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情報・制御ネットワーク TC-net™ 100

情報・制御ネットワーク TC-net 100 イメージ

TC-net™ 100は情報系、制御系に対応するネットワークです。現在のネットワークの標準となっているEthernetをベースとし、TCP/IP、UDP/IPによるメッセージ伝送が行なえます。

伝送速度は100Mbpsを実現。情報系だけでなく、制御系ネットワークでも高速周期伝送が可能となりました。

オープン性を維持し、情報系、制御系のシームレス化、さらにはインターネット/イントラネットへの対応も現実のものとなってきます。

TCnet は、TC-net™ 100の基本となる通信技術ですが、国際電気標準会議 IEC / TC65 / SC65C のワーキンググループにて規格化が進められている Real-Time ETHERNET の国際標準化に日本から提案しています。

概要・特長

概要

統合コントローラ Vシリーズのネットワークは、図1に示すように階層構想をとっており、階層に応じたネットワークを用意しています。

TC-net 100 は、図1の破線で示す監視制御用LANで、監視装置、コンピュータやコントローラ間の高速・実時間伝送を実現します。

特長

(1)オープン性

100Mbps Ethernetのオープン性を維持し、衝突回避機能および確定的時間応答性を有する監視制御用ネットワークです。

(2)通信サービス

通信サービスには、制御データを周期的に伝送するスキャン伝送(サイクリック同報送受信)と、通常のメッセージ伝送があります。

(3)高信頼性

伝送路の二重化による信頼性の高いシステム構成を構築できます。また伝送路は、光または電気を選択することができます。

(4)ネットワーク中継機能

TC-net 100 は、別系統のEthernetとリアルタイムEthernetブリッジを介して、モジュール間でメッセージ伝送の中継を行うことができます。

ネットワーク中継機能 イメージ

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基本構成

TC-net™ 100モジュール

TC-net™ 100では以下のモジュールを用意しています。

  • model 3000用モジュール
  • PC用PCIカード※1

光シェアードハブ

TC-net™ 100の光伝送路を構築する場合に使用します。伝送路二重化に対応し、接続ハブ段数は2段で、ノード間は最大で8kmの接続ができます。

既設接続用ゲートウェイ

東芝既存LANシステムとの接続が可能です。

※1
一般Ethernet機器とTCP/IP伝送を行うには、PC本体に汎用Ethernetが必要です。

基本構成 イメージ

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制御データの同時性確保

制御システムでは、ノード間のデータの同時性が要求されます。TC-net™ 100はコモンメモリ方式によるスキャン伝送で、制御データの同時性を確保します。

高速、中速、低速の3レベルの周期伝送を選択でき、一般のFast Ethernetではできない最小周期1m秒から0.1m秒単位でのきめ細かい周期伝送が行なえます。 *1

さらにTC-net™ 100では動画像などの大容量データを伝送していても、制御データの伝送周期に遅延が起きることはありません。 *2

※1
高速周期伝送の場合
※2
高速・中速周期伝送の場合

スキャン伝送 イメージ

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高信頼性

TC-net™ 100では、伝送路は電気だけでなく、光ケーブルも選択できます。ノイズの関係でネットワークの構築が困難だった環境でも、高速で信頼性の高いネットワーク環境が構築できます。

またTC-net™ 100は伝送路二重化を構成することができ、伝送路の障害に対して高い信頼性を保つことができます。

応答性の高い伝送

一般のEthernet技術では伝送路上でデータの衝突が発生すると、応答性が著しく悪くなります。TC-net™ 100ではDOMA*1技術で衝突をなくし、応答性の高い伝送を実現します。

※1
Deterministic Ordered Multiple Access
TC-net™ 100制御フレームはIEEE番号登録管理局からEthernetタイプ番号を取得しています。

DOMA伝送制御方式 イメージ

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ネットワーク構成

TC-net 100 の伝送モジュールは、9種類が用意されています。

伝送モジュールの種類一覧表
項目 モジュール名 内容
統合コントローラ
model3000用モジュール
TN711(※) 電気伝送路単路
TN712(※) 電気伝送路二重路
TN721 光伝送路単路
TN722 光伝送路二重路
PCIバスカード JTNI11(※) 電気伝送路単路
JTNI12(※) 電気伝送路二重路
JTNI21 光伝送路単路
JTNI22 光伝送路二重路
TOSLINE-8000 ゲートウェイステーション TNGW-5652 光伝送路二重路
受注生産

TC-net 100 の接続例

ネットワーク構成図 イメージ

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伝送仕様

伝送仕様一覧表
項目 内容
データ伝送速度 100Mbps
媒体アクセス方式 DOMA(Deterministic Ordered Multiple Access)
伝送路 スター型(伝送路二重化可能)
伝送距離 ノード間最大長:8km
光ファイバケーブル:2km
ツイストペアケーブル:100m
ハブ段数 カスケード3段
接続台数 最大254ノード/システム(光シェアードハブ含む)
伝送モード スキャン伝送:
高速周期:1ms〜160ms
中速周期:10ms〜1,000ms
低速周期:100ms〜10,000ms
メッセージ伝送:
TCP/IP、UDP/IPメッセージ伝送
スキャン容量 128KWord/システム(16bit/Word)
2048ブロック/システム(64Word/ブロック)
送信容量:576ブロック/ノード(36KWord/ノード)
状態変化検出(製品により未サポートあり) 変化検出Word数:128Word/ノード
変化検出周期:変化検出Word数×30us
検出信号間隔:50ms以上
ケーブル 電気 カテゴリ5ツイストペアケーブル
石英GIケーブル(62.5/125、長波長)または(50/125、長波長)
コネクタ 電気 RJ-45モジュラジャック
デジタル MT-RJ光コネクタ

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実装構成

統合コントローラ model3000用モジュール

mode 3000用伝送モジュールは、model 3000のコントローラ基本ベースのステーションバススロットに実装します。基本ベースには、最大4枚まで伝送モジュールが実装できます。

統合コントローラ model3000用モジュール イメージ

PCIバスカード

PC用伝送カードはPCのPCIバススロットに実装します。またメッセージ伝送用に汎用 Ethernet カードも実装します。PC用伝送カードと汎用 Ethernet カードとは、付属のツイストペアケーブルで接続します。PCI バススロットには最大2枚まで伝送カードが実装できます。

PCIバスカード イメージ

TOSLINE-8000 ゲートウェイステーション

TOSLINE-8000 ゲートウェイステーションは、制御データ伝送装置 TOSLINE-8000 と TC-net 100 を接続するための装置です。TOSLINE-8000 ゲートウェイステーションは、TOSLINE-8000 側へ光ファイバーにて他のステーション(SVC ステーション、ローカルステーション)と接続され、外部機器とのデータ入出力制御を行います。また、TC-net 100 側へも二重化された光ファイバーにて他のステーション(TC-net 100 model3000 用モジュール、PC 用カード等)と伝送を行い、統合コントローラとの接続を可能にします。TOSLINE-8000 ゲートウェイステーションは、スキャン伝送フレームのみ転送します。

TOSLINE-8000 ゲートウェイステーション イメージ

光シェアドハブユニット

TC-net 100 の光伝送路を構成するために、光シェアドハブユニットが必要です。光シェアドハブユニットは、A 系用と B 系用があり、伝送路を二重化した場合には、それぞれの伝送路に接続します。伝送路がシングルの場合は、A 系用、B 系用どちらでも使用可能ですが、B 系用にはRAS機能がありません。

伝送経路を二重化した時の、光シェアドハブの構成を示します。

光シェアドハブユニット イメージ

光シェアドハブユニット イメージ

リアルタイム Ethernet ブリッジユニット

リアルタイム Ethernet ブリッジユニットは、一般の Ethernet 機器とリアルタイム Ethernet(TC-net 100)をシームレスに接続することができるユニットです。本ユニットにより、一般の Ethernet 機器が、TC-net 100 ネットワークに参加することが可能になります。

リアルタイム Ethernet ブリッジユニット イメージ

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各モジュール仕様

model 3000用モジュール

model 3000用モジュール イメージ

model 3000用モジュール
仕様一覧表(型式別)
型式 内容
TN711 電気伝送路(シングル)
TN712 電気伝送路(二重化)
TN721 光伝送路(シングル)
TN722 光伝送路(二重化)
model 3000用モジュール
仕様一覧表(項目別)
項目 内容
接続バス ステーションバス
占有スロット 1スロット/1モジュール
実装枚数 最大4スロット/基本ベースユニット
伝送路二重化 あり
消費電流 2A
ツール接続 D-SUB 9ピン(オス)
RS-232C接続

PC用カード

PC用カード イメージ

PC用カード 仕様一覧表(型式別)
型式 内容
JTNI11 電気伝送路(シングル)
JTNI12 電気伝送路(二重化)
JTNI21 光伝送路(シングル)
JTNI22 光伝送路(二重化)
PC用カード 仕様一覧表(項目別)
項目 内容
接続バス PCIバス
占有スロット 1スロット/1モジュール
※他にEthernetカードが必要
サイズ ハーフサイズ
実装枚数 最大2枚/PC
伝送路二重化 あり
消費電流 2A

光シェアードハブ

光シェアードハブ イメージ

光シェアードハブ 仕様一覧表(型式別)
型式 内容
UTNH21A 伝送路A系用
UTNH21B 伝送路B系用
光シェアードハブ 仕様一覧表(項目別)
項目 内容
ポート数 光:8ポート
電気:1ポート
ツール接続 RJ-45モジュラジャック
100BASE-TX接続
電源電圧 AC95〜250V、50/60Hz
消費電力 AC100V 60W以下
使用温度範囲 0〜55℃
重量 5kg以下

リアルタイム Ethernet ブリッジ:
TC-net100と一般Ethernet機器(4ポート装備)を接続するブリッジ

リアルタイム Ethernet ブリッジ イメージ

リアルタイム Ethernet ブリッジ 仕様一覧表(型式別)
型式 内容
UTNE21 光伝送路(単路)
リアルタイム Ethernet ブリッジ 仕様一覧表(項目別)
項目 内容
ポート数 TC-net 100光:1ポート
Ethernet電気:4ポート
電源電圧 AC85〜264V、50/60Hz
消費電力 AC100V 20W以下
使用温度範囲 0〜55℃
重量 1.2kg以下

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  • TC-netは(株)東芝の登録商標です。
  • その他記載されている会社名、製品名は各社の商標または登録商標です。

※記載内容は、設計変更その他の理由によりお断りなく変更させていただくことがあります。