CN102484606B - 通信系统及通信装置状态判定方法 - Google Patents

Abstract

从属站点(30)具有：循环存储器管理部(36)，其生成表示是否将接收到的周期数据在循环存储器(33)进行了展开的数据展开状态信息，以及表示在数据帧接收时是否处于可以接收数据帧的状态的数据处理状态信息；以及帧发送部(38)，其将包含数据展开状态信息和数据处理状态信息在内的状态通知帧以主站点为目标发送，主站点具有系统异常状态判定部，其在主站点接收到令牌帧的情况下，利用由帧接收部接收到的状态通知帧的数据展开状态信息和数据处理状态信息，对从属站点(30)的错误状态进行判定。

Description

通信系统及通信装置状态判定方法

技术领域

本发明涉及一种在由传输路径连接的通信节点间使用令牌帧进行通信的通信系统及通信装置状态判定方法。

背景技术

FA(Factory Automation)系统具有：控制对象设备；以及可编程控制器等控制设备，其将控制对象设备的状态作为输入数据而进行规定的运算处理，将控制对象设备的动作条件作为输出数据而进行输出，在该FA系统中，通过在控制设备和控制对象设备之间设置通信单元，并利用网络进行连接，从而可以进行实时控制。即，使设置在控制对象设备中的通信单元作为从属站点起作用，使设置在控制设备中的通信单元作为对从属站点的数据发送进行控制的通信管理站点起作用，通信管理站点周期性地进行下述处理，即，从从属站点接收数据，将控制设备利用接收到的数据而运算出的用于对控制对象设备进行控制的数据，向从属站点发送。此时，通信管理站点控制各从属站点的数据发送定时(timing)，以保证数据通信的实时性。

已知一种为了保证数据通信的实时性而利用令牌传递方式进行数据通信的方法。令牌传递方式通过在由存在于系统内的通信管理站点和从属站点构成的通信节点中依次传递令牌帧而赋予发送权，从而使各通信节点发送数据，通过使令牌帧以规定周期循环一周，而可以进行周期性的数据通信(例如，参照专利文献1)。

另外，在专利文献1中，在从属站点无法正常接收从通信管理站点发送来的数据帧时，使数据帧中所设置的接收错误产生检测字段中含有表示异常这一内容的信息，并将数据帧向通信管理站点发送，通信管理站点针对接收错误产生检测字段为异常的数据帧的发送源，再次发送上一次发送过的数据帧。

专利文献1：日本特开平6-252895号公报

发明内容

但是，令牌帧的循环周期通常是与处理能力最高的从属站点相应而确定的。另外，通常在通信系统中混杂有处理能力较高的从属站点和处理能力较低的从属站点。处理能力较高的从属站点在通信管理站点每次发送数据帧时，都可以接收该数据并进行处理。但是，在处理能力较低的从属站点中，成为正在处理通信管理站点此前发送来的数据帧而无法对下一个数据帧进行接收处理的状态。

即使上述处理能力较低的从属站点由于正在进行数据帧的处理而无法对下一个数据帧进行接收处理，错过对通信管理站点发送来的数据帧进行处理，在上述系统结构上也是正常动作，在应用层面中，不会由于帧消失导致通信管理站点和从属站点间的信息(数据)缺失，而导致系统上的问题。但是，在现有技术中，是根据是否对数据帧实现了接收处理而判断是否再次发送数据的，因此，在上述情况下，有可能被判定为系统性异常。即，在现有技术中，并没有提出根据从属站点的数据帧的接收状况而判断是否存在系统性异常的方法。

另外，由于在专利文献1中，根据接收到的数据帧的数据有无产生损坏，而进行是否需要再次发送周期数据的判断，如果在通信节点间存在用于存储数据并进行转送的交换式集线器，则产生损坏的数据在交换式集线器内被废弃。因此，在具有通信节点间存在交换式集线器的网络结构的通信系统中，存在下述问题，即，如果应用专利文献1，则无法执行数据帧的再次发送处理。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种通信系统及通信装置状态判定方法，在使令牌帧循环而保证数据通信的实时性的通信系统中，可以根据从属站点的数据帧的接收状况，判定该从属站点是否为系统性异常。

为了实现上述目的，本发明所涉及的通信系统为，在将1台通信管理装置和大于或等于1台的通信装置经由传输路径连接而成的网络内，使令牌帧按顺序循环而以规定的周期重复进行数据帧的发送，该通信系统的特征在于，所述通信装置具有：存储器，其存储从所述通信管理装置接收到的以本站点为目标的周期数据；运算处理单元，其利用所述存储器内的所述周期数据，进行规定的运算；周期数据临时缓存器，其临时存储所述周期数据；周期数据接收确认单元，其对所述周期数据临时缓存器是否正常接收到以本站点为目标的周期数据进行判定，对作为其判定结果的周期数据接收状态信息进行输出；监视单元，其在所述运算处理单元指示将存储在所述周期数据临时缓存器中的所述周期数据在所述存储器中展开的情况下，输出数据改写许可信息；循环存储器管理单元，其基于所述周期数据接收状态信息和所述数据改写许可信息，确定是否将正常接收到的所述周期数据在所述存储器中展开，并且生成数据展开状态信息以及数据处理状态信息，该数据展开状态信息表示在对来自所述通信管理装置的数据帧进行数据帧接收时，是否将所述数据帧在所述存储器中进行了展开，该数据处理状态信息表示在所述数据帧接收时是否处于可以接收所述数据帧的状态；状态通知帧生成单元，其在本装置具有发送权的情况下，生成包含所述数据展开状态信息和所述数据处理状态信息在内的、以所述通信管理装置为目标的状态通知帧；以及帧发送单元，其在本装置具有发送权的情况下，发送由所述运算处理单元生成的数据帧和所述状态通知帧，所述通信管理装置具有：周期数据处理单元，其利用从与所述网络连接的所述通信装置接收到的数据帧，进行规定的运算，针对所述通信装置生成周期数据；帧发送单元，其在本装置具有发送权的情况下，将所述周期数据向所述通信装置发送；帧接收单元，其接收从所述通信装置发送的数据帧；以及系统异常状态判定单元，其在接收到使本装置具有发送权的所述令牌帧的情况下，利用由所述帧接收单元接收到的来自所述通信装置的所述状态通知帧的所述数据展开状态信息和所述数据处理状态信息，对所述通信装置的错误状态进行判定。

发明的效果

根据本发明，具有下述效果，即，各通信装置将示出是否将周期数据在存储器中进行了展开的数据展开状态信息、和示出在周期数据接收时是否处于可以接收数据帧的状态的数据处理状态信息向通信管理装置通知，在通信管理装置中，可以使用数据展开状态信息和数据处理状态信息，对通信装置的周期数据接收时的装置状态是否存在系统性问题进行判定。由此，具有下述效果，即，防止将例如通信装置的处理能力较低，无法接收来自通信管理装置的周期数据这样的情况，判定为系统性问题，无需进行不必要的通信系统的检修等。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的利用令牌进行通信的通信系统的一个例子的图。

图2是示意地表示从属站点的功能结构的框图。

图3是表示从属站点进行的帧发送/接收处理的步骤的一个例子的流程图。

图4是表示接收状态信息生成处理的步骤的一个例子的流程图。

图5是表示主站点的功能结构的一个例子的框图。

图6是示意地表示主站点的循环存储器的发送区域的一个例子的图。

图7是表示主站点进行的从属站点的状态判定处理的步骤的一个例子的流程图。

图8是表示实施方式1所涉及的通信方法的一个例子的时序图。

图9是表示实施方式1所涉及的通信方法的另一个例子的时序图。

图10是表示从属站点进行的接收状态信息生成处理的步骤的一个例子的流程图。

图11是表示实施方式2所涉及的通信方法的一个例子的时序图。

图12是表示实施方式3所涉及的通信方法的一个例子的时序图。

图13是示意地表示实施方式4所涉及的主站点的功能结构的框图。

图14是表示主站点进行的通信系统的异常状态判定处理的步骤的一个例子的流程图。

标号的说明

10 主站点

11 周期数据处理部

12 通信处理部

30、30A、30B 从属站点

31 帧接收部

32 周期数据接收确认部

33、125 循环存储器

34 应用程序

35 应用程序状态监视部

36 循环存储器管理部

37 状态通知帧生成部

38 帧发送部

50 线缆

121 帧发送部

122 帧接收部

123 网络管理部

124 通信管理部

126 系统异常状态判定部

127 错误计数信息存储部

311 周期数据接收识别功能

312 令牌帧接收识别功能

313 周期数据临时缓存器

具体实施方式

下面，参照附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的通信系统及通信装置状态判定方法。此外，本发明并不受这些实施方式限定。

实施方式1

图1是表示实施方式1所涉及的利用令牌进行通信的通信系统的一个例子的图。该通信系统由将多个通信节点10、30A、30B经由以太网(注册商标)等传输路径线状或者星状连接的同一网段的网络构成。在这里，作为通信节点，示出了设有1台作为通信管理装置的主站点10和2台从属站点30A、30B的情况，该主站点10对同一网段的网络内的数据(帧)的发送/接收进行管理，该从属站点30A、30B基于主站点10的设定进行数据(帧)的发送。另外，主站点10和从属站点30A、30B各自具有2个端口，各通信节点的端口之间经由双绞线缆或光纤等线缆50连接。

图2是示意地表示从属站点的功能结构的框图。从属站点30具有帧接收部31、周期数据接收确认部32、循环存储器33、应用程序34、应用程序状态监视部35、循环存储器管理部36、状态通知帧生成部37、以及帧发送部38。

帧接收部31进行对来自主站点10等其它通信节点的帧进行接收的接收处理。在这里，帧接收部31具有周期数据接收识别功能311、令牌帧接收识别功能312以及周期数据临时缓存器313。周期数据接收识别功能311具有下述功能，即，从接收到的周期数据中提取以本站点为目标的数据，并存储在周期数据临时缓存器313中。

令牌帧接收识别功能312具有下述功能，即，如果接收到令牌帧，则利用该令牌帧而判定本站点是否具有发送权。该令牌帧接收识别功能312在识别为本站点具有发送权的情况下，向帧发送部38通知可以进行帧的发送。

周期数据临时缓存器313将接收到的周期数据中由周期数据接收识别功能311识别出的以本站点为目标的数据，在直至存储在循环存储器33中为止的期间、或直至废弃为止的期间内暂时存储。

周期数据接收确认部32对存储在周期数据临时缓存器313中的数据是否正常进行判定，并将其结果作为周期数据接收状态信息向循环存储器管理部36通知。周期数据接收确认部32对例如周期数据临时缓存器313中所存储的数据是否产生数据损坏、以及是否已经接收到全部以本站点为目标的数据等进行确认。

循环存储器33在如后述说明所示，正常接收了以本站点为目标的数据，并且应用程序34发出了循环存储器33的数据改写的许可这一条件成立的情况下，接收存储在周期数据临时缓存器313中的周期数据并进行存储。

应用程序34使用接收到的周期数据，基于程序进行规定处理。另外，应用程序34还进行下述处理，即，将进行规定处理后的结果作为周期数据，经由帧发送部38向主站点10发送。该应用程序34相当于由例如可编程控制器等控制设备执行的程序。

应用程序状态监视部35对是否由应用程序34发出了循环存储器33的数据的改写许可进行监视，在发出了循环存储器33的数据改写许可的情况下，将该许可作为数据改写许可信息向循环存储器管理部36通知。

循环存储器管理部36仅在正常接收了以本站点为目标的周期数据、且从应用程序34发出了循环存储器33的数据的改写许可的情况下，进行将存储在周期数据临时缓存器313中的以本站点为目标的周期数据向循环存储器33转送的处理。具体地说，在从周期数据接收确认部32得到的周期数据接收状态信息为正常，并且从应用程序状态监视部35接收到数据改写许可信息的情况下，将存储在周期数据临时缓存器313中的周期数据向循环存储器33转送。

另外，循环存储器管理部36在接收到以本站点为目标的周期数据时，使用从周期数据接收确认部32得到的周期数据接收状态信息的内容、和有无数据改写许可信息，生成并暂时存储接收状态信息。

接收状态信息含有：表示周期数据在循环存储器33中展开的展开状态的数据展开状态信息“Cyc_set”、以及表示在周期数据接收时是否处于可以处理数据的状态的数据处理状态信息“RX_status”。此外，对于数据处理状态信息的判断基准、即在周期数据接收时处于可以处理数据的状态，在这里是指应用程序34许可在循环存储器33中展开数据的状态。

对于数据展开状态信息，在周期数据接收状态信息表示正常接收、且循环存储器管理部36接收到数据改写许可信息的情况下，将“Cyc_set”设定为“1”，在除此之外时设定为“0”。

另外，对于数据处理状态信息，在“Cyc_set”为“0”时，在没有接收到数据改写许可信息的情况下，将“RX_status”设定为“0”，在接收到数据改写许可信息的情况下，将“RX_status”设定为“1”。即，数据处理状态信息示出循环存储器管理部36有无接收到数据改写许可信息。

状态通知帧生成部37利用由循环存储器管理部36生成的接收状态信息，进行用于生成状态通知帧的处理。状态通知帧是用于向主站点10通知从属站点30的周期数据接收时的状态的帧，用于通知周期数据是否在循环存储器33中展开，并且在周期数据接收时是否处于可以处理数据的状态。

帧发送部38如果从帧接收部31的令牌帧接收识别功能312接收到本站点具有帧的发送权这一内容的通知，则将在状态通知帧生成部37中生成的状态通知帧向主站点10发送，并且将由应用程序34生成的周期数据向主站点10发送。

在这里，对从属站点30进行的帧的发送/接收处理进行说明。图3是表示从属站点进行的帧的发送/接收处理的步骤的一个例子的流程图。首先，如果由帧接收部31接收到来自主站点10的周期数据，则周期数据接收识别功能311从规定帧中取得以本站点为目标的周期数据，并存储在周期数据临时缓存器313中(步骤S11)。此时，周期数据接收确认部32对周期数据临时缓存器313所存储的周期数据是否是正常接收的情况进行判定(步骤S12)。例如，对是否接收到以本站点为目标的所有数据、以及是否产生数据损坏等进行检查，从而进行判定。

在没有正常接收的情况(步骤S12中为否的情况)下，生成内容为没有进行正常接收的周期数据接收状态信息(步骤S13)，向循环存储器管理部36通知。另一方面，在完成正常接收的情况(步骤S12中为是的情况)下，生成内容为完成正常接收的周期数据接收状态信息(步骤S14)，向循环存储器管理部36通知。

应用程序状态监视部35始终监视应用程序34是否发出了循环存储器33的数据改写的许可，在从应用程序34发出了数据改写的许可的情况下，将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。

在步骤S11中接收到周期数据后，循环存储器管理部36对是否从应用程序状态监视部35接收到数据改写许可信息进行判定(步骤S15)。

在完成了正常接收的情况(步骤S12中为是的情况)、且接收到数据改写许可信息的情况(步骤S15中为是的情况)下，将周期数据临时缓存器313中的周期数据在循环存储器33中展开(步骤S16)。然后，进行应用程序34的程序处理(步骤S17)。

然后，在步骤S13之后，或者在完成正常接收的情况(步骤S12中为是的情况)、且没有接收到数据改写许可信息的情况(步骤S15中为否的情况)下，进行循环存储器管理部36的接收状态信息生成处理(步骤S18)。

在这里，详细说明接收状态信息生成处理。图4是表示接收状态信息生成处理的步骤的一个例子的流程图。循环存储器管理部36基于从周期数据接收确认部32取得的周期数据接收状态信息和从应用程序状态监视部35取得的数据改写许可信息，对周期数据是否已在循环存储器33中展开进行判定(步骤S51)。在已经在循环存储器33中展开的情况(步骤S51中为是的情况)，即周期数据接收状态信息为正常、且接收到数据改写许可信息的情况下，将数据展开状态信息“Cyc_set”设定为“1”(步骤S52)，结束处理，返回图3的流程图。

另一方面，在周期数据没有在循环存储器33中展开的情况(步骤S51中为否的情况)，即周期数据接收状态信息为异常、或者没有接收到数据改写许可信息的情况下，将数据展开状态信息“Cyc_set”设定为“0”(步骤S53)。

然后，基于从应用程序状态监视部35取得的数据改写许可信息，对在周期数据接收时本站点(接收站点)是否处于可以处理周期数据的状态进行判定(步骤S54)。在这里，所谓可以处理周期数据的状态是指接收到数据改写许可信息的情况。

在周期数据接收时本站点(接收站点)处于可以处理周期数据的状态的情况(步骤S54中为是的情况)，即接收到数据改写许可信息的情况下，由于虽然处于可以接收的状态，但没有接收到周期数据，所以将数据处理状态信息“RX_status”设定为表示异常的“1”(步骤S55)。然后返回图3的流程图。

另外，在周期数据接收时本站点(接收站点)并未处于可以处理周期数据的状态的情况(步骤S54中为否的情况)，即没有接收到数据改写许可信息的情况下，从属站点30成为无法接收的状态，因此，将数据处理状态信息“RX_status”设定为表示正常的“0”(步骤S56)。然后返回图3的流程图。如上所述，生成接收状态信息。此外，对所生成的接收状态信息进行存储。

返回图3，如果步骤S18的接收状态信息生成处理结束，则帧接收部31的令牌帧接收识别功能312对是否接收到以本站点为目标的令牌帧进行判定(步骤S19)。在没有接收到以本站点为目标的令牌帧的情况(步骤S19中为否的情况)下，直至接收到以本站点为目标的令牌帧为止成为等待状态。并且，在接收到以本站点为目标的令牌帧的情况(步骤S19中为是的情况)下，状态通知帧生成部37生成含有步骤S18的接收状态信息生成处理中生成的接收状态信息在内的状态通知帧(步骤S20)，帧发送部38发送状态通知帧(步骤S21)。

然后，帧发送部38将由应用程序34生成的周期数据向主站点10发送(步骤S22)，然后，将令牌帧向下一个具有发送权的通信节点发送(步骤S23)。由此，从属站点30的数据帧的发送/接收处理结束。

图5是表示主站点的功能结构的一个例子的框图。主站点10具有：周期数据处理部11，其利用从从属站点30接收到的周期数据进行规定的运算，生成用于向从属站点30发送的周期数据；以及通信处理部12，其进行建立令牌帧的发送顺序的处理，以及经由端口而向同一网段内的从属站点30进行含有周期数据在内的帧的发送/接收处理等。

通信处理部12具有帧发送部121、帧接收部122、网络管理部123、通信管理部124、循环存储器125、以及系统异常状态判定部126。帧发送部121具有下述功能：发送由网络管理部123生成的帧；在本站点具有帧的发送权的情况下，发送由周期数据处理部11生成的帧。另外，帧接收部122具有对以本站点为目标的帧进行接收处理的功能。

网络管理部123对与同一网段的网络连接的通信节点进行识别，确定令牌帧的发送顺序，执行用于使用令牌帧进行通信的处理。另外，通信管理部124对令牌帧的发送顺序、即本站点是否具有发送权进行判定，对由帧发送部121进行的帧发送进行管理。

循环存储器125是对通过帧发送部121和帧接收部122发送/接收的周期数据进行存储的存储器。图6是示意地表示主站点的循环存储器的发送区域的一个例子的图。在该例子中，例示了如图1所示，通信系统由1台主站点10和2台从属站点30A、30B构成的情况。在这里，以从属站点30A为目标的周期数据与以从属站点30B为目标的周期数据相比，数据量更多，分配为从属站点30A使用的区域更大。其结果，以从属站点30A为目标的数据存储在周期数据A-1帧、周期数据A-2帧中，以从属站点30B为目标的数据存储在周期数据A-3帧中。此外，以各从属站点30为目标的数据的大小逐次确定，对于存储在数据帧中的位置(存储在第几个数据帧中)，是预先确定的。

系统异常状态判定部126进行下述处理，即，利用从各从属站点30发送来的状态通知帧的数据展开状态信息和数据处理状态信息，对通信系统处于需要立刻修理或确认的异常状态、还是通信系统处于无需修理或确认的正常状态进行判定。具体地说，从属站点30正常接收了以该从属站点30为目标的周期数据，并且已经在循环存储器33中展开的情况下，或者没有将周期数据在循环存储器33中展开，且该从属站点30并不处于可以接收周期数据的状态的情况下，判定为系统性正常。另外，在从属站点30没有将周期数据在循环存储器33中展开，并且该从属站点30处于可以接收周期数据的状态的情况下，判定为系统性异常。在判定为系统性异常的情况下，例如可以向与主站点10连接的显示器装置等显示单元中显示输出该内容，也可以经由网络向管理人员使用的终端装置通知内容为通信系统异常的邮件等。

此外，系统异常状态判定部126如果接收到来自各从属站点30的状态通知帧，则存储该状态通知帧，在接收到设定为向本站点赋予发送权的令牌帧时，进行上述判定处理。

在这里，说明主站点10进行的通信系统的异常状态的判定处理。图7是表示主站点进行的从属站点的状态判定处理的步骤的一个例子的流程图。此外，在这里，假设接收到从各从属站点30发送来的状态通知帧，并将其内容存储在存储器中。

首先，主站点10的通信管理部124对是否接收到以本站点为目标的令牌帧进行判定(步骤S71)。在没有接收到以本站点为目标的令牌帧的情况(步骤S71中为否的情况)下，直至接收到以本站点为目标的令牌帧为止成为等待状态。

在接收到以本站点为目标的令牌帧的情况(步骤S71中为是的情况)下，系统异常状态判定部126从存储器所保存的状态通知帧中选择1个从属站点30的状态通知帧(步骤S72)。并且，取得该从属站点30的状态通知帧的数据展开状态信息(Cyc_set)的值，对该值是“1”还是“0”进行判定(步骤S73)。

在状态通知帧的数据展开状态信息Cyc_set的值为“1”的情况下，是从属站点30正常接收了以本站点为目标的数据，并且应用程序34发出了循环存储器33的数据改写许可的情况，因此，判定为处于系统性正常状态(步骤S74)。

另一方面，在状态通知帧的数据展开状态信息Cyc_set的值为“0”的情况下，是从属站点30无法正常接收以本站点为目标的数据，或者应用程序34没有发出循环存储器33的数据改写许可的情况。因此，进一步对从属站点30是否处于可以处理周期数据的状态进行判定。即，对状态通知帧中的数据处理状态信息(RX_status)的值为“0”还是为“1”进行判定(步骤S75)。

在状态通知帧的数据处理状态信息RX_status的值为“1”的情况下，成为可以接收周期数据的状态。即，从属站点30虽然处于可以接收周期数据的状态，但没有完成接收，因此，判断为处于系统性异常的状态(步骤S76)。此外，在该步骤S76中判定为系统性异常的情况下，进行表示异常的内容的输出。

另外，在状态通知帧的数据处理状态信息RX_status的值为“0”的情况下，处于无法接收周期数据的状态。即，从属站点30处于无法将周期数据在循环存储器33中展开，此外，不能接收周期数据的状态。在上述情况下，例如是下述状态：对于与通信系统中处理性能最高的从属站点30相比处理能力较差的从属站点30，该从属站点30的处理单纯是在性能上无法追上主站点10的周期数据的发送周期等。因此，判定为并非系统性问题，处于正常状态(步骤S77)。

在步骤S74、S76、S77后，判定是否针对存储器所保存的所有从属站点30的状态通知帧进行了处理(步骤S78)，在尚未针对所有从属站点30的状态通知帧进行处理的情况(步骤S78中为否的情况)下，返回步骤S72。另外，在针对所有从属站点30的状态通知帧进行了处理的情况(步骤S78中为是的情况)下，结束处理。

下面，举出具体例子，说明针对通信系统是否处于系统性正常的判定处理。图8是表示实施方式1所涉及的通信方法的一个例子的时序图。在这里，举出在图1的系统中以主站点10→从属站点30A→从属站点30B→主站点10的顺序使令牌帧循环的情况为例进行说明。另外，在该图8中，假设从属站点30A、30B都处于在周期数据接收时可以接收周期数据的状态。

首先，主站点10生成存储有本站点的循环存储器125的发送区域内的周期数据A-1～A-3的周期数据帧，从帧发送部121输出(步骤S101)。在这里，输出以从属站点30A为目标的周期数据A-1帧、周期数据A-2帧、和以从属站点30B为目标的周期数据A-3帧，向从属站点30A、30B传输。

从属站点30A、30B从周期数据帧中取得以本站点为目标的数据，并存储在周期数据临时缓存器313中。在这里，从属站点30A取得周期数据A-1、A-2并存储在周期数据临时缓存器313中，从属站点30B取得周期数据A-3并存储在周期数据临时缓存器313中。在各从属站点30A、30B的周期数据接收确认部32中，对是否在周期数据临时缓存器313中正常地存储了周期数据进行判定，并将其结果即周期数据接收状态信息向循环存储器管理部36通知。

另外，应用程序状态监视部35在从应用程序34发出了循环存储器33的改写许可的情况下，将该内容向循环存储器管理部36通知。在这里，由于将从属站点30A、30B在周期数据接收时均处于可以接收周期数据的状态作为前提，所以应用程序状态监视部35将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。由此，从属站点30A、30B将周期数据从周期数据临时缓存器313向循环存储器33中展开。

并且，各从属站点30A、30B的循环存储器管理部36基于周期数据接收状态信息和数据改写许可信息生成接收状态信息。例如，在正常地接收到以本站点为目标的所有周期数据且在循环存储器33中展开的情况下，将数据展开状态信息Cyc_set设为“1”并存储。另外，由于从属站点30A、30B都在接收以本站点为目标的周期数据时处于可以接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“1”并存储。

另外，在例如从属站点30A中仅能接收周期数据A-1的情况或接收到的周期数据损坏的情况这样，无法正常接收以本站点为目标的周期数据的情况下，由于周期数据没有在循环存储器33中展开，所以将数据展开状态信息Cyc_set设为“0”并存储。此时，由于从属站点30A、30B都在接收以本站点为目标的周期数据时处于可以接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“1”并存储。

此外，在这里，假设从属站点30A、30B都可以将周期数据在循环存储器33中展开，作为接收状态信息，假设将数据展开状态信息Cyc_set设为“1”并存储，将数据处理状态信息RX_status设为“1”并存储。

主站点10在发送周期数据后，将令牌帧向从属站点30A传递(步骤S102)。从属站点30A在接收令牌帧并识别为本站点具有发送权后，从属站点30A的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，以主站点10为目标发送(步骤S103)。另外，由应用程序34生成的周期数据B也以主站点10为目标发送(步骤S104)。

从属站点30A在发送周期数据B后，将令牌帧向从属站点30B传递(步骤S105)。从属站点30B在接收令牌帧并识别为本站点具有发送权后，从属站点30B的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，以主站点10为目标发送(步骤S106)。另外，由应用程序34生成的周期数据C也以主站点10为目标发送(步骤S107)。

从属站点30B在发送周期数据C后，将令牌帧向主站点10传递(步骤S108)。主站点10接收令牌帧并识别为本站点具有发送权。此外，主站点10在接收到以本站点为目标的令牌帧之前，接收来自存在于通信系统中的所有通信节点(从属站点30A、30B)的状态通知帧。接收到令牌帧的主站点10按照图7的流程图，进行从属站点30的状态判定处理(步骤S109)。在这里，由于在从属站点30A、30B中均是数据展开状态信息Cyc_set为“1”，所以识别为系统上没有产生问题。上述处理周期性地重复执行。

图9是表示实施方式1所涉及的通信方法的其它例子的时序图。在这里也假设在图1的系统中以主站点10→从属站点30A→从属站点30B→主站点10的顺序使令牌帧循环。另外，在该图9中，假设在周期数据接收时，从属站点30A处于可以接收的状态，但从属站点30B处于无法接收的状态。

首先，主站点10生成存储有本站点的循环存储器33的发送区域内的周期数据A-1～A-3的周期数据帧，从发送部输出(步骤S121)。在这里，也与图8相同地，输出以从属站点30A为目标的周期数据A-1帧、周期数据A-2帧、和以从属站点30B为目标的周期数据A-3帧，向从属站点30A、30B传输。此外，假设在此时，周期数据A-1帧在主站点10的发送时刻，由于传输路径上的噪声影响而使数据损坏，周期数据A-1帧无法到达从属站点30A、30B。

从属站点30A、30B从周期数据A-1～A-3中取得以本站点为目标的数据，并存储在周期数据临时缓存器313中。在这里，从属站点30A取得周期数据A-2并存储在周期数据临时缓存器313中，从属站点30B取得周期数据A-3并存储在周期数据临时缓存器313中。在各从属站点30A、30B的周期数据接收确认部32中，对是否已经在周期数据临时缓存器313中正常地存储周期数据进行判定，并将其结果即周期数据接收状态信息向循环存储器管理部36通知。在这里，从属站点30A生成无法正常接收这一内容的周期数据接收状态信息，从属站点30B生成已经正常接收这一内容的周期数据接收状态信息。

另外，应用程序状态监视部35在从应用程序34发出了循环存储器33的改写许可的情况下，将该内容向循环存储器管理部36通知。在这里，由于在从属站点30A中，将在周期数据接收时处于可以接收周期数据的状态作为前提，所以应用程序状态监视部35将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。但是，由于在从属站点30B中，将在周期数据接收时处于无法接收周期数据的状态作为前提，所以不从应用程序状态监视部35输出数据改写许可信息。另外，从属站点30A、30B均没有将周期数据在循环存储器33中展开。

并且，各从属站点30A、30B的循环存储器管理部36基于周期数据接收状态信息和数据改写许可信息生成接收状态信息。在从属站点30A的情况下，由于无法正常接收周期数据，所以没有在循环存储器33中展开周期数据。其结果，将数据展开状态信息Cyc_set设为“0”而存储。另外，由于从属站点30A在接收以本站点为目标的周期数据时处于可以接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“1”而存储。

另外，在从属站点30B的情况下，虽然可以正常接收周期数据，但在周期数据接收时并不处于可以接收的状态。其结果，由于在循环存储器33中没有展开周期数据，所以将数据展开状态信息Cyc_set设为“0”而存储。另外，由于从属站点30A在接收以本站点为目标的周期数据时处于无法接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“0”而存储。

主站点10在发送周期数据后，将令牌帧向从属站点30A传递(步骤S122)。从属站点30A在接收令牌帧而识别出本站点具有发送权后，从属站点30A的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36所暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，并以主站点10为目标发送(步骤S123)。另外，周期数据B也以主站点10为目标发送(步骤S124)。

从属站点30A在发送周期数据后，将令牌帧向从属站点30B传递(步骤S125)。从属站点30B在接收令牌帧而识别出本站点具有发送权后，从属站点30B的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36所暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，并以主站点10为目标发送(步骤S126)。另外，周期数据C也以主站点10为目标发送(步骤S127)。

从属站点30B在发送周期数据C后，将令牌帧向主站点10传递(步骤S128)。主站点10接收令牌帧，识别出本站点具有发送权。此外，主站点10在接收到以本站点为目标的令牌帧之前，从存在于通信系统中的所有通信节点(从属站点30A、30B)接收状态通知帧。接收到令牌帧的主站点10按照图7的流程图，进行从属站点30的状态判定处理(步骤S129)。在这里，判断为从属站点30A存在系统性问题，从属站点30B在系统上没有问题。并且，将内容为从属站点30A在系统上存在问题的信息，向例如管理人员输出。

根据本实施方式1，具有下述效果，即，由于各从属站点30将有无正常接收周期数据及其处理状况(在接收处理中是否可以反映来自主站点10的新数据)的信息向主站点10通知，所以可以与周期数据的接收状况对应地，判断从属站点30是否在网络系统上存在问题。

例如，在存在处于对此前接收到的数据进行处理中而无法接收来自主站点10的新数据的从属站点30的情况下，该从属站点30处于性能上无法接收来自主站点10的新数据的状态的情况下，可以将其判定为正常进行动作的站点，而并不是判定为在系统上存在问题(需要紧急维护)的从属站点30。另外，对于周期数据的接收处理时间的周期与令牌帧的循环一周的时间相比非常长的从属站点30中，由于极少产生的噪声导致的周期数据未接收，也可以判断是否需要紧急维护。由此，可以抑制不必要的进行维护的次数而提高利用率，削减费用的效果也很明显。

实施方式2

在实施方式1中，举出从属站点处于至少可以接收以本站点为目标的周期数据的状态的情况作为例子，但在本实施方式2中，说明即使在主站点所发送的周期数据中以本站点为目标的周期数据在传输路径上消失的情况下也可以进行应对的通信系统和通信装置状态判定方法。

实施方式2所涉及的通信系统的结构与实施方式1相同。但是，从属站点30的周期数据接收确认部32具有下述功能，即，将周期数据接收状态信息以及与站点状态的取得时期相关的信息向循环存储器管理部36通知。例如，在接收到至少1个来自主站点10的以本站点为目标的周期数据的情况下，将作为站点状态的取得时期信息的FLAG(标识)设定为“1”，在没有接收到任何来自主站点10的以本站点为目标的周期数据，而是接收到以本站点为目标的令牌帧的情况下，将FLAG设定为“2”。另外，在循环存储器管理部36进行的接收状态信息的生成处理中，在FLAG为“1”的情况下的处理，与实施方式1中说明的处理相同，但在FLAG为“2”的情况下，将接收以本站点为目标的令牌帧时作为基准，对从属站点30是否处于可以接收的状态进行判定。

图10是表示从属站点进行的接收状态信息生成处理的步骤的一个例子的流程图。首先，周期数据接收确认部32判定是否没有接收到以本站点为目标的周期数据，而是接收到以本站点为目标的令牌帧(步骤S201)。在接收到以本站点为目标的周期数据的情况(步骤S201中为否的情况)下，将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“1”(步骤S202)，在没有接收到以本站点为目标的周期数据，而是接收到以本站点为目标的令牌帧的情况(步骤S201中为是的情况)下，将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“2”(步骤S203)。将上述信息与周期数据接收状态信息一起从周期数据接收确认部32向循环存储器管理部36传输。

循环存储器管理部36基于从周期数据接收确认部32取得的周期数据接收状态信息及站点状态的取得时期信息、以及从应用程序状态监视部35取得的数据改写许可信息，对周期数据是否已在循环存储器33中展开进行判定(步骤S204)。在已经在循环存储器33中展开的情况(步骤S204中为是的情况)，即周期数据接收状态信息为正常、且接收到数据改写许可信息的情况下，将数据展开状态信息“Cyc_set”设定为“1”(步骤S205)，处理结束，返回图3的流程图。

另一方面，在周期数据没有在循环存储器33中展开的情况(步骤S204中为否的情况)，即周期数据接收状态信息为异常，或者没有接收到数据改写许可信息的情况下，将数据展开状态信息“Cyc_set”设定为“0”(步骤S206)。

然后，循环存储器管理部36取得站点状态的取得时期信息的FLAG的值(步骤S207)。在FLAG为“1”的情况下，基于从应用程序状态监视部35取得的数据改写许可信息，对在周期数据接收时本站点(接收站点)是否处于可以处理周期数据的状态进行判定(步骤S208)。

另外，在FLAG为“2”的情况下，基于从应用程序状态监视部35取得的数据改写许可信息，对在接收以本站点为目标的令牌帧时本站点(接收站点)是否处于可以处理周期数据的状态进行判定(步骤S209)。

在周期数据接收时或在接收以本站点为目标的令牌帧时，本站点(接收站点)处于可以处理周期数据的状态的情况(步骤S208、S209中为是的情况)，即接收到数据改写许可信息的情况下，由于虽然处于可以接收的状态但没有完成接收，所以将数据处理状态信息“RX_status”设定为“1”(步骤S210)。然后，返回图3的流程图。

另外，在周期数据接收时或在接收以本站点为目标的令牌帧时，本站点(接收站点)并不处于可以处理周期数据的状态的情况(步骤S208、S209中为否的情况)，即没有接收到数据改写许可信息的情况下，由于从属站点30处于无法接收的状态，所以将数据处理状态信息“RX_status”设定为“0”(步骤S211)。然后，返回图3的流程图。这样，生成接收状态信息。此外，将所生成的接收状态信息进行存储。

下面，举出具体例子，说明针对通信系统是否为系统性正常的判定处理。图11是表示实施方式2所涉及的通信方法的一个例子的时序图。在这里，举出在图1的系统中以主站点10→从属站点30A→从属站点30B→主站点10的顺序使令牌帧循环的情况作为例子进行说明。另外，在该图11中，假设从属站点30A、30B都在周期数据接收时处于可以接收周期数据的状态。

首先，主站点10生成存储有本站点的循环存储器125的发送区域内的周期数据A-1～A-3的周期数据帧，并从帧发送部121输出(步骤S221)。在这里，输出以从属站点30A为目标的周期数据A-1帧、周期数据A-2帧、以及以从属站点30B为目标的周期数据A-3帧，向从属站点30A、30B传输。此外，假设在此时，周期数据A-3帧在主站点10的发送时刻，由于传输路径上的噪声的影响而使数据损坏，周期数据A-3帧无法到达从属站点30A、30B。

从属站点30A、30B从周期数据帧内取得以本站点为目标的数据，分别存储在周期数据临时缓存器313中。在这里，从属站点30A取得周期数据A-1、A-2并存储在周期数据临时缓存器313中，但由于以本站点为目标的周期数据A-3消失，所以从属站点30B成为无法将周期数据存储在周期数据临时缓存器313中的状态。

然后，从属站点30A的周期数据接收确认部32对是否已经在周期数据临时缓存器313中正常地存储周期数据进行判定，将其结果即周期数据接收状态信息向循环存储器管理部36通知。在这里，从属站点30A生成表示已经正常接收这一情况的信息，并且生成将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“1”的周期数据接收状态信息。

另外，从属站点30A的应用程序状态监视部35在从应用程序34发出了循环存储器33的改写许可的情况下，将该内容向循环存储器管理部36通知。在这里，由于将从属站点30A在周期数据接收时处于可以接收周期数据的状态作为前提，所以应用程序状态监视部35将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。

并且，从属站点30A的循环存储器管理部36基于周期数据接收状态信息和数据改写许可信息生成接收状态信息。在这里，由于从属站点30A正常地接收到以本站点为目标的所有周期数据并在循环存储器33中展开，所以将数据展开状态信息Cyc_set设为“1”而存储。另外，由于从属站点30A在接收以本站点为目标的周期数据时处于可以接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“1”而存储。此外，由于以本站点为目标的周期数据和令牌帧都未到达，所以从属站点30B的循环存储器管理部36在该时刻处于尚未生成接收状态信息的状态。

主站点10在发送周期数据后，将令牌帧向从属站点30A传递(步骤S222)。从属站点30A在接收令牌帧而识别出本站点具有发送权后，从属站点30A的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36所暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，以主站点10为目标发送(步骤S223)。另外，周期数据B也以主站点10为目标发送(步骤S224)。

从属站点30A在发送周期数据后，将令牌帧向从属站点30B传递(步骤S225)。从属站点30B接收令牌帧，识别出本站点具有发送权。另外，由于在接收到以本站点为目标的周期数据A-3之前，先接收到以本站点为目标的令牌帧，所以从属站点30B的周期数据接收确认部32生成表示无法正常接收到周期数据这一情况的信息，并且生成将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“2”的周期数据接收状态信息。

另外，由于将从属站点30B在周期数据接收时处于可以接收周期数据的状态作为前提，所以应用程序状态监视部35将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。

并且，从属站点30B的循环存储器管理部36基于周期数据接收状态信息和数据改写许可信息生成接收状态信息。在这里，由于无法接收以本站点为目标的周期数据，没有在循环存储器33中展开，所以将数据展开状态信息Cyc_set设为“0”而存储。另外，由于从属站点30B在接收以本站点为目标的周期数据时处于可以接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“1”而存储。

然后，从属站点30B的状态通知帧生成部37生成表示令牌帧接收时刻的接收状态的状态通知帧。即，从属站点30B的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36所暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，以主站点10为目标发送(步骤S226)。另外，周期数据C也以主站点10为目标发送(步骤S227)。

从属站点30B在发送周期数据C后，将令牌帧向主站点10传递(步骤S228)。主站点10接收令牌帧，识别出本站点具有发送权。此外，主站点10在接收到以本站点为目标的令牌帧之前，从存在于通信系统中的所有通信节点(从属站点30A、30B)接收状态通知帧。接收到令牌帧的主站点10基于图7的流程图，进行各从属站点30的状态判定处理(步骤S229)。在这里，判断为从属站点30A没有系统性问题，从属站点30B在系统上存在问题。

根据本实施方式2，即使在以某从属站点30为目标的周期数据完全消失而无法到达该从属站点30的情况下，也在接收到以该从属站点30为目标的令牌帧的时刻，生成有无正常接收周期数据、和令牌帧接收时的接收状态信息。因此，具有下述效果，即，即使以本站点为目标的周期数据完全消失的情况下，也可以针对各从属站点30判定是否存在系统性问题。另外，具有下述效果，即，在构成通信系统的网络中，存在以存储并转发方式进行帧中继的交换式集线器的情况下，也可以判定从属站点30的状态。

实施方式3

在实施方式2中，在从属站点无法接收到任何以本站点为目标的周期数据的情况下，利用以本站点为目标的令牌帧生成接收状态信息，但在本实施方式3中，说明即使针对主站点所发送的周期数据全部在传输路径上消失的情况也可以进行应对的通信系统和通信装置状态判定方法。

实施方式3所涉及的通信系统的结构与实施方式2相同。但是，从属站点30的周期数据接收确认部32在接收到至少1个来自主站点10的以本站点为目标的周期数据的情况下，将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“1”，在接收到来自主站点10的周期数据之前，接收到主站点10输出的令牌帧的情况下，将FLAG设定为“2”。另外，在由循环存储器管理部36进行的接收状态信息的生成处理中，在FLAG为“1”的情况下的处理与实施方式1中所说明的处理相同，但在FLAG为“2”的情况下，以主站点10发行了令牌帧时为基准而对从属站点30是否处于可以接收的状态进行判定。

另外，实施方式3的从属站点30进行的接收状态信息生成处理的步骤与实施方式2的图10所示的流程图基本相同。但其不同点在于，将步骤S201的处理替换为“是否没有接收到周期数据而是接收到主站点10发行的令牌帧？”这一处理，步骤S209的处理不是“接收以本站点为目标的令牌帧时”，而是“主站点10发行了令牌帧时”。

下面，举出具体例子，说明针对通信系统是否为系统性正常的判定处理。图12是表示实施方式3所涉及的通信方法的一个例子的时序图。在这里，举出在图1的系统中以主站点10→从属站点30A→从属站点30B→主站点10的顺序使令牌帧循环的情况作为例子进行说明。另外，在该图12中，假设从属站点30A处于可以接收的状态，从属站点30B处于无法接收的状态。

首先，主站点10生成存储有本站点的循环存储器125的发送区域内的周期数据A-1～A-3的周期数据帧，并从帧发送部121输出(步骤S301)。在这里，输出以从属站点30A为目标的周期数据A-1帧、周期数据A-2帧、以及以从属站点30B为目标的周期数据A-3帧，向从属站点30A、30B传输。但是，假设在此时，周期数据A-1帧、周期数据A-2帧及周期数据A-3帧在主站点10的发送时刻，由于传输路径上的噪声的影响而使数据损坏，所有周期数据A-1～A-3无法被从属站点30A、30B接收。

如果在通常时，则从属站点30A、30B从周期数据中取得以本站点为目标的数据，并存储在周期数据临时缓存器313中。但是，从属站点30A、30B都处于以本站点为目标的周期数据帧消失的状态，所以无法将周期数据A-1～A-3存储在周期数据临时缓存器313中。因此，从属站点30A、30B都成为没有进行接收状态信息的生成处理的状态。

主站点10在发送周期数据后，将令牌帧向从属站点30A传递(步骤S302)。从属站点30A接收令牌帧，识别出本站点具有发送权。另外，由于与以本站点为目标的周期数据相比先接收到从主站点发行的令牌帧，所以从属站点30A的周期数据接收确认部32生成表示无法正常接收这一情况的信息，并且生成将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“2”的周期数据接收状态信息。

另外，从属站点30A的应用程序状态监视部35在从应用程序34发出了循环存储器33的改写许可的情况下，将该内容向循环存储器管理部36通知。在这里，由于将从属站点30A在周期数据接收时处于可以接收周期数据的状态作为前提，所以应用程序状态监视部35将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。

并且，从属站点30A的循环存储器管理部36基于周期数据接收状态信息和数据改写许可信息生成接收状态信息。在这里，由于无法接收以本站点为目标的周期数据，也无法在循环存储器33中展开，所以将数据展开状态信息Cyc_set设为“0”而存储。另外，由于从属站点30A在接收以本站点为目标的周期数据时处于可以接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“1”而存储。

然后，从属站点30A的状态通知帧生成部37生成在由主站点10发行令牌帧的时刻的状态通知帧。即，从属站点30A的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36所暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，以主站点10为目标发送(步骤S303)。另外，周期数据B也以主站点10为目标发送(步骤S304)。

另外，由于主站点10向从属站点30A发送出的令牌帧是利用广播发送的，所以也到达从属站点30B。由于从属站点30B与以本站点为目标的周期数据相比先接收到主站点10发行的令牌帧，所以从属站点30B的周期数据接收确认部32生成表示无法正常接收这一情况的信息，并且生成将作为站点状态的取得时期信息的FLAG设定为“2”的周期数据接收状态信息。

另外，应用程序状态监视部35在从应用程序34发出了循环存储器33的改写许可的情况下，将该内容向循环存储器管理部36通知。在这里，由于将从属站点30A在周期数据接收时处于可以接收周期数据的状态作为前提，所以应用程序状态监视部35将数据改写许可信息向循环存储器管理部36输出。

并且，从属站点30B的循环存储器管理部36基于周期数据接收状态信息和数据改写许可信息生成接收状态信息。在这里，由于无法接收以本站点为目标的周期数据，也无法在循环存储器33中展开，所以将数据展开状态信息Cyc_set设为“0”而存储。另外，由于从属站点30B在接收以本站点为目标的周期数据时处于无法接收的状态，所以将数据处理状态信息RX_status设为“0”而存储。

然后，从属站点30A在发送周期数据B后，将令牌帧向从属站点30B传递(步骤S305)。从属站点30B在接收到令牌帧而识别出本站点具有发送权后，从属站点30B的状态通知帧生成部37生成主站点10的令牌帧发行时刻的状态通知帧。即，从属站点30B的状态通知帧生成部37将循环存储器管理部36所暂时存储的数据展开状态信息Cyc_set和数据处理状态信息RX_status的值设定在状态通知帧中，以主站点10为目标发送(步骤S306)。另外，周期数据C也以主站点10为目标发送(步骤S307)。

从属站点30B在发送周期数据C后，将令牌帧向主站点10传递(步骤S308)。主站点10接收令牌帧，识别出本站点具有发送权。此外，主站点10在接收到以本站点为目标的令牌帧之前，从存在于通信系统中的所有通信节点(从属站点30A、30B)接收状态通知帧。接收到令牌帧的主站点10基于图7的流程图，进行从属站点30的状态判定处理(步骤S309)。在这里，判断为从属站点30A在系统上存在问题，从属站点30B在系统上没有问题。

此外，也可以在周期数据临时缓存器313中，存储主站点10发送的所有周期数据，在接收到与以本站点为目标的周期数据相比靠后进行发送的周期数据的时刻，将本站点的接收状态判定为，以本站点为目标的周期数据没有正常到达。在此情况下，需要增加周期数据临时缓存器313的容量，但与上述例子的情况相比，可以使判定为以本站点为目标的周期数据没有到达的时间提前。

另外，在实施方式2中，在完全无法接收以本站点为目标的周期数据的情况下，在接收到以本站点为目标的令牌帧的时刻，将本站点的接收状态判定为，以本站点为目标的周期数据没有正常到达，但也可以如本实施方式3所示，在接收到主站点10发行的令牌帧的时刻，将本站点的接收状态判定为，以本站点为目标的周期数据没有正常到达。

根据本实施方式3，由于将从属站点30在接收周期数据之前接收到由主站点10发行的令牌帧的情况作为触发，对令牌帧发行时的本站点的接收状态是否为无法正常接收到以本站点为目标的周期数据进行判定，所以即使在从主站点10输出的周期数据在传输路径上全部消失的情况下，也可以对各从属站点30进行是否存在系统性问题的判定。另外，具有下述效果，即，在构成通信系统的网络中，存在以存储并转发方式进行帧中继的交换式集线器的情况下，即使在由交换式集线器废弃了数据损坏的数据的情况下，也可以判定从属站点30的状态。

此外，具有下述效果，即，由于在以本站点为目标的周期数据没有到达的情况下，在接收到主站点10发行的令牌帧的时刻，进行接收状态信息的生成，所以可以使从属站点30识别出周期数据消失这一情况的时间T2(图12)，与实施方式2的情况下的时间T1(图11)相比缩短。

实施方式4

在实施方式1～3中，主站点利用来自从属站点的状态通知帧，判定是否系统性正常。此时，在判定为从属站点产生即使1次异常的情况下，也向管理人员进行通知。在本实施方式4中，举出可以针对各个从属站点任意设定维护紧急度的情况作为例子进行说明。

图13是示意地表示实施方式4所涉及的主站点的功能结构的框图。该主站点10在实施方式1的结构的基础上，还具有错误计数信息存储部127，其存储错误计数信息，该错误计数信息包含：错误判定值，其是针对各个从属站点30进行设定的，示出在计数了多少次错误后的情况下判定为在系统上存在问题(向管理人员通知)；以及累计错误计数值，其是针对各个从属站点30而存储的，示出到当前为止连续判定了多少次错误。另外，系统异常状态判定部126针对各个从属站点30，从错误计数信息存储部127取得错误计数信息，基于错误判定值和错误计数信息，判定从属站点30是否为系统性异常。即，针对某一从属站点30，在连续计数的累计错误计数值变为与错误判定值相等的情况下，判定为系统性异常。另外，如果1次都没有判定为错误，则将累计错误计数值重置为0。此外，其它结构与实施方式1相同，因此省略其说明。

下面，说明主站点10进行的从属站点30是否为系统性正常的判定处理。图14是表示主站点进行的通信系统的异常状态判定处理的步骤的一个例子的流程图。此外，在这里，设为主站点10接收到从各从属站点30发送来的状态通知帧，并将其内容存储在存储器中。

首先，主站点10的通信管理部124对是否接收到以本站点为目标的令牌帧进行判定(步骤S401)。在没有接收到以本站点为目标的令牌帧的情况(步骤S401中为否的情况)下，直至接收到以本站点为目标的令牌帧为止，成为等待状态。

并且，在接收到以本站点为目标的令牌帧的情况下(步骤S401中为是的情况下)，系统异常状态判定部126从保存在存储器中的状态通知帧中选择1个从属站点30的状态通知帧(步骤S402)。并且，取得该从属站点30的状态通知帧的数据展开状态信息(Cyc_set)的值，对该值是“1”还是“0”进行判定(步骤S403)。

由于在状态通知帧的数据展开状态信息Cyc_set的值为“1”的情况下，从属站点30处于正常接收了以本站点为目标的数据，并且从属站点30的应用程序34赋予了循环存储器33的数据改写许可的情况，所以判定为处于系统性正常状态(步骤S404)。并且，对于所选择的从属站点30，将存储在错误计数信息存储部127中的累计错误计数值(ERR_CNT)重置为“0”(步骤S407)。

另一方面，在存储器所保存的状态通知帧的Cyc_set的值为“0”的情况下，从属站点30处于没有正常接收以本站点为目标的数据，或者从属站点30的应用程序34没有赋予循环存储器33的数据改写许可的情况。因此，进一步针对从属站点30是否处于可以接收周期数据的状态进行判定。即，针对状态通知帧中的数据处理状态信息(RX_status)的值是“0还是“1”进行判定(步骤S405)。

在状态通知帧的数据处理状态信息RX_status的值为“0”的情况下，处于无法接收周期数据的状态。即，从属站点30无法将周期数据在循环存储器33中展开，此外，处于无法接收周期数据的状态。因此，判定为在系统上没有问题，处于正常状态(步骤S406)。然后，对于所选择的从属站点30，将存储在错误计数信息存储部127中的累计错误计数值(ERR_CNT)重置为“0”(步骤S407)。

另一方面，在状态通知帧的数据处理状态信息RX_status的值为“1”的情况下，处于可以接收周期数据的状态。即，从属站点30虽然处于可以接收周期数据的状态，但没有完成接收，因此，通常判断为处于系统性异常的状态，但是在这里，判定为错误。并且，对于所选择的从属站点30，使存储在错误计数信息存储部127中的累计错误计数值(ERR_CNT)递加1(步骤S408)。将该递加后的累计错误计数值与错误计数信息存储部127的所选择的从属站点30相关联而进行保存。

然后，对递加后的累计错误计数值(ERR_CNT)是否变为与针对所选择的从属站点30而存储在错误计数信息存储部127中的错误判定值(NG_CNT)相等进行判定(步骤S409)。在累计错误计数值与错误判定值相等的情况(步骤S409中为是的情况)下，判定为在系统上产生问题(步骤S410)。并且，向管理人员进行内容为从属站点30具有系统性异常的通知。

在步骤S407、S410之后，或者在步骤S409中累计错误计数值小于错误判定值的情况(步骤S409中为否的情况)下，判定是否针对存储器中所保存的所有从属站点30的状态通知帧进行了处理(步骤S411)，在尚未针对所有从属站点30的状态通知帧进行处理的情况(步骤S411中为否的情况)下，返回步骤S402。另外，在已经针对所有从属站点30的状态通知帧进行了处理的情况(步骤S411中为是的情况)下，结束处理。

此外，本实施方式4的判定处理可以针对在实施方式1～3中从属站点30所发送的状态通知帧进行。

根据本实施方式4，将从属站点30在周期数据接收时无法将周期数据在循环存储器33中展开、且处于可以处理周期数据的状态的情况作为错误，如果以针对各个从属站点30设定的错误判定值的次数，连续检测到该错误，则判定为在系统上存在问题。由此，可以利用上述连续次数而将系统中重要的从属站点30和不重要的从属站点30差别化。其结果，具有下述效果，即，可以灵活地设定帧丢失对系统的影响程度，提高维护性。

工业实用性

如上所示，本发明所涉及的通信系统在以规定周期进行数据的发送/接收的FA网络中是有用的。

Claims (19)

1.一种通信系统，其在将1台通信管理装置和大于或等于1台的通信装置经由传输路径连接而成的网络内，使令牌帧按顺序循环而以规定的周期重复进行数据帧的发送，

该通信系统的特征在于，

所述通信装置具有：

存储器，其存储从所述通信管理装置接收到的以本装置为目标的周期数据；

运算处理单元，其利用所述存储器内的所述周期数据，进行规定的运算；

周期数据临时缓存器，其临时存储所述周期数据；

周期数据接收确认单元，其对所述周期数据临时缓存器是否正常接收到以本装置为目标的周期数据进行判定，对作为其判定结果的周期数据接收状态信息进行输出；

监视单元，其在所述运算处理单元指示将存储在所述周期数据临时缓存器中的所述周期数据在所述存储器中展开的情况下，输出数据改写许可信息；

循环存储器管理单元，其基于所述周期数据接收状态信息和所述数据改写许可信息，确定是否将正常接收到的所述周期数据在所述存储器中展开，并且生成数据展开状态信息以及数据处理状态信息，该数据展开状态信息表示在对来自所述通信管理装置的数据帧进行数据帧接收时，是否将所述数据帧在所述存储器中进行了展开，该数据处理状态信息表示在所述数据帧接收时是否处于可以接收所述数据帧的状态；

状态通知帧生成单元，其在本装置具有发送权的情况下，生成包含所述数据展开状态信息和所述数据处理状态信息在内的、以所述通信管理装置为目标的状态通知帧；以及

帧发送单元，其在本装置具有发送权的情况下，发送由所述运算处理单元生成的数据帧和所述状态通知帧，

所述通信管理装置具有：

周期数据处理单元，其利用从与所述网络连接的所述通信装置接收到的数据帧，进行规定的运算，针对所述通信装置生成周期数据；

帧发送单元，其在本装置具有发送权的情况下，将所述周期数据向所述通信装置发送；

帧接收单元，其接收从所述通信装置发送的数据帧；以及

系统异常状态判定单元，其在接收到使本装置具有发送权的所述令牌帧的情况下，利用由所述帧接收单元接收到的来自所述通信装置的所述状态通知帧的所述数据展开状态信息和所述数据处理状态信息，对所述通信装置的错误状态进行判定。

2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述通信管理装置的所述系统异常状态判定单元，

在所述数据展开状态信息表示在所述存储器中进行了展开的情况下，或者所述数据展开状态信息表示没有在所述存储器中展开、且所述数据处理状态信息表示无法接收所述数据帧的情况下，判定为所述通信装置正常，

在所述数据展开状态信息表示没有在所述存储器中展开，且所述数据处理状态信息表示可以接收所述数据帧的情况下，判定为所述通信装置处于错误状态。

3.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述通信装置的所述周期数据临时缓存器仅存储以本装置为目标的周期数据。

4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述通信装置的所述周期数据接收确认单元还输出取得时期信息，该取得时期信息表示是接收到以本装置为目标的所述周期数据，还是没有接收到以本装置为目标的所述周期数据而接收到其它帧，

所述循环存储器管理单元在所述取得时期信息表示接收到以本装置为目标的所述周期数据的情况下，作为所述数据处理状态信息而生成在接收所述周期数据时的所述通信装置的接收状态，在所述取得时期信息表示接收到其它帧的情况下，作为所述数据处理状态信息而生成所述其它帧接收时的所述通信装置的接收状态。

5.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，

所述其它帧为对所述通信装置赋予发送权的令牌帧。

6.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，

所述其它帧为所述通信管理装置发行的令牌帧。

7.根据权利要求4所述的通信系统，其特征在于，

所述通信装置的所述周期数据临时缓存器存储从所述通信管理装置发送来的所有周期数据，

所述通信装置的所述循环存储器管理单元在基于所述周期数据接收状态信息和所述数据改写许可信息而确定为将所述周期数据在所述存储器中展开的情况下，仅从所述周期数据临时缓存器中存储的所述周期数据中将以本装置为目标的所述周期数据在所述存储器中展开。

8.根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，

所述其它帧是在以本通信装置为目标的所述周期数据之后到达的其它所述通信装置的周期数据。

9.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述通信管理装置的所述系统异常状态判定单元在判定为所述通信装置处于错误状态的情况下，将连续判定为处于错误状态的累计错误次数，与针对所述通信装置设定的判定为在系统上存在重大问题的错误判定值进行比较，从而对所述通信装置是否在系统上存在重大问题进行判定。

10.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于，

所述通信管理装置还具有输出单元，其在由所述系统异常状态判定单元判定为所述通信装置处于错误状态的情况下，将该内容进行输出。

11.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，

所述通信管理装置还具有输出单元，其在由所述系统异常状态判定单元判定为所述通信装置在系统上存在重大问题的情况下，将该内容进行输出。

12.一种通信装置状态判定方法，在该方法中，在将1台通信管理装置和大于或等于1台的通信装置经由传输路径连接而成的网络内使令牌帧按顺序循环而以规定的周期重复进行数据帧的发送的通信系统中，对所述通信装置的状态进行判定，

该通信装置状态判定方法的特征在于，

包含下述工序，即：

周期数据发送工序，在该工序中，所述通信管理装置对所述网络内的所有通信装置发送周期数据；

第1令牌帧发送工序，在该工序中，所述通信管理装置对下一个获得发送权的通信装置发送所述令牌帧；

周期数据缓存工序，在该工序中，所述通信装置将所述周期数据中的以本装置为目标的周期数据存储在临时缓存器中；

周期数据接收确认工序，在该工序中，对存储在所述临时缓存器中的所述周期数据是否被正常接收进行判定；

周期数据展开处理工序，在该工序中，基于有无来自所述通信装置的运算处理单元的使所述临时缓存器中存储的所述周期数据在存储器中展开的指示、和所述周期数据接收确认工序中的判定结果，确定是否将所述周期数据从所述临时缓存器向所述存储器展开；

帧发送工序，在该工序中，所述通信装置如果接收到令牌帧，识别出本装置具有发送权，则发送状态通知帧和周期数据帧，该状态通知帧包含数据展开状态信息和数据处理状态信息，该数据展开状态信息表示在所述周期数据缓存工序中接收到所述周期数据时，是否将所述周期数据在所述存储器中进行了展开，该数据处理状态信息表示在所述周期数据缓存工序中接收到所述周期数据时，所述通信装置是否处于可以接收数据帧的状态，该周期数据帧含有由所述运算处理单元生成的周期数据；

第2令牌帧发送工序，在该工序中，所述通信装置向下一个获得发送权的通信装置或所述通信管理装置发送所述令牌帧；以及

系统异常状态判定工序，在该工序中，所述通信管理装置如果接收到所述令牌帧，识别出本装置具有发送权，则利用在所述帧发送工序中从所述通信装置发送来的所述状态通知帧的所述数据展开状态信息和所述数据处理状态信息，对所述通信装置的错误状态进行判定。

13.根据权利要求12所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

在所述系统异常状态判定工序中，所述通信管理装置，

在所述数据展开状态信息表示在所述存储器中进行了展开的情况下，或者所述数据展开状态信息表示没有在所述存储器中展开、且所述数据处理状态信息表示无法接收所述数据帧的情况下，判定为所述通信装置正常，

在所述数据展开状态信息表示没有在所述存储器中展开，且所述数据处理状态信息表示可以接收所述数据帧的情况下，判定为所述通信装置处于错误状态。

14.根据权利要求12所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

在所述周期数据接收确认工序中生成取得时期信息，该取得时期信息表示是接收到以本通信装置为目标的所述周期数据，还是没有接收到以本通信装置为目标的所述周期数据而接收到其它帧，

在所述帧发送工序中，在所述取得时期信息表示接收到以本通信装置为目标的所述周期数据的情况下，所述数据处理状态信息表示接收所述周期数据时的所述通信装置的状态，在所述取得时期信息表示接收到其它帧的情况下，所述数据处理状态信息表示接收所述其它帧时的所述通信装置的接收状态。

15.根据权利要求14所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

所述其它帧是对所述通信装置赋予发送权的令牌帧。

16.根据权利要求14所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

所述其它帧是所述通信管理装置发行的令牌帧。

17.根据权利要求14所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

在周期数据缓存工序中，在所述临时缓存器中存储从所述通信管理装置发送来的所有周期数据，

在所述周期数据展开处理工序中，在确定为将所述周期数据在所述存储器中展开的情况下，仅从所述临时缓存器中存储的所述周期数据中将以本通信装置为目标的所述周期数据在所述存储器中展开。

18.根据权利要求17所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

所述其它帧是在以本通信装置为目标的所述周期数据之后到达的其它所述通信装置的周期数据。

19.根据权利要求12所述的通信装置状态判定方法，其特征在于，

对于所述系统异常状态判定工序，在判定为所述通信装置处于错误状态的情况下，将连续判定为处于错误状态的累计错误计数值，与针对所述通信装置设定的判定为在系统上存在重大问题的错误判定值进行比较，从而对所述通信装置是否在系统上存在重大问题进行判定。