出展のご案内■ 評価用ボード

産業オープンネット展 2024

ステップテクニカ IC 製品用の評価ボードをご紹介いたします。

マスタボード

EB-43

CU-43USB

産業用設備

EB-46

MKY46

MKY44-IO32A

MKY44-AD12A
MKY44-SPI

2024年7月17日 水 グランキューブ大阪

安定動作、リアルタイムを実現するI/Oネットワークのご紹介

スレーブボード

MKY43

2024年7月2日 火 大田区産業プラザPiO

大阪

容易に評価したり、試作前のコンセプト検証を行っていただくことを目的とした評価ボードです。

東京

ステップテクニカの IC 製品をご検討いただく際に、実際のご使用環境に近い状況でパフォーマンスや機能を半導体製造装置
チップマウンタ
射出成型機・工作機
自動搬送装置EB-44IO32A

インフラ管理システム

EB-44AD12A

交通情報管理（道路信号）
電力送電状態管理
電車運行管理X線装置・CTシステム
医療用ロボット
薬梱包装置

安全防犯
システム

娯楽用設備

駐車場・駐輪場管理
工場防犯
ホームドア

パチンコホール管理
花火打ち上げ装置
ゴルフ練習場

医療用設備

EB-44SPIMKY44-AD16A

MKY44-AD16B

MKY44-DA16AMKY44-DA16B

マスタボードEB-44AD16A

EB-44AD16B

EB-44DA16A

工業用 Ethernet の発達に伴い、I/O 制御にまで Ethernet を検討するケースが増えつつあるようです。しかし、
この場合、スレーブのコストやネットワークの構築時間などを考えると「単純にはお奨めしない」というのが私たちの考え方です。

EB-36
MKY37

HLS-36USB

物流仕分けシステム
倉庫管理システム

EB-44DA16B

スレーブボード

MKY36

物流用設備

EB-37

画像、サーボモータ、大容量データなどには Ethernet ベースのネットワークが適切していると思います。しかし、8点、16 点、32 点といった少点数の bit データなのに、大きなパケットで送る必要があるのでしょうか？ パケットが大きければノイズが乗る可能性は比例して大きくなります。また、省配線するために Ethernet ベースのネットワー
ク用スレーブを分散配置した場合、1 点当たりのコストは上がってしまいます。
したがって、ステップテクニカは、I/O 制御のネットワークには、適切なコスト、適切な速度、適切な高耐ノイズ性、適切な使いやすさが必要だと考えます。
一方、ステップテクニカのネットワークは、デジタル I/O、アナログ I/O を制御できる RS485 ベースの I/O レベルネットワークです。デジタル制御もアナログ制御も 1 チップで行えるため、スレーブのコストを大幅に削減でき、I/O制御に適切なネットワークを構築することができます。
しかしながら、ステップテクニカのネットワークでは全てを制御することはできません。
このため、Ethernet 系のネットワークとステップテクニカのネットワークを平行利用する 2 ラインでの構成をご提案します。または、基幹ネットワークとして Ethernet 系のネットワークを構築して、そこにゲートウェイを用いてI/O を制御する 1 ラインでの構成をご提案いたします。

バス特化型通信ネットワーク■ デバイス一覧
シリーズ名型

マスタIC

格

スレーブIC

BBM4

BBM1

BBS4

QFN

QFP

QFN

BBS1
QFP

パッケージ

「 １マスタ：複数スレーブ」のバックプレーンや横にスタック接続されるスライス I/O 機器などに使用可能■ BB-Bus 概要

ピン数48pin

100pin48pin

100pinパッケージサイズ

7.0 × 7.0mm

16.0 × 16.0mm

7.0 × 7.0mm

16.0 × 16.0mm

・ミラーメモリ通信
・メッセージ通信・ミラーメモリ通信
・メッセージ通信・ミラーメモリ通信
・メッセージ通信・ミラーメモリ通信（I/O制御）
DIN 最大＝32bit
DOUT 最大＝32bit
・メッセージ通信不可

ユーザ制御バス

Quad-SPI

32bit-bus
Quad-SPI

Quad-SPI
Single-SPIなし（CPU 不要）

動作電圧

3.3V

3.3V

3.3V

3.3V

機

能BB - Busは、「1マスタ：複 数スレーブ」のバックプレーンや、横にスタック接 続されるスライスI/O 機 器などに使 用可能な、バス特化型通信ネットワークです。
BB-BusマスタICは、通信ポートを4ch有しており、それぞれ最大30Mbpsまで対応しているため、最大120Mbpsにて通信を行うことが可能です。4chの通信ポートは、通常のI/O制御やデータ制御などに使用する「ミラーメモリ通信」と、1対1で大きなデー開発中タを取り扱う「メッセージ通信」に設定することが可能で、ch毎にどちらかに割り振りすることができます。また、BB-Busはアドレス毎に通信速度（デュアルch、シングルch）を設定することができ、システムに合わせた最適な通信スケジュールを構築することが可能です。
マスタとスレーブとの間は自動で通信しており（プロトコル内蔵）、最大31個のスレーブICを接続することができ、スレーブのアドレスは自動的に設定されます。BB-BusのICには、各スレーブICのアドレスに対応したミラーメモリ（I/Oやデータ通信に使用。最大1Kbyte）と、マスタ‑スレーブ間、スレーブ‑スレーブ間で大きなデータ（最大256byte）をやり取りすることが可能な1対1のメッセージ通信用メモリが内蔵されています。

■ アプリケーション
下図は、実際にBB-Busが使用される機器を想定した構成イメージです。
BB-Busは、バックプレーンにて構成される機器や基板間コネクタで接続されるスライスI/Oタイプなどの横に連結される機器のバス通信に特化しています。
接続する各スレーブユニットのアドレスは、BB-Bus起動時に自動で割り付けられるので、各スレーブユニットにはアドレススイッチマスタICへ接続されているCPUは、このメモリをリード/ライトするだけで、各スレーブを制御することができます。また、通信ス
タートや、I/Oが変化した際の割込み処理なども制御レジスタのリード/ライトだけで制御することができます。

を必要としません。

スライス IO 型構成図

BB-Busの通信の物理層にはM-LVDSを用いたマルチドロップ配線を利用します。

バックプレーン型構成図
ユ ニット 内 部 構 造

ユ ニット 内 部 構 造■ ネットワーク構成

マスタ

ミラーメモリ通信（デュアル ch）

SA0

M-LVDS

120Mbps M-LVDS

120Mbps M-LVDS
M-LVDS

ミラーメモリ通信（シングル ch）

QSPI
（＊）

メッセージ通信（シングル ch）【ミラーメモリ（可変長）】

スレーブ【ミラーメモリ：デュアル ch】
IN

OUT

4byte

4byte

CPU

Register1

SA1

Register1

SA3

8byte

4byte

Register1SA48byte

4byte

SA1

スレーブ

SA2

スレーブ

SA34byte

INメモリ

INメモリ

INメモリ

INメモリ

OUTメモリ

OUTメモリ

OUTメモリ

OUTメモリ

SA2IC

マスタユ ニット

スレ ーブユ ニット（＊）マスタユニットは32bit bus■ BB-Bus 仕様

最大1Kbyte

4byte

SA88byte

SA318byte

8byte

可変長データ 0 〜 256byte（31 端末以内 4byte 単位）

CPU

CPU

CPU

通信方式

BB-Busマスタ／スレーブ型ポーリング方式

応答速度

1ms以内（31ノード・最大1Kbyte時）

接続形態

マルチドロップ方式（M-LVDS）

最大ノード数

32端末（マスタ1、スレーブ31）

4ch（下記通信に割振り可能）

可変長メモリ：0-256byte／端末• ミラーメモリ通信：I/O制御などに使用。ミラーメモリ通信には「クワッドch」、「デュアルch」と「シングルch」あり

制御データ（メモリ設定単位：4byte）

通信距離

最長 1m（2m 検証中）

トポロジバス【メッセージ通信メモリ】
最大 256byte

通信ch

2

制御

（＊）マスタユニットは32bit bus

SA31【ミラーメモリ：シングル ch】
RegisterX

スレ ーブユ ニット

スレーブ・・・・・ 256byte
SA30

IC

QSPI
（＊）

マ スタユ ニット

RAM（マスタ IC のメモリ構成）【通信制御レジスタ】

制御

DIO

AD

DIO

DA

メッセージ通信
メモリ 256byte

メッセージ通信
メモリ 256byte

メッセージ通信
メモリ 256byte

メッセージ通信
メモリ 256byte

全端末（最大31端末）で1Kbyte以内• メッセージ通信：1対1で大きなデータの制御に使用
通信速度

30Mbps/ch×4
最大120Mbps

3CUnet 対応の IO-Link ゲートウェイ

×■ CUnet IO-Link ゲートウェイのシステム構成例● CUnet 単体構成
通常のCUnetラインにIO -Linkゲートウェイを追 加するだけでIO-Link機器に対応することができます。
CUnetは、半導体製造装置などの産業装置に多く採用されており、装置内のセンサをIO-Link化する際に問題対応
GatewayとなるコストやIPの増加、IP67コネクタなどの課題を解決したソリューションを提案可能です。
また、CUnet専用のIO - Link 設 定 用ソフトウェア「C³（Ccube）」もご用意しており、装置組み立て時におけるIO-Linkの設定なども容易に行うことができます。

型番：

CUB-IOLGW8● 産業用 Ethernet との接続構成

マルチEthernet to CUnetゲートウェイ

OIFシリーズ

産業用Ethernetの1スレーブとしてCUnetゲートウェ● 対応プロトコル
・Modbus TCP
・EtherCAT・EtherNet/IP ・PROFINET
・SLMP

イを置くことにより、IPを増やすことなくI/O制御に特化したネットワークを増設することが可能な構成です。
また、PLCなどのコントローラにてIO-Linkのコンフィ■ CUnet IO-Link ゲートウェイユニット：CUB-IOLGW8● 概要
CUB-IOLGW8は、CUnet対応のIO-Linkゲートウェイユニットです。

対応機器

通常の I/O

グレーション用ソフトを動 作させることは非常に手間

PLCがかかりますが、CUnetであればマルチマスタ接続がUSB 接続可能なため、図の通りCUnetラインにUSB機器を置く対応
Gateway

ことによって、PLCや産業用Ethernetを介さずにコンフィグレーションやデータの読み出しなどを行うことが可能です。

CUnetはI /O 制 御を行う共 有メモリと別に非 同 期 の1対1のメッセージ 通 信 を行うことが 可能 なため、R S 4 8 5 通 信

通常の I/O（CUnet）でありながらIO-Linkに対応することができます。

対応機器

これにより、これまで産業用Ethernetでしか接続できなかったIO-Link 機器をお手軽に使用することができます。
CUnetマスタからのISDU通信をメール通信コマンドでカプセル化してIO-Linkデバイスと非周期の通信が可能となっているため、プロセスデータを定時通信でメモリ共有している間でも、IO-Linkデバイスの各種パラメータ及びIO-Linkマスタの各種設定値の読み出し・書き込みができます。

IO-Link コンフィグレーションツール● 特長

C³（Ccube：CUnet Conﬁguration Conductor）はCUnetのネットワーク構成を管理し、スレーブの設定やIOの確認が可能なアプリケーションソフトウェアです。

• IO-Linkデバイス接続数：8ch

C³はCUnet IO-Linkゲートウェイユニット：CUB-IOLGW8にも対応しており、IO-Link対応機器の設定・管理を行うことができます。

• IO-Linkコネクタ：e-con、ナイロンコネクタ• IO-Linkモード以外にDin/Doutでも使用可能（PNP/NPN両対応に切り替え可能）
接続機器の個別設定（ch毎）可能特長• 使い勝手を考えた専用コンフィグレーションソフト
C³（Ccube）を用意

ネットワークに接続されているデバイスを一括でリスト化可能リストから各デバイスやIO-Linkゲートウェイなどにアクセス可能• IO-Linkデータ一括ダウンロード機能

複数のIO-Link機器に対して同一の設定値であれば同時に書き込み可能
これにより装置生産時のパラメータ設定ミスの防止、工数の削減が可能• コネクタボードのカスタム対応可能
ProcessData・パラメータの表示・変更画面

4• スレーブ検索機能• IO-Link設定パラメータ保存機能

設定パラメータ毎の保存も可能（構成をファイルに保存可能）

5データ共有 & リモート制御■ CUnet のネットワーク構成図

デジタル I/O、アナログ I/O を簡単リモート制御
全データを全端末が共有

CUnetは、「マルチマスタ：マルチスレーブ」のリモートI/O制御ネットワークです。
この１つのネットワーク上には最大６４個のCUnet ICを接続することができ、かつマスタとスレーブとの間は常に自動で通信しています。
CUnet ICは、マスタICとスレーブICが共に５１２バイトのメモリを搭載しており、かつデータ共有型のネットワークのため、通信が１周期完了すると全てのCUnet ICのメモリ情報が同じになります（データ共有）。

■ IC ラインナップ

このため、マスタICへ接続されているCPUは、マスタICのメモリをリード/ライトするだけで、各スレーブのI/Oを制御することができます。

CUnetファミリは、CPUと接続してマスタまたはスレーブとなる「MEMモードIC」と、デジタルI/O、アナログI/Oの制御が可能な「IOモー長も可能です。

ネットワーク接続にはRS485を用いたマルチドロップ配線を利用しますが、HUB-IC（MKY02）を使用することにより、T分岐や配線延ドIC」から構成されています。これらのICを自由に組み合わせることより、ネットワークを構成できます。
また、「マスタ : スレーブ」を「1 : N」から「N : N」まで自由に組み合わせることも可能です。

シリーズ名型

MEMモードIC（マスタ／スレーブ）

MEMモードIC（マスタ／スレーブ）

IOモードIC（DIOスレーブ）

IOモードIC（DIOスレーブ）

IOモードIC（ADスレーブ）

MKY43

MKY44-SPI

MKY46

MKY44-IO32A

MKY44-AD12A

格

パッケージ

DA4chスレーブ

IOモードIC（ADスレーブ）

IOモードIC（ADスレーブ）

IOモードIC（DAスレーブ）

IOモードIC（DAスレーブ）

HUB-ICMKY44-AD16A

MKY44-AD16B

MKY44-DA16AMKY44-DA16B

MKY02

シリーズ名型

格SA4
DOSA5

アナログ

アナログ

パッケージ
SA2のDOエリア
SA3のDOエリア
SA2のDIデータ＊：ST44SWは、MKY44をご利用になる際、通信設定用スイッチを拡張するためのICです。

DIエリア

SA2のDIデータ

SA2のDIデータ

SA2のDIデータ
SA2のDIデータ

AD入力エリア
モータレスポンス
DAステータス
エリア

DA出力エリア■ ステップテクニカのフィールドネットワーク
ステップテクニカは、Ethernetベースのネットワークのみで構成されている制御ネットワークにおいて発生しがちな、コストや安定性、I/O制御

256バイト
メール機能
メッセージ通信（メッセージ通信）
メモリ

メール機能
（機能限定）

メール機能（機能限定）

メール機能（メッセージ通信）のリアルタイム性、I/O機器の拡張のしづらさといった問題を解決するためにHLSやCUnet用のGW（ゲートウェイ）を用いることを提案します。
GWは基幹ネットワーク上のI/Oメモリとして認識されるため、I/Oを拡張する場合、ネットワーク全体を調整することなく、かつマスタプログラ

256バイトメッセージ通信

ムを大きく変更する必要がありません。このため、簡単にI/Oを拡張することができ、様々な装置の仕様に合わせることができます。

SA（Station Address)：ICのネットワーク内アドレス
DOSA（Data Output Station Address）：マスタとして選択するICのネットワーク内アドレス
管理 PC

監視モニタ

PC サーバ■ CUnet のネットワーク構成図
Ethernet

制御 PC

HMI

PLC

CUnet ICには通信プロトコルが内蔵されているので、CPUレスでの構成によりDIO制御を行うことができます。

制御 PC

また、アナログI/Oも同様に構成することができるので、アナログ信号の引き回しによる信号波形の劣化を極端に防ぐことができ、アナロ
グ信号の延長コードとしてご利用いただけます。

コントローラレベル
フィールドネットワーク

カメラ

デジタル I/O

ゲートウェイ

モータ

デバイスレベルフィールドネットワーク

ゲートウェイ

アナログ I/O

DI

AI

MKY46

MKY44-AD

I/OモードI/Oモードセンサレベルフィールドネットワーク

リミットスイッチ

6

圧力センサ

近接センサ

バルブ

LED

ロボット

LED

リミットスイッチ

近接センサ

バルブ

LED

MKY46

MKY46

MKY44-DAMKY44-DA

I/OモードI/OモードI/OモードI/Oモード

DO

DO

AO

AO

7