こんにちは、砂川です。7月末に大田区産業プラザPiOにて「産業オープンネット展2019」が開催されました。このイベントは毎年開催されており、ケーメックスもセミナーに参加したり、展示ブースを持っています。今回のコラムは、我々のブースで展示された注目の製品についてご紹介したいと思います【★写真1】。【★写真1】大田区産業プラザPiOで開催された「産業オープンネット展2019」。参照)について、ご存知の方も多いと思います。CUBE67は、バスノード(親機)とIOモジュール(子機)で構成された保護等級IP67のリモートIOです。親機は「PROFINET」「EhterNet/IP」「EhterCAT」などの各種フィールドバスとローカルバス(CUBE67)を変換する親機として、ゲートウェイの役割をもっています【★写真2】。I/Oシステムの特徴とメリット。省配線と配工数の削減、制御盤内の省スペースに寄与する。この親機に接続されるのが子機のIOモジュールです。子機はエッジ側のセンサやアクチュエータなどの信号を取り込み、ローカルバス(CUBE67)経由で、親機に信号を伝送します。CUBE67は、防水性に優れた(IP67)M12コネクタのシンプルな接続により、省配線と配工数の削減を実現できます。盤内でIOを取り込むための端子台も不要になるため、制御盤内の省スペースに寄与します。CUBE67には、上位のフィールドバスへの対応によって、さまざまな種類を揃えています。その中にはEhterNet/IP対応で、最近人気のあるIO-Linkが使えるIOモジュール用の親機も用意されています。ちなみにIO-Linkとは、従来の3線式ケーブルを利用し、センサーなどのデバイスと1対1で通信できる国際標準規格(IEC61131-9準拠)です。IO-Linkの詳しい説明は今回のコラムに入りきらないため割愛しますが、お客様のIO-Linkの採用理由として挙げられるのが以下の理由です。例としてIO-Link対応の磁気誘導センサであれば、ON/OFFだけの"1bit"の情報だけでなく、検出物との距離がアナログ的に8~16bitで取得できることにより、過接近、センサのガタツキなどが予防検出できるようになります。分解能は下がるとしても簡易的なアナログセンサの置き換えにもなります。電空レギュレータ(比例制御弁)は、アナログ入力信号に比例した空気圧力を制御すると同時に、出力圧力をモニタリングしアナログ出力信号としてフィードバックします。この電空レギュレータを制御に組み込むためには、アナログ入力モジュールと、アナログ出力モジュールが別々に必要となります。IO-Link対応の電空レギュレータであれば、アナログ入力信号とアナログ出力信号の両方を"IO-Link"でひとまとめにでき、IO-linkマスタたった1ポートに集約できます。いわゆるこうした電空レギュレータのようなアナログ制御機器もIO-Link対応品がありますし、アナログだけでなく、RS485を利用するRFIDリーダー/ライターなどのシリアル通信機器にもIO-Link対応品があります。それらをすべてIO-Linkで統一することに仕様の簡易化だけでなくコストダウンのメリットがあります。圧力スイッチを例に挙げると、これは事前に設定した一定のしきい値に達するとON信号を出力したり、下限値上限値を設定し、下限値オーバー、上限値オーバーのアラートを出すようにすることができたりします。従来はこの設定値の変更にはセンサに搭載のボタンでポチポチと作業するほかなかったのですが、IO-Link対応品ではソフト上で設定することができ作業者のミスを防ぐと同時に作業時間の短縮化を図れます。このパラメータ変更が段取り変更などで必要になったときは、従来は機械作業を止めてポチポチやっていましたが、IO-Link対応品では機械を止めることなくPLCからの制御信号でパラメータ変更を行うことができます。他にも、圧力スイッチの設置箇所によっては圧力設定値の確認を機器のLCD上で確認することができません。messageのような非周期アクセス)により圧力設定値を取得することができます。【★写真3】CUBE67とIO-Link製品との接続イメージ。CUBE67では、もちろん、これらの便利なIO-Link対応品を接続することができます。CUBE67では、「IODDインタプリタ機能」を搭載していますので、上記3のパラメータ変更が非常に簡単にできるようになります。非常に便利なIO-Linkですが、面倒なのがパラメータ変更作業です。パラメータ変更作業はひとつひとつ行わなければいけません。この作業時間はどのくらいかかるのでしょうか?計算式は以下になります。この50分をなんと1分にしてしまうのが、CUBE67に搭載された新機能の「IODDインタプリタ機能」です。量産機など、一様の設定のものを生産するのであれば、この機械1台につき50分かかる作業時間が1分に短縮できるというのは大きなメリットがあるのではないでしょうか。IODDインタプリタ機能の具体的な作業手順などは、弊社デモ機でご説明しております。2019の弊社ブースでもデモ機を出展いたします。展示会以外でも、デモ機をご覧になりたい、詳しい話を知りたいお客様は弊社担当までお気軽にお声掛けいただければ幸いです。【★写真4】産業オープンネット2019でのケーメックスの展示ブース。CUBE67の新機能「IODDインタプリタ」をメインに展示を行った。IIFESでは新規のデモを展示予定。4.0簡単に導入できるNexogate。前回の記事では、機械のIoT化を実現するための機器であるIoTゲートウェイについてと、Nexogateの導入のしやすさをお伝えしました。今回は、どのようなシーンでNexogateが活用されるかをご説明いたします。具体的なNexogateの利用シーンとして、機械をIoT化し、設備や機器に故障が起きる前に予兆検知などを行うことができます。アナログ信号でモータの温度データや振動データを取得し、データをクラウド側に送信し、データをモニタリングします。しきい値をダッシュボード上で設定すれば、しきい値をまたいだ時点で『エラー発生』と判断し、設備担当者へメール(もしくはSMS)でお知らせをします。モータが故障する前に、定期メンテナンス時に対策をとることで、設備の可用性アップを図ることができます。ダッシュボードを見て設備監視する必要があるのか?というとそうではなく、設備担当者はスマートフォンやタブレットを利用して、Nexogateから送付される警告メールベースで保全の対処をすれば、一人一台ではなく複数の設備を同時監視することができるようになり、人件費削減にもつながるでしょう。機械メーカー様としては、次のような具体例となります。Nexogateを取り付けた機械をエンドユーザー様先に納入後、カスタマーサポートにてNexogate上でデータを監視。予防検知としてしきい値を上回る異常なデータを検出したらエンドユーザー様にご報告することでアフターサービスの品質を向上できます。ポイントとして、以下の3点が挙げられます。Nexogate一台につきダッシュボードひとつではなく、複数のNexogateをひとつのダッシュボード上に表示が可能。管理者は用途に合わせ複数のダッシュボードを用意しユーザーにアクセス権限を割り振る。他には、建機用クレーンなども例として挙げられます。建機用クレーンはプロジェクトが完了したらまた次の建築現場へと移動することになりますが、クレーンの起動時間や現在のステータスを監視し、今どこでどのクレーンが稼働しているかをNexogateで見ることができるようになります。ここでのポイントは以下の3点です。IoTを語る上で、セキュリティ対策は避けては通れない話題です。Cloudまでの伝送には最も強固と言われているAES256の暗号化が用いられます。Regulation)の下、厳重に管理されており、管理者となるMurrelektronik社はお客様にSLA(サービスレベルアグリーメント)を提供し、クラウドサービスの可用性を補償します。1.2による暗号化通信が用いられます。eSIMである点も、SIMカードの抜き取りを防止できます。デバイスであることです。ダッシュボード上からデータの書き込みはできないので、Nexogateを利用しても、従業員による制御データの改ざんなどはできませんのでご安心ください。収集したデータをモバイル通信を用いてクラウドへ伝送し、データをダッシュボードに表示する、といったオール・イン・ワン・パッケージのサービスは現状Murrelektronik社だけとなります。前述したようにNexogateは、現場エンジニアでもIoTに関する知識不要で、機械のIoT化が容易に行えます。用途も幅広く、顧客へ提供する製品だけでなく、出荷前の機械のIOチェックなど一時的な用途としても使えるでしょう。自社製品を低コストでスマート化したいお客様に貢献できるソリューションとして威力を発揮できると思います。こんにちは、砂川です。2019」に今年も出展いたしました。その中で特に多くのお客様の関心を集めた、注目製品についてご紹介させていただきます。弊社の出展ブースの様子。触れたのですが、簡易型IoTゲートウェイ「Nexogate」【★写真2】が、日本で正式リリースの運びとなります。Murrelektronik社(以下Murr社)で初めて取り扱うクラウドソリューションの第一弾となるものです。実は、今回初めてデモ機を作成し展示会にてお披露目となりました。【★写真2】Murr社で初となるクラウドソリューション、通信機能付きの簡易型IoTゲートウェイ「Nexogate」。【★写真3】Nexogateの構成事例。エッジデバイスのデータを収集し、クラウド側にデータを直接アップできる。プロセスの分析や、機械の合理化、または予測保守などの応用に活用。別途OPC-UA対応品も用意。IoTゲートウェイとは何か、といった点から説明したいと思います。機械のIoT化を実現するための架け橋となるものが、IoTゲートウェイと呼ばれています。インターネットやイントラネットを経由して、サーバーと通信しながら機械の情報を収集・伝送する機器です。【★写真4】Nexogateの各種特徴。かみ砕いた説明をすると、本製品をご利用いただくことにより、モバイル通信機能を有したNexogateを介し、機械のIO情報(センサやアクチュエータなど)をダイレクトにクラウドに送信し、ダッシュボード上にてデータをグラフなどで視覚化し、ダッシュボードにアクセスすることでいつでもどこでも機械の状態をモニタリングできるようになります。ダッシュボードにはウェブブラウザからアクセスします。インターネットにつながる環境であれば、PCからだけでなく、スマートフォンやタブレットからもアクセスが可能です。データとビジュアル要素を紐づけ、視認性に富んだ折れ線グラフやアナログメータ、ランプなどユーザー好みのカスタマイズが可能です【★写真5】。【★写真5】ダッシュボード。モータ温度をグラフ表示し、時系列の変化をモニタリングしている。ユーザー好みにカスタマイズできる。何よりも特筆したい特長は、導入の容易さです。日本にも優れたIoTゲートウェイ製品は多くありますが、他社製品との大きな違いは、クラウドへの接続性が非常に優れている点です。Cloudとのセットで売られていますのでクラウドとの接続設定などは一切不要です。『機械のIoT化』というとクラウドに関する専門知識や複雑なプログラミングが必要と思い、敬遠されていた方もいらっしゃるのでないでしょうか?実際、私もMurr社がNexogateをリリースするという話を聞いた時、「クラウドか&hellip;&hellip;設定とかめんどくさそうだな」といったマイナスの印象がありました。ここまでの工程に、わずか30分ほどしかかかりませんでした。難しいマニュアルなど使わず、口頭ベースでのレクチャーにも関わらずです。Nexogateは専門知識は一切無用で、気軽に機械のIoT化を達成できるこれまでにない製品なのです。複数のNexogateをひとつのダッシュボード上に表示が可能。管理者は用途に合わせ複数のダッシュボードを用意しユーザーにアクセス権限を割り振る。『クラウド』と聞くと『ビッグデータや5G』という言葉が思いつくと思います。ありとあらゆるデータを収集し、5Gの高速通信ネットワークで伝送し、集積したデータをAIで分析することにより現場のプロセスを最適化するスマートファクトリーソリューションとなるものが近年登場してきております。ここでポイントとなるのが、Murr社が提唱するクラウドソリューションのコンセプトは、『ビッグデータではなく、スマートデータをクラウドに伝送する』といった流れに反するユニークな点であることです。機械のIOデータすべてを伝送するのではなく、必要なデータだけを送ることにより、帯域とリアルタイム性の確保をしつつ、さらに通信料を最小限に抑えながらデータ送信を効率化しているわけです。ちなみにデータ収集の頻度は、クラウド側から設定できます。毎秒データを送ったり、1日に1回、1週間に1回というような設定も可能です。いった点もスマートデータとしてコストを抑えるのに役立ちます。Nexogateには「eSIM」が内蔵されている点も特徴です。eSIMは従来のSIMカードに置き換わる電子的なSIMで、従来のように面倒な導入設定なしに、自動的に現地の通信会社とローミングを開始してくれます。そのためわざわざ海外のSIMカードを用意したり、現地の通信会社と契約したり、サービスマンが現地に出向いて導入作業しなくとも、Nexogateが立ち上がれば、すぐにクラウドにつなげられます。日本ではまだ普及していないeSIMですが、Murr社の担当者が初めてNexogateのデモ機を国内のお客様先に持ち込んだときも、デモ機の電源を入れるとすぐに全くの設定なしにクラウドに接続したのを目の当たりにしたときは驚きました。この3点により、大いに導入の敷居が下がるのではないでしょうか。Cloudの情報をお客様用意のクラウドに画面を表示することも簡単に行えます。具体的な利用シーンは後編でご紹介いたします。先ごろ東京ビッグサイトで開催された「スマート工場EXPO」において、弊社はドイツ・Murrelektronik社(以下、MURR社)と共同でブースを立てました【★写真1】。Maiterth氏に、同社の戦略とポイントになる新製品などの最新情報について話をうかがいました【★写真2】。ELEKTRONIK社とコラボで出展。グリーンのカラーはMURRのトレードマーク。Maiterth氏(右)。現在、MURR社は自動化にフォーカスした製品を拡販しています。新しい分野では食品業界に対しても積極的に参入しています【★写真3】。ロボティクス分野でも、MURR社の製品が数多く使われています。ドイツの代表的な自動車メーカーの生産ラインではKUKAの多軸ロボットが活躍していますが、エンドユーザーがリモートIO制御のために、われわれのIP67シリーズを利用しています。【★写真3】食品業界に対する自動化ソリューション。最小化し、衛生的な省配線が可能。主力となるリモートI/Oシステム「IP67シリーズ」ですね【★写真4】。I/Oが制御盤の外から内に集約され、今後は分散制御の考え方が重要になるでしょう。そこでMURR社は「ゼロ・キャビネット」というコンセプトを掲げ、キャビネット自体(制御盤)をなくしていくことに力を入れています【★写真5】。その実現のために役立つソリューションの1つとして、堅牢で耐環境性に優れたIP67のパワーサプライ製品があります【★写真6】。【★写真4】MURR社の大きな柱であるリモートI/Oシステム「IP67シリーズ」。システム全体の省配線化と工数削減に寄与する。コンセプトを提案するデモンストレーションも行われていた。【★写真6】「ゼロ・キャビネット」を後押するパワーサプライ関連製品。今回の展示会は、総代理店のケーメックスとメーカーのMURR社がコラボによって実現したものです。MURR社の製品を日本国内で独占販売しているのがケーメックスであるという点を強くアピールしたいですね。われわれはドイツ企業ですが、日本の皆様には、ケーメックスを通じて技術サポートを受けていただきながら、気軽に製品をご利用してもらえると嬉しいですね。IoTといったトレンドが注目されています。4.0についての定義は難しいのですが、MURR社としては「すべてのデータを、世界中どこでも、いつでも利用可能にする技術」と捉えています。4.0のプラットフォームの構成要素になるものです。リモートI/OのIP67シリーズは、10年前からリリースされている製品ですが、新機能を追加しながら刷新されてきました。発売しました【★写真7】。このディーガという製品は、CUBE67システムの診断機能を拡張し、エラー情報もロギングできます。そのほかにも「OPC-UA」(産業オートメーション分野などで、安全かつ信頼性のあるデータ交換を目的に相互運用を行うための標準規格)に対応しており、CUBE67シリーズのデータや診断情報を上位レイヤに転送し、リモートでエッジ側のI/Oデータを可視化できることが大きな特徴です。従来までI/Oデータを収集する場合は、PLCを経由する形でした。それがDIGAの登場によって、リモートI/O経由でダイレクトに、さまざまな情報を取得できるのです。DIGAからOPC-UAにデータを転送し、I/Oデータを可視化して表示できるようになりました。――IoT製品も発売されたという話ですが、こちらについても教えてください。呼ばれる製品も発売しました。これを利用すると、NexogateがI/Oデータを収集し、モバイル回線を利用してクラウド側へ転送できます【★写真8】。その結果、PLCのパフォーマンスを落とさずに、クラウド側にデータを置いて、世界中から、いつでもどこでも機械・装置の状況を見ることができるようになるのです。4.0がより浸透するなかで、中心的な存在になっていくでしょう。4.0を展開するなかで、中心的な存在になるMURR社のIoTゲートウェイ「Nexogate」。DIGAから収集したエッジデータをクラウド側へ転送できる。ケーメックスは、長年にわたり培ってきた日本の顧客との強い信頼関係があります。そのためMURR製品の情報に関しても、じっくり耳を傾けてもらえる強みがあると思います【★写真9】。connected」というスローガンを掲げています。取り扱い製品が電気的に接続する製品だからという理由だけでなく、「お客様とも信頼関係でつながっている」という意味も込められているのです。いう点でもケーメックスは、我々にとって最良のパートナーなのです。ようなリモートI/O製品に強かったのですが、MURR社には電源まわりを主軸としたパワーシステムや、コネクタを主軸としたコネクティビティなど、数多くの製品群をそろえています。ケーメックスには、新分野の製品も積極的に展開していただけることを期待しています。【★写真9】MURR社の製品は、単に電気的につながるだけでない。connected」。)についてご報告したいと思います。ドイツ南部のバイエルン地方に位置するニュルンベルクは、ミュンヘンに続く大きな町で、ロマンティックな中世の趣が漂っています。Drives(以下、SPS)です。ソフトウェア、各種機械、インフラ機器、センサ技術などが、分野ごとに展示されている大見本市です。ドイツではハノーバーメッセと並ぶ大きなイベントで、昨年は1675社の企業が出展し、7万人以上の来場者が訪れました【★写真1】。Elektronik社(以下、MURR社)もSPSに出展しました【★動画2】。MURR社は、PLCからIOシステム、インターフェイス機器、電源、ケーブル、センサ、アクチュエータまで、幅広いラインアップがあります。本レポートでは、この中から特筆すべき新製品の情報を、3つほどピックアップしてご紹介させていただきます。Elektronik社ブースの模様。1つ目の製品は、Industry4.0に欠かせない簡易型IoTゲートウェイ「nexogate」【★写真3】です。これまでMURR社では取り扱っていなかったクラウドソリューションの第一弾となるものです。エッジ側にあるセンサやアクチュエータなどのデータを収集し、通信機能を有したnexogateを介して、ダイレクトにデータを送信し、クラウド側に蓄積できるようになります【★写真4】。通信機能付きの簡易型IoTゲートウェイ「nexogate」。正式リリースは年内になりそうだ。プロセスの分析や、機械の合理化、または予測保守などの応用に使える。これによりデータをダッシュボード上でモニタリングし、プロセスの分析や機械の合理化、または予測保守のためのツールとして利用できるようになります。Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT、POWERLINKなどに対応します。4.0の実現へ向け、今後こういったクラウドソリューションへも開発を注いでいく予定です。正式リリースは、もう少し先の話になりますが、乞うご期待ください。5A&10A」【★写真5】です。IoTにいち早く対応。)について少し触れたので、ご存じの方もいらっしゃるでしょう。電流値をモニタリングできるインテリジェント・サーキット。DC24V用の2次側の回路を保護できる。電流容量20Aまで増設が可能。PROは、電流値をモニター可能なDC24V用の保護ユニットで、最大4chのカード式ユニットを必要数だけ増設できる拡張型の電子式サーキットプロテクタです。遮断電流値をchごとに任意に設定し、過電流や短絡に対して高速トリップが行えます。PROに新たに電源ユニットが一体化されました。これにより24V電源とサーキットプロテクタがひとつのユニットになり、制御盤内が非常にスッキリすること、さらに省配線にも貢献できます。3つ目は、かなり毛色の変わったユニークな新製品です。本コラム第一回で、ケーブルをM12にコネクタ化する「Exact12」について紹介しました。9-in-1」【★写真6】です。12とは異なる使い方ができるようになります。8個&times;2接点=16接点のI/Oポート【★写真7】において、あらかじめ入力信号(Pin2、Pin4)を組み合わせ、ANDやXORによって信号を出力し(S2、S4)、これをPLC側の入力側に送ることで、PLC側で組んでいたラダー回路などのロジックを省略することができます。9-in-1を取り付けた正面からの写真と、各8ポート&times;2接点のピン配置。入力信号(Pin2、Pin4)と出力信号(S2、S4)の配置の対応。9-in-1を取り付けるだけOKです。AND、OR、XORなど、9つのロジックのパターンをロータリスイッチで設定後、入力側の未使用ポートをDIPスイッチで無効化します。Logicapのスイッチによりハード的に設定を行って、さまざまなロジックを組めるわけです【★写真8】。入力側の未使用ポートを無効化。ステータス用のLEDも付いており、トラブルシューティングも可能だ。メリットがわかりづらい製品かもしれませんが、一番のメリットはPLCの入力ユニット数を減らせることによるコストダウンです。これまで16点の入力信号をPLCに入れ、ラダープログラムにてロジックを実行してアウトプットしている場合があるとします。そこで、その入力信号16点をLogicapに集約し、Logicapにてロジックを実行して2点ある出力端子からアウトプットすることができるので、入力信号16点をPLCに入れる必要がなくなるのです【★写真9】。【★写真9】入出力のロジック表。各入力(X1_2~X8_2、X1_4~X8_4)と出力S1、S2の関係表。これからも弊社では、MURR社の総代理店として幅広い製品群を数多く取り扱っていきます。本コラムでも逐次ご紹介することになりますので、ぜひご期待ください。【★写真1】の出展内容について、ご紹介したいと思います。ケーメックスはデモ展示とセミナーに登壇しますので、その内容について触れたいと思います。【★写真1】昨年の「産業オープンネット展」の様子。DIGA」を組み合わせた展示を行った。生産現場で稼働する多くのベンダー機器は、データや情報を簡単かつ効率よく安定的に通信させることを目的に発展してきました。共に、さらに進化している状況です。「産業オープンネット展」は、こういったオープンネットワークを推進する多くの団体と企業が、セミナーやデモ展示を行うイベントです。今回のイベントテーマは「各オープンネットワークの比較、およびオープンネットワーク同士の接続デモ」です。来場者の皆様は「つなぐ技術」を見て、聞いて、触って、そして比較することができます。ケーメックスの展示内容ですが、今年もMurr社の製品をご紹介いたします。我々がオープンなフィールドバスでアピールできる製品は、やはり主力となる「CUBE67」を中心にしたIP67リモートIO装置です。これにより、IO周りを含めた省配線化が可能になります。昨年は、この「CUBE67」と自己診断ゲートウェイ「DIGA」(呼称:ディーガ)を組み合わせた展示を行いました。今回の新しいトピックスは、最近FA分野で何かと話題の「IO-Link」を利用したデモ展示です。ちなみに、このIO-Linkは、エッジ側に配置されたセンサやアクチュエータなどのIO-Link対応デバイスと、IO-Linkマスタをポイント・ツー・ポイントで接続する一対一のデジタル通信技術です。IO-Linkの特徴をひとつ挙げますと、オン/オフ信号、アナログ信号といった制御系データのみならず、製造メーカーのデバイス情報や各種パラメータ、診断データまで、上位機器に送受信できる点があります。システムの稼働中にデバイスのパラメータを上位機器から細かく設定変更することができるので、機械を止めることなく段取り替えに伴うパラメータ変更を自動化し、設備の生産性を大幅に向上できるでしょう。詳しくご説明することになっているため、お訊ねいただければ幸いです。このIO-Linkに対応しております。拡張型リモートIOのCUBE67には、IO-Linkマスタ機能が搭載されたIOモジュールが用意されています【★写真2】。拡張型リモートIOとは、マスタデバイス(バスノード)とスレーブデバイス(IOモジュール)で構成されるリモートIOです。【★写真2】IO-Linkマスタ機能を搭載した「CUBE67」。こちらはマスタデバイスとスレーブデバイス(IOモジュール)で構成される拡張型。IMPACT67【★写真3】も、4チャンネルのIO-Linkマスタ機能を備えています。こちらはIO-Link対応デバイス(スマートセンサなど)を直接接続してフィールドバス(Ethernet/IP、またはProfinet)に伝送させるスタンドアロン型になっています。このIMPACT67は、IO-Linkハブを4つ接続すれば、最大64チャンネルまでIOを拡張することができます。【★写真3】IO-Linkに対応するスタンドアロン型IOモジュール「IMPACT67」。Ethernet/IPまたはProfinetのフィールドバス製品を用意。「SOLID67シリーズ」【★写真4】もIMPACT67と同様に、上位フィールバスとIO-Linkをつなぐスタンドアローン型のマスタデバイスです。IMPACT67との大きな違いは、マルチプロトコル対応になっており、Ethernet/IPとProfinetの両プロトコルに1台で対応できる点です。【★写真4】IO-Linkに対応するスタンドアロン型のIOモジュール「SOLID67」。1台でEthernet/IPとProfinetのフィールドバスで併用できる。展示会場では、これらの製品を連携させて、IO-Link対応デバイスから、従来までは見えなかった様々な情報を可視化するデモを行います。CUBE67などの製品を、オムロン製、シーメンス製の主要PLCに接続して、ご利用できることを実証する予定です。IO-Linkは「ホットスワップ」にも対応します。それを利用し、IO-Link通信ラインを非接触通信にすることも可能となります。COUPLERS」【★写真5】です。これは電磁誘導式で相手側に信号と動力を伝送するもので、非接触でIO-Link通信を可能にします。ロボットのツールチェンジャーに伴う、同一チャンネルにおいてのIOユニットの交換もIO-Linkでなら簡単にできます。COUPLERS」のデモも実施。ケーメックスのブースでは、IP67リモートIOを用いたIO配線のメリットと、IO-Linkの具体的な導入方法について、かみ砕いて分かりやすくご説明させていただきます。私もIP67リモートIO導入についてのメリットについてセミナーに登壇することになっておりますので、是非お越しいただければ嬉しいです。このイベントは、食品機械・装置や関連機器が一堂に会する展示会です。私が担当するMurrelektronikとContrinexの製品を、今回もケーメックス・ブース(No.8A-09)にて展示することになりました【★写真1】。そこで、その内容についてお知らせしたいと思います。2017」での弊社のブース。今年も食品業界に役立つ製品を出展します。食品の製造加工装置は、プロセスによって付着した有機物を、洗い流し消毒することが衛生上重要になります。そのためこれらの製品には、防水性に優れ、錆びにくく、腐食しにくいステンレス製の部品(ケーブルやコネクタなど)の使用がガイドラインに規定されています。けにMurrelektronikとして出展する予定の製品は、欧州で主流になりつつある高圧洗浄や装置の丸洗いに対応できる中継IOボックスやM12コネクタです。DESIGN」【★写真2】があります。こちらは、ステンレス製のハウジングを採用し、IP69Kの耐洗浄/防水性に準拠するものです。CUBE67の機能を継承し、ステンレス製のハウジングを採用し、IP69Kの防水性にも準拠。STEEL」【★写真3】もそろえています。(V4A、JISではSUS316Lに対応)の最高品質のステンレス製ハウジングにより、衛生要求の厳しい環境でも安全に使用できます。M12コネクタで接続し、センサからの信号を集約。STEELを用いることで、IOを集約していたこれまでのステンレス中継ボックスを置き換えることができます。これらの製品には、LED(I/O状態・アラート)も付いているため、コネクタに接続された機械(センサ)の稼働状況をモニタリングでき、保守性も良くなります。STEEL」【★写真4】も提供しています。このほかにも異なる衛生要求レベルに対応した、PVC製コネクタ付きケーブルの製品【★写真5】や、PP製コネクタ付きケーブルの製品【★写真6】をご用意しております。オールマイティに使えるケーブル付のコネクタ「M12STEEL」。耐薬品性に優れたPVC製(ポリ塩化ビニル)ケーブル付のコネクタ。耐薬品性に優れ、安定性のあるPP製(ポリプロピレン)ケーブル付のコネクタ。ケーブルは視認性のよいブルーを採用。適用していただくと、従来よりケーブルの配線がスッキリして、運用が大変ラクになるでしょう。Murrelektronik社の製品を導入していない場合の構成を【★図1】に示しましょう。こちらは制御盤外のセンサ類がパラレルに接続されているため、端子台に多数の信号線や動力線が引きまわされ、非常に煩雑になっていることがお分かりいただけるでしょう。従来の構成による配線。非常に煩雑で設計も運用も大変。STEEL+コネクタ付きケーブル」を組み合わせた構成は【★図2】のとおりです。STEEL」で、センサからの信号線を集約し、そこから中継して1本の多芯ケーブルで接続します。DESIGNは、CUBE67と同様にライン・トポロジー構成を組めるため、複数のIO中継ボックスを一本のケーブルで数珠つなぎにして利用できるわけです。STEEL+専用ケーブル付コネクターの組み合わせ。して設計も運用もラク。大幅な設計変更が必要になる可能性があります。DESIGNを導入しなくても構いません。STEELは制御盤内の設計変更は不要で、盤外の中継箱の置き換えができ、かなりの省配線化が行えるため、まずは状況に合わせて段階的に導入するとよいでしょう。こちらは薄いフィルムのような透明体でも正確に検出できる光電センサで、大変ご好評をいただきました。透明体の検出でお困り事がございましたら、弊社ブースでデモを行っていますので、貴社で課題を抱えている検出体を是非ご持参ください。Concept)を行う予定です【★写真7】。その場でトライしてみて、Contrinex社のUV光電センサの威力を実感してみてください。大好評の透明体検出UVセンサも出展。今回は出張PoCも実施します。課題を抱えた検出体をご持参ください。ちなみに同社の光電センサは、欧州洗浄剤メーカーのECOLAB社による「ECOLAB」の認定も受けています。そのためセンサを丸ごと洗っても壊れることはありません。食品機械などを欧州に輸出する際には大きなポイントになるでしょう。食品業界の世界にも自動化の波が訪れています。近年、IoTが叫ばれるようになり、従来は実現できなかった定量的・定性的な食品加工・製造も可能になってきました。Elektronik社やContrinex社の製品をお試しいただければと思います。ケーメックス展示ブース(No.8A-09)で、経験豊富なスタッフが皆様をお待ちしております。どんなことでも結構です。お気軽にお声がけいただければ幸いです。IOL」についてご紹介しました。今回も同様にIO-Link篇その2をお届けします。IOLは、4ポートのIOLマスタデバイスを備え、IO-Link対応機器のスマートセンサを接続したり、あるいはIO-Linkセンサハブを接続することで、一つのポートに最大16個のデジタルIOを集約することができる装置でした。今回、新たにご紹介したいのがコンパクトモジュールの「SOLID67シリーズ」【★写真1】です。このSOLID67も上位フィールバスをIO-Linkに変換するスタンドアローン型のマスターモジュールで、IMPACT67と同様の機能があります。そのため前回ご紹介したように、デジタルIOの増設や、非接触でIO-Link通信を可能にするリモートカプラなどを活用することも可能です。「SOLID67」の外観。IOLマスタデバイス「IMPACT67」と同様の機能をもつが、マルチプロトコルに対応。IMPACT67との大きな違いはというと、SOLID67がマルチプロトコル対応になっていることです。IMPACT67のように、プロトコルごとにEthernet/IP対応、あるいはProfinet対応という製品に分けられているのではなく、1台で両プロトコルに対応できる点が大きなメリットです。一般的にヨーロッパ向け製品はProfinetが多く、北米向け製品はEthernet/IPが多いのですが、SOLID67を採用すれば、いずれの製品にも利用できるわけです。海外向けに組込み製品を出荷する際、I/Oまわりを変えずに装置を構成しておき、SOLID67側のロータリースイッチを切り替えるだけで、必要なプロトコルに変換できるため、製品の在庫管理もシンプルになります。SOLID67には、IMPACT67にはない特徴があります。それは8ポートすべてがIO-Linkに対応する製品を用意していることです。(ちなみにIMPACTは、IO-Link&times;4ポート、もしくはIO-Link&times;2ポート)。SOLID67では、1つのモジュールによって、IO-Linkデバイスの接続だけでなく、従来のデジタル、アナログ、シリアルなど、多様なタイプの入出力信号を取り込めます(異なるDIO構成とIO-Link構成による6種の製品を用意しています)。今回、もう1つご紹介したい製品が、IO-Linkアナログコンバータです。従来のアナログセンサからアナログ信号を取り込む際に、伝送ケーブルが長いとノイズが乗ってしまうことがありました。そのため、できるだけセンサ側でアナログ信号をノイズに比較的強いデジタル信号に変換して(AD変換)、ノイズを防ぐ工夫が必要です。いった問題もあり今回リリースされたのが、従来のアナログ信号もIO-Linkに対応するようにデジタル変換する、このIO-Linkアナログコンバータなのです【★写真2】【★写真3】。IO-Linkアナログコンバータの外観。従来のアナログ出力センサ信号などをデジタル信号に変換し、IO-Linkに対応させることが可能。アナログセンサとIO-Linkアナログコンバータを接続したところ。プラグ&プレイで簡単に利用できる。現在市販で出回っているA/D変換用のアナログモジュールを使うこともできますが、これらは標準で4ch対応が多いと思います。4chも必要がない、とりあえずピンポイントで利用したいというご要望もあるでしょう。このIO-Linkアナログコンバータは1ch対応のため、余計なコストもかからずに済みます。入力電流が4~20mタイプは、分解能は16ビットで、ハイレゾリューションで信号を伝送できます。この製品を使うことで、わざわざセンサ側をIO-Link対応品に置き換えることなく、従来の実績のあるアナログセンサをIO-Linkポートで取り込むことができるようになります。IO-Linkアナログコンバータは、アナログ入力(AD変換)/出力(DA変換)の2タイプがあり、パラメータの変更によって、電流(0~20mA、4~20mA)と電圧(0~10V、-10&plusmn;10V)を選択できるマルチ信号対応タイプのほか、個々の電流/電圧に対応するプリセットタイプをご用意しています。Hygienicデザイン品などについて話をする予定です。2017」がドイツにて開催されました。そこで今回から、何回かにわけて、Murrelektronik社が発表した新製品について、ご紹介していきたいと思います。IO-Link篇として、IO-Linkに対応したモジュール群について説明したいと思います。IOL」【★写真1】です。本製品は、スタンドアロン型のマスタデバイスです。【★写真1】IO-Linkが使えるEtherenet/IP対応品が、従来の「IMPACT67シリーズ」に加わった。マスタデバイスに直接IO機器を接続しフィールドバスに伝送させる。スタンドアロン型に対して、以前よりご紹介しているCube67はマスタデバイス(バスノード)とスレーブデバイス(IOモジュール)で構成される拡張型。これまでMurr社では、さまざまなフィールドバス対応のスタンドアロン型の『IMPACT67シリーズ』を用意してきましたが、そのなかでもIO-Linkマスタを搭載しているのは、Profinet対応製品のみでした。それが今回よりEtherenet/IP対応品でもIO-Linkが使えるようになり、より多くのお客様のご要望に応えることが出来るようになりました。このIMPACT67シリーズは、スタンドアロン型であるため、機器のコンフィグレーションが不要で、まさにプラグ&プレイ(コネクタで取り付けるだけ!)を体現します。上位フィールバスとして、現在出荷ノード数が全世界で著しく伸びているEthernet/IPやProfinetに対応し、IO-Linkマスタポートを最大4ポート搭載しております。IOL」【★写真2】を4つ接続して、最大I/Oを64個まで拡張することもできます。【★写真2】IMPACT67シリーズの子機にあたるIO-Link対応4ポート拡張(ハブ)モジュール。マスターに4台ぶん接続すれば、最大16個のIO-Link対応スマートセンサが使える。IO-Linkハブを従来の中継箱と置き換えることで、LEDによる診断情報の視認性を確保しつつ、なるべく機械側エッジに近いところでI/Oを集約することで高度な分散制御することができます。CUBE67と同様にフレキシブルなI/O構成ができることや、電源投入からの起動時間が短い点(クイックコネクト)も大きな特徴のひとつです。今回、もうひとつ面白い製品が発表されました。COUPLERS」【★写真3】と呼ばれる製品です。これは電磁誘導式で相手側に信号と動力を伝送します。COUPLERS」もユニークな製品だ。使い方としては、まず親機となるIMPACT67シリーズ経由で、リモートカプラの発信側を接続し、それに対向した形で受信側のカプラを非接触で設置します。受信側のカプラには、IO-Link対応のスマートセンサやIO-Linkハブが接続されます。これでエッジ側のセンサからの信号を非接触で取り込めるわけです。このリモートカプラを利用したユニークなケーススタディをご紹介しましょう。【★写真4】のように、モニターの下側にIMPACT67シリーズが4つ並列に並べられています。その下には、IMPACT67シリーズに接続された4つのリモートカプラの発信側が接続されています。【★写真4】非接触でIO-Link通信のケースステディ。ホットスワップ機能を備え、複数のチャネル切り替えがスムーズに行える。金型交換や、ツールエクスチェンジャなどに利用できる。これにより、4つのIO-Link対応センサの出力チャネルを簡単に切り替えながら、上位のモジュールに情報を伝達できる仕組みです。IO-Linkハブの内部メモリに識別IDをシステム側から読み込むことで、例えば、金型の交換や、ロボットのエンドエフェクタの交換、ツールエクスチェンジャなどにも適用できるでしょう。このシステムが優れているのは「ホットスワップ」に対応している点です。これまで、こういったI/O機器の切り替えを実行する際には、システム電源のリセットが必要でした。今回のシステムでは、電源をリセットせずに、そのまま通信リンクが張られることになります。この機能は、従来のCUBE67モジュールには搭載されていませんでした。今回、Murrelektronik社は、お客様のニーズに応えるべく、自社のIO-Link対応製品を強化しました。ご利用いただければ幸いです。2018年1月17日から19日まで東京ビックサイトで開催される「スマート工場EXPO」で展示しています。ブース番号W21-22、W22-26に是非御来場ください。次回も期待の新製品について大公開したいと思います。I/Oシステム・CUBE67に関する特徴やメリットについて説明してきました。今回からは、このCUBE67の配下として、エッジ側のセンサ信号を収集したり、各種デバイスなどの入出力を制御するIOモジュールについて紹介していきましょう。これまでご説明してきたCUBE67と、I/Oモジュールとの関係は【★写真1】のとおりです。CUBE67がバスノード(親機)となり、そこに各種IOモジュール(子機)を接続するという構成になっています。ひとつのCUBE67に対して、最大32個のIOモジュールをつなぐことが可能です。【★写真1】CUBE67とI/Oモジュールとの関係。CUBE67がバスノード(親機)となり、その配下に各種IOモジュール(子機)を接続。このI/Oモジュールには「デジタルモジュール」「アナログモジュール」「特別モジュール」の3タイプが用意されており、これらをCUBE67と柔軟に組み合わせてご利用いただける点が大きな特徴です【★写真2】。【★写真2】8ポート、あるいは4ポート単位で利用できるI/Oモジュールの外観。デジタル/アナログ/特別モジュールの3タイプを用意。アナログモジュールを例にとって、もう少し詳しく説明しましょう。このモジュールは、アナログ電圧や電流の入出力用です。一般的なフィールドオートメーションで利用される信号であれば、ほとんど何でも対応します。ポート数は4ポート(M12)で、入力として測温抵抗体や熱電対などのセンサも接続できます。アナログIOモジュールは、エッジ側にある各種センサの信号を取り込み、それをデジタル信号に変換したあとで、専用ローカルバス経由でCUBE67に信号を伝送します。このときの最大ケーブル長は60m(各セグメントあたり30m)まで対応します。CUBE67とIOモジュールを利用しない従来方式では、エッジ側のセンサ信号を制御盤までシールドケーブルで引き回していました。当然ですが、引き回し作業も大変で、アナログ信号にノイズが乗る恐れもあります。そこで、CUBE67+IOモジュール構成とし、できるだけセンサの近くにIOモジュールを設置することで、センサケーブルを短くします。これならばノイズが乗る心配もありませんし、メンテナンス性も良くなります【★写真3】。【★写真3】アナログモジュールを活用した場合のメリット。省配線によるコスト削減はもちろんのこと、ノイズ防止やメンテナンス性も優位になる。次にデジタルモジュールについて説明しましょう。M8)のタイプがあります。それぞれ16チャンネル、8チャンネルタイプとなっており、マルチファンクション機能によって、Webサーバなどから、各ポートの入出力を任意に設定すれば、ポートロスがなくなり、効率的な運用が行えます。油圧ソレノイドバルブを制御する際に適した、1.6A/2.0Aの高出力タイプも揃えています。全チャンネルには、短絡保護や過電流保護の機能が付いており、何かトラブルがあってもLEDですぐに視認できて便利です。以前紹介した『自己診断機能』によってこれらのエラー情報は全てPLC上で確認できます。アナログモジュールでは、入力信号を監視することで断線検出も行えますが、MURR社のデジタルモジュールであれば断線検出が可能です。センサやアクチュエータのケーブル断線検出が必要となるお客様も近年増えてきております。断線検出には専用アダプタを使い、1つのチャンネルを「診断入力」に設定することで対応できます。ある機械メーカーでは、機械に振動や衝撃がかかる過酷な環境下でセンサの断線が致命的になるため、この断線検出機能を活用しています。このほか、特別モジュールとして「マニホールドバルブ」や「セーフティアウトプット対応」「エンコーダー」「カウンター」のモジュールを用意しています【★写真4】。【★写真4】特別モジュールのマニホールドバルブ用モジュール。D-Subコネクタと合わせて使うことで、省配線化を実現できる。フィールドバス対応のマニホールドユニットは省配線化として非常に効果的ですがコスト的に高くなるというデメリットがあります。専用のD-subコネクタ付きのデジタルモジュールと接続することで、CUBE67経由での伝送が行えるようになり、省配線化と同時にコストも下げられます。対応できるバルブメーカーは、SMC、NORGREN、Parker、FESTOなど多岐にわたっています。Level)eに対応しております。安全関連部にもCube67を組み込むことが可能となります。次回は、制御盤内で使えるIOユニット「CUBE20」についてご紹介したいと思います。I/Oシステム・CUBE67の導入メリットについてご紹介しましょう。Management」(MOM)と呼ばれる便利な機能について解説しました。今回は、工数削減の要のひとつになる作業の標準化についてのお話です。以前から何度か触れていますが、MurrelektronikのIO製品は、基本的にM12コネクタをベースにしています。IEC規格に基づいておりグローバルで幅広く採用されているM12ネジ式コネクタで、様々なベンダーの製品との互換性があり、作業性にも優れていて欧州で最も普及しているコネクタタイプです。コネクタが密集するような場所で、手作業によってネジを締め付けるのは大変というお客様の声を聞くのも事実です。同社のM12コネクタ付きケーブル製品であれば、コネクタ部に六角ナットが付いており、専用トルクレンチを利用することで、誰でも締め付け力(0.6N)を均一化しながら、IP67仕様の防水性を確実に確保できるというメリットがあります。むやみにネジの締め付け力を強くしすぎるのは良いことではありません。コネクタ内部のシーリングが壊れてしまうことがあるため、ちょうどよい力(M12コネクタの規定トルクは0.6Nm)で締め付ける必要があるからです。この作業を行う際に、標準化作業が効いてくるわけです。配線の順番についても自由度が高くなります。以前のようなY端子での接合では、締め付けスペースの関係上、奥から順番にネジを締めなければなりませんでした。MurrelektronikのM12コネクタならば、どこからでも順番を問わずに、真上から締め付けが可能になります。そのため、効率的な組み立てができるわけです。最初からコネクタとケーブルが一体化しているタイプを納品されるか、あるいはユーザー自身が現場でコネクタとケーブルを結線し、ハーネス簡単に完成するタイプを選ぶことができます。ハーネス業者に依頼することなく、誰でも簡単に一様なものを作れることは大きなメリットになります。このように従来の熟練電気工に頼っていた配線作業を、メカ工の方でもハーネス&取付けできるM12コネクタに標準化することで、従来まで非常に手間のかかっていたプロセスを省き、工数を削減できるため、最終的な人的コストの削減も同時に実現できるわけです。皆様も、ぜひMurrelektronikのM12コネクタを導入して、標準化作業を実現し、効率的かつTOCの削減を目指しましょう。展示内容について触れました。I/Oシステム・CUBE67の導入メリットについてご紹介しましょう。Management」(以下、MOM)と呼ばれる便利な独自機能があります。端的に説明しますと、「PCを接続せずに、PLC側からIOモジュールの増減設定をコントロールし、機械量産時の工数を大幅に削減できる機能」といえるでしょう。MOM機能が活用できる想定シーンを挙げてみましょう。構成が異なる機械を量産する際に大きな威力を発揮します。実は汎用工作機械はお客様の用途に合わせて、オプション構成で提供されることが多いのです。機械Aは2つのオプションで構成され、機械Bは異なる3つのオプションで構成される場合、工作機械を量産するときに、いちいちオプション構成に合わせて設定を変えていては非常に面倒です。そこで想定されるオプション構成を、CUBE67側に事前に組み込んでおき、それらの情報をもとに、必要に応じて機器構成を設定できるようにしておけば、多品種の量産工程がスムーズに回るようになります【★写真1】。【★写真1】MOM機能の活用例その1。構成が異なる機械を量産するケース。構成Aは、CUBE67の右下のバスノードからリモートIOモジュールが追加されており、構成Bは右上のバスノードに異なるオプションが追加されている。量産時に、構成Aや構成Bを随時切り替えることで、多品種の量産工程がスムーズになる。逆にMOM機能を活用すれば、お客様が工作機械を導入後に「やはり、このオプション機能も欲しくなった!」ということがあっても安心です。現場にサービス要員が向かい、オプションを追加できるように、MOM機能によってフルオプションの中から、必要な設定を手軽に変更できるからです。このように新たに機械構成を変更したくなったときも、MOM機能が役に立つのです【★写真2】。【★写真2】MOM機能の活用例その2。新たに構成Aにオプション品を追加したい場合にも便利。フルオプション構成が組まれているため、サービス要員が現場に向かい、スムーズな構成変更を可能にする。詳しくMOM機能を深掘りしてみましょう。Changer)、フィーダーといった追加オプションが用意されていたとしましょう。このとき事前に想定される追加オプション構成を、CUBE67側で1つのコンフィギュレーション・ファイルとして、まとめて設定しておきます。これを「フルオプション構成」と言います。CUBE67にはWebサーバが搭載されているため、ブラウザー上から、これらの設定が簡単に行える仕組みです。フルオプション構成の中から、利用したい構成(利用しない構成)を随時選択するだけで、スムーズな量産化が可能になります。機械運転中でもオプション変更に対応できます【★写真3】。【★写真3】MOM機能の設定の流れ。CUBE67にはWebサーバが搭載されているため、ブラウザ上から設定が簡単に行える。フルオプション構成の中から利用しない構成を随時選択し、該当ビットを0にするだけでよい。本来であれば、いちいちお客様の機械仕様に合わせて、オプションの設定ファイルを作り変えなければならなかったのですが、このMOM機能を使えば、それらの設定を一括してフルオプションとして用意し、臨機応変に多品種の量産化を実現できるわけです。ちなみに必要なオプションの無効化/有効化は、出力プロセスデータに割り当てられた6バイトのMOM領域のビットのオン/オフで制御できます。これら6バイト=48ビットのうち、前半の4バイト(32ビット)分が、CUBE67に接続された最大32個のモジュールに対応しています。そこで【★写真4】のように、フルオプション構成のうち、たとえば6番のオプションモジュールを使わない場合は、PLC側から5ビット目をオフにしておけばよいのです(0ビットから始まるため、オプション番号は1つズレますから、注意してください)。フルオプション構成の中から利用しない構成を随時選択する。5]を[ON]にすることで、オレンジ枠内のモジュールが無効になる。MOM機能は、すべてのオプション設定を事前に用意し、不要なオプションを「引き算で減らす機能」ともいえる。このようなMOM機能により、IOモジュールの増減設定をPLC側から制御し、フルオプション構成から、必要なときに必要なシステム構成を選択できるようになるわけです。MOM機能は、インダストリー4.0やIoT時代に、多品種の製品を生み出す自動化の大きなヒントになるものといえるでしょう。CUBE67を採用した際には、是非このMOM機能を使って、生産工数の大幅な削減と、運用負荷の軽減を実現してください。次回はCUBE67のメリットの最後である「現場における作業工程の標準化」についてご紹介する予定です。