OPC UAで現場のHART機器をアセット管理システムに統合

OPC UA は、すでに多くのシステムで、メーカーに依存しないイーサネットベースの通信規格として利用されています。最新の資産管理システム (AMS)/プラント情報管理システム (PIMS) を含む、プラント/工場全体のマルチベンダー機器(アセット)を接続するために、ますます使用されています。Ethernet HART マルチプレクサのようなゲートウェイデバイスを使用することで、現在および将来のこれらの多様な要件を満たすことができます。さらに、HART-IP、FDT/DTM、ModbusTCP、PROFINET、ARCOM などの他のプロトコルもサポートされており、柔軟性がさらに高まります。

Ethernet HARTマルチプレクサ

Ethernet HART マルチプレクサの紹介

モジュラー式 Ethernet HART マルチプレクサ「GW PL ETH/UNI-BUS」は4チャネルから最大40チャネルまで拡張可能。適切な通信のため各チャネルはHARTマスタ、Ethernet側は OPC UA, HART-IP, FDT/DTM, ModbusTCP, ARCOMとPROFINETに対応。DCS・PLC計装ユーザのHART対応伝送器を予知保全監視化のゲートウェイであるOPC UA実装のため、HART機器の診断情報を簡単にクラウドへ接続可能。

OPC UAは何を意味するでしょうか。

オープンプラットフォームコミュニケーション統一アーキテクチャ(略称OPC UA)は、2008年にOPC Foundationが発表したプラットフォームに依存しない通信規格です。IEC 62541において国際的に標準化され、ハードウェアやソフトウェアのオートメーションサプライヤによって世界中でサポートされている規格です

OPC UAは通信プロトコルだけではなく、送信オブジェクトの意味についても説明しています。また、産業環境におけるあらゆるシステムに対するアクセスを標準化し、機器間でメーカーに依存しないデータ交換を可能にします。

特長

Ethernet HART マルチプレクサ

① ヘッドステーション

ヘッドステーションはネットワーク通信ユニット、利用プロトコルによりユニバーサルタイプ(UNI)とベーシックタイプ(BASIC)の2種類から選択可能。※ベーシックタイプは基本のプロトコルしか対応してない。


② 拡張モジュール

4 ch. HART (2種), 8 ch. HART (2種),8 ch. HART AIループ電源タイプの5種類から選択可能。

③ 対応プロトコル

ユニバーサル
タイプ(UNI):
HART-IP
OPC UA
FDT/DTM
ModbusTCP
PROFINET
ARCOM



ベーシック
タイプ(BASIC):
HART-IP,
FDT/DTM,
ModbusTCP,
ARCOM


ModbusTCPからPV, SV, TV, QVの値を簡単に読み出し可能。

④ 構成

ヘッドステーション + 拡張モジュールで
HART 4チャネル ~ 40チャネルまで可能 (拡張モジュール最大5台まで)

⑤ プロセス環境対応

ATEX Zone 2, IECEx Zone 2 使用温度範囲 -40 ℃ ~ +70 ℃

構成例

既存の4~20mAループに使用する場合

PLCやDCSの既存AIループに接続するとHART情報にアクセス可能となり、エンジニアリングツールやアセットマネージメントシステムにより見える化を実現します。

既存の4~20mAループからHART情報を横取りする、簡単に設置できます。

※ 設計済みの 4~20mA ループの場合下記の拡張モジュールが適切:
GW PL HART4-BUS (2702234) HART 4チャネル 拡張モジュール
GW PL HART8-BUS (2702235)
HART 8チャネル 拡張モジュール

接続例:アナログ入力の場合
接続例:アナログ出力の場合

既存の4~20mAループの場合、ループ電源と250Ω 内部入力抵抗が設計済みの為、抵抗なし、ループ電源なしのHART4-BUSやHART8-BUSを利用します。

新規にHART機器を追加する場合

DCSやPLCにAI入力を増設せずにHART機器を追加する可能です。その場合、AI入力値はデジタルとしてネットワーク経由にDCSやPLCに伝わります。また、エンジニアリングツールやアセットマネージメントシステムも利用可能です。

※ 新規にHART機器(発信器・伝送器)を追加する場合下記の拡張モジュールが適切:
GW PL HART8+AI-BUS(2702236)HART 8チャネル、AIループ電源タイプ

接続例:アナログ入力の場合
接続例:本質安全アナログ入力の場合

この場合、HART8+AI-BUS がAI入力機器にループ電源を供給します。

※ 外部電源を利用する場合:
GW PL HART4-R-BUS (2702879) HART 4チャネル (250Ω 内部入力抵抗付き) 拡張モジュール
GW PL HART8-R-BUS (2702880)
HART 8チャネル (250Ω 内部入力抵抗付き) 拡張モジュール

接続例:アナログ入力の場合
接続例:アナログ出力の場合

この場合、外部ループ電源利用する必要です。250Ω 内部入力抵抗付きのHART4-R-BUSやHART8-R-BUSを利用するが一番適切が、外部の250Ω抵抗を用意すれば HART4-BUSやHART8-BUSも利用可能です。

参照

関連リンク

フライヤ:Ethernet HART マルチプレクサ (PDF)

パンフレット:オートメーション・イノベーション (PDF)

GW PL ETH/UNI-BUS (2702233) – Ethernet HARTマルチプレクサ
製品ページ:https://www.phoenixcontact.com/ja-jp/products/gw-pl-eth-uni-bus-2702233

リモートI/O機器
製品ページ:https://www.phoenixcontact.com/ja-jp/products/plcs-controllers-and-i-os/remote-i-o-systems

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