フィールドバスは、産業用オートメーションで使用されるデータバスであり、産業分野のセンサー、制御システム、アクチュエーターなどのフィールドデバイス間のデータおよび制御信号の伝送に使用されます。

フィールドバスケーブルは、これらの制御信号とデータの伝送キャリアです。 さまざまなフィールド機器や機器の相互接続を容易にするために、ケーブルの両端には一般に防水コネクタが装備されており、安定した信頼性の高いデータおよび信号接続を実現しています。

1980年代から1990年代にかけて、生産規模の拡大と自動化の向上に伴い、さまざまな機器や機器間の相互通信とデータ伝送が必要になりました。
装置間の相互通信により、管理者は各装置の稼働状況を知ることができ、生産効率が向上しました。
しかし、現時点では統一された規格がなく、各メーカーが独自のシステムを確立しているため、異なるメーカーの機器間を相互接続することができず、システム統合に大きな無駄と困難が生じています。

数十年前、国際電気標準会議/国際規格協会 (IEC/ISA) がフィールドバス規格の策定を開始しましたが、さまざまな国や企業の競合する利益のために、規格を統一する作業は完了していません。
現在、さまざまな国や企業から 40 以上の異なるフィールドバス規格がありますが、最も人気のあるフィールドバスは市場の約 80% を占め、プロセスの自動化、医薬品の製造、製造、輸送、国防、航空宇宙、農業、建物で広く使用されています。 、およびその他のフィールド。

どのフィールドバスのタイプが最も人気がありますか?

1. インターバス フィールドバス

インターバスとは

Interbus は、1984 年にフエニックス コンタクト社によって開発されたフィールドバスです。これは、センサー、アクチュエーター、および制御システムを接続するために使用された、世界で最も早く、最も広く使用されているフィールド バスの XNUMX つです。 オープンシリアルバスシステムです。
Interbus は自動化と製造で広く使用されており、ドイツの DIN19258 規格、EN50254 の欧州規格、および IEC61158 の国際規格となっています。
Interbus は自動車製造業界で非常に高いシェアを持っており、interbus の性能は自動車製造業界に非常に適しているため、世界の自動車メーカーに好まれています。
自動車製造に加えて、Interbus は他の自動制御アプリケーションにも優れたソリューションを提供し、フィールドバスの市場シェアで XNUMX 位にランクされ、印刷、食品、機械工学、工場自動化、製紙、飲料、建築自動化、木工、組立、ロボット工学、およびプロセス制御。

インターバスの利点:

• 52つの異なる伝送媒体を混合して使用でき、実効データ伝送効率はXNUMX%と高い
• I/O 層から制御層へのデータ交換は 40 本のケーブルで実現できるため、材料費と設置費を XNUMX% 節約できます。
• すべての PC が Interbus を使用でき、世界中の 80% の PLC が interbus に参加できます
• プラグアンドプレイ、アドレス設定不要、終端抵抗不要
• 伝送距離が長く、最長で12.8キロメートルに達することができます
• 255 つのコントローラーで最大 XNUMX ノードを制御可能
• オフィス機器、フィールド機器、リモート機器を接続して相互接続を実現し、生産コラボレーションの効率を向上させることができます
• 制御範囲は広く、400 つのノード間の距離は XNUMX メートル (ツイストペア) に達することができます。
• 定速500Kbpsの場合、4096点のI/O点を78ミリ秒でスキャン可能
• 独自のリング ネットワーキング形式と伝送プロトコルを使用して、障害と障害情報を迅速に特定できます。
• 安定したデータ伝送、強力な抗電磁干渉能力
• 低レベルのプロトコルを使用して情報を送信し、プロトコルの効率を確保します

Interbus フィールドバス ケーブル

5 ピン M12 - DB9 ケーブル CANOopen、IO-link、interus、profibus、これらのフィールドバスに多く使用されてきました。これは近年急速に発展した産業用データバスです。

主に、産業現場のインテリジェント計器、コントローラ、アクチュエータなどのフィールド デバイス間のデジタル通信の問題、およびこれらのフィールド制御デバイスと高度な制御システム間の情報伝送の問題を解決します。

カスタマイズされたケーブルの長さ、ケーブルの材質は PUR、オプションの PVC です。  

• タイプ : オーバーモールド 
• ストレートまたはアングル : ストレートまたはアングル 
• 性別 : 両側に男性または女性
• ピン番号: 5 ピン
• コード：ABコード
• ケーブル コネクタ : 成形
• ケーブルの長さ: 1-3M またはカスタマイズされた 
• ケーブルの材質 : PVC / PUR / TPU / RU / PTFE 
• シェル材質 : PA66
• コンタクトの材質 : 真鍮金メッキ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 絶縁体の材質 : PA+GF / TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 絶縁インピーダンス：≧100MΩ
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• 耐久性: ≥500 サイクル
• 成形材料：TPU/PVC
• 防水レベル：IP67
• 実施基準：IEC 61076-2-101 Industry 4.0協定、NEMA2000基準

2. プロフィバス フィールドバス

PROFIBUS は PROcess FIeld BUS の略で、Siemens などによって作成された産業オートメーション用のフィールド バス規格です。

これは、世界中の製造自動化、プロセス自動化、電力、輸送などの分野で広く使用されているオープン フィールド バス規格であり、さまざまなメーカーの機器と互換性があります。

シーメンスとドイツの他の企業が共同で立ち上げたプロフィバスは、ドイツの産業用フィールド バス プロトコル規格のコードネーム DIN19245 として主導権を握り、ヨーロッパの産業用フィールド バス プロトコル規格 EN50170V.2 として他のヨーロッパ諸国に徐々に認められました。 (PROFIBUS-FMS-DP) . 1999 年までに、PROFIBUS は世界に拡張され、国際的な産業用フィールド バス プロトコル規格 IEC61158 (TYPEIII) の不可欠な部分になりました。

PROFIBUSには、PROFIBUS FMS、PROFIBUS DP、PROFIBUS PAのXNUMX種類があり、互いに通信できます。

①プロフィバスFMS

PROFIBUS FMS (FMS は Fieldbus Message Specification の略) は、最も初期の PROFIBUS フィールドバスです。 主にワークショップでのコミュニケーションタスクに使用されます。 多数の複雑な通信サービスを送信でき、複雑で厳密なシナリオでのアプリケーションに適しています。 その性能は、システムの応答時間に関しては最高ではありませんが、コントローラーとフィールド デバイス、および他のデバイスとのデータ伝送に関しては非常に優れた性能を発揮します。

②PROFIBUS-DP

PROFIBUS DP は、主にコントローラーとアクチュエーター、センサー間のデータ伝送とステータス監視に使用される分散型周辺機器の不足であり、産業オートメーションで広く使用されています。

PROFIBUS DP の転送速度は最大 12Mbit/s で、フィールド デバイス間の高速通信用に設計されています。 このレベルでは、中央コントローラ (PLC) が高速シリアル ラインを介して散在するフィールド デバイス (IO、ドライブ、ゲートなど) と通信し、これらの散在するデバイスとのほとんどのデータ交換は定期的なサイクルで実行されます。 . さらに、コントローラは、機器の監視、状態診断の実行、およびアラームとの通信も行う必要があります。

PROFIBUS DP を使用すると、配線と人件費を大幅に節約できます。 多くの産業分野には多数のセンサーとアクチュエータがあり、一部の制御室は現場から遠く離れています。 それらをすべて PLC の IO モジュールに直接接続すると、多数のケーブルがシステムの設置コストを増加させます。
Profibus-DP 方式を使用する場合は、IO モジュールをフィールドのキャビネットに配置し、センサーとアクチュエーターを IO モジュールに接続し、IM モジュールを IO モジュールの前に取り付け、IM モジュールを接続します。これにより、IO モジュールを制御室に接続できます。 RS485 (M12 To D-SUB9 ケーブル) を使用して PROFIBUS-DP バスを分配します。これにより、多くのケーブルのコストと作業負荷を削減できます。また、伝送がデジタル信号であるため、データ伝送の安定性と干渉防止が保証されます。

③PROFIBUS-PA

PROFIBUS PA は、主にプロセス オートメーション システムに使用される Process Automation とは異なり、安全性が非常に高く、IEC 61158-2 の要件を満たし、通信ケーブルでフィールド デバイスに電源を供給でき、万が一の場合に電源を遮断できます。システム障害により、爆発事故を効果的に回避できます。

PROFIBUS PA は、自動化システムとプロセス制御システムを圧力、温度、液面トランスミッタなどのフィールド デバイスと接続し、4 ～ 20mA のアナログ信号伝送技術を完全に置き換えます。

PROFIBUS PA は、石油、化学産業、冶金などの比較的高い安全要件を持つ産業のプロセス自動化制御システムで広く使用されています。

PROFIBUS PA で使用される通信プロトコルは、PROFIBUS DP と同じです。 変換デバイスを介してPROFIBUS DPと相互接続でき、より高速なPROFIBUS DPをネットワークのバックボーンとして使用して、信号をコントローラに送信できます。 自動化とプロセス制御を同時に処理する必要がある一部のアプリケーションでは、PROFIBUS DP と PROFIBUS PA を同時に使用できます。

PROFIBUS フィールドバス ケーブル

INTERBUS と同じように、PROFIBUS DP は B Coded 5 Pin M12 To DB9 ケーブルを使用します (これは DBXNUMX ケーブルとも呼ばれます)。 M12 ～ RS485 ケーブル ) PROFIBUS DP ケーブルと機能は同じです。

PROFIBUS PA ケーブル 、M12 コード化された 3 ピン ケーブルが主に使用されていました。このオーバーモールド M12 ケーブル コネクタは ABCD コード化が可能で、2 ～ 17 ピンのオプションがあり、3 ピン タイプは主に PROFIBUS PA に使用されます。

• タイプ : オーバーモールド 
• ストレートまたはアングル : ストレートまたはアングル 
• ピン番号: 3 ピン
• コード化 : A コード化
• ケーブル コネクタ : 成形
• ケーブルの長さ: 1-3M またはカスタマイズされた 
• ケーブルの材質 : PVC / PUR / TPU / RU / PTFE 
• シェル材質 : PA66
• コンタクトの材質 : 真鍮金メッキ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 絶縁体の材質 : PA+GF / TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 絶縁インピーダンス：≧100MΩ
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• 耐久性: ≥500 サイクル
• 成形材料：TPU/PVC
• 防水レベル：IP67
• 実施基準：IEC 61076-2-101 Industry 4.0協定、NEMA2000基準

3. DeviceNet フィールドバス

DeviceNet は、米国発祥のフィールドバスであり、CAN に基づいて米国および米国企業で最も広く使用されています。 ロックウェル社が発売した低価格フィールドバスシステムです。
DeviceNet は、基本的な産業機器 (光電センサー、バルブ マニホールド、モーター スターター、プロセス センサー、バーコード リーダー、可変周波数ドライブ、パネル ディスプレイ、オペレーター インターフェイスなど) をネットワークにわずかなケーブルで接続できるシンプルな自動化ネットワーク ソリューションです。設置コストを削減し、設置効率を提供します。
DeviceNetバスでは、異なるブランドの同じタイプの機器を簡単に交換できます。これは、機器間の通信を改善しながら、非常に重要な機器レベルの診断機能を提供します。

DeviceNet の仕様とプロトコルはオープンであり、フィールドバスのオープン規格です。 自動化ユーザーがデバイスを DeviceNet システムに接続する必要がある場合、DeviceNet 仕様は Open DeciceNet Vendors Association (ODVA) から低コストの複製で入手できます。 ユーザーは、無料で DeviceNet に基づく製品を開発できるだけでなく、開発支援企業を求めて、簡略化されたソース コード、開発キット、およびさまざまな開発サービスを購入することもできます。 DeviceNet製品を製造するすべての企業がODVAに参加でき、DeviceNet製品を製造しようとする企業もODVAに参加でき、技術ワーキンググループに参加してDeviceNet仕様を改訂および改善することができます。

DeviceNet フィールドバスの利点

• 低コスト、高性能
• バス電源と機器のホットプラグおよびその他の機能をサポートし、使用範囲がより広く、より柔軟です
• オブジェクト指向、接続ベースのフィールドバス通信技術、プログラミングが容易
• ハードワイヤード I/O インターフェイスでは実装が困難なデバイスレベルの診断を提供
• 配線と自動化機器の設置にかかるコストと時間を削減
• ハードウェア、ソフトウェア、またはライセンスを購入する必要のないオープン ネットワーキング標準
• ポイントツーポイントのデータ交換、任意の DeviceNet 製品がメッセージを生成および消費できます
• DeviceNet 製品は、クライアントまたはサーバーとして使用したり、二重のアイデンティティを持つことができます
• DeviceNet ネットワークは、最大 64 個のメディア アクセス制御識別子または MAC ID (ノード アドレス) を持つことができ、各ノードは無制限の数の I/O をサポートできます。 たとえば、空気式バルブ アクチュエータの一般的な I/O 数は 16 または 32 です。
• 高ノイズ環境で使用可能
• DeviceNet ネットワークは、トランクライン - ドロップライン ネットワーク トポロジを使用して、ネットワークでタップを使用できるようにし、配線を簡素化し、一方でネットワークにアクセスできるようにします。 また、ネットワークへの機器の追加または削除が非常に簡単で、生産ラインのダウンタイムとデバッグの時間を短縮し、ネットワークの柔軟性を向上させます

DeviceNet フィールドバス ケーブル

主に 3 種類の DeviceNet ケーブルがあります。

DeviceNet ケーブル : M8 B コード 5 ピン ケーブル

• タイプ : オーバーモールド / ケーブル アセンブリ
• ストレートまたはアングル : ストレートまたはアングル 
• ピン番号: 5 ピン 
• コード：Bコード
• ケーブル接続: はんだ成形/ネジ/はんだアセンブリ
• ケーブルの長さ: 1-3M またはカスタマイズされた 
• ケーブルの材質 : PVC / PUR / TPU / RU / PTFE 
• シェル材質 : 真鍮ニッケルメッキ / 亜鉛合金ニッケルメッキ / PA-GF
• 接点材質 : 真鍮 / リン銅金メッキ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 絶縁体の材質 : PA+GF / TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 絶縁インピーダンス：≧100MΩ
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• 耐久性: ≥500 サイクル
• 成形材料：TPU/PVC
• 防水レベル：IP67
• 実施基準：IEC 61076-2-101 Industry 4.0協定、NEMA2000基準、IEC61158、IEC 61784-1 CPF 2/3

DeviceNet ケーブル : M12 A コード 5 ピン ケーブル

• タイプ : オーバーモールド / メタル ケーブル アセンブリ タイプ
• ストレートまたはアングル : ストレートまたはアングル 
• ピン番号: 5 ピン
• コード化 : A コード化
• ケーブル接続: はんだ成形 / はんだケーブル アセンブリ
• ケーブルの長さ: 1-3M またはカスタマイズされた 
• ケーブルの材質 : PVC / PUR / TPU / RU / PTFE 
• シェル材質 : 真鍮ニッケルメッキ / 亜鉛合金ニッケルメッキ / PA-GF
• 接点材質 : 真鍮 / リン銅金メッキ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 絶縁体の材質 : PA+GF / TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 絶縁インピーダンス：≧100MΩ
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• 耐久性: ≥500 サイクル
• 成形材料：TPU/PVC
• 防水レベル：IP67
• 実施基準：IEC 61076-2-101 Industry 4.0協定、NEMA2000基準、IEC61158、IEC 61784-1 CPF 2/3

DeviceNet ケーブル: 7/8 5 ピン ケーブル

• ピン番号: 5 ピン
• 性別男性女性
• プラグのタイプ : 成形
• ケーブル接続：はんだ付け後、成形
• ストレートまたはアングル: 両方のタイプ
• ソケット：フロントマウントはんだタイプ、バックマウントはんだタイプ
• シェル素材 : PA66 ナイロン
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 耐久性: ≥500 サイクル 
• 接点材質 : 真鍮/リン銅金メッキ
• 絶縁インピーダンス：≧100mΩ
• 断熱材：PA+GF/TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 成形素材：TPU/PVC 
• 標準 : 製品は、IEC 61076-2-101 Industry 4.0 Agreement NEMA2000 標準、IEC61158、IEC 61784-1 CPF 2/3 に準拠しています。
• 用途 : 主に電源コネクタに使用
• 防水等級：IP67

4.CANopen フィールドバス

CANopen は、CAN (ControllerAreaNetwork) バスからアップグレードされたシリアル データ通信バス プロトコルであり、通信サブプロトコルとデバイス サブプロトコルを含め、ドイツの BOSCH 社が主導しています。 組み込みシステムでよく使用され、産業用制御フィールドバスでも一般的に使用されます。

1986 年、ドイツの BOSCH 社は、自動車生産における多くのコントローラーと測定機器間のデータ交換の問題を解決するために、CAN (ControllerAreaNetwork) バスを開発しました。 CAN自体は低レベルのプロトコルであり、物理層とデータリンク層を詳細に定義しているだけで、完全ではありません。 したがって、CAN プロトコルを使用すると、メーカーはさまざまなアプリケーションのニーズを満たすために、CAN 物理層に基づいて高レベルのアプリケーション プロトコルを開発できます。その後、CAN プロトコルは産業用制御のさまざまな分野に柔軟に適用されます。 各ユーザーのアプリケーション層が統一されていないため、1993 年にドイツの BOSCH 社が、欧州連合の資金提供を受けたプロジェクトでアップグレードされた CANopen バスを設計および提案しました。 CANopen プロトコルは、オブジェクト ディクショナリ、ネットワーク管理、スタートアップ コンフィギュレーション、さまざまな伝送オブジェクトの定義など、アプリケーション レイヤーと関連する通信アーキテクチャを再定義します。

CANopen フィールドバスの利点

• 彼の物理層は非常に安定しており、信頼性が高い
• ハミング距離 6 を達成でき、ランダムに導入された最大 5 つのビット エラーとメッセージ内の最大 15 のバースト エラーを検出でき、データ リンク層の高い信頼性を備えています。
• 柔軟な使用と複数のデバイスとの互換性
• 良い双方向性
• 高いコストパフォーマンス
• 小さな製品サイズ、省スペース
• 冗長バックアップをサポート

CANopen フィールドバス ケーブル

CANopen フィールドバスは、主に M12 A コード化された 5 ピンから RJ485 D-sub9 ケーブルおよび 7/8 コネクタ 5 ピン ケーブル (DeviceNet フィールドバス ケーブルにも使用されます) を使用します。

5 ピン A コード M12 ～ D-SUB9 RS485 CANopen フィールドバス ケーブル

• タイプ : オーバーモールド 
• ストレートまたはアングル : ストレートまたはアングル 
• 性別 : 両側に男性または女性
• ピン番号: 5 ピン
• コード化 : A コード化
• ケーブル コネクタ : 成形
• ケーブルの長さ: 1-3M またはカスタマイズされた 
• ケーブルの材質 : PVC / PUR / TPU / RU / PTFE 
• シェル材質 : 真鍮ニッケルメッキ / 亜鉛合金ニッケルメッキ / PA-GF
• 接点材質 : 真鍮 / リン銅金メッキ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 絶縁体の材質 : PA+GF / TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 絶縁インピーダンス：≧100MΩ
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• 耐久性: ≥500 サイクル
• 成形材料：TPU/PVC
• 防水レベル：IP67
• 実施基準：IEC 61076-2-101 Industry 4.0協定、NEMA2000基準

5. AS-Interface フィールドバス

AS-Interface は、ASI フィールドバスとも呼ばれる Actuator-Sensor-Interface とは異なり、小規模な自動制御システムに適しています。コストは他のフィールドバスに比べて比較的低く、シンプルで経済的なデバイス層のフィールドバス技術です。センサー、アクチュエーター、上位制御層を接続する配線方法。

AS-Interface は、EN 50295 および IEC 62026-2 規格に合格し、国際的に認められ、広く使用されています。 ASI フィールドバスは、バイナリ アクチュエータとセンサーを直接接続して、フィールドバス システムの下位デバイス層に属する監視ネットワークである、自動化された基盤となる制御システムを形成できます。

AS-Interfaceバスシステムはマスタースレーブ構造で、AS-Interfaceのホストとコントローラー（IPC、PLC、DC）をまとめてシステムマスター（MASTER）と呼びます。 スレーブ ステーション (SLAVE) には XNUMX つのタイプがあります。XNUMX つは AS-Interface 通信チップを備えたインテリジェント センサー/アクチュエーターであり、もう XNUMX つは通常のセンサー/アクチュエーターに接続された個別の I/O モジュールです。

AS-Interface フィールドバスケーブル

• タイプ : オーバーモールド 
• ストレートまたはアングル : ストレートまたはアングル 
• ピン番号: 4 ピン
• Coded : A コード
• ケーブル コネクタ : 成形
• ケーブルの長さ: 1-3M またはカスタマイズされた 
• ケーブルの材質 : PVC / PUR / TPU / RU / PTFE 
• シェル材質 : 真鍮ニッケルメッキ / 亜鉛合金ニッケルメッキ / PA-GF
• 接点材質 : 真鍮 / リン銅金メッキ
• シール材：エポキシ樹脂・ゴム
• 絶縁体の材質 : PA+GF / TPU
• 適用温度：-25℃～+80℃
• 絶縁インピーダンス：≧100MΩ
• 接触インピーダンス: ≤5mΩ
• 耐久性: ≥500 サイクル
• 成形材料：TPU/PVC
• 防水レベル：IP67
• 実施基準：IEC 61076-2-101 Industry 4.0協定、NEMA2000基準

6. CC-LINK フィールドバス

CC-Link は Control & Communication Link の略で、日本の三菱電機が最近発売したオープン フィールド バスで、主にデバイス層に基づいています。 使用できない速度で大量のデータを送信でき、より高いレベルの制御レイヤーもカバーできます。 および下位レベルのセンシング レイヤー。

CC-Link フィールドバスは、1 つのマスタと 64 のスレーブで構成できます。 一般的に、自動化システムでは、マスターステーションはPLCによって再生され、スレーブステーションは、リモートI / Oモジュール、特殊機能モジュール、CPUとPLCを備えたローカルステーション、マンマシンインターフェース、周波数変換器、およびさまざまな測定器である可能性があります。バルブおよびその他のフィールド機器機器。 CC-LinkからAS-Iバスへの接続も実現できます。

CC-Link のデータ転送速度は最大 10 Mb/s に達します。 CC-Link の基本的な通信プロトコルは RS 485 に従います。一般に、CC-Link は主にブロードキャスト ポーリングを使用して通信します。 また、CC-Linkはマスタ局、ローカル局、インテリジェントデバイス局間の即時通信にも対応しています。
CC-Link ネットワークは、完全な RAS (信頼性、可用性、保守性) 機能を備えています。 すなわち、リンクリレー/レジスタの異常検出機能により、自動的に復帰し、子局を遮断し、システムの安定動作を確保します。

CC-Linkの通信形態は、マスタ局、ローカル局、インテリジェントデバイス局間で情報をやり取りするサイクリック通信とトランジェント伝送機能のXNUMXつに分けられます。 専用命令 FROM/TO でトランジェント送信を完了する必要があります。 トランジェント送信は、サイクリック通信の時間には影響しません。

CC-LINK フィールドバスのメリット

• 事故率の低減、設備寿命の向上
• エネルギーを節約して消費を減らし、効率を改善してコストを削減します。
• リアルタイム
• 開放性
• 完全な保護機能
• 高速通信速度、高度なネットワーク、便利な配線

CC-LINK フィールドバスケーブル

CC-LINK フィールドバスケーブル AS-Interface および FOUNTDATION フィールドバスとして M12 A コード化 4 ピン ケーブルを選択することもできます。

ここでは、最も一般的なフィールドバスとフィールドバス ケーブルを紹介します。質問がある場合やサポートが必要な場合は、 お問い合わせ

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