セーフティコントローラ
多くの産業用通信プロトコルに対応し、さまざまな汎用PLCと連携可能なセーフティコントローラ。入力機器やアプリケーションを選択するだけでプログラムできるモデルをご用意。はじめてセーフティコントローラを使用する方でも操作や設置ができ、カテゴリ4・PLeに対応したセーフティコントローラです。
セーフティコントローラの商品一覧
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セーフティコントローラ GCシリーズは、超高速の応答時間と状態が見える液晶ディスプレイ、かんたん立ち上げなどを実現したセーフティコントローラです。5.5ms（ユニット増設時：9.6ms）の応答速度は、安全距離の短縮に貢献します。また、プログラム量が増えても応答時間は変化しません。本体に搭載した液晶ディスプレイは、従来見ることができなかった安全機器の状態を見える化。セーフティコントローラの使い勝手を飛躍的に高めました。そして、配線作業を間違えない省配線インターフェースと、誰でも使える簡単設定ソフトで立ち上げ時間の削減を実現しました。増設ユニットで最大入力212点まで対応できるGC-1000とリレー出力内蔵のGC-1000Rの2種類のメインコントローラをラインナップしています。
超高速応答をスリムボディにパッケージ
応答時間の高速化により、安全距離を短くすることができ、よりコンパクトな装置レイアウトを実現できます。これは、安全性と生産性が求められる製造現場において、コントローラが高速であることは欠かすことのできない性能の1つです。また、プログラム量によって応答時間が変化しません。これにより、設計段階で算出した安全距離に対して、後から機器を追加しても、安全距離の再計算は不要です。この高性能をリレーユニット10台分の入力点数を確保しながら、本体幅60mmのスリムボディにパッケージ。制御盤内の圧倒的な省スペース化とコスト削減を実現します。
わかりやすさと、かんたん設置を実現
セーフティコントローラに搭載した液晶ディスプレイには、接続したさまざまな安全機器の状態が表示されます。設備停止に至った場合、原因となった入力機器の状態が液晶ディスプレイに表示されるので、これまで原因究明にかかっていた時間を大きく削減することができます。また、多くの安全センサは出力が2重化されており、使用する機能によって必要な配線も変わるので配線作業は複雑になりがちです。しかしGCシリーズなら、キーエンスの安全センサとの省配線インターフェースにより、配線作業が簡単です。さらに誰でも使える簡単設定ソフトで、立ち上げ時間の削減が可能です。
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カテゴリ4・PLe対応セーフティコントローラ SCシリーズは、カテゴリ4・PLeを簡単・確実に構築することができるセーフティコントローラです。従来のリレーユニットでは、安全入力と接続する機器が接点出力かPNP出力かによって配線を大きく変更する必要がありました。また、インターロック機能やEDM機能の設定も配線によって行っていました。これらをSCシリーズはすべてディップスイッチの設定で簡単・確実に行えます。さらに、安全出力を無接点化することで接点の溶着による故障をなくし、安全性を高めました。SCシリーズには、増設型と単独型があります。増設型は装置全体の安全回路の構築システムに合わせた安全入力や安全出力を増設することができます。一方、単独型はシンプルな安全回路の構築に適しています。
プログラム不要、ディップスイッチで簡単設定
従来のリレーユニットでは、安全入力と接続する機器が非常停止スイッチのような接点出力か、セーフティライトカーテンまたはセーフティドアセンサのようなPNP出力かによって配線を変更する必要がありました。さらにインターロック機能や外部デバイスの故障を検出するEDM機能の設定も、配線で行っていました。
SCシリーズでは、すべてスイッチで簡単に設定可能。これに加えてスタートモードやリセットモードの設定も、スイッチで行えるため、配線ミスや設定ミスの防止に役立ちます。
SC-M31の場合
A：安全入力モード設定スイッチ（SW3）
安全モード設定 1：接点出力機器接続（初期設定） 2：PNP出力機器接続
B：機能設定スイッチ（SW1-2）1つの設定に2つのスイッチを使用します。システムに合わせて選べる増設型と単独型
SCシリーズの増設型は、システムに合わせて安全入力や安全出力を増設可能で、全体停止と部分停止の設定など複雑な制御を簡単に実現しながら、カテゴリ4・PLeに対応可能。また、すべての安全入力のON/OFF状態を出力でき、非安全出力を汎用PLCでモニタすることでSCシリーズの動作状態を周辺のオペレータに知らせます。その他、安全出力のON/OFFに連動したAUX（補助）出力や、ロックアウト出力も装備しています。一方、単独型はわかりやすい表示や単独型ならではのシンプルな安全回路の構築に最適なセーフティコントローラです。
SC
A：［お知らせ出力の例］
◎基本ユニットの安全入力2がOFFしました。
◎2番目に接続したユニットの外部デバイスが故障です。
◎3番目に接続したユニットの安全入力1が異常です。
◎4番目に接続したユニットの安全出力が異常です。
PLC
タッチパネル
B：装置Bの安全扉が開いています
セーフティコントローラとは
セーフティコントローラは、機能安全規格に基づいて設計しています。電子回路やソフトウェアによって構成し、安全性が立証された安全機器です。安全入力機器からの信号を基に装置の起動と停止を制御することができ、安全入出力点数の増設にも対応しており、小型から大型までさまざまな設備の安全制御を司るコントローラとして使用可能です。
セーフティコントローラのメリット
セーフティコントローラのメリット1：セーフティリレーユニットに比べ、省配線・省スペース
セーフティコントローラは、国際安全規格の適合認証を取得した安全制御のための機器です。安全機器からの信号を受け、危険源の動力を遮断する安全制御を行うことができます。安全入出力の増設により、省配線・省スペースの実現が可能です。
セーフティコントローラは、セーフティドアセンサやセーフティライトカーテンなど安全機器からの信号に基づいて、加工機やロボット、コンベアといった危険源の動力を遮断し、安全が確認されるまで危険源の起動を不可にするといった安全制御を行います。故障が発生した場合は自己診断によって故障を検出し、安全出力をOFFにします。
また、安全入出力を増設できるため、セーフティリレーユニットを複数並べて行う制御回路に比べて、省配線・省スペースを実現できます。さらに、カテゴリ4、PLe、SIL3などの国際安全規格の適合認証を取得していることはもちろん、半導体出力を使用すれば、機械式接点を持つセーフティリレーユニットのように、動作回数によって安全性能が低下することはありません。
セーフティコントローラのメリット2：プログラム制御による柔軟な安全システムの構築
簡単な安全制御回路が構成できるセーフティリレーユニットに対し、セーフティコントローラはプログラミングができるため、複雑なアプリケーションに対して柔軟な安全システムの構築が可能です。
強制ガイド式リレーやセーフティリレーユニットだけを使用した結線による安全システムの場合、複雑な安全制御、または機器の追加や変更への対応は容易ではありません。セーフティコントローラはプログラム可能であるため、安全設計に自由度、柔軟性があります。これにより、複雑化する安全制御に対応でき、設計工数や立ち上げ工数を低減できます。
また近年では、安全用途で使用する機器や出力をリストから選択したり、ファンクションブロックをドラッグ＆ドロップで配置するだけで、動作設定ができるプログラム作成ツールを備えたセーフティコントローラもあります。専門知識やプログラム言語の習得を必要とせず、かんたんにプログラムできるため、立ち上げ工数を大幅に削減することができます。
セーフティコントローラのメリット3：産業用ネットワーク対応による汎用PLCとの連携
多くのセーフティコントローラは、主要な産業用ネットワークに対応しており、汎用PLCとの連携により多様な安全システム構築を効率的に実現することができます。
セーフティコントローラは、EtherNet/IPTMなどに対応しているため、国内外の多くの汎用PLCに接続することができます。安全制御回路と装置全体の制御回路は独立している場合がほとんどであるため、セーフティコントローラの動作状況は装置全体を制御する汎用PLCでモニタする必要があります。産業用ネットワークを用いれば、LANケーブル1本で実現可能です。
セーフティコントローラの導入事例
ロール機（巻き出し装置）の安全対策
ロール機の安全柵のドアにセーフティドアセンサ GS-50シリーズ、安全柵内にセーフティレーザスキャナ SZ-V/SZシリーズを設置し、セーフティコントローラ GCシリーズに接続することで、安全柵内の安全対策が可能になります。
セーフティドアセンサは、ロール機が停止してからドアロックを解除して、作業を終えた作業者が安全柵外に退出しドアを閉じてロックすると、ロール機の起動が可能になるように設定できます。また、セーフティレーザスキャナは、柵内で作業をする作業員の安全を確保することができます。ロール機を停止し柵内に作業者が入ると、セーフティレーザスキャナが作業者を検知。柵内に作業者がいる間、ロール機の起動操作を無効にします。セーフティコントローラ GCシリーズを導入することで、複雑な制御も簡単に実現可能です。
6軸ロボットの柵内安全対策
セーフティレーザスキャナ SZ-V/SZシリーズは、1台でOSSD1/2とOSSD3/4という2つの保護領域を設定することができます。セーフティレーザスキャナを6軸ロボットに取り付け、保護領域のOSSD1/2でロボットの動作を減速、OSSD3/4でロボットが停止するという制御が可能です。
セーフティコントローラ GCシリーズを使用すると、セーフティレーザスキャナやセーフティライトカーテンなどの安全機器を安全かつ簡単に接続でき、統合して監視することができます。さらに、イネーブルスイッチを利用したロボットのティーチングモードへの切り換え制御や、一時的に安全装置を無効化する制御も可能です。
スカラロボット（水平多関節ロボット）の安全対策
装置間搬送部にセーフティライトカーテン GL-R/GL-Sシリーズ、スカラロボットを囲むケースのドアにセーフティドアセンサ GSシリーズを設置し、セーフティコントローラ GCシリーズに接続します。セーフティコントローラを使用することで、セーフティライトカーテンとセーフティドアセンサをコネクタで簡単に接続でき、またロボットの停止条件や起動条件をプログラミングによって簡単に設定できます。さらに、スカラロボットを複数台使用する場合、セーフティライトカーテンを遮ったときは手前側のスカラロボットが停止し、ドアを開けたらすべてのロボットが停止するといった設定を簡単に実現できます。
セーフティコントローラに関するよくあるご質問
- 設定を行うためのソフト「GC Cofigurator」は、キーエンスのWebサイトから無料でダウンロード可能です。この設定ソフトには「EASYモード」を用意しています。「EASYモード」を使用すれば、入力機器やアプリケーションを選択するだけでプログラム作業は必要ありません。「EASYモード」とはいえ、セーフティリレーユニット複数台を組み合わせて行っていた制御システムからの置き換えであれば、十分対応可能です。はじめてセーフティコントローラを使用する方でも、かんたんに操作することができます。
また、より自由な制御システムを設計可能な「標準モード」もファンクションブロックを配置して結線するだけなので、特別な専門知識は不要です。
- GCシリーズはキーエンスのセーフティセンサをワンタッチ接続できる省配線インターフェース「GC-Link」を搭載しています。単なる省配線だけではなく、セーフティライトカーテンの受光量をモニタして受光量が低下した場合に警告する機能や、カスケード接続されたセーフティドアセンサのすべての動作状態をモニタする機能があります。
「GC-Link」に対応しているのは、セーフティライトカーテン GL-R/GL-Sシリーズ、セーフティレーザスキャナ SZ-V/SZシリーズ、セーフティドアセンサ GSシリーズです。
- GC-1000の動作状況を汎用PLCでモニタする場合、産業用イーサネットを用いた通信を使用することが一般的です。GC-1000はEtherNet/IPTM、MCプロトコル、Modbus/TCP、PROFINET、UDPの5種類の通信プロトコルに対応していますので、さまざまな汎用PLCと連携可能です。なお、設定ソフトをインストールしたPCとGC-1000はUSB2.0またはEthernetで接続します。
セーフティコントローラをもっと知る
危険源への「侵入の検知」と危険区域の「存在の検知」を中心に、安全機器を用いた安全対策の事例を紹介します。
機械設備の安全規格やリスク管理に関するサイト。国際規格ISOや産業用ロボットの安全対策についても学べます。
セーフティコントローラの関連資料
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安全規格全般からリスクアセスメントやパフォーマンスレベルといったISO・JISが定める安全について説明しています。安全機器を導入する前に、まずこの資料をお読みになり、安全に対する社会の動向を把握されることをお勧めします。
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SCシリーズを使った安全システムの配線を紹介します。動作の概要、配線例、タイミングチャートが掲載されているため、設置工事を担当される方はもちろん、安全システムについて、より詳しく知りたい方にも最適な1冊です。
