概要
自動化装置がソフトウェア定義制御へと進化し続けるにつれて、メーカーは従来のPLCアーキテクチャを産業用PCに置き換える動きを加速させています。自動圧延機を開発しているロボット専門の装置メーカーは、電気キャビネット内でリアルタイム制御、画像処理、高密度I/Oを処理できるコンパクトなファンレスシステムを必要としていました。Premioのセミラギッド小型産業用コンピュータは、この移行をサポートするために必要な性能、信頼性、産業グレードの設計を提供しました。
課題
- PLCコントローラをPCベースの制御システムに置き換える際のCPUの柔軟性の制限
- 連続的な衝撃と振動に晒されるため、ファンレスのソリッドステートプラットフォームが必要
- 電気キャビネット内のスペースが狭く、コンパクトな産業用ハードウェアが必要
- 複数のLANポート、USB接続、HDMI出力を含む高密度I/Oの要件
- 安全性と長期展開のために認定された産業用システムが必要
ソリューション
- PremioのBCO-3000-RPLシリーズ、セミラギッド小型ファンレス産業用コンピュータ
- 第12/13世代Intel Core TEプロセッサをサポート（Intel Core i5-13500TEを搭載）
- 3x 2.5GbE LAN、複数のUSBポート、HDMIを含む豊富なオンボードI/O
- MIL-STD-810Gの衝撃および振動試験に合格したファンレスアルミニウムシャーシ
- 柔軟なキャビネット設置を可能にするオプションのDINレール取り付けキット
メリット
- ソフトウェア駆動制御による柔軟なPLC代替
- 機械的に動作するシステムでの信頼性の高い24時間365日稼働
- オプションの取り付けの柔軟性により、キャビネットへの統合が簡素化
企業概要
同社は、精密圧延アプリケーションに特化した自動機械の設計・製造を行っています。同社のソリューションは、ロボット工学、センシング、独自ソフトウェアを統合し、生産環境における一貫性とスループットを向上させています。ソフトウェア中心の自動化における継続的な革新は、スケーラブルで適応性の高い機械設計を可能にしています。
課題
従来のPLCコントローラからの脱却
従来のPLCシステムでは、高度な制御ロジックやビジョンベースの検査を実装する能力が限られていました。同社は、リアルタイム応答性を維持しながら独自の制御ソフトウェアを実行できる産業用PCを必要としていました。CPU性能と長期的な可用性が重要な考慮事項でした。
機械的運動による衝撃と振動
屋内に設置されているものの、圧延システムは常に機械的な動きを発生させます。ファン付きの従来のPCは、振動下では故障しやすい傾向がありました。システムの長寿命化を確保するために、堅牢なファンレスプラットフォームが必要とされました。
電気キャビネット内のスペースの制約
すべての電子機器は、電源および制御コンポーネントとともにコンパクトな電気キャビネット内に収容されていました。コンピューティングシステムは、エンクロージャを再設計することなくきれいに収まるように小さなフットプリントが必要でした。異なるキャビネットレイアウトをサポートするため、取り付けの柔軟性も重要でした。
ビジョンおよび制御のための高I/O要件
このシステムは、検査と監視のために複数のUSBカメラに依存していました。機械全体でセンサーやアクチュエーターと通信するために、追加のLANポートが必要でした。HDMI出力は、診断とセットアップのためのローカルディスプレイをサポートしました。
コンプライアンスと長期的な信頼性
生産環境での展開には、産業用認証が不可欠でした。システムは、UL安全規格に準拠し、幅広い電源入力範囲で安定した動作をすることで、産業規格を満たす必要がありました。
ソリューション
セミラギッド小型産業用コンピュータ
PremioのBCO-3000-RPLシリーズ、セミラギッド小型ファンレス産業用コンピュータがコア制御プラットフォームとして選ばれました。電気キャビネット内に設置されたこのシステムは、PLCハードウェアをより柔軟なPCベースのアーキテクチャに置き換えました。オプションのDINレール取り付けキットにより、キャビネットのスペースを確保しながらシステムを安全に取り付けることができました。
ソフトウェア制御のためのIntel Coreプロセッシング
第12世代および第13世代Intel Core TEプロセッサをサポートするBCO-3000-RPLシリーズは、ソフトウェア定義制御のための柔軟なコンピューティングプラットフォームを提供しました。このアプリケーションでは、システムはリアルタイムの機械制御と画像処理に必要な計算性能を提供するためにIntel Core i5-13500TEプロセッサで構成されました。ハイブリッドコアアーキテクチャは、性能と電力効率のバランスを取り、同社の制御ソフトウェアの一貫した実行を保証しました。
ファンレス、耐衝撃設計
ファンレスアルミニウムシャーシは、振動下で故障する可能性のある可動部品を排除しました。このシステムは、ソリッドステートストレージで最大50Gの衝撃と5Grmsの振動に耐えることが検証されています。これにより、機械的にアクティブな環境で信頼性の高い動作が提供されました。
高密度産業用I/O統合
3つの2.5GbE LANポート、複数のUSB 3.2接続、HDMI出力を備えたこのシステムは、追加の拡張なしで全ての周辺機器をサポートしました。USBカメラはビジョンタスクのために直接接続され、LANポートはセンサーやアクチュエーターとインターフェースしました。これにより、システムの配線が合理化されました。
認定済み、展開準備完了プラットフォーム
UL62368認証は、産業安全規格への準拠を保証しました。9～36VDCの広い電源入力範囲は、安定したキャビネットレベルの電力供給をサポートしました。Ubuntu Linux互換性は、同社のソフトウェアスタックとシームレスに連携しました。
メリット
制御アーキテクチャの柔軟性の向上
PLCを産業用PCに置き換えることで、高度なソフトウェアロジックと容易なアップデートが可能になりました。
システム信頼性の向上
ファンレス、耐衝撃設計により、連続使用環境で安定した動作を実現
柔軟なキャビネット統合
オプションのDINレール取り付けにより、Premioのロサンゼルスを拠点とするエンジニアリングチームのサポートを受けて、さまざまな電気キャビネットレイアウトに適応可能
結論
セミラギッド産業用エッジコンピュータを採用することで、メーカーはPLCベースの制御からソフトウェア駆動型アーキテクチャへの移行に成功しました。PremioのBCO-3000-RPLシリーズは、コンパクトな電気キャビネット内で動作する自動圧延システムに必要な性能、耐久性、接続性を提供しました。その結果、現代の自動化のために構築された信頼性と拡張性の高い制御プラットフォームが実現しました。
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