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【FANUC】FL-net実装マニュアル｜サイクリックデータ編

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FL-netとはPLCやCNCなどのFAコントローラを接続し、制御データを高速に相互交換するために生まれたオープンネットワークです。

FANUCはEthernet技術を用いたFL-net（OPCN-2）に対応しており、異なるメーカーのPLCと接続してビットデータとワードデータを取り合えます。
このビット、ワードデータをサイクリックデータを呼びます。

ただしFANUCでFL-netを実装する際に注意する点があります。

  • FL-netボード（ハードウェア）が必要
  • FL-netオプションパラメータ（ソフトウェア）が必要
  • ワードデータがPMCアドレスの割付点数を超える際、PMCメモリの変更が必要

ここでは通信プロトコルやFL-netの通信仕様などの難しい話はなしにして、どうやってFL-netを使ってサイクリックデータをやり取りするのかに的を絞り解説します。

目次
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対象機種

本解説における対象機種は次のとおりです。

  • Series 30i/31i/32i-A
  • Series 30i/31i/32i/35i-B
  • Power Motion i-A
  • Series 0i-F

旧タイプだとオプションボードとオプション型式が違うだけで、パラメータの内容はほとんど一緒です。
なのでパラメータ設定がわからない方にとっての参考資料にもなると思います。

実装に必要なオプション

先述したとおりFANUCでFL-netを実装するには、ハードウェアとソフトウェアのオプションが必要です。

ハードウェアオプション

使用するモデルにより手配品仕様が違います。
適用機種に対応したオプションボード手配仕様（型式）を、FANUCに伝えて購入してください。

適用機種Series 30i/31i/32i-A
オプションボード手配仕様（型式）A02B-0303-J272
プリント板図番A20B-8101-0031
適用機種Series 30i/31i/32i/35i-B、Power Motion i-A
オプションボード手配仕様（型式）A02B-0323-J147
プリント板図番A20B-8101-0770
適用機種Series 0i-F
オプションボード手配仕様（型式）A02B-0338-J147
プリント板図番A20B-8101-0770

ソフトウェアオプション

使用するモデルに関係なく共通です。

FL-netを実装するだけなら、図番A02B-xxxx-J692を注文します。

機能名図番説明
イーサネット機能A02B-xxxx-S707イーサネット機能（FOCASE2/Ethernet機能など）を利用できます
データサーバ機能A02B-xxxx-S737データサーバ機能を利用できます
FL-net機能A02B-xxxx-J692FL-net機能を利用できます
FL-net PORT2機能A02B-xxxx-R964FL-net機能を同時に2つ利用できます
FL-netボード導入で利用できるソフトウェアオプション一覧

ソフトウェアオプションを有効にする際は、FANUCから受け取ったデータをCNC本体へインストールしてください。

FL-netオプションボードの取り付け

CNCコントローラには２種類あり、FL-netボードの取り付け方法が違います。

  • 表示器とCNCコントローラが一緒になった一体型ユニット
  • CNCコントローラが独立している分離型ユニット

ご自身の設備がどちらに該当するのか、下記の画像と説明から判断してください。

一体型ユニットへの実装

オプションボードは、コントロールユニットのオプションスロットへ実装します。

ただし多機能イーサネット機能付きコントロールユニットを使用している場合は、基盤に実装されているためオプションボードの追加は不要です。

一体型コントロールユニット内のオプションスロットへ差し込む
多機能イーサネット機能付きコントロールユニット
（オプションボードは不要）

分離ユニットへの実装

別置のCNCコントロールユニットにあるオプションスロットへ実装します。

分離コントロールユニット内のオプションスロットへ差し込む

割付表から設定パラメータを導き出す

同一ライン内の設備間でインターロック信号をやり取りする際は、ほとんどの場合において客先や搬送を主導するメーカーからFL-net割付表が渡されます。

ここでは仮想のFL-netネットワークを構築するために作成した割付表を参考に設定していきます。

FL-net割付表の一例

今回のFL-net回線を構成する仮想ラインでは、合計７台の設備がネットワークに参加します。
あなたの担当する設備は『加工機3』です。

　設備名称　ノードNoIPアドレスコモンメモリ領域1
（ビット）		ビット信号数コモンメモリ領域2
（ワード）		ワード信号数
集中制御盤1192.168.1.10000h ～ 0003h64ビット0000h ～ 03FFh1024ワード
加工機12192.168.1.20004h ～ 0007h64ビット0400h ～ 07FFh1024ワード
加工機23192.168.1.30008h ～ 000Bh64ビット0800h ～ 0BFFh1024ワード
加工機34192.168.1.4000Ch ～ 000Fh64ビット0C00h ～ 0FFFh1024ワード
加工機45192.168.1.50010h ～ 0013h64ビット1000h ～ 13FFh1024ワード
加工機56192.168.1.60014h ～ 0017h64ビット1400h ～ 17FFh1024ワード
測定機7192.168.1.70018h ～ 001Bh64ビット1800h ～ 1BFFh1024ワード
  • その他仕様
    • トークン監視タイムアウト時間
      └ 10 ms
    • 最小許容フレーム間隔
      └ 100us

同じ割付で三菱電機製MELSEC-Qシリーズを使った、FL-net実装の解説もしています。
FL-netのことをもっと詳しく知りたい方は【三菱PLC】MELSEC-Q FL-net実装マニュアル|サイクリックデータ編をあわせてご覧ください。

割付表からパラメータ設定に必要な情報を決める

FL-netにおいて自ノードが設定するパラメータは次の２つです。

  • 自ノードが専有するコモンメモリの領域
  • 他ノードが専有するコモンメモリの情報をPMCに紐付ける設定

ビットデータのやり取り（コモンメモリ領域１）

設備間でビットデータをやり取りする際は、FL-net回線のコモンメモリ1を使います。

FANUCでは受信したいコモンメモリ全体の領域と、自ノードが専有するコモンメモリの領域を指定します。
まずは全体感を掴むために、図の内容をパラメータにまとめてみましょう。

領域1アドレス12 ワード目
領域1サイズ4 ワード分
自ノードのコモンメモリ1専有範囲（DOの設定）
PMC先頭アドレスE0000
領域1先頭アドレス0 ワード目
割付けサイズ（ワード）28 ワード分
コモンメモリ1をPMCへ転送する設定

自ノードのコモンメモリ1専有領域を決めるため、『領域1アドレス』と『領域1サイズ』を考えます。

  • 領域1アドレス
    └　自ノードが専有するコモンメモリの先頭アドレスをワード単位で指定します。
    　　≫ 先頭アドレスを12ワード（192ビット）目に設定します。
  • 領域1サイズ
    └　自ノードが専有するコモンメモリの領域をワード単位で指定します。
    　　≫ 専有領域を4ワード（64ビット）分に設定します。

次に読み込むコモンメモリ1領域と転送先のPMCアドレスを決めるため、『PMC先頭アドレス』、『領域1先頭アドレス』、『割付サイズ（ワード）』を考えます。

  • PMC先頭アドレス
    └　コモンメモリのデータをPMCに転送する際に格納されるアドレスの頭番号を指定します。
    　　≫ PMCアドレスの先頭番号をE0000に設定します。
  • 領域1先頭アドレス
    └　コモンメモリ1から読出し始めるアドレス番号をワード単位で指定します。
    　　≫ 読出し開始アドレス番号を0000hに設定します。
  • 割付サイズ
    └　先頭アドレスから指定したワード数だけPMCアドレスへデータを転送する量を指定します。
    　　≫ 自ノード専有分を除いた、0000h～001Bhまでの28ワード分をPMCアドレスE0000に転送します。
    　

ワードデータのやり取り（コモンメモリ領域2）

文字データや測定値などをやり取りする際は、コモンメモリ2を介してワードデータ転送を使います。

コモンメモリ2に対するパラメータ割付は次のとおりです。

領域2アドレス3072 ワード目
領域2サイズ1024 ワード分
自ノードのコモンメモリ2専有範囲（DOの設定）
PMC先頭アドレスD0000
領域2先頭アドレス0 ワード目
割付けサイズ（ワード）7168 ワード分
コモンメモリ2をPMCへ転送する設定

自ノードのコモンメモリ2専有領域を決めるため、『領域2アドレス』と『領域2サイズ』を考えます。

  • 領域2アドレス
    └　自ノードが専有するコモンメモリ2の先頭アドレスをワード単位で指定します。
    　　≫ 先頭アドレスを3072ワード目に設定します。
  • 領域2サイズ
    └　自ノードが専有するコモンメモリ2の領域をワード単位で指定します。
    　　≫ 専有領域を1024ワードに設定します。

次に読み込むコモンメモリ2領域と転送先のPMCアドレスを決めるため、『PMC先頭アドレス』、『領域1先頭アドレス』、『割付サイズ（ワード）』を考えます。

  • PMC先頭アドレス
    └　コモンメモリ2のデータをPMCに転送する際に格納されるアドレスの頭番号を指定します。
    　　≫ PMCアドレスの先頭番号はD0000に設定します。
  • 領域2先頭アドレス
    └　コモンメモリ2の領域から読出し始めるアドレス番号をワード単位で指定します。
    　　≫ 読出し開始アドレス番号を0000hに設定します。
  • 割付サイズ
    └　先頭アドレスから指定したワード数だけPMCアドレスへデータを転送する量を指定します。
    　　≫ 自ノード専有分を除いた、0000h～1BFFhまでの7168ワード分をPMCアドレスＤ0000に転送します。

データテーブルのアドレス（Ｄ）において、D9999以降にコモンメモリ2のデータを転送したいをときは、PMCメモリをC・Ｄ・Ｅのいずれかに設定してください。

データ種類PMCメモリAPMCメモリBPMCメモリCPMCメモリ
D・E		0i-F PMC/LDCSPMC
データテーブルD0 ～ D2999D0 ～ D9999D0 ～ D19999D0 ～ D59999D0 ～ D2999D0 ～ D2999
30i/31i/32i/35i-MODEL B、Motion i-MODEL A、0i-MODEL Fにおけるデータテーブルのアドレス
PMCメモリはプログラム作成時に設定します

実際のパラメータ設定画面

前項で導き出したサイクリック伝送パラメータをCNC本体へ反映させます。

FL-netパラメータ割付設定

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自ノードに関する設定
  • IPアドレス
    └ 192.168.001.004
  • ノード名
    └ 4
  • 領域1アドレス
    └ 12 (ワード)
  • 領域1サイズ
    └ 4 (ワード)
  • 領域2アドレス
    └ 3072 (ワード)
  • 領域2サイズ
    └ 1024 (ワード)
  • トークン監視時間(ms)
    └ 10 (ms)
  • 最小許容フレーム間隔(100us)
    └ 100 (us)　※100us単位
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状態監視における設定
  • 自ノードステータス
    └ E9000
  • 参加ノード一覧
    └ E9010
  • パラメータ1
    • CYC => “0”
      ※サイクリックデータのバイトスワップ無効
    • WRD => “0”
      ※メッセージデータのバイトスワップ無効
    • BYT => “0”
      ※バイトブロックデータのバイトスワップ無効
    • RSV => すべて”0″
  • パラメータ2
    • BAK => 必ず”0″
    • AUT => “0”
      ※オートネゴシエーション無効
    • DTL => “0”
      ※サイクリック領域2のDI/DO個別割付無効
    • RSV => すべて”0″
PAGE
サイクリック領域１に関する設定
  • PMC先頭アドレス
    └ E0000
  • 領域1先頭アドレス
    └ 12 (ワード目)
  • 割付サイズ（ワード）
    └ 4 (ワード分)
PAGE
サイクリック領域２に関する設定
  • PMC先頭アドレス
    └ D0000
  • 領域1先頭アドレス
    └ 0 (ワード目)
  • 割付サイズ（ワード）
    └ 7168 (ワード分)
PAGE
メッセージ伝送機能に関する設定

今回はメッセージ伝送を使用しないため、無効になるよう設定します。

  • クライアント機能I/F
    └ E0000
  • I/Fサイズ(バイト)
    └ 0
  • サーバ機能I/F
    └ E0000
  • I/Fサイズ(バイト)
    └ 0

※I/Fサイズを”0″にすると機能を無効にできます

パラメータとコモンメモリ領域の関係

コモンメモリ領域とパラメータの相関をかんたんな図と表にまとめました。

各パラメータの詳細な説明はこちらから確認してください。

コモンメモリ領域１

パラメータ名説明パラメータ
番号
領域1アドレス自ノードのDOとして割り付けるコモンメモリ1の先頭アドレスPa11
領域1サイズ自ノードのDOとして割り付けるコモンメモリ1のデータサイズPa12
PMC先頭アドレス
（DI/DO共用）		コモンメモリ領域1に割り付けられるPMCのE/R領域の先頭アドレスPa30
領域１先頭アドレス
（DI/DO共用）		PMCのE/R領域に割り付けられるコモンメモリ領域1の先頭アドレスPa31
割付サイズ
（DI/DO共用）		コモンメモリ領域1とPMCアドレスがデータ交換をおこなうデータサイズPa32
サイクリックデータ領域1に関するパラメータテーブル

コモンメモリ領域２

パラメータ名説明パラメータ
番号
領域2アドレス自ノードのDOとして割り付けるコモンメモリ2の先頭アドレスPa13
領域2サイズ自ノードのDOとして割り付けるコモンメモリ2のデータサイズPa14
PMC先頭アドレス
（DI/DO共用）		コモンメモリ領域2に割り付けられるPMCのE/R領域の先頭アドレスPa47
領域２先頭アドレス
（DI/DO共用）		PMCのE/R領域に割り付けられるコモンメモリ領域2の先頭アドレスPa48
割付サイズ
（DI/DO共用）		コモンメモリ領域2とPMCアドレスがデータ交換をおこなうデータサイズPa49
サイクリックデータ領域2に関するパラメータテーブル

【まとめ】コモンメモリ領域とPMCアドレスのデータ形式に違いに注意してパラメータを設定しよう

FANUCのPMCアドレスが8ビット単位に対して、FL-netのサイクリックデータ領域はワード単位なので、単位変換の際に計算を間違えないよう注意してください。

さらにFL-netパラメータを指定する際は、すべてワード単位で入力を求めてくる点も忘れずに。

FL-netのパラメータ設定はコモンメモリ領域とPMC領域のデータ転送が理解できて、単位計算を間違わなければ難しい話ではありません。

この記事を参考にして、ご自身が構築したいFL-net回線の条件を当てはめていけば、きっと実装できることでしょう。

参考資料

FANUC Series 30i-Model A/B
FANUC Series 31i-Model A/B
FANUC Series 32i-Model A/B
FANUC Series 35i-Model B
FANUC Power Motion i-MODEL A
FANUC Series 0i-MODEL F
FL-netボード結合説明書　B-64163JA/04

FANUC
FL-net イーサネット パラメータ フィールドネットワーク

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