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ETH-A2E 産業用IoTゲートウェイ・エッジロジックコントローラ
ゲートウェイ

ETH-A2E産業用IoTゲートウェイ

ミリ秒クラスのエッジ制御。現場I/O、エッジロジック、Web SCADA、クラウド接続を1台に集約し、160ルールのIF-THENエンジンとドラッグ&ドロップ式SCADAデザイナーFluxLiveViewを内蔵しています。既存のメーター、ドライブ、PLC、工作機械コントローラをそのままオンライン化でき、機器の交換もプログラムの書き換えも不要です。

プロセッサSTM32H743 Cortex-M7 480 MHz
プロトコルModbus TCP / RTU · MQTT (TLS/mTLS)
シリアルポートRS-485×2 / RS-232×1
I/O容量32モジュール / 512点(HOYAN BUS)

工場のデジタル化が停滞する理由

PLCは導入済み、センサも取り付け済み。それでもデータは機械前の盤で止まったままです。問題は多くの場合、機器そのものではなく、その間にあるすべてのものです。

機械は話しているのに、誰も聞いていない
工作機械、ポンプ、コンプレッサ、メーターの多くはすでにModbusやアナログ出力を備えていますが、それぞれが機械の横で孤立しており、データが現場の外に出ることはありません。
ケーブル敷設のほうがセンサより高くつく
工場のレイアウトは複雑で、建屋やフロアをまたぎます。配線工事とそれに伴う停止のコストは、ハードウェアの数倍になることも少なくありません。
オンライン化には機器を山ほど買う必要がある
リモートI/O、小型コントローラ、シリアルデバイスサーバ、HMI、SCADA。盤スペース、配線、継続的な保守がすべて同時に増えていきます。

3層構成、1本のデータ経路

データの経路は1本だけ:現場→ゲートウェイ→システム。間に産業用PCは不要で、コードを1行も書く必要はありません。

センシング・機械の実際の状態
既存のModbus計器、DI/DO点、4–20 mAアナログ信号、HOYAN製センサ。
ゲートウェイ・信号をデータに
有線のETH-A2E、LoRaのETH-A2L、シリアル分散のETH-A2N。現場に合わせて選択でき、3機種とも同じI/O拡張モジュールを共用します。
監視・データを判断に
SCADA、MQTTクラウドプラットフォーム、予知保全、アラーム通知。

盤内の3台を1台に

現在一般的な構成では3台が必要です。点を収集するだけで演算できないリモートI/Oモジュール、変更のたびにラダーロジックと現場訪問が必要な小型コントローラ、そしてパケットを理解せずに転送するだけのシリアルデバイスサーバ。3台それぞれに設定、電源、取り付けが必要です。ETH-A2Eはこの3つの役割を1台にまとめます。スロット1つ、設定1回、保守対象1つです。

3台が1台に

I/O収集、エッジロジック、シリアル統合を1台で実現。盤スペース、配線、予備品を削減でき、トラブル時に確認する機器も2台減ります。

通信障害でも制御を継続

ロジックは上位PCではなく現場で実行されます。ネットワークが切断されても制御は途切れることなく継続し、回線復旧後にデータを補完します。

すべてをブラウザで

100% Webベースの設定で、ユーティリティソフトウェアのインストールは不要です。立ち上げ調整は事務所の専用プログラムからではなく、現場のスマートフォンやノートPCから行えます。

3つのシリアルポートを1ページで設定

RS-485×2とRS-232の各ポートを、ブラウザ上でRTUマスター、RTUスレーブ、透過、コンソールに個別に切り替えられます。再起動もジャンパの差し替えも不要です。RTUマスターとして、メーター、ドライブ、PLCを接続した時点で読み取りを開始し、それらのプログラムを変更する必要はありません。読み取ったレジスタは単一の保持レジスタイメージにマッピングされるため、MQTT、ルールエンジン、ダッシュボードはすべて同じ場所からデータを取得し、3回設定する必要はありません。

ETH-A2Eチャンネル設定画面
実画面:チャンネル設定。各ポートをRTUマスター、RTUスレーブ、透過、コンソールに個別に切り替えます。

コードを書かずに制御ロジック

IF-THENの条件とアクションはブラウザ上のドラッグ&ドロップで設定し、160ルールが20 msの確定的スキャンで実行されます。確定的とは各スキャン周期が予測可能であることを意味し、ルールを追加しても、アラーム応答時間が知らぬ間に保証できなくなることはありません。

ETH-A2Eルールエンジンエディタ
実画面:ルールエンジン。トリガモード、IF条件、AND / ORの連結、THENアクションをすべてフォームから選択でき、ルールはグループ単位で管理できます。
ETH-A2Eルールエンジンのライブデバッグ
実画面:オンラインデバッグ。緑のランプは条件成立を示し、トリガ回数と最終トリガ時刻がリアルタイムで更新されます。ルールグループは有効化または一時停止できます。
トリガと条件
しきい値、エッジ、ヒステリシス、継続、クールダウン、スケジュールに対応し、条件をAND / ORで連結できるため、信号のチャタリングによる誤動作を防ぎます。
アクション
値の書き込み、DOの駆動、変数の変更。曜日・時刻によるスケジュール設定をルール自体に内蔵しています。
オンラインデバッグ
変更は保存と同時に反映され、停止もファームウェアの書き換えも不要です。現場での検証中は、ルールグループを個別に一時停止できます。

要件を記述すれば、インポート可能なルールファイルを取得

ルールの表現方法がわからない場合は、まずオンラインで記述してください。返される結果は、ダウンロードとインポートの前に確定的バリデータで1行ずつ検証されます。

1 · 記述する
条件とアクションを平易な言葉で記述します。事前にルール構文を学ぶ必要はありません。
2 · AIがHRLを生成
本体上のタグを自動的に照合し、HRLを生成します。
3 · 確定的検証
1行ずつの構文チェックで、実行できないルールを検出します。
4 · .hrlをダウンロード
ルールファイルを記録用やバージョン管理用に保存します。
5 · 本体へインポート
本体で上書きインポートし、保存すると反映されます。

ロジックはクラウドではなく現場に

ルールはゲートウェイ自体で実行され、上位PCにもネットワークにも依存しません。上位PCの電源が落ちても回線が切れても、インターロックとアラームのロジックは動作を続けます。接続が復旧すると自動的に再開し、SCADAやクラウドの記録に欠落は生じません。

単独で動作

制御判断のためにクラウドとの往復は発生しません。動作すべきものは通信障害中も動作します。これこそがロジックを現場に置く最大の理由です。

標準プロトコル

既存のSCADAやHMIはミドルウェアなしでModbus TCPから直接読み取れます。MQTT 3.1.1を標準搭載しているため、AWS IoT、Azure IoT、HiveMQのいずれにも接続できます。

揃ったタイムスタンプ

NTPおよびGPSによる時刻同期に対応しています。異なる現場のイベントを1本のタイムライン上に並べなければ、事後の検証は意味を持ちません。

SVGをアップロードすれば、図面がそのままオペレータ画面に

エンジニアリング図面、P&ID、工場レイアウトをそのまま背景として使用できます。SVGをアップロードし、コンポーネントをドラッグして配置し、タグにバインドすれば画面が稼働します。HTMLを書く必要もSCADAライセンスを購入する必要もありません。画面はテンプレートではなくお客様自身のものであり、自社の工場がひと目でわかります。レイアウトは本体に保存されるため、機器を交換しても作り直す必要はありません。

ETH-A2E FluxLive Dashboardデザイナー
実画面:FluxLive Dashboard。アップロードした工場のプロセス図をリアルタイム値にバインドした例。左側はコンポーネント・レイヤーパネルです。
3ステップで画面完成
工場のSVGをアップロードし、コンポーネントをドラッグしてタグをバインドすれば、画面がリアルタイムで稼働します。
20種類以上のコンポーネント
ゲージ、トレンドグラフ、インジケータ、ボタン、バルブ、テーブル、ドロップダウン。
コードはゼロ行
すべてブラウザ上のドラッグ&ドロップで完結。HTMLもSCADAライセンスも不要です。

ダーク/ライトテーマ、4言語UI

薄暗いサーバールームと明るい工場フロアでは必要なコントラストが異なるため、テーマはワンクリックで切り替えられます。24時間の監視業務では重要な点です。切り替えても画面を作り直す必要はなく、同じコンポーネントとタグのバインドのまま色だけが変わるため、2つ目のレイアウトを保守する必要はありません。インターフェースは繁体字中国語、簡体字中国語、英語、日本語に対応しており、輸出機械の引き渡しにもそのまま使えます。

ETH-A2Eダーク/ライトテーマ比較
実画面:1つのデザインを、左上はダーク、右下はライトで表示。上のボタンで即座に切り替えます。

セキュリティは導入の前提条件

今やお客様は購入前に確認します。3つの暗号化モードでブローカーのあらゆる要件に対応し、HTTPS証明書は自己署名のほか正規のCA証明書も使用でき、ブラウザの警告を解消できます。

ETH-A2E MQTT暗号化と証明書管理
実画面:MQTT接続と証明書管理。平文TCP、サーバ検証付きTLS、相互TLSから選択します。
Modbus TCP
既存のSCADAやHMIがミドルウェアなしで直接読み取れます。
MQTT 3.1.1
SNIおよびALPNに完全対応した標準プロトコルのため、クラウドブローカー側で追加設定は不要です。
TLS / mTLS
平文TCP、サーバ検証付きTLS、相互TLSの3モード。
HTTPS
Webインターフェースは全面的に暗号化され、自己署名またはアップロードしたCA証明書を使用します。

ビルジアラーム盤をブラウザへ移行

始まりは物理的なアラーム盤でした。ランプ、ブザー、消音ボタン、リレーロジック。現在はDI/DOをETH-A2Eに配線し、盤面をブラウザ上に再現し、ロジックはルールエンジンで実行しています。機関室左舷・右舷、機関室後部、カーゴオイルポンプ室、バウスラスタ室、操舵機室の6区画を監視し、浸水検知、ランプのインターロック、消音確認、ランプテストをすべてルールで処理しています。

ETH-A2Eビルジ浸水アラーム盤画面
油タンカーM/T BAO SHAN NO.3(IMO 9276456)。6ゾーンのビルジアラーム盤で、27ルールが20 msスキャンで動作しています。
6区画
機関室左舷・右舷、機関室後部、カーゴオイルポンプ室、バウスラスタ室、操舵機室。
27ルールが稼働
浸水検知、ランプのインターロック、消音確認、ランプテストをすべてルールエンジンで処理。
20 msスキャン
確定的な周期のため、アラーム応答時間を予測できます。

多数のゲートウェイを1つの制御室画面で

本体ではFluxLive、制御室ではFluxLiveCenter。同じ画面、同じタグを使うため、現場と制御室が同じものを見ており、中央側で何かを作り直す必要はありません。

FluxLiveCenter 4分割タイル監視
実画面:FluxLiveCenter Viewer。4台のETH-A2のFluxLive画面を2×2レイアウトで同時監視。
1対多の監視
本体の画面をそのまま表示し、中央側での作り直しは不要です。
タイル表示レイアウト
1画面、4分割、9分割のレイアウトに対応し、全画面ローテーション表示も可能です。
4言語対応
繁体字中国語、簡体字中国語、英語、日本語に対応し、テーマは本体と連動します。

既存設備を作り直さずにデジタル化

導入前:各機械が孤立し、データは盤面に閉じ込められています。建屋間の信号には配線と、その工事のための停止が必要です。現場の状態は手作業で記録され、後から振り返ることができません。異常は誰かが通りかかったときに発見されます。導入後:シリアル機器は接続した時点でオンラインになり、プログラムには手を加えません。点在する点はETH-A2LによりLoRaで中継し、ケーブルは一切不要です。各点は秒単位で継続的に記録され、再生できます。しきい値を超えると自動的にアラームとプッシュ通知を発します。何も交換せず、既存の制御プログラムも変更しないため、導入コストを抑えられます。

既存機械のレトロフィット ポンプ・ファン・コンプレッサ エネルギー・電力監視 ラインインジケータとアラーム統合 設備・環境監視 船舶機関室とアラーム盤

仕様

プロセッサSTM32H743 Cortex-M7 480 MHz
プロトコルModbus TCP / RTU · MQTT (TLS/mTLS)
シリアルポートRS-485×2 / RS-232×1
I/O容量32モジュール / 512点(HOYAN BUS)
ルールエンジン160ルール・20 msスキャン

お客様の制御ロジックがルールエンジンに適合するか確認しませんか?

ロジックの内容をお知らせいただくか、オンラインのHRLルール生成ツールをお試しください。I/O点数やモジュール構成の選定もお手伝いします。

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