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1 PROFIBUS & PROFINET Day 2010 PROFINET Solution フエニックス コンタクト株式会社マーケティング部オートメーショングループ小栗英人

2 本日の TOPICS 1. 会社案内 2. PROFINET 概要 3. PROFINET 製品紹介 4. その他 PN, PB 製品紹介 5. 採用事例紹介

3 会社紹介

4 会社紹介 企業概要 本社 ドイツ連邦共和国ブロンベルグ市 海外支社 49 ヶ国 ( 間接部門を含めると約 80 ヶ国 ) 従業員数約 11,000 名 ( ドイツ :6,500 名 海外 :4,500 名 ) 生産機種 生産工場 約 27,000 アイテム ドイツ ポーランド アメリカ 中国 インド ブラジル ギリシャ 売上額約 1,500 億円 (2008 年度 ) 輸出率 60%( 売上金額ベース ) 成長率 5.5%/Year 日本本社 横浜 日本拠点 ( 営業所 ) 横浜 名古屋 大阪 福岡 大宮 広島 (6 拠点 ) 売上額 約 40 億円 (2008 年度 )

5 会社紹介 - 製品群紹介 CLIPLINE DIN レール用端子台 COMBICON 基板用端子台 コネクタ PLUSCON 産業用防塵防水コネクタ TRABTECH サージ 誘導雷保護機器 INTERFACE 制御盤内電子機器 AUTOMATION Network, 自動化機器 One Stop Shopping が可能

6 PROFINET 概要

7 従来の Network の課題 情報系 Network 工場管理ホスト PC, サーバ Ethernet(TCP/IP,UDP) 制御系 Network FL-Net, CLK MELSEC-NET etc Fieldbus PROFIBUS, DeviceNet, CC-Link etc 生産ライン管理 監視制御 PC, IPC シーケンス制御 モーション制御 PLC, CNC, ロボットコントローラー 機器リモート I/O, インバータ, サーボ, HMI 汎用性のない専用ネットワーク 様々なネットワークトポロジ 互換性のない複数のプロトコル

8 今後の Network トレンド 情報系への浸透 工場管理ホスト PC, サーバ 生産ライン管理 監視制御 PC, IPC シーケンス制御 モーション制御 PLC, CNC, ロボットコントローラー データ量増加への対応 機器リモート I/O, インバータ, サーボ, HMI Ethernet によるシームレスなネットワークトポロジ 汎用性が高く 統一された Ethernet インターフェース Ethernet TCP/IP 標準との共存

9 PROFINET: 特長 OPEN な標準規格を採用 IEEE 準拠の標準電文フォーマットを使用 Standard Ethernet Frame Preamble Sync Source MAC Dest. MAC Priority Tagging Ethertype Frame ID Process Data Status Information FCS Ethernet の課題 リアルタイム性を確保 NRT リアルタイム性を求めないアプリへ RT FA 等に求められる高速性アプリへ IRT Motion Control 等に求められる超高速性アプリへ IT Service Ethernet Header Factory Automation PROFINET Motion Control 100ms NRT 10ms RT <1ms IRT PROFIBUS で実績のある Safety: PROFIsafe にも対応 Wireless にも対応

10 PROFINET: PROFINET RT PROFINET RT = PROFIBUS + X X = 高速性 + TCP/IPと混在可能な通信方式 + フレキシブルなワイヤリング 診断 + Fieldbusとのシームレスな統合が可能 + ネットワークの冗長化 ( 二重化 ) 全ての FA, PA に最適

11 PROFINET: PROFINET IRT PROFINET IRT = PROFINET + X X = PROFINET RT 以上の高速性 + ハードウェアによる通信帯域の保証 + 同期性のある通信 + 高速なネットワーク冗長化 Line for IRT IRT IRT IRT Line for TCP/IP & RT TCP/IP RT RT TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP RT Motion Control 等に最適

12 PROFINET まとめ One Cable Solution Flexible Wiring Redundancy TCP/IP Remote Access Safety Integration Wireless Integration Fieldbus Integration For All Market & Application

13 Phoenix Contact の PROFINET 製品

14 PROFINET 製品 : ラインアップ Ethernet Switch Remote I/O System Proxy/Gateway Wire & Connector Wireless

15 PROFINET 製品 : 製品レイヤー Ethernet Switch IP20 Remote I/O IP67 Remote I/O Connector/Cable インフラからフィールドまでを網羅

16 Ethernet Switch

17 産業用 Switch の要求事項 DIN レール取付 制御盤に容易に設置可能 供給電源 DC24V 制御電源をそのまま使用可能 動作温度範囲が産業スペック 0~55 から -45~75 まで OK 産業用ノイズ耐性を取得 EMC 指令 89/336/EEC 準拠 CE UL cul 等の標準国際規格を取得 全世界で使用可能 コンパクトデザイン 制御盤 I/O BOX の邪魔にならないスリムデザイン

18 産業用 Switch の役割 重要性 共有リソースとなる様々な機器を同じネットワーク内に形成する中核となるデバイス ネットワークの監視 管理する役割を果たしつつ 様々な機器が情報を共有し 相互通信できるようにする 産業用スイッチの使用により 産業用 Ethernet と親和性が高い

19 PROFINET 製品 : Switch 製品概要 製品種類 製品概要 Ethernet での用途 Managed Switch Unmanaged Switch Networkの監視 診断可能 Webにて簡単設定 RSTP, QoS, Multicast, VLAN MRP, LLDP, PROFINET IO 対応 産業用スペック ( 温度 電源 DINレール取付 EMC) Networkの分岐 拡張 光ポート付用意(M/C 不要 ) 産業用スペック ( 温度 電源 DINレール取付 EMC) Ethernet の幹線 Ethernet の幹線 支線

20 PROFINET 製品 : Switch ラインアップ Unmanaged Switch Managed Switch シリーズ SFN SFNB SFNT SF LM MCS SMCS MMS スリムデザイン フラットデザイン 光ポート付 電源二重化 広温度対応 多ポート (10~) 仕様 ギガビット対応 QoS 対応 マネージド機能 ( 冗長化 VLAN 等 )

21 Price PROFINET 製品 : Switch ポートフォリオ MM HS SMCS MCS LM SF SFN SFNT SFNB Function

22 PROFINET に適した機能 1 QoS QoS Quality of Service スイッチ内でのパケット転送優先度制御機能 IEEE802.1p にて定義されている優先度情報に従ってパケットの転送を行う Switch-1 Switch-2 Switch-3 PLC A I/O B I/O I/O I/O HMI PLC I/O HMI C D E F G H I Switch Low 4-7 High F A I B C D E G H Switch Low 4-7 High F A I D E G H Switch Low 4-7 High I A G H

23 PROFINET に適した機能 2 MRP MRP Media Redundancy Protocol IEC62439 として定義されているリング冗長化プロトコル ( part of a Profinet Standard 61158) IEEE802.1w で定義されている RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol) との相違は 1. 障害検知から回線切替までを 200ms 以内で実現 (RSTP= Max 3s) 2. 純粋なリング ( ループ ) トポロジのみの使用 ( メッシュトポロジは不可 ) 3. MRP Manager と MRP Client に分けられる MRP Client MRP Client MRP Manager MRP Client MRP Client

24 PROFINET に適した機能 3 LLDP LLDP - Link Layer Discovery Protocol IEEE 802.1ab で定義されている隣接する機器間で情報を交換 管理するプロトコル この機能により どのスイッチの どのポートに どのような機器が接続されているか等々を管理する事が可能となる P3 P1 P P1 P2 P3 P1 P1 P P1 P1 P

25 PROFINET に適した機能 4 PROFINET IO 対応 PROFINET IO 機能 Switch に GSD ファイルがあり Switch が PROFINET 機器として Master から認識される これにより PLC から Switch を I/O の一つと見なし Switch 自体の状態監視 管理 診断と Network の状態監視 管理 診断が可能となる PLC I/O I/O I/O Switch I/O I/O I/O

26 Remote I/O システム

27 Remote I/O System Inline シリーズ (IP20) Fieldline シリーズ (IP67) モジュール型固定型モジュール型固定型 Inline Modular Inline Block Fieldline Modular Fieldline Stand-alone Modbus TCP

28 Remote I/O System 全てのアプリケーション / 環境を満足できる製品を用意

29 Remote I/O しかしながら ネットワーク I/O の通信サイクルタイムが コントローラーの処理サイクルタイムに対し数倍掛かってしまう事が システム全体のボトルネックであるのが現状 Phoenix Contact はこの課題を克服するべく 世界最速の高速リモート I/O を 発表します

30 Fast Robust Easy ALL NEW Remote I/O System

31 Fast Robust Easy Remote I/O Axioline

32 Remote I/O Axioline Fast: 高速

33 Axioline: Fast 高速性 : 高速なリアクションタイム ネットワークサイクルタイムバスカプラ変換時間 Axio バックプレーンサイクルタイム I/O 更新時間 : PROFINETサイクルタイム : 0μs : 2μs + 1μs モジュール数 : モジュール仕様に準拠 0μs 7μs = 2μs + 5 1μs 通信カプラ Digital In Digital In Digital In Digital Out Digital Out Synchronous Reaction Time 100μs 4 100μs 10μs 1μs

34 Axioline: Fast リアクションタイム : ベンチマークテスト テスト条件 PROFINET RT PLC: SIEMENS 社製 (CPU319-3 PN/DP) IO 構成デジタル入力 64 点, デジタル出力 64 点, アナログ入力 8 点, アナログ出力 8 点 測定項目リアクションタイム Input のリアクションタイム Output のリアクションタイム 基本条件各 IO システム最短サイクルで設定

35 リアクションタイムについて Axioline: Fast Bus Coupler Conversion Time Bus Coupler Conversion Time Local Bus Cycle Input Filter CPU Local Bus Cycle Output Delay PROFINET RT Cycle Input Output Time Input Reaction Time Output Reaction Time Reaction Time

36 Axioline: Fast ベンチマークテスト結果 - リアクションタイム Axioline 320μs~990μs!! Inline 2Mbit Inline 500kbit 他社 A 他社 B 他社 C Reaction Time (ms)

37 Axioline: Fast ベンチマークテスト結果 Input リアクションタイム Axioline 8μs~258μs!! Inline 2Mbit Inline 500kbit 他社 A 他社 B 他社 C Reaction Time (ms)

38 Axioline: Fast ベンチマークテスト Output リアクションタイム Axioline? Inline 2Mbit Inline 500kbit 他社 A 他社 B 他社 C Reaction Time (ms)

39 Axioline: Fast ベンチマークテスト Output リアクションタイム Axioline 30μs~40μs!! Inline 2Mbit Inline 500kbit 他社 A 他社 B 他社 C Reaction Time (ms)

40 Robust: 堅牢 Axioline: Robust

41 Axioline: Robust 現在 検討中の新 EMC 指令ノイズエミッションに対応 industry amplitude Living area Axioline frequency I/O からのノイズ発生が非常に低い

42 Axioline: Robust 耐衝撃性一般的な衝撃テスト (EN ) に加え 連続して衝撃を与えるパーマネントショックテスト (EN ) も準拠 過酷な振動 / 衝撃があるアプリケーションでも使用可能 産業用途に適した樹脂材を使用 広い動作保証温度 -25 ~60 全ての標準的な国際規格に対応

43 Axioline: Easy Easy: 簡単

44 簡単な設置とワイヤリング Axioline: Easy

45 簡単な設置とワイヤリング Axioline: Easy PIT(Push In Terminal) 技術を採用 差し込むだけでの結線完了 ワイヤリング作業時間が劇的に向上 端子台部がコネクタ方式 メンテナンスや取替え時に配線作業なくコネクタの脱着のみで対応可能

46 Axioline: Easy 簡単な電源供給 (Bus I/O モジュール電源 )

47 Axioline: Easy 簡単な I/O チェック アドレスチェック モジュール構成チェック I/O テスト データのロギング On/Offline 時のパラメータ設定 Online 時のモジュール診断 Ethernet Axioline USB

48 Axioline Fast Robust Easy fastest I/O for PROFINET

49 その他 PROFINET, PROFIBUS 関連製品 PROFIBUS Converter/Repeater Power Supply/ DC24V UPS Surge Protection Device Connector/Cable/Fiber

50 まとめ Phoenix Contact は PROFINET におけるネットワークの中核となる Ethernet Switch と高速リモート I/O を提供致します PROFINET のみならず PROFIBUS 製品もご用意 過去資産の有効活用が可能な製品を取り揃えてます Network 製品のみならす 制御盤内部品もトータルで提供しており 制御盤のスリム化 輸出案件時のサポートが可能です 日本設立 25 年 国内に 6 ヵ所の営業拠点がある 国内市場に根付いた製品 技術サポートをしているメーカーです

51 Phoenix Contact 社の PROFINET 採用事例

52 採用事例 : 自動車産業 (Audi( Audi) PROFINET の採用理由 標準化された産業用 Ethernet 簡単な診断 ( ネットワーク 機器 ) Safety Integration Wireless Integration 従来のFieldbusとの統合敷設の簡便化光ネットワーク化が容易

53 採用事例 : 船内ネットワーク PROFINET の採用理由 標準化された産業用 Ethernet 簡単な診断 ( ネットワーク 機器 ) 冗長化機能船級取得品を幅広く用意 Wireless Integration ITとの統合が容易

54 採用事例 : 水処理システム PROFINET の採用理由 標準化された産業用 Ethernet 簡単な診断 ( ネットワーク 機器 ) 冗長化機能 Wireless Integration TCP/IPによるリモートアクセス ITとの統合が容易

55 展示ブースに製品展示を始め カタログ等を用意しておりますので 是非ともお立ち寄り下さい

56 Thank you for your attention! ご清聴ありがとうございました