JP4476766B2 - プラントモデル作成システム - Google Patents

Description

本発明は、プラントの挙動を模擬したプラントモデルを開発・作成するためのプラントモデル作成システムに関する。

プラントを模擬するためのプログラムおよび電子データ（以下、プラントモデルとする）を構築する従来技術としては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されるように、グラフィカルなインターフェイス（ＧＵＩ）により、画面上でプラントを構成する機器を配置したり、接続することで、ユーザがプラントモデルを熟知していなくても、プラントモデルの構築や修正を行い得る技術がある（例えば、特許文献１および２参照）。
特開２００３−１５０８９０号公報 特開平０８−２７８８０８号公報

しかしながら、燃料再処理プラント等のようにプラントの規模が大きく、開発・作成するプラントのモデルが大規模な場合、モデルの開発・作成を複数の作業者が分担して行うことが一般的なため、従来技術では、プラントモデルの構築、構築したプラントモデルのシミュレーションおよび訓練システム等の実システムへのインストールを、それぞれ別々のシステムやツールを使用して実行している。

このため、作業者が使用方法を習得するために多くの時間がかかっていた。また、計算機環境の構築も、それぞれのシステムやツールに合わせて行う必要があるため、特に、複数の計算機環境を構築する場合には多くの作業量が必要となっていた。

本発明は、上述した課題を考慮してなされたものであり、グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）によるプラントモデルの構築から作成したプラントモデルのシミュレーション、訓練システムへのプラントモデルのインストールまでを一貫して行い得るプラントモデル作成システムを提供することを目的とする。

本発明に係るプラントモデル作成システムは、上述した課題を解決するため、請求項１に記載したように、入力操作を受け付ける入力手段と、画像表示可能な表示手段と、電子データの読み出しおよび書き込みが可能なデータ記録手段と、プラントを構成する機器を模擬した機器モデルを作成する作成機器モデル作成手段と、前記機器モデルを複数個有するプラントモデルを作成するプラントモデル作成手段と、前記プラントモデルについてシミュレーションを実行するモデルシミュレーション手段と、前記プラントモデルのソースを出力するモデルソース出力手段と、実システム変数表およびプラントモデル作成システム変数表を参照して前記モデルソース出力手段から出力されたソースの変数並びをインストール先のシステムの変数並びに変換したソースをインストールするソースインストール手段と、前記入力手段、表示手段、データ記録手段、機器モデル作成手段、プラントモデル作成手段、モデルシミュレーション手段、モデルソース出力手段およびソースインストール手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係るプラントモデル作成システムによれば、グラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）によるプラントモデルの構築から作成したプラントモデルのシミュレーション、訓練システム等の実システムへのプラントモデルのインストールまでを一貫して行うことができる。

以下、本発明に係るプラントモデル作成システムの実施例について、図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１に本発明の第１の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１の構成を概略的に表した構成概略図を示す。

図１に示すプラントモデル作成システム１は、例えば、プラントモデル作成用プログラム（以下、プログラムをＰＧと省略する）をコンピュータに読み込ませて実行させることで実現される。つまり、プラントモデル作成用ＰＧおよびコンピュータ（いずれも図を省略）が協働することで、コンピュータは、プラントモデル作成システムとして機能する。

図１によれば、プラントモデル作成システム１は、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、インターフェイス（以下、Ｉ／Ｆとする）手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５を具備する。

入力手段２は、いわゆる、マン−マシンインターフェイスであり、ユーザが入力した情報を制御手段５に送る機能を有する。

表示手段３は、制御手段５から画面表示情報を受け取り、画面表示情報に基づく画像を表示する機能を有する。

データ記録手段４は、例えば、電子ファイルやデータベース等の電子データを保存可能な領域である。データ記録手段４に保存される電子データは、制御手段５が読み込むことができる。また、データ記録手段４の空き部分（電子データの保存に使用されていない領域）には、制御手段５が電子データを書き込むことができる。

制御手段５は、演算処理を行い、プラントモデル作成システム１内の各処理手段、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５を制御することができる。

Ｉ／Ｆ手段６は、外部機器（図外）とのインターフェイスとしての役割を担う。すなわち、プラントモデル作成システム１は、Ｉ／Ｆ手段６を介して外部機器から情報を受け取ることができる。また、Ｉ／Ｆ手段６を介して外部機器へ情報を送ることもできる。

機器モデル作成手段１１は、プラントを構成する各機器を模擬したモデル（機器モデル）２４（後述する図２に示す）を作成する機能（以下、機器モデル作成機能とする）を有する。尚、機器モデル作成機能には、複数の機器モデル２４を組合せて、さらに上位の新たな機器モデル２４を作成する機能も含まれている。

従って、機器モデル作成手段１１は、複数の機器モデル２４を組合せてさらに上位の新たな機器モデル２４を作成することができ、機器モデル２４を階層化して作成することができる。

また、機器モデル作成手段１１は、作成した機器モデル２４をデータ記録手段４に格納される機器モデルデータベース（以下、データベースをＤＢと省略する）１７に記録し格納することができる。さらに、機器モデル作成手段１１は、ユーザの読み出し要求があれば、機器モデルＤＢ１７に格納される機器モデル２４を事後的に読み出すこともできる。

尚、機器モデル２４は、機器モデルＤＢ１７に格納されるとしたが、必ずしも機器モデル２４をデータベース化して保存しなくても良い。つまり、単に電子データとしてデータ記録手段４に保存しても構わない。この点は、後述する他のモデルについても同様である。

さらにまた、機器モデル作成手段１１は、機器モデル２４の入力側および出力側の境界条件を決定したり、初期値を設定することができる。

プラントモデル作成手段１２は、少なくとも２個以上の機器を有するプラント全体または一部分を模擬するモデル（以下、プラントモデルとする）３３（後述する図２に示す）を作成する機能（以下、プラントモデル作成機能とする）を有する。より具体的には、複数の機器モデル２４を配置したり接続する機能を有する。

また、プラントモデル作成手段１２は、機器モデル作成手段１１と同様に、作成したプラントモデル３３をデータ記録手段４に格納されるプラントモデルＤＢ１８に記録し蓄積することができ、ユーザの読み出し要求があれば、プラントモデルＤＢ１８に蓄積されるプラントモデル３３を事後的に読み出すこともできる。さらに、プラントモデル３３の入力側および出力側の境界条件を決定したり、初期値を設定することができる。

モデルシミュレーション手段１３は、プラントモデル３３について、シミュレーションを実行する機能（以下、モデルシミュレーション機能とする）を有する。従って、モデルシミュレーション手段１３では、プラントモデル作成手段１２が作成したプラントモデル３３を実際のプラント制御システムや、実際のプラント運転訓練システム等の実際のシステム（以下、実システムと省略する）２０へインストールすることなく、作成したプラントモデル３３についてシミュレーションが可能である。

また、モデルシミュレーション手段１３は、シミュレーション結果を表示手段３に表示することができる。すなわち、シミュレーション結果を画面表示するための画面表示情報を制御手段５に与えることができる。

さらに、モデルシミュレーション手段１３は、シミュレーション結果をデータ記録手段４等の書き込み可能なデータ記録手段に、データファイル（図１において省略）として記録し保存することもできる。

モデルソース出力手段１４は、作成されたプラントモデル３３から、実システム２０へプラントモデル３３をインストールするべく汎用言語で記述されたプラントモデルのソースを出力する機能を有する。ここで、出力されるプラントモデルのソースは、記述された汎用言語のコンパイル環境によりコンパイルすることができる。

ソースインストール手段１５は、モデルソース出力手段１４から出力されたソースの変数並びを実システム２０の変数並びに変換してインストールする。変換を行うにあたってソースインストール手段１５は、例えばデータ記録手段４等の読み出し可能なデータ記録手段に予め格納される実システム変数表（電子データ）２２およびプラントモデル作成システム変数表（電子データ）２３が参照される。

尚、プラントモデル作成システム１は、Ｉ／Ｆ手段６を具備しているが、外部機器との情報の授受が不要であれば、必ずしも具備している必要はない。また、データ記録手段４は、制御手段５が読み出しおよび書き込み可能な外部機器（図外）に具備されていても構わない。

さらに、データ記録手段４に格納される電子データ、すなわち、図１に示すプラントモデル作成システム１の場合、機器モデルＤＢ１７、プラントモデルＤＢ１８、実システム変数表２２およびプラントモデル作成システム変数表２３は、制御手段５が読み出しおよび書き込み可能な外部のデータ記録手段に格納してあっても構わない。

次に、プラントモデル作成システム１を使用して行うプラントモデルの作成について説明する。

図２は、ユーザがプラントモデル作成システム１を使用してプラントモデルを作成するために必要とされる作業（以下、第１のプラントモデル作成作業とする）の一連の流れを説明する作業フロー図である。

プラントモデルを作成する一連の作業としては、図２に示すように、ユーザは、まず、機器モデル作成作業を行い（作業Ｓ１）、プラントを構成する各機器を模擬するモデル（機器モデル）２４の作成を行う。

機器モデル２４は、図２に示すように、モデルの対象となる機器をイメージ（画像）化したグラフィック部２６と、機器の特性や動作を記述した機器モデル定義２７とを備える。

機器モデル２４のグラフィック部２６は、グラフィック部２６が表す機器の入力情報および出力情報を表す入出力情報格納部２８を有する。ここで、入力情報とは、機器モデル２４の対象となる機器の入力側に入力される物質や、流量、流速、圧力、その他の物性値（初期値および境界条件を含む）等の入力側の必要なインターフェイス情報である。また、出力情報とは、機器モデル２４の対象となる機器における出力側の必要なインターフェイス情報である。

また、機器モデル２４の機器モデル定義２７は、汎用言語で記述されたプログラムコード３０を有し、さらに、必要な場合には、プログラムコード３０に加え、プログラムコード３０の入出力および動作の仕様を記載したプログラム仕様３１を有する。

つまり、機器モデル２４の作成とは、グラフィック部２６の作成および機器モデル定義２７を作成することを意味し、より詳細には、グラフィック部２６および機器モデル２４の入出力情報を記述した入出力情報格納部２８の作成と、プログラムコード３０の作成（必要な場合にはプログラム仕様３１の作成）とを行うことを意味する。

必要な機器モデル２４の作成が終わると、次に、プラントモデル案作成作業としてプラントモデル案３３の作成作業を行う（作業Ｓ２）。そして、プラントモデル案３３の作成が終わると、次に、プラントモデル案検証作業として、プラントモデル案３３の検証作業を行い、必要な設計要求を満足するかを検証する（作業Ｓ３）。

この時、シミュレーションの結果、必要な設計要求を満足しない場合には、作業Ｓ１または作業Ｓ２に戻り、機器モデル２４およびプラントモデル案３３の少なくとも一方の修正作業を行い、新たなプラントモデル案３３を作成する（作業Ｓ１または作業Ｓ２）。そして、最終的には、必要な設計要求を満足したプラントモデル案３３、すなわち、プラントモデル３３を作成する。

そして、必要な設計要求を満足したプラントモデル案３３、すなわち、プラントモデル３３が完成すると（作業Ｓ３が完了）、実システム２０へインストール可能なように、モデルソース出力作業を行い、汎用言語で記述されたプラントモデル３３のソース（以下、プラントモデルソースとする）３５を出力する（作業Ｓ４）。プラントモデルソース３５は、図２に示すように、汎用言語で記述されたプログラムコード３７のみならず、プログラムコード３７で使用される変数リスト３８および定数リスト３９を併せて有する。

モデルソース３５の出力が完了すると、続いて、ソースインストール作業を行い、出力したプラントモデルソース３５の変数並びを実システム２０の変数並びに変換してインストールする（作業Ｓ５）。

これら第１のプラントモデル作成作業（作業Ｓ１〜作業Ｓ５）の一連の作業は、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１に与え、プラントモデル作成システム１にプラントモデル作成手順（以下、第１のプラントモデル作成手順とする）を実行させることで行うことできる。

図３は、プラントモデル作成システム１が実行する第１のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。尚、第１のプラントモデル作成手順を説明する前提として、ユーザは、全く機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとする。

図３によれば、第１のプラントモデル作成手順は、機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）と、プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）と、プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）と、モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）と、ソースインストールステップ（ステップＳＳ６）とを具備する。

機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）とは、機器モデル作成手段１１が、プラントを構成する各機器を模擬する機器モデル２４を作成する処理ステップである。また、機器モデル作成ステップには、機器モデル２４の入力側および出力側の境界条件を決定したり、初期値を設定することも含まれる。

プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）とは、プラントモデル作成手段１２が、複数の機器モデル２４を配置したり接続することで、プラントモデル（プラントモデル案）３３を作成する処理ステップである。尚、プラントモデル３３とは、シミュレーションの結果、必要な設計要求を満足する結果を得たプラントモデル案３３をいう。

また、機器モデル作成ステップと同様にプラントモデル作成ステップについても、プラントモデルの入力側および出力側の境界条件を決定したり、初期値を設定することも含まれる。

プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）とは、モデルシミュレーション手段１３が、プラントモデルについてシミュレーションを実行する処理ステップである。

モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）とは、モデルソース出力手段１４が実システム２０へプラントモデル３３をインストールするべく汎用言語で記述されたプラントモデルソース３５を出力する処理ステップである。

ソースインストールステップ（ステップＳＳ６）とは、ソースインストール手段１５が、モデルソース出力ステップで出力されたプラントモデルソース３５の変数並びを実システム２０の変数並びに変換してインストールする処理ステップである。

このような処理ステップを具備する第１のプラントモデル作成手順は、プラントモデル作成システム１の入力手段２からユーザが入力した実行要求を制御手段５が受け取り、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第１のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ１で機器モデル作成ステップがなされる。機器モデル作成ステップは、入力手段２から入力された機器モデル作成ステップの実行要求を制御手段５が受け取り、制御手段５が機器モデル作成手段１１を機能させることでなされる。

機器モデル作成処理ステップ（ステップＳＳ１）では、プラントを構成する機器のモデル作成に必要なデータの入力を受けて、機器モデル作成手段１１が、図２に示すような機器モデル２４を作成する。機器のモデル作成に必要なデータの入力操作は、プラントの仕様等を考慮してユーザが行う。

必要な機器モデル２４の作成が終了、すなわち、図２に示す作業Ｓ１が終了すると、ユーザは、次の作業（作業Ｓ２）を行うべく、プラントモデル作成ステップの実行要求を入力手段２を操作して入力する。すると、制御手段５は、入力手段２から入力されたプラントモデル作成ステップの実行要求を受け取り、プラントモデル作成手段１２を機能させてプラントモデル作成手段１２にプラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）を実行させる。

プラントモデル作成ステップでは、プラントモデル作成手段１２が、ユーザの入力操作の内容に応じて、複数の機器モデル２４を配置したり接続して図２に示すようなプラントモデル案３３を作成する。必要があれば、プラントモデル案３３の入力側および出力側の境界条件を決定したり初期値を設定したりする。

尚、プラントモデル作成手段１２はグラフィカルユーザーインターフェイス（ＧＵＩ）をユーザに提供しており、ユーザは、表示される機器モデル２４を画面上で配置・接続することで、プラントモデル案３３を構築できる。従って、ユーザはプログラムコード等を記述する必要が無いため、ヒューマンエラーの防止やユーザの作業量削減の効果がある。

プラントモデル案３３の作成、すなわち、図２に示す作業Ｓ２が終了すると、ユーザは、次の作業（作業Ｓ３）を行うべく、プラントモデルシミュレーションステップの実行要求を入力手段２を操作して入力する。すると、制御手段５は、入力手段２から入力されたプラントモデルシミュレーションステップの実行要求を受け取り、モデルシミュレーション手段１３を機能させ、モデルシミュレーション手段１３にプラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）を実行させる。

プラントモデルシミュレーションステップでは、モデルシミュレーション手段１３が、プラントモデル案３３についてシミュレーションを実行する。シミュレーションの実行により求められたプラント状態等のシミュレーション結果は、グラフ等のグラフィックスやデータ列とし表示手段３に表示される。また、シミュレーション結果は、必要があれば、図外のプリンタと接続してプリントアウトしたり、データ記録手段４に電子データとして保存することもできる。

プラントモデルシミュレーションステップが完了して得られたシミュレーションの結果をユーザが検証し、必要な設計要求を満足する場合（ステップＳＳ４でＹＥＳの場合）、図２に示す作業Ｓ３を終了する。そして、作業（作業Ｓ４）を行うべく、モデルソース出力ステップの実行要求を入力手段２を操作して入力する。

モデルソース出力ステップの実行要求が入力されると、制御手段５は、入力されたモデルソース出力ステップの実行要求を受け取る。そして、制御手段５は、モデルソース出力ステップを実行可能なモデルソース出力手段１４を機能させて、モデルソース出力手段１４にモデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）を実行させる。

モデルソース出力ステップでは、モデルソース出力手段１４が実システム２０へプラントモデル３３をインストールするべく汎用言語で記述されたプラントモデルソース３５を出力する。つまり、プラントモデルソース３５を表示手段３に表示したり、必要があれば、図外のプリンタと接続してプリントアウトしたり、データ記録手段４に電子データとして書き込んで保存することもできる。

プラントモデルソース３５の出力が終了、すなわち、図２に示す作業Ｓ４が終了すると、ユーザは、次の作業（作業Ｓ５）を行うべく、ソースインストールステップの実行要求を入力手段２を操作して入力する。すると、制御手段５は、入力手段２から入力されたソースインストールステップの実行要求を受け取り、ソースインストール手段１５を機能させてソースインストール手段１５にソースインストールステップ（ステップＳＳ６）を実行させる。

ソースインストールステップでは、ソースインストール手段１５が、実システム変数表データ２２およびプラントモデル作成システム変数表データ２３を参照し、モデルソース出力ステップで出力されたプラントモデルソース３５の変数並びを実システム２０の変数並びに変換し、実システム２０へのインストールを行う。

実システム２０へのインストールが終了、すなわち、図２に示す作業Ｓ５が終了すると、第１のプラントモデル作成手順は終了する（ＥＮＤ）。

一方、プラントモデルシミュレーションステップが完了して得られたシミュレーションの結果をユーザが検証し、必要な設計要求を満足しない場合（ステップＳＳ４でＮＯの場合）、ステップＳＳ７に進み、機器モデル２４のパラメータチューニングを行なったり、作成したプラントモデル案３３のデバックを行う等の修正を施して新しいプラントモデル案３３を作成する。そして、ステップＳＳ３に進み、ステップＳＳ３以降の処理ステップを行う。

尚、第１のプラントモデル作成手順の機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）、プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）、プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）、モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）およびソースインストールステップ（ステップＳＳ６）は、ユーザがプラントモデル作成システム１において、各処理要求を入力することで独立に実行することもできる。

但し、機器モデルが一切ない初期状態においては、プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）、プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）、モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）およびソースインストールステップ（ステップＳＳ６）を実行することは、処理対象となる機器モデル２４が一つも存在しないため事実上無理である。

このように、プラントモデル作成システム１によれば、ＧＵＩによるプラントモデルの作成から、作成したプラントモデル３３のシミュレーションおよび訓練システム等の実システム２０へのプラントモデル３３のインストールまでの一連の作業を一貫して行うことが可能となる。

［第２の実施形態］
図４に本発明の第２の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ａの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ａは、プラントモデル作成システム１に対して、プラントモデル案３３の作成作業をユーザがより簡単に行い得ることを目的としたシステムであり、ＣＡＤデータ取込変換手段４１をさらに具備する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図４によれば、プラントモデル作成システム１Ａは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、ＣＡＤデータ取込変換手段４１をさらに具備する。

ＣＡＤデータ取込変換手段４１は、実際のプラントを設計する際に作成されるＣＡＤデータ４５（後述する図５において示す）を読み込んで、プラントの概形のみを取り出したプラントモデル（以下、ホワイトボックスプラントモデルとする）を作成する機能を有する。

また、ＣＡＤデータ取込変換手段４１は、機器モデル作成手段１１と同様に、作成したホワイトボックスプラントモデルをデータ記録手段４に格納されるホワイトボックスプラントモデルＤＢ４３に記録し蓄積することができ、ユーザの読み出し要求があれば、ホワイトボックスプラントモデルＤＢ４３に蓄積されるホワイトボックスプラントモデルを事後的に読み出すこともできる。

ホワイトボックスプラントモデルをより具体的に説明すれば、ホワイトボックスプラントモデルとは、いわば、プラントモデル案３３のひな型である。つまり、ホワイトボックスプラントモデルは、プラントモデル案３３を構成する機器モデル２４の個数と、プラントモデル案３３の構成要素となる機器モデル２４間の接続情報とを有しており、機器モデル２４が具体的に何であるかについては未定の状態にある。

次に、プラントモデル作成システム１Ａを使用して行うプラントモデル３３の作成作業（以下、第２のプラントモデル作成作業とする）について説明する。

第２のプラントモデル作成作業における一連の作業の流れは、図２において、プラントモデル案作成作業（作業Ｓ２）を、第２のプラントモデル案作成作業（作業Ｓ２Ａ）と読み替えれば良い（図は省略）。つまり、第２のプラントモデル作成作業では、ユーザは、まず、機器モデル作成作業（作業Ｓ１）を行い、続いて、第２のプラントモデル案作成作業（作業Ｓ２Ａ）を行う。そして、第２のプラントモデル案作成作業以降は、プラントモデル案３３の検証作業（作業Ｓ３）、モデルソース出力作業（作業Ｓ４）およびソースインストール作業（作業Ｓ５）を行う。

第２のプラントモデル案作成作業（作業Ｓ２Ａ）は、作成するプラントモデル３３の対象となる実際のプラントのＣＡＤデータ４５を用いてホワイトボックスプラントモデルを作成するＣＡＤデータ取込変換作業と、ＣＡＤデータ取込変換作業で作成したホワイトボックスプラントモデルに機器モデル２４を挿入する機器モデル挿入作業とを備える。

従って、第２のプラントモデル案作成作業では、実際のプラントのＣＡＤデータ４５を用いて、まず、ホワイトボックスプラントモデルを作成し、続いて、作成したホワイトボックスプラントモデルを構成する機器モデル２４の箇所に全ての機器モデル２４を挿入（配置）することでプラントモデル案３３を作成する。プラントモデル案作成作業と比較すると、第２のプラントモデル案作成作業機器モデル２４間を接続する作業の代わりにホワイトボックスプラントモデルを作成する作業を行う。

また、これらの第２のプラントモデル作成作業（作業Ｓ１、作業Ｓ２Ａ、作業Ｓ３〜作業Ｓ５）における一連の作業については、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１Ａに与え、プラントモデル作成システム１Ａに第２のプラントモデル作成手順を実行させることで行うことできる。

図５は、プラントモデル作成システム１Ａが実行する第２のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。

尚、図５に示す第２のプラントモデル作成手順おいては、図３と同様にユーザが全く機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとし、第１のプラントモデル作成手順と重複する箇所については説明を省略する。

図５によれば、第２のプラントモデル作成手順は、機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）と、第２のプラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ１１〜ステップＳＳ１２）と、プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）と、モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）と、ソースインストールステップ（ステップＳＳ６）とを具備する。

第２のプラントモデル作成ステップとは、プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）と同様に最終的にはプラントモデル（プラントモデル案）３３を作成する処理ステップである点では共通するが、その処理内容は異なる。より具体的に説明すれば、第２のプラントモデル作成ステップは、ＣＡＤデータ取込変換ステップ（ステップＳＳ１１）と、機器モデル挿入ステップ（ステップＳＳ１２）とを備える。

ＣＡＤデータ取込変換ステップ（ステップＳＳ１１）とは、ＣＡＤデータ取込変換手段４１が、作成するプラントモデル３３の対象となる実際のプラントのＣＡＤデータ４５を取り込んで、ホワイトボックスプラントモデルを作成する処理ステップである。

機器モデル挿入ステップ（ステップＳＳ１２）とは、プラントモデル作成手段１２が、ＣＡＤデータ取込変換ステップで作成されたホワイトボックスプラントモデルに機器モデル２４を挿入（配置）する処理ステップである。

このような処理ステップを具備する第２のプラントモデル作成手順は、第１のプラントモデル作成手順と同様に、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第２のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ１で機器モデル作成ステップがなされ、機器モデル作成ステップが完了すると、続いて、ステップＳＳ１１に進み、ステップＳＳ１１〜ステップＳＳ１２で第２のプラントモデル作成ステップがなされる。

第２のプラントモデル作成ステップでは、まず、ステップＳＳ１１で、ＣＡＤデータ取込変換ステップがなされ、ＣＡＤデータ取込変換手段４１が、ユーザのＣＡＤデータ取込変換要求を受けて、ＣＡＤデータ４５を取り込みホワイトボックスプラントモデルを作成する。

より具体的には、実際のプラントを設計する際に作成されるＰＦＤ（プロセスフローダイアグラム）やＥＦＤ（エンジニアリングフローダイアグラム）などのＣＡＤデータ４５をプラントモデル作成システム１Ａが読み出し可能な状態にしておく。そして、ユーザから入力されたＣＡＤデータ取込変換要求を受けて、ＣＡＤデータ４５から機器の特性や動作を示すデータが含まれていないホワイトボックスプラントモデルを作成する。

ホワイトボックスプラントモデルが作成されると、ＣＡＤデータ取込変換ステップを完了し、続いて、ステップＳＳ１２で機器モデル挿入ステップがなされる。

機器モデル挿入ステップでは、プラントモデル作成手段１２が、ユーザの機器モデル挿入（配置）要求を受けて、ＣＡＤデータ取込変換ステップで作成されたホワイトボックスプラントモデルに機器モデル２４を挿入（配置）する。尚、ユーザは、機器モデル２４を挿入（配置）する入力操作を表示される機器モデル２４を画面上で配置することで行うことができる。

ホワイトボックスプラントモデルに全て機器モデル２４を配置すると、取り込んだＣＡＤデータ４５が表すプラントを模擬したプラントモデル案３３が完成する。プラントモデル案３３が完成すると、第２のプラントモデル作成ステップを完了し、ステップＳＳ３に進む。ステップＳＳ３以降の処理ステップについては、図３に示す第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

尚、図５に示す第２のプラントモデル作成手順において、第２のプラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２Ａ）は、ＣＡＤデータ取込変換ステップと、機器モデル挿入ステップとを備えるとしたが、図３に示すプラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）をさらに備えていても良い。

つまり、第２のプラントモデル作成ステップが実行されることで作成されるプラントモデル案３３は、ホワイトボックスプラントモデルに機器モデル２４を挿入することで作成されたプラントモデル案３３に限定されず、必要に応じて、新たな機器モデル２４をさらに付加して作成されるプラントモデル案３３でも良い。

プラントモデル作成システム１Ａでは、プラントモデル作成システム１の効果に加え、ＣＡＤデータ取込変換手段４１が既存のＣＡＤデータ４５を取り込んでプラントモデル案３３の作成に使用可能なホワイトボックスプラントモデルを作成することができるので、ユーザがプラントモデル３３を作成する際に要する作成時間を削減できる。

また、既存のＣＡＤデータ４５を取り込むため、プラントモデル３３を構成する機器モデル２４の接続を間違えるといったプラントモデル３３の作成段階でのミスを低減することができる。

［第３の実施形態］
図６に本発明の第３の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｂの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｂは、プラントモデル作成システム１に対して、よりシミュレーションの精度を高めつつユーザの作業量の削減を図ったシステムであり、実測データ取込手段４８をさらに具備する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図６によれば、プラントモデル作成システム１Ｂは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、実測データ取込手段４８をさらに具備する。

また、実測データ取込手段４８は、データ変換処理部４９と、代入処理部５０とを備え、プラントモデル案３３のシミュレーション実行に必要なプラント状態を表すデータ（以下、プラント状態データとする）を実測データ５３（後述する図７に示す）から取り込む機能を有する。

実測データ取込手段４８のデータ変換処理部４９は、プラント状態データとしてプラントモデル案３３に設定される当該プラント状態へ直接代入することができないデータ（以下、間接データとする）を代入可能なデータ（以下、直接データとする）に変換する機能を有する。また、代入処理部５０は、プラント状態データ（直接データ）をプラントモデル案３３に設定される当該プラント状態へ代入する機能を有する。

このように、実測データ取込手段４８がデータ変換処理部４９および代入処理部５０を備えるのは、モデルシミュレーション手段１３がプラントモデル案３３に基づき計算して算出するプラント状態データの種類には、直接計算される直接データと、得られた計算結果をさらに変換して得られる間接データとがあるためである。

取込対象となる実測データ５３が、間接データであれば、データ変換処理部４９がデータ変換テーブル５２を参照して直接データに変換し、変換して得られた直接データを代入処理部５０がプラントモデル案３３の当該箇所へ代入する。取込対象となる実測データ５３が、直接データであれば、データの変換をすることなく、代入処理部５０がプラントモデル案３３の当該箇所へ直接代入する。

次に、プラントモデル作成システム１Ｂを使用して行うプラントモデル３３の作成作業（以下、第３のプラントモデル作成作業とする）について説明する。

第３のプラントモデル作成作業における一連の作業の流れは、図２において、プラントモデル案作成作業（作業Ｓ２）とプラントモデル案３３の検証作業（作業Ｓ３）との間に実測データ取込作業（作業Ｓ６）を追加したものとなる（図は省略）。

また、これら第３のプラントモデル作成作業（作業Ｓ１〜作業Ｓ２，作業Ｓ６，作業Ｓ３〜作業Ｓ５）の一連の作業は、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１に与え、プラントモデル作成システム１Ｂにプラントモデル作成手順（以下、第３のプラントモデル作成手順とする）を実行させることで行うことできる。

図７は、プラントモデル作成システム１Ｂが実行する第３のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。

尚、図７に示す第３のプラントモデル作成手順においては、図３と同様にユーザが全く機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとし、第１のプラントモデル作成手順と重複する箇所については説明を省略する。

図７によれば、第３のプラントモデル作成手順は、機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）と、プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）と、実測データ取込ステップ（ステップＳＳ２０）と、プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）と、モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）と、ソースインストールステップ（ステップＳＳ６）とを具備する。

実測データ取込ステップ（ステップＳＳ２０）とは、プラントモデル案３３のシミュレーション実行に必要なプラント状態データを実測データ５３から取り込む処理ステップであり、取り込むプラント状態データが間接データである場合（ステップＳＳ２１でＹＥＳの場合）に直接データに変換するデータ変換処理ステップ（ステップＳ２２）と、取り込むプラント状態データが直接データである場合（ステップＳＳ２１でＮＯの場合）にプラントモデル案３３の当該プラント状態へ代入する代入処理ステップ（ステップＳ２３）とを備える。

このような処理ステップを具備する第３のプラントモデル作成手順は、第１のプラントモデル作成手順と同様に、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第３のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ１で機器モデル作成ステップがなされ、続いて、ステップＳＳ２でプラントモデル作成ステップがなされる。そして、プラントモデル作成ステップが完了すると、ステップＳＳ２０に進み、ステップＳＳ２０（ステップＳＳ２１〜ステップＳＳ２３）で実測データ取込ステップがなされる。

実測データ取込ステップでは、取り込むプラント状態データが間接データである場合（ステップＳＳ２１でＹＥＳの場合）、データ変換処理部４９がデータ変換処理ステップを行い、間接データを直接データに変換する（ステップＳＳ２２）。そして、データ変換処理ステップで得られた直接データを代入処理部５０が代入処理ステップを行い、プラントモデル案３３の当該プラント状態へ代入する（ステップＳＳ２３）。

一方、取り込むプラント状態データが直接データである場合（ステップＳＳ２１でＮＯの場合）には、ステップＳＳ２３に進み、代入処理部５０が代入処理ステップを行い、プラントモデル案３３の当該プラント状態へ代入する。

プラントモデル案３３の当該プラント状態へ実測データ（変換処理後のデータも含む）５３が代入されると、代入処理ステップが完了し、実測データ取込ステップの全処理ステップを完了する。実測データ取込ステップが完了すると、ステップＳＳ３に進む。ステップＳＳ３以降の処理ステップは、図３に示す第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

プラントモデル作成システム１Ｂによれは、プラントモデル作成システム１の効果に加え、実測データ取込手段４８が実際のプラントで実測された実測データ５３を取り込むことができるので、実測データ５３を使用したシミュレーションが可能となり、測定されない機器のモデル修正や機器パラメータのチューニングを効率的に行うことが可能となる。

［第４の実施形態］
図８に本発明の第４の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｃの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｃは、プラントモデル作成システム１に対して、よりシミュレーションの精度を高めつつユーザの作業量の削減を図ったシステムであり、第２の実測データ取込手段４８Ａをさらに具備する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図８によれば、プラントモデル作成システム１Ｃは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、第２の実測データ取込手段４８Ａをさらに具備する。

第２の実測データ取込手段４８Ａは、実測データ取込手段４８に対して、取り込んだ実測データ５３に対してパラメータチューニングを行う機能を付加したものである。具体的には、代入処理部５０と、フィッティング判定処理部５５と、パラメータ変更処理部５６とを備える。

フィッティング判定処理部５５は、プラントモデル案３３の一部または全部の範囲からユーザにより指定された範囲およびパラメータの種類（以下、フィッティング対象とする）について実測データ５３とシミュレーション結果が一致しているか否かを確認するべく、モデルシミュレーション手段１３が行ったシミュレーション結果と実測データ５３との比較を行う。簡潔に言えば、フィッティング対象について、実測データ５３とシミュレーション結果とのフィッティング状況を調べる（フィッティング判定処理ステップ）。

また、フィッティング判定処理部５５は、フィッティング対象について、実測データ５３とシミュレーション結果とが一致する場合に代入処理部５０へフィッティング対象となった実測データ５３を与えることができる。逆に、フィッティング対象について、実測データ５３とシミュレーション結果とが一致しない場合には、フィッティング対象の情報をパラメータ変更処理部５６に与えることができる。

パラメータ変更処理部５６は、フィッティング判定処理部５５が行ったフィッティング判定処理ステップの結果、ユーザの指定した範囲について、実測データ５３とシミュレーション結果とが一致していない場合に、ユーザにより指定されたパラメータの変更を行うことができる。また、変更後のパラメータを代入処理部５０に与えることができる。

パラメータの変更処理には様々な変更処理方法があるが、例えば、プラントモデル作成システム１Ｃでは、探索処理および最適化処理によるパラメータ変更処理を行うことができる。より具体的に説明すれば、パラメータ変更処理部５６は、探索処理によるパラメータ変更処理を行うための探索処理機能５８と、最適化処理によるパラメータ変更処理を行うための最適化処理機能５９を有する。

ここで、探索処理とは、シミュレーション結果と実測データ５３とのずれに対するパラメータの感度から有効なパラメータを順次変更する処理をいう。最適化処理とは、非線形の目的解を求解することにより最適解を求めパラメータを変更する処理をいう。

次に、プラントモデル作成システム１Ｃを使用して行うプラントモデル３３の作成作業（以下、第４のプラントモデル作成作業とする）について説明する。

第４のプラントモデル作成作業における一連の作業の流れは、図２において、プラントモデル案作成作業（作業Ｓ２）とプラントモデル案３３の検証作業（作業Ｓ３）との間に第２の実測データ取込作業（作業Ｓ６Ａ）を追加したものとなる。尚、図は省略する。

また、これら第４のプラントモデル作成作業（作業Ｓ１〜作業Ｓ２，作業Ｓ６，作業Ｓ３〜作業Ｓ５）の一連の作業は、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１に与え、プラントモデル作成システム１Ｃにプラントモデル作成手順（以下、第４のプラントモデル作成手順とする）を実行させることで行うことできる。

図９は、プラントモデル作成システム１Ｃが実行する第４のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。

尚、図９に示す第４のプラントモデル作成手順においては、図３と同様にユーザが全く機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとし、第１のプラントモデル作成手順と重複する箇所については説明を省略する。

図９によれば、第４のプラントモデル作成手順は、機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）と、プラントモデル作成ステップ（ステップＳＳ２）と、プラントモデルシミュレーションステップ（ステップＳＳ３）と、第２の実測データ取込ステップ（ステップＳＳ２５）と、モデルソース出力ステップ（ステップＳＳ５）と、ソースインストールステップ（ステップＳＳ６）とを具備し、第１のプラントモデル作成手順におけるステップＳＳ７に相当する処理ステップを第２の実測データ取込ステップとして行う。

第２の実測データ取込ステップ（ステップＳＳ２５）とは、フィッティング対象についてシミュレーション結果と実測データ５３との比較を行い一致するか否かを判定するフィッティング判定処理ステップ（ステップＳＳ２７）と、フィッティング対象についてシミュレーション結果と実測データ５３とが一致しない場合に指定されたパラメータの変更処理を行うパラメータ変更処理ステップ（ステップＳＳ２８）と、代入処理ステップ（ステップＳＳ２３）とを備える。

このような処理ステップを具備する第４のプラントモデル作成手順は、第１のプラントモデル作成手順と同様に、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第４のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ１で機器モデル作成ステップがなされ、続いて、ステップＳＳ２でプラントモデル作成ステップがなされる。そして、プラントモデル作成ステップが完了すると、プラントモデルシミュレーションステップがなされる。

プラントモデルシミュレーションステップが完了して得られたシミュレーションの結果をユーザが検証し、必要な設計要求を満足する場合（ステップＳＳ４でＹＥＳの場合）、第１のプラントモデル作成手順と同様にステップＳＳ５およびステップＳＳ６の処理ステップがなされる（ＥＮＤ）。

一方、プラントモデルシミュレーションステップが完了して得られたシミュレーションの結果をユーザが検証し、必要な設計要求を満足する場合（ステップＳＳ４でＮＯの場合）、ステップＳＳ２５に進み、ステップＳＳ２５（ステップＳＳ２７〜ステップＳＳ２８、ステップＳＳ２３）で第２の実測データ取込ステップがなされる。

第２の実測データ取込ステップでは、まず、ステップＳＳ２７に進み、ステップＳＳ２７でフィッティング判定処理部５５が、フィッティング対象についてシミュレーション結果と実測データ５３との比較を行い一致するか否かを判定する（フィッティング判定処理ステップ）。フィッティング対象についてシミュレーション結果と実測データ５３とが一致する場合（ステップＳＳ２７でＹＥＳの場合）、ステップＳＳ２３に進み、代入処理部５０が代入処理ステップを行い、プラントモデル案３３の当該プラント状態へ代入する。

実測データ５３がプラントモデル案３３の当該プラント状態へ代入されると代入処理ステップが完了する。そして、代入処理ステップが完了すると、第２の実測データ取込ステップも完了し、ステップＳＳ３以降の処理ステップを行う。

また、フィッティング対象についてシミュレーション結果と実測データ５３とが一致しない場合（ステップＳＳ２７でＮＯの場合）、ステップＳＳ２８に進み、ステップＳＳ２８で、パラメータ変更処理部５６がフィッティング対象のパラメータについてパラメータ変更処理を行う（パラメータ変更処理ステップ）。

パラメータ変更処理部５６は、探索処理および最適化処理によるパラメータ変更処理を行うことができる。探索処理および最適化処理のうち、どちらの方法を採用するかは、ユーザが入力手段２を入力操作することで指定できる。パラメータの変更がなされると、パラメータ変更処理ステップを完了し、ステップＳＳ２３に進み、代入処理部５０が代入処理ステップを行う。

代入処理部５０が代入処理ステップを行い、変更後のパラメータをプラントモデル案３３の当該プラント状態へ代入すると、ステップＳＳ３に進み、ステップＳＳ３以降の処理ステップを行う。

尚、図９に示す第４のプラントモデル作成手順では、プラントモデルシミュレーションステップを行った後に、第２の実測データ取込ステップを行っているが、プラントモデルシミュレーションステップを行う前に、プラントモデル作成ステップに続き、第２の実測データ取込ステップを行っても構わない。この場合は、フィッティング対象についてシミュレーション結果と実測データ５３とが一致しない場合（ステップＳＳ２７でＮＯの場合）に該当する。

プラントモデル作成システム１Ｃでは、プラントモデル作成システム１の効果に加え、第２の実測データ取込手段４８Ａが取り込んだ実測データ５３に対してパラメータチューニングを行うことができるので、ユーザのパラメータチューニング作業量を削減することができる。

［第５の実施形態］
図１０に本発明の第５の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｄの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｄは、プラントモデル作成システム１に対して、複数の作業者（ユーザ）による作業の効率化を図ったシステムであり、データ管理手段６１をさらに具備する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１０によれば、プラントモデル作成システム１Ｄは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、データ管理手段６１をさらに具備する。

データ管理手段６１は、プラントモデル作成システム１Ｄの機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５が作成したデータを管理する機能（データ管理機能）を有する。すなわち、データ管理手段６１は、機器モデル２４、プラントモデル３３、シミュレーション結果、プラントモデルソース３５の出力状況および実システム２０へのインストール状況等のデータ（以下、共有化データとする）６４について作成（出力またはインストール）者や作成（出力またはインストール）日時と共に管理することができる。

このように構成されるプラントモデル作成システム１Ｄは、図１１に示すように、例えば、３つ等の複数のプラントモデル作成システム（第１のプラントモデル作成システム１Ｄ１、第２のプラントモデル作成システム１Ｄ２、第３のプラントモデル作成システム１Ｄ３）をＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワーク６５で作業する場合に、データの共有化および共有化されたデータの管理を行うべく構築されたシステムである。

また、図１１に示すシステムにおいては、全てのプラントモデル作成システム１Ｄ１，１Ｄ２，１Ｄ３からアクセス可能なデータサーバ６６に、例えば、機器モデル２４、プラントモデル３３、シミュレーション結果、プラントモデルソース３５の出力状況および実システム２０へのインストール状況等の共有化データ６４を保管して管理している。

さらに、プラントモデル作成システム１Ｄ１，１Ｄ２，１Ｄ３では、共有化された機器モデル２４やプラントモデル３３の使用状況などの確認も行うことができる。例えば、プラントモデル作成システム１Ｄ１において、作業（削除や修正）を行う場合には、他のプラントモデル作成システム１Ｄ２，１Ｄ３における当該データ使用状況を確認することができる。

尚、共有化データ６４をデータサーバ６６に保管して管理しているが、いずれのプラントモデル作成システム１Ｄ１，１Ｄ２，１Ｄ３からもアクセスが可能であれば、共有化されたデータを各プラントモデル作成システム１Ｄ１，１Ｄ２，１Ｄ３におけるデータ記録手段４で保管して管理しても構わない。

プラントモデル作成システム１Ｄでは、プラントモデル作成システム１の効果に加え、例えば、図１１に示すような複数のプラントモデル作成システム１Ｄを接続して構成されたシステムのように複数の作業者が作業を行い得る環境下にある場合でも、データ共有およびデータ管理を行うことができ、複数の作業者が並行して作業を行う場合の作業効率を向上することができる。

［第６の実施形態］
図１２に本発明の第６の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｅの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｅは、プラントモデル作成システム１に対して、機器モデル作成手段１１の代わりに、機器モデル作成手段１１Ａを具備する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１２によれば、プラントモデル作成システム１Ｅは、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１Ａ、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５を具備する。

プラントモデル作成システム１Ｅの機器モデル作成手段１１Ａは、機器モデル作成手段１１が有する機器モデル作成機能７１に加えて、機器モデル２４の作成を支援する機器モデル作成支援手段としての機器モデル作成支援機能７２を備え、機器モデル作成支援機能７２は、機器モデル定義ひな型自動作成機能７４と、機器モデル入出力自動作成機能７５と、プログラムコードチェック処理機能７６と、プログラム仕様チェック処理機能７７とを有する。

機器モデル定義ひな型自動作成機能７４とは、機器モデル２４のグラフィック部２６および入出力情報格納部２８に格納された入出力情報が作成された場合において、機器モデル２４のグラフィック部２６および入出力情報格納部２８に格納された入出力情報から機器モデル定義２７のひな型を自動的に作成する機能である。

機器モデル入出力自動作成機能７５とは、機器モデル定義２７のプログラム仕様３１が作成された場合において、作成されたプログラム仕様３１から機器モデル２４のグラフィック部２６が有する入出力格納部２８に格納される入出力情報を自動作成する機能である。

プログラムコードチェック処理機能７６とは、機器モデル定義２７のプログラムコード３０と、機器モデル２４のグラフィック部２６に添付された入出力情報格納部２８に格納された入出力情報を比較し、一致しない場合はエラー表示を表示手段３に出力してユーザにエラーを知らせる機能である。

プログラム仕様チェック処理機能７７とは、機器モデル定義２７のプログラム仕様３１と機器モデル２４のグラフィック部２６に添付された入出力情報格納部２８に格納された入出力情報を比較し、一致しない場合はエラー表示を表示手段３に出力してユーザにエラーを知らせる機能である。

つまり、機器モデル作成支援機能７２は、機器モデル定義ひな型自動作成機能７４、機器モデル入出力自動作成機能７５、プログラムコードチェック処理機能７６およびプログラム仕様チェック処理機能７７を有するように構成されることから、機器モデル作成支援機能７２を、機器モデル定義ひな型自動作成手段、機器モデル入出力自動作成手段、プログラムコードチェック処理手段およびプログラム仕様チェック処理手段を有する機器モデル作成支援手段とすることができる。

一方、プラントモデル作成システム１Ｅを使用して行うプラントモデル３３を作成するために必要とされる作業（以下、第６のプラントモデル作成作業とする）については、基本的に第１のプラントモデル作成作業と同様であるが、モデル機器作成作業時にモデル機器作成支援機能７２がモデル機器２４の作成を支援する点で相違する。また、第６のプラントモデル作成作業の一連の作業についても、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１Ｅに与え、プラントモデル作成システム１Ｅにプラントモデル作成手順（以下、第６のプラントモデル作成手順とする）を実行させることで行うことできる。

第６のプラントモデル作成手順は、図３に示す第１のプラントモデル作成手順における機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ１）の代わりに第２の機器モデル作成ステップを具備する。つまり、図３に示す第１のプラントモデル作成手順における機器モデル作成ステップを第２の機器モデル作成ステップと読み替えれば第６のプラントモデル作成手順の処理フロー図となるので、図３の読み替えをもって第６のプラントモデル作成手順の処理フロー図を省略する。

ここで、第６のプラントモデル作成手順における第２の機器モデル作成ステップとは、機器モデル作成手段１１Ａが、機器モデル２４を作成する処理ステップであり、機器モデル作成処理ステップとの相違は、機器モデル作成処理ステップに加え、ユーザが機器モデル２４を作成する支援を行う機器モデル作成支援処理ステップをさらに有する点にある。

また、機器モデル作成支援処理ステップは、より詳細には、機器モデル入出力情報自動作成処理ステップと、機器モデル定義自動作成処理ステップと、プログラムコードチェック処理ステップと、プログラム仕様チェック処理ステップとを備え、機器モデル２４の作成の手順により実行される処理ステップが相違する。

例えば、機器モデル定義２７のプログラム仕様３１が先に作成された場合、機器モデル入出力自動作成機能７５が、残りの機器モデル２４のグラフィック部２６および入出力情報格納部２８に格納された入出力情報の作成を支援するべく、作成されたプログラム仕様３１から機器モデル２４のグラフィック部２６が有する入出力格納部２８に格納される入出力情報を自動作成する。

一方、機器モデル２４のグラフィック部２６および入出力情報格納部２８に格納された入出力情報が先に作成された場合には、機器モデル定義ひな型自動作成機能７４が、残りの機器モデル定義２７の作成を支援するべく、作成された機器モデル２４のグラフィック部２６および入出力情報格納部２８に格納された入出力情報から機器モデル定義２７のひな型を自動的に作成する。

さらに、機器モデル定義２７のプログラムコード３０と機器モデル２４のグラフィック部２６に添付された入出力情報格納部２８に格納された入出力情報とを比較して一致しない場合にはエラー表示を表示手段３に出力する。同様に、機器モデル定義２７のプログラム仕様３１と機器モデル２４のグラフィック部２６に添付された入出力情報格納部２８に格納された入出力情報とを比較して一致しない場合にもエラー表示を表示手段３に出力する。

機器モデル作成手段１１Ａが、機器モデル作成ステップを行い、機器モデル作成ステップが完了すると、ステップＳＳ２に進み、ステップＳＳ２以降の処理ステップがなされる。ステップＳＳ２以降の処理ステップについては、図３に示す第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

プラントモデル作成システム１Ｅでは、プラントモデル作成システム１の効果に加え、機器モデル作成手段１１Ａが機器モデル作成支援機能７２を備え、ユーザの機器モデル２４の作成を支援するので、機器モデル２４の作成時や修正時のヒューマンエラーを低減することができる。

［第７の実施形態］
図１３に本発明の第７の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｆの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｆは、プラントモデル作成システム１に対して、モデルシミュレーション手段１３の代わりにモデルシミュレーション手段１３Ａを具備し、データ記録手段４に表示色テーブル７９を格納する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１３によれば、プラントモデル作成システム１Ｆは、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３Ａ、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５を具備する。

モデルシミュレーション手段１３Ａは、モデルシミュレーション手段１３が有するモデルシミュレーション機能に加え、シミュレーション結果を表示手段３に表示する際に、機器モデル２４と機器モデル２４との間を流れる成分に応じて機器間結線を色分け表示する色分け表示機能を有する。すなわち、モデルシミュレーション手段１３Ａは、機器間結線識別手段としても作用することができる。

モデルシミュレーション手段１３Ａの色分け表示機能は、プラントモデル作成手段１２が作成したプラントモデル３３から機器モデル２４間の結線情報を受け取る一方で、表示色テーブル７９を参照し、機器モデル２４間を流れる物質と色との対応関係についての情報を取得する。ここで、結線情報とは、どの機器モデル２４と機器モデル２４が結線されるかについての情報とその結線にどのような物質が流れるについての情報とを有する情報である。

従って、モデルシミュレーション手段１３Ａは、プラントモデル作成手段１２が作成したプラントモデル３３から機器モデル２４間の結線情報を受け取る一方で、表示色テーブル７９を参照し、機器モデル２４間を流れる物質と色との対応関係についての情報を取得することで、表示手段３に表示するシミュレーション結果の画像において、機器モデル２４間の結線を色別けして表示することができる。また、同一の結線に複数の成分を含む場合は、複数色の表示を行うことができる。

尚、表示色テーブル７９では、物質を色で識別するように物質とこの物質に対応する色を定義しているが、色の代わりに模様を物質に対応させても良い。

プラントモデル作成システム１Ｆによれば、機器モデル２４と機器モデル２４との間を流れる成分をグラフィカルに表示することができるので、ユーザの作業効率の向上に寄与することができる。特に、燃料再処理プラントのように、対象となる物質が多種に及び多数の成分を含んだ物質を取り扱うプラントのプラントモデル３３のシミュレーション時にはより有効である。

［第８の実施形態］
図１４に本発明の第８の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｇの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｇは、プラントモデル作成システム１に対して、簡易模擬機器モデル作成手段８１をさらに具備し、データ記録手段４に簡易模擬機器モデルＤＢ８２を格納する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１４によれば、プラントモデル作成システム１Ｇは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、簡易模擬機器モデル作成手段８１をさらに具備する。

簡易模擬機器モデル作成手段８１は、詳細な模擬が必要ない機器を模擬したモデル（以下、簡易模擬機器モデルとする）を作成する機能（以下、簡易模擬機器モデル作成機能とする）を有する。つまり、簡易模擬機器モデル作成手段８１は、機器モデル作成手段１１とともにプラントモデル案３３を作成するための機能を拡張する手段であり、詳細な模擬が必要ない機器について、機器モデル２４を作成するか簡易模擬機器モデルを作成するかの選択肢をユーザに提供することができる。

詳細な模擬が必要ない機器には、例えば、燃料再処理プラントの場合、コンベアやクレーンなどの移送機器が該当する。燃料再処理プラントでは、コンベアやクレーンなどの移送機器が多数使用されているが、これらの移送機器を詳細に模擬するには、モーターのトルクや移送物の重量、速度、位置、機器の摩擦抵抗などをモデル化することになり、非常に手間がかかる。

しかし、プラント全体のモデルを作成する場合、移送機器のモデルは、移送開始後から適当な時間が経過後に移送物が所定の位置へ到着する役割を果たせば十分なことが多く、詳細なモデルは必要ないと考えられる場合が多い。

このような事情を考慮して、プラントモデル作成システム１Ｇでは、簡易模擬機器モデル作成手段８１を、移送開始後から適当な時間が経過後に移送物が所定の位置へ到着したことを示す信号を返すタイムディレイモデル（簡易模擬機器の一種）を作成するタイムディレイモデル作成部８４と、タイムディレイモデルを複数有するシーケンスモデルを作成するシーケンスモデル作成部８５とを備えるように構成している。

簡易模擬機器モデル作成手段８１が作成した簡易模擬機器モデルは、データ記録手段４に格納される簡易模擬機器モデルＤＢ８２に格納される。

尚、図１４に示す簡易模擬機器モデル作成手段８１では、タイムディレイモデル作成部８４と、シーケンスモデル作成部８５とを備えているが、必ずしも両者を備えている必要はなくいずれか一方を備える構成であっても良い。

一方、プラントモデル作成システム１Ｇを使用して行うプラントモデル３３を作成するために必要とされる作業（以下、第８のプラントモデル作成作業とする）については、基本的に第１のプラントモデル作成作業と同様であるが、モデル機器作成作業時に簡易模擬機器モデルの作成を行うか否かの点で相違する。

また、第８のプラントモデル作成作業の一連の作業についても、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１Ｇに与え、プラントモデル作成システム１Ｇにプラントモデル作成手順（以下、第８のプラントモデル作成手順とする）を実行させることで行うことできる。

図１５は、プラントモデル作成システム１Ｇが実行する第８のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。尚、図１５に示す第８のプラントモデル作成手順おいては、図３と同様にユーザが全く機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとし、第１のプラントモデル作成手順と重複する箇所については説明を省略する。

第８のプラントモデル作成手順は、図３に示す第１のプラントモデル作成手順に加え、簡易模擬機器モデルを作成する必要がある場合（ステップＳＳ３１においてＹＥＳの場合）において簡易模擬機器モデルを作成する簡易模擬機器モデル作成ステップ（ステップＳＳ３２）をさらに具備する。

このような処理ステップを具備する第８のプラントモデル作成手順は、第１のプラントモデル作成手順と同様に、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第８のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ１で機器モデル作成ステップがなされ、機器モデル作成ステップが完了する。そして、簡易模擬機器モデル作成の作成が必要な場合（ステップＳＳ３１でＹＥＳの場合）、ステップＳＳ３２に進み、ステップＳＳ３２で簡易模擬機器モデル作成手段８１が簡易模擬機器モデルの作成を行う（簡易模擬機器モデル作成ステップ）。

簡易模擬機器モデル作成ステップが完了し、機器モデル２４および簡易模擬機器モデルの作成が完了している場合（ステップＳＳ３３およびステップＳＳ３４でともにＹＥＳの場合）、ステップＳＳ２に進み、ステップＳＳ２以降の処理ステップを行う。ステップＳＳ２以降の処理ステップについては、第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

一方、簡易模擬機器モデル作成の作成が不要な場合（ステップＳＳ３１でＮＯの場合）、ステップＳＳ２に進み、ステップＳＳ２以降の処理ステップを行う。ステップＳＳ２以降の処理ステップについては、第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

他方、簡易模擬機器モデル作成ステップが完了し、簡易模擬機器モデルしていない場合（ステップＳＳ３３でＮＯの場合）、ステップＳＳ３３に進み、ステップＳＳ３３以降の処理ステップを行う。また、機器モデル２４の作成が完了していない場合（ステップＳＳ３４でＮＯの場合）、ステップＳＳ１に進み、ステップＳＳ１以降の処理ステップがなされる。

プラントモデル作成システム１Ｇによれば、簡易模擬機器モデル作成手段８１を具備するので、プラントモデル作成システム１の効果に加え、プラントを構成する機器のうち、詳細な模擬が不要な機器については、機器モデル２４ではなく、簡易模擬機器モデルを作成することができるので、ユーザは、機器モデル２４を作成する作業量を削減できる。

また、簡易模擬機器モデルを用いてプラントモデルを作成した場合、プラントモデル３３自体の構成も簡潔になるので、シミュレーションの計算時間を短縮することができる。

［第９の実施形態］
図１６に本発明の第９の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｈの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｈは、プラントモデル作成システム１に対して、プラントモデル間接続手段５５をさらに具備する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１６によれば、プラントモデル作成システム１Ｈは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、接続モデル作成手段９１およびプラントモデル間接続手段９２をさらに具備し、データ記録手段４に接続モデルＤＢ９４を格納する。

接続モデル作成手段９１は、プラントモデル３３と他のプラントモデル３３とを接続するためのインターフェイスとなるモデル（以下、接続モデルとする）９６（後述する図１７に示す）を作成する機能（接続モデル作成機能）を有する。また、接続モデル作成手段９１が作成した接続モデル９６は、接続モデルＤＢ９４に格納され、必要な時に利用することができる。

プラントモデル間接続手段９２は、プラントモデル３３とプラントモデル３３とを接続モデルを使用して接続し、ひとつの新たなプラントモデル３３を作成する機能（プラントモデル間接続機能）を有する。

図１７は、プラントモデル間接続手段９２のプラントモデル間接続機能を説明する説明図である。

尚、図１７においては、一例として、プラントモデル３３を、第１の分割モデル９７ａ、第２の分割モデル９７ｂおよび第３の分割モデル９７ｃの３つに分割して作成した場合を示し、第１の分割モデル９７ａと第２の分割モデル９７ｂとの接続に使用する接続モデル９６を第１の接続モデル９６ａとし、第２の分割モデル９７ｂと第３の分割モデル９７ｃとの接続に使用する接続モデル９６を第２の接続モデル９６ｂとする。

図１７に示すように、プラントモデル間接続手段９２は、分割モデル９７と分割モデル９７とを接続モデル９６を用いて接続することができ、全ての分割モデル９７ａ，９７ｂ，９７ｃを接続してプラント全体のプラントモデル３３を作成することができる。

また、プラントモデル間接続手段９２は、プラントモデル３３の一部を接続（例えば、第１の分割モデル９７ａと第２の分割モデル９７ｂとを第１の接続モデル９６ａで接続）して構成される部分プラントモデル９８を作成することもできる。

プラントモデル間接続手段９２が作成したプラントモデル３３および部分プラントモデル９８は、プラントモデルＤＢ１８に保存したり、シミュレーションを実行したり、プラントモデルソースコードを出力したり、実システム２０へインストールしたりすることができる。

一方、プラントモデル作成システム１Ｈを使用して行うプラントモデル３３を作成するために必要とされる作業（以下、第９のプラントモデル作成作業とする）は、第１のプラントモデル作成作業に加え、接続モデル作成作業（作業Ｓ８）とプラントモデル間接続作業（作業Ｓ９）がさらに必要となる。

より具体的には、第９のプラントモデル作成作業では、ユーザは、まず、機器モデル作成作業（作業Ｓ１）を行い、続いて、プラントモデル案作成作業（作業Ｓ２）を行う。そして、接続モデル作成作業（作業Ｓ８）およびプラントモデル間接続作業（作業Ｓ９）を行う。その後は、プラントモデル案３３（または部分プラントモデル９８）の検証作業（作業Ｓ３）、モデルソース出力作業（作業Ｓ４）およびソースインストール作業（作業Ｓ５）を行う。

尚、接続モデル作成作業は、機器モデル作成作業の前からプラントモデル間接続作業の前までに行えばどこで行っても構わない。

これらの第９のプラントモデル作成作業（作業Ｓ１〜作業Ｓ２、作業Ｓ８および作業Ｓ９、作業Ｓ３〜作業Ｓ５）における一連の作業については、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１Ｈに与え、プラントモデル作成システム１Ｈに第９のプラントモデル作成手順を実行させることで行うことできる。

図１８は、プラントモデル作成システム１Ｈが実行する第９のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。尚、図１８に示す第９のプラントモデル作成手順おいては、図３と同様にユーザが全く機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとし、第１のプラントモデル作成手順と重複する箇所については説明を省略する。

第９のプラントモデル作成手順は、図３に示す第１のプラントモデル作成手順におけるに加え、接続モデル作成手段９１が接続モデル９６を作成する接続モデル作成ステップ（ステップＳＳ４１）と、プラントモデル間接続手段９２がプラントモデル間を接続するプラントモデル間接続ステップ（ステップＳＳ４２）とをさらに具備する。

このような処理ステップを具備する第９のプラントモデル作成手順は、第１のプラントモデル作成手順と同様に、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第９のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ１で機器モデル作成ステップがなされ、機器モデル作成ステップが完了すると、続いて、ステップＳＳ４１に進み、ステップＳＳ４１で接続モデル作成手段９１が接続モデル９６を作成する（接続モデル作成ステップ）。

接続モデル作成手段９１が接続モデル９６を作成すると、接続モデル作成ステップを完了し、続いて、ステップＳＳ２に進み、プラントモデル作成ステップがなされる。プラントモデル作成ステップで接続対象のプラントモデル３３の作成が完了すると、続いて、ステップＳ４２に進み、ステップＳ４２でプラントモデル間接続手段９２がプラントモデル間を接続する（プラントモデル間接続ステップ）。

プラントモデル間接続手段９２がプラントモデル間を接続すると、プラントモデル間接続ステップを完了し、続いて、ステップＳＳ３に進み、ステップＳＳ３以降の処理ステップを行う。ステップＳＳ３以降の処理ステップについては、第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

尚、第９のプラントモデル作成手順における接続モデル作成ステップ（ステップＳＳ４１）は、機器モデル作成ステップが兼ねても良い。

また、接続モデル作成ステップは、第９のプラントモデル作成手順がスタートして以降、プラントモデル間接続ステップ（ステップＳＳ４２）以前の間であれば、どの順番でなされても構わない。

プラントモデル作成システム１Ｈによれば、接続モデル作成手段９１およびプラントモデル間接続手段９２を具備するので、プラントモデル作成システム１の効果に加え、モデル作成対象となるプラントが大規模な場合であっても、別々のユーザがそれぞれプラントの一部分を作成することができる。従って、一人のユーザが一度にプラント全体のモデルを作成するのではなく、複数のユーザがそれぞれプラントの一部分を作成することができるので、ユーザの作業効率を向上させることができる。

尚、プラントモデル作成システム１Ｈは、接続モデル作成手段９１を具備しているが、接続モデル作成手段９１を具備する代わりに、機器モデル作成手段１１が接続モデル作成手段９１を兼ねるように構成されていても構わない。つまり、機器モデル作成手段１１が接続モデル作成機能を有するように構成されても構わない。

［第１０の実施形態］
図１９に本発明の第１０の実施形態に係るプラントモデル作成システムの一実施例であるプラントモデル作成システム１Ｉの構成を概略的に表した構成概略図を示す。

プラントモデル作成システム１Ｉは、プラントモデル作成システム１に対して、機能モデル作成手段１０１をさらに具備し、データ記録手段４に機能モデルＤＢ１０２を格納する点で相違するが、その他の点は実質的に相違しないので、既に説明済みの箇所と実質的に相違しない箇所には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１９によれば、プラントモデル作成システム１Ｉは、プラントモデル作成システム１、すなわち、入力手段２、表示手段３、データ記録手段４、制御手段５、Ｉ／Ｆ手段６、機器モデル作成手段１１、プラントモデル作成手段１２、モデルシミュレーション手段１３、モデルソース出力手段１４およびソースインストール手段１５に加えて、機能モデル作成手段１０１をさらに具備する。

機能モデル作成手段１０１は、機器等の特定の機能を模擬するモデル（以下、機能モデルとする）を作成する機能（機能モデル作成機能）を有する。つまり、機能モデル作成手段１０１が作成した機能モデル１０４（後述する図２０に示す）は、機器モデル２４よりも小さな単位のモデルとなる。また、機能モデル１０４は、データ記録手段４に格納される機能モデルＤＢ１０２に格納され、必要な時（例えば、機器モデルの作成時）に利用することができる。

図２０は、機能モデル作成手段１０１の機能モデル作成機能を説明する説明図である。尚、図２０においては、機能モデル１０４の一例として、エネルギーバランス計算機能１０４ａ、物質バランス計算機能１０４ｂおよび密度計算機能１０４ｃを機能モデルＤＢ１０２に格納しているものとする。

機能モデル作成手段１０１は、機能モデル１０４を作成し、作成した機能モデル１０４を機能モデルＤＢ１０２に格納することができる。機能モデル１０４は、機器モデル２４と同様の構成であり、より具体的には、機能をイメージ化したグラフィック部２６と、機能の特徴や動作を定義した機能モデル定義１０６とを備える。また、グラフィック部２６は、機器モデル２４と同様に入力情報および出力情報を表す入出力情報格納部２８を有する。

機器モデル２４を構成するうえで必要な機能モデル１０４がそろうと、機器モデル作成手段１１は、機能モデル１０４を複数組合せて機器モデル２４を作成することができる。例えば、図２０に示す例では、機器モデル作成手段１１が、エネルギーバランス計算機能１０４ａ、物質バランス計算機能１０４ｂおよび密度計算機能１０４ｃを組合せて一つの機器モデル２４を作成している。

尚、機能モデル１０４の配置および接続は、プラントモデル作成手段１２と同様に、機器モデル作成手段１１がＧＵＩをユーザに提供しており、作成された機能モデル１０４を配置したり接続することで、機器モデル２４を作成できる。

一方、プラントモデル作成システム１Ｉを使用して行うプラントモデル３３を作成するために必要とされる作業（以下、第１０のプラントモデル作成作業とする）は、第１のプラントモデル作成作業に加え、機能モデル作成作業（作業Ｓ１０）がさらに必要となる。

より具体的には、第１０のプラントモデル作成作業では、ユーザは、まず、機能モデル作成作業を行い、機器モデル２４の作成に必要な機能モデル１０４を作成する。そして、その後は、機器モデル作成作業（作業Ｓ１）、プラントモデル案作成作業（作業Ｓ２）、プラントモデル案３３の検証作業（作業Ｓ３）、モデルソース出力作業（作業Ｓ４）およびソースインストール作業（作業Ｓ５）を行う。

これらの第１０のプラントモデル作成作業（作業Ｓ１０、作業Ｓ１〜作業Ｓ５）における一連の作業については、ユーザが必要な入力要求をプラントモデル作成システム１Ｉに与え、プラントモデル作成システム１Ｉに第１０のプラントモデル作成手順を実行させることで行うことできる。

図２１は、プラントモデル作成システム１Ｉが実行する第１０のプラントモデル作成手順について、処理ステップの順を追って表した処理フロー図である。尚、図２１に示す第１０のプラントモデル作成手順おいては、図３と同様にユーザが全く機能モデル１０４および機器モデル２４の作成を行っていない状態（初期状態）であるものとし、第１のプラントモデル作成手順と重複する箇所については説明を省略する。

第１０のプラントモデル作成手順は、図３に示す第１のプラントモデル作成手順におけるに加え、機能モデル作成手段１０１が機能モデル１０４を作成する機能モデル作成ステップ（ステップＳＳ５１）をさらに具備する。

このような処理ステップを具備する第１０のプラントモデル作成手順は、第１のプラントモデル作成手順と同様に、制御手段５が実行要求のあった処理ステップを実行するのに必要な処理手段を機能させることでなされる（ＳＴＡＲＴ）。

第１０のプラントモデル作成手順では、まず、ステップＳＳ５１に進み、ステップＳＳ５１で機能モデル作成ステップがなされる。機能モデル作成ステップでは、ユーザの機能モデル作成要求を受けて機能モデル作成手段１０１が、例えば、図２０に示すようなエネルギーバランス計算機能１０４ａ、物質バランス計算機能１０４ｂおよび密度計算機能１０４ｃ等の機器モデル２４の作成に必要な機能モデル１０４を作成する。

機器モデル２４の作成に必要な機能モデル１０４の作成が完了すると、機能モデル作成ステップを完了し、続いて、ステップＳＳ１に進み、ステップＳＳ１以降の処理ステップを行う。ステップＳＳ１以降の処理ステップについては、第１のプラントモデル作成手順と同様である（ＥＮＤ）。

プラントモデル作成システム１Ｉによれば、機能モデル作成手段１０１を具備するので、プラントモデル作成システム１の効果に加え、異なる機器でも機能単位で同じであれば、同じ機能モデルを使用して機器モデル２４を作成することができるため、機器モデル２４を作成する際のプログラムコード作成等やヒューマンエラーを削減に寄与することができる。

以上、本発明の実施形態に係るプラントモデル作成システム１〜１Ｉによれば、ＧＵＩによるプラントモデルの作成から、作成したプラントモデル３３のシミュレーションおよび訓練システム等の実システム２０へのプラントモデル３３のインストールまでの一連の作業を一貫して行うことが可能となる。

また、ＣＡＤデータ取込変換手段４１が既存のＣＡＤデータ４５を取り込んでプラントモデル案３３の作成に使用可能なホワイトボックスプラントモデルを作成することができるので、ユーザがプラントモデル３３を作成する際に要する作成時間を削減できるとともに、プラントモデル３３を構成する機器モデル２４の接続を間違えるといったプラントモデル３３の作成段階でのミスを低減することができる。

さらに、実測データ取込手段４８が実際のプラントで実測された実測データ５３を取り込むことができるので、実測データ５３を使用したシミュレーションが可能となり、測定されない機器のモデル修正や機器パラメータのチューニングを効率的に行うことが可能となる。

さらにまた、第２の実測データ取込手段４８Ａが取り込んだ実測データ５３に対してパラメータチューニングを行うことができるので、ユーザのパラメータチューニング作業量を削減することができる。

一方、複数の作業者が作業を行い得る環境下にある場合でも、データ共有およびデータ管理を行うことができ、複数の作業者が並行して作業を行う場合の作業効率を向上することができる。

また、機器モデル作成手段１１Ａは、機器モデル作成支援機能７２を備え、ユーザの機器モデル２４の作成を支援するので、機器モデル２４の作成時や修正時のヒューマンエラーを低減することができる。

さらに、機器モデル２４と機器モデル２４との間を流れる成分をグラフィカルに表示することができるので、ユーザの作業効率の向上に寄与することができる。

他方、簡易模擬機器モデルを作成できるので、プラントを構成する機器のうち、詳細な模擬が不要な機器については、機器モデル２４ではなく簡易模擬機器モデルを作成することができ、その結果、ユーザは、機器モデル２４を作成する作業量を削減することができる。

また、簡易模擬機器モデルを用いてプラントモデルを作成した場合、プラントモデル３３自体の構成も簡潔になるので、シミュレーションの計算時間を短縮することができる。

さらに、モデル作成対象となるプラントが大規模な場合であっても、別々のユーザがそれぞれプラントの一部分を作成することができる。従って、一人のユーザが一度にプラント全体のモデルを作成するのではなく、複数のユーザがそれぞれプラントの一部分を作成することができるので、ユーザの作業効率を向上させることができる。

さらにまた、異なる機器でも機能単位で同じであれば、同じ機能モデルを使用して機器モデル２４を作成することができるため、機器モデル２４を作成する際のプログラムコード作成等やヒューマンエラーを削減に寄与することができる。

本発明の第１の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 ユーザが本発明の第１の実施形態に係るプラントモデル作成システムを使用してプラントモデルを作成するために必要とされる作業の一連の流れを説明する作業フロー図。 本発明の第１の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第１のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。 本発明の第２の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第２の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第２のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。 本発明の第３の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第３の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第３のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。 本発明の第４の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第４の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第４のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。 本発明の第５の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第５の実施形態に係るプラントモデル作成システムを複数接続した構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第６の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第７の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第８の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第８の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第８のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。 本発明の第９の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第９の実施形態に係るプラントモデル作成システムにおけるプラントモデル間接続手段のプラントモデル間接続機能を説明する説明図。 本発明の第９の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第９のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。 本発明の第１０の実施形態に係るプラントモデル作成システムの構成を概略的に表した構成概略図。 本発明の第１０の実施形態に係るプラントモデル作成システムにおける機能モデル作成手段の機能モデル作成機能を説明する説明図。 本発明の第１０の実施形態に係るプラントモデル作成が実行する第１０のプラントモデル作成手順について処理ステップの順を追って表した処理フロー図。

符号の説明

１〜１Ｉ プラントモデル作成システム
２ 入力手段
３ 表示手段
４ データ記録手段
５ 制御手段
６ Ｉ／Ｆ手段
１１，１１Ａ 機器モデル作成手段
１２ プラントモデル作成手段
１３，１３Ａ モデルシミュレーション手段
１４ モデルソース出力手段
１５ ソースインストール手段
１７ 機器モデルＤＢ
１８ プラントモデルＤＢ
２０ 実システム
２２ 実システム変数表
２３ プラントモデル作成システム変数表
２４ 機器モデル
２６ グラフィック部
２７ 機器モデル定義
２８ 入出力情報格納部
３０ プログラムコード
３１ プログラム仕様
３３ プラントモデル（案）
３５ プラントモデルソース
３７ プログラムコード
３８ 変数リスト
３９ 定数リスト
４１ ＣＡＤデータ取込変換手段
４３ ＣＡＤデータ
４５ ホワイトボックスプラントモデル
４８，４８Ａ 実測データ取込手段
４９ データ変換処理部
５０ 代入処理部
５２ 変換テーブル
５３ 実測データ
５５ フィッティング判定処理部
５６ パラメータ変更処理部
６１ データ管理手段
６５ 通信ネットワーク
６６ データサーバ（システム外部のデータ記録手段）
７１ 機器モデル作成機能
７２ 機器モデル作成支援機能（機器モデル作成支援手段）
７４ 機器モデル定義ひな型自動作成機能
７５ 機器モデル入出力自動作成機能
７６ プログラムコードチェック処理機能
７７ プログラム仕様チェック処理機能
７９ 表示色テーブル
８１ 簡易模擬機器モデル作成手段
８２ 簡易模擬機器モデルＤＢ
８４ タイムディレイモデル作成部
８５ シーケンスモデル作成部
９１ 接続モデル作成手段
９２ プラントモデル間接続手段
９４ 接続モデルＤＢ
９６ 接続モデル
９６ａ 第１の接続モデル
９６ｂ 第２の接続モデル
９７ 分割モデル
９７ａ 第１の分割モデル
９７ｂ 第２の分割モデル
９７ｃ 第３の分割モデル
９８ 部分プラントモデル
１０１ 機能モデル作成手段
１０２ 機能モデルＤＢ
１０４ 機能モデル
１０６ 機能モデル定義

Claims (10)

1. 入力操作を受け付ける入力手段と、
   画像表示可能な表示手段と、
   電子データの読み出しおよび書き込みが可能なデータ記録手段と、
   プラントを構成する機器を模擬した機器モデルを作成する作成機器モデル作成手段と、
   前記機器モデルを複数個有するプラントモデルを作成するプラントモデル作成手段と、
   前記プラントモデルについてシミュレーションを実行するモデルシミュレーション手段と、
   前記プラントモデルのソースを出力するモデルソース出力手段と、
   実システム変数表およびプラントモデル作成システム変数表を参照して前記モデルソース出力手段から出力されたソースの変数並びをインストール先のシステムの変数並びに変換したソースをインストールするソースインストール手段と、
   前記入力手段、表示手段、データ記録手段、機器モデル作成手段、プラントモデル作成手段、モデルシミュレーション手段、モデルソース出力手段およびソースインストール手段を制御する制御手段とを具備するプラントモデル作成システム。
2. プラントのＣＡＤデータを読み込んで、前記プラントを模擬したプラントモデルのひな型を作成するＣＡＤデータ取込変換手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
3. プラント状態データとして前記プラントモデルに設定される当該プラント状態へ直接代入することができないデータを代入可能なデータに変換するデータ変換処理部と、前記プラントモデルに設定される当該プラント状態へ代入可能なデータを代入する代入処理部とを備える実測データ取込手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
4. フィッティング対象について実測データとシミュレーション結果とが一致しているのかを判定するフィッティング判定処理部と、前記フィッティング対象について実測データとシミュレーション結果とが一致しない場合に指定されたパラメータの変更を行うパラメータ変更処理部と、前記変更処理部が変更したパラメータを前記プラントモデルに代入する代入処理部とを備える実測データ取込手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
5. 前記機器モデル作成手段、プラントモデル作成手段、モデルシミュレーション手段、モデルソース出力手段およびソースインストール手段が作成したデータを管理するデータ管理手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
6. 前記機器モデルの作成を支援する機器モデル作成支援手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
7. シミュレーション結果を前記表示手段に表示する際に機器モデル間を流れる成分に応じて機器間結線を色分け表示する機器間結線識別手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
8. 簡易模擬機器モデルを作成する簡易機器モデル作成手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
9. 複数のプラントモデルを接続するプラントモデル間接続手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。
10. 特定の機能を模擬する機能モデルを作成する機能モデル作成手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のプラントモデル作成システム。

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