CN103168279B - 数据传输方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即便传输数据的形式未被决定也可创建各控制装置的控制程序、并且即便传输数据的形式发生变更也无需变更控制程序的数据传输方法及控制系统。包括：将在多个控制装置(2)间传输的各数据与识别密钥建立对应的步骤；决定与所述控制装置(2)要发送的各数据已建立对应的所述识别密钥的排列顺序的步骤；所述控制装置(2)依据所述排列顺序在自身的发送帧内保存发送数据的步骤；所述控制装置(2)基于从成为接收数据的发送源的各控制装置(2)取得的所述排列顺序(8)，从各发送帧读入接收数据的步骤。

Description

数据传输方法及控制系统

技术领域

本发明涉及被利用于工业用机械设备的监视控制等的控制系统中的控制装置间的数据传输的技术。

背景技术

在发电机械设备等大规模的工业用机械设备中，采用将成为控制对象的多个设备分割为若干个群组并以群组为单位设置控制装置来进行控制的方式的控制系统，为了使各控制装置协作动作，需要在控制装置间进行数据传输。因此，以往例如从记述了各控制装置的控制动作的控制框图等中提取控制装置间的传输需要的全部数据，在将各个控制装置间交互的传输数据的形式全部决定之后，按每个控制装置来生成控制用的执行程序。以下，将这样决定传输数据的形式后生成执行程序的处理称为“传输汇编”。

作为传输汇编涉及的现有技术，专利文献1中公开了一种传输汇编方法，其中：通过依据于规定的规则将从各控制装置的控制框图所记载的发送元件提取出的发送数据自动地排列，从而决定发送帧的数据形式，基于决定后的数据形式而将接收数据取入各控制装置的控制框图所记载的接收元件中。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】JP特开平11-65612号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在以往的传输汇编的方法中，如果全部的发送数据被规定而没有决定发送帧的数据形式，则无法执行传输汇编，再有若执行传输汇编之后变更发送帧的数据形式，则产生针对关联的全部控制装置必须再执行传输汇编的问题。

本发明正是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种数据传输方法及控制系统，即便没有决定具体的传输数据的形式也能以各控制装置为单位独立地执行传输汇编，并且即便传输数据的形式发生变更，也无需再执行传输汇编，由此可缩短控制程序的开发时间。

用于解决技术问题的方案

为了达成上述目的，本发明的数据传输方法是用于在构成控制系统的多个控制装置和其他控制装置之间进行数据传输的数据传输方法，该数据传输方法的特征在于，包括：

将在所述多个控制装置间传输的各数据和唯一地确定该数据的识别密钥建立对应的步骤；

针对所述多个控制装置的每一个，依据规定的规则对与该控制装置发送的所述各数据建立了对应的所述识别密钥进行排列，从而决定所述识别密钥的排列顺序的步骤；

所述多个控制装置的每一个依据自身的存储部所存储的自身要发送的所述各数据涉及的所述排列顺序，将自身要发送的所述各数据保存到自身的发送帧区域内的步骤；以及

所述多个控制装置的每一个基于自身的存储部所存储的、成为自身接收的所述各数据的发送源的各控制装置要发送的所述各数据涉及的所述排列顺序，确定成为所述发送源的各控制装置的所述发送帧区域内中的自身接收的所述各数据的保存位置，并从该保存位置读入自身接收的所述各数据的步骤。

再有，本发明的控制系统的特征在于：具备多个控制装置，这些控制装置的每一个利用上述数据传输方法来进行与其他控制装置之间的数据传输。

发明效果

根据本发明，即便具体的传输数据的形式未被决定，也能以各控制装置为单位独立地执行传输汇编，并且即便传输数据的形式发生变更，也无需再执行传输汇编，由此可提供一种能缩短控制程序的开发时间的数据传输方法及控制系统。

附图说明

图1是表示成为本发明实施对象的机械设备监视控制系统的构成例的框图。

图2是关于实施本发明时的机械设备监视控制系统的功能构成及动作的说明图。

图3是关于发送元件提取处理的说明图。

图4是关于接收元件提取处理的说明图。

图5是关于共享存储器的区域构成的说明图。

图6是关于向共享存储器保存发送数据的动作的说明图。

图7是关于从共享存储器读入接收数据的动作的说明图。

图8是按发送源分类的接收管理表的构成及数据例。

图9是表示机械设备监视控制系统的整体动作的流程图。

图10是发送元件提取处理的流程图。

图11是接收元件提取处理的流程图。

图12是数据发送处理的流程图。

图13是数据接收处理的流程图。

图14是发送排列列表发送处理的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

图1是表示成为本发明实施对象的机械设备监视控制系统的构成例的框图。如图1所例示的，机械设备监视控制系统1是经由网络4以能相互通信的方式将对控制对象设备组9进行控制的多个控制装置2、维护工程师用于进行控制装置2的各种设定或控制程序的维护等的维护终端3连接起来而构成的。

各个控制装置2具备控制运算部21和进程输入输出部22。控制运算部21以规定的周期(例如按每1毫秒)从进程输入输出部22输入传感器等的输入信号，执行由控制框图等规定的规定控制运算来决定输出信号的值，并经由进程输入输出部22向开闭阀等的控制对象设备输出决定后的输出信号。

此时，各个控制装置2在需要与其他控制装置2的协作动作的情况下，经由共享存储器5以所述规定的周期进行数据的收发。在本构成例中，虽然设为控制装置2间的数据收发是经由共享存储器5而进行的，但也可以是不具备共享存储器5而利用网络4以规定的周期进行多播发送的构成。

在由个人电脑等计算机构成的维护终端3中安装维护工具31，该维护工具是用于创建对各个控制装置2的控制动作进行规定的控制框图，并变换(汇编)成能执行该框图的控制程序(以下也称为“执行程序”。)后让各控制装置2下载并执行，或者进行各控制装置2的各种设定或动作监视等的软件。

控制装置2具备未图示的CPU(Central Processing Unit)，通过从未图示的存储装置中将规定的程序装载到主存储器后执行，从而从维护终端3下载了能执行的控制程序之后执行该控制程序，由此将上述控制运算部21和进程输入输出部22的功能具体化。

图2是关于实施本发明时的机械设备监视控制系统的功能构成及动作的说明图。其中，在图2中虽然针对控制装置2a(CPU#：a)示出作为数据的发送源的功能构成，针对控制装置2b(CPU#：b)示出作为数据的接收目的地的功能构成，但机械设备监视控制系统1A构成为包括具有控制装置2a和控制装置2b双方的功能构成的其他多个控制装置2(未图示)。

各个控制装置2执行的控制动作如图2所示，通过利用维护工具31记述的控制框图6来规定。维护工具31所具备的未图示的编译器通过对这些控制框图6进行汇编，从而生成用于使各个控制装置2执行控制动作的执行程序71、成为这些执行程序71在进行数据收发时参照的发送排列表42或接收排列表43的基础的传输元件表组72～75(利用图3、图4后述细节。)，并登记到执行模块存储部7。

已被登记到执行模块存储部7中的执行程序71(71a，71b等)经由网络4而从维护工具31下载到各个控制装置2(2a，2b等)，作为执行程序41a、41b等登记到各个存储部40内。

与之并行地，维护工具31从传输元件表组72～75中提取用于生成作为数据发送源的控制装置2a的执行程序41a所参照的发送排列表42(利用图6后述细节。)和作为数据接收目的地的控制装置2b的执行程序41b所参照的接收排列表43(利用图7后述细节。)的数据，并下载到控制装置2a、2b。由此，在控制装置2a、2b的存储部40内，各自生成发送排列表42和接收排列表43并进行登记。后述说明按发送源分类的发送排列列表44、选择接收表45、按发送源分类的接收管理表46。

这些下载及登记处理结束之后，依据来自维护工具31的指示，开始由控制部20a、20b等进行执行程序41a、41b的执行，由此控制框图6a、6b等所记述的控制动作被控制装置2a、2b等执行。

图9是表示机械设备监视控制系统1A的整体动作的流程图。以下，依据图9的流程图，对机械设备监视控制系统1A的动作概略进行说明。

首先，使用维护工具31来创建对构成机械设备监视控制系统1A的各个控制装置2的控制动作进行规定的控制框图6(步骤S1)，执行创建完的控制框图6的汇编并生成执行程序71及传输元件表组72～75(步骤S2)。接着，执行将汇编的执行结果作为执行程序41a、41b或发送排列表42、接收排列表43登记到各控制装置2的存储部40的下载(步骤S3)，从维护工具31向各控制装置2指示控制开始(步骤S4)。由此，各控制装置2的控制动作(步骤S5～步骤S9)开始。

若开始控制动作，则各控制装置2的控制运算部21为了相互同步地执行控制动作而等待接收规定的同步控制信号后(步骤S5)，进行来自进程输入输出部22的信号输入和来自其他控制装置2的数据接收(步骤S6)，执行规定的控制运算并计算要输出的信号和要发送的数据(步骤S7)，进行向进程输入输出部22的信号输出和向其他控制装置2的数据发送(步骤S8)。各控制装置2重复上述动作，直到从维护工具31接收停止指示为止(步骤S9中“否”)，一旦接收了停止指示(步骤S9中“是”)，就停止控制动作(步骤S10)。

如以上所说明过的，各个控制装置2与其他控制装置2之间进行数据收发的定时是根据同步控制信号来控制的，全部控制装置2以规定的周期并列地进行数据的收发。

各个控制装置2与其他控制装置2之间进行收发的数据如图2所例示的，是由成为数据的发送源的控制装置2a的控制框图6a所记载的发送元件61和成为该数据的接收目的地的控制装置2b的控制框图6b所记载的接收元件62的对来表示的。向发送元件61赋予：记载着该发送元件的同一片区(sheet)内的发送元件61的一系列编号、即发送元件#(表示发送元件61的“□”记号中的数字。本例中为“1”)；表示记载着成为该数据的接收目的地的接收元件62的片区的接收目的地片区#64(本例中为“b-003”)。另外，向接收元件62赋予：与其成对的发送元件61的发送元件#相同的值的接收元件#(表示接收元件62的“□”记号中的数字。本例中为“1”)；表示记载着该发送元件61的片区的发送源片区#65(本例中为“a-001”)。

接下来，利用图3来说明维护工具31在对控制框图6进行汇编时执行的发送元件提取处理的动作。在此，在多个片区内记述对控制装置2a的控制动作进行规定的控制框图6a(图2)，其中的第1枚片区6a1中记述着图3所例示出的控制框图。

另外，为了简化说明，在以后的控制框图中设为传输数据由以下2种数据构成：表示温度或压力等数值的32比特的模拟数据；及以1比特来表示接通/断开等2种状态的任一个的数字数据，用“□”记号表示模拟数据的发送元件61A及接收元件62A(图4)，用“△”记号表示数字数据的发送元件61D及接收元件62D(图4)。再有，各记号之中记载的数字各自表示发送元件#或接收元件#。

在图3所例示出的片区6a1的控制框图中规定：从控制对象设备组9a输入“α”与“β”这2个模拟数据，将根据“5.0×α+函数A(β)”的算式求解出的“○○温度”的值从发送元件#为“1”的发送元件61A向由接收目的地片区#64的值(“b-003”)表示的片区的接收元件输出。同样地，规定有：从控制对象设备组9a输入数字数据“γ”，将根据“NOT(γ)”而求解出的“△△状态”的值从发送元件#为“2”的发送元件61D向由接收目的地片区#64的值(“b-001”)表示的片区的接收元件输出。

在维护工具31执行的发送元件提取处理中，以各个控制装置2为单位，从对该控制动作进行规定的一系列的控制框图6之中提取全部的发送元件61A、61D，依据规定的规则生成发送元件表72及发送元件提取结果表73。

在发送元件表72中登记与提取出的各个发送元件对应的记录(record)。这些各记录在属性中具有发送源CPU#、发送源片区#、发送元件#、接收目的地片区#、数据类别、数据名、局部变量名、及识别密钥。

发送源CPU#指的是：成为与该发送元件相应的数据发送源的控制装置2的识别名(以下称为“CPU#”。)(例如，如果是控制装置2a，则为“a”)。发送源片区#指的是记载着该发送元件的片区的片区#63(如果是片区6a1的例子，则为“a-001”)。发送元件#指的是表示该发送元件的记号中记载的数字，是为了以各片区为单位确定各个发送元件而以自动或手动的方式赋予的一系列编号(如果是片区6a1的例子，则为“1”或“2”)。

接收目的地片区#指的是：赋予该发送元件的接收目的地片区#64(如果是片区6a1的例子，则为“b-003”或“b-001”)。数据类别表示与该发送元件相应的数据是模拟数据还是数字数据的区别。数据名是被附加给与该发送元件相应的数据的数据名66。

局部变量名指的是：为了确定数据发送源的控制装置2(例如控制装置2a)的存储部40内的与该发送元件相应的数据的保存位置而由编译器自动赋予的识别名。在此，为了方便，将表示是模拟数据(Analog)还是数字数据(Digital)的字符的“A”或“D”、意味着变量(Variable)的“V”、表示数据发送源的控制装置2的CPU#的“a”或“b”等表示变量的一系列编号的数字连结起来，例如将该局部变量名标记为“AVa1”。另外，也可以不利用这种局部变量名，而是直接指定存储部40内的该数据的保存位置。

再有，识别密钥指的是为了确定与该发送元件相应的数据而由维护工具31唯一地分配的识别信息。在此，虽然通过将上述发送源片区#、发送元件#和表示数据类别的1个字符(A：模拟数据、D：数字数据)连结起来，从而生成“a-001-1A”、“a-001-2D”这样的值后进行分配，但也可以是其他分配方法。

在发送元件提取结果表73中登记与构成机械设备监视控制系统1A的各控制装置2对应的记录。这些各记录在属性中具有：发送源CPU#、发送元件提取时刻、模拟数据数、数字数据数。

发送源CPU#指的是：提取出发送元件的控制装置2的CPU#(例如如果是控制装置2a，则为“a”)。发送元件提取时刻指的是：通过发送元件提取处理而从该控制装置2的控制框图6最后提取出发送元件的时刻。在新创建了该控制装置2的控制框图6的情况下或进行了控制框图6的更新的情况下执行发送元件提取处理，将该处理结束时刻作为发送元件提取时刻来保存。再有，模拟数据数及数字数据数指的是：从该控制装置2的控制框图6提取出的模拟数据的发送元件的数量及数字数据的发送元件的数量。

图10是发送元件提取处理的流程图。以下，参照图3并依据图10的流程图，来说明维护工具31对控制框图6进行汇编时执行的发送元件提取处理的细节。

在对某一控制装置2的动作进行规定的一系列的控制框图6的新创建或更新结束之后，维护工具31首先在步骤S21中，按照片区#的顺序、发送元件#的顺序从这些控制框图6中提取发送元件61A或发送元件61D。接着，在步骤S22中，判定所有发送元件的提取是否已结束，在提取还未结束的情况下处理进入步骤S23(步骤S22的“否”侧)，在提取已结束的情况下处理进入步骤S25(步骤S22的“是”侧)。

在步骤S23中，对提取出的发送元件赋予唯一的识别密钥，在下一步骤S24中将该发送元件的记录追加登记到发送元件表72后，使处理返回到步骤S21，重复上述处理，直到所有发送元件的提取结束为止。

再有，在步骤S25中，将与提取已结束的所有发送元件对应的记录以发送源CPU#为单位按每个数据类别进行分类之后排列。由此，与模拟数据和数字数据的发送元件对应的记录以发送源CPU#为单位各自连续地排列。接下来，在步骤S26中，对各个记录数进行计数，求解模拟数据数与数字数据数，并将当前时刻保存到发送元件提取结果表73的发送元件提取时刻，并且将求解出的模拟数据数与数字数据数保存到发送元件提取结果表73，然后结束处理。

图3所示出的发送元件表72的数据例表示的是：登记了与通过以上的发送元件提取处理而从片区6a1所记述的控制框图中提取出的2个发送元件61A、61D相应的2个记录的样子。再有，发送元件提取结果表73的数据例表示的是：通过针对控制装置2a与控制装置2b而在不同的时刻执行的发送元件提取处理登记了相应的2个记录的样子。

接下来，利用图4来说明维护工具31在对控制框图6进行汇编时执行的接收元件提取处理的动作。在此，在多个片区内记述对控制装置2b的控制动作进行规定的控制框图6b(图2)，假定在其中的第3枚片区6b3中记述着图4所例示出的控制框图。

在图4所例示出的片区6b3的控制框图中规定了：从接收元件#为“1”的接收元件62A接收“○○温度”的模拟数据，将对该值进行积分后的结果向控制对象设备组9b输出；及从接收元件#为“3”的接收元件62D接收“××接点”的数字数据，将使该值延迟恒定时间后的结果向控制对象设备组9b输出。

在维护工具31执行的接收元件提取处理，以各个控制装置2为单位，从对其控制动作进行规定的一系列的控制框图6之中提取全部接收元件62A、62D，并依据规定的规则来生成接收元件表74及接收元件提取结果表75。

在接收元件表74中登记与所提取出的各个接收元件对应的记录。这些各记录在属性中具有：接收目的地CPU#、接收目的地片区#、接收元件#、发送源片区#、数据类别、数据名、局部变量名、及识别密钥。

接收目的地CPU#指的是：成为与该接收元件相应的数据接收目的地的控制装置2的CPU#(例如如果是控制装置2b，则为“b”)。接收目的地片区#指的是：记载着该接收元件的片区的片区#63(如果是片区6b3的例子，则为“b-003”)。接收元件#指的是表示该接收元件的记号之中记载的数字，该接收元件#中保存与和其成对的发送元件的发送元件#(参照图3)相同的值。

发送源片区#指的是：赋予该接收元件的发送源片区#65(如果是片区6b3的例子，则为“a-001”或“a-002”)。数据类别表示与该接收元件相应的数据是模拟数据还是数字数据的区别。数据名指的是被附加给与该接收元件相应的数据的数据名66。

局部变量名指的是：为了确定数据接收目的地的控制装置2(例如控制装置2b)的存储部40内的与该接收元件相应的数据的保存位置而由编译器自动地赋予的识别名，进行与上述同样的方便的标记。其中，也可以不利用这种局部变量名而是直接指定存储部40内的该数据的保存位置。

再有，识别密钥指的是用于确定与该接收元件相应的数据的识别信息，在该识别密钥中保存与由维护工具31分配给和该接收元件成对的发送元件的识别密钥相同的值。例如，在与片区6b3内的接收元件62A对应的第1行记录的识别密钥中保存和与其成对的图3的片区6a1内的发送元件61A的识别密钥相同的“a-001-1A”(参照发送元件表72的第1行记录)。

在接收元件提取结果表75中登记与构成机械设备监视控制系统1A的各控制装置2对应的记录。这些各记录在属性中具备：接收目的地CPU#、接收元件提取时刻、模拟数据数、数字数据数。

接收目的地CPU#指的是提取了接收元件的控制装置2的CPU#(例如如果是控制装置2b，则为“b”)。接收元件提取时刻指的是通过接收元件提取处理而从该控制装置2的控制框图6最后提取出接收元件的时刻。在新创建了该控制装置2的控制框图6的情况下或进行了控制框图6的更新的情况下执行接收元件提取处理，并将该处理结束时刻作为接收元件提取时刻来保存。再有，模拟数据数及数字数据数指的是从该控制装置2的控制框图6提取出的模拟数据的接收元件的数量及数字数据的接收元件的数量。

图11是接收元件提取处理的流程图。以下，参照图4并依据图11的流程图来说明维护工具31对控制框图6进行汇编时执行的接收元件提取处理的细节。

在对控制装置2的动作进行规定的一系列的控制框图6的新创建或更新结束之后，维护工具31首先在步骤S31中，按照片区#的顺序、接收元件#的顺序从这些控制框图6中提取接收元件62A或接收元件62D。接着，在步骤S32中判定所有接收元件的提取是否已结束，在提取还未结束的情况下处理进入步骤S33(步骤S32的“否”侧)，在提取已结束的情况下处理进入步骤S35(步骤S32的“是”侧)。

在步骤S33中，根据所提取出的接收元件的发送源片区#65与接收元件#来确定该接收元件所对应的发送元件，并从发送元件表72(图3)取得分配给该发送元件的识别密钥，将与其相同的值赋予给该接收元件。接着，在步骤S34中，将该接收元件的记录追加登记到接收元件表74之后，使处理返回步骤S31，重复上述处理，直到所有接收元件的提取结束为止。

再有，在步骤S35中，将与提取已结束的所有接收元件对应的记录以接收目的地CPU#为单位按每个数据类别进行分类之后排列。由此，模拟数据与数字数据的接收元件所对应的记录以接收目的地CPU#为单位各自连续地排列。接下来，在步骤S36中，对各个记录数进行计数来求解模拟数据数与数字数据数，将当前时刻保存到接收元件提取结果表75的接收元件提取时刻，并且将求解出的模拟数据数与数字数据数保存到接收元件提取结果表75之后结束处理。

图4所示出的接收元件表74的数据例表示：登记了与通过以上的接收元件提取处理而从片区6b3所记述的控制框图中提取出的2个接收元件62A、62D相应的2个记录的样子。再有，接收元件提取结果表75的数据例表示：通过针对控制装置2a与控制装置2b而在不同的时刻执行的接收元件提取处理登记了相应的2个记录的样子。

接下来，对利用共享存储器5在控制装置2间收发如上这样提取出的各发送元件及接收元件所对应的数据的方法进行说明。

图5是关于控制装置2间的数据收发所利用的共享存储器5的区域构成的说明图。如图5所示，共享存储器5的存储区域构成为具备：存储管理信息的管理信息区域51；以及为了从各个控制装置2发送数据用而按顺序分配的多个发送数据区域52(CPU#a用、CPU#b用、…)。

管理信息区域51中保存表示各个发送数据区域52的开始位置的指针值(“addr1”、“addr2”等)，各控制装置2通过参照这些指针值而取得从其他控制装置2发送的发送帧的开头位置。

各个发送数据区域52的尺寸既可以全部相同，也可以是各不相同的尺寸，但在设为全部是同一尺寸的情况下，如图5所例示的，优选将各个发送数据区域52预先分割为发送帧区域521和预备区域522，在由于某一控制装置2要发送的数据的追加等而使发送帧的尺寸增大的情况下，通过从预备区域522向发送帧区域521分配区域，从而其他控制装置2的发送数据区域52的开始位置不会发生变化。

如图5所示，例如发送帧区域521所保存的发送帧由以下信息构成：排列更新时刻、模拟数据数、数字数据数、SUM、及计数器所构成的报头信息；以及从各个控制装置2发送的模拟数据组(模拟数据1～模拟数据m)与数字数据串组(数字数据串1～数字数据串k)。其中，数字数据串例如将分别由1比特表示的32个数字数据进行比特结合而变换成1个32比特数据。

将数据发送源的控制装置2(例如控制装置2a)为了将数据排列于发送帧区域521内而参照的发送管理表421(利用图6后述细节。)所保存着的排列更新时刻、模拟数据数、及数字数据数转记并保存到该排列更新时刻、模拟数据数、及数字数据数中。

SUM中保存将模拟数据数与数字数据数相加后的值、也就是说发送数据的总数。该SUM被利用于：在数据接收目的地的控制装置2(例如控制装置2b)进行数据接收时通过核对这3个值的匹配性而检测发送帧区域521的数据被误覆写的错误。在此，虽然设为发送模拟数据与数字数据这2种数据，但要发送的数据的种类也可以更多，该情况下数据发送源的控制装置2保存各种发送数据数和对这些进行综合的数量、即SUM，只要让数据接收目的地的控制装置2核对这些值的匹配性即可。

再有，在计数器中保存数据发送源的控制装置2(例如控制装置2a)每当将一系列数据保存到该发送帧区域521时将值1个1个地增加的发送计数器值。数据接收目的地的控制装置2(例如控制装置2b)根据该发送计数器值未被更新而可探测数据发送源的控制装置2的异常，再有在该发送计数器值非连续地增加的情况下可判断为产生了发送数据的漏接收。

各个模拟数据及数字数据向该发送帧区域521的保存顺序是基于从维护工具31下载的数据而由各个控制装置2的存储部40所生成的发送排列表42来规定的(参照图2)。

如图6所示，发送排列表42由发送管理表421和发送索引表422构成。发送管理表421中保存着：成为发送帧区域521所保存的报头信息的基础的排列更新时刻、模拟数据数、数字数据数；以及被分配给该控制装置2的发送帧区域521的开头地址(参照图5)。

该排列更新时刻中保存通过最新的发送元件提取处理而被保存于发送元件提取结果表73(图3)的该控制装置2的记录的发送元件提取时刻(例如，如果是发送源CPU#为“a”的控制装置2a，则为“20XX.XX.XX15：01.23”(其中，在图6中标记为“t1”))。再有，模拟数据数及数字数据数中保存发送元件提取结果表73的所述记录所保存的模拟数据数(例如“4”)及数字数据数(例如“3”)。

发送索引表422中以与发送元件表72相同的顺序登记了：从被登记于发送元件表72(图3)的该控制装置2的各发送元件的记录中提取了识别密钥与局部变量名的这2个参数的记录。数据发送源的控制装置2(例如控制装置2a)依据向发送索引表422登记记录的顺序，根据该局部变量名读入发送数据，并将其依次保存到自身的发送帧区域521中。

图12是数据发送处理的流程图。以下，参照图6并依据图12的流程图，来说明控制装置2执行的数据发送处理的细节。

首先，在步骤S41中控制装置2(例如控制装置2a)从发送管理表421读入排列更新时刻(例如“t1”)、模拟数据数(例如“4”)、数字数据数(例如“3”)，在步骤S42中将这些参数保存于自身的发送帧区域521内的报头信息。接着，在步骤S43中，进行使存储部40所存储着的未图示的发送计数器值仅增加1的更新，在步骤S44中，将模拟数据数与数字数据数相加后的SUM值(例如“7”)、和更新后的发送计数器值(例如“c1”)分别保存到报头信息的SUM和计数器。

接着，在步骤S45中，发送索引表422读入由识别密钥与局部变量名的组构成的各记录，在步骤S46～步骤S49中将与各记录相应的发送数据依次保存到自身的发送帧区域521。

在步骤S46中，判定是否存在数据未发送的变量，如果有数据未发送的变量，则处理进入步骤S47(步骤S46的“是”侧)，如果没有数据未发送的变量，则结束处理(步骤S46的“否”侧)。

在步骤S47中，选择表示数据未发送的变量的开头的记录，从其局部变量名读入发送数据。接着，在步骤S48中，参照发送索引表422，对与该记录的排列位置对应的发送帧区域521内的保存位置进行计算，在步骤S49中将该发送数据保存到已计算出的保存位置。另外，如图6所示，对于数字数据而言，例如以32个为单位读入发送数据，并将对这些数据进行了比特结合的结果作为1个数字数据串保存于发送帧区域521。在要发送的数字数据的数量低于32的情况下，例如将发送数据集中配置于数字数据串的高位比特。

图6所示出的数据例表示了：生成通过在时刻“t1”对控制装置2a(CPU#：a)执行的发送元件提取处理而提取出的4个模拟数据和3个数字数据的发送元件所对应的发送排列表42，通过上述数据发送处理而在该控制装置2a的发送帧区域521内保存有数据的样子。

这样，数据发送源的控制装置2(例如控制装置2a)依据由发送索引表422规定的识别密钥的排列顺序，将数据依次保存于自身的发送帧区域521。因此，通过将该识别密钥的排列顺序作为发送排列列表8(参照图2)向成为数据接收目的地的各个控制装置2(例如控制装置2b)通知，从而各数据接收目的地的控制装置2能够从该发送帧区域521正确地接收数据。

图7是关于以下动作的说明图：控制装置2(例如控制装置2b)利用从控制装置2a(CPU#：a)通知的发送排列列表8来从控制装置2a的发送帧区域521读入接收数据。

基于从维护工具31下载的数据，利用各个控制装置2的存储部40所生成的接收排列表43来规定控制装置2(例如控制装置2b)接收的数据。

如图7所示，接收排列表43由接收管理表431与接收索引表432构成。接收管理表431中分别保存了：与接收元件提取结果表75(图4)所保存的该控制装置2的记录的模拟数据数及数字数据数相同的值(例如，如果是接收目的地CPU#为“b”的控制装置2b，则为“2”及“3”)。

以与接收元件表74相同的顺序在接收索引表432中登记：从被登记于接收元件表74(图4)中的该控制装置2的各接收元件的记录提取了识别密钥与局部变量名的这2个参数的记录。

在由数据发送源的控制装置2(例如控制装置2a)通知的发送排列列表8中，在该控制装置2的发送管理表421(图6)所保存着的排列更新时刻(例如“t1”)、模拟数据数(例如“4”)、数字数据数(例如“3”)之后，保存从发送索引表422(图6)提取出的识别密钥的列表，数据接收目的地的控制装置2(例如控制装置2b)将该内容登记到按发送源分类的发送排列列表44(图2)后保存于存储部40。

进而，数据接收目的地的控制装置2(例如控制装置2b)通过将发送排列列表8所包含的各个识别密钥和接收索引表432所保存着的识别密钥进行对照，从而判定是否接收各发送数据，生成选择接收表45。该选择接收表45中，与由发送排列列表8规定的发送数据的排列顺序对应地，在接收各个数据的情况下保存接收目的地的局部变量名。以后，数据接收目的地的控制装置2(例如控制装置2b)通过参照该选择接收表45，从而从成为各数据的发送源的控制装置2(例如控制装置2a)的发送帧区域521读入必需的数据后保存为自身的局部变量。

图7所示出的数据例表示了：在控制装置2a的发送帧区域521中保存通过在时刻“t1”对控制装置2a(CPU#：a)执行的发送元件提取处理而提取出的4个模拟数据与3个数字数据的发送元件所对应的发送数据，并将接收数据保存在接收这些数据的一部分的控制装置2b的局部变量中的样子。

图8是控制装置2的存储部40内所具备的按发送源分类的接收管理表46(图2)的构成及数据例。图8中表示关于控制装置2b(CPU#：b)的数据例，在按发送源分类的接收管理表46中登记与其他控制装置2对应的记录。这些各记录在属性中具有：发送源CPU#、最终接收计数器值、最终接收时刻。

发送源CPU#指的是成为数据的发送源的其他控制装置2的CPU#。最终接收计数器值指的是：从该控制装置2最后结束了接收的发送帧的计数器(参照图5)所保存的发送计数器值，被利用于发送数据的漏接收的检测等。再有，最终接收时刻指的是接收了该发送帧的时刻。

图13是数据接收处理的流程图。以下，参照图7及图8并依据图13的流程图，对控制装置2为了从成为数据发送源的各个控制装置2的发送帧区域521接收数据而执行的数据接收处理的细节进行说明。

控制装置2(例如控制装置2b)首先在步骤S51中，读入与成为数据接收的对象的控制装置2(例如控制装置2a)的发送帧区域521相应的选择接收表45(图7)。接着，在步骤S52中，判定已读入的选择接收表45中是否保存有变量名，在保存有变量名的情况下处理进入步骤S53(步骤S52的“是”侧)，如果并未保存变量名，则结束处理(步骤S52的“否”侧)。

在步骤S53中，判定按发送源分类的发送排列列表44所保持着的该数据发送源的控制装置2的发送排列列表8是否为最新的，在该列表为最新的情况下处理进入步骤S57(步骤S53的“是”侧)，否则处理进入步骤S54(步骤S53的“否”侧)。此时，该列表是否为最新是根据从该发送帧区域521的报头信息读入的排列更新时刻和自身所保持着的发送排列列表8内的排列更新时刻是否一致来判定的。

在两者的时刻不一致的情况下，在步骤S54中，请求经由网络4而将发送排列列表8发送至该数据发送源的控制装置2，在下一步骤S55中，接收经由网络4而从该数据发送源的控制装置2发送来的最新的发送排列列表8，将其内容登记并保存到按发送源分类的发送排列列表44中。

进而，在下一步骤S56中，基于接收到的最新的发送排列列表8来更新选择接收表45的登记内容。由此，能够进行基于最新的发送排列列表8的数据的接收。

在步骤S57中，在接收数据之前读入发送帧区域521所保存着的报头信息，通过将SUM值与发送计数器值进行核对，从而判定发送数据有无异常。在此，设为发送数据无异常而继续进行说明。

接着，在步骤S58中，通过参照选择接收表45，从而根据此处所保存着的变量名的排列位置确定发送帧区域521内的接收数据的保存位置，从已确定的该保存位置读入接收数据，将所读入的接收数据保存到由该变量名表示的局部变量中并结束处理。

图14是关于请求对发送排列列表8进行发送的控制装置2执行的发送排列列表发送处理的流程图。

该控制装置2(例如控制装置2a)首先在步骤S61中从自身的发送管理表421(图6)读入排列更新时刻(例如“t1”)、模拟数据数(例如“4”)与数字数据数(例如“3”)。接着，在步骤S62中，根据所读入的这些值以及从发送索引表422提取出的识别密钥的列表来生成发送排列列表8。最后，在步骤S63中，将所生成的发送排列列表8发送至请求源的控制装置2后结束处理。

另外，在以上所说明的数据接收处理中，在接收源的控制装置2接收数据时，判定自身所保持着的发送排列列表8是否为最新的，虽然设为向数据发送源的控制装置2请求最新的列表，但例如也可以在利用维护工具31对控制框图6进行汇编时更新各个控制装置2的发送排列列表8，并将其分发给成为数据接收目的地的各控制装置2。再有，也可以取代排列更新时刻而利用维护工具31所具备的编译器根据规定的规则赋予的发送排列列表8的版本(version)信息，还可以是对成为发送排列列表8的基础的发送索引表422进行了更新的各个控制装置2取代列更新时刻而将用于通知该列表已被更新的标志数据保存到上述报头信息。

如以上所说明过的，根据本实施方式，即便构成机械设备监视控制系统1的多个控制装置2间的具体的传输数据的形式未被决定，也可独立地创建执行各个控制装置2的控制动作的控制程序。再有，即便在从一部分控制装置2发送的传输数据的形式已被变更的情况下，如果仅仅是数据的排列顺序发生变更，则也无需对接收侧的程序进行再汇编。

以上虽然结束了实施本发明的方式的说明，但本发明的实施方式并为限于此，在不脱离本发明主旨的范围内能够实施各种变更。

-符号说明-

1、1A  机械设备监视控制系统(控制系统)

2、2a、2b  控制装置

20a、20b  控制部

21  控制运算部

22  进程输入输出部

3  维护终端

31  维护工具(编译器)

4  网络

40  存储部

41a、41b  执行程序

42  发送排列表

421  发送管理表

422  发送索引表(识别密钥的排列顺序)

43  接收排列表

431  接收管理表

432  接收索引表

44  按发送源分类的发送排列列表(识别密钥的排列顺序)

45  选择接收表(识别密钥的排列顺序)

46  按发送源分类的接收管理表

5  共享存储器

51  管理信息区域

52  发送数据区域

521  发送帧区域

522  预备区域

6、6a、6b  控制框图

6a1、6b3  片区

61、61A、61D  发送元件

62、62A、62D  接收元件

63  片区#

64  接收目的地片区#

65  发送源片区#

66  数据名

7  执行模块存储部

71、71a、71b  执行程序

72  发送元件表(识别密钥的排列顺序)

73  发送元件提取结果表

74  接收元件表

75  接收元件提取结果表

8  发送排列列表(更新后的识别密钥的排列顺序)

9、9a、9b  控制对象设备组

Claims (6)

1.一种数据传输方法，用于在构成控制系统的多个控制装置和其他控制装置之间进行数据传输，该数据传输方法的特征在于，包括：

将在所述多个控制装置间传输的各数据和唯一地确定该数据的识别密钥建立对应的步骤；

针对所述多个控制装置的每一个，依据规定的规则对与该控制装置发送的所述各数据建立了对应的所述识别密钥进行排列，从而决定所述识别密钥的排列顺序的步骤；

所述多个控制装置的每一个按照自身的存储部所存储的与自身要发送的所述各数据相关的所述排列顺序，将自身要发送的所述各数据保存到自身的发送帧区域内的步骤；

所述多个控制装置的每一个基于自身的存储部所存储的、与成为自身接收的所述各数据的发送源的各控制装置要发送的所述各数据相关的所述排列顺序，来确定成为所述发送源的各控制装置的所述发送帧区域内的自身接收的所述各数据的保存位置，并从该保存位置读入自身接收的所述各数据的步骤；

所述多个控制装置的每一个在将所述各数据保存到所述发送帧区域内时，将与自身的所述存储部所存储着的所述排列顺序相关的更新信息保存于该发送帧区域内的步骤；以及

所述多个控制装置的每一个在读入所述各数据之前从所述发送帧区域读入所述更新信息，在与自身的所述存储部所存储着的该发送帧区域相关的所述排列顺序被更新的情况下，从与该发送帧区域对应的所述发送源的控制装置取得更新后的所述排列顺序的步骤。

2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，

根据将表示所述各数据的发送的发送元件和表示该数据的接收的接收元件建立了对应的控制框图来记述所述多个控制装置的每一个进行的控制动作，

根据所述控制框图来生成所述各控制装置的执行程序的编译器执行发送元件提取处理，在该发送元件提取处理中：从所述控制框图提取所述发送元件，向与该发送元件相应的数据分配所述识别密钥，并且依据规定的规则来决定所述识别密钥的排列顺序，

将所述编译器执行了所述发送元件提取处理的时刻即排列更新时刻、或所述编译器依据规定的规则而赋予的排列顺序的版本信息、或表示排列顺序有无更新的标志数据用作与所述排列顺序相关的更新信息。

3.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，

在能够由所述多个控制装置的每一个进行存取的共享存储器上配置所述发送帧区域。

4.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，

经由网络，从成为所述发送源的各控制装置将所述发送帧区域所保存的所述各数据广播发送至其他控制装置。

5.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于

在所述多个控制装置之间传输的数据是包括作为数值数据的模拟数据和作为2值数据的数字数据在内的2种以上的数据；

确定所述多个控制装置的每一个要发送的所述发送帧区域的开始位置；

所述多个控制装置的每一个在将要发送的所述数据保存至所述发送帧区域内时，在从所述发送帧区域内的开始位置开始的报头信息内的规定的位置保存要发送的所述数据的每一种的数据数和这些数据总计的数据数；

所述多个控制装置的每一个在从所述发送帧区域内接收所述数据时，通过核对所述数据的每一种的数据数和这些数据总计的数据数的匹配性，从而判定所述发送帧区域内所保存的所述数据有无异常。

6.一种控制系统，其特征在于，

具备多个控制装置，

所述多个控制装置的每一个利用权利要求1所述的数据传输方法来进行与其他控制装置之间的数据传输。