新型計装システム(CCS:集中型制御システム)によるEI統合、MES統合の実現

新型計装システム(CCS:集中型制御システム)はメインコントロールがFTサーバー(Fault Tolerant server)であり、コントローラーの土合制御が

(主にPLC)とはCCSの土合部分と直接的に統合できる(例:Net-HやCC-Link)また、計装制御システム(主にDCS)の上位側のMESのサーバー機とは

CCSのメインコントロール及びサーバー機(FTサーバー)であるため汎用的なIther-netなどで簡単で、直接、大容量通信で結合できる。

オープン計装システムCCSによるEI統合

現在の素材製造企業のシステムでもっとも現場に近いプラントの製造設備の計装システムは主に”DCS”で運転制御され製造現場の電気、

電動機関連の計装システムは主に”PLC+スキャダ”で監視/運転されている。この2つのシステムを統合管理できるようにし運転の合理化、運転員の人員の

効率化を目指していけるシステムの構築が期待される。これを実現する為のオープン化計装システムとして私どもはFTサーバー機とPLCでハードウェア構成された

「集中型制御システム:CCS」を提案する。CCSの構成、実現方法について後述する。

CCSのI/O部分はPLCで構築されており電気部門のPLCを統合する場合には図-1に示す通り電気部門のPLCをCCSのPLCネットワーク(CC-Link、FL-netなど)に

直接、接続して統合する方法と図-2に示す電気部門のPLCの現状のスキャダ部分をCCSに置換えCCSどうしで統合化すると言う2つの方法がある。

図-1の方法はPLCシステムが少数である場合に効率的であり、図-2の方法は多数のPLCシステムを統合する場合に特に有効である。

オープン計装システムCCSによるMES(生産管理システム)との統合

現状、素材製造業の企業システムは上位から本社機能:ERP:Enterprise Resources Planning、工場全体の管理機能:MES:Manufacturing Execution

System、その下に実際の製造設備の運転制御システム(現状主にDCS)の3つの階層にシステムが分断されている。

この中でERPとMESシステムは基本的にサーバー機で実現されておりこの部分のみであれば通信/データーの統合は可能である。

しかしながら現場の実際の運転、操業を司る部分はDCSで実施されておりこれをERP,MESなどのサーバー機と通信/データー統合することは難しい。

たとえば上位システムからDCSのもつ現場測定値など全データーをSQL(データベースへ直接アクセス)の手法で取得するとか統一された通信ネットワークを

構築するとか誰でも使える様なEXCELのシートを使ってデーターをオープン化しようとしてもDCSでは非常に困難と言わざるを得ない。

これらを実現する為には現状のプラントの運転、操業を司るDCSの部分を汎用的なサーバー機で実現し通信/情報のオープン化を実現することが必要である。

このオープン化計装システムの実現の1つの方法として私どもは現状のプラントの運転、操業部分を汎用的なFTサーバー機で実施できるようにした

「集中型制御システム.CCS:Concentrated Control System」を提案する。この集中型制御システム:CCSを採用することで図-3に示す通りERP、MES、

現状のDCSの3つのシステム階層の全データーをIOT通信機能を使ってデーター通信しこれをクラウド化した(BIG-Data)に集約し、この(BIG-Data)を使って

生産/在庫/物流管理の最適化演算を行えるようにする。そしてこの演算結果を各製造設備つまりプラント制御部分(現:DCS部分⇒本編では:CCS)に直接、

指示/指令が出せるようになれば素材製造企業の企業全体での最適生産、最適在庫/物流の管理、運用を可能にするプラットホームを構成できると考える。