ファクトリーオートメーション


ファクトリーオートメーションは、加工機械の自動制御に関係します。プロセスコントローラは動作と環境の変化を監視および測定し、動作コマンドを送信して機器やアラームを制御します。コントローラは通常マイクロコントローラベースの機械で、工場およびアプリケーションのニーズに合わせて最適化されたアーキテクチャを備えています。



アプリケーション


産業用電源

産業用電源ICには、高い入力電圧と絶縁されたパワー出力を備えたものを含む、広範なDC-DCコンバータがあります。

多くのインダストリアルアプリケーションは、24Vまたは48VのDC入力を使用して、ライン給電されない分散アプリケーションに給電します。12Vまたは5Vへのダウンコンバート後、ポイントオブロード変換を適用することができます。

インダストリアルアプリケーションでは、特にリモートセンサーやアクチュエータとの通信を維持する場合、過渡、EMI、およびグランド電位差の影響を緩和するため、絶縁された電源ドメインも必要になります。

産業用電源スイッチングレギュレータ
絶縁型電源のリファレンスデザイン 

アナログI/O

多くの産業用信号通信規格は、アナログ電圧または電流レベルを使ってコントローラに情報を伝達します。リモートセンサーやアクチュエータとの間で送受信されるアナログ信号は、デジタルコントローラによる処理のためデジタルドメインに変換する必要があるとともに、アプリケーションによって要求される精度レベルを満たす必要があります。

アナログ入力の機能性ソリューション
アナログ入力のリファレンスデザイン 
アナログ出力のリファレンスデザイン 

デジタルI/O

デジタルI/O製品は、中央のコントローラと産業用センサーまたはアクチュエータ間で高電圧バイナリ信号を送受信します。ほとんどのデジタルセンサーおよびアクチュエータの場合、デジタルI/O機能はバイナリセンサーからのオン/オフ電圧レベルを検出するか、またはオン/オフ電圧を維持してバイナリアクチュエータを制御する必要があります。

スマートデジタルI/Oアプリケーションの市場が台頭しています。スマートデジタルセンサーは、フィールドバスプロトコルと同様に情報のパケットを送受信します。しかし、これらのセンサーは一般にポイント間であり、1つのセンサーと1つの制御ポイントの間で通信を行います。

IO-Linkは、この新しいスマートデジタルI/O技術の例です。IO-Linkは、センサーおよびアクチュエータとの通信用の、初めての国際的な、標準化された(IEC 61131-9) IO技術です。この強力なポイント間通信技術は、実績のある3線式センサーおよびアクチュエータ接続をベースとしています。

デジタルI/O製品
IO-Link製品
デジタル入力のリファレンスデザイン 
デジタル出力のリファレンスデザイン 

絶縁

リモートセンサーおよびアクチュエータを管理する必要がある産業制御アプリケーションでは、リモートデバイスとコントローラ間の信号経路にガルバニック絶縁を確立する必要があります。これによって、アナログおよびデジタル信号経路に対し、コントローラが高信頼性で動作し、高い可用性を維持することが確保されます。

今日、デジタルアイソレーション技術は、絶縁アンプまたは光アイソレータのいずれかを使用して信号が絶縁されていた頃に比べて大幅に経済的な絶縁を提供します。

デジタルアイソレータ
絶縁型アナログ入力のリファレンスデザイン 

セキュリティ

分散型のネットワーク接続センサーおよび制御ノードの使用が広まっていることが主な原因となって、多くの産業制御アプリケーションでセキュリティの重要性が高まっています。セキュア制御モジュールは、偽造製品を検出し、コントローラとともに適切なモジュールが使用されていることを確保することができます。

産業セキュリティ

フィールドバスとネットワーク

フィールドバスは、産業環境でのコントローラ間の通信用に設計された比較的広帯域幅の通信プロトコルです。最新のフィールドバスは、最新のITデータネットワークで使用されるものと(完全に同じではありませんが)同様の、階層化されたプロトコルを使用します。非常に多くのフィールドバス規格が存在しますが、産業用イーサネットが最有力の規格として台頭しています。

フィールドバスPLCソリューション図


注目製品


2.75kVRMS絶縁型RS-485トランシーバ

MAX14853

フルデュプレックス、500kbps RS-485、±35kV ESD保護およびトランスドライバ内蔵

オクタル(8回路)、高速、産業用、ハイサイドスイッチ

MAX14900E

高速24Vドライバ、低伝播遅延、および100kHzの負荷スイッチング速度で高速PLCに対応

詳細はこちら ›

超低電力オクタル(8回路)、デジタル入力トランスレータ/シリアライザ

MAX31910

産業用センサーおよびスイッチのデジタル出力を変換、調整、およびシリアライズ

詳細はこちら ›

IO-Linkマスタートランシーバ

MAX14824

このIO-Linkマスタートランシーバは、1つの補助デジタル入力および2つのリニアレギュレータを内蔵し、16チャネルまで拡張可能です。

デジタルアイソレーション

MAX14934

4チャネル、5kVRMSデジタルアイソレータ

産業用電源Himalayaスイッチングレギュレータ

Himalayaステップダウンレギュレータ

これらのMOSFET内蔵、高電圧(最大60V)、同期整流ステップダウンDC-DCコンバータは、精度が-40℃~+125℃にわたって±1.75%以内です。このファミリは25mA~5Aの範囲の出力電流を供給可能なレギュレータICを含みます。

産業用電源ステップダウンパワーモジュール

高効率、高電圧DC-DCステップダウンパワーモジュール

これらのパワーモジュールは、効率的なマキシムのスイッチングレギュレータ、完全シールドインダクタ、および多数のその他の受動部品を、1つの薄型、放熱効率に優れたシステムインパッケージ(SiP)に組み込んでいます。これらのモジュールは、産業用温度範囲にわたって動作します。


ソリューション


マキシムのPLC設計ソリューションは、PLC内で一般的に使用される5つのモジュールタイプのそれぞれについて、設計考慮事項の説明を含んだインタラクティブなブロック図を提供します。

電源モジュール 通信およびフィールドバスモジュール デジタルI/Oモジュール CPUモジュール アナログ入力モジュール アナログ出力モジュール

リソース

種類 ID PDF タイトル
アプリケーションノート 6159 Meeting the Integration Challenge in Programmable Logic Controllers
チュートリアル 4699 センサー信号パスの概要
チュートリアル 4679 Thermal Management Handbook
アプリケーションノート 4490 How Signal Chains and PLCs Impact Our Lives
アプリケーションノート 6142 Industrial Internet of Things (IIoT) and Its Impact on the Design of Automation Systems
タイトル 更新日
Process Control Solutions Guide, 2nd ed.
(PDF, 2.03 MB)
22014-04-28


Industry 4.0用のPLCを再定義するPocket IO
2:45 min
November 2016