JPH01258002A - プラントの運転制御装置 - Google Patents

プラントの運転制御装置

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JPH01258002A
JPH01258002A JP63084041A JP8404188A JPH01258002A JP H01258002 A JPH01258002 A JP H01258002A JP 63084041 A JP63084041 A JP 63084041A JP 8404188 A JP8404188 A JP 8404188A JP H01258002 A JPH01258002 A JP H01258002A
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simulator
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知 鈴木
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幸夫 長岡
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラントの運転制御盤に係り、特に原子カプラ
ント等のシミュレータを接続可能とし。
運転と並行して運転訓練を実施するのに好適なプラント
の運転制御盤に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、原子カプラントの中央制御室において運転と並行
して運転訓練を実施するという考え方については、ニー
・エヌ・ニス トランザクション第53巻(1986年
)の第144頁から第145頁(ANS Trans、
 、 VoQ、 53 (1986)pp144〜14
5)において論じられている。
しかし、プラント運転と運転訓練とを切り換える方法あ
るいはそのための装置については記載されていない。
一方、中央制御室に設置されている操作コンソールとプ
ラント・シミュレータ及び運転操作ガイド手段を用いて
運転訓練・学習を実施する装置については、特開昭60
−256185において論じられている。この装置は、
プラントでの異常を示す信号によって、操作コンソール
及び運転ガイド手段を自動的にプラント側に切り換える
という特徴を持つものである。この発明は、運転ガイド
手段を使用して訓練を実施するという前提に立ったもの
であるため、訓練時にプラントの操作コンソールを全て
シミュレータに接続するという構成になっている。その
ため、運転訓練の状況を監視し、それを評価する手段に
ついては考慮されていない。さらに、操作コンソールの
全てを、訓練と運転で切り換えるという構成となってお
り、訓練から運転への円滑な切り換えという点では、十
分な配慮がなされているとはいえない。また、訓練中の
プラント監視ができないという問題がある。上記の発明
では、専用の訓練用コンソールを操作用コンソールとは
別に用意するという構成についても記載されているが、
これについても上記と同様の問題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
実プラントの運転制御盤を訓練に用いる際には、プラン
トの健全性保持及び安全性保持に悪影響を及ぼすことの
ないよう、十分な配慮が必要である。
そのため、運転制御盤を用いての訓練実施時のプラント
状態の監視を可能とし、かつ、運転員が訓練から運転操
作へと円滑に混乱なく移行できるようにすることが必要
である。また、訓練の内容を評価するために、その状況
を監視することも重要である。
しかし、上記した従来技術においては、これらについて
は何等考慮されていない。
本発明の目的は、運転制御盤を用いての訓練を円滑に、
かつ、安全に実施することのできるプラントの運転制御
盤を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、プラントとプラントのシミュレータとを接
続可能とした運転制御盤において、上記プラントの正常
な運転状態からの逸脱を検出する異常検出手段と、この
異常検出手段による異常検出結果あるいは入力命令に基
づき、上記運転制御盤の一部と上記プラント及び上記シ
ミュレータとの接続形態を切り換える切換手段とを備え
、運転に使用する運転制御盤の一部を用いて訓練を実施
し、かつ、プラントが正常な運転状態にあるか否かを監
視し、異常が検出された場合は、訓練に使用していた運
転制御盤の部分を自動的にプラントと接続し、また、訓
練実施中にも運転制御盤の地の部分を用いたプラント状
態監視、側線状況の把握及びそれらの結果に基づく手動
での接続形態の切り換えが可能な構成として達成するよ
うにした。
〔作用〕
本発明になる装置では、運転訓練中にプラントで異常が
生じたような場合に、訓練に使用している運転制御盤の
部分を自動的にプラント側に接続でき、それに加えて、
訓練中にプラント状態を監視できることから、異常検出
手段による異常の検知よりも早く、また、異常がより軽
微な段階で運転員などが異常を検知し、訓練を手動で中
止することも可能である。この異常の早期発見により、
運転制御盤の接続形態の切り換えと運転員等の異常時対
応操作への移行を、早期に、安全に、かつ、円滑に実施
することが可能となる。さらに、側線状況の監視により
、訓練結果の評価が可能となる。
これにより、運転員等に対する、プラント運転について
の、誤りの無い正確な知識、操作技術の教育が可能とな
る。
〔実施例〕
以下本発明を以下に示す図面の実施例により詳細に説明
する。
第1図は本発明のプラントの運転制御盤の構成の一実施
例を示すブロック図であり、原子カプラントの運転制御
盤について示しである。第1図において、111は原子
カプラント、211は原子カプラント111のシミュレ
ータ、311は主運転制御盤、312は当直長コンソー
ルである。
411は接続形態切換装置で、主運転制御盤311及び
当直長コンソール312と共に本発明に係る運転制御盤
を構成している。接続形態切換装置411は、スイッチ
511,512.償常検出装置611.操作器状態取込
・設定装置711及び操作器状態記憶装置811より構
成しである。ここで、スイッチ511,512にはそれ
ぞれ2つの接点A911,913及び接点B912,9
14が設けである。
第2図は第1図の接続形態切換装置411における処理
の一実施例を示す流れ図である。この装置のスイッチ5
11,512は通常のプラント運転をしている状態では
、それぞれ接点A側となっており、主運転制御盤311
は原子カプラント111と接続されており、主運転制御
盤311からの監視、操作が可能となっている。
このとき、当直長コンソール312からの運転訓練開始
命令8111が入ると、操作器状態取込・設定装置71
1によって、主運転制御盤311から操作器状態につい
ての情報が取り込まれ、操作器状態記憶装置811で記
憶される(ステップ9101)。次いで、スイッチ51
1,512がB側の接点912,914に切り換えられ
る(ステップ9102)。これによって、主運転制御盤
311はプラント・シミュレータ211と接続され、運
転員はプラント・シミュレータ211を用いた運転訓練
を実施することができる。
運転訓練が開始されると、異常検出装置611は、原子
カプラント111からの信号を取り込み、あらかじめ選
択した主要状態量が許容変動幅内にあるか否かを判定す
る(ステップ9103)。この判定の結果、許容変動幅
を逸脱する状態量がない場合にはスイッチ511,51
2を接点Bの位置に保持し、プラント・シミュレータ2
11を用いての運転訓練を継続する(ステップ9104
.)。
一方、許容変動幅から逸脱した状態量がある場合には、
操作器状態取込・設定装置711を用いて。
主運転制御盤311の状態を、操作器状態記憶装置81
1に記憶されている状態、すなわち、訓練開始前の状態
に設定する(ステップ9105)。
次いで、スイッチ511,512を接点A側に切り換え
る(ステップ9106)。
これによって、主運転制御盤311はプラント・シミュ
レータ211と切り離され、原子カプラント111と接
続される。つまり、主運転制御盤311を用いてのプラ
ント状態の監視、プラント機器の操作が可能となる。
ここで、異常検出装置611で、許容変動幅外となる状
態量が検出されない場合でも、当直長コンソール312
からの運転訓練終了命令8112が入れば、操作器状態
の復帰(ステップ9105)及びスイッチ511,51
2のA側への切り換えを実施する(ステップ9106)
。当直長コンソール312には、運転訓練中にもプラン
ト信号が取り込まれており、このコンソール312によ
るプラント状態の監視が可能である。また、同様に、主
運転制御盤311からの信号が取り込まれており、訓練
中の操作状況及びシミュレータ211からの模擬プラン
ト状態の確認が可能であり、必要に応じて運転訓練終了
命令を出すことができる。
第3図は第1図の操作器状態記憶装置811に記憶され
るデータの概要を示す図である。図のように、主運転制
御盤311に設けられた操作器は。
プラント111を操作対象とするものと、制御盤その他
を操作対象とするものに大別できる。
プラント操作を対象とするものについては、図のように
、運転モードの選択、主制御器出力設定などの操作器が
ある。これらは、図のように操作器状態記憶装置811
に記憶される。つまり、運転モード選択、CUW弁ロソ
ロツクいては、自動。
手動の別、ロックの有無が、例えば、“0″。
11 ! ljのように記憶される。また、主制御器出
力設定、CUW弁開度設定については、それらの設定値
を、”J Oo、0” 、”90.0”のように数値で
記憶する。
制御盤その他の操作を対象とするものとしては、表示図
選択、ランプ・テストなどの操作器がある。
表示図選択については、CRT毎に表示中の図面の番号
を” 250 ”などのように記憶する。一方。
ランプ・テストについては、操作器状態記憶装置811
には記憶しない。
第4図は第1図の異常検出装置611の構成の一実施例
を示すブロック図である。図において、1011はサン
プラー、1111は移動平均フィルター、1211.1
212は関数発生器、 1311〜1314はウィンド
ウ・コンパレータ、 1411はOR回路である。異常
検出袋@611はサンプラー1011を介して、第1図
の原子カプラント111からのプラント信号を取り込む
。取り込まれた信号は、ウィンドウ・コンパレータ13
11〜1314に導かれるにの際、一部の信号について
は、移動平均フィルター1111などにより信号平滑化
の処理が実施される。ウィンドウ・コンパレータ131
1〜1314では、入力された信号が各々の信号に対し
て設けられた許容変動幅内にあるか否かがチエツクされ
る。この結果、許容変動幅内にある場合には、信号11
0 IIが、許容変動幅内にない場合には信号II I
 IIが出力される。
これらの出力信号がOR回路1411に入力され。
許容変動幅を趣えるプラント信号がある場合には、異常
信号″1”が、第1図の操作器状態取込・設定装置71
1に出力される。ここで、ウィンドウ・コンパレータ1
314の上・下限値EO,E1の一部は、関数発生器1
211.1212により変化するように構成されている
第5図は第4図のウィンドウ・コンパレータ1311〜
1314での処理を示す線図である。
図の如く、ウィンドウ・コンパレータ1311〜131
4では、入力信号の値が上・下限設定値Eo、E1以上
あるいは以下となった場合に信号It I IIを出力
する。それ以外の場合には、(l OIIを出力する。
なお、本実施例になる装置では、プランド信号の正常、
異常の判定に全てウィンドウ・コンパレータ1311〜
1314を用いているが、上限値もしくは下限値のいず
れか一方のみがあるような場合には、これに通常のコン
パレータを使用することも可能である。
第6図は第1図の異常検出装置611で使用するプラン
ト信号、許容変動幅、比較前の信号処理の一例を示す図
である0図のように、yK子炉水位。
原子炉圧力、燃料表面熱流束などのプラント信号が取り
込まれ、上限値E1.下限値Eoとの比較が実施される
。燃料表面熱流束については、上限値E1は炉心流量信
号の関数として第4図の関数発生器1211.1212
で発生される。また、yK子炉圧力、燃料表面熱流束等
については移動平均フィルター1111での平滑化が実
施される。ここで、各プラント信号の許容変動幅につい
ては、それぞれのプラント信号にアラーム発生のための
変動幅が設定されているものについては、アラーム設定
値よりも厳しい値を上・下限値として設定している。こ
れにより、プラントでの異常発生時に、アラームが発生
するよりも前に、異常検出装置611からの異常検出信
号が出され、第1図の主運転制御盤311の接続形態切
り換え処理が開始される。
なお、本実施例になる装置では、主要なプラント信号に
ついて、許容変動幅内にあるか否かを判定することによ
り、プラント111の異常検出を実施するようにしてい
る。この異常検出については、対象プラントを模擬した
規範モデルの出力信号と実際のプラントの出力信号の偏
差の時系列信号に基づいて異常を検出するというモデル
比較法。
プラントの入・出力信号からプラントの非測定パラメー
タを推定し、そのパラメータの正常値からの偏差で異常
を検出する状態推定による方法、異常の伝搬の因果律を
あらかじめ用意しておき、それを用いて異常原因の同定
などを実施するという原因結果関連樹木(Cause 
Con5equence Tree)もしくは原因結果
関連図(Cause ConsequenceDiag
ram)などを用いる方法あるいはプラントに関する知
識を用意しておき、その知識を基にした推論により異常
検出等を行う知識工学を用いた方法などを使用もしくは
併用して実施することが可能である。
第7図は本実施例になる運転制御盤での情報表示と警報
に係る装置の構成の一実施例を示すブロック図である。
図において、1511は信号取り込み装置、1611は
状態監視装置、1711は表示画面編集装置、1811
は表示制御装置、1911は表示装置、2011は警報
音制御装置、2111は警報音発生装置、2211はス
ピーカである。これらの装置によって、プラント111
あるいは操作器の状態表示、それらの状態に対する警報
が実施される。711は操作器状態取込・設定装置であ
り、この装置からの制御信号により、運転制御盤の接続
形態切り換え時に、表示あるいは警報の方法を変化させ
ることができる。表示については1画面の背景色の変化
2表示図面の変化。
画面の一時消去などが可能である。また、警報について
は、音量、音色、音程などの変化が可能である。
第8図は本実施例になる装置の動作を時系列的に表わし
た図である。図のように、本実施例になる装置では、当
直長コンソール312からの運転訓練開始命令が入ると
、操作器状態取込・設定装置811が主運転制御盤31
1から操作器状態についての情報を取り込む。その情報
を操作器状態記憶装置811に記憶した後、第1図のス
イッチ511.512を接点B側に切り換える。これに
より、主運転制御盤311はプラント111と接続され
、運転員は、プラント状態監視を中止して。
シミュレータ211を用いた訓練を実施できる。
ここで、運転訓練中に原子カプラント111で異常が発
生した状況を想定する。異常検出装置611が異常を検
出すると、操作器状態取込・設定装置711に異常検出
信号が送られ、これをトリガとして、この装置は、操作
器状態記憶装置811に記憶されている操作器状態デー
タを基に主運転制御盤311の操作器の状態を設定する
次いで、スイッチ511,512を接点A側に切り換え
る。これにより、主運転制御盤311は原子カプラント
111に接続され、運転員の異常対応操作が可能な状態
になる。
次に表示画面と警報音の変化について説明する。
本実施例になる装置では、表示画面の背景色は。
通常の運転状態ではパ黒″に設定されている(2311
)。訓練開始命令が入ると、背景色が一時的に“青″と
なり(2312)、その後1画面が消去される(231
3)、スイッチ511゜512が切り換えられ、運転訓
練の可能な状態になると、背景色が再び黒“となる(2
314)。
このとき表示される初期図面は、シミュレータ211に
より設定される。
訓練中に、異常が検出されると、−時的に画面の背景色
が″赤″となり、異常発生を告知する(2315)、次
いで1画面が消去される(2316)。
スイッチ511,512の切り換えが終了すると、画面
の背景色は“黒″′に、表示図面は訓練開始前のものに
なる(2317)。
警報音については、訓練実施中には、音量と音程を下げ
るように設定されている。
なお、原子カプラント111によっては、主運転制御盤
311の操作器の中に一部、操作後にその位置が機械的
に保持されるスイッチ類などが含まれているものもある
。このような場合には、その状態の変更のために、機械
的な器具を設けることが可能であるが、本実施例になる
装置では、上記のような操作器がもしも存在する場合に
は、それらのスイッチを、タッチ・オペレーションの可
能なCRTタッチスクリーンなどで代用して訓練を実施
するようにしている。
以上説明した如く、本実施例になる装置を使用すれば、
運転制御盤の一部を用いての訓練中にプラント111で
異常が発呈した場合に、すみやかに訓練を中止し、運転
制御盤を自動的に運転可能な状態とすることができる。
また、画面、警報の切り換えにより、円滑な訓練の開始
、終了が可能である。さらに、訓練中のプラント状態、
側線状況の監視及びその結果に基づく訓練終了命令の入
力が可能である。
次に、他の実施例になる運転制御盤について説明する。
第9図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。図において、121は1例えば、火力発電プラン
トなどのプラント、2521は計装制御装置、2621
はその制御対象であるプロセス、2421は計装制御装
置2521及びプロセス2621に係る情報を周期的に
取り込み記憶するプラント・データ・テーブルである。
221はプラント・シミュレータ、321は主運転制御
盤である。主運転制御盤321は、接点A922゜接点
B921を持つスイッチ521、異常検出装置621、
操作装置2821及び表示装置2921によって構成さ
れている。また、322は当直長コンソールであり、計
装制御装置2521及び表示袋[2921に接続されて
いる。また、スイッチ521に制御信号を送ることが可
能である。
第10図は第9図の実施例になる主運転制御盤321で
の処理の概要の一実施例を示す流れ図である。主運転制
御盤321のスイッチ521は通常の運転状態では接点
A側にあり、プラント121からの信号は、操作装置2
821及び表示装置2921に入り、一方、操作装置2
821からの信号はプラント121の計装制御装置25
21に出力されている。また、異常検出装置621は常
時プラント状態を監視しており、その監視結果を表示装
置2921に示すことができる。
操作袋[2821から運転訓練開始命令が入力されると
(8201)、スイッチ521が接点B側921に切り
換えられる(ステップ9201)。
この結果、操作装置2821及び表示袋[2921は、
プラント・シミュレータ221と接続され、シミュレー
タ221を用いての運転訓練の可能な状態となる。スイ
ッチ521がB側になっている状態でも、異常検出装置
621ではプラント信号を取り込んで、異常診断が実施
されている(ステップ9202)。この異常診断の結果
、異常が認められない場合には(ステップ9203)、
スイッチ521はB側に保持されたままである。一方、
異常発生が検出された場合には、スイッチ521は接点
A側922に切り換えら九、主運転制御盤321の操作
装置2821、表示装置2921はプラント121と接
続される。異常発生が検出されない場合にも、運転訓練
終了命令8202が入れば、スイッチ521のA側への
切り換えが実施される。
第11図は第9図の実施例になる運転制御盤の動作を時
系列的に表わした図である。当直長からの指示に従い、
運転員からの訓練開始命令が主運転制御盤321から入
力されると、スイッチ521が接点B側に切り換えられ
る。スイッチ521の切り換えにより、主運転制御盤3
21がプラント・シミュレータ221と接続されると、
シミュレータ221からの信号により操作装置2821
及び表示装置2921が運転訓練用の初期状態に設定さ
れる。これにより、運転員はプラント121の状態監視
から運転訓練に移る。
運転訓練中に自動運転されているプラント121に異常
が発生すると、異常検出装置621が異常を検出し、ス
イッチ521をB側からA側に切り換える。この切り換
えにより、プラント121が操作装置2821及び表示
装置2921に接続される。その結果、プラント・デー
タ・テーブルから運転モード、制御器の設定値、プロセ
ス状態などが操作袋fi2821、表示袋[2921に
入り、これらの装置の状態が、その時の制御器、プロセ
スの状態に応じて設定される。これにより主運転制御盤
321からのプラント操作が可能となり、運転員は必要
に応じて異常対応操作を実施する。
ここで1本実施例になる装置では、表示装置2921で
の表示図面についてのデータは特に記憶されてはいない
。そのため、表示図面は訓練終了後に訓練前のものに自
動設定されない。しかし、通常は、異常発生後のプラン
ト状態に応じて表示図面を切り換える必要があるため、
この自動設定機能がないことは特に問題ではない。なお
、表示装置2921にプラント状態に応じて自動的に表
示図面等を切り換える装置を付けることも可能である。
また、本実施例では、表示装置2921のみを考えたが
、これに音声出力装置などその他の情報出力装置を付加
することも可能である。
なお、当直長は運転員への訓練開始の指示を与えた後、
訓練の状況とプラント状態を監視しており、自分の判断
で随時、運転訓練終了命令を主運転制御盤321に対し
て入力することができる。
以上説明したように1本実施例になる運転制御盤を使用
すれば、プラント運転とシミュレータ221を用いての
運転訓練とを、円滑、かつ、安全に実施することが可能
である。
第12図は本発明のさらに他の実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、131はプラント、231
はプラント・シミュレータであり、プラント全体を模擬
するモデルシミュレータ#1.232とプラントの一部
を模擬するモデルシミュレータ#2.233の2つのモ
デルが含まれている。431は接続形態切換装置で、6
31は異常検出装置、731は切換制御装置、3031
はデコーダである。531〜533はスイッチであり、
各各接点A931,934,937、接点B t932
゜935.938及び接点Bz933,936,939
を有する。331は主運転制御盤であり、入出力装置a
”d3131〜3134を持っている。また、831〜
833は記憶装置a−cであり、それぞれ、入出力装置
a−c3131〜3133の状態を記憶するために使用
される。入出力装置a〜dとしては、キーボード、マウ
ス、タッチ・スクリーンなどの入力機器と、CRT、液
晶表示器。
エレクトロ・ルミネッセンス表示器などの出力機器が設
けられている。ここで、3134の入出力装置dは常に
プラント131に接続されており。
他の入出力装置a ”−’ aがシミュレータ231に
接続されている場合にも、これを用いたプラント131
の状態監視などが可能な構成となっている。
第13図は第12図の実施例に含まれるデコーダ303
1での処理の概要を示す図である。図のように、シミュ
レータ#1での訓練開始時点には、切換制御装置731
から信号It I S IIが入力される。この時、デ
コーダ3031から記憶装置a〜Cである831〜83
3に状態取り込み記憶命令″γ”が出力される。これに
従い、記憶装置a〜Cは、対応する入出力装置a−cで
ある3131〜3133の状態についての情報、例えば
、操作器でのプラント状態の設定状況、出力機器での出
力設定状況などを取り込み記憶する。
シミュレータ#1での訓練終了時には、切換制御装置7
31から、デコーダ3031に信号rt I E y+
が入力される。この信号入力時には、デコーダ3031
から記憶装置a ” Qに信号″ω”が出力される。信
号″ω″入力により、各々の記憶装置a ”−’ Qは
、その記憶情報に基づき、対応する入出力装置a −d
の状態を設定する。
シミュレータ#2を用いて訓練開始・終了時には、切換
制御装置731からデコーダ3031に′2S”あるい
は2E”が入力される。これに応じてデコーダ3031
は記憶装置aに信号“γ”あるいはω″を出力する。こ
れに従い、記憶装置aは入出力袋ffi a 3131
の状態の取り込み、記憶もしくは設定を実施する。ここ
で、入出力装置aは、シミュレータ#2である233の
模擬するプラント131の部分に関する入出力を分担し
ている入出力装置である。
第14図は第12図の切換制御装置731での処理の概
要の一実施例を示す流れ図である。この装置では、周期
的に図のような処理が実施される。
まず、異常検出装置631からの異常検出信号の有無が
判定される(ステップ8301)。異常検出信号がなけ
れば、入出力袋[dである3134から信号“E”が入
力されているか否かが判定され(ステップ8302)、
なければ訓練開始信号の入力の有無が確認される(ステ
ップ8303)。
ここで、信号入力がなければ処理を終了する。−方、シ
ミュレータ#1を用いての訓練開始命令に対応する信号
II I S IIが入力されていれば、デコーダ30
31に信号“IS″を出力した後(ステップ8304)
、スイッチ531〜533を接点Bl側に切り換える(
ステップ8305)。これによって、入出力袋[a−Q
である3131〜3133はプラントと切り離され、シ
ミュレータ#1に接続される。その結果、入出力袋[3
131〜3133とシミュレータ#1を使用しての訓練
が可能となる。
判定のステップ8303において、信号II 2 S 
++が入力されている場合には、デコーダ3031に信
号u 2 S ++を出力しくステップ8306)、ス
イッチ531〜533を接点Bz側に切り換える(ステ
ップ8307)。これにより、入出力装置aとシミュレ
ー々#2を使用した訓練が実施可能となる。この時、入
出力装Wb、cは、プラント131に接続されているた
め、これらの装置でのプラント状態監視などが可能であ
る。
判定のステップ8302において、訓練終了信号11E
”が入力されている場合あるいは判定のステップ830
1で異常検出信号が入っている場合には、その時点でシ
ミュレータ#1あるいは#2のいずれを使用した訓練を
実施しているかを判定し、前者の場合には、信号141
 E ++を、後者の場合には、II 2 E ++を
出力する(ステップ8308)。
次いで、スイッチ531〜533を接点A側に切り換え
る(ステップ8309)、これにより、入出力装置a−
cを使用したプラント131の状態監視、操作が可能と
なる。なお、入出力装[dでのプラント131の状態監
視、操作などは常に可能である。
本実施例になる装量においても、運転制御盤を用いての
運転訓練及び運転訓練中の異常発生時での訓練中止、プ
ラント運転操作の開始などを円滑に実施することが可能
である。
次に、本発明のさらに他実施例になる装置について説明
する。この実施例は、操作器2表示装置が二重系となっ
ているプラント運転制御盤についての本発明の適用例で
ある。
第15図はその実施例の構成を示すブロック図である。
図において、141は原子カプラント、241はプラン
ト・シミュレータ、341は主運転制御盤、342は当
直長コンソール、343は訓練用コンソールであり、主
運転制御盤341には、操作器・表示装置l3241及
び操作器・表示装置113242の2つが設けである。
441は接続形態切換装置であり、この中には、異常検
出装置641.操作器状態取込・設定装置741がある
。また操作器状態記憶装置1841及び■842が、操
作器・表示装置1及び■に対応してそれぞれ設けられて
いる。さらに、スイッチ5541.546、スイッチT
542,544及びスイッチll643,545が、そ
れぞれ、当直長コンソール342、操作器・表示装置I
及び■に対応して設けられている。また、各スイッチ5
41〜546には、接点A941a 〜946a及び接
点B94 l b〜946bがそれぞれ設けられている
。 第16図は第15図の実施例よりなる装置での処理
の一部の一実施例を示す流れ図であり、操作器・表示装
置■での訓練に係り処理を示している。訓練用コンソー
ル343からの操作器・表示装置■を用いての訓練開始
命令8401が入ると、スイッチll543,545及
びスイッチ5541゜546を接点B側に切り換える(
ステップ9401)。
これにより、操作器・表示装置nは、プラント・シミュ
レータ241に接続され、訓練可能な状態となる。ここ
で、操作器・表示装filは、スイッチ1542.54
4が、通常の運転状態に対応する接点A側にあるため、
これによりプラント状態監視等が可能である。
訓練実施中は、異常検出装置641にプラント信号が取
り込まれて、異常診断が実施される(ステップ9402
)。この結果、異常が検出されると(ステップ9403
)、操作器状態記憶装置Iの内容を操作器状態記憶装置
Hに複写し、これを基に操作器・表示装置Hの状態を設
定する(ステップ9404)。さらに、スイッチ■およ
びSを接点A側に切り換えて、操作器・表示装置nを、
■と同様にプラント141に接続する。これらの処理9
404.9405は、訓練用コンソール343から訓練
終了命令84o2が入った場合にも同様に実施される。
ここでは、操作器・表示装置■を使用した訓練実施時の
処理について述べたが、操作器・表示装置Iを用いての
訓練実施時も同様の処理が実施される。なお、操作器状
態記憶装置■、■の記憶内容は、通常は操作器・表示装
置i、nの状態に応じて逐次更新される。
第17図は第15図の操作器・表示装置I、 IIの両
方を使用して訓練を実施する場合の処理の概要の一実施
例を示す流れ図である。図のように、訓練開始命令84
03が入ると、操作器状態記憶装置■及びHに記憶内容
保持命令を出し、記憶内容を保持する(ステップ940
6)。次いで、スイッチI、II及びSをB側に切り換
え(ステップ9407)、訓練の可能な状態とする。訓
練実施中は、異常検出装置641で異常診断を実施しく
ステップ9408) 、異常を検出した場合には(ステ
ップ9409) 、操作器状態記憶装置I。
Hの内容を基に、操作器・表示装置!、IIの状態を設
定する(ステップ9410)。次いで、スイッチI、■
及びSをA側に切り換える(ステップ。
9411)、ステップ9410.9411の処理は、訓
練終了命令8404が入力された場合にも同様に実施さ
れる。
第18図は、第15図の実施例になる装置の動作を時系
列的に表わした図であり、操作器・表示装置■を使用し
た場合の例を示したものである。
図のように、運転訓練開始命令が入力すると、スイッチ
■及びSがB側に切り換えられ、当直長と運転員は、シ
ミュレータ241を用いての訓練を実施する。プラント
141で異常が発生し、これが検出されると、操作器・
表示装置Hの状態設定及びスイッチ■、SのA側への切
り換えの処理が実施される。異常の検出は運転員と当直
長に告知されるため、スイッチ切り換えなどの処理の間
、運転員等は操作器・表示装置■を用いて、プラント状
態の監視及び操作を実施する。また、切り換え処理が終
了すれば、操作器・表示装置1.IIの両方を使用して
、プラント141の状態監視、操作を実施する。
表示画面については、訓練開始時に、画面を運転用のも
のから訓練用のものに切り換える。また。
異常検出から切り換え終了までの間は、混乱を避けるた
め、それまで訓練に使用していた操作器・表示装置■の
画面を消去する。
警報については、訓練に使用する操作器・表示袋aHの
警報はオフとして出力しない。つまり。
訓練では警報を使用しない構成となっている。この警報
をオフにせず、音色、音量、音程を変化されることも設
定によっては可能となる。
なお、インストラクタ−は、プラント状態、訓練状況を
監視しており、その監視結果に基づいて随時訓練終了命
令を出すことが可能である。
以上述べたように、本実施例になる装置を使用しても、
運転訓練及びプラント運転の円滑、かつ、すみやかな切
り換えが可能である。
次に、本発明のさらに他の実施例になる装置について説
明する。この装置は、2つのプラントを1つの制御室に
おいて運転するような場合への本発明の適用例を示した
ものである。
第19図はこの実施例になる装置の構成の一実施例を示
すブロック図である。図において、151はプラント#
1.152はプラント#2.251はシミュレータ、3
51,352はそれぞれのプラント151,152の主
運転制御盤、353はプラント$1.#2共通の当直長
コンソールである。また、651は異常検出装置、55
1〜554はスイッチであり、各々接点A951,95
3゜955.957と接点B952,954,956゜
957が設けられている。851は記憶装置、555は
スイッチ制御装置である。
第20図は第19図のスイッチ制御装置555の動作を
表わすための図である6図のように5スイツチ制御装置
555は、当直長コンソール353からの入力信号に応
じて、5WII (551)。
5W12(552)、5W21(553)、5W22(
554)の状態を制御する。入力信号が1nである場合
には、5WII、5W12,5W21゜5W22は全て
接点A側にある。これは通常の運転状態に対応している
。つまり、主運転制御盤351.352はいずれもプラ
ント151,152に接続された形態になっている。
入力信号が“2”の場合には、5WII。
5W12が接点B側に切り換えられる。この状態では、
主運転制御盤351が、シミュレータ251と接続され
、これらによる運転訓練が可能である。
また、主運転制御盤351と切り離されたプラント#1
.151からのプラント信号は、異常検出装置651に
入力される。また、当直長コンソール353には、プラ
ントガ1.シミユレータ251゜異常検出装置651及
び主運転制御盤351からの信号が、プラント#2に主
運転制御盤352からの信号と共に入力されている。
一方、信号″3”が入力されている場合には。
逆に5W21,5W22がB側に切り換わり、主運転制
御盤352がシミュレータ251と接続される。
第21図は第19図の実施例になる装置での処理の概要
の一実施例を示す流れ図である。この装置では、周期的
に図のような処理が実施される。
まず、異常検出装置651からの異常検出信号の有無が
判定される(ステップ9501)。これがない場合には
、当直長コンソール353からの入力信号が1”か否か
が判定される(ステップ9502)、入力信号が“1”
でない場合には。
入力信号が′2″か否かが判定される(ステップ950
3)。これが14211の場合には、主運転制御盤35
1の状態が記憶装置851に取り込まれ、記憶される(
ステップ9505)。次いで信号“2″に従ったスイッ
チ5WII、5W12の切り換えが実行される(ステッ
プ9506)。
ステップ9503で、入力信号がLL 2 IIでない
と判定された場合には、信号It 3 IIが入力され
ているか否かが判定される(ステップ9504)。
その結果、信号113 IIが入力されていない場合に
は処理を終了する。一方、II 311が入力されてい
る場合には、主運転制御盤352の状態が記憶された後
(ステップ9507)、スイッチSW21 。
5W22がB側に切り換えられ(ステップ9508)、
主運転制御盤352がシミュレータ251と接続される
ステップ9501で異常検出信号が入力されたと判定さ
れた場合あるいはステップ9502で信号“1”が入力
されたと判定された場合には、記憶されている方の主運
転制御盤について記憶情報を基に状態設定が実行された
後(ステップ9509)、スイッチが全てA側に切り換
えられ(ステップ951.0)、通常の運転状態に復帰
する。
第22図は第19図の実施例になる装置の動作を時系列
的に示した図であり、主運転制御盤351、すなわち、
プラント#1側の制御盤を使用した場合を例にとり示し
たものである0図の如く、当直長コンソール353から
信号“2″が入力されると、主運転制御!351の状態
記憶、スイッチの切り換えが実施される。これにより、
主運転制御盤351とシミュレータ251を使用した訓
練が開始される。訓練中に、プラント#1で異常が発生
した場合を想定すると、この異常が異常検出装置651
によって検出される。この異常は、音声。
表示画面あるいは警報などによって当直長もしくは運転
員に告知される。また、同時に主制御盤351の状態設
定及びスイッチ5WII、5W12の切り換えが実施さ
れ、主運転制御盤351を用いこのプラント#1の監視
、操作等が可能な状態となる。
また、異常告知により、運転員、当直長は異常の発生を
知る。このため、当直長は運転員にプラント分担の入れ
換わりを命じる。すなわち、主制御盤351で訓練を実
施していた運転員はプラント分担側に移動し、一方、プ
ラント#2を運転していた運転員はプラント#1側に移
動し、異常対応操作を実施する。
以上述べたように、本実施例になる装置を使用すれば、
運転と運転訓練の切り換えが円滑に実施される。また、
異常発生時にプラントの運転員を交代することで、同一
の運転員が訓練から異常対応操作に直接移行することに
よる精神的な混乱を避けることが可能である。
次に、本発明のさらに他の実施例になる装置について説
明する。
第23図は本発明のさらに他の実施例になる装置の構成
を示すブロック図である。図において。
2561〜2564はプラントの計装制御装置であり、
これらは系統毎あるいはエリア毎もしくは系統及びエリ
アに対応してプラントの計装制御を分担している。36
1は主運転制御盤であり、これには、入出力装置316
1a〜3165a及び3161b〜3166bが二重に
設けられている。
ここで、これらの入出力装置には、タッチオペレーショ
ン可能なCRTもしくはタッチオペレーション可能なE
L(エレクトロルミネッセンス)などを使用している。
入出力装置3161b〜3166bは、入出力制御表[
3761〜3763を用いて駆動され、スイッチ561
〜563を介して各々が分担する計装制御装置にそれぞ
れ接続されている。一方。
入出力装置3161a〜3165aは、計算機3861
内の入出力装置制御部3561によってまとめて駆動さ
れている。この計算機3861内には、プラントと入出
力装[3161a〜3165 aの状態を監視する状態
監視部3461.切換制御部3661、異常診断部66
1もある。また、記憶装置861〜863が設けられて
いる。記憶装置861は入出力装置の状態記憶用、86
2は異常診断用データ記憶用、863は入出力装置用の
制御データ、表示図面データなどの記憶用である。
261はプラントのシミュレーション部、3361はデ
ータ入力命令出力部、564はスイッチである。
第24図は第23図の計算機3861の処理の一実施例
を示す流れ図である。訓練開始命令8601が入出力装
置3161a〜3165aのいずれかより入力されると
、まず、入出力装置の状態を、切換制御部3661を介
して取り込み、記憶装置861に記憶する(ステップ9
60 ]、 )。ここで、本表装では、訓練は入出力装
置3161a〜3165aあるいは3161b 〜31
66bのいずれかを使用して実施される。上記の状態取
り込み、記憶では、前者の場合には状態監視部3461
、後者の場合には入出力制御装置3761〜3763か
らそれぞれ入出力装置状態が取り込まれる。その後、ス
イッチ切り換えが実施される(ステップ9602)。こ
の場合にも、前者の場合はスイッチ564.後者の場合
にはスイッチ561〜563が接点B側に切り換えられ
る。
スイッチ切り換えの後訓練が実施されるが、この時、異
常診断部661において異常診断が実施される(ステッ
プ9603)。この結果、異常が検出された場合(ステ
ップ9604)あるいは訓練終了命令8602が入った
場合には、シミュレーション部261に接続されている
側の入出力装置の状態を、記憶装置861の内容を基に
設定する(ステップ9605)。次いで、B側になって
いるスイッチをA側に切り換える(ステップ9606)
ここで、本実施例になる装置では、切換処理の一部を計
算機3861により実施するが、この処 ・理の全てを
計算機3861により実施することが可能である。また
、以上述べた他の実施例についても同様に、処理の一部
あるいは全てを、計算機により実施することが可能であ
る。
本実施例になる装置についても、他の実施例と同様に、
運転制御盤を用いた運転訓練を円滑に実施することが可
能である。
〔発明の効果〕
以」二説明したように1本発明によれば、運転制御盤の
一部とプラントのシミュレータを使用しての運転訓練時
にプラントで異常が発生した場合に、運転制御盤の接続
形態を変え、すみやかにプラント運転が可能な状態にす
ることができ、また、訓練中にもプラント状態、訓練状
況等の監視が可能であり、それらの状況に応じて手動で
の訓練中止が可能であり、これらにより、運転制御盤を
使用しての訓練が円滑、かつ、安全に実施でき、従って
このようなプラントの運転制御盤を使用することによる
安全性、経済性の改善の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のプラントの運転制御盤の構成の一実施
例を示すブロック図、第2図は第1図の接続形態切換装
置における処理の一実施例を示す流れ図、第3図は第1
図の操作器状態記憶装置に記憶されるデータの概要を示
す図、第4図は第1図の異常検出装置の構成の一実施例
を示すブロック図、第5図は第4図のウィンドウ・コン
パレータでの処理を示す線図、第6図は第1図の異常検
出装置で使用するプラント信号、許容変動幅、比較前の
信号処理の一例を示す図、第7図は本実施例になる運転
制御盤での情報表示と警報に係る装置の一実施例を示す
ブロック図、第8図は本実施例になる装置の動作を時系
列的に表わした図、第9図、第12図、第15図、第1
9図、第23図はそれぞれ本発明の他の実施例の構成を
示すブロック図、第10図は第9図の実施例になる主運
転制御盤での処理の概要の一実施例を示す流れ図。 第11図は第9図の実施例になる運転制御盤の動作を時
系列的に表わした図、第13図は第12図の実施例のデ
コーダでの処理の概要を示す図、第14図は第12図の
切換制御装置での処理の概要の一実施例を示す流れ図、
第16図は第15図の実施例よりなる装置での処理の一
部の一実施例を示す流れ図、第17図は第15図の操作
器・表示装置1.IIの両方を使用して訓練を実施する
場合の処理の概要の一実施例を示す流れ図、第18図は
第15図の実施例になる装置の動作を時系列的に表わし
た図、第2o図は第19図のスイッチ制御装置の動作を
表わすための図、第21図は第19図の実施例になる装
置での処理の概要の一実施例を示す流れ図、第22図は
第19図の実施例になる装置の動作を時系列的に示した
図、第24図は第23図の計算機の処理の一実施例を示
す流れ図である。 111.121,131,141,151,152・・
・プラント、211,221,231〜233゜241
.251,261・・・プラント・シミュレータ、31
1,321,331,341,351゜352.361
・・・主運転制御盤、312,322゜342.353
・・・当直長コンソール、343・・・訓練用コンソー
ル、411,431..441・・・接続形態切換装置
、511,512,521,531〜533,541〜
546,551〜554゜561〜564・・・スイッ
チ、555・・・スイッチ制御装置、611,621,
631,641,651・・・異常検出装置、661・
・異常検出部、711゜741・・・操作器状態取込・
設定装置、731・・・切換制御装置、81.1,84
1,842.・・・操作器状態記憶装置、831〜83
3,851,8.61〜863・・・記憶装置、161
1・・・状態監視装置、1711・・・表示画面編集装
置、1811・・・表示制御装置、1911・・・表示
装置、2011・・・警報音制御装置、210・・・警
報音発生装置、2211・・・スピーカ、2421・・
・プラント・データ・テーブル、2521.2561〜
2564・・・計装制御装置、2621・・・プロセス
、2821・・・操作装置。 2921・・・表示装置、3031・・・デコーダ、 
3131〜3134,3L61a〜3165a、316
1b〜3166b・・・入出力装置、3241.324
2・・・操作器・表示装置、3361・・・データ入力
命令出力部、3461・・・状態監視部、3561・・
・入出力装置制御部、3661・・・切換制御部、38
61・・・計算機。 第1 図 4Il・・捗縫力帖で77揉技1 511、512・ スイムナ 第z[2] 第47 第5 口 第 6 図 〜・V・(虞−1ty−> 第to O 第120 531〜533 −ス4ノ子 第13 図 簀) γ:入出力装置の扶1k・1之嘔バl”<n取り
込と、i乙イ受偉4゛wニジ乙″l!装#= を乙1意
1と1(、呟へO入ボか暮夏のg?定≧9 一:搾・9ボカルし 第7′4 z マ 第ts (XJ 541、!;4ふ−スイノナ 第160 第170 第t’f  O 第2o  ロ 第21 図 第2.3 U 第24図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、前記プラントの正常な運転
    状態からの逸脱を検出する異常検出手段による異常検出
    結果に基づき、前記運転制御盤の一部と前記プラント及
    び前記シミュレータとの接続形態を切り換える構成とす
    ることを特徴とするプラントの運転制御盤。 2、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、前記プラントの正常な運転
    状態からの逸脱を検出する異常検出手段による異常検出
    結果もしくは手動での切り換え命令に基づき、前記運転
    制御盤の一部と前記プラント及び前記シミュレータとの
    接続形態を切り換える構成とすることを特徴とするプラ
    ントの運転制御盤。 3、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、前記プラントの正常な運転
    状態からの逸脱を検出する異常検出手段と、該異常検出
    手段による異常検出結果あるいは入力命令に基づき、前
    記運転制御盤の一部と前記プラント及び前記シミユレー
    タとの接続形態を切り換える切換手段と、前記運転制御
    盤に設けられた操作器での前記プラントへの操作に係る
    情報を記憶する記憶手段及び前記接続形態の切り換え時
    に前記操作器の状態を前記記憶手段により記憶されてい
    る状態に設定する手段とを有することを特徴とするプラ
    ントの運転制御盤。 4、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、該運転制御盤の一部と前記
    シミュレータを用いての運転訓練中に前記プラントで異
    常が発生した場合に、前記運転制御盤の訓練に使用して
    いた部分を前記プラントに接続し、前記運転制御盤のす
    べてを使用しての運転が可能な状態にする構成とするこ
    とを特徴とするプラントの運転制御盤。 5、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項もしくは第
    4項記載のプラントの運転制御盤において、接続形態の
    切り換えに応じて、表示装置での表示の形態を変化する
    構成とすることを特徴とするプラントの運転制御盤。 6、特許請求の範囲第1項、第2項、第3項もしくは第
    4項記載のプラントの運転制御盤において、接続形態の
    切り換えに応じて、警報装置の発生音の音色、音量ある
    いは音程のいずれかもしくはその組合せを変化する構成
    とすることを特徴とするプラントの運転制御盤。 7、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、前記シミュレータを用いて
    の運転訓練中に、前記プラントで異常が発生した場合に
    、警報音、音声もしくは表示装置での表示形態の変化に
    より運転員に異常発生を告知する構成とすることを特徴
    とするプラントの運転制御盤。 8、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、該運転制御盤の入出力装置
    が複数個設置されている場合に、訓練開始時にその一部
    を選択して訓練に使用する構成とすることを特徴とする
    プラントの運転制御盤。 9、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可能
    とした運転制御盤において、前記プラントの部分を模擬
    するシミュレータを使用した訓練時に、前記運転制御盤
    のうち前記シミュレータの模擬する前記プラントの部分
    に関連する入出力装置を訓練に使用する構成とすること
    を特徴とするプラントの運転制御盤。 10、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可
    能とした運転制御盤において、該運転制御盤の入出力装
    置が冗長系となつている場合に、その内の一部の系統を
    選択して訓練を実施する構成とすることを特徴とするプ
    ラントの運転制御盤。 11、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可
    能とした運転制御盤において、前記シミュレータを用い
    ての運転訓練時に異常が発生した場合に、訓練中の運転
    員を他の運転員と交代することを特徴とするプラントの
    運転訓練方法。 12、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可
    能とした運転制御盤において、複数個のプラントに対し
    て、該プラントのシミュレータを、前記プラントの個数
    と同数個もしくはそれ以下の個数用意することを特徴と
    するプラントの運転制御盤。 13、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可
    能とした運転制御盤において、複数個のプラントに対し
    て、該プラントのシミュレータ及び接続形態の切り換え
    手段を、該プラントの個数と同数個もしくはそれ以下の
    個数用意することを特徴とするプラントの運転制御盤。 14、特許請求の範囲第12項もしくは第13項記載の
    プラントの運転制御盤において、運転訓練をプラント毎
    に交互に実施することを特徴とするプラントの運転訓練
    方法。 15、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可
    能とした運転制御盤において、接続形態切り換えのため
    の異常検出手段として複数個の状態量についての許容変
    動幅を設けてプラント信号が前記許容変動幅内にあるか
    否かを判定する方法を使用し、かつ、設定された許容変
    動幅が前記状態量について設けられたアラーム設定範囲
    よりも狭い構成のものとすることを特徴とするプラント
    の運転制御盤。 16、プラントと該プラントのシミュレータとを接続可
    能とした運転制御盤において、前記シミュレータを用い
    ての訓練を実施する際に、前記運転制御盤に設けられた
    操作器の一部の機能を前記運転制御盤に設けられている
    他の入力機器で代用する構成とすることを特徴とするプ
    ラントの運転制御盤。
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