PLCフィールドネットワークの種類と比較【CC-Link / EtherNet/IP / PROFINET / EtherCAT】

PLCフィールドネットワークとは
主要なフィールドネットワークの種類
1. 補足：「産業用オープンネットワーク」と「フィールドネットワーク」の違い
日本と海外の主流ネットワーク比較
メーカーによる統一の流れ：トヨタのEtherCAT全面採用
通信プロトコルの比較表
参考資料
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PLCフィールドネットワークとは

工場の自動化（FA）において、PLC（プログラマブルロジックコントローラ）同士や、PLCと各種機器（センサー、アクチュエータ、ドライブ、HMIなど）を接続するためのネットワークを「フィールドネットワーク」と呼びます。現場（フィールド）レベルの機器間でリアルタイムにデータをやり取りするための通信規格です。

主要なフィールドネットワークの種類

規格	開発元	開発時期	通信方式	最大速度	最大接続	特徴
CC-Link	三菱電機（日本）	1996年	専用ケーブル（RS-485ベース）	10Mbps	64局	日本で最も普及。CLPAがオープン化を推進。後継にCC-Link IE TSN（1Gbps）
EtherNet/IP	Rockwell Automation（米国）	2001年	標準Ethernet （TCP/IP / UDP）	100M〜1Gbps	無制限	北米で圧倒的シェア。CIP（Common Industrial Protocol）でデバイス統合。安価な汎用ハードウェアが使える
PROFINET	Siemens（ドイツ）	2003年	標準Ethernet	100M〜1Gbps	無制限	欧州で最多シェア。RT/IRTでモーション制御まで対応。OPC UA FXとの連携も強化
EtherCAT	Beckhoff Automation（ドイツ）	2003年	標準Ethernet	100Mbps	65,535ノード	「オン・ザ・フライ」処理で超高速。モーション制御に強い。ETGが普及推進
DeviceNet	Allen-Bradley（Rockwell/米国）	1994年	CANベース	125〜500kbps	64ノード	低速だが信頼性高し。センサーレベルの接続に今なお現役
CC-Link IE	三菱電機（日本）	2007年	ギガビットEthernet	1Gbps	120局	CC-Linkの後継。TSN対応版（CC-Link IE TSN）が最新

各規格には一長一短があり、導入するPLCのメーカーや、接続する機器、要求されるリアルタイム性によって最適な選択肢が変わります。

また、EtherNet/IP・PROFINET・EtherCATなどのEthernet系では、ノイズの多い現場ではシールド付き（STP）のCat5e以上のケーブルが一般的に推奨されます。ケーブルは Amazon で入手できます。

補足：「産業用オープンネットワーク」と「フィールドネットワーク」の違い

この記事で扱っているEtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET、CC-Link IEなどは、「産業用オープンネットワーク」と呼ばれることもあります。「フィールドネットワーク」が「現場（フィールド）レベルのネットワーク」という使う場所・階層を指すのに対し、「産業用オープンネットワーク」は仕様が公開されていて特定メーカーに縛られないという性質を指します。

現代の主要なフィールドネットワークはほぼすべてオープン化されているため、実務上は同じ意味で使われることが多いですが、「フィールドネットワーク＝必ずしもオープンではない」という微妙な違いがあります（昔の専用ネットワークはオープンではなかった）。この記事では両者をほぼ同義として扱います。

日本と海外の主流ネットワーク比較

地域	主流ネットワーク	主な理由
日本	CC-Link / CC-Link IE	三菱電機のシェアが高い。国内FAメーカーがCC-Link対応
北米	EtherNet/IP	Rockwell（AB）のシェアが高い。CIPの普及
欧州	PROFINET / EtherCAT	Siemensの強い影響力。BeckhoffのEtherCATも急成長

ただし最近ではグローバル化に伴い「ビッグ3」（PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT）が世界市場の3分の2以上を占めています。CC-Link IE TSNもTSN（Time-Sensitive Networking）対応で巻き返しを図っています。

メーカーによる統一の流れ：トヨタのEtherCAT全面採用

フィールドネットワークの「統一」について、象徴的な事例があります。2017年、トヨタ自動車が生産ラインのフィールドネットワークとしてEtherCATを全面採用したのです（TechFactory記事より）。

トヨタのような大規模生産現場では、従来さまざまなネットワーク規格が混在していました。ラインごと、設備ごとに異なる規格を使っていると、

データ統合が困難
保守要員が複数の規格を覚えなければならない
予備部品の在庫が増える
生産ラインの変更・拡張に手間がかかる

といった問題が発生します。トヨタはこれらを解決するために、EtherCATへの統一を決断しました。EtherCATが選ばれた理由は、高速性・高精度同期に加えて、ETG（EtherCAT Technology Group）によるオープンな管理体制と、多数の機器メーカーが対応していたことにあります。

このように、「自社工場のネットワークを一種類に統一する」という動きは、トヨタに限らず各メーカーで進んでいます。特に新設ラインではCC-Link IE TSNやEtherCATなどのEthernetベースの規格に統一するケースが増えています。

通信プロトコルの比較表

規格	物理層	最大速度	最大接続
CC-Link	専用（RS-485）	10Mbps	64局
CC-Link IE	ギガビットEthernet	1Gbps	120局
EtherNet/IP	標準Ethernet	100M〜1Gbps	無制限
PROFINET	標準Ethernet	100M〜1Gbps	無制限
EtherCAT	標準Ethernet	100Mbps	65,535ノード
DeviceNet	CAN	500kbps	64ノード