設備の能力をそのライフサイクルを通じて最大限に引き出すための, ライフサイクルメンテナンス活動のフレームワークを示した後, 体系的なメンテナンス計画手法として代表的な, RCM(Reliability Centered Maintenance)とRBI(Risk Based Inspection)の概要を述べる. また, ライフサイクルメンテナンスの実現に必要と考えられる支援情報システムの例として, 定性的劣化·故障予測システム, 定量的劣化予測のための劣化シミュレーションシステム, およびメンテナンス実績管理システムを紹介する.

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インタネットの普及により, 家庭と外とがつながる環境が整ってきた. また, 家庭内ネットワークの規格化や製品の登場により, 家庭内機器がネットワークでつながり, インタネットを介して宅外の様々なサービスが受けられるようになっている. 中でも, 家電のリモートメンテナンスは, ユーザに迅速なサービスを提供することで, 安心して家電を利用してもらうために重要なサービスのひとつである. ここでは, ネットワークを介した家電のメンテナンスについて, そこで必要となる技術と課題について述べる.

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当社のDCSであるCENTUM CS/CS3000/CS1000に対し, リモートメンテナンスの新しい形態としてオンライン診断サービスを開発した。オンライン診断サービスは, CENTUMの稼働情報と環境情報とを24時間常時監視し, 瞬間的な異常, 正常を診断するとともに, 取得した情報を組み合わせ解析することで, 有寿命部品の交換周期や点検周期を予測するものである。

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鉄鋼圧延プラントのライフサイクルマネジメントに関して、設備の時間的な変化の諸相、マネジメントの論理的な構造と情報技術との関係、今までに実施された設備管理情報の標準化等の諸検討について論じ、さらに設備更新に際しての設備休止の考え方と機器について述べる。

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更新期を迎えたDCS装置の運用として市場ニーズは、投資抑制により現行機種の運転継続やミニマム更新(費用、期間)の声が高い。一方メーカにとっては、製造継続が困難な長期稼働機種についての設備更新を期待している。DCS装置の更新に際し、現行稼働機種を有効利用するための取り組みとして、既存機種の延命を支援する保全システムと更新における段階的更新手法を紹介する。また更新機種が情報系システムとの融合により享受できる制御情報の高度利用や操業形態の変革について紹介する。

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「ライフサイクル思考(Life Cycle Thinking)」は, 持続可能な発展(Sustainable Development)の実現に向けて解決すべき様々な問題への取り組みにおいて, 有効に活用される概念の1つである. このライフサイクル思考に基づく様々な評価·制御·管理手法の総称を, ライフサイクルアプローチ(Life Cycle Approach)と呼ぶ. 例えば, 環境分野においては, 国際規格化されているライフサイクルアセスメント(life Cycle Assessment)と呼ばれる手法が, 製品やサービスなどの環境特性を評価する手法として普及しつつある. 他方, 環境面だけでなく, 経済面や社会面も含めた包括的なマネジメントをLCM(Life Cycle Management)と呼び, 製品管理や意思決定支援などに利用する向きもある. 本稿では, ライフサイクルアプローチとして括ることが出来る手法および概念の拡がりについて, 「環境評価のためのライフサイクルアセスメント(LCA)から包括的評価·管理を目指すライフサイクルマネジメント(LCM)へ」という文脈で述べている.

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化学プラントではトラブルを一掃し安定的に長期連続運転を行うことが重要であり、これによってもたらされる利益は膨大なものである。三菱化学では、このトラブル防止·迅速解決のための技術を高度安定運転技術(SSOT: Super Stable Operation Technology)と呼び、三菱化学内で最も多い汚れ閉塞トラブルを取り上げて解決しながらその防止·解決技術を構築している。例えば、汚れ量を非破壊で測定するセンサー開発、実験方法の開発、モデリング、対策立案と実機への適用までを行っている。今回は、晶析プラントの晶析汚れ問題と芳香族成分を分留する蒸留塔の予熱熱交換器の汚れ問題について詳細に説明する。

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伝送路中の光ファイバに, コア径の異なったファイバを挿入·融着したものをヘテロコア型光ファイバセンサという. 伝送路のコア径9μmのシングルモードファイバにコア径5μmのファイバを挿入·融着した9-5-9型センサの場合, センサ部の緩やかな曲げ(マクロベンディング)に対して伝送損失が変化する. このヘテロコア型光ファイバセンサの特徴を生かし, 伸縮センサへと応用を試みた. 試作した伸縮センサでは, 最大5mmの変位量に対して, 伝送損失が約2dB程度と低く抑えることができ, OTDRを使った多点型観測が可能であることが示唆された.

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広範囲な負荷や直流電源電圧の変動に対して応答特性が変わらないロバストなPWM電力増幅器が必要になってきている。この論文では、そのような要求を満たすことができるPWMパワーアンプのためのモード·スイッチングを備えたディジタルロバストコントローラーを提案をする。最初に電力増幅部, LCLフィルタ部とPWM信号発生部からなるPWM電力増幅器のノミナルモデルを線形近似する。次に制御対象は入力無駄時間を考慮した離散時間システムとし, 以前に提案された方法によってディジタル·コントローラーが設計することができることを示す。さらに、負荷範囲はモード切換によって広げることができる。モード切換を備えたディジタル制御器をDSPによって実現し実験によってこれを示す.

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An identification method for time-varying transfer function models is proposed by using wavelet-based periodograms of input/output data. The instantaneous periodograms are estimated by directly making wavelet transforms of input/output data. The time-varying frequency transfer function is identified from the ratio of input/output periodograms. It is shown that the proposed wavelet-based method is effective even when the output is contaminated with noise due to the band-pass filtering characteristics in the analyzing wavelet. In addition, it is demonstrated through simulation results that this method is more advantageous for its control application than the Blackman-Tukey based method that has already been proposed.

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A control law of an electronic throttle servo system is proposed consisting of a DC motor, a throttle valve and a return spring. The control law fulfills the demand for high robustness in nonlinear opening of the throttle that depends on negative pressure, characteristics of gears and elastic effects. Since these nonlinear system parameters are treated as unknown variables, a disturbance and sliding-mode observer is to be incorporated. The observer gain and system parameters are identified by using the genetic algorithm. A robust sliding-mode positioning control law is applied to the identified nonlinear throttle system. It is described through simulation results using MATLAB that better control performance is achieved by our robust sliding-mode approaches.

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This paper presents a role of network in the field of instrumentation and control. A really high performance network can speak with not only high level devices but also low level devices.

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ORiNはPCから各種FA機器への統一的なアクセス手段を提供するオープンネットワークインタフェースである. 本稿では, ORiNの概要ならびにORiNの普及·発展を目的として設立したORiN協議会について紹介する.

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CC-Linkは日本初のグローバルなフィールドネットワーク·オープン技術コンソーシアムとしてその普及活動を行っている. 本稿では、CLPA活動について、そのテクノロジーの概要、特に我が国のProgrammable Controllerラダーアプリケーション言語に根ざした分散制御テクノロジーの特徴に根ざすもの、昨年4月に取得しているSEMI標準SAN(Sensor Area Network)について、および国際、およびデファクト標準化の動向とそれへの対応について述べる

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機械的なシステムに対する制御応用では摩擦の影響を考えなければならない. 本研究ではサーボモータの制御における摩擦の影響の上限が, 簡単な計算で求められることを示す. 従来の研究でハイゲインPD制御が摩擦の制御に有効であると指摘されているが, そのことも本研究により説明可能となる.

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LMIによる低次元安定化問題の解法を用いた固定次数の制御器の設計法を3慣性系の速度制御器の設計に適用し, 1次共振および2次共振の双方を抑制する制御器の設計が可能であることを示した. なお, 本方法を適用した制御器は, 直達項を持つものと持たないものの2種類である. 前者の制御器は, 1次共振および2次共振の抑制が後者に対して優れているが, 高周波域でのゲインおよび位相遅れが大きく、負荷変動やモデル化誤差等に対する安定性が後者に劣る. 後者の制御器は, 1次共振および2次共振の抑制が後者に対して劣るが, 高周波域でのゲインおよび位相遅れが小さく, 負荷変動やモデル化誤差等に対する安定性が後者に優る. また, 得られた制御器の特性の考察を行い, 3慣性系の速度制御器の満足すべき周波数特性を明らかにした.

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現在半導体装置業界において、装置組み込み用に小型で安価な液用微小流量計のニーズが大変大きい。しかし現状はその要求に適合した流量計が無いため、今回小型プラスチック熱式流量計を開発した。まず最も要求の多かった流量0.01∼0.1L/分のもので評価を行った。プラスチックの配管を用いることで生じる被測定流体以外へ伝達する熱量分の増加、また応答の遅れは、周辺温度による補正と予測フィルターを用いることによって、精度等目標仕様を満たすものとなった。

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The oval gear type flow meter was taken up as a candidate of a working standard, and it was examined whether this had an enough performance as a working standard. As a result, when the Reynolds number larger than 1000, reproducibility of flow rate became ±0.17%. Therefore, oval gear meter uncertainly is 0.43% (coverage factor k=2). But it was able to make correction curve for flow rate and can correction. Finally therefore, uncertainty becomes 0.26% (coverage factor k=2).

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In this paper, the experiment result of two kinds of flowmeter made to obtain a fundamental knowledge for designing the ultrasonic flowmeter for hydrogen gas will be presented. Characteristics of calibration factors and pressure loss of the ultrasonic flowmeters were investigated using sonic Venturi nozzles. As a result, it was confirmed that the uncertainty of one of the flowmeters is less than ±1% for the flow rate range from 30 to 360L/min at the pressure condition of 50kPa, and the pressure loss is below 3kPa.

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層流形比例素子を用いたフィードバック発振流量センサは層流域で作動するため, 小流量の測定が可能である. 本研究では従来の流量センサの形状を改善し, 流量と発振周波数の関係を検討したところ発振周波数は層流形比例素子の噴流切換時間が大きく影響していること, 噴流切換時間は主ノズルからスプリッタまでの距離における噴流の到達時間と偏向側の入力ポートでの圧力が噴流を偏向できる圧力までの上昇時間が大きく関係すること, および圧力上昇時間は素子の圧力ゲイン特性と傾向が一致していることなどがわかった.

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Wet gas meters are increasingly growing in importance in connection with the development of traceability systems based on the new Testing and Calibration Act. The measuring accuracy of the gas meters must be represented by the “uncertainty”. But there is a little misunderstanding about the “uncertainty”. This may be caused by only a small amount of reliable technical references available regarding the relationship between the volume error of wet gas meters and their structural and principial features. This paper describes the basic operation characteristics of wet gas meters and provides an analysis of the liquid level and volume error to encourage a correct evaluation of the “uncertainty” of the gas meters.

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This paper reveals the characteristic of the pneumatic jumping by a cylinder which can lead to the energy-saved jumping. First, the basic equations to derive the jumping height are shown. Second, the desired shape and the weight-ratio with respect to the cylinder are pointed out. And third, the jumping height control by the valve control is mentioned.

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身体動作を支援する装着用アクチュエータとして、装着感を重視したいくつかのチューブ形アクチュエータと機構を述べてる。これらはウレタンを素材とし、高い出力重量比を生成できる特徴を有する。

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瓦礫内移動として実用的なサイズを有する「動くホース」のメカニズムを提案する。これまでにも瓦礫内の被災者探査·延命作業の支援を目的とし、象の鼻と類似した機能をもつ能動ホースを開発してきた。しかし、従来型能動ホースは口径が大きいため、実際の瓦礫内移動には不適であった。また、推進時における瓦礫内部での摩擦が大きいため、その摩擦を低減することも必要であった。そこで本論文では、能動ホースの小口径化を実現するための湾曲機構、および瓦礫内移動時の摩擦を低減する表面駆動機構を述べる。

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This paper proposes a new type of the pneumatic system whose name is “Closed System”. This system is composed of one pomp and one cylinder. The key issue here is how to recycle exhaust air and how to reduce the power rates consumption of this system. In order to answer those issue, I construct the two system and verify the effect of those system.

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Recently, in order to prepare for an aged society, various welfare systems are studied. This study purposes to develop the Tendon-Driven 2-Link Manipulator as the care lift for assisting the rising and sitting of elderly person. The Tendon-Driven 2-Link Manipulator consists of 2 links, 6 pulleys made of acrylic and 4 tendons made of wire, and make use of the Pneumatic Cylinder as an actuator. The Tendon-Driven 2-Link Manipulator is driven by tension force of tendons generated by thrust of the Pneumatic Cylinder. This paper gives the structure, the Tendon-Driven mechanism, the dynamic analysis and the experimental static characteristics of the Tendon-Driven 2-Link Manipulator.

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高齢化社会を迎えつつある現在, 高齢者が高齢者を介護する老老介護が深刻な問題となっている. この問題を解決するために, 介護者及び被介護者の日常生活をサポートする機器が求められている. しかし, これらの機器を開発する場合, 使用する人間に対し肉体的, 精神的負担を与えないことが必要であり, 人間に対し柔軟な駆動が求められる. すなわち, 使用者の負担を軽減する要素が必要不可欠であると考える. そこで, 本研究では, 発泡ゴムの外側をシリコンゴムでコーティングしたアクチュエータを提案する. 本アクチュエータは, シリコン内部の発泡ゴムの積層数及び肉厚により, 剛性型と膨張型に分類されることから, 膨張型アクチュエータの動特性を明らかにする.

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高齢者や身体に障害のある方の椅子の立ち座り動作の補助を想定するパワーアシスト椅子を研究、製作する。その特徴は、一本の空気圧シリンダを動力源とし、スライダクランク機構を利用して駆動させる点である。

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The air consumption of pneumatic servo system with the process of driving is unclear. To clarify the energy consumption (fatigue tester, the control of bodywork etc), the air consumption needs to be clarified. This research shows that the air consumption is separated in the consumption of displacement and that of acceleration. Also it shows a drive condition where the system can be driven by only the air consumption of displacement.

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In this paper, we propose and simulate the acceleration estimate method in pneumatic servo systems. Acceleration feedback is important in pneumatic servo systems. Although finite-differences-method and derivative-filter-method are ordinarily used, the former cannot detect acceleration in low-acceleration-region and the latter causes a time-delay. In our proposed estimation method, finite-differences-method is used in high-acceleration-region and interval of encoder pulse and flow order is used in low-acceleration-region. The proposed method gives better feedback simulation results than ordinary one especially in low-acceleration-region.

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In order to realize a power assisting suit for assisting a nurse caring a patient in her arm, a new actuator using Bellows have been developed. The power assisting suit consists of shoulders, arms waist and legs made of aluminum, and is fitted on the nurse body. The power assisting suit was originated with the concept of a master and slave system in one body. This paper gives the characteristics of Bellows pressure, compliance, and circuit clear for the purpose of developing how to control an actuator.

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鉱物系作動油の低環境親和性を補う液圧技術として, 最近水圧システムの研究が行われている. 現在のところこれらの研究のほとんどは油圧制御技術で培われた制御技術を応用しているが, 負荷変動やシステムパラメータの摂動を積極的に考慮するロバスト制御手法を用いた研究成果の報告は非常に少ない. 本研究ではBackstepping手法を用い, 負荷変動に対してロバストな制御系の一構成法について述べる. 提案された補償器により, 状態誤差は終局的に設計者の指定した任意の大きさを持つ集合内に収束させることができる.

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This paper proposes the DiThCo cylinder, and presents the principle of the displacement, thrust and compliance control. DiThCo cylinder is an actuator, which consists of hydraulic cylinder, spool, sleeve, mechanical feedback mechanism, stepping motor and displacement sensor. We can simply realize the highly precise displacement control and the high output thrust control by adjusting the input of stepping motor.

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This study analyzes the behavior of the control valve-positioner system that has large grand friction and examines its control scheme for performance improvement. The authors have confirmed that introducing the PI-D control with a gap in the integrator of position controller and the minor feedback control of the diaphragm pressure is the effective way for the stability and dynamic response of the system. In order to improve the behavior to the small change of the set point, this paper proposes the hysteresis compensation of control valve considering the flow condition and confirms its effectiveness.

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