製造アプリケーションに最適なPLCとドキュメントシステムの選び方

先週、PLCの素晴らしい世界と、製造・供給業界への提供価値を深掘りしました。今回は、技術的側面からアプリケーションに適したPLCの適切な選定方法と、エンジニアと技術者の生活を楽にする重要なドキュメントシステムを見ていきます。

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アプリケーションに適したPLCの適切な選定

アプリケーションに適したPLCプラットフォームを選び、プロセス要件を満たすことを確実にするのは、しばしば課題となります。新規プロセスでも既存プロセスでも、根本的に同じ選定プロセスです。

まず、プロセスまたは機械を理解し、ブロック図を描いて制御デバイスとその位置を特定することが不可欠。これによりPLCシステム設計計画の策定とI/Oレベルの計算に役立ちます。

入力と出力

入出力はPLCの核心です。プロセスの監視と制御のための重要な情報を提供するため、PLC回路と統合されています。アクチュエータへの出力により、PLCはプロセスで何かを起こさせます。出力アクチュエータには：

• ソレノイドバルブ
• ライト
• モータースターター
• サーボモーター

PLCからの出力は多くの場合リレーですが、DC出力用トランジスタ、AC出力用トライアックなどの固体電子デバイスもあります。連続出力には、D/Aコンバータ付き特別出力カードが必要です。

入力は、物理データを電気信号に変換するセンサから来ます。典型的な入力センサ：

• 近接センサ
• スイッチ
• ポテンショメータ
• LVDT

PLCへの入力は、最もシンプルなACとDC入力のいくつかの基本種類から来ます。小型PLCでは入力は通常内蔵で、購入時に指定。大型PLCでは入力はモジュールまたはカードとして購入し、同タイプの8または16入力。

出力モジュールは電力供給を稀にしか行わず、代わりにスイッチとして動作。外部電源を出力カードに接続し、各出力の電力オン/オフを切り替え。これらのカードは通常、同タイプの8〜16出力ですが、異なる電圧定格で購入可能。

容量要件

I/O要件は、電気エンジニアがPLC選定時に最初に考慮する事項。PLCシステムは、プロセスのすべての信号と制御ラインを接続するために十分な終端ポイントを持つ必要があります。これらの終端ポイントは、システム仕様に関して以下に準拠しなければなりません：

• 電圧レベルと電流負荷
• モジュールあたりのI/Oポイント数とタイプ
• ターゲットプロセスからのコントローラ分離
• 処理プラントの将来ニーズ、拡張、スペアI/Oポイント
• I/Oポイント電源要件

システムに必要な入力、出力、容量要件を理解することが、適切なPLCを見つける最大の部分です。残るのは本質的に価格と求めるタイプのみ。では、なぜドキュメントシステムが適切なPLC選定と同等に重要なのか見ていきましょう。

PLCドキュメントシステム

PLCシステムの開発ツールを検討する際、適切なドキュメント化は迅速なエラー修正とリビジョンが必要なときに、時間とコストを大幅に節約できます。ドキュメントシステムは、手作業によるPLCドキュメント作成のコンピュータ化代替手段。最も基本的なシステムは、プログラミングとドキュメントツールの両方を含むソフトウェアパッケージ。より高度なシステムは、プログラミング、ドキュメント、I/O配線やその他図面ドキュメントの設計支援を提供。

ドキュメントシステムの主要出力は制御プログラム。その他の出力には印刷日、プログラム名、ジョブ番号、PLCモデル、入出力のクロスリファレンス。こうしたリストの利点は、実質的に制御プログラムのすべての情報を含む単一ドキュメントで表示されること。トラブルシューティング時に複数ドキュメントを必要としなくなります。

システムは多様なレポートとドキュメントも生成。アドレス使用レポートは、実I/Oと内部I/O、データテーブルレジスタをリストし、各位置の使用を指定し、使用済み・未使用アドレスを特定。

高度な開発ツール

最も基本的なPLCドキュメントサポートシステムの形：

• PLCファミリのプログラム開発/ドキュメント化
• PLCプログラムのアップロード/ダウンロード
• オフラインプログラム編集
• プログラムラングとページ番号付け
• すべてのプログラム命令要素のラベリング
• ラングコメント
• I/Oとメモリアドレス使用レポート
• I/Oとメモリアドレスのクロスリファレンスリスト
• 完全注釈付きプログラムリスト

これらのシステムは、主に制御プログラムのコメントとクロスリファレンス提供を目的として設計されています。より高度なシステムは、プログラム開発とドキュメント化のためのワードプロセッサとグラフィックプロセッサとして機能する設計/ドキュメントシステムを提供。このタイプの高度システムの利点は、全体設計時間を短縮する完全な設計・開発ツールを提供すること。PLC設計/ドキュメントシステムの機能：

• 異なるPLCモデルのプログラム開発/ドキュメント化
• プログラムとドキュメントの完全アップロード/ダウンロード
• 広範なテキスト編集
• 汎用アドレッシング
• アドレス再割り当てユーティリティ
• 標準データベース形式へのドキュメントエクスポート
• 異なるPLCモデル間のプログラム/アドレス変換
• I/O信号と電力配線図
• PLCプログラムソフトウェアシミュレーションとモデリング
• ファイル間・ファイルto PLC比較

完全な開発システム、設計/ドキュメントシステムには通常以下すべてが含まれます：

• ドキュメント化されたプログラム印刷
• プログラムタイトルとバージョン形式
• 各プログラムラング/ステートメントへのコメント
• シンボリックアドレッシング
• シンボリックアドレスエディタ
• 各プログラム要素への記述子
• フリーフォーマットテキスト記述
• 強制I/Oテーブル
• CPUメモリとI/O構成
• タイマー/カウンター/内部コイル使用レポート
• I/Oアドレス使用/クロスリファレンスレポート
• データテーブル使用レポート

汎用アドレッシングにより、実際または有効なアドレッシングなしで設計を進行可能。アドレス再割り当てで、実際のアドレスを後で自動置換。コピー機能で同じロジックを複数回再適用可能。

通常、PLC設計システムは、その時点で必要なものに基づいて購入できるソフトウェアモジュールベースで、全てを巨大バンドルで購入する必要はありません。システム構成パッケージで、特定PLCモデルのさまざまなシステムコンポーネントを構成可能。例えばI/O図面パッケージで電力図とI/Oデバイスのモジュール接続を構築し、アドレスと配線番号を表示。異なるPLCモデルのI/Oモジュール組み込みライブラリと標準JICデバイスシンボルで自動シンボル生成可能。最後に、ソフトウェアシミュレーションパッケージで、実際のPLCなしでプログラムをテスト・検証可能。これは産業オートメーションで確実に実用的なアプリケーションを持ちます。

E3.Schematic

E3.SchematicはすべてのE3.seriesモジュールの核であり、電気エンジニアに、回路図、端子プラン、そしてもちろんプログラマブルロジックコントローラを含む電気制御システムの設計とドキュメント化のための使いやすいソリューションを提供します。エラー排除、品質向上、設計時間短縮に役立つ統合設計アプローチを提供するオブジェクト指向アーキテクチャです。

PLC統合

回路図内のPLCデータをExcelに読み込み、変更を適用して直接E3.Seriesにフィードバック。PLC機能、アドレス、位置情報を一元管理し、シンプルで使いやすいインターフェースで更新可能。さらに、重複アドレスをチェックし、必要なPLC形式でデータエクスポート可能。

E3.Schematicは、BOMや接続リスト、組立手順、データシートなどの関連ドキュメントを含むすべての設計データを管理。オブジェクト指向構造により、製造指示が常に設計データと一致します。

E3.PLCBridge

E3.Seriesの生みの親たちによる新イノベーション、E3.PLCBridgeプラットフォームを開発。B&R Automation Studioなどの形式で、使いやすい双方向PLCデータ交換を実現。B&R Automation Studioは機械分野で広く使用され、コントローラ、ドライブ、通信、ビジュアライゼーションを単一環境で構成可能で、統合時間とメンテナンスコストを削減。双方向データ転送により、電気設計チームとソフトウェア開発チームの相互作用を加速し、データ品質を向上。

E3.Reports

ユーザー定義レポートの製造向け生成はシンプル。E3.Seriesに格納されたあらゆるデータを、ユーザーが事前定義したあらゆる形式のレポートに変換可能。レポートはE3.Series APIで設定、またはE3.Reportsや代替レポートジェネレータで定義。処理ラインの詳細情報を保持可能。

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最後に

施設のニーズとPLCの期待動作を考慮することが重要。システムとその限界を理解することは、万能解決策を期待するより役立ちます。適切な仕事に適切なPLCを決定することが鍵であり、適切なPLCドキュメントの重要性を理解することは、将来のトラブルを回避します。特定アプリケーションのために適切に調査し、準備することを忘れずに。

現在、製造や供給システムで何を使用していますか？ DCS、PAC、それとももうPLCを使用中？ 以下でお知らせください。

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