フィールドバスへの取組みについて】 【フィールドバス概説】 【フィールドバス比較表】


フィールドバス比較表


   ControlNet CAN
(Controller Area Network)
CAN Open FL-net Modbus Modbus Plus Device Net PROFIBUS-DP
(Decentralized Periphery)
PROFIBUS-PA
(Process Automation)
CC-Link CC-LinkIE Interbus Foundation Fieldbus AS-I
(AS-Interface)
EC-NET EtherCAT® Mechatrolink-II Mechatrolink-III  
起源

発祥
 
地域 米制御機器メーカ 独国 独国 日本国 米国 米国 米国 欧州 欧州 日本国 日本国  独国 米国 欧州 日本国 独国 日本国 日本国 起源・発祥 
目的 制御機器メーカ 自動車部品メーカ、車上ネットワーク 自動車部品メーカ、車上ネットワーク 自動車工業会のユーザ要求仕様 制御機器メーカ(Modicon) 制御機器メーカ
(Modicon)
制御機器メーカ 制御機器メーカ 制御機器メーカ 三菱電機 三菱電機 コネクタメーカ(Phoenix Contact) 制御機器メーカ 制御機器メーカ マイクロネット社提供による3社コンソーシアム BECKHOFF 安川電機 安川電機
推進団体(World)  ControlNet
CAN in Automation CAN in Automation   Modbus Organization Schneider Electric(仏) ODVA Inc. PROFIBUS PROFIBUS CC-Link
Pratner Association
CC-Link
Pratner Association
INTERBUS Club Fieldbus Foundation AS-International   EtherCAT® technology Group   推進団体(World)
Internation,Ltd. (CiA) (CiA) International International Association
推進団体(Japan)        (社)日本電機工業会
JEMA
    ODVA(Open DeviceNet Vendor Association)日本支部 日本プロフィバス協会 日本プロフィバス協会 CC-Link協会 CC-Link協会 INTERBUS Club Japan フィールドバス協会 日本AS-i協会 マイクロネット EtherCAT® technology Group Mechatrolink協会 Mechatrolink協会 推進団体(Japan)
現在の普及地域  欧米 欧米日(自動車メーカ) 欧米日(自動車メーカ) 国内 米欧 米欧 米欧日 米欧日 米欧日 日本、アジア  日本、アジア

米欧日 米欧日 米欧日 日本 米欧日 日本、アジア 日本、アジア 現在の普及地域
参加団体数(自称)    15コントローラチップメーカー 15コントローラチップメーカー 20 332ユーザ   871 1400 1400 1350  1350 600 120社、35メーカ 280 4 1000 526 526 参加団体数(自称)
参加機種    50種チップ 50種チップ 34 49(シリアルデバイス)   600 2500   1000  1000 2700 137 1100 10   201 210 参加機種
導入実績(自称)        2.5万ノード     500万ノード 2000万ノード   700万ノード 700万ノード 400万ノード 4500システム20万台   100   150万ノード 150万ノード 導入実績(自称)
特徴  PLC,DCS,上位コンピュータ、HMI用途 CAN:車載システム、チップ化
CANの上位プロトコル;CANを流用(プロトコル、CANチップ) ユーザ提案の規格
速度が遅いが、歴史古く実績多大
Modbusの上位システム OSI2層以下にCANを流用
(プロトコル、CANチップ)
高速
2線式電源供給と防爆仕様

PLCへの接続容易さ、高速性
PLCへの接続容易さ、高速性 自動構成
2線式電源供給と
防爆仕様
接点信号のみ
制御用PCに特化した安価・高速センサーバス 30usの高速電送 モーション制御に特化 モーション制御に特化 特徴
国産規格 高い伝送効率 制御機能を現場機器に
分散
専用ケーブルで接続簡単
 車載・組み込みビルオートメに強み
EtherNetベース  RS232C等サンプル PAバスとの混成システムに適す 複数のPAバスをDPバスに統合して接続する 国産規格
Ethernetベース
自己診断機能 低速H1、高速Ethenet
上位バスと接続するゲートウェイを有する
Ethernetベース RS-485相当 Ethernetベース
バス分類

 
コントロールバス                   コントロールバス
フィールドバス(FA)                ○       フィールドバス(FA)
フィールドバス(PA)                             フィールドバス(PA)
センサーバス                           センサーバス
トポロジー
 
 バス   ○  バス
ツリー                     ツリー
スター                   スター
リング                               リング
通信方式  CTDMA
マルチマスタースレーブ
ツーピア
マルチマスタースレーブ、ブロードキャスト
優先ノード管
トークンパッシング、ブロードキャスト
優先ノード管
トークンパッシング、
ブロードキャスト
マスタースレーブ トークンパッシング、ピアツーピア CSMA/NBA(ピアツーピア) ハイブリッド(マスタースレーブ+
トークンパッシング)
ハイブリッド(マスタースレーブ+
トークンパッシング)
ブロード+キャストポーリング   マスタースレーブ方式トータルフレーム伝送 マスタースレーブ マスタースレーブ トークンパッシング マスタースレーブ マスタースレーブ マスタースレーブ 通信方式
通信速度(Mbps,kbps)
サイクル時間(max)
 
5M
2ms>(ステーションごと設定可能な通信サイクル:2~100ms)
50k~1M 50k~1M 10M/100M max19.2k 1M 125k,259k,500k 9.6k,19.2k,93.75k,
187.5k,0.5M,1.5M,12M
9.6k,19.2k,93.75k,
187.5k,0.5M,1.5M,12M
156k,625k,2.5M,5M,10M 1G 0.5M,2.0M
5ms
低速31.25k,高速100M(Ethernet) 2.5M 2.5Mbps/5.0Mbps 10M/100M/1G 10M 100M 通信速度
(Mbps,kbps)
データ長さ  0~510byte 0~8byte 0~8byte 1kbyte(1回あたり)     0~8byte 244byte 244byte 32点×4ワード1局~896点×128ワード/4局 256KB 8~16ビット/デバイス   248点 16ビット   32バイト 64バイト データ長さ
伝送距離  1000m/2ノード,250m/48ノード,3000m/光ファイバー 40m(1M)~1000m(50k) 40m(1M)~1000m(50k) 500
(リピータをつけると2.1km)
12m(RS232C),
1200m(RS422)
500m×3レピータ 500m(125k),250m(250k),
100m(500k)
100m(12M),200m(1.5m),
400M(0.5m),1000M(187.5K)
100m(12M),200m(1.5m),
400M(0.5m),1000M(187.5K)
1.2km(156k),600m(625k),
200m(2.5M),150m(5M)
,100m(10M)。光リピータ使用により7.6km(156k)~4.3km(10M)
550m リモートバス間400m、マスター~リモート間最大12km 低速バス(アナログ代替)1900m、高速Ethernet100m、光ケーブル2000m 100mリピータで300m 100m 100m(ノード間最大) 50m 100m 伝送距離
ノード数  99/ボード 2024(11ビットアドレス)ただし、負荷インピーダンスによる 2024(11ビットアドレス)ただし、負荷インピーダンスによる
254 247 64 64 126 126 64  120 512   31 60 65535ユニット 30 62 ノード数
ケーブル  同軸、光 5線ツイストペア-、フラットケーブル 5線ツイストペア-、フラットケーブル Ethernetケーブルに準ずる RS232C,RS422 RS232C,RS422 5線ツイストペア-、フラットケーブル 4線ツイストペア、光ファイバ FA用にはProfibus-FAと同じ。PA用は2線式 シールド3線ツイストペア 光ファイバ 5線ツイストペア-、光ファイバ 低速は2線式、高速はEthernet(100M)と同様。 平行2線専用ケーブル ツイストペア- Ethernetケーブルに準ずる シールドツイストペア シールドツイストペア ケーブル
ホームページ(World)  www.odva.org/default.aspx www.can-cia.de/ www.can-cia.de/ www.jema-net.or.jp/
English/
www.modbus.org/ www.modicon.com/
opennetworking/
modbus/
www.odva.org/ www.profibus.com/ www.profibus.com/ www.cc-link.org/jp www.cc-link.org/jp http://www.interbusclub.
com/
www.fieldbus.org/ www.as-interface.com/   http://www.ethercat.org/     ホームページ(World)
ホームページ(Japan)      www.jema-net.or.jp
Japanese/hyojun/opcn
/opcn05.htm
    web.kyoto-inet.or.jp/
org/odva-j/
www.profibus.jp/ www.profibus.jp/ www.cc-link.org/t_html/
top.html
www.cc-link.org/t_html
/top.html
    www.as-i.jp/ www.mnc.co.jp/
www.ampere.co.jp/
  http://www.mechatrolink.org/
jp/index_jp.html
http://www.mechatrolink.org/
jp/index_jp.html
ホームページ(Japan)
 (INtime RTOS) の対応状況
   ControlNet CAN
(Controller Area Network)
CAN Open FL-net Modbus Modbus Plus Device Net PROFIBUS-DP
(Decentralized Periphery)
PROFIBUS-PA
(Process Automation)
CC-Link CC-LinkIE Interbus Foundation Fieldbus AS-I
(AS-Interface)
EC-NET EtherCAT® Mechatrolink-II Mechatrolink-III  
マイクロネットサポート
  
    マイクロネット
サポート
  
                     
                                   
開発元   TenAsys マイクロネット   TenAsys マイクロネット TenAsys TenAsys マイクロネット マイクロネット TenAsys   TenAsys マイクロネット  koenig 安川電機
マイコム
 安川電機 開発元
対応ボードメーカ   Hilscher 凡用NIC   Hilscher Contec Hilscher Hilscher 三菱電機  三菱電機 Hilscher   Hilscher Ampere、MTT  凡用NIC 安川電機
マイコム
 安川電機 対応ボード
メーカ
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通信方式用語
*トークンパッシング方式:
各ノード(DCS、PLC、コンピュータ、端末装置、フィールド機器)が唯一のトークン(語源は会符、割り符、通行証)を回し、トークンを保有するノードのみ発信可能とすることによって衝突を回避する方式。 
*マスター・スレーブ方式:
一つのノード(局:通常は中心になるDCS、PLC、コンピュータ)のみが発信の支配権をもつことによって、通信の衝突を回避する方式。  
*ハイブリッド方式:
マスター・スレーブ方式では一つのマスターのみがバスの支配権を持っているため、通信の衝突は起きない。ハイブリッド方式では複数のマスターが存在するが、複数のマスター間ではトークンを回し、同時に一つのマスターのみバス支配権を許す方式によって通信の衝突を防止する。 
*マルチマスタースレーブ方式:
ハイブリッド方式と同じ。 
*CTDMA:
(Concurrent Time Domain Multiple Access)。ControlNetで採用されている通信方式。一定サイクルではネットワーク上のノードごとに任意の通信サイクルを設定可能。およびイベントドリブン型非同期通信要求が可能。 
*CSMA/CD:
(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)。Ethernetで用いられている通信方式で、発信しようとするノードが衝突を回避するため他のノードが発信していないかをキャリア信号で検出し、検出した場合いずれのノードも所定時間待機後、発信を再試行する。 
*CSMA/NBA:
(Carrier Sense Multiple Access with Non-destructive Bitwise Arbitration)。DeviceNetで用いられている通信方式。CSMA方式に各ノードの優先度を加味したルールを付加して通信衝突を回避する方式である。CSMA/CD 方式はバスが一時的に全て空になるため効率が低下するのに対し、CSMA/NBAでは何れかが発信をするのでバス使用効率が高い。 
*ピアツーピア
発信元と受信先との1:1通信手順によりメッセージ送受を行う。 
*ブロードキャスト
発信元が全ノードに対して同時に同じメッセージを発信する。各ノードは自身に関連するメッセージ部分のみを抽出する。  
*トータルフレーム伝送:
InterBusで用いられている通信方式。通信の主導権をマスターが支配するが、全てのデバイスのデータを一つのプロトコルフレームに集約する方式。各デバイスはこの中から自らのノードに関係するデータを拾い出す。

※EtherCAT®は、Beckhoff Automation GmbH, Germanyの登録商標です。

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