ビル給水システムのパソコン・スマートフォンブラウザーでの監視と現場シリアル表示器での状態表示

給水システムはすでに PLC で管理され、流入流量、流出流量、水位のデータも取得できている。それでも、情報が制御盤の中にとどまっていれば、管理担当者は給水状況を確認するために現場へ足を運ぶ必要があります。事務所や巡回点検中に、パソコンやスマートフォンのブラウザーから同じシステムを確認し、条件が整った場合に流入側・流出側の開閉操作を行うことはできるでしょうか。

一般的なビルの給水システムを例に考えてみます。PLC が流入流量、流出流量、水位を監視し、流入側・流出側の開閉を制御します。Woody 産業用インテリジェントゲートウェイを接続すると、これらの既存変数を利用したローカル給水 App を開発できます。スマートフォンのブラウザーからゲートウェイ管理プラットフォームを経由して、モバイル表示に対応したページへ遠隔アクセスするため、この方式のためにインストール型のスマートフォンクライアントを別途開発する必要はありません。パソコンのブラウザーでも状態確認と権限に基づく操作ができ、制御盤のそばにあるシリアル表示器にも状態を表示できます。

給水制御は PLC、各表示インターフェースの接続はゲートウェイ

この構成では、給水制御ロジックを Web ページへ移すのではなく、各機器の役割を明確に分けます。

構成要素	この構成での役割
PLC	現場信号を収集し、流入側・流出側の制御と現場のインターロックを実行する。必要な変数をゲートウェイに公開する
Woody ゲートウェイ	PLC データを読み取り、変数を整理し、カスタムのローカルアプリケーションを実行する。検証済みの操作要求を受け取り、許可された制御変数を PLC に書き込む
ローカル給水 App のページ	ゲートウェイ上で動作し、流量、水位、開閉状態、通信状態を表示する。権限を持つ担当者に操作インターフェースを提供する
ゲートウェイ管理プラットフォーム	ゲートウェイ内部ページへの認可された遠隔アクセス入口を提供する。ローカル App のページ、業務ロジック、データ処理は引き続きゲートウェイが担う
スマートフォンのブラウザー	管理プラットフォーム経由でモバイル表示に対応したローカル給水 App のページを開き、操作権限に応じて要求を送信する。別のインストール型クライアントは不要
現場のシリアル表示器	表示器が対応するプロトコルで、ゲートウェイが整理したデータを受信し、給水状態を表示する。本記事では表示器からの制御機能は扱わない

図では、Ethernet 通信に対応した PLC と RS485 シリアル表示器を接続例として使用し、WD2E は外観の参考として示しています。実際のゲートウェイ機種、PLC のプロトコル、シリアル表示器の電気的インターフェースと通信プロトコルは、現場に合わせて確認する必要があります。既存のシリアル表示器が PLC に直接接続されている場合は、その接続構成を維持したうえで確認し、安易な接続先の変更や通信線への並列接続は行わないでください。

パソコンとスマートフォンのブラウザーで給水状態を把握する

保守運用担当者が給水ページを開くと、まず流入流量、流出流量、水位を確認でき、続いて流入側・流出側の開閉状態を確認できます。給水系統の模式図にこれらの情報を配置すれば、変数アドレスの一覧を見るよりも、「水がどこから入り、どこから出ているか」「現在の水位はどうか」を直感的に把握できます。

ゲートウェイのローカル App フレームワークでは、Lua でバックエンドの処理を、JS/CSS/HTML でフロントエンドのページを作成できます。また、SVG などを用いた画面構成で変数を関連付けることもできます。給水ページはゲートウェイ上でローカルに実行できるため、ローカル表示のためだけに別のアプリケーションサーバーを設置する必要はありません。ただし、具体的な画面、変数のマッピング、操作ロジックには設定または開発が必要です。接続するだけで完成済みの給水管理アプリケーションが使えるわけではありません。

本構成では、スマートフォンのブラウザーでゲートウェイ管理プラットフォームを開き、必要なアクセス権限のもとで、ゲートウェイの Web 管理画面に組み込まれたモバイル対応のローカル給水 App ページへ遠隔アクセスします。「ゲートウェイのローカル App」はゲートウェイ上で動作する業務アプリケーションであり、ネイティブのスマートフォン App ではありません。ページの設定・開発とモバイル表示への対応は必要ですが、この方式ではダウンロードしてインストールするクライアントを別途開発する必要はありません。管理プラットフォームは遠隔アクセスの入口で、ページ、業務ロジック、データ処理は引き続きゲートウェイが担います。REST API による独立した App との連携は任意の拡張であり、本構成の必須条件ではありません。内部ページへのアクセスができても、配下の機器の Web ページへアクセスできるとは限らず、設定変更や機器制御の権限も自動的には付与されません。

3 つの表示インターフェースでは、変数の意味と単位を統一し、データの更新時刻、通信状態、データの有効性を明示する必要があります。PLC との通信が途絶えた場合やデータが古くなった場合は、「通信異常」や「データ更新期限超過」と表示し、過去の水位や流量を現在値として表示し続けないようにします。開閉状態には、PLC が提供する実際のフィードバックを優先して使用します。指令値しか取得できない場合は「指令状態」と明記し、開閉動作が完了した証拠として扱ってはいけません。

流入側・流出側の開閉操作には実行結果の確認が必要

現場の手順に従って流入側や流出側を調整する必要がある場合、権限を持つ担当者はパソコンやスマートフォンのブラウザーで開いたローカル給水 App のページから開閉操作を要求できます。その前提は、PLC が該当する書き込みに対応していること、担当者にアクセス権限と操作権限があること、現場確認が完了していること、現場の安全インターロックが実行を許可していることです。ページが開けるだけでは制御権限は得られず、ページから PLC の安全機構を回避することもできません。

各操作は、要求から結果確認までの流れを明確にする必要があります。

1. 画面に現在の水位、流量、開閉フィードバック、通信状態を表示し、担当者が操作対象と現場条件を確認します。
2. アプリケーションが本人確認、操作権限、データの有効性、操作を許可する条件を検証し、今回の操作について確認を求めます。
3. ゲートウェイが、事前に取り決めた PLC の制御変数に要求を書き込みます。実行するかどうかは、PLC が自身のロジックに従って判断します。
4. 画面が PLC の実行結果または状態フィードバックを読み取り、「要求送信済み」「実行確認済み」「未確認／失敗」を区別して表示します。

書き込みに成功しても、現場で開閉動作が完了したとは限りません。通信タイムアウトやフィードバックの欠落がある場合、アプリケーションはそのまま「操作完了」と表示してはいけません。また、制御要求を無条件で自動再送してはいけません。遠隔操作と現場操作の優先順位、自動モードで手動介入を許可するかどうか、期限切れ要求の扱いは、接続時に PLC の制御ロジックと合わせて取り決める必要があります。

パソコンやスマートフォンのブラウザーで表示するローカル給水 App のページは、通常の保守運用のためのインターフェースであり、非常停止、溢水防止、その他の安全制御は担いません。Web ページを閉じた場合、スマートフォンがオフラインになった場合、ゲートウェイの通信が途絶えた場合でも、現場の制御と保護は PLC および現場の安全装置が独立して担う必要があります。

制御盤のそばのシリアル表示器にも同じ状態を表示する

現場で点検する担当者が、毎回スマートフォンを開く必要はありません。シリアル表示器に流入流量、流出流量、水位、開閉フィードバックをまとめて表示すれば、制御盤のそばで現在の状況を確認できます。

本記事の例では、ゲートウェイが PLC の変数を読み取り、Lua スクリプトで表示項目、単位、状態を示す文言を整理した後、表示器が対応するプロトコルに従ってシリアル通信で送信します。表示器は表示を、ゲートウェイはデータ処理と通信の適合処理を担当し、具体的な接続条件は導入前に確認します。

表示器にも、通信異常やデータ無効を知らせる表示方針が必要です。例えば、通信の適合処理で更新タイムアウトの表示を設定し、ゲートウェイからの更新が止まっても、古い値だけが警告なしで残り続けることを防ぎます。

接続前に確認する項目

• PLC の通信とデータ点：機種、公開されているプロトコル、変数アドレス、データ型、流量と水位の単位、流入側・流出側の開閉指令点とフィードバック点。
• 制御の範囲と条件：書き込み可能な変数、現場確認の手順、アクセス権限、自動／手動モード、現場操作と遠隔操作の優先順位、安全インターロック、異常時の処理。
• シリアル表示器の適合確認：機種、RS232 または RS485 の電気的インターフェースと配線、通信パラメーター、書き込みメッセージ、アドレスまたは項目のマッピング、表示画面、更新周期。既存表示器の接続方法は先に確認します。
• Web とスマートフォン側：ゲートウェイのローカル給水 App ページの設定・開発、モバイル表示とブラウザーの互換性、認証、ページ閲覧権限と操作権限の個別検証。ブラウザーからの利用に、独立したスマートフォンクライアントや REST API 連携は不要です。
• 建物外からのアクセス：ゲートウェイ管理プラットフォームへの接続、アクセス権限、必要なネットワーク条件を整え、プラットフォーム経由でゲートウェイ内部ページへアクセスできるようにします。プラットフォームは遠隔アクセス入口であり、給水業務ロジックを実行する場所ではありません。PLC の制御インターフェースをインターネットへ直接公開せず、ページを閲覧できることから配下機器の Web ページへのアクセスや制御権限を推定しないでください。

「制御盤まで見に行く」から「必要な場所で確認し、権限に基づいて操作する」へ

この構成の価値は、PLC がすでに把握している給水情報を、日常の保守運用で使える画面に整理することです。事務所のパソコンのブラウザー、管理プラットフォーム経由でゲートウェイのローカルページを開く巡回担当者のスマートフォンのブラウザー、制御盤のそばのシリアル表示器にはそれぞれ用途がありますが、データの意味は共通で、操作の権限とフィードバックも明確になります。スマートフォンからもゲートウェイのローカル業務アプリケーションを利用するため、別のインストール型 App は不要です。

すでに PLC で制御されているビルの給水システムでは、まず流量、水位、開閉状態の表示から始め、機器の対応と安全条件を確認したうえで、必要な操作インターフェースを利用できるようにします。Woody ゲートウェイはデータと画面をつなぎ、日常の確認を便利にするとともに、権限に基づく操作の結果をフィードバックで確認できるようにします。