改善項目

内容

納期短縮

標準構造を使うことで設計・製作の手戻りを減らす

立上げ時間短縮

状態遷移や操作体系が共通化され、試運転しやすくなる

機械サイズの最適化

装置構成やモジュール化を進めやすくする

機械性能の向上

標準化された構造により制御品質を高めやすくする

統合性の向上

ライン・HMI・上位システムとの接続を容易にする

段取り替え時間短縮

フォーマット変更や品種切替を整理しやすくする

柔軟性向上

異なる製品や工程に対応しやすくする

モジュール性向上

装置や機能を部品のように組み合わせやすくする

ダウンタイム削減

異常・停止・復帰の扱いを明確にし、停止時間を減らす

番号

ユニットモード

説明

0

Invalid

有効なユニットモードではない。

1

Production

これは、通常の生産に使用されるモードを表す。機械は、オペレータによって直接入力される、または別の監視システムから発行されるコマンドに応じて、関連するロジックを実行する。

2

Maintenance

このモードでは、適切に権限を与えられた担当者が、生産ライン内の他の機械から独立して、個別の機械を運転できる場合がある。このモードは通常、故障調査、機械試運転、または運転改善のテストに使用される。また、この機能が利用可能な場合には、機械速度の調整も可能にする。

3

Manual

このモードでは、個別の機械モジュールを直接制御できる。この機能は、操作対象となる機構の機械的制約に応じて利用可能となる。この機能は、個別ドライブの試運転、同期ドライブの動作確認、パラメータ変更後のドライブ試験などに使用される場合がある。

04..31

UserMode01…UserMode28

ユーザー定義のユニットモードに対する要件は、機械およびアプリケーションによって異なる。代表的なユーザー定義ユニットモードの例として、洗浄モードがある。

番号

状態

説明

0

Undefined

有効な状態ではない。

1

Clearing

状態タイプ：Acting Aborting中に発生し、Aborted状態になる前に存在している可能性のある異常をクリアするために、Clearコマンドによって開始される。

2

Stopped

状態タイプ：Wait Stopping状態が完了した後、機械は電源投入状態のまま静止している。すべての通信は、動作している場合には有効状態である。ResetコマンドによってStopped状態を抜け、Resetting状態へ移行する。

3

Starting

状態タイプ：Acting この機械は停止され、静止している。この状態は、Startコマンド、ローカルまたはリモート、の結果として入る。このコマンドの後、機械はExecute状態へ移行する。

4

Idle

状態タイプ：Wait この状態は、Resettingが完了したことを示す。機械は、その機械がIdle状態にある間に必要な操作を実行するコマンドを待つ。

5

Suspended

状態タイプ：Wait Suspendingによってこの状態に入ったとき、機械は製品を生産しない。この状態では、機械は実行中のままであるか、または生産手順を継続する。ただし通常の状態とは異なり、Suspended状態では、Unsuspending状態へ遷移する条件を通常はオペレータの介入なしに得ることができる。

6

Execute

状態タイプ：Acting 機械がExecute状態で材料を処理している状態。Execute状態内では、異なる機械モードごとに特定の活動が発生する。機械が「生産中」モードの場合、Executeは製品が生産されていることを示す。「クリーンアウト」モードの場合、Executeは機械の清掃動作を示す。

7

Stopping

状態タイプ：Acting この状態は、Stopコマンドに応答して入る。この状態にある間、機械は制御された停止に移行する制御停止シーケンスロジックを実行する。機械のStartingは、Resettingが行われるまで開始できない。

8

Aborting

状態タイプ：Acting Aborting状態は、Abortコマンド、または機械の異常発生に応答して、いつでも入ることができる。Abortingロジックにより、機械は迅速に停止する。

9

Aborted

状態タイプ：Wait 機械は、Abort条件に関連する状態情報を保持する。機械は、Clearコマンドを受け取るまでAborted状態を抜けることができず、その後、検出された異常を修正しリセットするために手動介入が必要となる。

10

Holding

状態タイプ：Acting この状態は、機械内部の条件によって発生し、通常は機械の停止または中断のためではない場合に使用する。機械が継続して生産できない内部条件により、Execute状態から離れる。通常、この状態は、機械の復旧条件が既知で、オペレータによって開始されるか自動的に開始され、容易に復旧できる場合に使用する。例としては、機械が定期的にグルーディスペンサやカートンマガジンを補充するためにオペレータを必要とする場合がある。機械設計により、機械が動作している間にそれが可能でない場合などである。これらの作業は通常の生産作業であるため、Stoppingシーケンスへ移行することは望ましくない。また、この機能は機械内部のものであり、「外部」ではないため、Suspending状態へ進むこともできない。Holding状態にある間、機械は制御された停止に移行し、その後Held状態へ遷移して完了する。制御された停止を再開するためには、関連するすべてのプロセス設定値と、Holdコマンド受信時の手順状態を保存する必要がある。また、Holding手順の実行中に機械を制御する処理を継続してはならない。

11

Held

状態タイプ：Wait Holdingでこの状態に入ったときに使用する。この状態では、機械は製品を生産しない。オペレータまたは外部コマンドによってUnholdコマンドが発行され、内部機械条件が満たされたときに、Unholding状態へ遷移する。

12

Unholding

状態タイプ：Acting Holdingからこの状態に入ったときに使用する。機械は通常、Unholdingへ入ると、材料を正常な状態へ戻すためのシーケンスを開始する。たとえば、許容可能なレベルへ戻すなどである。工程設定値や手順を安全な状態に戻すために、軽微な修理作業をオペレータが行う必要がある場合には、Unholdコマンドをオペレータが開始する。

13

Suspending

状態タイプ：Acting この状態は、機械が生産を継続できない外部条件、通常はユニット外部だが多くの場合は上流または下流工程の条件、によって発生する場合に使用する。機械は、外部プロセス条件によりExecute状態を離れる。通常、この状態は、ライン上の上流または下流条件によって発生する。また、ブロックまたはスターブなど、ライン条件を検出するセンサ、あるいは監視システムの外部コマンドに基づいて入ることもある。Suspending状態の間、機械は制御停止へ進み、その後Suspended状態へ遷移して完了する。Suspended状態後に正しく生産を再開するため、関連するすべてのプロセス設定値と、Suspendコマンド受信時の手順状態を保存する必要がある。また、Suspending手順の実行中に機械を制御する処理を継続してはならない。

14

Unsuspending

状態タイプ：Acting Suspendingからこの状態に入ったときに使用する。この状態は、プロセス条件が正常に戻った結果である。Unsuspendingでは、機械がExecute状態へ遷移できるようにするために必要な、あらゆる作業またはシーケンスを開始する。Suspended状態から機械を再始動するには、関連するすべてのプロセス設定値と、Suspendコマンド受信時の手順状態が保存されている必要がある。

15

Resetting

状態タイプ：Acting この状態は、Stopped状態またはComplete状態からResetコマンドを受けた結果として入る。異常および停止原因はリセットされる。Resettingでは通常、安全装置を通電し、機械のヘッド部分を既知の設定位置へ移動する。Aborted状態から来た場合は、Clearコマンドが使用されている必要がある。

16

Completing

状態タイプ：Acting この状態は、Execute状態からの自動応答である。通常運転は完了に至り、最終製品の処理が終了する。

17

Complete

状態タイプ：Wait 機械はCompleting状態を完了しており、Resetコマンドを待ってからResetting状態へ遷移する。

番号

制御コマンド

0

Undefined

1

Reset

2

Start

3

Stop

4

Hold

5

Unhold

6

Suspend

7

Unsuspend

8

Abort

9

Clear

10

Complete

mkdir -p ~/packml-mqtt-local/mosquitto/config
cd ~/packml-mqtt-local

/home/ユーザー名/
└─ packml-mqtt-local/
└─ mosquitto/
└─ config/

cat > docker-compose.yml <<‘YAML’
services:
broker:
image: eclipse-mosquitto:2
container_name: packml-mqtt-broker
ports:
– “1883:1883”
volumes:
– ./mosquitto/config:/mosquitto/config:ro
– mosquitto-data:/mosquitto/data
– mosquitto-log:/mosquitto/log
restart: unless-stopped

packml-simulator:
image: ghcr.io/libremfg/packml-simulator
container_name: packml-simulator
depends_on:
– broker
environment:
SITE: Factory
AREA: Packaging
LINE: Line1
MQTT_URL: mqtt://broker:1883
CLIENT_TYPE: mqtt
TICK: 1000
restart: unless-stopped
mem_limit: 30m

mqtt-client:
image: eclipse-mosquitto:2
container_name: packml-mqtt-client
depends_on:
– broker
entrypoint: [“sh”, “-c”, “sleep infinity”]
restart: unless-stopped

volumes:
mosquitto-data:
mosquitto-log:
YAML

cat > mosquitto/config/mosquitto.conf <<‘CONF’
listener 1883
allow_anonymous true

persistence true
persistence_location /mosquitto/data/

log_dest stdout
CONF

docker compose up -d
docker compose ps

packml-mqtt-broker
packml-simulator
packml-mqtt-client

PROGRAM MAIN
VAR
(* Basic Function Block *)
fbMqttClient : FB_IotMqttClient;
bSetParameter : BOOL := TRUE;
bConnect : BOOL := TRUE;
sTopicPub : STRING(255) := ‘Test1’;
sPayloadPub : STRING(255);
(* received message *)
bSubscribed : BOOL;
sTopicSub : STRING(255) := ‘Factory/Packaging/Line1/Status/UnitModeCurrentStr’;
{attribute ‘TcEncoding’:=’UTF-8′}
sTopicRcv : STRING(255);
{attribute ‘TcEncoding’:=’UTF-8′}
sPayloadRcv : STRING(255);
fbMessageQueue : FB_IotMqttMessageQueue;
fbMessage : FB_IotMqttMessage;
(* Program Usage *)
fbTimer:TON;
i:INT;
END_VAR

//Init all Parameters
IF bSetParameter THEN
bSetParameter := FALSE;
fbMqttClient.sHostName := ‘192.168.5.245’;
fbMqttClient.nHostPort := 1883;
// fbMqttClient.sClientId := ‘MyTcMqttClient’;
fbMqttClient.sTopicPrefix := ”;
// fbMqttClient.nKeepAlive := 60;
// fbMqttClient.sUserName := ;
// fbMqttClient.sUserPassword := ;
// fbMqttClient.stWill := ;
// fbMqttClient.stTLS := ;
fbMqttClient.ipMessageQueue := fbMessageQueue;
END_IF
//Connec to the Broker
fbMqttClient.Execute(bConnect);

//if Broker is connected with TwinCAT
IF fbMqttClient.bConnected THEN
IF NOT bSubscribed THEN
bSubscribed := fbMqttClient.Subscribe(sTopic:=sTopicSub, eQoS:=TcIotMqttQos.AtMostOnceDelivery);
END_IF
fbTimer(IN:=TRUE);
IF fbTimer.Q THEN // publish new payload every second
fbTimer(IN:=FALSE);
i := i + 1;
sPayloadPub := CONCAT(‘MyMessage’, TO_STRING(i));
fbMqttClient.Publish
(
sTopic:= sTopicPub
,pPayload:= ADR(sPayloadPub)
,nPayloadSize:= LEN2(ADR(sPayloadPub))+1
,eQoS:= TcIotMqttQos.AtMostOnceDelivery
,bRetain:=FALSE
,bQueue:= FALSE
);
END_IF
END_IF

//if Message is receved from Broker
IF fbMessageQueue.nQueuedMessages > 0 THEN
IF fbMessageQueue.Dequeue(fbMessage:=fbMessage) THEN
fbMessage.GetTopic(
pTopic:=ADR(sTopicRcv)
,nTopicSize:=SIZEOF(sTopicRcv)
);
sPayloadRcv:=”;
fbMessage.GetPayload(
pPayload:=ADR(sPayloadRcv)
,nPayloadSize:=SIZEOF(sPayloadRcv)
,bSetNullTermination:=TRUE
);
END_IF
END_IF

IF bSetParameter THEN
bSetParameter := FALSE;
fbMqttClient.sHostName := ‘192.168.5.245’;
fbMqttClient.nHostPort := 1883;
fbMqttClient.sTopicPrefix := ”;
fbMqttClient.ipMessageQueue := fbMessageQueue;
END_IF

fbMqttClient.Execute(bConnect);

IF fbMqttClient.bConnected THEN
IF NOT bSubscribed THEN
bSubscribed := fbMqttClient.Subscribe(
sTopic:=sTopicSub,
eQoS:=TcIotMqttQos.AtMostOnceDelivery
);
END_IF
END_IF

sTopicSub : STRING(255) := ‘Factory/Packaging/Line1/Status/UnitModeCurrentStr’;

IF fbTimer.Q THEN
fbTimer(IN:=FALSE);
i := i + 1;
sPayloadPub := CONCAT(‘MyMessage’, TO_STRING(i));

fbMqttClient.Publish(
sTopic:= sTopicPub,
pPayload:= ADR(sPayloadPub),
nPayloadSize:= LEN2(ADR(sPayloadPub))+1,
eQoS:= TcIotMqttQos.AtMostOnceDelivery,
bRetain:=FALSE,
bQueue:= FALSE
);
END_IF

sTopicPub : STRING(255) := ‘Test1’;

IF fbMessageQueue.nQueuedMessages > 0 THEN
IF fbMessageQueue.Dequeue(fbMessage:=fbMessage) THEN
fbMessage.GetTopic(
pTopic:=ADR(sTopicRcv)
,nTopicSize:=SIZEOF(sTopicRcv)
);
sPayloadRcv:=”;
fbMessage.GetPayload(
pPayload:=ADR(sPayloadRcv)
,nPayloadSize:=SIZEOF(sPayloadRcv)
,bSetNullTermination:=TRUE
);
END_IF
END_IF

fbMessage.GetTopic(
pTopic:=ADR(sTopicRcv),
nTopicSize:=SIZEOF(sTopicRcv)
);

sPayloadRcv := ”;

fbMessage.GetPayload(
pPayload:=ADR(sPayloadRcv),
nPayloadSize:=SIZEOF(sPayloadRcv),
bSetNullTermination:=TRUE
);