実点科技リモートI/Oユニットの港湾埠頭プロジェクトにおける応用

周知のとおり、中国はすでに世界クラスの港湾群を建設しており、港湾規模は世界トップクラスです。港湾は世界をつなぐ重要な窓口としての役割を担っているため、関連するインフラ整備と人材育成も極めて重要です。港湾技能大会は毎年各港湾で開催され、技能交流を通じて港湾のソフト・ハード両面の実力向上を目指しています。まさにこうした取り組みが、青島港に代表される世界一流の無人化コンテナターミナルを生み出しました。

青島港第34回大会の方案を例にとると、実点科技のリモートI/Oユニットもその中で重要な役割を果たしました。安定した優れた性能により、実際の作業環境のシミュレーションを完了させ、参加選手を最初から最後までサポートしました。

港湾コンテナターミナル自動化の基本技術要件

▲ 港湾全景図

大会には「帆を上げて出航（コンテナ取り）」「行雲流水（通路の巧みな通過）」「乗風破浪（的当てと杭打ち）」「泰山の如く安定（コンテナ置きと的当て）」という4つの種目が設けられており、主にガントリークレーンによる一機多用途のコンテナ作業工程を模擬しています。さらに、支柱、電子境界、バスケットゴール、木杭、架台などの器材を設置し、作業工程中に実際に存在する障害物を忠実に再現することで、一機多用途の作業条件下における選手の操作技術と精神力を十分に試します。

1.「帆を上げて出航（コンテナ取り）」種目：この種目では、コンテナスプレッダーを操作して目標のコンテナをつかみ取ることで、コンテナ取得プロセスにおける選手の全体観察力を検証します。

2.「行雲流水（通路の巧みな通過）」種目：この種目では、ガントリークレーンを操作して吊り下げたコンテナを狭い通路に通過させ、さらにエリア内のバスケットボールをゴールに投げ入れることで、変化するパスに対応できる熟練した操作技能と強靭な精神力を備えているかを検証します。

3.「乗風破浪（的当てと杭打ち）」種目：この種目では、コンテナの特定エリアを使って高さの異なる木杭とバスケットボールに接触させることで、コンテナ船倉内作業を模擬し、左右に障害物が存在する状況下での選手の精密な作業能力を検証します。

4.「泰山の如く安定（コンテナ置きと的当て）」種目：この種目では、コンテナを順番にコンテナ置き台と的当て台に配置することで、コンテナの積み込み作業工程を模擬し、スプレッダーとガントリークレーンの操作における搬送の安定性と位置決めの正確性を検証します。

港湾コンテナターミナル自動化の電気制御設計原理

20フィート標準コンテナ1個、黄色のエリアは杭衝突エリアで、杭衝突エリアの長さは400mm、高さは200mm。

実点科技リモートI/Oのコンフィグレーション説明

（1）境界超過検知および高さ超過検知：700mmと1300mmの位置に2箇所の光電対向センサを設置し、さらに強い日光下での対向距離20mmの位置にデジタル信号を設定して、実点科技スライス型I/OユニットXB6-CB2002ST+32点入力XB6-3200Aに接続します。境界を超えた場合は、32点出力XB6-0032Aを通じて警報灯を点灯させる制御を行い、同時にCC-Link IE Field Basicネットワークを介して主制御盤のPLCに信号を送信し、上位機器にカウントを通知します。その後、大型スクリーンで対応する減点処理を行います。

（2）境界検知：レーザーレーダーおよび拡散反射光電センサを用いて制御を行い、同様にデジタル信号を32点入力XB6-3200A、32点出力XB6-0032Aに接続し、CC-Link IE Field Basicネットワークを介して主制御盤のPLCに信号を送信します。

（3）その他：主制御盤の起動、停止、警報、光電検知信号を実点科技一体型I/OユニットCB4-1616Aに接続し、補助的に処理を完了します。

【PLCプログラムコンフィグレーション図】

実点科技の一体型I/OユニットCB4-1616Aとスライス型I/OユニットXB6-CB2002STの、三菱GX-Works3ソフトウェアにおけるCC-Link IE Field Basicネットワークのコンフィグレーション：

▲ 三菱GX-Works3 CC-Link IE Field Basic図

三菱GX-Works3ソフトウェアでCC-Link IE Field BasicネットワークによりI/O信号を収集する場合、プログラミングは下図のとおりです。

▲ 三菱GX-Works3内のプログラム図

情報化大画面の表示は下図のとおりです。

▲ 大画面表示

実点科技リモートI/Oユニットは、独自の製品設計上の優位性により、本事例に優れたソリューションを提供しました。現場では24V電源線とLANケーブル1本を用意するだけで接続・使用でき、配線が簡単で施工も容易です。

また、現場では大量のI/O信号を収集する必要があるため、本事例では実点科技一体型I/OユニットCB4-1616A、スライス型I/OユニットXB6-CB2002ST、32点入力XB6-3200A、32点出力XB6-0032Aを互いに組み合わせて使用しました。安定的かつスムーズに信号伝送のニーズを満たすだけでなく、豊富な製品ラインナップにより、お客様に柔軟な組み合わせとコスト削減・効率向上という二重のメリットをもたらしました。