概要
穀物およびばら積み貨物施設では、安全性と積載効率を向上させるために自律型設備が導入されており、複雑な機械システムを稼働させ続けるためには信頼性の高いモーター制御が不可欠です。ある産業オートメーション開発者は、屋外エンクロージャ内でソフトウェアベースのPLCロジックを実行し、複数の現場デバイスと通信できる、コンパクトな一次制御コンピュータを必要としていました。Premioの堅牢なファンレスミニコンピュータは、自律型鉄道車両ハンドリングシステムをサポートするために必要な処理能力、産業用接続性、および環境耐性を提供しました。
課題
- ソフトウェアベースのPLC実行と一次モーター制御を継続するための信頼性の高いプロセッサ性能
- 少なくとも2つのUSBデバイスと2つのシリアル制御インターフェースに必要なオンボード接続が不十分
- 屋外エンクロージャ内での温度変化、粉塵、振動、電気的変動への曝露
- 限られたエンクロージャスペースに、柔軟な産業用取り付けが可能なコンパクトなコンピュータが必要
- 産業用機器への統合に適したUL認証コンピューティングプラットフォームの必要性
ソリューション
- Premioの超堅牢ファンレスミニコンピュータ（RCO-1000-ASL-10）
- Intel Atom x7000REシリーズプロセッサによる効率的なソフトウェアベースPLC制御
- 産業用デバイス統合用の4つのオンボードUSBポートと2つの設定可能なシリアルポート
- 広範囲温度ファンレス設計、9～36VDC電源入力
- 壁面、側面、VESA、およびオプションのDINレール取り付けをサポートするコンパクトシャーシ
会社概要
産業オートメーション開発者は、穀物およびばら積み貨物施設での鉄道車両積載作業用の自律型装置を開発しています。同社は、機械学習、コンピュータビジョン、精密ロボット工学、および産業用制御を組み合わせて、危険な鉄道車両作業から作業者を排除することに優れています。その将来の方向性は、施設の安全性、積載の一貫性、および運用スループットを向上させるインテリジェントオートメーションの拡大を中心に据えています。
課題
継続的なPLC処理
鉄道車両自動化システムは、ソフトウェアベースのPLCロジックを実行し、モーター駆動機器を調整する一次コンピュータに依存していました。制御処理に中断があると、機械的なシーケンスが遅延したり、自動システムが動作サイクルを完了できなくなったりする可能性があります。そのため、同社は、従来のハードウェアPLCに依存することなく、継続的な制御ワークロードをサポートできる効率的な産業用プロセッサを必要としていました。
複数の制御インターフェース
プライマリコントローラは、自動鉄道車両システム全体に設置されたいくつかのコンポーネントと通信する必要がありました。周辺機器には少なくとも2つのUSB接続が必要であり、産業用コントローラ、モーターシステム、またはその他のフィールドデバイスには2つのシリアルインターフェースが必要でした。十分なオンボード接続を持たないコンピュータは、追加のアダプタを必要とし、配線の複雑さと潜在的な故障箇所を増加させます。
屋外エンクロージャの状況
コンピュータは、稼働中の鉄道積載設備近くの屋外に設置されたエンクロージャ内に設置されます。エンクロージャによって保護されていても、システムは依然として著しい温度変化、空気中の粉塵、機器の振動、および利用可能な電力の変動を経験する可能性があります。従来のオフィスコンピュータは、これらの産業条件下で信頼性の高い制御を提供するように設計されていませんでした。
限られた設置スペース
制御エンクロージャには、電源、端子台、モーター制御ハードウェア、通信機器、および広範な現場配線が含まれています。そのため、主要な制御コンピュータに利用できるスペースは限られており、システムのサイズとケーブルのアクセス性は重要な設計上の考慮事項でした。選択されたコンピュータは、既存のエンクロージャレイアウトへの統合を簡素化する、コンパクトなフットプリントと実用的な取り付けオプションを必要としていました。
産業用準拠要件
産業オートメーションシステムに組み込まれる機器は、完全な機械の安全性と準拠目標をサポートする必要があります。認識された産業認証のないコンポーネントを選択すると、システムドキュメントと顧客の承認が複雑になる可能性があります。より簡単な統合と承認プロセスをサポートするために、UL認証コンピューティングプラットフォームが推奨されます。
ソリューション
堅牢な主要制御コンピュータ
PremioのRCO-1000-ASLシリーズ堅牢ファンレス産業用コンピュータは、産業オートメーションおよびエッジ制御アプリケーション向けの拡張可能なプラットフォームを提供します。このシリーズには、RCO-1000-ASL-10、RCO-1000-ASL-20、RCO-1000-ASL-20-OOB、およびRCO-1000-ASL-30の4つのモデルがあり、アプリケーション固有の接続要件をサポートするために1〜3個のEDGEBoost I/O拡張スロットを提供します。さらに、RCO-1000-ASL-20-OOBは、強化されたシステム監視および保守のための組み込み帯域外リモート管理機能を備えています。
この自律型鉄道車両システムには、RCO-1000-ASL-10が主要なモーター制御コンピュータとして選ばれました。屋外の制御エンクロージャ内に設置されたコンパクトなファンレスコンピュータは、同社のソフトウェアベースのPLCアプリケーションを実行するための中央プラットフォームとして機能します。1つのEDGEBoost I/O拡張スロットを装備しているため、このシステムは、アプリケーションの接続要件をサポートするために、追加のHDMI、DisplayPort、DIO、COM、およびUSBインターフェースで構成できます。その堅牢な組み込み設計は、穀物積載施設や鉄道インフラ近くの厳しい環境で連続運用するために必要とされる信頼性を提供します。
効率的な産業処理
このシステムは、Intel® Atom® x7433RE（4コア、9W TDP）およびx7835RE（8コア、12W TDP）プロセッサをサポートし、産業用エッジワークロードに対して性能と消費電力の効率的なバランスを提供します。この処理アーキテクチャにより、コンピュータは制御ロジックを実行し、モーターコマンドを管理し、接続されたデバイスを調整しながら、エネルギー効率の高い動作を維持できます。また、プロセッサは10年間の製品ライフサイクルサポートを提供し、産業展開における長期的な可用性とプラットフォームの安定性を確保するのに役立ちます。ファンレス設計と組み合わせることで、システムは、システム内にほこりを引き込む可能性のある機械式冷却コンポーネントを排除することにより、メンテナンス要件を最小限に抑えます。
統合されたUSBとシリアル接続
RCO-1000-ASL-10は、3つのUSB 3.2 Gen 2ポート、1つのUSB 2.0ポート、およびRS 232、RS 422、RS 485通信をサポートする2つのオンボードシリアルポートを提供します。これらのインターフェースは、拡張モジュールを必要とせずに、最低2つのUSB接続と2つのシリアル接続の要件を満たします。統合されたポートにより、鉄道車両自動化システム全体に設置された制御周辺機器、サービスデバイス、および産業機器との直接通信が可能になります。
屋外展開のための回復力
−40°Cから70°Cまでの広い動作温度範囲により、屋外の鉄道積載機器が遭遇する季節的な条件下でもコンピュータは稼働を維持します。9～36 VDC入力は、産業用電源インフラに接続する際の柔軟性を提供し、過電流および過電圧保護は電気的異常から保護します。ファンレス金属シャーシと、MIL-STD-810H認定による衝撃および振動への耐性は、可動機械近くでの動作にさらに適しています。
柔軟なエンクロージャ統合
150 x 105 x 56ミリメートルのサイズで、内部スペースが限られている制御エンクロージャにも収まります。壁、側面、およびVESA取り付けオプションにより、インテグレータは既存の配線や制御ハードウェアの周囲にシステムを配置でき、オプションのDINレールキットは従来の制御盤への取り付けをサポートします。UL認証済みであるため、コンピュータが完全な産業オートメーションプラットフォームに組み込まれた際の信頼性がさらに高まります。
メリット
迅速なエンジニアリングサポート
プレミオのロサンゼルス本社による支援のもと、当社のエンジニアリングチームは、システムの構成、統合、および導入を迅速に進めるための迅速なサポートを提供します。
NDAA/TAAコンプライアンス保証
RCO-1000-ASL-10は、政府および規制産業の調達基準に準拠した信頼できるコンピューティングソリューションを必要とする組織をサポートします。NDAAおよびTAAへの準拠は、厳格な調達要件を持つ顧客の展開における検討事項を簡素化し、重要な自動化インフラストラクチャに産業用コンピューティングプラットフォームを統合する際の信頼性を高めます。
結論
RCO-1000-ASL-10を屋外制御エンクロージャに統合することで、産業用自動化開発者は、ソフトウェアベースのPLC実行と主要なモーター制御のためのコンパクトで堅牢なプラットフォームを獲得しました。このコンピュータのオンボード接続、幅広い温度対応能力、および柔軟な取り付け方法は、自律型鉄道車両機器の要件に直接対応します。その結果、より安全で信頼性の高いバルク材料積載作業をサポートするように設計された、より効率的な制御アーキテクチャが実現します。