CN113285821A - 生产系统、通信方法和程序 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及生产系统、通信方法和程序。该生产系统(1)包括：第一工业机器(20)；和第二工业机器(30)，其配置为周期性地向第一工业机器(20)和从第一工业机器通信。第二工业机器(30)包括发送模块(302)，发送模块(302)配置为使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与第二工业机器(30)有关的数据发送到第一工业机器(20)。

Description

生产系统、通信方法和程序
技术领域
本申请涉及一种生产系统、通信方法和程序。
背景技术
在JP 2004-242031 A中，描述了一种配置，其中，在配置为使得以预定的发送循环在第一工业机器与第二工业机器之间发送和接收周期性发送数据的生产系统中，第二工业机器在不发送或接收周期性发送数据的自由时段中发送和接收不需要周期性地发送的非周期性发送数据。
发明内容
本申请的一个目的在于确保例如发送数据所需的时段。
根据本申请的一个方面，提供了一种生产系统，其包括：第一工业机器；和第二工业机器，其配置为周期性地向第一工业机器和从第一工业机器通信，其中，第二工业机器包括发送模块，该发送模块配置为使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与第二工业机器有关的数据发送到第一工业机器。
根据本申请的一个方面，提供了一种通信方法，其在第一工业机器与第二工业机器之间执行，第二工业机器配置为周期性地向第一工业机器和从第一工业机器通信，该通信方法包括由第二工业机器使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与第二工业机器有关的数据发送到第一工业机器。
根据本申请的一个方面，提供了一种程序，其用于使得配置为周期性地向第一工业机器和从第一工业机器通信的第二工业机器充当发送模块，发送模块配置为使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与第二工业机器有关的数据发送到第一工业机器。
根据本申请的一个方面，多个周期区域中的至少一者用来在一个周期中至少一次在第一工业机器与第二工业机器之间发送用于控制的数据。
根据本申请的一个方面，第一工业机器能够在一个周期中向多个通信相对方和从多个通信相对方通信，在一个周期中针对多个通信相对方中的每一者都存在多个周期性区域，并且发送模块配置为使用多个周期性区域中的每一者，所述多个周期性区域包括第二工业机器的周期性区域和对应于第二工业机器的虚拟工业机器的周期性区域。
根据本申请的一个方面，第二工业机器包括多个第二工业机器，第一工业机器配置为在一个周期中向多个第二工业机器和从多个第二工业机器依次通信，并且多个第二工业机器中的每一者的发送模块配置为使用具有与多个第二工业机器中包括该发送模块的一者相对应的数量的周期性区域，来在到达与多个第二工业机器中的所述一者相对应的位次时，发送与多个第二工业机器中的所述一者有关的数据。
根据本申请的一个方面，发送模块配置为使用多个周期性区域中的每一者来发送多种类型的数据。
根据本申请的一个方面，发送模块配置为将一条数据划分为数据部分，并且在多个周期性区域中的每一者中发送所划分的数据部分中的每一者。
根据本申请的一个方面，针对多个周期性区域中的每一者所划分的数据部分中的每一者具有分配给其的标识信息，并且第一工业机器包括重组模块，该重组模块配置为基于标识信息重组各自使用多个周期性区域中的每一者所接收到的数据部分。
根据本申请的一个方面，第一工业机器能够向多个通信相对方和从多个通信相对方通信，并且生产系统还包括上限数量设定模块，上限数量设定模块配置为基于发送模块所使用的周期性区域的数量来设定通信相对方的上限数量。
根据本申请的一个方面，该生产系统还包括周期设定模块，周期设定模块配置为基于发送模块所使用的周期性区域的数量来设定一个周期的持续时间。
根据本申请的一个方面，该生产系统包括还包括确定模块，确定模块配置为基于周期性通信中的一个周期的持续时间来确定发送模块所使用的周期性区域的数量。
根据本申请的一个方面，该数据是由第二工业机器生成的跟踪数据、由第二工业机器通过分析获得的分析数据、或者与连接到第二工业机器的机器有关的机器数据。
根据本申请的一个方面，第一工业机器是配置为发送命令的主机，而第二工业机器是配置为根据命令进行操作的从机。
根据本申请，例如，可以确保发送数据所需的时段。
附图说明
图1是示出根据本申请的实施例的生产系统的总体配置的示例的视图。
图2是示出一个周期中的相关技术的通信过程的视图。
图3是示出实施例中的一个周期中的通信过程的视图。
图4是示出将要在生产系统中实现的功能的功能框图。
图5是示出在周期性通信的通信阶段中所发送和接收的数据的数据格式的表格。
图6是示出跟踪数据和初级分析数据的内容的图表。
图7是示出待发送数据的总体配置的视图。
图8是示出生产系统中的待发送数据的发送和接收的形式的流程图。
图9是修改示例的功能框图。
具体实施方式
从发明人的观点来看，在第一工业机器和第二工业机器周期性地向彼此和从彼此通信的生产系统中，用于周期性通信的通信区域已经被用来发送和接收用于控制的数据，并且用于非周期性通信的通信区域已经被用来于发送和接收其他数据。然而，用于非周期性通信的通信区域并不专用于特定工业机器，并且并不确定使用用于非周期性通信的通信区域的工业机器以及这些使用的目的。此外，用于非周期性通信的通信区域的速度也相对较低。因此，不能确保发送除了用于控制的数据之外的数据所需的时段。由于对用于确保例如发送数据所需的时段的广泛研究和开发，发明人构思了新颖并且原创的生产系统等。现在给出对根据本申请的实施例的生产系统等的详细描述。
[1.生产系统的总体配置]
图1是示出根据实施例的生产系统的总体配置的示例的视图。如图1所示，生产系统1包括数据收集装置10、控制器20、电机控制装置30-1至30-n、电机40-1至40-n以及传感器50-1至50-n。符号“n”代表自然数，并且在图1的情况下，“n”是等于或大于四的任何整数。
在本实施例中，当不需要特别地将电机控制装置30-1至30-n、电机40-1至40-n以及传感器50-1至50-n彼此区分时，电机控制装置30-1至30-n通称为“电机控制装置30”，电机40-1至40-n通称为“电机40”，而传感器50-1至50-n通称为“传感器50”。类似地，当不需要特别地将CPU 31-1至31-n、存储器32-1至32-n以及通信器33-1至33-n彼此区分时，CPU 31-1至31-n通称为“CPU 31”，存储器32-1至32-n通称为“存储器32”，而通信器33-1至33-n通称为“通信器33”。
数据收集装置10是配置为收集数据的计算机。数据收集装置10包括CPU 11、存储器12和通信器13。CPU 11包括至少一个处理器。存储器12包括RAM、EEPROM和硬盘驱动器，并且配置为存储各种程序和数据。CPU 11配置为基于这些程序和数据执行各种类型的处理。通信器13包括用于有线通信或无线通信的通信接口，并且配置为向其他装置通信和从其他装置通信。
控制器20是配置为控制电机控制装置30的装置。控制器20是第一工业机器的示例。因此，在本实施例中，被描述为“控制器20”的部分可以由“第一工业机器”来代替。工业机器是配置为支持或接管由人执行的工作的机器以及该机器的外围机器的通称。例如，除了控制器20之外，后述的电机控制装置30对应于工业机器。此外，例如，机器人控制器、工业机器人、逆变器、转换器、机床和可编程逻辑控制器(PLC)对应于工业机器。
在本实施例中，对控制器20控制四个或更多电机控制装置30的情况给出了描述，但将要由控制器20来控制的电机控制装置30的数量可以是任何数量，并且也可以例如是三个或更少。此外，例如，不仅电机控制装置30、而且传感器、输入/输出设备等也可以连接到控制器20。此外，例如，生产系统1可以包括多个控制器20。例如，控制器20包括CPU 21、存储器22和通信器23。CPU 21、存储器22和通信器23中每一者的物理配置与CPU 11、存储器12和通信器13中每一者的物理配置相同。
电机控制装置30是配置为控制电机40的装置。电机控制装置30是第二工业机器的示例。因此，在本实施例中，被描述为“电机控制装置30”的部分可以由“第二工业机器”来代替。对根据本实施例的生产系统1包括多个第二工业机器的情况给出了描述，但第二工业机器的数量也可以是仅一个。
例如，第二工业机器是配置为周期性地向第一工业机器和从第一工业机器通信的工业机器。“工业机器”的含义如上所述。第二工业机器不需要总是周期性地向第一工业机器和从第一工业机器通信，并且可以非周期性地向第一工业机器和从第一工业机器通信。仅需要第一工业机器和第二工业机器能够周期性地向彼此和从彼此通信。在本实施例中，第一工业机器是设置在相对于第二工业机器的数据接收侧上的机器(作为数据的发送目的地的装置)。此外，第二工业机器是设置于数据发送侧的机器(作为数据的发送源的机器)。第二工业机器也可以被认为是配置为生成数据的机器或者其操作将要受到分析的机器。
在本实施例中，对第一工业机器是配置为发送命令的主机而第二工业机器是配置为根据命令进行操作的从机的情况给出了描述。然而，第一工业机器也可以是从机，而第二工业机器也可以是主机。此外，第一工业机器和第二工业机器未必为主/从关系。换句话说，在第一工业机器与第二工业机器之间可以不存在主/从关系或层级关系。
“主机”是配置为控制从机的机器。换句话说，主机是配置为从从机获取数据的机器。“从机”是由主机控制的机器。换句话说，从机是配置为将自身的操作状态发送到主机的机器。在本实施例中，电机控制装置30基于来自控制器20的命令来操作。因此，控制器20对应于主机，而电机控制装置30对应于从机。
电机控制装置30也可以称为“伺服放大器”或“伺服单元(servopack)”(商标)。在本实施例中，对电机控制装置30控制一个电机40的情况给出了描述，但是电机控制装置30也可以控制多个电机40。此外，不仅电机40和传感器50、而且其他机器(例如输入/输出设备)也可以连接到电机控制装置30。
如图1所示，电机控制装置30-1至30-n以预定的连接顺序彼此串联连接。连接顺序是从控制器20计数的顺序。连接顺序也可以被视为层级结构。电机控制装置30-k的连接顺序(“k”是等于或大于1并且等于或小于“n”的整数)是第k个。串联连接对应于至少一个电机控制装置30连接到电机控制装置30的上层或下层中的至少一者的状态。所谓的“多点连接”、“级联连接”或“菊花链连接”的连接形式是串联连接的示例。例如，电机控制装置30包括CPU 31、存储器32和通信器33。CPU31、存储器32和通信器33中每一者的物理配置与CPU11、存储器12和通信器13中每一者的物理配置相同。
电机控制装置30配置为基于从控制器20接收的命令来控制引导至通过电力线连接的电机40的电流。电机40可以是旋转型或直线型的电机。传感器50是能够检测物理量的传感器，并且例如是电机编码器、扭矩传感器、温度传感器、力传感器、视觉传感器、运动传感器、陀螺仪传感器、加速度传感器等。在图1中，一个传感器50对应于一个电机控制装置30。然而，多个传感器50可以连接到一个电机控制装置。
被描述为存储在数据收集装置10、控制器20和电机控制装置30中的每一者中的程序和数据可以通过网络来供应。此外，数据收集装置10、控制器20和电机控制装置30的硬件配置不限于上述示例，而是可以应用各种类型的硬件。例如，可以包括配置为读取计算机可读信息存储介质的读取器(例如，光盘驱动器或存储卡槽)和配置为直接连接到外部设备的输入/输出单元(例如USB终端)。在这种情况下，存储在信息存储介质中的程序和数据可以通过读取器或输入/输出单元来供应。此外，例如，可以包括称为“ASIC”或“FPGA”的集成电路。
[2.生产系统的概述]
在生产系统1中，在控制器20与电机控制装置30之间执行周期性通信。周期性通信是循环地(周期性地)执行的通信。换句话说，周期性通信是在预先定义的一个周期中具有通信过程并且根据通信过程在每个恒定周期中执行的通信。在本实施例中，周期性通信在配置为将控制器20和电机控制装置30彼此连接的工业网络(包括所谓的“场网络”)上执行。
图2是示出一个周期中的相关技术的通信过程的视图。如图2所示，在周期性通信中，预先定义一个周期的持续时间T。一个周期的持续时间T可以具有任何长度。持续时间T可以具有例如大约几十微秒至大约几百微秒的长度，或者可以等于或长于该长度或等于或短于该长度。一个周期的持续时间T仅需要根据电机控制装置30的数量(所谓的“轴数量”)来定义。例如，持续时间T随着电机控制装置30的数量增加而增加。例如，控制器20对存储器22中所存储的时间进行计数，从而确定是否已经到达每个周期的开始时间点(是否已经经过了持续时间T)。
在图2的示例中，通信阶段在一个周期中以同步、周期性通信、周期性通信的重试和非周期性通信的顺序到达。在同步的通信阶段中，控制器20和电机控制装置30彼此同步(图2的“SYNC”)。由控制器20管理的时间和由电机控制装置30管理的时间通过同步彼此匹配。例如，控制器20和电机控制装置30中的每一者使用定时器来管理时间。
在用于周期性通信的通信阶段中执行周期性通信。例如，从控制器20向电机控制装置30发送命令。该命令也可以被认为是从控制器20向电机控制装置30的输出。电机控制装置30接收来自控制器20的命令，执行该命令，并且向控制器20发送响应。该响应也可以被认为是从电机控制装置30向控制器20的输入。在从发送命令到接收响应的周期中，控制器20原则上不从电机控制装置30接收其他数据。因此，本实施例中的用于周期性通信的通信阶段也可以被认为是用于同步通信的通信阶段。例如，用于周期性通信的通信阶段中的命令作为同步任务来处理。
控制器20依次向电机控制装置30-1至30-n中的每一者和从电机控制装置30-1至30-n中的每一者通信。例如，当到达用于周期性通信的通信阶段时，控制器20将命令(图2的“CMD#1”)发送到电机控制装置30-1，这是通信顺序中的第一个。电机控制装置30-1接收命令，执行该命令，并且将响应(图2的“RSP#1”)发送到控制器20。在这种情况下，电机控制装置30-2至30-n布置在低于电机控制装置30-1的水平的水平处，并且因此不向控制器20和从控制器20通信。
此后，控制器20将命令(图2的“CMD#2”)发送到电机控制装置30-2，这是通信顺序中的第二个。电机控制装置30-1布置在控制器20与电机控制装置30-2之间，并且电机控制装置30-1因此将从控制器20接收到的命令发送到电机控制装置30-2。电机控制装置30-2接收所发送的命令，执行该命令，并且将响应(图2的“RSP#2”)发送到控制器20。电机控制装置30-1将从电机控制装置30-2接收到的响应发送到控制器20。在这种情况下，电机控制装置30-3至30-n布置在低于电机控制装置30-2的水平的水平处，并且因此不向控制器20和从控制器20通信。
此后，向控制器20和从控制器20的通信也类似地从连接顺序中上方的电机控制装置30依次执行。布置在控制器20与作为通信目标的电机控制装置30之间的其他电机控制装置30仅需要向作为通信目标的电机控制装置30发送命令并且向控制器20发送响应。在本实施例中，电机控制装置30-1至30-n的通信顺序与连接顺序匹配，但是通信顺序与连接顺序也可以不彼此匹配。例如，电机控制装置30-2可以按照顺序首先向控制器20和从通信器20通信。
在重试的通信阶段中，重试在用于周期性通信的通信阶段中已经失败的通信。在图2的示例中，示出了控制器20与电机控制装置30-1之间的通信以及控制器20与电机控制装置30-m(“m”是等于或大于2并且等于或小于“n”的整数)之间的通信失败并且因此被重试的情况。然而，当不存在失败的通信时，不执行重试。
在用于非周期性通信的通信阶段中执行非周期性通信。非周期性通信是并非周期性通信的通信，并且是不循环地(周期性地)执行的通信。非周期性通信有时称为“消息通信”。例如，非周期性通信在并非是用于周期性通信的通信阶段的自由时段中执行。例如，非周期性通信的速度低于周期性通信的速度，并且一次发送的数据的大小大于周期性通信的数据的大小。在非周期性通信中，非周期性地一次读取和写入大约几百字节大小的数据。例如，在非周期性通信中，控制器20并不向所有的电机控制装置30和从所有的电机控制装置30通信，而是向电机控制装置30中的一部分和从电机控制装置30中的一部分通信。因此，在非周期性通信中，存在不向控制器20和从控制器20通信的电机控制装置30。
在图2的示例中，在非周期性通信中，控制器20指定作为通信的相对方的电机控制装置30，并且将命令(例如，图2的第一非周期性通信中的“MSG#n”)发送到该电机控制装置30。作为通信相对方的电机控制装置30接收命令，执行该命令，并且向控制器20发送响应(例如，图2的第一非周期性通信中的“ACK或MSG#n”)。当电机控制装置30-2至30-n中的任何一个是通信相对方时，仅需要如在周期性通信中那样执行发送。
在非周期性通信中，控制器20可以不向特定的电机控制装置30和从特定的电机控制装置30通信，而是可以执行向所有的电机控制装置30和从所有的电机控制装置30的广播通信。此外，在图2的示例中，示出了存在两个用于非周期性通信的通信阶段的情况，但是用于非周期性通信的通信阶段的数量可以是仅一个，或者可以是三个或更多。在并非特别地需要非周期性通信的周期中，可以不存在用于非周期性通信的通信阶段。此外，对于其他通信阶段，可以类似地存在多个相同的通信阶段。
如图2所示，当某个周期结束时，下一个周期开始。当下一个周期开始时，通信阶段以同步、周期性通信、周期性通信的重试和非周期性通信的顺序到达。此后，在控制器20与电机控制装置30之间重复周期性通信。
除了用于控制电机40的命令之外，还将用于跟踪开始的命令从控制器20发送到电机控制装置30。例如，当电机控制装置30从控制器20接收用于跟踪开始的命令时，电机控制装置30在满足预定的触发条件时开始跟踪，从而生成跟踪数据。在本实施例中，电机控制装置30不仅生成跟踪数据，而且还执行对跟踪数据的初级分析，从而生成初级分析数据。
电机控制装置30向控制器20发送通过整合跟踪数据和初级分析数据而形成的数据(下文称为“待发送数据”)。在这方面，当使用用于非周期性通信的通信区域来发送所有的电机控制装置30上的待发送数据时，发送需要的时段长，并且可能无法确保周期的持续时间。
例如，当待发送数据的数据大小是8千字节(即，8*1024＝8192字节)，并且非周期性通信的最大消息大小是512字节时，需要通过非周期性通信进行16次发送来发送一个电机控制装置30上的整个待发送数据。当非周期性通信每次花费10ms时，发送一个电机控制装置30上的待发送数据花费160ms。当连接30个电机控制装置30时(当“n”的值为30时)，发送所有的电机控制装置30上的待发送数据花费4.8秒。非周期性通信还用于其他目的，并且可能花费4.8秒或更长的时间来发送待发送数据。因此，当使用非周期性通信时，需要长时段来发送待发送数据。此外，不确保发送待发送数据所需的时段，并且因此不能及时读取出待发送数据。
因此，在本实施例中，一个电机控制装置30被认为是两个从机，并且使用向虚拟的第二从机和从虚拟的第二从机的周期性通信作为对待发送数据的发送和接收。
图3是示出本实施例中的一个周期中的通信过程的视图。在图3中，示出了在电机控制装置30将待发送数据发送到控制器20的情况下的通信过程。如图3所示，例如，当到达用于周期性通信的通信阶段时，控制器20将命令(图3的“CMD#1”)发送到电机控制装置30-1，这是连接顺序中的第一个。电机控制装置30-1接收命令，执行该命令，并且将响应(图3的“RSP#1”)发送到控制器20。通信过程的这一点与相关技术通信过程中的相同。
此后，控制器20将命令(图3的“CMD#v1”)发送到与电机控制装置30-1相对应的虚拟从机。该命令“CMD#v1”与上述命令“CMD#1”不同。例如，命令“CMD#1”是用于控制电机40的命令，而命令“CMD#v1”是用于指示发送待发送数据的命令。电机控制装置30-1接收命令，执行该命令，并且将响应(图3的“RSP#v2”)从虚拟从机发送到控制器20。该响应包括通过将待发送数据划分为部分而获得的每一条数据。随后的通信过程与图2的通信过程相同。
例如，当待发送数据的数据大小是8千字节，并且用于周期性通信的通信区域是32字节时，需要256次发送来发送一个电机控制装置30上的整个待发送数据。当每个周期的持续时间T为125μs时，发送一个电机控制装置30上的待发送数据花费32ms。
通过周期性通信所发送和接收的每一条数据的大小较小，但是控制器20在周期性通信中向所有的电机控制机器30和从所有的电机控制机器30通信。因此，即使当连接了30个电机控制装置30时(即使当“n”的值为30时)，只要能够对所有的30个电机控制装置30都设定用于虚拟从机的通信区域，发送所有的电机控制装置30上的待发送数据就仅花费32ms秒。即，即使当待发送数据的大小相同时，发送的时段也比使用用于非周期性通信的通信区域的情况更短。此外，在周期性通信中，控制器20向所有的电机控制装置30和从所有的电机控制装置30通信，并且保证了电机控制装置30中的每一者专用的通信区域。因此，确保了发送待发送数据所需的时段，并且因此可以及时读取出待发送数据。
如上所述，在本实施例中，电机控制装置30使用用于虚拟从机的通信区域来发送电机控制装置30上的待发送数据，从而减小发送数据所需的时段，并且同时确保所需的时段。现在给出生产系统1的详细描述。
[3.将要在生产系统中实现的功能]
图4是用于示出将要在生产系统1中实现的功能的功能框图。现在描述将要在控制器20和电机控制装置30中的每一者中实现的功能。
[3-1.将要在控制器中实现的功能]
如图4所示，在控制器20中实现数据存储器200、操作控制模块201、发送模块202和接收模块203。数据存储器200主要由存储器22实现。操作控制模块201、发送模块202和接收模块203主要由CPU 21实现。
[数据存储器]
数据存储器200配置为存储控制电机控制装置30所需的数据。例如，数据存储器200存储：描述针对电机控制装置30的命令内容(电机控制装置30的操作内容)的控制程序；和将要存储在电机控制装置30中的参数。
此外，例如，数据存储器200存储周期性通信所需的数据。该数据包括比如每个周期的持续时间T和指示当前时间的定时器的信息、比如一个周期中的各个通信阶段中待发送和接收的数据的格式的信息。当在控制程序中描述参考图2所描述的通信过程时，控制程序也是周期性通信所需的数据的示例。可以在另一程序中描述通信过程。
图5是示出在用于周期性通信的通信阶段中所发送和接收的数据的数据格式的表格。在图5中示出了由控制器20所发送的命令的数据格式和由电机控制装置30所发送的响应的数据格式。在本实施例中，对命令的数据大小和响应的数据大小相同的情况给出了描述，但是数据大小可以彼此不同。
在下文中，包括由图5所示的数据格式定义的32字节的数据区域称为“周期性区域”。包括32字节的用于命令的数据区域是周期性区域的示例。包括32字节的用于响应的数据区域也是周期性区域的示例。周期性区域是用于周期性通信的通信区域。例如，通信区域是待发送和接收的数据单位(数据区域)。所谓的“包”或“帧”是通信区域的示例。在本实施例中，假设周期性区域的数据大小是固定的，但是周期性区域的数据大小可以是可变的。通信区域可以不是指数据单位，而是可以指执行通信的周期(发送和接收数据的周期)。例如，图2所示的用于周期性通信的通信阶段的周期可以称为“周期性区域”。
在本实施例中，对每个电机控制装置30定义周期性区域。在图2的示例中，在用于周期性通信的通信阶段中，每个电机控制装置30向控制器20和从控制器20进行一次通信，从而发送和接收图5所示的32字节的数据。因此，在一个周期中，对于每个电机控制装置30存在一个周期性区域。
如图5所示，命令的数据格式配置为使得包括32字节的周期性区域被分割成十个区域，并且命令的内容存储在十个区域中的每一者中。例如，在数据存储器200中所存储的控制程序中描述命令的内容。命令的内容可以是与电机控制装置30的操作有关的任何内容，并且可以是例如与电机40的方向和速度有关的内容、电机控制装置30是否要维持在待机状态而不操作电机40、电机控制装置30所获取的数据的类型等。
在图5的数据存储示例中，命令1存储在第一个字节(图5的第0字节)中，并且命令2存储在随后的一个字节(图5的第一字节)中。命令3存储在随后的两个字节(图5的第二字节和第三字节)中，并且此后，命令4至命令10存储在被分割成各自具有四个字节的部分的数据区域中。在用于命令的周期性区域中，可以存在可用于任何目的的数据区域(与后述的未指定区域相对应的区域)。
此外，例如，响应的数据格式配置为使得包括32字节的周期性区域被分割成十个区域，并且响应的内容存储在十个区域中的每一者中。响应的内容是与由控制器20发送的命令相对应的内容。例如，响应的内容是由传感器50检测到的物理量、由传感器50拍摄到的静止图像数据或运动图像数据、电机控制装置30上的内部信息等。
例如，物理量是由电机编码器检测到的电机40的位置信息(例如，转数或转角)、由扭矩传感器检测到的扭矩值、或由温度传感器检测到的温度信息。此外，例如，静止图像数据或运动图像数据是由相机(视觉传感器)拍摄的图像上的数据。在静止图像数据或运动图像数据中，指示了工件的状态、电机控制装置30的状态或电机控制装置30的外围装置(例如，其他电机控制装置30或传送机)的状态。此外，例如，电机控制装置30上的内部信息例如是CPU 31的负载率、存储器32的使用状况、通信器33的使用状况等。
在图5的数据存储示例中，响应1存储在第一个字节(图5的第0字节)中，并且响应2存储在随后的一个字节(图5的第一字节)中。响应3存储在随后的两个字节(图5的第二字节和第三字节)中，并且此后，响应4至响应7存储在被分割成各自具有四个字节的部分的数据区域中。响应1至响应7是可以一次发送的内容。例如，响应1至响应7中的每一者是上述的物理量、内部信息等的瞬时值。瞬时值不是以时间序列的形式代表的变化，而是特定时间点的值。图5的第20字节和随后的字节(响应8至响应10)对应于为命令提供的响应区域，并且设定为未指定的区域，并且因此可以根据伺服控制的设定适当地指定物理量和内部信息。当响应8至响应10没有彼此区分时，响应8至响应10在下文中称为“未指定区域”。
未指定区域是能够存储任何类型的数据的区域。换句话说，未指定区域是可用于未指定应用的区域，并且用于存储动态变化类型的数据。例如，由控制器20指定的数据类型存储在未指定区域中。当控制器20指定了扭矩值时，由扭矩传感器检测到的扭矩值存储在未指定区域中。此外，例如，当控制器20指定了图像数据时，由相机生成的图像数据存储在未指定区域中。可以指定不能存储在每个未指定区域中的数据(大于四个字节的数据)，并且在这种情况下，将数据划分成各自具有四个字节的较小部分，并且将数据的每个部分存储在未指定区域中。
在本实施例中，电机控制装置30被认为是多个从机，并且存在与真实的电机控制装置30相对应的周期性区域和与虚拟的电机控制装置30相对应的周期性区域。对这些周期性区域具有相同的数据格式的情况给出了描述，但是这些周期性区域可以具有彼此不同的数据格式或者可以具有在总体数据大小或每个区域的分割方面彼此不同的数据格式。例如，在与真实电机控制装置30相对应的周期性区域中存储用于控制电机控制装置30和电机40的命令和响应。此外，例如，在与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域中存储用于发送和接收待发送数据的命令和响应。
如上所述，在用于周期性通信的通信阶段中，使用周期性区域来发送和接收数据。同时，在本实施例中，用于存储在用于非周期性通信的通信阶段中所发送和接收的数据的数据区域称为“非周期性区域”。非周期性区域是用于非周期性通信的通信区域。在本实施例中，假设非周期性区域的数据大小是可变的，但是非周期性区域的数据大小可以是固定的。当通信区域不是指数据单位而是指执行通信的周期时，图2所示的用于非周期性通信的通信阶段的周期可以称为“非周期性区域”。
例如，当仅特定电机控制装置30执行向控制器20和从控制器20的非周期性通信时，仅该电机控制装置30存在非周期性区域。在图2的示例中用于非周期性通信的第一通信阶段中，控制器20和电机控制装置30-n向彼此和从彼此通信，并且因此仅存在用于电机控制装置30-n的非周期性区域。在图2的示例中，一个周期中存在周期性区域和非周期性区域，但是可以存在非周期性区域不存在的周期。
存储在数据存储器200中的数据不限于上述示例。例如，数据存储器200可以存储与将要由控制器20控制的电机控制装置30有关的基本信息(比如装置名称和IP地址)。此外，例如，数据存储器200可以存储关于与电机控制装置30相对应的虚拟从机的基本信息(装置名称和IP地址)。此外，例如，数据存储器200可以存储从电机控制装置30接收的跟踪数据和初级分析数据。此外，例如，数据存储器200可以存储由直接连接到控制器20的传感器所检测到的物理量。
[操作控制模块]
操作控制模块201配置为执行数据存储器200中所存储的控制程序，从而控制电机控制装置30。例如，以控制程序中的时间序列的形式来描述针对电机控制装置30的命令的内容。操作控制模块201识别与电机控制装置30相对应的控制程序中所描述的命令的内容。操作控制模块201生成包括所识别的命令内容的数据(图5的32字节的数据)。所生成的数据由后述的发送模块202来发送。图5中未示出的数据中存在首标部分，并且假设用于识别目的地的地址信息(例如，作为发送目的地的电机控制装置30的IP地址)存储在首标部分中。
在本实施例中，电机控制装置30可以获取多个数据类型。操作控制模块201配置为指定多个数据类型中的至少一者。数据类型是指数据所代表的内容。例如，当电机控制装置30可以获取电机编码器所检测到的位置信息、扭矩传感器所检测到的扭矩值和温度传感器所检测到的温度信息时，数据类型的数量为三个。这些类型的数据是可以形成响应的数据，并且将要存储在例如未指定区域中。由操作控制模块201指定的类型是将要由控制器20获取的类型。将要指定的类型可以在控制程序中定义，或者可以在另一程序中定义。
例如，当将要获取与电机控制装置30中已发生的警报相对应的类型的数据时，操作控制模块201指定与已发生的警报相对应的数据类型。在这种情况下，假设警报代码和将要获取的数据类型之间的关系各自存储在数据存储器200中。该关系可以以任何数据形式来定义。例如，该关系可以以表格形式或数值表达式的形式来定义，或者该关系可以被描述为程序代码的一部分。当操作控制模块201从电机控制装置30接收到已发生警报的警报代码时，操作控制模块201参考该关系，并且指定与该警报代码相对应的数据类型。
在本实施例中，周期性区域包括各自能够存储待发送数据的一部分的多个区域，并且操作控制模块201配置为指定该多个区域中的至少一者。待发送数据的一部分是通过将待发送数据划分成多个部分而获得的部分中的每一者。能够存储待发送数据的一部分的区域是周期性区域中的一部分区域。相应的多个区域的数据大小可以相同，或者可以彼此不同。在本实施例中，图5所示的数据格式的未指定区域对应于能够存储待发送数据的一部分的区域。因此，在本实施例中被描述为“未指定区域”的部分可以替换为“能够存储待发送数据的一部分的区域”。由操作控制模块201指定的区域可以是由不同于未指定区域的名称所称呼的区域。例如，操作控制模块201指定将要使用的周期性区域的开始字节和结束字节。
在本实施例中，控制器20能够在一个周期中向多个通信相对方和从多个通信相对方通信，并且一个周期中针对每个通信相对方存在周期性区域。通信相对方是向控制器20和从控制器20通信的装置。例如，控制器20所发送的数据的发送目的地是通信相对方。此外，例如，控制器20所接收的数据的发送源是通信相对方。在本实施例中，假设确定了控制器20向通信相对方中的每一者和从通信相对方中的每一者通信的顺序，但是可以不特别地需要确定该顺序。用于各个通信相对方的周期性区域的数量可以彼此相同，或者可以彼此不同。通信相对方包括一个或多个周期性区域。
[发送模块]
发送模块202配置为将任何数据发送到电机控制装置30。例如，发送模块202将指示由操作控制模块201生成的命令的内容的数据发送到电机控制装置30。发送模块202向电机控制装置30发送包括与由操作控制模块201所指定的类型有关的标识信息的数据。发送模块202向电机控制装置30发送包括与由操作控制模块201所指定的区域有关的标识信息的数据。在用于周期性通信的通信阶段中，发送模块202将数据存储在周期性区域中，并且将该数据发送到电机控制装置30。在用于非周期性通信的通信阶段中，发送模块202将数据存储在非周期性区域中，并且将该数据发送到电机控制装置30。
[接收模块]
接收模块203配置为接收来自电机控制装置30的任何数据。例如，接收模块203从电机控制装置30接收指示由后述的操作控制模块301生成的响应的内容的数据。接收模块203从电机控制装置30接收由操作控制模块201指定的类型的数据。接收模块203从电机控制装置30接收由操作控制模块201指定的区域中所存储的待发送数据。在用于周期性通信的通信阶段中，接收模块203从电机控制装置300接收周期性区域中所存储的数据。在用于非周期性通信的通信阶段中，接收模块203从电机控制装置300接收非周期性区域中所存储的数据。
[3-2.将要在电机控制装置中实现的功能]
如图4所示，在电机控制装置30中实现数据存储器300、操作控制模块301、发送模块302和接收模块303。数据存储器300主要由存储器32实现。操作控制模块301、发送模块302和接收模块303主要由CPU 31实现。
[数据存储器]
数据存储器300配置为存储控制电机40所需的数据。例如，数据存储器300存储用于电机40的控制程序和从控制器20接收的参数。在控制程序中，描述命令内容与将要由电机控制装置30来执行的操作内容(例如，对电机40的输出)之间的关系。此外，例如，数据存储器300将与指示当前时间的定时器等有关的信息和与在一个周期中的每个通信阶段中待发送和接收的数据的格式有关的信息储存为需要执行周期性通信的数据。此外，例如，数据存储器300存储待发送数据，包括跟踪数据和初级分析数据。当跟踪数据和初级分析数据正在生成时，数据存储器300存储正在生成的那些数据条。
图6是示出跟踪数据和初级分析数据的内容的图表。在图6中，跟踪数据的内容由虚线指示，而初级分析数据的内容由实线指示。例如，在跟踪数据中以时间序列的形式存储了传感器50所检测到的指示电机40的状态的物理量。图6的图表的横轴是时间轴。竖轴代表物理量。此外，在初级分析数据中，存储了应用于跟踪数据中所包括的物理量的预定计算的计算结果。在图6的示例中，示出了通过初级分析而获得的数据。例如，当设定了用于所分析的数据的阈值(图6的虚线)时，所分析的值变得等于或大于阈值时的时间可以包括在初级分析数据中。初级分析数据可以不是具有时间序列形式的信息。
图7是示出待发送数据的总体配置的视图。如图7所示，待发送数据包括首标部分、跟踪数据和初级分析数据。可以切换跟踪数据和初级分析数据的顺序。待发送数据被划分成各自具有预定数据长度的部分。每次发送数据的划分部分中的每一者。例如，当使用图5所示的数据格式的“响应8”来发送待发送数据时，“响应8”包括四个字节，并且因此每次发送待发送数据的四个字节。
存储在数据存储器300中的数据不限于上述示例。例如，数据存储器300可以存储与控制器20有关的基本信息(比如装置名称和IP地址)。此外，例如，数据存储器300可以存储处于生成期间的跟踪数据和初级分析数据，并且可以存储完成的待发送数据。已被发送的待发送数据可以从数据存储器300中删除，或者可以保留在数据存储器300中。
[操作控制模块]
操作控制模块301配置为基于来自控制器20的命令来控制电机40的操作。操作控制模块301基于控制程序来执行与命令相对应的操作。例如，操作控制模块301控制供应到电机40的电力，使得电机40朝向与命令相对应的方向或以与命令相对应的速度旋转或移动。操作控制模块301生成包括由传感器50检测到的物理量的响应。操作控制模块301以时间序列的形式生成存储由传感器50检测到的物理量的跟踪数据。操作控制模块301对跟踪数据应用预定的计算处理，从而生成初级分析数据。操作控制模块301将首标部分添加到跟踪数据和初级分析数据，从而生成待发送数据。首标部分包括例如控制器20的IP地址的信息。
[发送模块]
发送模块302配置为将任何数据发送到控制器20。发送模块302使用一个周期中的多个周期性区域中的每一者来将与自身有关的数据发送到控制器20。
一个周期中的多个周期性区域是一个周期中所包括的多个周期性区域。在本实施例中，对所有的电机控制装置30都包括多个周期性区域的情况给出了描述，但是也可以存在包括仅一个周期性区域的电机控制装置30。例如，一个电机控制装置30使用周期性通信来发送各自具有图5的数据格式的多条数据的情况对应于在一个周期中存在多个周期性区域的情况。当周期性区域并非指数据区域而是指周期时，一个电机控制装置30在存在于一个周期中的多个周期中的每一者中发送具有图5的数据格式的数据的情况对应于在一个周期中存在多个周期性区域的情况。
使用周期性区域是将数据存储在周期性区域的一部分或全部中。当周期性区域并非指数据区域而是指着周期时，在周期性区域的一部分或全部中发送数据对应于使用周期性区域。“自身”是指包括发送模块302的电机控制装置30。图7所示的待发送数据是“与自身有关的数据”的示例。因此，被描述为“待发送数据”的一部分可以替换为“与自身有关的数据”。
“与自身有关的数据”不限于待发送数据，而是仅需要是能够由电机控制装置30生成或获取的数据。例如，“与自身有关的数据”是由电机控制装置30生成的跟踪数据、通过电机控制装置30的分析而获得的分析数据或者与连接到电机控制装置30的机器有关的机器数据。一对跟踪数据和初级分析数据并不总是对应于待发送数据，而是其中只有一者可以对应于待发送数据。机器数据仅需要是与机器有关的任何信息，并且例如是机器的名称、型号和序列号以及与机器有关的设定信息(固件、参数等)。存储在电机控制装置30中的程序和参数或者电机控制装置30的名称、型号或序列号可以对应于“与自身有关的数据”。
存储在与一个电机控制装置30相对应的一个周期性区域中的数据和存储在与同一电机控制装置30相对应的另一个周期性区域中的数据可以彼此相同，也可以彼此不同。这些数据只需要是与电机控制装置30有关的数据即可。例如，可以将用于控制的数据存储在与真实电机控制装置30相对应的周期性区域中，并且可以将跟踪数据的一部分或全部存储在与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域中。此外，例如，可以将用于控制的数据和跟踪数据的一部分存储在与真实电机控制装置30相对应的周期性区域中，并且可以将跟踪数据的另一部分存储在与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域中。
在本实施例中，发送模块302使用多个周期性区域中的每一者，该多个周期性区域包括用于电机控制装置30的周期性区域和用于对应于电机控制装置30的虚拟电机控制装置30的周期性区域。虚拟电机控制装置30是实际不存在的电机控制装置30。从控制器20来看，存在真实电机控制装置30和与真实电机控制装置30相对应的虚拟电机控制装置30。虚拟电机控制装置30只需要使用虚拟机技术来实现。例如，对一个电机控制装置30分配用于真实电机控制装置30的IP地址(或用于识别对象的其他地址信息)和用于虚拟电机控制装置30的IP地址。此外，例如，也可以对一个电机控制装置30仅分配一个IP地址。在这种情况下，分配用于真实电机控制装置30的装置名称和用于虚拟电机控制装置30的装置名称。
发送模块302可以在一个周期内完成对待发送数据的发送，或者可以将一条待发送数据划分成部分，并且在多个周期性区域的每一者中发送划分部分中的每一者。“将数据划分成部分并且在多个周期中的每一者中发送数据的划分部分中的每一者”是使用多个周期来发送待发送数据。换句话说，在多个周期中发送待发送数据对应于将数据划分成部分并且在多个周期中的每一者中发送数据的划分部分中的每一者。发送模块302在一些周期中发送待发送数据的一部分，并且在其他周期中发送待发送数据的其余部分。例如，发送模块302将待发送数据划分成多个部分，并且在每个周期中发送数据的划分部分中的每一者。
发送模块302基于存储数据的区域的数据大小来划分待发送数据。例如，当使用与虚拟电机控制装置30相对应的整个周期性区域来发送待发送数据时，图5所示的数据格式具有32个字节，并且发送模块302因此将待发送数据划分成各自具有32个字节的部分。在这种情况下，发送模块302在一个周期中发送数据的划分部分中的一者。发送模块302可以使用周期性区域的一部分区域来发送待发送数据。在这种情况下，仅需要根据周期性区域的要使用的部分的数据大小来划分待发送数据。
发送模块302使用周期性区域来在待发送数据已经生成之后的任何时刻发送待发送数据。例如，在待发送数据已经生成之后，在控制器20与电机控制装置30之间执行信号交互，并且发送模块203在信号交互已经执行之后使用周期性区域来发送待发送数据。可以在另一时刻发送待发送数据。例如，可以在从控制器20接收到预定命令的时刻或到达预定时间的时刻发送数据。
在本实施例中，多个周期性区域中的至少一者用于在一个周期中至少一次在控制器20与电机控制装置30之间发送和接收用于控制的数据。用于控制的数据是与电机控制装置30的控制直接相关的数据。例如，与电机40的方向和速度相关的命令是用于控制的数据的示例。在图2的通信过程中，周期性区域用于在一个周期中使每个电机控制装置30发送和接收用于控制的数据一次。发送和接收与控制器20对用于控制的数据的发送和电机控制装置30对用于控制的数据的接收相对应。在控制器20与电机控制装置30之间并行地执行对用于控制的数据的发送和接收以及对包括跟踪数据和初级分析数据的待发送数据的发送和接收。
在本实施例中，控制器20在一个周期中依次向多个电机控制装置30和从多个电机控制装置30通信。当多个电机控制装置30中的每一者的发送模块302的位次到来时，发送模块302使用具有与电机控制装置30相对应的数量的周期性区域来发送与自身有关的数据。如上所述，假设向电机控制装置30和从电机控制装置30通信的顺序被描述在程序(例如控制程序)中。与自身相对应的周期性区域是指将要由包括发送模块302的电机控制装置30用来通过周期性通信发送数据的周期性区域。
例如，发送模块302使用多个周期性区域中的每一者来发送多个类型的数据。在本实施例中，待发送数据中所包括的数据类型由操作控制模块201指定，并且发送模块302因此将指定类型的数据发送到控制器20。操作控制模块201所未指定的类型的数据不被发送到控制器20。例如，发送模块302使用某一周期性区域来发送某一类型的数据，并且使用另一周期性区域来发送另一类型的数据。此外，例如，发送模块302在多个周期性区域中的每一者中以混合形式发送多种类型的数据。
此外，在本实施例中，操作控制模块201指定用于存储通过划分待发送数据而获得的数据的每一者部分的区域。发送模块302因此使用所指定的至少一个区域来将数据发送到控制器20。操作控制模块201所未指定的区域不用于发送待发送数据。
[接收模块]
接收模块303配置为接收来自控制器20的任何数据。例如，接收模块303从控制器20接收指示由操作控制模块201生成的命令的内容的数据。接收模块303从控制器20接收包括与由操作控制模块201指定的类型有关的标识信息的数据。接收模块303从控制器20接收包括与由操作控制模块201指定的区域有关的标识信息的数据。在用于周期性通信的通信阶段中，接收模块303从控制器300接收周期性区域中所存储的数据。在用于非周期性通信的通信阶段中，接收模块303从控制器300接收非周期性区域中所存储的数据。
[4.将要在生产系统中执行的处理]
图8是示出生产系统1中的待发送数据的发送和接收的形式的流程图。图8所示的处理分别由根据存储器22和存储器32中所存储的程序来操作的CPU 21和CPU 31来执行。下述的处理是由图4所示的功能块执行的处理的示例。在图8中，示出了仅一个电机控制装置30，但是多个电机控制装置30中的每一者都执行相同的处理。此外，在图8中，省略了由电机控制装置30执行来控制电机40的处理。
如图8所示，首先，控制器20向电机控制装置30发送用于开始跟踪的命令(步骤S1)。用于跟踪开始的命令是具有预先定义的形式的数据，并且包括例如与待跟踪数据的类型有关的标识信息。在步骤S1中，控制器20执行控制程序来确定待跟踪数据的类型，并且发送包括与所确定类型的标识信息有关的命令。当设定了比如跟踪开始的触发和跟踪时段的条件时，假设这些条件包括在步骤S1中发送的命令中。还假设这些条件被存储在存储器22中。
当电机控制装置30接收到用于跟踪开始的命令时，电机控制装置30确定是否已经检测到预定触发(步骤S2)。触发是跟踪开始的条件。任何触发都可以设置为该触发。例如，可以将警报发生的条件、传感器50所检测到的物理量达到预定值的条件或者当前时间变为预定时间的条件设置为触发。触发可以预先确定，或者可以包括在步骤S1中所发送的命令中。在步骤S2中，电机控制装置30基于传感器50的检测信号或存储在存储器32中的定时器来确定是否已经检测到触发。
当已经检测到触发时(步骤S2中的“是”)，电机控制装置30基于传感器50的检测信号来跟踪用于跟踪开始的命令中所包括的类型的数据(步骤S3)。在步骤S3中，电机控制装置30将传感器50检测到的物理量以时间序列的形式存储在跟踪数据中。例如，电机控制装置30将传感器50检测到的物理量与当前时间相关联，并且将相关联的物理量存储在跟踪数据中。
电机控制装置30确定跟踪是否已经完成(步骤S4)。用于跟踪完成的条件可以是任何条件。例如，跟踪完成的条件可以是从跟踪开始起经过了某一时段的条件、警报停止的条件或传感器50所检测到的物理量达到预定值的条件。在步骤S4中，电机控制装置30基于存储器32中所存储的定时器、传感器50的检测信号或跟踪数据的大小来确定跟踪是否已经完成。
在电机控制装置30没有确定跟踪已经完成的情况下(步骤S4的否)，电机控制装置30返回步骤S3中的处理，并且继续跟踪。同时，当电机控制装置30确定已经完成跟踪时(步骤S4中的“是”)，电机控制装置30执行对跟踪数据的初级分析(步骤S5)。在初级分析中，仅需要根据跟踪数据执行分析。假设用于初级分析的程序预先存储在存储器32中。在步骤S5中，电机控制装置30执行该程序，从而执行对跟踪数据的初步分析。电机控制装置30基于初级分析的执行结果生成初级分析数据，并且将初级分析数据存储在存储器32中。电机控制装置30将首标部分添加到跟踪数据和初级分析数据，从而生成待发送数据。
电机控制装置30向控制器20请求与电机控制装置30进行信号交互(步骤S6)。通过发送具有预先定义的形式的数据来执行信号交互请求。当控制器20接收到信号交互请求时，控制器20执行与电机控制装置30的信号交互，并且准备接收数据(步骤S7)。在步骤S7中，电机控制装置30仅需要通过遵循通信协议中所定义的过程来执行信号交互。
电机控制装置30开始向控制器20发送待发送数据(步骤S8)。例如，当信号交互已经完成时，控制器20向电机控制装置30发送指示请求待发送数据的命令。电机控制装置30将待发送数据划分成各自具有与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域字节数(图5的格式中为32字节)的部分。电机控制装置30在与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域中存储所划分的数据部分中的每一者。当仅使用与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域的一部分来发送待发送数据时，电机控制装置30可以将用于控制的数据存储在周期性区域的其他部分中。
电机控制装置30确定待发送数据的发送是否已经完成(步骤S9)。在步骤S9中，电机控制装置30确定发送是否已完成到待发送数据的最后数据部分。
当没有确定待发送数据的发送已经完成时(步骤S9中为“否”)，电机控制装置30继续发送待发送数据(步骤S10)，并且返回步骤S9中的处理。在步骤S10中，每次到达周期时，控制器20向真实电机控制装置30发送控制命令。真实电机控制装置30接收用于控制的命令，执行用于控制的命令，并且将用于控制的响应发送到控制器20。此外，控制器20向虚拟电机控制装置30发送用于指示发送待发送数据的命令。虚拟电机控制装置30接收命令，执行命令，将通过将待发送数据划分成部分而获得的每一条数据存储在周期性区域的指定区域中的每一者中，并且将该条数据发送到控制器20。随后，继续执行命令和使用周期性区域发送数据，直到完成待发送数据的发送。
同时，当确定了待发送数据的发送已经完成时(步骤S9的“是”)，电机控制装置30执行预定的完成处理，从而向控制器20发送针对数据发送的完成通知(步骤S11)。通过发送具有预先定义的形式的数据来执行完成处理。例如，通过发送指示已经到达待发送数据的末尾的字符串来执行完成通知。
当控制器20接收到完成通知时，控制器20基于直到接收到完成通知为止所接收到的数据来生成文件(步骤S12)，并且完成该处理。在步骤S12中，控制器20将从电机控制装置30接收到的数据的部分重组成一条数据，并且将重组数据作为文件记录在存储器22中。控制器20可以将存储器22中所记录的文件发送到数据收集装置10。数据收集装置10接收该文件，并且将该文件记录在存储器12中。数据收集装置10可以分析记录在存储器12中的文件，或者可以基于文件中所包括的初级分析数据来指示控制器20校正控制内容或者从故障中恢复。
根据本实施例的生产系统1，通过使用一个周期中的多个周期性区域中的每一者向控制器20发送待发送数据，可以确保发送待发送数据所需的时段。例如，可以通过使用非周期性区域来发送待发送数据，但是非周期性区域可以用于其他工业机器的通信，或者可以用于发送其他数据，并且发送待发送数据所需的时段可能是不稳定的。在这方面，周期性区域是为电机控制装置30提供的专用通信区域，因此可以稳定化发送待发送数据所需的时段。因此，可以减少发送待发送数据所需的时段。
此外，通过使用多个周期性区域中的至少一者，在每个周期中至少一次在控制器20与电机控制装置30之间发送和接收用于控制的数据，并且因此发送待发送数据，同时接收和发送用于控制的数据，从而能够有效地使用周期性区域。例如，当使用整个周期性区域来发送待发送数据时，不能发送用于控制的数据，并且操作可能受到干扰。然而，用于控制的数据在每个周期中至少发送一次，从而能够防止操作受到干扰。
此外，生产系统1能够通过使用多个周期性区域中的每一者来确保发送待发送数据所需的时段，该多个周期性区域包括用于电机控制装置30的周期性区域和用于与电机控制装置30相对应的虚拟工业机器的周期性区域。例如，当定义了使得在一个周期中对每个装置分配一个周期性区域的规则时，通过使用用于虚拟工业机器的周期性区域，能够在不改变规则的情况下将多个周期性区域分配给电机控制装置30。
此外，在生产系统1中，多个电机控制装置30中的每一者在自身的通信位次到达时使用与自身相对应的周期性区域来发送与自身相关的待发送数据。因此，即使当生产系统1包括多个电机控制装置30时，也可以确保发送待发送数据的时段。具有与电机控制装置30相对应的数量的周期性区域存在于一个周期中，并且因此可以实现根据电机控制装置30的通信。例如，将大量的周期性区域分配给发送具有相对大尺寸的数据的电机控制装置30，从而能够提高数据的发送效率。
此外，生产系统1使用多个周期性区域中的每一者来发送多种类型的数据，从而能够发送各种数据。
此外，生产系统1将一条数据划分成部分，并且在多个周期性区域中的每一者中发送数据的划分部分中的每一者，从而能够确保甚至发送不适合于一个周期性区域的待发送数据所需的时段。此外，通过使用多个周期性区域，可以减少发送待发送数据所需的时段。
[5.修改示例]
本申请不限于上述实施例，并且可以在不脱离本申请的精神的情况下适当地修改本申请。
图9是修改示例的功能框图。如图9所示，在下述的修改示例中，在控制器20中实现重组模块204、上限数量设定模块205、周期设定模块206和确定模块207。这些功能主要由CPU 11来实现。
(1)例如，如本实施例中所述，当待发送数据不适合于与虚拟电机控制装置30相对应的周期性区域时，将待发送数据划分成部分，并且在多个周期性区域中的每一者中发送划分部分中的每一者。多个周期性区域可以存在于一个周期中，或者可以跨越多个周期而存在。例如，当考虑对于一个电机控制装置30存在多个虚拟电机控制装置30时(即，当一个电机控制装置30被视为多个从机时)，可以将待发送的数据划分为部分，并且在与多个虚拟电机控制装置30中的每一者相对应的多个周期性区域中的每一者中发送划分部分中的每一者。在这种情况下，可以将标识信息分配给针对多个周期性区域中的每一者而划分的数据部分。
标识信息仅需要是允许识别待发送数据的信息，并且被表示为字符串，例如，待发送数据的名称。控制器20可以基于标识信息来识别所划分的数据属于哪个待发送数据，并且可以重组所划分的数据。标识信息可以由控制器20生成，或者可以由电机控制装置30生成。
重组模块204基于标识信息对通过使用多个周期性区域所接收到的各个数据部分进行重组。在多个周期性区域的每一者中发送形成要待发送数据的数据部分中的每一者，并且因此重组模块204基于分配给数据部分中的每一者的标识信息来确定哪些数据部分是同一待发送数据的部分，并且将数据部分重组成一个文件。
根据修改示例(1)，控制器20基于待发送数据的标识信息来重组通过使用多个周期性区域中的每一者所接收到的各条数据，从而能够将分别接收的各条数据整合成一条数据。
(2)此外，例如，当周期性区域的数量增加时，向所有的电机控制装置30和从所有的电机控制装置30的通信可能不会在一个周期中完成。为了处理该问题，可以根据周期性区域的数量来限制控制器20的通信相对方的数量。修改示例(2)中的控制器20包括上限数量设定模块205。上限数量设定模块205配置为基于发送模块302所使用的周期性区域的数量来设定通信相对方的上限数量。
发送模块302所使用的周期性区域的数量是一个周期中存在的周期性区域的数量。例如，当所有的电机控制装置30-1至30-n被认为是两个从机时，发送模块302所使用的周期性区域的数量为2n。此外，例如，当电机控制装置30-1仅被认为是两个从机时，发送模块302所使用的周期性区域的数量为n+1。
假设发送模块302所使用的周期性区域的数量与通信相对方的上限数量之间的关系被预先存储在数据存储器200中。这种关系可以是具有数字表达式形式或表格形式的数据，或者可以被描述为编程代码的一部分。上限数量设定模块205随着发送模块302所使用的周期性区域的数量增加而将通信相对方的上限数量设定得更小。例如，当一个周期性区域的预测通信周期是“t”时，通信相对方的上限数量被设定为使得通过将发送模块302所使用的周期性区域的数量乘以“t”而获得的值不超过为图2和图3所示的用于周期性通信的通信阶段定义的上限数量。
根据修改示例(2)，通过基于电机控制装置30所使用的周期性区域的数量来设定控制器20的通信相对方的上限数量，可以防止向通信相对方和从通信相对方的通信在该周期内未完成。此外，可以通过设定通信相对方的上限数量来防止一个周期中的通信量过度增加，并且因此可以减少通信负载。
(3)此外，例如，在修改示例(2)中，根据发送模块302所使用的周期性区域的数量来限制通信相对方的数量，但是可以根据发送模块302所使用的周期性区域的数量来设定周期的持续时间T。修改示例(3)中的控制器20包括周期设定模块206。周期设定模块206配置为基于发送模块所使用的周期性区域的数量来设定周期的持续时间。
假设发送模块302所使用的周期性区域的数量与周期的持续时间T之间的关系被预先存储在数据存储器200中。这种关系可以是具有数字表达式形式或表格形式的数据，或者可以被描述为编程代码的一部分。周期设定模块206随着发送模块302所使用的周期性区域的数量增加而将周期持续时间T设定得更长。例如，当一个周期性区域的预测通信周期是“t”时，周期的持续时间T设定为等于或长于通过将发送模块302所使用的周期性区域的数量乘以“t”而获得的周期。
根据修改示例(3)，通过基于电机控制装置30所使用的周期性区域的数量来设定周期的持续时间，周期可以具有对于控制器20向所有的通信相对方和从所有的通信相对方通信而言足够的持续时间。因此，可以防止控制器20与通信相对方之间的通信在该周期内未完成。
(4)此外，例如，可以将发送模块302所使用的周期性区域的数量设定为适合于一个周期的持续时间T。修改示例(4)中的控制器20包括确定模块207。确定模块207配置为基于周期性通信中的周期的持续时间来确定发送模块302所使用的周期性区域的数量。
假设周期的持续时间T与发送模块302所使用的周期性区域的数量之间的关系被预先存储在数据存储器200中。这种关系可以是具有数字表达式形式或表格形式的数据，或者可以被描述为编程代码的一部分。确定模块207确定周期性区域的数量，使得发送模块302所使用的周期性区域的数量随着周期的持续时间T的增加而增加。例如，当一个周期性区域的预测通信周期是“t”时，周期性区域的数量设定为使得通过将发送模块302所使用的周期性区域的数量乘以“t”而获得的值不超过周期的持续时间T。
根据修改示例(4)，通过基于周期性通信中的周期的持续时间来确定电机控制装置30所使用的周期性区域的数量，可以防止设定不适合于一个周期的周期性区域的数量。例如，当使用与能够适合于一个周期的周期性区域一样多的周期性区域时，可以提高数据的发送效率。
(5)此外，例如，上述修改示例可以彼此组合。
另外，例如，在本实施例中，对控制器20将一个电机控制装置30认为是真实电机控制装置30、将虚拟的电机控制装置30认为是虚拟的电机控制装置30的情况给出了描述，但是控制器20也可以不特别地将电机控制装置30认为是虚拟电机控制装置30。例如，控制器20可以在用于周期性通信的通信阶段中多次向一个电机控制装置30和从一个电机控制装置30发送和接收命令和响应。此外，例如，控制器20也可以不向所有的电机控制装置30和从所有的电机控制装置30而仅向特定的电机控制装置30和从向特定的电机控制装置30多次发送和接收命令和响应。例如，也可以仅针对完成了发送控制数据的生成的电机控制装置30中的每一者在一个周期内存在多个周期性区域。在这种情况下，控制器20可以仅针对已经从其接收到图8的步骤S6中的信号交互请求的电机控制装置30在一个周期中多次执行周期性通信。
此外，例如，以上对通过使用多个周期性区域中的每一者来发送将要由电机控制装置30发送到控制器20的数据的情况给出了描述，但是可以通过使用多个周期性区域中的每一者来发送将要由控制器20发送到电机控制装置30的数据。例如，控制器20可以不使用非周期性通信，而是可以使用多个周期性区域中的每一者来向电机控制装置30发送数据(例如，参数)。即，不仅当数据从从机发送到主机时，而且当数据从主机发送到从机时，数据可以通过使用如实施例所述的流程中的多个周期性区域中的每一者来发送。
另外，例如，以上对在控制器20与电机控制装置30之间使用周期性通信并且将待发送数据划分成部分以及在多个周期中的每一者中发送数据的划分部分中的每一者的情况给出了描述，但也可以在其他的工业机器之间进行相同的通信。当在电机控制装置30与传感器50之间执行周期性通信时，可以通过使用多个周期性区域中的每一者将由传感器50生成的待发送数据发送到电机控制装置30。此外，例如，与上述相同的通信可以用于配置为管理被称为“元件(cell)”的单元的元件控制器与机器人控制器之间的通信。此外，与上述相同的通信可以用于PLC与待控制的装置之间的通信。此外，例如，以上例示了用于工业的网络，但是该网络仅需要是能够执行周期性通信的网络，并且可以在另一网络上执行与上述通信相同的通信。
此外，上述实施例是作为具体示例给出的，并且不将本文公开的发明限制为具体示例的配置和数据存储示例本身。本领域的技术人员可以针对例如物理部件的形状和数量、数据结构和处理的执行顺序对所公开的实施例作出各种修改。应当理解，本文公开的本发明的技术范围包含这样的修改。

Claims (14)

1.一种生产系统，包括：
第一工业机器(20)；和
第二工业机器(30)，其配置为周期性地向所述第一工业机器(20)或从所述第一工业机器(20)通信，
其中，所述第二工业机器(30)包括发送模块(302)，所述发送模块(302)配置为使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与所述第二工业机器(30)有关的数据发送到所述第一工业机器(20)。
2.根据权利要求1所述的生产系统，其中，所述多个周期性区域中的至少一者用来在一个周期中至少一次在所述第一工业机器(20)与所述第二工业机器(30)之间发送用于控制的数据。
3.根据权利要求1所述的生产系统，
其中，所述第一工业机器(20)能够在一个周期中向多个通信相对方和从多个通信相对方通信，
其中，在一个周期中针对所述多个通信相对方中的每一者都存在所述多个周期性区域，并且
其中，所述发送模块(302)配置为使用所述多个周期性区域中的每一者，所述多个周期性区域包括所述第二工业机器(30)的周期性区域和与所述第二工业机器(30)相对应的虚拟工业机器的周期性区域。
4.根据权利要求1所述的生产系统，
其中，所述第二工业机器(30)包括多个第二工业机器(30)，
其中，所述第一工业机器(20)配置为在一个周期中向所述多个第二工业机器(30)和从所述多个第二工业机器(30)依次通信，并且
其中，所述多个第二工业机器(30)中的每一者的发送模块(302)配置为使用具有与所述多个第二工业机器(30)中包括所述发送模块(302)的一者相对应的数量的周期性区域，来在与所述多个第二工业机器(30)中的所述一者相对应的位次到达时，发送与所述多个第二工业机器(30)中的所述一者有关的数据。
5.根据权利要求1所述的生产系统，其中，所述发送模块(302)配置为使用所述多个周期性区域中的每一者来发送多种类型的数据。
6.根据权利要求1所述的生产系统，其中，所述发送模块(302)配置为将一条数据划分为数据部分，并且在所述多个周期性区域中的每一者中发送所划分的数据部分中的每一者。
7.根据权利要求6所述的生产系统，
其中，针对所述多个周期性区域中的每一者所划分的所述数据部分中的每一者具有分配给其的标识信息，并且
其中，所述第一工业机器(20)包括重组模块(204)，所述重组模块(204)配置为基于所述标识信息重组使用所述多个周期性区域中的每一者所接收到的每个数据部分。
8.根据权利要求1所述的生产系统，
其中，所述第一工业机器(20)能够向多个通信相对方或从多个通信相对方通信，以及能够与多个通信相对方进行通信，并且
其中，所述生产系统还包括上限数量设定模块(205)，所述上限数量设定模块(205)配置为基于所述发送模块(302)所使用的周期性区域的数量来设定通信相对方的上限数量。
9.根据权利要求1所述的生产系统，还包括周期设定模块(206)，所述周期设定模块(206)配置为基于所述发送模块(302)所使用的周期性区域的数量来设定所述一个周期的持续时间。
10.根据权利要求1所述的生产系统，还包括确定模块(207)，所述确定模块(207)配置为基于所述周期性通信中的所述一个周期的持续时间来确定所述发送模块(302)所使用的周期性区域的数量。
11.根据权利要求1所述的生产系统，其中，所述数据是由所述第二工业机器(30)生成的跟踪数据、由所述第二工业机器(30)通过分析获得的分析数据、或者与连接到所述第二工业机器(30)的机器有关的机器数据。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的生产系统，
其中，所述第一工业机器(20)是配置为发送命令的主机，并且
其中，所述第二工业机器(30)是配置为根据所述命令来操作的从机。
13.一种通信方法，其在第一工业机器(20)与第二工业机器(30)之间执行，所述第二工业机器配置为周期性地向所述第一工业机器(20)和从所述第一工业机器(20)通信，
所述通信方法包括由所述第二工业机器(30)使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与所述第二工业机器(30)有关的数据发送到所述第一工业机器(20)。
14.一种程序，用于使得配置为周期性地向第一工业机器(20)和从所述第一工业机器(20)通信的第二工业机器(30)充当发送模块(302)，所述发送模块(302)配置为使用一个周期中所包括的多个周期性区域中的每一者将与所述第二工业机器(30)有关的数据发送到所述第一工业机器(20)。
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