Alicat Mass Flow & Pressure Controller

Alicat 質量流量・圧力コントローラー — MCP サーバー

AI エージェントが、Alicat の文書化された ASCII シリアルプロトコルを通じて、Alicat Scientific の質量流量計、コントローラー、圧力コントローラーのガス流量、圧力、温度を読み取り、流量または圧力の設定値を指定し、ガスの校正を切り替え、ゼロ調整を行い、バルブを保持または閉じられるようにします。

パッケージ	labmcp-alicat
計測器	質量流量コントローラー（MC、MCR、MCS、MCE、MCV、MCW、…）、質量流量計（M、MS、MW、…）、圧力コントローラーと圧力計（PC、PCD、P）、液体流量デバイス（L、LC）：RS-232／RS-485 ASCII シリアルに対応する Alicat 製品（Modbus／Profibus／EtherNet/IP 仕様を除く）
インターフェース	RS-232、RS-485（1 ポートあたり最大 26 台、ユニット ID は A～Z）、USB（仮想 COM ポート）、シリアル・イーサネットブリッジ経由の Ethernet
プロトコル	Alicat ASCII シリアル（シリアル通信の概要、Rev. 2、2023 年 2 月；操作マニュアル DOC-MANUAL-MPL、Rev. 2、「デジタル制御」）
ステータス	🧪 シミュレーション済み：ワイヤーレベルの Alicat シミュレーターでテスト済みですが、実機ではまだ検証されていません。実機テストを報告

実機なしで試す

uvx labmcp-alicat --simulate --check

シミュレーターは、ファームウェア 10v20 を搭載し、N2 を流す MC-500SCCM-D です。一次遅れの流量応答、小さなセンサーゼロオフセット（tare_flow で除去できます）、実際に即したデータフレームを備えています。

計測器を接続する

1. 計測器のセットアップ：工場出荷時の設定は、ユニット ID A、19200 baud、データビット 8、パリティなし、ストップビット 1、フロー制御なしです（MENU → SETUP → RS-232 Serial／RS-485 Serial）。複数のデバイスを 1 つの RS-485 ポートに接続する場合は、それぞれに異なるユニット ID を設定してください。デバイスはポーリングモード（@ ストリーミングではなく、英字の ID）にしてください。
2. **コントローラー：**MENU → CONTROL → Setpoint Setup → Setpoint Source を Serial/Front Panel に設定してください。アナログの設定値ソースを使用している場合、コントローラーはシリアルの設定値を無視します（get_device_info が警告します）。
3. ポートを確認：uvx labmcp ports
4. 接続をテスト：

   uvx labmcp-alicat --address /dev/ttyUSB0 --check                   # Linux
   uvx labmcp-alicat --address /dev/tty.usbserial-XXXX --check        # macOS
   uvx labmcp-alicat --address COM4 --check                           # Windows
   uvx labmcp-alicat --address COM4 --option unit_id=B --check        # device B on a shared bus
   uvx labmcp-alicat --address tcp://192.168.1.60:4001 --check        # serial-to-Ethernet bridge
   

   デフォルト以外のボーレートは、アドレスに指定します：serial://COM4?baudrate=115200。

MCP クライアントに追加する

Claude Code

claude mcp add alicat -- uvx labmcp-alicat --address /dev/ttyUSB0

Claude Desktop／Cursor／Windsurf（claude_desktop_config.json、.cursor/mcp.json、…）

{
  "mcpServers": {
    "alicat": {
      "command": "uvx",
      "args": ["labmcp-alicat", "--address", "/dev/ttyUSB0", "--limit", "max_setpoint=200"]
    }
  }
}

--read-only を追加すると、流量の読み取りは許可しつつ、設定値の指定、ガスの変更、ゼロ調整、バルブの保持をブロックできます（close_valve は引き続き使用できます）。1 つのバス上で複数のデバイスを使用する場合は、ユニット ID ごとにサーバーエントリーを追加してください（--option unit_id=A、--option unit_id=B、…）。その他のクライアントでは、uvx labmcp config alicat --address /dev/ttyUSB0 --client vscode を使って設定スニペットを生成できます。

ツール

ツール	種類	説明
close_valve	🛑 安全	流れを止めます：流量設定値を 0 に設定し、すべてのバルブを閉じた状態に保ちます（Alicat HC）。いつでも安全に呼び出せます。圧力コントローラーでは、圧力設定値は変更せず、バルブを閉じた状態に保って現在の圧力を閉じ込めます。
get_command_log	👁 読み取り	装置に送信された最新の生コマンドと、装置から受信した返信を返します（新しいものが最後）。デバッグや実行内容の記録に役立ちます。
get_connection_info	👁 読み取り	接続されている装置（識別情報、アドレス、シミュレーションか実機か）、サーバーが読み取り専用かどうか、有効な安全制限を報告します。最初に呼び出してください。
get_device_info	👁 読み取り	モデル、シリアル番号、ファームウェア、校正日、装置がコントローラーかどうか、各データフレームフィールドの単位、設定値のフルスケールと設定値のソースを報告します。
hold_valve	🎛 制御	コントローラーのバルブを現在の位置で固定します（HLD）：閉ループ制御が停止するため、上流圧力が変化すると流量が変動します。解除するには resume_control を使用し、完全に遮断するには close_valve を使用してください。
list_gases	👁 読み取り	この質量流量装置に登録されているガス（番号と短縮名）を、set_gas での指定方法で一覧表示します。液体用および圧力専用の装置にはガス一覧がありません。
log_flow_series	👁 読み取り	データフレームの時系列を記録します（例：流量の安定性、設定値変更後の整定、圧力ドリフトの確認）。すべてのデータポイントと、質量流量（または流量以外の装置での主な測定量）の平均、標準偏差、最小値、最大値を返します。
read_flow	👁 読み取り	ライブデータフレームを読み取ります：質量流量、体積流量、圧力、温度、設定値（コントローラーの場合）、有効なガス、および各ステータスコードを、装置の工学単位で返します。
reconnect	🛑 安全	装置との接続を閉じて再度開きます（電源を入れ直した後や、ケーブルを再接続した後など）。
resume_control	⚠️ 危険	バルブの固定を解除し、現在の設定値で閉ループ制御を再開します。設定値が 0 でない場合、流れは直ちに再開します（事前に read_flow で確認してください）。
set_flow_setpoint	⚠️ 危険	コントローラーの設定値を変更します：ガス流量の開始、変更、停止を行います（または圧力コントローラーで目標圧力を設定します）。0 にすると、流量コントローラーでは流れが止まり、バルブが閉じます。負の値は双方向コントローラーでのみ使用できます。メーターでの実行、max_setpoint の上限超過、装置のフルスケール超過の場合は拒否されます。
set_gas	🎛 制御	質量流量装置が使用するガス校正を選択します（Gas Select）。流量の計算方法が変わるため、設定値を 0 にしてから実行してください。装置に登録されているガスのみ使用できます（list_gases を参照）。腐食性ガスには耐腐食仕様（Sシリーズ）のハードウェアが必要です。
tare_flow	🎛 制御	流量の読み取り値を風袋引き（ゼロ調整）します。装置内に流れがない場合にのみ実行してください：上流を遮断するか、コントローラーの設定値を 0 にし、配管を通常の作動圧力に保ちます。設定値が 0 でない場合、または流量が有意に測定されている場合は拒否されます。
tare_pressure	🎛 制御	圧力の読み取り値を風袋引きします。流れがなく、装置が大気に開放されている（ゲージ圧の場合）か、流れがなく、プロセス配管が加圧されていない（絶対圧、気圧計搭載装置のみ）必要があります。

get_connection_info、get_command_log、reconnect は、すべての LabMCP サーバーに組み込まれています。

安全制限

制限	デフォルト	意味
max_setpoint	100（デバイス単位）	エージェントが送信できる最大設定値の大きさです。コントローラー本来の設定値単位（get_device_info に表示される SCCM、SLPM、PSIA など）で指定します。デバイスのフルスケールを超える設定値も拒否されます。
max_series_duration_s	600 s	エージェントが開始できる最長の記録系列です（850 s を超えることはないため、系列は常に 1 回のツール呼び出しで完了します）。

起動時に上書きできます。例：--limit max_setpoint=500。デフォルトの 100 は意図的に保守的な値です。500 SCCM のコントローラーでは、値を引き上げるまでエージェントの上限は 100 SCCM になります。

プロンプトの例

• 「このコントローラーの種類、設定されているガス、その単位とフルスケールを教えてください。」
• 「N2 の流量を 50 SCCM に設定し、30 秒間、0.5 秒ごとに記録して、1% 以内に安定するまでにかかった時間を教えてください。」
• 「コントローラーを CO2 に切り替えてから、設定値を 0 → 20 → 40 → 60 SCCM と段階的に上げ、各ステップで 2 分間維持し、それぞれのステップにおける平均流量と圧力をまとめてください。」
• 「ガスを止めた状態で、流量が 0.8 SCCM を示しています。バルブを閉じてから、流量センサーをゼロ調整してください。」
• 「バイオリアクターのガス供給に問題があるため、今すぐ流量を止めてください。」

注意事項

• データフレームの解析。 接続時にサーバーはデバイスにデータフレーム定義（??D*）を要求し、すべてのポーリング結果をその定義に照らして解析します。そのため、フィールド名、順序、工学単位はデバイス自体から取得されます（6v以降の列テーブルと、6vより前の旧テーブルの両方に対応しています）。デバイスが??D*に応答しない場合は、Serial Primer（p. 8）とマニュアルのデフォルトレイアウトを使って、位置に基づいてフレームを解析します。各読み取りのlayout_sourceには、使用された方式が記載されます。
• 設定値には、ファームウェア9v00以降ではLS、旧ファームウェアではSを使用します。変更後は毎回応答を確認します。コントローラーが異なる設定値を報告した場合（範囲外、一方向デバイスでの負の値、またはアナログ設定値ソースなど）、デバイスが現在使用している値とともにエラーを報告します。
• **close_valve**は流量設定値を0に設定し（流量コントローラーではバルブが閉じます）、続いてHC（バルブを閉じた状態で保持、ファームウェア5v07以降）を送信し、応答内のHLDを確認します。圧力コントローラーでは、ゼロ圧力制御の設定によっては圧力設定値を0にするとバルブが開くことがあるため（Serial Primer p. 17）、HCのみを送信します。resume_control（C）は保持状態を解除します。設定値で流量が再開するため、危険を伴う操作としてマークされています。
• タレ調整は流量がない状態で行う必要があります。tare_flowとtare_pressureは、流量コントローラーの設定値が0でない場合、またはデバイスの読み取り値がフルスケールの2%を超えている場合に処理を拒否します。安全でない状況をすべて検出できるわけではないため（実際の流量がわずかにあるメーターなど）、事前に必ずガスを止めてください。ゲージ圧のタレ調整ではポートを大気に開放する必要があります。絶対圧のタレ調整では気圧計オプションが必要で、配管が加圧されていない状態で行う必要があります。
• **log_flow_seriesのsave_path**には、新しい.csvファイルを指定する必要があります。~は展開され、不足しているフォルダーは作成されます。既存のファイルが上書きされることはありません。パスはログ記録の開始前に確認されます。
• ガスの選択にはGS（10v05以降。save_as_power_upを指定しない限り、電源投入時のガスとして保存されません）または旧式のGを使用します。デバイスにインストールされているガスのみ選択できます。list_gasesで確認できます。
• **安全ガード：**ユニットIDの後に数字が続く形式（例：A49408）は、Alicatの旧式の整数設定値コマンドです。ドライバーはこの形式のコマンドの送信を拒否します。
• メーターとゲージはコントローラーのコマンドを無視します。サーバーは、データフレームに設定値がないデバイスでのコントローラーツールの使用を拒否します。
• 非対応：GPファームウェアのデバイス（ユニットIDの後に$$が必要）、ストリーミングモード（@）、Modbus／Profibus／EtherNet/IPの各バリアント、積算計、バッチ処理、PIDチューニング、COMPOSERの混合ガス作成。
• フレームレイアウトと応答形式は、オープンソースのalicatlibプロジェクトおよび numat/alicatドライバーで公開されている、実機の5v12から10v20までのデバイスから取得した応答と照合しました。

ハードウェア検証

モデル	ファームウェア	インターフェース	検証者	日付
まだありません：最初の検証者になる