解説記事『CC-Link IEの基礎知識と最新動向について』

◆◆◆ ネットワーク団体 ◆◆◆ 昨年「CC-Link IEフィールドネットワークBasic（」通信速度100Mbps）を追加。 CC-Link IEの最新動向、CC-Link協会の最新アクティビティを紹介。 CC-Link 協会 1. CC-Link IE とは パートナーから提供されており、立上げ時間やダウンタイム時間の 削減が実現できる。 　「CC-Link IE」は業界唯一の 1Gbps イー ■ CC-Link IE 詳細ページ サネットをベースとした統合 FA ネットワーク <https://www.cc-link.org/ja/cclink/cclinkie/index.html> である。CC-Link IE は、「CC-Link IE コン トローラネットワーク」、「CC-Link IE フィー 2. CC-Link 協会の最新アクティビティ (PI 連携、OPC ルドネットワーク」、CC-Link IEフィールドネッ 　 連携、セキュリティ、標準化） トワーク上のモーション制御機能、更に CC- 　IIoT（Industrial Internet of Things） 、Industry 4.0、 中 国 Link IE 安全通信機能から構成され、制御 製造 2025 や e-F@ctory などのメガトレンドにより、IT 技術を活 有馬 亮司 CC-Link 協会 用途に応じた最適な仕様を提供している。 用した高度な生産システムの実現が求められる中、製造現場のあら テクニカル部会 部会長 CC-Link IE の特長は、とりわけ高速・大容 ゆる装置から生産や品質に関わる全ての情報を収集し、生産管理 量であり、将来的な新アプリケーションの追加に対しても、十分な や品質管理、さらには受発注システムなどの IT システムと連携させ 帯域を備えている。 ることが必要不可欠となってきている。しかしながら、 実際の製造 　CC-Link IE は、FPD（Flat Panel Display）・自動車分野にお 現場には様々な装置が存在し、装置と IT システムの連携を実現す いて広く採用されているが、その採用理由の一つが、高速かつ大容 るには多大なエンジニアリングコストがかかっている。また、製造 量にも対応可能なリアルタイム性能である。CC-Link IE では、リ 現場のネットワークに関しても、統一した規格がなく、異なるネット アルタイム性能をリンクキャンタイムと呼ばれる指標で表現してい ワークに対応した装置を採用する場合や、異なるネットワークに対 る。図は、32 台の局を CC-Link IE コントローラネットワーク上に 応したデバイスを統合するのに、多大なコストがかかっている。 配置し、各局のメモリ割り付け量を均等に設定した場合のリンクス 　このような背景のもと、CC-Link 協会では、異なるネットワー キャンタイムである。従来コントローラネットワークと比較しても、 クに対応した装置やデバイスとの接続性を向上し統合を容易化す 圧倒的に高速であり、かつ、ネットワーク上でやり取りするデータ量 る PROFIBUS & PROFINET International（ PI）との連携（水 （リンク総点数）が増えても、性能は劣化しないことが判る。 平統合容易化）、IT システムと装置の統合を容易化する OPC Foundation との連携（垂直統合容易化）、さらには、全体システ ムの統合において不可欠なるセキュリティの検討に着手している。 以下では、これらの取り組みについて簡単に紹介する。併せて、各 国での標準取得活動についても紹介する。 （1） PROFIBUS & PROFINET International との連携 　IIoT や Industry 4.0 では、シームレスなデータの流れが前提と なっており、異なる規格のネットワークの間での情報のやり取りが 従来以上に重要になる。現在、それぞれ異なったネットワークが多 く利用されており、CC-Link IE や PROFINET などさまざまなネッ CC-Link IE コントローラネットワークの場合 トワークを容易に統合できるソリューションは、IIoT や Industry 　CC-Link IE では、制御用途に適した、リアルタイム性を提供す 4.0 に有効であると考えられる。そこで、CC-Link 協会と PI は るサイクリック通信に加え、生産・稼動実績、品質、エネルギー CC-Link IE と PROFINET の統合容易化に向け、共同のテクニカ 使用量など生産現場のあらゆる情報を収集するトランジェント通信 ルワーキングを設立し、「カプラーソリューション」という標準的な を提供している。1Gbps という広帯域の特長を生かして、サイク ゲートウェイ仕様の策定を完了させた。カプラーソリューションは、 リック通信用と、トランジェント通信用の帯域を分けている。その 装置間またはシステム間の通信を処理する。一つのネットワークを ため、生産現場の情報データ量が増えたとしても、FA（Factory 利用する装置は、従来のネットワーク部品のようにカプラーを通じ Automation）で重要な制御側には影響を及ぼさないことを実現し て別のネットワークへ、準ブラックボックスとして接続する。2017 ている。近年では、トランジェント通信で取得した品質データに対 年 4 月にはカプラーソリューションの仕様が公開された。 して、アナリティクスツールを適用する品質分析ソリューションも広 （2） OPC Foundation との連携 がりを見せている。 　CC-Link 協会では、CC-Link プロトコルファミリーに接続さ 　他のオープンネットワークが高速性のみをアピールする中、CC- れるさまざまなデバイスに関して、立上・運用・保守のために Link IE では信頼性やトラブルシューティングにも力を入れている。 必要となるパラメータ等の情報を記述する CSP+（Control & この点も、FPD・自動車分野において広く採用されている理由の一 Communication System Profi le）と呼ばれるプロファイル 仕 つとなっている。CC-Link IE フィールドネットワークの標準モード 様を検討してきた。OPC 連携では、本 CSP+ を拡張し、様々な においては、データ到達の信頼性を向上する技術を採用しており、 装置の様々な情報を統一的に扱う仕組みを構築する。また、OPC ノイズ等による制御指令のパケットロスをリカバリーする仕組みを Foundation との協力のもと Industry 4.0 の標準となりつつある 備えている。また、ネットワーク上のどこにトラブルがあるのかを瞬 OPC UA モデルへのマッピングを行う。これにより、製造現場の装 時に発見するため、ネットワークイベント履歴管理ツールやネット 置と IT システム間のインタフェースを統一し、高度な生産を目指す ワーク診断ツールなど、トラブルを容易に発見するためのツールが スマート工場を実現するためのエンジニアリングコストを削減する。 — 13 —

オートメーション＆産業ネットワークナビ Vol.1 ジアで高いシェアを誇る CC-Link IE が正式に中国の国家標準とし て認定されたことで、中国製造 2025 プロジェクトが進行中の中国 でのさらなる普及が期待できる。 ■プレスリリース <https://www.cc-link.org/ja/news/161122.html> <https://www.cc-link.org/ja/material/documents/ OPCFoundation_CLPA_20160509_j.pdf> <https://www.cc-link.org/ja/material/documents/news_ SecurityWG_jp_20170605.pdf> <https://www.cc-link.org/ja/material/documents/news_ OPC 関連のイメージ図 GBTNR_jp_20170524.pdf> （3） セキュリティへの対応 3. CC-Link IE フィールドネットワーク Basic　 　IT 技術の活用などの生産システムの発展に伴い、検討が不可欠 なのがセキュリティである。製造現場のネットワークは、生産管理 ―100Mbps の汎用 Ethernet を活用した CC-Link IE 通信が 層のネットワークと結合され、更に生産管理層のネットワークは経 可能にサイクリック通信をソフトウェアの実装のみで実現、IoT に 営層のネットワークへと結合される。また、近年は、予知保全を目 よる生産設備の見える化を促進― 的とした遠隔監視に対するニーズにより、装置が直接的にクCCLinkラ IE F Baウsic_4cド システムへと接続するケースも出てきている。CC-Link 協会では、 　ユーザの IoT 活用を支援する CC-Link IE の新しいラインナッ 2017 年 1月に産業用 Ethernet のセキュリティに関するワーキン CCLink IE F Basic_1c プとして、CC-Link 協会は通信に 100Mbps の汎用 Ethernet を グを設立した。製造システムに関わるセキュリティ要件を整理し、 使うフィールドネットワーク「CC-Link IE フィールドネットワーク セキュアなネットワークシステムの設計・運用ガイドラインおCCLinよk IE F Bびasic_1.将5c Basic」を追加することを発表した。Ethernet 機器にソフトウェ 来的に必要とされる技術についてまとめていく予定である。 アを実装するだけで CC-Link IE による機器制御や見える化が可 CCLink IE F Basic_BL1c 能になる。 　IoT による生産現場の見える化を進めるためには、できる限り CCLink IE F Basic_BL1.5c 多くの機器や装置をネットワークにつなぐことが求められる。CC- Link IE フィールドネットワーク Basic は、低コストで CC-Link IE 対応を可能にする新しい選択肢として提供されるものだ。その大 CCLink IE F Basic 2_4c きな特長は、CC-Link IE への対応をソフトウェアの実装という簡 単な手法で可能にすること。汎用 Ethernet インタフェースを持つ 機器にはすぐに適用可能であり、上位の IT システムとの連携など CCLink IE F Basic 2_1c CC-Link IE の機能はもちろん継承される。既にネットワーク化済 みの機器や装置を含めて生産現場全体を CC-Link IE で統合し、 CCLink IE F Basic 2_1.5c IoT 活用を進めやすい環境を整えることができる。 　機器を使うユーザだけでなく、機器を開発するベンダにもその効 CCLink IE F Basic 2_BL1c 果は大きい。自社の機器を CC-Link IE に対応させるため、ソフト ウェア実装するだけで CC-Link IE が可能になり、低コスト化も期 CCLink IE F Basic 2_BL1.5c 待できる。CC-Link IE フィールドネットワーク Basic の通信速度 は 100Mbps。1Gbps の CC-Link IE ほどの高速性はないが、稼 セキュリティーのイメージ図 働情報の収集など見える化に必要な機能に限定すれば十分な帯域 （4） 標準化対応 と言える。 　CC-Link IE は国際規格 IEC61158、IEC61784 を取得済みだ 　 既に CC-Link 協会では、対応機器を開発する会員向けにサンプ が、このたび中国の推奨国家標準「GB/T335.7.1~.3-2017」を取 ルコードの無償提供を行っており、開発を検討するパートナー企業 得完了し、2017 年 4 月に機械工業儀器儀表総合技術研究所（ITEI: も増えているため、対応製品が今後増加することが期待される。 Instrumentation Technology & Economy Institute）との共 同発表会を北京市釣魚台国賓館で開催した。中国をはじめとしてア ■ CC-Link IE Field Basic 詳細ページ 中国国家標準 GB/T 規格取得発表会 <https://www.cc-link.org/ja/cclink/cclinkie/cclinkie_f_b.html> — 14 —

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