JPH0241264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は発電用運転訓練シミユレータを用いて
発電プラントの運転訓練を行なう場合の、発電プ
ラントの事故（以下、マルフアンクシヨンと称す
る）模擬を発生させる方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、発電プラントはエネルギー需要拡大に伴
なつて大容量化かつ省エネルギー化が進められて
おり、この為にプラントの運転方法も複雑化して
きている。そして、この様な発電プランントを安
全にしかも効率良く運転する為には、高度の運転
技術を持つた運転員の育成が肝要であり、特に安
全性を要求される原子力プラントの複雑な運転に
ついては、資格制度を設定する等運転員の技術力
向上に注力している。

発電プラントの起動／停止は、プラント状態に
応じた運転パターンに基づく運転手順が明確にな
つており、しかも年に数回もの実機の起動／停止
運転が行なわれる事もあり、運転員の起動／停止
に関する技術力向上は比較的困難な事ではない。
しかし乍ら、発電プラントの事故防止の為の保護
装置も発達してきているものの、万が一事故が発
生した場合には、運転員による安全性を重視した
迅速で適切な判断と処置が必要である。発電用運
転訓練シミユレータは、通常の起動／停止の運転
訓練に用いる事は勿論の事であるが、発電プラン
トの事故時における運転員のとつさの判断力と適
切な処置を養なう為の訓練をする事に大きな意義
がある。すなわち、発電用運転訓練シミユレータ
を用いての訓練中に、指導員（以下、インストラ
クタと称する）が故意に事故を発生させる事によ
り、訓練員に事故の波及や機器の特性を分析、認
識させて、適切な操作手順を習得させる事が肝要
である。

この為の、マルフアンクシヨンは、予め想定さ
れる全ての事故をマルフアンクシヨンとして、電
子計算機を用いた発電用運転訓練シミユレータに
保有させる事が望ましいが、事故の程度と種類に
より一般的には数100〜1000個程度が用意されて
いる。そして、これらのマルフアンクシヨンはイ
ンストラクタが選び易い様に分類されており、一
般的には例えばタービン系統、発電機系統、給水
系統の様に発電プラントの系統別に分類されてい
る。また、マルフアンクシヨンは、インストラク
タが自由に事故の程度を加減出来るものでなけれ
ばならない。例えば、主蒸気管破損した場合に
は、その破損部分から微少な蒸気がリークし、次
第に破損面積が大きくなるにつれてリーク量も増
大するが、このリーク量の変化率と最終目標値
は、訓練の程度によりインストラクタが任意に加
減出来る必要がある。

ところで、従来のマルフアンクシヨンを発生さ
せる方法の一つとして、発電用運転訓練シミユレ
ータを制御するインストラクタコンソールと呼ば
れる盤に設置した押しボタンスイツチを用いてい
る。しかし乍ら、この方法ではマルフアンクシヨ
ンと押しボタンスイツチが１対１に対応されてな
ければならず、多くのマルフアンクシヨンを保有
する事は押しボタンスイツチの数も増大し、イン
ストラクタコンソールとして非常に大きなものを
用意しなければならないので、マルフアンクシヨ
ンの保有量に制約がつく。また、前述の主蒸気管
破損を模擬する場合には、特定の変化率と最終目
的に限定される為、インストラクタが事故の程度
を任意に加減する事が出来ない。従つて、電子計
算機に接続されるCRTを用いて、マルフアンク
シヨンを発生させる様になつている。しかし、従
来の発生方法は以下に示す様に、インストラクタ
はCRT画面に出力する文字数に制約がつくため、
電子計算機と複雑な対話を行なわなければならな
い。

CRT画面に表示されている系統名を選択す
る。この選択により、CRT画面には当該系統
に関するマルフアンクシヨン項目の一覧が表示
される。

次にインストラクタは、マルフアンクシヨン
の項目を選択する。この選択により、当該マル
フアンクシヨンを発生させるに必要な情報の内
容を表示する。つまり、必要な情報とは前述主
蒸気管破損の場合には、リーク量の変化率と目
標値を入力させる指示メツセージである。

インストラクタは、指示メツセージを参照し
つつCRTキイボードより必要情報を入力する。

入力した内容を確認して、マルフアンクシヨ
ン発生のキイスイツチを押す。

マルフアンクシヨンは、インストラクタがプラ
ント状態を監視しつつ、「ここぞ」という時に即
座に発生させるものであり、発生タイミングを逸
するとプラント状態も変化する為、インストラク
タが意図する効果的な事故の模擬が出来なくなつ
てしまう。しかし乍ら、前述の様な対話操作はマ
ルフアンクシヨン発生の都度数桁もの情報を複数
入力しなければならず、そしてまた誤入力か否か
の確認も必要となつてくるので、多くの時間を費
やすことになる。これでは、マルフアンクシヨン
の発生タイミングを逸し、効果的な運転訓練を行
なうことが出来ない。

従つて、CRTを用いてのマルフアンクシヨン
を発生させる場合であつても、対話が容易でしか
も即座にマルフアンクシヨンを発生させる方法が
強く要望される様になつている。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は応答の良いマルフアンクシ
ヨンを発生させることができる発電用運転訓練シ
ミユレータの事故模擬発生方法を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、運転訓
練に当りインストラクタが予め発生させようとす
るマルフアンクシヨンの必要な情報を電子計算機
に記憶させ、マルフアンクシヨン発生の必要が生
じた時に記憶したマルフアンクシヨン番号のみを
CRTへ入力する事を特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に基づく一実施例を参照し
ながら説明する。第１図は、本発明による発電用
運転訓練シミユレータの構成例をブロツク的に示
したものである。図において、インストラクタは
先ずマルフアンクシヨン「登録」を行なう為に、
CRT３に設置された「マルフアンクシヨン登録
押ボタン」（以下、登録ボタンと称する）を押す
と、CRT３は割込信号a₁を送出して電子計算機
２の中にある対話要素２１に入力する。この割込
信号a₁により、対話要素２１は「系統名」の一覧
を出力信号ｂとしてCRT３に表示する。次にイ
ンストラクタは、マルフアンクシヨンの「登録番
号」と「系統名」をCRT３に入力して登録ボタ
ンを押す。同様の割込信号a₁により、対話要素２
１は、インストラクタが入力した「登録番号」と
「系統名」を入力信号a₂により読み取り、「系統」
に対応するマルフアンクシヨン項目の一覧を出力
信号ｂとしてCRT３に表示する。インストラク
タは、登録したいマルフアンクシヨンの「項目」
を入力し登録ボタンを押すと、対話要素２１は
「項目」を入力信号a₂により読み取り、そのマル
フアンクシヨン項目に必要な入力情報の内容の指
示を出力信号ｂとしてCRT３に表示する。必要
な「入力情報」の内容とは、例えば前述の主蒸気
管破損のマルフアンクシヨンの場合では、リーク
量の変化率と目標値の様な情報である。最後にイ
ンストラクタは、指示に従つて必要な情報を
CRT３へ入力して登録ボタンを押す。対話要素
２１は、入力信号a₂を読み取り「入力情報」を得
てその正当性を判定する。なお、以上の様な対話
の都度対話要素２１は、「登録番号」、「系統名」、
「項目」の正当性を判定し、不当な入力の場合に
はCRT３には次の画面を表示せず、エラーメツ
セージを出力してインストラクタの再入力を促が
す。こうして、インストラクタが入力した「登録
番号」、「系統名」、「項目」および「入力情報」が
全て正当なものであれば、対話要素２１はリレー
Ｘを励磁し、記憶信号C₁に「登録番号」、「系統
名」、「項目」および「入力情報」をのせて記憶要
素２２に記憶する。記憶が完了すると、対話要素
２１はリレーＸを無励磁とし、CRT３に出力信
号ｂとして完了メツセージを出力する。

次に、この様にして登録されたマルフアンクシ
ヨンを発生させる方法について説明する。インス
トラクタは、マルフアンクシヨン発生を行なう為
に、先ずCRT３に設置された「マルフアンクシ
ヨン実行押ボタン」（以下、実行ボタンと称する）
を押すと、マルフアンクシヨン登録の場合と同様
に、CRT３は割込信号a₁を対話要素２１に送出
する。これにより、対話要素２１はリレーＸを励
磁し、記憶要素２２より登録したマルフアンクシ
ヨンを読出信号C₂としてすべてを読み出し、出
力信号b₂としてCRT３に「登録番号」、「系統
名」、「項目」および「入力情報」を表示する。次
に、インストラクタはCRT３に表示されたマル
フアンクシヨン一覧表の中から、発生させたいマ
ルフアンクシヨンの「登録番号」をCRT３に入
力して実行ボタンを押す。対話要素２１は、「登
録番号」の正当性を判定し、不当であればエラー
メツセージをCRT３に返送するが、正当であれ
ばリレーＹを励磁して「登録番号」信号ｄをマル
フアンクシヨン実行要素２３に出力する。一方マ
ルフアンクシヨン実行要素２３は、この「登録番
号」を基に記憶要素２２より、「系統名」、「項目」
および「入力情報」を信号ｅにより得る。そし
て、これらの内容をプラント模擬演算部２４で演
算可能な値に変換して、マルフアンクシヨン出力
信号ｆをプラント模擬演算部２４に送出する。プ
ラント模擬演算部２４は、発電用運転訓練シミユ
レータの中駆であり、ここで訓練員の操作する模
擬操作盤１に設置している操作スイツチ、設定器
等の操作部１１よりの操作入力ｇを受け、訓練員
の操作に順応すべく発電用プラントの模擬を行な
い、その演算結果を表示出力ｈとして、模擬操作
盤１上のランプ表示、計器の駆動、記録計の出力
等の表示部１２へ表示する。従つて、マルフアン
クシヨン実行要素２１より送出されたマルフアン
クシヨン模擬演算部は出力信号ｆに見合つた発電
プラントの異常を演算し、その結果を表示出力ｈ
として表示部１２に出力する。

第２図は、上記対話要素の機能の一部をプロー
チヤート図にて示したものであり、これを用いて
作用を説明する。

マルフアンクシヨンの登録は、インストラクタ
がCRT３に設置される登録ボタンを押す事に依
り開始される。CRT３と対話要素２１は、割込
信号a₁、入力信号a₂、出力信号ｂを介して行なわ
れ、インストラクタが最後の「入力情報」を入力
し登録ボタンを押した時に、割込信号a₁により第
２図のフローチヤート図の動作を開始する。ステ
ツプ51は、「登録」処理が必要であるか否かの判
定を行なうものであるが、この場合「登録」処理
が必要である為にステツプ52に移る。ステツプ52
にて、インストラクタが入力した「入力情報」の
正当性を判定し、不当であればブロツク55にてエ
ラーメツセージを送出し、出力信号ｂとして
CRT３に表示してインストラクタに再入力を促
す。インストラクタが入力した「入力情報」が正
当であれば、ステツプ53にてリレーＸを励磁し、
記憶要素２２を対話要素２１に接続する。その
後、ステツプ54にてインストラクタが入力した
「登録番号」、「系統名」、「項目」および「入力情
報」を記憶信号c₁として記憶要素２２に記憶す
る。ステツプ56は、マルフアンクシヨン実行処理
が必要であるか否かの判定を行なうもので、この
場合は「登録」であるため「実行」処理をバイパ
スする。ステツプ61では、リレーＸとリレーＹを
無励磁とし、記憶要素２２を切離す。ところで、
運転訓練中に発生させるマルフアンクシヨンは、
訓練員のレベルに応じて予め決められているの
で、以上の様な操作は運転訓練開始以前に必要数
繰り返し対話をすることで登録が可能である。

運転訓練中において、操作部１１に設置される
スイツチ類や設定器を訓練員が操作する事によ
り、操作信号ｇをプラント模擬演算部２４に与
え、プラント模擬演算部２４は操作信号ｇに見合
つた発電プラントの変化の演算を行ない、表示部
１２上のランプや警報表示器を点、消灯させた
り、計器や記録計を駆動させるために、表示出力
ｈとして表示部１２に出力する。訓練員は、表示
部１２を常に監視しつつ次の適切な操作を行なつ
て、発電プラントの模擬運転を行なう。この様な
中での正常運転中に、インストラクタがマルフア
ンクシヨンを発生させたい時には、CRT３に設
置される実行ボタンを押す事に依り、駆動信号a₁
により対話要素２１はリレーＸを励磁して、記憶
要素２２から前記手順で「登録」したすべてのマ
ルフアンクシヨンを、読出信号c₂として「登録番
号」、「系統名」、「項目」および「入力情報」を読
み出す。そして、対話要素２１は出力信号ｂとし
て、CRT３に登録されているマルフアンクシヨ
ン一覧を表示する。インストラクタは、この表示
されたマルフアンクシヨンの中から、発生させた
いマルフアンクシヨンを送出して「登録番号」を
入力し実行ボタンを押す。この操作で、駆動信号
a₁により第２図のフローチヤート図の動作を開始
する。この場合、マルフアンクシヨン「実行」操
作であるためステツプ51と56の判定で、ステツプ
57から処理を実施する。ステツプ57は、インスト
ラクタが入力した「登録番号」が正当であるかを
判定するものであり、例えばマルフアンクシヨン
が登録されていない「登録番号」を誤入力した時
は、ステツプ60にてエラーメツセージを出力す
る。「登録番号」が正当なものであれば、ステツ
プ58にてリレーＹを励磁し、記憶要素２２とマル
フアンクシヨン実行要素２３、対話要素２１とマ
ルフアンクシヨン実行要素２３を夫々接続すると
共に、ステツプ59にて２３を駆動する。これによ
つて、マルフアンクシヨン実行要素２３は「登録
番号」信号ｄにより、記憶要素２２から「系統
名」、「項目」および「入力情報」の信号ｅを得
て、プラント模擬演算部２４にマルフアンクシヨ
ン出力信号ｆを送出してマルフアンクシヨンを発
生させる。一方、対話要素２１はマルフアンクシ
ヨン実行要素２３が記憶要素２２からの信号ｅを
受信したとき、ステツプ61にてリレーＸとＹを無
励磁とし、記憶要素２２とマルフアンクシヨン実
行要素２３と共に、対話要素２１とマルフアンク
シヨン実行要素２３とを切離す。

上述した様に本事故模擬発生方法とすれば、マ
ルフアンクシヨンの保有量に制約がなく、運転訓
練の為に必要なマルフアンクシヨンを運転訓練を
実施していない時に登録する事が出来、また運転
訓練中に発生させるマルフアンクシヨンは「登録
番号」のみの指定で可能であるため、誤入力等の
確認を最小限に喰い止める事が出来、更に操作が
簡単となるのでインストラクタが意図したプラン
ト状態でマルフアンクシヨンを発生させることが
可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を変更しない範囲で種々に変形し
て実施することができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、運転訓練
に当りインストラクタが予め発生させようとする
マルフアンクシヨンの必要な情報を電子計算機に
記憶させ、マルフアンクシヨン発生の必要が生じ
た時に記憶したマルフアンクシヨン番号のみを
CRTへ入力するようにしたので、極めて応答の
良いマルフアンクシヨンを発生させることができ
る信頼性の高い発電用運転訓練シミユレータの事
故模擬発生方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク構成
図、第２図は本発明の要部である対話要素の機能
を説明するためのフローチヤート図である。 １……模擬操作盤、２……電子計算機、３……
CRT、１１……操作部、１２……表示部、２１
……対話要素、２２……記憶要素、２３……マル
フアンクシヨン実行要素、２４……発電プラント
模擬演算部、a₁……駆動信号、a₂……CRT入力
を読込む為の入力信号、ｂ……CRTに表示する
為の出力信号、c₁……マルフアンクシヨンを登録
する為の記憶信号、c₂……登録したマルフアンク
シヨンを読出す為の読出信号、ｄ……「登録番
号」信号、ｅ……マルフアンクシヨンを読出す為
の信号、ｆ……マルフアンクシヨン出力信号、ｇ
……訓練員の操作入力、ｈ……表示出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも運転訓練員が操作、監視する模擬
   操作盤と、この模擬操作盤から操作情報を入力し
   発電プラントの制御装置の模擬演算及びプラント
   の物理的特性の模擬演算を行ないその演算結果を
   前記模擬操作盤に表示出力する電子計算機と、こ
   の電子計算機に接続され発電プラントの運転訓練
   の指導員がシミユレーシヨンを制御するための対
   話機能を有するCRTとを備えた発電用運転訓練
   シミユレータにおいて、前記電子計算機内部に、
   運転訓練中に発電プラントの事故を模擬するため
   に前記CRTでの対話機能を用いて指導員が発電
   プラントの事故を予め登録可能にした対話要素
   と、指導員が予め登録する発電プラントの事故の
   項目と変数を保存する記憶要素とを設け、発電プ
   ラントの運転訓練開始以前もしくは発電プラント
   の事故を発生させる以前に、指導員が前記CRT
   を用いて発生させようとする複数の発電プラント
   の事故の予約登録を要求し、この要求に基づいて
   前記対話要素で指導員の入力した複数の発電プラ
   ントの事故の項目とその変数の正当性を判定し
   て、正当の時には複数の発電プラントの事故の項
   目と変数を前記記憶要素に予約登録し、発電プラ
   ントの運転訓練中にマルフアンクシヨンを発生さ
   せたい場合に指導員が前記CRTから前記対話要
   素を介して前記予約登録したすべての発電プラン
   トの事故の項目と変数を前記記憶要素から前記
   CRTに呼び出し、その予約登録した複数の発電
   プラントの事故の中から発生させるべく発電プラ
   ントの事故項目を前記CRTを用いて指定し発電
   プラントの事故を発生させることを特徴とする発
   電用運転訓練シミユレータの事故模擬発生方法。