プラント電気制御システムの安価構築

E1-1
神戸製鋼グループ

汎用制御装置を用いた既存制御メーカからの脱却、コストダウン
プラント制御システムイメージ
PLCｼｽﾃﾑ（制御）
駆動ｼｽﾃﾑ（ﾄﾞﾗｲﾌﾞ技術）

HMI（ｸﾞﾗﾌｨｯｸ表示）

ｺﾝﾋﾟｭｰﾀｼｽﾃﾑ（情報処理）

特徴
重電ﾒｰｶｰに対して低コスト汎用電気品でシステム構築

システム一式請負が可能

制御装置、受配電、ﾄﾞﾗｲﾌﾞ装置を含む一式ｼｽﾃﾑ構築

最適システムを提案

製鉄所での経験を活かしたオペレーションの提案

営業本部

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E1-s1

プラント電気制御システム安価構築

適用事例１

神戸製鋼グループ

連続焼鈍ライン 主幹PLC更新
概要
今回の主幹ＰＬＣの老朽化更新では、従来の重電メーカ製ＰＬＣではなく、汎用ＰＬＣを用いることで、安価な主幹制御装置の更新を実現しました。

連続ラインの概要
圧延された薄板鋼板に焼きなましや調質圧延などを施すことにより、ユーザの多様な要求に応じた品質の作り込みを行う工場で、製鉄所の基幹ラインです。

基本機能

システム構成ＰＬＣ

MELSEC-Qシリーズ(三菱電機製)
制御用：Q06HCPU×５台
ローカル：Q02HCPU×６台
プロコンI/F用 ：Q12HCPU×２台

制御周期

制御用CPU ： 50msec

ﾈｯﾄﾜｰｸ伝送速度

上位ネット ： 25Mbps

総入出力点数

約 7,000 点

主な制御機能MRH運転
張力制御
ルーパー同期位置制御
自動加減速
ホールトラッキング
コイルハンドリング

特徴
１．汎用品を用いることによる、低コスト化の実現
２．HMI(ヒューマンマシンインターフェイス)の導入による、運転状態の可視化
３．ソフト自動生成ツールによる、制御ソフトの均一化とメンテナンス性の向上

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E1-s2プラント電気制御システム安価構築

適用事例２

神戸製鋼グループ

棒鋼圧延ライン 主幹PLC更新
概要
某重電メーカー製のプラントコントローラを、汎用ＰＬＣを用いて更新する事により安価な主幹制御装置の更新を実現しました。

棒鋼ラインの概要・システム構成(圧延主幹PLCおよびクロップシャーPLC更新完了)
・主機ドライブ装置のAC化更新完了
・ＨＭＩ導入による操業の可視化(当社が提案する将来ｼｽﾃﾑ)

特徴
１．汎用品を用いることによる、低コスト化の実現
２．HMI(ヒューマンマシンインターフェイス)の導入による、運転状態の可視化と操業支援
３．ソフト自動生成ツールによる、制御ソフトの部品化とメンテナンス性の向上
４．ドライブ駆動装置更新も含めたＴＯＴＡＬエンジニアリング

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E1-s3

プラント電気制御システム安価構築

適用事例３

神戸製鋼グループ

AGC・油圧圧下制御システム概要
既設機能がブラックボックス化しているAGC・油圧圧下制御を調査・解読し、主に汎用制御装置を用いて更新を行います。

AGC・油圧圧下制御システム【基本制御システム構成】

入側・出側 板厚偏差
板厚計

板厚計

主幹制御指令圧延機
左テンション
リール

サーボ弁
位置制御

マグネ
スケール

油圧圧下制御装置
サーボアンプ（※自社開発品）

右テンション
リール

圧下位置補正指令

AGC制御装置

位置指令制御ユニット（※自社開発品）

三菱電機製PLC
MELSEC iQ-R

三菱電機製PLC
MELSEC-Q■AGC制御及び油圧圧下制御は同一盤内に収納。

特徴
１．制御システム更新は既設／新設並列運転確認によるソフトウェア品質の確保
２．各制御機能のパッケージ化による省コスト更新手法の確立
３．新システムの主要箇所は汎用制御装置となり、見える化による性能／メンテナンス性向上
４．サーボアンプ／圧下制御ユニットは自社開発品を使用

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E1-s4

プラント電気制御システム安価構築

適用事例４

神戸製鋼グループ

電気炉電極昇降制御装置更新

概要
電気炉などで使われている電極昇降装置に、従来の既設メーカー専用制御装置に代えて汎用電気品を用いることにより、制御・駆動装置の安価更新を実現しました。

電極昇降装置の概要
更新例

様々な駆動方式に対応可能

主要機器は
全て汎用品

回路構成

インピーダンス演算（MELSEC-Q）

ベクトル制御（汎用 FRENIC-VG等）

特徴
１．汎用品(MELSEC-Q、汎用インバータ)のみで構築する事で、機器製作コスト低減(既設メーカ比で6割)、メンテナンスコスト低減
２．機械機構や炉用変圧器、 ＤＣＳは流用し、工期短縮・更新コスト低減
３．電気炉（溶解炉）・精錬炉、炉サイズでは数t～数百tまで、各種対応
４．MELSEC-Qにて、補機・炉体制御も対応可能

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E1-s5

プラント電気制御システム安価構築

適用事例５

神戸製鋼グループ

抄紙機ライン主幹PLC更新(設計～製作、現地調整)

概要
製紙ﾗｲﾝの主幹制御ＰＬＣの老朽化更新で、従来の電機メーカ製ＰＬＣではなく、汎用ＰＬＣを用いることで、安価に主幹制御装置の更新を実現しました。

抄紙機ラインの概要

駆動電機品
基本機能

特徴

M NO.

セクション名S01
S02S03
S04
S05
S06
S07
S08
S09
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18

ワイヤーターニング
NO.1プレス
NO.2プレス
NO.3プレス
プレドライヤNO.4プレス
NO.1ドライヤ
NO.2ドライヤ
NO.3ドライヤ
NO.4ドライヤ
サイズプレス
NO.5ドライヤ
NO.1カレンダ
コータプルロール
NO.2カレンダ
NO.1グロスカレンダ
ポープリール
ダブルカッタ

出力(kW)
2255
30
22
1122
30
30
30
30
2222551155
222237

直 流 電 動 機
回転数
M NO.
ヘルパ名(rpm)
1800
H01
サクションピックアップ
1800
H02
NO.1ワイヤシリンダ
1800
H03
トップサクションプレス
1800
H04
トップ粕取ロール
1800
H05
NO.1ベビプレス
1800
H06
NO.2ベビプレス
1800
H07
NO.3ベビプレス
1800
H08
NO.4ベビプレス
1800
H09
NO.5ベビプレス
1800
H10サイズ押付ロール
1800
H11NO.1グロスNO.1タッチ
1800
H12NO.1グロスNO.2タッチ
1800
1800
1800
1800
18001800

出力 回転数(kW) (rpm)1118003.71800151800
7.51800
151800151800151800151800111800111800
7.5
1800
7.5
1800

１．汎用品を用いることによる、低コスト化の実現
２．HMI(ヒューマンマシンインターフェイス)の導入による、運転状態の可視化
３．ソフト自動生成ツールによる、制御ソフトの部品化とメンテナンス性の向上

４.短納期対応(ﾊﾟﾗﾗﾝ運転確認によるｿﾌﾄ品質向上)受注４ヶ月後に完成

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E1-s6

プラント電気制御システム安価構築

適用事例６

神戸製鋼グループ

海外製PLCの国産化更新
概要

海外製PLCを国産化PLC（三菱電機、オムロン、富士電機等）へ更新します。

更新事例 （レバースミル クーラント制御装置更新）
ﾀｯﾁﾊﾟﾈﾙ(GOT)

ﾀｯﾁﾊﾟﾈﾙ(Proface)

Ethernet

Expansion unit

ﾒｲﾝ
PROFIEBUS

ﾒｲﾝ

増設ﾕﾆｯﾄ更新
Expansion unit

増設ﾕﾆｯﾄMELSECNET-H

ﾘﾓｰﾄI/O

ﾘﾓｰﾄI/OPROFIEBUS

ﾘﾓｰﾄI/O

増設ﾕﾆｯﾄExpansion unit

ﾘﾓｰﾄI/O

三菱電機製PLC MELSEC-Q

SIMENS製PLC SIMATIC S5

CPU：Q26UDVCPU
I/O点数 ：ＡＩ/AO：28点、ＤＩ/DO：992点
RI/O点数：ＡＩ：54点、ＡＯ：40点、ＤＩ：448点、ＤＯ：224点

見積もりにあたって
1.更新予定のPLC確認

2.盤内取付状況確認①PLC型式②システム構成③ネットワーク構成④プログラム①PLC取付状況②配線状況（入出力点数）

3.御提案・御見積[お客様にご準備頂く資料]
・PLCの型式が分かる資料・システム全体の構成が 分かる資料
・プログラムをプリントアウトした資料

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ファンクションブロック等でブラックボックスがある場合は更新できない可能性があります

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E1-s7

プラント電気制御システム安価構築

適用事例７

神戸製鋼グループ

リコイラーライン建設概要
新設ラインの主幹制御を、汎用ＰＬＣを用いた安価なシステムで構築し、方案検討から試運転調整までを自社で行い垂直立上げを実現しました。

リコイラーラインとは圧延された薄板鋼板の平坦度矯正や顧客の要請に応じた寸法に切断加工する設備で、超ハイテン材（超高張力鋼板）の平坦度を良好にする為の重要なラインです。
ライン全⻑ 約160ｍ

溶接機

テンションレベラー

No1ブライドル

トリマー
板厚計
板幅計

No2ブライドル▼ライン速度：最⾼毎分180m▼コイル諸元 厚み：0.8mm〜2.3mm

塗油装置

No3ブライドル

幅：600mm〜1650mm

重量：⼊側35ton、出側25ton

制御装置

システム構成INV

データ収集装置

情報管理システム（ビジコン）

タブレット▼PLC：三菱電機製「MELSEC Qシリーズ」9台

サーボ

ドライブ間ネットワーク情報ネットワーク

PLC
ローダー
Wi-Fi

タッチパネル

PLC間ネットワーク

主操作盤

ローカルネットワーク

機側操作盤＜通信仕様＞
SSCNETⅢ/H
PROFIBUS
Ethernet(TCP/IP)
CC-Link IE Control
CC-Link▼制御周期：50msec▼I/O点数：1900点（モーター台数：115台

電磁弁：123台）▼主な制御機能
MRH運転、張⼒制御、伸び率制御
コイル径演算、⾃動減速、溶接点トラッキング、コイルハンドリング
APC（テンションレベラー、トリマー他）▼モーター駆動
インバータ、サーボ、MCC

特徴
１．汎用品でシステム構築することで低コストを実現
２．HMI(ヒューマンマシンインターフェイス)の導入による、運転状態を可視化
３．Wi-Fiを活用し、設備の傍でPLCモニタを行い効率の良い試運転を実施

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E1-s8

プラント電気制御システム安価構築

適用事例８

神戸製鋼グループ

棒鋼圧延ライン クロップシャー更新

概要
クロップシャー設備リニューアルにともない、方案から新規に検討。また、更新後の設備仕様にあわせたドライブ装置 ・ 制御装置を選定。制御装置に関しては、汎用品を採用し、自社設計することで安価なシステムによる更新を実現しました。

棒鋼圧延ライン概要図

更新対象の制御&駆動装置

・既設は先端用クロップシャー(1枚刃)、後端用クロップシャー(1枚刃)の2台構成⇒更新後は先後端用クロップシャー(2枚刃)の1台構成※新規に運転方案・制御スケルトンを作成※運転方案書※制御スケルトン

特徴
１．機械設備、ドライブ／制御装置、電気工事などTOTALエンジニアリングが可能
２．シミュレーションデバッグによる事前検証を行うことで垂直立上を実現
３．オペレータから要望を伺い、新機能を提案(自動コブルカット等々)

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E1-s9プラント電気制御システム安価構築

適用事例９

神戸製鋼グループ

棒鋼圧延ライン クロップシャー更新

概要
重電メーカー製のPLC及び専用インバータを、汎用PLC及び汎用インバータを用いて安価な更新を実現し、さらに更新前に抱えていた機能不具合の改善を行いました。

更新内容【棒鋼ライン概略図】
粗ﾐﾙ1,2

粗ﾐﾙ5,6

粗ﾐﾙ3,4

粗ﾐﾙ9,10

粗ﾐﾙ7,8【更新前】

仕上ﾐﾙ11,12CS

仕上ﾐﾙ15,16

仕上ﾐﾙ13,14

更新対象の制御&駆動装置

仕上ﾐﾙ19,20

仕上ﾐﾙ17,18

DS

【更新後】

某重電メーカ
専用PLC

三菱電機製
汎用PLC
(MELSEC iQ-R)

切断精度改善の為、電動機容量UPをご提案
某重電メーカ
専用インバータ

三菱電機製
汎用インバータ(A800シリーズ)

某重電メーカ
電動機

三菱電機製
汎用電動機

【切断精度改善】
更新前の問題点・・・
HMIの設定長さ通りに切断できない。最大で±200mmの誤差発生。
ばらつきは±30mm程度の為、設定値を誤差分を加味して長さ設定していました・・・
更新にあたり・・・
保全の方やオペレータへのヒアリング、既設データの解析を通し改善点を提案。
誤差・ばらつきともに±10mm以内を達成し、大幅に改善。
設定値通りに切断できたことで、歩留まり向上。

特徴
１．汎用品を用いることによる、低コストを実現
２．HMI追加や切断精度向上など、機能・性能を改善
３．ブラックボックス化されたPLCソフトの更新

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プラント電気制御システム安価構築

適用事例１０E1-s10
神戸製鋼グループ

棒鋼圧延ライン 冷却床更新
概要
冷却床設備リニューアルにともない、冷却床～コールドシャー後面までの制御システムを一括納入いたしました。新運転方案・制御方案の策定から、設計・製作・現地試運転調整まで、一貫したエンジニアリングを提供します。

冷却床制御システム【納入範囲（抜粋）】【納入設備（稼働写真）】

6.6kV
高圧受電盤

6.6kV/0.44V
350kVA
変換装置用変圧器

220kW
高力率電源回生
汎用コンバータ

汎用PLC（SYSMAC）【監視画面】

DeviceNet

220kW
汎用インバータ

APC速度指令150kW
汎用モータ

特徴
１．運転方案の策定から現地試運転調整・立上げまで一貫したエンジニアリングでエンドユーザ様ならびに機械メーカ様の希望システムを実現しました。
２．汎用ドライブシステムを採用することで、イニシャルコストを削減
３．新冷却床モータはスタート・ストップ式を採用し、既設クラッチ式に比べ保守性の向上、ランニングコストの削減に寄与しました

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E1-s11

適用事例１１

神戸製鋼グループ

丸・角・平鋼圧延ライン 冷却床・シャー・組替・付帯電気品更新
概要
重電メーカー製PLC（CPU10台）で構成されたシステムを客先希望工事期間に合わせ、4期に分けた更新方法を提案し汎用化いたしました。また、主機DCモータ（9台）についても2期に分けてAC化更新いたしました。

圧延工場内の制御システム構成■圧延ライン 設備リニューアルに関するプロジェクトストーリーをH.P内に掲載。
http://www.shinkoen-m.jp/recruit/story/特徴
１．スタンド間の張力を無くすためアップルーパ導入を提案し品質向上。
・製品全長において板厚/板幅寸法誤差が半減設計・製作・据付を行ったアップル―パ―設備。

⇒試圧材から製品採取。高速圧延時のミスロール低減。

👉・圧延時のスタンド間速度設定の誤差を吸収

２．インパクトドロップ（噛込み）補償の導入を提案し歩留まり向上。
３．ドライブ通信変換装置を用いた分割更新の提案（工期：10日間/回）。

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プラント電気制御システム安価構築

E1-s12

適用事例１２

神戸製鋼グループ

棒鋼圧延ライン 圧延補機ドライブ更新

概要
重電メーカー製のシャー制御専用PLCが内蔵されたドライブ装置を、汎用PLCと重電メーカ製ドライブ装置に更新いたしました。システム一体として納入されていたシャー制御専用PLCを汎用化したことでメンテナンスが容易なシステムを実現いたしました。

更新前とご提案
【更新前】

【更新後】
重電メーカ製
PLC

三菱電機製
汎用PLC
(MELSEC iQ-R)

メンテナンスの機能UPをご提案

重電メーカ製
ドライブ装置

<HMI>
切断回数等の設備情報を可視化
重電メーカ製
ドライブ装置※PLCとドライブ装置はシステム一体品
重電メーカ
電動機（流用）

既設重電メーカ
電動機（流用）【機能・性能改善】
更新前は・・・
・制御プログラムがブラックボックスであるため、改造、保守が困難。
・アナログ式駆動装置であるため、部品経年劣化で切断形状にばらつきが発生。
更新後は・・・
・汎用PLC化したことで、モータ・設備の情報収集が可能となりHMIに モータの運転状態、駆動装置のエラーコード等を可視化し保守性向上。
・デジタル式ドライブ装置へ更新したことで先端曲がりなどの切断形状が改善。

特徴
１．汎用品を用いることによる、低コスト化
２．ブラックボックス化されたPLCソフトの更新
３．汎用HMIを用いた設備情報の可視化
４．モータの容量によっては、ドライブ装置の汎用化も可能

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E1-s13

適用事例１３

神戸製鋼グループ

アルミ押出ライン 巻取機制御更新

概要
アルミプレス押出ラインの最終製品採取となる巻取機の制御装置、ドライブ装置を更新しました。既設の制御装置はメーカ専用制御装置であり、プログラムの一部がブラックボックス化されていましたが、操業内容や既設データ解析から運転方案を作成し、パララン確認を行うことで汎用化更新を実現しました。

設備構成と更新範囲
プレス機
冷却装置
ダイス(押出形状を決める)【更新範囲】
巻取機制御装置
巻取機INV
トラバース用サーボ

Dancer Roll

M

#1巻取機

PG

SM PG

Dancer Roll

M

PG

#2巻取機

Dancer Roll

#3巻取機

SM PG

×10式
巻取機：巻取径に応じた
速度制御

制御盤

MPG

CPUNETWORK更新
PLC

SM PGINV

トラバース： 巻取速度、巻取ピッチに応じた速度制御により、均一に巻き取る。

INV×10式
Br
主操作盤
更新
RS422
TP

ＰＬＣ
タッチパネルGP4601-T

更新

MSM
PG

PG

巻取機 ﾄﾗﾊﾞｰｽ

MELSEC-Q(三菱電機製)
03UDVCPU×11台
GOT(三菱電機製）
GT2712×6台
GT2505×6台

制御周期10msecﾈｯﾄﾜｰｸ伝送速度

1Gbps

機器台数

モータ台数：20台(インバータ：7.5kW×10台、サーボ：2.2kW×10台)
電磁弁：20台

機側操作盤

特徴
１．ブラックボックス化された制御を客先ヒアリングと既設データから解析し、汎用化更新を実現。
２．パララン確認、切替運転で事前検証しスムーズな立ち上げを実現

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E1-s14

プラント電気制御システム安価構築

適用事例１４

神戸製鋼グループ

ピーリングライン自動搬送設備建設

概要ピーリングラインの自動搬送設備の建設にともない、システム構成、運転方案の策定から、試運転調整・立上げまでの一貫したエンジニアリングを実施いたしました。御客策様のイメージからお客様のイメージ通りの動作を実現します。

設備概要
対象材：棒鋼Φ16～85mm×2.7～6.5m
工程：ピーリング、矯正、検査(EC・UT・測長・寸法・X線)切断、面取、六角段積、結束
能力：最大60mpm(7.1t/h)
データ収集サーバ
CC-LINK IE Contol
データ収集サーバ、及びプロコンは上工程電気室より100m以内を想定※サーボ、アブソ用に中継PLCを設置する可能性あり(CC-Link IE)
プロコン
マスタ ー

検査

PM給材

入庫

PMライン上工程
制動抵抗盤
IN V

IN V

IN V

AMP

TP
PM給材
動力制御盤

検査
動力制御盤

入庫
動力制御盤

ラインマスタ盤

PMライン下工程
制動抵抗盤

SOFT
GOT

M

M

EC品質データ収集M※制御盤～制動抵抗盤IFはハードワイヤで想定

SM

X線検査、ラベラー※無線バーコード読取機IFあり
束給材操作盤～現場(RS-232C×2)
検査ラインPH
直取込×12点

TP

TP

束給材搬送
操作盤

PM給材搬送操作盤

TPTP

KR給材搬送操作盤

FP給材搬送操作盤

SV

PM給材搬送中継盤

TP

SV

KR・FP給材搬送
中継盤

TP

TP

SV

検査ライン
操作盤

検査ライン
搬送中継盤

TP

SV

切断・面取ライン
操作盤

切断・面取ライン
中継盤

SV

最終検査成形
操作盤

最終検査・成形・製品コンベア
中継盤

製品コンベア
操作盤

TP

TP

TP

TP

TP

束給材
ハンディ×2台

KR検査
ハンディ

目視検査
ハンディ

最終検査・成形
ハンディ×2台

製品コンベア
ハンディ×4台

特徴
１．お客様の設備動作イメージから具体的な方案を策定します。
２．機能分割を考慮した最適なシステム構成を提案します。
３．方案の作成から現地試運転調整まで一貫したエンジニアリングを行います。

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プラント電気制御システム安価構築

適用事例１５E1-s15
神戸製鋼グループ

コールドシャー自動搬送システム
概要
コールドシャー前後の棒鋼圧延材を設定切断長まで自動搬送し、切断後は自動で下流工程に搬送します。また後続材は定尺への自動搬送を継続し、オペレータの負荷軽減及び切断防止ミスを図ります。

コールドシャー自動搬送システム【基本制御システム構成（概要）】

コールドシャー

カット指令（自動 or オペ判断）

材トラッキング校正用センサ

上流テーブル

下流テーブル

PLG

PLG

PLG

材トラッキング用ロータリエンコーダ

上流テーブル
駆動INV

下流テーブル
駆動INV

材搬送APC 速度指令

汎用制御コントローラ

⇐切断指示
切断実績⇒

＜付加機能（一例）＞ エンドユーザ様の希望する機能を付加□ 刻み切り機能□ 乱尺自動判定□ シャーカット 自動 or 半自動切換え□ 上流圧延工程からのトラッキング機能付与

切断管理システム特徴
１．既設システムを利用し、センサー配置の検討から既設解析による改善まで、ユーザー様毎に最適なシステムを提案いたします。
２．システムの主要構成は汎用制御装置・汎用ドライブで構築します。
３．自動搬送は手動介入による半自動、自動いずれの搬送モードにも対応します。
４．切断管理システム（切断計画入力・切断実績保存）の導入にも対応します。

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