FA関連機器 最新製品・技術動向 FA(産業)用パソコン・コンピューター 開発のポイントは“信頼性” PLC(プログラマブル・コントローラー) 制御の安定化ニーズ高い インバーター 操作の簡便性、小型化進む サーボモーター 使い易さが製品開発の鍵 PD(プログラマブル表示器) 小型機種でも鮮明表示

FA(産業)用パソコン・コンピューターは、信頼性の高さ、メンテナンス性の良さ、長期間の安定した供給など、汎用パソコンとは異なる特性で、ユーザーの高い信頼を得ている。

こうしたニーズは、FA用途だけでなく、公共設備や放送機器、ビル、病院といったところにも広がり、国内だけでなく海外でも引き合いが増えつつある。

FA(産業)用パソコンは、高温・多湿、油滴・水滴が飛び散るなどの悪条件下での使用といった耐環境面や、プレス機・多軸モーション制御などが近くにある際の耐振動面など過酷な現場でも長期間安心して使えるのが、汎用パソコンなどとの大きな違いであるが、これだけでなく、長期間のサポートを受けられる体制も大きな特徴だ。

産業機器や社会インフラ用途では、納入後は長期間継続的に使用されるだけに、それに耐えうるバックアップ体制が重要となり、それが、さらなる安心感につながってくる。

製品の傾向は、小型・薄型・軽量化、処理スピードの高速化など、使いやすさと設置制約をなくすための開発が著しい。

中でも最重視されるのが信頼性である。メモリーエラーの検出・訂正などが可能なECCメモリー機能、ハードウェア内部を監視するRAS機能、ハードディスクの片側で、健全時とは異なる動きを検出した時にそのハードディスクを切り離すホットスワップ対応ミラーリングディスク機能などが、ほとんどの製品に搭載されてきている。

さらに、受託開発の分野では、技術が外に流出することを防ぐために、ハードとソフト両面からコピー防止対策を行うケースが増えている。
PLC(プログラマブル・コントローラー)は、高速処理化と小型化、高機能化傾向が依然著しい。生産のタクトタイムを向上させるために、PLCの高速化は依然大きな選択ポイントになっている。単にCPUを高機能化するだけでなく、周辺ツールでカバーして、処理速度を速くする傾向も見られる。ただ最近は、高速化より制御の安定性を求めるニーズも高まっており、PLCに求めるニーズは新たな時代に入りつつあると言える。

インターネットの普及で、今までネットとは隔離されていたPLCの用途にも、外部と接続することでの問題点が出てきている。そのひとつが制御セキュリティへの対応だ。インフラシステムへのハッカー攻撃が増加してクローズアップされたが、今後は制御セキュリティを強化したPLCの開発が進みそうだ。

また、制御資産の継続的活用などから、プログラミング言語では、ラダーのほかに、IEC61131―3に基づいた国際標準に対応した言語が本格的な普及期に入ろうとしているほか、機器組み込み用途も今後大きく広がりそうだ。

PLCの用途は、工場の生産ライン制御だけでなく、工場の外、例えば新エネルギー関連機器の制御、ビル設備の最適制御といった用途でもさらに採用が増えることが予想され、市場は新たな展開期に入ろうとしている。機械安全ニーズに応えてセーフティPLCも、今後は新興国での安全対策が進むことで需要が増加しそうだ。

ソフトPLCも、一定の市場を形成しつつあり、今後ハードとソフトを制御対象ごとに使い分けが行われそうだ。
インバーターは、省エネ化ニーズを追い風に普及が進んでいる。インバーターは、モーターなどの運転効率を向上させることで電力の有効活用を図れることから工場、ビルの空調やエレベータ、クレーなどの巻上用途、さらには、ソーラー発電や風力発電など新エネルギー機器と一体となった新しい用途も増えている。

最近のインバーターは、性能の向上とともに誰でも扱える操作の簡便性や小型・軽量化、低騒音化、安全性、ネットワーク対応などが挙げられる。

周波数やパラメーター設定がジョグダイヤル式コントローラーを回すだけでできる機種が一般化しているが、ファン、ポンプ、コンベア、昇降機などの用途を選択するだけで、自動的に最適なパラメーターに設定できる製品もある。

また、配線を簡単にするための着脱式制御端子台の採用も一般的になっているが、最近はパラメーターバックアップ機能付きの端子台を採用する製品もあり、ユニット交換時に制御配線とパラメーター設定が不要になることで、作業工数が従来品比で約5分の1になるといわれ、メンテナンスの省力化などに大きくつながる。

さらに、トルク特性の向上も著しい。

誘導モーターと同期モーターのどちらでも駆動できるインバーターも増えている。選択が簡単になるメリットがある。

また、USBコネクタをインターフェイスに採用したインバーターも増えている。パソコンからインバーターのセットアップソフトウェアを起動させて設定の支援が行え、高速グラフ機能によるサンプリング、ユーザープログラムのコピーユニット機能などが活用できる。
サーボモーターは、工作機械、ロボット、半導体・液晶製造装置、成形機、自動車生産関連設備などの位置決め用途を中心に使用されている。

製品的には、高機能化、小型・軽量化、高速応答、高精度化、位置決め時間の短縮化などが進んでいるほか、ネットワーク化、モジュール化などがポイントとなっている。

中でも使いやすさに重点を置いた製品開発が著しい。複雑な制御調整が簡単にできるオートチューニング機能、機械の振動を抑えながら短時間で位置決めを行う制振制御技術、作業の安全を確保するセーフティ制御技術、さらに効率的な生産を進めるネットワーク化対応などが開発のポイントとなっている。さらに近年の機械・装置の小型化に伴い、サーボモーターでも小型・軽量化が進んでいる。

高速化では、速度周波数応答2・5kHz、22ピットロータリーエンコーダーの標準搭載で、400万ペルス/revを超える高分解能製品もラインアップされ、位置決め整定時間を大幅に短縮し、高精度な位置決めや微細加工を可能にしている。整定時間を短縮することは、業務の効率化に繋がり、機械・システムの生産性が向上する。

ネットワーク対応では、EtherNet技術をベースに、通信速度100Mbps全2重の高速独自ネットワークを駆使し、リアルタイム通信性能や、自由度の拡大が図られている。

セーフティ化への対応やエンコーダレスサーボモーターの動向も注目される。特にエンコーダを使用しないことは、小型化が可能で機械の省スペース化にもつながりメンテナンス性も向上する。
PD(プログラマブル表示器)は、各種コントローラの稼働状況監視やモニタリング、エネルギー使用量の表示、さらに制御指示などを行うタッチパネルディスプレイとして、あらゆる分野で使用されている。

PDの中心市場は、自動車関連、工作機械、半導体・液晶分野などで、最近はFA分野以外でも需要が増加している。多彩な機能とインターフェイスを搭載。様々な機器に接続でき初心者でも簡単に使いこなせる。

持ち運びに便利なタイプは、危険が伴う現場や、生産ラインなどの補助操作盤として使用されている。

各種制御機器と通信接続することで、各制御機器の情報を「見える化・生かせる化」し、有益な情報を膨大に伝達することも可能である。

さらに、エネルギー遠隔監視用として需要が急速に拡大しているほか、外食分野などでの採用も拡大している。

表示は、5インチクラスの小型機種でも表示色6万5536色を実現。高精細データや写真・動画がより鮮明で見やすく表示できる。最近は、スマートフォンやタブレット端末のマルチタッチ・ジェスチャ操作機能を搭載して、直感的に画面の拡大・縮小やグラフ、リストのスクロールが可能なタイプが増えている。取り付けも、丸穴や枠なしタイプなど、多様化傾向が著しい。

作画ソフトによりユーザーインターフェイスの向上が図られている。

表示部分にLCD、表示素子に有機ELを採用し、表示機能がさらにアップ。

バックライトにもLEDが採用され、省エネ化が進展している。

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