(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮空気をユースポイントに適正な圧力で供給できる圧縮空気供給システムを提供する。【解決手段】圧縮空気供給システム１は、圧縮空気の複数のフィードポイント２及び圧縮空気の複数のユースポイント３のそれぞれをつなぐネットワーク管路４と、複数のフィードポイントのそれぞれで圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群５と、圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれで圧縮空気の圧力を検出する複数の圧力センサ６と、複数の圧力センサの検出圧力値から決定される圧縮空気の代表圧力値に基づいて、複数のエアコンプレッサ群の運転を一括してリモート制御する集中制御装置１０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気の複数のフィードポイント及び前記圧縮空気の複数のユースポイントのそれぞれをつなぐネットワーク管路と、
複数の前記フィードポイントのそれぞれで前記圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群と、
前記圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれで前記圧縮空気の圧力を検出する複数の圧力センサと、
複数の前記圧力センサの検出圧力値から決定される前記圧縮空気の代表圧力値に基づいて、複数の前記エアコンプレッサ群の運転を一括してリモート制御する集中制御装置と、
を備える圧縮空気供給システム。
【請求項２】
前記代表圧力値は、前記ネットワーク管路及び前記ユースポイントに設定された複数の前記検出位置における前記検出圧力値の平均値を含む、
請求項１に記載の圧縮空気供給システム。
【請求項３】
前記代表圧力値は、複数の前記検出位置のうち特定検出位置における前記検出圧力値を重み付けした重み付け平均値を含む、
請求項２に記載の圧縮空気供給システム。
【請求項４】
前記代表圧力値は、複数の前記ユースポイントのうち特定ユースポイントにおける前記検出圧力値を含む、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧縮空気供給システム。
【請求項５】
前記特定ユースポイントは、複数の前記ユースポイントのうち前記圧縮空気の単位時間当たりの使用量が最も多いユースポイントを含む、
請求項４に記載の圧縮空気供給システム。
【請求項６】
前記代表圧力値は、複数の前記ユースポイントのそれぞれにおける前記検出圧力値の最小値を含む、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の圧縮空気供給システム。
【請求項７】
少なくとも１つの前記フィードポイント及び少なくとも１つの前記ユースポイントを含む需給エリアが複数規定され、
前記代表圧力値は、複数の前記需給エリアのうち特定需給エリアに設けられている前記圧力センサの検出圧力値を含む、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧縮空気供給システム。
【請求項８】
前記検出圧力値は、所定周期でサンプリングされた時系列データを平滑化した移動平均値として算出されたものである、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の圧縮空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮空気は、工場のような産業施設において様々な用途で利用される。産業施設には、圧縮空気を供給する圧縮空気供給システムが設けられる。圧縮空気供給システムは、フィードポイントで圧縮空気を生成するエアコンプレッサを有し、生成された圧縮空気をユースポイントに供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６３−３２９９０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１３２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧縮空気の複数のフィードポイント及び圧縮空気の複数のユースポイントのそれぞれが分散設置される場合において、フィードポイントで生成された圧縮空気をユースポイントに適正な圧力で供給できる技術が要望される。
【０００５】
本発明の態様は、圧縮空気をユースポイントに適正な圧力で供給できる圧縮空気供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に従えば、圧縮空気の複数のフィードポイント及び前記圧縮空気の複数のユースポイントのそれぞれをつなぐネットワーク管路と、複数の前記フィードポイントのそれぞれで前記圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群と、前記圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれで前記圧縮空気の圧力を検出する複数の圧力センサと、複数の前記圧力センサの検出圧力値から決定される前記圧縮空気の代表圧力値に基づいて、複数の前記エアコンプレッサ群の運転を一括してリモート制御する集中制御装置と、を備える圧縮空気供給システムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様によれば、圧縮空気をユースポイントに適正な圧力で供給できる圧縮空気供給システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る圧縮空気供給システムの一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る集中制御装置及びローカル制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第２実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第３実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第４実施形態に係る需給エリアの一例を説明するための図である。
【図７】図７は、第４実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第５実施形態に係る需給エリアの一例を示す図である。
【図９】図９は、第５実施形態に係る需給エリアの検出位置における圧力低下速度の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第５実施形態に係る圧縮空気供給システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、ネットワーク管路の一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、ネットワーク管路の一例を模式的に示す図である。
【図１３】図１３は、ネットワーク管路の一例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
第１実施形態．
［圧縮空気供給システム］
図１は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の一例を模式的に示す図である。圧縮空気供給システム１は、工場のような産業施設に設けられる。圧縮空気供給システム１は、圧縮空気の複数のフィードポイント２と、圧縮空気の複数のユースポイント３と、複数のフィードポイント２及び複数のユースポイント３のそれぞれをつなぐネットワーク管路４と、複数のフィードポイント２のそれぞれで圧縮空気を生成する複数のエアコンプレッサ群５とを備える。
【００１１】
また、圧縮空気供給システム１は、圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれで圧縮空気の圧力を検出する複数の圧力センサ６と、通信システム７と、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する集中制御装置１０とを備える。
【００１２】
フィードポイント２は、圧縮空気を生成及び供給する圧縮空気供給設備を有する。ユースポイント３は、圧縮空気を使用する圧縮空気使用設備を有する。複数のフィードポイント２は、互いに離れた場所に設置される。複数のユースポイント３は、互いに離れた場所に設置される。複数のフィードポイント２及び複数のユースポイント３のそれぞれは、産業施設において分散設置される。
【００１３】
ネットワーク管路４は、複数のフィードポイント２及び複数のユースポイント３のそれぞれをつなぐように敷設される。本実施形態において、ネットワーク管路４は、ループ（loop）型の管路である。ネットワーク管路４は、ループ状の主管路４０と、主管路４０から分岐する複数のフィード管路８と、主管路４０から分岐する複数のユース管路９とを有する。フィード管路８は、接続部８Ｃにおいて主管路４０と接続される。ユース管路９は、接続部９Ｃにおいて主管路４０と接続される。
【００１４】
フィードポイント２は、フィード管路８と接続される。フィードポイント２は、ネットワーク管路４に圧縮空気を供給する。フィードポイント２は、圧縮空気を生成するエアコンプレッサ群５と、ローカル制御装置３０とを有する。フィード管路８には、エアコンプレッサ群５から送出された圧縮空気が一時的に貯留されるレシーバタンク２０と、フィード管路８の流路を開閉する開閉弁２１とが設けられる。
【００１５】
エアコンプレッサ群５は、複数のエアコンプレッサ５０で構成される。本実施形態において、エアコンプレッサ群５は、３台のエアコンプレッサ５０で構成される。フィード管路８は、複数のエアコンプレッサ５０のそれぞれと接続される接続管路と、複数の接続管路が集合する集合管路とを有する。複数のエアコンプレッサ５０のそれぞれで生成された圧縮空気は、フィード管路８を介して主管路４０に供給される。
【００１６】
レシーバタンク２０は、フィード管路８の集合管路に設けられる。エアコンプレッサ群５から送出された圧縮空気は、レシーバタンク２０に一時的に貯留される。レシーバタンク２０により、フィードポイント２から送出される圧縮空気の急激な圧力変動が抑制される。
【００１７】
ユースポイント３は、ユース管路９と接続される。ユースポイント３は、ネットワーク管路４を介してフィードポイント２から供給された圧縮空気を使用する。主管路４０を流通する圧縮空気の少なくとも一部は、ユース管路９を介してユースポイント３に供給される。
【００１８】
ユースポイント３の圧縮空気使用設備として、例えば圧縮空気を噴射するエアガン又はエアスプレー、圧縮空気によって作動するエアシリンダのようなエアアクチュエータ、及び圧縮空気を使って部品を成形するブロー成形機など、圧縮空気を利用する様々な圧縮空気使用設備が例示される。ユースポイント３において、圧縮空気の力を利用して製品が生産されてもよい。
【００１９】
圧力センサ６は、圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれに設けられる。圧力センサ６は、検出位置における圧縮空気の圧力を検出する。検出位置は、レシーバタンク２０を含むネットワーク管路４及びユースポイント３の少なくとも一部に設定される。
【００２０】
本実施形態において、圧力センサ６は、レシーバタンク２０に設定された検出位置でレシーバタンク２０の圧縮空気の圧力を検出するレシーバタンク圧力センサ６１、フィード管路８に設定された検出位置でフィード管路８の圧縮空気の圧力を検出するフィード管路圧力センサ６２、主管路４０に設定された検出位置で主管路４０の圧縮空気の圧力を検出するネットワーク管路圧力センサ６３、ユース管路９に設定された検出位置でユース管路９の圧縮空気の圧力を検出するユース管路圧力センサ６４、及びユースポイント３に設定された検出位置でユースポイント３の圧縮空気の圧力を検出するユースポイント圧力センサ６５を含む。
【００２１】
レシーバタンク圧力センサ６１は、複数のレシーバタンク２０のそれぞれに設けられ、複数のレシーバタンク２０の圧縮空気の圧力を検出する。フィード管路圧力センサ６２は、複数のフィード管路８のそれぞれに設けられ、複数のフィード管路８の圧縮空気の圧力を検出する。ネットワーク管路圧力センサ６３は、主管路４０の複数の部位のそれぞれに設けられ、主管路４０の複数の部位の圧縮空気の圧力を検出する。ユース管路圧力センサ６４は、複数のユース管路９のそれぞれに設けられ、複数のユース管路９の圧縮空気の圧力を検出する。ユースポイント圧力センサ６５は、複数のユースポイント３のそれぞれに設けられ、複数のユースポイント３の圧縮空気の圧力を検出する。
【００２２】
以下の説明においては、圧力センサ６（６１，６２，６３，６４，６５）で検出された圧縮空気の圧力の値を適宜、検出圧力値Ｐｓ、と称する。
【００２３】
各圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓは、所定周期でサンプリングされた時系列データのそれぞれを検出圧力値Ｐｓとしてもよいが、各圧力センサ６の検出位置によっては、所定周期でサンプリングされたＮ個の時系列データを平滑化し、移動平均値として算出されたものを検出圧力値Ｐｓとするのが望ましい。例えば、圧縮空気のバッファ機器でもあるレシーバタンク２０では、圧縮空気の使用量の変動に応じた圧力サンプリングデータの時間変化が緩やかである。そのため、レシーバタンク圧力センサ６１の検出圧力値Ｐｓを移動平均値としなくても、レシーバタンク２０の局所的な圧力を精度良く代表することができる。一方、ユース管路９やユースポイント３では、圧縮空気の使用量の変動に応じた圧力サンプリングデータの時間変化が激しいことがある。そのような場合には、ユース管路圧力センサ６４やユースポイント圧力センサ６５の検出圧力値Ｐｓを移動平均値とすることにより、ユース管路９やユースポイント３の局所的な圧力を精度よく代表することができる。
【００２４】
検出圧力値Ｐｓを移動平均値として算出する際には、Ｎ個の時系列データに電気ノイズ等に起因する異常データが含まれないように処理するのが好ましい。具体的には、異常データを除去するための上限閾値と下限閾値を設定しておき、圧力サンプリングデータが上限閾値と下限閾値の範囲にないときには、その圧力サンプリングデータを採用しないようにする。このように処理することで、局所的な圧力をより精度良く検出することができる。
【００２５】
また、圧縮空気供給システム１は、複数のユースポイント３のうち特定のユースポイント３に供給される圧縮空気を昇圧するブースターコンプレッサ５５を備える。本実施形態においては、４つのユースポイント３のうちいずれか１つのユースポイント３と接続されるユース管路９にブースターコンプレッサ５５が設けられる。なお、ブースターコンプレッサ５５の下流側に配置されたユース管路圧力センサ６４やユースポイント圧力センサ６５では、検出圧力値Ｐｓが昇圧後の値となっている。そのため、特定の圧力センサ６４，６５の検出圧力値Ｐｓを検出圧力取得部１１（後述）で取得する際には、増幅率（昇圧前圧力と昇圧後圧力の比）で割った値を検出圧力値Ｐｓとする。
【００２６】
集中制御装置１０とローカル制御装置３０とは、通信システム７を介して無線通信する。また、集中制御装置１０と圧力センサ６とは、通信システム７を介して無線通信する。
【００２７】
集中制御装置１０は、圧縮空気の流通経路内の圧力に基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する。本実施形態において、集中制御装置１０は、複数の圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓから決定される圧縮空気の代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する。集中制御装置１０は、通信システム７を介して指令信号をローカル制御装置３０に送信して、エアコンプレッサ群５をリモート制御する。
【００２８】
［集中制御装置及びローカル制御装置］
図２は、本実施形態に係る集中制御装置１０及びローカル制御装置３０の一例を示す機能ブロック図である。
【００２９】
通信システム７は、集中制御装置１０と接続される無線通信機７１と、ローカル制御装置３０と接続される無線通信機７２と、圧力センサ６と接続される無線通信機７３とを有する。なお、図２において、無線通信機７３は便宜的に１つだけ記載されているが複数の圧力センサ６のそれぞれに設けられる。
【００３０】
集中制御装置１０は、通信システム７を介して複数のローカル制御装置３０のそれぞれと無線通信可能である。集中制御装置１０は、通信システム７を介してローカル制御装置３０に指令信号を送信する。
【００３１】
集中制御装置１０は、通信システム７を介して複数の圧力センサ６のそれぞれと無線通信可能である。圧力センサ６は、通信システム７を介して集中制御装置１０に検出圧力値Ｐｓを送信する。
【００３２】
集中制御装置１０は、コンピュータシステムを含み、演算処理装置及び記憶装置を有する。演算処理装置は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）のような不揮発性メモリ又はＲＡＭ（Random  Access  Memory）のような揮発性メモリを含む。同様に、ローカル制御装置３０は、コンピュータシステムを含み、演算処理装置及び記憶装置を有する。
【００３３】
集中制御装置１０は、検出圧力取得部１１と、代表圧力決定部１２と、運転台数制御部１３と、記憶部１４と、入出力部１５とを有する。
【００３４】
検出圧力取得部１１は、通信システム７を介して、複数の圧力センサ６のそれぞれから検出圧力値Ｐｓを取得する。圧力センサ６の検出位置を示す位置データは、記憶部１４に記憶されている。圧力センサ６は、その圧力センサ６の識別データとともに検出圧力値Ｐｓを集中制御装置１０に送信する。検出圧力取得部１１は、記憶部１４に記憶されている圧力センサ６の位置データ及び圧力センサ６の識別データに基づいて、検出位置が特定された検出圧力値Ｐｓを取得することができる。
【００３５】
代表圧力決定部１２は、検出圧力取得部１１で取得された複数の圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓに基づいて、圧縮空気の代表圧力値Ｐｍを決定する。本実施形態において、代表圧力値Ｐｍは、ネットワーク管路４及びユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値である。代表圧力決定部１２は、代表圧力値Ｐｍとして、検出圧力取得部１１で取得された複数のネットワーク管路圧力センサ６３の検出圧力値Ｐｓ及び複数のユースポイント圧力センサ６５の検出圧力値Ｐｓの平均値を算出する。
【００３６】
複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値を算出する際には、平均化対象の圧力データにエア圧力の急変動等に起因する異常データが含まれないように処理するのが好ましい。具体的には、異常データを除去するための上限閾値と下限閾値を設定しておき、特定の検出位置における圧力データが上限閾値と下限閾値の範囲にないときには、その圧力データを採用しないようにする。このように処理することで、適正な代表圧力値Ｐｍを決定することができる。なお、後述する複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの重み付け平均値を算出する際にも、同様の処理を行うのが好ましい。
【００３７】
運転台数制御部１３は、代表圧力決定部１２で決定された代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御するための指令信号をローカル制御装置３０に出力する。
【００３８】
集中制御装置１０は、入力装置１６と接続される。入力装置１６は、例えばコンピュータ用キーボード、スイッチボタン、及びタッチパネルの少なくとも１つを含む。入力装置１６は、圧縮空気供給システム１のユーザにより操作される。ユーザに操作されることにより、入力装置１６は、入力データを生成し、集中制御装置１０に出力する。
【００３９】
ローカル制御装置３０は、検出圧力取得部３１と、指令信号取得部３２と、ローカル制御部３３と、記憶部３４と、入出力部３５とを有する。
【００４０】
検出圧力取得部３１は、圧力センサ６から検出圧力値Ｐｓを取得する。指令信号取得部３２は、集中制御装置１０から、指令信号を取得する。
【００４１】
ローカル制御部３３は、エアコンプレッサ群５を制御する。エアコンプレッサ群５の制御は、エアコンプレッサ５０の起動、停止、及び容量制御を含む。本実施形態において、ローカル制御部３３は、リモートモード及びローカルモードのいずれか一方でエアコンプレッサ群５を制御する。リモートモードは、複数のエアコンプレッサ５０を集中制御装置１０からの指令信号により他律制御する制御モードである。ローカルモードは、複数のエアコンプレッサ５０を集中制御装置１０からの指令信号によらずに自律制御する制御モードである。
【００４２】
［動作］
次に、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を示すフローチャートである。集中制御装置１０の処理は、規定の制御周期で実施される。
【００４３】
複数の圧力センサ６は、圧縮空気供給システム１における圧縮空気の流通経路に設定された複数の検出位置のそれぞれで、圧縮空気の圧力を検出する。圧力センサ６で検出された検出圧力値Ｐｓは、通信システム７を介して集中制御装置１０に送信される。
【００４４】
集中制御装置１０の検出圧力取得部１１は、レシーバタンク２０を含むネットワーク管路４及びユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓを取得する（ステップＳＡ１）。代表圧力決定部１２は、ネットワーク管路４及びユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値を算出する（ステップＳＡ２）。
【００４５】
代表圧力決定部１２は、代表圧力値Ｐｍを決定する（ステップＳＡ３）。本実施形態において、代表圧力決定部１２は、ステップＳＡ２で算出された検出圧力値Ｐｓの平均値を代表圧力値Ｐｍとして決定する。
【００４６】
運転台数制御部１３は、ステップＳＡ３で決定された代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御するための指令信号を出力する（ステップＳＡ４）。指令信号は、通信システム７を介して、複数のローカル制御装置３０のそれぞれに送信される。
【００４７】
ローカル制御装置３０の指令信号取得部３２は、通信システム７を介して集中制御装置１０から送信された指令信号を取得する。ローカル制御部３３は、指令信号に基づいて、エアコンプレッサ群５を制御する。本実施形態において、複数のエアコンプレッサ群５は、代表圧力値Ｐｍに基づいて台数制御される。代表圧力値Ｐｍに基づいて、エアコンプレッサ群５の運転台数が増減され、エアコンプレッサ群５から送出される圧縮空気の流量が調節される。ステップＳＡ４の処理が終了すると、ステップＳＡ１の処理に戻る。すなわち、運転台数制御部１３は、リアルタイムで更新される代表圧力値Ｐｍに基づくリモート制御を継続する。
【００４８】
［効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、複数の圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓから圧縮空気の代表圧力値Ｐｍが決定され、決定された代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転が一括してリモート制御される。
【００４９】
本実施形態によれば、代表圧力値Ｐｍに基づいて複数のエアコンプレッサ群５が台数制御されることにより、複数のフィードポイント２で生成された圧縮空気は、複数のユースポイント３のそれぞれに適正な圧力で供給される。したがって、ユースポイント３において圧縮空気の圧力が不足することが抑制される。
【００５０】
また、本実施形態よれば、複数のエアコンプレッサ群５の運転が集中制御装置１０によりリモート制御される。これにより、集中制御装置１０とローカル制御装置３０とを接続する通信ケーブルが省略される。また、通信ケーブルの敷設作業が不要となるため、例えばフィードポイント２の増設に容易に対応することができる。
【００５１】
また、本実施形態においては、代表圧力値Ｐｍは、ネットワーク管路４及びユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値である。これにより、複数のユースポイント３のそれぞれに供給される圧縮空気の圧力が不足することが抑制される。
【００５２】
圧縮空気の流通経路においては、例えば管路の圧力損失、エアコンプレッサ群５の作動状態、及びユースポイント３の空気消費状態などに起因して、特定の検出位置における圧力が変動する可能性がある。例えば検出位置がネットワーク管路４に１箇所だけ設定される場合、その１箇所の検出位置における検出圧力値Ｐｓに基づいてエアコンプレッサ群５が制御されてしまうと、局所的に変動する検出圧力値Ｐｓに基づいてエアコンプレッサ群５が制御されることとなる。その結果、適正な運転台数でエアコンプレッサ群５を運転することが困難となったり、ユースポイント３に適正な圧力で圧縮空気を供給することが困難となったりする可能性がある。また、例えば１箇所に設定された検出位置における検出圧力値Ｐｓに基づいてエアコンプレッサ群５の運転が制御されると、他の箇所において圧縮空気の供給量に過不足が生じる可能性がある。
【００５３】
本実施形態によれば、代表圧力値Ｐｍとして複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値が用いられる。そのため、各検出位置における圧力の変動が相殺され、圧力の変動が台数制御にもたらす影響が抑制される。したがって、複数のユースポイント３のそれぞれに適正な圧力で圧縮空気が供給される。
【００５４】
また、本実施形態においては、複数のユースポイント３のうち特定のユースポイント３に供給される圧縮空気を昇圧するブースターコンプレッサ５５が設けられる。そのため、フィードポイント２における圧縮空気の供給圧力を下げることができ、管路で生じる圧力損失が低減される。その結果、エアコンプレッサ群５の電力消費が抑制されることになり、圧縮空気供給システム１の省エネルギー効果を高めることができる。
【００５５】
なお、本実施形態において、代表圧力値Ｐｍは、複数の検出位置のうち特定検出位置における検出圧力値Ｐｓを重み付けした重み付け平均値でもよい。例えば、代表圧力決定部１２は、複数のユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓのうち、特定ユースポイント３ｓに設定された特定検出位置における検出圧力値Ｐｓを重み付けした重み付け平均値を代表圧力値Ｐｍとして決定してもよい。特定ユースポイント３ｓとして、例えば供給される圧縮空気の圧力又は流量が不足するとその特定ユースポイント３ｓに係る生産設備全体が停止してしまう重要ユースポイントが例示される。
【００５６】
本実施形態において、特定ユースポイント３ｓは、複数のユースポイント３のうち圧縮空気の単位時間当たりの使用量が最も多いユースポイント３である。単位時間として、例えば１時間、１日、及び１日における１操業時間の少なくとも１つが例示される。なお、特定ユースポイント３ｓは、圧縮空気供給システム１のユーザにより指定されてもよい。ユーザは、入力装置１６を操作して、産業施設に設けられている複数のユースポイント３から特定ユースポイント３ｓを指定することができる。
【００５７】
代表圧力決定部１２は、特定ユースポイント３ｓに設定された特定検出位置における検出圧力値Ｐｓを重み付けした重み付け平均値を代表圧力値Ｐｍとして決定する。検出圧力値Ｐｓの平均値を算出するとき、特定ユースポイント３ｓに設定された特定検出位置における検出圧力値Ｐｓが重み付けされることにより、圧力の変動が台数制御にもたらす影響が抑制され、特定ユースポイント３ｓに適正な圧力で圧縮空気が供給される。
【００５８】
なお、本実施形態においては、代表圧力値Ｐｍは、主管路４０及びユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値であることとした。代表圧力値Ｐｍは、主管路４０及びユース管路９に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値でもよいし、主管路４０、ユース管路９、及びユースポイント３に設定された複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値でもよい。
【００５９】
本実施形態において、検出圧力値Ｐｓは、所定周期でサンプリングされた時系列データを平滑化した移動平均値として算出されたものであることが好ましい。圧縮空気の使用量の変動に応じた圧力サンプリングデータの時間変化が激しい場合には、検出圧力値Ｐｓを移動平均値とすることにより、局所的な圧力を精度よく代表することができる。検出圧力値Ｐｓを移動平均値とするのが望ましい圧力センサ６は、例えばユース管路圧力センサ６４やユースポイント圧力センサ６５である。
【００６０】
第２実施形態．
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００６１】
本実施形態においては、代表圧力値Ｐｍが、複数のユースポイント３のうち特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓである例について説明する。特定ユースポイント３ｓは、複数のユースポイント３のうち圧縮空気の単位時間当たりの使用量が最も多いユースポイント３である。
【００６２】
本実施形態においては、特定ユースポイント３ｓが時間帯によって変更される。時間帯に応じて圧縮空気の単位時間当たりの使用量が最も多いユースポイント３が変化する場合がある。例えば昼間のような第１時間帯においては、複数のユースポイント３のうち第１のユースポイント３が特定ユースポイント３ｓとなり、夜間のような第２時間帯においては、第２のユースポイント３が特定ユースポイント３ｓとなる場合がある。
【００６３】
図４は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を示すフローチャートである。集中制御装置１０の検出圧力取得部１１は、少なくとも第１時間帯に対応する特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓを取得する（ステップＳＢ１）。代表圧力決定部１２は、ステップＳＢ１で取得された検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＢ２）。運転台数制御部１３は、ステップＳＢ２で決定された代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御するための指令信号を出力する（ステップＳＢ３）。
【００６４】
ローカル制御装置３０の指令信号取得部３２は、通信システム７を介して集中制御装置１０から送信された指令信号を取得する。ローカル制御部３３は、指令信号に基づいて、エアコンプレッサ群５を制御する。
【００６５】
代表圧力決定部１２は、特定ユースポイント３ｓを変更するか否かを判定する（ステップＳＢ４）。本実施形態において、代表圧力決定部１２は、第１時間帯から第２時間帯に移行したとき、特定ユースポイント３ｓを変更すると判定する。ステップＳＢ４において特定ユースポイント３ｓを変更すると判定されたとき（ステップＳＢ４：Ｙｅｓ）、代表圧力決定部１２は、第１時間帯に対応する特定ユースポイント３ｓを第２時間帯に対応する特定ユースポイント３ｓに変更する（ステップＳＢ５）。特定ユースポイント３ｓが変更された後、集中制御装置１０は、ステップＳＢ１の処理に戻る。一方、ステップＳＢ４において特定ユースポイント３ｓを変更しないと判定されたとき（ステップＳＢ４：Ｎｏ）、集中制御装置１０は、ステップＳＢ１の処理に戻る。すなわち、運転台数制御部１３は、リアルタイムで更新される代表圧力値Ｐｍに基づくリモート制御を継続する。
【００６６】
ステップＳＢ５で特定ユースポイント３ｓに変更されると、代表圧力決定部１２は、変更後の特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓを取得し、代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＢ１，ＳＢ２）。運転台数制御部１３は、変更後の特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓである代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する（ステップＳＢ３）。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば、特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓが代表圧力値Ｐｍに決定される。これにより、運転台数制御部１３は、特定ユースポイント３ｓに適正な圧力で圧縮空気が供給されるように、複数のエアコンプレッサ群５を台数制御することができる。圧縮空気の使用量が多い高負荷の特定ユースポイント３ｓの圧力を重点的に検出して、その特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとすることにより、特定ユースポイント３ｓに供給される圧縮空気の供給量が不足することが抑制される。
【００６８】
なお、本実施形態において、特定ユースポイント３ｓは、圧縮空気供給システム１のユーザにより指定されたユースポイント３でもよい。
【００６９】
なお、本実施形態においては、特定ユースポイント３ｓが時間帯によって変更され、検出位置が時間帯に応じて順次変更されることとした。特定ユースポイント３ｓは時間帯によって変更されなくてもよい。その場合、検出位置は１つの特定ユースポイント３ｓに固定される。
【００７０】
第３実施形態．
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００７１】
本実施形態においては、代表圧力値Ｐｍが、複数のユースポイント３のそれぞれにおける検出圧力値Ｐｓの最小値である例について説明する。すなわち、本実施形態においては、複数のユースポイント３のうち圧縮空気の圧力が最も不足しているユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが代表圧力値Ｐｍとして決定される。
【００７２】
図５は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を示すフローチャートである。集中制御装置１０の検出圧力取得部１１は、複数のユースポイント３のそれぞれにおける検出圧力値Ｐｓを取得する（ステップＳＣ１）。代表圧力決定部１２は、複数のユースポイント３のそれぞれにおける検出圧力値Ｐｓを比較する。４つのユースポイント３が存在する場合、代表圧力決定部１２は、４つのユースポイント３のうち第１のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値か否かを判定する（ステップＳＣ２）。
【００７３】
ステップＳＣ２において第１のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値であると判定されたとき（ステップＳＣ２：Ｙｅｓ）、代表圧力決定部１２は、第１のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ２において第１のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値でないと判定されたとき（ステップＳＣ２：Ｎｏ）、代表圧力決定部１２は、４つのユースポイント３のうち第２のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値か否かを判定する（ステップＳＣ３）。
【００７４】
ステップＳＣ３において第２のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値であると判定されたとき（ステップＳＣ３：Ｙｅｓ）、代表圧力決定部１２は、第２のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ３において第２のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値でないと判定されたとき（ステップＳＣ３：Ｎｏ）、代表圧力決定部１２は、４つのユースポイント３のうち第３のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値か否かを判定する（ステップＳＣ４）。
【００７５】
ステップＳＣ４において第３のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値であると判定されたとき（ステップＳＣ４：Ｙｅｓ）、代表圧力決定部１２は、第３のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ４において第３のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓが最小値でないと判定されたとき（ステップＳＣ４：Ｎｏ）、代表圧力決定部１２は、第４のユースポイント３における検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＣ５）。
【００７６】
運転台数制御部１３は、ステップＳＣ５で決定された代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御するための指令信号を出力する（ステップＳＣ６）。ローカル制御部３３は、指令信号に基づいて、エアコンプレッサ群５を制御する。ステップＳＣ６の処理が終了すると、ステップＳＣ１の処理に戻る。すなわち、運転台数制御部１３は、リアルタイムで更新される代表圧力値Ｐｍに基づくリモート制御を継続する。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態によれば、複数のユースポイント３のそれぞれにおける検出圧力値Ｐｓの最小値が代表圧力値Ｐｍとして決定される。これにより、運転台数制御部１３は、圧縮空気の圧力が最も不足しているユースポイント３に適正な圧力で圧縮空気が供給されるように、複数のエアコンプレッサ群５を台数制御することができる。
【００７８】
複数のユースポイント３のうち検出圧力値Ｐｓの最小値を示すユースポイント３は、経時的に変化したり、フィードポイント２の作動状態又はユースポイント３の空気消費状態に基づいて変化したりする。複数のユースポイント３のそれぞれにおける検出圧力値Ｐｓがモニタされることにより、検出圧力値Ｐｓの最小値を示すユースポイント３が変化しても、集中制御装置１０は、その検出圧力値Ｐｓの最小値を代表圧力値Ｐｍとして複数のエアコンプレッサ群５を台数制御することができる。これにより、圧縮空気の圧力が最も不足しているユースポイント３に適正な圧力で圧縮空気が供給される。
【００７９】
第４実施形態．
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００８０】
本実施形態においては、少なくとも１つのフィードポイント２及び少なくとも１つのユースポイント３を含む需給エリア１００が複数規定され、代表圧力値Ｐｍが、複数の需給エリア１００のうち特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓである例について説明する。特定需給エリア１００ｓとして、例えば圧縮空気の圧力又は流量が不足するとその特定需給エリア１００ｓに含まれるユースポイント３に係る生産設備全体が停止するような重要需給エリアが例示される。
【００８１】
図６は、本実施形態に係る需給エリア１００の一例を説明するための図である。図６に示すように、産業施設において、少なくとも１つのフィードポイント２及び少なくとも１つのユースポイント３を含む需給エリア１００が複数規定される。本実施形態においては、４つの需給エリア１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄが規定される。
【００８２】
複数のフィードポイント２のうちいずれかのフィードポイント２とそのフィードポイント２との距離が最も短いユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定される。換言すれば、複数の接続部８Ｃのうちいずれかの接続部８Ｃと接続されるフィードポイント２とその接続部８Ｃとの距離が最も短い接続部９Ｃと接続されるユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定される。
【００８３】
なお、複数のフィードポイント２のうちいずれかのフィードポイント２とそのフィードポイント２から送出される圧縮空気が最も小さい圧力損失で供給されるユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定されてもよい。換言すれば、ネットワーク管路４のうち圧力損失が最も小さい流通経路によってつながれたフィードポイント２とユースポイント３とによって、１つの需給エリア１００が規定されてもよい。
【００８４】
本実施形態において、特定需給エリア１００ｓは時間帯によって変更される。例えば、第１時間帯においては、需給エリア１００Ａが特定需給エリア１００ｓとなり、第２時間帯においては、需給エリア１００Ｂが特定需給エリア１００ｓとなり、第３時間帯においては、需給エリア１００Ｃが特定需給エリア１００ｓとなり、第４時間帯においては、需給エリア１００Ｄが特定需給エリア１００ｓとなる。代表圧力決定部１２は、特定の時間帯になったとき、その時間帯に対応する特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する。
【００８５】
図７は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を示すフローチャートである。集中制御装置１０の検出圧力取得部１１は、第１時間帯に対応する特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓを取得する（ステップＳＤ１）。代表圧力決定部１２は、ステップＳＤ１で取得された検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＤ２）。
【００８６】
本実施形態において、代表圧力決定部１２は、特定需給エリア１００ｓに設けられているネットワーク管路圧力センサ６３の検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定する。なお、代表圧力決定部１２は、特定需給エリア１００ｓに設けられているレシーバタンク圧力センサ６１、フィード管路圧力センサ６２、ネットワーク管路圧力センサ６３、ユース管路圧力センサ６４、及びユースポイント圧力センサ６５の少なくとも１つの検出圧力値Ｐｓを代表圧力値Ｐｍとして決定することができる。
【００８７】
運転台数制御部１３は、ステップＳＤ２で決定された代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御するための指令信号を出力する（ステップＳＤ３）。ローカル制御部３３は、指令信号に基づいて、エアコンプレッサ群５を制御する。
【００８８】
代表圧力決定部１２は、特定需給エリア１００ｓを変更するか否かを判定する（ステップＳＤ４）。本実施形態において、代表圧力決定部１２は、第１時間帯から第２時間帯に移行したとき、特定需給エリア１００ｓを変更すると判定する。ステップＳＤ４において特定需給エリア１００ｓを変更すると判定されたとき（ステップＳＤ４：Ｙｅｓ）、代表圧力決定部１２は、第１時間帯に対応する特定需給エリア１００ｓを第２時間帯に対応する特定需給エリア１００ｓに変更する（ステップＳＤ５）。特定需給エリア１００ｓが変更された後、集中制御装置１０は、ステップＳＤ１の処理に戻る。一方、ステップＳＤ４において特定需給エリア１００ｓを変更しないと判定したとき（ステップＳＤ４：Ｎｏ）、集中制御装置１０は、ステップＳＤ１の処理に戻る。すなわち、運転台数制御部１３は、リアルタイムで更新される代表圧力値Ｐｍに基づくリモート制御を継続する。
【００８９】
ステップＳＤ５で特定需給エリア１００ｓに変更されると、代表圧力決定部１２は、変更後の特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓを取得し、代表圧力値Ｐｍとして決定する（ステップＳＤ１，ＳＤ２）。運転台数制御部１３は、変更後の特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓである代表圧力値Ｐｍに基づいて、複数のエアコンプレッサ群５の運転を一括してリモート制御する（ステップＳＤ３）。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態によれば、特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが代表圧力値Ｐｍに決定される。これにより、運転台数制御部１３は、特定需給エリア１００ｓに適正な圧力の圧縮空気が優先して供給されるように、複数のエアコンプレッサ群５を台数制御することができる。
【００９１】
なお、本実施形態においては、特定需給エリア１００ｓが時間帯によって変更され、検出位置が時間帯に応じて順次変更されることとした。特定需給エリア１００ｓは時間帯によって変更されなくてもよい。その場合、検出位置は、１箇所に固定される。
【００９２】
なお、本実施形態において、特定需給エリア１００ｓは、圧縮空気供給システム１のユーザにより指定されてもよい。ユーザは、入力装置１６を操作して、産業施設に設けられている複数の需給エリア１００から特定需給エリア１００ｓを指定することができる。
【００９３】
第５実施形態．
第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【００９４】
本実施形態においては、ローカル制御装置３０の動作の一例について説明する。図８は、本実施形態に係る需給エリア１００の一例を示す図である。上述したように、産業施設において、少なくとも１つのフィードポイント２及び少なくとも１つのユースポイント３を含む需給エリア１００が規定される。需給エリア１００内には、圧縮空気の圧力を検出する複数の圧力センサ６（６１，６２，６３，６４，６５）が設けられる。
【００９５】
本実施形態において、需給エリア１００内のフィードポイント２で圧縮空気を生成するエアコンプレッサ群５は、吐出量が異なる複数のエアコンプレッサ５０を有する。本実施形態において、エアコンプレッサ５０は、第１吐出量で圧縮空気を吐出可能な第１エアコンプレッサ５１と、第１吐出量よりも小さい第２吐出量で圧縮空気を吐出可能な第２エアコンプレッサ５２と、第２吐出量よりも小さい第３吐出量で圧縮空気を吐出可能な第３エアコンプレッサ５３とを含む。
【００９６】
ローカル制御装置３０は、需給エリア１００に設けられている複数のエアコンプレッサ５０（５１，５２，５３）を集中制御装置１０からの指令信号により他律制御するリモートモード、又は複数のエアコンプレッサ５０（５１，５２，５３）を集中制御装置１０からの指令信号によらずに自律制御するローカルモードで作動する。ローカル制御装置３０は、そのローカル制御装置３０が設けられている需給エリア１００のエアコンプレッサ群５を他律制御又は自律制御する。
【００９７】
リモートモードにおいて、ローカル制御部３３は、集中制御装置１０から送信された指令信号に基づいて、エアコンプレッサ群５を他律制御する。ローカルモードにおいて、ローカル制御部３３は、所定の圧力センサ６（例えば、レシーバタンク圧力センサ６１）の検出圧力値Ｐｓに基づいて、エアコンプレッサ群５０を自律制御する。
【００９８】
例えば、集中制御装置１０とローカル制御装置３０との間で通信不良が発生し、エアコンプレッサ群５が集中制御装置１０からの指令信号により他律制御できない場合、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行する。また、需給エリア１００の圧縮空気の圧力が急激に低下したとき、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行する。例えば、需給エリア１００Ａのエアコンプレッサ５０の全台が停止しており、需給エリア１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄのフィードポイント２からの圧縮空気が需給エリア１００Ａのユースポイント３に供給されている状態で、需給エリア１００Ａの圧縮空気の圧力が急激に低下した場合、集中制御装置１０からの指令信号による他律制御が継続されると、圧縮空気の供給量を瞬時に増やすことができず、需給エリア１００Ａのユースポイント３で圧縮空気が不足する可能性がある。需給エリア１００Ａの圧縮空気の圧力が急激に低下した場合、リモートモードからローカルモードに移行され、需給エリア１００Ａに設けられているローカル制御装置３０による自律制御が実施されることにより、圧縮空気の供給量を瞬時に増やすことができ、需給エリア１００Ａのユースポイント３で圧縮空気が不足する事態が回避される。
【００９９】
本実施形態において、ローカル制御装置３０は、需給エリア１００の圧力センサ６（例えば、レシーバタンク圧力センサ６１）の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈまで降下すると、リモートモードからローカルモードに移行して、いずれかの起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させる。
【０１００】
ローカル制御装置３０は、リモートモードにおいて、圧力低下速度を需給エリア１００の圧力センサ６により測定する。リモートモードにおいて、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈまで降下すると、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行して、測定した圧力低下速度に応じて所要の吐出量が得られる起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させる。
【０１０１】
設定値Ｐｈは、例えば圧縮空気供給システム１のユーザにより指定され、記憶部３４に記憶される。設定値Ｐｈは、需給エリア１００に含まれるフィードポイント２及びユースポイント３に係る生産設備の稼働を維持可能な値に設定される。
【０１０２】
起動可能なエアコンプレッサ５０は、具体的には、停止中のエアコンプレッサであって、かつインチング防止時間を経過したエアコンプレッサをいう。ローカル制御装置３０には、モータの寸動運転による焼付き等を防止するため、各エアコンプレッサ５０（５１，５２，５３）に対するインチング防止時間が設定されており、モータの停止時点からインチング防止時間を経過するまでは、モータの再起動を禁止している。
【０１０３】
図９は、本実施形態に係る需給エリア１００の検出位置における圧力低下速度の一例を説明するための図である。図９に示すグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓを示す。時点ｔａにおいては、ローカル制御装置３０はリモートモードで作動しており、集中制御装置１０によって代表圧力Ｐｍに応じた所要台数のエアコンプレッサ５０が需給エリア１００Ａ〜Ｄの中から選ばれ、起動されている。圧力センサ６は、需給エリア１００の検出位置における圧縮空気の圧力をモニタする。ローカル制御装置３０の検出圧力取得部３１は、圧力センサ６から規定のサンプリング周期で検出圧力値Ｐｓを取得する。検出圧力取得部３１は、圧力センサ６からの検出圧力値Ｐｓに基づいて、需給エリア１００の検出位置における単位時間当たりの圧縮空気の圧力の低下量を示す圧力低下速度を測定する。
【０１０４】
圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈ以上のとき、ローカル制御装置３０は、リモートモードで作動する。一方、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈまで降下すると、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行する。
【０１０５】
図９は、圧力低下速度が、第１速度Ｖ１、第１速度Ｖ１よりも低い第２速度Ｖ２、及び第２速度Ｖ２よりも低い第３速度Ｖ３のときの検出圧力値Ｐｓの変化を模式的に示す。
【０１０６】
圧力低下速度が第１速度Ｖ１のとき、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓは、第１時点ｔ１において設定値Ｐｈまで降下する。圧力低下速度が第１速度Ｖ１のとき、ローカル制御装置３０は、第１時点ｔ１において、リモートモードからローカルモードに移行する。
【０１０７】
圧力低下速度が第２速度Ｖ２のとき、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓは、第２時点ｔ２において設定値Ｐｈまで降下する。時点ｔａと第２時点ｔ２との時間は、時点ｔａと第１時点ｔ１との時間よりも長い。圧力低下速度が第２速度Ｖ２のとき、ローカル制御装置３０は、第２時点ｔ２において、リモートモードからローカルモードに移行する。
【０１０８】
圧力低下速度が第３速度Ｖ３のとき、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓは、第３時点ｔ３において設定値Ｐｈまで降下する。時点ｔａと第３時点ｔ３との時間は、時点ｔａと第２時点ｔ２との時間よりも長い。圧力低下速度が第３速度Ｖ３のとき、ローカル制御装置３０は、第３時点ｔ３において、リモートモードからローカルモードに移行する。
【０１０９】
ローカル制御装置３０は、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈまで降下したとき、測定した圧力低下速度に基づいて、所要の吐出量が得られる起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させる。
【０１１０】
本実施形態において、ローカル制御装置３０は、測定した圧力低下速度が第１速度Ｖ１を含む第１速度範囲内であるとき、第１エアコンプレッサ５１を起動させる。ローカル制御装置３０は、測定した圧力低下速度が第１速度Ｖ１よりも低い第２速度Ｖ２を含む第２速度範囲内であるとき、第１エアコンプレッサ５１よりも吐出量が小さい第２エアコンプレッサ５２を起動させる。ローカル制御装置３０は、測定した圧力低下速度が第２速度Ｖ２よりも低い第３速度Ｖ３を含む第３速度範囲内であるとき、第２エアコンプレッサ５２よりも吐出量が小さい第３エアコンプレッサ５３を起動させる。
【０１１１】
なお、第１速度Ｖ１を含む第１速度範囲、第２速度Ｖ２を含む第２速度範囲、及び第３速度Ｖ３を含む第３速度範囲は、互いに重複しない範囲に設定されている。具体的には、圧力低下速度をＶＬとしたとき、第１速度範囲はＶａ≧ＶＬ＞Ｖｂ、第２速度範囲はＶｂ≧ＶＬ＞Ｖｃ、第３速度範囲はＶｃ≧ＶＬ＞Ｖｄの関係である。ここで、Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄは、各範囲の上限値又は下限値に相当する。
【０１１２】
図１０は、本実施形態に係る圧縮空気供給システム１の動作の一例を示すフローチャートである。スタート時、ローカル制御装置３０は、リモートモードで作動している。リモートモードで作動しているとき、例えば需給エリア１００Ａの複数のエアコンプレッサ５０の全台が停止していたり、一部が起動していたりする状態で、需給エリア１００Ａには他の需給エリア１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄから圧縮空気が供給される。需給エリア１００Ａに設けられている圧力センサ６は、圧縮空気の圧力を検出する。ローカル制御装置３０の検出圧力取得部３１は、圧力センサ６から検出圧力値Ｐｓを取得する（ステップＳＥ１）。
【０１１３】
検出圧力取得部３１は、検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈに降下したか否かを判定する（ステップＳＥ２）。ステップＳＥ２において、検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈよりも大きいと判定されたとき（ステップＳＥ２：Ｎｏ）、ローカル制御装置３０は、ステップＳＥ１の処理に戻る。ステップＳＥ２において、検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈに降下したと判定されたとき（ステップＳＥ２：Ｙｅｓ）、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行する（ステップＳＥ３）。
【０１１４】
ローカルモードに移行すると、ローカル制御部３３は、需給エリア１００Ａに停止中のエアコンプレッサがあるか否かを判定する（ステップＳＥ４）。ステップＳＥ４において、停止中のエアコンプレッサ５０があると判定されたとき（ステップＳＥ４：Ｙｅｓ）、ローカル制御装置３０は、ステップＳＥ５の処理に進む。ステップＳＥ４において、停止中のエアコンプレッサ５０がないと判定されたとき（ステップＳＥ４：Ｎｏ）、ローカル制御装置３０は、ステップＳＥ１１の処理に進む。
【０１１５】
需給エリア１００Ａに停止中のエアコンプレッサ５０があると判定されると、ローカル制御部３３は、停止中のエアコンプレッサ５０が起動可能であるか否かを判定する（ステップＳＥ５）。例えば、インチング防止時間を経過していないエアコンプレッサ５０が存在しないときには、起動可能と判定し（ステップＳＥ５：Ｙｅｓ）、ローカル制御装置３０は、ステップＳＥ６の処理に進む。インチング防止時間を経過していないエアコンプレッサ５０が存在するときには、起動不可と判定し（ステップＳＥ５：Ｎｏ）、ローカル制御装置３０は、インチング防止時間を経過するまで待機する。
【０１１６】
停止中のエアコンプレッサ５０が起動可能と判定されると、検出圧力取得部３１は、圧力センサ６の圧力検出値Ｐｓを微分処理して圧力低下速度を求め、この圧力低下速度が第１速度範囲内か否かを判定する（ステップＳＥ６）。ステップＳＥ６において、圧力低下速度が第１速度範囲内であると判定されたとき（ステップＳＥ６：Ｙｅｓ）、ローカル制御部３３は、第１エアコンプレッサ５１を起動させる（ステップＳＥ７）。ステップＳＥ６において、圧力低下速度が第１速度範囲内でないと判定されたとき（ステップＳＥ６：Ｎｏ）、検出圧力取得部３１は、圧力低下速度が第２速度範囲内か否かを判定する（ステップＳＥ８）。
【０１１７】
ステップＳＥ８において、圧力低下速度が第２速度範囲内であると判定されたとき（ステップＳＥ８：Ｙｅｓ）、ローカル制御部３３は、第２エアコンプレッサ５２を起動させる（ステップＳＥ９）。ステップＳＥ８において、圧力低下速度が第２速度範囲内でないと判定されたとき（ステップＳＥ８：Ｎｏ）、検出圧力取得部３１は、圧力低下速度が第３速度範囲内であると判定する。ローカル制御部３３は、第３エアコンプレッサ５３を起動させる（ステップＳＥ１０）。
【０１１８】
ステップＳＥ７,ＳＥ９，ＳＥ１０の処理により、いずれかのエアコンプレッサ５１，５２，５３が起動されるか、ステップＳＥ４の判断により、全てのエアコンプレッサ５１，５２，５３が起動中だったとき、ローカル制御装置３０は、ローカルモードからリモートモードに移行する（ステップＳＥ１１）。
【０１１９】
以上説明したように、本実施形態においては、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈまで降下したとき、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行して、いずれかの起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させる。これにより、需給エリア１００において圧縮空気の供給量が不足する事態が回避される。
【０１２０】
また、本実施形態においては、需給エリア１００の圧縮空気の圧力低下速度が圧力センサ６を用いて測定され、圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈまで降下すると、ローカル制御装置３０は、リモートモードからローカルモードに移行して、測定した圧力低下速度に応じて所要の吐出量が得られる起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させる。測定した圧力低下速度に基づいて選択されたエアコンプレッサ５０が起動されることにより、需給エリア１００における空気消費量のピーク量に応じた圧縮空気が生成される。
【０１２１】
例えば、圧力低下速度が大きいときに吐出量が小さいエアコンプレッサ５０が起動された場合、需給エリア１００Ａにおいて不足する圧縮空気を賄うことが困難な可能性がある。一方、圧力低下速度が小さいときに吐出量が大きいエアコンプレッサ５０が起動された場合、圧縮空気の圧力が急激に上昇するオーバーシュートが発生し、適正な圧力を得ることができない可能性がある。本実施形態においては、圧力低下速度が大きいほど吐出量が大きいエアコンプレッサ５０を起動させ、圧力低下速度が小さいほど吐出量が小さいエアコンプレッサ５０を起動させるようにしたので、オーバーシュートの発生を抑制しつつ、需給エリア１００において不足する圧縮空気を瞬時に生成することができる。
【０１２２】
なお、本実施形態においては、吐出量が異なる３台のエアコンプレッサ５０が設けられ、圧力低下速度に基づいて３台のエアコンプレッサ５０のうちいずれか１台のエアコンプレッサ５０が起動されることとした。これに加えて、圧力低下速度が第３速度範囲を上回る場合には、圧力低下速度の大きさに応じて、２台のエアコンプレッサ５０が起動されてもよいし、３台のエアコンプレッサ５０が起動されてもよい。また、１つの需給エリア１００に配置されるエアコンプレッサ５０は、２台でもよいし４台以上の任意の台数でもよい。
【０１２３】
また、本実施形態においては、所定の圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈに降下したとき、リモートモードからローカルモードに移行させ、起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させるようにした。これに替えて、複数の圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓを同時にモニタし、いずれかの圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが設定値Ｐｈに降下したとき、リモートモードからローカルモードに移行させ、起動可能なエアコンプレッサ５０を起動させるようにしてもよい。この場合、いずれの圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓも設定値Ｐｈまで降下していないときには、ローカル制御装置３０は、リモートモードで作動することになる。
【０１２４】
その他の実施形態．
なお、上述の各実施形態においては、１つのフィードポイント２に複数のエアコンプレッサ５０が設けられることとした。例えば上述の第１実施形態から第４実施形態において、１つのフィードポイント２に１台のエアコンプレッサ５０が設けられてもよい。すなわち、エアコンプレッサ群５が１台のエアコンプレッサ５０で構成される概念でもよい。
【０１２５】
なお、上述の各実施形態においては、レシーバタンク２０は、ネットワーク管路４のフィード管路８に設けられることとした。レシーバタンク２０は、圧縮空気のバッファタンクであるから、ネットワーク管路４の主管路４０に設けられてもよい。レシーバタンク２０は、例えばフィード管路８と主管路４０との接続部８Ｃに設けられてもよい。また、レシーバタンク２０を各フィードポイント２に対する圧縮空気のバッファタンクとしてもよく、ユース管路９や接続部９Ｃに設けることもできる。
【０１２６】
なお、上述の各実施形態においては、ネットワーク管路４がループ型の管路であることとした。図１１に示すように、ネットワーク管路４は、メッシュ（mesh）型の管路でもよい。メッシュ型の管路とは、管路が網目状に接続され複数の交差部を有する管路をいう。図１２に示すように、ネットワーク管路４は、ツリー（tree）型の管路でもよい。ツリー型の管路とは、少なくとも１つの分岐部と少なくとも２つの末端部とを有する管路をいう。図１３に示すように、ネットワーク管路４は、スター（star）型の管路でもよい。スター型の管路とは、中心点から放射状に敷設される複数の管路をいう。図１１、図１２、及び図１３において、ネットワーク管路４の交差部又は末端部にレシーバタンク２０が配置され、そのレシーバタンク２０にエアコンプレッサ群５を含むフィードポイント２が接続される。なお、ネットワーク管路４は、ループ型、メッシュ型、ツリー型、及びスター型の少なくとも２つを組み合わせた管路により構成されてもよい。
【０１２７】
なお、上述の各実施形態は適宜組み合わせることができる。例えば、第１時間帯においては複数の検出位置における検出圧力値Ｐｓの平均値が代表圧力値Ｐｍとして決定され、第２時間帯においては特定ユースポイント３ｓにおける検出圧力値Ｐｓが代表圧力値Ｐｍとして決定され、第３時間帯においては複数のユースポイント３のそれぞれにおける検出圧力値Ｐｓの最小値が代表圧力値Ｐｍとして決定され、第４時間帯においては特定需給エリア１００ｓに設けられている圧力センサ６の検出圧力値Ｐｓが代表圧力値Ｐｍとして決定されてもよい。このように、代表圧力値Ｐｍの決定方法が経時的に変更されてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１…圧縮空気供給システム、２…フィードポイント、３…ユースポイント、４…ネットワーク管路、５…エアコンプレッサ群、６…圧力センサ、７…通信システム、８…フィード管路、８Ｃ…接続部、９…ユース管路、９Ｃ…接続部、１０…集中制御装置、１１…検出圧力取得部、１２…代表圧力決定部、１３…運転台数制御部、１４…記憶部、１５…入出力部、１６…入力装置、２０…レシーバタンク、２１…開閉弁、３０…ローカル制御装置、３１…検出圧力取得部、３２…指令信号取得部、３３…ローカル制御部、３４…記憶部、３５…入出力部、４０…主管路、５０…エアコンプレッサ、５１…第１エアコンプレッサ、５２…第２エアコンプレッサ、５３…第３エアコンプレッサ、５５…ブースターコンプレッサ、６１…レシーバタンク圧力センサ、６２…フィード管路圧力センサ、６３…ネットワーク管路圧力センサ、６４…ユース管路圧力センサ、６５…ユースポイント圧力センサ、７１…無線通信機、７２…無線通信機、７３…無線通信機、１００…需給エリア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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