自動制御にて実績がある制御用無線通信技術

PROFINET
無線通信による
無線通信による自動制御
による自動制御
自動制御にて実績がある制御用無線通信技術
産業ｵｰﾄﾒｰｼｮﾝ&ﾄﾞﾗｲﾌﾞﾃｸﾉﾛｼﾞ事業部
ｵｰﾄﾒｰｼｮﾝｼｽﾃﾑ&ﾌﾟﾛﾀﾞｸト部
ﾌﾟﾛﾀﾞｸﾄﾏﾈｰｼﾞｬｰ
SIMATIC NET担当
原田光雄
Mitsuo.harada@siemens.com
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
目次
１．シーメンス紹介
２．プロフィバス協会
３．マーケット情報
４．PROFINET
５．無線テクノロジー
６．製品紹介
７．アプリケーション
８．まとめ
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens
Energy
Industry
Healthcare
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens Industry –開発
開発の
開発の歴史–
歴史
2008
SIMATIC innovations involving Profinet, Wireless and
Safety
革新的な
革新的な技術の
技術のProfinetにてWirelessでのSafetyを実現
2002
Siemens links production and management world with
SIMATIC IT
生産工程と
生産工程と経営管理を
経営管理をSIMATIC ITで統合
1996
With the launch of Totally Integrated Automation,
Siemens fulfills the requirements for tight horizontal
and vertical integration for every industry with SIMATIC
S7, SIMATIC HMI and SIMATIC PCS 7
産業用ネットワーク
産業用ネットワークの
ネットワークの水平/垂直統合
水平垂直統合を
垂直統合をTIAにて発表
にて発表
1979
SIMATIC S5 heralds the breakthrough of the PLC in
factory automation
革新的な
であるSIMATIC S5を発表
革新的なPLCである
1958
The SIMATIC G introduces transistor technology into
automation
SIMATIC Gにてトランジスタ
にてトランジスタ技術
トランジスタ技術を
技術を自動制御に
自動制御に導入
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens Industry –マーケットポジション
マーケットポジション–
マーケットポジション
ファクトリーオートメーション
プロセスオートメーション
ビルディング
オートメーション
シーメンス
マーケットポジション #1
シーメンス
マーケットポジション #3
シーメンス
マーケットポジション #2
他プレーヤー:
プレーヤー
ロックウェル
三菱電機
ファナック
シュネデール
オムロン
他プレーヤー:
プレーヤー
エマーソン
ABB
横河電機
ハネウェル
インベンシス
他プレーヤー:
プレーヤー
シュネデール
ABB
ルグラン
イートン
CHINT
※ 自社推定2007
/ 出典：
自社推定
出典：Siemens AG
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Siemens Industry –マーケットポジション
マーケットポジション–
マーケットポジション
PLCの世界シェア(2007年度)
32.7%
19.3%
14.0%
7.9%
6.8%
3.7%
B&R Industrial Automation
2.7%
※ 2007年度
年度 / 出典：
出典：ARC
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Industry Sector
PROFIBUS & PROFINET International
Finland
RPA
Germany
+ Austria
RPA, PICC
PITC, PITL
Ireland
RPA,
PICC, PITC
Netherlands
RPA, PICC,
PITC, PITL
Norway
RPA, PICC,
PITC
Switzerland
RPA, PICC,
PITC
UK
RPA, PICC,
PITC
Poland
RPA, PICC
Russia
RPA
E- EU
Denmark
RPA
Slovakia
RPA
China
RPA
PICC, PITL
India
RPA
PICC
Japan
RPA
PICC, PITL
Korea
RPA, PICC
Asia
W- EU
27 各国協会 (RPA)
40 PI 技術センター
技術センター (PICC)
18 PI トレーニングセンター (PITC)
10 PI テストラボ (PITL) 認証試験実施
Middle-East
RPA
Southern Africa
RPA, PICC, PITC
Australia/
New Zealand
RPA, PICC, PITC
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South-EastAsia
RPA, PICC
Industry Sector
PROFIBUS & PROFINET International
TC6
IO-Link
Joachim Lorenz
2010年
年1月以降
月以降は
月以降は、プロフィバス協会
プロフィバス協会
のメンバーであれば
メンバーであれば自由
であれば自由に
自由に参加可能
WG 1
Technologie
Frank Moritz
WG 2
Marketing
Christian Gemke
WG 3
Integration
Jürgen Maul
WG 4
Profile
Jürgen Maul
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Industry Sector
Market Information –PROFINETの
のノード数
ノード数–
PROFINET
ノード数
ノード数
400万台
300万台
210万台
160万台
200万台
114万台
100万台
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Industry Sector
Market Information –PROFINET機器
機器–
機器
2009年
年: PROFIBUSの
の台数：
の台数
台数：PROFINETの
6
：
１
2008年
年: PROFIBUSの
の台数：
の台数
台数：PROFINETの
11
：
１
2007年
年: PROFIBUSの
の台数：
の台数
台数：PROFINETの
14
：
１
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Industry Sector
Market Information –Ethernetバス
バスの
バスの比較–
比較
世界のマーケットシェア（2009年版）
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Industry Sector
Market Information –Asia Pacific market–
Asia Pacificの市場動向
200.0
PROFINET
Ethernet IP
Modbus TCP/IP
FL net
180.0
積算ノード数　(Kノード)
160.0
140.0
CAGR 08-13
PROFINET
EtherNet IP
Modbus TCP/IP
FL-net
8.3%
8.6%
-0.4%
-6.9%
120.0
100.0
80.0
60.0
40.0
20.0
0.0
2008
2009
2010
2011
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
2012
2013
出展 : IMS Resarch 2009
Industry Sector
Market Information –Worldwide market–
世界の市場動向
900.0
PROFINET
Ethernet IP
Modbus TCP/IP
FL net
800.0
新設ノード数　(Kノード)
700.0
600.0
CAGR 08-13
PROFINET
EtherNet IP
Modbus TCP/IP
FL-net
500.0
400.0
8.7%
7.1%
-0.4%
-6.9%
300.0
200.0
100.0
0.0
2008
2009
2010
2011
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
2012 出展 : IMS 2013
Resarch 2009
Industry Sector
Market Information
Technology比較
Ethernet通信
コントローラ間通信
（サイクリック通信）
制御通信
モーションコントロール
安全制御
主要市場(IMS 2009)
PROFINET
EtherNet IP
TCP/IP
TCP/IP
PROFINET CBA
対応
PROFINET IO
対応
PROFINET IRT
CIP Motion
(250 us)
(500 us)
PROFIsafe
CIP Safety
欧州
アジア
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北米
Industry Sector
Market Information –PROFIsafe–
安全制御(PROFIsafe)の導入実績 (PROFIBUS+PROFINET)
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Industry Sector
PROFINET – PROFIsafe –
安全制御(PROFIsafe)の導入実績 (PROFIBUS+PROFINET)
PROFIsafe 使用した
使用した安全制御
した安全制御
Fail-safe
data
オープンな産業用制御バスの
PROFIBUS / PROFINETで使用可
Standard
bus protocol
Fail-safe
data
Standard
data
PROFIsafe
layer
Standard
bus protocol
FA/PAに対応
CAT4 （EN 954-1）
SIL3 （IEC/EN 61508）
PROFIBUS
PROFINET
1999年から対応
40,000 システム以上で使用されています
410,000 のPROFIsafeノードが稼動しています
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Industry Sector
“Black channel"
PROFIsafe
layer
無線での安全制御が可能
PROFIBUS協会にて標準化されている
Standard
data
PROFINET – PROFIenergy –
PROFIenergyを
を使用しない
使用しない場合
しない場合の
場合の
エネルギー消費
エネルギー消費
PROFIenergyを
を使用した
使用した場合
した場合の
場合の
エネルギー削減
エネルギー削減
工場休止時に
近くのエネルギー
工場休止時に今までの80%近
までの
くのエネルギーを
エネルギーを節約できます
節約できます
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Industry Sector
PROFINET
ネットワークの
ネットワークの統合
ネットワークの
ネットワークの水平/垂直統合
水平垂直統合
PROFINET上
上にすべてのコントローラ
にすべてのコントローラ･
コントローラ･
デバイスを
デバイスを接続することが
接続することが可能
することが可能
インターネット
<工場部門間>
情報ネットワーク
<工場内>
コントローラネットワーク
<ライン内>
フィールドネットワーク
<盤内・装置内-1>
省配線ネットワーク
<盤内・装置内-2>
省配線ネットワーク
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Industry Sector
PROFINET
ネットワークアクセス（
ネットワークアクセス（イーサネットベースコントロールバス）
イーサネットベースコントロールバス）
EtherCAT、
、PROFIBUS、
、Mechatrolink、
、MELSECNETなどの
などの
フィールドバスによる
フィールドバスによる従来
による従来の
従来のオートメーショントポロジ
PG/PC
HMI
PLC
WLAN
故障診断
PLC
フィールドデバイス
フィールドデバイス
ウェブ/TCP/IP
フィールドデバイス
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET
ネットワークアクセス（
）
ネットワークアクセス（PROFINET）
PG/PC
HMI
PLC
IWLAN
故障診断
モーション
コントロール
ドライブ
フィールド
デバイス
ウェブ/TCP/IP
ウェブ
アクセス
ポイント
フィールドデバイス
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET
PROFIsafe
PROFINET IRT
プロセス
リアルタイム
安全
通信
IT規格
規格
PROFINET
セキュリティ
分散型
フィールド機器
フィールド機器
ネットワーク
構築
ﾓｰｼｮﾝ
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
分散型
W
ir e
le
ss
ｲﾝﾃﾘｼﾞ
ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝｽ
CBA
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET – リアルタイム通信
リアルタイム通信 –
PROFINET IRT
プロセス
リアルタイム
安全
通信
IT規格
規格
PROFINET
セキュリティ
分散型
フィールド機器
フィールド機器
ネットワーク
構築
ﾓｰｼｮﾝ
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
分散型
ｲﾝﾃﾘｼﾞ
ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝｽ
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET – リアルタイム通信
リアルタイム通信 –
PROFINETの
のフレーム構成
フレーム構成
標準化された
標準化されたテレグラムフォーマット
されたテレグラムフォーマット：
テレグラムフォーマット：IEEE 802.3
PROFINETリアルタイムテレグラム
リアルタイムテレグラムとして
リアルタイムテレグラムとしてイーサタイプ
としてイーサタイプを
イーサタイプを規定
0x0800: IPテレグラム
0x8892: PROFINETリアルタイムテレグラム
Frame-IDによる
による受信
による受信データ
受信データの
データの割り当て
周期通信 (プロセス値)
イベント駆動型通信 (アラーム、イベント)
ステータス情報
ステータス情報
機器およびデータの状態 (e.g. Run, Stop, Error)
Ethernet Frame
Preambel
Sync
Source
MAC
7 Byte 1 Byte 6 Byte
Dest.
MAC
Priority
Tagging*
Ethertype
6 Byte
4 Byte
2 Byte
Ethernet-Standard
Frame
ID
2 Byte
Prozess data
up to 1440 Byte
Status
Information
PROFINET specific
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4 Byte
FCS
4 Byte
* According to 802.1 Q
Industry Sector
PROFINET – リアルタイム通信
リアルタイム通信 –
Isochronous Real-Time （IRT）
）
ハードウェアによる、リアルタイム信号の時分割通信
TCP/IP通信やブロードキャスト信号からの干渉を受けない
複数のスイッチを接続した場合でも優れた性能を実現
時間確定性のあるデータ通信
Isochronous通信の原理
IRT
interval
TCP/IP
IRT
interval
TCP/IP
IRT
interval
Cycle 2
= time slot
Cycle 1
TCP/IP
Cycle n
e.g. 1 ms position control cycle
Isochronous
communication
TCP/IP
communication
IO data
TCP/IP data
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Industry Sector
PROFINET – 分散型インテリジェンス
分散型インテリジェンス –
プロセス
リアルタイム
安全
通信
IT規格
規格
PROFINET
セキュリティ
分散型
フィールド機器
フィールド機器
ネットワーク
構築
ﾓｰｼｮﾝ
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
分散型
ｲﾝﾃﾘｼﾞ
ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝｽ
CBA
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET – 分散型インテリジェンス
分散型インテリジェンス –
Component Based Automation （CBA）
）
簡単な
簡単な変更
Plant Coordinator
生産ラインからプラント全体に及ぶまで簡単に構成の変
更が可能
ON BOOL
BOOL STARTING
START BOOL
BOOL READY
STOP BOOL
BOOL RUNNING
BOLD HELD
UI1 Lifestate
デバイス間通信
デバイス間通信
デバイス間通信を独自に行なう
図表での
図表での表示
での表示
モジュール間の通信内容を簡単に表示・設定可能
Maschine 1
ON
START
STOP
Maschine 2
STARTING
READY
RUNNING
HELD
Lifestate
ON
START
STOP
Maschine 3
STARTING
READY
RUNNING
HELD
ON
START
STOP
Lifestate
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Maschine 4
STARTING
READY
RUNNING
HELD
Lifestate
ON
START
STOP
STARTING
READY
RUNNING
HELD
Lifestate
Industry Sector
PROFINET – 分散型インテリジェンス
分散型インテリジェンス –
ソフトウェアによる
ソフトウェアによる構成
による構成の
構成の変更
2
3
分解
有効
起動
停止
オン
被停止
運転中
準備完了
故障診断
組立て
オン
被停止
運転中
準備完了
故障診断
有効
起動
停止
1
インバウンドロジス
有効ティクス
起動
停止
オン
被停止
運転中
準備完了
故障診断
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Industry Sector
PROFINET – 分散型インテリジェンス
分散型インテリジェンス –
コンフィギュレーションの
コンフィギュレーションの設定手順
内部接続を
内部接続をデバイスに
デバイスにダウンロード
PROFINET
産業用
Ethernet
インバウンドロジスティクス
分解
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
組立て
組立て
Industry Sector
PROFINET – ネットワーク構築
ネットワーク構築 –
プロセス
リアルタイム
安全
通信
IT規格
規格
PROFINET
セキュリティ
分散型
フィールド機器
フィールド機器
ネットワーク
構築
ﾓｰｼｮﾝ
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
分散型
W
ir e
le
ss
ｲﾝﾃﾘｼﾞ
ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝｽ
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET – ネットワーク構築
ネットワーク構築 –
無線利用による
無線利用によるネットワーク
によるネットワークの
ネットワークの信頼性
冗長性
2.4GHzと5 GHzの2つの無線による２重化
IWLANでの
でのリアルタイム
でのリアルタイム通信
リアルタイム通信
Access Point
周期通信によるリアルタイム制御が可能
ラピッドローミング
高速ローミングにより長距離での継続通信が可能
ブラシ等に比べ保守が容易
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IWLAN
Client
Industry Sector
PROFINET – 安全制御 –
PROFIsafe
プロセス
リアルタイム
安全
通信
IT規格
規格
PROFINET
セキュリティ
分散型
フィールド機器
フィールド機器
ネットワーク
構築
ﾓｰｼｮﾝ
ｺﾝﾄﾛｰﾙ
分散型
ｲﾝﾃﾘｼﾞ
ｲﾝﾃﾘｼﾞｪﾝｽ
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
PROFINET – 安全制御 –
安全制御の
安全制御の混在が
混在が可能
PROFINETを
を使用した
使用した様
した様々なアプリケーション
Fail-safe
controller
HMI
Switching hub
Security
Proxy
Proxy
Fail-safe
I/O
Sensors
Wireless
Motion
controller
HMI
Other
field buses
Fail-safe
drives
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Fail-safe
I/O
Industry Sector
Wireless Technologies
自動制御への無線技術の導入
メリット :
配線コストの削減
機器配置の自由度の拡大
端末コストの削減
デメリット :
通信速度の制限
無線電波の管理が必要
状態の評価が困難
アプリケーションの事前評価が重要
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Industry Sector
Wireless Technologies
自動制御（
自動制御（安全制御）
安全制御）に求められる無線仕様
められる無線仕様
１．接続性
安定した
安定した通信
維持と切断時の
切断時の即時通報
した通信の
通信の維持と
２．冗長性
トラブル
トラブル時
自動復帰（
生産性の
維持が
重要）
時の自動復帰
（生産性
の維持
が重要
）
３．リアルタイム通信
リアルタイム通信
定時通信による
定時通信による確実
による確実な
確実な制御
４．保守性・
保守性・信頼性・
信頼性・可用性
トラブル
トラブル時
対処、
解析および
および対策
時の対処
、解析
および
対策
５．移動時の
移動時の安定通信
無線
無線の
メリットである
である広域
広域での
での通信安定性
のメリット
である
広域
での
通信安定性
６．安全制御通信
安全通信
安全通信を
なうことでより多
くのアプリケーション
アプリケーションへの
への対応
対応が
を行なうことでより
多くの
アプリケーション
への
対応
が可能
７．利便性
汎用PDA等
等との通信
汎用
との通信により
通信により場所
により場所を
場所を選ばないアクセス
ばないアクセスが
アクセスが可能
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
産業用として
産業用として利用
として利用するために
利用するために。。。。
するために。。。。
産業用としての要求
民生用としての要求
IWLAN 802.11
WLAN 802.11
特定の
特定のクライアントとの
クライアントとの通信
との通信の
通信の確保
無線チャネル
無線チャネルの
チャネルの共有と
共有とアクセスの
アクセスの自由
保障された
保障された通信
された通信サイクル
通信サイクルの
サイクルの設定
優先順位による
優先順位による通信
による通信の
通信の確保(保証
確保保証できない
保証できない）
できない）
周期的な
周期的な無線通信の
無線通信の監視と
監視と迅速な
迅速な警報
障害は
障害はマニュアルにて
マニュアルにて監視
にて監視
接続性を
つの無線周波数
接続性を高めるため、
めるため、2つの
つの無線周波数を
無線周波数を使用した
使用した通信
した通信の
通信の
冗長化
コスト優先
コスト優先の
優先のベストエフォート
金属筐体および
金属筐体および頑丈
および頑丈な
頑丈なコネクタと
コネクタとケーブル
低価格な
低価格なプラスチック筐体
プラスチック筐体と
筐体とコネクタ
厳しい環境
しい環境や
環境や屋外での
屋外での使用
での使用を
使用を考慮した
考慮した設計
した設計
屋内及び
屋内及びオフィスでの
オフィスでの使用
での使用
保護等級IP65および
および広
保護等級
および広い動作温度範囲
802.11i WPA,を
を用いた先端
いた先端の
先端のセキュリティ、
セキュリティ、
先端セキュリティ
先端セキュリティの
セキュリティの導入より
導入よりコスト
よりコスト重視
コスト重視
Easy installation
産業用に
産業用に特化した
特化した多
した多くの認証
くの認証:
認証 ATEX (hazardous area),
EMC, UL, FM
CE等
等の一般的な
一般的な要求のみ
要求のみ対応
のみ対応
自由度の
自由度の高い電源電圧：
電源電圧： 18 - 57 VDC,
100 – 240 VAC, power-over-Ethernet
家庭用の
家庭用の一般電源のみ
一般電源のみ対応
のみ対応：
対応：100 VAC – 240 VAC
トラブル時
トラブル時の簡単な
簡単な修理 (C-Plug)
修理よりも
修理よりも低価格
よりも低価格での
低価格での買換
での買換え
買換え
優れた環境性
れた環境性に
環境性に関する認証
する認証：
認証： chemically resistant
housing, halogen-free, silicon-free, flame-retardant
特に環境性に
環境性に関する認証
する認証はなし
認証はなし
システムの
システムの一部として
一部としてコントロール
としてコントロール可能
コントロール可能
システムとしての
システムとしての考慮
としての考慮はされていない
考慮はされていない
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
各種無線通信
フィールドレベル
フィールドレベル
CPU
PG
AP
PROFINET
Mobile
パネル
AP
Wireless LAN
WSAN ゲートウェイ
センサーレベル
センサーレベル
リモート I/O WLAN
Sensor
PA: 802.15.4 (Wireless HART)
FA: 802.15.1 (“WSAN FA”)
無線
FA センサー
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
無線
PA センサー
Industry Sector
Wireless Technologies
PROFINET+シーメンス無線ソリューション
生産性の向上を提供
対環境型無線
SCALANCE W786
小型・
小型・軽量無線
標準無線
SCALANCE W784
SCALANCE W788
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
シーメンスの
シーメンスの無線ソリューション
無線ソリューション
冗長性
秘匿性
接続性
ﾘｱﾙﾀｲﾑ性
ﾘｱﾙﾀｲﾑ性
IP65
Country Approval
PROFIsafe
信頼性
C-PLUG
RCoax
iPCF
シーメンス
無線技術
WBM
保守性
iPCF-MC
利便性
SINEMA E
(R)STP
High Sensitivity
安全制御
ﾛｰﾐﾝｸﾞ
ﾛｰﾐﾝｸﾞ性能
可用性
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
1．
．SINEMA E
接続性の
接続性の確保、
確保、保守性の
保守性の容易さおよび
容易さおよび導入時
さおよび導入時に
導入時に利用
機能詳細
フロアプラン
フロアプランの
フロアプランの作成
シミュレーション
シミュレーション
オンラインオペレーション
オンラインオペレーション（
オンラインオペレーション（設定値の
設定値の変更および
変更および保存
および保存）
保存）
サイトサーベイ
サイトサーベイ
レポート
レポートの
レポートの作成
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
2．
．iPCF (industrial Pont Coordination Function)
接続性、
接続性、秘匿性、
秘匿性、ﾘｱﾙﾀｲﾑ性
ﾘｱﾙﾀｲﾑ性、安全制御および
安全制御およびﾛｰﾐﾝｸ
およびﾛｰﾐﾝｸﾞ
ﾛｰﾐﾝｸﾞ性能に
性能に利用
機能詳細
同一機能
同一機能を
同一機能を持つ機器間のみで
機器間のみで通信可能
のみで通信可能
アクセスポイント
アクセスポイントからの
アクセスポイントからのアクション
からのアクションで
アクションで通信が
通信が開始
無線区間
無線区間での
無線区間での衝突
での衝突がない
衝突がない
クライアント
クライアント主体
クライアント主体の
主体のローミングのため
ローミングのため高速
のため高速ローミング
高速ローミングが
ローミングが可能
50台
までのクライアント
クライアントとの
との同時接続
同時接続が
台までの
クライアント
との
同時接続
が可能
信号強度
信号強度は
以上が
信号強度は-65dBm以上
以上が推奨される
推奨される
最大
最大12Mbpsの
の通信速度
最大
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
2．
．iPCF (industrial Pont Coordination Function)
動作原理
2
1
12 MBit/s
Client W7471RR
3
Client W7471RR
Client W7471RR
6 MBit/s
12 MBit/s
4
6 MBit/s
Access Point
W788-1RR
6 MBit/s
12 MBit/s
Client W7471RR
5
WLAN covered area
6
Client W7471RR
1
2
3
4
5
Client W7471RR
6
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
2．
．iPCF (industrial Pont Coordination Function)
動作原理
アクセスポイント
アクセスポイントが
アクセスポイントが認識している
認識しているクライアント
しているクライアントとの
クライアントとの通信
との通信を
通信を順番に
順番に行い、
PROFINETの
の周期の
通信に
周期の範囲内であまった
範囲内であまった時間
であまった時間を
時間をTCP/IP通信
通信に使用する
使用する
例えば、
えば、下記のような
下記のような動作
のような動作となる
動作となる
クライアント数
10台
条件：クライアント
数
台
：通信時間/台
通信時間台
1ms
：PROFINET周期
周期 64ms
64ms
① ②③④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
10ms
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TCP/IP
54ms
Industry Sector
Wireless Technologies
3．
．iPCF-MC (iPCF with Management Channel)
iPCFの
の機能を
機能を平面で
平面で使用する
使用する場合
する場合に
場合に利用
モバイルパネルワイヤレスセーフティを
モバイルパネルワイヤレスセーフティを使用する
使用する場合利用
する場合利用
機能詳細
無線信号
無線信号の
無線信号の混在エリア
混在エリアでの
エリアでの高速
での高速ローミング
高速ローミング
2CH搭載の無線機を使用
1CH搭載の無線機を使用
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Industry Sector
Wireless Technologies
3．
．iPCF-MC (iPCF with Management Channel)
機能詳細
機能詳細
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Wireless Technologies
3．
．iPCF-MC (iPCF with Management Channel)
機能詳細
機能詳細
PNIO CL11 PNIO CL12 PNIO CL13 PNIO CL12 PNIO CL13 PNIO CL12 PNIO CL13
②
CL11
①
W788-2RR AP1
すべてのAPの
すべてのの信号強度を
信号強度を
モニター
③
Beacon
AP1
AP2
AP3
AP1
AP2
AP3
大
中
小
小
大
中
AP1
AP2
AP2-AP1 > x dBm
AP3
AP1
AP2
AP3
AP1
AP2
AP2へ
へローミング
PNIO CL21 PNIO CL22 PNIO CL21 PNIO CL22 PNIO CL11 PNIO CL21 PNIO CL22
W788-2RR AP2
Roaming < 50ms
PNIO CL31 PNIO CL32 PNIO CL33 PNIO CL34 PNIO CL35 PNIO CL31 PNIO CL32
W788-2RR AP3
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Industry Sector
Wireless Technologies
4．
．High Sensitivity
2.4GHz および5GHzでの
での高
および
での高い入力感度
IEEE802.11g (2.4GHz)
IEEE802.11a (5GHz)
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Industry Sector
Wireless Technologies
5．
．WBM (Web Base Management)
Web画面
画面にて
画面にてデバイス
にてデバイスの
デバイスの状態および
状態および通信品質
および通信品質の
通信品質の確認に
確認に利用
機能詳細
Signal Recording
信号強度
ローミング位置
通信帯域
凡例
ローミング情報
ノイズレベル
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Industry Sector
Wireless Technologies
PROFINETが
がカバーする
カバーする無線通信
する無線通信
コントロールルームへの
コントロールルームへの
無線アクセス
無線アクセス
自動搬送車の
自動搬送車の無線制御
OHTの
の無線制御
リアルタイム通信
リアルタイム通信
DCF
ベストエフォート
iPCF-MC
周期通信
SIMATIC Controller
Control Room
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
iPCF
周期通信
SIMATIC NET
Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W製品群
製品群
アクセスポイント
クライアント
SCALANCE W786-1PRO
SCALANCE W786-2PRO
SCALANCE W786-3PRO
SCALANCE W786-2RR
SCALANCE W788-1PRO
SCALANCE W788-2PRO
SCALANCE W788-1RR
SCALANCE W788-2RR
SCALANCE W744-1PRO
SCALANCE W746-1PRO
SCALANCE W747-1RR
SCALANCE W784-1
SCALANCE W744-1
SCALANCE W746-1
SCALANCE W747-1
SCALANCE W784-1RR
アクセスポイントは
アクセスポイントはクライアントとして
クライアントとして使用可能
として使用可能
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Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W786の
の特長
屋外用産業用無線LANアクセスポイント
アクセスポイント
屋外用産業用無線
動作温度範囲
： -40～
～+70℃
℃
紫外線対策
塩害対策
保護等級
： IP65
電源の
： 24V-48VDC, 100-240VAC, PoE
電源の電圧選択
有線インターフェース
有線インターフェースの
インターフェースの選択： RJ45(FE), ST(FE)
無線インターフェース
～3RF
無線インターフェースの
インターフェースの選択： 1RF～
各国認証の
：約74カ
カ国にて認証済
各国認証の取得
にて認証済み
認証済み
各種アンテナ
：指向性・
ケーブル…
各種アンテナでの
アンテナでの認証
での認証
指向性・無指向性アンテナ
無指向性アンテナ、
アンテナ、RCoaxケーブル
ケーブル
ファームウェアによる
ファームウェアによる新規格
取込み
による新規格の
新規格の取込み
グローバルサポート
長期製品サポート
長期製品サポート
： 194ヶ
ヶ国以上で
国以上で調達可能
： 10年保守
年保守
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Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W786の
の特長
Dual Client
2つの
つのクライアント
つのクライアントのうちより
クライアントのうちより良
のうちより良い接続を
接続を選択する
選択する
切替時間は
以下
切替時間は50ms以下
デバイス故障時
デバイス故障時の
故障時のバックアップ
基幹ネットワーク
アクセスポイント 2
アクセスポイント 1
Ac
ti v
e
クライアント 2
クライアント 1
db
n
a
St
y
車内ﾈｯﾄﾜｰｸ
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W786の
の特長
WDS (Wireless Distribution System)
アクセスポイント間
アクセスポイント間の通信により
通信によりインフラ
によりインフラ網
インフラ網を構成
2RFを
を使用した
使用した2重化接続
した重化接続
(R)STPによる
によるリダンダント
によるリダンダント接続
リダンダント接続
Industrial Ethernet
W786-2PRO
W786-3PRO
W786-3PRO
WDS
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
WDS
Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W786の
の特長
Forced Roaming
アクセスポイントの
アクセスポイントの有線側の
有線側の障害時の
障害時のローミング
Link down, IP downにて
にて動作
にて動作
Client
AP
redundant
AP
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W786の
の特長
Redundant Link
2つの
つの無線
つの無線チャネル
無線チャネルを
チャネルを使用した
使用した接続
した接続
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
SCALANCE W786
SCALACNE W786の
の特長
WBM (Web Based Management)
Web上
上で全ての設定
ての設定が
設定が可能
Wizard画面設定
画面設定
Basic
Security
iPCF
W788-1RR
Wizards
System
Interface
Security
Bridge
IFeatures
Information
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Industry Sector
Application
1．
．ハンガークレーン – Belgium –
重量物搬送用クレーン
重量物搬送用クレーン制御
クレーン制御
詳細機能
無線安全制御
無線安全制御
映像通信
映像通信
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Application
無線制御（安全制御＋映像通信）
1．
．ハンガークレーン – Belgium –
構成図
Base station CPU315F-2 PN/DP
Access
point
max.
200 ft
X208
Client
Touch screen
for operators
ET200S F
Microbox
Motorcontrolled
Bridgecontrol panel
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Camera
Camera
Industry Sector
Application
2．
．クレーン – Belgium –
コイル搬送
コイル搬送クレーン
搬送クレーンの
クレーンの無線安全制御
詳細機能
無線安全制御
無線安全制御
46台
クレーン制御
台のクレーン
制御
オンライン
オンライン故障診断
オンライン故障診断
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Application
2．
．クレーン – Belgium –
構成図
Network Control Level
W788-1
W746-1
W746-1
IO Controller
IO Controller
AGV 1
IO Device
IO Device
IO Device
Crane 1
AGV 2
IO Device
Crane 2
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Industry Sector
Application
3．
．自動搬送車 – Germany –
無線LAN経由
経由で
台の台車を
無線
経由で40台
台車を制御
機能詳細
高速
高速ローミング
高速ローミング
診断機能
診断機能
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Application
4．
．コンベア – Austria –
搬送システム
搬送システム
機能詳細
高速
高速ローミング
高速ローミング
安全制御
安全制御
RCoax Cable
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Industry Sector
Application
5．
．立体車庫 – Switzerland –
自動制御立体車庫の
自動制御立体車庫の制御
機能詳細
環境性能
環境性能
安全制御
安全制御
高速制御通信
高速制御通信
RCoax
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Industry Sector
Application
5．
．立体車庫 – Switzerland –
構成図
1
W746
NIRT
2
X208
3
M
I
ftp
PROFINET
CPU 315
PN-DP
S7 Protocol
Raise
M Drive
Forks
W788-1
W788-2
M
I
Antenna
M
I
Leaky feeder cable (RCoax)
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
4
Application
6．
．プロセス制御
プロセス制御・
制御・コンベア – Belgium –
シャトルの
シャトルの無線制御
機能詳細
無線
無線IOコントロール
無線コントロール
無線
無線を
接続
無線を介したPROFIBUS接続
した
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Industry Sector
Wireless with PROFINET
PROFINETが
が提案する
提案するワイヤレスリモート
するワイヤレスリモートIO制御
ワイヤレスリモート制御
無線を
無線を使用した
使用した集中
した集中コントロール
集中コントロールにて
コントロールにてシンプル
にてシンプルな
シンプルなシステムの
システムの構築が
構築が可能
無線制御システム
無線制御システム
制御通信（
制御通信（安全通信）
安全通信）
従来無線システム
従来無線システム
情報通信
iPCF-MC
高速ローミング
高速ローミング
高速ローミング
高速ローミング
高速ローミング
高速ローミング
例 50ms以下
以下
高速ローミング
高速ローミング
時間規定なし
～秒
時間規定なし、
なし、数100ms～
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Industry Sector
Application
PROFINET無線制御
無線制御の
無線制御のユーザー例
ユーザー例
石膏壁材製造
工作機械
コイル輸送
コイル輸送
積み替え
階段製作
倉庫の
倉庫のロジスティクス
レンガ製造
レンガ製造
倉庫ロジスティクス
倉庫ロジスティクス
セメント産業
セメント産業
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Application
PROFINET無線制御
無線制御の
無線制御のユーザー例
ユーザー例
セメント輸送
セメント輸送
高層倉庫
輸送および
輸送およびロジスティクス
およびロジスティクス
車体製造ライン
車体製造ライン
モバイル締結
モバイル締結コントローラ
締結コントローラ
オーバーヘッドモノレール
コンベヤ
ガントリロボットシステム
水処理
航空貨物
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Industry Sector
まとめ
PROFINETは
自動制御・安全制御・情報通信
を扱うことが可能で
無線接続
を利用できる既に実績がある制御ネットワーク
そして
無線の
無線の利用には
利用には多
には多くのケース
くのケースを
ケースを考慮した
考慮したシステム
したシステムが
システムが要求される
要求される
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.
Industry Sector
Thank you for your attention!
Thank you for your attention.
Siemens AG 2010. All Rights Reserved.

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