CN111527455A

CN111527455A - 设备、模拟系统、方法和程序

Info

Publication number: CN111527455A
Application number: CN201880084261.2A
Authority: CN
Inventors: 木村优里; 石建信; 江间伸明
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-08-11
Also published as: EP3721303B1; JP6583402B2; WO2019132035A1; JP2019121112A; US20200326693A1; EP3721303A1

Abstract

为了提高工厂的动态模拟中的工作效率，提供了一种设备、方法、程序和模拟系统，所述设备包括：结果获取单元，其被配置为获取指示工厂的稳定状态的静态模型的模拟结果；以及初始状态生成单元，其被配置为基于模拟结果生成动态模型的状态参数的初始值，所述动态模型是计算工厂的动态状态的模型。初始状态生成单元可以生成动态模型中的至少一个装置的状态参数的初始值。

Description

设备、模拟系统、方法和程序

技术领域

本发明涉及一种设备、模拟系统、方法和程序。

背景技术

通常，对于工厂等，在实际工厂的完工之前，利用多个软件执行设计、性能评估、操作员训练等。例如，已经使用了用于模拟工厂的稳定状态等的软件(诸如，静态模拟器)、用于创建工厂的管道和仪表图等的工厂工程软件和用于模拟工厂的动态行为等的动态模拟器(例如，参照专利文献1)。

引文列表：

专利文献

PTL 1：日本专利申请公开No.2017-138919。

发明内容

技术问题

例如，在将要根据通过动态模拟器的模拟确定工厂的参数等的情况下，可以在在动态模拟器上执行工厂的操作和调整，以与静态模拟器的计算结果对应。在这种情况下，如果操作工厂的操作员不是熟悉工厂的操作等的熟练的操作员，则可能难以执行模拟工作。此外，模拟的处理时间本身由于工厂规模的较大而较长，并且工厂的设计等需要许多劳力和时间。

一般公开

在本发明的第一方面中，提供了一种设备。

设备可以包括结果获取单元，其被配置为获取指示工厂的稳定状态的静态模型的模拟结果。该设备可以包括初始状态生成单元，其被配置为基于模拟结果生成动态模型的状态参数的初始值，所述动态模型是计算工厂的动态状态的模型。初始状态生成单元可以根据静态模型中包括的至少一个装置的状态参数值生成动态模型中的至少一个对应的装置的状态参数的初始值，通过使用静态模型的模拟计算状态参数值。设备还可以包括动态模型生成单元，其被配置为基于静态模型生成动态模型。动态模型生成单元可以生成包括分别与静态模型中包括的多个装置对应的多个装置的动态模型，以及与静态模型中包括的所述多个装置之间的连接关系对应的装置之间的连接关系。设备可以包括管道和仪表图数据获取单元，其被配置为获取工厂的管道和仪表图数据。设备可以包括匹配单元，其被配置为将静态模型中包括的装置与管道和仪表图数据中包括的装置匹配，以确认装置-装置对应关系。动态模型生成单元可以基于匹配单元的匹配结果生成动态模型，动态模型是计算工厂的动态状态的模型。结果获取单元可以针对工厂的包括稳定状态的多个稳定状态中的每一个获取静态模型的模拟结果。初始状态生成单元可以基于针对所述多个稳定状态的模拟结果生成动态模型的状态参数的包括初始值的多个初始值。

在本发明的第二方面，提供了一种模拟系统。模拟系统可以包括第一方面的设备。模拟系统可以包括被配置为执行静态模拟以生成静态模型的静态模拟器。模拟系统可以包括被配置为通过将动态模型的状态参数设为初始值并且利用该动态模型执行动态模拟的动态模拟器。动态模拟器的可以将动态模型的状态参数设为初始值，以模拟响应于操作员的训练操作发生的动态模型的动态状态变化。在本发明的第三方面，提供了一种方法。所述方法可以包括获取指示工厂的稳定状态的静态模型的模拟结果。所述方法可以包括生成动态模型的状态参数的初始值，动态模型是基于模拟结果计算工厂的动态状态的模型。在本发明的第四方面，提供了一种程序。所述程序可以使得计算机用作第一方面的设备。所述程序可以使得计算机用作第二方面的模拟系统。

发明内容不一定描述了本发明的实施例的所有必要特征。本发明也可以是上面描述的特征的子组合。

附图说明

图1示出了被配置为生成工厂的模拟模型的生成设备10的配置示例。

图2示出了根据本实施例的模拟系统200的配置示例。

图3示出了根据本实施例的模拟系统200的操作流的一个示例。

图4示出了根据本实施例的模拟系统200的第一修改例。

图5示出了根据本实施例的模拟系统200的第二修改例。

图6示出了第二修改例的模拟系统200的操作流的一个示例。

图7示出了通过根据本实施例的由模型转换单元232转换的第一模型的一个示例。

图8示出了通过根据本实施例的由模型转换单元232转换的第二模型的一个示例。

图9示出了根据本实施例的静态模型22的一个示例。

图10示出了根据本实施例的管道和仪表图数据32的一个示例。

图11示出了的根据本实施例的通过使用本体论由模型转换单元232转换的第一模型的一个示例。

图12示出了根据本实施例的通过使用本体论由模型转换单元232转换的第二模型的一个示例。

图13示出了可以完全或者部分地实现本发明的多个方面的计算机1200的配置示例。

具体实施方式

下文中，将描述本发明的一些实施例。实施例不限制根据权利要求所述的本发明，并且实施例中描述的特征的所有组合对于由本发明的各方面提供的装置不一定必需。

图1示出了被配置为生成工厂的模拟模型的生成设备10的配置示例。生成设备10生成工厂的动态模型，以在工厂完工之前模拟工厂的动态行为等。这里，例如，工厂是工厂设施、机械设施、生产设施、发电设施、存储设施等的至少一部分。模拟目标可以用作生产厂、制造厂、化工厂、污泥处理厂、污水处理厂、空调系统、热力系统等的至少一部分。生成设备10包括静态模拟器20、工厂工程化软件30和动态模拟器40。

静态模拟器20模拟工厂的稳定状态。静态模拟器20计算在假定处理条件等下,构成工厂的装置等在稳定状态下应满足的参数等，并且输出参数等作为静态模型22。例如，静态模拟器20生成并且输出静态模型22，所述静态模型22以稳定操作状态下的工厂的理想输入和输出为模型。静态模型22中包括的参数包括原材料、材料和产品的物理特性信息等。注意，物理特性信息包括存储量、流率、温度、压强和诸如环境温度的环境的信息等。

静态模拟器20可以基于工厂要实现的输出(诸如，产品、供应物质、管理质量等)生成静态模型22。另外，静态模拟器20可以基于处理流图(PFD)等生成静态模型22。例如，静态模拟器20通过多个参数表示构成工厂的各个装置的输入和输出、诸如环境的外部因素等。例如，静态模拟器20通过联立方程表示多个参数。

作为一个示例，静态模拟器20将输入输出差(诸如材料、产品等的物料平衡和热平衡等)设为零，以计算稳定状态下各个参数的值。静态模拟器20可以计算各个参数的值，该值暂时基本恒定。也就是说，静态模拟器20可以省略取决于时间的参数等，或者可以将参数等看作基本恒定的值。另外，静态模拟器20也可以计算在预定时间段基本恒定的各个参数值。另外，静态模拟器20也可以计算在预定时间点的各个参数值。

工厂工程化软件30创建管道和仪表图(P&ID)并且将其输出作为管道和仪表图数据32。这里，管道和仪表图数据32是用诸如符号和项的数字分别表示例如工厂的管道、仪表线、其它组件等的图，具体地，与要实现的工厂对应地，通过根据其功能关系来连接符号等来显示所述符号等。

管道和仪表图数据32示出装置和管道的名称、阀的形状、控制系统、仪表装置之间的连接等，并且表示待构建的设备等的最终形式。也就是说，管线和仪表图数据32往往具有比静态模型22中的信息更多的关于装置的数量和装置之间的连接的信息。这样的管线和仪表图数据32用于工厂的过程控制、管线系统的特定设计等。根据将静态模型22用作基准的用户操作，工厂工程软件30创建与静态模型22对应的管线和仪表图数据32。

动态模拟器40生成动态模型42，并通过使用所生成的动态模型42来执行动态模拟。通过将管线和仪表图数据32用作基准的用户的操作，动态模拟器40基于管线和仪表图数据32生成动态模型42，动态模型42是计算工厂的动态状态的模型。例如，用户从管线和仪表图数据32所示的符号、项目等中拾取对工厂的时间变化(temporalchange)产生影响的符号、项目等，布置所拾取的符号、项目等以与静态模型22对应，并且通过动态模拟器40生成动态模型42。

然后，动态模拟器40例如基于各个装置之间的物理连接关系和每个装置的操作条件，对由使用多个参数的微分方程表示的动态模型42执行计算。作为一个示例，表示过渡状态的微分方程示出了在一个时间点处的材料、产品等的材料平衡、热平衡等的非零输入输出差。另外，例如，通过使用所生成的动态模型42，动态模拟器40计算从构成工厂的装置等处于稳定状态起到它们处于下一稳定状态为止的期间内的每个参数等的时间变化。即，动态模拟器40通过求解表示动态模型42的微分方程来计算每个参数等的时间变化。

动态模拟器40可以确定在预定时间点处的每个参数的初始值、每个装置的操作条件等，以计算每个参数的时间变化。例如，动态模拟器40可以设置工厂在操作开始时间点处的每个参数的初始值，以及在从操作开始到稳定状态的过程期间每个装置的操作条件，以模拟时间变化。这里，动态模拟器40可以基于模拟结果调整每个参数的初始值等，使得工厂在稳定状态下的操作对应于静态模型22。即，动态模拟器40可以调整动态模型42中的操作条件、参数等，以调整导致工厂的稳定状态的过程。

同样，类似地，动态模拟器40可以执行从稳定状态到工厂的操作停止的模拟。另外，动态模拟器40也可模拟工厂从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程。另外，动态模拟器40也可以模拟工厂的异常发生等。动态模拟器40将这样的模拟结果作为动态模拟结果44输出。

如上所述，生成设备10能够生成能够模拟要制造的工厂的操作的动态模型42和动态模拟结果44。由于能够基于这样的动态模型42和动态模拟结果44来确定工厂的每个装置和尺寸等所要求的规格，因此生成设备10用于工厂的设计等。另外，通过动态模拟器40，能够检查工厂的动态特性。另外，在实际工厂完成之前，也能够根据操作训练系统等进行操作员训练。

在上述生成设备10中设置的静态模拟器20、工厂工程软件30以及动态模拟器40分别单独地且独立地操作。另外，也可以单独地执行其开发、升级等。即，即使要模拟的工厂相同，或者所使用的装置数据等具有共同的部分，在各软件之间也有可能不兼容。因此，在生成设备10生成动态模型42的过程期间，用户必须手动地对参数、单元、项目等执行检查、设置、添加、修改、转换等。例如，在图1中，虚线所示的箭头表示需要用户手动操作的部分。

例如，如果工厂的动态模拟结果44将由动态模拟器设为静态模拟器的计算结果的状态，则通常在动态模拟器上操作和调整工厂。在这种情况下，如果操作员不是熟悉工厂的操作等的熟练操作员，则可能难以执行模拟工作。另外，如果待模拟的工厂的规模较大，则模拟处理时间较长，并且工厂的操作的时间常数较大。因此，模拟处理时间还可以更长。也就是说，工作效率和工时根据用户对工厂和动态模拟器40的熟练程度和工厂规模而变化，并且可能难以顺利地进行工厂设计。

这里，根据本实施例的设备基于静态模型22生成指示工厂的操作状态的参数。因此，动态模拟器40通过使用该参数输出动态模拟结果44。下面描述该设备和使用该设备的系统。

图2示出了根据本实施例的模拟系统200的配置示例。模拟系统200可以生成静态模型22，并且基于生成的静态模型22输出动态模型42和动态模拟结果44。模拟系统200包括静态模拟器20、动态模拟器40、设备100和接口单元210。

静态模拟器20通过执行静态模拟生成静态模型22和作为静态模型22的模拟结果的静态模拟结果24。因为图1中描述了静态模拟器20的操作，这里省略对静态模拟器20的描述。注意，在图2中，由静态模拟器20通过使用静态模型22执行静态模拟的结果明确显示为静态模拟结果24。

设备100可以基于静态模型22和静态模拟结果24输出动态模型42和指示工厂的操作状态的参数。设备100包括静态模型获取单元110、存储单元120、动态模型生成单元130、结果获取单元140和初始状态生成单元150。

静态模型获取单元110获取指示工厂的稳定状态的静态模型22和静态模拟结果24。静态模型获取单元110可以接收从静态模拟器20输出的静态模型22和静态模拟结果24。另外，静态模型获取单元110还可以读取和获取存储在数据库等中的静态模型22和静态模拟结果24。在这种情况下，静态模型获取单元110可以经网络等获取静态模型22和静态模拟结果24。另外，静态模型获取单元110还可以通过来自用户的输入获取静态模型22和静态模拟结果24。

存储单元120存储静态模型22和静态模拟结果24。另外，存储单元120也可以存储由设备100生成的动态模型42、参数等的信息。另外，存储单元120也可以存储设备100执行处理所基于的数据。存储单元120还可以存储在设备100生成动态模型42、参数等的处理期间计算(或者利用)的数据、模型、中间数据、计算结果、参数等中的每一个。另外，存储单元120可以根据来自设备100中的每个单元的请求将存储的数据供应至作出请求的单元。

动态模型生成单元130基于静态模型22生成动态模型42。动态模型生成单元130可以从存储单元120读取静态模型22的信息，并且将静态模型22转换为动态模型42。动态模型生成单元130生成包括分别与静态模型22中包括的多个装置对应的多个装置的动态模型42，以及与静态模型22中包括的多个装置之间的连接关系对应的装置之间的连接关系。

动态模型生成单元130可以基于已知转换方法将静态模型22转换为动态模型42。动态模型生成单元130将生成的动态模型42的信息供应至动态模拟器40。另外，动态模型生成单元130可以将生成的动态模型42的信息输出至外部。

结果获取单元140获取指示工厂的稳定状态的静态模型22的静态模拟结果24。结果获取单元140可以从存储单元120获取静态模拟结果24。另外，结果获取单元140也可以获取从静态模拟器20输出的静态模拟结果24。可替换地，结果获取单元140也可以从外部数据库等获取静态模拟结果24。在这种情况下，结果获取单元140可以连接至网络等，并且经网络获取模拟结果。

初始状态生成单元150基于静态模拟结果24生成作为计算工厂的动态状态的模型的动态模型42的状态参数的初始值。这里，状态参数的初始值包括指示工厂在一个时间点处的操作状态的值。例如，状态参数包括原材料和材料的流率、温度、压强和各个测量设备的测量水平以及工厂中包括的装置的控制参数等。

例如，初始状态生成单元150根据静态模拟结果24中包括的至少一个装置的状态参数值、使用静态模型22的模拟计算的状态参数值生成状态参数的初始值。在这种情况下，初始状态生成单元150可以生成动态模型42中的至少一个对应的装置的状态参数的初始值。

也就是说，初始状态生成单元150将静态模拟结果24的在一个时间点处的状态参数转换为静态模型42的在一个时间点处的状态参数，作为状态参数的初始值，从而可以由动态模拟器40使用状态参数。另外，初始状态生成单元150可以根据静态模拟结果24的在多个时间点处的状态参数值生成动态模型中的在多个对应时间点处的状态参数的初始值。

接口单元210从用户接收输入、选择、指定等。另外，接口单元210可以向用户显示模型、数据、图等，显示动态模拟器40生成动态模拟结果44的处理中的模型、数据、图等。接口单元210可以具有发送和接收信息的显示屏幕、输入装置等。另外，接口单元210可以通过有线通信或无线通信与诸如由用户使用的终端和移动终端的装置发送和接收信息。注意，用户可以包括工厂的制造者、设计者、操作员、工程师、开发人员、研究人员、工人、所有者、管理员等。

动态模拟器40基于由动态模型生成单元130生成的动态模型42和基于由初始状态生成单元150生成的状态参数的初始值输出动态模拟结果44。动态模拟器40通过将由初始状态生成单元150生成的动态模型42的状态参数设为初始值并且使用动态模型42执行动态模拟，以生成动态模拟结果44。

注意，可以经接口单元210将来自用户的操作输入至动态模拟器40中。另外，动态模拟器40可以经接口单元210向用户示出模拟结果和达到模拟结果的情况等。

如上所述，根据本实施例的设备100基于静态模型22输出动态模型42和动态模型42的状态参数的初始值。因此，模拟系统200可以容易地执行动态模拟，以输出动态模拟结果44。下面描述这种模拟系统200的操作。

图3示出了根据本实施例的模拟系统200的操作流的一个示例。模拟系统200通过执行图3所示的操作流生成和输出动态模型42和动态模拟结果44。

首先，静态模型获取单元110获取静态模型22和静态模拟结果24(S310)。静态模型获取单元110获取由静态模拟器20生成的静态模型22和静态模拟结果24。作为一个示例，静态模型获取单元110获取具有文本格式(例如，可扩展标记语言(XML)的数据文件)的静态模型22。静态模型获取单元110可以在存储单元120中存储获取的静态模型22和静态模拟结果24。另外，静态模型获取单元110也可以将获取的静态模型22供应至动态模型生成单元130和将获取的静态模拟结果24供应至结果获取单元140。

接着，动态模型生成单元130将静态模型22转换为动态模型42(S320)。例如，动态模型生成单元130通过使用转换算法、转换表等将静态模型22中包括的装置的数据等转换为动态模型42。在这种情况下，可以将转换表等存储在存储单元120中。

接着，结果获取单元140从静态模拟结果24获取工厂的状态参数(S330)。结果获取单元140可以获取多个时间点处的状态参数值。

接着，初始状态生成单元150生成动态模型42的状态参数的初始值(S340)。初始状态生成单元150可以将由结果获取单元140获取的静态模型22的状态参数值转换为由动态模拟器40使用的状态参数，作为状态参数的初始值。例如，初始状态生成单元150转换静态模型22的状态参数值的单位、物理量、变量等，以生成可被动态模型42处理的状态参数。

接着，动态模拟器40通过将由初始状态生成单元150生成的状态参数的初始值应用于由动态模型生成单元130生成的动态模型42来执行动态模拟(S350)。动态模拟器40可以计算各个参数的时间变化，使得动态模型42满足状态参数的初始值。因此，动态模拟器40可以输出动态模拟结果44。

如上所述，因为根据本实施例的设备100自动地生成可由动态模拟器40处理的状态参数的初始值，所以可以顺利地执行通过动态模拟器40的模拟。另外，设备100生成状态参数的在多个时间点处的初始值；因此，动态模拟器40可以有效地计算各个参数的时间变化，以输出动态模拟结果44。

因此，可以节省由用户通过反复试验确定状态参数的初始值的工作。注意，期望设备100生成状态参数的在更多的时间点处的初始值。因为设备100基于静态模型22生成状态参数的初始值，所以设备100可以在不分析复杂的微分方程的情况下快速地生成状态参数的初始值。

注意，虽然在图3中已经描述了设备100在S320中执行向动态模型42的转换然后在S330和S340中生成状态参数的初始值的示例，但是设备100不限于此。因为可以独立地分别执行S320、S330和S340中的操作，所以设备100也可以执行S330和S340中的操作，然后执行S320中的操作。另外，设备100也可以并行地执行S320中的操作以及S330和S340中的操作。

注意，在模拟系统200的动态模拟中，可以根据用户的输入调整动态模型42和动态模拟结果44。在这种情况下，同样，因为设备100已经确定动态模型42和状态参数的初始值，所以用户调整的范围设为更有限的范围，并且可以提高工作效率。也就是说，即使用户不熟悉工厂的操作、动态模拟器40等，模拟系统200也可以输出更精确的动态模拟结果44。

另外，根据本实施例的模拟系统200可以在实际工厂完工之前根据操作训练系统等执行操作员训练。在这种情况下，动态模拟器40可以将由初始状态生成单元150生成的动态模型42的状态参数设为初始值，以根据操作员的训练操作模拟动态模型42从任何状态的动态状态变化。因此，因为模拟系统200可以有效地执行模拟，所以可以顺利地执行操作员训练。

已经描述了上述根据本实施例的模拟系统200基于静态模型22输出动态模型42和动态模拟结果44的示例。这里，模拟系统200还可以通过静态模型22输出包括动态模拟结果44的多个动态模拟结果44，以及基于静态模型22输出包括静态模拟结果24的多个静态模拟结果24。下面描述这种模拟系统200。

图4示出了根据本实施例的模拟系统200的第一修改例。在第一修改例的模拟系统200中，为与图2所示的根据本实施例的模拟系统200的操作基本相同的操作分配与图2所示的根据本实施例的模拟系统200的操作的标号相同的标号，并且省略对其的描述。例如，第一修改例的模拟系统200输出与工厂的多个情景对应的多个动态模拟结果44。

第一修改例的静态模拟器20根据与工厂的多个情景对应的多个不同的操作条件(稳定状态的条件)通过使用一个静态模型22计算并且输出多个对应的静态模拟结果24。在这种情况下，静态模型获取单元110获取一个静态模型22和多个静态模拟结果24。

然后，动态模型生成单元130从存储单元120中读取静态模型22，以生成动态模型42。另外，结果获取单元140获取分别与工厂的对应于多个情景的多个稳定状态对应的多个静态模拟结果24。也就是说，结果获取单元140获取与工厂的多个操作条件对应的包括状态参数的多个状态参数。另外，结果获取单元140还可以针对工厂的多个操作条件中的每一个获取多个时间点处的状态参数值。

然后，初始状态生成单元150基于针对多个稳定状态的模拟结果生成动态模型42的状态参数的与多个情景对应的包括初始值的多个初始值。初始状态生成单元150针对工厂的多个操作条件中的每一个生成动态模型42的状态参数的初始值。因此，动态模拟器40可以针对工厂的多个操作条件中的每一个执行动态模拟。因此，第一修改例的模拟系统200可以输出与工厂的多个操作条件对应的多个动态模拟结果44。

因此，第一修改例的模拟系统200可以在各种操作条件下有效地掌握工厂的操作。另外，第一修改例的模拟系统200不仅可以有效地生成工厂的稳定操作的情景，还可以有效地生成工厂从开始转变至稳定操作的处理中的至少一部分处理的情景、工厂从稳定操作转变为停工的处理中的至少一部分处理的情景等。

虽然描述了根据上述实施例的动态模型生成单元130基于静态模型22生成动态模型42的示例，但动态模型生成单元130不限于此。动态模型生成单元130还可以基于静态模型22以及图1中描述的管道和仪表图数据32生成动态模型42。在这种情况下，动态模型生成单元130可以从工厂工程化软件30获取管道和仪表图数据32。另外，工厂工程化软件30可以基于静态模型22生成并输出管道和仪表图数据32。

因此，动态模型生成单元130可以生成更详细的动态模型42。注意，如果动态模型生成单元130基于静态模型22以及管道和仪表图数据32生成动态模型42，则可能出现由用户执行的模型转换等工作。可以经接口单元210执行这种工作。

然而，如已经描述的，即使待模拟的工厂相同，或者使用的装置的数据等具有共同部分，在静态模拟器20、工厂工程化软件30和动态模拟器40之间也可能没有兼容性。另外，如果待模拟的工厂的规模大，则即使仅用于这种动态模型42的生成，也需要大量时间和工作。例如，即使仅针对单元的布置排列等和对参数输入的执行，在一些情况下也还需要几个月的工时。

另外，因为动态模型42的手动生成包括由用户操作动态模拟器40和编辑模型，所以需要熟悉动态模拟器40的操作的用户。也就是说，工作效率和人工工时根据用户对动态模拟器40的熟练程度而变化，并且可能难以顺利地执行工厂设计。

这里，根据本实施例的动态模型生成单元130可以基于静态模型22以及管道和仪表图数据32自动地生成动态模型42，以提高工厂设计的效率。下面描述具有这种动态模型生成单元130的设备100。注意，在本实施例中，装置、单元、项等统称为“装置”。

图5示出了根据本实施例的模拟系统200的第二修改例。在第二修改例的模拟系统200中，为与图2所示的根据本实施例的模拟系统200的操作基本相同的操作分配相同的标号，并且省略对其的描述。第二修改例的模拟系统200还包括工厂工程化软件30。如图1所述，工厂工程化软件30生成并且输出管道和仪表图数据32。

第二修改例的设备100可以通过基于装置(静态模型22以及管道和仪表图数据32中分别包括的彼此不兼容的装置)的关系等将装置彼此匹配来生成动态模型42。第二修改例的设备100还包括管道和仪表图数据获取单元220和匹配单元230。

管道和仪表图数据获取单元220获取工厂的管道和仪表图数据32。管道和仪表图数据获取单元220可以接收从工厂工程化软件30输出的管道和仪表图数据32。另外，管道和仪表图数据获取单元220也可以读取和获取存储在数据库等中的管道和仪表图数据32。在这种情况下，管道和仪表图数据获取单元220可以经网络等获取管道和仪表图数据32。另外，管道和仪表图数据获取单元220也可以根据来自用户的输入获取管道和仪表图数据32。

注意，第二修改例的接口单元210可以向用户显示模型、数据图等，显示设备100生成动态模型42的处理中的模型、数据、图等。另外，接口单元210可以在设备100生成动态模型42的处理中从用户接收输入、选择、指定等。另外，接口单元210也可以被包括在设备100中。另外，第二修改例的存储单元120存储静态模型22、管道和仪表图数据32和来自用户的输入数据等。

匹配单元230将静态模型22中包括的装置与管道和仪表图数据32中包括的装置匹配，以确认装置-装置对应关系。匹配单元230可以基于添加至装置的装置信息等执行匹配。另外，匹配单元230可以基于静态模型22中的连接关系以及管道和仪表图数据32中的连接关系执行匹配。匹配单元230可以将彼此不具有兼容性的静态模型22与管道和仪表图数据32转换为可兼容模型，随后执行匹配。匹配单元230具有模型转换单元232和匹配处理单元234。

模型转换单元232将静态模型22以及管道和仪表图数据32分别转换为基于静态模型22的第一模型和基于管道和仪表图数据32的第二模型，第一模型和第二模型具有共同的表达格式。模型转换单元232可以针对分别布置在静态模型22以及管道和仪表图数据32中的各个装置执行向共同的表达格式的转换，以生成第一模型和第二模型。这里，共同的表达格式以文本格式示出了对应的元件之间的连接信息或者静态模型22以及管道和仪表图数据32中包括的各个元件的属性等。例如，信息或属性等中的一些或全部也可以示为以可扩展标记语言(XML)格式的数据。

匹配处理单元234将第一模型中包括的装置与第二模型中包括的装置匹配。匹配处理单元234可以基于装置的名称等将装置彼此匹配。另外，匹配处理单元234可以根据用户的指定将装置彼此匹配。另外，匹配处理单元234也可以基于装置的拓扑(几何信息)、属性、与另一装置的连接状态等将装置彼此匹配。

第二修改例的动态模型生成单元130基于匹配单元230的匹配结果生成作为工程的动态状态中的模型的动态模型42。动态模型生成单元130通过使用管道和仪表图数据32中的多个装置之间的连接关系和与静态模型22中的多个装置分别对应的装置的参数生成动态模型42。动态模型生成单元130具有集成模型生成单元132和转换单元134。

集成模型生成单元132通过使用匹配结果和将第一模型和第二模型集成来生成集成模型。例如，集成模型生成单元132基于匹配的装置之间的连接生成集成模型。例如，集成模型生成单元132基于匹配结果和第二模型生成集成模型中的装置的连接信息。另外，集成模型生成单元132可以基于匹配结果和第一模型生成集成模型的装置参数、物理特性信息等。集成模型可以与第一模型和第二模型的表达格式具有共同的表达格式。

转换单元134将由集成模型生成单元132生成的集成模型转换为动态模型42。例如，转换单元134基于集成模型中的对应的装置之间的物理连接关系和对应的装置的操作条件，来通过利用使用多个参数的微分与积分的方程产生动态模型42。

上述第二修改例的设备100可以基于静态模型22以及管道和仪表图数据32生成动态模型42。因此，动态模拟器40可以通过使用动态模型42和由设备100生成的状态参数的初始值并模拟工厂的操作来输出动态模拟结果44。下面描述第二修改例的这种模拟系统200的操作。

图6示出了第二修改例的模拟系统200的操作流的一个示例。第二修改例的模拟系统200通过执行图6所示的操作流精确地生成动态模型42，以输出动态模拟结果44。

首先，静态模型获取单元110获取静态模型22和静态模拟结果24(S610)。因为通过使用图3描述了静态模型获取单元110获取静态模型22和静态模拟结果24的步骤，所以这里省略描述。

接着，管道和仪表图数据获取单元220获取管道和仪表图数据32(S620)。作为一个示例，管道和仪表图数据获取单元220通过文本格式的数据文件获取管道和仪表图数据32。管道和仪表图数据获取单元220可以将获取的静态模型22存储在存储单元120中。另外，管道和仪表图数据获取单元220也可以将获取的管道和仪表图数据32供应至匹配单元230。

接着，模型转换单元232分别将静态模型22转换为第一模型并且将管道和仪表图数据32转换为第二模型(S630)。例如，模型转换单元232通过使用第一转换表将静态模型22转换为第一模型。第一转换表可以是其中预先注册静态模型22和第一模型之间的对应关系的表。在这种情况下，可以将第一转换表存储在存储单元120中。

也就是说，模型转换单元232可以从存储单元120读取第一转换表，以将静态模型22转换为第一模型。第一模型可以是包括添加至静态模型22中布置的各个装置的装置信息的模型。装置信息可以包括装置的名称、属性等。

另外，例如，模型转换单元232通过使用第二转换表将管道和仪表图数据32转换为第二模型。第二转换表可以是其中预先注册管道和仪表图数据32与第二模型之间的对应关系的表。在这种情况下，第二转换表可以存储在存储单元120中。也就是说，模型转换单元232可以从存储单元120中读取第二转换表，以将管道和仪表图数据32转换为第二模型。第二模型可以是包括添加至管道和仪表图数据32中布置的各个装置的装置信息的模型。装置信息可以包括装置的名称、属性等。

接着，匹配处理单元234将第一模型中包括的装置与第二模型中包括的装置匹配(S640)。匹配处理单元234基于将添加至静态模型22中包括的装置的装置信息与添加至管道和仪表图数据32中包括的装置的装置信息进行比较的结果确认装置-装置对应关系。例如，匹配处理单元234提取名称彼此匹配的多组装置，作为对应的装置。名称分别地被包括在第一模型中包括的各装置的装置信息中，以及被包括在第二模型中包括的各装置的装置信息中。

另外，作为装置的名称的替代，匹配处理单元234也可以分别从第一模型和第二模型中提取类型、属性、设置参数等彼此匹配的多组装置，作为对应的装置。匹配处理单元234可以将提取的对应的装置设为匹配结果。

接着，匹配处理单元234确定是继续匹配还是终止匹配(S650)。例如，匹配处理单元234可以经接口单元210向用户显示匹配结果，以使得用户指示继续匹配(S650：否)或者终止匹配(S650：是)。

可替换地，匹配处理单元234可以计算静态模型22中包括的所有装置中匹配的装置的百分率，作为匹配率，并且根据匹配率确定是否继续匹配。例如，如果匹配率超过预定阈，则匹配处理单元234可以确定终止匹配(S650：是)。另外，如果匹配率等于或小于预定阈，则匹配处理单元234可以确定继续匹配(S650：否)。

如果匹配处理单元234确定继续匹配(S650：否)，则匹配处理单元234经接口单元210从用户接收输入(S660)。也可以在接口单元210中输入下一次要执行的匹配的类型等的指示。也可以在接口单元210中由用户输入指示匹配结果合适的指示。

另外，如果在匹配结果中，提取了实际上彼此不匹配的一组装置，则可以由用户在接口单元210中输入指示从匹配结果中排除该组装置的指示。另外，也可以在接口单元210中从用户输入指示静态模型22中的第一装置与管道和仪表图数据32中的第二装置是对应的装置的指派。也就是说，如果有装置不与剩下的装置匹配，则匹配处理单元234还可以接收对静态模型22中的装置与管道和仪表图数据32中的装置之间的装置-装置对应关系的指定。

匹配处理单元234响应于用户的指示执行匹配处理(S640)。另外，匹配处理单元234可以根据用户的指示增加或减少多组对应的装置的数量，作为匹配结果。另外，如果存在与用户的指定对应的另一组装置，则匹配处理单元234可以类似地增加或减少多组对应的装置的数量。另外，匹配处理单元234也可以执行与前一匹配不同的类型的匹配。匹配处理单元234可以重复S640至S660中的操作，直到终止匹配为止。另外，如果S640至S660中的操作重复了预定次数，则匹配处理单元234也可以终止匹配。

接着，集成模型生成单元132通过使用匹配结果生成集成模型(S670)。例如，集成模型生成单元132可以将至少包括第二模型中的匹配的装置的部分的连接信息设为集成模型中的装置的连接信息。另外，集成模型生成单元132可以将第一模型中包括的匹配的装置的参数、物理特性信息等设为集成模型中的对应的装置的参数、物理特性信息等。

接着，转换单元134将集成模型转换为动态模型42(S680)。因此，本实施例的设备100可以输出动态模型42。也就是说，上述S610至S680中的操作是代替图3描述的S310至S320中的生成动态模型42的操作的操作。

接着，结果获取单元140从静态模拟结果24获取工厂的状态参数(S690)。接着，初始状态生成单元150生成动态模型42的状态参数的初始值(S700)。因为S690至S700中的操作与图3描述的S330和S340中的操作基本相同，所以这里省略对它们的描述。

如上所述，因为第二修改例的设备100生成动态模型42和动态模型42的状态参数的初始值，所以动态模拟器40可以模拟工厂的操作(S710)。因为设备100可以将具有彼此不同的格式的静态模型22与管道和仪表图数据32转换为具有基本相同格式的第一模型和第二模型，所以匹配单元230可以容易地执行匹配。另外，设备100可以通过搜索具有匹配的装置信息的装置来自动地执行匹配。

另外，设备100使得用户检查匹配结果，以获取用于进一步匹配的指示。因此，设备100还可以将具有彼此不匹配的装置信息的装置进行匹配。另外，用户可以基于通过匹配获得的结果仅通过指示缺乏待匹配目标来获取高度完美的匹配结果。另外，用户可以基于通过匹配获得的结果通过仅指示错误的匹配结果来获取高度完美的匹配结果。

另外，集成模型生成单元132使用从具有装置参数和物理特性信息的静态模型22转换的第一模型来确定集成模型中的装置的装置参数、物理特性信息等。然后，集成模型生成单元132使用从具有装置的详细连接信息的管道和仪表图数据32转换的第二模型来确定集成模型中的装置等的连接信息。因此，设备100可以从合适模型中提取动态模型42所必需的装置参数、物理特性信息、装置的连接信息等，并且将提取的信息合并至集成模型。

另外，通过将基本相同的格式设置为能够被转换为动态模型42的格式，设备100可以容易地基于匹配结果将集成模型转换为动态模型42。这样，因为根据本实施例的设备100可以容易地生成可以由动态模拟器40操作的动态模型42，所以可以减少用户的工作时间和劳动。因为用户的这种工作时间和劳动随着工厂规模变大而变大，例如，还可以将用户手动创建动态模型42的工时减少至大约60％。

另外，因为设备100可以在不使用动态模拟器40的情况下生成动态模型42，所以可以与用户对动态模拟器40的熟练程度无关地生成合适的动态模型42。如上所述，基于根据本实施例的设备100，可以提高生成动态模型42的工作效率，并且可以顺利地执行工厂设计。

图7示出了根据本实施例的由模型转换单元232转换的第一模型的一个示例。另外，图8示出了根据本实施例的由模型转换单元232转换的第二模型的一个示例。图7和图8分别示出了关于相同装置的转换结果的一个示例。即使装置相同，因为静态模型22以及管道和仪表图数据32分别具有与用途对应的信息，所以通过模型转换单元232转换的具有彼此共同的格式的第一模型和第二模型在一些情况下仍然不具备彼此共同的项。

在图7和图8的示例的一些情况下，例如，因为作为“标签名”的“CV1”与装置的名称一样是彼此共同的，所以匹配处理单元234将第一模型和第二模型中的以“CV1”作为“标签名”的装置设为对应的装置。然而，例如，在图7和图8的示例中，如果标签名彼此不同，则难以自动地提取装置作为对应的装置。注意，虽然为了易于理解，图7和图8以表格式示出了第一模型和第二模型，但是格式不限于此，并且可以按照各种格式描述第一模型和第二模型。例如，按照XML数据示出第一模型和第二模型。

图9示出了根据本实施例的静态模型22的一个示例。图9是针对多个装置描述的从输入单元602至输出单元604的静态模型22的示例。注意，在图9中，省略了针对各个装置的物理特性信息的描述。静态模型22包括热交换器610、反应器620、箱630、压缩机640、泵650和阀660。

图10示出了根据本实施例的管道和仪表图数据32的一个示例。图10是针对多个装置描述的从输入单元702至输出单元704的管道和仪表图数据32的示例。管道和仪表图数据32包括阀706、第一热交换器712、第二热交换器714、反应器720、箱730、压缩机740、阀708、第一泵752、第二泵754和阀760。

图10所示的管道和仪表图数据32是指示与图9所示的静态模型22基本相同的部分的数据。因为管道和仪表图数据32比静态模型22具有更多的装置的详细的连接信息，所以例如将诸如阀706和阀708的装置的信息添加至管道和仪表图数据32。注意，管道和仪表图数据32不包括各装置的物理特性信息等。

将图9与图10比较，反应器620和反应器720、箱630和箱730、压缩机640和压缩机740以及阀660和阀760分别是对应的装置，并且期望通过匹配提取这些装置。然而，可以通过不同名称和属性描述这些装置，如图7和图8所述。例如，反应器620和反应器720之一的名称为“REACT1”，并且另一个的名称为“RA-01”，因此，难以自动匹配装置。

另外，在静态模型22中，热交换器610和泵650分别示为一个理想的装置。另一方面，在管道和仪表图数据32中，示出了诸如第一热交换器712和第二热交换器714以及第一泵752和第二泵754的两个装置，并且构造和连接可以与静态模型22中的构造和连接不同。这是通过考虑安装位置、装置性能等将多个装置并联或串联连接以满足在静态模型22中考虑的装置的规格的结果，并且管道和仪表图数据32示出了构造图更接近实际工厂的设计图。注意，即使在这种情况下，因为多个装置的名称可以分别不同，并且连接关系也不同，所以难以自动执行匹配。

描述了在这种情况下，第二修改例的设备100可以通过从用户接收指示来执行匹配。除此之外，设备100也可以通过考虑装置信息的关系、装置之间的连接关系等来执行匹配。例如，设备100预先注册装置信息的关系。

在图7和图8的示例中，例如，设备100预先在存储单元120中存储“阀对象”与“球阀”意味着具有彼此不同的名称但彼此对应的装置。另外，在图9和图10的示例中，设备100预先在存储单元120中存储“REACT1”和“RA-01”意味着具有彼此不同的名称但彼此对应的装置。匹配处理单元234可以通过从存储单元120读取这种装置信息的关系作为参考来确定即便具有彼此不同的名称的装置是否是对应的装置，并且可以匹配装置。

另外，匹配处理单元234还可以基于将静态模型22中的装置之间的连接关系与管道和仪表图数据32中的装置之间的连接关系进行比较的结果来确认装置-装置对应关系。例如，匹配处理单元234可以确定连接至输出单元604的阀660和连接至输出单元704的阀760是对应的装置。注意，因为阀660和阀760具有相同名称“CV1”，所以匹配处理单元234也可以基于名称确定阀660和阀760是对应的装置。

然后，在将阀660与阀760匹配之后，匹配处理单元234将连接至阀660的输入端的泵650与连接至阀760的输入端的第一泵752和第二泵754进行比较。第一泵752与第二泵754之间的连接是该两个装置的输入端连接并且该两个装置的输出端也连接的并联连接。也就是说，可以确定静态模型22中的一个装置由管道和仪表图数据32中的两个装置实现，即，第一泵752和第二泵754。在这种情况下，匹配处理单元234可以确定泵650与第一泵752和第二泵754是对应的装置。

另外，在将泵650与第一泵752和第二泵754匹配之后，匹配处理单元234将连接至泵650的输入端的箱630与连接至第一泵752的输入端和第二泵754的输入端的阀708进行比较。在与箱630的连接中，箱630的输入端连接至一个装置，箱630的两个输出端分别连接至一个装置。阀708的输入端类似地连接至一个装置，但是阀708上仅有一个输出端。这里，匹配处理单元234可以确定箱630和阀708不是对应的装置。

匹配处理单元234还可以在执行对箱630和阀708的确定之后，比较下一装置连接。例如，因为管道和仪表图数据32比静态模型22具有更详细的装置的连接信息，所以匹配处理单元234可以确定管道和仪表图数据32中的阀708是静态模型22中不存在的装置。然后，匹配处理单元234将箱630与连接至阀708的输入端的箱730进行比较。此外，因为箱630中的连接与箱730中的连接具有基本相同的形式，所以匹配处理单元234可以确定箱630和箱730是对应的装置。

以这种方式，匹配处理单元234可以基于装置的连接信息确认装置之间的对应关系。因此，即使装置的名称彼此不同，匹配处理单元234也可以执行匹配。另外，匹配处理单元234还可以通过执行不同类型的另一匹配方法识别对应的装置，诸如根据装置的名称的匹配，然后还从确认的装置之间的连接关系中执行匹配处理。

另外，可以将指示静态模型22中的第一装置与管道和仪表图数据32中的第二装置是对应的装置的指定输入到匹配处理单元234中。可以通过图6中的S660中的操作执行这种输入，或者可替代地，可以在S640中的操作中从接口单元210进行这种输入。匹配处理单元234还可以响应于接收指定，基于分别将第一装置与静态模型22中的各个装置之间的连接关系和第二装置与管道和仪表图数据中的各个装置之间的连接关系进行比较的结果来确认装置-装置对应关系。

另外，如图6中的描述，匹配处理单元234可以使得用户检查匹配是否合适。因此，匹配处理单元234可以精确地执行更详细的匹配。注意，由设备100基于装置信息之间的关系、基于装置之间的连接关系等执行的匹配还可以基于计算机科学、信息科学等中被称作本体论的已知技术来执行。

这里，本体论可以解释为一种形式表达，其中知识被认为是概念之间的一组关系。例如，通过使用多个概念和概念之间的关系限定词语，该词语可与另一词语区分开，可以与同音词区分开，并且可以被确定为是另一个词的同义词(尽管拼写不同)等，所以这个词语能够被有效地当作知识。作为一个示例，通过将词语“管道”与概念“圆柱形”、“管状”、“气体”等关联，可以知道词语“管道”意指用于使流体、气体等从中通过的管子，并且可以确定词语“管道”不是指用于抽烟的工具、管乐器，以及在程序中传递数据的值等的功能。本体论也可以是2005年1月20日的“RiichiroMIZOGUCHI,Science of Intelligence,Ohmasha”中所描述，并且本体论还可以是2017年11月20日从https://www.ontotext.com/knowledgehub/fundamentals/what-are-ontologies检索到的在“What are ontologies”中所描述。

这里，可以针对静态模型22中的各个装置以及管道和仪表图数据32中的各个装置定义根据这种本体论的关联信息，以用于匹配。例如，模型转换单元232使用本体论将静态模型22转换为第一模型，并且将管道和仪表图数据32转换为第二模型。例如，模型转换单元232使用静态模型22的本体论，以生成作为语义模型的第一模型，其指示静态模型22中的各装置和装置之间的连接关系。另外，模型转换单元232使用管道和仪表图数据32的本体论，以生成作为语义模型的第二模型，其指示管道和仪表图数据32中的各装置和装置之间的连接关系。

图11示出了根据本实施例的由模型转换单元232通过使用本体论转换的第一模型的一个示例。图11示出了从输入单元802至输出单元804的各装置之间的连接关系。在第一模型中，包含了静态模型22中的各个装置的信息和图9所示的各个装置之间的连接关系。第一模型示出了分别与装置对应的转换结果。例如，将热交换器610转换为名称为“HEX1”的装置810，将反应器620转换为名称为“REACT1”的装置820，将箱630转换为名称为“TANK1”的装置830，将压缩机640转换为名称为“COMP1”的装置840，将泵650转换为名称为“PUMP1”的装置850，并且将阀660转换为名称为“CV1”的装置860。

注意，根据本体论的关联信息与图11所示的各个装置关联。例如，装置860具有类型信息“阀对象”，因此，作为“阀对象”和“球阀”的关联信息与装置860关联。也就是说，意指阀的关联信息与装置860关联。另外，显示可以连接与作为“泵”的关联信息关联的装置的关联信息也可以与装置860关联。

图12示出了根据本实施例的由模型转换单元232通过使用本体论转换的第二模型的一个示例。图12示出了从输入单元902至输出单元904的各装置之间的连接关系。与第一模型相似，在第二模型中，包括了图10所示的管道和仪表图数据32中的各装置的信息和各装置之间的连接关系。另外，通过本体论的关联信息与如图12所示的各个装置关联。例如，装置960的类型信息为“球阀”，并且因此，作为“阀对象”和“球阀”的各条关联信息与装置960关联。也就是说，意指阀的关联信息与装置960关联。另外，显示可以连接与作为“泵”的关联信息关联的装置的关联信息也可以与装置960关联。

可以通过使用表等预先在存储单元120中注册第一模型和第二模型中包括的装置的类型的信息和关联信息之间的这种关联。例如，存储单元120可以将这些关联存储为第一表和第二表。模型转换单元232基于这种注册信息将各个装置与关联信息关联，并且还将各装置之间的连接模型化为多条图形信息，如图11和图12所示。

然后，匹配处理单元234基于关联信息执行匹配处理。例如，匹配处理单元234基于分别被包括在装置860和装置960中的作为“阀对象”和“球阀”的多条关联信息确定装置860和装置960是对应的装置。因为匹配处理单元234基于本体论利用这种关联信息，所以即使装置具有彼此不同的名称，匹配处理单元234也可以匹配装置。

另外，匹配处理单元234还可以基于关于连接的关联信息执行匹配处理。例如，关联信息“泵”与之关联的装置850连接至装置860。据此，匹配处理单元234可以确定与装置860对应的装置960的连接终点可以是关联信息“泵”与之关联的装置。另外，与与关联信息“泵”关联的装置952和装置954并联连接，并且据此，匹配处理单元234可以确定装置850与装置952和装置954是对应的装置。

这样，第二修改例的设备100还可以通过使用在计算机科学、信息科学等中诸如本体论的技术确定具有彼此不同的名称和不同的连接的装置之间的装置-装置对应关系。也就是说，设备100可以通过使用系统地建立的技术精确地执行匹配处理。另外，随着这种技术的发展，设备100的精度和效率也可以提高。

虽然上面描述了第二修改例的设备100向用户示出匹配处理单元234的匹配结果，并且用户输入关于匹配结果的评价和用于进一步匹配的指示等，但设备100不限于此。例如，匹配处理单元234经接口单元210输出静态模型22中包括的装置的匹配候选以及管道和仪表图数据32中包括的装置的匹配候选。响应于匹配候选的批准，匹配处理单元234可将被设为匹配候选的装置彼此匹配。

因此，设备100可以优先匹配由用户制定的装置。另外，因为设备100可以基于用户作出的优先级次序执行匹配，所以可以有效地生成待模拟的动态模型42的生成。

另外，匹配处理单元234也可以首先执行匹配处理，然后向用户示出匹配候选。在这种情况下，匹配处理单元234可以向用户示出可以根据匹配候选的匹配结果匹配的装置的数量、百分率等。另外，匹配处理单元234可以分别对多个匹配候选执行匹配处理，并且向用户示出所述多个匹配候选、可以与多个匹配候选中的每一个相应地匹配的装置的数量、百分率等。

另外，匹配处理单元234还可以从可以被匹配的装置的数量、百分率等中确定匹配候选的优先级，以设置配候选的显示次序、突出显示等。另外，匹配处理单元234还可以仅输出优先级等于或大于基准的匹配候选。另外，匹配处理单元234还可以向用户示出匹配处理的进度。在这种情况下，匹配处理单元234还可以包括进度信息输出单元，以输出指示匹配静态模型22中的各个装置以及管道和仪表图数据32中的各个装置的进度的进度信息。

虽然以上描述了第二修改例的模拟系统200生成并且输出动态模型42，并且还通过动态模拟器40输出动态模拟结果44，但是模拟系统200不限于此。如图4所示，第二修改例的模拟系统200可以输出与工厂的多个情景对应的多个动态模拟结果44。在这种情况下，模拟系统200可以通过使用多个静态模型22输出多个动态模拟结果44。

另外，设备100也可以输出来自匹配单元230的匹配结果。另外，设备100也可以在存储单元120或者外部数据库等中积累匹配单元230的匹配结果。因此，因为设备100可以积累合适的匹配结果，所以设备100可以针对下一工厂设计、改进和修改利用匹配结果。例如，设备100可以通过将用于前一设计的静态模型与用于当前设计的静态模型进行比较来掌握改变的部分等。因此，设备100可以仅针对当前设计中未改变的装置，通过利用前一匹配结果对改变的部分执行匹配处理。

另外，可以在数据库中存储各装置的匹配结果中的由用户输入作为待匹配的装置的装置。另外，在下一匹配中和其后，如果在第一模型和第二模型中存在对应组合，则匹配处理单元234可以添加所述组合作为匹配结果。因此，可在没有用户指示的情况下将特定算法不能自动挑选的合适的匹配添加至匹配结果。

另外，可以在数据库中存储各个装置的匹配结果中的由用户不合适地匹配的装置。然后，如果匹配结果中存在与下一匹配结果及其后的匹配结果对应的组合，则匹配处理单元234也可以从匹配结果中去除所述组合。因此，可以在没有用户指示的情况下去除特定算法自动挑选的不合适的匹配结果。

如上所述，设备100可以通过仅输出匹配结果提高生成动态模型42的工作效率。注意，如果通过积累匹配结果等提高匹配精度，则设备100也可以省略图6中的S660所示的用户输入的操作。如上所述，设备100可以在生成动态模型42的处理期间减小用户人工输入的劳力，也可以降低操作错误的发生频率，并且可以提高工厂设计的效率和操作训练系统的创建。

虽然描述了在模拟系统200中设置上述根据本实施例的设备100的示例，但是设备100不限于此。设备100也可以是与模拟系统200分离且独立地操作的设备。在这种情况下，设备100可以具有接口单元210。另外，设备100也可以具有动态模拟器40。

另外，可以参照流程图和框图描述本发明的各个实施例。这里，框图可以表示：(1)执行操作的处理的步骤或者(2)用于执行操作的设备的一些部分。特定步骤和部分可以通过专用电路、与存储在计算机可读介质上的计算机可读指令一起供应的可编程电路、以及与存储在计算机可读介质上的计算机可读指令一起供应的处理器中的至少一个植入。专用电路可以包括数字硬件电路和模拟硬件电路中的至少一个，并且可以包括集成电路(IC)和离散电路中的至少一个。可编程电路可以包括可重构硬件电路，其包括存储器元件等，诸如,逻辑与、逻辑或、逻辑异或、逻辑与非、逻辑或非和其它逻辑操作、触发器、寄存器、现场可编程门阵列(FPGA)和可编程逻辑阵列(PLA)

计算机可读介质可以包括可以存储由合适装置执行的指令的任何有形装置。结果，其上存储有指令的计算机可读介质包括产品，其包括可被执行以实现用于执行流程图或框图中指定的操作的装置的指令。作为计算机可读介质的示例，可以包括电子存储介质、磁存储介质、光学存储介质、电磁存储介质、半导体存储介质等。作为计算机可读介质的更特定的示例，可以包括软(注册商标)盘、软磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、静态随机存取存储器(SRAM)、致密盘只读存储器(CD-ROM)、数字多用盘(DVD)、蓝光(注册商标)(RTM)盘、存储棒、集成电路卡等。

计算机可读指令可以包括汇编程序指令、指令集体系结构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或者由一种或多种编程语言的任意组合描述的代码或目标代码中的任一种，其中，一种或多种编程语言包括面向对象的编程语言(诸如，Smalltalk、JAVA(注册商标)和C++)和常规程序性编程语言(诸如，“C”编程语言或类似编程语言)。

可以本地地或经局域网(LAN)和诸如互联网的广域网(WAN)为通用计算机、专用计算机或者另一可编程数据处理设备的处理器或可编程电路提供计算机可读指令。为了实现用于执行流程图或框图中指定操作的装置，可以执行计算机可读指令。作为处理器的示例，包括计算机处理器、处理单元、微处理器、数字信号处理器、控制器、微控制器等。

图13示出了可以完全或部分地实现本发明的多个方面的计算机1200的配置示例。安装在计算机1200中的程序可以使得计算机1200用作与根据本发明的实施例的设备或者该设备的一个或多个“单元”关联的操作，或者执行该操作或者所述一个或多个“单元”，和/或可以使得计算机1200执行根据本发明的实施例的处理或者该处理的步骤。这种程序可由CPU1212执行，以使得计算机1200执行与在本说明书中描述的流程图和框图的一些或全部方框关联的特定操作。另外，根据本发明的实施例的处理或者处理的步骤也可以在云环境下执行。

根据本实施例的计算机1200包括经主机控制器1210互相连接的CPU 1212、RAM1214、图形控制器1216和显示装置1218。计算机1200还包括经输入/输出控制器1220连接至主机控制器1210的通信接口1222、硬盘驱动器1224、DVD-ROM驱动器1226和诸如IC卡驱动器的输入/输出单元。计算机还包括经输入/输出芯片1240连接至输入/输出控制器1220的诸如ROM 1230和键盘1242的传统输入/输出单元。

CPU 1212根据存储在ROM 1230和RAM 1214中的程序操作，以因此控制各个单元。图形控制器1216获取设置在RAM 1214中的帧缓冲器等中的或图形控制器1216自身中的、由CPU 1212产生的图像数据，并在显示装置1218上显示该图像数据。

通信接口1222经网络与另一电子装置通信。硬盘驱动器1224在计算机1200中存储CPU 1212使用的程序和数据。DVD-ROM驱动器1226从DVD-ROM 1201读取程序或者数据并且将程序或者数据经RAM1214提供至硬盘驱动器1224。IC卡驱动器从IC卡读取程序或者数据和/或将程序或者数据写入IC卡中。

在ROM 1230上存储有在激活时通过计算机1200执行的启动程序等和/或根据计算机1200的硬件的程序。输入/输出芯片1240也可以经并联端口、串联端口、键盘端口、鼠标端口等将各种输入/输出单元连接至输入/输出控制器1220。

由诸如DVD-ROM 1201或IC卡的计算机可读存储介质提供程序。从计算机可读存储介质读取程序，并且将该程序安装在硬盘驱动器1224、RAM 1214或者ROM 1230中，硬盘驱动器1224、RAM 1214或者ROM 1230也是计算机可读存储介质的示例，并且通过CPU 1212执行该程序。由计算机1200读取这些程序中描述的信息处理，并且使得程序之间和上述各种类型的多个硬件之间协作。可以通过经由计算机1200的使用实现操作或者信息的处理来配置设备或者方法。

例如，如果在计算机1200和外部装置之间执行通信，则CPU 1212可以执行加载在RAM 1214上的通信程序，并且基于在通信程序中描述的处理来指示通信接口1222进行通信处理。通信接口1222在CPU1212的控制下读取存储在诸如RAM 1214、硬盘驱动器1224、DVD-ROM1201或IC卡之类的记录介质中提供的传输缓冲器区域中的传输数据，并将读取的传输数据发送到网络，或者将从网络接收的接收数据写入记录介质上提供的接收缓冲器区域等中。

此外，CPU 1212可以对RAM 1214上的数据执行各种类型的处理，以便RAM 1214读取存储在诸如硬盘驱动器1224、DVD-ROM驱动器1226(DVD-ROM 1201)、IC卡等外部记录介质中的文件或数据库的全部或必要部分。接着，CPU 1212可将经处理的数据写回外部记录介质。

各种类型的信息(如各种类型的程序、数据、表和数据库)可以存储在记录介质中以进行信息处理。CPU 1212可以对从RAM 1214读取的数据执行各种类型的处理(包括贯穿本公开描述的并且由程序的指令序列指定的各种类型的操作、信息处理、条件确定、条件分支、无条件分支、信息搜索/替换等)，并且将结果写回RAM 1214。此外，CPU 1212可以搜索记录介质中的文件和数据库中的信息等。例如，如果各自具有与第二属性的属性值相关联的第一属性的属性值的多个条目被存储在记录介质中，则CPU 1212可以从所述多个条目中搜索其中第一属性的属性值与指定条件相匹配的条目，并且读取存储在该条目中的第二属性的属性值，并且因此获取与满足预定条件的第一属性相关联的第二属性的属性值。

根据以上描述的程序或软件模块可以存储在计算机1200上或计算机1200附近的计算机可读存储介质中。此外，在连接到专用通信网络或因特网的服务器系统中提供的诸如硬盘或RAM的记录介质可用作计算机可读存储介质，以便经由网络向计算机1200提供程序。

尽管对本发明的实施例进行了描述，但本发明的技术范围并不限定于上述实施例。对于本领域技术人员来说，显然可以对上述实施例添加各种改变和改进。另外，根据权利要求书的范围，显然能够将添加了这样的改变或改进的实施例包含在本发明的技术范围内。

由权利要求、实施例或图中所示的设备、系统、程序和方法执行的每个处理的操作、过程、步骤和阶段可以以任何顺序执行，只要该顺序不由“在……之前(prior to)”、“先于(before)”等指示，并且只要来自先前处理的输出不被用于后续处理。即使在权利要求、实施例或图中使用诸如“第一”或“下一个”的短语来描述处理流程，也不一定意味着必须以该顺序执行处理。

参考标号列表

10…生成设备；20…静态模拟器；22…静态模型；24…静态模拟结果；30…工厂工程化软件；32…管道和仪表图数据；40…动态模拟器；42…动态模型；44…动态模拟结果；100…设备；110…静态模型获取单元；120…存储单元；130…动态模型生成单元；132…集成模型生成单元；134…转换单元；140…结果获取单元；150…初始状态生成单元；200…模拟系统；210…接口单元；220…管道和仪表图数据获取单元；230…匹配单元；232…模型转换单元；234…匹配处理单元；602…输入单元；604…输出单元；610…热交换器；620…反应器；630…箱；640…压缩机；650…泵；660…阀；702…输入单元；704…输出单元；706…阀；708…阀；712…第一热交换器；714…第二热交换器；720…反应器；730…箱；740…压缩机；752…第一泵；754…第二泵；760…阀；802…输入单元；804…输出单元；810…装置；820…装置；830…装置；840…装置；850…装置；860…装置；902…输入单元；904…输出单元；952…装置；954…装置；960…装置；1200…计算机；1201…DVD-ROM；1210…主机控制器；1212…CPU；1214…RAM；1216…图形控制器；1218…显示装置；1220…输入/输出控制器；1222…通信接口；1224…硬盘驱动器；1226…DVD-ROM驱动器；1230…ROM；1240…输入/输出芯片；1242…键盘

Claims

1.一种设备，包括：

结果获取单元，其被配置为获取指示工厂的稳定状态的静态模型的模拟结果；以及

初始状态生成单元，其被配置为基于所述模拟结果生成动态模型的状态参数的初始值，所述动态模型是计算所述工厂的动态状态的模型。

2.根据权利要求1所述的设备，其中

所述初始状态生成单元根据所述静态模型中包括的至少一个装置的状态参数值生成所述动态模型中的至少一个对应装置的状态参数的初始值，通过使用所述静态模型的模拟计算所述状态参数值。

3.根据权利要求1或2所述的设备，还包括：动态模型生成单元，其被配置为基于所述静态模型生成所述动态模型。

4.根据权利要求3所述的设备，其中

所述动态模型生成单元生成所述动态模型，所述动态模型包括：

多个装置，其分别与所述静态模型中包括的多个装置对应；以及

装置之间的连接关系，其与所述静态模型中包括的多个装置之间的连接关系对应。

5.根据权利要求3或4所述的设备，还包括：

管道和仪表图数据获取单元，其被配置为获取所述工厂的管道和仪表图数据；以及

匹配单元，其被配置为将所述静态模型中包括的装置与所述管道和仪表图数据中包括的装置匹配，以确认装置-装置对应关系，其中

所述动态模型生成单元基于所述匹配单元的匹配结果生成所述动态模型，所述动态模型为计算所述工厂的动态状态的模型。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中

所述结果获取单元针对包括所述工厂的所述稳定状态的多个稳定状态中的每一个获取所述静态模型的模拟结果，并且

所述初始状态生成单元基于针对所述多个稳定状态的模拟结果生成所述动态模型的状态参数的多个初始值，所述多个初始值包括所述初始值。

7.一种模拟系统，包括：

根据权利要求1至6中的任一项所述的设备；

静态模拟器，其被配置为执行静态模拟，以生成所述静态模型；以及

动态模拟器，其被配置为通过将所述动态模型的状态参数设为所述初始值并且使用动态模型来执行动态模拟。

8.根据权利要求7所述的模拟系统，其中

所述动态模拟器将所述动态模型的状态参数设为所述初始值，以模拟响应于操作员的训练操作发生的所述动态模型的动态状态变化。

9.一种方法，包括：

获取指示工厂的稳定状态的静态模型的模拟结果；以及

基于所述模拟结果生成动态模型的状态参数的初始值，所述动态模型是计算所述工厂的动态状态的模型。

10.一种程序，其使得计算机用作根据权利要求1至6中的任一项所述的设备。

11.一种程序，其使得计算机用作根据权利要求7或8所述的模拟系统。