【試作事例】既存設備をIoT化し、インターネット経由でPLC操作を実現

背景・課題

ある食品関連設備において、以下の課題がありました。

• 設備の稼働状況や制御状態を遠隔から把握できない
• 設備操作は現場の制御盤・表示器に依存している
• 拠点外からの監視・操作ができず、対応に時間がかかる
• IoT化を検討しているが、大規模な改修は避けたい

特に、「クラウドと連携しながらPLCを操作したい」というニーズがありました。

取り組み：PLCとクラウドを双方向接続するIoT試作システムを構築

本事例では、既存設備に対して以下の構成でIoT試作システムを開発しました。

• 設備内にGW（ゲートウェイ）装置を設置
• PLCおよび表示器とEthernetで接続
• SubG無線とモバイル通信を組み合わせてクラウドへ接続
• AWSを経由し、クラウドサービスとデータ連携

設備とクラウド間で双方向のデータ通信を実現しています。

システム構成（実機ベース）

■ 現場側（設備内）

• PLC（制御盤）
• 表示器
• GW装置（Raspberry Piベース）
• Ethernet HUB

GW装置は既存のHUBに接続され、
PLC・表示器と同一ネットワーク上で通信します。

■ 通信構成

• GW装置 ⇔ PLC：Ethernet（TCP/IP / SLMP）
• GW装置 ⇔ 中継機：SubG（920MHz帯）無線通信
• 中継機 ⇔ クラウド：3G/LTEモバイル通信
• クラウド：AWSを経由して外部システムへ接続

👉 有線＋無線＋クラウドを組み合わせたハイブリッド構成

技術ポイント

■ PLCとの双方向通信（SLMP）

• TCP/IP上でSLMP通信を実装
• PLCのデータ取得・書き込みが可能
• 固定IP・ポートでの安定通信

👉 PLCの状態監視だけでなく制御指示も可能

■ インターネット経由でのPLC操作

• クラウド（AWS）を経由してデータを送受信
• 外部システムからPLCへ制御指示を送信
• 設備側の動作を遠隔から変更可能

👉 現場に行かずにPLCを操作できる仕組みを実現

■ 無線＋モバイルによる柔軟な通信

• SubG（920MHz帯）で長距離・低消費電力通信
• 中継機に3G/LTEモジュールを搭載
• 有線インフラがない環境でもクラウド接続可能

👉 設置場所に制約されないIoT化を実現

システム構成機器（抜粋）

■ GW装置

• Raspberry Pi 3 Model B
• SubG無線モジュール（920MHz帯）
• Ethernet接続（PLCと通信）
• ケース収納（DINレール設置可能）

■ 中継機

• マイコンボード
• SubG無線モジュール
• 3G/LTE通信モジュール（SIM使用）
• USB接続によるデータ通信

👉 GW装置とクラウドをつなぐ役割を担う

導入効果

• PLCのデータ取得・制御をクラウド経由で実現
• インターネット上から設備操作が可能
• 現場対応の迅速化・省人化
• IoT導入のPoC（概念実証）を低コストで実施

この事例のポイント

本試作では、

• 既存設備をそのまま活用
• PLCとの双方向通信を実現
• クラウド経由で遠隔操作を可能に

という3点を実現しました。

単なるデータ収集ではなく、

👉 「遠隔からPLCを操作できるIoT」

を具体的に形にした事例です。

まとめ

本試作システムにより、

• 設備の見える化
• データのクラウド連携
• PLCの遠隔操作

を一体で実現しました。

今後の本格導入に向けた基盤として、
IoTによる設備管理の新しい形を提示する事例となっています。