JP5414621B2 - 監視制御システム - Google Patents

Description

本発明は、ＣＲＴ又はＬＣＤなどの出力装置と、マウス，キーボード，タッチパネルなどの入力装置を利用してプラントの監視制御業務を行う監視制御システムに関する。

上下水浄水場や工場などのプラントの作業員は、ＣＲＴ又はＬＣＤなどの表示装置から得られるプラント情報を監視し、必要に応じてマウスやキーボード，タッチパネルなどの入力装置を利用してプラントの制御を行っている。

従来のプラント監視制御システムには、プラント情報を表示するためのグラフィック画面の他に、各種機能のメニューボタンが用意されており、作業員は、プラントの状況に応じてメニューボタンから実行したい機能を探して実行している。このような監視制御システムでは、一般的には、表示装置は１つである。複数の表示装置を利用する監視制御システムでは、１つ目の表示装置は作業者の前面に配置し、２つ目の表示装置は操作場所から少し離れた場所に設置する場合が多い。監視制御装置には、入力装置として専用のキーボードが備わっている場合があり、「実行」や「取消」といった操作ボタンや画面のページ展開ボタン等が備わっている。

プラントでは、設定変更等の操作を行う場合には、実行か、取消しかの確認を求められる。一般的なキーボードを利用する場合は、専用キーボードのキーがないため、表示装置に表示される操作ボタンを選択して押下することにより操作を実行している。

このように操作する監視制御システムにおいて、〔特許文献１〕では、１つの表示装置に表示している監視制御画面内に操作可能なスイッチなどの機器があれば同一の表示装置内にあるタッチパネル部にスイッチ等の機器を表示して作業者による操作を可能にしている。

又、〔特許文献２〕では、複数の表示手段に表示する画面の煩雑な選択操作回数を減少させるために、複数の表示手段間で連動表示させるようにしている。

特開平８−２０２４０１号公報 特開平９−２６８１６号公報

しかしながら、監視制御システムでは、監視制御画面にプラントに関する情報が多く表示されており、プラントの機器操作の実行ボタンなどを１つの表示装置上に表示することが多いため、設定数値などの重要な情報が見えにくい場合がある。

〔特許文献１〕や〔特許文献２〕に記載の従来の技術では、タッチパネル機能を備える表示装置の設置場所が作業者の手の届く範囲に限られるという問題があり、数値を設定する時は、画面を見ながら数字を入力するが、画面を見てキーボードの数字を確認しながら押下するという作業を繰り返すため作業者の負担となっている。特に、キーボード操作に不慣れな作業者については負担が大きい。

本発明の目的は、数値入力や誤操作の減少といった操作性向上が期待できる監視制御システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の監視制御システムは、監視制御システムの操作性を高めるため、監視制御システムに監視制御画面を表示する第１の表示装置とは別に、タッチパネル機能を有する第２の表示装置を設け、第１の表示装置に表示する監視制御画面の内容に応じて第２の表示装置に作業者の負担を軽減するための情報を表示するものである。

又、監視制御操作の負担を軽減するため、第１の表示装置に監視制御画面を表示する場合に、第２の表示装置に表示する情報がない場合には、過去の画面表示履歴から多く表示している画面の上位から順に画面展開アイコンを第２の表示装置に表示しておくものである。画面展開の履歴については、端末毎、またはユーザー毎に画面展開履歴を保持しておき、現在の画面から次に展開される可能性が高い画面を判断する。

本発明によれば、監視制御システムを用いて作業を行う作業者は、第１の表示装置に表示している監視画面の操作を行う際に、キーボードなどの入力装置の近くに第２の表示装置が設置されているため、第１の表示装置の監視制御画面の中から必要な情報を把握する手間が軽減される他、数値入力が容易に行え、誤操作が減少し、操作性向上が期待できる。又、必要な操作が第２の表示画面に表示されるため、操作に不慣れな作業者でも監視制御の応答性の向上が見込める。

本発明の一実施例である監視制御システムの構成図。 監視制御システムの外観を示す斜視図。 キーボード第２の表示装置を一体化した装置を示す平面図。 監視画面ＤＢのデータ構成を示す図。 第１監視制御画面と第２監視制御画面の詳細を示した図。 第１監視制御画面と第２監視制御画面の詳細を示した図。 入力フィールドや情報の更新の処理フローを示した図。 第２の表示装置の監視制御画面の展開アイコンの表示例を示す図。 作業者の情報を利用する場合の監視制御システムの例を示す図。 作業者ＤＢのデータ構成を示す図。 画面展開アイコンの表示時の処理フローを示す図。 作業者ＤＢの画面表示履歴の情報更新時の処理フローを示した図。

本発明の一実施例を図１から図１２により説明する。図１は、本実施例の監視制御システムの構成図である。

監視制御システム１００は、通常の監視制御画面を表示するための第１の表示装置１０１と、第２の表示装置１０２を備えており、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２にそれぞれ対応する監視制御画面を表示させている。第１の表示装置１０１は、ＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置であり、大型ディスプレイでもよい。

第２の表示装置１０２は、タッチパネルなどの接触操作により入力が可能な表示装置であり、作業者の手による接触操作やタッチペンによる接触操作を行うようになっている。

このように、第２の表示装置１０２は入力装置の一部であり、第２の表示装置１０２の他に、キーボード１０３やマウス１０４の入力装置がある。これらの入力装置からの入力信号は、入力処理部１０８によって画面表示マネージャ１０５に伝送される。

画面表示マネージャ１０５は、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２の監視制御画面の表示を制御している。画面表示マネージャ１０５は、監視画面ＤＢ１０６を参照して、入力処理部１０８によって指示を受けた監視制御画面を選択し、第１の表示装置１０１に第１監視制御画面を、第２の表示装置１０２に第２監視制御画面を表示する。

監視制御システム１００は、工場などのプラントをコントロールするための装置であるため、ネットワーク１０９を経由してコントローラ１１０と接続されている。コントローラ１１０とのデータ通信は、プラント情報管理部１０７によって行われる。画面表示マネージャ１０５は、プラント情報管理部１０７から定期的に情報を取得し、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２の表示内容を更新している。コントローラ１１０はプロセスＩ／Ｏ１１１のインターフェースを経由してプラント装置１１２と接続されているので、プラントの各機器との情報連携が可能になっている。

図２は監視制御システム１００の外観を示す斜視図である。キーボード１０３と第２の表示装置１０２が別の装置である場合は、図２に示すように、キーボード１０３の右側や上側などキーボード周辺に第２の表示装置１０２を設置する。作業者は、第１の表示装置１０１を見ながら通常の監視業務を行うが、操作を実行する際にはキーボード１０３の周辺に設置されている第２の表示装置１０２を使い操作を行う。

キーボード１０３と第２の表示装置１０２は、図３に示すように、一体化した装置としてもよい。

図４は、監視画面ＤＢ１０６のデータ構成を示した図である。監視画面ＤＢ１０６には画面の情報が格納してある。各画面の情報としては、監視制御システムで一貫して管理される画面管理番号３００が定義されている。画面表示マネージャ１０５は、この一貫管理されている画面管理番号３００をキーにして画面情報を取得する。それぞれの画面管理番号３００毎に、第１画面構成情報３０１と第２画面構成情報３０３が定義されており、それぞれの画面構成情報としてプラント機器の絵柄や配置などの作画情報３０２，３０４が定義されている。

図５は、監視制御システムの第１の表示装置１０１に表示される第１監視制御画面と、第２の表示装置１０２に表示される第２監視制御画面の詳細を示した図である。

第１監視制御画面ではプラントの操作を行うため、計器画面４００が選択されており、入力を行うため入力フィールド４０１が選択されている。この時、画面表示マネージャ１０５は、監視画面ＤＢ１０６から第１画面構成情報３０１と第２画面構成情報を取得し、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２にそれぞれの画面を表示する。

図５に示す例では、第１の表示装置１０１に設定ダイアログ４０２が表示されており、ＰＶ値の入力欄４０３，上限値設定欄４０４，下限値設定欄４０６，設定ボタン４０７及び閉じるボタン４０８が表示されている。第２の表示装置１０２には、第１の表示装置１０１の設定ダイアログ４０２が表示されたタイミングでＰＶ値の入力欄４０９，上限値設定欄４１０，下限値設定欄４１１，設定ボタン４１２及び閉じるボタン４１３が表示される。このように、第１の表示装置１０１に表示されている監視制御画面に関連付けされているテキスト情報や操作ボタンが第２の表示装置１０２に表示される。

図５では、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２に表示される画面の構成が類似している例を示しているが、まったく別の画面構成として定義しておいてもよい。

図５に示す例では、設定値を入力するためのＰＶ値の入力欄４０９，上限値設定欄４１０及び下限値設定欄４１１が、作業者の近くの第２の表示装置１０２に表示され、入力操作を行うキーボードの横に各入力欄が表示されてるので、入力した値が正しいかどうかを見ながら操作することができる。なお、作業者は第１の表示装置１０１に表示されている画面を見ながら入力操作を行っても良い。

図６は、監視制御システムの第１の表示装置１０１に表示される第１監視制御画面と、第２の表示装置１０２に表示される実行，取消しの確認画面の例を示した図である。第１の表示装置１０１には、ポンプ等の操作を行う計器画面５００が表示されており、作業者は運転を実施するために運転ボタン５０１を選択している。プラントなどの操作では操作を実行する前に、実行，取消しの確認を行う確認ダイアログ５０２を表示して、作業者が確認を行う。また、確認ダイアログ５０２には操作の内容に対するコメント５０５が表示されている。

作業者は、表示されている確認ダイアログ５０２の実行ボタン５０３か、取消しボタン５０４を選択することができる。

第１の表示装置１０１に確認ダイアログ５０２が表示されると、第２の表示装置１０２にも実行ボタン５０６，取消しボタン５０７及びコメント５０８が表示される。作業者は、第１の表示装置１０１に表示されている確認ダイアログ５０２の操作を、キーボード１０３から実行してもよいし、第２の表示装置１０２から実行してもよい。

このように構成しているので、第１の表示装置１０１が大型ディスプレイであり、作業者の近くに設置されていない場合でも、作業者の近くに設置されている第２の表示装置１０２を見ながら操作を行うことができ、作業者の操作ミスや負担を減らすことができる。

図７は、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２に表示されている入力フィールドや情報の更新の処理フローを示した図である。

ステップ６００で、第１監視制御画面又は第２監視制御画面に作業者からの入力かプラントからの情報更新がある場合には、ステップ６０１で、現在表示している監視制御画面に第１監視制御画面と第２監視制御画面が定義されているかどうか監視画面ＤＢ１０６に問い合わせる。第１監視制御画面と第２監視制御画面が定義されている場合には、ステップ６０２で、第１の表示装置１０１に表示している第１監視制御画面と第２の表示装置１０２に表示している第２監視制御画面の入力フィールドの値を一致化する。

その後、ステップ６０３で、第１の表示装置１０１と第２の表示装置１０２に表示している第１監視制御画面と第２監視制御画面の表示を更新する。この処理を行うことにより、第１の表示装置１０１か第２の表示装置１０２のどちらか一方だけに入力結果が反映されることを防いでいる。

図８は、第２の表示装置１０２に監視制御画面の展開アイコンを表示している例を示している。図８に示すようなケースとして、監視制御画面の第２監視制御画面が定義されていない場合がある。

画面表示マネージャ１０５は、第１の表示装置１０１に表示する監視制御画面を取得した際に、第２の表示装置１０２に表示する監視制御画面が定義されていない場合には、作業者の表示履歴の中から表示回数が多い画面へ展開するための画面展開アイコンを表示する。

図８に示す例では、第２の表示装置１０２にアラーム画面への画面展開アイコン７００，工程１を示すグラフィック画面への画面展開アイコン７０１，帳票画面への画面展開アイコン７０２、及びトレンド５画面への画面展開アイコン７０４を表示している。作業者がトレンド５画面への画面展開アイコン７０４を押下することで、第１の表示装置１０１にトレンド５画面を表示することができる。

ここで、設定ダイアログ，確認ダイアログ，展開アイコンなど第２の表示装置に表示される画面を操作画面という。

図９は、図８で説明したような作業者の情報を利用する場合の監視制御システム１００の例を示している。

図９に示す例では、図１に示す例に、画面表示マネージャ１０５に接続される作業者情報管理部８００と、作業者情報管理部８００に接続される作業者ＤＢ８０１が追加されている。

画面表示マネージャ１０５から送信される作業者毎の情報は、作業者情報管理部８００で画面表示時の情報登録として管理され、画面の閲覧記録は作業者ＤＢ８０１に記録される。

図１０は、作業者ＤＢ８０１のデータ構成を示している。作業者ＤＢ８０１には作業者設定情報が複数格納されている。作業者設定情報としては作業者ＩＤ（９００），パスワード９０１，作業者の名前等の作業者情報９０２の他に表示画面情報９０３，９０７がある。

表示画面情報９０３の中には画面管理番号９０４，表示回数９０５、及び表示画面情報９０３の更新日時９０６が格納されており、表示画面情報９０３は必要に応じてＮ個保存されている。このＮ個という数値は、監視制御システムの運用時に決められている値であり、図８に示すように第２の表示装置１０２に表示する画面展開アイコンの数によって異なる。

図１１は、図８，図９で示した画面展開アイコンの表示時の処理フローを示している。

ステップ６１０で、画面表示マネージャ１０５は、第１の表示装置１０１に第１監視制御画面を表示する。ステップ６１１で、監視画面ＤＢ１０６を参照して第２監視制御画面の情報が定義されているかチェックし、ステップ６１２で、第２監視制御画面が定義されている場合には、第２の表示装置１０２に第２監視制御画面を表示する。第２監視制御画面の情報が定義されていないときには、ステップ６１３で、監視制御システムの端末を使用している作業者の画面展開履歴を検索し、表示回数の多い順番に監視制御画面への画面展開アイコンを第２の表示装置１０２に表示する。

図１２は、作業者ＤＢの画面表示履歴の情報更新時の処理フローを示した図である。

ステップ６２０で、画面表示マネージャ１０５は、監視制御画面を表示した際に作業者情報管理部８００に対して表示した監視制御画面の画面管理番号と作業者ＩＤを渡す。

画面管理番号と作業者ＩＤを受取った作業者情報管理部８００は、作業者ＤＢ８０１の中から該当する作業者ＩＤを持つデータを検索し、画面管理番号の情報があるかどうか表示画面情報１９０３から表示画面情報Ｎ９０７まで照合する。ステップ６２１で、表示画面情報の中に画面管理番号と一致するデータがあると判断される場合には、ステップ６２２で、該当する表示画面情報の画面表示回数に対して１を加算し、更新日時を更新する。表示画面情報の中に画面管理番号と一致するデータがない場合には、ステップ６２３で、表示画面情報１９０３から表示画面情報Ｎ９０７の中から表示回数が１のものを抽出し、ステップ６２４で、それらの中から更新日時の一番古い表示画面情報を現在表示している監視制御画面の情報で上書きし、ステップ６２５で、更新日時を更新する。

本実施例によれば、第１の表示装置と第２の表示装置を別に設置することでタッチパネルの設置場所を自由に決められることができ、作業者はプラントの設定変更を行う際には第１の表示装置に加えて第２の表示装置に表示される「実行」「取消」の確認アイコンをタッチすることで専用のキーボードと同等の動作で操作を実行することができる。

このように、第２の表示装置をキーボードと一体化するか、キーボード周辺の作業者の手の届く範囲に設置できるので、操作の実行キーや数値の入力欄を表示して通常の監視制御業務の操作の負担を軽減するために利用することができる。

又、作業者はメニューから画面を選んで展開するという手間をかけずに、タッチパネルで画面展開アイコンをタッチすることで、見る画面の画面展開が可能になる。

１００ 監視制御システム
１０１ 第１の表示装置
１０２ 第２の表示装置
１０３ キーボード
１０５ 画面表示マネージャ
１０６ 監視画面ＤＢ
４００，５００ 計器画面
８０１ 作業者ＤＢ

Claims (3)

1. 監視制御画面を表示する第１の表示装置と、
   キーボード、又はマウスを有する入力装置と、
   該入力装置のキーボードと一体化し、タッチパネルを含み作業者からの接触操作により操作するための第２の表示装置と、
   前記第１の表示装置に表示する第１監視制御画面と前記第２の表示装置に表示する第２監視制御画面を関連付けて保存しておく監視画面格納部と、
   前記監視画面格納部から第１の表示装置と第２の表示装置に表示する監視画面情報を取得して第１の表示装置と第２の表示装置に表示する画面表示マネージャを備え、
   作業者が前記入力装置から入力した指示による監視制御画面を選択して前記第１の表示装置に第１監視制御画面を表示し、
   選択されている第１監視制御画面に関連している入力操作画面を第２監視制御画面として前記第２の表示装置に表示すること、
   前記第１表示画面と第２表示画面に同じ操作を示す監視制御画面が表示されていた場合に、前記第１表示画面内又は第２表示画面内の操作部分から入力された作業者の操作結果により、前記第１表示画面と第２表示画面の入力フィールド値を一致化することを特徴とする監視制御システム。
2. 請求項1の監視制御システムにおいて、
   前記第１の表示装置に表示されている監視制御画面が監視状態であり、前記第２の表示装置に表示すべき情報がない場合には、作業者の表示履歴の中から表示回数の多い画面へ展開するための画面展開アイコンを前記第２の表示装置に表示することを特徴とする監視制御システム。
3. 請求項1の監視制御システムにおいて、 前記第１の表示装置に表示されている監視制御画面が監視状態であり、前記第２の表示装置に表示すべき情報がない場合には、前記第１の表示装置に表示されている監視制御画面に関連付けされているテキスト情報や操作ボタンを第２の表示装置に表示することを特徴とする監視制御システム。

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