OPC実践ガイド
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プラント情報管理システムExaquantum

横河電機

●概要

 DCS やPLC などのプロセス制御システム(PCS)が持つ多量のデータは,操業生産性向上,品質改善,安全性の向上など,経営判断に欠くことのできない重要な操業情報である。「Exaquantum」は,このようなPCS のデータを収集・加工・保存し,操業管理や操業解析などのMES 領域の業務アプリケーションに提供する。また,ERP,LIMS,CMMS などの他サブシステムのデータも収集することで,企業のサプライチェーンマネージメント(SCM)の構築に不可欠なコンポーネントとしてExaquantum は,プロセスの観点からだけでなくビジネスの観点からデータ解析を行う環境を提供し,コントロールドメインとビジネスドメインを有機的に結合する。

●アプリケーション容量

  • 収集タグ数:最大200,000タグ(マルチサーバ構成)
  • データ処理:100,000タグ/分(デュアルCPU)
  • 同時接続クライアント数:
    • 最大32/Exaquantumサーバ
    • 100/Exaquantum/Webサーバ
    • 接続可能OPCサーバ数:最大16/Exaquantumサーバ
    • データ収集周期:最小1秒
    • データのヒストリ作成周期:最小1秒

●Exaquantumサーバの機能

 

ここではOPCにまつわる機能および特長を紹介する。

(1)OPC インタフェース対応

 Exaquantum はOPCインタフェースを介してPCSのプロセスデータにアクセスする。これにより,OPC に対応したDCS やPLC であればデータ収集することができる。Exaquantum が対応するOPC 仕様は以下の通りである。

  • プロセスデータ:OPC-DA2.0 準拠
  • アラーム&イベント:OPC-A&E1.10 準拠
  • ヒストリカルデータアクセス:OPC-HDA1.1準拠

(2)イベント駆動型のデータ収集

 Exaquantum は,PCS のデータ値が変化したときにデータを収集する,イベント駆動型のデータ収集方式を採用している。定周期収集に比べ,むだなデータ収集を行わないため,効率的にデータ処理を行うと同時に,システム負荷や通信負荷を軽減できる。また,データの変化を判断するためのデッドバンド(不感帯)も設定できる。

(3)アラーム&イベント収集機能

 Exaquantum は,PCS で発生する各種アラーム&イベント情報(メッセージ)をOPC-A&E サーバ経由で収集できる。収集したメッセージはヒストリアンに保存され,Exaquantum/Explorer 上に表示することができる。これにより,制御システムで発生したメッセージとプロセスデータの相関関係からプラント運転の解析が行える。

(4)データキャッチアップ機能

 Exaquantum は,制御システムからデータを収集し長期間保存するデータサーバである。このデータサーバのデータが欠損していることは,プラント運転状況の確認が正確に行えないことになる。Exaquantum は,「Exaopc」と組み合わせてプロセスデータを収集する場合に,Exaquantum サーバのメンテナンス中に収集できなかった欠損データを,サーバ復帰時に補完することができる。これにより,シームレスなデータ保存が可能になる。

(5)締め切り機能

 締め切り機能は,PCS から収集したデータに対して,あらかじめ定義した時間(締め切り時刻)に,定義した時間幅(締め切り周期)の締め切りデータを生成する演算機能である。生成した締め切りデータは,リアルタイムデータと同様にヒストリアンに保存され,クライアントからアクセスできる。締め切り周期は,システム標準の「時締め」,「日締め」,「月締め」のほか,プラントの操業形態に合わせてユーザが任意の周期を定義することができる。

●Exaquantumクライアント機能

 代表的なクライアント機能を以下に紹介する。

(1)Exaquantum/Explorer

 Exaquantum/PIMS が保存しているデータは, Exaquantum/Explorer によりグラフィックやレポート形式で表示することができる。(図1


(2)Excel Add-In 機能

 Excel Add-In 機能により,Exaquantum/PIMS が保存している瞬時データやヒストリカルデータをMicrosoft Excel のスプレッドシート上に取り込むことができる。タグを一覧表示するデータセレクタからタグをドラッグ&ドロップするだけで瞬時データおよびヒストリカルデータを簡単に割り付けることができる。(図2


●適用事例

 Exaquantumをプラットフォームとして稼動するエネルギー管理パッケージ「Enemap」を紹介する。  Enemapは,1)電力,蒸気,冷水や温水などの未来の需要量を予測する機能,2)燃料のコスト削減や環境負荷低減を目的として,予測した需要量を満たすために必要な設備の運転計画を導出する機能,3)長期間の運転データを基に運転効率などの傾向を分析し,設備を診断する機能,4)豊富な管理帳票機能,を持つ。予測需要を基にエネルギー源(電力,都市ガス,重油など)を最も有効に使う組合せを導き出し,ボイラや熱源機器の運転台数や発停時期を自動計画する。さらに運転計画に従って運転台数制御を実現する。また,Web環境にて遠隔地からのエネルギー管理も可能である。いわば,エネルギーを賢く使うナビゲーションシステムと言える。

注)
  • 本文中の製品名および社名は,各社の商標または登録商標である。

問い合わせ先

横河電機株式会社
IA事業部PASPMK部
〒180-8750・東京都武蔵野市中町2-9-32
TEL:(0422)52-6375
FAX:(0422)52-5994
E-mail:exasoft@cs.jp.yokogawa.com
URL:http://www.yokogawa.co.jp/sbs