Cisco IE 3000 スイッチ ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド Cisco IOS Release 15.0(2)SE
PROFINET の設定
PROFINET の設定
発行日;2012/12/16 | 英語版ドキュメント(2012/08/07 版) | ドキュメントご利用ガイド | ダウンロード ; この章pdf , ドキュメント全体pdf (PDF - 18MB) | フィードバック

目次

PROFINET の設定

PROFINET の概要

PROFINET 装置の役割

PROFINET 装置のデータ交換

PROFINET の設定

デフォルト コンフィギュレーション

PROFINET のイネーブル化

PROFINET 設定の表示

PROFINET のトラブルシューティング

PROFINET の設定

この章では、Cisco IE 3000 スイッチで PROFINET 機能を設定する手順について説明します。

「PROFINET の概要」

「PROFINET の設定」

「PROFINET 設定の表示」

「PROFINET のトラブルシューティング」

PROFINET の概要

PROFINET は PROFIBUS International(PI)のオープンな工業イーサネット標準であり、オートメーション コントロール用に TCP/IP および IT 標準を使用しています。PROFINET は、装置およびテスト機器の動きや精度の制御が重要である工業オートメーション システムやプロセス制御ネットワークに特に有用です。PROFINET はデータ交換を重視しており、速度要件に合った通信パスを定義しています。PROFINET 通信は、次の 3 つの点でスケーラブルです。

標準の非リアルタイム通信では TCP/IP を使用し、約 100 ms のバス サイクル タイムが実現されます。

リアルタイム通信では、約 10 ms のサイクル タイムが実現されます。

等時間隔のリアルタイム通信では、約 1 ms のサイクル タイムが実現されます。


) このスイッチでは、等時間隔のリアルタイム通信チャネルはサポートされていません。


PROFINET IO は、分散型オートメーション アプリケーション用のモジュラ通信フレームワークです。PROFINET IO は巡回型のデータ転送を使用して、プログラマブル コントローラ、入力/出力(I/O)装置、およびその他のオートメーション コントローラ(モーション コントローラなど)とデータ、アラーム、診断情報を交換します。

PROFINET IO は、次の 3 つのクラスの装置を認識します。

IO 装置

IO コントローラ

IO スーパーバイザ

PROFINET 装置の役割

図 9-1に、3 種類の装置の役割を示します。

図 9-1 PROFINET 装置の役割

 

IO コントローラは IO 装置を制御する Programmable Logic Controller(PLC; プログラマブル ロジック コントローラ)であり、オートメーション プログラムを通して設定、アラーム、IO データなどのデータを交換します。IO コントローラと IO スーパーバイザは診断情報を交換します。IO コントローラは IO 装置と設定や入力/出力情報を共有し、IO 装置からアラームを受信します。

PROFINET は、唯一またはプライマリの管理システムとして使用するよう設計されています。IO コントローラは Discovery and Configuration Protocol(DCP; 検出/コンフィギュレーション プロトコル)でスイッチを検出し、装置名と IP アドレスを設定するため、基本的な設定に Cisco IOS コマンドは必要ありません。拡張設定(QoS や DHCP などの機能)を行うには、スイッチ上で Cisco IOS コマンドを使用する必要があります。PROFINET を使用して、これらの機能の設定はできません。

IO スーパーバイザは Human Machine Interface(HMI; ヒューマン マシン インターフェイス)や PC などのエンジニアリング ステーションであり、コミッショニング、モニタリング、診断分析に使用されます。IO スーパーバイザは IO 装置と診断情報、ステータス情報、制御情報、パラメータ情報を交換します。

IO 装置は、センサー、アクチュエータ、モーション コントローラなどの分散型入力/出力装置です。


) スイッチは IO 装置として動作し、IO コントローラへの PROFINET 管理接続を行います。


PROFINET IO システムでは、バス サイクル タイム 100 ms 未満のオートメーション産業要件を満たすため、すべての IO 装置がイーサネット通信ネットワークを介して通信します。このネットワークでは、データの衝突を避けるため、スイッチと全二重データ交換が使用されます。

PROFINET 装置のデータ交換

PROFINET が DCP を使用してスイッチなどの装置を検出すると、アプリケーション関係(AR)および通信関係(CR)が確立されます。接続が確立され、装置パラメータに関する情報が交換されたら、入力データと出力データが交換されます。スイッチは非リアルタイム CR を使用して、 表 9-1 および 表 9-2 に示すデータ属性を交換します。

 

表 9-1 PROFINET IO スイッチ属性

PROFINET IO スイッチ設定属性
値またはアクション

デバイス名

装置の名前を設定します。

TCP/IP

IP アドレス、サブネット マスク、デフォルト ゲートウェイ、SVI。

プライマリ温度アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

セカンダリ温度アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

RPS 障害アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

CF 障害アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

リレー メジャー アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

リレー マイナー アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

出荷時デフォルトへのリセット

PROFINET IO コントローラを使用して、スイッチを出荷時デフォルトにリセットします。このアクションにより、スタートアップ コンフィギュレーションが削除され、スイッチがリロードされます。

リレー メジャー設定

メジャー リレーをトリガーするポート アラーム(リンク障害など)のタイプを指定します。指定したアラーム タイプで設定された任意のポートがメジャー リレーをトリガーできます。

リレー マイナー設定

マイナー リレーをトリガーするポート アラーム(リンク障害など)のタイプを指定します。指定したアラーム タイプで設定された任意のポートがマイナー リレーをトリガーできます。

 

表 9-2 PROFINET IO ポート属性

PROFINET IO ポート設定属性
値またはアクション

速度

10、100、1000、自動。

デュプレックス

半二重/全二重/自動。

ポート モード

アクセス/トランク。

VLAN

VLAN 情報。

リンク ステータス

シャットダウン/シャットダウンなし。

設定レートの制限

ブロードキャスト、ユニキャスト、マルチキャストのしきい値が設定されたレベルを超えています。

ポート リンク障害アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

Port not forwarding アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

Port not operating アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

ポート FCS しきい値アラーム

指定したアラームのモニタリングをイネーブルまたはディセーブルにします。

PROFINET 装置は General Station Description(GSD)ファイルを使用して統合されます。このファイルには、エンジニアリング用のデータや、IO コントローラ、IO スーパーバイザ、および IO 装置(スイッチなど)間のデータ交換用のデータが含まれています。各 PROFINET IO フィールド装置には、装置のプロパティが記述され、設定に必要な次の情報がすべて含まれた GSD ファイルが関連付けられている必要があります。

装置 ID 情報(装置 ID、ベンダー ID およびベンダー名、製品ファミリ、ポート数)。

着脱可能モジュールの数およびタイプ。

Cisco IE 3000 8 ポート拡張モジュールはホットスワップ可能ではありません。拡張モジュールの接続や切断を行う前に、スイッチをオフにしてください。

診断情報のエラー テキスト。

IO 装置の通信パラメータ(最小サイクル タイム、リダクション比率、ウォッチ ドッグ タイムなど)。


) Cisco IE 3000 スイッチのデフォルトのリダクション比率は 128 ms ですが、スイッチに複雑な設定を使用する場合は、スイッチの CPU に対する負荷を減らすため、リダクション比率を 256 ms または 512 ms にすることを推奨します。


IO 装置モジュールに関する設定データ(速度、デュプレックス、VLAN、ポート セキュリティ情報、アラーム、ブロードキャスト レート制限のしきい値など)。

表 9-2 にリストされた属性に対して設定された、IO 装置モジュールのパラメータ。

GSD ファイルはスイッチに関するものですが、IO スーパーバイザはこのファイルを使用します。


) PROFINET ネットワークを管理するには、スイッチ上の Cisco IOS Release と関連付けられた GSD ファイルを使用する必要があります。IO スーパーバイザと Cisco IOS ソフトウェアはどちらも、GSD ファイルとスイッチの Cisco IOS ソフトウェア バージョン間の不一致を通知します。


PROFINET の設定

基本的なスイッチ設定には、IO スーパーバイザ上の PROFINET ソフトウェアか Cisco IOS ソフトウェアのいずれかを使用できます。

「デフォルト コンフィギュレーション」

「PROFINET のイネーブル化」

デフォルト コンフィギュレーション

Cisco IOS ソフトウェア リリース 12.2(52)SE 以降、PROFINET はすべてのベース スイッチ モジュールおよび拡張ユニットのイーサネット ポート上で、デフォルトによりイネーブルになっています。PROFINET がディセーブルになっている場合は、「PROFINET のイネーブル化」の手順に従ってください。

PROFINET のイネーブル化

特権 EXEC モードで次の手順を実行します。

 

コマンド
目的

ステップ 1

configure terminal

グローバル コンフィギュレーション モードを開始します。

ステップ 2

profinet

スイッチ上で PROFINET をイネーブルにします。

ステップ 3

profinet id line

(任意)Cisco IOS ソフトウェアを使用して PROFINET 装置 ID を設定します。

最大長は 240 文字です。使用可能な特殊文字はピリオド(.)とハイフン(-)のみです。これらの文字は ID 文字列内の特定のオプションでのみ使用可能です。文字列内には複数のラベルを含めることができます。各ラベルに使用できる文字数は 1 ~ 63 文字です。複数のラベルはピリオド(.)で区切る必要があります。文字列内の末尾文字はゼロ(0)にしないでください。

PROFINET ID の設定の詳細については、PROFINET の仕様、文書番号 TC2-06-0007a、ファイル名 PN-AL-protocol_2722_V22_Oct07 を参照してください( PROFIBUS から入手できます)。

ステップ 4

profinet vlan vlan id

(任意)VLAN 番号を変更します。デフォルトの VLAN 番号は 1 です。指定できる VLAN ID の範囲は 1 ~ 4094 です。

ステップ 5

end

特権 EXEC モードに戻ります。

ステップ 6

show running-config

入力内容を確認します。

ステップ 7

copy running-config startup-config

(任意)コンフィギュレーション ファイルに設定を保存します。

スイッチ上で PROFINET をディセーブルにするには、 no profinet グローバル コンフィギュレーション コマンドを使用します。

PROFINET 設定の表示

show profinet 特権 EXEC コマンドを使用し、 表 9-3 に示すキーワードのいずれかを指定します。

 

表 9-3 PROFINET の設定を表示するためのコマンド

コマンド
目的

show profinet sessions

現在接続されている PROFINET セッションを表示します。

show profinet status

PROFINET サブシステムのステータスを表示します。

PROFINET のトラブルシューティング

PLC の LED はアラームが発生すると赤になり、IO スーパーバイザのソフトウェアはこれらのアラームを反映します。

PROFINET のトラブルシューティングを行うには、 debug profinet 特権 EXEC コマンドを使用し、 PROFINET の設定をトラブルシューティングするためのコマンド 表 9-4 に示すキーワードを指定します。 debug コマンドの出力により、シリアル リンクにエラーが発生する可能性があるので注意してください。これらのコマンドを使用する際には、必ずシスコのテクニカル サポートのエンジニアの指示に従ってください。このコマンドの使用時には、シリアル ポートではなくイーサネットを使用して、Telnet で Cisco IOS のコマンドライン インターフェイス(CLI)にアクセスしてください。

 

表 9-4 PROFINET の設定をトラブルシューティングするためのコマンド

コマンド
目的

debug profinet alarm

アラーム ステータス(オンまたはオフ)と PROFINET アラームの内容を表示します。

debug profinet cyclic

タイム サイクル ベースの PROFINET イーサネット フレームに関する情報を表示します。

debug profinet error

PROFINET セッション エラーを表示します。

debug profinet packet ethernet

PROFINET イーサネット パケットに関する情報を表示します。

debug profinet packet udp

PROFINET Upper Layer Data Protocol(UDP)パケットに関する情報を表示します。

debug profinet platform

Cisco IOS と PROFINET 間の連携に関する情報を表示します。

debug profinet topology

受信した PROFINET トポロジ パケットを表示します。

debug profinet trace

追跡されたデバッグ出力ログのグループを表示します。