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JP7619141B2 - Supply control system, supply control device, and supply control program - Google Patents
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JP7619141B2 - Supply control system, supply control device, and supply control program - Google Patents

Supply control system, supply control device, and supply control program Download PDF

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Description

本発明は、主管から分岐する枝管からの気体の供給を制御する供給制御システム、供給制御装置及び供給制御プログラムに関する。 The present invention relates to a supply control system, a supply control device, and a supply control program that control the supply of gas from a branch pipe branching off from a main pipe.

例えば、工場等の事業所では、事業所内の複数箇所で、エアブロー等の目的のために気体を供給するシステムが求められている。気体の供給は、配管に設置されたコンプレッサの起動及び停止、バルブの開閉等の操作により制御する。しかしながら、作業者が、コンプレッサの起動及び停止、バルブの開閉等の作業を行う場合、操作忘れ、操作ミス等のトラブルが生じる恐れがある。そこで、気体の供給制御の自動化が求められている。例えば、特許文献1には、自動で、ブロワから母管を介してループ配管へ定圧空気を供給する定圧空気供給システムが開示されている。 For example, in business establishments such as factories, there is a demand for a system that supplies gas for purposes such as air blowing at multiple locations within the establishment. The supply of gas is controlled by starting and stopping a compressor installed in the piping, opening and closing a valve, and other operations. However, when workers start and stop the compressor and open and close the valve, there is a risk of problems such as forgetting to operate the compressor or making operational mistakes. Therefore, there is a demand for automation of gas supply control. For example, Patent Document 1 discloses a constant pressure air supply system that automatically supplies constant pressure air from a blower to a loop piping via a mother pipe.

特開2011-157916号公報JP 2011-157916 A

しかしながら、特許文献1に開示されているループ配管だけでなく、様々な配管構成で、気体を供給するシステムが求められている。 However, there is a demand for a system that supplies gas using various piping configurations in addition to the loop piping disclosed in Patent Document 1.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、様々な配管構成に適用可能で、気体の供給を自動的に制御する供給制御システムの提供を主たる目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its main objective is to provide a supply control system that can be applied to various piping configurations and automatically controls the supply of gas.

また、本発明は、本発明に係る供給制御システムに用いられる供給制御装置の提供を他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a supply control device for use in the supply control system of the present invention.

また、本発明は、本発明に係る供給制御装置を実現する供給支援プログラムの提供を更に他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a supply support program that realizes the supply control device according to the present invention.

上記課題を解決するために本願開示の供給制御システムは、主管から複数の枝管が分岐する配管と、前記主管に気体を供給する複数のコンプレッサと、前記主管を開閉する複数のバルブとを備え、前記各枝管は、複数に区分された領域のいずれかに気体を供給するように配置されており、領域毎に稼動する工程に応じて、前記枝管からの気体の供給を制御する供給制御システムであって、各コンプレッサの動作状態及び各バルブの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、前記各枝管から供給する気体の流量の予測値を記録しているパターンマスタと、各領域で稼動する工程の状態を取得する取得手段と、取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する算出手段と、算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを、前記パターンマスタから選択する選択手段と、選択した制御パターンに基づいて、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the supply control system disclosed in the present application includes a piping from which multiple branch pipes branch off from a main pipe, multiple compressors that supply gas to the main pipe, and multiple valves that open and close the main pipe. Each branch pipe is arranged to supply gas to one of multiple divided areas, and the supply control system controls the supply of gas from the branch pipe according to the process operating in each area. The supply control system includes a pattern master that records a predicted value of the flow rate of gas supplied from each branch pipe in association with a control pattern that indicates the operating state of each compressor and the open/close state of each valve, an acquisition means that acquires the state of the process operating in each area, a calculation means that calculates the required flow rate for each area based on the acquired state of the process operating in each area, a selection means that selects from the pattern master a control pattern in which the predicted value of the flow rate of gas in all areas exceeds the calculated required flow rate for each area, and a means for controlling each compressor and each valve based on the selected control pattern.

また、前記供給制御システムにおいて、前記パターンマスタは、制御パターンに対応付けて、制御コストが記録されており、前記選択手段は、必要流量に対して、全ての領域の流量の予測値が上回る制御パターンが、前記パターンマスタに複数記録されている場合に、予測値が上回る制御パターンから、制御コストに基づいて制御パターンを選択することを特徴とする。 In addition, in the supply control system, the pattern master records control costs in association with the control patterns, and the selection means, when multiple control patterns in which the predicted values of the flow rates in all areas exceed the required flow rate are recorded in the pattern master, selects a control pattern based on the control cost from among the control patterns in which the predicted values exceed the required flow rate.

また、前記供給制御システムにおいて、前記配管の流量を検出する流量検出部を更に備え、前記流量検出部が検出した流量が、必要流量を下回る前記配管がある場合、予め設定されている非常制御の制御パターンで、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手段を備えることを特徴とする。 The supply control system further includes a flow rate detection unit that detects the flow rate of the piping, and if there is a piping where the flow rate detected by the flow rate detection unit is lower than the required flow rate, the supply control system includes a means for controlling each of the compressors and each of the valves using a preset emergency control control pattern.

また、前記供給制御システムにおいて、前記取得手段が取得した工程の状態が変化する場合で、休止していた工程の稼動を開始する領域があるとき、工程の稼動を開始する領域へ気体を供給する主管内の流量を、必要流量まで上昇させるべく予め設定されている開始制御の制御パターンで、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御した後、前記選択手段にて選択されたパターンマスタに基づく制御に遷移することを特徴とする。 The supply control system is also characterized in that, when the state of the process acquired by the acquisition means changes and there is an area where a paused process is to start operating, the compressors and valves are controlled with a start control control pattern that is preset to increase the flow rate in the main pipe that supplies gas to the area where the process is to start operating to the required flow rate, and then transitions to control based on the pattern master selected by the selection means.

更に、本願開示の供給制御装置は、主管から複数の枝管が分岐する配管と、前記主管に気体を供給する複数のコンプレッサと、前記主管を開閉する複数のバルブとが配置され、前記各枝管は、複数に区分された領域のいずれかに気体を供給するように配置された供給制御システムに対し、領域毎に稼動する工程に応じて、前記枝管からの気体の供給を制御する供給制御装置であって、各コンプレッサの動作状態及び各バルブの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、前記各枝管から供給する気体の流量の予測値を記録しているパターンマスタにアクセスする手段と、各領域で稼動する工程の状態を取得する手段と、取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する手段と、算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを、前記パターンマスタから選択する手段と、選択した制御パターンに基づいて、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手段とを備えることを特徴とする。 Furthermore, the supply control device disclosed in the present application is a supply control device that controls the supply of gas from the branch pipes in accordance with the process operating in each region to a supply control system that is arranged so that each branch pipe supplies gas to one of a plurality of divided regions, and that includes a means for accessing a pattern master that records the predicted flow rate of gas supplied from each branch pipe in association with a control pattern that indicates the operating state of each compressor and the open/close state of each valve, a means for acquiring the state of the process operating in each region, a means for calculating the required flow rate for each region based on the acquired state of the process operating in each region, a means for selecting from the pattern master a control pattern in which the predicted value of the gas flow rate in all regions exceeds the calculated required flow rate for each region, and a means for controlling each compressor and each valve based on the selected control pattern.

更に、本願開示の供給制御プログラムは、主管から複数の枝管が分岐する配管と、前記主管に気体を供給する複数のコンプレッサと、前記主管を開閉する複数のバルブとが配置され、前記各枝管は、複数に区分された領域のいずれかに気体を供給するように配置された供給制御システムに対し、領域毎に稼動する工程に応じて、前記枝管からの気体の供給を制御するコンピュータに、供給制御させる供給制御プログラムであって、コンピュータに、各コンプレッサの動作状態及び各バルブの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、前記各枝管から供給する気体の流量の予測値を記録しているパターンマスタにアクセスする手順と、各領域で稼動する工程の状態を取得する手順と、取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する手順と、算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを、前記パターンマスタから選択する手順と、選択した制御パターンに基づいて、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手順手段とを実行させることを特徴とする。 Furthermore, the supply control program disclosed in the present application is a supply control program that causes a computer to control the supply of gas from the branch pipes in accordance with a process operating in each region to control the supply of gas from the branch pipes in a supply control system in which a main pipe is branched off from a branch pipe, a plurality of compressors that supply gas to the main pipe, and a plurality of valves that open and close the main pipe are arranged, and the computer is caused to execute the steps of accessing a pattern master that records the predicted values of the flow rate of gas supplied from each branch pipe in association with a control pattern that indicates the operating state of each compressor and the open/close state of each valve, acquiring the state of the process operating in each region, calculating the required flow rate for each region based on the acquired state of the process operating in each region, selecting from the pattern master a control pattern in which the predicted value of the gas flow rate in all regions exceeds the calculated required flow rate for each region, and controlling each compressor and each valve based on the selected control pattern.

本発明に係る供給制御システム、供給制御装置及び供給制御プログラムは、様々な配管構成において、主管から分岐する枝管からの気体の供給を自動的に制御することが可能である等、優れた効果を奏する。 The supply control system, supply control device, and supply control program of the present invention have excellent effects, such as being able to automatically control the supply of gas from branch pipes branching off from a main pipe in various piping configurations.

本願開示の供給制御システムにて用いられるハードウェア構成の一例を概念的に示す概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram conceptually illustrating an example of a hardware configuration used in the supply control system disclosed herein; 本願開示の供給制御システムが適用された事業所に配置された配管系統の一例を示す概略説明図である。1 is a schematic diagram showing an example of a piping system installed in a business establishment to which the supply control system disclosed herein is applied; 本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置及び記録装置の構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of the configuration of a supply control device and a recording device used in the supply control system disclosed in the present application. FIG. 本願開示の供給制御システムにて用いられる記録装置が備えるパターンマスタの記録内容の一例を概念的に示す説明図である。1 is an explanatory diagram conceptually illustrating an example of the recorded contents of a pattern master provided in a recording device used in the supply control system disclosed in the present application. FIG. 本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置の供給制御処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a supply control process of a supply control device used in the supply control system disclosed in the present application. 本願開示の供給制御システムに係る必要流量と制御パターンに基づく供給量との関係を経時的に示すグラフである。1 is a graph showing the relationship over time between the required flow rate and the supply amount based on the control pattern in the supply control system disclosed herein. 本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置の異常対応処理の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of an abnormality response process of a supply control device used in the supply control system disclosed in the present application. 本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置の工程開始処理の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of a process start process of a supply control device used in the supply control system disclosed in the present application. 本願開示の供給制御システムにおける工程開始処理の一例を概念的に示すモデルである。1 is a model conceptually illustrating an example of a process start process in the supply control system disclosed in the present application. 本願開示の供給制御システムにおける工程開始処理の一例を概念的に示すモデルである。1 is a model conceptually illustrating an example of a process start process in the supply control system disclosed in the present application. 本願開示の供給制御システムにおける工程開始処理の一例を概念的に示すモデルである。1 is a model conceptually illustrating an example of a process start process in the supply control system disclosed in the present application. 本願開示の供給制御システムにおける工程開始処理の一例を概念的に示すモデルである。1 is a model conceptually illustrating an example of a process start process in the supply control system disclosed in the present application.

以下、本発明の実施形態について詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した実施形態の一例であって、本発明の技術範囲を限定する性格のものではない。 The following describes in detail an embodiment of the present invention. Note that the following embodiment is an example of an embodiment of the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.

<適用例>
本願開示の供給制御システムは、事業所、例えば、工場において、空気、窒素等の気体を、事業所内に設置された配管から工場内の各領域へ供給する系に適用される。工場内に設置された配管は、主管と、主管から分岐した枝管とを備えている。主管は、剛性のパイプで形成されている。枝管は、剛性のパイプ、フレキシブルパイプ等の管で構成されている。工場内は、複数の領域に区分されており、領域毎に様々な工程が稼動し、工程が稼動する領域へ、配管から気体が供給される。気体は、主管を通って枝管から領域内に供給される。
<Application Examples>
The supply control system disclosed in the present application is applied to a system in a business establishment, for example, a factory, that supplies gases such as air and nitrogen from piping installed in the business establishment to various areas in the factory. The piping installed in the factory includes a main pipe and branch pipes branching off from the main pipe. The main pipe is formed of a rigid pipe. The branch pipes are made of pipes such as rigid pipes and flexible pipes. The factory is divided into a number of areas, and various processes are operated in each area, with gas being supplied from the piping to the area in which the process is operated. The gas is supplied from the branch pipe to the area through the main pipe.

図1は、本願開示の供給制御システムにて用いられるハードウェア構成の一例を概念的に示す概略説明図である。本願開示の供給制御システムは、サーバコンピュータ等のコンピュータを用いた供給制御装置1にて制御される。供給制御装置1には、データサーバコンピュータ等のコンピュータを用いた記録装置2が接続されている。記録装置2は、気体の供給制御に用いる制御パターンを示したパターンマスタ210を記録している。工場には、主管Pm及び主管Pmから分岐した枝管Psが設置されている。主管Pmには、気体を供給するコンプレッサC、主管Pmを開閉するバルブV等の被制御機器が取り付けられている。更に、主管Pmには、気体の流量を圧力として測定する圧力計PG(流量検出部)等の測定機器が取り付けられている。また、領域内の様々な場所には、温度及び湿度を測定する温湿度計等の測定機器が設置されている。被制御機器及び測定機器は、PLC(Programable Logic Controller)等の機器制御装置PLCに接続されており、機器制御装置PLCは、供給制御装置1に接続されている。機器制御装置PLCは、供給制御装置1からの命令に従って、被制御装置を制御し、測定機器が測定して得られた測定データを供給制御装置1へ送信する。機器制御装置PLCは、被制御機器及び測定機器に限らず、領域内で動作する様々な機器を制御しており、領域内の工程の稼動状態を検出し、供給制御装置1へ送信する。供給制御装置1、記録装置2、機器制御装置PLC等の各種装置は、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network )、専用線等の通信網NWを介して接続されている。 1 is a schematic diagram conceptually illustrating an example of a hardware configuration used in the supply control system disclosed herein. The supply control system disclosed herein is controlled by a supply control device 1 using a computer such as a server computer. A recording device 2 using a computer such as a data server computer is connected to the supply control device 1. The recording device 2 records a pattern master 210 showing a control pattern used for gas supply control. A main pipe Pm and a branch pipe Ps branching from the main pipe Pm are installed in the factory. The main pipe Pm is equipped with controlled devices such as a compressor C that supplies gas and a valve V that opens and closes the main pipe Pm. Furthermore, the main pipe Pm is equipped with measuring devices such as a pressure gauge PG (flow rate detector) that measures the flow rate of the gas as pressure. In addition, measuring devices such as a thermometer and hygrometer that measure temperature and humidity are installed in various places within the area. The controlled devices and measuring devices are connected to an equipment control device PLC such as a PLC (Programmable Logic Controller), and the equipment control device PLC is connected to the supply control device 1. The equipment control device PLC controls the controlled devices according to commands from the supply control device 1, and transmits measurement data obtained by the measuring devices to the supply control device 1. The equipment control device PLC controls various devices operating within the area, not limited to the controlled devices and measuring devices, and detects the operating status of the processes within the area and transmits it to the supply control device 1. The various devices such as the supply control device 1, the recording device 2, and the equipment control device PLC are connected via a communication network NW such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), or a dedicated line.

図1に例示する実施形態では、1台の供給制御装置1及び1台の記録装置2を接続した形態を例示しているが、本願開示の供給制御システムは、様々な形態に変形することが可能である。例えば、本願開示の供給制御システムは、複数台のコンピュータを連係させて供給制御装置1とする構成、供給制御装置1及び記録装置2を1台の装置とする構成等の様々な構成の形態として実現することが可能である。また、図1に例示する実施形態では、1台の機器制御装置PLCを用いた形態を示しているが、例えば、全体を管理する主機器制御装置と、領域毎に設置した複数の副機器制御装置とを用いる等、様々な形態に展開することが可能である。 The embodiment illustrated in FIG. 1 illustrates a configuration in which one supply control device 1 and one recording device 2 are connected, but the supply control system disclosed herein can be modified into various forms. For example, the supply control system disclosed herein can be realized in various configurations, such as a configuration in which multiple computers are linked to form the supply control device 1, or a configuration in which the supply control device 1 and the recording device 2 are formed into a single device. In addition, the embodiment illustrated in FIG. 1 illustrates a configuration in which one device control device PLC is used, but it can be expanded into various forms, such as using a main device control device that manages the entire system and multiple secondary device control devices installed for each area.

図2は、本願開示の供給制御システムが適用された事業所に配置された配管系統の一例を示す概略説明図である。図2は、事業所である工場の概略伏図に、概略配管系統図を配置位置が把握できるように重畳して示している。図2に例示するように、工場は、領域Aから領域Fまでの6つの領域に区分されている。図2中、各領域内を通る二重線は、配管のうち主管Pmを示している。図2中、主管Pmから分岐する枝管Psは、記号「○」にて示している。図2に例示するように主管Pmには、コンプレッサC、バルブV等の複数の被制御機器及び圧力計PG等の複数の測定機器が取り付けられている。領域は、工程の稼動パターン、稼働率、バルブVの位置、コンプレッサCの位置等の諸条件を考慮して設定されている。具体的には、同時期に稼動する設備が配置されている区域は、同じ領域になるように区分される。従って、例えば、他の区域に設置された設備と比べて、稼動する時間帯が異なる設備が多く配置されている区域については、コンプレッサCが配置されていない区域であっても、独立した領域として設定される場合がある。図2では、一部の配管がループしている形態を示しているが、配管の接続形態は、様々な形態に展開することが可能である。 2 is a schematic diagram showing an example of a piping system arranged in a business establishment to which the supply control system disclosed in the present application is applied. In FIG. 2, a schematic piping system diagram is superimposed on a schematic floor plan of the business establishment, i.e., a factory, so that the arrangement position can be understood. As illustrated in FIG. 2, the factory is divided into six areas from area A to area F. In FIG. 2, the double lines passing through each area indicate the main pipe Pm among the piping. In FIG. 2, the branch pipes Ps branching from the main pipe Pm are indicated by the symbol "○". As illustrated in FIG. 2, the main pipe Pm is equipped with a plurality of controlled devices such as a compressor C and a valve V, and a plurality of measuring devices such as a pressure gauge PG. The areas are set in consideration of various conditions such as the operation pattern of the process, the operation rate, the position of the valve V, and the position of the compressor C. Specifically, areas in which equipment that operates at the same time is arranged are divided so as to be in the same area. Therefore, for example, in an area in which equipment that operates at different times is arranged in a large number of areas compared to equipment installed in other areas, even if the area does not have a compressor C arranged therein, it may be set as an independent area. In Figure 2, some of the piping is shown in a loop, but the piping connections can be expanded into various configurations.

<供給制御装置1及び記録装置2の構成>
次に、コンピュータを用いて構成される供給制御装置1及び記録装置2の構成について説明する。図3は、本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置1及び記録装置2の構成例を示すブロック図である。サーバコンピュータ等のコンピュータを用いて構成される供給制御装置1は、制御部10、記録部11、通信部12等の各種構成を備えている。本願実施形態では、1台のコンピュータを用いて供給制御装置1として構成する実施形態について説明するが、複数のコンピュータを連係させて供給制御装置1として構成するようにしてもよい。
<Configuration of supply control device 1 and recording device 2>
Next, the configuration of the supply control device 1 and the recording device 2 configured using a computer will be described. Fig. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the supply control device 1 and the recording device 2 used in the supply control system disclosed in the present application. The supply control device 1 configured using a computer such as a server computer includes various components such as a control unit 10, a recording unit 11, and a communication unit 12. In the present embodiment, an embodiment in which the supply control device 1 is configured using one computer will be described, but the supply control device 1 may be configured by linking multiple computers.

制御部10は、情報処理回路、計時回路、レジスタ回路等の各種回路を備え、装置全体を制御する処理を実行するCPU(Central Processing Unit )等のプロセッサである。 The control unit 10 is a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that includes various circuits such as an information processing circuit, a timer circuit, and a register circuit, and executes processes to control the entire device.

記録部11は、ハードディスク、SSD(Solid State Drive )、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks )、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、及び各種RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリを用いて構成される記録用デバイスである。記録部11には、基本プログラム(OS:Operating System)、基本プログラム上で動作する応用プログラム(アプリケーションプログラム)等のプログラムが記録されている。記録部11には、応用プログラムとして、本願開示の供給制御プログラム110が記録されている。 The recording unit 11 is a recording device configured using non-volatile memory such as a hard disk, SSD (Solid State Drive), RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks), flash memory, and various types of volatile memory such as RAM (Random Access Memory). The recording unit 11 records programs such as a basic program (OS: Operating System) and application programs (application programs) that run on the basic program. The recording unit 11 records the supply control program 110 disclosed in the present application as an application program.

通信部12は、通信網NWに接続し、通信網NWを介して他の装置と通信する通信アダプタ及び制御回路等の通信用デバイスである。 The communication unit 12 is a communication device such as a communication adapter and a control circuit that connects to the communication network NW and communicates with other devices via the communication network NW.

供給制御装置1は、通信網NWを介して端末装置に接続され、端末装置が備えるモニタ等の表示部及びキーボード等の入力部がユーザーインターフェースとなるが、供給制御装置1が表示部及び入力部を備える構成とすることも可能である。 The supply control device 1 is connected to a terminal device via the communication network NW, and the terminal device has a display unit such as a monitor and an input unit such as a keyboard as a user interface, but it is also possible to configure the supply control device 1 to have a display unit and an input unit.

以上のように構成されたサーバコンピュータ等のコンピュータは、記録部11に記録されている供給制御プログラム110を読み取り、供給制御プログラム110に含まれる各種手順を、制御部10の制御により実行することで、本願開示の供給制御装置1として機能する。 A computer such as a server computer configured as described above reads the supply control program 110 recorded in the recording unit 11 and executes the various procedures included in the supply control program 110 under the control of the control unit 10, thereby functioning as the supply control device 1 disclosed in the present application.

データサーバコンピュータ等のコンピュータを用いて構成される記録装置2は、制御部20、記録部21、通信部22等の各種構成を備えている。制御部20、記録部21及び通信部22の構成は、供給制御装置1の同名の構成と実質的に同様の機能を有している。記録部21の記録領域の一部は、供給制御システムの制御に用いるパターンマスタ210等の各種データベースとして用いられる。 The recording device 2, which is configured using a computer such as a data server computer, has various components such as a control unit 20, a recording unit 21, and a communication unit 22. The components of the control unit 20, the recording unit 21, and the communication unit 22 have substantially the same functions as the components of the same name in the supply control device 1. A part of the recording area of the recording unit 21 is used as various databases such as a pattern master 210 used to control the supply control system.

図4は、本願開示の供給制御システムにて用いられる記録装置2が備えるパターンマスタ210の記録内容の一例を概念的に示す説明図である。パターンマスタ210は、各コンプレッサCの動作状態及び各バルブVの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、各枝管Psから供給する気体の流量の予測値及びコストを記録しているテーブル形式のデータベースである。図4に例示するパターンマスタ210は、制御パターンを特定する制御パターンIDに対応付けて、コンプレッサIDにて示す各コンプレッサCの動作状態及び各バルブVの開閉状態を記録している。各コンプレッサCの動作状態は、コンプレッサCを特定するCMP1、CMP2、CMP3等のコンプレッサIDに対応付けて起動状態を示す「ON」又は休止状態を示す「OFF」にて示されている。各バルブVの開閉状態は、バルブVを特定するVAL1、VAL2、VAL3等のバルブIDに対応付けて開状態を示す「開」又は閉状態を示す「閉」にて示されている。また、パターンマスタ210は、制御パターンIDに対応付けて各領域の気体の流量の予測値を記録している。更に、パターンマスタ210は、制御パターンIDに対応付けて制御コスト(費用)を記録している。パターンマスタ210を参照することにより、各コンプレッサCの動作状態及び各バルブVの開閉状態の組み合わせから、各領域に供給する気体の流量及び必要なコストを予測することができる。 4 is an explanatory diagram conceptually illustrating an example of the recorded contents of the pattern master 210 provided in the recording device 2 used in the supply control system disclosed in the present application. The pattern master 210 is a database in the form of a table that records the predicted flow rate and cost of the gas supplied from each branch pipe Ps in association with the control pattern indicating the operating state of each compressor C and the open/closed state of each valve V. The pattern master 210 illustrated in FIG. 4 records the operating state of each compressor C indicated by the compressor ID and the open/closed state of each valve V in association with the control pattern ID that identifies the control pattern. The operating state of each compressor C is indicated by "ON" indicating an activated state or "OFF" indicating a suspended state in association with the compressor ID such as CMP1, CMP2, CMP3 that identifies the compressor C. The open/closed state of each valve V is indicated by "open" indicating an open state or "closed" indicating a closed state in association with the valve ID such as VAL1, VAL2, VAL3 that identifies the valve V. The pattern master 210 also records the predicted gas flow rate for each region in association with the control pattern ID. Furthermore, the pattern master 210 records the control cost (expense) in association with the control pattern ID. By referring to the pattern master 210, the flow rate of gas to be supplied to each region and the required cost can be predicted from the combination of the operating state of each compressor C and the open/closed state of each valve V.

記録部21の記録領域には、パターンマスタ210だけでなく、各配管の設定、コンプレッサCの設定、バルブ制御の設定、領域の設定、工程の設定、工程の通信の設定等の様々な設定を記録したデータベースが記録されている。 The recording area of the recording unit 21 stores not only the pattern master 210 but also a database that records various settings such as the settings for each pipe, the settings for compressor C, the settings for valve control, the settings for areas, the settings for processes, and the settings for process communications.

<供給制御システムの制御>
次に、本願開示の供給制御システムにて実施される各種装置による制御について説明する。図5は、本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置1の供給制御処理の一例を示すフローチャートである。供給制御装置1の制御部10は、記録部11に記録されている供給制御プログラム110を実行する制御部10の制御により、供給制御処理を実行する。
<Control of supply control system>
Next, the control by various devices performed in the supply control system disclosed herein will be described. Fig. 5 is a flow chart showing an example of a supply control process of the supply control device 1 used in the supply control system disclosed herein. The control unit 10 of the supply control device 1 executes the supply control process under the control of the control unit 10 executing a supply control program 110 recorded in the recording unit 11.

供給制御装置1の制御部10は、各領域で稼動する工程の状態を取得する(S101)。ステップS101では、機器制御装置PLCから機器の動作状態を取得し、記録装置2の記録部21に記録されている工程の設定に基づいて、各領域で稼動する工程の状態を取得する。ステップS101にて取得した工程の状態により、いずれかの領域で工程が切り替わると判断した場合、ステップS102以降の処理を実行する。例えば、工程に設置された各種装置の電源のオン/オフ、装置の停止中、休止中、起動中、非稼動等の動作状態を取得し、工程の設定を加味して工程の状態を取得する。 The control unit 10 of the supply control device 1 acquires the status of the process operating in each area (S101). In step S101, the operating status of the equipment is acquired from the equipment control device PLC, and the status of the process operating in each area is acquired based on the process settings recorded in the recording unit 21 of the recording device 2. If it is determined that a process is switching in any area based on the process status acquired in step S101, the processing from step S102 onwards is executed. For example, the operating status of various devices installed in the process, such as power on/off, and whether the device is stopped, paused, starting up, not operating, etc., is acquired, and the process status is acquired taking into account the process settings.

制御部10は、ステップS101にて取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する(S102)。必要流量は、予め工程の状態に対応付けて設定されている基準量に基づいて算出される。例えば、必要流量の設定は、過去の実績に基づいて稼動中の平均流量を基にした基準流量を設定しておき、停止中又は休止中の場合は、稼動中の基準流量の1/2の量が必要流量として算出される。更に、予め設定されている基準流量に対し、測定機器にて測定された温度補正をすることで必要流量が算出される。温度補正は、領域又は建屋内の複数の測定機器にて測定した複数の温度の最低値を採用し、採用した温度の最低値に基づく係数を乗じて必要流量を算出する。領域内又は建屋内の温度が低い程、工程に供給すべき流量が増加するため、乗じる係数は、温度が低い程、大きい値が採用される。 The control unit 10 calculates the required flow rate for each region based on the state of the process operating in each region acquired in step S101 (S102). The required flow rate is calculated based on a reference amount previously set in association with the state of the process. For example, the required flow rate is set by setting a reference flow rate based on the average flow rate during operation based on past performance, and when the system is stopped or paused, half of the reference flow rate during operation is calculated as the required flow rate. Furthermore, the required flow rate is calculated by correcting the temperature measured by a measuring device against the previously set reference flow rate. For temperature correction, the minimum value of multiple temperatures measured by multiple measuring devices in the region or building is adopted, and the required flow rate is calculated by multiplying by a coefficient based on the minimum temperature adopted. The lower the temperature in the region or building, the higher the flow rate to be supplied to the process, so the lower the temperature, the larger the coefficient to be adopted.

制御部10は、ステップS102にて算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを全て抽出する(S103)。ステップS103の制御パターンの抽出は、記録装置2が備えているパターンマスタ210にアクセスして、各領域の気体の予測値を参照し、全ての領域で気体の流量の予測値が、必要流量を上回る制御パターンのレコードを抽出することにより行われる。 The control unit 10 extracts all control patterns in which the predicted gas flow rate in all regions exceeds the required flow rate for each region calculated in step S102 (S103). The control patterns in step S103 are extracted by accessing the pattern master 210 provided in the recording device 2, referring to the predicted gas values in each region, and extracting records of control patterns in which the predicted gas flow rate in all regions exceeds the required flow rate.

制御部10は、ステップS103にて抽出した制御パターンが複数か否かを判定する(S104)。 The control unit 10 determines whether there are multiple control patterns extracted in step S103 (S104).

ステップ104において、抽出した制御パターンが複数であると判定した場合(S104:YES)、制御部10は、ステップS103にて抽出した複数の制御パターンから制御コストに基づいて、一の制御パターンを選択する(S105)。ステップS105では、複数の制御パターンのうちから制御コストが最も低い制御パターンが選択される。制御コストが最も低い制御パターンを選択することにより、不要なコンプレッサCの起動を抑制し、製造コストを抑制することができる。 If it is determined in step 104 that multiple control patterns have been extracted (S104: YES), the control unit 10 selects one control pattern from the multiple control patterns extracted in step S103 based on the control cost (S105). In step S105, the control pattern with the lowest control cost is selected from the multiple control patterns. By selecting the control pattern with the lowest control cost, unnecessary startup of the compressor C can be suppressed, and manufacturing costs can be suppressed.

ステップS104において、抽出した制御パターンが複数ではないと判定した場合(S104:NO)、制御部10は、ステップS103にて抽出した一の制御パターンを選択する(S106)。 If it is determined in step S104 that there are not multiple extracted control patterns (S104: NO), the control unit 10 selects one of the control patterns extracted in step S103 (S106).

制御部10は、ステップS105又はステップS106にて選択した制御パターンに基づいて、各コンプレッサC及び各バルブVを制御する(S107)。ステップS107の制御は、制御パターンとして示されている各コンプレッサCの起動状態及び各バルブVの開閉状態に制御する制御信号を、機器制御装置PLCを介して各コンプレッサC及び各バルブVへ送信することにより行われる。 The control unit 10 controls each compressor C and each valve V based on the control pattern selected in step S105 or step S106 (S107). The control in step S107 is performed by transmitting control signals that control the start-up state of each compressor C and the open/close state of each valve V, which are shown as the control pattern, to each compressor C and each valve V via the equipment control device PLC.

図6は、本願開示の供給制御システムに係る必要流量と制御パターンに基づく供給量との関係を経時的に示すグラフである。図6では、横軸が経過時間を示し、縦軸が供給量を示す圧力を示している。図6において、実線が、稼動する工程の状態に基づいて算出される必要流量の経時変化を示しており、破線が、選択した制御パターンによる流量の予測値の経時変化を示している。図6に例示するように、工程の変化によって、必要流量が経時的に変化する。制御パターンによる流量の予測値は、必要流量を上回っているが、制御コストが最も低い制御パターンが選択されているため、必要流量を大きく上回ることはなく、必要流量の変化に追従するように変化する。 Figure 6 is a graph showing the relationship over time between the required flow rate and the supply amount based on the control pattern in the supply control system disclosed herein. In Figure 6, the horizontal axis shows the elapsed time, and the vertical axis shows the pressure indicating the supply amount. In Figure 6, the solid line shows the change over time in the required flow rate calculated based on the state of the operating process, and the dashed line shows the change over time in the predicted value of the flow rate according to the selected control pattern. As illustrated in Figure 6, the required flow rate changes over time due to changes in the process. The predicted value of the flow rate according to the control pattern exceeds the required flow rate, but because the control pattern with the lowest control cost is selected, it does not significantly exceed the required flow rate, and changes to follow the change in the required flow rate.

以上のようにして、本願開示の供給制御システムにおける供給制御処理が実行される。 In this manner, the supply control process in the supply control system disclosed in the present application is executed.

次に、本願開示の供給制御システムにおいて、流量低下等の異常が発生した場合の処理について説明する。図7は、本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置1の異常対応処理の一例を示すフローチャートである。供給制御装置1の制御部10は、記録部11に記録されている供給制御プログラム110を実行する制御部10の制御により、異常対応処理を実行する。 Next, a process to be performed when an abnormality such as a decrease in flow rate occurs in the supply control system disclosed herein will be described. FIG. 7 is a flow chart showing an example of an abnormality response process of the supply control device 1 used in the supply control system disclosed herein. The control unit 10 of the supply control device 1 executes the abnormality response process under the control of the control unit 10 which executes the supply control program 110 recorded in the recording unit 11.

供給制御装置1の制御部10は、各領域で工程が稼動中、機器制御装置PLCを介して測定機器から送信される測定データを監視する。例えば、制御部10は、測定データに示された主管Pmの圧力から、主管Pmに流れる気体の流量を監視する。制御部10は、監視している気体の流量が、それぞれ設定されている必要流量を下回るか否かを判定する(S201)。 The control unit 10 of the supply control device 1 monitors the measurement data sent from the measuring equipment via the equipment control device PLC while the process is operating in each area. For example, the control unit 10 monitors the flow rate of the gas flowing through the main pipe Pm from the pressure of the main pipe Pm indicated in the measurement data. The control unit 10 determines whether the flow rate of the gas being monitored is below the required flow rate that is set for each area (S201).

ステップS201において、監視している気体の流量が、必要流量を下回る箇所があると判定した場合(S201:YES)、制御部10は、予め設定されている非常制御の制御パターンに基づいて、各コンプレッサC及び各バルブVを制御する(S202)。ステップS202の非常制御の制御パターンとは、例えば、全てのコンプレッサCを起動し、全てのバルブVを開状態とする制御パターンである。全てのコンプレッサCを起動し、全てのバルブVを開状態とすることにより、全ての領域に気体の必要流量を供給し、工程の稼動を維持することができる。非常制御の制御パターンは、適宜、設定することが可能である。 If it is determined in step S201 that there is a location where the monitored gas flow rate is below the required flow rate (S201: YES), the control unit 10 controls each compressor C and each valve V based on a preset emergency control control pattern (S202). The emergency control control pattern in step S202 is, for example, a control pattern in which all compressors C are started and all valves V are opened. By starting all compressors C and opening all valves V, the required gas flow rate can be supplied to all areas and the operation of the process can be maintained. The emergency control control pattern can be set as appropriate.

ステップS201において、監視している気体の流量が、必要流量を下回る箇所がないと判定した場合(S201:NO)、制御部10は、ステップS201の処理を繰り返す。 If it is determined in step S201 that there is no location where the flow rate of the monitored gas is below the required flow rate (S201: NO), the control unit 10 repeats the process of step S201.

非常制御の制御パターンで制御している制御部10は、定常状態に復帰したか否かを判定し(S203)、定常状態に復帰したと判定した場合(S203:YES)、ステップS201に戻り、以降の処理を繰り返す。ステップS203において、制御部10は、例えば、作業者が定常状態に復帰したことを示す入力操作を行ったことを検出した場合、測定データに基づく全ての流量が予め設定されている復帰条件を充足した場合等の状況変化を取得した場合に、定常状態に復帰したと判定する。 The control unit 10, which is controlling with the control pattern of emergency control, determines whether or not the steady state has been restored (S203), and if it is determined that the steady state has been restored (S203: YES), returns to step S201 and repeats the subsequent processes. In step S203, the control unit 10 determines that the steady state has been restored when, for example, it detects that the operator has performed an input operation indicating that the steady state has been restored, or when it acquires a change in the situation such as when all flow rates based on the measurement data satisfy a preset restoration condition.

ステップS203において、定常状態に復帰していないと判定した場合(S203:NO)、制御部10は、ステップS203の処理を繰り返す。 If it is determined in step S203 that the steady state has not been restored (S203: NO), the control unit 10 repeats the process of step S203.

以上のようにして、本願開示の供給制御システムにおける異常対応処理が実行される。なお、異常状態から定常状態への復帰に際しては、適宜、手動工程又は確認を要する半自動工程を設けて状態及び安全を確認しながらの制御がなされる。 In this manner, abnormality response processing is performed in the supply control system disclosed in the present application. When returning from an abnormal state to a steady state, manual steps or semi-automatic steps requiring confirmation are provided as appropriate to control the system while checking the state and safety.

次に、本願開示の供給制御システムにおいて、休止状態にある領域で、工程の稼動を開始する場合に行われる工程開始処理について説明する。図8は、本願開示の供給制御システムにて用いられる供給制御装置1の工程開始処理の一例を示すフローチャートである。供給制御装置1の制御部10は、記録部11に記録されている供給制御プログラム110を実行する制御部10の制御により、工程開始処理を実行する。 Next, a process start process performed when starting operation of a process in an area in a paused state in the supply control system disclosed herein will be described. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the process start process of the supply control device 1 used in the supply control system disclosed herein. The control unit 10 of the supply control device 1 executes the process start process under the control of the control unit 10 which executes the supply control program 110 recorded in the recording unit 11.

供給制御装置1の制御部10は、各領域で稼動する工程の状態を取得して、休止状態にあった工程が稼動を開始する領域があるか否かを判定する(S301)。ステップS301の処理は、図5を用いて説明した供給制御処理のステップS101にて、各領域で稼動する工程の状態を取得した場合に実行される。 The control unit 10 of the supply control device 1 acquires the status of the process operating in each area and determines whether there is an area in which a process that has been paused will start operating (S301). The processing of step S301 is executed when the status of the process operating in each area is acquired in step S101 of the supply control processing described with reference to FIG. 5.

ステップS301において、休止状態にあった工程が稼動を開始する領域があると判定した場合(S301:YES)、制御部10は、領域毎の必要流量を算出し(S302)、予め設定されている開始制御の制御パターンで各コンプレッサC及び各バルブVを制御する(S303)。ステップS302の必要流量を算出する処理は、図5を用いて説明した供給制御処理のステップS102の処理と実質的に同様である。ステップS303の開始制御の制御パターンとは、工程の稼動を開始する領域へ気体を供給する主管Pm内の流量を、稼動開始後の必要流量まで上昇させる制御パターンである。主管Pm内の流量は、主管Pm内の圧力により求められる。 If it is determined in step S301 that there is an area where a process that has been in a paused state will start operating (S301: YES), the control unit 10 calculates the required flow rate for each area (S302) and controls each compressor C and each valve V with a preset control pattern for start control (S303). The process for calculating the required flow rate in step S302 is substantially similar to the process in step S102 of the supply control process described using FIG. 5. The control pattern for start control in step S303 is a control pattern for increasing the flow rate in the main pipe Pm that supplies gas to the area where the process starts operating to the required flow rate after operation starts. The flow rate in the main pipe Pm is determined from the pressure in the main pipe Pm.

ステップS301において、休止状態にあった工程が稼動を開始する領域はないと判定した場合(S301:NO)、制御部10は、図5を用いて説明した供給制御処理のステップS102以降の処理を実施する。 If it is determined in step S301 that there is no area in which a process that was in a paused state will start operating (S301: NO), the control unit 10 performs the processing from step S102 onwards of the supply control processing described using FIG. 5.

開始制御の制御パターンで制御している制御部10は、稼動を開始する領域の主管Pm内の流量の測定値が、稼動開始後の必要流量まで上昇したか否かを判定する(S304)。 The control unit 10, which is controlling using the start control control pattern, determines whether the measured flow rate in the main pipe Pm of the area where operation is to start has increased to the required flow rate after operation starts (S304).

ステップS304において、必要流量まで上昇したと判定した場合(S304:YES)、制御部10は、図5を用いて説明した供給制御処理のステップS103以降の処理を実施する。 If it is determined in step S304 that the flow rate has increased to the required flow rate (S304: YES), the control unit 10 performs the processing from step S103 onwards of the supply control processing described using FIG. 5.

ステップS304において、必要流量まで上昇していないと判定した場合(S304:NO)、制御部10は、ステップS304の処理を繰り返し実行する。 If it is determined in step S304 that the flow rate has not increased to the required flow rate (S304: NO), the control unit 10 repeats the process of step S304.

図9乃至図12は、本願開示の供給制御システムにおける工程開始処理の一例を概念的に示すモデルである。図9乃至図12は、領域A、領域B及び領域Cに区分された事業所において、領域Cの工程の稼動を開始する状態をモデル化して示している。図9乃至図12に例示するモデルでは、領域A、領域B及び領域Cを、この順で主管Pmが通っている。例示するモデルには、領域Aの端部に第1バルブV1、領域A及び領域Bの間に第2バルブV2、領域B及び領域Cの間に第3バルブV3、並びに領域Cの端部に第4バルブV4が取り付けられている。例示するモデルには、領域Aに第1コンプレッサC1及び第2コンプレッサC2の2台のコンプレッサCが取り付けられている。 9 to 12 are models conceptually illustrating an example of a process start process in the supply control system disclosed herein. FIGS. 9 to 12 show a model of the start of operation of a process in area C in a business facility divided into areas A, B, and C. In the model illustrated in FIGS. 9 to 12, a main pipe Pm passes through areas A, B, and C in that order. In the illustrated model, a first valve V1 is installed at the end of area A, a second valve V2 is installed between areas A and B, a third valve V3 is installed between areas B and C, and a fourth valve V4 is installed at the end of area C. In the illustrated model, two compressors C, a first compressor C1 and a second compressor C2, are installed in area A.

図9は、領域Aのみが稼動中で、全てのバルブVが閉じ、領域Aの2台のコンプレッサCのうち第1コンプレッサC1のみが動作している起動している状態を示している。図9に例示する状態において、領域Cの工程を稼動すると、領域B及び領域Cには、コンプレッサCがないため、領域Aの2台のコンプレッサCで、領域Cに気体を供給する必要がある。この場合、第2バルブV2及び第3バルブV3の開く制御並びに第2コンプレッサC2を起動する制御を同時期に行うと、領域Cで供給する気体の圧力が低下する恐れがある。そこで、工程開始処理が必要となる。 Figure 9 shows a starting state in which only area A is in operation, all valves V are closed, and only the first compressor C1 of the two compressors C in area A is operating. In the state illustrated in Figure 9, when the process in area C is operated, there are no compressors C in areas B and C, so it is necessary to supply gas to area C using the two compressors C in area A. In this case, if the control to open the second valve V2 and the third valve V3 and the control to start the second compressor C2 are performed simultaneously, there is a risk that the pressure of the gas supplied to area C will decrease. Therefore, a process start process is required.

図10は、図9に例示する状態から第2コンプレッサC2を起動した状態を示している。第2バルブV2を閉じたまま、第2コンプレッサC2を起動することにより、領域A内の主管Pmの圧力が上昇する。 Figure 10 shows the state in which the second compressor C2 is started from the state illustrated in Figure 9. By starting the second compressor C2 while keeping the second valve V2 closed, the pressure in the main pipe Pm in area A increases.

図11は、図10に例示する状態から、領域A内の主管Pmの圧力の上昇を検出し、必要流量に達したとして第2バルブV2を開いた状態を示している。第2バルブV2を開くことにより、領域B内の主管Pmに気体が供給され、領域B内の主管Pmの圧力が上昇する。 Figure 11 shows a state in which, from the state illustrated in Figure 10, an increase in pressure in the main pipe Pm in area A is detected, and the second valve V2 is opened as the required flow rate has been reached. By opening the second valve V2, gas is supplied to the main pipe Pm in area B, and the pressure in the main pipe Pm in area B increases.

図12は、図11に例示する状態から、領域B内の主管Pmの圧力の上昇を検出し、必要流量に達したとして第3バルブV3を開いた状態を示している。第3バルブV3を開くことにより、領域C内の主管Pmに気体が供給され、領域C内の主管Pmの圧力が上昇する。領域C内の圧力が上昇した段階で、領域Cの工程を稼動し、供給制御処理を行うことで、圧力を低下させることなく、気体を供給することが可能となる。図9乃至図12のモデルとして示す各コンプレッサC及び各バルブVの制御を開始制御の制御パターンとして予め記録しておくことにより、供給する圧力を低下させることなく、休止していた領域の工程の開始することが可能となる。 Figure 12 shows a state in which, from the state illustrated in Figure 11, an increase in pressure in the main pipe Pm in area B is detected, and the required flow rate is reached, and the third valve V3 is opened. By opening the third valve V3, gas is supplied to the main pipe Pm in area C, and the pressure in the main pipe Pm in area C increases. When the pressure in area C increases, the process in area C is operated and a supply control process is performed, making it possible to supply gas without reducing the pressure. By recording in advance the control of each compressor C and each valve V shown as a model in Figures 9 to 12 as a control pattern for start control, it becomes possible to start a process in an area that has been paused, without reducing the supply pressure.

以上のようにして、本願開示の供給制御システムにおける工程開始処理が実行される。 In this manner, the process start processing is executed in the supply control system disclosed in the present application.

本願開示の供給制御システムは、上述した様々な状態で稼動を行い、稼動中の様々な情報を記録装置2の記録部21に蓄積する。蓄積した様々な情報は、新たな制御パターンの作成、制御パターンの更新等の処理に用いられる。これにより、本願開示の供給制御システムは、制御パターンの精度を向上させることができる。 The supply control system disclosed in the present application operates in the various states described above, and accumulates various information during operation in the recording unit 21 of the recording device 2. The accumulated information is used for processes such as creating new control patterns and updating control patterns. This allows the supply control system disclosed in the present application to improve the accuracy of the control patterns.

以上詳述した如く、本願開示の供給制御システムは、各コンプレッサCの動作状態及び各バルブVの開閉状態を示した制御パターンに基づいて、各コンプレッサC及び各バルブVを制御する。これにより、本願開示の供給システムは、気体の供給を自動的に制御することが可能となる等、優れた効果を奏する。従って、本願開示の供給制御システムは、作業ミスの低減、作業の効率化等の作業性の向上を実現することが可能である等、優れた効果を奏する。 As described above in detail, the supply control system disclosed in the present application controls each compressor C and each valve V based on a control pattern that indicates the operating state of each compressor C and the open/closed state of each valve V. As a result, the supply system disclosed in the present application has excellent effects, such as being able to automatically control the supply of gas. Therefore, the supply control system disclosed in the present application has excellent effects, such as being able to reduce operational errors and improve workability, such as making work more efficient.

また、本願開示の供給制御システムは、圧力の低下が生じた場合に、全てのコンプレッサCを起動し、全てのバルブVを開ける異常処理を実施する。これにより、本願開示の供給制御システムは、気体の供給量が一時的に低下した場合でも、自動的に対応することが可能となる。 Furthermore, if a pressure drop occurs, the supply control system disclosed in the present application performs abnormality processing by starting all compressors C and opening all valves V. This allows the supply control system disclosed in the present application to automatically respond even if the amount of gas supply drops temporarily.

更に、本願開示の供給制御システムは、工程の稼動が休止している領域で、工程の稼動を開始する場合に、気体の流量を十分に上げてから供給制御を行う工程開始処理を実行する。これにより、稼動開始の際の気体の供給量の低下を防止することが可能となる。 Furthermore, when starting a process in an area where the process is paused, the supply control system disclosed in the present application executes a process start process that sufficiently increases the gas flow rate before controlling the supply. This makes it possible to prevent a decrease in the gas supply rate when starting operation.

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形態で実施することが可能である。そのため、かかる実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various other forms. Therefore, such embodiment is merely illustrative in all respects and should not be interpreted as being restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not bound by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes that fall within the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

例えば、前記実施形態では、異常処理として、圧力が低下した場合にコンプレッサC及びバルブVを制御する制御パターンを例示したが、本発明はこれに限らず、様々な異常処理を対応できる制御パターンを学習させることが可能である。例えば、本願開示の供給制御システムは、圧力が所定の上限値以上に上昇した場合、関係するコンプレッサCを停止する等、様々な処理に展開することが可能である。 For example, in the above embodiment, a control pattern for controlling compressor C and valve V when pressure drops is exemplified as an abnormality process, but the present invention is not limited to this, and it is possible to learn control patterns that can handle various abnormality processes. For example, the supply control system disclosed in the present application can be deployed to various processes, such as stopping the related compressor C when pressure rises above a predetermined upper limit.

1 供給制御装置
10 制御部
11 記録部
110 供給制御プログラム
2 記録装置
20 制御部
21 記録部
210 パターンマスタ
Pm 主管
Ps 枝管
C コンプレッサ
C1 第1コンプレッサ
C2 第2コンプレッサ
V バルブ
V1 第1バルブ
V2 第2バルブ
V3 第3バルブ
V4 第4バルブ
PG 圧力計(流量検出部)
PLC 機器制御装置
NW 通信網
REFERENCE SIGNS LIST 1 Supply control device 10 Control unit 11 Recording unit 110 Supply control program 2 Recording device 20 Control unit 21 Recording unit 210 Pattern master Pm Main pipe Ps Branch pipe C Compressor C1 First compressor C2 Second compressor V Valve V1 First valve V2 Second valve V3 Third valve V4 Fourth valve PG Pressure gauge (flow rate detection unit)
PLC Equipment control device NW Communication network

Claims (5)

主管から複数の枝管が分岐する配管と、前記主管に気体を供給する複数のコンプレッサと、前記主管を開閉する複数のバルブとを備え、前記各枝管は、複数に区分された領域のいずれかに気体を供給するように配置されており、領域毎に稼動する工程に応じて、前記枝管からの気体の供給を制御する供給制御システムであって、
各コンプレッサの動作状態及び各バルブの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、前記各枝管から供給する気体の流量の予測値を記録しているパターンマスタと、
各領域で稼動する工程の状態を取得する取得手段と、
取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する算出手段と、
算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを、前記パターンマスタから選択する選択手段と、
選択した制御パターンに基づいて、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手段と
を備え
前記取得手段が取得した工程の状態が変化する場合で、休止していた工程の稼動を開始する領域があるとき、工程の稼動を開始する領域へ気体を供給する主管内の流量を、必要流量まで上昇させるべく予め設定されている開始制御の制御パターンで、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御した後、前記選択手段にて選択されたパターンマスタに基づく制御に遷移する
ことを特徴とする供給制御システム。
A supply control system comprising: a piping system having a main pipe from which a plurality of branch pipes branch out; a plurality of compressors for supplying gas to the main pipe; and a plurality of valves for opening and closing the main pipe, each of the branch pipes being arranged to supply gas to one of a plurality of divided regions; and the supply control system controls the supply of gas from the branch pipes in accordance with a process operating in each region,
a pattern master that records a predicted value of a flow rate of the gas supplied from each of the branch pipes in association with a control pattern that indicates an operating state of each compressor and an open/close state of each valve;
An acquisition means for acquiring the status of a process operating in each area;
A calculation means for calculating a required flow rate for each region based on the acquired state of a process operating in each region;
a selection means for selecting, from the pattern master, a control pattern in which the predicted value of the gas flow rate in all regions exceeds the calculated required flow rate for each region;
and a means for controlling each of the compressors and each of the valves based on a selected control pattern ;
When the state of the process acquired by the acquisition means changes and there is an area where the operation of a process that has been suspended is to be started, the compressors and the valves are controlled with a control pattern of start control that is preset so as to increase the flow rate in the main pipe that supplies gas to the area where the operation of the process is to be started to a required flow rate, and then the control transitions to a control based on the pattern master selected by the selection means.
A supply control system comprising:
請求項1に記載の供給制御システムであって、
前記パターンマスタは、制御パターンに対応付けて、制御コストが記録されており、
前記選択手段は、必要流量に対して、全ての領域の流量の予測値が上回る制御パターンが、前記パターンマスタに複数記録されている場合に、予測値が上回る制御パターンから、制御コストに基づいて制御パターンを選択する
ことを特徴とする供給制御システム。
2. The supply control system of claim 1,
In the pattern master, a control cost is recorded in association with a control pattern,
The selection means selects a control pattern based on a control cost from among the control patterns whose predicted values exceed the required flow rate in all areas when a plurality of control patterns whose predicted values exceed the required flow rate are recorded in the pattern master.
請求項1又は請求項2に記載の供給制御システムであって、
前記配管の流量を検出する流量検出部を更に備え、
前記流量検出部が検出した流量が、必要流量を下回る前記配管がある場合、予め設定されている非常制御の制御パターンで、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手段を備える
ことを特徴とする供給制御システム。
The supply control system according to claim 1 or 2,
Further comprising a flow rate detector for detecting a flow rate of the piping,
A supply control system comprising: a means for controlling each of the compressors and each of the valves in a preset emergency control pattern when the flow rate detected by the flow rate detection unit is lower than the required flow rate in any of the pipes.
主管から複数の枝管が分岐する配管と、前記主管に気体を供給する複数のコンプレッサと、前記主管を開閉する複数のバルブとが配置され、前記各枝管は、複数に区分された領域のいずれかに気体を供給するように配置された供給制御システムに対し、領域毎に稼動する工程に応じて、前記枝管からの気体の供給を制御する供給制御装置であって、
各コンプレッサの動作状態及び各バルブの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、前記各枝管から供給する気体の流量の予測値を記録しているパターンマスタにアクセスする手段と、
各領域で稼動する工程の状態を取得する取得手段と、
取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する算出手段と、
算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを、前記パターンマスタから選択する選択手段と、
選択した制御パターンに基づいて、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手段と
を備え
前記取得手段が取得した工程の状態が変化する場合で、休止していた工程の稼動を開始する領域があるとき、工程の稼動を開始する領域へ気体を供給する主管内の流量を、必要流量まで上昇させるべく予め設定されている開始制御の制御パターンで、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御した後、前記選択手段にて選択されたパターンマスタに基づく制御に遷移する
ことを特徴とする供給制御装置。
A supply control device for controlling the supply of gas from the branch pipes in accordance with a process operating for each of a plurality of regions, for a supply control system including a main pipe from which a plurality of branch pipes branch out, a plurality of compressors for supplying gas to the main pipe, and a plurality of valves for opening and closing the main pipe, the branch pipes being arranged to supply gas to any of a plurality of regions divided into a plurality of regions, the supply control device comprising:
a means for accessing a pattern master that records a predicted value of a flow rate of the gas supplied from each of the branch pipes in association with a control pattern that indicates an operating state of each compressor and an open/close state of each valve;
An acquisition means for acquiring the status of a process operating in each area;
A calculation means for calculating a required flow rate for each region based on the acquired state of a process operating in each region;
a selection means for selecting, from the pattern master, a control pattern in which the predicted value of the gas flow rate in all regions exceeds the calculated required flow rate for each region;
and a means for controlling each of the compressors and each of the valves based on a selected control pattern ;
When the state of the process acquired by the acquisition means changes and there is an area where the operation of a process that has been suspended is to be started, the compressors and the valves are controlled with a control pattern of start control that is preset so as to increase the flow rate in the main pipe that supplies gas to the area where the operation of the process is to be started to a required flow rate, and then the control transitions to a control based on the pattern master selected by the selection means.
A supply control device characterized by:
主管から複数の枝管が分岐する配管と、前記主管に気体を供給する複数のコンプレッサと、前記主管を開閉する複数のバルブとが配置され、前記各枝管は、複数に区分された領域のいずれかに気体を供給するように配置された供給制御システムに対し、領域毎に稼動する工程に応じて、前記枝管からの気体の供給を制御するコンピュータに、供給制御させる供給制御プログラムであって、
コンピュータに、
各コンプレッサの動作状態及び各バルブの開閉状態を示した制御パターンに対応付けて、前記各枝管から供給する気体の流量の予測値を記録しているパターンマスタにアクセスする手順と、
各領域で稼動する工程の状態を取得する取得手順と、
取得した各領域で稼動する工程の状態に基づいて、領域毎の必要流量を算出する算出手順と、
算出した領域毎の必要流量に対して、全ての領域で気体の流量の予測値が上回る制御パターンを、前記パターンマスタから選択する選択手順と、
選択した制御パターンに基づいて、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御する手順
を実行させるようにしてあり、
前記取得手順が取得した工程の状態が変化する場合で、休止していた工程の稼動を開始する領域があるとき、工程の稼動を開始する領域へ気体を供給する主管内の流量を、必要流量まで上昇させるべく予め設定されている開始制御の制御パターンで、前記各コンプレッサ及び前記各バルブを制御した後、前記選択手順にて選択されたパターンマスタに基づく制御に遷移する
ことを特徴とする供給制御プログラム。
A supply control program for causing a computer to control the supply of gas from the branch pipes in accordance with a process operating for each of a plurality of regions, the supply control program including a supply control system including a main pipe having a plurality of branch pipes branching out from the main pipe, a plurality of compressors for supplying gas to the main pipe, and a plurality of valves for opening and closing the main pipe, the branch pipes being arranged to supply gas to one of a plurality of regions divided into a plurality of regions, the supply control program comprising:
On the computer,
a step of accessing a pattern master in which a predicted value of a flow rate of the gas supplied from each of the branch pipes is recorded in association with a control pattern indicating an operating state of each compressor and an open/close state of each valve;
Acquisition procedures for acquiring the status of processes operating in each area;
a calculation procedure for calculating a required flow rate for each area based on the acquired state of a process operating in each area;
a selection step of selecting, from the pattern master, a control pattern in which the predicted value of the gas flow rate in all regions exceeds the calculated required flow rate for each region;
and a procedure for controlling each of the compressors and each of the valves based on the selected control pattern.
When the state of the process acquired by the acquisition procedure changes and there is an area where the operation of the process that has been suspended is to be started, the compressors and the valves are controlled with a control pattern of start control that is preset to increase the flow rate in the main pipe that supplies gas to the area where the operation of the process is to be started to a required flow rate, and then the control transitions to a control based on the pattern master selected in the selection procedure.
A supply control program comprising:
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