イーサネットケーブル

産業およびオフィスでの高速で信頼性の高いデータ伝送用イーサネットケーブル

イーサネットケーブルとは何ですか？

イーサネットケーブルは、イーサネットケーブルとも呼ばれ、イーサネット規格に準拠した有線ネットワークにおいて、安定した高速データ伝送の基盤を形成します。用途に応じて、LANケーブル、ネットワークケーブル、パッチコードとも呼ばれる。

産業用イーサネットケーブルとして知られる産業用アプリケーションには、特に堅牢なイーサネットケーブルが用意されています。機械的・化学的耐性に優れ、ダウンタイムを最小限に抑え、システムの可用性を確保するために厳しい環境向けに設計されています。

イーサネット規格は、ホームネットワーク、オフィス設備、産業環境におけるデータパッケージの信頼性の高い伝送を可能にする。産業用イーサネット(IE)は、重要なプロセスを可能にするPROFINETやEtherCATのような特別なプロトコルのエンラージャ()として、産業界でよく使用されています。

イーサネットケーブルは、適切なプラグコネクタであらかじめアセンブリされた状態で提供されるため、ネットワーク接続の確立と切断が容易です。組み立て式のソリューションであれ、カスタマイズ可能なソリューションであれ、銅線ベースのデータ伝送に最大限の範囲、速度、安定性を提供し、プランニングを簡素化し、メンテナンスを軽減します。

イーサネットコネクタへ

NEW: ETHERLINE® ROBOT PN Cat.5e

ねじり応力による連続曲げ使用に適した、柔軟性の高いCat.5eイーサネットケーブル。PROFINETアプリケーションタイプR、Fast Connect接続を備えた「FC」バリアント向け。

一般的には、イーサネットケーブルはイーサネットライン、イーサネット・パッチケーブル、LANケーブル、あるいはネットワークケーブルと呼ばれることが多いです。後者の呼称は通常、集合ケーブルやパッチケーブルと組み合わせて与えられます。

お客様の用途に適したケーブルを常に見つけられるよう、重要な情報をまとめました。

イーサネットケーブルの構造は？

用途によって、イーサネットケーブルの構造は、コアペアの数、ケーブル断面、シース素材、その他いくつかの特徴によって異なります。

これらのイーサネットケーブルの基本的な構造は、電線の対の数を除けば、どのイーサネットケーブルも同様です。以下に、2つの一般的な構造を例として説明します。

1 - Outer sheath, 2 - EMC screening, 3 - Aluminium-laminated plastic foil, 4 - FC inner sheath if necessary, 5 - Core insulation, 6 - Copper conductor

1- Outer sheath, 2 - EMC screening, 3 - FC inner sheath if necessary, 4 - Core insulation, 5 - Copper conductor

FC内部シースやアルミニウムラミネートプラスチックフィルムなどの一部の特性はオプションであり、要件に応じてすべてのイーサネットケーブルで使用できるわけではありません。

イーサネットケーブルにはどのような撚り線が使われていますか？

データケーブルはしばしば柔軟性と伸縮性を必要とし、同時に電磁干渉からの保護も求められます。これらの特性を保証するため、ケーブル製造時には撚り線が施されます。

イーサネットネットワークのデータ伝送には、通常4芯または8芯のケーブルが使用されます。この分野での要求を満たすために、ツイストペア撚り線とスタークアッド撚り線がよく使われます。

ツイストペア撚りとは？

ツイストペア撚りでは、2本のコアを撚り合わせてペアにします。出来上がったワイヤーのペアは、撚り合わされます。撚り線は、2本1組の信号の相互影響を最小限に抑えるが、その代償としてケーブルの直径が大きくなります。

1 - Core 1, 2 - Core 2, 3 - Core 3, 4 - Core 4

オフィスおよび産業部門におけるイーサネットケーブルの要件とは？

イーサネットケーブルは、主にデータを迅速かつ確実に伝送できなければならなりません。特に産業環境においては、外乱や外部干渉に対する耐性を維持すると同時に、データをリアルタイムで提供しなければなりません。

家庭やオフィスの配線用イーサネットケーブルと、信頼性の高い産業用イーサネットネットワークに必要なイーサネットケーブルでは、要件が異なります。

主なネットワークの違いの概要

	家庭用およびオフィス用イーサネット	産業用イーサネット
1	固定ビル設置	個々の植物に依存したネットワーキング
2	柔軟な接続オプション	イーサネットケーブルの堅牢な設計
3	ケーブルアセンブリ	フィールドマウント接続
4	ほとんどがスター型トポロジー	ほとんどが冗長リングトポロジー

家庭やオフィスのネットワークでは、柔軟な接続オプションやネットワークケーブルの頻繁な「切り替え」には、通常、組み立て済みのイーサネットケーブルの方が適しています。しかし、産業用イーサネットネットワークでは、過酷な環境、スペース不足、個々のケーブル長の要件により、イーサネットケーブルを現場で直接個別に組み立てる必要があります。これにより、環境条件に最適に適合させることができます。

イーサネットケーブルを選ぶ際に注意すべき点は？

ネットワークにおけるデータ伝送の品質と信頼性は、適切なイーサネットケーブルの選択によって大きく左右されます。したがって、ネットワーク内のすべてのコンポーネントの配線を開始する前に、適切なイーサネットケーブルを十分に選択する必要があります。選ぶ際には、以下の点に注意してください。

伝送プロトコル

必要な導体クラス

想定される応用分野

必要な認承とケーブルの長さ

産業用イーサネットで利用可能な伝送プロトコルは？

産業分野ではPROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、CC-Link IEなどの特殊プロトコルが使用されています。これらのプロトコルは、従来のイーサネットを拡張し、特に工場や生産施設における高度な要件をカバーします。主な利点は以下の通りです：

フィールドバスシステムと同様に、産業用イーサネットは工場環境における障害をよりよく検出し、処理することができます。
産業用イーサネットは、工場の要件をよりよく満たしているため、特に過酷な環境での使用に適しています。
産業用イーサネットは、データの衝突が発生した場合に、工場内でより迅速で優れた反応時間を提供します。

分野や用途に応じて、LAPP は、メートル単位で販売される商品向けにETHERLINE®産業用イーサネットポートフォリオで適切なソリューションを提供します。ETHERLINE®イーサネットケーブルは、PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、CC-Link IEなどのさまざまなプロトコルに対応しています。

お客様の用途に最適なイーサネットケーブルをお使いいただけるよう、特に以下の規格をご用意しています：

CC-Link IE
EtherCAT
EtherNet/IP
Modbus TCP
Powerlink®
PROFINET

ケーブルにはどのようなカテゴリーがありますか？

伝送速度に応じて、銅ベースのイーサネットケーブルは2対または4対のワイヤーを使用します。これらは、DIN EN 50173およびISO/IEC 11801規格に従ってカテゴリー（CAT）に分けられています。

典型的な区別は、Cat. 5/Cat. 5e、Cat. 6/Cat.6AおよびCat.7/Cat.7Aで、伝送性能は10/100 Mbit/s～ Gbit/sです。

これらのイーサネットケーブルは、最大1000MHz（コネクタの互換性による）の周波数範囲でアナログおよびデジタル信号の伝送に使用され、その性能クラスと同様に、さまざまな方法で電磁干渉から保護されています。

イーサネットケーブルにはどの導体クラスを選ぶべきですか？

特に産業分野では、イーサネットケーブルは建物のインフラ配線だけでなく、直線移動アプリケーション、産業用ロボット、制御盤、ケーブルトレイへの敷設、ケーブルチェーンでの使用もあるため、適切な導体クラスを選択する必要があります。

導体クラスは主に3つのカテゴリーに分けられ、導体断面には/1、/7、/19（例：AWG24/1）の略号が付けられています。この短い呼称は、ケーブル内の個々の導体の数に起因しています。概要では、導線クラスを紹介しています。

ソリッド導体

略称：/1

イーサネットケーブルの適用範囲：固定設置用

用途例：ケーブルトレイ/建築インフラ

編組導体/7コア

略称：/7

イーサネットケーブルの応用分野：フレキシブルなアプリケーション向け

使用例：パッチコード／制御盤

編組導体/19コア

略称：/19

イーサネットケーブルの応用分野：非常に柔軟な用途向け

アプリケーション例：ドラッグチェーンケーブル/産業用ロボット

ここで、特にPROFINETシステムに注目します。伝送プロトコルに加えて、PROFINETは生産アイランド内と生産アイランド間のケーブルのタイプ仕様も国際的に規定しています。このように、このシステムはあらゆる産業用ネットワークシステムに対応するソリューションを提供します。銅ベースの伝送メディアに加え、この規格では光接続システムも標準化されています。

PROFINETによる生産性の向上

現場でのパワフルなリアルタイム通信

PROFINETはEthernet技術に基づく単なるデータ伝送プロトコルではありません。これは、高性能ネットワークを確立し、その結果、スマート工場における効率的な自動化を可能にする規格です。PROFINETは産業環境では必須です。

PROFINETガイドラインの型式仕様では、3種類のイーサネットケーブルが定義されており、それに基づいて構造と機械的および電気的要件が正確に定義されています。

ペア数／電源タイプ	タイプA	タイプB	タイプC
用途	固定設置向け	柔軟な設置用	特殊用途向け
2ペア（2x2）	AWG22/1	AWG22/7	AWG22/1…19
4ペア（4x2）	最小AWG23/1	最小AWG23/7	最小AWG24/1...19

イーサネットケーブルにはどのようなシース素材がありますか？

用途やアプリケーションに応じて、適切なコア絶縁材とシース材を使用した適切なケーブルが必要です。イーサネットケーブルの代表的なシース素材は4種類あります。

ポリウレタン(PUR)
ポリ塩化ビニール(PVC)
FRNCシース材（難燃性非腐食性）
ポリエチレン(PE)

各シース材は、煙ガスの放出が少ないなど、特別な特性を持っており、建物火災の際、人々を建物から避難させる必要がある場合に特に有利です。一方、耐油性のシース材料は、冷却油や潤滑油との接触が多い生産ラインでの使用に非常に適しています。LAPP ETHERLINE®ケーブルに使用されている素材は、eショップの製品説明に記載されています。

イーサネットケーブルの電磁波対策は？

イーサネットケーブルには、基本的に3種類のスクリーニングタイプがあります。しかし、イーサネットケーブルには、EMC遮蔽が完全に施されていないものもあるため、製品の特徴にある4つの指定は、EMC遮蔽に起因するものです。

非シールドまたは非フォイル、「U」（非シールド）または/「U」（非フォイル）
錫メッキ銅ブレーディングまたは銅ラッピング、「S」（被覆付き）
アルミラミネートプラスチック箔、「F」（フォイル加工済み）
ツイストペア、「TP」（ツイストペア）

このため、製品のプロパティにはS/FTPなどの情報が記載されています。上の表を考慮に入れると、これはスクリーン付き/コイル付きツイストペアイーサネットケーブルであることによります。そのため、このケーブルは銅編組とツイストペアの導体で構成され、アルミラミネートプラスチックフォイルでペアにシースされています。

斜めのストライプは、全体的なスクリーニングとワイヤーペアスクリーニングを分けています。言い換えれば、前方のスラッシュの左側の情報はすべて全体的な遮蔽を意味し、前方のスラッシュの右側の情報は個々の対のワイヤの遮蔽を意味します。