パックスキャン無線制御システムがネバダ州の金鉱にてフロー制御を行う

パックスキャン無線制御システムがネバダ州の金鉱にてフロー制御を行う

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03/12/2013

米国ネバダ州のとある金鉱では、水ろ過プラントに新たに取り付けたIQインテリジェントバルブアクチュエータの制御にパックスキャン無線デジタル制御システムを活用しました。

ニューモント地下鉱山ではGeotube®という脱水技術を用いて地下水や抽出過程の水から沈殿物を分離しています。地上に設置されたろ過システムは、固形物やスラッジを保持したまま水を透過することができる繊維材料を加工して作られています。余分な水は小さな穴から排出されますので、内容物から効果的に水分を抜くことができ、その後、この物質は金を抽出するために処理されます。

プラントの動作を監視するために、ロトルクのIQアクチュエータとModicon社のPLCを用いて、広く分散した15台の入口弁と遮断弁を電動化し、大規模なろ過作業を自動化しました。

パックスキャン無線ネットワークによりバルブアクチュエータを監視・制御するため、パックスキャンP3マスターステーションは、モドバスTCPイーサネットプロトコルを用いてModicon社のPLCと通信を行います。パックスキャン無線ネットワークでは、アクチュエータの電源ケーブル以外の取り付け費用や、現場で追加配線を行うための費用は発生しないため、経済的です。全てのアクチュエータがパックスキャンコーディネータモジュールの「視野」に入っており、各アクチュエータまでの距離は68~132mです。外付けのコーディネータは、制御室のパックスキャンP3マスターステーションと15mケーブルで繋がっています。

ロトルクパックスキャンP3無線ネットワーク制御システムは、今日、世界中の数千ものプラントで使用されているパックスキャンシステムを更に進化させたものです。簡単に説明すると、このシステムは、安全な無線メッシュネットワーク(プラント中のアクチュエータやフィールド機器を制御するために使用される)を確立し、配下のバルブアクチュエータから資産管理や予防保守のための重要な動作データを収集しています。

パックスキャンP3無線システムは3つのメインハードウェアコンポーネントから構成されています。

無線インターフェースモジュールを取り付けたパックスキャンP3マスターステーションは、産業標準のモドバスプロトコル(シリアルまたはイーサネット通信)を利用してプラントの制御システムに繋がっています。

 

パックスキャンP3無線コーディネータモジュールは屋内・屋外を問わず、P3マスターステーションから最大200m離れた地点に取り付けることが可能です(さらに標準仕様の。また、システムの頑強なメッシュネットワークの基地局として機能します。

無線ネットワーク上の各アクチュエータに取り付けられている無線アクチュエータモジュール:

この無線システムは、ライセンスフリーの、世界的に認知度の高い2.4GHz ISM(産業化学及び医療)の周波数帯域で動作します。また、使用時の各デバイス間の距離は、屋内の場合は約30m、屋外の場合は約100mです。最大で60台のアクチュエータと無線コーディネータをメッシュ接続することが可能です。

パックスキャン無線メッシュネットワークでは、ネットワーク上の各アクチュエータがそれぞれルータのような役目を果たし、信号が意図した目的地に辿り着くのをサポートします。正確に設計されたネットワークの場合、設定により、各アクチュエータと無線コーディネータ間のネットワークパス(経路)を2つ以上提供してくれます。そのため、通常のトラフィックルートが封鎖、あるいはハードウェアや通信に故障が発生しても、ネットワークが代わりのデータ移動ルートを動的に決定しますので、問題ありません。この自己回復ネットワークは、お馴染みのパックスキャン2線式ループのループバック機能と全く同じ機能を持っているのです。

このようなネットワークでは、プライバシーとセキュリティが非常に重要となります。

無線ネットワークを経由してデバイスに不正なコマンドが送信されるのを防ぐため、高度暗号化基準(AES)を用いて全ての制御データを暗号化しています。これ以外にも、システムには、不正なデバイスがネットワークに入り込むのを防いだり、メッセージ再生攻撃を防止するため、暗号化機能が組み込まれています。

パックスキャンP3無線ネットワークのネットワークカードにより、ユーザーは、診断情報や資産管理情報だけでなく、接続中のパックスキャンシステムが提供する制御・監視機能やデータにもアクセスすることができます。なお、標準仕様の場合、診断情報や資産管理情報は、ロトルクIQアクチュエータのデータロガーや構成ファイルに保存されますが、保存されない場合は、現場でIQの携帯式設定器を操作してダウンロードする必要があります。

組み込みウェブページを利用して、制御室から無線ネットワーク経由でこれらのファイルを抽出することもできます。