産業用制御ネットワークと汎用データ ネットワークは、設計、機能、アプリケーション、パフォーマンスの点で大きく異なる 2 つの異なるタイプのネットワーク システムです。{0}この記事では、産業用制御ネットワークと汎用データ ネットワークの違いについて、定義、特性、アプリケーション シナリオ、技術要件、開発傾向などを含めて詳しく概説します。-
1. 定義
産業用制御ネットワークは、産業用オートメーションおよび制御システム用に特別に設計されたネットワーク システムです。これは主に、デバイス間の通信とデータ交換を促進し、生産プロセスの監視、制御、管理を可能にするために使用されます。産業用制御ネットワークは通常、産業生産プロセスにおけるリアルタイムのパフォーマンスと信頼性に対する高い要求を満たすために、リアルタイムで信頼性の高い通信プロトコルを採用しています。-
汎用データ ネットワークとは、企業のイントラネットやインターネットなど、日常の事務作業、娯楽、通信に使用されるネットワーク システムを指します。{0}}汎用データ ネットワークは通常、ネットワークの速度、柔軟性、費用対効果に対するユーザーの要求を満たすために、非リアルタイムで信頼性の低い通信プロトコルを採用しています。---
2. 特徴
産業用制御ネットワークと汎用データ ネットワークには、次の特徴があります。-
2.1 リアルタイム機能-
産業用制御ネットワークには、生産プロセスの継続性と安定性を確保するために高度なリアルタイム機能が必要です。{0}産業用制御ネットワークは通常、PROFIBUS や Modbus などのリアルタイム通信プロトコルを使用します。これにより、データ伝送のリアルタイム性と信頼性が保証されます。-
汎用データ ネットワークのリアルタイム要件は比較的低く、一般にユーザーはある程度のレイテンシを許容できます。- TCP/IP などの汎用データ ネットワークで使用される通信プロトコルは、データ送信の信頼性を確保できますが、リアルタイム パフォーマンスは比較的劣ります。-
2.2 信頼性
産業用制御ネットワークには、通信障害が発生すると生産の中断や機器の損傷につながる可能性があるため、非常に高い信頼性が求められます。産業用制御ネットワークは通常、システムの信頼性を高めるために、冗長設計、障害検出、回復メカニズムなどの技術的手段を採用しています。
汎用データ ネットワークの信頼性要件は比較的低く、一般にユーザーはある程度のデータ損失やエラーを許容します。汎用データ ネットワークは通常、データ送信の信頼性を確保するために、TCP の再送信メカニズムなどのエラー検出および修正メカニズムを採用しています。
2.3 セキュリティ
生産プロセス中のデータ漏洩や改ざんは重大な生産事故や経済的損失につながる可能性があるため、産業用制御ネットワークには非常に高いセキュリティ要件が求められます。産業用制御ネットワークは通常、データ セキュリティを保護するために、アクセス制御、データ暗号化、セキュリティ監査などの厳格なセキュリティ対策を採用しています。
汎用データ ネットワークのセキュリティ要件は比較的低く、一般にユーザーはある程度のデータ漏洩や改ざんを許容します。汎用データ ネットワークでは通常、悪意のある攻撃やウイルス感染を防ぐために、ファイアウォールやウイルス対策ソフトウェアなどの基本的なセキュリティ対策を採用しています。
2.4 スケーラビリティ
産業用制御ネットワークは、生産プロセス中に機器の追加や交換が必要になる場合があるため、一般に優れた拡張性を備えています。モジュール設計と標準化されたインターフェイスを採用しており、機器の追加や交換が容易です。
汎用データ ネットワークは、通常、ユーザーが機器の追加や交換を頻繁に行わないため、拡張性が比較的劣ります。一元化された設計と独自のインターフェイスを利用して、コストを削減し、管理を簡素化します。
3. アプリケーションシナリオ
産業用制御ネットワークは、主に生産ラインの監視、機器制御、データ収集、分析などの産業オートメーションおよび制御システムで使用されます。これらは通常、工場、鉱山、発電所などの産業環境に導入されます。
汎用データ ネットワークは、主に日常の事務作業、エンターテイメント、企業イントラネット、インターネット、電子メール、オンライン ゲームなどの通信シナリオで使用されます。通常、オフィス、家庭、学校などの場所に導入されます。
4. 技術的要件
産業用制御ネットワークと汎用データ ネットワークは、次の技術要件が異なります。-
4.1 通信プロトコル
産業用制御ネットワークは通常、PROFIBUS、Modbus、EtherCAT などのリアルタイムで信頼性の高い通信プロトコルを使用します。これにより、データ送信のリアルタイム性と信頼性が確保されます。-
汎用データ ネットワークは通常、TCP/IP、HTTP、FTP などの非リアルタイムで信頼性の低い通信プロトコルを使用します。-
4.2 デバイスのパフォーマンス
生産中の機器の故障は重大な生産事故や経済的損失につながる可能性があるため、産業用制御ネットワークではデバイスのパフォーマンスに対する要求が非常に高くなります。産業用制御ネットワークは通常、PLC、DCS、RTU などの高性能で信頼性の高いデバイスを使用します。-
汎用データ ネットワークでは、機器のパフォーマンスに対する要件が比較的低く、一般にユーザーはある程度の機器の障害を許容できます。-汎用データ ネットワークでは通常、ルーター、スイッチ、サーバーなど、低コストで柔軟性の高い機器が使用されます。-
4.3 ネットワークアーキテクチャ
産業用制御ネットワークは通常、分散アーキテクチャを採用して、ローカル デバイス アクセスと迅速なデータ送信を可能にします。モジュール設計と標準化されたインターフェイスを利用して、機器の追加と交換を容易にします。
汎用データ ネットワークは通常、管理を簡素化しコストを削減するために集中型アーキテクチャを採用しています。独自のインターフェイスとカスタマイズされた設計を利用して、特定のシナリオのニーズを満たすことができます。
5. 開発動向
インダストリー 4.0 とスマート マニュファクチャリングの進歩により、産業用制御ネットワークは、より優れたインテリジェンス、統合、ネットワーキングを目指して進化しています。将来、産業用制御ネットワークは、スマート マニュファクチャリングと産業用インターネットの需要を満たすために、データのリアルタイム パフォーマンス、信頼性、セキュリティをより重視するようになるでしょう。{2}}
汎用データ ネットワークも、高速化、柔軟性の向上、セキュリティの強化に向けて進化しています。- 5G、モノのインターネット（IoT）、クラウド コンピューティングなどのテクノロジーの進歩に伴い、汎用データ ネットワークでは、ネットワーク サービスに対するユーザーの需要を満たすために、ネットワーク速度、柔軟性、費用対効果がより重視されるようになります。-