こちらは新しいシリーズになります！今回はPilzの小型Safety Controller PNOZmulti 2の記事で、まず最初は立ち上げやツール操作から説明します。
さ、はじめよう！
Thanks!
この記事で使用するRevPI ConnectはPILZ JAPANが貸してくださった機材です。
PILZ
PILZは安全およびオートメーション技術のソリューションでトータルソリューションサプライヤとしてのFA現場を支え、人の安全だけではなく、機械、および環境の安全を保証し、機械や設備をいかに安全に稼働させます。ピルツは全世界に42の現地法人や支社を設置し、包装、自動車産業、ロボットアプリケーション、さらに風力発電、鉄道技術など様々な分野で活躍しています。
Office:
ピルツジャパン株式会社
〒222-0033
横浜市港北区新横浜3-17-5
いちご新横浜ビル 4階
HP
PNOZmulti 2?
柔軟な構成可能な安全小型コントローラPNOZmulti 2は、プラントや機械に複数の安全機能を実装するのに適しています。PNOZmulti 2システムは、工場や機械の規模に合わせることができ、また最も多様なモジュールと多様なベースユニットを多数取り揃えているため、アプリケーションを柔軟に設計できます。
さらに、ベースユニットには、より迅速な診断のための照明付きディスプレイが装備されています。
Layout
こちらはPNOZmulti 2のLayout図です。
Detection of shorts across contacts
PNOZmulti 2は異なるテストパルス（テストパルス0（T0）〜テストパルス3（T3））を使用する4つのテストパルス出力は、入力間の短絡を検出するために使用できます。
Block Diagrams
こちらはPNOZmulti 2の内部ブロック図になります。
PNOZ m B1には、以下のイーサネットインターフェースを使用し以下の機能ができます。
- プロジェクトの管理とダウンロード
- 診断データを読む
- 標準機能にある仮想入力を設定する
- 標準機能にある仮想出力を読む。
インターフェースを介した診断に関する情報は、ドキュメントPNOZmultiに記載されていますので、詳しくは取説にを参照してください。
Use USB memory
付属のUSBメモリーに複数のプロジェクトを保存可能になり、そのうちの1つをベースユニット上で起動し、実行することができます。
USBメモリを使用するとき、いくつか注意する必要があります。
- USBメモリは、動作中は常に接続されている必要があります。
- 例えば、プロジェクトをコピーするには、USBメモリーを取り外してPCに接続するか、別のベースユニットPNOZ m B1に接続すればOkです。
- Pilz USBメモリ以外は使用できません。
Load project from PNOZmulti Configurator
プロジェクトはPNOZmulti ConfguratorからUSBメモリに転送でき、さらに複数のプロジェクトをUSBメモリに保存できます。
Configuration in PNOZmulti Configurator
PNOZmulti Configuratorは、ユニットの機能を定義するためのツールであり、非常停止、両手モニタリング、セーフティゲートモニタリング、ドライブモニタリングなど、さまざまな安全機能が利用できます。適切な回路を使用すれば、EN ISO 13849-1のPL eおよびEN IEC 62061のSIL 3までのカテゴリを達成できます。
ツールにあるあらかじめ定義されたシンボルを使って、簡単な回路図がユニットの入力と出力の接続方法を示し、この回路図がベースユニットにダウンロードされます。
また回路図のよく使う部分をマクロ要素にまとめることができ、そのあとマクロライブラリに保存し、再利用することができます。
Inputs
PNOZmulti 2システムは、安全関連および標準アプリケーション用の半導体入力を備えています。標準アプリケーション用のバーチャル入力もあり、これらは統合インターフェースまたはフィールドバスモジュール（PROFIBUS-DP、CANopenなど）を介して設定できます。
アナログ入力モジュールは、PNOZmulti 2システムの複数のベースユニットに接続でき、安全なアナログ入力を提供します。標準的なアプリケーションでは、正確なアナログ値をベースユニットがフィールドバスに転送できます。
Outputs
PNOZmulti 2システムには様々な入力がある：
- リレー安全出力
- Semiconductor安全出力
- 標準アプリケーション用Semiconductor出力
安全出力はSemiconductor技術を使用しており、メンテナンスが不要で、磨耗しません。
したがって、頻繁な操作、DC24V、周期的な機能を伴う用途に適しています。
リレーセーフティー出力は、操作頻度が低い場合に適していますが、より高い遮断容量があり、ACアプリケーションに使用できます。
標準アプリケーションの出力は仮想出力で、統合インターフェースまたはフィールドバスモジュール（PROFIBUS-DP、CANopenなど）を介して使用できます。
Structure of the configurable control system
設定可能なPNOZmulti 2の制御システムは、ベースユニットと拡張モジュールで構成されています。
ユニットのタイプによって、ベースユニットには以下のものがあります。
- 入力
- リレー出力
- 安全なsemiconductor出力
- 標準アプリケーション用出力
入力と出力の数は、拡張モジュールを使っていつでも増やすことができます。 モジュールはジャンパーでリンクされ、システム自体はPNOZmulti Configuratorで設定します。 特別な拡張モジュールにより、フィールドバス（非安全関連）または安全速度監視を介してデータを交換することができます。
Operation of the units
PNOZmulti Configuratorは、ベースユニットにダウンロードされるプロジェクトファイルを生成します：
- 入力が実行する安全機能（E-STOPモニタリング、セーフティゲートモニタリングなど
- ロジック・ファンクションによる入力と出力の接続方法
- どの出力が設定されているか（半導体、リレー） これらの機能に関係なく、ユニットは同じく応答します。
- 特定の安全機能の起動条件が満たされると、出力 “Out1” にハイシグナルが出力される。
- 出力信号はロジック機能でリンクでき、PNOZmulti 2ユニットの出力に「Out2」信号として出力されます。
Safety functions
PNOZmulti 2システムには入力と出力があり、さまざまな安全機能に使用できますが、特別なベースユニットとモジュールが必要になる場合がありますので、ご注意ください。
- E-STOPプッシュボタン
- 動作モード選択スイッチ
- スイッチの有効化
- 両手押しボタン
- 安全ゲート
- ライトカーテン
- ライトバリア
- ミューティング
- 感圧マット
- アナログ入力信号
- ドライブ (例えば速度/速度範囲・進行方向・動作停止のモニタリング）
- 炉 (ベースユニット PNOZ m B1 バーナーモジュール)
- PITreaderによる動作モードの選択と認証
System reaction times
入力がオフになってから、システム内のリンクされた出力がオフになるまでの反応時間は、入力の遅延時間、出力の遅延時間、および処理時間に依存します。注意するのは、この時間は、どの入出力がどの装置によって使用されるかによって異なります。
Calculation of the max. reaction time:
max. reaction timeの計算式は以下になります。
| t ReactionMax = t Max input delay + t Max processing time. + t Max switch-off delay at the output |
注意するのは下記の要因によって反応時間が長くなる場合もあります。
- ユーザープログラムによる遅延時間
- 使用センサーの遅延時間
- 使用アクチュエータの遅延時間
- ベースユニットと拡張モジュールの最大反応時間
Tools Download
PNOZmulti 2を構築するにはPNOZmulti Configuratorというツールで行います。
下記のLinkで最新VersionのツールをDownloadしてください。
Tools Installaton
先ほどPilz HPでDownloadしたセットアップFileをダブルクリックしインストール開始いたします。
ツールのインストール言語を選び、OKで進みます。
Next>で進みます。
ライセンスに同意しインストールを進めましょう。
ツールのInstall先を選び、Next>で進みます。
ShortCutなどを作成し、Installを始めます。
しばらく待ちます…
Done!
Configure
まずPNOZmulti 2本体のIPアドレスを設定していきましょう。X2が書いてるロータリースイッチを押してください。
Menu画面が表示されます。
ロータリースイッチを上や下に押すと表示項目が変わります。
Ethernetの項目を選択します。
InfoはControllerのIPアドレスなどを確認できます。
Default上ではIPアドレスは未設定の状態です。
Changeを選択し、現在CPUのIPアドレスを変更します。
Edit IPをクリックします。
CPUの画面が数字が表示されている場合、赤枠のところに数字が表示され、長押ししないと該当する画面に入れないんです。
下記の動画で操作確認をすることができます。
Pilz.Open PNOZmulti 2 ‘s Configure Menu – YouTube
Done!Addressの設定画面が入りました。
IP・Subnet・Gatewayなどをアプリケーションに合わせて設定してください。
Done!
Your First Application!
DesktopにPNOZmulti ConfiguratorのShort Cutが作成されたと思いますので、PNOZmulti Configuratorを起動しましょう！
しばらく待ちます…
Done!
Add CPU
今回記事で使用するCPU（Base Uint PNOZ m B1）を追加します。
Done!
Add FSOE Module
今回の記事では使用しませんがPNOZ m EF EtherCAT FSoEをプロジェクトに追加しましょう。
Done!
Setup Password
PNOZmulti ConfiguratorにPasswordにセットアップが要求される場合があります。Userの操作権限により3つのレベルを設定することが可能です。
- level 1
保存されたプロジェクトを開き、すべての編集機能を使用できるようにします。 - level 2
保存したプロジェクトを開き、プロジェクトの変更はできません。プロジェクトは閲覧のみ可能です。 - level 3
個別の特別機能を設定できます(詳しくは取説を参考にしてください)。
User Program
User ProgramのTabをクリックすると安全プログラムの構築が可能です。
Scan Network
現在ネットワークにあるPNOZmulti 2を検出するため、PNOZmulit>Scan Networkをクリックします。
Bas unit TypeをBase Unit PHOZ m B1選び、
Online
PNOZmulit>OnlineをクリックしCPUと接続しましょう。
Done!現在ツールはCPUと接続しましたので、CPUの運転状態などが表示されています。
View Error Message
PNOZmulit>Hardware Options>Error Messageをクリックし、CPUのエラーメッセージを確認できます。
Done!
View Hardware Information
CPU本体のFirmwareや運転時間を確認したい場合、PNOZmulit>Hardware Options>Information Hardwareをクリックします。
Done!
Configure Device Ethernet Connection
CPUのIPアドレスを設定したい場合、PNOZmulit>Configutre Devie Ethernet Connectionをクリックします。
アプリケーションに合わせてIPアドレスなどを設定してください。
Download
プロジェクトをDownloadするには、PNOZmulit>Project Managerをクリックしましょう。
Download画面が表示されます。
赤枠のボタンをクリックしプロジェクトをDownloadしましょう。
CPUのOrder NumberとSerial Numberを入力してください。
Order NumberとSerial NumberはCPUの画面から確認できます。
Ethernet Connectionを変更したいので、”Select Device Ethernet Connection”をクリックし、OKで進みます。
”Save project on USB Memory and activate”を選択し、Okで進みましょう。
注意事項を確認し、Confirmで進みましょう。
Downloadが始まるので、しばらく待ってください。
ツールからPNOZmulit CPUを再起動しますか？の確認画面が表示され、Yesで進みます。
Done!CPUはいまRUN Modeになりました。
Set Device Data And Time
最後はCPUの時間を設定しましょう。PNOZmulit>Set Device Data And Timeをクリックします。
Deviceの時間設定画面が表示されます。
Use PC System TimeのCheckboxを入れ、Okをクリックすれば時間の変更できます。
