産業用通信ネットワークは、現代の工場やプロセス産業の基盤であり、その運用と機能に極めて重要な役割を果たしています。自動車製造工場から複雑な化学施設、高度なロボット工学研究室に至るまで、ネットワークケーブルの選択は機械間の通信の効率と効果に大きな影響を与える可能性があります。適切に設計されたネットワークは、データの信頼性と高速性を確保します。これは、リアルタイムの監視と制御が求められる環境において不可欠です。この記事では、PROFIBUSとPROFINETのどちらを選ぶべきかに焦点を当てます。ケーブル.
1. PROFIBUS とは何ですか?
PROFIBUSは、1980年代後半に導入された成熟したフィールドバス規格です。主にオートメーションコントローラと、センサー、バルブ、ドライブなどのフィールドデバイス間の通信を可能にします。その堅牢性と信頼性で高く評価されており、製造業やプロセスオートメーションで広く使用されています。
PROFIBUSは、RS-485物理層に基づくシリアル通信を採用しています。最大12Mbpsのデータレートをサポートし、ライン型またはバス型のトポロジに適しています。特に、確定的な通信が求められる環境に適しています。
2. PROFINET とは何ですか?
PROFINETは、PROFIBUSとPROFINET International（PI）によって開発されたイーサネットベースの通信プロトコルです。現代の産業用ネットワークにおける高速かつリアルタイムなデータ交換のために特別に設計されており、複雑なオートメーションタスクをサポートします。
PROFINETは標準イーサネット技術をベースとし、100Mbpsからギガビットまでのデータレートをサポートします。柔軟なネットワークトポロジーは、スター型、ライン型、リング型、ツリー型など多岐にわたります。高性能オートメーション、ロボット工学、モーション制御などに最適です。
3. PROFIBUSケーブル
PROFIBUSは差動シリアル信号方式を採用しているため、ケーブル敷設においては電磁干渉（EMI）を最小限に抑え、信号の整合性を維持する必要があります。一般的なPROFIBUSケーブルの仕様は以下のとおりです。シールドツイストペア（STP） or シールドなしツイストペア（UTP）インピーダンスは100～120Ωです。EMI（電磁干渉）の高い産業環境では、シールドケーブルの使用をお勧めします。ボーレートが低い場合、ケーブル長は最長1200メートルまで可能です。コネクタはM12、M8、またはネジ留め式端子台を使用してください。
互換性を確保するために PROFIBUS 認定ケーブルを使用し、ノイズを低減するためにシールドを適切に接地し、干渉を避けるために適切なケーブル配線を維持します。
4. PROFINETケーブル
PROFINETは、市販のネットワークケーブルを活用した標準的なイーサネットケーブルを使用します。適切なケーブルを選択することで、特に過酷な産業環境において、高速で信頼性の高い通信を確保できます。
PROFINETケーブルの一般的な仕様は、Cat5e、Cat6、またはそれ以上（産業グレードのシールド付きが望ましい）です。シールドについては、ノイズの多い環境ではシールド付きツイストペア（STPまたはS/FTP）を使用してください。推奨コネクタは、産業標準のRJ45 Ethernetです。各ケーブルセグメントの長さは100メートルを超えないようにしてください。それを超える場合は、スイッチまたはリピータが必要です。
PROFINET のベストプラクティス:過酷な環境向けに設計された産業グレードのイーサネット ケーブルを使用し、適切な接地とシールドを確保し、産業用ネットワーク スイッチを使用してネットワークを拡張またはセグメント化します。
5. どのケーブルを選ぶべきですか?
PROFIBUS ケーブルを使用します。
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従来のシステムまたはシリアル通信アプリケーション向け
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電磁干渉が最小限の環境で
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コスト効率が高く信頼性の高いシリアル通信で十分な場合
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機械や制御盤内の短いケーブル配線用
PROFINET ケーブルを使用します。
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高速、高帯域幅のアプリケーション向け
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シールドされたイーサネットケーブルを必要とする高EMI環境
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柔軟でスケーラブルなネットワークトポロジー
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最新のイーサネットベースのデバイスと統合し、将来を見据えたシステムを構築する場合
6. 信頼性の高い通信のためのインストールのヒント
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適切なシールド:シールドを使用するケーブルシールドが正しく接地されていることを確認してください。
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ケーブル配線:通信ケーブルを電力線や干渉源から遠ざけてください。
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コネクタと端子:産業グレードのコネクタを使用し、端子が安全であることを確認してください。
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セグメンテーション：セグメントの長さを最小限に抑え、不要なループを回避するようにネットワークを設計します。
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環境への配慮:環境内の温度、化学物質への暴露、機械的ストレスに耐えられるケーブルを選択してください。
PROFIBUSケーブルとPROFINETケーブルはどちらも重要な役割を果たしますが、特定のアプリケーションに合わせてカスタマイズされています。PROFIBUSはプロセスフィールドバスを代表するものであり、特にその堅牢なアーキテクチャに依存する従来のプロセス産業において、信頼できる選択肢となっています。これらの環境では、安定性と一貫性が求められることが多く、長距離や複雑なネットワーク構成でも信頼性の高い通信を維持できるPROFIBUSの能力が大きなメリットとなります。
選定にあたっては、インフラストラクチャ、環境、そして将来の目標を考慮してください。最も過酷な環境下でも耐久性、パフォーマンス、信頼性に優れたソリューションをお選びください。
投稿日時: 2025年11月24日