JP2008123427A - 監視制御システムの表示方式 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータが不必要な無駄な制御操作をしなくて済むようにする。
【解決手段】監視制御システム１によって監視制御される複数の監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの状態情報から各監視制御対象機器の制御操作の可否を判定するインターロック判定の結果を、表示画面91上に表示する監視制御システムの表示方式において、前記制御操作と独立して事前にインターロック判定が行われ、前記制御操作時に事前に監視制御対象機器が表示される表示画面上ILJDBA，ILJDCAに前記インターロック判定の結果が表示されることを特徴とする監視制御システムの表示方式。
【選択図】図１

Description

この発明は、プラントなどの監視制御対象機器の監視および制御を行う監視制御システムの表示方式に関するものである。

監視制御システムにおいて複数の監視制御対象機器の制御を行う場合、監視制御対象機器ごとに設定されたインターロック条件（当該監視制御対象機器と関連する他の監視制御対象機器やアラームなどの状態の組合せ）の判定を行い、判定結果が「制御不可」の場合には、その制御をブロックする。

従来の監視制御システムでは、オペレータが監視制御対象機器を制御するための制御操作を行ったとき、監視制御対象機器に対する一連の操作を開始した時に初めてインターロックの判定が行われていたため、当該監視制御対象機器のインターロック判定結果は、画面に表示されている監視制御対象機器のシンボルの近くに、監視制御対象機器に対する一連の制御操作を開始した時に初めて表示されていた。（特許文献１参照）

特開２００１−１４２５２７号公報（段落番号００７３）

従来は、オペレータが監視制御システム上で、監視制御対象機器に対する一連の制御操作を開始した時に初めてインターロックの判定が行われていたため、インターロックの判定結果が「制御操作不可」である場合には、オペレータは不必要な無駄な制御操作を行っていたことになる。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、オペレータが不必要な無駄な制御操作をしなくて済むようにすることを目的とするものである。

この発明に係る監視制御システムの表示方式は、監視制御システムによって監視制御される複数の監視制御対象機器の状態情報から各監視制御対象機器の制御操作の可否を判定するインターロック判定の結果を、表示画面上に表示する監視制御システムの表示方式において、前記制御操作と独立して事前にインターロック判定が行われ、前記制御操作時に事前に監視制御対象機器が表示される表示画面上に前記インターロック判定の結果が表示されるものである。

この発明は、監視制御システムによって監視制御される複数の監視制御対象機器の状態情報から各監視制御対象機器の制御操作の可否を判定するインターロック判定の結果を、表示画面上に表示する監視制御システムの表示方式において、前記制御操作と独立して事前にインターロック判定が行われ、前記制御操作時に事前に監視制御対象機器が表示される表示画面上に前記インターロック判定の結果が表示されるので、インターロック判定結果が「操作不可」の場合に、オペレータが監視制御対象機器の制御操作を行う前に制御操作可否のインターロック判定結果を知ることができるため、無駄な操作をする必要がなくなるという効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図４により説明する。図１はインターロック判定表示機能を有する監視制御システムのシステム構成の一例を示すブロック図、図２は制御対象である監視制御対象機器のインターロックデータファイルの構成の一例を示す図、図３はインターロックデータベースの構成の一例を示す図、図４はインターロック判定結果の表示の一例を示す図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。

図１〜図４において、監視制御システム１は、発電プラント他の各種プラント、電気所、変電所、等の監視制御対象２における複数の監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの監視および制御を行う。

前記監視制御システム１は、図１に例示するように、監視入力処理部３と、制御出力処理部４と、オペレータ入力処理部５とインターロックデータベース６と、インターロック判定処理部７と、表示処理部８と、表示装置９とを有している。前記表示装置９は表示画面91を有している。

前記監視入力処理部３は、前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nから、それら各監視制御対象機器の各種状態のデータを入力し保存する。

前記制御出力処理部４は、オペレータからの制御操作に応じた入力を受け付けるオペレータ入力処理部５の出力を入力し、オペレータによる制御操作入力に応じて前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nへの制御の出力を行う。

前記インターロックデータベース６は、例えば、後述の図２に例示のインターロックデータファイルを持つ後述の図３に示すようなインターロックデータベースである。

前記インターロック判定処理部７は、前記インターロックデータベース６から取り出したインターロック関連情報と前記監視入力処理部３から取り出した前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nのインターロック関連状態情報とから、前記各監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2N毎にインターロック判定を実行する。

前記インターロックデータベース６は、具体的には、図３に示すように、インターロックの必要な監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの全てについて、前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2N毎に、前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2N単位のインターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNを有するものであり、前記インターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNは予め作成されたものである。
また、これら監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2N単位のインターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNは、図３に示すように、インターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNの各々を判別するためのID番号001，002，003，・・・Nが付けられて前記インターロックデータベース６に格納されている。

前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2N単位のインターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNのうち、インターロックデータファイルILDFCについてその構造を図２に代表的にして示してある。図２の事例では、監視制御対象機器2Aが開閉器A、監視制御対象機器2Bが開閉器B、監視制御対象機器2Cが開閉器Cである場合を例示してある。

図２に例示してあるように、インターロックデータファイルILDFCは、対象監視制御対象機器2Cの制御操作可否のインターロック判定を行うための判定基準（インターロック条件）となる要求状態のデータとして、開閉器2Aの開閉状態のうちの「開」のデータ、開閉器2Aの故障状態のうち「故障無し」のデータ、開閉器2Bの開閉状態のうちの「開」のデータ、開閉器2Bの故障状態のうち「故障無し」のデータが、入力情報保存部31の要求状態保存部312のエリアに、開閉器2A（監視制御対象機器2A）の開閉状態、開閉器2A（監視制御対象機器2A）の故障状態、開閉器2B（監視制御対象機器2B）の開閉状態、開閉器2B（監視制御対象機器2B）の故障状態毎に保存されている。

前記開閉器2A（監視制御対象機器2A）の開閉状態、前記開閉器2A（監視制御対象機器2A）の故障状態、前記開閉器2B（監視制御対象機器2B）の開閉状態、前記開閉器2B（監視制御対象機器2B）の故障状態の各データ名は、入力情報保存部31のデータ名保存部311のエリアに保存されている。なお、これらデータ名は、データを一意に示すことができるものであれば例えば1D番号等でも構わない。

また、前記インターロックデータファイルILDFCは、論理式保存部61、及び出力情報保存部71も有している。

前記論理式保存部61には、前記判定基準（インターロック条件）と前記監視入力処理部３に保存の開閉器2A（監視制御対象機器2A）の実際の開閉状態、開閉器2A（監視制御対象機器2A）の実際の故障状態、開閉器2B（監視制御対象機器2B）の実際の開閉状態、開閉器2B（監視制御対象機器2B）の実際の故障状態とが一致しているかどうかの論理演算を前記インターロック判定処理部７で行うための論理式（図示AND論理回路等のインターロック判定機能の演算を行う論理式）が保存されている。

前記出力情報保存部71は、前記インターロック判定処理部７が、前記論理式に基づいて、前記判定基準（インターロック条件）と前記監視入力処理部３に保存の開閉器2A（監視制御対象機器2A）の実際の開閉状態、開閉器2A（監視制御対象機器2A）の実際の故障状態、開閉器2B（監視制御対象機器2B）の実際の開閉状態、開閉器2B（監視制御対象機器2B）の実際の故障状態とが前記一致しているかどうかの論理演算を実行してインターロック判定をした結果（制御操作可あるいは制御操作不可）のデータを保存する。
なお、本実施の形態１では、

他のインターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFD（図示省略），・・・ILDFNも前記インターロックデータファイルILDFCと同様に構成されている。

つまり、前記インターロック判定処理部７は、前記監視入力処理部３から取り出した監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの状態情報から、前記インターロックデータベース６の各インターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNの各々の前記判定基準（インターロック条件）と前記論理式に基づいて、監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの各々について、インターロック判定を実行し、その判定結果は、対応インターロックデータファイルILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFNの出力情報保存部71に保存される。
なお、本実施の形態１においては、図２に例示してあるように、開閉器2Aの開閉状態が「開」、開閉器2Aの故障状態が「故障無し」、開閉器2Bの開閉状態が「開」、開閉器2Bの故障状態が「故障無し」の４つの条件が全て成立した場合に、開閉器2Cがインターロック判定で「制御操作可」になることを示している。

本実施の形態１においては、前記インターロック判定は、前記制御操作開始時、前記制御操作モード選択時、前記制御操作、等に拘束されることなく、常時、所定時間間隔で定期的に実行され、その判定結果も、その都度、前記出力情報保存部71に保存される。前記出力情報保存部71には常に最新のインターロック判定結果が保存される。

前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nのシンボルの前記画面91への表示時（例えば、制御操作開始時や制御操作モード選択時に前記画面91に表示される初期画面の表示時）には、その時の最新のインターロック判定結果が、前記画面91に、前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nのシンボルの表示と合わせて、当該表示シンボルに隣接して或いは当該表示シンボルと重畳して、表示される。

表示処理部８は、図４に示すような前記監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nのシンボルの情報2AS（図示省略），2BS，2CS，・・・2nS（図示省略）、監視制御対象機器単位の表示対象表示エリアODAA（図示省略），ODBA，ODCA，・・・ODnA（図示省略）、これら表示対象表示エリア内に対応シンボルに隣接あるいは重畳して設定されるインターロック判定結果表示エリアILJDAA（図示省略），ILJDBA，ILJDCA，・・・ILJDnA（図示省略）等の変更可能な設定データを保存し、監視モードの初期画面、制御操作モードにおける制御操作開始前の初期画面等に、例えば図４に例示してあるように、前記シンボル情報2AS（図示省略），2BS，2CS，・・・2nS（図示省略）、表示対象表示エリアODAA（図示省略），ODBA，ODCA，・・・ODnA（図示省略）、インターロック判定結果表示エリアILJDAA（図示省略），ILJDBA，ILJDCA，・・・ILJDnA（図示省略）、インターロック判定結果ILNG（制御操作不可）等を前記表示画面91に表示させる。

なお、本実施の形態１では、図４に示すように、インターロック判定の結果が「制御操作可」の場合は画面には非表示とする場合を例示してある。図４の事例では、前記開閉器等の監視制御対象機器2Bのインターロック判定の結果が「制御操作可」の場合であり、表示対象表示エリアODBA内には、前記開閉器等の監視制御対象機器2Bのシンボル情報2BSが図示のように表示され、インターロック判定結果表示エリアILJDBAでの「制御操作可」の表示は非表示され、また、前記開閉器等の監視制御対象機器2Cのインターロック判定の結果については「制御操作不可」の場合であり、表示対象表示エリアODCA内には、前記開閉器等の監視制御対象機器2Cのシンボル情報2CSが図示のように表示され、当該表示シンボル情報2CSに隣接するインターロック判定結果表示エリアILJDCAでの「制御操作不可」の表示はILNGと表示されている。

次にインターロック判定処理部７の動作について詳細に説明する。

第１のステップとして、インターロック判定処理部７は、インターロックデータベース６から、例えばインターロックデータファイルID＝001のインターロック関連データを読み出す。

第２のステップとして、読み出したインターロック関連データの各入力情報保存部311に保存のデータ名に対応する監視制御対象機器2Cの現在状態（最新状態）のデータを監視入力処理部３から読み出す。

第３のステップとして、当該インターロック関連データの入力情報保存部311に保存のデータ名のデータ（例えば図２の開閉器2Aの開平状態）に対応する前記現在状態と前記要求状態とが一致する場合は対応する論理回路の入力端（例えば図２のAND論理要素の最も上側の入力端）をON、前記現在状態と前記要求状態とが一致しない場合は対応する前記入力端をOFFとする。

第４のステップとして、当該インターロック関連データの入力情報保存部311に保存の各データ名の各データの全てについて前述のようにしてON/OFFを決定した後、図２の論理回路のシーケンス（論理式）に従って判定を行い、論理回路の出力端がONの場合は（論理式による演算結果がONの場合は）出力情報保存部71の判定結果を「制御操作可」にし、論理回路の出力端がOFFの場合は（論理式による演算結果がOFFの場合は）出力情報保存部71の判定結果を「制御操作不可」にする。

第５のステップとして、ID＝001のインターロックデータファイルILDFAについての前述のようなインターロック判定が終われば、次いでID＝002のインターロックデータファイルILDFBについて、同様に前述のインターロック判定を行う。
その後、同様にID＝N（Nはインターロックデータベースに格納されるインターロックデータのうち、インターロックIDが最大のもの）のインターロックデータファイルILDFNまで前述のインターロック判定を行う。ID＝NのインターロックデータファイルILDFNについてのインターロック判定が終われば、再度ID＝001のインターロックデータファイルILDFAについての前述のインターロック判定に戻り、これを繰り返す。

表示処理部８は、通常、監視入力処理部３に入力される監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの状態を常時監視し、状態に変化があった場合には、対応するシンボルの表示状態を変化させる。これに加えて、インターロックデータベース６を常時監視し、インターロックデータベース６の出力情報保存部71のインターロック判定結果に変化があった場合には、対応する監視制御対象機器の表示シンボル横のインターロック判定結果表示エリアの表示を変化させる。

本実施の形態１は、前述のように、監視制御システムによって監視制御される複数の監視制御対象機器の状態情報から各監視制御対象機器の制御操作の可否を判定するインターロック判定の結果を、表示画面上に表示する監視制御システムの表示方式において、前記制御操作と独立して事前にインターロック判定が行われ、前記制御操作時に事前に監視制御対象機器が表示される表示画面上に前記インターロック判定の結果が表示される監視制御システムの表示方式である。また、かかる監視制御システムの表示方式において、監視制御対象機器の表示と合わせて前記インターロック判定結果の表示が行われ、また、前記インターロック判定が、常時定期的に行われるものである。

以上により、監視制御対象機器の状態変化に応じて各監視制御対象機器のインターロック判定結果が常時表示されるため、オペレータは制御操作を開始する前に、表示画面上で各監視制御対象機器のインターロック判定結果を知ることが出来るため、インターロック判定結果が「制御不可」の場合に不要な操作をしなくてよいという効果が生じる。

実施の形態２．
前述の実施の形態１では、監視入力処理部３に入力され監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの状態に変化が無い場合でも常時インターロック判定を繰り返し実施する場合を例示していたが、この実施の形態２は、監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの状態に変化があった場合に、その状態変化に関連するインターロック関連データについてのみインターロック判定を行うようにしたものである。
観点を変えれば、本実施の形態２は、前記インターロック判定が、前記インターロック判定を行うための入力情報に変化があった場合に再度行われる監視制御システムの表示方式である。

具体的には、例えば、次のようにすればよい。即ち、監視入力処理部３は、監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nから機器の状態や故障情報などを入力データとして受け取る。インターロック判定処理部７は、監視入力処理部３が受け取った個々の入力データについて、その入力データのデータ名が一致するデータを入力情報保存部31に持つインターロック関連データの有無をインターロックデータベース６から検索する。該当するインターロック関連データが無い場合は、インターロック判定が必要なインターロック関連データが無いと判断し、前述のインターロック判定処理は行わない。該当するインターロック関連データが有る場合は、そのインターロック関連データについて前述のインターロック判定を行う。

このように、状態に変化があった時に、関連するインターロック関連データについてのみインターロック判定を行うことにより、インターロック判定結果の常時表示を実現しつつも、システムの処理の負荷を低く押さえることができるという効果がある。

実施の形態３．
実施の形態１，２では、インターロック判定結果の表示として、監視制御対象機器2A，2B，2C，・・・2Nの表示シンボルの脇にインターロック判定結果表示エリアを設け、インターロック判定結果が「制御操作不可」の場合に「ILNG」の表示をするようにしたが、オペレータが「制御操作可」と「制御操作不可」の状態を明確に区別することができるならば、他の表示方法でも同様の効果を得られる。

例えば、以下のようなものが適用可能である。
・文字ではなく、サブシンボルで表示する。例えば、前期監視制御対象機器のシンボル近傍にインターロック判定結果を示す別のシンボルを表示する。
・前記監視制御対象機器のシンボル自体の色を変化させる。例えば、インターロック判定結果が「制御操作可」の場合は前記監視制御対象機器のシンボル自体の色を例えば「青色」、インターロック判定結果が「制御操作不可」の場合は前記監視制御対象機器のシンボル自体の色を例えば「赤色」とする。
・前記監視制御対象機器のシンボルの背景色を変化させる。例えば、図４において前記表示対象表示エリアODBAと前記監視制御対象機器シンボル2BSとを、前記表示対象表示エリアODBAが裏側になるように前後に重ね、背景となる裏側の前記表示対象表示エリアODBAの色を、例えば、インターロック判定結果が「制御操作可」の場合は「青色」、インターロック判定結果が「制御操作不可」の場合は「赤色」とする。
・前記監視制御対象機器のシンボルの前面に網掛け表示する。例えば、図４において前記表示対象表示エリアODBAと前記監視制御対象機器シンボル2BSとを前記表示対象表示エリアODBAが表側になるように前後に重ね、表側の前記表示対象表示エリアODBAを、例えば、インターロック判定結果が「制御操作可」の場合は「青色」の網掛けとし、インターロック判定結果が「制御操作不可」の場合は「赤色」の網掛けとする。
・前記監視制御対象機器のシンボル自体の形を変化させる。例えば、インターロック判定結果が「制御操作可」の場合は丸、インターロック判定結果が「制御操作不可」の場合は四角とする。
・前記監視制御対象機器のシンボルを、例えば、インターロック判定結果が「制御操作可」の場合は連続表示、インターロック判定結果が「制御操作不可」の場合は点滅表示とする。

この発明の実施の形態１を示す図で、インターロック判定表示機能を有する監視制御システムのシステム構成の一例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、制御対象である監視制御対象機器のインターロックデータファイルの構成の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、インターロックデータベースの構成の一例を示す図である。 この発明の実施の形態１を示す図で、インターロック判定結果の表示の一例を示す図である。

符号の説明

１ 監視制御システム、
２ 監視制御対象、
2A，2B，2C，・・・2N 監視制御対象機器、
３ 監視入力処理部、
４ 制御出力処理部、
５ オペレータ入力処理部、
６ インターロックデータベース、
７ インターロック判定処理部、
８ 表示処理部、
９ 表示装置、
31 入力情報保存部、
61 論理式保存部、
71 出力情報保存部、
91 表示画面、
311 データ名保存部、
312 要求状態保存部、
711 データ名保存部、
712 判定結果保存部、
ILDFA，ILDFB，ILDFC，・・・ILDFN インターロックデータファイル、
2BS，2CS 監視制御対象機器シンボル、
ODBA，ODCA 表示対象表示エリア、
ILJDBA，ILJDCA インターロック判定結果表示エリア。

Claims (4)

1. 監視制御システムによって監視制御される複数の監視制御対象機器の状態情報から各監視制御対象機器の制御操作の可否を判定するインターロック判定の結果を、表示画面上に表示する監視制御システムの表示方式において、前記制御操作と独立して事前にインターロック判定が行われ、前記制御操作時に事前に監視制御対象機器が表示される表示画面上に前記インターロック判定の結果が表示されることを特徴とする監視制御システムの表示方式。
2. 請求項１に記載の監視制御システムの表示方式において、監視制御対象機器の表示と合わせて前記インターロック判定結果の表示が行われることを特徴とする監視制御システムの表示方式。
3. 請求項１または請求項２に記載の監視制御システムの表示方式において、前記インターロック判定が、常時定期的に行われることを特徴とする監視制御システムの表示方式。
4. 請求項１または請求項２に記載の監視制御システムの表示方式において、前記インターロック判定が、前記インターロック判定を行うための入力情報に変化があった場合に再度行われることを特徴とする監視制御システムの表示方式。

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