CN113544430A

CN113544430A - 流体供给系统、路径决定装置、路径决定程序及路径决定方法

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Publication number: CN113544430A
Application number: CN201980093664.8A
Authority: CN
Inventors: 京屋贵则
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-03-13
Filing date: 2019-03-13
Publication date: 2021-10-22
Also published as: WO2020183646A1; TW202033884A; JP6906727B2; JPWO2020183646A1

Abstract

流体供给系统(1000)具备网格配管回路(800)、利用流体的多个生产设备(810)及路径决定装置(100)。网格配管回路(800)具有能够控制的多个阀(801)、以及多个配管(802)。配管(802)将阀(801)彼此连接从而将网格配管回路(800)配置为网格状。路径决定装置(100)决定供给路径，该供给路径是用于向多个设备中的至少任意一个设备供给压缩空气的路径，并且是成为网格配管回路(800)的一部分的路径。路径决定装置(100)通过控制多个阀(801)中的至少任意一个阀(801)来形成所决定的供给路径。

Description

流体供给系统、路径决定装置、路径决定程序及路径决定方法

技术领域

本发明涉及流体供给系统、路径决定装置、路径决定程序及路径决定方法。

背景技术

在现有技术中，供给压缩空气的供给路径的形状为循环形状。以往，在允许循环形状的供给路径中的压缩空气的泄漏的基础上，以限制压缩机的最小台数以及使高效率的压缩机优先运转这样的应对实现了节能化。此外，针对向未使用的设备分支的配管，通过手动作业将阀关闭，以避免压缩空气流动。

因此，关于压缩机的节能化，在允许了供气路径中的泄漏的基础上通过压缩机的运转控制来实现，因此，节能的效果受有限。

此外，在循环形状的供给路径中与不使用的设备相关的路径也包含在供给路径中，因此，需要供给与不使用的设备相关的路径的配管的体积量的压缩空气，或者需要供给预见到与不使用的设备相关的路径的配管的泄漏量的压缩空气。因此，存在压缩空能量损失的问题。

在专利文献1中，公开了一种网格型的供气路径。

但是，在专利文献1中，无法从网格型的供气路径根据所运转的设备数量而形成供给压缩空气的供给路径。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-198098号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供一种考虑了压缩空气的供给路径中的泄漏的、形成节能效果大的供给路径的流体供给系统。

用于解决问题的手段

本发明的流体供给系统具备：网格配管回路，其具有包含能够通过控制而进行开闭的多个电磁阀在内的多个阀、以及多个配管，所述多个配管的各配管将阀彼此连接，由此所述多个配管被配置为网格状，供流体流入；多个利用设备，它们与所述多个配管中的不同的配管分别连接，并利用所述流体；以及路径决定装置，其具有路径决定部和阀控制部，该路径决定部决定供给路径，该供给路径是用于向所述多个利用设备中的至少任意一个所述利用设备供给所述流体的路径，并且是成为所述网格配管回路的一部分的路径，该阀控制部控制所述网格配管回路具有的所述多个电磁阀中的至少任意一个电磁阀，由此形成所述供给路径。

发明的效果

根据本发明的流体供给系统，能够提供考虑了流体在供给路径中的泄漏的、形成节能效果大的供给路径的流体供给系统。

附图说明

图1是实施方式1的图且是示出流体供给系统1000的结构的图。

图2是实施方式1的图且是对节点及分支进行说明的图。

图3是实施方式1的图且是示出路径决定装置100的功能块的图。

图4是实施方式1的图且是示出路径决定装置100的硬件结构的图。

图5是实施方式1的图且是说明网格配管回路800中的供给路径的图。

图6是实施方式1的图且是说明路径决定装置100的动作的时序。

图7是实施方式1的图且是说明路径决定装置100的动作的时序。

图8是实施方式1的图且是示出设备DB112B的图。

图9是实施方式1的图且是示出配管DB113B的图。

图10是实施方式1的图且是示出生产投入211的图。

图11是实施方式1的图且是示出投入命令部220生成的生产投入命令221的图。

图12是实施方式1的图且是示出计算指示部111的处理内容的图。

图13是实施方式1的图且是示出设备计算部112A的处理的图。

图14是实施方式1的图且是示出配管计算部113A的处理的图。

图15是实施方式1的图且是说明网格配管回路800中的供给路径的形成的图。

图16是实施方式1的图且是示出变形例中的路径决定装置100的硬件结构的图。

图17是实施方式1的图且是示出阀状态存储部130存储的阀状态信息131的图。

图18是实施方式1的图且是说明配管计算部113A还参照阀状态信息131来决定供给路径的图。

图19是实施方式1的图且是示出路径决定装置100的功能由硬件实现的结构的图。

图20是实施方式2的图且是示出诊断装置901的诊断动作的时序图。

图21是实施方式2的图且是示出配管计算部113A向配管DB113B记录配管B4的消耗量的动作的图。

图22是实施方式2的图且是示出变形例的配管计算部113A制作阀状态信息131的动作的图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外，各图中，针对相同或相当的部分标注相同的标号。在实施方式的说明中，针对相同或相当的部分适当省略或简化说明。

(1)以下，有时将生产设备表记为设备。生产设备是利用流体的利用设备。

(2)以下，将压缩空气用作流体来说明流体供给系统1000。但是，流体不限于压缩空气，也可以是压缩空气以外的不活性气体或二氧化碳这样的气体。另外，流体也可以是液体。此外，流体也可以是粉体。

(3)以下，出现设备数据库112B及配管数据库113B，但它们被表记为设备DB112B、配管DB113B。另外，数据库被表记为DB。

(4)以下，将压力传感器计测出的压力数据表记为传感器数据。

(5)以下在记载为阀时，只要没有另外说明，则是能够进行开闭控制的电磁阀。电磁阀是开闭阀。

(6)以下，接口被表记为IF。

实施方式1.

参照图1至图19，对实施方式1的路径决定装置100进行说明。

＊＊＊结构的说明＊＊＊

图1示出流体供给系统1000的结构。图1中，实线表示压缩空气的流动，虚线表示数据的流动。流体供给系统1000具备路径决定装置100、制定部210、投入命令部220、生产执行系统230、压缩机控制装置240、工厂700。工厂700具有多个压缩机710、多个阀720、贮藏罐730、阀740及网格配管回路800。

网格配管回路800具有能够通过控制进行开闭的多个阀801、以及多个配管802。图1的网格配管回路800的多个阀801作为电磁阀进行说明。在网格配管回路800中，可以是多个电磁阀的全部为电磁阀，也可以是具备一个或多个手动阀和多个电磁阀。

电磁阀如图1的阀A那样具有多个副阀。能够按照每个副阀进行开闭的控制。在阀A中，能够分别独立地控制副阀1、2及副阀3。

网格配管回路800通过多个配管的各配管连接阀彼此而将多个配管配置为网格状，供流体流入。利用流体的多个利用设备与多个配管中的不同的配管分别连接。

作为路径决定部的配管管理部113将网格配管回路800作为对象来决定供给路径，该供给路径是用于向多个利用设备中的至少任意一个利用设备供给流体的路径，并且是形成网格配管回路的一部分的路径。阀控制部120将网格配管回路800作为对象来控制网格配管回路800具有的多个阀中的至少任意一个阀，由此形成供给路径。以下，对路径决定装置100具体进行说明。

图2是说明网格配管回路800中的节点811及分支812的图。在网格配管回路800中，将配管的分支点称为节点811，将除此以外的路径称为分支812。通过节点811而连接分支812。在进行分支的节点811设置有阀。阀可以是电磁阀，也可以是手动的开闭阀。在分支812配置有压力传感器803。如上所述，也可以存在未配置压力传感器的分支812。分支812的实体是配管802。

图3示出路径决定装置100的功能块。路径决定装置100具备解析部110和阀控制部120。解析部110具备计算指示部111、设备管理部112及配管管理部113。设备管理部112具备设备计算部112A和设备DB112B。配管管理部113具备配管计算部113A和配管DB113B。计算指示部111与投入命令部220、生产执行系统230进行通信。阀控制部120与阀801、生产执行系统230进行通信。设备计算部112A及配管计算部113A与压力传感器803进行通信。

(1)解析部110进行与压缩空气的供给相关的解析。

(2)计算指示部111向设备管理部112和配管管理部113指示计算。

(3)设备管理部112管理设备所消耗的压缩空气。

(4)设备计算部112A计算设备所使用的压缩空气的消耗量。

(5)配管管理部113管理配管中的压缩空气的消耗量。

“配管中的压缩空气的消耗量”是指配管中的压缩空气(流体)的泄漏量。

(6)配管计算部113A执行配管路径的决定、配管路径中的压缩空气的泄漏量的计算这样的处理。

(7)阀控制部120对阀进行控制，并且存储阀的开闭状态。

(1)制定部210制定生产计划。

(2)投入命令部220输出在图11中后述的生产投入命令221。

(3)生产执行系统230执行产品的生产。

(4)压缩机控制装置240控制压缩机710。

(5)生产设备810生产产品。

(6)阀801是收受控制而进行开闭的阀。

(7)在配管802中流动压缩空气。

(8)压力传感器803检测存在于配管的压缩空气的压力。

图4示出路径决定装置100的硬件结构。路径决定装置100是计算机。路径决定装置100具备处理器10，并且，具备主存储装置20、辅助存储装置30、输入IF40、输出IF50及通信IF60这样的其他硬件。处理器10经由信号线70而与其他硬件连接，对这些其他硬件进行控制。

路径决定装置100具备计算指示部111、设备管理部112、配管管理部113及阀控制部120作为功能要素。计算指示部111是指示路径决定所需的计算并发送通过计算而决定的路径的路径发送部。

配管管理部113是路径决定部。计算指示部111、设备管理部112、配管管理部113及阀控制部120的功能由路径决定程序101实现。

处理器10是执行路径决定程序101的装置。路径决定程序101是实现计算指示部111、设备管理部112、配管管理部113及阀控制部120的功能的程序。处理器10是进行运算处理的IC(Integrated Circuit：集成电路)。处理器10的具体例是CPU(Central ProceSSingUnit：中央处理单元)、DSP(Digital Signal ProceSSor：数字信号处理器)、GPU(GraphicSProceSSing Unit：图形处理器)。

主存储装置20是存储装置。主存储装置20的具体例是SRAM(Static RandomAcceSS Memory：静态随机存取存储器)、DRAM(Dynamic Random AcceSS Memory：动态随机存取存储器)。主存储装置20保持处理器10的运算结果。

辅助存储装置30是非易失性地保管数据的存储装置。辅助存储装置30的具体例是HDD(Hard DiSk Drive：硬盘驱动器)。此外，辅助存储装置30也可以是SD(注册商标)(Secure Digital：安全数字)存储卡、NAND闪存、软盘、光盘、高密度盘、蓝光(注册商标)光盘、DVD(Digital VerSatile DiSk：数字通用光盘)这样的可移动记录介质。辅助存储装置30存储有设备DB112B、配管DB113B、路径决定程序101。设备DB112B、配管DB113B这样的数据也可以存储在云服务器这样的其他装置中，由路径决定装置100从其他装置取得。

输入IF40是连接有鼠标或键盘这样的输入装置且从各装置输入数据的端口。输出IF50是连接有各种设备且通过处理器10向各种设备输出数据的端口。

通信IF60是用于供处理器与其他装置进行通信的通信端口。在图4中，在通信IF60连接有压力传感器803、投入命令部220、生产执行系统230、阀801。

处理器10从辅助存储装置30将路径决定程序101加载到主存储装置20，从主存储装置20读入并执行路径决定程序101。在主存储装置20中，不仅存储有路径决定程序101，还存储有OS(Operating SyStem：操作系统)。处理器10一边执行OS，一边执行路径决定程序101。路径决定装置100也可以具备代替处理器10的多个处理器。这多个处理器分担路径决定程序101的执行。各个处理器与处理器10相同，是执行路径决定程序101的装置。由路径决定程序101利用、处理或输出的数据、信息、信号值及变量值被存储在主存储装置20、辅助存储装置30或者处理器10内的寄存器或高速缓冲存储器中。

路径决定程序101是使计算机执行将计算指示部111、设备管理部112、配管管理部113及阀控制部120的“部”替换为“处理”、“步骤”或“工序”的各处理、各步骤或各工序的程序。

此外，路径决定方法是通过由作为计算机的路径决定装置100执行路径决定程序101而进行的方法。路径决定程序101可以存储于计算机可读取的记录介质来提供，也可以作为程序产品来提供。

图5是说明流体供给系统1000具有的网格配管回路800中的供给路径的图。

图5的左上图是网格配管回路800的比较例的循环型配管。在循环型的配管中，即便在设备A至设备D中仅设备C运转(接通)、且设备A、B、D停止(断开)的情况下，也需要向循环型配管的整个区域供给压缩空气。因此，在停止的设备A、B、D用的路径中也流动压缩空气，因此，产生该部分的压缩空气的泄漏。

另一方面，在实施方式1的网格配管回路800中如以下所述。

图5的左下图示意性示出网格配管回路800。网格配管回路800的16处的阀V通过配管802而连接。在图5的左下图中，设备A至设备D全部停止。

图5的右上图示出设备C开始了运转的状态。在图5的右上图中，阀V1的阀V2方向为打开，阀V2的阀V3方向为打开，阀V3的阀V4方向为打开，形成实线所示的供给路径。在该情况下，相对于图5的左上的循环型配管，不向虚线所示的部分供给压缩空气，因此，相对于循环型配管，压缩空气的泄漏少。

图5的右下图示出设备B、C、D运转的状态。在右下图中，除了右上的状态之外，阀V4的阀V5方向成为打开，阀V5的阀V6方向成为打开，阀V5的阀V10方向成为打开，阀V6的阀V7方向成为打开，阀V7的阀V8方向成为打开，阀V8的阀V9方向成为打开，因此，形成了实线所示的压缩空气的供给路径。在图5的右下图中，也不使用网格配管回路800中的虚线的配管。因此，相对于循环型配管，压缩空气的泄漏少。

＊＊＊动作的说明＊＊＊

图6、图7是说明路径决定装置100的动作的时序。参照图6、图7来说明路径决定装置100的动作。路径决定装置100的动作相当于路径决定方法。此外，路径决定装置100的动作相当于路径决定程序的处理。

作为路径决定装置100的动作的前阶段，系统供应商或DB管理者对设备DB112B及配管DB113B进行初始设定。如果有需要，则系统供应商或DB管理者更新设备DB112B。如果有需要，则系统供应商或DB管理者更新配管DB113B。对设备DB112B及配管DB113B进行说明。

图8示出设备DB112B的一例。

图9示出配管DB113B的一例。从设备DB112B开始进行说明。

参照图8对设备DB112B进行说明。设备DB112B是具有与设备所使用的压缩空气的消耗量相关的数据的DB。设备DB112B是软件。对图8的上表进行说明。左列示出设备。设备是干燥机。中央列示出干燥机的动作模式。中央列示出停止、起动、干燥动作为弱、中、强的情况以及干燥机休止的情况作为动作模式。右侧列示出各动作模式中的干燥机的压缩空气的消耗量。图8的下表的设备是分隔开闭机。

表的各列与上表相同，因此省略说明。

参照图9对配管DB113B进行说明。配管DB113B存储有与配管部位中的压缩空气的消耗量(泄漏量)相关的数据。配管DB113B是软件。配管DB113B中的压缩空气的消耗量是指压缩空气的泄漏量。配管DB113B按照每个配管的直径而示出配管的消耗量、接头的消耗力、手动开闭阀的消耗量、自动开闭阀的消耗量。此外，配管DB113B具有网格配管回路800的网格配管信息880。在图9中示意性示出网格配管信息。图9所示的网格配管信息示意性示出图1所示的网格配管回路800，因此，图9的网格配管信息所示的网格配管回路与网格配管回路800不一致。网格配管信息是指网格配管回路800的构成信息。如果以图1的网格配管回路800为例，则网格配管信息880为如下这样的信息：网格配管回路800是具有25个阀801、40根配管802及28个压力传感器803的网格形状的配管回路。

对图9的上表进行说明。左列示出直径3cm的配管。中央列示出配管、接头及阀这样的种类。右侧列示出配管、接头及阀的压缩空气的消耗量，即压缩空气的泄漏量。图9的下表示出直径2cm的配管，表的各列与上表相同，因此省略说明。

＜步骤S21＞

在步骤S21中，制定部210对生产投入211进行制定。制定部210将制定出的生产投入211向投入命令部220发送。

图10示出生产投入211的一例。从左列起依次示出所生产的产品的产品编号、大日程的生产数、中日程的生产数及小日程的生产数(个数)。大日程表示在1月内应生产1000个产品编号“AA001M”的产品。中日程表示在1月的第1周应生产250个产品编号“AA001M”的产品。小日程表示在1月4日9点至10点应生产30个产品编号“AA001M”的产品，在1月4日10点至11点应生产33个产品编号“AA001M”的产品，在1月4日11点至12点应生产33个产品编号“AA001M”的产品。

＜步骤S22＞

在步骤S22中，投入命令部220根据从制定部210接收到的生产投入211而生成生产投入命令221，将生成的生产投入命令221向计算指示部111和生产执行系统230发送。

图11示出投入命令部220所生成的生产投入命令221的一例。

另外，图10所示的生产投入211是指何时在哪个行程中处理几个产品这样的信息。

图11所示的生产投入命令221是指何时由哪个装置进行何种处理这样的信息。生产投入命令221包含设备运转信息和工序信息。对设备运转信息进行说明。

左列示出设备运转的日期时间。中央列示出运转的设备。右侧列示出制程。制程是指工序的具体内容。

对工序信息进行说明。工序信息从左起依次示出产品的产品编号、工序1至工序4。各工序是将制程具体化得到的内容。

＜步骤S22-1＞

在步骤S22-1中，计算指示部111生成计算指示1。在步骤S22-1中，计算指示部111基于生产投入命令221而生成计算指示1，将计算指示1向设备管理部112发送。

在步骤S23-1中，计算指示部111从设备管理部112接收计算结果1。

在步骤S22-2中，计算指示部111使用计算结果1生成计算指示2，将计算指示2向配管管理部113发送。

在步骤S23-2中，计算指示部111从配管管理部113接收计算结果2。

配管管理部113是路径决定部。路径决定部通过参照消耗量信息和泄漏量信息来决定供给路径，其中，该消耗量信息表示利用流体的利用设备消耗流体的预测消耗量，该泄漏量信息包含多个配管的各配管中的流体的泄漏量及多个阀的各阀中的流体的泄漏量。这里，多个阀的各阀中的流体的泄漏量中的阀包含电磁阀和手动阀这两者。

消耗量信息是计算结果1。泄漏量信息是配管DB113B具有的数据。

具体而言，动作如下所述。

图12示出计算指示部111的处理内容。参照图12对计算指示部111的处理进行说明。

(1)计算指示部111将从投入命令部220接受的生产投入命令221用作输入数据，向设备管理部112提供设备的与时间对应的动作的信息作为计算指示1(步骤S22-1)。

计算指示部111使用图12所示的生产投入命令221，生成计算指示1。

计算指示部111根据生产投入命令221，解释为清洗机1号机在9：00进行纯水清洗，清洗机2号机在9：00进行纯水清洗。

计算指示部111基于解释，生成请计算清洗机1号机及清洗机2号机的压缩空气消耗量这样的指示作为计算指示1，将计算指示1向设备管理部112发送。

(2)计算指示部111从设备管理部112接受与时间对应的设备的消耗量信息作为计算结果1(步骤S23-1)。具体而言，计算指示部111从设备管理部112接收清洗机1号机及清洗机2号机的压缩空气消耗量作为计算结果1。该计算结果1也被用作压缩机组的控制信息。

(3)计算指示部111使用从投入命令部220接受的生产投入命令221和设备管理部112的计算结果1，向配管管理部113提供压缩空气的与时间对应的需要量的信息作为计算指示2(步骤S22-2)。

在图12的例子中，计算指示部111生成请决定向清洗机1号机及清洗机2号机供给压缩空气的供给路径的候选这样的指示和请计算各候选的消耗量(泄漏量)这样的指示作为计算指示2。

(4)在该例子中，计算指示部111从配管管理部113接受使清洗机1号机及清洗机2运转时的多个供给路径和各个供给路径的压缩空气消耗量作为计算结果2(步骤S23-2)。

该压缩空气的消耗量也被用作压缩机组的控制信息。

＜步骤S23-1＞

在步骤S23-1中，设备计算部112A生成计算结果1。在步骤S23-1中，设备计算部112A执行对来自计算指示部111的计算指示1进行了响应的计算。

图13示出设备计算部112A生成计算结果1的具体处理。如图13所示，计算指示1包含[请计算设备的压缩空气消耗量]这样的指示和生产投入命令221。设备计算部112A在接收到计算指示1的情况下，根据生产投入命令221，解释为清洗机1号机在9：00实施纯水清洗，清洗机2号机在9：00实施纯水清洗。设备计算部112A能够参照设备DB112B，计算各设备810的压缩空气的消耗量。

即，设备计算部112A在从计算指示部111接收到包含生产投入命令221的计算指示1的情况下，如图13所示，使用设备DB112B所记载的消耗量等的数据，计算设备的压缩空气的消耗量。在图13中，设备计算部112A计算以下内容作为清洗机1号机及清洗机2号机的压缩空气的消耗量。从9：00开始2分钟内，清洗机1号机消耗2.0m³。从9：00开始2分钟内，清洗机2号机消耗2.0m³。设备计算部112A将这些消耗量作为计算结果1向计算指示部111发送。

＜步骤S23-2＞

图14示出配管计算部113A生成计算结果2的具体处理。计算指示部111使用图12所述的生产投入命令221及图13所述的计算结果1，生成计算指示2并向配管计算部113A发送。如图14所示，计算指示2包含[请计算针对设备的压缩空气供给路径的候选和消耗量(泄漏量)]这样的指示和计算结果1。

在步骤S23-2中，配管计算部113A参照计算结果1和配管DB113B的数据，生成计算结果2。

在图14中，

(a)配管计算部113A基于计算指示2，解释为从9：00开始2分钟内，清洗机1号机消耗2.0m³的压缩空气，从9：00开始2分钟内，清洗机2号机消耗2.0m³的压缩空气。即，配管计算部113A解释为从9：00到9：02，清洗机1号机及清洗机2号机分别消耗2.0m³的压缩空气。

(b)接着，配管计算部113A参照网格配管信息880，计算从9：00到9：02向清洗机1号机供给压缩空气的多个路径和向清洗机2号机供给压缩空气的多个路径。关于路径的计算，能够根据网格配管信息880具有的网格配管回路800的数据进行数学计算。

配管计算部113A将清洗机1号机的多个路径作为对象，使用计算结果1所包含的清洗机1号机的压缩空气的使用量、和配管DB113B的消耗量的列中的构成针对清洗机2号机计算出的多个路径的“种类”的消耗量的数据，如以下那样计算各路径中的压缩空气的消耗量。作为清洗机1号机的各路径的压缩空气的消耗量，配管计算部113A根据分支、节点、阀这样的构成路径的“种类”的消耗量来计算各路径的压缩空气的泄漏量。

同样，配管计算部113A将清洗机2号机的多个路径作为对象，使用计算结果1所包含的清洗机2号机的压缩空气的使用量、和配管DB113B的消耗量的列中的构成针对清洗机2号机计算出的多个路径的“种类”的消耗量的数据，如以下那样计算各路径中的压缩空气的消耗量。作为清洗机2号机的各路径的压缩空气的消耗量，配管计算部113A根据分支、节点、阀这样的构成路径的“种类”的消耗量来计算各路径的压缩空气的泄漏量。

(c)配管计算部113A根据(b)的计算结果，针对清洗机1号机决定出路径A→B→C，针对清洗机2号机决定出路径A→B→D→E→C。另外，以下所示的路径A→B→C例如是图1中的A→B→C的路径，清洗机1号机是图1的设备810a。此外，以下所示的路径A→B→D→E→C例如是图1中的A→B→D→E→C的路径，清洗机2号机是图1的设备810b。在形成路径A→B→C及路径A→B→D→E→C的路径的情况下，阀A的副阀1为打开，阀B的副阀1、2、3为打开，阀C的副阀4为打开，阀D的副阀1、2为打开，以及阀E的副阀2、3为打开。如图14所示，计算结果2包括以下的(1)、(2)。

(1)从9：00开始2分钟内，请通过路径A→B→C向清洗机1号机供给压缩空气。配管消耗量为0.1m³/秒。

(2)从9：00开始2分钟内，请通过路径A→B→D→E→C向清洗机2号机供给压缩空气。配管消耗量为0.1m³/秒。

＜步骤S24＞

在步骤S24中，计算指示部111基于设备管理部112的计算结果1、配管管理部113的计算结果2及生产投入命令221，生成包含压缩空气的供给路径781、压缩空气消耗量782及应运转的压缩机710的台数783的信息作为决定结果780。

根据计算结果2可知压缩空气的供给路径781。压缩空气消耗量782是设备所消耗的压缩空气的消耗量和配管所消耗的压缩空气的消耗量之和。根据计算结果1可知设备所消耗的压缩空气的消耗量，根据计算结果2可知配管所消耗的压缩空气的消耗量。

由于是压缩空气的泄漏量，因此，根据计算结果2可知。应运转的压缩机710的台数783如下所述。计算指示部111能够参照压缩机710的规格数据，根据计算结果1及计算结果2求出台数783。压缩机710的规格数据被存储在辅助存储装置30中。

＜步骤S25-1＞

计算指示部111发送供给路径781。计算指示部111是指示路径决定所需的计算并发送通过计算而决定的路径的路径发送部。具体而言，在步骤S25-1中，计算指示部111将步骤S24的决定结果780向生产执行系统230发送。

＜步骤S25-2＞

生产执行系统230基于从投入命令部220接收到的“生产投入命令221”(步骤S22)和从计算指示部111接收到的“决定结果780”(步骤S25-1)，生成控制指令711并向压缩机控制装置240发送(步骤S25-2)。生产执行系统230能够根据决定结果780所包含的压缩空气消耗量782和从投入命令部220发送的生产投入命令221，生成控制指令711。控制指令711是对相应的压缩机的运转率进行控制的信息。

＜步骤S25-3＞

在步骤S25-3中，压缩机控制装置240从生产执行系统230接收控制指令711，按照控制指令711来控制相应的压缩机的运转率。

＜步骤S26-1＞

在步骤S26-1中，生产执行系统230基于从计算指示部111接收到的决定结果780，将阀控制指令401向阀控制部120发送。阀控制指令401也可以是供给路径781本身。

即，在供给路径781的数据格式是在网格配管回路800中形成供给路径781的多个阀的开闭信息的情况下，阀控制指令401可以是供给路径781的数据。

＜步骤S26-2＞

在步骤S26-2中，阀控制部120基于阀控制指令401，控制相应的阀的开闭。

＜步骤S27＞

在步骤S27中，阀控制部120存储阀的开闭状态。阀控制部120将阀的开闭状态存储于辅助存储装置30。

＜步骤S28＞

以下，参照图7对步骤S28以后进行说明。如图7所示，各压力传感器将传感器数据向压缩机控制装置240、设备管理部112、配管管理部113发送。

＜步骤S29＞

在步骤S29中，生产执行系统230控制相应的生产设备810。

＜步骤S30＞

在步骤S30中，从生产执行系统230被控制的生产设备810将状态数据向生产执行系统230、设备管理部112、配管管理部113发送。状态数据是指按照指令进行了动作这样的响应数据。

＜步骤S31＞

在步骤S31中，设备管理部112、配管管理部113能够收集传感器数据、各设备的状态数据，并将其用于设备DB112B、配管DB113B的更新。

以下说明阀控制部120对阀的开闭进行控制而形成压缩空气的供给路径的步骤。为了缓和配管802的内部的压力变动，阀控制部120在压缩空气的供给开始时从接近贮藏罐730的阀打开，在压缩空气的供给停止时从远离贮藏罐730的阀关闭。

图15是说明网格配管回路800中的供给路径的形成的图。

在图15中，在初始状态下，所有阀V全部关闭，压缩机全部停止。

(1)在操作开始时，压缩机控制装置240使压缩机A运转。

阀控制部120将阀V50设为打开。

(2)与设备A的运转配合地，阀控制部120将向配管B供给的阀V99设为打开。

(3)与设备C的运转配合地，阀控制部120将向配管B4供给的阀V2设为打开，将向配管B6供给的阀V5设为打开。

(4)与设备E的运转配合地，压缩机控制装置240使压缩机B运转。

阀控制部120将阀V60设为打开，将向配管B8供给的阀V4设为打开，将向配管B11供给的阀V7设为打开。

(5)与设备C的停止配合地，阀控制部120将向配管B9供给的阀V5设为打开，将向配管B11供给的阀V8设为打开，将向阀V4、配管B6供给的阀V5设为关闭。

(6)与设备F的运转配合地，阀控制部120将向配管B12供给的阀V8设为打开。

(7)与全部设备的停止配合地，阀控制部120将阀V8设为关闭，将阀V5设为关闭，将阀V2设为关闭，将阀V99设为关闭，将阀V50设为关闭，将阀V60设为关闭。压缩机控制装置240使压缩机A和压缩机B停止。

＊＊＊实施方式1的效果的说明＊＊＊

(1)在现有技术中，在允许循环配管的供给路径中的压缩空气的泄漏的同时，通过压缩机的运转控制进行了节能化。但是，在流体供给系统1000中，通过控制网格配管回路800所具备的阀的开闭，形成作为网格配管回路800的一部分的供给路径。

因此，能够削减向原本不使用的配管的体积量的压缩空气供给、以及能够通过压缩空气的供给路径的最小化而削减泄漏。

(2)根据流体供给系统1000，能够通过网格配管回路800使供给路径最小化，与以往相比，能够削减所要求的压缩空气量，因此，能够降低压缩机的运转率，因此，能够实现以往无法实现的节能化。

＜变形例＞

参照图16、图17来说明实施方式1的变形例。

图16示出变形例中的路径决定装置100的硬件结构。变形例的路径决定装置100具备阀状态存储部130，该阀状态存储部130存储有作为阀801的状态的阀状态信息131。阀状态存储部130由辅助存储装置30实现。

图17示出阀状态存储部130所存储的阀状态信息131。

参照图17来说明阀状态信息131。由虚线包围的范围示出网格配管回路800的一部分。在图17中，阀表记为V(1)、V(2)及V(3)，配管表记为P(1)、P(2)，压力传感器表记为S(1)及S(2)。

此外，V(1)具有作为副阀的V(1)1及V(1)2，V(2)具有作为副阀的V(2)1、V(2)2及V(2)3，V(3)具有作为副阀的V(3)1、V(3)2及V(3)3。

图17的阀状态信息131示出V(1)2及V(2)3被记录为关闭固定的状态。在关闭固定的列中，1表示是关闭固定，0表示不是关闭固定。在关闭固定的情况下，副阀被看作是关闭的状态。可以由管理者通过手动将阀状态信息131的内容登记于阀状态存储部130，也可以如之后在实施方式2的变形例中叙述的那样，由配管计算部113A自动地将阀状态信息131的内容登记于阀状态存储部130。在实施方式1的变形例中，只要在阀状态存储部130中存储有阀状态信息131即可，可以是任意的存储方法。

在该变形例中，配管计算部113A在步骤S23-2中决定供给路径作为计算结果2时，还参照阀状态信息131决定供给路径。

图18是说明配管计算部113A还参照阀状态信息131来决定供给路径的图，对应于图14。在图18所示的阀状态信息131中，阀的列中的A1、A2、...表示图1的网格配管回路800的A、B、C、D、E的位置的阀的副阀。在图1中记载有表示副阀的1、2、3。

在图18的阀状态信息131中，副阀B1和副阀D2为关闭固定。在该情况下，配管计算部113A在决定供给路径时，不采用使用副阀B1和副阀D2的供给路径。因此，配管计算部113A不采用图14所述的路径A→B→D→E→C。在图18的例子中，配管计算部113A采用路径A→B→C→E作为清洗机2号机的路径。

＊＊＊变形例的效果＊＊＊

在实施方式1的变形例中，在决定供给路径时使用阀状态信息131，由此，配管计算部113A能够立即判定由于阀关闭固定而无法采用的供给路径。因此，配管计算部113A能够迅速地决定供给路径。

＜硬件结构的补充＞

在图4的路径决定装置100中，路径决定装置100的功能由软件实现，但路径决定装置100的功能也可以由硬件实现。

图19示出路径决定装置100的功能由硬件实现的结构。图19的电子电路90是实现计算指示部111、设备管理部112及配管管理部113、主存储装置20、辅助存储装置30、输入IF40、输出IF50及通信IF60的功能的专用的电子电路。

电子电路90与信号线91连接。具体而言，电子电路90是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、逻辑IC、GA、ASIC、或者FPGA。GA是Gate Array(门阵列)的简称。ASIC是Application Specific Integrated Circuit(专用集成电路)的简称。FPGA是Field-Programmable Gate Array(现场可编程门阵列)的简称。路径决定装置100的结构要素的功能可以由1个电子电路实现，也可以分散到多个电子电路来实现。此外，也可以是，路径决定装置100的结构要素的一部分功能由电子电路实现，剩余的功能由软件实现。

处理器10和电子电路90分别也称为处理线路。在路径决定装置100中，计算指示部111、设备管理部112及配管管理部113的功能也可以由处理线路实现。或者，计算指示部111、设备管理部112及配管管理部113、主存储装置20、辅助存储装置30、输入IF40、输出IF50及通信IF60的功能也可以由处理线路实现。

实施方式2.

参照图20至图22来说明实施方式2。实施方式2是实施方式1中说明的路径决定装置100作为诊断配管中的压缩空气的泄漏的诊断装置发挥功能的实施方式。实施方式2的诊断系统的结构与实施方式1的流体供给系统1000相同。

实施方式2的诊断装置的功能框图及硬件结构与实施方式1的路径决定装置100相同。

在实施方式2中，流体供给系统1000代替诊断系统900，路径决定装置100代替诊断装置901，路径决定程序代替诊断程序902。在图1至图4中记载有诊断系统900、诊断装置901及诊断程序902的标号。

阀控制部120针对网格配管回路800而控制网格配管回路800的多个阀中的至少任意一个阀，由此，使流体流入到配置有压力传感器的配管并且使流体停滞在配管中。

作为诊断部的配管计算部113A从配置于封入有流体的配管的压力传感器取得传感器数据，对取得的传感器数据与基准数据进行比较，由此，诊断封入有流体的配管的流体泄漏。以下具体进行说明。

图20是示出路径决定装置100的诊断动作的时序图。参照实施方式1所使用的图15来说明该时序。在初始状态下，未向图15的网格配管回路800供给压缩空气。

图15的网格配管回路800具有能够通过控制进行开闭的多个阀、供流体流动的多个配管、以及配置于多个配管中的至少任意一个配管并检测流体的压力的压力传感器。网格配管回路800通过多个配管的各配管将阀彼此连接而将多个配管配置为网格状，供流体流入。

具体而言，网格配管回路800如下所述。网格配管回路800在节点N1至节点N9的位置配置有阀V1至阀V9。各阀通过配管B1至配管B12而连接。按照每个配管配置有压力传感器。在配管B1至配管B12配置有压力传感器S1至压力传感器S12。在配管B1连接有设备A，在配管B2连接有设备B，在配管B6连接有设备C，在配管B7连接有设备D，在配管B11连接有设备E，在配管B12连接有设备F。

在图15中，在所有的配管配置有压力传感器。虽然期望在所有的配管配置压力传感器，但压力传感器配置于至少任意一个配管即可。

阀控制部120控制各个阀的开闭。

参照图15对诊断装置901的诊断动作进行说明。诊断装置901的动作相当于诊断方法。诊断装置901的动作相当于诊断程序的处理。

为了缓和配管802的内部的压力变动，阀控制部120在压缩空气的供给开始时从接近贮藏罐730的阀打开，在压缩空气的供给停止时从远离贮藏罐730的阀关闭。

在图15中，在初始状态下，所有的阀V全部关闭且压缩机全部停止(步骤S41)。

(1)在步骤S42的诊断开始时，阀控制部120向阀V50、阀V99及分支4的方向打开阀V2。

(2)在步骤S43中，配置于配管B4的压力传感器S4将传感器数据向配管计算部113A发送。

(3)阀控制部120针对网格配管回路800控制多个阀中的至少任意一个阀，由此，使流体流入到配置有压力传感器且在两端连接有电磁阀的配管，并且，将配管的两端的电磁阀维持为关闭而将流体封入到配管。具体而言，如下所述。在步骤S44中，阀控制部120将阀V2关闭。

配管B4孤立。

(4)在步骤S45中，压力传感器S4将处于孤立状态的配管B4的传感器数据向配管计算部113A发送。

(5)作为诊断部的配管计算部113A从配置于封入了流体的配管的压力传感器取得传感器数据，通过比较所取得的传感器数据与基准数据来诊断封入了流体的配管的流体泄漏。具体而言，如下所述。在步骤S46中，配管计算部113A将孤立状态的传感器S4的传感器数据与用于判定泄漏的基准数据进行比较，进行配管B4的泄漏诊断。数据例如是图9所示的消耗量。作为泄漏诊断，配管计算部113A将传感器数据换算成图9所示的配管的消耗量，将图9的消耗量用作基准数据进行诊断。

(6)在步骤S47中，配管计算部113A在判定为诊断的结果是在配管B4中发生泄漏的情况下，在配管DB113B中将配管B4的消耗量记录为99m³/秒。

图21示出配管计算部113A在配管DB113B中记录配管B4的消耗量的动作。

在配管B4中未发生泄漏的情况下，配管B4的压缩空气的消耗量为0.01m³/秒。配管计算部113A在判定为在配管B4中发生泄漏的情况下，如图21所示，将配管B4的压缩空气的消耗量从0.01m³/秒更新为99m³/秒。

99m³/秒意味着，相对于不发生泄漏的情况下的消耗量即0.01m³/秒，实际上等于无限大的极端大的值。只要是相对于0.01m³/秒极端大的值，则可以是任何值。

(7)作为诊断部的配管计算部113A不采用包含诊断为发生泄漏的配管的供给路径。

具体而言，如下所述。以下的动作是与实施方式1的路径决定装置100同样的动作。

在步骤S48中，路径决定装置100的配管计算部113A如实施方式1所述那样决定供给路径的采用。配管计算部113A选择要采用的供给路径。此时，配管计算部113A参照配管DB113B具有的压缩空气的消耗量，计算所选择的供给路径中包含的多个配管的合计的压缩空气的消耗量。例如，设在所选择的供给路径中包含3根配管，哪个配管的压缩空气的消耗量都是0.01m³/秒。在该情况下，3根配管的合计的压缩空气的消耗量为0.03m³/秒。此外，即便假设在供给路径中包含1000根配管，合计的消耗量也为0.01m³/秒的1000倍的10m³/秒。

另一方面，在所选择的供给路径中哪怕包含1个判定为发生泄漏的配管的情况下，供给路径的压缩空气的消耗量的合计超过99m³/秒。配管计算部113A在供给路径的压缩空气的消耗量的合计超过99m³/秒的情况下，不采用该供给路径。即，配管计算部113A不使该供给路径包含在计算结果2中。

＜变形例＞

参照图22对实施方式2的变形例的路径决定装置100进行说明。变形例的路径决定装置100的硬件结构与实施方式1的图16相同。变形例的路径决定装置100的特征在于，配管计算部113A自动地制作阀状态信息131。实施方式1的变形例的路径决定装置100能够使用自动制作的阀状态信息131来计算供给路径。

图22示出变形例的配管计算部113A制作阀状态信息131的动作。

参照图22，对基于配管计算部113A的阀状态信息131的制作进行说明。配管计算部113A在步骤S46中判定为在配管B4中发生泄漏的情况下，如图22所示，将配管B4的两端的副阀即V2-2和V5-1的关闭固定的值设定为1。

另一方面，配管计算部113A在步骤S46中判定为在配管B4中未发生泄漏的情况下，将作为副阀的V2-2和V5-1的关闭固定的值设定为0。

根据以上内容，自动地生成阀状态信息131。此外，通过适当实施上述的动作，诊断装置901能够自动地更新阀状态信息131。

＊＊＊实施方式2的效果的说明＊＊＊

(1)在现有技术中，通过压力传感器确定出被固定的压缩空气的供给路径中的泄漏部位，但根据消耗压缩空气的设备的运转状况，无法避免泄漏判定误差。

但是，根据实施方式2的诊断系统900，在网格配管回路800中，能够通过与正常时的压力数据进行比较，来确定新隔离或新扩展的节点的压力变化。

(2)此外，根据诊断系统900，在网格配管回路800中，能够动态地变更压缩空气的供给路径，因此，能够提供绕过通过诊断发现了泄漏的配管的泄漏少的供给路径。

以上，对包含变形例的实施方式1及包含变形例的实施方式2进行了说明，但也可以组合包含这些变形例的实施方式中的2个以上的实施方式来实施。或者，也可以部分地实施包含这些变形例的实施方式中的1个实施方式。或者，也可以部分地组合包含这些变形例的实施方式中的2个以上的实施方式来实施。另外，本发明不限定于包含这些变形例的实施方式，能够根据需要进行各种变更。

标号说明

100路径决定装置，101路径决定程序，110解析部，111计算指示部，112设备管理部，112A设备计算部，112B设备DB，113配管管理部，113A配管计算部，113B配管DB，120阀控制部，130阀状态存储部，131阀状态信息，141诊断范围，210制定部，211生产投入，220投入命令部，221生产投入命令，230生产执行系统，240压缩机控制装置，401阀控制指令，700工厂，710压缩机，711控制指令，720阀，730贮藏罐，740阀，750生产现场，780决定结果，781供给路径，782压缩空气消耗量，783台数，800网格配管回路，801阀，802配管，803压力传感器，810生产设备，811节点，812分支，880网格配管信息，900诊断系统，901诊断装置，902诊断程序，1000流体供给系统。

Claims

1.一种流体供给系统，其中，

所述流体供给系统具备：

网格配管回路，其具有包含能够通过控制而进行开闭的多个电磁阀在内的多个阀、以及多个配管，所述多个配管的各配管将阀彼此连接，由此所述多个配管被配置为网格状，供流体流入；

多个利用设备，它们与所述多个配管中的不同的配管分别连接，并利用所述流体；以及

路径决定装置，其具有路径决定部和阀控制部，该路径决定部决定供给路径，该供给路径是用于向所述多个利用设备中的至少任意一个所述利用设备供给所述流体的路径，并且是成为所述网格配管回路的一部分的路径，该阀控制部控制所述网格配管回路具有的所述多个电磁阀中的至少任意一个电磁阀，由此形成所述供给路径。

2.根据权利要求1所述的流体供给系统，其中，

所述路径决定部通过参照消耗量信息和泄漏量信息来决定所述供给路径，该消耗量信息表示利用所述流体的所述利用设备消耗所述流体的预测消耗量，该泄漏量信息包含所述多个配管的各配管中的所述流体的泄漏量及包括所述多个电磁阀的所述多个阀的各阀中的所述流体的泄漏量。

3.根据权利要求1或2所述的流体供给系统，其中，

所述流体是液体和气体中的任意一方。

4.根据权利要求3所述的流体供给系统，其中，

所述流体是压缩空气。

5.一种路径决定装置，其中，

所述路径决定装置具备：

路径决定部，其将网格配管回路作为对象来决定供给路径，该网格配管回路具有包含能够通过控制而进行开闭的多个电子阀在内的多个阀、以及多个配管，所述多个配管的各配管将阀彼此连接，由此所述多个配管被配置为网格状，供流体流入，该供给路径是用于向与所述多个配管中的不同的配管分别连接且利用所述流体的多个利用设备中的至少任意一个所述利用设备供给所述流体的路径，并且是成为所述网格配管回路的一部分的路径；以及

路径发送部，其发送所述供给路径。

6.根据权利要求5所述的路径决定装置，其中，

所述路径决定部通过参照消耗量信息和泄漏量信息来决定所述供给路径，该消耗量信息表示利用所述流体的所述利用设备消耗所述流体的预测消耗量，该泄漏量信息包含所述多个配管的各配管中的所述流体的泄漏量及包括所述多个电子阀的所述多个阀的各阀中的所述流体的泄漏量。

7.一种路径决定程序，其中，

所述路径决定程序使计算机执行如下处理：

路径决定处理，将网格配管回路作为对象来决定供给路径，该网格配管回路具有包含能够通过控制而进行开闭的多个电子阀在内的多个阀、以及多个配管，所述多个配管的各配管将阀彼此连接，由此所述多个配管被配置为网格状，供流体流入，该供给路径是用于向与所述多个配管中的不同的配管分别连接且利用所述流体的多个利用设备中的至少任意一个所述利用设备供给所述流体的路径，并且是成为所述网格配管回路的一部分的路径；以及

路径发送处理，发送所述供给路径。

8.一种路径决定方法，其中，

在所述路径决定方法中，计算机进行如下处理：

将网格配管回路作为对象来决定供给路径，该网格配管回路具有包含能够通过控制而进行开闭的多个电子阀在内的多个阀、以及多个配管，所述多个配管的各配管将阀彼此连接，由此所述多个配管被配置为网格状，供流体流入，该供给路径是用于向与所述多个配管中的不同的配管分别连接且利用所述流体的多个利用设备中的至少任意一个所述利用设备供给所述流体的路径，并且是成为所述网格配管回路的一部分的路径；以及

发送所述供给路径。