欧州向け自動化設備・電気制御システム仕様 

欧州向け
自動化設備・電気制御
システム仕様

本プロジェクトにおける標準化アプローチと法規制準拠の完全ガイド

欧州規格(CE/ISO/EN) およびシーメンスプラットフォームに基づく制御設計のブループリント

欧州指令への完全準拠 

欧州指令およびCEマーキングへの完全準拠

機械指令 (Machinery Directive)
MD 2006/42/EG に準拠。加盟国間の移動の自由と共通の安全レベルを確保。

低電圧指令 (LVD)
LVD 2014/35/EU に準拠。指定された電圧範囲内での電気機器の安全性を保証。

適用規格 (EN/IEC)
EN ISO 13849, EN ISO 12100,
IEC 60204-1 (機械の電気機器)
に適合。

納入要件：欧州向けにCEマークの貼付が必須。技術・保守文書およびHMIの第一言語は「英語」および「現地語」とし、メートル法を厳格に適用。

自動化アーキテクチャ 

統合されたファシリティ自動化アーキテクチャ

Layer 1: Enterprise/MES

生産管理層。標準化されたインターフェースを介したデータ収集と監視。

Layer 2: SCADA / OPC UA

機械とIT間の通信。各機械はイーサネットインターフェース上で OPC UA サーバーを有効化することが必須。

Layer 3: Shopfloor / PROFINET

産業用制御および自動化アプリケーション (ISA レベル 0/1)。すべてのプロセスリアルタイム通信は PROFINET で構成。専用の制御ネットワークにより、一般的なビジネストラフィックから完全に分離。

PLC標準化 

PLCプラットフォーム標準化とリソース制限

最大CPU負荷: 70%以下

空き負荷メモリ: 30%以上

最も推奨
(Most Preferred)

Siemens S7-1500F (最小サイズ S7-1516F)。PROFINET通信およびOPC UAサーバーアクセスに最適化。開発環境はTIA Portal Version 16。

承認が必要
(Requires Approval)

Siemens S7-1500 (標準型)。機械の安全性要件がない場合の例外としてのみ許可。

推奨されない
(Not Preferred)

その他の主要PLC。事前の明確な例外申請と承認が必須。

安定稼働ルール：安定稼働のため、上記のCPUおよびメモリの閾値を厳守(メモリカードは最小25%の空き容量を確保)。

機能安全管理 

機能安全管理 (FSM) とEN ISO 13849-1準拠

リスク評価と要件定義

完全なリスク評価の実施。安全機能の迅速な評価には「Siemens TIA Selection Tool (TST)」を使用。

フェイルセーフプログラミング

Siemens Safety プログラミングガイドラインに準拠。カップリングDBを使用した標準 / 安全コード間の分離による可用性向上。

ネットワーク安全 (PROFIsafe)

すべての安全関連リアルタイム通信はPROFIsafe を介して実行。一意のアドレス割り当て、またはPN-PNカプラーによるネットワーク分離。

ショップフロアIT 

ショップフロアIT: 標準化された機械状態モデル (OMAC/PackML)

上位ITシステム(SCADA等)での監視・比較を容易にするため、標準化された動作モデルを実装。

パフォーマンスデータ連携：
OEE (総合設備効率) やKPI計算の基礎となるダウンタイム情報、アラームヒットリスト、MTTR、MTBFは、OPC UAを介して提供される。

HMIと物理制御要件 

オペレーターインターフェース (HMI)と物理制御要件

HMIプラットフォーム

Siemens Comfort Panel シリーズ (TP1500またはTP1200推奨)。
TIA Portal V16を使用。第一言語は英語または現地語。

スタート: 白 (推奨)、灰色、黒、緑

停止 / リセット:
黒(推奨)、白、灰色

リセット専用:
青(推奨)、白、灰色、黑

緊急停止 (Emergency Stop)：
赤色 (SIRIUS ACT機器を使用)。
※本プロジェクトにおける指定グループ内の全機械を一括停止。

シグナルタワー論理マッピング 

状態表示シグナルタワーの論理マッピング (IEC 60073)

赤色 (Abnormal): 機器の故障、外部障害、強制停止 (Aborted) 時に点滅または点灯。

黄色 (Warning/Hold): 上流・下流の異常状態、または保留 (Suspended/Held) 時に点灯・点減。

青色 (Low Material): 材料不足の警告。通常動作状態を維持しながら青色が点滅し、補充を促す。

緑色 (Normal Operation):起動可能 (Ready)、稼働中 (Operating) に点灯。

運動制御：点滅するスタートボタンは、点滅する緑色ランプと運動し、次の状態への移行を促す。

エネルギー管理システム 

エネルギー管理システムとISO 50001

 

単位料金 (Unit Price):
消費エネルギー
× kWh単価

 

容量料金：
最大15分間の電力ピーク
× kW単価

 

税金 (Taxes)

 

目的とハードウェア

目的: メディア消費を測定し、電力負荷のピークを抑え、容量料金(Capacity Charge)を削減する。

選定: SIMATIC AI Energy Meter HF または Sentron PAC 3200 を使用して消費電力を正確に測定。

 

NTP時刻同期の絶対条件

データの品質とISO 50001認証を保証するため、全デバイスのタイムスタンプ同期が必須。マスターNTPサーバーから時刻を同期し、エネルギー消費と機械状態を正確に相関させる。

 

I/Oネットワークガイドライン 

I/O ネットワークと可変周波数ドライブ (VFD)ガイドライン

 

I/O & デバイスネットワーク

分散型周辺機器やセンサーは、PROFINETまたは IO-Link 経由で接続。従来のハードワイヤードI/Oを使用する場合は、最低20%の拡張スペースを確保。

 

セーフティ I/O

ET 200MP / ET 200SP フェイルセーフモジュールを使用し、チャネル診断をサポートする高機能(HF)タイプを推奨。

 

VFD & ドライブセーフティ

Siemens VFD (S210, S120, G120) を採用。IEC 61800-5-2規格の PROFIdriveを使用し、安全トルクオフ (STO)、安全停止 (SS1/SS2)、安全制限速度 (SLS)などの統合安全機能を実装。

 

制御盤設計基準 

物理的実装:制御盤 (Control Panel)の設計基準

 

ハードウェアフットプリントと環境

保護等級: IP54(屋内・防塵・自立型)。周辺の湿度や塵埃に応じたシール設計。

材質と塗装: 鋼板(SPCC 1.5t)、カラーコードはRAL 7035(ライトグレー)。

 

電気的安全性とトレーサビリティ

電気的絶縁: 最小要件は「Form 2B(閉扉時IP30/ 開扉時IP2XC)」。すべてのブレーカー・断路器は南京錠でのロックアウト・タグアウト (LOTO)に対応。

短絡保護: 現場の短絡電流に応じた寸法。選択的保護協調を実装。

エンドユーザーの機密性を保持しつつ、完全にトレース可能な「機能接地(PE)」およびシールド接続を確保。