産業オートメーション分野のリーディングカンパニーとして、シーメンスのバスプロトコルはオートメーションシステムにおいて重要な役割を果たしています。 Siemens のバス プロトコルにはさまざまなタイプが含まれており、それぞれが異なるアプリケーション シナリオと通信要件をサポートしています。
I. シーメンス バス プロトコルの概要
Siemens バス プロトコルは、デバイス間のデータ通信を可能にするために使用される仕様および標準です。これらのプロトコルは、単純なシリアル通信から複雑な産業用イーサネット通信まで多岐にわたり、さまざまなオートメーション システムや制御ネットワークに適しています。 Siemens バス プロトコルの選択は、特定のアプリケーション シナリオ、データ伝送速度、通信距離、デバイスの互換性、コストなどの要因によって異なります。
II.主要なシーメンスのバス プロトコル
1. PROFIBUSプロトコル
PROFIBUS (プロセス フィールド バス) は、シーメンスによって開発され、産業オートメーション分野で広く使用されているフィールドバス プロトコルです。 PROFIBUS プロトコルにはいくつかのバリアントが含まれており、そのうち最も重要なものは PROFIBUS-DP (分散型ペリフェラル) と PROFIBUS- PA (プロセス オートメーション) です。
- PROFIBUS-DP: 主に、PLC と分散 I/O、ドライブ、センサー間の通信など、デバイス レベルでの高速データ通信に使用されます。-これはマスター-スレーブ通信モードをサポートしており、単一のマスター ステーション (PLC など) が複数のスレーブ ステーション (分散 I/O モジュールなど) と通信します。 PROFIBUS-DP は高い通信速度を提供し、周期的なデータ交換とパラメータ化可能なデバイスをサポートします。
- PROFIBUS-PA: プロセス オートメーション向けに特別に設計されており、爆発の可能性がある環境 (化学プラントなど) での機器とセンサーおよび制御システム間の通信に使用されます。本質安全防爆伝送技術を採用し、データ伝送の安全性と信頼性を確保します。
2. PROFINETプロトコル
PROFINET は、産業用イーサネット テクノロジーに基づいてシーメンスによって開発された次世代通信プロトコルです。-リアルタイムのデータ交換と TCP/IP 通信をサポートし、産業オートメーション分野に包括的なネットワーキング ソリューションを提供します。- PROFINET プロトコルは、従来のフィールドバス テクノロジー (PROFIBUS など) と互換性があるだけでなく、分散オートメーション、モーション コントロール、フェールセーフ機能、ネットワーク セキュリティなどの高度な機能もサポートしています。-
PROFINET プロトコルの主な機能は次のとおりです。
- リアルタイム機能: IRT (アイソクロナス リアルタイム) 通信をサポートし、リアルタイムのデータ送信と処理を保証します。-
- 柔軟性: さまざまなネットワーク トポロジ (スター、リニア、ツリーなど) をサポートし、ユーザーが特定のニーズに応じてネットワークを設計できるようにします。
- 統合: PLC、センサー、アクチュエーター、ロボットなど、幅広いデバイスやシステムと統合できます。
- セキュリティ: ネットワーク通信のセキュリティを確保するために、認証、データ暗号化、アクセス制御などのさまざまなセキュリティ メカニズムを提供します。
3.MPIプロトコル
MPI (Multi-}Point Interface) は、シーメンスが開発した独自のシリアル通信プロトコルで、主にシーメンス PLC 間のデータ通信およびプログラミング/デバッグに使用されます。 MPI プロトコルは適度な通信速度とシンプルな接続を特徴としており、小規模な自動化システムや実験室環境に適しています。-ただし、MPI プロトコルはその独自の性質と通信速度の制限により、大規模な産業オートメーション システムでの用途が比較的限定されています。-
4. AS-インターフェースプロトコル
AS-インターフェース（アクチュエーター センサー インターフェース）はシリアル バス テクノロジーに基づくプロトコルで、主に低速データ送信と低コスト制御シナリオに使用されます。-センサー、アクチュエーターと制御システム間の接続が簡素化され、配線と設置のコストが削減されます。 AS- インターフェイス プロトコルは、バイナリ センサー、アナログ センサー、アクチュエーターなど、さまざまなタイプのセンサーとアクチュエーターをサポートし、シンプルな通信メカニズムとエラー検出機能を提供します。
5. PPIプロトコル
PPI (Point-to-) は、S7-200 シリーズ PLC 向けにシーメンスによって開発された通信プロトコルです。 RS-485 ネットワークのハードウェア基盤に構築されており、PLC 間のデータ通信とプログラミングのデバッグをサポートします。 PPI プロトコルはマスター/スレーブ通信モデルを使用し、単純なネットワーク読み取り (NetR) およびネットワーク書き込み (NetW) 命令によるデータ交換を実装します。 PPI プロトコルは S7-200 シリーズの PLC で広く使用されてきましたが、通信速度と機能の制限により、より高度なオートメーション システムでは徐々に他のプロトコルに置き換えられてきました。
Ⅲ．その他の関連プロトコル
シーメンスは、上記の主要なプロトコルに加えて、Modbus や OPC UA など、バス通信に関連する他のプロトコルやインターフェース標準も提供しています。これらのプロトコルは広く使用されており、産業オートメーションの分野で重要な役割を果たしています。
- Modbus: 産業オートメーションの分野で広く使用されているオープン通信プロトコル。さまざまな通信メディアや伝送方式（シリアル通信、イーサネットなど）に対応し、豊富なデータモデルと通信機能を提供します。 Modbus プロトコルは、そのオープン性と互換性により、多くの機器メーカーやシステム インテグレーターによって支持されています。
- OPC UA: OPC (OLE for Process Control) テクノロジーに基づく統一アーキテクチャ プロトコル。クロス-およびクロス-のデータ交換と相互運用性をサポートし、産業オートメーション システムにオープンで安全かつ信頼性の高いデータ通信プラットフォームを提供します。 OPC UA プロトコルは、大規模な産業オートメーション システムやスマート マニュファクチャリングの分野で幅広い応用の可能性を秘めています。{4}}