本書ではフィールドネットワーク対応製品を使用してネットワークを構築するにあたり事前に検討しておくべき事項や敷設現場での確認事項敷設に当たっての注意事項を示します本書をフィールドネットワークのスムーズな構築のためにご活用いただければ幸いです改定履歴副番改定内容発行年月 A 初版

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きよあつちゃわんや
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2 本書ではフィールドネットワーク対応製品を使用してネットワークを構築するにあたり事前に検討しておくべき事項や敷設現場での確認事項敷設に当たっての注意事項を示します本書をフィールドネットワークのスムーズな構築のためにご活用いただければ幸いです改定履歴副番改定内容発行年月 A 初版 2010 年 6 月 B コネクタとケーブルの結線および敷設時の注意事項を下記へ追加, 修正 1 ネットワークの敷設手順 2.1 ネットワーク構成の概要 3 接続機器の選定 3.1 ケーブル 4.1 配線長 4.3 コネクタとケーブル結線および注意事項 RJ45 コネクタコネクタ結線の注意事項 5.1 敷設時の留意事項付録 A1. FA 用ケーブルの導体構造付録 A2. ピン端子高さ (Crimp eight) 付録 A3. コネクタ変形 2017 年 3 月 M12コネクタについて下記へ追加 2.1 ネットワーク構成の概要 2.3 ネットワーク仕様 3.2 コネクタ 3.3 中継コネクタ M12 コネクタ 5.1 敷設時の留意事項 1

3 目次第 1 章ネットワークの敷設手順... 3 第 2 章ネットワーク仕様ネットワーク構成の概要ネットワーク構成ネットワーク仕様トポロジー温度による影響... 7 第 3 章接続機器の選定ケーブルコネクタ中継コネクタレイヤ2スイッチ... 9 第 4 章配線の確認配線長コネクタの数コネクタとケーブル結線および注意事項伝送特性第 5 章取り付けと配線敷設時の留意事項接地方法付録 A1. FA 用ケーブルの導体構造 A2. ピン端子高さ (Crimp eight) A3. コネクタ変形

4 第 1 章ネットワークの敷設手順フィールドネットワークの敷設手順を下図に示しますシステム設計に際しては, 本書全体の注意事項を確認してください開始伝送路設計イーサネットケーブル選定機器間ケーブル長の確認カスケード接続段数の選択第 2 章ネットワーク仕様フィールドネットワークの仕様を満足するか NO YES 機器の準備第 3 章接続機器の選定敷設工事第 5 章取り付けと配線配線の確認第 4 章配線の確認問題あり? YES NO 終了図 1 敷設手順 3

5 第 2 章ネットワーク仕様 2.1 ネットワーク構成の概要フィールドネットワークの構成要素局 : フィールドネットワークで接続され局番 0~253 が設定可能な機器以下の局種別がありますマスタ局制御情報 ( パラメータ ) を持ちサイクリック伝送を管理するノードローカル局マスタ局および他のローカル局と n:n のビットデータ及びワードデータのサイクリック伝送とトランジェント伝送が可能でリモート I/O 局を除くスレーブ局とトランジェント伝送が可能であるノードトランジェント伝送においてはサーバ機能とクライアント機能を持ちますインテリジェントデバイス局マスタ局と 1:n のビットデータ及びワードデータのサイクリック伝送とトランジェント伝送が可能でリモート I/O 局を除くスレーブ局とトランジェント伝送が可能であるノードトランジェント伝送においてはサーバ機能とクライアント機能を持ちますリモートデバイス局マスタ局と 1:n のビットデータ及びワードデータのサイクリック伝送とトランジェント伝送が可能でリモート I/O 局を除くスレーブ局とトランジェント伝送が可能であるノードトランジェント伝送においてはサーバ機能を持ちますリモート IO 局マスタ局と 1:n のビットデータのサイクリック伝送が可能であるノードスレーブ局マスタ局以外の局 ( ローカル局リモート I/O 局リモートデバイス局インテリジェントデバイス局 ) の総称です接続ケーブル : コネクタ : 中継コネクタ : レイヤ 2 スイッチ : ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) 準拠のケーブルを使用します ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) 準拠の RJ45 コネクタを使用しますまたは IEC 準拠 X-Coding の 8 極仕様の M12 コネクタを使用しますケーブルとケーブルを接続する場合に使用し装置の独立性, 保守性, 耐環境性を確保することができますまた, 機器のコネクタ接続部へのストレスを軽減するため, 盤内配線に撚り線ケーブルを使用し, 盤外配線に単線ケーブルを用いる場合に使用します (5.1 敷設時の留意事項を参照してください ) 複数のイーサネットポートを持ちデータリンク層の処理でフレームの転送を行う中継装置ですスイッチング UB と呼ばれることもありますレイヤ 2 スイッチを使用することでスター型配線することが可能ですまたライン型配線とスター型配線を混在させる事も可能です 4

6 2.2 ネットワーク構成フィールドネットワークの局はネットワーク番号と局番で指定されます各ネットワークはネットワーク番号で識別され中継局によりネットワーク間で通信データが中継され異なるネットワークにつながった局同士の交信が可能になりますネットワーク番号 1 マスタ局局番 0 マスタ局局番 0 ネットワーク番号 2 スレーブ局局番 2 スレーブ局局番 1 中継局スレーブ局局番 1 スレーブ局局番 2 スレーブ局局番 3 ネットワーク番号 3 スレーブ局局番 4 マスタ局局番 0 中継局スレーブ局局番 2 スレーブ局局番ネットワーク仕様図 2 ネットワーク構成フィールドネットワークは物理層およびデータリンク層に IEEE802.3(1000BASE-T) の技術を使用したイーサネットベースのネットワークですフィールドネットワークのケーブル敷設に係わる通信仕様を表 1 に示します表 1 通信仕様項目仕様通信速度 1Gbps 最大ネットワーク数ネットワークのマスタ局 1 台接続ノード数スレーブ局 253 台ケーブル仕様 IEEE BASE-T 規定ケーブル ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) に準拠の 4 ペア平衡型シールドケーブル二重シールドタイプを推奨コネクタ仕様 ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) に準拠のシールド付き RJ45 コネクタ IEC に準拠の X-Coding の 8 極仕様の M12 コネクタ機器間ケーブル長最長 100m (ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) に準拠 ) 5

7 2.4 トポロジーフィールドネットワークのトポロジーはラインスターおよびリングですスター配線はレイヤ 2 スイッチを用いますラインとスターは混在可能ですラインインテリジェントデバイス局マスタ局ローカル局インテリジェントデバイス局ローカル局ローカル局マスタ局ローカル局スターレイヤ 2 スイッチインテリジェントデバイス局インテリジェントデバイス局ローカル局マスタ局インテリジェントデバイス局インテリジェントデバイス局ラインスター混在レイヤ 2 スイッチインテリジェントデバイス局ローカル局マスタ局ローカル局インテリジェントデバイス局リングインテリジェントデバイス局ローカル局 6

8 2.5 温度による影響フィールドネットワークは使用される温度環境 ( ケーブル敷設環境 ) によって最大機器間長が異なります表 2 を目安に機器間のケーブル長を決めてください詳細は4.4 項挿入損失の計算式にて機器間の挿入損失を算出し規定値以内であることを確認してください表 2 温度環境と最大機器間長 ( 例 ) ケーブルの周囲温度 ( ) 最大ケーブル長 L[m] 最大機器間長 [m] ( 図 3 のパッチコードを含むチャネル ) 参照規格 ( ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1 Annex G ) 条件 ) 表 2 は図 3 のように 10m パッチコードまたは機器コード類 (20 環境下 ) を含むチャネルを仮定しています機器パッチコード中継コネクタケーブル中継コネクタパッチコード機器 5m L[m] 5m 図 3 温度環境とチャネル構成図 7

9 第 3 章接続機器の選定 CLPA の試験に合格した推奨品をご使用いただくことをお勧めいたしますまたケーブルとコネクタの選定においては電線導体サイズ (AWG) 導体構造( 単線撚り線 ) 絶縁体外径ケーブル外径寸法シールド Category 等について適正な組み合わせであることを確認してください詳細につきましては4.3.3 コネクタ結線の注意事項を参照してください 3.1 ケーブルフィールドネットワークでは ANSI/TIA/EIA 規格に準拠したイーサネットケーブル (Category5e 以上 ) をご使用いただけます表 3 フィールドネットワーク推奨ケーブル仕様項目ケーブル種別準拠規格仕様 4 ペア平衡型シールドケーブル二重シールドタイプ ANSI/TIA/EIA-568B(Category5e) 心線数 8 心 (4 対撚 ) 二重遮蔽アルミテープ軟銅線編組断面例導体テープ第 1 心線第 2 心線心線識別 ( 絶縁体色 ) 第 1 心線第 2 心線青白 / 青橙白 / 橙緑白 / 緑茶白 / 茶ケーブル外被二重遮蔽注 ) 長い距離を配線する場合は 24AWG 以上の単線導体のケーブルを使用してください詳細は第 4 章を参照してください短い距離を配線する場合はコネクタ接続部へのストレス回避のため柔軟性があり取り回しやすい撚り線導体ケーブルや可動ケーブルの使用を推奨します第 5 章 1 節および付録 A1. FA 用ケーブルの導体構造を参照してください工場内での特殊な環境( 例 : 耐熱耐油可動部等 ) で敷設経路を構築される場合には環境面に配慮された部材を選定してください各部材の耐環境性については各メーカの仕様をご確認してください 3.2 コネクタ ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) 準拠のシールド付の RJ45 コネクタを使用してください M12 コネクタの場合は IEC 準拠の X-Coding の 8 極仕様のコネクタを使用してください 8

10 3.3 中継コネクタ ANSI/TIA/EIA-568-B(Category 5e) の RJ45 ジャックの仕様に準拠した中継コネクタを使用してください M12 コネクタの場合は IEC 準拠の中継コネクタを使用してくださいまたシールド付の中継コネクタを使用してください 3.4 レイヤ2スイッチフィールドネットワークでは以下の条件を満たすレイヤ2スイッチを使用してくださいリピータ UB は使用できません (1) IEEE BASE-T 規格に準拠 (2) オート MDI/MDI-X 機能を搭載 (3) オートネゴシエーション機能を搭載レイヤ2スイッチの台数の目安レイヤ2スイッチの台数 =A i 台目のレイヤ2スイッチのレイテンシ (μ 秒 )=Bi スレーブ局の台数 =C j 台目のスレーブ局のレイテンシ (μ 秒 )=Dj ( 目安 1.5μ 秒 ) マスタ局のトークン監視時間 (NetWatchTimer) の値 (μ 秒 )=E ( 目安 1 500μ 秒 ) としてレイヤ2スイッチは以下の式を満たす台数以内で設置してください ( レイヤ 2 スイッチの全台数のレイテンシ + スレーブ局の全台数のレイテンシ + 伝送路遅延 ) 2+ トークン保持時間 A C =(ΣBi + ΣD j μ 秒 (A+C) ) μ 秒 ( 最大値 ) E i=1 j=1 計算例例えばレイヤ 2 スイッチの台数 = A = 20 i 台目のレイヤ 2 スイッチのレイテンシ = Bi = 8.0μ 秒スレーブ局の台数 =120 台 j 台目のスレーブ局のレイテンシ =Dj=1.5μ 秒マスタ局のトークン監視時間 (NetWatchTimer) の値 (μ 秒 )=E=1 500μ 秒の場合 =(Σ8.0μ 秒 + Σ1.5μ 秒 μ 秒 (20+120) ) μ 秒 i=1 j=1 = μ 秒 1 500μ 秒 (=E) なのでレイヤ 2 スイッチは 20 台設置可能です注意事項レイヤ2スイッチのレイテンシはレイヤ2スイッチの機種のみでなくシステム構成や異常局の有無によっても変化します実運用に入る前に実システムに近い環境にてテストされることをお勧めします 9

11 第 4 章配線の確認フィールドネットワークの機器と機器 ( あるいはレイヤ 2 スイッチを使用している場合はレイヤ 2 スイッチ ) との間の配線は ANSI/TIA/EIA-568-B Category 5e に従う必要があります敷設の際には以下の事項を確認してください 1 配線長 2 コネクタの数 3 コネクタ ( プラグジャック ) とケーブルの結線 4 伝送特性 4.1 配線長フィールドネットワークにおける機器間の物理的な配線長の仕様は最大 100m です ( 機器とはフィールドネットワーク機器やレイヤ 2 スイッチ等を意味しますケーブル同士をつなぐコネクタ等の受動部品は機器には含まず配線の一部とみなします ) 配線仕様を規定している ANSI/TIA/EIA-568-B 規格においてはこの機器間の配線のことをチャネル (Channel) と呼びケーブルやコネクタを組み合わせた状態を想定してケーブル単体コネクタ単体の伝送特性とは別にチャネルの伝送特性を規定しています図 4 の例では機器間をつなぐチャネルが計 5 箇所あり各々のチャネルの配線長が 100m 以下であること及び各々のチャネルが伝送特性規定を満たすことが要求されていますフィールドネットワーク機器フィールドネットワーク機器フィールドネットワーク機器レイヤ 2 スイッチチャネル 100m 以下チャネル 100m 以下チャネル 100m 以下撚り線導体ケーブル中継コネクタ単線導体ケーブル中継コネクタ撚り線導体ケーブルフィールドネットワーク機器チャネル 100m 以下図 4 配線長フィールドネットワーク機器チャネル 100m 以下機器間の配線即ち各々のチャネルの伝送特性がチャネルの規格値を満足する必要がありケーブルの種類や周囲温度によっては 100m まで伸ばせない場合があります特に使用する配線部品 ( ケーブルコネクタ ) の挿入損失や遅延時間の総量がチャネルの規格値以下である必要があります詳細については 4.4 項を参照してください特に以下の場合には注意が必要です撚り線導体のケーブルの場合撚り線導体のケーブルは一般に挿入損失が大きく 100m 延線した場合にはチャネルの挿入損失の規格を満たさない事があります 10

12 ANSI/TIA/EIA-568-B Category 5e においては単線導体のケーブル 90m と撚り線導体のケーブル 10m を組み合わせた状態を想定してチャネルの規格値を定めています撚り線導体のケーブルは単線導体のケーブルに比べ挿入損失が大きくなるため伝送可能距離は短くなります詳細についてはケーブルメーカへ確認してください長い距離を配線する場合には単線導体のケーブルを使用してください導体サイズが細い場合一般に 24AWG(0.5mm) より細い導体の場合には挿入損失が大きく伝送可能距離が短くなります可動部用など特殊なケーブルの場合ケーブルメーカが提示する伝送特性 ( 特に挿入損失遅延時間 ) 及び伝送可能距離をご確認の上御使用ください複数のケーブルをつなぎ合わせて使用している場合例えば盤内に機器が設置されており盤内に短いケーブルが使用されている場合にはこの盤内のケーブルの長さ挿入損失遅延時間も考慮に入れる必要がありますまた中継コネクタ ( ジャック-ジャック ) 等を用いてケーブルを複数つなぎ合わせている場合には機器から機器の間の全てのケーブルコネクタの挿入損失遅延時間を考慮に入れる必要があります周囲温度が高い場合温度が高くなるとケーブルの挿入損失が大きくなり伝送可能距離が短くなります一般的なシールド付ケーブルの例として 1 あたり約 0.2% 挿入損失が増加しますケーブルの挿入損失は通常 20 時の値を仕様としており部分的にでもケーブルが高温になる場合には温度が上がった状態にて規定の挿入損失を満たすようにしなければなりませんまた 20 時にてチャネルの規格値に対し余裕がないと周囲温度の変化により挿入損失の規格値を超えてしまう恐れがあります高温時のケーブルの挿入損失についてはケーブルメーカの温度係数の仕様を基に算出してください 4.2 コネクタの数い 1 つのチャネルの中のコネクタの数は 4 個以下としてください但し以下の条件に注意してくださいチャネルの両端の機器につながる部分のプラグは数に含めませんケーブル同士が中継される部分のプラグジャックの 1 組を 1 個と数えコネクタの数が 4 個以下となるようにしてください中継コネクタ ( ジャック - ジャック ) を使用している場合には中継コネクタ 1 個でコネクタ数は 2 個と計算してくださ 11

13 4.3 コネクタとケーブル結線および注意事項結線加工が不十分であると M12 コネクタの防水性能が低下したりケーブルとコネクタの接触不良などによる通信不良が生じやすくなるためコネクタメーカ指定の加工手順に従い充分に注意して作業してください RJ45 コネクタケーブルとコネクタ ( プラグジャック ) を結線する際には ANSI/TIA/EIA-568 規格に定められた結線方法ならびにコネクタメーカが指定する結線方法作業手順に従ってください ANSI/TIA/EIA-568 規格では下記に示す T568A,T568B の 2 パターンの結線方法を指定していますこれ以外の結線方法では誤配線のもととなりまた所定の伝送特性が得られず通信不能となる可能性が高くなります対 2 対 3 対 1 対 4 対 3 対 2 対 1 対白 / 緑白 / 橙白 / 青白 / 茶緑青橙茶白 / 橙白 / 緑白 / 青白 / 茶橙青緑茶 T568A 結線 T568B 結線図 5 RJ45 コネクタ ( プラグ ) への結線方法特別な指定のない限りケーブルの両端では同一結線 ( ストレートケーブル ) とすることをお勧めします M12 コネクタ IEC の規格に準拠した M12 コネクタへの結線方法に関しては以下図表を参考にしてください RJ45 コネクタと M12 コネクタでは結線ピン配列が多少異なる為ご注意くださいメス側オス側図 6 M12 (X-coding) コネクタ 12

14 表 4 M12 コネクタへの結線方法対比表 (RJ45/M12) ケーブル配色ケーブル配色 RJ45 結線ピン番号 M12(X-Coding) 結線 (T568A) (T568B) ピン番号白 / 緑白 / 橙 1 1 緑橙 2 2 白 / 橙白 / 緑 3 3 青青 4 8 白 / 青白 / 青 5 7 橙緑 6 4 白 / 茶白 / 茶 7 5 茶茶コネクタ結線の注意事項結線加工が不十分であると M12 コネクタの防水性能が低下したりケーブルとコネクタの接触不良などによる通信不良が生じやすくなるためコネクタメーカ指定の加工手順に従い下記の事項に充分に注意して作業してくださいまた電線導体サイズ (AWG) 導体構造( 単線撚り線 ) 絶縁体外径ケーブル外径寸法シールド Category 等についてケーブルとコネクタが適正な組み合わせであることを確認してくださいケーブル導体構造ケーブルは単線と撚り線に分類されコネクタにも単線用撚り線専用併用のタイプがあり組み合わせが適切であることを確認してください単線のケーブルと撚り線専用のコネクタなど使用できない組み合わせがあります付録 A1. FA 用ケーブルの導体構造を参照ケーブル外径ケーブル外径寸法とコネクタとの組合せが適切であることを確認してください外径寸法範囲が適正でない場合コネクタの破損やケーブル保持強度が低下する場合がありますシールドおよびシールド線の処理コネクタメーカの加工手順に従ってコネクタのシールドとケーブルのシールド線をしっかり接続してくださいピン端子高さ (Crimp eight) ピン端子を押し込むタイプの RJ45 コネクタではピン端子高さ (Crimp eight) が均一であり規定値内であることが重要です規定値外では通信不良の原因となります付録 A2. ピン端子高さ (Crimp eight) を参照 13

15 専用工具コネクタメーカ指定の専用工具がある場合は必ず使用してください専用工具を使用しないと正常な結線ができない場合がありますまた専用工具の劣化や破損によっても正常な結線ができなくなる場合があるため専用工具の定期点検を実施してくださいコネクタの再加工コネクタの再加工は推奨しません再加工した場合コネクタの変形や破損等により通信異常が発生する場合があります 4.4 伝送特性機器と機器の間の配線は ANSI/TIA/EIA-568-B Category 5e 規格のチャネルの伝送特性規格を満たす必要があります Category 5e 規格を満たす配線部材 ( ケーブルコネクタ ) を用いて配線しても施工方法が不適切な場合にはチャネルでの伝送特性規格を満たさない可能性があります配線が完了したらフィールドテスタを用いて測定し規格値を満たしているか確認することを推奨します Category 5e 規格において規定されている主な伝送特性には以下の項目があります規格値の詳細については ANSI/TIA/EIA-568-B Category 5e 規格を参照ください挿入損失 (Insertion loss, IL) 近端漏話減衰量 (Near end crosstalk, NEXT) 電力和近端漏話減衰量 (Power sum near end crosstalk, PSNEXT) 等レベル遠端漏話減衰量 (Equal level far end crosstalk, ELFEXT) 電力和等レベル遠端漏話減衰量 (Power sum equal level far end crosstalk, PSELFEXT) 反射減衰量 (Return loss, RL) 遅延時間 (Propagation delay) 遅延時間差 (Delay skew) このうち挿入損失と遅延時間については配線に使用されているケーブルコネクタの仕様値から概算で求めることが可能であり特にケーブルを規格上限の 100m に近い長さで使用する場合や可動部用や導体サイズの小さいケーブルといった特殊なケーブルを使用する場合周囲温度が特に高くなる環境下で使用する場合には配線しようとしている構成及び周囲温度でチャネルの規格値を満足するかどうかをあらかじめ確認しておく必要がありますもし計算上チャネルの規格値に満たない場合にはレイアウトの見直しにより配線の総長を短くする可動部用や導体サイズの小さいケーブルを使用する長さを可能な限り短くする挿入損失や遅延時間のより小さいケーブルを使用するなどによりチャネルの規格値を満たすようにしてくださいこれが不可能な場合には途中にレイヤ 2 スイッチ等を挿入する事などを検討してくださいまた挿入損失遅延時間以外の項目についてはケーブルコネクタの仕様値から簡単に算出する事は不可能でありフィールドテスタ等の測定器を用いて測定を行なう事が必要です 14

16 遅延時間の概算方法 2 種類のケーブルを用い複数個のコネクタ ( プラグ + ジャック ) で接続している場合ケーブル 1 の 100m あたりの 10Mz における遅延時間 Delaycable1 (ns/100m) ( 通常 545ns/100m 以下です ) ケーブル 2 の 100m あたりの 10Mz における遅延時間 Delaycable2 (ns/100m) ケーブル 1, ケーブル 2 各々の総長 Lcable1, Lcable2 (m) コネクタ ( プラグ + ジャック ) の遅延時間 Delayconn (ns) ( 通常 2.5ns 以下です 2.5ns として計算してください ) コネクタの個数 n チャネル ( 機器から機器の間の配線 ) の遅延時間 Delaychannel (ns) Delay channel = Delay cable1 L cable1 / Delay cable2 L cable2 / Delay conn n ( 式 A) 上記で求めたチャネルの遅延時間がチャネルの規格値 (555ns) 以下であることを確認してください例として単線導体ケーブル ( ケーブル 1) と遅延時間の大きい特殊なケーブル ( ケーブル 2) を組み合わせて使用する場合の計算例を示しますケーブル 1 の 100m あたりの 10Mz における遅延時間 Delaycable1 = 545(ns/100m) ケーブル 2 の 100m あたりの 10Mz における遅延時間 Delaycable2 = 600(ns/100m) コネクタ ( プラグ + ジャック ) の遅延時間 Delayconn = 2.5(ns) コネクタの個数 n=4 チャネル ( 機器から機器の間の配線 ) の遅延時間 Delaychannel (ns) Delay channel = 545 L cable1 / L cable2 / 例 1 ケーブル 1 の総長 80m ケーブル 2 の総長 3m のとき Delay channel = / / = 464 (ns) チャネルの遅延時間規格値 555ns 以下を満たしており使用可例 2 ケーブル 1 の総長 40m ケーブル 2 の総長 60m のとき Delay channel = / / = 588 (ns) チャネルの遅延時間規格値 555ns 以下を満たさず使用不可尚チャネルの遅延時間は ANSI/TIA/EIA-568-B Category 5e 規格に規定された遅延時間 (545ns/100m) を満たすケーブルを合計 100m 使用しコネクタ ( 遅延時間 2.5ns) を 4 箇所使用した場合に丁度チャネルの規格値である 555ns となるようになっており遅延時間が大きな特殊なケーブルを使用しない場合には遅延時間の計算は必要ありません 15

17 挿入損失の概算方法 2 種類のケーブルを用い複数個のコネクタ ( プラグ + ジャック ) で接続している場合ケーブル 1 の 100m あたりの挿入損失 ILcable1 (db/100m) ケーブル 2 の 100m あたりの挿入損失 ILcable2 (db/100m) ケーブル 1 ケーブル 2 各々の総長 Lcable1, Lcable2 (m) コネクタ ( プラグ + ジャック ) の挿入損失 ILconn (db) コネクタの個数 n チャネル ( 機器から機器の間の配線 ) の挿入損失 ILchannel (db) IL channel = IL cable1 L cable1 / IL cable2 L cable2 / IL conn n ( 式 B) ケーブルの挿入損失の温度換算式ケーブル 1 の 20 における 100m あたりの挿入損失 ILcable1,20 (db/100m) ケーブル 1 の挿入損失の温度係数 k cable1 (%) ケーブル温度 t ( ) t( ) におけるケーブル 1 の 100m あたりの挿入損失 ILcable1,t (db/100m) IL cable1,t = IL cable1,20 (1+ (t-20) k/100) ( 式 C) よって t におけるチャネルの挿入損失を求める時には ( 式 B) の IL cable1, IL cable2 のかわりに ( 式 C) で求められる IL cable1,t, IL cable2,t を用いて計算してください上記で求めたチャネルの挿入損失がチャネルの規格値以下であることを確認してください本来は 1Mz~ 100Mz の全帯域においてチャネルの規格値を満たす必要がありますが概略判断の方法としては通常 100Mz における挿入損失で判断することが出来ます例として単線導体ケーブル ( ケーブル 1) と撚り線導体ケーブル ( ケーブル 2) を組み合わせて使用し周囲温度が 60 まで上昇する場合の計算例を示しますケーブル 1 の 100Mz 20 における 100m あたりの挿入損失 ILcable1,20 = 22.0(dB/100m) ケーブル 1 の挿入損失の温度係数 k cable1 = 0.2(%) ケーブル 2 の 100Mz 20 における 100m あたりの挿入損失 ILcable2,20 = 26.4(dB/100m) ケーブル 2 の挿入損失の温度係数 k cable2 = 0.2(%) ケーブル温度 t =60( ) コネクタ ( プラグ + ジャック ) の 100Mz における挿入損失 ILconn = 0.4(dB) コネクタの個数 n=4 チャネル ( 機器から機器の間の配線 ) の 100Mz における挿入損失 ILchannel (db) IL channel = (22.0 (1+(60-20) 0.2/100)) L cable1 / (26.4 (1+(60-20) 0.2/100)) L cable2 / = L cable1 / L cable2 / 例 1 ケーブル 1 の総長 80m ケーブル 2 の総長 3m のとき IL channel = / / = (db) チャネルの 100Mz における挿入損失規格値 24dB 以下を満たしており使用可例 2 ケーブル 1 の総長 50m ケーブル 2 の総長 40m のとき IL channel = / / = (db) チャネルの 100Mz における挿入損失規格値 24dB 以下を満たさず使用不可尚以上はあくまでも概略判断の方法であり種々の理由により実際にチャネルの挿入損失を測定した値と合致するとは限りません挿入損失規格に対し余裕を持つようにケーブル長を設定してくださいまた配線後には実際の使用条件下にてフィールドテスタ等の測定器を用いて測定し余裕があることを確認する事をお薦めします 16

18 第 5 章取り付けと配線 5.1 敷設時の留意事項敷設経路について敷設経路にはできるだけダクト又はケーブルラックを使用してください電線管などの管路の場合はコネクタブーツ等の寸法を考慮した管径を選定してくださいまた管路途中にプルボックスを設ける場合はケーブルの許容曲げ半径を満足するものを選定してください敷設経路はできるだけ専用としてください敷設は水や油などの侵入適応周囲温度外の高低温などのない経路としてください工場内での特殊な環境で敷設経路を構築される場合には環境面に配慮された部材を選定ください例 : 耐熱耐油可動部等各部材の耐環境性については各メーカの仕様をご確認くださいケーブル最小曲げ半径各ケーブルメーカの仕様をご確認の上最小曲げ半径を守って使用してください最小曲げ半径とはケーブル固定後長時間にわたって特性を保証できる半径です最小曲げ半径以下で無理に使用すると伝送性能の低下やケーブル断線等が発生する可能性があります許容張力ケーブルには出来る限り張力を掛けないでくださいコネクタ抜けケーブル断線の恐れや伝送性能を満足出来なくなる可能性が有ります敷設時 : やむを得ず張力が掛かる場合はケーブルの許容張力内で使用してください ( ケーブルメーカに確認してください ) 固定時 : ケーブルに張力が加わらないよう配線長固定方法に注意してくださいノイズ対策上の留意点誘導ノイズを防止するために動力線と信号線は極力離して敷設してください高圧機器が設置されている盤内への取り付けは避けてくださいノイズを発生しやすい機器にはサージキラーを取り付けてくださいケーブル側圧ワイヤプロテクタ等のケーブル保護材や配管へのケーブル詰め込みすぎ挟み込みまた結束バンドの締め付けすぎ等による側圧を掛けないでください伝送性能を満足出来なくなる可能性が有りますコネクタの取扱い接続前のコネクタに側圧や衝撃などの外力を与えないように注意してください特に RJ45 プラグの端子部は金属部プラスチック樹脂部ともに変形しやすいため取扱いに注意が必要です変形したコネクタで接続すると接続不良による誤動作や機器側の接続部を破損させる危険性がありますコネクタに外力が加わった可能性がある場合使用前に変形が無いかを確認してください付録 A3. コネクタ変形を参照コネクタ接続部へのストレスコネクタ接続部にストレスが加わらないようにしてくださいケーブルの重さ首曲げネジリ揺れ移動不注意による引っ張りなどによりコネクタ接続部にストレスが加わるとユニットやコネクタの破損接続不良による誤動作経年的に発生する通信不良の原因となりますまた単線導体ケーブルは導体が硬いためコネクタ接続部にストレスがかかり易くなる場合がありますさらに短い距離を配線する場合コネクタ接続部にストレスがかかり易くなります短い距離を配線する場合柔軟性があり取り回しやすい撚り線導体ケーブルや可動ケーブルの使用を推奨します 17

19 M12 コネクタの防水性能についてユニットのマニュアル等を確認してください可動部への配線について可動部に配線される場合は可動部専用のケーブルを使用してください又早期断線を防止するため配線時は下記に注意してくださいケーブルの最小曲げ半径等の屈曲特性についてメーカに確認するケーブルに折り曲げキンクねじれを加えないケーブルシースに外傷を与えないケーブル固定箇所は最小にするケーブルが動く箇所で無理に固定しない最適な長さで配線するその他ケーブルの接続は接続する機器の電源と通信電源が全て OFF の状態で行ってください 18

20 5.2 接地方法各ユニットの接地 (FG の接地 ) は専用接地または共用接地としてください接地工事は D 種接地 ( 第三種接地 ) してください ( 接地抵抗 100Ω 以下 ) CC-Link IE フィールトネットワーク機器他の機器 CC-Link IE フィールトネットワーク機器他の機器 CC-Link IE フィールトネットワーク機器他の機器 D 種接地 D 種接地 D 種接地専用接地可共用接地可共通接地不可図 7 図 8 図 9 接地用電線はできるだけ太い線(2mm 2 以上 ) を使用してくださいまた接地点とシーケンサ間の距離をできるだけ近づけて接地線を短くしてください接地に関する補足説明 (1) 接地の種類についてフィールドネットワーク対応製品 ( 機器 ) の接地をその目的別に分類すると接地の種類は 1. 感電や漏電からの人身保護を目的とする保護接地 2. 通信の信頼性を確保するための機能接地に大別されますフィールドネットワーク用ケーブルのシールド線の接地は通信の信頼性を確保するための機能接地です保護接地端子の表示機能接地端子の表示 (2) 接地方法補足保護接地機能接地は専用接地 ( 図 7) とするか接地点までを各々個別に敷設する共用接地 ( 図 8) としてください共通接地 ( 図 9) の場合保護接地から機能接地にノイズが進入しフィールドネットワークの通信が不安定になる可能性あります特にインバータサーボ等の駆動機器の保護接地と機能接地 ( フィールドネットワーク用ケーブルのシールド線 ) を共通接地すると通信が不安定となる可能性が大きくなります 1 機能接地の接地線には直径 1.6mm 以上または 2mm 2 以上の銅線を使用してください ( 接地点までの接地線は出来るだけ太い銅線 (14mm 2 以上を推奨 ) を使用し短く敷設することを推奨します ) 19

21 2 機能接地の接地線を保護接地線や動力線等と束線して敷設しないでください ( 接地線にノイズが進入して通信が不安定となる可能性があります ) 制御盤フィールトネットワーク機器フィールト通信部保護接地端子他の機器機能接地端子フィールトネットワーク機器フィールト通信部他の機器保護接地用接地点機能接地用接地点 : 機器の保護接地用端子 : 機器の機能接地用端子図 10 専用接地の例制御盤フィールトネットワーク機器フィールト通信部他の機器フィールトネットワーク機器フィールト通信部他の機器保護接地端子機能接地端子接地点 : 機器の保護接地用端子 : 機器の機能接地用端子図 11 共用接地の例 20

22 制御盤フィールトネットワーク機器フィールト通信部他の機器接地端子フィールトネットワーク機器フィールト通信部他の機器接地点 : 機器の保護接地用端子 : 機器の機能接地用端子図 12 共通接地の例 (3) 共用接地の配線例共用接地での配線例を以下に示しますフィールトネットワーク機器フィールト通信部保護接地端子制御盤他の機器機能接地端子フィールトネットワーク機器フィールト通信部機器から機能接地用母線または機能接地端子への接続は 2mm 2 以上の銅線を使用他の機器接地点機能接地用母線 (14mm 2 以上を推奨 ) : 機器の保護接地用端子 : 機器の機能接地用端子図 13 共用接地での配線例 21

ケーブルの種類導体の種類用途単線固定配線用撚り線 (7 本撚り線 ) 固定配線用可撓性が良いが通信距離が短くなる撚り線 ( 集合撚り線 ) 可動部用等 ( メーカの仕様により異なる ) 導体の太さには米国ワイヤゲージ規格 (AWG: American

23 付録 A1. FA 用ケーブルの導体構造ケーブルは用途によって導体の種類が違いますそれに合わせ RJ45 コネクタ ( プラグ ) も単線用撚り線用共用と種類があります単線のケーブルと撚り線専用のコネクタなど使用できない組み合わせがあります表 5 ケーブルの種類導体の種類用途単線固定配線用撚り線 (7 本撚り線 ) 固定配線用可撓性が良いが通信距離が短くなる撚り線 ( 集合撚り線 ) 可動部用等 ( メーカの仕様により異なる ) 導体の太さには米国ワイヤゲージ規格 (AWG: American wire gauge) 略語:AWG) が使われ番数が大きくなるほど直径は小さくなります日本では JIS 規格の sq という単位を使用される場合があります導体の太さと種類およびケーブル全体の外形寸法をコネクタの適合ケーブル仕様に合わせることが重要です RJ45 コネクタ ( プラグ ) 断面図共用のピン撚り線用のピン ( ピン形状は一例でありメーカにより異なります ) 単線撚り線 (7 本撚り線 ) 撚り線 ( 集合撚り線 ) 図 14 RJ45 コネクタ ( プラグ ) のピン形状例と導体の種類 22

A2. ピン端子高さ (Crimp eight) RJ45 プラグ端子が電線芯線を固定している部分の高さのことです

15mm ピン端子高さ図 15 RJ45 コネクタ ( プラグ ) のピン端子高さピン端子高さが規格値よりも小さい場合

プラグの端子と芯線の固定が弱いことを示し導通不良接触抵抗値の増加電線導体が簡単に抜けてしまうことがありますまたジャックへ挿入後,

24 A2. ピン端子高さ (Crimp eight) RJ45 プラグ端子が電線芯線を固定している部分の高さのことですピン端子高さを計測することは接続信頼性を確認する重要な管理項目の一つですピン端子高さ下限 :5.89mm 上限 :6.15mm ピン端子高さ図 15 RJ45 コネクタ ( プラグ ) のピン端子高さピン端子高さが規格値よりも小さい場合プラグが過剰に締め付けられていることを示しジャックへ挿入後ジャックのピンとの接触が弱くなりますピン端子高さが規格値よりも大きい場合プラグの端子と芯線の固定が弱いことを示し導通不良接触抵抗値の増加電線導体が簡単に抜けてしまうことがありますまたジャックへ挿入後, ジャックのピンを変形させる場合があります均一な高さとなるようにメーカ指定の専用工具を必ず使用してください図 16 圧着型 RJ45 コネクタ ( プラグ ) のピン端子高さの不均一な例 A3. コネクタ変形ユニット間接続前のコネクタに側圧や衝撃などの外力を与えないように注意してください変形したコネクタで接続を行なうと接続不良による誤動作や機器側の接続部を破損させる危険があります接続前にコネクタを外部からのダメージを防ぐためチューブクッション材等でコネクタを保護しておくことは有効です変形例図 17 RJ45 コネクタ変形事例 23 正常例

25 メモ 24

26 メモ 25

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ZMPMCD_エコめがねモバイルパックマルチコネクト_PCS-SVセンサ間通信ケーブル加工マニュアル_安川電機(P2P2H) 工事店様用 ZMPMCD 全量買取向けモバイルパックマルチコネクト < パワコン接続タイプ > [ 太陽光発電遠隔モニタリングサービス ] パワーコンディショナ -SV センサ間通信ケーブル加工マニュアル安川電機製パワーコンディショナ用 Ver1.0 SV センサ設定ツール設定内容 < メーカ > 安川電機 < 型式 > P1AA (Spec.B) 対象型式 : CEPT-P1AA2010 M