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デバイスツークラウド、発電機向け遠隔資産管理システムのためのADAM産業用イーサネットソリューション

2018/05/21

アドバンテックは、ADAM-6000シリーズのリモートI/Oモジュールを使用して、Microsoft Azureクラウドサービスと互換性のあるコンパクトなデバイスツークラウドのクラウドIoTシステムを開発しました。このシステムは、発電機保守サービスを提供するサプライヤーがリモート管理システムをインストールするのに最適です。

プロジェクト

スマートエッジセンシングデバイスの開発により、デバイスツークラウドのシステムの簡潔な構造により、従来型の機器をIoTアプリケーションに適用できるようになり、企業が遠隔地に配置される各主要機器をリモート制御できるようになりました。発電機の場合、例として、多くの保守またはレンタルサービスを提供しているサプライヤは、工場、バス/鉄道駅、空港、銀行、病院、オフィスビルなどの場所にユニットを設置しています。このような機器のアフターサービスでは、定期的に巡回するパトロール方式が採用されることが多く、広い範囲で発電機を設置するためには人件費がかかります。エラーが発生し、解決が間に合わない場合、機器は大きな損傷を受ける可能性があります。最適なメンテナンスの周期を怠ると、問題が発見される頃には故障がすでに発生し、高いメンテナンス費用とダウンタイムによる損失により、顧客満足度が低下ももたらします。したがって、クラウド管理システムを介して各発電機の稼働状況をリモートで監視することにより、異常が発生した場合にサプライヤは即座に対応できるため、ベンダーの製品やサービスに対するクライアントの信頼を高めることができます。

このような広域リモート管理アプリケーションの場合、システムをインストールする際の重要な考慮事項は、コンプライアンスとデータ接続方法です。通常、ゲートウェイはデータ収集の中継ステーションとしてジェネレーターの横に設置され、プログラムはデータ変換、暗号化、および検証用に作成され、その後データが管理システムに送信されます。このソリューションの場合はシステムアーキテクチャが複雑となり、データ収集ポイントあたりのインストールコストが増加するだけでなく、サプライヤに多大なメンテナンスの負担が発生します。デバイスツークラウドのシステムアーキテクチャを簡素化するために、アドバンテックは産業用イーサネットI/Oモジュールと3Gセルラールータを統合するADAM-6000シリーズソリューションを提供しています。このシステムはインストールとメンテナンスが簡単で、多様な拡張システムのオプションを提供します。さらに、中継ステーションもプログラミングも必要ないため、ユーザがリモート管理システムをインストールするのも非常に簡単になります。

システム要件

発電機、非常用電源装置、ディーゼルエンジン機器、メンテナンスサービスを提供するドイツの発電機サプライヤは、その高いサービス基準で有名です。 この評判は主に、継続的な電力の供給はゼロトレランスタスクであるという考慮によるものです。 したがって、いつでもお客様の問題に対処するために、24時間のアフターサービスホットラインを提供してきました。 IoTテクノロジーの開発に伴い、ステータスの監視と予防保守のアプリケーションは近年増加傾向にあり、顧客へのサービス提供に対する同社の取り組みと一致しています。 このため、同社はこのコンセプトを活用して、広く分散している発電機ユニットのリモート資産管理システムを導入することを決定しました。

ただし、同社はIoTテクノロジーに特化した開発者を採用していません。 ソフトウェア開発の必要性を回避し、ハードウェアのインストールとその後のメンテナンスの両方のコストを最小限に抑えるために、同社は管理プラットフォームとしてMicrosoft Azureクラウドサービスの導入を模索しました。 また、デバイスツークラウドの機器管理機能を追加するために、デバイス側にドッキングシステムを設置することも計画していました。 システムの設置、メンテナンス、拡張を簡素化するために、必要な発電機ドッキングシステムはコンパクトな構造でなければなりませんでした。 さらに、リアルタイム監視のためのさまざまなジェネレーター信号を収集し、即時報告のための制御機能を提供し、異常な状況が発生した場合の緊急手順を実行できるように設計する必要がありました。 さらに、各発電機は広範囲にわたって配置されているため、データのアップロードとダウンロードはすべて3Gワイヤレスネットワーク経由で送信する必要があります。

システム詳細

このプロジェクトでは、アドバンテックは3つの産業用イーサネットリモートI / Oモジュール、ADAM-6017、ADAM-6050、ADAM-6266、およびSmartFlex 3G / 4Gセルラールーターを利用しました。 各製品は、発電機ユニットの横のケースに取り付けられました。 ADAM-6017は、発電機ユニットから温度信号と電力信号を収集するために使用されました。 ADAM-6050は、現場のスイッチ信号と警告灯を制御するために使用されました。 ADAM-6266は、モーターの緊急スイッチのトリガとして導入されました。 ADAMモジュールのマイクロコントローラユニットによるデータの暗号化、変換、処理に続いて、発電機のステータスデータが3Gルーターを介して、ADAMモジュールと互換性のあるMicrosoftのAzure Cloud Serviceに送信され、AzureによるPower BI視覚化ツールを利用してデータをリアルタイムで視覚化できます。この出力は、状態監視と予防保守に適用できます。

アドバンテックのADAM-6000シリーズはさまざまな通信プロトコルに対応しているため、ゲートウェイとしてPCを追加購入する必要はありません。また、Microsoft Azureや他のパブリッククラウドサービスとのシームレスな統合を実現するためにデータ変換ソフトウェアを開発する必要もありません。 伝送セキュリティに関しては、ADAM-6000シリーズモジュールはデータの暗号化に対応しています。暗号化されたすべてのデータはクラウドプラットフォームにアップロードされ、分析とHTTPS経由の遠隔資産管理が行われます。

この一連のモジュールには、ソフトウェア開発の必要性を回避するグラフィック条件ロジック(GCL)も付属しています。 これにより、ユーザはアドバンテックのAdam / Apax .NETユーティリティを使用してロジックルールを決定し、指定されたモジュールに出力をダウンロードして、コントローラーとして機能させ、プリセットされたロジックアクションを自動的に実行できます。 たとえば、本プロジェクトでは、データに異常が発生した場合、即座に警告音が鳴り、システムは発電機モーターを直接制御してモーターを停止し、コイルやワイヤーの焼損や火災などの危険な事故を防ぎます。

3つのADAM-6000シリーズモジュールはすべてコンパクトであるため、現場での柔軟な配置と拡張に最適です。 たとえば、ADAM-6266モジュールは、自動バイパス保護を備えたデイジーチェーンで展開され、配線コストが削減され、追加のスイッチが不要になりました。 したがって、複数のADAMモジュールが必要な場合、近くのモジュールをデイジーチェーンの形態で接続するだけで、ルーターを共有し、不要なハードウェアコストを削減できます。 いずれかのモジュールで電源障害または故障が発生した場合、自動バイパス保護によりチェーン全体の中断が防止されます。

実装されたアドバンテック製品

  • ADAM-6017: 8チャンネル絶縁アナログ入力Modbus TCPモジュール、2チャンネルデジタル出力
  • ADAM-6050: 18チャンネル絶縁デジタルI / O Modbus TCPモジュール
  • ADAM-6266: 4チャンネルリレー出力Modbus TCPモジュール、4チャンネルデジタル入力
  • SmartFlex: 3G / 4Gセルラールーター

システム構成図

結論

アドバンテックのADAMソリューションは、サードパーティのパブリッククラウドと接続するために簡単に利用でき、リアルタイムで広範囲に分散した多数の機器を継続的に監視および制御できます。 暗号化されたデータをクラウドプラットフォームに直接接続することで、重要なユーザデータも保護しています。 GCLはシンプルなロジック処理を提供し、モジュールによる機器の直接制御を可能にしました。 さらに、製品のコンパクトなサイズとデイジーチェーン接続機能により、柔軟で簡素化された配線構成を実現しました。

アドバンテックのADAMソリューションは、このサプライヤが遠隔監視管理システムを迅速に完成させ、ソフトウェアとハードウェアのコストを大幅に削減するのに役立ちました。

ますます柔軟に進化するIoT機器を使用した便利で革新的なアプリケーションは、従来の多くの業界のあり方を変えています。 ただし、デバイスツークラウドのデータ接続のコンプライアンスを簡素化し、システムのインストールコストを削減し、システム実装時間を短縮するには、パブリッククラウドサービスに接続できるコンパクトなデバイスツークラウドの構造を構築し、発電機、ウォーターポンプ、エアコンユニット、エレベーターなどの重要機器の遠隔管理を効率的に行うことがカギとなります。