CC-Link IE

Technology

(CC-Link IE)

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。