JPS63292295A - プラント監視制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電プラントその他の工業プラントの状
態を監視し、制御するためのプラント監視制御装置に係
る。

（従来の技術） 近年、原子力発電プラント等の工業プラントにおいて監
視、制御用として電子計算機が使用されるようになって
きた。電子計算機導入の動機はその利用分野により様々
であるが、その一つにプラントから得られる種々のプロ
セスデータを計算機で処理し、計算結果を整理、編集し
て運転によりわかり易い形として提供するものがある。

これは新型制御盤と呼ばれる最近の監視制御装置であり
。

ＣＲＴ表示装置を具えこれに計算、処理した結果をわか
り易く表示するようにしである。この方式の監視制御装
置においては、メータ、レコーダ等の計器により得られ
る生のプロセスデータ情報を用いる従来のそれよりも監
視性、制御の操作性も格段に向上される。

上記の新型制御盤の一例を第２図に示す。この図におい
て、原子力発電プラントのような工業プラント２１から
得られた種々のプロセスデータは、伝送線２２を通じて
プラント制御計算機２３のプラントデータベース２４に
送られる。このデータベース２４は蓄積内容が一定の周
期で更新され、常時最新のプラント情報が貯えられるよ
うになっている。プラントデータベース２４に蓄えられ
たプロセスデータは、上記のように一定周期で更新され
るため、時々刻々プラントの状態を表すこととなる。前
記のプロセスデータは、プラント制御計算機２３の画面
編集装は２５で処理して人間にわかり易い形に編集され
、伝送線２６を介してプラント監視制御盤２７のＣＲＴ
表示装置２８に送られ運転員に対し提示される。

画面編集装置２４で実行される処理には様々の段階のも
のがある。最も簡単なものとしてはプラントから得られ
る流量、圧力、水位等のセンサ情報や、バルブの開閉、
ポンプの起動停止等の接点情報を数値や色情報等に変換
して表示するものがある。

また、最近のプラント監視制御装置では、上記のプラン
トデータベース２４に蓄えられたプラントプロセスデー
タをベースにして種々の処理を行い、その結果を運転員
に提示できるようにしたものがある。例えば、与えられ
たプラント情報からプラント状態に関する診断を行い、
その診断結果すなわちプラントの異常の発生箇所、異常
の内容等の情報を提示し得るようにしたものや、さらに
は前記診断結果から次にプラントをどう操作すべきかを
判断し、その判断結果に基づき操作ガイドを提示し得る
ようにしたものもある。これより一歩進めて、前記のよ
うなプラント操作を自動的に行うようにしたものも現れ
ている。

上記のようなＣＲＴ表示装置をベースにしてプラントの
運転状態の監視を行うプラント監視制御装置においては
、大規模なプラントを運転するのに必要な情報が全てＣ
ＲＴ表示装置から得られなければならない。また、必要
な場合にはプラントのすみずみまでの情報が監視し得る
ように、ＣＲＴ表示装置に表示されなければならない。

運転員は表示された複数の情報の中で現在の運転フェイ
ズにおいてどの情報が必要かを判断し、そのデータの推
移を監視しながら次の運転項目を選択決定していく。

従って、上記構成のＣＲＴ表示装置をベースとしたプラ
ント監視制御装置においては、必要な情報をＣＲＴ表示
装置に運転員にいかに見易い形で表示するかが重要な問
題となる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記構成のプラント監視制御装置においては、ＣＲＴ表
示装置の１枚の画面に表示されるプラント情報はかなり
制限される。

すなわち、人間が見易い大きさで各種情報を表示しなけ
ればならないので、１枚の画面に表示できる情報の数は
通常約３０箇に制限されることとなる。しかしながら、
各運転フェイズにおいてはプラントのできるだけ巾広い
範囲にわたって情報を集め、それに基づき運転操作の判
断を行った方がより正確な運転操作をすることができる
。ここに相反する２つの要求事項が存在することとなり
、その接点を見出すことが必要となる。

その要求に応えるため、ＣＲＴ表示用の画面を作成する
に際し表示内容を詳細に検討し、情報表示の大きさ、配
置を工夫し、できるだけ見易い形の表示となるようにし
ている。

而して、現在のところは１枚のＣＲＴ表示画面の見易さ
の検討が主である。すなわち、１枚の表示画面に表示さ
れるデータの量をできるだけ少なくし、表示を大きくし
て見易い表示とすることが専ら考えられている。このよ
うな表示手段により巾広くプラントデータを集めるには
、１つのＣＲＴ表示装置の画面を順次切り替えてプラン
ト各部を監視するか、複数のＣＲＴ表示装置を同時に使
用してプラント各部を監視するかの何れかであった。上
記のように複数画面によりプラントの監視を行えば監視
性が低下することは明らかである。

また、現に表示されている１枚の画面の情報の中から実
際に必要な情報がどれなのかを見出すのも若干の困難を
伴う。すなわち、プラント状態の遷移を反映して様々な
プロセスデータが変化するが、どのプロセスデータの変
化がプラント状態の遷移を最もよく示すかを直ちに見つ
けることは困難なのである。最近では、上記の困難を緩
和するため色コードを採用してデータが正常値から大き
くはずれて異常な値となった時、そのデータの表示が正
常値を示す表示色（例えば緑）とは異なる色（例えば赤
）に変化して、運転員の注目を促すようにしたものがあ
る。

しかしこのようにしたしても、正常から異常への過渡状
態の変化を把握することは難しい。また、表示色が変化
しても表示の大きさは周囲のデータと同一であるため、
運転員の注意が集め難い欠点があった。

以上を要するに、従来のＣＲＴ表示装置をベースとする
プラント監視制御装置においては１表示され′ている情
報の中で真に必要なものとそうでないものとの区別がつ
き難い欠点がある。

本発明は上記の事情に基づきなされたもので、プラント
監視用の情報量を確保しながらしかも必要なプラントデ
ータを見易く表示することができるプラント監視制御装
置を得ることを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のプラント監視制御装置は、工業プラントの所要
部位の最新のプラントデータを貯えるプラントデータベ
ースと、このプラントデータベースに結合されプラント
から得られたデータの内容に応じて予め定めた形式によ
り画面を生成する画面生成装置と、この画面生成装置に
結合され前記プラントから得られたデータの内容から現
在のプラント状態においてそれ等のデータの重要度を判
定する情報重要度判定装置と、この情報重要度判定装置
および前記画面生成装置に結合され、前記画面生成装置
において生成された画面要素の一部を前記情報重要度判
定装置の出力に基づき拡大する画面要素拡大装置と、こ
の画面要素拡大装置の出力をデータを受け画像を現出す
る画像表示装置とを有することを特徴とする。

（作用） 上記構成の本発明プラント監視制御装置においては、情
報重要度判定装置はその時点におけるプラント状態で各
種情報データの重要度を判定し、各データに重要度に応
じた重み付けを施す。而して、画面要素拡大装置は前記
情報重要度判定装置の重み付けに従い、その情報に対応
する画面要素を拡大する。画像表示装置は前記画面要素
拡大装置の出力を両面化するものであるから、表示され
る画面において重要な情報についてのデータは大きく表
示され、他の情報についてのデータは小さく表示される
ので、運転員は一見して重要な情報を把握することがで
きる。また１本発明のプラント監視制御装置は、上記の
ように必要な情報のデータのみを拡大して表示するもの
であるから１画面のデョタ表示密度が低下することはな
く、広範囲の情報を表示することができる。

（実施例） 第１図は本発明一実施例のブロックダイヤグラムである
。この図において１発電プラント１１は運転員の支持に
より運転され、その状態を変化させながら電気を生成し
ている０時時刻々に変化するプラントの状態は、プラン
ト各部に設置された各種のセンサにより測定された様々
な信号として運転員に伝達される。上記の信号の種類と
しては、例えば圧力、流量、温度、水位、中性子レベル
等があり、必要な部位にそれ等に対応するセンサが設置
されている。また、上記のほかにもスイッチのＯＮ１０
　Ｆ　Ｆ接点信号、バルブの開閉信号等のデジタル信号
もあり、プラントから得られるデータは全体で数千点に
もおよぶ。

これ等のプラントデータは信号線１２を介してプラント
制御計算機１３のプラントデータベース１４に送られ、
ここに貯えられる。所要部位に設置された各種センサか
らのプラントデータは、プラント１１から一定の周期で
プラント制御計算機１３に送られ、プラントデータベー
ス１４の内容はそれに応じて更新される。従って、プラ
ントデータベース１４には常に最新の情報が貯えられて
いることとなり、その時点におけるプラントの状態を反
映する情報が貯えられていることとなる。

プラントデータベース１４に貯えられたプラントデータ
は１画面生成装置１５に伝達される。画面生成装置１５
はこれ等のデータを人間に提示する形に編集し、１枚の
画面として生成する。例えば、プラントの配管計装線図
の形式を用いてプラントの各部の構成を表示し、その中
にバルブ、ポンプの状態を示すデータおよびまたは流量
、水位等のプロセスデータ量を提示する画面、プロセス
データの時間的な変化を時系列的に現した傾向表示グラ
フ画面およびまたはプラント状態、診断結果、操作ガイ
ドを示すメツセージ画面、またはそれ等の単一機能の画
面を複数部組み合わせて一つの画面とした混合画面等の
画面を生成する。なお、画面生成装置１５は作成する画
面の形式が定められており、得られたデータの内容を前
記形式に当てはめて画面を作成するものである。前記画
面の形式は画面中にできるだけ多くの情報が含まれるよ
うにしてあり、これをそのまま表示すればプラント運転
に必要な情報が広範囲に表示されるようにしである６画
面生成装置１５から出力された画面生成データは情報重
要度判定装置１６、画面要素拡大装置１７に伝送される
。

情報重要度判定装置１６は以下のような機能を有する。

すなわち、画像生成装置１５はそのまま表示すればプラ
ント運転に必要な情報が広範囲に表示されるような画像
を作成するが、そのまま表示した場合には表示されるデ
ータの表示密度が高くなり視認性が著しく悪くなる。例
えば、プロセス量を表示する文字が小さくなったり、各
機器の状態を示すシンボルマークが小さくなったりして
必要な情報を見つけることが困難となる。ところが、前
記のように１枚の画面に示された広範囲の情報の全部が
運転のそのフェイズで必要な訳ではない。各時点におい
て運転に必要とされる情報の範囲は、かなり限定された
ものと云ってよい。

例えば、プラントに何等かの異常を生じた場合には、こ
の異常の診断結果（異常発生箇所、異常内容）と、この
異常の影響がプラントの他の部位に伝播して行（状態を
示すパラメータの変化や、プラントの安全に関するパラ
メータ（炉水位、炉圧、温度等）等が必要な情報である
。また、システムに運転操作ガイドを提示する機能が持
たされている場合には、異常発生後にとるべき操作の項
目を表示することも必要となる。従って、異常発生時に
最も重要な情報は前記各種の情報であり、それ以外の情
報は必ずしも必要ではないと云うことができ、成る程度
その取扱を軽くすることができる。そこで、異常発生時
には前記重要な情報は運転員が一見して識別できるよう
に表示し、それ以外の情報は見ようとすれば見える程度
に表示するようにし、プラント状態の監視性を向上させ
る。

情報重要度判定装置１６は、画像生成装置１５から得ら
れた現在のプラント状態を反映する様々なデータから、
その時点でのプラント運転状態で必要となる情報の重要
度を判定し、情報データ毎にその重要度に応じて重み付
けを行う。

上記のようなプラント情報のデータの重要度基準となる
のは、例えばパラメータのデータを基にして診断を実施
した結果から、（１）何等かの異常が発生していると判
定された部位（機器）に関する情報（例えば状態、プロ
セスデータ）の重要度を大きくしたり、（２）プラント
のパラメータのプロセス量の変化量を計算しその変化量
の大きいもの、換言すれば急激な変化を示したパラメー
タに関するデータの重要度を大きくしたり、（３）その
データの時系列的変化を示すトシレンドカーブデータの
重要度を大きくしたりする。また、診断結果からプラン
トの運転に非常に重大な支障となる現象の発生が明らか
となった場合には、（４）診断結果提示メツセージデー
タの重要度を大きくしたり、さらに何等かの運転操作を
必要とすると判定され操作ガイドを提示する場合には、
（５）操作ガイド提示メツセージデータの重要度を大き
くしたりする。上記のようにして各プラント情報データ
に重要度が与えられるので、その時点でどの情報を一見
して識別できるように表示すればよいかが判定できる。

情報重要度判定装置の出力は、画面生成装置１５の出力
と共に画面要素拡大装置１７に入力され。

画面要素拡大装置１７は各入力を統合処理する。

すなわち、情報重要度に従い成る重要度以上の重要度を
持つ情報に関する画面要素を拡大して、伝送線１２を介
してプラント監視制御盤１８のＣＲ１表示装置１９に伝
送し、ＣＲ１表示装置１９はそれを表示する。なお、２
０はＣＲ１表示装置１９に付属した画面選択装置であり
、運転員はこの装置により表示可能な画面の中で必要な
ものを選択することができる。

上記のように本発明のプラント監視制御装置においては
、現時点のプラント運転状態で重要な情報のデータを大
きく表示することができる。

本発明は上記実施例に限定されない、すなわち。

上記実施例は本発明を原子力発電プラントに適用した例
であるが、火力発電プラント、化学プラント等の工業プ
ラント全般の監視、制御にも適用し得ることは云うまで
もないところである。

また、情報の重要度の判定も前記例示したものが全てで
はなく、プラント運転への影響度、重大事象に陥るまで
の時間等の概念を導入して、総合的な重要度の判定を行
うこともできる。

なお、画面要素の拡大も大小の２段階のみでなく、情報
の重要度に応じて比例的に拡大するようにしてもよい。

さらに、従来の色コードと組み合わせて視認性の一層の
向上を図ることもできる。

また、生成する画面は全ての情報を１枚の画面に編集す
るものに限定されず、対象とする運転員のクルーの構成
、役割に応じて複数の画面に編集し各運転員各各に対応
する表示装置に表示させるようにしてもよい。

［発明の効果］ 上記から明らかなように本発明のプラント監視制御装置
においては、ＣＲＴ表示装置の画面にプラントの情報デ
ータを表示するに際し、その時点においてプラントの運
転上重要な情報のデータは大きくし、他の情報のデータ
は小さく表示するようにしであるから、１枚の画面への
情報の集積度を上げても、運転員は運転上必要且つ重要
である情報を直ちに見つけることができる。そのため、
本発明装置によりプラントの監視、制御を行えばプラン
トの監視、制御を容易にしかも確実に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例のブロックダイヤグラム、第２
図は従来のプラント監視制御装置のブロックダイヤグラ
ムである。 １１．２１・・・・・・原子力発電プラント　１２．２
２．２６・・・・・・伝送線　１３．２３・・・・・・
プラント制御計算機　１４．２４・・・・・・プラント
データベース１５・・・・・・画面生成装置　１６・・
・・・・情報重要度判定装置　１７・・・・・・画面要
素拡大装置　１８．２７・・・・・・プラント監視制御
盤　１９．２８・・・・・・ＣＲＴ表示装置　２ｏ・・
・・・・画面選択装置　２５・・・・・・画面編集装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工業プラントの所要部位の最新のプラントデータを貯え
   るプラントデータベースと、このプラントデータベース
   に結合されプラントから得られたデータの内容に応じて
   予め定めた形式により画面を生成する画面生成装置と、
   この画面生成装置に結合され前記プラントから得られた
   データの内容から現在のプラント状態においてそれ等の
   データの重要度を判定する情報重要度判定装置と、この
   情報重要度判定装置および前記画面生成装置に結合され
   、前記画面生成装置において生成された画面要素の一部
   を前記情報重要度判定装置の出力に基づき拡大する画面
   要素拡大装置と、この画面要素拡大装置の出力をデータ
   を受け画像を現出する画像表示装置とを有することを特
   徴とするプラント監視制御装置。