JP3267294B2 - 自動化されて作動する複数の設備部分を有するコークス製造設備 - Google Patents

自動化されて作動する複数の設備部分を有するコークス製造設備

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動化されて作動する複数の設備部分を有
するコークス製造設備であって、ガス処理／石炭副産物
設備（18）およびたとえばコークスふるいわけ設備、コ
ークス発生移動設備、コークス発生固定設備、投入石炭
領域およびコークス冷却設備のような別の設備部分を有
し、部分的に互いに相互作用を及ぼす種々の設備部分が
共通の自動化システムを有し、この自動化システムが、
少なくとも１つのデータバスおよび結合要素を介して互
いに接続されいるものに関する。
自動化されて作動する多数の設備部分を有する工業用
大形設備は、一般に自動化システム、たとえばシーメン
ス社のSimatic−S5システムにより監視、制御かつ調節
される多数の共同作用により制御かつ調節すべき個別機
能を有する。個々の自動化装置は従来技術に従ってデー
タを直接に交換し、もしくはバスシステムを介して互い
に、また、制御ユニットが用いられている場合には、制
御ユニットと通信する。バスシステムには個々の自動化
装置が並列インタフェースを介してまたはしばしば直列
インタフェースを介して接続されている。相応のシステ
ムおよびそこで使用される自動化装置はたとえばパンフ
レットSimatic,S5「各自動化課題に対する工業的解決」
シーメンス社、注文番号A19100−E81−B552に示されて
いる。「各自動化レベルのなかの開いた通信」のページ
には開いたローカルなバスシステムが例示されている。
このような自動化システムはユニバーサルに使用可能で
あり、また設備の部分的または完全な自動運転への要求
を顧慮している。しかし、このような自動化システムで
のデータマネージメントは比較的費用がかかり、また設
備の拡張または変更の際にソフトウェアの部分が新たに
作成されなければならない。変更または拡張の際にしば
しばインタフェースの問題も生ずる。さらに、バスシス
テムおよび／または制御ユニットを介して大きなデータ
量が伝送されなければならない。プログラム変更は費用
がかかり、従ってまた、必要正が明白であるとしても、
しばしば延期される。
自由プログラミング可能な自律的な調節装置により構
成された「コークス製造設備用のプロセス制御システ
ム」は「ハウス・デア・テヒニク」講演論文、著者：シ
ュミット・バルフェおよびプリューザー、第４〜９頁か
ら知られている。ここでは（特に第３図を参照）セン
サ、メモリプログラミング可能な制御装置（SPS）およ
び運転制御計算機がプロセスレベル、データ処理レベル
および制御レベルを形成する。ここでもかなりのデータ
マネージメント費用およびインタフェース上の問題が生
ずる。制御計算機により処理すべきデータ量が大きく、
その故障およびデータ喪失は重大な結果をひき起こす。
本発明の課題は、自動化されて作動する複数の設備部
分を有するコークス製造設備を、自動化に適したプログ
ラム的にできるだけ簡単かつ標準化され、同時に存在す
るデータバスおよびインターフェースの負荷が軽減され
得るように、構成することにある。さらに個々の設備部
分の継続運転が制御ユニット内、バスシステム内または
自動化グループ内の擾乱の際にも、費用のかさむ冗長性
を有するシステムによらずに、可能でなければならな
い。
この課題は、特許請求の範囲第１項に記載された構成
により解決される。
簡単かつ明白で１つの設備のなかの部分課題に適合可
能な構造を有する非集中化により、本発明による自動化
構造は有利なことに特に簡単である。特に有利なこと
は、種々の設備部分の独立した同時の始動が可能であ
り、さらに隣接および上位システムへの明白なインタフ
ェース境界が存在し、また所定の範囲に対して選択的に
最適化される小さい見通し可能なプログラムの使用が可
能であることである。こうして設備の部分的拡張、補足
および変更は設備全体の連続作動を阻害せずに可能とな
る。
自動化装置グループとデータバスとの間または主バス
と副バスの間の結合要素は、少なくとも部分的にはデー
タ選択的に作用するように構成されている。たとえば、
大きいデータ量を有する設備部分をできるだけ適切に脱
結合するため、特にドライバ機能を有するインテリジェ
ントブリッジとして構成されている。その際にデータ選
択は、ローカルデータ伝送ユニット、副バスおよび主バ
スにおいて設備構成に相応して行われ、その際に結合要
素は、ある１つの設備部分に対してのみ重要な信号を、
他の設備部分から抑止する。こうして有利なデータ伝送
減少が特に主バスのなかで生ずる。
ローカルデータ伝送ユニットは、特に有利には、非選
択的に作用するインタフェース多重化器として構成さ
れ、これは、ローカルバスとして作動して自動化装置を
データバス、すなわち主バスまたは副バスと接続する。
こうして、バスシステムへの通常の結合の際に自動化グ
ループの個々の装置の間の直接の迅速な通信を可能とす
る、自動化装置グループのなかの個々の自動化装置の特
に有利な接続が生ずる。
データ選択的に作動する結合要素は、有利には10MBit
/sの基礎帯域−回路網−増幅器として構成されている。
こうして有利には、もともとはバス延長のために開発さ
れた、公知のバスと同様に既に設備のなかで実証されて
いる完成した電子デバイス（シーメンス社のSINECブリ
ッジ402）が使用され得る。
かかるインテリジェントブリッジまたはデータ選択的
に作動する結合要素は、有利には、自己学習可能に構成
されており、送信者アドレスを自動的に解析し、送信者
側の設備部分の自動化装置にアドレス指定されていない
データのみを伝送する。こうして一方ではバスおよび運
転計算機のなかのデータ量が減ぜられ、また他方ではす
べての重要なデータがインテリジェントブリッジを通過
し得ることが保証される。このことは、運転ユニットの
データに対しても、プログラミング装置またはその類似
物からのデータまたそれへのデータに対しても、たとえ
ば周期的な維持補修および保守のためのユニットからの
データまたそれへのデータに対しても当てはまる。
本発明の構成においては、自動化装置は、ソフトウェ
アおよびインタフェースの統一および簡単化のために、
一貫して等しい形式の装置として構成されている。自動
化装置が等しい形式の装置として構成されているなら
ば、この形式は最も強く負荷される個別装置への要求に
応じて選ばれなければならない。それによりその他の装
置に対してはハードウェアに関する過剰能力が生ずる
が、正確に考察すると驚くべきことに、自動化装置の実
際に一貫した均一性により達成される合理化効果は設備
の全体費用を低減することが、示されている。等しい形
式の自動化装置を有する設備を提供することの利点は特
に、プロジェクト費用および操業費用が低減されるこ
と、人員教育の費用が低減されること、交換部品のため
の在庫の投資が低減されること、インタフェース上の問
題が回避されること、保守が簡単になることである。さ
らに、ハードウェアがかなりの余裕能力を有するので、
個々の設備部分の機能拡張の際にもハードウェアの拡張
が必要とされない。
本発明によるコークス製造設備においては、個々の自
動化グループに対する多くの可視化および操作装置が共
通のコントロールコンソール室のなかにまとめられ得
る。
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層
詳細に説明する。
第１図には、本発明によるコークス製造設備の自動化
構造のための例が示されている。ガス処理および石炭副
産物設備18に対する主バスが符号１を付して、副バスが
符号２を付して示されている。設備の自動化装置はグル
ープ４〜12にまとめられている。自動化装置グループ
４、５、６および７のなかに例として自動化装置19が概
要を示されている。自動化装置19は、インタフェース多
重化器または他のローカルなデータ伝送ユニットを介し
て相互に、かつインタフェース16を介して主バス１また
は副バス２と接続されている。例として符号８、９、10
および11を付して、副バス２を介して１つの自動化グル
ープにまとめられている個々の設備部分が示されてい
る。この構造は互いに特に大きい相互作用を有する設備
部分において推奨される。
主バス１と副バス２との間には、本発明によりデータ
選択的に作動し、バス延長の役割をせずに２つの並列な
バスを互いに接続するインテリジェントブリッジの形式
の別の結合要素17が配置されている。また結合要素16
も、もしデータ量の理由またはその他の理由から必要で
あれば、インテリジェントブリッジとして構成されてい
てもよい。
完全にするため、自動化構造は、少なくとも１つのプ
ログラミング装置13、運転ユニット14および周期的な維
持補修および保守のための装置15をも有する。これらの
ユニットには、矢印20によりシンボル化して示されてい
るデータも自動化システムの外部から供給される。
各自動化装置グループ４、７および12ならびに18の自
動化装置の数は、既に概要を示されているように、相い
異なっており、自動化装置グループのそれぞれの課題に
適合されている。こうしてたとえば投入石炭の処理用の
自動化装置グループ４は、７つの自動化装置を有し、コ
ークス発生固定機械用の自動化装置グループ５は、10の
自動化装置を有し、コークス発生移動機械および中央の
除塵機用の自動化装置グループ６は、２組の炉操作機械
に対して12の自動化装置を有し、最後にコークスふるい
用の自動化装置グループ７は、８つの自動化装置を有す
る。
自動化装置としては、たとえば有利にはシーメンス社
のSimaticシリーズの最大の自動化装置S5−155Uが使用
される。驚くべきことに、多数のこれらの装置（計画さ
れたコークス製造設備では70を越える装置）がメモリプ
ログラム可能な制御装置の最も上の能力範囲のなかに移
されたにもかかわらず、全体としてフレキシビリティが
高められるので、個別にそのつどの機能要求に合わされ
た自動化装置、たとえば形式135Uまたは115Uまたはより
小さい自動化装置が使用される場合よりも、費用上有利
な設備構成が生ずる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シユライター、クラウス−デイーター ドイツ連邦共和国 デー−8520 エルラ ンゲン キリンガーシユトラーセ 34 (72)発明者 シユテウエン、ウイルヘルム ドイツ連邦共和国 デー−4200 オーバ ーハウゼン 11 ヒユーナーシユトラー セ 75 (56)参考文献 特開 昭57−57306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−98054（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−96342（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−22763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−101957（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−168503（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 15/00 - 15/02

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動化されて作動する複数の設備部分を有
    するコークス製造設備であって、ガス処理／石炭副産物
    設備（18）およびたとえばコークスふるい設備、コーク
    ス発生移動設備、コークス発生固定設備、投入石炭領域
    およびコークス冷却設備のような別の設備部分を有し、
    部分的に互いに相互作用を及ぼす種々の設備部分が共通
    の自動化システムを有し、この自動化システムが、少な
    くとも１つのデータバスおよび結合要素を介して互いに
    接続されいるものにおいて、 自動化装置（19）が、設備のテクノロジー的構造に相応
    して、個々の設備部分に対して個々の自律的に作動可能
    な自動化グループ（４〜12）にまとめられており、この
    グループ内において各自動化装置（19）は、独立してそ
    れぞれ対応する個別機能を実行し、自動化グループ（４
    〜12）内の自動化装置（19）は、直接にデータを相互に
    交換してそれぞれローカルデータ伝送ユニット（３）を
    介して互いに接続されており、種々の自動化グループ
    （４〜12）の自動化装置（19）の間の直接のデータ交換
    のためのローカルデータ伝送ユニット（３）は、少なく
    とも部分的にデータ選択的に作用する結合要素（16）を
    介してデータバス（１、２）に接続され、この際該デー
    タバスは、ガス処理／石炭副産物設備（18）に対する副
    バス（２）と、別の結合要素（17）を介して副バス
    （２）と結合されている残りの設備部分に対する主バス
    （１）から成ることことを特徴とする工業用大形設備。
  2. 【請求項２】ローカルデータ伝送ユニット（３）が非選
    択的に作用するインタフェース多重化器として構成され
    ていることを特徴とする請求の範囲１記載の設備。
  3. 【請求項３】データ選択的に作用する結合要素（16、1
    7）は、10MBit/sの基礎帯域−回路網−増幅器として構
    成されていることを特徴とする請求の範囲１または２記
    載の設備。
  4. 【請求項４】データ選択的に作用する結合要素（16、1
    7）は、自己学習可能に構成されており、送信者アドレ
    スを自動的に解析し、また自動化装置（19）または送信
    者側の他の装置にアドレス指定されていないデータのみ
    を伝送することを特徴とする請求の範囲１ないし３の１
    つに記載の設備。
  5. 【請求項５】少なくとも１つのプログラミング装置（1
    3）および周期的な維持補修および保守のための装置（1
    5）ならびに好ましくは制御ユニット（14）を有し、こ
    れらは、バスインタフェース（16）、特にデータ選択的
    でないインタフェースを介して主バス（１）と接続され
    ていることを特徴とする請求の範囲１ないし４の１つに
    記載の設備。
  6. 【請求項６】自動化装置（19）がソフトウェアおよびイ
    ンタフェースの統一および簡単化のために一貫して等し
    い形式の装置として構成されていることを特徴とする請
    求の範囲１ないし５の１つに記載の設備。
JP50325493A 1991-07-31 1992-07-30 自動化されて作動する複数の設備部分を有するコークス製造設備 Expired - Fee Related JP3267294B2 (ja)

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