メリットとして次の3点があげられます。
(1)PC側に専用の通信ボードが必要無くなる
Ethernetを使う事で、PC側に専用の通信ボードは必要無くなります(PLC側にはEthernet対応ユニットが必要です)
Ethernet用の通信ドライバさえ用意すれば、メーカーを気にせずに複数のPLCとの通信も可能となります。
(2)設置が容易
三菱製PLCを例にあげると、専用ボードを使った場合のPLCネットワーク(MELSECNET光)との接続は光ケーブルが必要です。また光ケーブルの設置、接続(端末処理)などは専門技術が必要になります。
他社PLCの場合でも同様に専用ケーブルなど必要になる場合がありますが、Ethernetにすることで簡単に手に入れることができる市販品を使って接続することができます。
(3)短期間で安価にシステムを構築できる
専用の通信ボードは受注生産(納期がかかる)であったり、価格が高いなどのデメリットがあります。安価にシステムを構築したい場合にはこれらの通信ボードの価格がネックになる場合があります。
Ethernet通信の場合は市販のEthernetケーブルやHUBなどを組み合わせて安価にシステムを構築することができます。
しかしデメリットもあります。デメリットとして一番に思い浮かぶのは「信頼性」です。Ethernet通信は専用の通信ボードを使う場合と比べると「信頼性が低い」という面があります。
機器の制御データを安心してEthernet経由で行えますか?という視点で考えるとまだ専用通信ボードに分があります。デメリットとして3点あげてみました。
(1)通信応答時間
制御データをPLCで処理する場合、PLCネットワークのスキャンタイムとPLCプログラムのスキャンタイムをラダーサポートソフトでチェックしておく事でデータのやりとりに必要な応答時間などを正確にすることが可能です。
それに対してPC (Windows PCを前提) を使うとWindows OSの処理およびWindows上で動作する各ソフトウェアの処理状況により負荷が変動しているため、正確な応答時間を計算することは難しくなります。
(2)通信速度
Ethernet接続の場合、HUBに接続される機器が増え、通信データ量が増えた場合にPC-PLC間の通信速度に影響があります。
(3)ネットワークの2重化
PLCネットワークの正ループ、副ループなど2重化されているネットワークをEthernetで実現させる為には2重化用のEthernetボードおよびソフトウェア側での対応が必要になる場合があります。
当社でEthernet通信を行った実績がある3社(三菱電機、横河電機、オムロン)に絞って下図に対応状況をまとめてみました。
各社ともにEthernet通信は対応しておりますが、それぞれの特徴を、
(1) 通信ドライバの有無:PC側に通信ドライバが用意(市販)されているか
(2) 通信ドライバの扱いやすさ:簡単にVB・VCで通信サンプルを作れるか
(3) 拡張性:通信ドライバを自社で変更可能か
(4) PLC側通信ラダーの必要性:PLC側にEthernet通信ラダーが必要か
以上の4つの観点から表にまとめました。
| メーカー |
市販通信
ドライバの有無 |
通信ドライバの
扱いやすさ |
拡張性 |
PLC側通信ラダーの
必要性 |
備考 |
| 三菱 |
○ |
○ |
△ |
AnA、QnAは必要
Qシリーズは必要なし |
|
| 横河 |
× |
− |
○ |
必要なし |
当社では自社開発したドライバでPLCと通信 |
| オムロン |
○ |
△ |
△ |
必要なし |
|
2.1.三菱電機社製PLC
PLC側のEthernet関連ハードも整備されてきており、Qシリーズなどはラダーサポートツールからパラメータを設定するだけでEthernet通信できる状態になります。
またPC側の通信ドライバ(MX Component)も発売しており、PLCメーカーの中では一番容易にPLCとの通信を行いやすい環境(VCやVBなどから容易にPLCとの通信を行える)が整っています。
| No |
PLC種別 |
PLC側通信プログラム |
通信速度 |
| 1 |
AnAシリーズ |
通信ラダーが必要 |
10Base対応 |
| 2 |
QnAシリーズ |
通信ラダーが必要 |
10Base対応 |
| 3 |
Qシリーズ |
通信ラダーは必要なし
(パラメータ設定のみ) |
100Base対応 |
また上記AnA、QnA、QシリーズではQシリーズ>QnAシリーズ>AnAシリーズの順に通信が高速に行えます。もしEthernetで大量のデータを高速通信したい場合にはQシリーズを採用し、さらに通信を行うPLCのスキャンタイムを短くすることが重要です。
2.2.横河電機社製PLC
横河電機製PLCは早くからEthernetに対応しています。
(当社でPC-PLC間のEthernet通信を初めて使ったのがFA-M3でした)
PLC側の設定は少なく容易ですが、PC側の通信ドライバは公開(市販していない)しておりません。ただし通信仕様を公開しているため、当社では通信部分を作成してPLCとの通信を行っている実績があります。
| No |
PLC種別 |
PLC側通信プログラムの有無 |
通信速度 |
| 1 |
FA-M3シリーズ |
通信ラダーは必要なし
(PLC本体にIPアドレスを設定) |
100Base対応 |
通信速度はFA-M3R>FA-M3の順に通信が高速に行えます。もしEthernetで大量のデータを高速通信したい場合にはFA-M3Rシリーズを採用し、さらに通信を行うPLCのスキャンタイムを短くすることが重要です。
通信ドライバが用意されていないのが欠点ですが、通信仕様を元に通信ドライバを開発できる技術がある場合、自社で使いやすいように通信プログラムを組む事ができるため拡張性があります。
2.3.オムロン社製PLC
PLC側のEthernet環境も徐々に整備されてきております。PLC側の設定はラダーサポートツールからパラメータを設定するだけでEthernet通信できる状態になります。
通信ドライバ(FinsGateway)も発売されておりEthernet通信を行う環境は整っていますが、通信設定の方法・通信ドライバは若干扱いにくいところがあります。
| No |
PLC種別 |
PLC側通信プログラムの有無 |
通信速度 |
| 1 |
CS、CJシリーズ |
通信ラダーは必要なし
(パラメータ設定のみ) |
100Base対応 |
CSシリーズのEthernet通信はプログラム実行のスキャンタイムに依存せずに動作させる事ができる並列処理モードがあり、PLCのスキャンタイムに依存しない通信が行えます(残念ながら並列処理モードでの当社の使用実績はまだありません)
また通信ドライバはVC・VBなどで簡単に通信部分を作成できる環境ではありません。そのため通信部分を作成するにはプログラムの知識が必要となります。