(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの設備構成の入力を受け付ける構成受付手段と、
前記構成受付手段で入力を受け付けた前記プラントの設備構成を格納する構成格納手段と、
ワークオーダを受け付けるワークオーダ受付手段と、
前記ワークオーダ受付手段により受け付けたワークオーダを満たし、かつ、前記構成格納手段に格納された前記プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するシーケンス作成手段と、
前記シーケンス作成手段により作成された操作シーケンスに従って前記プラントの操業を制御する操業制御手段と、
を備え、
前記設備構成は、前記プラントのオフサイトシステムの構成およびオンサイトシステムの構成を含んでおり、
前記操業制御手段は、前記オフサイトシステムおよび前記オンサイトシステムを連動させた操業を制御し、
前記操作シーケンスは、前記設備構成を経由する物質の流れを規定するシーケンスであることを特徴とするプラント操業システム。
【請求項２】
前記プラントにおける現在の設備の状況を取得する設備状況取得手段を備え、
前記シーケンス作成手段は、前記設備状況取得手段により取得される設備の状況に対応する操作シーケンスを作成することを特徴とする請求項１に記載のプラント操業システム。
【請求項３】
前記操業シーケンスは、前記物質の流れの経路の切り替えのためのシーケンスであることを特徴とする請求項１または２に記載のプラント操業システム。
【請求項４】
プラントの設備構成の入力を受け付けるステップと、
前記入力を受け付けるステップで受け付けた前記プラントの設備構成を格納するステップと、
ワークオーダを受け付けるステップと、
受け付けた前記ワークオーダを満たし、かつ、格納された前記プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するステップと、
作成された前記操作シーケンスに従って前記プラントの操業を制御するステップと、
を備え、
前記設備構成は、前記プラントのオフサイトシステムの構成およびオンサイトシステムの構成を含んでおり、
前記操業を制御するステップでは、前記オフサイトシステムおよび前記オンサイトシステムを連動させた操業を制御し、
前記操作シーケンスは、前記設備構成を経由する物質の流れを規定するシーケンスであることを特徴とするプラント操業方法。
【請求項５】
前記プラントにおける現在の設備の状況を取得するステップを備え、
前記シーケンスを作成するステップでは、取得される前記設備の状況に対応する操作シーケンスを作成することを特徴とする請求項４に記載のプラント操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークオーダに従ったプラントの自動操業を行うことができるプラント操業システムおよびプラント操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製油所／工場のプラントなどでは、タンクヤード／入出荷プロセスのオペレーションを実行するオフサイトシステムが用いられている。このようなオフサイトシステムに、各種製品等を製造するプロセスのオペレーションを実行するオンサイトシステムを組み合わせることで、製油所／工場全体における、例えば、原料の入荷から製品出荷に至るプロセスラインを構成することができる。
【特許文献１】特開２００２−１４９２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のプラントでは、オフサイトシステムとオンサイトシステムとを統合的な１つのシステムとして取り扱うことはできず、異なる部署間での連絡等、煩雑な作業を強いられている。また、システムが分断されているため、受注等に応じて入荷から出荷に至る１つのワーク（一連の作業）ごとに操作シーケンスを自動的に作成し、操作シーケンスに沿ったプラント操業を自動的に実行するようなシステムも構築されていない。
【０００４】
本発明の目的は、ワークごとの監視、管理により、効率的なプラント操業を可能とすることができるプラント操業システムおよびプラント操業方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のプラント操業システムは、プラントの設備構成の入力を受け付ける構成受付手段と、前記構成受付手段で入力を受け付けた前記プラントの設備構成を格納する構成格納手段と、ワークオーダを受け付けるワークオーダ受付手段と、前記ワークオーダ受付手段により受け付けたワークオーダを満たし、かつ、前記構成格納手段に格納された前記プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するシーケンス作成手段と、前記シーケンス作成手段により作成された操作シーケンスに従って前記プラントの操業を制御する操業制御手段と、を備え、前記設備構成は、前記プラントのオフサイトシステムの構成およびオンサイトシステムの構成を含んでおり、前記操業制御手段は、前記オフサイトシステムおよび前記オンサイトシステムを連動させた操業を制御し、前記操作シーケンスは、前記設備構成を経由する物質の流れを規定するシーケンスであることを特徴とする。
このプラント操業システムによれば、受け付けたワークオーダを満たし、かつ、プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するとともに、作成された操作シーケンスに従ってプラントの操業を制御するので、ワークごとの監視、管理により、効率的なプラント操業を可能とすることができる。
【０００６】
前記プラントにおける現在の設備の状況を取得する設備状況取得手段を備え、前記シーケンス作成手段は、前記設備状況取得手段により取得される設備の状況に対応する操作シーケンスを作成してもよい。
【０００７】
前記操業シーケンスは、前記物質の流れの経路の切り替えのためのシーケンスであってもよい。
【０００８】
本発明のプラント操業方法は、プラントの設備構成の入力を受け付けるステップと、前記入力を受け付けるステップで受け付けた前記プラントの設備構成を格納するステップと、ワークオーダを受け付けるステップと、受け付けた前記ワークオーダを満たし、かつ、格納された前記プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するステップと、作成された前記操作シーケンスに従って前記プラントの操業を制御するステップと、を備え、前記設備構成は、前記プラントのオフサイトシステムの構成およびオンサイトシステムの構成を含んでおり、前記操業制御手段は、前記オフサイトシステムおよび前記オンサイトシステムを連動させた操業を制御し、前記操作シーケンスは、前記設備構成を経由する物質の流れを規定するシーケンスであることを特徴とする。
このプラント操業方法によれば、受け付けたワークオーダを満たし、かつ、プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するとともに、作成された操作シーケンスに従ってプラントの操業を制御するので、ワークごとの監視、管理により、効率的なプラント操業を可能とすることができる。
【０００９】
前記プラントにおける現在の設備の状況を取得するステップを備え、前記シーケンスを作成するステップでは、取得される前記設備の状況に対応する操作シーケンスを作成してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のプラント操業システムによれば、受け付けたワークオーダを満たし、かつ、プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するとともに、作成された操作シーケンスに従ってプラントの操業を制御するので、ワークごとの監視、管理により、効率的なプラント操業を可能とすることができる。
【００１１】
本発明のプラント操業方法によれば、受け付けたワークオーダを満たし、かつ、プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するとともに、作成された操作シーケンスに従ってプラントの操業を制御するので、ワークごとの監視、管理により、効率的なプラント操業を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図１〜図３を参照して、本発明のプラント操業システムを製油所／工場のプラントに適用した一実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のプラント操業システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態のプラント操業システムは、オフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂを備える。オフサイト分散制御システム１Ａはタンクヤード／入出荷プロセスのオペレーションを実行するシステムであり、オンサイト分散制御システム１Ｂは、タンクヤード／入出荷プロセス以外の製造工程等のオペレーションを実行するシステムである。オフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂは、統合制御システム１０により統合され、入荷から出荷までの各プロセスのオペレーションが統合される。
【００１５】
図１に示すように、ワーク管理システム３は、統合制御システム１０を介してオフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂに接続される。ワーク管理システム３は、ワークごとにプラントにおける操作シーケンスを作成する。
【００１６】
ここで、「ワーク」とは、チャージ、ランダウン、揚げ荷、タンクシフト、ブレンディング、シッピング（出荷）などの一連の項目により製油所／工場全体での荷動きに関わる作業単位を示すとともに、例えば、油移動だけでなく、オンサイトおよびオフサイトにおける運転目標、モード、条件を含み、性状試験等をもって終了とされる生産工程上の一連の作業の流れを指す。
【００１７】
ワーク管理システム３は、プラントの設備構成の入力を受け付ける構成受付手段３１と、構成受付手段３１で入力を受け付けたプラントの設備構成を格納する構成格納手段３２と、プラントにおける現在の設備の状況を取得する設備状況取得手段３３と、ワークオーダを受け付けるワークオーダ受付手段３４と、ワークオーダ受付手段３４により受け付けたワークオーダを満たし、かつ、構成格納手段３２に格納されたプラントの設備構成、および設備状況取得手段３３により取得される設備の状況に対応する操作シーケンスを作成するシーケンス作成手段３５とを備える。
【００１８】
以下、ワーク管理システム３を構成する各手段の機能について説明する。
【００１９】
構成受付手段３１は、端末装置４１に対するユーザの操作に従って、製油所のプラント全体について設備構成の入力を受け付ける。この設備構成は、後述する操作シーケンスを作成するに際して必要なプラントの構成に関するすべての情報が含まれている。端末装置４１で使用するインタフェースとして、例えば、フローシートモデルを利用したものが用いられる。フローシートモデルによれば、描画ツールを用いて、タンク、装置、バルブ、ポンプ、バースアームなどのオブジェクトを組み合わせたフローシートを描くことで、プラントを構成する機器およびそれらの接続関係を定義できる。
【００２０】
構成格納手段３２には、構成受付手段３１を介して入力されたプラントの上記設備構成が格納される。
【００２１】
設備状況取得手段３３は、統合制御システム１０を介してオフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂから現在のプラントの設備の状況を取得する。ここで、設備の状況には、機器の故障や設備の仮変更、設備の検査中などの情報が含まれ、例えば、パスや機器データベース内の各機器（タンク、バルブ、ポンプ、流量計、アーム等）の現時点のステータス情報に、機器の使用可否ステータス情報を加えたものとすることができる。
【００２２】
ワークオーダ受付手段３４は、受注システム４２および需給調整システム４３から、あるいは端末装置４１への手入力によってビジネスオーダを受け付ける。ここで、受注システム４２および需給調整システム４３等から与えられるビジネスオーダとは、向け先、油種、量、荷姿（船名等）、納入日などのビジネス上の注文情報である。これに対し、製油所で実際の運転、操業、入出荷作業等が行えるように、どのタンクからどのバースへといったＦｒｏｍ／Ｔｏ情報や、作業開始／終了予定時刻、運転条件、収率目標等が分かる情報までブレークダウンしたものを、ここでは「ワークオーダ」と呼ぶ。
【００２３】
ビジネスオーダとして以下のものが例示される。
（１）入出荷に関するオーダ
客先向けの船舶、パイプラインに関する入出荷のオーダは、オーダ管理を行う受注システム４２からオーダ情報としてオーダ受付手段３４に与えられる。また、製油所間転送のオーダは需給調整システム４３で作成され、オーダ情報としてオーダ受付手段３４に与えられる。
（２）製油所内のオーダ
製油所内のオーダは、オフサイトでの油移動だけでなく、オンサイトの運転目標、モード、条件を含むものであり、通常、生産管理部門で作成される生産工程表と、操油部門で作成されるタンクバランス（タンク繰り）計画、入出荷予定表、バース繰り計画を総合したものである。
【００２４】
ワークオーダ受付手段３４は上記のビジネスオーダを受け付けると、そのビジネスオーダをシーケンス作成手段３５に渡す。さらにシーケンス作成手段３５は、構成格納手段３２に格納された設備構成および設備状況取得手段３３により取得される設備の状況とともに、ビジネスオーダをスケジューラ４４に与える。スケジューラ４４は、ビジネスオーダを設備構成および設備の状況に当てはめ、実際のＦｒｏｍ／Ｔｏ情報と、作業内容（量、モード、運転条件、収率目標等）と、作業開始／終了予定時刻と、を含む実施可能なワークオーダを作成し、シーケンス作成手段３５に返す。
【００２５】
次に、シーケンス作成手段３５は、ワークオーダに基づいて操作レシピ（操作シーケンス）を作成する。シーケンス作成手段３５は、構成格納手段３２に格納されたプラントの設備構成および設備状況取得手段３３により取得される設備の状況を取得し、ワークオーダを満たし、かつ、プラントの設備構成および設備の状況に即して実行可能な操作レシピを作成する。例えば、パス生成に当たり、各機器のステータス情報に従って、故障または保守中で使用付加の機器は選択しないロジックとする。
【００２６】
ここで、操作レシピとは、タンク、装置、バルブ、ポンプ、バースアームなどのオブジェクト単位での具体的な操作手順を規定する記述である。操作レシピには、パス情報（ルーティング）、開始出力機器および順番情報、モニタリング機器情報、終了出力機器および順番情報などが含まれる。操作レシピには、オフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂによる制御に必要なすべての情報が含まれる。
【００２７】
図２は、通油についての操作レシピの一部の記述例を示している。
【００２８】
この例では、Ｆｒｏｍ／Ｔｏ情報として、タンクＴＫ１０２およびタンクＴＫ２０１からそれぞれＴＣ１装置への通油経路（点線で示す経路）を、タンクＴＫ１０１およびタンクＴＫ２０２からそれぞれＴＣ１装置への通油経路（実線で示す経路）に切り替える旨が記述されている。また、運転目標として、留出油の収率、留分性状目標値、通油量目標等が指定されている。また、パス情報により、通油の経路およびポンプや流量計の状態が指定されている。
【００２９】
図３は、ランダウンに関する操作レシピの一部の記述例を示している。
【００３０】
この例では、Ｆｒｏｍ／Ｔｏ情報として、ＴＣ１装置からタンクＴＫ３０１への通油経路を、ＴＣ１装置からタンクＴＫ３０２への通油経路に切り替える旨が記述されている。また、運転目標として、ランダウンタンクの性状等が指定されている。また、パス情報により、通油の経路および流量計の状態が指定されている。
【００３１】
シーケンス作成手段３５で作成された操作レシピは統合制御システム１０に与えられ、統合制御システム１０は、オフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂを介して操作レシピに従った制御を随時実行しながら、ワーク単位でプロセスの進捗状況を監視する。
【００３２】
上記のように、本実施形態のプラント操業システムでは、オフサイト分散制御システム１Ａおよびオンサイト分散制御システム１Ｂが統合した１つのシステムとして機能するため、統合制御システム１０によるワーク単位での管理により、個々のワークに対応する入荷から出荷までの一連のプロセスが１つの操作レシピに基づいて実行される。
【００３４】
以上のように、本実施形態のプラント操業システムによれば、オフサイトとオンサイトを統合し、入荷から出荷までの一連のプロセスが１つのワークに対応する１つの操作レシピに基づいて実行される。このように、ワーク単位で自動シーケンスを生成させ進捗管理を行うことにより、業務効率の改善が図られるだけでなく、オフサイトとオンサイトを含めた工場全体としての操業管理が可能となる。また、操業に関するデータ（モード別データ）の蓄積や品質とリンクした情報管理が可能となるため、運転（ワーク）と品質とを対応付けた解析等によるトレーサビリティの強化に繋がる。
【００３５】
以上説明したように、本発明のプラント操業システムによれば、受け付けたワークオーダを満たし、かつ、プラントの設備構成に対応する操作シーケンスを作成するとともに、作成された操作シーケンスに従ってプラントの操業を制御するので、ワークごとの監視、管理により、効率的なプラント操業を可能とすることができる。
【００３６】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、ワークオーダに従ったプラントの自動操業を行うことができるプラント操業システムおよびプラント操業方法に対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】一実施形態のプラント操業システムの構成を示すブロック図。
【図２】通油についての操作レシピの一部の記述例を示した図。
【図３】ランダウンに関する操作レシピの一部の記述例を示した図。
【符号の説明】
【００３８】
１０    統合制御システム（操業制御手段）
３１    構成受付手段
３２    構成格納手段
３３    設備状況取得手段
３４    オーダ受付手段
３５    シーケンス作成手段
【図１】
0005163945.tif 000002
【図２】
0005163945.tif 000003
【図３】
0005163945.tif 000004