大学校及び設置科 沖縄職業能力開発大学校生産システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 機械系:機械加工技術、CAD/CAM/CAE技術 電気・電子系:計測制御技術、コンピュータ応用技術、ディジタル電子回路設計技術 情報系:計測制御システム構築技術、生産管理システム構築技術
課題に取り組む推奨段階 機械系、電気・電子系、情報系 共に標準課題終了後
課題によって養成する知識、技能・技術

機械系:製品開発における設計技術、加工技術などを身に付けます。 電気・電子系:計測制御システムの構築技術、コンピュータ制御技術などを身に付けます。 情報系:製品開発におけるプログラミング技術の応用力を身に付けます。(課題情報シートを参照)

製作の目的と概要

製鉄工業、石油工業、化学工業、セメント工業、食品工業等の産業を総称してプロセス産業と呼んでいます。本県にもこれらの産業があります。これらの産業で使用されている装置を一般にプラントと呼んでおり、その種類は多岐にわたっています。プラントの制御は、一般にプロセス制御が中心であり、制御量は流量、液面、温度、圧力、比率等が主で、制御方式にはPID制御が多く使用されています。
本県においてプラントのメンテナンス業務等を行っている企業より、社内研修等でプロセス制御を学習するための自動制御モデルプラントの開発依頼があり、本課題で取り組むことにしました。開発に先駆けて、企業の社員とミーティングを行い、企業側との意見交換を行いました。その中で企業側から、開発を行うシステムについて、多くの意見や要望が挙げられました。その要望を元に開発するシステムのコンセプトや仕様を決定しました。

成果

企業の要望を参考にシステムの構成を検討した結果、モデルプラントとシミュレータ(図1、図2参照)の2つの自動制御実習装置の開発を行いました。

1)モデルプラント
実機プラントに使用されているコントローラ、調節計、センサ、アクチュエータ等を使用し、水の温度制御や流量制御を行うことで、実機プラントの制御を疑似体験できる装置です。
2)シミュレータ
モデルプラントでは、実現することが難しいむだ時間要素と多重遅れ要素などを含んだ複雑な制御対象の制御シミュレーションが体験できる装置です。
自動制御モデルプラントの開発(H20)の画像1
図1 モデルプラント
自動制御モデルプラントの開発(H20)の画像2
図2 シミュレーター