産業用クラウド通信による、高精度で柔軟な計測アンプのリアルタイム通信

フィールドバスは、リアルタイム通信をより高いレベルで保証するIRT通信を使用します。計測データおよび診断データは常に同じ時間軸内に送信され、この目的のために、リアルタイムのデータ伝送用の専用スペースがデータフレーム内に確保されています。これらのデータフレームのサイズは、今まで非常に限られていました。しかし、データ量が比較的少なかったので、限定的な規模のネットワークで高速データ転送をしていました。この状況は、工業生産に使用できるデータ転送能力を持ったEthernet技術の出現により根本的に変化し、大規模なネットワークで高速データ転送（最大ギガビットレベル）をすることが可能になりました。ネットワークの接続形態（トポロジ）は、限定的な1：1接続からプラントおよびサイトをグローバルにネットワーク化するものまであります。Ethernet 技術の主な特長は、ネットワークシステムの高い信頼性です。Ethernetネットワークは、オフィス関連の通信に長い間使用された実績があります。今後は、オフィスと生産工場の世界は、一緒に進化していきます。また、ネットワークの設置は、ネットワークの相互接続がリニア、スター、混合方式を使用できるようになったので、大幅に簡単になっています。

一般に、すべてのフィールドバスのリアルタイム速度は、1サイクルあたり100ミリ秒から1マイクロ秒です。この速度は、フィールドバスが使用されるアプリケーションに依存します。プロセス業界では、使用されている処理速度が遅いので、100 ミリ秒のサイクルタイムで十分です。自動化工場では要求がもっと厳しくなります。組立および試験などでは、1～10ミリ秒のサイクルタイムを必要とします。回転ローラーや駆動系など動いている物の制御には、安全確保の観点から数マイクロ秒のサイクルタイムが必要です。この場合、PROFINET（ IRT プロトコル付き）、 EtherCAT 、 POWERLINK 、または SERCOS など特別なフィールドバスを使用する必要があります。

次の図は、さまざまな種類のEthernet ベースのフィールドバスが世界でどれくらい使用されているかを示しています。

HBMの PMX 計測・制御システム は、PROFINET 、 EtherCAT 、またはEthernet/ IP フィールドバスを使用して、システムを生産用ネットワークと接続できます。センサやアクチュエータがPMXに接続されている場合は、接続状態をリアルタイムで監視し、異常状態を直ちに報告できます。さらに、PMXはリアルタイムで計測されたデータを事前に処理できます。これにより、工場コントローラの負荷が大きく削減され、生産システムの負担も軽くできます。

工場のデータを一元的にクラウドで管理できれば、生産アプリケーションの可能性が広がります。これはGoogleマップなどのクラウドソリューションで実現されていますが、今では工業生産に応用することができます。例えば、バッチサイズと材料の調達に基づいて生産管理などの特殊な要件を定めます。これに加えて、異常の検出と警告、および回避が行えます。生産は、効率的になり、コスト効率が改善され、ほとんど自動化されます。手作業が不必要になり、必要に応じて設備の保守をスケジュールできます。