マルチベンダ環境を実現する 産業用オープンネットワーク FL

FL-net OPCN-2
マルチベンダ環境を実現する
産業用オープンネットワーク
FL-net（OPCN-2）
－仕様概説と普及の取組み－
一般社団法人 日本電機工業会(JEMA)
ネットワーク推進特別委員会
JEMA ホームページ ：
http://www.jema-net.or.jp/
オープンPCネットワーク（OPCN）のご案内：
http://www.jema-net.or.jp/Japanese/standard/opcn/index.html
JEMA ネットワーク推進特別委員会
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FL-net OPCN-2
アジェンダ
FL-net の説明
FL-net
FL-net
FL-net
FL-net
FL-net
FL-net
とは
のコンセプト
の仕様
の概要
システム構成例
のシステム構成のまとめ
FL-net 普及に向けた取組み
FL-net
FL-net
FL-net
FL-net
FL-net
（OPCN-2）規格化状況
（OPCN-2）普及状況
（OPCN-2）提供リソースのご紹介
の認証
今後の展望
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FL-net OPCN-2
FL-net 仕様説明
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FL-netとは
FL-net OPCN-2
FL-netとは、Ethernetをベースとした産業用オープンネットワークです。
コントローラレベルからデバイスレベルにわたるリアルタイム制御システムを
容易に構築することが出来ます。
マルチベンダ環境の実現が非常に容易
日本発のオープンネットワークとして国内31社がサポート
マルチベンダでのコントローラシステムで実績多数、高い評価
ユーザ指向の使いやすい仕様と性能
マスタレス 特定局に依存しないコントローラシステム構築が容易
リフレッシュの定時性を保証 リアルタイム制御システム構築が容易
相手局のアプリケーションを知らなくてもデータのやり取りが可能
標準化、認証体制の確立
国内の認証サイト試験により認証
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FL-net OPCN-2
FL-netのコンセプト
Ethernet技術の応用
既存の標準技術
安価で入手容易な部品 専用HWなし
高速性、将来性
どのベンダでも開発し易い
FA用途のサービスの実装
サイクリック伝送（データリンク）
によるコモンメモリシステム
メッセージ伝送
（メモリ、パラメータの読出、書込）
汎用プロトコル（TCP/IP）の重畳
トークンパスの空き時間を活用
入出力（ＩＯ）定義をコモンメモリに搭載
ネットワーク設定サーバを搭載
応答時間の保証
伝送周期：
50ms/32ノード、
サイクリックデータ（2kbit+2kW）
ノード＃１メモリ
ノード＃２メモリ
ノード＃３メモリ
送信
受信
受信
受信
送信
受信
受信
受信
送信
応用プログラム
PC
IO定義
インタフェース
FAリンクプロトコル
UDP/IP
TCP/IP
Ethernet
FAコントローラ
PC
UDP/IP
TCP/IP
FAリンクプロトコル
インタフェース
TCP/IP
FAリンクプロトコル
IO定義
応用プログラム
UDP/IP
インタフェース
IO定義
応用プログラム
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FL-net OPCN-2
FL-netの仕様
仕様項目
仕様
備考
伝送媒体
10BASE-2,5,T 100BASE-TX,FX
リピータ、光メディアコンバータ
などにより伝送距離延長可
100MbpsはスイッチングHUB
を推奨
物理層規格
IEEE 802.3
トポロジ
バス型、スター型
最大接続局（ノード）数
254局
交信権制御方式
トークンパス方式
通信局管理方式
マスタレス方式
プロトコル
UDP/IPベースFAリンクプロトコル
伝送サービス
サイクリック伝送サービス
全局で8Kbit＋8KWordのコモンメモリ
サイクリック伝送は全局宛一
斉同報（ブロードキャスト）
メッセージ伝送サービス
1:1伝送／1:N伝送 最大1024Byte
1:1メッセージ伝送は送達確
認あり
負荷測定サービス
汎用通信の負荷を測定
IO定義設定サービス、勧誘サービス
任意マップモードで使用
伝送性能
32局、2Kbit＋2KWordデータを50ms以下でリフレッシュ可能
製品化仕様目標値
デバイスレベル対応
固定マップ／任意マップ ２方式
実装クラスはベンダ依存
汎用通信重畳
TCP/IP、UDP/IPなどFAリンクプロトコル以外のパケット通信
の重畳が可能
空き帯域を使用
ネットワーク設定
ネットワーク設定パラメータの専用サーバ機能を搭載
ノード設定一元管理が可能
特定のマスタ局は不要（コント
ローラレベル）。サイクリック伝
送の送達時間保証を実現
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FL-net の概要
FL-net OPCN-2
コントローラ間の接続 –マルチベンダシステムの構築が容易・国内の主要なPLCメーカーがFL-netをサポート。マルチベンダ環境を容易に実現
できます。
・コモンメモリ通信により、相手局のアプリケーションを知らなくてもデータのやり取りが
可能です。
上位系、情報系との接続 –TCP/IPの通信混在が可能・OA機器、インターネット接続など、より柔軟な情報システムへの適用が可能です。
・ERP、MESなど、監視、情報システムやOAシステムとの統合化を実現する
システムソリューションが可能です。
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FL-net の概要
FL-net OPCN-2
ユーザ利便性の向上 –統合設定/モニタツールの提供・Ethernet接続のパソコンから、全てのベンダから提供されるFL-net機器の通信設定、
モニタ、診断を行うことが可能です。
・統合設定ツールはソフトウェアで提供します。
・単一のユーザインタフェースで設定でき、設定ミス削減、立上げ時間短縮が可能です。
デバイスレベルとの接続
・FL-net上に、全ての局からアクセスできる共有の入出力が設置可能です。
・複数ベンダの機器が混在するマルチマスタのデバイスレベルネットワークシステムが
容易に構築可能です。
・HMI、産業用パソコンなどから容易に管理でき、トータルシステムコストの削減が
可能です。
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FL-net OPCN-2
システム構成例：コントローラ間の接続
コントローラ間通信
(コモンメモリ通信)
産業用
パソコン
FL-net Ver.3 or Ver.2
B社PLC
A社PLC
C社PLC
HMI
NC
メリット
RC
国内の主要なPLCメーカーがFL-netをサポート。マルチベンダシステムを構築し、異メーカー間・異
機種間での制御データ交換が容易に実現できます。
コモンメモリ通信による簡単プログラミング。通信を意識せず、自ノードのメモリへのアクセスと同様
に制御プログラムを作成できます。
マスタレス方式。特定局に依存しないコントローラシステム構築が可能です。
ノード＃１メモリ
ノード＃２メモリ
ノード＃３メモリ
送信
受信
受信
受信
送信
受信
受信
受信
送信
【コモンメモリ通信】
ノード間で制御用メモリ領域を共有する
イメージで通信を行います。
各ノードの送信領域の値は、他のノードの
受信領域の値に自動的に反映されます。
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FL-net OPCN-2
システム構成例：上位系、情報系ネットワークとの接続
JEMA公開
設定ツール
非FL-netノード
プリンタ
OA機器
産業用パソコン
インターネット
一般パソコン
100Mbps
スイッチングHUB
SW-HUB
A社ＰＬＣ
メリット
SW-HUB
B社ＰＬＣ
SW-HUB
ｾｷｭﾘﾃｨ
ﾙｰﾀ等
FL-net Ver.3
HMI
FL-netではないノードをシステム構成に混在できます。
セグメント内に限定された通信だけでなく、セグメント外（インターネットなど）からのアクセスを可能
とすることで、システム構築の柔軟性が向上します。
監視系、上位系との連携が必要なシステムをフラットな環境で構築できます。
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FL-net OPCN-2
システム構成例：デバイスレベルとの接続
コントローラ間通信と、複数のIOマスタースレーブ間通信を、同一ネットワーク回線で混在
使用することができ、かつ定時性が保証されます。
マルチマスタシステムでも、IOマスタースレーブ間通信でやり取りしているデータを、IOマスタ
以外のコントローラ、パソコンからも直接モニタすることができます。
メリット
配線コスト、通信ユニットコストなどのシステム構築コストを低減できます。
入出力信号状態を、IOマスタを介さずに、HMIで高速表示できます。
複数のフィールドネットワークのリモートIO局の動作・故障履歴等を、 IOマスタを介さずに、パソコン
で一括自動収集できます。
IOマスタースレーブ間通信で
やり取りしているデータを、
IOマスタ局以外のコントローラ、
パソコンからもモニタ可能
産業用
パソコン
A社PLC
IOマスタ1
B社PLC
HMI
C社PLC
IOマスタ2
FL-net Ver.3
ﾊﾞｰｺｰﾄﾞﾘｰﾀﾞ
IDﾘｰﾀﾞ
IO
ﾋﾞﾙﾃﾞｨﾝｸﾞﾌﾞﾛｯｸﾀｲﾌﾟIO
INV
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FL-net OPCN-2
システム構成例：ネットワークの階層化
コントローラレベルとデバイスレベルを階層的に構築することができます。
メリット
高速応答性が必要とされる通信については、ネットワークを切り離すことができます。
FL-netでは、コントローラレベル、デバイスレベルに対応し、またメモリの考え方が共通で
ユーザにわかりやすいインタフェースを提供します。
コントローラレベルでは、FL-net Ver.3とVer.2の混在構成が可能です。
産業用
パソコン
FL-net Ver.3 or Ver.2
ネットワーク1
コントローラ間通信
B社PLC
A社PLC
C社PLC
HMI
IOマスタ
ネットワーク2
FL-net Ver.3
IOマスタ－スレーブ間
通信
ﾊﾞｰｺｰﾄﾞﾘｰﾀﾞ
IDﾘｰﾀﾞ
IO
ﾋﾞﾙﾃﾞｨﾝｸﾞﾌﾞﾛｯｸﾀｲﾌﾟIO
INV
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FL-net OPCN-2
FL-net のシステム構成のまとめ
コモンメモリ方式によるマルチベンダ通信機能により、既存のシステムにFL-net機器を追加する
ことで、独立していたシステムを容易に統合することが可能です。
さらには、上位系のコンピュータなどは特別なプログラムなしにシステムのデータ収集、監視が可
能です。
コンピュータレベル、コントローラレベル、デバイスレべルを一つのネットワークで構築することも、階
層化することも可能です。
監視制御ステーション
生産管理システムなど
設定用PC
一か所から全FL-net
ノードの設定が可能
FL-net（ コントローラレベル）
産業用
パソコン
コントローラ間通信
A社PLC
B社PLC
IOマスタ1
HMI
C社PLC
IOマスタ2
IOマスタ－スレーブ間
通信
FL-net
IO
ﾊﾞｰｺｰﾄﾞﾘｰﾀﾞ
IDﾘｰﾀﾞ
ﾋﾞﾙﾃﾞｨﾝｸﾞﾌﾞﾛｯｸﾀｲﾌﾟIO
（デバイスレベル）
INV
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FL-net OPCN-2
FL-net 普及に向けた取組み
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FL-net OPCN-2
FL-net （OPCN-2）規格化状況
■FL-net （OPCN-2）に関して、現在以下の規格が制定されています。
制定規格
◆ISO（ISO15745-4）：2003年10月制定
Industrial Automation systems and integration – Open systems application frameworks
-Part4 Ethernet-based control systems
◆JIS B3521（JEM1479のJIS化）：2004年2月制定
FAコントロールネットワーク[FL-net(OPCN-2)]－プロトコル仕様
◆JEM 1479：2012年9月改正
FAコントロールネットワーク[FL-net(OPCN-2)]－プロトコル仕様
◆JEM 1480：2012年9月改正
FAコントロールネットワーク[FL-net(OPCN-2)]－試験仕様
◆JEM-TR 213：2011年7月改正
FAコントロールネットワーク[FL-net(OPCN-2)]－実装ガイドライン
◆JEM-TR 214：2000年11月改正
FAコントロールネットワーク[FL-net(OPCN-2)]－デバイスプロファイル共通仕様
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FL-net （OPCN-2） 普及状況
FL-net OPCN-2
■出荷ノード数実績
FL-netの評価は高く、日本のｺﾝﾄﾛｰﾗ
ﾚﾍﾞﾙﾈｯﾄﾜｰｸの標準としてあらゆる産
業分野に定着。
2013年度の累計出荷実績は、ハードウェア製品240,200ノード、ソフトウェア製品2,774
ノード、合計で242,974ノードとなった。
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FL-net OPCN-2
FL-net 普及状況
■採用の理由
■適用分野
異機種、異メーカ間
の相互接続ニーズが
半数以上
■導入後の評価
ほとんどのユーザが満足、
使いやすさ、設計しやすさ
が半数
FL-net（OPCN-2）の適用分野は、
標準化提案要求元である加工組み立
て産業に留まらず、プロセス産業、食品・
薬品産業、さらに公共・社会システムと
あらゆる分野に広がっている。
FL-net （OPCN-2） 普及状況
FL-net OPCN-2
FL-netは多数のベンダのマスタノードを持つコモンメモリ方式の
マルチベンダネットワークである。
■認証機器構成
■認証機器製造ベンダ：31社
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FL-net （OPCN-2） Ver.3提供リソースのご紹介
FL-net OPCN-2
FL-net（OPCN-2）Ver.3設定ツール
FL-netカードを持たない一般のEthernet接
続のパソコンから、全てのベンダが提供するFLnet機器の通信設定、モニタ、診断を行うことが
できます。
設定ツールはソフトウェアで提供されます。
単一のユーザインタフェースで設定ができ、設
定ミス削減、立上げ時間短縮が可能です。
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FL-net （OPCN-2） Ver.3提供リソースのご紹介
FL-net OPCN-2
■JEMA Web上にてFL-net （OPCN-2） Ver.3のリソースを提供しております。
http://www.jema-net.or.jp/Japanese/hyojun/opcn/opcn07.htm
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FL-net OPCN-2
FL-net （OPCN-2） 規格のご紹介
■JEMA Web上にてFL-net （OPCN-2） の各種規格リソースを提供しております。
http://www.jema-net.or.jp/Japanese/hyojun/opcn/opcn07.htm
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FL-net （OPCN-2） の認証
FL-net OPCN-2
認証とは
標準仕様およびその他の技術文書に基づき、
第三者が試験その他の方法により、仕様への適合性を確認して、
その旨を文書で保証する手続き。
FL-netの場合
技術文書
プロトコル仕様書：JEM 1479
実装ガイドライン：JEM-TR 213
試験仕様書：JEM 1480
第三者機関
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試験所：神奈川県産業技術センター
試験内容
適合性試験
相互接続性試験
2012年12月より，Ver3認証開始
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FL-net （OPCN-2） 今後の展望
FL-net OPCN-2
技術サポートの継続
FL-netは今後もJEMA ネットワーク推進特別委員会がしっかり
した技術サポートで開発ベンダ、ユーザを支援します。
技術サポート窓口はJEMA 技術部技術課です。
ユーザ要望の取り込みとブラッシュアップ
FL-netは今後も定期的なユーザ要望調査、ヒアリングなどを行
い、市場ニーズに合わせた仕様ブラッシュアップを行います。
認証体制のサポート
JEMA ネットワーク認証特別委員会で認証を推進し、ユーザ、
開発ベンダへのサポートを継続します。
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FL-net OPCN-2
ご静聴ありがとうございました
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