産業用ネットワークとは

産業用ネットワークについて説明します。主にFA（Factory Automation）系と言われる分野のネットワーク技術について、その概要を紹介します。

最近EtherCATに触る機会がありました。
産業用ネットワークについて勉強する良い機会だと思いましたので、簡単に解説したいと思います。

産業用ネットワークとは

工場やプラントで稼働している機器（制御システム、ロボット、センサ、PLC）の間でデータをやりとりするためのネットワーク技術のことを指します。
主にFA（Factory Automation）系と言われる分野です。
工場内で使用することを前提とするため、以下のような要件が求められます。

リアルタイム性：制御信号の遅延を最小限に抑えること
耐環境性：ノイズ耐性などに耐えられること
高信頼性：長期間の連続稼働を前提とすること
拡張性：設備の変更や増設に柔軟に対応できること

ネットワークの階層

工場内のネットワークは、利用目的ごとに以下のように分類されます。

工場管理レベル

PC間の通信、またはPCとPLC（Programmable Logic Controller）の間で工場管理に必要なデータをやり取りするためのネットワークを指します。
代表的なプロトコルには、EtherNet/IP^®というプロトコルがあります。汎用Ethernet技術上に制御用プロトコルを実装した産業用オープンネットワークです。ODVA (Open DeviceNet Vendor Association, Inc.)が管理しており、ODVAに参加すれば、仕様書を入手できます。他にもPROFINETなどが有名です。

コントローラレベル

ネットワーク上のPLC間でデータや命令をやり取りしたり、データを共有するネットワークを指します。
代表的なプロトコルには、EtherCATがあります。こちらもオープンネットワークであり、現在はETG（EtherCAT Technology Group）が管理しています。高速な制御とノード間の通信遅延を考慮した同期制御が可能です。