DE112008004237B4

DE112008004237B4 - Datenkommikationssystem und Datenkommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE112008004237B4
Application number: DE112008004237.3T
Authority: DE
Inventors: Masato Nakamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: TWI402678B; DE112008004237T5; TW201025016A; CN102265557A; CN102265557B; US20110238773A1; JP4948651B2; JPWO2010073352A1; KR20110097877A; US8725827B2; KR101314992B1; WO2010073352A1

Abstract

Datenkommunikationssystem (100) zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen einer Master-Station (M) und einer Vielzahl von Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in einem Token-Weitergabesystem, das ein Ethernet einsetzt, wobei die Master-Station (M) umfasst: eine Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) zum Durchführen, als eine erste Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn), die durch Zirkulieren eines Token-Rahmens zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen durchgeführt wird (SL1, SL2, SL3, ..., SLn); und eine Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2), die mit einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) verbunden ist, zum Durchführen, als eine zweite Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung, die zwischen der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) und der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) durchgeführt wird, wobei die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung die Daten, die von der Slave-Station übertragen werden, einer arithmetischen Verarbeitung unterwirft und Daten erzeugt, die an die Slave-Station übertragen werden, und wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), als eine dritte Datenübertragungsverarbeitung, eine Datenübertragung durchführt, die zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) und der Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2) durchgeführt wird, und, wobei, wenn die Datenempfangsverarbeitung zum Zirkulieren des Token-Rahmens zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) und der Empfang der Daten von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in der ersten Datenübertragungsverarbeitung einer Neuversuchsverarbeitung unterworfen wird, nach der Durchführung der ersten Datenübertragungsverarbeitung, die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) den Token-Rahmen zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) zirkuliert und die Daten von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) empfängt, ohne die dritte Datenübertragungsverarbeitung durchzuführen, um dadurch die Verarbeitung der Neuversuchsverarbeitung zu unterwerfen, und die dritte Datenübertragungsverarbeitung nach der Neuversuchsverarbeitung durchführt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Datenkommunikationssystem und eine Datenkommunikationsvorrichtung, die eine Datenkommunikation zwischen einer Master-Station und einer Slave-Station in einem Token-Weitergabesystem, das ein Ethernet (registrierte Marke) einsetzt, durchführt.
Stand der Technik
In einer Produktionsstelle, wie zum Beispiel in einer Fabrik, ist ein Kommunikationssystem durch Verbinden von Feldvorrichtungen, wie zum Beispiel eine PLC (Programmable Logic Controller), einem Wandler und einem Thermometer konfiguriert. Verschiedene Arten von Verarbeitungen werden durchgeführt, während eine Datenkommunikation unter den Feldvorrichtungen durchgeführt wird. Um in einem solchen Kommunikationssystem eine Echtzeiteigenschaft der unter den Feldvorrichtungen durchgeführten Datenkommunikation zu garantieren, wird ein Token-Weitergabesystem verwendet, das ein LAN-(engl. Local Area Network)Standard einer Ethernet-(registrierte Marke)Technologie oder dergleichen einsetzt. In dem Kommunikationssystem, in dem die Feldvorrichtungen verbunden sind, gibt es jedoch eine Tendenz dazu, dass Daten, die unter den Feldvorrichtungen transferiert werden, durch ein Rauschen beeinflusst werden. In dem Kommunikationssystem, in dem die Datenkommunikation unter den Feldvorrichtungen durchgeführt wird, ist es daher erwünscht, den Rauschwiderstand zu verbessern und Daten effizient zu übertragen.
In einem Datenkommunikations-Steuersystem, das zum Beispiel in Patentdokument 1 offenbart ist, wird eine Rahmenlänge, die für den Datentransfer verwendet wird, kurz eingestellt. Wenn ein Bit-Fehler in einem Datentransferrahmen auftritt, wird ein kurzer Rahmen erneut übertragen, in dem der Bit-Fehler auftritt. Dies ermöglicht es, eine Datenmenge zu unterdrücken, die erneut übertragen wird, und verbessert die Effizienz des Datentransfers.
Patentdokument 1: Japanische veröffentlichte Patentanmeldung mit der Nummer H09-160851
DE 38 89 222 T2 beschreibt ein Kommunikationsnetzwerk von mehreren Knoten, welche über ein Medium mit mehreren zuweisbaren Kanälen zur Datenkommunikation und einem Steuerkanal miteinander kommunizieren. Dringende Datenmeldungen können ohne Zuweisung eines Kanales durch einen der Kanäle übertragen werden, der mit einem Tokenumlaufprotokoll mit begrenzter Meldungspaketlänge operiert, wodurch Meldungen mit vorbestimmter maximaler Verzögerung übermittelt werden können. US 6 751 213 B1 beschreibt ein Token-über-Ethernet-Protokoll, welches Kommunikation von Ports über einen geteilten Kanal regelt. Die Kommunikation von Digitaldaten oder digitalisierten Sprachdaten erfolgt durch Tokens, die vor der Paketübertragung gesendet werden. Hierbei erhalten Sprachpakete Vorrang zur Verzögerungsvermeidung. Regeln legen fest, welche Ports Token übertragen und empfangen können. Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
Wenn jedoch die Technologie im Stand der Technik für Feld-Vorrichtungen (engl. Field Apparatuses) verwendet wird, besteht ein Problem darin, dass eine Verarbeitung in dem Datentransfer anwächst und die Echtzeiteigenschaft der Datenkommunikation, die unter den Feld-Vorrichtungen durchgeführt wird, verloren geht. Insbesondere in dem Fall des Token-Weitergabesystems wächst die Verschlechterung der Performance an, da ein Rahmen nur dann übertragen werden kann, wenn ein Übertragungsrecht durch eine Token empfangen wird, wenn die Technologie im Stand der Technik direkt verwendet wird. Daher kann die Technologie im Stand der Technik nicht direkt für eine Datenkommunikation unter den Feld-Vorrichtungen angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts des Obigen entwickelt worden, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Datenkommunikationssystems und einer Datenkommunikationsvorrichtung, die einen Rauschwiderstand verbessern, während eine Echtzeiteigenschaft garantiert wird, und die eine Datenkommunikation effizient durchführt. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Datenkommunikationssystems und einer Datenkommunikationsvorrichtung, die eine besonders effiziente Datenkommunikation in dem Fall eines Token-Weitergabesystems durchführen.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Zur Lösung des obigen Problems und zum Erreichen der obigen Aufgabe, umfasst in einem Datenkommunikationssystem der vorliegenden Erfindung, die eine Datenkommunikation zwischen einer Master-Station und einer Vielzahl von Slave-Stationen in einem Token-Weitergabesystem durchführt, das ein Ethernet (registrierte Marke) einsetzt, wobei die Master-Station umfasst: eine Kommunikationsverarbeitungseinheit zum Durchführen, als erste Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung, einer Datenübertragung- und Empfang zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen, die durchgeführt wird durch Zirkulieren eines Token-Rahmens zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen; und eine Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitungseinheit, die mit einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung verbunden ist, zum Durchführen, als eine zweite Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung, einer Datenübertragung- und Empfang, die zwischen der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung und der Kommunikationsverarbeitungseinheit durchgeführt wird, wobei die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung die Daten, die von der Slave-Station übertragen wird, einer arithmetischen Verarbeitung unterwirft und Daten erzeugt, die an die Slave-Station übertragen werden. Zusätzlich führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit, als eine dritte Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung, eine Datenübertragungs- und Empfang durchführt, die zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit und der Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitungseinheit durchgeführt wird, und, wenn die Datenempfangsverarbeitung zum Zirkulieren des Token-Rahmens zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen und der Empfang der Daten von den Slave-Stationen in der ersten Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung einer Neuversuchsverarbeitung unterworfen wird, nach der Durchführung der ersten Datenübertragung- und Empfangsverarbeitung, den Token-Rahmen zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen zirkuliert und die Daten von den Slave-Stationen empfängt, ohne die dritte Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung durchzuführen, um dadurch die Verarbeitung der Neuversuchsverarbeitung zu unterwerfen, und die dritte Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung nach der Neuversuchsverarbeitung durchführt.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Wenn in dem Datenkommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung die Master-Station die Neuversuchsverarbeitung der Datenempfangsverarbeitung zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen durchführt, zirkuliert die Master-Station den Token-Rahmen und empfängt Daten von den Slave-Stationen ohne Durchführen der dritten Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung zwischen den Slave-Stationen und der Kommunikationsverarbeitungseinheit. Daher liegt eine Effekt vor, wodurch es möglich ist, den Rauschwiderstand zu verbessern, während eine Echtzeiteigenschaft der Datenübertragung und des Empfangs garantiert wird, die zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen durchgeführt werden, und eine Datenkommunikation effizient durchgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm der Konfiguration eines Datenkommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration einer PLC.
3 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems im Stand der Technik.
5 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit, die eine Art der Neuversuchsverarbeitung gemäß einer Nutzereinstellung schaltet.
6 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform.
7 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß einer dritten Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm eines Beispiels der Struktur einer Empfangszustands-Informationstabelle.
9 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station gemäß einer vierten Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Slave-Station gemäß der vierten Ausführungsform.
11 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß der vierten Ausführungsform.
12 ist ein Diagramm zum Erläutern von Datenkommunikationen über eine Schaltvorrichtung (switching hub).
13 ist ein Diagramm einer Speicherkonfiguration eines Datenkommunikationssystems gemäß einer fünften Ausführungsform.
14 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Slave-Station gemäß der fünften Ausführungsform.
15 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station gemäß der fünften Ausführungsform.
16 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems gemäß der fünften Ausführungsform.
17 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Divisionsverarbeitung für zyklische Daten.
18 ist ein Diagramm einer Bestimmungsschaltung, die alle dividierten Rahmen empfängt.
19 ist ein Diagramm der Bestimmungsschaltung, die einen Teil der dividierten Rahmen nicht empfangen kann.
20 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Rückstellverarbeitung der Bestimmungsschaltung.
21 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station gemäß einer sechsten Ausführungsform.
22 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Slave-Station gemäß der sechsten Ausführungsform.
23 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß der sechsten Ausführungsform.
24 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station, die die Anzahl der wiederholten Übertragung eines TF ändert.
25 ist ein Diagramm der Konfiguration der Kommunikationsverarbeitungseinheit der Master-Station, die für jede der Stationen die Anzahl der wiederholten Übertragungen des TF ändert.
Bezugszeichenliste

1: CPU
2: Datenverarbeitungseinheit
3M: Kommunikationsverarbeitungseinheit
4: Speichereinheit
7: Dateneingabe- und Ausgabeeinheit
10: PLC
20: Schaltvorrichtung (engl. Switching Hub)
31, 71: Übertragungspuffer
32, 72: Empfangspuffer
33: Anweisungseingabeeinheit
35: Einstellungsschalteinheit
37: Übertragungsanzahl-Einstelleinheit
41: Token-Einstelleinheit
42: Token-Wiederausgabeeinheit
43: Ausgabeanzahl-Bestimmungseinheit
44: Überwachungszeiteinheit
45: Zähler
46: Referenzwert-Speichereinheit
97: Bestimmungseinheit
48: Token-Verlust-Bestimmungseinheit
51: Aktualisierungsanweisungseinheit
52: Bestimmungsschaltung
53: Register-Zurückstelleinheit
54: Register-Zurückstellbestimmungseinheit
56: SA-Bestimmungseinheit
57: TF-Bestimmungseinheit
61: Unterteilungsverarbeitungseinheit
62: Einrichtungsverarbeitungseinheit
70S: Kommunikationsverarbeitungseinheit
73: Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit
74: Token-Übertragungssteuereinheit
75: Datenunterteilungseinheit
76: Sequenznummer-Vergabeeinheit
77: End-Flag-Einstelleinheit
80X–83X: gemeinsam verwendete Speichereinheiten
91: Sequenznummerregister
92: End-Flag-Register
100: Datenkommunikationssystem
101: Empfangszustand-Informationstabelle
M: Master-Station
SL1–SLn: Slave-Stationen

Bester Modus bzw. beste Modi zum Ausführen der Erfindung
Ausführungsformen eines Datenkommunikationssystems und einer Datenkommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen detailliert erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Diagramm der Konfiguration eines Datenkommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform. Ein Datenkommunikationssystem 100 umfasst eine Master-Station M und/oder eine Vielzahl von Slave-Stationen SL1–SLn (n ist eine natürliche Zahl). In dem Datenkommunikationssystem 100 sind die Master-Stationen M und die Slave-Stationen SL1–SLn auf einer Übertragungsleitung (einen Bus) verbunden und führen eine Datenkommunikation dazwischen über die Übertragungsleitung durch.
Das Datenkommunikationssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform realisiert eine zyklische Kommunikation unter Verwendung eines Token-Weitergabesystems, das eine LAN-Standard einer Ethernet-(registrierte Marke)Technologie oder dergleichen einsetzt und führt eine Datenkommunikation (Übertragung und Empfang eines Ethernet-(registrierte Marke)Rahmens) zwischen den Stationen (der Master-Station M und den Slave-Stationen SL1–SLn) durch. Folglich ist eine Echtzeiteigenschaft der Datenkommunikation (Zeitpunkt des Datenaustauschs), die in einer Übertragungsleitung durchgeführt wird, garantiert.
Die Master-Station M und die Slave-Stationen SL1–SLn sind Feldvorrichtungen oder dergleichen, die eine Echtzeiteigenschaft der Datenkommunikation erfordern. Die Master-Station M und die Slave-Stationen SL1–SLn sind Datenkommunikationsvorrichtungen, die eine zyklische Kommunikation unter Verwendung des Token-Weitergabesystems realisieren. Die Master-Station M ist eine Netzwerkeinheit, die in einer PLC (engl. Programmable Logic Controller) 10 angeordnet ist, die später erläutert wird. Die Master-Station M führt eine Datenkommunikation mit den Slave-Stationen SL1–SLn durch. Die Slave-Stationen SL1–SLn werden jeweils in peripheren Vorrichtungen (nicht gezeigt) angeordnet, wie zum Beispiel eine IO-Vorrichtung und einen Digital/Analog-Wandler. Die Slave-Stationen SL1–SLn übertragen eine Betriebsanweisung und dergleichen, die von der Master-Station M empfangen werden, an diese peripheren Vorrichtungen.
In dem Datenkommunikationssystem 100 werden Daten der PLC 10 von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1–SLn übertragen. Die Slave-Stationen SL1–SLn bewirken, dass die peripheren Vorrichtungen unter Verwendung der Daten, die von der Master-Station M empfangen werden, arbeiten. Die Slave-Stationen SL1–SLn übertragen Daten, die von den peripheren Vorrichtungen erfasst werden, mit denen die Slave-Stationen SL1–SLn jeweils verbunden sind, an die Master-Station M. Die PLC 10 führt eine vorbestimmte arithmetische Operation unter Verwendung der Daten durch, die von den Slave-Stationen SL1–SLn empfangen werden, und erzeugt Daten, die an die Slave-Stationen SL1–SLn übertragen werden. Die PLC 10 überträgt die erzeugten Daten von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1–SLn. Das Datenkommunikationssystem 100 arbeitet durch Wiederholung einer derartigen Datenkommunikationsverarbeitung, die zwischen der Master-Station M und den Slave-Stationen SL1–SLn durchgeführt werden.
In dem Datenkommunikationssystem 100 wird im Voraus eingestellt, in welcher Reihenfolge ein Token-Rahmen (im Folgenden als „TF” bezeichnet) unter den Slave-Stationen SL1–SLn fließt. Wenn eine Kommunikationsvorrichtung (jede der Slave-Stationen SL1–SLn und die Master-Station M) in dem Datenkommunikationssystem 100 einen TF empfangen, erkennt die Kommunikationsvorrichtung (die Station), dass die Station ein Übertragungsrecht erfasst, und nach der Übertragung von Daten der Station gemäß einer Notwendigkeit, gibt den TF aus und bezeichnet die nächste Übertragungsstation. In dem Datenkommunikationssystem 100 führen die Stationen diese Operation durch und der TF zirkuliert in dem Datenkommunikationssystem 100, wodurch verhindert wird, dass ein Verstopfungszustand der Rahmen auf der Übertragungsleitung auftritt, und eine Echtzeiteigenschaft der Datenkommunikation garantiert wird. Die Master-Station M empfängt den TF, um dadurch zu erkenne, dass die Master-Station M Daten von den Slave-Stationen SL1–SLn empfängt, und führt eine Empfangsverarbeitung (Firmware-Verarbeitung) oder dergleichen für die Daten durch. Die Firmware-Verarbeitung (im Folgenden als „F/W-Verarbeitung” bezeichnet) ist eine Verarbeitung im Bezug auf die Übertragung und den Empfang in der Master-Station M. Nach Ausführung der F/W-Verarbeitung startet die Master-Station M die Datenübertragung an die Slave-Stationen SL1–SLn, um dadurch den Zeitpunkt für die Datenkommunikation zwischen der Master-Station M und den Slave-Stationen SL1–SLn aufzunehmen.
Wenn die Master-Station M diese Empfangsverarbeitung zu jedem Zeitpunkt des Datenempfangs von den Slave-Stationen SL1–SLn ausführt, anstelle des Zeitpunkts zum Empfang eines TF, ist, verglichen mit der Zeit zum Kollektiven Verarbeiten von Empfangsdaten von all den Slave-Stationen SL1–SLn, eine Überschusszeit für den DMA-(engl. Direct Memory Access)Transfer in der Master-Station M erforderlich, und die Performance verschlechtert sich. Andererseits wird sich in dieser Ausführungsform die Effizienz der Datenübertragung und des Empfangs durch die kollektive Verarbeitung der Empfangsdaten von all den Slave-Stationen SL1–SLn realisiert. Die Master-Station M gemäß dieser Ausführungsform kann eine andere Verarbeitung in einer Periode von der Ausgabe eines TF durch die Master-Station M bis zur Rückkehr des TF zu der Master-Station M ausführen. Daher wird die Verarbeitungseffizienz des gesamten Systems verbessert.
2 ist ein Blockdiagramm der Konfiguration der PLC. In 2 ist nur die Slave-Station SL1 als eine Slave-Station gezeigt, die mit der Master-Station M verbunden ist. Wie in der Figur gezeigt, umfasst die PLC 10 eine CPU (engl. Central Processing Unit) 1, die als eine arithmetische Verarbeitungsvorrichtung dient, und die Master-Station M. Die Master-Station M umfasst eine Datenverarbeitungseinheit 2, eine Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M und eine Speichereinheit 4. Die Master-Station M ist konfiguriert, in dem zum Beispiel ein ASIC (engl. Application Specific Integrated Circuit) oder ein Mikrocomputer verwendet wird.
Die CPU 1 ist mit der Master-Station M verbunden und führt eine Datenkommunikation zwischen der CPU 1 und der Master-Station M durch. Die CPU 1 überträgt Daten (zum Beispiel Daten zum Steuern peripherer Vorrichtungen), die an die Slave-Stationen SL1–SLn übertragen werden, an die Datenverarbeitungseinheit 2 der Master-Station M. Die CPU 1 empfängt, von der Datenverarbeitungseinheit 2, Daten von den Slave-Stationen SL1–SLn, die durch die Master-Station M empfangen werden.
Die Datenverarbeitungseinheit (eine Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitungseinheit) 2 der Master-Station M führt eine Datenweitergabe (zweite Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung) zwischen der CPU 1 und der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M durch. Mit anderen Worten sendet die Datenverarbeitungseinheit 2 Daten, die von der CPU 1 empfangen werden, an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M und sendet Daten, die von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M empfangen werden, an die Datenverarbeitungseinheit 2. Die Datenverarbeitungseinheit 2 der Master-Station M teilt Daten, die von der CPU 1 empfangen werden in Daten (Pakete) einer vorbestimmten Größe und sendet die Daten an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M. Die Datenverarbeitungseinheit 2 integriert Daten, die von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M empfangen werden, in Daten einer vorbestimmten Größe und sendet die Daten and die CPU 1.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M führt eine Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung (erste Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung) zwischen der Master-Station M und den Slave-Stationen SL1–SLn und eine Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung (dritte Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung) zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M und der Datenverarbeitungseinheit 2 durch. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M führt einen kollektiven DMA-Transfer von Daten durch, die von den Slave-Stationen SL1–SLn übertragen werden, an die Datenverarbeitungseinheit 2. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M umfasst einen Übertragungspuffer 31 und einen Empfangspuffer 32. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M speichert Daten, die von der CPU 1 empfangen werden, in dem Übertragungspuffer 31 und überträgt die Daten an die Slave-Stationen SL1–SLn über den Übertragungspuffer 31. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M speichert Daten, die von den Slave-Stationen SL1–SLn empfangen werden, in dem Empfangspuffer 32 und sendet die Daten an die Seite der CPU 1 über den Empfangspuffer 32.
Die Speichereinheit 4 speichert Daten, die von der CPU 1 an die Datenverarbeitungseinheit 2 gesendet werden, und Daten, die von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M an die Datenverarbeitungseinheit 2 gesendet werden. Die Daten, die durch die Speichereinheit 4 gespeichert werden, werden durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgelesen, wenn die Ausleseerlaubnis von der CPU 1 erteilt wird. Die Daten werden durch die CPU 1 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgelesen, wenn eine Ausleseerlaubnis von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M erteilt wird.
In der PLC 10 werden Daten von der CPU 1 an die Datenverarbeitungseinheit 2 gesendet und in der Speichereinheit 4 gespeichert. Nachdem die Ausleseerlaubnis von der CPU 1 erteilt wird, liest die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Daten, die in der Speichereinheit 4 gespeichert sind, aus. Zu diesem Zeitpunkt fordert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenverarbeitungseinheit 2 auf, die Daten auszulesen. Folglich teilt die Datenverarbeitungseinheit 2 die Daten, die in der Speichereinheit 4 gespeichert sind, in Daten einer vorbestimmten Größe und sendet die Daten an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M überträgt die Daten, die von der Datenverarbeitungseinheit 2 empfangen werden, an die Slave-Stationen SL1–SLn über den Übertragungspuffer 31.
In der PLC 10 werden Daten, die von den Slave-Stationen SL1–SLn empfangen werden, in dem Empfangspuffer 32 gespeichert. Die Daten, die in dem Empfangspuffer 32 gespeichert sind, werden an die Datenverarbeitungseinheit 2 DMA übertragen und in der Speichereinheit 4 gespeichert. Nachdem die Ausleseerlaubnis von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M erteilt ist, liest die CPU 1 die Daten aus, die in der Speichereinheit 4 gespeichert sind. Zu diesem Zeitpunkt integriert die Datenverarbeitungseinheit 2 die in der Speichereinheit 4 gespeicherten Daten in Daten einer vorbestimmten Größe und sendet die Daten an die CPU 1.
Es wird eine Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems 100 erläutert. 3 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform. In der folgenden Erläuterung sind die Slave-Stationen in dem Datenkommunikationssystem 100 die zwei Slave-Stationen SL1 und SL2. Zuerst wird ein TF von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 übertragen und danach von der Slave-Station SL1 an die Slave-Station SL2 übertragen.
Eines der Merkmale der Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems 100 gemäß dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Kommunikationsverarbeitung eines Zyklus, der eine TF-Übertragung an die Slave-Station SL1 und eine Datenübertragung von der Slave-Station SL1 an die Master-Station M einschließt, eine TF-Übertragung an die Slave-Station SL2 und eine Datenübertragung von der Slave-Station SL2 an die Master-Station M und eine TF-Übertragung von der Slave-Station SL2 an die Master-Station M, in zwei Zyklen wiederholt wird.
In dem Datenkommunikationssystem 100 überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M einen TF (zum ersten Mal) an die Slave-Station SL1 (ST1). Wenn die Slave-Station SL1 den TF empfängt, führt die Slave-Station SL1 eine Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M durch (ST2). Daten, die von der Slave-Station SL1 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als Daten s1 gesendet (ST3). Wenn die Slave-Station SL1 die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abschließt, überträgt die Slave-Station SL1 den TF an die Slave-Station SL2 (ST4).
Wenn die Slave-Station SL2 den TF empfängt, führt die Slave-Station SL2 eine Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station durch (ST5). Daten, die von der Slave-Station Sl2 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als Daten s2 gesendet (ST6). Wenn die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abgeschlossen ist, überträgt die Slave-Station SL2 den TF an die Master-Station M (ST7).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M die Daten s1 und die Daten s2 empfängt, speichert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Daten in dem Empfangspuffer 32. In der folgenden Erläuterung werden die Daten s1 bei ST3 durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M normal empfangen und die Daten s2 bei ST6 werden aufgrund von Rauschen oder dergleichen durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M nicht normal empfangen (es tritt eine Datentransformation oder ein Verlust auf).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M gemäß dieser Ausführungsform den TF von der Slave-Station SL2 empfängt (zum ersten Mal), überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF (zum zweiten Mal) an die Slave-Station SL1, unabhängig davon, ob die Daten s1 und die Daten s2 normal empfangen werden können (ST8). Mit anderen Worten überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den nächsten TF an die Slave-Station SL1, ohne Durchführung einer Bestimmung bezüglich darauf, ob die Daten s1 und s2 normal empfangen werden können oder einer Empfangsverarbeitung (F/W-Verarbeitung, die später erläutert wird) für die Daten s1 und s2 in der Master-Station M.
Wenn die Slave-Station SL1 den TF empfängt, führt die Slave-Station SL1 eine Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M durch (ST9). Daten von der Slave-Station SL1 werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s1 gesendet (ST10). Wenn die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abgeschlossen ist, überträgt die Slave-Station SL1 den TF an die Slave-Station SL2 (ST11).
Wenn die Slave-Station SL2 den TF empfängt, führt die Slave-Station eine Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M durch (ST12). Daten, die von der Slave-Station SL2 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s2 gesendet (ST13). Wenn die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abgeschlossen ist, überträgt die Slave-Station SL2 den TF an die Master-Station M (ST14). Bei ST10 und ST13 empfängt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Daten s1 und s2 normal. Die Daten s1 und s2, die bei ST10 und St13 empfangen werden, werden in dem Empfangspuffer 32 gespeichert, zusammen mit den Daten s1 und s2, die bei ST3 und ST6 empfangen werden.
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF empfängt (beim zweiten Mal) von der Slave-Station SL2, führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Empfangsverarbeitung für Daten durch (ST15). Insbesondere bestimmt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, ob die Daten s1 und s2, die in dem Empfangspuffer 32 gespeichert sind, normal empfangene Daten sind. Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M bestimmt, dass zumindest eine normale Dateneinheit von jeder der Slave-Stationen (die Slave-Stationen SL1 und SL2) empfangen wurde, führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen kollektiven DMA-Transfer der Daten s1 und s2 durch, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, an die Datenverarbeitungseinheit 2 (ST16 und ST17). Dies ermöglicht die Durchführung eines Datentransfers bei einer höheren Geschwindigkeit als der nacheinander folgende Transfer von Daten, die von den Slave-Stationen empfangen werden, an die Datenverarbeitungseinheit 2. Wenn es eine Slave-Station gibt, die nicht zumindest einmal normal Daten empfangen kann, kann die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen DMA-Transfer nur der normalen Daten an die Datenverarbeitungseinheit 2 durchführen, oder muss den DMA-Transfer an die Datenverarbeitungseinheit 2 nicht durchführen. Danach fordert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenverarbeitungseinheit 2 auf, die Daten auszulesen.
Wenn eine Ausleseerlaubnis von der CPU 1 erteilt ist, sendet die Datenverarbeitungseinheit 2 die Daten, die in der Speichereinheit 4 gespeichert sind, an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M (ST18). Die Daten, die von der Datenverarbeitungseinheit 2 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als Daten m gesendet.
Folglich werden die Daten m, die von der Datenverarbeitungseinheit 2 empfangen werden, in dem Übertragungspuffer 31 der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M gespeichert (Übertragungsdaten werden eingestellt) (ST19). Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M führt eine Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 durch (ST20). Die Daten m werden in einer Ausstrahlung von dem Übertragungspuffer 31 an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen (ST21 und ST22).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 abschließt, überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF an die Slave-Station SL1 (ST23). Wenn die Slave-Station SL1 den TF von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M empfängt, überträgt die Slave-Station SL1 den TF an die Slave-Station SL2 (ST24). Wenn die Slave-Station SL2 den TF von der Slave-Station SL1 empfängt, überträgt die Slave-Station SL2 den TF an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M (ST25). Wenn danach die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt, überträgt in dem Datenkommunikationssystem 100 die Master-Station M die Daten an die Slave-Stationen SL1 und SL2. Danach wird die Verarbeitung bei ST1 bis ST25 wiederholt.
Auf diese Art führt in dieser Ausführungsform nach Wiederholung der Kommunikationsverarbeitung in zwei Zyklen die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Empfangsverarbeitung für Daten durch. Mit anderen Worten führt das Datenkommunikationssystem 100 notwendigerweise einen einmaligen erneuten Versuch der Kommunikationsverarbeitung ohne Durchführen der F/W-Verarbeitung durch. Dies ermöglicht die Verbesserung des Rauschwiderstands von Daten, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 an die Master-Station M übertragen werden. Eine Neuversuchszeit ist hier eine Zeit der Kommunikationsverarbeitung eines Zyklus. Diese Neuversuchszeit ist eine Verlustzeit, die durch die Neuversuchsverarbeitung verursacht wird. Folglich wird in dem Datenkommunikationssystem 100 die Neuversuchsverarbeitung in einer kurzen Zeit durchgeführt. Auf diese Art kann, selbst wenn ein Verfahren verwendet wird, das empfindlich für Rauschen ist, wie zum Beispiel ein Ethernet (registrierte Marke), das Datenkommunikationssystem 100 das Wiederauffinden der Datenkommunikation in einer kurzen Zeit und effizient durchführen.
Um einen Unterschied zwischen Verarbeitungsprozeduren des Datenkommunikationssystems 100 gemäß dieser Ausführungsform und dem Datenkommunikationssystem im Stand der Technik klarzustellen, werden Probleme der Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems, das in der Vergangenheit verwendet wurde, erläutert.
4 ist ein Sequenzdiagramm der Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems im Stand der Technik. In 4 wird eine Verarbeitungsprozedur gezeigt, die bewirkt, dass das Datenkommunikationssytem 100 gemäß dieser Ausführungsform eine Verarbeitung durchführt, die gleich zu der Verarbeitung des Datenkommunikationssystems im Stand der Technik ist. Das Datenkommunikationssystem 100 führt eine Verarbeitung durch, die gleich ist zu ST1 bis ST7, wie in 3 gezeigt, sowie eine Verarbeitung bei ST31 bis ST37.
Nachdem die Slave-Station SL2 and die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M überträgt (zum ersten Mal) (ST37), speichert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Daten s1 und s2 in dem Empfangspuffer 32. In der folgenden Erläuterung werden die Daten s1 bei ST33 durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M normal empfangen und die Daten d2 bei ST36 werden aufgrund von Rauschen oder dergleichen durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M nicht normal empfangen.
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt (zum ersten Mal), führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Empfangsverarbeitung für Daten durch (Normalitätsbestimmung für Daten und Transferverarbeitung an die Datenverarbeitungseinheit 2) (ST38). Insbesondere führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen DMA-Transfer der Daten s1 und der Daten s2 an die Datenverarbeitungseinheit 2 durch (ST39 und ST40). Unabhängig von der Tatsache, dass die Daten s2 aufgrund von Rauschen oder dergleichen nicht normal empfangen werden können, wird zu diesem Zeitpunkt die Empfangsverarbeitung (DMA-Transfer, usw.) durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M durchgeführt. Danach fordert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenverarbeitungseinheit 2 auf, die Daten auszulesen.
Wenn eine Ausleseerlaubnis von der CPU 1 erteilt ist, überträgt die Datenverarbeitungseinheit 2 die in der Speichereinheit 4 gespeicherten Daten an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M (ST41). Die von der Datenverarbeitungseinheit 2 empfangenen Daten werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten m gesendet.
Folglich werden die Daten m, die von der Datenverarbeitungseinheit 2 empfangen werden, in dem Übertragungspuffer 31 der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M gespeichert (Übertragungsdaten werden eingestellt) (ST42). Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M führt eine Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 durch (ST43). Die Daten m werden in einer Ausstrahlung von dem Übertragungspuffer 31 an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen (ST44 und ST45).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 abschließt, überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF an die Slave-Station SL1 (ST46). Danach wird in dem Datenkommunikationssystem 100 eine Verarbeitung durchgeführt, die gleich zu ST9 bis ST25 ist, die mit Bezug auf 3 in der ersten Ausführungsform erläutert wurde. Die Verarbeitung bei ST47 bis ST61, die in 4 gezeigt ist, entspricht der Verarbeitung bei ST9 bis ST25, die in 3 gezeigt ist. Wenn danach die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt, werden in dem Datenkommunikationssystem 100 die Daten von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen. Danach wird die Verarbeitung bei ST31 bis ST63 wiederholt.
Wie oben erläutert wird in der Datenkommunikationsverarbeitung im Stand der Technik die Neuversuchsverarbeitung durch die zyklische Kommunikation durchgeführt, die das Token-System einsetzt. Bei jedem Mal, bei dem die Daten s1 oder s2 von der Slave-Station SL1 oder SL2 übertragen werden (bei jedem Mal, bei dem der TF empfangen wird), werden die Empfangsverarbeitung (ST38), die Übertragungsdaten-Einstellverarbeitung (ST42) oder dergleichen durchgeführt. Daher umfasst die Neuversuchsverarbeitung der Datenkommunikationsverarbeitung im Stand der Technik eine F/W-Verarbeitung bezüglich der Übertragung und dem Empfang von Daten in der Master-Station M, wie zum Beispiel die Empfangsverarbeitung für die Daten durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M (ST38) und die Übertragungsdaten-Einstellverarbeitung (ST42). Auf diese Art und Weise werden in der Datenkommunikationsverarbeitung im Stand der Technik ST38 bis ST52 als die Neuversuchsverarbeitung durchgeführt. Wenn ein Verhältnis der F/W-Verarbeitung (Übertragungs- und Empfangsverarbeitung, usw.) in der Master-Station M zu einer Token-Haltezeit anwächst, wird eine Zeit für die Neuversuchsverarbeitung vergrößert. Wenn insbesondere ein Datenvolumen anwächst, das zwischen den Stationen (Knoten) übertragen und empfangen wird, wird die Zeit für die Neuversuchsverarbeitung vergrößert, da eine längere Zeit für die F/W-Verarbeitung erforderlich ist. Auf diese Art und Weise erfordert die Neuversuchsverarbeitung im Stand der Technik eine lange Zeit, verglichen mit der Datenkommunikationsverarbeitung in dieser Ausführungsform, wie in 3 gezeigt.
Wenn insbesondere die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den Übertragungspuffer 31 und den Empfangspuffer 32 umfasst und die F/W-Verarbeitung beim Einstellen durch einen Nutzer durchführt, ist oft eine lange Zeit für F/W-Verarbeitung erforderlich. Bei weiterer Verbesserung eines Bands einer Übertragungsleitung (zum Beispiel verbessert von 10 Mbps auf 100 Mbps oder verbessert von 100 Mbps auf 1 Gbps), beeinflusst die Performance der F/W-Verarbeitung die Performance des Datenkommunikationssystems 100 weiter.
Wenn ein Verlust von Rahmendaten durch eine Neuversuchsverarbeitung in einem TCP (engl. Transmission Control Protocol) wieder aufgefunden werden, werden mehrere hunderte Millisekunden als Zeit für ein Time-out erforderlich. Eine Anwendung in einem Feldnetzwerk, in dem eine Echtzeiteigenschaft als wichtig betrachtet wird, ist daher schwierig.
In dem Datenkommunikationssystem 100 können die Neuversuchsverarbeitung in der Datenkommunikationsverarbeitung, die in 3 gezeigt ist, und die Neuversuchsverarbeitung in der Datenkommunikationsverarbeitung, die in 4 gezeigt ist, ausgetauscht werden, und gemäß einer Nutzereinstellung verwendet werden. 5 ist ein Diagramm der Konfiguration der Kommunikationsverarbeitungseinheit, die einen Typ der Neuversuchsverarbeitung gemäß einer Nutzereinstellung schaltet. Wie in der Figur gezeigt, umfasst die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, die einen Typ der Neuversuchsverarbeitung gemäß einer Nutzereinstellung schaltet, eine Anweisungseingabeeinheit 33 und eine Einstellschalteinheit 35, zusätzlich zu dem Übertragungspuffer 31 und dem Empfangspuffer 32.
Die Anweisungseingabeeinheit 33 umfasst eine Maus, eine Tastatur und Schaltknöpfe und empfängt eine Anweisung (eine Anweisung zum Zuweisen eines Typs der Datenkommunikationsverarbeitung), die von einem Nutzer extern eingegeben wird. Eine Anweisung zum Zuweisen der in 3 gezeigten Neuversuchsverarbeitung und eine Anweisung zum Zuweisen der in 4 gezeigten Neuversuchsverarbeitung werden in die Anweisungseingabeeinheit 33 eingegeben. Die Anweisungseingabeeinheit 33 sendet die Anweisung, die durch den Nutzer extern eingegeben wird, an die Einstellschalteinheit 35, als eine Einstellanweisung für die Datenkommunikationsverarbeitung. Die Einstellschalteinheit 35 führt auf Grundlage der Einstellanweisung für die Neuversuchsverarbeitung, die von der Anweisungseingabeeinheit 33 gesendet wird, ein Schalten der Datenkommunikationsverarbeitung durch.
Eine Datenkommunikation zwischen der Datenverarbeitungseinheit 2 und der CPU 1 wird mit Bezug auf 3 nicht erläutert. Die Datenverarbeitungseinheit 2 und die CPU 1 führen jedoch eine asynchrone Datenkommunikation mit der Datenkommunikation zwischen der Datenverarbeitungseinheit 2 und der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M durch.
In dieser Ausführungsform wird die Datenkommunikation in dem Datenkommunikationssystem 100 unter Verwendung des Ethernets (registrierte Marke) durchgeführt. Es können jedoch andere Kommunikationsverfahren für die Datenkommunikation in dem Datenkommunikationssystem 100 verwendet werden.
In der Erläuterung dieser Ausführungsform sind die Slave-Stationen, die die Datenkommunikation mit der Master-Station M durchführen, die zwei Slave-Stationen SL1 und SL2. Es können jedoch eine oder drei oder mehr Slave-Stationen die Datenkommunikation mit der Master-Station M durchführen.
Bei der Erläuterung in dieser Ausführungsform wird die Neuversuchsverarbeitung nur einmal durchgeführt. Die Neuversuchsverarbeitung kann jedoch zweimal oder mehrmals durchgeführt werden. Die Anzahl der Neuversuchsverarbeitung, die in dem Datenkommunikationssystem 100 durchgeführt wird, wird vorab eingestellt, auf Grundlage einer Nutzeranweisung von der Anweisungseingabeeinheit 33 oder dergleichen. Die eingestellte Anzahl der Neuversuche (die Anzahl der kontinuierlichen Übertragungen eines Token-Rahmen) wird in einer Datenspeichereinheit (nicht gezeigt) in der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M gespeichert. Dies ermöglicht eine einfache Durchführung der Neuversuchsverarbeitung gemäß der Anzahl der Neuversuchsverarbeitung, die durch den Nutzer gewünscht wird.
Wenn, wie oben erläutert, gemäß der ersten Ausführungsform der TF (zum ersten Mal) von der Slave-Station SL2 empfangen wird, überträgt, unabhängig davon, ob die Daten S1 und s2 normal empfangen werden können, die Master-Station M den TF (zweites Mal) an die Slave-Station SL1, ohne Durchführen der Empfangsverarbeitung für die Daten S1 und s2 in der Master-Station M. Dies ermöglicht die Durchführung einer Wiederauffindungsverarbeitung für die Datenkommunikation in einer kurzen Zeit. Es ist daher möglich, eine Datenkommunikation effizient durchzuführen.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 6 erläutert. In der zweiten Ausführungsform werden, bei der Neuversuchsverarbeitung, die Daten m von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 erneut übertragen.
6 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Datenkommunikationssystem 100 gemäß der zweiten Ausführungsform führt eine Verarbeitung durch, die gleich zu ST1 bis ST7 ist, die in 3 gezeigt ist, als eine Verarbeitung bei ST71 bis ST77.
Nachdem die Slave-Station SL2 einen TF an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M überträgt (zum ersten Mal) (ST77), speichert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Daten s1 und die Daten s2 in dem Empfangspuffer 32. In der folgenden Erläuterung sind die Daten s1 bei ST73 durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M normal empfangen und die Daten s2 sind bei ST76 aufgrund von Rauschen oder dergleichen durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M nicht normal empfangen.
Anschließend führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 durch, unabhängig davon, ob die Daten s1 und s2 normal empfangen werden können (ST78). Zu diesem Zeitpunkt führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Datenübertragung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 unter Verwendung der Daten m durch, die in dem Übertragungspuffer 31 gespeichert sind. Die in dem Übertragungspuffer 31 gespeicherten Daten sind Daten, die gleich sind zu den Daten m, die von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M an die Slave-Station SL1 übertragen wurden, bevor der erste TF von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M an die Slave-Station SL1 übertragen wurde. Die Daten m werden in einer Ausstrahlung von dem Übertragungspuffer 31 an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen (ST79 und ST80).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 bis SL2 abgeschlossen hat, überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF an die Slave-Station SL1 (ST81). Danach wird in dem Datenkommunikationssystem 100 eine Verarbeitung durchgeführt, die gleich ist wie ST9 bis ST25, die mit Bezug auf 3 in der ersten Ausführungsform erläutert wurde. Die Verarbeitung bei ST82 bis ST98, die in 6 gezeigt ist, hängt mit der Verarbeitung bei ST9 bis ST25 zusammen, die in 3 gezeigt ist. Wenn danach die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt, werden in dem Datenkommunikationssystem 100 Daten von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen. Danach wird die Verarbeitung bei ST71 bis ST98 wiederholt.
In dieser Ausführungsform kann, wie in der ersten Ausführungsform, in dem Datenkommunikationssystem 100 die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung, die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung und die in 6 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung geeignet gemäß einem Zustand in dem Datenkommunikationssystem 100 verwendet werden. In diesem Fall wird, wie in dem Datenkommunikationssystem 100 gemäß der ersten Ausführungsform, ein Kommunikationsverarbeitungstyp durch die in 5 gezeigte Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M geschaltet. Eine Anweisung zum Zuweisen irgendeiner der in 3 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung, der in 4 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung und der in 6 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung wird in die Anweisungseingabeeinheit 33 eingegeben.
Die Daten m, die von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen werden, können wiederholt eine Vielzahl von Malen übertragen werden. Die Master-Station M kann zum Beispiel die Daten m während eines erneuten Versuchs eine Vielzahl von Malen an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen oder die Daten m während einer normalen Zeit eine Vielzahl von Malen an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen.
Wie oben erläutert, wird gemäß der zweiten Ausführungsform die Datenübertragung von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 in der Wiederauffindungsverarbeitung durchgeführt. Daher ist es möglich, den Rauschwiderstand von Daten zu verbessern, die von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen werden.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 7 und 8 erläutert. Wenn in der dritten Ausführungsform die Master-Station M die Daten s1 und s2 empfängt, bestimmt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M, welche der in 3 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung (ST8 bis ST14) und der in 4 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung (ST38 bis ST52) durchgeführt wird und schaltet die Datenkommunikationsverarbeitung. Zu diesem Zeitpunkt schaltet das Datenkommunikationssystem 100 einen Datenkommunikationsverarbeitungstyp gemäß einem Zustand (einem Empfangszustand der Daten s1 und der Daten s2) in dem Datenkommunikationssystem 100.
7 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur eines Datenkommunikationssystems gemäß der dritten Ausführungsform. Das Datenkommunikationssystem 100 gemäß der dritten Ausführungsform 100 führt eine Verarbeitung durch, die gleich zu ST1 bis ST7 ist, die in 3 gezeigt ist, als die Verarbeitung bei ST101 bis ST107.
Nach dem Empfang eines TF (zum ersten Mal) von der Slave-Station SL2 (ST107), überprüft die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen Empfangszustand (eine Ankunftssituation) der Daten s1 und der Daten s2 (ST108). Insbesondere bestimmt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, unter Verwendung, zum Beispiel, einer FCS (engl. Frame Check Sequence), ob die Daten s1 und s2, die von den Slave-Station SL1 und SL2 empfangen wurden, normal empfangene Daten sind. Mit anderen Worten bestimmt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, ob Daten, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 in einer Periode von dem Zeitpunkt, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen Token-Rahmen ausgibt, bis die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen Token-Rahmen empfängt, der an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M adressiert ist (ST101 bis ST107) übertragen wurden, normal empfangen wurden, und ob die Daten in einer Übertragungsleitung verloren gegangen sind.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wählt auf Grundlage eines Resultats der Bestimmung eine aus der in 3 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung und der in 4 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung aus (ST109). Wenn, mit anderen Worten, die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt, bestimmt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, ob der TF an die Slave-Station SL1 ausgegeben ist, oder die Daten s1 und s2 von den Slave-Stationen SL1 und SL2 einer Empfangsverarbeitung in der Master-Station M unterworfen werden.
Ein Auswahlverfahren für die Datenkommunikationsverarbeitung durch die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wird erläutert. Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M bestimmt, dass alle Daten in der Datenkommunikationsverarbeitung eines Zyklus normal empfangen wurden, wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenkommunikationsverarbeitung (F/W-Verarbeitung), die in 4 gezeigt ist, aus.
Wenn, mit anderen Worten, die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M bestimmt, dass eines der Datenelemente nicht normal empfangen wurde, aufgrund des Auftretens von Rauschen oder dergleichen, registriert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Anzeige, ob die Daten normal sind, in einer Informationstabelle. Die Informationstabelle ist eine Informationstabelle, in der Bestimmungsresultate in Bezug darauf registriert werden, ob Daten, die von den Slave-Stationen empfangen wurden, normal sind, bei jedem Mal, wenn Daten empfangen werden (im Folgenden als „Empfangszustands-Informationstabelle” bezeichnet). Die Empfangszustands-Informationstabelle wird in der Speichereinheit 4 der Master-Station M gespeichert.
Da die Master-Station M eine zyklische Kommunikation durchführt, ist die Speichereinheit 4 eine unter den Slave-Stationen SL1–SLn verwendete Speichereinheit. In der PLC 10 führt die CPU 1, (eine Anwendung) eine Übertragung und einen Empfang von Daten als Auslesen und Schreiben von Daten aus und in die Speichereinheit 4 durch. Daher werden eine Datenübertragung von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1–SLn und eine Datenübertragung von der Slave-Station SL1–SLn an die Master-Station M durch die CPU 1 durchgeführt, indem Daten in einem Übertragungsbereich der Speichereinheit 4 geschrieben werden, die in jeder der Stationen angeordnet ist. Die CPU 1 überschreibt die letzten Daten in der Speichereinheit 4, so dass die letzten Daten in der Speichereinheit 4 gespeichert sind. Daher werden die letzten Daten in der Empfangszustands-Informationstabelle gespeichert, die in der Speichereinheit 4 der Master-Station M gespeichert wird.
8 ist ein Diagramm eines Beispiels der Struktur der Empfangszustands-Informationstabelle. In einer Empfangszustands-Informationstabelle 101 werden Informationen für jede Empfangszeit der Daten registriert, die anzeigen, ob Daten, die durch die Master-Station M von den Slave-Stationen SL1–SLn empfangen wurden, normal sind.
In 8 wird zum Beispiel als Information im Bezug auf Daten, die von der Slave-Station SL1 empfangen werden, ein „OK” registriert, was anzeigt, dass der Datenempfang für die erste Zeit normal ist, ein „NG” registriert, was anzeigt, dass der Datenempfang für die zweite Zeit nicht normal ist, und ein „NG” registriert, was anzeigt, dass der Datenempfang für das x-te Mal (x ist eine natürliche Zahl) nicht normal ist.
Wenn irgendwelche der Daten von den Slave-Stationen SL1–SLn nicht normal empfangen werden können, wegen des Auftretens von Rauschen oder dergleichen, registriert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine neue Anzahl von Malen ((x + 1)-te Zeit) in der Empfangszustands-Informationstabelle 101 und registriert, ob alle der Daten von den Slave-Stationen SL1–SLn zu diesem Zeitpunkt normal sind.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wählt auf Grundlage der Empfangszustands-Informationstabelle 101 eine der in 3 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung oder der in 4 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung aus. Wenn ein „OK” in irgendeiner Anzahl von Malen für die Daten von den Slave-Stationen SL1–SLn in der Empfangszustands-Informationstabelle 101 registriert ist, wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung aus. Wenn andererseits ein „NG” in allen der Anzahl von Malen für irgendeine der Slave-Stationen SL1–SLn registriert ist, wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung (die Neuversuchsverarbeitung) aus. Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M bestimmt, dass alle Daten in der Datenkommunikationsverarbeitung eines Zyklus normal empfangen sind, stellt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Information in der Empfangszustands-Informationstabelle 101 zurück. Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung auswählt, stellt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Information in der Empfangszustands-Informationstabelle 101 zurück.
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen Datenkommunikationsverarbeitungstyp auswählt, sendet die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Anweisung an die Einstellschalteinheit 35, um eine Datenkommunikation gemäß der ausgewählten Datenkommunikationsverarbeitung durchzuführen. Die Einstellschalteinheit 35 führt auf Grundlage der von der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M gesendeten Anweisung ein Schalten der Datenkommunikationsverarbeitung durch.
In 7 sind die bei ST103 und ST106 empfangenen Daten s1 und s2 normal. Daher wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung aus. Folglich wird in dem Datenkommunikationssystem 100 die Verarbeitung bei ST110 bis ST124 als die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung durchgeführt. Die Verarbeitung bei ST110 bis ST124 hängt mit der Verarbeitung bei ST38 bis ST52, die in 4 gezeigt wird, zusammen.
Nachdem die Slave-Station SL2 den TF an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M sendet (ein zweites Mal) (ST124), überprüft die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen Empfangszustand der Daten s1 und der Daten s2, die bei diesem Mal empfangen wurden (ST125). Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wählt auf Grundlage eines Resultats der Überprüfung eine der in 3 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung und der in 4 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung aus (ST126).
In 7 sind die Daten s1 und s2, die bei ST103 und ST106 empfangen wurden, normal. Daher wurde die Empfangszustands-Informationstabelle 101 zurückgestellt. In 7 sind die Daten s1, die bei ST120 empfangen wurden, normal, und die Daten, die bei ST123 empfangen wurden, sind nicht normal. Daher wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung aus. Folglich wird in dem Datenkommunikationssystem 100 eine Verarbeitung bei ST127 bis ST133 als die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung durchgeführt. Die Verarbeitung bei ST127 bis ST133 hängt mit der Verarbeitung bei ST8 bis ST14, die in 3 gezeigt sind, zusammen.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M empfängt die Daten s1 und s2 von den Slave-Stationen SL1 und SL2 und führt eine Informationsregistrierung in der Empfangszustands-Informationstabelle 101 und die Zurückstellung der Empfangszustands-Informationstabelle 101 durch, jedes Mal dann, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wählt auf Grundlage eines Bestimmungsresultats in Bezug darauf, ob die Daten s1 und s2, die bei diesem Mal empfangen wurden, normal sind und der Empfangszustands-Informationstabelle 101 eine von der in 3 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung und der in 4 gezeigten Datenkommunikationsverarbeitung aus. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wiederholt die Verarbeitung zum Durchführen der Datenkommunikation zwischen der Master-Station M und den Slave-Stationen SL1 und SL2 gemäß der ausgewählten Datenkommunikationsverarbeitung.
Bei der Erläuterung in dieser Ausführungsform wird die Datenkommunikation durchgeführt, während die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung (ST8 bis ST14) und die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung (ST38 bis ST52) geschalten werden. Die Datenkommunikationsverarbeitung kann jedoch durchgeführt werden, während die in 6 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung (ST78 bis ST87) und die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung (ST38 bis ST52) geschalten werden.
Bei der Erläuterung werden die in 3 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung und die in 4 gezeigte Datenkommunikationsverarbeitung geschalten. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M kann jedoch auf Grundlage des Empfangszustands der Daten s1 und s2 die Anzahl einer Antwort, die in der ersten Ausführungsform erläutert wurde, einstellen. Wenn in diesem Fall die Daten s1 und s2 normal empfangen werden können, stellt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Anzahl der erneuten Versuche auf 0 und führt keine Neuversuchsverarbeitung durch. Wenn die Anzahl von Fehlerabschnitten der Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, kleiner als eine vorbestimmte Anzahl ist, stellt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine kleine Anzahl von erneuten Versuchen ein (zum Beispiel einmal). Wenn die Anzahl von Fehlerabschnitten der Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, größer als die vorbestimmte Anzahl ist, stellt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine große Anzahl von erneuten Versuchen ein (zum Beispiel dreimal). Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M kann auf Grundlage des Empfangszustands der Daten s1 und s2 die Anzahl der Übertragungen der Daten m, die in der zweiten Ausführungsform erläutert wurde, einstellen.
Bei der Erläuterung dieser Ausführungsform werden Daten von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen, und, nachdem die Daten s1 und s2 empfangen wurden, wird eine Überprüfung eines Empfangszustands und eine Bestimmung der nächsten Verarbeitung durchgeführt. Die Überprüfung eines Empfangszustands und die Bestimmung der nächsten Verarbeitung kann jedoch nach der Neuversuchsverarbeitung durchgeführt werden.
Wie oben erläutert, wird gemäß der dritten Ausführungsform ein Datenkommunikationsverarbeitungstyp gemäß dem Empfangszustand der Daten s1 und s2 geschalten. Dies ermöglicht die Durchführung einer geeigneten Datenkommunikationsverarbeitung, die mit dem Empfangszustand der Daten s1 und s2 zusammenhängt. Es ist daher möglich, eine effiziente Datenkommunikation durchzuführen.
Vierte Ausführungsform
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 9 bis 12 erläutert. Wenn in der vierten Ausführungsform die Master-Station M die Daten s1 und s2 empfängt, weist die Master-Station M die Slave-Stationen über die Anzahl von Malen an, mit der die Slave-Stationen veranlasst werden, eine Datenübertragung durchzuführen (die Anzahl der Wiederholungen der Datenübertragung). Zu diesem Zeitpunkt bestimmt die Master-Station M, für jede der Slave-Stationen, die Anzahl von Malen, die die Slave-Stationen veranlasst werden, die Datenübertragung durchzuführen.
9 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station gemäß der vierten Ausführungsform. Wie in der Figur gezeigt, umfasst die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 zusätzlich zu dem Übertragungspuffer 31 und dem Empfangspuffer 32.
Die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 stellt auf Grundlage eines Empfangszustands der Daten s1 und s2 die Anzahl ein, die die Slave-Stationen SL1 und SL2 verursacht werden, eine Datenübertragung durchzuführen. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M überträgt eine Information im Bezug auf die Anzahl der Übertragungen (die Anzahl der Datenübertragung) der Slave-Stationen SL1 und SL2, die durch die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 eingestellt werden, an die Slave-Stationen SL1 und SL2, wobei die Information in einen TF eingefügt ist.
10 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Slave-Station gemäß der vierten Ausführungsform. Da die Slave-Stationen SL1 und SL2 die gleiche Konfiguration aufweisen, wird die Konfiguration der Slave-Station SL1 erläutert. Wie in 10 gezeigt, umfasst die Slave-Station SL1 eine Dateneingabe- und Ausgabeeinheit 7 und eine Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S führt eine Datenübertragungs- und Empfangsverarbeitung zwischen der Slave-Station SL1 und der Master-Station M durch. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S umfasst einen Übertragungspuffer 71, einen Empfangspuffer 72 und eine Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S speichert Daten, die von der Dateneingabe- und Ausgabeeinheit 7 empfangen wurden, in dem Übertragungspuffer 71 und überträgt die Daten über den Übertragungspuffer 71 an die Master-Station M. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S speichert Daten, die von der Master-Station M empfangen wurden, in dem Empfangspuffer 72 und sendet die Daten über den Empfangspuffer 72 an die Seite der Dateneingabe- und Ausgabeeinheit 7.
Die Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73 steuert auf Grundlage des empfangenen TF die Anzahl der Datenübertragungen an die Master-Station M. Wenn zum Beispiel die Anzahl der Datenübertragungen an die Master-Station M in dem TF auf zwei eingestellt ist, wiederholt die Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73 die Datenübertragung an die Master-Station M zweifach.
Die Dateneingabe- und Ausgabeeinheit 7 ist mit peripheren Vorrichtungen (nicht gezeigt) verbunden, wie zum Beispiel eine IO-Vorrichtung und ein Digital/Analog-Wandler, und überträgt eine Betriebsanweisung, die von der Master-Station M empfangen wurde, an die peripheren Vorrichtungen. Daten werden von den peripheren Vorrichtungen an die Dateneingabe- und Ausgabeeinheit 7 übertragen. Die von den peripheren Vorrichtungen an die Dateneingabe- und Ausgabeeinheit 7 übertragenen Daten werden über die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S an die Master-Station M übertragen.
11 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems gemäß der vierten Ausführungsform. Das Datenkommunikationssystem 100 gemäß der vierten Ausführungsform führt eine Verarbeitung durch, die gleich zu ST1 bis ST7 ist, die in 3 gezeigt ist, als eine Verarbeitung bei ST141 bis ST147.
Nachdem die Slave-Station SL2 einen TF an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M überträgt (zum ersten Mal) (ST147), überprüft die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen Empfangszustand der Daten s1 und der Daten s2 (ST148). Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M bestimmt, ob die Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, normal empfangene Daten sind.
Wenn die Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, normal empfangene Daten sind, führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Empfangsverarbeitung für Daten in der Master-Station M durch. Wenn andererseits die Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, nicht normal empfangene Daten sind, stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 auf Grundlage eines Bestimmungsresultats in Bezug darauf, ob die Daten s1 und s2 normal empfangene Daten sind und eines Zustands (einer Fehlergröße) der empfangenen Daten s1 und s2, die Anzahl (die Anzahl von Wiederholungen) ein, um zu bewirken, dass die Slave-Stationen SL1 und SL2 eine Datenübertragung durchführen (ST149).
Wenn insbesondere die Daten s1 und s2 von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen werden können, stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 eine kleine Anzahl von Übertragungen (zum Beispiel null Mal oder einmal) in den Slave-Stationen ein, von denen Daten empfangen werden können. Wenn die Fehlerabschnitte der Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen werden, kleiner als eine vorbestimmte Größe ist, stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 eine kleine Anzahl von Datenübertragungen (zum Beispiel zweimal) in den Slave-Stationen ein. Wenn die Fehlerabschnitte der Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, größer als die vorbestimmte Größe ist, stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 eine große Anzahl von Datenübertragungen (zum Beispiel dreimal) in den Slave-Stationen ein. Wenn die Daten s1 und s2 nicht von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen werden können, stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 eine große Anzahl von Datenübertragungen (zum Beispiel viermal) in den Slave-Stationen ein, von denen die dann nicht empfangen werden können. In der Erläuterung dieser Ausführungsform stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 die Anzahl, mit der die Slave-Station SL1 verursacht wird, eine Datenübertragung durchzuführen, auf zweimal ein, und stellt die Anzahl, mit der die Slave-Station SL2 verursacht wird, eine Datenübertragung durchzuführen, auf einmal ein.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M fügt eine Information im Bezug auf die Anzahl der Übertragungen für jede der Slave-Stationen, die durch die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 eingestellt wurde (zweimal für die Slave-Station SL1 und einmal für die Slave-Station SL2), in den TF ein, der als nächstes übertragen wird. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M überträgt den TF an die Slave-Station SL1 (ST150). Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 empfängt den TF von der Master-Station M. Die Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73 stellt auf Grundlage des TF von der Master-Station M die Anzahl der Datenübertragungen an die Master-Station M ein. Da die Slave-Station SL1 in dem TF eingestellt ist, die Datenübertragung zweimal durchzuführen, stellt die Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73 die Anzahl der Datenübertragungen auf zwei ein. Die Slave-Station SL1 führt eine Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M (zum ersten Mal) durch (ST151). Daten, die von der Slave-Station SL1 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s1 übertragen (ST152). Da ferner die Anzahl der Datenübertragungen von der Slave-Station SL1 in dem TF auf zwei eingesellt ist, führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M (zum zweiten Mal) durch (ST153). Die Daten, die von der Slave-Station SL1 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s1 übertragen (ST154). Wenn die Slave-Station SL1 die Datenübertragungsvorrichtung an die Master-Station M abschließt (zum zweiten Mal), überträgt die Slave-Station SL1 den TF an die Slave-Station SL2 (ST155). Die Informationen im Bezug auf die Anzahl der Übertragungen für jede der Slave-Stationen, die durch die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 der Master-Station M eingestellt wurde, wird in diesen TF eingefügt.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL2 empfängt den TF von der Slave-Station SL1. Die Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73 der Slave-Station SL2 stellt auf Grundlage des TF die Anzahl der Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M ein. Da die Slave-Station SL2 in dem TF einmal eingesellt ist, die Datenübertragung durchzuführen, stellt die Datenübertragungsanzahl-Steuereinheit 73 die Anzahl der Datenübertragungen auf eins ein. Die Slave-Station SL2 führt die Datenübertragungsdaten an die Master-Station M durch (ST156). Die Daten, die von der Slave-Station SL2 empfangen werden, werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s2 übertragen (ST157). Da die Anzahl der Datenübertragungen von der Slave-Station SL2 in den TF auf eins eingestellt ist, überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S, wenn die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M (zum ersten Mal) abgeschlossen ist, den TF an die Master-Station M (ST158).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von der Slave-Station SL2 empfängt, führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Empfangsverarbeitung für Daten durch (ST159). Nur dann, wenn zu diesem Zeitpunkt die Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, normal empfangenen Daten sind, kann die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M eine Empfangsverarbeitung für Daten in der Master-Station M durchführen. Sofern die Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, in diesem Fall nicht normal empfangene Daten sind, wird die Verarbeitung bei ST149 bis ST158 in dem Datenkommunikationssystem 100 erneut durchgeführt.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M führt einen kollektiven DMA-Transfer der Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, an die Datenverarbeitungseinheit 2 durch (ST160 und ST161). Danach fordert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenverarbeitungseinheit 2 auf, Daten auszulesen, und führt die Verarbeitung bei ST18 bis ST25 durch, die mit Bezug auf 3 in der ersten Ausführungsform erläutert wurden. Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF von den Slave-Stationen SL2 empfängt, werden in dem Datenkommunikationssystem 100 Daten von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen. Danach wird die Verarbeitung bei ST141 bis ST161 und die Verarbeitung bei ST18 bis ST25, die in 3 gezeigt sind, wiederholt.
In der Erläuterung dieser Ausführungsform stellt die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 die Anzahl ein, mit der die Slave-Station SL1 und SL2 eine Datenübertragung durchführen. Die Anzahl, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen, kann jedoch durch einen Nutzer im Voraus eingestellt werden. In diesem Fall weist die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, die in 9 gezeigt ist, die Funktion der Anweisungseingabeeinheit 33 auf, die in 5 gezeigt ist.
In der Erläuterung dieser Ausführungsform wird die Anzahl, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen, auf Grundlage eines Empfangszustands der Daten s1 und s2 zu der Zeit eingestellt, wenn die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 die Daten s1 und s2 empfängt. Die Anzahl, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen, kann jedoch auf Grundlage von Empfangszuständen der Daten s1 und s2 eingesellt werden, die in der Vergangenheit empfangen wurden (eine statistische Information, die unter Verwendung eines Gedächtnisses von Empfangszuständen berechnet wird).
In dem Datenkommunikationssystem 100 wird die Datenkommunikation zwischen den Stationen zum Beispiel über einen Schaltverteiler (engl. Switching Hub) 20 durchgeführt, wie in 12 gezeigt. 12 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Datenkommunikation über einen Schaltverteiler. In diesem Fall gibt es in einigen Fällen eine Tendenz zum Auftreten von Rauschen nur in einer vorbestimmten Übertragungsleitung. Wenn die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 daher auf Grundlage der statistischen Information von Empfangszuständen die Anzahl einstellt, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen, ist es möglich, für jede der Slave-Stationen, die Anzahl von Übertragungen einzustellen, die mit einem Verhältnis des Auftretens von Rauschen zusammenhängen.
Die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 bestimmt unter Verwendung, zum Beispiel eines FCS, ob die Daten s1 und s2, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, normal empfangenen Daten sind. Die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 akkumuliert ein Resultat der Bestimmung und erzeugt auf Grundlage des akkumulierten Bestimmungsresultats eine statistische Information (ein Verhältnis des Auftretens von Rauschen) in Bezug auf einen Empfangszustand der Daten (ob der Empfang ein normaler Empfang ist). Die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 stellt auf Grundlage der erzeugten statistischen Information die Anzahl ein, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen. Bevor in diesem Fall der TF von der Slave-Station SL2 empfangen wird, kann die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 im Voraus auf Grundlage der statistischen Information des Empfangszustands die Anzahl einstellen, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen.
Die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 kann auf Grundlage der Anzahl von Slave-Stationen, mit denen die Master-Station M eine Datenkommunikation durchführt, eine Zeit einstellen, die für die Datenkommunikation mit den Slave-Stationen erforderlich ist, eine Zeit, die für die Datenverarbeitung erforderlich ist, die in der Master-Station M durchgeführt wird, und dergleichen, sowie die Anzahl, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen.
In der Erläuterung dieser Ausführungsform werden Daten von der Master-Station M an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen, und, nachdem die Daten s1 und s2 empfangen wurden, wird eine Überprüfung eines Empfangszustands und die Einstellung der Anzahl von Übertragungen durchgeführt. Die Übertragung eines Empfangszustands und die Einstellung der Anzahl von Übertragungen kann jedoch nach der Neuversuchsverarbeitung durchgeführt werden.
Wie oben erläutert, wird gemäß der vierten Ausführungsform, die Anzahl, mit der die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung durchführen, auf Grundlage eines Empfangszustands der Daten s1 und s2 eingestellt. Dies ermöglicht die Durchführung einer geeigneten Wiederherstellungsverarbeitung, die mit dem Empfangszustand der Daten s1 und s2 zusammenhängt. Daher ist es möglich, eine effiziente Datenkommunikation durchzuführen.
Fünfte Ausführungsform
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 13 bis 20 erläutert. Wenn in der fünften Ausführungsform eine zyklische Kommunikation durchgeführt wird, werden zyklische Daten unterteilt, eine Sequenznummer, ein End-Flag (End-Information) und eine Datenspeicherbereichsinformation an die unterteilten zyklischen Daten vergeben, um eine Datenverwaltung durchzuführen. Wenn zyklische Daten, die von anderen Stationen übertragen werden, in einer Speichereinheit einer eigenen Station aktualisiert werden, wird auf Grundlage der Sequenznummer und des End-Flags bestimmt, ob alle die zyklischen Daten empfangen werden können. Wenn alle die zyklischen Daten empfangen werden können, werden die zyklischen Daten in der Speichereinheit der eigenen Station erweitert. Die Datenspeicherbereichsinformation ist eine Datenlänge der unterteilten zyklischen Daten und eine Adresse beim Speichern der unterteilten zyklischen Daten in der Speichereinheit. Die Stationen speichern die zyklischen Daten an Positionen in den Speichereinheiten, die mit der Datenspeicherbereichsinformation übereinstimmen.
Eine zyklische Kommunikation, die in dem FA-Feld oder dergleichen verwendet wird, ist ein Kommunikationsverfahren, bei dem eine Vielzahl von Stationen, die mit einer Übertragungsleitung verbunden sind, Daten der Stationen untereinander gemeinsam verwenden. In dieser zyklischen Kommunikation umfassen die Stationen, in jeder der Stationen, eine gemeinsam verwendete Speichereinheit, die gemeinsam mit den anderen Stationen verwendet wird (eine Speichereinheit, die Daten speichert, die für alle die Stationen gemeinsam sind), eine gemeinsam verwendete Speichereinheit von jeder der Stationen umfasst einen Übertragungsbereich und einen Empfangsbereich. Die Station speichert Daten, die durch die Station erfasst wurden, in dem Übertragungsbereich, und speichert Daten von den anderen Stationen in dem Empfangsbereich. Jede der Stationen überträgt in einer vorbestimmten Periode die Daten, die in dem Übertragungsbereich der eigenen Station gespeichert sind, an die Empfangsbereiche der gemeinsam verwendeten Speichereinheiten der anderen Stationen. Dies ermöglicht die gemeinsame Verwendung von Daten, die unter den Stationen gleich sind (Stationseinheitsgarantie von zyklischen Daten).
13 ist ein Diagramm einer Speicherkonfiguration eines Datenkommunikationssystems gemäß der fünften Ausführungsform. In 13 wird eine gemeinsam verwendete Speichereinheit, die in der Master-Station M enthalten ist, als eine gemeinsam verwendete Speichereinheit 80X dargestellt. Gemeinsam verwendete Speichereinheiten, die in den Slave-Stationen SL1–SL3 enthalten sind, werden jeweils als gemeinsam verwendetet Speichereinheiten 81X–83X dargestellt. In 13 sind die Slave-Stationen des Datenkommunikationssystems 100 die drei Slave-Stationen SL1–SL3.
Die gemeinsam verwendete Speichereinheit 80X der Master-Station M umfasst einen Übertragungsbereich 80a, in dem Daten der eigenen Station (der Master-Station M) als Master-Stations-Daten gespeichert sind, einen Empfangsbereich 80b, in dem Daten, die von der Slave-Station SL1 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (1) gespeichert sind, einen Empfangsbereich 80c, in dem Daten, die von der Slave-Station SL2 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (2) gespeichert sind, und einen Empfangsbereich 80d, in dem Daten, die von der Slave-Station SL3 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (3) gespeichert sind.
Die gemeinsam verwendete Speichereinheit 81X der Slave-Station SL1 umfasst einen Empfangsbereich 80a, in dem Daten, die von der Master-Station X übertragen wurden, als Master-Stations-Daten gespeichert sind, einen Übertragungsbereich 81b, in dem Daten der eigenen Station (der Slave-Station SL1) als Slave-Stations-Daten (1) gespeichert sind, einen Empfangsbereich 81c, in dem Daten, die von der Slave-Station SL2 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (2) gespeichert sind, und einen Empfangsbereich 81d, in dem Daten, die von der Slave-Station SL3 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (3) gespeichert sind.
Die gemeinsam verwendete Speichereinheit 82X der Slave-Station SL2 umfasst einen Empfangsbereich 82a, in dem Daten, die von der Master-Station M übertragen wurden, als Master-Stations-Daten gespeichert sind, einen Übertragungsbereich 82c, in dem Daten der eigenen Station (der Slave-Station SL2) als Slave-Stations-Daten (2) gespeichert sind, einen Empfangsbereich 82b, in dem Daten, die von der Slave-Station SL1 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (1) gespeichert sind, und einen Empfangsbereich 82d, in dem Daten, die von der Slave-Station SL3 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (3) gespeichert sind.
Die gemeinsam verwendete Speichereinheit 83X der Slave-Station SL3 umfasst einen Empfangsbereich 83a, in dem Daten, die von der Master-Station M übertragen wurden, als Master-Stations-Daten gespeichert sind, einen Übertragungsbereich 83d, in dem Daten der eigenen Station (der Slave-Station SL3) als Slave-Stations-Daten (3) gespeichert sind, einen Empfangsbereich 83b, in dem Daten, die von der Slave-Station SL1 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (1) gespeichert sind und einen Empfangsbereich 83c, in dem Daten, die von der Slave-Station SL2 übertragen wurden, als Slave-Stations-Daten (2) gespeichert sind.
Wenn in der zyklischen Kommunikation ein Übertragungsrecht zum Übertragen von Daten einmal erfasst wird (TF-Empfang), wird ein Datenrahmen (zyklische Daten), die in einem Übertragungsbereich einer eigenen Station gespeichert sind, unterteilt, und es werden Rahmen nach der Unterteilung (im Folgenden auch als unterteilte Rahmen bezeichnet) an die anderen Stationen übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist es in den anderen Stationen notwendig, all die unterteilten Rahmen von der Station zu empfangen, die das Übertragungsrecht erfasst, und die unterteilten Rahmen zu letzten zyklischen Daten zu aktualisieren. Mit anderen Worten müssen zu einem Zeitpunkt, wenn das Übertragungsrecht erfasst wird, alle die zyklischen Daten aktualisiert werden. Eine Aktualisierung nur eines Teils der zyklischen Daten ist nicht erlaubt. Wenn, im Stand der Technik, nur ein Teil der zyklischen Daten von der Station empfangen werden kann, die das Übertragungsrecht erfasst, ist es notwendig, die zyklischen Daten, die nicht empfangen werden können, erneut zu übertragen (kontinuierliche Übertragung).
Wenn jedoch eine Neuübertragungsfunktion für zyklische Daten in den Stationen implementiert wird, wird die Empfangsverarbeitung für Daten verkompliziert. In einigen Fällen beeinträchtigt dies eine Echtzeiteigenschaft der gemeinsamen Verwendung von Daten nachteilig. Daher werden in dem Datenkommunikationssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform die unterteilten Rahmen mit Sequenznummer und einem End-Flag übertragen, die an diese vergeben werden. Wenn die zyklischen Daten übertragen werden, wird auf Grundlage der Sequenznummern und des End-Flags bestimmt, ob alle die unterteilten Rahmen empfangen werden können. Wenn alle die unterteilten Rahmen empfangen werden können, werden die zyklischen Daten aktualisiert.
Die Konfiguration der Master-Station M und der Slave-Stationen SL1–SL3 gemäß dieser Ausführungsform werden erläutert. 14 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Slave-Station gemäß der fünften Ausführungsform. Da die Slave-Stationen SL1–SL3 die gleiche Konfiguration aufweisen, wird die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 erläutert. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 gemäß der fünften Ausführungsform umfasst den Übertragungspuffer 71, den Empfangspuffer 72, eine Unterteilungsverarbeitungseinheit 61 und eine Einrichtungsverarbeitungseinheit 62. Die Unterteilungsverarbeitungseinheit 61 führt zum Beispiel eine Unterteilung von zyklischen Daten in unterteilte Rahmen durch. Die Einrichtungsverarbeitungseinheit 62 führt zum Beispiel eine Bestimmung im Bezug darauf durch, ob alle die unterteilten Rahmen empfangen werden können.
Die Unterteilungsverarbeitungseinheit 61 umfasst eine Datenunterteilungseinheit 75, eine Sequenznummer-Vergabeeinheit 76 und eine End-Flag-Einstelleinheit 77. Wenn zyklische Daten, die in dem Übertragungsbereich 81b der gemeinsam verwendeten Speichereinheit 81X an die anderen Stationen übertragen werden. Unterteilt die Datenunterteilungseinheit 75 die zyklischen Daten. Wenn die Slave-Station SL1 einen TF empfängt und ein Übertragungsrecht für Daten erfasst, unterteilt die Datenunterteilungseinheit 75 die zyklischen Daten.
Die Sequenznummer-Vergabeeinheit 76 vergibt eine Sequenznummer an alle der zyklischen Daten (die unterteilten Rahmen), die durch die Datenunterteilungseinheit 75 unterteilt wurden. Die End-Flag-Einstelleinheit 77 vergibt ein End-Flag an zumindest unterteilte Rahmen unter den zyklischen Daten, die durch die Datenunterteilungseinheit 75 unterteilt wurden.
15 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station M gemäß der fünften Ausführungsform. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M gemäß der fünften Ausführungsform bestimmt auf Grundlage der Sequenznummern und der End-Flags, die an die zyklischen Daten vergeben werden, welche von den anderen Stationen (die Slave-Stationen SL1–SL3) übertragen wurden, ob alle die zyklischen Daten empfangen werden können. Wenn alle die zyklischen Daten empfangen werden können, erweitert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die zyklischen Daten in der gemeinsam verwendeten Speichereinheit 80X der eigenen Station.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M umfasst den Übertragungspuffer 31, den Empfangspuffer 32, die Unterteilungsverarbeitungseinheit 61 und die Einrichtungsverarbeitungseinheit 62. Die Einrichtungsverarbeitungseinheit 62 umfasst eine Aktualisierungsanweisungseinheit 51 und eine Registerzurückstellungseinheit 53. Die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 umfasst eine Bestimmungsschaltung 52, die bestimmt, ob alle unterteilten Rahmen empfangen wurden. Wenn die Bestimmungsschaltung 52 bestimmt, dass alle die unterteilten Rahmen empfangen wurden, erweitert die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 die unterteilten Rahmen in der gemeinsam verwendeten Speichereinheit 80X. Die Bestimmungsschaltung 52 umfasst ein Register (ein Sequenznummernregister 91, das später erläutert wird), in dem eine Information im Bezug darauf eingegeben wird, ob unterteilte Rahmen, die mit Sequenznummern zusammenhängen, empfangen wurden, und ein Register (ein End-Flag-Register 92, das später erläutert wird), in dem eine Information eingegeben wird im Bezug darauf, ob ein End-Flag an die unterteilten Rahmen vergeben wurde. Die Bestimmungsschaltung 52 bestimmt gemäß der Information, die in das Sequenznummernregister 91 und das End-Flag-Register 92 eingegeben wurde, ob alle die unterteilten Rahmen empfangen wurden.
Die Registerzurückstellungseinheit 53 bestimmt auf Grundlage einer SA (engl. Source Address), die in zyklischen Daten vergeben wird, ob die zyklischen Daten von irgendeiner der Stationen empfangen wurden. Die SA ist eine Rahmenübertragungs-Quelleninformation, die eine Übertragungsquelle der zyklischen Daten anzeigt. Wenn zum Beispiel die unterteilten Rahmen von einer Station empfangen wurden, die sich von der letzten Station unterscheidet, verwirft die Registerzurückstellungseinheit 53 die Sequenznummern und ein End-Flag, die von der letzten Station empfangen wurde, und stellt die Bestimmungsschaltung 52 zurück.
Eine Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems 100 gemäß der fünften Ausführungsform wird erläutert. 16 ist ein Frequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems gemäß der fünften Ausführungsform. In der folgenden Erläuterung sind die Slave-Stationen in dem Datenkommunikationssystem 100 zwei Slave-Stationen SL1 und SL2. In der folgenden Erläuterung wird zuerst ein TF von der Master-Station M an die Slave-Station SL1 übertragen, und danach wird der TF von der Slave-Station SL1 an die Slave-Station SL2 übertragen.
In dem Datenkommunikationssystem 100 überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M einen TF an die Slave-Station SL1 (ST191). Wenn die Slave-Station SL1 den TF empfängt, führt die Slave-Station SL1 eine Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M durch (ST192). Zu diesem Zeitpunkt unterteilt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 zyklische Daten der eigenen Station, die in dem Übertragungsbereich 81b in der gemeinsam verwendeten Speichereinheit 81X gespeichert sind und überträgt die zyklischen Daten an die Master-Station M. Die Datenübertragung von der Slave-Station SL1 an die Master-Station M wird mehrfach wiederholt (zwei Zyklen). Wenn auf diese Art und Weise in dem Datenkommunikationssystem 100 gemäß dieser Ausführungsform die Übertragung der zyklischen Daten durchgeführt wird, wird die Datenübertragung mehrfach wiederholt. Bei der Datenübertragung werden zyklische Daten unterteilt und übertragen.
17 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Unterteilungsverarbeitung für zyklische Daten. Die Datenunterteilungseinheit 75 der Slave-Station SL1 unterteilt die zyklischen Daten (die Daten s1), die in dem Übertragungsbereich 81b der gemeinsam verwendeten Speichereinheit 81X gespeichert sind, in Daten einer vorbestimmten Größe. In der folgenden Erläuterung unterteilt die Datenunterteilungseinheit 75 die zyklischen Daten in drei Datenelemente (Datenelement s1-1, s1-2 und s1-3). Wenn die Datenunterteilungseinheit 75 die zyklischen Daten in die drei Datenelemente unterteilt, vergibt die Sequenznummern-Vergabeeinheit 76 eine Sequenznummer an jede der unterteilten Rahmen. Zum Beispiel vergibt die Sequenznummern-Vergabeeinheit 76 eine Sequenznummer „0” an einen ersten unterteilten Rahmen (das Datenelement s1-1), vergibt einen Sequenznummer „1” an einen zweiten unterteilten Rahmen (das Datenelement s1-2), und vergibt eine Sequenznummer „2” an einen dritten unterteilten Rahmen (das Datenelement s1-3). Die End-Flag-Einstelleinheit 77 vergibt ein End-Flag an einen zuletzt unterteilten Rahmen unter den unterteilten Rahmen. Da die zyklischen Daten in drei unterteilt werden, gibt die End-Flag-Einstelleinheit 77 ein End-Flag „1” an den dritten unterteilten Rahmen.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 überträgt die unterteilten Rahmen, an die die Sequenznummern und das End-Flag vergeben wurden an die Master-Station M. Zuerst überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S den ersten unterteilten Rahmen an die Master-Station M als die Daten s1-1 (ST193). Ferner überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S den zweiten unterteilten Rahmen an die Master-Station M als die Daten s1-2 (ST194) und überträgt den dritten unterteilten Rahmen an die Master-Station M als die Daten s1-3 (ST195).
Danach wiederholt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S die Datenübertragung in gleicher Weise wie bei ST192 (ST196). Insbesondere überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S die unterteilten Rahmen an die Master-Station M, in einer Reihenfolge des ersten unterteilten Rahmens (der Daten s1-1), des zweiten unterteilten Rahmens (der Daten s1-2) und des dritten unterteilten Rahmens (der Daten s1-3) (ST197, ST198 und ST199).
Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M die unterteilten Rahmen der Slave-Station SL1 empfängt, extrahiert die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Sequenznummern und das End-Flag, das an die unterteilten Rahmen vergeben wurden. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M gibt eine Information ein, die mit den Sequenznummern und dem End-Flag zusammenhängen, in das Sequenznummernregister 91 und das End-Flag-Register 92 der Bestimmungsschaltung 52.
Die 18 und 19 sind Diagramme eines Konfigurationsbeispiels der Bestimmungsschaltung und Informationseingabe in die Bestimmungsschaltung. In 18 ist die Bestimmungsschaltung 52 gezeigt, die alle die unterteilten Rahmen empfängt. In 18 ist die Bestimmungsschaltung 52 gezeigt, die einen Teil der unterteilten Rahmen nicht empfangen kann.
Die Bestimmungsschaltung 52 umfasst das Sequenznummernregister 91 und das End-Flag-Register 92. Die Bestimmungsschaltung 52 empfängt eine Informationseingabe in das Sequenznummernregister 91 und das End-Flag-Register 92 und gibt ein Bestimmungsresultat aus im Bezug darauf, ob alle die unterteilten Rahmen von der Slave-Station SL1 empfangen wurden.
Das Sequenznummernregister 91 umfasst zum Beispiel 512 Register. Die Register hängen jeweils mit den unterteilten Rahmen zusammen. Das End-Flag-Register 92 umfasst zum Beispiel 512 Register. Die Register hängen jeweils mit den unterteilten Rahmen zusammen. Zum Beispiel hängt ein erstes Register (No0 recv_Reg) des Sequenznummernregisters 91 mit dem unterteilten Rahmen zusammen, der die Sequenznummer „0” aufweist, und ein zweites Register (No1 recv_Reg) hängt mit dem unterteilten Rahmen zusammen, der die Sequenznummer „1” aufweist. Ein erstes Register (No0 E_Reg) des End-Flag-Registers 92 hängt mit dem unterteilten Rahmen zusammen, der die Sequenznummer „0” aufweist und ein zweites Register (No1 E_Reg) hängt mit dem unterteilten Rahmen zusammen, der die Sequenznummer „1” aufweist.
Wenn die Master-Station M die unterteilten Rahmen von der Slave-Station SL1 empfängt, extrahiert die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 alle die Sequenznummern und das End-Flag, die an die unterteilten Rahmen vergeben wurden. Die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 extrahiert die Sequenznummern „1” bis „3” und das End-Flag, das die Sequenznummer „3” aufweist.
Die anfänglichen Werte des Sequenznummernregisters 91 und des End-Flag-Registers 92 sind „0”. Die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 gibt eine „1” in die Register, die mit den extrahierten Sequenznummern zusammenhängen, in dem Sequenznummernregister 91 ein. Eine „1” wird in die Register eingegeben, die mit den Sequenznummern „1” bis „3” zusammenhängen. Insbesondere wird eine „1” in das Register „No0 recv_Reg”, das Register „No1 recv_Reg” und das Register „No2 recv_Reg” eingegeben. Da das End-Flag extrahiert wird, das die Sequenznummer „3” aufweist, wird eine „1” in das End-Flag, das mit dem unterteilten Rahmen zusammenhängt, der die Sequenznummer „3” aufweist, in dem End-Flag-Register 92 eingegeben.
Die Bestimmungsschaltung 52 ist konfiguriert, eine „1” auszugeben, was anzeigt, dass all die unterteilten Rahmen empfangen wurden, wenn eine „1” in die Register, die mit all den unterteilten Rahmen zusammenhängen, in das Sequenznummernregister 91 eingegeben wird, und eine „1” in irgendeines der Register des End-Flag-Registers 92 eingegeben wird.
In der Bestimmungsschaltung 52, die in 18 gezeigt ist, wird eine „1” in die Register eingeben, die mit all den unterteilten Rahmen zusammenhängen. In der Bestimmungsschaltung 52, die in 18 gezeigt ist, wird eine „1” in das End-Flag eingegeben, das mit dem unterteilten Rahmen zusammenhängt, der die Sequenznummer „3” aufweist. Daher wird eine „1”, was anzeigt, dass alle die unterteilten Rahmen empfangen wurden, von der in 18 gezeigten Bestimmungsschaltung 52 ausgegeben.
In der in 19 gezeigten Bestimmungsschaltung 53 wird eine „1” nicht in die Register eingegeben, die mit einem Teil der unterteilten Rahmen zusammenhängen. Insbesondere wir immer noch eine „0” in das Register „No1 recv_Reg” eingegeben. Daher wir eine „0” von der in 19 gezeigten Bestimmungsschaltung 52 ausgegeben, was anzeigt, dass nicht alle der unterteilten Rahmen empfangen wurden.
Unter den unterteilten Rahmen werden die korrekt empfangenen Rahmen in dem Empfangspuffer der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M gespeichert. Die Slave-Station SL1 wiederholt die Übertragung der zyklischen Daten zweimal. Daher werden die zyklischen Daten zweimal an die Master-Station M übertragen. Wenn die zyklischen Daten zum zweiten Mal übertragen werden, extrahiert die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 auch alle die Sequenznummern und das End-Flag, die an die unterteilten Rahmen vergeben wurden. Die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 gibt eine „1” in die Register ein, die mit den extrahierten Sequenznummern zusammenhängen. Die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 gibt eine „1” in das Register ein, das mit dem extrahierten End-Flag zusammenhängt. Zu diesem Zeitpunkt kann eine erneute Eingabe einer „1” in die Register, in die eine „1” bereits eingegeben wurde, weggelassen werden.
Wenn folglich in der Master-Station M zumindest die unterteilten Rahmen, die einmal übertragen wurden, unter den unterteilten Rahmen, die zweimal übertragen wurden, empfangen werden, wird bestimmt, dass die unterteilten Rahmen empfangen wurden. Wenn jede der unterteilten Rahmen zumindest einmal empfangen wird, wird bestimmt, dass all die unterteilten Rahmen empfangen wurden und es wird eine „1” von der Bestimmungsschaltung 52 ausgegeben. Wenn die Bestimmungsschaltung 52 eine „1” ausgibt, bestimmt die Aktualisierungsanweisungseinheit 51, dass all die unterteilten Rahmen von der Slave-Station SL1 empfangen wurden.
Wenn die Slave-Station SL1 die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abschließt, überträgt die Slave-Station SL1 den TF an die Slave-Station SL2 (ST200). Folglich überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL2 die zyklischen Daten an die Master-Station M als die Daten s2 (ST201 und ST202). Zu diesem Zeitpunkt kann, wie die Slave-Station SL1, die Slave-Station SL2 die zyklischen Daten mehrmals übertragen und die zyklischen Daten in unterteilte Rahmen unterteilen. Danach überträgt die Slave-Station SL2 den TF an die Master-Station M (ST203).
Die Master-Station M empfängt die zyklischen Daten von der Slave-Station SL2. Wenn zu diesem Zeitpunkt die zyklischen Daten, die von der Slave-Station SL empfangen wurden, unterteilte Rahmen sind, empfängt die Master-Station M die zyklischen Daten gemäß einer Verarbeitung, die gleich ist zu der Verarbeitung für die unterteilten Rahmen, die von der Slave-Station SL1 empfangen wurden. Wenn insbesondere die Master-Station M jeden der unterteilten Rahmen, die wiederholt mehrfach übertragen werden, zumindest einmal empfängt, bestimmt die Master-Station M, dass alle die unterteilten Rahmen empfangen wurden. Die Bestimmungsschaltung 52 gibt zu diesem Zeitpunkt. eine „1” aus. Wenn die Bestimmungsschaltung 52 eine „1” ausgibt, bestimmt die Aktualisierungsanweisungseinheit 51, dass alle die unterteilten Rahmen von der Slave-Station Sl2 empfangen wurden.
Wenn die zyklischen Daten, die von der Slave-Station SL2 empfangen wurden, nicht unterteilte Rahmen sind, sind in den zyklischen Daten keine Sequenznummern enthalten. In diesem Fall bestimmt die Aktualisierungsanweisungseinheit 51, ohne Verwendung der Bestimmungsschaltung 52, dass alle die unterteilten Rahmen von der Slave-Station SL2 empfangen wurden.
Wenn die Bestimmungsschaltung 52 eine „1” im Bezug auf die zyklischen Daten ausgibt, die von allen den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, gibt die Aktualisierungsanweisungseinheit 51 eine „1” in ein Empfangserlaubnis-Flag ein, was anzeigt, ob alle die zyklischen Daten empfangen wurden. Das Empfangserlaubnis-Flag ist ein Flag, das in der Master-Station M enthalten ist, und anzeigt, ob die Datenempfangsverarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheit 2 erlaubt ist. Wenn das Empfangserlaubnis-Flag eine „0” ist, ist die Datenempfangsverarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheit 2 verboten. Wenn das Empfangserlaubnis-Flag eine „1” ist, ist die Datenempfangsverarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheit 2 erlaubt.
Die Datenverarbeitungseinheit 2 überwacht einen Wert des Empfangserlaubnis-Flags, indem eine Abfrage durchgeführt wird. Wenn das Empfangserlaubnis-Flag eine „1” ist, führt die Datenverarbeitungseinheit 2 die Datenempfangsverarbeitung durch (ST204). Folglich werden die unterteilten Rahmen, die im Empfangspuffer 32 gespeichert sind, an die Datenverarbeitungseinheit 2 gesendet. Insbesondere führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M einen kollektiven DMA-Transfer der Daten s1 und s2 durch, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfangen wurden, an die Datenverarbeitungseinheit 2 (ST205 und ST206). Wenn die Datenverarbeitungseinheit 2 die Datenempfangsverarbeitung abschließt, gibt die Datenverarbeitungseinheit 2 eine „0” in das Empfangserlaubnis-Flag der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M ein. Folglich ist die Datenempfangsverarbeitung durch die Datenverarbeitungseinheit 2 verboten. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M wartet auf die nächsten unterteilten Rahmen, die von der Slave-Station SL2 übertragen werden.
Die Datenverarbeitungseinheit 2 kann die Datenempfangsverarbeitung zu einem Zeitpunkt durchführen, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M alle die zyklischen Daten von der Slave-Station SL1 empfängt. In diesem Fall führt die Datenverarbeitungseinheit 2 die Datenempfangsverarbeitung zu einem Zeitpunkt durch, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M alle die zyklischen Daten von der Slave-Station SL2 empfängt.
In 16 überträgt die Slave-Station SL1 die zyklischen Daten an die Master-Station M. Die Slave-Station SL1 überträgt jedoch auch die zyklischen Daten an die Slave-Station SL2. Ferner überträgt die Slave-Station SL2 die zyklischen Daten an die Master-Station M und die Slave-Station SL1, Die Master-Station M überträgt die zyklischen Daten an die Slave-Station SL1 und SL2.
Im Folgenden wird eine Zurückstellungsverarbeitung (Reset des Sequenznummernregisters 91 und des End-Flag-Registers 92) der Bestimmungsschaltung 52 erläutert. 20 ist ein Diagramm zum Erläutern der Zurückstellungsverarbeitung der Bestimmungsschaltung. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M umfasst eine Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 zusätzlich zu der Register-Reset-Einheit 53 und der Bestimmungsschaltung 52. In der Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M, die in 15 gezeigt ist, wird eine Darstellung der Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 weggelassen.
Die Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 bestimmt, ob das Sequenznummernregister 91 und das End-Flag-Register 92 zurückgestellt sind, und sendet ein Bestimmungsresultat an die Register-Reset-Einheit 53. Die Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 umfasst eine SA-Bestimmungseinheit 56 und eine TF-Bestimmungseinheit 57.
Die SA-Bestimmungseinheit 56 bestimmt auf Grundlage eines SA in empfangenen zyklischen Daten, von welcher Station die zyklischen Daten empfangen wurden. Wenn die SA-Bestimmungseinheit 56 bestimmt, dass die unterteilten Rahmen von einer Station empfangen wurden, die sich von einer Station unterscheidet, von der die unterteilten Rahmen empfangen wurden, sendet die SA-Bestimmungseinheit 56 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53.
Die TF-Bestimmungseinheit 57 bestimmt auf Grundlage eines Ziels eines empfangenen TF (Token-Ziel-Information), an welche Station der TF übertragen wird. Wenn die TF-Bestimmungseinheit 57 bestimmt, dass der TF, der an die eigene Station (die Master-Station M) übertragen wird, empfangen wird, sendet die TF-Bestimmungseinheit 57 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53.
Wenn die Register-Reset-Anweisung von der SA-Bestimmungseinheit 56 oder der TF-Bestimmungseinheit 57 gesendet wird, verwirft die Register-Reset-Einheit 53 die Sequenznummern und das End-Flag und stellt die Bestimmungsschaltung 52 zurück. Insbesondere gibt die Register-Reset-Einheit 53 eine „0” in alle die Register des Sequenznummernregisters 91 und das End-Flag-Register 92 ein.
Wenn Stationen, die zyklische Daten mit der Master-Station M gemeinsam verwenden, zwei oder mehrere Slave-Stationen sind, sendet die Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53, unter Verwendung der SA-Bestimmungseinheit 56.
Wenn eine Station, die zyklische Daten mit der Master-Station M gemeinsam verwendet, nur eine Slave-Station ist, sendet die Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53, unter Verwendung der TF-Bestimmungseinheit 57.
Wenn eine Übertragung und ein Empfang eines TF zwischen den Stationen durch eine Ausstrahlung durchgeführt wird, kann, selbst dann, wenn die Stationen, die zyklische Daten mit der Master-Station M gemeinsam verwenden, zwei oder mehr Slave-Stationen sind, die Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53 senden, unter Verwendung der TF-Bestimmungseinheit 57. Wenn in diesem Fall die TF-Bestimmungseinheit 57 einen TF empfängt (einen TF, der ein willkürliches Ziel aufweist), sendet die TF-Bestimmungseinheit 57 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53. Wenn ein TF wiederholt mehrfach zwischen den Stationen übertragen und empfangen wird, sendet, wenn die TF-Bestimmungseinheit 57 einen TF an ein Ziel empfängt, das sich von dem letzten Ziel unterscheidet, oder einen TF von einer Übertragungsquelle (Token-Übertragungsquelleninformation), die sich von der letzten Übertragungsquelle unterscheidet, die TF-Bestimmungseinheit 57 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53. Wenn, mit anderen Worten, die TF-Bestimmungseinheit 57 einen TF mit Zielen empfängt, die auf andere Stationen eingestellt sind, sendet die TF-Bestimmungseinheit 57 eine Register-Reset-Anweisung an die Register-Reset-Einheit 53.
Bei der Erläuterung in dieser Ausführungsform umfasst die Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 sowohl die SA-Bestimmungseinheit 56, als auch die TF-Bestimmungseinheit 57. Die Konfiguration der Register-Reset-Bestimmungseinheit 54 kann jedoch auch eine Konfiguration sein, die eine der SA-Bestimmungseinheit 56 und der TF-Bestimmungseinheit 57 umfasst.
Wenn, wie oben erläutert, gemäß der fünften Ausführungsform zyklische Daten, die in dem Datenkommunikationssystem 100 gemeinsam verwendet werden, an andere Stationen übertragen werden, werden die zyklischen Daten unterteilt und Sequenznummern und ein End-Flag an die unterteilten Rahmen vergeben. Daher kann eine Station, die die zyklischen Daten empfängt, auf Grundlage der Sequenznummern und des End-Flags bestimmen, ob alle die zyklischen Daten empfangen werden können. Selbst dann, wenn eine Übertragung und ein Empfang der zyklischen Daten mehrfach wiederholt wird, ist es folglich möglich, leicht zu bestimmen, ob alle die zyklischen Daten empfangen werden können. Da die Übertragung und der Empfang der zyklischen Daten mehrfach wiederholt werden, ist es möglich, den erneuten Übertragungsversuch für die zyklischen Daten zu reduzieren. Da es leicht möglich ist, zu bestimmen, ob alle die zyklischen Daten empfangen werden können, ist es leicht möglich, eine Echtzeiteigenschaft der gemeinsamen Verwendung von Daten aufrecht zu erhalten.
Da die Bestimmungsschaltung 52 auf Grundlage eines TF und eines SA, die in zyklischen Daten vergeben werden, zurückgestellt wird, ist es leicht möglich, für jede der Stationen zu bestimmen, ob alle die zyklischen Daten von den Stationen empfangen werden können.
Sechste Ausführungsform
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 21 bis 25 erläutert. Im Stand der Technik gibt jede der Stationen im Datenkommunikationssystem, nach der Übertragung von Daten der eigenen Station einen TF einmal aus, um dadurch die nächste Übertragungsstation zu bezeichnen. Insbesondere führt in einem Token-System im Stand der Technik, als eine Regel, nur eine Station, die ein Übertragungsrecht durch den Empfang eines TF erfasst, eine Datenübertragung durch. Daher ist eine mehrfache Ausgabe des TF nicht erlaubt. Dies ist der Fall, da, wenn ein Rahmen der eigenen Station während des Empfangs von Rahmen von den anderen Stationen übertragen wird, es möglich ist, dass eine Überlastung (engl. Congestion) der Rahmen in einer Übertragungsleitung auftritt und Daten verloren gehen. In dieser Ausführungsform überträgt die Station, nachdem jede der Stationen Daten der eigenen Station übertragen, mehrmals einen TF, um dadurch die nächste Übertragungsstation zu bezeichnen. Wenn, mit anderen Worten, in der sechsten Ausführungsform der TF übertragen wird und zwischen den Stationen in dem Datenkommunikationssystem 100 empfangen wird, wird die Übertragung und der Empfang des TF mehrmals wiederholt.
21 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Master-Station gemäß der sechsten Ausführungsform. Wie in der Figur gezeigt, umfasst die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M gemäß der sechsten Ausführungsform eine Token-Einstelleinheit 41 zusätzlich dem Übertragungspuffer 31 und dem Empfangspuffer 32.
Die Token-Einstelleinheit 41 gemäß dieser Ausführungsform stellt die Anzahl der Übertragungen eines TF ein, indem eine Verarbeitung durchgeführt wird, die gleich ist zu der Verarbeitung, die durch die Übertragungsanzahl-Einstelleinheit 37 durchgeführt wird, die in der vierten Ausführungsform erläutert wurde. Wenn ein logischer Ring ausgebildet wird, weist die Token-Einstelleinheit 41 die Slave-Stationen SL1 und SL2 über die Anzahl von Token-Übertragungen an und stellt die Anzahl wiederholter Übertragungen eines TF (die Anzahl kontinuierlicher Übertragungen des TF), der von der Master-Station an die Slave-Station SL1 übertragen wird, ein.
22 ist ein Diagramm der Konfiguration einer Kommunikationsverarbeitungseinheit einer Slave-Station gemäß der sechsten Ausführungsform. Da die Slave-Stationen SL1 und SL2 die gleiche Konfiguration aufweisen, wird die Konfiguration der Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 erläutert. Wie in 22 gezeigt, umfasst die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 gemäß der sechsten Ausführungsform eine Token-Übertragungs-Steuereinheit 74, einen Übertragungspuffer 71 und einen Empfangspuffer 72.
Die Token-Übertragungssteuereinheit 74 steuert auf Grundlage einer Anweisung von der Master-Station M (die Token-Einstelleinheit 41) die Anzahl, mit der ein TF übertragen wird. Insbesondere steuert die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL1 die Anzahl der Übertagungen des TF, der an die Slave-Station SL2 übertragen wird. Die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL2 steuert die Anzahl der Übertragungen des TF, der an die Master-Station M übertragen wird. Die Token-Übertagungs-Steuereinheit 74 umfasst einen Taktgeber (engl. timer) (nicht gezeigt), der, wenn ein erster TF von der Master-Station M empfangen wird, eine abgelaufene Zeit nach dem Empfang des TF misst. Die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 startet eine Datenübertragung, wenn eine vorbestimmte Zeit, die im Voraus eingestellt wird, abläuft, nachdem der erste TF (zum ersten Mal) von der Master-Station M empfangen wird. Wenn, mit anderen Worten, die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 den ersten TF von der Master-Station M empfängt, wartet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 auf die Datenübertragungsverarbeitung, bis die im Voraus eingestellte vorbestimmte Zeit abgelaufen ist. Wenn die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 den ersten TF von der Master-Station M empfängt, misst die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 eine Zeit nach dem Empfang des TF und überträgt Daten der eigenen Station an die Master-Station M nach Ablauf der im Voraus eingestellten vorbestimmten Zeit.
23 ist ein Sequenzdiagramm einer Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems gemäß der sechsten Ausführungsform. Eines der Merkmale der Verarbeitungsprozedur des Datenkommunikationssystems 100 gemäß dieser Ausführungsform besteht darin, dass eine TF-Übertragung von der Master-Station M an die Slave-Station SL1, eine TF-Übertragung von der Slave-Station SL1 and die Slave-Station SL2 und dergleichen mehrmals wiederholt wird. In der folgenden Erläuterung weist die Token-Einstelleinheit 41 der Master-Station M die Slave-Stationen SL1 und SL2 an, einen Token dreimal zu übertragen und stellt die Anzahl der Token-Übertragungen eines TF, der von der Master-Station M an die Slave-Station SL1 übertragen wird, auf drei ein.
Wenn in dem Datenkommunikationssystem 100 ein logischer Ring ausgebildet wird, weist die Master-Station M die Slave-Stationen SL1 und SL2 an, einen Token dreimal zu übertragen. Insbesondere fügt die Master-Station M eine Information zum Bezeichnen der Anzahl von Token-Übertragungen (3) in einen Setup-Rahmen ein, der an die Slave-Stationen SL1 und SL2 übertragen wird. Folglich stellen die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Stationen SL1 und SL2 auf Grundlage einer Anweisung von der Master-Station M die Anzahl der Übertragungen des TF auf drei ein. Die Token-Einstelleinheit 41 der Master-Station M stellt die Anzahl der Token-Übertragungen an die Slave-Station SL1 auf drei ein.
Danach überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M einen ersten TF (1) an die Slave-Station SL1 (ST171). Wenn die Slave-Station SL1 den ersten TF (1) von der Master-Station M empfängt, startet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 den Taktgeber und setzt die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M auf Standby (ST174). Nach der Übertragung des ersten TF überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M in einem vorbestimmten Intervall einen zweiten TF (2) an die Slave-Station SL1 (ST172). Nach der Übertragung des zweiten TF (2) überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M ferner einen dritten TF (3) an die Slave-Station SL1 in einem vorbestimmten Intervall (ST173). Die TFs werden zum Beispiel zu Zeitpunkten übertragen, die mit IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) 802.3u übereinstimmen.
Wenn eine vorbestimmte Zeit (eine Standby-Zeit), die im Voraus eingestellt ist, abläuft, nachdem der erste TF (1) empfangen wird, gibt die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL1 den Standby der Datenübertragung frei. Die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 stellt die Standby-Zeit zur Freigabe des Standby der Datenübertragung ein, nachdem der letzte TF (ein dritter TF) empfangen wird. Folglich führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 eine Datenübertragung an die Master-Station M durch, nachdem der dritte TF empfangen wird (ST175). Daten von der Slave-Station SL1 werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s1 übertragen (ST176).
Wenn die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abgeschlossen ist, überträgt die Slave-Station SL1 den ersten TF (1) an die Slave-Station SL2 (ST177). Wenn die Slave-Station SL2 den ersten TF von der Slave-Station SL1 empfängt, startet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 den Taktgeber und setzt die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M auf Standby. In der folgenden Erläuterung wird der erste TF, der von der Slave-Station SL1 an die Slave-Station SL2 übertragen wird, verloren. In diesem Fall kann die Slave-Station SL2 den ersten TF (1) von der Slave-Station SL1 nicht empfangen. Nach der Übertragung des ersten TF (1) überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 in einem vorbestimmten Intervall den zweiten TF (2) an die Slave-Station SL2 (ST178). Folglich empfängt die Slave-Station SL2 den zweiten TF von der Slave-Station SL1. Da zu diesem Zeitpunkt die Slave-Station SL2 den ersten TF nicht empfangen hat, erkennt die Slave-Station SL2, dass der zweite TF, der von der Slave-Station SL1 empfangen wird, der erste TF-Empfang ist. Die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL2 startet den Taktgeber und setzt die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M auf Standby (ST179).
Nach der Übertragung des zweiten TF überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL1 in einem vorbestimmten Intervall den dritten TF (3) an die Slave-Station SL2 (ST181). Wenn die vorbestimmte Zeit, die im Voraus eingestellt ist, abläuft nachdem der erste TF (1) empfangen wurde, gibt die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL2 den Standby der Datenübertragung frei. Folglich führt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 70S der Slave-Station SL2 eine Datenübertragung an die Master-Station M durch (ST180). Die Daten von der Slave-Station SL1 werden an die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M als die Daten s1 übertragen (ST182). Wenn die Datenübertragungsverarbeitung an die Master-Station M abgeschlossen ist, überträgt die Slave-Station SL2 den ersten TF (1), den zweiten TF (2) und den dritten TF (3) an die Master-Station M (ST183, ST184 und ST185).
In einigen Fällen ist ein TF in einer Übertragungsleitung verzögert. Daher empfängt in einigen Fällen die Slave-Station SL2 einen TF von der Slave-Station ST1, während die Datenübertragung an die Master-Station M durchgeführt wird. Zum Beispiel erreicht bei der Datenübertragung an die Master-Station M (ST180) in einigen Fällen der dritte TF (3) von der Slave-Station SL1 die Slave-Station SL2. In diesem Fall benachrichtigt die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL2 die Master-Station M, dass die Slave-Station SL2 den TF während der Datenübertragung empfängt. Wenn, mit anderen Worten, eine eigene Station einen TF an die andere Station empfängt, zu einem Zeitpunkt, wenn die eigene Station eine Datenübertragung durchführt, benachrichtigt die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 die Master-Station M, dass die eigene Station den TF während der Datenübertragung empfängt.
In dem Datenkommunikationssystem 100 ist in einigen Fällen der Schaltverteiler (engl. Switching Hub) 20, wie zum Beispiel ein Schaltverteiler in einem Ethernet (registrierte Marke), auf der Übertragungsleitung vorhanden. Selbst wenn die Stationen einen TF mit einem minimalen Rahmen-Abstand (einem Inter-Übertragungsintervall) übertragen, kann der Schaltverteiler 20 daher nicht immer garantieren, dass eine Rahmenübertragung in einem Empfangsintervall des TF durchgeführt wird. Wenn daher die Slave-Stationen SL1 und SL2 den TF während der Datenübertragung empfangen, benachrichtigen in dieser Ausführungsform die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Master-Station M, dass der TF während der Datenübertragung empfangen wird. Folglich stellt die Token-Einstelleinheit 41 der Master-Station M in der Slave-Station SL2 eine Standby-Zeit zurück, bis Daten der eigenen Station übertragen werden, nachdem der erste TF empfangen wird. Insbesondere stellt die Token-Einstelleinheit 41 der Master-Station M in der Slave-Station SL2 die Standby-Zeit zurück, bis Daten der eigenen Station übertragen werden, nachdem der erste TF empfangen wird, so dass die Standby-Zeit länger als die vorliegende Einstellung ist.
In der Erläuterung dieser Ausführungsform stellt die Master-Station M die Wartezeit der Slave-Station SL2 zurück. Die Slave-Station SL2 kann jedoch selbst die Wartezeit zurückstellen. Die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL2 kann auf Grundlage eines empfangenen TF und eines TF, der nicht empfangen werden kann, die Standby-Zeit verändern. In diesem Fall wird eine Information, die anzeigt die wievielten TFs die TFs sind, den TFs im Voraus vergeben (hinzugefügt). Wenn zum Beispiel ein TF wiederholt fünfmal übertragen wird, werden Sequenznummern an den ersten bis fünften TF vergeben. Insbesondere wird eine „1” an den ersten TF als eine Sequenznummer vergeben, eine „2” wird an den zweiten TF als eine Sequenznummer vergeben und eine „3” wird an den dritten TF als eine Sequenznummer vergeben. Eine „4” wird an den vierten TF als eine Sequenznummer vergeben und eine „5” wird an den fünften TF als eine Sequenznummer vergeben.
Wenn eine Standby-Zeit, die durch die Master-Station M gekennzeichent ist (eine gekennzeichnete Standby-Zeit) t ist, berechnet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 eine neue Standby-Zeit T gemäß Gleichung (1). X in der Gleichung stellt Die Anzahl wiederholter Übertragungen eines TF dar und Sn stellt eine Sequenznummer eines zuerst empfangenen TF dar. T = t × (X – Sn)/(X – 1) (1)
Wenn daher eine Sequenznummer eines zuerst empfangenen TF „1” ist, wartet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 zur Übertragungsverarbeitung für Daten für die Standby-Zeit t, die durch die Master-Station M gekennzeichnet wird. Wenn die Sequenznummer des zuerst empfangenen TF „2” ist, wartet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 für die Übertragungsverarbeitung für Daten für (3/4)t. Wenn die Sequenznummer des zuerst empfangenen TF „3” ist, wartet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 für die Übertragungsverarbeitung für Daten für (2/4)t. Wenn die Sequenznummer des zuerst empfangenen TF „4” ist, wartet die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 für die Übertragungsverarbeitung für Daten für (1/4)t. Wenn die Sequenznummer des zuerst empfangenen TF „5” ist, führt die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 die Übertragungsverarbeitung für Daten ohne eine Standby-Zeit durch. Die Master-Station M kann die Slave-Stationen SL1 und SL2 über die Zurückstellung der Standby-Zeit anweisen.
Die Slave-Station SL1 weist eine Konfiguration auf, die gleich zu der der Slave-Station SL2 ist. Wenn wie bei der Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 der Slave-Station SL2 die Token-Übertragungs-Steureinheit 74 der Slave-Station SL1 einen TF für die eigene Station empfängt, zu einem Zeitpunkt, wenn die eigene Station eine Datenübertragung durchführt, benachrichtigt daher die Token-Übertragungs-Steuereinheit 74 die Master-Station M, dass der TF während der Datenübertragung empfangen wurde.
Die Benachrichtigung von der Slave-Station SL2 an die Master-Station M bezüglich des Empfangs des TF während der Datenübertragung kann durchgeführt werden, nachdem die Slave-Station SL2 eine Datenübertragung an die Master-Station M durchführt (ST181) und bevor die Slave-Station SL2 den TF (1) überträgt (vor ST183), oder kann während der Datenübertragung durchgeführt werden, wenn die Slave-Station SL2 einen TF von der Slave-Station SL1 als nächstes empfängt.
Bei der Erläuterung in dieser Ausführungsform starten die Slave-Stationen SL1 und SL2 die Datenübertragung, wenn die vorbestimmte Zeit, die im Voraus eingestellt wird, abläuft, nachdem die Slave-Stationen SL1 und SL2 den ersten TF empfangen. Wie die Slave-Stationen SL1 und SL2, kann die Master-Station M jedoch die Datenübertragung starten, wenn die vorbestimmte Zeit, die im Voraus eingestellt wird, abläuft, nachdem die Master-Station M den ersten TF empfängt. Wenn die Master-Station M TFs von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfängt, während eine Datenübertragung durchgeführt wird, kann die Token-Einstelleinheit 41 der Master-Station M in der eigenen Station eine Standby-Zeit zurückstellen bis Daten der eigenen Station übertragen sind, nachdem der erste TF empfangen wurde.
In der Erläuterung dieser Ausführungsform übertragen die Stationen wiederholt einen TF dreimal. Die Anzahl der wiederholten Übertragungen des TF durch die Stationen kann jedoch zwei sein oder kann vier sein. Die Anzahl der wiederholten Übertragungen des TF kann eine Anzahl sein, die sich für jede der Stationen unterscheidet.
Die Master-Station M kann auf Grundlage der Anzahl des Verlusts des TF die Anzahl der wiederholten Übertragungen des TF verändern. 24 ist ein Diagramm der Konfiguration der Kommunikationsverarbeitungseinheit der Master-Station, die die Anzahl der wiederholten Übertragungen des TF verändert. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M, die die Anzahl der wiederholten Übertragungen des TF ändert, umfasst eine Token-Neuausgabeeinheit 42 und eine Ausgabeanzahl-Bestimmungseinheit 43 zusätzlich zu dem Übertragungspuffer 31, dem Empfangspuffer 32, der Token-Einstelleinheit 41.
Die Token-Neuausgabeeinheit 32 weist eine Funktion auf zum erneuten Ausgeben eines TF, wenn der TF verloren geht. Wenn ein TF nicht für eine vorbestimmte Zeit in dem Datenkommunikationssystem ausgegeben wird, gibt die Token-Neuausgabeeinheit 42 den TF erneut aus, womit bestimmt wird, dass der TF verloren ist.
Die Ausgabeanzahl-Bestimmungseinheit 43 umfasst einen Überwachungszeitgeber 44, einen Zähler 45, eine Referenzwert-Speichereinheit 46 und eine Bestimmungseinheit 47, und bestimmt, ob die Anzahl, mit der ein TF ausgegeben wird, einen vorbestimmten Wert überschreitet. Der Überwachungszeitgeber 44 misst die Zeit. Der Zähler 45 zählt die Anzahl der erneuten Ausgaben des TF durch die Token-Neuausgabeeinheit 42. Die Referenzwert-Speichereinheit 46 hat darin einen Referenzwert gespeichert, der bei der Bestimmung verwendet wird, ob die Anzahl wiederholter Übertragungen des TF verändert wird. Die Bestimmungseinheit 47 berechnet auf Grundlage der Zeit, die durch den Überwachungstaktgeber 44 gemessen wird, und der Anzahl erneuter Ausgaben des TF, wie durch den Zähler 45 gezählt, die Anzahl der erneuten Ausgaben des TF pro Einheitszeit. Die Bestimmungseinheit 47 bestimmt, ob die berechnete Anzahl der erneuten Ausgaben der TF pro Einheitszeit den Referenzwert überschreitet, der in der Referenzwert-Speichereinheit 46 gespeichert ist. Wenn die Anzahl der erneuten Ausgaben des TF den Referenzwert, der in der Referenzwert-Speichereinheit 46 gespeichert ist, überschreitet, weist die Bestimmungseinheit 47 die Token-Einstelleinheit 41 an, die Anzahl der Übertragungen des TF zurückzustellen.
Die Token-Einstelleinheit 41 erhöht eine gegenwärtig eingestellte Anzahl der Übertragungen des TF gemäß einer Anweisung von der Bestimmungseinheit 47. Zum Beispiel stellt die Token-Einstelleinheit 41 die Anzahl der Übertragungen des TF auf eins als einen Anfangswert ein, und erhöht die Anzahl der Übertragungen des TF auf zwei und drei, jedes Mal dann, wenn die Token-Einstelleinheit 41 eine Anweisung zur Änderung der Übertragungen des TF von der Bestimmungseinheit 47 empfängt.
Die Referenzwert-Speichereinheit 46 kann einen Referenzwert für jede eingestellte Anzahl von Übertragungen des TF speichern. Zum Beispiel speichert die Referenzwert-Speichereinheit 46 eine Vielzahl von Refrerenzwerten, wie zum Beispiel einen Referenzwert, der verwendet wird, wenn die eingestellte Anzahl von Übertragungen des TF ein ist und einen Referenzwert, der verwendet wird, wenn die eingestellte Anzahl von Übertragungen des TF zwei ist. Die Bestimmungseinheit 47 erfasst die gegenwärtig eingestellte Anzahl der Übertragungen des TF von der Token-Einstelleinheit 41 und vergleicht die gegenwärtig eingestellte Anzahl von Übertragungen des TF und einen Referenzwert, der mit der Anzahl von Übertragungen des TF zusammenhängt, um dadurch zu bestimmten, ob die Anzahl von Übertragungen des TF erhöht ist.
Wenn die berechnete Anzahl der erneuten Ausgaben des TF pro Einheitszeit kleiner als der vorbestimmte Referenzwert ist, kann die Bestimmungseinheit 47 die Token-Einstelleinheit 41 anweisen, die gegenwärtig eingestellte Anzahl der Übertragungen des TF zu reduzieren. Die Bestimmungseinheit 47 kann auf Grundlage der berechneten Anzahl erneuter Ausgaben des TF pro Einheitszeit die Token-Einstelleinheit 41 über die Anzahl der Übertragungen des TF anweisen. Die Bestimmungseinheit 47 kann auf Grundlage der berechneten Anzahl erneuter Ausgaben des TF pro Einheitszeit die Token-Einstelleinheit 41 über die Anzahl der Übertragungen des TF anweisen.
Wie oben erläutert, ist es in dem Datenkommunikationssystem 100 möglich, selbst dann, wenn eine Änderung einer Übertragungsumgebung eines Rahmens vorliegt (Vorhandensein oder Fehlen des Auftretens von Rauschen), die Anzahl der Übertragungen des TF gemäß einer Änderung in der Übertragungsumgebung anzupassen (die Anzahl der erneuten Ausgaben des TF pro Einheitszeit). Wenn folglich ein Rauschen auf der Übertragungsseite nicht auftritt, ist es möglich, die Anzahl der Übertragungen des TF zu reduzieren, um der Hochgeschwindigkeitskommunikation eine Priorität zu geben. Wenn ein Rauschen auf der Übertragungsleitung auftritt, ist es möglich, die Anzahl der Übertragungen des TF zu erhöhen. Daher ist es möglich, ein Grad der Verschlechterung der Performance zu minimieren.
Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M kann auf Grundlage dessen, von welcher Station ein verlorener TF aufgegeben wird, für jede der Stationen die Anzahl erneuter Übertragungungen des TF ändern. 25 ist ein Diagramm der Konfiguration der Kommunikationsverarbeitungseinheit der Master-Station, die für jede der Stationen die Anzahl wiederholter Übertragungen des TF ändert. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M der Master-Station M, die für jede der Stationen die Anzahl wiederholter Übertragungen des TF ändert, umfasst eine Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48 zusätzlich zu dem Übertragungspuffer 31, dem Empfangspuffer 32 und der Token-Einstelleinheit 41.
Die Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48 weist eine Funktion auf zum Überprüfen, zu welcher Station ein TF zirkuliert wird, um dadurch für einen ausgegebenen TF zu bestimmen, durch welche Station diese verloren gegangen ist. Die Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48 benachrichtigt die Token-Einstelleinheit 41 einer Station (der Slave-Station SL1 oder SL2 oder der Master-Station M), die den verlorenen TF ausgibt. Folglich ändert die Token-Einstelleinheit 41 im Bezug auf die Station (die Slave-Station SL1, die Slave-Station SL2 oder die Master-Station M), welche den verlorenen TF ausgibt, die Anzahl wiederholter Übertragungen des TF. Zu diesem Zeitpunkt stellt die Token-Einstelleinheit 41 in irgendeiner der Slave-Stationen SL1 und SL2 und der Master-Station M die Anzahl wiederholter Übertragung des TF ein, die mit der Anzahl der Verluste des TF zusammenhängt.
In dem Datenkommunikationssystem 100 wird bewirkt, dass die Slave-Stationen SL1 und Sl2 TFs in einer Ausstrahlung (engl. broadcast) übertragen. SAs (engl. Source Addresses), die Ausgabequellen der TFs anzeigen, sind in den TFs enthalten. Folglich werden die TFs, die die SAs aufweisen, die von den Slave-Stationen SL1 und SL2 ausgegeben wurden, an die Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48 der Master-Station M übertragen. Die Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48 kann durch Überprüfung der SAs der TFs bestimmen, an welchen Positionen die TFs zirkulieren und an welchen Positionen die TFs verloren gehen.
Bei der Erläuterung dieser Ausführungsform umfasst die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Token-Neuausgabeeinheit 42 und die Neuausgabeanzahl-Bestimmungseinheit 43 oder die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M umfasst die Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48. Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M kann jedoch die Token-Neuausgabeeinheit 42, die Neuausgabeanzahl-Bestimmungseinheit 43 und die Token-Verlust-Bestimmungseinheit 48 aufweisen.
Selbst dann, wenn eine Rauschquelle in einem lokalen Abschnitt vorhanden ist, wie in 12 gezeigt, ist es folglich möglich, für jede der Stationen eine wiederholte Übertragung eines TF einzustellen, der mit der Rauschquelle zusammenhängt. Es ist daher möglich, eine Verschlechterung der Performance aufgrund wiederholter Übertragungen des TF zu minimieren.
Wie oben erläutert, ist es gemäß der sechsten Ausführungsform möglich, einen Verlust eines TF zu verhindern, während eine Kollision der TF und Daten verhindert wird. Es ist daher möglich, die Wiederherstellung eines Tokens zu verhindern und eine effiziente Datenkommunikation durchzuführen.
Die Master-Station M stellt für jede der Stationen eine Anzahl der Übertragungen eines TF ein. Es ist daher möglich, eine effiziente Datenkommunikation durchzuführen, die mit den Stationen zusammenhängt. Die Master-Station M stellt auf Grundlage der Anzahl erneut ausgegebene TFs und der Anzahl verlorener TFs die Anzahl der Übertragungen der TF ein. Es ist daher möglich, eine effiziente Datenkommunikation durchzuführen, die mit einer Rauschquelle zusammenhängt.
Das Datenkommunikationssystem 100 kann eine Datenkommmunikationsverarbeitung durchführen, durch eine verschiedene Kombination der Arten der Datenkommunikationsverarbeitung gemäß der ersten bist sechsten Ausführungsform und der Datenkommunikationsverarbeitung im Stand der Technik, die mit Bezug auf 4 in der ersten Ausführungsform erläutert wurde.
Das Datenkommunikationssystem 100 kann zum Beispiel die Datenkommunikationsverarbeitung durch Kombination der Datenkommunikationsverarbeitung, die in der zweiten Ausführungsform erläutert wurde und der Datenkommunikationsverarbeitung, die in der vierten Ausführungsform erläutert wurde. In diesem Fall überträgt nach der Einstellung der Anzahl der Datenübertragungen (ST149, wie in 11 gezeigt) das Datenkommunikationssystem 100 die Daten m an die Slave-Stationen SL1 und SL2 in einer Ausstrahlung (ST79 und ST80, wie in 6 gezeigt). Wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenübertragungsverarbeitung an die Slave-Stationen SL1 und SL2 abschließt, überträgt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M den TF an die Slave-Station SL1 (ST150, wie in 11 gezeigt).
Das Datenkommunikationssystem 100 kann die Datenkommunikationsverarbeitung durch Kombination der in der ersten Ausführungsform erläuterten Datenkommunikationsverarbeitung und der in der vierten Ausführungsform erläuterten Datenkommunikationsverarbeitung im Stand der Technik durchführen. In diesem Fall werden in dem Datenkommunikationssystem 100, nachdem die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Daten s1 und s2 von den Slave-Stationen SL1 und SL2 empfängt, die Verarbeitung bei ST38 bis ST43, die in 4 gezeigt ist (die F/W-Verarbeitung der Master-Station M), und die Verarbeitung bei ST148 bis ST158, die in 11 gezeigt ist, durchgeführt.
Die Verarbeitung bei ST109 (die nächste Bestimmungsverarbeitung) der Datenkommunikationsverarbeitung, die mit Bezug auf 7 in der dritten Ausführungsform erläutert wurde, kann auf Grundlage der statistischen Information von Empfangszuständen, die in der vierten Ausführungsform erläutert wurde, durchgeführt werden. Wenn in diesem Fall zum Beispiel ein Verhältnis des Auftretens von Rauschen gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenkommunikationsverarbeitung aus, die in 3 gezeigt ist. Wenn das Verhältnis des Auftretens von Rauschen kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wählt die Kommunikationsverarbeitungseinheit 3M die Datenkommunikationsverarbeitung aus, die in 4 gezeigt ist. Dies ermöglicht die Durchführung einer geeigneten Wiederherstellungsverarbeitung, die mit einem Empfangszustand der Daten s1 und s2 zusammenhängt. Es ist daher möglich, eine effiziente Datenkommunikation durchzuführen.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben erläutert, sind das Datenkommunikationssystem und die Datenkommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Datenkommunikation zwischen der Master-Station M und den Slave-Stationen geeignet.

Claims

Datenkommunikationssystem (100) zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen einer Master-Station (M) und einer Vielzahl von Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in einem Token-Weitergabesystem, das ein Ethernet einsetzt, wobei die Master-Station (M) umfasst: eine Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) zum Durchführen, als eine erste Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn), die durch Zirkulieren eines Token-Rahmens zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen durchgeführt wird (SL1, SL2, SL3, ..., SLn); und eine Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2), die mit einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) verbunden ist, zum Durchführen, als eine zweite Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung, die zwischen der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) und der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) durchgeführt wird, wobei die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung die Daten, die von der Slave-Station übertragen werden, einer arithmetischen Verarbeitung unterwirft und Daten erzeugt, die an die Slave-Station übertragen werden, und wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), als eine dritte Datenübertragungsverarbeitung, eine Datenübertragung durchführt, die zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) und der Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2) durchgeführt wird, und, wobei, wenn die Datenempfangsverarbeitung zum Zirkulieren des Token-Rahmens zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) und der Empfang der Daten von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in der ersten Datenübertragungsverarbeitung einer Neuversuchsverarbeitung unterworfen wird, nach der Durchführung der ersten Datenübertragungsverarbeitung, die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) den Token-Rahmen zwischen der Master-Station und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) zirkuliert und die Daten von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) empfängt, ohne die dritte Datenübertragungsverarbeitung durchzuführen, um dadurch die Verarbeitung der Neuversuchsverarbeitung zu unterwerfen, und die dritte Datenübertragungsverarbeitung nach der Neuversuchsverarbeitung durchführt.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) Daten erneut überträgt, die an die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) übertragen werden, wenn die erste Datenübertragungsverarbeitung, an die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) durchgeführt wird, bevor die Neuversuchsverarbeitung durchgeführt wird.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit auf Grundlage eines Empfangszustands der von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) übertragenen Daten eine von der dritten Datenübertragungsverarbeitung der Neuversuchsverarbeitung als Verarbeitung auswählt, nachdem die erste Datenübertragungsverarbeitung oder die Neuversuchsverarbeitung durchgeführt wird, und die Verarbeitung ausführt.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) auf Grundlage eines Empfangszustands der von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) übertragenen Daten für jede der Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) eine Anzahl von Datenübertragungen einstellt, die für die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) angefordert wird, und die Anzahl der Datenübertragungen von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) unter Verwendung des Token-Rahmens anfordert.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) nach der Durchführung der ersten Datenübertragungsverarbeitung die Neuversuchsverarbeitung wiederholt, mit einer Anzahl, die im Voraus eingestellt wird, ohne die dritte Datenübertragungsverarbeitung durchzuführen.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 3, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) auf Grundlage einer statistischen Information des Empfangszustands, der unter Verwendung eines Gedächtnisses des Empfangszustands berechnet wird, eine von der dritten Datenübertragungsverarbeitung und der Neuversuchsverarbeitung auswählt, und die Verarbeitung ausführt.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 4, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) auf Grundlage einer statistischen Information des Empfangszustands, der unter Verwendung eines Gedächtnisses des Empfangszustands berechnet wird, die Anzahl der Datenübertragungen einstellt, die für die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) angefordert wird.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) Daten aggregiert, die von allen den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) empfangen werden, durch Durchführen der Datenempfangsverarbeitung, und die dritte Datenübertragungsverarbeitung durchführt.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 4, wobei die Slave-Station eine Datenübertragung an die Master-Station (M) wiederholt, wenn der Token-Rahmen empfangen wird, mit einer Anzahl, die im Voraus in der Master-Station (M) gekennzeichnet wird.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Slave-Station Daten unterteilt, die mit der Master-Station (M) gemeinsam verwendet werden, und die von der Slave-Station an die Master-Station (M) übertragen werden, in eine Vielzahl von Rahmen, Sequenznummern an die unterteilten Rahmen vergibt, eine letzte Information vergibt, die einen letzten Rahmen anzeigt, an einen letzten Rahmen unter den unterteilten Rahmen, und die Rahmen an die Master-Station (M) überträgt, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) eine Bestimmungseinheit (48) umfasst, die auf Grundlage der Sequenznummer und der letzten Information bestimmt, ob alle Daten von der Slave-Station empfangen wurden, und wobei, wenn die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, dass alle die Daten von der Slave-Station empfangen wurden, die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) die dritte Datenübertragungsverarbeitung durchführt.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei ein Rahmen, der an die Master-Station (M) durch die Slave-Station übertragen wird, eine Rahmenübertragungs-Quelleninformation umfasst, die eine Übertragungsquelle des Rahmens anzeigt, und die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) auf Grundlage der Rahmenübertragungs-Quelleninformation in dem von der Slave-Station empfangenen Rahmen bestimmt, von welcher Slave-Station der Rahmen empfangen wurde, und, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) bestimmt, dass der Rahmen von einer nächsten Slave-Station empfangen wird, der sich von einer letzten Slave-Station unterscheidet, die Bestimmungseinheit zurückstellt, und bewirkt, dass die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, ob all die Daten von der nächsten Slave-Station empfangen werden.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 10, wobei der Token-Rahmen eine Token-Zielinformation umfasst, die ein Ziel des Token-Rahmens anzeigt, und die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) auf Grundlage der Token-Zielinformation das Ziel des Token-Rahmens bestimmt, und, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) bestimmt, dass ein Token-Rahmen an die eigene Station empfangen wird, die Bestimmungseinheit zurückstellt und bewirkt, dass die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, ob alle Daten von der nächsten Slave-Station empfangen werden.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 10, wobei der Token-Rahmen eine Übertragungsquelleninformation umfasst, die eine Übertragungsquelle des Token-Rahmens anzeigt, und die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) auf Grundlage der Token-Übertragungsquelleninformation bestimmt, von welcher Slave-Station der Token-Rahmen übertragen wird, und, wenn die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) bestimmt, dass der Token-Rahmen von einer nächsten Slave-Station empfangen wird, der sich von einer letzten Slave-Station unterscheidet, die Bestimmungseinheit (48) zurückstellt und bewirkt, dass die Bestimmungseinheit (48) bestimmt, ob alle Daten von der nächsten Slave-Station empfangen werden.
Datenkommunikationssystem (100) zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen einer Master-Station (M) und einer Vielzahl von Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in einem Token-Weitergabesystem, das ein Ethernet einsetzt, wobei die Master-Station (M) umfasst: eine Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) zum Durchführen, als eine erste Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn), die durch Zirkulieren eines Token-Rahmens zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) durchgeführt wird; und eine Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2), die mit einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) verbunden ist, zum Durchführen als eine zweite Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung, die zwischen der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) und der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) durchgeführt wird, wobei die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung (1) die Daten, die von der Slave-Station übertragen werden, einer arithmetischen Verarbeitung unterwirft und Daten erzeugt, die an die Slave-Station übertragen werden, und wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), als eine dritte Datenübertragungsverarbeitung, eine Datenübertragung durchführt, die zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) und der Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2) durchgeführt wird, und, wenn die erste Datenübertragungsverarbeitung durchgeführt wird, den Token-Rahmen wiederholt an eine Datenübertragungs-Ziel-Slave-Station mehrmals überträgt.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 14, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) für jede der Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) eine Anzahl der Datenübertragungen einstellt, die für die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) angefordert wurde, und die eingestellte Anzahl der Datenübertragungen des Token-Rahmens von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) anfordert.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 15, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), wenn der Token-Rahmen verloren geht, eine erneute Ausgabe des Token-Rahmens durchführt, und auf Grundlage einer Anzahl erneut ausgegebener Token-Rahmen für jede der Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) eine Anzahl von Übertragungen eines Token-Rahmens einstellt, die für die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) angefordert wurde.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 15, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) einen verlorenen Token-Rahmen erfasst und auf Grundlage einer Anzahl verlorener Token-Rahmen für jede der Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) eine Anzahl von Übertragungen eines Token-Rahmens einstellt, der für die Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) angefordert wurde.
Datenkommunikationssystem (100) nach Anspruch 15, wobei die Slave-Station, wenn der Token-Rahmen empfangen wird, eine Übertragung des Token-Rahmens an die Master-Station (M) oder die anderen Slave-Stationen wiederholt, mit einer Anzahl, die im Voraus in der Master-Station (M) gekennzeichnet wird.
Datenkommunikationsvorrichtung, die als eine Master-Station (M) dient, zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung und einer Vielzahl von Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in einem Token-Weitergabesystem, das ein Ethernet einsetzt, wobei die Datenkommunikationsvorrichtung umfasst: eine Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) zum Durchführen, als eine erste Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn), die durch Zirkulieren eines Token-Rahmens zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen durchgeführt wird (SL1, SL2, SL3, ..., SLn); und eine Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2), die mit einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) verbunden ist, zum Durchführen als eine zweite Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung, die zwischen der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) und der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) durchgeführt wird, wobei die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung (1) die Daten, die von der Slave-Station übertragen werden, einer arithmetischen Verarbeitung unterwirft, und Daten erzeugt, die an die Slave-Station übertragen werden, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), als eine dritte Datenübertragungsverarbeitung, eine Datenübertragung durchführt, die zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) und der Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2) durchgeführt wird, und, wobei, wenn Datenempfangsverarbeitung zum Zirkulieren des Token-Rahmens zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) und der Empfang der Daten von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in der ersten Datenübertragungsverarbeitung einer Neuversuchsverarbeitung unterworfen wird, nach der Durchführung der ersten Datenübertragungsverarbeitung, die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) den Token-Rahmen zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) zirkuliert und die Daten von den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) empfängt, ohne Durchführen der dritten Datenübertragungsverarbeitung, um dadurch die Verarbeitung der Neuversuchsverarbeitung zu unterwerfen, und die dritte Datenübertragungsverarbeitung nach der Neuversuchsverarbeitung durchführt.
Datenkommunikationsvorrichtung, die als eine Master-Station (M) dient, zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen der Datenkommunikationsvorrichtung und einer Vielzahl von Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) in einem Token-Weitergabesystem, das ein Ethernet einsetzt, wobei die Datenkommunikationsvorrichtung umfasst: eine Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) zum Durchführen, als eine erste Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn), die durch Zirkulieren eines Token-Rahmens zwischen der Master-Station (M) und den Slave-Stationen (SL1, SL2, SL3, ..., SLn) durchgeführt wird; und eine Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2), die mit einer arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) verbunden ist, zum Durchführen als eine zweite Datenübertragungsverarbeitung, einer Datenübertragung, die durchgeführt wird zwischen der arithmetischen Verarbeitungsvorrichtung (1) und der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), wobei die arithmetische Verarbeitungsvorrichtung (1) Daten, die von der Slave-Station übertragen werden, einer arithmetischen Verarbeitung unterwirft und Daten erzeugt, die an die Slave-Stationen übertragen werden, wobei die Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M), als eine dritte Datenübertragungsverarbeitung, eine Datenübertragung durchführt, die zwischen der Kommunikationsverarbeitungseinheit (3M) und der Datenübertragungsverarbeitungseinheit (2) durchgeführt wird, und, wenn die erste Datenübertragungsverarbeitung durchgeführt wird, den Token-Rahmen an eine Datenübertragungs-Ziel-Slave-Station wiederholt mehrmals überträgt.