Profinet制御とは何ですか？

Profinetは、産業用機械の制御、特に大規模3Dプリンティング用のペレット押出機制御に使用されます。どのように機能するのですか？

PROFINETは、産業環境における自動化および制御アプリケーションに使用されるリアルタイムの産業用イーサネット規格です。データ交換用の高速で決定論的かつ信頼性の高いネットワークを提供し、工場自動化システム内の機械とデバイス間の通信を可能にします。

Profinetの利点は何ですか？

PROFINETでマシンを他のマシンに接続するメリットは数多くあります。そのいくつかの例を以下に示します。

ペレット押出機を完全に制御できます。 Profinet制御により、押出機を完全に制御できます。例えば、温度の設定や読み取り、トルクやスクリュー速度の読み取りが可能です。完全なリストは、この記事の後半で提供されています。
高速な通信：PROFINETは、機械間の高速で信頼性の高い通信を提供し、プロセスのリアルタイム制御と監視を可能にします。
拡張性：PROFINETは、システムの機器の数が増えるのに応じて簡単に拡張できる、非常に拡張性の高いネットワークです。
柔軟性：PROFINETは、特定のアプリケーションの特定のニーズに合わせて簡単に構成できる柔軟なネットワークです。
配線の削減：PROFINETは、複数のデバイスを同一のネットワークに接続できるため、産業環境で必要な配線量を削減できます。
診断機能の向上：PROFINETは診断機能を向上させ、システムの問題を特定し、診断しやすくします。

ceadのペレット押出機を制御するためにProfinetで制御できることは何ですか？

CEADによる大判3Dプリント用のスタンドアロン型ペレット押出機。多くの制御オプションが組み込まれています。押出機には「ベースユニット」と呼ばれる制御キャビネットが付属しています。ベースユニットには、必要なすべてのアクチュエータ、ヒーター、センサーを制御および読み取るための産業用PLCシステムが搭載されています。

プロフィネット制御で押出機システムを制御することを決定した場合（アナログ制御も可能）、制御キャビネット付きの押出機は、PLCシステムの「スレーブ」となります。

内部的には、ベースユニットが依然として必要なすべての操作を処理します。例えば、ヒーターのPID制御や、材料（ペレット）供給システムの制御などです。しかし、プロフィネットでベースユニットと押出機を制御することにより、ユーザーはシステムから多くの情報を得ることができ、ペレット押出機の制御方法についてもいくつかの選択肢が生まれます。

ヒーター：ユーザーは、ヒーターの設定ポイントを独自のシステムで設定することができます。内部 PID 制御は、引き続きベースユニットが担当します。しかし、印刷中にヒーター設定を変更できるようにしたいと考えるお客様もいらっしゃるでしょう。プロフィネット制御では、このような変更が可能です。

開始、停止、回転数：押出機の開始、停止、回転数は、プロフィネット制御によって設定できます。これを行う別の方法としては、アナログ信号とデジタル信号を使用する方法があります。アナログ信号では、0-10V信号または4-20mA信号が提供されます。デジタル信号を使用して押出機を起動します。プロフィネットとアナログのどちらの方法でも、非常に効果的で、多くの制御が可能です。

データの取得： プロフィネット制御の興味深い点は、システムからあらゆる種類のデータを取得できることです。例えば、温度の設定値を読み取ることができます。また、ペレット押出機の異なるすべてのヒートゾーンの実際の温度も読み取ることができます。設定値だけでなく、押出機の実際のRPMも読み取ることができます。さらに、印刷中にペレット押出機のスクリューに現在かかっているトルクに関するフィードバックも得られます。これらのデータはすべて、profinet 制御を通じてユーザーが利用できるようになります。これはアナログ制御では不可能なことです。

どのように機能するのか？

前述の通り、profinet 制御を設定するには、ベースユニットと CEAD からペレット押出機に何をすべきかを指示する「マスター plc」が必要です。

例えば、産業用ロボットやフライス盤に制御信号を送るマスターPLCを、CEADペレット押出機にも並列して使用することはよくあります。これにより、大型の3Dプリントにおける高度な制御が可能になります。

マスターPLCは、プロフィネットケーブルでベースユニットに接続されています。これは、本質的には産業用インターネットケーブルです。プロフィネット制御を使用する際には、この接続のみが必要であり、配線が非常に簡単になります。

システムをご購入いただくと、.GSD」と「.UDT」ファイルが送付されます。 .GSDにより、当社のペレット押出機システムを直ちにPLCプログラムにアップロードし、I/Oアドレスのマッピングを行うことができます。これにより、お客様のPLCプログラムで押出機を制御することができます。

プロフィネット制御の文書化と統合。

正確なマニュアルと説明書は、システム納品時に受け取ることができます。また、当社には経験豊富なエンジニアがおり、お客様からのご質問にお答えいたします。大判3Dプリント用ペレット押出機をご購入の際は、インテグレーターに依頼するか、または社内にPLCプログラミングに精通した担当者を置くことをお勧めいたします。それが難しい場合は、当社までご連絡ください。当社のサービスをご利用ください。弊社は幅広いネットワークを有しており、また、弊社自身も多くの経験を積んでいます。

結論

全体として、PROFINETは産業オートメーションシステムにおける機械の接続に信頼性が高く効率的な手段を提供し、生産性を向上させ、ダウンタイムを削減します。ペレット押出機を高度に制御することが可能になります。もし、これが少し難しいと感じられるようであれば、弊社にご相談いただくか、アナログ制御も可能であることをご認識ください。

大判3Dプリント用ロボットペレット押出機に関するその他の記事は？

こちらをご覧ください

最適な3Dプリント用ワークフロー（ロボット押出機システムをProfinet HMIで制御する場合