JPH0143313B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は模擬動作の時間短縮を可能としたプラ
ント模擬装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 発電、電力系統、製鉄、化学等の各分野のプラ
ントにおいて、運転員の訓練や挙動の解析等のた
め、プラント模擬装置が設けられるが、温度の変
化や水中の溶存酸素の変化等数時間から数日に及
ぶものをそのまま模擬することは極めて非能率的
である。このため、模擬演算に用いる時間間隔△
Ｔを一律に何倍かにして全体の模擬動作をスピー
ドアツプし、待ち時間を短縮することが提案され
ている。しかし、変化の速い特性や微分に用いる
時間間隔、更には制御装置の積分、微分演算に用
いる時間間隔まで全て一律にＫ倍してしまうた
め、変化の速い微分、積分動作が変形したり、無
視されたりして系が不安定になり易く、倍率を余
り大きくすることができなかつた。従つて、数日
に及ぶようなゆつくりした特性の模擬はスピード
アツプしてもせいぜい数十時間のオーダまでしか
短縮できず、短時間の運転訓練を行なうことが困
難であつた。

［発明の目的］ 本発明は、系を不安定にすることなく時間短縮
可能なプラント模擬装置を提供することを目的と
する。

［発明の概要］ このため、本発明はプラント各部の特性を演算
する各ダイナミツクスモデル（以下、モデルと略
す）毎に時間間隔の倍率制限値を設け、時間間隔
をＫ倍にする時間短縮要求が出されたとき、倍率
制限のないモデルについては演算時間間隔を要求
通りＫ倍とする一方、倍率制限のあるモデルにつ
いては、その制限値までの倍率で模擬演算を行な
うことにより、系の安定性を保ちながら高速模擬
を可能としたことを特徴としている。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係るプラント模擬
装置の全体の構成図を示したもので、１は実プラ
ントの制御盤と同機能を有する模擬制御盤で、運
転訓練員はこの模擬制御盤１上の各種ランプ、指
示計、CRTの画面によりプラントの状態を把握
し、模擬制御盤上の各種操作スイツチによりプラ
ントの運転操作を行なう。２は入出力装置で、模
擬制御盤１からの操作信号Utおよび指導員コン
ソール３からの指令信号Itを演算制御装置４に転
送する。演算制御装置４内の４１は時間管理部
で、指導員コンソール３からの指令信号Itのうち
スピードアツプの倍率に関する信号Ｋが入力され
る。４２は倍率制限テーブルでスピードアツプの
倍率を制限するものである。演算制御装置４で演
算された結果0tは模擬制御盤１への表示信号0t−
１および指導員コンソール３への信号0t−２とし
て出力され表示される。

第２図は演算制御装置４において、プラント各
部の特性を演算するモデル〜の演算タイミン
グを表わしており、斜線部分のタイミングで演算
を実行する。

今、プラント模擬装置が実時間で模擬する場合
について説明すると、各モデル〜の演算タイ
ミングと、演算パラメータとしての時間間隔△Ｔ
とは一致し、第１図に示す時間管理部４１は各モ
デル〜の特性に応じた時間間隔△T₁〜△Tn
を演算パラメータとして各モデルに与える。

第３図はこの時間間隔△T₁〜△Tnで各モデル
〜を演算したときの演算結果をプロツトした
ものである。この図と第２図を見比べて判るよう
に、各モデルの演算時間間隔△T₁〜△Tnは、各
モデル〜の特性に基づき、モデルの場合は
変化率が中位なので演算時間間隔も中の△T₁に、
モデルの場合は変化率が大きいので演算時間間
隔は小の△T₂に、モデルの場合は変化率が小
さいので演算時間間隔は大の△Tnに設定してい
る。

次に、プラント模擬装置が時間短縮模擬を行な
う場合について説明する。指導員コンソール３よ
りスピードアツプの指定がなされると、その倍率
Ｋが指令信号Itにより入出装置２を経て演算制御
装置４内の時間管理部４１へ伝達される。時間管
理部４１では各モデル〜の演算パラメータで
ある演算時間間隔△T₁〜△Tnを各々Ｋ倍し、演
算時間間隔△T₁′〜△Tn′として各モデルに与え
る。各モデル〜は、この演算時間間隔△
T₁′〜△Tn′を用いることにより実時間のＫ倍の
速さで模擬出力を発生する。しかし、このときに
モデルによつてスピードアツプの必要のないもの
やスピードアツプすると系が不安定になるものも
ある。これらは応答の速いものが多く、特にスピ
ードアツプする必要もなく、また、スピードアツ
プしなくとも他のスピードアツプしたモデルと十
分にバランスのとれるモデムが多い。そこで、時
間管理部４１は、各モデルのスピードアツプの限
界の倍率を指定してある倍率制限テーブル４２の
内容の倍率制限値K₁〜Knに従いスピードアツプ
の時間間隔△T₁′〜△Tn′の値を制限する。これ
により、指導員コンソール３よりＫ倍のスピード
アツプが指定された場合、倍率制限値がＫ以下の
モデルはその倍率制限値の倍率のスピードアツプ
を行ないＫ以上のモデルについてはＫ倍のスピー
ドアツプを行なうこととなり、常に安定したスピ
ードアツプが可能となる。例えば、倍率Ｋを４倍
とし、モデルの制限倍率K₁を２倍、モデル
の制限値K₂を１倍、モデルの制限倍率Knを∞
とすると、各モデルによる演算結果は第４図に示
すように、モデルの時間軸はそのままである
が、モデルの場合は時間軸が1/2、モデルの
場合は時間軸が1/4に短縮され、高速模擬動作が
可能となる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、スピードアツプ
の不要のもの、および、スピードアツプの倍率に
よつては系が不安定になるモデルの倍率は適当な
値に抑えた上で、模擬演算のスピードアツプを図
るようにしたので、系を不安定にすることなく、
数時間乃至数日に及ぶ時定数を持つモデルの出力
特性を数分のオーダに短縮することができ、訓練
場面を飛ばすことなく連続したより効果的な運転
訓錬が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプラント模擬
装置のブロツク構成図、第２図は各モデルの演算
タイミング図、第３図は各モデルの実時間出力特
性図、第４図は各モデルをを部分的に時間短縮し
た出力特性図である。 １……模擬制御盤、２……入出力装置、３……
指導員コンソール、４……演算制御装置、４１…
…時間管理部、４２……倍率制御テーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラントの物理的特性およびその制御装置の
   機能を模擬する模擬演算制御装置と、この模擬演
   算制御装置に模擬演算に必要なデータを与えて模
   擬演算の進行を司どる指導員コンソールと、前記
   模擬演算制御装置で模擬された模擬プラントの状
   態を表示する模擬制御盤と、この模擬制御盤上に
   設けられ前記模擬演算制御装置に模擬プラント操
   作信号を与える操作器とを有するプラント模擬装
   置において、前記模擬演算制御装置内に、プラン
   ト各部の特性を演算する各ダイナミツクスモデル
   毎の演算時間間隔の倍率制限値を記憶しているテ
   ーブルと、前記指導員コンソールから模擬時間短
   縮要求が出されたとき前記各ダイナミツクスモデ
   ルの演算時間間隔の倍率を前記制限値内で許容す
   る時間管理部とを設けたことを特徴とするプラン
   ト模擬装置。