〈 生産情報管理〉

オープン技術で広がる設備・装置の情報監視制御システム【ベンダ】

Web アプリケーションを活用した監視制御システム－汎用アプリケーションで構築するリアルタイム
遠隔監視－
ユニティクス

池田朗

1．製品開発のコンセプトが備わっていないケースが多い。また，ユーザ側で設備監視を行う対象市場の 1 つとして，各種プラグラフィック画面を新たに追加するようなカスタマントや原料工場など，プロセス制御を必要とする市

イズ性に乏しい等，拡張性を持ち合わせていない場がある。ここでは，パソコン DCS や SCADA パッケースがほとんどである。

ケージを用いた PLC 計装などに代表される監視制御

したがって，遠隔監視システムがその役割を監視システムにより製造プロセスをリアルタイムかつ連制御システムと同等な用途へと拡張していくことは続的に監視，制御している。この監視制御を行う専難しい。結果，遠隔監視システムは設備の異常監視用の監視制御システムは，通信インフラとして専用やデータロギングなどの限られた用途のみで発展しプラントや設備に隣接の制御 LAN を敷設するため，てきた。

した場所に設置されている。

このように，監視制御システム，遠隔監視システ

また，無人の設備や各地に点在して配備された分

ムは，ある種の制約の上で，両者の使い分けが成立散設備に対し，設備に異常が発生していないか監しているとも言える。しかし，様々な市場の潜在的視したり，データロギングを行うなどの用途で発な要求は感じる。たとえば，プラントの連続プロセ展してきた遠隔監視システムがその市場を築いてスに対し，「プラント内に設置された監視制御シスいる。

テムと同じような機能を遠隔地側にも持たせたい」

この遠隔監視システムには通信インフラとして公という要望や，分散配備された無人設備に対し，「連衆回線や専用線が利用され，最近ではインターネッ

続プロセスを遠隔で監視制御できるような遠隔監視トを利用した Web による遠隔監視システムなど，監システムがあれば，各現場に配備した設備を自動化視端末の場所を選ばないスタイルが普及しつつあできる」といった，無意識の内に両者の長所を統合る。前者の監視制御システムにも，各 DCS メーカ，SCADA メーカが用意したオプションにより Webをベースとした“Web 監視”が選択可能である。

した機能を必要とするシステムの要求である。
このような要求が潜在的なものとして，おもてに出てこない要因の 1 つとして「システム構築の実現しかし，そのほとんどは設備側に用意されているには費用がかかり，費用対効果では採算が合わない監視制御システムが“主システム”であり，“Webだろう」というユーザ側の心理も起因していると考画面による監視”は補助的な用途を前提とするオプえられる。

ション扱いである。実際に，インターネット網をしかし，既存システムである監視制御システムと使った伝送方法の制約もあり，遠隔側単独でのリア遠隔監視システムの統合機能を必要とするユーザのルタイムかつ連続的な監視は現実的ではない。

潜在ニーズがあるにも関わらず，既存システムの制一方，後者の遠隔監視システムに関しては，特定約により目的にフィットしたシステムの供給が出来の設備を対象とした専用システムであることが多ない状況が存在することそのものが既に課題であく，アナログ量を取込んで連続的にプロセスを監視る。

する場合など，これを実現するための標準的な機能

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計装・11 月号

2 ．監視制御システムの特徴・構成ここで，弊社の「ユビキタスモニタリングシステム」（図 1）を紹介する。このシステムは，通信インフラとしては，最近の遠隔監視システムで採用されているインターネットを用い，さらに監視制御システムが持つ連続性や，リアルタイム性（動画を見ているようなリアルタイムな情報監視）を兼ね備えることで，今までにないユビキタス性（場所の制限を受けず，どこでもリアルイムに監 視 ・ 制 御 で き る ）を 持 つ 遠 隔 監視・制御を実現するシステムである。
要素技術として，弊社独自の情報伝達の手法とソフトウェア構築の技

図1 ユビキタスモニタリングシステム

法を用いてい る。その技法
は，情報を静的なデータの伝送（情報通信）という形で運ぶのではなく，情報オブジェクト（動的）として取り扱い，インターネット上の分散された術社
技
工業 正 用校

情報オブジェクトをネット間で共有させ，情報伝達を実現させるというものである。
この内容に関しては，知的財産権として，「設備の監視方法及び設備 の監視システム」
に関する特許「第 4132702号」を取得している。
図 2 は請求項の 1 つである
インターネット上に分散された情報オブジェクトの共有のフローである。この情報オブジェクトの共有利用には，異なる種類のネットワーク端末やオペレーティングシステム上でのオブジェクトの共通化基盤（フレームワーク）が必要となる。
次に，インターネット上での運用には web ベースでの2010 Vol.53 No.11

図2 情報オブジェクトの共有のフロー

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情報オブジェクトの実装が必要となる。これら情報オブジェクト利用環境の整備により，インターネッ
ト上において現場やクライアント側の区別なく，あたかも 1台の PC 上でデータをやりとりしているかのごとく情報を扱うことが可能になる（図 3）。
このような要素技術を，プログラムレスにユーザに解放するために次の 3つの条件が必要となる。
①高いアプリケーション汎用性を有する。
②アプリケーションソフトウェアの高いカスタマイズ性を有する。

図3 データの共有化③これらの条件をあわせ持った環境下で情報オブジェクトを扱うための部品群を内包する。

すると，監視画面の動画やカメラ画像の再生などを上記した内容が整うことで，ユビキタス性を備え含んだリッチな表現や双方向性を持った（インタラたシステムの実行環境と，そのシステムを構築するクティブな）Web アプリケーションの構築が可能とためのエンジニアリング環境が手に入る。

なる（図 4 ）。

ちなみに，現在各 SCADA メーカが販売している

そこで，このような汎用技術によるフレームワー

アプリケーションソフトウェアでは，既に業務用デクを扱えるアプリケーションソフトウェアが必要とザインソフトと同等のカスタマイズ性で，グラなるが，前述した通り，各 SCADA メーカはこの汎フィック画面を構築でき，さらに OPC 等の制御ネッ用技術には対応していない。

トワークとのインタフェースも簡単なエンジニアリングで実装できる機能を備えている。
しかしながら，アプリケーションレベルでは，各これに対し弊社では，②アプリケーションソフトウェアの高いカスタマイズ性を有すること兼ね備えた Microsoft のデザインツールである「Expression社が共通のフレームワークを持っているわけではな

Blend」をアプリケーションソフトウェアとして採く，またソースファイルを共有してお互いのデータ用した。Expression Blend とはユーザインタフェーを利用できる共通の規格も整っていない。今後，業スをデザインするためのソフトウェアであり，監視務アプリケーションも含めたソフトウェア業界の最画面のグラフィック画像や，アニメーション，ビッ新の動向を踏まえ，汎用性を備えることや，このよトマップ画像といったデザイン要素を扱うことがでうな汎用ソフトウェアとアプリケーションソフトきるグラフィックス作成機能を有し，以下の特徴をウェアとの共存を，カスタマイズやデータ変換作業持つ。

無しで実現していくことが課題である。

3．web ベースの監視機能実装アプリケー
ション
ここで，前述した 3 つの条件に対して，その実現手法を説明する。
まず，①高いアプリケーション汎用性を有することを実現するために弊社が採用したのが，Microsoft が開発した汎用技術「Silverlight」である。
Silverlight は Web ブラウザ上で RIA（リッチインターネットアプリケーション）を実現するためのフレームワークの名称である。

Silverlight は，Web ブラウザのプラグインの形式で提供されており，簡単なインストール作業によって対応できるようになっている。Silverlight を使用

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図4

Silver light を利用した Web ブラウザ画面
計装・11 月号

a ）フ レ ー ム ワ ー ク と し て 採 用 し た
Silverlight の機能をフルに活用することができ，より表現力に富んだ高度なアプリケーションや Web アプリケーションが構築可能である。

b）Expression Blend のソースコードには汎用のユーザインタフェース記述言語である「XAML 形式」が採用されており，他の汎用ツールでのファイル編集が可能である。

c）アニメーション効果に対するプロパティ形式での調整が可能である。

図5 汎用デザインツールを使用した画面開発d）高度なカスタマイズを要する場合にはテンプレート部品を別途準備（バンドル）することが可能である。
次に，制御ネットワークとのインタフェース（PLC ドライバ）を情報オブジェクトとして取り扱うことのできる，弊社のキーテクノロジー（特許技術利用）である「ユビキタスウエア」を紹介する。

社
技術 用正

まず，上記のバンドル機能を利用し，汎用デザインツール（Expression Blend）の選択可能な部品群として弊社開発のユビキタスウエ
アを内包したことで，③これらの条件を併せ持った環境下で情報オブジェクトを扱うための部品群を内包することを実現させた。
このことにより，汎用デザインツールにてSCADA ソフトと同じようにグラフィック画面の作成や，現場での簡単な監視画面の修正

図6

映像取り込みが可能となる（図 5）。
しかも SCADA ソフトと比較して汎用デザインムの両方のシステムを構築できるため，遠隔監ツールは格別に高いコストパフォーマンスを持つ。

視システムを主システムとした構成がとれるほユビキタスウエアのシステム構成上の利点は以下のか，システム構築の容易さやコスト面にも配慮通りである。

したシステムとなっている。

1 ）SC AD A をベースとしたシステム構築でも，Web 画面による監視が実現可能であることは，

2）主だった汎用 PLC との情報入出力に対応しているほか，Web カメラや CCD カメラの映像取り込はじめに述べた通りである。この構成は，監視みをサポートしているため，カメラ監視とプロ制御システムを構築するためのアプリケーショ

セス監視を同一のアプリケーション内で運用可ンと，遠隔監視システムを構築するアプリケー能になる（図 6）。

ション，つまり Windows アプリケーションとWeb アプリケーションといった 2 つのアプリ
ユビキタスウエアでは， 1 つのアプリケー

3）ユビキタスウエアの付加価値として，オペレー
ティング システ ムに ， WindowsMobile や前述 の S i l v e r l i g h t の 他 に も W P F（ W indow sPresentation Foundation ）と言われる汎用のションで，監視制御システム，遠隔監視システ

ユーザインタフェースサブシステムをサポートケーションを導入することで構築していた。

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している。
これを利用した付加価値システムの 1例にスマートフォンを使用したメンテナンスシステム（図 7）がある。
このように，汎用技術を取込むことのメリットは大きく，今後も弊社のユビキタスモニタリングシス
テムの適応市場は増えてくるものと考える。

4．今後の展開と課題
この製品の導入市場としては，監視制御システムを必要とする各種プラントや原料工場においてリアルタイム遠隔監視制御を実現し，オペレータの負荷を緩和するほか，次の市場にも導入メリットがあ

図7 モバイルメンテナンスシステム

る。
①監視制御システムのニーズがありながらコスト面の制約（従来品は大変高価）のためにシステム導入をインターネットを利用して監視，制御する汎用を見送っていた中小規模設備のユーザ。

ツールとして使用することが可能になる。

例：養殖場，温室（野菜栽培），簡易水道，地酒酒蔵などの小規模設備）。

今後は，システムの導入対象市場を広げるため，構築時のイニシャルコストや運用時のランニングコ②複数個所に点在している分散設備を一元管理するストといった費用の見える化と，導入に対する効果ことで遠隔地から設備の保守，リモートメンテナの明確化を行い，いかに潜在ニーズを掘り起こすかンスを可能にし，効率化を図りたいユーザ。

が課題である。

例：コジェネレーション，風力発電，太陽光発電，ボイラ，などの分散配備された設備
また，遠隔地でのリアルタイム制御を実現にすることで，これまで無人化が不可能とされてきた設備分野への新たな可能性も見いだせる。
さらには，このシステムは安価に提供可能なことによりユビキタス社会全体に一役買えるシステムだと考えられる。つまり，このシステムを他の市場（ビルオートメーションやホームオートメーション，省エネ，環境設備など）に応用することで，様々な機器

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イケダ・アキラ㈱ユニティクス 代表取締役〒 818 -004 1 ・福岡県筑紫野市上古賀 3-2-16
電話（ 092 ）928-4470
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