カスタマ・プロフィール

Zhangji炭鉱は、中国石炭部によって設立された中国の全国「95プロジェクト」のうちの1つです。鉱山は12の採掘できる石炭層があり、そのうちの5層は主要な採鉱層であり、年間400万トンを生産し、採掘は来世紀まで続くといわれています。

システムの記述

イントロダクション

Zhangji炭鉱は、オートメーション・システムのためにネットワークを構築しています。現在、PLCが高度に信頼できるコントロール・アプリケーションとして、各種のオートメーション・コントロール装置のコントロールを行う中心的な役割を果たしています。PLCが成功した大きな理由は、工業用として現在のオートメーションの要求を満たし、オートメーション・コントロール･アプリケーションとして最も信頼できるソリューションを供給していることです。

システムの実行は、2層のネットワーク経由により各サブシステムのリアルタイム・モニタリングを行い、全炭鉱のモニタリングを自動化しました。システムは、デバイスサーバに適切な生産データを送信し、次に必要とされる情報を統合し収集するためにマネージメント･システムにシームレスにアップロードします。

リアルタイム・モニタ・ネットワーク構造のシステムは、生産およびモニタリングの両方を管理する包括的な機能をもっています。システムは、炭鉱エリアの輸送信号のモニタリング・システム、炭鉱エリアのモバイル輸送車のモニタリング・システム、炭鉱エリアの水力ステーションのモニタリング・システムおよびインテリジェントな採鉱コントロールシステム等、リモートのサイトからの輸送モニタリング・システムを中央のモニタリングに集約することにより、リアル・タイムで生産オペレーションのプロセス・データを集め、送信、処理、表示、記録、印刷を行います。また、人員の安全を保証するため全エリアにモニタービデオ監視システムが設置されています。

ネットワーク・モニタリングをインプリメントした後にオペレータは、中央の制御室から生産工程をモニタし、コントロールすることにより、何が"トータルの採鉱オートメーション"と呼ぶことができるかを知ることができます。メイン運輸システムは、デバイスレベルでCC LINKおよびMELSECNET/H(25Mbps、光ケーブル、ダブルリンク)を採用し、工場LANに組み入れました。地下サイト間の距離は、かなり長く、トラフィックは混雑し、EMI(電磁波障害)が多い厳しい環境です。これらの理由から、工業用イーサネット・スイッチ技術を採用することしか方法がありませんでした。

PLCコントロール・システム

システムは、安全性、実用性、信頼性、進歩性、拡張性のある設計が必要であり、また生産工程の各ステージに係わる高度なオートメーション制御システムを確立するために、三菱電機の工業コントロールおよびネットワーク製品がこのシステムに採用されました。、システムは、コンピュータ管理、オートメーション制御およびモニタリングの組合せからなり、システムは、デバイスレベル、コントロール・レベルおよび管理レベルの3段階に分割されます。

デバイスレベルにおけるCC -LINK+MELSECNET/H

デバイスレベルでのモニタリング・システムは、MELSECNET/Hを使用して直接コントロールデバイス間のマシンおよび機器にデータを送信します。最良のリアルタイム機能の実行が最優先であるので、リアルタイム機能および全二重のリダンダントリング機能をもつMELSECNET/10が選定されました。

デバイスレベルにおける各ステーション間のコミュニケーションは、156Kbps、バスインターフェースを使用し独立したCC-LINKを使い確立されました。リピータなしでも、伝送距離は1,200mが確保できます。コントロール・デバイスがPeer-to-Peer方式でケーブルを通ってセンサーおよびドライバデバイスに接続する場合、オンサイト・ネットワークは、光ファイバおよび配線を削減して、多数のセンサおよびドライバデバイスを接続するためにシングルモード・ファイバを使用することができます。CC-LINKネットワークのセット・アップにツイスト・ペアケーブルを使用する時は、CC-LINKネットワーク・モジュールにFX2Nプログラマブル・コントローラを付加することで容易に実行できます。

コントロール・レベルにおけるイーサネット

コントロール・レベルにおいては、Moxa ED6008-SS-SCの数台がオプティカル・リンクネットワークとして一般的なアプリケーションであるイーサネットをセットアップするために使用しますが、これはイーサネットにコンピュータおよび工場オートメーション設備の両方を接続できるからです。ファースト･リダンダントリング機能をもつイーサネットは、工場オートメーションを始め、他の産業アプリケーションにおいても成功裡に使用されています。モニタリング・データ送信を含むイーサネットのメリットは、レガシツール(例えばTelnet)を展開させてセットアップし、中央の位置から機器コントロール・プログラムをインストールします。この種のアプリケーションは、一般に"管理レベル"に使用されます。

この記事で議論されたケースでは、システムとしてイーサネットネットワークを介して地下の石炭フィールドから地上のコントロールセンタに対してコントロール・データを送信する必要があります。Moxa工業用イーサネットデバイスサーバは、強い電磁波妨害のもとで大量のトラフィックと長距離通信、標準のコントローラの使用においても、トータルソリューションを提供します。最良のパフォーマンスによる自動化システムを構築するには、10/100M、全/半二重、MDI/MDIXオートセンシング、リダンダントDC電源入力が必要です。

ファーストリダンダント(冗長)･リング

工業オートメーション用のアプリケーションは、システムの信頼度を増加させるためにリダンダントが常に重要な問題として議論されます。Moxa EtherDeviceスイッチED6008は、ネットワーク･リダンダント・プロトコルにMoxaが開発した "Turbo Ring"を装備したインテリジェント・スイッチです。Turbo Ringは、リダンダント・イーサネット・ネットワークを容易に確立することを可能にします。そして、その超高速リカバリータイムのお陰で、ネットワークのセグメントがディスコネクトされた後、オートメーション・システムが正常に戻るまでの時間が僅か300mSしかかりません。

システムによっては、デバイスがリモートに設置される場合があります。リモートを含む1つの大きなリダンダントリングにすべてのデバイスを接続することが不便の場合があります。このため、Turbo Ring同士をお互いに結合する"Ring Coupling"機能を使い、異なる小さなTurbo Ringに夫々のデバイスを分散させることができます。勿論、その場合であってもお互いの通信は問題がありません。