CN106233268A - 网络系统以及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种网络系统，该网络系统包含第1系统和作为第1系统的远程站点的第2系统而构成，该第1系统包含控制系统单元以及第1通信单元，该第2系统包含与第1通信单元可通信地连接的第2通信单元以及执行与专用命令相应的处理的第3单元，在该网络系统中，第1通信单元具有：收集部，其对专用命令的执行所需的信息进行收集；以及存储部，其对专用命令的执行所需的信息进行存储，控制系统单元具有：请求数据生成部，其基于存储于存储部的信息，生成用于请求执行专用命令的请求数据；请求用报文发送部，其生成嵌入有请求数据的控制报文，将第3单元作为目标而发送该控制报文；以及接收部，其从第2通信单元接收用于对专用命令的处理完成进行通知的响应数据。

Description

网络系统以及控制装置

技术领域

本申请涉及一种网络系统以及控制装置，该网络系统包含第1系统和作为第1系统的远程站点的第2系统而构成，该第1系统包含控制系统单元和第1通信单元，该第2系统包含与第1通信单元连接的第2通信单元。

背景技术

当前，存在下述技术，即，在利用现场总线将安装了通信单元的具有通信功能的可编程控制器和多个从属站点连接的系统中，将汇总了输出数据的转送帧从通信单元集中转送至从属站点，从从属站点送回响应帧(例如，参照专利文献1)。在转送帧中指定通信单元想要确认有无消息通信请求的单个或多个从属站点。通过转送帧而受到指定的各从属站点，将表示有无消息请求的响应帧送回。

专利文献1：日本特开2007-66111号公报

发明内容

在现有技术中，由与可编程控制器连接的通信单元处理从可编程控制器以从属站点为目标而送出的指示，因此存在通信单元的处理负荷大的问题。

本发明就是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种网络系统以及控制装置，该网络系统以及控制装置在从可编程控制器发送以外部的装置为目标的指示的处理中，能够减轻与可编程控制器连接的通信单元的处理负荷。

为了解决上述课题、实现目的，本发明是一种网络系统，该网络系统包含第1系统和作为第1系统的远程站点的第2系统而构成，第1系统包含控制系统单元以及第1通信单元，第2系统包含与第1通信单元可通信地连接的第2通信单元以及执行与专用命令相应的处理的第3单元，网络系统的特征在于，第1通信单元具有：收集部，其对专用命令的执行所需的信息进行收集；以及存储部，其对专用命令的执行所需的信息进行存储，控制系统单元具有：请求数据生成部，其基于存储于存储部的信息，生成用于请求执行专用命令的请求数据；请求用报文发送部，其生成嵌入有请求数据的控制报文，将第3单元作为目标而发送控制报文；以及接收部，其从第2通信单元接收用于对专用命令的处理完成进行通知的响应数据，第2通信单元具有：解析部，其在嵌入于从控制系统单元接收的控制报文的请求数据是以第3单元为目标的请求数据的情况下，将请求数据送出至第3单元；以及响应用报文发送部，其生成嵌入有从第3单元接收的响应数据的控制报文，向控制系统单元进行发送，第3单元具有：响应生成部，其基于从第2通信单元接收到的请求数据而执行专用命令的处理，生成响应数据；以及响应发送部，其将响应数据送出至第2通信单元。

另外，为了解决上述课题、实现目的，本发明是一种控制装置，该控制装置搭载于网络系统的第1系统，该网络系统包含所述第1系统和作为所述第1系统的远程站点的第2系统而构成，所述第1系统包含第1通信单元，该第2系统包含与所述第1通信单元可通信地连接的第2通信单元以及执行与专用命令相应的处理的第3单元，所述控制装置的特征在于，具有：请求数据生成部，其基于所述专用命令的执行所需的信息，生成用于请求执行所述专用命令的请求数据；请求用报文发送部，其生成嵌入有所述请求数据的控制报文，以所述第3单元为目标而发送该控制报文；以及接收部，其从所述第2通信单元接收用于对所述专用命令的处理完成进行通知的响应数据。

发明的效果

根据本发明，在从可编程控制器发送以外部的装置为目标的指示的处理中，能够减轻与可编程控制器连接的通信单元的处理负荷。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的网络系统的概略结构的示意图。

图2是表示实施方式1所涉及的网络系统的处理的概要的图。

图3是表示实施方式1所涉及的网络系统的处理流程的图。

图4是表示实施方式1所涉及的网络系统的概略结构的其他例子的图。

图5是表示由实施方式2所涉及的主控通信单元进行的处理的流程的流程图。

图6是表示实施方式3所涉及的请求数据生成部的例子的图。

图7是表示实现由实施方式1至3所涉及的网络系统进行的处理的硬件结构的一个例子的图。

具体实施方式

实施方式1.

下面，参照附图对本发明所涉及的网络系统以及控制装置的实施方式进行说明。此外，本发明并不限定于该实施方式。

图1是表示实施方式1所涉及的网络系统的概略结构的示意图。如图1所示，实施方式1所涉及的网络系统包含系统100和作为系统100的远程站点的系统200而构成，该系统100包含可编程控制器110以及主控通信单元120，该系统200包含：与主控通信单元120经由网络3可通信地连接的远程通信单元210；以及执行与专用命令相应的处理的通信单元220。系统100是第1系统的一个例子，为主控站点。系统200是第2系统的一个例子，为远程站点。

另外，如图1所示，在实施方式1所涉及的网络系统中，可编程控制器110经由线缆4而与信息处理装置300连接。

系统100所包含的可编程控制器110具有：请求数据生成部111，其生成请求数据；请求用控制报文生成部112，其生成控制报文；请求用控制报文发送部113，其发送控制报文；以及响应用控制报文接收解析部114，其对接收到的控制报文进行解析。可编程控制器110是控制系统单元以及控制装置的一个例子。可编程控制器110经由系统总线1而与主控通信单元120连接。

如果由信息处理装置300针对系统200中所安装的通信单元220执行专用命令，则请求数据生成部111基于后述的由主控通信单元120收集的信息，生成用于请求执行专用命令的请求数据。由请求数据生成部111生成的请求数据包含执行专用命令的处理所需的定义信息。定义信息包含能够判别出命令执行站点为通信单元220的标志、通信单元220的网络编号、起始输出编号的信息。

请求用控制报文生成部112在生成对PLC(Programmable Logic Controller)之间进行控制的控制报文时，将由请求数据生成部111生成的请求数据嵌入。请求用控制报文发送部113将由请求用控制报文生成部112生成的控制报文通过瞬态传送而向作为命令执行站点的通信单元220发送。请求用控制报文生成部112以及请求用控制报文发送部113是请求用报文发送部的一个例子。

响应用控制报文接收解析部114如果从远程通信单元210接收到控制报文，则对控制报文进行解析，从嵌入于控制报文的响应数据提取专用命令的完成标志，通知给信息处理装置300。响应用控制报文接收解析部114是接收部的一个例子。

系统100所包含的主控通信单元120具有：信息收集部121，其对专用命令的执行所需的信息进行收集；信息存储部122，其对专用命令所需的信息进行存储。主控通信单元120是第1通信单元的一个例子。信息收集部121是收集部的一个例子。信息存储部122是存储部的一个例子。

系统200所包含的远程通信单元210具有：请求用控制报文解析部211，其对控制报文进行解析；响应用控制报文生成部212，其生成控制报文；以及响应用控制报文发送部213，其发送控制报文。远程通信单元210是第2通信单元的一个例子。远程通信单元210经由系统总线2而与通信单元220连接。

请求用控制报文解析部211如果从可编程控制器110接收到控制报文，则基于嵌入于控制报文的请求数据所包含的标志，在是针对安装于本站点即系统200的通信单元220的请求数据的情况下，将请求数据送出至通信单元220。请求用控制报文解析部211是解析部的一个例子。

响应用控制报文生成部212在生成对PLC之间进行控制的控制报文时，将从通信单元220接收的响应数据嵌入。响应用控制报文发送部213将由响应用控制报文生成部212生成的控制报文向可编程控制器110发送。响应用控制报文生成部212以及响应用控制报文发送部213是响应用报文发送部的一个例子。

系统200所包含的通信单元220具有：请求数据接收部221，其接收请求数据；响应数据生成部222，其生成响应数据；以及响应数据发送部223，其将响应数据送出。通信单元220是第3单元的一个例子。

请求数据接收部221如果从请求用控制报文解析部211接收到请求数据，则基于接收到的请求数据，执行专用命令。如果由请求数据接收部221完成了专用命令的处理，则响应数据生成部222生成用于对专用命令的完成进行通知的响应数据。由响应数据生成部222生成的响应数据包含对专用命令的处理的执行状态进行解释所需的定义信息。定义信息包含表示专用命令的处理已完成的标志。请求数据接收部221以及响应数据生成部222是响应生成部的一个例子。

响应数据发送部223将由响应数据生成部222生成的响应数据送出至响应用控制报文生成部212。响应数据发送部223是响应发送部的一个例子。

利用图2以及图3说明实施方式1所涉及的网络系统的处理流程。图2是表示实施方式1所涉及的网络系统的处理的概要的图。图3是表示实施方式1所涉及的网络系统的处理流程的图。

作为前提，主控通信单元120从通信单元220预先对专用命令的执行所需的信息进行收集，储存至信息存储部122(参照图2的S1)。

可编程控制器110将专用命令的执行所需的信息的获取请求送出至主控通信单元120(参照图3的步骤S101)。主控通信单元120将与获取请求相对应的信息读入并送回至可编程控制器110(参照图3的步骤S102)。

可编程控制器110基于从主控通信单元120获取的专用命令的执行所需的信息而生成请求数据(参照图2的S2以及图3的步骤S103)。可编程控制器110在控制报文之中嵌入请求数据(参照图2的S3以及步骤S104)，以通信单元220为目标而通过瞬态传送对控制报文进行发送(参照图2的S4以及图3的步骤S105)。

这样，在实施方式1所涉及的网络系统中，无需使主控通信单元120执行特别的发送处理，专用命令从可编程控制器110直接到达作为命令执行站点的通信单元220。

远程通信单元210如果从可编程控制器110接收到控制报文，则基于嵌入于控制报文的请求数据所包含的标志，判定是否是以安装于本站点的通信单元220为目标的请求数据(参照图3的步骤S106)。远程通信单元210在判定结果为不是以通信单元220为目标的请求数据的情况下(步骤S106，No)，直接结束处理。与其相反，远程通信单元210在判定结果为是以通信单元220为目标的请求数据的情况下(步骤S106，Yes)，将请求数据送出至通信单元220(参照图2的S5以及图3的步骤S107)。

通信单元220如果从远程通信单元210接收到请求数据，则基于接收到的请求数据，执行专用命令(参照图3的步骤S108)。接着，如果专用命令的处理完成，则通信单元220生成用于对专用命令的完成进行通知的响应数据(参照图3的步骤S109)，将响应数据送出至远程通信单元210(参照图3的步骤S110)。

远程通信单元210如果接收到从通信单元220接收的响应数据，则将响应数据嵌入至控制报文之中(参照图3的步骤S111)，将控制报文送回至可编程控制器110(参照图3的步骤S112)。

可编程控制器110如果从远程通信单元210接收到控制报文，则对控制报文进行解析，从嵌入于控制报文的响应数据提取专用命令的完成标志，将提取出的完成标志通知给信息处理装置300(参照图3的步骤S113)。

如以上所述，实施方式1所涉及的网络系统将用于请求执行专用命令的请求数据嵌入至控制报文并以命令执行站点即通信单元220作为目标而发送。因此，根据实施方式1，在执行专用命令时，远程站点即系统200直接接收以搭载于系统200的通信单元220为目标的数据，由此无需使主控站点的主控通信单元120执行特别的发送处理，因此能够减轻主控通信单元120的处理负荷。另外，根据实施方式1，通过在对PLC之间进行控制的控制报文内嵌入请求数据，从而无需对主控的发送接收的处理、即当前的发送接收控制报文的机制进行变更就能够将请求数据发送至远程站点。

另外，实施方式1所涉及的网络系统将嵌入有请求数据的控制报文通过瞬态传送而发送。在针对通信单元220执行多个专用命令的情况下，如果利用周期传送而对控制报文进行发送，则1个周期的发送数据量变多，给周期传送的扫描时间带来影响，系统的性能可能降低。另一方面，根据实施方式1，利用瞬态传送，该瞬态传送利用与周期传送不同的通信频带，因此即使在针对通信单元220执行多个专用命令的情况下，也能够不给周期传送的扫描时间带来影响地进行控制报文的转送。此外，在针对通信单元220而执行的专用命令的数量少到不会给周期传送的扫描时间带来影响的程度的情况下，也可以使用周期传送而对嵌入有请求数据的控制报文进行发送。

另外，实施方式1所涉及的网络系统将执行专用命令的处理所需的定义信息包含于请求数据，并且将对专用命令的处理的执行状态进行解释所需的定义信息包含于响应数据。因此，根据实施方式1，能够直接利用当前所利用的专用命令的规格来执行专用命令的处理。

在实施方式1中，说明了针对安装于作为远程站点的系统200的通信单元220而执行专用命令的例子，但实施方式1中说明的专用命令的执行例并不限定于应用至实施方式1所示的系统结构的情况。图4是表示实施方式1所涉及的网络系统的概略结构的其他例子的图。如图4所示，也可以针对利用系统总线6将可编程控制器610、本地通信单元620、和通信单元630连接的系统600应用在实施方式1中说明的专用命令的执行例。在该情况下，向本地通信单元620分别搭载与请求用控制报文解析部211相对应的请求用控制报文解析部621、与响应用控制报文生成部212相对应的响应用控制报文生成部622、以及与响应用控制报文发送部213相对应的响应用控制报文发送部623，向通信单元630分别搭载与请求数据接收部221相对应的请求数据接收部631、与响应数据生成部222相对应的响应数据生成部632、以及与响应数据发送部223相对应的响应数据发送部633即可。通信单元630也可以是智能功能单元。

实施方式2.

在下面说明的实施方式2中，说明与由主控通信单元120执行的信息的收集相关的处理。

图5是表示由实施方式2所涉及的主控通信单元进行的处理的流程的流程图。如图5所示，主控通信单元120的信息收集部121判定是否从可编程控制器110接收到信息收集指示(步骤S201)。信息收集指示包含成为信息收集指示的对象的通信单元、即成为命令执行站点的通信单元的站号以及起始输入输出编号。

信息收集部121在判定结果为接收到信息收集指示的情况下(步骤S201，Yes)，基于信息收集指示所包含的信息，从与信息收集指示相对应的通信单元对专用命令的执行所需的信息进行收集(步骤S202)。接着，信息收集部121将收集到的信息送出至可编程控制器110(步骤S203)。

在上述步骤S201中，信息收集部121在判定结果为未接收到信息收集指示的情况下(步骤S201，No)，结束图5所示的处理。

根据实施方式2，主控通信单元120根据来自可编程控制器110的请求，在每次请求时对专用命令的执行所需的信息进行收集。因此，与主控通信单元120不论是否是特定的定时都对专用命令的执行所需的信息进行收集，将收集到的信息储存至信息存储部122的情况相比，能够抑制信息存储部122的使用量。

实施方式3.

在下面的实施方式3中，说明与可编程控制器110中的请求数据的生成相关的处理。

图6是表示实施方式3所涉及的请求数据生成部的例子的图。如图6所示，也可以是在执行专用命令时，在生成多个请求数据的情况下，将多个请求数据111a配置于在请求数据生成部111的内部所具有的存储器空间的相连续的地址空间，汇总为1个而进行发送。由此，能够提高可编程控制器110的处理性能。

在以上的实施方式所涉及的网络系统中执行的各种处理可以通过使用硬件资源来执行预先准备的程序而实现。图7是表示实现由实施方式1至3所涉及的网络系统进行的处理的硬件结构的一个例子的图。

图7所示的装置700具有：CPU(Central Proccessing Unit)710；ROM(Read OnlyMemory)720；RAM(Random Access Memory)730；对脉冲输入进行计数的计数器/计时器740；对发送接收数据进行输入输出的串行I/O 750；进行模拟信号和数字数据之间的变换的变换器760；作为输入输出端口的通用I/O 770；以及对时钟频率进行发送的时钟振荡器780。例如，在ROM 720分别存储有用于实现由可编程控制器110的请求数据生成部111、请求用控制报文生成部112、请求用控制报文发送部113、以及响应用控制报文接收解析部114执行的各种处理的程序。在实现与请求数据生成部111相对应的处理的情况下，CPU 710将与由请求数据生成部111执行的处理相对应的程序从ROM 720读出而在RAM 730展开，由此与由请求数据生成部111执行的处理相对应的程序作为与由请求数据生成部111执行的处理相对应的请求数据生成进程起作用。请求数据生成进程例如将经由串行I/O 750而输入的数据展开至在RAM 730中分配给自身的区域，基于该展开后的数据等而执行处理。对于由请求用控制报文生成部112、请求用控制报文发送部113、以及响应用控制报文接收解析部114执行的各种处理，也可以利用与上述的请求数据生成部111相同的方法实现。对于由主控通信单元120、远程通信单元210、以及通信单元220执行的各种处理，也可以利用与上述请求数据生成部111相同的方法实现。

另外，在实施方式所涉及的网络系统中所执行的各种处理并不限定于使用硬件资源来执行预先准备的程序的情况，也可以通过使执行各种处理的多个处理电路协同工作的布线逻辑而实现。

以上实施方式所示的结构示出本发明的内容的一个例子，也可以与其他公知技术进行组合，也可以在不脱离本发明的主旨的范围将结构的一部分省略、变更。

标号的说明

100系统(主控站点)，110可编程控制器，120主控通信单元，200系统(远程站点)，210远程通信单元，220通信单元，300信息处理装置，600系统，610可编程控制器，620本地通信单元，630通信单元。

Claims (5)

1.一种网络系统，其包含第1系统和作为所述第1系统的远程站点的第2系统而构成，该第1系统包含控制系统单元以及第1通信单元，该第2系统包含与所述第1通信单元可通信地连接的第2通信单元以及执行与专用命令相应的处理的第3单元，

所述网络系统的特征在于，

所述第1通信单元具有：

收集部，其对所述专用命令的执行所需的信息进行收集；以及

存储部，其对所述专用命令的执行所需的信息进行存储，

所述控制系统单元具有：

请求数据生成部，其基于存储于所述存储部的信息，生成用于请求执行所述专用命令的请求数据；

请求用报文发送部，其生成嵌入有所述请求数据的控制报文，将所述第3单元作为目标而发送该控制报文；以及

接收部，其从所述第2通信单元接收用于对所述专用命令的处理完成进行通知的响应数据，

所述第2通信单元具有：

解析部，其在嵌入于从所述控制系统单元接收的所述控制报文的所述请求数据是以所述第3单元为目标的请求数据的情况下，将该请求数据送出至所述第3单元；以及

响应用报文发送部，其生成嵌入有从所述第3单元接收的所述响应数据的控制报文，向所述控制系统单元进行发送，

所述第3单元具有：

响应生成部，其基于从所述第2通信单元接收到的请求数据而执行专用命令的处理，生成所述响应数据；以及

响应发送部，其将所述响应数据送出至所述第2通信单元。

2.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于，

所述请求用报文发送部利用瞬态传送而将所述控制报文以所述第3单元为目标进行发送。

3.根据权利要求1或2所述的网络系统，其特征在于，

所述请求数据生成部在执行所述专用命令的情况下，针对每个该专用命令，在该专用命令的执行之前对所述第1通信单元指示进行该专用命令的执行所需的信息的收集。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的网络系统，其特征在于，

所述请求数据生成部将所述第3单元执行所述专用命令的处理所需的定义信息插入至所述请求数据，

所述响应数据生成部将所述控制系统单元对所述专用命令的处理的执行状态进行解释所需的定义信息插入至所述响应数据。

5.一种控制装置，其搭载于网络系统的第1系统，该网络系统包含所述第1系统和作为所述第1系统的远程站点的第2系统而构成，所述第1系统包含第1通信单元，该第2系统包含与所述第1通信单元可通信地连接的第2通信单元以及执行与专用命令相应的处理的第3单元，

所述控制装置的特征在于，具有：

请求数据生成部，其基于所述专用命令的执行所需的信息，生成用于请求执行所述专用命令的请求数据；

请求用报文发送部，其生成嵌入有所述请求数据的控制报文，以所述第3单元为目标而发送该控制报文；以及

接收部，其从所述第2通信单元接收用于对所述专用命令的处理完成进行通知的响应数据。