Indigo変換器を使用しますか?|それともセンサプローブだけで十分ですか?

ヴァイサラ Indigo 製品シリーズは、交換可能なプローブ（Indigo対応センサプローブ）、Indigo変換器、Indigo Insight ソフトウェアを備え、用途に応じて組み合わせてご使用いただけます。湿度、温度、露点、二酸化炭素、オイル内水分、過酸化水素蒸気などのさまざまな計測パラメータを選択できるように、多くのセンサプローブが用意されています。スマートプローブは、3つの異なる変換器（Indigo201、Indigo202、Indigo520）に取り付けることができます。しかし、どのような場合にセンサプローブだけで十分で、どのような場合にスマートプローブと変換器の両方が必要なのでしょうか。

スマートプローブは、ヴァイサラの歴史の中で確立された技術に基づいており、スマートプローブ自体に既に変換器の機能が含まれています。 

スマートプローブは、現場での使いやすさを考えて設計されています。プローブ本体のインジケータはプローブの状態を示し、標準化されたケーブルなど細部にまでこだわっています。このインジケータには、通信リンクが作動しているかどうかも示されます。インジケータが点滅し始めた場合は、データが正常にシステムに送信されています。例えば、床面から6mの場所や大型産業施設など、設置が困難な場所にプローブを設置する状況を思い浮かべてください。設置後、どうすればそれらのプローブが作動していることがわかるでしょうか。スマートプローブでは、本体インジケータを確認するだけで、プローブが作動していることも、プローブがデータを送信していることもわかります。異常が発生した場合は、インジケータが赤色に変わります。これは、高い品質を示す1つの例です。 

標準化されたケーブルも優れた柔軟性があります。もっと長いケーブルが必要になった場合でも、製品全体を返品する必要はありません。代わりに、標準の延長ケーブルを使用して変換器とプローブを接続することができます。

プローブだけを使用するか、またはプローブと変換器を組み合わせるかは、どのようなシステム接続を使用しているかによって決まります。たとえば、Modbus RTU シリアルプロトコルを使用できますか。電源の使用は合致しますか。ガルバニック絶縁の必要性がありますか。

プローブのみを使用する典型的なお客様は、OEM用途や、計測データを監視するための独自のユーザーインターフェイスを備えた統合型システムを構築しているお客様などです。システムのインターフェイスと電源仕様の要件を満たしている場合や、変換器が持つ応用機能を必要としない場合は、スタンドアロン型のスマートプローブをそのまま使用できます。ただし、スタンドアロン型のプローブを使用することに特にメリットがある特定の用途、または業界があるわけではありません。最初、スマートプローブと変換器を組み合わせて使い始めても、最終的に変換器を取り外す会社もあります。たとえば、ある製薬会社は当初、スマートプローブを Indigo201 変換器と一緒に購入しました。しばらくして同社は、Modbus を使用すれば計測に変換器は必要がないことに気づき、プローブのみを使用することに決めました。 

変換器を使用するメリット

前述の通り、スマートプローブは、スタンドアロン型の計測機器として使用できますが、一方でIndigo 変換器と一緒に使用することで多くのメリットが生まれます。たとえば、変換器に付属するローカルディスプレイは、不明瞭な問題が発生した場合や、現場でメンテナンス作業を行う場合に便利です。潜在的なコストを大幅に削減できる場合があります。たとえば、プローブからのデータを変換器のディスプレイに表示できるため、ユーザーは何が起きているか見ることができます。 

実際の例を見てみることにしましょう。ある北欧のお客様は、カリブ海地域のエンドユーザーのために変換器なしの っスマートプローブを購入しました。そして、そのアナログ信号を使用して、エンドユーザーの自動化システムにプローブを接続しました。しかし問題が発生し、さまざまなトラブルシューティングを行ったにもかからず、エンドユーザーが根本原因を特定することができませんでした。最終的に、その購入代理会社が技術者をカリブ海地域に派遣しましたが、結局、アナログ信号のスケールが正しくなかったために、プローブが送信した信号にシステムが正常に応答できなかっただけであることがわかりました。この場合、もし購入代理会社がディスプレイ付きの変換器をシステムに接続することを選んでいれば、技術者を派遣する必要はありませんでした。最初からディスプレイ付きの変換器を購入していた方がコストを抑えることができたのです。 

メンテナンスの効率を求めるなら、アナログ変換器を使用して、専用サービスケーブルなども併用しながら技術者が計測機器を1つずつ点検するだけでは、十分ではないかもしれません。何百個ものセンサプローブがあるような大規模な産業施設では、ディスプレイ付きの変換器がよりよい選択肢かもしれません。 

変換器が重要である他の理由は、履歴データを表示できることです。自動化システムによっては、長期間のデータを保存しない、またはまったくデータを保存しないものもあるので、変換器にデータ保存機能があることは利点といえます。これは、現場でプロセス条件を点検するときに、トレンドビューから履歴データを分析できるので非常に便利です。イベントログ（事象の保存）も突発的に起こるプロセスの不具合を調べる上で非常に役立ちます。 

変換器が非常に耐水性に優れた配線ボックスであることも忘れないでください。変換器は、過酷な条件においても耐久性を備えています。すべて結線は変換器の筐体内で行います。すべての接続を変換器の筐体内で行うことができます。 

加えて、変換器には、条件の厳しい産業環境において必要不可欠な機能であるガルバニック絶縁が施されています。ガルバニック絶縁とは、電気回路を分離して迷走電流をなくす技術です。ガルバニック絶縁された回路間では、信号は行き来できますが、接地電位の差やAC電源により誘発された電流などの迷走電流は遮断されます。ガルバニック絶縁が施されていないと、計測値が不安定になり、正確なデータを得られなくなる可能性があります。最悪の場合、ガルバニック絶縁が施されていないために、デバイスが故障することもあります。産業環境でアナログ信号が使用されている場合は、Indigo 変換器をはじめとするガルバニック絶縁が施された機器の使用が望ましいです。 

アナログ通信?それともデジタル通信?

Indigo 変換器には、現在、Indigo201、Indigo202、および Indigo520 の3種類があります。Indigo200 シリーズの変換器には3つのアナログ出力がありますが、Indigo520 には4つのアナログ出力があり、さらにその他の信号を自動化システムに送信することができます。過酸化酸素蒸気を計測する HPP270 シリーズのプローブのように、一部のスマートプローブには2つのアナログ出力がありますが、それらのプローブではさらに多くの項目を計測することもできます。3つ、4つ、またはそれ以上の計測項目がシステムに必要である場合、もっと多くのアナログ出力がある変換器が必要になります。 

アナログメッセージは、多くの場合、現代の産業用途に適さなくなっています。計測機器が正常に動作しているか、データは信頼できるか、計測値がゼロ表示される原因など特定のデータを送信するには、より高度な変換器が必要になります。例えば、ヴァイサラ露点センサは、自動補正機能を有し、定期的に補正をかけて高精度を保持しますが、ユーザーにとって自動補正機能がいつ実行されたかを把握することが重要な場合があります。アナログメッセージでは、これを表示することができません。計測状態をアナログメッセージで表示するには、リレーおよびバイナリ入力用の信号が必要になるかもしれません。この問題は、アナログチャンネルでのみ発生します。Modbus RTU、Modbus TCP/IP、または OPC UA などの通信プロトコルを使用する場合、機器から送信できる数値の数に制限はありません。 

アナログ出力はシンプルに見えますが、実際は、システムが信号を変換しなければならないため、より複雑である場合があります。一方、共通プロトコルでのデジタル通信では、変換器を既存の自動化システムに直接接続することができます。デジタル通信の別のメリットは、アナログ-デジタル変換に見られる誤差がないことです。アナログループを校正する必要もありません。これは、製薬業界などでは非常に効果的です。ユーザーは、センサを校正することに加えて、システムに入力されるアナログ信号も校正する必要がある場合があります。デジタル通信では、数値的メッセージは常に数値的に正確であるため、データ転送を校正する必要はありません。

信頼性と高品質

Indigo520 変換器は、実験室で徹底的にテストされています。計測機器は、ヴァイサラの試験理念に従って、標準で求められている以上のテストを重ねています。実際の現場で製品がどこまで耐えられるかについて正確に検証するために、テストでは、故障するまで変換器をさまざまな温度、湿度、塩霧、紫外線、機械的衝撃、および振動にさらします。この情報に基づいて、製品がテスト済みでその使用が正しいことを保証することができます。 

イーサネットに基づく Modbus TCP/IP を備えた Indigo520 変換器は、スマートプローブに理想的な変換器です。湿度、温度、露点、オイル内水分、二酸化炭素、および過酸化水素蒸気などを計測する幅広いプローブから選択できるため、さまざまな用途に使用でき、過酷な環境でも使用できます。Indigo 変換器およびプローブは、いずれも耐腐食性を備えており、さまざまな環境および温度に耐えることができます。Indigo520が設置された最も条件が厳しい環境の1つとして、オーストラリアのパースにある送電施設があります。製品は、直射日光を含め、さまざまな気候に24時間365日さらされています。 

変換器とスマートプローブを組み合わせて使用する場合は、変換器を取り外すことなく、スマートプローブのみを取り外して校正のために送付することができます。実験室で校正された交換用プローブを変換器に取り付けることができます。これにより、ダウンタイムを大幅に最小化することができます。

これらすべてを考慮したうえで、一般的に、スマートプローブとともにIndigo変換器のいずれかを選択することをおすすめします。

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