バルブ駆動におけるインテリジェントフロー制御の重要性
インテリジェントアクチュエータとアセットマネジメントの背景にある原則は、 Industrial Internet of Things (IIoT)の概念です。IIoTでは、センサー、電子装置、ソフトウェアを搭載したデバイスを使用して、大規模なデータの収集や交換が可能になり、通信と効率の向上を可能にするものです。
システムのデジタル化によってもたらされたデータの価値はいくら強調しても強調しすぎることはありません。しかしながら、データを受信するには、その場所に、重要な情報を提供することができる適切な技術が存在している必要があります。デジタルアセットマネジメントシステムを機能させるには、データロギング機能を備えたインテリジェントアクチュエータが必要不可欠です。
最新のインテリジェントアクチュエータ技術
最新のインテリジェントアクチュエータの設計は機能の拡張、特に、計画保守やアセットマネジメントに関連する分野における機能の拡張に重点をおいています。 アクチュエータの表示窓は、通信の要であり、情報を鮮明に表示します。アクチュエータの表示窓には、セットアップ、設定、試運転調整メニュー、現場開度表示、バルブやアクチュエータの状態、アセットマネジメント、アクチュエータのデータロガーに保存された診断運転情報などが表示されます。
最新のインテリジェントアクチュエータの技術によって、データログの様々なデータ、トルク記録、温度、振動レベル、イベント記録を入手することができます。効果的な保守には、これら情報を客観的に解析し、各現場の仕様要件にとって重要な主要分野を特定する能力が必要不可欠です。さらに、プラントのオペレータは診断によって得られた情報を活用することができます。
アセットマネジメントの診断を改善するために利用する情報は、データロガーのファイルに保存され、ダウンロードや解析が可能です。
インテリジェント電動アクチュエータは、画面に様々な重要データを表示します。たとえば、振動は、プラント設備の性能と寿命に多大な影響を与える恐れがあり、さらにその影響は蓄積されます。 振動レベルは、流量やプロセスの条件等の様々な要因によって大幅に異なる場合があるため、携帯式測定器でデータを収集することは困難です。
インテリジェントアクチュエータには、振動レベルを測定・収集する振動センサーを内蔵することができます。IQシリーズのアクチュエータは、10Hz～1KHzの周波数レンジにおける振動レベル(平均RMS)と、3軸方向(X、Y、Z)のピーク加速度(最高値 g)を収集することができます。振動傾向ログは、Insight2ソフトウェアを用いてダウンロードし、閲覧できます。
Insight2は、Bluetooth対応アクチュエータのセットアップやデータロガー情報の確認・変更 を容易にする資格対話型アプリケーションです。Insight2を利用してPC上でアクチュエータのミッションを予め設定し、それらミッションをBluetooth設定器Proに転送して現場のアクチュエータに送信することもできます。
インテリジェントアセットマネジメントを利用した現場制御の向上
アセットマネジメント技術には、安全性の向上、環境被害の低減、計画作成など、多数のメリットがあり、それらの全てがアップタイム(稼働時間)の向上に貢献し得るものです。すなわち、問題がさらに深刻になる前に、あるいは中断が発生する前に、速やかに対処することができます。プラントの突然停止は、多額のコストがかかり、また、場合によっては環境や安全に対するリスクが増大する可能性もあります。
先述のように、インテリジェントアセットマネジメントの重要なメリットは、診断の統合です。ロトルクのアセットマネジメントプログラムのようなインテリジェントアセットマネジメントプログラムでは、データログのデータ(このデータはInsight2を用いて表示可能）を取り出して解析し、アクチュエータの状態を判断したり、起こり得る問題を予知し、とるべき対応を提案します。診断情報には、振動解析、使用統計、トルク分布、ヘルススコアなど、多くの貴重なデータポイントが含まれています。
トルクの微妙な変化だけで、バルブの着座、シール及びその他機械的問題を検出することができます。さらに、トルク曲線の様々な部分を解析すると、しばしば、アクチュエータのドライブブッシュ、減速機、モータ、ベアリング、さらにはバルブの問題を検出できることもあります。解析では、警告や警報を検知する際に、複数の要因を考慮します。
フィールド通信制御ネットワーク
最新アクチュエータの効率の向上には、広範囲のネットワーク通信が非常に重要です。パックスキャンでは、1つのフォールトトレラントなネットワーク(最長20Km)に最大240台のアクチュエータを組み込み、リピータなしで24時間365日、一定の制御を維持しながら、監視することができます。
パックスキャン等のネットワークシステムは、ロトルクマスターステーションなどのゲートウェイと連動しています。そのため、設定ツールや機能へのアクセスを容易にするタッチスクリーンインターフェース等、たくさんのメリットを享受できます。
The Master Station uses Modbus for host communication via Ethernet (Modbus TCP) and/or a serial highway (Modbus RTU). マスターステーションは、モドバスを利用して、イーサネット(モドバスTCP)やシリアル通信(モドバスRTU)ホスト通信を行います。The host is provided with a single open industry standard interface for process control information thanks to the Master Station's database, which is delivered to the host independently of the field network protocol. Additionally, locations with legacy Master Stations will already have the database structure pre-mapped.