産chăn業yè用yòngイーサネット

産chăn業yè用yòngイーサネット（IE）とは、産chăn業yè用yòng環huán境jìngでイーサネットを使shĭ用yòngし、決jué定dìng性xìngとリアルタイム制zhì御yùを実shí現xiànする通tōng信xìnプロトコルである。産chăn業yè用yòngイーサネットのプロトコルには、EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET、POWERLINK、SERCOS III、CC-Link IE、Modbus TCPなどがある。

多duōくの産chăn業yè用yòngイーサネットのプロトコルは、低dī遅chí延yánと決jué定dìng性xìngを実shí現xiànするために媒meí体tĭアクセス制zhì御yùレイヤーを変biàn更gèngして使shĭ用yòngしている。

概gaì要yaò

産chăn業yè用yòngイーサネットは、自zì動dòng化huàやプロセス制zhì御yùのために、堅jiān牢laóなコネクターや拡kuò張zhāng温wēn度dùスイッチを備beìえた標biaō準zhŭn的deなイーサネットプロトコルを産chăn業yè環huán境jìngで使shĭ用yòngすることも含hánむ。工gōng場cháng内neìのプロセスエリアで使shĭ用yòngされる部bù品pĭnは、通tōng常chángの情qíng報baò技jì術shù機jī器qìの範fàn囲weíを超chaōえる、極jí端duānな温wēn度dù、湿shī度dù、振zhèn動dòngの厳yánしい環huán境jìngで動dòng作zuòする必bì要yaòがある。光guāngファイバーを使shĭ用yòngすることで、電diàn気qì的deノイズの問wèn題tíを軽qīng減jiănし、電diàn気qì的deに絶jué縁yuánすることができる。

産chăn業yè用yòngネットワークの中zhōngには伝yún送sòngデータの確què定dìng性xìngを重zhòng視shìするものがあるが、イーサネットでは衝chōng突tū検jiăn知zhīを行xíngうため、ネットワークのトラフィックが増zēng加jiāすると個gè々のデータパケットの伝yún送sòng時shí間jiānを見jiàn積jīもることが困kùn難nánになる。一yī般bān的deに産chăn業yè用yòngイーサネットでは、全quán二èr重zhòng規guī格géなどを採caĭ用yòngし、衝chōng突tūが伝yún送sòng時shí間jiānに大dàきな影yĭng響xiăngを与yŭえないようにしており、リアルタイム性xìngが高gaōい。

使shĭ用yòng環huán境jìng

産chăn業yè用yòng途túで用yòngいるため以yĭ下xiàの要yaò件jiànを満mănたす必bì要yaòがある。

通tōng常chángより広guăng範fàn囲weíの温wēn度dù、振zhèn動dòng、物wù理lĭ的deな汚wū染răn、電diàn気qì的deなノイズに耐naìえなければならない。
高gaōい信xìn頼laì性xìng（重zhòng要yaòなプロセスの制zhì御yùがイーサネットリンクに依yī存cúnしている場cháng合héもあるため、通tōng信xìn不bù良liángが与yŭえる経jīng済jì的de損sŭn失shīが大dàきいため。）
現xiàn行xíngシステムとレガシーシステムの両liăng方fāngと相xiāng互hù運yùn用yòngし、予yŭ測cè可kě能néngなパフォーマンスと保baŏ守shoŭ性xìngを提tí供gōngする必bì要yaòがある。
物wù理lĭ的deな互hù換huàn性xìngと低dīレベルのトランスポートプロトコルに加jiāえて、OSI参cān照zhaòモデルの上shàng位weìレベルの相xiāng互hù運yùn用yòng性xìngを提tí供gōngする必bì要yaòがある。
社shè外waìからの侵qīn入rùと、工gōng場cháng内neìでの不bù注zhù意yìや不bù正zhèng使shĭ用yòngの両liăng方fāngに対duìするセキュリティ

産chăn業yè用yòngネットワークがオフィスネットワークや外waì部bùネットワークに接jiē続xùする必bì要yaòがある場cháng合hé、ファイアウォールシステムを挿chā入rùしてネットワーク間jiānのデータ交jiaō換huànを制zhì御yùする。ネットワークを分fēn離líすることで、産chăn業yè用yòngネットワークの性xìng能néngと信xìn頼laì性xìngを維weí持chíできる。

カテゴリー5ケーブル (Cat 5)またはカテゴリー6ケーブル (Cat 6)の片piàn側cèまたは両liăng側cèに、家jiā庭tíngや企qĭ業yèで一yī般bān的deに使shĭ用yòngされている8P8Cコネクタではなく、M12コネクタやM8コネクタなど、より頑wán丈zhàngで防fáng水shuĭ性xìngの高gaōいコネクタが必bì要yaòになることが多duōい。

特tè徴zhēng

PLCは、EtherNet/IP、Modbus、Sinec H1、Profibus、CANopen、DeviceNet、FOUNDATION Fieldbusなど、いくつかの可kě能néngなオープンまたはプロプライエタリなプロトコルを使shĭ用yòngして通tōng信xìnを行xíngう。標biaō準zhŭn的deなイーサネットを使shĭ用yòngすることで、これらのシステムの相xiāng互hù運yùn用yòng性xìngを高gaōめることができる。

メリット

RS-232の9.6kbit/sからギガビット・イーサネットの1Gbit/sへの高gaō速sù化huà。
ユビキタスなCat5e/Cat6ケーブルの使shĭ用yòngが可kě能néng
光guāngファイバーを使shĭ用yòngして距jù離líを伸shēnばすことが可kě能néng
有yoŭ線xiàn/無wú線xiàn通tōng信xìnに標biaō準zhŭn的deなネットワークハードウェアを使shĭ用yòng可kě能néng
RS-485では可kě能néngだったが、RS-232では不bù可kě能néngだった2つ以yĭ上shàngのノードをリンクすることが可kě能néng
クライアント・サーバー型xíngではなく、ピア・ツー・ピア型xíngのアーキテクチャを採caĭ用yòng可kě能néng
優yoūれた相xiāng互hù運yùn用yòng性xìng

デメリット

既jì存cúnのシステムを新xīnしいプロトコルに移yí行xíngする必bì要yaòがある
TCPを使shĭ用yòngするプロトコルでは、リアルタイム性xìngが損sŭnなわれる可kě能néng性xìngがある
ネットワーク技jì術shùに伴bànう複fù雑záさの増zēng大dà
イーサネットの最zuì小xiaŏフレームサイズは64バイトだが、一yī般bān的deな産chăn業yè用yòng通tōng信xìnのデータサイズは1〜8バイトに近jìnいものがある。このようなプロトコルのオーバーヘッドは、データ伝yún送sòng効xiaò率lwに影yĭng響xiăngを与yŭえる

脚jiaŏ注zhù

[脚jiaŏ注zhùの使shĭい方fāng]

関guān連lián項xiàng目mù

表biaŏ 話huà 編biān 歴lì インダストリアルオートメーション通tōng信xìnプロトコル
プロセスオートメーション	AS-i（英yīng語yŭ版băn） BSAP（英yīng語yŭ版băn） CC-Link CIP（英yīng語yŭ版băn） CAN bus CANopen DeviceNet（英yīng語yŭ版băn） ControlNet（英yīng語yŭ版băn） DF-1（英yīng語yŭ版băn） DirectNET（英yīng語yŭ版băn） EtherCAT EGD（英yīng語yŭ版băn） Ethernet Powerlink（英yīng語yŭ版băn） EtherNet/IP FIP（英yīng語yŭ版băn） FINS（英yīng語yŭ版băn） Fieldbus FOUNDATION fieldbus（英yīng語yŭ版băn） H1（英yīng語yŭ版băn） HSE（英yīng語yŭ版băn） GE SRTP（英yīng語yŭ版băn） HART Protocol（英yīng語yŭ版băn） Honeywell SDS（英yīng語yŭ版băn） HostLink（英yīng語yŭ版băn） INTERBUS IO-Link メカトロリンク MelsecNet（英yīng語yŭ版băn） Modbus Optomux（英yīng語yŭ版băn） PieP（英yīng語yŭ版băn） PROFIBUS PROFINET（英yīng語yŭ版băn） RAPIEnet（英yīng語yŭ版băn） SERCOS interface（英yīng語yŭ版băn） SERCOS III（英yīng語yŭ版băn） Sinec H1（英yīng語yŭ版băn） SynqNet（英yīng語yŭ版băn） TTEthernet（英yīng語yŭ版băn）
ファクトリーオートメーション	FL-net MTConnect（英yīng語yŭ版băn） OPC OPC DA（英yīng語yŭ版băn） OPC HDA（英yīng語yŭ版băn） OPC UA（英yīng語yŭ版băn） SCADA
ビルオートメーション‎	1-Wire BACnet BatiBUS（英yīng語yŭ版băn） C-Bus（英yīng語yŭ版băn） CEBus（英yīng語yŭ版băn） DALI（英yīng語yŭ版băn） DSI（英yīng語yŭ版băn） DyNet（英yīng語yŭ版băn） EnOcean EHS（英yīng語yŭ版băn） EIB（英yīng語yŭ版băn） FIP（英yīng語yŭ版băn） KNX LonTalk Modbus oBIX（英yīng語yŭ版băn） VSCP（英yīng語yŭ版băn） X10 xAP（英yīng語yŭ版băn） xPL（英yīng語yŭ版băn） Z-Wave ZigBee
電diàn源yuánシステムオートメーション（英yīng語yŭ版băn） (スマートグリッド)	IEC 60870（英yīng語yŭ版băn） IEC 60870-5（英yīng語yŭ版băn） IEC 60870-6（英yīng語yŭ版băn） DNP3（英yīng語yŭ版băn） FIP（英yīng語yŭ版băn） IEC 61850（英yīng語yŭ版băn） IEC 62351（英yīng語yŭ版băn） Modbus PROFIBUS
自zì動dòngメーター測cè定dìng（英yīng語yŭ版băn） (スマートメーター)	ANSI C12.18（英yīng語yŭ版băn） IEC 61107（英yīng語yŭ版băn） DLMS/IEC 62056（英yīng語yŭ版băn） M-Bus（英yīng語yŭ版băn） Modbus ZigBee
自zì動dòng車chē電diàn子zĭ技jì術shù	AFDX（英yīng語yŭ版băn） ARINC 429（英yīng語yŭ版băn） CAN bus ARINC 825 SAE J1939（英yīng語yŭ版băn） NMEA 2000（英yīng語yŭ版băn） FMS（英yīng語yŭ版băn） FIP（英yīng語yŭ版băn） FlexRay IEBus（英yīng語yŭ版băn） SAE J1587（英yīng語yŭ版băn） J1708（英yīng語yŭ版băn） KWP2000 UDS LIN（英yīng語yŭ版băn） MOST VAN（英yīng語yŭ版băn） UAVCAN（英yīng語yŭ版băn）
関guān連lián項xiàng目mù	通tōng信xìnプロトコル産chăn業yè用yòngイーサネット PLC シーケンス制zhì御yù ラダー・ロジック IEC 61131-3 分fēn散sàn制zhì御yùシステム自zì動dòng化huà情qíng報baòシステム製zhì造zaò実shí行xíngシステム M2M メカトロニクスインダストリー4.0 スマートファクトリーインダストリアルインターネットコンピュータ統tŏng合hé生shēng産chăn 第dì四sì次cì産chăn業yè革gé命mìng ソサエティー5.0 ホームオートメーション BIM デジタルツイン IoT
カテゴリオートメーション通tōng信xìnプロトコル組zŭみ込みシステムファクトリーオートメーションビルオートメーション自zì動dòng車chē電diàn子zĭ技jì術shù 情qíng報baòシステム制zhì御yù工gōng学xué