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MICREX-NX 概説書 V1.1 2006.6

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MICREX-NX 概説書 V1.1 2006.6
第 1.1 版
2006 年 6 月
0 ページ
本概説書は、MICREX-NX システムおよび関連コンポーネントのハードウェア/ソフトウェアを広くご紹介する
目的で編集されています。
記載内容については MICREX-NX システムの標準仕様だけではなく、オプション仕様も含まれています。
記載内容については MICREX-NX システムだけではなく、TIA(Totally Integrated Automation)コンセプト製品
も含まれています。
記載内容については MICREX-NX システムだけではなく、サードパーティー製品も含まれています。
本データシート記載の内容は予告なく変更する場合があります。
! 安全に関するご注意
本概説書に記載された製品を正しくお使いいただくため、ご使用の前に必ず「取扱説明書」や「仕様書」をよく
お読みいただくか、当社またはお買いあげの販売店にご相談下さい。
*取扱いは当該分野の専門の技術を有する人が行ってください。
1 ページ
目 次
第1章 システム概要 ……………………………………………………
1.1 概要 ………………………………………………………………
1.2 特長 ………………………………………………………………
1.3 MICREX-NX および関連システム/コンポーネント(構成機器) …
1.3.1 システム構成図
1.3.2 コンポーネント(構成機器)
1.3.3 ソフトウェア
1.3.4 ライセンス種類
1.4 システム仕様 ……………………………………………………
1.5 冗長化システム …………………………………………………
1.5.1 はじめに
1.5.2 MICREX-NX の冗長化コンセプト
1.5.3 MICREX-NX の安全性コンセプト
1.5.4 コンポーネントの推奨使用方法
1.6 時刻同期とタイムスタンプ ………………………………………
1.6.1 時刻同期
1.6.2 タイムスタンプ
1.7 セキュリティ機能 ………………………………………………
1.7.1 セキュリティ機能の必要性
1.7.2 MICREX-NX のプラント保護
1.7.3 コンポーネントとファンクション
1.7.4 SIMATIC LOGON による集中ユーザ管理
1.7.5 電子署名
1.8 プロセス管理の検証方法 ………………………………………
1.8.1 プロセスおよびプロセス管理検証の目的
4
4
4
6
12
13
7.3.1 PROFIBUS-DP (Decentralized Peripherals)
7.3.2 PROFIBUS-PA (Process Automation)
7.3.3 DP/PA LINK
7.3.4 PROFIBUS-DP による長距離伝送
7.3.5 PROFIBUSの冗長化
7.3.6 10 ms 精度のタイムスタンプ
15
15
15
36
36
36
37
37
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7.4 他のシステムへの結合 …………………………………………… 38
7.5 その他の制御LAN ………………………………………………… 38
7.5.1 DPCS-F
7.5.2 FL-NET
7.5.3 PE/P-LINK
15
15
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16
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7.6 その他のリモート PIO バス ………………………………………… 38
7.6.1 T-LINK
7.6.2 FFI
7.6.3 オープン PIO
16
38
38
38
16
2.2 特長、機能 ……………………………………………………… 18
2.3 仕様 ……………………………………………………………… 19
2.4 GUI ……………………………………………………………… 20
20
第 3 章 セントラルアーカイブサーバ(CAS) とストレージプラス………… 22
3.1 ,アーカイブの基本構造…………………………………………… 22
3.2 ,セントラルアーカイブサーバ(CAS)……………………………… 23
第 4 章 エンジニアリング ステーション(ES) ……………………………
4.1 概要 ………………………………………………………………
4.2 エンジニアリング項目 ……………………………………………
4.3 エンジニアリングツールの機能 …………………………………
24
24
24
24
第 5 章 オートメーションシステム(AS) …………………………………
5.1 概要 ………………………………………………………………
5.2 特長 ………………………………………………………………
5.3 標準構成 …………………………………………………………
5.4 仕様 ………………………………………………………………
5.5 冗長化構成 ………………………………………………………
27
27
27
27
28
28
第 6 章 リモート PIO ……………………………………………………
6.1 概要 ………………………………………………………………
6.2 特徴 ………………………………………………………………
6.3 ET200M の構成 …………………………………………………
6.4 ET200M の構造 …………………………………………………
6.5 PROFIBUS DP バスの冗長化接続 ……………………………
6.6 仕様 ………………………………………………………………
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35
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7.3 PROFIBUS ……………………………………………………… 36
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14
2.1.1 OS シングルステーションシステム:シングルユーザシステム 17
2.1.2 OS クライアント/サーバーシステム:マルチユーザシステム 17
2.1.3 OS WEB クライアント/WEB サーバ
18
5.5.1 特徴
5.5.2 システム構成
5.5.3 CPU の同期方法
5.5.4 プログラミング
5.5.5 通信アプリケーション
7.2.1 ターミナルバスとプラントバスの分離
7.2.2 ターミナルバス
7.2.3 プラントバス
7.2.4 ターミナルバスとプラントバスの冗長化
7.2.5 ネットワークデバイス
6
7
11
11
第 2 章 オペレータステーション(OS) …………………………………… 17
2.1 概要 ……………………………………………………………… 17
2.4.1 標準のユーザインターフェース
第 7 章 ネットワークシステム ……………………………………………… 33
7.1 概要 ………………………………………………………………… 33
7.2 ターミナルバス/プラントバス……………………………………… 34
28
29
29
29
29
第 8 章 統合設備管理システムと
フィールド機器管理ツール(PDM) ………………………………
8.1 概要 …………………………………………………………………
8.2 機能 …………………………………………………………………
8.3 ソフトウェア …………………………………………………………
39
39
40
41
第 9 章 バッチシステム ……………………………………………………
9.1 概要 …………………………………………………………………
9.2 機能 …………………………………………………………………
9.3 パッケージソフト構成 ………………………………………………
9.4 FDA 21 CFR PART11 対応 …………………………………………
42
42
42
43
43
第 10 章 ルートコントロール ……………………………………………… 44
10.1 概要 …………………………………………………………………. 44
10.2 機能 ………………………………………………………………… 44
第 11 章 安全計装/PLC システム …………………………………………
11.1 概要 …………………………………………………………………
11.2 機能 …………………………………………………………………
11.3 ソフトウェア …………………………………………………………
45
45
46
47
第 12 章 マイグレーション …………………………………………………
12.1 概要 …………………………………………………………………
12.2 マルチサーバー機能を利用した制御 LAN の接続 ………………
12.3 P/PE-LINK、T-LINK、FFI、オープン PIO の接続 …………………
12.4 既存システムの機能の継承 ………………………………………
48
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48
49
49
12.4.1 ソフトウェアコンバート
124.2 HMI画面定義
49
49
第 13 章 試験・保守 ………………………………………………………… 50
13.1 試験 ………………………………………………………………… 50
30
30
30
30
31
31
32
2 ページ
13.1.1 シミュレーション機能
50
13.1.2 SFC ビジュアライゼーション機能
50
13.1.3 バージョンクロスチェッカーによるプロジェクトバージョンの比較 50
13.2 保守 ………………………………………………………………… 51
13.2.1 MICREX-NX の故障診断機能
13.2.2 保守の容易化
13.2.3 保守サービス体制
13.2.4 保守サービス期間と考え方
13.2.5 予備品の供給および修理対応
51
51
52
53
53
第 14 章 データシート …………………………………………
オペレータステーション(OS)ハードウェア仕様……………
オートメーションシステム(AS)CPU 収納ロッカ外形図例
(DC24V 仕様) ……………………………………………
AI モジュール(ET200M) ……………………………………
AO モジュール(ET200M) …………………………………
DI モジュール(ET200M) ……………………………………
DO モジュール(ET200M) ……………………………………
54
54
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59
59
60
第 15 章 安全性・環境条件 …………………………………
15.1 電磁的適合性(EMC)性能 ……………………………
15.2 環境条件 ……………………………………………
15.3 安定稼動を維持するための環境 …………………
61
61
61
62
第 16 章 適用規格 ……………………………………………
16.1 ハードウェアが準拠する法規、規格 …………………
16.2 ソ フトウェアが準拠する法規、規格 …………………
参考:MES 機器/MICREX-NX 機器/
フィールド機器/マイグレーション機器……………
63
63
63
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3 ページ
第1章 システム概要
1.1 概要
MICREX-NXは富士電機システムズが従来システムの機能、パフォーマンスをさらに洗練/進化させ、『ユーザのご
要望に柔軟に応えるべく開発した新世代の情報制御システム』です。
MICREX-NXはフィールドレベルから生産管理、経営レベルまで有機的に結合《垂直統合》し、上流プロセスから下
流まで、およびPAとFAをシームレスに統合《水平統合》化した、垂直水平統合制御システムです。
事業所/工場/設備単位でライフサイクルを通して、ユーザのご要望に柔軟にお応えします。
MICREX-NXは小規模プラントから中~大規模さらに超大規模までと、今までにない広い範囲をスケーラブルに対応
します。
MICREX-NXは、安全計装(IEC61508)やFDA21 CFR Part11等の各種国際/海外規格に対応しています。国際規格
対応の国内最新鋭設備の構築、各国への輸出に最適なシステムです。
MICREX-NXは既設ハードウェア、ソフトウェア資産を継承します。
各分野向けカスタム アドオン
BATCH
バッチ分野
連続制御分野
MICREX-NX
1.2 特長
• 多様なニーズ(不要機能の非搭載、ユーザライブラリ構築、プラント増設、ソフトウェアアップグレードなど)に対応でき
る柔軟なシステムです。
• オペレータステーション(OS:HMI)、エンジニアリングステーション(ES)、オートメーションシステム(AS:コントローラ)等の
コンポーネントを組み合せることにより、小規模から大規模までスケーラブルに構築できます。
工場/事業所レベル
プラント設備
小規模プラント
スケーラビリティ 1 : 400
4 ページ
• ハードウェアコンポーネントもスケーラブルに拡張可能です。オートメーションシステム(AS)は性能/容量を約4倍の範
囲でスケーラブルに構築できます。
• フィールドレベルから生産管理、経営レベルまで有機的に結合する垂直統合システムです。Ethernet、TCP/IP、OPC
等を利用し、全社的なネットワークをシームレスに組み込むことができます。
• 上流プロセスから下流まで、PAとFAをシームレスに統合する水平統合システムです。
受配電設備・ユーティリティ
原材料設備/製造設備/梱包・出荷
給排水処理設備
MICREX-NX
•
•
•
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•
•
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•
•
•
•
•
•
•
OPC/AS-i/MODBUS/HART等の豊富なシステム間インターフェースをサポートします。
高性能/高信頼性のハードウェア/ソフトウェアコンポーネントです。
オープンなWindows環境、マルチメディアに対応しています。
GPS/電波時計による高精度な時刻同期をサポートします。
最小10ms(分解能1ms)のタイムスタンプにより、
① ユニットの直接的なエラー原因を特定
② プラントの相互関係分析に応用
③ 時間が問題となる信号変化の検出とその順序 を適正に通知できます。
フィールドからHMI、PAとFA、極小規模からオートメーションシステム(AS)1,000台規模までを統一したエンジニアリン
グ環境、豊富なエンジニアリングツールによりエンジニアリング/メンテナンス効率をアップし、品質が向上しています。
シミュレーション機能によるオートメーションシステム/PIO/プラントの3段階の実機レスデバッグにより、高品質/高信
頼性を実現しています。
プラントシミュレータは、オペレータトレーニングにも適用できます。
多重故障に対応した完全冗長化、リング構成可能なターミナル・プラントバス/リモートPIOバス、マルチサーバによる
機能分散、高度なセキュリティ管理による高信頼性を実現しています。
制御の要であるAS(オートメーションシステム)は高速PLCを素材に、ソフトウェアで高機能を実現。超高速コントローラ
や汎用PLCも接続できます。
フィールドI/OバスとしてPROFIBUS DP/PAを採用し、モータと発信器をシームレスに結合した先進のEI(電機・計装)
監視・制御システムです。
冗長化されたオートメーションシステム(AS)はプロセス稼動中にCPU、I/Oモジュールの交換が可能です。交換後は自
動的にバックアップCPUからデータ、プログラムをロードし、保守の容易化と冗長化システムへの復帰時間を短縮しま
す。
安全計装(IEC61508)をサポートします。
標準システムとシームレスに統合できる統合設備管理(PDM) 、銘柄管理(バッチ)プロセス、ルートコントロール等の
世界で実績のある豊富なアプリケーションパッケージを用意しています。
段階的、かつシームレスなマイグレーションにより資産を継承します。
24時間365日保守対応が可能です。コールセンターによる窓口一本化と日本全国80ヶ所の拠点に保守要員を配置し
ています。海外保守対応も可能です。
各種国際/海外規格対応:IEC 61131-3/ISA S88.01/FDA 21 CFR Part11等の規格に対応しています。
PDMを含む統合設備管理機能により、システム内設備の状態・パラメータ変更等がオンラインで監視・設定できます。
インターネット/イントラネット経由で、ブラウザを利用して汎用PCによるプラント監視制御を可能にします。
5 ページ
1.3 MICREX-NXおよび関連システム/コンポーネント(構成機器)
1.3.1 システム構成図
OS
Web クライアント
MES
プラント 情報
インターネット/イントラネット
Web
サーバ
ターミナルバス
OS サーバ
(マイグレーション)
OS クライアント
(2 VGA) OS クライアント
OS シングル
ステーション
OSサーバ
(冗長化)
ルートコントロール
サーバ
バッチサーバ
FL-net
CAS
(セントラル
アーカイブ
サーバ)
Win-CC
メンテナンス
サーバ
プラントバス(制御LAN) Industrial Ethernet
AS 417
AS 416
AS 414
SAS
P/PE-Link
ACS-2000
T-Link
SAS
MICREX-AX
Optical FFI
PROFIBUS - DP
ACS-250
ICS-2000
MICREX-PIII
MICREX-IX
サービス
(情報LAN)
ACS-2000
ICS-2500
バッチ
クライアント
エンジニアリング
ステーション
(PDM搭載)
AOS
ADS
DPCS-F
PCS-500
OPCサーバ
AS 414 H
AS 417 H
ET
200M
ET 200M
DP/PA Link
シリアル
As-i
MODBUS
PROFIBUS-PA
EPAP
ET 200M
ET 200M
failsafe
イン
バータ
ET 200M
As-i
,MODBUS
DP/PA Link
Y-Link
D-LINE
SIMATIC
TDC S7-300
AS 414 F/FH
AS 417 F/FH
PROFIBUS - DP
OCS
DBS
IOS
IDS
OS クライアント
(4 VGA)
ET 200X ET 200S
PROFIBUS-PA
ET 200X ET 200S
COx
NOx
etc
インテリジェントMCC
用語
OSシングルステーション
OSクライアント
OSサーバ
ES
バッチクライアント
バッチサーバ
ルートコントロールサーバ
OPCサーバ
Webクライアント
Webサーバ
CAS
AS
SIMATIC TDC
S7-300
ET200M
ET200X
ET200S
ターミナルバス
説明
サーバ一体型オペレータステーション
オペレータステーション(HMI)
オペレータステーション用サーバ
エンジニアリングステーション
バッチ用オペレータステーション(HMI)
バッチ用サーバ
ルートコントロール用サーバ
マルチベンダ用サーバ
Webクライアント
Webサーバ
セントラルアーカイブサーバ
オートメーションシステム
超高速制御用コントローラ
汎用PLC
標準リモートPIO
IP65現場盤不要のリモートPIO
高機能インテリジェントリモートPIO
情報LAN
プラントバス
制御LAN
PROFIBUS-DP
PROFIBUS-PA
FL-net
DPCS-F
P/PE-LINK
T-LINK
Optical FFI
EPAP
D-LINE
フィールドI/Oバス
フィールドI/Oバス(計装用)
制御LAN
制御LAN
制御LAN
フィールドI/Oバス
光フィールドI/Oバス(計装用)
フィールドI/Oバス(IPU-Ⅱ用)
制御LAN
備考
マルチディスプレイ可
冗長化可、マルチサーバ可
冗長化可、マルチディスプレイ可
冗長化可、マルチサーバ可
冗長化可、OSサーバと兼用可
冗長化可、マルチサーバ可
汎用PC可、ブラウザ使用
OSクライアントと兼用可
トレンドデータ、帳票データの保存
冗長化可、H:冗長化(high availability)、F:安全計装/PLC (failsafe)
ASと統合環境でのエンジニアリング可
ASと統合環境でのエンジニアリング可
冗長化可
冗長化可、光接続可、IEEE802.3、Ethernet、リング構成可
冗長化可、光接続可、IEEE802.3、Industrial Ethernet(IE)、
リング構成可、冗長化とリング構成同時可
冗長化可、光接続可、リング構成可
フィールド機器への電源供給可
冗長化可、光接続可、IEEE802.3、Ethernet
冗長化可、光接続可、リング構成可
冗長化可、光接続可、リング構成可
冗長化可、光接続可
光接続
冗長化可、光接続可、IEEE802.3、Ethernet
光接続可
6 ページ
1.3.2 コンポーネント(構成機器)
MICREX-NXは以下のコンポーネント(構成機器)によりシステムを構築します。
•
オペレータステーション(OS):
オペレータがプラントの監視・操作を行うHMI
です。OSシングルステーションと、クライアント/
サーバ構成でのマルチOSステーションがあり
ます。オペレータステーション(OS)ではプラント
のあらゆる情報を必要に応じて表示し、様々な
監視制御機能によりプラントの運転/管理/監視
/操作を行います。
また、オペレ-タステーション(OS)はマルチ
スクリーン技術により、1枚のマルチVGAカード
を使用して1台のオペレータステーション(OS)に
モニタを最大4台まで接続することができます。
マルチモニタはモニタの多段積構成や常時表示するグラフィックパネルの代用として効果的です。
PCS-500
ICS-2500
ACS-2000
ACS-250
ICS-2000
ACS-2000
SAS-300
ASA-2000
SAS-55
SAS-2500
項目
表示ディスプレイ
表示分解能
特殊表示機能
表示色
標準画面構成
グラフィック画面
リアルタイムトレンド
ヒストリカルトレンド
•
仕様
任意。19型以上を推奨。液晶、プラズマ、CRTいずれも可
1280×1024ドット
マルチスクリーン表示
1,677万色以上
・オーバービューエリア
最新アラーム表示、プラント階層メニュー、時刻表示、
システム名称表示、ログイン表示、
画面ハードコピーボタン
・プラント監視画面表示エリア
・画面操作ボタンエリア
ハードディスク残容量に依存。1000画面以上可
最大 256,000点(ライセンスによる)
最大 30,000点(ライセンスによる)
エンジニアリングステーション(ES):
統合されたエンジニアリング環境で、アプリ
ケーションソフトを作成できます。ESはオープン
なWindows XP環境で、IEC61131-3準拠の多様
なプログラミング言語の中から自由に選択して
エンジニアリングを行います。
またHMIグラフィック画面(フェイスプレート)の
自動生成機能やシミュレータを使用した効率的
なデバッグを行うことができます。
対応プログラミング言語
・SFC(Sequential Function Chart)
・CFC(Continuous Function Chart)
・LAD(Relay Ladder Logic)
・STL(Structured Text)
・FBD(Function Block Diagram)
・SCL(Structured Control Language)=ST(Structured Text)
7 ページ
@(
@(
•
オートメーションシステム(AS):
@(
@(
ASはプラントのループ制御、シーケンス制
御を実行する高信頼コントローラです。
CPUのパフォーマンス、冗長化の要否に
応じた各種コントローラが用意されており、
プラント最適なコントローラを選択できます。
PCS-500
ACS-2000
ICS-2500
ACS-250
ICS-2000
ASA-2000
ACS-2000
SAS-55
SAS-300
SAS-2500
ASおよびリモートI/Oは低消費電力設計となっています。収納する
キュービクルは密閉型ファンレスや押しこみファン仕様も可能です。
•
PIO:
フィールド機器からのI/O信号をASに取り
込むI/Oシステムです。AS用ラックに組み込
むセントラルPIOとPROFIBUS DPに接続する
リモートPIOがあります。
リモートPIOには、コンパクトな標準I/O
(ET200M)、インテリジェントPIO(ET200S)等
を用意し、それぞれにフェールセーフシステ
ム用PIOも用意しています。
なお、ラック(シェルフ)単位の冗長化および
I/Oモジュール単位の冗長化も可能です。
ET200M
@(
PCS-500
ICS-2500
@(
ACS-2000
ACS-250
ICS-2000
ACS-2000
SAS-300
SAS-2500
ET200S
8 ページ
フェールセーフシステム用PIO
•
ネットワーク:
@(
@(
MICREX-NXはデータ通信にオープンな
Ethernet、PROFIBUS通信を使用しています。
階層に応じて、以下の通信ネットワークに
分類できます。
・ターミナルバス
:クライアントとサーバ間
を接続するネットワーク
です。ESも直接ターミナル
バスに接続できます。
(Fast Ethernet)
・プラントバス
:MICREX-NXの基幹制御ネットワークです。AS-AS間、またAS-OSサーバ間を接続
します。(Industrial Ethernet(推奨)/Fast Ethernet)
シングルステーションの場合はOS、ES、バッチサーバはプラントに接続します。
・フィールドI/Oバス:ASとPIO間を接続するネットワークです。標準PIOの他にインテリジェントフィー
ルド機器が接続できます。また、リンクデバイスを経由して、HART/PROFIBUS PA
/AS-i等に接続可能です。(PROFIBUS)
PCS-500
ICS-2500
ACS-2000
ACS-250
ICS-2000
ACS-2000
ASA-2000
SAS-300
SAS-2500
•
その他:
MICREX-NXは、上記のほかに以下のようなコンポーネントや特長があります。
・ドライブとプロセスのエンジニアリング(モータスタータ、周波数コンバータ
等)の要求に応えるPROFIBUS DP機器を使用
E
O
・バスからの直接電源供給に対応するPROFIBUS PA機器
・プログラミング言語CFCの活用による容易なコンフィグレーションと
オペレータステーション(OS)でのビジュアル化のための論理ブロック
P
R
・フィールド機器管理ツールPDM (Process Device Manager) を使用した
コンフィグレーション
・統合制御システムの自己診断が可能(統合設備管理)
9 ページ
•
ビジネスとITインテグレーションを容易にする標準インターフェース- OPC
OLE for Process Control (OPC)は、多数のデータソースを持つ通信作業のための標準的な仕組みを備えて
います。OPCは、Microsoft社のOLE/COM技術に基づいています。
HMIシステムへの接続
MICREX-NXのOPCインターフェースは、OPC-Fの仕様に準拠しています。データ交換は、MICREX-NX内で
プロセスタグ(データアクセス)を用いて実施できます。
OPCデータアクセスサーバ機能付きMICREX-NX OSサーバ
OPCインターフェースのアプリケーションは、クライアントサーバモデルに基づいています。
OPCデータアクセスサーバは、MICREX-NXシステムソフトウェアと一緒にインストールされます。OSサーバ
は、システムへのインターフェースとしてデータアクセスの工業用通信機能があります。各OPCクライアント
アプリケーションは、このOPCサーバからプロセスデータ(タグ) 管理ができます。
MICREX-NX OSサーバは以下として使用できます。
・OPCデータアクセスサーバ
または
・OPCデータアクセスクライアント
OPCは、MICREX-NX OSサーバ上の1つまたは複数の
オペレータステーションを接続するために使用されます。
オペレータステーションへはネットワーク(たとえば、
ローカルデータネットワーク)を介して接続できます。
•
S7-300シリーズPLC:
OS/ES/ASとの統一エンジニアリング環境で
エンジニアリングが可能です。ただし、
MICREX-NXのもつ高度なエンジニアリング
機能の一部(フェイスプレートの自動生成
機能等)はサポートしていません。
(※S7-300シリーズPLCとしてのエンジニア
リング機能はフルサポートしています。)
•
S7-300 シリーズ PLC
超高速コントローラSIMATIC TDC:
OS/ES/ASとの統一エンジニアリング環境で
エンジニアリングが可能です。ただし、
MICREX-NXのもつ高度なエンジニアリング
機能の一部(フェイスプレートの自動生成機
能等)はサポートしていません。
(※SIMATIC TDCとしてのエンジニアリング
機能はフルサポートしています。)
10ページ
SIMATIC TDC
1.3.3ソフトウェア
ソフトウェア製品一覧の概要を以下に示します。
大分類
種別
選択
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
S7-400H オプションパッケージ
PIDチューナー
ASシミュレータ(PLCSIM)
バージョンクロスチェッカ
インポート/エクスポートアシスタント
基本
選択
基本
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
基本
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
オプション
SFC ビジュアライゼーション
ソフトウェアログオンアドミンツール
ソフトウェアログオンサービスツール
ソフトウェア電子署名
ハードディスクのイメージファイル作成ソフトウェア
LIBRARY BLOCKSライセンス
S7-400F/FH、 F-RUNTIME ライセンス
S7-400F/FH、 プログラミングツール
Webクライアント対応
データアーカイブ
スタータ パッケージ
PDM ベーシックソフトウェア他
エンジニアリング
コントロールセンタ
サーバ
レシピ、階層レシピ、ROPライブラリ 他
シングルステーション
サーバ
冗長サーバ
クライアント
アーカイブ
オプション
AS ソフトウェア
製品概要
基本
ESソフトウェア
OS ソフトウェア
パッケージ分類
ASエンジニアリング
OSエンジニアリング
AS/OSエンジニアリング
ランタイムライセンス
Webサーバ
CAS
ASライブラリ
-
アーカイブサーバ
設備管理
-
ルートコントロール
-
銘柄管理
-
オプション
帳票
-
オプション
※基本:必須のソフトウェア
1.3.4 ライセンス種類
次表にMICREX-NX ES/OS/AS等それぞれのコンポーネント毎のライセンス種類を示します。
規模に応じたライセンスを選択できます。また、プラントの増設等の場合は不足分を追加できます。
コンポーネント
エンジニアリング
ステーション (ES):
オペレータ
ステーション (OS)
アーカイブ (データ収集)
(アーカイブサーバ
およびOSサーバ)
BATCHステーション
(バッチプロセス)
ルートコントロール
フィールド機器
管理ツール PDM
ライセンス種類
• 250 • 1000
• 2000 • 3000
• 5000
• 制限なし
• 250 ・1000
• 2000 • 3000
• 5000 • 8500
備考
最大PO数によるライセンス
AS(オートメーションステーション)/OS(オペレータステーション)エンジニアリング用
PO(process objects):プロセスオブジェクト(PID、バルブ等の部品)
• 512以下
• 512 ~ 1500
• 1500 ~ 5000
• 5000 ~ 30000
•30000 ~ 80000
• 150 ・ 300
• 600 • 1800
• 制限なし
•
30 • 100
• 300
•
4 • 128
• 512 • 1024
• 2048 •制限なし
最大PO数によるライセンス
• 最大1,000POをOSサーバにアーカイブできます。
• 最大5,000POをアーカイブサーバにアーカイブできます。
512 PO以下に対するライセンスはすべてのOSサーバライセンスに含まれます。
より多くのプロセス値のアーカイブが必要なときは、必要な規模まで拡張できます。
最大PO数によるライセンス
最大PO数によるライセンス
• シングルステーションは最大5,000 PO迄となります。
• OSサーバあたり8,500 PO迄となります。
•サーバ数は最大12台です。それぞれ最大5,000 POとするとx12=60,000 POとなり
ます。:1つのPOは平均約30のタグを持ちます。
ルート数によるライセンス
最大デバイス数によるライセンス
11 ページ
1.4 システム仕様
規模・容量
機能項目
接続ステーション数/システム
サーバ・冗長化サーバペア台数
OSクライアント台数/サーバ
オートメーションシステム(AS)台数
/サーバ
オートメーションシステム(AS)台数
/システム
監視/制御TAG点数/システム
監視/制御TAG点数/サーバ
監視/制御TAG点数/AS
トレンド記録点数/システム
文書/画像等データ連携
ITV
アーカイブサーバ(SQLサーバ)
PDM
時刻同期
プラント画面枚数
監視/制御TAG点数/プラント画面
監視画面データ更新周期
監視画面切替時間
ユーザ権限管理
専用キーボード
ネットワークプリンタ
シリアルプリンタ
エンジニアリング言語
実機レスデバッグ
IEC61131-3対応エンジニアリング
ライブラリ蓄積管理
アプリケーション変更管理
オンラインヘルプ
I/O接続局数/回線
I/O点数/オートメーションシステム(AS)
I/O点数/モジュール
I/Oモジュール数/局
I/O接続回線数/AS
オートメーションシステム(AS)
冗長化時CPU切替時間
AS冗長化時I/O切替時間
PID制御周期
I/O活線保守
I/O誤実装防止
PIDオートチューニング
アドバンスト制御
多変数モデル予測制御
プラントバス伝送速度
プラントバス総延長(リング)
OSM/ESM台数/プラントバス
フィールドI/OバスPROFIBUS DP
フィールドI/OバスPROFIBUS PA
HART通信
As-i
MODBUS
MICREX-NX
クライアント/サーバ
1,023ステーション
12台
32台
64台
(Fast Ethernetの場合は8台)
250~60,000点
約5,000点
250~8,500点
512~30,000点
可
可
約5,000/S
接続したデバイス数
可
制限なし
制限なし
1 s(100ms~の画素指定可)
<2 s
可
有り
可
可
SFC、CFC (LAD、STL、FBD、SCLも可)
可
可
有り
有り
有り
125
AI/O:~8192、DI/O:~131072
AI/O:8点、DI/O16/32点
7(電源有り)または8(外部電源)
~10
MICREX-NX
シングルステーション
1,023ステーション
-
-
64台
(Fast Ethernetの場合は8台)
64台
(Fast Ethernetの場合は8台)
250~3,000点
約3,000点
約3,000点
512点
同左
同左
約1,000/S
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
<100ms(30ms typical)
-
<10ms
100ms~ (専用HW使用の場合20ms~)
可
ハード/ソフト
可
可
可
100Mbps
150km(光)、5 km(メタル)
~50台
100km(光)、10km(メタル)
9km(メタル)
3km(メタル)
100m
コンポーネントに依存
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
同左
1,024ステーション
(注)この表の規模・容量は1.3.4章のライセンス種類により変化します。
12 ページ
1.5 冗長化システム
1.5.1はじめに
プラントやシステムの異常への対応は、プロセス制御システムにおいて重要です。以下のコンポーネントが重要な役
割を果たします。
安全性および稼働率向上のためのコンポーネント
• 冗長化コンポーネント
• フェールセーフコンポーネント
投資コスト
冗長化およびフェールセーフコンポーネントの投資コストは生産設備の停止による損失と比べればわずかです。
生産停止の結果生じる損失が大きいほど、冗長化およびフェールセーフコンポーネントの適用の費用対効果はより
大きくなります。
1.5.2 MICREX-NXの冗長化コンセプト
プロセス制御システムに冗長化コンポーネントを適用することで、生産停止による損失のリスクを最小限にすることが
できます。冗長化設計はコントロールシステムのフォルトトレランスを向上させます。言い換えれば、システムの各コンポ
ーネントがバックアップを持つことになります。制御システムコンポーネントに故障や異常が発生すると、正常な冗長化さ
れたコンポーネントがコントロールタスクを引き継ぎます。MICREX-NXはフィールドレベル、PIO、オートメーションシステ
ム、オペレータステーション、各ネットワーク、全てのレベルでの冗長化が可能です。ユーザの信頼性に対する要求レベ
ルに応じて、最適なシステムを提供します。
OS クライアント
PIO:
BATCH クライアント
ET200Mモジュールはラック(シェルフ)単位または
I/Oモジュール単位の冗長化構成が可能です。
冗長化の場合、プロセス稼動中にI/Oモジュール
の交換(活線保守)が可能です。
ターミナルバス
OS サーバ
(冗長化)
AS:
Batch サーバ
(冗長化)
プラントバス
オートメーションシステム
AS414H/AS417H
ET 200M
ET 200M
P
R
O
F
I
B
U
S
|
D
P
ET 200M
Failsafe
DP/PA Link
センサー
/アクチュエータ
外
CPU414-4H/417-4Hはイベント同期方式(外部
I/Oへのアクセスや割り込み処理があった時のみ
メモリエリアの同期を取る方式)で冗長化します。
バックアップの方式はホットスタンバイ方式であ
り、バックアップCPUへの切り替えに要する時間は
100ms未満(Typical 30ms)です。
なお、AS本体に起因する障害時のみ切替が発
生し、I/O異常やPROFIBUS異常時には該当部位
のみが切り替わるため多重故障にも強い冗長化
コントローラです。
CPU間は専用の光ファイバーで結合しており、
空間的に分離された構成が可能です(最大10km)。
ASを冗長化する場合、プラントバスは工業用
Ethernet(OSM/ESM)を使用します。
PROFIBUS PA
オペレータステーション(OS):
Y Link
マルチクライアント構成(並列冗長)により、一つの
OSサーバのデータを複数のクライアントから監視・
操作ができます。OSサーバは冗長化(ホット・スタン
バイ)により、障害が検出された場合、待機系に自動
的に切替が行われます。冗長化OSサーバ間の同期
は自動的に高速で行われます。
COx,
NOx, ..
13 ページ
ネットワーク:
ターミナルバス/プラントバスはメタル媒体もしくは光ファイバーによるリング型のトポロジーをサポートしています。
さらにプラントバスは冗長化リング構成が可能です。なお、この場合は、工業用Ethernet(=Industrial Ethernet(略称
IE):専用のネットワークデバイス)を使用します。
また、フィールドI/Oバス(PROFIBUS DP)も冗長化が可能です。さらに光ファイバー伝送によるリング型のトポロジーも
サポートしています。
1.5.3 MICREX-NXの安全性コンセプト
故障により人命を危険にさらしたり、プラ
ントあるいは環境を破損するかも知れないと
きは、フェールセーフオートメーションシステ
ムが使用できます。プロセス内のエラーやシ
ステムの内部エラーを検出した時に、自動
的にプラントを安全な方向に制御します。
MICREX-NXフェールセーフオートメーショ
ンシステム(AS)では、シングルチャンネル(F
システム)あるいは冗長化(FHシステム)の構
成を取ることができます。
1.5.3.1 安全性メカニズム
PROFISafeプロファイルがフェールセーフ
オートメーションシステム(F CPU)とリモート
PIO間のPROFIBUS-DP安全制御データ通信に使用されます。安全性のフレームに基づいて、フェールセーフオートメー
ションシステムおよびリモートPIOモジュールが破損したユーザデータを認識し、適切なエラー応答をトリガします。
1.5.3.2 フェールセーフ オートメーションシステム(AS)
• プログラミング(Fプログラム)にしたがって、コンフィグレーションされた安全性ファンクションがCPUの異なるプロセッサ・
セクションで2回処理されます。その後両処理の比較を行い、潜在エラーを検出します。Fプログラムで検出されたエラ
ーはCPU停止という結果になります。
• ゼロ除算あるいは値のオーバーフローなどのプログラムエラーは、特殊なフェールセーフCFCブロック(Fブロック)によ
り阻止されます。
• その他の安全性は、Fプログラムの比較、チェックサムでのFプログラム変更の検出およびパスワードでのアクセス許可
などの機能によって与えられます。
1.5.4 コンポーネントの推奨使用方法
AS
プラントの要求レベル
稼働率
安全面
稼働率と安全面
稼働率
リモート
安全面
稼働率と安全面
O
I
P
バス
HMI
ターミナルバスとプラントバス
上の稼働率
フィールドバス上の
稼働率
稼働率-データセキュリティ
低あるいは無し
シングル
シングル
シングル
ET200M
中
割合により:Hシステム
割合により:Fシステム
割合により:FHシステム
ET200Mに2つのIM 153
DP/PAリンク
ET200M
ET200S
ET200M
DP/PAリンクに2つのIM 157
ET200Mにフェールセーフシグナルモジュール
フェールセーフパワーモジュール
ET200Mに2つのIM 153
ET200Mにフェールセーフシグナルモジュール
Industrial Ethernet: 標準
リングコンフィグレーション
冗長化
PROFIBUS DP/PA
OS 用 冗 長 化 サ ー ハ ゙ と SIMATIC
BATCH
冗長化アーカイブサーバ
Industrial Ethernet:標準
リングコンフィグレーション
PROFIBUS DP/PA
OSとSIMATIC BATCH
アーカイブサーバ
14 ページ
高/大
Hシステム
Fシステム
FHシステム
ET200Mに2つのIM 153
ET200Mに冗長化シグナルモジュール
DP/PAリンクに2つのIM 157
ET200Mにフェールセーフシグナルモジュール
フェールセーフパワーモジュール
ET200Mに2つのIM 153
ET200Mに冗長化シグナルモジュール
Industrial Ethernet: 冗長化
リングコンフィグレーション
冗長化
PROFIBUS DP/PA
OS 用 冗 長 化 サ ー ハ ゙ と SIMATIC
BATCH
冗長化アーカイブサーバ
冗長化DPマスター
S7-400F/FH
冗長化DPマスター
S7-400F/FH
フェールセーふ
I/O モジュール
冗長化
フェールセーフ
I/O モジュール
フェールセーフ
I/O モジュール
構成1
F-CPU:シングル
PROFIBUS DP:シングル
ET-200M 通信モジュール:シングル
I/O シングル
S7-400F/FH
構成2
構成3
F-CPU:冗長化
PROFIBUS DP:冗長化
ET-200M 通信モジュール:冗長化
I/O シングル
F-CPU:冗長化
PROFIBUS DP:冗長化
ET-200M 通信モジュール:冗長化
I/O 冗長化
1.6 時刻同期とタイムスタンプ
1.6.1 時刻同期
OSサーバは以下の方法で時刻を取込み、
時刻マスタになります。
・自身のパソコンシステム時刻
・シリアルポート経由の時刻信号 (GPS)
・外部パソコンのバス経由時刻信号
時刻マスター
スレーブ
1.6.2 タイムスタンプ
アプリケーションアラーム
・アナログブロック、例 “アナログ値 高"
・モータブロック、 例 “モータ故障"
・AS内部での周期的タイムスタンプ
・正確さ:ASサイクル、例 500 ms
I/Oエラーメッセージ
・例 “断線"
・AS内の非サイクリックタイムスタンプ
・正確さ:約 50 ms
オートメーションシステムでのディジタル信号
・IM153-2/IM151-2経由のディジタル信号
・正確さ: 10 ms
1.7 セキュリティ機能
1.7.1 セキュリティ機能の必要性
最近のプラントにおいては、多くのコンポーネントをネットワーク化するために、多様なバスシステムとプロトコル
(TCP/IP、COM/DCOMなど)が使用されています。ネットワーク化された自動化プラントでは、たとえば「オフィスネットワ
ーク」から、プラントへの不正なアクセスを防止することが重要です。
1.7.2 MICREX-NXのプラント保護
Windowsの標準的なリソース(ユーザログオン)や通常のネットワークコンポーネント(ブリッジとファイアウォール)上のプ
ロテクションに加え、MICREX-NXは不正なアクセスを防ぐための多様なオプションを提供します。
15 ページ
1.7.3 コンポーネントとファンクション
アクセス保護が必要なコンポーネント/機能を選択します。
必要条件
仕様
MICREX-NX
オペレータ認証を含むスマートカードを使用したアクセス保護
OSのオペレータ認証
オペレータ認証のコンフィグレーション
MICREX-NXにおける集中ユーザ管理
アクセス保護コントロー エンジニアリングおよびプロセスモードのためのアクセス保護コ
ルつきのユーザ管理
ントロール、アプリケーション特定のユーザ機能の決定、オペレ
ータコントロールとモニタリングによるユーザ管理
AS上のアクセス保護
オートメーションシステム(ユーザプログラム、HWコンフィグレー
ション)において、データを変更するためのタスクへのパスワード
で保護されたアクセス
電子署名
BATCHを制御するためのファンクションは、パスワードで保護さ
れ、実行される。
MICREX-NX用のシステム、
コンポーネント、ファンクション
スマートカードリーダ
WinCCからのユーザ管理機能
SIMATIC Logon
ESからASへのパスワード保護アクセス機能
SIMATIC Logonに基づいた電子署名
1.7.4 SIMATIC Logonによる集中ユーザ管理
MICREX-NXのSIMATIC Logonは、Windows 2000/XP Professionalにおける基本のユーザ管理の仕組みに基づいてい
ます。ユーザ任務およびユーザ権限に対する追加制限は、アプリケーション内で定義できます。たとえば、次の事項が
銘柄管理(バッチ)システムと連動して指定できます。
・ユーザ任務(グローバル)におけるユーザ権限への制限
・コンピュータ(各々の固有のコンピュータについて)に対して許可されたユーザ任務
・プラントユニット(各々の固有のユニットについて)に対して許可されたユーザ任務
有効な操作に対する応答:MICREX-NXのコンポーネントに集中ログオンサービスを介して現在ログオンしているユーザ
に関するデータを提供し、ログオン変更について通知します。
1.7.5 電子署名
MICREX-NXはFDA 21 CFR Part11の要求事項に準拠した電子署名機能をサポートします。なお、電子署名機能の対
象に該当するものとして、エンジニアリング時などに、ユーザ任務として実行したオブジェクトあるいは暫定的に設定した
定義の編集などがあります。そのようなイベントが発生したときに、Windowsでの通常のログオンダイアログに基づいた
ダイアログプロンプトにより複数の署名を要求します。
1.8 プロセス管理の検証方法
1.8.1 プロセスおよびプロセス管理検証の目的
特に以下の事項が重要です。
・品質規格への適合性の検証
・プラントの状態の文書化
・認可されたユーザのみがプラントへのアクセス権を持っていることの検証およびオペレータ入力の検証
・認可されたユーザのみがプラントの変更ができることの検証
プロセス制御システムに対する法律上および業務上の要求事項として、重要なプラントデータやプロセス動作を
自動的に記録することが多く要求されています。
食品医薬品局(FDA)
米国食品医薬品局(FDA)は、食品・医薬品分野に関するガイドラインを作成しています。
GMP(医薬品製造及び品質管理に関する米国規準)の中の米国連邦規則集21 CFR Part 210, 211, 11は、
これらのガイドラインに基づいています。
21 CFR Part11に従ったMICREX-NXの電子記録、署名
MICREX-NXとその銘柄管理(バッチ)システムは、21CFR Part11に適合したバリデーションをサポートしています。
コンポーネントおよびファンクションの選択
MICREX-NXはプロセス管理の検証を必要とするコンポーネント/ファンクションを選択できます。
詳細は第9章「バッチシステム」を参照下さい。
16 ページ
第2章 オペレータステーション(OS)
2.1 概要
プラントの監視操作を行うオペレータステーション(OS)は、Windows搭載の工業用PC(IPC)を使用し、以下の構成が
可能です。
• OSシングルステーション
• OSクライアント/サーバ(シングルサーバ/冗長化サーバ)
OSクライアントはターミナルバスに、OSシングルステーションはプラントバスに、OSサーバはターミナルバスおよびプ
ラントバスに、それぞれ接続します。クライアント/サーバシステムは、複数のOSクライアントから構成され、OSサーバか
らターミナルバスを経由して、OSクライアントにデータを供給します。
2.1.1 OSシングルステーションシステム:シングルユーザシステム
OSシングルステーションシステムとは、OSクライアント機能とOSサーバ機能を1台のIPCで実現するシステムです。小
規模システムの場合は、OSシングルステーション1台によりシステムの監視操作を行うと同時に、データの蓄積管理を
行います。
シングルユーザシステムでは全てのプロジェクト(プラント/設備)に係わる操作および監視機能が1台のオペレータス
テーション(OSシングルステーション)に集約されます。プラントバス上の最大64台のオートメーションシステム(AS)との接
続が可能です。(汎用LANカードを使用した場合は最大8台のAS)
同一プラントバス上の他のシングルユーザシステムまたはマルチユーザシステムに混在させてOSシングルステーショ
ンを接続することができます。
システム構成
OSクライアント
シングルステーション
システム
32
1
OSサーバ
冗長化サーバ(オプション)
2.1.2 OSクライアント/サーバシステム:マルチユーザシステム
クライアント/サーバ構成のOSクライアントは、OSサーバにアクセスしてデータを参照します。OSサーバはOSクライア
ントに、プロジェクトデータ(ユーザ固有のエンジニアリング定義データ)、プロセス値、帳票、警報履歴およびメッセージな
どのデータを、ターミナルバスを通して供給します。これにより、共通のデータを複数のOSクライアントで同時に管理・監
視・操作することができます。
MICREX-NXは最大12台のOSサーバか、冗長化された12組のOSサーバでのマルチユーザシステムをサポートします。
OSクライアント(同時に最大32台のOSクライアント)はターミナルバスに接続されている全サーバにアクセスすることがで
きます。
また、プラントを設備単位で分割して、複数のOSサーバにデータを分配したり、バッチ/ルートコントロール/PDM/アー
カイブ等のように機能別にサーバを構築することが可能です。
MICREX-NXは分散システムの利点としてスケーラビリティに加えて、プラント領域相互の監視制御点数の増減がフレ
キシブルに行えるため、効率的なシステム構築が行えます。
OSサーバには、マルチユーザシステム内において、あるクライアント権限から他のOSサーバ内のデータへアクセスを
許可するか否かを認証する機能を構築する事ができます。
また、1つのOSサーバに関するプロセス情報を、他のOSサーバにリンクさせ、プロセス情報を共有する機能を持って
います。
17 ページ
2.1.3 OS Webクライアント/Webサーバ
Webクライアントは、サーバ機能をインストールしたOSクライアント(以下Webサーバと呼びます)を経由して、インター
ネット/イントラネット上のパソコンが、ブラウザ機能を利用してOSクライアントと同等の監視操作を可能にする機能です。
以下の特長があります。
インターネットエクスプローラ
•
•
•
•
完全なプラントオーバービュー:
・遠隔診断とアセットマネジメントが
容易に可能。
高度なセキュリティ:
・ユーザ固有パスワード設定。
(※標準ユーザアドミニストレータも設定可能)
・ファイアウォール装備。
Webクライアント側での最小インストール
画像圧縮による高パフォーマンス:
・プラント画面をWeb画面に直接変換。
Webクライアント
モデム
LAN インターネット
Web サーバ
(OS クライアント)
Webクライアント
LANイントラネット
ターミナルバス
プラントバス
2.2 特長、機能
MICREX-NXのオペレータステーション(OS)には以下の特長があります。(オプション機能を含みます)
•
階層構造とナビゲーション機能による簡単な操作(アラーム箇所への迅速的確なユーザガイダンス)
•
標準のユーザインターフェース(オーバービュー、作業エリア、ボタン、トレンド、アラーム、フェイスプレート) を提供
•
マルチスクリーン(最大4台までの複数モニタと1つのマウス/キーボード)による総合的なオーバービューの適用に
よるユーザフレンドリーな監視操作性と高度な運用性
•
エンジニアリングステーション(ES)で作成したSFCチャートをSFCビジュアライゼーション機能により自動生成・表示
(ステップ遷移監視、オンライン修正等)
•
電子署名を適用したユーザ権限、エリア指定アクセス権、プロセス監視制御権等の多重レベル設定によるセキュリ
ティ管理の充実
•
ビデオ、Windows汎用ファイルとの連携
•
GPSを使用したUTC(協定世界標準時)/電波時計に基づくシステム全体の時刻同期化
•
オペレータステーション(OS)稼動状態に影響を与えることのないオンライン変更/増設および冗長化サーバへのロ
ーディングによるオンラインテストが可能
•
フレキシブルなモジュール構造のハードウェアとソフトウェアコンポーネントによるスケーラブルなシングルユーザシ
ステムとマルチユーザシステム
•
最大12台のOSサーバ(または冗長化サーバ)あたり5,000POのプロセス信号項目および最大32台のOSクライアント
によるクライアント/サーバシステム方式のマルチユーザシステム
•
マイクロソフトSQLサーバ技術に基づく高性能アーカイブシステムにより、データを周期的にアーカイブサーバで
バックアップ
•
オペレータステーション(OS)状態監視機能による重要なサーバアプリケーションの状態監視
•
不安定なメッセージのマスク機能によるAS/オペレータステーション(OS)通信の最適化で、データ変化後のAS応答
サイクルは500msが可能
•
状態とアナログ値を組合せたアラーム状態表示機能(データ付きアラーム)
•
優先順位が高い重要なメッセージのフィルタリングを目的としたアラーム監視機能の追加が可能
•
プラントバスに接続された下位システムの状態監視
•
トレンド、アラーム、アーカイブ、帳票、変更履歴管理、オンラインヘルプ等の充実した監視操作機能
18 ページ
2.3 仕様
サーバ当たりのアクセス可能な最大変数の数
プロセスデータの連続記録
異なった記録変数の最大数
サーバ当たりコンフィグレーション可能なメッセージの最大数
プロセス値の記録(サイクリックバッファー方式)
サイクリックバッファー記録
100個のプロセスシンボルを使ったオーバービュー領域画面の呼び出し
オーバービュー領域の最大数
1操作画面当たりのフェイスプレートの数
文書/画像等データ連携
ITV
プラント画面枚数
監視/制御TAG点数/プラント画面
監視画面データ更新周期
監視画面切替時間
1トレンド画面当たりのトレンド数
1マルチクライアント当たりのOSサーバの数
1 OSサーバ当たりのOSクライアントの数
マルチモニタオペレーション (1 OS当たりのモニタ数)
OSサーバ当たりのオートメーションシステム(AS)の数
記録可能なメッセージの数 (1サーバ当たり)
ユーザ権限管理
専用キーボード
ハードウェア構築例(液晶モニター:1段×2)
256,000 (5,000日)
5,000 データ/s (アーカイブサーバ)
80,000 (アーカイブサーバ)
50,000
5,000 データ/s (アーカイブサーバ)
1,000 データ/s(OSサーバSQL)
< 2s
64
設定可能(1-16)
可
可
制限なし
制限なし
1s (100ms~の画素指定(応答速度指定)可)
<2s
10
12
32 (※OSサーバをHMIとしても使用する場合は
クライアント数は4に減少します。)
最大 4
最大 64
10メッセージ/s. (継続負荷)
3,000メッセージ/4 s(瞬時) 次の瞬時メッセージまでの間隔が4
秒以内の場合メッセージか喪失する場合があります。
可
有り
マルチスクリーン
オペレ-タステーション(OS)はマルチスクリーン技術により、1枚のマルチVGAカードを使用して1台のオペレータステ
ーション(OS)にモニタを最大4台まで接続することができます。マルチモニタはモニタの多段積構成や常時表示するグラ
フィックパネルの代用として効果的です。
19 ページ
2.4 GUI
2.4.1標準のユーザインターフェース
標準のユーザインターフェース(オーバービューと作業エリア、ボタン、トレンド、アラーム、フェイスプレート)を
システムが提供
・オーバービューエリアとボタンエリアのオーバーラップ防止マルチウィンドゥ設計
・階層構造と単純なナビゲーションのため簡単操作
・アラーム処理ピンボタンにより、試運転段階または発信器の故障の間もアラーム処理が可能
[インターフェース画面]
アラーム行
オーバービューエリア
ナビゲーション
ウィンドウ
作業エリア
フェイスプレート
ボタンエリア
[タグ毎のアラーム処理]
ピンボタンで
フェースプレート固定
アラーム処理ボタン
が表示
アラームロック中
オーバービューエリア
アラームシステム
アラーム発生中ループ
確認
ハードコピー
20 ページ
アラームロック解除
ボタンバー
キーセットの変更
キーボード設定
ボタンセット
キーセットの変更
ナビゲーションボタン
パスワード
前の画面
言語選択
レポート
アラームシステム
画面登録 / 呼び出し
バッチ制御センター
プロトコル
画面構成
SFC 視覚化
トレンドグループ
プラントコンフィグレーション
ユーザー管理
測定値による画面呼出
図面情報
図形情報
ランタイム出口
名前による画面呼出
音・アラーム確認
フェイスプレート
ディジタル値
モータ
左/右方向
アナログ値
投薬量
運転時間カウンタ
インターロック
モータ
低速/高速
モータ
モータ/バルブ
2制御信号
MICREX-NX
制御信号
比率発生 :
V = U1 * U2 + BIAS
PID 調節計
ステップコントローラ
スイッチ操作カウンタ
1
ボタン操作
リミット付き
アナログ出力
ディジタル出力
三者択一
ディジタルバルブ操作
SFCビジュアリゼーション
・ES(エンジニアリングステーション)
: SFCパッケージでの
自動画面生成
・各チャートのナビゲーションウィンドウ
・ステップ・遷移ボックス付きの
オーバービューウィンドウ
・マルチチャートダイアグラム内での複数SFC
・ステップ・遷移ボックスの動的コンフィグレーション
・オペレータ入力のためのグループ表示
・オペレータ許可によるアラーム発生中ループ
・種々のオペレータ許可レベル
・SFCを停止することなしにランタイム運転中
の修正とダウンロード
- 遷移
- ステップ
エンジニアリング中の
SFC
オペレータ入力の詳細表示
オーバービュー
SFC ビジュアリゼーション
オペレータ入力のシングルステップ
21 ページ
第3章 セントラルアーカイブサーバ(CAS)とストレージプラス
3.1 アーカイブの基本構造
OSサーバあるいはバッチサーバで収集されるデータを集約・長期間分蓄積し、状況に応じて自動バックアップを行う
場合、データの流れは以下のようになります。
バッチサーバ
OS サーバ – 短期アーカイブ (周期的)
プロセス値
低速度アーカイブ
スキャン周期 > 1 min.
高速度アーカイブ
スキャン周期 < 1 min.
30Byte
/値
バッチデータ
アラームアーカイブ
バッチ完了後、
オペレータ
コマンドで蓄積
172Byte
/ イベント
30Byte
/値
例えば
2週間分蓄積
メッセージ/イベント
XML ファイル
短期間
アーカイブ時の
データの流れ
長期間
アーカイブ時の
データの流れ
例えば
2ヶ月間分
蓄積
例えば
1週間分蓄積
自動的に収集・蓄積
(例えば1時間毎)
ハードディスク上に蓄積
例えば6ヶ月分
セントラルアーカイブサーバ(CAS) – 長期アーカイブ
(ストレージプラス導入PC)
自動蓄積
例えば毎週
DVD
バックアップ媒体
(DVDなど)
OSサーバあるいはバッチサーバに蓄積されたデータは、セントラルアーカイブサーバ(CAS)もしくはストレージプラス
を導入したPCのハードディスク上に蓄積され、状況に応じ定期的にバックアップを行います。OSサーバおよびバッチサ
ーバ内のハードディスクで蓄積できるデータ量や情報は限られているため、システム規模や要求機能に応じて、CASも
しくはストレージプラスを導入する必要があります。
22 ページ
3.2 セントラルアーカイブサーバ(CAS)
セントラルアーカイブサーバ(CAS)は、OSサーバ
およびバッチサーバから、データを集約・蓄積する
専用サーバです。
主な特長は以下のとおりです。
•
•
•
OSサーバで収集したイベント、プロセス値、
バッチデータ、レポートを蓄積
CASに蓄積されたデータは、OSクライアン
トからアクセス可能
最大で冗長化OSサーバ11台と冗長化
バッチサーバ1台のアーカイブが可能
容量
OSクライアントからの
アクセス
ライセンスの内容
サーバデータ
(※収集データ)
サーバデータ(閲覧)
(※短期間アーカイブ)
OS クライアント
収集データ情報(閲覧)
(※長期間アーカイブ)
OS サーバ
512 … 5000 タグ
....
512 … 5000 タグ
バッチサーバ
セントラルアーカイブサーバ
(CAS)
・10,000 Point/sec
・12サーバに対応(OSサーバ×11台、バッチサーバ×1台)
可能
CASライセンスは以下4ライセンスを含む
・OSサーバ
・OSランタイム(RT)
・Storage Plus V1.1
・Storage Plus Viewer
23 ページ
セントラル
アーカイブ
サーバ(CAS)
第4章 エンジニアリングステーション(ES)
4.1 概要
MICREX-NXのエンジニアリングステーション(ES)は、Windows搭載の工業用PC(IPC)を使用し、IEC61131準拠のプロ
グラミング言語によってエンジニアリングします。
また、プロジェクト情報を統合したデータベースにより、一度入力したデータを対象システム全体で共有することができ、
高効率・高品質な統合エンジニアリングを実現します。このことにより、コントローラ、HMI、バッチ等のエンジニアリングを
統合する環境を実現します。
4.2 エンジニアリング項目
エンジニアリングステーション(ES)では主に以下の内容を設定します。
・ハードウェア(オートメーションシステム、オペレータステーション、I/O)構成
・通信ネットワーク構成
・連続制御およびシーケンス制御の構築
・プラントの階層構造の構築
・タグ収集定義
・ヒストリカルトレンドおよびリアルタイムトレンドの定義
・アラームとイベントの定義
・帳票の定義
・ユーザセキュリティとアクセス権の定義
・バッチ構成定義(S88準拠)とバッチ計画(レシピ作成など)
・サーバ、クライアント、およびOSエリア(オーバービュー)の定義
4.3エンジニアリングツールの機能
エンジニアリングステーション(ES)の持つ様々な機能によって、増設システム、大規模システムのエンジニアリング時間
の短縮および入力ミスの削減を行い、品質向上と高効率を実現します。
• 高度なコピー&ペースト機能(プラント設備単位でのプログラムコピー)
• 階層化構造のGUIガイダンス
プラントビュー・・・・・・・・・・・・・・プラントの構造にあわせた階層ツリー
コンポーネントビュー・・・・・・・・ハード構成の構造にあわせた階層ツリー
プロセスオブジェクトビュー・・オブジェクト毎に編集が可能な階層ツリー
24 ページ
プラント階層構造例
プラント
プラント設備
機器
制御点など
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
プロセスオブジェクトビューに
おける統合
プラント階層からOS画面階層の自動生成
多彩なプログラミング言語(IEC61131-3準拠)
¾ SFC (Sequential Function Chart)
¾ CFC (Continuous Function Chart)
¾ LAD (Relay Ladder Logic)
¾ STL (Structured Text)
¾ FBD (Function Block Diagram)
¾ SCL (Structured Control Language)
豊富な標準ライブラリ(コントローラの標準ライブ
ラリ、グラフィックライブラリ)
ユーザライブラリのカスタマイズ化(フェイスプレ
ートデザイナ)
オンラインソフト変更(オートメーションシステム、
オペレータステーション)
オンラインでのシステム構成変更(I/O追加、オ
ペレータステーション追加等)
工業値演算によるアナログ処理の簡素化
シングルシステム/冗長化システムを意識する
ことなくアプリケーションプログラムを作成可
ドキュメント印刷
アプリケーションプログラムの変更不要な、実機レスでのシミュレーション機能(PLCSIM)
インポート/エクスポートアシスタント
¾ Excel、CAD/CAEなどの外部ファイルやプログラムへアクセスして、再利用されるプラント部品を効率的に生成
するツール。
システム診断(RAS表示等)
フェールセーフ機能
PIDオートチューニング
複数人数(マルチユーザ)によるエンジニアリング機能の充実(プロジェクト分割・統合)
効率的な大規模エンジニアリング
¾ 組合せテスト済みのブロック、チャートを持つ標準化された制御ライブラリ
¾ 事前に構築されたプラントデータ(例.プロセスTAGリスト)を上位レベルのCAD/CAEからインポート
25 ページ
¾
¾
¾
¾
•
インポートされたプロセスTAGリストから自動的にプロセスTAGを生成
- プラント階層の生成
- プロセスTAGチャートの編集
OS画面階層の自動生成、自動的にブロックの内部接続と画面内への配置
便利なグラフィカルツールCFC、SFCで個別の制御機能の作成
CAD/CAEに戻すエクスポート機能
HMIグラフィック画面の自動生成(フェイスプレート)
OSにブロックアイコン、フェースプレートが自
CFCでブロックを作成
動で生成されます。
•
変更履歴管理(バージョンクロスチェッカー)
¾ 版数の異なるプロジェクトのCFC、SFC、ブロックタイプ、入出力信号、シーケンスなど変更点を比較
¾ 比較結果は、ツリーおよび表形式によって表示します
VXC
+
CFC チャート
SFC チャート
ブロック タイプ
信号
実行シーケンス
プログラム a
z
z
z
z
-
CFC チャート
SFC チャート
ブロック タイプ
信号
実行シーケンス
プログラム b
二つのASプログラム間の相違点の比較と表示のためのツールです
追加、削除あるいは異なるオブジェクトを強調表示します
結果はツリー、表形式で示されます
¾ 階層化“分岐”と相違点の色づけ強調表示で素早く相違点を判定
¾ 小規模から大規模プラントまで規模の制限無し
CSV 形式での印字と保存が可能です
26 ページ
第5章 オートメーションシステム(AS)
5.1 概要
オートメーションシステム(AS)は、高信頼性S7-400シリーズPLCをベースにしています。CPUのパフォーマンス、冗長
化の必要性に応じ、各種CPUを用意し、プラントに最適なコントローラを選択できます。
オートメーションシステム(AS)は、ループ制御とシーケンス制御を1台のオートメーションシステムで実行します。
オートメーションシステム(AS)とオペレータステーション(OS)間の通信は、プラントバス(Industrial Ethernet/Fast
Ethernet)を介して行います。フィールドレベル(分散型端末およびインテリジェントフィールド機器)に対しては、
PROFIBUS DPまたはPROFIBUS PAを介して通信を行います。更に、MICREXシリーズで多くの実績のあるP/PEリンク、
Tリンクも接続可能です。
オートメーションシステム(AS)の構成機器は以下の通りです。
• ラック
:9または18スロットモジュール取り付けベース
• CPU
:シングル型414-3、416-2、416-3、417-4、冗長型CPU414-4H、417-4H
• 電源ユニット :DC24V、AC120/230V(-15%、+10%;、なお、AC120V仕様電源の入力はAC85-132V)
• メインメモリ
:1.4~20Mバイト
• メモリカード
:1~16 Mバイト、RAM搭載、交換可能
5.2 特長
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
世界に実績を誇る頑丈なハードウェア
自然空冷で60 ℃まで動作
シーケンス制御とループ制御を1台で高速に実行できるPLCベースのコントローラ
1,000ループ/sのPID制御を実行できる大容量コントローラ
スケーラブルな性能と機能
コントローラ、電源、ラック、PROFIBUSネットワーク、I/Oを冗長化できる冗長化コントローラ
¾ 冗長化コントローラを最大10kmまで分離して配置可能
¾ 冗長化コントローラの故障時の切換を高速に実行(100ms未満,Typical 30ms)
¾ 故障した部位のみを切り換え、CPUをできるだけ切り換えない、高信頼設計
¾ 重要度に応じて、冗長化の要否をコントローラ、電源、PROFIBUSネットワーク、I/O単位で選択可能
内部/増設RAMメモリのバッテリバックアップによる外部電源故障時のデータ維持、回復時の高速継続実行
安全システムのサポート(SIL3までサポート)
メモリ拡張性、冗長化コントローラではオンラインで拡張可能
豊富なプログラミング言語が選択可能(CFC、SFC、SCL、LAD、STL、FB)
調節制御、シーケンス制御、アドバンスト制御が可能
制御機能の実行速度を個別に設定可能(最少1ms)
5.3 標準構成
シングル構成例
電源部
オプション:冗長化
拡張メモリ
冗長化構成例
CPU
CP; Industrial Ethernet(プラントバス)
PROFIBUS DP
インターフェース
同期ケーブル
27 ページ
5.4 仕様
AS共通仕様
電源
動作温度
保管温度
相対湿度
防塵および防水
最小サイクル時間
サイクル数
1CPU当たりのPROFIBUSの最大ライン数
1PROFIBUSライン当たりの最大DPステーション数
DC 24VまたはAC 120/230V (冗長化可能)
AC120V仕様は85-132V使用可
0 ~ +60℃
-40℃ ~ +70℃
Max.95% ( +25℃)
IP 20
1 ms
9
10
125(※AS414-3は96)
機種ごとの各種仕様
CPU
ワークメモリ
命令実行時間
•固定小数点演算処理時間
•浮動小数点演算処理時間
•複合演算処理時間
•算術関数演算処理時間
オペランド
•S7タイマ
•S7カウンタ
•I/Oメモリ
組込インターフェース
• 1番目
• 2番目
プラグイン
インターフェースモジュール
アナログI/O点数
ディジタルI/O点数
CPU 414-3
CPU 416-2
CPU 416-3
CPU417-4
1.4 MB
2.8 MB
5.6 MB
20 MB
0.06 µs
0.18 µs
最小1.02 µs
0.04 µs
0.12 µs
最小0.68 µs
0.03 µs
0.09 µs
最小0.51 µs
4.68 µs
3.12 µs
2.3 µs
2,048
2,048
8 kB/8 kB
DP※2
(マスター)
※1:MPI
=Multiple Point
Interface
16 kB/16 kB
MPI※1/DP※2(マスター)
DP※2 (マスター)
DP ※2
–
(マスター)
~4,096/4,096
~8,192/8,192
~65,536/65,536
~131,072/131,072
2 x DP ※2
(マスター)
※2:DP
=PROFIBUS DP
5.5 冗長化構成
冗長化システムは、オートメーションシステム(AS)の最大の特長です。イベント同期
方式(外部I/Oへのアクセスや割り込み処理があった時のみメモリエリアの同期を取る
方式)はオートメーションシステム(AS)のみの特許取得済み機能です。また機能の先
進性ばかりではなく、信頼性についても、多くのユーザで実証されています。
バックアップはホットスタンバイ方式であり、バックアップCPUへの切り替えに要する
時間は100ms未満(Typical 30ms)のため、短時間の停止も許容されない設備/プラント
でも安心してお使いいただけます。
5.5.1 特長
¾
CPUのマスター⇔スタンバイの切り替えがスムーズ
・2つのCPUは通常両方で制御を行い、常時プログラムおよびデータの同期を取ります。エラー発生時にはデータ
欠損なくマスター、スタンバイの切り替えが行われます。
¾ 高度な自己診断機能
・CPU、ASIC、RAM、リンクインターフェース、フラッシュメモリ、PROFIBUSポート、内部バスポートなどを周期的に
チェックします。
¾ オンラインでのモジュール交換が可能
・CPU、I/Oモジュールの交換をプロセス稼動中に行うことができます。交換後は自動的にバックアップCPUから
データ、プログラムをロードします。
¾ 冗長化通信機能バス、リングなど様々なネットワークが構築可能
・オペレータステーション(OS)等との冗長化通信が簡単に行えます。
28 ページ
5.5.2 システム構成
オートメーションシステム(AS)の冗長化システムは、2台の冗長化CPU間の同期ケーブルと、2系統のPROFIBUSと、
その両方のPROFIBUSに接続するリモートPIO(ET200M)から構成されます。つまり、各リモートPIOが、同期のとられた2
台のCPUの両方に接続されている状態です。冗長化オートメーションシステム(AS)自体の取付は冗長化システム専用
のラックを使用します。CPU間の同期は、2本の同期ケーブル(光ファイバー)と、4個の同期モジュール(CPUに挿す同期
ケーブル用ポート)によって行われます。PROFIBUSは各CPUのDPポートに接続します。リモートPIOのPROFIBUS用とし
てIM153-2インターフェースモジュールを2台使うため、インターフェースも冗長化されています。I/Oは、ET200Mを使用す
るため、冗長化I/Oとしては安価です。リモートPIOの取り付けには、操業中のモジュール交換(活線保守)を実現するた
め、MICREX-NX専用のアクティブバス仕様品を使用します。
5.5.3 CPUの同期方法
イベント同期方式とは、スキャンの最後までI/Oやデータの同期を待つことを基本としていますが、スキャン中の外部
I/Oへのアクセス(アナログ入出力など)があった時、また割り込み処理がかかった時にも同期をとるというものです。こ
の方式によればI/Oの更新遅れをなくし、かつ同期によるスキャンタイムの延長を最小限に抑え冗長化制御を最適化す
ることができます。
バンプレス切り換え
„
高速切り換え時間100ms未満
(30ms Typical)
„
„
„
情報欠損なし
アラーム欠落なし
割り込み位置での処理の再開
5.5.4 プログラミング
冗長化のためのプログラムは一切必要ありません。
シングルシステムと同様に制御プログラムを記述でき
ます。
5.5.5 通信アプリケーション
AS-4xxHシステムには冗長化通信機能があります。1台のオペレータステーション(OS)に対して両方のCPUを接続す
る場合は、オペレータステーション(OS)にソフトウェアパッケージ「RED-CONNECT」をインストールします。
29 ページ
第6章 リモートPIO
6.1 概要
リモートPIOはPROFIBUS DPまたはPROFIBUS PAを介して、多数の
インテリジェント型フィールド機器を直接コントローラに接続することが
でき、更にHARTプロトコルによる接続をサポ―トしています。リモート
PIOには使用用途に応じて、ET200M、ET200Sのシリーズがあります。
ET200Mはコンパクトな標準I/Oシステムで、フェールセーフモジュ
ールも混在して使用できます。
ET200Sは、ET200シリーズの中でも最も革新的なリモートPIOシステ
ムです。豊富なバリエーションのモジュールを組み合わせてリモート
PIOステーションを構成することができます。
6.2 特徴
接続形態
冗長化
伝送速度
モジュール冗長化
モジュール数/ステーション
操業中のモジュール交換
操業中のステーションの増設
操業中のパラメータ設定
調節器モジュール (FM355)
積算器 (FM350)
HARTモジュール
フェールセーフモジュール
時間・時刻の分解能
診断警報
防塵および防水仕様
温度範囲
その他
ET 200M
PROFIBUS-DP経由
○
12 Mbps
○
8または7(電源有の場合)
○
○
○
○
○(SIL3まで)
ステーション内: 5 ms
プラント全域 :10 ms
○
IP20
0 ~+60 ℃/ -20~+60 ℃
-
ET 200S
PROFIBUS-DP経由
12 Mbps
64
○
○
○
・ET200M を壁面に設置する場合
(※DIN レールを利用。
IM153 モジュール用の電源は別途要)
○
IP20
0 ~ +60 ℃
モータースタータ
6.3 ET200Mの構成
I
/
O
ロ
ッ
カ
|
AS
D
P
I/Oモジュール
(IMモジュール当り最大8個)
IM通信
モジュール
電源供給
( I/O
フィールド側)
P
R
O
F
I
B
U
S
・
・
・
30 ページ
・ET200M をロッカー内に格納する場合
電源供給
( IM
通信モジュール側)
ET200Mは、以下の機器から構成されます。
・S7-300シリーズI/Oモジュール
・PROFIBUSインターフェースモジュール(IM153)
・アクティブバスモジュール(I/O、IM153用)
・電源モジュール
(PS307:AC120/230V、PS305:DC24V)
・DINレール(19inch長など)
IM153通信モジュールにはいくつかのタイプがあり、タイプに
よってPROFIBUSへの接続方法や使用できるI/Oモジュールに
制限があります。1台のIM153に接続できるI/Oモジュール
は最大8枚です。また、I/Oモジュール用とは別に供給電源が
必要になります(富士電機の場合、『フロント電源』という名称
になります。)。
さらに、各電源については、電源容量内ならば、IM153、I/O
モジュール共に電源1セットにつき何個でも接続することができ
ます。そのため、例えば、ロッカー内にI/Oを格納するような場合、
I/O数によっては、1ロッカー当りフロント電源、PS307(PS305)
電源共に1セットのみ設置し、各モジュールの電源を賄う形をとる
こともできます(右図参照)。
PS307電源
(PS305)
IM153供給用電源
(フロント電源
⇒シングルor二重化)
フィールド電源
(上図は二重化時)
フィールド用
電源分配ユニット
(ロッカー内に格納されている
複数のI/Oに電源供給する時など)
6.4 ET200Mの構造
上図のように、IM153通信モジュールとI/Oモジュールとは、バックプレーンバスにて電源供給とデータ送受信を行って
います。IM153通信モジュールからI/OモジュールのCPUへは電源供給されますが、I/O領域とCPU領域とは電気的に絶
縁状態となっているため、I/O端子側(フィールド側)は、別途PS30x電源(フィールド電源)から電源供給を受ける構造に
なっています。
6.5 PROFIBUS DPバスの冗長化接続
バスモジュール
IM153通信モジュール2個を、専用のアクティブ
バスモジュールを用いて接続することにより、容易
に回線二重化を実現することができます。
なお、I/Oモジュール自体の二重化も可能です。
IM
バックプレーンバス
抜き挿し
IM
31 ページ
6.6 仕様
リモートPIOは電源、PROFIBUS通信モジュール、I/Oモジュール、およびその他特殊モジュールなどで構成されています。
名称
PS 307
電源モジュール
PS 305
電源モジュール
IM 153-2
PROFIBUS通信
モジュール
PROFIBUS OLM/G12
PROFIBUS電気
/光変換器
ディジタル入力
8、16、32チャンネル
DC 24 V、DC 48-125 V
AC 120/230V
仕様
出力
DC 24 V、 2 A
DC 24 V、 5 A
DC 24 V、 5 A
DC 24 V、 10 A
入力
出力
DC 24/48/60/110 V
DC 24 V、 2 A
PROFIBUS DPスレーブモジュール
タイムスタンプ(最小10ms)
HARTサポート
冗長化対応
1×RS485:モニター用
2×ガラス光ファイバー:リング構成可能
3,000m以下
入力
AC 120/230 V
(85-132/196-253 V)
温度範囲
0~+60
0~+60
-20~+60
0~+60
温度範囲
-20~+60
℃
℃
℃
℃
℃
ディジタル出力
8、 16、 32 チャンネル
DC 24V、 DC 48-125 V、AC 120/230 V、AC/DC 24-48V
チャンネルあたり0.5/1/2/5 A
トランジスタ/リレー出力
アナログ入力
2、 4、 8チャネル
電圧、電流、熱電対(TC)、測温抵抗体(RTD)、可変抵抗用の多機能モジュール
特殊モジュール
電圧:例:0-10V、+/-10V;電流:+/-20mA、0/4~20mA(2、 4線)
熱電対B、C、E、J、K、L、N、R、S、T、U(リニアライズ機能内蔵)
Pt100/200/500/1000、Ni100/120、200/500/1000、Cu10(2、 3、 4線、リニアライズ機能内蔵)
抵抗: 150、300、600 Ω
可変分解能/精度 (最大16 bit、0,1%)
HART
アナログ出力
2、 4、 8チャンネル
電圧:0-10V、+/-10V;電流:+/-20mA、0/4~20mA(2または4線)
可変分解能/精度(最大 16 bit、 0,1%)
HART
コントローラモジュール FM355
FM355あたり4ループの連続またはステップコントローラ
オートメーションシステム(AS)からローディング
バックアップ機能-AS故障時でも制御
フェイスプレート付MICREX-NXブロックで内部接続
最小サイクル時間 20 msec. (100 msec. FM355-2)
8 DI, 4 AI, 8 DO (ステップ), 4 AO (連続)
オートチューニング(FM355-2)
I/Oの詳細仕様については第14章「データシート」を参照下さい。
32 ページ
第7章 ネットワークシステム
7.1 概要
MICREX-NXの通信ネットワークはFast Ethernetをベースとしたターミナルバス、Industrial Ethernetを基本とした
プラントバスとPROFIBUSをベースとしたリモートPIOバスにより構成されます。ターミナル/プラントバスはオペレータ
ステーション(OS)とオートメーションシステム(AS)間を接続するネットワークで、システムの形態により、(OS/バッチ
/・・・・)クライアント・(OS/バッチ/・・・・)サーバ間を接続するターミナルバスとOSサーバ-AS間を接続するプラントバス
に分類されます。MICREX-NXの通信ネットワークは工業用途のために開発された強力で耐久性の高いコンポーネン
トで構成しています。MICREX-NXの全てのレベルで信頼性の高いデータ交換が実現されます。
またMICREX-PⅢ、IX、およびAXで使用されているDPCS-F、FL-NET、P/PE-LINKの制御LAN、またT-LINK、FFI、オ
ープンPIOのリモートPIOバスは、それぞれMICREX-NXに接続することができます。
ネットワーク/バスシステムの諸元
バス
ネットワーク/
バスシステム
規格
プラントバス
Industrial Ethernet
IEEE 802.3
ターミナルバス
Fast Ethernet
Industrial Ethernet
IEEE 802.3
転送速度
最大 100M bps
最大 100M bps
ネットワーク総延長
・メタル
EN 50170-1-2
RS485
EN 50170-1-2
Fiber Optic
12 Mbps以下
12,000 kbps
最大 100 m
6,000 kbps
最大 100 m
3,000 kbps
最大 100 m
1,500 kbps
最大 200 m
500 Kbps
最大 400 m
187.5 Kbps
最大1,000m
12 Mbps以下
・プラスチックFO
最大50 m
•グラスファイバーFO
最大 3 km
(短距離用)
最大15 km
(長距離用)
10 km以下
(リピータつき)
-
-
100 km以下
プラスチック
またはガラス
ノード数:
•標準
5 km以下
5 km以下
(リング構成の場合
(リング構成の場合
1.5 km以下)
1.5 km以下)
隣接ESM間距離
隣接ESM間距離
最大100 m
最大100 m
(ITPケーブル)
(ITPケーブル)
150 km以下
150 km以下
隣 接 OSM( 光 切 替 隣接OSM(光切替モ
モジュール)間距離
ジュール)間距離
最大3 km
最大3 km
(マルチモード)
(マルチモード)
最大26 km
最大26 km
(シングルモード)
(シングルモード)
TCP/IPつきWAN
TCP/IPつきWAN
リング、ライン、
リング、ライン、
スター、ツリー、
スター、ツリー
冗長化
セグメントあたり
セグメントあたり
1,023
1,023
•最大
(制限なし)
1,023
最大125
信号再生のための
リピーター
-
-
固有パラメータ
割り付け
アドレスおよびプロ
トコル;バスパラメー
タなし
・光
グローバル
トポロジー
フィールドバス
PROFIBUS PA
PROFIBUS DP
ライン、スター、
ツリー、冗長化
セグメントあたり
32
リング、ライン、
スター、ツリー
冗長化
同左
最大9
(光ケーブルの場
合は無制限)
アドレスおよびプロ データスループッ
トコル;バスパラメー トおよび接続パラ
タなし
メータ
33 ページ
同左
無制限
同左
HART
As-i
IEC 61158-2
ISA S50.2
DIN
EN 61158-2
31.25 kbps
Bell 202規格
に準拠
IEC 62026
EN 50295
2 kbps (PTP)
2 kbps (バス)
最大サイクル
タイム :5 ms
(31As-i ス レ ー ブ
について)
1.9 km以下
3 km (PTP)
100 m (バス)
最大100 m
-
-
ライン、スター、
ツリー
専用入力モジュー
ルへのライン-ダ
イレクト接続
セ グ メ ン ト あ た り 1 ノード
32
DP/PAリンクあた
り64
最大125
1 ノード
-
-
-
ライン、スター、
ツリー
15
最大32
(31バイナリエレメント
最大124付スレーブ)
-
データスループッ PDMによるデバイ S7コンフィグレー
トおよび接続パラ ス へ の パ ラ メ ー タ ションによる
メータ
割り付け
7.2 ターミナルバス/プラントバス
バッチクライアント
OS クライアント
エンジニアリング
ステーション(ES)
ターミナルバス
OS サーバ
バッチサーバ
プラントバス
オートメーションシステム(AS)
光ファイバ式Ethernet
電気式Ethernet
データ伝送
IEEE 802.3 (電気式)
IEEE 802.3 (光ファイバー)
プロトコル
TCP/IP または ISO
TCP/IP または ISO
伝送速度
10M/100M bps
10M/100M bps
ケーブル
シールド付4線式
(D-sub、RJ45コネクタ)
シングル/マルチモード光ファイバー
STコネクタ)
形態(トポロジー)
バス型、リング型、スター型、ツリー型
バス型、リング型、スター型、ツリー型
冗長化
可能
可能
ステーション数
1,023
1,023
ESM/OSM数
50台以下/リング
50台以下/リング
ITPケーブル:5 km(リング構成の場合1.5 km以下)
シングルモードFO:900 km以上
TPケーブル: 5 km
マルチモードFO: 150 km
ITPケーブル:100 m
シングルモードFO: 26 km
TPケーブル : 10 m
マルチモードFO:
ケーブル総延長
1セグメント当たりのケーブル長さ
3 km
7.2.1ターミナルバスとプラントバスの分離
MICREX-NXでは、ネットワーク負荷軽減と性能向上のため、ターミナルバスとプラントバスを分離することを標準とし
ています。OSシングルステーションを使用した場合は、プラントバスのみとなります。
7.2.2ターミナルバス
クライアント-サーバ間、およびエンジニアリングステーション(ES)とのデータの送受信を行う通信バスがターミナルバ
スです。ターミナルバスは標準Ethernet(Fast Ethernet)または工業用Ethernet(Industrial Ethernet)を使用します。MES
レイヤーと接続する場合は、プロセス制御システムへの、たとえばコンピュータウイルスのような未許可のアクセスに対
して保護するために、ルータを介して接続する必要があります。
7.2.3 プラントバス
オートメーションシステム(AS)間、およびオートメーションシステム(AS)とOSサーバ間の受送信を行う通信バスが、
プラントバスです。プラントバスは信頼性の高い工業用Ethernet(Industrial Ethernet)を使用します。信頼性を確保
するために、HUBなどの機器は専用品(ESM、OSM)を使用し、ケーブルは指定品を使用します。
34 ページ
7.2.4 ターミナルバスとプラントバスの冗長化
1)工業用Ethernet(Industrial Ethernet)の場合(メタルおよび光)
冗長化(メタルおよび光)
リング
冗長化マネージャ
(RM)
(=OSM/ESM)
100 Mbps
10/100
Mbps
・・・・・
光スイッチモジュール
OSM: Optical Switch Module
またはメタルスイッチモジュール
ESM:Electrical Switching Module
ターミナルバスとプラントバスはリング構成が可能です。ネットワーク故障時の切換は0.3s以下と高速です。プラント
バスはリング構成の冗長化(ダブルリング)も可能です。
2)標準Ethernet(Fast Ethernet)の場合(メタルおよび光)
ターミナルバス、プラントバス共に冗長化構成はできません。
7.2.5 ネットワークデバイス
OSM / ESM 共通
100 MbpsバックボーンのEthernetスイッチ
稼働時周囲温度範囲 0~60 ℃
自己診断アラームのディジタル出力
冗長化電源
統合冗長化マネージャー
切替時間<0.3 s(リング構成時)
SNMPプロトコルを利用したネットワーク管理
ファームウェア更新用シリアルインタフェース
OSM: Optical Switching Module
光ファィババックボ-ン用(FO D-sub)10/100 Mbps
6端末まで接続
スイッチ間最大距離 3 ~ 26 km
ESM: Electrical Switching Module
メタルバックボーン(ITP、RJ45)10/100 Mbps
8端末まで接続
スイッチ間最大距離 10~100 m
ESM
OSM
35 ページ
7.3. PROFIBUS
リモートPIOバスとしては、PROFIBUS DPとPROFIBUS PAを採用しています。
DP/AS-i
AS 417
AS 416
AS 414
ET200M
HART
DP/FF
Foundation
フィールドバス
PROFIBUS-DP
MODBUS
PROFIBUS-DP
PROFIBUS-PA
DP/PA
ET
200M
ET
200S
AS
4xx
光
P
R
O
F
I
B
U
S
|
D
P
光変換器
ET200M
ET200M
ET200M
PROFIBUS DP はリング構成も可能です。
(※光ファイバー使用時)
7.3.1 PROFIBUS DP(Decentralized Peripherals)
リモートPIOバスには、PROFIBUS DPを使用しています。標準的なET200Mに加えて、インテリジェントフィールド機器
(操作器、分析器、パネル、モータスタータ、MCC等)が接続できます。HART仕様のインテリジェントフィールド機器も
PROFIBUS経由で接続することもできます。
„ 接続可能機器数
z スレーブ機器125台/回線
AS:DPマスタ×1 + 機器 or リピータ×125 = 126ステーション
z スレーブ機器31台/バスセグメント(32ステーション)
1台のマスタ or リピータ + 31台の機器 = 32ステーション
但し、両端にリピータを接続したセグメントの場合は、スレーブ機器は最大30ステーション
z リピータ 最大 9台/回線
„ 光ファイバーケーブル
z Optical Link Module (OLM) 間を光ファイバーケーブルで接続します
z ケーブル長は最大3km(短距離用)または最大15km(長距離用)です。短距離用と長距離用の混在は
できません。
„ 電気ネットワーク
z シールド付きツイストペアケーブルで各ステーションを接続します。
z 個々のセグメントはリピータで接続します。各バスセグメントはアクティブ終端器で終端します。
z 伝送速度は1.5Mbit/sがデフォルト値です。(ESでの変更が可能です)
伝送速度により最大ケーブル長が変化します。
1,[email protected]/s, 400m@500kbit/s, [email protected]/s, 100m@12Mbit/s
伝送速度1.5Mbit/s以上ではインダクタンス内蔵のコネクタが必要です。
7.3.2 PROFIBUS PA(Process Automation)
・フィールド機器にフィールドバスから電源を供給する場合には、PROFIBUS PAを使用します。
7.3.3 DP/PA LINK
・PROFIBUS DPと接続し、12 Mbps~31.25 kbpsのバス伝送速度の変換を行います。冗長化が可能で、
1つのPROFIBUS DPアドレスしか必要としません。
・最大 244 バイトの I/Oデータを扱え、配下のPA機器は最大64個まで対応(例:5バイト/機器の場合 244/5 = 48機器)。
36 ページ
7.3.4 PROFIBUS DPによる長距離伝送
長距離伝送が必要な場合は、 光ファイバー
(変換器OLM: ガラス用/OBT:プラスチック用)か
電気リピータを使用します。
光ファイバーはガラスまたはプラスチック媒体
(屋内専用)の使用が可能で耐ノイズ対策として
も効果があります。
光ファイバーと電気リピータは9 台/回線使用で
きます。従って最長約100km まで延長可能です。
OLM
P
R
O
F
I
B
U
S
|
D
P
光ファイバー
ET200M
Max. 10 km
リピータ
Max. 1,000 m
7.3.5 PROFIBUSの冗長化
DP/PA
冗長化
AS
4xxH
通信モジュールIM 153
ET 200M
PROFIBUS-DP
通信モジュールIM 157
DP/PA Link
Y LINKはシングル接続のみをサポートした機器
を、冗長化されたPROFIBUS-DPに接続する時
に使用します。
Y Link
PROFIBUS-DP
7.3.6 10 ms タイムスタンプ
ユニットの故障が発生した場合、この故障がトリガとなった派生的なメッセージが大量に発生します。多くのメッセージ
から、ユニットの故障に導いた真の原因となったメッセージを見つけ出すには、イベントの発生した時刻を高い精度で記
録する必要があります。
10 msタイムスタンプ機能は、精度の高いタイムスタンプを可能にします。デバイスのすべての時刻の同期化がプラン
トバスで行われている場合、別々のオートメーションシステムに接続された、異なるPROFIBUS-DP回線上の2つのステ
ーションの2つのセンサーが同時に動作した場合、2つの信号のタイムスタンプの時間差は10ms以内です。
オートメーションシステム(AS)やリモートPIO(ET200M)で発生するイベントは、プラントバスを介して同期の取れたメッセ
ージとしてオペレータステーション(OS)へ送信されます。メッセージはタイムスタンプ付きで転送され、OSのメッセージリ
ストの中に、発生時刻順で表示されます。
次の表は、メッセージが発生したロケーションと、メッセージを受けたタイムスタンプを示しています。
発生源
オペレータステーション
(OS)
オートメーションシステム
(AS)
リモートPIO
(ET 200M)
メッセージがコンフィグレーション
された場所
WinCCクスプローラのアラームロギング
エディタ
プロジェクトライブラリ内のブロックタイプ
内またはCFCチャート内のブロックイン
スタンス内
チャート内のIM_DRVドライバブロックの
ブロックインスタンス
タイムスタンプが追加された場所
メッセージ
オペレータステーション
OSのコントロールシステムメッセージ、非
MICREX-NXシステムのアタッチメント
MICREX-NXステーションのプロセスとプロセ
スコントロールメッセージ
オートメーションシステム内
ET200MのIM153-2通信モジュール
(10 msタイムスタンプ有効時)
37 ページ
プラントがエラーになった時の初期値の取り
込み(10 ms精度)用の選択されたイベント
7.4 他のシステムへの結合
•
•
•
※前述の7.3. PROFIBUSのシステム構成図を参照ください。
AS-i インターフェース
(CP 343-2による)
Modbus
(CP 341による)
Foundation フィールドバス
(PROFIBUS DP/FFリンクによる)
7.5 その他の制御LAN
7.5.1 DPCS-F
MICREX-PⅢおよびMICREX-IXに使用している制御LANです。各ステーション間を同軸または光ケーブルなどの伝
送路で接続する10Mbpsのローカルネットワークです。
DPCS-Fは閉ループ構成N:Nの伝送方式でネットワークを制御するための特定のマスターステーションを必要とし
ません。
7.5.2 FL-NET
MICREX-AXに使用している制御LANです。オープン化の一環としてEthernetベースネットワーク「FL-net準拠LAN」
を使用しています。Ethernetの10Mbpsと100Mbpsをサポートし、DPCS-Fと同様な伝送方式トークンパス方式採用し
ています。FL-netは国際規格ISO14745-4および日本工業規格JIS B3521に制定されています。
7.5.3 PE/P-LINK
MICREX-PⅢ、MICREX-IXおよびMICREX-AXで使用している制御LANで、汎用シーケンサであるMICREX-F/SXな
どとのPLCを接続に用います。伝送はトークンパス方式でブロードキャスト通信とメッセージ伝送があります。
PE-LINKはコントローラ64台、P-LINKは16台まで接続できます。
7.6 その他のリモートPIOバス
7.6.1 T-LINK
MICREX-IX、およびMICREX-AXでは、リモートPIOバスとしてT-LINKを使用しています。入出力ユニット(PIO)は
1回線当たり最大32台接続できます。
7.6.2 FFI
FFIシステムは光ディジタル多重伝送の光計装システムです。25kbpsの伝送速度で、モジュール当たり8台のロー
カル機器が接続できます。T-LINK2局当たり最大2モジュール/16台のローカル機器が接続できます。
7.6.3 オープンPIO
MICREX-AXはリモートPIOバスとしオープンPIOを使用することができます。このオープンPIOはEthernetをベースネ
ットワークとし、UDP/IP上でリアルタイム性を確保するために、オープンなプロトコルであるEPAP(Ethernet Precision
Access Protocol)を使用しています。リモートPIOバス1回線当たり最大8ノードを接続でき、1ノード当たりI/Oモジュー
ル(PIO)が最大8台接続できます。
38 ページ
第8章 統合設備管理システムとフィールド機器管理ツール(PDM)
8.1 概要
統合設備管理(プラントアセットマネジメント)は、プラント内の各フィールド機器について、状態・動作履歴・寿命予測
を含む自己診断などを、リアルタイムかつオンライン上で監視/設定/管理する機能です。従来は、各々のフィールド
機器が設置されている現場へ出向き、直接監視/設定/管理していたため、手間と工数がかかっていました。この機能
を追加することにより、運用の時に簡単かつ効率良く、高精度な監視/管理/予防保全が可能になります。
監視
診断
保守要求
保守作業
統合設備管理(プラント・アセット・マネージメント)
PDMはESでインテリジェントフィールド機器のコンフィグレーション、パラメータ設定、調整、診断などを行うエンジニア
リングツールです。前述の統合設備管理の主要なオプションの一つと言えます。PDMはPROFIBUSを始め、HART、MOD
バスに接続されるフィールド機器固有の情報を電子式デバイス記述言語(EDDL)によりサポートします。また、PDMはエ
ンジニアリングステーション(ES)上で動作するだけでなく、PROFIBUS DPに直接接続してフィールド機器をオンラインで
監視操作することができます。
SIMATIC PDM搭載
エンジニアリングシステム
電子デバイス ディスクリプション
(EDD; Electronic Device Description)
Ethernet
プロセス値 / 状態
標準化されたパラメータ
(自己診断)
カスタム製造パラメータ
SIMATIC PDM
スタンドアロン
PROFIBUS-DP
ET 200M
ET 200iS
DP/PA Link
0/4~20 mA + HART
PROFIBUS-PA
SIMOCODE
•
•
•
•
Process Device Manager (PDM)ツールでインテリジェントフィールド機器の集中コンフィグレーション、自己診断と
ループチェック を行えます。(PROFIBUS DP、 PA および HART)
50メーカの1,000機器以上を管理可能です。
電子デバイスディスクリプション(EDD=Electronic Device Description - ASCII file) を使用してPDM の中に新規
デバイスをシンプルに統合しています。
MICREX-NXとして統合していますが、スタンドアロンでも使用可能です。
(例.作業現場でフィールド機器を直接接続した場合)
39 ページ
8.2 機能
MICREX-NXが持つ統合設備管理システムは、
ヨーロッパの規格の一つNAMUR規格NA64とNE91
に準拠しています。また、リアルタイムかつオンラ
イン上で提供される主な機能は以下のとおりです。
OS – OSステーション
MS – メンテナンスステーション
ASn – ASコントローラ
...
AS 1
•
•
•
•
•
„ OSにMSを統合
OS
MS
コンポーネントの監視
状態変化の時のメッセージ生成
診断情報の表示
保守要求の生成
保守活動の追跡
AS 2
AS n
MS(メンテナンスステーション)
※通常はESに統合
OSクライアント
...
保守画面
etc
C1
„ MSがOSクライアント/サーバとは分けて設置
(通常はESに統合)
Cn
„ OSからMSにアクセス
(保守画面、メッセージ、フェイスプレート等)
OS サーバ
„ MSに機能追加可能
...
また、システム規模や構成に応じて、右記の2通り
の構成を選択することができます。
保守画面
etc
S1
S2
Sn
...
AS 1
AS 2
AS n
(PDM、ハードウェアコンフィグレーション等に
直接オンラインでアクセス可能)
Cn – OSクライアント
Sn – OSサーバ
ASn – ASコントローラ
さらに、各機器から得られた設備管理情報は、以下のような共通ビューで表示されます。また、機器の状況に応じて、
システム側がメンテナンス要求を自動作成し、サービス要員に提示することもできます。
PDM呼出しボタン
ハードウェア Config
呼出しボタン
保守要求状態
確認前
確認後
S
M
ユーザが保守要求状態を
設定
F
M
修理状態
Printer
イベント状態
„ サービス要員に対する判断支援
フィールド機器から
の定周期情報
PDM(例)による
非周期情報
„ システムが提案(要求)を作成
„ サービス要員が確認または変更
自己診断に関しては、階層化された自己診断
エリアを自動生成する機能があります。また、
PDMを導入することで、機器動作ログのオンラ
イン変更といった、より先進的な自己診断を可
能にします。
一方、PDMは主に以下の機能を提供します。
• PROFIBUS DP/PA等に接続されているフィールド機器の校正、調整、および各種パラメータの変更
• フィールド機器のデバイス状態、通信状態の自動診断
• オンラインデバイスデータとオフラインデバイスデータの比較
• スレーブ(ネットワーク)アドレスの割り当て/構成
• フィールド機器のマネジメント、シミュレーション、試験調整
• 選択された値、アラーム、およびステータス信号のオンラインモニター
• 既設フィールド機器の接続状態(通信の可否)を自動検出するためのライフリスト
40 ページ
PDMはフィールド機器固有の情報を記述する電子式デバイス記述言語(EDDL)およびグラフィカルユーザインターフェ
ースを使用して、フィールド機器の状態をオペレータステーション(OS)に表示します。
• プロセスデバイスネットワーク表示:診断状態を含むデバイス情報を表示、ネットワーク形態によって分類します
• プロセスデバイスプラント表示:構成されたネットワークによるシステムにおけるすべての機器の診断状態を含む、
デバイス情報を表示します
• フィールドデバイスパラメータ表示:表形式およびグラフィカルにデバイスパラメータ情報を表示します。 この表示は
以下のパラメータ情報の表示をサポートします。また、PDMは以下の通信プロトコルをサポートします。
• PROFIBUS DP
• PROFIBUS PA
• HART
• MOD バス
• その他
プロセスデバイスプラントビューProcess devices plant view
状態 / 自己診断シンボル
プラントのハードウェア構成
チェック済み
デバイスのパラメー
タビュー
通信エラー
コンフィグレーションエラー
Parameter view
エラー
プロセスエラー
メンテナンス要求
オンラインビュー
ライフリスト
警告:メンテナンス要求
シミュレーション
OK
通信 OK
機器に自己診断機能なし
機器はパッシブかコンフィグレーション
されていない
自己診断情報
・電子デバイス・ディスクリプションEDD(Electronic Device Description、機器ベンダーから提供される) デバイス
についての記述
・フィールド機器の品質コードにエンコード
自己診断シンボルは全てのビューで表示される
・プロセスデバイス・プラントビュー
Process devices plant view
・ライフリスト
Life List
・プロセスデバイスネットワークビュー Process devices network view
・フィールド機器のパラメータビュー
Parameter view of the field devices
8.3 ソフトウェア
SIMATIC PDMソフトウェア スタータパッケージ
・SIMATIC PDMベーシックソフトウェア
・SIMATIC PDM Integration in STEP7/MICREX-NX
・PDMソフトウェアオプション (128タグ)
オプション
SIMATIC PDM Vベーシックソフトウェア (4タグ)
オプション
SIMATIC PDM Integration in STEP7/MICREX-NX
オプション
SIMATIC PDMソフトウェアオプション ROUTING throughS7-400
オプション
SIMATIC PDM HART コミュニケーション
オプション
SIMATIC PDM デモ
オプション
PDMソフトウェアオプション (タグ:128、512、1024、2048、無制限)
オプション
41 ページ
第9章 バッチシステム
9.1 概要
銘柄管理システムは、国際規格IEC61512(ISA S88.01)に準拠しており、小規模から大規模プラントのバッチプロセス
制御に適用できます。
プラントコンフィグレーションデータ
SIMATIC
Manager
5t
27.03.03
基本
レシピ
制御
レシピ
St
レシピ編集
AF1
AF2
バッチ計画
バッチ制御
バッチデータ
レポート
AF3
銘柄管理システムは、以下のような基本パッケージ
と種々のオプションパッケージから成り立っています。
• レシピシステムは、プロセスおよびプロセス組合
せを簡単に画面上で定義し管理を行います。
(ISA S88.01準拠)
• バッチコントローラは、複数のバッチを実行し、画
面上で監視できます。
• バッチマネージメントは、操業記録を収集・保管
し、バッチデータを外部に出力することができま
す。
• バッチプランニングは、バッチのスケジュールを
ガントチャートで計画し実行します。
本パッケージ全体は、MICREX-NXのシステム環境下
で統合されており、専用のハードウェアは必要ありま
せん。全体のエンジニアリングは、階層別に構成されており、それによりユニットレシピの雛型を作成できます。
銘柄管理システムは、小規模プラントでは、OSサーバ上に搭載することができます。大規模プラントでは、OSサーバ
とは別に、独立してクライアント/サーバ構成(サーバ冗長化も可能)とするなど、スケーラブルな構成をとることができま
す。
生産管理レベルとMICREX-NXシステムとを統合するために 標準インターフェースにより銘柄管理システムとSIMATIC
ITとをリンクする事が可能です。さらに自由にプログラムできるインターフェース(API)を利用する事もできます。
チャージ
9.2 機能
銘柄管理システムは以下の機能を有します。
• レシピ定義のためのライブラリ(ROP)機能
• 運転中のユニットとは独立したレシピ機能
• 品種パラメータと手順定義とは独立した管理機能
• XMLベースのアーカイブ(データの保管)とレポート(記録)機能
• FDA21 CFR Part11対応機能(ユーザ管理、電子署名、監査証跡、版数処理に関する国際規格に準拠)
階層化レシピ
Plant
Plant
Recipe
Recipe
procedure
procedure
Sub-plant
Sub-plant
Unit recipe
Unit recipe
procedure
procedure
Technical
Technical
equipment
equipment
Recipe
Recipe
operation
operation
Single
Single
control
unit
control unit
Recipe
Recipe
function
function
オンラインオペレーション
停止位置Stop point:
„ ブロックバッチ実行中
Block batch processing
„ 操作入力後の再開
Resume after operator input
„ ISA S88.01 に従った階層化レシピ
„ 全ての S88.01 階層化レベルが利用可能
スタート
42 ページ
ステップ後に停止
即時停止
再開
Stop after step
Stop immediately
Resume
終了
キャンセル
9.3 パッケージソフト構成
シングルステーション
バッチサーバ
バッチクライアント
SIMATIC BATCH レシピ システム
○
-
○
SIMATIC BATCH BATCHCC (コントロールセンター)
○
-
○
SIMATIC BATCH バッチ プラニング
SIMATIC BATCH 階層化レシピ
○
○
○
○
-
SIMATIC BATCH ROPライブラリ
SIMATIC BATCH Separation Procedures/Formulas V
○
○
○
○
-
SIMATIC BATCH API
○
○
-
SIMATIC BATCH サーバ基本パッケージ
○
○
-
9.4 FDA 21 CFR Part11 対応
MICREX-NXは、FDA(米国食品医薬品局)の電子記録/電子署名に関する規定である21 CFR Part11に対応して
います。機能を以下の表に示します。
• アクセス管理:正当な有資格者のみにアクセスを限定する機能
• 電子署名:正当な有資格者を認識する機能
• データアーカイブ:データ管理機能(記録の保持、保護、レポート、再現および検索機能)
• 監査証跡:電子記録の作成/修正/削除/理由の履歴記録機能
• バックアップ構成データ:統合(データ、構成データ)バックアップ機能
必要条件
仕様
実行された修正のログ
BATCH: 以下に対するいかなる変更もログ
・レシピ
・ユーザ権限
BATCH: レシピのログ
BATCH: バッチ生産中(オペレータ入力を含む)のいかなる
変化もログ
ES: 以下のログ
・全体プログラムあるいはCPUへの変更
・試験モード(CFC、SFC)への切替
BATCH:別のログでの全ての削除アクションのドキュメンテ
ーション化
BATCH: レシピ、レシピ操作およびフォーミュラの
バージョン記録
Windowsにもとづいた集中ユーザ管理
ログブックがユーザの識別で自動的に修正されます。
たとえばBATCHでの制御など、ファンクションの実行の
パスワード保護
BATCH: 実行された電子署名のドキュメンテーション化
プロテクトアクションのログ
削除アクションのログ
バージョン記録
システムアクセス
ユーザ識別
電子署名
電子署名のログ
ASコードの一貫性
ASアクセスの記録のログ
妥当性の証明
差分のグラフィック表示によるエンジニアリングデータの
バージョン比較
AS内でなされた変更のログ
BATCH: ログおよびアーカイブ-終了したバッチを
XMLフォーマットに圧縮できます。
MICREX-NX用のシステム、コンポーネント、
ファンクション
BATCH変更ログ
BATCHレシピログ
BATCHバッチログ
ES変更ログ
BATCHログ
新しいバッチオブジェクトが作成されるとき
自動的に
SIMATIC Logon
変更ログで自動的に
SIMATIC Logonにもとづく電子署名
レシピ/バッチログおよびログブックBATCH
で自動的に
バージョンクロスチェッカー(VXC)
SIMATIC Logonでアクセス保護
変更ログを記録
BATCHのArchiving a Bacthファンクション
„ 監査証跡
(オフラインとオンライン)
„ 版数処理
„ SIMATIC Logonによる
アクセス保護
„ 電子認証
43 ページ
第10章 ルートコントロール
@(
@(
10.1 概要
ルートコントロールは、配管で流体を移送するシステムの構築、
制御、監視、診断などを行います。
主に配管ルートが複雑な食品・薬品・化学プラントや、タンクヤー
ド等で使用されます。
以下のソリューションを提供します。
• 移送ルートの監視制御
• 部分ルートと全体ルートのダイナミック
な結合
移送先
• ルート全体におけるすべての関連要素
(バルブ等)の監視制御を管理
PCS-500
ICS-2500
ICS-2000
ACS-2000
SAS-300
SAS-2500
CV1341
CV1304A
C
CV1305
CV1328
CV1307
CV1327
CV1325
主に以下のような機能があります。
• 複合ルートのエンジニアリングツール
• ルートの制御
• ルートの診断と警報
移送元
CV1351
CV1306A
V1
CV1340
A
MASH TUN
B
TV 105
A
PRESSURE
C
TV 106
COOKER
FT324
B
TV 107
LT
CV1028
TT
VS
LT
STM
STM
M
COOKER
FT313
LT
TT
MASH TUN
C
COOKER
VS
TT
M
VS
M
CV1032
CV1030
10.2 機能
C
C
C
V1
V1
V1
CV1035
ルートコントロールは以下のオプション
パッケージにて構成されます。
MASH PUMP
• ルートコントロールの構築は、エンジニ
20 105
アリングステーション(ES)に統合されて
います。
すべてのルートコントロール用のブロックは、ルートコントロールライブラリを含んでいます。
ルートコントロールウィザードは標準定義とルートコントロール定義間のインターフェース用のウイザードです。ルー
トコントロールエンジニアリングツールは、部分ルート、ルートの位置、モードテーブル、およびモードレベルを定義し
ます。
• ルートコントロールサーバは、必要なデータをルートコントロールクライアントに提供し、またクライアントの制御操作
情報をオートメーションシステムに送ります。ルートコントロールサーバは、パフォーマンスによって、最大300種類の
ルートを並列に実行することができます。
• ルートコントロールの運転操作と診断機能には以下の機能があります。
¾ ルートコントロールブロックアイコンによる移送状態の監視、グループイベント画面
¾ ルートコントロールフェイスプレートによる運転状態監視、診断情報監視、運転中の移送経路へのオペレータ
の介入が可能です。
¾ オペレータが全ての移送コンポーネントを監視制御するルートコントロールセンター(RCC)による監視システム
環境として、銘柄管理システムとの組合せ、単独での使用も可能です。
CV1031
CV1034
設備/ルートの範囲を以下に示します。
項目
AS台数
1AS当りの要素数
パラレル移送ルート
部分ルート
ASの重複ルート
要素/1ルート
モード/1ルート
範囲
最大32台(冗長化AS対応)
・1,024個のモータ、ダンパー、バルブなど
・1,024個のリンク要素、パイプラインのセクション等
・1,024個のセンサ要素、プロセス値用
・1,024個のパラメータ要素
最大300 のパラレル移送ルート
最大64,000の部分ルート
最大32台
AS当り最大400要素
最大32モード
44 ページ
CV1029
FT311
CV1033
VS
第11章 安全計装/PLCシステム
11.1 概要
MICREX-NXの安全計装/PLCシステムは、冗長化オートメーションシステム(AS)をベースと
して構築され、標準の自動化プログラムと安全制御プログラムの混在が可能です。本システ
ムの安全制御機能は、フェールセーフプログラム(Fプログラム)およびフェールセーフI/Oモ
ジュールで構成されます。オートメーションシステム(AS)とI/Oモジュール間の通信は
PROFIBUS DPで行いますが、安全制御に使用する通信にはPROFISafeプロファイルが適用
されます。
S7400H CPU
(F 利用可能)
PROFISafeプロファイル
PROFIsafeはIEC61508に準拠した最初の通信システムで、標準データ通信と安全データ通信を単一PROFIBUS DP
バス上に乗せます。安全レベルではSIL 3 (Safety Integrity Level), EN954-1 Category 4などに適合し、FAおよびPAの
高範囲な分野に用いることができます。 標準PROFIBUS DPを媒体にすることで高速かつ大容量のデータ通信が可能
になります。
PROFISafe 標準通信+安全データ通信を単一バスで実現
フェイルセーフI/O DPスレーブ
PROFISafe通信テレグラム
非常停止ボタン
S7-400F
CPU
PROFIBUS-DP
標準通信テレグラム
安全通信データ
制御データ カウンタデータ
PROFIBUS-DP
ファイアーウォール
ソースベース
カウント
安全センサー
DPスレーブ
標準I/O
DPスレーブ
入力回路
標準通信データ
Max. 244 bytes
PROFIBUS DP通信データ
他の安全バスへの
ゲートウェイ
入力モジュール
CRC
安全データ
パラメータ
出力モジュール
コントローラ - S7-400FH
CPU
CPU
PROFISafe
CPU
出力回路
PROFISafe
自己診断回路
自己診断回路
自己診断回路
入力回路
CPU
入力回路
CPU
メインスイッチ
CPU
CPU
PROFISafe
CPU
出力回路
PROFISafe
自己診断回路
自己診断回路
メインスイッチ
入力回路
CPU
自己診断回路
CPU
フェールセーフかつ高稼動性システム(FHシステム)全体のフェールセーフハードウェア構成
45 ページ
演算処理プログラム(退避処理)
標準の制御プログラムと安全制御プロ
グラムは、同じCFC言語によって設計しま
すが、安全制御プログラムの設計にはド
イツの第3者認証機関であるTÜVによっ
て認証済みのモジュール(CFCの追加パ
ッケージ:Fツール)を利用します。
F-CPUでは安全制御プログラムと標準
制御プログラムの両方を実行できます。
プロセッサなどの構造をマルチ化して
いるのではなく、安全制御プログラムが標
準制御プログラムに対して定周期に割り
込む形で実行されます。また、ソフトウェ
アツールによる故障検知方式を適用する
ことで、標準のオートメーションシステム
への安全機能の組み込みを実現しており、
別置きの安全計装/PLCシステムの場合
に必要になる複雑なインターフェースは
不要です。
S7-400H CPU
これらのモジュールは異なる演算式で二重の演算・照
合が行なわれます。
例えばAND命令のバックグラウンドでOR命令が実行さ
れ、結果比較されます。
(S7-417-4H
または 414-4H)
前段の
演算結果
A,B(ブール)
C
演算
結果
AND
コーディング
バックグラウンド側
OR
前段の
演算結果
バックグラウンド
演算
/A,/B (ワード)
≠ /C
比較
バックグラウンド側
D
D= /C
時間冗長
•
•
•
•
•
•
安全計装/PLCシステムを標準コンポーネント(CPU、I/O モジュール)で構築可能です。
冗長化および安全度水準に対する要求への高度な柔軟性を有しています。:
– 標準(S)システム、
– 高稼動性(H)システム、
– フェイルセーフ(F)システム、
– フェイルセーフ、かつ高稼動性の(FH)システム
安全度水準SIL 3、AK 6を1台のオートメーションシステム(AS)で実現可能です。
PROFISafeを使用したPROFIBUS DPの確実な通信が可能です。
標準(S)およびフェイルセーフ(F)機能は、同一のオートメーションシステム(AS)の中で混在可能です。
標準(S)およびF I/O モジュールは、同一のPROFIBUS DP上で動作可能です。
標準(S)およびF I/O モジュールは、同一のステーション内に混在可能です。
標準(S)およびフェイルセーフ(F)機能のエンジニアリングは、同一のエンジニアリング言語CFCを使用します。
(※S7-300Fの場合は、ラダーおよびFBD言語にて安全制御プログラミングが可能です。)
CFC言語(S7-400F/FH)
•
•
ラダー言語(S7-300F)
プログラミング関数(50種類)はTÜVにより認証されています。
TÜV 監査のためのサポートが充実しています。
– 標準(S)およびフェイルセーフ(F)機能の分離
– フェイルセーフ(F)機能についてのテスト総括
– 2つのプログラムバージョンの比較機能
– パスワードによるフェイルセーフ(F)機能へのアクセス保護
46 ページ
結果
時間
11.2 機能
•
•
の場合
CPU 停止
FBD言語(S7-300F)
セーフティーマトリクス:
安全計装/PLCシステムのエンジニアリングでは、
CFCに加えてセーフティーマトリクスを利用すること
ができます。この表形式のツールによって安全機能
を非常に簡単に記述できます。本ツールには、以下
の機能が含まれています。
• 安全性システム中の安全に関するスイッチング
操作の確立のための容易な原因・結果分析
• CFCコンフィグレーション範囲内の一つのコンフ
ィグレーションにおいて、一つのプロジェクトの
原因・結果ロジックの自動的な抽出
• 原因、作用およびそれらのダイナミックでグラフ
ィカルな表現によるオンライン管理機能
• 確認作業、保守作業、およびシステム改良のた
めの自動レポート機能
11.3 ソフトウェア
F-ライブラリ
オプション
F-ツール
オプション
SIMATIC Safety Matrix Tool
オプション
SIMATIC S7 SafetyMatrix Viewer
オプション
47 ページ
第12章 マイグレーション
12.1 概要
•
•
•
•
•
既存システムからMICREX-NXへ、ステップバイステップでの移行が可能です。
既存資産の活用 (実績あるアプリケーションソフトウェアの変換、I/Oの再利用)ができます。
共通のHMIを用いてプラントの監視を統合することができます。
MICREX-NXへの移行は、リスク、移行期間、生産ダウンタイムを極小化して実現できます。
マイグレーションにより、古い制御システムを革新的技術に統合します。
@(
PCS-500
@(
ACS-2000
ICS-2500
ACS-250
ICS-2000
ACS-2000
SAS-300
ASA-2000
SAS-55
SAS-2500
12.2 マルチサーバ機能を利用した制御LANの接続
DPCS-F や FL-net 準拠 LAN を MICREX-NX のターミナルバス/プラントバスに接続します。
MICREX-NX
OS クライアント
MICREX-NX
MICREX-NX ES
OS クライアント
ターミナルバス
DPCS-F
MICREX-PⅢ
MICREX-IX
FL-net
FL-net
DPCS-F
MICREX-AX
プラントバス
プラントバス
MICREX-PⅢ,IXと
MICREX-NXの混在
MICREX-AXと
MICREX-NXの混在
48 ページ
DPCS-F
プラントバス
MICREX-PⅢ、IXとMICREX-NXの混在
大規模(MICREX-AXの場合も同様)
12.3 P/PE-LINK、T-Link、FFI、オープンPIO(IPU-Ⅱ)の接続
リンクデバイスを介してPROFIBUS DPに接続します。MICREX-NXの標準PIOとの混在も可能です。
@(
@(
ASコントローラ
CPU1
CPU1 CPU2
CPU2
PCS-500
ICS-2500
ACS-2000
ACS-250
ICS-2000
ACS-2000
SAS-300
ASA-2000
SAS-55
SAS-2500
MICREX-P Ⅲ の ロ ッ カ に
ASコントローラとT-Link
リンクデバイスを実装した
場合のイメージ図
T-Link
リンクデバイス
オートメーション
システム(AS)
オートメーション
システム(AS)
オートメーション
システム(AS)
オートメーション
システム(AS)
P/PE-Link
P/PE-Link
P/PE-Link
P/PE-Link
P
D
S
U
B
I
F
O
R
P
T-Link
D-LINE
T-Link
Optical FFI
Optical FFI
D-LINE
EPAP
EPAP
D-LINE
D-LINE
リンク デバ゙イス
12.4 既存システムの機能の継承
12.4.1 ソフトウェアコンバート
MICREX-NXでは,既存システムのコントローラのアプリケーションプログラムをコンバートするツールを用意しています。
12.4.2 HMI画面定義
ユーザが今まで使い慣れてきたHMIの画面表示や操作との違いや、同じコントロールルームの中でHMI画面や操作の不統
一さを感じさせないスムースなマイグレーションのために、既存のMICREXと同等のフェイスプレートや診断画面を用意してい
ます。
49 ページ
第 13 章 試験・保守
13.1 試験
13.1.1 シミュレーション機能
MICREX-NXシステムあるいは個々のプロセス制御レベル(オートメーション・レベル(フィールド・レベル))から
全体までのシミュレーションの構築が可能です。
① S7-PLCSIM
MICREX-NX標準製品でASハードウェア(PLC)がなくてもPC上で
のデバックを可能にするオフラインシミュレーションソフト。PC上
のCFC/SFCアプリケーション・ソフト関数試験用シミュレーションの
ためのオプション製品です。
② SIMBA pro FAT
フィールドバスをシミュレーションするためのオプション製品です。
③ SIMIT
動的なプラント・シミュレーションのためのアドオン製品で、例えば、
総合的なプラント・テストあるいはオペレータ・トレーニング用シミュ
レーションが可能です。
13.1.2 SFCビジュアライゼーション機能
オペレータステーション(OS)上でシーケンスの渋滞箇所や工程遷移移行条件の不成立状況等を確認できます。さらに強制的
にシーケンスを進める操作も可能で、効率よくデバッグできます。プラントの稼働後もオンラインでシーケンスの動作状況確認
や強制操作が可能です。
13.1.3 バージョンクロスチェッカーによるプロジェクトバージョンの比較
Version Cross Checker(VXC)は、オートメーションシステム(AS)の2つのプログラムを比較し、差異を調べます。
例えば、以下のような場面で有用です。
• 契約または合意されたプロジェクト仕様が、以降の条件変更や拡張で変更があったかどうかを知る必要がある場合。
• 現地作業が開始された後に設計変更が生じ、現場にその変更を反映するために、変更箇所を正確に知る必要がある
場合。
• 既に文書化されたプロジェクト仕様書について、文書化後の仕様変更に伴う改版作業の際、前仕様書の追加更新箇所
を特定する必要がある場合。
また、ユーザへ納入後、あるいは技術検査官やFDA当局による認証後といった最終提供もしくは納品・認証後、プログラム
等の変更・更新を行った際、その変更箇所を特定・管理するため、以前のコンフィグレーションバージョンと比較するときにも
有効です。
50 ページ
13.2 保守
13.2.1 MICREX-NXの故障診断機能
1) MICREX-NXのCPUは、以下のエラーや故障情報を認識します
各モジュールLED表示例
・システムエラー
・ハードウェアエラー
・アクセスエラー
・診断エラー
・プログラムエラー
システムマネージャーが検出したエラー
(例:サイクルタイムオーバー、実行中にエラーオブジェクトが呼び出された、等)
ハードウェアの故障
(例:MPIインターフェース故障、等)
モジュールへのアクセス中のエラー
(例:I/Oモジュールにアクセスしたが応答がない、等)
診断機能を持つモジュールやDPスレーブからのエラー
(例:アナログ信号の断線、入力信号のレンジオーバー、等)
プログラムの実行エラー
(例:呼び出したFC/FB/DBが存在しない。使用できないFC/FB/DB番号が
使用された、等)
2)通常運転時の機器状態や故障時の状態は、以下の表示で認識できます。
・表示
CPU前面のLEDで動作状態やエラーの有無を表示します。
・オンライン表示
運転中モジュールの動作状態をES(エンジニアリングステーション)で表示
することができます。
・モジュールインフォメーション
発生したエラーは、タイムスタンプと共にCPUの診断バッファに記憶されます。
また、この内容は、ES(エンジニアリングステーション)で表示することができます。
・エラーOB
各種エラーに対応するプログラムが起動されます。
・システム情報取得
システムが認識している状態をユーザプログラムから読み出すことが可能です。
プラントアラーム履歴表示画面例
モジュールインフォメーション画面例
システム状態監視画面例
13.2.2 保守の容易化
MICREX-NXはフィールドレベル、PIO、コントローラ、オペレータステーション、ネットワークすべてのレベルで冗長化が可能です。
システムの冗長化によって保守の容易化とMTTR(平均修復時間)の短縮を実現しています。冗長化構成では、故障が発生す
るとバックアップモジュールに切替わり、故障したモジュールは、システムから切離されて交換可能な状態になります。
1)AS(オートメーションシステム)のCPUモジュールは、プラント運転中に交換することが可能です。交換後は、自動的にバック
アップCPUからデータ、プログラムのローディングが実行されます。
2)CPUモジュール以外のモジュールも、プラント運転中に引き抜き・挿入が可能です。(活線保守)
51 ページ
13.2.3保守サービス体制
1)富士電機の設備メンテナンスサービス「COMET」
ユーザのシステム・設備機器を総合的にサポートするメンテナンスサービスです。ユーザシステムの誕生から廃棄まで
のライフサイクル全期間に渡るさまざまな保全サービスを提供します。
ユーザのシステム運用に合わせてお選びいただけるサービスメニューを用意し、システム運用に確かな信頼と安心を
お届けします。
MICREX-NXはフィールドレベル、PIO、オートメーションシステム、オペレータステーション、ネットワークすべてのレベルで
冗長化が可能です。システムの冗長化により、保守要員の負担を軽減することができます。
COMETサービスメニュー体系
予防処置
中長期
保全計画
リモート
監視・点検
ソフトウェア
保守
運用/管理
代行
ハードウェア
保守
巡回点検
予防交換
システム
機能改善
保全/技術
サービス
リモート
調査
運用支援
点検整備
環境診断
保全コンサル
オープン
製品保守
故障受付
対応サービス
予防保全/事後保全
保全教育
保全支援
運用管理
2)保守サービスネットワーク
保守契約を締結して頂くと、休日・夜間や当社営業時間帯を問わず、
いつでも「クイック・フォロー」で対応するコールセンターと最寄りのサービス拠点
の技術員がユーザシステム・設備の保全をサポートします。
3)コールセンター
保守契約を締結して頂くと、24時間・365日フルタイムで、ユーザからの
障害発生受付に迅速に対応し、当社納入全製品全般にわたる技術相談
窓口機能やリモートメンテナンスの対応を行います。
また、現在推進しているソリューションビジネスを支えるサービスの一つとして、
さらにユーザへの富士電機の顔として活躍していく新しいサービス体制です。
FULL TIME
24時間・365日ベストスタッフがユーザのシステム・製品に関するご質問
・ご相談・障害修復に対してフルタイムで対応します。
FULL NET
ユーザのシステムに関する社内外のスタッフとのネットワークや効率的な
情報インフラシステムにより何時いかなる時でも対応します。
FULL DATA
製品図面・障害履歴・技術資料・連絡体制等、ユーザのシステムに関する
すべてのデータを一元管理し、適切に対応します。
FULL PRODUCTS
電機機器、計測機器から情報通信機器にいたるまで、当社が販売した全製品についてコールセンターで受け付けます。
52 ページ
13.2.4 保守サービス期間と考え方
当社の保守サービスは、ユーザにシステムを引渡した直後から
開始されます。保守契約の締結を前提にシステム引渡し後10年間
を標準保守サービス期間としています。10年以降については、最長
5年の特別保守延長契約(IPCを除く)を締結していただき、個別に
に対応いたします。ただし、生産中止を予告した後は、10年間の標
準保守サービスだけとなり特別保守延長が無くなります。また、故
障発生時の復旧に必要な予備品は、保守契約の有無に関わらず、
全てユーザで準備していただきます。
システム引渡し
無償保守終了
1 年間
10年
標準保守サービス期間(10年間)
15年
特別保守延長期間(5年間)
13.2.5 予備品の供給および修理対応
・予備品の供給と製品修理の対応期限:生産中止予告から10年目まで。
販売開始
生産中止予告
生産中止
予備品供給停止
修理対応停止
10年
予備品供給期間/修理対応期間
※なお、PC関連製品はモデル/部品の改廃が短期間であり、故障部位によっては、期間内においても修理が
できない場合があります。
53 ページ
第14章 データシート
オペレータステーション(OS)ハードウェア仕様
ハードウェア仕様(SIMATIC ラック型パソコン IPC IL 43)
OSサーバ
項目
OSクライアント
サイズおよび形状
19インチラックマウント
プロセッサ
Intel Pentium 4 551(3.4GHz)
メインメモリ
DDR2-SDRAM(PC2-4200)、4スロット、合計4GByteまで拡張可能、
2 x 256 MByte
2 x 512 MByte
拡張スロット
PCI-Express(x16)×1、PCI-Express(x1)×2、PCI×4
グラフィック解像度(オンボード)
最大1600x 1200ドットピクセル、16bitカラー (※ビデオメモリはメインメモリと共有)
電源容量
AC120~240V (AC90~264V)、50/60Hz、300W
ハードディスク(SATA-IDE; 3.5")
1x 120 GByte
DVD-ROM
16倍速(DVD)/48倍速(CD)
(※ES/OSシングルステーションはDVD±RW DL:16/8/4x(DVD)、48/24/48x(CD))
フロッピーディスク
1.44MByte
イーサネット
オンボード:10/100/1000Mbit/s(RJ45)
プラントバスインターフェース(追加PCIカード):
標準イーサネット(BCE)(Fast Ethernet:3COM)
または 産業用イーサネット(IE)(CP1613 PCI Card)
USB
USB2.0 準拠 リア×4、フロント×2
VGA
モニタ数 1台
:標準(オンボード)
モニタ数 2台~4台:マルチVGAグラフィックスPCIカード(オプション)
キーボード、マウス
PS/2
防塵・防水保護等級
IP30/JIS C0920対応(前面扉を閉じた状態)
電磁波干渉(EMC規格)
FCC Class A/EN 55022 Class B 対応
稼働中の周囲温度
5~40 ℃:全装備で
湿度
5~80 %:25 ℃にて
安全規則準拠
IEC 60950-1(UL 60950)
相当するCE規格番号(EMC関連)
・住宅,商業および軽工業環境における共通エミッション規格:EN 61000-6-3
・工業環境における共通イミュニティ規格:EN 61000-6-2
取り付け寸法 ( W x H x D、mm)
430 x 177 x 444
質量
約 19 kg
54 ページ
2 x 120 GByte RAID1
オペレータステーション(OS)関連ハードウェア一覧
標準イーサネット(BCE)とプラントバス工業用イーサネット(IE)の2種類があります。
名称
ES
(ES/OSシングルステーション)
OSサーバ
OSクライアント
仕様
Basic Communication Ethernet(BCE)による
インターフェース:
Fast Ethernet RJ45 network card (PCI)
Industrial Ethernet (IE)による
インターフェース:
Industrial Ethernet RJ45 network card CP1613 (PCI)
Basic Communication Ethernet(BCE)による
インターフェース
Fast Ethernet RJ45 network card (PCI)
Industrial Ethernet (IE)による
インターフェース
Industrial Ethernet RJ45 network card CP1613 (PCI)
Basic Communication Ethernet(BCE)による
インターフェース
Fast Ethernet RJ45 network card (PCI)
備考(共通仕様など)
19インチラックPC
·Pentium 4 551(3.4GHz)、 メモリ1GB、 120GB×2 RAID1
·DVD±RW DL:16/8/4x(DVD)、48/24/48x(CD)
·ターミナルバス用Fast Ethernet(RJ45)オンボード、mouse
·Windows XP Professional(MUI※)
·PCS7 V6.1 プリインストール
19インチラックPC
·Pentium 4 551(3.4GHz)、 メモリ1GB、 120GB×2 RAID1
·DVD-ROM
·ターミナルバス用Fast Ethernet(RJ45)オンボード、mouse
·Windows Server 2003(MUI※)
·PCS7 V6.1 プリインストール
19インチラックPC
·Pentium 4 551(3.4GHz)、 メモリ512MB、 120GB×1
·DVD-ROM
·ターミナルバス用Fast Ethernet(RJ45)オンボード、mouse
·Windows XP Professional(MUI※)
·PCS7 V6.1 プリインストール
キーボード
モニタ
推奨機種(汎用品)
プリンタ
※MUI(Multi-language User Interface)
55 ページ
オートメーションシステム(AS)CPU収納ロッカ外形図例(DC24V仕様)
56 ページ
オートメーションシステム(AS)収納ロッカ(DC24V仕様例)
正面
正面
背面
背面
1
1
3
S7-400
(A)
(CPU)
5
S7-400
(B)
(CPU)
コネクタ ET200M ユニット (I/O-4)
B 3
5
7
7
コネクタ ET200M ユニット (I/O-4)
B 整線ユニット
OLM OLM
(A) (B)
外線端子台4
外線端子台4
9
9
整線ユニット
整線ユニット
11
13
15
17
19
21
コ
ネ
ク
タ
ユ
ニ
ッ
ト
A
11
整線ユニット
コネクタユニットC
コネクタ ET200M ユニット (I/O-3)
B 13
15
17
整線ユニット
OSM/ OSM/ OLM
ESM
ESM
(B)
(A)
(B)
19
外線端子台3
21
整線ユニット
整線ユニット
25
フィールトフィールト ダイオード OLM
電源 電源 ユニット (A)
(A) (B)
コネクタ ET200M ユニット (I/O-2)
B 25
27
29
29
31
整線ユニット
アラームユニット
整線ユニット
41
43
フロント電源
(A)
コネクタ ET200M ユニット (I/O-2)
B 電源分配 電源分配
ユニット ユニット
(A) (B)
外線端子台2
33
35
コネクタ ET200M ユニット (I/O-1)
B 37
フロント電源
(A)
電源分配 電源分配
ユニット ユニット
(A) (B)
45
47
整線ユニット
31
整線ユニット
フロント電源
(B)
37
39
外線端子台3
フロント電源
(B)
外線端子台2
33
35
整線ユニット
アラームユニット
整線ユニット
23
23
27
コ
ネ
ク
タ
ユ
ニ
ッ
ト
A
整線ユニット
コネクタユニットC
コネクタ ET200M ユニット (I/O-3)
B フィールトフィールト ダイオード
電源 電源 ユニット
(A) (B)
ケーブルサポート
SGバー
整線ユニット
コネクタ ET200M ユニット (I/O-5)
B 整線ユニット
コネクタ ET200M ユニット (I/O-1)
B 39
41
外線端子台1
外線端子台5
外線端子台1
43
45
ケーブルサポート
ケーブルサポート
47
ケーブルサポート
SGバー
ケーブルサポート
ケーブルサポート
実装点数(MAX):8モジュール×32点×5ノード=1280点
実装点数(MAX):8モジュール×32点×4ノード=1024点
CPU 収納ロッカ
IO 収納ロッカ(DC24V 仕様例)
57 ページ
AIモジュール(ET200M)
点数
1
8
2
8
3
2
4
2
5
8
6
8
7
8
8
8
入力仕様
各チャネル個別に以下を選択可能
電流入力:0/4~20 mA(2/4 線式)、 ±20mA
電圧入力:1~5 V、 0~10 V、 ±5V、 ±10V
抵抗測定:0~6 kΩ、 0~600 Ω
測温抵抗体:Pt 100、 (2/3/4線式)
2チャネル毎に以下を選択可能
電流入力:0/4~20 mA(2/4 線式)、 ±3.2mA、 ±10mA、 ±20mA
電圧入力:1~5 V、 ±2.5V、 ±5V、 ±10V、±80~±1000 mV
抵抗測定:0~600 Ω
測温抵抗体:Pt 100、 Ni 100、(2/4線式)
熱電対入力:E、 N、 J、 K、 L、冷接点補償有り、断線検出機能有り
冗長化対応可
自己診断機能有り
チャネル毎に以下を選択可能
電流入力:0/4~20 mA(2/4 線式)、±3.2mA、 ±10mA、 ±20mA
電圧入力:1~5 V、 ±2.5V、 ±5V、 ±10V、±80~±1000 mV
抵抗測定:0~600 Ω
測温抵抗体:Pt 100、 Ni 100 (2/4線式)
熱電対入力:E、 N、 J、 K、 L、冷接点補償有り、 断線検出機能有り
自己診断機能有り
チャネル毎に以下を選択可能
電流入力:0/4~20 mA(2/4 線式)、±3.2mA、 ±10mA、 ±20mA
電圧入力:1~5 V、 ±2.5V、 ±5V、 ±10V、±80~±1000 mV
抵抗測定:0~600 Ω
測温抵抗体:Pt 100、 Ni 100 (2/4線式)
熱電対入力:E、 N、 J、 K、 L、冷接点補償有り、 断線検出機能有り
自己診断機能有り
2チャネル毎に以下を選択可能
電流入力:0/4~20 mA(2/4 線式)、 ±20mA
電圧入力:1~5 V、 ±5V、 ±10V
断線検出機能有り
自己診断機能有り
2チャネル毎に以下を選択可能
電流入力:0/4~20 mA(2/4 線式)、±20mA
電圧入力:1~ 5 V、 ±5V、 ±10V
高速データリフレッシュ:min. 10 ms/4 channels
断線検出機能有り
短絡保護機能有り
チャネルグループ間絶縁有り
自己診断機能有り
2チャネル毎に以下を選択可能
測温抵抗体:Pt 100~1000、 Ni 100~1000、Cu 10 (2/3/4線式)
抵抗測定:0~600 Ω
断線検出機能有り
短絡保護機能有り
自己診断機能有り
2チャネル毎に以下を選択可能
熱電対入力:B、 C、 N、 E、 R、 S、 J、 L、 T、 K、 U
冷接点補償有り
断線検出機能有り
短絡保護機能有り
自己診断機能有り
58 ページ
使用温度範囲
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
AOモジュール(ET200M)
点数
1
2
2
2
3
4
4
8
5
4
出力仕様
各チャネル個別に以下を選択可能
電流出力:0/4~20 mA、 ±20mA
電圧出力:1~5 V、 0~10 V、 ±10V
CPU停止時の出力設定可
断線検出(電流出力)有り
短絡保護(電圧出力)有り
自己診断有り
各チャネル個別に以下を選択可能
電流出力:0/4~20 mA、 ±20mA
電圧出力:1~5 V、 0~10 V、 ±10V
CPU停止時の出力設定可
断線検出(電流出力)有り
短絡保護(電圧出力)有り
自己診断有り
各チャネル個別に以下を選択可能
電流出力:0/4~20 mA、 ±20mA
電圧出力:1~5 V、 0~10 V、 ±10V
CPU停止時の出力設定可
断線検出(電流出力)有り
短絡保護(電圧出力)有り
自己診断有り
各チャネル個別に以下を選択可能
電流出力:0/4~20 mA、 ±20mA
電圧出力:1~5 V、 0~10 V、 ±10V
CPU停止時の出力設定可
断線検出(電流出力)有り
短絡保護(電圧出力)有り
自己診断有り
各チャネル個別に以下を選択可能
電流出力:0/4~20 mA、 ±20mA
電圧出力:1~5 V、 0~10 V、 ±10V
CPU停止時の出力設定可
チャネル間絶縁有り
自己診断有り
使用温度範囲
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
DI モジュール(ET200M)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
点数
16
16
16
32
32
16
32
8
8
16
電圧
DC 24 V
DC 24 V
DC 24 V
DC 24 V
DC 24 V
DC 48~125 V
AC 120 V
AC 120/230 V
AC 120/230 V
AC 120/230 V
コモン
16点一括
16点一括
16点一括
16点一括
16点一括
8点一括
8点一括
2点一括
2点一括
4点一括
59 ページ
使用温度範囲
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
DOモジュール(ET200M)
点数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
8
16
16
32
8
8
16
32
8
10
8
11
8
12
16
13
14
15
16
17
18
IN :8
OUT:8
8
8
16
8
16
19
8
電圧
DC 24 V、 2 A
DC 24 V、 0.5 A
DC 24 V、 0.5 A
DC 24 V、 0.5 A
DC 24~120 V
AC 120/230 V
AC 120/230 V
AC 120 V、 1 A
DC 24~120 V
AC 48~230 V
DC 24~120 V
AC 48~230 V
5 A max.
DC 24~120 V
AC 48~230 V
5 A max.
DC 24~120 V
AC 48~230 V
2 A max.
DC 24 V
DC 24 V、 0.5 A
DC 24 V、 0.5 A
DC 24 V、 0.5 A
DC 24 V、 0.5 A
AC 120/230 V
DC 24/48 V
AC 24/48 V
0.5 A
DC 24~120 V
AC 24~230 V
5 A max.
1.5 A
2 A max
1 A max
コモン(Nコモンのみ)
4点一括
8点一括
8点一括
8点一括
4点一括
4点一括
8点一括
8点一括
2点一括
使用温度範囲
0~+60 ℃
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
ビット独立
0~+60 ℃
ビット独立
-20~+60 ℃
8点一括
0~+60 ℃
8点一括
-20~+60 ℃
8点一括
8点一括
4点一括
ビット独立
ビット独立
0~+60 ℃
-20~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
0~+60 ℃
ビット独立
0~+60 ℃
2 A max
2 A max
60 ページ
第15章
安全性・環境条件
15.1 電磁的適合性(EMC)性能
MICREX-NXは、EC指令:89/336/EWG「電磁的適合性(EMC)」の要求事項を満たしています。
電磁波干渉:
EN 50081-2: 1993
ノイズ耐性:
EN 50082-2: 1995
インパルス形状のノイズ
IEC 61000-4-2
バーストインパルス
IEC 61000-4-4
高エネルギー単発パルス
IEC 61000-4-5
正弦波形状のノイズ
高周波入射
IEC 61000-4-3
高周波荷電
IEC 61000-4-6
15.2 環境条件
設置条件 オートメーションシステム(AS)
オートメーションシステム(AS)は、気象条件の影響が少ない場所への設置を想定しています。
設置条件は、IEC 60721、 Teil 3、 クラス 3M3 (機械的要求事項) ないしは クラス 3K3 (気象的環境条件)によります。
機械的環境条件 ET200M
・振動IEC 60068 Teil 2-6 (正弦波) による振動試験
周波数 (Hz)
試験値
10 < f < 58
0.075 mm 振幅
58 < f < 500
9.8 m/s2一定加速度
・衝撃IEC 60068 Teil 2-29による衝撃試験
衝撃の強さ:144 m/s2 波高値、11 ms 継続
機械的環境条件 S7-400 コントローラ
・振動IEC 60068 Teil 2-6 (正弦波) による振動試験
周波数 (Hz)
試験値
10 < f < 58
0.075 mm 振幅
58 < f < 500
9.8 m/s2 一定加速度
衝撃 IEC 60068 Teil 2-29による衝撃試験
衝撃の強さ:98 m/s2 波高値、6 ms 継続
気象的環境条件 S7-400、ET200M、ET200S
温度:
ロッカ周囲温度
相対湿度:
0
0
0
~
~
~
+60 ℃まで
+40 ℃まで(当社製ファン付きロッカ収納の場合)
+30 ℃まで(当社製ファン無しロッカ収納の場合)
最大95 % 、+25 ℃結露なし、
IEC 61131-2による相対湿度対応度2 相当
腐食性ガス濃度:
SO2 :
H2S:
<0.5 ppm;相対湿度<60 %、結露なし
<0.1 ppm;相対湿度<60 %、結露なし
浮遊塵埃量
無きこと
61 ページ
設置条件 オペレータステーション(OS) 、エンジニアリングステーション(ES)
機械的環境条件
・振動IEC 60068 Teil 2-6 (正弦波) による振動試験
周波数 (Hz)
20 < f < 200
2 m/s2
・衝撃IEC 60068 Teil 2-27による衝撃試験
衝撃の強さ:
9.8 m/s2 波高値、20 ms 継続
衝撃無きこと(CD-RW使用時)
気象的環境条件
・温度:
5 ~ +40 ℃まで
5 ~ +35 ℃まで(CD-RW使用時)
・相対湿度:
5 ~ 80 % 、+25 ℃結露なし
腐食性ガス:
無きこと
浮遊塵埃量
0.2mg/m 3 以 下
15.3 安定稼動を維持するための環境
前記の環境条件は、MICREX-NXが動作できる最大条件であり、長期間にわたる安定稼動を維持できる条件ではありません。
システムの長期安定稼動のためには、以下の設置環境を満足していただくことを推奨いたします。
MICREX-NXの最適設置環境
項
設置場所の
目
温 度
夏 期
冬 期
温湿度変化
相対湿度
浮遊塵埃量
設置場所の
清浄度
腐食性ガス
オートメーションシステム(AS)
OSクライアント/サーバ、ES
26±2℃
26±2℃
21±2℃
21±2℃
50±10%
50±10%
0.2mg/m
3
以 下
0.2mg/m
3
H2S
0 . 0 1 p p m 以 下
無きこと
SO 2
0 . 0 5 p p m 以 下
無きこと
Cl2
0.002ppm以 下
無きこと
以 下
・ 設置場所の温度勾配は、±10℃/h以下として下さい。
・ 煤煙のひどい場所、発熱体のある場所、直射日光を受ける場所、強磁界の発生場所、振動の発生場所への設置は、
避けて下さい。
・ フロッピーディスク、CD-ROM等の記憶媒体は、周囲温度5~30℃、周囲相対湿度20~80%の条件で保管して下さい。
62 ページ
第16章 適用規格
ハードウェア、ソフトウェアが準拠する法規制、公的規格を下表に示します。
16.1 ハードウェアが準拠する法規、規格
基準・規定・規格
JIS
JEM
概要
B 3502
プログラムコントローラ装置への要求
C 0704
絶縁
C 6950
安全性
C 1000-4-1
イミュニティ試験の概要
C 1000-4-2
静電気放電イミュニティ試験
C 1000-4-3
放射無線周波電磁界イミュニティ試験
C 1000-4-4
ファーストトランジェントバーストノイズイミュニティ試験
C 1000-4-5
雷サージイミュニティ試験
C 1000-4-6
C 1000-4-7
無線周波電磁界によって誘導される伝導性妨害に対するイミュニティ試験
高調波測定に関する一般指針
C 1000-4-8
商用周波数磁界イミュニティ試験
C 1000-4-9
パルス磁界イミュニティ試験
C 1000-4-10
減衰振動磁界イミュニティ試験
C 1000-4-11
電圧低下・変動イミュニティ試験
1267
配電盤・制御盤の保護構造の種別
TR 188
汎用プログマラブルコントローラーのカタログ記載事項
CSA
C22.2
安全性(EN60950と規格対象同じ)
IEC
60950
安全性
EN
UL
60664-1
低圧システム内の設備の絶縁強調
61000-4-2
静電気放電イミュニティ試験
61000-4-3
放射無線周波電磁界イミュニティ試験
61000-4-4
ファーストトランジェントバーストノイズイミュニティ試験
61000-4-5
雷サージイミュニティ試験
61000-4-6
無線周波電磁界によって誘導される伝導性妨害に対するイミュニティ試験
61000-4-8
商用周波数磁界イミュニティ試験
61000-4-11
電圧低下・変動イミュニティ試験
60068-2-6
振動
60068-2-27
衝撃
55011
産業設備のラジオ外乱の限界値・測定法
55022
情報設備のラジオ外乱の限界値・測定法
50081-2
電磁波干渉
50082-2
ノイズ耐性
61010
安全性
94
プラスチック材料の燃焼性試験
746C
重合材料-電気設備への使用の評価
1604
危険地帯で使用される電気設備
2279
危険地帯で使用される電気設備の安全基準
16.2 ソフトウェアが準拠する法規、規格
基準・規定・規格
IEC
IEC61131-3
概要
PLC用プログラミング言語の国際規格
IEC61512-1
バッチ制御のモデルと用語の標準規格(⇒ISA 88.01と規格対象は同じ)
ISA
ISA S88.01
バッチ制御のモデルと用語の標準規格
FDA
FDA 21 CFR Part11
電子記録・電子署名に関する規制
63 ページ
参考:
MES機器/MICREX-NX機器/フィールド機器/マイグレーション機器
:MICREX-NXの範囲
OS
Web クライアント
オフィスLAN
:マイグレーションの範囲
インターネット/イントラネット
MES
プラント 情報
インターネット/イントラネット
Web
サーバ
ターミナルバス
OS サーバ
(マイグレーション)
OS クライアント
(2 VGA) OS クライアント
OS シングル
ステーション
OSサーバ
(冗長化)
ルートコントロール
サーバ
バッチサーバ
FL-net
CAS
(セントラル
アーカイブ
サーバ)
Win-CC
メンテナンス
サーバ
プラントバス(制御LAN) Industrial Ethernet
AS 417
AS 416
AS 414
P/PE-Link
T-Link
SAS
MICREX-AX
Optical FFI
AS 414 H
AS 417 H
ET
200M
シリアル
As-i
MODBUS
EPAP
D-LINE
ET 200M
DP/PA Link
PROFIBUS-PA
COx
NOx
etc
64 ページ
ET 200M
failsafe
ET 200M
SIMATIC
TDC S7-300
ET 200M
イン
バータ
As-i
,MODBUS
DP/PA Link
Y-Link
ET 200X ET 200S
インテリジェントMCC
AS 414 F/FH
AS 417 F/FH
PROFIBUS - DP
SAS
ACS-2000
PROFIBUS - DP
ACS-250
ICS-2000
MICREX-PIII
MICREX-IX
サービス
(情報LAN)
ACS-2000
ICS-2500
バッチ
クライアント
エンジニアリング
ステーション
(PDM搭載)
AOS
ADS
DPCS-F
PCS-500
OPCサーバ
PROFIBUS - DP
OCS
DBS
IOS
IDS
OS クライアント
(4 VGA)
PROFIBUS-PA
ET 200X ET 200S
【改版履歴】
・2005年5月: 第1版 発行
・2006年6月: 第1.1版 発行
Corp.の登録商標です。
・Ethernetは米国Xerox
Windows2000,
Windows2003Server,
WindowsXPは、米国Microsoft Corp.の登録商標です。
・OPC, Excel は、米国Microsoft Corp.の登録商標です。
・PROFIBUSは、プロフィバス協会の登録商標です。
・SIMATIC,TIA,Totally Integrated Automationは、独国SIEMENS社の登録商標です。
・その他記載されている製品名、社名は各社の商標・登録商標です。
・
お問い合わせ先
富士電機システムズ株式会社 e-ソリューション本部 PIA統括部 ソリューション二部
TEL:042-585-6165
!
FAX:042-587-8806
安全に関するご注意
本概説書に記載された製品を正しくお使いいただくため、ご使用の前に必ず「取扱説明書」や「仕様書」をよくお読みいただくか、当社または
お買上の販売店にご相談下さい。 *取扱いは当該分野の専門の技術を有する人が行ってください
65 ページ
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