自社開発制御システム
自社開発制御システムとは
自社開発の制御システム
自社開発の制御装置CSI(Control System of IHI)シリーズは、原動機メーカの特色を活かした製品です。
IHI は、これらの機能・性能・信頼性が高く、また操作性容易である制御装置を提供しています。
CSIシリーズの変遷
1988年より、80セット以上のCSIシリーズが国内・海外へ出荷されました(2007年1月現在)。
第3世代であるCSI-Ⅲは、GE社製DLE*エンジンの制御装置として同社の認証を取得しています。
*DLE(Dry Low Emission):乾式低公害燃焼方式:燃料量と空気量の割合(空燃比)を制御することで、排ガス中のNOx量を低減する。
GCU(ガスタービンコントロールユニット)
CSI-Ⅲのディジタルガバナ部であるGCUは、IEEE-1014 規格に準拠したVMEバスのコンピュータユニットです。 CPUにはインテル社PentiumⅢプロセッサ(800MHz)を採用し、高速・大容量の演算が可能です。 二重化冗長系システムでは主系・従系の無瞬段自動切替えを実現しており、 万が一、制御システムのハードウェアに故障が発生しても、プラント制御を継続することが出来ます。
SCU(信号変換ユニット)
信号変換ユニットは，プラントからの入力信号をGCUが受け取れるように信号変換し，GCUからの出力信号をプラント側へ送り出せるように信号変換するシステムです。
ガスタービン回転速度，温度，圧力，流量，振動等のアナログ信号を計測するために，様々なセンサがガスタービン発電設備，BOPに設置されています。また，ガスタービンの可変機構や燃料ガス制御弁等のようなアクチュエータを制御するためにアナログ信号で指令を送ります。
その他，プラントと制御装置の状態や異常を検出するために接点信号を入力信号として受け取っています。また，プラントと制御装置に対して指令するために接点信号を出力信号として送り出しています。
信号変換ユニットは，プラントの状態や異常を監視するとともに，オペレータの指示通りプラントを運用するために必要なGCUの入出力信号を変換するためのシステムです。
OES（Operator's & Engineer's Station）
CSI シリーズのマン・マシンインターフェースであるOESは、ユーザフレンドリーな機能を豊富に備えています。
- データ監視、解析機能
- 日々のデータやトリップ前後のデータ自動保存など、プラント運用に有用な機能を備えています。
- 各保存データをCSV 形式へ変換する機能も標準装備しています。
- エンジニアリング機能
- 自社製ロジックエディタLogiCAD により、CAD感覚でのロジックの作成・管理が可能です。
| No. | 機能 | 概要 | 仕様 |
|---|---|---|---|
| 1 | プラント操作 | プラントの起動/停止、および、エンジン出力の手動設定など、プラントの操作が行えます。 | マウスクリックによるボタン操作 |
| 2 | リアルタイム監視 | トレンドグラフ、テーブル、系統図の表示により、現時刻のプラント運転状態を監視します。またログデータ(最大128点)を印字します。 | サンプリング周期:1秒 収集データ数: アナログ信号 最大512点 接点信号 最大2048点 |
| 3 | プラント警報 | 警報パネル、警報表示、メッセージ表示により、プラントに発生した警報を通知します。 | 監視周期:20ミリ秒 |
| 4 | スタート&ストップトレンド (SST) |
起動時および停止時のデータを収集します。 トリガは4点まで、任意設定が可能です。 |
サンプリング周期:1秒 収集時間:30分間 収集データ数:最大256点 保存ファイル数:最大64ファイル |
| 5 | ヒストリカルトレンド (HT) |
1日単位でのデータを収集します。 | サンプリング周期:1分 収集時間:24時間 収集データ数:最大256点 保存ファイル数:最大32日分 |
| 6 | トリップデータストレージ (TDS) |
トリップ(非常停止)が発生したときのデータを収集して、解析に使用します。 トリガは10点まで、任意設定が可能です。 |
サンプリング周期:10ｍ秒 収集時間:トリップ前 2分間 トリップ後 1分間 収集データ数:最大256点 保存ファイル数:最大64ファイル |
リモートI/Oシステム
リモートI/Oシステムのアプリケーションでは、計装信号を光ファイバーで伝送することにより、ノイズフリーな長距離伝送を実現し、またケーブル数量の削減にも有効です。
統合プラント発電制御
CSIシリーズでは、演算サイクルを5段階に分けて制御演算を行うことが可能であり、制御演算速度がオーダー的に異なるガスタービン、排熱回収ボイラ、BOP*を一つの制御装置で一元管理することが出来ます。
*BOP(Balance Of Plant):燃料ガス圧縮機、水処理装置、配管系統の作動弁等のプラント付帯設備
プラント最適制御
複数のガスタービンで構成されるコジェネレーション設備などでは、それぞれのガスタービンを個別に制御する個別制御と、設備全体を制御するプラント統合制御が必要とされます。 プラント統合制御では、台数制御、最適負荷分担制御、負荷選択制御などが行われます。
特に、当社の独自システムであるIM400を使用した熱電可変型システム(FLECS)では、蒸気需要に合わせて、ガスタービンへの噴射蒸気量を変更することで、無駄なく、効率よく電力と蒸気を供給することが可能です。
CSIシリーズでは、燃料費、買電価格、などを計算要素に入れて、制御装置内でFLECSの簡易モデルを計算することにより、その時点での需要に対するそれぞれのガスタービンの最適な運転ポイントを導き、自動でそのポイントで運転する制御機能を実現しています。
