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コーヒー焙煎機

 藤森がコーヒー焙煎機を紹介します。
 
 ■どんなテーマ?

コーヒーと言えば何を連想致しますか?

 私は缶コーヒーか、インスタントコーヒーぐらいでしたね。
 喫茶店に行けば、注文するのは、だいたいジュースでしたよ。

 そんな私が、コーヒー焙煎機の制御装置を作ることになりました。
 初めはどのようにして、作るのか判りませんでした、これは職人さんが
 作る物なんだと、その時は思いました。
 
 テーマなんですが、とてもシンプルでした。
 [誰にでも簡単に出来ること]・・・・でした。
 職人さんが作る物ですから、希望通り出来るか?

 ということで、製作開始・・・ついに完成。


 ■どんな所が難しい?

 条件が・・・店舗内設置、全体のデザインが重視されます。

 デザインを損なわない様に、また使い易さを考えなくてはならないところ
が難しかったかな。

 また、素人さんでも扱うことが出来る様にする。


 ■これまでの焙煎機と何か違うの?

 今までになかったこと、「焙煎データの収集と表示をする」ところです。

 焙煎過程を自動で記録します。またデータを保存することも出来ます。

 保存した記録を表示することにより、焙煎を再現することが出来ます。

 記録するのは温度,流量,熱量です。

 詳しくは、井上製作所様のホームページをご覧ください。
 http://www.inoue-seisakujo.jp/
 



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組み込みコントローラ

 柴田が紹介する組み込みコントローラです。

 組み込みコントローラは名前の通り装置に組み込まれているコントローラ
 です。

 装置の中にはさまざまなコントローラが組み込まれています。
  ・パソコン
  ・シーケンサ(PLC)
  ・市販マイコンボード
  ・専用コントローラ
  ・FPGAロジック回路
  ・リレーロジック回路

 1つのコントローラですべての装置をまかなえればよいのですが、
 そうはいきません。

 多くの選択肢のなかから最適なコントローラを選びます。
 開発者は常に新しい知識と技能が求められます。

 弊社では装置の機能,コスト,製作台数,メンテナンス,設置場所など
 を考慮して最適なコントローラを選定または開発しています。


 組み込みコントローラが入っている装置例はこちらです。
 http://www.tech-s.co.jp/Development_eg/Development_eg3.html
 http://www.tech-s.co.jp/Development_eg/Development_eg4.html

 販売している特殊コントローラはこちらです。
 http://www.tech-s.co.jp/Product/Product2/Kiban2.html

専用切削加工機

 村山がアルミブロックの専用切削加工機を紹介します。

 仕事を始めたばかりの頃(1984年ごろ)のテーマですが今ではどんなふ
 うにできるか比べてみました。

 ■どんなテーマ?
 アルミブロックの専用切削加工機

 メインのコントローラの決定について、当時PC9801が発売され数年
 目というときで、汎用工作機は有りましたが価格と大きさでNG。
 PLCもまだI/O制御+α程度でこちらもNG。

 サーボモータよりパルスモータのほうが低価格でたくさん使われていたと
 思います。サーボアンプ等を初め制御機器の全てが大きかった。

 そんな中C言語が注目を集め始めていた頃でお客様の支援も有り8ビット
 CPUを使用しオリジナルボードとの組み合わせでコントローラを製作し
 ました。

 予算や入手性の制約も有りIC等も現在のように高集積の優れたものでは
 無く汎用ロジックIC + 専用ICの組み合わせでした。

 バスおよび形状が規格化されたボードも有りましたが一枚のボードでは機
 能が限定されるため枚数が多くなる欠点が有りました。

 PC9801用のOSとしてはCP/M86またはMS-DOSが有りま
 したが8ビット用ではCP/Mが主流で、もちろんコンパイラーも
 CP/M対応。ハードが揃ったら後はソフト制作とデバックの悪戦苦闘の
 日々が続きます。

 省スペース低価格の条件はいつの時代も同じです、現在ではコントローラ
 の性能が格段によくなっているため複数の選択肢が有ります。PLC,
 パソコンNC,専用コントローラ等のどれを使用しても実現可能です。

 10数軸程度であればモータの同期も含めネットワーク構成が簡素でHMI
 が当たり前の現在ではタッチモニタは必需品。後は動力系と安全面の配慮
 が必要。自動機、工作機械等の安全対策は年々厳しくなっており安易に済
 ませることはできません。

 当時は生産管理も装置単体での管理方法が主流でしたが今ではメンテナン
 スを含め、ネットワークによる集中管理が行なわれるようになり、さらに
 他の装置とのコミュニケーションを取りながら運用する形態になっていま
 す。

 また、よほど特殊品でなければ全て既製品で揃えられるようにもなりまし
 た。制御機器自体も省エネ、小型化が進み制御盤の占有容積も小さく
 できそうです。

 ソフト開発も当時と異なり開発環境が格段によくなっています。ただいく
 ら開発環境がよくなったとはいえソフト開発にはある程度の時間が必要で
 す。
 
 色々なことができるようになった反面、開発時間の短縮要求がかなり厳し
 くなってきています。

 ■どんな所が難しい?
 メカ制御はどんな装置またはユニットでもそうですが最終的な調整(評価
 も含め)にかなり時間がかかります。(新規開発品は特に)

 机上の設計では理論上動作可能な構成を整えるだけで実際の運用に耐えう
 るものに仕上げるためには運用時のフィードバックが非常に大切と感じて
 います。

 手離れの良い(完成度の高い)製品に仕上げることが最も難しいです。

 ■どんな所が面白い?
 初めて経験するやり方で思い通り動作した時や、完成時の達成感も心地よ
 いです。

 反面以下のような緊張感も有ります。
 配線作業が終了し始めて通電するとき配線ミスで高価な制御機器を壊さな
 いか変な動作でメカ体を壊さないか一通りのチェックが済むまではかなり
 ドキドキです。

 ■どんなスキルが必要?
 電気、メカ、ソフト等の基礎知識はもちろんですが実際の装置に触れ試行
 錯誤で動かしてみると解決しなければならない問題点がたくさん見えてき
 ます。一つ一つ解決する力を身につけることが必要と思います。

産業用ネットワーク

 村山が紹介する産業用ネットワークを使った生産設備です。

 自動機や生産設備のメインの制御構成は同じような構成になる場合が多く、
 以前の設計資産を活用することでコストや納期を抑えることができます。

 しかし基本設計自体が古く再構成する場合や、新規開発時の構成を考える
 場合に産業用ネットワークを使うことで多くのメリットが得られます。
 
 ■フィールドバス
 フィールドバスはI/Oレベルの産業用ネットワークです。
 (入出力ユニットおよびサーボコントローラ、インバータ、調節計等との
 接続が可能またRS232C等のシリアル通信も可能)
 
 国内ではCC-Link,DeviceNet, プロフィバス等のオープンネットワーク
 メーカ独自仕様のネットワークが利用されています。

 I/Oレベルのネットワークはかなり普及しておりメインコントローラ
 (PLC,PC等)にインターフェースカードを増設し汎用I/O同様に
 取り扱うことが可能です。

 主に省配線を目的に発展した経緯が有ります。

 ■情報レベルネットワーク
 近年では装置内の細部に渡る運用状態管理、複数のコントローラを持つこ
 とによる装置ユニット間の同期、少数多品種生産における工程変更等、高
 度かつ複雑化する制御が求められます。

 大量データを扱うため、これに対してフィールドバス系のネットワークで
 は実現が難しくなりつつあります。

 大量データの高速通信と、さらにI/Oレベルまで網羅できる産業用ネッ
 トワークとしてEtherNetベースのネットワークが普及してきています。

 国内ではEtherNet-IP, CC-Link IE, FL-net, PROFINET, EtherCAT等のオー
 プンネットワークが有ります。

 EtherNetベースでの通信では信頼性の面で不安が有りましたがソフトおよ
 びハードの両面から信頼性を上げる工夫がなされております。
 
 安全面でも既に規格化が進んでおりセーフティ対応も可能です。
 
 また省エネの観点から部分停止等が可能なエネルギー管理の規格も情報レ
 ベル用ネットワークでは考慮され始めています。

 装置ユニット全体の電源遮断ではなくユニット内の制御機器の一部だけ電
 源遮断を行なえる等の細かい制御が可能となります。

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テクノロジーサービス

Author:テクノロジーサービス

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