CC-Link IE TSN(Time Sensitive Networking)の認証Class Bは、高度な同期精度と高速な通信性能が要求されるデバイス向けの規格です。Class Aと比較して、より厳格なハードウェア実装やプロトコル対応が求められます。

以下に、技術的な主要要件と特徴を整理します。


1. Class B の主な技術要件

認証Class Bを取得するためには、主に以下の3つの要素を高いレベルで満たす必要があります。

  • 時刻同期精度の向上:

    IEEE 802.1AS(gPTP)に基づいた高精度な時刻同期が必須です。Class Bでは通常、マイクロ秒($\mu s$)オーダー以下の極めて低いジッタが要求されます。

  • 1Gbps/100Mbpsのサポート:

    基本的には1Gbpsの通信帯域をフルに活用することが推奨されます(一部100Mbpsも許容されますが、TSNのメリットを最大限活かすのは1Gbpsです)。

  • ハードウェア処理(TSNスイッチ機能):

    ソフトウェア処理中心のClass Aに対し、Class BではTSN機能を制御する専用ASICやFPGA、またはTSN対応のEthernetコントローラを搭載したハードウェア実装が一般的です。


2. Class A と Class B の比較

項目 Class A Class B
主な用途 汎用センサ、インバータ、表示灯 サーボアンプ、リモートI/O、高速ビジョン
同期性能 比較的緩やか(msオーダー) 高精度($\mu s$オーダー以下)
実装形態 ソフトウェア実装が可能 ハードウェア実装(ASIC/FPGA)推奨
トポロジー スター、ライン、リング ライン、スター、リング(冗長性)
TSNスイッチ機能 不要(標準NIC等) 必須(TSN対応スイッチ機能内蔵)

3. 実装のポイント

認証Class Bのデバイスを開発・選定する際の重要な技術的ポイントは以下の通りです。

  • 時分割通信(Scheduled Traffic):

    IEEE 802.1Qbvに基づき、サイクリック通信(制御データ)と非サイクリック通信(情報データ)を時間軸で完全に分離します。これにより、ネットワーク負荷が高まっても制御データのリアルタイム性が担保されます。

  • 認証試験(コンフォーマンス試験):

    CLPA(CC-Link協会)が規定する認証試験をパスする必要があります。これには、プロトコルの整合性だけでなく、TSNネットワーク内での共存性や負荷耐性テストが含まれます。

  • スタックの選定:

    自社開発以外にも、ルネサス、TI、Analog Devices (ADI) などの半導体ベンダーが提供するTSN対応SoCや、サードパーティ製の通信スタックを利用することで、Class B認証取得のハードルを下げることが可能です。


4. Class B を採用するメリット

  • マルチネットワークの統合: 制御データとIT系の情報データを同一幹線上に流しても、制御側の確定論的通信が阻害されません。

  • タクトタイムの短縮: 高速・高精度の同期により、多軸制御の同期精度が向上し、生産ラインの高速化に直結します。

  • 診断機能の強化: TSNの標準規格に準拠しているため、汎用のネットワーク診断ツールとの親和性が高く、保守性が向上します。

 

 

出典:Google Gemini (Gemini は AI であり、間違えることがあります。)

 

 

 

SMM3000Xシリーズ 高精度ソースメジャーユニット

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SDS8000Aシリーズ オシロスコープ

特長と利点
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アナログチャンネル帯域幅:最大16GHz(8/13/16GHz)
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・アナログ変調、パルス変調(オプション)

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・DANL: Less than -165 dBm/Hz
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SNA6000A Series Vector Network Analyzer

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