JPH11219099A - シミュレータ - Google Patents
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- JPH11219099A JPH11219099A JP2224298A JP2224298A JPH11219099A JP H11219099 A JPH11219099 A JP H11219099A JP 2224298 A JP2224298 A JP 2224298A JP 2224298 A JP2224298 A JP 2224298A JP H11219099 A JPH11219099 A JP H11219099A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 模擬対象とする実機の演算周期が複数種類あ
る場合に、入力のタイミングにより出力する時間に種々
の遅れが生じるが、この応答遅れを忠実に模擬できるよ
うな模擬演算を行う。 【解決手段】 模擬演算用計算機の演算周期を、模擬対
象とする実機の演算周期の最大公約数の周期とし、この
模擬演算周期のタイミングが上記実機の演算周期のタイ
ミングに合致するタイミング毎に、上記合致したタイミ
ングの実機の演算に対応する模擬演算を実行する。図の
(1)(2)(3)のように、実機である装置A,B,
Cの各演算周期が100,150,200msecであ
ると、(4)の模擬演算周期を最大公約数の50mse
cとし、実機の演算周期と合致するタイミングで、装置
A,B,Cに対応する演算A,B,Cを行い出力する。
これにより実機の応答遅れに近い模擬演算が行える。
る場合に、入力のタイミングにより出力する時間に種々
の遅れが生じるが、この応答遅れを忠実に模擬できるよ
うな模擬演算を行う。 【解決手段】 模擬演算用計算機の演算周期を、模擬対
象とする実機の演算周期の最大公約数の周期とし、この
模擬演算周期のタイミングが上記実機の演算周期のタイ
ミングに合致するタイミング毎に、上記合致したタイミ
ングの実機の演算に対応する模擬演算を実行する。図の
(1)(2)(3)のように、実機である装置A,B,
Cの各演算周期が100,150,200msecであ
ると、(4)の模擬演算周期を最大公約数の50mse
cとし、実機の演算周期と合致するタイミングで、装置
A,B,Cに対応する演算A,B,Cを行い出力する。
これにより実機の応答遅れに近い模擬演算が行える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、原子力プラン
ト、火力発電プラント等の運転・挙動を模擬するシミュ
レータに関するものである。
ト、火力発電プラント等の運転・挙動を模擬するシミュ
レータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば図13は、特願平8−19117
6号公報に示されている従来の分散型プラントシミュレ
ータであり、51〜57はモデル計算処理計算機、61
は教示処理部、62はCRT、63は共有メモリネット
ワークである。
6号公報に示されている従来の分散型プラントシミュレ
ータであり、51〜57はモデル計算処理計算機、61
は教示処理部、62はCRT、63は共有メモリネット
ワークである。
【0003】次に動作について説明する。複数台設置さ
れたモデル計算処理計算機51〜57は、プラントの動
特性及び制御動作等の模擬演算を実行する複数のモデル
(例えば原子炉の模擬演算モデル、蒸気発生器の模擬演
算モデル、タービンの模擬演算モデル等)を分担して実
行する。
れたモデル計算処理計算機51〜57は、プラントの動
特性及び制御動作等の模擬演算を実行する複数のモデル
(例えば原子炉の模擬演算モデル、蒸気発生器の模擬演
算モデル、タービンの模擬演算モデル等)を分担して実
行する。
【0004】プラントシミュレータにおいては、複数の
モデル群がそれぞれ演算結果を交換し合って、プラント
全体の挙動を模擬する。すなわち各計算機はそれぞれ計
算機間で共有すべきデータを共有メモリに格納してお
き、共有データが必要なときは、各計算機は共有メモリ
のデータを自計算機のメモリに格納することなく共有メ
モリネットワーク63を通じて取り寄せる。シミュレー
ション結果の表示及び教官等の操作者の操作はCRT6
2及び教示処理部61を経由して、各モデル計算処理計
算機に伝えられる。
モデル群がそれぞれ演算結果を交換し合って、プラント
全体の挙動を模擬する。すなわち各計算機はそれぞれ計
算機間で共有すべきデータを共有メモリに格納してお
き、共有データが必要なときは、各計算機は共有メモリ
のデータを自計算機のメモリに格納することなく共有メ
モリネットワーク63を通じて取り寄せる。シミュレー
ション結果の表示及び教官等の操作者の操作はCRT6
2及び教示処理部61を経由して、各モデル計算処理計
算機に伝えられる。
【0005】ここでプラントの制御・保護・シーケンス
装置の動作を模擬する制御・保護・シーケンス演算模擬
機能は、一つの計算機上で一括で演算されており、シミ
ュレーション演算の演算周期は全ての制御・保護・シー
ケンスで、共通実行される構成となっていた。
装置の動作を模擬する制御・保護・シーケンス演算模擬
機能は、一つの計算機上で一括で演算されており、シミ
ュレーション演算の演算周期は全ての制御・保護・シー
ケンスで、共通実行される構成となっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来のシミュレータは
以上のように構成されているので、シミュレータが模擬
しようとしている制御・保護・シーケンス装置の演算周
期にかかわらず、制御・保護・シーケンス模擬演算機能
が一定の演算周期で実行されることとなる。
以上のように構成されているので、シミュレータが模擬
しようとしている制御・保護・シーケンス装置の演算周
期にかかわらず、制御・保護・シーケンス模擬演算機能
が一定の演算周期で実行されることとなる。
【0007】しかし、最近の原子力プラントのように、
制御・保護・シーケンス演算に実機としてディジタル装
置が適用されている場合、各々の装置の演算は装置単位
で一定の演算周期毎に制御・保護・シーケンス演算を実
行する定周期処理を実行しているが、それらの演算周期
は必ずしも同一ではない。つまり、実機では種々の演算
周期で制御演算が行われていても、従来のシミュレータ
においては、一つの演算周期で模擬演算を実行している
ので、正確な模擬演算とはならないという問題点があっ
た。
制御・保護・シーケンス演算に実機としてディジタル装
置が適用されている場合、各々の装置の演算は装置単位
で一定の演算周期毎に制御・保護・シーケンス演算を実
行する定周期処理を実行しているが、それらの演算周期
は必ずしも同一ではない。つまり、実機では種々の演算
周期で制御演算が行われていても、従来のシミュレータ
においては、一つの演算周期で模擬演算を実行している
ので、正確な模擬演算とはならないという問題点があっ
た。
【0008】また、あるディジタル装置の演算結果を他
の装置が使用するような場合もあり、プラントからの信
号を入力して、最終的にプラント又は監視装置に信号出
力するまでの遅れ時間は、入力信号のタイミング依存性
もあり複雑となっていて、種々の遅れ時間を生じてい
た。それ故、従来のプラントシミュレータのように全て
の制御・保護・シーケンス演算を一定の演算周期で実行
していて、遅れ時間を考慮していないので、厳密な制御
・保護・シーケンス演算の遅れ時間の模擬が不可能とな
る問題点があった。
の装置が使用するような場合もあり、プラントからの信
号を入力して、最終的にプラント又は監視装置に信号出
力するまでの遅れ時間は、入力信号のタイミング依存性
もあり複雑となっていて、種々の遅れ時間を生じてい
た。それ故、従来のプラントシミュレータのように全て
の制御・保護・シーケンス演算を一定の演算周期で実行
していて、遅れ時間を考慮していないので、厳密な制御
・保護・シーケンス演算の遅れ時間の模擬が不可能とな
る問題点があった。
【0009】この発明は上記の様な問題を解決するため
になされたものであり、実機での演算周期が複数種類あ
る場合、これらの演算で生じる遅れ時間に近似の遅れ時
間で模擬演算を行うシミュレータを得ることを目的とす
る。
になされたものであり、実機での演算周期が複数種類あ
る場合、これらの演算で生じる遅れ時間に近似の遅れ時
間で模擬演算を行うシミュレータを得ることを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】(1)この発明に係わる
シミュレータは、プラントの運転訓練、挙動評価を行う
ためにプラントの各種模擬演算等を計算機で行うシミュ
レータにおいて、模擬対象とする実機での演算周期が複
数種類ある場合、模擬演算の演算周期を上記実機の複数
の演算周期の最大公約数の周期とし、この模擬演算周期
のタイミングが上記実機の演算周期のタイミングに合致
するタイミング毎に、上記合致したタイミングの実機の
演算に対応する模擬演算を実行するようにしたものであ
る。
シミュレータは、プラントの運転訓練、挙動評価を行う
ためにプラントの各種模擬演算等を計算機で行うシミュ
レータにおいて、模擬対象とする実機での演算周期が複
数種類ある場合、模擬演算の演算周期を上記実機の複数
の演算周期の最大公約数の周期とし、この模擬演算周期
のタイミングが上記実機の演算周期のタイミングに合致
するタイミング毎に、上記合致したタイミングの実機の
演算に対応する模擬演算を実行するようにしたものであ
る。
【0011】(2)また、上記(1)において、模擬演
算した結果を所定の時間遅延させて出力するようにした
ものである
算した結果を所定の時間遅延させて出力するようにした
ものである
【0012】(3)また、上記(1)において、実機で
の複数個の演算の各遅れ時間とその度数とを対応させた
遅れ時間の分布パターンを予め求めておき、模擬演算実
行の際は、乱数発生器から乱数を発生させ、上記分布パ
ターン上で上記乱数に対応する遅れ時間を導出し、模擬
演算結果を上記遅れ時間遅延させて出力するものであ
る。
の複数個の演算の各遅れ時間とその度数とを対応させた
遅れ時間の分布パターンを予め求めておき、模擬演算実
行の際は、乱数発生器から乱数を発生させ、上記分布パ
ターン上で上記乱数に対応する遅れ時間を導出し、模擬
演算結果を上記遅れ時間遅延させて出力するものであ
る。
【0013】(4)また、上記(1)において、実機で
の複数個の演算の各遅れ時間の中間値・中央値・平均値
・最大値などの統計値を模擬演算結果出力の遅れ時間と
したものである。
の複数個の演算の各遅れ時間の中間値・中央値・平均値
・最大値などの統計値を模擬演算結果出力の遅れ時間と
したものである。
【0014】(5)また、上記(3)において、分布パ
ターンは実機から求めた分布パターンの代わりに、この
実機の分布パターンに類似の正規分布曲線のパターンを
用いたものである。
ターンは実機から求めた分布パターンの代わりに、この
実機の分布パターンに類似の正規分布曲線のパターンを
用いたものである。
【0015】(6)また、上記(1)において、実機で
の複数の演算の各遅れ時間とその度数とを対応させた遅
れ時間の分布パターンに類似の正規分布曲線を予め求め
ておき、模擬演算結果出力の遅れ時間を、上記正規分布
曲線の中間値・中央値・平均値・最大値などの統計値と
したものである。
の複数の演算の各遅れ時間とその度数とを対応させた遅
れ時間の分布パターンに類似の正規分布曲線を予め求め
ておき、模擬演算結果出力の遅れ時間を、上記正規分布
曲線の中間値・中央値・平均値・最大値などの統計値と
したものである。
【0016】(7)また、プラントの運転訓練、挙動評
価を行うためにプラントの各種模擬演算を複数の計算機
で分担する分散型のシミュレータにおいて、模擬演算で
の演算周期が複数種類ある場合、同一の演算周期別に計
算機を割り当てて模擬演算を実行するようにしたもので
ある。
価を行うためにプラントの各種模擬演算を複数の計算機
で分担する分散型のシミュレータにおいて、模擬演算で
の演算周期が複数種類ある場合、同一の演算周期別に計
算機を割り当てて模擬演算を実行するようにしたもので
ある。
【0017】(8)また、上記(1)〜(7)のいずれ
か1項において、実機に使用されるプログラムを模擬演
算用プログラムに変換するエミュレーション機能を備え
たものである。
か1項において、実機に使用されるプログラムを模擬演
算用プログラムに変換するエミュレーション機能を備え
たものである。
【0018】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は実機のデ
ィジタル装置とシミュレータの模擬演算用計算機の実行
シーケンスを示すタイミングチャートである。図2は実
機のディジタル装置の演算の遅れ時間と従来のシミュレ
ータの模擬演算用計算機の実行シーケンスを示すタイミ
ングチャートである。なお、この実施の形態の構成図は
従来の図13と同一構成である。
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は実機のデ
ィジタル装置とシミュレータの模擬演算用計算機の実行
シーケンスを示すタイミングチャートである。図2は実
機のディジタル装置の演算の遅れ時間と従来のシミュレ
ータの模擬演算用計算機の実行シーケンスを示すタイミ
ングチャートである。なお、この実施の形態の構成図は
従来の図13と同一構成である。
【0019】図1において、(1)は模擬対象の実機の
ディジタル装置Aの演算実行タイミング、(2)は模擬
対象の実機のディジタル装置Bの演算実行タイミング、
(3)は模擬対象の実機のディジタル装置Cの演算実行
タイミング、(4)はこの実施の形態1でのシミュレー
タの制御・保護・シーケンス模擬演算実行タイミングを
示す。なお、(4)の模擬演算は図13のシーケンス計
算処理計算機53での処理に相当する。また、図2にお
いて、(a)は実機のディジタル装置の演算の遅れ時間
を説明する図で(b)は従来のシミュレータの模擬演算
用計算機の演算動作を示す。
ディジタル装置Aの演算実行タイミング、(2)は模擬
対象の実機のディジタル装置Bの演算実行タイミング、
(3)は模擬対象の実機のディジタル装置Cの演算実行
タイミング、(4)はこの実施の形態1でのシミュレー
タの制御・保護・シーケンス模擬演算実行タイミングを
示す。なお、(4)の模擬演算は図13のシーケンス計
算処理計算機53での処理に相当する。また、図2にお
いて、(a)は実機のディジタル装置の演算の遅れ時間
を説明する図で(b)は従来のシミュレータの模擬演算
用計算機の演算動作を示す。
【0020】一般に、プラントの制御に用いられるディ
ジタル装置は、データの入力・演算・出力処理をある一
定の時間内で実行し、同様の処理を次の周期でまた繰り
返し実行する定周期演算を実行している。実際のプラン
トに使用されている、ディジタル装置はその装置が実行
する演算機能及び演算量等によって、演算周期が決定さ
れており、各々の装置によって演算周期が異なっている
場合が多い。
ジタル装置は、データの入力・演算・出力処理をある一
定の時間内で実行し、同様の処理を次の周期でまた繰り
返し実行する定周期演算を実行している。実際のプラン
トに使用されている、ディジタル装置はその装置が実行
する演算機能及び演算量等によって、演算周期が決定さ
れており、各々の装置によって演算周期が異なっている
場合が多い。
【0021】図2(a)において、演算周期Aで演算す
るディジタル装置に変化1、変化2の入力が図のような
タイミングで入力された時、変化1に対してはその周期
内に演算が行われ出力1が送出されるが、変化2は1周
期目が既に演算中であるので次の演算周期で演算が行わ
れ出力2が1周期以上送れて送出される。このように入
力のタイミングにより出力に遅れ時間が生じる。この場
合、演算周期Aは演算対象により異なった周期で演算さ
れ、例えば、100msec、150msec、200
msecなどの周期で演算される。
るディジタル装置に変化1、変化2の入力が図のような
タイミングで入力された時、変化1に対してはその周期
内に演算が行われ出力1が送出されるが、変化2は1周
期目が既に演算中であるので次の演算周期で演算が行わ
れ出力2が1周期以上送れて送出される。このように入
力のタイミングにより出力に遅れ時間が生じる。この場
合、演算周期Aは演算対象により異なった周期で演算さ
れ、例えば、100msec、150msec、200
msecなどの周期で演算される。
【0022】これに対し、図2(b)の従来のシミュレ
ータの計算機では、演算周期B(例えば200mse
c)で変化1,2に対応する入力A,Bがその周期B内
に演算され出力A,Bが送出される。従って、図2の
(a)と(b)とを比較すると、(a)では演算周期A
は種々の値をとるが、(b)では1つの演算周期であ
り、また、(a)では入力タイミングにより遅れ時間が
1周期であったり2周期であったりするが、(b)では
入力A,Bは同一タイミングとし出力も一周期内の遅れ
時間であるので、実機での演算と従来の模擬演算とでは
同一視できない。
ータの計算機では、演算周期B(例えば200mse
c)で変化1,2に対応する入力A,Bがその周期B内
に演算され出力A,Bが送出される。従って、図2の
(a)と(b)とを比較すると、(a)では演算周期A
は種々の値をとるが、(b)では1つの演算周期であ
り、また、(a)では入力タイミングにより遅れ時間が
1周期であったり2周期であったりするが、(b)では
入力A,Bは同一タイミングとし出力も一周期内の遅れ
時間であるので、実機での演算と従来の模擬演算とでは
同一視できない。
【0023】これを改良するため図1について実施の形
態1を説明する。図1(1)(2)(3)で図示するよ
うに、実機のディジタル装置の演算周期が何種類かある
場合、図1(4)のように、それら演算周期の最大公約
数に相当する周期単位で分割して考えると、その周期単
位の整数倍で、ディジタル装置の演算周期を表現するこ
とが可能である。演算周期が100msec、150m
sec、200msecの3つのディジタル装置がある
場合、最大公約数の50msecを基本周期として考え
ると、50msecの2倍、3倍、4倍で実機の演算周
期が表せる。
態1を説明する。図1(1)(2)(3)で図示するよ
うに、実機のディジタル装置の演算周期が何種類かある
場合、図1(4)のように、それら演算周期の最大公約
数に相当する周期単位で分割して考えると、その周期単
位の整数倍で、ディジタル装置の演算周期を表現するこ
とが可能である。演算周期が100msec、150m
sec、200msecの3つのディジタル装置がある
場合、最大公約数の50msecを基本周期として考え
ると、50msecの2倍、3倍、4倍で実機の演算周
期が表せる。
【0024】図1(4)の模擬演算動作を説明すると、 最初は各装置A,B,Cに対応する模擬演算A,
B,Cが実行され、その演算結果出力A,B,Cが出力
される。 次に装置Aの演算周期である100msecが経過
するとAの模擬演算を実行する。
B,Cが実行され、その演算結果出力A,B,Cが出力
される。 次に装置Aの演算周期である100msecが経過
するとAの模擬演算を実行する。
【0025】 次に装置Bの演算周期である150m
secが経過するとBの模擬演算を実行する。 次に装置CとAとの演算周期である200msec
が経過するとC,Aの模擬演算を実行する。
secが経過するとBの模擬演算を実行する。 次に装置CとAとの演算周期である200msec
が経過するとC,Aの模擬演算を実行する。
【0026】 以上のように順次実機の装置の演算周
期のタイミングが来る毎に模擬演算用計算機は最大公約
数である50msecの演算周期単位で模擬演算を実行
して行く。つまり、装置Aの模擬演算を2周期に1回、
装置Bの模擬演算を3周期に1回、装置Cの演算を4周
期に1回実行することで、これら模擬対象のディジタル
装置の演算遅れ及び各装置間のタイミング依存性の再現
が可能となる。そして図1では図示していないが、10
0msec、150msec、200msecの最小公
倍数である600msecが来ると、その模擬演算動作
が一巡する。
期のタイミングが来る毎に模擬演算用計算機は最大公約
数である50msecの演算周期単位で模擬演算を実行
して行く。つまり、装置Aの模擬演算を2周期に1回、
装置Bの模擬演算を3周期に1回、装置Cの演算を4周
期に1回実行することで、これら模擬対象のディジタル
装置の演算遅れ及び各装置間のタイミング依存性の再現
が可能となる。そして図1では図示していないが、10
0msec、150msec、200msecの最小公
倍数である600msecが来ると、その模擬演算動作
が一巡する。
【0027】以上のようにこの実施の形態は、模擬演算
の演算周期を実機の複数の演算周期の最大公約数の周期
とし、この模擬演算周期のタイミングと実機の演算周期
のタイミングが合致するタイミング毎に、上記合致する
タイミングの実機の演算に対応する模擬演算を実行する
ようにしたので、遅れ時間を実機に近づけた模擬演算を
実施することができる。
の演算周期を実機の複数の演算周期の最大公約数の周期
とし、この模擬演算周期のタイミングと実機の演算周期
のタイミングが合致するタイミング毎に、上記合致する
タイミングの実機の演算に対応する模擬演算を実行する
ようにしたので、遅れ時間を実機に近づけた模擬演算を
実施することができる。
【0028】実施の形態2.上記実施の形態1では、模
擬対象とする実機のディジタル装置の演算周期(10
0、150、200msec等の複数の演算周期)のタ
イミングに相当する制御・保護・シーケンス模擬演算用
計算機の演算周期(50msec)内で、プロセス入力
・演算・出力処理を実行するようにしている。
擬対象とする実機のディジタル装置の演算周期(10
0、150、200msec等の複数の演算周期)のタ
イミングに相当する制御・保護・シーケンス模擬演算用
計算機の演算周期(50msec)内で、プロセス入力
・演算・出力処理を実行するようにしている。
【0029】しかし、実際のディジタル装置で使用して
いる計算機の性能がシミュレータ用の計算機と比較して
低性能であること、及びディジタル装置に付随する自己
診断機能等が存在するため、ディジタル装置の演算処理
にかかる時間(演算負荷)がシミュレータの制御・保護
・シーケンス模擬演算用計算機の演算周期よりも長い場
合が想定される。
いる計算機の性能がシミュレータ用の計算機と比較して
低性能であること、及びディジタル装置に付随する自己
診断機能等が存在するため、ディジタル装置の演算処理
にかかる時間(演算負荷)がシミュレータの制御・保護
・シーケンス模擬演算用計算機の演算周期よりも長い場
合が想定される。
【0030】そこで、図3のタイミングチャートに示す
ように、シミュレータの模擬演算結果の出力を演算実行
周期から演算負荷に相当する回数分、例えば100ms
ecの演算負荷を持つディジタル装置を模擬する場合
は、次の周期で演算結果を出力するよう処理を遅らせる
ことによって、演算負荷を考慮した模擬対象のディジタ
ル装置の演算遅れ及び各ディジタル装置間のタイミング
依存性の再現が可能となる。
ように、シミュレータの模擬演算結果の出力を演算実行
周期から演算負荷に相当する回数分、例えば100ms
ecの演算負荷を持つディジタル装置を模擬する場合
は、次の周期で演算結果を出力するよう処理を遅らせる
ことによって、演算負荷を考慮した模擬対象のディジタ
ル装置の演算遅れ及び各ディジタル装置間のタイミング
依存性の再現が可能となる。
【0031】図3では図1(1)(2)(3)の実機の
演算を模擬する場合で、図1(4)に示す模擬演算の演
算周期が50msecとした場合であり、図3のように
遅延時間として100msecとしている。 演算(1)では入力A,B,Cの模擬演算を行い、
100msec後演算出力(1)として出力する。 次に、100msec後の演算入力(2)のAの模
擬演算は、同じく100msec後に演算出力(2)を
出力する。 次に、150msec後の演算入力(3)のBの模
擬演算は、同じく100msec後に演算出力(2)を
出力する。 以下同様に模擬演算して行き、100msecの遅
延時間で出力して行く。
演算を模擬する場合で、図1(4)に示す模擬演算の演
算周期が50msecとした場合であり、図3のように
遅延時間として100msecとしている。 演算(1)では入力A,B,Cの模擬演算を行い、
100msec後演算出力(1)として出力する。 次に、100msec後の演算入力(2)のAの模
擬演算は、同じく100msec後に演算出力(2)を
出力する。 次に、150msec後の演算入力(3)のBの模
擬演算は、同じく100msec後に演算出力(2)を
出力する。 以下同様に模擬演算して行き、100msecの遅
延時間で出力して行く。
【0032】以上のようにこの実施の形態は、遅延時間
を配慮した模擬演算出力を送出することにより、実際の
遅延時間に近づけたシミュレーションを行うことができ
る。
を配慮した模擬演算出力を送出することにより、実際の
遅延時間に近づけたシミュレーションを行うことができ
る。
【0033】実施の形態3.この発明の実施の形態3は
応答の遅れの分布を考慮した模擬演算出力を得ようとす
るものである。模擬対象とする実機のディジタル装置数
が多く、かつ、その演算周期の種類が多数に上るよう
な、複雑なディジタル装置で制御・保護・シーケンス制
御システムが構成される場合、システム全体の応答遅れ
は、その遅れ時間とその度数との統計をとればその分布
パターンは正規分布に近い分布を示すことが知られてい
る。この実施の形態はこの分布パターンを利用する。
応答の遅れの分布を考慮した模擬演算出力を得ようとす
るものである。模擬対象とする実機のディジタル装置数
が多く、かつ、その演算周期の種類が多数に上るよう
な、複雑なディジタル装置で制御・保護・シーケンス制
御システムが構成される場合、システム全体の応答遅れ
は、その遅れ時間とその度数との統計をとればその分布
パターンは正規分布に近い分布を示すことが知られてい
る。この実施の形態はこの分布パターンを利用する。
【0034】図4に実施の形態3のシミュレータの要部
の機能構成図を示す。図において、1は制御保護シーケ
ンス計算機で、図13のシーケンス計算処理53の計算
機に相当する。10は実施の形態1,2に示した演算プ
ロセス、2は演算プロセス10の演算結果をストアする
バッファメモリ、5はバッファメモリ2の出力を遅れ時
間(td)遅延させる遅延出力回路である。
の機能構成図を示す。図において、1は制御保護シーケ
ンス計算機で、図13のシーケンス計算処理53の計算
機に相当する。10は実施の形態1,2に示した演算プ
ロセス、2は演算プロセス10の演算結果をストアする
バッファメモリ、5はバッファメモリ2の出力を遅れ時
間(td)遅延させる遅延出力回路である。
【0035】3は遅れ時間分布パターン設定器で、模擬
対象とする実機の各種演算の遅れ時間とその頻度(度
数)とを対応させた遅れ時間の分布パターンを設定し、
遅れ時間(td)を発生する。この分布パターンは通
常、演算個数が多いほど、即ち母集団が多いほど正規分
布に近似したパターンとなる。4は乱数発生器で、発生
した乱数値を遅れ時間分布パターン設定器3に入力して
その乱数値に対応する遅れ時間信号を発生させる。
対象とする実機の各種演算の遅れ時間とその頻度(度
数)とを対応させた遅れ時間の分布パターンを設定し、
遅れ時間(td)を発生する。この分布パターンは通
常、演算個数が多いほど、即ち母集団が多いほど正規分
布に近似したパターンとなる。4は乱数発生器で、発生
した乱数値を遅れ時間分布パターン設定器3に入力して
その乱数値に対応する遅れ時間信号を発生させる。
【0036】図5(a)は、遅れ時間分布パターン設定
器3で設定する遅れ時間分布のパターンを示したもの
で、遅れ時間とその頻度(度数)との分布曲線である。
このパターンは遅延時間をa,b,c・・・nに等分割
て区分し、パターン全体の面積を100とするとその各
区分の面積に応じて1から100まで割り当てる。 例えば、a=1〜3 b=4〜10 c=11〜27 のように、・・・nまで割り当てる。
器3で設定する遅れ時間分布のパターンを示したもの
で、遅れ時間とその頻度(度数)との分布曲線である。
このパターンは遅延時間をa,b,c・・・nに等分割
て区分し、パターン全体の面積を100とするとその各
区分の面積に応じて1から100まで割り当てる。 例えば、a=1〜3 b=4〜10 c=11〜27 のように、・・・nまで割り当てる。
【0037】そして、乱数発生器4が乱数1から100
までの間の乱数を発生すると、その乱数に応じた遅延時
間を上記のパターンから読み取りその遅延時間を遅延出
力回路5に入力する。図5(b)は、図5(a)のパタ
ーンに近似の正規分布曲線を示したものであり、後述の
実施の形態で説明する。
までの間の乱数を発生すると、その乱数に応じた遅延時
間を上記のパターンから読み取りその遅延時間を遅延出
力回路5に入力する。図5(b)は、図5(a)のパタ
ーンに近似の正規分布曲線を示したものであり、後述の
実施の形態で説明する。
【0038】このような構成において、演算プロセス1
0での演算結果がバッファメモリ2にストアされると共
に、乱数発生器4は乱数を発生し、遅れ時間分布パター
ン設定器はその乱数に応じた遅延時間(td)を発生
し、遅延出力回路5はバッファメモリ2の演算結果を遅
延時間(td)だけ遅らせて分散共有メモリネットワー
クネットワーク6に出力し、他のモデル計算機に伝送す
る。
0での演算結果がバッファメモリ2にストアされると共
に、乱数発生器4は乱数を発生し、遅れ時間分布パター
ン設定器はその乱数に応じた遅延時間(td)を発生
し、遅延出力回路5はバッファメモリ2の演算結果を遅
延時間(td)だけ遅らせて分散共有メモリネットワー
クネットワーク6に出力し、他のモデル計算機に伝送す
る。
【0039】以上のようにこの実施の形態は、実機の遅
れ時間を統計的に処理して、更に実機に近づけた模擬演
算の遅れ時間とすることができ、よりよいシミュレーシ
ョンをすることができる。
れ時間を統計的に処理して、更に実機に近づけた模擬演
算の遅れ時間とすることができ、よりよいシミュレーシ
ョンをすることができる。
【0040】実施の形態4.図6はこの実施の形態4の
シミュレータの要部の機能構成図で、正規分布関数設定
器3aを設けている。実施の形態3では、図5(a)に
示す実機の遅れ時間の分布パターンを用いたが、このパ
ターンの代わりに正規分布関数設定器3aによる図5
(b)の実機の遅れ時間の分布パターンに近似の正規分
布関数のパターンとし、このパターンと乱数発生器4の
乱数から遅延時間を導出する。
シミュレータの要部の機能構成図で、正規分布関数設定
器3aを設けている。実施の形態3では、図5(a)に
示す実機の遅れ時間の分布パターンを用いたが、このパ
ターンの代わりに正規分布関数設定器3aによる図5
(b)の実機の遅れ時間の分布パターンに近似の正規分
布関数のパターンとし、このパターンと乱数発生器4の
乱数から遅延時間を導出する。
【0041】実施の形態5.図7はこの実施の形態5の
シミュレータの要部の機能構成図で、遅れ時間設定器7
を設けている。図8は図5(a)の実機の遅れ時間分布
パターンと同一パターンで中央値を説明するためのパタ
ーン図である。
シミュレータの要部の機能構成図で、遅れ時間設定器7
を設けている。図8は図5(a)の実機の遅れ時間分布
パターンと同一パターンで中央値を説明するためのパタ
ーン図である。
【0042】上記実施の形態3で説明したように、シス
テム全体の遅れ時間は図5(a)に示すように実機の遅
れ時間の分布パターンとなるが、最も確率の高い遅れ時
間はその中央値(メジアン)である。遅延出力回路5の
遅れ時間をシステム全体の中央値の遅れ時間に設定して
も、簡易な構成で遅れ時間を補正でき実施の形態3と同
じ効果を得ることが出来る。
テム全体の遅れ時間は図5(a)に示すように実機の遅
れ時間の分布パターンとなるが、最も確率の高い遅れ時
間はその中央値(メジアン)である。遅延出力回路5の
遅れ時間をシステム全体の中央値の遅れ時間に設定して
も、簡易な構成で遅れ時間を補正でき実施の形態3と同
じ効果を得ることが出来る。
【0043】なお、中央値は、遅れ時間の個数がN個あ
れば、遅延時間の短かいものから長い順に列べてN/2
個目の値である。図8では「t1 」で表している。
れば、遅延時間の短かいものから長い順に列べてN/2
個目の値である。図8では「t1 」で表している。
【0044】また、補正する遅れ時間を中央値の代わり
に、平均値を用いてもよい。この平均値は算術平均値の
他に幾何平均値を用いてもよい。また、中央値の代わり
に統計上の最頻値(モード)を用いてもよい。このよう
に統計上の種々の値を採用してもよい。
に、平均値を用いてもよい。この平均値は算術平均値の
他に幾何平均値を用いてもよい。また、中央値の代わり
に統計上の最頻値(モード)を用いてもよい。このよう
に統計上の種々の値を採用してもよい。
【0045】なお、この実施の形態の場合は、図5
(a)の実機の遅れ時間分布パターンを求め、a,b,
c・・・nに等分割して区分する必要はなく、実機の遅
れ時間の値から直ちに各種統計値を計算することができ
る。
(a)の実機の遅れ時間分布パターンを求め、a,b,
c・・・nに等分割して区分する必要はなく、実機の遅
れ時間の値から直ちに各種統計値を計算することができ
る。
【0046】実施の形態6.図9はこの実施の形態6の
シミュレータの要部の機能構成図で、最大遅れ時間設定
器8を設けている。
シミュレータの要部の機能構成図で、最大遅れ時間設定
器8を設けている。
【0047】プラント運転訓練または制御装置の検証用
にプラントシミュレータを適用する場合、模擬対象のデ
ィジタル装置の最大遅れを考慮して訓練・検証する場合
が多いことから、遅延出力回路5の遅れ時間をシステム
全体の最大遅れ時間に設定しても、運転訓練または制御
装置検証用に同じ効果を得ることが出来る。
にプラントシミュレータを適用する場合、模擬対象のデ
ィジタル装置の最大遅れを考慮して訓練・検証する場合
が多いことから、遅延出力回路5の遅れ時間をシステム
全体の最大遅れ時間に設定しても、運転訓練または制御
装置検証用に同じ効果を得ることが出来る。
【0048】なお、最大遅れ時間は図8の実機の遅れ時
間分布パターンに示す「tmax 」である。また、この最
大遅れ時間の代わりに、図5(b)に示す近似の正規分
布関数のパターンの最大値を用いてもよい。
間分布パターンに示す「tmax 」である。また、この最
大遅れ時間の代わりに、図5(b)に示す近似の正規分
布関数のパターンの最大値を用いてもよい。
【0049】実施の形態7.上記実施の形態では模擬演
算の演算周期を最大公約数にしたり、遅延時間を種々補
正した発明であったが、この実施の形態7は上記演算周
期最大公約数にせず、また、遅延時間の補正もせず、模
擬演算の演算周期と種類に応じて計算機を割り当てるこ
とにより、実機に近い模擬演算が行われるようにするも
のである。
算の演算周期を最大公約数にしたり、遅延時間を種々補
正した発明であったが、この実施の形態7は上記演算周
期最大公約数にせず、また、遅延時間の補正もせず、模
擬演算の演算周期と種類に応じて計算機を割り当てるこ
とにより、実機に近い模擬演算が行われるようにするも
のである。
【0050】図10はこの実施の形態7のシミュレータ
の要部の機能構成図である。図において、模擬演算を行
う制御保護シーケンス計算機1は、演算周期=aの制御
保護シーケンス計算機9−1と、演算周期=bの制御保
護シーケンス計算機9−2に分離している。
の要部の機能構成図である。図において、模擬演算を行
う制御保護シーケンス計算機1は、演算周期=aの制御
保護シーケンス計算機9−1と、演算周期=bの制御保
護シーケンス計算機9−2に分離している。
【0051】図10に示すように、分散型シミュレータ
の特徴である複数の計算機によるシミュレーション演算
方式を活かして、制御・保護・シーケンス模擬演算用計
算機1を安価な複数の計算機9−1,9−2で構成し、
模擬対象のディジタル装置のうち同じ演算周期を持つデ
ィジタル装置の模擬演算を同じ計算機上で実行する。こ
のようにすると複雑な実行制御を行わずに実施の形態1
と同じ効果が得られる。
の特徴である複数の計算機によるシミュレーション演算
方式を活かして、制御・保護・シーケンス模擬演算用計
算機1を安価な複数の計算機9−1,9−2で構成し、
模擬対象のディジタル装置のうち同じ演算周期を持つデ
ィジタル装置の模擬演算を同じ計算機上で実行する。こ
のようにすると複雑な実行制御を行わずに実施の形態1
と同じ効果が得られる。
【0052】実施の形態8.実施の形態7は模擬対象の
ディジタル装置の演算周期単位で計算機を設定する例で
あるが、図11に示すように分散シミュレータを構成す
る他のプラントモデル、例えば原子炉モデル計算用の計
算機の演算周期が、模擬対象ディジタル装置の演算周期
と同一(演算周期=a)である場合は、他のプラントモ
デル計算機上で、プラントモデルと併せてディジタル装
置の模擬演算が可能であり、計算機台数を減少した形で
実施の形態1と同じ効果が得られる。
ディジタル装置の演算周期単位で計算機を設定する例で
あるが、図11に示すように分散シミュレータを構成す
る他のプラントモデル、例えば原子炉モデル計算用の計
算機の演算周期が、模擬対象ディジタル装置の演算周期
と同一(演算周期=a)である場合は、他のプラントモ
デル計算機上で、プラントモデルと併せてディジタル装
置の模擬演算が可能であり、計算機台数を減少した形で
実施の形態1と同じ効果が得られる。
【0053】実施の形態9.図12はこの実施の形態9
のシミュレータの要部の機能構成図である。プラントシ
ミュレータと、実機のディジタル装置では、使用するプ
ログラム言語が異なることが多く、シミュレータ製作の
際に、新規にモデルプログラムを製作する必要性があっ
たが、実機ディジタル装置の制御用プログラムからシミ
ュレータ言語への変換機能を設けることで、シミュレー
タ上で、実機制御プログラムのエミュレーション機能が
可能となり、製作コストを低減することができる。
のシミュレータの要部の機能構成図である。プラントシ
ミュレータと、実機のディジタル装置では、使用するプ
ログラム言語が異なることが多く、シミュレータ製作の
際に、新規にモデルプログラムを製作する必要性があっ
たが、実機ディジタル装置の制御用プログラムからシミ
ュレータ言語への変換機能を設けることで、シミュレー
タ上で、実機制御プログラムのエミュレーション機能が
可能となり、製作コストを低減することができる。
【0054】なお、制御用プログラムからシミュレータ
言語への変換機能の技術は既に確立されていて、その技
術をここで活用する。
言語への変換機能の技術は既に確立されていて、その技
術をここで活用する。
【0055】実施の形態10.上記実施の形態では、制
御・保護・シーケンスモデルの模擬演算を行う場合につ
いて説明したが、他の原子炉モデル、タービンモデルな
ど、全てのモデルに対して適用できる。また、シミュレ
ータはプラントシミュレータとして説明したが、プラン
ト以外の機器・システム・生体等を対象として模擬する
シミュレータにも適用できる。
御・保護・シーケンスモデルの模擬演算を行う場合につ
いて説明したが、他の原子炉モデル、タービンモデルな
ど、全てのモデルに対して適用できる。また、シミュレ
ータはプラントシミュレータとして説明したが、プラン
ト以外の機器・システム・生体等を対象として模擬する
シミュレータにも適用できる。
【0056】また、上記実施の形態では、ネットワーク
に接続された複数の計算機で構成された分散型ネットワ
ークとしているが、ネットワークに接続されず単数の計
算機でのシミュレータであっても、実機が複数の演算周
期を有する場合に対して模擬演算する場合は、実施の形
態1〜6,9の技術を適用することができる。
に接続された複数の計算機で構成された分散型ネットワ
ークとしているが、ネットワークに接続されず単数の計
算機でのシミュレータであっても、実機が複数の演算周
期を有する場合に対して模擬演算する場合は、実施の形
態1〜6,9の技術を適用することができる。
【0057】
【発明の効果】(1)以上のようにこの発明によれば、
模擬対象の実機の演算周期が複数種類ある場合に、模擬
演算用計算機の演算周期を模擬対象の実機の演算周期の
最大公約数として模擬演算を実行するようにしたので、
実機の応答遅れに近い応答遅れで模擬することが可能と
なる。
模擬対象の実機の演算周期が複数種類ある場合に、模擬
演算用計算機の演算周期を模擬対象の実機の演算周期の
最大公約数として模擬演算を実行するようにしたので、
実機の応答遅れに近い応答遅れで模擬することが可能と
なる。
【0058】(2)また、実際の演算処理時間を考慮し
て、模擬演算結果の出力を所定時間遅らせることで、実
際の演算処理量を考慮した実機の遅れの模擬が可能とな
る。
て、模擬演算結果の出力を所定時間遅らせることで、実
際の演算処理量を考慮した実機の遅れの模擬が可能とな
る。
【0059】(3)また、模擬対象の実機の演算種類が
複数個あるときに、模擬対象とする実機の演算の遅れの
時間とその度数との分布パターンと、乱数とから遅れ時
間を導出して模擬演算結果を遅らせるようにしたので、
複雑なシステム構成を模擬する場合でも、簡易にシステ
ムの応答遅れが模擬可能となる。
複数個あるときに、模擬対象とする実機の演算の遅れの
時間とその度数との分布パターンと、乱数とから遅れ時
間を導出して模擬演算結果を遅らせるようにしたので、
複雑なシステム構成を模擬する場合でも、簡易にシステ
ムの応答遅れが模擬可能となる。
【0060】(4)また、模擬対象の実機の演算種類が
複数個あるときに、模擬対象とする実機の遅れ時間の中
央値等の統計値を模擬演算の遅れ時間としたので、より
簡易にシステムの応答遅れが模擬可能となる。
複数個あるときに、模擬対象とする実機の遅れ時間の中
央値等の統計値を模擬演算の遅れ時間としたので、より
簡易にシステムの応答遅れが模擬可能となる。
【0061】(5)また、上記(3)において、分布パ
ターンは実機から求めた分布パターンの代わりに、この
実機の分布パターンに類似の正規分布曲線のパターンを
用いたので、簡易にシステムの応答遅れが模擬可能とな
る。
ターンは実機から求めた分布パターンの代わりに、この
実機の分布パターンに類似の正規分布曲線のパターンを
用いたので、簡易にシステムの応答遅れが模擬可能とな
る。
【0062】(6)また、実機での遅れ時間の分布パタ
ーンに類似の正規分布曲線を予め求めておき、模擬演算
の遅れ時間を、上記正規分布曲線の中間値などの統計値
としたので、簡易にシステムの応答遅れが模擬可能とな
る。
ーンに類似の正規分布曲線を予め求めておき、模擬演算
の遅れ時間を、上記正規分布曲線の中間値などの統計値
としたので、簡易にシステムの応答遅れが模擬可能とな
る。
【0063】(7)また、分散型のシミュレータにおい
て、複数の演算周期で模擬演算をする場合、同一演算周
期別に計算機を割り当てて模擬演算するようにしたの
で、より簡易にシステムの応答遅れが模擬可能となる。
て、複数の演算周期で模擬演算をする場合、同一演算周
期別に計算機を割り当てて模擬演算するようにしたの
で、より簡易にシステムの応答遅れが模擬可能となる。
【0064】(8)また、模擬対象の実機のプログラム
をシミュレータ上で動作するプログラムに変換するよう
にしたので、シミュレータ用プログラムの製作コストを
削減することができる。
をシミュレータ上で動作するプログラムに変換するよう
にしたので、シミュレータ用プログラムの製作コストを
削減することができる。
【図1】この発明の実施の形態1によるシミュレータの
演算動作のタイミングチャートである。
演算動作のタイミングチャートである。
【図2】この発明の実施の形態1によるシミュレータの
演算の遅延状態を説明するタイミングチャートである。
演算の遅延状態を説明するタイミングチャートである。
【図3】 この発明の実施の形態2によるシミュレータ
の演算動作のタイミングチャートである。
の演算動作のタイミングチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態3によるシミュレータ
の要部の機能構成図である。
の要部の機能構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態3による遅れ時間分布
のパターンを示す図である。
のパターンを示す図である。
【図6】 この発明の実施の形態4によるシミュレータ
の要部の機能構成図である。
の要部の機能構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態5によるシミュレータ
の要部の機能構成図である。
の要部の機能構成図である。
【図8】 この発明の実施の形態5による遅れ時間分布
のパターンを示す図である。
のパターンを示す図である。
【図9】 この発明の実施の形態6によるシミュレータ
の要部の機能構成図である。
の要部の機能構成図である。
【図10】 この発明の実施の形態7によるシミュレー
タの要部の機能構成図である。
タの要部の機能構成図である。
【図11】 この発明の実施の形態8によるシミュレー
タの要部の機能構成図である。
タの要部の機能構成図である。
【図12】 この発明の実施の形態9によるシミュレー
タの要部の機能構成図である。
タの要部の機能構成図である。
【図13】 従来の分散型シミュレータを示す機能構成
図である。
図である。
1 制御保護シーケンス計算機 2 バッファメモリ 3 遅れ時間分布パターン設定器 3a 正規分布関数
設定器 4 乱数発生器 5 遅延出力回路 6 分散共用メモリネットワーク 7 正規分布関数設
定器 8 最大遅れ時間設定器 9−1,9−2 制御保護シーケンス計算機 10 演算プロセス
設定器 4 乱数発生器 5 遅延出力回路 6 分散共用メモリネットワーク 7 正規分布関数設
定器 8 最大遅れ時間設定器 9−1,9−2 制御保護シーケンス計算機 10 演算プロセス
Claims (8)
- 【請求項1】 プラントの運転訓練、挙動評価を行うた
めにプラントの各種模擬演算等を計算機で行うシミュレ
ータにおいて、模擬対象とする実機での演算周期が複数
種類ある場合、模擬演算の演算周期を上記実機の複数の
演算周期の最大公約数の周期とし、この模擬演算周期の
タイミングが上記実機の演算周期のタイミングに合致す
るタイミング毎に、上記合致したタイミングの実機の演
算に対応する模擬演算を実行するようにしたことを特徴
とするシミュレータ。 - 【請求項2】 請求項1記載のシミュレータにおいて、
模擬演算した結果を所定の時間遅延させて出力すること
を特徴とするシミュレータ。 - 【請求項3】 請求項1記載のシミュレータにおいて、
実機での複数個の演算の各遅れ時間とその度数とを対応
させた遅れ時間の分布パターンを予め求めておき、模擬
演算実行の際は、乱数発生器から乱数を発生させ、上記
分布パターン上で上記乱数に対応する遅れ時間を導出
し、模擬演算結果を上記遅れ時間遅延させて出力するこ
とを特徴とするシミュレータ。 - 【請求項4】 請求項1記載のシミュレータにおいて、
実機での複数個の演算の各遅れ時間の中間値・中央値・
平均値・最大値などの統計値を模擬演算結果出力の遅れ
時間としたことを特徴とするシミュレータ。 - 【請求項5】 請求項3記載のシミュレータにおいて、
分布パターンは実機から求めた分布パターンの代わり
に、この実機の分布パターンに類似の正規分布曲線のパ
ターンを用いたことを特徴とするシミュレータ。 - 【請求項6】 請求項1記載のシミュレータにおいて、
実機での複数の演算の各遅れ時間とその度数とを対応さ
せた遅れ時間の分布パターンに類似の正規分布曲線を予
め求めておき、模擬演算結果出力の遅れ時間を、上記正
規分布曲線の中間値・中央値・平均値・最大値などの統
計値としたことを特徴とするシミュレータ。 - 【請求項7】 プラントの運転訓練、挙動評価を行うた
めにプラントの各種模擬演算を複数の計算機で分担する
分散型のシミュレータにおいて、模擬演算での演算周期
が複数種類ある場合、同一の演算周期別に計算機を割り
当てて模擬演算を実行するようにしたことを特徴とする
シミュレータ。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項に記載のシ
ミュレータにおいて、実機に使用されるプログラムを模
擬演算用プログラムに変換するエミュレーション機能を
備えたことを特徴とするシミュレータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2224298A JPH11219099A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | シミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2224298A JPH11219099A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | シミュレータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11219099A true JPH11219099A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12077335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2224298A Pending JPH11219099A (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | シミュレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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