石油

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。

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

 

異常状態の早期発見

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)

配管漏えい監視強化

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

統計解析による設備異常特定

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。

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。

プラントライフサイクルでのYOKOGAWAの支援

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
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
エネルギーKPI管理

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

ユーティリティプロセス

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

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 (fitOMS 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 (fitOMS BPC)
  • ターミナル自動化システム (Exatas)

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。
製油所操業サマリimg

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。
原油スケジューリングimg

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。
常圧蒸留装置運転実績img

海上出荷実績
海上出荷実績の詳細を確認できます。
海上出荷実績img

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。
バーススケジューリングimg
    
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。
ユーティリティ実績img

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

STEP1. プラントオペレーションの現状課題の把握

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

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
    Exaplog 解析画面例
     
  • EBT (Event balance trande) 画面例
    EBT (Event balance trend) パターン例

STEP2. 真のプロセス情報の追求

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。
 

フーリエ変換近赤外分光分析計 NR800
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
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。

ニューラルネットワークの性状推定例

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

STEP3. 定常運転における更なる高度安定化

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。

多変数モデル予測制御

  • 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

STEP4. 非定常運転の自動化

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

解決へのアプローチ

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

  1. 工程ロス・ミニマムによる生産性の向上
  2. 運転レベルの均一化
  3. 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

STEP5. 設備の監視と安全強化

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、

  1. プラント設備の監視・管理
  2. プラント異常時の安全確保
  3. プラントの監視

が重要になってきています。


提案

  1. 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。
     
  2. 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。

    解決へのアプローチ

  3. 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

  1. 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。

    制御性能評価

  2. 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。

応答のシミュレート結果

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 CS 3000 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 (CS 3000 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。
  • CS 3000 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、CS 3000 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
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、TIM (タンク在庫管理) と JOBCON (運転制御監視) の各パッケージとともに使用し、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「Windows Internet Explorer」で表示可能です。Webで作成しているので表示端末を選びません。
  • 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。

OMC関連図
 

システム構成例

OMC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/TIM 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) 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。

Oil Movement Suite VP OMC JOB運転メニュー

Oil Movement Suite VP OMC モニタフロー

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。

PAHT関連図

システム構成例

PATH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。

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。

JOBCON関連図

システム構成例

JOBCON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/TIM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。

ブレンド性状制御モジュール fitOMS BPC

fitOMS (Future Integration Technology for Oil Movement System) は、石油オフサイトにおける自動化・最適運転を実現するパッケージ群です。
fitOMSシリーズの1つである BPC 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。
  • 他システムとの統合が簡単
    RDB (Relational Database: ORACLE) を採用しているので、ラボラトリーシステムのような他システムとの統合が容易に実現できます。
  • DCS システム、BLEND 機能、タンク在庫管理機能とスムースに接続
    Exaopc をインターフェースとして、CENTUM CS 3000 などの DCS システムとスムースな結合が可能です。CENTUM CS 3000 上で動作する fitOMS BLEND (ブレンド比率制御モジュール) 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 CS 3000 上で動作する fitOMS TIM (タンク在庫管理モジュール) と組み合わせることで、TIM 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。

ブレンド最適化構成

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)

ブレンド比率制御モジュール fitOMS BLEND

fitOMS (Future Integration Technology for Oil Movement System) は、石油オフサイトにおける自動化・最適運転を実現するパッケージ群です。
fitOMS シリーズの1つである BLEND は、安全で正確なインライン・ブレンド比率制御を実現し、製品の品質向上、生産力アップに貢献します。

特長

  • 信頼性
    CENTUM CS 3000 の FCS と HIS 上にシステムを構築するので、信頼性の高い制御が実現できます。また、横河電機の石油オフサイト分野における永年の経験に基づき開発されたオフサイト機能ブロックを使用することにより、正確な比率制御が実現できます。
  • フレキシブルなシステム構築
    必要なオプション機能を任意に追加することで、お客様のご要求仕様やご予算に合わせたシステム構築が可能です。
  • 簡単で効率的なエンジニアリング
    シンプルな構成なので、システム構築が容易です。また、CENTUM CS 3000 のシミュレータと組み合わせることにより、PC上での評価、検証が可能です。
  • BPC機能とスムースに接続
    OPC をインターフェースとして、簡単に BPC 機能 fitOMS BPC ブレンド性状制御モジュール と接続するができます。
  • タンク在庫管理機能とスムースに接続
    fitOMS BLEND と同じく CENTUM CS 3000 上で動作する fitOMS TIM タンク在庫管理モジュール と組み合わせることで、TIM がリアルタイムに収集するタンクデータを利用したオペレーションが可能になります。
  • ユーザーフレンドリーなオペレーション
    煩雑なマスターデータの準備を最小限に抑え、ブレンド運転を容易に実現できます。また、オペレーションをサポートする使いやすい GUI スクリーンが各種用意されています。

ブレンド比率制御モジュール画面

標準機能

  • 使い易いレシピ定義画面を用意
  • コントローラやポンプの選択式入力 (簡単なオペレーションでヒューマンエラー防止)
  • ポンプ起動/停止時の自動制御 (AUTモードと MAN モードを用意)
  • 機器偏差異常監視
  • 終了時刻推定機能
  • 運転変更機能
    (目標量、制御比率、ポンプやコントローラの追加/削除、流速、添加剤量、タンク切替など)
  • 基材比率制御
  • 添加剤制御 (高価な添加剤がパイプラインに残留しないように添加をコントロール)
  • 基材遅延スタート (ブタンなどのガス化し易い基材に有効)
  • ブースターポンプ制御
  • 制御モード選択 (積算量の比率制御モード or 瞬時量の比率制御モードを用意)
  • Key Valve制御 (緊急時に自動停止するバルブを指定)
  • ブレンドレポート (CSV or XML フォーマットを用意
  • DCS シーケンスとの柔軟な連携

オプション機能

  • レシピバリデーション
  • 終了時刻計算 (終了時刻を算出し、オペレータにいつ、何をすべきなのかを通知)
  • バランス監視 (移送元の基材量、移送先の基材量、流量計値を比較し、不整合を監視)
  • ユーザーセキュリティ
  • 緊急停止要因監視
  • バルブ自動シーケンス
  • ライン/バルブ選択 (選択したブレンディングパスに対する関連バルブリストを提供)
  • ライン/バルブ監視
  • 性状計算 (ブレンドの平均性状を表示)
  • 性状トリミング制御 (分析計用に比率を調整)
  • ライン性状トラッキング (ブレンダーとタンク間のライン性状を自動的にトラッキング)
  • ブレンド性状制御 (fitOMS BPC)
  • ブレンドデータ生成 (目標量、目標流速を自動計算)
  • バッチエンド/リスタート機能 (バッチエンド後も追加投入可能)
  • 機器選択 (何を重視するか (コスト、生産量、運転時間) により使用すべき機器を提示)
  • ワイルドフロー制御

タンク在庫管理モジュール fitOMS TIM

fitOMS (Future Integration Technology for Oil Movement System) は、石油オフサイトにおける自動化・最適運転を実現するパッケージ群です。
fitOMS シリーズの1つである TIM 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

fitOMS TIMは、CENTUM CS 3000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 CS 3000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。
  • BPC機能とスムースに接続
    OPC をインターフェースとして、簡単に BPC 機能 fitOMS BPC ブレンド性状制御モジュール と接続するができます。
  • 他パッケージとの容易なリンク
    fitOMS BLEND (ブレンド比率制御モジュール)、fitOMS BPC (ブレンド性状制御モジュール) との組み合わせで、更に強力な油移動制御のソリューションを提供いたします。

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)
  • fitOMS TIM 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

タンク詳細表示画面

タンクメンテナンス画面

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

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

電磁弁内蔵 DI/O ボックスの構成部例

 

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)
プラント(石油・化学)

焼却場
焼却場

パイプライン
パイプライン

タンクヤード
タンクヤード

排水設備
排水設備

井戸元
井戸元

海上プラットフォーム
海上プラットフォーム

発電所
発電所

概要:
  • 『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。

 

アプリケーションノート
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571 KB
概要:

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: 高圧ガス個別認定品

アプリケーションノート
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概要:

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

アプリケーションノート
アプリケーションノート
アプリケーションノート
アプリケーションノート
概要:

バスバーまたはバスダクトの温度を正確に把握することができれば、過熱の発生箇所を特定し、破損や焼損を未然に防ぐことができます。YOKOGAWAのDTSXは、強電界下でも電磁ノイズの影響を受けない 『光ファイバケーブル』 を使用しているため、温度分布を1メートル単位で素早く正確に測定できます。また、連続的なバスバーの温度監視によって、過熱が起こっている箇所すなわちボルトの増し締めなどの保守作業が必要な箇所を特定することができます。

製品概要

    概要:

    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。

本件に関する詳細などは下記よりお問い合わせください


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