JP2006003600A - Plant simulator and plant simulation system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plant simulator with which training in tie-up between plants and discrete training can be simultaneously performed and the cost effectiveness of the training can be improved. <P>SOLUTION: The plant simulator includes plant logic simulation means which correspond to plant dynamic characteristic simulation means for simulating the respectively different plant dynamic characteristics and simulate respectively different control logics. By the changeover request from an operator, a simulation plant changeover means reads in a simulation plant setting file storing the plant information to be simulated and the initial data of each simulation plant and switches the pant dynamic characteristic simulation means of the simulation plant and the plant logic simulation means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラントのプロセスや制御装置を模擬して運転訓練に用いる運転訓練用のプラント模擬装置およびプラント模擬システムに関する。   The present invention relates to a plant simulation device and a plant simulation system for operation training that are used for operation training by simulating plant processes and control devices.

例えば、化学プロセスプラントや原子力、火力等の発電プラントの安定運転を確保するために、プラントのプロセス特性や制御装置および操作装置をプラント模擬装置で模擬し運転訓練に用いている。このような運転訓練用のプラント模擬装置(シミュレータ)での運転訓練においては、実際のプラント(実プラント)の運転手順に沿った起動停止を学習・訓練するとともに、万一、プラントに起こることが想定される異常事象をシミュレータにより発生させ、これに対する対応操作・措置を訓練する。   For example, in order to ensure stable operation of a power plant such as a chemical process plant, nuclear power, and thermal power, plant process characteristics, a control device, and an operation device are simulated by a plant simulation device and used for operation training. In such operation training with a plant simulation device (simulator) for operation training, learning and training of start / stop in accordance with the operation procedure of the actual plant (actual plant) is performed, and it may happen in the plant by any chance. An expected abnormal event is generated by a simulator, and the corresponding operation and measures are trained.

運転訓練は、訓練の条件が実プラントと近いことが訓練の効果を高めるために必要である。模擬している状況が実プラントの状態および操作の条件において近いことが臨場感を高めることになる。すなわち、プラントの運転状態の温度、圧力、流量、放射線センサー読み値、スイッチの状態が実プラントの運転状態と近いことに加え、運転しているクルー(オペレータ)の数、作業の内容が実際の運転の状況と合っていることが望ましい。   Operational training is necessary to increase the effectiveness of the training so that the training conditions are close to those of the actual plant. When the simulated situation is close to the actual plant condition and operation conditions, the sense of reality is enhanced. That is, the temperature, pressure, flow rate, radiation sensor readings, and switch status of the plant operating state are close to the actual plant operating state, as well as the number of operating crews (operators) and the actual work It is desirable to match the driving situation.

実プラントと近い環境が望まれる一方、実プラントを対象とした場合には、その模擬範囲は広く、全ての環境を模擬として復元するのが望ましいが、全てをシミュレーションとして実現するには設備の面で限界がある。一方、運転訓練においては事前の机上の学習、シミュレータを使った訓練、訓練後の反省・復習が重要で被訓練者個人でも操作反復ができることが重要である。   While an environment close to an actual plant is desired, when an actual plant is targeted, the simulation range is wide, and it is desirable to restore the entire environment as a simulation. There is a limit. On the other hand, in driving training, prior desk learning, training using a simulator, reflection / review after training are important, and it is important that individual trainees can repeat operations.

このような化学プロセスプラントや原子力発電プラントの運転訓練に用いるプラント模擬装置については、
このような化学プロセスプラントや原子力発電プラントの運転訓練に用いるプラント模擬装置については、プラント模擬装置にそれぞれ異なった複数のプラント動特性模擬手段を持ち、オペレータからの切換信号で使用する一つのプラント動特性模擬手段を選び実行するようにし、これにより一つの設備で複数のプラント動特性を模擬でき表示できるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。
特許第3472084号公報
For plant simulators used for operation training of such chemical process plants and nuclear power plants,
As for the plant simulator used for operation training of such a chemical process plant or nuclear power plant, the plant simulator has a plurality of different plant dynamics simulation means, and one plant operation used by a switching signal from the operator. Some characteristic simulation means are selected and executed so that a plurality of plant dynamic characteristics can be simulated and displayed by one facility (for example, see Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3472084

しかし、従来のプラント模擬装置では、プラントを構成する制御装置や操作盤さらにはインターロックについては複数の模擬手段を持っていないので、一つのプラント制御装置等で模擬することになり設備が大きいものになる。   However, the conventional plant simulation device does not have a plurality of simulation means for the control device, operation panel, and interlock that make up the plant, so it has to be simulated by a single plant control device, etc. become.

また、一つのプラントを模擬する際、関連するプラントとの信号、プロセス量のやり取りや入出力がある場合、これを固定値あるいは模擬関数で代用している。このような場合、関連プラントのプロセスへの影響が把握できず、関連プラントのオペレータとのコミュニケーションの訓練が十分できない。   In addition, when simulating one plant, if there is a signal exchange or input / output of a process amount with a related plant, this is substituted with a fixed value or a simulation function. In such a case, the influence on the process of the related plant cannot be grasped, and the communication training with the operator of the related plant cannot be sufficiently performed.

本発明の目的は、プラント間の連携の訓練と個別の訓練とが同時にでき訓練の経済性を向上させ、ひいてはプラント運転の安全性を高めることができるプラント模擬装置およびプラント模擬システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a plant simulation device and a plant simulation system that can perform training for cooperation between plants and individual training at the same time, improve the economics of the training, and thus improve the safety of plant operation. It is in.

本発明のプラント模擬装置は、模擬制御盤の運転操作に対してプラント挙動を模擬し、その結果を制御盤および表示装置に表示するプラント模擬装置において、それぞれ異なったプラント動特性を模擬するプラント動特性模擬手段と、前記プラント動特性模擬手段と対応しそれぞれ異なった制御ロジックを模擬するプラントロジック模擬手段と、前記プラント動特性模擬手段によってそれぞれ模擬されるプラント情報および各模擬プラントの初期データを格納する模擬プラント設定ファイルと、オペレータからの切換要求により前記模擬プラント設定ファイルを読み込み模擬プラントの前記プラント動特性模擬手段および前記プラントロジック模擬手段を切り替える模擬プラント切換手段とを備えたことを特徴とする。   The plant simulation apparatus of the present invention simulates plant behavior with respect to the operation of the simulation control panel, and displays the results on the control panel and the display device. Stores characteristic simulation means, plant logic simulation means for simulating different control logic corresponding to the plant dynamic characteristic simulation means, plant information simulated by the plant dynamic characteristic simulation means, and initial data of each simulated plant And a simulated plant switching means for reading the simulated plant setting file in response to a switching request from an operator and switching the plant dynamic characteristic simulating means and the plant logic simulating means of the simulated plant. .

本発明のプラント模擬システムは、請求項1の2台のプラント模擬装置を有し、各々のプラント模擬装置間でプラント間のプロセスデータあるいはプラント模擬装置のシミュレータパラメータを通信し、連携してシミュレーションを行うことを特徴とする。   The plant simulation system of the present invention has the two plant simulation apparatuses according to claim 1, communicates process data between plants or simulator parameters of the plant simulation apparatus between the respective plant simulation apparatuses, and performs simulation in cooperation with each other. It is characterized by performing.

本発明によれば、複数個のプラントロジック模擬手段を用意し、プラントロジックを切り替えることから、対象とするプラントを効率よくかつ他の用意したプラントに干渉しないで模擬することができる。従って、プラント間の連携の訓練と個別の訓練とが同時にできる。   According to the present invention, since a plurality of plant logic simulation means are prepared and the plant logic is switched, the target plant can be simulated efficiently and without interfering with other prepared plants. Therefore, cooperation training between plants and individual training can be performed simultaneously.

以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係わるプラント模擬装置のブロック構成図である。シミュレーションユニット11は、それぞれ異なったプラント動特性を模擬する複数のプラント動特性模擬手段12a〜12nと、プラント動特性模擬手段12a〜12nと対応しそれぞれ異なった制御ロジックを模擬する複数のプラントロジック模擬手段13a〜13nとを有する。模擬プラント設定ファイル14には、プラント動特性模擬手段12a〜12nによってそれぞれ模擬されるプラント情報および各模擬プラントの初期データが格納され、模擬プラント切換手段15は、入力装置16から入力されるオペレータからの切換要求により模擬プラント設定ファイル14を読み込み模擬プラントに対応するプラント動特性模擬手段12a〜12nおよびプラントロジック模擬手段13a〜13nを切り替える。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram of a plant simulation apparatus according to the first embodiment of the present invention. The simulation unit 11 includes a plurality of plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n that simulate different plant dynamic characteristics, and a plurality of plant logic simulations that respectively correspond to the plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n and that simulate different control logics. Means 13a-13n. The simulated plant setting file 14 stores plant information simulated by the plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n and initial data of each simulated plant. The simulated plant switching means 15 is input from an operator input from the input device 16. In response to the switching request, the simulated plant setting file 14 is read, and the plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n and the plant logic simulation means 13a to 13n corresponding to the simulation plant are switched.

すなわち、入力装置16から模擬プラントの選択信号が入力されると、模擬プラント切換手段15は、模擬プラント設定ファイル14から模擬プラントのモデルパラメータおよび初期値が入力される。また、模擬プラント切換手段15により、シミュレーションユニット11内に複数用意されたプラント動特性模擬手段12a〜12nおよびプラントロジック模擬手段13a〜13nの中から対応するものを選び、選択されたプラント動特性模擬手段12iおよびプラントロジック模擬手段13iを実行する。   That is, when a simulation plant selection signal is input from the input device 16, the simulation plant switching means 15 receives model parameters and initial values of the simulation plant from the simulation plant setting file 14. Also, the simulated plant switching means 15 selects a corresponding one from the plurality of plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n and plant logic simulation means 13a to 13n prepared in the simulation unit 11, and selects the selected plant dynamic characteristic simulation. The means 12i and the plant logic simulation means 13i are executed.

プラント動特性模擬手段12a〜12nはプラントの操作信号aを制御盤17から入力し、プロセスの動特性、すなわちマスバランスやヒートバランス、放射能などを計算して、温度、圧力、密度、流量などのプロセス信号(プロセスの計装値)bを出力するものである。プラントロジック模擬手段13a〜13nはプラント動特性模擬手段12a〜12nと対応して対象とするプラントの制御ロジックやインターロックなどを模擬し、インターロック・制御信号(インターロック信号や機器の操作信号)cを出力する。   The plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n input the operation signal a of the plant from the control panel 17, calculate the dynamic characteristics of the process, that is, mass balance, heat balance, radioactivity, etc., temperature, pressure, density, flow rate, etc. The process signal (process instrumentation value) b is output. The plant logic simulation means 13a to 13n simulate the control logic and interlock of the target plant corresponding to the plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n, and interlock / control signals (interlock signals and equipment operation signals). c is output.

プロセスデータファイル18はプラント動特性模擬手段12a〜12nから入力したプロセス信号bとプラントロジック模擬手段13a〜13nから入力したインターロック・制御信号cをプロセスデータファイル18に書き込む。プロセス表示手段19はこれらの信号dを制御盤17に送るとともに別途用意された表示装置20に表示する。   The process data file 18 writes the process signal b input from the plant dynamic characteristic simulator 12a to 12n and the interlock / control signal c input from the plant logic simulator 13a to 13n into the process data file 18. The process display means 19 sends these signals d to the control panel 17 and displays them on a separately prepared display device 20.

制御盤17は、図2に示すように、画面表示装置21、計器22、操作スイッチ23などから構成されており、プラント状態を表示し、操作スイッチ23によりプラントの運転操作を行う。操作スイッチ23により操作された信号および制御器の出力は、プラント動特性模擬手段12a〜12nとプラントロジック模擬手段13a〜13nからなるシミュレーションユニット11に入力され毎時刻プラント状態が模擬される。   As shown in FIG. 2, the control panel 17 includes a screen display device 21, an instrument 22, an operation switch 23, and the like, displays a plant state, and operates the plant with the operation switch 23. The signal operated by the operation switch 23 and the output of the controller are input to the simulation unit 11 including the plant dynamic characteristic simulation means 12a to 12n and the plant logic simulation means 13a to 13n, and the plant state is simulated every hour.

別途用意された表示装置20は、プラント特性を必要に応じて表示するものであり、訓練のインストラクターがシミュレーション内容を把握するために使っても良いものである。   The display device 20 prepared separately displays plant characteristics as necessary, and may be used by a training instructor to grasp the simulation contents.

第1の実施の形態によれば、複数個のプラントロジック模擬手段13a〜13nを用意し、プラントロジックも切り替えることから、対象とするプラントを効率よくかつ他の用意したプラントに干渉しないで模擬することができる。従って、プラント間の連携の訓練と個別の訓練とが同時にできる。   According to the first embodiment, since a plurality of plant logic simulation means 13a to 13n are prepared and the plant logic is also switched, the target plant is simulated efficiently and without interfering with other prepared plants. be able to. Therefore, cooperation training between plants and individual training can be performed simultaneously.

次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図3は本発明の第2の実施の形態に係わるプラント模擬システムのブロック構成図である。図3において、図1に示した第1の実施の形態における2台のプラント模擬装置を有し、各々のプラント模擬装置間でプラント間のプロセスデータAe、Beを通信し、連携してシミュレーションを行う。図3ではA系とB系のプラント模擬装置を示している。なお、A系、B系において、図1と同一部分には同一符号をにA、Bを付し、その構成の説明は省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram of a plant simulation system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, it has two plant simulation apparatuses in the first embodiment shown in FIG. 1, and communicates process data Ae, Be between plants between each plant simulation apparatus, and performs a simulation in cooperation with each other. Do. FIG. 3 shows A-system and B-system plant simulators. In the A system and the B system, the same parts as those in FIG.

A系とB系の2台のプラント模擬装置は、それぞれのプラントを模擬すると同時にプラント間のプロセス量の移送データなどを通信してプラント間の干渉を模擬し連携訓練を行うものである。シミュレーションユニット11A、11B間で通信される移送データとしては液体の移送などの場合は、その流量、成分、温度などがある。   The two plant simulators of the A system and the B system simulate the respective plants and at the same time communicate the transfer data of the process amount between the plants, simulate the interference between the plants, and perform cooperative training. The transfer data communicated between the simulation units 11A and 11B includes the flow rate, components, temperature, and the like in the case of liquid transfer.

この複数のプラントを同時に模擬する際には、用意された制御盤17A、17Bのそれぞれ一部を使ってシミュレーションしても良い。特に、制御盤17A、17Bがそれぞれ同様の機能を持つ制御盤ユニットの組合せで構成されている場合に有効となる。   When simulating the plurality of plants at the same time, simulation may be performed using a part of each of the prepared control panels 17A and 17B. This is particularly effective when the control panels 17A and 17B are each composed of a combination of control panel units having similar functions.

図4はプラントAとプラントBとを連携してシミュレーションするときの制御盤17の制御盤ユニット24の割り振りの一例を示したものである。一般に、プラント間は緩やかにつながっている場合が多いので、第2の実施の形態では、特にプラントを施設と呼ぶことにする。   FIG. 4 shows an example of the allocation of the control panel units 24 of the control panel 17 when simulating the plant A and the plant B in cooperation. In general, there are many cases where the plants are loosely connected to each other. Therefore, in the second embodiment, the plant is particularly called a facility.

制御盤17は10個の同一の機能を持つ制御盤ユニット24a〜24jから構成されている。工程A−1〜A−3からなる施設Aのシミュレーションにおいては制御盤ユニット24a〜24eを使う。工程B−1〜B−3からなる施設Bのシミュレーションにおいても制御盤ユニット24a〜24eを使う。   The control panel 17 is composed of ten control panel units 24a to 24j having the same function. In the simulation of the facility A composed of the processes A-1 to A-3, the control panel units 24a to 24e are used. The control panel units 24a to 24e are also used in the simulation of the facility B including the processes B-1 to B-3.

一方、制御盤ユニット24f〜24jは空いているため、図4のように工程A−1〜A−3を制御盤ユニット24a〜24e、工程B−1〜B−3を制御盤ユニット24f〜24jに割り付けることで2つのプラント、施設Aと施設Bとの連携したシミュレーションが可能となる。   On the other hand, since the control panel units 24f to 24j are vacant, the steps A-1 to A-3 are performed in the control panel units 24a to 24e and the processes B-1 to B-3 are performed in the control panel units 24f to 24j as shown in FIG. By allocating to, a simulation in which the two plants, facility A and facility B, are linked is possible.

また、図5は2台のシミュレーションユニット11A、11Bと制御盤ユニット24との関係を表したものである。この模擬するプラントの数は2つ以上あっても良い。図6は3台のシミュレーションユニット11A、11B、11Cと制御盤ユニット24との関係を表したものである。また、図7は4台以上のプラントシミュレーションユニット11A〜11Iと制御盤ユニット24とをそれぞれ1対1に対応させた場合の一例である。   FIG. 5 shows the relationship between the two simulation units 11A and 11B and the control panel unit 24. There may be two or more plants to be simulated. FIG. 6 shows the relationship between the three simulation units 11A, 11B, and 11C and the control panel unit 24. FIG. 7 shows an example in which four or more plant simulation units 11 </ b> A to 11 </ b> I and the control panel unit 24 are in a one-to-one correspondence.

第2の実施の形態によれば、二つのプラントをまたがってシミュレーションするので、関連する2つのプラント間での連絡を訓練することができコミュニケーションの訓練として効果がある。また、シミュレーションユニットと制御盤ユニットとの対応を付けを的に選択することにより、例えば1対1対応とした場合には、細かくシミュレーションの単位を分けることが可能となり、同時に多くの人が訓練ができる。   According to the second embodiment, since simulation is performed across two plants, communication between two related plants can be trained, which is effective as a communication training. In addition, by selecting the correspondence between the simulation unit and the control panel unit, for example, in the case of one-to-one correspondence, it is possible to divide the simulation unit finely, and many people can train at the same time. it can.

次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。図8は本発明の第3の実施の形態に係わるプラント模擬システムのブロック構成図である。この第3の実施の形態は、図3に示した第2の実施の形態に対し、各々のプラント模擬装置間でプラント間のプロセスデータに加え、プラント模擬装置のシミュレータパラメータfを通信し、連携してシミュレーションを行うようにしたものである。図3と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram of a plant simulation system according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, in addition to the process data between plants, the simulator parameters f of the plant simulator are communicated between the plant simulators in cooperation with the second embodiment shown in FIG. Thus, the simulation is performed. The same elements as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図8において、プラント模擬装置のシミュレータパラメータfには、シミュレーション時刻、設定倍速の倍率、シミュレータ動作信号、シミュレータ停止信号および初期状態設定信号のいずれかが含まれる。   In FIG. 8, the simulator parameter f of the plant simulation device includes any one of simulation time, set multiplication rate, simulator operation signal, simulator stop signal, and initial state setting signal.

すなわち、プラント間の連携のシミュレーションにおいて、プロセスデータAeに加え、シミュレータパラメータf(シミュレータパラメータfであるシミュレーション時刻、設定倍速の倍率、シミュレータ動作信号、シミュレータ停止信号および初期状態設定信号のいずれか)を通信する。   That is, in the simulation of cooperation between plants, in addition to the process data Ae, a simulator parameter f (simulation time, which is the simulator parameter f, a magnification of a set double speed, a simulator operation signal, a simulator stop signal, and an initial state setting signal) connect.

プラント模擬装置においては、実プラントで長時間かかる訓練を効率的に行うためにプラント動特性の進展を実時間より速める倍速の機能がある。しかし、二つのプラントを連携してシミュレーションする際には、シミュレーションの速度が異なる場合は二つのプラントで時刻の差が出てしまう可能性がある。そのため、主体となる第1のプラントのプラント模擬装置からシミュレーションの時刻あるいは倍速の指令などのシミュレータの制御信号をもう一つの第2のプラント模擬装置に送り、第2のプラント模擬装置はこれらのシミュレータパラメータfを受けて動作させる。   The plant simulation device has a double speed function for speeding up the progress of plant dynamic characteristics in real time in order to efficiently perform training that takes a long time in the actual plant. However, when simulating two plants in cooperation, there is a possibility that a difference in time occurs between the two plants if the simulation speed is different. Therefore, a simulator control signal, such as a simulation time or a double speed command, is sent from the plant simulation device of the main first plant to another second plant simulation device, and the second plant simulation device transmits these simulators. Operate in response to parameter f.

第3の実施の形態によれば、第2の実施の形態の効果に加え、一方のプラント模擬装置は他方のプラント模擬装置からのシミュレータパラメータfを受けて動作するので両者の同期が取れ、正確なシミュレーションを行うことができ適正に運転訓練ができる。   According to the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment, one plant simulator operates in response to the simulator parameter f from the other plant simulator, so both are synchronized and accurate. Simulation can be performed and driving training can be performed properly.

次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。制御盤ユニット24の画面表示装置21に表示する内容を制限した場合、あるいは訓練の内容から重要な機器のみをシミュレーション対象とした場合には、画面表示装置21やスイッチなどのシミュレーション内容に模擬範囲外のものが発生する。そこで、制御盤17の画面表示装置21に表示される表示信号の模擬レベルを示す模擬レベルデータベースを設け、模擬レベルデータベースを参照して制御盤17の画面表示装置21に操作器や計測器について模擬レベルを併せて表示する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. When the contents to be displayed on the screen display device 21 of the control panel unit 24 are limited, or when only important equipment is targeted for simulation from the contents of training, the simulation contents such as the screen display device 21 and the switch are out of the simulation range. Things occur. Therefore, a simulation level database indicating a simulation level of the display signal displayed on the screen display device 21 of the control panel 17 is provided, and the operating device and the measuring instrument are simulated on the screen display device 21 of the control panel 17 with reference to the simulation level database. The level is also displayed.

図9は動特性モデルと動特性モデルとのデータベースとの関係を示したものである。従来は動特性モデル25によるデータを動特性モデルデータベース26、アナログデータテーブル27、ロジックデータベース28を介して、そのまま制御ロジック29や画面表示装置21に渡していたが、第4の実施の形態では、アナログデータテーブル27に入力先を示すフィールドを模擬レベルデータベース30として追加して、画面表示装置21や制御ロジック29から検索してその設定元を判定するものである。   FIG. 9 shows the relationship between the dynamic characteristic model and the database of the dynamic characteristic model. Conventionally, data based on the dynamic characteristic model 25 has been directly passed to the control logic 29 and the screen display device 21 via the dynamic characteristic model database 26, the analog data table 27, and the logic database 28. However, in the fourth embodiment, A field indicating an input destination is added to the analog data table 27 as a simulation level database 30 and searched from the screen display device 21 or the control logic 29 to determine the setting source.

動特性モデル25からのデータは動特性モデルデータベース26に格納され、この動特性モデルデータベース26で設定しているものに対しては、模擬レベルデータベース30にインデックス(1)を設定し、動特性モデル25と無関係で初期値のみを示しているものに対してはインデックス(2)を設定する。   Data from the dynamic characteristic model 25 is stored in the dynamic characteristic model database 26. For those set in the dynamic characteristic model database 26, an index (1) is set in the simulation level database 30, and the dynamic characteristic model is set. Index (2) is set for those which are unrelated to 25 and indicate only the initial value.

このデータフィールド(模擬レベルデータベース30)を検索することにより設定元が動特性モデルでなく単なる初期値のみが設定されている場合には、例えば図10のように表示信号の展開された画面に模擬範囲外の表示をする。   By searching this data field (simulated level database 30), when the setting source is not a dynamic characteristic model but only a simple initial value is set, for example, a simulation is performed on a display signal display screen as shown in FIG. Display out of range.

第4の実施の形態によれば、制御盤ユニット24の画面表示装置21に表示する内容を制限した場合や、訓練の内容から重要な機器のみをシミュレーション対象とした場合に、画面表示装置21やスイッチなどのシミュレーション内容に模擬範囲外のものが発生しても、その模擬レベルを併せて表示できる。   According to the fourth embodiment, when the content to be displayed on the screen display device 21 of the control panel unit 24 is limited, or when only important equipment is targeted for simulation from the content of training, the screen display device 21 or Even if the simulation content such as a switch is out of the simulation range, the simulation level can be displayed together.

次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。第5の実施の形態は、動特性モデルおよび表示画面を生成する手法に関するものである。第5の実施の形態では、動特性モデルを生成するにあたり、タンクや配管などの機器の個々のプログラム(モジュール)をブロック図の要素として作成しておく。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The fifth embodiment relates to a method for generating a dynamic characteristic model and a display screen. In the fifth embodiment, when generating a dynamic characteristic model, individual programs (modules) of devices such as tanks and pipes are created as elements of a block diagram.

図11に示すように、モジュール登録手段31は機器の個々のプログラム(モジュール)をモジュール登録ファイル32に登録する。ブロック図作成結線手段33は、これらモジュールおよびブロック図データファイル34の情報に基づき、これらを結線してプロセスモデルを構築する。構築されたプロセスモデルはブロック図で表現されるが、これらの実体はモジュールの結合関係であり、ブロック図結線データファイル35に格納される。   As shown in FIG. 11, the module registration unit 31 registers individual programs (modules) of devices in the module registration file 32. Based on the information in these modules and the block diagram data file 34, the block diagram creation / connection means 33 connects these to construct a process model. The constructed process model is represented by a block diagram, but these entities are module connection relationships and are stored in the block diagram connection data file 35.

プログラムコード生成手段36はこのブロック図結線データファイル35に格納されたブロック図結線データからシミュレーションユニットのプログラムを生成し、プログラムソースファイル37に格納する。プログラムソースファイル37に格納されたプログラムソースはモジュールライブラリ38とともにコンバイルリンク39を経てプラント動特性模擬手段12に入力される。また、ブロック図で定義された初期値や定数は初期値データファイル40やパラメータファイル41に落とされプラント動特性模擬手段12によるシミュレーションに用いられる。   The program code generation means 36 generates a simulation unit program from the block diagram connection data stored in the block diagram connection data file 35 and stores it in the program source file 37. The program source stored in the program source file 37 is input to the plant dynamic characteristic simulating means 12 through the compile link 39 together with the module library 38. The initial values and constants defined in the block diagram are dropped in the initial value data file 40 and the parameter file 41 and used for the simulation by the plant dynamic characteristic simulation means 12.

一方、ブロック図結線データファイル35に格納されたブロック図結線データは、ブロック図の画面表示の内容を含むため、これより生成された画面固定画面として表示画面生成手段42により生成し、画面表示装置21に表示する。   On the other hand, since the block diagram connection data stored in the block diagram connection data file 35 includes the contents of the screen display of the block diagram, it is generated by the display screen generating means 42 as a screen fixed screen generated thereby, and the screen display device 21.

図12は、第5の実施の形態により清澄工程を生成した一例の説明図である。機器部品を貼り付けることでプロセスモデルを構成している。   FIG. 12 is an explanatory diagram of an example in which the clarification process is generated according to the fifth embodiment. A process model is configured by pasting equipment parts.

第5の実施の形態によれば、プラント動特性模擬手段12の動特性モデルや画面表示装置21に表示される表示画面を、プラントモデルモジュールの組合せにより生成するので、内部データが表示されて教育的な効果があることのほかプラント模擬装置の検証においても有効である。   According to the fifth embodiment, since the dynamic characteristic model of the plant dynamic characteristic simulator 12 and the display screen displayed on the screen display device 21 are generated by the combination of plant model modules, the internal data is displayed and the education is performed. It is effective in the verification of plant simulation equipment.

なお、上述した各実施の形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、記憶媒体に記憶し各装置に応用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。   The method described in each of the above embodiments can be stored in a storage medium as a program that can be executed by a computer and applied to each device, or transmitted through a communication medium and applied to various devices. It is.

本発明における記憶媒体としては、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク(CD−ROM、CD−R、DVDなど)、光磁気ディスク(MOなど)、半導体メモリなど、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式はいずれの形態であっても良い。また、ここで記憶媒体とは、コンピュータと独立した媒体に限らず、LANやインターネットなどにより伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。   As a storage medium in the present invention, programs such as magnetic disks, flexible disks, optical disks (CD-ROM, CD-R, DVD, etc.), magneto-optical disks (MO, etc.), semiconductor memories, etc. can be stored and can be read by a computer. As long as it is a simple storage medium, the storage format may be any form. Here, the storage medium is not limited to a medium independent of the computer, but also includes a storage medium in which a program transmitted via a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored.

本発明の第1の実施の形態に係わるプラント模擬装置のブロック構成図。The block block diagram of the plant simulation apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における制御盤の正面図。The front view of the control panel in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係わるプラント模擬システムのブロック構成図。The block block diagram of the plant simulation system concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における制御盤の制御盤ユニットの施設の割り振りの説明図。Explanatory drawing of allocation of the facility of the control panel unit of the control panel in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における2台のシミュレーションユニットと制御盤ユニットとの関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the two simulation units and the control panel unit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における3台のシミュレーションユニットと制御盤ユニットとの関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the three simulation units and the control panel unit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における4台のシミュレーションユニットと制御盤ユニットとの関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the four simulation units and the control panel unit in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係わるプラント模擬システムのブロック構成図。The block block diagram of the plant simulation system concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態における動特性モデルと動特性モデルのデータベースとの関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the dynamic characteristic model in the 4th Embodiment of this invention, and the database of a dynamic characteristic model. 本発明の第4の実施の形態における模擬レベルの表示の一例の説明図。Explanatory drawing of an example of the display of the simulation level in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態における動特性モデルおよび表示画面を生成する手法の説明図。Explanatory drawing of the method of producing | generating the dynamic characteristic model and display screen in the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態により清澄工程を生成した一例の説明図。Explanatory drawing of an example which produced | generated the clarification process by the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11…シミュレーションユニット、12…プラント動特性模擬手段、13…プラントロジック模擬手段、14…模擬プラント設定ファイル、15…模擬プラント切換手段、16…入力装置、17…制御盤、18…プロセスデータファイル、19…プロセス表示手段、20…表示装置、21…画面表示装置、22…計器、23…操作スイッチ、24…制御盤ユニット、25…動特性モデル、26…動特性モデルデータベース、27…アナログデータテーブル、28…ロジックデータベース、29…制御ロジック、30…模擬レベルデータベース、31…モジュール登録手段、32…モジュール登録ファイル、33…ブロック図作成結線手段、34…ブロック図データファイル、35…ブロック図結線データファイル、36…プログラムコード生成手段、37…プログラムソースファイル、38…モジュールライブラリ、39…コンバイルリンク、40…初期値データファイル、41…パラメータファイル、42…表示画面生成手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Simulation unit, 12 ... Plant dynamic characteristic simulation means, 13 ... Plant logic simulation means, 14 ... Simulation plant setting file, 15 ... Simulation plant switching means, 16 ... Input device, 17 ... Control panel, 18 ... Process data file, DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Process display means, 20 ... Display apparatus, 21 ... Screen display apparatus, 22 ... Instrument, 23 ... Operation switch, 24 ... Control panel unit, 25 ... Dynamic characteristic model, 26 ... Dynamic characteristic model database, 27 ... Analog data table 28 ... Logic database, 29 ... Control logic, 30 ... Simulation level database, 31 ... Module registration means, 32 ... Module registration file, 33 ... Block diagram creation connection means, 34 ... Block diagram data file, 35 ... Block diagram connection data File, 36 ... Program code student Means, 37 ... program source file, 38 ... module library, 39 ... con Vile link, 40 ... initial value data file, 41 ... parameter file 42 ... display screen generating means

Claims (5)

模擬制御盤の運転操作に対してプラント挙動を模擬し、その結果を制御盤および表示装置に表示するプラント模擬装置において、それぞれ異なったプラント動特性を模擬するプラント動特性模擬手段と、前記プラント動特性模擬手段と対応しそれぞれ異なった制御ロジックを模擬するプラントロジック模擬手段と、前記プラント動特性模擬手段によってそれぞれ模擬されるプラント情報および各模擬プラントの初期データを格納する模擬プラント設定ファイルと、オペレータからの切換要求により前記模擬プラント設定ファイルを読み込み模擬プラントの前記プラント動特性模擬手段および前記プラントロジック模擬手段を切り替える模擬プラント切換手段とを備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 In a plant simulator for simulating plant behavior with respect to operation of a simulated control panel and displaying the result on the control panel and a display device, plant dynamic characteristic simulation means for simulating different plant dynamic characteristics, A plant logic simulation means for simulating different control logics corresponding to the characteristic simulation means, a simulated plant setting file for storing plant information and initial data of each simulated plant respectively simulated by the plant dynamic characteristic simulation means, and an operator A plant simulation apparatus comprising: a simulated plant setting file that reads the simulated plant setting file in response to a switching request from the plant and switches the plant dynamic characteristic simulation unit and the plant logic simulation unit of the simulated plant. 請求項1記載のプラント模擬装置を複数台有し、各々のプラント模擬装置間でプラント間のプロセスデータあるいはプラント模擬装置のシミュレータパラメータを通信し、連携してシミュレーションを行うことを特徴とするプラント模擬システム。 A plant simulation comprising a plurality of plant simulation apparatuses according to claim 1, wherein process data between plants or simulator parameters of the plant simulation apparatus are communicated between the plant simulation apparatuses, and simulation is performed in cooperation with each other. system. 前記プラント模擬装置のシミュレータパラメータには、シミュレーション時刻、設定倍速の倍率、シミュレータ動作信号、シミュレータ停止信号および初期状態設定信号のいずれかを含むことを特徴とする請求項2項記載のプラント模擬システム。 The plant simulation system according to claim 2, wherein the simulator parameter of the plant simulation device includes any one of a simulation time, a set multiplication rate, a simulator operation signal, a simulator stop signal, and an initial state setting signal. 制御盤の画面表示装置に表示される表示信号の模擬レベルを示す模擬レベルデータベースを有し、前記模擬レベルデータベースを参照して制御盤の画面表示装置に操作器や計測器について前記模擬レベルを併せて表示することを特徴とする請求項2項記載のプラントプラント模擬システム。 A simulation level database indicating a simulation level of a display signal displayed on the screen display device of the control panel is provided, and the simulation level of the operation device and the measuring instrument is combined with the screen display device of the control panel with reference to the simulation level database. The plant plant simulation system according to claim 2, wherein the plant plant simulation system is displayed. 前記プラント動特性模擬手段の動特性モデルおよび画面表示装置に表示される表示画面は、プラントモデルモジュールの組合せにより生成することを特徴とする請求項1記載のプラント模擬装置。
2. The plant simulation apparatus according to claim 1, wherein the plant dynamic characteristic simulation means and the display screen displayed on the screen display device are generated by a combination of plant model modules.
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JP2014206589A (en) * 2013-04-11 2014-10-30 株式会社東芝 Operation training simulator system and operation training simulation method
JP2019015912A (en) * 2017-07-10 2019-01-31 株式会社東芝 Plant simulator and method for plant simulation

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