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先進的なアンマネージド・スイッチで進化する産業オートメーション

2024/09/04

 産業分野におけるイーサネットの普及に伴い、産業用イーサネットスイッチは、あらゆる機器を接続して効率的な自動化制御を実現するための鍵となっています。産業用スイッチは通常、機能やアプリケーションのシナリオに応じて「マネージド」と「アンマネージド」の2つのタイプに分類されます。一般的に、アンマネージドスイッチは主に機械や装置の内部ネットワークに使用され、マネージドスイッチは機械・装置と工場ネットワーク間の中間通信に使用されています。

ユーザーの課題:パフォーマンスを維持しつつ、管理を簡素化

 マネージドイーサネットスイッチは、管理の複雑さとコストの高さから導入をためらう企業が少なくありません。一方で、アンマネージドイーサネットスイッチは使いやすいものの、複雑なネットワーク管理のニーズには対応できません。特に、PROFINETデータの優先伝送やVLANによるトラフィック変更・孤立化といった主要機能は、従来のアンマネージドスイッチの弱点とされてきました。そのため企業は、使いやすさ、優れたコストパフォーマンス、そして高度なネットワーク管理機能を完璧にバランスさせたスイッチを強く求めていました。

アンマネージドスイッチの再定義:手頃な価格、高い信頼性、そしてPROFINETの統合

 市場のニーズを的確に捉えたアドバンテックは、業界における豊富な実績と技術蓄積を融合し、新たな2つのアンマネージドスイッチシリーズ「EKI-NIシリーズ」および「EKI-271Xシリーズ」を発表しました。これらのスイッチは、手頃な価格と使いやすさを追求しながらも、PROFINET優先伝送やVLANセグメンテーション(ネットワーク分割)に対応。従来のアンマネージドスイッチの常識を覆す製品となっています。

 EKI-NIシリーズは、PROFINETデータフローの優先管理機能を実現します。さらに、優れた耐電磁性ノイズ性能を誇り、ESD/EFT/サージのレベル4認証を取得。複雑な産業環境における卓越した安定性と信頼性を実証しています。

 EKI-271Xシリーズは、簡単なVLAN設定機能を搭載しています。専門的な操作を必要とせず、シンプルなディップスイッチを切り替えるだけで、グループ孤立化(トラフィック分離)とデータセキュリティを容易に実現可能です。高いEMCレベル4の保護性能を備えた本製品は、ファクトリーオートメーション(FA)、蓄電システム、ビデオ監視システムなど、高度なセキュリティが求められる分野で広く採用されています。

革新的なソリューション:データセキュリティとリアルタイム性を両立し、マネージドスイッチからのシームレスな移行を実現

 これら2つの新しい産業用アンマネージドイーサネットスイッチの投入は、産業用通信の信頼性とデータセキュリティへの関心がますます高まる産業ユーザーに対して、間違いなくよりコストパフォーマンスの高いソリューションを提供します。

 例えば、医薬品機械メーカーの典型的なアプリケーションシナリオでは、これら2つのアンマネージドスイッチ製品を組み合わせることで、従来はマネージドスイッチでしか対応できなかったニーズの解決に成功しました。同様の課題を抱える多くの産業ユーザーに対して、コスト削減と効率化に向けた新たなアプローチを提示しています。

 システム構成図に示すように、医薬品機械などの典型的なアプリケーションでは、データのセキュリティ孤立化(分離)とデータフローの優先度管理の両立が求められます。

 第一の課題は、機器メーカーの医薬品製造装置を生産現場に導入する際、装置内のPLCなどの制御機器と上位パソコン間の制御ネットワーク通信だけでなく、生産に関わる環境安全データを収集する外部委託機器(環境データネットワーク)の通信もサポートする必要がある点です。制御データと環境データは同じ産業用イーサネットスイッチを介して送信されますが、外部委託機器が制御機器に干渉するのを防ぐため、これら2種類のデータは分離・分流しなければなりません。ここでアドバンテックのアンマネージドスイッチ「EKI-2710E」を採用すれば、VLANディップスイッチを操作するだけで、これら2種類のデータが使用するポートを異なる2つのゾーンに設定し、データフローを効果的に分離できます。これにより、高価なマネージドスイッチを使用することなく、データのセキュリティを確実に担保できます。

 第二の課題は、ネットワーク全体におけるデータの優先度管理です。制御ネットワークには、PROFINETプロトコルを使用して制御コマンドを送信するPLCなどの主要制御機器と、標準イーサネットを使用してデータ送信や表示などを行うHMI(タッチパネル)などの機器が混在しています。この段階で、パケットタイプ識別に基づく優先度管理が行われないと、ネットワーク競合によって制御レスポンスに遅延が生じやすくなります。その結果、装置の異常誤検知(誤アラーム)が発生し、生産効率に悪影響を及ぼすリスクがあります。そこでアドバンテックのアンマネージドスイッチ「EKI-2528NI」を導入すれば、PROFINET Class Aのデータ認識機能により、PROFINETデータが遅延なく最優先で送信されるようになります。このアプローチにより、従来はマネージドスイッチでしか実現できなかった機能をアンマネージドスイッチで達成し、生産性の向上とコスト削減の強力な両立を実現します。