AFM023P 基礎プロセス制御トレーナー — プロセス制御トレーナー、教育用機器、教材装置1 製品概要
1.1 概要
プロセス制御とは、生産工程の自動制御を略したものであり、自動化技術における重要な要素の一つです。通常、石油、化学、電力、冶金、軽工業、建材、原子力などの産業生産において、生産工程を連続的または自動的に制御することを指します。現代の産業生産プロセスにおいて、プロセス制御技術は、様々な技術的・経済的指標の最適化、経済効率および労働生産性の向上、労働環境の改善、そして生態環境の保護を実現する上で、ますます重要な役割を果たしています。
プロセス産業における自動化・情報化システムを具現化する主要技術および機器システムを主軸として、当社は「先進プロセス制御専門実験室用総合実習装置」を設計・製造し、専門分野における実験室工学実習の拠点（ベース）を構築しました。
本実習装置は合理的な設計がなされており、高い汎用性を備えています。産業オートメーションや自動制御などの専攻分野において、大学（学部）や短期大学の関連科目の実験教育要件を満たすだけでなく、大学院生による研究開発テーマの実証・検証用としても適しています。
1.2 特長
1. 産業用アルミプロファイルによるフレーム構造を採用し、内部が透視できる透明な構造設計と、オープンなインターフェースを備えています。
2. デスクトップ型の構造を採用し、フレーム全体をアルミ合金で設計しています。また、制御対象（プラント部）と制御システム（コントローラ部）を分離した設計となっており、必要に応じて操作台の上に組み合わせて設置することも、個別に配置することも可能です。
3. 装置の入出力インターフェースは高い互換性を有しています。駆動ユニットや主制御用PLCユニットは容易に交換可能であり、電子回路の実習における負荷機構として利用したり、PLC制御システムの実習における制御対象として利用したりすることができます。また、必要に応じて機能拡張やアップグレードを行うことも可能です。
4. 産業界で広く用いられている「温度、流量、液位（レベル）、圧力、組成」という5種類の熱・プロセス検出およびセンシング装置を搭載しており、これらを組み合わせて多様な実験テーマを設計・実施することが可能です。
5. 「時分割制御」の概念を取り入れることで、2つまたは3つのパラメータを同時に収集することが可能です（例：流量計測セット1組と温度計測セット1組の同時計測など）。なお、制御対象となるプラントシステム部は、全体がアルミ合金製で構成されています。美的観点を重視しつつ、エンジニアリングの基本概念を損なうことなく、プロセス機器専門実習室の設備システムを再検討・構築します。これにより、現代の時流に即した雰囲気を持つデモンストレーション実習室として完成させます。
6. 本装置は、プロセス制御における基本的な制御実習課題を網羅して実施可能です。流量、温度、圧力、液位、組成という5つの主要パラメータに関する制御およびPID調整機能を実装しており、多岐にわたる教育・訓練の目的に対応することができます。
2 性能パラメータ
1. 電源：三相5線式 380V±5% 50Hz
2. 制御信号：電圧 0～10V / 4～20mA
4. 動作環境：-10℃～40℃、相対湿度：20%～90%（結露なきこと）
5. 動作条件：周囲温度 -10℃～+40℃、相対湿度 ＜85%（25℃時）
3 製品構成
(1) 制御部
1. 中間リレー
2. 計装用電源部
3. PLC（プログラマブルコントローラ）
4. 遮断器部
5. ACコンタクター
6. 温度センサ
7. スイッチ
8. タッチパネル
9. 24V電源
10. インバータ
11. 可変電源
12. 配線用端子台
13. ボタンおよび表示灯
(2)
1. アクリル製水槽
2. 電源ボックス
3. 動作原理図
4. 加熱用貯水槽
5. コイル管
6. 貯水槽
4 実験内容
1. プロセス制御システム構造の理解実験
(1) プロセス制御・試験装置のハードウェア構造の理解、および制御構成の構築・配線実験
(2) スマートトランスミッタなどのスマート計器の操作およびパラメータ設定実験
(3) センサ校正（ゼロ点調整およびスパン調整）
2. 制御対象特性試験実験
(1) 単槽式水槽の特性試験実験
(2) 二槽式水槽の特性試験実験
3. 単ループ制御システム実験
(1) 単ループ制御システムの構築実習
(2) 上部水槽（または中部水槽、下部水槽）の水位一定制御実験
(3) 二槽式水槽の水位一定制御実験
(4) ボイラ水槽の静的（定常時）水温一定制御実験
(5) ボイラ水槽の動的（過渡時）水温一定制御実験
(6) ボイラ水ジャケットの水温一定制御実験
(7) 電動弁分岐流量の一定制御実験
4. カスケード制御システム実験
(1) カスケード制御システムの配線実習
(2) 水槽水位のカスケード制御実験
(3) 下部水槽の水位と電動制御弁の流量によるカスケード制御実験
5. 比例制御システム実験
(1) 単一閉ループ流量比制御実験
(2) 二重閉ループ流量比制御実験
6. 産業用制御監視ソフトウェア（SCADA）を用いた制御実験
(1) 水温純むだ時間制御実験
(2) 流量純むだ時間制御実験
7. 圧力制御実験
