制御システム緊急対応計画

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制御システムの緊急対応計画　製造工程が進行中に、DCS、SIS、PLCシステムで通信ケーブルやコントローラー、I/Oカードの故障、PC操作ステーションの故障、システム電源の故障が発生し、装置が部分的または完全に停止する可能性があります。損失を最小限に抑えるため、計装専門家は適切な緊急対応計画を講じる必要があります。ここではDCS制御システムを例に挙げます。 1. 故障の原因：DCS制御システムの故障を引き起こす主な原因は、以下の通りです。通信ケーブルの断線、コントローラーやI/Oカードの故障、制御システムの電源故障です。 2.故障現象：DCSシステムに故障が発生すると、DCSの監視画面に赤色の警報が表示され、システム状態画面には故障が発生した部位が示されます。深刻な場合は制御不能となり、装置の一部または全体が停止することがあります。 3.事故時の人員の責任：計装担当者：計装点検作業員を現場に派遣して修理を行わせる責任を持ち、専門的な指揮を行い、業務の調整を行う。また、自分の担当分野において事故の原因を分析し、関係する上司に報告する責任も負う。 計装班長：最速で現場に急行し、DCSシステムの故障原因を調査するとともに、修理に必要な各種技術資料やDCSの予備部品を準備し、事故原因の分析にも参加する。 計装メンテナンス担当者：工程担当者と協力して現場の調整を行い、制御システムが正常に戻った後の復旧作業を行うほか、技術者と連携してDCSシステムの点検・修理作業を行う。 4.具体的な作業手順：4.1 DCS制御システムに障害が発生したり、その旨の連絡を受けた場合、最優先で当直の班長または工場長に報告しなければならない。 4.2 制御システム障害対応人員の分類：制御室緊急対応チームと現場緊急対応チームの2つのチーム。チームメンバーは、現場緊急対応チームは計装班長が責任を持ち、主に工程担当者と連携して現場の調整や計器の故障処理を行うことを明確にしておく必要がある；制御室の緊急対応チームは計装責任者が率い、主にDCS制御システムの障害の判断と対処を担当する。 4.3計装技術者は、制御システムの点検時の注意事項や難しい問題について、点検に参加する人々に技術的な説明を行い、全員が理解しているようにしなければならない。 4.4 生産ラインに通知し、生産の調整および停止準備を行わせる。 4.5 故障の原因を探るにあたり、DCSシステムには冗長制御機能が備わっており、電源、コントローラ、I/Oカードもすべて冗長構成となっている。故障の原因と発生場所を特定したら、通電状態のまま該当する機器を交換する。交換時には必ず静電気防止用のブレスレットを着用し、細心の注意を払って行う必要があり、故障を拡大させてより大きな損失を招かないようにしなければならない。 4.6 故障により装置が停止した場合は、プロセス担当者と協力して生産を現場制御に切り替え、調節弁をバイパス制御に切り替えます。故障の処理が完了したら、再びプロセス担当者と協力してDCS制御に切り替えます。 4.7 制御システムの故障処理が終了したら、DCS制御システムが完全に正常に動作しているかを確認し、計器の故障も速やかに対処する。 5.DCSシステムの障害と復旧 5.1通信ネットワークの障害：イーサネットネットワークに障害が発生するとアラームが鳴りますが、この障害はシステムのネットワーク通信には影響しません。DCSのメンテナンス担当者がネットワーク障害を確認し、迅速に復旧させればよい。制御ネットワークでネットワーク切断が発生した場合：5.1.1直ちに生産技術部の計画調整責任者に通知する。 5.1.2 直接操作ステーションを通じて、プロセスの重要な監視指標の動作状況を確認し、各バルブの動作状態をチェックする。 5.1.3計装技術者は、即座に工場の工程担当者と協力し、適切な安全対策を講じて事故のさらなる拡大を防ぐ。 5.1.4計装技術者はまず、冗長コントローラーが正常に動作しているかを確認する。もしメインコントローラーに故障があり、サブコントローラーへの切り替えが正常に行われない場合は、直ちに関係する上司に報告し、手動でコントローラーを切り替えるよう指示を求める。切り替えに失敗した場合は、工場長に連絡して緊急停止の準備をさせる。 5.1.5 コントローラが正常であることを確認した上で、迅速にスイッチの状態や電源供給が正常かどうかをチェックし、また、各冗長コントローラとスイッチ間、エンジニアステーションおよびオペレーターステーションとスイッチ間のネットワーク接続状況も確認する。RJ45コネクタに破損や脱落、緩みがないかを確認し、もし破損していればすぐに予備品と交換するか、現場で新たに作成する。緩んでいる場合は直ちにしっかりと接続し、その後エンジニアステーションを使ってネットワークをチェックし、通信が確立されれば通常通りに運用を再開する。 5.2 コントローラまたはI/Oカードの故障 5.2.1 システムの冗長コントローラの故障 5.2.1.1 コントローラの非同期時の対処法：手動で予備コントローラの電源を切って再起動し、同期を回復する； 5.2.1.2 複数の冗長コントローラーが同時に故障した場合の対応方法：まず、どちらがメインコントローラーかを確認し、直ちにメインコントローラーとサブコントローラーを手動で切り替える。切り替えがうまくいかない場合は、すぐに工場長に報告し、停止命令を待つ。 5.2.2 I/Oカードの損傷時の対応方法：5.2.2.1 複製機能のないAI/DI/DOカードが損傷した場合は、予備のカードを損傷したカードの位置に挿入し、工程担当者と密接に連携して、速やかに修理申請書を作成し、交換およびシングルポイントでの設定を行う。 5.2.2.2 複数搭載のAOカードが損傷した場合は、速やかに関連する修理申請書を作成して予備部品と交換する。交換に失敗した場合は、直ちに上司に報告し、対応策を講じて交換を行い、製造ライン責任者の指示を待つ。 5.3 操作ステーション（HIS）の故障：5.3.1 関連する計装エンジニアに通知し、点検・修理を行う。 5.3.2 操作ステーションの再起動が正常かどうか。 5.3.3 操作ステーションは起動できるが、操作インターフェースが起動しない場合は、カードに不具合がないかを確認してください。 5.3.4 ネットワークに障害がないかを確認する。 5.4 DCSシステムの停電 5.4.1直ちに工場および生産技術部に通知する。 5.4.2 装置の重要な監視指標の動作状況を確認する。 5.4.3計装技術者は、即座に工場の工程部門と連携し、適切な安全対策を講じて事故のさらなる拡大を防ぐ。 5.4.4 DCSシステムへの電源が要件（220VAC）を満たしているかを確認する。 UPSの電源供給に異常が発生した場合の対処法：5.4.4.1 UPSのメイン回路に障害が発生し、自動的にバイパスモードに切り替わらない場合は、直ちに電気担当者に連絡し、関係する上司に相談してUPSを「手動バイパス」モードに切り替えるよう依頼する。 5.4.4.2 UPSの主回路、自動バイパス、手動バイパスがすべて故障した場合、または電力供給に問題が生じた場合は、自動的に直流バッテリーによる供給に切り替える必要がある。供給が続く間は、直ちにDCSの設定をバックアップし、各工業用コンピュータのシステムもバックアップする必要があり、運転停止の指示が出るまで待機する。 5.4.4.3 UPSの主回路、自動バイパス、手動バイパス、電池がすべて故障した場合は、速やかに工場長および関係する責任者に連絡し、緊急停止の準備を行わせなければならない。 5.4.4.4 外部の干渉によりDCSシステムの電源供給に影響が生じ、システムが正常に動作しなくなった場合は、まず接地状態を確認する。接地に問題がなく、干渉をすぐに排除できない場合は、直ちに関係する上司に報告し、同時に工場長に停止処置を行うよう連絡する。 5.5 DCSシステムへの電源供給が正常になったら、まず制御ステーションを起動する。 5.6 制御ステーションの起動後、まずオペレーションステーション群において1台のオペレーションステーションを起動すべきである。他のオペレーションステーションは一旦起動しないでください。そうすることで、DCSシステム全体の起動速度が向上します。 5.7 DCSシステムの状態を確認する 5.8 その他のDCSオペレーションステーションを起動する 6 制御システムの緊急対応計画のまとめ 緊急対応計画の訓練を通じて問題点や不足点を発見し、可能な限り計画を改善する。実際に事態が発生した際に迅速かつ全面的に対応できるよう、詳細な検討が必要である。訓練に参加した人々は、訓練についての所感を記述する必要がある。