アンプ用のFDT技術
- At the core of FDT technology are so-called Device Type Managers (DTM), the drivers that make a standardized interface available.
2003年には、オートメーション技術を使用するフィールドデバイスのための共通の通信および設定インターフェースを作成することを目的として、オートメーション部門から数社の一流企業が参加してFDTグループが設立されました。現在では、DTMと呼ばれるFDT用のデバイスドライバがあり、これが何千という異なるフィールドデバイスのために重要な役割を果たしています。これにはもちろんHBM製のdigiCLIPアンプも含まれています。
フィールドデバイスツール（FDT）技術は、様々なメーカーが製造した異なるフィールドデバイスに対して標準的なパラメータ化を確実に実現します。FDTは、基本的にインターフェース定義であり、オートメーション技術におけるエンジニアリングプロセスの簡素化をその目的としています。この技術の中核はデバイスタイプマネージャー（DTM）と呼ばれるもので、フィールドデバイスの各製造メーカーから標準ドライバとして入手することができます。
この統一されたインターフェースにより、ほんの1つのツールを使用するだけで、製造メーカーやフィールドバスプロトコルとは無関係に、あらゆるデバイスを簡単にシステムに統合することができます。特定のデバイスに対しては、1つのDTMだけが使用可能となります。ある意味では、これはPCの世界では一般的な、プリンタなどに採用されているプラグ＆プレイのコンセプト（デバイスごとに一つのドライバが供給される）とよく似ています。これにより、オペレーションシステムはそのデバイスのアドレスを指定することができます。
FDTは計測技術にも適用が可能
- The DTM is used to parameterize all the amplifier functions, run a device diagnosis, and also implement a stripchart, for example.
計測技術のスペシャリストであるHBMは、その digiCLIP amplifier digiCLIPアンプ用として関連のDTMを開発し、ユーザーにも提供しています。デジタルアンプは、工業環境におけるオートメーション用途に最適です。
ノイズのない安定した計測技術はこのモジュールの特徴であり、非常に高品質の計測を提供します。この搬送周波数モジュールは、力、歪み、トルク、あるいは圧力といった様々な変数を対象として、信頼性が高くノイズのない計測を実現しています。
各モジュールには、主要なオートメーションシステムや制御システムとの通信に使用するProfibus DPインターフェースが備えられ、これをパラメータ化、計測値の取得、遠隔診断、バックアップなどの作業に使用することができます。また、このモジュールはデジタル信号プロセッサを内蔵しており、計測信号から、制限値、瞬間値、あるいはピーク値などの実用特性量を計算することができます。
処理速度が重視されるモニタリング機能でさえ、アンプ自体で実行することが可能なので（例：計測信号の浮動平均を計算する）、主要制御システムとオートメーションシステムにかかる負荷を軽減することができます。この強力な信号処理機能は自己監視機能も備えており、その結果として下流のオートメーションシステムの負担が軽減されます。
上記の結果、最近はオートメーション技術でも要求されることが多い分散型構造を、ごく簡単に実施する事ができます。
FDT技術では、アンプを他のフィールドデバイスと一緒にパラメータ化し、例えば制御デスクなどから、中央集約的に管理することができます。それと同時に、一次システム内でカレントデータを読み出して視覚化することも可能です。
これにより、中央で管理するフィールドデバイスのパラメータ化、計測値の視覚化、デバイスの設定などを含む、システム全体を対象とした最新の資産管理が可能になります。インターネット接続を利用すれば、これらの各機能をVPN経由などで利用することができます。その結果、グローバルなアクセスを使用した遠隔メンテナンスのコンセプトを容易に実現することが可能です。
デバイスごとに無料で入手可能なアンプ用のDTMは、そのデバイスに完全に適合しており、そのアンプに固有の機能をすべてサポートしています。
印刷機用として最適なソリューション
- In rotary printing presses, digital amplifiers ensure that the paper web is always at the correct tension.
印刷機製造メーカーKoenig & Bauerの実例は、digiCLIPアンプのユーザーがFDT技術を通して得られる多くのメリットを見事に示しています。巻き取り紙の張力が常に最適な範囲になるよう、この世界的な企業が製造するロータリー印刷機には制御装置が内蔵されていています。
これにより、印刷用紙が重なったりシワになったりする（最悪の場合は裂ける）のを防いでいます。この巻き取り紙の張力は、印刷機内のガイドローラーと呼ばれる部分で計測されています。そのためストレインゲージ（SG）は、ガイドローラーが取り付けられているベアリングジャーナルに固定されています。巻き取り紙からガイドローラーに伝達される力によってベアリングジャーナルが変形すると、ストレインゲージが信号を発信します。
2つの全ホイートストンブリッジのコネクタが信号アンプに並列接続されています。その結果、両方のベアリングジャーナルからのストレインゲージ信号が平均化され、信号アンプはその後の制御に使用する出力信号を送信することが可能になります。
印刷装置の後に位置し、給紙装置の上にある延伸ローラーのサーボ駆動装置は、この装置を介して用紙を送る役目をしています。サーボ駆動装置は制御ループとして使用されます。
Koenig & Bauerは、同社のロータリー印刷機の駆動および制御のコンセプトを最初から設計し直しました。以前のように駆動コントローラとPLCに制御機能を分配する代わりに、新しい制御コンセプトではボッシュ・レックスロス社（Bosch Rexroth）のモーションロジックコントローラ（Motion Logic Controller：MLC）を使用します。
駆動装置との通信用にSERCOSを使用し、その他のデバイスはProfibus DP経由でフィールドデバイスに接続されています。PC技術に基づいた制御レベルとの通信は、Ethernet経由で実行されます。
再ポジショニング中の巻き取り紙の張力計測には、タイプDF30DPのdigiCLIPアンプが使用されています。このアンプは、例えば巻き取り紙の幅やガイドローラーの全巻角といった既知の幾何学的な変数と共に絶対力値を供給します。この絶対力値は、直接的に巻き取り紙の張力（巻き取り紙の幅に関連する）に変換することが可能です。
この技術の持つ大きなメリットは、システムによる徹底的な機械校正が不必要なことです。このアンプではProfibus DPインターフェースが使用できるため、印刷機の一次制御コンセプトにアンプを統合するのが非常に容易です。また、この新しいシステムのさらなるメリットとして、遠隔メンテナンスが簡単に使用できる点があります。
デジタルアンプは、ここでも一次制御コンセプトへの理想的な適性を示します。一次制御装置は、いつでも巻き取り紙の張力を制御するパラメータを読み出すことができます。これは、遠隔メンテナンスによって巻き取り紙の張力の制御にもアクセスできることを意味します。
機械製造およびプラント建設分野における幅広い用途
当然ながら、デジタルアンプ用のFDT技術にはこれ以外の用途でも多くのメリットがあります。そうした用途の一つとして、デジタル計量技術にFDTを展開する方法があります。その場合、システム内で計測機器を頻繁に使用して材料の量を決定します。
こうした用途は、例えば化学工業における投薬といった少量の用途から、サイロ作業での充填業務に見られるような大規模な用途まで、幅広い範囲におよびます。FDT技術を使用したアンプは、コンテナクレーンでの荷重モニタリングや、化学プラントで配管をモニタリングする用途にも使用することが可能です。
これらすべての用途に共通しているのは、FDT技術を使用することによって、技術的な処理が大幅に単純化される点です。digiCLIPアンプ用のDTMを使用すれば、すべての機能をすばやくかつ容易にパラメータ化することが可能です。もちろん、時間の節約はコスト面でのメリットとして反映されます。しかし、FDTが持っているのはエンジニアリング上のメリットだけではありません。各コンポーネントの需要指向のメンテナンス（資産管理）を実行することも可能です。
これは対応するシステムの有用性の増大につながり、それと同時にメンテナンス費用も削減することができます。DTMは、すべてのdigiCLIPアンプに付属し無料で提供されていますが、必要に応じてHBMのウェブサイトからダウンロードすることも可能です。
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