CN111052683A - 网络系统 - Google Patents
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Abstract
网络系统具有:第一主装置,其针对每个周期执行从第一从属装置接收数据的处理、按照事先的分配来执行以所接收的数据为对象的第一处理中的一部分的处理、按照事先的分配将与第一处理的其余部分对应的数据向外部发送并且接收与第一处理的其余部分对应的结果的处理、相对于第一从属装置发送与第一处理对应的结果的处理;第二主装置,其在周期内的分配给第一处理的期间结束前,将相对于从第一主装置接收到的数据的与第一处理的其余部分对应的所述结果向第一主装置发送;第一网络,其在第一从属装置与第一主装置之间传输数据;第二网络,其在第一主装置与第二主装置之间传输数据。
Description
技术领域
本发明涉及网络系统。
背景技术
在专利文献1中公开了一种能够高效且以低负担地构筑将一个应用程序分割为多个分割程序而分散于多个控制器的控制器系统的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国专利公开公报“特开2001-325011号公报”
发明内容
发明所要解决的技术问题
在网络系统的运用中,需要进行系统的变更和增设。例如在对既设的网络系统进行增设的情况下,会出现在其管理中使用的可编程逻辑控制器(以下称之为PLC)的硬件能力不足的情况。在这样的情况下,一般来说,进行向性能更高的PLC的变更、网络系统的分割。
但是,在这样的情况下,需要新增设备的投资,需要进行用于使分割后的各网络系统的通信的周期和对这些网络系统进行控制的多个PLC的控制的周期彼此同步的设计作业。
本发明提供一种即使在存在超过既设的主装置的性能的处理的负荷的情况下,不需要为使负荷分散而进行网络的分割和新的设计作业的构造。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一个方案为网络系统,具有:第一主装置,其针对每个周期执行从第一从属装置接收数据的处理、按照事先的分配来执行以所接收的数据为对象的第一处理中的一部分的处理、按照事先的分配将与该第一处理的其余部分对应的数据向外部发送并且接收与该第一处理的其余部分对应的结果的处理、相对于该第一从属装置发送与该第一处理对应的结果的处理;第二主装置,其在所述周期内的分配给所述第一处理的期间结束前,将相对于从所述第一主装置接收到的数据的与所述第一处理的其余部分对应的所述结果向该第一主装置发送;第一网络,其在所述第一从属装置与所述第一主装置之间传输数据;第二网络,其在所述第一主装置与所述第二主装置之间传输数据。
发明的效果
根据上述本发明的一个方案,即使在存在超过既设的主装置的性能的处理的负荷的情况下,也不需要为使负荷分散而进行网络的分割和新的设计作业。
附图说明
图1是表示增设前的网络系统的构成例的图。
图2是对PLC的硬件构成的示例进行说明的图。
图3是对通过PLC执行的控制序列的一个例子进行说明的图。
图4是对任务的构成例进行说明的图。
图5是对增设后的网络系统的构成例进行说明的图。
图6是对主PLC的控制序列与辅助PLC的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
图7是表示在以既设的PLC为主PLC、以既设的其他PLC为辅助PLC的事前准备时使用的系统构成的一个例子的图。
图8是对在事前准备的过程中执行的作业动作的一个例子进行说明的流程图。
图9是对为了决定用于使辅助PLC代为执行主PLC的处理的一部分的设定而执行的负荷模拟器的处理动作进行说明的流程图。
图10是对构成增设后的网络系统的主PLC的控制序列与辅助PLC的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
图11是对增设后的网络系统的其他构成例进行说明的图。
图12是对构成增设后的网络系统的主PLC的控制序列与辅助PLC的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
图13是对构成增设后的网络系统的主PLC的控制序列与两台辅助PLC的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
具体实施方式
以下,参照所附附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
<实施方式1>
<增设前的网络系统的构成例>
图1是表示增设前的网络系统1A(以下称之为“网络系统1A”)的构成例的图。
设想网络系统1A在节点间的通信中要求实时响应性和高耐久性的工序自动化领域、工厂自动化领域、运动控制领域等使用。
图1所示的网络系统1A通过彼此独立的两个工业用网络构成。在本实施方式的情况下,独立是指两个工业用网络分离。
工业用网络是在前述工序自动化、工厂自动化、运动控制等中使用的网络的统称。
在这里,将两个工业用网络中的一方称为第一工业用网络10A、将另一方称为第二工业用网络10B。
第一工业用网络10A通过作为控制和管理的对象的多个设备11A和将它们连接的通信线缆11C构成。设备11A例如是马达、促动器、对信号和/或数据进行输入或输出的输入输出设备、各种传感器、传感器通信单元、变频器、伺服机构等。
在第一工业用网络10A中设有两个分支从属12A,在各个分支从属12A串列连接有多个设备11A。与各线路对应的多个设备11A通过通信线缆11C彼此连接。通过将第一工业用网络10A分割为多个线路,即使在设备11A发生故障的情况下,也能够对故障的影响波及的范围进行限定。
在第一工业用网络10A中,连接有以时间顺序执行相对于各个设备11A的数据的发送、来自各个设备11A的数据的接收、从各设备11A接收的数据的处理的PLC20A。
换言之,PLC20A用于设备11A的控制、在设备11A中产生的信息的收集。
PLC20A作为相对于设备11A的主装置动作。设备11A作为相对于PLC20A的从属装置动作。
如图1所示,第一工业用网络10A的主装置为一个。
第二工业用网络10B也通过对作为控制和管理的对象的多个设备11B和将它们连接的通信线缆11C构成。
其中,图1中的第二工业用网络10B在单一线路上将多个设备11B串列连接而构成。
设备11B例如是马达、促动器、对信号和/或数据进行输入或输出的输入输出设备、各种传感器、传感器通信单元、变频器、伺服机构等。此处的设备11B菊链连接。
在第二工业用网络10B中连接有以时间顺序执行相对于各个设备11B的数据的发送、来自各个设备11B的数据的接收、从各设备11B接收的数据的处理的PLC20B。PLC20B也用于设备11B的控制、在设备11B中产生的信息的收集。
PLC20B也作为相对于设备11B的主装置动作。此外,设备11B作为相对于PLC20B的从属装置动作。
如图1所示,第二工业用网络10B的主装置为一个。
第一工业用网络10A是第一网络的一个例子,第二工业用网络10B是第二网络的一个例子。
并且,PLC20A是第一主装置的一个例子,PLC20B是第二主装置的一个例子。
并且,设备11A是第一从属装置的一个例子,设备11B是第二从属装置的一个例子。
需要说明的是,第一工业用网络10A和第二工业用网络10B的物理的网络构成和理论的网络构成(拓补)是任意的,不限于图1的构成。
构成第一工业用网络10A和第二工业用网络10B的设备11A和设备11B的种类和个数是任意的。
第一工业用网络10A上的通信和第二工业用网络10B上的通信例如使用工业用以太网的一个例子即EtherCAT(注册商标)(Ethernet for Control AutomationTechnology)。
通过使用EtherCAT的连接,能够确保PLC20A进行的控制的周期与第一工业用网络10A上的通信的周期的同步。并且,PLC20B进行的控制的周期和第二工业用网络10B上的通信的周期的同步得以保证。
作为主装置动作的PLC20A使用一个从属,相对于从属(设备11A)发送所生成的数据。
另一方面,作为从属装置动作的设备11A读出所接收的帧中所包含的以本机为对象的数据,并且写入在前帧的通过后产生的数据。即,各设备11A在帧通过本机的瞬间对各自的数据进行交换。该动作被称为临近备用。
在第一工业用网络10A上例如以全双工通信方式传输数据,能够以200(=2×100)Mb/s的带宽进行通信。例如能够以30μs对分散于100个节点的1000点的数字I/O进行更新。并且,能够在1μs以内使与第一工业用网络10A连接的多个设备11A的时刻同步。
规格上,在第一工业用网络10A中最大能够连接65535台设备11A。
对于构成第二工业用网络10B的PLC20B和设备11B来说也是同样的。
图2是用于对PLC20A和PLC20B的硬件构成的示例进行说明的图。
以下,作为代表,对PLC20A进行说明。
PLC20A通过运算处理器(CPU:Central Processing Unit)21、系统程序存储器22、用户程序存储器23、参数存储器24、工作存储器25、输入输出存储器(I/O存储器)26、通信接口(通信I/F)27、输入输出接口(输入输出I/F)28等构成。
运算处理器21通过执行系统程序、用户程序对PLC20A的动作的整体进行控制。
系统程序存储器22是对系统程序进行存储的存储器。
用户程序存储器23是对用户生成的用户程序(在这里为PLC20A的执行程序)进行存储的存储器。
参数存储器24是对在PLC20A中的各种运算、处理中使用的各种参数进行存储的存储器。
工作存储器25是对在各种运算、处理中使用的数据暂时地进行存储的存储器。
输入输出存储器(I/O存储器)26是通过执行程序而用于参照、改写从而代替输入输出的信息使用的存储器。输入输出存储器26也存储针对各程序模块的参数。
通信接口27例如是在与第一工业用网络10A的连接中使用的通信端口,通过在与其他控制器(管理用计算机、其他PLC)的连接中使用的通信端口构成。
本实施方式的情况下,在PLC20A与第一工业用网络10A的通信中使用具有约200M的通信频带的EtherCAT。
PLC20A与管理用计算机的通信例如使用工业用开放网络即EtherNet/IP(注册商标)。与管理用计算机的通信不同步,通信速度不需要为高速。
输入输出接口28通过在与输入装置、输出装置的连接中使用的通信端口构成。
图3是对在PLC20A和PLC20B中执行的控制序列的一个例子进行说明的图。
以下,作为控制序列的代表例对PLC20A的动作进行说明。
在PLC20A中执行的处理(以下称之为“任务”)能够通过与处理的执行中分配的周期(cycle)的差异来区分。在本实施方式中,将周期最短的任务称为基准任务。其他任务称为定周期任务。定周期任务的周期是基准任务的周期(基准周期)的恒定倍数(2倍,3倍…)。
因此,基准任务分配有对从数据的输入到输出的响应时间要求最为严格(换言之,要求最快的处理)的任务。另一方面,定数倍任务用于与基准任务相比响应时间充裕的任务。显然,定数倍的值越小的定周期任务,周期的长度越短。当然,定数为“1”的定周期任务是基准任务。
在本实施方式中,在任务之间设定优先度,优先度越高则分配越短的周期。因此,基准任务是优先度最高的任务。在图3中除了基准任务之外,表示的是执行优先度为5、16、17的定周期任务和系统服务。
本实施方式中的PLC20A并行执行这多个任务。即,PLC20A执行多任务处理。在各设备11A(参照图1)的控制和管理中分配一个或多个任务。
各任务通过执行条件的成立而开始。定周期任务的一部分以其他任务的开始或结束为触发事件。如图3所示,各任务通过在各设备11A之间收发数据的期间(IO)、通过执行用户程序而对从各设备11A接收的数据进行处理的期间(UPG)、动作控制的执行期间(MC)构成。其中,在动作控制的执行期间(MC),执行来自用户程序所包含的动作控制命令的指示。需要说明的是,IO是后述I/O刷新期间的简称。
图4是对任务的构成例进行说明的图。
如图4所示,一个任务从起始侧依次通过I/O刷新期间31和控制处理期间32这两个期间构成。
I/O刷新期间31从起始侧依次通过通信接口27(参照图2)进行数据发送所具备的输出数据处理31A、执行从通信接口27向第一工业用网络10A的数据发送和来自第一工业用网络10A的数据接收的刷新执行31B、执行与各任务的执行相关的条件式的一致性判定和从通信接口27接收到的数据的获取等的输入数据处理31C构成。
控制处理期间32从起始侧依次通过第一系统共通处理32A、用户程序(UPG)执行32B、动作控制(MC)32C、第二系统共通处理32D构成。
在系统共通处理中,执行自我诊断(例如故障的检测等)。
<增设后的网络系统的构成>
图5是对增设后的网络系统1B(以下称之为网络系统1B)的构成例进行说明的图。
在图5中对与图1对应的部分标注对应的附图标记。
网络系统1B与网络系统1A(参照图1)不同的点在于,在网络系统1B中,第一工业用网络10A的线路数量比网络系统1A(参照图1)的线路数量增加。在图5中,以粗虚线来表示增设的线路部分。
PLC20A除了增设前的设备11A和分支从属12A之外,也需要用于对增设的设备11A和分支从属12A进行控制的运算能力。
并且,在伴随着新的程序的增加和程序的更新而程序存储所需的数据大小增加的情况下,在PLC20A中需要这些程序的存储所需的存储器资源。
在这里,设想既设的PLC20A的存储器资源和运算能力的余力不足以应对增设的设备11A等的控制所需的存储器资源和运算能力的情况。
存储器资源不足是指用于存储在设备11A的控制中使用的程序的容量不足。
运算能力不足是指在对应的周期(cycle)内不能完成任务(IO刷新、共通处理、程序执行处理、周边服务处理等)。
因此,在本实施方式中,采用通过用于对第二工业用网络10B进行控制而使用的既设的PLC20B而对不足以进行增设后的第一工业用网络10A的控制的PLC20A的性能(运算能力和存储器资源)进行辅助的机制。
在本实施方式中,将对第一工业用网络10A进行控制的PLC20A称为主PLC、将对第二工业用网络10B进行控制的PLC20B称为辅助PLC。
需要说明的是,将既设的PLC20B作为辅助PLC使用存在应满足的条件。
第一条件为,PLC20B的运算能力存在余力。PLC20B需要对第二工业用网络10B进行控制,如果对该控制造成影响,则不能使其作为辅助PLC动作。
第二条件为,运算能力的余力比所要代为执行的处理(超过PLC20A的运算能力的部分)所要求的运算能力大。需要说明的是,在仅凭借PLC20B运算能力不足的情况下,研究进一步设定辅助PLC。
在本实施方式的情况下,作为主PLC的PLC20A与作为辅助PLC的PLC20B通过高速/同步网络30连接。
此处的高速/同步网络30例如使用通过IEEE802.1的TSN(Time SensitiveNetworking)任务组标准化的TSN标准。TSN标准能够实现例如1Gb/秒以上的带宽的通信和数十纳秒以内的节点间(即、PLC间)的同步。
即,高速/同步网络30使主PLC(PLC20A)中的控制的周期、辅助PLC(PLC20B)的控制的周期以及通信的周期相互同步。
在本实施方式中,作为超出PLC20A的运算能力的一部分的处理,例如设想为方向舵等的序列控制、动作轴控制、安全控制、机器人控制。
总之,一部分的处理不需要使整个程序。例如一部分的处理只要是能够分割的运算处理的单位即可,也可以是图像分析算法的运算处理的一部分。
图6是用于对主PLC的控制序列和辅助PLC的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
在主PLC的控制序列中,将辅助PLC代为执行的处理所需的数据发送给辅助PLC的期间(输入数据发送50)和从辅助PLC接收辅助PLC代为执行的处理的结果的期间(处理结果接收51)配置在相同任务内。
换言之,主PLC将对某一周期(第N周期)接收到的数据进行处理的结果(包含辅助PLC中的处理的结果)反映到下一周期(第N+1周期)的发送中。
在这里,执行向辅助PLC发送数据(输入数据发送50)的时机在接收到辅助PLC代为执行的处理所需的数据的接收后进行即可。因此,配置输入数据发送50的场所不限于IO刷新期间(IO处理)31后。例如可以将输入数据发送50配置为与IO刷新期间(IO处理)31重复。并且,例如也可以将输入数据发送50配置为与控制处理期间32重复。
其中,前提是不对主PLC中的IO刷新期间(IO处理)31和辅助PLC中的IO刷新期间(未图示)的处理造成影响。如果造成影响,则不能正确地进行设备11A与设备11B的数据的发送和接收。
在图6的情况下,在处理结果接收51后,配置与用户程序(UPG)执行32B(参照图4)和动作控制(MC)执行32C(参照图4)的一部分对应的期间52。该期间52在存在利用辅助PLC代为执行的处理的结果的用户程序(UPG)和动作控制(MC)的情况下配置。换言之,需要辅助PLC代为执行的处理的结果的用户程序(UPG)和动作控制(MC)在接收到对应的处理的结果之前是中断的。
因此,在能够将辅助PLC代为执行的处理的结果在下一周期(第N+1周期)发送的情况下,不需要配置期间52。因此,在图6中,以虚线来表示期间52。
另一方面,辅助PLC的控制序列具有接收来自主PLC的数据的期间(输入数据接收60)、代为代行的用户程序执行(UPG处理61)、代为执行的动作控制执行(MC处理62)以及将这些处理的结果发送到主PLC的期间(处理结果发送63)。
这些处理利用不属于辅助PLC应优先执行的设备11B(参照图5)的控制的期间执行。因此,不限于各期间连续的情况。例如输入数据接收60和用户程序执行(UPG处理61)在时间上可以是分开的。并且,动作控制执行(MC处理62)和处理结果发送63在时间上可以是分开的。
需要说明的是,取决于分担的处理,可以仅执行用户程序执行(UPG处理61)和动作控制执行(MC处理62)中的一方。
<事前准备>
接着,对在开始使用增设后的第一工业用网络10A(参照图5)之前执行的事前准备进行说明。
图7是表示在以既设的PLC20A为主PLC、以既设的其他PLC20B为辅助PLC的事前准备时使用的系统构成的一个例子的图。
如图7所示,PLC20A和PLC20B与计算机40连接。
在计算机40中,通过后述负荷模拟来执行决定在各PLC中使用的控制序列的处理。
并且,在计算机40中,也执行将所决定的控制序列加载于PLC20A和PLC20B的处理。
计算机40可以是通用的计算机,也可以是PLC。此处的计算机40是管理装置的一个例子。
事前准备所需的信息通过设定用计算机41或云端的数据库42读入计算机40。
在这里,事前准备所需的信息例如为PLC20A和PLC20B的硬件性能、在PLC20A和PLC20B中执行的控制处理的内容、第一工业用网络10A和第二工业用网络10B的构成、各个控制应满足的条件等。
计算机40给出读入负荷模拟器(程序)的信息而执行负荷模拟器,分别相对于PLC20A和PLC20B加载设定的信息(控制序列、程序等)43和信息44。信息43为主PLC用,信息44为辅助PLC用。
图8是对在事前准备的过程中执行的作业动作的一个例子进行说明的流程图。
首先,用户对计算机40(参照图7)进行操作而执行负荷模拟器,决定用于使主PLC的处理的一部分由辅助PLC代为执行的设定(步骤1)。该动作的细节如后所述。
在决定了设定后,用户使网络系统1B(参照图5)停止(步骤2)。具体地说,使作为主PLC动作的PLC20A(参照图5)所控制的第一工业用网络10A(参照图5)和作为辅助PLC动作的PLC20B(参照图5)所控制的第二工业用网络10B(参照图5)停止。
之后,用户使作为辅助PLC动作的PLC20B经由高速/同步网络30(参照图5)与作为主PLC动作的PLC20A同步连接(步骤3)。
接着,用户对计算机40进行操作,将决定的设定分别加载于作为主PLC动作的PLC20A和作为辅助PLC动作的PLC20B(步骤4)。
在加载结束后,用户执行网络系统1B的试运行(步骤5)。如果试运行成功,用户将网络系统1B切换为正式运行(步骤6)。
图9是对为了决定用于使辅助PLC代为执行主PLC的处理的一部分的设定而执行的负荷模拟器的处理动作进行说明的流程图。
首先,负荷模拟器接收作为辅助PLC使用的PLC的指定(步骤11)。
接着,负荷模拟器将主PLC的控制处理的一部分分配给辅助PLC(步骤12)。分配的对象例如存在用户程序、动作控制运算处理、安全控制处理、图像分析处理等。所分配的处理能够随机决定。此处的分配可以是能够分割的单位,也可以是处理的一部分。需要说明的是,同步设定与增设前相同。
接着,负荷模拟器设定主PLC的控制序列(步骤13)。具体地说,设定主PLC的控制周期和高速/同步网络30(参照图5)的通信时机。
接着,负荷模拟器计算主PLC中的控制任务的处理时间(步骤14)。
在计算出处理时间后,负荷模拟器判定处理时间是否在任务周期内(步骤15)。
在步骤15中得到否定结果的情况下,负荷模拟器返回步骤12,对分配给辅助PLC的控制处理的一部分进行改变。该改变在步骤15中得到肯定结果前反复进行。
在步骤15中得到肯定结果后,负荷模拟器对辅助PLC的控制序列进行设定(步骤16)。具体地说,对辅助PLC的控制周期和高速/同步网络30(参照图5)的通信时机进行设定。
在这里,在主PLC将辅助PLC的处理结果用于运算的情况下(存在图6的处理52的情况下),对辅助PLC的控制周期的设定是否处于主PLC的控制周期内进行确认。需要说明的是,同步设定与增设前相同。
接着,负荷模拟器对辅助PLC中的控制任务的处理时间进行计算(步骤17)。
在计算出处理时间后,负荷模拟器对处理时间是否处于任务周期内进行判定(步骤18)。
在步骤18中得到肯定结果的情况下,负荷模拟器使一系列处理结束。在这种情况下,决定主PLC的控制序列和辅助PLC的控制序列。在控制序列中包含在各PLC中执行的处理的决定。
在步骤18中得到否定结果的情况下,负荷模拟器追加另外的辅助PLC(步骤19),之后返回步骤16。此时在第一个辅助PLC满足任务周期的范围决定能够接收的控制处理,将其余部分分配给追加的辅助PLC。需要说明的是,可以查找能够分担主PLC的控制处理的辅助PLC。
<动作例>
图10是对构成增设后的网络系统1B(参照图5)的主PLC(PLC20A)的控制序列与辅助PLC(PLC20B)的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
在图10的情况下,在主PLC中,执行两种任务(基准任务和定周期任务),在辅助PLC中,执行一种任务(基准任务)。需要说明的是,图示的任务是在主PLC和辅助PLC中执行的任务的一部分。
并且,在图10的情况下,将在主PLC中执行的定周期任务(非基准任务)的处理的一部分分配给辅助PLC。
在这里,在主PLC的各个任务中的IO刷新期间(IO处理)之后执行的用户程序处理(UPG处理)和动作控制处理(MC处理)是第一处理的一个例子。
并且,在辅助PLC的任务内中的IO刷新期间(IO处理)之后配置的用户程序处理(UPG处理)和动作控制处理(MC处理)是第二处理的一个例子。
在该示例的情况下,将处理的一部分分散的定周期任务的任务周期是基准周期的两倍。对于基准周期的时间长度来说,主PLC和辅助PLC是共通的。因此,辅助PLC相对于基准周期的两次以一次的比例从主PLC接收数据。即,处理的代为执行相对于基准周期的两次以一次的比例执行。
在该示例的情况下,辅助PLC在接收数据的基准周期中完成作为主装置的任务处理后,执行代为执行的处理60~63(参照图6)。并且,主PLC在相同任务周期内接收处理的结果。
因此,主PLC基本上维持对线路进行增设前的控制序列,不对第一工业用网络10A(参照图5)的控制造成影响。
并且,辅助PLC也包含代为执行的处理,能够在基准周期内完成基准任务。因此,不会影响辅助PLC进行的第二工业用网络10B(参照图5)的控制。
需要说明的是,图10中的辅助PLC能够独立地执行作为主装置的通信和与主PLC的通信。因此,即使辅助PLC在从属装置的IO刷新期间(IO处理)从主PLC接收数据也不会对辅助PLC的动作造成影响。
并且,在图10中,在主PLC中的定周期任务的执行完成后,从辅助PLC接收处理结果的通知,这是由于定周期任务的处理时间发生变动而产生的。需要说明的是,定周期任务的处理时间的变动由于优先顺位比基准任务低而产生。
即使存在这样的变动,计算机40(参照图7)决定控制序列,以使得来自辅助PLC的处理结果的接收、利用了处理结果的用户程序(UPG)和动作控制(MC)的执行在一个任务周期内完成的方式。设想的处理时间的变动量可以由计算机40计算,也可以由用户预先向计算机40发出指示。
这样,在本实施方式中,作为第一工业用网络10A(参照图5)的主装置,无需准备与增设前相比性能(存储器容量和运算能力)高的PLC。即,不需要追加的设备投资。
并且,在本实施方式的情况下,可以不将第一工业用网络10A分割为多个,因此不需要进行改变所铺设的网络的作业、在分割后的网络中用于在作为主机动作的多个PLC装置之间同步控制的设计作业。
需要说明的是,在本实施方式中需要事先决定将主PLC的哪一处理由辅助PLC代为执行。但是,如同使用图9说明的那样,该处理自身由计算机40执行。
另外,图10所示的控制序列表示的是不在主PLC的用户程序(UPG)和动作控制(MC)中使用由辅助PLC代为执行的处理的结果的情况。因此,在主PLC进行的任务结束后从辅助PLC接收处理的结果。
需要说明的是,在主PLC的用户程序(UPG)、动作控制(MC)中需要使用在辅助PLC中代为执行的处理的结果的情况下,在接收到来自辅助PLC的数据后(接收期间51(参照图6)后),可以将在辅助PLC中代为执行的处理设置于执行用户程序(UPG)和动作控制(MC)的期间52(参照图6)。
<实施方式2>
<网络系统的构成>
图11是对增设后的网络系统1C(以下称之为“网络系统1C”)的其他构成例进行说明的图。
在图11中,在与图5的对应部分标注对应的附图标记表示。
图11也在第一工业用网络10A中增设线路。因此,作为第一工业用网络10A的主装置动作的PLC20A作为主PLC使用。
该实施方式的特征在于不使用既设的PLC作为辅助PLC的这一点。因此,在图11中,作为辅助PLC使用的PLC20C不与网络连接。
即,在实施方式2中,对新追加辅助PLC专用的PLC20C的情况进行说明。
<动作例>
图12是对构成增设后的网络系统1C(参照图11)的主PLC(PLC20A)的控制序列与辅助PLC(PLC20C)的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
在图12的情况下,在主PLC中,执行两种任务(基准任务和定周期任务),在辅助PLC中不执行任务。
在图12的情况下,与定周期任务对应的任务周期是基准周期的两倍。需要说明的是,在图12中,仅表示在主PLC中执行的任务的一部分。
在图12的情况下,将主PLC中执行的基准任务的处理的一部分和定周期任务(非基准任务)的处理的一部分双方分配给一台辅助PLC。
本实施方式的情况下,辅助PLC使所执行的基准任务的一部分处理优先于定周期任务的一部分处理执行。需要说明的是,可以并行执行基准任务的一部分的处理和定周期任务的一部分的处理。
在图12的情况下,基准任务的一部分处理的结果通知不对基准任务的执行造成影响地执行即可,定周期任务的一部分处理的结果通知不对定周期任务的执行造成影响地执行即可。
在该动作例的情况下,准备一台专用的辅助PLC即可,追加的配线、控制序列的确定变得容易。
图13是对构成增设后的网络系统1C(参照图11)的主PLC(PLC20A)的控制序列与两台辅助PLC(PLC20C1和20C2)的控制序列的关系的一个例子进行说明的图。
即,图13所示的控制序列在准备两台辅助PLC的这一点与前述的动作例不同。
在图13的情况下,在主PLC中,执行两种任务(基准任务和定周期任务),但在作为辅助PLC的PLC20C1和PLC20C2中不执行任务。
在图13的情况下,与定周期任务对应的任务周期是基准周期的两倍。需要说明的是,在图13中,仅表示在主PLC中执行的任务的一部分。
在图13的情况下,将在主PLC中执行的基准任务的处理的一部分分配给PLC20C1,将定周期任务(非基准任务)的处理的一部分分配给PLC20C2。
在这种情况下,作为辅助PLC动作的PLC20C1和PLC20C2分别要求的性能可以比使用一台辅助PLC的情况低。因此,能够实现既有的设备的有效利用。
<其他实施方式>
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明的技术范围不限于上述实施方式所记载的范围。根据权利要求书的描述可知,在前述实施方式中实施的各种变更或改良也包含于本发明的技术范围。
在前述实施方式1的情况下,将定周期任务的一部分的处理分担于既设的辅助PLC,但也可以如实施方式2的情况下那样,将基准任务的一部分处理分担于既设的辅助PLC。
在前述实施方式的说明中,将一个任务的一部分处理分担于一个辅助PLC,但也可以将一个任务的一部分处理分担于多个辅助PLC。
在前述实施方式的说明中,将任务周期不同的两个任务(即、基准任务和定周期任务)中的处理的一部分分别分配给不同的辅助PLC,但也可以将任务周期相同的多个任务中的处理的一部分分别分配给不同的辅助PLC。
<总结>
本发明的方案1为网络系统,具有:
第一主装置,其针对每个周期执行从第一从属装置接收数据的处理、按照事先的分配来执行以所接收的数据为对象的第一处理中的一部分的处理、按照事先的分配将与该第一处理的其余部分对应的数据向外部发送并且接收与该第一处理的其余部分对应的结果的处理、相对于该第一从属装置发送与该第一处理对应的结果的处理;
第二主装置,其在所述周期内的分配给所述第一处理的期间结束前,将相对于从所述第一主装置接收到的数据的与所述第一处理的其余部分对应的所述结果向该第一主装置发送;第一网络,其在所述第一从属装置与所述第一主装置之间传输数据;第二网络,其在所述第一主装置与所述第二主装置之间传输数据。
本发明的方案2的网络系统在上述方案1的基础上,可以具备以下构成:所述第二主装置利用不执行从第二从属装置接收数据而执行第二处理的处理和相对于该第二从属装置发送数据的处理的空闲时间,执行来自所述第一主装置的数据的接收、与所述第一处理的其余部分对应的处理、与该第一处理的其余部分对应的所述结果向该第一主装置的发送。
本发明的方案3的网络系统在上述方案1或2的基础上,可以具备以下构成:所述周期相对于成为基准的周期具有恒定倍数的长度。
本发明的方案4的网络系统在上述方案1或2的基础上,可以具备以下构成:在所述第二主装置作为所述第一处理的其余部分而执行的处理中,包含周期的长度不同的多个处理。
本发明的方案5的网络系统在上述方案1或2的基础上,可以具备以下构成:在使用多个所述第二主装置的情况下,具有相同周期长度的多个处理分别分配给不同的第二主装置。
本发明的方案6的网络系统在上述方案1或2的基础上,可以具备以下构成:在使用多个所述第二主装置的情况下,该多个第二主装置分别执行周期的长度不同的处理。
本发明的方案7的网络系统在上述方案1或2的基础上,可以具备以下构成:在使用多个所述第二主装置的情况下,该多个第二主装置分别执行与不同的任务对应的处理。
本发明的方案8的网络系统在上述方案2的基础上,可以具备以下构成:所述第二主装置在所述周期内执行所述第二处理的执行和与所述第一处理的其余部分对应的处理的执行。
本发明的方案9的网络系统在上述方案1或2的基础上,可以具备以下构成:所述第一主装置在从所述第二主装置接收与所述第一处理的其余部分对应的结果之前,中断所述第一处理中利用该结果的处理。
本发明的方案10的网络系统在上述方案1的基础上,可以具备以下构成:进一步具有管理装置,该管理装置设定所述第一主装置和所述第二主装置的动作计划,以使得所述第一处理在对应的周期内完成。
本发明的方案11的网络系统在上述方案2的基础上,可以具备以下构成:进一步具有管理装置,该管理装置设定所述第一主装置和所述第二主装置的动作计划,以使得所述第一处理设定在对应的周期内完成,并且,所述第二处理也在对应的周期内完成。
根据本发明的方案1,即使在存在超出既设的主装置的性能的处理的负荷的情况下,也不需要为使负荷分散而进行网络的分割和新的设计作业。
根据本发明的方案2,能够有效地活用既设的第二主装置的处理能力。
根据本发明的方案3,即使在具有成为基准的周期的恒定倍数的长度的周期内应处理的第一处理增加,也能够使处理在对应的周期内完成。
根据本发明的方案4,能够在一台第二主装置中分担与多个周期对应的多个处理。
根据本发明的方案5,能够将与一个周期对应的多个处理分散于多台第二主装置。
根据本发明的方案6,能够将与多个周期对应的多个处理分散于多台第二主装置。
根据本发明的方案7,能够在多台第二主装置中分担不同的任务的执行。
根据本发明的方案8,第二主装置的既有的处理计划的部分能够将第一主装置中的第一处理的一部分由第二主装置分担。
根据本发明的方案9,在使处理的一部分分担于第二主装置的情况下也能够在一个周期内完成处理动作。
根据本发明的方案10,能够不进行网络的分割和新的设计作业。
根据本发明的方案11,能够不进行网络的分割和新的设计作业。
附图标记说明
1A…增设前的网络系统,1B,1C…增设后的网络系统,10A…第一工业用网络,10B…第二工业用网络,11A,11B…设备,11C…通信线缆,12A…分支从属,20A,20B…PLC,30…高速/同步网络,40…计算机。
Claims (11)
1.一种网络系统,其特征在于,具有:
第一主装置,其针对每个周期执行从第一从属装置接收数据的处理、按照事先的分配来执行以所接收的数据为对象的第一处理中的一部分的处理、按照事先的分配将与该第一处理的其余部分对应的数据向外部发送并且接收与该第一处理的其余部分对应的结果的处理、相对于该第一从属装置发送与该第一处理对应的结果的处理;
第二主装置,其在所述周期内的分配给所述第一处理的期间结束前,将相对于从所述第一主装置接收到的数据的与所述第一处理的其余部分对应的所述结果向该第一主装置发送;
第一网络,其在所述第一从属装置与所述第一主装置之间传输数据;
第二网络,其在所述第一主装置与所述第二主装置之间传输数据。
2.根据权利要求1所述的网络系统,其中,
所述第二主装置利用不执行从第二从属装置接收数据而执行第二处理的处理和相对于该第二从属装置发送数据的处理的空闲时间,执行来自所述第一主装置的数据的接收、与所述第一处理的其余部分对应的处理、与该第一处理的其余部分对应的所述结果向该第一主装置的发送。
3.根据权利要求1或2所述的网络系统,其中,
所述周期相对于成为基准的周期具有恒定倍数的长度。
4.根据权利要求1或2所述的网络系统,其中,
在所述第二主装置作为所述第一处理的其余部分而执行的处理中,包含周期的长度不同的多个处理。
5.根据权利要求1或2所述的网络系统,其中,
在使用多个所述第二主装置的情况下,具有相同周期长度的多个处理分别分配给不同的第二主装置。
6.根据权利要求1或2所述的网络系统,其中,
在使用多个所述第二主装置的情况下,该多个第二主装置分别执行周期的长度不同的处理。
7.根据权利要求1或2所述的网络系统,其中,
在使用多个所述第二主装置的情况下,该多个第二主装置分别执行与不同的任务对应的处理。
8.根据权利要求2所述的网络系统,其中,
所述第二主装置在所述周期内执行所述第二处理的执行和与所述第一处理的其余部分对应的处理的执行。
9.根据权利要求1或2所述的网络系统,其中,
所述第一主装置在从所述第二主装置接收与所述第一处理的其余部分对应的结果之前,中断所述第一处理中利用该结果的处理。
10.根据权利要求1所述的网络系统,其中,
进一步具有管理装置,该管理装置设定所述第一主装置和所述第二主装置的动作计划,以使得所述第一处理在对应的周期内完成。
11.根据权利要求2所述的网络系统,其中,
进一步具有管理装置,该管理装置设定所述第一主装置和所述第二主装置的动作计划,以使得所述第一处理设定在对应的周期内完成,并且,所述第二处理也在对应的周期内完成。
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