JPH087603B2

JPH087603B2 - プラント運転監視装置

Info

Publication number: JPH087603B2
Application number: JP2197954A
Authority: JP
Inventors: 和子高原; 一彦石井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH0484301A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は大型プラントの運転監視を行うのに好適なプ
ラント運転監視装置に関する。

〔従来の技術〕

火力発電プラントや原子力発電プラントの運転監視す
るのに計算機を用いて運転と監視のための情報処理を行
い集中して運転監視することは既に実用に共されてい
る。この場合、プラント状態をデイスプレイ装置に表示
するようにしている。プラントを構成する機器を操作す
るには監視操作盤に取付けた押釦スイツチを押圧して操
作指令を計算機に与えるようにしている。また、最近は
デイスプレイ装置の画面上にタツチスクリーンを装着
し、画面上に表示されたプラント機器をタツチスクリー
ン上からタツチして操作指令を与え、デイスプレイ装置
を用いて直接プラントの運転操作することも実用に共さ
れている。

ところで、プラント構成機器に操作指令を与えるには
通常機器を選択した後に操作選択するという２アクシヨ
ンによつて行つている。このことは例えば特開昭61−16
9907号公報に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来はプラント構成機器に操作指令を与える操作員の
操作手順が固定のものとなつている。通常はプラント実
運転時の操作の信頼性の見地から操作手順を決定してい
る。ところが、定期検査や信号全点試験などのように試
験運転時に実運転時と同じ操作手順を採らねばならず、
試験運転に長時間要するという問題点を有する。また、
実運転時でも、改造後の初運転の時には特に慎重な運転
を必要となることがある。

本発明は上記点に対処して成されたもので、その目的
とするところは実運転操作の信頼性を確保しつつ試験運
転を短時間で行えるプラント運転監視装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は操作員が操作入力装置を操作してプラント構
成機器に与える操作指令を入力する操作アクションがプ
ラント試験時にはプラント実運転時よりも少なくなるよ
うにしたものである。

なお、本明細書においては操作手順のことを操作イン
ターロツク強度と称する。

〔作用〕

本発明はプラントの実運転，試運転，定期検査，定期
検査における指令信号全点試験などのプラント運転状態
に応じて操作指令を与える操作手順を変えている。試験
運転時には操作指令を与える操作手順を簡略化できるの
で、実運転時の信頼性を損うことなく試験時の時間を短
縮できる。

〔実施例〕

第１図に本発明の実施例を示す。

第１図は本発明を原子力発電プラントに用いた例を示
し、第１図では原子力発電プラントの腹水浄化装置を運
転監視するものを示している。

第１図においてプラント１の状態情報はプロセス入出
力装置２を介して運転監視を行う計算機３に取込まれ
る。計算機３は状態情報を収集して編集し、データ伝送
路４を介して運転監視用の入出力装置５（オペレーシヨ
ン・コンソール）にプロセス状態表示情報を出力する。
図示しない操作員は陰極線管（CRT）デイスプレイ７の
表示画面や操作パネル15のランプ表示状態を観てプラン
ト運転状態を監視する。CRTデイスプレイ７には例えば
第３図に示すようなプラント運転監視画面が表示され
る。第３図は画面番号103の一塔監視の画面例である。
第３図に示す系統図の場合、操作員は例えば、バルブF0
03Aを開き、次にポンプC001を駆動させる等の運転操作
を行うことになる。運転操作はCRT7の表示面に対向配置
されるタツチパネル8,キーボード9,音声入力マイク11,
操作パネル15に取付けられている図示しない押下スイツ
チの操作入力装置により行われる。操作入力装置による
運転操作は予め定められた操作手順（操作インターロツ
ク）に従つて行なわれる。操作員が入力した操作情報は
計算機３に送られ操作インターロツク判定（操作手順の
照合）が行なわれる。操作手順における操作員の操作ア
クシヨン数が多い場合は、計算機３と入出力装置５の間
で何回か情報の授受が行なわれる。操作インターロツク
条件が成立すると、すなわち、操作手順が完結すると操
作指令がプロセス入出力装置２を介してプラント１に出
力される。操作手順は操作インターロツク設定用の入出
力装置40と操作インターロツク設定用の計算機30によつ
て設定される。

操作インターロツクは、操作端末の種類やその組合
せ、操作アクシヨン数などの違いにより多数考えること
ができる。

第２図にインターロツク設定用の計算機30と、インタ
ーロツク設定用の入出力装置40の詳細構成の一例を示
す。

第２図において、計算機30は中央処理装置（CPU）30
0,主メモリ301,補助メモリ302および複数の入出力装置3
03から構成される。主メモリ301には、インターロツク
設定変更を実行するプログラムと、設定変更に必要なテ
ーブル類が格納されており、補助メモリ302には複数個
の操作インターロツクプログラムが格納されている。な
お、運転監視用の計算機３の構成は計算機30と同様であ
る。一方、入出力装置40は中央処理装置（CPU）400,操
作パネル42,CRT44,タツチパネル45,キーボード46,音声
入力マイク48,音声入力装置49および入出力装置50から
構成されている。

次に動作を説明する。

まず、操作インターロツク強度を設定する動作を第４
図，第５図を参照して説明する。なお、操作インターロ
ツクは入出力装置40の操作パネル42からも行えるが、CR
T44,タツチパネル45,キーボード46およびマイク48によ
つて行う場合について説明する。

第４図（ａ）にCRT44に表示されるインターロツク設
定画面の例を示す。この画面は、例えばキーボード46に
「操作インターロツク設定」キーを設け、このキーを押
下することにより表示される。また、この画面はマイク
48に「操作インターロツクセツテイ」と音声入力する
ことにより表示させることもできる。

第４図（ａ）に示す設定画面には、各操作インターロ
ツクの内容説明，現在の強度（操作インターロツクの識
別番号），プラント運用状態，設定可能な操作インター
ロツク強度等が表示される。現在の強度とシステム運用
状態は主メモリ301に第４図（ｃ）のようにインターロ
ツク状態管理テーブルに格納されている。設定可能な強
度とは、例えば、システム運用状態が「指令信号全点試
験」時には、1,2,3のどの強度を用いてもよく、また
「実運転」時には誤操作防止のため2,3のみを許可する
という情報である。この設定可能な強度も第４図（ｂ）
のようにインターロツク設定情報フアイルに管理されて
いる。

さて、操作インターロツクの設定操作は第５図のよう
にして行われる。

操作員がステツプ501Aでキーボード46を操作して「操
作インターロツク設定」キーを押下げするか、あるいは
ステツプ501Bでマイク48に「操作インターロツクセツ
テイ」と音声入力すると、CRT44には第４図（ａ）に示
す如き設定画面が表示される（ステツプ502）。ステツ
プ503においてCRT44に表示された設定画面の強度番号を
タツチ操作により選択し、またステツプ504でマイク48
にインターロツク強度を音声で入力する。ステツプ505,
506では音声入力済か、あるいはタツチ操作選択済かを
判断する。いずれか一方が済んでいないときにはステツ
プ503または504に戻つて処理を実行する。タツチ操作選
択と音声入力が共に済んでいる場合にはステツプ507に
移行し、タツチ操作選択による強度と音声入力による強
度が一致しているかを判断し、かつ選択された強度は設
定可能であるかを判断する。強度が一致し、かつそれが
設定可能である場合にはステツプ508に移行し、CRT44に
第４図（ａ）のように選択された強度と「設定」スイツ
チを表示する。ステツプ507でタツチ操作選択による強
度と音声入力による強度が不一致のとき、あるいは一致
していても設定可能でない場合にはステツプ503と504の
処理に移行する。ステツプ508で「設定」スイツチを表
示した後にステツプ509に移り、正しい強度を選択した
かを操作員が再判断する。ステツプ509で正しい強度を
選択したことを再確認したならばステツプ510に移行しC
RT44に表示された第４図（ａ）の如き画面にある「設
定」スイツチをタツチ操作する。また、ステツプ511に
おいてマイク48に「セツテイ」と音声入力する。次い
で、ステツプ512で音声入力済かを判断し、またステツ
プ513でタツチ操作済かを判断する。音声入力とタツチ
操作が共に済んでいるとステツプ514において操作イン
ターロツク強度が設定される。このように設定された操
作インターロツクプログラムは計算機30の補助メモリ30
2から計算機３のメモリに転送される。

なお、第５図に示すフロー図の＊印を付したステツプ
は捜査員の操作行為であり、＊＊印を付したステツプは
操作員が判断を行うものである。

このようにして操作インターロツクを設定するのであ
るが、実用に際してはプラント運用の安全性に関わるた
め、安易に変更できないようにパスワード入力やIDカー
ド入力により設定操作を行う操作員を限定するのが望ま
しい。

さて、次に上述のようにして設定される操作手順に基
づき実際の操作信号を入力する動作を説明する。

なお、説明を簡略化するためにCRTのタツチ操作と音
声操作の組合せの例を挙げて説明する。

第６図は通常運転時の操作手順（インターロツク強度
２）により操作する場合の例である。

入出力装置５のCRT7には第３図に示すような運転監視
画面が表示される。操作員はCRT7に表示されている機器
シンボルのうち操作すべき機器のシンボルをタツチパネ
ル８を介してタツチすることにより選択する（ステツプ
601）。この状態を第９図（ｂ）のb1に示す。機器名称
がF001の機器が選択されている。タツチパネル８から入
力された操作情報は計算機３に送られる。計算機３はス
テツプ602において機器の名称に選択されたことを示す
枠を表示するための表示情報を出力し、次いでステツプ
603で選択された機器の操作スイツチの表示情報を出力
し、これらの表示情報をCRT7に表示させる。CRT7の表示
画面は例えば第３図のようになる。第３図では機器名称
がF003Aの機器が選択され、「開・閉」の操作スイツチ7
a,7bが表示されていることを示す。

操作員はステツプ604においてCRT7を見て機器名称に
枠表示された機器が選択すべきものであるかを確認す
る。選択が間違いの場合にはステツプ601に戻り再度や
り直す。選択が正しければ、ステツプ605に移り、CRT7
に表示されている開と閉の操作スイツチ7a,7bのいずれ
かをタツチ選択する。この操作状態を第９図（ｂ）のb2
に示す。操作スイツチ7a,7bのタツチ選択情報は計算機
３に送られる。計算機３はステツプ606において選択さ
れた操作スイツチを色替表示するための表示情報を出力
すると共にステツプ607で「指令」スイツチ7cの表示情
報を出力し、これらの表示情報をCRT7に表示させる。CR
T7には例えば第３図に示すように閉操作スイツチ7bが色
替表示（ハツチングして示す）され、指令スイツチ7cが
表示される。操作員は閉操作スイツチ7bの色替えを目視
で確認する。万一、閉操作スイツチ7bの選択が間違いの
場合にはステツプ605あるいはステツプ601に戻り再度操
作処理を実行する。操作スイツチ7bの選択が正しけれ
ば、ステツプ609において指令スイツチ7cをタツチ操作
する。この操作状態を第９図（ｂ）のb3に示す。計算機
３は指令スイツチ7cをタツチしたことによる操作情報を
受け取ると操作手順が完結したと判断し、ステツプ610
において機器名称情報と操作情報から成る操作指令信号
をプロセス入出力装置２を介してプラント１に出力す
る。

このようにしてプラント１を構成する機器の操作を行
うのであるが、操作員はステツプ601,605,609で３回の
操作行為を行うことになる。通常の操作はこのようにし
て行われる。

次に、信号全点試験を行う場合の操作手順を第７図を
参照して説明する。

第７図において第６図と同じ処理または判断を行うス
テツプには同一番号を付してある。

第７図においてはステツプ601〜605まで第６図と同一
手順と同一の処理を実行した時、計算機３はステツプ71
0において閉操作スイツチ7bの選択情報を受信すること
により操作手順が完了したと判断し、指令信号を出力す
る。この場合の操作員の操作アクシヨンは第９図（ａ）
のようになる。

このようにして信号全点試験を行うのであるが、ステ
ツプ601,605における２回の操作アクシヨンとステツプ6
04での１回の判断を行うこの操作手順は、第６図におけ
る操作手順より信頼性が低いけれども短い時間で操作手
順を完結できる。指令信号全点試験はプラントを構成す
る各機器の各操作に対する数百〜数千点の試験を行う
が、操作インタークロツクを３アクシヨンから２アクシ
ヨンに変更することにより、試験時間を大幅に短縮する
ことができる。

次に、実運転の場合に改造後の最初の運転のように慎
重に運転が必要とし、操作インターロツク強度大のとき
の操作手順を第８図を参照して説明する。

第８図において第６図と同じ処理または判断を行うス
テツプには同一番号を付してある。

第８図においてステツプ601の機器選択，ステツプ602
の機器名称の枠表示は第６図の操作手順と同様に行われ
る。次に、第８図の操作手順では第６図のステツプ603
の処理である操作スイツチの表示を実行せずに、操作員
はステツプ602からステツプ604に移行し選択された機器
を画面で確認する。選択誤りの場合にはステツプ601に
戻り再度やり直す。ステツプ604で選択が正しいと判断
するとステツプ801に移行し、操作員は選択した機器の
名称をマイク11より音声で入力する。この操作アクシヨ
ンを第９図（ｃ）にc2として示す。計算機３はステツプ
802において送られてきた音声入力された機器名称と、
タツチ操作で選択された機器名称と一致しているのか判
定する。一致していれば、選択された機器の操作スイツ
チ7a,7bの表示情報を出力しCRT7に表示させる（ステツ
プ603）。ステツプ802においてタツチ選択と音声入力の
機器が不一致と判断した場合には再入力要求メツセージ
をCRT7に表示させる。この際には、操作員が音声入力処
理（ステツプ801）を再度実行するか、あるいはステツ
プ601のタツチ選択の操作から再度実行する。

ステツプ603でCRT7に選択機器の操作スイツチ7a,7bが
表示されると、操作スイツチ7a,7bのタツチ選択（ステ
ツプ605）と選択された操作スイツチ7bの色替え表示
（ステツプ606）が第６図の場合と同様に行われる。操
作員はステツプ608で操作スイツチの選択が誤りである
と判断したならばステツプ605に戻り操作スイツチ選択
をやり直しを行う。選択した操作スイツチが正しければ
ステツプ803で選択した操作スイツチ7bの名称をマイク1
1より音声入力する。この操作アクシヨンを第９図
（ｃ）のc4に示す。計算機３はステツプ804においてタ
ツチ選択と音声入力の操作スイツチ名称が一致している
かを判定し、一致していればステツプ607に移行し指令
スイツチ7cをCRT7に表示させる。タツチ選択と音声入力
の操作スイツチ名称が不一致の場合にはステツプ803ま
たは605に戻り再度実行する。CRT7に指令スイツチ7cが
表示されたらステツプ805に移り、選択機器と操作は正
しいか判断し、正しい場合は第６図と同様に609の「指
令」スイツチ7cのタツチ操作（ステツプ609）と操作指
令信号出力（ステツプ610）が行われる。

このように、第８図の操作手順ではステツプ601,801,
605,806,609における５回の操作アクシヨンと、ステツ
プ604,608,805における操作員による３回の判断に加
え、タツチ入力と音声入力の一致を計算機が２回判定し
ている。このような操作手順は非常に安全性の高い操作
インターロツクとなる。このようにするとプラント機器
の修理，改造直後の試運転時など慎重な操作を要する場
合に、安全性の高い運転を可能とする。また、操作指令
信号を誤つて発生させる危険性がほとんどなくなるの
で、誤操作を避けようとする操作員の負担を軽減するこ
とができる。

このようにしてプラントの運転操作を行うのである
が、プラントの運用状態によつて操作インターロツク強
度を設定し操作を行うようにしている。このため、実運
転時や試験時によつて操作アクシヨン数を任意にできる
ので、実運転時の操作の信頼性を確保しながら試験時の
時間を短縮することができる。

次に、操作インターロツク強度の設定変更をどのよう
に行うかについて第10図を用いて説明する。

第10図において、インターロツク設定用の計算機30の
主メモリの所定エリアにインターロツク設定部301が設
けられる。状態管理テーブル302は第４図（ｃ）のよう
になつており、プラント運用状態は状態変化時に計算機
３からデータ伝送路４を介して送られてくる情報を状態
番号として格納する。インターロツク設定部301は操作
員による設定用入出力装置40からの入力情報に従つて操
作インターロツク強度の設定変更、すなわち状態管理テ
ーブル302の強度書き替えと計算機３に設定強度を出力
する。また、プラント運用状態が変化した時、現在の操
作インターロツク強度が新運用状態で許可されていない
場合には第４図（ｂ）に示すように設定情報フアイル30
3に管理されている自動設定強度への設定変更処理を実
行する。操作監視用の計算機３の補助メモリ32には複数
個の操作インターロツクプログラム（以下、プログラム
と呼ぶ）が格納されている。また、主メモリ31には実際
に動作するプログラム（以下、タスクと呼ぶ）とタスク
の動作情報を管理するタスク管理フアイルと、その管理
フアイルに管理情報を記入するタスク管理部33がある。
タスク管理部33は計算機30から送られてくる設定情報
（強度）を受け取り、タスク管理フアイルの操作インタ
ーロツクタスク管理情報を書き替える。さらに、補助メ
モリ32に格納されているプログラムをタスクとして主メ
モリ31に読み出し、操作インターロツク強度変更処理を
完了する。なお、主メモリ31のタスク管理情報は計算機
３の電源を切られると消えてしまうので、書き替え時に
補助メモリ32にも複写しておくのが望ましい。

このようにして操作インターロツク強度の設定変更を
行うのであるが、操作監視用計算機３と設定用計算機30
間ではインターロツク強度情報のみを送受信するため、
伝送に関する時間が短くなり数秒〜十数秒でインターロ
ツク設定変更処理を行うことができる。

第11図に操作インターロツク強度の設定変更処理の他
の例を示す。第11図では各操作インターロツク強度のプ
ログラムとその管理情報をインターロツク設定用の計算
機30で持つようにしている。インターロツク設定部301
は新設定強度のプログラムとその管理情報を操作監視用
計算機３に伝送する。操作監視用計算機３のタスク管理
部33は、受信したプログラムを補助メモリ32に格納し、
また主メモリ31と補助メモリ32のタスク管理フアイルの
管理情報を書き替える。最後に、管理情報に基づいて補
助メモリ32に格納したプログラムをタスクとして主メモ
リ31に読み出すことにより設定変更処理を完了する。

第11図の例ではプログラムの送受信と書き替えに数分
を要するが、操作監視用計算機３の側の補助メモリ容量
を小さくでき、既設のプラントに本発明を適用する場合
に補助メモリを増設する必要なく実施できる。また、操
作インターロツクプログラムの改造，増設等も設定用計
算機30で対応できる。そのため、操作監視用計算機３を
停止させる必要なく、改造，増設を行えるという利点が
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、プラント運用状
態に応じて最適な操作手順で操作し得るようにしたの
で、プラント運転の信頼性を確保しつつ試験に要する時
間を大幅に短縮することができる。また、機器の修理，
改造直後の運転など特に慎重を要する場合は、操作手順
を多くしているのでより安全性の高い運転を行うことが
できる。

なお、上述の実施例においては操作インターロツク強
度を設定するための入出力装置40を設けているが、操作
監視用入出力装置５から設定するようにできるのは容易
に理解されることである。

また、CRTのタツチ操作と音声入力操作の組合せを例
に挙げているが、操作パネルによる操作，キーボードに
よる操作，男性の声と女性の声による操作など操作アク
シヨンは如何ような組合せであつてもよいのは勿論のこ
とである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の要部詳細構成図、第３図は運転監視画面の一例図、
第４図は操作インターロツク強度設定の説明図、第５図
は操作インターロツク強度設定の動作説明用フロー図、
第６図〜第８図はそれぞれ操作手順の説明用フロー図、
第９図は操作アクシヨンの説明図、第10図、第11図はそ
れぞれ操作インターロツク強度の設定変更の説明図であ
る。１…プラント、３…操作監視用計算機、５…操作監視用
入出力装置、7,44…CRT、8,45…タツチパネル、9,46…
キーボード、11,48…音声入力マイク、15,42…操作パネ
ル、30…インターロツク設定用計算機、40…インターロ
ツク設定用入出力装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数の機器から構成されるプラントの状態
信号を取込みプラントの運転監視を行う演算処理装置
と、該演算処理装置で処理したプラント状態を表示する
ディスプレイ装置と、前記プラント構成機器の操作指令
を前記演算処理装置に入力する操作入力装置と、前記プ
ラント構成機器のうち同一機器を操作するために前記操
作入力装置から操作員が操作指令を入力する操作アクシ
ョンがプラント試験時にはプラント実運転時より少なく
なるようにする操作手順決定装置とを具備したことを特
徴とするプラント運転監視装置。
【請求項２】多数の機器から構成されるプラントの状態
信号を取込みプラントの運転監視を行う演算処理装置
と、該演算処理装置で処理したプラント状態を表示する
ディスプレイ装置と、前記プラント構成機器の操作指令
を前記演算処理装置に入力する操作入力装置と、前記プ
ラント構成機器のうち同一機器を操作するために前記操
作入力装置から操作員が入力する操作指令がプラント試
験時にはプラント実運転時より短い時間で行えるように
する操作手順決定装置とを具備したプラント運転監視装
置。
【請求項３】多数の機器から構成されるプラントの状態
信号を取込みプラントの運転監視を行う演算処理装置
と、該演算処理装置で処理したプラント状態を表示する
と共に表示されるプラント構成機器をタッチすることに
より前記演算処理装置に操作指令を入力できるディスプ
レイ装置と、前記プラント構成機器の操作指令を前記演
算処理装置に入力する操作入力装置と、前記プラント構
成機器のうち同一機器を操作するために前記ディスプレ
イ装置と前記操作入力装置から操作員が操作信号を入力
する操作アクションがプラント試験時にはプラント実運
転時より少なくなるようにする操作手順決定装置とを具
備したことを特徴とするプラント運転監視装置。
【請求項４】多数の機器から構成されるプラントの状態
信号を取込みプラントの運転監視を行う演算処理装置
と、該演算処理装置で処理したプラント状態を表示する
と共に表示されるプラント構成機器をタッチすることに
より前記演算処理装置に操作指令を入力できるディスプ
レイ装置とを具備し、前記演算処理装置は前記プラント
構成機器の１台を操作するために前記ディスプレイ装置
から操作指令を入力するタッチ回数がプラント試験時に
はプラント実運転時より少なくなるようにする操作手順
決定装置とを具備したことを特徴とするプラント運転監
視装置。
【請求項５】多数の機器から構成されるプラントの状態
信号を取込みプラントの運転監視を行う演算処理装置
と、該演算処理装置で処理したプラント状態を表示する
と共に表示されるプラント構成機器をタッチすることに
より前記演算処理装置に操作指令を入力できるディスプ
レイ装置と、前記プラント構成機器の操作指令を音声に
より前記演算処理装置に入力する音声入力装置と、前記
プラント構成機器の１台を操作するために前記ディスプ
レイ装置と前記音声入力装置から入力する操作アクショ
ンがプラント試験時にはプラント実運転時より少なくな
るように操作手順を設定する操作手順設定装置とを具備
したことを特徴とするプラント運転監視装置。