フィールドバスを用いた分散型エネルギーシステムの遠隔監視・異常診断統合技術の開発

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エネルギーを有効に利用するための分散型エネルギーシステムの普及を促進するための支援技術として,分散型エネルギーシステムの主要構成要素の一つであるシェルアンドチューブ式熱交換器を用いた温水生成プロセスを対象とした自律的な異常診断とプロセスの伝熱性能の遠隔監視とを統合したプロセス運用技術の開発を行った.本研究では,プロセスでの自律的な診断さらには運転を実現するために,フィールドバス通信(機器間の双方向多重ディジタル通信)対応の計測機器を使用していることに特徴がある.具体的な成果として,早稲田大学喜久井町キャンパス(東京都新宿区)に既設の熱プロセス実験設備及びフィールドバス機器を使用した計測制御システムを対象に,このプロセスの代表的な異常であるシェル内への空気滞留(脱気装置の故障),シェル内へのドレイン滞留(スチームトラップの故障)を検知する診断アルゴリズムの構築・実証実験を行った.さらに,分散型エネルギーシステムの運用に有効なプロセス特性の代表変数として,熱通過率が有効であることを明らかにした.また,フィールドバス通信型レコーダ(Webサーバ機能搭載)を用いることにより,監視用PC(大阪府立大学)からの熱通過率の遠隔監視および制御ループの遠隔操作と,ホストPC(早稲田大学)でのプロセスの自律的な異常診断をEthernetとフィールドバスを介して統合することができた.本研究で構築した統合技術は,今後機能ブロックとして,フィールドバス機器に搭載することで実現可能になるものと考える.