JP2022099096A - Plant simulation device and plant simulation system - Google Patents

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Abstract

To provide a plant simulation device capable of improving a simulation precision.SOLUTION: A plant simulation device 1 includes: a data storing unit 10 that stores operation record data actually measured at a plant; a control unit that calculates, when the operation record data is input as a first process value from the data storing unit, a first operation quantity representing a result calculated on the basis of the first process value; and a simulator 30 that simulates the operation of the plant on the basis of the first operation quantity input from the control unit.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プラントシミュレーション装置およびプラントシミュレーションシステムに関する。 The present invention relates to a plant simulation apparatus and a plant simulation system.

火力発電所等のプラントでは、ＤＣＳ（Distributed Control System：分散型制御システム）のＨＭＩ（Human Machine Interface）という操作用ＰＣ（Personal Computer）の画面と制御ロジックを有する制御装置経由でプラントの弁やモータを操作することが一般的である。 In plants such as thermal power plants, DCS (Distributed Control System) HMI (Human Machine Interface) is a control device that has a screen and control logic for the operation PC (Personal Computer), and the valves and motors of the plant. It is common to operate.

上記のような制御システムを実際に使用する前には、シミュレーションが求められる。そのため、試運転フェーズにおける制御ロジックの検証は、プラントシミュレータを用いて事前に実施される。 Simulation is required before actually using the above control system. Therefore, the verification of the control logic in the test run phase is performed in advance using the plant simulator.

特開２００５－１０９１５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-10915

プラントが実際に運転し始めると、プラントの運転状況に応じて制御装置の制御ロジックを改善する必要が生じる場合がある。この場合、改善後の制御ロジックをプラントシミュレータで事前に検証する。この事前検証では、制御ロジックの信頼性を向上させるために、プラントの実際の動特性により近いシミュレーションが求められる。 When the plant actually starts operating, it may be necessary to improve the control logic of the controller depending on the operating conditions of the plant. In this case, the improved control logic is verified in advance with a plant simulator. This pre-verification requires a simulation that is closer to the actual dynamic characteristics of the plant in order to improve the reliability of the control logic.

しかし、プラントは数多くの機器を有しているので、その動特性は複雑になる。そのため、十分なシミュレーション精度を得ることが困難である。 However, since the plant has a large number of equipment, its dynamic characteristics are complicated. Therefore, it is difficult to obtain sufficient simulation accuracy.

本発明は、シミュレーション精度を向上させることが可能なプラントシミュレーション装置およびプラントシミュレーションシステムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a plant simulation apparatus and a plant simulation system capable of improving simulation accuracy.

一実施形態に係るプラントシミュレーション装置は、プラントで実測された運転履歴データを格納するデータ格納部と、データ格納部から運転履歴データが第１プロセス値として入力されると、第１プロセス値に基いて演算した結果を示す第１操作量を算出する制御部と、制御部から入力された第１操作量に基づいてプラントの運転をシミュレーションするシミュレータと、を備える。 The plant simulation apparatus according to one embodiment is based on a data storage unit that stores operation history data actually measured in a plant and a first process value when operation history data is input as a first process value from the data storage unit. It is provided with a control unit that calculates a first operation amount indicating the result of the calculation, and a simulator that simulates the operation of the plant based on the first operation amount input from the control unit.

一実施形態に係るプラントシミュレーションシステムは、プラントで実測された運転履歴データを格納するデータ格納装置と、データ格納装置から運転履歴データが第１プロセス値として入力されると、第１プロセス値に基いて演算した結果を示す第１操作量を算出する制御装置と、制御装置から入力された第１操作量に基づいてプラントの運転をシミュレーションするシミュレータ装置と、を備える。 The plant simulation system according to one embodiment is based on a data storage device that stores operation history data actually measured in the plant, and when operation history data is input as a first process value from the data storage device, it is based on the first process value. It is provided with a control device for calculating a first operation amount indicating the result of the calculation, and a simulator device for simulating the operation of the plant based on the first operation amount input from the control device.

本発明によれば、シミュレーション精度を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the simulation accuracy.

第１実施形態に係るプラントシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the plant simulation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 運転履歴データの一構造例を示す図である。It is a figure which shows one structure example of operation history data. プラントの監視制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the monitoring control system of a plant. プラントの一部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a part of a plant. 表示部の表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display image of a display part. 第２実施形態に係るプラントシミュレーションシステムの概略的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the plant simulation system which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。下記の実施形態は、本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiments are not limited to the present invention.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るプラントシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。図１に示すプラントシミュレーション装置１は、例えばノート型ＰＣ等の端末装置であり、データ格納部１０と、制御部２０と、シミュレータ３０と、スイッチ４０と、ロジック抽出回路５０と、表示部６０と、判定部７０と、入力部８０と、を備える。プラントシミュレーション装置１において、データ格納部１０、制御部２０、シミュレータ３０、スイッチ４０、およびロジック抽出回路５０は、ハードウェアとして構成されてもよいし、ソフトウェアとして仮想的に構成されていてもよい。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a plant simulation device according to a first embodiment. The plant simulation device 1 shown in FIG. 1 is a terminal device such as a notebook PC, and includes a data storage unit 10, a control unit 20, a simulator 30, a switch 40, a logic extraction circuit 50, and a display unit 60. , A determination unit 70, and an input unit 80. In the plant simulation apparatus 1, the data storage unit 10, the control unit 20, the simulator 30, the switch 40, and the logic extraction circuit 50 may be configured as hardware or virtually as software.

データ格納部１０には、プラントで実測された運転履歴データ１１が格納されている。図２は、運転履歴データ１１の一構造例を示す図である。図２に示すように、運転履歴データ１１には、プラントで実際に計測された計測データ（Ａ、Ｂ、Ｃ）が、計測日時とともに示されている。また、運転履歴データ１１は、計測日時ごとにデータ識別子で識別することができるとともに、計測項目ごとにＴＡＧ番号で識別することができる。計測項目には、例えば、ガス圧力、ガス流量、蒸気温度、給水流量、タービン回転数、発電機の出力電力などが含まれる。 The data storage unit 10 stores the operation history data 11 actually measured at the plant. FIG. 2 is a diagram showing an example of a structure of the operation history data 11. As shown in FIG. 2, the operation history data 11 shows the measurement data (A, B, C) actually measured at the plant together with the measurement date and time. Further, the operation history data 11 can be identified by a data identifier for each measurement date and time, and can be identified by a TAG number for each measurement item. The measurement items include, for example, gas pressure, gas flow rate, steam temperature, water supply flow rate, turbine rotation speed, output power of a generator, and the like.

また、データ格納部１０は、データ抽出回路１２および伝送回路１３を有する。データ抽出回路１２は、運転履歴データ１１の一部を第１プロセス値ＰＶ１として抽出する。本実施形態では、作業者Ｈ１による入力部８０の操作によって、運転履歴データ１１の各計測データには有効フラグまたは無効フラグが設定されている。データ抽出回路１２は、運転履歴データ１１のうち、有効フラグに設定されている計測データを抽出して伝送回路１３へ伝送する。なお、なお、有効フラグおよび無効フラグは、入力部８０の操作によって、適宜変更することができる。 Further, the data storage unit 10 has a data extraction circuit 12 and a transmission circuit 13. The data extraction circuit 12 extracts a part of the operation history data 11 as the first process value PV1. In the present embodiment, the valid flag or the invalid flag is set for each measurement data of the operation history data 11 by the operation of the input unit 80 by the operator H1. The data extraction circuit 12 extracts the measurement data set in the valid flag from the operation history data 11 and transmits it to the transmission circuit 13. The valid flag and the invalid flag can be appropriately changed by operating the input unit 80.

伝送回路１３は、データ抽出回路１２によって抽出された計測データを第１プロセス値ＰＶ１として制御部２０へ伝送する。このとき、伝送回路１３は、制御部２０の単位時間当たりの演算回数に相当する演算周期と同期させて第１プロセス値ＰＶ１を制御部２０へ伝送する。 The transmission circuit 13 transmits the measurement data extracted by the data extraction circuit 12 to the control unit 20 as the first process value PV1. At this time, the transmission circuit 13 transmits the first process value PV1 to the control unit 20 in synchronization with the calculation cycle corresponding to the number of operations per unit time of the control unit 20.

制御部２０は、複数の制御ロジック２１を有する。複数の制御ロジック２１には、プラントで計測される物理量（圧力、流量）に応じて種々の演算式がプログラミングされている。制御部２０は、第１プロセス値ＰＶ１を複数の制御ロジック２１のいずれかで演算し、演算結果を第１操作量ＭＶ１としてシミュレータ３０へ伝送する。また、第１プロセス値ＰＶ１が取得されていないとき、制御部２０は所定値を複数の制御ロジック２１のいずれかで演算した結果を示す第２操作量ＭＶ２をシミュレータ３０へ伝送する。 The control unit 20 has a plurality of control logics 21. Various arithmetic expressions are programmed in the plurality of control logics 21 according to the physical quantities (pressure, flow rate) measured in the plant. The control unit 20 calculates the first process value PV1 by any of the plurality of control logics 21, and transmits the calculation result to the simulator 30 as the first operation amount MV1. Further, when the first process value PV1 is not acquired, the control unit 20 transmits a second manipulated variable MV2 indicating the result of calculating the predetermined value by any of the plurality of control logics 21 to the simulator 30.

シミュレータ３０は、プラントの実際の動特性を模擬するものであり、シミュレーションモデル３１と、伝送抽出回路３２と、模擬ＩＯ（Input Output）基板３３と、を有する。 The simulator 30 simulates the actual dynamic characteristics of the plant, and has a simulation model 31, a transmission extraction circuit 32, and a simulated IO (Input Output) board 33.

シミュレーションモデル３１は、物理モデル、アクチュエータモデル、およびセンサモデルで構成される。物理モデルは、プラントの蒸気温度、給水流量、タービン回転数、発電機の出力電力等の物理的過渡特性を模擬する動特性モデルである。アクチュエータモデルは、制御装置からの操作指令を受けて動作するバルブに加えて、ポンプ、ダンパ、ファン、遮断機等の補機Ｍや、操作端などを模擬するためのモデルである。センサモデルは、圧力計ＰＸ、流量計ＦＸ、レベルスイッチ等のプラント配管に接続され、計測データを上記制御装置へ送信するセンサを模擬するためのモデルである。 The simulation model 31 is composed of a physical model, an actuator model, and a sensor model. The physical model is a dynamic characteristic model that simulates physical transient characteristics such as steam temperature of a plant, water supply flow rate, turbine rotation speed, and output power of a generator. The actuator model is a model for simulating an auxiliary machine M such as a pump, a damper, a fan, a breaker, an operation end, and the like, in addition to a valve that operates in response to an operation command from a control device. The sensor model is a model for simulating a sensor connected to a plant pipe such as a pressure gauge PX, a flow meter FX, and a level switch and transmitting measurement data to the control device.

伝送抽出回路３２は、シミュレーションモデル３１が第２操作量ＭＶ２に基づいてシミュレーションしたときに、シミュレーション結果から第２プロセス値ＰＶ２として制御部２０へ伝送する範囲を抽出する。伝送抽出回路３２は、入力部８０の操作内容に従って、この抽出動作を行う。 When the simulation model 31 simulates based on the second manipulated variable MV2, the transmission extraction circuit 32 extracts a range to be transmitted to the control unit 20 as the second process value PV2 from the simulation result. The transmission extraction circuit 32 performs this extraction operation according to the operation content of the input unit 80.

模擬ＩＯ基板３３は、制御部２０とシミュレータ３０との間における信号データの入出力回路を模擬したものである。模擬ＩＯ基板３３は、例えば、各操作量をアナログ信号からデジタル信号へ変換する回路や、シミュレーション結果をデジタル信号からアナログ信号に変換する回路等を有する。 The simulated IO board 33 simulates a signal data input / output circuit between the control unit 20 and the simulator 30. The simulated IO board 33 has, for example, a circuit for converting each operation amount from an analog signal to a digital signal, a circuit for converting a simulation result from a digital signal to an analog signal, and the like.

スイッチ４０は、第１プロセス値ＰＶ１の伝送路と第２プロセス値ＰＶ２の伝送路の交点に設置されている。スイッチ４０は、入力部８０の操作内容に基づいて、上記２つの伝送路のいずれか一方を制御部２０へ接続する。スイッチ４０によって、制御部２０へ入力されるプロセス値を第１プロセス値ＰＶ１または第２プロセス値ＰＶ２に切り替えることができる。 The switch 40 is installed at the intersection of the transmission line of the first process value PV1 and the transmission line of the second process value PV2. The switch 40 connects one of the above two transmission lines to the control unit 20 based on the operation content of the input unit 80. The switch 40 can switch the process value input to the control unit 20 to the first process value PV1 or the second process value PV2.

ロジック抽出回路５０は、入力部８０の操作内容に基づいて、制御部２０に設けられた複数の制御ロジック２１から、第１操作量ＭＶ１または第２操作量ＭＶ２の算出に用いる制御ロジックを抽出する。 The logic extraction circuit 50 extracts the control logic used for calculating the first operation amount MV1 or the second operation amount MV2 from the plurality of control logics 21 provided in the control unit 20 based on the operation contents of the input unit 80. ..

表示部６０は、制御ロジック２１や、シミュレータ３０のシミュレーション結果等の種々のデータを表示する。判定部７０は、表示部６０に表示されたシミュレーション結果に基づいて、制御ロジック２１の改善結果を判定する。入力部８０は、例えばキーボード等で構成され、作業者Ｈ１の操作を受け付ける。 The display unit 60 displays various data such as the control logic 21 and the simulation result of the simulator 30. The determination unit 70 determines the improvement result of the control logic 21 based on the simulation result displayed on the display unit 60. The input unit 80 is composed of, for example, a keyboard or the like, and accepts the operation of the operator H1.

ここで、図３を参照して、プラントの監視制御システムについて説明する。図３は、プラントの監視制御システムの概略的な構成を示すブロック図である。 Here, the monitoring and control system of the plant will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a plant monitoring and control system.

図３に示す監視制御システムでは、プラント３００の運転は、ＤＣＳの一例である制御装置２００に設けられた制御ロジック２１によって制御される。制御ロジック２１は、上述したプラントシミュレーション装置１のシミュレーション結果に基づいて設定されている。また、プラント３００の運転は、監視端末５００を介して監視員Ｈ２によって監視されている。 In the monitoring control system shown in FIG. 3, the operation of the plant 300 is controlled by the control logic 21 provided in the control device 200, which is an example of the DCS. The control logic 21 is set based on the simulation result of the plant simulation apparatus 1 described above. Further, the operation of the plant 300 is monitored by the observer H2 via the monitoring terminal 500.

プラント３００には、バルブＶ、補機Ｍ（ポンプ、ダンパ、ファン、遮断機等）といったアクチュエータや、圧力計ＰＸや流量計ＦＸといったセンサが設置されている。アクチュエータは、制御装置２００からＩＯ基板４００を介して入力された操作量ＭＶに基づいて動作する。また、センサの計測データは、プロセス値ＰＶとしてＩＯ基板４００を介して制御装置２００へフィードバックされるとともに、運転履歴データ１１としてデータ格納部１０に蓄積される。 In the plant 300, actuators such as a valve V and an auxiliary machine M (pump, damper, fan, breaker, etc.) and sensors such as a pressure gauge PX and a flow meter FX are installed. The actuator operates based on the operation amount MV input from the control device 200 via the IO board 400. Further, the measurement data of the sensor is fed back to the control device 200 as the process value PV via the IO board 400, and is stored in the data storage unit 10 as the operation history data 11.

プラント３００が新規に建設される場合、データ格納部１０には、運転履歴データ１１は格納されていない。そのため、上述したプラントシミュレーション装置１を用いて制御ロジック２１を設定する必要がある。 When the plant 300 is newly constructed, the operation history data 11 is not stored in the data storage unit 10. Therefore, it is necessary to set the control logic 21 using the plant simulation device 1 described above.

そこで、以下、プラントシミュレーション装置１のシミュレーション動作について説明する。 Therefore, the simulation operation of the plant simulation apparatus 1 will be described below.

まず、スイッチ４０が、入力部８０の操作に基づいて第２プロセス値ＰＶ２の伝送路を制御部２０に接続する。 First, the switch 40 connects the transmission line of the second process value PV2 to the control unit 20 based on the operation of the input unit 80.

続いて、制御部２０が、ロジック抽出回路５０で抽出された制御ロジック２１を用いて第２操作量ＭＶ２を算出してシミュレータ３０へ伝送する。続いて、シミュレータ３０が、第２操作量ＭＶ２に基づいてプラントの運転をシミュレーションし、シミュレーション結果を第２プロセス値ＰＶ２として制御ロジック２１へフィードバックする。このフィードバックを繰り返して、制御ロジック２１が設定される。設定された制御ロジック２１を用いて、プラント３００が実際に運転を開始する。これにより、データ格納部１０には、運転履歴データ１１が蓄積される。 Subsequently, the control unit 20 calculates the second manipulated variable MV2 using the control logic 21 extracted by the logic extraction circuit 50 and transmits it to the simulator 30. Subsequently, the simulator 30 simulates the operation of the plant based on the second manipulated variable MV2, and feeds back the simulation result as the second process value PV2 to the control logic 21. By repeating this feedback, the control logic 21 is set. The plant 300 actually starts operation using the set control logic 21. As a result, the operation history data 11 is accumulated in the data storage unit 10.

その後、図４に示すように、プラント３００において、例えば蒸気弁Ｖ１の開放により高温になった蒸気ライン３０１を冷却するために、冷却水供給弁Ｖ２の開弁速度を高くする必要が生じたとする。この場合、プラントシミュレーション装置１において、作業者Ｈ１が入力部８０を操作して制御部２０の制御ロジック２１を改善する。このとき、改善後の制御ロジック２１の検証が必要になる。 After that, as shown in FIG. 4, it is assumed that in the plant 300, for example, in order to cool the steam line 301 which has become hot due to the opening of the steam valve V1, it is necessary to increase the valve opening speed of the cooling water supply valve V2. .. In this case, in the plant simulation device 1, the worker H1 operates the input unit 80 to improve the control logic 21 of the control unit 20. At this time, it is necessary to verify the improved control logic 21.

改善後の制御ロジック２１を検証する場合、まず、スイッチ４０が、入力部８０の操作に基づいて、制御部２０に接続する伝送路を第２プロセス値ＰＶ２から第１プロセス値ＰＶ１に切り替える。 When verifying the improved control logic 21, first, the switch 40 switches the transmission line connected to the control unit 20 from the second process value PV2 to the first process value PV1 based on the operation of the input unit 80.

続いて、データ抽出回路１２が、入力部８０の操作に基づいて運転履歴データ１１の一部を抽出して伝送回路１３へ伝送する。続いて、伝送回路１３が、抽出された運転履歴データ１１を、制御部２０の演算周期と同期させた第１プロセス値ＰＶ１として制御部２０へ伝送する。 Subsequently, the data extraction circuit 12 extracts a part of the operation history data 11 based on the operation of the input unit 80 and transmits it to the transmission circuit 13. Subsequently, the transmission circuit 13 transmits the extracted operation history data 11 to the control unit 20 as the first process value PV1 synchronized with the calculation cycle of the control unit 20.

続いて、制御部２０が、ロジック抽出回路５０で抽出された制御ロジック２１を用いて第１プロセス値ＰＶ１を演算して第１操作量ＭＶ１を算出し、算出した第１操作量ＭＶ１をシミュレータ３０へ伝送する。続いて、シミュレータ３０が、第１操作量ＭＶ１に基づいてプラントの運転をシミュレーションする。 Subsequently, the control unit 20 calculates the first process value PV1 using the control logic 21 extracted by the logic extraction circuit 50 to calculate the first manipulated variable MV1, and the calculated first manipulated variable MV1 is used as the simulator 30. To transmit to. Subsequently, the simulator 30 simulates the operation of the plant based on the first manipulated variable MV1.

続いて、表示部６０がシミュレーション結果を表示する。図５は、表示部６０の表示画像の一例を示す図である。図５には、制御ロジック２１の改善前後のシミュレーション結果を比較したグラフが図示されている。このグラフでは、横軸は時間を示し、縦軸は弁開度を示す。また、線Ｌ１は、蒸気弁Ｖ１の弁開度の変化を示す。線Ｌ２は、改善前の冷却水供給弁Ｖ２の弁開度の変化を示す。線Ｌ３は、改善後の冷却水供給弁Ｖ２の弁開度の変化を示す。図５に示すように、制御ロジック２１を改善することによって、冷却水供給弁Ｖ２の開弁速度が蒸気弁Ｖ１の開弁速度と同等になっている。 Subsequently, the display unit 60 displays the simulation result. FIG. 5 is a diagram showing an example of a display image of the display unit 60. FIG. 5 shows a graph comparing the simulation results before and after the improvement of the control logic 21. In this graph, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents valve opening. Further, the line L1 indicates a change in the valve opening degree of the steam valve V1. The line L2 shows the change in the valve opening degree of the cooling water supply valve V2 before the improvement. The line L3 shows the change in the valve opening degree of the cooling water supply valve V2 after the improvement. As shown in FIG. 5, by improving the control logic 21, the valve opening speed of the cooling water supply valve V2 becomes equal to the valve opening speed of the steam valve V1.

続いて、判定部７０が、制御ロジック２１の改善結果を良否判定する。例えば、判定部７０は、表示部６０の表示画像から改善前後の冷却水供給弁Ｖ２の立ち上がり時間差Δｔを算出し、この時間差Δｔが予め設定された許容範囲内であれば改善結果を良好と判定する。 Subsequently, the determination unit 70 determines whether the improvement result of the control logic 21 is good or bad. For example, the determination unit 70 calculates the rise time difference Δt of the cooling water supply valve V2 before and after the improvement from the display image of the display unit 60, and determines that the improvement result is good if the time difference Δt is within a preset allowable range. do.

その後、改善後の制御ロジック２１は、制御装置２００にインストールされる。これにより、プラント３００は、改善後の制御ロジック２１で運転する。 After that, the improved control logic 21 is installed in the control device 200. As a result, the plant 300 is operated by the improved control logic 21.

以上説明した本実施形態によれば、制御部２０は、プラントで実際に計測されたデータをプロセス値として用いて操作量を算出している。そのため、シミュレータ３０は、実際のプラントの動特性を反映させた操作量に基づいてシミュレーションを行うことができるので、シミュレーション精度を向上させることが可能となる。 According to the present embodiment described above, the control unit 20 calculates the operation amount by using the data actually measured in the plant as the process value. Therefore, the simulator 30 can perform the simulation based on the operation amount reflecting the dynamic characteristics of the actual plant, so that the simulation accuracy can be improved.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。上述した第１実施形態では、データ格納部１０、制御部２０、およびシミュレータ３０、スイッチ４０等のシミュレーションに必要な構成要素が、１台のプラントシミュレーション装置１内に集約されている。 (Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described focusing on the differences from the first embodiment. In the first embodiment described above, the components necessary for simulation, such as the data storage unit 10, the control unit 20, the simulator 30, and the switch 40, are integrated in one plant simulation device 1.

一方、本実施形態では、上述した各構成要素に相当する装置が、分散して設けられている。例えば、図５に示すプラントシミュレーションシステム２は、データ格納装置１１０と、制御装置１２０と、シミュレータ装置１３０と、スイッチ機器１４０と、制御端末１５０と、を備える。 On the other hand, in the present embodiment, the devices corresponding to the above-mentioned components are dispersedly provided. For example, the plant simulation system 2 shown in FIG. 5 includes a data storage device 110, a control device 120, a simulator device 130, a switch device 140, and a control terminal 150.

データ格納装置１１０、制御装置１２０、シミュレータ装置１３０、スイッチ機器１４０は、第１実施形態で説明したデータ格納部１０、制御部２０、シミュレータ３０、およびスイッチ４０にそれぞれ相当する。また、本実施形態では、第１実施形態で説明したロジック抽出回路５０、表示部６０、判定部７０、および入力部８０が制御端末１５０内に集約されている。制御端末１５０は、例えば作業者Ｈ１によって操作されるＰＣ端末である。 The data storage device 110, the control device 120, the simulator device 130, and the switch device 140 correspond to the data storage unit 10, the control unit 20, the simulator 30, and the switch 40 described in the first embodiment, respectively. Further, in the present embodiment, the logic extraction circuit 50, the display unit 60, the determination unit 70, and the input unit 80 described in the first embodiment are integrated in the control terminal 150. The control terminal 150 is, for example, a PC terminal operated by the worker H1.

本実施形態でも、制御装置１２０の制御ロジック２１を改善した場合には、第１実施形態と同様に、スイッチ機器１４０が、第１プロセス値ＰＶ１の伝送路を制御装置１２０に接続する。これにより、シミュレータ装置１３０は、データ格納装置１１０に格納されている運転履歴データ１１に基づくシミュレーションを行うことができる。また、シミュレーション結果は制御端末１５０の表示部６０に表示され、改善結果は判定部７０によって判定される。 In the present embodiment as well, when the control logic 21 of the control device 120 is improved, the switch device 140 connects the transmission path of the first process value PV1 to the control device 120 as in the first embodiment. As a result, the simulator device 130 can perform a simulation based on the operation history data 11 stored in the data storage device 110. Further, the simulation result is displayed on the display unit 60 of the control terminal 150, and the improvement result is determined by the determination unit 70.

したがって、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、実際のプラントの動特性を反映させた操作量に基づいてシミュレーションを行うことができるので、シミュレーション精度を向上させることが可能となる。 Therefore, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the simulation can be performed based on the operation amount reflecting the dynamic characteristics of the actual plant, so that the simulation accuracy can be improved. ..

以上、いくつかの実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムは、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要ことに含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。 Although some embodiments and modifications have been described above, these embodiments are presented only as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel systems described herein can be implemented in a variety of other forms. In addition, various omissions, substitutions, and changes can be made to the form of the system described in the present specification without departing from the gist of the invention. The appended claims and their equivalent scope are intended to include such forms and variations included in the scope and gist of the invention.

１：プラントシミュレーション装置、２：プラントシミュレーションシステム、１０：データ格納部、１１：運転履歴データ、１２：データ抽出回路、１３：伝送回路、２０：制御部、３０：シミュレータ、４０：スイッチ、５０：ロジック抽出回路、６０：表示部、７０：判定部、１１０：データ格納装置、１２０：制御装置、１３０：シミュレータ装置 1: Plant simulation device 2: Plant simulation system 10: Data storage unit, 11: Operation history data, 12: Data extraction circuit, 13: Transmission circuit, 20: Control unit, 30: Simulator, 40: Switch, 50: Logic extraction circuit, 60: Display unit, 70: Judgment unit, 110: Data storage device, 120: Control device, 130: Simulator device

また、データ格納部１０は、データ抽出回路１２および伝送回路１３を有する。データ抽出回路１２は、運転履歴データ１１の一部を第１プロセス値ＰＶ１として抽出する。本実施形態では、作業者Ｈ１による入力部８０の操作によって、運転履歴データ１１の各計測データには有効フラグまたは無効フラグが設定されている。データ抽出回路１２は、運転履歴データ１１のうち、有効フラグに設定されている計測データを抽出して伝送回路１３へ伝送する。なお、有効フラグおよび無効フラグは、入力部８０の操作によって、適宜変更することができる。 Further, the data storage unit 10 has a data extraction circuit 12 and a transmission circuit 13. The data extraction circuit 12 extracts a part of the operation history data 11 as the first process value PV1. In the present embodiment, the valid flag or the invalid flag is set for each measurement data of the operation history data 11 by the operation of the input unit 80 by the operator H1. The data extraction circuit 12 extracts the measurement data set in the valid flag from the operation history data 11 and transmits it to the transmission circuit 13. The valid flag and the invalid flag can be appropriately changed by operating the input unit 80.

一方、本実施形態では、上述した各構成要素に相当する装置が、分散して設けられている。例えば、図６に示すプラントシミュレーションシステム２は、データ格納装置１１０と、制御装置１２０と、シミュレータ装置１３０と、スイッチ機器１４０と、制御端末１５０と、を備える。 On the other hand, in the present embodiment, the devices corresponding to the above-mentioned components are dispersedly provided. For example, the plant simulation system 2 shown in FIG. 6 includes a data storage device 110, a control device 120, a simulator device 130, a switch device 140, and a control terminal 150.

Claims (11)

プラントで実測された運転履歴データを格納するデータ格納部と、
前記データ格納部から前記運転履歴データが第１プロセス値として入力されると、前記第１プロセス値に基いて演算した結果を示す第１操作量を算出する制御部と、
前記制御部から入力された前記第１操作量に基づいて前記プラントの運転をシミュレーションするシミュレータと、
を備えるプラントシミュレーション装置。 A data storage unit that stores the operation history data actually measured at the plant,
When the operation history data is input as the first process value from the data storage unit, a control unit that calculates a first operation amount indicating the result of calculation based on the first process value, and a control unit.
A simulator that simulates the operation of the plant based on the first manipulated variable input from the control unit.
A plant simulation device equipped with. 前記シミュレータは、前記制御部から第２操作量が入力されると、前記第２操作量に基づいて前記プラントの運転をシミュレーションし、シミュレーション結果を示す第２プロセス値を前記制御部へフィードバックする、請求項１に記載のプラントシミュレーション装置。 When the second operation amount is input from the control unit, the simulator simulates the operation of the plant based on the second operation amount and feeds back the second process value indicating the simulation result to the control unit. The plant simulation apparatus according to claim 1. 前記第１プロセス値または前記第２プロセス値のいずれか一方を前記制御部に入力させるスイッチをさらに備える、請求項２に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to claim 2, further comprising a switch for inputting either the first process value or the second process value to the control unit. 前記データ格納部は、前記運転履歴データの一部を前記第１プロセス値として抽出するデータ抽出回路をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a data extraction circuit for extracting a part of the operation history data as the first process value. 前記シミュレータは、シミュレーション結果から前記第２プロセス値として前記制御部へ伝送する範囲を抽出する、請求項２または３に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to claim 2 or 3, wherein the simulator extracts a range to be transmitted to the control unit as the second process value from the simulation result. 前記データ格納部は、前記制御部の演算周期と同期させて前記第１プロセス値を前記制御部へ伝送する伝送回路をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a transmission circuit for transmitting the first process value to the control unit in synchronization with the calculation cycle of the control unit. .. 前記制御部に設けられた複数の制御ロジックから前記第１操作量または前記第２操作量の算出に用いる制御ロジックを抽出するロジック抽出回路をさらに備える、請求項２または３に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to claim 2 or 3, further comprising a logic extraction circuit that extracts a control logic used for calculating the first operation amount or the second operation amount from a plurality of control logics provided in the control unit. .. 前記シミュレータは、前記制御部の演算周期と同期させて前記第２プロセス値を前記制御部へ伝送する、請求項２または３に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to claim 2 or 3, wherein the simulator transmits the second process value to the control unit in synchronization with the calculation cycle of the control unit. 前記制御ロジックの改善前後のシミュレーション結果を比較したグラフを表示する表示部をさらに備える、請求項７に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to claim 7, further comprising a display unit for displaying a graph comparing simulation results before and after the improvement of the control logic. 前記グラフに基づいて、前記制御ロジックの改善結果を判定する判定部をさらに備える、請求項９に記載のプラントシミュレーション装置。 The plant simulation apparatus according to claim 9, further comprising a determination unit for determining an improvement result of the control logic based on the graph. プラントで実測された運転履歴データを格納するデータ格納装置と、
前記データ格納装置から前記運転履歴データが第１プロセス値として入力されると、前記第１プロセス値に基いて演算した結果を示す第１操作量を算出する制御装置と、
前記制御装置から入力された前記第１操作量に基づいて前記プラントの運転をシミュレーションするシミュレータ装置と、
を備えるプラントシミュレーションシステム。 A data storage device that stores the operation history data actually measured at the plant,
When the operation history data is input as the first process value from the data storage device, the control device for calculating the first operation amount indicating the result of calculation based on the first process value, and the control device.
A simulator device that simulates the operation of the plant based on the first operation amount input from the control device, and a simulator device.
A plant simulation system equipped with.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008146371A (en) * 2006-12-11 2008-06-26 Hitachi Ltd Controller of boiler plant
JP2011197714A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Toshiba Corp Process control system
WO2016151744A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 三菱電機株式会社 Plant monitor/control device
WO2019208773A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Operation assistance device for plant, operation assistance method for plant, learning model creation method for plant, operation assistance program for plant, recording medium on which operation assistance program for plant is recorded, learning model creation program for plant, and recording medium on which learning model creation program for plant is recorded
WO2020021688A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 三菱電機株式会社 Water treatment plant and water treatment plant operation method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008146371A (en) * 2006-12-11 2008-06-26 Hitachi Ltd Controller of boiler plant
JP2011197714A (en) * 2010-03-17 2011-10-06 Toshiba Corp Process control system
WO2016151744A1 (en) * 2015-03-24 2016-09-29 三菱電機株式会社 Plant monitor/control device
WO2019208773A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Operation assistance device for plant, operation assistance method for plant, learning model creation method for plant, operation assistance program for plant, recording medium on which operation assistance program for plant is recorded, learning model creation program for plant, and recording medium on which learning model creation program for plant is recorded
WO2020021688A1 (en) * 2018-07-26 2020-01-30 三菱電機株式会社 Water treatment plant and water treatment plant operation method

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