こちらは新しい記事のシリーズで、UNITRONICS社のUniStream®シリーズとUniLogicを利用し様々な検証を行います。第1話ではツールのインストール、簡単なプログラム作成からスタートします。
第1話では下記のデバイスを使用します：
- UNITRONICS社のUS5-C10-TA30
さ、FAを楽しもう！
前書き
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Unitronics?
1989年創業のUnitronicsは、世界中の数十万件の設備を自動化する先進的なハードウェア、ソフトウェア、IIoTソリューションの設計・製造・販売を手がけています。30年以上にわたり、製造・物流・農業・エネルギー管理など多岐にわたる産業分野において、機械・プロセス制御向けの堅牢な受賞歴を持つ製品が確かな成果をもたらしています。
製品ラインナップ
Unitronicsでは、さまざまなアプリケーションの固有の要件に対応するため、幅広い製品を提供しています。今回記事で使用するのはPLC+HMI一体化したUS5-C10-TA30になります。
- PLC + HMI：受賞歴を持つオールインワンPLCコントローラーは、HMIを統合することで、オペレーションの効率化、配線の削減、プログラミングの簡素化を実現します。
- インバータ（VFD）：効率的なモーター制御と省エネを実現します。
- サーボドライブ：複雑な自動化タスクに対して、高精度なモーション制御を提供します。
- ソフトウェア：制御・モーション・HMI・通信・設定のすべてを、無償で使いやすいオールインワンソフトウェアで一元的にプログラムできます。
- IIoT：マシンビルダー向けに設計されたエンドツーエンドのノーコードIIoTプラットフォーム「UniCloud」により、外部ITコンサルタントに頼ることなく、BI機能を内蔵したスマートなダッシュボードを構築できます。
UniStream® Series Programmable Controllers
US5-C10-TA30は受賞歴を持つ高性能なUniStream PLCの製品群であり、3つのシリーズで提供されています。
- UniStream モジュラーオールインワンコントローラー：必要なサイズのHMIパネルを選択し、CPUを接続、I/OおよびCOMモジュールを要件に合わせてスナップオンで追加できます。
- UniStream ビルトインオールインワンコントローラー：PLC・HMI・I/Oを1つのユニットに統合しています。
- UniStream バーチャルHMI搭載PLC：PLC + I/OコントローラーがHMIアプリケーションをサポートし、モバイル端末からアクセスできます。
- UniStream Cloudシリーズ：クラウドサービスを内蔵した世界初のPLCです。クラウド向けのサブスクリプションが組み込まれており、月額費用や追加のハードウェア・ソフトウェアの購入は不要で、接続するだけですぐに利用できます。
UniStreamのプログラミングには、受賞歴を持つ統合開発環境ソフトウェア「UniLogic」を使用します。
主な特長
- I/Oオプション：デジタル、アナログ、高速、温度・重量計測に対応
- 最大2,048点までI/Oを拡張可能
- ポート：Ethernet、CANbus、USBホスト＆デバイス、オーディオ、RS232/RS485対応の追加COMモジュール
- 通信：EtherNet/IP、Webサーバー、メール＆SMS、GPRS、TCP/IP、MODBUS、CANopen、UniCAN、BACnet、ゲートウェイ経由のM-Bus
- 高度なCOM機能：Webサーバー、SMS＆メール、GPRSモデム、SNMP、FTP、SQL、MQTT
- VNC経由のリモートアクセス
- メディアサポート：PDF、動画、RTSP、オーディオジャック
UniStream® 5″ Built-in Programmable Controller
高品質なHMIタッチスクリーンを搭載した高性能プログラマブルロジックコントローラーです。PLC・HMI・I/Oを1つのユニットに統合した、非常にコンパクトなハードウェアに多彩な機能を凝縮しています。
UniStream 5インチの主な特長：EtherNet/IP、VNC、FTP、Webサーバー、動画＋RTSP、SQLクライアントなど。これまで使用した中で最も効率的なプログラミングソフトウェアによってサポートされています。
UniStream 5インチ Cloudシリーズもラインナップ。クラウドサービスを内蔵した追加費用不要のPLCです。PLCをUnitronicsのクラウドサービス「UniCloud」に接続し、ノーコードでダッシュボードを設計するだけで、30分以内に運用を開始できます。
UniLogic
UniLogic StudioはPLC・HMI・I/O・インバータ・サーボに対応したオールインワンソフトウェアです。PLCを扱う必要があるノンプログラマーにとって理想的なソリューションであり、使いやすいインターフェースと直感的なツールによってPLCのプログラミングと設定を簡素化します。モーション、ラダー、HMIアプリケーションに対応しています。
コンテキストに応じたエディターを内蔵しており、ラダーまたはC言語の関数を記述したり、サーボモーションの設定・実装、美しいHMI画面やインタラクティブなWebページの作成、イタリア語から中国語までの即時翻訳、トレンドやゲージによるデータのリアルタイム表示・追跡、Excelへのエクスポート、多段階アラームの発報とSMS・メールによる通知送信、レシピ機能の実行などが可能です。UniLogicを使えば、幅広い産業用フィールドバスおよびITプロトコルを簡単に設定・実装でき、IIoT・クラウド技術をソリューションにシームレスに統合することができます。
- すべてのUnitronicsソフトウェア・ユーティリティおよびアップデートを無償で提供する。
- 個別テクニカルサポートおよびサポートフォーラムへのアクセスを無償で提供する。
主な特長
UniLogic Studioは、ハードウェアおよび通信設定、モーション、ラダー、HMIアプリケーションを統合した一元的な開発環境を提供し、UniCloud IIoTプラットフォームを通じてIIoTの世界への参入を可能にします。
UniCloud：ノーコードIIoTクラウドプラットフォーム
OEMおよびマシンビルダー向けに最適化されたIIoTソリューションです。プログラマーやクラウド専門家なしにクラウドへ接続し、安全でスケーラブルなUniCloudを使ってカスタムダッシュボードを構築できます。
モーション：サーボ・モーター・PLC・HMI・インバータ
瞬時かつシームレスなハードウェア統合、完全透過的な通信、自動セットアップに加え、無償のレディメイドモーションコードも提供。プログラミング不要ですぐに動かせます。
高速ラダー＋「C」言語の力
要素をドラッグ＆ドロップ＆スナップするだけで、エラーなくラダーを構築。内蔵エディターでCコードを記述し、繰り返しタスク用のUDFBを作成できます。
MQTT、OPC-UA、SQLコネクター、FTP、SNMP、REST
IT技術を活用してコントローラーをOTとITの橋渡し役とし、製造現場からMESまでをシームレスに連携します。
ルーターとモデム
Unitronicsのルーターとモデムを使用して、コントローラーへのセキュリティを実現します。
構造体：スマートタグ
要素をドラッグ＆ドロップ＆スナップするだけで、エラーなくラダーを構築できます。内蔵エディターでCコードを記述し、繰り返しタスク用のUDFBを作成できます。
産業用フィールドバス通信
設定ベースの通信により、データ通信はラダーから独立して動作するため、非常に高速かつ簡単に実装できます。EtherNet/IP、EtherCAT、MODBUS TCP/RTU、CANopen、BACnetサーバー、Hartなどをプラグ＆プレイで利用できます。
一度作れば、何度でも再利用
UDFB（ユーザー定義ファンクションブロック）、HMI画面、WebページをライブラリーへHMI追加し、どこでもドラッグ＆ドロップで使用可能。タグ設定はUniLogicが自動で行います。ライブラリーはプロジェクトをまたいで利用できます。
リモートアクセス＋モバイルへの通知
PC・スマートフォン・タブレットの任意のVNCアプリからUniStreamにアクセス可能。内蔵Webサーバーにより、セキュリティのリモート監視とデータ編集を実現。メールおよびSMSでイベント通知を送信できます。
あらゆるデバイスとの通信
メッセージコンポーザーにより、任意のEthernet・CANbus・シリアル経由でサードパーティプロトコルのデータ通信が可能。CAN Layer 2、FTPクライアント／サーバー、SMS、メール、GSM/GPRSにも対応しています。
HMI＆Webページ
ドラッグ＆ドロップによるグラフィックス、ユーザーコントロール、ウィジェットでエレガントな画面を設計。トレンドグラフ・ゲージのリアルタイム表示、PDF表示、オーディオ再生、動画ストリーミングにも対応しています。
パワフルなデータツール SQLクライアント
MS SQLサーバーまたはMySQLへの接続とクエリ送信。データサンプラー：出力値などの時系列動的データを記録し、トレンドグラフで表示。データテーブル：ラダーによるデータの記録・操作、レシピの実行。
内蔵アラームシステム
ISA 18.2のアラームシステムガイドラインに準拠。オペレーターはアラームの検知・分析・対応が可能。アラームログはFTP経由のエクスポート、メール送信、またはDOKへの保存に対応しています。
設定ベースの通信
データ通信はラダーから独立して動作するため、非常に高速かつ簡単に実装できます。MODBUS、CANopen、SNMP、EtherNet/IPをプラグ＆プレイで利用できます。
言語対応：イタリア語から中国語まで
韓国語などのアジア言語を含む、入力可能なあらゆる言語をサポートします。ユーザー操作またはプログラムイベントによって、HMIの表示言語を瞬時に切り替えることができます。
ツールのダウンロード
最初はUS5-C10-TA30を構築するためにUnitronicsのツール ”UniLogic”をDownloadしましょう。
先ほどDownloadしたセットアップFileを起動します。
Start Installationでツールのインストールを開始します。
OKで進みます。
UniLogicを運用するために必要なソフトウェアパッケージを先にインストールします。
次はNext>で進みます。
ライセンスを同意し、Next>で進みます。
もう一回ライセンスを同意し、Next>で進みます。
Next>します。
インストールをスタートします。
しばらく待ちます…
次はUSB Driverをインストールします。
Done!それでUniLogicのインストールが完了しました。
UNILOGIC起動します！
それではUNILOGICを起動しましょう。
ツール自体は無償ですが、簡単な登録が必要で、”Register Now”をクリックします。
次は必要な情報を入力し、Registerします。
先ほど記入したメールアドレスからActivation Key届くはずです。
こちらのコードを使ってソフトウェアを登録しましょう。
Done!
最初のプロジェクト
US5-C10-TA30を電源投入するとデバイスが自動的に初期化し、デモプロジェクトを起動します。
SDを挿入してくださいとのメッセージが表示されます。
US5-C10-TA30の側面にはMicro SD-CARDのスロットがあり、そこにMicro SD-CARDを挿入してください。
デバイスを再起動したら、US5-C10-TA30が自動的に初期化します。
こちらの動画でDEMOプロジェクトから操作化の確認ができます。
新規プロジェクト作成
UniLogicからProject→Newします。
新規プロジェクトの名前を設定し、Nextで進めます。
US5-C10-TA30のデバイスを選択し、Finishで進みます。
Done!プロジェクトが作成され、Ladder→Module1→Function1を開き、ラダープログラムを作成しましょう。
Direct Contact追加
最初はプログラムにA接点を追加するために、ToolboxからDirect ContactをDropします。
Done!A接点が追加されました。
次はA接点に変数と割り付けるため、<Empty>をクリックします。
UniLogicが自動的に変数を補完してくれます。
また、接点となりにある鉛筆アイコンをクリックし、Tag Editorを開き変数を宣言または修正できます。
こちらはTag Editor画面になります。
Scopeでは該当する変数がアクセスできる範囲を指定します。今回の例ではGlobalに設定し、つまりどこのFunctionからもアクセスできます。
Typeは変数のデータタイプを設定でき、接点なのでBITのみになります。
Direct Coil追加
次はコイルを追加するためにToolbox→Direct CoilをDropします。
コイル追加されました！
先ほどと同じ操作で変数を定義しましょう。
タグの検索
次はプログラム内にある特定のTag使用箇所の検索方法を説明します。デバイスに右クリック→Go to DefinitionでTagの定義箇所を探しましょう。
該当する変数が定義されている箇所を確認できます。
また、デバイスに右クリック→Find Tagで変数の使用箇所を探しましょう。
Done!
コンパイル
次はプロジェクトをコンパイルします。PLC→Compileをクリックします。
少々お待ち下さい…
Done!プロジェクトにはエラーがなかったんです。
ダウンロード
UniLogicからプロジェクトをUS5-C10-TA30にダウンロードします。PLC→Full Downloadします。
UniLogicからFirmwareに古いエラーが表示されるので、一旦US5-C10-TA30のFirmwareをアップデートしましょう。
ファームウェア更新
最初に現在PCと接続してるデバイスが正しいかどうかを確認したいので、PLC→PC-PLC Communicationをクリックします。
今回はUSBで接続します。
US5-C10-TA30の側面にはMINI-USBポートがついています。
そして接続されているデバイスにPOPUPが表示され、それによりPCと接続してるデバイスが一致してるかどうかを確認できます。
次はFirmwareを更新するため、UniStream Management→Firmware→Remote Updateします。
Updateをクリックします。
少々お待ち下さい…
Done!そしてUSBケーブルを抜いてください。
US5-C10-TA30のFirmware更新は大体５分くらいかかります。
こちらの動画でFirmwareの更新様子を確認できます。
再度ダウンロードする
今回UniLogicからプロジェクトをUS5-C10-TA30もダウンロードできます。ここでDownload & Resetをクリックします。
少々お待ち下さい…
Done!UniLogicはいまOnline Modeになり、プロジェクトにもダウンロードできました。
プログラムモニター
いまUniLogicはOnline Modeであり、プログラムの変数などを監視できます。
該当するデバイスをクリックすると、変数の現在値を変更できます。
New Valueを入力し、Set Valueします。
Done!xSW1がONになり、xLamp1もONになりました。
