JPH02757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラント監視装置における警報出力方
法に関する。

一般に、プラント監視装置は、入力装置、計算
機、表示装置等を備え、その入力装置を介してプ
ラント各部より多数のプラント状態量を計算機内
部に読込み、各状態量を警報制限値と順次比較
し、制限値を逸脱している場合は警報メツセージ
を作成し、それを表示装置に警報出力するように
構成されている。

ところで、そのような警報メツセージを表示装
置へ警報出力する場合、従来方式においては、制
限値を逸脱している状態量については、運転員の
処理能力を考慮することなく、全て警報出力させ
るようにしていた。

このため、その表示装置には、警報レベルの高
いもの、低いもの取り混ぜて大量の警報メツセー
ジが出力され、運転員は、その中から重要なもの
とそうでないものを判別した上で然るべき処置を
講じなければならず、その処理に多くの時間と労
力を必要とする欠点があつた。更に、この結果、
重要警報への対応が遅れ、重大事故に到る危険性
があつた。

本発明は、運転員の処理能力を考慮して、制限
値を逸脱したプラント状態量のうち、警報レベル
の高いものから順に運転員が処理できる量の警報
メツセージを表示装置に出力させることにより、
運転員がプラントの状態変化に対応し、プラント
を安全に運転することのできるプラント監視装置
における警報出力方法を提供することを目的とす
る。

以下、本発明を図画を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る警報出力方
法の処理の流れ図を示したものである。

プラント各部の各状態量は、入力読込み部１を
介して比較部２に取り込まれる。

即ち、プラント各部計測点には、第２図に示す
ように、アナログ型検出器３、接点型検出器４が
多数配置されており、これらの検出器から出力さ
れるアナログ信号Ai′、ON―OFF信号Bi′は、入
力読込み部１のアナログ型入力装置１１、接点型
入力装置１２で、それぞれ対応するデイジタル値
のアナログ検出情報Aiおよび「１」，「０」のデ
イジタル値Biに変換されたのち、走査周期毎に
順次比較部２に入力される。

比較部２には、入力される各計測点からのアナ
ログ検出情報に対応する各警報制限値Ciと、それ
に付随する複数の第２制限値が記憶されている。
尚、この第２制限値は、警報制限値を逸脱する範
囲に等間隔に設定される値である。

従つて、走査周期毎に比較部２に入力されたア
ナログ検出情報Aiは、先ず、警報制限値Ciと比
較される。

この結果、下記条件式 Ai＞Ci ……(1) が成立しなければ、更にそのアナログ検出情報
Aiが前回警報制限値Ciを逸脱していたか否かが
調べられ、逸脱していなければ無視されるが、逸
脱していた場合は、正常復帰の「変化有り」とし
て記憶される。

一方、上記条件式(1)が成立すれば、更にそのア
ナログ検出情報Aiの警報制限値Ciからの逸脱の
度合が下記条件式(2)により調べられる。

Ai＞Ci＋ｍ×SCV（ｍ＝１〜ｎ） ……(2) （但し、SCVは各第２制限値を設定するため
の各警報制限値Ciに対応してそれぞれ決められる
定数値、ｍはアラームレベルである。ここで、ア
ナログ検出情報Aiには、正常値の限界として警
報制限値Ciが設けられるが、アナログ検出情報
Aiがこの警報制限値Ciを逸脱したからといつて
プラントに即危険が発生するという訳ではない。
というのは、警報制限値Ciはかなりの余裕をもつ
て正常値側に設定されているからである。その警
報制限値Ciを逸脱してプラントに危険が発生する
値としては絶対制限値がある。そこで、各アナロ
グ検出情報Aiについて、それぞれのアナログ検
出情報Aiが警報制限値Ciを逸脱した領域の警報
制限値Ciと絶対制限値との間にｎ個のアラームレ
ベルを設定する。これにより、各アナログ検出情
報Aiを正規化することができ、デイメンシヨン
の異なる全てのアナログ検出情報Aiを、時間を
横軸にアラームレベルを縦軸にとつた同一座標軸
上に表わすことができるようになる。） この条件式(2)をｍ＝１からｎまで調べる過程に
おいて、条件式不成立で条件式チエツクが中止さ
れ、そのときのアラームレベルｍが記憶される。

次に、今回求められたアラームレベルｍとこの
アナログ検出情報Aiの前回のアラームレベルと
が比較され、前回と異なる場合は、「変化有り」
として記憶される。

第３図は、上述したアナログ検出情報Ai、警
報制限値Ci、第２制限値、アラームレベルｍの具
体例を示したものである。図の左縦軸は制限値、
右縦軸はアラームレベル、横軸は走査時刻を示
し、各第２制限値は、警報上限値Ciを越える範囲
にSCVの間隔で設置されている。今、アナログ
型検出器３から出力されるアナログ検出値A′iが
警報制限値Ciを越えて図示の如く変化したものと
すると、各走査時刻t₁〜t₄において、比較部２に
入力するアナログ検出情報Ai₁〜Ai₄は、いずれ
も前回走査時における上限値Ci乃至各第２制限値
を横切つて変化した値となるため、いずれも「変
化有り」として記憶されることになる。

このようにして、比較器２に入力する各アナロ
グ検出情報Aiは走査周期毎にその変化状態が判
定され、「変化有り」のものはそれぞれ記憶され
ていく。

一方、入力読込み部１の接点型入力装置１２か
ら比較器２に入力する各接点検出情報Biが前回
の状態と異なる場合もその計測点は「変化有り」
として記憶される。

このようにして、比較器２で各計測点について
「変化有り」の記憶が行われると、これを基に、
第１図の計算部５では、「変化有り」の総和Ｎが
計算される。更に、その総和Ｎは走査周期時間
Tjで割算されて単位時間当りの変化個数ｎが算
出される。この場合、走査周期時間Tjは、走査
処理をハード的に実行すれば一定となるが、通常
はプログラムによりソフト的に行つているので、
割込処理等の影響により、各回毎に異なつてく
る。このため、計算部５では、今回の走査時刻よ
り前回の走査時刻が引き算されて走査周期時間
Tjが求められ、前記変化個数ｎ＝Ｎ／Tjが算出
される。

このようにして、計算部５で変化個数ｎが求め
られると、次の警報出力抑制レベル（Suppress
Pointer、以下これをSPと略す）設定部６ではそ
の変化個数ｎを基に、第４図のブロツクチヤート
で示すようにしてSP値が設定される。

即ち、先ず、ブロツク６１では、第５図に示す
ような関数SP＝ｆ（ｎ）により、変化個数ｎから
そのときのSP₁値が算出される。例えば、変化個
数ｎが０〜10のときはSP₁値＝０，11〜20のとき
はSP₁値＝１，21〜35のときはSP₁値＝２，…と
なる。このSP値は第３図のアラームレベルと１
対１に対応する。ここで、変化個数ｎとして、ア
ナログ検出情報Aiが逸脱方向に向かう場合に限
らず、正常値方向に向かう場合も計数する理由
は、例えばプラント異常時の対応操作としてアナ
ログ検出情報Aiが逸脱方向に向かう時に行つた
操作を、そのアナログ検出情報Aiが正常値方向
に向かう場合にキヤンセルする操作が必要となる
からである。

この関数SP＝ｆ（ｎ）は、プラントの特性つま
りプラントが異常状態になつたとき発生すること
が予測される警報出力量の変化傾向を考慮して、
運転員の処理能力つまり運転員が適切に処理でき
る警報出力量から人間工学的に決定される。従つ
て、以下の説明から明らかになるが、運転員の処
理能力が高い程、図示関数曲線の傾斜は緩くな
る。

ところで、前述したように、比較部２には、入
力読込み部１から入力されるデイジタル値Biを
基に「変化有り」の接点検出情報が記憶される
が、この接点検出情報の中には、プラントの運転
に大きく影響を及ぼす重要な接点検出情報もいく
つか含まれる。また、この接点検出情報が変化し
た場合には、それに伴つて、当然、多数のプラン
ト各部計測点の状態も変化することになる。本実
施例の場合、このような重要な接点検出情報は予
め指定され、また、その接点検出情報に対する
SP値も予め設定されている。

従つて、ブロツク６２でこのとき、その指定接
点検出情報の変化があつたか否か判断され、「変
化有り」の場合は、その接点検出情報に対する
SP₂値αがブロツク６３で取り出される。

次にブロツク６４で、先に得られたSP値SP₁と
そのSP₂とが比較され、SP₂＞SP₁の場合は、ブ
ロツク６５を経て、ブロツク６７でそのSP₂がSP
値として設定される。

一方、指定接点検出情報の変化がない場合、ま
た、あつてもSP₂＜SP₁の場合は、ブロツク６６
でSP設定禁止タイマTMR１が動作中か否か判断
され、動作中の場合は設定が禁止されるが、前回
の設定から一定時間経過していれば、ブロツク６
７でそのSP₁がSP値として設定される。その後、
ブロツク６８でSP設定禁止タイマTMR１にβ秒
が設定され、SP設定部６におけるSP設定動作は
終了となる。

このようにして、SP設定部６では計算部５で
算出された変化個数ｎに基づきSP₁、また、その
とき指定接点検出情報に変化あれば、それに対応
するSP₂が取り出され、そのうちの大きい方が新
しいSP値として設定される。また、このときの
SP設定動作は、頻繁に更新されることを防ぐた
め、SP設定禁止タイマTMR１により一定時間経
過毎に行われる。尚、このタイマTMR１は、そ
こに設定される値βが１秒毎に１ずつ差し引かれ
ることによりタイマ動作が行われるように構成さ
れている。

第１図の出力判定部７では、前述したように、
比較部２で記憶された各アナログ検出情報Aiの
アラームレベルｍがSP設定部６で設定されたSP
値と順次比較され、 ｍ＞SP ……(3) の判定が行われる。

この判定結果に基づいて、出力部８では、上記
条件式(3)を満足するプラント計測点の名称、現在
値、制限値、アラームレベル等から成る警報メツ
セージが作成され、CRT、印字装置、表示窓等
の表示装置に警報出力される。従つて、表示装置
には常に運転員の処理能力範囲の警報量が警報レ
ベルの高い順に出力されることになる。

一方このとき、比較器２で記憶される接点検出
情報については、このときのSP値に応じて、そ
のSP値が所定の値になつていれば、全て警報出
力される。

その後、遅延部９を経て一定時間後の走査時刻
に達したとき、再び上述一連の警報出力処理が行
われる。

例えば、プラントにおける４つの計測点に配置
されるアナログ型検出器３の出力A′₁〜A′₄が第６
図に示すように変化したものとする。すると、各
走査時刻t₁〜t₅の各時点では、入力読込み部１か
ら比較器２に入力するアナログ検出情報A₁〜A₄
のうち、〇印のものが「変化有り」として比較器
２で記憶される。

この記憶情報を基に計算部５では、単位時間当
りの変化個数ｎが算出され、更にSP設定部６で
SP値が設定される。

即ち、第６図の例では、走査時刻t₁、変化個数
ｎ＝２でSP値が１に設定されていたものが、走
査時刻t₂では、変化個数ｎ＝３となるため、SP
値は１から２に変化する。更に走査時刻t₃では、
変化個数ｎは再び２個に減るため、SP値も２か
ら１に減少する。以下、同様にして、走査時刻t₄
ではSP₁＝１、t₅ではSP＝２、t₆ではSP＝１……
となり第７図に示すSP曲線が得られる。

このSP値を基に、出力判定部７では各アナロ
グ検出情報A₁〜A₄を警報出力するか否かの判定
が各走査毎に行われ、SP値を越すアラームレベ
ルｍにあるアナログ検出情報が警報出力される。

即ち、SP値は、そのままアラームレベルに対
応するので、これを第６図に重ねて表わすと、
SP値は鎖線にて表わすことができ、これを越す
アナログ検出情報つまり走査時刻t₁では、アナロ
グ検出情報A₂〜A₄が警報出力される。同様に、
走査時刻t₂でも警報出力されるのはアナログ検出
情報A₂〜A₄で、A₁は出力されない。しかし、こ
のアナログ検出情報A₁はSP値が下つた時点t₃で
出力されるようになる。

つまり、このことは、例えばプラント状態が不
安定となつて、多数の計測点の状態で変動状態に
あるときは、警報出力を運転員が対処し得る数だ
けに止め、変動が収まつてきたとき、それまで抑
制していた警報レベルの低い計測点の情報も徐々
に警報出力することを意味する。

これにより、運転員はプラントに異常が生じて
も適確に処理でき、プラントを安全に運転できる
ようになる。

以下同様の理由により、走査時刻t₄ではアナロ
グ検出情報A₁〜A₄、t₅ではA₃，A₄，t₆ではA₂〜
A₄……と順次警報出力されていく。

さて、運転員がプラント状態を監視する場合、
表示装置には、計測点の名称、現在値、制限値、
アラームレベル等を表示させる必要がある。

このため、出力判定部７で警報出力する計測点
が決ると、その計測点についての運転員が必要と
する警報メツセージが作成され、CRT、タイプ
ライタ等に表示出力される。

尚、上記実施例における変化個数ｎからSP値
を求める関数ｆ（ｎ）は、予めいくつか用意して
おき、それを運転員が外部から適宜選択できるよ
うにしても良い。あるいは、また、設定された
SP値を運転員が外部から±１できるようにして
も良い。

以上のように、本発明によれば、常に運転員の
処理能力に見合つた量の警報出力が行われ、ま
た、その警報出力は警報レベルの高い順に行われ
るので、運転員は、情報過多から開放され、短時
間でその警報情報に対処することが可能となり、
事故を未然に防いで、プラントを安全に運転する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の警報出力方法の処理の流れを
示すブロツクチヤート、第２図はその入力読込み
部の説明図、第３図は一つのプラント計測点にお
けるアナログ検出値の変化に対する走査時刻と制
限値、アラームレベルの関係を示す説明図、第４
図は第１図におけるSP設定部の処理を示すブロ
ツクチヤート、第５図はSP値を算出するための
説明図、第６図は本発明の警報出力方法の具体例
を説明するための波形図、第７図はそのときの
SP曲線図である。 １…入力読込み部、２…比較部、３…アナログ
型検出器、４…接点型検出器、５…計算部、６…
SP設定部、７…出力判定部、８…出力部、９…
遅延部、１１…アナログ型入力装置、１２…接点
型入力装置、６１〜６８…ブロツク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラント各部計測点におけるアナログ検出情
   報または接点検出情報を走査周期毎に順次読込
   み、読み込んだ上記アナログ検出情報を警報制限
   値と比較し、その警報制限値を逸脱したアナログ
   検出情報の計測点について監視に必要な情報を表
   示装置に警報出力する警報出力方法において、 上記各アナログ検出情報の上記各警報制限値を
   逸脱する領域に上記各アナログ検出情報を正規化
   する複数のアラームレベルを設定し、 正常領域から警報制限値を逸脱して警報状態と
   なつた計測点と、上記アナログ検出情報が前回走
   査時と今回走査時とで上記設定された各アラーム
   レベルを上下する変化があつたときの計測点との
   個数を計数して単位時間当り変化した計測点の個
   数を算出し、 上記複数のアラームレベルのうちから、予め定
   められた関係に基づき上記変化した計測点の個数
   が多くなるに従つて高いアラームレベルを選択
   し、それを警報出力抑制レベルとして設定し、 上記アナログ検出情報のうち、その警報出力抑
   制レベルを越えた計測点のみについて監視に必要
   な情報を上記走査毎に上記表示装置に警報出力す
   ることを特徴とする警報出力方法。 ２ プラント各部計測点におけるアナログ検出情
   報または接点検出情報を走査周期毎に順次読込
   み、読み込んだ上記アナログ検出情報を警報制限
   値と比較し、その警報制限値を逸脱したアナログ
   検出情報の計測点についての監視に必要な情報を
   表示装置に警報出力する警報出力方法において、 上記各アナログ検出情報の上記各警報制限値を
   逸脱する領域に上記各アナログ検出情報を正規化
   する複数のアラームレベルを設定し、 正常領域から警報制限値を逸脱して警報状態と
   なつた計測点と、上記アナログ検出情報が前回走
   査時と今回走査時とで上記設定された各アラーム
   レベルを上下する変化があつたときの計測点との
   個数を計数して単位時間当り変化した計測点の個
   数を算出し、 上記複数のアラームレベルのうちから、予め定
   められた関係に基づき上記変化した計測点の個数
   が多くなるに従つて高い第１のアラームレベルを
   選択する一方、上記各部計測点における接点検出
   情報のうち予め定められた接点検出情報が変化し
   たとき、その変化に対応して上記複数のアラーム
   レベルのうちの予め定められた第２のアラームレ
   ベルを選択し、 上記第１のアラームレベルと上記第２のアラー
   ムレベルとを比較して大きい方を警報出力抑制レ
   ベルとして設定し、上記アナログ検出情報のうち
   その警報出力抑制レベルを越えた計測点のみにつ
   いて監視に必要な情報を走査毎に上記表示装置に
   警報出力することを特徴とする警報出力方法。 ３ 特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載に
   おいて、前記警報出力抑制レベルの設定動作を前
   記走査周期とは別の一定時間毎に行うことを特徴
   とする警報出力方法。