改訂新版 世界大百科事典 「プロセス制御」の意味・わかりやすい解説
プロセス制御 (プロセスせいぎょ)
process control
プロセス制御という言菓は,かつて,製鉄,石油,化学などのプロセス産業において,生産・用役プラントでの温度,圧力,濃度などのプロセス変量の自動制御を指す言葉であった。情報技術の発展により,制御対象はプロセス変量から製品の品質と量を含むプラント全体に,さらには工場全体に拡大した。今日では,物,エネルギーおよび情報の流れを中心とする工場全体の制御を意味するものとなっている。
プロセス制御は3階層の機能をもつ計算機群により実現されている。生産計画レベルは,受注または需要予測の結果を目標とし,それに合致するよう各種製品に関する年次,月次,日次等の生産計画を作成し,下位の生産管理のレベルに指令する。また,下位から生産実績のデータを受け取り,これに基づいて計画の修正を行って目標の達成を図る。生産管理レベルは,上位より指令された生産計画を目標とし,それが実現されるよう原料・用役の状況,プラントの稼働状況の見通しのもとで各プラントの操業計画を立案し,それを下位のプラント運転レベルに指令する。同時に,生産実績およびプラントの稼働状況のデータを受け取り,生産計画との偏差がなくなるよう操業計画を修正する。プラント運転のレベルは,指令された操業計画に基づいてプラントを運転し製品を生産する。また,生産実績とプラントの状況を把握して上位に報告する。
プラント運転レベルでは,つぎの機能が必要である。(1)状況把握 (a)プロセスの状況把握 データ収集,データ処理,プロセスの特性の認知。(b)装置の状況把握 プラント,計器等の動作の監視,異常検出。(c)製品の状況把握 中間および最終製品の性状・機能の測定,規格適合の判定。(2)運転員との交信 運転員の意思を制御系に伝え,プロセス・装置・製品の状況を運転員に伝達する。(3)プラント操作 (a)プラント運転の開始,停止,異常処理。(b)プラントの最適運転条件の決定。(c)プロセス変量の制御。
これらの機能は次のように実現されている。プロセス,装置,製品の状況は各種の計測器,分析計などにより測定され,ディジタル量に変換されデータハイウェーに送り出される。プラントの各所に存在するプラント操作用の計算機は,これらの値を目標値と比較し偏差をなくすよう適切な操作入力を算出し,プラントを操作する。プラントの中央制御室に置かれている計算機は,これらのデータを取り込んで,プロセス,装置,製品の状況把握を行い,それが操業計画に合致するよう,必要に応じてプラント操作用の計算の目標値等を変更する。運転員から計算機への指令はコマンドにより,また計算機から運転員への情報の伝達は文字および画像のディスプレーによることが多い。プラント,装置,製品の状況は上位の計算機へも伝送される。
プロセス制御によって,各種産業のプラントは,品質の安定した製品を需要に即応して必要な量だけ,最小のコストと最小の人員で生産することが可能となった。目本のこの分野の技術は世界の最高水準にあり,高品質・低価格の製品の提供に大きく寄与している。
執筆者:市川 惇信
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報