JPS5917576A - プラント模擬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野〕 本発明は、プラント運転訓練において、訓練を受ける運
転員の操作あるいは指導員コンソールからの指導員の操
作に応じて、模擬制御盤上にプラントの状態として出力
される各種ランプ、指示計等が冥プラントと同一動作を
するようにディジタル計算機にてプラント模擬演算を実
施するプラント模擬装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

近年、発電、電力、製鉄、化学等各分野のプラントが複
雑、高度になシ、これらプラントの運転員の運転技術の
習熟および向上のため、プラント模擬装置が開発され、
訓練に運用されている。この機能の中には、プラントの
事故時あるいは機器の故障時の、運転員の対応、判断、
模作、処理を訓練するために、あらかじめこれら事故、
故障状態の模擬（以下、これをマルファンクションと称
する）をいくつか登録しておき、指導員が任意にマルフ
ァンクションを選択して指導員の判断により発生してい
る。これら登録されであるマルファンクションは、実プ
ラントでは発生する確率はきわめて少ないが、もし実際
に事故や故障が発生した場合、運転員の判断、操作によ
り大事故にもなしかねないものであり、１要な運転訓練
の１つである。

第１図は、この種のプラント模擬装置の構成例をブロッ
ク的に示したもので、以下従来のマルファンクションの
発生方法について述べる。

図において、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、運転訓練員はこの模擬制御盤
１上の各種ランプ、指示計等により、プラントの状態を
把握する。訓練員の操作する模擬側（社）盤１からの操
作信号Ｕｔは、接点・アナログ蝋として入力装置２を介
し、演算制御装置３に読み込まれる。この演算制御装置
３は、この運転訓練員の操作信号Ｕ　ｔ　、および記憶
装置６にて配憶されている前回のプラント状態信号０１
−１　　により、実プラントと同様の挙動をするように
プラント状態の駆動信号Ｄｔを発生する制鶴装置模擬部
３１と、プラントの動特性を模擬するプラント状態信号
Ｏｔを発生するプラント特性模擬演算部３２とから構成
される。そして、このプラント特性模擬演算部３２から
のプラント状態信号Ｏｔは出力装置４を介して、上記模
擬制御盤１上の各種ランプ、指示計等へ、プラント状態
表示信号Ａｔとして表示する。一方、指導員コンソール
５は、演算制卸装置３に対する模擬演算の実行開始、停
止要求を受は付けること、またマルファンクション、状
態変更の発生および予約設定が可能なものとし、指導員
コンソール５からの演算制御装置３に対する割部信号Ｉ
ｔは、人力装置２を介して演算制御装置３に読み込まれ
るものとする。

ところで、プラントの事故や故障としては、（、）　　
単なる偶発的に発生する場合（ｈ）　　運転員の操作後
やプラント状態態の変化時に発生する場合 ０２種類が考えられる。

これを、プラント模擬装置にてマルファンクションとし
て発生させる場合、（ａ１項のような事故、故障は指導
員が指導員コンソール５より、任意に発生させることに
より実施される。しかし、（ｈ）項のような場合、例え
ば発電プラントを例にとると、タービントリップが発生
した直後に加減弁サーボの故障が起き、加減弁が全開固
着とがるマルファンクションを発生させる場合、指導員
は常に模擬盤１上のプラント状態を監視しつつ、タービ
ントリップか否か指導員が判断し、タービントリップが
起きたと判断した時に、指導員コンソール５より予め登
録されであるこのマルファンクションを発生させるよう
にしている。

〔背景技術の問題点〕

然乍ら、このよう々方法においては指導員は常に模擬板
１上のプラント状態を監視していカくてはならず、適格
かタイミング時に時間的ずれが生じ、微妙なタイミング
で運転訓練に効果のあるマルファンクションを発生させ
ることは不可能である。また、指導員の経験や考え方に
よっては必ずしも一律に実施されることがなく、指導員
によって訓練内容が異なってきたり、常に指導員がプラ
ント状態を監視する必要があるために、訓練員への配慮
がおろそかにな勺訓練そのものに支障をきたす場合もあ
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような不具合を解決するために成された
もので、その目的は適切なタイミングにてマルファンク
ションあるいは状態変更を発生させることを可能とし、
効果的にかつ臨場感を持たせつつ確実な運転訓練を実施
することができるプラント模擬装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、前述したプラン
ト模擬装置において、マルファンクジョンまたは状態変
更の発生タイミングを、指導員コンソールにて状態量の
変化、プラントインターロックシーケンスの変化タイミ
ングを指定することによシブラントの模擬状態がその設
定タイミングにｈつだ時にマルファンクションあるいは
状態変更を発生させる手段を備えたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第２図は本発明によるプラント模擬装置の演算制御装置
の構成例をブロック的に示したものであり、第１図と同
一部分には同一符号を付して示す。図において３１１は
あらかじめいくつかのマルファンクションが登録されて
あり、前記指導員コンソール５よシ出されるマルファン
クション発生指令信号ａによシ、演算制御装置３に指定
マルファンクションを発生させるマルファンクション設
定部である。３１２は指導員コンソール５よりマルファ
ンクションの発生タイミングが指定された場合、このタ
イミング指定すとプラント模擬状態信号ｆとを比較する
比較部で、タイミング指定すとプラント模擬状態信号ｆ
とが合致した場合、発生タイミング信号ｄを出力する。

この発生タイミング信号ｄＫより、予め設定されていた
マルファンクション信号Ｃをプラント特性模擬演算部３
２および制御装置模擬演算部（プラントインターロック
モデルを含む）３１３にて処理し、プラントインターロ
ック信号ｇをプラント特性模擬演算部３２に入力し、プ
ラント状態信号ｅ、出力信号ｆを出力することにより、
マルファンクション発生のプラント模擬状態を、前記模
擬制御盤１上に反映することとなる。

次に、かかる如く構成したプラント模擬装置の作用につ
いて説明する。なお、ここでは運転ｉｌ＋練の一例とし
て、タービントリップ発生後加減弁サーボの故障により
加減弁全開固着のマルファンクションを発生させ、これ
に対する運転員の対応、操作を訓練する場合を想定する
ものとする。通常タービントリップ後、加減弁は全開と
なる。いま、指導員コンソール５より設定されたマルフ
ァンクション発生指令信号ａにより、マルファンクショ
ン設定部３１１内に加減弁全開信号が設定される。また
、タイミング指定信号すによりマルファンクション発生
タイミングとして、比較部３１２内にタービントリップ
信号信号を設定する。制御装置模擬演算部３１３では、
ブラットインターロックシーケンスが実機と同じように
模擬されてあり、出力信号ｆの中からタービントリップ
信号を取多出し、比較部３１２内にてタービントリップ
信号がＯＮであるか否か比較を行なう。そして比較部３
１２に入力されるタービントリップ信号がＯＮとなった
時、比較部３１２よ多発生タイミング信号ｄを発生し、
これにより加減弁全開固着信号Ｃが発生し、これをプラ
ント特性模擬演算部３２、制御装置模擬演算部３１３に
入力してプラント模擬が実行され、その時のプラント状
態が模擬制卸盤１上に反映される。よって、指導員はタ
ービントリップが起きた時、加減弁が全開固着となるの
を待つだけでよ（、微妙なり１ミンク時での発生夕１ミ
ソグのずれを生ずることなくこのマルファンクションを
発生させることが可能となる。

この発生夕１ミングを取る監視信号は特に限定されるも
のではなく、すべてのプラントインターロックの接点状
態信号やダイナミックモデルにより模擬されたプラント
状態信号を監視信号としても可能である。また、いくつ
かのマルファンクションを設定し、それぞれのマルファ
ンクションに対してタイミング指定信号を取ることによ
シスケジューリングを持たせ、次々とマルファンクショ
ンを発生させることも可能である。

次に、プラント特性模擬演算部３２にて演算されたプラ
ント信号ｅを、タイ迦ング指定信号すとしたときの作用
を第２図、第３図を用いて説明する。ここではマルファ
ンクションとして給水ポンプタービンの事故停止を模擬
し、これに対する運転員の対応、操作を訓練する場合を
０ 想定するものとする。

いま、指導員コンソール５より設定されたマルファンク
ション発生指令信号ａにより、マルファンクション設定
部３１１内に給水ポンプタービンの事故停止信号が設定
される。また、このマルファンクションの発生タイミン
グを、主タービンが定格回転数に達した時に発生させる
ものとし、このタイミング指定信号すとして主タービン
定格回転数を比較部３１２に設定する。

比較部３１２では、プラント特性模擬演算部３２より出
された主タービン回転数を出力信号ｆを通して常に監視
しており、両信号が合致した時発生タイミング信号ｄを
発生し、これにより給水ポンプタービン停止信号Ｃが発
生してプラント模擬を可能とする。

以上の処理をタイミングチャート図で示すと第３図の如
くと々る。図において、人は指導員コンソールよりのマ
ルファンクション発生指令信号ａであシ、１８秒に発生
させている。Ｂは主タービン回転数を示すものであり、
ｔｓにて１ 回転数が定格値ＢＴとなっている。０はプラントの模擬
としてマルファンクションの実施が行なわれるタイミン
グを示すもので、主タービン回転数がＢＴとなったｔｓ
にて発生する。

以上タイミングチャート図に示す通り、主タービン回転
数が定格回転数となったとき、給水ポンプタービンの事
故停止を発生させる。この影響をプラント特性模擬演算
部３２、制御装置模擬演算部３１３にて模擬し、その時
のプラント状態が模擬制御盤１上に反映されることによ
り、故障時の運転訓練が実施可能とカリ、特に指導員が
主タービン回転数を常に監視する必要はなく、確実なタ
イミングでこのマルファンクションが実施されることに
々る。また、指導員にとっては訓練員に十分な配慮がな
されることにより、より密度の濃い運転訓練を行なうこ
とが可能となる。

上述したように、運転員の操作後発生するあるいはプラ
ント状態の変化時に発生する事故、故障状態は、ある状
態が変化したとき瞬時に発２ 生させたり、あるいは適格なタイミング時に発生させれ
ば効果の出るものがあるが、これらを指導員がタイミン
グをとって発生させることは非常に難しくて、今までは
行なえ危かったものである。

この点本プラント模擬装置によれば、このよう表マルフ
ァンクションの発生は指導員によらず、確実に発生させ
ることが可能となる。また、指導員の経験、能力、集中
度の違いにより運転訓練の効果が著しく変化することな
く、常に同一のプラント状態、訓練内容が実施可能とな
シ、確実性のある好適なプラント模擬装置とすることが
できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施し得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、適切なタイミング
にてマルファンクションあるいは状態変更を発生させる
ことが可能となり、効果的３ にかつ臨場感を持たせつつ確実な運転訓練を実施するこ
とができる極めて信頼性の高いプラント模擬装置が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラント模擬装置の構成を示すブロック図、第
２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は本発明
の詳細な説明するためのりづミングチャート図である。 １・・・模擬制御盤、２・・・入力装置、３・・・演算
制卸装置、４・・・出力装置、５・・・指導員コンソー
ル、６・・・記憶装置、３１・・・制御装置模擬部、３
２・・・プラント特性模擬演算部、３１１・・・マルフ
ァンクション設定部、３１２・・・比較部、３１３・・
・制御装置模擬演算部、Ｕｔ・・・接点・アナログ信号
、Ａ重・・・プラント状態表示信号、Ｄｉ・・・プラン
ト状態駆動信号、Ｉｔ・・・制御信号、ａｔ・・・プラ
ント状態信号、１・・・マルファンクション発生指令信
号、ｂ・・・タイミング指定信号、Ｃ・・・マルファン
クション発生信号、ｄ・・・発生タイミング信号、ｅ・
・・プラント状態信号、ｆ・・・出力信号、ｇ・・・プ
４ 第２図 １　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ｊ第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 運転訓練員が操作する模擬制御盤と、訓練の指導員がプ
   ラント模擬を制御するために操作する指導員コンソール
   と、前記模擬制御盤および指導員コンソールの操作信号
   を入力する入力装置と、この入力装置からの情報を入力
   し、プラント制御装置の機能の模擬演算およびプラント
   の物理的特性の模擬演算を行なう演算制御装置と、この
   演算制御装置から必要な情報を受は取シ、前記模擬制御
   盤および指導員コンソールへその情報を表示出力する出
   力装置とから成り、マルファンクションあるいは、状態
   変更の機能を有するプラント模擬装置において、前記マ
   ルファンクションまたは、状態変更の発生タイミングを
   、前記指導員コンソールにて、状態量の変化、プラント
   インターロツクンーケンスの変化タイミングを指定する
   ことにより、プラントの模擬状態がその設定タイミング
   になった時にマルファンクションあるいは、状態変更を
   発生させる手段を備えたことを特徴とするプラント模擬
   装置。