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PROFIBUSを介してシステム間でデータを交換

PLCDCSなどで制御されるシステムとシステムの間でデータを交換するとき、PROFIBUSを使うことができます。

下の図にあるように、各システムはPROFIBUS通信機能を持ち、システム間にデータ交換用機器を置きます。

システム1側からの出力は、システム2側の入力になります。

システム2側の出力は、システム1側の入力になります。

データ交換用機器は、システム1側とシステム2側に別々のPROFIBUSアドレスを持ちます。

また、システム1側とシステム1側でPROFIBUSの通信スピードが異なっても問題ありません。


図:PROFIBUSを使ったデータ交換のシステム図

システム間でデータを交換するとき、データの交換周期、データ量などはアプリケーションからの要求を満たすことが必要です。

PROFIBUSでデータ交換をする場合、データの交換周期は、PROFIBUSの速度とデータの大きさにより異なってきます。

あるデータ交換用機器では、1.5Mbpsで通信し、入出力各128バイト程度のデータをやりとりする場合、片側のシステムのデータ更新周期は2.5msec程度増えたと報告されています。

データの大きさは、1個のデータ交換用機器あたり、最大244バイト*2(入力と出力)をサポートします。

また、実際にどの方法でデータ交換を行うかを選択するときは、交換周期、データ量以外にいくつかのチェックポイントがあります。

(1)  システムが通信手段をハード的にサポートしているか。

=> PROFIBUSは日本だけでなく、世界のほとんどの有力システムベンダーでサポートされていますので安心です。そのため、このデータ交換方法はマルチベンダー間でのデータ交換に適しています。

(2)  通信ソフトは、プログラムで行うのか、設定で行うのか?

=> 通信ソフトをプログラムで作ると、プログラムを作った人がいなくなると保守が難しくなります。PROFIBUSの通信は設定だけで行えます(プログラムを作る必要はありません)ので、誰にでもすぐに理解でき、変更も可能です。

(3)  診断情報はやりとりできるか?

=> データ交換用機器によっては、片側のシステム異常を、反対側に伝達する機能をもつものがあります。この機能を使うと、片側のPLCが運転しているか、またはストップしているかを反対側のシステムのPLCは理解できるようになります。

(4)  電源OFF/ONからの自動復帰、異常通信時のリトライもできるか?

=> データ交換の通信はPROFIBUS通信を使いますので、電源OFF/ONからの自動復帰、異常通信時のリトライなども標準でサポートされます。

(5)  正しく通信が行われているかをどのようにチェックするか?

=> PROFIBUS通信は市販されているアナライザで解析できますので、通信状態またはデータ内容などを簡単に監視できます。

そのほかに、PROFIBUSを使うと、ビットデータ、整数データ、浮動小数点データ、文字列データなど、どれでもやりとりできる。システム間の電気絶縁もとることができるなどのメリットもあります。

データ交換用にPROFIBUS通信機能を追加することもできますし、既設のPROFIBUS通信機能があれば、追加機能として使うこともできます。

このようなアプリケーションは、PLCPCで制御されている輸入機械のデータを、既設のシステムに通信したい場合などにも使われます。

また、PROFIBUSとほかのフィールドバス間でのデータ交換にも使われます。

データ交換用機器はいくつかのメーカーから販売されています。

以上についてのご質問は、日本プロフィバス協会(info@profibus.jp)まで、お願いします。