(57)【要約】【課題】プラントの運転用の既存ＳＷ（ｓｏｆｔｗａｒｅ）に手を加えること無く、既存ＳＷを用いた訓練を可能とする訓練兼用装置を得る。【解決手段】計算機のＨＷ（ｈａｒｄｗａｒｅ）１０１上に、プラントの運転を行なう通常運転モードと運転の訓練のための訓練モードの２つのモードを有するハイパーバイザ１０２を有し、このハイパーバイザ１０２は、通常運転モード時には、従来ＳＷ１０３を動作させるとともに、訓練モード時には、従来ＳＷ１０３および訓練ＳＷ１０４を動作させ、従来ＳＷ１０３での操作に応じて、訓練ＳＷ１０４から応答を得るようにデータ経路を形成するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントを運転するための通常運転モードと、運転の訓練のための訓練モードの２つのモードを有するハイパーバイザ、
上記通常運転モード時および上記訓練モード時に上記ハイパーバイザ上で動作する通常運転用ソフトウェア、
および上記訓練モード時に上記ハイパーバイザ上で動作する訓練用ソフトウェアを備え、
上記ハイパーバイザは、上記通常運転モードでは、上記通常運転用ソフトウェアを動作させるとともに、上記訓練モードでは、上記通常運転用ソフトウェアおよび上記訓練用ソフトウェアを動作させ、上記通常運転用ソフトウェアでの操作に応じて、上記訓練用ソフトウェアから応答を得るようにデータ経路を形成することを特徴とする訓練兼用装置。
【請求項２】
上記ハイパーバイザの動作モードを切り替えるためのハードウェアスイッチを備え、
上記訓練モード時には上記ハードウェアスイッチにより、上記訓練兼用装置のネットワークへの接続を遮断することを特徴とする請求項１に記載の訓練兼用装置。
【請求項３】
上記訓練用ソフトウェアは、訓練用の識別ヘッダを有するパケットを生成する手段を有し、
上記ハイパーバイザは、上記パケットを他の訓練兼用装置に出力するとともに、
他の訓練兼用装置から受信した訓練用の識別ヘッダを有するパケットを上記訓練用ソフトウェアへ渡すことを特徴とする請求項１に記載の訓練兼用装置。
【請求項４】
上記ハイパーバイザは、上記通常運転モードにおける操作と、この操作に対するプラントからの応答をシナリオとして保存する記録モードを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の訓練兼用装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の計算機とプラント機器より構成される大規模システムにおいて、そのシステムの運転および運転訓練を行うための訓練兼用装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の大規模システムにおける訓練装置は、訓練専用のシミュレータ設備を本番システムとは別に用意するか、本番システムを利用する場合には、特別な訓練用ＳＷ（ｓｏｆｔｗａｒｅ）を搭載し、プラント運転とは隔離して訓練を実施する必要があった。（特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−２４７７１１号公報（第２〜４頁、第１図）
【特許文献２】特開平０９−１７１３４５号公報（第３〜５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方式では、本番設備をそのまま利用した訓練を実現する場合に、既存ＳＷの改造、もしくは訓練専用ＳＷの追加搭載が必要で、本来の監視制御動作に影響を与える可能性を考慮する必要があった。
また、訓練動作のために専用のシナリオを組む手間がかかること、および実際のプラント応答とは反応が異なるため、操作感が高くないという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、プラントの運転用の既存ＳＷに手を加えること無く、既存ＳＷを用いた訓練を可能とする訓練兼用装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係わる訓練兼用装置においては、プラントを運転するための通常運転モードと、運転の訓練のための訓練モードの２つのモードを有するハイパーバイザ、通常運転モード時および訓練モード時にハイパーバイザ上で動作する通常運転用ソフトウェア、および訓練モード時にハイパーバイザ上で動作する訓練用ソフトウェアを備え、ハイパーバイザは、通常運転モードでは、通常運転用ソフトウェアを動作させるとともに、訓練モードでは、通常運転用ソフトウェアおよび訓練用ソフトウェアを動作させ、通常運転用ソフトウェアでの操作に応じて、訓練用ソフトウェアから応答を得るようにデータ経路を形成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、プラントを運転するための通常運転モードと、運転の訓練のための訓練モードの２つのモードを有するハイパーバイザ、通常運転モード時および訓練モード時にハイパーバイザ上で動作する通常運転用ソフトウェア、および訓練モード時にハイパーバイザ上で動作する訓練用ソフトウェアを備え、ハイパーバイザは、通常運転モードでは、通常運転用ソフトウェアを動作させるとともに、訓練モードでは、通常運転用ソフトウェアおよび訓練用ソフトウェアを動作させ、通常運転用ソフトウェアでの操作に応じて、訓練用ソフトウェアから応答を得るようにデータ経路を形成するので、プラントの運転用の既存のソフトウェアに手を加えること無く、既存のソフトウェアを用いた訓練を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による訓練兼用装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による訓練兼用装置の動作を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２による訓練兼用装置を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３による訓練兼用装置を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態３による訓練兼用装置の動作を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態４による訓練兼用装置を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４による訓練兼用装置の動作を示す説明図である。
【図８】この発明の実施の形態５による訓練兼用装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、この発明の実施の形態１による訓練兼用装置を示すブロック図である。
図１において、ＨＷ（ｈａｒｄｗａｒｅ）１０１の上に、複数のＳＷを制御するためのハイパーバイザ１０２を搭載する。ＨＷ１０１は、本番の計算機の実機である。ハイパーバイザ１０２は、通常運転モードと訓練モードの２つの動作モードを有し、それぞれの動作モードに切り替えるためのＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を有する。
ハイパーバイザ１０２の上には、通常運転モードで動作する従来ＳＷ１０３（通常運転用ソフトウェア）と、訓練モードで動作する訓練ＳＷ１０４（訓練用ソフトウェア）を搭載する。
従来ＳＷ１０３は、もともと本番計算機に搭載されていたＳＷであり、特に変更を加えない。訓練ＳＷ１０４は、訓練シナリオ１０５を読取る機能、およびその訓練シナリオ１０５に従い、ハイパーバイザ１０２を介して、従来ＳＷ１０３を制御するための、訓練実行機能を有する。訓練シナリオ１０５には、あらかじめＨＷの模擬応答を定義しておく。
また、ＨＷ１０１は、制御ネットワーク１０６により、その他の計算機やプラント機器と接続されている。
【００１０】
図２は、この発明の実施の形態１による訓練兼用装置の動作を示す説明図である。
図２において、符号１０１〜１０６は図１におけるものと同一のものである。
図２（ａ）は通常運転モードの説明を行なうための図、図２（ｂ）は訓練モードの説明を行なうための図である。
【００１１】
次に、動作について、図２に基づいて説明する。
通常運転モードでは、図２（ａ）に示すように、ハイパーバイザ１０２は、従来ＳＷ１０３とＨＷ１０１間のやり取りに手を加えずそのまま通す、パススルーで動作する。このモードでは、従来の本番計算機と全く同じ動作となる。
【００１２】
訓練モードでは、図２（ｂ）に示すように、ハイパーバイザ１０２は、従来ＳＷ１０３からのユーザ操作を訓練ＳＷ１０４に渡すようにする。
訓練ＳＷ１０４は、その操作に対応したＨＷ模擬応答を訓練シナリオ１０５より読み出し、ハイパーバイザ１０２に通知する。ハイパーバイザ１０２は、その通知を、従来ＳＷ１０３にＨＷ応答として通知する。このモードでは、ＨＷ１０１から制御ネットワーク１０６には一切何も出力されない。
このため、従来ＳＷ１０３に手を加えることなく、従来ＳＷ１０３を使った訓練が可能であり、制御ネットワーク１０６に接続された外部機器に影響を与えない。
【００１３】
実施の形態１によれば、これにより、従来ＳＷ１０３に手を加えることなく、制御ネットワーク１０６に接続された外部機器に影響を与えず、本番計算機をそのまま使用した訓練が実施可能となる。
本番設備を用いた訓練のため、実際のプラント応答に近い、より実感的な訓練を実現することができる。
【００１４】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図に基づいて説明する。
図３は、この発明の実施の形態２による訓練兼用装置を示すブロック図である。
図３において、１０１、１０３〜１０６は図１におけるものと同一のものである。図３では、ＨＷ１０１に、ハイパーバイザ３０２の動作モードを切り替えるための物理的なハードウェアスイッチであるモード切替スイッチ３０１を追加している。
ＨＷ１０１から制御ネットワーク１０６へは、モード切替スイッチ３０１を介して接続され、モード切替スイッチ３０１が訓練モードの場合は、制御ネットワーク１０６への接続は物理的に遮断される。
ハイパーバイザ３０２は、モード切替スイッチ３０１の状態を読み取る機能を持ち、モード切替スイッチ３０１の状態に応じて、通常運転モードと訓練モードを切り替える。
【００１５】
通常運転モードおよび訓練モードにおける動作は、実施の形態１と全く同様である。
【００１６】
実施の形態２によれば、この構成をとることで、現在、計算機がどちらのモードで動作しているかが視覚的に判断可能というメリットがある。
さらに、訓練モードの場合には、仮に誤操作、ＳＷの誤動作、機器の異常があったとしても、物理的にネットワークが遮断されているため、外部への影響を確実に排除可能である。
【００１７】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図に基づいて説明する。
実施の形態３は、計算機間の通信に専用の訓練モード識別ヘッダを付加したパケットを使用して、複数の計算機間で連携した訓練を実現する。
図４は、この発明の実施の形態３による訓練兼用装置を示すブロック図である。
図４において、複数のＨＷ１０１が制御ネットワーク１０６に接続されている。符号１０１、１０３は図１におけるものと同一のものである。図４では、訓練ＳＷ４０２に訓練パケット生成機能を設け、ハイパーバイザ４０１にパケット解析機能を設けている。各訓練ＳＷ４０２は、訓練シナリオ４０３を読み取るようになっている。
なお、図４では、各計算機を区別するために符号にａ、ｂを付加している。
【００１８】
図４のハイパーバイザ４０１は、実施の形態１の機能に加えて、受信したパケットの訓練モード識別ヘッダの有無を識別する機能を有する。
訓練ＳＷ４０２は、従来ＳＷ１０３からの操作に応じて、外部計算機の訓練モードと連携するための指示と、その指示に訓練モード識別ヘッダ（訓練用の識別ヘッダ）を付加したパケットを生成する機能を有する。
図４の訓練シナリオ４０３には、実施の形態１によるユーザ操作に対応したＨＷ模擬応答に加えて、外部計算機の訓練モードと連携するための、外部計算機からの指示に対応するＨＷ模擬応答を、合わせて定義しておく。
【００１９】
図５は、この発明の実施の形態３による訓練兼用装置の動作を示す説明図である。
図５において、１０１、１０３、１０６、４０１〜４０３は図４におけるものと同一のものである。図５（ａ）は通常運転モードの説明を行なうための図、図５（ｂ）は訓練モードの説明を行なうための図である。
【００２０】
実施の形態３は、複数の計算機間で連携した訓練を実現することを目的としており、制御ネットワーク１０６を介した計算機間の通信には、専用の訓練モード識別ヘッダを付加したパケットを使用する。
【００２１】
次に、動作について、図５に基づいて説明する。
通常運転モードでは、図５（ａ）に示すように、ハイパーバイザ４０１は、訓練モード識別ヘッダが付いたパケットは破棄し、それ以外のパケットは、従来ＳＷ１０３にそのまま通知する。
【００２２】
訓練モードでは、図５（ｂ）に示すように、ハイパーバイザ４０１は、訓練モード識別ヘッダが付いたパケットの場合、訓練ＳＷ４０２にそのパケットを渡す。
訓練ＳＷ４０２では、パケット内の、外部計算機からの指示に対応したＨＷ模擬応答を、訓練シナリオ４０３より読み出し、ハイパーバイザ４０１に通知する。ハイパーバイザ４０１はその通知を、従来ＳＷ１０３にＨＷ応答として通知する。つまり、外部計算機からの指示に対応する応答を、従来ＳＷ１０３に伝える。
【００２３】
外部計算機と通信しない動作については、実施の形態１と同様である。
なお、訓練モード識別ヘッダが付いていないパケットは、ハイパーバイザ４０１で破棄し、どこにも通知しない。
【００２４】
実施の形態３によれば、これにより、制御ネットワーク１０６に複数の計算機が接続されたまま、通常運転モードの計算機に悪影響を与えることなく、複数の計算機に跨る訓練を行うことが可能となる。
【００２５】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図に基づいて説明する。
図６は、この発明の実施の形態４による訓練兼用装置を示すブロック図である。
図６において、１０１、１０３、１０６は図１におけるものと同一のものである。図６では、ハイパーバイザ６０１は、シナリオを作成する記録モードを有する。訓練ＳＷ６０２は、ユーザ操作内容と、その操作に対するプラントの応答を訓練シナリオ６０３として保存する操作／プラント応答記録機能（シナリオ書込み機能）を有する。
【００２６】
実施の形態４は、実施の形態１に、実際のプラント応答を訓練シナリオ６０３として作成する機能を追加したものである。
実施の形態４のハイパーバイザ６０１は、実施の形態１における通常運転モードと訓練モードに加えて、シナリオを作成する記録モードを有する。
訓練ＳＷ６０２は、実施の形態１の機能に加えて、ユーザ操作内容と、その操作に対するプラントの応答を訓練シナリオ６０３として保存する操作／プラント応答記録機能（シナリオ書込み機能）を有する。それ以外は実施の形態１と共通である。
【００２７】
図７は、この発明の実施の形態４による訓練兼用装置の動作を示す説明図である。
図７において、１０１、１０３、１０６、６０１〜６０３は図６におけるものと同一のものである。図７は記録モードのときのデータの流れを示している。
【００２８】
次に、動作について、図７に基づいて説明する。
通常運転モード、訓練モードの動作は、実施の形態１と同様である。
記録モードでは、ハイパーバイザ６０１は、従来ＳＷ１０３からのユーザ操作を訓練ＳＷ６０２に通知する。訓練ＳＷ６０２は、その操作をメモリに記憶しつつ、ハイパーバイザ６０１を介して、通常運転モードにおける動作と同様に、ＨＷ１０１に操作内容を渡す。
その後、制御ネットワーク１０６を通じて、プラントから返ってきた応答を、ハイパーバイザ６０１は、訓練ＳＷ６０２に通知する。
【００２９】
訓練ＳＷ６０２は、プラントの応答内容・応答時間を、先程メモリに記憶しておいたユーザ操作に対するＨＷ模擬応答として、訓練シナリオ６０３に保存する。ここで、保存された訓練シナリオ６０３は、訓練モードの際に使用可能である。
なお、ユーザは、記録モードであることを意識する必要は無く、ユーザから見ると、従来ＳＷ１０３は、通常運転モードと同様に動作する。
【００３０】
実施の形態４によれば、これにより、訓練シナリオを特別に調整して作成すること無く、実際のシステムと同様に振る舞う、より実践的な訓練を実施することができるようになる。
【００３１】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図に基づいて説明する。
図８は、この発明の実施の形態５による訓練兼用装置を示すブロック図である。
図８にいて、１０１、１０３、１０６は図６におけるものと同一のものである。図８では、ハイパーバイザ８０１は、実施の形態４で述べた記録モードとともに、実施の形態３で述べたパケット解析機能を有する。訓練ＳＷ８０２は、実施の形態４で述べた操作／プラント応答記録機能とともに、実施の形態３で述べた訓練パケット生成機能を有する。
【００３２】
実施の形態３における複数の計算機間で連携する機能と、実施の形態４における訓練シナリオを保存する機能は、それぞれ独立した機能であるため、実施の形態３と実施の形態４を組み合わせることが可能である。
実施の形態５は、実施の形態３の機能と実施の形態４の機能を組み合わせたものである。
【００３３】
実施の形態５によれば、これにより、より現実に近いプラント応答を実現しつつ、複数の計算機間で連携した訓練を実現可能である。
【００３４】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１  ＨＷ、１０２  ハイパーバイザ、１０３  従来ＳＷ、１０４  訓練ＳＷ、
１０５  訓練シナリオ、１０６  制御ネットワーク、３０１  モード切替スイッチ、
３０２  ハイパーバイザ、４０１  ハイパーバイザ、４０２  訓練ＳＷ、
４０３  訓練シナリオ、６０１  ハイパーバイザ、６０２  訓練ＳＷ、
６０３  訓練シナリオ、８０１  ハイパーバイザ、８０２  訓練ＳＷ、
８０３  訓練シナリオ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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