産業用イーサネット

IIoT化へのアプローチの第一歩

フィールドバス から 産業用イーサネット へ

IIoT(Industrial Internet of Things)で提唱される工場外部のネットワークとの接続による「スマート工場」「繋がる工場」が注目されていますが、その前提として工場内のネットワーク化があります。

従来、工場内ネットワークと言えばRS485ベースの「フィールドバス」が主流でしたが、高速性・高信頼性・高汎用性等の新たな要求により近年ではイーサネットをベースにした「産業用イーサネット」が工場内ネットワークの主流になっています。実際に何れの第三者調査機関においてもフィールドバス機器の普及率の2倍以上スピードで産業用イーサネット機器の普及が進んでおり、IIoT等による工場外部との接続機会の向上により、工場内ネットワークの産業用イーサネット化が加速しています。

フィールドバス 産業用イーサネット
ベーステクノロジ RS485 Ethernet あらゆる分野で最も普及した技術を採用
汎用性と統合性を向上
伝送速度 500Kbps~12Mbps
半二重 
100Mbps~1Gbps
全二重
伝送量の大幅進化 全二重による双方向通信が可能
情報精度の向上を実現
トポロジ Line(バス接続) Line, Tree, Ring バス接続から様々なトポロジを実現
ネットワーク敷設負担を軽減
最大ノード数 64程度 256~制限なし 接続ノード数も大幅に増加 (コントローラの機能向上)
目的 省配線、省工数 高速化、可視化、汎用化 工場のインテリジェント化 コストダウンの実現
上位ネットワークとの統合化

産業用イーサネット とは

下表は現在日本で展開されている代表的な産業用イーサネットプロトコルの概要です。

イーサネットをベースにしていますが、汎用的なイーサネットプロトコル TCP/IPと混在できるネットワークもあれば、混在不可のネットワークもあります。また各産業用イーサネットでは独自のプロトコルを実装するため、ネットワーク間の直接的な相互接続は出来ませんでした。最近ではCC-Link IEとPROFINETが相互通信のための共同開発に合意したように、今後も更なる展開があるかも知れません。

各産業用イーサネットのユーザ団体は毎月のように新しい技術をリリースしており、現在どのプロトコルが自社のアプリケーションにマッチするのかを見つけ出すには、最新の技術・製品情報を把握する事が大切です。

  EtherCAT PROFINET RT EtherNet/IP CC-Link IE Field Modbus-TCP
ユーザ団体 EtherCAT Technology Group
(ETG)
PROFIBUS & PROFINET International
(PI)
ODVA, Inc. CC-Link 協会
(CLPA)
Modbus-IDA User Organization
伝送速度 100Mbps 100Mbps(1Gbps) 10/100Mbps 1Gpbs/100Mbps 100Mbps
トポロジ ライン、リング ライン、ツリー、リング ライン、ツリー、リング ライン、ツリー ライン、ツリー、リング
最大接続ノード数 65535 制限なし 制限なし 254 制限なし
TCP/IPとの混在
セーフティ対応 ◯ FSoE ◯ PROFISafe △ CIP Safety ◯ CC-Link IE Safety
モータ制御(同期制御)対応 △ PROFINET IRT △ CIP MOTION △ CC-Link IE Motion
ワイヤレス対応
コネクタインターフェース RJ45, M12, M8 RJ45, M12 RJ45, M12 RJ45, M12 RJ45, M12
イーサネットスイッチの使用
汎用性
高速性
特長 独自の伝送メソッドによる高速性・モータ同期制御に強みを持つ産業用イーサネット。
PC制御/SoftPLCと呼ばれる次世代制御に特化している。
欧州で最も普及している産業用イーサネット。
信頼性重視のPA業、高速性/柔軟性重視のFA業界までカバーしている。
2015年にPIとCLPAとで相互接続技術の共同開発を決定した。
北米で最も普及している産業用イーサネット。
既存システムとの融和性が高く、PROFINETと同様にPA/FA業界のどちらもカバーしている。
2012年にModbus-CPをEtherNet/IPに統合。
日本で最も普及しているフィールドバスCC-LinkのEthernet版。
近年まではGbpsのみだったが、近年柔軟性が高い100Mbps版もリリースされた。
2015年にPIとCLPAとで相互接続技術の共同開発を決定した。
通常のTCP/IPのフレーム内にModbusのタグを付けた非常にシンプル
なネットワークプロトコル。
仕様が公開され無料で利用可能。
2012年にODVAがModbus-TCPをEtherNet/IPに統合。

ユーザ向け商品

開発者向け商品