JPH07271287A - プラント模擬装置及びその初期状態を設定する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プラント初期状態の作成におい
て、全ロジックのステータス不整合およびロジックミス
を短時間で修正できるようにし、効率的な試験調整がで
きるプラント模擬装置の提供を目的とする。 【構成】 初期状態の作成時にロジック模擬制御部３を
周期走行処理に切替える。ロジック模擬制御部３にて模
擬演算したデータと初期状態データ部に格納されたロジ
ック制御図面を基にしたデータとを比較する。異なるス
テータスやロジックミスがある場合には保守用端末装置
８で修正を行って、判定結果データ部９へ保存する。こ
の判定結果データ部９のデータが初期状態データとして
設定され、ロジック模擬制御部３はイベント処理に切替
えられ、試験調整が終了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電所における発電プ
ラントシステムに係り、特に計算機を用いて演算した制
御ロジック、プロセス値等の特性を模擬するプラント模
擬装置及びその初期状態を設定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】発電プラントのロジック動作やプロセス
量を模擬演算するプラント模擬装置では、プラント初期
状態を設定することが重要な作業のひとつである。従来
のプラント模擬装置について説明する。図６は従来のプ
ラント模擬装置の構成を示すブロック図である。。６１
は操作入力装置、６３はロジック模擬制御部、６４は模
擬演算制御部、６５は模擬演算結果出力装置である。操
作入力装置６１は発電プラントシステムの制御盤のスイ
ッチや押しボタンによるポンプの入／切や開閉弁の開／
閉の操作状況を読込んで、模擬演算制御部６４に設けら
れたロジック模擬制御部６３へ送る。ロジック模擬制御
部６３では操作内容に応じた論理演算処理を実行し、実
プラントのロジック動作を模擬してポンプや便の運転状
態を求める。ロジック模擬制御部６３での論理演算処理
は、要因のあったロジックのみ実行されるイベント処理
で行われている。模擬演算制御部６４では実プラントの
センサスイッチの模擬を行っている。演算されたプロセ
ス量がセンサスイッチの設定量に達したとき、ロジック
模擬制御部６３で論理演算処理が実行され、センサスイ
ッチの状態が模擬される。模擬演算制御部６４で求めら
れたポンプ、弁、センサスイッチの状態およびプロセス
量は模擬演算出力装置６５へ送られる。このようにして
発電プラントの模擬処理が実行される。

【０００３】ところで、プラント模擬装置では、実プラ
ントのロジック制御図面に従ってリレーシーケンスを組
み合わせて、これを実時間で論理演算処理することによ
りロジック動作を実行している。従来のプラント模擬装
置では、論理演算処理が要因のあったロジックのみ実行
されるイベント処理であるため、試験調整時の初期状態
作成においてロジックのミスや初期状態の誤設定がある
場合、要因が未発生でステータスに変化のない状態であ
ると、動作せず、模擬演算結果が変わってしまうことが
ある。また、特にフリップフロップのあるリレーシーケ
ンスでは、操作入力と模擬演算結果は正しいがフリップ
フロップの入出力のステータスが不整合となる場合があ
った。

【０００４】このような初期状態の誤りやロジックの修
正には、試験調整者が要因を起こすために制御盤のスイ
ッチやボタンを操作したり強制的に要因を起こしたりす
る必要があった。また、起動、停止の運転操作を実行し
てプラント状態を適正化したり、制御ロジックを修正図
面をもとに端末装置を用いて変更し、再度試験を行って
初期状態を作成していた。以上のような操作作業は、装
置の起動、停止を繰り返すため、多大な時間を要し、ま
た初期設定のための試験調整だけでプラント模擬装置を
占有してしまうという問題があった。

【０００５】

【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、初期状態の設定において、ロジックの誤りや初
期状態の誤りがある場合に、計算機がイベント処理方式
で実行しているために人為的操作を行うことにより初期
状態の適正化を行っていた。特にフリップフロップの入
出力ステータスが不整合となる場合は、修正の操作作業
に多くの時間を要していた。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するための
もので、プラントの初期状態の作成において、全ロジッ
クのステータスの不整合およびロジックのミスを短時間
で修正できるようにし、効率的な試験調整を行うことの
できるプラント模擬装置及びその初期状態を設定する方
法の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のプラント模擬装
置は、上記の目的を達成するために、プラント操作盤か
らの操作信号を入力する操作入力手段と、前記操作信号
を受けてロジック演算処理を実行し、プラントの運転状
態を求めるロジック模擬制御手段と、前記ロジック模擬
制御手段の処理方法を切替える処理制御切替手段と、前
記プラントの運転状態からプロセス量を求める模擬演算
制御手段と、制御ロジック図面に基づいて作成された初
期状態データを格納する初期状態データ保存手段と、前
記ロジック模擬制御手段が周期走行処理でロジック制御
を実行して求めたデータと、前記初期状態データとを比
較判定する比較判定手段と、前記比較判定手段で比較結
果が異なる場合に、判定結果データを格納する判定結果
データ保存手段と、前記判定結果データを表示し、修正
する端末装置と、前記初期状態データ保存手段と前記判
定結果データ保存手段とのいづれか一方を前記ロジック
模擬制御手段へ接続するよう切替えるデータ接続制御切
替手段と、前記ロジック模擬制御手段と前記模擬演算制
御手段との模擬演算結果を出力する模擬演算出力手段と
を具備して構成される。

【０００８】また他の発明のプラント模擬装置の初期状
態を設定する方法は、初期状態データ部に制御ロジック
図面に基づいた初期状態データを設定する工程と、接続
制御切替部により、ロジック模擬制御部への接続を初期
状態データ部側へ切替える工程と、前記初期データをロ
ジック模擬制御部に設けられたロジック制御テーブルに
格納する工程と、処理制御切替部により、ロジック模擬
制御部の処理方法を周期走行処理に切替える工程と、前
記周期走行処理にてロジック制御を実行する工程と、前
記ロジック制御工程によって、求められたロジック状態
データを前記ロジック制御テーブルに格納する工程と、
比較判定処理部によって、前記初期状態データと前記ロ
ジック制御実行後のロジック状態データとを比較する工
程と、この比較により前記初期状態データと前記ロジッ
ク制御実行後のロジック状態データとが異なる場合に、
判定結果データ部に格納する手段と、前記判定結果デー
タ部の内容を端末装置へ表示し、修正する工程と、接続
制御切替部により、ロジック模擬制御部への接続を判定
結果データ部側へ切替える工程と、処理制御切替部によ
り、ロジック模擬制御部の処理方法をイベント処理に切
替える工程とを有する。

【０００９】

【作用】本発明のプラント模擬装置は、処理制御切替手
段によりロジック演算を周期走行処理に切替えて実行す
ることができる。この周期走行処理によるロジック演算
実行により、全点のロジックを演算することができ、ロ
ジックのミスや不動作のフリップフロップの入出力ステ
ータスがもれることなく確認できる。ロジックステータ
スの確認は、比較判定処理手段により、ロジック制御図
面に基づいて作成した初期状態データと、周期走行処理
にてロジック演算した結果データとを比較し、端末装置
に表示することで実現できる。この結果、データが異な
る場合には、端末装置を用いて修正する。このようにし
て適切な初期状態を作成することができる。ロジックの
修正やロジックステータスの変更等の修正作業は端末装
置により容易に行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、発明の実施例について図面を用いて説
明する。図１は発明の一実施例であるプラント模擬装置
の構成を示すブロック図である。

【００１１】図１において、１は押しボタンやスイッチ
操作による弁の開閉、ポンプの入切等の操作内容を入力
するための操作入力装置である。２は計算機装置であ
り、操作入力装置１からの入力信号をもとにロジック演
算処理やプラントの動特性の演算処理を行う。３はロジ
ック模擬制御部であり、ロジック制御プロセッサとロジ
ック制御テーブルとを有する。ロジック模擬制御部３は
操作入力装置１からの操作内容に基づいてロジックを論
理演算処理し、ロジックの状態、弁およびポンプの運転
状態を求める。また処理制御切替部６からの切替信号に
より、イベント処理方式と周期走行処理方式とを切り替
えて、論理演算処理を実行する。４は模擬演算制御部で
あり、ロジック模擬制御部３により求められたロジック
の状態、弁およびポンプの運転状態によりプロセス量を
求める。５は初期状態データ部であり、プラント制御ロ
ジック図面をもとに作成した初期状態ロジックステータ
ス情報を格納している。プラント制御ロジック図面をも
とに作成した初期状態データは、保守用端末装置８を用
いて入力される。６は処理制御切替部であり、ロジック
試験時にロジック模擬制御部３の処理方式を切り替え
る。処理制御切替部６の切替要求信号により、ロジック
模擬制御部３は通常のイベント処理からロジック全点を
実行させる周期走行処理に切り替わる。７は比較判定処
理部であり、ロジック模擬制御部３が試験時に周期走行
処理を行ったロジックステータスと、初期状態のロジッ
クステータスとの比較を行う。ここで、不動作であった
ロジックステータスやロジックのミスを判定する。８は
保守用端末装置であり、比較判定処理部７の結果を表示
し、ロジックのミスや不動作のロジックステータスの修
正を行う。９は判定結果データ部であり、比較判定処理
部７で処理されたロジックステータスおよび制御ロジッ
クが保守用端末装置８により修正された結果データを格
納する。１０は接続制御切替部であり、初期状態データ
部５のロジックステータスと判定結果データ部１０のロ
ジックステータスとのいづれか一方をロジック模擬制御
部３へ接続するよう切替を行う。１１はロジック模擬制
御部３および模擬演算制御部４からの模擬演算結果を出
力する模擬演算結果出力装置である。

【００１２】次に発明の模擬プラント装置の動作につい
て説明する。

【００１３】プラントの模擬操作盤の押しボタンやスイ
ッチによる弁の開閉およびポンプの入出の操作信号が操
作入力装置１に入力され、ロジック模擬制御部３および
模擬演算制御部４へ送られる。ロジック模擬制御部３
は、操作信号の操作内容に従って実時間で論理演算を行
い、制御ロジックや弁およびポンプの運転状態を求め
る。模擬演算制御部４は、ロジック模擬制御部３によっ
て求められた制御ロジックやロジックステータスやポン
プの運転状態により圧力、流量、温度等のプロセス量を
求める。ロジック模擬制御部３と模擬演算制御部４とで
演算されたプラントの模擬状態は、模擬演算結果出力装
置１１へ出力され、模擬制御盤等へ出力するよう処理さ
れる。

【００１４】次に初期状態設定のための試験調整時の本
発明のプラント模擬装置の動作について説明する。

【００１５】図２は実施例のプラント模擬装置の試験調
整時の動作を示すフローチャートである。初めに初期状
態データ部５に試験を行うための初期ロジックステータ
スを設定する（２１）。設定する初期ロジックステータ
スはプラント制御ロジック図面を基に作成されたもので
ある。この初期状態設定は保守用端末装置８を用いる。
次に保守用端末装置８によりデータ部の切替要求Ｓ１を
出力し、接続制御切替部１０を切替え、ロジック模擬制
御部３への接続を初期状態データ部側にする（２２）。
続いて、保守用端末装置８によりロジック模擬制御部３
の切替要求Ｓ２を処理制御切替部６へ出力する。切替要
求Ｓ２により、ロジック模擬制御部３が周期走行処理に
切替えられる（２３）。次に模擬演算を実行する（２
４）。実行中ステータス、ロジックの不一致等により異
常状態が発生したか否かを判定する（２５）。異常状態
がある場合、次の周期へ進み、異常部分の処理を実行す
る前で中止する（２６）。模擬演算実行の終了後、ロジ
ックステータスは比較判定処理部７に設定する。模擬演
算実行後のロジックステータスは初期状態データ部５に
設定されたロジックステータスと比較する（２７）。比
較判定処理部７の処理状態は、保守用端末装置８により
確認することができる。処理２７の比較で模擬演算実行
の結果が初期状態のステータスと異なる場合や制御ロジ
ックに誤りがあるか否かを判定する（２８）。異なるス
テータスやロジックミスがある場合は、プラントの安定
状態が保てなくなり、模擬運転ができなくなるため、保
守用端末装置８を用いて修正する（２９）。修正の方法
は、例えば、制御ロジックのミスがある場合は、保守用
端末装置８の画面に表示されたロジックの制御処理番号
を選択して、キーボートを用いて論理演算処理の変更を
行う。また、異常ステータスの修正はステータスの処理
番号を選択して、キーボードにより修正データを入力す
る。比較判定処理部のデータの修正変更が完了したら、
保守用端末装置８を用いて保存要求Ｓ３を出力して、処
理２９にて修正したデータを判定結果データ部９へ保存
する（３０）。次に判定結果データ部９のデータを使用
するために、データ部の切替要求Ｓ１を出力する。この
Ｓ１により接続制御切替部１０は判定結果データ部９側
へ切替えられる（３１）。次に切替要求Ｓ２を出力し
て、処理制御切替部６によりロジック模擬制御部３の処
理をイベント処理へ切替える（３２）。以上でプラント
模擬装置の初期状態が設定され、試験調節が終了して、
通常のプラント模擬装置の処理が実行される。

【００１６】次に本発明のプラント模擬装置の具体的な
動作例について説明する。図３は一例としてあげた制御
ロジック図である。図４はロジック模擬制御部３のステ
ータス状態を示す図である。

【００１７】図３において、Ｓａはコントロールスイッ
チオンステータス、Ｓｂはコントロールスイッチオフス
テータスである。このＳａ、Ｓｂのステータスを入力と
するフリップフロップＦ１の出力はステータスＳｃであ
る。Ｓｄは設定値状態オン／オフステータスである。Ｓ
ｅはＳｃとＳｄとの論理積出力ステータスである。Ｓｆ
はフリップフロップリセットステータスであり、Ｓｅと
Ｓｆとを入力とするフリップフロップＦ２の出力ステー
タスはＳｇである。Ｓｈはポンプ起動ステータスであ
り、ＳｇとＳｈとの論理和出力がＳｉである。

【００１８】ここで、上記ロジックの各ステータスの初
期状態を考えてみる。図４のＡはロジック模擬制御部の
ステータス状態を示す。図４のＢは初期状態データ部の
ステータス状態を示す。図３のフリップフロップＦ２の
出力ステータスＳｇは、１または０が考えられる。ロジ
ック模擬制御部のＳｇのステータスが、図４のＡの通り
０であり、初期状態データ部のステータスが１である場
合、ロジック内に初期状態ステータスが異なって存在し
ていることになる。

【００１９】従来の装置であると、イベント処理がなさ
れているため安定状態では入力側と出力側のステータス
が正しいので、このような事態を認識することができな
い。運転試験で不動作が生じて気付き、修正するために
は、図４の設定値状態オン／オフステータスＳｄを変更
しなくてはならない。このため、プロセス値や設定値を
変更したり、強制的にステータスを変更したりしてい
た。

【００２０】これに比べ本実施例のプラント模擬装置で
あれば、比較判定処理部７において、フリップフロップ
Ｆ２の出力ステータスＳｄのエラーを保守用端末装置８
の表示画面で確認し、そのロジックおよびステータスの
処理番号を表示画面において選択し、データを修正変更
することで容易に正しい初期状態を作成することができ
る。判定結果データ部９へ保存される修正されたデータ
は図４Ｃに示す。

【００２１】次にデータの修正手段について説明する。
図５は比較判定処理部のデータ修正を行う保守用端末装
置の構成を示す。５１は表示装置、５２はキーボード、
５３はマウスである。データの修正方法は、まず、表示
装置５１に変更するにロジックまたはステータスの表示
をするために画面選択エリアをマウス５３で選択する。
次に表示されたロジックステータスの処理番号をキーボ
ード５２を用いて入力する。次にロジックの修正変更、
ステータスの変更をキーボード５２にて行う。最後に登
録エリアをマウス５３で選択して、修正変更を終了す
る。

【００２２】このように本実施例のプラント模擬装置で
は、試験調整時に通常行っているイベント処理を周期走
行処理に切り替えてロジック全点実行を行うことで、ロ
ジック全点の確認ができる。また、ステータスの異常や
ロジックミスがある場合に修正することができる。この
ロジック全点の確認や修正は保守用端末装置８にて容易
に実行することができる。さらにプラント模擬装置の起
動、停止操作を繰り返すことがないので、初期状態の作
成時間を短縮することができる。従って、この実施例の
プラント模擬装置では、短時間で容易に初期状態を作成
することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のプラント模
擬装置及びその初期状態を設定する方法は、従来のプラ
ント模擬装置よりも短時間でかつ容易に初期状態を作成
することができるので、効率的な試験調整が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるプラント模擬装置の構
成を示すブロック図。

【図２】図１の実施例のプラント模擬装置の試験調整時
の動作を示すフローチャート。

【図３】本発明のプラント模擬装置の動作を説明するた
めに示した制御ブロック図。

【図４】図３の制御ブロック図の各点のステータス状態
を示す図。

【図５】保守用端末装置の構成を示す図。

【図６】従来のプラント模擬装置の構成を示すブロック
図。

【符号の説明】

１…操作入力装置 ２…計算機 ３…ロジック模擬制御部 ４…模擬演算制御部 ５…初期状態データ部 ６…制御切替部 ７…比較判定処理部 ８…保守用端末装置 ９…判定結果データ部 １０…制御切替部 １１…模擬演算結果出力装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラント操作盤からの操作信号を入力す
   る操作入力手段と、前記操作信号を受けてロジック演算
   処理を実行し、プラントの運転状態を求めるロジック模
   擬制御手段と、 前記ロジック模擬制御手段の処理方法を切替える処理制
   御切替手段と、 前記プラントの運転状態からプロセス量を求める模擬演
   算制御手段と、 制御ロジックの初期状態データを格納する初期状態デー
   タ保存手段と、 前記ロジック模擬制御手段が周期走行処理でロジック制
   御を実行して求めたデータと、 前記初期状態データとを比較判定する比較判定手段と、 前記比較判定手段で比較結果が異なる場合に、判定結果
   データを格納する判定結果データ保存手段と、 前記判定結果データを表示し、修正する端末装置と、 前記初期状態データ保存手段と前記判定結果データ保存
   手段とのいずれか一方を前記ロジック模擬制御手段へ接
   続するよう切替えるデータ接続制御切替手段と、前記ロ
   ジック模擬制御手段と前記模擬演算制御手段との模擬演
   算結果を出力する模擬演算出力手段とを具備することを
   特徴とするプラント模擬装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラント模擬装置におい
   て、前記ロジック模擬制御手段は、前記処理制御切替手
   段により、その処理方法をイベント処理または周期走行
   処理とを切替え、且つ、試験調整時には周期走行処理を
   実行するよう制御されることを特徴とするプラント模擬
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のプラント模擬装置におい
   て、前記データ接続制御切替手段は、前記ロジック模擬
   制御手段の周期走行処理実行終了後、前記初期状態デー
   タ保存手段側から前記判定結果データ保存手段が前記ロ
   ジック模擬制御手段へ接続するよう切替えることを特徴
   とするプラント模擬装置。
4. 【請求項４】 プラントの操作信号を入力する操作入力
   装置と、ロジック制御プロセッサとロジック制御テーブ
   ルとを有し、前記操作信号を受けてロジック演算処理を
   実行し、プラントの運転状態を求めるロジック模擬制御
   部と、 前記ロジック制御プロセッサの処理方法をイベント処理
   と周期走行処理とに切替える処理制御切替部と、 前記プラントの運転状態からプロセス量を求める模擬演
   算制御部と、制御ロジックの初期状態データを格納する
   初期状態データ部と、 前記ロジック模擬制御部が周期走行処理でロジック制御
   を実行して求められたデータと、前記初期状態データと
   を比較判定する比較判定処理部と、 前記比較判定部で比較結果が異なる場合に、判定結果デ
   ータを格納する判定結果データ部と、 前記判定結果データを表示し、修正する端末装置と、 前記初期状態データ部と前記判定結果データ部とのいず
   れか一方を前記ロジック模擬制御部へ接続するよう切替
   えるデータ接続制御切替部と、 前記ロジック模擬制御部と前記模擬演算制御部との模擬
   演算結果を出力する模擬演算出力装置とを具備すること
   を特徴とするプラント模擬装置。
5. 【請求項５】 プラント模擬装置の初期状態を設定する
   方法であって、初期状態データ部に制御ロジックの初期
   状態データを設定する工程と、 接続制御切替部により、ロジック模擬制御部への接続を
   初期状態データ部側へ切替える工程と、 前記初期データをロジック模擬制御部に設けられたロジ
   ック制御テーブルに格納する工程と、 処理制御切替部により、ロジック模擬制御部の処理方法
   を周期走行処理に切替える工程と、 前記周期走行処理にてロジック制御を実行する工程と、 前記ロジック制御工程によって、求められたロジック状
   態データを前記ロジック制御テーブルに格納する工程
   と、 比較判定処理部によって、前記初期状態データと前記ロ
   ジック制御実行後のロジック状態データとを比較する工
   程と、 この比較により前記初期状態データと前記ロジック制御
   実行後のロジック状態データとが異なる場合に、判定結
   果データ部に格納する手段と、 前記判定結果データ部の内容を端末装置へ表示し、修正
   する工程と、 接続制御切替部により、ロジック模擬制御部への接続を
   判定結果データ部側へ切替える工程と、 処理制御切替部により、ロジック模擬制御部の処理方法
   をイベント処理に切替える工程とを有するプラント模擬
   装置の初期状態を設定する方法。