(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変更後の実機制御ソフトを取得する取得部と、
変更前の実機制御ソフトに対応する変更前シミュレーションソフトを取得する取得部と、
前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトのそれぞれを実行ブロックに分割する分割部と、
前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトの間で前記実行ブロックを単位に比較するブロック比較部と、
前記比較によって差異の検出された前記変更後の実機制御ソフトの実行ブロックを抽出するブロック抽出部と、
前記抽出された実行ブロックのフォーマットをシミュレーションソフト用にフォーマット変更する変更部と、
前記フォーマット変更された実行ブロックを前記変更前シミュレーションソフトに投入して前記変更後の実機制御ソフトに対応する変更後シミュレーションソフトを生成するブロック投入部と、を備えることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラントシミュレータのソフトリプレース装置において、
前記変更前シミュレーションソフトから前記実行ブロックを構成する回路の状態値を抽出する状態値抽出部と、
前記差異の検出された前記変更後の実機制御ソフトの実行ブロック及び前記変更前シミュレーションソフトの実行ブロックの間で前記回路を単位に対比する回路対比部と、
前記対比において未変更の前記回路については前記抽出された状態値を対応させる対応部と、
前記対応させた状態値を前記変更後シミュレーションソフトに投入する状態値投入部と、を備えることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のプラントシミュレータのソフトリプレース装置において、
前記変更前シミュレーションソフトから変更前運転履歴情報を取得する取得部と、
前記取得した変更前運転履歴情報から機器の操作情報及び監視情報を抽出する情報抽出部と、
前記抽出された操作情報に基づいて前記変更後シミュレーションソフトを実行させる試験ファイルを作成する試験ファイル作成部と、を備えることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項４】
請求項３に記載のプラントシミュレータのソフトリプレース装置において、
前記監視情報は、前記機器の運転動作に関する情報、又はプロセス挙動に関するトレンド情報であることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のプラントシミュレータのソフトリプレース装置において、
前記変更後シミュレーションソフトが前記試験ファイルを実行して生成される変更後運転履歴情報を取得する取得部と、
前記取得した変更後運転履歴情報から機器の監視情報を抽出して変更前運転履歴情報の監視情報との相違点を検出する検出部と、を備えることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項６】
請求項５に記載のプラントシミュレータのソフトリプレース装置において、
前記検出された相違点に基づいて前記フォーマット変更された実行ブロックの修正ポイントを評価する修正評価部を備えることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載のプラントシミュレータのソフトリプレース装置において、
前記検出された相違点又は前記評価された修正ポイントについてレポートを作成するレポート作成部を備えることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース装置。
【請求項８】
変更後の実機制御ソフトを取得するステップと、
変更前の実機制御ソフトに対応する変更前シミュレーションソフトを取得するステップと、
前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトのそれぞれを実行ブロックに分割するステップと、
前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトの間で前記実行ブロックを単位に比較するステップと、
前記比較によって差異の検出された前記変更後の実機制御ソフトの実行ブロックを抽出するステップと、
前記抽出された実行ブロックのフォーマットをシミュレーションソフト用にフォーマット変更するステップと、
前記フォーマット変更された実行ブロックを前記変更前シミュレーションソフトに投入して前記変更後の実機制御ソフトに対応する変更後シミュレーションソフトを生成するステップと、を含むことを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレース方法。
【請求項９】
コンピュータを、
変更後の実機制御ソフトを取得する手段、
変更前の実機制御ソフトに対応する変更前シミュレーションソフトを取得する手段、
前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトのそれぞれを実行ブロックに分割する手段、
前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトの間で前記実行ブロックを単位に比較する手段、
前記比較によって差異の検出された前記変更後の実機制御ソフトの実行ブロックを抽出する手段、
前記抽出された実行ブロックのフォーマットをシミュレーションソフト用にフォーマット変更する手段、
前記フォーマット変更された実行ブロックを前記変更前シミュレーションソフトに投入して前記変更後の実機制御ソフトに対応する変更後シミュレーションソフトを生成する手段、として機能させることを特徴とするプラントシミュレータのソフトリプレースプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転員を訓練するシミュレータのソフトリプレース技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
シミュレータは、発電プラント等の運転制御を模擬した訓練装置で、ボイラ、タービン、発電機などのプロセス信号をデータプロセッサにより仮想実現し、実際の発電プラントを運転するのと同じ感覚で訓練ができるように設計されている。
そして、このシミュレータを使用することにより、実際の運転ではほとんど経験できないような事故に対応した訓練を繰返し行えるため、短期間で効果的に運転員を養成することができる。
【０００３】
このようなシミュレータは、多くの場合、発電プラント（実機）の制御ソフトを流用したもので、この実機制御ソフトを変換して構築されている。そして、この実機制御ソフトが変更された場合は、これに追従してシミュレーションソフトも変更（リプレース）する必要がある。
【０００４】
このような、リプレース作業は、確実に簡便に実施することが要求される。
このような要求の実現を追求した従来技術として、分析システムにおいて既設計算機を新設計算機にリプレースするに際し、信号経路のバイパス手段を用いてリプレース時の調整インパクトを低減する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０２９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記した従来技術では、リプレース前後において、変更対象外における動作の健全性が保証されるのみで、リプレース作業そのものが簡便になるわけではない。また、リプレース後のシステム全体の健全性を確認することもできない。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、リプレースに伴う作業量を低減し、リプレース後のシステム全体の健全性を容易に確認できるシミュレータのソフトリプレース技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のシミュレータのソフトリプレース装置は、変更後の実機制御ソフトを取得する取得部と、変更前の実機制御ソフトに対応する変更前シミュレーションソフトを取得する取得部と、前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトのそれぞれを実行ブロックに分割する分割部と、前記変更後の実機制御ソフト及び前記変更前シミュレーションソフトの間で前記実行ブロックを単位に比較するブロック比較部と、前記比較によって差異の検出された前記変更後の実機制御ソフトの実行ブロックを抽出するブロック抽出部と、前記抽出された実行ブロックのフォーマットをシミュレーションソフト用にフォーマット変更する変更部と、前記フォーマット変更された実行ブロックを前記変更前シミュレーションソフトに投入して前記変更後の実機制御ソフトに対応する変更後シミュレーションソフトを生成する投入部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、リプレースに伴う作業量を低減し、リプレース後のシステム全体の健全性を容易に確認できるシミュレータのソフトリプレース技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るシミュレータのソフトリプレース装置の実施形態を示す全体ブロック図。
【図２】（Ａ）シミュレーションソフトを構成する実行ブロックの回路図、（Ｂ）それぞれの回路が有する状態値（ＯＮ，ＯＦＦ）を示す図。
【図３】実施形態に係るシミュレータのソフトリプレース装置の詳細ブロック図。
【図４】実施形態に係るシミュレータのソフトリプレース装置の詳細ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように、プラントシミュレータのソフトリプレース装置１０（以下、単に「装置１０」という）は、プラント等の実機制御ソフトのうち変更後のものを格納する格納部１１と、プラントシミュレータを制御するシミュレーションソフトのうち変更前のもの（変更前の実機制御ソフトに対応するもの）を保持する保持部１３と、変更後のシミュレーションソフト（変更後の実機制御ソフトに対応するもの）を保持させる保持部１４と、変更後の実機制御ソフトのうち変更された範囲（実行ブロック）をシミュレーションソフトのフォーマットに変換しその他の範囲は変更前のシミュレーションソフトのものを流用して変更後シミュレーションソフトとする変更範囲変換部１５と、変更前シミュレーションソフトで作成された運転履歴情報に基づいて変更後シミュレーションソフトの動作を確認する動作確認部１６と、共通の運転履歴情報（操作情報）に基づいてシミュレートされた挙動を変更前と変更後において比較する挙動比較部１７と、この変更前と変更後の挙動を比較して変更後シミュレーションソフトの修正点を評価する修正評価部１８と、から構成されている。
【００１２】
プラント運転のシミュレータが、このプラントの実機制御ソフトを流用(変換)して生成される場合、この実機制御ソフトの変更に追従してシミュレーションソフトも変更する必要がある。
このように装置１０が構成されることにより、実機制御ソフトとフォーマットの異なるシミュレーションソフトにおいて、リプレース(変更)作業量が低減する。
また、変更後のシミュレーションソフトの動作健全性の評価を簡単に確実に実施することができる。
【００１３】
図１に示すように、シミュレーションソフトは、実行単位となる実行ブロックが複数集合して構成されている。そして実機制御ソフトも、シミュレーションソフトの実行ブロックと対応関係を有する複数の実行ブロックの集合体（図示略）で構成されている。
【００１４】
図２（Ａ）に示すように、一つの実行ブロックは、複数の論理回路から構成されている。この実行ブロックの書式は、この実行ブロックを構成する回路の種別（ＯＲ回路、ＡＮＤ回路、ＮＯＴ回路）と、これら回路同士の接続情報と、これら回路の実行番号（図中表記（１）〜（７））と、から表現されている。
【００１５】
そして、実行ブロックのプログラムは、例えば、「回路種別ＡＮＤ、実行番号（５）；１番入力に実行番号（４）の回路種別ＮＯＴの１番出力が接続、３番入力に実行番号（２）の回路種別ＯＲの１番出力が接続、５番入力に実行番号（３）の回路種別ＡＮＤの１番出力が接続」のように記述されている。
【００１６】
そして、図２（Ｂ）に示すように、それぞれの回路の状態値（ＯＮ，ＯＦＦ）は、回路の接続関係に依存し、実行ブロックに入力する状態値に対応して一意的に決定される。なお、シミュレーションソフトは、プラントシミュレータの初期状態を設定するために、全ての回路についての状態値が初期登録される設計になっている。
【００１７】
図１に示すように、変更範囲変換部１５は、実行ブロック単位で変更前シミュレーションソフトと変更後の実機制御ソフトとを比較して回路構成に差分のある実行ブロックを抽出する回路差分抽出部２０と、このように差分の生じた実行ブロックにおいて変更前の状態値のうち利用可能なものを変更後の状態値として初期登録させる状態値差分抽出部３０とから構成されている。
これにより、実機制御ソフトをシミュレーションソフトに流用した場合に失われる状態値の初期値を、有効利用することで変更後の修正範囲を低減することができる。
【００１８】
動作確認部１６は、変更前のシミュレーションソフトで作成された運転履歴情報を変更後のシミュレーションソフトの動作確認用に整形する履歴情報整形部４０と、このように整形された運転履歴情報により変更後のシミュレーションソフトの動作確認を実行する操作履歴試験実行部５０とから構成されている。
このようにして得られた監視情報を、変更前の運転履歴情報の監視情報と対比することで、変更後のシミュレーションソフト全体の健全性の確認を容易に実施することができる。
【００１９】
挙動比較部１７は、運転履歴情報に基づいて変更後のシミュレーションソフトで再現される監視情報のうち機器の運転動作に関する情報の差分を評価する運転履歴差分評価部６０と、この監視情報のうちプロセス挙動に関するトレンド情報の差分を評価する運転トレンド差分評価部７０とから構成されている。
【００２０】
そして、最終的に、修正評価部１８において、運転履歴差分評価部６０及び運転トレンド差分評価部７０の評価結果に基づいて、変更後のシミュレーションソフトにおける修正箇所を特定する。これにより、ソフトリプレースに伴うリードタイムが短縮される。
【００２１】
図３に示すように、回路差分抽出部２０は、変更後の実機制御ソフト（ファイルＸ）を取得する取得部２１と、変更前シミュレーションソフト（ファイルＹ）を取得する取得部２３と、変更後の実機制御ソフト（ファイルＸ）及び変更前シミュレーションソフト（ファイルＹ）のそれぞれを実行ブロック（ファイルＸ１…Ｘｎ，Ｙ１…Ｙｎ）に分割する分割部２２，２４と、変更後の実機制御ソフト（ファイルＸ）及び変更前シミュレーションソフト（ファイルＹ）の間で実行ブロック（ファイルＸ１…Ｘｎ，Ｙ１…Ｙｎ）を単位に比較するブロック比較部２５と、この比較によって差異の検出された変更後の実機制御ソフトの実行ブロック（ファイルＸ４）を抽出するブロック抽出部２６と、この抽出された実行ブロック（ファイルＸ４）のフォーマットをシミュレーションソフト用（ファイルＹ’４）にフォーマット変更するブロック変更部２７と、このフォーマット変更された実行ブロック（ファイルＹ’４）を変更前シミュレーションソフトに投入して変更後シミュレーションソフト（ファイルＹ’）を生成するブロック投入部２８と、を備えている。
【００２２】
ここで、ブロック比較部２５は、比較される実行ブロック（ファイルＸn，Ｙn）を、それぞれ「回路種別」、「実行番号」、「接続情報」をキーとしたテキスト項目に整形して比較可能とする。そして、ブロック抽出部２６において不一致な項目を有する実機制御ソフトの実行ブロック（ファイルＸ４）を抽出する。
【００２３】
状態値差分抽出部３０は、変更前シミュレーションソフト（ファイルＹ）から回路の状態値を抽出（ファイルＺ）する状態値抽出部３１と、ブロック抽出部２６で差異の検出された実機制御ソフトの実行ブロック（ファイルＸ４）及び変更前シミュレーションソフトの実行ブロック（ファイルＹ４）の間で回路を単位に対比する回路対比部３２と、この対比において未変更の回路については状態値抽出部３１で抽出された状態値を対応させる回路−状態値対応部３３と、この対応させた状態値（ファイルＺ’）を変更後シミュレーションソフトに投入する状態値投入部３４と、を備えている。
【００２４】
ここで、回路対比部３２は、対比される実行ブロック（ファイルＸ４，Ｙ４）を、それぞれ「回路種別」、「実行番号」、「接続情報」をキーとして、実行番号順に一致・不一致を確認する。そして、回路−状態値対応部３３は、不一致な項目の検出された実行番号より前の回路を未変更とみなしてファイルＺの状態値を採用し、この実行番号以降の回路を変更されたものとみなして状態値をブランクにして、ファイルＺ’を作成する。
状態値投入部３４は、このファイルＺ’をファイルＺに上書きすることにより変更後シミュレーションソフト（ファイルＹ’）を生成する。
【００２５】
これにより、変更後シミュレーションソフト（ファイルＹ’）を起動する場合に、状態値の初期登録を、ゼロの状態から行う必要がなくなるので、リプレース時のリードタイムが短縮される。
【００２６】
図４に示すように、履歴情報整形部４０は、変更前シミュレーションソフト（ファイルＹ）から変更前運転履歴情報（ファイルＰ）を取得する取得部４１と、この取得した変更前運転履歴情報（ファイルＰ）から機器の操作情報（ファイルＱ）及び監視情報（ファイルＲ）を抽出する情報抽出部４２と、この抽出された操作情報（ファイルＱ）に基づいて変更後シミュレーションソフトを操作履歴試験実行部５０により実行させる試験ファイル（ファイルＱ’）を作成する作成部４３と、を備えている。
【００２７】
ここで、監視情報（ファイルＲ）とは、機器の運転動作に関する情報（ファイルＲ１）、又はプロセス挙動に関するトレンド情報（ファイルＲ２）から構成される。
機器の運転動作に関する情報（ファイルＲ１）とは、プラントを構成する機器（例えば、弁、モータ等）の開閉状態、回転数、出力等の情報であり、トレンド情報（ファイルＲ２）とは、プラントに配置される計測器（例えば、温度計、圧力計、流量計）の計測値といった情報である。
【００２８】
運転履歴差分評価部６０及び運転トレンド差分評価部７０はそれぞれ、変更後シミュレーションソフト（ファイルＹ’）が試験ファイル（ファイルＱ’）を実行して生成される変更後運転履歴情報（ファイルＰ’）を取得する取得部６２，７２と、この取得部６２，７２で取得した変更後運転履歴情報（ファイルＰ’）から機器の監視情報（ファイルＲ’）を抽出して取得部６１，７１が取得した変更前運転履歴情報（ファイルＰ）の監視情報（ファイルＲ）との相違点を検出する検出部６３，７３と、この検出された相違点についてレポートを作成する作成部６４，７４と、を備えている。
【００２９】
なお、運転履歴差分評価部６０は、監視情報（ファイルＲ，Ｒ’）のうち機器の運転動作に関する情報（ファイルＲ１，Ｒ’１）に基づく評価を行うものである。そして、運転トレンド差分評価部７０は、監視情報（ファイルＲ，Ｒ’）のうちプロセス挙動に関するトレンド情報（ファイルＲ２，Ｒ’２）に基づく評価を行うものである。
【００３０】
ここで、検出部６３，７３は、比較される監視情報（ファイルＲ，Ｒ’）を、それぞれ「時間軸」、「時間幅」をキーとして機器の運転動作に関する情報（ファイルＲ１，Ｒ’１）やプロセス挙動に関するトレンド情報（ファイルＲ２，Ｒ’２）の応答状態を比較する。そして、レポート作成部６４，７４において、変更前後の差異を、訓練動作の阻害要件の有無に関わらず、比較結果として記録する。
【００３１】
修正評価部１８は、検出部６３，７３で検出された相違点に基づいて、シミュレーションソフト用にフォーマット変更された実行ブロック（ファイルＹ’４）の修正ポイントを評価・推定するものである。そして、この修正評価部１８は、この評価された修正ポイントについてのレポートを作成する作成部（図示略）を備えている。
【００３２】
修正評価部１８は、運転履歴差分評価部６０及び運転トレンド差分評価部７０から得た評価レポート（図示略）に基づいて、ソフト変更前後で相違する部分における操作・挙動の因果関係を、「操作実行時間」と「操作後のプラント挙動傾向」とをキーとして推定し、レポート出力する。これにより、ソフトリプレースに伴うリードタイムが短縮される。
【００３３】
本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、共通する技術思想の範囲内において、適宜変形して実施することができる。
例えば、シミュレータのソフトリプレース装置は、プラントの運転制御を模擬した訓練装置（シミュレータ）のソフトリプレースをするものを例示した。しかし、これに限定されることはなく、ファイルフォーマットの変更を伴う、ソフトウェア修正に広く適用することができる。
また、コンピュータによって各手段を各機能プログラムとして実現することも可能であり、各機能プログラムを結合したシミュレータのソフトリプレースプログラムとして動作させることも可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…ソフトリプレース装置、１１…実変更後機制御ソフトの格納部、１３…変更前シミュレーションソフトの保持部、１４…変更後シミュレーションソフトの保持部、１５…変更範囲変換部、１６…動作確認部、１７…挙動比較部、１８…修正評価部、２０…回路差分抽出部、２１…実機ソフト取得部（取得部）、２２，２４…ブロック分割部（分割部）、２３…シミュレーションソフト取得部（取得部）、２５…ブロック比較部、２６…ブロック抽出部、２７…ブロック変更部（変更部）、２８…ブロック投入部、３０…状態値差分抽出部、３１…状態値抽出部、３２…回路対比部、３３…回路−状態値対応部（対応部）、３４…状態値投入部、４０…履歴情報整形部、４１，６１，７１…変更前履歴情報取得部（取得部）、４２…操作・監視情報抽出部（情報抽出部）、４３…試験ファイル作成部、５０…操作履歴試験実行部、６０…運転履歴差分評価部、６２，７２…変更後履歴情報取得部（取得部）、６３…運転動作相違点検出部（検出部）、６４，７４…レポート作成部、７０…運転トレンド差分評価部、７３…プロセス挙動相違点検出部、Ｘ…変更後の実機制御ソフト、Ｘ１〜Ｘn…変更後の実機制御ソフトの実行ブロック、Ｙ…変更前シミュレーションソフト、Ｙ１〜Ｙn…変更前シミュレーションソフトの実行ブロック、Ｙ’…変更後シミュレーションソフト、Ｚ…変更前シミュレーションソフトの状態値、Ｐ…変更前運転履歴情報、Ｑ…機器の操作情報、Ｑ’…試験ファイル、Ｒ…変更前シミュレーションソフトの監視情報、Ｒ’…変更後シミュレーションソフトの監視情報、Ｒ１（Ｒ’１）…機器の運転動作に関する情報、Ｒ２（Ｒ’２）…プロセス挙動に関するトレンド情報。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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