JPH0816820B2 - プラント模擬装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は発電プラントの挙動，運転操作を学習するた
めの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］ プラントの運転訓練ならびに動特性の学習を行なうた
めに、計算機により実プラントの動特性および制御機能
を模擬し、その結果を実プラントと同様に構成された模
擬制御盤に出力することにより、実プラントと同等の運
転訓練を可能としたプラント模擬装置が知られている。

このプラント模擬装置はその機能の一つとして、プラ
ントの各系統を構成しているポンプ，バルブ等の補機の
誤起動，故障，警報装置表示灯のランプ切れおよびプラ
ントプロセスデータの変更などの状態変更を模擬し、プ
ラントの挙動変化とその対応操作を学習するための状態
変更機能（マルファンクション）を有している。このよ
うな装置は、例えばコンパクト・シミュレータのタイプ
では、特開昭60−67982号公報に開示されている。

この状態変更機能を従来の模擬装置にて実行する場
合、インストラクタは変更の対象すなわちポンプ，バル
ブ等のプラント補機および各種検出器等のプラント各部
に配置される各機器をそれぞれ識別するPID（：ＰOINT
IDENTIFICATION）番号とそれらをどのような状態に変更
するのかその種別を表わす符号等の文字，数字を１つ１
つインストラクタコンソールからキー入力することによ
り行なっていた。

しかしながら、プラント内には多数の機器が存在する
ため、ファイル化されたリストから所望の機器のPIDNo.
を探し出す作業はプラントについて熟知していないと困
難で、運転訓練者が簡単に状態変更操作を行なってプラ
ントの運転訓練を手軽に行なうことができない問題点が
あった。

［発明の目的］ 本発明は、初心者でも簡単に状態変更操作ができるプ
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］ 上記目的を達成するために、本発明においては、プラ
ントの物理的特性及び制御装置を模擬する模擬演算手段
と、この模擬演算手段で演算されたプラント状態を表示
装置の画面に表示する表示制御手段と、前記表示装置に
表示されている画面中の項目等を選択入力する入力装置
と、前記表示装置に状態変更対象が属するプラント系統
図を選択表示する手段と、この表示されたプラント系統
図上の状態変更対象を前記入力装置を介して選択する手
段と、誤起動、トリップ、固着等の状態変更に必要な項
目を備えた状態変更画面を表示する手段と、この状態変
更画面上の項目を、選択設定、あるいは数値設定するこ
とにより状態変更の設定、実行、あるいは解除を前記模
擬演算手段に指示する手段とを有することを特徴とする
プラント模擬装置を提供する。

［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
構成図を示したものである。この図において、CRT表示
装置１は状態変更を行なおうとするプラント構成機器が
属する系統図あるいは状態変更の対象と種別とを選択操
作するための状態変更画面等の画面を表示する。

タッチスクリーン２はCRT表示装置１上に設置されて
おり、学習者はこのタッチスクリーン２を通して前記表
示装置１上の画面から選択操作を行なう。

信号処理装置３は、タッチスクリーン２よりの信号ａ
を受け、それが状態変更のモードを指定する信号である
場合は信号ｂを、状態変更の対象を指定する信号である
場合は信号ｃを、状態変更の種別を指定する信号である
場合は信号ｄを、状態変更の実行あるいは解除を指定す
る信号である場合は信号ｅを出力する。

状態変更対象選択装置４は選択信号ｃを受け、状態変
更の対象を判断すると共に、後述する表示制御装置８に
対象選択信号ｆを出力する。

状態変更種別選択装置５は選択信号ｄを受け、状態変
更の種別を判断すると共に表示制御装置８に選択信号ｇ
を出力する。

状態変更実行／解除装置６は操作信号ｅを受け、前記
状態変更の対象とその種別とを信号ｈおよびｉにより取
り出し、模擬演算装置７に状態変更の実行または解除の
要求信号ｊを送る。

模擬演算装置７は状態変更実行／解除の要求信号ｊに
従って状態変更時と通常時のプラント模擬演算を実行す
ると共に、その結果を信号ｋにより表示制御装置８へ、
また、信号ｌにより警報装置９に出力する。

表示制御装置８は前記状態変更の対象，種別または模
擬演算結果等を受け、CRT表示装置１上にその結果を数
値や文字，印にして表示する装置であり、画面操作スイ
ッチ10もこの装置に接続されている。

以上の構成で、プラント機器故障等の状態変更を起さ
せたい場合、そのプラント機器の属するプラント系統図
を画面操作スイッチ10を操作して表示させる。例えば、
タービンバイパス弁の固着が発生した状態でプラント模
擬運転を行ないたい場合は、そのタービンバイパス弁が
属するプラント系統図即ちタービン系統図を画面操作ス
イッチ10で選択してCRT表示装置１に表示させる。

次いで、その表示画面を見てタッチスクリーン２の上
から表示されているタービンバイパス弁を触れる。この
とき、タッチスクリーン２から発生する信号が信号処理
装置３から表示制御装置８に伝えられることによって、
表示制御装置８は第２図に示すような状態変更画面をCR
T表示装置１に表示する。

運転訓練員は、この表示画面を見て、これからプラン
ト機器の状態変更を実施するため、先ず状態変更モード
指定スイッチ201の表示部分を触れる。すると、このタ
ッチスクリーン２から発生する信号ａを第３図に示すよ
うに、信号処理装置３が判断し（301）、このとき入力
された信号が状態変更モード指定であることから、今後
の入力信号を全て状態変更モード信号として扱う（30
2）。

次に、運転訓練員は、状態変更すべきプラント機器が
タービンバイパス弁であることから、状態変更対象選択
スイッチ202,203のバルブ表示部分を触れる。このと
き、状態変更対象として大気温度，大気圧力等を変更し
たい場合は、203の対応する表示個所を触れた上、テン
キー205を操作して所望の値を210に設定する。すると、
信号処理装置３はこのときタッチスクリーン２から発生
する信号ａを状態変更モード中の信号と判断して（30
3）、更に入力された信号の内容を判断する（304）。こ
の結果、状態変更対象の選択であることから、この信号
ｃを状態変更対象選択装置４に入力する。状態変更対象
選択装置４はこの信号ｃの内容を内部テーブルに保存す
る（305）。

更に運転訓練員は、そのタービンバイパス弁を固着と
する状態変更種別選択スイッチ204の固着表示個所を触
れると、タッチスクリーン２からの信号は信号処理装置
３で状態変更種別の選択信号ｄと判定され（304）、そ
の内容は状態変更種別選択装置５のテーブルに保存され
る（305）。

その後運転訓練員は、そのタービンバイパス弁の固着
をいつの時刻に発生、いつの時刻に解除したいか、それ
らの時刻を実行タイミングスイッチ206,解除タイミング
スイッチ207を触れたのち、テンキー205を触れて208,20
9の欄にそれぞれ設定する。すると、タッチスクリーン
２からの信号ａは信号処理装置３で状態変更の実行／解
除信号ｅと判定され（304）、その内容は状態変更実行
／解除装置６に入力され保存される。

最後に運転訓練員は、状態変更の設定操作を終了した
ことから、再び状態変更モード指定スイッチ201を触れ
てモード指定を解除する。すると、CRT表示装置１の表
示は画面操作スイッチ10からの操作により画面選択が可
能となり、運転訓練員は画面操作スイッチ10を操作する
ことにより、表示制御装置８からタッチスクリーン２に
所望のプラント系統図を表示させると共に、表示制御装
置８から模擬演算装置７に信号ｍを送ってプラント模擬
を開始させる。

この模擬演算装置７によるプラント模擬の間、状態変
更実行／解除装置６では時間を監視し、前述の状態変更
画面を用いて設定した実行タイミング時刻に達したとき
状態変更実行信号を信号ｊとして模擬演算装置７に出力
する（第３図の306）。また、同時に現時点でのシミュ
レーションデータを保存する指示を模擬演算装置７に与
えると共に（307）、先に状態変更対象選択装置4,状態
変更種別選択装置５の内部テーブルに保存した状態変更
対象データ，状態変更種別データを取り出して信号ｊと
して模擬演算装置７に送り、内部テーブルの状態を変更
設定し、模擬演算装置７に状態変更したプラント模擬を
実行させる（308）。即ち、模擬演算装置７はこの時点
以後、タービンパイバス弁に固着が発生したものとして
プラント模擬を実行する。

このようにして模擬演算装置７が状態変更した状態で
プラント模擬を実行中、状態変更実行／解除装置６では
再び時間を監視し、先に設定した解除タイミング時刻に
達したとき、解除信号を模擬演算装置７に出力する（30
6）。次いで、復旧データをシミュレーションデータと
模擬演算装置７に送り先に変更した内部テーブルの状態
を元の正常な状態に復旧する（309）。更に、先に模擬
演算装置７内に保存したシミュレーションデータを用い
て各部の設定をし直すことにより、プラント模擬を状態
変更実行直前の状態に戻し、今迄の状態変更モードを解
除する（310）。

以上に説明したように、本実施例では、プラント各部
の状態変更の選択，実行，解除のあらゆる操作が表示画
面とタッチスクリーンから簡単な操作で行なえるように
なる。これにより、従来のようにファイルを何枚もめく
って所望のプラント機器を探し当てる煩雑な操作が不要
となり、プラント全体に亙るそれ程深い知識を持ち合せ
ない初心者でも手軽に状態変更を行なってプラントの運
転訓練を独習することが可能となる。

尚、上記実施例では、入力装置としてタッチスクリー
ンを用いた例について説明したが、ライトペン，カーソ
ル等を用いて行なうことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、状態変更対象の機器選択、及び誤起
動、トリップ、固着などの項目設定、及び実行、解除な
どの状態変更は、表示装置上の項目を選択指定するだけ
でよく、初心者でも手軽に状態変更を行なってプラント
運転を訓練できる。

【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
ロック構成図、第２図はそのプラント模擬装置のCRT表
示装置に表示される状態変更画面説明図、第３図はその
プラント模擬装置の動作を説明するためのタイムチャー
トである。 １……CRT表示装置、２……タッチスクリーン、３……
信号処理装置、４……状態変更対象選択装置、５……状
態変更種別選択装置、６……状態変更実行／解除装置、
７……模擬演算装置、８……表示制御装置、９……警報
装置、10……画面操作スイッチ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−67982（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−225874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−77079（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラントの物理的特性及び制御装置を模擬
   する模擬演算手段と、この模擬演算手段で演算されたプ
   ラント状態を表示装置の画面に表示する表示制御手段
   と、前記表示装置に表示されている画面中の項目等を選
   択入力する入力装置と、前記表示装置に状態変更対象が
   属するプラント系統図を選択表示する手段と、この表示
   されたプラント系統図上の状態変更対象を前記入力装置
   を介して選択する手段と、誤起動、トリップ、固着等の
   状態変更に必要な項目を備えた状態変更画面を表示する
   手段と、この状態変更画面上の項目を、選択設定、ある
   いは数値設定することにより状態変更の設定、実行、あ
   るいは解除を前記模擬演算手段に指示する手段とを有す
   ることを特徴とするプラント模擬装置。