JPS6148713B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、運転員を訓練するために、実プラン
トと同じ動作を計算機により模擬しようとするプ
ラント模擬装置に関する。

各分野において、運転員を訓練するためにそれ
ぞれプラント模擬装置が作られ、運用に入つてい
る。このプラント模擬装置は、通常の運転操作の
訓練と共に、実プラント上での事故を想定してそ
の対応処置の訓練を主たる目的としている。

既に実プラントの動特性及び過度現象はある程
度模擬されているが、現状においては実プラント
の細部にわたり、より詳細に制御盤内に実装され
ている論理回路およびモータコントロールセンタ
の動作等の論理動作を模擬すると共に、その動特
性及び過渡現象を、より実プラントに忠実に模擬
する必要性が生じてきている。

しかしながら、従来技術においては、プラント
模擬範囲が広くなつた場合や精度を向上していく
場合に、プラント模擬プログラムの容量が増加し
てゆくところから、プラント全般を模擬するに要
する時間が容量に比例して増加し、それに比例し
て精度が低下すると共に、運転操作に対する応答
が遅れることになり、敏速な運転操作の訓練に、
支障を来たすようになつてきている。

本発明は、このような従来技術の欠点に鑑みて
なされたもので、広範囲にプラントを模擬すると
共に、動特性及び過度現象を正確に模擬すること
を可能にするプラント模擬装置を提供しようとす
るものである。

本発明の一実施例を原子力発電所のプラント模
擬装置を例に図をもとに具体的に説明する。原子
力発電所の中央制御盤と同型・同機能を有する模
擬中央制御盤（RTG盤と略す）４上に設置され
ている多数の操作スイツチや調節計等からの操作
信号１５は、電子計算機１の入力装置１３を介し
て演算制御装置１１に読込まれ、先ず電子計算機
１の記憶装置１２に記憶される。又、模擬運転操
作信号１６は、指導員コンソール５より同様に電
子計算機１の入力装置１３を介して演算制御装置
１１に読込まれ、先ず電子計算機１の記憶装置１
２に記憶される。そして上記二種類の信号をもと
に、記憶装置１２に予め記憶された手順や方法に
従つて演算制御装置１１により演算処理され、そ
の結果はその記憶装置１２に保存される。

次に記憶装置１２内のデータで、電子計算機２
の演算制御装置２１により使用されるアクチユエ
ータの状態量およびアナログ制御系の自動／手動
信号のデータ及び電子計算機２の記憶装置２２内
のデータで演算制御装置１１により使用されるプ
ロセス変数データは、データ転送装置３により非
同期で周期的に相手側記憶装置に記憶される。電
子計算機２においては、電子計算機１から転送さ
れてくるデータをもとに、電子計算機２の記憶装
置２２に予め記憶された手順・方法に従つて演算
制御装置２１により演算処理が行なわれ、その結
果は記憶装置２２に保存されるRTG盤４上及び
指導員コンソール５上のランプ、指示計、記録
計、及びカラーCRT表示器には、記憶装置１２
に保存されている演算結果から、出力装置１４を
介して出力される。

第２図に電子計算機１及び２の詳細なブロツク
図を示し、第１図と第２図をもとに本発明の作用
を具体的に説明する。１例として、原子力発電所
の出力を変化させる時の操作を例に説明する。

RTG盤４上に設置されているタービンEHC
（電気油圧制御装置）の負荷設定操作スイツチ４
１及び制御棒操作スイツチ４２の操作信号１５
は、入力装置１３を介し電子計算機１の演算制御
装置１１のプロセス入力部１０５により読込ま
れ、記憶装置のコモンデータ領域１０内の入力デ
ータ部１０１に記憶される。このコモンデータ領
域１０には、RTG盤４及び指導員コンソール５
との情報の授受をするための前記した入力データ
部１０１及び出力データ部１０２と、論理モデル
間の情報の授受のみに必要な内部データ部１０
３、電子計算機２からのデータが転送されてくる
受信データ部１０４とがある。入力データ部１０
１に保存された前記操作信号１５は、論理モデル
部１０７に入力され、また負荷設定増減信号１５
１は、その信号が発生している時間に比例した値
に負荷設定値が加算されて、新たな負荷設定値と
して内部データ部１０３に保存される。一方、制
御棒操作信号１５２においては、論理モデル部１
０７内で電子計算機２からデータ転送されてくる
受信データ部１０４の中の原子炉内の種々の状態
量が操作許容範囲内にあるか否か、および内部デ
ータ部１０３内の論理回路の論理信号とにより、
まず操作の可否が決定され、次に操作可能の場合
に操作信号１５２から制御棒位置が計算され、前
記と同様に内部データ１０３に保存される。次に
コモンデータ転送部１０８においては、論理モデ
ル部１０７により保存された内部データ部１０３
が、データ転送装置３を介して電子計算機２のコ
モンデータ領域２０の受信データ部２０２に転送
される。出力データ部１０２には、RTG盤４上
及び指導員コンソール５上のランプ、指示計、記
録計等の情報が全て保存されており、この情報は
プロセス出力部１０６から出力装置１４を介して
一括してRTG盤４上及び指導員コンソール５上
のランプ、指示計、記録計等に表示される。この
一連の処理が終了すると、電子計算機１の演算制
御装置１１は再度プロセス入力部１０５の処理を
開始する。以上の流れをフローチヤートに示した
のが第３図である。

一方、電子計算機２の演算制御装置２１におい
ては、コモンデータ領域２０内の受信データ部２
０２に受信されている負荷設定値から、物理モデ
ル部２０３により、タービンEHCの制御機構通
りに演算されてタービン加減弁開度が計算され、
基本的には主蒸気圧力との積からタービン蒸気流
量が計算され、タービン蒸気流量による駆動力か
ら発電気負荷等の損失分が減算されてタービン出
力となり、且つ、コモンデータ領域２０内の内部
データ部２０１に保存される。又、予め制御棒位
置に対応して制御棒反応度が記憶されているの
で、物理モデル部２０３では受信データ部２０２
に受信されている制御棒位置から制御棒反応度が
求められて、内部データ部２０１に保存される。
次にコモンデータ転送部２０４において、電子計
算機１と同様に、内部データ２０１がデータ転送
装置３を介して電子計算機１のコモンデータ領域
１０の受信データ部１０４に転送される。その
後、再度物理モデル部２０３に処理が移行する。
以上の流れをフローチヤートに示したのが第４図
である。

第３図に示す電子計算機１の処理と、第４図に
示す電子計算機２の処理とは、相互のコモンデー
タ領域受信データ部だけで結合しているので、完
全に独立することが可能となり、同様に論理モデ
ル部と物理モデル部とが実行されることが可能で
ある。

従つて、模擬範囲が増加するにあたつては、シ
ーケンスは電子計算機１の論理モデル部１０７に
挿入し、動特性は電子計算機２の物理モデル部２
０３に挿入することにより、それぞれの電子計算
機に処理する量を分散することができ、プラント
全般を模擬するに要する時間の増加を抑制するこ
とになる。電子計算機１及び２の処理量が不均等
になつた場合には、電子計算機１に物理モデルを
追加するか、又は、電子計算機２に論理モデルを
追加して、プラント全般を模擬するに要する時間
の増加を最小限にすることが可能となる。

なお、前述の実施例では、電子計算機２台を
各々のコモンデータ領域からデータ転送装置を介
して結合する場合について述べたが、第５図に示
すように電子計算機３台あるいはそれ以上の複数
台あつてもその要旨は全く同じである。

この第５図は、電子計算機１と電子計算機２及
び電子計算機１と電子計算機６とが、それぞれデ
ータ転送装置３及び７を介してコモンデータ領域
により結合されている例である。これにより、論
理モデル及び物理モデルは、３台の電子計算機に
分散されることができる。

また、コモンデータ領域が複数台の電子計算機
により共有される共有記憶装置に保存される実施
例を第６図に示す。この図において、電子計算機
１及び２、の論理モデル及び物理モデルは、共有
記憶装置８上にあるアクチユエータの状態量、ア
ナログ制御系の自動／手動信号、およびプロセス
変数を介して接続される。これによつても同様に
論理モデル及び物理モデルは複数台の電子計算機
に分散することができる。

以上述べた様に、本発明によれば各種プラント
の運転訓練のために、制御盤上からの模擬運転操
作及び指導員コンソールからの指令に対して敏速
に且つ正確に応答することを可能とするプラント
模擬装置を提供することができ、プラントの異常
事態発生時において、運転員が迅速な対応をする
ことができるような訓練を可能とし、プラントの
安全性向上につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体的構成図、第
２図は電子計算機１及び２の詳細なブロツク図、
第３図は電子計算機１の実行手順を示すフローチ
ヤート、第４図は電子計算機２の実行手順を示す
フローチヤート、第５図は変形例で３台の、電子
計算機による構成図、第６図は変形例で共有記憶
装置を使用した構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 運転訓練に用いるプラントシミユレータにお
   いて、制御盤および指導員コンソールの操作信号
   を入力する入力装置と、該入力装置よりの信号を
   受けて主として前記制御盤上のスイツチ類の操作
   信号を入力し、前記制御盤内に実装してある論理
   回路およびモータコントロールセンタの動作弁お
   よびポンプ等のアクチユエータの状態、現場のセ
   ンサの動作等の模擬にあたる論理演算を分担する
   第１の演算制御装置及び主としてプロセスの動作
   性およびアナログ制御系の動作の模擬にあたる物
   理演算を分担する第２の演算制御装置と、前記第
   １の演算制御装置で演算したアクチユエータの状
   態量およびアナログ制御系の自動／手動信号とを
   周期的に前記第２の演算制御装置で演算したプロ
   セス変数を周期的に前記第１の演算制御装置へデ
   ータ転送するデータの転送装置と、前記第１及び
   第２の演算制御装置のそれぞれの処理手順、入出
   力データ及びデータ転送用データを記憶する第１
   の記憶装置と第２の記憶装置と、前記第１及び第
   ２の演算制御装置での演算結果を出力する出力装
   置とから成り、制御盤上からの模擬運転操作及び
   指導員コンソールからの指令に対してプラントシ
   ミユレータが応答するようにしたプラント模擬装
   置。 ２ 運転訓練用に用いるプラントシミユレータに
   おいて、制御盤及び指導員コンソールの操作信号
   を入力する入力装置と、該入力装置よりの信号を
   受けて主として前記制御盤上のスイツチ類の操作
   信号を入力し、前記制御盤内に実装してある論理
   回路およびモータコントロールセンタの動作弁お
   よびポンプ等のアクチユエータの状態、現場のセ
   ンサの動作等の模擬にあたる物理演算を分担する
   第１の演算制御装置及び主としてプロセスの動作
   性およびアナログ制御系の動作の模擬にあたる物
   理演算を分担する第２の演算制御装置と、前記第
   １及び第２の演算制御装置の各々の処理手順及び
   入出力データを記憶する第１及び第２の記憶装置
   と、前記第１及び第２の演算制御装置での演算結
   果を出力する出力装置と、前記第１の演算制御装
   置で演算した前記アクチユエータ状態量およびア
   ナログ制御系の自動／自動信号と前記第２の演算
   制御装置で演算したプロセス変数とを保存する共
   有記憶装置とで成り、制御盤上からの模擬運転操
   作及び指導員コンソールからの指令に対してプラ
   ントシミユレータが応答するようにしたプラント
   模擬装置。