美和電気工業株式会社

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PAソリューション

プロセス産業向けのソリューションでは、高度制御システムやトータルエンジニアリングの提供を通してお客様に貢献します。
最先端の技術をいかし、さまざまな産業界の生産現場を知り尽くした豊富な経験とノウハウを駆使し、広域においてトータルオートメーションシステムを推進していきます。

PA(プロセスオートメーション)ソリューション

プロセス産業とは鉄鋼、石油精製、石油化学、製薬、セメント製造、製紙などに代表される産業です。

使用される制御システムには 【堅牢性】【信頼性】【連続稼働】が求められ、主にアナログ量(圧力・流量・温度)を制御します。制御ループは数十から数百、ときには数千ループに達します。この多量な制御は、機能(監視と制御)ごと、設備ごとに機器を分散して設置する“分散制御システム(Distributed Control System:DCS)“と呼ばれるシステムで行われます。

制御システムに取り込まれた、計測値は制御として利用するだけではなく、これらの操業データを最適な形で加工、蓄積し、上位システムに受け渡しすることで、基幹業務と製造現場がシームレスにつながります。
この操業データを蓄えるシステムは“プラント情報管理システム(Plant Information Management System:PIMS)”と呼ばれます。

また、近年プラント災害のリスクを下げるため、“安全計装システム(Safety Instrumented System:SIS)”と呼ばれるシステムも登場しました。 安全計装システムは主にプラントが重篤な状態となる前に、プラントを停止するために使用されます。そのためには、緊急時に確実に動作することが求められます。その要求にこたえるため、分散制御システムとは異なる、さまざまな技術が使用されています。

美和電気工業では、これらのシステムを組合せてお客様に最適なプラント制御システムを提供させていただいております。

分散制御システム(Distributed Control System:DCS)

CENTUM VPは、横河電機株式会社が製造している分散制御システムです。
CENTUM VPは操作監視機能、エンジニアリング機能、制御機能、およびそれらをつなぐネットワーク機能の4要素で構成されています。

操作監視機能

操作監視機能
コンソール型(中央手前)
デスクトップ型(左右手前)
キャビネット(奥)
操業画面
操業画面
オペレーションキーボード
オペレーションキーボード

CENTUM VPでは操作監視機能をHIS(Human Interface station)と呼びます。
オペレータはHISを通してプラントを操業し、システムの状態を確認できます。
また、HISには効率よく操業を行うための、専用キーボード(オペレーションキーボード)が用意されています。

エンジニアリング機能

エンジニアリング兼操作監視
エンジニアリング兼操作監視
グラフィック作成画面
グラフィック作成画面

HISには、デスクトップ型とコンソール型が用意されており、制御プログラムとグラフィックの作成を行うことができます。
作成したソフトウェアはプロジェクトと呼ばれ、制御システムにロードされたプログラムと1:1で管理されます。
エンジニアリングを行う上で重要となる、代表的な機能を紹介します。

オンラインメンテナンス機能

長期連続稼働を求められるプラントでは特に重要な機能です
変更箇所以外の制御を止めることなく、システムの増改造を行うことができます。

バーチャルテスト機能

実機の制御ステーションを使用せず、PC上で仮想的に制御ステーションを操作させる機能です。
実機にロードする前に制作したソフトの動作を確認することができます。

制御機能

Field Control Station(FCS)
Field Control Station(FCS)
キャビネット収納イメージ
キャビネット収納イメージ

制御機能はFCS(Field Control Station)と呼ばれるハードウェアで実行されます。
プラントを長期連続稼働させるために、さまざまな技術が取り入れられ、稼働率99.99999%(セブンナイン)を達成しています。

冗長化

故障率の低いハードウェアですが、さらに

  • CPU
  • 電源
  • I/Oモジュール
  • 制御バス

を二重化することで万一の故障の際も、システムが止まることはありません。

プラント情報管理システム(Plant Information Management System:PIMS)

PIMS

Exaquantumは、横河電機株式会社が製造しているプラント情報管理システムです。
Exaquantumは、次の5つの機能で構成されます。

  1. データ収集操業データの収集は、業界標準のOPSインターフェースを介して収集します。
    収集するデータは、操業データだけではなくアラーム&イベントデータ(A&E)も収集することができます。操業データとA&Eを比べることでより正確にプラントの状態を把握すること可能となります。
  2. データ加工収集した操業データを演算することができます。
    あらかじめ演算することで、集計処理、および上位システムの負荷を下げることができます。
  3. データ保管収集した操業データ、A&E及び加工データをヒストリカルデータとして保管することができます。
    保管されたデータは後述の表示機能で素早く表示する個々ができます。
  4. データアクセス保管されたデータは、さまざまな形でアクセスすることができます。Exaquantum専用のアプリケーションはもちろんですが、Microsoft Excelでも表示することが可能です。つまり普段使用しているPCで操業状態を把握することが可能となります。
  5. 上位システムインターフェースもっとも重要な役割です。操業データを基幹系システムに渡すことが可能となり、基幹業務と製造現場をシームレスにつなぐことができます。Exaquantumを介すことにより、基幹系システムは現場で稼働しているさまざまなシステムの違いを意識することなく統一された手段で、操業データを取得することが可能となります。

安全計装システム(Safety Instrumented System:SIS)

Safety Control Station(SCS)
Safety Control Station(SCS)
キャビネット収納イメージ
キャビネット収納イメージ

ProSafe-RSは、横河電機株式会社が製造している分散制御システムです。
ここでは、ProSafe-RSの特徴的な3つの機能についてご紹介させていただきます。

SIL3対応

SCSで使用されるCPU、IOモジュールは安全計装専用の設計となっており、豊富な自己診断機能を持ちます。これにより、シングル構成での安全度水準SIL3に対応しています。

冗長化機能

冗長化することで稼働率を向上、システム故障時のリスクを最小限に抑えることができます。

監視機能

CENTUM VPと統合することで、CENTUM VPに用意されている豊富な機能を利用することができます。オペレータは通常使用している環境で操作監視することができます

システム構成例

システム構成例

事例

ガスプラント

ガスプラント

DCSの特長である冗長化をさらに推し進めた2台化システムを構築し、ガスの受け入れから出荷まで統合監視・制御を行っています。
安全計装まで含めた、制御システムをご提供します。
※安全計装:予期せぬ事態が起こった場合でも、被害を最小限にすることを目的としたシステム。主に緊急遮断システムとして使用されます。

使用システム:CENTUM VP、ProSafe-RS、Exaquantum

CENTUM VP、ProSafe-RS、Exaquantum
CENTUM VP、ProSafe-RS、Exaquantum
CENTUM VP、ProSafe-RS、Exaquantum

教育実習設備

教育実習設備

教育実習設備として、プラントの一部をシュミレータで再現します。
プラントの立ち上げ、停止、緊急停止など実施回数の少ない作業のトレーニングを行うことができます。
また、PID制御、インターロックの学習など、新人研修にも使用できるシステムとなっております。

使用システム:CENTUM VP、PLC

CENTUM VP、PLC
CENTUM VP、PLC
CENTUM VP、PLC

大規模上水設備

大規模上水設備

普段気にすることはあまりないかもしれませんが、実は水の需要はいつも一定ではありません。時間、季節、天候、イベントなどにより大きく変動します。
この需要の変化に対応し、24時間、365日おいしい水を安心して飲んでいただける様に多くの上水設備に高信頼性制御装置を納入しております。
また、広域通信網の構築もご提供させていただいております。

使用システム:CENTUM VP、PLC、Exaquantum

CENTUM VP、PLC、Exaquantum
CENTUM VP、PLC、Exaquantum
CENTUM VP、PLC、Exaquantum

製紙工場

製紙工場

原料から出荷まで、様々なシステムを組合せて高品質な製品を製造するお手伝いをさせていただいております。
CENTUMの監視装置(HIS)だけで100台を超えるお客様もいらっしゃいます。
老朽化したシステムの更新も対応しておりまので、ぜひお声かけください。

使用システム:CENTUM VP、PLC、Exaquantum

CENTUM VP、PLC、Exaquantum
CENTUM VP、PLC、Exaquantum
CENTUM VP、PLC、Exaquantum

乳業工場

乳業工場

粉乳工場における受乳~分離~濃縮~乾燥~充填まで一貫してサブシステム含め制御システム及び、各種制御・動力盤含め乳製品を製造するお客様へお手伝いをさせていただいております。
昨今の省配線システム構築も豊富な経験から安心してご提供させて頂いております。

使用システム:CENTUM VP、PLC

CENTUM VP、PLC
CENTUM VP、PLC
CENTUM VP、PLC

Process Automationとは?

製造・加工などの過程、製法、工程の自動化を行うことを指します。

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