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KV-8000シリーズ(プログラマブルコントローラ)データ活用ユニット「KV-XD02」

コンセプトは"いつもと違う"がわかるデータ活用ユニット。設備トラブルの予防・解決を実現する。

システムを構成する主要ユニット:

  • KV-8000:CPUユニット(EtherNet/IPポート搭載)
  • KV-XD02:データ活用ユニット(Ethernet 2Port搭載)
  • KV-SIR32XT:入出力ユニット
  • カメラユニット等の関連機器

監視ダッシュボードや波形チャートで設備状態を見える化する。

システム全体像

KV-8000シリーズによる設備監視・制御システムの全体構成。構成機器と役割は以下のとおり。

  • タッチパネル VT5-WX
  • CPUユニット KV-8000
  • データ活用ユニット KV-XD02
  • 入出力ユニット KV-SIR32XT、位置決め・モーションユニット KV-XH16ML、サーボ等

コンセプトは「トラブル予防(KV-8000+KV-XD02)」「"いつもと違う"分析機能(世界初)」「兆候監視機能」でトラブルを未然に防ぐ。設備停止を減らし、生産効率の低下要因を早期に洗い出して対策するため、データ活用ユニットが設備状態を常時監視し、兆候変化によりアラートを発報、要因を自動分析して"いつもと違う"デバイスを抽出する。

PLCでトラブルをなくして可動率を改善

可動率を阻害するトラブルをPLCで解決。設備停止時間の削減やトラブル原因の特定にかかる手間を低減する。

「トラブル解決(KV-8000)」のコンセプトとして「ドライブレコーダ機能(世界初)」でトラブル前後を完全記録。当時の状態を正確に把握し、再現性の低いトラブルも確実に記録して迅速に解決する。設備が止まる前に兆候を通知する。

トラブル予防:兆候に気づける、要因がわかる

KV-8000+KV-XD02による予防の流れは「兆候監視 → アラート → 自動分析」

  • 兆候監視:PLCが兆候変化を常時監視。スキャンごとの信号が正常時のばらつき範囲に収まっているかを常時監視。
  • アラート:設備が止まる前に兆候をお知らせ。しきい値を超えた場合はアラートを発報し、兆候が変化した当時の状態をすぐに確認。
  • 自動分析:兆候変化の要因がわかる。アラートが出た要因候補を全ビットデバイスの中から自動抽出。

データ活用ユニット KV-XD02 の基本性能:

項目内容
接続可能CPUユニットKV-8000
最大ユニット接続台数1台
Ethernet2ポート(1000M/100 Mbps)
SDカードスロット1スロット(SDHC/SD)

搭載機能:兆候監視機能/"いつもと違う"分析機能/WEBサーバ機能。

トラブル解決:状態が残る、再現できる

KV-8000のドライブレコーダ機能の流れは「記録 → 再生 → 解析」。全データ記録(全デバイス・カメラ・イベントを自動記録)、リプレイ(発生タイミングにさかのぼって各種データを連動再生)、リレーションマッピング(ラダープログラムを自動解析し関連デバイスをツリー化)。

ドライブレコーダ機能搭載CPUユニット KV-8000 の基本性能:

項目内容
LD命令実行速度0.96 ns
プログラム容量最大1500 kステップ
EtherNet/IP1ポート(100 Mbps)
USB1ポート(USB2.0)
SDカードスロット1スロット(SDHC/SD)

対応規格・機能:EtherNet/IP、OPC UA、IEC61131-3準拠、変数・構造体/ST言語、OPC UAサーバ、ロギング/トレース、FTPクライアント/サーバ。

立ち上げから量産まで、狙った可動率を常に実現

設備の立ち上げから量産までに発生する生産性低下要因を、「見える化」「トラブル兆候の監視」「要因の自動分析」により防ぐ。

量産開始時に高い可動率を実現(立ち上げフェーズ)

KV-8000使用時は早期に高い可動率へ到達し「高い可動率で量産スタート」できる。

  • 狙った設備状態になっているかをすぐに把握できる:サイクルタイム、各駆動機器の動作状態、温度・圧力・トルクなどのアナログ信号の状態が目標通り動いているかをすぐに見える化/監視。ばらつきや推移まで確認でき、装置の安定性や対策効果まで確認可能。
  • 再現性の低いトラブルが発生しても再現待ちは不要:サイクルタイムを監視することで、だんまり停止など未定義のトラブル時でも自動で運転記録を保存。発生前後の状況を後からでも正確に把握できる。

量産後も可動率の維持・向上を図れる(量産フェーズ)

可動率を維持・向上できる。

  • 可動率低下につながるトラブルの兆候を常時監視:エアシリンダなどの消耗品や、メカカムなどの長納期部品の故障の兆候を監視し、異常時はアラートを発報。トラブル発生前に対策を打つ。
  • 兆候アラート/トラブル発生時に要因を自動分析:トラブル発生時やサイクルタイム、駆動機器、温度・圧力・トルクなどのアナログ信号に変化があった場合、PLCがいつもと違ったビットデバイスを自動抽出。設備設計者が要因解析しなくても迅速に解決・対策できる。

カメラ:設備の動作を映像で記録するためのユニット&カメラ

広角/望遠/魚眼レンズ、高速/高解像度カメラユニットにより、高速移動する小さなワークから装置全体を俯瞰監視する用途まで対応。用途例:広角(KV-CAC1R+KV-CAL03、ワーキングディスタンス1.2M)、望遠(KV-CAC1R+KV-CAL50、WD1.2M)、魚眼(KV-CA1W)。

カメラ入力ユニットKV-CA02
最大ユニット接続台数4台
ポート数2
ケーブル長5/10/20 m(カメラケーブルKV-C5/C10/C20)
カメラ小型標準 KV-CA1H広視野・高解像度 KV-CA1W
解像度640(H)×480(V)1280(H)×960(V)
フレームレート10/30/120 fps10/30 fps
視野角水平約60°/垂直約47°水平約180°/垂直約150°
Cマウントカメラ高速 KV-CAC1H高解像度 KV-CAC1R
解像度640(H)×480(V)1280(H)×960(V)
フレームレート10/30/120 fps10/30 fps
マウントCマウント
CマウントレンズKV-CAL03KV-CAL06KV-CAL16KV-CAL50
焦点距離3.5 mm6 mm16 mm50 mm
絞りF1.6〜CLOSEF1.4〜CLOSEF1.6〜CLOSEF1.8〜CLOSE
至近距離0.1 m0.2 m0.4 m1.0 m
対応カメラKV-CAC1H/KV-CAC1R

データベース:設備からすぐにデータベースへ直結

データベース通信ユニット KV-XCM02。豊富な接続先(主要DBに対応)とマッピングツールでSQLの専門知識不要でデバイスマップを自動生成。

KV-XCM02 基本性能内容
接続可能CPUユニットKV-8000/7500/7300
最大ユニット接続台数14台
Ethernet2ポート(1000M/100 Mbps)

対応データベース:Microsoft SQL Server、MySQL、PostgreSQL、Oracle Database、MariaDB。

タッチパネル:Windows® OS搭載タッチパネル

VT5-WX15/VT5-WX12。兆候アラート/トラブル再現/PCレス化を現場で実現。

型式VT5-WX15VT5-WX12
表示サイズ15型12型
表示色常時1600万色
表示解像度1024×768
Ethernet独立2ポート(1000M/100 Mbps)
USB4ポート(USB3.0×2、USB2.0×2)
AUDIO出力1ポート
DVI-D出力1ポート

搭載機能:KVリプレイ、KVモニタ、Windows® OS、WEBブラウザ。

ドライブレコーダ機能(KV-8000):トラブル前後の「すべてを記録」

トラブル前後の全データを記録するため、トラブル解決が圧倒的に早い。従来トラブルの要因追究には"正確な状況把握""要因の切り分け""要因の追究"に時間とノウハウが必要だったが、KV-8000シリーズは「何が起こったのか?」をすべて記録することで解決スピードが大幅向上。VT5-WXでカメラ映像・ラダーを再現できる。

流れは記録 → 再生 → 解析。全データ記録(全デバイス・カメラ・イベントを自動記録)、リプレイ(発生タイミングにさかのぼって連動再生)、リレーションマッピング(ラダープログラムを自動解析し関連デバイスをツリー化)。構成機器はKV-8000、KV-KLE02、KV-CA02、カメラ。

記録:あらゆるデータを記録

  • デバイス:全デバイスの変化を毎スキャン記録(世界初)。ラダープログラムとともにスキャンタイムごとに記録し、まるでラダーをそのまま録画したように記録。一瞬の信号の挙動も逃さず記録。
  • カメラ:メカ、ワーク、人の動きを録画(世界初)。トラブル発生前後の装置全体やワーク/機構の状態を録画。標準/広角/望遠カメラ(用途:ワークや機構監視)、高解像度・魚眼カメラ(用途:装置全体の監視)。プログラム状態とカメラ映像を連動記録。
  • イベント:タッチパネル操作、プログラム書換を記録(世界初)。PLCのエラー・アラームに加え、タッチパネルからの操作履歴やプログラム書換を記録。オペレータ操作・プログラム書換など設備の変化点を記録。

再生:すべての記録を連動再生

記録したデータはすべて連動して再生[KV STUDIO(リプレイ)]。トラブル発生前後のラダープログラム・カメラ映像・人の操作によるデバイス値やプログラムの書換履歴をすべて連動再生。各種モニタ機能で装置状態を再生しながら詳細確認できる。表示要素は、ラダープログラム(ラダー図のまま再生)、カメラ映像(ラダーと同期して再生)、イベント・エラー履歴(時系列で確認)、リアルタイムチャートモニタ(特定デバイスを波形で確認)。

現場のタッチパネルで、いち早く再生[VT5-WX(KVリプレイ)]。ドライブレコーダで記録したデータを現場のタッチパネルで読み出し・再生。カメラ・イベント・波形・ラダープログラムなど見たい項目をタブ切り替えでスピーディに確認(RTCM/カメラ/イベント・エラー/ラダーモニタ)。

解析:要因追究が早い解析ツール

  • 正常時との差分をビジュアルで比較[波形比較/自動重ね合わせ]:正常時の波形を重ねて比較。サイクルの開始信号を起点にサイクルごとに自動で重ね合わせもでき、原因特定が早い。
  • トラブル発生に関連する箇所を自動ツリー化[リレーションマッピング]:トラブルの原因となるデバイス変化や設定変更、タッチパネルからのデバイス書換を検索・抽出し自動ツリー化。ブロックをたどるだけで早期に要因追究。
  • デバイスが変化したタイミングを一発検索[変化点検索機能]:ビットの立ち上がりやワードが特定の値になったタイミングを確認。検索結果から変化タイミングへジャンプでき、効率よく要因解析。設定例:デバイス(グローバル/DM1/データ形式10進数16BIT)、検索条件(>成立時、比較対象1、方向 前へ/次へ)。ダブルクリックで当時のタイミングを再生。

トラブル予防:データ活用ユニット KV-XD02

設備が止まる前に「兆候がわかる」「対策できる」ため、トラブルを未然に防げる。タブレットでサイクルタイム監視モニタを確認できる。

設備制御とデータ活用を両立するPLCシステム

  • KV-8000:ラダー実行を高速処理する KV VELOCE X3(ラダー実行専用ASIC)
  • KV-XD02:大容量のデータを高速処理する 1.2GHz Quad Core CPU(データ処理専用)

データ活用:設備をまるごと監視・分析・見える化

  • 兆候がわかる(兆候監視機能):サイクルタイム、各機器の動作時間、温度・圧力・トルクなどの波形データをスキャンタイム周期で常時監視。設備異常になる前の兆候変化でアラートを出せる。
  • 対策できる("いつもと違う"分析機能・世界初):兆候アラート発生時やトラブル時に、いつもと違う動きをしたデバイスを自動抽出。要因追究が早くなり対策を打ちやすい。
  • どこからでも見える(WEBサーバ機能):タブレットやスマートフォンからでもアクセスできるWEBサーバ上に見える化画面を自由に作成でき、どこからでも確認可能。PLCソフトで部品を並べるだけで画面作成も容易。

データ活用を"手の内に"(自社内で構築・運用):KV-XD02はデータ活用機能を標準搭載し、システム開発不要で監視・分析システムを自社内で構築・運用できる。特長は、PLCソフトを使わずに設定(WEB上から設定、専用ソフト不要)、しきい値自動設定(複数サイクルのばらつきをKV-XD02が解析し自動設定)、WEB画面の簡単作成(ユーザ独自の見える化画面を簡単作成、項目追加時もすぐ改造可能)。

兆候監視機能(KV-XD02):設備状態が"見える"、変化に"気づける"

設備状態をすぐに"見える化"し、いつもと違う変化がないか"常時監視"。生産ライン上の各機器の測定値の監視例(数値は監視イメージ):

  • サイクルタイム:全体サイクル 6,295 ms、工程A 985 ms、工程B 3,893 ms(注意)、工程C 1,417 ms(注意)
  • エアシリンダ:前進動作時間 235 ms(注意)、後進動作時間 221 ms
  • モータ:現在トルク 35%(注意)、現在速度 100 rpm
  • コードリーダ:読み取り時間 25 ms
  • 画像センサ:検査時間 135 ms
  • ワークカウントセンサ:ON時間 18 ms
  • コンベア:動作時間 1,312 ms、動作速度 30 m/min

用途に合わせた監視機能

  • サイクルタイム監視:全体サイクルと工程別サイクルを個別に見える化/監視。立ち上げ時にストップウォッチを使わずに装置のサイクルタイムを見える化でき、だんまり停止や速度低下発生時に兆候アラートを発報。工程別で確認でき、どの工程がボトルネックかを特定できる。
  • タイミング監視:エアシリンダの前進端センサから後進端センサまでの時間などを見える化/監視。最大1,000項目分の動作時間や検査時間が正常時と比べて変化していないかを常時監視でき、速度低下などで兆候アラートを発報(※他機能の使用状況により変わる)。
  • 波形上下限監視:温度・圧力・トルクなどのデータを波形で見える化/監視。最大500項目分のアナログ信号をサイクル内の時系列で見える化。判定方法は上下限、ピーク上下限、ボトム上下限に対応。基準波形を登録し重ね合わせて確認可能。

誰でもすぐに使える(兆候監視機能)

  • PLCソフトを使わずに設定[WEBブラウザで設定]:WEBサーバ機能によりWEBブラウザから設定可能。PLCソフトを介さずPC・スマートフォン・タブレットから設定/モニタでき、製造現場での運用が容易。デバイスを設定するだけで、サイクルタイム、シリンダ動作、温度・圧力などをすぐに見える化。
  • スイッチ1つで、しきい値を一括設定[一括自動設定]:状態監視用のしきい値は、設備を動作させた複数サイクルのばらつき具合を基にスイッチ1つで自動設定できるため手間がかからない(しきい値未設定→測定時間を設定して実行→しきい値を自動で設定)。
  • 段取り替えに対応[しきい値一括切り替え]:品種によって動作条件が異なる場合も、品種に合わせたしきい値を保存しておくことで一括切り替えでき、多品種対応の設備でも活用できる。

PLCのスキャンタイム周期での監視を実現

  • 設備制御に影響を与えずに高速データ処理[マルチCPUシステム]:KV-8000のラダー実行用CPUとは別に、KV-XD02はデータ処理専用CPUを搭載。スキャンタイム周期での高速・大容量データ処理を実行してもKV-8000のスキャンタイム遅延を最小限に抑えられ、1システムで設備制御とデータ活用を両立。KV-8000=ラダー実行専用ASIC「KV VELOCE X3」、KV-XD02=データ処理専用CPU「1.2GHz Quad Core SoC」。デバイス値(スキャンタイム周期)と運転記録をKV-XD02へ渡す。
  • ばらつき/過去の推移をすぐに確認できる[履歴表示]:設定項目は過去の測定値の推移やばらつき度合まで確認可能。エラー発生時に突発的な要因か傾向変化による要因かをすぐ把握できる(ヒストグラム、統計グラフ)。
  • データのファイル出力に対応[CSV出力]:兆候監視機能の測定値、ヒストグラム、統計グラフのデータを専用ファンクションブロックで簡単にCSV出力でき、報告書への活用やファイル管理を実現。

"いつもと違う"分析機能(KV-XD02・世界初)

誰でもすぐに要因追究。無数のトラブル要因候補の中から、いつもと違うデバイスのみを自動で抽出する。生産設備(インデックステーブル、ロボット、多数のシリンダセンサ/ワーク有無センサ)を例に、"いつもと違う"検出例:

  • いつもと違う①:画像センサ検査完了「いつもより15.2 ms遅くONしています。」
  • いつもと違う②:ロボットチャックセンサ「いつもより110 ms遅くOFFしています。」
  • いつもと違う③:ワーク有無確認センサ「いつもより2回多くONしています。」

自動で要因抽出ができる

全ビットデバイスから"いつもと違う"を自動抽出["いつもと違う"リスト]:数多くあるセンサ、駆動軸など入力信号の中で正常時と違う動きをしたデバイスを自動抽出。時系列順に表示するためトラブルの起点にさかのぼって要因確認でき、フィルタ変更で関連する内部デバイスも抽出可能。リスト例:B0194 シリンダ前進端センサ 09:51:24、R57903 ワーク加工開始、R57904 ワーク加工完了、R38100 テーブル原点センサ、B0190 加工確認センサ、B0192 検査位置センサ、B0191 投入位置センサ、B0193 シリンダ後進端センサ 09:51:36 など。時系列順に抽出するため兆候/トラブル発生の"起点"がわかる。

自動分析を実現するテクノロジー:あらかじめ取得した正常時の運転記録の中の全ビットデバイスの挙動を分析し学習。トリガ発生時に学習した正常状態と照らし合わせ、差分のあったデバイスを自動抽出する。[1カ月前]正常運転をKV-8000で記録→学習した正常状態、トリガ発生前後をKV-8000で記録→兆候アラート/トラブル発生時の状態、KV-XD02が差分を自動分析。

"いつもと違う"分析機能 〜すぐに運用できる〜

  • 2STEPで設定完了[トリガ設定・マスター生成]:STEP1 サイクルの開始/終了トリガを設定、STEP2 収集時間を設定して開始を押すと自動でマスターを生成。設定はWEB上で完結しPLCソフト不要で運用をすぐ開始できる。
  • 分析結果をリスト・映像・チャートでわかりやすく表示[分析レポート]:いつもと違うデバイスの抽出だけでなく、マスターとの差分の内容、頻発している工程、その当時のカメラ映像を合わせて確認できるため対策を打ちやすい。「"いつもと違う"マップ」で各サイクル内でマスターと違う動きがあった箇所を表示、「"いつもと違う"リスト」でマスターと比べて違う動きをしたデバイスを時系列の古い順に上から表示。マスターと今回のカメラ映像のサイクル開始タイミングをあわせて再生。「何が違ったか?」を日本語とタイムチャートで表示(例:R1103 AS_B→A搬入吸着搬送部_下降、入力信号が222ms遅くONしていました。マスター 633ms〜869ms/対象 891ms)。
  • 段取り替えに対応[マスターデータ切り替え]:品種にあわせたマスターデータを複数作成し、切り替え信号で入れ替えて分析実行できるため多品種対応設備でも活用可能。

"いつもと違う"分析機能 〜さらなる詳細分析〜

  • 分析結果を見ながら当時の状態を再現[分析レポート・リプレイ時刻連動]:ドライブレコーダのリプレイと分析レポートを時刻連動させて確認。レポート内の"いつもと違う"検知リストから当時のラダー動作状態やタイムチャートを連動確認でき発生要因を追究できる。
  • "いつもと違う"デバイスを起点に当時のラダーを分析[リレーションマッピング連携]:"いつもと違う"検知リストとリレーションマッピングを連携し、関連するデバイスのみをツリーで確認でき原因追究を効率化。
  • 波形で"いつもと違う"を確認[リアルタイムチャートモニタ連携]:検知リストからリアルタイムチャートモニタを連携。関連するワードデバイスを追加登録することでより詳しく要因を追究でき、サイクル開始トリガを起点に波形を重ね合わせてサイクルごとの違いを確認できる。

WEBサーバ機能(KV-XD02):"どこからでも"モニタリング

"誰も"が"どこからでも"設備の情報がすぐに見える。工場現場のタブレットや事務所の複数モニタから設備状態を確認できる。

さまざまな端末で同時モニタリング

  • 各種端末でモニタできる[汎用WEBブラウザ活用]:WEBサーバ機能により汎用WEBブラウザからアクセスできるため、PCだけでなくタブレット、スマートフォン、WEBブラウザ搭載タッチパネル(VT5-WX)など、どの端末からでも設備状態をモニタできる。対応WEBブラウザ:Google Chrome、Microsoft Edge、Apple Safari。
  • 複数担当者が別画面を同時モニタ[最大8台同時接続]:複数のブラウザから同時接続でき、それぞれ別の画面を表示可能。例えば事務所で直近のトラブルを分析しながら、製造現場で設備状態を監視できる。
  • 兆候監視も分析もWEB上で見られる[兆候監視/"いつもと違う"分析/WEBダッシュボード]:「兆候監視」「"いつもと違う"分析」、さらにユーザー独自のモニタ画面を作成できる「WEBダッシュボード」はすべてWEB上で確認でき、見たい画面をどこからでも確認できる。

設備を可視化するダッシュボードをすぐにつくれる(WEBサーバ機能)

  • 見たい情報をまとめたWEB画面をつくれる[WEBダッシュボード]:プリセットの兆候監視・"いつもと違う"分析画面以外に、ユーザ独自にWEB画面を作成できる。設備状態を数値やグラフ、カメラ映像で表現でき、生産や運転状況のモニタ画面として活用できる。
  • 選んでデバイス設定するだけ、かんたん作画[KV STUDIO(WEBダッシュボードエディタ)]:WEB画面の作画はPLCソフトで行えるため専用ソフト不要。リストから選んで配置するだけで作成でき、WEBページ用の専門言語を覚える必要がない。STEP1 部品を選択/配置(ドラッグ&ドロップ)、STEP2 デバイス/変数を設定(部品をダブルクリックしPLCのデバイス/変数を割り付け)。設定できるデバイス/変数:CPUデバイス/変数/バッファメモリ、ユニット変数(KV-XD02のみ)。コメントで候補を検索可能。

さまざまな用途に対応する豊富な部品

  • テキスト部品:固定テキスト、文字表示、数値表示(WEB画面上で数値の書き込みも可能)
  • ランプ・スイッチ部品:ランプ、Nステートランプ、スイッチ、ランプスイッチ(ビットセット、モーメンタリ、ワードセット、画面切り替えなど各種機能)
  • チャート部品:時系列チャート、折れ線グラフ、棒グラフ(100%積み上げ表示に対応)、バー形メーター、円形メーター(くり抜き率設定で円グラフ表示に対応)、円統計グラフ(グラフ共通でツールチップ表示)
  • 図形部品:直線、四角形
  • 動画・画像部品:カメラ(KV-CA02接続カメラの表示をCPUデバイスで切り替え表示可能)、イメージ、イメージファイル入替

※上記以外に任意のビットで画面表示を制御する部品も用意。

XDアプリ(KV-XD02):さまざまな機能を手軽に設備へ追加

WEBサーバを利用した豊富なアプリ[XDアプリ]:可動率アップ、品質向上につながるアプリを用意。直販営業体制を活かし顧客要望を基にしたアプリを順次追加予定。ダウンロードURL:www.keyence.co.jp/xd_appli。アプリ例:

  • 稼働監視:設備の稼働状態をすぐに見える化。現在/過去の稼動率、非稼動要因をいつでも確認可能
  • ユーザアラーム/アラームパレート:アラーム履歴を蓄積、回数・時間でソート
  • 波形監視(ガードバンド):マスターに沿って自動でしきい値設定、複数回のばらつきも考慮

WEBサーバ機能により、タブレット/スマートフォン/PCなどどのデバイスからでも運用可能。アプリは順次追加予定。

XDアプリ

  • すぐに使える[アプリインポート]:使いたいアプリはソフト上で簡単にインポート可能。設定はWEB上から実施でき、どなたでも運用できる。
  • 設備制御に影響を与えずに機能を追加[マルチCPUシステム]:KV-XD02はCPUとは独立してアプリの演算処理・表示処理を実行できるため、設備制御への影響を最小限に抑えて複数のアプリを活用可能。設備制御(ラダー実行/モータ制御/通信処理)はKV-8000、アプリ実行(データ蓄積/演算実行/WEB表示)はKV-XD02が担い、アプリ①②③を実行。
  • 既存設備に後付けでも活用可能[PLCリンク機能]:EthernetユニットKV-XLE02を使用することで、国内主要メーカのPLCとプログラムレスで接続可能。各種アプリや兆候監視機能を既存設備に後付けで活用できる。

データベース通信ユニット KV-XCM02

KV-XCM02はPLCとリレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)を直結し、データ操作・データ取得を行う。

  • 豊富な接続先[主要データベースに対応]:主要DBに対応しているため、ローカルデータベース、基幹データベースなど接続先を選ばずにアクセスできる。対応DB一覧:Microsoft SQL Server、PostgreSQL、MariaDB、MySQL、Oracle Database。
  • すぐにつながる[マッピングツール]:SQLの専門知識不要で、データベースの構造に合わせたデバイスマップを自動生成。PLCからDBへのアクセスをすぐ実現(DBマッピング設定シートでID/ENABLE/NAME/RDB_TYPE/PLC_TYPE/SIZE/word offsetを設定、1038 word)。

KV-XCM02の機能

  • プログラム作成不要[専用ファンクションブロック]:DB専用のファンクションブロックを用意しており面倒なプログラム作成不要。インポートしたプログラム内のFBを実行するだけでSQLコマンドを発行できる。FB:insert、select、update、delete、truncate、storedProcedure。
  • 通信断時もデータ保持[バッファ再送機能]:通信断などで送信エラーとなった場合は送信内容をSDカードに自動退避。再接続後に自動で再送するため安定した接続が可能。
  • 複雑な処理もシンプルに実行[ストアドプロシージャ実行機能]:DBのストアドプロシージャを実行できる。複雑なDB処理でもPLCから複数プログラムを何度も実行する必要がなく、プログラム作成工数を削減(func1を実行→結果受け取り)。

since1987 キーエンス制御機器の歴史

設備PLCに求められる互換性・信頼性・性能を追求してきた歴史。

事業開始:1987年 PLC事業開始、1995年 タッチパネル事業開始、2003年 サーボモータ事業開始。(節目:1991年、1999年、2001年)

カテゴリ製品変遷
プログラマブルコントローラKZシリーズ→KZ-300シリーズ→KVシリーズ→KV-700シリーズ→KV-1000シリーズ→KV-5000/3000シリーズ→KV Nanoシリーズ→KV-7000シリーズ→KV-8000シリーズ(世界初ドライブレコーダ機能)→データ活用ユニット KV-XD02(世界初"いつもと違う"分析機能)
タッチパネルディスプレイMTシリーズ→VTシリーズ→VT2シリーズ→VT3シリーズ→VT5シリーズ→VT5-WX
モータMVシリーズ→SVシリーズ→QSシリーズ→SV2シリーズ

PLC業界初の主な機能:1988 汎用パソコンで動作するラダーサポートソフト発売、1991 内蔵位置決め機能標準搭載、1994 ラダーサポートソフトにシミュレーション機能搭載・ビルディングブロックタイプでベースレス構造採用、2001 USB通信ポート標準搭載、2007 Ethernet & FL-net標準搭載・ラダーサポートソフトの「サイトライセンス」「無償Ver.UP」「3年保証」開始、2010 センサネットワーク機能標準搭載、2015 メモリカスタマイズ機能標準搭載、2017 各社PLCとプログラムレス通信できるPLCリンク機能を通信ユニットに搭載、2019 ドライブレコーダ機能標準搭載、2020 ドライブレコーダ再生機能をWindows® OS搭載タッチパネルに標準搭載、2021 〈新提案〉"いつもと違う"分析機能・兆候監視機能をデータ活用ユニットに搭載。

互換性ポイント:1991年以降のPLCは後継機種へのプログラムコンバートに対応、1999年以降は全機種同一の開発ソフト環境、2001年以降のKVシリーズ(ビルディングブロックタイプ)は全CPU共通ユニット。

信頼性:設備PLCに求められる高信頼性を追求

  • 厳しいFA環境に耐える信頼性の高い部品を選定:採用部品はIndustrialグレード以上を基本とし、必要に応じてスクリーニングを実施。Flash ROMは耐久性と安定性が高いSLC構造を採用、電解コンデンサは高耐熱・長寿命品を採用。
  • ベースレス構造と高信頼性を両立:ベースユニットに頼らない高信頼なベースレス構造を採用。あらゆる周波数の振動に高い安定性を保つ剛性を維持しつつ柔軟性も両立。ダブル接点コネクタで振動・衝撃の影響を低減、グラウンドプレート実装で機械的・電気的な強度を付加。
  • 設計レベルでの作りこみ・厳格な試験基準により高信頼性を確保:シミュレーション活用で設計レベルの本質的な高信頼性を確保。3次元モデルでノイズ影響をシミュレーション、Ethernetコンプライアンステストは外部機関も活用。

性能:設備性能を向上させる高性能PLCシステム

圧倒的な性能を汎用的な価格で実現[PLC専用SoC/マルチCPUシステム/マルチレンジ]:PLC専用に最適化したSoCを新規開発。負荷が高いモーション制御などを各ユニットが自律してプログラム実行でき、システム全体の高速性を実現。汎用PLCの価格帯でコストダウンにもつながる。PLC専用SoCは高速性・応答性・安定性(ラダー実行エンジン、超高速CPUインナーバス、制御専用CPU)を追求。

CPU規模コスト目安
小規模CPU5〜15万円
中規模CPU15〜30万円
大規模CPU30〜70万円
KV-8000(プログラム容量1500 kステップ、LD命令実行速度0.96 ns)価格 26.8万円

KV-8000は汎用の価格帯で小規模から大規模までカバー(※一般にPLC価格は性能×プログラム容量で決まる)。

Windows® OS搭載タッチパネル VT5-WX

タッチパネル1台で、兆候監視も、トラブル解決も、帳票表示も。現場での対応力を圧倒的にあげるタッチパネル。

  • トラブルの兆候が現場で見える[WEBブラウザ機能]:KV-XD02のWEB画面を現場のタッチパネルで確認可能。設備状態の兆候監視やトラブルの要因分析("いつもと違う"分析、兆候監視、WEBダッシュボード)をすぐに確認でき迅速な対応が可能。
  • トラブル時の設備状態をそのまま再現[ドライブレコーダ再生機能]:KV-8000に記録されたトラブル発生当時の設備状態をタッチパネルで再現可能。カメラ・人の操作・波形・ラダーの当時の状態を確認でき初動判断が迅速。
  • タッチパネルでPCレス・ペーパーレス[Windows® OS機能]:各種Windows®アプリケーションを実行できるため、従来は手書き管理していた帳票の自動化や、センサ設定変更が現場で手軽に行える。

国際標準規格OPC UA標準搭載(KV-8000)

高いセキュリティと接続性を持つOPC UAをKV-8000に標準搭載。OPC UAは工場や生産設備から上位情報系システムへ安全かつ信頼性あるデータ転送をするために設計された産業用通信プロトコル。

  • 国際標準規格でさまざまな機器・システムとつながる:国際標準のIEC 62541として規格化され、さまざまな業界の標準プロトコルとして採用。1プロトコルでSCADA・サーバ・装置コントローラなどと通信可能(KV-8000=OPC UAサーバ)。
  • 高いセキュリティでデータ通信の安全性を確保:通信の暗号化と証明書あるいはユーザ認証により、生産設備で収集したデータをセキュアに上位システムへ通信可能。証明書による認証で不正アクセスを防止。
  • 変数を選ぶだけOPC UAサーバ設定:変数編集ダイアログで接続したい変数の読み書き許可を設定するのみ。中間PCも不要なためローコストに上位システム側でデータ収集できる。

システム構成図:KV-8000シリーズ ユニット構成

CPUユニット KV-8000 を中心に、KV-8000/7000シリーズ拡張ユニット(KV-XD02、KV-CA02、KV-XCM02)、バス接続ユニット KV-7000C、KV-5000/3000シリーズ拡張ユニットを構成できる。

  • インダストリアル仕様SDカード:KV-M16G(16 GB)、KV-M4G(4 GB)
  • カメラ:小型標準 KV-CA1H、広視野・高解像度 KV-CA1W、高速Cマウント KV-CAC1H、高解像度Cマウント KV-CAC1R
  • Cマウントレンズ:KV-CAL03(3.5mm)、KV-CAL06(6mm)、KV-CAL16(16mm)、KV-CAL50(50mm)
  • カメラ用ケーブル:KV-C5(5m)、KV-C10(10m)、KV-C20(20m)

オプション一覧:CPUユニットオプション=カレンダタイマ保持用バッテリ KV-B1、エラー出力付AC電源ユニット KV-PU1。カメラオプション=取付具 OP-88386(KV-CA1H/W用)/OP-88378(KV-CAC1H/R用)、アジャスタブル金具 OP-88387(KV-CA1H/W用)/OP-88610(KV-CAC1H/R用)。レンズオプション=接写リングセット(Cマウントカメラ用)OP-51612。

VT5-WX システム構成

イーサネット2ポート:各社PLC、画像センサ(XG-X/CV-X/XG-8000/7000)、Modbus/TCP対応機器、プリンタ、VT STUDIO。USBホスト4ポート:USBメモリ、USBコンソール、USBマウス/キーボード、バーコードリーダ(SR-G100/BL-N70UB/HR-100/100B/101B/50UB)、プリンタ。オーディオ出力1ポート VT-SP1、SDカード1スロット KV-M16G/KV-M4G、DVI-D出力1ポート、パワーコントロール1ポート UPS。

VT5-WX対応PLC一覧(キーエンスKV:KV-8000はCPU直結○/拡張ユニット○、KV-7500/5500/5000など。三菱電機 MELSEC iQ-R/Q/L/iQ-F/F、オムロン SYSMAC、シャープ、富士電機、日立、安川、パナソニック、ジェイテクト、横河、東芝、Rockwell、シーメンスなど各社PLC対応)。

ユニットラインナップ:あらゆる制御シーンに対応

I/Oユニット

  • 入力:KV-B16XC(16点ネジ端子台)、KV-C32XC(32点コネクタ)、KV-C64XC(64点コネクタ)
  • 出力:KV-B16RC(リレー)、KV-B8RC(8点リレー独立コモン)、KV-B16TD/KV-B16TCP、KV-C32TD/KV-C32TCP、KV-C64TD/KV-C64TCP(トランジスタ)
  • 入出力混合:KV-SIR32XT(32点入力+32点トランジスタ出力・高速入出力)、KV-B8XTD(8点入力+8点出力)、KV-C16XTD(16点入力+16点出力)

アナログ/温度ユニット:KV-SAD04(4ch高速アナログ入力)、KV-SDA04(4ch高速アナログ出力)、KV-AM40V(2chアナログ入力+2chアナログ出力)、KV-TF40(4ch温度調節)、KV-TP40(4ch温度・アナログマルチ入力)。

位置決め・モーションユニット:KV-XH04ML(4軸MECHATROLINK-III)、KV-XH16ML(16軸MECHATROLINK-III)。位置決め・高速カウンタユニット:KV-SH04PL(4軸パルス列高速位置決め)、KV-SSC02(2ch高速カウンタ)、KV-LH20V(8軸通信型位置決め)。

ユニットラインナップ

情報/ネットワークユニット:KV-XLE02(Ethernet)、KV-XL202(シリアルコミュニケーション)、KV-XL402(シリアルコミュニケーション)、KV-FL20V(FL-net)、KV-CL20(CC-Linkマスタ・ローカル)、KV-DN20(DeviceNet)、KL-N20V(KLマスタ)。

電源/バス接続ユニット:KV-PU1(エラー出力付AC電源)、KV-7000C(バス接続)。リモート通信ユニット:KV-EP02(EtherNet/IP対応通信)。

リモートI/Oユニット:入力 KV-NC16EXE/NC32EXE(ヨーロピアン端子台)、KV-NC16EX/NC32EX(MILコネクタ)、KV-N8EX/N16EX(ネジ端子台)。出力 KV-NC16ET(P)E/NC32ETE、KV-NC16ET/NC32ET(P)、KV-N8ET/N8ER/N16ET。入出力 KV-NC16EXTE、KV-NC16EXT。温度 KV-NC4TP、アナログ入力 KV-NC4AD、アナログ出力 KV-NC2DA、アナログ入出力 KV-N3AM。

データ活用ユニットを使用した拡張機能

ユニットプログラムによる自律分散制御:KV-XD02内部に8 MBの自律制御用プログラム領域を用意。フローを並べるだけでユニットが自律してプログラムを実行し、ユニット単体でデータをロギングしSDカードに保存したりFTPでアップロードできる。

  • アラートからのメール自動発報:兆候変化が生じた際、携帯電話へメールを発報。メールはセキュリティの高いTLS対応。
  • ストレージ負荷分散でデータ欠け防止:KV-8000で兆候変化時の運転記録を保存中でも、KV-XD02内のメモリーカードにロギングデータを保存でき、負荷を分散してデータ欠けを防ぐ。

WEBサーバ機能:アカウントごとにアクセス権を設定可能(パスワード設定で設定ページへのアクセスを制限)、WEB上でデータ履歴をトレンドグラフ表示、HTTPS対応でセキュアなWEB画面(不正アクセス防止)、端末に合わせた解像度で作画可能(最大2048×2048ドット)。

仕様:データ活用アプリケーション仕様一覧 KV-XD02

項目内容
データ活用アプリ登録ID数128
サイクルタイム監視/タイミング監視監視周期スキャン、1IDあたり最大256項目、監視方法 開始/開始+終了、最大監視時間3600.000秒
波形上下限監視監視周期スキャン・定周期(1ms〜)、1IDあたり最大128項目、サンプリング点数4000/10000/30000/50000、対応データ型UINT/INT/UDINT/DINT
ヒストグラム最大サンプリング点数10000点、階級固定(18分割)
統計グラフグラフ表示点数4000固定、1点あたり最大測定回数5000
"いつもと違う"分析登録サイクル数32、マスターデータ作成可能数1000/採番数200/最大収集期間24時間
WEBダッシュボード同時接続クライアント数8、アカウント設定数8、作成可能ページ数1024、1ページあたり部品点数1024、解像度XGA/FullHD/カスタム(〜2048×2048)、TLS対応(TLS1.2/1.3)
ユニットプログラム最大プログラム数1024、最大スロット数256、プログラム容量8 MB
FTP機能クライアント機能、対象FTPサーバ数4
メール機能SSL/TLS STARTTLS、最大送信メールサイズ10 MB、宛先設定数8
ユニット変数最大登録数40000(256 MB)、最大保持設定数30000(1.5 MB)

OPC UA仕様一覧 KV-8000:使用接続ポート CPU内蔵Ethernetポート、対応機能 OPC UAサーバ機能、トランスポート UA TCPバイナリ、URL opc.tcp://[IP]:[ポート]、セッション最大数20、モニタアイテム数最大2,000、対応サンプリング周期50 ms〜10 s、ネットワーク公開変数最大200,000。セキュリティモード:SignAndEncrypt/Sign/None。認証:信頼した証明書/CA署名証明書(X.509準拠)、ユーザ名・パスワード/匿名(Anonymous)。

仕様:KV-8000

一般仕様:電源電圧 DC24V(KV-8000/7000系拡張のみは-15%/+20%)、使用周囲温度 0〜+55℃、内部消費電流400 mA以下(拡張時最大3.2A)、質量約340g(KV-B1約10g)、耐ノイズ性1500Vp-p以上・IEC61000-4-2/3/4/6準拠、耐電圧AC1500V 1分間、絶縁抵抗50MΩ以上。

機能別ソケット:PCアプリケーション16、上位リンク通信、MCプロトコル通信15、VT接続、FTPサーバ4、EtherNet/IPサイクリック通信/メッセージ通信合計320。EtherNet/IP通信仕様:100BASE-TX、コネクション数256、RPI 0.5〜10000ms、CT15準拠。

性能仕様 KV-8000

項目内容
演算制御方式ストアードプログラム方式
プログラム言語拡張ラダー、KVスクリプト、ST言語、ニモニック
命令実行速度基本命令最小0.96ns、応用命令最小5.75ns、倍精度浮動小数点命令最小58ns
命令語数合計341種714語
CPUメモリ容量64 MB
プログラム容量約1500 Kステップ
ユニット最大装着数16台(KV-8000/7000拡張のみ)/48台(5000/3000拡張・KV-EB1使用時)
最大I/O点数拡張時最大3072点
デバイス入出力/内部補助リレーR合計32000点、リンクリレーB 32768点、内部補助リレーMR 64000点、タイマT/カウンタC 4000点、DM 65535点、EM 65535点、FM 524288点、W 32768点
停電保持プログラムメモリ フラッシュROM(1万回書換)、カレンダタイマ約15日(KV-B1使用時約5年)

仕様:KV-CA02・カメラ

KV-CA02 性能仕様:接続可能CPU KV-8000、最大接続台数4台、ポート数2、対応カメラ KV-CA1H/CA1W/CAC1H/CAC1R、ケーブル長5/10/20m、録画時間約3分、内部消費電流260mA以下、質量約190g。

カメラ仕様KV-CA1HKV-CAC1HKV-CA1WKV-CAC1R
保護等級IP65FIP64IP65FIP64
焦点距離3.8mm固定レンズ依存1.05mm固定レンズ依存
解像度640×480640×4801280×9601280×960
フレームレート10/30/120fps10/30/120fps10/30fps10/30fps
質量約90g約65g約140g約65g

撮像素子1/2.9インチカラーCMOS、内部消費電流70mA以下。KV-CA1H視野:水平232mm/垂直174mm(WD200mm、水平約60°/垂直約47°)、KV-CA1W:水平約180°/垂直約150°。Cマウントレンズ選定はKV-CAL03/06/16/50から視野Y・ワーキングディスタンスWDに応じて選択。接写リング(0.5/1.0/5/10/22mm、OP-51612別売)。

仕様:KV-XD02/KV-XCM02/VT5-WX

KV-XD02 共通仕様:接続可能CPU KV-8000シリーズ、最大接続台数1台、接続インターフェース RJ-45 8極×2PORT、伝送速度100Mbps/1000Mbps、最大ケーブル長100m、内部消費電流500mA以下、質量約320g。使用周囲温度 0〜55℃(KV-8000/7000拡張のみ)、電源電圧 端子台DC24V(-15%+20%)/KV-PU1時AC100〜240V。

KV-XCM02 一般・対応仕様:接続可能CPU KV-8000/7500/7300、最大接続台数14台、RJ-45×2PORT、伝送速度10/100/1000Mbps、内部消費電流200mA以下、質量約190g。対応DB Microsoft SQL Server/PostgreSQL/MariaDB/MySQL/Oracle Database、最大コネクション数4、対応SQL INSERT/UPDATE/SELECT/DELETE/TRUNCATE/Stored procedure・function、最大対応カラム数1024(SQL Server)/1000(他)、最大レコード格納サイズ最大200,000 Byte、バッファ再送機能(最大容量コネクションごとに1GB・SDカード必要)。

VT5-WX 一般・性能仕様

型式VT5-WX15VT5-WX12
電源電圧DC24V ±20%、消費電流2.5A以下
表示素子/色TFT液晶、1600万色、1024×768
有効表示面積(W×H mm)304.1×228.1245.7×184.3
CPUIntel Atom E3940 4コア 1.6GHz
内蔵ストレージ(ROM)eMMC 32GB
メインメモリ(RAM)8GB
OSWindows® 10 IoT Enterprise 2019 LTSC
タッチ方式/寿命アナログ抵抗膜方式、100万回以上、作業力0.98N
画面データ内部記憶256 MB
質量約3600g約2400g

外形寸法図(単位mm)

KV-8000(幅約56.3・高さ92.5・奥行115/90)、KV-XD02、KV-CA02、KV-XCM02、カメラ KV-CA1H/CA1W/CAC1H/CAC1R(カメラケーブル使用時)、VT5-WX15(パネルカット383.5×282.5)、VT5-WX12(パネルカット301.5×227.5)の外形寸法。

構成機器一覧:KV-8000シリーズ 価格表(単位円)

分類/品名型式価格(円)
CPUユニットKV-8000295,000
データ活用ユニットKV-XD02394,000
カメラ入力ユニットKV-CA0283,600
小型標準カメラKV-CA1H128,000
広視野・高解像度カメラKV-CA1W152,000
Cマウント標準カメラKV-CAC1H108,900
Cマウント高解像度カメラKV-CAC1R124,000
Cマウントレンズ 3.5mmKV-CAL0348,400
6mmKV-CAL0639,600
16mmKV-CAL1629,700
50mmKV-CAL5044,000
カメラケーブル5mKV-C519,800
10mKV-C1026,400
20mKV-C2039,600
データベース通信ユニットKV-XCM02315,000
EthernetユニットKV-XLE02209,000
高速アナログ入力/出力KV-SAD04/KV-SDA04各105,600
位置決め・モーションKV-XH16ML290,000
KV-XH04ML198,000
エラー出力付AC電源KV-PU127,500
バス接続ユニットKV-7000C12,100

入出力ユニット(KV-B16XC 27,500円〜KV-C64TCP 77,000円等)、温度 KV-TP40 119,000/KV-TF40 156,000、KL-N20V 55,000、CC-Link KV-CL20 67,100、DeviceNet KV-DN20 103,400、FL-net KV-FL20V 130,000等も用意(KV-7000C必要有無欄あり)。

構成機器一覧:リモートI/O価格表

EtherNet/IP系(KV-EP02 48,400、入出力ユニットKV-NC16EX 23,100〜、端子台タイプKV-N8EX 16,500〜、アナログKV-NC4AD 70,400/KV-NC2DA 46,200/KV-N3AM 42,900、温度KV-NC4TP 71,500)、KL-LINK系(KL-8BLX等)、CC-Link系(KV-RC16BX等)、ネットワーク関連(NU-EP1 29,700、DL-EP1 42,900、EtherNet/IP対応スイッチNE-Q05P 48,400/NE-Q05 34,100)、関連商品(バッテリKV-B1 4,800、メモリーカードKV-M16G 116,000/KV-M4G 55,000)を用意。

構成機器一覧:ソフトウェア・オプション(KV-8000シリーズ)

ソフトウェア:プログラミングサポートソフト KV STUDIO(KV-H1J-DL)/KV STUDIO Global版(KV-H1G-DL)=各182,000円(サイトライセンス)、リプレイモード専用ソフト KV REPLAY VIEWER=ホームページより無償ダウンロード。動作環境:対応OS Windows® 11/10、ハードディスク空き容量6400 MB以上。

オプション:USBケーブル OP-35331(3m、2,400円)、MILコネクタ/コンタクト/圧接工具(OP-22184、OP-51404、OP-22186、OP-30594、OP-21734等)、電流センサCT OP-6694(ヒータ断線警報用)、CC-Link通信ケーブル OP-79426/79427、KL-LINK関連オプション各種、接続変換 KV-7000C用エンドユニット OP-84203(2,400円)等を用意。

端子台変換ユニット:変換端子台(ネジ端子 XC-T20B1〜XC-T40B1、ヨーロピアン端子 XC-T20E1〜XC-T40E1)、コモン端子台(XC-T20P/XC-T40P 電源コモン用)、ハーネスケーブル(MIL-MIL XC-H20-01〜XC-H40-05、MIL-バラ線 XC-H20D-05等、極数20/34/40・ケーブル長1/3/5m)を用意。

VT5-WX 価格表(単位円)

品名型式価格(円)
15型ドライブレコーダ再生機能搭載タッチパネルVT5-WX15790,000
12型ドライブレコーダ再生機能搭載タッチパネルVT5-WX12618,000

いずれも1600万色・TFTカラー・1024×768ドット・DC電源タイプ・Windows® OS搭載・KVリプレイ・KVモニタ・Webブラウザ。周辺機器・オプション:スピーカユニット VT-SP1(39,600)、耐環境カバー VT-B15/B12、保護シート VT-P15/P12、SDメモリカード KV-M16G/KV-M4G、USBコンソール OP-87983、前面USBカバー VT-UC1。作画ソフト VT STUDIO(VT-H1J-DL)/Global版(VT-H1G-DL)各60,500円(サイトライセンス、音声データベース同梱)。関連商品 Soft-VT(VT5-S1L-DL、1600万色1920×1080ドット、209,000円)。VT STUDIO対応OS Windows 11/10。

KV-8000シリーズ(商標・注意情報)

データ活用ユニットの動画へのQRコード(「動画で見る!」)を用意。

商標注記:Windows®、SQL ServerはMicrosoft Corporationの米国およびその他の国における登録商標または商標。OPC UAはOPC Foundationの登録商標または商標。EtherNet/IP®はODVAの登録商標または商標。

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内容は発売時点での自社調べであり予告なく変更する場合がある。

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