(57)【特許請求の範囲】
【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、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。
【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を表示するための情報として画像データ及び画面フォーマット情報を含む現場背景データと、前記現場背景データを前記現場機器盤の操作端の状態に対応させた表示内容に加工するための複数の数値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データと該当する前記操作端の状態に対応する数値データを取出し、この取出した前記現場背景データを取出した数値データに基づき加工し、この加工した現場背景データを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。
【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、
実プラントの現場に設置される現場機器の背景を表示するための情報として画像データ及び画面フォーマット情報を含む現場背景データと、前記現場背景データを機器の状態に対応させた表示内容に加工するための複数の数値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現場背景データと該当する前記機器の状態に対応する数値データを取出し、この取出した前記現場背景データを取出した数値データに基づき加工し、この加工した現場背景データを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。
【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（１ｅ）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（２ａ）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（１ｅ）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（５ｆ）へ操作要求を行う。
【００１３】
次に、プラントモデル実行制御手段（５ｆ）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（５ａ）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（２ｃ）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、ＣＲＴ上の画面の表示情報と、現場操作入力処理手段（２ｆ）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（５０ｂ）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（８ｃ）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（１６ｅ）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（１９ａ）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（１９ｃ）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（１９ｅ）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（１ａ）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（５ｅ）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、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。
【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を表示するための情報として画像データ及び画面フォーマット情報を含む現場背景データと、前記現場背景データを前記現場機器盤の操作端の状態に対応させた表示内容に加工するための複数の数値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データと該当する前記操作端の状態に対応する数値データを取出し、この取出した前記現場背景データを取出した数値データに基づき加工し、この加工した現場背景データを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。
【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、実プラントの現場に設置される現場機器の背景を表示するための情報として画像データ及び画面フォーマット情報を含む現場背景データと、前記現場背景データを機器の状態に対応させた表示内容に加工するための複数の数値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現場背景データと該当する前記機器の状態に対応する数値データを取出し、この取出した前記現場背景データを取出した数値データに基づき加工し、この加工した現場背景データを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。
【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（１ｄ）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（１ｎ）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（１ｎ）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（１ｄ）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（１ｂ）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（１ｂ）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（１ｎ）、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（１ｃ）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（２ｍ）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（１ｄ）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（１ａ）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（１ｂ）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（１ｃ）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（１ｃ）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（１ｌ）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（２ｆ）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（１ｂ）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（２ｅ）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（１ｃ）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（２ｈ）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（５１）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（５１ａ）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（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（２ｈ）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（１ｃ）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（２ｋ）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（１ｉ）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（１ａ）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（９ｂ）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（９ｂ）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（１０ａ）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（２ｆ）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（１１ｂ）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Ｎｏ．が通知されたことにより、経路映像処理手段（８ａ）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（８ｅ）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（２ｄ）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（１ａ）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（８ｃ）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、ＣＲＴ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（１５ａ）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（１５ｃ）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（１５ｅ）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（８ｂ）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ＣＲＴ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５４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（１８ａ）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（１８ｄ）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（１８ｅ）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本発明によれば、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。
【０１４９】
また、本発明によれば、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。
【０１５０】
また、本発明によれば、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
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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