特    集 ŀŒŜı異常時áÀÇā対処方法ú運転操作àßäēŃ

ŕsĨs訓練áø活用ÝÃāg

 あとがき

 GENESEED 監視制御ĠĢįʼnáÀÇāđŜġĴċœŜ ęĞņsıĭsŔáÚºÜ紹介ÍÜÃÕg

 全体đŜġĴċœŜęä中Ýh設計ä単体試験Ĉ含÷Õ 試験áÁÁąāĜĢı割合å非常á高ÅhĢœʼn化Â大à à課題ݸāÉÞáå変ąĀÂàºg

 高効率Ý高品質àđŜġĴċœŜęĈ支¾āĭsŔä開 発úđŜġĴċœŜę環境改善ĈËÿá進÷āÉÞáþ Āh‡水処理技術ä富士電機ˆÞÍÜŏsğsá信頼ËĂ ā‡GENESEED  systemˆĈ提供ÍܺÅþ¼h活動Ĉ 継続ÍܺÅ所存ݸāg

参考文献

（1） 

 竹内良友ñÁi新情報制御ĠĢįʼn‡MICREX

^-

NXˆä

đŜġĴċœŜę支援ĭsŔi富士時報ivol.77,  no.6,  2004, 

p.418

^-

422.

解 説 IEC61131 【関連論文：p.435

-

438】

 IEC}International  Electrotechnical  Commission~

Ýåh1979 年á作業部会Ĉ設置ÍhŀŖęŒŇĿŔ ĜŜıŖsŒäĸsIJďĐċ設計hčŜĢısŔhį ĢıhIJĖŎŊŜįsĠŐŜhŀŖęŒňŜęh通信 Áÿ成āŀŖęŒŇĿŔĜŜıŖsŒä仕様ä標準化 Ĉ行ÙÕg仕様å以下äÞÀĀh五ÚäPartá分Á Ăāg

gPart 1kGeneral information}一般情報~

gPart 2kEquipment and test requirements}機器要 求事項Àþé試験~

gPart 3kProgramming languages}ŀŖęŒʼn言語~

gPart 4kUser guidelines}使用者ä手引~

gPart 5kCommunications}通信~

 Éä¼×hPart 3ÂŀŖęŒʼn言語á関Ïā規定Ý

¸Āh次ä5 言語Â規定ËĂܺāg

（1） SFC}Sequential Function Chart~

（2） IL}Instruction List~

（3） ST}Structured Text~

（4） LD}Ladder Diagram~

（5） FBD}Function Block Diagram~

 ‡GENESEED systemˆáåhSFChSTÀþéFBD  á準拠ÍÕŀŖęŒňŜę言語¸Āhŏsğså制 御内容á応ÎÜh適ÍÕ言語Ĉ使º分ÇāÉÞÂÝà āg

富士時報 6OL.O

特

  

集

「GENESEED system」中小規模監視制御システム

清水  浩^{}ÍõÐeèăÍ~} 吉田  昭^{}þÍÖe¸Ãÿ~}

清水  浩

上下水道電気j計装ĠĢįʼnä設 計jÞĀôÞ÷業務á従事g現在h 富士電機ĠĢįʼnģ株式会社環境 ĠĢįʼn本部事業企画部課長g

吉田  昭

上下水道電気j計装ĠĢįʼnä設 計jÞĀôÞ÷業務á従事g現在h 富士電機ĠĢįʼnģ株式会社環境 ĠĢįʼn本部水処理統括部東技術 部課長g

 まえがき

 大規模水処理施設Ýåh監視制御ĠĢįʼná高機能j高 信頼性j長期保守可能à分散型制御ĠĢįʼn}DCS~ 多Å使ąĂܺāg一方h中小規模水処理施設ä監視制御 ĠĢįʼnîäĴsģåh規模á適合ÍÕ経済性ݸāg経 済性重視äĠĢįʼnåhFA 分野Ý進化Ĉ遂ÈÜÃÕ汎用 PLC}Programmable  Logic  Controller~Þ計装技術Ĉ統 合ÍÕhºąüāPLC 計装ĠĢįʼnÂ適ÍܺāÞ思ą ĂāÂhDCSá比ï耐環境性j機能j長期保守性á課題 Â残ËĂܺāg

 富士電機åh豊富àDCS 技術ĈłsĢÞÍÜh重要 à機能j性能j保守性Ĉ維持ÍÚÚPLC 計装ä持Ú経 済性Ĉ実現ÍÕ水処理専用ä中小規模監視制御ĠĢįʼn

‡EXIONSTAR

ƒ注 1„

ˆ}đĘĠēŜĢĨs~Ĉ開発ÍÕg

 開発コンセプト

 EXIONSTARå中小規模水処理施設á求÷ÿĂܺā 経済性Ĉh機能ú能力Ĉ施設規模á合ąÑÜĢœʼn化Ïā ÉÞÝ実現ÍÕg具体的áå以下äÞÀĀݸāg

.   経済性

 水処理施設向Çá開発ÍÕ小型ĜŜıŖsŒáŔsŀ制 御機能Ĉ搭載ÏāÉÞÝ経済的àDCSĈ実現ÍÕg

.   耐環境性

 JEIDA

〈注 2〉

63}2003 年~規格äS 3ĘŒĢĈ目標áĜŜı ŖsŒäCPU 部h電源部Àþé通信部ä基板ĈĜsįČ ŜęÍh水処理施設Ý使用Ïā際ä耐環境性Ĉ向上ËÑÕg

.   柔軟性・拡張性

 HMI}Human  Machine  Interface~áWindows

ƒ注 3„

環境Ĉ łsĢáÍÕēsŀŜ素材Ĉ活用ÏāÉÞÝ柔軟áĔĢĨ ŇčģÂÝÃh拡張性á優ĂÕĠĢįʼnÞÍܺāg

.   信頼性・保守性

 ĜŜıŖsŒä二重化Ĉ可能ÞÍÕÉÞÝ信頼性ä向上 Ĉ図ĀhôÕHMIáå耐環境性á優ĂÕ産業用製品Ĉ採 用Íh10 年間ä長期保守ÞÍÜ高º保守性Ĉ実現ÍÕg

 システムの概要

 EXIONSTARåhDCSݸā‡FAINS^-AXˆäĠĢį ʼn構築手法Þ産業用 HMI 製品ĈłsĢ技術ÞÍh水処理 施設向Çá開発ÍÕ新ͺĨčŀäDCSݸāgĠŜę Ŕ構成äĸsIJďĐċĈ流用ÍÜ二重化構成á拡張ÝÃā àß柔軟性Ĉ備¾ÕĠĢįʼnݸāg

ƒ注 1„EXIONSTARk 富士電機ĠĢįʼnģ株式会社ä登録商標}出 願中~

ƒ注 2„JEIDAk日本電子工業振興協会

ƒ注 3„Windowsk米国 Microsoft 社ä登録商標

SX SX

SX SX SX

SX

SX

SX SXSX

シングル構成 帳票/警報用 ページプリンタ

標準FL-net Ver2.0

FL-net準拠LAN Ver2.0＋TCP/IP

等値化バス

A系 B系

ZL-2000

RS-485 POD

POD

×5〜8ステーション（規模による）

×5〜8ステーション（規模による）

I/O ZM-2000

（スタンドアロン タイプ例）

*Ethernet：IEEE 802.3委員会が標準化したLAN規格 ZM-2000

（クライアントサーバ タイプ例）

Ethernet

＊

Ethernet 二重化構成 帳票/警報用 ページプリンタ

I/O

ZL-2000 ZL-2000

図  EXSIONSTAR のシステム構成

富士時報 6OL.O 「GENESEED system」中小規模監視制御システム

特

  

集

.   ハードウェア構成

 

図 1

áEXIONSTARäĠĢįʼn構成h

表 １

áEXION  STARä基本仕様Ĉ示Ïg

（1） 制御 LAN

 ĠŜęŔ構成ä制御 LANáå標準 FL^-net

ƒ注 4„

Ver.2.0Ĉ 採用Íh二重化構成áåhFL^-net 準拠 LANĈ採用ÍÕg

（2） HMI}ZM^-2000~

 ZM^-2000ÝåhĠĢįʼn規模á応ÎÜĢĨŜIJċŖŜ ÞĘŒčċŜıĞsĹĈ選択ÍÜĠĢįʼn構築ÝÃāg

（3） ĜŜıŖsŒ}ZL^-2000~

 ZL^-2000åhJIS B 3501v3á準拠ÍÕċsĖįĘĪŌ Ĉ採用ÍܺāgËÿáhďĒsʼnĢĨŜĹč方式áþā ĜŜıŖsŒä二重化Ý信頼性Ĉ向上ËÑܺāg

.   ソフトウェア構成

 ZM^-2000ÝåhŔsŀ制御ŋġŎsŔĈ標準装備ÍÕg 一次調節計Þ二次調節計äŔsŀ画面Ĉ固定化ÍÜĦľı ďĐċ設計ÁÿİĹĬęôÝäđŜġĴċœŜęä効率Þ 品質Ĉ向上ËÑh経済的Ý品質ä高ºĠĢįʼnĈ実現ÍÕg

.   ソフトウェアコンテンツ

（1） Ŕsŀ画面Àþé設定画面

 ZM^-2000ÝåhŔsŀ画面Àþé設定画面Ĉ標準装備 ÍhDCSÞ同等ä機能Ĉ持×àÂÿÉäĘŒĢá必要à 最大 32ŔsŀôÝĞņsıÍܺāg

 

図 2

Àþé

図 3

áŔsŀ画面Ĉ示Ïg

（2） PODēŀĠŐŜ

 EXIONSTARÝåh富士電機äŀŖęŒŇĿŔ操作表 示器}POD~Þä接続ĈĞņsıÍܺāg中央á設置 表  EXIONSTARの基本仕様

形 式

ZM-2000仕様

ZL-2000仕様

二重化仕様

標準FL-net Ver.2 5〜8台以上（点数規模による）

32ループ/一次・二次カスケード データバンキング，Webリモート監視，POD

256 kステップ 2Mワード コンパクトフラッシュメモリ 8〜32ループ（条件による）

シングル構成時：FL-net Ver.2.0（100 Mbits/s）

二重化構成時：FL-net準拠LAN（100 Mbits/s）

シングル構成時：Tリンク 二重化構成時：LE-netloop2

D300WIN

クライアントサーバ

Windows Server 2003 スタンドアロン

Pentium* 4 2.6 GHz

サーバ Windows Server 2003

Pentium 4 2.6 GHz

クライアント Windows XP

Pentium M 1.8 GHz OS

CPU

CPU メモリ容量 外部メモリ ループ制御数 制御LAN フィールド     LAN エンジニアリ  ングツール

ウォームスタンバイ 非同期 イニシャル時，定周期

200 ms定周期 スタート方式

同期方式 等値化実行  タイミング 等値化周期

ハードウェア能力320 kワード/700 ms

（設計能力70 kワード/50 ms）

等値化時間

ハードウェア能力320 kワード（設計能力70 kワード）

等値化容量

130 ms（最大1 s）

切換時間

稼動系MPU重故障，ストップ・リセット操作 切換条件

512ワード/40 ms I/Oリフレッ

  シュ性能

JEIDA 63 S3クラス（CPU部，電源部，通信部）による 周囲温度−25〜70 ℃，湿度5〜100 ％RH，温度変化±

15 ℃において硫化水素濃度0.1 ppm，塩素濃度0.1 ppm への対応

耐環境性

（目標）

シングル版から二重化版へは，システムソフトウェアの入 換えおよび一部ハードウェアの入換えのみであり，アプリ ケーションソフトウェア資産は移行できる。

拡張性 制御LAN コントローラ      数 ループ制御数 オプション

＊Pentium：米国Intel社の登録商標

図  ZM

-

2000 調節計のループ画面

図  ZM

-

2000 一次側および二次側ループ制御画面

ƒ注 4„FL

-

netk 財団法人製造科学技術ĤŜĨsÂ標準化ÍÕ通信規 格

富士時報 6OL.O 「GENESEED system」中小規模監視制御システム

特

  

集

ËĂÕHMIä異常時áåhPODÝ調節計Þ同等àĹĬĘ ċĬŀÂ経済的á実現ÝÃāg特áĴsģä高ºĨčŇ設

定画面å標準装備ÝhĔĢĨŇčģáþĀŔsŀ画面àß ø用意ÝÃāg

図 4

áPODäĨčŇ設定画面Ĉ示Ïg

（3） Webœŋsı監視ēŀĠŐŜ

 ZM^-2000Ýåh情報系áWeb 監視Â可能àĠĢįʼnĈ 提供ÍܺāgÉĂáþĀhčŜĨsĶĬı経由Ýœŋs ı監視Â可能áàāg

 あとがき

 年々高度化ÏāĤĖŎœįČîäĴsģåh情報系á限 ÿÐ下位äľČsŔIJ制御ĠĢįʼnáôÝ及ĉݺāg今 後åēsŀŜ性ä追求Þ同時áċĘĤĢŕłŔá合ąÑÕ ĤĖŎœįČä強化Ĉ実施ÏāÉÞÝhEXIONSTARĈ 継続的á進化ËÑܺÅ所存ݸāg

図  POD タイマ設定画面

富士時報 6OL.O

特

  

集

「GENESEED system」テレメータ・テレコントローラ

泉田 明男^{}ÑĉÖe¸ÃÀ~} 佐藤 隆道^{}ËÞ¼eÕÁõ×~} 小林 茂洋}ÉæúÍeÍÈèă~

泉田 明男

上下水道電気j計装ĠĢįʼnä設 計á従事g現在h富士電機ĠĢį ʼnģ株式会社環境ĠĢįʼn本部水 処理統括部 GENESEED 技術部課 長g

佐藤 隆道

水処理分野äŀŒŜı制御ĠĢį ʼnä企画j設計á従事g現在h富 士電機ĠĢįʼnģ株式会社環境Ġ Ģįʼn本部水処理統括部東技術部g

小林 茂洋

įŕŊsĨjįŕĜŜıŖsŒä 開発á従事g現在h富士電機ĠĢ įʼnģ株式会社生産本部東京工場 開発設計部主任g

 まえがき

 上下水道事業Ĉ取Ā巻Å環境å大ÃÅ変化ÍÜÀĀhþ Ā一層効率的à事業運営Â求÷ÿĂܺāgÓä中Ýh遠 方監視制御ĠĢįʼnå配水池úņŜŀ場àßh広域á点在 ÍÕ管理対象施設ä効率的運用ä実現á不可欠à構成要素 ݸÙÕg

 近年h通信čŜľŒ整備á伴ºh通信手段ä多様化Â進 õh広域ĶĬıŘsĘ}čŜĨsĶĬıh携帯電話h公衆 回線àß~Ĉ活用ÍÕĠĢįʼnúIP}Internet  Protocol~

通信技術Ĉ用ºÕĠĢįʼn構築例Â増¾ÜÀĀh目的h用 途h規模àßáþā通信手段ä選択肢Â広ÂÙÜÃÕg富 士電機Ýøh従来äįŕŊsĨjįŕĜŜıŖsŒÝå実 現Â難ͺ広域ĶĬıŘsĘ対応äĠĢįʼnä実現áø対 応ÍÜÃܺāg

 ÍÁÍàÂÿh‡安全j安心j安定ˆá示ËĂā上下水 道施設ä使命Ĉ考¾ÕÞÃhįŕŊsĨjįŕĜŜıŖs Œå伝送速度ú情報量á制約å¸āøääh高º信頼性Ĉ 持×h多Åä実績Ĉ残Íܺā通信手段ÞÍÜh上下水道 ĠĢįʼn構築上h今後ø重要à装置ݸāg‡GENESEED  systemˆáÀºÜø遠方監視制御ĠĢįʼnĈ支¾ā技術 ÞÍÜh小容量Áÿ大容量ôÝä製品ŒčŜċĬŀĈÓă

¾Üºāg

 本稿ÝåhGENESEED  systemáÀÇāįŕŊsĨj įŕĜŜıŖsŒĈ適用ÍÕ遠方監視制御ĠĢįʼnä機能 Ĉ紹介Ïāg

  上下水道施設に求められる遠方監視制御システ ムの要件

 上下水道施設åh公共ŒčľŒčŜä基幹ĈàÏøäÝ

¸Āh安全j安心j安定á運用ËĂāÉÞÂ不可欠ݸāg 遠方監視制御ĠĢįʼnøÓä構成要素ÞÍÜh単àā通信 装置ÖÇÝåàº機能Â必要ݸĀh以下áÓä要件áÚ ºÜ述ïāg

 .  高信頼性

 上下水道施設åh災害発生äþ¼à緊急時áø安全j確 実áÓä機能Ĉ発揮ÏāÉÞÂ求÷ÿĂāg遠方監視制御 ĠĢįʼnøh‡情報伝送ˆÀþé‡装置固有ˆä両面Ý高 º信頼性Ĉ有ÏāøäÝàÇĂæàÿàºg

 ôÕh近年h監視制御ĠĢįʼnÂ開ÁĂÕĶĬıŘsĘ á接続ËĂā機会Â増¾ÜºāÂhĤĖŎœįČ強化ä点 Áÿø伝送回線å専用化ÞÏāÉÞÂ望ôͺg

.  拡張性

 施設ä拡張á加¾Üh市町村合併áþā施設統合àßh 広域àĶĬıŘsĘ構築ä要求å今後ø増¾āÞ考¾ÿĂ āg管理対象施設ä増減á対ÍÜ柔軟á対応ÍhľŕĖĠ ĿŔáĠĢįʼnĈ構築ÝÃāÉÞÂ必要ݸāg

.  維持管理性

 上下水道å維持管理ä時代á入ÙÜÀĀh各自治体áÀ ºÜåh普及率ä向上á伴¼収入増Â見込÷àº状況ݸ

āgÍÕÂÙÜh保守ä手間Àþé維持費ä低減Ĉ図āĠ ĢįʼnĈ構築ÏāÉÞÂ強Å求÷ÿĂܺāg

 テレメータ・テレコントローラの構成と特徴

.  フレキシブルなシステム構成

 į ŕ Ŋ s Ĩj į ŕ Ĝ Ŝ ı Ŗ s Œ Ġ Ģ į ʼn åhGENE  SEED  systemä遠方監視j制御部分ݸĀh主á制御局 }親局~Þ被制御局}子局~Ý接続構成ËĂā}図 1~g

（1） 回線ä接続構成

 įŕŊsĨjįŕĜŜıŖsŒĠĢįʼnÞÍÜ一般的á 使用ËĂā回線ä接続構成åh1k1 構成ݸā}図 2~g  ÓäñÁá広域j集中監視制御á向ºÜºā1k1 ×. 構成}図 3~Þ広域h分散監視制御ĠĢįʼn時ä子局中継 局}親局子局孫局~構成}図 4~øÝÃh多様à形 態ä水処理施設áø適用Â可能ݸāg

（2） ĠĢįʼn稼動率ä確保

  設 備ä連 続 運 転j運 用h稼 動 率ä向 上Þ Í Ü二 重 化

富士時報 6OL.O 「GENESEED system」テレメータ・テレコントローラ 

特

  

集

機能}図 5~h縮退機能hRAS}ReliabilityhAvailabilityh Serviceability~機能ä充実Ĉ図āg

（3） ĶĬıŘsĘ

 親局−子局間Þä伝送äñÁh他 PLC}Programmable  Logic  Controller~間ä通 信ú上 位Þ äHMI}Human  Machine  Interface~ä通信åh富士電機äP/PEœŜĘ ú標準 LANäFL^-nethEthernet

ƒ注 1„

ĈĞņsıÍܺāg ÉĂáþĀh単独設置ÖÇÝàÅhËôÌôà構成äĠĢ įʼnáø接続ÂÝÃh遠方監視制御ĠĢįʼnä構築Â容易 ÞàÙÕg

 PIO}Process  Input  Output~Ĉ接続ÏāĶĬıŘsĘ åh富士電機äTœŜĘĈ採用ÍÕg

（4） ċsĖįĘĪŌä統一

 従来h富士電機äįŕŊsĨjįŕĜŜıŖsŒåhĠ Ģįʼn規模áþĀ適用機種ä使º分ÇĈÍܺÕg今回h

ċsĖįĘĪŌä統一Ĉ図ĀhĠĢįʼnä増設ú拡張á対 ÍÜø最小限ä投資Ýä対応Ĉ可能ÞÍÕg

.  処理能力

 įŕŊsĨjįŕĜŜıŖsŒä適用回線åh日本電信 電話株式会社}NTT~専用線}帯域品目h符号品目~h私 設専用線¸ĀhIP 網末整備地域á対ÍÜø導入Â容易 ݸāg

 伝送方式}表 １~åh公共施設á求÷ÿĂā品質Ĉ確 保ÏāÕ÷h実績ä¸āHDLC^-NRM}High  Level  Data  Link^-Normal Response Mode~方式Þ CDT}Cyclic Digi-tal  Telemeter~方式}電気協同研究会Ý標準化ËĂÕ44 ļĬıľĒsŇĬıä伝送方式~Ĉ採用Íܺāg

.  信頼性の確保

（1） 誤Ā検定

 伝送回線路上ä途中ÝļĬı誤Ā¸ÙÕ場合hÓĂĈ 検出ÏāÕ÷áĺœįČĪĐĬĘh反転連送照合h定Ňs

ƒ注 1„EthernetkIEEE 802.3 委員会Â標準化ÍÕLAN 規格 制御部

モデム部

図  テレメータ・テレコントローラの外観

FL-net，Ethernet，P/PEリンク

親局 制御部

Ethernet

モデム部

電源モジュール CPUモジュール

伝送モジュール

電話

モデムモジュール 通信モジュール 電源モジュール NTT専用回線

子局

Tリンク

制御部 I/O部 モデム部

Tリンク モジュール I/Oモジュール

図  1：1 システムの構成

親局

子局 NTT専用回線

制御部

制御部 I/O部

ハブ

モデム部

モデム部

…×4（最大）

…×16（最大）

子局 子局 子局

Tリンク 図  1：1 ×N システムの構成

FL-net，Ethernet，P/PEリンク 親局

子局 NTT専用回線

NTT専用回線 中継親局

孫局

FL-net，P/PEリンク 図  中継局システムの構成

ドキュメント内 79-6ron-01.indd (ページ 33-43)