JPH01185707A - プラントの自動化制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、火力発電プラントや、原子力発電
プラントを、運転操作のブレークポイント毎に進行許可
信号を与えることにより、次のブレークポイントまでの
運転操作を自動的に行うプラントの自動化制御装置に関
するものである。

（従来の技術） 第４図はこの種の従来のプラントの自動化制御装置の構
成を示すブロック図である。同図において、操作器１、
制御装置２および表示装置３で自動化制御装置ｔ４が構
成され、オペレータが操作器１を操作して制御装置２に
自動化進行許可指令Ｓ５を与えると、制御装置２が制御
指令Ｓ６を出力してプラント１０を制御する一方、プラ
ント１０のプラント状態信号Ｓ７をフィードバック信号
として取込んでいる。また、制御装置２から出力される
制御状態信号Ｓ８と、プラント１０のプラント状態信号
Ｓ９に基づき、表示装置３が制御装置２の状態およびプ
ラント１０の状態を、オペレータが理解できる形で表示
するようになっている。

そこで、オペレータは表示装置３の表示内容を確認した
上で、プラントの運転を次のブレークポイントに向けて
進めるか否かを判断し、進める場合には再び操作器１を
操作して自動化進行許可指令Ｓ５を制御装置２に与える
。以下、制御装置２によるプラント１０の制御、表示装
置３による状態表示、ブレークポイント毎のオペレータ
の確認および操作器１の操作という自動化制御サイクル
を繰返して次のブレークポイントに向けてプラントの運
転を進める。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のプラントの自動化制御装置にあっては、
オペレータが操作器１を操作して自動化進行許可指令Ｓ
５を与える際に、表示装置３の表示内容を見て制御状態
およびプラント状態を確認しているものの、進行許可を
行った後、制御装置２がどのような制御指令をプラント
１０に与え、その結果、プラント１０がどのような状態
に変化していくのかをオペレータが自己の知識として事
前に持っていることが要求される。

しかしながら、火力発電プラントのように、大規模なプ
ラントでは、制御装置２が動かす操作端の数が多く、し
かも、自動化しているプラントの運転操作もいくつかの
パターンに分れる等、運転操作とそれに伴うプラントの
挙動は複雑なものになっているため、熟練したオペレヘ
ータでないと、進行許可の判断を下す際に大きな心理的
負担を負うこ−とになる。

また、オペレータから見ると、制御装置２が行う制御内
容の一つ一つまでは確認できず、プラント状態を監視す
ることが主になってしまうがために、オペレータが運転
操作手順に熟練する機会を失うことになる。

かくして、従来のプラントの自動化制御装置にあっては
、熟練度の足りないオペレータに大きな心理的負担を与
えると同時に、プラント運、転操作に習熟し難いという
問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、熟練度の足りないオペレータの心理的負担を軽減し
得、併せてプラント運転操作に伴うプラントの挙動を学
習することのできるプラントの自動化制御装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、プラントを運転操作するブレークポイント
毎に進行許可信号を与えることにより、次のブレークポ
イントまでの運転操作を自動的に行うプラントの自動化
制御装置において、前記進行許可信号を与えた場合のプ
ラント操作端の動きと、これに伴うプラント状態の動き
をその時点のプラント状態を基にしてシミュレーション
し、このシミュレーション結果を表示装置に表示する自
動化予測装置を備えたものである。

（作　用） この発明においては、次のブレークポイントまでの進行
許可信号を与えた場合のプラント操作端の動きと、これ
に伴うプラント状態の動きをその時点のプラント状態を
基にしてシミュレーションし、このシミュレーション結
果を表示するようになっているので、熟練度の足りない
オペレータであっても、プラントの状態を事前に確認す
ることができ、これによって心理的負担が軽減されると
同時に、プラント運転操作に伴うプラントの挙動を学習
することができる。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例の概略構成を示すブロック
図であり、自動化制御袋！！４ａは、従来装置で説明し
た操作器１、制御装置２、表示装置３の他に自動化予測
装置１３を備えている。

ここで、自動化予測装置１３は、自動化進行上のあるブ
レークポイントから次のブレークポイントに至る間の制
御装置２の制御内容を記憶する自動化制御記憶装置１１
と、あるブレークポイントでオペレータから要求がある
とプラント特性のシミュレーションを行うプラント挙動
シミュレータ１２と、これらの間で授受される信号を記
憶して表示装置３に表示するための予測データ記憶装置
１９とで構成されている。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明す
る。

先ず、自動化進行上のあるブレークポイントでオペレー
タが次のブレークポイントに至るまでの制御内容、およ
び、これに伴うプラントの挙動を知りたいと考えた場合
、オペレータは操作器１を操作して自動化予測要求指令
Ｓ１４を発生する。

これによって、プラント挙動シミュレータ１２はその時
点での操作端状態、プラント量等のプラント状態信号Ｓ
１７を取込み、予測シミュレーション上の初期値として
設定する。

次に、自動化制御記憶装置１１に記憶されている、その
ブレークポイントから次のブレークポイントに至る制御
内容が制御指令予測信号Ｓ１５としてプラント挙動シミ
ュレータ１２に加えられ、制御指令予測信号Ｓ１５に対
応してプラントの動きをシミュレーションする。この間
、シミュレーション結果としてのプラントの状態変化は
、プラント状態予測信号Ｓ１６として自動化制御記憶装
置１１にフィードバックされる。

また、この間の制御指令予測信号Ｓ１５およびプラント
状態予測信号Ｓ１６は予測データ記憶装置１９に履歴デ
ータとして記憶され、シミュレーション終了時にこのデ
ータが表示装置３に表示される。

第２図は上記プラント挙動シミュレータ１２の詳細な構
成を示すもので、自動化制御記憶装置１１によって順次
変化させられる各操作端の状態（弁の開閉、ポンプの起
動、停止等）に関する情報を格納する操作端状態記憶装
置２０と、シミュレーションを開始するポイント、すな
わち、現時点のブレークポイントでの実プラント状態量
を計測し、予測シミュレーションの初期値として用いる
データを格納するプラントデータ記憶装置２１と、この
プラントデータ記憶装置２１に記憶されているプラント
データを初期値として、プラント動特性の予測シミュレ
ーションを行い、その結果を自動化制御記憶装置１１に
フィードバックするプラント動特性計算装置２２と、プ
ラント状態信号Ｓ１７を取込む経路に設けられ、操作器
１の自動化予測要求指令Ｓ１４によって閉成されるスイ
ッチ２３とで構成されている。

この第２図において、操作器１から自動化予測要求指令
Ｓ１４を発すると、スイッチ２３が閉成され、プラント
状態信号Ｓ１７のうち、操作端の状態に関する信号が操
作端状態記憶装置２０に、プラントの状態量に関する信
号がプラントデータ記憶装置２１にそれぞれ取込まれて
記憶される。

また、自動化予測要求指令Ｓ１４は自動化制御記憶装置
１１およびプラント動特性計算装置２２にも導かれ、そ
れぞれ動作が開始される。すなわち、プラント動特性計
算装置２２はプラントデータ記憶装置２１に格納されて
いるデータを、初期値設定信号Ｓ２４として受取り、こ
れを自動化制御記憶装置１１および予測データ記憶装置
１９にプラント状態予測信号Ｓ１６として送出する。

このとき、自動化制御記憶装置１１はプラント状態予測
信号Ｓ１６をもとにして制御装置２が実際のプラント１
０に対して行う制御動作と同じ動作を行い、制御指令予
測信号Ｓ１５を操作端状態記憶装置２０に送って内容を
書換えると共に、制御指令子ｉ１’ｌＪ信号Ｓ１５を予
測データ記憶装置１９にも送り込んで記憶させる。

ここで、操作端状態記憶装置２０の新しい内容は、操作
端状態設定信号Ｓ２５としてプラント動特性計算装置２
２に送られ、ここで、新しい操作端情報を基にして、プ
ラントの動きをシミュレーションし、プラント状態予測
信号Ｓ１６として自動化制御記憶装置１１および予測デ
ータ記憶装置１９に送り、以下、これと同じサイクルを
次のブレークポイントに到達するまで繰返す。

この結果、次のブレークポイントまでの操作端の動きと
、それに伴うプラント状態の変化が予測データ記憶装置
１９に履歴データとして蓄積されて表示装置３にタイム
チャート方式で表示される。

第３図はその表示画面例で、ブレークポイント■、ブレ
ークポイント■についＶＳＡ弁、Ｂ弁、Ｃポンプおよび
Ｄ弁の各操作端の動きと、それによって生じるＸＸ流量
、△△正圧力が変化する様子を時間に対してタイムチャ
ート形式で表示したものである。

この結果、オペレータは自動化進行した場合のプラント
の挙動を把握することができるので、熟練度が不足する
オペレータであっても心理的負担を負うことなく、進行
許可選択を行うことができる。また、熟練度の不足して
いるオペレータにとって第３図の表示により、一つ一つ
の操作端の操作手順と、それに伴うプラント状態変化を
確認することができるため、運転操作の学習を行なえる
効果もある。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、次のブレークポイントまでの進行許可信号を与えた場
合のプラント操作端の動きと、これに伴うプラント状態
の動きをその時点のプラント状態を基にしてシミュレー
ションし、そのシミュレーション結果を表示するように
なっているので、熟練度の足りないオペレータであって
も、プラントの状態を事前に確認することができ、これ
によって心理的負担が軽減されると同時に、ブラ、ｌン
ト運転操作に伴うプラントの挙動を学習することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略構成を示すブロック
図、第２図は同実施例の主要部の詳細な構成を示すブロ
ック図、第３図は同案、施例の動作を説明するための表
示装置の表示画面例、第４図は従来のプラントの自動化
制御装置の構成を示すブロック図である。 １・・・操作器、２・・・制御装置、３・・・表示装置
、４ａ・・・自動化制御装置、１３・・・自動化予測装
置。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　プラントを運転操作するブレークポイント毎に進行許
   可信号を与えることにより、次のブレークポイントまで
   の運転操作を自動的に行うプラントの自動化制御装置に
   おいて、前記進行許可信号を与えた場合のプラント操作
   端の動きと、これに伴うプラント状態の動きをその時点
   のプラント状態を基にしてシミュレーションし、このシ
   ミュレーション結果を表示装置に表示する自動化予測装
   置を備えたことを特徴とするプラントの自動化制御装置
   。