FL-netの概要および実装ガイドライン

一般社団法人 日本電機工業会
FL-net推進委員会© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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はじめにこんなときに© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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はじめに
FL-netがあります© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

3目次

FL-net 概要
FL-net 普及に向けた取組み

FL-net 実装ガイドライン
FL-net 認証© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 概要© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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工場内でFL-netが使用される領域
FL-netは主にコントローラレベルおよびデバイスレベルで使用されるオープンネットワークです

ERP
クラウド

コンピュータレベル（経営管理）
レベル４

経営データ

コンピュータレベルレベル３（生産/工程管理）

MES：FL-net利用通信

工程管理

PLC・コントローラ

FL-net利用

FL-netコントローラ間の通信

コントローラレベル
レベル２

デバイス
レベル１
レベル

機器

センサ

FL-net利用

接点信号

モータ

空圧機器

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FL-netセンサ・接点信号等とコントローラとの通信

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FL-netの特長【FL-netとは】• 主にコントローラ間のデータ連携を目的とした、Ethernetベースの産業用ネットワーク• 多くのベンダが対応している日本発のオープンフィールドネットワーク【FL-netの特長】• コモンメモリによる、通信を意識しない簡単なユーザインタフェース• マスタレスのトークンパス方式• 標準のUDP/IP上のプロトコルなので市販のハブ、ケーブル使用可• 254台のコントローラを接続でき大規模なネットワークにも対応• コントローラからデバイスレベルまでカバー（Ver.3）• 既存設備で稼働中のコントローラにFL-netモジュールを追加するだけで設備間のデータ連携が可能（国内の主要コントローラメーカがFL-net対応機器をラインナップ）© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-netの技術
汎用のEthernetを採用◼ 既存の標準技術◼ 安価で入手容易な部品 専用ハードウェア不要◼ Ethernetハードの実装があれば、どのベンダでも開発し易い
FA用途のサービスの実装◼ サイクリック伝送（データリンク）によるコモンメモリシステム◼ メッセージ伝送（メモリ、パラメータの読出、書込）◼ 汎用プロトコル（TCP/IP）の重畳が可能（トークンパスの空き時間を活用）◼ ネットワーク設定サーバを搭載

応答時間の保証による制御性能
伝送周期：50ms/32ノード、サイクリックデータ（2kbit+2kW）© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

88FL-netの技術
コモンメモリシステムとはコモンメモリ

各コントローラでコモンメモリと呼ばれるひとつのメモリマップを共有し、すべてのコントローラからデータの読み書きができます。
あるコントローラの書き込み（送信）領域は、他のコントローラからは読み出し（受信）領域となります。

8Kビット

8Kワード

FL-net (Ethernet UDP/IP)

PLC-A

PLC-B

PLC-C

PLC-D

書込（送信）

読出（受信）

読出（受信）

読出（受信）

読出（受信）

書込（送信）

読出（受信）

読出（受信）

読出（受信）

読出（受信）

書込（送信）

読出（受信）

読出（受信）

読出（受信）

読出（受信）

書込（送信）© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-netの仕様
仕様項目

仕様

備考

物理層規格

IEEE 802.3

リピータ、光メディアコンバータなどにより伝送距離延長可

トポロジ

バス型、スター型

最大接続局（ノード）数

254局

交信権制御方式

トークンパス方式

通信局管理方式

マスタレス方式

プロトコル

UDP/IPベースFAリンクプロトコル

特定のマスタ局は不要（コントローラレベル）
サイクリック伝送の送達時間保証を実現

伝送サービス

サイクリック伝送サービス
全局で8Kbit＋8KWordのコモンメモリ

サイクリック伝送は全局宛一斉同報（ブロードキャスト）

メッセージ伝送サービス
1:1伝送／1:N伝送 最大1024Byte

1:1メッセージ伝送は送達確認
あり

負荷測定サービス

汎用通信の負荷を測定

IO定義設定サービス、勧誘サービス

任意マップモードで使用

伝送性能

32局、2Kbit＋2KWordデータを50ms以下でリフレッシュ可能

製品化仕様目標値

デバイスレベル対応

固定マップ／任意マップ ２方式

実装クラスはベンダ依存

汎用通信重畳FAリンクプロトコル以外のTCP/IP、UDP/IPなどパケット通信の重畳が可能

空き帯域を使用

ネットワーク設定

ネットワーク設定パラメータの専用サーバ機能を搭載

ノード設定一元管理が可能※ FL-netの認証は，10Mbps,100Mbps,1Gbpsの伝送速度に対応した試験を実施している。
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10システム構成例１：コントローラ間の接続
コントローラ間通信(コモンメモリ通信)

A社PLC

B社PLC

C社産業用
パソコン

D社HMI

E社NC

F社RC

メリット
◼ 国内の主要なPLCメーカーがFL-netをサポート。
マルチベンダシステムを構築し、異メーカー間・異機種間での制御データ交換が容易に実現できます。
◼ コモンメモリ通信による簡単プログラミング。
通信を意識せず、自ノードのメモリへのアクセスと同様に制御プログラムを作成できます。
◼ マスタレス方式。
特定局に依存しないコントローラシステム構築が可能です。
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11システム構成例2：
上位系、情報系ネットワークとの接続
非FL-netノードの混在

非FL-netノードの混在

産業用パソコンプリンタ
OA機器

JEMA提供ソフト
FL-net設定ツール

他のセグメントからアクセス

非FL-netノード

一般パソコン
ネットワーク

100Mbps
スイッチングHUB
SW-HUB

A社PLC

SW-HUB

B社PLC

SW-HUB

ｾｷｭﾘﾃｨ
ﾙｰﾀ等

FL-net Ver.3

HMI

メリット
FL-netではないノードをネットワーク内に混在可能（産業用パソコン、プリンタなど）
セグメント外からのアクセスが可能 （FL-net設定ツールを利用可能）
監視系、上位系と連携が必要なシステムを構築© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

12システム構成例3：デバイスレベルとの接続• コントローラ間通信、複数のIOマスタースレーブ間通信を同一ネットワークに混在• 通信の定時性を保証• 通信データをデバッグ用のパソコンなどからモニタ可能
産業用パソコンA社PLC
IOマスタ1

C社PLC
B社PLC

HMI

IOマスタ2FL-net Ver.3

I/Oマスター
スレーブ間通信

IO

ﾊﾞｰｺｰﾄﾞﾘｰﾀﾞ

センサ

ビルディングブロックタイプIO

INV

I/Oマスター
スレーブ間通信メリット
システム構築コストを低減 （配線コスト、通信ユニットコストの低減）
入出力信号状態をHMIで高速表示
リモートIO局の動作・故障履歴等をパソコンで一括収集© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 普及に向けた取組み© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 普及状況（その１）■出荷台数実績
台
45,000

年度別出荷実績数(左軸)

累計出荷実績数(右軸)600,000

521,185

40,000500,000
35,00030,000400,000

25,000300,000
20,00015,000200,000

10,000100,000
5,000

00
2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

年度

◆FL-net推進委員会 参画会社(12社)*のFL-net出荷ノード数◆2023年度（2024年3月まで）の累計出荷実績数 ： 521,185ノード*2019年度に参画会社数13社から12社へ変更© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 普及状況（その２）■FL-net採用の理由■適用分野
加工組み立て産業

プロセス産業、食品・薬品産業

公共・社会システム、その他

自動車製造

製鉄・鉄鋼

ダム監視・管理半導体製造
表示デバイス製造

異機種・異メーカ間の接続がニーズの過半

紙パルプ
化学
窯業

上下水道
ゴミ処理

電気機器・電線製造

石油

電力監視・制御

機械製造

食品

ビル管理

輸送機器

薬品
印刷

大学構内設備・監視制御■導入後の評価
満足 94％◆加工組み立て産業◆プロセス産業◆食品・薬品産業◆公共・社会システム（国交省「ダム管理用制御処理設備標準設計仕様書（平成28年8月）」 に、FL-netの仕様が記載された。）© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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「ダム管理用制御処理設備 標準設計仕様書」◆ダム管理用制御処理設備 標準設計仕様書（平成28年8月 国土交通省）
設備概要について（ネットワーク部に「FL-net」との記載あり）
ダムコンの機能について◆ダム管理用制御処理 設備標準仕様（素案）巻末資料（遠方・規則側）
通信手順（「FL-net」との記載あり）
メモリ割り付け（「FL-netのメモリの割り付け」の記載あり）
出典：国土交通省 ダム管理用制御処理設備標準設備仕様書
https://www.mlit.go.jp/river/shishin_guideline/dam/09.pdf

メモリ
割り付け

FL-net利用
コントローラ
中央監視・制御室

メモリ
割り付け

FL-net© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

FL-net利用
コントローラ

機械17

FL-net国際規格化
FL-netは、日本産業規格(JIS)に採用されている唯一の産業用ネットワークです。
国際規格であるIEC規格にも追加されています。
2000

FL-netバージョン
JEM規格（日本電機工業会規格）

JIS（日本産業規格）ISO/IEC（国際規格）

2005

2010

2015

Ver.1.00

Ver.2.00

Ver.3.00

Ver.3.01

JEM 1479
2000年版

JEM 1479
2002年版

JEM 1479
2011年版

JEM 1479
2012年版

JIS B 3521
2004年版

ISO 15745-4
2003年版

20202025

JIS B 3521
2021年版

最新IEC
発行

IEC61784-2
CPF 21
2018年版

IEC61784-2
CPF 21
2023年版

IEC61158
シリーズ
Type 262018年版

IEC61158
シリーズ
Type 26
2023年版

IEC61784-2：プロファイルによる特徴定義
IEC61158-x：OSI参照モデルベース
各階層別サービス仕様
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FL-net 実装ガイドライン© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 実装ガイドライン
汎用Ethernetを持つハード

8Kビット+8Kワードの共有メモリに対応ハード

32局、2Kビット＋2Kワードデータを50ms以下でリフレッシュ可能なハード（比較的軽い処理）

仕様書入手、クラス検討

提供：プロトコル仕様：JEM 1479
FAコントロールネットワーク プロトコル仕様

サンプルソース・実装

提供：FL-net Ver.3.0公開用ソースコード（Windows版、サンプルソース）
利用可能：FL-net Ver.3.0設定ツール

開発機試験

認証受検者に提供：FL-net Ver.3.0適合性
試験ツール

FL-net認証

認証試験所：神奈川県立産業技術総合研究所© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 実装ガイドライン
評価ボード＋SDK にてFL-net認証を取得済み
これらのハードウェア/ソフトウェアを参考にすることで、効率的なFL-net製品の開発が可能

日本テキサス・インスツルメンツ株式会社殿Sitara AM335xプロセッサ

ルネサスエレクトロニクス株式会社殿RX72Mプロセッサ

SDK提供：JSLテクノロジー株式会社

SDK提供：JSLテクノロジー株式会社© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 実装ガイドライン
汎用Ethernetを持つハード

8Kワード+512ワードの共有メモリに対応ハード

32局、2Kビット＋2Kワードデータを50ms以下でリフレッシュ可能なハード（比較的軽い処理）

仕様書入手、クラス検討

提供：プロトコル仕様：JEM 1479
FAコントロールネットワーク プロトコル仕様

サンプルソース・実装

提供：FL-net Ver.3.0公開用ソースコード（Windows版、サンプルソース）
利用可能：FL-net Ver.3.0設定ツール

開発機試験

認証受検者に提供：FL-net Ver.3.0適合性
試験ツール

FL-net認証

認証試験所：神奈川県立産業技術総合研究所© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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仕様書入手、クラス検討
各種規格文書がJEMA のWebサイトからダウンロードできます

7月21日改正
1Gbps認証試験対応

URL:https://www.jema-net.or.jp/Japanese/standard/opcn/opcn07.html© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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仕様書入手、クラス検討
FL-net仕様書では、基本機能（クラス1）および、派生機能（クラス2～7）が定義されています。実装するクラスを検討、選択してください。

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FL-net 実装ガイドライン
汎用Ethernetを持つハード

8Kワード+512ワードの共有メモリに対応ハード

32局、2Kビット＋2Kワードデータを50ms以下でリフレッシュ可能なハード（比較的軽い処理）

仕様書入手、クラス検討

提供：プロトコル仕様：JEM 1479
FAコントロールネットワーク プロトコル仕様

サンプルソース・実装

提供：FL-net Ver.3.0公開用ソースコード（Windows版、サンプルソース）
利用可能：FL-net Ver.3.0設定ツール

開発機試験

認証受検者に提供：FL-net Ver.3.0適合性
試験ツール

FL-net認証

認証試験所：神奈川県立産業技術総合研究所© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

25サンプルソース・実装
サンプルソースコードがJEMAのWebサイトからダウンロードできます• Windows版 C言語で記述。Visual C++ V6.0などでコンパイル可能。
• 公開用ソースコードにはFL-netのクラス1～7の全機能が含まれます。

URL:https://www.jema-net.or.jp/Japanese/standard/opcn/opcn07.html© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net設定ツール
FL-net設定ツールがJEMAのWebサイトからダウンロードできます。
開発機の設定/試験にご活用ください。

URL:https://www.jema-net.or.jp/Japanese/standard/opcn/opcn07.html© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net設定ツール
FL-net設定ツール画面

FL-net設定ツールの機能：クラス3、4の機能を持つ機器にFL-netのパラメータを設定© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 実装ガイドライン
汎用Ethernetを持つハード

8Kワード+512ワードの共有メモリに対応ハード

32局、2Kビット＋2Kワードデータを50ms以下でリフレッシュ可能なハード（比較的軽い処理）

仕様書入手、クラス検討

提供：プロトコル仕様：JEM 1479
FAコントロールネットワーク プロトコル仕様

サンプルソース・実装

提供：FL-net Ver.3.0公開用ソースコード（Windows版、サンプルソース）
利用可能：FL-net Ver.3.0設定ツール

開発機試験

認証受検者に提供：FL-net Ver.3.0適合性試験ツール

FL-net認証

認証試験所：神奈川県立産業技術総合研究所© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 認証© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 認証
認証の申請は、FL-net会社登録申請書（初回のみ）および認証申請書に必要事項を記入し、下記窓口へeメールにてご提出ください。
FL-net認証ガイドラインおよび申請書は、JEMAのWebサイトからダウンロードできます。
ネットワーク認証受付窓口：FL-net@jema-net.or.jp© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 認証
申請後、FL-net認証委員会より申請者へ適合性試験ツールが提供されます。
JEM1480（試験仕様）で規定された試験を認証試験前に実施できます。
FL-net Ver.3.0 適合性試験ツール
試験項目ごとの動作確認●試験項目１
項目2

JEM 1480（試験仕様）

被試験機© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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FL-net 認証
認証業務
第三者試験機関が規格に基づき、FL-net通信機能の適合性及び相互接続性を試験
認証内容•認証基準としている規格• プロトコル仕様書：JIS B 3521
• プロトコル仕様書：JEM 1479
• 試験仕様書：JEM 1480

•認証を実施する第三者機関• 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net認証委員会• 試験所：神奈川県立産業技術総合研究所•試験内容• 適合性試験‐「適合性試験認証ツール（Windows7,10対応、英語版）」を使って試験‐認証ツールは、事前に受験者に送付• 相互接続性試験© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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ブース展示紹介© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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ブース展示紹介
コモンメモリ
A社情報
B社情報
C社情報
D社情報

各社PLCの押しボタン入力情報と積層表示灯出力情報をコモンメモリを介して全ステーションで共有

Azure

EdgecrossデータコレクタおよびAzureを介してスマホからもI/Oの読み書きが可能
Edgecross

Edgecross情報

FL-net

A社PLC

B社PLC

C社PLC

D社PLC

積層表示灯

積層表示灯

積層表示灯

積層表示灯

押しボタンスイッチ

押しボタンスイッチ© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

押しボタンスイッチ

押しボタンスイッチ

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最後に

◼ 伝送速度仕様が1Gbps対応となりました。

今まで以上に高速通信が可能となります。
◼ 現在FL-net認証試験の1Gbps対応機器 普及推進キャンペーンを実施しております。
詳しくはFL-netのホームページをご確認ください。
URL：https://www.jema-net.or.jp/Japanese/standard/opcn/opcn06.html

今後は・・・・・⚫ Ethernetの進化に合わせ、FL-netも進化し続けます。
⚫ ご質問・ご要望などあれば、FL-net 技術相談コーナーまでお問合せください。
一般社団法人日本電機工業会 ネットワーク推進事務局（技術戦略推進部内）
TEL：03-3556-5884 FAX:03-3556-5892
URL：https://www.jema-net.or.jp/Japanese/standard/opcn/opcn103.html

ご清聴ありがとうございました© 一般社団法人 日本電機工業会 FL-net推進委員会

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