JP3188566B2 - プラントシミュレーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば発電プラント
の設計評価および運転訓練などのシミュレーションを行
うプラントシミュレーション装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、例えば特開昭６０−１６５６８
４号公報に示された従来のプラント運転訓練シミュレー
タ（シミュレーション装置）の構成を示すブロック図で
ある。この図において、１は訓練員または指導員によっ
て操作される模擬盤であり、実プラントの制御盤と同様
の各種ランプ、指示計および運転操作用の各種スイッチ
などが設置されている。２は指導員によって操作される
指導員コンソールであり、模擬盤１にてシミュレーショ
ンされる操作盤の初期状態を設定する指示データａ２が
入力されるキーボード等の項目データ入力部２ａと、そ
れにより設定された結果の情報ｂ２が印字されるプリン
タ２ｂとを有している。

【０００３】一方、３は模擬盤１および指導員コンソー
ル２からのデータの入出力を行う入出力装置、４は入出
力装置３を介して供給される指導員コンソール２からの
指示データａ２に基づいて模擬盤１のシミュレーション
における初期状態を設定し、かつ模擬盤１からの操作デ
ータａ１に基づいて模擬演算を行う演算制御装置であ
る。５はプラントの各種のシミュレーション内容が格納
されたシミュレーション内容記憶装置、６は模擬盤１の
現在の状態および操作データａ１によるシミュレーショ
ン結果が記憶されるデータ記憶装置、７は指示データａ
２に基づいて検索されるプラントの各種の初期状態を示
す検索データが記憶された検索データ記憶装置である。

【０００４】次に動作について説明する。まず、指導員
は模擬盤１を所望の初期状態に設定するために、項目デ
ータ入力部２ａから模擬盤１の所望のポイントおよび設
定項目等の検索を指示する入力を行う。この指示データ
ａ２は入出力装置３を介して演算制御装置４に供給され
る。これにより、演算制御装置４は、データ記憶装置
６，検索データ記憶装置７から指示データａ２に関連す
るデータを検索して読み出し、これら検索データｂ２を
入出力装置３を介してプリンタ２ｂに出力する。これを
見て、指導員は必要とする模擬盤１の状態を順次キーボ
ード等を介して変更して、模擬盤１の初期設定を行う。
これら設定項目は、演算制御装置４の制御の下に順次変
更され、また、シミュレーション内容記憶装置５，デー
タ記憶装置６の記憶内容が設定項目に従って順次変更さ
れて格納される。これにより、シミュレータが所望の運
転訓練を行う状態に設定される。

【０００５】このように設定されたシミュレータにおい
て、模擬盤１が操作され、その操作内容、例えば弁の開
閉、ポンプの起動停止および目標制御値を指定する設定
器等が操作されて、これらの操作データａ１が入出力装
置３を介して演算制御装置４へ供給される。演算制御装
置４ではシミュレーション内容を記憶装置５から読み出
し、模擬盤１の状態に基づいて、温度、流量、圧力等を
模擬する。さらに演算制御装置４ではシミュレーション
結果を入出力装置３へ送る。そのシミュレーション結果
は入出力装置３より模擬盤１のランプおよび記録計に出
力される。これにより、模擬盤１にてプラントの状態が
シミュレーションされ、同時に演算制御装置４は指導員
コンソール２からの要求により現在の模擬盤１の状態お
よびシミュレーション結果をデータ記憶装置６に保存す
る。指導員は、随時、この結果を読み出して、模擬盤１
が所定の通り運転されているか否かを監視する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラント運転訓
練シミュレーション装置は以上のように構成されている
ので、新たなプラント模擬モデルを作成する場合には、
模擬盤１および各記憶装置５，６，７の内容をすべて構
成し直さなければならなかった。つまり、模擬盤１のハ
ードウェア構成を新たに設計した制御盤に合わせて作成
し直さなければならず、また、その記憶装置５のシミュ
レーション内容や記憶装置７の初期設定のための検索デ
ータなども模擬盤１の設計変更に応じてほとんど書き直
さなければならないという問題があった。この場合に、
例えばテキストエディタなどを用いてデータを作成、あ
るいは変更する必要があり、同様に、模擬操作データの
変更や出力結果を選択する際にも、テキストエディタを
用いてデータを変更する必要があり、それらの作業は大
変煩雑なものであった。

【０００７】したがって、上述した装置は、基本的には
運転訓練のみにしか適用することができず、例えばユー
ザが各種の発電プラントを自由に設計し、また、設計さ
れたプラントを評価し、これらを運転訓練に用いること
ができなかった。また、運転訓練を行う場合でも指導員
コンソール２からデータをテキスト形式にて作成して初
期設定を行うために、そのモデルを直感的に理解しにく
くデータの誤入力を行っても、その誤りに気づくことが
困難であり、操作ミスが起こり易いなどの問題があっ
た。

【０００８】請求項１の発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、プラントの設計および
設計評価を自由にシミュレーションすることができ、そ
の際に模擬モデルの構築、模擬操作および出力選択を誤
りなく、かつ容易に行うことができ、操作ミスの少ない
プラントシミュレーション装置を得ることを目的とす
る。

【０００９】請求項２の発明は、プラント系およびその
細部の設計および設計評価をより自由に行うことができ
るプラントシミュレーション装置を得ることを目的とす
る。

【００１０】請求項３の発明は、模擬構築されたプラン
ト系およびその細部の模擬演算を効率よく行うことがで
きるプラントシミュレーション装置を得ることを目的と
する。

【００１１】請求項４の発明は、模擬演算結果を効率よ
く出力することができるプラントシミュレーション装置
を得ることを目的とする。

【００１２】請求項５の発明は、模擬操作を効率よく行
うことができるプラントシミュレーション装置を得るこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るプ
ラントシミュレーション装置は、シミュレーション画面
を表示する表示手段と、この表示手段に表示された画面
にアクセスするアクセス手段と、表示手段のシミュレー
ション画面に表示されるノードおよびジャンクションを
含むプラントの構成要素を図形イメージにて表すそれぞ
れのイメージデータを格納する記憶手段と、アクセス手
段の画面へのアクセスに基づいて記憶手段から図形イメ
ージを読み出して表示手段にシミュレーション画面とし
て表示されるプラントの模擬モデルをイメージにて構築
するイメージ処理手段と、このイメージ処理手段にて構
築されたプラントの模擬モデルにおける演算データを生
成するデータ生成手段と、このデータ生成手段からの演
算データおよびアクセス手段によるシミュレーション画
面への模擬操作を示す操作データに基づいて模擬モデル
での模擬演算を行う模擬演算手段とを設けたものであ
る。

【００１４】請求項２の発明に係るプラントシミュレー
ション装置は、プラントの最小構成要素のイメージを表
す要素図形イメージと、これらが連結されて構成される
プラント機器を表すブロック図形イメージと、ブロック
イメージを連結したプラント系統図を表すモデル図形イ
メージとを有する記憶手段と、前記要素図形イメージの
配置および結線に際して配置結線された１個以上の要素
図形イメージをまとめて一つのブロック図形イメージに
対応させ、ブロック図形イメージの配置および結線に際
して配置結線された１個以上のブロック図形イメージを
まとめて一つのモデル図形イメージに対応させ、さらに
モデル図形イメージを配置および結線することにより、
図形イメージの階層化を行うイメージ処理手段とを設け
たものである。

【００１５】請求項３の発明に係るプラントシミュレー
ション装置は、模擬演算手段が階層化されたモデルイメ
ージに対応するように複数設けられ、データ生成手段が
イメージ処理手段でのモデルイメージの階層化に基づい
て模擬演算手段の起動種類、模擬演算手段間のデータ享
受関係を定義するように構成したものである。

【００１６】請求項４の発明に係るプラントシミュレー
ション装置は、記憶手段に、さらにプラント各部のプロ
セス量および属性を表すデータを入力するための枠イメ
ージを有し、イメージ処理手段が記憶手段からの枠イメ
ージを少なくとも要素図形イメージに対応させて表示手
段に表示させ、これに入力されたデータに基づいてノー
ド、ジャンクションに対応する模擬結果を選択出力する
ように構成したものである。

【００１７】請求項５の発明に係るプラントシミュレー
ション装置は、データ生成手段にて模擬操作の際に、イ
メージ処理手段によって要素図形イメージに対応する枠
イメージに入力されたデータに基づいてノードジャンク
ションに対応する模擬操作を選択入力する操作定義デー
タを生成して、この操作定義データに基づいてアクセス
手段による表示手段のシミュレーション画面のそれぞれ
のノードジャンクションへの模擬操作を検出して、その
模擬操作を選択入力する操作処理手段を設けたものであ
る。

【００１８】

【作用】請求項１の発明におけるプラントシミュレーシ
ョン装置は、記憶手段から読み出したノードおよびジャ
ンクションを表現した図形イメージをポインティングデ
バイスなどのアクセス手段により表示手段の画面にて配
置し、これら図形イメージ間をイメージ処理手段にて接
続する。それぞれの図形イメージに対してノードジャン
クションの初期データとなる物理量が入力されると、こ
れとイメージ処理手段での処理データに基づいて模擬演
算手段の初期データをデータ生成手段にて作成する。こ
の結果、操作者の作業である模擬演算手段に対する初期
データの作成および変更、結果出力または模擬入力の選
択の過程に対して、すべての過程において図形イメージ
の処理を行って模擬モデルが定義され、この模擬モデル
に基づいてモデルデータが作成され、このモデルデータ
から初期データ、操作データおよび出力選択データが作
成されて、シミュレーションが実行される。

【００１９】請求項２の発明におけるプラントシミュレ
ーション装置は、図形イメージの配置および結線に対
し、配置結線された１個以上の図形イメージをまとめて
一つの図形イメージに対応させることにより、図形イメ
ージの階層化が行われる。

【００２０】請求項３の発明におけるプラントシミュレ
ーション装置は、図形イメージの配置および結線により
模擬演算手段の起動種類、模擬演算手段間のデータ享受
関係が定義される。

【００２１】請求項４の発明におけるプラントシミュレ
ーション装置は、物理量の模擬演算結果表示の選択のた
めの図形イメージを表示手段の画面に表示し、ノードジ
ャンクションを表現した図形イメージに接続することに
より、ノードジャンクションに対応する模擬結果が選択
出力される。

【００２２】請求項５の発明におけるプラントシミュレ
ーション装置は、表示手段の画面上にて、模擬入力操作
のための図形イメージを配置し、ノードジャンクション
の図形イメージと接続することにより、ノードジャンク
ションに対応する模擬操作が選択入力される。

【００２３】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は請求項１の発明の一実施例によるプラント
シミュレーション装置の要部の構成を示すブロック図で
あり、図２はその電気的接続を示す図である。図２にお
いて、１００はプラントの模擬モデルを構築し、その模
擬演算などを行う主処理部であり、本実施例ではプラン
トの基点をそれぞれノードと呼ばれるセルにて表し、こ
れらをジャンクションと呼ばれる流路にて結んで表す、
いわゆるノードジャンクション法にて例えば発電プラン
トなどをモデル化し、これを模擬演算する。

【００２４】この主処理部１００において、２０１は模
擬演算処理および各部の制御を行う中央演算処理装置
（ＣＰＵ）であり、特に本実施例ではノードジャンクシ
ョン法によりモデル化された発電プラントの図形イメー
ジを組み合わせる処理を行い、かつその構築モデルから
模擬操作に関するデータを生成するデータ生成回路であ
る。２０２は中央演算処理装置２０１の処理プログラム
が格納されたＲＯＭ（read only memory）および演算処
理装置２０１にて処理する際の各種のデータが格納され
るＲＡＭ（random access memory）を含む主記憶部であ
り、本実施例では模擬演算処理およびイメージ処理の各
プログラムおよび模擬操作の際の操作データなどが格納
される。２０４は中央演算処理装置２０１および主記憶
部２０２へのデータを入出力する入出力回路であり、図
に示すようにディスプレイモニタ（表示手段）２０５、
マウスなどのポインティングデバイス（アクセス手段）
２０６およびキーボードなどのデータ入力装置（アクセ
ス手段）２０７が操作装置として接続され、また外部記
憶装置としてハードディスクなどの補助記憶装置（記憶
手段）２０３が接続されている。

【００２５】補助記憶装置２０３は、本実施例ではモデ
ル化された発電プラントのそれぞれの図形イメージが格
納されている。詳しくは、図３に示すように図形イメー
ジとして、要素図形イメージ１２と、属性入力枠図形イ
メージ１４と、ブロック図形イメージ１６と、モデル図
形イメージ１８とを有している。要素図形イメージ１２
は、ノードジャンクション法で模擬対象をモデル化する
際に、そのモデル構築の基本的な要素として扱われるノ
ード、ジャンクションを図形化したイメージであり、具
体的にはセル、流路、バルブ、ポンプ、伝熱管等であ
る。属性入力枠図形イメージ１４は要素図形イメージ１
２のそれぞれに対応した形状データ、物理量プロセスデ
ータ等の入力データ項目値がキーボード等のデータ入力
装置２０７により書き込まれる枠イメージであり、入力
データ項目の具体例としては、配管直径、配管長等の構
造データおよび温度、圧力等のプラント状態量などであ
る。ブロック図形イメージ１６は、複数の要素図形イメ
ージ１２が結合された１個のプラント機器のモデルを表
すイメージである。モデル図形イメージ１８は複数のブ
ロック図形イメージ１６が結合されて１つのプラント系
統内部のモデルを表すイメージである。これらの図形イ
メージの組み合わせにより、本実施例では、１つのプラ
ント機器でのモデル化およびプラント系全体でのモデル
化を階層的に行い、また、それら模擬モデルでの階層的
なシミュレーションを実行し得る。

【００２６】具体的には本実施例による主処理部１００
は図１に示すように機能構成されて、図形イメージのイ
メージ処理および模擬演算を実行する。図１において、
２２は補助記憶装置２０３からそれぞれの図形イメージ
を読み出して、これらを配置、結線するモデルエディタ
部（イメージ処理手段）である。詳しくは、ポインティ
ングデバイス２０６のアクセスに基づいてディスプレイ
モニタ２０５上にそれぞれのイメージを配置、結線する
ことにより解析対象のプラントの模擬モデルを構築する
処理、および、例えば要素図形イメージ１２に対する属
性入力枠図形イメージ１４内に入力装置２０７にて入力
された形状データ、物理量データ等を書き込む処理など
を行うイメージ処理部であり、これらの処理結果はイメ
ージデータとしてディスプレイモニタ２０５に出力され
るとともに、モデルデータ２４としてさらにデータ処理
される出力となる。

【００２７】本実施例におけるモデルデータ２４は、要
素図形イメージ１２間の結合関係と、それぞれの要素図
形イメージ１２が有する属性入力枠図形イメージ１４に
書き込まれた属性データと、要素図形イメージ１２とブ
ロック図形イメージ１６との対応関係と、ブロック図形
イメージ１６間の接続関係と、これとモデル図形イメー
ジ１８との対応関係と、モデル図形イメージ１８間との
接続関係とを含むデータとして作成される。換言する
と、モデルデータ２４は要素部品のデータ群を含むブロ
ック部品のデータ群により表されるそれぞれモデル図形
イメージ１８に対応するデータとして形成される。

【００２８】モデルデータ２４の具体例を図４について
挙げると、この図において、４０１，４１８はモデル図
形イメージ１８に割り付けられた２つのモデル番号１，
２を示す。モデル番号１のモデルデータは、４０１から
４１８の前行までであり、４０２はモデル種類を表し、
４０３はモデル間接続を示し、４０４，４１７はモデル
図形を構築するブロック図形の番号１，２を示してい
る。ブロック番号１において、４０５はブロック間接続
を示し、４０６，４１１，４１２，４１５は、ブロック
図形を構築する要素図形の番号１〜４を示している。そ
れぞれの要素図形１〜４において、４０７，４１３は要
素種類を表しており、４０８，４１４は要素間接続を示
し、４０９，４１０はプロセス量、つまり物理量データ
を示している。

【００２９】図１に戻って、２６はモデルエディタ２２
からのモデルデータ２４に基づいて表示および操作なら
びに模擬演算の際の各種のデータを生成するデータ処理
部（データ生成手段）である。例えば、モデルデータ２
４からプラントの構造とプラントの熱水力的状態を定義
する模擬演算のための初期データ２８をそれぞれの階層
に応じて複数生成して、また、同様に操作対象を定義す
る操作定義データ３０および表示対象を定義する表示定
義データ３２を生成して、さらに本実施例では階層化の
ために後述する模擬演算部３６のいずれかの演算手段を
起動するための起動データ３４などを生成する。

【００３０】具体的には、初期データ２８はプラント状
態量、プラント構造材の物理量のデータであり、模擬演
算対象のプラントをモデル化した値として表され、例え
ばモデルデータ２４からモデル内のブロック間の接続関
係と、ブロック内の要素部品の種類および接続関係と、
属性データとを含む形式にて記述される。同様に、表示
定義データ３２および操作定義データ３０には、検出端
および操作端の接続先の要素部品に対応する共有メモリ
上の先頭からのアドレスが記述される。例えば、表示定
義データ３２には、図４の温度検出端にて４１４で定義
されている要素部品２のノードの温度データが記述され
る共有メモリ上のアドレスを計算して記述される。同様
に操作定義データ３０には、操作端の接続先の操作量が
記述される共有メモリ上のアドレスを計算して記述され
ている。

【００３１】再び図１に戻って、３６は模擬対象を数学
モデルに従って演算を行うことで模擬対象の挙動をシミ
ュレーションする模擬演算部（模擬演算手段）であり、
本実施例ではプラントの模擬モデルの階層化に応じて演
算手段が複数設けられている。これら模擬演算手段は、
プラントの基点を表すノードにて、エネルギー保存式お
よび質量保存式に基づいて模擬演算処理を行い、流路を
表すジャンクションにて運動量保存式に基づいて模擬演
算処理を行う。３８は模擬演算部３６の模擬演算手段ご
とに設けられた共有メモリであり、主記憶装置２０２の
ＲＡＭなどに設定される。これら共有メモリ３８は、模
擬演算手段にてその動作中に演算結果のデータの出力ま
たは模擬対象に対する模擬操作データの入力を行う。

【００３２】一方、４０は起動データ３４に基づいて模
擬演算部３６のそれぞれの模擬演算手段を起動する演算
手段起動部、４２は操作定義データ３０に基づいてデー
タ入力装置２０７からの入力値を共有メモリ３８に書き
込む操作処理部（操作処理手段）、４４は表示定義デー
タ３２に基づいて共有メモリ３８から演算値を読み出
し、ディスプレイモニタ２０５上に演算値を表示する表
示処理部、４６はモデルエディタ２２および操作処理部
４２ならびに表示処理部４４のデータの入出力を制御す
る入出力処理部である。

【００３３】次に動作について説明する。図５〜図７は
上記のような構成のプラントシミュレーション装置の動
作を示すフローチャートであり、図５において、まず、
ステップＳＴ３００にて、操作者が装置のスイッチをオ
ンとしてプラント設計操作を開始する。この場合、スイ
ッチをオンとすると、ディスプレイモニタ２０５に例え
ばメニュー画面が表示される。これにより、操作者は、
ポインティングデバイス２０６またはデータ入力装置２
０７にて、まず、設計操作を選択すると、例えば、要素
図形イメージ１２をデバイスとする設計用紙が表示され
る。次いで、操作者は、ステップＳＴ３０１において、
ポインティングデバイス２０６を操作して設計用紙上に
要素図形イメージ１２を順次配置していく。

【００３４】次いで、ステップ３０２において、モデル
エディタ２２はポインティングデバイス２０６からの配
置データを入出力処理部４６を介して受けると、ポイン
ティングデバイス２０６を用いて配置した複数個のイメ
ージ間を順次結線して、その接続関係を定義するモデル
データ２４の一部を表すデータを順次生成する。この場
合、配置されたそれぞれの要素図形イメージ１２には補
助記憶装置２０３からの属性入力枠図形イメージ１４が
対応づけられて表示される。これにより、操作者はステ
ップＳＴ３０３にてデータ入力装置２０７によって物理
量データの書き込みを行う。この属性入力枠図形イメー
ジ１４からの入力データもモデルデータ２４に含まれ
る。

【００３５】次いで、属性データの入力が終了すると、
ステップＳＴ３０４にて１つのプラント機器、つまりブ
ロック定義が完了したか否かが判定され、ブロック定義
が完了するまで、ステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０３が繰
り返し行われる。ブロック定義が完了すると、操作者は
ステップＳＴ３０５にて、設計用紙に作成された１つの
ブロックをブロック図形イメージ１６を選択して、これ
に登録することにより、一旦、補助記憶装置２０３に格
納する。これにより、モデルエディタ２２では、ブロッ
ク図形イメージ１４の内部定義を表すモデルデータ２４
の一部を表すデータを作成する。次いで、ステップＳＴ
３０６にて他のブロックの定義、作成があるか否かが判
定され、次のブロックの作成を行う場合には、上記と同
様にステップＳＴ３０１〜ＳＴ３０５を繰り返して、他
のブロックを作成する。そして、複数のブロックが作成
されて、すべてのブロックの定義が終了すると、図６の
ステップＳＴ３０７に進む。

【００３６】ステップＳＴ３０７において、操作者はポ
インティングデバイス２０６を操作して登録された複数
のブロック図形イメージ１６を読み出して、これらを設
計用紙上の所望の位置に配置する。これにより、ステッ
プＳＴ３０８にて、モデルエディタ２２は配置されブロ
ックイメージ間を順次結線して接続関係を定義するモデ
ルデータ２４の一部を表すデータを生成する。次いで、
ステップＳＴ３０９にてブロック定義が完了した否かが
判定されて、すべてのブロックの配置および結線が繰り
返し行われて、ブロック定義が終了すると、ステップＳ
Ｔ３１０に進む。

【００３７】ステップＳＴ３１０では、配置接続された
ブロック図形イメージ１６が上位のモデル図形イメージ
１８に登録され、モデル図形イメージ１８の内部定義が
モデルエディタ２２にてなされる。この場合、それぞれ
のモデルイメージは、演算手段の一つの解析モデルに対
応する。つまり、モデルイメージの下位階層の図形イメ
ージの接続関係および属性データから生成されたモデル
データ２４は、データ処理部２６にてデータ処理されて
それぞれの模擬演算手段３６の初期データとして作成さ
れる。次いで、ステップＳＴ３１１にて他のモデル定義
があるか否かが判定され、他のモデル定義がある場合に
は、ステップ３０１に戻り、上記と同様に要素配置およ
び接続、ブロック配置および接続をステップ３０１〜３
１０にて繰り返して行なう。すべてのモデル定義が終了
すると、図７のステップＳＴ３１２に進む。

【００３８】ステップＳＴ３１２では、登録されたモデ
ル図形イメージ１８を読み出してモデルエディタ２２に
よりディスプレイモニタ２０５上に配置、結線して、モ
デル間の接続関係を定義する。前述のようにモデル図形
イメージ１８は、模擬演算部３６のいずれかの演算手段
の一つの解析モデルに対応するため、モデルイメージ間
の接続関係は演算手段の結合関係に対応する。ディスプ
レイモニタ２０５上で、モデル化を完了すると、ステッ
プＳＴ３１４にてモデルデータ２４に含まれるすべての
データが出揃い、これにより図４に示すようなモデルデ
ータ２４が生成されて、データ処理部２６に供給され
る。

【００３９】このモデルデータ２４を受けたデータ処理
部２６は、ステップＳＴ３１５においてモデルデータ２
４に基づいて初期データ２８、起動データ３４、操作定
義データ３０および表示定義データ３２を生成して、各
部に供給する。この場合、初期データ２８はモデルデー
タ２４からモデル内のブロック間の接続関係と、ブロッ
ク内の要素部品の種類および接続関係と、属性データと
に基づいて模擬演算部３６のそれぞれの模擬演算手段に
対応する初期データ２８が記述される。起動データ３４
は、例えば、図４の４０２で示されるモデル種類４０３
で示されるモデル間の接続関係が記述される。表示デー
タおよび操作データには検出端および操作端の接続先の
要素部品に対応する共有メモリ３８上の先頭からのアド
レスが記述される。例えば図４の温度検出端では４１４
で定義されている要素部品２のノードの温度データが記
述される共有メモリ３８上のアドレスを計算し、表示定
義データ３２に記述される。同様に操作データでは、操
作端の接続先の操作量が記述される共有メモリ３８上の
アドレスを計算し、操作定義データ３０に記述される。

【００４０】このようにそれぞれのデータが生成される
と、ステップ３１６に進み、ここでは演算手段起動部４
０が起動データ３４に基づいて模擬演算部３６のそれぞ
れの模擬演算手段を起動する。それぞれの模擬演算手段
はステップＳＴ３１７にて模擬演算の初期条件となる初
期データ２８を読み込み模擬演算を開始する。

【００４１】演算が開始されると、ステップＳＴ３１８
では表示定義データ３２に従って表示処理部４４が共有
メモリ３８から演算されたデータを読み取って、これを
入出力処理部４６を介してディスプレイモニタ２０５上
に演算結果を表示する。また操作者が模擬操作を行う場
合には、ステップＳＴ３１８にてディスプレイモニタ、
２０５上の操作画面からポインティングデバイス２０
６、データ入力装置２０７によりユーザの模擬操作量が
入力されて、操作処理部４２によって共有メモリ３８上
に書き込まれる。それぞれの模擬演算手段は共有メモリ
３８上に書き込まれた模擬操作量により模擬演算を実行
する。それぞれの模擬操作に従って、ステップＳＴ３１
７およびＳＴ３１８が繰り返し実行され、これらはステ
ップＳＴ３１９にて演算終了を確認するまで繰り返し行
われる。これにより、モデル化されたプラントのシミュ
レーションが順次、実行される。

【００４２】なお、上記実施例では主処理部１００にそ
れぞれ１つのディスプレイ２０５およびポインティング
デバイス２０６ならびにデータ入力装置２０７を接続し
た個別のシミュレーション装置を例に挙げて説明した
が、本発明においては複数のディスプレイおよび複数の
操作装置を有するネットワーク化したシミュレーション
装置を勿論含むものである。

【００４３】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
図形イメージを表示手段の画面上に配置接続し、その図
形イメージの配置接続に関するデータに基づいて模擬演
算手段の初期を作成するように構成し、また操作データ
および表示データの選択も図形イメージの配置接続によ
り実施するように構成したので、容易にかつ過誤なく演
算モデルを構築でき、シミュレーションによる設計評
価、運転訓練等の効率化が図れる効果がある。

【００４４】請求項２の発明によれば、図形イメージの
配置および結線に対し、配置結線された１個以上の図形
イメージをまとめて一つの図形イメージに対応させるこ
とにより、図形イメージの階層化を行うように構成した
ので、プラント系およびその細部をより自由に設計およ
び設計評価することができる効果がある。

【００４５】請求項３の発明によれば、図形イメージの
配置および結線により模擬演算手段の起動種類、模擬演
算手段間のデータ享受関係が定義されるので、階層化さ
れた模擬モデルを有効にシミュレーションすることがで
きる効果がある。

【００４６】請求項４の発明によれば、物理量の模擬演
算結果表示の選択のための図形イメージを表示手段の画
面に表示し、ノードジャンクションを表現した図形イメ
ージに接続することにより、ノードジャンクションに対
応する模擬結果が選択出力される構成なので、模擬演算
結果を過誤なく効率よく出力することができる効果があ
る。

【００４７】請求項５の発明によれば、表示手段の画面
上にて、模擬入力操作のための図形イメージを配置し、
ノードジャンクションの図形イメージと接続することに
より、ノードジャンクションに対応する模擬操作が選択
入力されるように構成したので、模擬操作を効率よく行
うことができ、それに対する模擬演算を間違いなく行う
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明によるプラントシミュレーショ
ン装置の一実施例の要部を示す機能ブロック図である。

【図２】図１の実施例によるプラントシミュレーション
装置の電気的接続を示すブロック図である。

【図３】図１の実施例における補助記憶装置に記憶され
たそれぞれの図形イメージを示す図である。

【図４】図１の実施例におけるモデルデータの具体例を
示す図である。

【図５】図１の実施例によるシミュレーション装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図６】図１の実施例によるシミュレーション装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図７】図１の実施例によるシミュレーション装置の動
作を説明するためのフローチャートである。

【図８】従来のシミュレーション装置の構成を示す機能
ブロック図である。

【符号の説明】

２２ モデルエディタ（イメージ処理手段） ２４ モデルデータ ２６ データ処理部（データ生成手段） ２８ 初期データ ３０ 操作定義データ ３２ 表示定義データ ３４ 起動データ ３６ 模擬演算部（模擬演算手段） ４２ 操作処理部（操作処理手段） ４４ 表示処理部 ２０３ 補助記憶装置（記憶手段） ２０５ ディスプレイモニタ（表示手段） ２０６ ポインティングデバイス（アクセス手段） ２０７ データ入力装置（アクセス手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09B 9/00 G05B 17/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの配管の基点をそれぞれノード
   とし、流路をジャンクションとして模擬演算するノード
   ジャンクション法が適用されたプラントシミュレーショ
   ン装置において、シミュレーション画面を表示する表示
   手段と、該表示手段に表示された画面にアクセスするア
   クセス手段と、前記表示手段のシミュレーション画面に
   表示されるノードおよびジャンクションを含むプラント
   の構成要素を図形イメージにて表すそれぞれのイメージ
   データを格納する記憶手段と、前記アクセス手段の画面
   へのアクセスに基づいて前記記憶手段から図形イメージ
   を読み出して、前記表示手段にシミュレーション画面と
   して表示されるプラントの模擬モデルをイメージにて構
   築するイメージ処理手段と、該イメージ処理手段にて構
   築されたプラントの模擬モデルにおける初期値データを
   生成するデータ生成手段と、該データ生成手段からの初
   期値データおよび前記アクセス手段によるシミュレーシ
   ョン画面のノードジャンクションへの模擬操作を示す操
   作データに基づいて模擬モデルでの模擬演算を行う模擬
   演算手段とを有することを特徴とするプラントシミュレ
   ーション装置。
2. 【請求項２】 前記記憶手段は、プラントの最小構成要
   素のイメージを表す要素図形イメージと、これらが連結
   されて構成されるプラント機器を表すブロック図形イメ
   ージと、ブロックイメージを連結したプラント系統図を
   表すモデル図形イメージとを有し、前記イメージ処理手
   段は、前記要素図形イメージの配置および結線に際して
   配置結線された複数個の要素図形イメージをまとめて一
   つのブロック図形イメージに対応させ、ブロック図形イ
   メージの配置および結線に際して配置結線された複数個
   のブロック図形イメージをまとめて一つのモデル図形イ
   メージに対応させ、さらにモデル図形イメージを配置お
   よび結線することにより、図形イメージの階層化を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載のプラントシミュレー
   ション装置。
3. 【請求項３】 前記模擬演算手段は、階層化されたモデ
   ルイメージに対応するように複数設けられ、前記データ
   生成手段は、前記イメージ処理手段でのモデルイメージ
   の階層化に基づいて模擬演算手段の起動種類、模擬演算
   手段間のデータ享受関係を定義することを特徴とする請
   求項２に記載のプラントシミュレーション装置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段は、プラント各部のプロセ
   ス量および属性を表すデータを入力するための枠イメー
   ジを有し、前記イメージ処理手段は、前記記憶手段から
   の枠イメージを少なくとも要素図形イメージに対応させ
   て表示手段に表示させ、これに入力されたデータに基づ
   いてノード、ジャンクションに対応する模擬結果を選択
   出力することを特徴とする請求項２に記載のプラントシ
   ミュレーション装置。
5. 【請求項５】 前記データ生成手段は、模擬操作の際
   に、前記イメージ処理手段によって要素図形イメージに
   対応する枠イメージに入力されたデータに基づいてノー
   ドジャンクションに対応する模擬操作を選択入力する操
   作定義データを生成し、該シミュレーション装置は、前
   記操作定義データに基づいて前記アクセス手段による表
   示手段のシミュレーション画面のノードジャンクション
   への模擬操作を検出して、その模擬操作を選択入力する
   操作処理手段を有することを特徴とする請求項１に記載
   のプラントシミュレーション装置。