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セーフ・ライン・オートメーション

openSAFETYとOPC UAの出会い

モジュール化の度合いが高く、柔軟性のあるマシン・ラインを自動化する場合、セーフティ・テクノロジーの導入は、今まではほとんど無理なことでした。B&RはOPC UAとopenSAFETYを組み合わせてセーフ・ライン・オートメーションを作り上げることで、それを変えようとしており、モジュール化した生産ラインに完全に自動化したセーフティ通信を提供します。

自己編成型のセーフティ・ネットワークが、セーフティ・アプリケーションのプログラムをし直さずにマシン・ネットワークからマシン全体、あるいは各構成部品の追加や削除を行えるようにします。自己検証ラインの作成までも考えられます。

安全や防御に対する要求をすべて満たしつつ、それを可能にするために、B&RはOPC UAとopenSAFETYの特別な利点を利用しています。

openSAFETY meets OPC UA
openSAFETYはOPC UAの出版-購読型モデルを使ってデータ交換を行います。

どのように機能するか

機械全体、個別の部品、あるいはロボットなど、新しい装置をマシン・ネットワークに加えるとき、OPC UAのセキュリティ・メカニズムはまず保護された接続の確立から始めます。

それから新しいデバイスがOPC UAのディスカバリー機能とサーバ識別機能を使って、セーフティ機能を提供する他のサーバを探します。それによって、ネットワーク上のサーバが希望する基準に従ってフィルタされます。次のステップでは、OPC UAの閲覧機能が、それぞれのサーバがどんな機能を提供するのか、またどの属性がセーフ・ライン・オートメーションをサポートするのかを識別します。

このようにして、どんなOPC UAサーバでもコードをまったく書くことなく、完全なネットワークのマップを手に入れることができます。これでセーフ・ライン・オートメーションの第一段階、発見フェーズは終了です。

Safe-Line-Automation
セーフ・ライン・オートメーションはOPC UAとopenSAFETYを組み合わせ、生産ライン全体を通してシームレスなセーフティを提供します。

バリデーション・チェック

次に来るのは、検証フェーズです。ここではセーフ・ライン・オートメーションは新しいコンポーネントがすでに知っているものか、あるいは前に検証されたセーフティ構成とマッチするかどうかをチェックします。もし合っていれば、この時点でマシン・オペレータがすることは何もありません。

大きな違いがあることが分かれば、ユーザはHMIアプリケーションの標準化要素経由で、新しい構成をチェックし、正しいかどうか確認するよう指示されます。この要素を実際に構築するために、指示と対応するUI要素の両方を実行されている作業のタイプ、例えば試運転、修正、修理などに従って分類されます。この入力が保存されると、セーフ・ライン・オートメーションの構成は今後自動的に認識されます。

妥当性チェック

起こりえるエラーを排除するため、今度は構成について妥当性のチェックをします。これには、属性とデバイスの適合性、構成に妥当性があるかどうか、ネットワークのタイミングが正しいかについて、openSAFETYのメカニズムを使った確認を行います。

このプロセスは、通常マシンの立ち上げ時に行われるチェックと非常に似ています。レスポンスタイムとサイクルタイムの速さが十分で、それぞれのセーフティ機能が信頼性をもって確実に実行されるかどうかのテストも含まれます。セーフ・ライン・オートメーションのフェーズ・モデルでは、このステップは妥当性フェーズとされています。

セーフ・データ伝送

ここで次のプロセス・フェーズに移り、ラインはセーフティ関連プロセス・データの伝送を開始します。セーフ・ライン・オートメーション・システムは生産を開始します。

  • ハイライト
  • プラグ・アンド・プレイのセーフティ・テクノロジー
  • 自己検証ライン
  • 最高の柔軟性

openSAFETYはどのようにOPC UA経由で通信するか?

オープンソース・セーフティ・プロトコルopenSAFETYは、どんなフィールドバスまたは産業用イーサネット・ネットワークでも伝送手段として使用できます。ブラックチャネルの原則により、セーフティ関連データは伝送プロトコルの影響を受けることなく交換できるようになります。

openSAFETYはOPC UAの出版-購読型モデルを使って、セーフティ・プロセス・データ・オブジェクトの形でプロセス・データ交換を行います。その結果、openSAFETYノードどうしが互いに直接通信できるようになり、非常に高速なレスポンスタイムの実現が可能になります。一方、妥当性チェックの間、データはセーフティ・サービス・データ・オブジェクトを使って検索されます。これは、ネットワークやOPC UAサーバ上の不要なトラフィックを避けるために、OPC UA方式の呼び出しを利用しているのです。

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