統合機器管理ソフトウェアパッケージ PRM

PRMの診断機能

1. 診断機能
   • コントロールバルブ診断
   • パラメータモニタリング
2. ポンプ劣化の予知保全 キャビテーション検知システム
3. PRMと安全計装システムとの接続 PSTスケジューラ
4. フィールドバスセグメント診断

1. 診断機能

コントロールバルブ診断で故障を未然に防止

パラメータモニタリングで機器情報の活用を支援

HART、PROFIBUS、FOUNDATION™フィールドバス、無線といったデジタル通信機能を持ったフィールド機器の普及が進んでいます。これにより、フィールド機器に対するリモートからの設定作業や詳細監視が可能となり、作業効率化に貢献しています。さらにフィールド機器が持つ自己診断機能により、リアルタイムでの異常検知も可能になりました。しかしフィールド機器が持つパラメータ情報は、まだ十分な活用がされているとはいえません。パラメータ情報の監視は機器異常傾向の把握に有効で、機器の予防保全に役立てることができます。

• 劣化状態と重要度に応じた点検整備計画立案が容易
• 機器の突発故障の防止と安定した操業
• 設定は機器のファイルを選ぶだけの簡単なエンジニアリング

2. ポンプ劣化の予知保全 キャビテーション検知システム

設備保全および操業改善につながる情報の提供

設備異常を早期検知することで、プラントの効率的な設備保全を実現します。

キャビテーション検知システムは、従来のような振動や異音による検知ではなく、流体の圧力差に着眼し、圧力データからキャビテーションを定量的に把握できるシステムです。キャビテーションの発生を早期に検出することで、プラントオペレータは適切な処置を取り、ポンプの損傷を防ぐことができます。PRMは、このような機器・設備診断システムと連携することで、フィールド機器に加えて周辺設備の異常状態の把握も可能です。

3. PRMと安全計装システムとの接続 PSTスケジューラ

プラント運転中にバルブ微小開度動作させる部分作動テスト：パーシャルストロークテスト(PST)を定期的に実施することにより、全閉テスト：full Stroke Test (FST)の間隔を延ばせ、そのためのプラント停止の回数を減らせます。PRM上でPSTスケジューラを使用してPSTの実施と結果の管理が行えます。PSTスケジューラにより統一された、わかりやすい操作でPSTが行えます。 予め設定されたスケジュールに従って、複数の緊急遮断弁に対して順次PSTを行うことができます。

実行スケジュール ： 年、月、週のパターンによる実行と任意の指定による実行
モード ： 自動、半自動、手動
実行 ： 並列実行、逐次実行
操作 ： 実行、一時停止、再開、スキップ
記録 ： PSTの履歴表示とエクスポート機能

安全システムの保守性・操作性の向上

安全計装システムProSafe-RSはシングルCPUモジュール、シングル入出力モジュールの構成でSIL3の安全性を実現しています。定期的にPSTを行うことで、緊急時における安全システムの動作の確実性を高めることができます。ProSafe-RSとPRMのPSTスケジューラとの連携は安全系の管理を容易にし、安全システムの保守性・操作性が向上します。そのために追加配線や追加のハードウェアは必要ありません。

 

4. フィールドバスセグメント診断

フィールドバスの異常や兆候をオンラインで検出

これまでは、フィールド機器を結ぶバスの異常が想定される場合は、保全員がオシロスコープなどの測定器を用い、現地で個別に測定していました。FOUNDATION™フィールドバス H1の通信状態を診断するペッパールアンドフックス社のFieldConnex® Advanced Diagnostic Module(ADM)を診断ツールとして使用することで、ADMが行った診断情報をPRMから確認できるようになります。これにより、PRMのオンライン監視の対象範囲が、機器や装置に加え、FOUNDATION™フィールドバス H1の通信状態にまで広がります。

PRMのオンライン監視

1. ナビゲーション機能
2. リモート調整
3. 機器のパラメータ設定の効率化
4. 設備情報管理
5. メンテナンスアラーム機能
6. オートメーション設備の監視

1. ナビゲーション機能

プラント設備の状態をPRM画面の左側にエクスプローラ形式で表示することで、現場にある機器や設備の状態を直感的に把握でき、適切で効率的な設備保全に貢献します。機器の状態は画面上にアイコン化して表示するので、アラーム発生中の機器を素早く特定することができます。
このナビゲーション機能は複数の表示形式を持ち、局面に応じた階層表示が選べます。

1. プラントビュー
   プラントの構成に従って、設備や装置・機器を階層表示し、ユーザがプラントの配置を元に直感的に機器を扱えます。予備品、点検中、故障機器などの機器も管理でき、設備保全の効率化・見える化を実現します。


2. ネットワークビュー
   物理的なフィールドネットワーク構成に従って、機器状態と機器の通信状態を表示します。


3. クラスビュー
   通信形式、機器ベンダー、モデルなどのタイプ別に機器を分類し表示します。故障や点検の際に予備品の状況を確認するのに便利な機能です。


4. シグナルビュー
   NAMUR NE107^※で規定されている機器の自己診断結果のカテゴリで分類して表示します。


5. カスタムビュー
   お客様が自由にフォルダー構成を作成できます。作業予定や担当毎に機器をグルーピングし表示することができるため、設備保全管理をより容易に効率的に行うことができます。

※ドイツのプロセスオートメーションに関するユーザ団体NAMURが、フィールド機器の自己診断機能に関して纏めた要求仕様書。

2. リモート調整

PRMの画面から機器のパラメータを遠隔で設定・調整できます。

機器ベンダーの提供する機器設定・調整ツール (DTM: Device Type manager) を利用することにより、機種に応じた分かりやすいグラフィカルな画面を使って直感的・視覚的に、機器の調整を行えます。

また、バルブポジショナなど調整手順が複雑な機器に対しては、専用ソフトウエア（PRMプラグインアプリケーション）を呼び出し、効率的にバルブの調整作業を行うことができます。

これらツールの使用により、機器の立上げ時間の短縮を実現し、効率的な設備保全に貢献します。

3. 機器のパラメータ設定の効率化

HARTやFOUNDATION™フィールドバス機器などのインテリジェント機器には、パラメータが非常に多く、一つ一つ設定するには多大な工数と時間を要します。
また、非常に多くの設定に対して人手による入力作業では作業ミスが発生してしまう恐れもあります。
そこで、PRMの用意する機器パラメータテンプレートを使用していただくことで、コミッショニング時の機器設定の工数・時間の削減を実現し、効率的で安心・安定した設備保全をすすめることができます。

テンプレートを使用することで、同じパラメータを複数の機器に効率的に設定することができ、故障機器交換時にも役立ちます。
また、テンプレートにより共通のパラメータを複数機器に対して一気に設定でき、コミッショニング時の機器設定の工数・時間を削減します。

テンプレートはコミッショニングの前の事前準備も可能で、現場での作業時間の短縮へも寄与します。
テンプレートに用意したパラメータ値を設定するので、設定ミスなく機器のパラメータ設定が確実に行えます。
また、テンプレートはコミッショニング後の複数への同じ設定変更を行う場合にも利用できます。手入力の場合とは違い、設定ミスをなくせます。

4. 設備情報のデータベース化と一元管理

全てのアラーム、診断結果、操作・点検記録、パラメータ変更履歴をデータベースに保存し一元管理が可能なため、効率的な設備保全管理を支援します。

設備情報のデータベース化・一元管理により、設備・機器のこれまでの異常履歴を把握することが可能になり、点検計画の立案に活用できます。
機器のパラメータ情報をデータベースに保存することができ、点検や調整のとき、保存されているパラメータや別の機器のパラメータを再利用できます。
また、データベースの検索機能を活用することにより、特定の機器やアラームなど情報を絞り込んで表示させることができるので、点検後のモード変更忘れ、アラームの見落としを防ぐことができます。
その他、Plug & Play機能を実行することで、機器と通信して機器リストを自動的に作成し、該当するフィールド通信対応機器を機器台帳に登録することができます。
これらPRMの用意する機能により、少ないリソースでも、安定した設備保全管理が可能になります。

また、現場で各種フィールドバスに対応した機器の設定･調整が行えるFieldMateと連携し、FieldMateで行った作業履歴をPRMデータベースに読み込むことで、調整履歴の一元管理が行えます。PRMとFieldMateは、双方向に情報の交換が行えるので、コミッショニング局面で、また、プラント実運転に入ってからも、最適で効率的な、機器メンテナンス作業を行うことが出来ます。

現場作業 (FieldMate) とリモート機器調整管理 (PRM) を連携させることで、機器に関する情報を現場作業を含めPRMで一元管理することができ、安心・高信頼の設備保全管理を実現できます。

5. メンテナンスアラーム機能

アクションガイド画面例

メンテナンスアラームには、アラームの内容・原因や影響・対処方法など、設備保全管理に必要なアラームが含まれています。メンテナンスアラームを受け付けた設備保全員は、故障の内容や対応を事前に確認できるので、対応に必要な準備をしてから現場へ行くことができ、効率的で安全に作業が行えます。また、メールで設備保全員に通知することも可能です。限られたリソース・工数の中でも、効率的て適切な設備保全業務を行うことができます。

• アクションガイド：
  あらかじめ想定される原因や対処方法を確認し、必要な準備を済ませて現場へ行くことができます。

CENTUM VPのオペレータステーション（HIS）によるオペレーション

PRMのメンテナンスアラーム機能では、機器や設備の異常を、分散型制御システム (DCS) のCENTUM VPのオペレータステーション (HIS) 上に通知することができます。

CENTUM VPのガイダンスメッセージ画面から、対象機器のデバイスビューアに展開が可能です。
オペレータステーション (HIS) 上で機器のデバイスビューアを表示することにより、機器状態・詳細情報をわかりやすくオンライン表示できます。また、機器データのトレンドも、オペレータステーション (HIS) で確認することができます。アラーム発生時には、デバイスビューアを確認することで機器の詳細状態が確認でき、アラーム原因の特定にも有用です。

DCSと統合することによって、24時間 オペレータ/運転員の監視しているオペレータステーション (HIS) で、設備・機器のクリティカルな異常や予兆を通知により確認でき、トラブルの予防や早期対応が可能となり、安定した操業・設備保全の両方を実現することができます。

6. オートメーション設備の監視

回転機械をリモートで監視･診断が可能

プラントのメンテナンス費用は、フィールド機器に続いて機械装置が多く、この二つの合計は51%にもなります。PRMでは、これらをひとつの画面で管理でき、効率的な設備保全を実現し、TCO削減へ貢献します。

機械装置の監視･診断には、定評があり、世界的実績が豊富なGE Energy社のSystem 1と連携しています。

PRMのKPIレポート

最適な設備保全管理にはKPI (Key Performance Indicators: 評価指標)の管理も必要不可欠です。
PRMでは下記のKPIレポート機能を備えており、最適な設備保全管理の実現へ貢献します。

フィールドアセットKPIレポート機能

プラント全体の機器全体の健全性を、視覚的・定量的に把握できます。フィールドアセットKPIレポート機能は、個別に把握していた機器の稼働状態をKPIで統計的に把握できるようになり、機器の潜在的な異常の発見、不具合の原因の特定や解析、設備保全作業の優先順位付けの検討、および設備保全計画を立案する際の参考データとして活用できます。

1. 機器ステータス情報（Device Status Information）
   フィールド機器の状態を「機器ステータス」として表し、各機器を機器ステータス（PRMステータス色による分類、あるいはNAMUR NE107による分類）ごとにまとめて集計・表示します。該当機器は通信形式、機器モデル、機器ベンダー等により分類、集計されます。


2. 機器アラーム／イベント情報（Alarm and Event Information）
   機器アラーム／イベント発生数を集計し、ワーストランキングを表示します。該当機器は通信形式、機器モデル、機器ベンダー等により分類、集計されます。これにより機器アラーム／イベントが頻発する機器の特定が容易になります。


3. 機器稼働率情報（Device Availability Information）
   機器稼働率として以下の3 種類のKPI を表示します。機器アラームの削減により、機器稼働率が向上します。
   • Overall Device Effectiveness (ODE):機器アラーム／イベントの発生を伴わずに機器が正常に稼働していた時間的割合
   • Time Availability (TA): 機器がPRM と正常に通信できていた時間的割合
   • Performance Availability (PA): 機器がPRM と正常に通信し、かつ、機器アラーム／イベントの発生を伴わずにフィールド機器が正常に稼働していた時間的割合

相互運用性

1. DeviceFiles 対応表 (Partner Portal）
2. Supported devices
   • Device File Mediaに含まれている機器ファイルの一覧(Partner Portal）
   • HISTを完了したフィールド機器一覧 (Yokogawa Website)
   • FISTを完了したフィールド機器一覧 (Yokogawa Website)
3. PRM の3rd party製品接続
   • PRM PLUG-IN Applications Integration (Yokogawa Website)
   • PST Scheduler Integration (Yokogawa Website)
4. アクセサリ
   • PRM 動作確認アクセサリ機器情報 (Partner Portal）

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1. DeviceFiles 対応表

DeviceFiles対応表は、Partner Portal 会員向けコンテンツです。上記にありますように、会員登録後、ご利用ください。

• DeviceFiles対応表 (Partner Portal)

2. Supported devices

最新のPRMがサポートしているデバイスのリストは、Partner Portal会員向けコンテンツです。上記にありますように、会員登録後、ご利用ください。

• Device File Mediaに含まれている機器ファイルの一覧 (Partner Portal)

横河電機はホストシステムとデバイス間の相互運用性を維持するためにHIST（Host Interoperability Support Test）を実施しています。下記のデバイスは横河電機によるHISTをパスし、横河ホストシステムとの組み合わせでの動作が確認されています。

• HISTを完了したフィールド機器一覧 (Link to Yokogawa Website)

FISTとは、FDT/DTM相互運用性テスト (FDT/DTM Interoperability Support Test) のことです。 FISTは、横河電機のFDTフレームアプリケーションと他社機器のDTMとの相互運用性の確立を強化する活動です。DTMとFDTフレームアプリケーションは、FDTインターフェース仕様に準拠し開発されております。双方は、このインターフェースに、問題がないときに正しく動作します。 DTMは、FDTグループによりDTMの認証を受けられますが、これに加えて、横河電機は、相互運用性テストラボにて、自社のFDTフレームアプリケーションを実装したPRM/FieldMateで、FDTフレームアプリケーションと他社のDTMとの相互運用性を確認しております。

• FISTを完了したフィールド機器一覧 (Link to Yokogawa Website)

3. PRM の3rd party製品接続

PRMプラグインアプリケーションは、PRMシステムに組み込むことが可能な、機器ベンダなどが提供するソフトウェアパッケージです。プラグインアプリケーションは、PRMのクライアントPC上で動作し、フィールド機器やPRMのデータベースにアクセスしてフィールド機器の設定・調整あるいは診断などを行うことができます。
プラグインアプリケーションは、横河電機が提示する条件および開発キットに従うと、どなたでも開発することができます。横河電機は開発者の依頼で、プラグインアプリケーションの接続試験を行っています。以下はPRMとの組み合わせ試験を実施したプラグインアプリケーションの一覧です。

• PRM PLUG-IN Applications Integration (Link to Yokogawa Website)

PSTスケジューラは，緊急遮断弁に対してリモートからPST（パーシャルストロークテスト）を実行するソフトウェアパッケージです。
以下はPSTスケジューラと接続試験を実施したバルブポジショナーとDTMの一覧です。

• PST Scheduler Integration (Link to Yokogawa Website)

4. アクセサリ

横河電機以外の製品で、PRMのシステムにおいて動作上問題のないことを確認した製品の一覧が、PRM 動作確認アクセサリ機器一覧です。Partner Portal 会員向けコンテンツとなりますので、上記にありますように、会員登録後、ご利用ください。

• PRM 動作確認アクセサリ機器情報 (Partner Portal)