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参考資料3

LANの耐ノイズ性とユニバーサルラインについて

スイッチングハブが世に出るようになってから LAN環境が大きく変わりました。

一世代前のレピ ータハブの場合は遅延、信号劣化等の具合で中継は 4段までと

の制限がありましたがスイッチ ングハブの場合はそれぞれ別のネットワーク

のイメージですので信号劣化とかがなく理論的には 何段でも可能なようです。


今後の接点信号監視、各種のアナログ計測ある いはエネルギ計測等によく使わ

れる積算等各種の監視計測に、省配線で多点の信号取り込みが できるユニバ

サルラインとの相性をいろいろと調べてみました。

調査した内容は

                    ①イーサネット信号の延長と耐ノイズ性             

                    ②イーサネット信号とユニバーサル ラインの相互に与える影響

                    ③LAN経由のユニバーサルライン信号のメリット/デミリット   

の3点 の確認を行いました。


 

 

①イーサネット信号の延長と耐ノイズ性

 

    ・ケーブルの延長

 カテゴリー5のLANケーブル1Km(100mx10)を用意して100mごとにスイッチングハブで中継

して通信試験を行ったが直接の場合と1Kmの場合の差は見られなかった。スイッチングハ

ブ経由で中継すればいくらでも延長できそうです。

各社のハブを混在して中継した試験

 

    ・ツイストケーブルのアンバランス

LANケーブルを中継した場合の中継箇所の接続状態による減衰の状態を確認するために

10mmピッチの端子台で圧着端子による突合せ中継をLANケーブルのツイストをほぐして

接続し通信試験を行ったが 10mmピッチの空隙での接続ではエラー等はなかった。次

20cm程ほぐした2線の間隔を10cm程度に広げて試験をすると(下写真左)外界のノイ

の影響のめか通信が途切れがちになった。またペア線の一方の線のみを中継して線

を延ばしアンバンスなペア線とした場合(下写真右)には15Cm程度のアンバランスまで

は正常なデータ通行えた。

LANケーブルをばらして端子台で中継

 

    ・インバータノイズ試験

正常な接続状態でインバータのノイズ試験を行ったがTCP/IPプロトコルで伝送するイー

ネット信号はインバーターノイズ等には非常に強いのを確認できた。試験は3相220V

のインバ-タ経由で回転中のモータの約100mのキャプタイヤケーブル(シールド無し)と

テーピングをして密着配線をしたカテゴリー5のLANケーブルで通信試験をした。結果は

ラー停止や伝送スピードの低下は見られずに正常な通信が長時間連続で行えた。通信

試験はインターネットに接続してプロバイダの提供する回線スピードのプログラムで行

ったがインバータモータ回転時と元ブレーカを切断してノイズの無い時のスピードを

較したがいずれの場合も30MBPSの良好な結果が得ら れた。

キャプタイヤケーブル密着配線試験(試験インバータ三菱 FR-S520E)

USEN 回線スピード試験

 

    ・カテゴリー5以外の汎用ケーブルでの通信試験

100BaseT等のLANケーブルは通常2ペアしか使用していないのでCPEVの2ペア線等で代行して

見た。0.65φの2Pでは手持ちの80mのCPEVでの通信は問題なく行えた。4芯の1.25Sqの多芯ケ

ーブルMVVS(シールド付マイクコード)では60mでも通信できなかった。やはりツイストが安

定した通信には効果的と考えられます。



(CPEV)                             (MVVS)     
電話用、計装用、制御用、データ伝送等の通信回線用        マイクロホンコード、その他信号ケーブル用    


 

 

②イーサネット信号とユニバーサルラインの相互に与える影響

多点の接点情報の送受信やアナログ計測が2芯で可能なユニバーサルラインがLAN ケーブル

と混在して敷設された時にインターネットの高い周波数の信号がユニバーサルラインに与え

る影響と逆にユニバーサルラインの低い周波数がTCP/IPの通信に与える影響を調べてみた。

 

    ・密着配線試験

上記の試験で使用した動力線のインバータとモーターを切り離した約100mのキャプタイヤケ

ーブルと密着配線をしている LANケーブルを使って同様な試験を行ったがインターネット側

は上記と同様にエラー停止や伝送スピードの低下は見られずに30MBPSの良好な結果が得られ

た。またユニバーサルライン側もエラーや信号の欠落、遅延は皆無で正常な通信が行えた。

密着配線でも特に相互に及ぼす影響はみられません

 

    ・さらなる密着配線試験  (同一ケーブルでの通信と伝送)

通常の100Base-T等のLANケーブルは4Pの線の内2Pは使用されていません。それを使用した伝送試験です。

インターネット側もユニバーサルライン側もエラーや信号の欠落、遅延は皆無で正常な通信が行えた。

              インターネット参考情報

同一ケーブルでの試験はLAN

ケーブルを端子台で中継し

て行いましたがLANケーブ

ルの予備線を使用して省配

で複数の情報を送るパー

が発売されています、

AC5-T 660円



AC5-Tの使い方



 

    ・同一ケーブルでのさらなる長距離伝送試験

1本のLANケーブルでユニバーサルラインの伝送とインターネットの混在通信が

さらなる長距離の場合でも問題なく通信できるかどうかの試験を行いました。

1000m(100mx10)のLANケーブルをハブで中継をして試験を行ったがインターネット側もユニバーサルラ

イン側もエラーや信号の欠落、遅延は皆無で正常な通信が行えた。またスカイプを立ち上げて映像と

音声の伝送をユニバーサルラインの伝送と同時に行ったが画像の乱れやノイズの混入も無く正常な通

信が行えた。(LANケーブルをハブで中継する場合は予備線の4,5,7,8ピンはハブ内部でグランドに接

されていますので事前に分岐してバイパスすることが必要です。)

        試験結果

周波数が大きく異なるためかLANとユニバーサルラインの相性は良好です。 既存LANの空き線を使用す

ることにより幹線の新設なしで多点の接点信号やアナログ計測信号の双方向伝送が行えるため、設置

場所によっては大幅なコストダウンで集中管理が可能になります。

 

 

 

③LAN経由のユニバーサルラインの信号伝送

ユニバーサルラインの多重伝送とLANの変換ユニットPUXⅢを使用することに

の信号のデータ収集を省配線でフレキシブルに管理することが可能になります。

 

 

 

    ■基本機器接続構成■

パソコンからダイレクトにLAN経由の多点管理ができます。

 

 

    ■拡張機器接続構成1 (さらなる多点管理)

各ハブにポートの数だけ接続できるユニバーサルラインはローカルIPアドレス分(254x254x254x254)

接続が可能になりそれぞれのユニバーサルラインは多数の伝送端末I/Oの接続が可能になります。

そのため非常に多くの管理が1台のパソコン等で可能になります。

 

 

 

    ■拡張機器接続構成2■   (PLC,電力線搬送による伝送)

ユニバーサルラインのデータをLAN変換して更にPLCモデムで変換して電力線搬送することも可能です。

試験PLC  パナソニックBL-PA100KT、I/OデータPLC-ET/M-S

電力線は経路が分かっている分岐の少ない配線でノイズ機器の接続が無いことが重要です。

社内試験ではVAケーブルで100mの接点信号等の伝送が可能でした。高周波インピーダンス

が低くてノズの多いスイッチンング電源を内蔵した機器(パソコン、インバータ、UPS等)

がフィルタ内の電力線に接続されると、てきめん通信距離が下がります。

 

 

 

 

 

   ■インターネットでの通信■

LAN変換ユニットに個々に固定IPアドレスを割付て異なる外部インターネットの回線経由

ユニバーサルラインの128点の接点信号とアナログ信号を相互に伝送することが可能で

す。連続稼動させているとまれに欠落はありますが自動再接続機能がありますので遠隔

地の定期的な状監視や計測に使えます。

上記の試験はユニバーサルラインの256接点を128点の入力と128点の出力分けて

ターネット経由で双方向の接点通信を可能にしたものです。

デモ機等ありますのでお問い合わせ下さい。


 

 

 

 

 

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