DCS（分散制御システム）¶

30秒まとめ¶

DCS はフィールド計器からHMIまでを統合制御する。変更管理（MOC）なしの設定変更は絶対禁止。安全計装（SIS）は DCS とは物理的に独立させることが IEC 61511 の要求事項。

DCS の基本構成¶

flowchart TB
    A[フィールド計器\n4-20mA/HART/基礎フィールドバス] --> B[I/O カード\nAI/AO/DI/DO]
    B --> C[コントローラ\nPID演算・ロジック処理]
    C --> D[通信バス\nイーサネット/光ファイバ]
    D --> E[HMI サーバ\nデータ収集・履歴管理]
    E --> F[オペレータステーション\nトレンド・グラフィック・操作]
    C --> G[エンジニアリングステーション\nロジック変更・設定]

主要 I/O 種別¶

カード種別	略称	用途
Analog Input	AI	4-20mA 入力（伝送器）
Analog Output	AO	4-20mA 出力（調節弁・インバータ）
Digital Input	DI	ON/OFF 入力（リミットスイッチ・流量スイッチ）
Digital Output	DO	ON/OFF 出力（電磁弁・モーター起動）
Pulse Input	PI	パルス入力（流量積算）

ファンクションブロック図の読み方¶

DCS のロジックはファンクションブロック（FB）で記述される。

ブロック	機能
PID	PID 演算
AND	複数入力の論理積（全て TRUE で出力 TRUE）
OR	複数入力の論理和（1つでも TRUE で出力 TRUE）
HS（Selector）	複数入力から最大値・最小値・手動値を選択出力
DELAY	一定時間の遅延
RAMP	設定値の速度制限（SU/SD レート）
INTLK	インターロック条件を評価してトリップ信号を出力

FB 図の確認手順

DCS のロジック変更前は必ず「上流のブロックの出力が何か」「下流に何が繋がっているか」を追いかける。特に INTLK（インターロック）ブロックの入力条件を全て確認してから変更する。

冗長化の考え方¶

化学プラントの DCS は運転継続性の観点から冗長化が基本。

対象	冗長化方式	切替方式
コントローラ	1+1 二重化	バンプレス自動切替
電源	二重化（UPS ×2系統）	無瞬断自動切替
通信バス	二重化リング構成	自動バイパス
I/O カード	一部設備は二重化（SIS 連携部）	—

冗長化されていない箇所の確認

現場の DCS で冗長化が省かれている I/O カードが存在する場合がある。カード故障時は対象ループが全て手動となるため、影響範囲を事前に把握しておく。

変更管理（MOC: Management of Change）¶

MOC なしの変更は絶対禁止

DCS のロジック・設定値・I/O の変更は必ず MOC（変更管理）プロセスを経ること。緊急の場合でも事後承認で記録を残す。

MOC で確認すべき事項： 1. 変更の目的と内容 2. 影響を受けるループ・インターロックの確認 3. 変更前後の設定値記録 4. 試験手順と確認者 5. ロールバック手順

化学プラント固有：SIS と DCS の分離原則¶

IEC 61511（機能安全：プロセス産業向け）の要求：

Safety Instrumented System（SIS）は DCS とは物理的に独立した別システムで構成すること。

理由：DCS に障害が発生した際に、安全機能（緊急停止・インターロック）が道連れで停止しないようにするため。

項目	DCS	SIS
目的	プロセス制御	安全機能（ESD・インターロック）
規格	—	IEC 61511 / IEC 61508
独立性	—	DCS と物理的に分離
検証	運転中変更可	SIL 検証・変更手順が厳格
センサ共用	可	原則不可（別センサ使用）