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フィールドバス上級診断ツールで委託

フィールドバスを備えたプロセス工場

プロセス工場でのフィールドバス・オペレータは、測定と制御タスクにてフィールドバスの使用によりメリットを受けます。インテリジェントフィールド機器は、高精度で、アナログから二進法への変換は一度だけ。この二進法伝送の価値はチェックサムとその他デジタル伝送に共通のメカニズムを用いて確実に行われます。これにより制御ループがより高精度になり、従って一貫性の高いより良い品質になります。

こんにちのフィールド機器は、故障などの不動作、バルブの作動時間やその他機器の使用に関するステータス等の情報を伝送することができます。定期的なインターバルを以ての時間的に基づくものでなく、予言的なメンテナンスが実際のフィールド機器に基づいて実行されます。DCS 製造業者は、包括的なアセット管理を以て反応します。ニーズに基づくメンテナンス活動を促進し、時には通常のプロセスと比べて2倍のインターバルが掛かる事もあります。

さらに、フィールドバスを通じてのリモート構築は、バッチプロセスにおいて、またはフィールド機器が稼働中に交換される際のスピードがアップします。これらのメリットは、フィールドバスが工場プロセスオートメーションの旧来的なセグメント内でさえ価値があることを証明したことになります。


高機能診断でフィールドバス通信を分かりやすく

多くの新しいユーザーは、フィールドバスネットワークそのものをブラックホール、または少なくともブラックチャンネルだと見なしています。データはミステリアスに DCS によってチャンネルに送られ、フィールド機器によって受け取られ、また逆方向に送受信されるのです。シンプルな理由があります:複数の機器が並行して同じケーブルに接続されているとき、通信信号は複雑さを増します。4…20 mA テクノロジーに比べるとこれは明白です。このテクノロジーではケーブルごとに1つの機器が接続されており、負荷電流は測定値、断線、短絡のすべてを示すからです。


Pepperl+Fuchs 製高機能診断モジュールが、操業中にフィールドバスの物理的な層を監視します。
Pepperl+Fuchs 製高機能診断モジュールが、操業中にフィールドバスの物理的な層を監視します。

オペレータやとメンテナンス員は、以下のようなあいまいな言葉ではっきりしない工場の状況を表してきました:「機器は1日中正常に作動していましたが、2-3時間程停止し、また復活しました」または:「フィールド機器のLCDは電源供給されていたが、機器は短時間しかライブリストになかった」ほとんどの場合では、これはハンドヘルドのツールが データ信号を解読できず、ユーザーにフィールドバスケーブル内でなにが起こっているか必要な詳細を告げる事が出来ない為です。

FieldConnex® Power Hub 用高機能診断モジュールの様なこんにちのフィールドバス診断ツールは、フィールドバス物理層と通信に透明性をもたらします。モジュールは、供給電圧、ロード電流、信号レベル、ラインノイズやジッターのような測定を行います。モジュールは通信に耳を傾け、セグメントと機器の情報を区別します。診断マネジャー内の明瞭かつ分かりやすいディスプレーは、読取り状況をユーザーに示し、これによりあいまいに思われる工場コンディションに透明性を与えます。


異常な状況

多くの場合、毎日の作業のなかで検知されないもので、 フィールドバス物理層との通信に有害な影響を与えるものがあります。

  • 現存のケーブルが使用されていたときは、そのキャパシタンス値とインダクタンス値が不適切であったりします。
  • ハウジングが不適切に閉められると、水が浸入する事が有ります。腐食によりフィールド機器から伝送される信号が、信号減衰の原因となり得ます。
  • 振動により接続が不良になる事があります
  • ケーブルまたはフィールド機器のコンポーネントは、時間の経過とともに劣化します
  • シールド配線の束は、両極間または接地に対して絶縁を悪くすることがあります
  • 間違った接地選択やシールド配線はループを構成し、ノイズを誘起する原因となります。

複数ケースの混ぜ合わせは、しばしば上記の記述につながる状況を招きます。各個別の状況下では、物理層値からはみ出す事がありますが、通信を中断する程には至りません。フィールドバスは、とにかく頑丈なのです。しかしいくつかの要素がすでに限度に近づいている場合、例えば1つの周波数コンバータが フィールドバスのトランクに隣接のインダクションモータをスタートさせる等、あと1つ障害が加わる事でこのセグメントの耐性レベルを超えさせることもあります。結果として、通信は少なくとも短期間障害を受けます。

フィールドバス物理層は、ミステリーではありません。高機能診断 モジュールのような正しい診断ツールによる明瞭な表示を必要とします。上記の状況すべてが適宜に検知され、対処する事が出来るのです。コミッショニングにも、このようにして設置の質がよくなり、通信はより高いエラー耐性を得ます。それだけではありません:ユーザーは、障害がプロセスにとって大問題となる前に警告を受ける事を求めます。


プロアクティブな干渉のための警告とアラーム

高機能診断モジュールは、フィールドバス通信 をオンライン、リアルタイムで監視します。オペレータと保守の人は、制御室で全測定結果を見ることができるのです。人員が危険エリアに出向く必要はありません。制御盤トやフィールド・ジャンクション・ボックスにアクセスし、ハンドヘルド式機器を使用する必要は一切ありません。情報は、直ちに手に入るのです。



通信:信号は供給電圧上に変調されます。ビットが、1Vp-pで重畳し伝送されます。これにより、フィールドバス通信が非常に安定状態となり、障害に対して耐性を持ちます。

コミッショニング中、すべての関連測定結果は不検知バンドも警告レベルを受け取ります。フィールドバスケーブルに関連するいずれかの変更は、オペレータステーションでのサマリー警告とアラームを発生させます。オペレータが現在高機能診断 モジュール診断マネジャによりアクセスできる情報は、的確な決定を下すために役立ちます:ノイズの増加とわずかな接地の漏れは、状況が悪化していることを示しますが、これを監視する事が出来ます。工場のオペレータは直ちに修理を行うか、次のシフト向けに追加の点検をスケジュールするか、あるいは次回に計画されている停止まで待つか決定を下すことができます。これはすべて、工場が最高の質と生産レベルを保ちながらできることです。


生産最適化-安らかな心で

工場で稼働をスムーズにし、想定外の停止を減らす事が出来ます。フィールドバスが最適な状態に無い時、ある一定のパーセントのエラーが検知されずに行われると、バスサイクル時間が増加します。 減少されたシステム反応時間は、生産の質に寄与する要因でもあります。

適切に調整され、対処されたメンテナンスを施されたフィールドバスシステムフィールド機器は、全体的なシステム利用性を向上させるだけでなく生産の質も向上させます。また、工場責任者やオペレータ、メンテナンス要員に、安心を与えます。以前にはブラックホールとしか思えなかったフィールドバスの設置が、いまでは煌煌と灯りがつき、Pepperl+Fuchs製FieldConnex® 高機能診断モジュールによりモニタされているのです。