JPH0663935B2 - プラント操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可視デイスプレイ装置にプラントを操作するた
めに必要な情報を表示して操作部から指令を与えること
によりプラントの操作を行なうプラント操作装置に係
り、特に操作指令に対する表示応答性をよくして操作時
の運転員の異和感をなくするのに好適なプラント操作装
置に関する。

〔従来の技術〕 従来の可視デイスプレイ装置によるプラント操作装置に
おいては、操作の有無にかかわらず表示するプラント情
報たとえばポンプの起動・停止と調節弁の開度指令・開
度と関連プロセス量と操作端の自動・手動運転モードと
操作端の異常などの情報はプラント入出力装置からある
いは他の制御装置から伝送路を経由して入力したプラン
ト信号により表示いていた。なお従来のこの種の装置と
して関連るものには例えば特開昭50−25987号など多数
である。しかしこれらの従来例においてはプラントの操
作を行なう場合の操作指令に対する応答情報の表示応答
性については特に配慮されていなかつた。

近年に可視デイスプレイ装置と操作部の組合せによりプ
ラントの操作を行なう方式へのニーズは年々高まつてお
り、ポンプや調節弁などのプラント操作端のオンオフ制
御や調節制御を行なう制御装置のデイジタル化と階層化
・分散化に伴つて、制御装置間を伝送路で結合して階層
化された制御装置の上位装置に可視デイスプレイ装置と
操作部をもたせ、上位から下位の制御装置に操作指令を
与えてプラントの操作端などの操作を行なうシステムが
志向されている。こうしたシステムの装置単体として見
た場合にも内部処理による処理遅れが生じるが、さらに
システムの高度化に伴いプラントへの操作指令とプラン
トの状態などの情報が伝送路を経由して送受信され、し
かも制御装置が階層化されていることにより途中で複数
の制御装置を経由するため、制御装置の演算周期および
伝送に伴う情報の伝送遅れが生じて、プラント操作装置
により操作を行う場合の操作時の操作応答性が配慮すべ
き問題点となつてきている。

第６図は従来のプラント操作装置を例示する全体構成図
である。第６図に示すように従来の可視デイスプレイ装
置を用いたプラント操作装置では、操作部１からの操作
情報11により操作指令処理部２で操作指令12が作成さ
れ、これによりプラント制御処理部３がプラント６の操
作端8,10の制御を行なう。その制御結果は信号検出切
７、条件接点９により検出され、プラント制御処理部３
から操作端制御情報13として表示処理部４に送られ、可
視デイスプレイ装置５に表示情報14として表示される。
このさい操作してからその結果が表示されるまでに操作
指令処理部２とプラント制御処理部３とプラント６と表
示所部４を経由するため、操作部１を操作して可視デイ
スプレイ装置５にその結果が表示されるまでに表示遅れ
が生じる。しかもプラント制御処理部３が操作指令処理
部２および表示処理部４と独立し、マイクロコンピュー
タを用いたコントローラ郡として分散化・積層化されて
伝送路で結合されたシステムとなると、操作指令12およ
び操作端制御情報13が伝送路を介して送受信されるとと
もに、プラント制御処理部３も複数に分散されてその相
互間も伝送路を介して送受信されるため、ますます操作
指令12による操作端制御情報13の応答遅れが増してシス
テムの構成によつては１〜４秒程度の遅れとなる。

また第７図は第６図の操作端の制御モード切替操作の場
合の表示処理部４の表示処理内容を示す説明図である。
第７図に示すように操作端の制御モードには自動と手動
の２つがあつて互いに相反する状態を示し、操作端の制
御モードの表示のためにプラント制御処理部３から操作
端制御情報13として操作端“自動”モード成立条件（外
部入力）22を表示処理部４に取り込み、条件22が成立
（＝１）のときに操作端“自動”モード24を可視デイス
プレイ装置５に表示し、条件22が不成立（＝０）のとき
には否定（条件の反転）26により操作端“手動”モード
25を可視デイスプレイ装置５に表示する。しかしこの場
合にも操作の制御モードの切替操作を操作部１で行なう
時の表示をプラント制御装置３からの情報によつて行な
うため、切替操作時の表示応答遅れが生じる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術はプラント操作時の操作情報表示に対する
応答性の点について配慮がされておらず、実際に可視デ
イスプレイ装置と操作部により操作を行なう場合に操作
を行なつた後に操作指令処理部から操作指令が出力され
てその指令に基づきプラント制御処理部が操作端を操作
し、その結果が再びプラント制御処理部へ入力されて表
示処理部により可視デイスプレイ装置に操作結果として
表示されることになるので、システムの構成あるいは各
処理部の演算周期によつては操作してからその結果が表
示されるまで１〜４秒程度の操作応答遅れが生じる結
果、運転員の操作に対して操作時の異和感が残るという
問題があった。

本発明の目的はプラントの操作を行なうさいの操作指令
に対する応答情報表示の遅れをなくすことにより操作時
の異和感をなくして運転員の負担を軽減できるプラント
操作装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、プラントの操作を行なつている間および操
作完了後に操作に対するプラントからの実信号がフイー
ドバツクされるまでの間にはプラント操作装置内部の操
作指令情報により可視デイスプレイ装置の表示を行な
い、操作に対するプラントからの実信号がフイードバツ
クされた以後にはプラント実信号により可視デイスプレ
イ装置の表示を行なうようにしたプラント操作装置によ
り達成される。

〔作用〕

上記のプラント操作装置では操作部からプラントを操作
している間および操作完了後に操作に対するプリントか
らの実信号が帰還されるまでの間にはプラント操作装置
内部の操作指令情報を可視デイスプレイ装置へ表示する
ので、操作指令に対してプラントが遅れなく操作された
かのように表示されて表示遅れによる操作時の異和感が
なくなり、またその後に操作指令に対するプラントの実
信号が帰還された以後にはプラント実信号により可視デ
イスプレイ装置へ表示するので、プラントの実際の状態
を正しく監視できる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を第１図から第５図により説明
する。

第１図に本発明によるプラント操作装置の一実施例を示
す全体構成図である。第１図において、１はキーボード
や押釦スイツチやタツチパネルなどの操作部、11は操作
部１からの操作情報、２は操作部１からの操作情報11よ
りプラントの操作対象に対する操作指令をつくる操作指
令処理部、12は操作指令処理部２からの操作対象に対す
る操作指令、３は操作指令処理部２からの操作指令12に
よりプラント６の操作対象を操作するプラント制御処理
部、６はプラント、８は調節弁などの連続制御の操作
端、７の調節弁の開度検出器などの連続制御のための信
号検出器、10はポンプなどのオン・オフ制御の操作端、
９はポンプなどの起動・停止状態接点などのオン・オフ
制御のため条件接点、13は信号検出器７や条件接点９に
より検出した操作端8,10の状態信号および操作端8,10の
自動・手動などのプラント制御処理部３内部での操作制
御モードからなる操作端制御情報、４は操作中および操
作完了後に操作端制御情報13が帰還されるまでの間には
操作指令12を表示するが、帰還された以後には操作端制
御情報13を表示するための表示処理部、５はCRTや液晶
パネルなどの可視デイスプレイ装置、14は可視デイスプ
レイ装置５に表示するための表示処理部４からの表示情
報である。

上記の構成で、操作部１からの操作情報11により操作指
令処理部２で操作指令12がつくられ、これによりプラン
ト制御処理部３がプラント６の操作端8,10の制御を行な
い、その結果が信号検出器7,条件接点９により検出さ
れ、プラント制御処理部３から操作端制御情報13として
表示処理部４に送られる。しかしこのさい操作してから
その結果が操作端制御情報13として帰還して表示される
までには、操作指令処理部２とプラント制御処理部３と
プラント６と表示処理部４を経由するため、操作部１を
操作してからその結果が、表示されるまでに表示遅れが
生じることになる。しかもプラント制御処理部３が操作
処理部２や表示処理部４と独立し、マイクロコンピユー
タを用いたコントローラ群として分散化・階層化されて
伝送路で結合されたシステムの場合には、操作指令12や
操作端制御情報13が伝送によって送受され、またプラン
ト制御処理部３も複数に分散されてその相互間も伝送に
よつて送受されるため、ますます操作指令12による操作
端制御情報13の応答遅れが増し、システムの構成によつ
ては１〜４秒程度の遅れとなる。この従来技術（第６
図）の問題を解決すべく本発明によれば、操作部１の操
作中および操作完了後に操作に対するプラント６の実信
号として操作端制御情報13がフイードバツクされるまで
の間には、プラント操作装置内部の操作情報として操作
指令処理部２からの操作指令12を表示処理部４に取り込
み、表示処理部４からの表示情報14として可視デイスプ
レイ装置５に表示することにより、操作時の表示応答遅
れを大幅に軽減して運転具の異和感をなくし、またプラ
ントの実信号として操作端制御情報13がフイードバツク
した以後には、操作端制御情報13により表示処理部４か
ら表示情報14として可視デイスプレイ装置５に表示する
ことにより、プラント６の実際の状態を正しく監視でき
る。

第２図は第１図の操作端の調節弁操作の場合の一実施を
示す構成図である。第２図において、第１図と同一符号
は同一または相当部分を示し、１は操作部、17、18は操
作端の調節弁８の開度指令値を増減するための増減釦、
11は操作部１の増減釦17,18の操作情報、２は操作情報1
1により操作指令値として開度指令値12を作成してプラ
ント制御処理部３へ出力する操作指令処理部、３は操作
指令処理部２からの開度指令値12と調節弁８の開度検出
器７の開度信号16が一致するように操作指令15を出力し
て調節弁８を制御するプラント制御処理部、13は調節弁
８の操作端制御情報としての操作端開度、４は調節弁の
開度制御状態を表示情報14として可視デイスプレイ装置
５に表示する表示処理部である。

第３図は第２図の操作指令処理部２の処理内容を示すフ
ロー図である。第３図において、操作指令処理部２は処
理31で操作部１の増減釦17,18の操作情報11より操作部
１の増釦17および増釦18が押されているかどうか確認
し、増釦17が押されている時には処理32で操作端開度指
令値MV1を規定値ｍだけ増し再び操作端開度指令値MV1と
して設定する。また減釦18が押されている時には処理33
で操作端開度指令値MV1を規定値ｍだけ減じ再び操作端
開度指令値MV1として設定する。その後に処理34で上記
処理32または処理33で設定した操作端開度指令値MV1を
操作端開度指令値12としてプラント制御処理部３へ出力
し、再び処理31に戻るという処理を一定周期で行なつた
のち、処理31で操作部１での増減釦17,18の操作が終了
したのを確認した時に処理を終える。このようにして操
作部１で増減釦17,18を押して操作端開度指令値12を増
減し、調節弁８の開度の開閉方向の制御が可能となる。

第４図は第２図の表示処理部４の処理内容を示すフロー
図である。第４図において、表示処理部４は処理35で操
作指令処理部２からの操作端開度指令値（MV1）12とプ
ラント制御処理部３からの操作端開度（MV2）13を比較
し、不一致のときには処理36で表示情報14の操作端開度
MVとして操作端操作指令値MV1を白バーグラフで％表示
する。また一致しているときには処理37で操作端開度MV
としてプラント制御処理部３からのプラント実信号であ
る操作端開度MV2を赤バーグラフで表示する。このよう
にして操作部１で調節弁８の開度を開閉方向に制御する
ため増減釦17,18を押して操作すると、まずプラント操
作装置内部の操作指令処理部２から出力された操作端開
度指令値（MV1）12が可視デイスプレイ装置５に遅れな
く表示され、操作終了後に調節弁８の開度が設定開度に
到達してその操作端開度13が操作端開度指令値12に一致
している間にはプラント実信号の操作端開度（MV2）13
により可視デイスプレイ装置５に表示される。したがつ
て操作時の表示応答遅れによる運転員の操作の異和感が
なくなるとともに、操作完了後にはフイードバツクする
プラント実信号による監視が可能となり、さらに操作中
に色替表示することにより操作端が操作中か操作完了し
たかの認識となるので、使い勝手のよい操作が行なえ
る。なお色替表示のほかに操作端開度指令値（MV1）12
と操作端開度（MV2）13の両方を並べて可視デイスプレ
イ装置５に表示してもよい。

第５図は第１図の操作端の制御モード切替操作の場合の
一実施例を示す表示処理部４の表示処理内容の説明図で
ある。第５図において、20〜23は操作端の制御モードの
入力条件を示し、20は操作“自動”モード操作釦操作条
件、21は操作端“自動”モードへの移行禁止条件、22は
操作端“自動”モード成立条件（外部入力）、23は操作
端“手動”モード操作釦操作条件である。24,25はロジ
ツクで記述した条件が成立（＝１）したときに実施する
表示処理内容を示し、24は操作端“自動モード”、25は
操作端“手動”モードである。26は条件の反転を示す否
定、27は条件の論理積（AND）、28は条件の論理釦（O
R）、29はフリツプフロツプ（FF）でＳに一旦条件が成
立（＝１）するとＲに条件が成立（＝１）にするまでの
間に条件成立（＝１）を保持する。30はタイマで条件が
成立（＝１）して一定時間後に条件が成立（＝１）する
ことを示す。

第５図の操作端の制御モードとしては自動と手動の２つ
があつて互いに相反する状態を示し、操作端“自動”モ
ード選択操作釦を操作した時には操作端“自動”モード
操作釦操作条件20が成立（＝１）し、かつ操作端“自
動”モードへの移行禁止を条件21が不成立（＝０）の時
には操作を受け付け、操作端“手動”モード選択操作釦
が操作されて操作端“手動”モード操作釦操作条件23が
成立するまでの間あるいは操作端“自動”モード選択操
作釦の操作を受け付けてからタイマ30で設定した一定時
間の間（あらかじめ想定した操作端“自動”モード成立
条件（外部入力）22の遅れ時間の間）のどちらか短い方
の時間の間に内部のフリツプフロツプ29に操作端“自
動”モード成立条件成立（＝１）を保持して操作端“自
動”モード24を可視デイスプレイ装置５に表示する。そ
の後は従来例（第７図）と同様にプラント制御処理部３
からの操作端制御情報13として操作端“自動”モード成
立条件（外部入力）22を取り込み、条件22が成立（＝
１）の時には操作端“自動”モード24を可視デイスプレ
イ装置５に表示し、条件22が不成立（＝０）の時には操
作端“手動”モード25を可視デイスプレイ装置５に表示
する。また操作端“手動”モード選択操作釦を操作した
時には操作端“手動”モード操作釦操作条件23が成立
（＝１）し、操作端“自動”モード選択釦が操作されて
操作端“自動”モード操作釦操作条件20が成立（＝１）
してかつ操作端“自動”モードへの移行禁止条件21が不
成立（＝０）となるまでの間あるいは操作端“手動”モ
ード選択操作釦の操作を受け付けてからタイマ30で設定
した一定時間の間（あらかじめ想定された操作端“自
動”モード成立条件（外部入力）の遅れ時間の間）のど
ちらか短い方の時間の間に内部のフリツプフロツプ29に
操作端“手動”モード成立条件成立（＝１）を保持して
操作端“手動”モード25を可視デイスプレイ装置５に表
示する。その後は従来例（第７図）と同様にプラント制
御処理部３から操作端“自動”モード成立条件（外部入
力）22により条件成立（＝１）の時には操作端“自動”
モード24を表示し、条件不成立（＝０）の時には操作端
“手動”モード25を表示する。このような操作端の制御
モード切替操作を行なうことにより、従来例（第７図）
のような操作時の表示応答遅れがなく可視デイスプレイ
装置に表示されるので操作の異和感が生じないし、また
第２図の操作端の調節弁操作の場合と同様に内部保持条
件により表示している時とプラント制御処理部３からの
外部入力条件により表示している時とで色を替えて表示
するかあるいはシンボルを変えて表示することにより、
操作端が操作中か操作完了したかの識別を行なうことも
可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラントの操作時の操作応答表示をま
ず装置内部の操作情報で表示し、操作に対するプラント
からの実信号応答が帰還された以後はプラント実信号に
より切り替えて表示できるので、操作時の表示応答遅れ
を極小化して表示遅れによる運転員の異和感を払触でき
負担を軽減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプラント操作装置の一実施例を示
す全体構成図、第２図は第１図の調節弁操作の場合の一
実施例を示す構成図、第３図は第２図の操作指令処理部
の処理内容を示すフロー図、第４図は第２図の表示処理
部の処理内容を示すフロー図、第５図は第１図の制御モ
ード切替操作の場合の一実施例を示す表示処理部の処理
内容の説明図、第６図は従来のプラント操作装置を例示
する全体構成図、第７図は第６図の制御モード切替操作
の場合の表示処理部の処理内容を示す説明図である。 １……操作部、２……操作指令処理部、３……プラント
制御処理部、４……表示処理部、５……可視デイスプレ
イ装置、６……プラント、12……操作指令、13……操作
端制御情報。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントを操作するために必要な情報を表
   示する可視デイスプレイ装置と、プラントへの操作情報
   を与えるための操作部と、操作部からの操作情報により
   プラント操作指令を与える操作指令処理部と、操作指令
   処理部からのプラント操作指令によりプラントを制御す
   るプラント制御処理部と、プラント制御処理部および操
   作指令処理部からの情報を可視デイスプレイ装置に表示
   する表示処理部とから成るプラント操作装置において、
   操作部による操作中およびプラント操作指令に対するプ
   ラント実信号がプラント制御処理部を介して表示処理部
   にフイードバツクされるまでの間には操作指令処理部か
   らのプラント操作指令の情報を可視デイスプレイ装置は
   表示すると共に、プラント実信号がフイードバツクされ
   た以後にはプラント実信号の情報を可視デイスプレイ装
   置に表示するように構成したことを特徴とするプラント
   操作装置。
2. 【請求項２】上記のプラント操作指令の情報とプラント
   実信号の情報とは同時あるいは切り替えて可視デイスプ
   レイ装置に表示するように構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のプラント操作装置。