プラント監視制御装置

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【発明の名称】	プラント監視制御装置
【発明者】	【氏名】佐藤義之【氏名】是恒隆弘
【要約】	【課題】プラントに組み込まれた機器の監視制御について常設の操作盤を用いることなく適切に行い、また保守作業に必要な機器の各種の情報を現場おいて素早く得ることを可能にしたプラント監視制御装置を提供する。【解決手段】プラント監視制御装置は現場に据付けられた機器４ａ、４ｂ、４ｃの固有名称、制御信号の固有名称などの表示情報等を保存している機器情報データベース２と、機器の状態・故障信号およびセンサ等からの測定値を表示すると共に、制御信号、操作に必要な測定値を表示する携帯型端末装置３とを備える。機器などに貼り付けたバーコードを携帯型端末装置３のバーコードリーダで読み取り、機器情報データベース２を検索して携帯情報端末に表示する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】中央監視制御装置と通信ネットワークを介して結ばれ、現場に据付けられた複数の機器からの状態・故障信号および前記機器への制御信号を入出力する制御装置と、前記制御装置に関係する各種の情報および前記機器の制御信号に関係する各種の情報を保存する機器情報データベースと、前記機器情報データベースから前記制御装置に関係する各種の情報および前記機器の制御信号に関係する各種の情報を読み出すと共に、各種のデータを表示する携帯型端末装置とを備えてなるプラント監視制御装置。
【請求項２】前記機器および前記制御装置に組み込まれた構成要素の保守作業に関係する各種の情報を保存する保守情報データベースを備えること特徴とする請求項１記載のプラント監視制御装置。
【請求項３】前記携帯型端末装置が通信ケーブルを介して前記制御装置と接続できる携帯情報端末と、前記機器および前記制御装置に貼られたバーコードを読み取るバーコードリーダとからなること特徴とする請求項１または２記載のプラント監視制御装置。
【請求項４】前記制御装置および前記携帯型端末装置がそれぞれ無線通信インタフェースおよびアンテナを備え、データ送受信を無線で行うようにしたこと特徴とする請求項１、２または３記載のプラント監視制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種プラントの現場に据え付けられた監視対象の装置および機器類の状態・故障表示、機器操作および操作に必要な各種の測定値の表示あるいは機器の保守作業のための情報について持ち運びできる携帯情報端末で行うことを可能にしたプラント監視制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種プラントにおける監視制御では現場に据付けられた監視制御の対象となる様々な装置および機器類（以下、単に機器と称する）に対して当該機器を動作させる動力回路を有する動力盤、機器を直接監視制御するための制御装置ならびに現場において機器の状態・故障表示、機器操作および操作に必要な計測値の表示などを行うために操作用のスイッチ、表示器、メータ等を備えた操作盤を備えることが不可欠である。
【０００３】たとえば、こうした監視制御の対象となる機器が屋外に据付けられる場合、操作盤なども機器に近い屋外に設置しなければならない。屋外では、通常、耐候性、耐湿性、防水性などに優れる、屋内に設置する機器とは異なる特性を有する機器が求められ、機器費用が大きく嵩む原因となる。
【０００４】一方、中央監視制御装置が故障したときなどはこの操作盤を用いて単独で機器を操作するので、機器毎に操作に必要な機能を備えた操作盤を設ける必要がある。しかし、操作盤の単独での使用頻度は中央監視制御装置が故障したときなどに限られており、冗長になる傾向がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の操作盤はプラントに組込まれた機器毎に設置する必要があり、使用頻度のそれ程高くない操作盤を設けることは監視制御の対象となる機器の数が多くなればなる程、無駄が大きくなる。
【０００６】一方、このような機器の保守作業では個々の機器に関する各種の情報を保存しているデータベースを検索して入手することになるが、中央監視制御装置のある監視室から離れた現場で情報を入手するには、多くの場合、時間が掛かり、即座に必要な情報を得ることができない。
【０００７】そこで、本発明の目的はプラントに組み込まれた機器の監視制御について常設の操作盤を用いることなく適切に行い、また保守作業に必要な機器の各種の情報を現場おいて素早く得ることを可能にしたプラント監視制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は中央監視制御装置と通信ネットワークを介して結ばれ、現場に据付けられた複数の機器からの状態・故障信号および機器への制御信号を入出力する制御装置と、制御装置に関係する各種の情報および機器の制御信号に関係する各種の情報を保存する機器情報データベースと、機器情報データベースから制御装置に関係する各種の情報および機器の制御信号に関係する各種の情報を読み出すと共に、各種のデータを表示する携帯型端末装置とを備えるものである。
【０００９】上記構成からなるプラント監視装置においては持ち運びが可能な携帯型端末装置を用いて監視制御に必要とする情報を得ることができる。これにより、常設の操作盤を設置することなく、適切にプラントを監視し、また制御することが可能になる。
【００１０】また、別の本発明は、さらに、機器および制御装置に組み込まれた構成要素の保守作業に関係する各種の情報を保存する保守情報データベースを備える。
【００１１】上記構成からなるプラント監視装置においては持ち運びが可能な携帯型端末装置を用いて機器、動力盤および制御装置の保守作業に必要とする情報を素早く得ることができる。これにより、情報収集において無駄な時間を費やさず、効率よく点検、補修作業等を実施することが可能になる。
【００１２】さらに、本発明は、望ましくは、携帯型端末装置が通信ケーブルを介して制御装置と接続できる携帯情報端末と、機器および制御装置に貼られたバーコードを読み取るバーコードリーダとから構成される。
【００１３】上記構成からなるプラント監視装置においては機器、動力盤および制御装置の構成要素に貼り付けたバーコードをバーコードリーダで読み取ることで、機器および制御装置の構成要素を素早く特定し、携帯情報端末に表示することできる。これにより、機器などの保守作業に必要な情報を最短の時間で得ることが可能になる。
【００１４】また、本発明は、望ましくは、制御装置および携帯型端末装置がそれぞれ無線通信インタフェースおよびアンテナを備え、データ送受信を無線で行うように構成する。
【００１５】上記構成からなるプラント監視装置においては監視制御あるいは保守作業において携帯型端末装置を制御装置に接続する際に通信ケーブルを接続する手間を省くことができる。これにより、監視制御および保守作業における効率をより高く保つことが可能になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１において、プラント監視制御装置は中央監視制御装置１と、機器情報データベース２と、携帯型端末装置３とを備える。この中央監視制御装置１は中央の監視室において、プラント（たとえば、上下水道監視システムなど）に組み込まれる、たとえばポンプなどの現場に据付けられた機器４ａ、４ｂ、４ｃの、たとえば状態・故障を監視する。
【００１７】さらに、機器情報データベース２はポンプなどの現場に据付けられた機器４ａ、４ｂ、４ｃの固有名称、制御信号の固有名称などの表示情報および測定値の単位、計測カウント値からの工学変換レート等の信号情報をそれぞれ格納している。
【００１８】また、携帯型端末装置３は機器４ａ、４ｂ、４ｃの状態・故障信号およびセンサ等からの測定値を表示すると共に、機器４ａ、４ｂ、４ｃに対する制御信号、制御に必要な測定値を表示する。さらに、携帯型端末装置３は後記の制御装置に対して機器４ａ、４ｂ、４ｃに与える制御信号を送信する。この携帯型端末装置３は持ち運びが可能で、本実施の形態では後記のバーコードリーダを有する携帯情報端末からなる。
【００１９】また、現場に据付けられた機器４ａ、４ｂ、４ｃは動力回路を有する動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６と信号伝送路で接続されている。この制御装置６はポンプなどの機器４ａ、４ｂ、４ｃの状態・故障信号、制御信号、また、たとえばバルブの開度指令信号、ポンプ回転数指令信号、流量圧力などの測定値について入出力する。
【００２０】さらに、信号などの送受信のために、あるいはデータのやり取りを行うために中央監視制御装置１および機器情報データベース２と制御装置６との間はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などの通信ネットワーク７で結ばれている。また、携帯型端末装置３と制御装置６との間が着脱可能な通信ケーブル８で接続されている。
【００２１】一方、図２に携帯型端末装置３および識別要素の詳細を示している。この携帯型端末装置３は携帯情報端末９とバーコードリーダ１０とからなり、機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６に貼り付けた識別要素のバーコード１１を読み取ることができる。
【００２２】本実施の形態は上記構成からなり、現場に据付けられた機器４ａ、４ｂ、４ｃの監視および制御にあたり、携帯型端末装置３の携帯情報端末９を制御装置６と接続する。プラント内に組み込まれる多数の機器、動力盤および制御装置のうち、いずれかを特定するために機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６に貼り付けたバーコード１１を携帯情報端末９のバーコードリーダ１０で読み取る。
【００２３】このコード情報は通信ネットワーク７を経由して機器情報を蓄えた機器情報データベース２に伝送され、コード情報に基づいてデータベースが検索される。この検索結果は携帯情報端末９の表示部に出力される。この機器情報データベース２にアクセスしたときの検索結果の一例を図３に示している。読み出した各コードに従い指定したアイテムを出力することが可能である。
【００２４】こうして、機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６について特定し、同時に、それぞれ機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６の固有名称、あるいは制御信号の固有名称などを携帯情報端末９に表示することができる。さらに、制御装置６から機器４ａ、４ｂ、４ｃと接続した動力盤５ａ、５ｂを経由して得た制御信号、測定値などを携帯情報端末９上で読み出し、表示することができる。
【００２５】このようにバーコード１１を読み取るだけで機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６について正確に、最短の時間で特定することができ、機器４ａ、４ｂ、４ｃの状態・故障、測定値など、必要とする情報を携帯型端末装置３の携帯情報端末９に表示することが可能になる。
【００２６】なお、本実施の形態の機器４ａ、４ｂ、４ｃなどの識別方法はバーコード１１に代えて、識別ラベル等に印刷したコード番号などを専用の読み取り装置を用いて読み取り、通信ネットワーク７を経由して機器情報データベース２にアクセスするようにしてもよい。また、これに代えて、携帯情報端末９に機器番号または機器名称等を入力し、これに基づいて機器情報データベース２を検索するようにしてもよい。
【００２７】本実施の形態においては持ち運びが可能な携帯型端末装置３を用いて監視制御に必要とする情報を得ることができ、常設の操作盤を設置することなく、適切にプラントを監視し、また制御することが可能になる。
【００２８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態について図４を参照して説明する。プラント監視制御装置は第１の実施の形態と同様な中央監視制御装置１と、機器情報データベース２と、携帯型端末装置３とを備える。さらに、機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６についての各種の保守情報を蓄えている保守情報データベース１２を備えている。この保守情報データベース１２はそれぞれのマニュアル、故障履歴、点検履歴、寿命情報、交換部品の有無、製造元メーカなどの保守情報を保存している。
【００２９】図５に携帯型端末装置３および識別要素の詳細を示している。携帯型端末装置３は携帯情報端末９とバーコードリーダ１０とからなる。このバーコードリーダ１０は機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６に組み込まれたコントローラ、リレー、電源ユニット、基板などの構成要素１３に貼り付けた識別要素のバーコード１１を読み取ることができる。
【００３０】本実施の形態は上記構成からなり、保守作業にあたり、携帯型端末装置３の携帯情報端末９を制御装置６と接続する。それぞれ機器、動力盤および制御装置を特定するために機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６に貼り付けたバーコード１１を携帯情報端末９のバーコードリーダ１０で読み取り、併せて、点検あるいは補修対象となっている機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６のコントローラ、リレー、電源ユニット、基板などの構成要素１３に貼り付けたバーコード１１を読み取る。
【００３１】これらのコード情報は通信ネットワーク７を経由して機器情報を蓄えた機器情報データベース２および保守情報を蓄えた保守情報データベース１２に伝送され、それぞれデータベースが検索される。この検索結果はそれぞれ携帯情報端末９の表示部に出力される。機器情報データベース２および保守情報データベース１２にアクセスしたときの検索結果の一例を図６に示している。読み出した各コードに従い指定したアイテムを出力することが可能である。
【００３２】こうして、機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６について特定し、併せて機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６の構成要素１３について特定する。同時に、それぞれ機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６の固有名称などを携帯情報端末９に表示し、またそれぞれ構成要素１３のマニュアル、故障履歴、点検履歴、寿命情報、交換部品の有無、製造元メーカなどの保守情報を表示することができる。
【００３３】このようにバーコード１１を読み取るだけで機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６について素早く特定し、さらに機器４ａ、４ｂ、４ｃ、動力盤５ａ、５ｂおよび制御装置６の構成要素について正確に、最短の時間で特定することができ、機器４ａ、４ｂ、４ｃなどの保守に欠かせないすべての情報を携帯型端末装置３の携帯情報端末９に表示することが可能になる。
【００３４】なお、本実施の形態の機器４ａ、４ｂ、４ｃなどの識別方法はバーコード１１に代えて、識別ラベル等に印刷したコード番号などを専用の読み取り装置で読み取り、通信ネットワーク７を経由して機器情報データベース２にアクセスするようにしてもよい。また、これに代えて、携帯情報端末９に機器番号または機器名称あるいは構成要素番号もしくは構成要素名称等を入力し、これに基づいて機器情報データベース２および保守情報データベース１２を検索するようにしてもよい。
【００３５】本実施の形態においては持ち運びが可能な携帯型端末装置３を用いて機器４ａ、４ｂ、４ｃなどの保守作業に必要とする情報を素早く得ることが可能で、情報収集において無駄な時間を費やさず、効率よく点検、補修作業等を実施することができる。
【００３６】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態について図７を参照して説明する。制御装置６は無線通信インタフェース１４と、アンテナ１５とを備えている。また、携帯情報端末９は無線通信インタフェース１６と、アンテナ１７とを備えている。上記の各実施の形態と同様に現場に据付けられた機器４は動力盤５および制御装置６と信号伝送路で接続されている。
【００３７】本実施の形態は上記構成からなり、プラントの監視制御においては携帯型端末装置３を用いて上記の第１および第２の実施の形態と同様な働きを得ることができる。特に、本実施の形態では携帯型端末装置３の携帯情報端末９と制御装置６との間の双方向無線通信を可能とするために、無線通信インタフェース１４、１６およびアンテナ１５、１７からなる通信手段を設けているので、監視制御あるいは保守作業においてその都度携帯情報端末９と制御装置６との間を通信ケーブルで接続する手間を省くことができ、監視制御および保守作業作業における効率をより高く保つことが可能になる。
【００３８】なお、無線通信手段は上記の手段に代えて、無線ＬＡＮ等に使用するスペクトル拡散通信手段または特定小電力を用いた通信手段、あるいは赤外線を使用する無線通信手段を利用することが可能である。
【００３９】本実施の形態においては上記効果に加えて、監視制御あるいは保守作業において携帯型端末装置３を制御装置６に接続する際に通信ケーブルを接続する手間を省くことができ、監視制御および保守作業における効率をより高く保つことが可能になる。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、持ち運びが可能な携帯型端末装置を用いて監視制御に必要とする情報を得ることができ、常設の操作盤を設置することなく、適切にプラントを監視し、また制御することが可能になる。
【００４１】また、持ち運びが可能な携帯型端末装置を用いて機器などの保守作業に必要とする情報を素早く得ることが可能で、情報収集において無駄な時間を費やさず、効率よく点検、補修作業等を実施することができる。

【出願人】	【識別番号】０００００３０７８【氏名又は名称】株式会社東芝
【出願日】	平成１２年３月１７日（２０００．３．１７）
【代理人】	【識別番号】１０００８３２３１【弁理士】【氏名又は名称】紋田誠
【公開番号】	特開２００１－２６５４２４（Ｐ２００１－２６５４２４Ａ）
【公開日】	平成１３年９月２８日（２００１．９．２８）
【出願番号】	特願２０００－７５６１６（Ｐ２０００－７５６１６）