PROFINETは、1999年にPI（PROFIBUS & PROFINET International）が発表したEthernetをベースにした産業用イーサネットです。PROFINETはIEEE802.3に完全準拠し、全二重通信を行います。イーサネットで実現できる接続形態が活用できるので、ライン型、スター型、ツリー型、リング型のネットワークの構築が可能です。このため、機械や工場内のネットワークを柔軟に構築できる特長をもっています。また、PROFINET上のコントローラと各機器は1対1通信を行いますので、いずれかの機器が異常なデータを流してもネットワーク上の他の通信は継続できます。さらには、LLDPやSNMPを使って機器の状態を外部から監視したり、トポロジーを表示する事も可能です。

PROFINETの特徴

PROFINETは下記3種類の通信規格を管理することで、高速同期制御から汎用イーサネットとの共存を実現します。

  • NT（Non Real-Time）
    TCP/IPをベースにした通信で優先度が最も低いレベル。リアルタイム性が不要なパラメータの読み書きに使用されます。
  • RT（Real-Time）
    VLANの機能を使ってNTのデータと比較してRTのデータを優先して通信します。10ms程度のリアルタイムネットワークを構築することができます。
  • IRT（Isochronous Real-Time ）
    RT以上のリアルタイム性を実現するためのプロトコルで、ジッタ1μs以下で同期する事ができます。

PROFINETの仕様

PROFINETの通信仕様は以下です。

項目 仕様
伝送種類

100BASE-TX

オプション：100BASE-Tなど
伝送速度 100Mbps
通信距離 100メートル以内
伝送ケーブル 銅線、光ファイバ、無線
トポロジ ライン、リング、スター、ツリー
最大接続台数 制限なし

コンフォーマンスクラスAの基本機能

PROFINETのコンフォーマンスクラスAの基本機能には以下が含まれます。

  • リアルタイム入出力データ交換
  • 非同期データ通信
  • 機器からのアラーム送出モデル
  • 3つのアラームレベルを伴うネットワークエラー
    • メンテナンス要求
    • 緊急メンテナンス要求
    • 診断

コンフォーマンスクラスBのネットワーク診断と管理

コンフォーマンスクラスBではさらにネットワークの診断機能とトポロジー検出機能が追加されます。PROFINETはSNMP（Simple Network Management Protocol）を使用しており、MIB2（Management Information Base 2）とLLDP-EXT MIB（Lower Link Discovery Protocol-MIB）の一部がデバイスに統合されます。

PROFINETの実現方法

PROFINETの実現方法は2つあります。

PROFINETの実現方法
  1. 汎用マイコンを使った実現方法
  2. 専用LSIを使った実現方法

１．汎用マイコンを使った実現方法

ルネサス社製 RX72Mを使用した方法です。JSLテクノロジー社にて、RX72M向けにTMG社（旧Molex社）製スタックのSDKを提供しています。 認証試験も取得済みです。

取得済み認証

2018-09-25_PN-test

取得環境は以下になります。

  • デバイススタック　：TMG社製「TMG PROFINET Device Stack」
  • TCP/IPスタック　  ：eForce社製「μNet3/Professional」
  • RTOS　　　　　　：eForce社製「μC3/Standard」
  • プロセッサ              ：ルネサス社製「RX72M」
  • 統合開発環境　       ：ルネサス社製「e2studio」

PROFINETのサポートベンダ

サポートベンダ 提供サービス
TMG社 ライセンス
JSLテクノロジー株式会社 SW開発、技術サポート

２．専用LSIを使った実現方法

リアルタイムOSアクセラレータ（HW-RTOS）を搭載したルネサス社のR-IN32を使用した方法です。TCP/IPスタックはルネサス社提供の無償サンプルが利用可能ですが、下記いずれかを必要とされる場合はイー・フォース社のμNet3/Professionalを使用する事もできます。

  • ソースコード
  • 動作保証
  • 技術サポート
  • カスタマイズ対応

PROFINETのサポートベンダ

TMG社製スタックの場合 提供サービス
TMG社 ライセンス
JSLテクノロジー株式会社 SW開発、技術サポート

Softing社製スタックの場合 提供サービス
株式会社シェルパ ライセンス、SW開発、技術サポート

PROFINETとμC3を組み合わせてできること

特にTMG社のPROFINETスタックとμC3/μNet3の組合せで、認証試験を取得していますので、最終製品での認証取得負荷を大幅に軽減する事が可能です。

また、JSLテクノロジー社から下記をワンパッケージにした商品「JS-PROFINET Device SDK on µNet3」がリリースされています。

SW 詳細
PROFINETのSDK（自社で実装/カスタムの場合は不要）
  • 使用されるデバイスへ実装済み
  • カスタマイズサービス（EDSファイル作成、アプリとのI/F、セルフ認証等）
  • デバッグ機能の提供など
TCP/IPスタック µNet3-Professionalのライセンスや技術サポート
RTOS µC3のライセンスや技術サポート

こちらをご利用頂く事により、各製品の契約窓口やサポート窓口をJSLテクノロジー社に一本化する事ができ、個別で購入するよりコストを抑える事ができます。

さらにSDKになっているので、直ぐにPROFINETの評価を行うことができます。要求仕様に対する必要なCPU性能やメモリ容量など、開発に必要な項目を短期間で確認する事ができ、スムーズに製品開発のスタートを切る事ができます。

資料

詳細をご希望の方は、下記よりプロダクトガイドをダウンロードしてください。

ダウンロード

ご不明な点がございましたら、下記よりお気軽にお問い合わせください。

お問い合わせ例
  • SDKの入手方法を教えて下さい
  • 詳しい話を聞かせて下さい
  • サポートベンダを紹介して下さい
  • μC3が未対応のプロセッサの場合、ポーティングはお願いできますか？

　など

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