CN106165350B - 设计辅助装置、设计辅助方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

获取各从属单元的设备信息，根据各从属单元的设备信息、定义文件的信息对各从属单元进行分组，在生成用于规定包含了数据帧生成的通信动作的设定信息时，其中数据帧由主控单元向发送至从属单元，所生成的设定信息以如下帧格式发送，该帧格式按每个组确保有因帧的传送异常而数据被无效的每个组的数据字段，所述数据字段包含在存储从属单元的控制数据的数据帧中。

Description

设计辅助装置、设计辅助方法及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及设计辅助装置、设计辅助方法。

背景技术

近年来，经由网络控制FA(Factory Automation：工厂自动化)设备等各种设备的技术正在普及。对设备的控制进行管理的网络协议有各种提案，近年来，例如被称作EtherCAT(Ethernet Control Automation Technology：以太网控制自动化技术)(EtherCAT和Ethernet均为注册商标)的协议备受关注(例如参照专利文献1－2)。EtherCAT通过使从上位的主控单元发送的帧依次通过连接到网络的下位的所有的从属单元，省略信号交换，可以实现高速的通信。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特许第5195955号公报

专利文献2：(日本)特开2013-90335号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在各从属单元依次传送从主控单元发送来的帧的网络协议中，进行帧的传送在各从属单元是否为正常的诊断。因此，在这样的协议下进行一个帧中含有与各从属单元的控制相关的所有的控制信息的通信的情况下，通过从属单元从网络脱离或加入到网络而诊断为从属单元中的帧的传送存在异常时，可能对连接到网络的所有的从属单元的动作带来影响。

因此，本申请的目的在于，提供设计辅助装置、设计辅助方法及程序，在各从属单元依次传送由主控单元发送来的帧的网络中，能够容易地生成当从属单元中的帧的传送中有异常情况时限定带来影响的从属单元的范围的帧的格式。

解决问题的技术方案

为了解决上述问题，本发明中，根据依次传送由主控单元发送来的帧的各从属单元的设备信息、网络的构成信息描述了从属单元所属的组的信息的定义文件的信息对各从属单元进行分组，所生成的设定信息以如下帧格式发送，该帧格式按每个组确保有因帧的传送异常而数据被无效的每个组的数据字段，所述数据字段包含在存储从属单元的控制数据的数据帧中。

详细而言，提供一种设计辅助装置，其进行经由网络与主控单元连接的从属单元的网络的通信的设定，其中，具备：设备信息获取部，其获取与所述主控单元连接的各从属单元的设备信息；存储部，其存储根据设备信息或网络的构成信息描述了所述从属单元所属的组的信息的定义文件；组判定部，其根据所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息对所述各从属单元进行分组；设定部，其生成规定包含了数据帧生成的通信动作的设定信息，所述数据帧由所述主控单元发送到所述从属单元；所述设定部生成的设定信息以如下帧格式发送，所述帧格式按所述每个组确保有因所述帧的传送异常而数据被无效的每个组的数据字段，其中，所述数据字段包含在用于存储所述各从属单元的控制数据的所述数据帧中。

在所述设计辅助装置生成设定信息的帧的格式中，不仅包含从主控单元发送来的帧的格式，而且还包含与对格式内分配的各从属单元的控制数据的分配方法有关的规定。所述设计辅助装置根据由各从属单元的设备信息、网络的构成信息描述了从属单元所属的组的信息的定义文件的信息对对依次传送从主控单元发送来的帧的各从属单元进行分组。设备信息是指与从属单元相关的信息，例如，可举出与从属单元的属性或动作内容相关的信息。而且，所述设计辅助装置生成以如下帧格式发送的设定信息，所述设定信息具有存储各从属单元的控制数据的数据字段。该数据字段是确保因帧的传送异常而数据被无效的每个组的数据字段，在一个帧内按每组确保。

这样，根据所述设计辅助装置，能够自动地进行各从属单元的分组。因此，即使在没有用于设定帧格式的高度的协议的知识，难以掌握设备间由哪种网络拓扑构成、或为哪种连接方式等网络的详细的构成或各从属单元的信息的情况下，也能够容易地生成当从属单元中的帧的传送中有异常时限定所影响的从属单元的范围的帧格式。

此外，也可以是，所述组判定部根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容的信息，将所述各从属单元按动作内容进行分组，所述设定部生成的设定信息以如下帧格式发送，所述帧格式按照以动作内容区分的所述每个组确保有所述数据字段。如果所述分组按各从属单元的动作内容进行，则动作内容的关联性低的从属单元的控制数据彼此被分配到各自的数据字段，因此，能够按动作内容限定因数据的无效化所影响的从属单元的范围。

另外，也可以是，所述组判定部根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容是否是感知到异常时自动停止的动作内容的属性的信息进行所述各从属单元的分组，所述设定部生成的设定信息以如下帧格式发送，所述帧格式按照以感知到异常时自动停止的安全设备和否时的非安全设备区分的所述每个组确保有所述数据字段。如果所述分组在是否是自动停止的安全设备的观点下进行，则将与安全性相关的从属单元的控制数据和与安全性无关的从属单元的控制数据分配到各自的数据字段，因此，能够将因数据的无效化所影响的从属单元的范围限定在与安全性有关的从属单元之范围和与安全性无关的从属单元之范围。

此外，本发明也可以从方法的方面获得。例如，本发明也可以提供一种设计辅助方法，其进行经由网络与主控单元连接的从属单元的网络的通信的设定，其中，获取与所述主控单元连接的各从属单元的设备信息，根据所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息对所述各从属单元进行分组，所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息被存储在存储根据设备信息或网络的构成信息描述了所述从属单元所属的组的信息的定义文件的存储部，生成规定包含了数据帧生成的通信动作的设定信息，所述数据帧从所述主控单元发送到所述从属单元，在生成所述设定信息时，生成的设定信息以如下帧格式发送，所述帧格式按所述每个组确保有因所述帧的传送异常而数据被无效化的每个单元的数据字段，其中，所述数据字段包含在用于存储所述各从属单元的控制数据的所述数据帧中。

另外，本发明也可以从程序的方面获得。例如，本发明也可以提供一种设计辅助程序，其进行经由网络与主控单元连接的从属单元的网络的通信的设定，其中，使计算机执行下述处理：获取与所述主控单元连接的各从属单元的设备信息的处理；根据所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息对所述各从属单元进行分组的处理，所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息被存储在存储根据设备信息或网络的构成信息描述了所述从属单元所属的组的信息的定义文件的存储部；生成规定包含了数据帧生成的通信动作的设定信息的处理，所述数据帧从所述主控单元发送到所述从属单元，在执行生成所述设定信息的处理时，执行生成的设定信息以如下帧格式发送的处理，所述帧格式按所述每个组确保有因所述帧的传送异常而数据被无效化的每个单元的数据字段，其中，所述数据字段包含在用于存储所述各从属单元的控制数据的所述数据帧中。

发明效果

根据所述设计辅助装置、方法及程序，在各从属单元依次传送由主控单元发送来的帧的网络中，能够容易地生成当从属单元中的帧的传送中有异常情况时限定所影响的从属单元的范围的帧格式。

附图说明

图1是表示PLC(Programmable logic controller：可编程控制器)系统的整体构成的一例的图。

图2是表示本发明实施方式的设计辅助装置的硬件构成的示意图。

图3是表示CPU单元的硬件构成的一例的图。

图4是表示在CPU单元中实现功能块的一例的图。

图5是表示在CPU单元中实现的处理流程的一例的图。

图6是表示操作部输出的设计辅助用的显示画面的一例的图。

图7是示出对各单元进行分组时的各组的加入条件的表的一例。

图8是表示对每个单元的属性整理了各组的表的一例的图。

图9是表示操作部输出的设计辅助用的显示画面的第二例的图。

图10是表示帧生成部生成的帧的一例的图。

图11是表示从属单元的分配的详细内容的一例的图。

图12是表示在构成网络的各节点巡回的过程中，帧内的WKC发生变化的样子的一例的图。

图13A是表示第一例的定义文件的内容的图。

图13B是表示第二例的定义文件的内容的图。

图13C是表示第三例的定义文件的内容的图。

图13D是表示第四例的定义文件的内容的图。

具体实施方式

以下，对本申请发明的实施方式进行说明。以下所示的实施方式是本申请发明的一个方式，不限定本申请发明的技术范围。

图1是表示PLC系统的整体构成的一例的图。PLC系统S具有PLC1、和经由网络2连接的从属单元3。PLC1连接有设计辅助装置4。

PLC1具有执行各种运算处理的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)单元5、IO(Input/Output：输入/输出)单元6、特殊单元7。CPU单元5、IO单元6、特殊单元7构成为可以经由PLC系统总线8相互交换数据。由电源单元9向CPU单元5、IO单元6、特殊单元7供给适当的电压电力。

IO单元6是进行各种输入输出处理的单元。IO单元6用于例如获取由检测开关等传感器类输出的信号，或者对继电器、促动器之类的各种器件输出信号。特殊单元7是实现模拟数据的输入输出、温度控制、基于特定的通信方式的通信之类的IO单元6中不能支持的各种功能的单元。

网络2是用于传输在CPU单元5和各从属单元3之间进行交换的各种数据的通信线。在网络2中，通过各从属单元3依次传送由CPU单元5发送的帧。作为以各从属单元3依次传送由CPU单元5发送的帧的通信方式为基准的协议，例如可举出EtherCAT。

此外，图1中，虽然举出具有PLC系统总线8及网络2这两者的PLC系统S，但本实施方式例如也可以将IO单元6及特殊单元7经由网络2与CPU单元5连接。

在PLC系统S中，PLC1的CPU单元5作为EtherCAT中的主控单元而起作用。因此，PLC1相当于本申请中所说的“主控单元”的一例。但是，本实施方式不排除其它单元代替CPU单元5来作为EtherCAT中的主控单元而起作用。

PLC系统S例如可适用于制造各种工业制品的制造工厂、对原材料实施各种化学工艺的化学工厂、其它各种机械设备类。

图2是表示本发明实施方式的设计辅助装置4的硬件构成的示意图。参照图2，设计辅助装置4通常由通用的计算机构成。

参照图2，设计辅助装置4包含：用于执行各种程序的CPU41，所述何种程序包含OS；用于存储BIOS或各种数据的ROM(Read Only Memory：只读存储器)44；用于提供作业领域的存储器RAM43，所述作业领域用来存储在CPU41中执行程序所需的数据；用于非易失性地存储CPU41所执行的程序等的硬盘(HDD)42。

设计辅助装置4还包含接收来自用户的操作的键盘45及鼠标46、用于向用户提示信息的显示器47。设计辅助装置4包含用于与PLC1等进行通信的通信接口(IF)48、访问CD-ROM的CD-ROM驱动装置49。

图3是表示CPU单元5的硬件构成的一例的图。CPU单元5具有微处理器51、芯片组52、主存储器53、非易失性存储器54、系统计时器55、PLC系统总线控制器56、现场网络控制器57、USB连接器58。芯片组52和其它组件之间经由各种总线相互连接。

CPU单元5进行实时OS(Operating System：操作系统)、PLC1的系统程序、用户程序、动态运算程序之类的各种程序以及系统设定参数之类的各种数据的处理，一边利用系统计时器55产生的中断信号，一边通过微处理器51进行处理，由此实现每个动态控制周期的控制动作。

PLC系统总线控制器56是控制经由PLC系统总线8的数据的交换的控制器，暂时保持经由PLC系统总线8与IO单元6、特殊单元7进行交换的数据，或传送所保持的数据。

现场网络控制器57是控制经由网络2的数据交换的控制器，根据EtherCAT的协议，暂时保持经由网络2与各从属单元3进行交换的数据，或传送所保持的数据。

图4是表示在设计辅助装置4及CPU单元5各自中实现的功能块的一例的图。当设计辅助装置4的电源接通，CPU41执行加载于设计辅助装置4的RAM43的程序时，实现工具功能部10。另外，当PLC1的电源接通，微处理器51执行加载于CPU单元5的主存储器53的程序时，实现PLC功能部20。

工具功能部10是向用户提供用于辅助生成网络拓扑的工具类的功能部，其拥有设备信息管理部11、操作部12、组判定部13、设定信息构建部14、设定信息输出部15、使用定义文件管理部17等各种功能部和/或定义文件群16。

设备信息管理部11获取各从属单元3的型式等设备信息并进行管理。设备信息管理部11可以从外部的文件读出设备信息并进行管理，或者也可以从自身管理的文件读出设备信息并进行管理。设备信息管理部11相当于本申请中所说的“设备信息获取部”的一例。

操作部12输出显示于设计辅助装置4的显示装置的网络拓扑的画面，或者接收设计辅助装置4的输入装置的来自用户的输入操作。在操作部12所生成的网络拓扑的画面上例如显示从属单元3等各设备、设备间的连接状况。

组判定部13根据各从属单元3的设备信息、定义文件的信息对各从属单元3进行分组。

设定信息构建部14基于组判定部13进行的分组的判定结果生成配置数据。配置数据是规定了帧的格式的数据，例如是规定了按照每个组确保的数据字段(Data Field)的大小、工作计数器的期待值、属于各组的从属单元3的地址等的数据。设定信息构建部14相当于本申请中所说的“设定部”的一例。

设定信息输出部15编译设定信息构建部14生成的网络设定的数据、用户创建的程序，并通过通信IF48向CPU单元5传送。

定义文件群16是描述组判定部13根据设备信息分组各从属单元3时的逻辑等的一个或多个文件，例如，描述有根据连接到网络2的各从属单元3的设备信息或网络2构成的信息而各从属单元3应该属于的组的信息。定义文件群16被存储于HDD42或ROM44等存储部。

使用定义文件管理部17根据经由操作部12接收的输入来管理所使用的定义文件。

此外，上述工具功能部10不限于在设计辅助装置4中实现，例如也可以在CPU单元5中实现。

另外，设计辅助装置4不仅具有工具功能部10，也可以一体化地具有接收来自用户的输入来创建或编辑控制程序的程序编辑功能、在单元有多个动作模式的情况下进行该动作模式的设定的设定功能。

其次，对PLC功能部20进行说明。PLC功能部20是，根据用户利用工具功能部10所提供的工具类而生成的网络设定，从而实现生成经由网络2而发送至各从属单元3的帧之功能的功能部，拥有设定文件读出部21、起动处理部22、系统构成识别部23、应用数据生成部24、帧生成部25等各种功能部。

设定文件读出部21读出由工具功能部10生成的设定文件的内容并将其在主存储器53中展开。设定文件读出部21有来自帧生成部25的读出请求时，输出与在主存储器53中展开的设定文件的内容相关的数据。

起动处理部22在PLC1起动时，使设定文件读出部21从设定文件读出与系统构成相关的信息，并输出到系统构成识别部23。

系统构成识别部23基于在PLC1起动时由设定文件读出部21输出的与系统构成相关的信息、经由网络2得到的来自各从属单元3的信息来管理系统构成的当前状态。

应用数据生成部24从主存储器53的存储区域取入向各从属单元3输出的输出数据，同时将在当前状态的系统构成中成为数据交换的对象的从属单元3的数据输出到帧生成部25。

帧生成部25在每个动态控制周期对设定文件读出部21进行读出请求，并参照由设定文件读出部21输出的与设定文件的内容相关的数据。而且，帧生成部25根据对设定文件所规定的内容的格式生成已增加了由应用数据生成部24输出的输出数据的帧。

图5是表示在设计辅助装置4实现的处理流程的一例的图。以下，按照图5的流程图说明在设计辅助装置4中实现的各处理。当设计辅助装置4的电源接通，通过CPU41执行程序而实现工具功能部10时，设计辅助装置4的工具功能部10经由操作部12，接收作为来自用户的网络拓扑变更的新的单元的追加以及网络构成的追加的输入，确认形成网络拓扑的单元有无变更(S101)。工具功能部10接收由操作部12指定的网络构成的输入，从设备信息管理部11读出设备信息。组判定部13使用所读出的设备信息将形成网络拓扑的单元分组化(S102)。对于由组判定部13判定的组，设定信息构建部14生成用于划分数据报文的设定信息。(S103)

图6是表示操作部12输出的设计辅助用的显示画面的一例的图。操作部12显示设计辅助用的GUI(Graphical User Interface：图形用户界面)，该GUI在左侧显示表示PLC系统S的网络拓扑的网络拓扑画面，在右侧显示将可追加到网络拓扑中的单元排列而成的单元列表画面。设计辅助用的显示画面基于设备信息管理部11所管理的设备信息等生成。

显示于单元列表画面的各单元作为被赋予了与单元的名称以及单元的属性相关的显示(图6中所说的“标准”及“安全”之类的记载)的图标进行显示。对各图标赋予连接线。连接线与设于单元的连接接口的端口数相对应。端口有输入端口和输出端口这2种。输入端口是用于在网络拓扑中连接位于比本装置上位的上位装置的端口，与各图标的从左边朝向上侧的连接线的端口相对应。作为上位装置，例如可举出PLC1、或连接于本装置和PLC1之间的从属单元3。另外，输出端口是用于在网络拓扑中连接位于比本装置靠下位的下位装置的端口，与各图标的从左边朝向下侧的连接线的端口相对应。作为下位装置，例如可举出在网络拓扑上从本装置来看与PLC1存在的一侧的相反侧的端口连接的从属单元3。

在网络拓扑画面中，以1行有1个元件的方式显示形成PLC系统S的网络的PLC1、各从属单元3。在网络拓扑画面中，在上侧的行显示上位装置，在下侧的行显示下位装置。在最上侧的行显示PLC1，该PLC1具有作为构成PLC系统S的EtherCAT中的主控单元而发挥作用的设计辅助装置4。而且，从PLC1来看相当于下位装置的各从属单元3从顺位高的单元依次向PLC1的下侧进行显示。在网络拓扑画面中，如此，各从属单元3的连接关系以根据配置从属单元3的行的差异而容易视觉上进行判别的方式显示，因此，用户能够一边易于掌握各从属单元3的连接顺序，一边设计网络。

操作部12显示这种设计辅助用的画面，接收使用鼠标46等指针设备的用户操作。用户通过拖放单元的图标的操作，可以进行将显示于单元列表的单元的图标加入网络拓扑中的加入操作、或进行使单元的图标从网络拓扑脱离的脱离操作。图6中，示例有将处于单元列表的单元的图标加入网络拓扑的操作的情况。

在设计辅助用的上述GUI中，在用户进行单元的加入操作或脱离操作的情况下，变更形成网络拓扑的单元。因此，在用户进行单元的加入操作或脱离操作的情况下，在设计辅助装置4中，将网络拓扑内的各单元分组化的处理通过组判定部13进行(S102)。

图7是示出对各单元分组时的各组的加入条件的表的一例，是定义文件群16所拥有的定义文件的描述内容的一例。图7所示的“TxPdo”(Transmission Process DataObject：传输过程数据对象)是从属单元向主控单元发送的工艺数据的大小，例如，在从属单元将从属单元的控制状态或当前值等数据向主控单元发送的情况下，TxPdo变为大于0的值。图7所示的“RxPdo”(Receive Process Data Object：接收过程数据对象)是从属单元从主控单元接收的工艺数据的大小，例如，在从属单元从主控单元接收控制指令或控制目标值等数据的情况下，RxPdo变为大于0的值。图7所示的“安全”是指在各从属单元中作为设备信息的一部分而被规定的从属单元的属性的一例，是具有在发生异常时自动停止的安全功能的单元所属的属性。图7所示的“非安全”是不具有安全功能的单元所属的属性。在设备的动作内容可能对设备整体的安全性带来影响的单元中例如设置把关器(Watchdog)，该把关器在用于巡回网络2的帧进行的数据的刷新未在一定时间内进行的情况下，执行例外动作。另外，图7所示的“轴”是在各从属单元中作为设备信息的一部分而被规定的从属单元的属性的一例，是实现连续的动作的单元所属的属性。图7所示的“非轴”与“轴”相反，是实现非连续的动作的单元所属的属性。在使用定义文件管理部17指定使用描述内容如图7的表中表示的定义文件的情况下，组判定部13根据单元的属性、及TxPdo或RxPdo的有无来分组各单元。

图8是表示对每个单元的属性整理了各组的表的一例的图。在组判定部13根据使用定义文件管理部17指定的定义文件的描述内容对每个单元的属性整理各单元所属的组时，例如，如图8所示，各组被分成4种。

图9是表示操作部12输出的设计辅助用的显示画面的第二例的图。从属单元3例如可以将一个或多个单元在设计辅助用的GUI上与耦合器组合而构成。耦合器与PLC以及一个或多个单元连接。耦合器具有从PLC接收数据并将所接收的数据发送到单元的功能和从单元接收数据并发送到PLC的功能。在可以与耦合器组合的单元中存在属于“非安全”的标准的单元、属于“安全”的单元、属于“轴”的单元(伺服、电机等)等。这样，即使构成从属单元3的各单元的属性各种各样，也能够按照图8所示的表，使其属于组1～3、组4～6、组7～9、组10～12这4组中的任一组。在该例中，耦合器代表可组合的单元。在该例中，示出在单元的属性有“安全”/“非安全”、“轴”/“非轴”多个的情况下，决定该耦合器所属于的组的例子。

例如，在对网络拓扑追加了耦合器的情况下，由于该耦合器为未组合属于“轴”的单元以及组合属于“安全”的单元中的任一单元的状态，因此，根据图8的表，该耦合器被分类至组10～12。其中，例如，在追加了属于“安全”的单元(图9的“单元(安全)”)的情况下，根据图8的表，该耦合器被分类至组7～9。另外，在进一步追加了属于“非安全”的单元(图9的“单元(标准)”)的情况下，根据图8的表，该耦合器仍被分类至组7～9，未被变更。另外，在进一步追加了属于“轴”的单元(图9的“单元(轴)”)的情况下，根据图8的表，该耦合器被分类至组1～3。像这样，各从属单元3的属性根据组合于耦合器中的单元决定。

根据如上述说明的各组的加入条件进行了网络拓扑内的各单元的分组后，通过设定信息构建部14进行生成帧格式的设定信息的处理(S103)。

图10是表示帧生成部25生成的帧的一例的图。EtherCAT是以Ethernet为基础的协议，因此，在帧生成部25生成的帧中，具有存储使网络2上的各设备识别开始发送帧的前同步码、接收地址、发送地址的标题字段(相当于图10所示的“Ethernet标题(EthernetH.)”)、存储各从属单元3的控制信息等的数据字段(相当于图10所示的“Ethernet数据(Ethernet Data)”)、用于检测帧的错误的FCS(Frame Check Sequence：帧校验序列)字段(相当于图10所示的“FCS”)。在“Ethernet数据”的字段中，具有EtherCAT的标题字段(相当于图10所示的“EtherCAT标题(EtherCAT H.)”)及EtherCAT的数据字段(相当于图10所示的“EtherCAT数据(EtherCAT Datagrams)”)。在“EtherCAT数据”的字段中，可以具有1至n的n个数据字段(相当于图10所示的1^st至n^th的“EtherCAT数据(EtherCAT Datagrams)”)。在各“EtherCAT数据”中，分别具有标题字段(相当于图10所示的“Datag标题(Datag.Header)”)、存储各从属单元3的控制信息等的数据字段(相当于图10所示的“数据(Data)”)、用于检测“EtherCAT Datagram”的错误的WKC(Working Counter：工作计数器)字段(相当于图10所示的“WKC”)。

在EtherCAT中，每个“EtherCAT数据”具有用于检查“EtherCAT数据”内的数据是否与成为对象的从属单元正确地进行数据交换的字段即WKC。因此，即使当其中的WKC表示与成为对象的从属单元的数据交换异常的“EtherCAT数据”存在，且数据被作为无效进行处理时，也能够正常进行对基于其中的WKC未表示与成为对象的从属单元的数据交换异常的其它“EtherCAT数据”的数据而进行的控制。

因此，设定信息构建部14根据组判定部13进行的分组的结果，生成与帧的格式相关的设定信息，该帧的格式规定了分配到各“EtherCAT数据”的数据字段的从属单元3的数据的分配。数据的分配基于以下观点进行，即，在基于WKC的检查发现特定的“EtherCAT数据”的数据字段中的数据的错误，该字段的数据被无效化了的情况下，限定因该数据字段的数据的无效化而影响的从属单元的范围。

图11是表示从属单元3的分配的详细内容的一例的图。图11所示的例子中，对于仅有属于“非安全”的标准的单元组合于耦合器的从属单元3(标准设备)，将与其相关的数据被分配给“1^st EtherCAT数据”的字段。上述仅有属于“非安全”的标准的单元组合于耦合器的从属单元3相当于本申请中所说的“非安全设备”的一例。另外，对于包含属于“安全”的单元的从属单元3，将与其相关的数据被分配给“2^nd EtherCAT数据”的数据字段。上述包含属于“安全”的单元的从属单元3具有感知到异常后自动停止的安全功能，相当于本申请中所说的“安全设备”的一例。由设定信息构建部14生成的设定信息的内容包含于在设定信息输出部15所生成的设定文件中，且被转交给PLC功能部20。在该例子中，示出了“安全”、“非安全”的例子，但对于“轴”、“非轴”的情况也是相同的。

这样，根据上述设计辅助装置4，能够自动进行各从属单元3的分组。因此，即使在没有用于设定帧的格式的高度的协议的知识，难以掌握网络2的详细的构成、各从属单元3的信息的情况下，也能够容易地生成限定在从属单元3中的帧的传送中存在异常时所影响的从属单元3的范围的帧的格式。

此外，在CPU单元5的PLC功能部20中，生成按照由设计辅助装置4的工具功能部10转送的设定文件所规定的格式的帧，且将其用于网络2内的通信。即，在PLC功能部20中，在帧生成部25生成帧，该帧为在设定文件读出部21进行设定文件的内容的读出、且将由应用数据生成部24输出的数据按照设定文件的规定而存储于数据字段的帧。而且，在PLC功能部20生成的帧在网络2内巡回，定期刷新各从属单元3的控制信息。

图12是表示在对构成网络2的各节点(与从属单元3相对应)进行巡回的过程中，帧内的WKC发生变化的情况的一例的图。例如，每次通过各节点时，对由PLC1发送来的帧的各“EtherCAT数据”的WKC加上适当的值。在PLC1中预先设定有从位于网络2中最下位的节点折回的帧的各“EtherCAT数据”的WKC的期待值。在这样的EtherCAT的网络2中，在从位于最下位的节点折回到PLC1的帧中的特定的“EtherCAT数据”的WKC与既定的期待值不一致的情况下，将该“EtherCAT数据”的字段内的数据作为异常进行处理，该数据被无效化。因此，在已被无效化的数据中，例如在含有控制指令或控制目标值的情况下，可能产生在连接到网络2的从属单元3中不能进行正常的动作的情况。但是，就PLC功能部20生成的帧而言，即使特定的“EtherCAT数据”的数据字段的数据因错误而被无效化，工具功能部10也能够将从属单元3的数据按组自动分配到各个“EtherCAT数据”的数据字段中，以限定因数据的无效化而带来影响的从属单元的范围。因此，即使用户不能详细地掌握网络2的详细构成、各从属单元3的信息，也能够限定因数据的无效化而被影响的从属单元3的范围。

此外，上述实施方式中，以适用于EtherCAT的情况为例进行说明，但上述实施方式不限于适用于EtherCAT。就上述实施方式而言，只要是各从属单元依次传送由主控单元发送来的帧的网络，则也可以适用于EtherCAT以外的协议。

以下，对组判定部13可参照的定义文件的变化进行说明。

图13A是表示第一例的定义文件的内容的图。上述实施方式的定义文件群16中也可以含有例如以下这种第一例的定义文件。本第一例的定义文件以各单元是否具有同步功能的观点来规定对各单元分组时的逻辑，例如，如图13A所示，规定同步的单元属于组1，不同步的单元属于组2。作为单元，有具有同步功能且将该同步功能设定为有效(同步刷新模式)的单元、虽然具有同步功能但将该同步功能设定为无效(自由运转模式)的单元、本身不具有同步功能的单元。同步功能的有效/无效的设定(模式的设定)例如在设定网络拓扑时或编程时进行。

这样，本第一例的定义文件规定具有同步功能且该同步功能有效的单元为组1，其以外的单元为组2。因此，在组判定部13参照本第一例的定义文件进行分组的情况下，在上述步骤S103中设定信息构建部14生成设定信息的帧的格式中，分别具有存储同步的单元(组1)的数据的“EtherCAT数据”的字段和存储不同步的单元(组2)的数据的“EtherCAT数据”的字段。

如果这种根据帧的格式的通信在网络2中进行，则可以将在特定的数据字段产生了错误时所影响的单元的范围限定在同步的单元之间的范围内、或不同步的单元之间的范围内。

图13B是表示第二例的定义文件的内容的图。上述实施方式的定义文件群16中例如也可以含有以下这种第二例的定义文件。本第二例的定义文件以各单元的控制周期(数据交换周期)是否短的观点规定对各单元分组时的逻辑，例如，如图13B所示，控制周期规定X以上的输出单元、输入单元属于组1，控制周期低于X的输出单元、输入单元属于组2。在本第二例的定义文件中，X为控制周期的阈值，可以根据与网络2连接的各从属单元3的控制周期适宜变更，也可以设定既定的固定值。

这样，本第二例的定义文件规定控制周期长的单元为组1，其以外的单元为组2。因此，在组判定部13参照本第二例的定义文件进行分组的情况下，在上述步骤S103中设定信息构建部14生成设定信息的帧的格式中，分别具有存储控制周期长的单元(组1)的数据的“EtherCAT Datagram”的字段和存储控制周期短的单元(组2)的数据的“EtherCATDatagram”的字段。此外，本第二例的定义文件的逻辑的内容也可以是根据控制周期将各单元分组为三个以上的内容。

如果按照这种帧的格式的通信在网络2中进行，则可以将在特定的数据字段产生了误差时所影响的单元限制在控制周期短的单元之间的范围内、或控制周期长的单元之间的范围内。

图13C是表示第三例的定义文件的内容的图。在上述实施方式的定义文件群16中也可以含有例如以下这种第三例的定义文件。本第三例的定义文件以在网络2的路径上各单元是否位于扩展单元之前的观点规定对各单元分组时的逻辑，例如，如图13C所示，规定位于扩展单元之前的单元属于组1，位于扩展单元之后的单元属于组2。在此，扩展单元是指与连接到网络2的从属单元3连接的网络设备，是在网络2的路径上，在该从属单元3的下位连接其它单元，可以进行单元的扩展的装置。

这样，本第三例的定义文件规定各单元在网络2的路径上位于扩展单元之前的单元为组1，其以外的单元为组2。因此，在组判定部13参照本第三例的定义文件进行分组的情况下，在上述步骤S103中设定信息构建部14生成设定信息的帧的格式中，分别具有存储位于扩展单元之前的单元(组1)的数据的“EtherCAT Datagram”的字段和存储位于扩展单元之后的单元(组2)的数据的“EtherCAT Datagram”的字段。

如果这种根据帧的格式的通信在网络2中进行，则可以将在特定的数据字段产生了错误时所影响的单元的范围限定在位于扩展单元之前的单元之间的范围内、或位于扩展单元之后的单元彼此的范围内。

图13D是表示第四例的定义文件的内容的图。在上述实施方式的定义文件群16中例如也可以含有以下这种第四例的定义文件。本第四例的定义文件以对各单元的输入输出数据的每一数据量进行分组的观点规定对各单元分组时的逻辑，例如，如图13D所示，规定输入数据量及输出数据量均大于X的单元属于组1、输入数据量为X以下且输出数据量大于X的单元属于组2、输入数据量大于X且输出数据量为X以下的单元属于组3、输入数据量及输出数据量均为X以下的单元属于组4。本第四例的定义文件中，X为数据量的阈值，可以根据与网络2连接的各从属单元3的输入输出数据的数据量适当变更，也可以设定既定的固定值。

这样，本第四例的定义文件规定根据输入输出数据的数据量的大小进行分组。因此，在组判定部13参照本第四例的定义文件进行分组的情况下，在上述步骤S103中设定信息构建部14生成设定信息的帧的格式中，具有与输入输出数据的数据量的大小相对应的各自的“EtherCAT Datagram”的字段。此外，本第四例的定义文件的逻辑的内容可以根据输入数据的数据量的大小将各单元分为两组以上，也可以根据输出数据的数据量的大小将各单元分为两组以上。另外，本第四例的定义文件的逻辑的内容也可以根据3阶段以上的数据量的大小对各单元进行分组。

如果按照这种帧的格式的通信在网络2中进行，则可以将在特定的数据字段产生了误差时所影响的单元限制在输入输出数据的数据量较近似的单元之间的范围内。

《计算机可读取的记录介质》

可以将使计算机之外的机械、装置(以下为计算机等)实现上述任一功能的程序记录在计算机等可读取的记录介质中。而且，通过使计算机等读入并执行该记录介质的程序，可以提供该功能。

在此，计算机等可读取的记录介质是指数据或程序等信息可以通过电、磁、光学、机械或化学的作用非暂时性存储并可以从计算机等读出的记录介质。作为这种记录介质中可以由计算机等取下的记录介质，例如有软盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R/W、DVD、蓝光光盘(蓝光为注册商标)、DAT、8mm磁带、闪存存储器等存储卡等。另外，作为固定于计算机等的记录介质有硬盘、ROM(只读存储器)等。

附图标记说明

S PLC系统；1 PLC；2网络；3从属单元；4设计辅助装置；5 CPU单元；6 IO单元；7特殊单元；8 PLC系统总线；9电源单元；41，51微处理器；42 HDD；43 RAM；44 ROM；45键盘；46鼠标；47显示器；48通信IF；49 CD-ROM驱动装置；52芯片组；53主存储器；54非易失性存储器；55系统计时器；56 PLC系统总线控制器；57现场网络控制器；58 USB连接器；10工具功能部；11设备信息管理部；12操作部；13组判定部；14设定信息构建部；15设定信息输出部；16定义文件群；17使用定义文件管理部；20 PLC功能部；21设定文件读出部；22起动处理部；23系统构成识别部；24应用数据生成部；25帧生成部。

Claims (9)

1.一种设计辅助装置，其进行经由网络与主控单元连接的从属单元的网络的通信的设定，其中，具备：

设备信息获取部，其获取与所述主控单元连接的各从属单元的设备信息；

存储部，其存储根据设备信息或网络的构成信息描述了所述从属单元所属的组的信息的定义文件；

组判定部，其根据所述各从属单元的设备信息和定义文件的信息对所述各从属单元进行分组；

设定部，其生成与通信动作相关的设定信息，所述设定信息用于规定数据帧的帧格式，所述数据帧由所述主控单元依次传送到所述从属单元，

所述帧格式被规定为按照每个组确保有数据字段，以使在特定的数据字段产生了错误时所影响的单元的范围限定在因所述帧的传送异常而控制数据被无效从而产生影响的单位中，其中，所述数据字段包含在用于存储所述各从属单元的控制数据的所述数据帧中。

2.根据权利要求1所述的设计辅助装置，其中，

所述组判定部根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容的信息将所述各从属单元按动作内容进行分组，

所述帧格式被规定为所述帧格式按照以动作内容区分的所述每个组确保有所述数据字段。

3.根据权利要求1或2所述的设计辅助装置，其中，

所述组判定部根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容是否是感知到异常时自动停止的动作内容之属性信息进行所述各从属单元的分组，

所述帧格式被规定为所述帧格式按照以感知到异常时自动停止的安全设备和否时的非安全设备区分的所述每个组确保有所述数据字段。

4.一种设计辅助方法，其用于进行经由网络与主控单元连接的从属单元的网络的通信的设定，其中，

获取与所述主控单元连接的各从属单元的设备信息，

根据所述各从属单元的设备信息和定义文件的信息对所述各从属单元进行分组，所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息被存储在用于存储根据设备信息或网络的构成信息描述了所述从属单元所属的组的信息的定义文件的存储部，

生成与通信动作相关的设定信息，所述设定信息用于规定数据帧的帧格式，所述数据帧由所述主控单元依次传送到所述从属单元，

所述帧格式被规定为按照每个组确保有数据字段，以使在特定的数据字段产生了错误时所影响的单元的范围限定在因所述帧的传送异常而控制数据被无效从而产生影响的单位中，其中，所述数据字段包含在用于存储所述各从属单元的控制数据的所述数据帧中。

5.根据权利要求4所述的设计辅助方法，其中，

在进行所述分组时，根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容的信息将所述各从属单元按动作内容进行分组，

所述帧格式被规定为所述帧格式按照以动作内容区分的所述每个组确保有所述数据字段。

6.根据权利要求4或5所述的设计辅助方法，其中，

在进行所述分组时，根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容是否是感知到异常时自动停止的动作内容之属性信息进行所述各从属单元的分组，

所述帧格式被规定为所述帧格式按照以感知到异常时自动停止的安全设备和否时的非安全设备区分的所述每个组确保有所述数据字段。

7.一种计算机可读存储介质，其上储存有设计辅助程序，所述设计辅助程序进行经由网络与主控单元连接的从属单元的网络的通信的设定，其中，

所述设计辅助程序在计算机的处理器中执行下述处理：

获取与所述主控单元连接的各从属单元的设备信息的处理；

根据所述各从属单元的设备信息和定义文件的信息对所述各从属单元进行分组，所述各从属单元的设备信息、定义文件的信息被存储在用于存储根据设备信息或网络的构成信息描述了所述从属单元所属的组的信息的定义文件的存储部的处理；

生成与通信动作相关的设定信息，所述设定信息用于规定数据帧的帧格式，所述数据帧由所述主控单元依次传送到所述从属单元，

所述帧格式被规定为按照每个组确保有数据字段，以使在特定的数据字段产生了错误时所影响的单元的范围限定在因所述帧的传送异常而控制数据被无效从而产生影响的单位中，其中，所述数据字段包含在用于存储所述各从属单元的控制数据的所述数据帧中。

8.根据权利要求7所述的计算机可读存储介质，其中，

在进行所述分组时，根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容的信息将所述各从属单元按动作内容进行分组，

所述帧格式被规定为所述帧格式按照以动作内容区分的所述每个组确保有所述数据字段。

9.根据权利要求7或8所述的计算机可读存储介质，其中，

在进行所述分组时，根据由所述设备信息得到的所述各从属单元的动作内容是否是感知到异常时自动停止的动作内容之属性信息进行所述各从属单元的分组，

所述帧格式被规定为所述帧格式按照以感知到异常时自动停止的安全设备和否时的非安全设备区分的所述每个组确保有所述数据字段。