システムガイドPROFIBUS

PROCESS AUTOMATION

オープンネットワーク事業の推進当社では、IEC標準として定められたフィールドバスの中で、“オープンネットワーク”として、産業界での実績が格段に多いPROFIBUSの最大ベンダー : Siemens AG社及びFoundationTMFieldbusの最大ベンダー : smar社と結んだ提携を基に、システムインテグレーション事業を展開しています。

コストダウン、標準化、上位あるいはFA分野と共通のネットワークの構築、診断情報の有効活用、保守性の改善向上といった皆様への利便性に寄与できるフィールド・コントロール・システムを提案させていただくことで、お客様のご要求にマッチした、“システム・ソリューション”の提供に邁進しております。

加盟団体

NPO法人 日本プロフィバス協会

NPO法人 日本フィールドバス協会

一般社団法人 日本電気計測器工業会

一般社団法人 日本計量機器工業連合会

一般社団法人 日本粉体工業技術協会

2000年1月、フィールドバスの国際標準規格（IEC61158）制定に向けて、8規格のプロトコル（FoundationTMFieldbus、FoundationTMFieldbus HSE、PROFIBUS、ControlNet、INTERBUS、P-NET、World FIP、SwiftNet）が採用されました。

1

❶スピード、通信データ量等の機能面で非常に優れていること。❷異なったベンダーの製品が同一バス内に存在しても、　 接続が簡単なこと。❸多くの工場で実績があるため、安心して使用できること。❹新しい技術を取り入れているため、常に最新技術を提供　 できること。

PROFIBUSは、1989年に完成したオープンネットワーク技術で、すでに25年を超える歴史を持っています。2012年は350万台の設置となっており、全世界での累計台数は4360万台に到達しています。次世代ネットワークとして注目を集めている産業用Ethernet・PROFINETは2011年と比較して、年間設置ノード数が20万台増の150万台となり、累計集荷ノード台数は580万台に達しました。アプリケーション別では、プロセス産業は750万台のPROFIBUS機器が設置されています。当社はPROFIBUS技術を先導してきた「Siemens AG社」と提携しPROFIBUSの普及に努めると共に、日本プロフィバス協会の一員としても活動を進めています。

プロセスコントロールシステムの世界はこの2大技術を軸にネットワーク化が急速に進んでいます。当社は、「Siemens社」と「smar社」のサポートのもと、フィールドネットワークの2大技術で計装のオープンネットワーク化を展開していきます。

●PROFIBUSが幅広いユーザーとベンダーにサポートされる理由…

ノーケンとフィールドバスフィールドバスは、プロセスコントロールシステムにおける最新のIT技術です。今日、プロセスコントロールにIT技術の活用と導入の優位性が議論されていますが、ITを実現させるためには「デジタル化」、「分散化」、「ネットワーク化」そして「オープン化」がキーワードになります。フィールドバスは従来の4-20mA信号に代表されるアナログ制御に代わり、全てをデジタル化、ネットワーク化することができるプロセスコントロールシステムにおける最新のIT技術です。プラント管理室からフィールド機器の隅々にわたる情報を監視・制御することができ、オフィスネットワークと統合することによりEnterprise Automationの実現も可能です。

PROFIBUS

普及実績はPROFIBUSが4360万台、PROFINETが580万台を突破！

2

ガラスウールプラント　Gullfiber（ポーランド/Gliwice）

システム概要

システム構成

既存のストーンウール生産工程と新規のガラスウール生産工程を含むシステム構築。プロセスユニットは、ガス/酸素溶融炉（120トン/日のガラスウール）、ファイバー生成ユニット（5基）、形成ドラム（4基）、コ－ティング乾燥用硬化炉、切断・パッキングユニット（ロールと板材用）等となっている。右記はそのプロセスユニットと担当企業のリスト。

PROFIBUS

PCS7システムに基づいた完全統合型自動制御1. 制御室（4室）すべての計測制御レベルでの分散化。2. 5×ASキュービクル用電気計装室、6×ASキュービクル。3. 11×ET200M（I/Oキュ－ビクル用）、　 21×ET200M（リモートI/O用）。4. 光ケーブルタイプイーサネット（モニタが並んでいる最上部）;約1km。5. トークンパッシング方式（青色の太線部分、光プロフィバス:12Mbps もしくは光ファイバー型産業用イーサネット:100Mbps）;約800m。6. Profibus-DP;約4.5km。

20kV中圧電力関連計器

20/0.4kVトランス

スタンバイ用デイーゼル自家発電・900VAセット

モーター制御センター

コンバータと電気モータ

分散制御システム・PCS7

UPS

PCS7のエンジニアリングとコミッショニング

モータと低電圧機器のエンジニアリングとコミッショニング

架設と設置作業

分析技術、ビデオ監視システム、備品

Siemens EV

GEC-Alsthom Polen

FG Wilson, Polen

Siemens A&D

Siemens A&D

Siemens A&D

Siemens A&D

STG Software & Techn. Glas GmbH

Siemens ATD TD Bayreuth

ENPOL, Polen

Siemens,・・・・various

プロセスユニット名 担当企業名

PCS7 9台×OS Clients via Ethernet FO

ES

Systembus Profibus FO

Profibus-DP

I/O:3500点・1500ループ・20シーケンス制御・10レシピー・80オペレータステーション用モニタ画面

Server Server

S7-400

54×ET200M

8×OP

49×SIPART91×SIMOVERT高圧大容量ドライブ

ロードセル使用の計測器

6×SIWAREX

★★. ネットワーク分散を特長とする　　プロセスコントロールシステム

※ ※.※

※

※

OS : オペレーションステーションES : エンジニアリングステーションFO : 光ファイバーバス

（リモートI/O）

3

●システム導入のメリット❶ 200年以上に及ぶSiemensガラス製造プラントで培ったノウハウを活用。　 （ガラスプロセス用エクスパートパッケージで構成する最先端システムの利用）❷バッチから貯蔵、フィ－ルド計装から企業情報統合システムまでを広範囲にカバーする完全に統合された自動制御。

❸プロジェクトタイムの最適化。（生産開始までの日数短縮）

●スペアーパーツ準備の簡素化。●サービスパートナーの手配を簡素化。●従事する技術者の人員削減。

A B

2

3

4

1

炉制御室115ER002

炉制御室（7.35m）

Terminal-02Terminal-01

Server-01 Server-02

ES-01 Terminal-03 Terminal-04 Terminal-05115ER001

S01-T01ELW1

110E0-S01PLW1

AS414120E40

AS414120E10

AS414120E50

AS414120E20

AS414120E60

AS414120E30

AS414125E10

AS414125E00

×2 ×2 ×2

×3×3 ×3 ×3 ×3 ×5 ×5

×2 ×2 ×2 ×1 ×1

＋115ER002

＋170ER001

＋115ER002

SL103.11 SL103.10

SL101.10

SL103.11 SL103.10 SL103.11 SL103.10 SL103.12

SL103.13

GSlocal panel

GSlocal panel

GSlocal panel

ファイパライザーUnit4

ファイパライザーUnit1

ファイパライザーUnit5

ファイパライザーUnit2

ファイパライザーUnit6

ファイパライザーUnit3

形成エリア125

水処理エリア130

PCS7システムに基づいた完全統合型自動制御（炉制御室）

SIPART SIPART SIPART SIPART SIPART SIPART

30m

モーターコントローラ

モーターコントローラ

モーターコントローラ

モーターコントローラ

モーターコントローラ

モーターコントローラ

モーターコントローラ

4

大規模ビール製造プラント　800工場/30年（全世界）

「Braumat PCS7」概要及び導入メリット

高性能の計装ハード、インテリジェントネットワーク通信、柔軟性が高く作業効率を極度に高めたプログラムツール類、操作オペレータの負担を軽くする画面インターフエイス、国際規格に準拠したバッチ制御やマテリアルハンドリング制御等による構成。バッチ制御とプロセス制御を含むビール製造のすべてのプロセスでのソリューション構築を完全にサポートでき、製造工程管理から製品管理までのビール製造プラントでの数々の自動化の必要性を完全に満たすシステム。

PROFIBUS

BRAUMAT-Brewery製造実行システムの構築Manufacturing Execution Sustem（MES）

中央制御室 製造工程 制御室充填・パッキング

制御室ユーティリティ

リソースマネジメント水、原材料、添加材料

品質管理マネジメント研究所

生産マネジメント企画/管理

エネルギー供給管理サービス部

業務管理購買、販売と物流、会計、マーケティング

経営管理CEO/COO

ERP（企業業務統合システム）

原材料醸造工場 イースト発酵・貯蔵 濾過プロセス・ブライトビール

充填・パッキング ユーティリティ

TCP/IP100Mbps光リンク

Internet

OSM

OSM

OSM

OSMOSM

OSM OSM

OSM

OSM

OSM OSM

OSM

OSM

5

BRAUMAT-ビール醸造所でのPCS7を使用した制御システム構築

BRAUMAT-醸造所でのフィールド制御/フィールドバスと現場計測機器

中央制御室のオペレータコンソールビール醸造現場

オペレータステーション瓶詰め、出庫

オペレータステーション（ユーティリティ）

TCP / IP /100Mbps 光リンク

TCP / IP /100Mbps 光リンク

TCP / IP /100Mbps 光リンク

原料醸造所

原材料醸造工場

濾過プロセス・ブライトビール

充填・パッキング ユーティリティ

イースト発酵・貯蔵

イースト発酵と貯蔵

フィルタリング 瓶詰め・パッキング

ユーティリティ

産業用イーサネット

Profibus-DP, max 12Mbps

Profibus-DPProfibus-DP

Profibus-DP

Profibus-DP

Profibus-DP

Profibus-PA Profibus-PA

Profibus-PA, 31.25Kbps

Profibus-PA

ASI-Bus

ASI-BUS, response time max. 35ms

ASI-Bus

S7-400S7-400 S7-400

S7-400S7-400

S7-300

ET200ET200 ET200

ボトリング1 LB

ボトリング2 LB

ボトリング3 SB

Canning Line

KEG Filling Line

水処理

圧搾エアー

ボイラハウス

冷凍

CO2回収

廃液処理

MESとの結合

エンジニアリングステーション

制御システムへ

PLCスレーブ

圧力

安全監視装置

安全操作SW

ポジションSW ライトカーテン バルブ

センサ

流量 温度 レベル バルブブロック制御バルブ

モータースターター モーション制御 位置決め 分散パネルPLCスレーブ

従来型I/O

I/Oラック付き中央制御キャビネット

モーター

DP/PA-bus

Asiバスリンク最大応答速度35ms

リモートI/Oステーション

HART

OSM

OSM OSM

OSMOSM

OSMOSM

OSM

OSM

OSM

OSM

OSMOSM

OSMOSM

OSMOSM

OSM OSM

OSM

OSMOSM

OSM

OSM

OSM

OSM

Totally Integrated Automation

6

SIEMENS

SIEMENS

アルミホイル製造プロセス　HUECK FOLIEN（ドイツ）システム概要

システム構成

ネットワーク上の各計器類は産業環境用途向けの仕様であり、またリングトポロジーで構成された産業用イーサネット上で冗長化が図れる。これにより信号電送リンクの一部が遮断されてもネットワークに繋がる全てのノードへの信号電送を継続することができる。（無停止アナンシェーターシステム）光バスシステムでは一対のガラスファイバーが冗長化光バストポロジーを構成し、PROFIBUSと産業用イーサネットに使用。長距離PROFIBUS通信用に20台のOLMと産業用イ－サネット通信用に3台のOSMが設置されている。他社のバスシステムでは通常期待できないこのような機能をOSMやOLMといった光リンクシステムが可能にし、ほんの一瞬に冗長化で切替できる機能は、PROFIBUSにとっても産業用イーサネットにとっても最高レベルの継続運転可能を提供する。

Ethernet

Profibus

Ethernet

PROFIBUS

OSM

OSM

SIEMENS

SIEMENS

SIEMENS

SIEMENS

SIEMENS

OLM

S7-300

OSM

OSM

TDM 4

ARA 2

TDM 8

燃料管理

塗料生産部門

中間タンク

貯蔵用タンク

EDV

OLM ET 200M

ET 200M

ET 200M

OP 27

OP 27

OLM

OLM

電気メッキ工程

洗　浄

エナメル塗装

タービン建屋管理

OLM

OLM

ET 200M

TP 170

S7-300

SIEMENS

ゲートハウス

フィールドデバイスレベルの計測制御をショップフロアー全体に広げ、またビジネスデータ取扱レベルへのインターフェースができる産業用イーサネットにはメインコントローラとしてS7-300シリ－ズ（PLC）が接続されている。メンテナンス部門に設置されたPLCは全誤動作信号を収集し2台のOP27（オパレーターパネル）上にビジュアルに状況を表示する。1台のOP27はメンテナンス部門の作業者に状況を通知し、もう1台は年間を通じて作業員が常備しているゲートハウスに状況を通知する。塗料生産工場に設置されたPLCは生産工場全体に散在する塗料ディスペンサーへの塗料配給（distribute）を制御。このPLCはコントローラとして保存タンクの現在レベル値を記録し、また生産工場内の多くのポンプ供給制御を実行する。更にこれらのポンプのON/OFF制御と空運転防止監視も実行する。

●システム導入のメリット❶以前より詳細な無停止アナンシエーターシステムにより、この プラントでは常に誤動作を初期段階で検知できる上、各種の 冗長化システムにより誤動作が自動的にカバーされ、意識する ことなく継続運転することが可能になった。❷このプラントが存在するコンビナートは4ケ所の変圧サブステー　 ション（配電設備）から電力供給を受けているため、プラント全体　 では電位差に問題があった。採用するI/Oサブステーションは 周囲環境より電気的に絶縁されている必要があった。このET200 シリーズは、標準で工場内外の電位差に影響されない仕様のため　このシステムが構築できた。❸パラメーター設定値や構成の変更は社員により簡単に実行する 事ができ、またシステム全体の取替えもできるようになった。❹以前のシステムでは警告表示がグループフォールトとしてのアラ　ームしか出なかったが、今回のシステムではテキストでの個別詳細　警報表示となり、問題部をより特定したアラームのため問題修復ま　での過程（アナンシェーター→修復作業）が大幅に短縮することができた。

※

※HUECK FOLIEN社のドイツ　工場では、包装業界用アルミ　ホイルをはじめ、食品用アルミ　ホイル、薬品用アルミホイルや　ホログラムホイル等を製造して　います。

7

ビール製造プロセス　Interbrew（イギリス）

SIMATIC S7-300

24V 24V 24VDP/PAリンク1 DP/PAリンク 2 DP/PAリンク 3

Profibus-DP 、標準導線仕様

Profibus-DP ,光ファイバ採用バストポロジー、現場ジャンクションボックス

エンジニアリングステーションSTEP7,WinCC etc.

光リンクモジュール

Software

SLR250

PROFIBUS

Dolphin

システム概要

ビール熟成タンクに使用されているレベル伝送器は、タンク毎に比重が異なり計測誤差が発生するため、89台のフィ－ルド機器（72台はProfibus-PA、17台はHART機器）をマイクロウェ－ブ式レベル計に変更。ループチェック・設定値変更・診断機能の確認・アラーム原因の特定化機能などを現状システムと比べ、より優れた操作性や機能性を発揮させるためと、フィールド機器と中央制御室との双方向通信を可能とするため、PROFIBUSによるネットワークを構築。

●システム導入のメリット❶ホバーレベル設定やディスクリミネーションなどの　調整設定パラメータが充実。❷省スペースマーシャリングと統合管理の簡素化を実現。❸制御パネル、ラックのインターフェイスカード枚数の削減、　全体統合型自動化システム（TIA;Totally Integrated Automation）により設計・組み上げ・メンテナンスが　楽になった。❹優れたエンジニアリング・サポート体制のシーメンス ネットワークが活用可能となった。

SIEMENS

OLM

マスター

Profibus-PA Profibus-PA Profibus-PA

8

小麦貯留ビンレベルモニタリング　農業協同組合（JA）

SmartLinx

DeviceNetTMLU 10（コントロールユニット）のオプション通信カード ; 「Smart Linx」を使用することにより、DeviceNetだけでなくPROFIBUSやModbusRTUなどのネットワークシステムを構築することができる。

DeviceNetTM

PLC

監視室側

●帳票作成●帳票出力●警報履歴●トレンドの表示

レベル一覧表示画面警報設定画面警報一覧表示画面

XPSセンサ XPSセンサ XPSセンサ

LU 10 LU 10 LU 10

DeviceNet TM

システム概要

各貯留ビンに超音波式レベル計を設置し、信号をLU 10（コントロールユニット）に取り込む。LU 10内でDeviceNetに変換された信号は、監視室側のPLCに送られ、PCにて監視・管理。定刻または任意の時間毎にレベルが記録され、帳票を自動作成。帳票はエクセル形式でPCのハードディスク内に保存され、また過去の日付を指定して手動にて帳票出力することも可能。

●システム導入のメリット従来は各貯留ビンに小麦を投入する際、上下限のレベル

　 警報とモニタカメラを使用し投入・排出を手動で実施して いたが、モニタカメラではリニア性に乏しく、実際は貯留 ビン側に監視者を置いていた。上限のレベルスイッチを連 続式レベル計に変更することで、監視室のPC上から遠隔 監視することが可能となった。遠隔監視だけでなく、警報履歴・帳票画面やトレンド等も

表示することが可能となった。現場から監視室への信号通信を従来のアナログ信号（4～

　20mA）伝送をデジタル通信を使用したネットワーク通信 （DeviceNet）に変更することにより、　 　●配線コストと入出力モジュールの削減。　 　●制御盤サイズの低減。　 　●リモートメンテナンス。　 が可能となった．今後、超音波式レベル計を増設する場合は、現場側の

LU 10（コントロールユニット）をマルチドロップでネット　 ワーク接続するだけで済むため、配線工事の手間と費用が　 大幅に軽減される。

※

※. ODVAの登録商標です。

本 社 /〒564-0052 大阪府吹田市広芝町15-32 本社営業部/〒564-0052 大阪府吹田市広芝町15-29 　　　　 TEL.06-6386-8141㈹ FAX.06-6386-8140東 京 支 店/〒101-0026 東京都千代田区神田佐久間河岸67 TEL.03-5835-3311㈹ FAX.03-5835-3316横 浜 営 業 所/〒240-0013 横浜市保土ヶ谷区帷子町1-3-1 TEL.045-336-2661㈹ FAX.045-336-2641名古屋営業所/〒464-0075 名古屋市千種区内山3-10-17 TEL.052-731-5751㈹ FAX.052-731-5780九 州 営 業 所/〒802-0001 北九州市小倉北区浅野2-14-1 TEL.093-521-9830㈹ FAX.093-521-9834

取扱店

本システムガイドの製品名や名称等は、各社の商標または登録商標です。

ホームページ http://www.nohken.com/

発売元

製造元 smar・

CAT. NO. 972B