JP7473919B2 - エネルギー管理装置 - Google Patents
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Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
図1に示すように、実施形態のエネルギー管理装置10は、データ収集部11と、トラッキング処理部12と、電力消費量計算部13と、製品原単位計算部14と、表示部15と、を備える。エネルギー管理装置10は、トラッキングシステム20、上位計算機30およびリモートIOシステム40に接続されている。
以下では、主として、熱間圧延ラインの場合について説明するが、本発明の実施形態は、熱間圧延ラインに限らず、すべての製品をトラッキング信号により追跡しており、かつ製品ごとに識別IDや製品幅、製品の厚みといった製品情報を一元管理しているような他の製造プロセスに適用できる。
また、以下では、エネルギーという場合には、電力によるエネルギー、すなわち電力消費量[単位:kWh]を扱うものとするが、電力消費量の計算に変えて、コークスや重油等の燃料の消費量や冷却等に用いる水の消費量[単位:リットル]等にも適用することができる。
図2に示すように、熱間圧延システム1は、加熱炉2と、粗圧延前スケール除去装置(Hydraulic Scale Breaker、HSB)3と、粗圧延機4と、仕上圧延前スケール除去装置(Finishing Scale Breaker、FSB)5と、仕上圧延機6と、ランアウトテーブル(Run Out Table、ROT)7と、ダウンコイラ8a,8bと、を含む。圧延材200a~200cは、加熱炉2からダウンコイラ8a,8bに向かって搬送される。図2では、圧延材200a~200cは、左から右に搬送される。後述する図3も同様である。
AゾーンからDゾーンまでの区分されたゾーンは、エネルギー管理装置10の利用者が任意に決定することができる。
図4には、上述の図2および図3に示されたサブゾーンとは異なる5つのサブゾーンに対応するトラッキング信号の波形が示されている。
図4に示すように、トラッキング信号は、トラッキングシステム20によって、サブゾーンごとに生成される。トラッキング信号は、サブゾーンに材または製品がない場合は、0を出力し、材が進入すると、その進入した材の製品IDを示す値が出力される。たとえば、ある製品IDを有する材がサブゾーンAに進入すると、その材の製品IDを表す出力がされ、その材がサブゾーンAを抜けると、トラッキング信号は、0となる。
図5に示すように、エネルギー管理装置10は、制御用ネットワーク50を介して、トラッキングシステム20、上位計算機30およびリモートIOシステム40に接続されている。この例では、制御用ネットワーク50には、PLC42も接続されている。
エネルギー管理装置10は、電力消費量計算部13において、リモートIOシステム40から受け取った情報をもとに、電力消費量Wf[kWh]を計算する。電力消費量Wf[kWh]は、計器やマイコン等から得られるデータに応じた計算式を用いて計算される。
=√3×If[A]×Vf[kV]×cosθf×τs[s]/3600 (1)
=(N[rpm]×T[Nm]/9550)×τs[s]/3600 (2)
エネルギーアイテムは、製品の原単位計算に含まれるので、エネルギーアイテムは、いずれかのサブゾーンに登録される必要がある。エネルギーアイテムは、製品原単位計算部14において登録される。図6には、CゾーンおよびDゾーンのトラッキングシステムにおけるサブゾーンの区分の一例が示されている。この例では、サブゾーン7にFSB5が配置され、サブゾーン8に仕上圧延機6が配置され、サブゾーン9にROT7が配置され、サブゾーン10に第1ダウンコイラ8aが配置され、サブゾーン11に第2ダウンコイラ8bが配置されている。
図7は、エネルギーアイテムのデータにトラッキング信号を適用して、エネルギーアイテムのデータを製品IDに紐づける方法を示す模式的な動作波形図である。
図7には、一例としてサブゾーン8に登録したエネルギーアイテムを求める方法が示されている。
1つの製品IDを有する製品が、隣接するサブゾーンのいずれにも存在する場合には、同一の製品に関する各サブゾーンにおけるトラッキング信号が重複する。製品の長さによっては、製品が隣接する3つ以上のサブゾーンにわたって存在する場合もある。同一の製品について、重複するトラッキング信号をそのまま用いて、1つのエネルギーアイテムの電力消費量を各サブゾーンで計算すると、電力消費量も重複して計算されるので、正確な電力消費量を計算することができない。
図8の上段の図は、加工処理する前のサブゾーンn~サブゾーンn+2における同一の製品IDのトラッキング信号の時間変化を示している。
図8の下段の図は、加工処理後のサブゾーンn~サブゾーンn+2における同一の製品IDのトラッキング信号の時間変化を示している。
図9に示すように、各区分ゾーンごとにサブゾーンの電力消費量を加算することによって、製品ごとの各区分ゾーンの電力消費量をより正確に表示することができる。
図9の例では、表示データ100は、データ表示領域101と、表示データ設定領域102と、を含む。データ表示領域101には、製品ID(図では、コイルIDと表記)ごとに、各区分ゾーンにおける消費電力量の積算データが表示される。この例では、製品IDごとに、Aゾーン~Dゾーンを色分けして表示している。
実施形態のエネルギー管理装置10では、既設のトラッキングシステム20からトラッキングデータを取得して、各サブゾーンに登録したエネルギーアイテムの電力消費量を計算することによって、サブゾーンごとに電力消費量を計算することができる。サブゾーンは、任意に組み合わせて、区分されたゾーンを設定することができ、製造ラインのエネルギー可視化に応じたゾーンを設定することができる。
Claims (2)
- トラッキングシステムによってあらかじめ設定された第1サブゾーンの進入時刻および退出時刻の情報を含み、1つの製品識別番号に紐づけられた第1トラッキング信号を受信し、前記トラッキングシステムによってあらかじめ設定された第2サブゾーンの進入時刻および退出時刻の情報を含み、前記1つの製品識別番号に紐づけられた第2トラッキング信号を受信し、前記1つの製品識別番号に紐づけられた製品情報を上位計算機システムから収集し、前記第1サブゾーンに配置された第1機器および前記第2サブゾーンに配置された第2機器の消費エネルギーを算出するための時系列の第1データをプロセスコントローラから収集するデータ収集部と、
前記製品情報を前記1つの製品識別番号を介して前記第1トラッキング信号および前記第2トラッキング信号にそれぞれ紐づけるトラッキング処理部と、
前記第1データにもとづいて、前記第1機器および前記第2機器の消費エネルギーを計算する電力消費量計算部と、
前記第1機器および前記第2機器の消費エネルギーを前記第1トラッキング信号および前記第2トラッキング信号にそれぞれ紐づける製品原単位計算部と、
を備え、
前記第1機器および前記第2機器は、前記第1サブゾーンおよび前記第2サブゾーンに共通する第1エネルギー供給源からエネルギーを供給されて動作するエネルギー管理装置。 - 前記トラッキング処理部は、前記第1トラッキング信号および前記第2トラッキング信号が前記第1サブゾーンおよび前記第2サブゾーンで重複してアクティブとなる場合に、前記第2トラッキング信号がアクティブである期間から前記第1トラッキング信号がアクティブである期間と重複する期間を非アクティブにして第3トラッキング信号を生成し、
前記製品原単位計算部は、前記第1データを前記第3トラッキング信号に紐づけることを特徴とする請求項1記載のエネルギー管理装置。
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JP2004183007A (ja) | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 熱間圧延プラントにおける抽出ピッチ制御方法 |
JP2005031743A (ja) | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Hitachi Ltd | ライフサイクル環境評価システム及びライフサイクル環境評価方法 |
JP2010067114A (ja) | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Yokogawa Electric Corp | 生産エネルギー管理システム |
JP2010250383A (ja) | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Omron Corp | 原単位算出装置、原単位算出装置の制御方法、および制御プログラム |
JP2018106425A (ja) | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社クボタ | 作業ロス視認化方法および装置 |
JP2019021211A (ja) | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社Ihi | 運転計画作成支援装置及び方法 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004183007A (ja) | 2002-11-29 | 2004-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 熱間圧延プラントにおける抽出ピッチ制御方法 |
JP2005031743A (ja) | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Hitachi Ltd | ライフサイクル環境評価システム及びライフサイクル環境評価方法 |
JP2010067114A (ja) | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Yokogawa Electric Corp | 生産エネルギー管理システム |
JP2010250383A (ja) | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Omron Corp | 原単位算出装置、原単位算出装置の制御方法、および制御プログラム |
JP2018106425A (ja) | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社クボタ | 作業ロス視認化方法および装置 |
JP2019021211A (ja) | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社Ihi | 運転計画作成支援装置及び方法 |
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