profibusとは？工場の自動化を支える規格をやさしく解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

profibusとは？

このページでは、profibus（プロフィバス）について、初心者にも分かりやすい言葉で解説します。Profibusは工場の自動化をつなぐ“現場の道具箱”のような通信規格です。機械やセンサー、コントローラをつなぐためのルールを決めており、データを決まった形式で送ることで、さまざまな機器が協力して動作します。

Profibusの基本的な考え方

まず覚えておきたいのは、現場の機器を網の目のようにつなぐという考え方です。Profibusはその代表的な規格のひとつです。工場では、複数の機器を一本の回線でつなぎ、コントローラが指示したデータをセンサーが取り込み、アクチュエータが動くという流れを作ります。

主な種類と用途

Profibusにはいくつかの種類があります。最もよく使われるのがProfibus DPです。DPは「Decentralized Peripherals」の意味で、現場のセンサーやモーターなどを高速でやり取りします。もうひとつがProfibus PAで、これは「Process Automation」という、化学工場や発電所のような危険区域でも使える設計です。PAは電気的に安全に通信できるよう工夫されています。さらに古い形式としてFMS（Fieldbus Message Specification）と呼ばれるものもありましたが、現在はDPとPAが現場の中心となっています。

仕組みのイメージ

ざっくり言うと、一本の回線を複数の機器で共有し、コントローラ（マスター）が指示を出して、各機器（スレーブ）がデータを返します。データは決まった形式で並ぶので、別の機械が混乱せずに理解できます。 Profibus DPは高速で、配線はライン状の「ダイアリーチェーン（ダイアリーチ）」の形が基本です。新しい機器を追加しても回線の途中を変えずに接続できます。

実際の使い方と注意点

導入の際には、ケーブルの長さ、ノード（接続機器）の数、データ更新の頻度などを設計時に決めます。運びやすさと信頼性の両方を重視することが大切です。また、他の規格との互換性を確認することも大事です。現場では、現場の仕様書に従って配線と設定を行い、テストを重ねて動作を確かめます。

歴史と背景

Profibusは1980年代にドイツの企業や研究機関で開発され、今では国際的な標準として普及しています。多くのメーカーが対応しており、世界中の工場で使われています。

表でわかる比較

項目	Profibus DP	Profibus PA
主な用途	高速データ交換、現場機器	危険区域でも使用可能な通信
物理層	RS-485系統	電気的安全性を確保した設計
推奨環境	工場のライン	プロセス産業の現場

互換性と未来

現代の産業通信にはEthernetベースの規格も増えていますが、Profibusは長年の実績と安定性を持つ規格として現場で根強く使われています。将来的には他の規格と併用したり、ゲートウェイで変換したりするケースが多くなるでしょう。現場の設計では、規格の長所と短所を理解して選ぶことが大切です。

まとめ

このように、profibusは工場の機械やセンサーをつなぐ“統一の言葉”を提供します。データの流れを決めておくことで、機械同士の協調がスムーズになります。導入時は、規模や用途に応じてDPかPAを選ぶと良いでしょう。今後、産業用通信の世界は新しい規格も出てきますが、Profibusは長い間現場で信頼されてきた実績のある選択肢です。

profibusの関連サジェスト解説

profibus-dp とは: profibus-dp とは、工場の自動化で使われる通信規格のひとつです。DPはDecentralized Peripheralsの略で、中央のPLC（プログラマブルロジックコントローラ）と周辺機器（センサ、モータ、入出力モジュール、ドライブなど）を高速にやり取りするために設計されています。従来の配線を整理し、現場の機器を“バス”で共有するイメージです。仕組みは、マスターとスレーブのやり取りです。PLCが「このデータをこの機器に送って」と指示を出し、機器（スレーブ）は返事を返します。この形式は、リアルタイム性が求められる工場のライン制御に向いています。トポロジーは基本的にバス型で、終端には抵抗をつけて信号の反射を防ぎます。配線は専用のProfibusケーブルを用い、端末は終端抵抗を両端に設置します。速度は9.6kbit/sから最大で約12Mbit/sまで対応し、機器間の距離や構成によって最適な速度を選びます。長距離や混在機器にはリピータが用いられ、工場全体を一つのネットワークとしてつなぐことが可能です。導入のポイントとして、対応デバイスの確認、アドレス設定、ケーブルの規格、終端抵抗の設置、適切な速度の選択などがあります。設定ミスを避けるため、メーカーの資料や診断ツールを活用しましょう。 Profibus-DPは、リアルタイム性と信頼性が高い一方、Ethernetのような柔軟性は弱い点もあるため、運用目的に合わせて選ぶことが大切です。最後に、プロセス自動化の分野ではProfibus-DPとProfibus-PAの違いを理解することも重要です。DPは工場の現場機器向けの高速通信で、PAはプロセス産業向けに設計された耐圧・耐爆性の高い規格です。

profibusの同意語

PROFIBUS: 工業自動化向けのフィールドバス規格の総称。Siemensを中心に普及し、PI（PROFIBUS & PROFINET International）によって管理・拡張されています。
Profibus: PROFIBUSの表記揺れ。意味は同じく、同一規格を指します。
プロフィバス: Profibusの日本語表記・カタカナ表記。
PROFIBUS-DP: Decentralized Peripheralを指す、DP系のProfibus規格。周辺機器の高速通信とリアルタイム性に適しています。
PROFIBUS-PA: Process Automationを指す、PA系のProfibus規格。現場のセンサやアクチュエータを接続します。
PROFIBUS-FMS: Fieldbus Message Specificationの略。Profibusの古い通信仕様で、現在は新規採用が減っています。
PROFIBUS/DP: 表記ゆれの一つ。PROFIBUS-DPと同義。
PROFIBUS/PA: 表記ゆれの一つ。PROFIBUS-PAと同義。
Profibus DP: Profibus DPの別表記。
Profibus PA: Profibus PAの別表記。

profibusの対義語・反対語

点対点接続: 一対一の通信方式。複数機器が同じ通信線を共有するバス型（PROFIBUS）に対し、2台の機器を直接結ぶ接続形態。
直接接続: 中継機器を介さず、機器同士を直接結ぶ接続。バスの共有性を排除したイメージ。
スター型トポロジー: 機器が中央のハブやスイッチを介して接続されるトポロジー。バス型の“一本の回線を共有する”イメージとは異なる構造。
リング型トポロジー: 機器が輪の形に連結されるトポロジー。バス型とは異なるデータ経路設計。
バス型以外のトポロジー: 通信網の形状として、バス型（一本の共有回線）以外の構成を指す総称。
産業用イーサネット: Industrial Ethernet（産業用イーサネット）。PROFIBUSの代替や補完として使われる、オープンで汎用性の高い有線ネットワーク規格。
無線通信: ケーブルを使わず電波で通信する方式。有線のPROFIBUSに対する“無線”という反対イメージ。
汎用通信プロトコル: 特定用途に限定されない、より汎用的な通信規格。PROFIBUSなどの専用規格と対比されることがある。
点対点型Ethernet: Ethernetを用いた直接接続。バス型の共有回線ではなく、個別の点対点接続を指すイメージ。

profibusの共起語

PROFIBUS: 産業用の現場バス（フィールドバス）の総称。機器同士を現場レベルで通信させる規格のひとつ。
PROFIBUS DP: Decentralized Peripherals の略。高速I/O機器向けの規格で、マスターが周辺機器を制御・データを交換するタイプ。
PROFIBUS PA: Process Automation の略。プロセス産業向け、耐爆性のある現場機器と24VDC系統の通信を想定。
PROFIBUS FMS: Fieldbus Message Specification の略。古い世代の通信仕様で、現在はDP/PAが主流。
RS-485: PROFIBUS の基本的な物理層として用いられる差動2線通信規格。長距離・ノイズ耐性が高い。
GSDファイル: General Station Description ファイル。デバイスの機能や設定パラメータを記述するデバイス説明ファイル。
DPマスター: PROFIBUS DP のマスター役。スレーブへデータの要求とスケジュールを行う機器・ソフトウェア。
DPスレーブ: PROFIBUS DP のスレーブ役。センサや周辺機器がマスターの要求に応答する装置。
バスコプラ: Bus Coupler の日本語表記。DPセグメントと他のセグメントを接続する役割の機器。
終端抵抗: セグメントの両端に取り付ける抵抗（通常は120Ω）で信号の反射を抑える重要部品。
ラインリピーター: 信号を増幅して長距離伝送を可能にするデバイス。長距離配線時に使用。
アドレス/ステーションアドレス: PROFIBUS では各機器に1〜127のアドレスを割り当て、セグメント内で識別する。
伝送速度: PROFIBUS の伝送速度は9.6 kbps 〜 12 Mbps が主流。DP で高速化される。
トポロジ: 現場バスの構成方式。PROFIBUS は基本的にはリニア（線形）で、適切な終端抵抗が必要。
セグメント: バスを構成する単位。DPセグメント・PAセグメントなど複数のセグメントに分けて運用することがある。
診断/診断機能: 機器の状態を監視・表示する機能。バス診断やデバイス診断が含まれる。
GSDファイル拡張子: GSDファイルは拡張子 .gsd で提供されることが多い。
IEC 61158: FIELD BUS の国際標準。PROFIBUS を含む複数のフィールドバスの枠組み。
IEC 61784-1: 産業用通信のプロファイル規格。PROFIBUS DP/PA などのプロファイルを規定。
Profibus International (PI): PROFIBUS の国際組織・技術標準の管理団体。
物理層の2線差動: RS-485 は差動2線式の信号伝送を意味し、ノイズ耐性と長距離伝送をサポート。
デバイスパラメータ: GSDファイルに記述されるデバイス固有のパラメータ（アドレス、I/Oマップ、サイクルタイムなど）。
マスター/スレーブの通信方式: マスターが定期的にスレーブへデータを要求・通知する『ポーリング』方式が基本。

profibusの関連用語

PROFIBUS: 自動化現場で使われるフィールドバス規格の総称。複数のメーカー機器が相互接続できるよう標準化され、プロセス制御や製造ラインの通信に広く使われます。主に PROFIBUS DP と PROFIBUS PA の二つの運用形態を含みます。
PROFIBUS DP: DPは高速データ通信を担う部分で、PLCなどのコントローラと周辺デバイスを接続する現場向けの通信方式。RS-485物理層を用い、マスター／スレーブの構成で動作します。
PROFIBUS PA: PAはプロセス産業向けの仕様で、 intrinsically safe（本質安全防爆）に対応した2線式のバスを用います。危険場所の計器・センサーと制御機を接続する用途に適しています。
PROFIBUS FMS: Fieldbus Message Specificationの略。PROFIBUSの初期の通信仕様で、現在は新規導入が少なく、DPが主流となっています。
DP-V0: PROFIBUS DPの基本データ交換モード。デバイスのパラメータ設定を伴わないシンプルなデータ通信を提供します。
DP-V1: DPの追加機能モードで、デバイスのパラメータ設定や診断情報の取得など、パラメータ化に関する機能を提供します。
DPマスター: DPネットワークを制御する側の装置。PLCなどがこれに該当し、スレーブデバイスへデータの送受信を指示します。
DPスレーブ: マスターの指示に従ってデータを送受信する周辺機器。センサやアクチュエータなどが該当します。
GSDファイル: General Station Descriptionの略。DPデバイスの機能・仕様を通信ソフトウェアに伝える説明ファイル。導入時のデバイス設定に用いられます。
PG/PCインターフェース: プログラミング・設定用のPC側インターフェース。デバイスの初期設定やパラメータ変更に使われます。
RS-485物理層: PROFIBUS DPの代表的な物理層。半二重のシリアル通信を用いてデバイス間の配線を実現します。
リピータ: 信号を中継して長距離化やセグメント間の接続を可能にする機器。ネットワークの拡張に用いられます。
終端抵抗: バスの両端に設置して信号の反射を抑える抵抗。安定した通信を保つために必要です。
セグメント: PROFIBUSを構成する通信区画。リピータやコプラで接続された一部の配線網を指します。
DP/PAカプラ: DPネットワークとPA機器を接続する機器。PAデバイスをDPネットワーク上で利用するために用いられます。
PROFIsafe: PROFIBUS上で安全機能を提供する拡張。安全通信と監視機能を組み合わせ、機器間の安全性を確保します。
PI(Profibus & Profinet International): PROFIBUS & PROFINET Internationalの略称。国際的な標準化と普及を推進する団体です。
Stationアドレス: ネットワーク上で各デバイスを識別する住所。通常1〜126の範囲で割り当てます。
ボーレート: 通信速度の設定。DPでは数kbpsから最大12 Mbps程度まで選択することが一般的です。
診断機能: 機器の状態や通信状況を監視・表示する機能。エラーの早期検知や原因追求に役立ちます。
パラメータ設定: DP-V1で可能なデバイスの設定作業。デバイス動作モードや動作条件の調整を指します。
デバイス記述(DD): DDは機器の仕様を文書化した情報。GSDと同様の目的で用いられることがありますが世代や環境によって呼び方が異なることがあります。