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工場の機械の漏電を見張る装置のソフト公開、断線しても「OK」と出さない設計

機械の金属の外側に漏れた電圧を常に測り、危険な値になると赤く光って知らせる装置「FrameGuard」のファームウェアが、MITライセンスでGitHubに公開された。作ったのはベトナムの企業Anh Duong Electronics Viet Namで、開発者としてLac Van Vien氏とMy Nguyen氏の名前を挙げている。

同社によると、絶縁の劣化や配線の傷、アース線の緩みで機械の外側に電気が漏れても、見た目は変わらず機械も動き続ける。最初に気づくのは、触った作業者かもしれない。中小の工場では機械ごとに常時監視する仕組みは高価で、漏電は定期点検のときか、誰かがけがをした後に見つかる。FrameGuardは、その隙間を埋める安価な早期警告として作られた。同社は、作業者の安全が予算に左右されるべきではないと書いている。

FrameGuardは1台で最大4台の機械を見張る。変圧器で絶縁して下げた電圧をADコンバーターで取り込み、マイコン「STM32C031」が実効値を計算する。インバーターなどでゆがんだ波形でも低く見積もらないよう、高調波を含む実効値を使う。しきい値を超えたチャンネルは赤いLEDが点き、液晶に「NG」が反転表示される。測定値はRS-485のModbus RTUで送れるため、監視システムから多くの機械をまとめて見られる。

同社は、検出線の断線も漏電とは別の故障として知らせるようにした。線が切れていても「OK」と表示する監視装置は、無いよりも悪いからだという。断線したチャンネルは赤いLEDが点滅する。同社は、定数を1つ変えれば60Hzの電源にも対応できるとし、60Hzでの検証結果を利用者から募っている。

同社が公開したのは、ファームウェアと3Dプリント用のケースのデータだ。基板の回路図、レイアウト、部品表は、安定して動くことを確かめてから公開するという。断線を検出する部分はビルド済みのライブラリとして提供し、ソースは公開していない。同社は、FrameGuardが保護装置ではなく早期警告の補助であり、安全規格の認証も受けていないと明記している。リポジトリにある校正表は仮の値で、利用者は実効値を測れるテスターで1台ずつ校正する必要がある。

同社は、誰でも作れるハードウェアと、誰でも中身を確かめられるファームウェアをそろえた安全キットを目指すとしている。

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FabScene編集部

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