最後の操作イベントから所定時間経過した時点で記録を停止する。
プラント監視用計算機１２３の画面情報記録は、プラントイベント「温度高発生」から所定時間で記録停止する。しばらくして、プラントイベント「温度高回復」となると、全てのプラント監視用計算機１２１〜１２３の画面情報が所定時間遡って記録され、その後どのプラント監視用計算機１２１〜１２３でも操作がされないと、全てのプラント監視用計算機の画面情報記録はプラントイベント「温度高回復」時点から所定時間で停止する。
一連のプラントイベントの発生および各プラント監視用計算機１２１〜１２３での操作イベントの発生およびＨＭＩ情報記録範囲は、画面右側のタイムチャートにまとめられる。
タイムチャートの再生ライン時点での画面情報がタイムチャート左側の画面情報表示エリアに表示される。再生ラインは再生コントローラで操作でき、任意の位置への再生ラインの移動，自動再生，自動逆再生，早送り，早戻しができる。再生コントローラ上部には、再生ラインに対応する時刻を表示している。
ＨＭＩ履歴情報が記録されていない範囲に再生ラインがある場合は、再生ラインの直前で記録されている画面情報を画面表示エリアに表示する。任意のイベントが記録されている時点を検索する機能も備えている。
図３は、実施例１によりヒューマンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点を推論する処理手順の一例を示すフローチャートである。
ＨＭＩ履歴情報解析手段２０４は、ステップＡで、ＨＭＩ履歴情報問題点推定処理を実行し、ＨＭＩ履歴情報ＤＢ３０５に記録されているＨＭＩ履歴情報から取消操作や操作エラーイベントを検索し、該当件数が多い機能をヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題により誤操作を誘発している機能と推定する。
ＨＭＩ履歴情報解析手段２０４は、ステップＢで、ＨＭＩ履歴情報問題点抽出表示処理を実行し、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインに問題があるとされる機能に関するＨＭＩ履歴情報を抽出し、取消操作や操作エラーイベント部分が含まれるものと取消操作や操作エラーイベント部分が含まれないものとに分けて、ＨＭＩ情報再現画面に表示する。この表示を参照すれば、プラント／プラント制御装置自体の異常か，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題なのかを切り分けでき、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点や改善可能点の発見が容易になる。
実施例２は、ここでは図示しないが、実施例１の分散型プラント監視制御システム１００内に、もう１台の(遠隔)保守装置２００を設置し、ネットワーク４００を介してＨＭＩ履歴記録装置３００と接続して構成される。
実施例２においては、プラントの運転員とメーカーの保守担当者とが、(遠隔)保守装置２００と遠隔保守装置２００とに表示された同じＨＭＩ情報再現画面を参照しながら、プラント／プラント制御装置自体の異常か，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題なのかを切り分け、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点や改善可能点を議論できる。
本発明によるプラント監視制御システムの遠隔保守システムの系統構成を示すブロック図である。 本発明によるプラント監視制御システムの遠隔保守システムにおけるヒューマンインターフェイス(ＨＭＩ)再現表示画面の一例を示す図である。 本発明によりヒューマンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点を推論する処理手順の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
１００ 分散型プラント監視制御システム
１０４ ＬＡＮ
１２１〜１２ｎ プラント監視用計算機
１３１〜１３ｎ プラント制御コントローラ
２００ 遠隔保守装置
２０１ ルータ
２０２ 通信制御手段
２０３ ＨＭＩ履歴情報再生手段
２０４ ＨＭＩ履歴情報解析手段
２０５ 入出力制御手段
２０６ 表示手段
２０７ 音声出力手段
２０８ 操作入力手段
２０９ 印刷手段
３００ ＨＭＩ履歴情報記録装置
３０１ プラント監視通信制御手段
３０２ ＨＭＩ情報一時記憶手段
３０３ イベント検出手段
３０４ ＨＭＩ履歴情報記録手段
３０５ ＨＭＩ履歴情報ＤＢ
３０６ ＨＭＩ履歴情報通信制御手段
３０７ ルータ
４００ ネットワーク

Claims (4)

  1. ネットワークを介してプラント監視制御システムから必要な情報を収集した遠隔保守装置が前記プラント監視制御システムを保守する遠隔保守システムにおいて、
    前記プラント監視制御システムが、ＨＭＩ履歴記録装置を備え、
    前記ＨＭＩ履歴記録装置が、前記プラント監視制御システムからの保守に必要な情報を所定時間記憶するＨＭＩ情報一時記憶手段と、プラントイベント，システムイベント，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)イベントなどのイベントを検出するイベント検出手段と、ＨＭＩ情報を格納するＨＭＩ履歴情報ＤＢと、イベントが検出された際に当該イベント情報とともにイベント検出前後所定時間のＨＭＩ情報を前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録するＨＭＩ履歴情報記録手段とを含み、
    前記遠隔保守装置が、前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段を備えたことを特徴とする遠隔保守システム。
  2. ネットワークを介してプラント監視制御システムから必要な情報を収集した遠隔保守装置が前記プラント監視制御システムを保守する遠隔保守システムにおいて、
    前記プラント監視制御システムが、ＨＭＩ履歴記録装置を備え、
    前記ＨＭＩ履歴記録装置が、前記プラント監視制御システムからの保守に必要な情報を所定時間記憶するＨＭＩ情報一時記憶手段と、プラントイベント，システムイベント，ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)イベントなどのイベントを検出するイベント検出手段と、ＨＭＩ情報を格納するＨＭＩ履歴情報ＤＢと、イベントが検出された際に当該イベント情報とともにイベント検出前後所定時間のＨＭＩ情報を前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録するＨＭＩ履歴情報記録手段とを含み、
    前記遠隔保守装置が、前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段を備え、
    前記プラント監視制御システムが、前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されたＨＭＩ履歴情報をもとに運転員が経験したＨＭＩ情報を時系列的に再現するＨＭＩ履歴情報再生手段を含む保守装置を備えたことを特徴とする遠隔保守システム。
  3. 請求項１または２に記載の遠隔保守システムにおいて、
    前記遠隔保守装置が、前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢ内に記録されているＨＭＩ履歴情報を取得し、イベント発生後の運転員の操作の流れなどを解析し、ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題点や改善可能点を推論するＨＭＩ履歴情報解析手段を備えたことを特徴とする遠隔保守システム。
  4. 請求項３に記載の遠隔保守システムにおいて、
    前記ＨＭＩ履歴情報解析手段が、前記ＨＭＩ履歴情報ＤＢに記録されているＨＭＩ履歴情報から取消操作や操作エラーイベントを検索し、該当件数が多い機能をヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインの問題により誤操作を誘発している機能と推定するＨＭＩ履歴情報問題点推定処理手段と、
    ヒューマンマシンインターフェイス(ＨＭＩ)デザインに問題があるとされる機能に関するＨＭＩ履歴情報を抽出し、取消操作や操作エラーイベント部分が含まれるものと取消操作や操作エラーイベント部分が含まれないものとに分けて、ＨＭＩ情報再現画面に表示するＨＭＩ履歴情報問題点抽出表示処理手段とからなることを特徴とする遠隔保守システム。
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