EZ-Japan BLOG since 2017 真・MFC千夜一夜物語

EZ-Japanブログは、真・MFC千夜一夜物語という流体制御機器=マスフローコントローラ(MFC)の解説記事をメインに、闘病復帰体験、猫達との生活が主なコンテンツです

マスフロー

真・MFC千夜一夜物語 第308話 MFCとは不思議な存在 その8

【お知らせ】

今まで本ブログは、"EZ-Japan BLOG since 2017”と "真・MFC千夜一夜物語”@niftyココログ版の2つで同時連載進行を行って参りましたが、既に告知の通り2019/5/11をもって@niftyココログ版の方を終了させていただきました。こちらのブログ"EZ-Japan BLOG since 2017"版での連載は、変わらず続けて参りますので、どうか千夜一夜=1001話にたどり着く迄、宜しくお願い申し上げます。

 

“マスフローコントローラー(MFC)とは不思議な存在”というタイトルで書いてきましたが、今回で一区切りになります。

流量センサーと、比例制御弁、そして調整弁をワンパッケージにして外部からの設定信号(SV)をもらうことで自動制御を行うというMFC独自性は、半導体製造装置のようなアンダー100SLM程度で、1/43/8インチ程度の配管で構成されるガスユニット上ではスペースメリットも大きく、有意義です。
ですが、他の計装関連の配管システム、特にもっと大流量を使用するプラント関連では、流量計と比例制御バルブは別個に配管上に存在しますし、調整計は遠く離れたPLC等の制御盤に組み込まれています。

 

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この辺りを知っている計装畑の人から見ると、MFCは正に変わり者なのですね。

変わっていようとなかろうと、MFC=流量制御器としての役割さえ果たしてくれれば良いのですが、それができないならば、というかMFCという機器としては正常な制御を行おうとすることが、逆にシステム上はそれが仇となるならば、MFCという形態にこだわる理由は特にはない訳です。

 

果たしてMFCは装置の上流分岐バルブの切り替え時に生じる一次圧力変動による影響を受けない為に、わざわざ圧力センサーを積んで、完治した圧力信号から急峻な圧力変動を識別して、流量信号(PV=SVとなるようにバルブ制御信号(MV)を可変させるという本来の機能に“待った”をかけるという仕組みで対応していくべきなのでしょうか?

その切り替えタイミングを知っている筈の装置側から、その指示を送ればいいだけではないのでしょうか?

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さてMFCという風変わりで不思議な存在の未来像はどうあるべきなのでしょう?
焦らずじっくり考えて行けたらと思っています。

皆さんのお考えをお聞かせ頂けたら幸いです。

 

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

ブロンコスト 韓国防爆規格KOSHA認証 KCsマーク取得!

ブロンコスト・ジャパン(株)の本質安全防爆気体用マスフローメーター(MFM) ”EX-FLOWシリーズ” が韓国防爆規格KOSHA認証 KCsマークに対応したことが、Bronkost HIGH-TECH HPで発表されています!

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これでブロンコストの防爆MFMはEUで必須のATEX防爆規格に加え、以下の3エリア向け本質
安全防爆認証を獲得したことになります。

IECEx = IECEx DEK14.0060

TIIS = 検・第TC21584号 (日本)

KCs = Ex ib IIC T4 (韓国)


IECExをそのまま自国の適合品として受け入れている国はオーストラリア、ニュージーランドなどです。
更に各国でIEC規格を検定の基準とする動きが進んでいますが、現時点で日本、韓国はTIIS、KOSHAの国内用型式適合証明が必要です。

Decoが思うにこういた安全規格は、できるだけ世界統一されたものが望ましいのですが、現実にはTIISやKCsを無視して"ATEXだから”、"IECExでは取ってるし”では、せっかくユーザーさんが使いたくても使ってもらえない訳です。
そこでこういったアジアの防爆規格にも目を向けてくれる、ブロンコストさんは「このビジネスのことをよくわかっていらっしゃるなぁ・・・」と感心してしまいます。

EX-FLOWとセットで本質安全ループを形成する(株)タテヤマ製作所さんの新製品 ”シグナルプロセッシングモジュール TSPM-003-ES”も、同じくKCsの対応が可能になりました。


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【TSPM-003-ES出典:(株)タテヤマ製作所】


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【出典:ブロンコスト・ジャパン(株)&(株)タテヤマ製作所】

前から力説していますが、本質安全防爆仕様のマスフローは、耐圧防爆のそれよりもかなり安価になります。
もちろんTSPMのようなバリア搭載電源と本安ケーブルを足してもです。
なぜならば、本質安全防爆は電気部でその安全性を担保します。
ブロンコストの防爆マスフローは、ボディ(ブロック、層流素子、継手)は、従来のブロンコストのマスフロー(IN-FLOWシリーズ)と共通部品で対応できるから安価に作ることができるのです。

最近お問い合わせが多いのが、大流量水素用途でのEX-FLOWの引き合いです。
ここにきて水素ラインの防爆がマスト条件となりつつある気配を感じます。
本質安全防爆マスフローは、微小流量から超大流量までラインナップされていますので、是非検討してみてはいかがでしょうか?

EZ-Japan MFCニュース by Deco

真・MFC千夜一夜物語 第307話 MFCとは不思議な存在 その7

【お知らせ】

今まで本ブログは、"EZ-Japan BLOG since 2017”と "真・MFC千夜一夜物語”@niftyココログ版の2つで同時連載進行を行って参りましたが、既に告知の通り2019/5/11をもって@niftyココログ版の方を終了させていただきました。こちらのブログ"EZ-Japan BLOG since 2017"版での連載は、変わらず続けて参りますので、どうか千夜一夜=1001話にたどり着く迄、宜しくお願い申し上げます。

 

前回はPI=Pressure Insensitive)、つまり圧力変動影響緩和型マスフローコントローラー(MFC)を例に取って、MFCの自動制御をやめさせる機能が、逆にプロセスでは役に立つこともあるというお話をしました。
MFCが外部から入力されたSV(流量設定信号)と、流量センサーが計測したPV(流量信号)が一致するようにMV(バルブ制御信号)を可変させる自動制御機能を搭載している事は、一つの大きなアイデンティティなのですが、時と場合によるという事ですね。

 

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自動制御という独自性をMFCから奪うならば、MFCを流量センサーと流量制御バルブ、そして調整計の一体型である必要性も薄くなることになります。

特に調整計の機能は、装置側のPLCPID制御を行い、大量のデータを高速で伝達できる産業用イーサーネットで流量センサーからのPVと流量制御バルブのMVをやり取りすればいいのではないかとDecoは考えています。(下図)

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このシステム案は20年近く前、フィールドバスが普及し始めた頃にDecoと業界に友人で考えたシステムに遡るのですが、コストや互換性、通信速度他の問題があってお蔵入りにしたものでした。その後のMFCの進化の道を振り返ってみると、PI-MFCに行く前にもっと積極的に熟成して御提案すべきだったかと、悔やんでもいます。

 

この独立した流量制御バルブ(比例制御弁)をメインに据え、流量センサーによる流量制御、圧力センサーによる圧力制御、そしてPLCからの指示で任意開度でバルブをホールドする等の機能を備えた流量モジュールに関しては、これから色々と発信していこうと考えています。

 

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

【お知らせ】EZ-Japan HPのバージョンアップ 延期です

EZ-Japan Decoこと黒田です。
実はEZ-Japan HPの2月バージョンアップの告知をしていたのですが、当方の都合で4月に延期となりました。(コロナウイルスとは関係ありません・・・)

・製品紹介の強化1 防爆規格マスフローページのリニューアル
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・製品紹介の強化2 MASS-STREAM 新バージョンのご紹介

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この辺りはネタもありますし、ぼちぼちと3月末までに更新していけると思います

大きな変化があるのは ”
新コーナー マスフロー講演会のご案内” です

前回のご紹介では
マスフロー講演会” あなたの会社、学校にDecoが伺い、マスフローに関して熱く語ります。
と、書かせて頂けましたが、それだけではなく、さいたま市の固定した場所で定期的なマスフローセミナーも開催できるよう準備を進めています。
とあるレンタルオフィスのセミナールーム(定員30名)or 会議室(定員:4~6名)をお借りして、中規模なものから、小規模な講習会の開催を考えています。

これには、「通常のセミナーだと数万円する参加費用は高額で社員を複数派遣できない。」という顧客様からのご要請があったことにもよります。
団体が主宰するセミナーは、大学の教授、複数の講師が担当しますから、それはそれでやむなきところなのですが、もっとターゲットを絞って、例えば「マスフロー営業先任者養成」とか、「新人社員の流量計研修」といったコースをEZ-Japanが場所を設けて、資料を準備し、Decoが講師をすることで、例えば安いコースなら、2時間コースで参加料を10,000円以下のコースを設定しようかと思っています。

メーカー、エンジニアリング会社、商社を問わず、差支えなければ複数の企業さんから集まっていただいたり、とある企業様メンバーのみのスペシャルコースを設けたりと、需要に合わせたフレキシブルなコース設定をさせて頂こうかと・・・

ただ、ここまで準備してきて、新型コロナウイルスでのセミナー、イベント軒並み中止、延期という逆風が吹いてきた為に、今のところ具体的な告知に関しては少し後ろ倒しかなぁと様子見をさせて頂いてます。それが今回のHPバージョンアップ延期の背景で・・・(やっぱりコロナじゃないですか!)

興味を持たれた方は、どんどんお問い合わせくださいね。

EZ-Japan 代表 黒田 誠(Deco)

真・MFC千夜一夜物語 第306話 MFCとは不思議な存在 その6

【お知らせ】

今まで本ブログは、"EZ-Japan BLOG since 2017”と "真・MFC千夜一夜物語”@niftyココログ版の2つで同時連載進行を行って参りましたが、既に告知の通り2019/5/11をもって@niftyココログ版の方を終了させていただきました。こちらのブログ"EZ-Japan BLOG since 2017"版での連載は、変わらず続けて参りますので、どうか千夜一夜=1001話にたどり着く迄、宜しくお願い申し上げます。

 

前回はPI=Pressure Insensitive、つまり圧力変動影響緩和型マスフローコントローラー(MFCのお話をしました。

PI-MFCMFCの上流で一時的にレギュレーターからの供給圧力が急降下した場合、MFCはその急峻な圧力変動に応じた制御をMFCが行った結果、流量制御にスパイク波形が入ることを、内蔵した圧力センサーで感知して、流量センサーと制御バルブのフィードバック制御に「待った!」をかけ、バルブ開度を一時的にホールドすると事で緩和させる仕組みを持っています。

これはSV(流量設定信号)PV(流量信号)とするようにバルブ制御信号(MVを自動制御するのをやめさせる仕組みを持っていると言い換えられます。

 

 同じようにSVが0以外のある値でMFCに入力された状態で、何らかの理由でガスの供給が遮断された場合、MFCの調整計はSVPVの状態をSV=PVとすべく、MVを増やすことでバルブ開度最大で待機することになり、導入時に大きなガスサージを発生させるトラブルに対しての対応も、MFCに自動制御をやめさせる、つまりSVPVとするようにMVを制御するのをやめさせることでした。

つまり、MFCの引き起こしたと思われていた流量制御波形に関するトラブルは、実はMFCが忠実に自動制御を行った結果生じたものであった可能性が高いのです。

忠実に動作するが故にトラブルとなる。

不思議ですよね?

 

配管機器の中で唯一といっていいい、「流量センサーの値を用いて、予め設定された流量値になるよう、比例制御弁を操作する」という自動制御を行うMFCですが、決して万能ではありません。
その対処方法として「自動制御をやめさせる」のですが、そのタイミングを判断するのは何か?を考えると前述の事例では2種類があります。
1つが外部、上位制御系から、自動制御を停止するコマンド、信号類を入力する方法。
もう一つは圧力センサー等を追加し、その信号を元にMFC自身がその判断をする方法です。

 

Decoの持論では、通信速度や情報量が拡大された産業用イーサーネットの時代である現在では、後者の選択(PI-MFCのようなMFCで判断するタイプ)は意味がないのではないかと思っています。
なぜならPI-MFCの項でお話ししたように、MFCPI動作をするか?しないかを判断するのは圧力センサーからの信号に時間軸と大きさで閾値を設ける必要があります。
でも、それでも誤った判断をMFCが100%しないわけではないのです。
100%、その答を知っているところからMFCへ指示した方が確実ですし、MFCに無駄なコストを追加する必要もありません。

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では、100%その回答を知っているところとはどこでしょう?

それは他ならぬ装置自身、例えば制御を司るPLC自身なのです。

配管ラインのバルブの開閉は全てPLCからの指示で行われている筈です。

ならばPLCは、どのタイミングで、どのラインのMFCに一次圧変動影響が出るかは知っている筈ですね?

その情報を元に、MFCに自動制御を停止する“バルブホールドコマンド”を送ればいいのです。

それとMFCの上流にある圧力センサーからの信号を用いれば、その変動影響の規模もある程度把握できるので、PLC側でホールドコマンドを解除するタイミングの確認に使えます。

このホールドコマンドをデジタル&アナログでMFCメーカー各社統一仕様にして置けば、装置メーカーさんも使いやすいのではないでしょうか?

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】by Deco EZ-Japan

EZ-Japan(イージージャパン)Deco こと 黒田です。 2014年6月開業です。流体制御機器マスフローコントローラーを中心に”流体制御関連の万(よろず)屋”として情報発信しています。 日本工業出版「計測技術」誌で”マスフロー千夜一夜物語”の連載中です。
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