JPH1124547A - プラント模擬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラントの構成要素の拡張や変更に容易に対
応可能とする。 【解決手段】 オブジェクト制御データベース（１ｂ）
は、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）をモデルプラ
ントの構成に応じて複数備え、プラントモデルオブジェ
クト（１ｃ）は、プラントの構成機器や制御論理を単位
として、情報をカプセル化している。オブジェクト実行
情報格納手段（１ｄ）は、プラントモデルオブジェクト
（１ｃ）の種類別にその動作特性を演算する手段を記述
したメソッド（１ｅ）をその種類に応じて記憶する。オ
ブジェクト制御手段（１ｇ）は、プラントモデルオブジ
ェクト（１ｃ）の情報に従い、メソッド（１ｅ）を参照
し摸擬演算を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラントの状
態監視、運転操作等の技術的な訓練及びプラント知識の
習得を主たる目的とするプラント模擬装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラント模擬装置は、訓練対象
とする想定プラント本体の動特性を模擬演算を用いてソ
フトウェアとして実現するダイナミックスモデル（動特
性モデル）と、実プラントと同様の制御回路を作成し実
現する制御系モデルとを備え、プラントの状態監視、機
器操作を行う中央制御室に備えられた各種ヒューマンイ
ンターフェース機器を実プラントと同様にして模擬を行
う。また、プラントの現場に備えられている現場機器操
作盤については、盤イメージのグラフィック画面を作成
し、該当画面を現場操作模擬装置が所持するＣＲＴに表
示させることによって、仮想的に模擬実現する手段が採
られている。

【０００３】図２１は、この種の従来のプラント模擬装
置の構成を示すものである。

【０００４】従来、模擬演算装置（１ａ）においては、
発電プラントの模擬を行うために、実プラントで扱う流
体などの圧力や熱収支を表す物理式によりモデル化し、
これをプログラム化して方程式を解くことにより発電プ
ラントの計測点の値を算出し、これをリアルタイムで行
うことによって時々刻々と変化するプラントの動特性を
模擬していた。

【０００５】すなわち、図２１においては、プラント模
擬演算手段（５ａ）のプラントの系統単位またはプラン
ト制御論理模擬機能などの、サブシステムごとに高級言
語によるアプリケーションプログラムでメソッド（１
ｅ）を記述し、プラントモデル実行制御手段（５ｆ）に
より模擬演算実行処理手段（５ｉ）がプラント模擬演算
手段（５ａ）の実行を管理していた。そして、定周期で
プラント模擬演算手段（５ａ）がプラントの機器の特
性、例えば、電気モータ駆動の弁動作に要する時間等を
設定するプラント模擬定数（５ｃ）とプラント模擬のた
めの付帯的な情報であるプラント情報（５ｄ）を参照し
つつ演算を行い、プラントの各種計測パラメータの値を
導き、この結果をプラント状態データ格納手段（５ｅ）
に格納し、プラント模擬操作入出力手段（１ｋ）を介し
てプラント模擬装置模擬運転装置（１ｏ）へ出力し、プ
ラントの動特性の演算により得られた結果を運転員に示
していた。

【０００６】一方、運転員からのプラント模擬装置模擬
運転装置（１ｏ）に対する操作が、プラント模擬操作入
出力手段（１ｋ）を介してプラント状態データ格納手段
（５ｅ）へプラント状態値として格納される。そして、
これをプラント模擬演算手段（５ａ）が参照して運転員
の操作による機器の動作に相当する変数の値を変化に対
して、導き出される演算値の変化によりプラントの動特
性や制御論理回路の動作の模擬が行われていた。

【０００７】また、図２２は、従来の現場操作模擬装置
を有するプラント模擬装置の構成図である。

【０００８】図２２は、図２１に現場操作模擬装置（２
ａ）を付加したもので従来の現場操作模擬装置（２ａ）
は、図示する模擬演算装置（１ａ）やプラント模擬装置
操作装置（１ｐ）やプラント模擬装置模擬装置（１ｏ）
と異なったインターフェース仕様により行っていた。

【０００９】すなわち、図２２において、模擬演算装置
（１ａ）には、プラントの系統単位またはプラント制御
論理の模擬機能などが、サブシステムごとに高級言語に
よるアプリケーションプログラムによるメソッド（１
ｅ）で記述し、プラントモデル実行制御手段（５ｆ）に
より模擬演算実行処理手段（５ｉ）がプラント模擬演算
手段（５ａ）の実行を管理していた。

【００１０】そして、定周期でプラント模擬演算手段
（５ａ）において、プラントの機器の特性、たとえば電
気モータ駆動の弁動作に要する時間等を設定するプラン
ト模擬定数（５ｃ）とプラント模擬のための付帯的な情
報であるプラント情報（５ｄ）を参照しつつ演算を行
い、これによりプラントの状態値を得て、この結果をプ
ラント状態データ格納手段（５ｅ）に書き込んでいた。
そして、プラント模擬操作入出力手段（１ｋ）は、プラ
ント模擬装置模擬運転装置（１ｏ）へ表示すべきプラン
ト状態値を得てプラント模擬装置模擬運転装置（１ｏ）
に出力し、プラントの動特性を運転員に示していた。

【００１１】一方、運転員によるプラント模擬装置模擬
運転装置（１ｏ）からの操作が、プラント模擬操作入出
力手段（１ｋ）を介してプラント状態データ格納手段
（５ｅ）に書き込まれる。この操作情報がプラント模擬
演算手段（５ａ）により参照され、運転員の操作による
機器の動作に相当する変数の値を変化に対して得られる
演算値の変化によりプラントの動特性や制御論理回路の
動作を模擬していた。

【００１２】また、プラント模擬装置操作装置（１ｐ）
の入出力手段（１ｓ）において、模擬演算装置（１ａ）
に対する操作指令がされると、プラント模擬操作対話処
理手段（１ｔ）によって、プラント模擬装置操作インタ
フェース手段（１ｒ）に伝えられる。これにより、模擬
演算装置（１ａ）に対する操作要求として模擬演算装置
（１ａ）のプラント模擬装置操作インターフェース手段
（５ｈ）へ渡され、プラント模擬装置操作インターフェ
ース手段（５ｈ）がプラントモデル実行制御手段（５
ｆ）へ操作要求を行う。

【００１３】次に、プラントモデル実行制御手段（５
ｆ）では、この操作要求の種別によって、模擬演算実行
処理手段（５ｉ）あるいはプラント模擬演算手段（５
ａ）に操作を行い、模擬演算装置（１ａ）が指導員の操
作に従って動作する。

【００１４】一方、現場操作模擬装置（２ａ）の場合に
は、現場操作模擬装置（２ａ）が通常は模擬演算装置
（１ａ）とは相対的に離れた場所に設置されることが多
く、現場操作模擬装置（２ａ）のインターフェース手段
（２ｄ）と模擬演算装置（１ａ）のインターフェース手
段（１ｉ）とを電気的に接続する手段を用いて現場での
運転員の操作を模擬演算装置（１ａ）に伝送していた。
そして、模擬演算装置（１ａ）によって演算されプラン
ト状態データ格納手段に格納されたプラント模擬信号は
インターフェース装置管理手段（５ｇ）の作用によりイ
ンターフェース手段（１ｉ）を介して現場操作模擬装置
（２ａ）へ送出していた。これを受け取った現場操作模
擬装置（２ａ）のメッセージ処理手段（２ｇ）は表示要
求を現場操作対話処理手段（２ｈ）へ送っていた。

【００１５】そして、現場操作対話処理手段（２ｈ）で
は、現場操作画面情報格納手段（２ｋ）に格納されてい
る表示画面データを取り出し、これらの情報から現場操
作画面表示要求を現場操作表示処理手段（２ｍ）に送
り、現場操作表示処理手段（２ｍ）では、この要求デー
タを表示信号へと変換し、現場操作模擬表示装置（２
ｃ）へ現場操作画面表示を行うようにしていた。

【００１６】また、図２３は従来のプラント模擬装置に
おける現場操作模擬装置の構成図である。

【００１７】まず、運転員が、現場操作模擬表示装置
（２ｃ）のＣＲＴ上に表示された現場模擬画面より、現
場操作入出力装置（２ｂ）を用いて現場模擬画面の切替
え表示要求、及び、現場模擬画面上の操作対象機器の操
作要求を行う。現場操作入力処理手段（２ｆ）では、運
転員とのマンマシンインターフェースとなる現場操作入
出力装置（２ｂ）からの操作要求イベントを周期監視
し、運転員からの要求発生により、現場操作対話処理手
段（２ｈ）に対して、ＣＲＴ上の操作イベント座標とと
もにイベント発生通知を行う。

【００１８】現場操作対話処理手段（２ｈ）では、ＣＲ
Ｔ上の画面の表示情報と、現場操作入力処理手段（２
ｆ）より通知された操作イベント座標とを照合し、運転
員よりの操作要求が画面切替え要求であるのか、特定機
器の操作要求であるのかを判断する。また、本判断結果
を基に画面表示切替え要求である場合には、映像信号処
理手段（２ｊ）に対し表示要求された画面の画面ファイ
ル番号を通知し、特定機器の操作要求である場合には、
制御インターフェース手段（１２ａ）に対して操作機器
の識別番号と操作状態値を通知する。ここで、識別番号
とは、制御インターフェース手段（１２ａ）を介して模
擬演算装置（１ａ）との各種プロセスの状態量、及び、
プラント機器状態信号（データ）の授受に際し、模擬演
算装置（１ａ）、現場操作模擬装置（２ａ）間で共通に
用いられるデータ識別子のことである。

【００１９】メッセージ処理手段（２ｇ）は、制御イン
ターフェース手段（１２ａ）より通知されたプラントデ
ータをデータ形式に変換して、同現場操作対話処理手段
（２ｈ）に対し通知する。

【００２０】また、図２４は現場操作模擬装置の画面展
開例である。

【００２１】図２４において、現場操作模擬表示装置
（２ｃ）の現場操作画面（５０）で現場操作画面選択メ
ニュー画面（５０ａ）（図示上段）を表示させ、画面選
択（５０ａ１）を行う。例えば、「３」タービン潤滑油
制御盤が選択されるとタービン潤滑油制御盤画面（５０
ｂ）へ切替えられる（図示下段）。さらに、メニュー選
択ボタン５０ｃを選択されると、再び現場操作画面選択
メニュー画面（５０ａ）へ戻る（図示上段）。

【００２２】これによると、プラントの現場に設置され
た各機器操作盤等のハードを仮想的にグラフィック画面
として模擬し、実プラントと同等の操作を実現すること
ができる。また、現場機器の運転訓練において運転員に
習得させるべきプラント知識としてプラント中央操作制
御室から現場機器までの移動経路の学習を行う目的も含
んでおり、各現場操作機器画面展開のメニュー階層をプ
ラント建屋のフロア階数に合わせ、各フロアに設置され
る現場機器の名称をメニュー画面上に列挙していた。

【００２３】図２５は、従来の操作映像処理手段（８
ｃ）および操作映像情報格納手段（８ｆ）についての詳
細図である。

【００２４】図中、映像記録管理手段（２ｉ）は、現場
と操作端の種類の情報を現場背景作成手段（１６ａ）と
現場操作端作成手段（１６ｂ）に通知する。現場背景作
成手段（１６ａ）は現場背景実写データ（１６ｃ）を検
索し、現場の背景画像を取り出す。取り出された画像
は、画像重ね合わせ手段（１６ｅ）へ伝えられる。

【００２５】現場操作端作成手段（１６ｂ）は操作端画
面データ（１６ｄ）を検索し、現場操作端画像を取り出
す。取り出された画像は、画像重ね合わせ手段（１６
ｅ）へ伝えられる。画像重ね合わせ手段（１６ｅ）で
は、背景実写画像と現場操作端画像を重ね合わせて一つ
の画像を作る。この処理は２つの画像を単純に重ね合わ
せるものである。できあがった画像は現場操作入力処理
手段（２ｈ）へ伝えられる。

【００２６】以上のように、操作映像処理手段（８ｃ）
が作り出す画像は、現場の背景画面と操作端画面を単に
合成したもので、背景と操作端との間に境界線ができて
しまい、実際のプラント機器をイメ−ジするのには不十
分であった。

【００２７】図２６は、現場映像処理手段と操作映像情
報格納手段についての詳細図である。

【００２８】映像記録管理手段（２ｉ）は、現場のどの
機器が動いているかの情報を現場背景作成手段（１９
ａ）と現場動画作成手段（１９ｂ）とに通知する。現場
背景作成手段（１９ａ）は現場背景実写データ（１９
ｃ）を検索し、現場の背景画像を取り出す。取り出され
た画像は、画像重ね合わせ手段（１９ｅ）へ伝えられ
る。現場動面作成手段（１９ｂ）は現場動画実写データ
（１９ｄ）を検索し、現場動画画像を取り出す。

【００２９】取り出された画像は、画像重ね合わせ手段
（１９ｅ）へ伝えられる。画像重ね合わせ手段（１９
ｅ）では、背景実写画像と現場動画画像を重ね合わせて
一つの画像を作る。この処理は２つの画像を単純に重ね
合わせるものである。できあがった画像は現場操作入力
処理手段（２ｈ）へ伝えられる。

【００３０】以上のように、現場映像処理手段（８ｂ）
が作り出す画像は、現場の背景画面と動画画面を単に合
成したもので、背景と動面との間に境界線ができてしま
い、実際のプラント機器をイメージするのには不十分で
あった。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２１
乃至図２６で説明したプラント模擬装置には、次の問題
があった。

【００３２】まず、第１に、従来技術を用いたプラント
模擬装置においては、上記のようなプラント模擬演算の
実行のために必要となるプラント模擬演算用の定数を格
納するプラント模擬定数（５ｃ）やプラント模擬のため
の付帯的な情報であるプラント情報（５ｂ）は、プラン
ト模擬演算手段（５ａ）と関わりなく模擬演算装置（１
ａ）の内部記憶装置にデータテーブルを用意して、モデ
ルプラントの模擬範囲となる機器全体の情報を格納して
いた。

【００３３】このため、プラント模擬装置のモデルとす
る発電等のプラントの構成が変更された場合や、機能拡
張として、それまで模擬対象範囲に入らなかった領域を
模擬追加とする場合など、一つの機器を追加するのにも
かかわらず、プラント模擬定数（５ｃ）やプラント情報
（５ｄ）に加えて、プラント状態データ格納手段（５
ｅ）においてもテーブル構成の追加・変更などが必要と
なる。その上ソフトウェア製作担当者が、プラント模擬
演算手段（５ａ）に記述されているメソッド（１ｅ）を
多量のソースコードの中から見つけだし、これをそれぞ
れ異なる環境から変更しなければならず、またソースコ
ードの１個所の変更にとどまらず多数の個所を変更する
ことが必要となり、変更管理が困難となりがちであっ
た。

【００３４】本発明の第１目的は、プラントの構成要素
ごとにカプセル化することにより、プラント模擬に必要
な情報を変更・作成しやすくするとともに、摸擬領域の
拡大などの機能拡張を容易に対応できるプラント模擬装
置を提供することにある。

【００３５】第２には、サブシステムごとに、必要とす
る情報が異なるため、それぞれ特有の入出力用の手段を
必要とし、プラント模擬装置との各種の情報の授受の手
続きが冗長かつ煩雑となり、機能拡張・変更に対する柔
軟性に欠けるところがあった。

【００３６】本発明の第２目的は、プラント模擬に必要
な情報を、プラントの構成要素ごとにカプセル化する一
方、プラント模擬装置のインターフェース用の各手段を
一元化することにより、模擬領域の拡大などの機能拡張
を容易に行えるようにし、また各種の情報の授受に関わ
る手続きを簡単にすることができるプラント模擬装置を
提供することである。

【００３７】第３には、従来、プラントの現場に設置さ
れた各機器操作盤等のハードを仮想的にグラフィック画
面として模擬し、実プラントと同等の現場機器操作及び
状態表示を可能としているが、表示画面等のリアリティ
ー性に欠けていた。また、現場機器の運転訓練におい
て、運転員に習得させるべきプラント知識として、プラ
ント中央制御操作室から現場機器までの現場経路がある
が、従来の現場操作模擬装置では、画面展開のメニュー
階層をプラント建屋のフロア階数に合わせ、各フロアに
設置される機器名称をメニュー画面上に表示させること
等により、各現場機器のプラントにおける設置位置を習
得させることを行っているが、運転員が実質的に必要と
する進行経路の学習効果は期待できない状況であった。

【００３８】本発明の第３の目的は、運転員が実プラン
トにおいて現場機器操作を行う場合に、実際に取る行動
経過に則したリアリティーのある現場進行経路の学習を
可能とするプラント模擬装置を提供することにある。

【００３９】第４には、プラント模擬装置においては、
実際のプラント機器のイメージを、如何にオペレータヘ
リアルに伝えることができるかが課題となる。実際手元
にない現場の様子を表示装置の表示でリアルに再現する
ためには、表示画面内にプラント模擬装置の模擬情報を
違和感なく臨場感豊かに表示させるための手段が必要で
あった。

【００４０】本発明の第４目的は、現場操作の臨場感を
豊かにすることで、模擬装置でのプラント運転訓練の成
果を実プラントの運用に生かすことを可能にするプラン
ト模擬装置を提供することである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、プラ
ントの動特性に従って模擬演算を実行する模擬演算装置
と、指導員が操作入力するプラント模擬装置操作装置
と、訓練員が訓練のためにプラント模擬運転の操作入力
するプラント模擬装置模擬運転装置とを具備するプラン
ト模擬装置において、前記模擬演算装置は、プラントの
構成要素や制御要素を単位として、プラント模擬定数と
プラント情報とこれら相互の接続関係を示すリンク情報
とを含めて演算実行するのに必要な情報を定義する情報
をカプセル化したプラントモデルオブジェクトをモデル
プラントの構成に応じて複数記憶するオブジェクト制御
データベースと、このオブジェクト制御データベースに
記憶されるプラントモデルオブジェクトのクラスに応じ
て動作特性を演算する手段を記述したメソッドを複数記
憶するオブジェクト実行情報格納手段と、前記オブジェ
クト制御データベースに記憶される対応するプラントモ
デルオブジェクトを参照すると共に、前記オブジェクト
実行情報格納手段に記憶される対応するメソッドを参照
して模擬演算を実行し、得られる結果を前記プラントモ
デルオブジェクトへ書込むオブジェクト制御手段と、こ
のオブジェクト制御手段により得られる結果、あるい
は、前記プラントモデルオブジェクトの内容を要求によ
って前記プラント模擬装置操作装置及びプラント模擬装
置模擬運転装置へ通知すると共に、前記プラント模擬装
置操作装置及びプラント模擬装置模擬運転装置からの操
作入力を前記オブジェクト制御手段へ伝えるオブジェク
ト制御インターフェース手段とを設けるようにしたもの
である。この手段によれば、プラント模擬演算のために
必要なプラント模擬定数やプラント情報やリンク情報が
カプセル化されプラントの構成要素、あるいは、制御論
理に応じてプラントモデルオブジェクトとしてオブジェ
クト制御データベースへ記憶され、また、プラントモデ
ルオブジェクトの種類に応じた数のメソッドをオブジェ
クト実行情報格納手段へ記憶しておく。そして、プラン
トモデルオブジェクトの情報に従いメソッドを参照して
模擬演算が実行され、その結果がプラントモデルオブジ
ェクトへ書込まれる。これにより、プラントの要素に変
更が生じたとき、該当するプランの構成要素の単位の変
更としてソフトウェアで取扱うことができ、模擬領域の
拡大や機能拡張を容易にできる。従って、従来モデルプ
ラントに必要な全てのプラント模擬情報等を一括して記
憶することによる模擬領域の拡大や機能拡張の困難性が
解消できる。

【００４２】請求項２の発明は、プラントの動特性に従
って模擬演算を実行する模擬演算装置と、指導員が操作
入力するプラント模擬装置操作装置と、訓練員が訓練の
ためにプラント模擬運転の操作入力するプラント模擬装
置模擬運転装置と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬
盤から訓練するために操作入力する現場操作模擬装置と
を具備するプラント模擬装置において、前記模擬演算装
置は、プラントの構成要素や制御要素を単位として、プ
ラント模擬定数とプラント情報とこれら相互の接続関係
を示すリンク情報とを含めて演算実行するに必要な情報
を定義する情報をカプセル化したプラントモデルオブジ
ェクトをモデルプラントの構成に応じて複数記憶するオ
ブジェクト制御データベースと、このオブジェクト制御
データベースに記憶されるプラントモデルオブジェクト
のクラスに応じて動作特性を演算する手段を記述したメ
ソッドを複数記憶するオブジェクト実行情報格納手段
と、前記オブジェクト制御データベースに記憶される対
応するプラントモデルオブジェクトを参照すると共に、
前記オブジェクト実行情報格納手段に記憶される対応す
るメソッドを参照して模擬演算を実行し、得られる結果
を前記プラントモデルオブジェクトへ書込むオブジェク
ト制御手段と、このオブジェクト制御手段により得られ
る結果、あるいは、前記プラントモデルオブジェクトの
内容を要求によって前記プラント模擬装置操作装置、あ
るいは、プラント模擬装置模擬運転装置、若しくは、前
記現場操作模擬装置へ通知すると共に、前記プラント模
擬装置操作装置、あるいは、プラント模擬装置模擬運転
装置、若しくは、前記現場操作模擬装置からの操作入力
を前記オブジェクト制御手段へ伝える第１オブジェクト
制御インターフェース手段とを設ける一方、前記現場操
作模擬装置は、前記オブジェクト制御データベースと共
通のインターフェースを有し、操作入力を前記オブジェ
クト制御データベースへ伝える一方、前記オブジェクト
制御データベースから該当するプラントモデルオブジェ
クトを取得する第２オブジェクト制御インターフェース
手段とを設けるようにしたものである。この手段によれ
ば、現場操作模擬装置と共通のインターフェースとして
各種情報の授受ができるようにしたので、模擬領域の拡
大や機能拡張さらに変更にも容易に対応できる。従っ
て、従来のように、現場操作模擬装置と模擬演算装置と
の間の情報の授受の煩雑な手続きが削減できる。

【００４３】請求項３の発明は、プラントの動特性に従
って模擬演算を実行する模擬演算装置と、指導員が操作
入力するプラント模擬装置操作装置と、訓練員が訓練の
ためにプラント模擬運転の操作入力するプラント模擬装
置模擬運転装置と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬
盤から訓練のために操作入力する現場操作模擬装置とを
具備するプラント模擬装置において、前記現場操作模擬
装置は、プラント現場機器、あるいは、現場操作盤の実
写動画映像データを記録する映像記録装置と、画面毎に
現場操作画面に必要な表示データ及びプラントデータを
記憶する現場操作画面情報格納手段と、前記模擬演算装
置からインターフェースを介してプラントデータを取込
み前記現場操作画面情報格納手段のプラントデータを更
新するメッセージ処理手段と、対話処理要求を入力して
その内容を総括して要求を通知する映像記録管理手段
と、この映像記録管理手段からの通知された現場操作盤
に対応する実写動画映像データを前記映像記録装置から
読出し、前記現場操作盤の画像データに対して読出した
前記実写動画映像データを加える合成処理をして前記表
示装置へ表示する映像信号処理手段とを設けるようにし
たものである。この手段によれば、表示装置に表示され
るプラント機器、あるいは、現場操作盤に対してプラン
ト機器、あるいは、現場操作盤の実写動画映像データを
合成した表示がされる。これにより、画像がより現実感
に即したものとなり、訓練効果の向上が図れる。

【００４４】請求項４の発明は、プラントの動特性に従
って模擬演算を実行する模擬演算装置と、模擬演算を主
に指導員が操作するプラント模擬装置操作装置と、訓練
員が訓練のためにプラント模擬運転操作するプラント模
擬装置模擬運転装置と、現場操作盤を模擬した現場操作
模擬盤から訓練のために操作入力する現場操作模擬装置
とを具備するプラント模擬装置において、前記現場操作
模擬装置は、制御室から現場機器への進行経路を連続し
て撮影した進行経路実写動画映像データを記録する経路
映像情報格納手段と、対話処理により前記進行経路実写
動画映像データに対する方向や進行の継続を含む要求を
適宜入力する一方、表示装置に表示される現場機器の機
器操作要求を入力する現場操作入出力手段と、この現場
操作入出力手段からの要求の内容を判断して要求内容を
通知する映像記録管理手段と、この映像記録管理手段か
らの要求内容の通知に応じて前記経路映像情報格納手段
から要求内容に従った進行経路実写動画映像データを取
出して前記表示装置へ表示するように出力すると共に、
現在表示中の表示画面から次に予想される展開画面の進
行経路実写動画映像データを先行して前記経路映像情報
格納手段から取り出して画面データとして待機する経路
映像処理手段とを設けるようにしたものである。この手
段によれば、中央制御盤からプラントの各現場機器への
進行経路の実写映像データが表示され、進行経路の方向
や進行が対話処理により表示される。この場合、現在表
示中の画面から次に予想される進行経路の実写データが
選考して展開された画面データとして待機され、画面が
順次切替えられたときの違和感が改善される。これによ
り、実際の行動経路に即したリアリティのある動画が表
示され、訓練効果の向上が図られる。

【００４５】請求項５の発明は、プラントの動特性に従
って模擬演算を実行する模擬演算装置と、指導員が操作
入力するプラント模擬装置操作装置と、訓練員が訓練の
ためにプラント模擬運転の操作入力するプラント模擬装
置模擬運転装置と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬
盤から訓練のために対話操作入力する現場操作模擬装置
とを具備するプラント模擬装置において、前記現場操作
模擬装置は、実プラントの現場に設置される現場機器盤
の背景の現場背景実写動画映像データと現場機器盤に表
示される操作端の状態表示の操作端動作実写動画映像デ
ータとを記録する現場映像情報格納手段と、対話処理に
よって表示装置に表示される現場機器盤の画面に基づい
て操作入力する現場操作入力処理手段と、この現場操作
入力処理手段による対話処理要求の内容を通知する映像
記録管理手段と、この映像記録管理手段による通知に応
じて前記現場映像情報格納手段から該当する現場背景実
写動画映像データと操作端動作実写動画映像データとを
取出して段階的な数値データに加工した現場背景加工デ
ータと操作端動作加工データとを組合せて前記表示装置
へ表示するように処理する操作映像処理手段と、前記現
場操作入力処理手段からの操作入力を前記模擬演算装置
へ出力するインターフェース手段とを設けるようにした
ものである。この手段によれば、現場機器盤の実写映像
を段階的に数値データ化すると共に、これに対応して操
作端を実写した動作データを数値データ化して組合せし
たので現場機器盤の画像と操作端の画像との境界で違和
感を生じることがなく、現実感のある訓練が実施され、
訓練の成果が向上できる。

【００４６】請求項６の発明は、プラントの動特性に従
って模擬演算を実行する模擬演算装置と、指導員が操作
入力するプラント模擬装置操作装置と、訓練員が訓練の
ためにプラント模擬運転の操作入力するプラント模擬装
置模擬運転装置と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬
盤から訓練のために操作入力する現場操作模擬装置とを
具備するプラント模擬装置において、前記現場操作模擬
装置は、実プラントの現場に設置される現場機器の背景
実写動画映像データと機器の機器動作実写動画映像デー
タとを記録する現場映像情報格納手段と、対話処理によ
って表示装置に表示される機器の機器操作入力する現場
操作入力処理手段と、この現場操作入力処理手段による
対話処理要求の内容を通知する映像記録管理手段と、こ
の映像記録管理手段による通知に応じて前記現場映像情
報格納手段から該当する背景実写動画映像データと機器
動作実写動画映像データとを取出して段階的な数値デー
タに加工した背景加工データと機器動作加工データを組
合せて前記表示装置へ表示するように処理する現場映像
処理手段と、前記現場操作入力処理手段からの操作入力
を前記模擬演算装置へ出力するインターフェース手段と
を設けるようにしたものである。この手段によれば、現
場の機器の背景実写映像を段階的に数値データ化する一
方、これに対応して機器の実写映像を数値データとして
組合せるので、機器背景と機器との境界で違和感を生じ
ることがなく、これにより、違和感のない臨場感が溢れ
る表示がされ、訓練が現実に即したものとなり、訓練効
果が向上する。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００４８】図１は、本発明の第１実施の形態を示す構
成図である。

【００４９】図１において、従来技術を示す図２１と同
一符号は同一部分または相当部分を示し、第１実施の形
態の模擬演算装置（１ａ）は、オブジェクト制御データ
ベース（１ｂ）と、オブジェクト実行情報格納手段（１
ｄ）と、オブジェクト実行情報格納手段（１ｈ）と、オ
ブジェクト制御手段（１ｇ）と、プラント模擬操作入出
力手段（１ｋ）とオブジェクト制御インターフェース手
段（２ｅ）とを備え、プラントの構成要素ごとにプラン
ト模擬に必要な情報や定義をカプセル化することによ
り、プラントの模擬領域や拡大や変更に容易に対応可能
とした点に特徴を有している。

【００５０】ここで、オブジェクト制御データベース
（１ｂ）は、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）をモ
デルプラントの構成に応じて複数備えプラントモデルオ
ブジェクト（１ｃ）は、モデルプラントの動特性及び制
御論理を模擬するためにプラントの構成機器や制御論理
を単位として、プラント模擬定数（１ｌ）とプラントの
構造などを示すプラント情報（１ｍ）と、相互の接続関
係を示すリンク情報（１ｎ）をカプセル化している。

【００５１】オブジェクト実行情報格納手段（１ｄ）
は、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）の種類別にそ
の動作特性を演算する手段を記述したメソッド（１ｅ）
をその種類に応じた数だけ記憶格納する。オブジェクト
制御手段（１ｇ）は、プラント模擬のためにプラントの
諸計測パラメータを演算させるため、プラントモデルオ
ブジェクト（１ｃ）の情報に従い、メソッド（１ｅ）を
参照し摸擬演算を周期的に、かつ、非同期に併行して実
行させる。

【００５２】オブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）は、他のサブシステムからの要求を受け、プラ
ントモデルオブジェクト（１ｃ）とこれらサブシステム
とのデータを取り合いをする。プラント模擬装置模擬運
転装置（１ｏ）は、運転員がプラントの運転訓練を行う
ときに運転操作を行うためのスイッチや表示機器などを
備える。

【００５３】プラント模擬操作入出力手段（１ｋ）は、
プラント模擬装置模擬運転装置（１ｏ）からの入力信号
および、これらの出力信号を取り扱う。インターフェー
ス手段（１ｉ）は、運転訓練用途または運転訓練の補助
として用い、ネットワークなどで接続される各種の模擬
装置との接続を行う。

【００５４】次に、本発明の第１実施の形態の作用を説
明する。

【００５５】まず、プラントの動特性や、実プラントで
は、各種制御機器（リレー回路や、制御装置）の制御論
理によって時々刻々と変化するプラント状態値を演算し
ており、これに応じてオブジェクト制御手段（１ｇ）で
は、ごく短い周期でプラント状態値を演算処理する。

【００５６】プラントモデルオブジェクト（１ｃ）は、
プラントの構成機器や制御論理を単位として、プラント
模擬定数（１ｌ）とプラントの構造などを示すプラント
情報（１ｍ）と、相互の接続関係を示すリンク情報（１
ｎ）とをカプセル化し、オブジェクト制御データベース
（１ｂ）内に備える。

【００５７】オブジェクト制御データベース（１ｂ）
は、図２に示すように、演算周期ごとに対応するプロセ
ッサ（２ｘ）を有している。プロセッサ（２ｘ）は複数
のブック（２ｙ）と呼ぶ集合に区分され、さらにブック
（２ｙ）はシート（２ｚ）と呼ぶ単位で管理される。シ
ート（２ｚ）はプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の
リストとして構成されており、それぞれのプラントモデ
ルオブジェクト（１ｃ）を呼び出して演算するキーない
しポインタを提供する。

【００５８】プラントモデルオブジェクト（１ｃ）は、
一意に示す番号と、その種別、すなわち、クラス番号と
して定義され、その内部に参照する他のプラントモデル
オブジェクト（１ｃ）への出力先を示すリンク情報（１
ｎ）と、プラント模擬定数（１ｌ）と、その出力先を示
すキーまたはポインタとを示すリストをそれぞれ持つ。
また、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）は、モデル
プラントの構成に従って連結されるように、オブジェク
ト制御データベース（１ｂ）に定義されている。

【００５９】一方、オブジェクト実行情報格納手段（１
ｄ）には、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）の種類
別（クラス番号）に対応する動作特性を演算する手段を
記述したメソッド（１ｅ）をその種類に応じた数だけ予
め記憶してある。

【００６０】このような構成のプラントモデルオブジェ
クト（１ｃ）が、オブジェクト制御データベース（１
ｂ）に定義された順番でオブジェクト制御手段（１ｇ）
によって読み出されると共に、プラントモデルオブジェ
クト（１ｃ）のクラス番号に従って、オブジェクト実行
情報格納手段（１ｄ）のクラス番号をキーとしてメソッ
ド（１ｅ）が参照される。この結果、そのプラントモデ
ルオブジェクト（１ｃ）の種別に見合った演算方法が得
られ、この演算方法に基づいて、演算実行時の入力値と
なる入力情報をリンク情報（１ｎ）として、プラントモ
デルオブジェクト（１ｃ）に定義されているリストに示
されている他のプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の
出力から獲得し、演算を実行する。

【００６１】すなわち、図３に示すように、演算の途中
で必要となる定数として、例えば、実プラントの弁を模
擬する弁のプラントモデルオブジェクト（３ａ）であれ
ば、弁の開閉に要する時間定数や、弁の開度−流量の関
係を示す関数の定義や、その定数があげられる。これら
の弁のプラント模擬定数（３ｂ）および、実プラントで
のその弁の番号など実プラントとの照合を行うための弁
のプラント模擬情報（３ｃ）は、いま演算を実行してい
る対象である弁のプラントモデルオブジェクト（３ａ）
の内部に設定されている。

【００６２】オブジェクト制御手段（１ｇ）によって演
算された結果算出されたプラント状態値は、弁のプラン
トモデルオブジェクト（３ａ）の出力として、弁のプラ
ントモデルオブジェクト（３ａ）の内部に定義されてい
る出力値のリストに従い、それぞれの出力領域（３ｄ）
（３ｅ）に書き込まれる。

【００６３】このようにして算出されたプラント状態値
は、また他のプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の実
行時に参照されたり、あるいはオブジェクト制御インタ
ーフェースサービス手段（１ｈ）がこれを参照して、他
のサブシステムからのプラント状態値取得要求に対する
返値として返す。

【００６４】オブジェクト制御手段（１ｇ）は、自らの
複製を起動初回時にオブジェクト制御データベース（１
ｂ）のプロセッサ（２ｘ）に定義されている数だけ生成
し、これらは生成後非同期に併行して実行する。すなわ
ち、プラントモデルオプジェクト（１ｃ）における演算
周期ごとにプロセッサ（２ｘ）に対応して分割し、これ
により、周期に応じたオブジェクト制御手段（１ｇ）が
生成され、これにより、図４に示すようにプラント模擬
演算が行われる。

【００６５】図４において、システム起動時に１個生成
されるオブジェクト制御手段（４ａ）は、オブジェクト
制御テーブル（１ｂ）を参照し、異なる演算周期毎に必
要とするプロセッサ（２ｘ）の数を調べる。得られたプ
ロセッサ（２ｘ）の数により、自らの子プロセスとし
て、オブジェクト制御手段（１ｇ）を必要な数だけ生成
する。子プロセスとして生成されたオブジェクト制御手
段（子プロセス）（４ｂ）は、オブジェクト制御手段
（親プロセス）（４ａ）からそれぞれプロセッサを一つ
ずつ割り当てられ、親プロセスのスケジューリングに従
って自らのプロセッサ（２ｘ）に含まれるプラントモデ
ルオブジェクト（１ｃ）を順に実行する。このとき、オ
ブジェクト制御手段（親プロセス）（４ａ）では、それ
ぞれのプロセッサ（２ｘ）が適切な時間で実行されてい
ることを監視するとともに、適切なスケジューリングを
行い、プラント状態値の計算を十分に短い周期で計算さ
せるようにする。

【００６６】この結果、プラント状態値の計算をその状
態値に適した周期で実行することができ、プラント状態
の変化を十分に短い間隔で計算し、その周期を調節する
ことで、実時間の進行どおりに、または時間の短縮・伸
長を行った模擬演算が可能である。また、温度計算な
ど、プラントの他の状態値に比較して変化の遅いものに
ついて、周期を長く設定することにより適切な演算値を
得ることができる。こうして、模擬演算装置（１ａ）に
おいてリアルタイムでプラントの動特性を模擬すること
ができる。

【００６７】このように第１実施の形態によれば、プラ
ントの状態値演算を調整したり、変更したりする場合、
対象となるプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の内部
にすべての演算要素が定義されているため、例えば、必
要なプラント模擬定数（１ｌ）の変更は対象となるプラ
ントモデルオブジェクト（１ｃ）ごとに変更・修正を行
い、調整・変更を行うことができる。

【００６８】また、プラント構成の変更に際しても、変
更されたプラントの機器に従いプラントモデルオブジェ
クト（１ｃ）を変更することによりプラント模擬演算自
体が変更されることになるが、プラントモデルオブジェ
クト（１ｃ）は、該当オブジェクトの演算結果を出力す
る領域を固有に持っており、他のプラントモデルオブジ
ェクト（１ｃ）の出力はその場所をリンク情報（１ｎ）
によって参照するだけでよく、変更によってはこの領域
は変わることがないので、他のプラントモデルオブジェ
クト（１ｃ）が参照したり、出力したりする領域に何ら
関わりなく変更が可能である。

【００６９】なお、第１実施の形態においては、プラン
トの運転による動作特性を模擬するための情報に主眼を
おいてプラント模擬定数（１ｌ）、リンク情報（１
ｎ）、プラント情報（１ｍ）を定義することとしている
が、プラント模擬手段の目的が、例えば、運転によるプ
ラント状態値の変化を模擬することに主眼を置かず、実
プラントの構成を運転員に認識させるためのものであれ
ば、本実施例のプラント情報（１ｍ）を構成を変えずに
拡張し、そのデータを収めることができる。これは、本
質的にプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の内部にカ
プセル化した情報が、プラントモデルオブジェクト（１
ｃ）ごとに確保される可変長の変数の情報としてプラン
トモデルオブジェクト（１ｃ）ごとにに定義できること
から、プラント情報（１ｍ）の変数に実プラントでの機
器の位置や形状を示すデータを置くことができる。

【００７０】図５は、本発明の第２実施の形態を示す構
成図である。

【００７１】図５において、従来技術を示す図２２及び
図１の第１実施の形態と同一符号は同一部分または相当
部分を示し、第２実施の形態は、図１に示す第１実施の
形態に、現場操作模擬装置（２ａ）を追設したものであ
って、現場操作模擬装置（２ａ）は、インターフェース
手段（２ｄ）とオブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）と現場操作入力処理手段（２ｆ）とメッセージ
処理手段（２ｇ）と現場操作対話処理手段（２ｈ）と現
場操作画面情報格納手段（２ｋ）と現場操作表示処理手
段（２ｍ）とを備え、現場操作入出力装置（２ｂ）と現
場操作模擬表示装置（２ｃ）と接続しており、各装置間
のインターフェース手段を共通化して模擬領域拡大や変
更に容易に対応可能とした点に特徴を有している。

【００７２】ここで、インターフェース手段（２ｄ）
は、現場操作模擬装置（２ａ）における操作入力を模擬
演算装置（１ａ）のプラント模擬演算に反映させるた
め、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）への要求を信
号化して伝える。オブジェクト制御インターフェース手
段（２ｅ）は、インターフェース手段（２ｄ）を動作さ
せ、また、オブジェクト制御インターフェースサービス
手段（１ｈ）への要求を出力する。

【００７３】現場操作入出力装置（２ｂ）は、運転員が
現場等における操作を行ったことを入力する。現場操作
入力処理手段（２ｆ）は、現場操作入出力装置（２ｂ）
からの入力信号を現場操作対話処理手段（２ｈ）に伝え
る。現場操作対話処理手段（２ｈ）は、現場操作入力処
理手段（２ｆ）からの操作入力をうけて、プラント模擬
を行うプラントオブジェクトモデル（１ｃ）への要求と
してオブジェクト制御インターフェース手段（２ｅ）に
要求を出力すると共に、これからの返値をうけて現場操
作模擬表示装置（２ｃ）に表示する情報として加工し、
現場操作表示処理手段（２ｍ）に伝える。

【００７４】現場操作画面情報格納手段（２ｋ）は、現
場操作対話処理手段（２ｈ）で表示用データとして加工
する画面情報を格納する。現場操作表示処理手段（２
ｍ）は、現場操作対話処理手段（２ｈ）からの表示デー
タを現場操作模擬表示装置（２ｃ）に送出する信号に変
換する。現場操作模擬表示装置（２ｃ）は、現場で運転
操作を行うときに運転状況を運転員が確認する。

【００７５】次に、本発明の第２実施の形態の作用を説
明する。

【００７６】まず、プラントの構成機器や制御論理を単
位として、プラント模擬定数（１ｌ）とプラントの構造
などを示すプラント情報（１ｍ）と、相互の接続関係を
示すリンク情報（１ｎ）とをカプセル化した、プラント
モデルオブジェクト（１ｃ）をモデルプラントの構成に
応じた複数をオブジェクト制御データベース（１ｂ）へ
定義しておく。

【００７７】一方、オブジェクト実行情報格納手段（１
ｄ）には、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）の種類
別（クラス）にその動作特性を演算する手段を記述した
メソッド（１ｅ）をその種類に応じた数だけ予め記憶格
納しておく。

【００７８】オブジェクト制御手段（１ｇ）は、一定の
周期でオブジェクト制御データベース（１ｂ）を読み取
り、そこに定義されているプラントモデルオブジェクト
（１ｃ）の情報に従い、メソッド（１ｅ）を参照しつつ
模擬演算を行う。また、オブジェクト制御手段（１ｇ）
は、自らの複製を起動初回時にオブジェクト制御データ
ベース（１ｂ）に定義されている数だけ生成し、これら
は生成後非同期に併行して実行する。これにより、プラ
ント模擬演算が行われ、リアルタイムでプラントの動特
性を模擬する。

【００７９】このとき、プラント模擬領域の拡張や、プ
ラント実機での計測データとプラント模擬演算の結果と
の比較からプラント模擬を行っている模擬演算装置（１
ａ）に調整が必要であるなどの事由により、オブジェク
ト制御データベース（１ｂ）に定義されているプラント
モデルオブジェクト（１ｃ）の変更が必要となった場
合、他のサブシステムからプラントモデルオブジェクト
（１ｃ）への問い合わせや、変更、実行制御を行うこと
が必要となる。また、模擬演算装置（１ａ）における模
擬演算の結果を受け取るだけでなく、プラントモデルオ
ブジェクト（１ｃ）の持つプラント情報（１ｍ）などを
現場模擬装置（２ａ）など、他のサブシステムで利用す
る場合には、サブシステムとプラントモデルオブジェク
ト（１ｃ）との情報伝達が必要となる。

【００８０】このような場合、サブシステムのアプリケ
ーションからオブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）へ呼び出しがあるとオブジェクト制御インター
フェースサービス手段（１ｈ）がオブジェクト制御手段
（１ｇ）あるいはオブジェクト制御データベース（１
ｂ）への上記要求を伝える。そして、オブジェクト制御
手段（１ｇ）を動作させたり、オブジェクト制御データ
ベース（１ｂ）をアクセスして、オブジェクト制御デー
タベース（１ｂ）のプラントモデルオブジェクト（１
ｃ）を操作させる。この結果、サブシステムとの情報の
伝達サービスがされる。

【００８１】例えば、プラントの運転訓練を行うときに
運転操作のスイッチ操作をプラント模擬装置模擬運転装
置（１ｏ）から行うと、この操作信号がプラント模擬操
作入出力手段（１ｋ）へ入力され、オブジェクト制御イ
ンターフェース手段（２ｅ）へ機器操作に基づくプラン
トモデルオブジェクト（１ｃ）の機器操作入力信号の変
更を要求する。

【００８２】オブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）からの要求をうけたオブジェクト制御インタフ
ェースサービス手段（１ｈ）は、オブジェクト制御デー
タベース（１ｂ）の内部に定義されているプラントモデ
ルオブジェクト（１ｃ）に要求された操作をするように
オブジェクト制御手段（１ｇ）及びオブジェクト制御デ
ータベース（１ｂ）へ伝える。これにより、オブジェク
ト制御手段（１ｇ）によってプラントモデルオブジェク
ト（１ｃ）から他のプラントモデルオブジェクト（１
ｃ）へこれらを参照されて、制御論理演算やプラント動
特性模擬演算が順次行われ、プラント模擬上は運転員に
よるプラント運転操作に対応する模擬が行われる。

【００８３】一方、ネットワークなどのインターフェー
ス手段（１ｉ）及びインターフェース手段（２ｄ）を介
して物理的に離れた場所に設置されているサブシステム
についても、上記のようにまったく同様の構成でプラン
トモデルオブジェクト（１ｃ）へアクセスし、模擬演算
装置（１ａ）との情報伝達を行うことができる。

【００８４】例えば、現場操作模擬装置（２ａ）との間
でもインターフェース手段（１ｉ）を介して伝送された
現場操作入力に対応するプラントモデルオブジェクト
（１ｃ）への要求も上記と同様オブジェクト制御インタ
ーフェースサービス手段（１ｈ）が受け取り、プラント
モデルオブジェクト（１ｃ）の操作が行われる。さら
に、現場操作対話処理手段（２ｈ）において、プラント
モデルオブジェクト（１ｃ）が保持しているプラント情
報（１ｍ）や、プラント模擬定数（１ｌ）、リンク情報
（１ｎ）などのデータを必要とする場合、他のサブシス
テムがプラントモデルオブジェクト（１ｃ）のデータ
や、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）の演算結果を
必要とするときは、上記の手続きと同様にサブシステム
からオブジェクト制御インターフェース手段（２ｅ）に
要求を行うことにより、所望の情報を得ることができ
る。

【００８５】例えば、現場操作模擬装置（２ａ）におい
て、プラントモデルオブジェクト（１ｃ）のプラント模
擬定数（１ｌ）を参照し、かつ、変更を加える場合を図
６および図７によって説明する。

【００８６】まず、現場操作入出力装置（２ｂ）から特
定のプラント機器の出力特性データを参照する場合に
は、現場操作入出力装置（２ｂ）から、特定のプラント
モデルオブジェクト（１ｃ）のプラント模擬定数（１
ｌ）を要求する。

【００８７】この場合、実際には図６に示すような現場
操作模擬装置（２ａ）の対話画面（５１）から、参照し
たいプラントモデルオブジェクト（１ｃ）のどれかを選
択する。この選択操作が、現場操作入力処理手段（２
ｆ）により該当対話画面を出力している現場操作対話処
理手段（２ｈ）に伝達されると、現場操作対話処理手段
（２ｈ）は、選択されたプラントモデルオブジェクト
（１ｃ）の番号情報から、プラント模擬定数（１ｌ）の
情報を要求する。

【００８８】そして、オブジェクト制御インターフェー
ス手段（２ｅ）の関数（７ａ）が呼び出し、引数とし
て、オブジェクトの番号を与える。オブジェクト制御イ
ンターフェース手段（２ｅ）によって呼び出された関数
は、インターフェース手段（２ｄ）及びインターフェー
ス手段（１ｉ）を介して模擬演算装置（１ａ）のオブジ
ェクト制御インターフェースサービス手段（１ｈ）へ問
い合わせ要求が行われる。

【００８９】オブジェクト制御インターフェースサービ
ス手段（１ｈ）は、オブジェクト制御データベース（１
ｂ）を検索し、目的とするプラントモデルオブジェクト
（１ｃ）を探索し、該当オブジェクトの内部にカプセル
化されているプラント模擬定数（１ｌ）を取り出し、返
値としてオブジェクト制御インターフェース手段（２
ｅ）に返す。オブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）は、現場操作対話処理手段（２ｈ）の要求に対
する返値として、該当プラントモデルオブジェクト（１
ｃ）のプラント模擬定数（１ｌ）から取り出したデータ
を渡す。

【００９０】これによって、現場操作対話処理手段（２
ｈ）は現場操作表示処理手段（２ｍ）に表示要求を行
い、現場操作表示処理手段（２ｍ）はこれを表示信号に
変換し、現場操作模擬表示装置（２ｃ）の対話画面（５
１）に所望のプラント模擬定数（１ｌ）データが表示さ
れる。表示されたプラント模擬定数（１ｌ）のリストの
中から、変更を加える対象となるプラント模擬定数を選
択し、変更後の値を画面上で入力し、実行ボタン（５１
ａ）を現場操作入出力装置（２ｂ）で押し操作すると、
現場操作入力処理手段（２ｆ）が現場操作対話処理手段
（２ｈ）に伝達する。

【００９１】現場操作対話処理手段（２ｈ）では、変更
操作が行われたことを伝達されると、まず、他のプラン
トモデルオブジェクト（１ｃ）のプラント状態値の演算
に影響を与えることを排除するため、変更対象となるプ
ラントモデルオブジェクトの番号を指定して、このプラ
ントモデルオブジェクトの出力領域に更新しないように
する。また、変更中の誤動作を避けるため、該当プラン
トモデルオブジェクトに、図７に示すようにプラントモ
デル定数の取得要求関数（７ａ）の如くのロックをかけ
る。

【００９２】すなわち、ロック操作は、オブジェクト制
御インターフェース手段（２ｅ）に該当プラントモデル
オブジェクト（１ｃ）の番号を引数としてロックするた
めの関数を呼び出す。この関数の呼び出しにより、オブ
ジェクト制御インターフェース手段（２ｅ）は、インタ
ーフェース手段（２ｄ）及びインターフェース手段（１
ｉ）を介して模擬演算装置（１ａ）のオブジェクト制御
インターフェースサービス手段（１ｈ）に要求を行う。

【００９３】オブジェクト制御インタフェースサービス
手段（１ｈ）は、オブジェクト制御手段（１ｇ）に該当
のプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の番号を通知
し、該当のプラントモデルオブジェクト（１ｃ）の演算
を停止する。このロック操作が正常に終了すると現場操
作対話処理手段（２ｈ）は変更操作に移行する。この画
面操作による情報をうけて、現場操作対話処理手段（２
ｈ）では、この情報からプラント模擬定数（１ｃ）の変
更を要求するオブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）の関数を呼び出し、引数として変更対象となる
プラントモデルオブジェクト（１ｃ）の番号と、変更の
対象となるプラント模擬定数（１ｌ）の番号と、変更後
の値を渡す図７に示すプラントモデル定数変更要求関数
（７ｃ）として渡す。

【００９４】これによって、オブジェクト制御インター
フェース手段（２ｅ）は、プラント模擬定数（１ｌ）を
参照するときと同様にインターフェース手段（２ｄ）と
インターフェース手段（１ｉ）を介して模擬演算装置
（１ａ）のオブジェクト制御インターフェースサービス
手段（１ｈ）に変更要求を行う。オブジェクト制御イン
ターフェースサービス手段（１ｈ）では、変更要求に基
づき、オブジェクト制御データベース（１ｂ）を検索
し、変更対象となるプラントモデルオブジェクト（１
ｃ）のプラント模擬定数（１ｌ）情報にアクセスし、変
更内容に従って変更する。

【００９５】この変更が完了すると、オブジェクト制御
インターフェースサービス手段（１ｈ）はオブジェクト
制御インタフェース手段（２ｅ）に変更完了を通知し、
オブジェクト制御インターフェース手段（２ｅ）は、現
場操作対話処理手段（２ｈ）に変更完了を通知する。変
更完了を受け取った現場操作対話処理手段（２ｈ）は、
画面表示上に変更された値を表示する。その後、変更を
行ったプラントモデルオブジェクト（１ｃ）のロックを
解除するため、再度オブジェクト制御インタフェース手
段（２ｅ）のロック解除用の関数を呼び出し、該当のプ
ラントモデルオブジェクト（１ｃ）の演算と出力領域へ
の演算値の更新を再開させる。図７に示すプラントモデ
ルオブジェクトロック解除要求関数（７ｄ）を生成す
る。

【００９６】このように第２実施の形態によれば、オブ
ジェクト制御インターフェース手段（２ｅ）とオブジェ
クト制御データベース（１ｂ）とを共通のインターフェ
ースとして、プラント模擬データの取得のほか、プラン
ト模擬モデルの演算停止・開始、プラントオブジェクト
モデル（１ｃ）の変更などの機能をオブジェクト制御イ
ンターフェース手段（２ｃ）が一元的に処理することが
でき、複数のアプリケーションから単一の方法で制御す
ることが可能となる。また、オブジェクト制御インター
フェース手段（２ｅ）およびオブジェクト制御インター
フェースサービス手段（１ｈ）と、プラントモデルオブ
ジェクト（１ｃ）が共通化されたデータベースの取り扱
いで一元化されているため、機能拡張や仕様変更の場合
に容易に対応することができる。さらに、上記ような手
段をとることにより、プラント情報（１ｍ）や、リンク
情報（１ｎ）のほか、メソッド（１ｅ）に対する変更操
作や、オブジェクト制御手段（１ｇ）の操作も可能とな
る。

【００９７】なお、また、プラントモデルオブジェクト
（１ｃ）の構造に拡張を加えなくとも、プラント情報
（１ｍ）に持ちうる情報は可変であり、どのような形態
でも可能であるため、プラントでの該当オブジェクトの
配置情報などを持たせることにより運転訓練を主眼とし
ないプラント模擬、すなわち、プラントの構造を習得す
ることに主眼をおいたプラント模擬装置での情報データ
ベースとして活用し、補修などの訓練の目的でプラント
を構成する機器の詳細な画像データを蓄積しておくこと
によりこの画像データを表示するなどの用途に使用する
ことも可能である。

【００９８】図８は、本発明の第３実施の形態を示す構
成図である。

【００９９】図８において、従来技術を示す図２３と同
一符号は同一部分または相当部分を示し、第３実施の形
態は、現場操作入力処理手段（２ｆ）とオブジェクト制
御インターフェース手段（２ｅ）とインターフェース手
段（２ｄ）とメッセージ処理手段（２ｇ）と現場操作表
示処理手段（２ｍ）と現場操作画面情報格納手段（２
ｋ）と現場操作対話処理手段（２ｈ）と映像記録管理手
段（２ｉ）と映像信号処理手段（２ｊ）と映像記録装置
（２ｌ）とを備え、実プラントと同様の訓練を可能とす
るリアリティに豊んだ状況を提供するようにした点に特
徴を有している。

【０１００】まず、現場操作入力処理手段（２ｆ）は、
図１に記載の現場操作入出力装置２ｂからの運転員の要
求を入力し、現場操作対話処理手段（２ｈ）に運転員の
要求を通知する。オブジェクト制御インターフェース手
段（２ｅ）は、図１に記載の模擬演算装置（１ａ）から
のプラントデータ入力し、及び、運転員によるプラント
機器操作要求を模擬演算装置（１ａ）に出力する。

【０１０１】インターフェース手段（２ｄ）は、オブジ
ェクト制御インターフェース手段（２ｅ）と、図５に示
す模擬演算装置（１ａ）のインターフェース手段（１
ｉ）とオブジェクト制御インターフェースサービス手段
（１ｚ）とをハード的に接続し、相互に信号授受を行
う。メッセージ処理手段（２ｇ）は、模擬演算装置（１
ａ）よりインターフェース手段（２ｄ）を介して入力さ
れたプラントデータを周期的に読み込むオブジェクト制
御インターフェース手段（２ｅ）に対し、各プラントデ
ータポイントの前回値を記憶し、状態変化の発生（デー
タが更新された）したプラントデータポイントのみの状
態値をイベントとして現場操作対話処理手段（２ｈ）に
通知する。

【０１０２】現場操作表示処理手段（２ｍ）は、運転員
より要求された現場画面を表示する。現場操作画面情報
格納手段（２ｋ）は、表示中の現場画面上に存在する機
器操作を行うためのスイッチ、ＰＢ等の器具項目を画面
表示ファイル単位にグループ化した情報とし、かつ、各
器具の操作位置情報をＣＲＴ表示上のＸ−Ｙ座標として
所持する。

【０１０３】映像記録管理手段（２ｉ）は、現場操作対
話処理手段（２ｈ）より通知されるプラントデータ状態
値、運転員からの表示画面切り替え要求、表示中画面上
に存在するプラント機器操作要求を統括管理し、該当す
る映像信号処理手段（２ｊ）に要求を通知する。映像信
号処理手段（２ｊ）は、映像記録管理手段（２ｉ）より
の要求に基づき映像記録装置２１より該当する実写映像
データを読み出し、動画映像部分についてプラントデー
タ状態値に応じて実写映像データを加工処理し、実写映
像画面の動画機能を可能とする構成がされている。

【０１０４】図９は、現場操作模擬表示装置（２ｃ）に
表示される表示画面例を示した図である。

【０１０５】現場操作模擬表示装置（２ｃ）に表示され
る初期状態の画面は、現場経路の映像表示画面（９ａ）
と成っており、プラントの中央操作制御室出口の映像か
ら映像シーンが始まり、現場経路進行方向要求キー（９
ｂ）の上下、左右の矢印を運転員がポインターデバイス
（現場操作入出力装置２ｂ）を用いて入力することによ
り、現場操作入力処理手段（２ｆ）が現場経路進行方向
要求キー（９ｂ）のどの方向キーの入力があったかを、
現場操作対話処理手段（２ｈ）に通知する。

【０１０６】現場操作対話処理手段（２ｈ）は、現場操
作表示処理手段（２ｍ）を介して現場操作模擬表示装置
（２ｃ）に現在表示されている表示画面の画面ファイル
番号を記憶しており、該当表示中画面における正当な要
求であるのかを判断する。

【０１０７】例えば、プラントの中央操作制御室出口の
映像から映像シーンが始まるとすると、該当映像シーン
が画面ファイルＮｏ．＝経路シーン１のファイルとな
り、該当画面表示中に現場経路進行方向要求キー（９
ｂ）の“↓”を要求しても、上位の画面が存在していな
いため、要求は受け付けられない。従って、表示中画面
の経路シーンファイルのファイル番号が“２”以上であ
る場合にしか、現場から中央操作制御室に戻る経路進行
の画面表示に現場経路映像表示画面（９ａ）が切り替わ
ることは無い。

【０１０８】また、“←”、“→”キーは、現場経路表
示画面（９ａ）として表示中の経路画面表示ファイルで
ある経路シーンファイルの画面情報として、右左折の経
路が存在するのか否かを、図１０に示す現場操作画面情
報格納手段（２ｋ）に格納される現場経路映像情報テー
ブル（１１ａ）と照合し、判断する。

【０１０９】現場経路進行方向要求キー（９ｂ）による
要求が正当と判断された場合のみ、現場操作対話処理手
段（２ｈ）は、映像記録管理手段（２ｉ）を介して経路
映像処理手段（８ａ）に要求を通知する。経路映像処理
手段（８ａ）は、通知された運転員からの要求を基に、
該当する現場経路映像表示画面ファイルを、経路映像情
報格納手段（８ｄ）より読み出し、現場操作対話処理手
段（２ｈ）に通知し、現場操作表示処理手段（２ｍ）を
介して、現場操作模擬表示装置（２ｃ）に表示出力す
る。

【０１１０】次に、図９に示す現場経路映像表示画面
（９ａ）中に、現場機器操作盤が表示されている場合
に、該当表示画面中の現場機器操作盤を運転員が、図１
に示す、現場操作入出力装置（２ｂ）によるポインター
デバイスを用いて、ヒット（クリック）要求すると、図
１１に示した現場機器操作盤面映像画面（１０ａ）へ展
開される。

【０１１１】この現場機器操作盤面映像表示画面（１０
ａ）への画面展開のメカニズムを説明すると、現場操作
入力処理手段（２ｆ）が、運転員によりヒット（クリツ
ク）された、画面表示Ｘ−Ｙ座標を現場操作対話処理手
段（２ｈ）に通知する。現場操作対話処理手段（２ｈ）
は、現在表示中の経路シーンファイルが現場盤情報等の
画面付帯情報を所持するファイルであるか否かを、現場
操作画面情報格納手段（２ｋ）が所持する、現場経路映
像情報テーブル（１１ａ）とファイルＮｏ．を照合し確
認する。

【０１１２】照合した結果、現場経路映像情報テーブル
（１１ａ）に該当の経路シーンファイルが登録されてい
る場合には、該当ファイルＮｏ．の登録されている現場
盤情報フィールドを参照し、現場操作入力処理手段（２
ｆ）より通知されたＸ−Ｙ座標が、現場盤盤面要求座標
範囲内であるか否かを判断し、範囲内である正当な要求
である場合には、現場盤ファイルＮｏ．を引き出す。そ
して、現場操作画面情報格納手段（２ｋ）が所持する図
１０に示す現場機器操作盤面映像情報テーブル（１１
ｂ）より、該当現場盤ファイルを表示させるために必要
な、状態表示ポイントを読み出し、メッセージ処理手段
（２ｇ）より該当状態表示ポイントの現在値を読み出
す。

【０１１３】そして、現場ファイルＮｏ．、状態表示ポ
イントとその現在値を映像記録管理手段（２ｉ）に通知
する。映像記録管理手段（２ｉ）は、現場ファイルＮ
ｏ．が通知されたことにより、経路映像処理手段（８
ａ）に対し、映像処理の中断（現状維持）を通知し、か
つ、現場映像処理手段（８ｂ）に対して、現場ファイル
Ｎｏ．を通知する。

【０１１４】現場映像処理手段（８ｂ）は、映像記録管
理手段（２ｉ）から通知された現場ファイルＮｏ．に該
当する実写映像ファイルを現場映像情報格納手段（８
ｅ）より読み出した後、各状態表示ポイントの現在値を
映像記録管理手段（２ｉ）より取得し、可変状態表示部
の映像を画像処理し、現場映像情報格納手段（８ｅ）よ
り読み出した、実写映像ファイルと合成処理を行い、現
場操作対話処理手段（２ｈ）に通知する。

【０１１５】現場操作対話処理手段（２ｈ）は、現場操
作表示処理手段（２ｍ）を介して、現場操作摸擬表示装
置（２ｃ）に表示出力する。また、表示中の現場機器操
作盤面映像画面（１０ａ）より機器の操作が可能であ
り、前述までと同様、運転員からの機器操作ボタン等の
ポインターデバイスによるヒット要求により行われる。
ここで、現場操作画面情報格納手段（２ｋ）が所持する
現場機器操作盤面映像情報テーブル（１１ｂ）にて運転
員がヒットしたＸ−Ｙ座標より操作要求のあった機器を
特定する。

【０１１６】次に、該当操作要求を現場操作対話処理手
段（２ｈ）がオブジェクト制御インターフェース手段
（２ｅ）に通知する。オブジェクト制御インターフェー
ス手段（２ｅ）は、現場操作対話処理手段（２ｈ）より
通知された、機器操作要求をインターフェース手段（２
ｄ）を介して、図１中の模擬演算装置（１ａ）へ通知す
る。これにより、機器操作要求による模擬演算装置（１
ａ）からの応答が機器状態値の変化としてインターフェ
ース手段（２ｄ）により入力され、オブジェクト制御イ
ンターフェース手段（２ｅ）を介して、メッセージ処理
手段（２ｇ）に通知される。

【０１１７】現場操作対話処理手段（２ｈ）は、機器操
作要求を実施した該当機器操作ボタン等の状態表示値が
更新されたことにより、機器操作要求のあった該当機器
のポイント識別子と現在値を映像記録管理手段（２ｉ）
へ通知する。

【０１１８】映像記録管理手段（２ｉ）は、通知された
これらの情報を操作映像処理手段（８ｃ）に通知する。
操作映像処理手段（８ｃ）は、操作映像情報格納手段
（８ｆ）より該当の機器操作用ボタン等の実写映像を読
み出し、現在値にて画像処理を施した後に、現在表示出
力されている現場機器操作盤面映像画面上の該当機器操
作用ボタン表示等へ画像をはめ込む。

【０１１９】このように、第３実施の形態によれば、現
場機器操作に係わる一連の訓練を、より実プラントにお
ける操作に近い形で、リアリティー性に富んだシステム
としての提供が可能である。

【０１２０】図１２は、本発明の第４実施の形態を示す
構成図である。

【０１２１】まず、経路映像処理手段（８ａ）は、映像
記録管理手段（２ｉ）より通知された、運転員から図９
に示す現場経路進行方向要求キー（９ｂ）のヒット情報
により、経路映像処理手段（８ａ）が所持する展開情報
テーブルを参照し、経路映像シーンファイルを確定し、
現場操作対話処理手段（２ｈ）に通知する。このとき、
経路映像処理手段（８ａ）は、現場操作対話処理手段
（２ｈ）を介して現場操作模擬表示装置（２ｃ）に現在
表示中の経路映像シーンファイルより１つ先の経路映像
シーンファイルを、経路映像ファイルを各シーン毎にフ
ァイル化し格納している経路映像情報格納手段（８ｄ）
より先行して読み出し、メモリーする処理を展開情報テ
ーブルを基に内部処理する。

【０１２２】この処理は、運転員からの現場経路進行方
向要求キーのヒット操作要求が単一的では無く連続的に
行われことを想定し、連続的な要求を行われた場合に、
要求の都度経路映像情報格納手段（８ｄ）より経路映像
シーンのファイルを読み出しては、現場操作対話処理手
段（２ｈ）に通知する映像ファイルの切り替え処理が遅
くなり動面映像として違和感が出ることを防ぐ目的にあ
る。

【０１２３】図１２に示す展開情報テーブルに準じ、実
際の動作例を経路映像シーンファイルを絡めながら説明
する。

【０１２４】ここで、図１２に示す経路映像処理手段
（８ａ）の展開情報テーブルにおいて、図示実線矢印は
進行方向要求キーの“↑”及び“←”“→”をヒットし
たことによるファイル展開を示す。なお、左右折進行の
要求による場合は、本図中に“左”“右”と記載してい
る。また、図示鎖線矢印は進行方向要求キーの“↓”を
ヒットしたことによるファイル展開を示している。

【０１２５】現場操作模擬表示装置（２ｃ）に表示され
る図９に示す如く現場経路映像表示画面（９ａ）は初期
状態として中央操作制御室出口とし＝“シーン１”とす
る。このとき、経路映像処理手段（８ａ）はシーン２に
該当する現場経路映像ファイルを経路映像情報格納手段
（８ｄ）より読み出し、先行的に内部メモリーし、運転
員による現場経路進行方向要求キー“↑”のヒット操作
により、現場操作対話処理手段（２ｈ）へ通知する現場
経路映像を切り替え通知し、シーン３に該当する現場経
路映像ファイルを経路映像情報格納手段（８ｄ）より読
み出し、先行的に内部メモリーする。

【０１２６】ここで、展開情報テーブル中に記載された
シーン３は、該当する現場経路映像に右左折路への分岐
があることを意味しており、この場合、経路映像処理手
段（８ａ）が内部処理によりメモリーする現場経路映像
ファイルは、運転員による現場経路進行方向要求が可能
な、前進要求＝“↑”、左折要求＝“←”、右折要求＝
“→”、及び後進要求＝“↓”の全パターンとなる。

【０１２７】この場合にシーン４、シーン２０、シーン
３０、シーン１３があり、シーン３に該当する現場経路
映像画面が表示されている状態で左折要求となる“←”
を要求されると、現場操作対話処理手段（２ｈ）への現
場経路映像をシーン２０に該当する現場経路映像に切り
替える。このとき、メモリーされた残りのシーン４、シ
ーン１３、シーン３０がメモリーから破棄され、新たに
シーン２１と、運転員からの現場経路進行方向要求キー
の後進“↓”に該当する現状まで表示されていたシーン
３の現場経路映像がメモリされる。

【０１２８】ここで“後進”＝“↓”とは、表示されて
いる現場経路より運転員が１８０℃ターン（振り替え
る）したことを想定するもので、往路映像と復路映像の
位置付けとなる。図１２を例とすれば、シーン１〜シー
ン６までを“往路”とするのに対し、シーン１０からシ
ーン１４までが往路に対応した、復路となる。また、こ
れら各往路と復路のシーンは１対１の関係にあり、現場
経路映像表示の初期状態画面＝シーン１以外の現場経路
映像シーンファイルに存在することとなる。

【０１２９】このように第４実施の形態によれば模擬訓
練対象となる実プラントの現場経路の実写映像を用い、
かつ、これら実写映像を連続的につなぎ合わせること
で、運転員が実プラント内に移動することを擬似体感す
ることが可能であり、よりリアリテイー性に富んだシス
テムの提供が可能である。

【０１３０】図１３は、本発明の第５実施の形態を示す
構成図である。

【０１３１】図１３において、従来技術を示す図２５と
同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第５実施
の形態は、操作映像処理手段（８ｃ）と操作映像情報格
納手段（８ｆ）とを備えるようにした点に特徴を有して
いる。

【０１３２】なお、図１３で、操作映像処理手段（８
ｃ）は現場用計算機で構成し、操作映像情報格納手段
（８ｆ）は磁気ディスク装置で構成し、事象は模擬訓練
で給水ポンプを起動するとする。

【０１３３】まず、映像記録管理手段（２ｉ）では、Ｃ
ＲＴのタッチオペレーション、スティック入力などによ
って選択された、ＣＲＴに何を表示すべきかという情報
が通知されている。例えば、図１４に示すように、この
通知情報５３は表示指令として「操作端」、現場名とし
て「給水ポイント正面」、表示する操作端として「起動
操作パネル」、現在の操作端状態等が含まれている。こ
こで、現場の操作端を表示する指令がきているとする。

【０１３４】操作端表示の指示が現場背景作成手段（１
５ａ）と、現場操作端作成手段（１５ｂ）へ伝わると、
現場背景作成手段（１５ａ）は図１５に示す現場背景実
写データ（１５ｃ）を検索し、背景実写データ（１５
ｃ）を取り出し、現場動作手段（１８ｅ）へ渡す。現場
操作端作成手段（１５ｂ）は、図１６に示す操作端動作
データ（１５ｄ）を検索し、それぞれのスイッチの状態
（動作内容）を数値で取り出し、現場動作手段（１５
ｅ）へ渡す。現場動作手段（１５ｅ）では、背景実写デ
ータをスイッチの状態の数値データで画像を加工して、
１枚の画像をつくり、現場操作入力処理手段（２ｈ）へ
通知する。

【０１３５】このように第５実施の形態によれば、現場
の操作端の画像を、従来の重ね合わせと違って数値でも
との画像を加工・表示することで実写画像と計算機が作
り出す画像との境界線を消し、違和感をなくすことが可
能となる。

【０１３６】また、現場のスイッチの状態を、現場の実
写画像を基に数値で加工することで、これまで多く見ら
れがちであった、実写画像と計算機の画像を同時に表示
したときの違和感をなくすことができる。違和感がなく
なると、実際にプラントを運転する際に訓練の内容を適
用しやすくなり、プラント・システムとしての信頼性が
向上できる。

【０１３７】なお、操作端の動作データの範囲を広げて
気象条件で雨や、煙災害発生で煙など、現場の環境を数
値データ化として与えて、現場の実写画像ひとつから様
々な加工ができる。

【０１３８】図１７は、本発明の第６実施の形態を示す
構成図である。

【０１３９】図１７において、従来技術を示す図２６と
同一符号は、同一部分または相当部分を示し、第６実施
の形態は、現場映像処理手段（８ｂ）と操作映像情報格
納手段（８ｆ）とを備える点に特徴を有している。

【０１４０】なお、図１７で、現場映像処理手段（８
ｂ）は現場用計算機で構成すると共に、現場映像情報格
納手段（８ｅ）は磁気ディスク装置で構成し、事象は模
擬訓練で給水ポンプ周辺の現場画像を表示するとする。

【０１４１】まず、映像記録管理手段（２ｉ）ではＣＲ
Ｔのタッチオペレーション，スティック入力などによっ
て選択されたＣＲＴに何を表示すべきかという情報が通
知されている。例えば、図１８に示すように通知情報５
４が通知される。ここで、給水ポンプ正面を表示する指
令がきているとする。

【０１４２】現場表示の指示が現場背景作成手段（１８
ａ）と、現場動画作成手段（１８ｂ）へ伝わると、現場
背景作成手段（１８ａ）は、図１９に示す現場背景実写
データ（１８ｃ）を検索し、背景実写データを取り出
し、現場動作手段（１８ｅ）へ渡す。現場動面作成手段
（１８ｂ）は、図２０に示す現場端動作データ（１８
ｄ）を検索し、機器の状態（動作内容）を数値で取り出
し、現場動作手段（１８ｅ）へ渡す。現場動作手段（１
８ｅ）では、背景実写データを機器の状態の数値データ
で画像を加工して、１枚の画像をつくり、現場操作入力
処理手段（２ｈ）へ通知する。

【０１４３】このように第６実施の形態によれば、現場
の動画画像を、これまでの重ね合わせと違って数値でも
との画像を加工・表示することで実写画像と計算機が作
り出す画像との境界線を消し、違和感をなくすことが可
能となる。計算機の作り出す現場の動作状態を、現場の
実写画像を基に数値で加工することで、これまで多く見
られがちであった、実写画像と計算機の画像を同時に表
示したときの違和感をなくすことができる。違和感がな
くなると、実際にプラントを運転する際に訓練の内容を
そのまま生かすことができる。

【０１４４】なお、動作データを可変とすることで、無
数の複雑な動きを再現することができる。例えば、乱数
を使うことで不安定な機器の状態を表現するということ
もできる。

【０１４５】これによって従来技術では、現場の背景画
像に操作端、現場機器の動作画像を張り合わせて合成し
ていたため、画像の境目に区切りが生じて違和感が残っ
ていた。それぞれの画像の色合い、明るさ等、現場背景
と捕らえるように調整しても、微妙な違いを完全に取り
除くことはできず、オペレータが見て違和感が少ない画
像とするには極めて困難であった。今回の発明では、現
場の背景画像をもとに数値で加工するため、もとの画像
の明るさ、色合い等をそのまま使うため、このような違
和感を最小限に抑えることができる。

【０１４６】また、従来技術では動画画像を表示する場
合、データベースとして格納してある限られたものを表
示するということであったのに対し、今回の発明で動き
を数値化することで計算機が作り出すプラント状態を無
数に表現することが可能となる。

【０１４７】さらに、従来の技術では、操作端画像，現
場動画画像をそれぞれ画像データという形で格納してい
たため、非常に大きな格納領域が必要であった。今回の
発明では、全てを数値化することで基本となる画像以外
は画像を格納する必要はなくなり、格納領域の大幅な削
減ができる。

【０１４８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、プラント模擬演算のために必要な情報をカプセル
化してプラントの構成要素、あるいは、制御論理に応じ
てプラントモデルオブジェクトとしてオブジェクト制御
データベースへ記憶して、プラントモデルオブジェクト
の情報に従いメソッドを参照して模擬演算を実行するよ
うにしたので、プラントの要素に変更が生じたとき、該
当するプランの構成要素の単位の変更としてソフトウェ
アで取扱うことができ、模擬領域の拡大や機能拡張を容
易にできる。従って、従来モデルプラントに必要な全て
のプラント模擬情報等を一括して記憶することによる模
擬領域の拡大や機能拡張の困難性が解消できる。

【０１４９】請求項２の発明によれば、現場操作模擬装
置と共通のインターフェースとして各種情報の授受がで
きるようにしたので、模擬領域の拡大や機能拡張さらに
変更にも容易に対応できる。従って、従来のように、現
場操作模擬装置と模擬演算装置との間の情報の授受の煩
雑な手続きが削減できる。

【０１５０】請求項３の発明によれば、表示装置に表示
されるプラント機器、あるいは、現場操作盤に対してプ
ラント機器、あるいは、現場操作盤の実写動画映像デー
タを合成した表示がされる。これにより、画像がより現
実感に即したものとなり、訓練効果の向上が図れる。

【０１５１】請求項４の発明によれば、中央制御盤から
プラントの各現場機器への実写映像データを表示し、進
行経路の方向や進行を対話処理により表示できると共
に、現在表示中の画面から次に予想される進行経路の実
写データを先行して展開された画面データとして待機す
るようにしたので、画面が順次切替えられたときの違和
感が改善でき、実際の行動経路に即したリアリティのあ
る動画を表示でき、訓練効果の向上を図ることができ
る。

【０１５２】請求項５の発明によれば、現場機器盤の実
写映像を段階的な数値データ化すると共に、これに対応
して操作端を実写した動作データを数値データ化して組
合せたので現場機器盤の画像と操作端の画像との境界で
違和感を生じることがなく、両画像が融合して現実感の
ある訓練が実施でき、訓練の成果を向上させることがで
きる。

【０１５３】請求項６の発明によれば、現場の機器の背
景実写映像を段階的に数値データ化する一方、これに対
応して機器の実写映像を数値データとして組合せたの
で、機器背景と機器の画像が融合して境界で違和感を生
じることがなく、これにより、違和感のない臨場感が溢
れる表示ができ、訓練が現実に即したものとなり、訓練
効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態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に備えるオブジェクト
制御データベースの説明図である。

【図３】図１のプラントモデルオブジェクトの説明図で
ある。

【図４】図１のプラント模擬装置に備えるオブジェクト
制御手段（親プロセス）とオブジェクト制御手段（子プ
ロセス）との説明図である。

【図５】本発明の第２実施の形態を示すプラント模擬装
置の構成図である。

【図６】図５のプラント模擬装置に備える現場操作入出
力装置からプラントモデルオブジェクトを変更する画面
例である。

【図７】図５のオブジェクト制御インターフェース手段
とオブジェクト実行情報格納手段とオブジェクト制御デ
ータベースとの作用を示す説明図である。

【図８】本発明の第３実施の形態を示す現場操作入出力
装置の構成図である。

【図９】本発明の第３実施の形態による現場操作模擬表
示装置の現場機器の画面例である。

【図１０】図８の現場操作模擬装置に備える現場操作画
面情報格納手段を示す構成図である。

【図１１】本発明の第３実施の形態による現場操作模擬
表示装置の他の現場機器の画面例である。

【図１２】本発明の第４実施の形態による経路映像処理
手段の現場経路映像画面の展開例である。

【図１３】本発明の第５実施の形態を示す操作映像処理
手段と操作映像情報格納手段との構成図である。

【図１４】図１３に備える映像記録管理手段へ通知され
る情報を示す説明図である。

【図１５】図１３に備える操作映像情報格納手段の現場
背景実写データの具体例だある。

【図１６】図１３に備える操作映像情報格納手段の操作
端動作データの具体例でだある。

【図１７】本発明の第６実施の形態を示す現場映像処理
手段と操作映像情報格納手段との構成図である。

【図１８】図１７に備える映像記録管理手段へ通知され
る情報を示す説明図である。

【図１９】図１７に備える操作映像情報格納手段の現場
背景実写データの具体例である。

【図２０】図１７に備える操作映像情報格納手段の現場
動作データの具体例である。

【図２１】第１の従来技術を示すプラント模擬装置の構
成図である。

【図２２】第２の従来技術を示すプラント模擬装置の構
成図である。

【図２３】従来の現場操作模擬装置を示す構成図であ
る。

【図２４】図２３の現場操作模擬装置に備える現場操作
模擬表示装置の表示例である。

【図２５】従来の操作映像処理手段と操作映像情報格納
手段を示す構成図である。

【図２６】従来の現場映像処理手段と現場映像情報格納
手段を示す構成図である。

【符号の説明】

（１ａ） 模擬演算装置 （１ｂ） オブジェクト制御データベース （１ｃ） プラントモデルオブジェクト （１ｄ） オブジェクト実行情報格納手段 （１ｅ） メソッド （１ｇ） オブジェクト制御手段 （１ｉ） インターフェース手段 （１ｋ） プラント模擬操作入出力手段 （１ｌ） プラント模擬定数 （１ｍ） プラント情報 （１ｎ） リンク情報 （１ｏ） プラント模擬装置模擬運転装置 （１ｐ） プラント模擬装置操作装置 （１ｒ） プラント模擬装置操作インタフェース手段 （１ｈ） オブジェクト制御インターフェースサービ
ス手段 （２ａ） 現場操作模擬装置 （２ｂ） 現場操作入出力装置 （２ｃ） 現場操作模擬表示装置 （２ｄ） インターフェース手段 （２ｅ） オブジェクト制御インターフェース手段 （２ｆ） 現場操作入力処理手段 （２ｇ） メッセージ処理手段 （２ｈ） 現場操作対話処理手段 （２ｉ） 映像記録管理手段 （２ｊ） 映像信号処理手段 （２ｋ） 現場操作画面情報格納手段 （２ｍ） 現場操作表示処理手段 （８ａ） 経路映像処理手段 （８ｂ） 現場映像処理手段 （８ｃ） 操作映像処理手段 （８ｄ） 経路映像情報格納手段 （８ｅ） 現場映像情報格納手段 （８ｆ） 操作映像情報格納手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 博一 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラントの動特性に従って模擬演算を実
   行する模擬演算装置と、指導員が操作入力するプラント
   模擬装置操作装置と、訓練員が訓練のためにプラント模
   擬運転の操作入力するプラント模擬装置模擬運転装置と
   を具備するプラント模擬装置において、 前記模擬演算装置は、プラントの構成要素や制御要素を
   単位として、プラント模擬定数とプラント情報とこれら
   相互の接続関係を示すリンク情報とを含めて演算実行す
   るのに必要な情報を定義する情報をカプセル化したプラ
   ントモデルオブジェクトをモデルプラントの構成に応じ
   て複数記憶するオブジェクト制御データベースと、この
   オブジェクト制御データベースに記憶されるプラントモ
   デルオブジェクトのクラスに応じて動作特性を演算する
   手段を記述したメソッドを複数記憶するオブジェクト実
   行情報格納手段と、前記オブジェクト制御データベース
   に記憶される対応するプラントモデルオブジェクトを参
   照すると共に、前記オブジェクト実行情報格納手段に記
   憶される対応するメソッドを参照して模擬演算を実行
   し、得られる結果を前記プラントモデルオブジェクトへ
   書込むオブジェクト制御手段と、このオブジェクト制御
   手段により得られる結果、あるいは、前記プラントモデ
   ルオブジェクトの内容を要求によって前記プラント模擬
   装置操作装置及びプラント模擬装置模擬運転装置へ通知
   すると共に、前記プラント模擬装置操作装置及びプラン
   ト模擬装置模擬運転装置からの操作入力を前記オブジェ
   クト制御手段へ伝えるオブジェクト制御インターフェー
   ス手段とを備えることを特徴とするプラント模擬装置。
2. 【請求項２】 プラントの動特性に従って模擬演算を実
   行する模擬演算装置と、指導員が操作入力するプラント
   模擬装置操作装置と、訓練員が訓練のためにプラント模
   擬運転の操作入力するプラント模擬装置模擬運転装置
   と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬盤から訓練する
   ために操作入力する現場操作模擬装置とを具備するプラ
   ント模擬装置において、 前記模擬演算装置は、プラントの構成要素や制御要素を
   単位として、プラント模擬定数とプラント情報とこれら
   相互の接続関係を示すリンク情報とを含めて演算実行す
   るに必要な情報を定義する情報をカプセル化したプラン
   トモデルオブジェクトをモデルプラントの構成に応じて
   複数記憶するオブジェクト制御データベースと、このオ
   ブジェクト制御データベースに記憶されるプラントモデ
   ルオブジェクトのクラスに応じて動作特性を演算する手
   段を記述したメソッドを複数記憶するオブジェクト実行
   情報格納手段と、前記オブジェクト制御データベースに
   記憶される対応するプラントモデルオブジェクトを参照
   すると共に、前記オブジェクト実行情報格納手段に記憶
   される対応するメソッドを参照して模擬演算を実行し、
   得られる結果を前記プラントモデルオブジェクトへ書込
   むオブジェクト制御手段と、このオブジェクト制御手段
   により得られる結果、あるいは、前記プラントモデルオ
   ブジェクトの内容を要求によって前記プラント模擬装置
   操作装置、あるいは、プラント模擬装置模擬運転装置、
   若しくは、前記現場操作模擬装置へ通知すると共に、前
   記プラント模擬装置操作装置、あるいは、プラント模擬
   装置模擬運転装置、若しくは、前記現場操作模擬装置か
   らの操作入力を前記オブジェクト制御手段へ伝える第１
   オブジェクト制御インターフェース手段とを設ける一
   方、 前記現場操作模擬装置は、前記オブジェクト制御データ
   ベースと共通のインターフェースを有し、操作入力を前
   記オブジェクト制御データベースへ伝える一方、前記オ
   ブジェクト制御データベースから該当するプラントモデ
   ルオブジェクトを取得する第２オブジェクト制御インタ
   ーフェース手段とを設けることを特徴とするプラント模
   擬装置。
3. 【請求項３】 プラントの動特性に従って模擬演算を実
   行する模擬演算装置と、指導員が操作入力するプラント
   模擬装置操作装置と、訓練員が訓練のためにプラント模
   擬運転の操作入力するプラント模擬装置模擬運転装置
   と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬盤から訓練のた
   めに操作入力する現場操作模擬装置とを具備するプラン
   ト模擬装置において、 前記現場操作模擬装置は、プラント現場機器、あるい
   は、現場操作盤の実写動画映像データを記録する映像記
   録装置と、画面毎に現場操作画面に必要な表示データ及
   びプラントデータを記憶する現場操作画面情報格納手段
   と、前記模擬演算装置からインターフェースを介してプ
   ラントデータを取込み前記現場操作画面情報格納手段の
   プラントデータを更新するメッセージ処理手段と、対話
   処理要求を入力してその内容を総括して要求を通知する
   映像記録管理手段と、この映像記録管理手段からの通知
   された現場操作盤に対応する実写動画映像データを前記
   映像記録装置から読出し、前記現場操作盤の画像データ
   に対して読出した前記実写動画映像データを加える合成
   処理をして前記表示装置へ表示する映像信号処理手段と
   を備えることを特徴とするプラント模擬装置。
4. 【請求項４】 プラントの動特性に従って模擬演算を実
   行する模擬演算装置と、模擬演算を主に指導員が操作す
   るプラント模擬装置操作装置と、訓練員が訓練のために
   プラント模擬運転操作するプラント模擬装置模擬運転装
   置と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬盤から訓練の
   ために操作入力する現場操作模擬装置とを具備するプラ
   ント模擬装置において、 前記現場操作模擬装置は、制御室から現場機器への進行
   経路を連続して撮影した進行経路実写動画映像データを
   記録する経路映像情報格納手段と、対話処理により前記
   進行経路実写動画映像データに対する方向や進行の継続
   を含む要求を適宜入力する一方、表示装置に表示される
   現場機器の機器操作要求を入力する現場操作入出力手段
   と、この現場操作入出力手段からの要求の内容を判断し
   て要求内容を通知する映像記録管理手段と、この映像記
   録管理手段からの要求内容の通知に応じて前記経路映像
   情報格納手段から要求内容に従った進行経路実写動画映
   像データを取出して前記表示装置へ表示するように出力
   すると共に、現在表示中の表示画面から次に予想される
   展開画面の進行経路実写動画映像データを先行して前記
   経路映像情報格納手段から取り出して画面データとして
   待機する経路映像処理手段とを備えることを特徴とする
   プラント模擬装置。
5. 【請求項５】 プラントの動特性に従って模擬演算を実
   行する模擬演算装置と、指導員が操作入力するプラント
   模擬装置操作装置と、訓練員が訓練のためにプラント模
   擬運転の操作入力するプラント模擬装置模擬運転装置
   と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬盤から訓練のた
   めに対話操作入力する現場操作模擬装置とを具備するプ
   ラント模擬装置において、 前記現場操作模擬装置は、実プラントの現場に設置され
   る現場機器盤の背景の現場背景実写動画映像データと現
   場機器盤に表示される操作端の状態表示の操作端動作実
   写動画映像データとを記録する現場映像情報格納手段
   と、対話処理によって表示装置に表示される現場機器盤
   の画面に基づいて操作入力する現場操作入力処理手段
   と、この現場操作入力処理手段による対話処理要求の内
   容を通知する映像記録管理手段と、この映像記録管理手
   段による通知に応じて前記現場映像情報格納手段から該
   当する現場背景実写動画映像データと操作端動作実写動
   画映像データとを取出して段階的な数値データに加工し
   た現場背景加工データと操作端動作加工データとを組合
   せて前記表示装置へ表示するように処理する操作映像処
   理手段と、前記現場操作入力処理手段からの操作入力を
   前記模擬演算装置へ出力するインターフェース手段とを
   備えることを特徴とするプラント模擬装置。
6. 【請求項６】 プラントの動特性に従って模擬演算を実
   行する模擬演算装置と、指導員が操作入力するプラント
   模擬装置操作装置と、訓練員が訓練のためにプラント模
   擬運転の操作入力するプラント模擬装置模擬運転装置
   と、現場操作盤を模擬した現場操作模擬盤から訓練のた
   めに操作入力する現場操作模擬装置とを具備するプラン
   ト模擬装置において、 前記現場操作模擬装置は、実プラントの現場に設置され
   る現場機器の背景実写動画映像データと機器の機器動作
   実写動画映像データとを記録する現場映像情報格納手段
   と、対話処理によって表示装置に表示される機器の機器
   操作入力する現場操作入力処理手段と、この現場操作入
   力処理手段による対話処理要求の内容を通知する映像記
   録管理手段と、この映像記録管理手段による通知に応じ
   て前記現場映像情報格納手段から該当する背景実写動画
   映像データと機器動作実写動画映像データとを取出して
   段階的な数値データに加工した背景加工データと機器動
   作加工データを組合せて前記表示装置へ表示するように
   処理する現場映像処理手段と、前記現場操作入力処理手
   段からの操作入力を前記模擬演算装置へ出力するインタ
   ーフェース手段とを備えることを特徴とするプラント模
   擬装置。