PROFINET とは？産業用イーサネットと一般イーサネットの違いを解説

PROFINET（プロフィネット）は、工場やプラントの自動化分野で使われる産業用イーサネット通信規格です。Ethernet（イーサネット）の物理層・インフラをベースにしながら、リアルタイム性・信頼性・診断性を強化し、PLC、I/O モジュール、センサー、ドライブなどのフィールド機器を統合的に接続できるように設計されています。

HELUKABEL グループは、ドイツ・ヘミンゲンに本社を置くケーブル・電線・ケーブル付属品の国際的メーカーであり、産業用イーサネットやバスケーブル、PROFINET 対応ケーブルなども幅広く提供しています。

PROFINET は、国際的な自動化機器メーカーが採用しているオープンな規格で、既存の Ethernet インフラと親和性が高いことも大きな特徴です。

一般的なオフィス LAN と異なり、工場のネットワークでは次のような要件が求められます。

• ミリ秒レベルのリアルタイム制御
  ロボットの同期制御、コンベヤラインの位置決め制御などでは、通信の遅れやばらつき（ジッタ）が生産品質に直結します。
• 高い信頼性と耐ノイズ性
  インバータ、モーター、溶接機などノイズ源が多い現場環境でも安定して通信できること。
• トラブル時の迅速な診断（ダイアグノスティクス）
  どの区間で通信が途絶えたか、どの機器に異常があるかをすぐに特定できること。

PROFINET は、こうしたニーズに応えるために、

• 「標準 TCP/IP 通信」だけでなく
• 制御用の「リアルタイム通信（RT）」
• さらに高精度な「アイソクロナスリアルタイム（IRT）」

といった通信クラスを備え、生産設備全体のネットワーク構築を可能にします。

1. 用途の違い : オフィス vs. 生産現場

一般イーサネット（オフィスLAN）

• PC、サーバ、プリンタ、NAS などを接続
• インターネットやファイル共有など「情報系」の通信が中心
• 通信のタイミングが多少ずれても、ほとんど問題にならない

PROFINET（産業用イーサネット）

• PLC、I/O、センサー、ドライブ、ロボットなど「フィールド機器」を接続
• 生産ラインやマシン制御など「制御系」の通信が中心
• タイミングのズレが、製品不良や設備停止につながるため、リアルタイム制御が必須

2. 通信方式・プロトコルの違い

一般イーサネット :

• TCP/IP、UDP などの汎用プロトコルを使用
• ベストエフォート型（速く届けるよう努力するが、時間保証はしない）

PROFINET :

• これらに加えて、制御用のリアルタイムプロトコルを追加
• 通信サイクルを決めて制御データを優先的に送ることで、リアルタイム性を確保

3. ケーブルとハードウェアの違い

オフィス用 Ethernet ケーブル :

• 一般的な UTP ケーブル（シールドなし）が多く、ノイズにはそれほど強くない
• 固定配線が中心で、曲げ・屈曲回数の要求は比較的ゆるい

PROFINET / 産業用イーサネット用ケーブル :

• シールド付きツイストペアケーブル（STP/FTP）など、外来ノイズに強い構造
  記事→ ツイストペアケーブルとは？特長・用途・選定ポイントを詳しく解説
• 耐油・耐熱・耐摩耗・難燃といった、工場環境に合わせたジャケット材質
• ケーブルキャリアやロボットアームに使用できる、高い可とう性・屈曲寿命を持つ種類もラインアップ
• 産業用M12 コネクタ、産業グレードRJ45 など、堅牢なコネクタを組み合わせるケースが多い

4. 診断機能とメンテナンス性

PROFINET では、ネットワークに接続された機器の状態やエラー情報をまとめて監視することができ、

• ケーブル断線
• 接触不良
• 機器故障

などの発生箇所を素早く特定し、ダウンタイムを短縮できます。これは、一般的なオフィスLANよりも「見える化」機能が強化された産業用ネットワークと言えます。

HELPKABEL のお客様事例では、食品工場のベーカリーラインにおいても、制御・サーボケーブルと並んで PROFINET ケーブルが採用されています。生産ライン全体で数百〜数千メートル規模のケーブルが使用されるケースもあり、信頼性の高いデータ通信が生産性と品質を支える重要な要素となっています。

代表的な用途 :

• 自動車・自動車部品工場のアッセンブリライン
• 食品・飲料・ベーカリーなどの包装・充填ライン
• 物流センターやコンベヤ・ソーター設備
• 半導体・電子部品の組立・検査装置
• 産業用ロボットシステム、AGV/AMR など

PROFINET を導入する際、ケーブル選定はネットワークの安定性に直結します。HELUKABEL では、産業用イーサネット／バスケーブルの選定ポイントを解説した日本語記事も公開しています。

特に注意したいポイントは次の通りです。

1. 伝送カテゴリ・規格の確認

• 100 Mbit/s（Fast Ethernet）か、1 Gbit/s 以上か
• ケーブルカテゴリー（Cat.5e、Cat.6、Cat.7 等）

→ イーサネット規格と「カテゴリ」の関係を解説

2. 設置環境（固定か、可動か）

• 盤内固定配線か、ドラッグチェーン・ロボット用かで構造が大きく異なります。
• 最小曲げ半径・屈曲回数の仕様を必ず確認します。

3. ノイズ環境とシールド構造

• インバータ・モーター周辺では、編組シールドや二重シールド構造が有効です。

4. コネクタ形状・保護等級

• RJ45 か M12 か
• ストレート/アングル形状
• IP20 / IP65 / IP67 など防塵・防水性能

HELUKABEL グループは、

• 産業用イーサネットケーブル（HELUKAT シリーズ など）
• PROFINET 対応ケーブル
• 産業用コネクタやアクセサリ
• PROFINET 用電源ケーブル（24V POWER + ピンクの機能アース付き など）

といった豊富なラインアップを通じて、お客様のアプリケーションに最適なソリューションを提供しています。

日本のお客様向けには、helukabel.jp を通じて、 産業用イーサネット/バスケーブルに関する技術記事 や用途別のケーブル紹介も順次公開されており、設計段階から配線のお困りごとをサポートしています。

近年、工場内ネットワークでは Single Pair Ethernet（SPE） など、新しいイーサネット技術も注目されています。HELUKABEL でも Single Pair Ethernet 用ケーブルに関する情報 を公開しており、従来の PROFINET や産業用イーサネットと組み合わせることで、工場全体の通信インフラを最適化できます。

• PROFINET は、Ethernet をベースにした産業用イーサネット規格であり、リアルタイム性・信頼性・診断性に優れています。
• 一般イーサネットとの大きな違いは、「用途（情報系 vs 制御系）」と「リアルタイム性・環境耐性・ケーブル仕様」です。
• 適切な PROFINET ケーブルとコネクタを選定することで、生産ラインの安定稼働・品質向上・ダウンタイム削減に大きく貢献できます。
• HELUKABEL は、ドイツ本社で培ったケーブル技術と豊富な産業用イーサネット製品群により、日本のお客様の工場DX・自動化プロジェクトをサポートします。