JP2637343B2

JP2637343B2 - プラント模擬装置

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Publication number: JP2637343B2
Application number: JP29653692A
Authority: JP
Inventors: 憲明馬淵
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPH06124060A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電プラントや
化学プロセスプラント等の種々のプラントの運転訓練お
よび解析支援等に用いられるプラント模擬装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、原子力発電プラントや化学処理
プラント等の種々のプラントでは、プラントを安全、か
つ、安定に運転するため、プラント運転員には、通常の
運転操作を円滑に行うことだけでなく、異常発生時にお
ける処置を迅速に行うことのできる能力が要求される。
そのために、プラントの運転員を訓練するための装置と
して、運転訓練用の模擬装置（シミュレータ）をはじ
め、各種のプラント模擬装置が開発されている。上述し
た運転訓練用のプラント模擬装置では、起動・停止時等
のプラント状態の模擬に加えて、事故発生時のプラント
状態の模擬を行うことのできるよう構成されたものが多
い。

【０００３】図２３は、このような従来のプラント模擬
装置の構成の一例を示すものである。

【０００４】同図において、制御盤１上には、操作スイ
ッチ２と表示灯３と指示計４等が設けられ、制御盤１に
は、プラント動特性模擬手段５とプロセスデータファイ
ル６とプロセス表示手段７とＣＲＴ８等が内装されてい
る。一方、プラント動特性模擬手段５には、キーボード
９等の入力装置により事故模擬設定要求１０を入力可能
に構成された事故模擬設定手段１１が設けられている。

【０００５】上記構成で、制御盤１上の操作スイッチ２
が操作されると、プラント動特性模擬手段５が操作スイ
ッチ２の操作内容に応じたプラント動特性を演算して、
この演算結果をプロセスデータファイル６へ書き込み、
このプロセスデータファイル６の内容がプロセス表示手
段７により、表示灯３や指示計４およびＣＲＴ８へ表示
される。

【０００６】ここで、図２３に示したプラント模擬装置
の具体的なハードウエア構成の一例を図２４に示す。

【０００７】プラント模擬装置は、主に運転・監視を行
うために必要な操作スイッチ２と表示灯３、指示計４を
備えた制御盤１と、計算機システム５０とにより構成さ
れる。計算機システム５０は、図２３に示した各手段を
ソフトウェア化し、これをプログラムとして保存するデ
ィスク装置５１と、これを実行するための中央演算処理
装置５２およびメモリ５３と制御盤１上のスイッチ状態
を入力するディジタル入力装置５４と制御盤１上の表示
灯３の点灯／消灯を行うディジタル出力装置５５と制御
盤１上の指示計４の指示値を出力するアナログ出力装置
５６と解析結果等を表示するＣＲＴ８とデータおよびオ
ペレータの指令を入力するキーボード９およびタッチパ
ネル５７からなっている。

【０００８】一般的に、プラント模擬装置では臨場感を
大切にするために制御盤１の表面上は実機プラントで使
用するものと同一形状とする場合が多い。ただし、実機
プラントの制御盤と異なり、内部のリレーシーケンス等
の回路は、計算機システム５０のソフトウェアで模擬さ
れるため存在しない。なお、近年では、実機プラントの
制御盤１は、計算機化される傾向にあり、この場合に
は、制御盤１と計算機システム５０間をディジタル入力
装置５４やディジタル出力装置５５やアナログ出力装置
５６で結ばずにデータ伝送装置５８によりデータの伝送
を行う場合も増加している。

【０００９】この構成により、通常運転操作以外に、教
官（インストラクタ）がキーボード９等により、事故模
擬設定要求１０を事故模擬設定手段１１に入力すること
により、事故模擬設定手段１１がプラント動特性模擬手
段５へ発生させる事故を設定し、プラント動特性模擬手
段５によって事故発生状態が模擬される。そして、プラ
ント動特性模擬手段５によって模擬された事故発生状態
は、一旦プロセスデータファイル６に書き込まれる。プ
ロセスデータファイル６に書き込まれた内容は、通常運
転時と同様に、制御盤１上の表示灯３や指示計４および
ＣＲＴ８へ表示される。

【００１０】次に、プラント動特性模擬手段５の動作の
一例を図２５のフローチャートを参照して説明する。

【００１１】まず、制御盤１上の操作スイッチ２の状態
は、ディジタル入力装置５４により入力される（処理４
０１）。このスイッチ状態の変化により、リレーシーケ
ンス（ロジック）模擬が行われ、オペレータの行った操
作が有効であるか否かの判定が行われる（処理４０
２）。この処理でロジック条件が成立した場合には、ポ
ンプ、弁等の動作機器（アクチュエータ）の特性の模擬
が行われ、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ特性や弁の開度等の演
算が行われる（処理４０３）。この動作機器の状態によ
り、例えば、流量、圧力等のプロセスの動特性を演算す
る（処理４０４）。この動特性の模擬は、あらゆる操作
に対応し、実機と同じ特性を示すように物理化学モデル
とするのが一般的である。

【００１２】この演算されたプロセスの特性は、工学値
に変換後、制御盤１上の指示計４に応じた電圧値、電流
値がアナログ出力装置５６より出力され、指示計４に表
示される（処理４０５）。また、演算されたプロセスの
特性は、表示計への表示に用いられるだけでなく、リレ
ーシーケンス模擬演算にも使用される（処理４０６）。
例えば、あるプロセス値に警報値、インターロック動作
設定値が設けられている場合には、その状態に応じて、
制御盤１上の表示灯３に対し、ディジタル出力装置５５
によりディジタル出力が行われ、表示灯３の点灯／消灯
が行われる（処理４０７）。

【００１３】なお、リレーシーケンス模擬は、その模擬
が完了し、プラントが安定な状態になるまで繰り返し行
われる（処理４０８）。つまり、プロセスの特性の演算
結果により、リレーシーケンスが動作し、弁等のアクチ
ュエータが動作する場合（保護インターロックによる動
作を含む）には、再度、関連する動特性模擬が行われ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、従来のプラント模擬装置では、運転訓練を主
目的として、起動・停止時等のプラント状態の模擬に加
えて、事故発生時のプラント状態の模擬を行うことがで
きるが、実機と異なる特性を模擬し、解析支援の用途に
使用することができなかった。

【００１５】すなわち、従来のプラント模擬装置では、
その主目的が運転訓練であり、実機と同じ操作、応答が
あるという臨場感（リアルタイム性）が重要であるた
め、プラント動特性、インターロックロジック、閉ルー
プ制御系等を含めた総合的な模擬対象プラントの挙動が
忠実に模擬されるようになっており、実機と異なる特性
を模擬することができなかった。

【００１６】このため第一には、例えば、実機にない条
件で運転するために、実機に存在するインターロック条
件を除外して運転し、その挙動を解析したり、実機の持
つ機器特性を変更し運転して、その挙動を解析するとい
った解析支援の用途に使用することができなかった。

【００１７】第二には、近年、実機の運転開始前に運転
訓練を完了する必要があることから、実機より数年速く
プラント模擬装置を製作する場合が増加しており、これ
を単に運転訓練用のみではなく、プラント模擬装置を解
析支援等の多目的に有効活用したいとの要求が高まりつ
つある。

【００１８】第三には、従来のプラント模擬装置と別に
解析支援用シミュレータを設けることは不経済であると
共に、実機を忠実に模擬する従来のプラント模擬装置と
別の解析支援用シミュレータでは、実機と全くかけ離れ
た解析支援装置となる恐れがある。

【００１９】このように解析支援により実機の改良や新
しいプラントの設計の支援となるプラント模擬装置が求
められていた。

【００２０】そこで、本発明は、従来の運転訓練シミュ
レータに解析支援機能を付加し、多目的な用途に効率よ
く使用できるプラント模擬装置を提供することを目的と
する。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、プラ
ントを模擬するため必要な入力条件やインターロック条
件等のパラメータに基づいて動特性を演算するプラント
動特性模擬手段と、このプラント動特性模擬手段の演算
結果を保存するプロセスデータファイルと、このプロセ
スデータファイルの保存内容を表示手段に表示させるプ
ロセス表示手段とを有し、プラントの運転操作に対して
プラントの挙動を模擬するプラント模擬装置において、
プラントを解析するためにプラント動特性模擬手段に設
定される各種パラメータを変更して、これを解析条件と
して設定する解析条件設定手段と、解析条件に基づいて
プラント動特性模擬手段により演算された結果をプロセ
スデータファイルから取り出し、解析条件別に解析デー
タファイルへ保存する解析データ保存手段と、解析デー
タファイルに保存された解析データを表示手段に表示さ
せる解析結果表示手段とを設けるようにしたものであ
る。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て解析データファイルから解析データを取り出し、この
解析データを必要とする形式に加工する解析データ加工
手段を付加するようにしたものである。

【００２３】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て解析データファイルに保存された時系列のデータに基
づきプラントの解析をするために時系列データをプラン
ト動特性模擬手段へ出力する時系列データ出力手段を付
加するようにしたものである。

【００２４】

【作用】請求項１の発明では、プラントの入力条件機器
特性等のプラント動特性に係わるパラメータが解析条件
設定手段により変更または設定される。このため実機に
ない条件で動特性模擬手段によりプラントの挙動が模擬
され、その結果が解析データファイルに保存される。従
って、運転訓練シミュレータのみなら各種解析条件を変
えて多目的の解析支援ができる。

【００２５】請求項２の発明では、請求項１の発明に付
加して動特性模擬手段により複数回のプラントの挙動が
模擬された結果が必要な形に加工され、表示される。従
って、複数回のプラントの解析データの解析が容易で、
かつ、効率的となる。

【００２６】請求項３の発明では、請求項２の発明に付
加して、プラントの動特性に係わるパラメータを時系列
データとすることができる。従って、解析支援の用途が
さらに拡大される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２８】図１は、本発明の第１実施例を示すプラン
ト模擬装置の構成図である。同図において、図２３と同
一部分および相当部分に同一符号を付して重複した説明
は省略する。この実施例のプラント模擬装置１７では、
図２３に示した従来のプラント模擬装置の構成に加え
て、解析条件設定手段１３と解析データ保存手段１４と
解析データファイル１５と解析結果表示手段１６とが新
たに設けられている。

【００２９】同図において、解析条件設定手段１３は、
解析条件をプラント動特性模擬手段１８に与え、プラン
ト動特性模擬手段１８は与えられた解析条件でプラント
挙動を模擬した後、これをプロセスデータファイル６へ
書き込む。解析データ保存手段１４は、解析条件設定手
段１３にて設定された解析条件に応じたプロセスデータ
ファイル６を抽出し、解析条件別に解析データファイル
１５へ保存する。解析結果表示手段１６は、前記解析デ
ータファイル１５に保存された解析結果を制御盤１やＣ
ＲＴ８に見やすい形にして表示するものである。なお、
図１に示すプラント模擬装置は、図２４に示すハードウ
エアと同様の構成である。

【００３０】ここで、図２を参照して解析データファイ
ル１５を具体的に説明する。

【００３１】本実施例では、複数の解析条件により複数
回演算した結果をそれぞれ個別に管理可能なように構成
されている。解析データファイル１５は、そのような解
析条件に対応して一つずつ記憶エリアＡが形成される。
それぞれの記憶エリアＡには、解析条件に対応するＢ０
〜Ｂｎのエリアおよび解析結果に対応するＣ０〜Ｃｎエ
リアが形成されている。

【００３２】図において、「解析データ識別番号」は、
どの解析データファイル１５かを示す番号であり、「解
析データコメント情報」は、これに付随するコメント情
報、例えば、「起動時の配管係数変更」というようなも
のである。

【００３３】また、解析条件に対応するエリアＢ０〜Ｂ
ｎの「解析条件設定点識別番号」は、プラント動特性模
擬手段１８へどの解析条件を変更するかを示す識別番号
で、「解析条件設定点名称」は、例えば「××系配管直
径等」の名称である。「演算条件（設定前）」は上記解
析条件設定点が変更される前にどのような値であったか
を示すプロセス値、「演算条件（設定後）」は上記解析
条件設定点がどのような値に変更されたかを示すプロセ
ス値である。

【００３４】また、解析結果に対応するエリアＣ０〜Ｃ
ｎの「解析結果保存点識別番号」は、上記解析条件を与
えた場合の演算結果の内オペレータが保存するように指
定されたプロセス点の識別番号、「解析結果保存点名
称」は、例えば、××配管圧力等の名称である。「サン
プリング時間」は、オペレータにより指定されるデータ
のサンプリング時間であり、「保存開始時刻」および
「保存終了時刻」はその開始時刻と終了時刻である。ま
た、「解析結果データ」は、解析結果保存点識別番号に
て示されるプロセス値の時系列データである。

【００３５】以上の構成で、まず、オペレータがキーボ
ード、マウス等の入力装置で所定の操作により解析条件
設定要求１２を解析条件設定手段１３に出力し、解析条
件設定処理を起動させる。解析条件設定処理が起動され
ると、図３の解析支援機能処理の一例を示すフローチャ
ートの如く、ＣＲＴ８に解析条件設定画面が図４に示す
ように表示される（処理１０１）。

【００３６】この表示画面では、表示ａは表示画面の表
題、表示ｂはどの解析データファイル１５かを示す解析
データ識別番号と解析データコメントの入力部を示して
いる。また、表示ｃは解析条件設定点の識別番号（ＰＩ
Ｄ）とその変更値［演算条件（変更後）］の入力部を示
し、表示ｄは保存する解析データの識別記号（ＰＩＤ）
とそのサンプリング時間、保存開始、終了時刻の入力部
を示している。

【００３７】オペレータは上記した各入力部にキーボー
ド９等により、解析条件を入力する（処理１０１）。ま
ず、オペレータは表示ｂでは、どの解析データファイル
１５かを示す解析データ識別番号を入力する。万一入力
した解析データ識別番号が既に使用されている場合に
は、エラーメッセージ等により注意が促される。そし
て、「解析データコメント情報」には、コメント情報、
例えば、「起動時の配管係数変更」等を入力する。

【００３８】また、表示ｃには、プラント動特性模擬手
段１８へどの解析条件を変更するかを示す「解析条件設
定点識別番号」を入力する。これにより、該当する「解
析条件設定点名称」、例えば、××系配管直径等の名称
が表示され、［演算条件（変更前）］には、上記解析条
件設定点が変更される前にどのような値であったかを示
すプロセス値が表示される。そして、オペレータはこれ
らの値を参照して［演算条件（変更後）］に上記解析条
件設定点がどのような値に変更されたかを示すプロセス
値を入力する。

【００３９】また、「解析結果保存点識別番号」とし
て、上記解析条件を与えた場合の演算結果の内で保存す
る点の識別番号を入力する。これにより、「解析結果保
存点名称」として、例えば、××配管圧力等の名称が表
示される。さらに、オペレータは「サンプリング時間」
として、保存する解析結果データのサンプリング時間、
「保存開始時刻」および「保存終了時刻」を入力する。

【００４０】なお、上記の説明は、データ保存量に制限
がある場合であり、データ記憶装置が大容量の場合に
は、解析結果保存点およびサンプリング時間を指定する
ことなく、全ての演算結果を保存することも可能であ
る。入力された解析条件は、解析条件設定手段１３によ
りプラント動特性模擬手段１８へ送信され、プラント動
特性模擬手段１８では送信された解析条件に基づいてプ
ラント動特性の模擬がされる。例えば、実機にない条件
で運転するために、実機に保存されているインターロッ
ク条件を除外して運転して、その挙動を解析したり、実
機の機器特性を変更し運転して、その挙動を解析すると
いったプラント動特性の模擬が行われる（処理１０
３）。

【００４１】具体的には、図５に示す如く、解析条件設
定時のプラント動特性模擬手段１８は、図２５に示すプ
ラント動特性模擬手段５の従来のそれと異なる点は、ス
イッチ状態入力（処理４０１）の後に、解析条件設定が
行われているか否かの判定処理（処理５０１）と解析条
件設定処理（処理５０２）を追設したことである。この
処理手段によって、解析条件としてプロセスの特性とし
て実機にないパラメータが設定された場合には、これを
用いて動特性模擬（処理４０４）を行ったり、その結
果、演算されたプロセス値によりリレーシーケンスが動
作するような場合に実機と異なる条件でリレーシーケン
ス模擬を行うことができる。なお、その他は、図２５で
説明したと同様であるため説明を省略する。

【００４２】この結果は、プロセスデータファイル６に
一時蓄えられるが、解析条件設定手段１３により、解析
データファイル１５として、先に図２に示したファイル
形式で解析条件別に保存される（処理１０４）。そし
て、一度保存された解析データは、解析結果表示手段１
６により、制御盤１およびＣＲＴ８へグラフ表示形式や
系統図形式等、例えば、図６乃至図９に示す如く解析結
果の表示がされる（処理１０５）。

【００４３】ここで、上記した図６は、時刻ｔ０に濃度
Ｘの硝酸４１Ｘを加えた場合の溶液ＡのＰＨ濃度４２Ｘ
の変化を示し、図７は時刻ｔ０に濃度Ｙの硝酸４１Ｙを
加えた場合の溶液ＡのＰＨ濃度４２Ｙの変化を示し、図
８は、時刻ｔ０からΔｔ経過後の時刻ｔ１に濃度Ｚの硝
酸４１Ｚを加えた場合の溶液ＡのＰＨ濃度４２Ｚの変化
を示す。この場合、溶液は攪拌機により混ぜられてお
り、かつ、化学反応がゆるやかに進むためその挙動はゆ
るやかである。

【００４４】これらのＰＨ濃度４２Ｘ，４２Ｙ，４２Ｚ
は、解析データファイル１５へ個別に保存されているた
め、図９のように解析時間の異なるデータを同一グラフ
上へ表示することができる。つまり、通常は同一グラフ
上に表示できるのは同一時間軸のデータに限られるが、
データの保存タイミングさえ同一条件であれば、異なる
解析条件での演算結果、つまり、異なる時間軸のデータ
を同一グラフに表示することも可能となる。これは、通
常のプラント模擬装置が何回でも同一条件で運転・解析
演算できる機能を持っているからである。

【００４５】なお、通常はデータの保存時刻が時間軸の
起点となるが、図９のＰＨ濃度４２Ｘのように表示開始
時刻を設定可能とすれば、ＰＨ濃度４２Ｙ，４３Ｚのよ
うに解析開始タイミングの異なる解析データと時刻Ｔを
基準にして、時間軸をそろえて表示することが可能であ
る。この解析結果データの表示は、運転訓練等で使用中
でも他の処理に影響されずに、オフライン処理として単
独で実施することができる。これは、模擬するプラント
の挙動が変化・安定するのに何時間もかかるような場合
に稼働効率を上げる上で特に有効である。

【００４６】このようにして、与えられた解析条件のも
とでプラント挙動を模擬した後、運転上監視できないパ
ラメータについても、その結果を表示することにより、
解析支援目的等の多目的な用途に効率良く使用すること
ができる。

【００４７】次に、本発明の第２実施例を図１０を参照
して説明する。

【００４８】本実施例のプラント模擬装置１７Ａは単に
運転訓練目的だけのプラント模擬に留まるだけでなく、
例えば、実機にはないプラントの入力条件、機器特性、
インターロック条件、プラントの設計条件等のプラント
動特性に係わるパラメータを変更、設定して複数回プラ
ント挙動を模擬した後、その結果を必要な形に加工し、
表示できるように構成されており、第１実施例を示す図
１と異なる部分は、運転条件の異なる複数回の解析結果
を解析データファイル１５より抽出し、加工演算を行う
解析データ加工手段２２を付加したことである。

【００４９】ここで、解析データ加工手段２２の処理を
図１１を参照して説明する。

【００５０】まず、オペレータはキーボード９等での所
定の操作で解析データ加工要求２１を解析データ加工手
段２２に出力し、解析データ加工処理が起動される。こ
の解析データ加工処理が起動されると、図１２に示すよ
うにＣＲＴ８に解析データ加工画面が表示される（処理
２０１）。

【００５１】図１１は、この表示画面を示すもので、表
示ｅは表示画面の表題、表示ｆは保存されているどの解
析データを表示するかを指定する表示開始解析データ識
別番号の入力部を示している。また、表示ｇは表示ｆを
参照しながら解析データを加工するための解析データ識
別番号、解析データ保存点識別番号（ＰＩＤ）、演算式
を入力する入力部を示している。

【００５２】オペレータは、これらの入力部にキーボー
ド９等により、編集加工条件を入力する（処理２０
２）。まず、オペレータは表示ｆにおいて、表示開始解
析データ識別番号を入力し、表示させたい保存データを
指定する。この表示ｆに表示されているパラメータは図
４にて説明したものと同一であるため説明は省略する。

【００５３】そして、表示ｇにおいて、表示ｆを参照し
ながら加工条件を入力する。演算式は演算要素である
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと演算子により表現される。なお、演算
子としては、通常の四則演算、１ｏｇ等の演算式が使用
できる。演算要素は保存されている解析データを解析デ
ータ識別番号と解析結果保存点識別番号により指定する
か、例えば、２．２８等の数値を自由に使用することが
できる。

【００５４】加工条件が入力されると、加工演算が行わ
れる（処理２０３）。この結果は、解析データファイル
１５として、先に、図２に示したファイル形式で解析条
件別に再度保存される（処理２０４）。そして、この保
存された加工後の解析データは、先に説明したと同様に
解析結果表示手段１６により、図１３乃至図１８に示す
如く、制御盤１およびＣＲＴ８へグラフ表示形式、系統
図形式等で表示される。例えば、この加工処理によりパ
ラメータ同士の比、変化率、正規化表示等を行うことが
できる。

【００５５】ここで、図１３、図１４、図１５はそれぞ
れ異なる単位系で演算されているパラメータを片方の単
位系に簡易演算により加工したものである。例えば、圧
力Ａ（ａｔｍ）６１と圧力Ａ（Ｍｐａ）６１Ｘの両者に
次の式（１）の関係がある。

【００５６】

【数１】１ａｔｍ＝０．１０１３２５Ｍｐａ…………………（１）

【００５７】従って、式（１）を用いて解析データ加工
手段２２により実施すれば、圧力Ｂ（Ｍｐａ）６１Ｙ
と、図１５に示すように同一グラフ上で比較することが
できる。

【００５８】また、同様にして、図１６は運転上は監視
できない圧力Ａ（Ｍｐａ）と圧力Ｂ（Ｍｐａ）との差異
６２、図１７は圧力Ａ（Ｍｐａ）６１Ｘの変化率６３を
それぞれ解析データ加工手段２２により演算後表示した
ものである。なお、ここでは簡易演算による加工処理を
例にして説明したが、オプションプログラムを作成し、
複雑な演算をさせることも可能である。

【００５９】図１８は、構成要素Ｚが構成要素Ｘと構成
要素Ｙの関数で表される場合に加工後の表示を示す例で
ある。

【００６０】この例では、溶液Ａにおける構成要素Ｙの
質量６４と溶液Ｂの構成要素Ｙの質量６５を混合し、化
学反応させた混合液Ｃにおける構成要素Ｚの質量６６が
次の式（２）とする。

【００６１】

【数２】Ｚ＝Ｆ（Ｘ，Ｙ）………………（２）

【００６２】上記式（２）の場合に、解析データ加工手
段２２によりＺを演算後、構成要素Ｚの質量６６を表示
した結果である。

【００６３】このようにして、与えられた解析条件のも
とで複数回のプラント挙動を模擬した後、運転上は監視
できないパラメータについても、その結果を必要とする
形に加工し、その結果を表示することにより、解析支援
目的等の多目的な用途に効率良く利用することができ
る。

【００６４】次に、本発明の第３実施例を図１９を参照
して説明する。

【００６５】本実施例のプラント模擬装置１７Ｂは、単
に運転訓練目的だけのプラント模擬に留まるだけでな
く、例えば、実機にはないプラントの入力条件、機器特
性、インターロック条件、プラントの設計条件等のプラ
ント動特性に係わるパラメータを時系列データとしてプ
ラント動特性模擬手段１８に与え、複数回プラント挙動
を模擬した後、その結果を必要な形に加工し、表示でき
るように構成されており、図１０と異なる部分は、解析
データファイル１５のデータに基づきプラント動特性模
擬手段１８へ時系列データを出力する時系列データ出力
手段３２を付加したことである。

【００６６】プラント模擬装置１７Ｂでは、時系列デー
タ出力時に、時系列データ出力手段３２が図２０に示す
処理をする。

【００６７】まず、オペレータはキーボード９等での所
定の操作により時系列データ出力要求３１を時系列デー
タ出力手段３２に出力し、時系列データ出力処理が起動
される。この時系列データ出力処理が起動されると、図
２１に示すようにＣＲＴ８に時系列データ出力条件画面
が表示される（処理３０１）。

【００６８】図２１は、この表示画面を示したもので、
表示ｈは表示画面の表題、表示ｉは、保存されているど
の解析データを表示するかを指定する表示開始解析デー
タ識別番号の入力部を示している。また、表示ｊは表示
ｉを参照しながら、保存されている解析データを時系列
出力データとして、出力するための解析データ識別番
号、解析データ保存点識別番号（ＰＩＤ）、出力サイク
ル、出力開始時刻の入力部を示している。

【００６９】オペレータは、これらの入力部にキーボー
ド９等により、解析条件を入力する（処理３０２）。オ
ペレータは表示部ｉにおいて、表示開始解析データ識別
番号を入力し、表示させたい保存データを指定する。こ
の表示部ｉに表示されているパラメータは図４にて説明
したものと同一であるため説明は省略する。

【００７０】続いて、表示ｊにおいて、表示ｉを参照し
ながら、時系列データとして出力したい解析データの解
析データ識別番号、解析データ保存点識別番号（ＰＩ
Ｄ）、出力サイクル、出力開始時刻を入力する。この場
合、出力サイクルは表示ｉに表示されているサンプリン
グ時間と必ずしも同一である必要はなく、サンプリング
時間の整数倍の値を設定することが可能である。同様
に、出力開始時刻も表示ｉに表示されている保存開始時
刻と同一である必要はなく、保存開始時刻以後の時刻な
ら設定可能である。

【００７１】次に、入力された時系列データ出力条件に
て、解析データファイル１５より必要な時系列データが
抽出される（処理３０３）。この時系列データとして
は、第２実施例で示した解析データの加工処理後のデー
タも使用できる。そして、この抽出された時系列データ
は、プラント動特性模擬手段１８へ先に設定された時系
列データ出力条件により、ある一定の出力サイクルで時
系列データとして与えられる（処理３０４）。

【００７２】これによって、プラント動特性模擬手段１
８では、与えられた時系列データにより、プラント動特
性演算が行われ、その結果は先に説明したものと同様
に、プロセスデータファイル６、解析データ保存手段１
４、解析データファイル１５、解析データ加工手段２２
により加工および保存される。この保存された加工後の
解析データは、先と同様に解析結果表示手段１６によ
り、図２２に示すように制御盤１およびＣＲＴ８へグラ
フ表示形式や表形式、系統図形式等で表示される。

【００７３】この時系列データ出力処理により第１実施
例のように一定の解析条件ではなく、時系列データの解
析条件を与えた解析結果を表示することができる。例え
ば、図２２のように、濃度Ｘの硝酸の流入量６７を時系
列データとして加えた場合の溶液ＡのＰＨ濃度６８の変
化を示すことができる。このようにして、時系列データ
を解析条件として与え、複数回プラント挙動を模擬した
後、運転上監視できないパラメータについても、その結
果を必要な形に加工し、その結果を表示することによ
り、解析支援目的等の多目的な用途に効率良く利用する
ことができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラント挙動を模擬するプラント模擬装置の解析支援のた
めの手段を設けたから、単に運転訓練目的だけのプラン
ト模擬にとどまるだけでなく、実機にはないプラントの
入力条件等のプラント動特性に係わるパラメータを変
更、設定することができる。これにより、解析支援目的
等の多目的な用途に効率良く使用できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すプラント模擬装置の
構成図である。

【図２】図１のプラント模擬装置の解析データファイル
の一例を示す構成図である。

【図３】図１のプラント模擬装置の解析支援機能処理を
示すフローチャートである。

【図４】図１のプラント模擬装置の解析条件画面の一例
を示す説明図である。

【図５】図１のプラント模擬装置の動特性模擬手段の処
理を示すフローチャートである。

【図６】図１のプラント模擬装置の解析結果表示の第１
の例を示す説明図である。

【図７】図１のプラント模擬装置の解析結果表示の第２
の例を示す説明図である。

【図８】図１のプラント模擬装置の解析結果表示の第３
の例を示す説明図である。

【図９】図１のプラント模擬装置の解析結果表示の第４
の例を示す説明図である。

【図１０】本発明の第２実施例を示すプラント模擬装置
の構成図である。

【図１１】図１０のプラント模擬装置の解析加工手段の
処理を示すフローチャートである。

【図１２】図１０のプラント模擬装置の解析データ加工
画面の一例を示す説明図である。

【図１３】図１０のプラント模擬装置の解析データ表示
画面の第１の例を示す説明図である。

【図１４】図１０のプラント模擬装置の解析データ表示
画面の第２の例を示す説明図である。

【図１５】図１０のプラント模擬装置の解析データ表示
画面の第３の例を示す説明図である。

【図１６】図１０のプラント模擬装置の解析データ表示
画面の第４の例を示す説明図である。

【図１７】図１０のプラント模擬装置の解析データ表示
画面の第５の例を示す説明図である。

【図１８】図１０のプラント模擬装置の解析データ表示
画面の第６の例を示す説明図である。

【図１９】本発明の第３実施例を示すプラント模擬装置
の構成図である。

【図２０】図１９のプラント模擬装置の時系列データ出
力手段の処理を示すフローチャートである。

【図２１】図１９のプラント模擬装置の時系列データ出
力画面を示す説明図である。

【図２２】図１９のプラント模擬装置の時系列データ出
力による解析結果データ表示画面の一例を示す説明図で
ある。

【図２３】従来のプラント模擬装置を示す構成図であ
る。

【図２４】プラント模擬装置のハードウエアの一例を示
す構成図である。

【図２５】図２３のプラント模擬装置の動特性模擬の処
理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１制御盤２操作スイッチ３表示灯４指示計５プラント動特性模擬手段６プロセスデータファイル７プロセス表示手段８ＣＲＴ９キーボード１０事故模擬設定要求１１事故模擬設定手段１３解析条件設定手段１４解析データ保存手段１５解析データファイル１６解析結果表示手段１８プラント動特性模擬手段２２解析データ加工手段３２時系列データ出力手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プラントを模擬するため必要な入力条件
やインターロック条件等の各種パラメータに基づいて動
特性を演算するプラント動特性模擬手段と、このプラン
ト動特性模擬手段の演算結果を保存するプロセスデータ
ファイルと、このプロセスデータファイルの保存内容を
表示手段に表示させるプロセス表示手段とを有し、プラ
ントの運転操作に対してプラントの挙動を模擬するプラ
ント模擬装置において、プラントを解析するために前記プラント動特性模擬手段
に設定される前記各種パラメータを変更して、これを解
析条件として設定する解析条件設定手段と、前記解析条件に基づいて前記プラント動特性模擬手段に
より演算された結果を前記プロセスデータファイルから
取り出し、解析条件別に解析データファイルへ保存する
解析データ保存手段と、前記解析データファイルに保存された解析データを表示
手段に表示させる解析結果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。
【請求項２】前記解析データファイルから前記解析デ
ータを取り出し、この解析データを必要とする形式に加
工する解析データ加工手段を付加したことを特徴とする
請求項１記載のプラント模擬装置。
【請求項３】前記解析データファイルに保存された時
系列のデータに基づきプラントの解析をするため前記時
系列データを前記プラント動特性模擬手段へ出力する時
系列データ出力手段を付加したことを特徴とする請求項
２記載のプラント模擬装置。