日本の石油産業の各お客様は、プラントの老朽化や運転員の世代交代といった運転リスクの増大に対して、現場の保安力強化をはじめとする様々な取組みを進められています。
当社は、計測・制御・情報の分野で長年培ったノウハウと最新・最高の技術をベースに、日本の産業基盤を支えるお客様の課題解決ソリューションを提供し、お客様の将来の発展に向けた新たな価値を共創していきます。
課題と解決
異常状態の早期発見
現場の課題
- オンライン監視ができていない回転機についても異音が発生するので注視したい
- ガス検知器や温度計を増設して安全管理の強化を図りたい
- 現場計器を無線化して現場パトロールの効率化を図りたい
ソリューション:ISA100無線機器による保全強化
- 無線計装活用の目的は、現場パトロールの効率化 から、保全をTBMからCBMへ進化させるアプローチ、安全強化へのアプローチの方向へ進化
- ISA100の無線信号をDCSに取り込むことをベースとして、運転支援機能による傾向監視等、監視の高度化を進める
配管漏えい監視強化
現場の課題
- 配管からの(液)ガス漏えいを早期に検知したい
- ガス漏えい発生箇所を特定したい
ソリューション
- ブロック毎(設備単位)にガス漏れ箇所の特定を実施
- 温度データ、ガス検知器や流量計などの計器と組合わせた総合監視
- 統計処理で異常の兆候を検知
- マルチメディアを使った異常通知やインタラクティブな作業の対処や指示(マルチメディア:画面、音声、ブザーなど)
システム構成イメージ
統計解析による設備異常特定
現場の課題
- プロセス解析では解決できなかった機器や設備の異常原因を解析したい
- 異常発生時の真の原因を追究して対策処置を行ないたい
- 機器や設備の異常を事前に予知したい
ソリューション:統計解析による設備異常特定
- 課題・データに合わせて、「MT法」をはじめとする複数の解析手法を検討
- プロセス知見に基づくデータ分析と、統計手法に基づくデータ解析を統合させた解析サービス
- データ解析から得た予兆する「知恵」を、現場でリアルタイム実行することで、保全のワーキングスタイルを変革
横河-KBCのソリューション
KBC事業ユニットでは、主に石油・石油化学・ガス産業のアップストリーム(開発・生産工程)からダウンストリーム(精製工程)で培ってきた経験を活用し、シミュレーション・解析技術をベースにした卓越したコンサルティングサービスとソフトウエアを提供しています。
お客様の使用資本利益率(ROCE)の最大化を目指し、操業効率の向上や収益性の改善と継続的発展を実現します。
さらに、横河グループの傘下に入ったことで、その現場操業のノウハウを統合し、コンサルティングの結果を実績に結び付けていきます。
|KBCコンサルティングに関する横河のソリューション|KBCの主なコンサルティングメニュー|KBCの提供する付加価値|KBC Co-Pilot Program|
KBCコンサルティングに関する横河のソリューション
- IIoTによる機器異常予知
フィールドデジタル、ビッグデータ解析 - DCS/APC制御KnowHow、Visual MESAによるエネルギー最適化システム
- オペレーション分析、制御性改善による課題解決ソリューション
- 生産管理・クラウド・オフサイトシステム
MES/OMS/DCS統合
KBCの主なコンサルティングメニュー
全世界で200名以上のコンサルタント・エンジニアが活躍しています。
OpX | Operational Excellence ワールドクラスプラクティスの導入と維持定着プログラム |
RAM | Reliability Availability Maintenance 保全戦略・計画立案、定修・日常保全の最適化プログラム |
省エネ | ベンチマーキングから改善案件の発掘・評価・実行・定着まで網羅する包括的な 省エネプログラム |
PIP | Profit Improvement Program 収益改善のための包括的プログラム |
RPI | Refinery and Petrochemical Integration 製油所と石化プラントの連携強化プログラム |
SCM | サプライチェーン最適化プログラム LP・スケジューラーのアップグレード、原油選択の最適化など |
HPI | Human Performance Improvement 人財育成強化、シフトチーム効率化、プロセス産業むけ教育プログラム |
TSA | Technical Service Agreement コンサルティングのための全般的なサポート |
KBCの提供する付加価値
KBC Co-Pilot Program
KBC Co-Pilot Programは、KBCの戦略・技術コンサルタントと世界トップレベルのシミュレーション技術であるPetro-SIMを、クラウド上のIIoT型DaaS(※)ソリューションと組み合わせることで、お客様のプロセスオペレーションの遠隔からのパフォーマンス監視と改善支援を実現します。
※DaaS:Data as a Service の略。データを経営上の資産として有効活用できるように提供するクラウドサービス
♦主な機能
- DaaSであるWeb*Technicianを活用したリアルタイムなデータの接続
- 実際のプラントデータを元にした、Petro-SIMの高精度プラントモデルの自動校正
- 校正済みPetro-SIMモデルからのLP Vector(原油価格、エネルギー価格、プラントパフォーマンスなどの情報から運転計画を立案するための線形計画法ツールのベクター)の自動更新
- 定期的な装置パフォーマンスの健全性チェック(実測値 対 計画値 対 潜在値)
- KBCからのアドバイスを適用するためのコンサルティングおよび支援
- 経済環境、需要、装置の能力など外的要因の変更による生産計画の組み直し
♦関連ページ
*KBC Co-Pilot Program、Petro-SIMはKBCの登録商標です。
詳細
省エネルギーへの取り組み
「効率的な運転」によって省エネルギーを実現するYOKOGAWAの技術
製油所の省エネルギーは「効率的な設備本体」と「効率的な運転」の切り口で取り組んでいます。YOKOGAWAは「運転」の視点から製油所の省エネルギーをご支援します。
プラントライフサイクルでの YOKOGAWA の支援
ターゲット選定、簡易診断、詳細診断、FS (Feasibility Studay)、設計、施工、保守というステップを踏みながら、長期にわたりお客様のプラントが最大パフォーマンスを発揮できるようご支援します。
製油所でのCO2削減
製油所では非常に多くの設備を活用して生産活動を続けています。
幅広く、また複雑な設備群の中での省エネルギー活動は1970年代の石油ショックから長い年月を掛けて地道な改善努力を積み重ねてきています。
運転管理改善
制御改善 | 最適化システム改善 |
---|---|
エネルギー管理システム(エネルギー消費の見える化)、加熱炉O2制御、加熱炉パスバランス制御、ボイラ制御改善、塔リフラックス流量削減、コンプレッサモル比低減、タンク温度制御、塔運転圧力低下、ボイラ排ガス温度制御、スチームトラップ管理、温調トラップ設置 | スチーム電力バランス最適化ガイダンス、制御システム、タービン/モータ切り替え管理、リフォーマ反応系最適化、装置最適化制御(収率改善/省エネルギー)、スタートアップ/シャットダウン時のロス改善 |
設備改善
設備改造 | 新技術導入 |
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ポンプインペラーカット、ホットチャージ、熱交再配置、増設、廃熱回収設備設置(給水予熱等)、オフガス回収、水素ガス回収装置、コンデンセート回収、パワーリカバリー装置(FCC装置)、ポンプ回転数制御 | コンバインドガスタービン発電設備(ヒートポンプ導入検討、ピンチテクノロジー活用検討) |
運転管理改善と設備改善の面で推進されている省エネルギー活動は確実に前進していますが、気候変動に対する地球環境対策や激変する経済状況の中において更に加速させる事が急務です。
削減効果
製油所での省エネルギー、CO2 削減推進には、プラント内でのエネルギー消費、CO2 発生状況、エネルギー原単位等を常時把握できるようにすること、すなわち「見える化」が必要です。YOKOGAWAは、センサーから操業管理レベルまで、エネルギーに関する監視・管理を行うためのトータルシステムをご提案し、具体的な省エネルギーポテンシャルを示します。
エネルギーKPI管理
エネルギー消費の見える化、KPI管理
- 操業管理での見える化
- 運転管理での見える化
- フィールドデータの見える化
オンサイトプロセス
- 加熱炉、ボイラの排ガスO2濃度低減
- 常圧蒸留塔の高度制御
- その他の蒸留塔の高度制御
- スタビライザ
- スプリッタ
- デエタナイザ
- デプロパナイザ
- 芳香族 (BTX) 装置 等
- 脱硫プロセスにおける最適運転
- 接触改質プロセスにおける最適運転
- 流動接触分解プロセスにおける最適運転
- 運転支援システムによる自動化
オフサイトプロセス
- タンクヤード/入出荷設備での最適化
- 生産出荷作業計画の最適スケジュール管理
- ブレンド性状制御
- 自動パス選択によるコンタミ防止、スロップ油削減
- 油ポンプの最適組み合わせ選択
ユーティリティプロセス
- 共通ヘッダバランス最適化
- 水素ヘッダ最適制御システム
- 燃料ヘッダ最適制御システム
- BTG プラント最適化
省エネルギー効果ポテンシャルの変化
♦年、10万BDあたりの省エネルギー効果ポテンシャル
(お客様の取り組み状況によって数値が変わります)
製造情報システム ETSVision-Refinery
ETSVision-Refinery とは
ETSVision-Refinery は、製油所向けのトータルソリューションモデルです。 経営情報と制御情報をリアルタイムにつなぐことにより、フレキシブル経営、フレキシブル生産を実現します。その概要について以下にご紹介いたします。
|基本コンセプト|ねらい|構成する主な機能|位置付け|実施画面例|
ETSVision の基本コンセプト
ETSVision は製造業における業務フローを定義し、最新の IT 技術をもとに設計された各種ソフトウエアコンポーネントを提供するものです。これらのコンポーネントは優先度の高い課題から段階的に導入可能で、最終的に各種機能を有機的に統合した理想的な生産管理システムが構築できるように設計されています。
ETSVision はプロセスコントロールシステム (PCS) 領域から運転・操業管理 (MES)、経営管理 (ERP) 領域まで「生産効率向上」実現に向けて、幅広くカバーします。
ETSVision-Refinery は、製油所向けのトータルソリューションモデルです。
経営情報と制御情報をリアルタイムにつなぐことにより、フレキシブル経営、フレキシブル生産を実現します。
ETSVision-Refinery のねらい
ETSVision-Refinery は、既存システムを再構築し、本社と製油所間を有機的につなぐ大規模システムを実現します。
- ねらい
- 本社と製油所間の情報の連携
- 本社と各製油所における基本業務の統一
- 実務担当者主体のシステム開発(エンドユーザコンピューティング)
- アプローチ
- プロトタイピング・アプローチの採用
- デファクトスタンダード製品の採用
- インフラ層とアプリケーション層の分離
- ユーザニーズにあった適用、セキュリティの徹底追及
- 効果例
- 計画値と実績値がリアルタイムに対比できるので操業上の管理が改善
- 情報連携により計画と実績が金額評価できるので製造原価が改善
- 各製油所間の情報が横並びで比較できるので全体の管理が向上
ETSVision-Refineryを構成する主な機能
品質管理
- 品質・分析情報管理パッケージ (Lab-Aid)
最適制御、高度制御
- 多変数モデル予測制御 (Exasmoc)
- 性状推定 (Exarqe)
- 制御アプリケーションファンクション ブロック群 (Exacoast)
運転支援
- 運転効率向上支援 (Exapilot)
- イベント解析 (Exaplog)
- 統合ダイナミックシミュレーション環境 (OmegaLand)
- プラントシミュレータ (Visual Modeler)
- モジュラー・モデリングツール (VM EQUATRAN)
接続DCS群
- YOKOGAWA CENTUMシリーズ
- その他DCS
操業実績管理
- 操業実績管理パッケージ (ETSVision-Refinery)
在庫管理
- タンク在庫管理モジュール (TIM)
設備管理
- クラウド型 新世代設備保全システム (eServ)
- 石油オフサイト配管管理機能パッケージ (OMS-VP PATH)
オフサイト操業管理
- 石油オフサイト送油制御監視機能パッケージ(OMS-VP OMC)
- ブレンド性状制御モジュール (BPC)
接続PIMSパッケージ群
- プラント情報管理システム (Exaquantum)
- リアルタイム操業情報管理パッケージ (PI System)
- その他PIMS
ETSVision-Refinery の位置付け
ETSVision-Refinery の実施画面例
業務に役立つ多数の画面テンプレートとエンドユーザコンピューティング環境を提供。
従来の手法では、手作り部分が多いことにより初期導入時や運用時の仕様変更に対する柔軟性、迅速性、コストに問題がありました。
ETSVision-Refinery では、生産管理システムを構成する各種ビジネスロジックとテンプレートを提供することにより、容易にシステムの構築、変更が可能です。
製油所操業サマリ
各油種別に生産量と出荷量が一目で分かります。
原油スケジューリング
月間のチャージ計画が容易にスケジューリングできます。
常圧蒸留装置運転実績
計画値と実績値を対比して確認できます。
海上出荷実績
海上出荷実績の詳細を確認できます。
バーススケジューリング
船の予定変更が生じても迅速にバース繰りができます。
ユーティリティ実績
全体のユーティリティ・バランスを確認できます。
プラントオペレーション高度化
|STEP1:現状課題の把握|STEP2:真のプロセス情報の追求|STEP3:更なる高度安定化|STEP4:非定常運転の自動化|STEP5:設備の監視と安全強化|
課題
DCS による CRT オペレーションが定着する一方、プラントオペレーションにおいては、アラームの多発や頻繁な手動介入が新たな課題となっています。 原因の一つとして、アラームの設定値、PID 等のチューニング常数が初期値のまま使用されている事もあげられます。
解決のアプローチ
これらに対する解決の最初のアプローチとして、アラームや手動操作回数の多いループのワースト10 をリストアップする事により、課題を抽出する方法が取られております。 具体的には、アラーム解析ツール Exaplog(横河電機) やアラーム解析パッケージ (三菱化学エンジニアリング社) を用い、DCS 内のヒストリカルデータをパソコンで解析することができます。
下図の様に、アラームや手動操作頻度をグラフ化することで、現状の課題が一目瞭然に把握できます。
イベント解析パッケージ Exaplog
Exaplog 解析画面例
- PL (Process Log) View画面例
- EBT (Event balance trande) 画面例
課題
プロセス制御においては、製品の性状や品質などを直接知ることができないため、流量、圧力、温度などを制御しています。
運転指標である製品の性状や品質の変化を早く知るために、アラームの設定幅を狭くしたり、監視用のセンサーの数を増やして対応しています。 製品の性状や品質データを直接測定しようとしても、従来は、分析に時間がかかる、オンライン分析計がない等の理由から困難でしたが、今日の技術の発展で可能になってきています。
解決のアプローチ
その代表的なものとして、プロセスガスクロマトグラフ、近赤外分光分析計などがあります。 また、モデリング技術等を利用して、これまで測定できない製品の性状や品質を推定することも可能になってきています。 最近話題になっている方法として、 フーリエ変換近赤外分光分析計 NR800 による製品の性状・品質のリアルタイム測定やニューラルネットワーク Exaneuroによる製品の性状・品質の推定があります。
これらの方法は、従来の分析方法と異なり、時間遅れ無しに結果がわかるため、制御ループに組み込むこにより直接製品の品質制御が可能となりました。
フーリエ変換赤外分光分析計
NR800
プロセスガスクロマトグラフ
GC1000 MarkII
活用例の紹介
ニューラルネットワークによる性状推定例
本例は2段の蒸留塔の温度、圧力、流量から2段目の性状予測した例です。
当社のニューラルネットワークパッケージ (Exarqe) を使用し、蒸留塔の性状を予測しています。予測データ (上段の青線で示されたデータ) と、オンライン分析計の出力データ (中段の赤線で示されたデータ) を重ねてみると推定結果 と分析データが非常に良く一致しています。
ニューラルネットワークを利用した場合の特徴は、
- サンプリングや分析の遅れがない
- 機器故障がない(少ない)
- 非線形モデルなので数式等による従来推定法と比べ、高精度が期待できる。
などがあります。このような特徴を利用して、分析計のクロスチェックや直接性状制御への応用が考えられます。
製品一覧
- プロセスガスクロマトグラフ GC1000 MarkII
- フーリエ変換赤外分光分析計 NR800
- 性状推定パッケージ Exarque
課題
プラント運転の更なる安定化を進めていく上で高度制御等の導入も検討に入れる必要があります。
解決のアプローチ
プロセス制御の更なる安定化や製品品質の直接制御を目指し、横河電機は高度制御エンジニアリングをご提供します。
高度制御 (Advanced Process Control) の導入にあたり、フィージビリティー・スタディから高度制御パッケージの導入のエンジニアリング、導入後の保守サービスまでをトータルサポートいたします。
- 多変数モデル予測制御
多変数モデル予測制御は、従来のシングルループ制御と異なり、プロセスユニット単位の複数の入出力を制御します。 また、制御アルゴリズムとしては、プロセスの応答特性モデルを持ち、将来を予測した操作出力を決定します。
- 制御性改善フィージビリティー・スタディ
手動操作の削減や多変数モデル予測制御の導入においては、既存ループ構成の見直しや PID の最適チューニングが不可欠です。この様な制御性の改善を行う事だけでも、運転効率をあげ、直接の利益の向上が期待できます。
横河電機では、プロセスの制御性改善支援として、お客様に代わってアラームや操作頻度の解析を行い、プラント運転の問題点の抽出と整理を行い、その結果を基に制御性の改善提案を行います。
事例
日本海石油株式会社 様 導入事例-原油蒸留プラントへの適用
課題
非定常運転は、運転員が主体で運転されており、これがプラントの安定化,省人化のボトルネックになっています。
解決へのアプローチ
熟練運転員の非定常運転のノウハウを自動化できれば、運転の効率化 (コスト改善) に大きく寄与します。非定常運転の自動化に対し、横河電機は運転効率向上支援パッケージ Exapilot をご提案します。
主な非定常運転
- スタートアップ
- シャットダウン
- 銘柄変更
生産量変更
一般的にバッチプロセスでは、バッチ開始から終了までの工程の自動化が進んでおります。しかし、連続プロセスにおいては、頻度の低い非定常運転は手動運転を前提とした設計になっているために、リモート化されていないセンサや操作端も多く、バッチプロセスで実現されているような自動運転の実現を困難にしています。
一方、定修期間の延長による非定常運転の機会の減少、熟練運転員の減少の中で、非定常運転の自動化と安全運転確保の必要性が近年益々高まっております。
運転効率向上支援パッケージ Exapilot は既存 DCS に容易に接続可能で、オンラインSOP (Standard Operation Procedure) による非定常運転の自動化と運転支援を実現します。
これにより
- 工程ロス・ミニマムによる生産性の向上
- 運転レベルの均一化
- 熟練運転員のノウハウ継承
が可能となります。
運転効率向上支援パッケージ Exapilot
課題
近年、ダイオキシン、環境ホルモン等、社会的な環境・安全問題について関心が高まっています。 このような状況の中で、以前にも増してプラントの安全運転が重要視されております。
具体的な対策として、
- プラント設備の監視・管理
- プラント異常時の安全確保
- プラントの監視
が重要になってきています。
提案
- プラント設備の監視・管理
プラントの高稼働率と安全運転維持のためには、設備異常の早期発見が重要です。 このため、オペレータは定期的にフィールドを巡回・点検し、プラント設備の異常発見に努めております。 プラント設備の異常発見には、様々なフィールドデータの蓄積と傾向管理が必要です。
巡回・点検時のフィールドデータ収集作業の負担の軽減、均質化、データベース化のために横河電機では巡視点検支援システム IPPAT をご提案します。
- プラント異常時の安全確保
定常・非定常運転の自動化のためのシステムの高度化に伴い、ますます異常時における安全確保のシステムが必須となります。このための ESD (緊急シャットダウンシステム) はより高信頼性が要求されます。
近年、従来のリレーによる ESD から安全計装システムよる、よりフレキシブルで信頼性の高い ESD の構築が検討されております。グローバルな環境問題への関心の高まりの中で、IEC による「国際安全標準規格」に対応して、日本でも JIS 規格化の動きがあります。
YOKOGAWA ではこのような御要求にお応えできるソリューションとして、30 年以上にわたる豊富な実績を持つ安全計装システム ProSafe をご提案いたします。 - プラントの監視
工場の合理化、計器室の統合が進むにつれてカメラによるプラント監視が求められております。横河電機では小型高機能の工業用 CCD 防爆カメラを用意しております。
特にパンチルト式防爆型カメラは他社に比べて群を抜く軽さ (18kg)です。
製品一覧
- 安全計装システム ProSafeシリーズ
- 監視カメラソリューション
PIDチューニング
目的
- プラントの安定性を定量的に評価したい!
- 現状のPIDのパラメータが本当に良いのか知りたい!
とったユーザの声に対する評価ツールとして、各種機能が用意されています。
機能紹介
- 制御性評価ツール
PID コントローラのフィードバック制御系を対象に、その制御性能を定量的に評価するツールです。また性能の変化を自動的に監視できます。制御性能評価
制御性指標/操作性指標および制御性能評価指標および AUTO 投入率指標を用意することによって制御性能を評価します。
右図のような形で、制御性指標と操作性指標を分布図で表現する事で、制御性能を評価する事が可能です。 - PID チューニングツール等
PID のチューニング等については、各種トレンドの解析ツール等と共に下記の機能が用意されています。
- プロセスの同定
入出力データからプロセスモデルを計算します。
同定したモデルのパラメータ最適化の機能もあります。
- PID チューニング
プロセスモデルの PID 制御の応答をシミュレーショションする機能です。同定したプロセスモデルに対して、PID制御の応答をシミュレートします。
下図のような応答のシミュレート結果が得られます。
この他に XY 相関図/ヒストグラム/XbarR 管理図などの機能があります。
高度制御ステーション(APCS)
概要
Advanced Process Control Station (以下APCS と記載) は、高度制御や高度演算、効率改善などを実現するために、CENTUM CS 3000 システムにラインアップしました新しいステーションです。
CS 3000 システムだけでなく、既存の CENTUM CS、CENTUM-XL、CENTUM-V システムにも接続が可能です。また、APCS のハードウエアは、汎用の PC-Server を用い、安価にシステム構築することができます。
特徴
APCS には、以下の特長があります。
- 豊富な標準機能ブロックを搭載
CENTUM CS3000 システムの制御ステーションに搭載している、豊富な制御・監視等の機能ブロックを搭載しています。 - ユーザにてアルゴリズムを構築可能なユーザカスタムブロックを装備
ユーザにて、入力演算や制御演算、出力演算など、汎用のVisual C++言語を用いて様々なアルゴリズムを構築可能なブロックです。 - PC 単体で実現可能なシミュレーションテスト機能を装備
PC 単体にて、APCS と FCS (CS3000 の制御ステーション) とを組合せた、総合的なデバッグテストを実現可能です。 - CS3000 のヒューマンインタフェイス (HIS) にてオペレーションの一元化を実現
APCS で実現する高度制御や高度演算等は、FCS 側のレギュラトリー制御の各タグと同じように、CS3000 のヒューマンインタフェイスステーション (HIS) にて、監視操作が可能で、オペレーションの一元化を実現致します。
システム構成例
統合生産制御システム CENTUM CS3000 R3
操油制御管理機能 OIL Movement Suite VP OMC
OMS-VP (OIL Movement Suite VP) は、オフサイト全般に渡るオペレーションの自動化を目的としています。
OMC (OIL Movement Control) は、操油制御管理システムの分野で YOKOGAWA が過去30年以上に渡りアプリケーションシステムを提供することによって蓄積された多くのノウハウを元に、オフサイトの自動化で要求される各種機能を標準化しました。
特長
OMC は、タンク在庫管理機能と JOBCON (運転制御監視) とともに使用し、油移動とブレンドオペレーションの制御を実現します。
- Windowsベースのコンピュータ上で動作します。
- 最大 500JOB (オフサイト: 200JOB、オンサイト: 300JOB) の同時運転が可能であり、大規模な製油所でも対応が可能です。
- オフサイト設備のバルブがほとんど「手動弁」であっても、OMC は半自動化されたシステムとして構築することが可能です。
- 操作画面はWebブラウザで表示可能です。
- セキュリティの強化
操作端末単位で操作権限の設定が可能です。
ユーザグループ単位で画面表示/操作権限の設定が可能です。
ドメインにおけるユーザ (グループ) 認証 (シングルサインオン) に対応します。
異常発生時に操作ログのトレースにより、調査することが容易になります。
システム構成例
標準機能
- JOB 定義機能: オペレーションの実行に先立ち、JOB を定義する機能です。
- パス選択機能: オペレーションで使用するポンプやバルブなどの機器を選択する機能です。線払い作業の要否もチェックします。
- JOB 実行機能: JOB を実行するための機能であり、開始処理/中断処理/緊急停止処理/再開処理/終了処理などの様々な処理によって構成され、JONCON と連携して JOB を実行します。
- 機器管理機能: JOB 実行と連携して、オフサイト設備を構成する各機能の使用状況を管理する機能です。
- JOB 監視機能: 実行中 JOB の機器の異常状態やパッチエンドを監視する機能です。本機能は、JOBCON/タンク在庫管理機能と連携して機能します。
- オペレーション条件変更機能: JOB 実行中に、ブレンド比率変更、流速変更など様々なオペレーション条件の変更を行う機能です。
- 実績データ収集機能: JOB の実行によって発生する様々な実績データをリアルタイムに収集する機能です。収集されたデータは、RDB (リレーショナル・データベース: Oracle またはMicrosoft SQL Server) に保持されます。
- イベントロギング機能: JOB に関連する様々な事象 (開始/緊急停止/パッチエンドなど) を記録する機能で、その内容は画面で確認することができます。
オプション機能
- 帳票出力機能: JOB 実行に関する各種レポートを汎用ソフト (Microsoft Excel) を利用して実現する機能です。
運転制御監視機能 OIL Movement Suite VP JOBCON
OMS-VP (OIL Movement Suite VP) は、オフサイト全般に渡るオペレーションの自動化を目的としています。
JOBCON (Job Control) は、OMCで選択されたパス情報を基に起動/停止および運転中の流量計、ポンプ、バルブなどの監視を行うことにより、出荷作業、ブレンド作業、入荷作業などの操油作業の運転/監視制御を実現するパッケージです。
特長
JOBCON は、上位計算機 OMC (操油制御管理機能) とともに使用し、JOB 単位で割り当てられた操油作業単位 (JOB ID単位) で運転制御を行います。
- Windowsベースのコンピュータ上で動作します。
- 最大 500JOB (オフサイト: 200JOB、オンサイト: 300JOB) で使用している通油機器を監視し、異常を検知した場合、該当 JOB を安全に停止させます。
- OPC サーバの冗長化が可能で、OPC サーバに異常が発生した場合、正常動作している OPC サーバへ自動的に切り替え、JOB 運転を継続することができます。
- OMC が停止しても、JOBCON での運転継続が可能です。
- 事前に「運転パターン」を登録することができ、OMC が長期停止している場合は、登録した「運転パターン」を呼び出して新規の JOB の運転が可能です。
システム構成例
標準機能
- JOB 制御機能: OMC から JOB 登録された後に運転指令を受け、JOB シーケンス機能および JOB モニタリング機能を動作させ、JOB 運転ステータスを遷移させていくことで JOB 制御を実現します。
- 運転モード:
ノーマルモード: OMC からの運転指令により、JOB を実行するモードです。
Fall Backモード: OMC がダウンしている状態のモードで、ダウン前に作業中の JOB はその終了まで運転/監視が継続されます。なお、OMC ダウン中に JOB 運転を行う場合は、機能制約をした状態での運転が可能です。 - シュミレーション機能: OMC よりシュミレーション運転指令を受けた場合、該当 JOB に対してフィールド機器への入出力を行わない状態でのシュミレーション運転が可能です。
- 機器管理機能: JOB 実行と連携して、オフ査定と設備を構成する各機能の使用状況を管理する機能です。
- JOB モニタ機能: 通油中の JOB を監視する機能です。
- JOB 終了条件監視機能: 終了条件は OMC より指定され、条件に達したときにバッチエンド発生イベントを OMC へ通知し、バッチエンド処理を実行します。バッチエンドは、流量計/タンク在庫管理機能と連携して検出します。
- JOB 終了予告機能: 終了条件は OMC より指定され、条件に達したときに終了予告到達発生イベントを OMC へ通知します。
配管管理機能 OIL Movement Suite VP PATH
OMS-VP (OIL Movement Suite VP) は、オフサイト全般に渡るオペレーションの自動化を目的としています。
PATH は、OMC (Oil Movement Control) のパス選択機能で使用されるパスリストをシステム構築時に自動的に作成し、保守作業を容易にすることを目的として開発されたパッケージです。
特長
PATH は、OMC (操油制御管理) と ともに使用します。
- Windows ベースのコンピュータ上で動作します。
- ユーザとシステムが会話をしながら P&I 図面を作成し、パスジェネレーションすることで必要なパスリストが容易に作成できます。
- P&I 図面作成では、充実した機器のテンプレートを提供しています。
- パスリストを構成する機器/設備情報を管理します。
- 機器の追加/削除をした場合、既存パスに対する影響を全てのパスリストから瞬時に検索し、影響度リストとして操作者へ提示します。
- 機器/設備情報、および作成したパスリストをOMCへダウンロードします。
システム構成例
標準機能
- パスリスト生成
- ポンプグループ生成
- 影響度リスト探索機能: 配管のレイアウト変更があった場合、その変更が影響するパスを自動的に探索し、ユーザへ一覧表示する機能です。
- ダウンローダ: PATH側にあるオフラインの機器情報をOMC側のオンライン情報にダウンロードする機能です。
- プロセスフロー図面の描画によるパスリストの作成: グラフィックビルダを使用してプロセスフロー図面を作成します。テンプレートにある必要な機器を図面に配置することで、容易にプロセスフロー図面を作成することができます。
- 図面管理機能: 図面ファイルはマスターとワークに区別され、作成中の図面はワークに保存され、確定済みとなった図面はマスターに保存されます。作図作業によるマスター図面への影響を及ぼしません。
ブレンド性状制御機能
ブレンド性状制御機能は、オンライン分析計による閉ループ性状制御を実現し、コストミニマムかつ高品質なブレンドオペレーションを可能にします。
特長
- ブレンドコスト削減
高品質を維持しつつ、コストミニマムなブレンド比率を算出するので、経済的なブレンドオペレーションが実現できます。 - 優れた品質制御や在庫制御
ラインや製品タンクの底に残留しているオイルも考慮してブレンド制御を行うので、お客様のご仕様に見合った品質を維持し、製品ロスを防ぎます。品質がしっかり制御されているので、ブレンダーから直接船へのローディングが可能です。これにより、製品タンクや製品在庫の数が削減できます。 - 簡単なオペレーションで再ブレンドが可能
再ブレンドのオペレーションが簡単なので、人為的なミスが防げます。 - DCS システム、ブレンド比率制御機能、タンク在庫管理機能とスムースに接続VP
Exaopc をインターフェースとして、CENTUM VP などの DCS システムとスムースな結合が可能です。CENTUM VP 上で動作する タンク在庫管理機能との組み合わせで、更に強力なブレンドソリューションを提供いたします。また、同じくCENTUM VP 上で動作する タンク在庫管理機能と組み合わせることで、タンク在庫管理機能がリアルタイムに収集するタンクデータを有効に利用したオペレーションが実現できます。
標準機能
- 最適化 (基材のコストを最小限に抑えるミニマムコストモードと、設定比率との差を最小限に抑えるミニマムディスタンスモードを用意)
- 統合性状予測
- 統合性状制御と瞬時性状制御
- プロセスオートメーションシステムとのインターフェース (OPC インタフェースを使用)
- 使いやすい各種エンジニアリング画面、チューニング画面、オペレータ画面を用意
- オペレータの意思決定をサポートするオペレータガイダンス画面を用意
- シミュレータ機能
- レポート (コントロールサイクルレポートと、ブレンド性状制御状態のサマリレポートを出力)
タンク在庫管理機能
タンク在庫管理機能は、サブシステム通信を経由してタンクゲージシステムからレベルやボリューム等のタンクデータを収集するとともに、タンクの運転状況管理や異常監視を行います。
特長
タンク在庫管理機能は、CENTUM VPの HIS (Human Interface Station) と FCS (Field Control Station) 上で動作し、その機能を最大限に活用しています。
- 高速スキャンの実現
リアルタイムにタンクデータを収集する機能および異常監視は FCS に組み込まれるため、高速スキャン処理が可能です。油移動オペレーションにおいては、入荷作業や装置張り込み/溜出作業でのタンク切換え等で、その威力を発揮します。 - 二重化FCSの採用による信頼性の向上
二重化 FCS を採用することで、システムの信頼性が大幅に向上します。 - 豊富なCENTUM VP 標準機能を活用
タンクデータは FCS の計器データベースに保存されます。このため HIS との親和性が高く、グラフィック上にタンクデータを表示したり、トレンドを表示するといった使い方が容易に実現できます。 - ブレンド性状制御機能とスムーズに接続
OPC をインターフェースとして、簡単に ブレンド性状制御機能と接続することができます。
データ収集機能
- タンクデータ収集/計算機能
収集項目: タンクレベル (mm)、タンク温度 (°C)、タンク圧力 (MPa, 球形タンクのみ)、タンク在槽量(L)
計算項目: 在槽量 (L)、余裕量、使用可能量、終了予定時刻、タンク流速 (kl/h) - タンク在槽計算機能 (オプション機能)
タンクゲージシステムが在庫計算を行なっていない場合でも、収集したレベルおよび温度データに基づき、在庫計算を実行
モニタリング機能
- タンクステータス管理
各タンクのステータス (静止中、受入中、払出中、受払中、循環中、使用不可、保守中) を一元管理 - タンクアラーム管理
レベル、温度、圧力、流速、静電気、タンク操作、漏れ、プリアラームを監視 - JOB終了条件到達監視
タンクが油移動オペレーションで使用されている時、JOB終了条件への到達を監視
ユーザインタフェース機能
オペレーションをサポートする使いやすい GUI スクリーンを各種用意しています。
- タンク詳細表示画面 (タンク毎)
- タンク警報設定値画面 (タンク毎)
- タンク使用状況表示画面 (タンク毎)
- クリティカルタンク表示画面 (タンク一覧)
- タンクメンテナンス画面 (タンク毎)
- タンクテーブルメンテナンス画面 (タンク毎)
- システムメンテナンス画面 (FCS毎)
- タンクアラーム詳細表示画面 (タンク毎)
- 出荷可能タンク表示画面 (タンク一覧): オプション画面
- 出荷可能タンク設定画面 (FCS毎/タンク毎): オプション画面
無線緊急遮断ソリューション
法的基準を満たす災害対策として、 YOKOGAWA ではプラントワイドフィールド無線によるバルブ緊急遮断ソリューションを提供しています。無線でバルブを遠隔操作できるため、安全面・コスト面で大きなメリットがあります。
緊急遮断対応の必要性
法的基準により、危険物施設は震災等対策ガイドラインに基づいた対策が必要です。
[対象となる通達(抜粋)]
平成17年1月 消防危第14号「危険物の規制に関する規則の一部を改正する省令等の施行について」
液面揺動が生じて浮き屋根上に貯蔵危険物が滞油した場合、排水設備を介して外部に漏えいすることを防止するため、流出するおそれが生じた場合に速やかに流路を遮断することができる等の機能を有すること。このため弁を設ける場合にあっては、非常の場合に自動又は遠隔操作によって閉鎖する機能を有すること。
平成24年8月 消防危第197号「危険物施設の地震・津波対策に係る予防規程の策定について」
タンク底板から3メートル以上の津波浸水が想定された特定屋外貯蔵タンクにあっては、配管を通じた当該タンクからの危険物の流出を防止する措置について予防規程に定める必要があること。
出展:消防庁ホームページ(http://www.fdma.go.jp/)
概要
低コストでスピーディーな導入が可能
フィールド無線用電磁弁操作モジュール FN910 とフィールド無線用通信モジュール FN110 と組み合わせることで、空気式バルブの無線遠隔操作を実現しています。有線ではないため、防爆仕様のケーブルや配線設備・工事などが不要です。それにより導入コストが抑えられ、工期も短縮できます。
外部電源不要で、災害時に強い
無線通信やバブル開閉の電源は電池です。(電池寿命10年/条件依存) そのため、災害時による電源喪失の影響を受けることなくバルブを遠隔操作できます。さらに、一度設置すればメンテナンスはほぼ不要で、ランニングコストも低く抑えられます。
緊急遮断弁操作モジュールの特長
- TIIS 防爆対応
- 無線機器間で最大 500m 程度の通信距離があるため、無線中継により最長 2km 離れた場所でも遠隔操作が可能
- 操作指示から最短 5秒でバルブが動作を開始
- 管理ステーション1台あたり最大 250台のバルブを一元管理可能
- バッテリー交換: 汎用電池を使用しており、防爆エリアでもお客様による電池交換が容易 (電池の寿命は約10年)
緊急遮断ソリューション概要図
電磁弁内蔵 DI/O ボックスの構成例
- フィールド無線用電磁弁操作モジュール FN910
- フィールド無線用通信モジュール FN110
- ラッチ型電磁弁 1台
- 空気配管
- 圧力スイッチ
- リミットスイッチ
- 防水鋼板製ケース
- 保護等級 IP67 に準拠したボックスの作成が可能
* 以下の条件で内部への侵入がないこと
塵埃試験: 8時間/浸水試験: 水深1m 30分間
対象業種と設置例
石油・化学・鉄鋼・ガス・電力・紙パルプなどの業種に適応します。
プラント(石油・化学)
焼却場
パイプライン
タンクヤード
排水設備
井戸元
海上プラットフォーム
発電所
関連情報
JCCP様は産油・ガス国の技術者向けにバーチャル現場作業トレーニングを導入しました。
YOKOGAWAはリアルでもオンラインでも利用可能な、VRを用いた臨場感溢れるトレーニングシステムを提供しました。
- 『CENTUM-XL』から『CENTUM VP』へのシステムアップグレードの成功事例です。
- 綿密に計画により、お客様と共に48時間でオフサイトシステムを更新しました。
燃焼制御、燃焼排ガス
高圧送電ケーブルの温度分布を正確かつリアルタイムに測定することで、ケーブル温度やホットスポットの状況を監視しつつ、可変速駆動装置(VSD)の出力レベルが動的に制御することが可能となります。これにより安全な状態を維持しながら、生産性を飛躍的に向上させることができます。
業種: 化学/石油化学
製品: コリオリ式質量流量計 ROTAMASS3 シリーズ
キーポイント: 断熱箱仕様による溶融硫黄(溶解金属類)測定
バスダクト(バスバー)の保守点検は、異常の予兆を迅速に検知し、適切な時機に実施してこそ、工場の安定稼働につながります。横河電機のDTSXは、経年劣化の影響を受けやすい接続部を常時監視し、異常箇所のピンポイント検知や保守担当者の負荷軽減などに貢献します。
動画
広大なプラントのオート監視における技術面、コスト面の課題をDTSX光ファイバ温度センサが解決します。
YOKOGAWAは、ワンストップソリューションビジネスを更に広く伝えるため、INCITとの提携によってS.I.R.I.フレームワークを提供しています。
ニュース
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プレスリリース 2024年10月28日 センシンロボティクスとドローン関連サービスの販売提携
~世界各地のプラントやインフラの安全かつ効率的な点検に向けて~
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プレスリリース 2014年12月22日 中国西南部で最大級の石油精製プラント向け制御システムを受注
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トピックス 2014年11月20日 マレーシアの大型石油精製・石油化学統合プロジェクトRAPIDの制御担当会社(MAC)としてFEEDを実施
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プレスリリース 2014年9月8日 メキシコ国営石油会社ペメックスの超低硫黄ディーゼル燃料プラント向け制御システム受注
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