JPH06138812A - プラント模擬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オペレータによる初期状態番号の変更、コメン
トの変更等の編集作業の際に、初期状態設定、不正スイ
ッチ合わせ、シミュレーション実行（ＲＵＮ）等の操作
が不要で初期状態編集を実施できると共に、実プラント
の制御装置の状態値を入力し、既に登録されている模擬
データと比較編集をして、より現実性の高い計算から、
運転訓練効果、効率も向上するプラント模擬装置を提供
する。 【構成】プラントの運転操作に対するプラント挙動の模
擬やプラントの特性を解析するプラント模擬装置におい
て、既に初期状態登録手段８により登録されている模擬
データ２と実プラントにおける制御装置の状態値データ
を入力して前記両状態値の比較編集作業を行う初期状態
比較編集手段13を備えたことを特徴とする。また実プラ
ントにおける制御装置の状態値としては、実プラントに
おける制御用ＬＡＮ14に搭載されている状態値を用いる
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、産業用プラント等の運
転訓練や運転支援、さらに実プラントの挙動解析および
再現計算等に用いられるプラント模擬装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラント等の産業プラントで
は、このプラントを安全かつ安定して運転するために、
オペレータには通常の運転操作を円滑に行うだけでな
く、異常発生時における処置についても迅速、かつ適切
に行うことのできる能力が要求されている。

【０００３】従って、そのために運転訓練シミュレータ
を始め、各種のプラント模擬装置が開発されている。通
常これらのプラント模擬装置においては、任意のプラン
ト模擬状態を保存すると共に、この保存したプラント模
擬状態を再現することのできる機能を備えている。

【０００４】図５のブロック構成図は従来のプラント模
擬装置の例を示し、模擬演算手段１はプラントの模擬演
算を行うものであり、その演算結果として得られたプロ
セス量、および模擬演算に必要な各種の内部パラメータ
（例えば、状態変数等）からなる模擬データ２は、模擬
データ一時ファイル３に記憶される。

【０００５】この模擬データ一時ファイル３に記憶され
た模擬データ２の内で、プロセス量４は表示制御手段５
に出力される。この表示制御手段５は、常時は、例えば
中央に系統図を配し、その周囲にトレンドを配した状態
の表示画面をＣＲＴ表示装置６に表示させるものであ
る。

【０００６】このＣＲＴ表示装置６に表示させる系統図
には、模擬データ一時ファイル３より表示制御手段５が
入力したプロセス量４が、各々に対応した箇所に表示さ
れる。なお、ＣＲＴ表示装置６およびキーボード装置７
は、図示しない模擬操作盤に付設されているものであ
る。

【０００７】また初期状態登録手段８は、キーボード装
置７の指令により模擬データ一時ファイル３に記憶され
ている模擬データをサンプリングして、模擬データ記憶
手段９に記憶させるものである。

【０００８】さらに初期状態設定手段10は、キーボード
装置７の指令により指定された模擬データを前記模擬デ
ータ記憶手段９から読みだし、その読みだした模擬デー
タによって模擬データ一時ファイル３の記憶内容を書き
換えると共に、読みだした模擬データの内、プラント模
擬装置に必要な各種パラメータを模擬演算手段１に設定
して、模擬状態をその指定された模擬データの時点の状
態に再現するものである。

【０００９】以上のように構成されたプラント模擬装置
により、模擬操作盤を訓練員が操作すると、模擬演算手
段１は、模擬操作盤操作11に応じてプラントの模擬演算
を行う。これにより、模擬演算手段１が模擬演算して得
られたプロセス量４がＣＲＴ表示装置６における系統図
に表示されて、訓練員はプラントの動作状態を監視する
ことができる。

【００１０】一般にプラントの運転操作は、プラントの
状態変化に応じて行われるもので、模擬運転もそれと同
様にして行われる。また各々の状態変化の発生点を、ブ
レークポイントに設定して、各々のブレークポイントで
の模擬運転を繰返して行うことのできるようにしてい
る。そのためには、先ず、それらのブレークポイントに
達したときに、キーボード装置７より初期状態登録を指
令する。

【００１１】これにより表示制御手段５はＣＲＴ表示装
置６の所定領域に、初期状態登録画面を表示する。ここ
で、この初期状態登録画面で登録した初期状態の選別の
ための登録番号が表示され、その初期状態を容易に識別
できるように訓練員が付加したコメントが表示される。

【００１２】訓練員は、この初期状態登録画面を見て、
その時のブレークポイントにおける模擬状態を登録する
番号を選択してキーボード装置７より入力する。これに
より、初期状態登録手段８は、その時に模擬データ一時
ファイル３に記憶されている模擬データを、入力された
登録番号に関連づけて模擬データ記憶手段９に記憶す
る。

【００１３】この模擬データ一時ファイル３は、初期状
態番号順にコメント情報と模擬データが並ぶ構成となっ
ている。また表示制御手段５は、その時に入力された登
録番号に対応した欄に、その時の時刻を表示すると共に
記憶する。さらに、訓練生がキーボード装置７よりコメ
ントを入力すると、その内容をその時の登録番号に対応
した欄に表示すると共に記憶する。

【００１４】このようにして、各々のブレークポイント
におけるプラントの模擬状態が順次登録される。そし
て、ある時点から１つのブレークポイントを再現しよう
とする時には、キーボード装置７より初期状態設定（再
現）を指令する。これにより表示制御手段５は、ＣＲＴ
表示装置６の所定領域に初期状態設定画面を表示する。

【００１５】ここで、この初期状態設定画面の欄には、
それまでに初期状態登録画面で登録されている欄の内容
が表示される。そして訓練員がキーボード装置７を操作
入力して、所望の初期状態に対応した登録番号を指定す
ると、初期状態設定手段10は、その指定された登録番号
に関連づけて模擬データ記憶手段９に記憶されている模
擬データを読みだし、その読みだした模擬データによっ
て模擬データ一時ファイル３の記憶内容を書き換えると
共に、読みだした模擬データのうち模擬演算に必要な各
種の内部パラメータを模擬演算手段１により設定する。

【００１６】これにより、模擬演算手段１の内部状態お
よびＣＲＴ表示装置６に表示されるプロセス量４が、そ
の指定されたプラント状態に対応した内容に変更され、
その状態からプラントの模擬が続行される。以上のよう
にして１つのブレークポイントの状態を再現することが
できる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラント模擬装
置では、キーボード装置７により任意のプラント状態を
登録し、かつ設定することができる。しかしながら一度
登録した初期状態は、新たに初期状態登録を実施してデ
ータの上書きをしない限り変更できず、従って、オペレ
ータが初期状態番号の変更、初期状態の移動およびコピ
ー等の編集作業を実施する場合には、必ず初期状態設
定、不正スイッチ合わせ、シミュレーション実行（ＲＵ
Ｎ）という一連の操作を実施した後に、初期状態登録を
実施する必要があった。

【００１８】特に制御盤における現在のスイッチ状態
が、編集しようとする初期状態と大きく異なる場合に
は、引き保持、引き保持解除するスイッチの数が多くな
り、これを初期状態に合わせていちいち操作しなければ
ならず、オペレータにとって大きな負担となっていた。

【００１９】また初期状態編集時には、プラント起動か
ら停止までに運転状態の大きく異なる初期状態を扱うこ
とが多く、編集する初期状態が多い場合にはスイッチ合
わせを行うスイッチ数は膨大な量となるという支障があ
った。

【００２０】本発明の目的とするところは、オペレータ
が初期状態番号の変更、コメントの変更等の編集作業を
実施する場合に、初期状態設定、不正スイッチ合わせ、
シミュレーション実行（ＲＵＮ）等の操作を行わずに、
必要な初期状態編集を実施することができると共に、実
プラントにおける制御装置の状態値を入力し、既に初期
状態登録手段により登録されている模擬データとの比較
編集をして、より実プラントに近い初期状態を設定で
き、実プラントの挙動再現計算の場合に、より現実性の
高い計算が可能で、運転訓練効果、効率も向上するプラ
ント模擬装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】プラントの運転操作に対
するプラント挙動の模擬やプラントの特性を解析するプ
ラント模擬装置において、既に初期状態登録手段により
登録されている模擬データと実プラントにおける制御装
置の状態値データを入力して前記両状態値の比較編集作
業を行う初期状態比較編集手段を備えたことを特徴とす
る。また実プラントにおける制御装置の状態値として、
実プラントにおける制御用ＬＡＮに搭載されている状態
値を用いることを特徴とする。

【００２２】

【作用】プラントの運転操作に対するプラント挙動の模
擬と、プラントの特性の解析に際して、既に初期状態登
録手段により登録されている模擬データ、および制御用
制御用ＬＡＮ等から入力した実プラントにおける制御装
置の状態値を、初期状態比較編集手段において比較編集
作業を行う。

【００２３】これにより、オペレータが初期状態番号の
変更、コメントの変更等の編集作業を実施する場合の、
初期状態設定、不正スイッチ合わせ、シミュレーション
実行（ＲＵＮ）等の操作を行わずに、簡便に初期状態編
集作業が実施できる。さらに初期状態編集作業時に、実
プラントにおける制御装置の状態値とを比較編集するこ
とにより、より実プラントに近い挙動再現計算から、現
実性が高い結果が得られる。

【００２４】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１のブロッ
ク構成図に示すように、プラント模擬装置12は、上記図
５における従来のプラント模擬装置と同様の、プラント
の模擬演算を行う模擬演算手段１と、模擬データ２を記
憶する模擬データ一時ファイル３、模擬データ２の内の
プロセス量４を表示する表示制御手段５、およびＣＲＴ
表示装置６、さらにキーボード装置７、初期状態登録手
段８、模擬データ記憶手段９と初期状態設定手段10に加
えて、初期状態比較編集手段13が設けられている。

【００２５】この初期状態比較編集手段13は、キーボー
ド装置７の指令により、既に初期状態登録手段８により
模擬データ記憶手段９に登録された初期状態に対し、初
期状態番号の変更、初期状態の移動およびコピー等の編
集作業を実施するもので、実プラントにおける制御用Ｌ
ＡＮ14にも結合されて、模擬データ記憶手段９との情報
の授受と、キーボード装置７と接続して構成されてい
る。

【００２６】図２のブロック構成図は、プラント模擬装
置12における初期状態比較編集手段13が、実プラントで
用いられている制御用ＬＡＮ14と結合されている状態を
示したもので、従来のプラント模擬装置においては、実
プラントとの信号連絡はなく、両者は完全に切り離され
ており、実プラントの状態を参照して初期状態設定作業
を実施することはなかった。

【００２７】なお、プラント模擬装置12側としては、初
期状態比較編集手段13と、これに接続してプラント模擬
装置12を構成するロジックモデル模擬計算機15、および
プロセス模擬計算機16が、さらに、このプラント模擬装
置12に接続したシステム管理用コンソール17と、シュミ
レータ用ＬＡＮ18を介して結合された模擬操作盤19があ
る。

【００２８】また実プラント側には、プラント模擬装置
12が結合した制御用ＬＡＮ14と、接続した監視制御盤2
0、工程管理用計算機21および直長盤22、さらに現場制
御盤23，24、および夫々に接続された現場機器25，26が
設けられている。

【００２９】本発明では、プラント模擬装置12を用いて
実プラントの挙動再現計算を、より現実性の高いものと
するため、実プラントの制御用ＬＡＮ14の情報を初期状
態比較変種手段13に入力し、キーボード装置７からの指
令により、既に初期状態登録手段８により模擬データ記
憶手段９に登録されている初期状態と比較編集し、再設
定できる構成としている。

【００３０】次に上記構成による作用について説明す
る。初期状態比較編集時には、図３のフローチャートに
示すような処理を実行する。先ずプラント模擬装置12を
使用する場合に、オペレータはキーボード装置７による
所定の操作で初期状態比較編集処理を起動する。

【００３１】この初期状態比較編集処理が起動すると、
ＣＲＴ表示装置６に初期状態編集画面が表示される（処
理101 ）。オペレータは、編集したい初期状態を現在登
録されている初期状態番号と、時刻およびコメントを参
照して選出し、その初期状態番号をキーボード装置７か
ら入力する（処理102 ）。

【００３２】比較編集したい初期状態番号が入力される
と、その初期状態番号に対応した時刻、およびコメント
情報がＣＲＴ表示装置６に表示される（処理103 ）。初
期状態番号を変更したい場合には、新たに設定する初期
状態番号をキーボード装置７により入力する。初期状態
番号の変更が不要の場合には、この初期状態番号の入力
を行わない（処理104 ，105 ）。

【００３３】初期状態の内容を示すコメントを変更した
い場合には、新たに設定するコメントを入力し、コメン
トが不要な場合には、コメントの入力作業は行わない
（処理106 ，107 ）。

【００３４】なお、初期状態番号およびコメントの入力
が終了すると、オペレータに対して、初期状態の編集を
開始して良いかどうかの注意、および確認表示がＣＲＴ
表示装置６において行われ（処理108 ）、オペレータの
確認が得られた場合には初期状態比較編集処理を行う
（処理109 ，110 ）。

【００３５】さらに、プラントの挙動再現計算を実施す
る場合には、初期状態比較編集手段13に入力された制御
用ＬＡＮ14からの情報信号と、既に模擬データ記憶手段
９に登録されている模擬データ（初期状態）とを比較編
集し、より現実性の高い再現計算を実現できる初期状態
として、キーボード装置７からの指令により再設定す
る。

【００３６】図４のフローチャートは、この初期状態編
集処理を示したものである。初期状態編集処理が起動す
ると、先ず初期状態番号の変更かどうかのチェックが行
われ（処理201 ）、初期状態番号の変更がある場合に
は、初期状態番号情報ファイルを検索して、変更しよう
とする初期状態が既に使用されているかどうかのチェッ
クをする（処理202 ，203 ）。

【００３７】チェックの結果で初期状態番号が重複して
いる場合には、入力した初期状態番号が既に使用されて
いるというエラー表示をＣＲＴ表示装置６で行う（処理
204）。チェックの結果により初期状態番号の重複がな
い場合は、初期状態番号情報ファイル内の該当する初期
状態番号インデクスを変更する（処理205 ）。

【００３８】この時に、初期状態登録時に保存されたコ
メント情報および模擬データは、変更されないため、従
来、必要であった初期状態設定、不正スイッチ合わせ、
シミュレーション実行（ＲＵＮ）という一連の操作を省
略することができる。

【００３９】次に、コメントの変更かどうかのチェック
が行われ、コメントの変更がある場合には、初期状態番
号情報ファイルを検索して、該当する初期状態インデッ
クス番号を抽出する（処理206 ，207 ）。抽出した初期
状態インデックス番号より、模擬データ記憶ファイル内
の該当するコメント情報のエリアを検索し（処理208
）、オペレータが入力したコメントに変更する（処理2
09 ）。

【００４０】このようにして、オペレータが、初期状態
番号の変更およびコメント変更等の編集作業を実施する
場合に、初期状態登録時に保存された模擬データは、変
更されないため、従来必ず実施していた初期状態設定、
不正スイッチ合わせ、シミュレーション実行（ＲＵＮ）
という一連の操作を実施することなく、初期状態編集作
業を容易に実施することができるため、オペレータの負
担を軽減すると共に、必要となる初期状態編集を確実に
実施することができ、従来に比べて運転訓練効果、効率
を向上させることができる。

【００４１】また、より実プラントに近い内部パラメー
タの初期状態設定が可能となるため、実プラントの挙動
再現計算をする場合に、より現実性の高い模擬計算や予
測計算を実施することができる。

【００４２】なお、上記特許請求の範囲における実施態
様項として下記がある。「実プラントにおける制御装置
の状態値として、実プラントにおける制御用ＬＡＮに搭
載されている状態値を用いることを特徴とする請求項１
記載のプラント模擬装置」。

【００４３】

【発明の効果】以上本発明によれば、各種産業用プラン
トの運転操作に対して、プラント挙動を模擬するプラン
ト模擬装置において、既に初期状態登録手段により登録
された模擬データを変更することなく、初期状態番号の
変更およびコメントの変更等の編集作業を実施する初期
状態比較編集手段を備えたので、初期状態登録時に保存
された模擬データは変更されない。

【００４４】従って、オペレータが初期状態番号の変更
およびコメントの変更等の編集作業を実施する場合に、
従来必ず実施していた初期状態設定、不正スイッチ合わ
せ、シミュレーション実行（ＲＵＮ）という一連の操作
を実施することなく、初期状態編集作業を容易に実施す
ることができ、オペレータの負担を軽減すると共に、必
要となる初期状態編集を確実に実施することができ、従
来に比べて運転訓練効果、効率を向上させることができ
るという効果を得る。

【００４５】さらに本発明によれば、初期状態編集作業
時に、実プラントにおける制御装置の状態値を制御用Ｌ
ＡＮ等から入力し、この状態値と既に初期状態登録手段
により登録されている模擬データとを、初期状態比較編
集手段により比較編集できるため、より実プラントに近
い内部パラメータの初期状態設定が可能となり、実プラ
ントの挙動再現計算をする場合に、より現実性の高い計
算が実施できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のプラント模擬装置のブ
ロック構成図。

【図２】本発明に係るプラント模擬装置と実プラントの
結合を示すブロック構成図。

【図３】本発明に係る一実施例の初期状態比較編集処理
のフローチャート。

【図４】本発明に係る一実施例の初期状態編集処理のフ
ローチャート。

【図５】従来のプラント模擬装置のブロック構成図。

【符号の説明】

１…模擬演算手段、２…模擬データ、３…模擬データ一
時ファイル、４…プロセス量、５…表示制御手段、６…
ＣＲＴ表示装置、７…キーボード装置、８…初期状態登
録手段、９…模擬データ記憶手段、10…初期状態設定手
段、11…模擬操作盤操作、12…プラント模擬装置、13…
初期状態比較編集手段、14…制御用ＬＡＮ、15…ロジッ
クモデル模擬計算機、16…プロセス模擬計算機、17…シ
ステム管理用コンソール、18…シミュレーション用ＬＡ
Ｎ、19…模擬操作盤、20…監視制御盤、21…工程管理用
計算機、22…直長盤、23，24…現場制御盤、25，26…現
場機器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの運転操作に対するプラント挙
   動の模擬やプラントの特性を解析するプラント模擬装置
   において、既に初期状態登録手段により登録されている
   模擬データと実プラントにおける制御装置の状態値デー
   タを入力して前記両状態値の比較編集作業を行う初期状
   態比較編集手段を備えたことを特徴とするプラント模擬
   装置。