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IAF 制御層情報連携 意見交換会 報告

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IAF
制御層情報連携
意見交換会
報告
FDT グループ
日本支部
FA WGリーダ
伊藤章雄
2014年11月28日
設立の経緯
FDT Groupの提案:
o 本年度IAF内の活動として情報WGの分科会形式で「ネットワーク制御層情報連携意見交
換会」を8月以降FDT,PLCopen,OPCJの参加のもとで実施することを提案
o その中の行事として11月13日(木)に欧州から招聘するFDT FAの専門家を交えての討
論会実施を計画
o 本年度は、それらの活動の中から情報連携のユースケースをリストアップしていきたい
関係者にてゼロベースで会のあり方を議論するため、IAF内で意見交換会を立ち
あげる
2
第1回 会合
1.日 時:平成26年8月28日(木) 14:00~17:00
2.場 所:(一財)製造科学技術センター 会議室
3.出席者(敬称略):
o IAF:米田委員長、京念委員
o PLCopen:松隈委員、奥田委員
o OPC: 山下委員、藤井委員
o FDT: 茅野委員、伊藤委員
o 事務局:町田(MSTC)
議事内容
o 交換会の進め方についてのディスカッション
o 3団体でどのような連携が出来るか検討、11月14日のFDT本部主催のイベントに本メン
バーに来てもらうための内容を検討したい。
o 各団体のユースケースをまとめ、情報共有を行いたい
o FAのシステムを理解しないで議論を進めていくと話がかみ合わなくなる。FAのチューニン
グ要素としてはサーボドライブのチューニングがある。
3
第1回 会合
議事内容(継続)
o 各アクチュエータやセンサーに見えないスペックがあり、これらをセッティング・チューニング
する際にFDTは有効と思う。その場合インテグレータが喜ぶ。
o 装置ベンダはFAでは専用ツールを使用する。各センサのプロファイルを入れる。保守デー
タをどうとるか。
o OPCは電話やFAXのようなもので通信インフラである。今回の話も当初の会話はついてい
けないものがあった。PLCopenとFDTにて対応のスコープが見えた段階でOPCがインフラ
として話に加わる順番が良い。ただ、どんな話がされたかを把握する意味で最初から参加
はしておくとよい。
o PLCopenが目指すR&Dの効率化とFDTが目指す保守の効率化について整理を行う
o 現状のFDTの仕様追加すべきものを検討する
o FDTはどのような役割があるのかを問われており、ビルオートメーションの話はあるが、新
しい道を開拓しなくてはいけいない。装置全体をスコープにする等今までの概念にはとらわ
れないアプローチをしたい。
4
第1回 会合
議事内容(継続)
o FAとPAが混在している場面を想定して検討するのがよいのでは?たとえば、製薬関係な
ど
o メインがPAだが、まわりをFAが活用されている事例では適用しやすいのでは。
o FAとしてのRapid Prototypeを事例としてケーススタディしてみてはどうか。その場合の
FDTを使用した保守に切り口を考える等。
o PLCのファンクションブロックについて勉強会を開く。
o 設備診断などで世の中はトータル診断にむかっている。
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第2回 会合
1.日 時: 2014年10月9日 13:30~17:00
2.場 所: オムロン株式会社 東京事業所
3.出席者(敬称略)
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
o

o

o


(a) IAF
米田 尚登 (村田機械)、町田 泰亮 (MSTC:事務局)
宇治 桂一 (産業インテグレーションサービス)、京念 愛 (デジタル)
(b)PLCopen
松隈 隆司 (オムロン)、奥田 誠 (神奈川県産業技術センター)
(c)OPC
山下 栄次 (横河電機)
(d)FDTグループ
伊藤 章雄 (横河電機)、竹内 徹夫 (横河電機)、三井 聡 (三菱電機)
茅野 眞一郎 (三菱電機)
6
第2回 会合
6.議事
(1)PLCopenの概要紹介
(a) PLCopenの目的、モーションFB (説明: 松隈氏)
「配布資料①MotionFBs_IAF20141009.pdf」に沿って、PLCopenの目的や、モーションFBに
ついて紹介。
o
(b) 安全FB (説明: 奥田氏)
o
「配布資料②非常停止FBの検証_IAF20141009.pdf」に沿って、安全FBについて紹介。
o
o
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o
o
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o
o
o
o
(2)今後の進め方について
(a) FDTグループ本部メンバーとの意見交換に関して
次回(11/12(木) 於 中野サンプラザ
FDTグループ本部のメンバー(※)との意見交換を実施する。
※: FDTユーザセミナーで来日予定。
(b) OPCの概要紹介
マイクロソフト社にAzureとOPCとの関係について紹介いただけるようOPC協会より打診する。
(c) ユースケース検討
米田氏よりユースケースとして装置の開発の例を提示いただき、それに関して議論する。
これにより、各団体の協力方法の検討や、各団体間のレベル合わせを行う。
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第3回 会合
1.日 時: 2014年11月13日 10:30~17:00
2.場 所: 中野サンプラザ
3.出席者(敬称略)
o IAF:米田様、京念様
o PLCopen:松隈様、奥田様、水矢様、雨宮様
o FDT: 茅野様、竹内様、伊藤様、三井様、谷川様、小山様、安達様、今井様、小川様、安
藤様、横山様
o FDT本部:FDT FA WG Schneider Manfred, KUKA Roboter Florian
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第3回 会合
4.議事
o FDT FA説明: FDT FA WG Schneider Manfred
 フィールドバスコンフィグレーションへのFDTの適用
• Device Descriptionを使用したGenericDTMの利点とフィールドバスプロモートへのビジ
ネスモデル(ODVA,Modbus,Profinet、CCLINK等への適用)
• FAのデバイスはインテリジェントが少ないので独自のDTM開発のコストはペイしない
• PLCのリソース管理をDTMで実現するプロトはドイツで実装されたが、商品としてはや
らずに消えていった
• PLCopen XMLの普及と関連して考えられる
• PLCopenとFDT本部FA WG側の協調作業は作業負荷の問題で実施していない
 フィールドバス診断へのFDTの適用
• 通信品質の診断:COMDTMへの実装
• 機器の診断:DeviceDTMへの実装
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第3回 会合
4.議事(継続)
o FDT2ベースのOPC UAサーバーの検討状況
 OPC UA DIに対するFDT2のマッピング
 FA特有の個別要素の集合をAutomationML等で表す必要性
 ユースケース分析の必要性
o FDT FAデモの紹介:FDT 安達(Turck、Omron)、FDT 茅野(三菱電機)、FDT 谷川
(Schneider)
o FDTのロボットへの適用: KUKA Roboter Florian
 ロボットの4種類の通信スタックへの通信DTMの適用
 通信、機器診断の通信、機器DTMへの実装
 既存のGatewayDTMの使用とGatewayDTM自製のバランス
• ネットワークベンダに意向に振られる(EtherCAT:Beckoff)
 SAPのオーダー情報に基づき、自動でネットワークトポロジー情報を生成し、非熟練の製
造作業者により容易に装置にインポートし、コミッショニングができる。
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第4回 会合(予定)
日時: 平成26年12月18日(木) 13:30-17:00
場所:オムロン株式会社 東京事務所 7F 会議室
内容(候補):
o 13:30-15:00 (予定)
OPC: マイクロソフト社によるAzureとOPCとの関係について紹介
o 15:20-17:00 (予定)
FDT: 11/13 FDTグループ本部メンバーとの意見交換で出た課題点の議論
 Device Descriptionを使用したGeneric DTMの利点とフィールドバスプロモートへのビ
ジネスモデル
 機器DTMによるメカコンポの診断の実装の議論
 OPC UAに対するFDT2のマッピングに関する議論
 FA特有の個別要素の集合をAutomation ML等で表す課題
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PA と FAにおけるFDT適用の特徴
The difference between PA and FA
The technology to show equipment to upper layer information network is required OPC
FDT Frame
FDT Frame
Engineering Tool
COMM DTM
COMM DTM
DTM for equipment
PA機器:高機能
PA device is intelligent.
Equipment
Device
FA機器:単純だ
がPLCプログラ
ムにより高機
能となる
Most FA devices are simple. Intelligence provided through PLC program
PLC
Device DTM
Device
装置を上位情報
ネットワークに見
せる技術が必要
Device
Device
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異なるアプリケーションと一つの機器ツール(DTM)
Different applications, one Device Tool (DTM)
Systemtool
Ethernet
Router
Ethernet
Machine
Machine
Ethernet
PLC Programming Tool
(Cell Level)
(Cell Level)
Machine
Machine
Stand‐alone Tool
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フィールドバス / スレーブの設定のコンセプト
フィールドバスマスターとスレーブの設定機能は対応するDTMの一部の要素となっ
ている
o 設定のユーザインタフェースはDTMの
一部の要素である
もし、機器ベンダーが
機器記述ファイル (e.g. Profibus GSD)を供給
していれば、スレーブの設定のためにインタプリ
タ―DTMが使用できる
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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スレーブの設定の事例
機器は固有のDTMとともに供給
される
ユーザインタフェースは機器ベ
ンダ固有である
o 機器ベンダ固有のルック&フィー
ル
o 機器に対する最適なユーザビリ
ティ
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マスターの設定の事例
PLCはDTMと共に供
給される
DTMはユーザインタ
フェースを提供する
フィールドバスマスタ
DTMは機器DTMか
ら情報を収集する
フィールドバスマス
ターDTMはマスタス
タックとネットワークの
設定に使用される
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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ネットワーク / フィールドバス診断DTM
診断ハードウエア / ソフトウエアはDTMを使用する
ことでエンジツールに統合されている
o ベンダー固有の通信をサポートする
通信DTM, 例 USB, Ethernet経由
o フィールドバス診断ソフトウエアを搭載する診断ハードウ
エアに対応する機器DTM
DTMはPLC実機と並行して起動され、機器DTMは
フィールドバスと接続される
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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FDT®2 - OPC UA 標準の定義
FDT®2をベースとしたOPC UA
サーバーの実装のための標準の
定義作業
o FDT®2 - OPC UA 標準情報モデ
ル
OPC UA Device Integration
 OPC UA Device Integration definition
の拡張定義
o DTMによる情報と機能のマッピン
グをFDT®2 - OPC UA 情報モデ
ルにマッピングする
FDT®2 – OPC Mapping
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
DTM
(FDT®2
Spec)
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OPCサーバーとしてのFDTフレームアプリケーション (1 / 2)
OPCサーバーはデータアクセスのために機器DTMを
使用する
o 全てのDTMはOPCサーバPCにイ
OPC Client
ンストールされる必要がある
o 全てのパラメータやIOのアクセス
o 全てのDTMはロードされる必要が
に使用する
ある(結果高占有率となり、全機器
o データの読み書きを可能とする
のアクセスにいくらか時間がかかる
o OPCサーバーはプロトコル固有の
かもしれない)
扱いは不要
OPC Server – FDT frame application
browse
read/write data
execute function
Data access
interface
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OPCサーバーとしてのFDTフレームアプリケーション (2 / 2)
OPCサーバーはゲートウェイ / 通信DTMを使用できる
o 限定されたパラメータセットを
アクセスする (read only)
o 全入出力をアクセスする
(read and write)
o OPCサーバはプロトコル固有の
ハンドリングが不要
OPC Client
o ゲートウェイ / 通信DTMが
OPCサーバPCにインストール
されるだけでよい
o ゲートウェイ / 通信DTMが
ロードされる (全機器をアクセス
するとしても低い占有率である)
OPC Server – FDT frame application
browse
read/write data
execute function
OPC server creates communication messages itself
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Demonstration 1
FDT container
PACTware
FDT Frame
Sysmac CJ2
PLC
Profibus DP
/Ethernet
Gateway
Piconet
Profibus DP/IO-Link
Remote I/O
Remote IO
GRT1
Remote IO
excom
PS300
IO-Link
圧力センサ
P&F
Li
VDM28
IO-Link
リニア変位センサ 距離センサ
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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Demonstration 2
Sysmac NJ Series
Controller
USB / Ethernet
CX-Integrator
FDT Frame
CJ1W-CRM21
CompoNet Master unit
E3X‐CRT:センサ通信ユニット
+
E3X‐HD:ファイバセンサアンプ
E3C‐LDA0:レーザセンサアンプ
CRT1‐ID16:
デジタルI/Oスレーブ
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
CRT1‐TS04T:
温度入力スレーブ
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Demonstration 3
三菱電機株式会社
・MELSOFT FieldDeviceConfigurator
CC‐Link用DTM (画面) 参考出展
三菱電機株式会社
・シーケンサ
USB/Ethernet
CC‐Link
株式会社パトライト様
・WEP‐C3B:
積層信号灯
パナソニックデバイスSUNX株式会社様
・LS‐403:
レーザセンサ
・FX‐501:
ファイバセンサ
・DPS‐401:
圧力センサ
・SC‐GU3‐01: CC‐Link対応通信ユニット
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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Demonstration 4 (PLC Tool I/F)
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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Example of an Application (Unity)
Frame
Application
FDTDTM
Browser
Project
Browser
DTM
Variables & FB instances エンジニアリングツールとの連携
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
Manfred Brill/Akio ito
2013‐11‐18, IAF講演FDT
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25
ロボットコントローラのバス構成
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フィールドバスIOとコントローラ変数の対応
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PLC Tool interface (Fieldbus Configuration)
Data Exchange (Online)
Configuration (Offline)
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
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PLC Tool interface (Requirements)
•
Consistent and uniform representation of signals for different fieldbus systems
– I/O Signals(Process channels)
– Diagnostic information
– Status information
•
•
•
Support of structured data types
Mapping of FDT data types on IEC 61131 data types
No changes for (existing) Device DTMs
– but have to provide process channel information (not optional for the integration !!) 要求
□異なるフィールドバスシステムに対する一貫性があり、統一された信号の表現
□I/O信号(プロセスチャネル:Name, Address, IEC datatype, …)
□診断情報
□状態情報
□構造化データタイプのサポート
□FDTデータタイプをIEC 61131 データタイプにマッピング
□既存の機器DTMに変更がない
□プロセスチャネル情報の提供が必要(統合のためには必須!!)
2013‐11‐18, IAF講演FDT
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Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
Manfred Brill/Akio ito
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Devices and Signals
Device
name
IO
Status
Signal
(Process channels)
Copyright 2014 FDT Group AISBL. All rights reserved.
IEC Data type
address
30
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