JPH0546949B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラント、特には、石油化学又は石油
精製等のプラントの運転員を訓練するためのシミ
ユレータに関する。

上記プラントでは、温度、圧力、流量等の調節
計、或いはDDCコントロールでのコンソールに
よる設定制御、さらには、ポンプ等の起動用スイ
ツチ、バルブの開閉等の操作により、各種の条件
下に最適運転操作を行つている。

従つて、このようなプラントの運転員の教育訓
練用シミユレータにおいても、上記運転操作のた
めの制御端末器に対応させた模擬制御端末器及び
プラントの動作をシミユレートするコンピユータ
を用いた模擬プラント装置より成つている。

ところで、この種の訓練用シミユレータにおい
ては、訓練の開始に当たり、模擬制御端末器の設
定値を各々初期条件に設定する必要がある。この
模擬制御端末器はDDCコントロール方式であれ
ば、模擬プラント装置内に記憶されている初期条
件を読み出し、模擬制御端末器にセツトすること
で人手を介せず初期条件の設定が可能である。し
かし、実際のプラントに則したより高度な訓練を
行うためには、全ての模擬制御端末器をDDCコ
ントロール方式とすることは好ましくない。そこ
で、一般には一部、例えば予備機器への切換のた
めのバルブ開閉等の操作については、訓練シミユ
レータにおいてバルブの開度に対応させたボリユ
ーム等の位置保存型の設定器が模擬制御端末器と
して用いられている。この位置保存型の設定器の
初期条件の設定は、人手によらざるを得ず、従来
は、模擬プラント装置内に記憶されている初期条
件と前記位置保存型設定器の設定信号とを模擬プ
ラント装置内に設けられた照合装置で比較照合し
てデイスプレイ上に表示し、その表示を見ながら
位置保存型設定器すなわちボリユーム等のつまみ
を回わし、初期条件に合致させていた。

しかしながら、この方法では位置保存型設定器
の数が多い場合、初期条件を設定するのに長時間
を要し、又極めて繁雑な作業となつていた。

本発明は、かかる問題を解決したもので、初期
条件の設定が容易なプラント運転員の教育訓練用
シミユレータを提供することを目的とする。

すなわち本発明は、プラントを監視制御するた
めの複数の制御端末器に対応する複数の模擬制御
端末器及びプラントの動作をシミユレートする模
擬プラント装置を有するプラント運転員の教育訓
練用シミユレータにおいて、前記模擬制御端末器
から前記模擬プラント装置への出力をパルス信号
で送信するパルス発生装置とパルスカウンターを
模擬制御端末器に設け、さらに、前記模擬制御端
末器の設定値の初期条件のデータを模擬プラント
装置から該当する模擬制御端末器の前記パルスカ
ウンターに送信・設定するために予め前記初期条
件のデータを収納する初期条件フアイル部を前記
模擬プラント装置に設けたプラント運転員の教育
訓練用シミユレータである。

以下本発明について詳細に述べる。

本発明にいう模擬制御端末器とは、実際のプラ
ントに設置されている制御端末器、例えば温度、
圧力、流量等の調節計、ポンプ等の回転機器類の
起動用スイツチ、予備機器への切換用のバルブ及
び必要に応じ、プラントの各機器における温度、
圧力、流量、稼動の有無等の状態を表示並びに記
録できる指示記録計等に対応するもので、この制
御端末器の機能を模した端末器から構成されてい
る。一般には、キーボード付CRTデイスプレイ
装置及び各種模擬設定器、計器等を組み込んだパ
ネルから成つている。この模擬制御端末器はもつ
ぱら訓練生により操作される。

訓練用シミユレータは上記模擬制御端末器とコ
ンピユータを用いた模擬プラント装置から成る。
この模擬プラント装置は概略次のような構成部分
から成つている。

前記模擬制御端末器からの出力信号を取込
み、シミユレーシヨンモデル部で演算可能な信
号に変換するための入力データ加工処理機能を
有する入力処理部。

ポンプ、加熱炉、反応器等の各機器単位毎に
シミユレーシヨンを行うためのユニツトモデル
群、及び当該ユニツトモデル群の演算順序等を
管理するシミユレーシヨンコントロール機能と
を有するシミユレーシヨンモデル部。

訓練開始に当たつて、前記模擬制御端末器、
入力処理部、シミユレーシヨンモデル部等にセ
ツトする初期条件のデータを収納する初期条件
フアイル部。

上記ユニツトモデル群のシミユレーシヨン結
果データを表示器及び模擬制御端末器へ出力で
きる信号に変換加工処理する機能を有する出力
処理部。

また、上記模擬制御端末器及び模擬プラント装
置以外に、訓練の開始、中断、停止及びプラント
のシミユレーシヨンモデルに対する種々のトラブ
ル等の設定、或いは訓練の状態を点検するための
プラントの各状態（例えば、温度、圧力、流量
等）を表示させることができるキーボード付
CRTデイスプレイ装置から成るトレーナ用の指
示表示器が設けられる場合がある。

本発明では、特に上記模擬制御端末器にパルス
発生器とパルスカウンターとを設けたものであ
る。

パルス発生器には少なくとも２つのスイツチボ
タンが設けられており、例えば周期的なパルス信
号を発振するパルス発振回路、発振時間を前記ス
イツチにより制御する発振制御回路及び発振パル
スを前記いずれのスイツチかで、増加信号又は減
少信号に区分けする信号分岐回路を設け、一方の
スイツチボタンを押すと増加信号パルスが、他方
を押すと減少信号パルスがパルスカウンターに送
信される。

パルス発生器のスイツチボタンは、２つを一組
とし、バルブ等に対応した数だけの組を設けても
よく、又、スイツチボタンは一組だけとし、バル
ブ選択のためのキーを別に設けてもよい。

さらに、時間当たりのパルス発生数を大、小選
択できるスイツチを設けることにより、例えばバ
ルブの開閉速度を変えて操作することも可能とな
る。

パルスカウンターは、パルスの数をカウントし
記憶するカウンター、上記増加信号に基きカウン
ターのパルス数を増加させるカウント増加駆動回
路、上記減少信号に基きカウンターのカウント数
を減少させるカウント減少駆動回路及びカウンタ
ーに記憶されているパルス数を模擬プラント装置
にデータ信号として送信するに適した信号に変換
するインターフエイスから成つている。

そこで、模擬プラント内の入力処理部に、パル
スの数とバルブの開度及び種類等を対応づけてお
けば、パルス発生器の一方のスイツチボタンを押
せば、その押す時間に比例してバルブを開の方向
へ回転させる操作又、他方のスイツチボタンを押
せば閉の方向へ回動させる操作をシミユレートで
きる。

さらに、当該訓練用のシミユレータの訓練開始
に当たつては、模擬プラント装置の初期条件フア
イル部に収納されている初期条件を読み出し、出
力処理部でパルス数に変換し、パルスカウンター
のカウンター内に記憶されている前回訓練終了時
点のパルス数をリセツトし、前記初期条件のパル
ス数をセツトする。

以上のような本発明のプラント運転員の教育訓
練用シミユレータの作動態様について図に基いて
次に述べる。

第１図は、本プラント運転員の教育訓練用シミ
ユレータの全体概念図を示す。第２図は、模擬制
御端末器に用いられるパルス発生器及びパルスカ
ウンター部分の概念図である。

第１図中の１は模擬制御端末器、２は模擬プラ
ント装置、３はトレーナ用の指示表示器、第２図
中４はパルス発生器、５はパルスカウンターであ
る。

先ず、訓練開始に当たつては、トレーナが、ト
レーナ用の指示表示器３から初期状態の選択を入
力する。この入力信号(A)はシミユレーシヨンモデ
ル部６に指示を与え、初期条件フアイル部７より
初期条件を読み出す(B)。この初期条件データの一
部は、出力処理部８に移され(C)加工処理した後、
模擬制御端末器１にセツトされる(D)。このとき、
パルスカウンター５内のカウンー１０に初期条件
となるパルス数がセツトされる（D₁）。

次に、トレーナがトレーナ用の指示表示器３か
ら、訓練開始の指示を入力することにより模擬プ
ラント装置２のシミユレーシヨンモデル部６が動
作し、シミユレーシヨンが行われる。このシミユ
レーシヨンの結果は、出力処理部８を介して(E)、
模擬制御端末器１に出力され(F)、所定の、或いは
訓練生の所望により模擬制御端末器１の表示部に
各々表示される。

一方模擬制御端末器１の設定部の出力値は入力
処理部９に取込まれ(H)、入力データ加工処理を経
てシミユレーシヨンモデル部６に移され(G)、シミ
ユレーシヨンに供される。この新たなシミユレー
シヨンの結果が上述と同様にして出力処理部８に
移される。この一連の繰り返しにより訓練シミユ
レータが安定化する。

そこで、トレーナがトレーナ用の指示表示器４
からトラブルを指示入力するか又はあらかじめセ
ツトされていたメニユーによりトラブルを発生さ
せる。このトラブルの例としては、特定のポンプ
のトリツプ、加熱炉の失火、配管系からの流体の
漏洩等である。このトラブルの状態を取込んでシ
ミユレーシヨンモデル部６においてシミユレーシ
ヨンが行われ、この結果が前述と同様の方法によ
り模擬制御端末器１の表示部に表示される。トラ
ブルは表示部においては特定機器の温度、圧力、
流量等の変化として現われる。訓練生はこれらの
変化によりトラブルを察知し、模擬制御端末器１
の設定部の設定値を変更する等の適切な処理を取
る。

この場合、訓練生が所定のバルブを開くことを
望み、該バルブに対応するパルス発生器４のスイ
ツチボタン１１を押すと発振制御回路１３にスイ
ツチが入り、スイツチボタン１１を押している時
間だけパルス発振回路１２からパルス信号が信号
分岐回路１４に入り、前記スイツチボタン１１の
連動機能によりパルス増加信号としてパルスカウ
ンター５のカウント増加駆動回路１５に取込ま
れ、カウンター１０に記憶されているパルス数に
前記パルスを加算する。この加算されたパルス数
はインターフエイス１７を介して模擬プラント装
置２に移され（H₁）、シミユレーシヨンに供され
る。逆にバルブを閉じる場合は、スイツチ１１′
を押すことにより信号分岐回路１４からは減少信
号として出力され、パルスカウンター５のカウン
ト減少駆動回路１６に取込まれ、カウンター１０
に記憶されているパルス数を減算する。

以上のような訓練生の処理は、逐時、シミユレ
ーシヨンの結果として模擬制御端末器１の表示部
に表示され、訓練生はこの表示を見ながら、さら
に適切な措置を講ずる。このような一連の操作を
通じてプラント運転員の訓練を行う。

以上のような本発明の教育訓練用シミユレータ
においては、模擬制御端末器にパルス発生器及び
パルスカウンターを用いたため、一の訓練が終了
し、次の新たな訓練を開始する際、模擬プラント
装置からの初期値設定信号により極めて簡単に初
期条件を設定できることになり、人手による繁雑
な初期条件の設定が不要となり、訓練開始準備を
極めて能率的に行え、延いては、訓練時間の短縮
を図ることができる等の効果を奏する。さらに、
初期条件と訓練開始時の設定値とを照合する照合
装置も不要となり、コンピユータの負荷を低減さ
せる効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラント運転員の教育訓練用
シミユレータの全体概念図で、第２図はパルス発
生器及びパルスカウンター部分の概念図である。 図中１は模擬制御端末器、２は模擬プラント装
置、３はトレーナ用の指示表示器、４はパルス発
生器、５はパルスカウンターである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラントを監視制御するための複数の制御端
   末器に対応する複数の模擬制御端末器及びプラン
   トの動作をシミユレートする模擬プラント装置を
   有するプラント運転員の教育訓練用シミユレータ
   において、前記模擬制御端末器から前記模擬プラ
   ント装置への出力をパルス信号で送信するパルス
   発生装置とパルスカウンターを模擬制御端末器に
   設け、さらに、前記模擬制御端末器の設定値の初
   期条件のデータを模擬プラント装置から該当する
   模擬制御端末器の前記パルスカウンターに送信・
   設定するために予め前記初期条件のデータを収納
   する初期条件フアイル部を前記模擬プラント装置
   に設けたことを特徴とするプラント運転員の教育
   訓練用シミユレータ。