JPH07141402A - プロセス監視システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各機器に取付けられそれぞれ仕様が異なる多
数のスマートセンサの各機能をオペレータコンソール装
置から簡単にかつ最大限に発揮させる。 【構成】 各スマートセンサ１１毎に、該当スマートセ
ンサとプロセス監視装置１３との間で情報交換を行うた
めの通信情報及び該当スマートセンサで検出されたデー
タを表示器に表示する場合の表示形態を実現するための
表示制御情報を記憶するデータベース１７ｂを有するデ
ータ収集表示設定装置１７を設け、プロセス監視装置１
３は、データ収集表示設定装置から受領した通信情報を
用いてスマートセンサからデータを収集して、この収集
したデータをオペレータコンソール装置１５へ送出す
る。また、オペレータコンソール装置１５は、受領した
データをデータ収集表示設定装置１７から直接，又はプ
ロセス監視装置１３を経由して受領した表示制御情報に
従った表示形態で表示器１５ｂに表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラントを構成する各機
器の動作状態（プロセス状態）を監視するプロセス監視
システムに係わり、特に、各機器の動作状態のデータを
検出するセンサにデータ検出機能の他に情報通信機能を
有したスマートセンサを採用したプロセス監視システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】スマートセンサ内には、小型のマイクロ
コンピュータが組込まれ、外部のデータ収集装置からデ
ータ検出に関する各種の制御指令に基づいて、データ検
出時の検出感度や，検出データ種類や，データ送信タイ
ミングや，データ採取間隔等を自動的に設定する。そし
て、検出したアナログのデータ信号はデータ収集装置へ
信号線を介して伝送される。信号線の敷設本数を節約す
るために、前述した各種のデジタルの制御指令データ信
号は前記アナログのデータ信号に重畳されて、スマート
センサとデータ収集装置相互間で送受信される。

【０００３】図４は上述したような通信機能を有した複
数のスマートセンサを採用したプロセス監視システムの
概略構成を示す模式図である。プラントを構成する各機
器に１個又は複数個のスマートセンサ１が取付けられて
いる。各スマートセンサ１はそれぞれ信号線２を介して
プロセス監視装置３に接続されている。プロセス監視装
置３は伝送路４を介してオペレータコンソール装置５に
接続されている。

【０００４】プロセス監視装置３は、オペレータコンソ
ール装置５から機種やデータ種別を指定したデータ収集
指令が入力すると、このデータ収集指令に対応するスマ
ートセンサ１に対してこのスマートセンサ１に対応する
通信テキストや通信形式を用いてデータ収集要求を送出
する。この場合、必要とあらば、前述した各種のデータ
検出に関する各種の制御情報もスマートセンサ１へ送信
する。このデータ収集要求を受領したスマートセンサ１
は機器から指定されたデータを検出してアナログデータ
信号として信号線２を介してプロセス監視装置３へ送信
する。

【０００５】スマートセンサ１からのアナログのデータ
信号を受信したプロセス監視装置３はそのアナログのデ
ータ信号をそのままオペレータコンソール装置５へ転送
する。

【０００６】プロセス監視装置３からのアナログのデー
タ信号を受信したオペレータコンソール装置５は、この
データ種別に対して予め設定された表示形態でもって、
該当データを例えばＣＲＴ表示器に表示する。

【０００７】このように、プロセス監視装置３から遠隔
操作可能なスマートセンサ１を用いることによって、各
機器の動作状態に関する各種のデータを常時最良の状態
で収集して表示することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示すプロセス監視システムにおいても、まだ改良すべき
次のような課題があった。すなわち、プラントを構成す
る各機器はそれぞれ仕様や使用目的が異なるで、各機器
に取付けられた各スマートセンサ１が検出するデータの
種類も種々雑多である。例えば、データ種類は回転数，
速度，流量，電力，電圧，電流と様々である。したがっ
て、各スマートセンサ１の製造会社もそれぞれ異なる場
合が多い。そのために、スマートセンサ１とプロセス監
視装置３相互間で授受される通信情報においても、たと
え同一の制御情報であっても、スマートセンサ１が異な
ればその通信テキストが異なる場合が多い。

【０００９】また、プロセス監視装置３との間の通信プ
ロトコルも上位階層で異なる場合が多い、したがって、
プロセス監視装置３は各スマートセンサ１と情報交換を
行う場合は、全てのスマートセンサ１に共通な情報のク
ラス１，大部分のスマートセンサ１が持っている情報の
クラス２，各スマートセンサ固有の情報のクラス３のよ
うに分類する。そして、それぞれ各クラス毎に通信テキ
ストを定義する。

【００１０】この場合、クラス１，クラス２は共通テキ
ストとすることができるが、クラス３は各スマートセン
サ１毎に通信テキストを作成する必要がある。クラス
１，２はオペレータコンソール装置５やプロセス監視装
置３で標準的に処理することが可能である。しかし、各
スマートセンサ固有のクラス３の通信テキストを全て標
準的にデータ処理を行い、かつ表示することは非常に困
難である。

【００１１】このために、オペレータコンソール装置５
又はプロセス監視装置３から各スマートセンサ１に対す
る制御情報は、前述した一般的なクラス１，２に所属す
る一般的な指示情報に限定される問題がある。すなわ
ち、各スマートセンサ１が有する高級な機能を十分に発
揮できない問題がある。

【００１２】このような不都合を解消するために、操作
者が各スマートセンサ１毎の携帯型端末機を持参して実
際のスマートセンサ１の取付位置まで赴いて、この携帯
型端末機を該当スマートセンサ１に装着して、前述した
一般的なクラス１，２以外のクラス３に所属する操作情
報を直接入力する。このように、各スマートセンサ１毎
に専用の携帯型端末機を用いることによって、各スマー
トセンサ１が有する機能を最大限に発揮させることが可
能である。

【００１３】しかし、最適条件におけるデータを得る必
要が生じる毎に、操作者が携帯型端末機を持参して該当
スマートセンサ１が取付られた機器の据付位置まで赴く
ことは実際問題として不可能である。

【００１４】さらに、このような事態を予め回避するた
めには、プロセス監視装置３及びオペレータコンソール
装置５の制御プログラムに前述したクラス１，２の通信
テキストや表示形態の表示制御情報の他に、各スマート
センサ固有のスラス３の通信情報や表示形制御情報をプ
ロクラムに組込んで、データ収集要求が発生した場合に
スマートセンサ１の種別を判断して、該当種別に対応す
るクラス３に対応するプログラム処理を実施すればよ
い。

【００１５】しかし、プラントの各機器に取付けられる
スマートセンサ１の種類が機能向上のために変更になっ
たり、他の会社のスマートセンサ１に変更されたり、新
規のスマートセンサ１が取付けられた場合においては、
その都度、プロセス監視装置３及びオペレータコンソー
ル装置５の制御プログラムを変更する必要がある。この
制御プログラムの変更作業は多大の労力と時間及び費用
が必要になり、現実的でない。

【００１６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、各スマートセンサの通信情報及び表示制御
情報をデータベースに記憶保持することによって、プロ
セス監視装置及びオペレータコンソール装置の制御プロ
グラムを何等変更する事なく、各スマートセンサの有す
る機能を最大限に利用できる状態を保持したままで、必
要に応じて、各スマートセンサの変更，増設が簡単にで
きるプロセス監視システムを提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明は、オペレータコンソール装置とプロセス監視
装置と複数のスマートセンサとを備え、オペレータコン
ソール装置は、プロセス監視装置を介して必要なデータ
を指定したスマートセンサから収集して、収集したデー
タを自己の表示器に該当データに対応する表示形態で表
示するプロセス監視システムにおいて、各スマートセン
サ毎に、該当スマートセンサとプロセス監視装置との間
で情報交換を行うための通信情報及び該当スマートセン
サで検出されたデータを表示器に表示する場合の表示形
態を実現するための表示制御情報を記憶するデータベー
スを有するデータ収集表示設定装置を設けている。ま
た、プロセス監視装置に対して、データ収集表示設定装
置から受領した通信情報を用いてスマートセンサからデ
ータを収集して、この収集したデータをオペレータコン
ソール装置へ送出する機能を付加している。さらに、オ
ペレータコンソール装置に対して、受領したデータを同
じく受領した表示制御情報に従った表示形態で表示器に
表示する機能を付加している。

【００１８】

【作用】このように構成されたプロセス監視システムに
おいては、各スマートセンサ毎に該当スマートセンサと
プロセス監視装置との間で情報交換を行うための通信情
報及び該当スマートセンサで検出されたデータを表示器
に表示する場合の表示形態を実現するための表示制御情
報がデータベースに記憶されている。

【００１９】そして、このデータベースの各スマートセ
ンサ毎の通信情報は、例えば、オペレータコンソール装
置におけるデータ項目又はスマートセンサを指定したデ
ータ収集要求が発生すると、自動的にプロセス監視装置
へ送信される。したがって、プロセス監視装置はこの通
信情報を用いて指定されたスマートセンサと情報交換を
行い、このスマートセンサからデータを収集する。収集
されたデータはオペレータコンソール装置へ送信され
る。

【００２０】オペレータコンソール装置においては、受
信されたデータは、データ収集表示設定装置から直接，
又はプロセス監視装置を経由して、受信した表示制御情
報が示す表示形態で表示器に表示される。

【００２１】このような構成であると、プロセス監視装
置やオペレータコンソール装置の制御プログラムには上
述した各スマートセンサ毎の通信情報や表示制御情報は
全く組込まれていない。しかも、データ収集を実施して
いるスマートセンサの詳細な通信情報及び表示制御情報
はプロセス監視装置及びオペレータコンソール装置にそ
の時点で設定されているので、該当スマートセンサの機
能を最大限に活用したデータ収集及びデータ表示が可能
となる。

【００２２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。図１は実施例のプロセス監視システムの概略構成を
示すブロック図である。このプロセス監視システムは、
図示するように、大きく分けて、プラントの各機器に取
付けられた複数のスマートセンサ１１と、各スマートセ
ンサ１１に対してそれぞれ信号線１２で接続されたプロ
セス監視装置１３と、プロセス監視装置１３に対して伝
送路１４で接続されたオペレータコンソール装置１５
と、オペレータコンソール装置１５及びプロセス監視装
置１３に対してそれぞれ伝送路１６ａ，１６ｂを介して
接続されたデータ収集表示設定部１７とで構成されてい
る。

【００２３】各スマートセンサ１１は、図４で示した従
来のプロセス監視システムに採用されている各スマート
センサ１と同様に、マイクロコンピュータを内蔵し、各
機器の動作状態を示すデータを検出する機能の他に、信
号線１２を介してプロセス監視装置１３との間で各種情
報の送受信機能を有している。そして、プロセス監視装
置１３からの制御指令に基づいて、データ検出時の検出
感度や，検出データ種類や，データ送信タイミングや，
データ採取間隔等を自動的に設定する。

【００２４】プロセス監視装置１３は、各スマートセン
サ１１との間でデジタルの各種情報の授受と各スマート
センサ１１からのアナログのデータ信号を受信する送受
信部１３ａと、オペレータコンソール装置１５及びデー
タ収集表示設定装置１７との間で各種の情報及びデータ
を送受信する送受信部１３ｂと，マイクロコンピュータ
からなる制御部１３ｃと，メモリ１３ｄとで構成されて
いる。

【００２５】オペレータコンソール装置１５は、操作者
が各種操作指令を入力操作するとともにプラントの各機
器の動作状態をモニタ監視するものであり、図示するよ
うに、プロセス監視装置１３及びデータ収集表示設定装
置１７との間で各種の情報の送受信及びデータ信号の受
信を行う送受信部１５ａと，ＣＲＴ表示器１５ｂと，操
作パネル１５ｃと、マイクロコンピュータからなる制御
部１５ｄと，メモリ１５ｅとで構成されている。

【００２６】また、データ収集表示設定装置１７は、プ
ロセス監視装置１３及びオペレータコンソール装置１５
との間で各種情報を送受信する送受信部１７ａと、各ス
マートセンサ１１毎に少なくとも通信情報と表示制御情
報とを記憶するデータベース１７ｂと、マイクロコンピ
ュータからなる制御部１７ｃと，メモリ１７ｄとで構成
されている。

【００２７】図２はデータベース１７ｂの記憶内容を示
す図である。このデータベース１７ｂ内には、１番から
ｎ番までそれぞれ領域番号が付されたｎ個の領域１８が
形成されている。各領域１８には、該当領域に割当てら
れた一つのスマートセンサ１１を特定するセンサ名１８
ａと、このスマートセンサ１１で検出可能なｍ個のデー
タの各情報を記憶するデータ領域１８ｂとが形成されて
いる。

【００２８】さらに、各データ領域１８ｂ内には、該当
データ領域に割付けられたデータ項目名１９ａと、該当
データをオペレータコンソール装置１５が判断するため
に必要な整数型，実数型，文字コード型等のデータタイ
プ１９ｂ，表示形式１９ｃ，表示データ名称１９ｄ等の
表示制御情報と、該当スマートセンサ１１がプロセス監
視装置１３との間で各種の情報交換を行うための通信情
報１９ｅ，及びその他の補助情報１９ｆが記憶されてい
る。

【００２９】なお、この補助情報１９ｆとは、データを
ＣＲＴ表示器１５ｂに表示する場合に必要な上述した項
目以外の設定可否，範囲，条件等の詳細項目である。通
信情報１９ｅとして、送信テキスト２０ａや応答テキス
ト２０ｂ等の通信テキスト，受信した応答テキストのど
の位置に制御情報等のデータが設定されているかを示す
応答テキストデータアドレス２０ｃ，及び補助情報２０
ｄが記憶されている。

【００３０】なお、このデータベース１７ｂの図２に示
す登録内容は監視者又は管理者がオペレータコンソール
装置１５のＣＲＴ表示器１５ｂ及び操作パネル１５ｃを
用いて任意に設定，変更，削除が可能である。従って、
スマートセンサ１１の仕様変更，増設，撤去に応じて、
簡単に登録内容を更新できる。

【００３１】このように構成されたプロセス監視システ
ムの動作を図３に示す情報及びデータの流れ図に従って
説明する。監視者がオペレータコンソール装置１５の操
作パネル１５ｃを用いて、監視したい機器のデータ項目
及びこのデータ項目が所属するスマートセンサ１１を指
定するセンサ名を入力すると、オペレータコンソール装
置１５の制御部１５ｄは、送受信部１５ａ及び伝送路１
６ａを介して、１つのスマートセンサ１１を指定するス
マートセンサ指定情報をデータ収集表示設定装置１７へ
送信する。また、制御部１５ｄはデータ項目を指定した
データ収集指令を送受信部１５ａ及び伝送路１４を介し
てプロセス監視装置１３へ送出する。

【００３２】オペレータコンソール装置１５からのスマ
ートセンサ指定情報を送受信部１７ａを介して受領した
データ収集表示設定装置１７の制御部１７ｃは、図２に
示すデータベース１７ｂの各領域１８うちの受領したス
マートセンサ指定情報の指定する領域１８に記憶されて
い該当スマートセンサ１１に関する通信情報や表示制御
情報を含む設定（登録）情報を読出す。そして、この読
出した登録情報を送受信部１７ａ及び伝送路１６ｂを介
してプロセス監視装置１３へ送信する。

【００３３】データ収集表示設定装置１７から１つのス
マートセンサ１１に関する通信情報や表示制御情報を含
む設定（登録）情報を送受信部１３ｂを介して受領した
プロセス監視装置１３の制御部１３ｃは、受領した設定
（登録）情報をメモリ１３ｄに記憶保持する。このメモ
リ１３ｄは複数のスマートセンサ１１に対する設定（登
録）情報を記憶保持可能な記憶容量を有している。した
がって、常時複数種類のスマートセンサ１１に対する設
定（登録）情報が記憶保持されている。

【００３４】プロセス監視装置１３の制御部１３ｃは、
オペレータコンソール装置１５からデータ項目を指定し
たデータ収集指令を受領すると、メモリ１３ｄに書込ん
だ該当データ項目に対応するスマートセンサ１１の設定
（登録）情報のうちの、通信情報１９ｅの送信テキスト
２０ａに基づいてデータ収集指令のテキストを作成して
該当スマートセンサ１１へ信号線１２を介して送信す
る。なお、この場合、該当スマータセンサ１１における
収集必要なデータ項目を指定するデータ項目情報も同時
に送信する。さらに、必要であれは、検出感度，検出範
囲等の詳細な測定条件も送信する。

【００３５】信号線１２を介してプロセス監視装置１３
からデータ収集指令を受領したスマートセンサ１１は、
自己が取付けられた機器の指定されたデータを検出し
て、アナログのデータ信号として信号線１２を介してプ
ロセス監視装置１３へ返信する。なお、必要であれは、
このアナログのデータ信号にプロセス監視装置１３に応
答すべきデジタルの各種情報を重畳させてプロセス監視
装置１３へ送信する。

【００３６】信号線１２及び送受信部１３ａを介してス
マートセンサ１１からのアナログのデータ信号を受領し
たプロセス監視装置１３の制御部１３ｃは、受領したア
ナログのデータ信号を送受信部１３ｂ及び伝送路１４を
介してそのままオペレータコンソール装置１５へ送信す
る。さらに、制御部１３ｃはメモリ１３ｄに記憶保持し
ている該当データ項目のデータタイプ１９ｂ，表示形式
１９ｃ，データ名勝１９ｄ，補助情報１９ｆからなる表
示制御情報を送受信部１３ｂを介して、前記アナログの
データ信号に重畳させてオペレータコンソール装置１５
へ送信する。

【００３７】プロセス監視装置１３から送受信部１５ａ
を介してアナログのデータ信号及びデジタルの表示制御
情報を受領したオペレータコンソール装置１５の制御部
１５ｄは、受領した表示制御情報を一旦メモリ１５ｃに
記憶保持する。さらに、制御部１５ｄは受領したアナロ
グのデータ信号をデジタルのデータに変換して、メモリ
１５ｃに書込んだ表示制御情報に基づいた表示形態でＣ
ＲＴ表示器１５ｂに表示出力する。

【００３８】このように構成されたプロセス監視システ
ムにおいては、各スマートセンサ１１毎に該当スマート
センサ１１とプロセス監視装置１３との間で情報交換を
行うための通信情報及び該当スマートセンサ１１で検出
されたデータをオペレータコンソール装置１５のＣＲＴ
表示器１５ｂに表示する場合の表示形態を実現するため
の詳細な表示制御情報がデータベース１７ｂに記憶され
ている。

【００３９】このデータベース１７ｂに記憶される通信
情報及び表示制御情報は、前述した従来の監視システム
におけるクラス１，２の情報を含むことは勿論、各スマ
ートセンサ１１に固有のクラス３に所属する各詳細情報
も含む。したがって、監視者はオペレータコンソール装
置１５において、各機器の動作状態のデータをＣＲＴ表
示器１５ｂにモニタさせる場合に、該当データ項目に対
する詳細測定条件や詳細表示形態を指示して測定及び表
示させることが可能となる。

【００４０】すなわち、各スマートセンサ１１が所有す
る機能をオペレータコンソール装置１５からの指令のみ
で最大限に発揮させることが可能となる。その結果、プ
ラントを構成する各機器に対する監視精度を大幅に向上
できる。

【００４１】さらに、プロセス監視装置１３やオペレー
タコンソール装置１５の制御プログラムには上述した各
スマートセンサ１１毎の通信情報や表示制御情報は全く
組込まれていない。したがって、各スマートセンサ１１
の仕様変更や，増設，撤去を実施する場合には、データ
ベース１７ｂの設定（登録）内容を変更するのみでよ
く、上述した各制御プログラムを変更する必要がない。

【００４２】したがって、各スマートセンサ１１が所有
するそれぞれの機能を最大限に発揮できる状態を維持し
たままで、簡単にスマートセンサ１１の仕様変更や，増
設，撤去が実施できる。

【００４３】また、スマートセンサ１１の仕様を変更し
ない場合であっても、例えばデータ検出項目や表示形態
を監視者がデータベース１７ｂの設定（登録）内容を変
更することによって簡単にかつ任意に変更できる。

【００４４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例のプロセス監視システムにおい
ては、オペレータコンソール装置１５からスマートセン
サ指示指令を受領したデータ収集表示設定装置１７は、
データべース１７ｃから読出した該当スマートセンサ１
１の全ての設定（登録）情報をプロセス監視装置１３へ
送信したが、設定（登録）情報のうち通信情報のみをプ
ロセス監視装置１３へ送信して、設定（登録）情報のう
ち表示制御情報をオペレータコンソール装置１５へ送信
するようにしてもよい。

【００４５】この場合、プロセス監視装置１３はスマー
トセンサ１１からアナログのデータ信号を受領したらこ
のデータ信号のみをオペレータコンソール装置１５へ送
信すればよい。そして、オペレータコンソール装置１５
はデータ収集表示設定装置１７から直接受領した表示制
御情報に基づいてプロセス監視装置１３から受領したデ
ータをＣＲＴ表示器１５ｂに表示出力する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプロセス
監視システムにおいては、各スマートセンサの通信情報
及び表示制御情報をデータベースに記憶保持し、各スマ
ートセンサに仕様変更，増設，撤去等が発生した場合に
は、データベースの登録内容を変更するようにしてい
る。したがって、プロセス監視装置及びオペレータコン
ソール装置の制御プログラムを何等変更する事なく、各
スマートセンサの有する機能を最大限に利用できる状態
を保持したままで、必要に応じて、各スマートセンサの
変更，増設が簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わるプロセス監視シス
テムの概略構成を示すブロック図

【図２】 同実施例システムのデータベースの記憶内容
を示す図

【図３】 同実施例システムにおける制御情報及びデー
タの流れを示す図

【図４】 従来のプロセス監視システムの概略構成を示
すブロック図

【符号の説明】

１１…スマートセンサ、１２…信号線、１３…プロセス
監視装置、１４…伝送路、１５…オペレータコンソール
装置、１６ａ．１６ｂ…伝送路、１７…データ収集表示
設定装置、１７ｂ…データベース，１９ｅ…通信情報。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オペレータコンソール装置とプロセス監
   視装置と複数のスマートセンサとを備え、前記オペレー
   タコンソール装置は、前記プロセス監視装置を介して必
   要なデータを指定したスマートセンサから収集して、収
   集したデータを自己の表示器に該当データに対応する表
   示形態で表示するプロセス監視システムにおいて、 前記各スマートセンサ毎に、該当スマートセンサと前記
   プロセス監視装置との間で情報交換を行うための通信情
   報及び該当スマートセンサで検出されたデータを前記表
   示器に表示する場合の表示形態を実現するための表示制
   御情報を記憶するデータベースを有するデータ収集表示
   設定装置を設け、 前記プロセス監視装置は、前記データ収集表示設定装置
   から受領した通信情報を用いてスマートセンサからデー
   タを収集して、この収集したデータを前記オペレータコ
   ンソール装置へ送出し、 前記オペレータコンソール装置は、受領したデータをデ
   ータ収集表示設定装置から直接，又はプロセス監視装置
   を経由して受領した表示制御情報に従った表示形態で前
   記表示器に表示することを特徴とするプロセス監視シス
   テム。