CompactRIOを使用したロギングと監視: 高性能/多目的コントローラ
インダストリアルIoT (IIoT) において、重大な発見に至ったり的確な判断を下したりするには測定が不可欠です。重要な設備やインフラストラクチャの監視に不可欠なデータが不足していると、取り返しのつかない事態に陥る可能性もあります。 その例として、2009年のハカス共和国におけるサヤノシュシェンスカヤ水力発電所の事故が挙げられます。第2タービン室が損壊し、13億ドルの損害を招き、75名の尊い人命が失われました。 さらに、設備が完全に復旧するまでに約5年かかりました。
図1. アプリケーションのニーズを満たしていないツールでは、重要なデータを損失する大事故につながる可能性がある。
現在、多くの企業の重要な施設の状態監視は、作業員が定期的に巡回して行っているのが一般的です。しかし、近年は、センサのコスト低下、自動監視システム、ビッグデータ解析などのテクノロジーの進歩により、自動ソリューションを採用する企業が増えています。 継続的なオンライン監視ソリューションを用いることで、設備の全体的な状態を極めて正確に把握できるため、運用状況について十分な情報を得たうえで、意思決定を下すことができます。
Electrical Power Research Instituteは、採用するメンテナンス手法により、馬力 (hp) あたりの保守費用 (米ドル) がどう変化するかを調査しました。その結果、予防保守と呼ばれる方法でかかる費用が最も高く、24ドル/hpでした。事後保全 (障害が発生して対処する方法) は2番目に高く、17ドル/hpでした。この方法は、Sayano–Shushenskaya水力発電所の例からもわかるとおり、障害により大きな損害が発生する可能性があり、リスクの高い方法であるといえます。 予知保全は費用効果が最も高く、コストはわずか9ドル/hpでした。また、この方法は、大きな障害から生じる二次的な設備費用と人的被害のリスクを抑制することができます。
図2. 予知保全は費用対効果が最も高く、コストはわずか9ドル/hpでした。また、この方法は、大きな障害から生じる二次的な設備費用と人的被害のリスクを抑制することができます。
状態監視に最適なプラットフォーム
工業生産、重機、運輸、油田/ガス田、発電などの業界では、10年以上にわたり、CompactRIOプラットフォームが採用されてきました。設備とプロセスの全体的な状態を監視し、データを記録することで、工業設備の信頼性を維持し、効率的な運用を実現してきました。 CompactRIOは、永久的/半永久的に監視/データロギングを行うアプリケーションに最適なソリューションです。 CompactRIOは、極めて過酷な環境においても高度なデータロギングやオンライン監視が可能です。 CompactRIOは、重要な設備の継続的に監視するための信頼性の高いヘッドレスソリューションです。 CompactRIOコントローラは厳密な要件に基づいて設計されており、また、耐久性に優れたシステムを実現するために、綿密なテストと検証を行っています。 -40～70℃ (-40～158ﾟF) の広い動作温度範囲、50 gの耐衝撃性を備えており、多くの国際安全基準、電磁両立性 (EMC)、環境認証/評価に適合しています。
図3. CompactRIOコントローラは厳密な要件に基づいて設計されており、また、耐久性に優れたシステムを実現するために、綿密なテストと検証が行われている。
CompactRIOにはストレージが内蔵されていますが、データ収集やロギングのニーズに合わせて外部ストレージを追加することもできます。 LabVIEWを使用してCompactRIOのプログラミングおよびカスタマイズすることにより、ネイティブAPIを使用してデータをローカル保存したり、エンタープライズシステムやクラウドに転送して、解析したり、保存したりすることができます。 さらに、CompactRIOはオープン仕様のため、測定した生データにアクセスして最先端の解析を適用することができます。また、保守プログラムのニーズに合わせてソリューションを拡張することもできます。
図4. CompactRIOプラットフォームを使用することで、ネイティブAPIを使用してデータをローカル保存したり、エンタープライズシステムやクラウドに転送して、解析したり、保存したりすること可能です。
また、CompactRIOプラットフォームには、NI製品と他社製品を合わせて150種類以上にのぼる用途特定の測定モジュールが用意されています。これらのモジュールには信号調節機能が内蔵されており、多様なセンサと信号に接続することができます。 バンク絶縁とチャンネル間絶縁のオプションがあり、広い温度範囲に対応しているため、1つの堅牢なパッケージで、さまざまなアプリケーションと稼働環境のニーズに応えることができます。
図5. NI製と他社製を合わせて150種類以上の測定に特化したモジュールから選択可能。信号調節機能を内蔵しており、さまざまなセンサと信号に接続できる。
最後に、CompactRIOプラットフォームは、処理機能と解析機能を直接コントローラに統合することによって、ロギングと監視をさらに進歩させるという点に注目してください。 エッジ (ローカル) で収集したデータの処理と解析をリアルタイムで行い、エンタープライズ全体でも同様のことができるため、情報に基づいた判断をすばやく下すことができます。 CompactRIOを使用すれば、LabVIEWに搭載されている多数の信号処理、解析、制御、数式処理関数を利用して、アプリケーションの開発を短期間で行うことができます。CompactRIOをDIAdemやSystemLink TDM DataFinderモジュールといった優れたデータ管理/データ解析ソフトウェアと組み合わせて使えば、最高レベルのエンドツーエンドデータ管理/解析ソリューションを作成することが可能です。
CompactRIOプラットフォームの処理/解析機能に関する詳細をご覧ください。
次のステップ
CompactRIOを使用して、次の監視/ロギングアプリケーションの統合とパフォーマンスを向上させる。 究極の多目的コントローラ。詳細については、CompactRIOプラットフォーム、またはCompactRIOコントローラをご覧ください。