CN107305369B - 控制装置、中继装置、其控制方法及记录介质 - Google Patents

控制装置、中继装置、其控制方法及记录介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种控制装置、中继装置、其控制方法、控制程序及记录介质，正确获取自身所发送的命令的执行状况信息。控制器(3)是经由IO‑Link主机(1)来控制IO‑Link设备(2)的动作，且包括：写入部(300)，将针对IO‑Link设备(2)的命令与所述命令的辨识信息发送至IO‑Link主机(1)；以及读出部(301)，使用所述辨识信息来获取表示所述命令的执行状况的执行状况信息(状态)。

Description

控制装置、中继装置、其控制方法及记录介质
技术领域
本发明涉及一种工厂自动化(Factory Automation，FA)系统(system)中的控制装置以及在该控制装置与设备(device)之间中继数据(data)的中继装置、其控制方法、控制程序及记录介质。
背景技术
一般的FA系统包含主机(master)装置(控制装置)、从机(slave)装置(中继装置)及传感器(sensor)等设备，主机装置经由从机装置来进行设备的动作控制或设备的输出数据的接收。从以往以来都在推进此种FA系统的改良。例如在下述专利文献1中，揭示了一种技术，其削减将控制机器(相当于前述的从机装置)的参数(parameter)设定备份(backup)至可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller(PLC)，相当于前述的主机装置)时的数据通信量。
此种FA系统中，当对设备进行命令时，主机装置向从机装置发送该命令并使其转发至设备。然后，主机装置通过向从机装置询问来确认命令的执行状况，根据该确认结果来结束命令，通过一个命令的结束，从机装置恢复为能够受理新命令的状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-174616号公报(2014年9月22日公开)
发明内容
[发明所要解决的问题]
此处，FA系统中，除了主机装置以外，从被称作人机接口(Human MachineInterface，HMI)的显示输入装置或者被称作支持工具(support tool)的装置也能够对设备进行命令，因此可能产生一次对中继装置发送多个命令的、命令的多重执行状态。但是，如上所述的以往技术中，由于未考虑命令的多重执行状态，因此在此种状态下，各命令有可能无法被正确执行。例如考虑下述情况：主机装置将命令A发送至从机装置后，HMI将命令B发送至从机装置。此时，当从机装置受理命令A时，命令B未被受理，仅命令A被执行，从机装置记录命令的执行完成。此处，所述记录是表示命令A的执行完成，但由于HMI也可参照该记录，因而HMI会误认(误解)为命令B已执行完成，从而在命令B未被执行的状态下便结束处理。因此，以往存在下述问题：用户必须使各命令的时机(timing)错开，以免产生命令的多重执行状态。
本发明是有鉴于所述问题点而完成，其目的在于实现一种控制装置等，即使在对一个中继装置发送有多个命令的情况下，也能够正确获取自身所发送的命令的执行状况信息。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本发明的控制装置是经由中继装置(输入输出-链接(IO-Link)主机)来对连接于所述中继装置的设备(IO-Link设备)的动作进行控制的控制装置(控制器)，包括：命令部，将针对所述设备的命令与所述命令的辨识信息发送至所述中继装置；以及执行确认部，使用所述辨识信息来获取表示所述命令的执行状况(状态)的执行状况信息。
根据所述结构，将针对设备的命令与所述命令的辨识信息发送至中继装置，使用所述辨识信息来获取表示所述命令的执行状况的执行状况信息。因而起到下述效果：即使在对一个中继装置发送有多个命令的情况下，所述控制装置也能够正确获取所发送的命令的执行状况信息。
本发明的控制装置中，也可为所述中继装置具有下述功能：使所述设备执行写入至与所述设备对应的存储区域中的命令，并且将所述执行状况信息写入至所述存储区域，所述命令部将所述命令与所述辨识信息发送至所述中继装置并写入至所述存储区域，所述执行确认部将所述辨识信息发送至所述中继装置而从所述存储区域读出所述执行状况信息。
根据所述结构，将命令与辨识信息发送至中继装置而写入至与作为命令对象的设备对应的存储区域，并将辨识信息发送至中继装置而从所述存储区域读出所述执行状况信息。因而，即使在从其他控制装置也向所述中继装置发送有命令的情况下，也能够切实地读出所述控制装置所发送的命令的执行状况信息。另外，所述“其他控制装置”既可为与所述控制装置同种的装置，也可为不同种的装置。例如，在所述控制装置为PLC的情况下，其他控制装置也可为PLC，其他控制装置还可为HMI或支持工具等。
本发明的控制装置中，也可为所述辨识信息是能够与其他控制装置的命令的辨识信息辨识开来的信息。
根据所述结构，所发送的辨识信息是能够与其他控制装置的命令的辨识信息辨识开来的信息。因而，即使在与所述控制装置向所述中继装置发送命令的时机前后，其他控制装置向所述中继装置发送有命令的情况下，对于所述中继装置所发送的命令，也能够获取正确的执行状况信息。
本发明的控制装置中，也可为所述辨识信息为对应于所述命令部所发送的每个命令而不同的信息。
根据所述结构，所述辨识信息是对应于所发送的每个命令而不同的信息，因此在控制装置发送有多个命令的情况下，对于各命令，能够分别获取正确的执行状况信息。
为了解决所述问题，本发明的中继装置在控制装置与依照所述控制装置的命令而动作的设备之间中继所述命令，该中继装置包括：写入管理部，将所述命令与所述命令的辨识信息相关联地写入至与所述设备对应的存储区域，并且将表示所述命令的执行状况的执行状况信息写入至所述存储区域；以及读出管理部，根据从所述控制装置收到所述辨识信息的情况，使所述控制装置读出存储在所述存储区域中的所述执行状况信息。
根据所述结构，将命令与所述命令的辨识信息相关联地写入至与所述设备对应的存储区域，并且将表示所述命令的执行状况的执行状况信息写入至所述存储区域。并且，根据从控制装置收到所述辨识信息的情况，使所述控制装置读出存储在所述存储区域中的所述执行状况信息。因而起到下述效果：即使在收到多个命令的情况下，也能够正确读出各命令的执行状况信息。
本发明的中继装置也可包括：存储区域开放部，在所述写入管理部将表示所述中继装置对于所述命令未有应执行的处理的控制信息(控制：无处理)写入至所述存储区域的情况下、及未写入所述控制信息而经过了规定时间的情况下，允许所述写入管理部向所述存储区域写入其他命令。
此处，以往的FA系统中采用了下述结构：通过命令发送源的装置结束该命令，从而可受理下个命令。例如考虑下述情况：在包含主机装置、从机装置及设备的FA系统中，主机装置使设备执行命令。此时，主机装置向从机装置发送命令，从机装置将该命令转发至设备，由此，设备执行所述命令。并且，命令被执行的情况被通知给从机装置，因此主机装置对从机装置进行访问(access)以确认命令的执行完成，从机装置在该确认的结束后开始下个命令的受理。如此，以往的FA系统中，在主机装置对命令的执行完成确认结束之前，不会受理下个命令。因此存在下述问题：在主机装置发送命令之后成为无法与从机装置通信的状态的情况下，将维持无法受理下个命令的状态。
因此，根据本发明的所述结构，在将表示所述中继装置对于命令未有应执行的处理的控制信息写入至存储区域的情况下、及未写入所述控制信息而经过了规定时间的情况下，允许向所述存储区域写入其他命令。因而，不仅在写入有控制信息的情况下，在未写入控制信息而经过了规定时间的情况下，也成为可写入其他命令的状态，因此起到能够防止维持无法写入其他命令的状态的效果。
另外，所述中继装置也能够以下述方式表达。即，一种中继装置，在控制装置与依照所述控制装置的命令而动作的设备之间中继所述命令，所述中继装置包括：写入管理部，将所述命令和用于将所述命令与来自其他控制装置的命令辨识开来的辨识信息相关联地存储在与所述设备对应的存储区域，并且将表示所述命令的执行状况的执行状况信息写入至所述存储区域；以及存储区域开放部，在所述写入管理部将表示所述中继装置对于所述命令未有应执行的处理的控制信息写入至所述存储区域的情况下、及未写入所述控制信息而经过了规定时间的情况下，允许所述写入管理部向所述存储区域写入其他命令。
本发明的中继装置中，也可为在所述存储区域中存储有所述命令及所述辨识信息的状态下，收到针对所述设备的其他命令时，所述写入管理部将所述其他命令与所述其他命令的辨识信息相关联地存储至与所述设备对应的其他存储区域，并且将所述其他命令的执行状况信息写入至所述其他存储区域。
根据所述结构，在所述存储区域中存储有命令及辨识信息的状态下，收到针对所述设备的其他命令时，将所述其他命令与所述其他命令的辨识信息相关联地存储至与所述设备对应的其他存储区域。并且，将所述其他命令的执行状况信息写入至所述其他存储区域。因而，能够并行地受理针对相同设备的多个命令。
为了解决所述问题，本发明的控制装置的控制方法中，所述控制装置经由中继装置来对连接于所述中继装置的设备的动作进行控制，所述控制装置的控制方法包括：命令发送步骤，将针对所述设备的命令与所述命令的辨识信息发送至所述中继装置；以及执行确认步骤，使用所述辨识信息来获取表示所述命令的执行状况的执行状况信息。根据所述方法，起到与前述的控制装置同样的效果。
为了解决所述问题，本发明的中继装置的控制方法中，所述中继装置在控制装置与依照所述控制装置的命令而动作的设备之间中继所述命令，所述中继装置的控制方法包括：命令写入步骤，将所述命令与所述命令的辨识信息相关联地写入至与所述设备对应的存储区域；状况写入步骤，将表示所述命令的执行状况的执行状况信息写入至所述存储区域；以及读出控制步骤，根据从所述控制装置收到所述辨识信息的情况，使所述控制装置读出存储在所述存储区域中的所述执行状况信息。根据所述方法，起到与前述的中继装置同样的效果。
本发明的各实施方式的控制装置及中继装置也可通过计算机(computer)来实现，此时，通过使计算机作为所述控制装置及中继装置所具备的各部(软件(software)要素)来动作而利用计算机来实现所述控制装置及中继装置的、控制装置及中继装置的控制程序及记录有该控制程序且计算机可读取的记录介质也属于本发明的范畴。
[发明的效果]
根据本发明的一实施方式的控制装置，起到下述效果：即使在对一个中继装置发送有多个命令的情况下，所述控制装置也能够正确获取所发送的命令的执行状况信息。
而且，根据本发明的一实施方式的中继装置，起到下述效果：即使在收到多个命令的情况下，也能够使控制装置正确读出各命令的执行状况信息。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的IO-Link主机的主要部分结构的一例的框图。
图2是表示包含所述IO-Link主机的IO-Link系统的概要的图。
图3是用于说明存储在所述端口用存储区域110中的数据的状态转变的图。
图4是表示所述IO-Link系统中的处理流程的序列图。
图5是表示能够在端口用存储区域中保存多个指令(command)时的IO-Link系统的概要的框图。
图6是表示将IO-Link主机中的与上位网络的通信功能分离为通信耦合器(coupler)的IO-Link系统的示例的图。
图7是表示包含多个从机装置和控制它们的主机装置的FA系统的示例的图。
[符号的说明]
1、201：IO-Link主机(中继装置)
2、2a、2b：IO-Link设备(设备)
3：控制器(控制装置)
4：支持工具(控制装置)
5：HMI(控制装置)
101：写入管理部
102：存储区域开放部
103：读出管理部
110a：第1端口用存储区域(存储区域)
110b：第2端口用存储区域(存储区域)
300：写入部(命令部)
301：读出部(执行确认部)
400：主机装置(控制装置)
401：从机装置(中继装置)
402a、402b：设备
具体实施方式
〔实施方式1〕
基于图1～图4及表1来说明本发明的实施方式1。
〔系统概要〕
首先，基于图2来说明本实施方式的IO-Link系统的概要。图2是表示IO-Link系统9的概要的图。IO-Link系统9为FA系统，如图所示，在IO-Link系统9中，包含IO-Link主机(中继装置)1、IO-Link设备2a、IO-Link设备2b、控制器(控制装置)3、支持工具(控制装置)4及HMI(控制装置)5。另外，在无须区别IO-Link设备2a与IO-Link设备2b时，将它们记作IO-Link设备2。
IO-Link主机1是在包含控制器3等的上位网络与IO-Link设备2之间中继数据的中继装置，在IO-Link系统9中作为控制器3的从机装置而动作。图示的示例中，在IO-Link主机1上连接有两个IO-Link设备2，但也可连接三个以上的IO-Link设备2。而且，IO-Link主机1能够与IO-Link设备2双向通信。
IO-Link设备2是与IO-Link主机1通信连接，成为控制器3的控制对象的装置。作为IO-Link设备2，可适用输出系的设备及输入系的设备。作为输入系的设备，例如可列举光电传感器或接近传感器等各种传感器，作为输出系的设备，例如可列举致动器(actuator)或马达(motor)等。而且，逆变器(inverter)之类的转换装置等也能够作为IO-Link设备2。
控制器3是统一控制整个IO-Link系统9的控制装置，也被称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)。控制器3在IO-Link系统9中作为IO-Link主机1的主机装置进行动作。
支持工具4是为了进行IO-Link设备2的动作设定等IO-Link系统9中的各种设定，而连接于IO-Link系统9来使用的装置。支持工具4能够经由控制器3而连接于IO-Link系统9。由于从支持工具4也能够进行IO-Link设备2的动作控制，因此支持工具4也可以说是控制装置的一种。作为支持工具4，可使用个人计算机(personal computer)之类的信息处理装置，也可使用笔记(note)型个人计算机之类的便携式信息处理装置。
HMI5是触控面板(touch panel)式的显示输入装置，IO-Link系统9的用户能够经由HMI5来操作控制器3，或者利用HMI5来确认IO-Link系统9的动作状态。由于从HMI5也能够进行IO-Link设备2的动作控制，因此HMI5也可以说是控制装置的一种。
在具备如上所述的结构的IO-Link系统9中，本实施方式中，如图所示，对从控制器3、HMI5发送至IO-Link主机1的指令(命令)附有序列号(sequence number)(辨识信息)。图2所示的示例中，从控制器3发送的指令附有序列号“1”，从HMI5发送的指令附有序列号“11”。
并且，收到附有序列号的指令的IO-Link主机1将指令与序列号一同写入至第1端口用存储区域110a，使IO-Link设备2a执行指令所表示的命令。另外，将IO-Link设备2b作为对象的指令被写入至第2端口用存储区域110b。
而且，在命令的执行中或执行后，当从控制器3或HMI5进行状态的确认时，指定序列号来进行。由此，IO-Link主机1中，能够返回与序列号对应的指令的状态，而不仅是执行中或执行后的指令。因而，能够防止因接受从其他装置发送的指令的状态而造成的弊病。即，图示的例子中，控制器3能够接受序列号1的命令的状态，HMI5能够确认序列号11的命令的状态未被写入，该命令未被受理的情况。
另外，IO-Link系统9中，对于发送指令的各装置，预定有该装置可使用的序列号，由此，能够使各装置发送的指令彼此辨识。具体而言，图示的例子中，对控制器3分配有1～9的序列号，对HMI5分配有11～19的序列号。另外，图示的例子中，表示了从控制器3与HMI5发送指令的示例，但指令的发送源只要是可连接于IO-Link系统9的装置即可，例如也可从支持工具4发送指令。此时，对于支持工具4，也只要分配可使用的序列号(例如20～29)即可。
如此，序列号是作为指令的辨识信息而附的数值，通过对应于指令的每次发送而使用递增(increment)1的序列号，从而能够辨识一个装置所发送的各指令。而且，如上所述，通过区分每个装置可使用的序列号，从而能够辨识各装置所发送的指令。
〔关于IO-Link〕
以下对IO-Link进行补充说明。IO-Link是在国际电工委员会(InternationalElectrotechnical Commission，IEC)61131-9中以“用于小型传感器和致动器的单点数字通信接口(Single-drop digital communication interface for small sensors andactuators)”(SDCI)这一名称而标准化，用于作为控制装置的主机(所述控制器3相当于此)、与传感器及致动器等设备之间的通信的标准化技术。IO-Link是用于主机与设备的通信的新的点对点(point to point)串行通信协议。另外，作为所述设备的一例，可列举光电传感器与接近开关。
IO-Link与仅能从设备向主机发送通/断(ON/OFF)信号(1位(bit))的以往协议不同，而是能够进行32字节(byte)(256位)的数据收发(双向通信)的通信协议。通过将主机与设备之间以IO-Link予以连接，从而对于从以往只能接收通/断信息等二值化数据的设备而来的信号，能够作为32字节的数值数据来获取。因此，例如在光电传感器的情况下，能够获取受光量、检测裕度、内部温度等信息，除了有助于查明问题原因以外，还能够进行产品寿命的诊断、与经年劣化相应的阈值变更等。
通过利用IO-Link，例如能够实现设备的设定及维护等的自动化。而且，通过利用IO-Link，能够大幅简化主机的编程，进而，能够实现配线电缆(cable)的成本削减等。
继而，对利用以上说明的IO-Link的IO-Link系统(所述IO-Link系统9相当于此)进行说明。IO-Link系统包含IO-Link设备(一般而言，为传感器、致动器或其组合，所述IO-Link设备2相当于此)、标准的三线式传感器/致动器电缆以及IO-Link主机(所述IO-Link主机1相当于此)。
IO-Link主机具备一个或多个端口(后述的设备通信端口12相当于此)，在各端口可连接一台IO-Link设备。IO-Link主机与IO-Link设备进行点对点通信。IO-Link主机与IO-Link设备之间不仅能够收发以往的通/断信息等二值化数据(1位的数据)，还能够收发设备的辨识信息、设备的通信性质(property)、设备参数及过程(process)/诊断数据的信息等的通/断信息等二值化数据以外的信息(大于1位的数据)。
IO-Link设备能够与IO-Link主机之间收发大于1位的数据。即，IO-Link设备是适合于IO-Link的设备。另外，在IO-Link系统中，也能够装入并非IO-Link设备(不收发大于1位的数据)的传感器或致动器等设备。
〔IO-Link主机的主要部分结构〕
接下来，基于图1来说明IO-Link主机1的主要部分结构。图1是表示IO-Link主机1的主要部分结构的一例的框图。如图所示，IO-Link主机1具备统一控制IO-Link主机1的各部的控制部10、及存储IO-Link主机1所使用的各种数据的存储部11。而且，IO-Link主机1具备第1设备通信端口12a及第2设备通信端口12b，以作为用于与IO-Link设备2通信的通信端口。进而，IO-Link主机1具备用于与包含前述控制器3的上位网络进行通信的上位通信端口13。另外，当无须区分第1设备通信端口12a与第2设备通信端口12b时，将它们记作设备通信端口12。而且，设备通信端口12的数量也可为三个以上。而且，经由上位通信端口13的与上位网络的通信例如可利用以太网控制自动化技术(Ethernet Control AutomationTechnology，Ether CAT(注册商标))等来进行。
并且，在控制部10中，包含设备控制部100、写入管理部101、存储区域开放部102及读出管理部103。而且，在存储部11中，包含第1端口用存储区域110a与第2端口用存储区域110b。另外，当无须区分第1端口用存储区域110a与第2端口用存储区域110b时，将它们记作端口用存储区域110。对于保存在端口用存储区域110中的数据的详细情况将后述。
设备控制部100控制IO-Link设备2的动作。例如，设备控制部100对IO-Link设备2发送被称作消息(message)的规定格式的指令，使IO-Link设备2执行该消息中记述的动作，并从IO-Link设备2获取该执行结果。另外，该消息是基于写入至端口用存储区域110中的数据(详细情况后述)而生成。
写入管理部101将从控制器3、支持工具5及HMI5等控制装置发送的指令及序列号相关联地写入至端口用存储区域110。而且，写入管理部101将表示指令的执行状况的状态(执行状况信息)写入至端口用存储区域110。如前所述，写入至第1端口用存储区域110a及第2端口用存储区域110b中的哪一个，是根据执行指令的IO-Link设备2对应于哪一个。
存储区域开放部102在表示IO-Link主机1中对于指令未有应执行的处理的控制信息(后述的“无处理”)被写入至端口用存储区域110的情况下，允许向该端口用存储区域110写入其他指令。而且，存储区域开放部102在未写入所述控制信息而经过了规定时间的情况下，也允许向该端口用存储区域110写入其他指令。
读出管理部103对于与指令的执行状况相关的状态的询问，读出与询问中所含的序列号相关联的指令的执行状况(写入至端口用存储区域110)。
端口用存储区域110是对于各设备通信端口12分别设置的存储区域，在端口用存储区域110中存储与各设备通信端口12关联的数据。更详细而言，在第1端口用存储区域110a中，作为与第1设备通信端口12a关联的数据，写入有针对IO-Link设备2a的指令及序列号。同样地，在第2端口用存储区域110b中，作为与第2设备通信端口12b关联的数据，写入有针对IO-Link设备2b的指令及序列号。另外，写入至端口用存储区域110中的数据的详细情况将基于表1而后述。
〔控制器的主要部分结构〕
接下来，基于图1来说明控制器3的主要部分结构。如图所示，控制器3包含：控制部30，统一控制控制器3的各部；存储部31，存储控制器3所使用的各种数据；输入部32，受理针对控制器3的输入；以及通信部33，用于与IO-Link主机1或支持工具4、HMI5等其他装置进行通信。而且，在控制部30中，包含写入部(命令部)300及读出部(执行确认部)301。
写入部300将针对IO-Link设备2的指令(命令)与序列号发送至IO-Link主机1并写入至端口用存储区域110。另外，如前所述，控制器3可使用的序列号已预定，写入部300发送该预定的序列号。更详细而言，对于分配给控制器3的序列号，在指令的每次发送时递增1地使用。例如，写入部300在将最先发送的指令的序列号设为1的情况下，将下个指令的序列号设为2。由此，对所发送的每个命令设定不同的序列号，因此能够防止发生控制器3所发送的指令间的误解。
读出部301指定序列号，从IO-Link主机1获取写入部300所发送的指令的状态。
另外，支持工具4及HMI5也具备与所述写入部(命令部)300及读出部(执行确认部)301同样的结构，由此，能够经由IO-Link主机1来进行IO-Link设备2的动作控制。
〔保存在端口用存储区域中的数据的数据结构〕
接下来，参照表1来说明存储在端口用存储区域110中的数据(为了发送发给IO-Link设备2的消息而使用的数据)的数据结构。表1是表示保存在端口用存储区域110中的数据的数据结构的图。如图所示，写入至端口用存储区域110的数据中，包含条目(entry)数、控制、状态、索引(index)、子索引(sub index)、数据长度、数据、错误代码(error code)及序列号。
表1
条目数表示条目数目。控制表示IO-Link主机1应执行的控制的内容，此处为“0：无处理”、“1：写(写入)”、“2：读(读出)”。
状态表示指令的执行状况，此处为“0：动作停止中”、“1：忙碌(busy)(处理执行中)”、“2：成功”、“3：错误”。
索引及子索引是IO-Link设备2所具备的对象的索引及子索引。
数据是成为读出、写入对象的数据(读/写数据)，数据长度表示该数据的数据长度。而且，错误代码是表示发生的错误的种类的代码。
超时(time out)是超时时间，详细而言，是IO-Link主机1对来自IO-Link设备2的响应(response)的监控时间。并且，如上所述，序列号是用于辨识消息(指令)的序列号。
〔IO-Link主机的状态转变〕
接下来，基于图3来说明存储在各端口用存储区域110中的数据的状态转变。图3是用于说明存储在端口用存储区域110中的数据的状态转变的图。
(A)动作停止状态
在动作停止状态下，存储在各端口用存储区域110中的数据的“状态”均为0。
(B)忙碌状态
在动作停止状态(A)下，在端口用存储区域110中，向“控制”写入“写”或“读”，由此，该端口用存储区域110的“状态”改写为“1”(忙碌)。
而且，对于在“控制”中未写入“写”或“读”的端口用存储区域110，“状态”也被改写为“1”(忙碌)。此时的忙碌状态通过将在“控制”中写入有“写”或“读”的端口用存储区域110的“控制”更新为“无处理”来消除。即，当端口用存储区域110的“控制”成为“无处理”时，与此联动地，所有端口用存储区域110的“控制”变为“无处理”。另外，此时向忙碌状态进行转变并非必要。即，即便是在一个端口用存储区域110中，在“控制”中写入有“写”或“读”的状态，其他端口用存储区域110也可设为“无处理”。此时，只要成为指令发送对象的设备通信端口12不同，便能够并行地受理多个指令。
(C)成功
在(B)忙碌状态之后，若从IO-Link设备2收到正常响应，则“状态”改写为“2”(成功)。另外，此处，将指令的执行结果的状态为“正常”的响应称作正常响应。而且，将指令的执行结果的状态为“正常”以外(错误等)的响应称作异常响应。
(D)错误状态
另一方面，若在(B)忙碌状态之后，未从IO-Link设备2收到正常响应，而在IO-Link主机1侧判断为错误，则“状态”改写为“3”(错误状态)。而且，在(B)忙碌状态之后，从IO-Link设备2收到错误的响应(异常响应)的情况下，“状态”也改写为“3”。
并且，从(C)成功或(D)错误状态开始，IO-Link主机1的存储区域开放部102开始通过计时器(timer)进行计时。若在所述计时器超时之前，写入管理部101向“控制”中写入“无处理”，则状态恢复为(A)。而且，若所述计时器已超时，则存储区域开放部102通过写入管理部101向“控制”中写入“无处理”，状态恢复为(A)。另外，如前所述，当成为忙碌因素的端口用存储区域110的“控制”变为“无处理”时，其他端口用存储区域110的“控制”也改写为“无处理”。
〔IO-Link系统中的处理流程〕
接下来，基于图4来说明IO-Link系统9中的处理(控制装置的控制方法及中继装置的控制方法)流程。图4是表示IO-Link系统9中的处理流程的序列图。另外，以下说明控制器3发送指令的示例，但支持工具4或HMI5发送指令时的处理也同样。
首先，控制器3的写入部300向IO-Link主机1发送写入指令(命令)(命令发送步骤)。在所述写入指令中，包含表示成为指令对象的设备通信端口12的信息。而且，也包含控制(读或写)、索引、子索引、数据长度、数据、超时、序列号等应写入端口用存储区域110的参数。
另一方面，在收到所述写入指令的IO-Link主机1中，写入管理部101将所述数据及参数写入至与成为指令对象的设备通信端口12对应的端口用存储区域110中(命令写入步骤)。而且，将所有端口用存储区域110的“状态”改写为“忙碌”。并且，写入部300在写入正常结束时，向控制器3发送正常响应，若未正常结束，则向控制器3发送异常响应。
而且，设备控制部100基于写入至端口用存储区域110的控制(读或写)、索引、子索引、数据长度及数据，生成用于执行这些参数所表示的动作的消息。另外，若控制的值为读，则生成作为读出指令的消息，若为写，则生成作为写入指令的消息。并且，设备控制部100将所述消息(写入指令或读出指令)发送至IO-Link设备2。而且，设备控制部100也可开始向端口用存储区域110写入的超时的监控。
收到所述消息的IO-Link设备2根据该消息，向IO-Link主机1返回读出、写入或错误的响应(异常响应)。
IO-Link主机1的设备控制部100根据所述响应，将“状态”设为“成功”或“错误”。另外，“状态”的写入(状况写入步骤)是写入管理部101依照设备控制部100的控制来进行。而且，与“状态”的所述写入联动地，存储区域开放部102开始超时的监控。
另一方面，在发送写入指令并收到与此相对的正常响应的控制器3中，重复读出部301向IO-Link主机1发送读出指令(执行确认步骤)并接收响应的处理，直至收到“状态”为规定值的正常响应为止(循环(loop))。具体而言，读出部301将包含与先前发送的写入指令相同的序列号的读出指令发送至IO-Link主机1，请求读出“状态”的值。并且，读出部301接收针对所述读出指令的正常响应，且若该正常响应中所含的“状态”的值为“成功”或“错误”，则退出循环。另一方面，若为“忙碌”，则再次发送读出指令，若为“动作停止中”，则结束处理。而且，在收到异常响应时也结束处理。这些情况为异常结束。
当退出所述循环时，读出部301确认先前发送的写入指令与所述读出指令中序列号一致后，指示写入部300将“控制”的值改写为“无处理”。并且，收到该指示的写入部300向IO-Link主机1发送将“控制”的值改写为“无处理”的写入指令。针对该写入指令来接收正常响应，由此，指令正常结束。另一方面，在收到异常响应的情况下也结束处理，但此情况为异常结束。
另一方面，在IO-Link主机1中，读出管理部103受理来自控制器3的读出指令。并且，将该读出指令中所含的序列号的“状态”的值从端口用存储区域110中读出并通知给控制器3(读出控制步骤)。
随后，若在超时发生前收到将“控制”的值改写为“无处理”的写入指令，则写入管理部101将所有端口用存储区域110的“状态”改写为“动作停止中”。并且，存储区域开放部102结束超时的监控。而且，在未收到所述写入指令而发生了超时的情况下，存储区域开放部102使写入管理部101将所有端口用存储区域110的“状态”改写为“动作停止中”。
〔实施方式2〕
基于图5来说明本发明的实施方式2。另外，为了便于说明，对于具有与所述实施方式中所说明的构件相同的功能的构件，附注相同的符号并省略其说明。
图5是表示能够在端口用存储区域110中保存多个指令时的IO-Link系统9的概要的框图。
所述实施方式1中，可写入至端口用存储区域110的指令(命令)为一个。因此，一旦写入某指令，则在该指令的“控制”变为“无处理”之前，“忙碌”的状态将持续，而无法写入其他指令。
本实施方式中，能够在端口用存储区域110中写入多个指令。即，本实施方式中，在一个端口用存储区域110内设定有多个存储区域，能够对各存储区域分别写入表1所示的参数。并且，本实施方式的写入管理部101在端口用存储区域110a中存储有指令的状态下，收到针对IO-Link设备2的其他指令时，将该其他指令写入至端口用存储区域110a的其他存储区域。由此，即使是在仍残留有处理尚未完成的指令的状态下，也能够受理下个指令，从而能够降低发生忙碌状态的可能性。而且，由于在各指令中写入序列号作为参数，因此也不会发生指令的误解等。
〔实施方式3〕
基于图6来说明本发明的实施方式3。图6是表示将IO-Link主机中的与上位网络的通信功能分离为通信耦合器的IO-Link系统92的示例的图。
图示的IO-Link系统92是具有与前述的IO-Link系统9同样的功能的系统，但不同之处在于，取代IO-Link系统9的IO-Link主机1而具备通信耦合器200和IO-Link主机(中继装置)201。
通信耦合器200是对上位网络与IO-Link主机201之间的通信进行中继的中继装置。通信耦合器200具备相当于IO-Link主机1的上位通信端口13(参照图1)的通信端口，并且具备用于与IO-Link主机201进行通信的通信端口。并且，通信耦合器200具备可与IO-Link主机201的上位网络进行通信的通信控制部，通过该通信控制部，在上位网络中所含的设备与IO-Link主机201之间中继通信。
IO-Link主机201除了取代上位通信端口13(参照图1)而具备用于与通信耦合器200进行通信的通信端口以外，具备与IO-Link主机1同样的结构。在IO-Link系统92中，也与前述的IO-Link系统9同样地，能够从控制器3进行对端口用存储区域110的写入以及来自端口用存储区域110的读出，但此时的通信是经由通信耦合器200来进行。
而且，当通信耦合器200具备用于连接支持工具4的接口时，如图6所示，支持工具4经由该接口来与通信耦合器200连接，由此，不经由控制器3便能够与IO-Link主机201进行通信。而且，当IO-Link主机201具备用于连接支持工具4的接口时，支持工具4也可经由该接口来直接与IO-Link主机201进行通信。
〔实施方式4〕
基于图7来说明本发明的实施方式4。图7是表示包含多个从机装置和控制它们的主机装置的FA系统93的示例的图。图示的FA系统93具有与前述的IO-Link系统9同样的功能，但并非遵循IO-Link协议的系统。在FA系统93中，如图所示，包含主机装置400、从机装置401a、从机装置401b以及设备402a、设备402b。另外，在无须区分从机装置401a与从机装置401b时，将它们记作从机装置401。同样，在无须区分设备402a与设备402b时，将它们记作设备402。
主机装置400是控制各从机装置401的控制装置，是相当于所述实施方式的控制器3的装置。而且，从机装置401是依照主机装置400的控制来动作的装置，是在主机装置400与设备402之间中继数据的中继装置。从机装置401是相当于所述实施方式的IO-Link主机1的装置，能够与设备402进行双向通信。作为IO-Link主机1与从机装置401的不同点之一，可列举：从机装置401所具备的、用于与设备402通信的通信端口为一个。设备402相当于所述实施方式的IO-Link设备2，例如除了传感器等输入系的设备以外，还可适用致动器等输出系的设备作为设备402。此种系统例如可通过利用EtherCAT来构建。
而且，从机装置401是与IO-Link主机1同样地，具备：写入管理部，将指令及序列号相关联地写入至端口用存储区域，并将表示指令的执行状况的状态(执行状况信息)写入至端口用存储区域；存储区域开放部，允许写入管理部向端口用存储区域写入其他指令；以及读出管理部，从端口用存储区域读出并通知指令的执行状况。
而且，从机装置401具备：写入管理部101，将指令与序列号相关联地写入至端口用存储区域110，并且将所述指令的状态写入至所述端口用存储区域110；以及读出管理部103，根据从主机装置400收到所述序列号的情况，读出存储在所述端口用存储区域110中的所述状态。进而，从机装置401具备存储区域开放部102，该存储区域开放部102在写入管理部101将所述指令的“控制”写入为“无处理”的情况下、及未写入为“无处理”而经过了规定时间(发生了超时(C))的情况下，允许写入管理部101向所述端口用存储区域110写入其他指令。
并且，主机装置400是与控制器3同样地，具备：写入部300，将针对设备402的指令与序列号发送至从机装置401；以及读出部301，使用所述序列号来获取所述指令的状态。
因此，起到与所述各实施方式的IO-Link系统9同样的效果。而且，在本实施方式中，也可与实施方式2同样地，在一个端口用存储区域110中分别设置多个指令的存储区域。
〔变形例〕
所述各实施方式中，对控制器3或支持工具4、HMI5等命令发送侧的装置(控制装置)决定序列号的示例进行了说明，但也可由IO-Link主机1来决定。此时，收到指令的IO-Link主机1对收到的指令赋予序列号，并将所赋予的序列号通知给该指令的发送源的装置。此种结构下，也能够实现与所述各实施方式同样的功能。
而且，所述各实施方式中，表示了使用序列号来作为指令的辨识信息的示例，但辨识信息只要是能够辨识指令者即可，并不限于序列号。
〔借助软件的实现例〕
IO-Link主机1及控制器3的控制块(尤其是控制部10及控制部30中所含的各部)既可通过形成于集成电路(IC芯片(chip))等上的逻辑电路(硬件(hardware))实现，也可使用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)而通过软件来实现。
在后者的情况下，IO-Link主机1及控制器3具备执行实现各功能的软件即程序的命令的CPU、可由计算机(或CPU)读取地记录有所述程序及各种数据的只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)或存储装置(将它们称作“记录介质”)、以及展开所述程序的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。并且，通过计算机(或CPU)从所述记录介质中读取并执行所述程序，从而达成本发明的目的。作为所述记录介质，可使用“并非临时的有形介质”，例如可使用带(tape)、盘(disk)、卡(card)、半导体存储器、可编程的逻辑电路等。而且，所述程序也可经由可传输该程序的任意传输介质(通信网络或广播波等)而提供给所述计算机。另外，本发明也能以通过电子传输来将所述程序具现化的、被嵌入载波中的数据信号的形态来实现。并且，也能通过同样的方法来实现IO-Link主机201、通信耦合器200、主机装置400及从机装置401等装置的控制块。
本发明并不限定于前述的各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别揭示的技术部件适当组合而获得的实施方式也包含于本发明的技术范围内。

Claims (11)

1.一种控制装置，经由中继装置来对连接于所述中继装置的设备的动作进行控制，所述控制装置的特征在于包括：
命令部，将针对所述设备的命令与所述命令的辨识信息发送至所述中继装置；以及
执行确认部，使用所述辨识信息来获取表示所述命令的执行状况的执行状况信息，
所述命令部发送包括序列号的所述辨识信息，所述序列号是选择自分配给所述控制装置的多个序列号，其中所述序列号是在所述命令的执行中或执行后当从所述控制装置进行所述命令的执行状况的确认时被指定。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述中继装置具有下述功能：使所述设备执行写入至与所述设备对应的存储区域中的命令，并且将所述执行状况信息写入至所述存储区域，
所述命令部将所述命令与所述辨识信息发送至所述中继装置并使所述中继装置将所述命令与所述辨识信息写入至所述存储区域，
所述执行确认部将所述辨识信息发送至所述中继装置而从所述存储区域读出所述执行状况信息。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述辨识信息是能够与其他控制装置的命令的辨识信息辨识开来的信息。
4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述辨识信息是对应于所述命令部所发送的每个命令而不同的信息。
5.一种中继装置，在控制装置与依照所述控制装置的命令而动作的设备之间中继所述命令，所述中继装置的特征在于包括：
写入管理部，将所述命令与所述命令的辨识信息相关联地写入至与所述设备对应的存储区域，并且将表示所述命令的执行状况的执行状况信息写入至所述存储区域；以及
读出管理部，根据从所述控制装置收到所述辨识信息的情况，使所述控制装置读出存储在所述存储区域中的所述执行状况信息，
所述写入管理部写入包括序列号的所述辨识信息，所述序列号是选择自分配给所述控制装置的多个序列号，其中所述序列号是在所述命令的执行中或执行后当从所述控制装置进行所述命令的执行状况的确认时被指定。
6.根据权利要求5所述的中继装置，其特征在于包括：
存储区域开放部，在所述写入管理部将表示所述中继装置对于所述命令未有应执行的处理的控制信息写入至所述存储区域的情况下、及未写入所述控制信息而经过了规定时间的情况下，允许所述写入管理部向所述存储区域写入其他命令。
7.根据权利要求5或6所述的中继装置，其特征在于，
在所述存储区域中存储有所述命令及所述辨识信息的状态下，收到针对所述设备的其他命令时，所述写入管理部将所述其他命令与所述其他命令的辨识信息相关联地存储至与所述设备对应的其他存储区域，并且将所述其他命令的执行状况信息写入至所述其他存储区域。
8.一种控制装置的控制方法，所述控制装置经由中继装置来对连接于所述中继装置的设备的动作进行控制，所述方法的特征在于包括：
命令发送步骤，将针对所述设备的命令与所述命令的辨识信息发送至所述中继装置；以及
执行确认步骤，使用所述辨识信息来获取表示所述命令的执行状况的执行状况信息，
所述辨识信息包括序列号，所述序列号是选择自分配给所述控制装置的多个序列号，其中所述序列号是在所述命令的执行中或执行后当从所述控制装置进行所述命令的执行状况的确认时被指定。
9.一种中继装置的控制方法，所述中继装置在控制装置与依照所述控制装置的命令而动作的设备之间中继所述命令，所述中继装置的控制方法的特征在于包括：
命令写入步骤，将所述命令与所述命令的辨识信息相关联地写入至与所述设备对应的存储区域；
状况写入步骤，将表示所述命令的执行状况的执行状况信息写入至所述存储区域；以及
读出控制步骤，根据从所述控制装置收到所述辨识信息的情况，使所述控制装置读出存储在所述存储区域中的所述执行状况信息，
所述辨识信息包括序列号，所述序列号是选择自分配给所述控制装置的多个序列号，其中所述序列号是在所述命令的执行中或执行后当从所述控制装置进行所述命令的执行状况的确认时被指定。
10.一种记录介质，其特征在于记录有控制程序，所述控制程序用于使计算机作为权利要求1所述的控制装置发挥功能，所述控制程序用于使计算机作为所述命令部及所述执行确认部发挥功能。
11.一种记录介质，其特征在于记录有控制程序，所述控制程序用于使计算机作为权利要求5所述的中继装置发挥功能，所述控制程序用于使计算机作为所述写入管理部及所述读出管理部发挥功能。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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