JP6540787B1 - 装置、方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】プラントのダイナミックシミュレーションを実行するためのダイナミックモデルの生成履歴を管理して、ダイナミックモデルを効率的に生成する。
【解決手段】プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル、第２ダイナミックモデル、および第３ダイナミックモデルを取得するモデル取得部と、第１ダイナミックモデルおよび第２ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第１差分を抽出する第１差分抽出部と、第１ダイナミックモデルおよび第３ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第２差分を抽出する第２差分抽出部と、第１差分および第２差分を識別可能に表示する表示画面を出力する画面出力部とを備える装置、方法、およびプログラムを提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、装置、方法、およびプログラムに関する。

従来、プラント等は、複数のソフトウェアを用いて、設計、性能評価、およびオペレータの訓練等を実際のプラントが完成する前に実行していた。例えば、プラントの定常状態等をシミュレーションするスタティックシミュレータ、プラントの配管計装図等を作成するプラントエンジニアリングソフト、およびプラントの動的な挙動等をシミュレーションするダイナミックシミュレータ等のソフトウェアを用いていた（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２０１７−１３８９１９号公報

しかしながら、複数のソフトウェアのそれぞれは、目的に応じて、必要なデータの入力、入力データの処理、および、処理結果の出力等を実行するので、異なるソフトウェアの間では互換性が無い。例えば、スタティックシミュレータの処理結果に基づき、ダイナミックシミュレータによるシミュレーションを実行する場合、モデル変換等をユーザが手作業で実行して、ダイナミックシミュレータで動作可能なモデルを生成しなければならなかった。したがって、ダイナミックシミュレータで用いるモデルを修正、改良、および更新等を実行する場合、変更部分の把握が困難になり、経験者および熟練者等による手作業および判断等が必要になっていた。

本発明の第１の態様においては、プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル、第２ダイナミックモデル、および第３ダイナミックモデルを取得するモデル取得部と、第１ダイナミックモデルおよび第２ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第１差分を抽出する第１差分抽出部と、第１ダイナミックモデルおよび第３ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第２差分を抽出する第２差分抽出部と、第１差分および第２差分を識別可能に表示する表示画面を出力する画面出力部とを備える装置、方法、およびプログラムを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係る生成装置１０の構成例を示す。 本実施形態に係る生成装置１０が第１プラントを変更した第２プラントのダイナミックシミュレーションを実行する例を示す。 本実施形態に係る装置１０００の構成例を示す。 本実施形態に係る装置１０００の動作フローの一例を示す。 本実施形態に係る画面出力部１０６０が出力する第２ダイナミックモデル４２の一例を示す。 本実施形態に係る画面出力部１０６０が出力する第１ダイナミックモデル４１の一例を示す。 本実施形態に係る画面出力部１０６０が表形式で出力した第１差分および第２差分の第１例を示す。 本実施形態に係る画面出力部１０６０が表形式で出力した第１差分および第２差分の第２例を示す。 本実施形態に係る生成装置１０の変形例を示す。 変形例に係る生成装置１０が第３ダイナミックモデル４３を生成する例を示す。 本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００の構成例を示す。 本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００の動作フローの一例を示す。 本実施形態に係るモデル変換部１５２が変換した第１モデルの一例を示す。 本実施形態に係るモデル変換部１５２が変換した第２モデルの一例を示す。 本実施形態に係る第１スタティックモデル２１の一例を示す。 本実施形態に係る第１配管計装図データ３１の一例を示す。 本実施形態に係るモデル変換部１５２がオントロジーを用いて変換した第１モデルの一例を示す。 本実施形態に係るモデル変換部１５２がオントロジーを用いて変換した第２モデルの一例を示す。 本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されうるコンピュータ１２００の構成例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る生成装置１０の構成例を示す。生成装置１０は、プラントの完成前に、当該プラントのダイナミックモデルを生成して動的な挙動等をシミュレーションする。ここで、プラントは、例えば、工場施設、機械施設、生産施設、発電施設、および貯蔵施設等の少なくとも一部である。ここで、シミュレーション対象を第１プラントとする。第１プラントは、生産プラント、製造プラント、化学プラント、汚泥処理プラント、汚水処理プラント、空気調節システム、熱力システム等の少なくとも一部として機能してよい。生成装置１０は、スタティックシミュレータ２０と、プラントエンジニアリングソフト３０と、ダイナミックシミュレータ４０とを備える。

スタティックシミュレータ２０は、第１プラントの定常状態をシミュレーションする。スタティックシミュレータ２０は、想定するプロセス条件等に対して、第１プラントを構成する機器等が定常状態において満たすべきパラメータ等を算出し、第１スタティックモデル２１として出力する。スタティックシミュレータ２０は、例えば、第１プラントが定常動作する場合の理想的な入出力をモデリングした第１スタティックモデル２１を生成して出力する。第１スタティックモデル２１に含まれるパラメータは、原料、材料、および製品の物性情報等を含む。なお、物性情報には、貯蔵量、流量、温度、圧力、および周囲温度等の環境の情報等を含む。

スタティックシミュレータ２０は、生産物、供給物質、および管理品質等といった、第１プラントが達成すべき出力に基づき、第１スタティックモデル２１を生成してよい。また、スタティックシミュレータ２０は、プロセスフロー図（ＰＦＤ：Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｌｏｗ Ｄｉａｇｒａｍ）等に基づき、第１スタティックモデル２１を生成してよい。スタティックシミュレータ２０は、例えば、第１プラントを構成する各機器の入出力、および環境等の外部要因等を複数のパラメータで表現する。スタティックシミュレータ２０は、例えば、当該複数のパラメータを連立方程式で表す。

スタティックシミュレータ２０は、一例として、材料および生産物等の物質収支、並びに熱収支等の入出力差がゼロとなるようにして、定常状態における各パラメータの値を算出する。スタティックシミュレータ２０は、時間的には略一定の各パラメータの値を算出してよい。即ち、スタティックシミュレータ２０は、時間に依存するパラメータ等については省略、または略一定の値として取り扱ってよい。また、スタティックシミュレータ２０は、予め定められた期間における略一定の各パラメータ値を算出してもよい。また、スタティックシミュレータ２０は、予め定められた時刻における各パラメータ値を算出してもよい。

プラントエンジニアリングソフト３０は、配管計装図（Ｐ＆ＩＤ：Ｐｉｐｉｎｇ ＆ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｄｉａｇｒｕｍ）を作成して第１配管計装図データ３１として出力する。ここで、第１配管計装図データ３１は、例えば、第１プラントの配管、計装ライン、およびその他の構成機器等をシンボルおよびアイテム等の図形でそれぞれ表現し、実現すべき第１プラントに対応してシンボル等を機能的な関係で接続して具体的に示す図面である。

第１配管計装図データ３１は、機器および配管の名称、バルブの形状、制御システム、計装機器のつながり等が記載されてあり、建設される装置等の最終的な姿が表現されている。即ち、第１配管計装図データ３１は、第１スタティックモデル２１よりも機器の数および機器の接続に関する情報が多くなる傾向にある。このような第１配管計装図データ３１は、第１プラントのプロセスの制御、および配管システムの具体的な設計等に用いられる。プラントエンジニアリングソフト３０は、第１スタティックモデル２１を参考にしたユーザの操作により、当該第１スタティックモデル２１に対応する第１配管計装図データ３１を作成する。

ダイナミックシミュレータ４０は、第１ダイナミックモデル４１を生成し、生成した第１ダイナミックモデル４１を用いてダイナミックシミュレーションを行う。ダイナミックシミュレータ４０は、第１配管計装図データ３１を参照したユーザの操作により、第１配管計装図データ３１に基づき、第１プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル４１を生成する。ユーザは、例えば、第１配管計装図データ３１に示されたシンボルおよびアイテム等のうち、第１プラントの時間的な変化に影響を及ぼすシンボルおよびアイテム等をピックアップし、第１スタティックモデル２１に対応するように配置して、第１ダイナミックモデル４１をダイナミックシミュレータ４０により生成する。

そして、ダイナミックシミュレータ４０は、例えば、複数のパラメータを用いた微分方程式で表現された第１ダイナミックモデル４１に対して、各機器の間の物理的な接続関係と各機器の運転条件とに基づいて演算を行う。過渡的な状態を表現する微分方程式は、一例として、一の時点における材料および生産物等の物質収支、並びに熱収支等の入出力差が非ゼロとなる。また、ダイナミックシミュレータ４０は、作成した第１ダイナミックモデル４１を用いて、例えば、プラントを構成する機器等がある定常状態から次の定常状態になるまでの各パラメータ等の時間的な変化を算出する。即ち、ダイナミックシミュレータ４０は、第１ダイナミックモデル４１を表す微分方程式を解いて、各パラメータ等の時間的な変化を算出する。

ダイナミックシミュレータ４０は、予め定められた時点の各パラメータの初期値および各機器の運転条件等を定めて、各パラメータの時間的な変化を算出してよい。ダイナミックシミュレータ４０は、例えば、第１プラントの動作開始時点の各パラメータの初期値と、運転開始から定常状態に至る過程における各機器の運転条件を設定して、時間的な変化をシミュレーションしてよい。ダイナミックシミュレータ４０によるシミュレーション結果を第１ダイナミックシミュレーション結果とする。ここで、ダイナミックシミュレータ４０は、第１ダイナミックシミュレーション結果に基づき、定常状態において第１プラントが第１スタティックモデル２１に対応した動作となるように、各パラメータの初期値等を調節してよい。即ち、ダイナミックシミュレータ４０は、第１ダイナミックモデル４１の運転条件およびパラメータ等を調整して、第１プラントの定常状態に至る過程を調整してよい。

また、ダイナミックシミュレータ４０は、同様に、第１プラントの定常状態から停止までをシミュレーションしてよい。また、ダイナミックシミュレータ４０は、一の定常状態から他の定常状態へと遷移する過程をシミュレーションしてもよい。また、ダイナミックシミュレータ４０は、第１プラントの異常発生等をシミュレーションしてもよい。ダイナミックシミュレータ４０は、このような調整後のシミュレーション結果を第２ダイナミックシミュレーション結果５１として出力する。

また、ダイナミックシミュレータ４０は、ダイナミックシミュレーションを実行して、第１ダイナミックモデル４１を調整した第２ダイナミックモデル４２を出力してよい。このような調整は、ダイナミックシミュレータ４０を取り扱うユーザ等の手動作業によるものである。即ち、ユーザは、ダイナミックシミュレーションの過程および結果等に応じて、モデルの省略および最適化等を含む調整等をダイナミックシミュレータ４０に指示する。この場合、ダイナミックシミュレータ４０は、調整した第２ダイナミックモデル４２と、第２ダイナミックモデル４２を用いたシミュレーション結果である第２ダイナミックシミュレーション結果５１とを出力する。

以上のように、生成装置１０は、製造する第１プラントの動作をシミュレーションできる第２ダイナミックモデル４２および第２ダイナミックシミュレーション結果５１を生成できる。このような第２ダイナミックモデル４２および第２ダイナミックシミュレーション結果５１に基づき、各機器に必要な仕様、当該第１プラントのサイジング等を定めることができるので、生成装置１０は、第１プラントの設計等に用いられる。また、ダイナミックシミュレータ４０により、第１プラントの動的な挙動を確認することができる。また、実際の第１プラントが完成する前に、オペレーショントレーニングシステム等により、オペレータの訓練を実施することもできる。

ここで、プラント等は、増改築されることがある。この場合であっても、プラントを設計する場合と同様に、増改築後のプラントの動作を予めシミュレーションにより把握することが必要となる。なお、増改築によって第１プラントを変更したプラントを第２プラントとする。図１で説明した生成装置１０は、第１プラントの設計において用いた第１スタティックモデル２１、第１配管計装図データ３１、および第２ダイナミックモデル４２等を用いて、第２プラントのダイナミックモデルおよびダイナミックシミュレーション結果を生成できる。このような生成装置１０の動作について、次に説明する。

図２は、本実施形態に係る生成装置１０が第１プラントを変更した第２プラントのダイナミックシミュレーションを実行する例を示す。第２構成例の生成装置１０は、第１プラントの増改築前に、第１プラントの設計で用いたデータを用いて第２プラントのダイナミックモデルを生成して動的な挙動等をシミュレーションする。なお、生成装置１０は図１で説明したので、図２に示す生成装置１０の図１と同様の動作については説明を省略する。

スタティックシミュレータ２０は、第２プラントの定常状態をシミュレーションする。スタティックシミュレータ２０は、第１スタティックモデル２１を参考に、第２プラントの定常状態を示す第２スタティックモデル２２を出力する。スタティックシミュレータ２０は、第１プラントから第２プラントに変更された部分に応じて、第１スタティックモデル２１を修正してよい。また、スタティックシミュレータ２０は、第２プラントで想定されるプロセス条件を満たすようにシミュレーションすることで、第２スタティックモデル２２を生成してよい。

プラントエンジニアリングソフト３０は、第２プラントの第２配管計装図データ３２を生成する。プラントエンジニアリングソフト３０は、第１配管計装図データ３１および第２スタティックモデル２２を参考にしたユーザの操作により、第２配管計装図データ３２を生成する。ユーザは、プラントエンジニアリングソフト３０を用いて、第１配管計装図データ３１を第２プラント用に変更して、第２配管計装図データ３２を生成してよい。

ダイナミックシミュレータ４０は、第２プラントの動的状態のモデルである第３ダイナミックモデル４３を生成する。ダイナミックシミュレータ４０は、第２ダイナミックモデル４２および第２配管計装図データ３２を参照したユーザの操作により、第３ダイナミックモデル４３を生成する。ダイナミックシミュレータ４０は、第３ダイナミックモデル４３を用いてダイナミックシミュレーションを実行する。ダイナミックシミュレータ４０によるシミュレーション結果を第３ダイナミックシミュレーション結果とする。なお、ユーザは、ダイナミックシミュレータ４０を用いて、第３ダイナミックモデル４３を調整した第４ダイナミックモデル４４を生成して出力してよい。この場合、ダイナミックシミュレータ４０は、調整した第４ダイナミックモデル４４と、第４ダイナミックモデル４４を用いたシミュレーション結果である第４ダイナミックシミュレーション結果５２とを出力する。

以上のように、生成装置１０は、第１プラントだけでなく、第１プラントを変更した第２プラントの動作をシミュレーションできる第４ダイナミックモデル４４および第４ダイナミックシミュレーション結果５２を生成できる。生成装置１０は、第１プラントの設計に用いるデータを用いて、第４ダイナミックモデル４４および第４ダイナミックシミュレーション結果５２を生成できる。

しかしながら、生成装置１０に設けられる、スタティックシミュレータ２０、プラントエンジニアリングソフト３０、およびダイナミックシミュレータ４０は、それぞれ別個独立に動作し、また、開発およびバージョンアップ等も別個に実施されることがある。即ち、シミュレーションすべきプラントが同一または類似であり、また、用いる機器データ等に共通する部分があっても、それぞれのソフトウェアの間では互換性がないことがある。

したがって、生成装置１０がダイナミックモデルを生成する過程において、ユーザは、パラメータ、ユニット、およびアイテム等の確認、設定、追加、変更、および変換等を手動で実行しなければならなかった。例えば、図１および図２において、点線で示す矢印は、ユーザの手作業が必要となる部分である。なお、本実施形態において、機器、ユニット、およびアイテム等を、機器と総称することにする。

また、第１プラントから第２プラントに変更する場合、生成装置１０は、第１ダイナミックモデル４１から第４ダイナミックモデル４４といったように、複数のダイナミックモデルを生成する。ここで、複数のダイナミックモデルの間には、図１および図２の点線で示した部分、第１ダイナミックモデル４１から第２ダイナミックモデル４２への変更、および、第３ダイナミックモデル４３から第４ダイナミックモデル４４への変更といったように、ユーザが手動で変更した部分も含まれている。このように、ソフトウェア間の手動による変更、および、ダイナミックモデルの手動による変更等が実行された場合、スタティックモデルおよび配管計装図データの変更部分からダイナミックモデルの変更部分を把握することは困難である。

したがって、プラントの動作およびダイナミックシミュレータ４０の操作に精通したユーザが、ダイナミックモデルの変更部分を把握しつつ、第２プラントのダイナミックシミュレーションを実行しなければならない。即ち、ユーザの習熟度に応じて、作業効率および工数が変動してしまい、プラント設計を円滑に進めることが困難になってしまうことがある。

そこで、本実施形態に係る装置は、ダイナミックモデルの変更履歴等を管理して、ユーザに視覚的に変更部分を明示し、プラントの増改築の設計効率を向上させる。このような装置について、次に説明する。

図３は、本実施形態に係る装置１０００の構成例を示す。装置１０００は、プラントのダイナミックシミュレーションを実行する過程において生成される複数のダイナミックモデルの差分を抽出し、画面に出力することで、ユーザにモデルの変更箇所を把握させる。装置１０００は、モデル取得部１０１０と、記憶部１０２０と、第１差分抽出部１０３０と、第２差分抽出部１０４０と、変更管理部１０５０と、画面出力部１０６０と、第４ダイナミックモデル生成部１０７０、インターフェイス部１０８０とを備える。

モデル取得部１０１０は、生成装置１０が第１プラントおよび第２プラントのダイナミックシミュレーションを実行する過程で生成するダイナミックモデルを取得する。モデル取得部１０１０は、ダイナミックシミュレータ４０が生成する、プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル４１、第２ダイナミックモデル４２、および第３ダイナミックモデル４３を取得する。なお、本実施形態において、第１ダイナミックモデル４１、第２ダイナミックモデル４２、および第３ダイナミックモデル４３を、ダイナミックモデルと総称する。

図３は、第１ダイナミックモデル４１、第２ダイナミックモデル４２、および第３ダイナミックモデル４３が、図１および図２で説明した第１ダイナミックモデル４１、第２ダイナミックモデル４２、および第３ダイナミックモデル４３と略同一のモデルである例を説明する。即ち、第１ダイナミックモデル４１は、第１プラントの動的状態のモデルであり、第２ダイナミックモデル４２は、第１ダイナミックモデル４１を調整して得られた第１プラントの動的状態のモデルである。また、第３ダイナミックモデル４３は、第１プラントを変更した第２プラントの動的状態のモデルである。

モデル取得部１０１０は、ダイナミックシミュレータ４０がダイナミックモデルを生成する毎に、生成したダイナミックモデルを取得してよい。また、モデル取得部１０１０は、ダイナミックシミュレータ４０がデータベース等に生成したダイナミックモデルを記憶している場合、当該データベース等にアクセスしてダイナミックモデルを取得してよい。モデル取得部１０１０は、ネットワーク等を介してダイナミックモデルを取得してよい。

記憶部１０２０は、第１ダイナミックモデル４１、第２ダイナミックモデル４２、および第３ダイナミックモデル４３を記憶する。また、記憶部１０２０は、装置１０００が生成するダイナミックモデルの差分情報を記憶してもよい。また、記憶部１０２０は、装置１０００が処理するデータを記憶可能でよい。記憶部１０２０は、装置１０００が動作する過程で算出する（または利用する）データ、モデル、中間データ、算出結果、およびパラメータ等をそれぞれ記憶してもよい。また、記憶部１０２０は、装置１０００内の各部の要求に応じて、記憶したデータを要求元に供給してよい。

第１差分抽出部１０３０は、第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２の少なくとも１つの差分である第１差分を抽出する。第１差分抽出部１０３０は、第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２にそれぞれ含まれる、機器、パラメータ、および接続等の情報の差分を抽出してよい。

第２差分抽出部１０４０は、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３の少なくとも１つの差分である第２差分を抽出する。第２差分抽出部１０４０は、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３にそれぞれ含まれる、機器、パラメータ、および接続等の情報の差分を抽出してよい。

変更管理部１０５０は、第１差分および第２差分の情報を管理する。変更管理部１０５０は、例えば、第１差分および第２差分の情報を出力すべく、当該情報を画面出力部１０６０に供給する。また、変更管理部１０５０は、第１差分および第２差分の情報を記憶部１０２０に記憶してよい。また、装置１０００が第４ダイナミックモデル４４を生成する場合、変更管理部１０５０は、第１差分および第２差分の情報を第４ダイナミックモデル生成部１０７０に供給する。変更管理部１０５０は、ユーザの指示等に応じて、第１差分および第２差分の情報を各部に供給してよい。

画面出力部１０６０は、第１差分および第２差分を識別可能に表示する表示画面を出力する。画面出力部１０６０は、外部または内部のモニタ等に表示画面を出力してよい。画面出力部１０６０は、例えば、インターフェイス部１０８０に表示画面を出力する。また、画面出力部１０６０は、ネットワーク等を介して、表示画面を出力してよい。画面出力部１０６０は、ダイナミックモデルの構成、構成要素、および接続形態等を表示してよい。また、画面出力部１０６０は、第１ダイナミックモデル４１から第２ダイナミックモデル４２、および第１ダイナミックモデル４１から第３ダイナミックモデル４３へと変化した部分が識別できるように、第１差分および第２差分を表示してよい。

第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、第４ダイナミックモデル４４を生成する。第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、ユーザの指定等に応じて、第４ダイナミックモデル４４を生成してよい。第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、例えば、第１差分の情報のうち、ユーザが指定した差分情報を反映するように第４ダイナミックモデル４４を生成する。同様に、第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、第２差分の情報のうち、ユーザが指定した差分情報を反映するように第４ダイナミックモデル４４を生成する。

インターフェイス部１０８０は、ユーザからの入力、選択、および指定等を受け取る。インターフェイス部１０８０は、ユーザから受け取った入力、選択、および指定等を、変更管理部１０５０および第４ダイナミックモデル生成部１０７０等に供給してよい。また、インターフェイス部１０８０は、画面出力部１０６０から表示すべき画面の情報を受け取って、ユーザに出力してよい。インターフェイス部１０８０は、装置１０００が第４ダイナミックモデル４４を生成する過程におけるモデル、データ、および図面等をユーザに表示してよい。

インターフェイス部１０８０は、情報を授受する表示画面および入力デバイス等を有してよい。また、インターフェイス部１０８０は、ユーザが使用する端末および携帯端末といったデバイスと有線または無線による通信により、情報を授受してもよい。なお、ユーザには、プラントの製造者、設計者、オペレータ、エンジニア、開発者、研究者、作業員、所有者、および管理者等が含まれてよい。

以上のように、本実施形態に係る装置１０００は、第１差分および第２差分の情報を識別可能に表示するので、ユーザ等はダイナミックモデルの変更履歴を容易に把握することができる。また、装置１０００は、第１差分および第２差分の情報と、ユーザの指定とに応じて、第４ダイナミックモデル４４を生成する。これにより、ユーザは、ダイナミックモデルの変更履歴を把握しつつ、変更箇所を指摘するだけで速やかに第４ダイナミックモデル４４を生成できる。また、ダイナミックシミュレータ４０は、生成した第４ダイナミックモデル４４を用いて速やかにダイナミックシミュレーションを実行することができ、第４ダイナミックシミュレーション結果５２を出力できる。このような装置１０００の動作について次に説明する。

図４は、本実施形態に係る装置１０００の動作フローの一例を示す。装置１０００は、図１および図２で説明した生成装置１０の動作によって生成されたダイナミックモデルを取得しつつ、図４に示す動作フローを実行することにより、第４ダイナミックモデル４４を生成する。

まず、モデル取得部１０１０は、第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２の情報を取得する（Ｓ１１１０）。モデル取得部１０１０は、生成装置１０が図１に示すように、第１プラントのダイナミックシミュレーションを実行したことに応じて、第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２をダイナミックシミュレータ４０から取得してよい。モデル取得部１０１０は、取得した第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２を記憶部１０２０に記憶してよい。また、モデル取得部１０１０は、取得した第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２を第１差分抽出部１０３０に供給してもよい。

次に、第１差分抽出部１０３０は、第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２の情報に基づき、第１差分を抽出する（Ｓ１１２０）。第１差分抽出部１０３０は、例えば、第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２の間において、削除された機器、追加された機器、変更したパラメータ、削除した接続、追加した接続、および変更した接続等の情報を抽出する。変更管理部１０５０は、第１差分抽出部１０３０が抽出した第１差分を記憶部１０２０に記憶してよい。

次に、モデル取得部１０１０は、第３ダイナミックモデル４３の情報を取得する（Ｓ１１３０）。モデル取得部１０１０は、生成装置１０が図２に示すように、第２プラントのダイナミックシミュレーションを実行する過程において、第３ダイナミックモデル４３を取得してよい。即ち、モデル取得部１０１０は、ダイナミックシミュレータ４０が第３ダイナミックモデル４３を生成したことに応じて、第３ダイナミックモデル４３を当該ダイナミックシミュレータ４０から取得してよい。

モデル取得部１０１０は、取得した第３ダイナミックモデル４３を記憶部１０２０に記憶してよい。また、モデル取得部１０１０は、取得した第３ダイナミックモデル４３を第１ダイナミックモデル４１と共に第２差分抽出部１０４０に供給してもよい。

次に、第２差分抽出部１０４０は、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３の情報に基づき、第２差分を抽出する（Ｓ１１４０）。第２差分抽出部１０４０は、例えば、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３の間において、削除された機器、追加された機器、変更したパラメータ、削除した接続、追加した接続、および変更した接続等の情報を抽出する。変更管理部１０５０は、第２差分抽出部１０４０が抽出した第２差分を記憶部１０２０に記憶してよい。

次に、画面出力部１０６０は、ダイナミックモデルの少なくとも一部の情報を、第１差分および／または第２差分と共に画面に出力する（Ｓ１１５０）。画面出力部１０６０は、例えば、ダイナミックモデルの情報のうち、設定または指示等に応じて、第１差分および／または第２差分の情報を識別して出力する。画面出力部１０６０は、第１差分を識別して出力するか、第２差分を識別して出力するか、および、第１差分および第２差分を識別して出力するか、を指示に応じて切り換えて出力してもよい。

画面出力部１０６０は、機器および機器の接続形態をそれぞれシンボルおよびアイテム等の図形で表現した図面により、ダイナミックモデルを出力してよい。また、画面出力部１０６０は、機器および機器の接続形態を表形式により、ダイナミックモデルを出力してよい。画面出力部１０６０は、色、線の種類、フォント、装飾、点滅表示、補助線、および指示線等を用いて、第１差分および第２差分を識別して出力してよい。画面出力部１０６０は、ユーザ等の指示に応じて、第１差分および第２差分の出力形態を切り換えて出力してよい。

次に、第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、ユーザ等の指示に応じて、第４ダイナミックモデル４４を生成する（Ｓ１１６０）。第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、例えば、第１差分および第２差分として示されたダイナミックモデルの変更履歴のうち、第２プラントのシミュレーションに用いるダイナミックモデルに適用すべき変更が指示されてよい。例えば、変更管理部１０５０は、変更内容の指示と、第４ダイナミックモデル４４の生成の指示を受け取ったことに応じて、当該指示の情報を第４ダイナミックモデル生成部１０７０に供給する。そして、第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、当該指示に応じて、第４ダイナミックモデル生成部１０７０を生成する。

以上のように、本実施形態に係る装置１０００は、生成装置１０が生成した複数のダイナミックモデルを取得して、変更部分を識別可能に出力する。これにより、装置１０００は、例えば、ユーザの手動操作によって生成した第２ダイナミックモデル４２の変更箇所、および、ユーザが手動で調節した第３ダイナミックモデル４３の変更箇所を、それぞれ識別可能に表示できる。これにより、装置１０００は、シミュレーションで最適化された第２ダイナミックモデル４２の調整箇所等をユーザに認識させ、また、第２プラントのシミュレーションに用いるダイナミックモデルに適用すべき調節箇所を、ユーザに適切に判断させることができる。また、装置１０００は、ユーザの指示に応じた変更箇所を採用して第４ダイナミックモデル４４を生成するので、速やかにダイナミックシミュレーションを実行させることができる。

以上のように、本実施形態に係る装置１０００は、生成装置１０が生成した第１ダイナミックモデル４１、第２ダイナミックモデル４２、および第３ダイナミックモデル４３を取得して、各モデルの差分を抽出する例を説明したが、これに限定されることはない。装置１０００は、生成装置１０がプラント設計の目的で生成するダイナミックモデルであれば、例えば、ユーザの指定する時点のダイナミックモデルを取得してよく、また、ユーザが指定する過去に生成したダイナミックモデルを取得してもよい。装置１０００は、指定された複数のダイナミックモデルを取得して、各モデルの差分を抽出してよい。

以上の本実施形態に係る装置１０００によれば、第１プラント等を増改築した第２プラントの動作を、予めシミュレーションにより把握できることを説明したが、これに限定されることはない。装置１０００は、例えば、第１プラントとほぼ同様の第２プラントの建設といった、コピープラントを建設する場合にも適用できる。即ち、装置１０００は、コピー元である第１プラントの第１ダイナミックモデル４１および第２ダイナミックモデル４２を参照しつつ、コピー先である第２プラントにおいて、建設する場所の環境に合わせて、第４ダイナミックモデル４４を生成してよい。なお、この場合、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３は、ほぼ等しくなってよい。

以上の本実施形態に係る画面出力部１０６０の出力画面の例を図５から図８に示す。図５は、本実施形態に係る画面出力部１０６０が出力する第２ダイナミックモデル４２の一例を示す。図５は、第２ダイナミックモデル４２を、シンボルおよびアイテム等の図形で表現した例を示す。画面出力部１０６０は、第２ダイナミックモデル４２のうち、第１差分を識別可能に表示する。例えば、第２ダイナミックモデル４２は、第１差分として第１部分１０８２および第２部分１０８４を有し、画面出力部１０６０は、第１部分１０８２および第２部分１０８４を、第１ダイナミックモデル４１から変更のない部分とは異なる色で表示する。

一例として、第１部分１０８２は、第１ダイナミックモデル４１から第２ダイナミックモデル４２への調整において、追加された機器である。また、第２部分１０８４は、当該調整において、パラメータが変更された機器である。図５は、追加された機器が１つ、パラメータが変更された機器が３つある例を示す。画面出力部１０６０は、このように変更の種類が異なる部分に対して、それぞれ異なる色で表示させてよい。画面出力部１０６０は、例えば、第１部分１０８２を緑色で表示し、第２部分１０８４を黄色で表示する。

図６は、本実施形態に係る画面出力部１０６０が出力する第３ダイナミックモデル４３の一例を示す。図６は、図５と同様に、第３ダイナミックモデル４３を、シンボルおよびアイテム等の図形で表現した例を示す。画面出力部１０６０は、第３ダイナミックモデル４３を表示する場合においても、比較元である第１ダイナミックモデル４１との第２差分を表示して、ユーザに変更箇所を把握させることが望ましい。図６は、第１ダイナミックモデル４１の第２部分１０８４および第３部分１０８６が調整されて、第３ダイナミックモデル４３に変更された例を示す。

即ち、第３ダイナミックモデル４３は、第２差分として第２部分１０８４および第３部分１０８６を有し、画面出力部１０６０は、第２部分１０８４および第３部分１０８６を、第１ダイナミックモデル４１から変更のない部分とは異なる色で表示する。一例として、第２部分１０８４は、第１ダイナミックモデル４１から第３ダイナミックモデル４３への調整において、パラメータが変更された機器である。また、第３部分１０８６は、当該調整において、削除された機器である。図６は、削除された機器が１つ、パラメータが変更された機器が３つある例を示す。画面出力部１０６０は、このように変更の種類が異なる部分に対して、それぞれ異なる色で表示させてよい。画面出力部１０６０は、例えば、第２部分１０８４を黄色で表示し、第３部分１０８６を赤色で表示する。

図７は、本実施形態に係る画面出力部１０６０が表形式で出力した第１差分および第２差分の第１例を示す。図７は、画面出力部１０６０が、第１の列、第２の列、および第３の列を含むテーブルを有する表示画面を出力する例を示す。第１の列は、少なくとも１つの第１差分および少なくとも１つの第２差分の表示を列方向に並べて個別に選択指定可能とした列である。即ち、第２の列に示す第１差分（第１ダイナミックモデルと第２ダイナミックモデルとの差分）と、第３の列に示す第２差分（第１ダイナミックモデルと第３ダイナミックモデルとの差分）とを、列方向にならべて選択可能にしたものが第１の列である。図７における第１の列は、第２ダイナミックモデル４２を基準（比較元）とした場合に、第３ダイナミックモデルに加えられた変更を示す。図７は、第１の列に、第１差分および第２差分に含まれる変更箇所を、チェックボックスと共に列方向にそれぞれ配列した例を示す。

第２の列は、第１の列における少なくとも１つの第１差分のそれぞれが表示される行と同じ行に、対応する第１差分の表示を配置した列である。図７は、第２の列に、第１差分に含まれる変更箇所を列方向にそれぞれ配列した例を示す。第３の列は、第１の列における少なくとも１つの第２差分のそれぞれが表示される行と同じ行に、対応する第２差分の表示を配置した列である。図７は、第３の列に、第２差分に含まれる変更箇所を列方向にそれぞれ配列した例を示す。

なお、図７は、第１の列から第３の列において、変更箇所の種類を視覚的に判別できるアイコン等を、機器等の名称と共に表示した例を示す。例えば、第１アイコン１０８８は、ブロックのマークであり、ユニットを示す。また、第２アイコン１０９０は、ソケットのマークであり、ストリームを示す。第３アイコン１０９２は、電波のマークであり、信号線を示す。

画面出力部１０６０がこのように第１差分および第２差分を表形式で出力するので、第２の列を参照することにより、第１ダイナミックモデル４１から第２ダイナミックモデル４２への調整において変更された詳細な内容を把握することができる。また、第３の列を参照することにより、第１ダイナミックモデル４１から第３ダイナミックモデル４３への変更の詳細な内容を把握することができる。

また、画面出力部１０６０は、第１差分および第２差分のそれぞれが、第１ダイナミックモデル４１に対する追加部分または削除部分のいずれかを更に識別可能に表示する表示画面を出力してよい。例えば、第２の列において、ユニット「ＦＴＮＧ０３」、ユニット「ＨＶＦＬＲ」、ユニット「ＨＶＮＧ０２」、およびユニット「ＴＥＮＧ０７」を、第１ダイナミックモデル４１から第２ダイナミックモデル４２への調整において削除された削除部分１０９４として示す。

なお、画面出力部１０６０は、第３の列において、ユニット「ＦＴＮＧ０３」、ユニット「ＨＶＦＬＲ」、ユニット「ＨＶＮＧ０２」、およびユニット「ＴＥＮＧ０７」を削除部分として表示していない。即ち、当該箇所について、第１プラントと第２プラントにおける設計上の変更はなく、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３の間の差分としては抽出されなかったことを示す。

したがって、画面出力部１０６０は、図７の例（第２ダイナミックモデルを比較元とした場合）においては、第１の列において、ユニット「ＦＴＮＧ０３」、ユニット「ＨＶＦＬＲ」、ユニット「ＨＶＮＧ０２」、およびユニット「ＴＥＮＧ０７」を、追加部分１０９６として表示する。画面出力部１０６０は、例えば、削除部分１０９４を赤色で表示し、追加部分１０９６を緑色で表示する。

以上のように、図７の第１の列は、第２ダイナミックモデル４２を比較元とした、第３ダイナミックモデル４３の間の差分の例を示す。また、画面出力部１０６０は、このような追加部分１０９６および削除部分１０９４の表示形態を交換可能としてもよい。画面出力部１０６０は、例えば、第１の列において、第３ダイナミックモデル４３を比較元とした、第２ダイナミックモデル４２の差分を示す。この場合の画面出力部１０６０の出力画面を次に示す。

図８は、本実施形態に係る画面出力部１０６０が表形式で出力した第１差分および第２差分の第２例を示す。図８において、第２の列および第３の列は、図７で説明した第２の列および第３の列と略同一であるので、ここでは説明を省略する。図８の第１の列は、第３ダイナミックモデル４３を比較元とした、第２ダイナミックモデル４２の差分の例を示す。即ち、図８の第１の列は、図７の第１の列と比較して、追加部分１０９６および削除部分１０９４の表示が反転する。

画面出力部１０６０は、ユーザの指定等に応じて、図７の表示および図８の表示を切り換え可能としてよい。以上のように、画面出力部１０６０は、ダイナミックモデルの第１差分および第２差分の詳細を、変更履歴として識別可能に表示するので、ユーザは、第４ダイナミックモデル４４の生成に必要な調整を容易に判断することができる。また、画面出力部１０６０は、第１差分および第２差分の詳細を、個別に選択指定可能とするチェックボックスと共に表示するので、図７の例において、ユーザは、第２ダイナミックモデルをベースに、第４ダイナミックモデル４４に必要な調整を容易に選択指定することができる。また、図８の例においては第３ダイナミックモデル４３を比較元としているので、ユーザは、第３ダイナミックモデル４３をベースに、当該第４ダイナミックモデル４４に必要な調整を容易に選択指定することができる。

これにより、第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、表示画面に表示された少なくとも１つの第１差分および少なくとも１つの第２差分のうち指定された差分を第２ダイナミックモデルもしくは第３ダイナミックモデルに反映させて、第４ダイナミックモデルを生成することができる。なお、装置１０００は、ダイナミックモデルのそれぞれと、第１差分および第２差分との情報を取得しているので、第４ダイナミックモデル生成部１０７０は、指定された差分を、第２ダイナミックモデル４２および第３ダイナミックモデル４３の少なくとも一方に反映させて、第４ダイナミックモデル４４を生成することもできる。

以上の本実施形態に係る装置１０００は、図１および図２で説明した生成装置１０からダイナミックモデルを取得する例を説明したが、これに限定されることはない。装置１０００は、生成装置１０を備えてもよい。また、装置１０００は、生成装置１０の一部を備えてもよい。装置１０００は、例えば、ダイナミックシミュレータ４０を備えてもよい。また、装置１０００は、ダイナミックモデルを自動で生成するダイナミックモデル生成装置１００を更に備えてもよい。このようなダイナミックモデル生成装置１００を備えた生成装置１０について次に説明する。

図９は、本実施形態に係る生成装置１０の変形例を示す。本変形例の生成装置１０において、図１に示された本実施形態に係る生成装置１０の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。変形例の生成装置１０は、ダイナミックモデル生成装置１００を更に備える。ダイナミックモデル生成装置１００は、第１プラントの定常状態を示す第１スタティックモデル２１に基づいて、第１ダイナミックモデル４１を生成する。ダイナミックモデル生成装置１００は、スタティックシミュレータ２０から第１スタティックモデル２１の情報を取得し、当該第１スタティックモデル２１を第１ダイナミックモデル４１に変換してよい。

ダイナミックモデル生成装置１００は、例えば、第１スタティックモデル２１に含まれる複数の機器に対応する各機器と、第１スタティックモデル２１に含まれる複数の機器の接続関係に対応する機器間の接続関係とを含む第１ダイナミックモデル４１を生成する。ダイナミックモデル生成装置１００は、既知の変換手法に基づき、第１スタティックモデル２１を第１ダイナミックモデル４１に変換してよい。

また、ダイナミックモデル生成装置１００は、第１プラントの第１配管計装図データ３１に更に基づいて、第１ダイナミックモデル４１を生成してもよい。この場合、ダイナミックモデル生成装置１００は、プラントエンジニアリングソフト３０から第１配管計装図データ３１を取得する。図９は、ダイナミックモデル生成装置１００が、第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１に基づいて、第１ダイナミックモデル４１を生成する例を示す。

これにより、ダイナミックモデル生成装置１００は、より詳細な第１ダイナミックモデル４１を生成することができる。以上のように、図９において、本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００が第１ダイナミックモデル４１を生成する例を説明したが、これに限定されることはない。ダイナミックモデル生成装置１００は、第３ダイナミックモデル４３を生成してもよい。

図１０は、変形例に係る生成装置１０が第３ダイナミックモデル４３を生成する例を示す。ダイナミックモデル生成装置１００は、第１プラントを変更した第２プラントの定常状態を示す第２スタティックモデル２２に基づいて、第３ダイナミックモデル４３を生成する。また、ダイナミックモデル生成装置１００は、第１配管計装図データ３１を、第１プラントを変更した第２プラント用に変更した第２配管計装図データ３２に更に基づいて、第３ダイナミックモデル４３を生成してよい。図１０は、ダイナミックモデル生成装置１００が、第２スタティックモデル２２および第２配管計装図データ３２に基づいて、第３ダイナミックモデル４３を生成する例を示す。

以上のように、ダイナミックモデル生成装置１００は、より詳細な第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３を生成することができる。また、モデル取得部１０１０は、このようなダイナミックモデル生成装置１００から第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３を取得してよい。ダイナミックモデル生成装置１００は、第１ダイナミックモデル４１および第３ダイナミックモデル４３を自動で生成できるので、プラント設計の効率を更に向上させることができる。

このようなダイナミックモデル生成装置１００について、次に説明する。なお、ダイナミックモデル生成装置１００の説明において、第１ダイナミックモデル４１を生成する例を用いる。ダイナミックモデル生成装置１００の第３ダイナミックモデル４３の生成は、第１ダイナミックモデル４１の生成と同様であるので、ここでは説明を省略する。

図１１は、本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００の構成例を示す。ダイナミックモデル生成装置１００は、互換性のない第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１にそれぞれ含まれる機器を、関連性等に基づいてマッチングし、第１ダイナミックモデル４１を生成可能とする。ダイナミックモデル生成装置１００は、スタティックモデル取得部１１０と、配管計装図データ取得部１２０と、インターフェイス部１３０と、記憶部１４０と、マッチング部１５０と、ダイナミックモデル生成部１６０とを備える。

スタティックモデル取得部１１０は、第１プラントの定常状態を示す第１スタティックモデル２１を取得する。スタティックモデル取得部１１０は、スタティックシミュレータ２０から出力される第１スタティックモデル２１を受け取ってよい。また、スタティックモデル取得部１１０は、データベース等に記憶された第１スタティックモデル２１を読み出して取得してもよい。この場合、スタティックモデル取得部１１０は、ネットワーク等を介して第１スタティックモデル２１を取得してよい。また、スタティックモデル取得部１１０は、ユーザの入力によって、第１スタティックモデル２１を取得してもよい。

配管計装図データ取得部１２０は、第１プラントの第１配管計装図データ３１を取得する。配管計装図データ取得部１２０は、プラントエンジニアリングソフト３０から出力される第１配管計装図データ３１を受け取ってよい。また、配管計装図データ取得部１２０は、データベース等に記憶された第１配管計装図データ３１を読み出して取得してもよい。この場合、配管計装図データ取得部１２０は、ネットワーク等を介して第１配管計装図データ３１を取得してよい。また、配管計装図データ取得部１２０は、ユーザの入力によって、第１配管計装図データ３１を取得してもよい。

インターフェイス部１３０は、ユーザからの入力、選択、および指定等を受け取る。また、インターフェイス部１３０は、ダイナミックモデル生成装置１００が第１ダイナミックモデル４１を生成する過程におけるモデル、データ、および図面等をユーザに表示してよい。インターフェイス部１３０は、情報を授受する表示画面および入力デバイス等を有してよい。また、インターフェイス部１３０は、ユーザが使用する端末および携帯端末といったデバイスと有線または無線による通信により、情報を授受してよい。なお、インターフェイス部１３０は、図３で説明したインターフェイス部１０８０であってもよい。

記憶部１４０は、第１スタティックモデル２１、第１配管計装図データ３１、およびユーザからの入力データ等を記憶する。また、記憶部１４０は、ダイナミックモデル生成装置１００が生成する第１ダイナミックモデル４１の情報を記憶してもよい。また、記憶部１４０は、ダイナミックモデル生成装置１００が処理するデータを記憶可能でよい。記憶部１４０は、ダイナミックモデル生成装置１００が第１ダイナミックモデル４１を生成する過程で算出する（または利用する）データ、モデル、中間データ、算出結果、およびパラメータ等をそれぞれ記憶してもよい。また、記憶部１４０は、ダイナミックモデル生成装置１００内の各部の要求に応じて、記憶したデータを要求元に供給してよい。

マッチング部１５０は、第１スタティックモデル２１に含まれる機器、および、第１配管計装図データ３１に含まれる機器をマッチングして機器同士の対応関係を特定する。マッチング部１５０は、機器に付加された機器情報等に基づき、マッチングしてよい。また、マッチング部１５０は、第１スタティックモデル２１内の接続関係と、第１配管計装図データ３１内の接続関係とに基づき、マッチングしてよい。マッチング部１５０は、互換性のない第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１を、比較可能なモデルにそれぞれ変換してからマッチングしてよい。マッチング部１５０は、モデル変換部１５２と、マッチング処理部１５４とを有する。

モデル変換部１５２は、第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１を、共通の表現形式を有する、第１スタティックモデル２１に基づく第１モデルおよび第１配管計装図データ３１に基づく第２モデルに変換する。モデル変換部１５２は、第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１のそれぞれに配置された機器毎に、共通の表現形式に変換して、第１モデルおよび第２モデルを生成してよい。ここで、共通の表現形式は、第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１に含まれる各要素間の接続情報や各要素の属性等をテキスト形式で示したものであり、例えば、その一部もしくは全部をＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）形式のデータとしてもよい。

マッチング処理部１５４は、第１モデルに含まれる機器および第２モデルに含まれる機器をマッチングする。マッチング処理部１５４は、機器の名称等に基づき、機器をマッチングしてよい。また、マッチング処理部１５４は、ユーザの指定に応じて、機器をマッチングしてよい。また、マッチング処理部１５４は、機器のトポロジー（幾何情報）、属性、および他の機器との接続状態等に基づき、機器をマッチングしてもよい。

ダイナミックモデル生成部１６０は、マッチング部１５０によるマッチング結果に基づいて、プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル４１を生成する。ダイナミックモデル生成部１６０は、第１配管計装図データ３１における複数の機器の接続関係、および、第１スタティックモデル２１における複数の機器のそれぞれに対応する機器のパラメータを用いて、第１ダイナミックモデル４１を生成する。ダイナミックモデル生成部１６０は、統合モデル生成部１６２と、変換部１６４とを有する。

統合モデル生成部１６２は、マッチング結果を用いて、第１モデルおよび第２モデルを統合して統合モデルを生成する。統合モデル生成部１６２は、例えば、マッチングされた機器の接続に基づき、統合モデルを生成する。統合モデル生成部１６２は、例えば、マッチング結果および第２モデルに基づき、統合モデルの機器の接続情報を生成する。また、統合モデル生成部１６２は、マッチング結果および第１モデルに基づき、統合モデルの機器パラメータおよび物性情報等を生成してよい。統合モデルは、第１モデルおよび第２モデルと共通の表現形式を有してよい。

変換部１６４は、統合モデル生成部１６２が生成した統合モデルを第１ダイナミックモデル４１に変換する。変換部１６４は、例えば、統合モデルの各機器の間の物理的な接続関係と各機器の運転条件とに基づいて、複数のパラメータの微積分を用いた方程式を用いて第１ダイナミックモデル４１を生成する。

以上の本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００は、第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１に基づき、第１ダイナミックモデル４１を生成することができる。したがって、ダイナミックシミュレータ４０は、ダイナミックモデル生成装置１００が生成した第１ダイナミックモデル４１を用いて、プラントの動作をシミュレーションし、各パラメータ等を調節することにより、第２ダイナミックモデル４２および第２ダイナミックシミュレーション結果５１を出力することができる。このようなダイナミックモデル生成装置１００の動作について次に説明する。

図１２は、本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００の動作フローの一例を示す。ダイナミックモデル生成装置１００は、図１２に示す動作フローを実行することにより、第１ダイナミックモデル４１を生成する。

まず、スタティックモデル取得部１１０は、第１スタティックモデル２１を取得する（Ｓ３１０）。スタティックモデル取得部１１０は、一例として、第１スタティックモデル２１をテキスト形式のデータファイルで取得する。スタティックモデル取得部１１０は、取得した第１スタティックモデル２１を記憶部１４０に記憶してよい。また、スタティックモデル取得部１１０は、取得した第１スタティックモデル２１をマッチング部１５０に供給してもよい。

次に、配管計装図データ取得部１２０は、第１配管計装図データ３１を取得する（Ｓ３２０）。配管計装図データ取得部１２０は、一例として、第１配管計装図データ３１をテキスト形式のデータファイルで取得する。配管計装図データ取得部１２０は、取得した第１スタティックモデル２１を記憶部１４０に記憶してよい。また、配管計装図データ取得部１２０は、取得した第１配管計装図データ３１をマッチング部１５０に供給してもよい。

次に、モデル変換部１５２は、第１スタティックモデル２１を第１モデルに、第１配管計装図データ３１を第２モデルにそれぞれ変換する（Ｓ３３０）。モデル変換部１５２は、例えば、第１変換テーブルを用いて、第１スタティックモデル２１を第１モデルに変換する。第１変換テーブルは、第１スタティックモデル２１および第１モデルの対応関係が予め登録されたテーブルでよい。この場合、第１変換テーブルは、記憶部１４０に記憶されてよい。

即ち、モデル変換部１５２は、第１変換テーブルを記憶部１４０から読み出して、第１スタティックモデル２１を第１モデルに変換してよい。第１モデルは、第１スタティックモデル２１に配置された機器毎に機器情報が付加されたモデルでよい。機器情報は、機器の名称および属性等を含んでよい。

また、モデル変換部１５２は、例えば、第２変換テーブルを用いて、第１配管計装図データ３１を第２モデルに変換する。第２変換テーブルは、第１配管計装図データ３１および第２モデルの対応関係が予め登録されたテーブルでよい。この場合、第２変換テーブルは、記憶部１４０に記憶されてよい。即ち、モデル変換部１５２は、第２変換テーブルを記憶部１４０から読み出して、第１配管計装図データ３１を第２モデルに変換してよい。第２モデルは、第１配管計装図データ３１に配置された機器毎に機器情報が付加されたモデルでよい。機器情報は、機器の名称および属性等を含んでよい。

次に、マッチング処理部１５４は、第１モデルに含まれる機器および第２モデルに含まれる機器をマッチングする（Ｓ３４０）。マッチング処理部１５４は、第１スタティックモデル２１に含まれる機器、および第１配管計装図データ３１に含まれる機器に付加された機器情報を比較した結果に基づいて、機器同士の対応関係を特定する。マッチング処理部１５４は、例えば、第１モデルに含まれるそれぞれの機器の機器情報に含まれる名称と、第２モデルに含まれるそれぞれの機器の機器情報に含まれる名称とが一致する機器の組を抽出して、対応する機器とする。

また、マッチング処理部１５４は、名称に代えて、機器の種類、属性、および設定されたパラメータ等が一致する機器の組を第１モデルおよび第２モデルから抽出して、対応する機器としてもよい。マッチング処理部１５４は、対応する機器を抽出した結果を、マッチング結果としてよい。

次に、マッチング処理部１５４は、マッチングを継続するか完了するかを決定する（Ｓ３５０）。例えば、マッチング処理部１５４は、インターフェイス部１３０を介して、ユーザにマッチング結果を表示して、マッチングを継続するか（Ｓ３５０：Ｎｏ）完了するか（Ｓ３５０：Ｙｅｓ）を指定させてよい。

これに代えて、マッチング処理部１５４は、第１スタティックモデル２１に含まれる全ての機器のうち、マッチングされた機器の割合をマッチング率として算出し、当該マッチング率に応じて、マッチングを継続するか否かを決定してよい。例えば、マッチング処理部１５４は、マッチング率が予め定められた閾値を超えた場合に、マッチングの完了（Ｓ３５０：Ｙｅｓ）を判断してよい。また、マッチング処理部１５４は、マッチング率が予め定められた閾値以下の場合に、マッチングの継続（Ｓ３５０：Ｎｏ）を判断してよい。

マッチングを継続する（Ｓ３５０：Ｎｏ）場合、マッチング処理部１５４は、インターフェイス部１３０を介して、ユーザの入力を受け取る（Ｓ３６０）。インターフェイス部１３０は、次に実行すべきマッチングの種類等の指示が入力されてもよい。インターフェイス部１３０は、マッチング結果が適切である旨の指示を、ユーザから入力されてもよい。

また、インターフェイス部１３０は、マッチング結果のうち、実際には対応しない機器の組が抽出されている場合に、当該機器の組をマッチング結果から除外する旨の指示を、ユーザから入力されてよい。また、インターフェイス部１３０は、第１スタティックモデル２１内の第１機器および第１配管計装図データ３１における第２機器が対応する機器である旨の指定を、ユーザから入力されてもよい。即ち、マッチング処理部１５４は、マッチングできない機器が残っている場合に、更に第１スタティックモデル２１内の機器および第１配管計装図データ３１内の機器同士の対応関係の指定を受け付けてよい。

マッチング処理部１５４は、ユーザの指示に応じたマッチング処理を実行する（Ｓ３４０）。また、マッチング処理部１５４は、ユーザの指示に応じて、対応する機器の組を増減させてマッチング結果としてよい。また、マッチング処理部１５４は、ユーザの指定に該当する他の機器の組があれば、同様に対応する機器の組を増減させてよい。また、マッチング処理部１５４は、前回とは異なる種類のマッチングを実行してもよい。マッチング処理部１５４は、マッチングが完了するまで、Ｓ３４０からＳ３６０の動作を繰り返してよい。また、マッチング処理部１５４は、予め定められた回数だけ、Ｓ３４０からＳ３６０の動作を繰り返した場合に、マッチングを完了させてもよい。

次に、統合モデル生成部１６２は、マッチング結果を用いて、統合モデルを生成する（Ｓ３７０）。統合モデル生成部１６２は、例えば、第２モデルのうち、少なくともマッチングされた機器を含む部分の接続情報を、統合モデルの機器の接続情報としてよい。また、統合モデル生成部１６２は、第１モデルに含まれるマッチングされた機器のパラメータおよび物性情報等を、統合モデルの対応する機器のパラメータおよび物性情報等としてよい。

次に、変換部１６４は、統合モデルを第１ダイナミックモデル４１に変換する（Ｓ３８０）。これにより、本実施形態のダイナミックモデル生成装置１００は、第１ダイナミックモデル４１を出力することができる。したがって、ダイナミックシミュレータ４０は、ダイナミックモデル生成装置１００が生成した第１ダイナミックモデル４１を用いて、第１プラントの動作をシミュレーションすることができる。

以上のように、本実施形態のダイナミックモデル生成装置１００は、フォーマットの異なる第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１を、略同一のフォーマットの第１モデルおよび第２モデルに変換するので、マッチング部１５０は、容易にマッチングを実行することができる。また、ダイナミックモデル生成装置１００は、機器情報が一致する機器を探索することで、自動でマッチングすることができる。

また、ダイナミックモデル生成装置１００は、マッチング結果をユーザに確認させて、更なるマッチングについての指示を取得する。これにより、ダイナミックモデル生成装置１００は、機器情報が一致しない機器同士であっても、マッチングさせることができる。また、ユーザは、マッチング後の結果に基づき、不足するマッチング対象を指示するだけで、完成度の高いマッチング結果を取得することができる。また、ユーザは、マッチング後の結果に基づき、誤ったマッチング結果を指示するだけで、完成度の高いマッチング結果を取得することができる。

また、統合モデル生成部１６２は、機器パラメータおよび物性情報を有する第１スタティックモデル２１から変換された第１モデルを用いて、統合モデルの機器の機器パラメータおよび物性情報等を決定する。そして、統合モデル生成部１６２は、機器の詳細な接続情報を有する第１配管計装図データ３１から変換された第２モデルを用いて、統合モデルの機器の接続情報等を決定する。これにより、ダイナミックモデル生成装置１００は、第１ダイナミックモデル４１で必要とされる機器パラメータ、物性情報、および機器の接続情報等を、適切なモデルから抽出して統合モデルに反映させることができる。

また、ダイナミックモデル生成装置１００は、略同一のフォーマットを、第１ダイナミックモデル４１に変換可能なフォーマットとすることにより、マッチング結果に基づく統合モデルから容易に第１ダイナミックモデル４１に変換することができる。このように、本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００は、ダイナミックシミュレータ４０で動作可能な第１ダイナミックモデル４１を容易に生成することができるので、ユーザの作業時間及び労力を低減できる。このようなユーザの作業時間及び労力は、プラントの規模が大きくなるに従って大きくなるので、例えば、ユーザが第１ダイナミックモデル４１を手動で作成する工数のうち６０％程度を低減させることも可能となる。

また、ダイナミックモデル生成装置１００は、ダイナミックシミュレータ４０を用いずに、第１ダイナミックモデル４１を生成することができるので、ユーザのダイナミックシミュレータ４０の習熟度とは無関係に適切な第１ダイナミックモデル４１を生成できる。以上のように、本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００によれば、第１ダイナミックモデル４１の生成に関する作業効率を向上させ、プラント設計を円滑に進めることができる。

図１３は、本実施形態に係るモデル変換部１５２が変換した第１モデルの一例を示す。また、図１４は、本実施形態に係るモデル変換部１５２が変換した第２モデルの一例を示す。図１３および図１４は、同一の機器に対する変換結果の一例を示す。同一の機器であっても、第１スタティックモデル２１および第１配管計装図データ３１は目的に応じた情報をそれぞれ有するので、モデル変換部１５２がフォーマットを共通にした第１モデルおよび第２モデルに変換しても、共通する項目がほとんどないことがある。

図１３および図１４の例の場合、マッチング処理部１５４は、機器の名称として、例えば「タグ名」の「ＣＶ１」が共通であることから、第１モデルおよび第２モデルのタグ名「ＣＶ１」の機器を対応する機器とする。しかしながら、例えば、図１３および図１４の例において、タグ名まで異なってしまうと、対応する機器として自動で抽出することは困難になってしまう。なお、図１３および図１４は、理解を容易にする目的で第１モデルおよび第２モデルを表形式で示したが、これに限定されることはなく、種々の形式で記載されてよい。第１モデルおよび第２モデルは、例えば、ＸＭＬデータで示される。

図１５は、本実施形態に係る第１スタティックモデル２１の一例を示す。図１５は、入力部６０２から出力部６０４の間の複数の機器について記述された第１スタティックモデル２１の例である。なお、図１５において、各機器の物性情報については記載を省略している。第１スタティックモデル２１は、熱交換器６１０と、反応器６２０と、タンク６３０と、コンプレッサ６４０と、ポンプ６５０と、バルブ６６０とを備える。

図１６は、本実施形態に係る第１配管計装図データ３１の一例を示す。図１６は、入力部７０２から出力部７０４の間の複数の機器について記述された第１配管計装図データ３１の例である。第１配管計装図データ３１は、バルブ７０６と、第１熱交換器７１２と、第２熱交換器７１４と、反応器７２０と、タンク７３０と、コンプレッサ７４０と、バルブ７０８と、第１ポンプ７５２と、第２ポンプ７５４と、バルブ７６０とを備える。

図１６に示す第１配管計装図データ３１は、図１５に示す第１スタティックモデル２１と略同一の部分を示すデータである。第１配管計装図データ３１は、第１スタティックモデル２１よりも詳細な機器の接続情報を有するので、例えば、バルブ７０６およびバルブ７０８といった機器の情報が付加されている。なお、第１配管計装図データ３１には、各機器の物性情報等が含まれていないものとする。

図１５および図１６を比較すると、反応器６２０と反応器７２０、タンク６３０とタンク７３０、コンプレッサ６４０とコンプレッサ７４０、および、バルブ６６０とバルブ７６０が、対応する機器であり、これらがマッチングにより抽出されることが望ましい。しかしながら、これらの機器は、図１３および１４で説明したように、異なる名称および属性で記述されることがある。例えば、反応器６２０および反応器７２０は、一方では名称が「ＲＥＡＣＴ１」であり、他方では「ＲＡ−０１」なので、自動でマッチングさせることは困難である。

また、第１スタティックモデル２１では、熱交換器６１０およびポンプ６５０がそれぞれ理想的な１台の機器として示される。これに対して、第１配管計装図データ３１では、第１熱交換器７１２および第２熱交換器７１４と、第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４といったように、２台の機器で示され、第１スタティックモデル２１とは構成および接続が異なることがある。これは、第１スタティックモデル２１で検討した機器の仕様を満たすべく、設置場所および機器の能力等を考慮して、複数の機器を並列または直列で接続させた結果であり、第１配管計装図データ３１は、実際のプラントの設計図面により近い構成図となっていることを示す。なお、この場合においても、複数の機器の名称がそれぞれ異なることがあり、接続関係も異なることから、自動でマッチングさせることは困難である。

このような場合、本実施形態のダイナミックモデル生成装置１００は、ユーザの指示を受け取ることで、マッチングさせることができることを説明した。これに加えて、ダイナミックモデル生成装置１００は、機器情報の関係性、および機器の接続関係等を考慮して、マッチングを行ってもよい。例えば、ダイナミックモデル生成装置１００は、機器情報の関係性を予め登録する。

図１３および図１４の例において、ダイナミックモデル生成装置１００は、例えば、「バルブオブジェクト」および「ボール弁」が、名称は異なるが対応する機器を意味することを予め記憶部１４０に記憶する。また、図１５および図１６の例において、ダイナミックモデル生成装置１００は、「ＲＥＡＣＴ１」および「ＲＡ−０１」が、名称は異なるが対応する機器を意味することを予め記憶部１４０に記憶する。マッチング処理部１５４は、このような機器情報の関係性を記憶部１４０から読み出して参照することにより、異なる名称の機器であっても、対応する機器であるか否かを判断することができ、マッチングさせることができる。

また、マッチング処理部１５４は、第１スタティックモデル２１内での機器の接続関係および第１配管計装図データ３１内での機器の接続関係を比較した結果に基づいて、機器同士の対応関係を特定してもよい。例えば、マッチング処理部１５４は、出力部６０４に接続されているバルブ６６０と、出力部７０４に接続されているバルブ７６０とを、対応する機器であると判断してよい。なお、バルブ６６０およびバルブ７６０は、名称「ＣＶ１」が同一なので、マッチング処理部１５４は、名称に基づいて対応する機器であると判断してもよい。

そして、マッチング処理部１５４は、バルブ６６０およびバルブ７６０をマッチングさせた後に、バルブ６６０の入力側に接続されたポンプ６５０と、バルブ７６０の入力側に接続された第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４とを比較する。第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４の接続は、２つの機器の入力側および出力側がそれぞれ接続された並列接続となっている。即ち、第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４は、第１スタティックモデル２１の１つの機器を第１配管計装図データ３１において２つの機器で実現させたものと判断できる。このような場合、マッチング処理部１５４は、ポンプ６５０と、第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４とを対応する機器であると判断してよい。

また、マッチング処理部１５４は、ポンプ６５０と第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４とをマッチングさせた後に、ポンプ６５０の入力側に接続されたタンク６３０と、第１ポンプ７５２および第２ポンプ７５４の入力側に接続されたバルブ７０８とを比較する。タンク６３０の接続は、入力側に１つの機器が接続され、２つの出力側にそれぞれ１つの機器が接続されている。バルブ７０８は、入力側に１つの機器が同様に接続されるが、出力側は１つだけである。そこで、マッチング処理部１５４は、タンク６３０およびバルブ７０８は、対応する機器ではないと判断してよい。

マッチング処理部１５４は、タンク６３０およびバルブ７０８の判断の後に、更に、次の機器の接続を比較してもよい。例えば、第１スタティックモデル２１よりも第１配管計装図データ３１の方が詳細な機器の接続情報を有するので、マッチング処理部１５４は、第１配管計装図データ３１のバルブ７０８が第１スタティックモデル２１には存在しない機器であると判断してよい。そして、マッチング処理部１５４は、タンク６３０と、バルブ７０８の入力側に接続されたタンク７３０とを比較する。そして、タンク６３０の接続と、タンク７３０の接続とは、略同一の形態なので、マッチング処理部１５４は、タンク６３０およびタンク７３０は、対応する機器であると判断してよい。

このように、マッチング処理部１５４は、機器の接続情報に基づき、機器同士の対応を特定してよい。これにより、マッチング処理部１５４は、機器の名称が異なっていても、マッチングを実行することができる。また、マッチング処理部１５４は、機器の名称によるマッチング等、種類の異なる他のマッチング方法を実行して、対応する機器が特定された後に、特定された機器の接続関係から更にマッチング処理を進めてもよい。

また、マッチング処理部１５４は、第１スタティックモデル２１内の第１機器および第１配管計装図データ３１における第２機器が対応する機器である旨の指定が入力されてよい。このような入力は、図１２におけるＳ３６０の動作で実行されてよく、これに代えて、Ｓ３４０の動作においてインターフェイス部１３０から入力されてよい。マッチング処理部１５４は、当該指定を受けたことに応じて、第１スタティックモデル２１内の第１機器に対する各機器の接続関係および配管計装図データ内での第２機器に対する各機器の接続関係を比較した結果に基づいて、機器同士の対応関係を更に特定してよい。

また、マッチング処理部１５４は、図１２でも説明したように、マッチングが適切であるか否かをユーザに確認させることができる。したがって、マッチング処理部１５４は、より詳細なマッチングを精度よく進めることができる。なお、ダイナミックモデル生成装置１００による機器情報の関係性および機器の接続関係等に基づくマッチングは、コンピュータ科学および情報科学等においてオントロジーと呼ばれる既知の技術に基づいて実行されてもよい。

ここで、オントロジーは、知識を概念と概念間の関係のセットとみなした形式的な表現と説明されることがある。例えば、単語を、複数の概念および概念間の関係として定義することにより、当該単語を、他の単語と識別すること、同音異義の単語と区別すること、異なる表記の単語でも同義であること等を、判別することができ、当該単語を知識として有効に扱うことができ得る。一例として、「パイプ」という単語は、「筒」「管状」「ガス」等の概念と関連付けられることにより、液体および気体等を通すための管の意味であることが分かり、タバコを吸うための道具、管楽器、およびプログラムにおいてデータの値等を受け渡す機能を示す「パイプ」ではないことが判別できる。

そこで、第１スタティックモデル２１内の各機器と、第１配管計装図データ３１内の各機器に対して、このようなオントロジーによる関連情報を定義して、マッチングに利用してよい。例えば、モデル変換部１５２は、オントロジーを用いて、第１スタティックモデル２１を第１モデルに変換し、第１配管計装図データ３１を第２モデルに変換する。

図１７は、本実施形態に係るモデル変換部１５２がオントロジーを用いて変換した第１モデルの一例を示す。図１７は、入力部８０２から出力部８０４の間における各機器の接続関係を示す。第１モデルは、図１５に示す第１スタティックモデル２１の各機器の情報と、各機器の接続関係が反映される。例えば、熱交換器６１０は名称「ＨＥＸ１」の機器８１０に、反応器６２０は名称「ＲＥＡＣＴ１」の機器８２０に、タンク６３０は名称「ＴＡＮＫ１」の機器８３０に、コンプレッサ６４０は名称「ＣＯＭＰ１」の機器８４０に、ポンプ６５０は名称「ＰＵＭＰ１」の機器８５０に、バルブ６６０は名称「ＣＶ１」の機器８６０に、それぞれ対応して変換された結果を示す。

なお、図１７に示す各機器には、オントロジーによる関連情報が対応付けられる。例えば、機器８６０は、「バルブオブジェクト」の種類の情報を有することから、「バルブオブジェクト」および「ボール弁」という関連情報が対応付けられる。即ち、機器８６０は、バルブを意味する関連情報が対応付けられる。また、機器８６０は、「ポンプ」の関連情報が対応付けられた機器と接続されうるという関連情報が対応付けられてもよい。

図１８は、本実施形態に係るモデル変換部１５２がオントロジーを用いて変換した第２モデルの一例を示す。図１８は、入力部９０２から出力部９０４の間における各機器の接続関係を示す。第２モデルは、第１モデルと同様に、図１６に示す第１配管計装図データ３１の各機器の情報と、各機器の接続関係が反映される。また、図１８に示す各機器には、オントロジーによる関連情報が対応付けられる。例えば、機器９６０は、「ボール弁」の種類の情報を有することから、「バルブオブジェクト」および「ボール弁」という関連情報が対応付けられる。即ち、機器９６０は、バルブを意味する関連情報が対応付けられる。また、機器９６０は、「ポンプ」の関連情報が対応付けられた機器と接続されうるという関連情報が対応付けられてもよい。

このような第１モデルおよび第２モデルに含まれる機器の種類の情報と関連情報との対応付けは、予め記憶部１４０にテーブル等を用いて登録されてよい。記憶部１４０は、例えば、第１テーブルおよび第２テーブルとして、これらの対応付けを記憶してよい。モデル変換部１５２は、このような登録された情報に基づき、各機器に関連情報を対応付け、また、各機器の接続を図１７および図１８に示すようなグラフ情報としてモデル化する。

そして、マッチング処理部１５４は、関連情報に基づき、マッチング処理を実行する。例えば、マッチング処理部１５４は、機器８６０および機器９６０にそれぞれ含まれる「バルブオブジェクト」および「ボール弁」という関連情報に基づき、機器８６０および機器９６０が対応する機器であると判断する。マッチング処理部１５４は、このようなオントロジーに基づく関連情報を利用するので、異なる名称の機器であっても、マッチングさせることができる。

また、マッチング処理部１５４は、接続に関する関連情報に基づき、マッチング処理を実行してもよい。例えば、マッチング処理部１５４は、機器８６０に「ポンプ」の関連情報が対応付けられた機器８５０が接続されていることから、機器８６０に対応する機器９６０の接続先が「ポンプ」の関連情報が対応付けられた機器になりうると判断してよい。そして、「ポンプ」の関連情報が対応付けられた機器９５２および機器９５４が並列に接続されていることから、マッチング処理部１５４は、機器８５０と機器９５２および機器９５４とが対応する機器であると判断してよい。

このように、本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００は、オントロジー等のコンピュータ科学および情報科学等における技術を用いて、異なる名称および異なる接続の機器同士の対応関係を判断することもできる。即ち、ダイナミックモデル生成装置１００は、系統的に確立した技術を用いて、より精度よくマッチング処理を実行することができる。また、このような技術の発展と共に、ダイナミックモデル生成装置１００の精度および効率も向上させることができる。

以上の本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００は、マッチング処理部１５４によるマッチング結果をユーザに示して、マッチング結果に対する評価および更なるマッチングについての指示等をユーザから入力されることを説明したが、これに限定されることはない。例えば、マッチング処理部１５４は、第１スタティックモデル２１に含まれる機器、および、第１配管計装図データ３１に含まれる機器のマッチング候補を、インターフェイス部１３０を介して出力する。マッチング処理部１５４は、マッチング候補が承認されたことに応じて、マッチング候補とした機器同士をマッチングしてよい。

これにより、ダイナミックモデル生成装置１００は、ユーザの指定する機器を優先的にマッチングさせることができる。また、ダイナミックモデル生成装置１００は、ユーザの優先順位に基づき、マッチングを進めることができるので、シミュレーションすべき第１ダイナミックモデル４１の生成を効率的に生成することができる。

また、マッチング処理部１５４は、マッチング処理を実行してから、マッチング候補をユーザに示してもよい。この場合、マッチング処理部１５４は、マッチング候補のマッチング結果により、マッチングできる機器の数、割合等をユーザに示してよい。また、マッチング処理部１５４は、複数のマッチング候補に対してそれぞれマッチング処理を実行し、複数のマッチング候補と共に、それぞれの候補に対応するマッチングできる機器の数、割合等をユーザに示してよい。

また、マッチング処理部１５４は、マッチングできる機器の数、割合等から、マッチング候補の優先度を定め、マッチング候補の表示順序、表示の強調等を設定してもよい。また、マッチング処理部１５４は、優先度が基準以上のマッチング候補のみを出力してもよい。また、マッチング処理部１５４は、マッチング処理の進捗をユーザに示してもよい。この場合、マッチング処理部１５４は、第１スタティックモデル２１内の各機器および第１配管計装図データ３１の各機器のマッチングの進捗を示す進捗情報を出力する進捗情報出力部を更に備えてもよい。

以上の本実施形態に係るダイナミックモデル生成装置１００は、第１ダイナミックモデル４１を生成して出力することを説明したが、これに限定されることはない。ダイナミックモデル生成装置１００は、マッチング部１５０からマッチング結果を出力してもよい。また、ダイナミックモデル生成装置１００は、マッチング部１５０によるマッチング結果を記憶部１４０または外部のデータベース等に蓄積してもよい。

これにより、ダイナミックモデル生成装置１００は、適切なマッチング結果を蓄積することができるので、次のプラント設計、改良、および改造において、当該マッチング結果を利用することができる。例えば、ダイナミックモデル生成装置１００は、前回の設計に用いたスタティックモデルと、今回の設計に用いるスタティックモデルとを比較することで、変更箇所等を把握できる。これにより、ダイナミックモデル生成装置１００は、今回の設計において変更がない機器については、前回のマッチング結果を利用して、変更箇所だけをマッチング処理させることができる。

また、各機器のマッチング結果のうち、ユーザからマッチングするべきとして入力された機器同士をデータベースに記憶してよい。そして、マッチング処理部１５４は、次回以降のマッチングにおいて、該当する組み合わせが第１モデルおよび第２モデルに存在する場合、当該組み合わせをマッチング結果として加えてよい。これにより、一定のアルゴリズムにより自動でピックアップできない適切なマッチングを、ユーザの指示なしにマッチング結果に加えることができる。

また、各機器のマッチング結果のうち、ユーザから不適切なマッチングとされた機器同士をデータベースに記憶してよい。そして、マッチング処理部１５４は、次回以降のマッチング結果に該当する組み合わせがマッチング結果に存在する場合、当該組み合わせをマッチング結果から除去してもよい。これにより、一定のアルゴリズムにより自動でピックアップされてしまう不適切なマッチング結果を、ユーザの指示なしに除去することができる。

以上のように、ダイナミックモデル生成装置１００は、マッチング結果を出力するだけでも、第１ダイナミックモデル４１を生成する作業効率を向上させることができる。なお、ダイナミックモデル生成装置１００は、マッチング結果の蓄積等により、マッチングの精度が向上した場合、図１２においてＳ３６０と示したユーザ入力の動作を省略してもよい。以上のように、ダイナミックモデル生成装置１００は、第１ダイナミックモデル４１を生成する過程におけるユーザの手動入力の手間を軽減させて、作業ミスの発生頻度も低減させ、プラントの設計およびオペレーショントレーニングシステム作成効率を向上させることができる。

図１９は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されうるコンピュータ１２００の構成例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該装置の１又は複数の「部」として機能させ、又は当該オペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。このようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。また、本発明の実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階は、クラウド上で実行されてもよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、グラフィックコントローラ１２１６、及びディスプレイデバイス１２１８を含み、これらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続される。コンピュータ１２００はまた、通信インターフェイス１２２２、ハードディスクドライブ１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２２６、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、これらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続される。コンピュータはまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボード１２４２のようなレガシの入出力ユニットを含み、これらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続される。

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、これにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又は当該グラフィックコントローラ１２１６自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示させる。

通信インターフェイス１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２２６は、プログラム又はデータをＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１から読み取り、ハードディスクドライブ１２２４にＲＡＭ１２１４を介してプログラム又はデータを提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。

ＲＯＭ１２３０は、内部に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。

プログラムが、ＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもあるハードディスクドライブ１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、ハードディスクドライブ１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ハードディスクドライブ１２２４、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ１２２６（ＤＶＤ−ＲＯＭ１２０１）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような、様々なタイプの情報が、情報処理されるべく、記録媒体に格納されてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、これにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

以上の説明によるプログラム又はソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、これにより、プログラムをコンピュータ１２００にネットワークを介して提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 生成装置、２０ スタティックシミュレータ、２１ 第１スタティックモデル、２２ 第２スタティックモデル、３０ プラントエンジニアリングソフト、３１ 第１配管計装図データ、３２ 第２配管計装図データ、４０ ダイナミックシミュレータ、４１ 第１ダイナミックモデル、４２ 第２ダイナミックモデル、４３ 第３ダイナミックモデル、４４ 第４ダイナミックモデル、５１ 第２ダイナミックシミュレーション結果、５２ 第４ダイナミックシミュレーション結果、１００ ダイナミックモデル生成装置、１１０ スタティックモデル取得部、１２０ 配管計装図データ取得部、１３０ インターフェイス部、１４０ 記憶部、１５０ マッチング部、１５２ モデル変換部、１５４ マッチング処理部、１６０ ダイナミックモデル生成部、１６２ 統合モデル生成部、１６４ 変換部、６０２ 入力部、６０４ 出力部、６１０ 熱交換器、６２０ 反応器、６３０ タンク、６４０ コンプレッサ、６５０ ポンプ、６６０ バルブ、７０２ 入力部、７０４ 出力部、７０６ バルブ、７０８ バルブ、７１２ 第１熱交換器、７１４ 第２熱交換器、７２０ 反応器、７３０ タンク、７４０ コンプレッサ、７５２ 第１ポンプ、７５４ 第２ポンプ、７６０ バルブ、８０２ 入力部、８０４ 出力部、８１０ 機器、８２０ 機器、８３０ 機器、８４０ 機器、８５０ 機器、８６０ 機器、９０２ 入力部、９０４ 出力部、９５２ 機器、９５４ 機器、９６０ 機器、１０００ 装置、１０１０ モデル取得部、１０２０ 記憶部、１０３０ 第１差分抽出部、１０４０ 第２差分抽出部、１０５０ 変更管理部、１０６０ 画面出力部、１０７０ 第４ダイナミックモデル生成部、１０８０ インターフェイス部、１０８２ 第１部分、１０８４ 第２部分、１０８６ 第３部分、１０８８ 第１アイコン、１０９０ 第２アイコン、１０９２ 第３アイコン、１０９４ 削除部分、１０９６ 追加部分、１２００ コンピュータ、１２０１ ＤＶＤ−ＲＯＭ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インターフェイス、１２２４ ハードディスクドライブ、１２２６ ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ、１２４２ キーボード

Claims (14)

1. プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル、第２ダイナミックモデル、および第３ダイナミックモデルを取得するモデル取得部と、
   前記第１ダイナミックモデルおよび前記第２ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第１差分を抽出する第１差分抽出部と、
   前記第１ダイナミックモデルおよび前記第３ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第２差分を抽出する第２差分抽出部と
   を備え、
   前記第１ダイナミックモデルは、第１プラントの動的状態のモデルであり、
   前記第２ダイナミックモデルは、前記第１ダイナミックモデルを調整して得られた前記第１プラントの動的状態のモデルであり、
   前記第３ダイナミックモデルは、前記第１プラントを変更した第２プラントの動的状態のモデルである装置。
2. 前記少なくとも１つの第１差分および前記少なくとも１つの第２差分の何れかを、前記第１ダイナミックモデル、前記第２ダイナミックモデル、および前記第３ダイナミックモデルの少なくとも１つに反映した第４ダイナミックモデルを生成する第４ダイナミックモデル生成部を更に備える
   請求項１に記載の装置。
3. 前記第１差分および前記第２差分の情報を管理する変更管理部を更に備える請求項１または２に記載の装置。
4. 前記第１プラントの定常状態を示すスタティックモデルに基づいて、前記第１ダイナミックモデルを生成するダイナミックモデル生成装置を更に備える請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記ダイナミックモデル生成装置は、前記第１プラントの第１配管計装図データに更に基づいて、前記第１ダイナミックモデルを生成する請求項４に記載の装置。
6. 前記ダイナミックモデル生成装置は、前記第１プラントを変更した前記第２プラントの定常状態を示すスタティックモデルに基づいて、前記第３ダイナミックモデルを生成する請求項４または５に記載の装置。
7. 前記ダイナミックモデル生成装置は、前記第１プラントの第１配管計装図データを、前記第１プラントを変更した前記第２プラント用に変更した第２配管計装図データに更に基づいて、前記第３ダイナミックモデルを生成する請求項６に記載の装置。
8. 前記第１差分および前記第２差分を識別可能に表示する表示画面を出力する画面出力部を更に備える請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記表示画面に表示された少なくとも１つの前記第１差分および少なくとも１つの前記第２差分のうち指定された差分を、前記第１ダイナミックモデル、前記第２ダイナミックモデル、および前記第３ダイナミックモデルの少なくとも１つに反映した第４ダイナミックモデルを生成する第４ダイナミックモデル生成部を更に備える請求項８に記載の装置。
10. 前記画面出力部は、
    少なくとも１つの前記第１差分および少なくとも１つの前記第２差分の表示を列方向に並べて個別に選択指定可能とした第１の列と、
    前記第１の列における少なくとも１つの前記第１差分のそれぞれが表示される行と同じ行に、対応する前記第１差分の表示を配置した第２の列と、
    前記第１の列における少なくとも１つの前記第２差分のそれぞれが表示される行と同じ行に、対応する前記第２差分の表示を配置した第３の列と
    を含むテーブルを有する前記表示画面を出力する請求項９に記載の装置。
11. 前記画面出力部は、前記第１差分および前記第２差分のそれぞれが、前記第１ダイナミックモデルに対する追加部分または削除部分のいずれかを更に識別可能に表示する前記表示画面を出力する請求項８から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記画面出力部は、前記追加部分および前記削除部分の表示形態を交換可能とする請求項１１に記載の装置。
13. プラントの動的状態のモデルである第１ダイナミックモデル、第２ダイナミックモデル、および第３ダイナミックモデルを取得することと、
    前記第１ダイナミックモデルおよび前記第２ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第１差分を抽出することと、
    前記第１ダイナミックモデルおよび前記第３ダイナミックモデルの少なくとも１つの差分である第２差分を抽出することと
    
    を備え、
    前記第１ダイナミックモデルは、第１プラントの動的状態のモデルであり、
    前記第２ダイナミックモデルは、前記第１ダイナミックモデルを調整して得られた前記第１プラントの動的状態のモデルであり、
    前記第３ダイナミックモデルは、前記第１プラントを変更した第２プラントの動的状態のモデルである方法。
14. コンピュータを、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置として機能させるプログラム。

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