CC-Linkとは、PLC、リモートI/O、インバーター、表示器、センサなどを接続し、制御信号やデータを高速に共有するための産業用ネットワークです。主に工場設備や生産機械のフィールドネットワークとして使用されます。
多数の入出力信号を個別配線する代わりに、専用通信ケーブルで複数機器を接続できるため、配線削減、盤内省スペース、診断性向上に役立ちます。
ハカルプラスでは、PLC機種、接続局数、必要点数、通信速度、配線距離を確認し、CC-Link対応機器を用いた設備通信を検討します。
CC-Linkの主な用途
- リモートI/Oとの入出力通信
- インバーターの運転・周波数指令
- 計測器や温調器のデータ収集
- 操作盤・表示器との信号連携
- 複数制御盤間の状態共有
- 設備診断情報の取得
フィールドネットワーク
CC-Linkは、制御盤内のPLCと、現場に分散した機器を接続するフィールドネットワークです。
センサや電磁弁の近くへリモートI/Oを配置し、そこから通信ケーブルだけを制御盤へ戻すことで、多数の信号線を削減できます。
基本構成
ネットワーク全体を管理する局と、管理局の制御に従って通信する複数の局で構成されます。
PLC側へマスタ局を設け、リモートI/O、インバーター、機器側通信ユニットなどを接続します。各局には重複しない局番を設定します。
局番
接続機器ごとに局番を割り当てます。同じ局番を複数機器へ設定すると、通信異常になります。
電気図面、ネットワーク構成図、機器ラベルへ局番を記載し、交換時にも同じ設定を行えるようにします。
占有局数
機器がネットワーク上で使用するデータ量に応じて、占有局数が決まります。
デジタル入出力だけの小型機器と、多数の数値データを扱う機器では必要な領域が異なります。全機器の占有局数を合計し、ネットワーク容量内に収めます。
リモート入出力
ビット単位のON・OFF信号を、リモート入力・リモート出力として周期的に共有します。
センサ入力、運転指令、異常信号、電磁弁出力などに利用します。PLCプログラムでは、割り付けられたデバイスを通常の入出力と同様に扱えます。
リモートレジスタ
数値データは、リモートレジスタとして送受信します。
インバーター周波数、モーター電流、温度、重量、異常コードなどを扱えます。データ型、符号、倍率、ワード順を確認します。
サイクリック通信
CC-Linkでは、設定された入出力やレジスタを一定周期で繰り返し更新します。
個別に要求を送らなくても最新データが共有されるため、設備制御へ利用しやすい方式です。通信周期は、接続局数、通信速度、設定によって変化します。
トランジェント通信
通常の周期通信とは別に、必要なタイミングで特定機器へデータを送受信する通信機能があります。
パラメータ読出し、設定変更、診断情報取得などに利用されます。サイクリック通信への影響と対応機器を確認します。
通信速度と配線距離
通信速度を高くすると更新周期を短くできますが、許容配線距離は短くなる傾向があります。
設備規模、必要応答時間、ケーブル経路から通信速度を選定します。幹線長、支線長、局間距離の制約も確認します。
専用ケーブル
CC-Linkでは、規定された特性を持つ専用通信ケーブルを使用します。
一般的な制御ケーブルで代用すると、反射やノイズによって通信が不安定になる可能性があります。ケーブル種類と通信速度の適合を確認します。
終端抵抗
ネットワークの両端には、信号反射を抑える終端抵抗を取り付けます。
終端抵抗の未取付、重複取付、抵抗値違いは通信異常の原因になります。物理的な両端を確認し、指定値を使用します。
配線方式
基本的には、機器を順番に接続する幹線構成とします。
規定外の分岐、長すぎる支線、ループ配線を行うと通信品質が低下する場合があります。分岐ユニットを使用する場合は対応条件を確認します。
シールドと接地
通信ケーブルのシールドを適切に接地し、インバーターやモーターからのノイズ影響を抑えます。
接地方法はシステム仕様に従い、動力線と通信線を離して配線します。盤間接続では接地電位差も考慮します。
通信電源
機器によっては、通信回路用電源や入出力負荷用電源が別に必要です。
電源容量、電圧降下、共通端子を確認します。通信は正常でも負荷電源が失われて入出力が動作しない場合があります。
機器交換
リモートI/Oやインバーターを交換する場合は、局番、通信速度、占有局数、パラメータを同じに設定します。
型式変更では、データ割付や診断情報が変わる可能性があります。PLCプログラムと図面を確認します。
通信異常時の動作
通信が途絶えた場合、リモート出力をOFFする、直前値を保持するなど、機器ごとに動作を設定できる場合があります。
モーター、バルブ、ヒーターなどは、通信断時に安全側へ移行するようにします。PLC側でも局異常を監視します。
一局異常と全体異常
一つの局だけが故障した場合に、他局の通信を継続できる構成があります。
ただし、配線断線位置や電源喪失によって複数局が通信できなくなる場合があります。異常局番と最終正常局を確認し、故障範囲を切り分けます。
診断情報
PLCの通信ユニットでは、各局の通信状態、エラーコード、再試行回数などを確認できます。
タッチパネルへ異常局番と機器名を表示すると、保全作業を行いやすくなります。
更新・改造
機器追加時は、局番、占有局数、通信周期、ケーブル長を再確認します。
既存局の間へ機器を追加する場合は、配線変更と終端抵抗位置にも注意します。追加後は全局の通信と入出力を確認します。
上位ネットワークとの連携
CC-Linkで収集した現場データをPLCへ集約し、Ethernetや上位システムへ送信できます。
設備制御用の高速信号と、履歴・監視用データを分けて扱います。
CC-Link IEとの違い
CC-Link IEは、産業用Ethernet技術を利用した別のネットワーク群です。
従来のCC-Linkとはケーブル、通信方式、接続機器が異なるため、単純に置き換えられるとは限りません。更新時には互換性と変換方法を確認します。
異常時の確認
全局が通信異常の場合は、マスタ局、通信電源、幹線、終端抵抗、通信速度を確認します。
特定局だけ異常の場合は、局番重複、機器電源、コネクタ、占有局設定を点検します。時々異常になる場合は、ノイズ、接地、端子緩み、ケーブル長を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、PLC、リモートI/O、インバーター、計測器の通信仕様を確認し、局番とデータ割付を設計します。
専用ケーブル、終端抵抗、通信異常監視、タッチパネル表示を含め、既設設備のCC-Link機器追加や更新を検討します。
よくある質問
Q. CC-Linkを使うと配線を減らせますか？
A. 現場へリモートI/Oを配置し、多数の個別信号線を通信ケーブルへまとめられます。
Q. 同じ局番を設定するとどうなりますか？
A. 局番が競合して通信異常となるため、各機器へ重複しない番号を設定します。
Q. 通信速度は高いほどよいですか？
A. 更新は速くなりますが、許容配線距離が短くなるため、設備規模に合わせて選定します。
Q. 通信が切れた場合に出力をOFFできますか？
A. 機器設定とPLC制御により、通信異常時に安全側へ移行できます。
Q. 既設CC-Linkへ機器を追加できますか？
A. 空き局番、占有局数、通信周期、ケーブル長を確認し、追加できる場合があります。
関連ワード
CC-Link IEとは、産業用Ethernetを利用してPLC、リモートI/O、サーボアンプ、インバーター、計測器、産業用コンピュータなどを接続するネットワーク群です。設備制御に必要な周期通信と、設定・診断・上位連携に使用する情報通信を同一ネットワーク上で扱えます。
従来のCC-Linkが専用フィールドネットワークとして利用されるのに対し、CC-Link IEはEthernet技術を基盤とし、大容量データ、高速通信、複数階層のネットワーク構築へ対応します。ただし、CC-LinkとCC-Link IEでは通信方式や対応機器が異なるため、単純な置換はできません。
ハカルプラスでは、PLC、リモートI/O、サーボ、計測器の構成と必要な通信周期を確認し、CC-Link IE対応機器の選定、局設定、配線、異常監視を検討します。
CC-Link IEの主な用途
- PLC間の高速データ共有
- リモートI/Oとの入出力通信
- サーボ・インバーターの制御
- 計測値、設定値、診断情報の収集
- 複数制御盤・生産ライン間の連携
- 産業用コンピュータや上位システムへの接続
CC-Link IEのネットワーク群
CC-Link IEには、用途や世代に応じた複数のネットワークがあります。代表的なものとして、コントローラ間通信を中心とするネットワーク、フィールド機器を接続するネットワーク、汎用Ethernet機器との共存性を高めたTSN対応ネットワークなどがあります。
名称が似ていても、対応する通信ユニット、ケーブル、トポロジー、設定方法が異なります。採用時にはPLCと接続機器が同じ規格へ対応しているかを確認します。
CC-Link IE Field Network
CC-Link IE Field Networkは、PLCとリモートI/O、サーボ、インバーター、計測器などを接続する産業用Ethernetです。
制御データを一定周期で更新する通信と、パラメータや診断情報を必要時に送受信する通信を利用できます。設備全体の配線削減と情報量増加の両立に有効です。
CC-Link IE TSN
CC-Link IE TSNは、時間制御を利用して、リアルタイム制御通信と一般的なEthernet通信を同一ネットワーク上で扱いやすくする方式です。
制御通信へ必要な時間帯を割り当てながら、カメラ、産業用コンピュータ、診断機器などの情報通信を共存させる構成が可能です。ただし、性能を得るにはTSN対応機器や適切なネットワーク設計が必要です。
サイクリック通信
サイクリック通信では、PLCと接続局の入出力データやレジスタデータを一定周期で繰り返し更新します。
センサ入力、電磁弁出力、運転指令、計測値などをPLCデバイスへ割り付け、通常の入出力と同様にプログラムから利用できます。
トランジェント通信
トランジェント通信は、必要なタイミングで特定の機器へ要求を送り、設定値や診断情報を取得する通信です。
機器パラメータの読出し・書込み、異常履歴取得、製品情報取得などに利用します。周期通信と同時に使用する場合は、ネットワーク負荷を確認します。
通信周期
必要な通信周期は、制御対象によって異なります。サーボや同期制御では短い周期が求められ、温度・在庫監視では比較的長い周期でも問題ない場合があります。
局数、データ量、ネットワーク構成、PLC処理周期を確認し、必要な応答性能を満たすように設定します。
データ割付
リモート入力、リモート出力、リンクレジスタなどのデータを、PLC側のデバイスへ割り付けます。
機器追加や占有点数変更でアドレスがずれると、異なる信号を参照する可能性があります。割付表とPLCコメントを整合させます。
局番号と機器識別
接続する機器には、ネットワーク上で重複しない局番号やIPアドレスなどを設定します。
設定方式は機器によって、ロータリースイッチ、ディップスイッチ、設定ツール、PLCからの自動設定などがあります。交換時に同じ設定を再現できるよう記録します。
ネットワークトポロジー
対応機器やネットワーク仕様に応じて、ライン型、スター型、リング型などの構成を利用できます。
スター型ではスイッチングハブを介して接続し、ライン型では機器の内蔵ポートを順番につなぎます。リング型では一部断線時に別経路へ切り替えられる構成もあります。
ライン型構成
ライン型は配線を順番に接続でき、制御盤間や機械に沿った配線へ適しています。
一方、途中機器の電源喪失やポート故障が後段通信へ影響する場合があります。機器のバイパス機能や電源構成を確認します。
スター型構成
スター型は、スイッチングハブから各機器へ個別に配線します。
一つの機器や枝配線の異常が他の枝へ影響しにくく、保守や拡張を行いやすい構成です。ハブの電源・性能・産業環境対応を確認します。
リング型と冗長性
リング型では、ネットワークを環状に接続し、一箇所が断線しても逆方向の経路で通信を継続できる場合があります。
対応するネットワークと機器が必要であり、すべての構成で自動冗長化できるわけではありません。切替時間と異常表示も確認します。
Ethernetケーブル
使用するケーブルは、ネットワーク仕様、通信速度、配線環境に適合する産業用Ethernetケーブルを選定します。
可動部では耐屈曲ケーブル、屋外では耐候ケーブル、ノイズ環境ではシールドケーブルなどを検討します。コネクタ加工品質も通信安定性へ影響します。
スイッチングハブ
スター構成や複数分岐では、産業用スイッチングハブを使用します。
ポート数、通信速度、電源冗長、使用温度、管理機能、TSN対応などを確認します。一般事務用ハブは、制御盤内の温度や振動に適さない場合があります。
ノイズ対策
インバーター、サーボ、モーター配線の近くでは、通信ケーブルがノイズの影響を受ける可能性があります。
動力線と通信線を分離し、交差する場合はできるだけ直角にします。シールド、接地、盤間配線、コネクタ処理を適切に行います。
通信異常時の動作
通信が途絶えた場合、出力をOFFする、直前値を保持する、設定値へ移行するなど、接続機器ごとの動作を確認します。
モーター、ヒーター、供給ゲートなどは、通信断時に安全側となるよう設計します。安全回路は通常通信だけに依存させません。
局異常の監視
PLCでは、ネットワーク全体の状態だけでなく、各局の接続・異常状態を監視します。
タッチパネルへ局番号、機器名称、エラー内容を表示すると、故障箇所を特定しやすくなります。最終正常時刻や復旧回数を履歴へ保存する方法もあります。
機器交換
故障機器を交換する場合は、局番号、IPアドレス、占有点数、パラメータ、ファームウェア版を確認します。
自動パラメータ配信へ対応するシステムでは、交換後にPLCや管理ツールから設定を書き戻せる場合があります。交換後は全入出力と安全動作を確認します。
既設CC-Linkからの更新
従来のCC-LinkからCC-Link IEへ更新する場合は、通信ユニットと接続機器だけでなく、ケーブル、データ割付、PLCプログラムも確認します。
既設機器を残す場合は、ゲートウェイや変換ユニットを利用できることがあります。更新範囲と段階移行を検討します。
上位システムとの連携
CC-Link IEで収集した計測値、稼働状態、異常情報を産業用コンピュータやMESへ送信できます。
リアルタイム制御に必要なデータと、監視・履歴用データを分け、上位通信の負荷が設備制御へ影響しない構成とします。
異常時の確認
全体が通信できない場合は、PLC通信ユニット、ネットワーク電源、ハブ、ケーブル、設定を確認します。
特定局だけ異常の場合は、局番号、IPアドレス、機器電源、ポート、データ割付を点検します。断続的な異常では、ノイズ、コネクタ、ケーブル屈曲、ハブ負荷を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、PLC、リモートI/O、サーボ、インバーター、計測器の対応規格と必要データ量を確認します。
ネットワーク構成、局設定、データ割付、異常監視、タッチパネル表示を含め、CC-Link IEの新規構築や既設設備更新を検討します。
よくある質問
Q. CC-LinkとCC-Link IEは同じ機器を接続できますか？
A. 通信方式と対応機器が異なるため、両方へ対応する機器や変換装置を除き、そのまま接続できません。
Q. CC-Link IEでサーボ制御と設備監視を同時に行えますか？
A. 対応するネットワークと機器を使用し、通信周期と帯域を適切に設計すれば可能です。
Q. 一箇所の断線でも通信を継続できますか？
A. 対応するリング構成や冗長機能を採用すれば、別経路へ切り替えられる場合があります。
Q. 一般的なEthernetハブを使用できますか？
A. 通信仕様上使える場合でも、温度、振動、管理機能、TSN対応などを確認し、産業用機器を選定します。
Q. 既設CC-Link設備を段階的に更新できますか？
A. ゲートウェイやネットワーク分割を利用し、既設部分を残しながら更新できる場合があります。
関連ワード
EtherNet/IPとは、Ethernet上でPLC、リモートI/O、インバーター、サーボ、ロボット、計測器などを接続し、制御データや設定・診断情報を送受信する産業用ネットワークです。名称中のIPはIndustrial Protocolを意味します。
一般的なEthernetとTCP/IP・UDP/IPの技術を利用しながら、産業機器のデータを共通のオブジェクトモデルで扱います。周期的な入出力通信と、必要時に行う設定・メッセージ通信の両方を利用できます。
ハカルプラスでは、PLCと接続機器の対応機能、必要な通信周期、データサイズを確認し、EtherNet/IPの接続設定、タグ割付、通信異常監視を検討します。
EtherNet/IPの主な用途
- PLCとリモートI/Oの通信
- インバーター・サーボの指令と状態監視
- ロボットや画像処理装置とのデータ交換
- 計測器・センサの測定値取得
- PLC間の生産情報共有
- 産業用コンピュータや上位システムとの連携
CIP
EtherNet/IPでは、CIPと呼ばれる共通産業プロトコルを使用します。
機器の入出力、設定、診断情報をオブジェクトとして表現し、異なる種類の産業機器を共通の考え方で扱います。機器ごとのプロファイルや対応サービスは仕様書で確認します。
周期通信とメッセージ通信
EtherNet/IPでは、制御用データを一定周期で交換するI/O通信と、必要なときに設定・診断データを送受信するメッセージ通信があります。
高速な設備制御にはI/O通信、パラメータ読出しや異常履歴取得にはメッセージ通信を使用します。
Implicit Messaging
Implicit Messagingは、あらかじめ定義した入出力データを一定周期で交換する通信です。
送信データの意味を接続設定時に共有するため、毎回アドレスや項目を指定せずに効率よく通信できます。リモートI/Oやインバーター制御で利用されます。
Explicit Messaging
Explicit Messagingは、対象オブジェクト、属性、処理内容を指定して要求を送る通信です。
機器情報、パラメータ、診断データの読出し・書込みに使用します。周期制御よりも設定・保守用途に適しています。
ScannerとAdapter
周期通信を開始・管理する側をScanner、要求を受けて入出力データを提供する側をAdapterと呼びます。
PLCがScanner、リモートI/OやインバーターがAdapterとなる構成が一般的です。機器によって同時接続数や対応役割が異なります。
OriginatorとTarget
通信接続を開始する側をOriginator、接続される側をTargetと表現する場合があります。
設定ツールや仕様書によって用語が異なるため、Scanner・Adapterとの関係を確認します。
Assembly Instance
入出力通信では、送信・受信・設定データをAssembly Instanceとして指定します。
同じ機器でも用途やデータサイズによって複数のAssemblyが用意されている場合があります。機器説明書の番号とデータ構造を確認します。
データサイズ
接続設定では、送受信するバイト数やワード数を正しく設定する必要があります。
サイズが一致しないと接続できない、またはデータ位置がずれる可能性があります。予約領域や状態ワードも含めて確認します。
RPI
RPIはRequested Packet Intervalの略で、周期通信データをどの程度の間隔で更新するかを示します。
RPIを短くすると応答は速くなりますが、機器とネットワークの負荷が増えます。設備の応答要求、局数、データ量から設定します。
マルチキャストとユニキャスト
マルチキャストは一つの送信データを複数機器へ配信しやすい方式で、ユニキャストは特定の相手機器へ送信する方式です。
マルチキャスト通信を適切に管理しないと、不要なポートへ大量の通信が流れる可能性があります。管理機能付きスイッチの利用を検討します。
IGMP Snooping
IGMP Snoopingは、スイッチングハブがマルチキャストの受信先を把握し、必要なポートだけへ転送する機能です。
EtherNet/IPのマルチキャスト通信を使用するネットワークでは、不要な通信負荷を抑えるために有効です。ネットワーク構成に合わせて設定します。
タグ通信
PLC同士や産業用コンピュータとの間で、タグ名を利用してデータを送受信できる構成があります。
アドレス番号ではなく意味のある名称で扱えるため、プログラムを理解しやすくできます。ただし、相手機器のタグ仕様とデータ型を一致させます。
データ型
整数、32ビット整数、浮動小数点数、ビット列、構造体などを扱えます。
異なるメーカー間では、データ型、符号、バイト順、構造体の配置が一致しない場合があります。通信仕様書を作成し、試験データで確認します。
EDSファイル
EDSファイルは、機器の識別情報、通信機能、パラメータなどを設定ツールへ伝えるための電子データシートです。
設定ツールへ登録すると、機器選択やパラメータ確認を行いやすくなります。製品型式とファームウェア版に対応するファイルを使用します。
IPアドレス設定
各機器へ重複しないIPアドレス、サブネットマスク、必要に応じてゲートウェイを設定します。
設定方法には、機器スイッチ、専用ツール、DHCP・BOOTPなどがあります。設備用途では固定アドレスとして管理することが一般的です。
ネットワーク構成
スター型、ライン型、リング型など、対応機器に応じた構成を利用できます。
ライン型では機器の内蔵スイッチ機能を使用し、リング型では対応する冗長プロトコルを使用する場合があります。
DLR
DLRはDevice Level Ringの略で、対応機器をリング状に接続し、一箇所の断線時に通信経路を切り替える機能です。
リング管理機器と対応ノードが必要です。復旧時間、非対応機器の接続方法、異常検出を確認します。
QoS
QoSは、通信の種類に応じて優先順位を付ける機能です。
制御用データを一般情報通信より優先させることで、ネットワーク負荷が増えた場合の遅延を抑えます。スイッチと接続機器が対応する設定を確認します。
通信異常時の動作
周期通信が途絶えた場合、Adapter側の出力をOFF、保持、事前設定値へ移行するなどの動作を確認します。
PLC側では接続状態、通信エラー、最終更新時刻を監視し、設備を安全側へ停止します。
接続数の制限
PLCや接続機器には、同時に維持できるEtherNet/IP接続数の上限があります。
周期通信、メッセージ通信、保守ツール、監視パソコンの接続数を合計し、上限内に収めます。
ネットワーク負荷
多数機器へ短いRPIを設定すると、パケット数が増えて通信負荷が高くなります。
必要以上に高速な周期を避け、複数ネットワークへの分割、データ集約、管理スイッチの利用を検討します。
セキュリティ
設備ネットワークを外部へ直接公開せず、ファイアウォール、VLAN、アクセス制御を利用します。
通常の制御通信が暗号化されない構成もあるため、遠隔接続時はVPNや安全な中継システムを使用します。
診断と保守
接続状態、パケットエラー、ポート状態、機器診断コードを確認します。
管理スイッチやPLC診断機能を利用し、異常が発生した機器、ポート、時刻を記録すると原因調査に役立ちます。
異常時の確認
接続できない場合は、IPアドレス、Assembly Instance、データサイズ、RPI、EDS、接続数を確認します。
通信が不安定な場合は、ネットワーク負荷、マルチキャスト、IGMP Snooping、ケーブル、ノイズを点検します。値がずれる場合はデータ型とバイト配置を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、PLC、リモートI/O、インバーター、計測器のEtherNet/IP仕様を確認し、周期通信とメッセージ通信を設計します。
Assembly設定、RPI、タグ割付、通信断監視、タッチパネル表示を含め、異なるメーカー間の接続を検討します。
よくある質問
Q. EtherNet/IPのIPはインターネットプロトコルの意味ですか？
A. 名称中のIPはIndustrial Protocolですが、通信基盤として一般的なIPネットワーク技術を利用します。
Q. 異なるメーカーのPLCと機器を接続できますか？
A. 両機器が対応し、Assembly、データサイズ、通信周期などを一致させれば接続できる場合があります。
Q. RPIは短いほどよいですか？
A. 応答は速くなりますが通信負荷が増えるため、制御に必要な周期へ設定します。
Q. 通信断時にインバーターを停止できますか？
A. 機器の通信異常時設定とPLC監視を組み合わせ、安全側へ停止できます。
Q. 既設EthernetへEtherNet/IP機器を追加できますか？
A. IPアドレス、通信負荷、スイッチ機能、ネットワーク分離を確認して追加を検討します。
関連ワード
PROFINETとは、PLC、リモートI/O、インバーター、サーボ、ロボット、計測器などをEthernetで接続し、設備制御データと診断情報を送受信する産業用ネットワークです。工場設備や生産機械で、入出力通信、モーション制御、設備診断などに使用されます。
一般的なEthernet技術を利用しながら、周期的なリアルタイム通信、機器設定、ネットワーク診断を行えます。用途に応じて通信性能の異なるクラスがあり、通常の設備制御から高精度な同期制御まで対応します。
ハカルプラスでは、PLCと接続機器の対応クラス、更新周期、トポロジー、データ構造を確認し、PROFINETの機器設定、配線、通信異常監視を検討します。
PROFINETの主な用途
- PLCとリモートI/Oの通信
- インバーター・サーボの制御
- ロボットや自動機との信号交換
- 温度・圧力・重量などの計測値取得
- 安全通信対応機器との連携
- 設備診断・保守情報の収集
IO ControllerとIO Device
通信を管理して入出力を制御する側をIO Controller、制御されるリモートI/OやインバーターなどをIO Deviceと呼びます。
PLCがIO Controllerとなり、各機器の入力データを受信し、出力データを送信する構成が一般的です。
IO Supervisor
設定・診断用のパソコンやエンジニアリングツールをIO Supervisorと呼ぶ場合があります。
ネットワーク上の機器検索、機器名設定、診断情報確認、パラメータ設定などに利用します。
リアルタイム通信
PROFINETでは、通常のTCP/IP通信とは別に、制御データを効率よく周期更新するリアルタイム通信を利用します。
一般的なPLC入出力ではRT通信が利用され、より高精度な同期が必要なモーション制御ではIRT対応が必要になる場合があります。
RT
RTはReal Timeの略で、一般的な設備制御やリモートI/O通信に使用されます。
センサ入力、電磁弁出力、インバーター状態などを一定周期で交換します。必要周期とネットワーク負荷を確認して設定します。
IRT
IRTはIsochronous Real Timeの略で、通信時刻を高精度に管理し、サーボやモーション機器を同期させる用途に使用されます。
対応するPLC、機器、スイッチ、ネットワーク設計が必要です。通常のPROFINET対応だけではIRTを利用できない場合があります。
機器名
PROFINETでは、機器を識別するためにデバイス名を設定します。
PLCプロジェクト内の機器名と実機へ設定された名称が一致しないと、正しいIPアドレスが設定されていても通信できない場合があります。
IPアドレス
各機器にはIPアドレス、サブネットマスクを設定します。
機器名を基にIO ControllerがIPアドレスを割り当てる構成もあります。機器交換時に同じ名称を設定すると、旧機器と同じ役割で認識させやすくなります。
DCP
DCPは、ネットワーク上の機器を検索し、機器名やIPアドレスを設定するために使用される仕組みです。
設定ツールから接続機器を検出し、MACアドレスや点滅機能を使って対象機器を識別します。
GSDMLファイル
GSDMLファイルは、PROFINET機器の機能、モジュール構成、入出力データ、診断情報などをエンジニアリングツールへ登録するためのファイルです。
対象機器とファームウェア版に合うGSDMLを使用します。古いファイルでは新しい機能を設定できない場合があります。
モジュール構成
リモートI/Oや多機能機器では、実際に取り付けたモジュールをPLCプロジェクト上へ同じ順序で登録します。
構成が一致しない場合、モジュール異常や通信異常となります。予備スロットやオプション機能の扱いも確認します。
入出力データ
デジタル入力、デジタル出力、アナログ値、状態ワードなどをPLCの入出力領域へ割り付けます。
機器ごとにデータ長、符号、バイト順、状態ビットが異なります。仕様書とPLCコメントを整合させます。
更新周期
入出力データの更新間隔は、機器とネットワーク構成に応じて設定します。
短い周期は応答を速めますが通信負荷を増やします。温度監視とサーボ制御では必要周期が異なるため、用途に合わせます。
Reduction Ratio
PROFINETでは、基準周期に対して機器ごとの更新頻度を調整する設定があります。
高速応答が必要な機器は頻繁に更新し、変化の遅い機器は低い頻度へ設定することで、通信負荷を調整できます。
Watchdog Time
一定時間、正常な周期通信を受信できない場合に通信異常と判定する時間です。
短すぎると一時的な遅延で停止し、長すぎると異常検出が遅れます。更新周期と設備の安全要件から設定します。
ネットワークトポロジー
スター型、ライン型、リング型などを利用できます。
機器の内蔵スイッチを利用したライン接続は配線を減らせますが、中間機器の電源喪失が後段へ影響する場合があります。
LLDP
LLDPは、隣接するネットワーク機器の情報を交換する仕組みです。
PROFINETでは、どのポートにどの機器が接続されているかを把握し、トポロジー診断や機器交換支援に利用されます。
MRP
MRPはMedia Redundancy Protocolの略で、対応機器をリング状に接続し、断線時に別経路へ切り替える機能です。
リング管理機器と対応ノードが必要です。切替時間と非対応機器の接続条件を確認します。
診断情報
PROFINET機器は、通信異常だけでなく、モジュール故障、断線、電源異常、測定範囲外などの診断情報を通知できる場合があります。
PLCで診断データを取得し、タッチパネルへ機器名、スロット、異常内容を表示すると保全しやすくなります。
機器交換
故障したIO Deviceを交換する場合は、機器名、モジュール構成、パラメータを再設定します。
トポロジー情報や自動交換機能へ対応する構成では、接続位置を基に交換機器を認識し、設定を自動配信できる場合があります。
安全通信
PROFINET上で安全関連信号を扱うための仕組みとして、対応する安全通信方式があります。
通常のPROFINET通信だけで安全機能を構成できるわけではなく、安全PLC、安全機器、認証された通信機能が必要です。
一般Ethernet通信との共存
同じ物理ネットワーク上で、設定ツール、Web画面、上位システム通信などを使用できます。
ただし、大量データ転送や不適切なブロードキャストが制御通信へ影響しないよう、ネットワークを分離・管理します。
セキュリティ
制御ネットワークを事務系・外部ネットワークから分離し、必要な通信だけを許可します。
遠隔保守ではVPN、ファイアウォール、利用者認証を使用します。機器設定変更の権限も制限します。
異常時の確認
通信できない場合は、機器名、IPアドレス、GSDML、モジュール構成、配線を確認します。
特定モジュールだけ異常の場合は、スロット構成、電源、入力断線を点検します。断続異常では、更新周期、ネットワーク負荷、コネクタ、ノイズを確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、PLC、リモートI/O、インバーター、計測器のPROFINET仕様を確認し、機器名、モジュール、入出力割付を設計します。
通信周期、診断表示、通信断時動作、既設Ethernetとの分離まで含むPROFINET接続を検討します。
よくある質問
Q. IPアドレスが合っていても通信できないことがありますか？
A. PLC設定と実機のデバイス名が一致していない場合などは通信できません。
Q. GSDMLファイルは何に使用しますか？
A. 機器のモジュール構成、入出力データ、診断機能をPLC設定ツールへ登録するために使用します。
Q. PROFINETでサーボ同期制御できますか？
A. IRTへ対応するPLC、サーボ、ネットワーク機器を使用すれば対応できる場合があります。
Q. 一箇所の断線時にも通信を継続できますか？
A. MRP対応のリング構成を採用すれば、別経路へ切り替えられる場合があります。
Q. 既設PROFINETへ機器を追加できますか？
A. 機器名、IPアドレス、通信負荷、PLCの入出力容量を確認して追加を検討します。
関連ワード
OPC UAとは、PLC、計測器、産業用コンピュータ、MES、クラウドなどの間で、設備データを共通の形式で安全に交換するための通信規格です。OPC Unified Architectureの略で、単純な数値だけでなく、データの名称、単位、階層、状態、品質なども扱えます。
メーカーごとに異なるPLCアドレスや通信方式を、OPC UAサーバー側で共通化することで、上位システムから設備データを利用しやすくなります。暗号化、証明書、ユーザー認証などのセキュリティ機能も備えています。
ハカルプラスでは、PLC、計量システム、産業用コンピュータ、上位システムの構成を確認し、OPC UAサーバー、データモデル、通信周期、証明書管理を含む連携を検討します。
OPC UAの主な用途
- PLCや計測器のデータをMESへ送る
- 複数メーカーの設備データを統一して収集する
- 設備状態・異常・計量実績を上位で監視する
- 産業用コンピュータとクラウドを連携する
- 設備データへ名称・単位・品質情報を付ける
- 認証・暗号化を用いて安全に通信する
クライアント・サーバー方式
設備データを公開する側をOPC UAサーバー、データを読み書きする側をOPC UAクライアントと呼びます。
PLCや産業用コンピュータがサーバーとなり、MES、SCADA、データ収集ソフトなどがクライアントとして接続します。
アドレス空間
OPC UAサーバーは、公開するデータを階層構造のアドレス空間として表現します。
設備、ライン、機器、計測項目などをフォルダのように整理し、利用者が必要なデータを探しやすくできます。
ノード
アドレス空間内の設備、変数、メソッド、イベントなどをノードとして扱います。
各ノードには、一意のNode ID、表示名、データ型、説明などを設定できます。上位システムはNode IDを指定してデータを取得します。
データの意味を持たせる
単純なPLCアドレスだけでは、その値が重量なのか温度なのか分かりません。
OPC UAでは、「1号計量機の現在重量」「単位kg」「読出し専用」などの情報を付けられます。設備が異なっても共通名称で扱いやすくなります。
データ型
真偽値、整数、浮動小数点、文字列、日時、配列、構造化データなどを扱えます。
PLC側のデータ型とOPC UA上の型を適切に変換します。符号、小数点、単位換算を明確にします。
データ品質
取得値には、正常、不確実、異常などの品質情報を付けられます。
通信断やセンサ異常時に、最後の値だけが残って正常値に見えることを防ぎます。上位システムは値と品質を合わせて判断します。
タイムスタンプ
データには、設備側で値を取得した時刻や、サーバーが処理した時刻を付けられます。
複数設備の異常順序や計測履歴を比較する場合は、PLC、サーバー、上位システムの時刻を同期します。
読出し・書込み
クライアントはサーバーから値を読み出し、権限があれば設定値を書き込めます。
運転指令や設定変更を許可する場合は、書込み範囲、ユーザー権限、入力値制限、安全条件を設けます。
Subscription
クライアントがデータ変化を定期的に監視し、必要な更新だけを受信する仕組みをSubscriptionと呼びます。
毎回すべてのデータを読みに行くより効率よく通信できます。監視頻度、通知周期、キューサイズを設定します。
Sampling Interval
サーバーが対象データを確認する間隔です。
重量やモーター電流など変化の速い値は短い周期、温度や在庫など変化の遅い値は長い周期へ設定できます。
Publishing Interval
監視したデータをクライアントへ通知する間隔です。
サンプリング周期より長く設定し、複数の変更値をまとめて送ることもできます。リアルタイム性と通信負荷のバランスを取ります。
イベント・アラーム
設備異常、警告、状態変化などをイベントとして通知できます。
異常名称、重要度、発生時刻、確認状態などを上位システムへ送信し、アラーム管理へ利用できます。
メソッド
OPC UAでは、単純な値の読書きだけでなく、「校正開始」「履歴出力」などの処理をメソッドとして公開できる場合があります。
実行条件、権限、結果コードを定義し、設備制御と安全性を確認します。
情報モデル
設備や機器の構造を共通のルールで表現する考え方を情報モデルと呼びます。
同じ種類の計量機、ポンプ、メーターを共通モデルで表現すると、上位システム側の個別対応を減らせます。
コンパニオン仕様
業界や機器分野ごとに、標準的なデータ名称や構造を定めた仕様があります。
対象設備に適した仕様がある場合、独自名称だけで構成するより、他システムとの互換性を高められる可能性があります。
セキュリティポリシー
OPC UAでは、署名、暗号化、認証に関するセキュリティポリシーを設定します。
相手機器と対応方式を合わせ、古く安全性の低い設定を無条件に許可しないようにします。
アプリケーション証明書
クライアントとサーバーは、証明書を使用して相互のアプリケーションを確認できます。
初回接続時に証明書を信頼リストへ登録し、未承認の機器からの接続を拒否します。証明書の有効期限も管理します。
ユーザー認証
匿名、ユーザー名・パスワード、証明書などの認証方法があります。
設備データの閲覧だけか、設定変更も許可するかに応じて権限を分けます。共通管理者アカウントの多用を避けます。
エンドポイント
OPC UAサーバーへの接続先URLと、利用できる暗号化・認証方式の組み合わせをエンドポイントとして公開します。
クライアント側で、接続先、ポート、セキュリティ設定を一致させます。
ファイアウォール
OPC UAで使用するポートを必要な接続元だけへ許可します。
設備ネットワークと上位ネットワークの境界にファイアウォールを設け、無関係な端末からの接続を防ぎます。
通信断時の処理
クライアントが切断した場合も設備制御は継続し、上位通信の停止がPLC制御へ影響しない構成とします。
設備側または中間サーバーへデータを一時保存し、通信復旧後に履歴を補完する方法があります。
PLC内蔵サーバー
OPC UAサーバー機能を内蔵するPLCでは、PLCから直接データを公開できます。
構成を簡略化できますが、公開点数、同時接続数、処理負荷、証明書管理などの制約を確認します。
産業用コンピュータによる中継
複数PLCや旧型機器のデータを産業用コンピュータで収集し、OPC UAへ変換する構成があります。
メーカー固有通信を上位から分離でき、一時保存、データ加工、再送なども実装しやすくなります。
通信負荷
多数のタグを短周期で監視すると、PLC、サーバー、ネットワークの負荷が増えます。
必要なデータだけを公開し、変化周期に応じてSampling Intervalを分けます。上位システムごとの接続数も確認します。
異常時の確認
接続できない場合は、エンドポイント、ポート、証明書、時刻、ユーザー認証を確認します。
値が更新されない場合は、Node ID、Subscription、Sampling Interval、PLC通信を点検します。品質がBadの場合は、設備側通信やセンサ異常を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、PLC、計量装置、MES、監視システムで共有するデータを整理し、OPC UAのノード構成を検討します。
産業用コンピュータ、データベース、証明書、ユーザー権限を組み合わせ、複数メーカー設備のデータを共通化する構成に対応できる場合があります。
よくある質問
Q. OPC UAはPLC制御用の高速通信ですか？
A. 主に設備情報と上位システムの連携に適しており、高速モーション制御は専用ネットワークを使用するのが一般的です。
Q. 異なるメーカーのPLCデータを同じ形式で取得できますか？
A. OPC UAサーバー側で名称とデータ型を整理すれば、上位から共通形式で扱いやすくなります。
Q. 通信内容を暗号化できますか？
A. 対応するセキュリティポリシーと証明書を使用して署名・暗号化できます。
Q. PLCへ設定値を書き込めますか？
A. 書込み可能なノードとして公開すれば可能ですが、権限、範囲、安全条件を設定します。
Q. 既設PLCがOPC UA非対応でも連携できますか？
A. 産業用コンピュータやゲートウェイで既設通信を受け、OPC UAへ変換できる場合があります。
関連ワード
CAN通信とは、複数の制御装置、センサ、モーター、表示器などを2本の信号線で接続し、識別番号を付けたメッセージを共有するシリアル通信方式です。CANはController Area Networkの略で、車載機器、産業機械、農業機械、移動体、組込機器などで使用されます。
一台の親機がすべての通信を管理する方式とは異なり、各ノードが必要なタイミングでメッセージを送信できます。複数ノードが同時に送信を開始した場合も、優先順位に基づいて衝突を解決します。
ハカルプラスでは、接続台数、通信速度、メッセージ周期、配線長、ノイズ環境を確認し、CANコントローラ、トランシーバ、終端抵抗、異常監視を含む通信回路を検討します。
CAN通信の主な用途
- 複数マイコン間の制御情報共有
- モーター・アクチュエータの制御
- センサ・計測器からのデータ収集
- 車両・移動体内の機器連携
- 操作表示器と制御ユニットの通信
- 分散制御装置の状態・異常共有
マルチマスター通信
CANでは、通信可能な状態であれば各ノードが送信を開始できます。
中央の一台だけが通信開始権を持つわけではないため、異常や状態変化を各機器から直接通知しやすい構成です。
メッセージ指向通信
CANでは、送信先アドレスではなく、メッセージの内容や優先順位を表す識別子を付けて送信します。
受信側は識別子を確認し、自分に必要なメッセージだけを取り込みます。一つのメッセージを複数ノードが同時に利用できます。
CAN ID
各メッセージにはCAN IDと呼ばれる識別子を付けます。
標準フォーマットでは11ビット、拡張フォーマットでは29ビットの識別子を使用します。IDはデータの種類だけでなく、送信優先順位にも影響します。
アービトレーション
複数ノードが同時に送信を始めた場合、CAN IDに基づいて優先順位を決定します。
高い優先順位のメッセージが通信を継続し、他のノードは送信を中止して後で再送します。通信内容を壊さずに衝突を解決できる点が特長です。
優先順位
一般に、数値の小さいCAN IDほど高い優先順位となります。
非常停止状態、モーター異常など応答を急ぐ情報へ高い優先順位を割り当て、温度履歴や保守情報などは低い優先順位とします。
データフレーム
通常のデータ送信では、識別子、データ長、データ、誤り検出情報などを含むフレームを送信します。
従来のCANでは、一つのフレームで扱えるデータ量に制限があります。大きなデータは複数フレームへ分割します。
CAN FD
CAN FDは、従来CANより一つのフレームで扱えるデータ量を増やし、データ部分を高速に送信できる拡張方式です。
対応するコントローラとトランシーバが必要です。従来CANノードとの混在条件や通信設定を確認します。
通信速度
CANの通信速度は、ネットワーク全体で共通に設定します。
通信速度を高くすると更新を速くできますが、許容配線長が短くなります。接続台数、ケーブル長、応答要求から選定します。
配線長
許容配線長は通信速度、ケーブル、ノード数、分岐長によって変わります。
高速通信では信号伝搬時間の影響が大きいため、長距離配線には適しません。必要に応じて通信速度を下げます。
差動通信
CANは、CAN_HとCAN_Lの2本の信号線の電圧差でデータを判定します。
両線へ同じように重なるノイズを打ち消しやすく、産業機械や車載環境で安定した通信を行いやすい方式です。
CANトランシーバ
マイコン内のCANコントローラ信号を、実際の差動信号へ変換する部品です。
通信速度、電源電圧、待機機能、保護機能、コモンモード範囲を確認して選定します。
絶縁CAN
設備間の接地電位差やノイズを遮断するため、デジタルアイソレータと絶縁電源を用いてCAN通信を絶縁する場合があります。
盤間配線、長距離配線、高電圧機器の近くでは有効です。絶縁素子の遅延が通信速度へ影響しないか確認します。
終端抵抗
CANバスの物理的な両端には、一般に終端抵抗を取り付けます。
終端抵抗がない、片側だけ、複数箇所へ過剰に取り付けた場合は信号反射や電圧低下が起こります。電源OFF状態で線間抵抗を測定すると、終端状態を確認しやすくなります。
バス配線
CANは、幹線へ各ノードを短い支線で接続するバス型構成が基本です。
長いスター配線や長い分岐は信号反射の原因になります。コネクタや中継端子の配置も含めて配線します。
シールドと接地
ノイズ環境では、ツイストペアのシールドケーブルを使用します。
シールドの接地方法は設備全体の接地構成に合わせます。信号線とインバーター・モーター配線を分離します。
ビットタイミング
CAN通信では、通信速度だけでなく、一ビットをどのタイミングで判定するかを設定します。
マイコンクロック、伝搬遅延、サンプル位置、再同期幅などを考慮します。異なる機器で設定許容範囲が合うか確認します。
受信フィルタ
CANコントローラには、必要なCAN IDだけを受信するフィルタ機能があります。
不要なメッセージをハードウェアで除外すると、マイコン処理負荷を減らせます。ID追加時にはフィルタ設定も更新します。
周期送信
状態、速度、温度などを一定周期で送信する方法です。
受信側は、所定時間内にメッセージが届かなければ通信異常や送信ノード停止と判断できます。周期とタイムアウトを仕様書へ定めます。
イベント送信
異常発生、スイッチ操作、設定変更など、状態が変化したときに送信します。
通信量を減らせますが、受信確認や定期的な状態再送を組み合わせないと、メッセージ欠落時に状態が一致しない可能性があります。
ハートビート
各ノードが正常動作していることを示すため、一定周期で生存信号を送信します。
一定時間受信できない場合は、電源喪失、通信断、プログラム停止などを疑い、安全側へ移行します。
エラー検出
CANには、CRC、フレーム形式、ビット監視など複数の誤り検出機能があります。
異常を検出したノードはエラーフレームを送信し、誤ったメッセージの受信を防ぎます。送信側は必要に応じて自動再送します。
エラーカウンタ
各ノードは送信エラーと受信エラーの回数を内部で管理します。
エラーが増えると通信への影響を抑える状態へ移行し、さらに悪化するとバスから離脱します。エラーカウンタや状態を診断へ利用します。
Bus Off
重大な通信エラーが繰り返されると、ノードが送信を停止するBus Off状態になります。
復帰方法は、自動復帰、一定時間後の復帰、マイコン再起動などがあります。原因が残ったまま復帰を繰り返さないようにします。
通信負荷
周期の短いメッセージや高優先度メッセージが多すぎると、低優先度データが送信できなくなる可能性があります。
メッセージ長、周期、通信速度からバス負荷を見積もり、通常時と異常時の両方で余裕を確保します。
上位プロトコル
CANの物理通信とフレームだけでは、各データの意味や機器設定方法は決まりません。
用途に応じて、CANopenなどの上位プロトコルや独自通信仕様を使用します。異なる上位プロトコル同士は、同じCAN配線でもそのまま連携できません。
異常時の確認
全ノードが通信できない場合は、通信速度、終端抵抗、CAN_H・CAN_Lの短絡、電源、配線を確認します。
特定ノードだけ異常の場合は、ノード電源、トランシーバ、ID設定、受信フィルタを点検します。断続的な異常では、支線長、ノイズ、接地、コネクタを確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、接続機器、通信速度、メッセージ周期、CAN ID、優先順位を整理し、CAN通信仕様を設計します。
マイコン回路、絶縁、終端抵抗、エラー監視、Bus Off復帰、異常履歴を組み合わせた組込機器間通信を検討します。
よくある質問
Q. CAN通信には親機が必要ですか？
A. 各ノードが送信できるマルチマスター方式ですが、上位プロトコルで管理役を設ける場合があります。
Q. CAN IDは機器のアドレスですか？
A. 主にメッセージ内容と優先順位を示す識別子で、送信先だけを表すものではありません。
Q. 通信速度を上げると配線距離は短くなりますか？
A. 一般に高速化するほど信号伝搬時間の制約が厳しくなり、許容配線長は短くなります。
Q. 終端抵抗は各機器へ付けますか？
A. 原則としてバスの物理的な両端へ取り付け、途中の各機器には付けません。
Q. Bus Offから自動復帰できますか？
A. 自動復帰は可能ですが、配線異常などの原因が残る場合を考え、回数制限や警報を設けます。
関連ワード
Modbus TCPとは、Ethernet上でPLC、計測器、インバーター、リモートI/O、産業用コンピュータなどのデータを読み書きする通信方式です。Modbusのデータ構造をTCP/IP通信へ載せて使用します。
比較的シンプルな仕様で、異なるメーカーの機器間でも利用しやすいため、電力計測、温度監視、流量監視、設備データ収集などで広く使われています。
ハカルプラスでは、接続機器のModbus仕様、アドレス、データ型、更新周期を確認し、PLCや産業用コンピュータによるModbus TCP通信を検討します。
Modbus TCPの基本
Modbus TCPでは、要求を送る側が接続先へ読出し・書込み命令を送り、接続先が結果を応答します。
一般に、通信を開始する側をクライアント、要求へ応答する側をサーバーと呼びます。従来の資料ではマスター・スレーブと表現される場合もあります。
Ethernetを利用する通信
Modbus TCPは、一般的なEthernet配線やスイッチングハブを利用できます。
IPアドレスを設定し、TCPポート番号502を使用するのが一般的です。社内LANと設備ネットワークを共用する場合は、通信負荷とセキュリティを考慮します。
主な接続機器
- PLC
- 電力計・電力量計
- 温度調節計・記録計
- インバーター・モーター保護機器
- リモートI/O
- 計量コントローラ
- 産業用コンピュータ・IoTゲートウェイ
データ領域
Modbusでは、デジタル信号や数値データを複数の領域として扱います。
- コイル：読書き可能な1ビットデータ
- ディスクリート入力：読出し専用の1ビットデータ
- 入力レジスタ：読出し専用の16ビットデータ
- 保持レジスタ：読書き可能な16ビットデータ
機器によって、どの値をどの領域へ割り当てるかが異なります。
ファンクションコード
読出し・書込みの種類を示す番号をファンクションコードと呼びます。
保持レジスタ読出し、複数レジスタ書込み、コイル読出しなど、操作ごとにコードが定められています。接続機器が対応する機能を確認します。
アドレス表記
Modbusのアドレスは、資料によって0始まりと1始まりの表記が混在することがあります。
説明書に「40001」と記載されていても、通信要求ではアドレス0を指定する場合があります。1点ずれた値を読まないよう、実機と通信仕様書で確認します。
16ビットレジスタ
Modbusの基本レジスタは16ビットです。
整数値は1レジスタで扱えますが、32ビット整数や浮動小数点数は複数レジスタを組み合わせます。符号の有無、小数点位置、倍率も確認します。
32ビットデータ
電力量、積算値、浮動小数点値などでは、2レジスタを使用することがあります。
上位ワードと下位ワードの並び順がメーカーによって異なるため、ワードオーダーを確認します。バイトの並び順も合わせて確認します。
倍率と小数点
温度253を25.3℃として扱うなど、整数値へ倍率を持たせる機器があります。
受信側で0.1倍、0.01倍などの換算を行います。単位と倍率を誤ると、表示や制御値が大きくずれます。
Unit ID
Modbus TCPでは、Ethernet上の機器をIPアドレスで識別しますが、ゲートウェイの先にあるシリアル機器を識別するためにUnit IDを使用する場合があります。
直接接続機器でも特定値を必要とする製品があるため、説明書を確認します。
ポーリング通信
クライアントは、必要なデータを一定周期で繰り返し読み出します。これをポーリングと呼びます。
周期を短くすると更新は速くなりますが、接続機器とネットワークの負荷が増えます。計測値の変化速度と必要な応答時間から設定します。
複数データの一括読出し
隣接するレジスタをまとめて読み出すと、通信回数を減らせます。
ただし、機器が対応する最大点数を超えないようにします。必要のない広い範囲を毎回読むと負荷が増える場合があります。
書込み制御
Modbus TCPでは、設定値や運転指令を書き込める機器があります。
誤書込みによる設備動作を防ぐため、書込み先、範囲、権限を制限します。安全機能や非常停止を通信だけに依存させないことも重要です。
通信タイムアウト
要求に対して一定時間内に応答がない場合はタイムアウトとします。
タイムアウト時間が短すぎると一時的な遅延で異常となり、長すぎると故障検出が遅れます。再試行回数と異常判定条件を設定します。
通信断時の動作
通信が途絶えた場合に、最後に受信した値を保持するか、無効値として扱うかを決めます。
制御へ使用する値では、古い値のまま運転を続けると危険な場合があります。データの更新時刻や通信正常フラグを併せて管理します。
複数クライアント接続
機器によって、同時に接続できるクライアント数が限られています。
PLC、監視パソコン、保守ツールが同時接続すると上限を超える場合があります。接続数と切断処理を確認します。
IPアドレス管理
同じネットワーク上でIPアドレスが重複すると通信できません。
設備番号とIPアドレスの対応表を作成し、固定IP、サブネットマスク、ゲートウェイを管理します。機器交換時にも設定を引き継ぎます。
ネットワーク分離
設備制御ネットワークと事務系ネットワークを分離すると、不要な通信や障害の影響を抑えられます。
VLAN、ルーター、ファイアウォールなどを用い、必要な通信だけを許可します。
セキュリティ
一般的なModbus TCPには、通信内容の暗号化や強い認証が標準で備わっていない場合があります。
外部ネットワークへ直接公開せず、アクセス制御、VPN、ファイアウォール、ネットワーク分離を行います。
通信診断
要求回数、正常応答、タイムアウト、例外応答を記録すると、通信品質を確認できます。
パケット解析ツールを使用すると、要求アドレス、ファンクションコード、応答内容を確認できます。
異常時の確認
接続できない場合は、IPアドレス、サブネット、ポート番号、接続数、ケーブルを確認します。
値が正しくない場合は、アドレスずれ、ワード順、符号、倍率を点検します。時々通信が切れる場合は、ネットワーク負荷、タイムアウト、ハブ、電源を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、PLC、計測器、インバーターなどのModbusマップを確認し、必要データと通信周期を整理します。
アドレス変換、データ型変換、通信異常監視、上位データベースへの保存まで含むModbus TCP通信を検討します。
よくある質問
Q. 異なるメーカーの機器同士でも接続できますか？
A. 両機器がModbus TCPへ対応し、アドレス、データ型、動作仕様が一致すれば接続できます。
Q. レジスタ番号が一つずれるのはなぜですか？
A. 説明書の表記が1始まり、通信要求が0始まりになっている場合があるためです。
Q. 32ビットの電力量も読み取れますか？
A. 複数レジスタを組み合わせて読み取れますが、ワード順とデータ型の確認が必要です。
Q. Modbus TCPで設備を遠隔操作できますか？
A. 書込み対応機器では可能ですが、権限、安全回路、通信断時の動作を検討する必要があります。
Q. 通信が切れた場合に警報を出せますか？
A. 応答タイムアウトや連続失敗回数を監視し、通信異常として表示・記録できます。
関連ワード
Wi-Fiとは、無線LAN規格を利用して、パソコン、タブレット、産業用端末、PLC、センサ、IoTゲートウェイなどをネットワークへ接続する通信方式です。工場や倉庫では、設備データの収集、タッチパネルの遠隔確認、ハンディターミナルの通信、保守用パソコンの接続などに利用されます。
配線が難しい場所へ通信を導入しやすく、機器の移動や増設にも対応しやすい点が特長です。一方、電波干渉、遮蔽物、セキュリティ、通信切断を考慮した設計が必要です。
ハカルプラスでは、通信距離、設備配置、金属構造、必要な通信量を確認し、アクセスポイント、アンテナ、ネットワーク分離、通信異常時の処理を含むWi-Fi構成を検討します。
Wi-Fiの主な用途
- ハンディターミナルやタブレットの業務通信
- 設備データの収集と上位システム連携
- 保守用パソコンからのPLC・表示器接続
- 無線対応センサやIoTゲートウェイの接続
- 監視カメラや画像機器の通信
- 移動体・搬送台車とのデータ交換
アクセスポイントと端末
Wi-Fiでは、アクセスポイントを中心に複数の端末を接続する構成が一般的です。アクセスポイントは有線LANと無線端末の間を中継します。
工場内へ複数のアクセスポイントを設置する場合は、電波範囲が適度に重なるように配置します。重なりが少なすぎると移動時に通信が切れ、多すぎると干渉が増える場合があります。
2.4GHz帯
2.4GHz帯は、壁や障害物を比較的回り込みやすく、対応機器が多い周波数帯です。
一方、Bluetooth、電子レンジ、他の無線LANなども同じ周波数帯を使用するため、混雑や干渉が起こりやすい傾向があります。利用可能なチャンネル数も限られます。
5GHz帯
5GHz帯は、利用できるチャンネルが多く、高速通信に適しています。2.4GHz帯より周辺機器の干渉を受けにくい場合があります。
ただし、壁や設備による減衰が大きく、遮蔽物の多い工場では通信距離が短くなることがあります。屋外利用では、使用できるチャンネルと法令上の条件を確認します。
6GHz帯
対応機器では、6GHz帯を利用できる場合があります。広い周波数帯域を利用しやすく、混雑回避や高速化に有効です。
既設端末が対応しているとは限らず、電波の到達性や利用条件も確認が必要です。設備ネットワークへ導入する場合は、アクセスポイントと端末双方の対応状況を確認します。
通信速度
規格上の最大速度と、実際の通信速度は一致しません。端末数、電波強度、干渉、通信距離、再送、アクセスポイント性能などによって変化します。
計測データや指図情報では大容量通信を必要としない場合が多い一方、画像や動画を扱う場合は帯域と遅延を確認します。
電波強度
受信電波が弱いと、通信速度低下、再送増加、切断が発生しやすくなります。
設置前に電波調査を行い、アクセスポイント候補位置での受信状態を確認します。設備稼働時と停止時で電波環境が変化する場合もあります。
金属設備の影響
制御盤、タンク、サイロ、棚、機械フレームなどの金属は、電波を反射・遮蔽します。
アクセスポイントを盤内へ設置すると、扉を閉めた際に通信できなくなることがあります。外部アンテナ、樹脂窓、盤外設置などを検討します。
反射とマルチパス
工場内では、電波が金属へ反射し、複数経路から端末へ届きます。これをマルチパスと呼びます。
同じ場所でもアンテナ位置を少し変えるだけで通信状態が改善・悪化する場合があります。実際の設備配置で確認することが重要です。
アンテナの選定
アンテナには、周囲へ広く電波を出す無指向性アンテナと、特定方向へ集中させる指向性アンテナがあります。
広い作業エリアでは無指向性、建屋間や長い通路では指向性が適する場合があります。アンテナ利得だけでなく、取付高さと方向を確認します。
アクセスポイントの配置
アクセスポイントを高い位置へ設置すると、設備による遮蔽を減らせる場合があります。
ただし、保守しにくい場所や高温・粉じん環境は避けます。電源、LAN配線、アンテナケーブル、雷保護も含めて設置場所を決めます。
ローミング
移動するハンディターミナルや搬送台車は、移動先に応じて接続するアクセスポイントを切り替えます。これをローミングと呼びます。
切替時間が長いと、通信アプリケーションがタイムアウトする場合があります。端末、アクセスポイント、認証方式を含めて実機確認します。
SSID
SSIDは、無線ネットワークを識別する名称です。
設備用、業務端末用、来客用などを分けることで、用途ごとにアクセス範囲を制限できます。SSIDを隠すだけでは十分なセキュリティ対策にはなりません。
暗号化と認証
Wi-Fi通信では、適切な暗号化と認証を使用します。古い方式や共有パスワードの長期利用は避けます。
複数利用者が同じパスワードを共有する方式より、利用者・端末ごとの認証を行う方式の方が、端末紛失や退職時に管理しやすくなります。
設備ネットワークの分離
Wi-Fi端末を設備制御ネットワークへ直接接続すると、不要な通信や不正アクセスが設備へ影響する可能性があります。
VLAN、ファイアウォール、ルーターなどを使用し、設備用ネットワーク、事務用ネットワーク、来客用ネットワークを分離します。
固定IPと自動割当
設備機器では、通信先を明確にするため固定IPアドレスを使用する場合があります。ハンディターミナルやタブレットでは、自動割当を利用することが一般的です。
IPアドレス重複や割当範囲の不足がないよう、ネットワーク管理ルールを整備します。
通信断時の処理
Wi-Fiは有線通信より接続状態が変化しやすいため、通信断を前提に設計します。
設備側へデータを一時保存し、復旧後に再送します。遠隔からの運転指令が途絶えた場合は、設備を安全側へ移行するか、ローカル制御を継続するかを決めます。
リアルタイム制御への利用
一般的なWi-Fiでは、遅延や通信周期が一定にならない場合があります。
高速モーション制御や非常停止など、確実な応答が必要な機能をWi-Fiだけに依存させず、有線通信や安全回路を使用します。監視、実績収集、保守用途に適しています。
端末数と通信負荷
一つのアクセスポイントへ多数の端末が接続すると、端末ごとの通信時間が増えます。
常時通信する端末、短時間だけ接続する端末、画像機器を分け、必要に応じてアクセスポイントを増設します。
干渉対策
隣接アクセスポイントへ同じチャンネルを設定すると、相互に待ち時間が増える場合があります。
利用状況を調査し、チャンネルと送信出力を調整します。送信出力を最大にすれば必ず改善するわけではなく、端末側の送信能力との釣合いも重要です。
屋外・建屋間通信
屋外では、防水、防雷、温度、紫外線、アンテナ固定を考慮します。
建屋間を無線接続する場合は、指向性アンテナを向かい合わせ、途中に樹木や車両などの遮蔽物が入らないようにします。重要通信では有線や別経路との冗長化も検討します。
保守と監視
アクセスポイントの接続端末数、電波強度、再送率、通信量を監視します。
通信不良が発生した時刻と場所を記録すると、端末移動、設備稼働、周辺無線との関係を調査しやすくなります。
異常時の確認
接続できない場合は、SSID、パスワード、認証、IPアドレス、電波強度を確認します。
特定場所だけ切れる場合は、遮蔽物、アクセスポイント配置、ローミングを点検します。速度が遅い場合は、干渉、端末数、チャンネル、再送率を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、設備配置、通信範囲、利用端末、必要データ量を確認し、アクセスポイントとアンテナを選定します。
電波調査、ネットワーク分離、端末認証、通信断時の一時保存を組み合わせ、設備監視やハンディターミナルに適したWi-Fi構成を検討します。
よくある質問
Q. 制御盤の中にアクセスポイントを設置できますか？
A. 金属扉によって電波が遮られる場合があるため、盤外アンテナや盤外設置を検討します。
Q. Wi-Fiで設備をリアルタイム制御できますか？
A. 遅延や切断が変動するため、監視やデータ収集には適しますが、高速・安全制御は有線方式を検討します。
Q. 工場内で通信できない場所を減らせますか？
A. 電波調査を行い、アクセスポイント、アンテナ、チャンネルを調整することで改善できます。
Q. 通信が切れても実績データを残せますか？
A. 端末や設備側へ一時保存し、接続復旧後に再送できます。
Q. 既設の事務用Wi-Fiを設備でも使えますか？
A. 通信負荷とセキュリティを確認し、設備用SSIDやネットワーク分離を行うことが望まれます。
関連ワード
Bluetoothとは、スマートフォン、タブレット、ハンディターミナル、センサ、計測器、組込機器などを近距離で無線接続する通信方式です。ケーブルを接続せずに、設定値、測定値、識別情報などを送受信できます。
製造現場では、秤とハンディターミナルの連携、保守用端末からの設定、無線センサのデータ取得、作業者向け機器の接続などに利用されます。消費電力を抑えたBluetooth Low Energyも広く使われています。
ハカルプラスでは、通信距離、データ量、電池寿命、接続台数、周辺電波環境を確認し、Bluetoothの通信方式、認証、再接続、異常時処理を検討します。
Bluetoothの主な用途
- 秤とハンディターミナルの重量データ通信
- スマートフォン・タブレットからの設定変更
- 温度・振動・状態センサのデータ取得
- 保守用パソコンと組込機器の接続
- バーコードリーダーや入力機器の接続
- ウェアラブル端末との通信
Bluetooth Classic
Bluetooth Classicは、連続的なデータ通信や音声通信などに利用される方式です。
シリアル通信を無線化するプロファイルを利用し、既存のRS-232C通信に近い感覚で扱える製品もあります。通信量が比較的多い用途に適しています。
Bluetooth Low Energy
Bluetooth Low Energyは、短時間だけ通信し、待機時の消費電力を抑える方式です。BLEと略されます。
電池駆動のセンサ、ビーコン、小型計測機器などに適しています。常時大容量通信より、少量データを周期的に送る用途へ向いています。
セントラルとペリフェラル
BLEでは、接続を開始して複数機器を管理する側をセントラル、接続されてデータを提供する側をペリフェラルと呼びます。
スマートフォンやゲートウェイがセントラル、センサや秤がペリフェラルになる構成が一般的です。
アドバタイズ
BLE機器は、接続前に自分の存在や簡単な情報を周囲へ送信します。これをアドバタイズと呼びます。
セントラルは受信した情報から対象機器を探し、必要に応じて接続します。アドバタイズ周期を短くすると発見は速くなりますが、消費電力が増えます。
GATT
BLEでは、機器が提供するデータや機能をGATTという構造で表現します。
重量、温度、電池残量、設定値などをCharacteristicとして定義し、読み出し、書込み、通知などの操作を設定します。
サービスとCharacteristic
関連するデータをまとめたものをService、その中の個別データをCharacteristicと呼びます。
独自機器では、専用のUUIDを使用して通信仕様を定義できます。接続アプリケーション側も同じ仕様へ対応する必要があります。
ペアリング
機器同士を信頼関係のある接続先として登録する操作をペアリングと呼びます。
初回接続時に確認コードを入力する、ボタン操作を行うなどの方法があります。第三者の端末が無断接続しないようにします。
ボンディング
ペアリング時に交換した認証情報を保存し、次回以降の接続へ利用することをボンディングと呼びます。
毎回の認証操作を減らせますが、機器交換や利用者変更時には登録情報の削除・再設定が必要です。
通信距離
通信距離は、送信出力、アンテナ、遮蔽物、周辺電波によって変わります。
見通し環境では長く届いても、制御盤、人体、金属棚、機械によって大きく低下する場合があります。必要距離より余裕を持って実機確認します。
2.4GHz帯の干渉
Bluetoothは2.4GHz帯を使用し、Wi-Fiや他の無線機器と同じ環境で動作します。
周波数を切り替えながら通信する仕組みによって干渉を避けますが、非常に混雑した環境では通信遅延や再送が増える場合があります。
アンテナ配置
基板内蔵アンテナの周囲へ金属、電池、配線を近づけると、通信性能が低下します。
筐体材質、アンテナ位置、基板向きを考慮します。金属筐体では、外部アンテナや樹脂窓を設ける場合があります。
接続台数
スマートフォンやゲートウェイが同時に接続できる機器数には上限があります。
センサ数が多い場合は、接続を順番に切り替える、複数ゲートウェイを設ける、アドバタイズデータだけを受信する構成を検討します。
通知通信
値が変化したときや一定周期で、機器側から接続先へデータを通知できます。
クライアントが繰り返し読みに行くより効率的ですが、通知が失われた場合に備え、通し番号や定期的な再通知を使用する場合があります。
通信周期
重量やスイッチ状態など、必要な更新速度に応じて通信周期を設定します。
周期を短くすると応答は速くなりますが、電池消費と通信負荷が増えます。表示用途と制御用途で要求を分けます。
電池寿命
BLE機器の電池寿命は、アドバタイズ周期、接続時間、送信出力、測定周期によって変化します。
待機時間を長くし、必要なときだけ通信すると寿命を延ばせます。低温環境では電池容量が低下する場合があります。
自動再接続
距離やノイズによって接続が切れた場合、再接続処理を行います。
再接続間隔が短すぎると電力消費や処理負荷が増えます。一定回数失敗した場合は、画面へ通信異常を表示します。
通信断時のデータ保持
測定中に通信が切れた場合、センサや計測器側へデータを一時保存する方法があります。
再接続後に未送信データを送信し、欠測を防ぎます。リアルタイム値と履歴値を識別できるよう、時刻や通し番号を付けます。
セキュリティ
機器検索、ペアリング、データ通信の各段階で、不正接続への対策が必要です。
固定の簡単な暗証番号だけに依存せず、認証、暗号化、接続可能時間の制限、機器固有情報を組み合わせます。
スマートフォン利用時の注意
スマートフォンのOS更新によって、アプリケーション権限や通信動作が変わる場合があります。
対応OS、端末機種、バックグラウンド動作、位置情報権限などを確認し、製品の保守期間を考慮します。
秤との連携
秤から安定した重量値をBluetoothで送信し、ハンディターミナルへ取り込む構成があります。
安定フラグ、単位、正味重量、風袋重量を合わせて送信し、手入力による転記ミスを減らします。通信切断時に誤った前回値を登録しないようにします。
シリアル通信の無線化
Bluetoothシリアルアダプタを利用し、既設のRS-232C・RS-485通信の一部を無線化できる場合があります。
ただし、通信距離、遅延、接続切替、相手機器の制御信号を確認します。有線と同じ確実性が得られるとは限りません。
異常時の確認
機器が見つからない場合は、電源、アドバタイズ、距離、スマートフォン権限を確認します。
接続できない場合は、ペアリング情報、接続台数、認証を点検します。通信が途切れる場合は、遮蔽物、アンテナ位置、2.4GHz帯の混雑を確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、秤、センサ、ハンディターミナルなどの通信内容と必要周期を確認します。
Bluetooth Classic、BLE、ペアリング、再接続、一時保存を組み合わせ、近距離の設備データ通信や保守支援に適した構成を検討します。
よくある質問
Q. BluetoothとWi-Fiはどちらがよいですか？
A. 近距離・省電力の少量通信にはBluetooth、ネットワーク接続や大容量通信にはWi-Fiが適する場合があります。
Q. 金属製制御盤の中から通信できますか？
A. 電波が遮られる可能性が高いため、外部アンテナや盤外設置を検討します。
Q. 通信が切れた後に自動で再接続できますか？
A. 再接続処理を実装できますが、失敗回数と異常表示を設定する必要があります。
Q. Bluetoothで秤の安定重量を取得できますか？
A. 秤が対応していれば、安定フラグと重量値を取り込めます。
Q. 複数のセンサを一台の端末へ接続できますか？
A. 端末の同時接続数と通信周期を確認し、必要に応じて順番接続やゲートウェイを使用します。
関連ワード
LTE・5G通信とは、携帯電話事業者の移動通信網を利用して、遠隔地の設備、センサ、IoTゲートウェイ、監視カメラなどをインターネットやクラウドへ接続する通信方式です。有線回線を敷設しにくい場所や、全国に分散した設備の遠隔監視に利用されます。
LTEは広いエリアで安定した通信を利用しやすく、5Gは高速・大容量・低遅延などを特長とします。ただし、実際の利用可能エリアや通信品質は設置場所、建物、基地局、契約内容によって変化します。
ハカルプラスでは、通信エリア、必要データ量、遠隔接続方式、セキュリティを確認し、ルーター、アンテナ、SIM、VPN、通信断時の一時保存を含む構成を検討します。
LTE・5G通信の主な用途
- 遠隔設備の状態・異常監視
- 計測データのクラウド送信
- 保守用パソコンからの遠隔接続
- 監視カメラや画像データの送信
- 移動体・仮設設備のネットワーク接続
- 有線回線障害時のバックアップ通信
LTE
LTEは、広いサービスエリアと対応機器の多さから、産業用遠隔監視で広く利用されています。
計測値、異常通知、設備履歴などの送信には十分な速度を得られる場合が多く、産業用ルーターやIoTゲートウェイも多数提供されています。
5G
5Gは、高速・大容量通信、低遅延、多数端末接続などを目標とする移動通信方式です。
高精細映像、遠隔作業支援、多数センサの接続などへ利用できます。ただし、エリアや端末対応、通信品質は場所によって異なります。
公衆網とローカル5G
携帯電話事業者が提供する全国的なネットワークを公衆網として利用する方法があります。
特定の工場や敷地内に専用の5Gネットワークを構築するローカル5Gもあります。専用性は高まりますが、免許、基地局、運用、保守を含む検討が必要です。
産業用ルーター
SIMカードを装着し、LTE・5G回線と有線LAN・Wi-Fi機器を中継します。
使用温度、電源電圧、耐振動、アンテナ端子、VPN、遠隔管理、冗長SIMなどを確認します。一般家庭用ルーターより長期運用や盤内設置に適した製品を選定します。
SIM
SIMは、通信回線の契約情報を持つ識別媒体です。物理SIMと、機器へ内蔵されるeSIMがあります。
通信事業者、料金プラン、データ容量、利用エリア、固定IPの有無を確認します。多数設備へ導入する場合は、回線の一括管理機能も重要です。
データ通信量
計測値や異常通知は通信量が小さい一方、画像、動画、ファームウェア更新は大きな通信量を必要とします。
送信周期、1件あたりのデータ量、端末数から月間通信量を見積もります。通信量超過時の速度制限や追加料金も確認します。
通信エリア
地図上でエリア内でも、山間部、地下、建物内部、金属筐体内では通信できない場合があります。
設置候補場所で実際の受信電波と通信速度を確認します。可能であれば複数時間帯や設備稼働中にも試験します。
アンテナ
ルーター内蔵アンテナ、外部アンテナ、屋外アンテナなどがあります。
制御盤内で電波が弱い場合は、アンテナだけを盤外や建物外へ設置します。アンテナケーブルが長いと損失が増えるため、ルーター位置とのバランスを取ります。
MIMO
LTE・5Gでは、複数アンテナを利用して通信品質や速度を高めるMIMOが使用されます。
対応ルーターでは複数のアンテナ端子があり、指定本数と配置を守る必要があります。アンテナ同士を近づけすぎると効果が低下する場合があります。
固定IPアドレス
遠隔側から設備へ接続する場合、固定のグローバルIPアドレスを利用する方法があります。
ただし、設備をインターネットへ直接公開するとセキュリティリスクが高まります。VPNや閉域網と組み合わせます。
プライベートIPとNAT
一般的なモバイル回線では、端末側へプライベートIPが割り当てられ、外部から直接接続できない場合があります。
設備側からクラウドへ接続を開始する方式や、VPNサービス、遠隔保守用中継サーバーを利用します。
VPN
VPNを利用すると、移動通信網やインターネット上に暗号化された通信経路を構築できます。
遠隔からPLCや産業用コンピュータへ接続する場合は、利用者認証、接続時間制限、アクセス先制限を設定します。
閉域網
通信事業者の閉域サービスを利用し、一般インターネットを経由せず拠点間を接続する方法があります。
セキュリティと運用性を高めやすい一方、対応回線、費用、接続拠点の構成を確認します。
遠隔監視
設備状態、計測値、異常履歴をクラウドや監視サーバーへ送信します。
常時接続する方式と、一定周期または異常時だけ接続する方式があります。電池駆動機器では通信時間を短くして消費電力を抑えます。
遠隔操作
LTE・5G経由で設備へ指令を送ることは可能ですが、通信遅延、切断、不正アクセスを考慮する必要があります。
遠隔操作だけで安全を確保せず、現地の安全回路、操作許可、状態確認、タイムアウトを設けます。重要操作では現地承認を求める方法もあります。
通信遅延
通信遅延は、基地局、ネットワーク混雑、クラウド処理などによって変動します。
監視や指図送信では問題にならなくても、高速制御には適さない場合があります。設備のリアルタイム制御は現地PLCで行い、LTE・5Gは上位監視へ利用する構成が一般的です。
通信断時の処理
電波状態や通信事業者の障害により、接続が一時的に失われる可能性があります。
設備側へデータを一時保存し、復旧後に再送します。通信断中も現地制御を継続するか、安全停止するかを用途に応じて決めます。
自動再接続
通信が切れた場合は、ルーターやアプリケーションが自動再接続します。
一定回数失敗した場合にルーターを再起動する、別回線へ切り替えるなどの処理を設ける場合があります。無制限な再起動は避け、履歴を残します。
冗長SIM
二枚のSIMへ対応するルーターでは、主回線が利用できない場合に別事業者の回線へ切り替えられることがあります。
同じ基地局設備や通信経路へ依存する場合もあるため、必要な冗長性を確認します。切替時間とIPアドレス変更の影響も考慮します。
ファームウェア更新
遠隔地のルーター、ゲートウェイ、組込機器へ更新データを配信できます。
通信量、更新中の停電・切断、更新失敗時の復旧を考慮します。更新時間帯と対象機器を管理します。
セキュリティ
初期パスワードの変更、不要ポートの閉鎖、VPN、証明書、ファイアウォールを使用します。
ルーター管理画面を外部へ無条件に公開せず、接続元や利用時間を制限します。遠隔保守の操作履歴も保存します。
異常時の確認
接続できない場合は、SIM、契約状態、アンテナ、電波強度、APN設定を確認します。
通信が不安定な場合は、アンテナ位置、周辺基地局、時間帯、データ量を点検します。遠隔接続だけできない場合は、VPN、固定IP、ファイアウォールを確認します。
ハカルプラスの対応
ハカルプラスでは、設置場所、通信内容、遠隔保守の範囲を確認し、LTE・5Gルーターとアンテナを選定します。
VPN、クラウド連携、通信断時のデータ保存、回線冗長化を組み合わせ、全国に分散した設備の遠隔監視構成を検討します。
よくある質問
Q. 有線回線がない場所でも遠隔監視できますか？
A. LTE・5Gの通信エリア内であれば、産業用ルーターを使って接続できる場合があります。
Q. 制御盤の中へルーターを設置できますか？
A. 金属盤で電波が弱くなる場合は、外部アンテナを盤外へ設置します。
Q. 遠隔からPLCを操作できますか？
A. VPNなどで接続できますが、現地安全回路、操作権限、通信断時処理が必要です。
Q. 通信が切れてもデータは残りますか？
A. 設備側へ一時保存し、回線復旧後に再送できます。
Q. LTEと5Gはどちらを選べばよいですか？
A. 必要速度、通信量、設置場所のエリア、対応機器、費用を確認して選定します。