JP2006091914A - Plant simulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電プラント等のプラントの運転訓練に利用されるプラント模擬装置に関する。 The present invention relates to a plant simulation apparatus used for operation training of a plant such as a power plant.
従来のプラント模擬装置について図40〜図47に基づいて説明する。
図40は、一般的なプラント模擬装置の全体構成を示すもので、プラント模擬装置は大きく分けて模擬制御盤1、プラント模擬部2、インストラクタ対話装置3、インストラクタ処理部4および現場盤模擬部5とで構成される。
A conventional plant simulator will be described with reference to FIGS.
FIG. 40 shows the overall configuration of a general plant simulation device. The plant simulation device is roughly divided into a
模擬制御盤1は、実プラントの制御盤と同型、同機能を有するもので、この模擬制御盤1にはプラントの状態を把握するための各種ランプ、指示計、ディスプレイ等が設けられており、さらにプラント運転操作を行うための各種スイッチが設けられている。
The simulated
プラント模擬部2は、プラント特性演算部6を有し、模擬制御盤1からの運転員(すなわち、シミュレータ訓練における訓練員)の操作信号に応じて実プラントにおける制御装置の機能の模擬演算を行い、ポンプ、弁等の補機状態量を求め、更にプラントの物理的動特性の模擬演算を実行し温度、圧力等のプラントプロセス量を求め、その結果を模擬制御盤1上の各種ランプ、指示計、ディスプレイへ出力しプラント状態として表示するものである。
The
また、インストラクタ対話装置3は、キーボード、マウス等の入力装置7と、CRT等の表示装置8で構成され、この入力装置7からのインストラクタ(シミュレータ訓練における指導員)の指令は、インストラクタ処理部4に伝えられる。
The
インストラクタ処理部4では、入力装置7からのインストラクタのプラント初期状態設定や模擬演算開始/停止やトレンド表示等の指令をインストラクタ入出力手段9により入力し、インストラクタ入出力手段9は入力した指令をその内容に応じてインストラクタ機能処理部10の中の事故模擬処理部11、故障模擬処理部12、リプレイ処理部13等に伝える。これらインストラクタ機能処理部10は、各種処理を実行し、前記プラント模擬部2に処理内容を伝えると同時に、インストラクタ入出力手段9を介してインストラクタ対話装置3の表示装置8に結果を表示する。
In the
また、現場盤模擬部5は、実プラントにおける現場に設置されている制御盤、手動弁等を操作する装置である。一般的にこれらを盤ハードで構成させると膨大な物量となるためCRTオペレーションによる装置とし、現場盤模擬処理部14、現場盤模擬入力装置15および現場盤模擬表示装置16とで構成されている。この装置からの訓練員による現場操作信号は、プラント模擬部2に伝えられ、現場機器の状態量を演算し、その結果を現場盤模擬部5上のCRT等の現場模擬表示装置16に表示される。
The on-site
このようなプラント模擬装置において、従来の事故模擬は、インストラクタ対話装置3の入力装置7により入力された事故を発生させる系統と事故項目および発生時刻がインストラクタ処理部4内のインストラクタ入出力手段9を介して、事故模擬処理部11に伝えられ、事故模擬処理部11が発生時刻と現在時刻が一致すると入力された事故項目に必要情報を付加し、プラント模擬部2に伝えることにより事故を発生させていた。
In such a plant simulation device, the conventional accident simulation is performed by the instructor input / output means 9 in the
また、従来の故障模擬設定は、図41を用いて説明すると、故障模擬対話手段21により表示装置8に表示される図42に示すような故障模擬設定画面を使用して設定を行う。例えば、主蒸気系の主蒸気外側隔離弁(A)を強制的に開くという故障模擬を発生させる場合、まずその機器に対応する機器番号(以下PIDと記す)を調べて、PID(ここではB21AOF003A)を入力装置7により入力する。入力後“状態設定”ボタンを押操作すると、故障模擬対話手段21は入力されたPIDに従って故障設定情報ファイル22より設定情報を取得し、図43に示すような故障模擬状態選択画面を表示装置に表示する。インストラクタは、この故障模擬状態選択画面にて故障模擬内容を選択し故障模擬状態を設定する。設定された故障模擬内容は、再び故障模擬設定画面で登録・実行要求を行うことにより、故障発生手段23により故障状態テーブル24に書込まれるとともに、プラント特性演算部6に通知される。プラント特性演算部6は、通知された故障模擬内容により、例えば主蒸気外側隔離弁(A)が強制的に開いた時のプラント挙動を演算し、模擬制御盤1上のランプや指示計に模擬演算結果を反映させ、故障模擬を行っていた。
Further, the conventional failure simulation setting will be described with reference to FIG. 41. The failure simulation setting is performed by using a failure simulation setting screen as shown in FIG. For example, when generating a failure simulation of forcibly opening the main steam outer isolation valve (A) of the main steam system, first, a device number (hereinafter referred to as PID) corresponding to the device is checked, and a PID (here, B21AOF003A) is checked. ) Is input by the input device 7. When the “status setting” button is pressed after input, the failure simulation dialogue means 21 acquires setting information from the failure setting
このようにして故障模擬が行われた後、故障を起こした機器の現在状態、故障模擬状態を調べるには、故障模擬設定画面では確認することができないため、状態表示手段25によって表示装置8に表示される図44に示すような故障模擬状態表示画面が使用されていた。 After the failure simulation is performed in this manner, in order to check the current state and failure simulation state of the failed device, it cannot be confirmed on the failure simulation setting screen. A failure simulation state display screen as shown in FIG. 44 is used.
状態表示手段25は、故障状態テーブル24から故障模擬設定内容を取得し、プラント模擬部2によって模擬された機器の現在状態、故障模擬状態を故障状態監視手段26から取得して図44に示すような故障模擬状態表示画面を編集し表示装置8に表示する。この故障模擬状態表示画面において、故障模擬状態は、PID・ポイント名称を色替え(実行中…赤色、登録中…緑色など)表示することにより、その進行状況が示され、また現在状態はリスト上に現在値を表示することにより確認することができるようになっていた。
The state display unit 25 acquires the failure simulation setting contents from the failure state table 24, acquires the current state and failure simulation state of the equipment simulated by the
このように、従来では故障を発生させようとする場合、まず故障模擬設定画面で、PIDの入力を行い、故障模擬状態選択画面を表示させ故障状態の設定を行い、再び故障模擬設定画面で登録・実行要求を行っていた。また、故障模擬を行った機器の状態を確認するために、別画面(故障模擬状態表示画面)を表示させていた。 As described above, when a failure is to be generated in the past, first, PID is input on the failure simulation setting screen, the failure simulation state selection screen is displayed, the failure state is set, and the failure simulation setting screen is registered again. -An execution request was made. In addition, another screen (failure simulation state display screen) is displayed in order to confirm the state of the device that has performed the failure simulation.
また、従来のプラント模擬装置におけるプラント処理部4は図45に示すよう、リプレイデータ記憶部31、リプレイデータ保存/復元処理部32およびインストラクタ信号処理部33からなるリプレイ処理部13を有し、このリプレイ処理部13により、前回訓練内容の再現を可能にしていた。
Further, as shown in FIG. 45, the
すなわち、リプレイ処理部13では、通常訓練中にプラント模擬部2から出力される運転員の操作内容や運転に伴って刻々と変化するプラント状態をリプレイデータ保存/復元処理部32により入力し、リプレイデータ記憶部31に保存する。そして、リプレイ時には、リプレイデータ保存/復元処理部32によりリプレイデータ記憶部31内の情報を読み込み、それらの情報に基づいて上記運転員の操作内容とプラント状態をプラント模擬部2へ出力し、プラント模擬部2がインストラクタ信号処理部33を介して送られるインストラクタからの模擬演算開始/停止の要求信号に基づいて模擬演算を行うことにより、前回訓練内容の再現を行っていた。なお、図45中の符号34は、模擬制御盤1とプラント模擬部2とのデータの入出力を行う模擬制御盤入出力装置である。
That is, in the
また、従来のCRTオペレーションによる現場盤模擬部5は、図46に示すように、現場盤の操作や画面選択を行う現場盤模擬入力装置15と、現場盤模擬入力装置15からの現場盤入力信号に基づいて画面選択信号および現場盤の操作信号を出力する現場盤模擬入力処理部41と、現場盤模擬入力処理部41からの画面選択信号に基づいて現場盤画面データベース42から表示する現場盤画面データを選択する現場盤画面選択手段43と、現場盤画面選択手段43により選択された現場盤画面データにプラント模擬部2より演算されたプロセス値を設定した現場盤表示画面データを表示処理する現場盤画面表示処理部44と、現場盤画面表示処理部44から出力された現場盤表示画面データを表示する現場盤模擬表示装置16から構成されている。
Further, as shown in FIG. 46, the field
現場盤表示画面の一例を図47に示す。この図は、プラントのある系統を示し、図中の操作器シンボルを選択することにより、その操作器の操作入力画面G1が表示され、この操作入力画面G1に従って操作することにより現場盤の操作を行うことができるようになっている。 An example of the on-site panel display screen is shown in FIG. This figure shows a certain system of the plant, and by selecting an operating unit symbol in the figure, an operating input screen G1 of the operating unit is displayed. By operating according to this operating input screen G1, the operation of the on-site panel is performed. Can be done.
また、非特許文献1及び特許文献1には、対話処理によりオペレータの指示でプラントの事故或いは故障状態を模擬するマルファンクションを発生できる技術が記載されている。さらに、特許文献2には、マルファンクションの発生をランダムに行うことができる技術が記載されている。
従来のプラント模擬装置においては、以下に示すような問題があった。
(1)訓練員がインストラクタの替わりに事故発生等のプラント模擬装置を運用しなければならないコンパクトシミュレータや運転班員で訓練を行うチーム訓練では、訓練員が自ら事故発生を設定しつつ対応訓練を行うため、予めその事故要因を知る得ることになり、事故対応訓練で不要な予備知識を備えることになり十分な事故対応訓練ができなかった。
The conventional plant simulator has the following problems.
(1) In the team training where the trainer trains with the simulator and the operation team member who must operate the plant simulation device such as the occurrence of an accident instead of the instructor, the trainer performs the response training while setting the accident occurrence by himself / herself. In order to do this, the cause of the accident was obtained in advance, and unnecessary accident knowledge was provided in the accident response training, and sufficient accident response training was not possible.
(2)故障模擬を発生させるために、故障模擬の設定や故障状態の監視など複数枚の画面を表示させ操作する必要があり、このため故障模擬の発生に時間がかかり、また、画面上での入力操作が面倒であった。 (2) In order to generate a failure simulation, it is necessary to display and operate multiple screens, such as failure simulation settings and failure status monitoring. The input operation was troublesome.
(3)リプレイ処理においては、リプレイの中で訓練員の行った運転操作によるプラント挙動を自動的に模擬制御盤上に再現しても、リプレイ要求を行ったオペレータからはどのタイミングでどの機器を操作しているのか素早く、十分な判断を下すことができず、リプレイの中で運転操作を行った訓練員に対するインストラクタの運転指導が十分に行えないため、効果的な訓練が行えないという問題があった。 (3) In the replay process, even if the plant behavior resulting from the driving operation performed by the trainee during the replay is automatically reproduced on the simulation control panel, which equipment is selected at what timing from the operator who made the replay request. There is a problem that effective training cannot be performed because the instructor's driving guidance cannot be sufficiently given to the trainee who performed the driving operation during the replay because it is impossible to make a sufficient judgment quickly. there were.
(4)従来の盤レスの現場盤操作模擬において、現場盤模擬画面を表示する表示装置、現場盤操作の入力装置およびその操作環境は、実際の現場盤の操作環境と大きな隔たりがあり、現場盤操作技能を養うためには不十分な環境であった。 (4) In the conventional panel-less on-site panel operation simulation, the display device for displaying the on-site panel simulation screen, the input device for on-site panel operation, and its operation environment are largely different from the actual on-site panel operation environment. The environment was insufficient to cultivate board operation skills.
(5)従来の現場盤模擬部は、どの現場操作盤においても常時操作が可能であったため、現場が閉鎖された場合、その現場操作盤が操作できない状況を模擬することができなかった。 (5) Since the conventional on-site panel simulation unit can always be operated on any on-site operation panel, when the on-site operation panel is closed, the situation where the on-site operation panel cannot be operated cannot be simulated.
本発明は、上記各問題を解決しインストラクタに対しての負荷軽減を行い、訓練員に対し訓練効果の高いプラント模擬装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, reduce the load on the instructor, and provide a trainer with a plant simulation device having a high training effect.
すなわち本発明は、上記(2)の従来技術の問題点を解決するために、訓練員からの要求・指令を入力し模擬プラント状態を出力する運転操作用の模擬制御盤と、インストラクタからの要求・指令を入力するインストラクタ対話装置と、模擬制御盤およびインストラクタ対話装置を介して入力される情報に基づいてプラント挙動を模擬演算するプラント特性演算手段とを備えたプラント模擬装置において、インストラクタ対話装置を介して入力されるインストラクタの要求により、プラントの系統画面をインストラクタ対話装置に表示し、この系統画面からの機器選択によりプラント特性演算手段に対する当該機器の故障発生要求を可能にするとともにプラント特性演算手段からのプラント状態および発生した故障状態を系統画面に表示する故障模擬処理手段を具備し、故障模擬処理手段は、機器ごとに設定可能な故障状態を記憶する設定故障情報記憶手段と、インストラクタ対話装置を介して入力された故障模擬情報により模擬すべき故障状態を設定しプラント特性演算手段に対して故障模擬発生要求を行う故障発生手段と、この故障発生手段によって設定された故障状態に基づいてプラント特性演算手段から監視すべきプラント状態および模擬された故障状態を入力する故障状態監視手段と、インストラクタ対話装置を介して入力される系統画面表示要求により、該当する系統画面をインストラクタ対話装置に表示し、このインストラクタ対話装置を介して入力される系統画面上の機器の選択信号により当該機器の設定可能な故障状態を設定故障情報記憶手段から取出して故障設定画面をインストラクタ対話装置の系統画面上に表示し、この故障設定画面からインストラクタ対話装置を介して入力される故障模擬情報を故障発生手段に送信し、故障状態監視手段から送信されるプラント状態および故障模擬状態をインストラクタ対話装置の系統画面上に表示する故障模擬系統画面表示手段とを備えたことを特徴とする。 That is, in order to solve the problem of the prior art (2), the present invention inputs a request / command from a trainee and outputs a simulated plant state, and a request from an instructor. An instructor interaction device comprising: an instructor interaction device for inputting a command; and a plant characteristic operation means for simulating a plant behavior based on information input via the simulation control panel and the instructor interaction device. The system screen of the plant is displayed on the instructor interactive device in response to the request of the instructor input via the system, and the failure occurrence of the equipment can be requested to the plant characteristic calculation means by selecting the equipment from the system screen and the plant characteristic calculation means Displays the plant status and the fault status that occurred from the system on the grid screen The failure simulation processing means includes a set failure information storage means for storing a failure state that can be set for each device, and a failure state to be simulated based on the failure simulation information input via the instructor dialogue apparatus. The failure generation means for requesting the plant characteristic calculation means to generate a failure simulation, the plant state to be monitored from the plant characteristic calculation means based on the failure state set by the failure generation means, and the simulated failure state In response to a system state display request input via the instructor dialog device, the corresponding system screen is displayed on the instructor dialog device, and on the system screen input via this instructor dialog device. The failure status that can be set for the device is retrieved from the set failure information storage means in response to the device selection signal. A fixed screen is displayed on the system screen of the instructor interaction device, the failure simulation information input from the failure setting screen via the instructor interaction device is transmitted to the failure generating means, and the plant state transmitted from the failure state monitoring means and A fault simulation system screen display means for displaying the fault simulation state on the system screen of the instructor dialogue apparatus is provided.
また本発明は、上記(3)の従来技術の問題点を解決するために、訓練員からの要求・指令を入力し模擬プラント状態を出力する運転操作用の模擬制御盤と、インストラクタからの要求・指令を入力するインストラクタ対話装置と、模擬制御盤およびインストラクタ対話装置を介して入力される情報に基づいてプラント挙動を模擬演算するプラント特性演算手段とを備えたプラント模擬装置において、通常の訓練時にはインストラクタ対話装置から入力される設定情報および模擬制御盤から入力される操作情報を運転訓練情報として時系列に保存し、インストラクタのリプレイ要求により保存された運転訓練情報に基づいてプラント挙動を模擬制御盤上に再現するリプレイ処理手段と、このリプレイ処理手段と連動して、通常の訓練時には操作情報に対応して通報すべき通報情報を時系列に保存し、インストラクタのリプレイ要求により、時系列に保存された通報情報を再現した運転時刻に従って通報出力装置に出力し、再現される操作タイミングでその操作内容を通報するリプレイ通報情報処理手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the problem of the prior art (3), the present invention inputs a request / command from a trainee and outputs a simulated plant state, and a request from an instructor. In a plant simulation device comprising an instructor dialogue device for inputting a command and a plant characteristic calculation means for simulating a plant behavior based on information input via the simulation control panel and the instructor dialogue device, during normal training The setting information input from the instructor interactive device and the operation information input from the simulation control panel are stored in time series as operation training information, and the plant behavior is simulated based on the operation training information stored by the replay request of the instructor. The replay processing means reproduced above and this replay processing means are linked with this replay processing means during normal training. The report information to be reported corresponding to the information is stored in time series, and the instructor's replay request outputs the report information stored in time series to the report output device according to the reproduced operation time, and is reproduced at the operation timing. Replay notification information processing means for reporting the operation content is provided.
また本発明は、上記リプレイ通報情報処理手段を備えたプラント模擬装置において、操作情報ごとに対応する通報情報を記憶する通報データ記憶手段と、模擬制御盤から入力される操作情報に従ってリプレイ通報情報処理手段によって通報データ記憶手段から取出された通報情報を操作時刻よりも早い時刻を付して記憶する通報内容記憶手段を備えたことを特徴とする。 According to the present invention, in the plant simulation apparatus including the replay notification information processing unit, the replay notification information processing unit is configured to store notification information corresponding to each operation information and the operation information input from the simulation control panel. It is characterized by comprising report content storage means for storing the report information extracted from the report data storage means by means with a time earlier than the operation time.
また本発明は、上記(4)の従来技術の問題点を解決するために、訓練員からの要求・指令を入力し模擬プラント状態を出力する運転操作用の模擬制御盤と、インストラクタからの要求・指令を入力するインストラクタ対話装置と、プラントの現場での機器操作画面を表示して機器操作指令を入力する現場盤模擬入出力装置と、模擬制御盤、インストラクタ対話装置および現場盤模擬入出力装置を介して入力される情報に基づいてプラント挙動を模擬演算するプラント特性演算手段とを備えたプラント模擬装置において、現場盤模擬入出力装置を介して入力される現場操作画面の表示要求により対応する現場操作画面を現場盤模擬入出力装置に表示し、この現場操作画面を表示する現場盤模擬入出力装置を介して入力される操作信号をプラント特性演算手段に送信する現場盤模擬処理手段と、現場盤模擬入出力装置を介して入力される現場画面の表示要求により対応する現場のイメージデータを選択し、この現場イメージにプラント状態によって表示形態が異なる操作器イメージが含まれるときプラント特性演算手段から出力されるプラント状態に応じて操作器イメージデータを選択して現場のイメージデータと合成しイメージ表示器に現場の状況を表示する現場イメージ表示処理手段とを備えたことを特徴とする。 Further, in order to solve the problem of the prior art (4), the present invention inputs a request / command from a trainee and outputs a simulated plant state, and a request from an instructor.・ Instructor interaction device for inputting commands, on-site panel simulation input / output device for displaying device operation screens on the plant site and inputting device operation commands, simulation control panel, instructor interaction device, and on-site panel simulation input / output device In response to a display request for an on-site operation screen input via an on-site panel simulation input / output device in a plant simulation apparatus having a plant characteristic calculation means for simulating and calculating plant behavior based on information input via Display the site operation screen on the on-site panel simulation input / output device, and plan the operation signals input via the on-site panel simulation input / output device that displays this site operation screen On-site panel simulation processing means to be transmitted to the characteristic calculation means, and on-site image data corresponding to the display request of the on-site screen input via the on-site panel simulation input / output device is selected, and this on-site image is displayed according to the plant state. In-field image display that displays the on-site status on the image display by selecting the on-screen image data and combining it with the on-site image data according to the plant state output from the plant characteristic calculation means. And a processing means.
また本発明は、上記現場イメージ表示処理手段が、実際のプラントの現場フロアおよび現場操作盤のイメージデータを保存する現場イメージデータ保存手段と、現場盤上のプラント状態に応じて表示形態が変化する操作器、表示器および指示器のイメージデータを表示形態別に保存する操作器イメージデータ保存手段と、現場盤模擬入出力装置を介して入力される現場画面の表示要求により、現場イメージデータ保存手段から対応する現場のイメージデータを選択する現場イメージ選択手段と、現場盤模擬入出力装置を介して表示要求される現場画面にプラント状態に応じて表示形態が変化する操作器が配置されているとき、プラント特性演算手段から出力されるプラント状態に基づいて対応する操作器イメージデータを選択する操作器イメージ選択手段と、現場イメージ選択手段からの現場のイメージデータと操作器イメージ選択手段からの操作器イメージデータを合成してイメージ表示器に表示する現場イメージ画面作成手段とを備えたことを特徴とする。 また本発明は、上記(5)の従来技術の問題点を解決するために、訓練員からの要求・指令を入力し模擬プラント状態を出力する運転操作用の模擬制御盤と、インストラクタからの要求・指令を入力するインストラクタ対話装置と、プラントの現場での機器操作画面を表示して機器操作指令を入力する現場盤模擬入出力装置と、模擬制御盤、インストラクタ対話装置および現場盤模擬入出力装置を介して入力される情報に基づいてプラント挙動を模擬演算するプラント特性演算手段とを備えたプラント模擬装置において、現場盤模擬入出力装置から操作可能な現場操作器についてインストラクタ対話装置を介して入力される模擬入力許可または不許可の要求を受付ける現場盤模擬入力許可/不許可要求手段と、この現場盤模擬入力許可/不許可要求手段が受付けた要求を判定して判定結果を現場盤模擬入出力装置に表示するとともに、判定結果に応じて現場盤模擬入出力装置による対応する現場操作器の操作を許可または不許可とする現場盤模擬入力許可判定手段とを備えたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, the on-site image display processing means changes the display form according to the on-site image data storage means for storing the image data of the actual floor and on-site operation panel of the plant, and the plant state on the on-site board. From the on-site image data storage means according to the display request of the on-site screen data input via the on-site panel simulation input / output device, and the operating device image data storage means for storing the image data of the operation device, display and indicator When the field image selection means for selecting the image data of the corresponding field and the operation device whose display form changes according to the plant state are arranged on the field screen requested to be displayed via the field panel simulation input / output device, Controller image that selects the corresponding controller image data based on the plant state output from the plant characteristic calculation means And an on-site image screen creation means for combining the on-site image data from the on-site image selection means and the operation device image data from the operation device image selection means and displaying them on the image display. To do. In order to solve the problem of the prior art (5), the present invention inputs a request / command from a trainee and outputs a simulated plant state, and a request from an instructor.・ Instructor interaction device for inputting commands, on-site panel simulation input / output device for displaying device operation screens on the plant site and inputting device operation commands, simulation control panel, instructor interaction device, and on-site panel simulation input / output device In a plant simulation device equipped with plant characteristic calculation means for simulating plant behavior based on information input via the operator, an on-site controller operable from the on-site panel simulation input / output device is input via the instructor dialogue device. On-site panel simulation input permission / disapproval request means for accepting a request for permission or non-permission of simulated input, and on-site panel simulation input permission / disapproval The request received by the request means is determined and the determination result is displayed on the on-site panel simulation input / output device, and the operation of the corresponding on-site controller by the on-site panel simulation input / output device is permitted or not permitted according to the determination result. On-site board simulation input permission judging means is provided.
また本発明は、上記現場盤模擬入力許可/不許可要求手段および現場盤模擬入力許可判定手段を備えたプラント模擬装置において、現場盤模擬入力許可/不許可要求手段により設定される模擬入力許可または不許可の情報を記憶する模擬入力許可/不許可設定情報記憶手段と、現場操作器ごとに模擬入力許可/不許可の状態を記憶し、現場盤模擬入力許可判定手段により判定された判定結果に応じて更新される現場盤入力許可状態記憶手段とを備えたことを特徴とする。 Further, the present invention provides a plant simulation apparatus provided with the on-site panel simulation input permission / non-permission request means and the on-site panel simulation input permission determination means, The simulated input permission / non-permission setting information storage means for storing the non-permission information, the simulated input permission / non-permission status for each field controller, and the determination result determined by the on-site panel simulated input permission determination means A field board input permission state storage means that is updated accordingly is provided.
上記問題(2)を解決するプラント模擬装置においては、系統画面からの故障発生箇所の選択、模擬したい故障状態選択画面の表示および発生させた故障模擬状態およびプラント状態の系統画面への表示を可能にすることにより、複数画面表示による操作の煩わしさを軽減し、簡単に故障模擬発生の設定、実行を行うことで、簡単に故障模擬を発生させ、スムーズな運転訓練が可能となる。また、故障発生と故障状態の監視を同一画面上で容易に行うことができ、故障模擬をおこしたときの各系統の動きを学習することもできる。 In the plant simulation device that solves the above problem (2), it is possible to select a fault location from the grid screen, display a fault status selection screen to be simulated, and display the generated fault simulation status and plant status on the grid screen By reducing the troublesomeness of the operation due to the multi-screen display, it is possible to easily generate the failure simulation and to perform smooth driving training by simply setting and executing the failure simulation occurrence. Moreover, the occurrence of a failure and the monitoring of the failure state can be easily performed on the same screen, and the movement of each system when a failure simulation is performed can also be learned.
上記問題(3)を解決するプラント模擬装置においては、通常の訓練時には各機器の操作ごとにその機器操作に対応する通報情報を時系列に保存しておき、リプレイ時には、保存しておいた通報情報を再現した運転時刻に従って通報出力装置に出力することにより、各機器の操作タイミングと同時もしくは少し前に訓練員に操作内容を通報することができるようになる。 In the plant simulation device that solves the above problem (3), the report information corresponding to the operation of each device is stored in chronological order for each operation of the device during normal training, and the stored notification is stored during replay. By outputting the information to the notification output device according to the operation time in which the information is reproduced, it becomes possible to report the operation content to the trainee at the same time as or a little before the operation timing of each device.
したがって、訓練員は過去の運転状況を再現する上で各機器の操作タイミングを知ることができ、これによりその操作影響範囲に着目することができる。また、操作タイミングを意識しながらプラント応答を観察することができ、インストラクタは訓練員に対して的確な運転指導を行うことができる。 Therefore, the trainee can know the operation timing of each device in reproducing the past driving situation, and can thereby focus on the operation influence range. In addition, the plant response can be observed while being aware of the operation timing, and the instructor can give the trainer accurate driving guidance.
上記問題(4)を解決するプラント模擬装置においては、現場盤模擬表示装置に現場操作画面が表示されるとともに、現場でのイメージがイメージ表示器に表示されることにより、現実に近い現場盤の操作環境が提供され、現場盤操作に係わる位置関係や現場盤上の情報の読み取り等に関する現場操作上の技能養成が可能となる。 In the plant simulation device that solves the above problem (4), the on-site operation screen is displayed on the on-site panel simulation display device, and the on-site image is displayed on the image display. An operating environment is provided, and it becomes possible to train on-site operational skills related to positional relations related to on-site panel operation and reading of information on the on-site panel.
上記問題(5)を解決するプラント模擬装置においては、インストラクタ対話装置から現場操作盤の操作を強制的に禁止することが可能となり、現場異常時における現場の閉鎖や隔離に伴う状況の模擬訓練や、現場盤が操作できない場合の対応訓練が可能となる。 In the plant simulation device that solves the above problem (5), it is possible to forcibly prohibit the operation of the operation panel from the instructor interaction device, This makes it possible to conduct response training when the on-site panel cannot be operated.
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。なお、従来例と共通する部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in a prior art example, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の実施例1のプラント模擬装置を示すもので、特にインストラクタ処理部4における事故模擬処理部11の構成をさらに詳細に示している。事故模擬処理部11はインストラクタ機能処理部10のひとつで、プラント模擬部2に対して事故信号を与えプラントの事故を模擬するものである。本実施例では、事故模擬処理部11は、プラント模擬部2からプラント状態を取り込むプラント状態取込み部51、事故項目とその事故可能条件を記憶する事故発生可能判定情報テーブル52、プラント模擬部2からのプラント状態に基づいて事故発生可能判定情報テーブル52から発生可能事故を選択する発生可能事故選択部53、選択された発生可能事故を記憶する発生可能事故記憶部54、発生可能事故記憶部54から事故項目を選択するマルファンクションランダム選択部55および選択された事故項目に応じてプラント模擬部2に事故模擬を要求するマルファンクション発生処理部56で構成されている。
FIG. 1 shows a plant simulation apparatus according to a first embodiment of the present invention, and particularly shows the configuration of the accident
上記構成の事故模擬処理部11において、プラント状態取込み部51は、プラント模擬部2で模擬演算されたポンプ、弁等の補機状態量と温度、圧力等のプロセス量を随時取り込み格納する。
In the accident
事故発生可能情報テーブル52は、図2に示すように、まずプラントの系統ごとに大分類され、次に個々の事故項目とこの事故項目に対応した事故可能条件すなわち事故発生が可能なプラント状態から構成されている。 As shown in FIG. 2, the accident occurrence possibility information table 52 is first classified roughly according to the plant system, and then the individual accident items and the accident possible conditions corresponding to the accident items, that is, the plant states in which accidents can occur. It is configured.
発生可能事故選択部53は、プラント状態取り込み部51のプラント模擬部2で演算された補機状態量およびプロセス量と事故発生可能情報テーブル52の事故可能条件から発生可能な事故項目を洗い出し、系統ごとの事故発生可能数および全ての事故発生可能数を発生可能事故記憶部54に保存する。
The possible accident selection unit 53 identifies possible accident items from the auxiliary machine state quantity and process amount calculated by the
図3は、給水ポンプA、Bが起動、給水ポンプCが停止、給水流量調節器A、Bが自動、給水流量調節器Cが手動、給水加熱器AおよびBの出入口弁が全開、タービンがリセットされているプラント状態において、図2に示す事故発生可能情報テーブル52の事故可能条件から発生可能事故記憶部54に保存された例を示す。すなわち、系統1の給水系において事故項目3の給水ポンプCトリップと事故項目6の給水流量調節器C不調は事故可能条件が満たされていないため発生可能事故項目から削除され、給水系における系統ごと可能数S1は6となる。同様に全ての系統についても系統ごと可能数を求め、これらの合計が全事故発生可能数Nとなる。
3 shows that the feed water pumps A and B are activated, the feed water pump C is stopped, the feed water flow controllers A and B are automatic, the feed water flow regulator C is manual, the inlet / outlet valves of the feed water heaters A and B are fully opened, The example which was preserve | saved in the accident possible accident memory | storage part 54 from the accident possible condition of the accident possibility information table 52 shown in FIG. 2 in the reset plant state is shown. That is, in the water supply system of the
ここで、インストラクタがインストラクタ対話装置3の入力装置7から事故指令として事故を発生させる系統Sと発生させる時刻Tを入力すると、この事故指令の内容が入出力処理手段9を経て事故模擬処理部11内のマルファンクションランダム選択部55に伝えられる。
Here, when the instructor inputs from the input device 7 of the
マルファンクションランダム選択部55では、まず発生時刻と現在の時間を比較し、同一となれば系統Sの系統ごと事故発生可能数を発生可能事故記憶部54から取り出し、この系統ごと可能数を最大値としてランダム関数を通じてランダム値を導き出すことによって、事故項目の選択を行う。例えば、図3において系統Sが系統番号1の給水系の場合、系統可能数S1は6となり、6を最大値としてランダム関数を通じてランダム値を得る。仮に得られたランダム値が5の場合、給水系の5行目に登録されている事故項目7の給水加熱器Aリークが選択されたこととなる。また、系統Sの入力がない場合は、発生可能事故記憶部54内の全事故発生可能数Nを最大値としてランダム値を得、系統に関係なく得られたランダム値行目に登録されている事故項目が選択されたこととなる。
In the multi-function random selection unit 55, first, the occurrence time is compared with the current time, and if they are the same, the number of possible accidents for each system of the system S is taken out from the possible accident storage unit 54, The accident item is selected by deriving a random value through a random function. For example, in FIG. 3, when the system S is a water supply system of the
マルファンクション発生処理部56は、マルファンクションランダム選択部55で選択された事故項目に応じて必要情報を付加し、プラント模擬部2に伝えることにより事故を発生させる。
The malfunction generation processing unit 56 adds necessary information according to the accident item selected by the malfunction random selection unit 55 and transmits the necessary information to the
以上の説明からも明らかなように、本実施例によれば、事故項目はインストラクタ対話装置3から入力されることなくマルファンクションランダム選択部55によりランダムに選択されるため、どのようなタイプのプラント模擬装置においても、訓練員は実プラントの運転における事故と同様に、何の事故が発生するか予測できない状態で事故対応訓練を行うことができる。
As is clear from the above description, according to the present embodiment, the accident item is randomly selected by the random function random selection unit 55 without being input from the
図4は、本発明の実施例2のプラント模擬装置を示すもので、特にインストラクタ処理部4における故障模擬処理部12の構成をさらに詳細に示している。
FIG. 4 shows a plant simulation apparatus according to the second embodiment of the present invention, and particularly shows the configuration of the failure
本実施例では、図41に示す従来の故障模擬処理部12と比較して、状態表示手段25に替えてインストラクタ入出力手段9と故障発生手段23との間に故障模擬系統画面表示部60が設けられている。
In this embodiment, as compared with the conventional fault
この故障模擬系統画面表示部60は、図5に示すように、系統画面を表示する系統表示部61と、系統画面上に機器の現在状態を表示する故障状況表示部62と、系統画面上にて選択された機器のPIDを求める故障部位選択部63と、選択された機器のPIDから模擬可能な故障情報を故障設定情報ファイル22より取得する故障模擬対話部64と、系統画面上の機器のPIDを格納する系統情報データベース65とによって構成されている。
As shown in FIG. 5, the failure simulation system screen display unit 60 includes a system display unit 61 that displays the system screen, a failure status display unit 62 that displays the current state of the device on the system screen, and a system screen. A failure
次に、図4〜図9を参照して故障模擬に際しての故障模擬系統画面表示部60による本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment by the failure simulation system screen display unit 60 at the time of failure simulation will be described with reference to FIGS.
まず、インストラクタ入出力手段9を介して故障模擬系統画面表示部60の系統表示部61により主要な系統が図6に示すようなリスト形式でインストラクタ対話装置3の表示装置8に表示される。このリスト画面から所望の系統を入力装置7を介して選択することにより、図7に示すような系統画面が表示装置8に表示される。この系統画面上にはその系統の主要な機器が表示され、その機器の現在状態が色替えにより表示される。これは故障状況表示部62が、プラント模擬部2のプラント特性演算部6より故障状態監視手段26を介して現在状態を取得し、その状態を系統表示部61に通知し、表示を行っている。図7では、例えば弁の場合、全開状態は赤色、全閉状態は緑色で表示し、現在状態を示している。
First, the main system is displayed on the
この系統画面上に表示されている機器の故障模擬を行いたい場合、以下のような方法で故障を発生させる。 When it is desired to simulate the failure of the device displayed on this system screen, the failure is generated by the following method.
例えば、ある弁に対し強制的に開くという故障模擬を発生させる場合、その弁をマウスにより選択する。選択すると、故障部位選択部63は、系統情報データベース65から選択された弁のPIDを取得し、取得したPIDを故障模擬対話部64に送る。故障模擬対話部64は、送られてきたPIDから、その機器にはどのような故障が行えるかという故障情報を故障設定情報ファイル22より取得する。その取得した内容を、図8または図9に示すような故障模擬設定画面にしてインストラクタ対話装置3の系統画面上に表示する。この故障模擬設定画面に表示される故障状態は系統画面中でデフォルトで持っており、主要な故障状態を表示するようになっている。この系統画面故障模擬設定画面より、故障模擬内容を選択し(強制開を選択)、“実行ボタン”を押操作する。故障模擬対話部64は“実行ボタン”が押されると、選択された故障模擬内容を故障発生手段23に送る。
For example, when a failure simulation of forcibly opening a certain valve is generated, the valve is selected with a mouse. When selected, the failure
故障発生手段23は、プラント特性演算部6に設定内容を送り、プラント特性演算部6により、設定内容を基にプラント特性を演算し、模擬制御盤1に計算値を反映させ、これにより、指定した弁が強制的に開くという故障模擬が行われる。
The failure generating means 23 sends the setting contents to the plant
この故障模擬の状態は、故障状態監視手段26がプラント特性演算部6より取得した故障状況を、故障模擬系統画面表示部60の故障状況表示部62により画面に通知する。図7では、故障状況を機器の左上に表示された“MF”という文字で表わし、例えば“MF”を赤色で表示している場合は、その機器の故障模擬が実行中であることを示している。また、“MF”を緑色で表示している場合は登録状態、“MF”が表示されていない場合は故障模擬が未登録であるということがわかるようになっている。
This failure simulation state is notified to the screen by the failure state display unit 62 of the failure simulation system screen display unit 60 of the failure state acquired by the failure
このように、系統画面より選択機器の故障状態が表示され、同一画面上で故障模擬要求が行えることにより、故障模擬を即座に発生することができ、発生させるための操作がより簡略化されスムーズな運転訓練が可能となる。従来のPID入力のみによる故障模擬ではどの系統のどこの機器の故障模擬を行っているかわかりにくい点があったが、故障模擬対象の機器を系統図で表わすことにより故障発生位置の概略を確認することができる。また、系統図中の機器を故障させたことにより、その系統に接続される他の機器がどのような動きをするかを同一画面で認識することも可能となり、プラントの動きの学習も可能となる。 In this way, the failure status of the selected device is displayed on the system screen, and by making a failure simulation request on the same screen, failure simulation can be generated immediately, and the operation for generating it is simplified and smoothed. Driving training is possible. In the conventional fault simulation using only PID input, there is a point that it is difficult to understand which equipment of which system and which fault is being simulated, but the outline of the fault occurrence location can be confirmed by representing the fault simulation target equipment in a system diagram be able to. In addition, when a device in the system diagram breaks down, it is also possible to recognize on the same screen how other devices connected to that system will move, making it possible to learn plant movements. Become.
図10は、本発明の実施例3のプラント模擬装置を示すもので、特にインストラクタ処理部4におけるリプレイ処理にかかる構成をさらに詳細に示している。
FIG. 10 shows a plant simulation apparatus according to the third embodiment of the present invention, and more particularly shows a configuration related to the replay process in the
本実施例では、図45に示す従来構成と比較して、プラント模擬部2からのデータに基づいて通常模擬運転時はその操作順にその操作内容に対応する通報情報を保存し、リプレイ中は保存した通報情報を順次取り出して通報出力処理する通報情報処理部71と、操作内容と通報情報との対応テーブルを記憶する通報データ記憶部72と、プラント模擬部2からの操作情報に応じてその通報情報を記憶する通報内容記憶部73と、通報情報処理部71からの通報情報を出力する通報出力装置74とをさらに設けている。
In the present embodiment, compared with the conventional configuration shown in FIG. 45, based on the data from the
次に、主にリプレイ処理にかかる本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment mainly relating to the replay process will be described.
模擬制御盤1からの訓練員の操作信号は、模擬制御盤入出力装置34を介してプラント模擬部2に読み込まれ、ここで実プラントにおける制御装置の機能の模擬演算およびプラントの物理的動特性の模擬演算が実行される。プラント模擬部2で模擬演算された結果得られる出力信号は、模擬制御盤入出力装置34を介して、模擬制御盤1上の各種ランプ、指示計、ディスプレイへプラント状態として表示される。
The operation signal of the trainee from the
これと並行して、リプレイデータ保存/復元処理部32は、あらかじめ決められたサンプリング間隔で、上記の模擬演算を開始するための初期状態をリプレイデータ記憶部31に保存するとともに、模擬制御盤入出力装置34を介して読み込んだ訓練員の操作情報を時系列に、すなわち、操作時刻と操作情報をリプレイデータ記憶部31に保存する。
In parallel with this, the replay data storage /
インストラクタ対話装置3は、プラント模擬部2に対するインストラクタの模擬演算実行開始、停止を要求する制御情報をインストラクタ入出力手段9を介してインストラクタ信号処理部33に転送し、またリプレイ機能を要求する制御情報をリプレイデータ保存/復元処理部32に転送する。
The
また、通報情報処理部71は、プラント模擬部2より制御情報、および、シミュレーション時刻または操作時刻とともに操作情報を入力する。プラント模擬部2からの制御情報がリプレイ中でないとき、すなわち通常の模擬運転のとき、通報情報処理部71は、プラント模擬部2より入力した操作時刻および操作情報に基づいて通報データ記憶部72から操作情報に対応した通報情報を取り込み、通報内容記憶部73に通報時刻とともに通報情報を時系列に保存する。ここで、通報時刻t′は、操作時刻tより早く通報したい時間をΔtとしたとき、t′=t−Δtである。
Further, the notification information processing unit 71 inputs operation information from the
制御情報がリプレイ中の場合は、通報情報処理部71は、プラント模擬部2より転送されるリプレイ中のシミュレーション時間ts に基づいて通報内容記憶部73より通報情報を読み込んで、ディスプレイ等の通報出力装置74に文字情報等で出力する。
When the control information is being replayed, the report information processing unit 71 reads the report information from the report
次に、通報情報処理部71で行っている演算処理について図11のフローチャートに従って説明する。 Next, calculation processing performed in the notification information processing unit 71 will be described with reference to the flowchart of FIG.
通報情報処理部71は、ステップ200において、プラント模擬演算部2から転送される制御情報がリプレイ中か、そうでないかを判断する。
In
プラント模擬演算部2からの制御情報がリプレイ中でないとき、通報情報処理部71は、ステップ201において、プラント模擬演算部2から転送される操作情報に基づいて対応する通報情報を通報データ記憶部72から検索する。
When the control information from the plant
ここで、プラント模擬演算部2より転送される操作情報データの構成例を図12に示す。この図に示すように、通報情報処理部71には操作時刻tとともに操作情報Iが入力される。また、通報データ記憶部72に登録されている操作情報Iと通報情報Mとの対応テーブルを図13に示す。この対応テーブルには操作情報ごとにその操作内容を知らせる通報情報が設定されている。
Here, the structural example of the operation information data transferred from the plant
したがって、ステップ201では図12に示すような操作情報Iが入力された場合、通報データ記憶部72より操作情報Iに対応した通報情報Mを取り込む。
Therefore, in
ステップ202では、通報時間t′(=t−Δt)と通報情報Mを、図14に示すように、時系列に通報内容記憶部73に保存する。この図14に示す通報内容記憶部73内の保存データは、図12に示す操作情報データに対応しており、ステップ201で通報データ記憶部72より取り込んだ通報情報Mを操作時刻tからΔtだけ差し引いた通報時刻t′とともに保存する。
In
ステップ203では、プラント模擬演算部2からの制御情報がリプレイ中のとき、リプレイ中の時間に対応する通報情報Mを通報内容記憶部73より検索する。すなわち、プラント模擬部2から転送されるリプレイ時刻ts に基づいて対応する通報時刻t′の通報情報Mを通報内容記憶部73より順次取り出す。
In
ステップ204では、ステップ203で取り出された通報情報Mを通報出力装置74に出力する。
In
上記通報情報処理により、訓練員はリプレイ中に操作タイミングにΔtだけ先んじてその操作内容を確認することができ、操作内容とプラントの挙動特性とを対応づけて学習することができる。 By the information processing, the trainee can confirm the operation content ahead of the operation timing by Δt during the replay, and can learn the operation content and the behavioral characteristics of the plant in association with each other.
図15は、上記第3実施例の変形例を示すもので、ここでは通報情報を音声として出力するものである。そのため、第3実施例のうち通報情報処理部71は音声通報情報処理部76に、通報データ記憶部72は音声の保存が可能な音声通報データ記憶部77に、通報内容記憶部73は音声通報情報処理部76と同様音声が保存可能な音声内容記憶部78に、通報出力装置74は音声出力用として、音声増幅装置79とスピーカ80に置き替えている。
FIG. 15 shows a modification of the third embodiment, in which the report information is output as voice. Therefore, in the third embodiment, the notification information processing unit 71 is in the voice notification
この構成で訓練のリプレイを開始すると、操作再現のタイミングよりΔtだけ早く通報情報が通報されるので、事前に操作項目を認識しながら、リプレイ中のプラントの状態確認を行うことが可能となる。 When training replay is started with this configuration, the notification information is notified by Δt earlier than the operation reproduction timing, so that the state of the plant being replayed can be confirmed while recognizing the operation items in advance.
また音声通報にすることにより、訓練員はリプレイ中に模擬制御盤1を監視しながらでも、特に専用のディスプレイを凝視することなく、操作項目を確実に認識することができる。
In addition, by using the voice notification, the trainee can surely recognize the operation item without staring at the dedicated display even while monitoring the
図16は、本発明のプラント模擬装置の実施例4を示すもので、特に現場盤模擬部5にかかる構成を詳細に示している。
FIG. 16 shows a fourth embodiment of the plant simulation apparatus of the present invention, and particularly shows a configuration related to the on-site
本実施例では、図46に示す従来構成の現場盤模擬部5に加えて、現場イメージを表示する大型表示器81と、この大型表示器81に現場イメージおよび現場盤操作器イメージを表示処理する大型表示器表示処理部82を設けている。
In the present embodiment, in addition to the field
この大型表示器表示処理部82は、実際のプラントの現場盤および現場関連の現場建屋や現場フロアの固定部イメージデータを保存する現場イメージデータベース83と、現場盤上の操作器や指示器の目盛りごとの可変部イメージデータを保存する操作器イメージデータベース84と、現場盤模擬入力処理部41からの画面選択信号により現場イメージデータベース83から現場盤イメージデータを選択する現場イメージ選択手段85と、現場盤模擬入力処理部41からの画面選択信号およびプラント模擬部2からのプロセス値に基づいて操作器イメージデータベース84から表示すべき現場盤上の操作器イメージデータを選択する操作器イメージ選択手段86と、それぞれ選択された現場盤イメージデータおよび操作器イメージデータを合成して大型表示器81に表示する大型表示器画面作成処理部87とで構成されている。
The large display
上記構成において、まず、現場イメージデータベース83および操作器イメージデータベース84に保存されるイメージデータについて説明する。図17および図18は、現場イメージデータベース83に保存される実際のプラントの現場盤および現場関連の現場建屋や現場フロアの固定部イメージデータの表示例である。固定部イメージデータは、現場盤模擬表示装置16に表示される従来の現場盤表示画面データとは異なり、操作する現場建屋、現場フロア、現場操作室、現場盤までのイメージデータであり、操作する現場盤は、実際のプラントの現場盤に近い大きさで表示されるイメージデータである。
In the above configuration, first, image data stored in the on-
図19は、操作器イメージデータベース84に保存される現場盤上の操作器や指示器のイメージデータ例である。図19の示すように、操作器イメージデータベース84には、各操作器や指示器について、その目盛りごとのイメージデータa、b、c、…が複数存在する可変部イメージデータが保存される。図20に示す表示画面例において、破線で囲まれた操作器がこの可変部イメージデータによる表示部分である。
FIG. 19 is an example of image data of the operating device and the indicator on the work site panel stored in the operating
次に、訓練員により現場盤画面の切り替えが行われた場合の本実施例の作用について図16を用いて説明する。 Next, the operation of the present embodiment when the on-board panel screen is switched by the trainee will be described with reference to FIG.
現場盤模擬入力処理部41は、現場盤模擬入力装置15からの現場盤入力信号に基づいて画面選択信号を、現場イメージ選択手段85と操作器イメージ選択手段86に出力するとともにプラント模擬部2に操作信号を出力する。現場イメージ選択手段85は、入力した画面選択信号により現場イメージデータベース83から表示する現場盤イメージデータを選択し、大型表示器画面作成処理部87に出力する。操作器イメージ選択手段86は、入力した画面選択信号により、現場イメージ選択手段85により選択される現場イメージデータ上に操作器や指示器がある場合、選択された現場イメージデータに対応したプロセスの模擬演算を行うプラント模擬部2からのプロセス値により、表示する操作器や指示器の指示するイメージデータを、操作器イメージデータベース84より選択し、大型表示器画面作成処理部87に出力する。大型表示器画面作成処理部87では、現場イメージ選択手段85から出力された現場イメージデータと操作器イメージ選択手段86から出力された操作器イメージデータとを入力して合成し、大型表示器表示画面データとして大型表示器81に出力する。大型表示器81は、大型表示器画面作成処理部87により合成された大型表示器画面データを表示する。
The on-site panel simulation
ここで、大型表示器81に表示された現場盤上の操作器や指示器のプロセス値の変化と現場盤の操作による操作器や表示器の表示内容の変化時の動きについて説明する。操作器イメージ選択手段86は、プラント模擬部2から逐次プロセス値を入力し、そのプロセス値に対応した操作器や指示器の指示するイメージデータを操作器イメージデータベース84より選択して大型表示器画面作成処理部87に出力し、前記現場盤イメージデータ選択時と同様、表示されている現場盤イメージデータに選択した操作器イメージデータを合成して、大型表示器画面データとして大型表示器81に表示する。現場盤の操作による操作器や指示器の変化は、現場盤模擬入力装置15より現場盤入力信号として入力され、現場盤模擬入力処理部41により操作信号としてプラント模擬部2に入力され、プロセス量の模擬演算に使用され、操作器イメージ選択手段86が入力するプロセス値の変化としてフィードバックされるため、操作器イメージ選択手段86によって操作器や指示器の変化が大型表示器81に表示される。
Here, a description will be given of changes in the process values of the operation devices and indicators on the field panel displayed on the
次に、従来の現場盤模擬表示装置16の画面切り替えと大型表示器81の画面切り替えについて説明する。現場盤模擬表示装置16および大型表示器81にはともに図21に示すような現場建屋の配置イメージが表示されているとする。
Next, screen switching of the conventional on-site panel
まず、現場盤模擬入力装置15により現場盤模擬表示装置の表示画面内の現場建屋Aのシンボルを選択入力する。現場盤模擬入力装置15からの現場盤入力信号は、現場盤模擬入力処理部41により画面選択信号として現場盤画面選択手段43、現場イメージ選択手段85および操作器イメージ選択手段86に出力される。現場盤画面選択手段43は、入力した画面選択信号により現場盤画面データベース42より選択した現場建屋を拡大した現場盤画面データを選択し、現場盤画面表示処理部44に出力する。現場盤画面表示処理部44では、現場盤画面選択手段43から現場盤画面データを入力し、プロセス値の表示がある場合は、プラント模擬部2からプロセス値を入力して現場盤画面データに設定し、現場盤表示画面データとして現場盤模擬表示装置16に出力する。これにより、現場盤模擬表示装置16には、図22に示すような現場建屋を拡大した現場盤画面に切り替え表示される。
First, the on-site board
一方、現場イメージ選択手段85は、現場盤模擬入力処理部41からの画面選択信号により、現場イメージデータベース83から現場建屋を拡大した現場イメージデータを選択し、大型表示器画面作成処理部87に出力する。また、操作器イメージ選択手段86は、現場盤模擬入力処理部41からの画面選択信号により、表示する操作器がある場合は、プラント模擬部2よりプロセス値を入力し、操作器イメージデータベース84から画面選択信号およびプロセス値に対応した操作器イメージデータを選択し、大型表示器画面作成処理部87に出力する。大型表示器画面作成処理部87は、現場イメージ選択手段85からの現場イメージデータと操作器イメージ選択手段86からの操作器イメージデータを合成し、大型表示器表示画面データとして大型表示器81に出力する。これにより、大型表示器81には、例えば図2222に示すような現場建屋を拡大した現場盤画面に切り替え表示される。
On the other hand, the on-site image selection means 85 selects the on-site image data obtained by enlarging the on-site building from the on-
順次、現場盤模擬表示装置16の表示画面上から現場フロア、現場盤操作室を現場建屋同様に選択すると、現場建屋の表示の場合と同様の処理により、現場盤模擬表示装置16および大型表示器81には図23R>3、図24と表示が切り替えられる。
When the site floor and the site panel operation room are sequentially selected from the display screen of the site panel simulated
次に、図24に示す表示画面において操作する現場盤を現場建屋同様に選択すると、現場建屋同様の動きにより、現場盤模擬表示装置16には図25に示すような現場盤の一部の詳細画面が表示され、大型表示器81には図26に示すような現場盤模擬表示装置16が表示している画面の位置を線Lで囲った現場盤の全体図が表示される。続いて、現場盤模擬表示装置16上の図25に示すような現場盤模擬画面から現場盤模擬入力装置15より操作する操作器Sのシンボルを選択すると、現場盤模擬表示装置16には図27に示すような選択した操作器に対する操作入力画面G1が表示され、大型表示器81には、選択した操作器を線で囲った現場盤の全体図が表示される。
Next, when the site panel to be operated on the display screen shown in FIG. 24 is selected in the same manner as the site building, the site panel simulated
大型表示器81の表示画面は、現場盤模擬入力装置15から入力された画面選択信号により切り替えられるが、現場イメージデータベース83には、従来の現場盤模擬表示装置16に表示される図25および図2727に示すような現場盤の一部の詳細画面や操作器の操作入力画面G1のイメージデータは保存されていない。大型表示器81には、実際に現場盤の前で操作を行っているという環境を演出するため、従来の現場盤模擬表示装置16で表示する現場盤の一部の詳細画面や操作器の操作入力画面の表示は行わず、現場盤の全体イメージまでの表示にとどめる。
The display screen of the
ここで、現場イメージデータと操作器イメージデータによる画面合成について、図28を用いて説明する。現場イメージデータは、現場盤および現場関連の現場建屋、フロアの固定部イメージデータである。操作器イメージデータは、現場盤上の操作器や指示器の表示部が可変する可変項目のイメージデータであり、図19R>9に例示するようにその目盛りの指示値により複数のイメージデータを保存している。図28に示す大型表示器画面データは、画面選択信号により現場イメージ選択手段85により選択された現場盤イメージデータIと、画面選択信号とプロセス値より操作器イメージ選択手段86により選択された操作器イメージデータkから大型表示器画面作成処理部87により合成される。
Here, the screen composition based on the on-site image data and the controller image data will be described with reference to FIG. The on-site image data is the image data of the fixed part of the on-site panel and the on-site related site building and floor. The operation device image data is variable item image data that can be changed on the display unit of the operation device and the indicator on the field board, and a plurality of image data is stored according to the indication value of the scale as illustrated in FIG. 19R> 9. is doing. The large display screen data shown in FIG. 28 includes the on-site panel image data I selected by the on-site image selection means 85 by the screen selection signal, and the operation unit selected by the operation unit image selection means 86 by the screen selection signal and the process value. The image data k is synthesized by the large display screen
ついで図29を用いて、この操作器の値が0から10の値に変更になった場合(プラント模擬部2より出力される値が10に変更になった場合)の画面合成について説明する。操作器イメージ選択手段86は、プロセス値の変化により操作器イメージデータベース84から操作器イメージデータaを選択し、大型表示器画面作成処理部87に出力する。大型表示器画面作成処理部87は、入力された操作器イメージデータを、前回現場イメージ選択手段85が選択した現場イメージデータIに合成し、大型表示器表示画面データとして出力する。
Next, with reference to FIG. 29, a description will be given of screen composition when the value of the operating device is changed from 0 to 10 (when the value output from the
実際の現場盤模擬表示装置16と大型表示器81の設置例を図30に示す。訓練員は、現場盤模擬表示装置16と現場盤模擬入力装置15から現場盤操作を行うため、大型表示器81は現場盤画面表示装置16と現場盤模擬入力装置15の奥に設置し、訓練員はあたかも実際の現場盤を操作している感覚で訓練を行うことができる配置とする。
An installation example of the actual on-board panel
これにより、従来の盤レスのCRTオペレーションによる現場盤模擬操作に加え、現場盤の操作における現場の情報量と臨場感がより現実に近づく。 Thereby, in addition to the on-site panel simulation operation by the conventional panel-less CRT operation, the amount of information on the site and the sense of reality in the operation of the on-site panel become closer to reality.
図31は、本発明のプラント模擬装置の実施例5を示すもので、従来構成に対して、インストラクタ対話装置3の入力装置7を介して入力された現場盤模擬部5に対する現場操盤模擬入力許可/不許可要求を受付ける現場盤模擬入力許可/不許可要求手段91と、現場盤模擬入力許可/不許可要求手段91が受付けた現場盤模擬入力許可/不許可要求により各現場盤の模擬入力許可/不許可の設定状態を記憶する現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92と、各現場盤の模擬入力許可/不許可の現在状態を保存する現場盤模擬入力許可状態データベース93と、現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92および現場盤模擬入力許可状態データベース93に基づいてどの現場盤に対して模擬入力許可、不許可のいずれの要求がなされたかを判定し、この判定結果を現場盤模擬処理部14に通知して当該現場盤からの模擬入力を許可または不許可状態にするとともに現場盤模擬入力許可状態データベース93を判定結果に従って更新する現場盤模擬入力許可判定手段94とを新たに設けている。
FIG. 31 shows a fifth embodiment of the plant simulation apparatus of the present invention. In contrast to the conventional configuration, the on-site control panel simulation input to the on-site
次に、本実施例の作用を説明する。
インストラクタがインストラクタ対話装置3の入力装置7を介して、現場盤模擬部5に対する現場盤模擬入力の許可/不許可を図32に示すような画面より要求すると、現場盤模擬入力許可/不許可要求手段91は、要求された現場盤模擬入力許可/不許可をプラント模擬部2内の図33に示すような現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92へ設定する。例えば、図3434に示すように、現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92の現場盤kの“模擬入力許可要求”に1、“模擬入力不許可要求”に0が設定され、同じプラント模擬部2内の現場盤模擬入力許可状態データベース93の現場盤kの“模擬入力許可”に1、“模擬入力不許可”に0が設定されている現場盤kに対して、インストラクタ対話装置3より現場盤模擬入力不許可を要求すると、現場盤模擬入力許可/不許可要求手段91はプラント模擬部2の現場操作盤模擬入力許可/不許可設定データベース92の現場盤kの“模擬入力許可要求”に0、“模擬入力不許可要求”に1を設定する。この現場盤模擬入力許可/不許可要求手段91の処理フローを図3535に示す。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the instructor requests permission / non-permission of on-site board simulation input to the on-site
現場盤模擬入力許可判定手段94は、図33R>3に示すような現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92と図36に示すような現場盤模擬入力許可状態データベース93とを比較し、現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92内の設定状態と現場盤模擬入力許可状態データベース93内の現在状態が異なる現場盤があれば、この現場盤に対して模擬入力許可/不許可要求がなされたものとして、この要求が模擬入力許可か不許可かを判定し、この判定結果を現場盤模擬処理部14に通知するとともに現場盤模擬入力許可状態データベース93を判定結果に従って更新する。例えば、プラント模擬部2の現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース92の現場盤kの“模擬入力許可要求”の0、“模擬入力不許可要求”の1と、プラント模擬部2の現場盤模擬入力許可状態データベース93の現場盤kの“模擬入力許可”の1、“模擬入力不許可”の0とを比較した場合、この現場盤kの模擬入力許可/不許可状態が異なるため、現場盤kについて模擬入力不許可要求がなされたものと判定し、この判定結果を現場盤模擬処理部14に通知して現場盤kの模擬入力を不可とし、さらに現場盤kが模擬入力不可となったことを現場盤模擬表示装置16に表示させるとともに、図37に示すように、最新の現場盤模擬入力許可状態としてプラント模擬部2の現場盤模擬入力許可状態データベース93の現場盤kの“模擬入力許可”に0、“模擬入力不許可”に1を設定し、保存する。この現場盤操作許可判定手段93の処理フローを図38に示す。
The on-site panel simulation input permission judging means 94 compares the on-site panel simulation input permission /
図39は、現場盤模擬入力許可判定手段94による判定結果を現場盤模擬処理部14を介して現場盤模擬表示装置16に表示した画面例である。
FIG. 39 is a screen example in which the determination result by the on-site panel simulation input permission determining means 94 is displayed on the on-site panel
また、現場盤模擬入力許可状態データベース93の内容は、現場盤模擬入力許可/不許可要求手段91によりインストラクタ対話装置3の表示装置8の図3232に示すような画面に反映され、反転、色替え等により現場盤の模擬入力許可/不許可の現在状態が表示されるようになっている。
Further, the contents of the on-site panel simulation input
以上の説明からも明らかなように、本実施例によれば、インストラクタ対話装置3から現場盤模擬部5に対する模擬入力許可/不許可を要求することにより、現場盤模擬部5での現場盤の入力操作に関する故障模擬を発生させることができる。また、設定された現場盤模擬部5に対する模擬入力許可/不許可状態は現場盤模擬表示装置16に表示され、訓練員は現場盤模擬部5で使用不可となった現場盤を認識することができる。
As is clear from the above description, according to the present embodiment, the
1…模擬制御盤、2…プラント模擬部、3…インストラクタ対話装置、4…インストラクタ処理部、5…現場盤模擬部、6…プラント特性演算部、9…インストラクタ入出力手段、10…インストラクタ機能処理部、11…事故模擬処理部、12…故障模擬処理部、13、14、15、16、22…故障設定情報ファイル、23…故障発生手段、26…故障状態監視手段、31、32、41、42、43、44、51…プラント状態取込み部、52…事故発生可能判定情報テーブル、53…発生可能事故選択部、54…発生可能事故記憶部、55…マルファンクションランダム選択部、56…マルファンクション発生処理部、60…故障模擬系統画面表示部、61…系統表示部、62…故障状況表示部、63…故障部位選択部、64…故障模擬対話部、65…系統情報データベース、71…通報情報処理部、72…通報データ記憶部、73…通報内容記憶部、74…通報出力装置、76…音声通報情報処理部、77…音声通報データ記憶部、78…音声内容記憶部、79…音声増幅装置、80…スピーカ、81…大型表示器、82…大型表示器表示処理部、83…現場イメージデータベース、84…操作器イメージデータベース、85…現場イメージ選択手段、86…操作器イメージ選択手段、87…大型表示器画面作成処理部、91…現場盤模擬入力許可/不許可要求手段、92…現場盤模擬入力許可/不許可設定データベース、93…現場盤模擬入力許可状態データベース、94…現場盤模擬入力許可判定手段。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記インストラクタ対話装置を介して入力されるインストラクタの要求により、プラントの系統画面を前記インストラクタ対話装置に表示し、この系統画面からの機器選択により前記プラント特性演算手段に対する当該機器の故障発生要求を可能にするとともに前記プラント特性演算手段からのプラント状態および発生した故障状態を前記系統画面に表示する故障模擬処理手段を具備し、
前記故障模擬処理手段は、
機器ごとに設定可能な故障状態を記憶する設定故障情報記憶手段と、
前記インストラクタ対話装置を介して入力された故障模擬情報により模擬すべき故障状態を設定し前記プラント特性演算手段に対して故障模擬発生要求を行う故障発生手段と、
この故障発生手段によって設定された故障状態に基づいて前記プラント特性演算手段から監視すべきプラント状態および模擬された故障状態を入力する故障状態監視手段と、
前記インストラクタ対話装置を介して入力される系統画面表示要求により、該当する系統画面を前記インストラクタ対話装置に表示し、このインストラクタ対話装置を介して入力される系統画面上の機器の選択信号により当該機器の設定可能な故障状態を前記設定故障情報記憶手段から取出して故障設定画面を前記インストラクタ対話装置の系統画面上に表示し、この故障設定画面から前記インストラクタ対話装置を介して入力される故障模擬情報を前記故障発生手段に送信し、前記故障状態監視手段から送信されるプラント状態および故障模擬状態を前記インストラクタ対話装置の系統画面上に表示する故障模擬系統画面表示手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 Via a simulated control panel for operation that inputs a request / command from a trainee and outputs a simulated plant state, an instructor interactive device for inputting a request / command from an instructor, and the simulated control panel and the instructor interactive device In a plant simulation device comprising plant characteristic calculation means for simulating plant behavior based on input information,
In response to an instructor request input via the instructor interaction device, a plant system screen is displayed on the instructor interaction device, and a failure occurrence request for the device can be made to the plant characteristic calculation means by selecting the device from the system screen. And a failure simulation processing means for displaying the plant state and the generated failure state from the plant characteristic calculation means on the system screen,
The failure simulation processing means includes
A set failure information storage means for storing a settable failure state for each device;
A fault generation means for setting a fault state to be simulated by the fault simulation information input via the instructor interaction device and making a fault simulation generation request to the plant characteristic calculation means;
A fault state monitoring means for inputting a plant state to be monitored and a simulated fault state from the plant characteristic calculation means based on the fault state set by the fault generation means;
In response to a system screen display request input via the instructor interaction device, the corresponding system screen is displayed on the instructor interaction device, and the device is selected by a device selection signal on the system screen input via the instructor interaction device. The failure state that can be set is taken out from the set failure information storage means, a failure setting screen is displayed on the system screen of the instructor interaction device, and the failure simulation information input from the failure setting screen via the instructor interaction device Fault simulation system screen display means for displaying the plant status and fault simulation status transmitted from the fault status monitoring means on the system screen of the instructor interaction device. Plant simulation device.
通常の訓練時には前記インストラクタ対話装置から入力される設定情報および前記模擬制御盤から入力される操作情報を運転訓練情報として時系列に保存し、インストラクタのリプレイ要求により前記保存された運転訓練情報に基づいてプラント挙動を前記模擬制御盤上に再現するリプレイ処理手段と、
このリプレイ処理手段と連動して、通常の訓練時には操作情報に対応して通報すべき通報情報を時系列に保存し、インストラクタのリプレイ要求により、時系列に保存された通報情報を再現した運転時刻に従って通報出力装置に出力し、再現される操作タイミングと同調してその操作内容を通報するリプレイ通報情報処理手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 Via a simulated control panel for operation that inputs a request / command from a trainee and outputs a simulated plant state, an instructor interactive device for inputting a request / command from an instructor, and the simulated control panel and the instructor interactive device In a plant simulation device comprising plant characteristic calculation means for simulating plant behavior based on input information,
During normal training, setting information input from the instructor interaction device and operation information input from the simulation control panel are stored in time series as driving training information, and based on the stored driving training information by an instructor replay request Replay processing means for reproducing the plant behavior on the simulated control panel,
In conjunction with this replay processing means, during normal training, the report information to be reported corresponding to the operation information is stored in time series, and the instructor's replay request reproduces the report information stored in time series And a replay notification information processing means for reporting the operation content in synchronization with the reproduced operation timing.
操作情報ごとに対応する通報情報を記憶する通報データ記憶手段と、
前記模擬制御盤から入力される操作情報に従って前記リプレイ通報情報処理手段によって前記通報データ記憶手段から取出された通報情報を操作時刻よりも早い時刻を付して記憶する通報内容記憶手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 In the plant simulation device according to claim 2,
Report data storage means for storing report information corresponding to each operation information;
Report content storage means for storing the report information extracted from the report data storage means by the replay report information processing means with a time earlier than the operation time according to the operation information input from the simulated control panel. A plant simulator.
前記現場盤模擬入出力装置を介して入力される現場操作画面の表示要求により対応する現場操作画面を前記現場盤模擬入出力装置に表示し、この現場操作画面を表示する前記現場盤模擬入出力装置を介して入力される操作信号を前記プラント特性演算手段に送信する現場盤模擬処理手段と、
前記現場盤模擬入出力装置を介して入力される現場画面の表示要求により対応する現場のイメージデータを選択し、この現場イメージにプラント状態によって表示形態が異なる操作器イメージが含まれるとき前記プラント特性演算手段から出力されるプラント状態に応じて操作器イメージデータを選択して前記現場のイメージデータと合成しイメージ表示器に現場の状況を表示する現場イメージ表示処理手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 It displays a simulated control panel for operation that inputs requests / commands from trainees and outputs simulated plant status, an instructor interaction device that inputs requests / commands from instructors, and a device operation screen at the plant site. On-site panel simulation input / output device for inputting equipment operation commands, and plant characteristic calculation means for simulating plant behavior based on information input via the simulation control panel, the instructor dialogue apparatus, and the on-site panel simulation input / output device In a plant simulator equipped with
The on-site panel simulation input / output device displays the on-site panel simulation input / output device by displaying a corresponding on-site operation screen in response to a display request for the on-site operation screen input via the on-site panel simulation input / output device. An on-site panel simulation processing means for transmitting an operation signal input via the apparatus to the plant characteristic calculation means;
When the on-site image data corresponding to the display request of the on-site screen input via the on-site panel simulation input / output device is selected, and when the on-site image includes an operator image whose display form differs depending on the plant state, the plant characteristics It comprises field image display processing means for selecting operation device image data according to the plant state output from the calculation means and combining it with the on-site image data to display the on-site status on the image display. Plant simulation device.
実際のプラントの現場フロアおよび現場操作盤のイメージデータを保存する現場イメージデータ保存手段と、
現場盤上のプラント状態に応じて表示形態が変化する操作器、表示器および指示器のイメージデータを表示形態別に保存する操作器イメージデータ保存手段と、
前記現場盤模擬入出力装置を介して入力される現場画面の表示要求により、前記現場イメージデータ保存手段から対応する現場のイメージデータを選択する現場イメージ選択手段と、
前記現場盤模擬入出力装置を介して表示要求される現場画面にプラント状態に応じて表示形態が変化する操作器が配置されているとき、前記プラント特性演算手段から出力されるプラント状態に基づいて対応する操作器イメージデータを選択する操作器イメージ選択手段と、
前記現場イメージ選択手段からの現場のイメージデータと前記操作器イメージ選択手段からの操作器イメージデータを合成してイメージ表示器に表示する現場イメージ画面作成手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 The plant simulation apparatus according to claim 4, wherein the on-site image display processing means is
On-site image data storage means for storing image data of the actual plant floor and on-site operation panel;
An operation device image data storage means for storing image data of an operation device, a display device, and an indicator whose display form changes according to a plant state on the field panel, for each display form;
On-site image selection means for selecting the corresponding on-site image data from the on-site image data storage means according to the display request for the on-site screen input via the on-site panel simulation input / output device
When an operation device whose display form changes according to the plant state is arranged on the field screen requested to be displayed via the field panel simulated input / output device, based on the plant state output from the plant characteristic calculation means An operation device image selection means for selecting corresponding operation device image data;
A plant simulation characterized by comprising on-site image screen creation means for combining the on-site image data from the on-site image selection means and the operation device image data from the operation device image selection means and displaying them on an image display apparatus.
前記現場盤模擬入出力装置から操作可能な現場操作器について前記インストラクタ対話装置を介して入力される模擬入力許可または不許可の要求を受付ける現場盤模擬入力許可/不許可要求手段と、
この現場盤模擬入力許可/不許可要求手段が受付けた要求を判定して判定結果を前記現場盤模擬入出力装置に表示するとともに、前記判定結果に応じて前記現場盤模擬入出力装置による対応する現場操作器の操作を許可または不許可とする現場盤模擬入力許可判定手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 It displays a simulated control panel for operation that inputs requests / commands from trainees and outputs simulated plant status, an instructor interaction device that inputs requests / commands from instructors, and a device operation screen at the plant site. On-site panel simulation input / output device for inputting equipment operation commands, and plant characteristic calculation means for simulating plant behavior based on information input via the simulation control panel, the instructor dialogue apparatus, and the on-site panel simulation input / output device In a plant simulator equipped with
On-site panel simulation input permission / non-permission request means for accepting a request for permission or non-permission of simulation input input via the instructor interaction device for a field controller operable from the field panel simulation input / output device;
The request received by the on-site panel simulation input permission / non-permission request means is determined and the determination result is displayed on the on-site panel simulation input / output device, and the on-site panel simulation input / output device responds according to the determination result. A plant simulation apparatus comprising: a field panel simulation input permission determination unit that permits or disallows operation of a field controller.
前記現場盤模擬入力許可/不許可要求手段により設定される模擬入力許可または不許可の情報を記憶する模擬入力許可/不許可設定情報記憶手段と、
現場操作器ごとに模擬入力許可/不許可の状態を記憶し、前記現場盤模擬入力許可判定手段により判定された判定結果に応じて更新される現場盤入力許可状態記憶手段と
を備えたことを特徴とするプラント模擬装置。 In the plant simulation device according to claim 6,
Simulated input permission / non-permission setting information storage means for storing simulated input permission / non-permission information set by the on-site panel simulated input permission / non-permission request means;
It is provided with on-site panel input permission state storage means that stores a simulation input permission / non-permission state for each field controller and is updated according to the determination result determined by the on-site panel simulation input permission determination means. A plant simulation device.
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