JPS6031176A - プラント模擬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、発電プラント等のプラント運転員にプラン
ト運転作業の訓練を施すプラント模擬装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

発電、制鉄、化学等各分野のプラントを円滑に運転する
丸めに、プラントの運転員には、プラント模擬装置によ
ってプラントの運転訓練が行なわれる。

第１図は従来のプラント模擬装置のブロック線図である
。このプラント模擬装置ｌは模擬制御盤３、演算制御装
置５、記憶装置７および指導員コンソール１１を有して
いる。模擬制御盤１には各種ランプや指示計等の表示器
２およびアナログ設定器やラッチ型選択スイッチ等の操
作器４が配設され、操作器４は訓練を受ける運転員によ
って操作される。

演算制御装置５は入出力装置【３を介して模擬制御盤３
および指導員コンソール１１に接続されている。模擬制
御盤３上の操作器４からの操作信号Ｕｔは、入出力装置
【３により転送されて演算制御装置５に入力される。こ
の演算制御装置５では操作信号Ｕｉに基づき、実プラン
トの物理的特性および実プラントの制御装置の機能が演
算されて、模擬プラント状態が算出される。この演算結
果は、入出力装置１３を介し出力信号Ｏｔとして、模擬
制御盤３上の表示＠２に表示されるとともに、出力信号
Ｐｔとなって指導員コンソール１１における後述の操作
モニタ１７に送られ表示される。

演算制御装置５には記憶装置７が接続されている。この
記憶装置７には、プラントの正常な運転状態を各段階に
区切った各ブレツクポイントの状態量が記憶されるとと
もに、上記操作信号Ｕｔおよびこの信号Ｕｔに基づく演
算制御装置５による演算結果（模擬プラント状態）が、
時間ΔＴの間隔で時系列に記憶される。

上記指導員コンソール１１のキーボード１５からの信号
ｚｔは、入出力装置１ｆ１３に入力された後、演算制御
装置５に転送される。ここで、信号Ｉｔは、演算制御装
置５の模擬演算開始／停止の信号、プラント模擬装置１
の模擬プラント状態を記憶装置７に記憶された任意の時
刻の過去の模擬プラント状態に逆戻りさせるバックトラ
ンク信号、上記模擬プラント状態を記憶装置７に記憶さ
れている任意のブレツクポイントの状態に逆戻シさせる
リターン信号、上記バックトラックまたはリターン時の
模擬プラント状態からプラント模擬装置１に通常のプラ
ント運転をさせるリプレイ信号等である。

演算制御回路５では、信号１ｔに基づく演算結果（模擬
プラント状態）が、入出力装置【３を介して信号２とな
って模擬制御盤３に転送され、模擬制御盤３の表示器２
に表示される。と同時に、上記演算結果は信号ｐｔとな
って、指導員コンソール１１の操作モニタ１７にも表示
される。

特に、上記信号Ｉｔがパックトラック信号またはリター
ン信号の場合には、演算制御装置５から記憶装置７へ読
出信号Ｘｔが送信される。記憶装置７では読出信号Ｘｔ
に基づき適切な模擬プラント状態量が読み出され、信号
Ｙｔとなって演算制御装置５に人出される。信号Ｙｊは
演算制御装置５で演算され、その結果は信号Ｐｔとして
操作モニタ１７に、さらに入出力装置【３を介し信号２
として模擬制御盤３の表示器２に表示される。

次に作用を説明する。

運転員は、模擬制御盤３の表示器２に監視しながら模擬
制御盤３の操作器４を操作する。この操作によ桧演算制
御装置５で演算が行なわれる。演算結果は模擬制御盤３
の表示器Ａ２に表示されるとともに、記憶装置７に記憶
される。演算結果はさらに指導員コンソール１１の操作
モニタ１７に表示され、指導員に監視される。

模擬プラント運転が任意のプラント状態まで行なわれた
後、この運転が不十分である場合には、指導員は指導員
コンソール１１のキーボードＬ５を操作して演算制御装
置５へ、パックトラックまたはリターンの機能を行なわ
せる信号Ｉｔを送信する。

これらの信号１１によって、プラント模擬装置１は所望
の模擬プラント状態に設定される。その後指導員はりプ
レイの機能を行なわせる信号Ｉｔを演算制御装置５に送
信し、模擬プラント装置ｌに通常のプラント運転を行な
わせ運転員に再訓練を施す。

また、運転員に再訓練の必要がない場合には、指導員は
演算制御装置５にリターンの機能を行なわせる信号Ｉｔ
を送信し、プラント模擬装置１が所望の模擬プラント状
態となった後に、次の運転者に対し訓練を開始する。

〔背景技術の問題点〕

ところで、上述のバンクトラックまたはリターンの場合
には、信号２によって模擬制御盤３上の表示器２は所定
の模擬プラント状態に設定される。

これに対し、模擬制御盤上の操作器４は、機械的操作に
より動作するものである丸め、模擬演算装置５からの信
号２のみによっては、上記模擬プラント状態に基づく位
置に設定することができない。

そこで、指導員が指導員コンソール１１から模擬制御盤
３まで赴いて、上記操作器４を手動により操作している
。

ところが、この場合には、バックトランクま九はリター
ンを行なわせる度毎に一１１練を中断させることになる
。加えて、運転員は上記バックトラックまたはリターン
の度に指導員と対面することになる。したがって、上記
のようなプラント模擬装置では、プラント運転訓練の臨
場感が損われ、訓練効率が低下するという問題点を生ず
る。

〔発明の目的〕

この発明は上記従来の問題点を考慮してなされたもので
あって、プラント運転訓練の訓練効率を向上させること
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、この発明に係るプラント模
擬装置は、実プラントの運転状態を模擬演算し、かつプ
ラント運転状態が記憶される記憶装置から適切なプラン
ト運転状態を読み出す演算制御装置と、この演算制御装
置の演算結果全表示する表示器具および運転員が前記演
算制御装置を操作する操作器を備える模擬制御盤と、前
記演算制御装置を指導員が遠隔操作可能とする指導員コ
ンソールと、前記演算制御装置に接続され前記記憶装置
からの読出信号に基づき前記模擬制御盤の操作器を所定
量遠隔駆動させる操作器駆動装置とを有するものであり
、上記プラント模擬装置をバックトラックまたはリター
ン運転させる場合には、前記演算制御装置へバックトラ
ックまたはリターン信号を送シ、前記記憶装置から所望
のプラント状態量を読み出し、この読出信号に基づき前
記演算制御装置によって、前記模擬制御盤上の表示器に
前記所望のプラン［状態を表示させるとともに、前記模
擬制御盤上の操作器を所定の位置に遠隔的に設定させる
ものでおる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図および第３図はこの発明に係るプラント模擬装置
の一実施例を示すプルツク線図である。

同図において従来例と同様な部分は、同一の符号を附す
ことにより説明を省略する。

プラント模擬装置加における模擬制御盤３と入出力装置
１３との間には、操作器駆動装置２１が配設されている
。この操作器駆動装置２１は第３図に示される如く、パ
ルス発振器る、パルス切替器δ、操作器４、ステッピン
グモータおよびリレーロジックＵからなり、ステッピン
グモータは操作器具４の各々に一つづつ直結される。

パルス発振器路は入出力装置【３を介して演算制御装置
５に接続され、記憶装置７の所望のプラント状態に基づ
き演算制御装置で演算された信号Ｗが入力される。パル
ス発振器るではこの信号Ｗに基づき所定のパルスが発振
され、パルス切替器δに入力される。

パルス切替器５は複数のステッピングモータに接続され
、パルス発振器るから入力されるパルスを複数のステッ
ピングモータに選択的に出力する。

ステッピングモータはパルスが入力されると回転し、直
結される操作器４を所定の操作位置に設定させる。ステ
ッピングモータからパルス発振器るへ至る回路には、リ
レーロジックｎが設けられる。

このリレーロジックＩはステッピングモータが規定以上
に回転しようとするときに、これを検出する信号Ｒに基
づき信号Ｓをパルス発振器ムに送）、パルスの発振を停
止させるものでおる。

また、指導員コンソール１１には、マイクロホン四およ
び変換器３１からなる音声入力装置北が設けられる。マ
イクロホン酋は指導員の音声を音声電流に変換する。ま
た、変換器３１はマイクロホン四に接続され、マイクロ
ホン四からの音声電流を規定の信号形態に変換する。変
換器３１からの信号■１は入出力装置１３を介して演算
制御装置５に入力される。

指導員コンソール１１には、さらに演算制御装置５に接
続される自動・手動切換装置あが配設されている。この
自励・手動切換装置あは、自動にセットされた場合に、
プラント模擬装置銀をバックトラックまたはリターンさ
せる信号が音声入力装置おから演算制御装置５に人力さ
れると、この人力信号によ如演算制御装置５では演算が
行なわれ、この演算制御装置５で演算された演算結果を
信号Ｐｔとして指導員コンソール１１の操作モニタ１７
に表示させる。と同時に上記演算結果を入出力装置１３
を介し信号Ｗとして操作器具駆動装置２１に入力させ、
模擬制御盤３の操作″６４を自動的に遠隔操作する。さ
らに、上記演算結果を入出力装置１３を介し表示器２へ
出力する。

また、自動・手動切換装置あは、手動に七ツＦされた場
合に、バックトラックまたはリターン信号が演算制御装
置５に入力されると、演算制御装置５での演算結果を操
作モニタ［７に表示させ、音声入力装置おから演算制御
装置５へ確認信号が入力された後、操作器駆動装置２１
を遠隔駆動させ、かつ表示器２を所定値に設定する。

次に作用を説明する。

運転員は従来例と同様、模擬制御盤３の表示器２を監視
しながら模擬制御盤３の操作器４を操作して、プラント
運転、訓練が行なわれる。この運転訓練が十分でないと
１！には、指導員はバックトラックまたはリターン信号
を送ってプラント模擬装置銀を所望のプラント状態にし
、運転員を再訓練させる。

最初に、模擬制御盤３を自動的に遠隔操作する場合を述
べる。まず、指導員は自動・手動切換装置あを自動にセ
ットする。次に、音声入力装置あのマイクロホン四から
音声で所望のプラント状態を指定する。バックトラック
させる場合には、現時点よりも一定時間以前の運転員に
よる模擬プラント状態を時間で指定し、リターンの場合
には、予め記憶された適正なプラント状態の任意のプラ
ント状態をブレツクポイントの番号で指定する。

この指定信号Ｉｔは演算制御装置５に入力され、記憶装
置７から所望の状態量が読み出されて演算制御装置５で
演算される。その演算結果は、模擬制御盤３の表示器２
に入力されて、表示器具２に所望のプラント状態が表示
される。また、上記演算結果は操作器駆動装置２１のパ
ルス発振器おにも入力される。これにより、模擬制御盤
３の操作器４は、所望のプラント運転状態に対応する運
転位置に自動的に遠隔設定される。さらに、上記演算結
果は指導員コンソール１１の操作モニタ１７ｉｃも送信
される。

この状態から指導員は、音声入力装置おからリプレイ信
号を演算制御装置５に送り、プラント模擬装置銀に通常
運転を開始させ、運転員を再訓練させる。

一方、模擬制御盤３の表示器２操作器４を指導員がそれ
ぞれ個別に確認しながら操作・設定する場合を説明する
。

まず、指導員が自動・手動切換装置あを手動にセットす
る。次に、音声入力装置おから演算制御装置５に所望の
プラント状態を指定する音声信号を人力する。演算制御
装置５は、この信号に基づき、記憶装置７から所望のプ
ラント状態を読み出し演算して、指導員コンソールの操
作モニタ１７に出力する。操作モニタ【７には、複数の
表示器２および操作器４のそれぞれの設定量が個別に表
示される。指導員はこの個別の表示を確認しながら音声
入力装置おにより演算制御装置５に個別に承諾信号を送
る。この演算制御装置５から信号Ｚ、Ｗにより、表示＠
２および操作器４の設定が個別に遠隔設定される。その
後、指導員は音声入力装置おからリプレイ信号を演算制
御装置に入力する。

上記実施例によれば、操作器駆動装置２１が演算制御装
置５に接続して設けられていることから、模擬制御盤３
の操作器４を指導コンソール１１から遠隔操作して、所
望のプラント状態に対応するように設定することがで龜
る。故に、プラント模擬運転を中断させることがなく、
また指導員も運転者の面前に現われることがないため、
プラント模擬運転を実プラントと同様な臨場感にするこ
とができる。さらに、プラント模擬運転中に模擬制御盤
３の操作器具４を運転員に気づかれずに変化させること
ができるので、プラント緊急異常時の処置の８１１１練
をも運転員に施すことができる。

また、自動・手動切替装置あを指導員コンソール１１に
設け、これを演算制御装置５に接続したことから、バッ
クトラックまたはリターン時に演算制御装置５の演算結
果を確認しながら模−制御盤３の表示器２および操作器
４を設定することができる。

したがって、プラント模擬装置加にバックトラックまた
はリターン運転をさせたときに、表示器２および操作器
４を過誤なく設定することができる。

さらに、指導員コンソール【ｌに音声入力装置３３を設
けて演算制御装置５へ信号を送るようにしたことから、
指導員による演算制御装置５の操作を極めて容易に行な
わせることができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明に係るプラント模擬装置によれば
、実プラントの運転状態を模擬演算し、かつプラント運
転状態が記憶される記憶装置から適切なプラント運転状
態を読み出す演算制御装置と、この演算制御装置の演算
結果を表示する表示器および運転員が前記演算制御装置
を操作する操（１５） 声入力装置、あ・・・自動・手動切替器。

外器を備える模擬制御盤と、指導員が前記演算制御装置
に信号を送ってこの演算制御装置を遠隔操作する指導員
コンソールと、前記演算制御装置に接続され前記記憶装
置からの読出信号に基づき前記模擬制御盤の操作器を所
定量駆動させる操作器駆動装置とを有することから、運
転員に実プラントで操作していると同様な臨場感を与え
ることができ、またプラント異常時の処置訓練をも好適
におこなうことができるため、プラント模擬運転の訓練
効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のプラント模擬装置を示すブロック図、第
２図はこの発明に係るプラント模擬装置の一実施例を示
すブロック線図、第３図は同実施例において模擬制御盤
の操作器具を遠隔操作する部分を詳細に示すブロック線
図である。 ２・・・表示器、３・・・模擬制御盤、４・・・操作器
、５・・・演算制御装置、１１・・・指導員コンソール
、加・・・プラント模擬装置、２１・・・操作器駆動装
置、あ・・・音（」６） 出願人代理人　波　多　野　火 弟１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、実プラントの運転状態を模擬演算し、かつプラント
   運転状態が記憶される記憶装置から適切なプラント運転
   状態を読み出す演算制御装置と、この演算制御装置の演
   算結果を表示する表示器および運転員が前記演算制御装
   置を操作する操作器を備える模擬制御盤と、前記演算制
   御装置を指導員が遠隔操作可能とする指導員コンソール
   と、前記演算制御装置に接続され前記記憶装、置からの
   読出信号に基づき前記模擬制御盤の操作器を所定量駆動
   させる操作器駆動装置とを有するプラント模擬装置。 λ前記指導員コンソールには自動・手動切換装置が組み
   込まれ、この自動手動切換装置の手動時には、前記記憶
   装置からの読出信号に基づく前記演算制御装置からの信
   号が、指導員コンソールに入力されて指導員に確認され
   た後、前記模擬制御盤へ出力される特許請求の範囲第１
   項記載のプラント模擬装置。 ３、前記指導員コンソールにおいて前記演算制御装置へ
   送信する装置は、指導員の音声を規定の電気信号に変換
   する音声入力装置である特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載のプラント模擬装置。