Microsoft PowerPoint - IAF フォーラム2015講演資料_PLCopenJapan_A02.pptx

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PLCopen / OPC UA通信仕様と

PLCopen XMLの紹介

～PLCプログラムの生産システムエンジニアリング連携に向けて～

Industrial Automation Forum - Forum 2015

PLCopen Japan

(2)

PLCopen

®

_{の主な取り組み}



PLCopen

®

は、IEC 61131-3 プログラミングの普及促進と関連技術仕様の

策定を⾏う⾮営利団体



主な取り組みは



IEC 61131-3 仕様改訂作業への参加



IEC 61131-3 プログラミングの

教育・普及促進



モーション制御FB、安全制御FB、

通信FBなどの応⽤FBの仕様策定と認証



他の標準技術団体との連携、

協調仕様の作成

PLCopen Japan 製

IEC 61131-3 標準プログラムエディタ

(3)

(4)

インダストリー4.0参照アーキテクチャモデル報告書

首尾一貫したエンジニアリング

→ AutomationML

通信層の実装方法

→ OPC UA

(5)

生産システム連携のための仕様

１） PLCプログラムによる OPC UA 通信仕様

⇒ 運転中のPLCプログラムと⽣産システムのオンライン連携

２）PLCopen XML (IEC 61131-10 として審議中)

⇒

PLCプログラム設計情報の、

⽣産システムの各種エンジニアリングツール連携

(6)

PLCがOPC UA通信機能を搭載

UA以前の OPCクラシックでは

制御層とMES層をOPCで接続

するためのサーバーマシンが介在。

PLC間は様々な制御層プロトコル。

OPC_UAはプラットフォーム(OS)⾮依存で

フットプリントが⼩さいため

個々のPLCに通信機能が搭載できる。

OPC UA搭載PLCを前提に

以下の仕様をPLCopenと

OPC Foundationと共同

で作成

1)PLC内部情報を公開

するサーバアドレス

空間仕様

2)PLC内のプログラム

から外部のサーバに

アクセスする

クライアント仕様

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OPC UA搭載PLC –1) サーバアドレス空間仕様

マッピング仕様を

策定

OPC UAサーバが公開するアドレス空間

PLC内部のIEC 61131-3プログラム

マッピング仕様を2010年にリリース。

(8)

OPC UA搭載PLC –2) クライアントアクセス仕様

OPC_UA通信に対応したPLCで、IEC 61131-3 プログラムから外部OPC UAサーバへ

(9)

生産システム連携のための仕様

１） PLCプログラムによる OPC UA 通信仕様

⇒ 運転中のPLCプログラムと⽣産システムのオンライン連携

２）PLCopen XML (IEC 61131-10 として審議中)

⇒

PLCプログラム設計情報の、

⽣産システムの各種エンジニアリングツールとの連携

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PLCopen XMLとは

ラダー、SCF, FBDなどのグラフィカルなロジック表現を含む IEC 61131-3 の

ソースコードは、テキストでは表現できない。

(11)

(12)

(13)

PLCopen XML と AutomationMLとの連携①

AutomationML (IEC 62714) は、

FAのエンジニアリングデータ連携のために、

欧州で開発されたオープンなXMLフォーマット



⼯場のCPS（Cyber-Physical System)に必

要な様々なエンジニアリングデータを表現で

きる。



欧州の複数のインダストリー4.0関連研究プロ

ジェクトにおいて、連携⽤データフォーマッ

トとして利⽤されている

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PLCopen XML と AutomationMLとの連携②

AutomationML は、制御ロジックの表現形式および、PLC内の

IEC 61131-3プログラムの表現形式として、PLCopen XML を採⽤している

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PLCopenXMLとAutomationMLとの連携③



2014年にリリースされたAutomationMLのPart5により、

プロトコルに依存しない様々なネットワークの物理／論理

トポロジーの表現が可能になった。



IEC 61131-3 単独では物理アドレス “%QB7”, “%IW215”

のようにしか表現できなかったフィールドデバイスのI/O

とのマッピングの表現が、AutomationMLと連携すること

で具体的に可能に。

PLC下のフィールドネットワーク構成の

AutomationMLドキュメントの要素と

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AutomationMLによる段取替えモデリング



AutomationMLの特徴の１つとして、



⼯場の⽣産設備（Resource）の構成

に加え、



⽣産対象たる製品(Product)のパーツ構成と

その組み合わせのバリエーション、



⽣産に必要な⼯程知識(Process)

の3者とその間の関係を表現することで、

⼯場の

⽣産能⼒のモデリング

を狙っている。



この特徴を使って⽣産設備の

スマート段取替えの研究が欧州にて

⾏われている。

AutomationMLの Resource-Product-Processモデル概念図

(17)

AutomationMLによる段取替えモデリング②

“設備(Resource)”、“製品(Product)”、“⼯程(Process)” によって表現される⽣産能⼒を

“Skill”と呼び、そのマッチングによって⽣産オーダーに対して必要な段取り替え情報（＝

設備モジュールの組み換えや、それに伴って⼊れ替える制御プログラム・レシピ・設定

情報)の⾃動導出を図る。

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インダストリー4.0に向けた今後の取り組み



⽣産設備のコンポーネント化、スマート段取り替え(POU再利⽤/組み換え、

レシピ、設定パラメータの⼊れ替え)等の実現検討

⇒ スマート⽣産設備に対応したPLC制御ソフト設計/構成変更⽅法の研究