特許 7381442 プラント操業支援装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】プラント操業支援装置

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20231108BHJP

   G05B 19/05 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 301Z

G05B23/02 301Y

G05B19/05 F

G05B19/05 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020211320

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098010

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-02-06

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100146592

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100172188

【弁理士】

【氏名又は名称】内田 敬人

(72)【発明者】

【氏名】小松 孝史

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１３２４７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１８０９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１８１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－２７１４３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

Ｇ０５Ｂ １９／０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＰＬＣが生成した複数のアラームを、制御ネットワークを介して前記ＰＬＣから収集するアラーム収集手段と、
ＰＬＣが送受信する操業データを、前記制御ネットワークを介して収集する操業データ収集手段と、
あらかじめ設定された前記複数のアラームのそれぞれに設定された表示条件にもとづいて、前記複数のアラームのそれぞれの表示または非表示を決定するアラーム抑制機能と、
前記アラーム抑制機能によって表示すると決定された場合に、前記アラームを表示する画面出力手段と、
を備え、
前記アラーム抑制機能は、
前記複数のアラームのそれぞれが表示されるか非表示とされるかをそれぞれ判定する表示判定ステップを実行し、
前記複数のアラームのそれぞれが生成されたときの操業データにもとづいて、操業条件を判定する操業条件判定ステップを実行し、
前記操業条件判定ステップでは、前記操業データが工程の異常を表す場合には、前記複数のアラームのうちから前記工程の異常を表す第１アラームを前記表示判定ステップにかかわらず表示し、
前記操業データが前記工程の正常を表す場合には、前記複数のアラームのうち前記表示判定ステップで表示するとされるアラームを表示するプラント操業支援装置。

【請求項2】

前記操業データ収集手段は、
前記制御ネットワークを介して接続された複数の表示端末の識別情報および前記複数の表示端末にログインしているオペレータの属性情報を収集し、
前記アラーム抑制機能は、
前記識別情報にもとづいて、前記複数の表示端末のうちのいずれに表示させるかを判定する表示端末判定ステップを実行し、
前記属性情報にもとづいて、前記複数のアラームのそれぞれを表示させるか非表示とさせるかを判定するオペレータ属性判定ステップを実行する請求項１記載のプラント操業支援装置。

【請求項3】

前記複数のアラームの少なくとも１つのアラームについて、発報時の要因が分析され、前記１つのアラームに前記要因を紐づけて記録するデータベースに前記要因を入力して更新し、更新された情報を閲覧可能にするアラーム登録手段をさらに備えた請求項１または２に記載のプラント操業支援装置。

【請求項4】

前記１つのアラームについて前記要因による更新後、同一の要因または異なる要因を入力して更新した場合に、前記表示判定ステップにおける判定基準を更新するアラーム抑制学習機能をさらに備えた請求項３記載のプラント操業支援装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ＰＬＣが発報するアラームを管理するプラント操業支援装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄鋼製品や紙製品、フィルム製品等を製造するプラントでは、各機器の動作を制御するために、プログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller、ＰＬＣ）を設ける。プラント内に設置されたＰＬＣは、制御ネットワークによってシステム構築され、プラント内の情報を共有する。

【0003】

システムが正常に稼働しているか否かは、オペレータが、プラント内に設置された表示端末に表示されるアラームリストを見ることで、具体的に知ることができる。これらのアラームの中には、ＰＬＣや制御ネットワークの異常を示すアラームや、接続されているセンサの異常を示すアラーム、コイル位置情報のずれを示すアラーム、制御異常を示すもの等々、多種多様である。

【0004】

そのため、操業の状態によっては、アラームが短時間で大量に発生し、重要なアラームやすぐに処置しなくてはならないアラームが、その他のアラームに埋もれてしまうことがある。また、アラームを見ても、そのアラームに対して、具体的にどのような処置をしてよいかわからず、操業対応が遅れることがある。

【0005】

特許文献１では、アラームの発報確率と故障が発生する確率とがとり得る範囲を表す領域を可視化することでアラームの品質評価を行う方法について述べられている。アラームの品質評価を行うことで、ユーザーがアラームの品質や信頼度を判断できるが、不要なアラームの発生が抑制されるわけではない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１９－２８６１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の実施形態は、ＰＬＣが出力するアラームの表示の要、不要を判定して、システム監視を容易にするプラント操業支援装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の実施形態に係るプラント操業支援装置は、ＰＬＣが生成した複数のアラームを、制御ネットワークを介して前記ＰＬＣから収集するアラーム収集手段と、ＰＬＣが送受信する操業データを、前記制御ネットワークを介して収集する操業データ収集手段と、あらかじめ設定された前記複数のアラームのそれぞれに設定された表示条件にもとづいて、前記複数のアラームのそれぞれの表示または非表示を決定するアラーム抑制機能と、前記アラーム抑制機能によって表示すると決定された場合に、前記アラームを表示する画面出力手段と、を備える。前記アラーム抑制機能は、前記複数のアラームのそれぞれが表示されるか非表示とされるかをそれぞれ判定する表示判定ステップを実行し、前記複数のアラームのそれぞれが生成されたときの操業データにもとづいて、操業条件を判定する操業条件判定ステップを実行し、前記操業条件判定ステップでは、前記操業データが工程の異常を表す場合には、前記複数のアラームのうちから前記工程の異常を表す第１アラームを前記表示判定ステップにかかわらず表示し、前記操業データが前記工程の正常を表す場合には、前記複数のアラームのうち前記表示判定ステップで表示するとされるアラームを表示する。

【発明の効果】

【0009】

本実施形態では、ＰＬＣが出力するアラームを、表示が必要なものと不要なものとに判定して、システム監視を容易にするプラント操業支援装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係るプラント操業支援装置を例示する模式的なブロック図である。

【図2】実施形態のプラント操業支援装置で参照されるデータベースの一例を示す模式図である。

【図3】実施形態のプラント操業支援装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。

【図4】実施形態のプラント操業支援装置で参照されるテーブルの一例を示す模式図である。

【図5】実施形態のプラント操業支援装置で参照されるデータベースの一例を示す模式図である。

【図6】実施形態のプラント操業支援装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係るプラント操業支援装置を例示する模式的なブロック図である。
図１には、鉄鋼製造制御システム１００が示されており、以下の説明では、実施形態のプラント操業支援装置１０は、鉄鋼製造制御システム１００において動作、運転されるものとして説明する。なお、プラント操業支援装置は、鉄鋼製造プラントに限らず、ＰＬＣを用いてシステム構築された他の製造プラントにおける制御システムに適用できることはいうまでもない。
図１に示すように、プラント操業支援装置１０は、制御ネットワーク６を介して、ＰＬＣ１，２，３および表示端末４，５に接続されている。制御ネットワーク６は、高速で定周期の制御信号等の伝送が可能な通信ネットワークである。

【0013】

ＰＬＣ１，２，３は、プログラマブルロジックコントローラである。ＰＬＣ１，２，３には、あらかじめ制御用プログラムが導入されている。ＰＬＣ１，２，３は、通常のプラントの操業においては、各製造工程や製造工程に配置された機械、製造している材の状態、位置等を検出するセンサからの信号を受信して、導入されている制御用プログラムにしたがって、制御信号等を生成し、機械等の負荷を駆動する電動機やその他のアクチュエータ等を制御する。

【0014】

ＰＬＣ１，２，３は、あらかじめ導入された制御用プログラムによって、担当している工程や機械等に異常等が生じたときには、異常等の状態に応じたアラームを発報する。

【0015】

プラント操業支援装置１０は、ＰＬＣ１，２，３が発報したアラームおよびＰＬＣ１，２，３が送受信するセンサの信号および制御信号を含む操業データを受信し、これらにもとづいて、表示が必要なアラームを抽出し、表示端末４，５に抽出されたアラームを送信する。

【0016】

表示端末４，５は、上述のように、プラント操業支援装置１０から送信されたアラーム信号を受信して、適切に表示する。表示端末４，５は、制御ネットワーク６上で識別することができる識別番号あるいはアドレスを有しており、表示端末４，５の識別番号等は、操業データとして、制御ネットワーク６を介して、プラント操業支援装置１０に送信される。なお、表示端末４，５は、鉄鋼製造制御システム１００が通常の運転をしているときには、ＰＬＣ１，２，３から送信されてくる信号や、制御ネットワーク６上の信号を用いて、操業状態を監視できるような画面を表示している。

【0017】

表示端末４，５は、オペレータＯＰ１～ＯＰ３によって操作される。表示端末４，５には、たとえば１人のオペレータがログインする。各オペレータＯＰ１～ＯＰ３は、独自のＩＤ番号を有しており、表示端末４，５へのログインに際しては、ＩＤ番号やＩＤ番号を含む識別番号を入力する。ＩＤ番号等は、プラント操業支援装置１０に送信され、プラント操業支援装置１０は、表示端末４，５から受信する表示端末４，５の識別情報およびログインオペレータのＩＤ番号を、操業データとして受信する。表示端末４，５の識別番号等およびオペレータＯＰ１～ＯＰ３のＩＤ番号等により、プラント操業支援装置１０は、どのオペレータＯＰ１～ＯＰ３がどの表示端末４，５にログインしているかを認識することができる。

【0018】

なお、この例では、３台のＰＬＣ１，２，３および２台の表示端末４，５が設けられた鉄鋼製造制御システム１００を前提に説明をするが、ＰＬＣおよび表示端末の台数に制限はなく、システムの要求に応じた台数がそれぞれ設けられる。また、３人のオペレータＯＰ１～ＯＰ３が表示端末４，５を操作する場合について説明するが、オペレータの人数についても制限はなく、１人や２人でももちろんかまわないし、４人以上であってもよい。

【0019】

プラント操業支援装置１０の構成について詳細に説明する。
プラント操業支援装置１０は、アラーム収集手段１１と、操業データ収集手段１２と、データ蓄積手段１３と、アラーム抑制機能１４と、画面出力手段１７と、を備える。プラント操業支援装置１０は、アラーム登録手段１６をさらに備え、好ましくは、アラーム抑制学習機能１５をさらに備える。

【0020】

アラーム収集手段１１は、制御ネットワーク６を介して、ＰＬＣ１，２，３から発報されたアラームデータを収集する。アラームデータには、後述するように、データごとにアラーム番号が付与されており、プラント操業支援装置１０は、受信したアラームデータがどのアラームであるかを識別することができる。

【0021】

操業データ収集手段１２は、制御ネットワーク６を介して、ＰＬＣ１，２，３が送受信する制御信号等を含む操業データを収集する。収集する操業データは、時系列のデータであり、たとえば、圧延機を駆動する電動機の速度指令値やトルク値等である。収集する操業データは、あらかじめ設定されている。設定された操業データは、プラント操業支援装置１０の稼働とともに、時系列データとしてすべて収集し、データ蓄積手段１３や一時記憶装置等の記憶容量に応じて、必要な部分以外を廃棄する等してもよい。

【0022】

アラーム収集手段１１によって収集されたアラームデータおよび操業データ収集手段１２によって収集された操業データは、アラーム抑制機能１４によって処理される。収集されたアラームデータおよび操業データは、データ蓄積手段１３に送られて、データ蓄積手段１３は、取得したアラームデータおよび操業データを記憶されたデータベースに格納する。

【0023】

アラーム抑制機能１４は、あらかじめ設定された判定基準にしたがって、受信したアラームを表示するか否かを判定する。アラーム抑制機能１４では、すべてのＰＬＣ１，２，３の制御プログラムに設定されたアラームについて表示するか否かがあらかじめ設定されている。

【0024】

アラーム抑制機能１４には、収集した操業データに関する論理演算機能を有しており、複数の操業データによる論理演算結果が真（論理値＝“１”）の場合にアラームを指定の表示端末に表示し、他の場合にアラームを非表示にすることができる。

【0025】

操業データ収集手段１２が収集する操業データには、表示端末４，５の識別情報が含まれているので、アラーム抑制機能１４にあらかじめ表示端末４，５の識別情報を設定することができ、アラームを表示する表示端末を設定することができる。

【0026】

操業データ収集手段１２が収集する操業データには、表示端末４，５の識別情報のほか、ログインしているオペレータのＩＤ番号等の情報を含まれている。アラーム抑制機能１４は、オペレータＯＰ１～ＯＰ３のＩＤ番号等にもとづいて、アラームごとの表示有無があらかじめ設定されており、ログインしているオペレータに応じてアラーム表示の有無を設定することができる。

【0027】

実施形態のプラント操業支援装置１０の動作について説明する。
図２は、実施形態のプラント操業支援装置で参照されるデータベースの一例を示す模式図である。
図２に示したデータベース２０は、データ蓄積手段１３に記憶されている。図２に示すように、データベース２０は、複数の欄２２ａ～２２ｋを有している。複数の欄２２ａ～２２ｋのうち、欄２２ｃ，２２ｄのほかは、あらかじめ値やデータが設定されている。アラーム抑制機能１４は、データベース２０を読み出して、欄２２ａ～２２ｋに設定されたデータにもとづいて、アラームの表示、非表示を決定する。

【0028】

欄２２ａには、アラーム番号が設定されている。設定されるアラームは、ＰＬＣ１，２，３が生成し、発報することができるすべてのアラームである。アラーム番号は、ＰＬＣ１，２，３に設定されたアラームと１対１に対応するように設定されており、それぞれ識別されることができる。欄２２ｂのシンボルは、表示されたときにアラームの内容がわかるように任意に設定することができる。

【0029】

欄２２ｃには、アラームビットが設定される。アラームビットは、どのアラーム番号を有するアラームが発報されたかを表している。この例では、アラーム番号：１のアラームが発報され、他のアラーム番号を有するアラームは、発報されていないことを表している。欄２２ｄには、アラームビットが１に設定された時刻が格納される。

【0030】

欄２２ｅには、アラームの重要度が設定される。この例では、３レベルの重要度が設定されており、たとえば、重要度がもっとも高い“Ｈ”では、欄２２ｆに設定された表示選択ビットが“１”であるか“０”であるかにかかわらず、アラームを表示する。また、欄２２ｇ，２２ｈでは、表示端末の選択、表示オペレータの選択について設定がなされるが、重要度“Ｈ”の場合には、欄２２ｆ，２２ｇの設定にかかわらずすべての表示端末４，５およびすべての表示オペレータに対してアラームを表示するようにしてもよい。また、重要度“Ｈ”の場合には、後述する操業条件判定をスキップして、アラームを表示する。重要度“Ｈ”のアラームは、アラーム抑制機能１４によって非表示とされることが禁止される場合に設定される。たとえば、重要度“Ｈ”のアラームが発報される場合とは、製造ラインの一部を停止して、緊急に点検等を要する事象等が該当する。実施形態のプラント操業支援装置１０では、アラーム抑制機能１４によって、重要度“Ｈ”のアラームが発報された場合に、他のアラームの発報を抑制して、オペレータが、確実に緊急点検等の非常行動をとることができるようにする。

【0031】

他の重要度“Ｍ”、“Ｌ”の場合には、欄２２ｆに設定された表示選択ビットが“１”の場合に、アラームを表示し、表示選択ビットが“０”の場合に、アラームを非表示にする。重要度については、３レベルに限ることなく、２レベルでもよいし、４レベル以上としてもよい。レベル数にかかわらず、もっとも高い重要度のアラームは、アラーム抑制機能１４によらず、設定された表示端末、表示オペレータに応じて、表示される。

【0032】

欄２２ｇには、受信したアラームをどの表示端末４，５に表示するかを選択するデータが設定されている。アラーム番号：１を有するアラームを受信した場合には、表示端末４，５の両方にアラームを表示する。アラーム番号：２を有するアラームを受信した場合には、表示端末４にアラームを表示する。アラーム番号：３を有するアラームを有するアラームを受信した場合には、表示端末５にアラームを表示する。上述のように、設定された重要度に応じて、この欄２２ｇの設定と異なる表示とするようにしてもよい。

【0033】

欄２２ｈには、表示オペレータのＩＤ番号に応じたデータが設定される。表示オペレータとは、表示端末４，５にログインしたオペレータをいう。表示オペレータのＩＤ番号には、オペレータの役職や職種が紐づけられている。ＩＤ番号は、社員番号のようにオペレータにあらかじめ付与されており、すでに役職等が紐づけられているものを利用してもよいし、別途ＩＤ番号と役職等に紐づけて用いるようにしてもよい。プラント操業支援装置１０では、ログインしたＩＤ番号に紐づけられた役職等に応じて、表示されるアラームを設定することができる。

【0034】

この例では、アラーム番号：１を有するアラームの場合には、マネージャを表す“Ｍ”およびエンジニアを表す“Ｅ１”が設定されている。この例のように、エンジニアも職種に応じて、たとえば“Ｅ１”、“Ｅ２”のように、識別できるようにしてもよい。アラーム番号：２を有するアラームの場合には、エンジニア“Ｅ１”が設定されている。アラーム番号：３を有するアラームの場合には、すべての職種のエンジニアを表す“Ｅ”が設定されている。

【0035】

この例では、プラント操業支援装置１０は、アラーム番号：１を有するアラームを受信した場合には、表示端末４，５にログインしているオペレータのＩＤ番号がマネージャ“Ｍ”またはエンジニア“Ｅ１”に紐づけられているときに、アラームを表示することを許可する。プラント操業支援装置１０は、アラーム番号：２を有するアラームを受信した場合には、表示端末４，５にログインしているオペレータのＩＤ番号がエンジニア“Ｅ１”に紐づけられているときに、アラームを表示することを許可する。プラント操業支援装置１０は、アラーム番号：３を有するアラームを受信した場合には、表示端末４，５にログインしているオペレータのＩＤ番号がすべてのエンジニア“Ｅ”に紐づけられているときに、アラームを表示することを許可する。

【0036】

表示オペレータの区別は、上述のほか、階層的な区分としてもよいし、上述の区分に階層的な区分を組み合わせてもよい。たとえば、マネージャ“Ｍ”に設定された場合には、すべてのエンジニア“Ｅ”の表示レベルを含むようにしてもよい。役職等や階層的な区分のほか、タイムシフトで勤務するオペレータに対して、タイムシフトごとにアラームの表示、非表示を異ならせるようにしてもよい。

【0037】

欄２２ｋには、選択された表示端末４，５に出力するメッセージのテキストデータが格納されている。この例では、テキストデータとしているが、音声ファイルや画像ファイル、動画ファイル等を設定することによって、設定された音声や画像、動画を表示端末４，５に出力するようにしてもよい。

【0038】

上述したように、欄２２ｅに設定される重要度データは、重要度に応じて表示選択や表示端末、表示オペレータの設定にかかわらず、全表示端末および全表示オペレータに対して強制的に表示するようにしてもよい。

【0039】

図３は、実施形態のプラント操業支援装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
図３を用いて、アラーム抑制機能１４の一連の動作について説明する。
図３には、ＰＬＣ１，２，３のいずれかでアラームが発報された場合のアラーム抑制機能１４の動作フローが示されている。アラーム抑制機能１４は、データベース２０を参照して、発報されたアラームのアラーム番号に対応するデータセットを抽出する。データセットとは、アラーム番号に対応する各欄２２ｂ～２２ｋに格納されたデータの組である。なお、アラーム抑制機能１４は、アラームを受信したアラーム番号に対応するアラームビット（欄２２ｃ）に“１”を入力し、欄２２ｄに発報時刻を記録する。

【0040】

図３に示すように、ステップＳ１において、アラーム抑制機能１４は、抽出したデータセットの欄２２ｆを参照して、データが“１”の場合には、処理を次のステップＳ２に遷移させる。アラーム抑制機能１４は、欄２２ｆのデータが“０”の場合には、アラームを非表示とすることに決定し、処理を終了する。処理の終了後は、アラーム抑制機能１４は、次のアラームが発報されるまで待機する。

【0041】

ステップＳ２において、アラーム抑制機能１４は、抽出したデータセットの欄２２ｇを参照して、受信したアラームを表示する表示端末４，５を選択する。たとえば、図２に示したデータベース２０において、アラーム番号：１を有するアラームを受信した場合には、アラーム抑制機能１４は、２つの表示端末４，５（図２では表示端末Ａ，Ｂと表記）にアラームを表示可能とする。アラーム番号：３を有するアラームを受信した場合には、アラーム抑制機能１４は、表示端末５（図２では表示端末Ｂと表記）にアラームを表示可能とし、表示端末４には、アラームを非表示する。なお、抽出したデータセットに表示すべき表示端末が設定されていない場合には、アラーム抑制機能１４は、アラームを非表示にして処理を終了する。

【0042】

ステップＳ３において、アラーム抑制機能１４は、抽出したデータセットの欄２２ｈを参照して、受信したアラームがどのオペレータＯＰ１～ＯＰ３の役職等に対して表示を許可されているかを判定する。たとえば、図２に示したデータベース２０において、アラーム番号：１を有するアラームを受信した場合には、アラーム抑制機能１４は、表示端末４，５にログインしているオペレータＯＰ１～ＯＰ３の役職等が“Ｍ”または“Ｅ１”である場合には、表示端末４，５の両方に、アラームを表示する。アラーム番号：３を有するアラームを受信した場合には、アラーム抑制機能１４は、表示端末５にログインしているオペレータＯＰ１～ＯＰ３のＩＤ番号がすべての職種のエンジニア“Ｅ”であることを表しているときに、表示端末５（図２では表示端末Ｂと表記）にアラームを表示する。エンジニア“Ｅ”が表示端末５以外の表示端末にログインしている場合には、アラームを非表示にして、アラーム抑制機能１４は、処理を終了する。

【0043】

ステップＳ４において、アラーム抑制機能１４は、操業データ収集手段１２によって収集された操業データを参照して、受信したアラームの表示可否を判定する。操業条件判定においては、アラーム抑制機能１４は、１つ以上の操業データを用いて、アラームの表示可否を判定する。

【0044】

操業条件判定の方法について説明する。
図４は、実施形態のプラント操業支援装置で参照されるテーブルの一例を示す模式図である。
図４には、操業条件判定用のテーブル２４の一例が示されている。このテーブル２４は、たとえばデータ蓄積手段１３に記憶されており、アラーム抑制機能１４は、ステップＳ４を実行する際に、データ蓄積手段１３にアクセスしてテーブル２４を参照する。アラーム抑制機能１４は、データ蓄積手段１３から読み出したテーブル２４を図示しない一時記憶装置等に格納し、一時記憶装置等に格納されたデータを参照するようにしてもよい。

【0045】

図４に示すように、テーブル２４は、複数の欄２６ａ～２６ｅを有している。欄２６ａには、操業条件番号のデータが格納されている。操業条件番号とは、操業データ収集手段１２によって収集された操業データごとにあらかじめ付与されている番号であり、操業データを識別するために設けられている。欄２６ｂには、操業条件番号を付与された操業データを容易に判別できるように任意の記号等によってシンボルが格納されている。シンボルは、ＨＭＩ画面上で用いている用品のシンボル等を用いてもよい。

【0046】

欄２６ｃには、アクティブフラグが設定されている。アクティブフラグは、対応する操業条件番号の操業データがアクティブ、すなわち正常であることを示している。アクティブフラグのデータが“１”のときに、アラーム抑制機能１４は、その操業条件番号に対応する操業データが正常であることを表している。アクティブフラグのデータが“０”のときには、アラーム抑制機能１４は、その操業条件番号に対応する操業データが何らかの異常状態にあることを表している。

【0047】

アラーム抑制機能１４は、テーブル２４を用いて、複数の操業データのアクティブフラグの論理演算を行い、演算結果が“１”のときにアラームを表示し、演算結果が“０”のときにアラームを非表示にする。なお、欄２６ｄには、操業条件番号に対応する操業データに関する事項がテキストデータでコメントとして格納されている。欄２６ｄに任意のテキストデータを入力することによって、その操業データがアクティブである場合の状態を容易に認識することができる。

【0048】

図４の例では、操業条件番号０００００１～０００００４の４つの操業データのアクティブフラグの論理演算を欄２６ｅを用いて行うようにしている。この例の論理演算をシンボルで示すと、以下のようになる。
［｛（ａａａａａ）ＡＮＤ（ｂｂｂｂｂ）｝ＯＲ（ｃｃｃｃｃ）］ＡＮＤ（ｄｄｄｄｄ）

【0049】

この例では、「電源断」となる場合には、論理演算の結果は、すべて“０”となる。ここで設定される電源は、「電源断」となることによって、電源断以外の大量のアラームが各ＰＬＣ１，２，３によって生成されるようなものが選定される。つまり、この電源が「電源断」となった場合には、直接的な「電源断」アラームのみを表示することとし、他のアラームをアラーム抑制機能１４のステップＳ４の操業条件判定でフィルタリングすることを目的とする。なお、この電源に直接的に関連するアラームは、重要度が“Ｈ”に設定されており、上述のテーブル２４によって、非表示とされたアラームにかかわらず、アラームの表示がされる。

【0050】

たとえば、操業条件０００００４を付与された電源に関する情報は、図２に示したデータベース２０において、重要度を“Ｈ”に設定されている。そのため、この電源が「電源断」となった場合には、ステップＳ１において、表示選択ビットに設定にかかわらず、設定された表示端末にアラーム表示される。

【0051】

このようにして、実施形態のプラント操業支援装置１０は、大量に発報され得るアラームをアラーム抑制機能１４によって、操業データも参照しながらフィルタリングし、必要なアラームを必要な表示端末に表示するようにすることができる。

【0052】

上述では、ステップＳ１からステップＳ４までをこの順序で実行する場合について説明したが、各ステップＳ１～Ｓ４の実行順序は、これに限らず、どの順序で実行してもよい。

【0053】

次に、実施形態のプラント操業支援装置１０のアラーム登録手段１６の機能について説明する。
図５は、実施形態のプラント操業支援装置で参照されるデータベースの一例を示す模式図である。
図５には、データベース２０ａを表す模式図が示されている。このデータベース２０ａは、図２において説明したデータベース２０にデータを追加することにより生成されたものである。欄２２ｂに格納されたシンボルは、図２の欄２２ｂのシンボルであり、図２の欄２２ａのアラーム番号に対応している。また、欄２２ｋの出力メッセージも図２の欄２２ｋの出力メッセージである。つまり、データベース２０ａの欄２２ｍ～２２ｘは、データベース２０の各アラーム番号に対応するように、事後的に追加されたデータが格納される。

【0054】

図５に示すように、データベース２０ａは、欄２２ｍ～２２ｘを有している。欄２２ｍ～２２ｘには、アラームが発報され、表示された場合に、アラームの発報要因、つまり、事故等の原因調査を行った結果がテキストデータで格納されている。プラント操業支援装置１０のオペレータは、アラームの要因や実際に行った対応方法をアラーム番号ごとに入力することができる。オペレータは、データベース２０ａにアクセスして、アラーム番号を指定することによって、そのアラーム番号を有するアラームが発報されたときの処置等を参照することができる。

【0055】

アラーム登録手段１６を用いたアラームの要因および対応方法の登録方法について説明する。
図６は、実施形態のプラント操業支援装置の動作を説明するためのフローチャートの例である。
図６には、アラーム登録手段１６によるデータベース２０ａの更新手順が示されている。
図６に示すように、ステップＳ１１において、オペレータによってアラームが選択され、アラーム登録手段１６によって、データベース２０ａから選択されたアラーム番号を有するアラームのデータセットが抽出される。

【0056】

ステップＳ１２において、アラーム登録手段１６は、抽出されたデータセットのうち、欄２２ｋ～２２ｘの内容を表示端末４，５に表示する。たとえば画面出力手段１７によって、表示端末４，５への表示の形態が決定される。

【0057】

ステップＳ１３において、オペレータは、データベース２０ａの欄２２ｍ～２２ｘへのデータの新規登録か否かを選択し、アラーム登録手段１６は、新規登録の場合には、次のステップＳ１４に処理を遷移させ、新規登録でない場合には、処理を終了する。

【0058】

ステップＳ１４において、アラーム登録手段１６は、登録画面を表示する。登録画面は、データベース２０ａの欄２２ｍ～２２ｘにデータを入力するためのインタフェース画面画面である。登録画面は、たとえば、画面出力手段１７に設定された形態で表示端末４，５に表示される。

【0059】

ステップＳ１５において、オペレータは、登録画面にしたがって、アラームの発生要因や対応方法を実際の故障解析等の結果にもとづいて入力する。アラーム登録手段１６は、入力されたテキストデータ等を一時的に記憶する。

【0060】

ステップＳ１６において、アラーム登録手段１６は、一時的に記憶したテキストデータ等で、データベース２０ａを更新し、処理を終了する。

【0061】

このようにして、実施形態のプラント操業支援装置１０では、発報されたアラームについて、発生要因等を記録として残すようにすることができる。

【0062】

アラーム抑制学習機能１５の動作について説明する。
アラーム抑制学習機能１５は、アラーム登録手段１６の動作に連動して、機能させることができる。アラーム抑制学習機能１５は、図６に示したステップＳ１６においてアラーム登録手段１６がデータベース２０ａの更新を行う際に動作する。

【0063】

具体的には、アラーム抑制学習機能１５では、１つのアラーム番号を有するアラームが発報され、複数回にわたって、そのアラームについてデータベース２０ａの更新がなされた場合に、あらかじめ入力されているデータを修正する。

【0064】

より具体的には、たとえば図２のデータベース２０のアラーム番号：３を有するアラームが発報され、伝送ネットワークの伝送障害があり、ネットワーク調査のみを行って、データベース２０ａを更新した以降に、同じアラームが発報された後の処置である。同一の処置をしたことをデータベース２０ａに入力して更新すると、アラーム抑制学習機能１５は、図２に示した欄２２ｅの重要度を“Ｌ”から“Ｍ”に自動的に修正してデータベース２０ａを更新する。その後さらに同じアラームが発報され、データベース２０ａのデータを更新すると、欄２２ｅの重要度を“Ｍ”から“Ｈ”に引き上げる。この場合に、欄２２ｋの出力メッセージに、たとえば「再調査要」のように表示するようにしてもよいし、重要度を“Ｈ”に引き上げた際、あるいは、その後さらに同じアラームが発報された際のデータベース２０ａ更新時に、図３に示したアラーム抑制機能１４の各フィルタリング機能をキャンセルして、条件によらずにアラームを表示させるようにしてもよい。

【0065】

このようにして、プラント操業支援装置１０では、アラーム抑制学習機能１５によって、アラーム登録手段１６によって入力され更新された情報にもとづいて、アラーム抑制学習機能１５の動作をより適切になるように、好ましくは最適になるように修正する。

【0066】

実施形態のプラント操業支援装置１０は、演算処理装置および記憶装置を備えたコンピュータ装置であってもよい。プラント操業支援装置１０をコンピュータ装置で実現するには、演算処理装置が、記憶装置に記憶されたプログラムの各ステップを読み出して逐次実行することによって実現される。上述したアラーム収集手段１１、操業データ収集手段１２、アラーム抑制機能１４、アラーム登録手段１６、アラーム抑制学習機能１５および画面出力手段１７の一部または全部は、プログラムで実行されるステップにより実現される。プログラムは、データ蓄積手段１３に記憶してもよいし、データ蓄積手段１３とは別の記憶装置に記憶してもよい。

【0067】

実施形態のプラント操業支援装置１０の効果について説明する。
実施形態のプラント操業支援装置１０は、アラーム収集手段１１およびアラーム抑制機能１４を備えており、ＰＬＣ１，２，３によって発報されたアラームを一旦収集し、アラーム抑制機能１４に設定された判定基準に合致するアラームを表示する。そのため、大量にアラームが発報されても、アラーム抑制機能１４によって表示することが適切なアラームを判定し、選択して表示することができる。ＰＬＣ１，２，３については、何らの改造も要しない。また、ＰＬＣ１，２，３以外の鉄鋼製造制御システム１００に接続されている表示端末４，５等の各種装置等についても何ら変更、改造等を要しない。

【0068】

実施形態のプラント操業支援装置１０は、操業データ収集手段１２を備えており、想定される操業条件を操業データの組み合わせによって把握することが可能になる。操業条件に応じて、アラームの表示と非表示を判定することによって、特定の装置等の故障等によって発生する可能性のある大量のアラームの表示を抑制して、特定の装置等の故障等によって発報されたアラームが埋もれてしまう状況を回避することができる。

【0069】

より具体的には、プラント操業支援装置１０では、不要なアラームの表示を抑制するためにあらかじめ設定されたデータベース２０を参照することができ、データベース２０には、ＰＬＣ１，２，３が発報するアラームごとに付与されたアラーム番号に応じて、アラーム表示の有無を設定できる。そのため、不要なアラームは、初期的に排除される。

【0070】

プラント操業支援装置１０のデータベース２０には、アラーム番号ごとのアラーム表示の有無のほか、アラームを表示する表示端末４，５の設定や、表示端末４，５にログインしているオペレータＯＰ１～ＯＰ３に応じて、アラームの表示を選択的に設定することできる。そのため、表示端末単位およびログインオペレータ単位でアラームの表示の有無が設定され、必要なアラームをより適切な対象に表示させることができる。

【0071】

アラーム抑制機能１４では、収集された操業データを用いて、操業状況に応じてアラームの表示の有無を決定でき、操業データによる操業条件の決定には、論理演算を用いるので、確実にアラームの表示を排除したい条件を抽出することができる。

【0072】

プラント操業支援装置１０は、さらにアラーム登録手段１６を備えることができるので、発報されたアラームに関する情報を事後的に入力して、その後のアラーム発報時の処理等に役立てることができ、ひいては製造ラインの品質向上計画の立案や確認等に利用することもできる。

【0073】

プラント操業支援装置１０は、さらにアラーム抑制学習機能１５を備えることができるので、アラーム登録手段１６によって登録、更新された情報や、初期的にデータベース２０に入力されたデータや条件等が適切であるか否かを判定して、より適切な条件を設定するようにデータベース２０ａを更新することができる。

【0074】

以上説明した実施形態によれば、ＰＬＣが出力するアラームを、表示が必要なものと不要なものとに自動的に判定して、アラームによるシステム監視を容易にするプラント操業支援装置を実現することができる。

【0075】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0076】

１、２，３ ＰＬＣ、４，５ 表示端末、６ 制御ネットワーク、１０ プラント操業支援装置、１１ アラーム収集手段、１２ 操業データ収集手段、１３ データ蓄積手段、１４ アラーム抑制機能、１５ アラーム抑制学習機能、１６ アラーム登録手段、１７ 画面出力手段、２０，２０ａ データベース、２４ テーブル、１００ 鉄鋼製造制御システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】