設計図から具現化へ

某環境プラントにおける高度制御システム導入の軌跡

株式会社亀山電機

Kameyama Electric Co., Ltd.

複雑なプラントの「頭脳」を設計する

高温処理を伴う炭化装置プラント。多数のセンサーから得られる膨大なデータを瞬時に処理し、安全かつ安定した稼働を保証する中枢システムが求められました。

稼働条件: 高温・複雑な配管経路 (サイクロン、熱交換器連携)

要求事項: 異常発生時の即時遮断と、運用状態の精密な記録・表示

課題と解決へのエンジニアリング・アプローチ

1.センサーネットワーク統合

課題：
多ノードにわたる複雑なネットワークの統合

具現化アプローチ：
Siemens CPUとWAGO PROFINET
I/Oを用いた分散型ネットワークアーキテクチャの構築

2. 厳格な圧力管理と安全

課題：
負圧維持の厳格化とフェイルセーフ機能の実装

具現化アプローチ：
富士電機製保護機器による物理的遮断と、インバータ駆動による精密な周波数制御の連携

3. 現場試運転での仕様変更

課題：
試運転時に発生する予期せぬ仕様変更への対応

具現化アプローチ：
拡張性を担保した端子台レイアウトと、最短サイクルでの図面・ロジックの改訂対応(Rev.管理)

システムアーキテクチャ：堅牢性と拡張性の融合

中枢制御 (The Brain)

Siemens CPU 1513-1 PN & Power Supply, Siemens HMIによる直感的な視覚化。

動力・保護 (The Muscle)

Fuji Electric Breakers (EW32AAG) & Circuit Protectors (CP30FM) 電気的事故を未然に防ぐ堅牢な保護機構。

物理的保護 (The Enclosure)

Rittal TS8/VX Enclosures & Panel Coolers (SZ 2500.200) 過酷な環境下の熱管理。

分散I/O (The Nervous System)

WAGO PROFINET IO Fieldbus Coupler (750-375) 膨大なDI/DOおよび熱電対入力の集約。

[The Brain & Nervous System] 分散型ネットワークによる高速統合

中枢統括 (Siemens Core)

Siemens CPU (6ES7511) がプラント全体のロジックを統括。
HUB (6GK5208) を経由した高速かつ安定したネットワーク構築。

PROFINET通信網

エッジ集約 (WAGO Fieldbus)

WAGO Fieldbus Coupler (750-375) を基点とする分散処理。
デジタル入出力、アナログ入力、熱電対入力など膨大な末端センサーデータをノードレベルで集約・最適化。

Intelligent Core: Siemens Component Matrix

部品表(BOM)より抽出された主要中枢システム構成

役割

品名

型式

仕様

数量

直流電源ユニット

DC24V, 消費電流最大0.08mA

DC24V, 消費電流 0.7A

[The Muscle & Enclosure] 物理的遮断と過酷環境への適応

物理的遮断 (Fuji Electric)

富士電機製ブレーカーとサーキットプロテクターによる電気的保護。漏電遮断器(EW32AAG ) による万が一の異常時の即時電源カットとプラント保護を実現。

過酷環境への適応(Rittal)

リタール製エンクロージャー (TS8/VX)による密閉性と、盤内クーラー(SZ2500.200 / 出力クラス 2000W)による強制冷却。高温となるプラント隣接環境でもシステムを確実に保護。

過酷環境への適応(Rittal)

プロセス制御の核心:負圧監視と連動ロジック

センサー入力:圧力計によるエゼクタ周辺の常時監視

負圧状態を維持しているか?

NO(異常検知)

即時アラーム発報。エゼクタ調整用のデータ記録開始。

YES(正常稼働)

圧力値の継続表示。Siemensインバータによる周波数の手動調整・最適化。

負圧監視の要点

常時監視対象

単なる稼働にとどまらず、異常を未然に防ぎ、オペレーターに正確な判断材料を提供する論理設計。

将来の拡張性を見据えた盤内レイアウト

動的な変更対応

試運転中の仕様変更に伴う端子台(TBX1-16~20、TBC1-35~39) の迅速な追加と配線整理。

視認性と保守性

複雑な多芯ケーブル (P241A, N241A等)を論理的にグルーピングし、メンテナンス時の誤結線を防止。

グローバルスタンダード

Phoenix Contact製および東洋技研製端子台の適材適所での採用による、高い接続信頼性の確保。

現場の現実に適応する、柔軟な設計変更プロセス

Rev 0

初回出図。ベースライン設計の確立。
(2024/02/07)

社内検査

厳格な内部テストに基づくRS-5,6の追記、線番修正。
(2024/04/25)

お客様フィードバック

デバイス役割変更への即時対応(追加投入RFモーター → P2灯油ポンプへの名称・ロジック変更)。
(2024/05/01)

試運転反映
(Rev FINAL)

現地試運転の結果を最終図面に反映。ステータス「FINAL」到達。図面と実機の完全な一致。

総合的なシステムインテグリティの実現

1. Premium Hardware
(堅牢な基盤)

Siemens, WAGO, Rittal等の世界基準コンポーネントによる高い物理的耐久性。

2. Intelligent Logic
(最適化された制御)

P&IDを深く理解し、プラントの安全要件(負圧監視等)を正確に翻訳した論理回路。

3. Agile Process
(現場密着の対応力)

試運転時の仕様変更を最短で吸収し、図面(FINAL)と実機を完全に一致させるプロジェクト管理。

これら3つの要素が完全に統合されることで、単なる「制御盤」は、
プラントの連続稼働を約束する「信頼の証」へと昇華します。

確かな技術で、
プラントの未来を制御する。

株式会社亀山電機は、複雑化する環境プラントの要求に対し、最適な部品選定、高度なロジック設計、そして現場での柔軟な対応力を通じて、止まらない生産環境を提供します。設計図に描かれた理想を、最も信頼できる形で現実のものへ。

株式会社亀山電機

Kameyama Electric Co., Ltd.

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