【導入レシピ】マップアプリで設備のON/OFF操作

別棟や屋外の設備を動かすたびに、現場の盤まで歩いていませんか。
制御盤の中の電磁接触器を、Field Magicの入出力ユニットと通信ユニットで無線化し、タッチパネル上の図面からON/OFFできます。 本記事では、対象設備への接続方法と制御回路、操作フローの設定、マップアプリの設定方法を説明します。

【計画】 制御対象の設備と、入出力ユニット・通信ユニットの台数算定

Field Magicの入出力ユニット（BBUS-R2P2）で制御できる設備は、電源をパワーリレーやマグネットスイッチ（電磁接触器）でON/OFFできる機械設備が対象になります。計画する際は、まず設備の電源制御部の回路や電圧を確認してください。

各設備の制御盤は、親機（BFLM-CL）から無線によって制御されます。各設備の制御盤には、通信ユニットと入出力ユニットを組で取り付けます。通信ユニットが親機と無線で通信し、入出力ユニットが電磁接触器の操作回路を制御します。

用意するもの

品目	役割
親機 BFLM-CL	通信ユニット、入出力ユニットを監視・制御できるコントローラー。
通信ユニット BBUS-LR-FLM	コントローラーとLoRa無線で通信する通信ユニットです。入出力ユニットを最大15台まで接続できます。
入出力ユニット BBUS-R2P2	通信ユニットに接続して、設備の制御や信号取得を行います。電磁接触器1台につき、入出力ユニットを1台使用します。
PC・タブレット	Webブラウザで親機にアクセスし、設備の操作画面を表示します。

電磁接触器1台につき、入出力ユニット（BBUS-R2P2）を1台割り当てます。1台の通信ユニット（BBUS-LR-FLM）に、入出力ユニットを15台まで連結できるので、電磁接触器15台を1台の通信ユニットで扱えます。親機に対する通信ユニットの登録台数に制限はありませんので、数百台以上の電磁接触器の制御も可能です。

制御盤1台あたりの電磁接触器の台数と必要な入出力ユニット（BBUS-R2P2）

対象の電磁接触器の台数	使う点数	必要な BBUS-R2P2
1台	出力2点・入力1点	1台
2台	出力4点・入力2点	2台
（電磁接触器1台ごとに1台を追加）	…	…
最大15台	出力30点・入力15点	15台（通信ユニット1台あたり）

【電気工事】 遠隔からの制御回路と現地操作ボタン

• 現地優先ボタン：
  無線や遠隔操作が使用できない状況に備えて、盤上にはON/OFFボタンを設置します。入出力ユニットのリレー出力（RY1・RY2）は、ON/OFFのどちらもワンショット出力（1秒）に設定とします。（後述）
• 状態監視：
  ON/OFFの状態は、電磁接触器の補助接点から読みます。補助接点を入出力ユニットの入力端子（接点入力DI1・COM）に接続し、導通している間をONとして定期的に読み取ります。監視間隔は1分で設定します。（後述）
• ON回路：
  入出力ユニットの出力（DO1 : a接点）は、現地のON押ボタン（a接点）と並列に接続します。DO1がON、またはON押ボタンがON状態で、電磁接触器のコイルへ電流が流れます。
• OFF回路：
  入出力ユニットの出力（DO2 : b接点）は、現地のOFF押ボタン（b接点）の回路に直列に接続します。DO2またはOFF押しボタンがOFF状態で、自己保持回路の電流が切れます。

入出力ユニットBBUS-R2P2の端子と接続先

回路図上の端子	接続先
DO1-C／DO1-NO	ONボタンの両端へ並列に接続
DO2-C／DO2-NC	OFF回路に直列に接続
DI1／COM	電磁接触器の補助a接点 23-24

通信ユニットと入出力ユニットを盤内のDINレールに取り付け、通信ユニットに電源とアンテナを配線します。アンテナは金属板の外に延長して、なるべく高所に取り付けてください。

負荷への電力は、電磁接触器により開閉します。主回路と保護は、入出力ユニットを介さない回路として実装してください。

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アプリ構成について

Field Magicに搭載されたのアプリケーションは上記のような構成になっています。
本記事では管理画面、NodeRED、マップアプリを使用します。

【無線通信】 無線の電波強度（RSSI）を数値で確認

親機のシステム管理画面から、デバイスの登録と電波の強さ（RSSI）を確認します。
PCやタブレットのブラウザでhttp://＜機器コード＞.local/manage/network-devicesを開きます。

デバイスの登録方法については、【Field Magic】ユーザーガイド の 5-2. ネットワークデバイスの登録 をご確認ください。

登録したデバイスとの安定した通信のために、必要な電波強度が得られているか確認します。
電波は建物や金属盤、樹木に遮られるため、親機〜盤間で実際に電波の強さ（RSSI）を測ります。
電波の強さと通信状態は、親機のネットワークデバイス一覧の最終通信「通信テスト」を実行することで確認できます。

RSSIは受信した電波の強さを表す値で、単位はdBmです。0に近いほど強く、マイナスが大きいほど電波は弱まります。
本システムの受信限界は−123dBmですが、余裕を見て−110dBm以上を目安とします。
−110dBm以上が得られない場合は、無線アンテナの盤外・高所への取り付けや、中継機の設置を検討します。

1. 電波強度を測る
   PCから親機にアクセスし、画面で親機〜盤間の電波強度（RSSI）を確認します。
2. アンテナを設置し直す
   −110dBm以上が得られない場合は、無線アンテナを盤外や高所へ取り付け直します。
3. 中継機を置く
   それでも届かない場合は、間に中継機を置きます。中継機は各子機に最大2台まで（2段まで）指定でき、どの子機でも中継機として使えます。

【親機設定】 画面の操作で設備が動くフローを用意する

画面のボタンと現場の設備は、親機のNode-REDに作るフローでつなぎます。
PCやタブレットのブラウザでhttp://＜機器コード＞.local/redを開きます。

下記のファイルをダウンロードし、NodeRED画面にドラッグ&ドロップしてください。

設備制御フローの設定

1. 「換気ファンをON」という名前をダブルクリックしてBBUS-R2P2ノード設定画面を開きます。
2. 「NWデバイス」で制御する対象の通信ユニットを選択します。
3. 「完了」をクリックします。
4. 同様の動作を「換気ファンをOFF」でも繰り返します。
5. 「デプロイ」をクリックします。

状態取得フローの設定

1. 「運転状態を読む」という名前をダブルクリックしてBBUS-R2P2ノード設定画面を開きます。
2. 「NWデバイス」で状態を取得する通信ユニットを選択します。
3. 「完了」をクリックします。
4. 「デプロイ」をクリックします。

【マップ作成】 図面に設備のピンを置き、操作ボタンを割り当てる

マップアプリに構内図を取り込み、設備の位置にピンを置きます。
どの設備がどこにあるかは、この構内図の上で確認します。
ブラウザでhttp://＜機器コード＞.local/mapを開きます。

1. マップを追加する
   画面左のマップ一覧で「追加」を押し、マップ名を入力して、背景画像に構内図を指定します。ピンの大きさと、値を参照する過去の範囲（分）もここで決めます。
2. 編集モードに切り替える
   画面上部のボタンで編集モードに切り替えます。「編集中」と表示された状態で、ピンを置きたい場所をクリックします。
3. ピンを追加する
   右側のフォームで、ピン名、アイコン、座標を入力します。ピン名には「1号棟 排気ファン」のように現場の呼び名を使います。
4. 操作ボタンを割り当てる
   同じフォームの「操作ボタンを追加」で下記のように登録します。
   – ラベル： ON　リクエスト： 1号棟 排気ファン ON
   – ラベル： OFF　リクエスト： 1号棟 排気ファン OFF
5. ピンの保存
   「追加する」をクリックします。

設備が複数の棟に分かれている場合は、棟ごとやエリアごとにマップを分けて登録し、一覧から切り替えて使います。

【遠隔操作】 図面のピンから設備を動かす

1. ロック状態に戻す
   ピンの操作ボタンを使えるようにするため、編集モードを閲覧モード（ロック状態）に戻します。
2. ピンを選ぶ
   構内図の上で目的の設備のピンをクリックすると、右側にそのピンの詳細と操作ボタンが表示されます。
3. 操作ボタンを押す
   「ON」または「OFF」を押すと、操作確認のダイアログが表示されます。
4. 実行する
   ダイアログの「実行する」を押すと、親機のフローが動き、入出力ユニットのリレー出力が動作します。

画面からの操作と、現地の押ボタンからの操作は併用できます。

【動作確認】 動いたことを、ピンの色で確かめる

電磁接触器の補助接点から読んだ状態をピンの色で表示すると、操作の結果を離れた場所から確かめることができます。

状態の読み取りには、マップアプリのピンに状態設定を追加します。

1. 編集モードに切り替える
   画面上部のボタンで編集モードに切り替えます。「編集中」と表示された状態で、登録されたピンをクリックします。
2. 表示データを割り当てる
   データソースに機器コード、プロパティに「input1」または「input2」を設定します。
   データが保存されている場合、入力時に自動で候補が表示されます。
3. 状態を割り当てる
   「状態」に下記のように登録します。
   – 1.　条件： 等しい　値： ON　色：グリーン（起動時の色指定）
   – 2.　条件： 等しい　値： OFF　色：グレー（停止時の色指定）
   – 適用条件なし.　色：レッド（上記に当てはまらない例外時の色指定）
4. ピンの保存
   「上書き保存する」をクリックします。

状態取得フローで保存した値を表示値に指定し、状態定義に応じてピンの色を出し分けます。状態定義は上から順に評価され、最初に一致した条件の色が適用されます。

マップを見ながら設備を操作

制御盤に通信ユニットと入出力ユニットを取り付けることで、棟ごとに分かれた設備を手元PC上の構内図面からON/OFF操作できます。操作は現地の押ボタンからも可能です。