JPS5952302A - シミユレ−ト装置 - 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】 本発明は各種プラント、よシ具体的には石油精製及び石
油化学プラントの運転員に対する訓練用のシミュレート
装置に関する。

一般に各種プラントは、監視制御室における制御盤の監
視及び操作と、フィールｒにおける機器類の作動設定操
作及び、状態監視、によシ運転されている。乙のためこ
のよう表プラントの運転員に対する訓練用のシミュレー
ト装置は、監視制御室の運転員とフィールドでの機器類
の作動を設定する運転員とを連携の下に訓練出来るよう
に構成されていることが好ましい。

ところで、従来のシミュレート装置において、フィール
Ｐにおける機器の動作を模擬設定するフィールド操作盤
には、ポンプ或いはコンプレッサ−等の起動、停止を設
定するスイッチや弁の開閉を設定するボリューム等及び
これらのスイッチの人、切を表示するランプ等が設置さ
れているに過ぎず、機器の状態、例えば、ポンプ等の異
常音、異常振動、潤滑油の循環不良、その他フィールＰ
に設置されている計器（例えば、ポンプ回転用の電動機
の電流計、潤滑油ポンプの圧力計等）表示等に対応して
訓練することはできなかった。

本発明は、上記欠点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、各機器の状態に対応して適切
でよシ高度な訓練を行なうことのできる訓練用シミュレ
ート装置を提供することにある。

即ち、本発明は、監視制御室でのプラントの運転制御に
対応する訓練用の制御盤と訓練内容を指令、点検するト
レーナ用の指令表示盤とフィールＰでの機器の作動設定
に対応する訓練用のフィールド操作盤とからなるシミュ
レート装置において、前記トレーナ用の指令表示盤と訓
練用のフィール「操作盤とを近接し、かつ、これらを前
記訓練用の制御盤から離隔して配置するとともに前記ト
レーナ用の指令表示盤にフィールド操作盤に対応した機
器のフィールｒでの状態を表示させる訓練用シミュレー
ト装置であ夛、また特に、前記トレーナ用の指令表示盤
がキーボード付ＣＲＴディスプレイ装置からなシフイー
ル「での状態を前記ＣＲＴディスプレイ装置に表示する
ことにしたシミュレート装置である。

以下に本発明について詳細に述べる。

訓練用の制御盤とは、実際のプラントの監視制御室の制
御盤に対応する模擬の制御盤であシ、実際のプラントの
運転制御に必要な制御信号を発生する温度、圧力、流量
等の調節器及び主要なポンプ等の起動、停止のスイッチ
にそれぞれ対応する、調節器及びスイッチとプラントの
運転状態を表示する温度、圧力、流量等の指示或いは記
録計及びスイッチの入、切を示す表示ランプ等にそれぞ
れ対応する、指示或いは記録計及び表示ランプ等が７ｇ
ネルに組込まれて設置されている。

また、トレーナ用の指令表示盤は訓練の開始、中断、停
止及びプラントのシミュレーションモデルに対する種々
のトラブル等の設定、或いは訓練の状態を点検するため
のプラントの各状態（例えば、温度、圧力、流量等）を
表示させることができるものであυ、キーボード付ＣＲ
Ｔディスプレイ装置を用いることが好ましい。

訓練用のフィールド操作盤は現実のプラントにおいては
、フィールＹで設定操作されるポンプ、コンプレッサー
等の起動、停止のためのスイッチ或いはパルプ等に相５
するスイッチ或いはボリューム等を７９ネルに組込んだ
ものである。

これらの制御盤、指令表示盤及びフィールド操作盤から
の信号はプラントの運転をシミュレートした、シミュレ
ーションモデルを内蔵するコンビエータに入力され、シ
ミュレーションの結果が又前記制御盤に、さらに必要に
応じ指令表示盤に表示される。

本発明は訓練用の制御盤とトレーナ用の指令表示盤と訓
練用のフィールド操作盤との配置をトレーナ用の指令表
示盤と訓練用のフィールド操作盤とを近接して設はトレ
ーナ用の指令表示盤に機器のフィール「での状態を表示
させることにしたものでおるがことで機器のフィールド
での状態とは監視制御室では知ることができず、現実の
機器を見廻ってはじめて知ることのできる情報等である
。

例えば、ポンプ、コンプレッサー等の回転機器における
異常音、回転軸のふれ、振動、潤滑油の循環状態、定常
的な運転管理上はさほど重要でないフィールＹ内に設置
されている計器（例えば回転機器の駆動用電動機の電流
計、容器の液面針、ポンプ吐出の圧力計等）の指示等を
メツセージ或いは数値としてトレーナ用の指令表示盤の
表示盤上に表示することができるようにしたものである
。

これにより、フィールドでの機器を作動操作する運転員
に対し、現実にフィールｒで目、耳、触覚等によシ得ら
れる上記情報を表示盤から与え、この運転員と緊密な連
携の下に運転している監視制御室の運転員ともども、よ
シ現実のプラントの運転に近い高度な訓練を行なうこと
が可能となる。

次に本発明による好ましい一具体例を図面に基いて説明
する。

図において、１は訓練用の制御盤でシミュレーションモ
デルを作動させるための各種指示信号Ａを発生する調節
器及びスイッチと、シミュレーションの結果を表示する
指示計、記録計及び表示ランプ等が設けられている。２
は、入出力制御装置であシ制御盤１からの指示信号Ａと
入出力装置３からの指示信号Ｂとを処理装置４へ転送処
理を行ない、該処理装置４からの状態信号Ｃの制御盤１
への転送及び入出力装置３への指示信号Ｂ′の転送をそ
れぞれ制御する。

入出力装置３は、キーボード付ＣＲＴディスプレイ装置
からなシ、当該装置３のキーボードのキーを、操作して
指示信号Ｂを発生させることにより運転状況の確認のた
めの計測値を表示し、アラームモニタリング機能によシ
各計測値の上下限のチェックを行なうことができる。

一方、プラントのフィールドにおいて設定操作する機器
例えばコンプレッサ、グローブ弁等の作動、開閉の設定
状態を示す指示信号りを発生するフィールド操作盤５に
は、各機器に対応してスイッチ及びボリュームが設けら
れておシ、指示信号りは入出力制御装置６を介して処理
装置４に供給される。トレーナ用の指令表示盤７、例え
ばキーポーｒ付ＣＲＴディスプレイ装置において、キー
ボードはプラントのシミュレーションモデルに対して種
々のトラブルを設定する信号Ｅ１と、特定の機器に対す
る状態の表示を要求する信号Ｅ、とをトレーナのキー操
作によ多発生し得、トレーナ用の指令表示盤７は入出力
制御装置８から供給される信号Ａ、Ｇに基づいて制御盤
１の調節器及びスイッチの設定状態とプラントのシミュ
レーションモデルの運転状態とを表示すると共に、入出
力制御装置８からの信号Ｈに基づいて特定の機器の状態
を表示する。入出力制御装置８はトレーナ用の指令表示
盤７からの信号Ｅ、及びＥ、の処理装置４への転送と制
御装置２からの信号Ａ及び処理装置４からのプラントの
シミュレーションモデルの現在の運転状態を示す信号Ｇ
並びに機器のフィールｒでの状態を示す信号Ｈのトレー
ナ用の指令表示盤７への転送とを制御する。処理装置４
には実際のプラントに対するシミュレーションモデルを
作動させる制御プログラムが記憶されておシ、この制御
プログラムによ多処理装置４は信号Ａ、Ｂ及びＤが供給
されると、実際のプラントが実際の監視制御室の制御盤
と実際のフィールドでの機器との操作により運転された
際における動作の結果を示す信号Ｃ及びＨを発生する。

また、処理装置４は信号Ｅ１が供給されると実際のプラ
ントにおいて信号Ｅ１で示されるトラブルが発生した際
の動作結果を示す信号をも信号Ｃ，Ｇ及びＨとして制御
プログラムによ多発生する。制御盤１及び入出力装置３
は訓練室においてフィールド操作盤５、トレーナ用の指
令表示盤７から離隔して配置されておシ、制御盤１及び
入出力装置３を操作する訓練生はフィールド操作盤５の
設定状態、トレーナ用の指令表示盤７の表示を確認する
ことができないようになっている。

一方、フィール「操作盤５はキーボード付ＣＲＴディス
プレイ装置からなるトレーナ用の指令表示盤７に近接し
て配置されておシ、フィールド操作盤５を操作する訓練
生はトレーナ用の指令表示盤７のキーボーｒの操作を行
い得ると共にディスプレイ装置によシ機器のフィールド
での状態を表示し確認し得る。トレーナ用の指令表示盤
に対するフィールド操作盤５の近接配置は、フィールド
操作盤５とトレーナ用の指令表示盤とを一体的に設けて
実施してもよく、又はフィールド操作盤５とトレーナ用
の指令表示盤とを別体で形成し、フィール１２操作盤５
をトレーナ用の指令表示盤に隣接せしめて実施してもよ
い。

このように構成されたプラントに対するシミュレート装
置２０では、通常、監視制御室でプラントを運転する運
転員が訓練生として制御盤１の操作位置に配置され、プ
ラントのフィールドで機器を、監視制御室の運転員の指
示に基づいて操作する運転員が同じく訓練生としてフィ
ールド操作盤５の操作位置に配置され、トレーナがトレ
ーナ用の指令表示盤７の操作位置に配置される。訓練に
おいては、まず入出力装置３から処理装置４のシミュレ
ートモデル４に対して初期値が信号Ｂとして入力される
。処理装置４は、入力された初期値と予め記憶されてい
る制御プログラムとに基づいてシミュレーションモデル
を動作させ、モデルの動作状態を示す信号Ｃを入出力制
御装置２に供給する。入出力制御装置２は供給された信
号Ｃを制御盤１に供給する結果、制御盤１の指示計及び
ランプにはモデルの動作状態が表示される。訓練生は制
御盤１の指示計の値及びランプの表示を確認して、必要
に応じて制御盤１の調節器及びスイッチを作動せしめて
モデルが所定に動作するようにする一方、場合によシ、
フィールドでの機器の運転員としての訓練生にフィール
ｒでの機器の操作を指示する。制御盤１の調整器及びス
イッチが作動されると、この作動に基づく信号Ａは制御
装置２を介して処理装置４に供給され、入出力処理装置
４は供給された信号人と制御プログラムとに基づいてシ
ミュレーションモデルを動作させる。一方、フィールド
での機器の訓練生は、制御盤１の訓練生からの指示によ
シ、フィールド操作盤５を操作する。この場合、指示が
例えばコンプレッサの作動であると、フィールドでの機
器の訓練生はコンプレッサの起動、停止を規定するフィ
ールド操作盤５のスイッチを操作して模擬的にコンプレ
ッサの作動を行わせる。これによるコンプレッサの作動
信号は信号りとして制御装置６を介して処理装置４に供
給される結果、処理装置４は、コンプレッサの作動信号
と制御プログラムとによシミュレーションモデルを動作
させ、その動作結果を示す信号を信号Ｃとして制御盤１
に供給する。

従って制御盤１には、フィールドでの機器の操作による
動作結果が指示計及び表示ランプ等によシ指示、表示さ
れ、制御盤１の訓練生はこの指示、表示に基づき必要に
応じて再び制御盤１の調節器、スイッチを操作し、又は
現場機器の訓練生に指示を与える。ところで、フィール
ドでの機器の運転員は、実際のプラントでは、機器の操
作において機器の状態、例えばコンプレッサが過負荷で
あるか否か或いは、振動、異常音を発しているか否かの
状態をコンプレッサに付設された電流針或いは目、耳、
触覚咎の五感で直接確認し得るがシミュレート装置２０
では、訓練生かトレーナ用の指令表示盤７のキーボード
の特定のキーを操作して、特定の機器に付する状態表示
要求信号を信号島として制御装置８を介して処理装置４
に供給すると、処理装置４は指定された機器がシミュレ
ーションモデルにおいていかなる状態で作動されている
かを示す信号Ｈを制御プログラムに従って発生してこれ
を制御装置８に供給する。制御装置８は処理装置４から
の機器状態を示す信号Ｈをトレーナ用の指令表示盤７の
ディスプレイ装置に供給し、ディスプレイ装置はこれに
よシ機器状態を、例えば１過負荷′、′異常振動〃或い
は１異常音ｌというメツセージによシ表示する。従って
訓練生は、トレーナ用の指令表示盤７のキーボードを前
述のように操作することによシ、実際のプラントの各機
器をフィールドで操作する場合と同様に、前記ディスプ
レイ装置の表示を確認してシミュレーションモデルの機
器のフィールドでの状態を目視することができる。一方
、トレーナはキーボード７を操作して異常状態信号を信
号Ｅ、として制御装置９を介して処理装置４に供給し、
シミュレーションモデルに異常状態（トラブル）を発生
させるととができる。トレーナによるこの異常状態の発
生によシ、処理装置４から出力されるシミュレーション
モデルの動作状態信号Ｃは変化し、この変化に対応して
制御盤１の指示計及び表示ランプは変化する結果、制御
盤１の訓練生はトラブルに対処すべく制御盤１の指示器
及びスイッチを操作し、フィールド操作盤５の訓練生に
必要な指示を与える。

尚、トレーナはトレーナ用の指令表示盤７のキーボード
を操作することによシ制御盤１の指示器及びスイッチ並
びに指示針及び表示ランプの夫々の指示値、設定状態及
び表示状態を、供給される信号人及びＧに基づいてトレ
ーナ用の指示表示盤７のディスプレイ装置上に表示させ
ることができる。この表示においては、処理装置４から
信号Ｇと共に信号Ａを発生せしめて処理装置４からの信
号ＧとＡとを用いるようにしてもよいが、これに代えて
、図示の如く、入出力制御装置２からの信号Ａを直接に
制御装置９に供給して、制御装置２からの信号ムと処理
装置４からの信号Ｇを利用するようにしてもよい。尚、
トレーナ用の指令表示盤７のディスプレイ装置上には、
上記以外にも各種のプロセスの状態信号Ｃ、フィールド
操作盤５の設定信号り等も表示できるようにすることが
好ましい。また、前記具体例では機器フィールドでの操
作の訓練生をも加えた場合の動作を説明したが、制御盤
１を操作する運転員のみを訓練すればよい場合は、トレ
ーナがフィールド操作盤５をも操作することができ、効
率的である。また処理装置としては、従来のコンピュー
タシステムを用いてもよいが、これに代えて、近年多用
されはじめたマイクロコンピュータを用いてもよい。

前記の如く、本発明によれば、トレーナ用の指令表示盤
に近接してフィールド操作盤が配置されている上に、シ
ミュレーションモデルの機器のフィールドでの状態を訓
練生が必要に応じて確認し得るため、実際のプラントの
運転によシ対応した訓練を行い得る。加えて、トレーナ
が現場機器の操作員を木ねることができるため、フィー
ルドでの機器の運転員が訓練生としていないときでも監
視制御室の運転員とトレーナとのみによって訓練を行い
得る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による好ましい一具体例のブロック図である
。 １・・・訓練用の制御盤、４・・・処理装置、５・・・
訓練用のフィールド操作盤、 ７・・・トレーナ用の指令表示盤。 ０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視制御室でのプラントの運転制御に対応する訓
   練用の制御盤と訓練内容を指令、点検するトレーナ用の
   指令表示盤と、フィールＰでの機器の作動設定に対応す
   る訓練用のフィールド操作盤とから々るシミュレート装
   置において、前記トレーナ用の指令表示盤と訓練用のフ
   ィールド操作盤とを近接し、かつ、これらを前記訓練用
   の制御盤から離隔配置するとともに、前記トレーナ用の
   指令表示盤に機器のフィールｒでの状態を表示させるこ
   とを特徴とするシミュレート装置。
2. （２）上記トレーナ用の指令表示盤が、キーポーｒ付Ｃ
   ＲＴディスプレイ装置からなシ、フィールド操作盤に対
   応した機器のフィールドでの状態を前記ＣＲＴディスプ
   レイ装置に表示することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項のシミュレート装置。