JP3650285B2

JP3650285B2 - プラント管理装置

Info

Publication number: JP3650285B2
Application number: JP16074499A
Authority: JP
Inventors: 公一郎木村
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2019-06-08
Also published as: JP2000346299A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラント管理装置に関し、特に石油オフサイトなどのプラントで石油などの物資を所定設備まで輸送するための配管構成を管理するプラント管理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、石油オフサイトなどのプラントでは、タンクに備蓄されている石油などの物資を、タンカーなど所定の地点まで輸送するため、多数の配管がネットワーク状に配置されている。
したがって、物資の送り元すなわちＦＲＯＭ設備から物資の送り先すなわちＴＯ設備までを結ぶ配管経路を、効率よく選択する必要がある。
【０００３】
従来、このようなプラントの配管を管理する管理装置では、予め入力されている各設備間の接続形態やその接続情報に基づき、所定の配管経路を自動的に選択するオートラインアップ機能が用いられている。
この場合、画面上で各設備や配管に対応する画像イメージをパーツとして任意に配置して、各設備間の接続形態を示すパス画面を生成しておく。
また、これら接続形態を示す実際のデータ、すなわちどの配管がどの設備間を接続しているかを示す接続情報については、パス画面とは別個に操作入力するものとなっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のプラント管理装置では、各設備間を結ぶ配管の接続情報をオペレータがキーボードから操作入力するものとなってたいるため、オペレータの操作負担が増大するとともに入力誤りも発生しやすくなり、オートラインアップのための情報作成に時間がかかるという問題点があった。
なお、パス画面で生成した画像イメージから接続情報を自動作成するようにしたものも提案されている（例えば、特開平４−３０２８００号公報など参照）。
【０００５】
この場合は、パス画面上に配置されている画像イメージの位置などから接続情報を作成しているため、装置の処理負荷が大きく、この場合もオートラインアップのための情報作成に時間がかかるという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、オペレータへの操作負担を大幅に軽減でき、短時間でオートラインアップに必要な情報を作成できるプラント管理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明によるプラント管理装置は、所定操作に応じて各設備や配管を示すパーツを画面上に配置して各設備間の接続形態を表示するパス画面を編集し、各パーツ間の論理的接続情報を含むオブジェクト情報を作成するパス画面編集手段を設け、このパス画面編集手段により作成されたオブジェクト情報に基づき、各配管とそれぞれの配管に接続されている設備との対応関係および各配管での物資の流れ方向を示すコネクション情報を自動作成するようにしたものである。
【０００８】
また、パス画面編集手段において、オブジェクト情報として、個々のパーツと他のパーツとの論理的接続情報を含むオブジェクトを各パーツごとに作成し、コネクション情報作成手段において、オブジェクト情報に含まれる各パーツのオブジェクトのうち、論理的接続情報を検索することにより配管の両端に接続されているパーツを抽出し、抽出したパーツのオブジェクトからそのパーツに対応する設備を取得することにより、各配管ごとにその配管に接続されている設備との対応関係および各配管での物資の流れ方向を示すコネクション情報を自動作成するようにしたものである。
【０００９】
また、各オブジェクトにおいて、論理的接続情報として、対応するパーツに接続されている他のパーツのオブジェクトが格納されている位置情報を有するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態であるプラント管理装置のブロック図である。
同図において、１はデータ入力部１Ａからの指示に基づきプラントで用いられる各種設備や配管の接続形態を設定し、その接続形態に基づき所定の設備間を結ぶ配管経路を示すラインアップ情報を生成するコンフィギュレーション装置である。
【００１１】
コンフィギュレーション装置１において、１１はプラントで用いられる各種設備や配管に対応する画像イメージをパーツとして画面上に配置することにより各設備間の接続関係を画面上で編集し、各パーツ間の論理的接続情報を含むオブジェクト情報１２を作成するパス画面編集部である。
１４はこのオブジェクト情報１２から各配管ごとに配管とその両端に接続されている設備の対応関係を示すコネクション情報１５を作成するコネクション情報作成部である。
【００１２】
また、１６はこのコネクション情報１５に基づき所定の設備間を結ぶ配管経路を抽出し、その配管経路を示すラインアップ情報１７を作成するラインアップ情報作成部、１８はラインアップ情報１７に基づき任意の配管経路をデータ表示部１Ｂの画面に強調表示するラインアップ表示部である。
【００１３】
次に、図２を参照して、本発明の動作について説明する。
図２はコンフィギュレーション装置での概略処理を示すフローチャートであり、特にコネクション情報の作成までの処理手順が示されている。
パス画面編集部１１では、データ入力部１Ａからの指示に基づき、プラント内の所定設備範囲で用いる各種設備や配管の接続形態が、所定の編集ツールを用いて編集される。
【００１４】
図３はパス画面編集部の画面出力例を示す説明図である。
ツールボックス１１Ｂから任意の設備や配管を示す画像イメージすなわちパーツがマウスにより選択され、画面中央のシート画面１１Ａ上に配置される。
これに応じて、そのパーツに関する各種属性を示す情報管理単位すなわちオブジェクトが生成される（ステップ３１）。
【００１５】
タンク、ポンプ、バルブあるいは流量計などの各設備パーツには、配管を示す配管パーツとの接続点すなわちポートが設けられている。
ここで、設備パーツまたは配管パーツを配置しあるいは移動させた時点で、設備パーツのポートと配管パーツの端点とがシート画面１１Ａ上で同じ位置に存在する場合は、その設備パーツと配管パーツが論理的に接続されたと判断される。
【００１６】
そして、その設備パーツと配管パーツのオブジェクトに、両者の論理的な接続関係が論理的接続情報として格納され、オブジェクトが更新される（ステップ３２）。
このようにして、各種パーツをシート画面上に配置することにより各パーツのオブジェクトが繰り返し生成更新され、各種設備や配管の接続形態が、これらオブジェクトからなるオブジェクト情報１２として出力される。
【００１７】
その後、編集終了に応じて（ステップ３３：ＹＥＳ）、オブジェクト情報１２に基づき各パーツ間の接続状況がチェックされ（ステップ３４）、その接続状況に誤りがあった場合は（ステップ３５：ＮＯ）、ステップ３１に戻って誤りを修正編集する。
また、誤りがなく正常であった場合は（ステップ３５：ＹＥＳ）、オブジェクト情報１２に基づくコネクション情報の自動生成が行われ（ステップ３６）、一連の処理を終了する。
【００１８】
次に、図４を参照して、オブジェクト情報の構成について説明する。
図４はオブジェクト情報の構成例を示す説明図であり、（ａ）は接続形態例、（ｂ）はパーツリスト、（ｃ）はオブジェクト群を示している。
図４（ａ）に示すように、バルブ（ＶＡＬＶＥ１）とポンプ（ＰＵＭＰ１）には配管（ＰＩＰＥ１）を接続するため接続点としてポート（Ｐ１，Ｐ２）が設けられており、ここに配管の端点が接続される。
【００１９】
オブジェクト情報１２は、その接続形態を構成する各パーツのパーツリスト１３と、これらパーツのオブジェクト群すなわちオブジェクト１２Ａ〜１２Ｃとから構成されている。
パーツリスト１３は、図４（ｂ）に示すように、オブジェクト情報１２内における各パーツのオブジェクト１２Ａ〜１２Ｃの格納位置すなわちポインタアドレスのリストである。
【００２０】
この例では、図４（ｃ）に示すオブジェクト群に含まれる各オブジェクトのポインタ、すなわちバルブのオブジェクト１２Ａのポインタａ１０、配管のオブジェクト１２Ｂのポインタａ２０、およびポンプのオブジェクトのポインタａ３０が格納されている。
これにより、接続形態を構成する各パーツのオブジェクトを、オブジェクト情報１２内において容易に参照できる。
【００２１】
図５は各パーツのオブジェクトの構成例を示す説明図である。
各オブジェクト１２Ａ〜１２Ｃは、図５に示すように、階層的にそれぞれの属性を示す複数の下位オブジェクトから構成されている。
例えば、配管のオブジェクト１２Ｂは、そのパーツ全体の属性を示すリンクオブジェクトからのみ構成されている。
【００２２】
一方、バルブのオブジェクト１２Ａやポンプのオブジェクト１２Ｃは、そのパーツ全体の属性を示すパーツオブジェクトと、そのパーツの接続点の属性を示すパラメータオブジェクトと、そのパーツの物理的な接続点すなわちポートの属性を示すポートオブジェクトとから構成されている。
特に、オブジェクト１２Ａ，１２Ｃでは、パーツオブジェクトを最上位として、パラメータオブジェクトおよびポートオブジェクトの順に階層的な接続関係が構成されている。
【００２３】
そして、これらパーツオブジェクト、パラメータオブジェクトおよびポートオブジェクトは、階層的に隣接するオブジェクト間で論理的な接続情報を相互に有している。
特に、ポートオブジェクトは、隣接するパーツすなわち配管のオブジェクトデータに含まれるリンクオブジェクトとの間で、論理的な接続情報を相互に有している。
【００２４】
これらオブジェクトの論理的な接続情報としては、オブジェクト情報１２内における互いのオブジェクト格納位置すなわちポインタアドレスを有しており、これらポインタアドレスを用いて、相互に接続されるオブジェクトが参照される。なお、これらオブジェクトが有する属性は、そのパーツをパス画面上で描画するのに必要な属性すなわちピクチャ部オブジェクトと、そのパーツの実際の機能的な属性すなわち機能部オブジェクトに大別される。
【００２５】
特に、各オブジェクトの属性情報を利用する場合、パス画面を描画する際には主にピクチャ部オブジェクトの属性が参照され、コネクション情報を作成する際には主に機能部オブジェクトの属性が参照される。
したがって、各オブジェクトは同一オブジェクト内のピクチャ部オブジェクトと機能部オブジェクトとの間の論理的接続情報を有しているとともに、隣接する他のオブジェクトに対しては、ピクチャ部オブジェクト相互間および機能部オブジェクト相互間で、それぞれ別個に論理的な接続情報を有している。
【００２６】
例えば、図５に示すように、バルブＶＡＬＶＥ１のオブジェクト１２ＡにおけるポートオブジェクトＰ２では、そのピクチャ部オブジェクトと機能部オブジェクトが、互いのポインタアドレスからなる論理的接続情報をそれぞれ有している。
また、ポートオブジェクトＰ２のピクチャ部オブジェクトは、同一オブジェクト１２Ａ内にあるパラメータオブジェクトＰ２のピクチャ部オブジェクトへのポインタアドレスからなる論理的接続情報を有し、ポートオブジェクトＰ２の機能部オブジェクトは、同じくパラメータオブジェクトＰ２の機能部オブジェクトへのポインタアドレスからなる論理的接続情報を有している。
【００２７】
さらに、バルブＶＡＬＶＥ１のオブジェクト１２ＡにおけるポートオブジェクトＰ２のピクチャ部オブジェクトは、隣接する配管のオブジェクト１２Ｃ内にあるリンクオブジェクトのピクチャ部オブジェクトへのポインタアドレスからなる論理的接続情報を有し、ポートオブジェクトＰ２の機能部オブジェクトは、同じくリンクオブジェクトの機能部オブジェクトへのポインタアドレスからなる論理的接続情報を有している。
【００２８】
図６はバルブＶＡＬＶＥ１のオブジェクトを示す説明図、図７は配管ＰＩＰＥ１のオブジェクトを示す説明図、図８はポンプＰＵＭＰ１のオブジェクトを示す説明図であり、パーツ、パラメータＰ１、ポートＰ１、パラメータＰ２、ポートＰ２、リンクの各オブジェクトについて、ピクチャ部オブジェクトおよび機能部オブジェクトが設けられている。
また、各オブジェクトには、属性情報の１つとしてポインタ群が設けられており、ここに論理的接続情報を示すアドレスポインタが格納されている。
【００２９】
したがって、例えばバルブＶＡＬＶＥ１におけるポートＰ２のピクチャ部オブジェクトのポインタ群には（図６参照）、機能部オブジェクトのポインタアドレスｂ１４と、パラメータＰ２のピクチャ部オブジェクトのポインタアドレスａ１３とが格納されている。
さらに、配管ＰＩＰＥ１におけるリンクのピクチャ部オブジェクトのポインタアドレスａ２０が格納されている。
【００３０】
なお、パーツオブジェクトおよびリンクオブジェクトのピクチャ部オブジェクトには、パス画面上における描画の位置座標などの属性情報が格納されている。また、パーツオブジェクトおよびリンクオブジェクトの機能部オブジェクトには、それぞれ各パーツを識別するための名称（ＩＤ）と、そのパーツの種類を示す区分などの属性情報が格納されている。
【００３１】
特に、ポンプや流量計など、物資の流れる方向が特定されるものについては、その流れ方向を示す流路という属性情報が格納されている。
なお、各パーツのオブジェクトの構成やそのオブジェクトを構成する各オブジェクトの構成については、パーツの種類やオブジェクトの種類に応じて予め雛形が用意されており、オブジェクト情報を作成する際、実際の設備（パーツ）やオブジェクトに応じて、それら固有の属性情報が格納される。
【００３２】
次に、図９を参照して、コネクション情報作成処理について説明する。
図９はコネクション情報作成手順を示すフローチャートであり、（ａ）はコネクション情報作成処理、（ｂ）はパーツ情報格納処理を示している。
コネクション情報作成部１４では、前述したオブジェクト情報の接続状況が確認された後、図９に示すコネクション情報作成処理を実行して、オブジェクト情報に基づきコネクション情報を自動作成する。
【００３３】
図１０はコネクション情報の構成例を示す説明図である。
コネクション情報１５（図１参照）とは、各配管ごとに配管とその両端に接続されている設備の対応関係を示す情報であり、図１０に示すような項目情報から構成されている。
コネクトＩＤは、各配管に対して固有に付与された名前であり、これにより配管が識別される。
【００３４】
ＦＲＯＭ名およびＴＯ名は、その配管の各端点に接続されている設備（パーツ）の名前であり、ここでは便宜的にＦＲＯＭおよびＴＯと表現されているが、物資の流れ方向とは一致していない。
ＦＲＯＭ設備区分およびＴＯ設備区分は、ＦＲＯＭ名およびＴＯ名に示された設備の種類を示す区分名である。
【００３５】
また、ＦＲＯＭ流路およびＴＯ流路は、ＦＲＯＭ名およびＴＯ名に示された設備が有する物資の流れ方向を示す値である。
例えば、ポンプ、流量計、バルブなどは、それぞれの設備に固有の流れ方向を有している場合があり、そのような場合には配管が接続されているポートが、その設備の上流側、下流側、あるいはその他（両方向あり）のいずれであるかが示される。
【００３６】
このようなコネクション情報を作成する場合、図９（ａ）に示すように、まず、オブジェクト情報に未処理のパーツが存在する場合は（ステップ５１：ＹＥＳ）、いずれかの未処理パーツを選択する（ステップ５２）。
そして、パーツリスト１３からそのパーツのピクチャ部オブジェクトのポインタを読み出し（ステップ５３）、そのピクチャ部オブジェクトのポインタ群から機能部オブジェクトのポインタを読み出す（ステップ５４）。
【００３７】
次に、その機能部オブジェクトの属性情報のうち、そのパーツの種類を示す区分を取得し（ステップ５４）、その区分が「配管」を示すかどうか判断する（ステップ５５）。
ここで、選択したパーツの区分が配管でない場合は（ステップ５５：ＮＯ）、ステップ５１に戻って次の未処理パーツを選択する。
【００３８】
一方、選択したパーツの区分が配管である場合は（ステップ５５：ＹＥＳ）、その機能部オブジェクトの属性情報のうち、そのパーツのＩＤを示す名称を取得して、コネクション情報のコネクトＩＤに格納する（ステップ５６）。
同様にして、一方および他方の端点に接続されているパーツのオブジェクトを示すポインタをポインタ群から取得し、そのポインタに基づきそのパーツに関する情報を取得してコネクション情報に格納するパーツ情報格納処理をサブルーチンとして実行する（ステップ５７，５８）。
【００３９】
図９（ｂ）に示すパーツ情報格納処理では、まず、取得したポインタが指す機能部オブジェクトのポインタ群から、その上位階層側に接続されたオブジェクトのポインタを順次取得して（ステップ６１）、最上位のオブジェクトすなわちパーツオブジェクトまで到達し、その機能部オブジェクトからそのパーツの名称および区分を取得して、コネクション情報のＦＲＯＭ名（またはＴＯ名）およびＦＲＯＭ区分（またはＴＯ区分）に格納する（ステップ６２）。
【００４０】
さらに、必要に応じて、その機能部オブジェクトからそのパーツの流路を取得して、コネクション情報のＦＲＯＭ流路（またはＴＯ流路）に格納し（ステップ６３）、サブルーチン処理を終了する。
このようにして、配管に両端接続された各パーツの情報を取得して、コネクション情報に格納した後、ステップ５１に戻って未処理パーツがなくなるまでステップ５２〜５８を繰り返し実行し、未処理パーツがなくなった時点で（ステップ５１：ＮＯ）、一連の処理を終了する。
【００４１】
したがって、例えば図４（ａ）に示す接続形態の場合、配管ＰＩＰＥ１については、まず図４（ｂ）に示すパーツリスト１３からパイプＰＩＰＥ１のリンクオブジェクトのピクチャ部オブジェクトを示すポインタａ２０が参照され、図７に示すように、そのピクチャ部オブジェクトのポインタ群から機能部オブジェクトのポインタｂ２０が参照される。
そして、その機能部オブジェクトのポインタ群から、その一方の端点に接続されているバルブＶＡＬＶＥ１のポートＰ２のポインタｂ１４が参照される。
【００４２】
次に、図６に示すように、そのポインタが指すポートＰ２の機能部オブジェクトが選択され、そのポインタ群から上位側に接続されているパラメータＰ２のポインタｂ１３が参照される。
同様にして、そのポインタ群からその上位側に接続されているパーツのポインタｂ１０が参照され、このようにして最上位に接続されているパーツの機能部オブジェクトが検索されて、その属性情報がコネクション情報として格納される。
【００４３】
このように、パス画面編集部１１において、所定操作に応じて各設備や配管を示すパーツを画面上に配置して各設備間の接続形態を表示するパス画面を編集し、各パーツ間の論理的接続情報を含むオブジェクト情報１２を作成しておき、コネクション情報作成部１４において、このオブジェクト情報１２に基づき、各配管とそれぞれの配管に接続されている設備との対応関係を示すコネクション情報１５を自動作成するようにしたので、オペレータへの操作負担を大幅に軽減でき、短時間でオートラインアップに必要な情報を作成できる。
【００４４】
また、コネクション情報作成部１４において、オブジェクト情報１２に含まれる各パーツのオブジェクトのうち、論理的接続情報を検索することにより配管の両端に接続されているパーツを抽出し、抽出したパーツのオブジェクトからそのパーツに対応する設備に関する情報を取得してコネクション情報を自動作成するようにしたので、比較的簡単な検索でコネクション情報を作成できる。
【００４５】
また、各オブジェクトに、論理的接続情報として、対応するパーツに接続されている他のパーツのオブジェクトが格納されている位置情報を設けて、これら位置情報に基づき所望のパーツのオブジェクトを検索するようにしたので、簡素な情報で極めて高速に所望のパーツのオブジェクトを検索できる。
【００４６】
また、接続形態を示すパス画面すなわち描画情報だけではなく、このようなコネクション情報１５を用いることにより、パス画面編集部１１で編集した接続形態の整合性を容易かつ正確にチェックできる。
図１１は接続形態の整合性チェックを示す説明図である。
例えば、同一設備ここではバルブＢが異なるシート画面で、図１１（ａ），（ｂ）に示すように接続されている場合、コネクション情報１５に基づきバルブＢの前後に接続されている他のパーツ（バルブＡ，Ｂ）に矛盾があることを容易に発見でき、整合性にエラーがあると判断できる。
【００４７】
また、コネクション情報１５に物資の流れ方向を含むようにしたので、図１１（ｃ）に示すようにバルブＡ，Ｂ，Ｃから分岐点に向かって流れ込むような接続形態では、いずれの方向にも物資の出力口がないことが容易に発見でき、整合性にエラーがあると判断できる。
さらに、図１１（ｄ），（ｆ）に示すように、パス画面におけるパーツ例えばポンプＰＵＭＰ１の配置方向により資源の流れ方向が自動的特定でき、より迅速にオートラインアップを行うことができる。
【００４８】
特に、このような物資の流れ方向を、オブジェクト情報１２から抽出してコネクション情報１５に自動的に格納するようにしたので、従来のようにオペレータが別途入力する必要がなく、入力ミスを抑止できるとともに作業効率を改善できる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、所定操作に応じて各設備や配管を示すパーツを画面上に配置して各設備間の接続形態を表示するとともに各パーツ間の論理的接続情報を含むパス画面を作成するとともに、各配管とそれぞれの配管に接続されている設備との対応関係および各配管での物資の流れ方向を示すコネクション情報を自動作成するようにしたので、オペレータへの操作負担を大幅に軽減でき、短時間でオートラインアップに必要な情報を作成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラント管理装置のブロック図である。
【図２】コンフィギュレーション装置での概略処理を示すフローチャートである。
【図３】パス画面編集部の画面出力例を示す説明図である。
【図４】オブジェクト情報の構成例を示す説明図である。
【図５】各パーツのオブジェクトの構成例を示す説明図である。
【図６】バルブのオブジェクトを示す説明図である。
【図７】配管のオブジェクトを示す説明図である。
【図８】ポンプのオブジェクトを示す説明図である。
【図９】コネクション情報作成手順を示すフローチャートである。
【図１０】コネクション情報の構成例を示す説明図である。
【図１１】接続形態の整合性チェックを示す説明図である。
【符号の説明】
１…コンフィギュレーション装置、１Ａ…データ入力部、１Ｂ…データ表示部、１１パス画面編集部、１２…オブジェクト情報、１４…コネクション情報作成部、１５…コネクション情報、１６…ラインアップ情報作成部、１７…ラインアップ情報、１８…ラインアップ表示部。

Claims

石油オフサイトなどのプラントで石油などの物資を所定設備まで輸送するための配管構成を管理するとともに、各配管ごとにその配管に接続されている設備を示すコネクション情報に基づき所定設備間を結ぶ配管経路を自動的に選択するオートラインアップ機能を有するプラント管理装置において、
所定操作に応じて各設備や配管を示すパーツを画面上に配置して各設備間の接続形態を表示するパス画面を編集し、各パーツ間の論理的接続情報を含むオブジェクト情報を作成するパス画面編集手段と、
このパス画面編集手段により作成されたオブジェクト情報に基づき、各配管とそれぞれの配管に接続されている設備との対応関係および各配管での物資の流れ方向を示すコネクション情報を自動作成するコネクション情報作成手段とを備えることを特徴とするプラント管理装置。
請求項１記載のプラント管理装置において、
パス画面編集手段は、オブジェクト情報として、個々のパーツと他のパーツとの論理的接続情報を含むオブジェクトを各パーツごとに作成し、
コネクション情報作成手段は、オブジェクト情報に含まれる各パーツのオブジェクトのうち、論理的接続情報を検索することにより配管の両端に接続されているパーツを抽出し、抽出したパーツのオブジェクトからそのパーツに対応する設備を取得することにより、各配管ごとにその配管に接続されている設備との対応関係および各配管での物資の流れ方向を示すコネクション情報を自動作成することを特徴とするプラント管理装置。
請求項２記載のプラント管理装置において、
各オブジェクトは、論理的接続情報として、対応するパーツに接続されている他のパーツのオブジェクトが格納されている位置情報を有することを特徴とするプラント管理装置。