JP6350735B2 - 鉄鋼プラントアラームマネジメント装置 - Google Patents

Description

この発明は、鉄鋼プラントアラームマネジメント装置に関する。

アラームマネジメントは、安全で信頼性のあるプラント稼働を実現するために、アラームをエンジニアリングし、モニタリングし、マネジメントするプロセスである。アラームマネジメントは、オペレータがプラントの異常を早期に発見し、正確な対応を行うために重要な役割を果たしている。

近年、プラント事故の増加を機に、プラントの安全に対する法規制の改定や新たなガイドラインが定められ、英国ＥＥＭＵＡ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｕｓｅｒｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）が発行するＥＥＭＵＡ１９１をはじめとして、アラームマネジメントに対するガイドラインが公開されている。

上述のガイドラインでは、アラームマネジメントライフサイクルのための要求事項と推奨事項を策定しており、アラームの体系、アラームの識別、合理化、設計、実施、操業、メンテナンス、監視と評価、変更管理をアラームシステムの管理のライフサイクルとして定義している。これから分かるように、アラームマネジメントとは高機能なアラームシステムの導入・設定や一過性のアラーム合理化活動だけではなく、アラームシステムをどのように管理・維持していくかに主眼がおかれている。また、オペレータに有意な情報を分かりやすく伝え、アラームの合理化を図ることを基本的な考えとしている。

伝送方式の異なる情報ネットワークと制御ネットワークを備える鉄鋼プラントが知られている。製造プロセスを管理する計算機のアラームは、情報ネットワークに出力される。計算機の設定情報に基づいて機器を制御するコントローラのアラームは、制御ネットワークに出力される。フォーマットの異なるこれらのアラームは別々に収集される。オペレータは、工場内に設置されたディスプレイに表示されるアラームリストを見ることで、システムが正常に稼働しているか否かを知ることができる。

これらのアラームの中には、センサの異常を示すアラームや、システムの何らかの異常を示すアラーム、コイル位置情報のずれを示すアラームや、デバッグ文まで多種多様である。そのため、アラーム仕様書を基に実装されるアラームメッセージは１工程で数百にも達し、アラームの実装に膨大な時間を要する。また、短時間でアラームが大量に発生し、アラームの解析にも時間を要する。日本特開平７−２００４７８号公報では、アラームの作成を共通フォーマットで自動生成する方法について述べられている。

日本特開平７−２００４７８号公報

特許文献１に開示された装置は、計算機のアラーム情報の作成処理を自動化し、作成時間の短縮が図れるようにしているが、発生後のアラームに対する管理は実施していない。また、計算機のアラーム情報のみを収集しており、制御ネットワークのコントローラが出力するアラーム情報は別管理となっている。アラームマネジメントを実現しようとする場合に、収集されたアラーム情報のフォーマットが異なっていれば、アラームを蓄積・検索・統計する際に煩雑な処理が必要になる。例えば、プラント全体について同時期に発生したアラームを一覧表示させる場合に、アラームが複数箇所に別々の形式で蓄積されていたのでは、データ処理が煩雑になる。そのため、アラームマネジメントを実現するためには、プラント中の異なる複数のネットワーク上に異なる形式で出力されるアラーム情報を共通の形式でまとめて蓄積できることが望ましい。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プラント中の異なるネットワークに異なる形式で出力されるアラーム情報を共通フォーマットで蓄積することのできる鉄鋼プラントアラームマネジメント装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、情報ネットワークと制御ネットワークとに接続した鉄鋼プラントアラームマネジメント装置であって、
前記情報ネットワークは、鉄鋼プラントの製造プロセスを管理する計算機に接続し、
前記計算機は、異常が発生した場合に、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを含む計算機アラーム情報を、前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置へ伝送し、
前記制御ネットワークは、少なくとも第１ノード、第２ノード、第３ノードを含む複数のノードを備え、
前記第１ノードは前記計算機を、前記第２ノードは前記鉄鋼プラントの機器を制御するコントローラを、前記第３ノードは前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置を備え、
前記複数のノードの各ノードはコモンメモリを有し、各コモンメモリには、異常内容毎に定めたアラームシンボルの状態を記憶する記憶領域が割り当てられ、
前記複数のノードの各ノードは、自ノードが管理するコモンメモリ上のデータを他ノードに周期的に同報伝送してコモンメモリ上のデータを同期し、
前記コントローラは、異常が発生した場合に、前記第２ノードのコモンメモリ上のアラームシンボルの状態をＯＮ状態に変更し、
前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置は、監視部、収集部、蓄積部を備え、
前記監視部は、前記第３ノードのコモンメモリ上のアラームシンボルの状態を周期的に監視し、
前記収集部は、
前記監視部に検出されたＯＮ状態アラームシンボルについて、アラームシンボルと重要度と発生設備名と表示メッセージとの関係が予め定義されたアラーム定義テーブルから、前記ＯＮ状態アラームシンボルに対応する重要度と発生設備名と表示メッセージとを取得し、
前記ＯＮ状態アラームシンボルが検出された時刻である発生時刻と、取得した重要度と発生設備名と表示メッセージとを含むコントローラアラーム情報を収集し、
前記蓄積部は、前記コントローラアラーム情報および前記計算機アラーム情報から、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを含む共通フォーマットでアラーム情報を抽出し、抽出したアラーム情報を格納すること、を特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記鉄鋼プラントは、搬送される圧延材に作用する複数の設備を配置した圧延ラインを備え、
前記蓄積部は、前記圧延材の圧延材番号と、前記圧延材が前記複数の設備の各設備に存在した在荷期間とを関連付けた在荷情報を格納し、
前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置は、前記蓄積部に格納された在荷情報から、指定した圧延材番号および設備名に対応する在荷期間を取得し、前記蓄積部に格納されたアラーム情報から、取得した在荷期間中に発生したアラーム発生件数を集計するアラーム統計部をさらに備えること、を特徴する。

第１の発明によれば、プラント中の異なるネットワーク上に異なる形式で出力されるアラーム情報を共通の形式でまとめて蓄積できる。プラント全体のアラーム情報をまとめて蓄積できるため、プラント全体のアラーム情報を活用しやすい。発生要因の特定や解析のための時間短縮に寄与し、ひいてはプラント全体の好適なアラームマネジメントに寄与する。

第２の発明によれば、圧延材が設備に在荷した期間である在荷期間中に発生したアラーム発生件数を集計できる。これにより、圧延材番号とアラーム情報とを関連付けた統計情報を提供できる。

本発明の実施の形態１に係るシステムの全体構成を示す概念図である。 鉄鋼プラント１が備える圧延ラインを示す概念図である。 制御ネットワーク３におけるスキャン伝送について説明するための図である。 蓄積部６３のアラーム情報格納テーブルに格納されたアラーム情報の一例を示す図である。 アラーム要因対応定義テーブルに格納された情報の一例を示す図である。 在荷情報定義テーブルの一例を示す図である。 コントローラ５１、５２が制御ネットワーク３に出力したアラームがデータベースに格納されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。 計算機４が情報ネットワーク２に出力した計算機アラーム情報がデータベースに格納されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。 アラーム要因対応定義テーブルに登録情報を登録する処理の流れを表すフローチャートである。 自動アラーム抑制機能の処理の流れを表すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステムの全体構成を示す概念図である。図１のシステムは、鉄鋼プラント１を備える。鉄鋼プラント１は、伝送方式が異なる２つのネットワーク、すなわち、情報ネットワーク２と制御ネットワーク３を備える。

図１の鉄鋼プラント１は、計算機４、コントローラ５１、コントローラ５２、鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６、オペレータ操作端末７を備える。コントローラ５１およびコントローラ５２は複数の機器に接続する。具体的には、例えば、コントローラ５１は、駆動装置及び電動機７１と、センサ８１が接続する。同様に、コントローラ５２は、駆動装置及び電動機７２と、センサ８２に接続する。駆動装置及び電動機７１、７２は、例えば、図２の粗圧延機１０１が備えるローラやランアウトテーブル（ＲＯＴ）１０４が備える注水装置を駆動するための機器である。センサ８１、８２は、例えば、図２の在荷センサ１１０〜１１７や、第ｎ仕上圧延機１０３の出側に設けられる温度センサ（図示省略）である。

（圧延ライン）
図２は、鉄鋼プラント１が備える圧延ラインを示す概念図である。図２の圧延ラインは、熱間圧延ラインである。なお、圧延ラインは、厚板圧延ライン、冷間圧延ライン、線材圧延ライン、条鋼圧延ラインであってもよい。

圧延材は、圧延ラインの搬送テーブル１０７上を加熱炉１００から巻取機１０５まで搬送される過程で加熱され圧延され冷却される。図２の圧延ラインには、上流から順に、加熱炉１００、粗圧延機１０１、ｎ台の仕上圧延機、ＲＯＴ１０４、巻取機１０５、コイルコンベア１０６が配置される。図２には、ｎ台の仕上圧延機のうち第１仕上圧延機１０２と第ｎ仕上圧延機１０３が表わされている。

圧延ラインは、複数の設備に区分される。図２には、加熱炉１００を含む設備Ｆ、粗圧延機１０１を含む設備ＲＭ、第１仕上圧延機１０２を含む設備Ｆ１、第ｎ仕上圧延機１０３を含む設備Ｆｎが表わされている。各設備の入側には、圧延材が設備まで搬送されたことを検出する在荷センサ１１０〜１１７が設けられている。

加熱炉１００から抽出された圧延材（スラブ）は、粗圧延機１０１による圧延、第１仕上圧延機１０２および第ｎ仕上圧延機１０３による圧延、ＲＯＴ１０４における冷却を経て、巻取機１０５にコイルとして巻き取られる。巻き取られた圧延材（コイル）は、結束や秤量などの後、コイルコンベア１０６にて下流工程へと搬送される。

（情報ネットワークと制御ネットワーク）
図１の情報ネットワーク２は、操業及び製品製造に関するネットワークであり、ネットワークに接続する装置間でメッセージを送受信可能なネットワークである。

図１の制御ネットワーク３は、高信頼性とリアルタイム性を実現するプラント制御用ネットワークである。具体的には、制御ネットワーク３は、コモンメモリ方式によるスキャン伝送（周期的な同報伝送）で制御データの同時性を確保可能なネットワークである。制御ネットワーク３を実現する伝送技術の一例として、ＴＣｎｅｔ（ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）規格“ＩＥＣ ６１７８４−１／ＩＥＣ ６１１５８”）が挙げられる。

図１の制御ネットワーク３は、複数のノード（ノードＡ３１〜ノードＤ３４）を備える。ノードはステーションとも称される。ノードＡ３１は計算機４を、ノードＢ３２はコントローラ５１を、ノードＣ３３はコントローラ５２を、ノードＤ３４は鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６を備える。

図３は、制御ネットワーク３におけるスキャン伝送について説明するための図である。図３に示すように、複数のノードＡ３１〜ノードＤ３４は、それぞれ同一構成のコモンメモリ３１０〜３４０を有する。各コモンメモリには、計算機４による設定情報が書き込まれる記憶領域、コントローラ５１の出力データ（駆動装置及び電動機７１およびセンサ８１の出力データを含む）が書き込まれる記憶領域、コントローラ５２の出力データ（駆動装置及び電動機７２およびセンサ８２の出力データを含む）が書き込まれる記憶領域が重複しないように割り当てられている。

例えば、各コモンメモリには、計算機４が出力する設定情報（圧延材（スラブ、コイル）の仕様）を記憶する記憶領域、コントローラ５１、５２の障害内容毎に定めたアラームシンボルの状態を記憶する記憶領域、駆動装置及び電動機７１、７２の障害内容毎に定めたアラームシンボルの状態を記憶する記憶領域、センサ８１、８２（例えば、在荷センサ）が出力する圧延材の位置を示す在荷シンボルの状態を記憶する記憶領域が重複しないように割り当てられている。なお、アラームシンボルの状態と在荷シンボルの状態は、シンボル名に対応するメモリ空間に、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態を示すビット信号で記憶される。

各ノードは、自ノードが管理するコモンメモリ上のデータを、他のすべてのノードに周期的に同報伝送する同報伝送機能を有する。例えば、ノードＢ３２は、コモンメモリ３２０上のコントローラ５１の出力データが書き込まれる記憶領域にあるデータを、他のすべてのノードに周期的に同報伝送して、各コモンメモリ上のデータを同期する。制御ネットワーク３は、数ｍｓｅｃ周期でスキャン伝送を実施可能である。

図１に戻り説明を続ける。計算機４は、情報ネットワーク２に接続すると共に、ノードＡ３１を介して制御ネットワーク３に接続する。コントローラ５１は、ノードＢ３２を介して制御ネットワーク３に接続する。コントローラ５２は、ノードＣ３３を介して制御ネットワーク３に接続する。鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６は、情報ネットワーク２に接続すると共に、ノードＤ３４を介して制御ネットワーク３に接続する。

（計算機）
計算機４は、鉄鋼プラント１における製造プロセスを総合的に管理するプロセスコンピュータであり、例えば、圧延現象を模した物理モデルを用いてプラント制御のための設定計算を行う。設定計算の結果（設定情報）は、制御ネットワーク３を介して、コントローラ５１、５２に送られる。また、計算機４は、異常が発生した場合に、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを含む計算機アラーム情報を、情報ネットワーク２を介して鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６に送信する。

（コントローラ）
コントローラ５１、５２は、計算機４の設定情報を用いて各機器を制御する。また、コントローラ５１、５２は、異常が発生した場合に、ノードＢ３２のコモンメモリ上のアラームシンボルの状態をＯＮ状態に変更する。

（鉄鋼プラントアラームマネジメント装置のハードウエア）
次に、鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６の構成について説明する。鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、ハードディスク及び通信インタフェース等のハードウエア資源を備えている。ＣＰＵは、与えられた命令（命令の集合であるプログラムを含む）を実行して情報の演算又は加工を行う装置である。ＲＯＭは、データ又はプログラムを不揮発的に格納する読み出し専用メモリである。ＲＡＭは、データ又はプログラムを揮発的すなわち一時的に格納するための読み書き可能なメモリである。これらのＲＯＭ及びＲＡＭは、ＣＰＵから直接にアクセス可能な主記憶装置である。ハードディスク（ハードディスクドライブ）は、ＣＰＵから直接にアクセス可能ではない補助記憶装置である。ハードディスクは、データ又はプログラムを不揮発的に格納することができる。通信インタフェースは、鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６が外部との通信を行う場合に必要なハードウエアである。これらの、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク及び通信インタフェースは、バス又は接続ケーブル等により相互に情報のやり取りが可能なように接続されている。

鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６を構成するコンピュータのＲＯＭには、以上のように構成されたコンピュータを鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６として動作させるためのプログラムが予め格納されている。そして、ＣＰＵは、まず、ＲＯＭからプログラムを読み出してＲＡＭに実行可能な形式でプログラムを格納する。そして、ＣＰＵは、このＲＡＭに格納されたプログラムを読み出しながら実行する。

このようにして、ソフトウエアたるプログラムがコンピュータに読み込まれることにより、ソフトウエアとハードウエア資源とが協働した具体的手段によって、情報の演算又は加工を実現することで、図１に示す各部の機能を備えた鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６が構築される。

（鉄鋼プラントアラームマネジメント装置の各部の機能）
図１の鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６は、シンボル監視部６１、収集部６２、蓄積部６３、アラーム検索部６４、アラーム登録部６５、アラーム統計部６６、アラーム抑制部６７、画面表示部６８を備える。

シンボル監視部６１は、ノードＤ３４が備えるコモンメモリ３４０上のシンボル（アラームシンボル、在荷シンボル）の状態を、上述したスキャン伝送と同じ伝送周期で監視する。シンボル監視部６１は、シンボルのＯＮ状態を検出すると、シンボル名と検出時刻（発生時刻に相当）を収集部６２に送る。

収集部６２は、アラーム定義テーブルを有する。アラーム定義テーブルは、アラームシンボル名と重要度と発生設備名と表示メッセージとの関係を定めたテーブルである。なお、蓄積部６３がアラーム定義テーブルを備え、収集部６２がこれを取得しても良い。収集部６２は、ＯＮ状態が検出されたアラームシンボル（ＯＮ状態アラームシンボル）について、そのアラームシンボル名に対応する重要度と発生設備名と表示メッセージとをアラーム定義テーブルから取得する。収集部６２は、ＯＮ状態アラームシンボルが検出された時刻である発生時刻と、取得した重要度および発生設備名と表示メッセージとを含む情報をコントローラアラーム情報として収集する。コントローラアラーム情報は、他の情報（例えば、シンボル名）を含んでも良い。

また、収集部６２は、計算機４が送信した計算機アラーム情報を情報ネットワーク２経由で収集する。

蓄積部６３は、収集部６２が収集したコントローラアラーム情報および計算機アラーム情報から、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを含む共通フォーマットに従いアラーム情報を抽出し、抽出したアラーム情報を蓄積する。具体的には、蓄積部６３は、データベース（ＤＢ）を備え、少なくとも発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージがフィールドとして定義された共通テーブル（アラーム情報格納テーブル）に、アラーム情報を所定の期間格納する。

共通フォーマットを用いることで、伝送方式の異なるネットワークから収集される計算機４、コントローラ５１、５２のアラーム情報を１つの共通テーブルに蓄積できる。プラント全体のアラーム情報を１つの共通テーブルに蓄積することで、プラント全体のアラーム情報を容易に利用することができ、プラント全体のアラームマネジメントが可能になる。

図４は、蓄積部６３のアラーム情報格納テーブルに格納されたアラーム情報の一例を示す図である。アラーム情報の共通フォーマットは、発生日時、重要度、発生設備名、表示メッセージを基本項目として含み、適用ラインや適用設備によって、項目を追加できるように設計される。図４では、シンボル名が追加されている。共通フォーマットでアラームを蓄積することで、異なるネットワーク、異なるメーカーやベンダーの機器から発生するアラーム情報を収集できる。

好ましくは、蓄積部６３のデータベースはアラーム要因対応定義テーブルをさらに備える。アラーム要因対応定義テーブルは、シンボル名と、発生要因と、対応方法と、関係の強いアラーム（シンボル名）との関係を定めたテーブルである。図５は、アラーム要因対応定義テーブルに格納された情報の一例を示す図である。アラーム要因対応定義テーブルは、シンボル名と、１つ以上の発生要因と、関係の強いアラームと、対応方法との関係を定めたテーブルである。図４のアラーム情報格納テーブルと図５のアラーム要因対応定義テーブルは、共通のフィールドとしてシンボル名を有する。そのため、オペレータが検索したアラーム情報に、発生要因や対応方法を関連付けることができる。

好ましくは、収集部６２は、在荷情報定義テーブルを有する。在荷情報定義テーブルは、設備名と在荷シンボル名とコイル番号（圧延材番号）との関係を定めたテーブルである。なお、蓄積部６３が在荷情報定義テーブルを備え、収集部６２がこれを取得しても良い。設備入側の在荷シンボルは、設備の入側に配置された在荷センサに、設備出側の在荷シンボルは、設備の出側に配置された在荷センサに対応する。在荷シンボルの状態は、各設備の入側と出側に配置された在荷センサが圧延材を検出するとＯＮ状態に変更される。

図６は、在荷情報定義テーブルの一例を示す図である。在荷情報定義テーブルは、少なくとも設備名と在荷シンボル名（スタートシンボルとエンドシンボル）とコイル番号とをフィールドとして含む。設備Ｆ入側の在荷シンボル（スタートシンボル）ＲＭ＿ＦＯＮの状態は、在荷センサ１１０が圧延材を検出した時にＯＮ状態となる。設備ＲＭ入側の在荷シンボル（スタートシンボル）ＲＭ＿ＲＭＯＮの状態は、在荷センサ１１１が圧延材を検出した時にＯＮ状態となる。設備Ｆ１入側の在荷シンボル（スタートシンボル）ＦＭＥ＿Ｆ１ＯＮの状態は、在荷センサ１１２が圧延材を検出した時にＯＮ状態となる。なお、図６のように、前設備のエンドシンボルを次設備のスタートシンボルと同一シンボルとすることで、設備出側の在荷センサを省略することができる。

収集部６２は、ＯＮ状態が検出された在荷シンボル（ＯＮ状態在荷シンボル）について、在荷情報定義テーブルに基づいて、設備名と、ＯＮ状態在荷シンボルが検出された検出時刻と、コイル番号とを関連付けて在荷情報として収集する。コイル番号は、計算機４が出力する設定情報に含まれ、コモンメモリから取得可能である。

蓄積部６３は、収集部６２が収集した在荷情報を、データベースの在荷情報格納テーブルに所定の期間格納する。在荷情報格納テーブルは、少なくとも設備名と、スタートシンボルの検出時刻と、エンドシンボルの検出時刻と、コイル番号とがフィールドとして定められたテーブルである。スタートシンボルの検出時刻からエンドシンボルの検出時刻までの期間からコイルが設備に滞在した在荷期間を算出できる。在荷期間を用いることで、アラーム情報格納テーブルから在荷期間中に発生したアラームの件数を集計可能である。

アラーム検索部６４は、オペレータが入力した検索条件（キーワード、カテゴリ、重要度）に基づいて、蓄積部６３のデータベースに格納されたアラーム情報を検索する。アラーム検索部６４は、画面表示部６８を介してオペレータが入力した検索条件を取得し、蓄積部６３のデータベースから検索条件に応じた検索結果を取得する。検索結果は、画面表示部６８に送られる。なお、上述したように図４のアラーム情報格納テーブルと図５のアラーム要因対応定義テーブルは、共通のフィールドとしてシンボル名を有する。そのため、検索結果にはアラーム情報に発生要因および対応方法を関連付けた情報が含まれる。

アラーム登録部６５は、蓄積部６３のアラーム要因対応定義テーブルにアラームのシンボル名、発生要因、関係の強いアラーム、対応方法を登録する。アラーム登録部６５は、画面表示部６８を介してオペレータが入力した登録情報を取得し、蓄積部６３のアラーム要因対応定義テーブルに格納する。

アラーム統計部６６は、蓄積部６３の単位時間あたりのアラーム発生件数や、コイル毎、設備毎のアラーム発生件数を集計する。アラーム統計部６６は、在荷情報格納テーブルから設備名やコイル番号に対応するコイルの在荷期間を取得し、在荷期間を用いてアラーム情報格納テーブルを検索することで在荷期間中に発生した、設備毎およびコイル毎のアラーム発生件数を集計可能である。これにより、コイル番号とアラーム情報とを関連付けた統計情報を提供できる。

アラーム抑制部６７は、イベント条件、発生時間、発生回数などを指定することでアラームの表示／非表示を切り替える。アラーム抑制部６７は、手動または自動でアラームの表示を切り替える。手動アラーム表示切り替えでは、オペレータは、オペレータ操作端末７を介して、アラーム毎に表示／非表示の切り替えを行うことができる。これにより、大量のアラームから、重要なアラームを絞り込んで表示させることができる。

画面表示部６８は、アラーム検索部６４、アラーム登録部６５、アラーム統計部６６、アラーム抑制部６７のユーザインタフェースであり、オペレータ操作端末７に各部の操作画面を画面表示する。画面表示部６８は、アラーム検索画面、アラーム登録画面、アラーム統計画面、アラーム抑制画面をオペレータ操作端末７に表示させる。また、画面表示部６８は、オペレータがオペレータ操作端末７に入力した画面操作情報を、アラーム検索部６４、アラーム登録部６５、アラーム統計部６６、アラーム抑制部６７に送信し、各部における処理結果をオペレータ操作端末７に表示させる。

アラーム検索画面は、アラームをキーワードやカテゴリ、重要度で検索するための画面である。アラーム登録画面は、アラームの発生要因、関連の強いアラーム、対応方法をデータベースに登録するための画面である。アラーム統計画面は、単位時間あたり、コイル毎、設備毎にアラーム発生件数をグラフ表示するための画面である。アラーム抑制画面は、イベント条件、発生時間、発生回数などを指定することでアラームの表示／非表示を切り替える画面である。

次に、図７と図８を用いて、コントローラアラーム情報と計算機アラーム情報がデータベース上の共通テーブル（アラーム情報格納テーブル）に格納されるまでの処理について説明する。

（フローチャート１）
図７は、コントローラ５１、５２が制御ネットワーク３に出力したアラームがデータベースに格納されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。上述したようにシンボル監視部６１は、コモンメモリ３４０の各シンボルの状態を示すビット信号を周期的に監視している。

シンボル監視部６１は、アラームシンボルのビット信号がＯＮ状態になったことを検出すると、そのシンボル名と検出時刻（発生時刻に相当）を収集部６２に送る（ステップＳ１００）。

収集部６２は、シンボル名が上述したアラーム定義テーブルに登録されたシンボル名であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

シンボル名がアラーム定義テーブルに登録されている場合、収集部６２は、アラーム定義テーブルからシンボル名に対応する重要度、発生設備名、表示メッセージを取得する。収集部６２は、シンボル名、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージをコントローラアラーム情報として収集する。収集部６２は、コントローラアラーム情報を蓄積部６３に送る。

蓄積部６３は、シンボル名、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを項目として含む共通フォーマットに従いアラーム情報を抽出する（ステップＳ１０４）。蓄積部６３は、抽出したアラーム情報をデータベースに格納する（ステップＳ１０６）。具体的には、蓄積部６３は、上述した共通テーブル（アラーム情報格納テーブル）にアラーム情報を所定の期間格納する。

（フローチャート２）
図８は、計算機４が情報ネットワーク２に出力した計算機アラーム情報がデータベースに格納されるまでの処理の流れを表すフローチャートである。収集部６２は、計算機アラーム情報を受信する（ステップＳ２００）。収集部６２は、計算機アラーム情報を蓄積部６３に送る。蓄積部６３は、計算機アラーム情報からを上述の共通フォーマットに従いアラーム情報を抽出する（ステップＳ２０２）。蓄積部６３は、抽出したアラーム情報をデータベースに格納する（ステップＳ２０４）。具体的には、蓄積部６３は、上述した共通テーブル（アラーム情報格納テーブル）にアラーム情報を所定の期間格納する。

図７、図８について説明したように、本システムは、コントローラアラーム情報および計算機アラーム情報から共通フォーマットに従いアラーム情報を抽出し、抽出したアラーム情報を共通テーブルに格納できる。プラント中の異なる複数のネットワーク上に異なる形式で出力されるアラーム情報を共通の形式でまとめて蓄積できることができ、アラームマネジメントのための好適なデータ蓄積が実現される。

（フローチャート３）
図９は、アラーム要因対応定義テーブルに登録情報を登録する処理の流れを表すフローチャートである。オペレータは、オペレータ操作端末７に表示された発生アラーム一覧から対象アラームを選択する（ステップＳ３００）。オペレータ操作端末７は、鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６に問い合わせ、過去にアラーム要因対応定義テーブルに登録情報が登録されている場合には、アラーム要因対応定義テーブルから対象アラームのシンボル名に関連した登録情報を取得し、画面に表示する（ステップＳ３０２）。オペレータは、新たに登録情報を登録するか否かを選択する（ステップＳ３０４）。登録する場合には、アラーム登録画面が表示される（ステップＳ３０６）。オペレータは、アラーム登録画面に対象アラームの発生要因、関係の強いアラーム、対応方法を登録情報として入力する（ステップＳ３０８）。蓄積部６３は、登録情報をデータベースのアラーム要因対応定義テーブルに格納する（ステップＳ３１０）。

図９について説明したように、本システムは、過去に発生したアラームに関して、その発生要因、関係の強いアラーム、対応方法をアラーム要因対応定義テーブルに定義しておくことができる。また、上述したように図４のアラーム情報格納テーブルと図５のアラーム要因対応定義テーブルはアラームのシンボル名で関連付いている。そのため、本システによれば、将来、同一または関係の強いアラームが発生した場合に、アラーム情報およびアラーム情報に関連付いた発生要因や対応方法を、オペレータにガイダンスすることができる。

（フローチャート４）
図１０は、自動アラーム抑制機能の処理の流れを表すフローチャートである。前提として、アラーム抑制画面において自動アラーム抑制が選択されているものとする。アラーム抑制部６７は、アラーム抑制画面においてアラーム毎に設定された表示フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ４００）。アラーム抑制部６７は、予め定められた自動アラーム抑制条件に従って、アラームの表示／非常時を決定する。アラーム抑制条件として、例えば、アラームがｎ秒あたりｍ回以上発生していることか否か（ステップＳ４０２）、所定フラグがＯＮ／ＯＦＦしているか否か（ステップＳ４０４）を判定し、判定条件に応じて、表示／非表示の切り替えを行う（ステップＳ４０６）。

以上説明したように、本システムによれば、制御ネットワーク上のコントローラが出力するアラーム、及び情報ネットワーク上の計算機が出力するアラームを収集し、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージなどの共通フォーマットでデータベースに蓄積することができる。すなわち、プラント中の異なる複数のネットワーク上に異なる形式で出力されるアラーム情報を共通の形式でまとめて蓄積できることができる。さらに、アラーム検索部６４、アラーム登録部６５、アラーム統計部６６、アラーム抑制部６７を備えることで、アラームマネジメントを行い、オペレータに対してわかりやすいアラームシステムを構築することができる。
また、データベースに蓄積されたアラーム情報を検索し、当該アラームの発生要因や対応方法をオペレータと共有し、さらに、単位時間あたり、コイル毎、設備毎にアラーム発生件数を計算しアラーム統計結果を表示することで、一過性のアラームマネジメント活動でなく、アラームマネジメントのＰＤＣＡサイクルを行うことができる。アラーム発生要因や対応方法をオペレータに示すことで、アラーム発生時の迅速な対応が可能となり、鉄鋼プラントの安定稼働につなげることができる。

ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいて、鉄鋼プラントアラームマネジメント装置６はネットワークで接続された複数のコンピュータにより構成されていてもよい。例えば、シンボル監視部６１と他の部分が別体のハードウエアで構成されていてもよい。

また、図１の鉄鋼プラント１において、計算機の数、コントローラの数、駆動装置及び電動機の数、センサの数は図１に示す構成に限定されるものではない。

また、図１に示すシステム構成では、駆動装置及び電動機７１、センサ８１は、コントローラ５１を介してノードＢ３２に接続しているが、駆動装置及び電動機７１、センサ８１がノードとの直接的なインタフェースを有する場合には、直接ノードに接続されてもよい。駆動装置及び電動機７２、センサ８２についても同様である。

１ 鉄鋼プラント
２ 情報ネットワーク
３ 制御ネットワーク
４ 計算機
６ 鉄鋼プラントアラームマネジメント装置
７ オペレータ操作端末
３１ ノードＡ
３２ ノードＢ
３３ ノードＣ
３４ ノードＤ
５１、５２ コントローラ
６１ シンボル監視部
６２ 収集部
６３ 蓄積部
６４ アラーム検索部
６５ アラーム登録部
６６ アラーム統計部
６７ アラーム抑制部
６８ 画面表示部
７１、７２ 駆動装置及び電動機
８１、８２ センサ
１００ 加熱炉
１０１ 粗圧延機
１０２ 第１仕上圧延機
１０３ 第ｎ仕上圧延機
１０５ 巻取機
１０６ コイルコンベア
１０７ 搬送テーブル
１１０−１１７ 在荷センサ
３１０−３４０ コモンメモリ

Claims (2)

1. 情報ネットワークと制御ネットワークとに接続した鉄鋼プラントアラームマネジメント装置であって、
   前記情報ネットワークは、鉄鋼プラントの製造プロセスを管理する計算機に接続し、
   前記計算機は、異常が発生した場合に、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを含む計算機アラーム情報を、前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置へ伝送し、
   前記制御ネットワークは、少なくとも第１ノード、第２ノード、第３ノードを含む複数のノードを備え、
   前記第１ノードは前記計算機を、前記第２ノードは前記鉄鋼プラントの機器を制御するコントローラを、前記第３ノードは前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置を備え、
   前記複数のノードの各ノードはコモンメモリを有し、各コモンメモリには、異常内容毎に定めたアラームシンボルの状態を記憶する記憶領域が割り当てられ、
   前記複数のノードの各ノードは、自ノードが管理するコモンメモリ上のデータを他ノードに周期的に同報伝送してコモンメモリ上のデータを同期し、
   前記コントローラは、異常が発生した場合に、前記第２ノードのコモンメモリ上のアラームシンボルの状態をＯＮ状態に変更し、
   前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置は、監視部、収集部、蓄積部を備え、
   前記監視部は、前記第３ノードのコモンメモリ上のアラームシンボルの状態を周期的に監視し、
   前記収集部は、
   前記監視部に検出されたＯＮ状態アラームシンボルについて、アラームシンボルと重要度と発生設備名と表示メッセージとの関係が予め定義されたアラーム定義テーブルから、前記ＯＮ状態アラームシンボルに対応する重要度と発生設備名と表示メッセージとを取得し、
   前記ＯＮ状態アラームシンボルが検出された時刻である発生時刻と、取得した重要度と発生設備名と表示メッセージとを含むコントローラアラーム情報を収集し、
   前記蓄積部は、前記コントローラアラーム情報および前記計算機アラーム情報から、発生時刻、重要度、発生設備名、表示メッセージを含む共通フォーマットでアラーム情報を抽出し、抽出したアラーム情報を格納すること、
   を特徴とする鉄鋼プラントアラームマネジメント装置。
2. 前記鉄鋼プラントは、搬送される圧延材に作用する複数の設備を配置した圧延ラインを備え、
   前記蓄積部は、前記圧延材の圧延材番号と、前記圧延材が前記複数の設備の各設備に存在した在荷期間とを関連付けた在荷情報を格納し、
   前記鉄鋼プラントアラームマネジメント装置は、前記蓄積部に格納された在荷情報から、指定した圧延材番号および設備名に対応する在荷期間を取得し、前記蓄積部に格納されたアラーム情報から、取得した在荷期間中に発生したアラーム発生件数を集計するアラーム統計部をさらに備えること、
   を特徴する請求項１記載の鉄鋼プラントアラームマネジメント装置。

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