特開 2024-18620 管理システム及び管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024018620

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】管理システム及び管理方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20240201BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022122056

(22)【出願日】2022-07-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 史明

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅人

【テーマコード（参考）】

3C223

【Ｆターム（参考）】

3C223AA01

3C223BA01

3C223CC01

3C223DD01

3C223EB01

3C223EB02

3C223FF02

3C223FF12

3C223FF13

3C223FF14

3C223FF33

3C223FF35

3C223FF42

3C223FF52

3C223FF53

3C223GG01

3C223HH29

(57)【要約】

【課題】制御弁における固着の発生を予防的に低減すること。
【解決手段】管理システムは、制御弁の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶部と、制御弁が閉または開となってからの経過時間を計測する時間計測部と、固着情報記憶部に記憶される経過時間情報と時間計測部により計測される経過時間とを参照し、制御弁が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する固着リスク判定部と、制御弁の固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する判定結果通知部とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

制御弁の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶部と、
前記制御弁が閉または開となってからの経過時間を計測する時間計測部と、
前記固着情報記憶部に記憶される前記経過時間情報と前記時間計測部により計測される前記経過時間とを参照し、前記制御弁が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する固着リスク判定部と、
前記制御弁の前記固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する判定結果通知部と
を備える管理システム。

【請求項2】

前記制御弁の強制的な開閉に支障がない開閉条件を記憶する開閉条件記憶部と、
前記固着リスクが高い状態であると判定された前記制御弁について、前記開閉条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁の開閉操作を自動で行う開閉操作実行部と
を更に備える請求項１に記載の管理システム。

【請求項3】

同一の配管系統に設けられる複数の前記制御弁について同時に前記固着リスクが高いと判定され、前記開閉操作実行部により自動で複数の前記制御弁の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の前記制御弁以外の前記制御弁について開閉操作ができないように自動ロックさせる操作順序指示部
を更に備える請求項２に記載の管理システム。

【請求項4】

同一の配管系統に設けられる複数の前記制御弁について、前記配管系統での上流及び下流の順序関係を記憶する順序関係記憶部と、
前記配管系統の複数の前記制御弁について同時に固着リスクが高いと判定され、前記開閉操作実行部により自動で複数の前記制御弁の開閉操作が行われる場合に、前記順序関係を参照して、下流側の前記制御弁を上流側の前記制御弁よりも先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う操作順序指示部と
を更に備える請求項２又は請求項３に記載の管理システム。

【請求項5】

制御弁の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶ステップと、
前記制御弁が閉または開となってからの経過時間を計測する経過時間計測ステップと、
前記固着情報記憶ステップで記憶される前記前記経過時間情報と、前記計測時間計測ステップで計測される前記経過時間とを参照し、前記制御弁が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する判定ステップと、
前記制御弁の前記固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する通知ステップと
を含む管理方法。

【請求項6】

前記制御弁の強制的な開閉に支障がない開閉条件を記憶する開閉条件記憶ステップと、
前記固着リスクが高い状態であると判定された前記制御弁について、前記開閉条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁の開閉操作を自動で行う開閉操作実行ステップとを更に含む
請求項５に記載の管理方法。

【請求項7】

同一の配管系統に設けられる複数の前記制御弁について同時に前記固着リスクが高いと判定され、前記開閉操作実行部により自動で複数の前記制御弁の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の前記制御弁以外の前記制御弁について開閉操作ができないように自動ロックさせる操作順序指示ステップを更に含む
請求項６に記載の管理方法。

【請求項8】

同一の配管系統に設けられる複数の前記制御弁について、前記配管系統での上流及び下流の順序関係を記憶する順序関係記憶ステップと、
前記配管系統の複数の前記制御弁について同時に固着リスクが高いと判定され、前記開閉実行ステップにより自動で複数の前記制御弁の開閉操作が行われる場合に、前記順序関係を参照して、下流側の前記制御弁を上流側の前記制御弁よりも先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う操作順序指示ステップと
を更に含む請求項６又は請求項７に記載の管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管理システム及び管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

石油化学プラント等で使用されるバルブは、特に安全性に留意する必要があり、ゆえに定期的なメンテナンスが行なわれる。バルブのメンテナンス作業効率を改善するために、例えばバルブスティックスリップ検出（特許文献１参照）、バルブハンチング検出（特許文献２参照）、バルブスケール付着検出（特許文献３参照）などの手法が提案されている。

【0003】

また、上記の石油化学プラントでは、バルブとして、全開及び全閉の２位置で制御するＯＮ－ＯＦＦ弁等の制御弁が用いられる場合がある。このような制御弁としては、例えばボールバルブ等のように、弁箱と弁箱内で回転する弁本体との間にポケット部を有する構成が知られている。このような制御弁のメンテナンスについては、例えば制御弁を診断対象とする不具合検知の手法（特許文献４参照）が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３２５４６２４号公報

【特許文献2】特許第６２００３０９号公報

【特許文献3】特許第６２１６６３３号公報

【特許文献4】特開２０２０－３４９６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のようなポケット部を有する制御弁は、例えばポリマー樹脂などの常温で固形又は高粘度となる流体のプロセスを扱う設備において用いられる場合がある。この場合、流体が制御弁のポケット部に滞留し、弁本体に固着することで、作動不良となることがある。したがって、このような設備では、制御弁における固着の発生を予防的に低減することが求められる。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、制御弁における固着の発生を予防的に低減することが可能な管理システム及び管理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願に係る管理システムは、制御弁の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶部と、制御弁が閉または開となってからの経過時間を計測する時間計測部と、固着情報記憶部に記憶される経過時間情報と時間計測部により計測される経過時間とを参照し、制御弁が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する固着リスク判定部と、制御弁の固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する判定結果通知部とを備える。

【0008】

上記管理システムは、制御弁の強制的な開閉に支障がない開閉条件を記憶する開閉条件記憶部と、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁について、条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁の開閉操作を自動で行う開閉操作実行部とを更に備える。

【0009】

上記管理システムは、同一の配管系統に設けられる複数の制御弁について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部により自動で複数の制御弁の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の制御弁以外の制御弁について開閉操作ができないように自動ロックさせる操作順序指示部を更に備える。

【0010】

上記管理システムは、同一の配管系統に設けられる複数の制御弁について、配管系統での上流及び下流の順序関係を記憶する順序関係記憶部と、配管系統の複数の制御弁について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部により自動で複数の制御弁の開閉操作が行われる場合に、順序関係を参照して、下流側の制御弁を上流側の制御弁よりも先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う操作順序指示部とを更に備える。

【0011】

本願に係る管理方法は、制御弁の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶ステップと、制御弁が閉または開となってからの経過時間を計測する経過時間計測ステップと、固着情報記憶ステップで記憶される経過時間情報と、計測時間計測ステップで計測される経過時間とを参照し、制御弁が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する判定ステップと、制御弁の固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する通知ステップとを含む。

【0012】

上記管理方法は、制御弁の強制的な開閉に支障がない開閉条件を記憶する開閉条件記憶ステップと、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁について、条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁の開閉操作を自動で行う開閉操作実行ステップとを更に含む。

【0013】

上記管理方法は、同一の配管系統に設けられる複数の制御弁について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部により自動で複数の制御弁の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の制御弁以外の制御弁について開閉操作ができないように自動ロックさせる操作順序指示ステップを更に含む。

【0014】

上記管理方法は、対象となる複数の制御弁について、同一の配管系統に設けられる複数の制御弁について、配管系統での上流及び下流の順序関係を記憶する順序関係記憶ステップと、配管系統の複数の制御弁について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉実行ステップにより自動で複数の制御弁の開閉操作が行われる場合に、順序関係を参照して、下流側の制御弁を上流側の制御弁よりも先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う操作順序指示ステップとを更に含む。

【発明の効果】

【0015】

上記した管理システム及び管理方法によれば、固着情報記憶部に記憶される経過時間情報と時間計測部により計測される経過時間とに基づいて制御弁が固着リスクの高い状態であるか否かが判定され、制御弁の固着リスクが高い状態であると判定された場合に判定結果が通知されるため、オペレータは通知された判定結果に基づいて、制御弁の固着防止を目的とする開閉操作等、適切な対応をとることができる。これにより、制御弁における固着の発生を予防的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、第１実施形態に係る管理システムを備える設備の一例を模式的に示す図である。

【図2】図２は、制御弁の一例を示す図である。

【図3】図３は、制御弁の開閉状態の一例を示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る管理システムの一例を示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る管理システムの動作の流れの一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、第２実施形態に係る管理システムを備える設備の一例を模式的に示す図である。

【図7】図７は、管理システムの一例を示す機能ブロック図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る管理システムの動作の流れの一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、ハードウェア構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0018】

［原理１］
ＯＮ－ＯＦＦ制御弁の固着の主な原因として、開閉状態が一定時間以上変化しないことで、弁本体のポケット部分に蓄積したスケールが固着することが挙げられる。例えば、石油化学プラントなどのバッチプロセスでは、弁本体の開閉が一定時間以上にわたって行われない状態になる場合がある。この一定時間は、例えば数分から数時間、数日、数ヶ月という格差にもなる。

【0019】

本発明者は上記の点に着眼し、ＯＮ－ＯＦＦ制御弁において、弁本体の固着リスクが高くなる経過時間を予め分析し、弁が閉状態または開状態となってからの経過時間に応じて固着リスクが高いか否かを判定し、固着リスクが高いと判定されるＯＮ－ＯＦＦ制御弁について開閉を行うべきことをオペレータに通知することに想到した。

【0020】

オペレータは、判定されたＯＮ－ＯＦＦ制御弁の諸条件を考慮して、支障のない範囲で、固着防止を目的とした開閉操作を行なえばよい。あるいは、ＯＮ－ＯＦＦ制御弁の開閉が不要であっても、開閉が支障のない条件を予め規定しておき、自動で開閉操作を行なうようにしてもよい。なお、開閉動作は、支障のない範囲であれば複数回実行するのが好ましい。

【0021】

［第１実施形態］
本願の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る管理システム１００を備える設備の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、管理システム１００は、設備１に設けられる制御弁２を管理する。管理システム１００のハードウェア構成については、後述する。設備１は、例えば石油化学プラント等に設けられ、ポリマー樹脂等のように常温で固形又は高粘度となる流体のプロセスを扱う。設備１は、流体を収容する反応処理炉３を含む。反応処理炉３には、流体が流れる配管４が接続される。設備１は、不図示のスチームトレース等により加熱される構成であってもよい。

【0022】

制御弁２は、例えば上記の配管４に設けられる。制御弁２は、全開及び全閉の二位置で制御するＯＮ－ＯＦＦ制御弁である。図２は、制御弁２の一例を示す図である。本実施形態において、制御弁２は、ボールバルブである。なお、制御弁２は、バタフライバルブ、ゲートバルブのように、全開及び全閉の二位置で制御するものであり、後述するポケット部を有する構成であれば、他の種類の制御弁であってもよい。制御弁２は、１つ又は複数設けられる。１つ又は複数の制御弁２については、例えば制御弁２ごとに設定されるバルブＩＤ（Ａ１、Ａ２、Ａ３、…、等）等の識別情報で管理することができる。

【0023】

図２に示すように、制御弁２は、弁本体であるボール２０２を、ボールシートと呼ばれるシートリング２０３で挟み込む構造である。制御弁２は、ステム２０４を操作器２０６によって９０°回転させることで、ボール２０２を開いたり閉じたりすることができるようになっている。弁箱２０５内の流体が漏れることを防止するため、弁箱２０５とステム２０４との隙間にはパッキン２０７が設けられている。

【0024】

図３は、制御弁２の開閉状態の一例を示す図である。図３に示すように、制御弁２には、弁箱２０５とボール２０２との間にポケット部２０８と呼ばれるデッドスペースが存在する。ポケット部２０８には、配管４を流れる流体が滞留する。このポケット部２０８に滞留する流体がボール２０２と弁箱２０５との間に固着することで、ボール２０２の開閉動作が規制され、弁が開かない又は閉まらないという動作不良が生じる。

【0025】

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、制御弁２においてポケット部２０８に流体が固着していない状態の例を示す図である。図３（Ａ）が開状態、図３（Ｂ）が閉状態である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ポケット部２０８に流体が固着していない状態では、開状態から閉状態への切り替えが円滑に行われる。

【0026】

図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）は、制御弁２においてポケット部２０８に流体が固着している状態の例を示す図である。図３（Ｃ）が開状態、図３（Ｄ）が閉状態である。図３（Ｃ）及び図３（Ｄ）に示すように、ポケット部２０８に流体が固着している状態では、固着部２０９によりボール２０２と弁箱２０５との間が固着されるため、開状態から閉状態への切り替えが困難となる。本実施形態では、このような制御弁２における固着の発生を予防的に低減するものである。

【0027】

図４は、第１実施形態に係る管理システム１００の一例を示す機能ブロック図である。図４に示すように、管理システム１００は、固着情報記憶部１０と、時間計測部２０と、固着リスク判定部３０と、判定結果通知部４０と、開閉条件記憶部５０と、開閉操作実行部６０とを備える。

【0028】

固着情報記憶部１０は、経過時間情報を記憶する。経過時間情報は、制御弁２の固着リスクが高くなる経過時間に関する情報である。また、本実施形態における経過時間は、制御弁２が開または閉となってから経過する時間である。制御弁２が複数設けられる場合、固着情報記憶部１０は、制御弁２ごとに経過時間情報を記憶する。

【0029】

経過時間情報は、例えば設備１において過去に発生した動作不良のデータや、実験又はシミュレーション等によるデータ等に基づいて取得することが可能である。このような制御弁２の固着リスクが高くなる経過時間として、例えば、１０時間とすることができる。

【0030】

時間計測部２０は、制御弁２が閉または開となってからの経過時間を計測する。制御弁２が複数設けられる場合、時間計測部２０は、制御弁２ごとに経過時間を計測する。

【0031】

固着リスク判定部３０は、固着情報記憶部１０に記憶される経過時間情報と時間計測部２０により計測される経過時間とを参照し、制御弁２が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する。制御弁２が複数設けられる場合、固着リスク判定部３０は、固着リスクの高い状態であるか否かを判定することができる。

【0032】

判定結果通知部４０は、制御弁２の固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する。

【0033】

開閉条件記憶部５０は、制御弁２の強制的な開閉に支障がない条件である開閉条件を記憶する。制御弁２が複数設けられる場合、開閉条件は、制御弁２ごとに設定して記憶することができる。開閉条件は、例えば熟練オペレータへの意見聴取などにより取得することが可能である。開閉条件としては、例えば１３時から１５時までの時刻以外であること、等のように時刻による条件とすることができる。また、制御弁２を流れる流体の温度、圧力、流量等の数値や整定状態などを開閉条件としてもよい。

【0034】

また、例えば上記の反応処理炉３で一定ペースでの流体供給が必要とされるバッチ処理を行っている期間において、当該反応処理炉３に流体を流入させる配管４の制御弁２の開閉を行うことには支障がある。一方、一定ペースでの流体供給が必要とされない工程変更期間においては、当該反応処理炉３に流体を流入させる配管４の制御弁２の開閉を行うことに支障はない。したがって、開閉条件を、上記のようなバッチ処理期間ではないこと、又は工程変更期間であること、とすることができる。また、これらの条件を総じて、反応処理炉３において一定ペースでの流体供給が必要とされないこと、を開閉条件としてもよい。

【0035】

開閉操作実行部６０は、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁２について、開閉条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁２の開閉操作を自動で行う。

【0036】

次に、上記のように構成される管理システム１００の動作の例を説明する。以下では、バルブＩＤがＡ１である制御弁２を管理する場合について説明する。図５は、第１実施形態に係る管理システム１００の動作の流れの一例を示すフローチャートである。図５に示すように、固着情報記憶部１０は、制御弁２の経過時間情報を予め記憶する（ステップＳ１０）。ここでは、制御弁２の経過時間情報を、例えば１０時間とする。

【0037】

また、開閉条件記憶部５０は、制御弁２の開閉条件を予め記憶する（ステップＳ２０）。ここでは、制御弁２の開閉条件を、例えば１３時から１５時までの時刻以外であることとする。

【0038】

上記の経過時間情報及び開閉条件が予め記憶された状態において、時間計測部２０は、制御弁２が閉または開となってからの経過時間を計測する（ステップＳ３０）。時間計測部２０は、計測結果を固着リスク判定部３０に出力する。

【0039】

固着リスク判定部３０は、固着情報記憶部１０に記憶される経過時間情報と、時間計測部２０により計測される経過時間とを参照し、制御弁２が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。例えば、制御弁２の直近の開閉操作からの経過時間が１０時間未満である場合、固着リスク判定部３０は、当該制御弁２については固着リスクが高くない状態であると判定する。一方、制御弁２の直近の開閉操作からの経過時間が１０時間以上である場合、固着リスク判定部３０は、当該制御弁２については固着リスクが高い状態であると判定する。

【0040】

制御弁２の固着リスクが高い状態であると判定された場合（ステップＳ４０のＹｅｓ）に、判定結果通知部４０は、当該判定結果を通知する（ステップＳ５０）。判定結果通知部４０は、例えば設備１のコントロールセンター等に設けられる表示部５（図１参照）等に判定結果を表示することで通知を行うことができる。制御弁２の固着リスクが高い状態ではないと判定された場合（ステップＳ４０のＮｏ）、固着リスク判定部３０は、例えば経過時間に基づいてステップＳ４０の判定を繰り返し行う。

【0041】

開閉操作実行部６０は、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁２について、開閉条件記憶部５０に記憶される開閉条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定する（ステップＳ６０）。例えば、制御弁２について固着リスクが高い状態であると判定された場合、開閉操作実行部６０は、開閉条件記憶部５０から制御弁２の開閉条件を取得する。開閉操作実行部６０は、制御弁２の開閉条件である「１３時から１５時までの時刻以外であること」に該当するか否かを判定する。開閉操作実行部６０は、現在の時刻が１３時から１５時までの時刻以外である場合、制御弁２の開閉には支障がないと判定する。一方、開閉操作実行部６０は、現在の時刻が１３時から１５時までの時刻である場合、制御弁２の開閉には支障があると判定する。

【0042】

開閉操作実行部６０は、制御弁２の開閉に支障がないと判定した場合（ステップＳ６０のＹｅｓ）、当該制御弁２の開閉操作を自動で行う（ステップＳ７０）。開閉操作実行部６０は、制御弁２が開状態である場合、当該制御弁２を一旦閉状態にした後、すぐに開状態に戻す。また、開閉操作実行部６０は、制御弁２が閉状態である場合、当該制御弁２を一旦開状態にした後、すぐに閉状態に戻す。

【0043】

一方、開閉操作実行部６０は、制御弁２の開閉に支障があると判定した場合（ステップＳ６０のＮｏ）、開閉条件を満たすまで、すなわち現在の時刻が１３時から１５時までの時刻以外になるまで待機し（ステップＳ８０）、開閉条件を満たした場合にステップＳ７０の処理を行う。

【0044】

以上のように、第１実施形態に係る管理システム１００は、制御弁２の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶部１０と、制御弁２が閉または開となってからの経過時間を計測する時間計測部２０と、固着情報記憶部１０に記憶される経過時間情報と時間計測部２０により計測される経過時間とを参照し、制御弁２が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する固着リスク判定部３０と、制御弁２の固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する判定結果通知部４０とを備える。

【0045】

また、第１実施形態に係る管理方法は、制御弁２の固着リスクが高くなる経過時間に関する経過時間情報を記憶する固着情報記憶ステップ（Ｓ１０）と、制御弁２が閉または開となってからの経過時間を計測する経過時間計測ステップ（Ｓ２０）と、固着情報記憶ステップで記憶される経過時間情報と、計測時間計測ステップで計測される経過時間とを参照し、制御弁２が固着リスクの高い状態であるか否かを判定する判定ステップ（Ｓ３０）と、制御弁２の固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する通知ステップ（Ｓ４０）とを含む。

【0046】

この構成によれば、記憶された経過時間情報と計測された経過時間とに基づいて制御弁２が固着リスクの高い状態であるか否かが判定され、制御弁２の固着リスクが高い状態であると判定された場合に判定結果が通知されるため、オペレータは通知された判定結果に基づいて、制御弁２の固着防止を目的とする開閉操作等、適切な対応をとることができる。これにより、制御弁２における固着の発生を予防的に低減することができる。

【0047】

また、上記の管理システム１００は、制御弁２の強制的な開閉に支障がない開閉条件を記憶する開閉条件記憶部５０と、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁２について、条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁２の開閉操作を自動で行う開閉操作実行部６０とを更に備える。

【0048】

また、上記の管理方法は、制御弁２の強制的な開閉に支障がない開閉条件を記憶する開閉条件記憶ステップと、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁２について、条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定し、開閉に支障がないと判定される場合に当該制御弁２の開閉操作を自動で行う開閉操作実行ステップとを更に含む。

【0049】

この構成によれば、固着リスクの高い状態であると判定された制御弁２について、記憶された開閉条件に基づいて開閉に支障がないか否かが判定され、開閉に支障がないと判定された場合に制御弁２の開閉操作が自動で行われるため、オペレータの作業負担を低減しつつ、固着リスクの高い状態であると判定された制御弁２の開閉操作を適切なタイミングで行うことができる。

【0050】

［原理２］
同一の配管系統に複数のＯＮ－ＯＦＦ制御弁が存在し、複数のＯＮ－ＯＦＦ制御弁が同時に「固着リスクが高い」と判定された場合、同時に開閉操作を行なうのは、仮に支障がないと考えられる場合であっても、避けるのが好ましい。すわわち、開閉操作はバッチプロセスにおける外乱要因になるのであり、一定箇所で外乱の影響が同時発生するのをなるべく避けるべきである。

【0051】

そこで、同一の配管系統で複数のＯＮ－ＯＦＦ制御弁が同時に「固着リスクが高い」と判定された場合、１個のＯＮ－ＯＦＦ制御弁以外は開閉操作ができないように自動ロックさせることに想到した。これにより、安全性を向上できる。

【0052】

［原理３］
ＯＮ－ＯＦ制御弁の開閉操作を行う場合、同一の配管系統での外乱は、開閉操作から一定時間を経過してから下流側で発生しやすい。逆に言えば、上流側のＯＮ－ＯＦＦ制御弁を先に開閉操作させると、複数の外乱が累積する形で下流側に伝わる可能性がある。

【0053】

したがって、同一の配管系統で複数のＯＮ－ＯＦＦ制御弁が同時に「固着リスクが高い」と判定された場合、下流側のＯＮ－ＯＦＦ制御弁を先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う（あるいは上流側を自動ロックしておく）ことが好ましい。これにより、一定箇所で外乱の影響が同時発生する確率を低減できる。

【0054】

［第２実施形態］
本願の第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係る管理システム１００Ａを備える設備の一例を模式的に示す図である。図６に示すように、管理システム１００Ａは、設備１Ａに設けられる制御弁２を管理する。設備１Ａは、第１実施形態に記載の設備１と同様に、ポリマー樹脂等のように常温で固形又は高粘度となる流体のプロセスを扱う。設備１Ａは、流体を収容する反応処理炉３を含む。反応処理炉３には、流体が流れる配管系統６が接続される。

【0055】

配管系統６は、配管６Ａと、配管６Ｂ、６Ｃとを有する。配管６Ｂ、６Ｃは、それぞれ配管６Ａから分岐する。配管６Ｂは、配管６Ｃよりも流体の流通方向の上流側に配置される。換言すると、配管６Ｃは、配管６Ｂよりも流体の流通方向の下流側に配置される。

【0056】

配管系統６には、複数の制御弁２が設けられる。複数の制御弁２は、それぞれ制御弁２ごとに設定されるバルブＩＤ等の識別情報で管理される。図６では、例えば３つの制御弁２が設けられる。本実施形態において、図６に示す３つの制御弁２には、それぞれＡ１、Ａ２、Ａ３のバルブＩＤが設定されているものとする。以下、３つの制御弁２を区別する場合、バルブＩＤがＡ１の制御弁２を制御弁２Ａと表記し、バルブＩＤがＡ２の制御弁２を制御弁２Ｂと表記し、バルブＩＤがＡ３の制御弁２を制御弁２Ｃと表記する。

【0057】

図６に示す例において、制御弁２Ａは、配管系統６において、３つの制御弁２のうち最も上流側に配置される。制御弁２Ｂは、配管系統６において、制御弁２Ａよりも下流側であり制御弁２Ｃよりも上流側に配置される。制御弁２Ｃは、配管系統６において、３つの制御弁２のうち最も下流側に配置される。

【0058】

なお、配管系統６の構成は、上記構成に限定されず、配管、分岐配管及び制御弁の数、配置等が異なる他の構成であってもよい。

【0059】

なお、本実施形態で開閉条件記憶部５０に記憶される開閉条件については、例えば制御弁２を通過する流体が直接的に関わる反応処理炉３でなくても、配管系統６の状況により影響が及ぶ範囲についても考慮する必要がある。例えば、図６に示すように制御弁２Ｂの下流側で分岐する並列の配管６Ａ、６Ｃにおいて、配管６Ｃに設けられる制御弁２Ｃを開閉させる際に、配管６Ａの先にバッチ処理中の反応処理炉が存在する場合には、「開閉に支障がある条件」に相当する可能性がある。すなわち、同一の配管６Ａから分岐する配管６Ｂ、６Ｃなどは、「開閉に支障がある条件」を予め設定する上で注意を要する。

【0060】

図７は、第２実施形態に係る管理システム１００Ａの一例を示す機能ブロック図である。図７に示すように、管理システム１００Ａは、固着情報記憶部１０と、時間計測部２０と、固着リスク判定部３０と、判定結果通知部４０と、開閉条件記憶部５０と、開閉操作実行部６０と、順序関係記憶部７０と、操作順序指示部８０とを備える。なお、固着情報記憶部１０、時間計測部２０、固着リスク判定部３０、判定結果通知部４０、開閉条件記憶部５０及び開閉操作実行部６０については、第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と相違する順序関係記憶部７０及び操作順序指示部８０の構成について説明する。

【0061】

順序関係記憶部７０は、同一の配管系統６に設けられる複数の制御弁２について、配管系統６での上流及び下流の順序関係を記憶する。本実施形態では、配管系統６の上流側から順に、制御弁２Ａ、制御弁２Ｂ、制御弁２Ｃ、となっている。順序関係記憶部７０は、当該制御弁２Ａ、制御弁２Ｂ、制御弁２Ｃの順序関係を記憶する。

【0062】

操作順序指示部８０は、同一の配管系統６に設けられる複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部６０により自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の制御弁２以外の制御弁２について開閉操作ができないように自動ロックさせる。

【0063】

例えば、操作順序指示部８０は、同一の配管系統６の複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部６０により自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に、順序関係記憶部７０に記憶される順序関係を参照して、下流側の制御弁２を上流側の制御弁２よりも先に開閉操作させるように開閉操作実行部６０に開閉操作を行わせることができる。なお、操作順序指示部８０は、順序関係記憶部７０に記憶された順序関係とは異なる順序で制御弁２の開閉操作を行わせてもよい。

【0064】

次に、上記のように構成される管理システム１００Ａの動作の例を説明する。図８は、第２実施形態に係る管理システム１００Ａの動作の流れの一例を示すフローチャートである。図８に示すように、固着情報記憶部１０は、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃの経過時間情報を予め記憶する（ステップＳ１１０）。ここでは、制御弁２Ａの経過時間情報を１０時間、制御弁２Ｂの経過時間情報を１２時間、制御弁２Ｃの経過時間情報を１１時間とする。このように、同一の配管系統６に設けられる制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃであっても、例えばスチームトレースにより加熱される構成において局所温度が異なる場合等には、互いに経過時間情報が異なることがある。

【0065】

また、開閉条件記憶部５０は、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃの開閉条件を予め記憶する（ステップＳ１２０）。ここでは、制御弁２Ａの開閉条件を例えば１３時から１５時までの時刻以外、制御弁２Ｂの開閉条件を例えば１４時から１５時までの時刻以外、制御弁２Ｃの開閉条件を例えば１３時から１４時までの時刻以外、であることとする。

【0066】

また、順序関係記憶部７０は、同一の配管系統６に設けられる制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃについて、配管系統６での上流及び下流の順序関係を記憶する（ステップＳ１３０）。順序関係記憶部７０は、上流から、制御弁２Ａ、制御弁２Ｂ、制御弁２Ｃの順に配置される旨の順序関係を記憶する。

【0067】

上記の経過時間情報及び開閉条件が予め記憶された状態において、時間計測部２０は、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃが閉または開となってからの経過時間を計測する（ステップＳ１４０）。時間計測部２０は、制御弁２ごとに経過時間を計測し、計測結果を固着リスク判定部３０に出力する。

【0068】

固着リスク判定部３０は、固着情報記憶部１０に記憶される経過時間情報と、時間計測部２０により計測される経過時間とを参照し、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃが固着リスクの高い状態であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ここでは、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃについて、同時に固着リスクが高いと判定されるとする（ステップＳ１５０のＹｅｓ）。なお、少なくとも１つの制御弁２の固着リスクが高い状態ではないと判定された場合（ステップＳ１５０のＮｏ）、固着リスク判定部３０は、当該制御弁２について、例えば経過時間に基づいてステップＳ１５０の判定を繰り返し行う。

【0069】

判定結果通知部４０は、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃの固着リスクが高い状態であると判定された場合に、当該判定結果を通知する（ステップＳ１６０）。判定結果通知部４０は、例えば設備１のコントロールセンター等に設けられる表示部５（図１参照）等に判定結果を表示することで通知を行うことができる。

【0070】

開閉操作実行部６０は、固着リスクが高い状態であると判定された制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃについて、開閉条件記憶部５０に記憶される開閉条件に基づいて開閉に支障がないか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここでは、現在の時刻が１３時から１５時以外であるとする。この場合、開閉操作実行部６０は、制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃについて、それぞれ開閉に支障がないと判定する（ステップＳ１７０のＹｅｓ）。

【0071】

この時点で、同一の配管系統６に設けられる制御弁２Ａ、２Ｂ、２Ｃについて同時に固着リスクが高いと判定され、かつ、開閉操作実行部６０により自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に該当することになる。したがって、この場合、操作順序指示部８０は、開閉操作実行部６０に対して開閉操作の操作順序を指示する（ステップＳ１８０）。

【0072】

ステップＳ１８０において、操作順序指示部８０は、例えば予め規定された順序で、３個の制御弁２のうち１個の制御弁２以外の２個の制御弁２について開閉操作ができないように自動ロックさせる。

【0073】

また、ステップＳ１８０において、操作順序指示部８０は、順序関係記憶部７０に記憶される順序関係を参照して、下流側の制御弁２を上流側の制御弁２よりも先に開閉操作させるように開閉操作実行部６０に開閉操作を行わせてもよい。具体的には、操作順序指示部８０は、制御弁２Ｃの開閉操作が終了するまでは、当該制御弁２Ｃよりも上流側の制御弁２Ａ、２Ｂを自動ロックさせる。また、操作順序指示部８０は、制御弁２Ｂの開閉操作が終了するまでは、当該制御弁２Ｂよりも上流側の制御弁２Ａを自動ロックさせる。

【0074】

この場合の開閉操作の終了について、操作順序指示部８０は、制御弁２の開閉動作自体の終了に限らず、開閉動作による外乱の影響が十分に収まるまでの経過時間も含めて、その時間の経過後を開閉操作の終了としてもよい。

【0075】

操作順序指示部８０からの指示があった場合、開閉操作実行部６０は、当該操作順序指示部８０の指示に基づいて、制御弁２の開閉操作を自動で行う（ステップＳ１９０）。開閉操作実行部６０は、制御弁２が開状態である場合、当該制御弁２を一旦閉状態にした後、すぐに開状態に戻す。また、開閉操作実行部６０は、制御弁２が閉状態である場合、当該制御弁２を一旦開状態にした後、すぐに閉状態に戻す。

【0076】

なお、開閉操作実行部６０は、ステップＳ１７０において、少なくとも１つの制御弁２の開閉に支障があると判定した場合（ステップＳ１７０のＮｏ）、開閉に支障がなくなるまで待機する（ステップＳ２００）。開閉操作実行部６０は、開閉に支障が無くなった場合に、ステップＳ１８０以降の処理を行う。

【0077】

以上のように、第２実施形態に係る管理システム１００Ａは、同一の配管系統に設けられる複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部６０により自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の制御弁２以外の制御弁２について開閉操作ができないように自動ロックさせる操作順序指示部８０を更に備える。

【0078】

また、第２実施形態に係る管理方法は、同一の配管系統６に設けられる複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定され、自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に、予め規定された順序で、１個の制御弁２以外の制御弁２について開閉操作ができないように自動ロックさせる操作順序指示ステップ（Ｓ１８０）を更に含む。

【0079】

この構成によれば、同一の配管系統で複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定された場合、１個の制御弁２以外は開閉操作ができないように自動ロックさせるため、安全性を向上させることができる。

【0080】

また、上記の管理システム１００Ａは、同一の配管系統６に設けられる複数の制御弁２について、配管系統６での上流及び下流の順序関係を記憶する順序関係記憶部７０と、配管系統６の複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉操作実行部６０により自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に、順序関係を参照して、下流側の制御弁２を上流側の制御弁２よりも先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う操作順序指示部８０とを更に備える。

【0081】

また、上記の管理方法は、同一の配管系統６に設けられる複数の制御弁２について、配管系統６での上流及び下流の順序関係を記憶する順序関係記憶ステップ（Ｓ１３０）と、配管系統６の複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定され、開閉実行ステップにより自動で複数の制御弁２の開閉操作が行われる場合に、順序関係を参照して、下流側の制御弁２を上流側の制御弁２よりも先に開閉操作させるように自動開閉操作を行う操作順序指示ステップ（Ｓ１８０）とを更に含む。

【0082】

この構成によれば、同一の配管系統６で複数の制御弁２について同時に固着リスクが高いと判定された場合、下流側の制御弁２を先に開閉操作させるように自動開閉操作を行うことができる。これにより、一定箇所で外乱の影響が同時発生する確率を低減できる。

【0083】

［ハードウェア構成］
図９は、管理システムのハードウェア構成の一例を示す図である。管理システム１００、１００Ａは、同様のハードウェア構成を有するので、ここでは、情報処理装置３００として説明する。図９に示すように、情報処理装置３００は、通信装置３００ａ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３００ｂ、メモリ３００ｃ、プロセッサ３００ｄを有する。また、図９に示した各部は、バス等で相互に接続される。

【0084】

通信装置３００ａは、ネットワークインタフェースカードなどであり、他の装置との通信を行う。ＨＤＤ３００ｂは、上記した各部の機能を動作させるプログラムやＤＢを記憶する。

【0085】

プロセッサ３００ｄは、上記した各処理部と同様の処理を実行するプログラムをＨＤＤ３００ｂ等から読み出してメモリ３００ｃに展開することで、上記した各機能を実行するプロセスを動作させる。例えば、管理システム１００を例にして説明すると、このプロセスは、管理システム１００が有する各処理部と同様の機能を実行する。具体的には、プロセッサ３００ｄは、時間計測部２０、固着リスク判定部３０、判定結果通知部４０、開閉操作実行部６０等と同様の機能を有するプログラムをＨＤＤ３００ｂ等から読み出す。そして、プロセッサ３００ｄは、時間計測部２０、固着リスク判定部３０、判定結果通知部４０、開閉操作実行部６０と同様の処理を実行するプロセスを実行する。また、ＨＤＤ３００ｂには、固着情報記憶部１０及び開閉条件記憶部５０に対応する記憶領域が設けられる。プロセッサ３００ｄは、上記のプログラムを実行する際に、必要に応じてＨＤＤ３００ｂの固着情報記憶部１０及び開閉条件記憶部５０に対応する記憶領域にアクセスし、当該記憶領域に記憶されるデータ等を読み出す。

【0086】

このように、情報処理装置３００は、プログラムを読み出して実行することで各種情報処理方法を実行する情報処理装置として動作する。また、情報処理装置３００は、媒体読取装置によって記録媒体から上記プログラムを読み出し、読み出された上記プログラムを実行することで上記した実施形態と同様の機能を実現することもできる。なお、この他の実施形態でいうプログラムは、情報処理装置３００によって実行されることに限定されるものではない。例えば、他のコンピュータまたはサーバがプログラムを実行する場合や、これらが協働してプログラムを実行するような場合にも、上記実施形態が同様に適用されてもよい。

【0087】

このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布されてもよい。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ（Magneto－Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行されてもよい。

【0088】

上記第１実施形態及び第２実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。

【0089】

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。

【0090】

また、上述してきた実施形態及び変形例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

【0091】

また、上述してきた「部（section、module、unit）」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、変更部は、変更手段や変更回路に読み替えることができる。

【0092】

以上、本願の実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

【符号の説明】

【0093】

１，１Ａ 設備
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 制御弁
３ 反応処理炉
４，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 配管
５ 表示部
６ 配管系統
１０ 固着情報記憶部
２０ 時間計測部
３０ 固着リスク判定部
４０ 通知部
５０ 開閉条件記憶部
６０ 開閉操作実行部
７０ 順序関係記憶部
８０ 操作順序指示部
１００，１００Ａ 管理システム
２０２ ボール
２０３ シートリング
２０４ ステム
２０５ 弁箱
２０６ 操作器
２０７ パッキン
２０８ ポケット部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】