CN108028792A - 工业设备通信系统、通信方法和工业设备 - Google Patents

工业设备通信系统、通信方法和工业设备 Download PDF

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Abstract

为了防止在多个通信组通过通信线路连接时发生数据的混合。一种工业设备通信系统(100)，包括：用作通信主站的多个工业设备(1)；用作通信从站的多个工业设备(1)，通信从站从通信主站接收控制数据；通信线路(2)，该通信线路(2)将工业设备(1)彼此可通信地连接；一个或多个开关(1312A、1312B)，该一个或多个开关(1312A、1312B)用于使得包括通信主站和通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信；以及一个或多个开关控制单元(1304)，该一个或多个开关控制单元(1304)根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的通信组来控制一个或多个开关(1312A、1312B)在其中存在于通信组与一个或多个其他通信组之间的组间通信线路(2)被断开的状态和其中断开的组间通信线路(2)被连接的状态之间进行切换。

Description

工业设备通信系统、通信方法和工业设备
技术领域
本发明涉及工业设备通信系统、通信方法和工业设备。
背景技术
专利文献1(JP 2014-233008 A)描述了一种系统，其中通信主站和从通信主站接收控制数据的多个通信从站被相应地线性连接，最高阶通信从站接收由通信主站发送的控制数据，并且控制数据按次序被发送到低阶通信从站。
发明内容
技术问题
在存在包括上述通信主站和通信从站的多个通信组时，可以想象使用通信线路连接通信组并且实现数据的发送和接收。例如，存在用于执行通信组(其中控制器是通信主站，并且伺服放大器(servo amplifier)和I/O设备是通信从站)的处理的模块和用于执行另一通信组(其中另一控制器是通信主站，伺服放大器和I/O设备是通信从站)的其他处理的模块，并且这些多个模块被组合以根据所请求的功能或性能来配置一个生产装置或生产线。在这种情况下，可以想象使用通信线路连接模块(即，通信组)，并且通过通信将多个模块(即，多个通信组)相关联。然而，在这种情况下，如果通信组同时操作，则通信组接收一个或多个其他通信组的数据。因此，通信组中可能出现数据的混合，例如，在通信量增加时。
本发明要解决的问题是防止在多个通信组通过通信线路连接时发生数据的混合。
解决方案
根据本发明的一个方面的工业设备通信系统包括：用作通信主站的多个工业设备；用作通信从站的多个工业设备，通信从站从通信主站接收控制数据；通信线路，该通信线路将工业设备彼此可通信地连接；一个或多个开关，该一个或多个开关用于使得包括通信主站和通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信；以及一个或多个开关控制单元，该一个或多个开关控制单元根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的通信组来控制一个或多个开关在其中存在于通信组与一个或多个其他通信组之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。
在根据本发明的该方面的工业设备通信系统中，每个通信组在多个时间段中的至少一个时间段中独立地进行通信。
在根据本发明的该方面的工业设备通信系统中，执行固定周期通信，多个时间段被包括在一个通信周期中，并且根据多个时间段中的每个时间段，独立地进行通信的通信组彼此不同。
在根据本发明的该方面的工业设备通信系统中，在其中使得包括工业设备通信系统中包括的所有工业设备的整体通信组进行通信的整体通信时间段中，整体通信组的通信主站发送同步通知。
在根据本发明的该方面的工业设备通信系统中，工业设备包括：一个或多个开关；一个或多个开关控制单元；和时间段信息存储单元，时间段信息存储单元存储关于多个时间段中的每个时间段与在该时间段中独立地进行通信的通信组之间的关系的时间段信息。工业设备的一个或多个开关控制单元基于时间段信息来控制一个或多个开关。
在根据本发明的该方面的工业设备通信系统中，在工业设备通信系统的初始化时间段中，在包括工业设备通信系统中包括的所有工业设备的初始通信组中进行通信，并且初始通信组的通信主站在初始化时间段中向其他工业设备发送时间段信息。
在根据本发明的该方面的工业设备通信系统中，工业设备包括至少上游侧连接端口和下游侧连接端口，用于可通信地执行到其他工业设备的连接；通过连接工业设备的上游侧端口和下游侧端口，工业设备被线性地连接。
根据本发明的另一方面的通信方法是一种工业设备通信系统中的通信方法，工业设备通信系统包括：用作通信主站的多个工业设备；用作通信从站的多个工业设备，通信从站从通信主站接收控制数据；以及通信线路，该通信线路将工业设备彼此可通信地连接；通信方法包括：为了使得包括通信主站和通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信，根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的通信组来在其中存在于通信组与一个或多个其他通信组之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。
根据本发明的又一方面的工业设备是一种用作通信主站和通信从站中的至少一个的工业设备，通信从站接收通信主站的控制数据，工业设备包括：一个或多个开关，该一个或多个开关用于使得包括通信主站和通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信；以及一个或多个开关控制单元，该一个或多个开关控制单元根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的通信组来控制一个或多个开关在其中存在于通信组与一个或多个其他通信组之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。
根据本发明的再一方面的工业设备通信系统包括：用作通信主站的多个工业设备；用作通信从站的多个工业设备，通信从站从通信主站接收控制数据；用于将工业设备彼此可通信地连接的通信装置；以及用于在使得包括通信主站和通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信时防止一个或多个其它通信组的数据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的通信组中混合。
发明的有益效果
根据上面说明的本发明，可以防止在多个通信组通过通信线路连接时发生数据的混合。
附图说明
图1是示出实施例中的通信系统的整体配置的示例的图示。
图2是示出工业设备的详细配置的框图。
图3是示出周期发送控制单元的详细配置的框图。
图4是示出在通信周期内发送和接收数据的图示。
图5是示出实施例中的发送帧的示例的图示。
图6是示出时间段信息的配置示例的图示。
图7是示出开关信息的示例的图示。
图8是示出工业设备的通信周期计时器和时间段管理计时器的操作的图示。
图9是示出通信主站的周期发送控制单元的操作的流程图。
图10是示出通信主站的周期发送控制单元的操作的流程图。
图11是示出通信主站的周期发送控制单元的操作的流程图。
图12是示出通信从站的周期发送控制单元的操作的流程图。
图13是示出通信从站的周期发送控制单元的操作的流程图。
图14是示出通信从站的周期发送控制单元的操作的流程图。
具体实施方式
1.工业设备通信系统的整体配置
以下面参考附图详细说明本发明的实施例。在该实施例中，工业设备通信系统(以下简称为通信系统)包括用作通信主站和通信从站中的至少一个的多个工业设备。通信主站是控制通信从站的工业设备，例如是控制诸如伺服放大器、I/O设备之类的工业用设备的控制器。通信从站是接收通信主站的控制数据的工业设备，例如是上述的工业用设备。
图1是示出实施例中的通信系统的整体配置的示例的图示。如图1所示，通信系统100包括用作通信主站的多个工业设备1、用作通信从站的多个工业设备1、以及将工业设备1彼此可通信地连接的通信线路2。注意，在本实施例中，工业设备1具有相同的物理配置。因此，在通信主站和通信从站不被具体区分时，通信主站和通信从站被描述为“工业设备1”。在通信主站和通信从站被区分时，通信主站和通信从站被描述为“通信主站M10到M30”和“通信从站S11到S22”。
工业设备1被用作网络中的节点。在该实施例中，工业设备1包括至少连接端口132A(上游侧连接端口的示例)和连接端口132B(下游侧连接端口的示例)，用于可通信地执行到其他工业设备1的连接。通过连接工业设备1的连接端口132A和连接端口132B，工业设备1被线性地连接。该连接方案也被称为菊花链连接(daisy chain connection)。菊花链连接是其中多个设备连成一排的连接方案。
工业设备1可以具有接收寻址到本站(本节点)的数据和广播数据的功能、生成和发送寻址到其他站(其他节点)的数据的功能、和接收寻址到其他站的数据并且将该数据传输到其他站的功能。注意，寻址到其他站的数据意味着包括多播数据和广播数据。
在该实施例中，一个通信主站和至少一个通信从站的组合被称为通信组。换句话说，通信组也可以被认为是相互发送和接收数据的通信主站和通信从站的组合。在通信系统100中，可以设置多个通信组。每个工业设备1属于至少一个通信组。在该实施例中，属于特定时间段的通信组和属于其他时间段的通信组可以不同。然而，工业设备1在某个时间点不能属于多个通信组。
在图1所示的示例中，存在三个通信组G1至G3。通信组G1包括通信主站M10和通信从站S11至S13。通信组G2包括通信主站M20和通信从站S21至S22。通信组G3包括通信主站M30和通信从站S11至S22。例如，通信组G1和G2分别等于上述生产装置或生产线中的模块。例如，通信组G3是以下通信组，其中通信主站30被用作维护用的计算机，以获取维护工业设备1所需的信息。如下面详细说明的那样，通信组G1和通信组G2在特定时间段中并行运行，而通信组G3在另一时间段中运行。
2.工业设备的详细配置
说明了工业设备1的详细配置。图2是示出工业设备的详细配置的框图。如图2所示，工业设备1包括CPU(中央处理单元)10、发送缓冲器11、接收缓冲器12、发送控制单元13、以及连接端口132A和132B。
CPU 10执行各种数据处理。例如，CPU 10生成输出数据，例如从通信主站发送到通信从站的命令。例如，CPU 10生成输入数据，例如从通信从站发送到通信主站的响应。CPU10基于接收到的输入数据和输出数据执行用于控制诸如电动机之类的工业设备的数据处理。
发送缓冲器11是存储要发送的数据的存储区域。接收缓冲器12是存储接收到的数据的存储区域。CPU 10基于存储在接收缓冲器12中的数据执行处理，基于处理的结果生成要发送的数据，并且将该数据存储在发送缓冲器11中。
连接端口132A和132B是分别连接到不同的通信线路2的物理通信接口(PHY：物理层)。连接端口132A和132B连接到通信线路2，将转换成预定信号的发送数据输出到通信线路2，并且将来自通信线路2的输入信号转换为接收数据。通信端口132A和132B分别经由通信线路2连接到其他站的连接端口132A或132B，并且执行数据的发送和接收。注意，通信线路2可以采用半双工通信方式，或可以采用全双工通信方式。
发送控制单元13是控制工业设备1的数据发送和接收的用于通信的集成电路(ASIC：专用集成电路)。发送控制单元13包括周期发送控制单元130和发送/接收控制单元131。周期发送控制单元130将从发送/接收控制单元131接收到的数据存储在接收缓冲器12中，并且将存储在发送缓冲器11中的数据发送到发送/接收控制单元131。首先说明发送/接收控制单元131的详细配置。稍后说明周期发送控制单元130的详细配置。
2-1.发送/接收控制单元的详细配置
发送/接收控制单元131连接到连接端口132A和132B。如图2所示，发送/接收控制单元131具有从每个连接端口132A和132B观察到的对称配置。因此，说明与连接端口132A进行的数据发送和接收相关的配置。关于与连接端口132B进行的数据发送和接收相关的配置，省略说明。
首先，在发送/接收控制单元131中，说明与由连接端口132A接收到的数据流相关的配置。如图2所示，发送/接收控制单元131包括两个内部路线，用于发送由连接端口132A接收到的数据。第一路线是经由用于将接收数据发送到周期发送控制单元130的FIFO(先进先出)类型的接收缓冲器(Rx FIFO)1310A的路线。第二路线是经由用于通过连接端口132B中继接收数据的FIFO类型的发送缓冲器(Tx FIFO)1311B的路线。注意，由本站生成的、发送到连接端口132B侧的其他站的数据也被输入到发送缓冲器1311B。
在第一路线上提供的接收缓冲器1310A的前级(pre-stage)处提供了用于仅使得具有与本站的地址或广播地址一致的目的地地址的数据通过的地址过滤器1313A。在接收具有本站地址、广播地址、下面说明的普通多播地址、或与下面说明的通信组多播地址一致的目的地地址的数据时，地址过滤器1313A将接收通知信号1314A输出到周期发送控制单元130。
在第一路线的地址过滤器1313A的前级处，提供了用于使得通信组独立于一个或多个其它通信组进行通信的开关1312A。在从第二路线观察时，开关1312A经由选择器在发送缓冲器1311B的前级处被提供。也就是说，地址过滤器1313A连接到开关1312A的输出端，而发送缓冲器1311B通过选择器连接到开关1312A的输出端。注意，选择器是包括多个输入端和一个输出端的电路，并且从公共输出端输出从任一个输入端输入的数据。
连接端口132A连接到开关1312A的输入端。接收数据被输入到输入端。通信线路使能信号1306A从周期发送控制单元130被输入到开关1312A，用作开关的接通/断开(ON/OFF)的开关信号。在通信线路使能信号1306A为接通时，连接端口132A与第一路线和第二路线连接。在通信线路使能信号1306A为断开时，连接端口132A与第一路线和第二路线断开。
开关1312B在发送缓冲器1311B的后级(post-stage)处被提供。与开关1312A类似，开关1312B用于使得通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信。发送缓冲器1311B连接到开关1312B的输入端。连接端口132B连接到开关1312B的输出端。通信线路使能信号1306B从周期发送控制单元130被输入到开关1312B，用作开关的接通/断开的开关信号。当通信线路使能信号1306B为接通时，连接端口132B与第二路线连接。当通信线路使能信号1306B为断开时，连接端口132B与第二路线断开。
说明了与由周期发送控制单元130请求的、通过连接端口132A发送的数据流有关的配置。发送/接收控制单元131包括用于将诸如通信主站的输出数据和通信从站的输入数据之类的数据发送到连接端口132A的FIFO类型的发送缓冲器(Tx-FIFO)1311A。发送缓冲器1311A具有与上述说明的在连接端口132B侧提供的发送缓冲器1311B的配置相同的配置。
从周期发送控制单元130提供的发送数据被存储在发送缓冲器1311A中。然后，在开关1312A接通时，发送数据从连接端口132A侧被发送。也就是说，即使从周期发送控制单元130提供的发送数据被存储在发送缓冲器1311A中，在开关1312A断开时，发送缓冲器1311A和连接端口132A也被断开。因此，发送数据不从连接端口132A侧被发送。
2-2.周期发送控制单元的详细配置
说明了周期发送控制单元130的详细配置。图3是示出周期发送控制单元130的详细配置的框图。如图3所示，周期发送控制单元130包括通信周期计时器1300、时间段管理计时器1301、发送控制单元1302、接收控制单元1303、开关控制单元1304、和时间段信息存储单元14。稍后将说明时间段信息存储单元14的细节。这里说明其他组件的细节。
通信周期计时器1300是对通信周期进行计时的计时器。时间段管理计时器1301是对通信周期中设置的时间段(稍后说明整体通信时间段和控制发送时间段)进行计时的计时器。发送控制单元1302根据从通信周期计时器1300输出的通信周期时间已到(time-up)信号1305和从时间段管理计时器1301输出的时间段管理时间已到信号1307，将存储在发送缓冲器11中的发送数据发送到发送/接收控制单元131。接收控制单元1303从发送/接收控制单元131接收接收数据，并且将接收数据存储在接收缓冲器12中，以便将接收数据发送到CPU 10。
开关控制单元1304根据从通信周期计时器1300输出的通信周期时间已到信号1305和从时间段管理计时器1301输出的时间段管理时间已到信号1307，将通信线路使能信号1306A和1306B输出到发送/接收控制单元131。具体地，根据通信线路使能信号1306A和1306B，开关控制单元1304在通信线路2应当断开的时间段到来时输出断开，并且在通信线路2应当连接的时间段到来时输出接通。
3.在通信系统中执行的处理
说明了在通信系统100中执行的处理。在该实施例中，在通信系统100中执行固定周期通信。图4是示出在一个通信周期内发送和接收数据的图示。如图4所示，通信周期被分成多个时间段，并且包括例如一个整体通信时间段和多个控制发送时间段。
整体通信时间段是其中使得包括通信系统100中包括的所有工业设备1的整体通信组进行通信的时间段。在图4所示的示例中，整体通信时间段被设置在通信时间段的开始。然而，可以存在没有提供整体通信时间段的通信时间段。在整体通信时间段中，整体通信组的通信主站发送同步通知。整体通信组的通信主站在下文中被称为同步通信主站，以便将该通信主站与一个或多个其他通信组的通信主站区分开。同步通信主站仅需要是任一个工业设备1。同步通信主站在本文中是通信主站M10。
在整体通信时间段中，通信主站M10以外的工业设备1用作通信从站，并且根据从通信主站M10发送的同步通知(在图4中，描述为“SYN”)执行同步。因此，工业设备1同步并且可以使得通信周期的开始时间点一致。在整体通信时间段中，仅通信主站M10(其是同步通信主站)被允许执行发送并且发送同步通知。同步通知只需要通过广播或组播被发送，使得所有其他工业设备1都可以接收同步通知。
注意，作为使工业设备1同步的方法本身，可以使用各种公知的方法。例如，可以采用日本专利No.4760978和IEEE1588(用于网络测量和控制系统的精确时钟同步协议的IEEE标准)中公开的方法。当采用IEEE1588时，同步通知是“同步消息”。可以在固定周期通信开始之前(例如，在初始化期间)执行对使用IEEE1588的“延迟请求”和“延迟响应”执行的发送延迟的测量。
作为诸如同步通知之类的发送帧的格式本身，可以使用各种公知的通信方案的格式。在该实施例中，作为示例说明了符合以太网(注册商标)的发送帧。图5是示出实施例中的发送帧的示例的图示。如图5所示，符合以太网的发送帧包括前导码、帧起始标识符(SFD；起始帧分界符)、目的地地址、发送源地址、类型/长度、和数据和错误检查(FCS；帧检查序列)。具体地，数据包括指示数据的类型的码部分。该码指示存储在参数1至参数n中的数据是哪种类型的数据(例如，命令(输出数据)、响应(输入数据)、消息数据、和上述同步通知)。
控制发送时间段是其中通信组独立地进行通信的时间段。在该实施例中，通信组针对每个控制发送时间段被设置。如图4所示，控制发送时间段包括输出数据发送时间段和输入数据发送时间段。输出数据发送时间段是其中通信主站向通信组中的通信从站发送输出数据的时间段。输入数据发送时间段是其中通信组中的通信从站向通信组中的通信主站发送输入数据的时间段。注意，多个输出数据发送时间段和输入数据发送时间段可以分别存在于一个控制发送时间段中。输出数据发送时间段和输入数据发送时间段不必具体划分。
在该实施例中，假定在整体通信时间段之后，从控制发送时间段开始依次将号码添加至控制发送时间段。在图4所示的示例中，存在控制发送时间段1和控制发送时间段2。在该实施例中，在多个控制发送时间段中的至少一个控制发送时间段中，多个通信组中的每个通信组独立地进行通信。例如，在控制发送时间段1中，通信组G1和通信组G2各自独立地进行通信。换句话说，在控制发送时间段1中，通信组G1和通信组G2在时间上并行操作。
例如，在控制发送时间段1中，在通信组G1和通信组G2连接并且并行操作时，通信组G1和通信组G2中的一个通信组的数据被发送到另一通信组。发生数据的混合。因此，在控制发送时间段1中，存在于通信组G1的端部处的通信从站S13使开关1312B断开，并且存在于通信组G2的端部处的通信主站M20使开关1312A断开。结果，通信从站S13和通信主站M20之间的通信线路2断开。即使通信组G1和通信组G2并行操作，也不会发生数据的混合。
在图4所示的示例中，在控制发送时间段1中，由通信组G1的通信主站M10发送到通信从站S11至S13的输出数据被描述为“11C1”到“13C1”。由通信从站S11至S13发送到通信主站M10的输入数据被描述为“11R1”到“13R1”。在控制发送时间段1中，通信从站S13和通信主站M20之间的通信线路2被断开。因此，输出数据“11C1”到“13C1”和输入数据“11R1”到“13R1”不被发送到通信组G2。在通信组G2中不会发生数据的混合。
另一方面，在图4所示的示例中，由通信组G2的通信主站M20发送到通信从站S21至S22的输出数据被描述为“21C1”到“22C1”。通信从站S21至S22向通信主站M20发送的输入数据被描述为“21R1”到“22R1”。在控制发送时间段1中，通信从站S13和通信主站M20之间的通信线路2被断开。因此，输出数据“21C1”到“22C1”和输入数据“21R1”到“22R1”不被发送到通信组G1。通信组G1中不会发生数据的混合。
此外，在该实施例中，根据多个控制发送时间段中的每个控制发送时间段，独立地进行通信的通信组彼此不同。换句话说，通信组在每个控制发送时间段中变化。例如，在控制发送时间段1中存在通信组G1和通信组G2。但是，在控制发送时间段2中仅存在通信组G3。因此，控制发送时间段1和控制发送时间段2中的通信组彼此不同。
例如，即使控制发送时间段1结束而控制发送时间段2开始，在通信从站S13与通信主站M20之间的通信线路2被断开时，也不能在通信组G3中进行通信。因此，在控制发送时间段2开始时，通信从站S13使开关1312B接通，并且通信主站M20使开关1312A接通。因此，通信从站S13和通信主站M20之间的通信线路2被连接。
在图4所示的示例中，在控制发送时间段2中，由通信组G3的通信主站M30发送到通信从站S11至S22的输出数据被描述为“11C2”到“22C2”。由通信从站S11至S22发送到通信主站M30的输入数据被描述为“11R2”到“22R2”。在控制发送时间段2中，通信从站S13和通信主站M20之间的通信线路2被连接。因此，可以在通信组G3中发送和接收输出数据“11C2”到“22C2”和输入数据“11R2”到“22R2”。注意，在控制发送时间段2中，通信主站M20不具体用作通信主站和通信从站，而是用作在通信从站S13和通信从站S21之间中继数据的中继器。当然，在某个控制发送时间段中用作通信主站的工业设备1可以在其他控制发送时间段中用作通信从站。
如上所述，在该实施例中，工业设备1的开关1312A和1312B被切换，使得可以实现与控制发送时间段相对应的通信组的通信。因此，工业设备1的一个或多个开关控制单元1304根据在多个控制发送时间段中的每个控制发送时间段中独立地进行通信的通信组来控制开关1312A和1312B在其中存在于通信线路与其他通信线路之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。在该实施例中，一个或多个开关控制单元1304基于由时间段信息存储单元14存储的时间段信息来控制开关1312A和1312B。
图6是表示时间段信息的配置信息的图示。时间段信息是关于多个控制发送时间段中的每个控制发送时间段与在该控制发送时间段中独立地进行通信的通信组之间的关系的信息。时间段信息只需要在第一通信周期到来并且开始控制数据的交换之前预先针对工业设备1被设置。例如，工业设备1可以包括非易失性存储器。时间段信息可以被保存在非易失性存储器中。在这种情况下，在通信系统100的启动期间，工业设备1读出存储在本站的非易失性存储器中的时间段信息。
另外，例如，时间段信息可以在其中执行通信系统100的初始化处理的初始化时间段中在工业设备1中被设置。初始化时间段是第一通信周期开始之前的时间段。在通信系统100的初始化时间段中，在包括通信系统100中包括的所有工业设备1的初始通信组中执行通信。在初始化时间段中，初始通信组的通信主站将时间段信息发送到其他工业设备1。初始通信组的通信主站仅需要是任一个工业设备1。例如，通信主站可以是通信主站M10。在这种情况下，关于所有工业设备1的时间段信息被存储在通信主站M10的非易失性存储器中。除通信主站M10以外的工业设备1根据从通信主站M10接收到的初始化命令执行初始化处理。通信主站M10可以将时间段信息包括在初始化命令中并且将时间段信息发送到其他工业设备1，或可以将时间段信息与初始化命令分开地发送到其他工业设备1。作为初始化处理本身，可以使用各种公知的处理。例如，执行对指示电动机的转数的参数的初始化。
如图6所示，时间段信息包括网络公共信息140、控制发送时间段信息141、站特有信息142、和开关信息143。
网络公共信息140是通信系统100中的所有工业设备1共有的信息。网络公共信息140包括指示通信时间段的长度的信息1401、指示控制发送时间段的数量(在该实施例中，为两个)的信息1402、指示整体通信时间段的长度的信息1403、指示同步通信主站(在该实施例中，为通信主站M10)的站地址的信息1404、以及指示用于向通信系统100中的所有工业设备1发送数据的公共多播地址的信息1405。站地址可以被认为是用于唯一地标识通信系统100中的工业设备1的信息。
控制发送时间段信息141是制定用于每个控制发送周期的信息。在该实施例中，控制发送时间段信息141的内容根据工业设备1而不同。例如，控制发送时间段信息141用于标识工业设备1所属的通信组。在图6所示的数据示例中，控制发送时间段信息141由分配给通信周期的控制发送时间段的数量(由网络公共信息140的信息1402指示的数值)制定。在该实施例中，由于存在两个控制发送时间段，所以控制发送时间段信息141包括两种信息，即，控制发送时间段信息1411和控制发送时间段信息1412。
控制发送时间段信息1411包括用于标识在控制发送时间段1中的通信组中使用的多播地址的信息14111、指示通信组中的通信主站的站地址的信息14112、指示通信组中的通信从站的站地址的信息14113、指示输出数据发送时间段的长度的信息14114、指示输入数据发送时间段的长度的信息14115。
在存储在通信主站M10和通信从站S11至S13中的控制发送时间段信息1411中，存储关于通信组G1的信息。因此，例如，在通信组G1中使用的多播地址被存储在信息14111中。通信主站M10的站地址被存储在信息14112中。通信从站S11至S13的站地址被存储在信息14113中。指示通信组G1的输出数据发送时间段1的长度的数值被存储在信息14114中。指示通信组G1的输入数据发送时间段1的长度的数值被存储在信息14115。
另一方面，关于通信组G2的信息被存储在存储在通信主站M20和通信从站S21至S22中的控制发送时间段信息1411中。因此，例如，在通信组G2中使用的多播地址被存储在信息14111中。通信主站M20的站地址被存储在信息14112中。每个通信从站S21至S22的站地址被存储在信息14113中。指示通信组G2的输出数据发送时间段的长度的数值被存储在信息14114中。指示通信组G2的输入数据发送时间段的长度的数值被存储在信息14115中。
存储在通信主站M30中的控制发送时间段信息1411只需要是与通信组G1和通信组G2中的任一个的信息相同的信息。然而，在控制发送时间段1中，通信主站M30不属于通信组G1和G2两者。通信主站M30存储控制发送时间段信息1411，以便指定控制发送时间段1的长度。
控制发送时间段信息1412是关于控制发送时间段2的信息。控制发送时间段信息1412的数据配置与控制发送时间段信息1411的数据配置相同。关于控制发送时间段2中的通信组G3的信息可以被认为是存储在控制发送时间段信息1412中。因此，在该实施例中，在通信组G3中使用的多播地址被存储在存储在通信主站M30和通信从站S11至S22中的信息14121中。通信主站M30的站地址被存储在信息14122中。通信从站S11至S22中的每一个的站地址被存储在信息14123中。指示通信组G3的输出数据发送时间段的长度的数值被存储在信息14124中。指示通信组G3的输入数据发送时间段的长度的数值被存储在信息14125中。
存储在通信主站M10和通信主站M20中的控制发送时间段信息1412可以与上述控制发送时间段信息1412相同。然而，通信主站M10和通信主站M20不属于通信组G3。通信主站M10和通信主站M20存储控制发送时间段信息1412，以便指定控制发送时间段2的长度。
站特有信息142是针对每个工业设备1不同的特有信息。例如，站特有信息142包括指示本站的地址的信息1421。
开关信息143是指示开关1312A和开关1312B中的每一个接通和断开的时间或时间段的信息。图7是示出了开关信息143的示例的图示。在图7中，描述了整体通信系统100的开关信息143。然而，工业设备1可以仅存储与本站有关的信息，或者可以仅存储关于本站所属的通信组的信息。
如图7所示，在开关信息143中，针对每个时间段来定义每个开关1312A和1312B是接通还是断开。例如，在图7所示的数据示例中，通信周期中的时间段从左侧按时间顺序排列。因此，关于每个开关1312A和1312B的接通/断开的信息按照以下顺序被存储：整体通信时间段、控制发送时间段1(输出数据发送时间段1和输入数据发送时间段1)、和控制发送时间段2(输出数据发送时间段2和输入数据发送时间段2)。工业设备1根据通信周期计时器1300的时间已到来参考整体通信时间段。之后，工业设备1根据时间段管理计时器1301的时间已到依次参考右栏。
作为示例，参考通信从站S13，在通信周期计时器1300时间已到并且整体通信时间段开始时，开关控制单元1304使开关1312A和1312B都接通，以连接通信线路2。然后，在时间段管理计时器1301到达第一时间已到并且整体通信时间段结束(输出数据发送时间段1开始)时，开关控制单元1304使开关1312A接通，并且使开关1312B断开。在这种状态下，通信组1和通信组2在通信方面是分离的。
在通信从站S13中，即使时间段管理计时器1301到达第二时间已到并且输出数据发送时间段1结束(输入数据发送时间段1开始)，开关控制单元1304也保持通信线路2的断开状态。在时间段管理计时器1301到达第三时间已到并且输入数据发送时间段1结束(输出数据发送时间段2开始)时，开关控制单元1304使开关1312A和1312B都接通，以连接通信线路2。在该状态下，可以在通信组3中进行通信。即使时间段管理计时器1301到达第四时间已到并且输出数据发送时间段2结束(输入数据发送时间段2开始)，开关控制单元1304也保持通信线路2的连接状态。
在其他通信主站M10至M30以及通信从站S11至S12和S21至S22中，类似地，一个或多个开关控制单元1304基于图7所示的时间段信息中与本站相对应的信息来控制开关1312A和1312B的接通/断开。如图7所示，在存在于通信组的端部处的工业设备1的开关1312A和1312B中，存在于该工业设备1的不属于该通信组的那侧的开关1312A或1312B被接通和断开。图8是示出工业设备1的通信周期计时器1300和时间段管理计时器1301的操作的图示。说明了其中采用倒计数计时器(down-timer)作为通信周期计时器1300和时间段管理计时器1301两者的示例。然而，可以采用其他计时器，例如正计数计时器(count-uptimer)。
如图8所示，由于通信周期对于工业设备1是共同的，所以通信周期计时器1300的操作在工业设备1中是相同的。通信周期计时器1300加载由存储在时间段信息存储单元14中的网络公共信息140的信息1401指示的通信周期，并且开始计时器值的倒计数。在通信周期计时器1300时间已到时，通信周期计时器1300重新加载由信息1401指示的通信周期，并且再次开始计时器值的倒计数。此后，每当通信周期计时器1300时间已到时，通信周期计时器1300重复对由信息1401指示的通信周期的重新加载和倒计数。
由于整体通信时间段对于工业设备也是共同的，因此时间段管理计时器1301在整体通信时间段中的操作在工业设备1中也是相同的。时间段管理计时器1301在通信周期计时器1300时间已到时重置计时器值，加载由存储在时间段信息存储单元14中的网络公共信息140的信息1403指示的整体通信时间段，并且开始计时器值的倒计数。工业设备1的时间段管理计时器1301的第一时间已到意味着整体通信时间段的结束。也就是说，时间段管理计时器1301的第一时间已到意味着控制发送时间段1的输出数据发送时间段1的开始。因此，在时间段管理计时器1301到达第一时间已到时，时间段管理计时器1301加载由存储在时间段信息存储单元14中的控制发送时间段信息1的信息14114指示的输出数据发送时间段1，并且开始计时器值的倒计数。
如图4所示，输出数据发送时间段1的长度在通信组G1和G2中不同。因此，如图8所示，在通信组G1的工业设备1(通信主站M10和通信从站S11到S13)和通信组G2的工业设备1(通信主站M20和通信从站S21至S22)中设置不同的计时器值。注意，在图8所示的示例中，假定与通信组G1的内容相同的内容被存储作为不属于通信组G1和G2两者的通信主站M30的控制发送时间段信息1。
时间段管理计时器1301的第二时间已到意味着控制发送时间段1的输出数据发送时间段1的结束。即，时间段管理计时器1301的第二时间已到意味着控制发送时间段1的输入数据发送时间段1的开始。因此，在时间段管理计时器1301到达第二时间已到时，时间段管理计时器1301加载由存储在时间段信息存储单元14中的控制发送时间段信息1的信息14115指示的输入数据发送时间段1，并且开始计时器值的倒计数。
时间段管理计时器1301的第三时间已到意味着控制发送时间段1的输入数据发送时间段1的结束。即，时间段管理计时器1301的第三时间已到意味着控制发送时间段2的输出数据发送时间段2的开始。如图8所示，控制发送时间段信息1411被设置为使得控制发送时间段2的起始时间点在工业设备1中被对齐。此后，如在控制发送时间段1中，时间段管理计时器1301到达第三时间已到时，时间段管理计时器1301加载由存储在时间段信息存储单元14中的控制发送时间段信息1412的信息14124指示的输出数据发送时间段2，并且开始计时器值的倒计数。在时间段管理计时器1301到达第四时间已到时，时间段管理计时器1301加载由存储在时间段信息存储单元14中的控制发送时间段信息1412的信息14125指示的输入数据发送时间段2，并且开始计时器值的倒计数。
如上所述，在通信期间结束之前，在奇数时间已到中，工业设备1的时间段管理计时器1301加载输出数据发送时间段，并且参考下一个控制发送时间段信息开始倒计数。在偶数时间已到中，时间段管理计时器1301加载输入数据发送时间段，并且参考控制发送时间段信息开始倒计数。
4.在每个通信主站和通信从站中执行的处理
说明了作为通信主站M10到M30的工业设备1的周期发送控制单元130的操作和作为通信从站S11到S21的工业设备1的周期发送控制单元130的操作。
4-1.在通信主站中执行的处理
图9至图11是示出通信主站M10至M30的周期发送控制单元130的操作的流程图。注意，假定时间段信息被预先存储在时间段信息存储单元14中，并且通信周期计时器1300和时间段管理计时器1301已经开始。在下面的说明中，假定通信周期计时器1300在时间已到之后自动地重新开始。
如图9所示，在通信主站M10至M30的周期发送控制单元130中，通信周期计时器1300对由存储在网络公共信息140中的信息1401指示的通信周期进行计时(S101)。在通信周期计时器1300时间已到并且通信周期结束时(S101；是)，通信周期计时器1300将发送周期时间已到信号1305输出到时间段管理计时器1301、发送控制单元1302、和一个或多个开关控制单元1304(S102)。
在接收到通信周期时间已到信号1305时，时间段管理计时器1301时间已到，并且开始对由存储在网络公共信息140中的信息1403指示的整体通信时间段进行计时(S103)。在接收到通信周期时间已到信号1305时，一个或多个开关控制单元1304参考开关信息143并且在整体通信时间段中输出每个通信线路使能信号1306A和1306B(S104)。在整体通信时间段中，因为所有工业设备1都能够进行通信，所以在S104中输出的每个通信线路使能信号1306A和1306B指示“接通”。
在接收到通信周期时间已到信号1305时，发送控制单元1302确定由存储在网络公共信息140中的信息1404指示的同步通信主站站地址与由存储在站特有信息142中的信息1421指示的本站地址是否一致(S105)。在确定同步通信主站站地址与本站地址一致时(S105；是)，发送控制单元1302将同步通知存储在发送/接收控制单元131的发送缓冲器1311A和1311B中(S106)。注意，假定同步通知由CPU 10生成，并且存储在发送缓冲器11中。同步通知的目的地地址是由存储在网络公共信息140中的信息1405指示的公共多播地址。
周期发送控制单元130保持待命，直到时间段管理计时器1301时间已到(S107)。在时间段管理计时器1301尚未时间已到(S107；否)时，周期发送控制单元130确定是否检测到来自发送/接收控制单元131的接收通知信号1314A或1314B(S108)。在检测到输入时(S108；是)，接收控制单元1303基于输入的接收通知信号1314A或1314B来确定是否接收到同步通知(S109)。在确定接收到同步通知时(S109；是)，通信周期计时器1300从发送/接收控制单元131的接收缓冲器1310A或1310B读出接收数据，基于存储在同步通知中的同步信息来校正通信周期计时器1300(S110)，并且返回到S107。
另一方面，在时间段管理计时器1301在S107中时间已到时(S107；是)，周期发送控制单元130转移到图10，并且按照由存储在周期信息中的信息1402指示的控制发送时间段的数量来重复下面说明的处理(S111)。首先，时间段管理计时器1301将时间段管理时间已到信号1307输出到发送控制单元1302和一个或多个开关控制单元1304(S112)。
在输出时间段管理时间已到信号1307之后，时间段管理计时器1301读出与控制发送时间段信息141中的当前控制发送时间段相对应的控制发送时间段信息141N(N是自然数，并且是等于或小于控制发送时间段的数量的数)(S113)，并且开始对由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N4指示的输出数据发送时间段进行计时(S114)。注意，N的初始值是1。N的值被存储在周期发送控制单元130中，并且每当控制发送时间段结束时被增加。
另一方面，在接收到时间段管理时间已到信号1307时，一个或多个开关控制单元1304基于由存储在时间段信息中的开关信息143指示的输出数据发送时间段中的开关1312A和1312B的接通/断开来输出每个通信线路使能信号1306A和1306B(S115)。在S115中，在图7所示的通信主站M20的情况下，在输出数据发送时间段1中，开关控制单元1304输出断开作为通信线路使能信号1306A，并且输出接通作为通信线路使能信号1306B。因此，在控制发送时间段1中，通信主站M20的开关1312A被断开，开关1312B被连接，并且通信从站S13与通信主站M20之间的通信被中断。在输出数据发送时间段2中，开关控制单元1304输出接通作为通信线路使能信号1306A，并且输出接通作为通信线路使能信号1306B。因此，开关1312A和开关1312B被连接。因此，在控制发送时间段2中，通信主站M20中的开关1312A被连接。通信从站S13与通信主站M20之间的通信被实现。
在接收到时间段管理时间已到信号1307时，发送控制单元1302确定由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N2指示的通信主站站地址与由信息1421指示的本站地址是否一致(S116)。在确定通信主站站地址与本站地址一致时(S116；是)，发送控制单元1302在发送/接收控制单元131的发送缓冲器1311A和1311B中存储发送缓冲器11中存储的输出数据(S117)。注意，输出数据的目的地地址是由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N1指示的通信组多播地址。如果通信线路2通过S117中的处理被连接，则输出数据被发送到其他工业设备1。之后，周期发送控制单元130保持待命状态，直到时间段管理计时器1301时间已到(S118)。
当时间段管理计时器1301在S118中时间已到时(S118；是)，周期发送控制单元130转移到图11。时间段管理计时器1301将时间段管理时间已到信号1307输出到发送控制单元1302和一个或多个开关控制单元1304(S119)。在时间已到之后，时间段管理计时器1301开始对由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N5指示的输入数据发送时间段进行计时(S120)。
在接收到时间段管理时间已到信号1307时，一个或多个开关控制单元1304基于由开关信息143指示的输入数据发送时间段中的开关1312A和1312B的接通/断开来输出每个通信线路使能信号1306A和1306B(S121)。
之后，周期发送控制单元130保持待命，直到时间段管理计时器1301时间已到(S122)。在时间段管理计时器1301尚未时间已到时(S122；否)，周期发送控制单元130确定是否检测到来自发送/接收控制单元131的接收通知信号1314A或接收通知信号1314B(S123)。在检测到输入时(S123；是)，接收控制单元1303确定由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N1指示的通信主站站地址与由存储在站特有信息142中的信息1421指示的本站地址是否一致(S124)。在确定通信主站站地址与本站地址一致时(S124；是)，接收控制单元1303确定存储在接收数据中的站地址与由信息141N3指示的通信从站站地址是否一致(S125)。在确定站地址与通信从站站地址一致时(S125；是)，接收控制单元1303从发送/接收控制单元131的接收缓冲器1310A或1310B读出接收数据，将该接收数据存储在接收缓冲器12中(S126)，并且返回到S122。
当时间段管理计时器1301在S122中时间已到时(S122；是)，周期发送控制单元130返回S111中的处理。执行下一个控制发送时间段中的处理。在这种情况下，存储在周期发送控制单元130中的N的值被递增。另一方面，当在S111中确定S112至S126中的处理重复了控制发送时间段的数量时(S111；否)，周期发送控制单元130返回到S1中的处理，并且保持待命，直到通信周期结束。
4-2.在通信从站中执行的处理
图12到图14是示出通信从站S11到S22的周期传送控制单元130的操作的流程图。注意，假定时间段信息被预先存储在时间段信息存储单元14中，并且通信周期计时器1300和时间段管理计时器1301已经开始。在下面的说明中，假定通信周期计时器1300在时间已到之后自动地重新开始。省略了关于与通信主站M10至M30的周期发送控制单元130的处理相同的处理的说明。如图12和图13所示，S201至S215分别与S101至S115相同。
在执行S215中的处理时，周期发送控制单元130保持待命，直到时间段管理计时器1301时间已到(S216)。在时间段管理计时器1301尚未时间已到时(S216；否)，接下来的S217与S123相同。当在S217中检测到输入时(S217；是)，接收控制单元1303确定由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N3指示的通信从站站地址与由存储在站特有信息142中的信息1421指示的本站地址是否一致(S218)。在确定通信从站站地址与本站地址一致时(S218；是)，接收控制单元1303确定存储在接收数据中的站地址与由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N2指示的通信主站站地址一致(S219)。在确定站地址与通信主站站地址一致时(S219；是)，接收控制单元1303从发送/接收控制单元131的接收缓冲器1310A或1310B读出接收数据，将该接收数据存储在接收缓冲器12中(S220)，并且返回到S216中的处理。
另一方面，在时间段管理计时器1301时间已到时(S216；是)，周期发送控制单元130转移到图14中。接下来的S221到S223分别与S119到S121相同。周期发送控制单元130确定由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N3指示的通信从站站地址与由存储在站特有信息142中的信息1421指示的本站地址是否一致(S224)。在确定发送从站地址与本站地址一致时(S224)，发送控制单元1302在发送/接收控制单元131的发送缓冲器1311A和1311B中存储发送缓冲器11中存储的输入数据(S225)。因此，如果通信线路2被连接，则输入数据被发送到其他工业设备1。注意，输入数据的目的地地址是由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N2指示的通信主站站地址。为了使得通信从站相互参考其他通信从站的输入数据，可以将输入数据的目的地地址设置为由存储在控制发送时间段信息141N中的信息141N1指示的通信组多播地址。假定输入数据由CPU 10生成，并且存储在发送缓冲器11中。接下来的S226与S118相同。在时间段管理计时器1301时间已到时(S226；是)，周期发送控制单元130返回到S211中的处理。执行下一个控制发送时间段中的处理。在这种情况下，存储在周期发送控制单元130中的N的值被递增。另一方面，当在S211中确定S212到S226中的处理重复了控制发送时间段的数量时(S211；否)，周期发送控制单元130返回到S201中的处理，并保持待命，直到通信周期结束。
5.实施例的概述
根据以上检查的实施例，开关1312A和1312B被切换，使得通信组独立地进行通信。因此，可以防止特定通信组的数据被发送到一个或多个其他通信组从而产生数据的混合。例如，通过防止通信组中的数据的混合，可以防止通信量增加。例如，也可以防止数据彼此冲突。通过接通/断开开关1312A和1312B，在某一时间段中不能进行通信的工业设备1可以在另一时间段中进行通信。例如，在某一时间段中分别属于不同通信组的工业设备1可以在另一时间段中属于相同通信组。由于可以根据开关1312A和1312B的控制来切换通信组，所以不必为每个通信组准备线路。可以简化通信线路2并节省线路。例如，在使用连接通信主站的控制器网络时，有必要在通信主站中实现用于将来自控制器网络的通信转换至现场总线的中继功能。通信主站的处理负荷增加。然而，例如，因为中继功能可以仅通过现场总线而不使用控制器网络来实现，所以可以减少通信主控器的处理负荷。
在特定控制发送时间段中，多个通信组可以执行并行操作。作为结果，与多个通信组依次进行操作以便在特定通信组的操作结束时开始下一个通信组的操作的情况相比，可以进一步减少通信时间段。作为结果，可以提高处理精度。
在一个通信周期中，分别属于不同通信组的工业设备1可以属于相同通信组。换句话说，在一个通信周期中，特定通信从站可以由多个通信主站控制。
可以在通信期间通过同步整体通信系统100来切换通信组。
因为工业设备1包括开关1312A和1312B、一个或多个开关控制单元1304和时间段信息存储单元14，所以可以通过工业设备1中的开关1312A和1312B的接通/断开来执行控制。因此，不需要准备与工业设备1分离的中继器等。
因为初始通信组的通信主站在初始化期间中发送时间段信息，所以不需要针对工业设备1单独设置时间段信息。作为结果，提高了工作效率，并且可以防止人为诱发的设置错误。
通过将工业设备1在上游侧连接端口和下游侧连接端口中线性地连接，可以简化通信系统100的配置。可以节省线路。
6.修改
请注意，本发明不限于实施例。
例如，设置通信组和控制发送时间段的方法不限于在实施例中说明的方法。通信组只需要是通信主站和通信从站的组合。控制发送时间段只需要是其中在通信组中执行数据发送和接收的时间段。例如，可以提供3个控制发送时间段，通信组G1和G2在控制发送时间段1中并行操作，通信组G3在控制发送时间段2中操作，通信组G4(包括通信主站M10和通信从站S11至S21)和通信组G5(包括通信主站M30和通信从站S22)在控制发送时间段3中并行操作。在这种情况下，在控制发送时间段3中，通信从站S21的开关1312B断开，并且通信从站S22的开关1312A断开，由此通信从站S21与通信从站S22的通信线路2断开。
例如，通信系统100中的连接方案不限于在实施例中说明的线性连接，并且可以是其中使用分发装置(例如集线器)的星型连接方案。在这种情况下，例如，通信主站M10和通信从站S11至S13、通信主站M20和通信从站S21至S22、以及通信主站M30仅需要通过分发设备被连接。此外，在上面的说明中，每个工业设备1包括两个连接端口132和132B。然而，工业设备1可以包括三个或更多个连接端口，或可以仅包括一个连接端口。每个工业设备1只需要包括与通信系统100的连接形式相对应数量的通信端口。此外，通信组中的工业设备1不一定必须通过菊花链连接来连接。
例如，在实施例中，在工业设备1中提供了开关1312A和1312B以及一个或多个开关控制单元1304。然而，开关1312A和1312B以及一个或多个开关控制单元1304可以存在于工业设备1的外部。例如，可以在将工业设备1彼此连接的中继设备或分发设备中提供开关1312A和1312B以及一个或多个开关控制单元1304。在这种情况下，中继设备或分发设备被布置在通信组中。中继设备或分发设备执行与在实施例中说明的操作相同的操作，从而控制开关1312A和1312B的接通/断开。
例如，在实施例中，时间段信息被存储在工业设备1中。开关控制单元1304基于时间段信息来接通和断开开关1312A和1312B。然而，开关控制单元1304可以基于除时间段信息或信号以外的信息来控制开关1312A和1312B的接通/断开。例如，通信组的通信主站可以将指示开关1312A和1312B的接通/断开的信号发送到通信组的末尾处的通信从站(即，通过通信线路2连接到一个或多个其他通信组的通信从站)。末尾处的通信从站可以根据这些信号来控制开关1312A和1312B的接通/断开。此外，例如，可以连接控制通信系统100的主机设备。工业设备1可以从主机设备接收类似的信号。
例如，在实施例中，输出数据发送频带和输入数据发送频带在控制传输时间段中分离。然而，输出数据发送频带和输入数据发送频带不一定必须分离。例如，数据发送和接收的组合(其中通信主站向通信从站发送输出数据的，并且接收输出数据的通信从站发送输入数据)可以在所有通信从站上顺序执行。例如，与输出数据发送频带或输入数据发送频带分离，可以存在其中为了通信从站的参数设置、参数参考等的目的而执行异步通信的消息发送时间段。在消息发送时间段中发送和接收的消息数据是为了工业设备1的维护和设计而发送的具有可变长度(任意大小)的数据。该消息数据在任意时间(不规则地)被发送。
注意，工业用设备1只需要包括用于将工业用设备1彼此可通信地连接的通信手段，并且不限于在实施例中说明的通过线缆的通信手段。工业设备1可以包括无线通信接口，使得通过无线通信来执行控制数据的交换。在这种情况下，通信装置由无线通信接口实现。无线通信可以是红外通信等。
在使得通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信时，工业设备1仅需要包括用于防止一个或多个其他通信组的数据在多个控制发送时间段的每个控制发送时间段中独立地进行通信的通信组中混合的防止手段。例如，可以通过除了开关1312A和开关1312B之外的地址过滤器来防止数据的混合。在这种情况下，存在于通信组的末尾处的工业设备1的防止手段仅需要利用地址过滤器阻止去往除了该通信组的工业设备1的站地址以外的地址的数据通过，由此防止混合一个或多个其他通信组的数据。
例如，在实施例中，作为示例说明了固定周期通信。然而，在通信系统100中，可以执行非周期通信。在非周期通信的情况下，工业设备1只需要根据通信组在那时断开通信线路2，以实现通信组中的独立通信。例如，时间段信息的数据存储示例不限于在实施例中说明的示例。在时间段信息中，只需要定义控制发送时间段与通信组之间的关系。

Claims (10)

1.一种工业设备通信系统，包括：
用作通信主站的多个工业设备；
用作通信从站的多个工业设备，所述通信从站从所述通信主站接收控制数据；
通信线路，所述通信线路将所述工业设备彼此可通信地连接；
一个或多个开关，所述一个或多个开关用于使得包括所述通信主站和所述通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信；以及
一个或多个开关控制单元，所述一个或多个开关控制单元根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的通信组来控制所述一个或多个开关在其中存在于所述通信组与所述一个或多个其他通信组之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的工业设备通信系统，其中，每个通信组在所述多个时间段中的至少一个时间段中独立地进行通信。
3.根据权利要求1或2所述的工业设备通信系统，其中，
在所述工业设备通信系统中执行固定周期通信，
所述多个时间段被包括在一个通信周期中，并且
根据所述多个时间段中的每个时间段，独立地进行通信的所述通信组彼此不同。
4.根据权利要求3所述的工业设备通信系统，其中，在其中使得包括所述工业设备通信系统中包括的所有工业设备的整体通信组进行通信的整体通信时间段中，所述整体通信组的通信主站发送同步通知。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工业设备通信系统，其中，
所述工业设备包括：
所述一个或多个开关；
所述一个或多个开关控制单元；和
时间段信息存储单元，所述时间段信息存储单元存储关于所述多个时间段中的每个时间段与在该时间段中独立地进行通信的通信组之间的关系的时间段信息；以及
所述工业设备的一个或多个开关控制单元基于所述时间段信息来控制所述一个或多个开关。
6.根据权利要求5所述的工业设备通信系统，其中，
在所述工业设备通信系统的初始化时间段中，在包括所述工业设备通信系统中包括的所有工业设备的初始通信组中进行通信，并且
所述初始通信组的通信主站在所述初始化时间段中向其他工业设备发送所述时间段信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工业设备通信系统，其中，
所述工业设备包括至少上游侧连接端口和下游侧连接端口，用于可通信地执行到所述其他工业设备的连接，
通过连接所述工业设备的上游侧端口和下游侧端口，所述工业设备被线性地连接。
8.一种工业设备通信系统中的通信方法，所述工业设备通信系统包括：用作通信主站的多个工业设备；用作通信从站的多个工业设备，所述通信从站从所述通信主站接收控制数据；以及通信线路，所述通信线路将所述工业设备彼此可通信地连接；
所述通信方法包括：为了使得包括所述通信主站和所述通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信，根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的所述通信组来在其中存在于所述通信组与所述一个或多个其他通信组之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。
9.一种工业设备，用作通信主站和通信从站中的至少一个，所述通信从站接收所述通信主站的控制数据，
所述工业设备包括：
一个或多个开关，所述一个或多个开关用于使得包括所述通信主站和所述通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信；以及
一个或多个开关控制单元，所述一个或多个开关控制单元根据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的所述通信组来控制所述一个或多个开关在其中存在于所述通信组与所述一个或多个其他通信组之间的组间通信线路被断开的状态和其中断开的组间通信线路被连接的状态之间进行切换。
10.一种工业设备通信系统，包括：
用作通信主站的多个工业设备；
用作通信从站的多个工业设备，所述通信从站从所述通信主站接收控制数据；
用于将所述工业设备彼此可通信地连接的通信装置；以及
用于在使得包括所述通信主站和所述通信从站的通信组独立于一个或多个其他通信组进行通信时防止所述一个或多个其它通信组的数据在多个时间段中的每个时间段中独立地进行通信的所述通信组中混合。
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