ISSN 0919-8229 January 2015 エ ム・シ ス テ ム 技 研 季 刊 P R 誌 ― エ ム エ ス ツ デ ー [ http://www.m-system.co.jp/mstoday/ ] ご挨拶 2ページ 新年のごあいさつ 宮道 繁 （株）エム・システム技研 代表取締役会長 お客様訪問記 4ページ （株）ケミクレアの小名浜工場へ 導入されたエネルギー監視システム プ ロ ダ ク ツ レ ビ ュ ー PID 実習プラント 6ページ プラントレット が完成しました！ 計装の足回りを支える ロングセラー商品 エム・システム技研の 8ページ 電空変換器 こんなところで活躍している！ データマル ® の納入事例 その 4 ［連載］ITの昨日、今日、明日 10ページ 12ページ 第9回 テレビゲームがITの新時代を切り開いた！ 計装豆知識 ｜ HART7（その2） アプリケーション紹介 13ページ 14ページ シングルループコントローラのアプリケーション 第4回 定量混合出荷調節システム NEWS ＆ TOPICS 15ページ あけましておめでとうございます。 みや 宮 みち しげる 繁 できるように、場内の全ての計測情報を集め には、全水道設備の集中管理がここから実施 の仕事で、中央制御室が置かれている浄水場 直接送水したりします。これら全てが水道局 道 ㈱ エム・システム技研 代表取締役会長 回目の誕生日を迎え、正 歳になりました。 私 は 昨 年 ７月 に 真正銘の て統括管理しているのが一般的でした。 中央制御室と遠隔地に設置されている取水 年 （１９５８年）に大阪大学の通信工学科を卒業 井や市内の配水池との間は、電話回線テレメー イ デ ア が あ る ので は な い か と 思った こ と に も またもしかしたら将来自分で企業を起こすア メ ー カ ー で あ っ た こ と が 第 一 の 理 由 で あ り、 度 成 長 を 予 感 さ せ る オ ー ト メ ー ション 機 器 の 北 辰 電 機 を 選 択 し た の は、 こ れ か ら の 高 記録していました。もちろん遠く離れた所に 日報、月報を電動タイプライターで打ち出し 示してあり、当時では最新のデータロガーで が 分 か る よ う に グ ラ フ ィッ ク パ ネ ル の 上 に 表 水量や残 留 塩素、濁 度、ｐ Ｈ値などの計 測 値 制御室では、居ながらにして全管理区域の配 タと呼ばれる通信機器で結ばれており、中央 ありましたが、現実はそんなに甘いものでは あるポンプの起動、停止の操作もここからで ありませんでした。同社に せてもらいました。そのエンジニアリング部 シス テ ムエン ジニア リン グ を 数 年 ずつ経 験 さ エム・システム技研ですが、当初は工業計器専 「変換器の総合メーカー 」を目指して創めた 」で 創 業 資 金 を 稼 ぎ、次 に プ ラ グ イン 式 の 変 換 器「エム・ユ ニット 」を商品化して何とか成長軌道に乗っ 高架水槽に送水したり、市内にある配水池に そこから送水 ポンプを駆動して丘の上にある を し た 後 に、 塩 素 滅 菌 を し て 配 水 池 へ 送 り、 な ポン プで 浄 水 場 に 送 り、薬 注、沈 殿、ろ 過 水道設備は、取水井で取り入れた水を巨大 電話回線を利用する経験を得ました。 号変換器（形式：ＴＭＡ）を開発して売り出し、 たくさんあるので、１〜５ｍ Ａ ＤＣ出力の信 高 価 なテレメ ー タ を 使 用 し な くて 済 む現 場 は でアナログ信号１量を遠隔地に伝送できれば、 の設置作業でした。 ® てきた 頃 に、変 換 器 を電 話回 線 につな ぐこと ® 水 道設 備の計装システムの設 計とその現場で 用 の 避 雷 器「エム・レス タ 重なって、工業計器の営業、製造、設計開発、 もらったのですが、その間私の希望と偶然 が 14 門でのスピンオフ直前に担当していた仕事は、 きました。 年間 勤 務 させて でした。 して、工業計器メーカーの北辰電機への入社 33 80 私の社会人としてのスタートは、昭和 80 2 January 2015 Greeting Message 倍高い周波数帯を使っているため、通常 技術の発達とともにテレメータ業界は激しく 年以上前に設置され 今でもこの種のテレメータの需要は健在な ＩＣで、１秒間に４千万回の演算が行えます） 。 技研テレメータ「Ｄ３シリーズ 」のＭＯＤＥＭ 二優先として、現在ご使用中のエム・システム る「ＩＰコン バ ー タ 」をご用 意 し ま し た。第 ズ 」を、インター ネット回 線 に 直 接 接 続でき サ ネ ッ ト の 規 格 で 伝 送 さ れ て い る 信 号 な ら、 るイーサネットの規格が適用されていて、イー 送受信信号の接続は最も広く使用されてい す。 の Ｌ Ａ Ｎと 変 わ ら な い 伝 送 速 度 を も っ て い ま の 変 化してきました が、要は専用回 線（電話局 たものの更新需要で、新規需要はほとんど見 ＵＮＩＴを 取 り 替 える だ けで、ＩＰテレメ ー 専用ケーブルで接続するだけですぐに利用で エム・システム技研製テレメータ「Ｄ３シリー 続の電話線を貸してくれます）を引いて、そ 当たりません。このような環境の変化により、 タになる新しい「ＩＰ ＭＯＤＥＭ ＵＮＩＴ 」 きます。伝送距離は ドで乗算と加算を行うことに特化した仕様の の回線に音声周波数のキャリヤ（搬送波）と テレメータのメーカー数が大幅に減少したこ の開発も予定しています。 テレメータという概 念は今も健 在で、電子 呼 ばれている電気信号に、送受信したいデジ とでこの更 新 需 要 をエム・システム 技 研 が一 ｋｍ くら わった 形 の パ ラ ボ ラ アン テ ナ の よ う な アン テ ナを正確に対向設置することで、 １９９０年 代に入り、 ＭＯＤＥＭ機 能は ＩＣ （ 変・ 復 調 回 路 ） ユ ニ ッ ト に 集 約 さ れ ま す。 テレメータを構 成 する技 術は、 ＭＯＤＥＭ 重伝送することになります。従って １本の光 話で喋る音声をデジタル信号化して時分割多 イバ回線に音声信号が接続され、私たちが電 申し込 むと、近 所まで設置されている光ファ 回線の光ファイバ化を終えて、新規に電話を ２０１４年 現 在、 ＮＴＴの電 話局では電 話 電波で結ぶ「無線テレメータ」の世界があり すが、それ以外に親局と子局の間を直接無線 通信を介して電話回線に接続しているわけで ８ ０ ０メ ガ ヘ ル ツ か ら 元 に お 持 ち の 携 帯 電 話 や ス マ ー ト フ ォ ン は、 月支払う必要があります。皆さんがいつも手 でも、価 格の差はあるにせよ、通 信 料 金を毎 のではないかと期待するところ大です。 い 」エム・システム技研の存 在が評 価される やはりいつまでも使用し続けられ、 「廃形しな いは届く優れものです。 １対向のアンテナ設 化 さ れて 通 信 機 器 メ ー カ ー か ら一般 に 売 り ファイ バに は 多 数 の 電 話 機 が 同 時 に 接 続 さ れ ます。通 信距 離は 短いのです が、 線 や インタ ー ネット回 線 を用いたテレメー タ 出 さ れ る よ う に な り、 そ れ ま で の 金 属 ケ ー て通 話 ができるようになっています。その結 い な ら 問 題 な く 接 続 で き る も の が あ り ま す。 のですが、多くの場合 タル化した計測信号により変調を加えて上記 手に引き受ける形になっているためか、現在 に 申 請 す る と Ａ地 点 か ら Ｂ地 点 の 間 を 常 時 接 の専用電話回線に接続し、複数の計測信号を エム・システム技研にある数ある製品 機種の ｃｍ 角 く ら い の 少 し 変 同 時に送 受信する機器のことをテレメータと 中の成長株の一つとなっています。 スに入った多くの電子部品で構成された 果と思われますが、最 近になってテレメータ この無線テレメータの特徴は、機器は少し高 置で、約 １００万円くらいのようです。 「ＭＯＤＥＭユニット」は姿を消してゆきまし の設置を新規にＮＴＴの地方局に申請すると、 価ではありますが、通信料がかからずランニ ｋｍ くら その背景には、ご承 知のとおりのインター 電 波の 障 害 物 があると通 信できないこと があ ただ親局と子局の間に山とか高層 ビルなどの と思う反面、現在使用中の各種テレメータは 元 気 印 のエム・システ ム 技 研 を、今 後 と も どうぞよろしくお願い申しあげます。 専用回線 IP コンバータ DT8-1 DT8-1 IPコンバータ IPコンバータ 高 度 成 長 期 に は、 日 本 全 土 に 上 水 道 設 備 り、この世の中からＭＯＤＥＭ チップが姿を ネットの普及 があり、テレメータの機能をイ ります。 世の中 便 利になったもので、先 が楽しみ だ お よ び 下 水 道 設 備 の 建 設 が 華 や か で、 テ レ 従来のメタルケーブルによる電話線の工事を ングコスト がゼロなことです。市町村レベル 消して入手不能になりました。そのため多く ンターネット回線を用いて実現する「ＩＰ（イ ようにしています。 LAN / WAN インターネット VPNなど ギ ガヘル ツ 帯 の 無 線 メータの需要はそれなりにありましたが、バ し な いこ と に なった と 断 る 局 が あ る と い う 情 の 水 道 局 で は 続 々 と ご 採 用 が 進 ん で い ま す。 のテレメータメーカーは生産中止に追い込ま ンタ ー ネット プロトコル ）通 信 網 」の 発 達 が エム・システ ム 技 研で は、無 線 テ レ メ ー タ れました。 現在使われているテレメータの寿命による に関するお話をいただくと、直ちに簡単な試 更 新の需要 が、全国至るところで発生してい 通信技術の発達は今もめざましいものがあ あります。 チップを用いたテレメータを販売していた るのは当然のことなのですが、新しいテレメー り、現在すでに無線ＬＡＮ（ローカルエリア・ エ ム・ シ ス テ ム 技 研 も こ の Ｍ Ｏ Ｄ Ｅ Ｍ の で す が、 「廃 形 し な い 」 と い う 方 針 か ら タとしてインタ ー ネット回 線 に 直 接 接 続 する ギ ガヘル ツ と 携 帯 電 話 可能な送受信機が発売されており、使用して いる電波の周 波 数は 形 式：DT8-1 基本価格：150,000円 験装置を現地に持ち込んで、電波試験を行う ）と呼 Ｄ Ｓ Ｐ（ Digital Signal Processor ばれるＩＣ チップに特定のソフトを開発して ネットワ ー ク ）を 構 成 する 高 速テレメー タ が エム・システム技研では、いち早くＩＰテレ テレメータも用意する必要があります。 成功し、受注の拡大という恩恵を受けました メータの開発に取りかかり、第一優先として、 ＭＯＤＥＭ チップと同じ働きをさせることに （ 「ＤＳＰ」は２つのデジタルデータを猛スピー ・IPコンバータを従来の専用回線テレメータ設備（エム・システム技研 製テレメータD3シリーズ、D5シリーズ）に付加するだけでIP網へ 接続できます。 対応モデム（D3-LT1、D3-LT3、D5-LT1） 専用回線 IPコンバータ D3シリーズ D3シリーズ テレメータ 専用回線 テレメータ D3シリーズ D3シリーズ た。 ブ ル 経 済 崩 壊 と と も に そ れ も 下 火 と な り、 報をしばしば聞くようになりました。 の話ですが、これらのどの方式のテレメータ 20 ２ ０ ０ ６年 に は 遂 に こ の Ｉ Ｃも 製 造 中 止 に な ます。 ここまでお話してきたことは、専用電 話回 呼 び、これは通常親局と子局で構成されてい 10 テレメータ テレメータ 10 2.5 25 MS TODAY Vol.24 No.1 3 20 20 （株）ケミクレアの小名浜工場へ導入されたエネルギー監視システム 受電電力量や各工場および設備の電力使用量を 電源系統別に詳細情報として表示 工場別蒸気使用量（日報） 蒸気流量の瞬時値と積算値の数値表示画面 電力モニタ画面 絶縁2出力 パルスを入力し、絶縁・変換した 信号を2点出力します。 1∼5V DCまたは 4∼20mA DCを 入力し、絶縁・変換した信号を 2点出力します。 システム立ち上げ時の動作確認の際に、クライアントノート PC を現場へ持ち込み、エム・システム技研の コンフィギュレータソフト（形式：PMCFG）を利用して、現場側計測値と PC 上の数値の一致を手間を掛けず に確認することができました。 採用された 製品のご紹介 「電力・蒸気使用量の 見える化」により 工場単位の監視を実現 W2PP 形式 W2YV 形式 絶縁2出力 パルスアイソレータ アイソレータ 今回は、福島県いわき市にある （株） ケ ミ ク レア の 小 名 浜 工 場 を 訪 問 し、エネ ル ギ ー 監 視 システ ム と して、 蒸気流量監視と電力監視のために採用された電力マル チメータ、電力マルチトランスデューサおよびリモー トＩ／Ｏについて、 （株）ケミクレア 小名浜工場 技術 担当課長の星 浩太郎 様、設備メンテナンス課 電気・ 計装担当の大木 聡祥 様、また機器の納入とエンジニ アリング設定を担当された轟産業 （株） 東京支社 営業部 野村 昌志 様およびシステム課 坂本 様にお話を伺いま した。 使用量の見える化 ［エム］エネルギー監視システムの導入経緯をお教え ください。 ［星様］当初、蒸気流量は、敷地内にある５つの工場 について工場単位での使用状況は把握できず、工場全 体としての発生蒸気量の監視しか行っていませんでし た。それをより正確に工場単位で監視できるように「使 用量の見える化」を実現することと、そのデータから エネルギー量の削減を図り、製造原単位の改善を目的 として導入することを決定しました。また、蒸気流量 の他に使用電力量も同時に監視できることと、エンジ ニアリング設定も可能とのことで轟産業 （株） へ依頼し ました。 ［エム］システムの概要や構成についてお教えくださ い。 ［野村様］各工場に供給している蒸気使用量と電力使 用量の省エネを目的とした「使用量の見える化」につ いてご相談をいただき、流量計・リモートＩ／Ｏ・監 視操作ソフトによるシステム構成を提案しました。流 量計としては、反応が早くかつ圧力補正が可能な流量 計を選定しました。また、電力に関しては、既設の変 流器があるものは、それを入力とした電力マルチトラ ンスデューサを使用することにより、変換誤差を極力 小さく抑えるようにしました。次に既設の変流器がな い とこ ろ に は、クラン プ 式 交 流 電 流 セン サ を 用 いて、 リモートＩ／Ｏを経由して社内ＬＡＮにてサーバＰＣ に接続しました。 高圧受電電力については電力マルチメータを使用し、 既設の自家用発電設備との連携が必要なため、電力マ 4 January 2015 ●（株）ケミクレアのご紹介 （株）ケミクレアのビジョンでもあり社名の由来でもある「化学と創造の融和」を合言葉に、 研究開発型メーカーとして事業展開を行います。事業の範囲をファインケミカルとバイオサイド との２分野に集中し、販売地域を、日本のみならず欧米などグローバルに展開しています。 ファインケミカル事業には、２つの分野があります。固有技術であるハロゲン化を中心とする ケミカルの製造販売と、世界各地の顧客からの受託製造あるいは共同開発です。高品質を維持 する要である技術、ＱＣ／ＱＡは（株）ケミクレアの長年蓄積した経験と情報に基づいています。 また「化学合成事業を通じて社会の革新的発展に貢献」するため、常に新しいアイデアと技術を 開発・練磨します。さらに顧客への直販と自社研究開発体制に加え、製造分野の効率的な配置は 研究レベルから営業・生産までのバリューチェーンを形成しています。それが迅速で高いレベル のニーズへの対応力と価格競争力を裏付けています。 もう１つのバイオサイド（工業用殺菌剤など）については、先進的かつグローバルな製造・販 売メーカーです。活動範囲は日本のみならず欧米など世界的に広がっています。大部分の製品は 世界でも数少ない独自技術で開発・製造され基幹製品となっていて、顧客の皆様からも幅広い 支持をいただいています。欧州の顧客サービスの一環としてストックポイントを欧州にも設け、 迅速な顧客対応を行っています。 既設自家用発電設備との連携が必要なた め、電力マルチトランスデューサを用い て積算電力パルスと有効電力・瞬時電 力・力率をアナログ信号（4∼20ｍＡ DC）に変換し、既設自家用発電設備盤 へ渡します。さらに停電時以外にも、電 力デマンド値の超過を避けるため、ある 電力値以上の使用時には自家用発電設備 を稼働させるようにしています。 電力マルチメータを使用して各種電 力要素を表示させ、それと同時にそ のデータをサーバPCへネットワーク にて送ります。 轟産業 坂本 様 轟産業 野村 様 瞬時値と積算値の数値表示画面（グラフィック画面）、トレンド画面、帳票データグラフ比較画面 と、帳票画面（日報・月報・年報）の合計で25画面を作成しました。受電電力量や各工場および設備 の電力使用量を電源系統別に詳細情報として表示し、また演算機能を用いて各部門の電力使用量（計 算値）を比較できるように表示しました。トレンド画面や帳票画面の表示方法については、ユーザー ご担当者の方もカスタマイズが編集できるようにしました。 ® 蒸気流量監視システム ローカルグループ２ ローカルグループ１ 第四電気室 電力マルチメータ 各電力要素の 計測値 第三電気室 第二電気室 高圧引込線 リモートI/O R3シリーズ 既設自家用 発電設備盤 積算パルス 単相３線 三相３線 4∼20mA DC （有効電力） 電力マルチ トランスデューサ 絶縁2出力 パルス アイソレータ 絶縁2出力 アイソレータ 瞬時流量 積算流量 蒸気流量センサ 800A 受水施設 品質管理施設 排水処理施設 ボイラー施設 厚生施設 倉庫1 危険物倉庫3 倉庫2 350A 300A 250A 200A 150A 150A 50A 50A 第一電気室低圧電灯 250A 環境保全施設電灯 厚生施設1電灯 厚生施設2電灯 屋外灯 危険物倉庫3電灯 ボイラー施設電灯 倉庫1電灯 250A 125A 100A 100A 100A 30A 30A 環境保全施設 200A 第一工場 電力マルチ トランスデューサ 品質管理施設1電灯 品質管理施設2電灯 環境保全設備電灯 倉庫2電灯 300A 300A 150A 100A 第ニ工場 電力使用量の見える化 第三工場 第四工場 第五工場 蒸気使用量の見える化 8回路入力 電力マルチユニット 電力マルチ トランスデューサ 電力マルチメータ 8回路入力 2回路入力 電力マルチユニット 電力マルチユニット 電力マルチ トランスデューサ 8回路入力 電力マルチユニット 形式 2回路入力 電力マルチユニット 54Ｕ 形式 各種電力要素を演算し、液晶で表 示するマルチメータです。 アナログ信号、警報接点とModbus 通信で出力します。 L53U 形式 各種電力要素を演算し、アナログ 信号、警報接点とModbus通信で出 力するトランスデューサです。 R9MWTU 形式 各種電力要素を演算し、Modbus通 信で出力するリモートI/Oです。最 大で8回路を入力でき経済的です。 8回路入力 電力マルチユニット R7MWTU 各種電力要素を演算し、Modbus通 信で出力するリモートI/Oです。 手のひらサイズでとてもコンパクト な設計です。1回路入力でパルスを 入力できるタイプもあります。 ルチトランスデューサを用いました。 ご提案にあたって、クランプ式交流電流センサを使 用するため、センサの内径とケーブルの外径の寸法確 認、およびお客様の社内ＬＡＮを使用させていただく ため、通信渋滞状況の確認が必要でした。 今回は蒸気量と電力量の監視ですが、その他の監視 項目（工業用水の使用量・ブラインの使用量・ガスお よびエアーの使用量）についても追加増設して監視で きるシステムにしています。 ＳＣＡＤＡソフトを使用したシステム ［ エ ム ］シ ス テ ム 構 築 で 苦 労 さ れ た 点 は ご ざ い ま す か？ ［坂本様］轟産業 （ 株 ）に は 各 社 の Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ ソ フトを使用したシステム開発の実績が多数あり か ら Ｈ Ｍ Ｉ 統 合 パ ッ ケ ー ジ ソ フ ト ウェ ® ま す。 当 初 予 定 し て い た「 Ｐ Ｃ レ コ ー ダ ソ フ ト ＭＳＲｐｒｏ ® への仕様変更により、システム ア SCADALINXpro」 の再構築を行ったため予定工数をオーバーしてしまい ました。しかしながら、ＳＣＡＤＡソフトを入れるこ とにより他の監視項目を容易に追加変更できるシステ ムになりました。また、お客様の既設社内ネットワー クを利用する通信のため、立ち上げ時の現地試験では 通信タイムアウトが発生し、リモートＩ／Ｏ〜サーバ ＰＣ間の収集周期や各機器の設定見直しの微調整があ りました。しかし、エム・システム技研 ホットライ ン システム 技 術 担 当の 方 と現 地で 連 絡 を 取 り 合い、 原因究明と対策が素早くできました。迅速な対応に感 謝しています。 MS TODAY Vol.24 No.1 運用されてみていかがですか？ ［大木様］システム導入前は、工場内電気設備の管理 のために現場担当員が巡回してデータを記録していま した。現在は、ＰＣ上で蒸気使用量のほか、電力使用 量も把握できるようになり、また、各工場の使用量や 製品毎の使用量の見える化が実現できました。今後は、 それらのデータを基に月次の製造原単位の推移を比較 して、省エネにつなげていきたいと考えています。 ［エム］本日はお忙しい中をありがとうございました。 今後ともエム・システム技研をよろしくお願いします。 5 ケミクレア 大木 様 ネットワーク 変換器 第一電気室 冷凍設備 ケミクレア 技術担当課長 星 様 プラント操業のリアルな 模 擬 体 験 が で き ま す！ お客様の自動制御担当者や新人オペレータを 対象とするプラント運転の訓練や 計装システムの学習にぜひご利用ください。 実習生歓迎!! ■ PID制御の働きを体感しながら理解 ■ シングルループコントローラ SCシリーズの全機能を学習 ■ その他エム・システム技研製品の 実機確認、動作検証 電子式アクチュエータ ミニトップ ® によって駆動されるリニア形、 ロータリ形調節弁の動きを観察できます。 電動アクチュエータ ミニトップ ロータリモーションタイプ 電動アクチュエータ ミニトップ リニアモーションタイプ ▲ アズビル製 水位計 ■ 実際の計装機器を見て、触って、操作 ▲ アズビル製 電磁流量計 ＰＩＤ実 習 プ ラント 横河電機製 電磁流量計 が完成しました！ ▲ 上から 現場設置形の温度変換器 （27HU、B6U） や各社の流量計、 2 線式ユニバ−サル温度変換器：27HU-B 2 線式デジタルメータ ：6DV-B レベル計の設置状況、ならびに計 2 線式ユニバ−サル温度変換器 ：Ｂ６Ｕ-B 装工事の実際を確認できます。 プラントレット プラントレットとは プラントレットは、実際のプラントと同等な機械設備と計装シ ス テ ム を 備 え た 本 格 的 な 実 習 用 ミ ニ プ ラ ン ト で す。プ ラ ン ト レットでは、実際の操業現場に近い環境でＰＩＤ制御やバッチ 制御など、ＰＡ ︵プロセスオートメーション︶の基礎から応用ま でを体験学習できます。プラントレットは、エム・システム技研 の本社に設置され、お客様にも開放しています。お客様の自動制 御担当者や新人オペレータを対象とするプラント運転の訓練や 計装システムの学習にぜひご利用ください。 ｜ プラントレット全体もお買い上げいただけます。 詳しくはカスタマセンター 尾上まで ホットライン ０１２０ １８ ６３２１ ｜ プラントレットでできること！ January 2015 大阪本社に設置 6 温水槽 バルブ アクチュエータ Wi-Fiアクセスポイント 積層形表示灯パトレイバー IT40SW2 リテンション チューブ Wi-Fi バーグラフ指示警報計 SD１０ タンク2-1 タンク2-2 温度センサ 電磁流量計 差圧式 レベル計 タンク1 2線式 現場設置形 変換器・表示器 温度センサ バッチ機能付 シングルループ コントローラ SC2００B シングルループ コントローラ SC2００/SC２１０ バックアップ機能付 手動操作器 ＡＢＦ３ バーグラフメータ 48NDVD デジタルパネルメータ 47LV 電力 マルチメータ 54Ｕ２ タブレット端末 循環ポンプ iPad（タブレットレコーダ ＴＲ３０、 データマル DL8表示用） プラント本体（各部の名称） 制御盤（各部の名称） データマル DL８ タブレットレコーダ TR３０ ロギング 全ての計測データや制御情報は、盤内に設置されたデータマル ® （DL8）、および ® タブレットレコーダ （TR30）でロギングしていて、Wi-Fi アクセスポイント 積 層形表示灯パトレイバー ®(IT40SW2) 経由で、お客様のタブレットやスマホか らも監視できます。 上位HMIソフト シングルループコントローラ SC シリーズの上位には HMI ソフト SCADALINXpro® を搭載 した PC が接続され、大型スクリーンを使用してプラントレットのオペレーションができます。 プラントの動き （図1参照） 貯水タンク（タンク 1）の水が循環ポンプで揚水され、２系統に分かれてヘッドタンク（タンク 2-1、2-2）へ流入します（タ ンク 2-2 へ流入する水は、温水槽を経由して電気ヒータで加熱されます）。ヘッドタンクに貯まった水は、底部からヘッ ド圧で流下し、再び貯水タンクへ戻って系を循環します。 計装機器と制御内容 プラントレットでは、シングルループコントローラを中心とするもろもろの計装機器によって、各種の制御ループが構成 されています。表 1 に主な制御内容（ループ構成）と対象ループの一覧を示します。 ■ 図1.プラントレット P&I図（フローシート） ■ 表1 No. ループ構成 比率設定 （乗算演算） PV r PV MV FIC 02 4∼20mA DC /FQC12 SPA PV 調節弁2 （グローブ弁） サイトグラス 4∼20mA DC TI MV 温度センサ2 （RTD） 調節弁1 サイトグラス 流量計1 （電磁流量計） （グローブ弁） HC 21 MV オーバー フロー管 PV レベル計1 （差圧式） タンク2-1 圧力ゲージ サイトグラス M 給水（水道水） M 温度センサ3 （RTD） タンク1 PV CAS HC 22 MV レベル計2 （差圧式） TI 09 TI LI 08 PV 排水 MS TODAY Vol.24 No.1 FIC 01/02 2 レベル制御（2ループ） LIC 04/05 3 レベルから流量への カスケード制御 LIC 04 → FIC 01 4 流量の比率制御 FIC 01 → FIC 02 5 温度制御 TIC 07 高度制御 6 温度のカスケード制御 TIC 06 → TIC 07 7 フィードフォワード制御 （流量→温度） FIC 02（PV）→ TIC 07（MV） バッチ制御 PV 8 定量仕込み制御 FQC 11 9 混合比率制御 （ブレンド制御） FQC 11/FQC 12 シーケンス制御 10 ヒータのインタ−ロック （加熱防止） 11 プラントの 自動起動／停止制御 TIC 07 ポンプ、制御ループ その他 レベル計3 （差圧式） 循環ポンプ 7 温水槽 （タンク3） タンク2-2 流量操作弁1,2 （Vポート弁） ヒータ電源 電気ヒータ 1 流量制御（2ループ） （長い無駄時間を含むループ制御） APR LIC MV 05 連通弁 PG 圧力ゲージ 温度センサ1 （RTD） リテンション チューブ MV LIC 04 PG 交流電力 調整器 TI M ミニマム フロー弁 TIC 07 MV /FQC11 チャッキ弁 （逆止弁） SP 三方弁 SP FIC 01 TIC MV 06 PV M 流量計2 （電磁流量計） 対象ループ 基本制御 SP APR：交流電力調整器 12 任意ループ構成、 制御方式 プログラミングにより作成 発売して 77,063 台 累計出荷台数 ノズル ノズルフラッパ構造 拡大写真 （ノズル部が見えるように加工） パイロットバルブ フォースモータ エム・シス テ ム 技 研の フラッパ 電空変換器 半導体圧力センサ 2014年10月現在 （2014年10月現在） フォースモータ部 原寸大写真 実物大 フラッパ駆動コイル 出力空気圧接続口 写真は HVPN です。 計 装の 足 回 り を 支 え るロング セ ラ ー 商 品 30 年 （W25×H120×D150 mm） Z 入 力 信 号 4∼20ｍA DC S フォースモータ 偏差増幅 回 路 フラッパ ノズル 半導体 圧力センサ 絞り パイロット バルブ 空気圧出力信号 20∼100kPa 供給空気圧 140kPa エ ム・シ ス テ ム 技 研 の 電 空 変 換 器 で は、圧 力 フ ィ ー ド バ ッ ク のた め 半 導 体圧 力 センサ を用い た電子回 路 方 式 を採用していま す。 圧 力 セ ン サ に よって 得 ら れ た 出力空気圧に相当する電気信号 と 入 力 電 気 信 号 と を 比 較 し て、 ノ ズ ル・フ ラ ッ パ を 駆 動 す る コ イルの電流を調 整する仕組みで す。 こ の 方 式 で は、圧 力 セ ン サ が 取付姿勢や空気回路の内部状態 の 影 響 を 受 け な い た め、従 来 方 式︵メ カ ニ カ ル フ ィ ー ド バ ッ ク 方式︶の欠点が解消されます。 ま た、と く に 高 精 度 で 温 度 特 性 に 優 れた圧 力 センサ を 採 用 し て い る た め、ド リ フ ト が 小 さ く 高 精 度な電空変 換 特 性 を備 えて いま す 。 供給空気圧接続口 プラグイン形 電空変換器 長寿命・高信頼度設計 25mm幅 省スペース形（DC電源）変換器 M･UNITシリーズ H･UNITシリーズ マウントブロック MB （HVPNはCEマーキング適合品です） 電源なし電空変換器 電空変換器 電空変換器 VP HVP 110,000円 HVPN 78,000円 16台用： 60,000円 8台用： 40,000円 1台用： 6,000円 ラック収納形電空変換器 ラック取付形電空変換器 ラック収納形変換器 絶縁2出力プロセス計装用変換器 120,000円 空気と電気の2出力 電空変換器 センサ信号用電空変換器 P･UNITシリーズ 10･RACKシリーズ 電圧空気圧変換器 PVS ラック収納形 DCS用変換器 18･RACKシリーズ 11･RACKシリーズ 120,000円 11VP カップル空気圧変換器 PTS 空気出力のみ 78,000円 150,000円 アンサバック出力付 パルス空気圧変換器 PSP PRS 88,000円 140,000円 測温抵抗体 空気圧変換器 150,000円 ポテンショメータ 空気圧変換器 PPMS 130,000円 電空変換器 ディストリビュータ 空気圧変換器（開平付） PDN 130,000円 ディストリビュータ 空気圧変換器 PDS 120,000円 電空変換器 電空変換器 10VP 78,000円 11VPC 電空変換器 18VP 空気出力のみ 78,000円 78,000円 アンサバック出力付 電源なし電空変換器 10VPN 88,000円 78,000円 January 2015 8 図 解！ パイロットバルブの動作 入力信号（電気信号） が変化したときに、パイロットバルブを中心 とした主要なパーツがどのような動きをして空気圧信号に変換さ このパイロットバルブは空気消費量が少ないノンブリードタイプです。 れるかを以下に図解します。 各部の名称（平衡状態のとき） フォースモータの構造 コイル 可動鉄心 電流 開 フォースモータ サーボアンプ 3 配管 ノズル ダイヤフラム 半導体 圧力センサ 2 特殊 絞り フィルタ 空 気 排出口 1 入力信号が増加したときの動作 4 フラッパを閉じる ノズル 半導体 圧力センサ 5 入 力 信 号 が 増 加 すると、フォースモ ー タの 鉄 心 が 5 すると、背圧が上昇しダイヤフラムを押し下げます。 6 ダイヤフラムと共に弁体も押し下げられ、弁体下部か 7 供給空気圧 （140kPa） パイロットバルブ 入力信号が減少したときの動作 フォースモータ 8 フラッパを開く ノズル 半導体 圧力センサ 9 空 気 排出口 10 11 ら供給空気が出力側に流れ込み、出力空気圧が上昇 出力空気圧の変化は半導体圧力センサによって検出 され、サーボアンプを経てフォースモータへフィード バックされます。入力信号と出力空気圧が一致すると 出力空気圧 （20∼100kPa） 配管 ノズルとフラッパの間隙を閉じる方向に押します。 します。 6 入力信号 （4∼20mA DC） の偏差に比例しています。したがって、平衡状態にお 4 背 圧 7 サーボアンプ フォースモータの操作量は、出力空気圧と入力信号 供給空気圧 （140kPa） フォースモータ 入力信号 （4∼20mA DC） 配管 御され、その操作量と背圧は高いゲインを持つ比例関 いては入力信号と出力空気圧が一致しています。 弁体 スプリング パイロットバルブ サーボアンプ ノズルとフラッパの間隙は、フォースモータにより制 係にあります。 3 背 圧 出力空気圧 （20∼100kPa） る空気圧を「背圧」と呼びます。 2 フラッパ 切られ、上部の室には絞り機構を経て空気が流入して 隙から噴出します。この時、上部ダイヤフラムが受け 閉 ノズル パイロットバルブ内は、ダイヤフラムによって３室に仕 います。流入した空気は「ノズル」と「フラッパ」の間 フラッパ 支点 入力信号 （4∼20mA DC） 1 出力空気圧 平衡状態になります。 8 入力信号が減少すると、フォースモータの鉄心がノズ 9 すると背圧が下降し、ダイヤフラムが出力空気圧に押 10 ダイヤフラムが押し上げられると弁体上部に隙間が 11 出力空気圧の変化は半導体圧力センサによって検出 ルとフラッパの間隙を開く方向に動きます。 し上げられます。 あき、そこから出力空気圧が排出されます。 され、サーボアンプを経てフォースモータへフィード バックされます。入力信号と出力空気圧が一致すると 出力空気圧 （20∼100kPa） パイロットバルブ 供給空気圧 （140kPa） 平衡状態になります。 パワフルで立ち上がりの早い空気圧出力 ■ 電空変換器の出力応答時間 ■ 電空変換器の出力空気圧特性 下図のグラフは、電空変換器の出力（空気圧信号）に配管（内径 6φ）を経由して 5,000ml の容量負荷を接続し、入力（電流信号）にステップ状の変動を与えたとき の応答時間特性です。 横（X）軸は配管長［m］、縦（Y）軸は応答時間［s］ （90% 応答）に相当します。 エム・システム技研製品は、実用上十分に早い優れた応答時間特性を示しています。 9 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 出力空気圧特性 他社製電空変換器 （従来方式） エム・システム技研製 電空変換器 0 1 2 3 配管長 [m] MS TODAY Vol.24 No.1 4 5 6 出力空気圧 [kPa] 応答時間 [s] 出力応答時間（0→90%） 下図のグラフは、電空変換器の出力（空気圧信号）を絞り機構を経由して大気解放 し、絞りを加減して出力空気量（流量）を変えたときの出力空気圧の変動特性です （入力は 50% 一定としてあります）。 横（X）軸は出力空気量［NI/min］、縦（Y）軸は出力空気圧［kPa］に相当します。 エム・システム技研製品は、余裕のあるパワフルな出力空気圧特性を示しています。 80 70 60 50 40 30 20 10 0 エム・システム技研製 電空変換器 他社製電空変換器 （従来方式） 0 20 40 出力空気量 [NI/min] 60 採用のポイント ● 3G/LTE による高速通信を利用して簡単にデータマ ルに接続できます。 ● 定時通報と警報通報のメール文章中に、機器の状況が 分かる各測定項目の現在値を入れることができるた め、受信と同時に現場の状況を把握できます。 ● ロギングデータを使って日報管理や季節ごとの需要予 測に活用できます。 ● リモート I/O を使用して入力点数を拡張できます。 中央監視所 管理者 PC 管理者 ガスタンク 電気・ガス ガスタンクのガス残量監視 ■ ガスタンクの残量をデータマルで監視し、タンクのガ ケータイ スマートフォン 適用分類 ス残量が少なくなってきたらガスタンクの管理者へE メールで通報します。その結果、タンクのガスがなく Web 監視 Ethernet メール通報 ■ ガスタンクに設置されたデータマルのWeb画面ではガ 3G/LTE 回線 ISP なる前にガスメーカーからガスを補給してもらうこと ができます。 ガスタンク ADSL ／光回線 インターネット メール通報 Web 監視 データ収集 メール通報 ス残量をトレンドグラフで表示できるため、需要を予 測できます。 ISP ■ データマルへの接続はダイナミックDNSサービスを利 ダイナミック DNS サーバ ISP 用しています。 ■ データマルがFTPサーバとなり、データマル本体の 制御盤 データマル 3G/LTE 回線 SDカードの中に保存されているガスタンクのガス残 リモート I/O R3 シリーズ DL8-C モバイル ルータ Ethernet 量データ（CSVファイル）を監視センターから取得し ます。 Ai×４ （タンク残量 ） ISP： インターネットサービスプロバイダ 活躍している！ ・ ホ で 遠 隔 監 視 の納入事例 メール通報 データ収集 CSV mopera U は NTT ドコモが提供するイン ターネットサービスプロバイダです。 U スタンダードプラン（月額使用料 500 円 （税抜）） は、メールも利用できます。 Ai×２ （発電電力量、流入流量） Di×４ （発電機運転・故障） ＊2 58,800円から 設備担当者 クラウド サーバ アクセス Web 監視 PC メール通報 ADSL ルータ FTP にて CSV データ 取得 スマート フォンなど HTML 画面監視には クラウドサーバ機能使用 ISP クラウド サーバ アクセス インターネット DL8-C ハードウェアのセット価格 C です。 （タイプ C は CE マーキング適合品です） マイクロ 水力発電装置 適用分類 水力発電 装置 マイクロ水力発電装置の遠隔監視 ■ マイクロ水力発電とは農業排水や小河川の低落差を利 現場 データマル DL８シリーズ ● 写真はタイプ 管理事務所 Web 監視 データマル ® ＊2 エンジニアリング費、工事費は含みません。 その4 ご紹介する予定です。 遠隔監視・データロギング・イベント通報用 Webコンポーネント mopera U FOMA 回線 ■ 入力された信号は、インターネットを経由して管理事 NTT ドコモ FOMA 回線 128kbps データプラン 務所のPCからクラウドサーバへアクセスし、画面上 で電力や流入水量のトレンドグラフとして見ることが できます。 採用のポイント ● 各設置場所を巡回する時間と手間を節約できます。 ● HSP-Assist を使用すると NTT ドコモ FOMA の割安なプランが適用できます＊1。 ●データマルの FTP クライアント機能でクラウドサー バへ定期的にデータを CSV ファイルとして転送し、 保存しています。 ●クラウドサーバの利用による Web 画面展開ができ ます。 ● クラウドサーバは、エム・システム技研ではご用意しておりません。 ■ データマルに発電した電力量のパルス信号や給水口へ の流入水流量の計測信号などを入力します。 Ethernet iND 製 モバイルルータ HSP-Assist 用した発電装置です。発電装置内にデータマルを設置 します。 ■ 発電機の故障時には、異常の接点信号をデータマルに 入力しEメール通報によって管理事務所のPCや設備担 当者の携帯電話に通知します。 ＊1 別途 mopera U の契約が必要です。 January 2015 10 設備担当者 適用分類 Web 監視 振動試験装置 装置・機械 メール通報 保守員 スマートフォンなど 振動試験装置のメンテナンス mopera U は NTT ドコモが提供するインターネットサービスプロバイダです。 U スタンダードプラン（月額使用料 500 円（税抜））は、メールも利用できます。 ■ 振動試験装置は、適切なメンテナンスを定期的に実施 インターネット することによって安定した性能を維持することができ ます。導入設置した振動試験装置のデータ収集にデー mopera U タマルを使用し、定期点検でデータマルのSDカード 現場 データマル DL8-C FOMA 回線 Ethernet iND 製 モバイルルータ HSP-Assist Ai×３ （振動および騒音、温度など） に記録されたCSVファイルを利用します。 NTT ドコモ FOMA 回線 128kbps データプラン ■ 正常時のデータと記録されたデータを比較して差異が あれば、異常の発生を確認できるため大きな故障にな る前に予防保全が行えます。 採用のポイント ● データマルを安価な記録計として使用できます。 ● データマルが収集したデータは本体の SD カードに 記録できるため、定期点検時に SD カードだけを回 収してデータを持ち帰ることができます。 ● データマルの電源をオン・オフしても、起動時に自 動で記録を開始する機能があるため、記録の抜けは 発生しません。 ● HSP-Assist を使用すると NTT ドコモ FOMA の割安なプランが適用できます＊1。 ■ モバイルルータと組合せて設置すると、振動が異常値 を超えたときに携帯電話回線を利用してＥメールによ り保守員へ通報を行います。 ■ ラン ニ ン グ コスト を 抑 え る た め 、通 信 スピ ード が 128kbpsに制限された割安プランを使用しています （回線使用料：1,505円（税抜）/ 月 2014年10月 現在）＊1。 ＊1 別途 mopera U の契約が必要です。 ● クラウドサーバは、エム・システム技研ではご用意しておりません。 こんなところで あ な た の ・ ス データマル ・ マ ® ● スマートフォンの画面はイメージです。お断りせずに変更することがありますのでご了承ください。 ● エム・システム技研はスマートフォン （スマホ）端末の販売および携帯電話通信事業を取り扱っておりません。 ● このページのアプリケーションを実現するには、固定 IP またはダイナミック DNS が必要になります。 ビル メンテナンス 保守員 メール通報文章例 2015/1/○○ 10:00:00 データマルDL8 △△ビル 給水装置 故障通報 このメールは、△△ビル データマ ルDL8から発信しています。 No.1給水ポンプが故障しました。 ただちに現場へ急行してください。 [Di01] No.1給水ポンプ 停止中 [Di02] No.2給水ポンプ 運転中 [Di03] No.1給水ポンプ 故障 [Di04] No.2給水ポンプ 正常 メール通報 スマート フォン など インターネット ISP 採用のポイント ● ビルにすでに敷設されているインターネット回線を利用できるため、ビルオーナー 様には通信用ランニングコストが別途かかることはありません。 ● ポンプが故障したときに保守員へメールで通報されるため、迅速な修理への対応 が行えます。 ● データマルとリモート I/O を組合せることで、将来的にマンション全体のユーティ リティ設備まで拡張して記録することができます。 Modbus/TCP ビル ADSL ／光回線 ルータ ビルメンテ ナンス ビルの給水ポンプのメンテナンス ■ ビルでは屋上の受水槽へ水を送水するためにポンプを にポンプを使用するなど、以前より多くのポンプが利 用されており、メンテナンスが欠かせません。データ マルにはポンプの運転信号の取込みと電力関連の測定 ができるリモートI/O R7シリーズの電力マルチユニッ HUB DL8-C 上 水 適用分類 使用します。また、近年では直接部屋へ圧送するため 電力マルチユニット （形式：R7EWTU） データマル 今後も納入事例を順次 ト（形式：R7EWTU）を組合せています。 ■ R7EWTUが1台でポンプの電力、電流、電力量の測定 値とポンプ の 運 転 信 号 を 取り込 み 、デ ー タマ ル の Modbus/TCP通信機能でデータを収集しWeb画面に 表示します。 給水ポンプ Di×4 （ポンプ運転・故障） 貯水槽 クランプ式 交流電流センサ CLSE 電力、電流、電力量の測定 信号とポンプの運転信号 （CT（クランプ式交流電流 センサ CLSE）、PT） ■ ポンプの運転信号からデータマルの中で運転回数や時 間を積算して記録します。 ■ ポンプが故障したときは、異常の接点信号をデータマ ルに入力しEメール通報によって管理事務所や保守員 に通知します。 11 MS TODAY Vol.24 No.1 ITの昨日、今日、明日 スーパーマリオが大活躍・・・ファミコン １９８３年に任天堂がファミリーコンピュータ（通 称：ファミコン）を発売して、テレビゲームの新時代が 始まりました。ファミコンは爆発的な売れ行きを示し、 国内累計販売台数が３年半で１， ０００万台に達しまし テレビゲーム が ＩＴの新時代 を切り開いた！ を実現しているのは、リモコンに内蔵されている加速度 に引っかけたり、ゴルフでＯＢを出したりします。これ センサとジャイロスコープです。 ２００７年以降、スマートフォンにも加速度センサや ジャイロスコープが内蔵され、自動的に画面の縦横を切 り替えたり、機器を振ることによって操作を取り消した 今後のウェアラブル端末の時代には、これらのセン り、歩数計のソフトで歩数をカウントしたりできるよう ところが、ファミコンで遊ぶためには有料のソフト サを腕や脚に複数取り付けて身体の動きを詳細に計測 た。１９９０年代に入ってソニーやマイクロソフトが ゲームには、遊び方を説明したマニュアルなどほとんど 常識でした。こうして、ファミコンはソフトの有償化を を買う必要があることは、ファミコンで育った世代には の う 連 ょ 載 き う 今後はスマートフォンが先導？ 明機器、 エアコンなどが検討されています。 チャーだけで簡単な操作ができるパソコン、テレビ、照 こ の 技 術 を 利 用 し て、 リ モ コ ン を 使 わ ず に ジェス し、 これによって素手で遊ぶことができるのです。 ていて、機器の前にいる人物の動きを３次元的に認識 のカメラのほか、赤外線のプロジェクタとカメラを備え ポーツやゲームができます。Ｋｉｎｅｃ ｔは可視光線 たず素手でジェスチャーをするだけで、いろいろなス ３６０に取り付けると、ゲーム機の前で、リモコンを持 ト）を発売しました。これを同社のゲーム機Ｘｂｏｘ ２０１０年にマイクロソフトがＫｉｎｅｃｔ（キネク ジェスチャー入力が可能に・・・Ｋｉｎｅｃ ｔ と思われます。 し、スポーツのトレーニングなどに活用するようになる あ す に対し、 多数の企業が使える汎用性があるレディーメイ 的でした。つまり自家製かオーダーメイドです。それ で開発するか、ソフト会社に発注して作らせるのが一般 当時の大型コンピュータでは、業務用のソフトは自社 バックアップしてくれたのです。 になりました。 参入するまでは、この市場はファミコンの独壇場でし 付いていませんでした。簡単な説明書があっても、子供 当時は、大型コンピュータの端末の画面が白黒で、文 でした。いろいろ試してみて、隠し機能を捜し当てた たちはそんなものを見もしないで遊び始めるのが普通 字が表示されるだけでした。ところが１４，８００円の り、バグを見つけて利用したりするのも楽しみ方のうち た。 ファミコンに接続したテレビの画面では、色鮮やかな こうして育った世代は、分厚いマニュアルよりも、直 でした。 やがて、大型コンピュータの端末にもカラーの画像が スーパーマリオが飛んだり跳ねたりするのです。 感的に操作できるソフトの方を望むようになりました。 き ＩＴの 昨日、 今日、 明日 酒井ＩＴビジネス研究所 酒井 寿紀 代表 このようにテレビゲームが、ある面ではスーパーコン ぜなのでしょうか？ ピュータ以上にＩＴの新時代を切り開いてきたのはな ドのソフトはパッケージソフトと呼ばれ、欧米ではかな テ レ ビ ゲ ー ム の 累 計 販 売 台 数 の ベ ス ト ３ は、 ソ 「説明書がないのはけしからん」という態度から、 「やっ ニーの 億 台、 同 社 の 初 代 り早くから普及していましたが、 自社の伝統を尊重する 最近のスマートフォンなどのソフトにはほとんどマ す。ソフトのパッケージ化を進める上でも、ファミコン フトの中から自分が欲しいものを買ってきて遊ぶので ところがファミコンでは、大量に揃っているゲームソ けていろいろな新技術を取り込んできたのです。そし 額の開発費を投じても元が取れるので、 他の製品に先駆 が約 PlayStation 2 てみてできれば、それでいい」 、「１つの方法がダメでも、 ニュアルが付いていませんが、ファミコンはコンピュー 必要があり、安く実現する方法が真剣に検討されまし て、テレビゲームは所詮オモチャですから価格を抑える は貢献しました。 増えて、 無料で提供するのが困難になりました。そのた ドの無料の付属品でした。ところが、その量がどんどん ス、ゴルフ、ボーリングなどをプレーする時と同じよう た。これに添付されているリモコンを手に持って、テニ ２００６年に任天堂がＷｉｉ（ウィー）を発売しまし うことです。そのため、今後の新技術の先導役はスマー た。その結果新技術の価格が下がり、 他のＩＴ製品にも め、コンピュータ会社は基本ソフトの有償化を図ろうと に腕を振れば、これらのスポーツで遊ぶことができま トフォンに引き継がれるものと思われます。 加速度センサ登場・・・Ｗｉｉ しましたが、無料だったものの有償化はなかなか受け入 す。ボールの打ち方が悪いと、テニスでボールをネット つあり、２０１３年には全世界で 億台を超えたとい 現在はスマートフォンがさらに出荷台数を増やしつ 適用されていったのです。 れてもらえず、 困っていました。 コンピュータのＯＳなどの基本ソフトは、当初はハー 作ってくれました。 た。 P l a y S t a t i oと n 任天堂のＷｉｉがそれぞれ約１億台 という大変な数です。１機種の販売台数が多ければ、 多 《著者略歴》 1940年生まれ。 1964年 東京大学工学部卒業。 1964年から2002年まで日立製作所グループでコンピュー タの開発などIT関係の業務に従事。 2002年 酒井ITビジネス研究所（個人事業） を開業。 IT関係の記事を執筆、オーム社の雑誌およびウェブサイト 「Tosky World」に掲載。 ［趣味］淡彩スケッチ、エッセイ執筆、旅行。 日本ではなかなか広まりませんでした。 http://www.toskyworld.com/ E-mail: [email protected] 他の方法でできればいい」という考え方に変わりまし ウェブサイト 「Tosky World」 表示されるようになりました。 また当時の端末は、 一般的にキーボード入力と文字の 表示だけに使われ、データの処理はすべてコンピュータ 本体で行われていました。そのため、端末からの指令に 対する応答に時間がかかっていました。ところがファ ミコンのカーレースやシューティングのゲームでは、ボ やがて大型コンピュータの端末にパソコンが使われ、 タン操作に瞬時に画面が反応するのです。 一部の処理がユーザーの手元で行われるようになって、 応答時間が大幅に短縮しました。 このように大型コンピュータは、いろいろな点でファ ミコンをはじめとするテレビゲームの後を追いかけて 進歩してきました。しかし、 テレビゲームが影響を及ぼ したのは、 こういう技術面だけではありません。 当時のコンピュータのソフトには、必ず分厚いマニュ ファミコンの概略図 12 January 2015 「連載」は Web サイトでもご覧いただけます。 http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/serial/index.html 第9回 タ の ソ フ ト が マ ニュ ア ル レ ス 化 の 方 向 に 進 む 下 地 を 1.5 10 ア ル が 添 付 さ れ て い ま し た。 と こ ろ が フ ァ ミ コ ン の （本体の寸法は幅15cm×奥行 22cm） 素朴な疑問も、今さら人に聞けないことも、知って役立つ計装の豆知識 計 識 知 装 豆 HART7（その 2） 前回に引続き、HART7 通信プロトコルの機能を説明します。 HART7 の主な機能 HART 通信プロトコル Revision 6、7で追加された機能を説明します。主 な機能を表1に示します。 （7）I/O Systems and Sub-Device 表1 HART 通信プロトコルのRevision 6、7で追加された機能 主な HART 通信プロトコル機能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Long Tag（3 2 文字） Configuration Change Counter E xtended Device Status Device Variables with Status Multiple A nalog Outputs Burst M essage I/O Systems and Sub - Device Block Data Transfer（ブロックデータ転送） Condensed Status（N A M U R ＊1 N E 107＊2） Event Notification Data Trend Synchronized Device Actions Read A ggregated Command Catch Device Variable Wireless 6 Revision 7 マスタとスレーブ間で、Port をオープンし、コネクションを確立した後、デー タをストリーム伝送する機能です。これにより高速に多量のデータ伝送が可能に なります。 （1）Long Tag H A R T 機器の普及に伴い、ユーザーからの強い要求により、32 文字長の Long Tag が追加されました。すべてのデバイスに必須な機能です。 （2）Configuration Change Counter デバイスの各種のパラメータ （構成情報） の変更を記録するカウンタであり、変 更作業は1回でも同時に複数のパラメータ（たとえば 3 種のパラメータ）を変更し た場合のカウント数は＋3になります。このカウンタによって、構成情報のバー ジョン番号が示されます。 （3）Extended Device Status ＆ （9）Condensed Status 従来のデバイスステータスに加えて、拡張デバイスステータスが追加されまし た。この中にNAMUR ＊1 NE 107 ＊2 に準拠したCondensed Statusが定 義されました。多種多岐にわたる診断結果や異常状態は、そのままではユーザー がとるべきアクションを混乱させてしまいます。そこでN A M U R N E 107で は、F＝Failure、C＝Function Check、S＝Out Of Specification、M ＝Maintenance Requiredの 4 つのステータスを定め、診断結果や異常状態 をそれぞれこの4つのステータスに割付けて集約することを定めたものです。表 示上の色や形なども定めていますから、ユーザーのとるべきアクションが容易に 決められます。診断結果や異常状態を、4 つのステータスのどれに割付けて集約 する（マッピングする）かは、プラントやユーザーによって異なります。したがっ て、NAMUR NE 107に準拠するためには、ユーザーがマッピングを設定でき なければなりません。 （4）Device Variables with Status デバイス固有のダイナミック変数をD e v i c e V a r i a b l e sとして統一的に管 理（設定、校正など）します。Dynamic Variable（PV、SV、TV、QV）への マッピングが可能です。各Device Variableには、品質情報（Good、Poor、 Bad、Fixed） が付加されます。 HART7では、Device Variable 番号、244 ＝ Percent Range、245 ＝ Loop Current、246 ＝ Primary Variable、247 ＝ Secondary Variable、248 ＝ Tertiary Variable、249 ＝ Quaternary Variable が必須となりました。 （5）Multiple Analog Outputs 複数チャネルのアナログ出力の属性、ループチェックやトリミングなどの機能 を統一的に管理する機能です。 （6）Burst Message マスタは、Burst Message の条件を設定しBurst モードにします。スレー MS TODAY Vol.24 No.1 HART ネットワークをサポートするI/O Systemです。I/O Systemは複 数のI/Oカードを持ち、各I/Oカードは、複数のHART サブネットワーク・チャ ネルを持っています。さらに各 H A R T サブネットワークは1つ以上のサブ・デ バイス（HART Slave Device）で構成されます。サブ・デバイスとの通信は、 I/O Card 番号、チャネル番号、サブ・デバイスのアドレスを用いて行われます。 Adapter やGateway では必須機能です。 （8）Block Data Transfer （HART 協会の資料をベースにエム・システム技研独自に作成） 13 ブ機器は、条件が満たされたとき、自動的にMessageを発信します。マスタか ら要求メッセージを送信することなく、B u r s t M e s s a g eを受信するだけで、 スレーブ機器のプロセス値や診断情報を収集できます。W i r e l e s sデバイスや Adapter では必須機能です。 （10）Event Notification Event Notificationは、 デバイスのステータスの変化 （Event） を発信します。 監視するステータスは、 Device StatusとAdditional Device Statusです。 それらの中で監視が必要なステータスを選択します。また、発信のタイミングを 指定することができます。Event の確認コマンドを受信するまで、繰り返し発信 します。 （11）Data Trend デバイス変数の値を指定周期で収集し、デバイス内のトレンドバッファに保存 します。保存したトレンドデータを読み出すことができます。 （12）Synchronized Device Actions 設定条件に同期して、 自動的に指定コマンドを実行するための機能です。 （13）Read Aggregated Command オーバーヘッドの低減や通信速度の向上のために、複数のH A R Tコマンドを 一回の通信で実行するためのコマンドです。Wirelessデバイス、Adapter や Gateway では必須機能です。 （14）Catch Device Variable 同じH A R T ネットワーク内にあるデバイス間でのデータの共有を可能にしま す。すなわち、 他のデバイスのプロセスデータを用いて、 自己のプロセスデータの 計算を行うなどの機能を実現できます。 （15）Wireless 無線通信に関わる、物理層、データリンク層、ネットワーク層、ネットワーク管理 層の各層のコマンドを定義し、 WirelessHARTネットワークを実現しています。 WirelessHARTネットワークにおいては、 無線対応したデバイスも当然ですが、 Gateway、Network Manager、Adapter が重要なコンポーネントになり ます。Gateway は、上位のシステムとWirelessHART ネットワークを接続し ます。Network Manager は WirelessHART ネットワークの各種管理を行 います。Adapterは、 無線対応していないHART 機器をWirelessHART ネッ トワークの世界に導きます。 ＊ ＊ ＊ HART7において、 Wirelessデバイス、 I/Oシステム、 サブ・デバイスなどサポー ト範囲が拡大され、 以上のように大幅な機能アップがなされました。 フィールド機器のネットワーク化において、ますます重要な通信方式になって くるでしょう。 ＊1 NAMUR：An international association of users of automation in process industries 1949 年ドイツで設立。設立時の主体は化学・薬品製品のメーカー、ユーザーであ る。2014 年現在137 社が加盟している。 ＊2 NE 107 （2006-06-12） ：フィールド機器の自己監視・診断機能に関する要求仕様。 【 （株） エム・システム技研 開発部】 「計装豆知識」は Web サイトでもご覧いただけます。 http://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/index.html APPLICATION アプリケーション シングルループコントローラの アプリケーション 定量混合出荷調節システム 第4回 機 種 今回は、バッチ調節機能付シングルループコントローラ（形式： バッチ調節機能付 SC200B 混合調節機能付 SC200B 率を指定して流体Bの流量を混合調節制御すればQ b が得られます＊2。 SC200B、以下 「バッチコントローラ」 と称します） と混合調節機能付 つまり、Q b としてQ a に比率 R nを乗じた定量が投入されることにな シングルループコントローラ （形式：SC200B、 以下 「混合コントロー ります。 ラ」と称します）を組合せた定量混合出荷調節システムのアプリケー ション事例を紹介します。これは、 今まで第1回から第3回までに紹介 してきましたシステムを統合したもので、定量出荷調節制御と混合調 節制御を1バッチ工程で同時に行います。 定量混合出荷調節システムの概要 （1）制御開始の準備を行います。 「バッチコントローラ」と「混合コン このシステムでは流量計からのパルス列信号をカウントして調節弁 トローラ」 にある 「積算リセット」 ボタンを押し、それぞれの入力パルス の連続制御を行い、原料 （流体） を決まった分 （定量） だけ計量投入し、同 積算値をリセットして“0”にします（図2 ①） 。設定流量積算値 q A に 時に別の第 2の種類の流体を連続的に混合し、各流体の仕込体積の比 対する混合比率 （％） を 「混合コントローラ」 の画面から入力します。 率が所定の値となる混合調節制御を行います。図1に簡単な構成例を （2）バッチのスタートを行います。外部から接点信号を「バッチコ 記載します。図1において、 「バッチコントローラ」 でマスタラインの流 ントローラ」 に入力するか、または液晶パネル前面に割り付けられたス ＊1 体 A の定量出荷調節制御を行います 。制御の結果、図 2に示すよう イッチによって開始します。バッチスタートと同時に「バッチ・プログ に流体 A の仕込体積 Q a が得られます。この仕込体積 Q a に対し、 「混 ラ設定」ブロックのプログラム出力を開始し、出力値を初期値 20％か 合コントローラ」 を使用して流体 A の流量をマスタ信号とし、任意の比 1 ％／ s）の設定に沿って上げていきます ら設定された上昇傾斜率K （ （図2 ②） 。 （3）このプログラム出力を目標値としたPID 制御も開始され調節弁 再発信 パルス バッチコントローラ 流体 A ラ」に取り込まれます。同時に再発信パルス列信号 q A’ （設定流量）を出 力して 「混合コントローラ」 に送り、 調節弁Bの制御を開始します。 混合 設定流量 調節弁 A 流量計 A （マスタライン） が流れ始めれば、流体 A の流量パルス列信号 q A が「バッチコントロー 4∼20mA DC パルス列 qA A の開度を制御します。積算リセットを解除して、マスタラインに成分 qA’ （4） 制限設定 75％に到達すると、出力は一旦保持され （図2 ③） 、入 A+B 力パルスの積算値が「初期流量積算制限値」に到達したとき、定常値 混合コントローラ 100％まで上昇して、 目標値が100％となった調節弁 Aの開度はほぼ 測定流量 全開になります（図2 ④） 。調節弁Bは流体 A の流量に追従し設定した パルス列 qB 混合比率となるように開度が制御されます。 4∼20mA DC （5）積算値が「プリバッチ値（バッチ設定値－プリバッチ設定値） 」に 流体 B 到達すると、スローダウン設定 （50％） までプログラム出力を絞ります 調節弁 B 流量計 B （図2 ⑤） 。さらに積算値が「バッチエンド値（バッチ設定値－漏れ予測 図1 定量混合出荷調節システム構成例 値） 」 に到達すると、 プログラム出力を0％にして調節弁 A を全閉にしま す（図2 ⑥） 。調節弁Bも流体 A の減少に追従して開度を絞っていき全 積算値 閉にします。 バッチ設定値 プリバッチ 設定値 ＊ ＊ ＊ 漏れ 漏れ検出 予測値 設定値 このように2 台のコントローラを組合せることにより高精度なバッ チ制御と混合調節制御を同時に行うことができます。 漏れ検出 期間 初期流量積算 制限値 ① バッチ スタート 弁開度 弁全開 弁全閉 ⑤ ② K1 スローダウン 設定 50% 設定値 20% ④ K2 K1 ③ ⑥ バッチ機能付 プログラム 出力 時間 流量 qA＋qB 流量 qA シングルループコントローラ 形 式：SC200B 基本価格：500,000 円 K1：上昇傾斜率 K2：下降傾斜率 リセット 設定値 75% 弁小開 時間 バッチエンド リセット 到達 バッチ終了 設定値 100% プリバッチ 到達 （W72×H144×D324、D424 mm） 混合結果 混合調節能能付 QB シングルループコントローラ 形 式：SC200B 基本価格：500,000 円 QA QA 流量 qB 時間 時間 Rn 混合 QB QA：流体 A の仕込体積 QB：流体 B の仕込体積 Rn：流体 A に対する流体 B の混合比率 （W72×H144×D324、D424 mm） 詳細形式、詳細仕様はホットラインまでお問合せください。 時間 図2 バッチ進行とプログラム出力のタイミングチャートおよび混合結果 ＊1「エムエスツデー」 誌 2014 年 7月号参照。 ＊2「エムエスツデー」 誌 2014 年10月号参照。 January 2015 14 新製品 情報 ニュース & トピックス 積層形表示灯「パトレイバー ® ミニ」に、無線 LAN アクセスポイ ントとしても使用できる高機能の機種を追加しました。 ・ 接点入力、または PC（パソコン）から Modbus/TCP で、表示ランプの点灯／ 点滅出力やブザー音の出力ができます。 ・ ブリッジ機能＊により、Ethernet タイプのリモート I/O を無線 LAN でネットワー クに接続できます。 新製品 情報 ・ IEEE802.11a/b/g/n に対応した無線 LAN アクセスポイントとして使用できます。 ・ 2.4GHz 帯、5GHz 帯に対応しています。 電力マルチメータ 54・UNIT シリーズに、端子台を“縦型”にし てさらに使いやすくした「54U2」を追加しました。 ・ 電力系統の 1 回路を接続するだけで、潮流演算、4 象限演算、高調波を含む 交流諸量の計測ができます。 ・ 各種パラメータは、前面スイッチまたは PC を用いた コンフィギュレータから設定できます。 さらに 使いやすく ・ 積算値、設定データは、電源 OFF 時も不揮発性メモリ に記憶します。 なりました！ ・ 表示項目は任意に設定できます。 ・ 工事設計認証取得済みのモジュールを内蔵しており、電波法に基づく免許申請 が不要です。 ・ 無指向性アンテナ（水平方向 360° ）を使用しています。 ・ 無線方式は MIMO 方式 2×2 に対応しており最大 300Mbps（理論値）です。 ・ モード切替により、リピータ（アクセスポイント中継）およびステーションとし て設定できます。 ＊有線から無線への中継機能 Modbus/TCP、アクセスポイント、1 ～ 5 段ランプ 小形 直径 40mm 無線 LAN 表示灯（形式：IT40SW4） ・ ループテスト機能付きです。 基本価格 120,000 円 小形 直径 50mm 無線 LAN 表示灯（形式：IT50SW4） 基本価格 120,000 4 点指示形 電力マルチメータ （形式：54U2） 基本価格 80,000 円 小形 直径 60mm 無線 LAN 表示灯（形式：IT60SW4） 基本価格 120,000 円 アナログ出力付の場合 99,000 円 （W110×H110×D115 mm） 円 無線 LAN アクセスポイント ・表示基本価格は 5 段表示の場合です。 新製品 情報 40 年の実績がある計装用変換器 M・UNIT シリーズに、耐圧 5kV AC の直流入力変換器（形式：SVFH）を追加しました。 ・ 最大入力は－ 2000 ～＋ 2000V DC です。 （CE 対象品は－ 1500 ～＋ 1500V DC 以下） ・ 耐電圧： 入力－出力・電源・大地間 5000V AC 1 分間 出力－電源－大地間 2000V AC 1 分間 ・ 応答時間は、標準で 4ms 以下（0 → 90％）です。 ・ 前面端子のボックス形で、端子カバー付きです。 ・ オプションで基板コーティング仕様もご指定いただ けます。 形式：IT40SW4 耐圧 5kV AC 高耐圧絶縁用 直流入力変換器（形式：SVFH） ） 基本価格 100,000 円 ・オプション仕様により加算があります。 （W72×H111×D143 mm） 形式：IT50SW4 形式：IT60SW4 カタログ 紹介 2015-2016 年度版 新登場 総合カタログ 2015-2016 新製品 情報 カタログのご請求はホットラインまで お待たせしました！ 総合カタログ 2015 − 2016 ができました。 ® コンパクトサイズ・2 出力の「みにまる W2 シリーズ」に、高精 度な温度計測用として入力検出電流 1mA 仕様の測温抵抗体変換器 （形式：W2RS1）を追加しました。 入力検出電流 1mA ・ リニアライズ、バーンアウト付です。 ・ 入力検出電流は 1mA（入力信号 Cu 以外）です。 サイズは A4 判で 1,544 ページ、オールカラー！ 主な製品の仕様は全て掲載してありますので、機種選定に大変便利です。 株式会社エム・システム技研 「 総合カタログ 2015-2016 」 ・ 高速応答形（約 25ms）をご用意しています。 ・ ワールド電源をご用意しています （100 ～ 240V AC、24V DC ／ 110V DC） 。 形式毎の詳細がわかる仕様詳細ページ ・ CE 適合品です。 製品シリーズ紹介ページ ・ オプション仕様（コーティング、トリマ、端子ねじ材質） も豊富にご用意しています。 アナログ形、入力検出電流 1mA 測温抵抗体変換器（形式：W2RS1） 基本価格 1 出力形 47,000 2 出力形 61,000 円 円 CE 適合品 ＋ 3,000 円 ・オプション仕様により加算があります。 15 MS TODAY Vol.24 No.1 （W29.5×H88.5×D124 mm） カテゴリ別 インデックスページ 大形ウオームギア＆ホイール 角度センサ バックラッシュの少ないウオームギア＆ ホイールで高トルクと高分解能を実現 しました。 3 連減速ギア 制御基板 非接触式ポジションセンサ ポジショナ内蔵なので ストロークの比例 制御ができます。 慴動部がないので高信頼性 長寿命です。 ステッピング モータ スクリューシャフト シールスプリング 出力軸 ステッピングモータ 制御基板 高トルク：200N・m 高分解能：1/1000 写真は PRP タイプ サイズ：W313×H177×D159 mm （突起部は除く） 各種 PLC ネットワークを 直結できます。 PLC トルクと作動時間 PLC ネットワーク機器 角度情報や フィードバック情報 および メンテナンス情報 ＊ ORKS ＊ Modbus 作動時間（秒 /90° ） 30 MRP4 MRP5 MRP6 ＊ 10 回転角：90° LONWORKS ＊ 回転角： 45∼180° Modbus 回転角：45∼180° 0 写真は MRP5 通信付タイプです。 アナログ信号設定タイプもあります。 ストローク情報や フィードバック情報 および メンテナンス情報 回転角：45∼90° 15 1 10 100 200 トルク （N・m） ＊ 機種ごとの対応ネットワークについてはお問合せください。 高分解能：1/1000 推力と作動時間 20 18 ネットワーク機器 20 5 ＊ 各種 PLC ネットワークを 直結できます。 PRP-0 PRP-1 25 高 推 力 ： 5000N 写真は PSN1 タイプ サイズ：W182×H140×D221.5 mm （突起部は除く） ＊ 作動時間（秒 /10ｍｍ） ポジショナ内蔵なので 回転角度の比例制御 ができます。 LONW 出力軸 ストローク： 5∼20ｍｍ 14 PSN3 ストローク： 0∼60ｍｍ 12 MSP6 10 ストローク： 10∼40ｍｍ 8 6 4 PSN1 ストローク： 10∼40ｍｍ 2 0 写真は MSP6 通信付タイプです。 アナログ信号設定タイプもあります。 MSP4 MSP5 16 100 300 1000 推力（N） 5000 ＊ 機種ごとの対応ネットワークについてはお問合せください。 ●記載内容はお断りせずに変更することがありますのでご了承ください。 ●ご注文・ご使用に際しては、最新の｢仕様書｣および｢ご注文に際して｣（http://www.m-system.co.jp/info_order/index.html）を必ずご確認ください。 このマークはRoHS指令で制限されている特定有害物質が 規制値未満の製品であることを示しています。 ●© 本誌の掲載内容はすべて（株）エム・システム技研に著作権があります。無断転載・複製はかたくお断りします。 第24巻 第1号 通巻235号 2015年1月1日 発行（エムエスツデーはWebサイトでもご覧いただけます。http://www.m-system.co.jp/mstoday/index.html ） 発行所：（株）エム・システム技研 編集・発行：（株）エム・システム技研 広報室 〒557-0063 大阪市西成区南津守5丁目2番55号 TEL（06）6659-8202 FAX（06）6659-8512 本誌は環境にやさしい 植物油インキを使用しています。
© Copyright 2024 ExpyDoc
