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中小規模DCS [type2 light]

計装制御システムをコンパクトに実現する
ハイ・コストパフォーマンスDCS:type2 light

 当社のDCSは電力、鉄鋼、石油化学、紙、セメント、環境、マイニング等の中大規模プラントで長年運用いただいております。
 従来、DCSに求められた要件は、高信頼性、高可用性、高度な制御性能、大容量化でした。
 大規模DCSはコントローラ1台で数千ループを実装できる一方、集中化の操業リスクを低減する高度な冗長化が必要で、高い初期導入コストを必要としました。
 近年、DCSに対して、一層の投資対効果と操業価値への貢献が強く求められています。
 機能区分されたプラント・ユニット毎に、適切な規模のDCSを分散配備することは、導入コストと操業リスク低減を実現する現実解と考えます。
 当社は、大規模DCSの機能を継承し、システムの投資対効果に資する目的で、調節計128タグを含むプロセス計器1000タグまで実装できる中小規模DCS type2 lightを提供します。

中小規模DCS [type2 light] イメージ

  • ※ ユニファイドコントローラnvシリーズは、株式会社東芝の商標です。
  • ※ TC-netは、株式会社東芝の商標です。
  • ※ Ethernetは、富士ゼロックス株式会社の商標です。
  • ※ PROFIBUSは、PROFIBUS User Organizationの商標です。
  • ※ Modbusは、シュナイダーオートメーションインコーポレイテッドの商標です。
  • ※ HARTは、FieldComm Groupの商標です。
  • ※ MicrosoftおよびWindowsは、米国 Microsoft Corporationの、米国およびその他の国における登録商標または商標です。

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ハイ・コストパフォーマンスDCS:type2 light

ハイ・コストパフォーマンス

従来のDCS機種(V-series L2)では、基幹部2重化を実現する場合、片側4スロット分のモジュールが必要でした。type2 lightでは、高集積回路技術で、片側2スロットかつ低消費電力化に成功しました。この結果、従来に比してより高いコストパフォーマンスを実現しています。

継承性

従来のDCS機種(V-series L2)で実現された、産業用Ethernet 2重化、インテリジェントシリアルI/O接続、 IEC61131-3プログラミング言語、標準プロセスTAG、ONS-ServerによるリアルタイムTAGデータベース機能を有しているので、既存システムへの追加、従来機種からのマイグレーション、ユーザプログラムの流用が容易に実現できます。

中小規模プラントユニットに適したタグ容量

type2 lightは指示計384個、調節計128個、デジタル計器512個をあわせて1000計器程度までの多くの中小規模プラントユニットに適するDCSとして設計しています。

システム構成図

type2 light のシステム仕様
カテゴリ 項目 仕様
メインユニット 冗長化 シングルまたは2重化可能
冷却 自然空冷 ファン不要
CPU レジスタ長 32bit
Ethernet インタフェース RJ45 2ポート、 100BASE-TX
サポート機能 OIS-DS接続(ONS-Server)、 コントローラ間伝送、 nV-Tool接続
I/O サポートI/Oシステム TC-net I/O、 インテリジェントシリアルI/O
TC-net I/Oモジュール数 256モジュール
インテリジェントシリアルI/Oインタフェース SMB21モジュール、 D-Sub9-2ポート、 インテリジェントシリアルI/Oバス2本接続
インテリジェントシリアルI/Oモジュール数 420モジュール
プログラム プログラム言語 IEC61131-3、 LD、 FBD、 SFC、 ST
プログラムコード容量 128K ステップ
プログラム変数容量 グローバル変数 + ローカル変数 64 KW
プログラム実行タスク イベント(EV) 8、 割込み(IP) 8、 高速スキャン(HS) 8、 メインスキャン(MS) 64
プログラム実行時間 HS:10-500ms(1ms単位)、 MS:100-1000ms(10ms単位)
タグ 種類、点数 指示計:384、調節計:128、デジタル計器:512、タイマ/カウンタ計器:64、シーケンスユニット:64、データ設定:128、折線テーブル:128、タイマ:256、カウンタ:128、整数:640、実数:2048、トレンド:512

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マルチベンダ接続可能な高速リモートI/O:TC-net I/O

高速確定応答、光接続、オンラインメンテナンス

type2 lightはEthernet 100Mbps を基盤としたTC-net I/O ループネットワークを介してリモートステーションとなるTC-net I/Oアダプタと接続します。TC-net I/OアダプタはTC-net I/Oバス 10Mbpsを介して、TC-net I/Oモジュールと接続します。このように、type2 lightとI/OモジュールをすべてTC-netで接続することで、高速で確定応答できるリモートI/Oシステムを実現しています。TC-net I/Oループはスイッチングハブを要する一般のEthernetとは異なり、ループ接続のため、集中集線が原因で信頼性のボトルネックになりがちなスイッチングハブが不要です。またループ接続のため一箇所の断線で通信が途絶えることはありません。このため、オンラインでリモートステーションやI/Oを追加することが可能です。さらにTC-net I/Oループは電気ケーブル接続だけでなく、光ケーブル接続で電気的に絶縁されたリモートI/Oシステムを構築できます。

マルチベンダ接続

従来のDCS機種(V-series L2)のI/OシステムはインテリジェントシリアルI/Oであり、アナログ、デジタルの直接入出力が中心でした。
TC-net I/Oは、従来の直接入出力に加え、Modbus、FL-net、Profibus-DP、HARTといった業界標準ネットワークで、マルチベンダ接続のDCSを実現できます。

システム構成図

TC-net I/O のシステム仕様
カテゴリ 項目 仕様
TC-net I/O
ループ
ネットワーク冗長化 シングルループ 一箇所の断線で通信 継続
ネットワーク最大距離 電気: 局間10m、全ループ長100m、光:局間2km、全ループ長4km
伝送速度 100Mbps
最大ノード数 16/ステーション
冗長化 シングル
TC-net I/O
バス
ネットワーク冗長化 2重化
ネットワーク最大距離 全長5m、 両端は終端コネクタ要
伝送速度 10Mbps
TC-net I/O
モジュール
最大数 16/TC-net I/Oバス 256/type2 light. ただし MD911、FL911は合計16/type2 light.
冗長化 シングル
汎用通信 Modbus、FL-net、Profibus-DP、HART(将来サポート予定)

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計装エンジニアリングに配慮したプログラミングツール:nV-Tool

計装エンジニアリングに配慮

計装エンジニアリングでは、従来より計装ループ図を作製し、要求仕様の拠り所として来ました。一方で、コントローラのプログラミング言語は、国際標準のIEC61131-3が広く支持され、今日ほとんどのDCSがこれに対応しています。両者の記述には大きな隔たりがあり、DCSを構築するエンジニアはこの2重のメンテナンスに苦労してきました。nV-Toolは、IEC61131-3で作成したファクションブロックのシンボルをカスタマイズできます。フィールド機器や計器バルーンのカスタムシンボルを準備し、ファクションブロックと結合させれば、フィールド機器や計器バルーンを使った計装ループ図のプログラムを編集・ダウンロード・モニタが可能です。

計装エンジニアリングに配慮 イメージ

国際標準IEC61131-3準拠

IEC61131-3は、コントローラのプログラミング言語および構成要素を定めた国際標準です。
type2 lightは、以下4言語をサポートしています。

  • LD: ラダーダイヤグラム
  • FBD:ファクションブロックダイヤグラム
  • SFC:シーケンシャルファンクションチャート
  • ST:ストラクチャードテキスト

国際標準IEC61131-3準拠 イメージ

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中小規模システムに適した統合HMI:OIS-DS/Smart

中小規模システムに適した統合HMI:OIS-DS/Smart イメージ

東芝DCSは、1980年代のDPCS、 MCSに始まり、1990年代のPCS、PCS-DS、V-series L2/L3、2007年のnv-series type2が稼動しています。さらに2015年に中小規模向けDCS type2lightを市場投入しました。これらすべてを統合監視できるHMIがOIS-DSです。OIS-DSは、2000年代に東芝PLCや他社PLCも統合監視できるよう2重化可能なPLCS(PLC Server)を追加し、多くのサイトで稼動しています。OIS-DSはタグ計器2万点、モニタ22台までの大規模HMIシステムです。
OIS-DS/Smartは、このような本格的なHMI機能を受け継ぎ、タグ計器4096点、モニタ8台までの中小規模向けに用意されたコストパフォーマンスの高いソフトウェアパッケージです。

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  • ユニファイドコントローラnvシリーズは株式会社東芝の商標です。
  • その他記載されている会社名、製品名は各社の商標または登録商標です。
  • 本資料に含まれる内容は2016年6月現在のものです。
  • 本資料の掲載内容は、技術の進歩などにより予告なしに変更されることがあります。
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  • 本製品は外国為替および外国貿易法により、輸出または海外への提供が規制されているものです。
  • 本製品は、米国輸出管理の規制を受けており、輸出する場合、輸出先によっては米国政府の許可が必要です。
  • 本製品は、以下のような人命に直接かかわる安全性を要求されるシステムに適用する目的で製造されたものではありません。このような用途に使用する可能性がある場合には、当社営業窓口へご相談ください。
    [例]
    • 原子力発電所の主機制御システム、原子力施設の安全保護システム、その他安全上重要な系統システム
    • 集団輸送システムの運転制御システムおよび航空管制制御システム
    • 人命にかかわる医療制御システム