成功事例: ロボット工学におけるPOWERLINKからEtherNet/IPへの変換
ロボットを既存のオートメーション環境に統合する際、話す言葉が違う場合はどうすればよいでしょうか。そのような場合は、翻訳機、つまりゲートウェイを使用してデータの安全な伝送を確保します。この用途は、オーストリアのロボット工学の専門家であるMore Robotsが、ヒルシャーのnetTAPゲートウェイを使用してPOWERLINKからEtherNet/IPに実装しています。
新興企業であるMore Robotsは、創業から1年余りしか経っていませんが、すでに多くの用途でその専門知識が求められています。これは、More Robotsが、高品質な産業用ロボットやコボットからコンサルティングやトレーニングに至るまで、あらゆる角度でサービスを提供しているためです。サービスには、ピックアンドプレース、マシンテンディング、材料加工、接着、研削、溶接、パッケージング、パレタイジングなど、特定のタスクまたは用途に適したロボットを推奨することなどが含まれます。
オーストリア北部アンスフェルデンのこのスタートアップ企業は、スペアパーツ、サポート、トレーニングに関する問い合わせにも回答しています。More Robotsは、日本のメーカーであるカワサキロボティクスのロボットに注目しています。カワサキロボティクスは、2〜1,500 kgの可搬質量で幅広い用途を網羅しています。More Robotsが選んだもう1社のパートナーは、中国のJAKA Roboticsです。可搬質量がは1～40 kgで、広範囲にわたる作業半径と6つのジョイント構成を備えたコンパクトで軽量のJAKAコボットは、安全性と精度を最大限に高められるよう設計されています。
言い換えれば、JAKAとカワサキロボットのオーストリアの若き販売パートナーは、これらのロボットを既存の生産環境に統合することに関するあらゆる質問にすぐに答えられます。More RobotsのテクニカルマネージャであるMarkus Hörtenhuber氏は、ロボット工学において、長年の経験と業界知識を持つ熟練のベテランです。彼も、これまでのプロジェクトでヒルシャー製品を扱ったことがあります。Hörtenhuber氏は、「とはいえ、オーストリアのヒルシャーのマネージングディレクターであるSelim Kuljici氏に見本市で会ったのは偶然でした。彼は、NT 100-RE-ENゲートウェイについて、何気なく話してくれました」と、ヒルシャーのオーストリアのマネージングディレクターとの会話を振り返ります。「しかし、その時は、ちょうど1週間後にこのゲートウェイが必要になるとは思ってもいませんでした。」
カワサキロボットからB&Rコントローラへの接続
少し後、More RobotsのエキスパートであるHörtenhuber氏と彼のチームは、カワサキのロボットが機械から物を取り出し、それを特定の場所でコンベヤベルトに置くというプロジェクトを保留にしていました。以前これは、手で行われていました。機械による処理に問題はありませんでしたが、実際の挑戦は別物でした。ロボットを既存のオートメーション環境に統合する必要があったのです。顧客は、B&RのPLCを機械とセルのコントローラとして使用していました。そのため、POWERLINKは、ロボットの通信バスの選択肢でした。しかし、デフォルトでEtherNet/IPに依存するカワサキコントローラは、出荷時はPOWERLINKに対応していません。オプションの拡張カードで使用できるのは、CC-Link、DeviceNet、EtherCAT、PROFINETのみです。
「理論的には、多大な労力を費やせば、カワサキロボットのコントローラをB&Rのコントローラに統合することは可能だったでしょう。ですが、ユーザとしては、問題なく動作しているコントローラはできる限りいじりたくありません」とSelim Kuljici氏は説明します。「このような場合は、ゲートウェイを使用して、異なる2つの産業用オートメーションネットワーク間でデータを変換する方がはるかに簡単です。接続が1つの場合は特にそうです。」
ヒルシャーのnetTAP 100ゲートウェイを使用した実装
このようなゲートウェイでは、フィールドバス、イーサネット、リアルタイム・イーサネットのいずれであるか、またはこれらが混在しているかどうかにかかわらず、あらゆるタイプのデータを非常にコスト効率よく、簡単に変換できます。このため、デバイスやプラントコンポーネントを既存の構造に効率的に統合し、システムやネットワークセクションの相互接続の信頼性を高めることが可能です。Kuljici氏の経験では、これは、これまでになく規模が大きくなっている分野です。「当社の幅広いゲートウェイポートフォリオは、専用で簡単な実装を対象とするコストが最適化されたデバイスから、要求の厳しい個別の変換タスクに対応する柔軟なハイエンドデバイスまで、あらゆるケースに適したソリューションを提供します。私にとって、通信で不可能なことは何もありません。」
そして、Hörtenhuber氏がヒルシャーに話を持ちかけたときに念頭にあったのが、まさにこの信条でした。「見本市で接点があった経緯で、実際に最初に思いついたのはヒルシャーでした」とHörtenhuber氏は言い切ります。「また、これまでの勤務先でのプロジェクトから、ヒルシャーとはよい経験を重ねていました。ですから、ゲートウェイを使用するこの実装もうまくいくだろうし、問題が起きたとしてもヒルシャーのサポートに頼れると確信していました。」
結果は次のようになりました。POWERLINK対応のB&RコントローラをカワサキのコントローラのEtherNet/IPに接続するために、ヒルシャーのNT 100-RE-ENリアルタイム・イーサネットゲートウェイがシステムに追加されました。ヒルシャーのnetTAPファミリのハイエンドゲートウェイは、従属するリアルタイム・イーサネットネットワークを、別のイーサネットシステムと相互に統合します。I/Oデータの変換時間は10ミリ秒未満で、デバイスはメモリカードでロードすることにより数秒で交換できます。また、USBによる診断と設定のインターフェースを備えています。
ヒルシャーのポートフォリオから、さらに幅広い機能を備えた代わりの解決策として、後継のゲートウェイであるnetTAP 151-RE-REもこの用途に使用できます。
ゲートウェイの統合に必要な労力は最小限でした。「稼働までに1日以上かかったとは思いませんが、そうだったとしても、目立った問題は1つもありませんでした」とHörtenhuber氏は回想します。「netTAPゲートウェイがベースとなっているnetX製品ファミリと、ヒルシャーのプラットフォームのコンセプトについて、すでに私に知識があったことは確実に助けになりました。そのおかげで、適用と接続が非常に簡単でした。」
この方法には、More Robotsの顧客も納得しました。出費が少なく、適用が簡単なことから、その顧客はすでに、使用しているシステムにロボットをさらに統合することを考えています。
More Robotsのエキスパートも、早くも一歩先を行っています。「カワサキロボットのテストの一環として、アジアのマーケットリーダーであるJAKAのロボットで、リアルタイム・イーサネットゲートウェイもテストしました」とHörtenhuber氏は言います。テストをしたのは、顧客との話し合いで、このタイプのロボットを、この場合はEtherCATサブデバイスとして、異なるネットワークに柔軟に組み込むことができるのか、そしてどうすればよいのかという疑問も生まれたためです。「ここでも、ヒルシャーのゲートウェイをEtherCATサブデバイスとして、JAKAコントローラの標準Modbus TCP/IPに接続すると、すぐにスムーズに動作しました」とHörtenhuber氏は述べています。「これは、今後のプロジェクトでこの方法が必要になった場合に、顧客に良い解決策を提案できるということです。」
この解決策は、カワサキやJAKAのロボットで利用可能な標準バスシステムに限定されません。「顧客の好みのPLCに接続するための他のバスシステム向けに、このゲートウェイの解決策を心から推奨できます」とHörtenhuber氏は締めくくります。
ゲートウェイ リアルタイム・イーサネットからリアルタイム・イーサネット
2つのリアルタイム・イーサネットネットワーク間のデータ転送
ゲートウェイ リアルタイム・イーサネットからイーサネット
要求の厳しい変換に対応するハイエンド・ゲートウェイ
