FOUNDATIONフィールドバスの 最新技術と 最新技術と動向 2014年 年11月 月20日 日 NPO法人日本 法人日本フィールドバス 法人日本フィールドバス協会 フィールドバス協会 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス協会ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 2 © 2014 Fieldbus Foundation 新組織 FieldComm Group フィールドバス協会（Fieldbus Foundation）は、HART協 会（HART Communication Foundation）と統合し、 FieldComm Groupになります 2015年1月頃より、FieldComm Groupの運営を開始する 予定です。それまでは、フィールドバス協会、HART協会、 それぞれ独立した運営を続けます 日本フィールドバス協会は、FieldComm Groupの日本の マーケティングコミッティとして、活動を続けます 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 3 © 2014 Fieldbus Foundation 新組織 FieldComm Group 理事長： Hans-Georg Kumpfmueller （ジーメンス） 社長： Ted Masters 副社長： Richard J. Timoney 拠点： アメリカ合衆国 テキサス州 オースチン 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 4 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会 フィールドバス協会とは 協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス協会ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 5 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバス協会 フィールドバス協会とは 協会とは 国際標準 IEC TC65/SC65C, ISA SP50 機能要求に基づく技術である FOUNDATIONフィールドバスをグローバルに提供する非営利団体 世界の80％を越えるデバイス／システム／サービスベンダ、ユーザ、 教育機関が会員 FOUNDATIONフィールドバス技術開発 相互運用性の確保（認証制度） マーケティング活動 教育環境 FCTP エンドユーザ委員会 展示会、セミナ 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 6 © 2014 Fieldbus Foundation FCTP早稲田 早稲田ラボセミナ 早稲田ラボセミナ フィールドバス協会の認定教育プログラム制度 （FCTP： Fieldbus Certified Training Program ） サイトの公認に加え、教育カリキュラムや講師のレベルも認証し、 より充実した教育を実施するためのプログラム 日本の認定サイト：早稲田大学理工学術院総合研究所 産業用オープンネットワークラボラトリー（IONL） 2003年フィールドバス協会公式教育機関として設立 2011年よりFCTP認定サポート・スペシャリストコースを開催 2014年度セミナ：2014年12月1, 2日、 2015年3月2, 3日 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 7 © 2014 Fieldbus Foundation エンドユーザ委員会 エンドユーザ委員会 エンドユーザの声を技術開発等に反映する仕組み エンドユーザ、EPCの方なら、どなたでも参加可能（無料） エンドユーザの声から Fieldbus Foundation Board of Director 多くの技術が生まれている EUAC 診断プロファイル（FF-912） End User Advisory Council FDI Americas Usability EMEA Asia Pacific End User Council エンドユーザ委員会：日本 委員長：布川 了 氏 EUC-Japan 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 8 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス協会ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 9 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスとは プロセス制御に特化したリアルタイム・デジタル通信ネットワーク インテリジェントな計測・制御機器、制御監視システムをつなぐ デジタル双方向マルチドロップ通信 フィールドバス プロセス ホスト P デバイス 制御監視システム L F 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 10 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスのメリット フィールドバスのメリット－ メリット－フルデジタル Conventional FOUNDATION fieldbus ホスト Digital Digital Full Digital System Digital Analog 4-20 mA Digital Digital デバイス 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 11 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスのメリット フィールドバスのメリット－ メリット－情報量の 情報量の増加 Conventional FOUNDATION fieldbus ホスト Tag No. FT-101 PV: 5 単位: m3/h ステータス: Good アラーム: No Both direction with multivariable One direction with one variable デバイス 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 12 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスのメリット フィールドバスのメリット－ メリット－視野の 視野の拡大 Conventional FOUNDATION fieldbus Device alarms/alerts ホスト View stops at I/O modules View expands into field devices and process interfaces Diagnostics デバイス 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 13 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスのメリット－ フィールドバスのメリット－設置コストの 設置コストの削減 コストの削減 Conventional FOUNDATION fieldbus ホスト No I/O modules No marshalling cabinets Less cables One barrier for several devices I/O modules, marshalling cabinets Barrier BarrierBarrier Barrier 14 デバイス 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスのメリット フィールドバスのメリット－ メリット－Control-in-the-field Conventional FOUNDATION fieldbus ホスト AI PID AO Control function in field devices PID AI AO デバイス AI ファンクション ブロック 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 15 © 2014 Fieldbus Foundation 相互運用性の 相互運用性の確保 フィールドバス協会は試験・登録制度を設けて、 相互運用性を保証しています 相互運用性試験に合格した製品のみが登録さ れます フィールド機器だけでなくホストや補器類も試 験・登録する制度があります 登録機器（デバイス）には、フィールドバス協会による登録証が表示されます。 登録機器（デバイス）のリストはwww.fieldbus.org に掲載されています 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 16 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果 フィールドバスの導入効果と 導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス協会ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 17 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの フィールドバスの国内導入例 No. 会社名 発表時期 1 カネカエンジニアリング（国内、マレーシア） 2002年1月 2 日本製紙（伏木） 2002年9月 3 帝人エンジニアリング（松山） 2002年9月 4 日本海エル・エヌ・ジー（新潟） 2003年1月 5 明電舎（上下水道プラント） 2004年5月 6 新日本製鐵（大分） 2004年9月 7 新日本石油（サウジアラビア） 2004年10月 8 日産化学工業（アメリカ） 2004年10月 9 クラレ（ベルギー） 2005年9月 10 三井化学（市原） 2007年9月 11 三菱化学エンジニアリング（黒崎） 2008年9月 12 三菱化学（鹿島） 2010年3月 13 三菱化学エンジニアリング（インド） 2010年9月 14 コスモ石油／コスモエンジニアリング（堺） 2011年3月 15 日本触媒（姫路） 2012年2月 注： エンドユーザ委員会：日本（EUC-J）、ユーザセミナでの発表事例 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 18 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの導入効果 フィールドバスの導入効果と 導入効果と課題 効果 マルチセンシング – 機器削減可能 バルブ診断 – 診断パラメータによりトラブル原因の早期発見 – 定期整備時にシグネチャにより不具合を発見 物理層診断 – 信号レベルやノイズをモニタでき、管理レベルの向上 診断情報 – 異常機器の特定や機器の無実を証明できる コミッショニング作業の迅速化 – ループテスト時間の短縮、バルブテストの自動化 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 19 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの導入効果 フィールドバスの導入効果と 導入効果と課題 課題 エンジニアリング・メンテナンス作業 ツールの使い勝手、機能 フィールドバス用作業手順書 – 設計、施工、コミッショニング、運転、保全とも従来と異なる手順が必要となる 診断の活用 収集データの活用 既設導入の費用対効果 防爆などの地域対応 機種ラインアップの充実度 トラブル時のベンダ間の連携、サポート体制 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 20 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 フィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス協会ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 21 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －診断プロファイル 診断プロファイル NAMURと協力してフィールド診断に関する仕様開発（FF-912） NAMUR Recommendation 診断結果は信頼できること 診断結果はいつでも見れること 診断は４つの標準「状態信号」に分類されること 何をどのカテゴリに分類するかはカスタマイズできること オペレータには状態信号のみを伝えること 詳細情報は機器の専門家が読み出せること Failure: 故障 デバイスに異常があり、不正なデータを示している。 Off Specification: 仕様範囲外 デバイスが仕様外の範囲で動作している。 Function Check: 機能チェック 保守動作の理由により、一時的に不正なデータを示している。 Maintenance Required: 要メンテナンス 正常動作の範囲にはあるが、保全作業が必要な可能性が有る。 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 22 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －FDI デバイス記述 ） デバイス記述（ 記述（DD: Device Description） デバイス情報をホストで統一的に表現する DD DDS HMI： ： ヒューマン マシン インタフェース ための仕組み ホストは異なるベンダのデバイスでも表示する フィールドバス ことができる DD: デバイス記述 デバイスが持っている情報のアクセス方法を 標準言語で記述したもの デバイスベンダから提供される Valve Signature 60 Actuator Pressure (psi) 50 40 30 20 10 0 -10 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 Travel (in) Open Close 0.8 1 1.2 DDS: デバイス記述サービス DDを利用して、ホストデバイスにデバイスか らの情報を提供するもの 協会が提供し、ホストに搭載されている 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 23 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －FDI FDT（Field Device Tool） フィールド機器とホストシステム間の通信 および設定インタフェースを標準化し、 ホストから機器にアクセスするための共通 環境を提供する デバイスDTM： デバイスベンダが提供 通信DTM： 様々な通信プロトコルに対応 FDTフレームアプリケーション： ホストシステム上にデバイスDTMと通信DTMを 組み込むソフトウエアプログラム 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 24 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －FDI FDI Cooperation OPC協会 プロフィバス協会 FDT協会 5団体により、共通のフィールド機器統合 ソリューション提供のために設立 HART協会 FDI Technology Device Package Device Definition (Def) Business logic (BL) User Interface (UID) Programmed User Interface Device Applications EDD UIP FDI encoded file format (optional) Electronic Device Description Language (EDDL) FDI: Field Device Integration UIP: User Interface Plug-in フィールドバス協会 Windows Presentation Foundation (WPF) Attachments Manuals Certificates Protocol specific Files (GSD/CFF/ etc.) 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 25 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －FDI 従来との互換性 1 既存EDDベースのFDIホストの場合 FDI Host EDD FDI Client UI Engine FDI Server FDI Device Package import Information model EDD Engine 既存のEDDはFDIホストで利用可能 Communication Server 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 26 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －FDI 従来との互換性 2 既存のDTMをサポートしているFDT2ベースのFDIホストの場合 Interpreter DTM EDD FDI DTM DTM UI UI Engine DTM Business Logic FDI Device Package import Information model FDT Flame Application Device DTM EDD Engine FDI DTMを介してFDIが使用可能 Communication DTMs 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 27 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －ユーザビリティ PV のデバイス互換性 のデバイス互換性 デバイス・ テンプレートでのデバイスセットアップ インテリジェントデバイス管理 インテリジェントデバイス管理 ISA108 Intelligent Device Management 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 28 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －ISA108 ISA108 Intelligent Device Management プロセス産業において、インテリジェント・デバイスにより提供される診断結 果などの付加的な情報を有効に活用するための業務プロセスの指針を提 供する インテリジェント・デバイス：基本的な機能の他に診断機能などの付加的な 機能を有するデジタル通信機能を持つフィールド機器 目標成果物：標準規格、技術資料、解説資料 用語定義とコンセプト 推奨業務プロセス、ベストプラクティス、テンプレート フィールドバス協会の標準化活動およびユーザビリティ 向上プロジェクトの一つとして位置づけられている * ISA: The International Society of Automation,国際計測制御学会 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 29 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －ISA108 保全計画 保全要求 機器状態 作業指示 ﾌﾟﾗﾝﾄ設備管理ｼｽﾃﾑ 実際には 実際には、 には、このサイクルがうまく回 このサイクルがうまく回っていない インテリジェ ント・デバイス 監視・解析 適切な ﾃﾞﾊﾞｲｽ設定管理 インテリジェント・デバイス管理ﾂｰﾙ 保全員 ｺﾝﾌｨｷﾞｭﾚｰｼｮﾝ インテリジェント・デバイス管理 インテリジェント・デバイス管理が 管理が必要 保全作業 各種 ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝﾄ・ﾃﾞﾊﾞｲｽ ﾌｨｰﾙﾄﾞﾊﾞｽ アラート ステータス 診断情報 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 30 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －ISA108 デバイス情報 データベース デバイス デバイス管理プロセス 設計 ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ 施工・ 施工・設置 デバイス 選定 試運転 デバイス 設定 アラート 設計 診断設計 プラント・ライフサイクル 運転操業 保全 デバイス 購入 診断レポート 保全計画 デバイス 動作確認 事後保全 定期保全 予知保全 日常点検 各フェーズで様々なアクティビティがある 基本 構想 ﾓﾃﾞﾙ 選定 設定 設計 個体 設置 設定 完了 合格 ｱﾗｰﾄ これらを体系的に管理する必要がある 故障 品 代替 品 点検・保守 計画 保守 作業報告 初期段階から適切に計画されるべき 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 モデル情報 設定データ シリアル ナンバー 動作確認 結果 診断定期 レポート 31 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －ISA108 2013年 2015年 2014年 2016年 ワーク・プロセス仕様（Part 2) ユース ケース 抽出 設定管理 (Part 2.1) コンセプト 用語定義 (Part 1) 診断管理 (Part 2.2) 現場作業 管理 (Part 2.3) 実施ガイドライン (Part 3) ドラフト完成 現在 国際標準提案 (IEC/TC65) 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 32 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －ISA108 インテリジェント・デバイス管理にはメリットがある オンライン診断の有効活用のための最も効率的な手段 不慮の機能停止や事故の影響を最小限に押さえる 定期修理の作業を低減する 大きなチャレンジ エンジニアリング手法の改革 保全のカルチャーの改革 経営のコミットメント 標準規格が推進力になりうる 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 33 © 2014 Fieldbus Foundation ISA108の の組織 ISA108 Committee https://www.isa.org/isa108/ Managing Director: Ian Verhappen iverhappen@orbisengineering.net Charlie Robinson crobinson@ISA.org Members ユーザ Co-Chairs: Herman Storey Herman.storey@live.com Koji Demachi Kouji.Demachi@jp.yokogawa.com 委員会から 委員会からは 日本のユーザの参加勧誘 要請されています からは、日本のユーザの のユーザの参加勧誘を 参加勧誘を要請されて されています 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 34 © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －F-ROM 様々な機器をFOUNDATIONフィールドバス環境へ統合 広域かつスケーラブルなエンジニアリングを実現する F-ROM: FOUNDATION Remote Operations Management Wireless Backhaul HSE WIFI, WIMAX, SATELLITE CELLULAR, ETC. Remote Process HSE FF-HSEを無線通信などで延長し、 遠隔現場の制御や監視を可能に する Conventional I/O FOUNDATION for ROM Device 様々な種類のフィールド 機器をROMデバイス経由で FF-HSEに接続し、制御や 監視の統合を実現する H1 HART I/O 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 35 WirelessHART ISA100.11a © 2014 Fieldbus Foundation フィールドバスの最新動向 フィールドバスの最新動向 －F-ROM 監視・制御 FB FB（Function block） によるモデリング モデル GW GW GW GW GW GW FB モデル FB モデル FB FB FB モデル モデル モデル FB モデル RIO 4-20mA RIO 4-20mA HART Modbus FF HART Modbus FF ISA100 Wireless Wireless HART ISA100 Wireless Wireless 計測展2014 OSAKA HART 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 36 © 2014 Fieldbus Foundation 統合のメリット 統合のメリット FieldComm Group 各々の技術・ブランドは維持 さまざまな資源の共有による効果的、効率的運営 統合のユーザメリット FOUNDATIONユーザはHARTユーザでもある – ユーザのHARTに関する意見のフィードバックに寄与 – HARTの相互運用性の確立に寄与 – 共通ソリューションの提供 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 37 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス 日本フィールドバス協会 フィールドバス協会ブースのご 協会ブースのご紹介 ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 38 © 2014 Fieldbus Foundation 日本フィールドバス 日本フィールドバス協会展示 フィールドバス協会展示ブース 協会展示ブース 進化するFOUNDATIONフィールドバス ホスト セキュリテイ ターミナル WiFi 無線（WiFi） バックホール WiFi コントローラ セキュリテイ ターミナル Power i (DART) FISCO RI/O H1 LD 電磁 質量 ポジショナ 多点温度 圧力 H1機器 渦 圧力 ポジショナ ISA100 GW WirelessHART GW FB FB FB 電源 電源 電源 FB FB 電源 電源 表示器 ハイパワー トランク 圧力 近接 スイッチ レベル計 圧力 コリオリ HART・アナログ機器 F-ROM展示デモ構成 温度 pH計 開度 レベル計 圧力 圧力 多点温度 ガス検 温度 WirelessHART機器 ISA100 Wireless機器 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 39 © 2014 Fieldbus Foundation 日本フィールドバス 日本フィールドバス協会展示 フィールドバス協会展示ブース 協会展示ブース 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 40 © 2014 Fieldbus Foundation 日本フィールドバス 日本フィールドバス協会展示 フィールドバス協会展示ブース 協会展示ブース ステージ 出入口 41 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 © 2014 Fieldbus Foundation 目次 新組織 フィールドバス協会とは FOUNDATIONフィールドバスのメリット FOUNDATIONフィールドバスの導入効果と課題 FOUNDATIONフィールドバスの最新技術動向 日本フィールドバス協会ブースのご紹介 Q&A 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 42 © 2014 Fieldbus Foundation ありがとうございました これからもよろしくお願いいたします 計測展2014 OSAKA 出展者セミナー 日本フィールドバス協会 43 © 2014 Fieldbus Foundation
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