フィールドバスについて
GigEカメラとは相性が悪い？かもしれないフィールドバスについてまとめておきます。
工場の機器間を相互につなぐ通信網は、フィールドバスと呼ばれ色々な規格が存在します。専用のハードウェアを必要とするフィールドバスも多くありますが、イーサネットの普及とともに工場内LANが一般的となるにつれ、汎用イーサネットを利用したフィールドバスの導入が進んでいます。
キーエンスのHPにフィールドバスが詳細にまとめられていて、参考になります。
数が少ないですが、イーサネットベースのフィールドバスについて書籍も出版されています。
汎用イーサネットやTCP/IPについては、以下の書籍がおすすめです。
3種類のソフトウェア構造
フィールドバスは、汎用イーサネットのハードウェア、ソフトウェアをどこまで使うかで、3種類に分類されます。
構成①：アプリソフトだけ専用でそれ以外は汎用ハード＆ソフト
GigEカメラは汎用プロトコルのUDP/IPを利用して、専用のプロトコルGigE Visionを実現しています。同様に汎用プロトコルTCP、UDP、IPを利用し、専用のアプリソフトでフィールドバスを実現することができます。
アプリソフトは抽象度が高くハードウェアへの依存が低いため、移植がし易いことがメリットです。一方で、フィールドバスで重要な定時性は低くなってしまいます。
構成②：汎用イーサネットのベース部分のみ使用し、それ以外は専用ソフト
汎用のTCP、UDP、IPを使わず、汎用イーサネットのベース部分（ネットワークインターフェース層）のみを利用して専用プロトコルを実現しているフィールドバスもあります。IPやUDPを使用しないことで、定時性を高めています。10~数msの同期性能を謳っている規格が多いと思います。
構成③：専用ハードウェア＋ALL専用ソフト
さらに、専用のイーサネットハードを用意することで、1ms以下の高い定時性、同期性能を実現しているフィールドバスもあります。この場合、フィールドバス用の専用ハードウェア上で汎用イーサネットが動くようにしているといった方が良いかもしれません。
主なフィールドバスの規格
主なイーサネットベースのフィールドバス規格は以下の４つです。
・PROFINET
・EtherNet/IP
・EtherCAT
・ CC-Link IE Field
PROFINET
主にヨーロッパで使用されています。
EtherNet/IP
主に北米で使われています。
EtherCAT
主にヨーロッパで使われています。
CC-Link IE Field
日本発のフィールドバス規格です。
イラストは
イラストは妻に書いてもらいました。良かったら妻のnoteも見に行ってください。
最後までお読みいただきありがとうございます。
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