富士時報
第76巻第9号（2003年）
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研究開発方針・体制
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研究開発の取り組み
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富士電機技報
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知財戦略
特集１ 新時代の情報・計測制御システム
特集２ 水力発電
特集２ 水力発電
松浦 由武・黒江 潤一・湯原 忠徳
厳しい経営環境下で製造業が生き残っていくためには，市場の変化に柔軟かつ迅速に対応していくことができる生産の仕組みが求められる。そのためには経営管理層から生産現場までの垂直統合システム，および意思決定に必要な情報を集約するための水平統合システムが必要となる。富士電機では，制御システムのオープン化，MESの活用，フィールド機器のインテリジェント化などにより対応を進めている。こうした情報・制御・計測の動向と富士電機の取組みについて，その概要を説明する。
菅沼 利昭・津田 宗・東谷 直紀
食品分野では生産設備の効率化，安定操業，安全な食品製造に対するHACCP（危害分析・重要管理点）に対応する生産システムが求められている。さらに，調達・生産・物流・販売の全体最適化を図る情報システムとして製造管理システムMESが重要な機能となってきている。富士電機では，これまでセンサ技術，分散型制御システム，プログラマブルコントローラ，コンピュータなどをベースに情報制御システムを数多く提供してきている。本稿では富士電機の食品分野向け情報制御システムの概要，取組みについて紹介する。
福島 康博・佐藤 宏文・村上 賢哉
富士電機ではWebによる配送計画システムを開発した。本システムの特徴は，配送拠点から複数の配送先への最適なルートを自動計算する配送計画機能，拠点や配送先ならびにルートを地図上にビジュアルに表示する地図連携機能，標準ブラウザがあれば基本的にネットワーク経由でどこでも利用できるWebシステムであり，ASP（Application Service Provider）として利用できることである。本稿ではこれらの特徴とともに，システムの基本機能と計画エンジンの概要について説明する。
井上 芳範・紺野 章子
近年における経済・社会活動のグローバル化進展による人の移動の拠点，戦略的国際ロジスティクスの拠点として，そのあり方が変貌を遂げつつある空港と港湾について，背景，必要とされる考え方，システムについて述べる。空港では，「環境との共生」を共通の目標として，「エコエアポート」実現を支援する環境情報管理システムを紹介する。また，港湾では，2002年12月のSOLAS条約改正により，施設保安計画，保安対策が必要となったのに従い，港湾施設保安システムについて紹介する。
吉野 稔・石野 浩二・西脇 敏之
Jupiter は，汎用プログラマブルコントローラ（PLC）のハードウェア素材を可能な限り活用しつつも冗長化機能を専用分散制御システム（DCS）と同等まで強化し，ソフトウェアは，専用DCSの機能，性能，エンジニアリング環境を継承し進化させた，FA分野，PA分野，情報分野が融合したハイブリッド制御システムである。FA分野では従来と同様に高信頼性汎用PLCとして導入でき，PA分野でも専用DCSの感覚で導入することができる。
稲村 康男
火力発電用制御装置については，大容量化・高速化・高信頼化と，ハードウェアやデータ通信のオープン化など機能・性能の向上が著しい。本稿では，次の3点に重点をおき紹介する。
（1）事業用火力発電所制御システムの構成や特徴
（2）自家用火力発電所制御システムの構成や低コストから提供可能な付加価値機能
（3）設計や試験を効率化し，火力発電所用の高品質なソフトウェア製作を実現するエンジニアリングツール
中山 敬一・三井 章人・小林 益之
本稿では，都市ガス製造と近隣サテライト基地へのローリーによるLNG出荷機能を持った最新鋭の高松LNG 基地の計測制御システムを紹介する。本設備は公共性が高く設備停止は絶対に許されないため，冗長化構成や運転継続するためのシステム構成を考慮している。また，エンジニアリング革命ツール「HEARTシリーズ」を適用することによりエンジニアリングの効率化と高品質を実現し，制御機能仕様書を使ったオンラインモニタ機能によりオペレーターに優しいインタフェースを実現している。
佐藤 宏和・坂本 英輝
MICREX-PIIの更新において新旧制御装置切換の際，外線コネクタ差替え方式を採用し切換盤が不要の更新を行った。更新時は，設備規模にもよるが通常1から2か月の連続設備停止期間が必要となる。定期修理ごとに外線コネクタを新旧制御装置に差し替えて動作確認を実施する手法により，短期間の定期修理を数回利用し更新を実施した。その更新手法と特徴について述べる。
萩岡 信和
「表示が大きい」「コンパクト」「多機能」の三つの大きな特徴を持った温度調節計「PXRシリーズ」について紹介する。PXRシリーズでは三つ目の特徴「多機能」の一環としてセルフチューニング制御を搭載しており，技術的にも非常に興味深い製品である。本稿ではセルフチューニングの動作やファジィ制御例について解説をしながら，2プロトコル通信機能，アナログ転送機能，簡易プログラム制御機能，警報機能，防水機能，その他の多種多様な周辺機能についても，温度監視システムの例など数種の例示により簡単に解説する。
中村 裕介・赤尾 幸造
従来から多くの実績のある一酸化炭素，二酸化炭素の2成分同時測定に替わる一酸化炭素，二酸化炭素，メタン，および酸素を含む4成分同時測定を可能とした工業プロセス用シングルビーム式赤外線ガス分析計の特徴と用途を紹介する。実績のある金属熱処理炉雰囲気ガス濃度測定に加えて，燃料電池やバイオガス発電用の燃料ガス濃度監視など新しい用途にも対応している。
伊藤 悦郎
都市部での雨水対策の一環として，下水道内の水位計測を目指した外部電源不要の光ファイバ式水位計システムを開発した。下水道内に布設されているシングルモードファイバを使用可能にしたもので，光ファイバの効率的な利用のためにマルチドロップ接続として多点計測を可能にし，中継器もマンホール内設置を可能にした。また，光計装システム（FFI）をリニューアルし，バッテリーの長寿命化（2年→4年）などの改良を行った。現場指示計やタンクローリーへの搭載といった新たな用途への展開が図られてきた。
高橋 正宏
富士電機は東北電力（株）と共同で立軸バルブ水車・発電機の研究を行ってきた。この研究成果に基づき建設された第二上野尻発電所は，従来からある横軸バルブ水車・発電機を垂直方向に配置した立軸バルブ水車・発電機が採用された，世界でも例を見ない発電所である。立軸バルブ水車・発電機は，平面スペースを縮小できるので，敷地の制約を受けにくく，土木費の削減が可能である。さらに，新技術の採用により，保守点検の簡素化を図ることができる。本稿では，発電所の概要と立軸バルブ水車・発電機の特徴について説明する。
戸崎 尚・衛藤 浩史・小林 秀樹
現在，中国では急速な経済成長に伴い電力需要が増加傾向にある。この背景から水力エネルギー開発分野では，三峡ダムをはじめ電源開発が盛んに推進されており，大型揚水発電所も多く計画・建設されている。本稿では，2002年11月に受注した中国・山東省泰安市に建設工事が進められている泰安揚水発電所（4基×250MW）のプロジェクトの概要，ならびに揚水発電設備のうち発電電動機および電気設備について紹介する。
塚本 直史・稲垣 正洋
エネルギーを有効活用し，環境に負荷を与えることなく発電量を増加させる手法として，既設水力発電所の高効率化がある。水車の効率は，主にランナ形状を最適化することにより年々改善されており，三次元流れ解析技術の進歩とともに飛躍的に向上した。本稿では，三次元流れ解析による最新ランナ適用事例を紹介するとともに，現地にて効率試験を実施し解析結果との比較を行ったので紹介する。
早馬 弘・大隈 謙二・磯野与志雄
水力用調速機において，油圧方式に対する電動化のメリットを継承しつつ，従来の電動操作式サーボモータの弱点を補う新しいタイプの電動操作式サーボモータ（ハイブリッドサーボシステム）を開発した。本稿では，ハイブリッドサーボシステムに至るまでの変遷と，特徴，機械側の機器構成とそれを制御する電気側の機器構成，バックアップ装置など，ハイブリッドサーボシステムの概要を紹介する。
塚本 直史・井筒 研吾
RPS法の対象エネルギーとして水力発電が含まれ，多くの地点で導入計画が進められるようになった。このようなマイクロ水車が普及するためには経済性が重要な問題となってくる。そのため，性能や機能を抑えることによる機器のコストダウンだけを取り上げた開発ではなく，年間発生電力量を含めた経済性を高める水車開発が必要である。富士電機では，機器費用を削減するとともに未利用エネルギーを有効活用するため，変流量・変落差への対応を可能にした広帯域マイクロチューブラ水車の開発を行ったので報告する。
板倉 正和・佐藤 雅之・大和 昌一
環境問題が大きく取り上げられる昨今，ダム建設を伴う水力開発は非常に困難な状況にある。他方，自然に優しい水力発電は，温室効果ガス削減の観点から高く評価されつつある。ダムを必要としない小規模の水力開発は，今後世界的に注目され建設されるであろう。このような背景から，今までの小水力発電の問題点，2003年に実施されたRPS制度，京都メカニズムの一つの柱であるCDMを中心に小水力発電の現状と将来の問題を解析・説明する。
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注
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