ステップバイステップ：IIoTを使用してPLCからデータを取得する方法は？

多くのエンジニアは、障害を解決し、マシンをより簡単に監視するために、PLCデータに一元的にアクセスできるようにしたいと考えています。 OPC-UA、ModBus、BACnet、Siemens S7などのプロトコルを使用してPLCからデータを抽出することにより、貴重な洞察を得ることができます。機械の回転、エネルギー消費、または生産率について考えてみてください。

しかし、PLCからデータを取得するにはどうすればよいですか？この7ステップのガイドでは、IXON CloudIIoTソリューションを使用したPLCデータの抽出と収集のプロセスについて説明します。

IXONクラウドを使用してPLCからデータを取得する方法

PLC制御マシンのデータ収集

PLCは、マシンを制御するために大量のデータを生成でき、障害を解決して最適化を実行するための情報源です。ただし、PLCはデータストレージに制限があり、通常はエンジニアのみがアクセスできます。

PLCからデータを取得し、それをクラウドに安全に保存することで、分析のために無制限のデータを収集し、リアルタイムのデータストリームを表示して、生産プロセスと機械操作に関するより多くの洞察を得ることができます。これは、機械の操作を改善するのに役立ちます短期的および長期的に。

ステップバイステップガイド：PLCからデータを抽出する方法

IXON本社には、最近、新しい冷暖房システム（Aermec ANL292）と600枚のソーラーパネル（SMA STP50-40）が装備されました。ソーラーパネルとヒートポンプのPLCから抽出されたすべてのデータは、 Modbusを介して収集されます IXON Cloudで監視、トラブルシューティング、分析に利用できるようになりました。 PLCからデータを抽出する方法の7つのステップを順を追って説明しますが、上記の状況を参照として使用します。

ステップ1.PLCデータ収集タグを定義します
ステップ2.要件を満たす
ステップ3.PLCIoTゲートウェイをセットアップする
ステップ4.PLCデータプロトコルを構成します
ステップ5.PLCデータからクラウドまですべてをセットアップします
ステップ6.PLCデータダッシュボードを設計する
ステップ7.ライブモニタリングとプロアクティブなアラーム

ステップ1.PLCデータ収集タグを定義する

まず、どのPLCデータを定義するかが重要です。収集して保存したい。データ戦略では、監視する（または配置する）PLC変数とセンサーデータを検討します。必要に応じて、データのニーズをサポートするために、計算値やカウンターなどの追加のPLC変数を作成します。たとえば、機械の振動、エネルギー源のkWh消費量、またはロボットの動作数に関するデータを抽出することを選択できます。

私たちの場合、供給圧力、外気温、暖房設定値、ソーラーパネルグループごとのkWh収量などのデータを収集することを選択しました。

ステップ2.すべての要件を準備します

データ戦略が整ったら、次のステップは、データ抽出のためにすべてが正しく設定されていることを確認することです。 PLCマシンのデータ収集を開始する前に、満たす必要のある要件がいくつかあります。

アカウント ：IXONクラウドアカウントとデータライセンス（または30日間の試用版）が必要です。
インターネットアクセス ：IXrouterをインターネットに接続するために、ケーブル、WiFi、または4Gを介してインターネットにアクセスできるかどうかを確認してください。また、ファイアウォールの制限があるかどうか、およびインターネットアクセスに使用するIPアドレスの範囲を確認してください。
イーサネット接続 ：デバイスには、エッジゲートウェイに接続するためのイーサネット接続がありますか。そうでない場合は、コンバーターが必要です。 TCPへの変換とIXONCloudで利用可能なプロトコルを作成できるサードパーティ製のデバイスが多数あります。
プロトコルと変数 ：データ収集用のデータプロトコルを選択し、変数を見つけることができるアドレスを確認してください。これは、多くの場合、プロトコルマニュアルまたはPLC構成に記載されています。

ヒートポンプの場合、Aermacではイーサネット経由の接続は利用できませんでした。 PLCからのデータ抽出を可能にするために、RS485からイーサネットへのコンバーター（ADFWeb HD67507-A1）を使用しました。ヒートポンプのModBus通信は、シリアルRS-485接続からTCP接続に変換されます。 PLCデータを取得できるかどうかを確認するために、ModBusツールを使用してPCの接続を確認しました。

RS485イーサネットコンバータに接続されたAermec

ステップ3.PLCIoTゲートウェイをセットアップする

次に、IXONのエッジゲートウェイであるIXrouterを構成します。これは、IXONCloudアカウントから3つの簡単な手順で簡単に実行できます。インターネット接続が設定されると、IXrouterがアカウントに追加され、PLCに接続して、IXONクラウドのリモートから安全にアクセスできるようになります。

IXONクラウドを介してIXrouterへのVPN接続が確立されると、pingまたはTIAポータルなどのPLCソフトウェアツールを介してPLCにアクセスできるかどうかをテストできます。すべてが機能する場合は、データ構成のためにPLCにアクセスできます 。

私たちの場合、ソーラーパネルのSMAは、イーサネットケーブルを介してIXrouter3イーサネットモデルに直接接続されています。 2つのIXrouterを使用して7つのSMAを接続しました。ヒートポンプについては、キャビネット内のRS485コンバーターを3mWi-Fiケーブルを使用してWi-FiモデルIXrouter3に接続しました。これにより、システムは建物の外からWi-Fi経由で安定して接続できます。

RS485からイーサネットへのコンバーターに接続された電気キャビネット内のIXrouter

ステップ4.PLCデータプロトコルを構成する

次のステップは、データの収集に使用するPLCデータプロトコルを構成することです。 IXON Cloudでフリートマネージャーを開き、各デバイスのデータソースを新しいサービスとしてIXrouter構成に追加します。

データサービスを追加したら、変数とそれが配置されているアドレス（整数、浮動小数点数、ブール値など）を追加できます。構成がIXrouterにプッシュされると、IXrouterは定義された変数のポートを「リッスン」します。変数が追加されたら、IXON Cloudでテストを実行して、データを取得できるかどうかを確認できます。以下の例では、有効電力、ステータス、日次歩留まりなどの変数を追加しています。

追加のデータソースとプロトコルを構成する必要がある場合、プロセスは同様です。これにより、習得が容易になります。

ソーラーパネルからデータを収集するようにIXONCloudでPLC変数を構成する

ステップ5.PLCデータをクラウドに送信するための変数とタグを設定します

ステップ1で収集するデータを定義し、ステップ4で最初の変数を追加してテストしました。 すべてのデータ変数を追加できるようになりましたそしてそれらをテストします。次のステップは、どの変数がいつ、どのくらいの頻度でログに記録されるかを保証するタグを設定することです。時間間隔を選択したり、変更時にトリガーを設定したり、変数の値をログに記録するタイミングを設定したりできます。

収量に関するソーラーパネルデータと消費量に関するヒートポンプデータを抽出したかったのです。トラブルシューティングのために、現在のエラー状態を含む変数を追加しました。ほとんどのデータは毎分間隔でログオンします（1時間あたり60データポイント）。

IXONクラウドでのヒートポンプのデータロギングタグの構成

ステップ6.PLCデータダッシュボードを設計する

これで、データがIXONクラウドに安全に保存されます。次のステップは、IXONStudioでニーズに応じてダッシュボードを設計することです。 リアルタイムまたは履歴でデータを表示するページを作成しますデータのタイプに関連するウィジェットを使用して表示します。ドラッグアンドドロップ機能を使用すると、20以上の異なるウィジェットのリストから選択できます。さらに、VueJを使用して独自のウィジェットを作成できます。

PLCデータを視覚化するためにいくつかのダッシュボードページを作成しました。ヒートポンプのステータスページでは、履歴データとライブデータを組み合わせたダッシュボードに表示することを選択しました。これにより、チラーがオンかオフか、エラーや顕著な値があるかどうかを確認できます。ゲージ、ステータスバー、バーチャート、単一値を追加しました。