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このサイトではテクノロジーサービスのメールマガジンで紹介した仕事例や商品・サービスをまとめています。


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製品開発

 藤森が製品開発についてお伝えします。

 製品開発について機能,製品構造等が決定すると、必然的にこれに合った
 開発が必要になってきます。

  1、設置場所の条件
  2、機能内容の増設
  3、使用条件,環境,作業性
  4、製品の形,大きさ,色
  5、新規開発、用途に合わせる
  
 以上のことを踏まえながらイメージして図面に起こす。

 初めに操作性とデザインの融合を考える。
 これでほとんど外観が決まるので、初期の打ち合わせの図面となります。

 操作性とデザインの融合に一番時間がかかりますが、一番大事な作業です。
 気が抜けません。 

 なかなかの出来栄えと自分で賛辞しますが、最終的にはお客様に見て頂いて
 判断してもらいます。

 最終的には使って頂いて「良かった」と言ってくださることが一番ですね。

 常に使用者側目線を忘れずに設計することですね。




LabVIEW FPGA

 柴田がLabVIEW FPGAについて紹介します。


 以前FPGAについてご紹介しましたが、最近はLabVIEW FPGAを使った案件が
 増えてきましたのでご紹介します。
 (以前の記事)https://ts1781.blog.fc2.com/blog-category-4.html


 FPGAはプログラム可能なデジタル回路です。
 LabVIEW FPGAはこのFPGAプログラムをLabVIEWで記述できるモジュールです。
 http://www.ni.com/fpga/ja/

 複雑な回路をLabVIEWで比較的簡単に記述することができるので研究開発
 部門で利用するとメリットがあると感じています。

 ■VHDL等と比べた場合の利点
 ・記述が簡単
  LabVIEWのブロックダイアグラムで記述できるのでVHDL等と比べれば
  記述が簡単です。
  IPもLabVIEWのVIとして提供されているのでIPの利用も簡単です。

 ・シミュレーションが簡単
  FPGA固有の機能を使っていなければプロジェクト内でPC側にVIをドラッグ
  することでPC上で動作をある程度確認できます。
  
 ・PCとの連携が簡単
  一番のメリットかもしれません。
  PCとFPGA間のデータのやり取り(通信)をVHDLで記述しようとすると
  かなり大変です。

  LabVIEW FPGAではいろいろな通信の手段が用意されているので簡単に
  PCとFPGA間の通信を実装することができます。

  FPGA内の値をPC上にリアルタイムに表示したりPC内にロギングしたり
  することが比較的簡単にできます。

 ■注意点
 ・専用のハードウェアが必要
  LabVIEW FPGAを利用するにはNI製のハードウェアが必要です。

 ・ロジック回路の知識が必要
  LabVIEWで簡単に記述できると言ってもロジック回路の知識は必要です。
  (特に同期回路の知識)
  LabVIEWのブロックダイアグラムがどのようなロジック回路になるかを
  ある程度想像できないとうまく回路を組めません。





長期使用のための装置メンテナンス

 村山が「長期使用のための装置メンテナンス」についてお伝えします。

 装置を長年使用するためには適切なメンテナンスが必要です。
 構成方法にもよりますが電気制御機器、特にコントローラとなる機器の選択
 が難しいところです。


 FA専用コントローラやPLC等は長期供給を保証していますがGUIの使用を前提
 にOSにWindowsを利用しなければならない場合もかなりあります。 

 汎用のWindows PCを利用した制御では問題点を多く抱えてしまいます。

 PLC等の専用コントローラはメーカ側で置き換えを考慮した後継機を準備し
 ている場合がほとんどですがコスト重視で廉価版の汎用PCを使用した場合、
 ハードの更新が早く一年後には同PCの入手が困難な場合がほとんどです。

 またHDDやDVDドライブ等の可動部品を使用している場合、24時間長期安定可
 動に耐えがたく、故障の最大原因となりえます。

 長年の使用で立ち上げ速度や実行速度に弊害が出てくることは既知の事実の
 ようです。

 OS (Windows)についても10年程度しかサポート期間が無く、サポート期間が
 過ぎるとその時点で入手可能なハードではOSに対応できない等の不都合が生
 じます。

 増設ボード等を利用している場合、OS用のドライバーソフトがボードメーカ
 側で準備されていても過去の主流であったISAやPCIバスのボードは再利用で
 きません。

 新たな増設ボードが必要となり、アプリケーション側のソフトも変更の可能
 性が出てきます。

 前述の不都合に対応するため様々な方法がありますが FA用の Windows対応ボ
 ードの使用が前提となりそうです。

 FA用のWindows対応ボードであれば過去のOSや組み込み専用OS、増設ボードの
 旧タイプバスに対応したものがあるので目的にあった選択が可能です。

 長年の使用では制御系ハードが壊れてしまうことを考慮しなければなりませ
 ん。
 新規製作できない場合、代替え等の対応で存続させることとなります。
 その際、いかにコストをかけず更新できるかは設計時に考慮しておきたいこ
 とです。

ラズベリーパイを試す

 望月が「ラズベリーパイを試す」についてお伝えします。


 最近の業務で、10軸以上のDCモータの制御を行なう必要があり、そのための
 コントローラを選定しました。

 軸数が多くなるとそれだけ必要なインターフェースが多くなり、コスト・
 サイズ共に馬鹿にならなくなります。

 そういった観点から今回は主にホビー用に利用されているワンボードマイコン
 のラズベリーパイ(\6,337)を試してみました。

 名刺サイズの小さな本体ですが、UNIX系のOSが搭載されています。
 
 画像出力がなぜかHDMIで会社内に転がっているVGA・D端子入力のディスプレイ
 は使用できず、17インチテレビの液晶モニタがあったのでそちらに繋いで起動
 してみました。

 ・・・・動きました。

 こんなに小型で、1万円をはるかに下回る低価格なのに、ブラウザが使えて
 動画も見れます。プリインストールされていたMinecraftという3Dの箱庭
 ゲームで遊ぶ事もできました。

 ちなみにこのゲームがやりたいと子供達がうるさいので、最近ゲーム機・
 ソフト代で3万円程出費したばかりでした。

 まあ、動画がみれる・3Dのゲームが遊べるなんて事は今時同じようなサイズ
 のスマートフォンでも可能なのですが、スマートフォンではできない機能
 として、ハードウェアの拡張性があるかと思います。

 元々の目的だったDCモータの制御ですが、16軸分出力可能なパルス出力ボード
 と位置情報取得用のアナログ入力ボードを組み合わせて、簡単なプログラミング
 で見事10軸制御が可能となりました。

 コストダウン・スペース削減という意味ではこれ以上ない結果です。

 UNIX系なので開発環境は充実しております。しかも無料。

 また、最新のラズベリーパイは標準でWi-FiとBluetoothが搭載されている
 ので、外部から無線で情報のやりとりができます。

 つまり、ネットワーク経由で外部から動作指示、現在状況の取得が簡単に
 出来る上、実行プログラムそのものの書き換えすらネットワーク経由で可能
 です。

 使い方次第で十分ホビーの枠を超えられますね。すごい時代になりました。




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