CN117178520A - 通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序 - Google Patents

Abstract

通信装置(1)是多个从机(2)进行通信的通信装置，多个从机(2)以菊花链方式连接于通信装置(1)。通信装置(1)具备处理部(111)。处理部(111)执行设定处理。在设定处理中，将多个从机(2)中的数据的更新周期最短的从机即特定的从机(2)的更新周期设定为基准周期，并且将多个从机(2)中的与特定的从机(2)不同的其它从机(2)的更新周期设定为基准周期的整数倍。

Description

通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序

技术领域

本公开一般地涉及一种通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序。更详细地涉及一种与多个从机进行通信的通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序。

背景技术

在专利文献1中记载了一种应用了循环传输的帧结构的数据传输系统(通信系统)。专利文献1中记载的数据传输系统具备控制用序列器(通信装置)和被控制驱动装置(从机)。控制用序列器与被控制驱动装置经由数据传输线彼此连接。

在专利文献1中记载的数据传输系统中，循环地传输包含需要高速通信的数据以及能够低速通信的数据的数据帧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-244218号公报

发明内容

在专利文献1中记载的数据传输系统中，例如在数据的更新周期不同的多个被控制驱动装置与控制用序列器进行菊花链连接的情况下，会使通信周期与更新周期最短的被控制驱动装置一致。由此，存在以下问题：对于更新周期长的被控制驱动装置而言为过度指定(over specification)，其结果，通信效率下降。

本公开的目的在于提供一种能够使通信效率提高的通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序。

本公开的一个方式所涉及的通信装置是与所述多个从机进行通信的通信装置，多个从机以菊花链方式连接于所述通信装置。所述通信装置具备处理部。所述处理部执行设定处理。在所述设定处理中，将所述多个从机中的数据的更新周期最短的从机即特定的从机的所述更新周期设定为基准周期，并且将所述多个从机中的与所述特定的从机不同的其它从机的所述更新周期设定为所述基准周期的整数倍。

本公开的另一个方式所涉及的通信系统具备上述的通信装置和上述的多个从机。所述多个从机连接于所述通信装置，并且与所述通信装置进行通信。

本公开的另一个方式所涉及的通信控制方法是在通信装置中使用的通信控制方法，其中，多个从机以菊花链方式连接于所述通信装置，所述通信装置与所述多个从机进行通信。所述通信控制方法包括设定步骤。在所述设定步骤中，将所述多个从机中的数据的更新周期最短的从机即特定的从机的所述更新周期设定为基准周期，并且将所述多个从机中的与所述特定的从机不同的其它从机的所述更新周期设定为所述基准周期的整数倍。

本公开的另一个方式所涉及的程序是用于使一个以上的处理器执行上述的通信控制方法的程序。

根据本公开的上述方式所涉及的通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序，能够使通信效率提高。

附图说明

图1是示出具备实施方式所涉及的通信装置的通信系统的概要的框图。

图2是示出该通信系统中的帧的一例的结构图。

图3是该通信系统中的各从机的更新周期以及从通信装置发送的帧的数据区的说明图。

图4是该通信系统的动作时机的说明图。

图5是示出该通信系统中的通信装置的动作的流程图。

图6是示出该通信系统中的各从机的动作的流程图。

图7是实施方式的变形例1所涉及的通信系统中的各从机的更新周期的说明图。

具体实施方式

(1)概要

图1是示出具备实施方式所涉及的通信装置1的通信系统100的概要的框图。图3是通信系统100中的各从机的更新周期以及从通信装置1发送的帧的数据区的说明图。

如图1所示，本实施方式所涉及的通信装置1与连接于通信装置1的多个(例如5台)从机2一起构成通信系统100。也就是说，通信装置1是相当于多个从机2的上级装置的主机。通信装置1以及多个从机2连接于同一网络。也就是说，通信系统100具备通信装置1和多个从机2。而且，多个从机2连接于通信装置1，并且与通信装置1进行通信。

在本实施方式中，通信装置1以及多个从机2连接于工业网络。在本公开中，“工业网络”例如是在工厂自动化中使用的现场网络，用于在设置于工厂内的多个设备间进行通信。作为一例，工业网络能够包括Ethernet/IP(注册商标)、EtherCAT(注册商标)或PROFINET(注册商标)。作为一例，连接于工业网络的设备能够包括控制器(例如PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器))、传感器(例如位移传感器、流量计、压力计、图像传感器)或遥控器I/O(Input/Output：输入/输出)。另外，作为一例，连接于工业网络的设备能够包括伺服放大器、逆变器、机器人、致动器或阀。

工业网络与在办公室等使用的标准的尽力而为(best-effort)型的网络相比较，要求坚牢性、定时性以及即时性。例如，在工业网络中，在从控制器对伺服放大器等控制对象的设备周期性地发送控制数据的情况下，与尽力而为型的网络相比较，不允许延迟，另外，要求对控制数据的响应速度的高速化。

本实施方式所涉及的通信装置1是与多个从机2进行通信的通信装置，多个从机2以菊花链方式连接于通信装置1。如图1所示，通信装置1具备处理部111。处理部111执行设定处理。

设定处理是设定多个从机2中的各从机2的更新周期CT1(参照图3)的处理。也就是说，通信装置1通过执行设定处理，来设定多个从机2中的各从机2的更新周期CT1。更详细地说，在设定处理中，将多个从机2中的数据的更新周期CT1最短的从机即特定的从机2(在此为后述的第一从机21和第二从机22)的更新周期CT1设定为基准周期CT0(参照图3)。另外，在设定处理中，将多个从机2中的与特定的从机2不同的其它从机2(在此为后述的第三从机23、第四从机24以及第五从机25)的更新周期CT1设定为基准周期CT0的整数倍。

在本实施方式所涉及的通信装置1中，如上所述，将特定的从机2的更新周期CT1设定为基准周期CT0，并且将其它从机2的更新周期CT1设定为基准周期CT0的整数倍。由此，其它从机2不会为过度指定，能够使通信效率提高。另外，能够对需要相对高速的控制的特定的从机2和不需要相对高速的控制的其它从机2分开设定更新周期CT1，其结果，能够实现通信装置1的运算处理的有效化。

(2)详情

下面，使用图1来详细说明具备本实施方式所涉及的通信装置1的通信系统100。图1是示出具备本实施方式所涉及的通信装置1的通信系统100的概要的框图。在本实施方式中，对通信装置1连接有多个(例如5台)从机2。另外，在本实施方式中，多个从机2相对于通信装置1以菊花链方式连接。具体地说，第一从机21、第二从机22、第三从机23、第四从机24以及第五从机25按所记载的顺序环状地连接于通信装置1。因此，在本实施方式中，从通信装置1发送的帧F1按第一从机21、第二从机22、第三从机23、第四从机24、第五从机25、通信装置1的顺序被传输。

另外，在本实施方式所涉及的通信系统100中，多个(5台)从机2中的2台从机2是伺服放大器，3台从机2是传感器。具体地说，第一从机21和第二从机22是伺服放大器，第三从机23、第四从机24及第五从机25是传感器。另外，在本实施方式所涉及的通信系统100中，通信装置1是对多个从机2(也就是多个伺服放大器和传感器)单独或整体地进行控制的控制器。

(2.1)通信装置

如图1所示，通信装置1具备控制部11和通信部12。在本实施方式中，通信装置1在控制部11所具有的存储器中存储有数据，但是也可以与控制部11分开地具有存储部。作为一例，存储部是EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：电可擦除可编程只读存储器)等带电可重写非易失性存储器以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性存储器。

控制部11例如包括计算机系统。计算机系统以作为硬件的处理器和存储器为主结构。通过由处理器执行计算机系统的存储器中记录的程序，来实现作为控制部11(包括后述的处理部111和计算部112)的功能。程序既可以预先记录于计算机系统的存储器，也可以通过电信线路提供，还可以记录于可由计算机系统读取的存储卡、光盘、硬盘驱动器等非瞬态记录介质来提供。

通信部12是用于与多个从机2间进行通信的通信接口。通信部12例如具有符合工业以太网(注册商标)协议的有线通信模块。通信部12对直接连接于通信装置1的处于最前级的从机2(在图1中为第一从机21)的通信部202(后述)发送帧F1。另外，通信部12接收从直接连接于通信装置1的处于最后级的从机2(在图1中为第五从机25)的通信部202发送的帧F1。

如图1所示，控制部11具有处理部111和计算部112。也就是说，通信装置1具备处理部111和计算部112。

处理部111具有执行通信处理和设定处理的功能。另外，处理部111还具有执行计算处理的功能。

通信处理是从通信部12以基准周期CT0(参照图3)对多个从机2发送帧F1的处理。如后所述，基准周期CT0是基于多个从机2的更新周期CT1(参照图3)来设定的。在本实施方式中，通过通信装置1对第一从机21发送帧F1，来按第一从机21、第二从机22、第三从机23、第四从机24、第五从机25的顺序传输帧F1(参照图1)。

接着，说明帧F1。图2是示出本实施方式的通信系统100中的帧F1的一例的结构图。如图2所示，帧F1包含头部D100、数据区域D1、结果(Result)D101以及循环冗余检查(CyclicRedundancy Check：CRC)D102。数据区域D1是从通信装置1向各从机2传输数据以及从各从机2向通信装置1传输数据时使用的区域(时隙)。即，从通信装置1向各从机2的数据以及从各从机2向通信装置1的数据通过数据区域D1来传输。

数据区域D1包含多个时隙。在图2所示的例子中，数据区域D1包含四个时隙D11、D12、D13、D0。时隙D11是用于保存从通信装置1向第一从机21的数据以及从第一从机21向通信装置1的数据的时隙。时隙D12是用于保存从通信装置1向第二从机22的数据以及从第二从机22向通信装置1的数据的时隙。时隙D13是用于保存从通信装置1向第三从机23的数据以及从第三从机23向通信装置1的数据的时隙。时隙D0是用于保存后述的非使用数据的时隙。即，在图2所示的例子中，通过帧F1能够传输第一从机21、第二从机22及第三从机23的数据。

接收到帧F1的从机2能够使用数据区域D1中的被分配给自身的时隙来获取来自通信装置1的数据。在图2所示的例子中，第一从机21能够使用数据区域D1的时隙D11来获取来自通信装置1的数据。另外，第二从机22能够使用数据区域D1的时隙D12来获取来自通信装置1的数据。另外，第三从机23能够使用数据区域D1的时隙D13来获取来自通信装置1的数据。此外，在图2所示的例子中，帧F1中不包含与第四从机24对应的时隙D14(参照图3)以及与第五从机25对应的时隙D15(参照图3)。因此，第四从机24和第五从机25即使被发送了图2所示的帧F1，也接收不到来自通信装置1的数据。

在本实施方式中，在通信系统100中传输的数据能够包含从通信装置1对各从机2发送的每个从机2的控制数据。另外，在通信系统100中传输的数据能够包含从各从机2对通信装置1发送的与每个从机2的控制数据对应的响应数据。

在本实施方式中，处理部111按基准周期CT0更新数据。处理部111在从开始发送帧F1起到开始发送下一帧F1为止的期间，生成下一帧F1中包含的数据。在生成数据时，作为一例，处理部111参照来自通信装置1的上级系统的指令信息和从各从机2接收到的响应信息等。例如，处理部111通过参照从传感器(第三从机23、第四从机24以及第五从机25)接收到的探测信息，来生成用于控制伺服放大器(第一从机21和第二从机22)的控制数据。因而，需要将基准周期CT0设定为使处理部111能够执行生成数据的处理的程度，基准周期CT0依赖于处理部111的处理能力。

设定处理是设定在通信处理中使用的基准周期CT0和各从机2的更新周期CT1的处理。即，基于在设定处理中设定的参数来执行通信处理。

在设定处理中，处理部111将多个从机2中的数据的更新周期CT1最短的特定的从机2的更新周期CT1设定为基准周期CT0。另外，在设定处理中，处理部111将多个从机2中的与特定的从机2不同的其它从机2的更新周期CT1设定为基准周期CT0的整数倍。使用图3来说明该设定的方法。图3是本实施方式的通信系统100中的各从机2的更新周期和从通信装置1发送的帧F1的数据区的说明图。

具体地说，在设定处理中，如图3所示，处理部111将数据的更新周期CT1最短的第一从机21的更新周期CT11和第二从机22的更新周期CT12设定为基准周期CT0。另外，在设定处理中，如图3所示，处理部111将比第一从机21的更新周期CT11及第二从机22的更新周期CT12长的第三从机23的更新周期CT13设定为基准周期CT0的2倍。并且，在设定处理中，如图3所示，处理部111将比第三从机23的更新周期CT13长的第四从机24的更新周期CT14及第五从机25的更新周期CT15设定为基准周期CT0的3倍。更新周期CT11、CT12及基准周期CT0中的各周期例如是1ms。因而，在本实施方式中，更新周期CT13是2ms，更新周期CT14和CT15都是3ms。

计算处理是计算用于使通信装置1与多个从机2同步的调整值的处理。在计算处理中，处理部111计算第一时间与第二时间的合计来作为调整值。第一时间是多个从机2中的各从机2接收到来自直接连接于多个从机2中的各从机2的、处于前级的通信装置1或从机2的帧F1起直到生成规定的脉冲为止的处理时间。规定的脉冲例如是同步脉冲(Synchronouspulse)。第二时间是多个从机2的个数与多个从机2中的各从机2的从通信装置1起的连接序位的差值同固定延迟值之积。固定延迟值是构成各从机2的PHY(物理层)的延迟量、与通信装置1或相邻的从机2之间的布线的延迟量、以及各从机2的内部处理时间的合计。在此，布线的延迟量充分小于PHY的延迟量，因此固定延迟值也可以是PHY的延迟量与各从机2的内部处理时间的合计。在“(4)计算处理”这一栏中说明计算处理的详情。

计算部112计算最大发送台数。在本公开中，“最大发送台数”是多个从机2中的、能够通过在每个基准周期CT0从通信装置1发送的帧F1来发送数据的从机2的台数的最大值。在“(3)最大发送台数的计算”这一栏中说明计算部112计算最大发送台数的处理的详情。

在本实施方式中，处理部111在各基准周期CT0中将与帧F1中包含的数据对应的从机2的台数同最大发送台数进行比较。在上述从机2的台数与最大发送台数相同的情况下，处理部111将帧F1直接输出到通信部12。另一方面，在上述从机2的台数比最大发送台数少的情况下，处理部111在帧F1中追加非使用数据，并向通信部12输出追加非使用数据后的帧F1。在本公开中，“非使用数据”是在通信装置1与多个从机2之间的通信中不被使用的数据。在本实施方式中，处理部111追加“0”来作为非使用数据，但非使用数据只要是在通信装置1与多个从机2之间的通信中不被使用的数据即可，不限于“0”。

像这样，通过在上述从机2的台数比最大发送台数少的情况下追加非使用数据，能够使各基准周期CT0中的帧F1的帧长相等，其结果，能够使通信装置1与多个从机2同步。总之，处理部111通过在帧F1中追加非使用数据来使通信装置1与多个从机2同步。

(2.2)从机

如图1所示，多个从机2中的各从机2具备处理部201和通信部202。在本实施方式中，多个从机2中的各从机2在处理部201所具有的存储器中存储有数据，但是也可以与处理部201分开地具有存储部。作为一例，存储部是EEPROM等带电可重写非易失性存储器以及RAM等易失性存储器。

处理部201例如包括计算机系统。计算机系统以作为硬件的处理器和存储器为主结构。通过由处理器执行计算机系统的存储器中记录的程序，来实现作为处理部201的功能。程序既可以预先记录于计算机系统的存储器，也可以通过电信线路提供，还可以记录于可由计算机系统读取的存储卡、光盘、硬盘驱动器等非瞬态的记录介质来提供。

处理部201基于由通信部202接收到的帧F1中包含的多个数据中的对应的数据来执行处理。另外，如后所述，在帧F1中包含用于保存装置间数据的区域的情况下，处理部201也可以具有使用上述区域执行对其它从机2发送装置间数据的处理的功能。

通信部202是用于与通信装置1或其它从机2之间进行通信的通信接口。通信部202例如具有符合与工业以太网(注册商标)协议的有线通信模块。通信部202接收从直接连接于从机2的处于前级的通信装置1的通信部12或者从机2的通信部202发送的帧F1。另外，通信部202对直接连接于从机2的处于后级的通信装置1的通信部12或者从机2的通信部202发送所接收到的帧F1。作为一例，第一从机21的通信部202接收从通信装置1的通信部12发送的帧F1，并对第二从机22的通信部202发送所接收的帧F1。此时，第一从机21的通信部202也可以在将所接收的帧F1适当更新后发送。另外，第二从机22的通信部202接收从第一从机21的通信部202发送的帧F1，并对第三从机23的通信部202发送所接收的帧F1。

(3)最大发送台数的计算

下面，说明计算部112计算各基准周期CT0中的最大发送台数的处理。

计算部112基于在更新周期CT1相同的从机2的台数除以设定值时得到的商和余数，来计算各基准周期CT0中的最大发送台数。如上所述，最大发送台数是多个从机2中的、能够通过在每个基准周期CT0从通信装置1发送的帧F1来发送数据的从机2的台数的最大值。在此，设定值是更新周期CT1相对于基准周期CT0的倍数。具体地说，第一从机21和第二从机22中的各从机的设定值是“1”，第三从机23的设定值是“2”，第四从机24和第五从机25中的各从机的设定值是“3”。

对于在更新周期CT1相同的从机2的台数除以设定值时得到的余数，如果该余数比“0”大，则计算部112将对最大发送台数追加的从机2的台数设为“1”，如果该余数为“0”以下，则计算部112将对最大发送台数追加的从机2的台数设为“0”。另外，计算部112对于在更新周期CT1相同的从机2的台数除以设定值时得到的商，将求出的值设为对最大发送台数追加的从机2的台数。

对于更新周期CT1相同的第一从机21和第二从机22，从机2的台数是“2”，设定值是“1”，因此商是“2”，余数是“0”。另外，对于第三从机23，从机2的台数是“1”，设定值是“2”，因此商是“0”，余数是“1”。另外，对于更新周期CT1相同的第四从机24和第五从机25，从机2的台数是“2”，设定值是“3”，因此商是“0”，余数是“2”。因而，由计算部112计算出的最大发送台数是4台(2台+1台+1台)。因此，在从通信装置1发送的帧F1中最大能够包含与4台从机2相对应的数据。

总之，计算部112按照下面的函数来计算最大发送台数。

函数：最大发送台数＝Σ[(各更新周期CT1中的从机数/设定值)的商的整数值+if{(各更新周期CT1中的从机数/设定值)的余数>0then 1else0}]

在此，记号Σ表示各更新周期CT1的总和。另外，“商的整数值”表示商的整数部分的值。例如，如果商是2.5，则商的整数值是2。另外，对于if之后，在(各更新周期CT1中的从机数/设定值)的余数大于0时，取1的值，在(各更新周期CT1中的从机数/设定值)的余数为0时，取0的值。

如上所述，由于最大发送台数是4台，因此如图3所示，各基准周期CT0中的数据区域D1包含4个时隙。下面，说明各基准周期CT0中的数据区域D1的详情。

在第一个基准周期CT0中，如图3所示，数据区域D1包含与第一从机21对应的时隙D11、与第二从机22对应的时隙D12、以及与第三从机23对应的时隙D13。另外，在第一个基准周期CT0中，只发送与3个从机2对应的数据，因此，为了使帧长与后续的帧F1一致，在帧F1中追加了一个时隙D0。在时隙D0中保存上述的非使用数据。

在第二个基准周期CT0中，如图3所示，数据区域D1包含时隙D11、时隙D12、以及与第四从机24对应的时隙D14。另外，在第二个基准周期CT0中，与第一个基准周期CT0同样地，帧F1中包含一个时隙D0。在此，由于第三从机23的更新周期CT13被设定为基准周期CT0的2倍，因此第二个基准周期CT0中不包含时隙D13。

在第三个基准周期CT0中，如图3所示，数据区域D1包含时隙D11、时隙D12、时隙D13、以及与第五从机25对应的时隙D15。在此，由于第四从机24的更新周期CT14被设定为基准周期CT0的3倍，因此第三个基准周期CT0中不包含时隙D14。另外，在第三个基准周期CT0中，由于数据区域D1中包含第一从机21、第二从机22、第三从机23、第五从机25这4台(最大发送台数)从机对应的四个时隙D11、D12、D13、D15，因此数据区域D1中不包含时隙D0。

在第四个基准周期CT0中，如图3所示，数据区域D1包含时隙D11和时隙D12。另外，在第四个基准周期CT0中，在帧F1中追加了两个时隙D0。在此，由于第三从机23的更新周期CT13被设定为基准周期CT0的2倍，第四从机24和第五从机25的更新周期CT14、CT15被设定为基准周期CT0的3倍，因此第四基准周期CT0中不包含时隙D13、D14、D15。

在第五个基准周期CT0中，如图3所示，数据区域D1包含时隙D11、时隙D12、时隙D13以及时隙D14。在此，由于第五从机25的更新周期CT15被设定为基准周期CT0的3倍，因此第五个基准周期CT0中不包含时隙D15。另外，在第五个基准周期CT0中，由于数据区域D1中包含与第一从机21、第二从机22、第三从机23、第四从机24这4台(最大发送台数)从机对应的四个时隙D11、D12、D13、D14，因此数据区域D1中不包含时隙D0。

在第六个基准周期CT0中，如图3所示，数据区域D1包含时隙D11、时隙D12以及时隙D15。另外，在第六个基准周期CT02中，与第一个基准周期CT0同样地，在帧F1中追加了一个时隙D0。在此，由于第三从机23的更新周期CT13被设定为基准周期CT0的2倍，第四从机24的更新周期CT14被设定为基准周期CT0的3倍，因此第六个基准周期CT0中不包含时隙D13、D14。

在此，第四从机24的更新周期CT14和第五从机25的更新周期CT15都被设定为基准周期CT0的3倍，但是如图3所示，使更新周期CT14、CT15的开始时机相差与基准周期CT0相应的时间。即，在多个从机2中的两个以上的从机2的更新周期CT1相同的情况下，处理部111使两个以上的从机2的更新周期CT1的开始时机至少相差与基准周期CT0相应的时间。由此，与更新周期CT14、CT15的开始时机相同的情况相比较，能够减少在各基准周期CT0中发送的数据的数据量，其结果，能够缩短帧F1的帧长。

(4)计算处理(调整值的计算)

接着，参照图4来说明由通信装置1的处理部111执行的计算处理。图4是本实施方式的通信系统100的动作时机的说明图。图4中的“时间T1”是在接收帧F1时产生的延迟值，是PHY的延迟量与布线的延迟量的合计。另外，图4中的“时间T2”是在发送帧F1时产生的延迟值，是各从机2的内部处理时间。在本实施方式中，时间T1与时间T2的合计为固定延迟值。另外，图4中的“时间T0”表示下面所示的第一时间。在各从机2中接收帧F1并在T0后生成同步脉冲P。

如上所述，计算处理是计算用于使通信装置1与多个从机2同步的调整值(SYNC值)的处理。在计算处理中，处理部111针对多个从机2计算调整值。在此，如上所述，调整值是第一时间与第二时间的合计。第一时间是多个从机2中的各从机2接收到来自直接连接于该各从机2的处于前级的通信装置1或从机2的帧F1起直到生成同步脉冲P为止的处理时间。另外，第二时间是多个从机2的个数与多个从机2中的各从机2的从通信装置1起的连接序位的差值同固定延迟值之积。

多个从机2的个数是“5”，第一从机21的连接序位是“1”，因此第一从机21的调整值为{T0+4×(T1+T2)}。另外，第二从机22的连接序位是“2”，因此第二从机22的调整值为{T0+3×(T1+T2)}。另外，第三从机23的连接序位是“3”，因此第三从机23的调整值为{T0+2×(T1+T2)}。另外，第四从机24的连接序位是“4”，因此第四从机24的调整值为{T0+(T1+T2)}。另外，第五从机25的连接序位是“5”，因此，第五从机25的调整值为T0。

像这样，在本实施方式所涉及的通信系统100中，连接在多个从机2中的各从机2与通信装置1之间的从机2的个数越多，则由于产生与该个数相应的的延迟量而使得调整值相应地变得越大。而且，如图4所示，本实施方式所涉及的通信系统100整体的延迟量为T3＝(6×T1+5×T2)。即，以菊花链方式连接于通信装置1的从机2的台数越多，则通信系统100整体的延迟量越大。

处理部111使在计算处理中计算出的各从机2的调整值包含在帧F1并发送到第一从机21。第一从机21获取帧F1中包含的多个调整值中的对应的调整值，在基于该调整值得到的时机生成同步脉冲。另外，第二从机22获取从第一从机21接收到的帧F1中包含的多个调整值中的对应的调整值，在基于该调整值得到的时机生成同步脉冲。另外，第三从机23获取从第二从机22接收到的帧F1中包含的多个调整值中的对应的调整值，在基于该调整值得到的时机生成同步脉冲。另外，第四从机24获取从第三从机23接收到的帧F1中包含的多个调整值中的对应的调整值，在基于该调整值得到的时机生成同步脉冲。另外，第五从机25获取从第四从机24接收到的帧F1中包含的多个调整值中的对应的调整值，在基于该调整值得到的时机生成同步脉冲。而且，第一从机21、第二从机22、第三从机23、第四从机24以及第五从机25中的各从机与所生成的同步脉冲相一致地进行规定的动作(控制或探测)。由此，在本实施方式所涉及的通信系统100中，能够使通信装置1与多个从机2同步。

通过从通信装置1发送的后述的SYNC调整帧来向多个从机2中的各从机2传输在计算处理中计算出的针对多个从机2的多个调整值。

(5)动作

接着，参照图5和图6来说明构成本实施方式所涉及的通信系统100的通信装置1和各从机2的动作。

(5.1)通信装置

首先，参照图5来说明通信装置1的动作。图5是示出本实施方式的通信系统100中的通信装置1的动作的流程图。

通信装置1的计算部112计算各帧F1的最大发送台数(步骤S11)。在本实施方式中，如上所述，最大发送台数是4台。也就是说，在本实施方式中，各帧F1中最大能够包含与4台从机2对应的数据。

接着，通信装置1的通信部12对第一从机21发送初始帧(步骤S12)。初始帧是为了各从机2的初期设定用而被发送的帧。初始帧中包含与各从机2对应的更新周期CT1的信息。如上所述，更新周期CT1由处理部111设定。

并且，通信装置1的控制部11判断通信部12是否接收到来自第五从机25的针对初始帧的回复信息(步骤S13)。在控制部11判断为通信部12接收到上述回复信息的情况下(步骤S13：“是”)，通信部12对第一从机21发送SYNC调整帧(步骤S14)。SYNC调整帧中包含用于使通信装置1与多个从机2同步的调整值(SYNC值)。此外，重复执行步骤S12、S13，直到接收到来自第五从机25的回复信息为止(步骤S13：“否”)。

接着，通信装置1的控制部11判断通信部12是否接收到来自第五从机25的针对SYNC调整帧的回复信息(步骤S15)。在控制部11判断为通信部12接收到上述回复信息的情况下(步骤S15：“是”)，通信部12与针对每个从机2设定的更新周期CT1相一致地发送对应的帧F1(步骤S16)。此外，重复执行步骤S14、S15，直到接收到来自第五从机25的回复信息为止(步骤S15：“否”)。此外，在图5的步骤S16中，将帧F1标记为“通常帧”。

(5.2)从机

接着，参照图6来说明各从机2的动作。图6是示出本公开的通信系统100中的各从机2的动作的流程图。下面，以多个从机2中的直接连接于通信装置1的最前级的第一从机21为例进行说明。

第一从机21的通信部202接收从通信装置1发送的初始帧(步骤S21)。第一从机21的处理部201获取由通信部202接收到的初始帧中包含的多个更新周期CT1中的对应的更新周期CT11，将获取到的更新周期CT11设定为自身的更新周期CT11(步骤S22)。

接着，通信部202接收从通信装置1发送的SYNC调整帧(步骤S23)。处理部201获取由通信部202接收到的SYNC调整帧中包含的多个调整值(SYNC值)中的对应的调整值，基于获取到的调整值来与通信装置1以及其它从机2(第二从机22～第五从机25)取得同步。

之后，通信部202接收在每个基准周期CT0中从通信装置1发送的帧F1，并且对直接连接于第一从机21的第二从机22发送帧F1(步骤S24)。此外，在图6的步骤S24中，将帧F1标记为“通常帧”。

(6)效果

在本实施方式所涉及的通信装置1中，如上所述，将更新周期CT1最短的特定的从机2(在此为第一从机21和第二从机22)的更新周期CT1(在此为更新周期CT11、CT12)设定为基准周期CT0。另外，在通信装置1中，将与特定的从机2不同的其它从机2(在此为第三从机23、第四从机24以及第五从机25)的更新周期CT1(在此为更新周期CT13、CT14、CT15)设定为基准周期CT0的整数倍。由此，其它从机2不会为过度指定，能够使通信效率提高。另外，在本实施方式所涉及的通信装置1中，能够对需要相对高速的控制的特定的从机2与不需要相对高速的控制的其它从机2分开设定更新周期CT1，其结果，能够实现通信装置1的运算处理的有效化。

并且，在本实施方式所涉及的通信装置1中，如上所述，在与帧F1中包含的数据对应的从机2的台数比最大发送台数少的情况下，处理部111在帧F1中追加非使用数据。由此，能够使各帧F1的帧长相等，其结果，能够使通信装置1与多个从机2同步。

另外，在本实施方式所涉及的通信装置1中，如上所述，第四从机24的更新周期CT14与第五从机25的更新周期CT15相同。而且，在通信装置1中，处理部111使更新周期CT14的开始时机与更新周期CT15的开始时机相差与基准周期CT0相应的时间。由此，相比于更新周期CT14的开始时机与更新周期CT15的开始时机相同的情况而言，能够缩短各帧F1的帧长。

(7)变形例

上述的实施方式只是本公开的各种实施方式之一。上述的实施方式只要能够达成本公开的目的即可，能够根据设计等进行各种变更。另外，与通信装置1同样的功能也可以由通信控制方法、程序(计算机程序)或记录有程序的非瞬态记录介质等来具体化。

一个方式所涉及的通信控制方法是在通信装置1中使用的通信控制方法。多个从机2以菊花链方式连接于通信装置1，所述通信装置1与多个从机2进行通信。通信控制方法包括设定步骤。在设定步骤中，将多个从机2中的数据的更新周期CT1最短的从机即特定的从机2的更新周期CT1设定为基准周期CT0，并且将多个从机2中的与特定的从机2不同的其它从机2的更新周期CT1设定为基准周期CT0的整数倍。另外，一个方式所涉及的程序是用于使一个以上的处理器执行上述的通信控制方法的程序。

下面，列举出上述的实施方式的变形例。下面说明的变形例能够适当进行组合来应用。

(7.1)变形例1

参照图7来说明变形例1所涉及的通信系统。图7是本实施方式的变形例1所涉及的通信系统中的各从机2的更新周期CT1的说明图。在变形例1所涉及的通信系统中，与上述的实施方式所涉及的通信系统100的不同点在于，各从机2的更新周期CT1被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的各从机2的更新周期CT的2倍。变形例1所涉及的通信系统的除此以外的结构与上述的实施方式所涉及的通信系统100相同，对于相同的结构要素标注相同的附图标记并省略说明。

在变形例1所涉及的通信系统中，如上所述，各从机2的更新周期CT1被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的各从机2的更新周期CT1的2倍。

具体地说，第一从机21的更新周期CT11被设定为基准周期CT0的2倍。即，变形例1所涉及的通信系统中的第一从机21的更新周期CT11被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的第一从机21的更新周期CT11的2倍。另外，第二从机22的更新周期CT12被设定为基准周期CT0的2倍。即，变形例1所涉及的通信系统中的第二从机22的更新周期CT12被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的第二从机22的更新周期CT12的2倍。

另外，第三从机23的更新周期CT13被设定为基准周期CT0的4倍。即，变形例1所涉及的通信系统中的第三从机23的更新周期CT13被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的第三从机23的更新周期CT13的2倍。另外，第四从机24的更新周期CT14被设定为基准周期CT0的6倍。即，变形例1所涉及的通信系统中的第四从机24的更新周期CT14被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的第四从机24的更新周期CT14的2倍。另外，第五从机25的更新周期CT15被设定为基准周期CT0的6倍。即，变形例1所涉及的通信系统中的第五从机25的更新周期CT15被设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的第五从机25的更新周期CT15的2倍。

在变形例1所涉及的通信系统中，也能够使通信效率提高，并且能够实现通信装置1的运算处理的有效化。

在变形例1所涉及的通信系统中，将多个从机2中的各从机2的更新周期CT1设定为上述的实施方式所涉及的通信系统100中的多个从机2中的各从机2的更新周期CT1的2倍的周期，但是不限于2倍，也可以是3倍以上。

(7.2)其它变形例

下面，列举其它变形例。

本公开中的通信装置1和从机2包括计算机系统。计算机系统以作为硬件的处理器和存储器为主结构。通过处理器执行计算机系统的存储器中记录的程序，来实现作为本公开中的通信装置1和从机2的功能。程序既可以预先记录于计算机系统的存储器，也可以通过电信线路来提供，还可以记录于可由计算机系统读取的存储卡、光盘、硬盘驱动器等非瞬态记录介质来提供。计算机系统的处理器由包括半导体集成电路(Integrated Circuit、IC)或大规模集成电路(Large Scale Integration、LSI)的一个或多个电子电路构成。在此所述的IC或LSI等集成电路根据集成的程度而称呼不同，包括被称为系统LSI、VLSI(VeryLarge Scale Integration：超大规模集成电路)或ULSI(Ultra Large ScaleIntegration：甚超大规模集成电路)的集成电路。并且，也能够采用在制造LSI后被编程的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或能够进行LSI内部的接合关系的重构或者LSI内部的电路分区的重构的逻辑器件来作为处理器。多个电子电路既可以集成到一个芯片，也可以分散地设置于多个芯片。多个芯片既可以是集成到一个装置，也可以分散地设置于多个装置。在此所述的计算机系统包括具有一个以上处理器和一个以上存储器的微控制器。因而，微控制器也由包括半导体集成电路或大规模集成电路的一个或多个电子电路构成。

另外，将通信装置1中的多个功能集成到一个壳体并非通信装置1所必须的结构。通信装置1的结构要素也可以分散地设置于多个壳体。并且，通信装置1的至少一部分功能例如也可以由云(云计算)等来实现。相反地，如上述的实施方式那样，也可以将通信装置1的全部功能集成到一个壳体。

另外，将从机2中的多个功能集成到一个壳体并非从机2所必须的结构。从机2的结构要素也可以分散地设置于多个壳体。并且，从机2的至少一部分功能例如也可以由云(云计算)等来实现。相反地，如上述的实施方式那样，也可以将从机2的全部功能集成到一个壳体。

在上述的实施方式中，在与帧F1中包含的数据对应的从机2的台数比最大发送台数少的情况下，处理部111在帧F1中追加非使用数据。与此相对地，在与帧F1中包含的数据对应的从机2的台数比最大发送台数少的情况下，处理部111也可以在帧F1中追加用于保存装置间数据的区域。即，也可以将装置间数据保存在帧F1的时隙D0中。装置间数据是在多个从机2中的任意两个从机2间发送和接收的数据。也就是说，多个从机2中的任一从机2(例如，第二从机22)将用于向其余的从机2中的任一从机2(例如，第四从机24)发送的装置间数据保存到在帧F1中追加的上述区域，并将帧F1发送到下一个从机2。由此，能够使各帧F1的帧长相等，其结果，能够使通信装置1与多个从机2同步。总之，处理部111通过在帧F1中追加用于保存装置间数据的区域来使通信装置1与多个从机2同步。

在上述的实施方式中，对于更新周期CT1相同的第四从机24和第五从机25，使第四从机24的更新周期CT14的开始时机与第五从机25的更新周期CT15的开始时机相差与基准周期CT0相应的时间。与此相对地，第四从机24的更新周期CT14的开始时机与第五从机25的更新周期CT15的开始时机也可以相差基准周期CT0的2倍以上。

另外，在上述的实施方式中，在更新周期CT1相同的两个从机2(第四从机24和第五从机25)中使更新周期CT1的开始时机不同，但是例如也可以在更新周期CT1相同的三个以上的从机2中使更新周期CT1的开始时机不同。总之，在多个从机2中的两个以上的从机2的更新周期CT1相同的情况下，处理部111也可以使两个以上的从机2的更新周期CT1的开始时机至少相差与基准周期CT0相应的时间。

并且，第四从机24的更新周期CT14的开始时机与第五从机25的更新周期CT15的开始时机也可以相同。在该情况下，各基准周期CT0中的最大发送台数为5台。

在上述的实施方式中，由处理部111计算的调整值为第一时间与第二时间的合计，但是上述调整值例如也可以包含与第一时间及第二时间不同的延迟时间。总之，调整值只要是基于第一时间和第二时间得到的值即可，该第一时间是多个从机2中的各从机2接收到帧F1起直到生成规定的脉冲为止的处理时间，该第二时间是多个从机2的个数与多个从机2中的各从机2的从通信装置1起的连接序位的差值同固定延迟值之积。

(方式)

在本说明书中公开了下面的方式。

第一个方式所涉及的通信装置(1)是与多个从机(2)进行通信的通信装置，所述多个从机(2)以菊花链方式连接于所述通信装置(1)。通信装置(1)具备处理部(111)。处理部(111)执行设定处理。在设定处理中，将多个从机(2)中的数据的更新周期(CT1)最短的从机即特定的从机(2)的更新周期(CT1)设定为基准周期(CT0)，并且将多个从机(2)中的与特定的从机(2)不同的其它从机(2)的更新周期(CT1)设定为基准周期(CT0)的整数倍。

根据该方式，能够使通信效率提高。

关于第二方式所涉及的通信装置(1)，在第一方式的基础上还具备计算部(112)。计算部(112)计算最大发送台数。最大发送台数是多个从机(2)中的能够通过在每个基准周期(CT0)从通信装置(1)发送的帧(F1)来发送数据的从机(2)的台数的最大值。在多个从机(2)中的与帧(F1)中包含的数据对应的从机(2)的台数比由计算部(112)计算出的最大发送台数少的情况下，处理部(111)在帧(F1)中追加区域。上述区域是用于保存多个从机(2)中的任意两个从机(2)间的数据即装置间数据的区域。

根据该方式，能够使各帧(F1)的帧长相等。

在第三方式所涉及的通信装置(1)中，在第二方式的基础上，处理部(111)通过在帧(F1)中追加上述区域来使通信装置(1)与多个从机(2)同步。

根据该方式，能够使通信装置(1)与多个从机(2)同步。

关于第四方式所涉及的通信装置(1)，在第一方式中的基础上还具备计算部(112)。计算部(112)计算最大发送台数。最大发送台数是多个从机(2)中的能够通过在每个基准周期(CT0)从通信装置(1)发送的帧(F1)来发送数据的从机(2)的台数的最大值。在多个从机(2)中的与帧(F1)中包含的数据对应的从机(2)的台数比由计算部(112)计算出的最大发送台数少的情况下，处理部(111)在帧(F1)中追加非使用数据。非使用数据是在通信装置(1)与多个从机(2)之间的通信中不被使用的数据。

根据该方式，能够使各帧(F1)的帧长相等。

在第五方式所涉及的通信装置(1)中，在第四方式中的基础上，处理部(111)通过在帧(F1)中追加非使用数据来使通信装置(1)与多个从机(2)同步。

根据该方式，能够使通信装置(1)与多个从机(2)同步。

在第六方式所涉及的通信装置(1)中，在第二～第五方式中的任一方式的基础上，处理部(111)还执行计算处理。在计算处理中，计算用于使通信装置(1)与多个从机(2)同步的调整值。调整值是基于第一时间和第二时间得到的值。第一时间是多个从机(2)中的各从机2接收到帧(F1)起直到生成规定的脉冲为止的处理时间。第二时间是多个从机(2)的个数与多个从机(2)中的各从机2的从通信装置(1)起的连接序位的差值同固定延迟值之积。

根据该方式，能够使通信装置(1)与多个从机(2)同步。

在第七方式所涉及的通信装置(1)中，在第一～第六方式中的任一方式的基础上，在多个从机(2)中的两个以上的从机(2)的更新周期(CT1)相同的情况下，处理部(111)使两个以上的从机(2)的更新周期(CT1)的开始定时至少相差与基准周期(CT0)相应的时间。

根据该方式，能够缩短各帧(F1)的帧长。

第八方式所涉及的通信系统(100)具备第一～第六方式中的任一方式的通信装置(1)和多个从机(2)。多个从机(2)连接于通信装置(1)，并且与通信装置(1)进行通信。

根据该方式，能够使通信效率提高。

第九方式所涉及的通信控制方法是在通信装置(1)中使用的通信控制方法。多个从机(2)以菊花链方式连接于通信装置(1)，所述通信装置(1)与多个从机(2)进行通信。通信控制方法包括设定步骤。在设定步骤中，将多个从机(2)中的数据的更新周期(CT1)最短的从机即特定的从机(2)的更新周期(CT1)设定为基准周期(CT0)，并且将多个从机(2)中的与特定的从机(2)不同的其它从机(2)的更新周期(CT1)设定为基准周期(CT0)的整数倍。

根据该方式，能够使通信效率提高。

第十方式所涉及的程序是用于使一个以上的处理器执行第九方式所涉及的通信控制方法的程序。

根据该方式，能够使通信效率提高。

第二～第七方式所涉及的结构不是通信装置(1)所必须的结构，能够适当地省略。

产业上的可利用性

本公开的通信装置、通信系统、通信控制方法以及程序能够得到使通信效率提高的通信装置，在产业上是有用的。

附图标记说明

1：通信装置；2：从机；21：第一从机；22：第二从机；23：第三从机；24：第四从机；25：第五从机；100：通信系统；111、201：处理部；112：计算部；CT0：基准周期；CT、CT1、CT11、CT12、CT13、CT14、CT15：更新周期；F1：帧；P：同步脉冲。

Claims (10)

1.一种通信装置，多个从机以菊花链方式连接于所述通信装置，所述通信装置与所述多个从机进行通信，

所述通信装置具备处理部，所述处理部执行设定处理，在所述设定处理中，将所述多个从机中的数据的更新周期最短的从机即特定的从机的所述更新周期设定为基准周期，并且将所述多个从机中的与所述特定的从机不同的其它从机的所述更新周期设定为所述基准周期的整数倍。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

还具备计算部，所述计算部计算所述多个从机中的能够通过在每个所述基准周期从所述通信装置发送的帧来发送数据的从机的台数的最大值即最大发送台数，

在所述多个从机中的与所述帧中包含的数据对应的从机的台数比由所述计算部计算出的所述最大发送台数少的情况下，所述处理部在所述帧中追加用于保存所述多个从机中的任意两个从机间的数据即装置间数据的区域。

3.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于，

所述处理部通过在所述帧中追加所述区域，来使所述通信装置与所述多个从机同步。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，

还具备计算部，所述计算部计算所述多个从机中的能够通过在每个所述基准周期从所述通信装置发送的帧来发送数据的从机的台数的最大值即最大发送台数，

在所述多个从机中的与所述帧中包含的数据对应的从机的台数比由所述计算部计算出的所述最大发送台数少的情况下，所述处理部在所述帧中追加在所述通信装置与所述多个从机之间的通信中不被使用的数据即非使用数据。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，

所述处理部通过在所述帧中追加所述非使用数据，来使所述通信装置与所述多个从机同步。

6.根据权利要求2～5中的任一项所述的通信装置，其特征在于，

所述处理部还执行计算用于使所述通信装置与所述多个从机同步的调整值的计算处理，

所述调整值是基于第一时间和第二时间得到的值，

其中，所述第一时间是所述多个从机中的各从机接收到所述帧起直到生成规定的脉冲为止的处理时间，

所述第二时间是所述多个从机的个数与所述多个从机中的各从机的从所述通信装置起的连接序位的差值同固定延迟值之积。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的通信装置，其特征在于，

在所述多个从机中的两个以上的从机的所述更新周期相同的情况下，所述处理部使所述两个以上的从机的所述更新周期的开始时机至少相差与所述基准周期相应的时间。

8.一种通信系统，具备：

根据权利要求1～7中的任一项所述的通信装置；以及

所述多个从机，所述多个从机连接于所述通信装置，并且与所述通信装置进行通信。

9.一种通信控制方法，是在通信装置中使用的通信控制方法，其中，多个从机以菊花链方式连接于所述通信装置，所述通信装置与所述多个从机进行通信，

所述通信控制方法包括设定步骤，在所述设定步骤中，将所述多个从机中的数据的更新周期最短的从机即特定的从机的所述更新周期设定为基准周期，并且将所述多个从机中的与所述特定的从机不同的其它从机的所述更新周期设定为所述基准周期的整数倍。

10.一种程序，用于使一个以上的处理器执行根据权利要求9所述的通信控制方法。