CC-Link、DeviceNet、PROFIBUS、Industrial Ethernet分不清?工業通訊標準一次看懂
在FA工業自動化領域,用於節省佈線及智慧化的各種網路系統已經變得越來越廣泛。這些網路被稱之為FA網路、現場網路、Fieldbus等。
根據使用情境和資訊類型,工業用網路有四種類型:
■資訊網路Information Network
連接辦公室電腦的LAN,以及連結工廠之間的網路。
■控制級網路Controller Level Network
主要用於PLC之間的溝通,運用於PLC之間的同步和生產線之間的生產控制。
如,倉茂電工FANC-IEF系列即為控制器級產品,並兼容CC-Link IE Field Network的雙絞線電纜。
■現場級網路 Field Level Network
在生產線上設備控制網路,用於PLC與各種現場設備之間的溝通。
■感測器級網路 Sensor level Network
由許多在空間中分布的自動裝置組成的一種無線通訊網路,這些裝置使用感測器協同運作地監控不同位置的物理或環境狀況(比如溫度、聲音、振動、壓力、運動或污染物)
CC-Link
CC-Link是連接現場設備的「現場級網路」規格,由CC-Link協會(CLPA)所提出。此規格由三菱電機公司所制定,具有10Mbps的高通訊速度,並被廣泛使用。自2006年3月迄今, CC-Link的合作夥伴製造商及公司已有745家,海外和日本國內均持續增加中。
CC-Link版本
每一次添加新功能或改進功能時,CC-Link版本都會增加。自2006年8月迄今,最新版本為Ver.2.0。
版本 |
說明 |
1.00 |
原始版本 |
1.10 |
此版本允許站點之間的電纜長度增加到20cm或更長長度 |
2.00 |
此版本將系統和站點的數據通訊量提高了8倍 |
■CC-Link電纜版本
CC-Link電纜有Ver.1.00和Ver.1.10兩種,Ver.1.10是最新版本。在建構CC-Link Ver.2.00系統時,請使用Ver.1.10電纜。若貴公司是全新導入CC-Link,建議使用Ver.1.10版。
CC-Link通訊規格
■連接電纜
使用CC-Link專用電纜(3芯)。對於全新導入,原則上採用Ver.1.10版本。
■CC-Link電纜使用長度
Ver.1.10型標準電纜提供最大的傳輸距離如下表(不使用T分支及中繼器的情況):
通訊速度 |
156kbps |
625kbps |
2.5Mbps |
5Mbps |
10Mbps |
站點間的電纜長度 |
20公分或更長 |
||||
最大總電纜長度 |
1200m |
900m |
400m |
160m |
100m |
對於用於移動部件的電纜,最大總電纜長度比標準電纜短。相對於標準電纜的可傳輸長度,分別為30%,50%和70%三種,標示方式分別是將-3,-5和-7添加到其相應代碼的末位。例如,倉茂電工KURAMO所生產的FANC-110SBZ-5,10Mbps的傳輸範圍為50m。
■其他接線方法
如果通訊速度為625kbps或156kbps,也可以進行T分支連接。另外,使用中繼器可以使網路擴展到超過上表所示的最大電纜總長度。詳情請參考CC-Link協會網站(http://www.cc-link.org)和CC-Link安裝手冊。
※若有CC-Link電纜需求,請參考站上商品:倉茂電工CCLINK雙隔離網路線, 包括不同型號產品,提供了各式特性,可固定部用(FANC-110SBH)、可動部位用(FANC-110SBZ-5)、屋外用(WR-FANC-110SBH)、電線外皮低摩擦設計(LT-FANC-110SBH)、無鹵素環保型(EM110SBH)等。
DeviceNet
DeviceNet用作PLC和各種設備之間的現場級網路,是由ODVA (Open DeviceNet Vendor Association)提倡的網路規格。DeviceNet在世界獲得廣泛應用,尤其是在北美。自2006年8月迄今,ODVA成員已有279家,其相關的網路設備可以在世界每個地區使用。
請注意,儘管DeviceNet旨在以其高網路效率為其特色,但目前500kbps的通訊速度,與其他網路規格相比,速度較低。
DeviceNet通訊規格
■連接電纜
DeviceNet連接系統使用專門設計的電纜集成通訊線/通訊電源線,以進行設備網路連接規範中指定的線路。以蒼茂電工KURAMO為例,就提供了兩種類型的DeviceNet電纜- THIN和THICK。
■通訊規格
DeviceNet具備高度自由度,可進行星形連接、多點連接、T型分支等連接。其最大中繼線長度,會根據通訊速度及所採用連接電纜的類型而有所不同(THIN / THICK),如下表所示。
通訊速度 |
125kbps |
250kbps |
500kbps |
|
中繼線長度 |
THICK |
500m |
250m |
100m |
THIN |
100m |
100m |
100m |
|
最大支線長度 |
6m |
6m |
6m |
|
總支線長度 |
156m |
78m |
39m |
以上參考自ODVA日本網站 (http:/securesite.jp/ODVA/Index.html)
※若有DeviceNet電纜需求,請參考站上商品:昭和電線DeviceNet通訊線,其具有阻燃性、耐油性,另有耐移動規格可供選擇。
PROFIBUS
PROFIBUS是由西門子、Bosch、ABB和其他公司於1980年代在德國聯合開發的現場級網路(field bus),現已成為一種開放網路。在PROFIBUS協會的領導下,以歐洲為中心,在全球得到廣泛的使用。
PROFIBUS有兩種類型,用於FA(工廠自動化)的PROFIBUS-DP,以及用於PA(過程自動化)的PROFIBUS-PA。 PROFIBUS-DP為通訊速度最高可達12Mbps的現場級網路,而PROFIBUS-PA的設計符合電氣規範IEC61158規定,可滿足兩線總線供電的通訊線路和防爆的要求。
PROFIBUS-DP的連接規格
■連接電纜
PROFIBUS-DP特別為阻抗為150Ω的專用電纜所設計。
■通訊規格
下表為使用專用電纜時的通訊速度和傳輸距離。請注意,通信速度為3Mbps或更高的情況下,建議設備之間的電纜長度為1 m或更長。詳細資訊由日本PROFIBUS協會發布,請參閱PROFIBUS-DP電纜和設備安裝說明。
通信速度 |
9.6kbps |
19.2kbps |
93.75kbps |
187.5kbps |
500kbps |
1.5Mbps |
12Mbps
|
傳輸距離 |
1200m |
1200m |
1200m |
1000m |
400m |
200m |
100m |
※若有PROFIBUS電纜需求,請參考站上商品:JMACS EtherCAT網路線,其鋁箔黏貼PET帶及高密度編織雙層屏蔽,提供了優異的抗干擾性和穩定的通訊傳輸品質,外皮護套則使用具優異阻燃性、耐油性和耐熱性的PVC材質(符合RoHS標準)。
工業用乙太網路Industrial Ethernet
乙太網路是一種通過IEEE802.3標準的電腦網路系統,在辦公室和家庭作為區域網路系統(LAN)。乙太網路根據其通訊速度,提供各種類型−包括10BASE-T,100BASE-TX和1000BASE-T。
乙太網路的工業級應用
因為多功能性、高速度、未來前景和低成本的特性,乙太網路已在工業領域得到了積極的採用:CC-Link協會的CC-Link IE Field Network、ODVA的EtherNet/IP、PROFIBUS的PROFINET、JEMA日本電氣製造商協會的FL-net等都支援乙太網路系統。
工業用乙太網路的應用,除了替換網路介質之外,還可透過其規格與通訊網路的無縫接軌,增強了網路分層之間的透明度,並引入Web技術而改善了HMI(人機界面),充分涵蓋了從「控制器」到「感測器」級別的層次。
■適用於工業乙太網路的電纜
工業用乙太網可運用在一般辦公室,作為普通LAN電纜連接,但若應用於工廠或其他相對惡劣的環境時,則需使用雙屏蔽、耐油等具有特殊特性的電纜。
※若有工業用乙太網路電纜需求,站上提供線材及帶接頭電纜商品可供選擇。
線材部分有日本太陽Taiyo及富士電線的Cat5e及Cat6等耐繞折網路線。帶接頭電纜產品提供了日本大電Dyden及太陽電線的Cat5e及Cat6等耐繞折網路線,另有HIROSE IEC接頭CAT6網路線等。