Profinetケーブルとは何ですか？
Aug 11, 2023
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1.産業用フィールドバスのプロファイルケーブルへの進化を促進するものは何ですか？
過去数十年にわたり、イーサネットテクノロジーは、初期のローカルエリアネットワーク（LAN）から後のブロードバンドネットワークまで、そして現在のインターネットに、さまざまな業界のゲームのルールを継続的に変えてきました。現在、イーサネットテクノロジーの主要なコンポーネントは、産業規制フィールドバスで使用されており、製造業界全体の進化と進歩を促進しています。
実際、長年にわたり、従来のイーサネットテクノロジーとTCP/IPプロトコルは、企業やワークショップのネットワーク情報システム、および製造業界の生産および運用管理システムにすでに広く適用されてきました。ただし、実際の機器と生産ライン内の制御データと情報の相互作用と通信に使用されることはめったにありません。
マシンコントローラー自体（PLC、IPCなど）とそのアクチュエーター（ドライブ、モーターなど）とセンサー間の通信には、常に決定論的フィールド制御バスの使用が必要です。ただし、従来のTCP/IPプロトコルを使用すると、機械制御からセンサーやアクチュエーターへの通信に関するリアルタイムの決定論的要件を達成および満たすことができないため、産業用具用の制御層バスとしては不適切です。
ただし、機器製造業では、機械製造業者（CNCマシン、半導体機器などを生産するものなど）は、TCP/IPネットワークで構成されたハードウェアコンポーネントの再利用の価値を認識しています。インターネットの爆発的な成長により、イーサネット通信コンポーネント（通信カード、ケーブル、コネクタなど）のために広く受け入れられている技術基準が作成され、コストが大幅に削減されました。これらのネットワークインターフェイスカード（NICS）とTCPケーブルは、従来の産業用フィールドバスケーブルとデータ収集カード（DAQカード）のほんの一部のみです。したがって、専門化された産業用フィールドバスの従来の構成と比較して、このようなイーサネットハードウェアを再利用することで、企業はかなりの量の経済コストを節約するのに役立ちます。
イーサネットコンポーネントが優れた汎用性を維持しながらシステムコストを大幅に削減できるため、フィールドバスとしてイーサネットを採用することの経済的利点は否定できません。
たとえば、独自のFieldBusが採用されている場合、ロボットメーカーは、専用のI/Oモジュール、サーボドライブ、モーター、高価なケーブル、コネクタなど、単一のサプライヤーから完全な制御システムコンポーネントを購入する必要があります。
イーサネットベースの標準通信プロトコルを使用することにより、I/Oモジュールはユニバーサルイーサネットインターフェイスに置き換えることができ、特殊なバス通信ケーブルは通常のCAT5（カテゴリ5）に置き換えることができますねじれたペア ケーブル、およびネットワーク標準が複数のサプライヤーをサポートできる場合、サーボドライブシステムのコストも大幅に削減されます。
同時に、イーサネットを使用した機器システムコンポーネントを接続すると、より簡単になります。たとえば、Commonを使用して、機器コントローラーと電気コンポーネントに複雑な専門バス通信ケーブルを使用するのと比較してCAT5ケーブルインターネットに接続するときにホーム/オフィスコンピューターに使用されるものと同様に、機器の管理とメンテナンスが容易になります。これらの利点は、イーサネットテクノロジーによってもたらされる経済的利点の一部にすぎません。
業界は、TCP/UDP/IPプロトコルが産業制御システムに必要なリアルタイムの決定論的応答を提供できないにもかかわらず、ネットワークインターフェイスカード（NICS）やCAT5イーサネットケーブルなど、ユビキタスおよび低コストのイーサネットハードウェアが、必要なリアルタイム応答に必要なリアルタイム応答を提供するために、産業用具システムに適用できることをすぐに認識しました。
必要なのは、イーサネットのハードウェア物理レイヤーを利用し、同時にデバイスコントローラーとデバイス内のすべてのセンサーとアクチュエーター間のリアルタイム決定と通信を確保できる新しいリアルタイム通信プロトコルです。
今世紀の初めから、主要な有名な産業自動化メーカーは、とりわけイーサネット/IP、EtherLink、Profinet、Sercos IIIなど、少なくとも5つの異なるリアルタイム産業イーサネット通信プロトコルを導入しています。これらはすべて「標準」として宣伝されており、イーサネットプロトコルまたはハードウェアの再利用を可能にし、リアルタイム制御システムの建設コストを削減することを約束しています。
複数の潜在的な「標準」イーサネットプロトコルの存在は、重要な理由による可能性があります。各メーカーは、イーサネットハードウェアコンポーネント（ネットワークインターフェイスカードやCAT5ケーブルなど）の再利用を実現するための明確な技術的方法を備えており、機器のコストを大幅に削減しながら、機械のパフォーマンスを強化し、データ送信と相互作用がリアルタイムの決定論的適用をサポートできるようにします。
複数の潜在的な「標準」イーサネットプロトコルの同時存在には、別の理由もあります。大手産業用自動車メーカーは、イーサネットテクノロジーを活用して、システムソリューションの全体的なコストを節約しようとしています。製品の「標準」をイーサネットに拡張することにより、顧客は実際にイーサネットテクノロジーから利点と価値を得ることができます。しかし、長期的には、それらはメーカーの独自のネットワーク内でしっかりと固定されたままです。
さらに、新しいプロトコルの出現により、ユーザーがイーサネットテクノロジーを活用して既存のデバイスのパフォーマンスとコストを上回るのに役立ちます。同時に、他の従来の産業用フィールドバスと比較して、適切なリアルタイムイーサネットフィールドバス標準を採用する機械メーカーも、費用対効果の点で非常に顕著な競争上の優位性を獲得します。
一方、機械メーカーと機器ユーザーにとって、これらの要因は、産業用イーサネット技術と製品の長年の昇進と普及の後、ユーザーが直面する課題が従来の産業コントロールバスと産業イーサネットを選択することではなく、激しい競争とさまざまな産業用イーサルネットプロトコル市場で実証されたさまざまな価値と利点に対処することの間ではなくなりました。どの「標準」が正しい選択であるかを判断することは困難です。標準として誤った（不適切な）プロトコルを採用すると、不必要なコスト消費につながり、パフォーマンスの低下による競争上の利点を犠牲にする可能性があります。
産業用リアルタイムイーサネットのさまざまな側面についての議論では、一見単純な事実が見落とされがちです。ネットワークプロトコル標準の選択は、パフォーマンスや伝送レートなどの技術仕様と属性に関するものであるだけでなく、使いやすさ、開放性、独立性、リスク回避、一貫性、相互運用性、長期的可用性、システム分布特性などのアプリケーションエクスペリエンスに関連するソフトインジケーターとパラメーターを含みます。組み合わせると、これらの要因は、プロトコルと「標準」がユーザーが受け入れられるか、市場で人気を博すことができるかを決定します。
2。の特性Profinetケーブル（産業イーサネットケーブル）。
産業部門内のイーサネット接続には、シールドケーブルやシールドされていないケーブルなど、さまざまな使用環境向けに設計されたさまざまな種類のケーブルがあります。これらのケーブルは、ケーブル材料に基づいて異なる場合があります。以下に、一般的に使用される工業用グレードのカテゴリ5E（CAT 5E）ケーブルの簡単な概要を説明します。
2.1超強力シールド保護
CAT 5E、超柔軟性のないPurジャケット、二重シールド、4ペアの26ペアAWGツイストペアコンダクター
産業環境での干渉源と戦うために、このケーブルは、紫外線（UV）の暴露とオイルベースの潤滑剤に耐性のあるPurジャケットとともに、アルミニウム箔/編組二重シールド構造を採用しています。強力な電磁干渉（EMI）および無線周波数干渉（RFI）を備えた産業イーサネットアプリケーションに特に適しています。
2.2湿気と紫外線抵抗
UV耐性ジャケットを備えたIP6屋外定格の防水ケーブル、CAT 5Eケーブル
この一連のケーブルは、水分と紫外線特性を備えたPEまたはTPEジャケットを備えているため、水と日光による損傷を防ぐための屋外設備に適しています。一部のモデルでは、直接埋葬を許可し、特定のタイプはセルラーベースステーションケーブルで使用するように設計されています。さらに、ほとんどのモデルでは、IDCコネクタとモジュラーコネクタで簡単に終了できる固体導体を使用しているため、イーサネット（POE）アプリケーションに適した電力に適しています。
2.3柔軟性、腐食抵抗、油抵抗性
CAT 5E SF/UTPケーブル、非常に柔軟なCMX炎耐性TPEジャケット、4ペアの26ペアAWG鎖導体
この非常に柔軟なシールドCAT 5Eケーブルのユニークなシリーズは、通常のケーブルが十分ではない場合がある挑戦的な環境向けに設計されています。それは厳しい状態に耐えることができ、オイルベースの潤滑剤にさらされたときに壊れないため、工場のワークショップのロボット制御システムに最適です。これらのケーブルは、1,000万回の曲げサイクルに耐えるためにテストされています。
2.4工業用グレードシールドCAT 5EケーブルとシールドされていないCAT 5Eケーブル
→もちろん、産業用アプリケーションでは、必ずしも非常に厳しい条件に遭遇するとは限りません。ケーブルを選択するとき、シールドされたタイプとシールドされていないタイプの選択が一般的に最初に考慮されます。
2.4.1工業用グレードシールドCAT 5Eケーブル
CAT 5E、PVC、フォイルシールド、4組のねじれたペアコンダクター、26 AWG
アルミホイルシールド層と接地ワイヤで構成されたこのシールドされたツイストペアケーブルは、アプリケーション環境で遭遇する電磁干渉（EMI）と無線周波数干渉（RFI）に効果的に抵抗します。より強い干渉のために、アルミホイルと編組シールドの両方を備えたモデルを選択できます。炎のリターダントシリーズは、24のAWG固体導体を備えています。
2.4.2工業用グレードのないシールドCAT 5Eケーブル
CAT 5E UTPケーブル、ライザー評価ジャケット、4ペアの24ペアAWG固体導体
コスト削減と簡単なアセンブリの利点により、シールドされていないねじれたペアケーブルは、最も広く採用されているネットワークケーブルです。
