JP2002278619A - プラント操業管理システム及びサーバ並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠隔地に配置されたプラント、特に製紙プラ
ントの不具合への対応の即応性や汎用性を向上させ、ま
た、不具合の事前検知も可能にしたプラント操業管理シ
ステムを提供する。 【解決手段】 情報通信ネットワーク８を介して接続さ
れるサーバ−クライアントシステムとしてプラント操業
管理システム１０を構成し、クライアント３１側にはプ
ラント構成機器１Ａ〜１Ｅの稼動状態を監視する監視手
段４と情報表示機能を有する表示手段４Ｂとを配置し、
サーバ３０側にはプラント１の操業を管理する操業管理
手段１０を配置する。そして、操業管理手段１０によ
り、プラント１の運転条件と監視手段４からの各プラン
ト構成機器１Ａ〜１Ｅの稼動状態に関する情報とに基づ
き不具合を検出し、検出された不具合内容に応じた対策
案をデータベースから選択して、選択した対策案を表示
するための情報を表示手段４Ｂに送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地に配置され
たプラント、より好適には製紙プラントの操業を管理す
るプラント操業管理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は製紙プラントにおける従来の不具
合対応方法を示す概念図である。製紙プラント１に不具
合やトラブルが発生した場合には、まず、工場３１から
製紙機械メーカ３０に電話３２やＦＡＸ３３にて連絡が
入る。この場合、軽微な不具合等であれば電話３２やＦ
ＡＸ３３にて対応するが、原因の不明なもの等について
は製紙機械メーカ３０から工場３１に専門人員３４を派
遣して対処にあたらせる。通常は電話３２やＦＡＸ３３
にて連絡を受けた時点では、不具合原因やトラブル原因
が推定できるデータはほとんど無く、その場で状況を判
断することは困難な場合が多い。また、工場３１の機械
担当者では技術的に対処できない場合も多い。

【０００３】このため、従来は、製紙プラント１に不具
合やトラブルが発生する毎に専門人員３４が赴き、専門
人員３４自身の知識や経験に基づき計測や診断を行い、
不具合やトラブルの原因を究明して対策を立案し、工場
３１の機械担当者やその他関係者にその内容を説明した
り、実際に不具合個所の調整や修理等を行ったりするの
が一般的であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の不具合対応方法には、以下の課題がある。 （１）不具合原因の確定とその対策のために専門人員３
４を現地へ派遣して調査を行うので、時間と費用を要し
てしまう。つまり、不具合対応における即応性がない。
そして、その間に発生する製紙プラント１の運転損失額
も無視できない。 （２）あくまでも事後的処理であり、安定操業時間を延
長すべく不具合発生を事前検知したり予防したりするよ
うにはなっていない。このため、安定操業時間の短縮に
伴う損失額が発生してしまう。 （３）専門人員３４によらず誰でも（特に工場３１の機
械担当者）が即時に対策案を立案、実施できる状況に無
く、製紙プラント１が不安定な状態で運転され続ける可
能性がある。つまり、不具合対応における汎用性がな
い。

【０００５】このように、製紙プラント１の操業管理に
おいては、不具合対応の即応性の向上、不具合の事前検
知及び予防、不具合対応の汎用性の向上等が要求されて
いた。また、これらの要求事項は製紙プラント１のみな
らず他のプラントにも当てはまる事項である。本発明
は、このような課題に鑑み創案されたもので、遠隔地に
配置されたプラント、特に製紙プラントの不具合への対
応の即応性や汎用性を向上させ、また、不具合の事前検
知も可能にした、プラント操業管理システムを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラント操業管理システム（第１のプラン
ト操業管理システム）は、情報通信ネットワークを介し
て接続されるサーバとクライアントとからなるサーバ−
クライアントシステムとして構成されたことを特徴とし
ている。そして、該クライアント側には、該プラントを
構成する一又は複数のプラント構成機器の稼動状態を監
視する監視手段と情報表示機能を有する表示手段とを配
置し、該サーバ側には、該監視手段から該情報通信ネッ
トワークを介して受信した監視情報に基づき該プラント
の操業を管理し、該情報通信ネットワークを介して該表
示手段に表示情報を送信する操業管理手段を配置してい
る。

【０００７】そして、該操業管理手段には、不具合検出
手段，データベース，対策案選択手段及び表示制御手段
を備え、該プラントの運転条件と該監視手段から受信し
た上記各プラント構成機器の稼動状態に関する情報とに
基づき上記各プラント構成機器の不具合を検出し、不具
合が検出されたプラント構成機器の不具合内容に応じた
対策案を該データベースから選択して、選択した対策案
を表示するための情報を該情報通信ネットワークを介し
て該表示手段に送信するようにしている。これにより、
該クライアント側では、不具合に対する対策案が速やか
に提示されることになり、該プラントの不具合への対応
の即応性や汎用性が向上する。また、不具合とみなすレ
ベルの設定により不具合の事前検知も可能になる。

【０００８】好ましくは、上記対策案として応急的な対
策案と恒久的な対策案とを該データベースに記憶してお
き、不具合内容に応じて上記応急的対策案と上記恒久的
対策案の何れか或いは双方を選択して該表示手段に表示
させるようにする。これにより、該プラントの運転状況
や不具合の進行状況に応じた対策をとることが可能にな
り、不具合への対応の即応性や汎用性がさらに向上す
る。

【０００９】該表示手段へ送信する上記対策案を表示す
るための情報としては、少なくとも不具合が検出された
プラント構成機器を特定するための画像情報とその対策
内容や手順を示す文字情報とを含むのが好ましい。これ
により、誰もが不具合状態やその対策を視覚的に容易に
理解することができるようになり、不具合への対応の即
応性や汎用性がさらに向上する。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
は別のプラント操業管理システム（第２のプラント操業
管理システム）も提供している。このプラント操業管理
システムは、情報通信ネットワークを介して接続される
サーバとクライアントとからなるサーバ−クライアント
システムとして構成され、該クライアント側には、該プ
ラントを構成する一又は複数のプラント構成機器の稼動
状態を監視する監視手段と該プラント構成機器を操作す
る操作手段とを配置し、該サーバ側には、該監視手段か
ら該情報通信ネットワークを介して受信した監視情報に
基づき該プラントの操業を管理し、該情報通信ネットワ
ークを介して該操作手段に操作信号を送信する操業管理
手段を配置している。

【００１１】そして、該操業管理手段には、不具合検出
手段，データベース，対策案選択手段及び操作制御手段
を備え、該プラントの運転条件と該監視手段から受信し
た上記各プラント構成機器の稼動状態に関する情報とに
基づき上記各プラント構成機器の不具合を検出し、不具
合が検出されたプラント構成機器の不具合内容に応じた
対策案を該データベースから選択して、選択した対策案
に応じた操作信号を該情報通信ネットワークを介して該
操作手段に送信するようにしている。これにより、該ク
ライアント側では、該操作手段の遠隔操作によって不具
合状態が自動的に修正されるようになり、該プラントの
不具合への対応の即応性や汎用性が向上する。また、不
具合とみなすレベルの設定により不具合を事前検知して
修復することも可能になる。なお、この場合、該操作手
段の遠隔操作のみによっては不十分な場合には、第１の
プラント操業管理システムと同様に、選択された対策案
に関する情報を表示手段に表示するようにしてもよい。

【００１２】上記の第１，第２のプラント操業管理シス
テムにおいて、好ましくは、該プラントの運転条件に基
づき上記各プラント構成機器の基準稼動状態を算出し、
上記基準稼動状態と該監視手段から受信した上記各プラ
ント構成機器の稼動状態とを比較することによって上記
各プラント構成機器の不具合を検出する。特に、該プラ
ントが製紙プラントの場合には、該製紙プラントの運転
条件のうち抄速，ロール諸元値，フェルト諸元値等の特
定の振動発生条件に基づき上記各プラント構成機器の推
奨、規準或いは基準振動範囲を算出し、上記推奨、規準
或いは基準振動範囲と該監視手段から受信した上記各プ
ラント構成機器の振動状態とを比較することによって上
記各プラント構成機器の不具合を検出する。これによ
り、該製紙プラントにおいて特に課題となる、振動に関
する不具合への対応の即応性や汎用性がより向上する。
なお、該プラントの運転条件（振動発生条件も含む）に
ついても、好ましくは該監視手段から該情報通信ネット
ワークを介して受信するようにする。

【００１３】該プラントが製紙プラントの場合、より好
ましくは、該クライアント側に配置された、または配置
される紙のバーコードピッチ，坪量変動，厚み変動，光
沢ムラ，表面粗さ等の紙品質を管理する品質管理手段か
ら該情報通信ネットワークを介して受信した上記紙品質
に関する情報を該プラントの運転条件や該監視手段から
受信した上記各プラント構成機器の稼動状態に関する情
報に加味することによって不具合のあるプラント構成機
器を特定するようにする。該プラント構成機器に不具合
（特に振動による不具合）が発生している場合には最終
製品である紙の品質に影響が及ぶので、このように製品
品質も不具合検出の判断材料に加えることでより正確に
不具合のあるプラント構成機器を特定することが可能に
なり、不具合への対応の即応性や汎用性がさらに向上
し、同時に製品である紙の品質も向上する。

【００１４】また、本発明は、上記した第１，第２のプ
ラント操業管理システムを実現するためのサーバ（プラ
ント操業管理サーバ）もそれぞれ提供している。まず、
第１のプラント操業管理サーバは、遠隔地に配置された
プラントのクライアント端末に情報通信ネットワークを
介して接続されうるサーバであって、不具合検出手段，
データベース，対策案選択手段及び表示制御手段を備
え、該クライアント端末から該情報通信ネットワークを
介して受信した該プラントの運転条件と該プラントを構
成する一又は複数のプラント構成機器の稼動状態に関す
る情報とに基づき上記各プラント構成機器の不具合を検
出し、不具合が検出されたプラント構成機器の不具合内
容に応じた対策案を該データベースから選択し、選択し
た対策案を表示するための情報を該情報通信ネットワー
クを介して該クライアント端末に送信するようにしてい
る。

【００１５】一方、第２のプラント操業管理サーバは、
遠隔地に配置されたプラントのクライアント端末に情報
通信ネットワークを介して接続されうるサーバであっ
て、不具合検出手段，データベース，対策案選択手段及
び操作制御手段を備え、該クライアント端末から該情報
通信ネットワークを介して受信した該プラントの運転条
件と該プラントを構成する一又は複数のプラント構成機
器の稼動状態に関する情報とに基づき上記各プラント構
成機器の不具合を検出し、不具合が検出されたプラント
構成機器の不具合内容に応じた対策案を該データベース
から選択して、選択した対策案に応じた該プラント構成
機器を操作するための操作信号を該情報通信ネットワー
クを介して該クライアント端末に送信するようにしてい
る。

【００１６】上記の第１，第２のプラント操業管理サー
バにおいて、好ましくは、該プラントの運転条件に基づ
き上記各プラント構成機器の基準稼動状態を算出し、上
記基準稼動状態と該監視手段から受信した上記各プラン
ト構成機器の稼動状態とを比較することによって上記各
プラント構成機器の不具合を検出する。特に、該プラン
トが製紙プラントの場合には、該製紙プラントの運転条
件のうち抄速，ロール諸元値，フェルト諸元値等の特定
の振動発生条件に基づき上記各プラント構成機器の推
奨、規準或いは基準振動範囲を算出し、上記推奨、規準
或いは基準振動範囲と上記各プラント構成機器の振動状
態とを比較することによって上記各プラント構成機器の
不具合を検出する。より好ましくは、該クライアント端
末から該情報通信ネットワークを介して受信した紙のバ
ーコードピッチ，坪量変動，厚み変動，光沢ムラ，表面
粗さ等の紙品質に関する情報も加えて不具合のあるプラ
ント構成機器を特定するようにする。

【００１７】さらに、本発明は、上記プラント操業管理
システム（第１，第２のプラント操業管理成システム）
を実現するための記録媒体も提供している。この記録媒
体は、ＨＤＤ，ＦＤ，ＭＤ，ＣＤ−ＲＯＭ或いはＤＶＤ
−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であ
り、コンピュータを上記したプラント操業管理サーバ
（第１，第２のプラント操業管理サーバ）として機能さ
せるためのプログラムを記録したことを特徴としてい
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態
にかかるプラント操業管理システムの概要を示す図であ
る。本実施形態では、製紙プラントの操業管理システム
に本発明を適用している。また、ここでは、製紙機械メ
ーカ（サーバ）と製紙プラントを有する工場（クライア
ント）とを情報通信ネットワークを介して接続すること
によって、サーバ−クライアントシステムとしてプラン
ト操業管理システムを構成している。

【００１９】まず、クライアントすなわち工場３１内の
システム構成について説明すると、図１に示すように、
工場３１内には製紙プラント１が配置されている。製紙
プラント１は、その上流側からフォーマ装置１Ａ，プレ
ス装置１Ｂ，ドライヤ装置１Ｃ，１Ｄ，リール装置１Ｅ
等、複数の機器が連結されて構成され、複数の端末装置
３Ａ〜３ＤをＬＡＮ７で接続した分散型の制御システム
３によって構成機器１Ａ〜１Ｅ毎に制御されている。各
構成機器１Ａ〜１Ｅには、稼動状態（例えば、振動，温
度，回転速度等）を検出するための１又は複数のセンサ
２Ａ〜２Ｅ（図中では各１つのみ表示）が備えられてお
り、各センサ２Ａ〜２Ｅの検出データは、対応する構成
機器１Ａ〜１Ｅを制御している端末装置３Ａ〜３Ｄに出
力される。

【００２０】分散型制御システム３は、コンピュータ本
体４Ａ，表示装置４Ｂ及び入力装置（キーボードやマウ
ス等）４Ｃから構成されたサーバコンピュータ４にＬＡ
Ｎ７によって接続されている。そして、各センサ２Ａ〜
２Ｅの検出データは分散型制御システム３を介してサー
バコンピュータ４に集められるようになっている。本実
施形態では、各センサ２Ａ〜２Ｅ，分散型制御システム
３及びサーバコンピュータ４によって、本発明のプラン
ト操業管理システムにかかる監視手段が構成されてい
る。また、コンピュータ本体４Ａと表示装置４Ｂとによ
り、本発明のプラント操業管理システムにかかる表示手
段が構成されている。

【００２１】一方、サーバすなわち製紙機械メーカ３０
側には、管理サーバ１０が配置されている。管理サーバ
１０は、簡単には一般的なコンピュータによって実現す
ることができ、判断論理ソフト（ＣＤ−ＲＯＭ等）１２
に記憶されたプログラムを読み込むことによって、本発
明にかかる操業管理手段として機能するようになってい
る。より詳しくは、この操業管理手段としての機能は、
判断論理ソフト１２に記憶されたプログラムと、管理サ
ーバ１０の構成部品であるＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハ
ードディスク等の協働によって実現される。

【００２２】サーバコンピュータ４，管理サーバ１０に
は、それぞれ外部と交信するためのインタフェース５，
１１が接続されている。そして、サーバコンピュータ４
と管理サーバ１０とは、これらインタフェース５，１１
を窓口として、情報通信ネットワーク８、具体的にはイ
ンターネットや衛星通信或いは公衆回線網等を介して製
紙プラント１の操業管理のための情報の送受信を行って
いる。

【００２３】以上のシステム構成において、管理サーバ
１０が本発明のプラント操業管理システムにかかる操業
管理手段として機能した場合の動作について、図２に示
すフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、
製紙プラント１において特に問題となり製品である紙の
品質にも影響を与える振動の不具合を検出し、その対策
案をクライアントに提示する場合の動作について説明す
る。

【００２４】まず、ステップＳ１０において、管理サー
バ１０は、所定の周期ごとに或いはリアルタイムに、各
構成機器１Ａ〜１Ｅの振動に関するデータをサーバコン
ピュータ４から情報通信ネットワーク８を介して受信す
る。振動に関するデータとは、例えば、振動の振幅，周
波数，位相，波形形状，レベル等の振動特性値である。

【００２５】次に、ステップＳ２０において、管理サー
バ１０は、製紙プラント１の振動発生条件に関する諸元
値や、製品の品質に関するデータをサーバコンピュータ
４から情報通信ネットワーク８を介して受信する。振動
発生条件に関する諸元値とは、例えば抄速，ロール諸元
値，ロール温度，フレームの固有振動数，フェルト諸元
値，ロールの回転周波数等であり、製品の品質に関する
データとは、紙のバーコードピッチ，坪量変動，厚み変
動，光沢ムラ，表面粗さ等である。

【００２６】振動発生条件に関する諸元値は、製紙プラ
ント１の仕様や運転条件が変更されない限り変わらない
固定値であるので、サーバコンピュータ４の記憶部（ハ
ードディスク等）に常に記憶されており、変更がある度
に更新されるようになっている。一方、製品品質に関す
るデータは、時々刻々と変動する変動値であり、図示し
ない品質管理装置からサーバコンピュータ４へ定期的に
或いは非定期的に送られてくるようになっている。な
お、このデータはオペレータが入力装置４Ｃを介して直
接サーバコンピュータ４に入力することも可能であり、
この場合はサーバコンピュータ４自体が本発明にかかる
品質管理手段に相当する。

【００２７】ステップＳ３０では、管理サーバ１０は、
ステップＳ１０及びステップＳ２０で取得したデータの
分析を行い加振源の特定を行う。具体的には、ステップ
Ｓ２０で取得した振動発生条件に関する諸元値から、各
構成機器１Ａ〜１Ｅにおける適正な振動範囲（推奨、規
準或いは基準振動範囲）を算出し、ステップＳ１０で取
得した各構成機器１Ａ〜１Ｅの振動特性値と比較検討す
る。その際、例えば、ロール諸元値，フェルト諸元値か
らロールやフェルトの固有振動数を計算したり、各構成
機器１Ａ〜１Ｅの振動周波数ごとのレベルを検討した
り、抄速変化時における振動振幅の変化を検討したり、
運転時間や表面ゴム温度と振動振幅との関係を検討した
りする。そして、これらの比較検討結果に基づき加振源
の絞り込み，推定，特定を行う。加振源の特定は、ま
ず、不具合振動状態にある構成機器１Ａ〜１Ｅを特定
し、さらに必要な場合には、その構成機器における振動
発生個所の特定も行う。

【００２８】図３は加振源の特定を行う際の判断基準を
示すマップの一例であるが、ここでは、ロール径と抄速
とをパラメータとして各ロールの運転状態が安定領域
（収束領域）にあるか不安定領域（発散領域）にあるか
をロールの表面ゴム（ここでは、ゴムＡ，Ｂ）の特性毎
に判定している。これにより複数のロールを備えた装置
の場合には、いずれのロール部分が加振源かを特定する
ことも可能になる。管理サーバ１０は、このような判断
基準プログラムを必要に応じて加振源の特定に適用して
いる。

【００２９】また、管理サーバ１０は、ステップＳ２０
で取得した製品品質に関するデータも必要に応じて加振
源の特定に適用する。上述したように構成機器１Ａ〜１
Ｅの不具合振動は製品の品質に影響を与えるため、逆
に、出来上がった製品或いは抄紙ライン上の半製品の品
質から、どの構成機器１Ａ〜１Ｅのどの部分で不具合の
原因となる振動が生じているか特定することができるか
らである。例えば、紙のバーコード（筋模様）や坪量の
変動は特定の構成機器における振動により発生すること
があり、さらにそのバーコードピッチや坪量変動の周波
数は振動の周波数に関連するので、そのような周波数で
振動している部分を特定することにより、加振源を特定
することができる。

【００３０】バーコードや坪量変動から加振源を特定す
る方法について具体的に説明すると、まず、バーコード
や坪量変動のピッチＰ(mm)をデータとして得る。また、
このときの製紙機械抄速Ｖ(m/min)もデータとして得
る。これらのデータから変動周波数ｆ(Hz)は下記の数式
（数１）で表される。

【００３１】

【数１】ｆ＝(1000Ｖ/60)/Ｐ この変動周波数ｆを、各ロールの回転周波数や振動周波
数と比較することによって、加振源が定められる。この
ようにステップＳ３０では、管理サーバ１０の構成部品
であるＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハードディスク等と判
断論理ソフト１２に記憶されたプログラムとが協働し
て、本発明にかかる不具合検出手段として機能してい
る。

【００３２】次に、ステップＳ４０では、管理サーバ１
０は、ステップＳ３０で特定した加振源の不具合内容に
応じた対策案をデータベースから選択する。対策案に関
するデータは予め判断論理ソフト１２に記憶されてお
り、判断論理ソフト１２を管理サーバ１０へ読み込むこ
とによってハードディスク内の記憶領域にデータベース
が構築されるようになっている。また、対策案として
は、応急対策案と恒久対策案とが構成機器１Ａ〜１Ｅ毎
に容易されている。応急対策案は臨時の応急処置的な対
策案であり、恒久対策案は応急対策後に製紙機械メーカ
３０によって行われる補修や修理等のより大掛かりな対
策案である。管理サーバ１０は、加振源の不具合内容に
応じて応急対策案と恒久対策案の何れか或いは双方を選
択する。このようにステップＳ４０では、管理サーバ１
０の構成部品であるＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハードデ
ィスク等と判断論理ソフト１２に記憶されたプログラム
とが協働して、本発明にかかる対策案選択手段として機
能している。

【００３３】そして、ステップＳ５０では、管理サーバ
１０は、ステップＳ４０で選択した対策案を表示するた
めの情報（例えば対策案をＨＴＭＬ形式で表したデー
タ）を情報通信ネットワーク８を介してサーバコンピュ
ータ４に送信する。すなわち、ステップＳ５０では、管
理サーバ１０の構成部品であるＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯ
Ｍ，ハードディスク等と判断論理ソフト１２に記憶され
たプログラムとが協働して、本発明にかかる表示制御手
段として機能している。

【００３４】管理サーバ１０から対策案を表示するため
の情報を受信したサーバコンピュータ４では、受信した
情報に基づいて表示装置４Ｂに対策案を表示する。ここ
で、管理サーバ１０からサーバコンピュータ４に送信さ
れる情報としては、分析結果に関する情報，対策内容に
関する情報，及び対策手順に関する情報である。これら
の情報を表示装置４Ｂで表示した場合の例が図４〜図６
である。

【００３５】まず、図４は、分析結果を表示したときの
表示装置４Ｂの表示画面２０を示したものである。この
表示画面２０中には、不具合検出の対象である振動現象
について、振動の傾向や対策適用規準と現状の対比を示
すグラフ２０Ａ，振動の性状や特徴を表すグラフ（ここ
ではキャンベル線図を示している）２０Ｂ，及び問題点
を説明した説明欄２０Ｃが一緒に表示されている。ま
た、問題点の説明欄２０Ｃにおいては、振動性状が文字
で表示されるとともに、対策案も応急対策と恒久対策に
分類して表示されている。

【００３６】図５は、対策内容を表示したときの表示装
置４Ｂの表示画面２１を示したものである。この表示画
面２１中には、不具合振動が発生した構成機器（ここで
は、ロール）を特定する画像（写真或いは絵）２１Ａ
に、対策内容を表すメッセージ文２１Ｂ〜２１Ｆが併せ
て表示されている。これらのメッセージ文２１Ｂ〜２１
Ｆは、「どこをどうする」を具体的且つ明確に表示して
おり、それぞれ画像２１Ａ中の対策個所に対応して配置
されている。

【００３７】また、図６は、対策手順を表示したときの
表示装置４Ｂの表示画面２２を示したものである。この
表示画面２２は、表示画面２１中の各メッセージ文２１
Ｂ〜２１Ｆに対応しており、表示画面２１中でメッセー
ジ文２１Ｂ〜２１Ｆをクリックすることにより対応する
内容の表示画面２２が現れるようになっている。ここで
は、加振源をより細かく特定した画像（写真或いは絵）
２２Ａ，２２Ｂと作業手順を説明した説明欄２２Ｃとが
同一表示画面２２中に併せて表示されている。作業手順
の説明欄２２Ｃには、作業手順に加えて作業前の安全手
順も表示されている。

【００３８】以上のように、本実施形態のプラント操業
管理システムでは、管理サーバ１０がサーバコンピュー
タ４から送信されるデータを分析して製紙プラント１の
各構成機器１Ａ〜１Ｅの不具合を検出し、不具合が検出
されたときにはその不具合源を特定して、その原因や対
策案を表示装置４Ｂに表示する。つまり、本システムに
よれば、製紙プラント１に何らかの不具合が発生したと
きには、不具合原因やその対策案が、速やかに且つ判り
易く提示される。したがって、工場３１側では提示され
た内容にしたがって対策を実施すればよく、不具合への
対応の即応性が向上するとともに汎用性も向上する。そ
して、このように不具合への対応の即応性や汎用性が向
上することで、不良製品の生産に伴う損失額を低減する
ことが可能になる。

【００３９】また、本システムによれば、表示装置４Ｂ
には不具合内容に応じて応急対策案と恒久対策案の何れ
か或いは双方が提示されるので、工場３１側では製紙プ
ラント１の運転状況や不具合の進行状況に応じた対策を
とることが可能になる。また、表示装置４Ｂの表示形式
は、不具合が検出された構成機器を特定するための画像
情報とその対策内容や手順を示す文字情報との併用であ
るので、誰もが不具合状態やその対策を視覚的に容易に
理解することができる。

【００４０】そして、このように不具合の原因と対策内
容及び対策手順が判りやすく提示されることで、工場３
１側の機械担当者に操業条件や不具合に関する教育が施
され、機械担当者の問題把握と理解が促進されることに
なり、不具合の再発防止につながる。なお、この場合、
専用の判断論理ソフト１２とは別に、専用の教育・解説
ソフトを用いて機械担当者への教育及び解説を行うこと
も可能である。

【００４１】さらに、本システムによれば、製紙プラン
ト１に特有の現象である、紙のバーコードピッチ，坪量
変動，厚み変動，光沢ムラ，表面粗さ等の製品品質（紙
品質）やフェルトの振動等を不具合源の特定に用いてい
るので、製品品質に影響を与える不具合源（特に加振
源）を正確に特定して、その対策案を提示することによ
って、製品品質の向上を図ることができる。

【００４２】また、本システムは、不具合とみなすレベ
ルの設定により、不具合を事前検知して提示することも
できる。このように本システムを不具合の事前検知にも
使用することで、安定操業時間の延長が可能になり、従
来発生していた、突発の不具合による利益損失を回避す
ることができるようになる。なお、本実施形態では、サ
ーバコンピュータ４の表示装置４Ｂを介して対策案等を
表示しているが、工場３１内の適宜の場所に端末（ノー
トパソコン等）を設置しておき、この端末とサーバコン
ピュータ４とをＬＡＮ７で接続して端末の表示画面に対
策案等を表示することも可能である。この場合、端末は
複数設置してもよい。

【００４３】次に、本発明の第２実施形態について説明
する。本実施形態も第１実施形態と同様に製紙プラント
の操業管理システムに本発明を適用したものであり、基
本的なシステム構成は第１実施形態と同様である。相違
点は、第１実施形態では、特定した不具合原因や不具合
内容に応じた対策案を画面に表示していたのに対して、
本実施形態では、選択した対策案に応じて製紙プラント
の構成機器を遠隔操作し、不具合を自動修正するように
したことにある。

【００４４】ここで、図７は本発明の第２実施形態にか
かるプラント操業管理システムの概要を示す図である。
図７中、第１実施形態と同一の部位については同一の符
号を付して示している。図７に示すように、本実施形態
では、サーバコンピュータ４にＬＡＮ７を介してパソコ
ン等の制御端末装置（操作手段）１５が接続されてい
る。この制御端末装置１５は、製紙プラント１の構成機
器１Ａ〜１Ｅ（図１参照）毎に1又は複数備えられてお
り、各構成機器１Ａ〜１Ｅに備えられる操作要素（例え
ばアクチュエータ，バルブ，ロボット等）を独立して制
御できるようになっている。図７中には、プレス装置１
Ｂにおいて上下ロール１６，１６間のニップ圧を調整す
るアクチュエータ１７を制御する場合について示してい
る。

【００４５】以下、本実施形態のプラント操業管理シス
テムの動作について、図７を用いて説明する。なお、こ
こでは、プレス装置１Ｂにおける不具合を検出し、その
不具合対策としてアクチュエータ１７を遠隔操作する場
合の動作について説明する。また、第１実施形態と同様
の動作についての説明は極力省略して、本実施形態特有
の動作について重点的に説明する。

【００４６】プレス装置１Ｂにおいて不具合が生じた場
合、そのデータは、サーバコンピュータ４から情報通信
ネットワーク８を介して管理サーバ１０に送信される。
また。管理サーバ１０には、製紙プラント１の運転条件
に関する諸元値や、製品の品質に関するデータもサーバ
コンピュータ４から送信される。管理サーバ１０は、受
信したこれらのデータの分析を行い不具合源の特定を行
う。ここでは、例えば、プレス装置１Ｂの上下ロール１
６，１６間のニップ圧が正常範囲でないと判定されるこ
とにより、プレス装置１Ｂが不具合源と特定される。特
にこの場合、上下ロール１６，１６間のニップ圧に不具
合がある場合には紙の品質に影響がおよぶので、製品品
質に関するデータを参酌することによって、不具合源が
プレス装置１Ｂの上下ロール１６，１６間であることが
速やかに特定される。こうして不具合源が特定される
と、管理サーバ１０は、不具合内容に応じた対策案をデ
ータベースから選択し、選択した対策案に応じた操作信
号、ここではアクチュエータ１７を操作するための操作
信号をサーバコンピュータ４に送信する。このように、
本実施形態では、管理サーバ１０の構成部品であるＣＰ
Ｕ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハードディスク等と判断論理ソフ
ト１２に記憶されたプログラムとが協働して、本発明に
かかる操作制御手段として機能している。

【００４７】管理サーバ１０から操作信号を受信したサ
ーバコンピュータ４は、受信した操作信号を該当する制
御端末装置１５にＬＡＮ７経由で送信する。制御端末装
置１５は、受信した操作信号に応じてアクチュエータ１
７を操作する。これにより、上下ロール１６，１６間の
ニップ圧が増減し、紙の含有成分量が変化して、紙の剛
性や強度等の製品品質が変わり不具合の解消が図られ
る。

【００４８】また、上下ロール１６，１６間のニップ圧
を検出する圧力センサ１８が備えられている場合には、
制御端末装置１５はそのセンサ出力をサーバコンピュー
タ４へ送信し、さらにサーバコンピュータ４は受信した
センサ出力を情報通信ネットワーク８を介して管理サー
バ１１へ送信する。管理サーバ１１では、受信したセン
サ出力に基づくフィードバック制御によってニップ圧が
目標範囲に入るまでアクチュエータ１７の遠隔操作を行
う。なお、制御端末装置１５は、図１で示した分散型制
御システム３の端末装置３Ａ〜３Ｄと兼用してもよい。

【００４９】以上のように、本実施形態のプラント操業
管理システムでは、管理サーバ１０がサーバコンピュー
タ４から送信されるデータを分析して製紙プラント１の
各構成機器１Ａ〜１Ｅの不具合を検出し、検出した不具
合に応じた対策案を選択して、選択した対策案に応じた
操作信号を制御端末装置１５に入力する。したがって、
本システムによれば、製紙プラント１に何らかの不具合
が発生したときには、管理サーバ１０による構成機器１
Ａ〜１Ｅの遠隔操作によって不具合が自動修正されるの
で、不具合への対応の即応性が向上するとともに汎用性
も向上する。このように不具合への対応の即応性や汎用
性が向上することで、第１実施形態と同様に不良製品の
生産に伴う損失額を低減することが可能になる。また、
このように遠隔判断，遠隔操作によって不具合が解消さ
れることにより、設備の保守にかける人員数を削減する
ことも可能になる。

【００５０】また、本システムは、不具合とみなすレベ
ルの設定により、不具合を事前検知して不具合が大きく
ならないうちに自動修正することもできる。このように
本システムを不具合の事前検知にも使用することで、安
定操業時間の延長が可能になり、従来発生していた、突
発の不具合による利益損失を回避することができるよう
になる。

【００５１】以上、本発明について２つの実施形態を説
明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。例えば、第１実施形態のシステ
ムと第２実施形態のシステムとを融合したシステムを構
成することも可能である。すなわち、遠隔操作が可能で
あり且つ遠隔操作で十分な場合については、第２実施形
態の技術によって対策案に応じた遠隔操作を行い、遠隔
操作が不可能であったり或いは遠隔操作によって不十分
であったりするような場合には、第１実施形態の技術に
よって対策案を表示装置に表示する。このように対策案
の提示と遠隔操作による自動修正とを併用することによ
って、不具合への対応の即応性や汎用性がさらに向上す
る。

【００５２】また、本発明は、製紙プラントのみならず
他のプラントにも適用できることは言うまでもない。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のプラント
操業管理システム（第１のプラント操業管理システム）
およびプラント操業管理サーバ（第１のプラント操業管
理サーバ）によれば、クライアント側では、プラントに
不具合が生じた場合でもそれに対する対策案が速やかに
提示されるので、プラントの不具合への対応の即応性や
汎用性が向上するという効果がある。また、不具合とみ
なすレベルの設定により不具合の事前検知も可能になる
という効果がある。

【００５４】特に、不具合内容に応じて応急的対策案と
恒久的対策案の何れか或いは双方を選択して表示手段に
表示することにより、プラントの運転状況や不具合の進
行状況に応じた対策をとることが可能になり、不具合へ
の対応の即応性や汎用性がさらに向上するという効果が
ある。また、不具合が検出されたプラント構成機器を特
定するための画像情報とその対策内容や手順を示す文字
情報とを対策案の表示情報に含むことにより、誰もが不
具合状態やその対策を視覚的に容易に理解することがで
きるようになり、不具合への対応の即応性や汎用性がさ
らに向上するという効果がある。

【００５５】また、本発明の別のプラント操業管理シス
テム（第２のプラント操業管理システム）およびプラン
ト操業管理サーバ（第２のプラント操業管理サーバ）に
よれば、クライアント側では、サーバ側による操作手段
の遠隔操作によって不具合状態が自動的に修正されるの
で、プラントの不具合への対応の即応性や汎用性が向上
するという効果がある。また、不具合とみなすレベルの
設定により不具合の事前検知も可能になるという効果が
ある。

【００５６】さらに、本発明の第１，第２のプラント操
業管理システム及び第１，第２のプラント操業管理サー
バにおいて、プラントの運転条件に基づき各プラント構
成機器の基準稼動状態を算出し、算出した基準稼動状態
と各プラント構成機器の稼動状態とを比較することによ
って各プラント構成機器の不具合を検出することによ
り、不具合のある構成機器を正確に検出することができ
るという効果がある。

【００５７】特にプラントが製紙プラントの場合、上記
の基準稼動状態として製紙プラントの運転条件のうち抄
速，ロール諸元値，フェルト諸元値等の特定の振動発生
条件に基づき各プラント構成機器の推奨、規準或いは基
準振動範囲と稼働時の振動状況比較を行うことにより、
製紙プラントにおいて課題となる、振動に関する不具合
への対応の即応性や汎用性がより向上するという効果が
ある。

【００５８】また、プラントが製紙プラントの場合、プ
ラントの運転条件や各プラント構成機器の稼動状態に関
する情報に加えて、紙のバーコードピッチ，坪量変動，
厚み変動，光沢ムラ，表面粗さ等の紙品質に関する情報
を不具合の検出に用いることにより、より正確に不具合
のあるプラント構成機器を特定することが可能になり、
不具合への対応の即応性や汎用性がさらに向上し、同時
に製品である紙の品質も向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかるプラント操業管
理システムの概要を示す図である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかる管理サーバの動
作を示すフローチャートである。

【図３】本発明の第１実施形態にかかる加振源の特定を
行う際の判断基準を示すマップの一例を示す図である。

【図４】本発明の第１実施形態にかかる表示装置の表示
画面の一例を示す図である。

【図５】本発明の第１実施形態にかかる表示装置の表示
画面の一例を示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態にかかる表示装置の表示
画面の一例を示す図である。

【図７】本発明の第２実施形態にかかるプラント操業管
理システムの概要を示す図である。

【図８】製紙プラントにおける従来の不具合対応方法を
示す概念図である。

【符号の説明】

１ 製紙プラント １Ａ〜１Ｅ 構成機器 ２Ａ〜２Ｅ センサ ３ 分散型制御システム ３Ａ〜３Ｄ 端末装置 ４ サーバコンピュータ ４Ａ コンピュータ本体 ４Ｂ 表示装置 ４Ｃ 入力装置 ５，１１ インタフェース ７ ＬＡＮ ８ 情報通信ネットワーク １０ 管理サーバ １２ 判断論理ソフト １５ 制御端末装置 １６ ロール １７ アクチュエータ １８ 圧力センサ ２０〜２２ 表示画面 ３０ 工場 ３１ 製紙機械メーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣岡 秀樹 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 (72)発明者 岩田 弘 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 (72)発明者 奥原 秀雄 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 Ｆターム(参考） 4L055 DA03 DA09 DA13 DA25 DA29 FA23 FA30 5H223 AA01 BB01 CC01 DD05 DD07 DD09 EE06 EE08 EE11 EE30

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報通信ネットワークを介して接続され
   るサーバとクライアントとからなるサーバ−クライアン
   トシステムとして構成され、遠隔地に配置されたプラン
   トの操業を管理するプラント操業管理システムであっ
   て、 該クライアント側に配置され該プラントを構成する一又
   は複数のプラント構成機器の稼動状態を監視する監視手
   段と、 該サーバ側に配置され該監視手段から該情報通信ネット
   ワークを介して受信した監視情報に基づき該プラントの
   操業を管理する操業管理手段と、 該クライアント側に配置され該操業管理手段から該情報
   通信ネットワークを介して受信した情報を表示する表示
   手段とを備え、 該操業管理手段は、該プラントの運転条件と該監視手段
   から受信した上記各プラント構成機器の稼動状態に関す
   る情報とに基づき上記各プラント構成機器の不具合を検
   出する不具合検出手段と、上記各プラント構成機器の各
   不具合内容に対応する対策案を記憶したデータベース
   と、該不具合検出手段により不具合が検出されたプラン
   ト構成機器の不具合内容に応じた対策案を該データベー
   スから選択する対策案選択手段と、該対策案選択手段で
   選択された対策案を表示するための情報を該情報通信ネ
   ットワークを介して該表示手段に送信する表示制御手段
   とを備えたことを特徴とする、プラント操業管理システ
   ム。
2. 【請求項２】 上記対策案として応急的な対策案と恒久
   的な対策案とが該データベースに記憶され、該対策案選
   択手段は、不具合内容に応じて上記応急的対策案と上記
   恒久的対策案の何れか或いは双方を選択することを特徴
   とする、請求項１記載のプラント操業管理システム。
3. 【請求項３】 該表示制御手段は、少なくとも不具合が
   検出されたプラント構成機器を特定するための画像情報
   とその対策内容や手順を示す文字情報とを上記対策案を
   表示するための情報として該表示手段へ送信することを
   特徴とする、請求項１記載のプラント操業管理システ
   ム。
4. 【請求項４】 情報通信ネットワークを介して接続され
   るサーバとクライアントとからなるサーバ−クライアン
   トシステムとして構成され、遠隔地に配置されたプラン
   トの操業を管理するシステムであって、 該クライアント側に配置され該プラントを構成する一又
   は複数のプラント構成機器の稼動状態を監視する監視手
   段と、 該サーバ側に配置され該監視手段から該情報通信ネット
   ワークを介して受信した監視情報に基づき該プラントの
   操業を管理する操業管理手段と、 該クライアント側に配置され該操業管理手段から該情報
   通信ネットワークを介して受信した操作信号に基づき該
   プラント構成機器を操作する操作手段とを備え、 該操業管理手段は、該プラントの運転条件と該監視手段
   から受信した上記各プラント構成機器の稼動状態に関す
   る情報とに基づき上記各プラント構成機器の不具合を検
   出する不具合検出手段と、上記各プラント構成機器の各
   不具合内容に対応する対策案を記憶したデータベース
   と、該不具合検出手段により不具合が検出されたプラン
   ト構成機器の不具合内容に応じた対策案を該データベー
   スから選択する対策案選択手段と、該対策案選択手段で
   選択された対策案に応じた操作信号を該情報通信ネット
   ワークを介して該操作手段に送信する操作制御手段とを
   備えたことを特徴とする、プラント操業管理システム。
5. 【請求項５】 該不具合検出手段は、該プラントの運転
   条件に基づき上記各プラント構成機器の基準稼動状態を
   算出し、上記基準稼動状態と該監視手段から受信した上
   記各プラント構成機器の稼動状態とを比較することによ
   って上記各プラント構成機器の不具合を検出することを
   特徴とする、請求項１〜４の何れかの項に記載のプラン
   ト操業管理システム。
6. 【請求項６】 該プラントが製紙プラントであり、 該不具合検出手段は、該製紙プラントの運転条件のうち
   の特定の振動発生条件に基づき上記各プラント構成機器
   の推奨、規準或いは基準振動範囲を算出し、上記推奨、
   規準或いは基準振動範囲と該監視手段から受信した上記
   各プラント構成機器の振動状態とを比較することによっ
   て上記各プラント構成機器の不具合を検出することを特
   徴とする、請求項５記載のプラント操業管理システム。
7. 【請求項７】 該プラントが製紙プラントであり、 該クライアント側に配置され該製紙プラントで製造され
   る紙の品質を管理する品質管理手段を備え、 該不具合検出手段は、該品質管理手段から該情報通信ネ
   ットワークを介して受信した上記紙品質に関する情報も
   用いて不具合のあるプラント構成機器を特定することを
   特徴とする、請求項５又は６記載のプラント操業管理シ
   ステム。
8. 【請求項８】 遠隔地に配置されたプラントのクライア
   ント端末に情報通信ネットワークを介して接続されうる
   サーバであって、 該クライアント端末から該情報通信ネットワークを介し
   て受信した該プラントの運転条件と該プラントを構成す
   る一又は複数のプラント構成機器の稼動状態に関する情
   報とに基づき上記各プラント構成機器の不具合を検出す
   る不具合検出手段と、 上記各プラント構成機器の各不具合内容に対応する対策
   案を記憶したデータベースと、 該不具合検出手段により不具合が検出されたプラント構
   成機器の不具合内容に応じた対策案を該データベースか
   ら選択する対策案選択手段と、 選択された対策案を表示するための情報を該情報通信ネ
   ットワークを介して該クライアント端末に送信する表示
   制御手段とを備えたことを特徴とする、プラント操業管
   理サーバ。
9. 【請求項９】 遠隔地に配置されたプラントのクライア
   ント端末に情報通信ネットワークを介して接続されうる
   サーバであって、 該クライアント端末から該情報通信ネットワークを介し
   て受信した該プラントの運転条件と該プラントを構成す
   る一又は複数のプラント構成機器の稼動状態に関する情
   報とに基づき上記各プラント構成機器の不具合を検出す
   る不具合検出手段と、 上記各プラント構成機器の各不具合内容に対応する対策
   案を記憶したデータベースと、 該不具合検出手段により不具合が検出されたプラント構
   成機器の不具合内容に応じた対策案を該データベースか
   ら選択する対策案選択手段と、 選択された対策案に応じた該プラント構成機器を操作す
   るための操作信号を該情報通信ネットワークを介して該
   クライアント端末に送信する操作制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする、プラント操業管理サーバ。
10. 【請求項１０】 該不具合検出手段は、該プラントの運
    転条件に基づき上記各プラント構成機器の基準稼動状態
    を算出し、上記基準稼動状態と該クライアント端末から
    受信した上記各プラント構成機器の稼動状態とを比較す
    ることによって上記各プラント構成機器の不具合を検出
    することを特徴とする、請求項８又は９記載のプラント
    操業管理サーバ。
11. 【請求項１１】 該プラントが製紙プラントであり、 該不具合検出手段は、該製紙プラントの運転条件のうち
    の特定の振動発生条件に基づき上記各プラント構成機器
    の推奨、規準或いは基準振動範囲を算出し、上記推奨、
    規準或いは基準振動範囲と該クライアント端末から受信
    した上記各プラント構成機器の振動状態とを比較するこ
    とによって上記各プラント構成機器の不具合を検出する
    ことを特徴とする、請求項１０記載のプラント操業管理
    サーバ。
12. 【請求項１２】 該プラントが製紙プラントであり、 該不具合検出手段は、該クライアント端末から該情報通
    信ネットワークを介して受信した紙品質に関する情報も
    用いて不具合のあるプラント構成機器を特定することを
    特徴とする、請求項１０又は１１記載のプラント操業管
    理サーバ。
13. 【請求項１３】 コンピュータを請求項８〜１２の何れ
    かの項に記載のプラント操業管理サーバとして機能させ
    るためのプログラムを記録したことを特徴とする、コン
    ピュータ読み取り可能な記録媒体。