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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung, eine Kommunikationsvorrichtung und ein Kommunikationsverfahren zum Durchführung von Kommunikation unter Verwendung von Token-Rahmen (Sendeberechtigungsrahmen bzw. -blöcken) zwischen Kommunikationsknoten, die über Ethernet® verbunden sind.
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STAND DER TECHNIK
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Ein FA-(Fabrikautomatisierung)-System beinhaltet eine Steuerzielvorrichtung und eine programmierbare Steuervorrichtung, die eine vorbestimmte arithmetische Operation unter Verwendung eines Zustands der Steuerzielvorrichtung als Eingabedaten durchführt und die Betriebsbedingungen der Steuerzielvorrichtung als Ausgabedaten ausgibt. Das FA-System ermöglicht eine Echtzeit-Steuerung über die Steuerzielvorrichtung durch Bereitstellen von Kommunikationseinheiten in der programmierbaren Steuervorrichtung bzw. der Steuerzielvorrichtung und Verbinden der Kommunikationseinheit miteinander über ein Netzwerk. Das heißt, die in der Steuerzielvorrichtung bereitgestellte Kommunikationseinheit fungiert als eine Nebenstation, und die in der programmierbaren Steuervorrichtung Vorgesehene fungiert als eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung, die Datenübertragung aus der Nebenstation steuert. Die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung empfängt Daten aus der Nebenstation und führt periodisch Prozesse des Berechnens von Daten zur Steuerung der Steuerzielvorrichtung unter Verwendung der empfangenen Daten und des Sendens der erhaltenen Daten an die Nebenstation durch. Zu dieser Zeit steuert die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung ein Timing des Sendens von Daten aus jeder Nebenstation, um so Echtzeitdatenkommunikation sicherzustellen.
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Bei solchen FA-Systemen ist eine Hauptstation mit einer Mehrzahl von Nebenstationen verbunden und wenn die Anzahl von Hauptstationen 1 ist, führt die Hauptstation die Netzwerkverwaltung normal durch. Wenn jedoch eine Mehrzahl von Hauptstationen und eine Mehrzahl von Nebenstationen, die durch jede Hauptstation verwaltet werden, im selben Netzwerksegment vorliegen, spielt jede der Hauptstationen eine Rolle der Kommunikationsverwaltungsstation (Netzwerkverwaltungsstation). In diesem Fall konfigurieren eine Hauptstation und eine Mehrzahl von durch die Hauptstation verwalteten Nebenstationen eine Gruppe und somit ist eine Mehrzahl von Gruppen im selben Netzwerksegment vorhanden. Bei dieser Konfiguration werden in jeder Gruppe kommunizierte Daten durch Rundsende-(Multicast)-Kommunikation gesendet, wodurch es ermöglicht wird, Daten einer Gruppe von Daten der anderen Gruppen zu unterscheiden (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
Patentdokument 1:
Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. H4-343543
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
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Jedoch klassifiziert in dem in Patentdokument 1 beschriebenen FA-System ein Netzwerk-Administrator Kommunikationsknoten im FA-System in Gruppen, so dass die Kommunikationsgruppen in verschiedenen, in einer Fabrik vorgesehenen Netzwerken (d. h. verschiedenen Segmenten) jeweils eindeutig werden. Entsprechend werden Wahrscheinlichkeiten höher, dass ein Einstellfehler auftritt, wenn die Zahl von im FA-System vorgesehenen Kommunikationsknoten größer ist. Weiterhin, wenn die Anzahl von Kommunikationsknoten steigt, steigt auch die Anzahl von Netzwerk-Administratoren. Daher werden die Wahrscheinlichkeiten höher, dass ein Fehler aufgrund von Einstellungen durch unterschiedliche Netzwerk-Administratoren auftritt. Dieser Einstellfehler kann die programmierbare Steuervorrichtung veranlassen, Daten aus einem Kommunikationsknoten, der zu einer anderen Gruppe gehört, fehlerhaft zu prozessieren.
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Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick die obigen Probleme gemacht worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung, eine Kommunikationsvorrichtung und ein Kommunikationsverfahren zu erhalten, die in der Lage sind, aus einem anderen Netzwerk empfangene Daten von Daten eines Netzwerks zu unterscheiden, zu dem ein Kommunikationsknoten gehört, und die Daten selbst dann zu eliminieren, wenn eine Mehrzahl von Netzwerken, von denen jedes so konfiguriert ist, dass eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (d. h. eine Hauptstation) mit einer Mehrzahl von Nebenstationen über Ethernet verbunden ist, miteinander über einen Umschaltverteiler (Switching-Hub) oder dergleichen fehlerhaft verbunden sind, während die Netzwerke arbeiten.
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MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung bereitgestellt, die Daten-Übertragung verwaltet, während ein Token-Rahmen herumgereicht wird, der ein Übertragungsrecht zwischen Kommunikationsknoten anhand einer zyklischen Reihenfolge in einer Gruppe anzeigt, wobei die Gruppe durch Verbinden einer Kommunikationsverwaltungsvorrichtung und zumindest einer Nebenstation durch ein Ethernet®-Kabel in einem selben Netzwerksegment gebildet wird, wobei die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung eine Logikring-Konfigurierungseinheit beinhaltet, welche eine Übertragungsreihenfolge eines Token-Rahmens bestimmt, der ein Übertragungsrecht anzeigt, und einen logischen Ring unter Verwendung der Nebenstation und der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung konfiguriert, die in einem Bereich vorliegen, in dem der Token-Rahmen durch Rundsenden übertragen wird, eine Gruppenadressen(Multicast-Adress)-Erzeugungseinheit, die eine Gruppenadresse aus einer MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung erzeugt, eine Gruppenadressen-Speichereinheit, die die Gruppenadresse speichert, eine Gruppenadressen-Notifizierungseinheit, welche der Nebenstation, die den logischen Ring konfiguriert, die Gruppenadresse mitteilt, und eine Rahmenkommunikationsverarbeitungseinheit, die einen Rahmen mit einer Zieladresse, auf welche die Gruppenadresse eingestellt ist, sendet, bestimmt, ob die Zieladresse des empfangenen Rahmens mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt und den Rahmen ohne Durchführung eines Empfangsprozesses des Rahmens weiterschaltet (switcht), wenn die Zieladresse des empfangenen Rahmens nicht mit der Gruppenadresse übereinstimmt.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung notifiziert die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung eine den logischen Ring konfigurierende Nebenstation über die aus der MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung erzeugte Gruppenadresse, wird ein Rahmen als Rundsenderahmen unter Verwendung dieser Gruppenadresse im logischen Ring gesendet, und wird festgestellt, ob ein Empfangsprozess durchzuführen ist, dadurch, ob die Zieladresse des empfangenen Rahmens die Gruppenadresse ist. Als Ergebnis, selbst wenn eine Mehrzahl von Gruppen, die alle eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (d. h. eine Hauptstation) und mindestens eine Nebenstation beinhalten, in einer komplizierten Weise in verschiedenen Segmenten durch Ethernet oder dergleichen in einer Fabrik oder dergleichen verdrahtet sind, es möglich ist, das Einstellen zur Wiederherstellung aus einer fehlerhaften Verbindung wegzulassen oder eine Fehlfunktion einer Wiederherstellfunktion für fehlerhafte Verbindung aufgrund von fehlerhafter Einstellung durch Anwender zu verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Funktionskonfiguration einer Kommunikationsverwaltungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2-1 ist ein Beispiel eines Formats eines Ethernetrahmens®.
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2-2 stellt ein Format einer Zieladresse dar.
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3 ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer Gruppenadresse aus einer MAC-Adresse.
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4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Konfiguration einer Nebenstation darstellt.
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5 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines durch einen Kommunikationsknoten gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführten Prozesses, wenn er einen Rahmen empfängt.
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6-1 ist ein schematisches Diagramm einer Operation, die durchgeführt wird, wenn eine Mehrzahl von Gruppen versehentlich durch einen Schaltknoten (switching hub) verbunden sind (Teil 1),
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6-2 ist ein schematisches Diagramm einer Operation, die durchgeführt wird, wenn eine Mehrzahl von Gruppen versehentlich durch einen Schaltknoten verbunden sind (Teil 2),
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7 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels von Rahmenverarbeitung, die durch einen Kommunikationsknoten gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
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8 ist ein schematisches Diagram eines Datenflusses, wenn zwei Gruppen mit unterschiedlichen Gruppenadressen versehentlich verbunden werden.
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Bezugszeichenliste
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- Kommunikationsverwaltungsvorrichtung
- 11-1, 11-2, 51-1, 51-2
- Anschluss
- 20, 60
- Kommunikationsverarbeitungseinheit
- 21
- Logische Ring-Konfigurationseinheit
- 22
- Token-Zyklusreihenfolgeninformations-Speichereinheit
- 23
- Gruppenadressen-Erzeugungseinheit
- 24, 62
- Gruppenadressen-Speichereinheit
- 25
- Gruppenadressen-Notifizierungseinheit
- 26, 63
- Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit
- 27, 64
- Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit
- 50
- Nebenstation
- 61
- Token-Zyklus-Zielinformationsspeichereinheit
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BESTER MODUS/BESTE MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Beispielhafte Ausführungsformen einer Kommunikationsverwaltungsvorrichtung, einer Kommunikationsvorrichtung und eines Kommunikationsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden unten im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
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Erste Ausführungsform
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1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Funktionskonfiguration einer Kommunikationsverwaltungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (eine Hauptstation) 10 beinhaltet zwei Anschlüsse 11-1 und 11-2 zum Verbinden der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 mit einem angrenzenden Kommunikationsknoten (einer Nebenstation) oder einem Schaltknoten durch ein Ethernet®-Kabel (nachfolgend wird das ”®” weggelassen) und eine Kommunikationsverarbeitungseinheit 20, die Prozesse wie etwa Rahmensende- und Empfangsprozesse und einen Prozess zum Herstellen einer Reihenfolge des Übertragens eines Token-Rahmens durchführt.
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Die Anschlüsse 11-1 und 11-2 sind zwei Anschlüsse, nämlich der erste Anschluss 11-1 und der zweite Anschluss 11-2. Es reicht, dass zumindest einer dieser zwei Anschlüsse 11-1 und 11-2 mit einem Anschluss der angrenzenden Nebenstation (oder einem Anschluss der Nebenstation über einen Schaltknoten) verbunden sind.
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Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 20 beinhaltet eine Logikring-Konfigurationseinheit, eine Token-Zyklus-Reihenfolgeninformations-Speichereinheit 22, eine Gruppenadressen-Erzeugungseinheit 23, eine Gruppenadressen-Speichereinheit 24, eine Gruppenadresse-Notifizierungseinheit 25 eine Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26, und eine Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27. Die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 und die Datenrahmen-Kommunikationsverarbeitungseinheit 27 entsprechen einer Rahmen-Kommunikationsverarbeitungseinheit.
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Die Logikring-Konfigurationseinheit 21 entdeckt Kommunikationsknoten (Nebenstationen), die im selben Netzwerksegment wie dem vorliegen, zu dem die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 gehört, wann immer die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 eingeschaltet wird, oder in vorbestimmten Zeitintervallen. Die Logikring-Konfigurationseinheit 21 führt einen Logikring-Konfigurationsprozess des Bestimmens von Token-Zyklus-Reihenfolgeninformationen durch, welche eine Reihenfolge des Zirkulierens (Passierens) eines Token-Rahmen ist, der ein Datenübertragungsrecht ist, basierend auf einer Verbindungsbeziehung der Kommunikationsknoten. ”Logik-Ring” bedeutet einen logischen Ring, der dafür konfiguriert und ausgebildet ist, sequentiell ein Datenübertragungsrecht (einen Token-Rahmen) zwischen Kommunikationsknoten in einem Netzwerk in einer physikalischen Netzwerkkonfiguration weiterzuleiten, bei der eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (d. h. eine Hauptstation) 10 und zumindest eine Nebenstation durch ein Ethernet-Kabel in Form eines Sterns oder einer Linie verbunden sind. Weiterhin notifiziert die Logikring-Konfigurationseinheit 21 den anderen Kommunikationsknoten (eine Nebenstation), der im selben Netzwerksegment vorhanden ist, über Token-Zyklus-Zielinformationen, die einen Kommunikationsknoten beinhaltet, der das Übertragungsrecht erwerben soll, direkt neben dem anderen Kommunikationsknoten. Die Token-Zyklus-Reihenfolgeninformation kann als die Token-Zyklus-Zielinformation verwendet werden.
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Die Token-Zyklus-Reihenfolgeninformations-Speichereinheit 22 speichert die durch die Logikring-Konfigurationseinheit 21 bestimmten Token-Zyklus-Reihenfolgeninformation und Token-Zyklus-Reihenfolgeninformation.
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Die Gruppenadressen-Erzeugungseinheit 23 erzeugt eine, bei in einem Netzwerk (einer Gruppe) durchgeführter Kommunikation verwendete Gruppenadresse, das eine durch eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 verwaltete Nebenstation beinhaltet, aus einer MAC-(Nebenzugriffssteuerung)-Adresse, die der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 eindeutig zugewiesen ist. Diese Gruppenadresse spielt die Rolle von Gruppen-Identifikationsinformationen zum Identifizieren der Gruppe.
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Ein Verfahren zum Erzeugen einer Gruppenadresse wird unten beschrieben. 1 ist ein Beispiel eines Formats eines Ethernet-Rahmens und 2-2 stellt ein Format einer Zieladresse dar. Ein Ethernet-Rahmen 100 beinhaltet eine Acht-Oktett-Präambel/SFD (Startrahmenbegrenzer) 101, die den Übertragungsstart des Ethernet-Rahmens 100 und den Start der Zieladresse anzeigt, eine Sechs-Oktett-Zieladresse 102, die ein Übertragungsziel des Ethernet-Rahmens 100 anzeigt, eine Sechs-Oktett-Quelladresse 103, die eine Quelle des Ethernet-Rahmens 100 anzeigt, einen Zwei-Oktett-Typ 104, der einen Typ des Ethernet-Rahmen 100 anzeigt, 46 bis 1500 Oktetts an Daten 105, die zu sendende Daten speichern und eine Vier-Oktett-FCS (Rahmenprüfsequenz) 106 zum Detektieren eines Fehlers im Ethernet-Rahmen 100. Ein Token-Rahmen oder ein später zu beschreibender Datenrahmen weist dieselbe Struktur wie diejenige des Ethernet-Rahmen 100 auf.
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Darüber hinaus besteht, wie in 2-2 gezeigt, die Zieladresse 102 des Ethernet-Rahmen auf 48 Bit (sechs Oktetts) und ist wie folgt definiert. Wenn ein I/G-Bit (ein Führungsbit) 112 eines ersten Oktetts (111) auf ”0” eingestellt wird, ist die Zieladresse 102 eine Einzeladresse (Unicast). Wenn es ”1” ist, ist die Zieladresse als eine Gruppenadresse eingestellt.
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Daher wird in der ersten Ausführungsform angenommen, dass die MAC-Adresse, die der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 eindeutig zugewiesen ist, und deren I/G-Bit 112 auf ”1” gesetzt ist, eine Gruppenadresse ist, die im durch die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 verwalteten Netzwerk (Gruppe) verwendet wird. Weil die MAC-Adresse selbst eindeutig ist, ist die durch Ändern des I/G-Bits 112 dieser MAC-Adresse nach ”1” erhaltene Gruppenadresse ebenfalls eindeutig.
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3 ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen einer Gruppenadresse aus der MAC-Adresse. Wenn die MAC-Adresse (in einer hexadezimalen Form) der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 ”11-22-33-44-55-66” ist, wird ”11” des ersten Oktetts 111 als ”00010001” in binärer Form ausgedrückt. Wenn die obige Regel für das erste Oktett 111 gilt und das Führungsbit (das I/G-Bit) 112 des ersten Oktetts 111 von acht Bits auf ”1” eingestellt ist, ist ”11” des ersten Oktetts 111 ”10010001”. Dieses ”10010001” wird als ”91) in hexadezimaler Form ausgedrückt. Im Ergebnis ist die Gruppenadresse der durch diese Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 gebildeten Netzwerks (Gruppe) ”91-22-33-44-55-55”. Dies ist nur ein Beispiel und Gruppenadressen können für die anderen MAC-Adressen ähnlich erzeugt werden.
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Die Gruppenadressen-Speichereinheit 24 speichert die durch die Gruppenadressen-Erzeugungseinheit 23 erzeugte Gruppenadresse. Die in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherte Gruppenadresse wird durch die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 und die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 als Informationen zum Identifizieren einer Netzwerkgruppe beim Übertragen eines Rahmens in der Gruppe verwendet.
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Die Gruppenadressen-Notifizierungseinheit 25 benachrichtigt die mit der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung verbundene Nebenstation, oder, um spezifisch zu sein, die Nebenstationen, die in einem Bereich vorhanden sind, in dem ein Rahmen durch Rundsenden der Gruppenadresse übertragen werden kann.
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Die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 erzeugt einen Token-Rahmen, basierend auf dem Ethernet-Rahmen 100, und sendet den Token-Rahmen, basierend auf der Token-Zyklusreihenfolgen-Information, wenn die Logikring-Konfigurationseinheit 21 mit dem Logikring-Konfigurationsprozess fertig ist und die Gruppenadressen-Identifikationseinheit 25 das Benachrichtigen der Nebenstation der Gruppenadresse abgeschlossen hat. Beispielsweise erzeugt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 den Token-Rahmen, in dem ein den Token-Rahmen anzeigender Wert auf den Typ 104 gesetzt ist, Übertragungsrechte-Erfassungsvorrichtungsinformationen, die eine MAC-Adresse des Kommunikationsknotens anzeigen, der das Übertragungsrecht als Nächstes erfasst, auf die Daten 105 eingestellt wird und die in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherte Gruppenadresse auf die Zieladresse 102 im in 21 gezeigten Ethernet-Rahmen 100 eingestellt wird, und sendet den Token-Rahmen durch Rundsenden. Das heißt, dass in der ersten Ausführungsform die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 die Gruppenadresse auf die Zieladresse 102 anstelle der Rundsendeadresse einstellt und den Token-Rahmen rundsendet, wenn die Gruppenadresse in der Gruppenadresse-Speichereinheit 24 gespeichert ist, während der Token-Rahmen konventioneller Weise durch Rundsenden übertragen wird.
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Die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 bestimmt, ob die Zieladresse 102 mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, wenn die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 einen aus einem anderen Kommunikationsknoten (einer anderen Nebenstation) gesendeten Token-Rahmen empfängt, und wenn die Zieladresse 102 nicht mit der in der Gruppenadresse-Speichereinheit 24 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, führt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 keinen Empfangsprozess des Token-Rahmens durch. Wenn die Zieladresse 102 mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, vergleicht die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 die Übertragungsrecht-Erfassungsvorrichtungsinformation in den Daten 105 des Token-Rahmen mit der MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung. Wenn die Übertragungsrecht-Erfassungsvorrichtungsinformation mit der MAC-Adresse übereinstimmt, stellt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 fest, dass die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 das Übertragungsrecht erhalten hat, und weist die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 127 an, einen Übertragungsprozess eines Datenrahmens durchzuführen, und wenn die Übertragungsrecht-Erfassungsvorrichtungsinformation nicht mit der MAC-Adresse übereinstimmt, stellt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 fest, dass die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 das Übertragungsrecht noch nicht erhalten hat. In jeglichem Fall wird der empfangene Token-Rahmen zu einem anderen Anschluss als dem Anschluss, an dem der Token-Rahmen empfangen wird, weitergeschaltet.
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Die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 führt Sende- und Empfangsprozesse des Sendens und Empfangens eines Datenrahmens durch. Spezifisch bestimmt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27, ob die Zieladresse 102 eines empfangenen Datenrahmens mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, und wenn die Zieladresse 102 der empfangenen Daten nicht mit der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, führt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 den Empfangsprozess des Datenrahmens nicht durch. Wenn die Zieladresse 102 des empfangenen Datenrahmens mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, führt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 den Empfangsprozess durch. Wenn die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 das Übertragungsrecht erhält, erzeugt und sendet die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 einen Datenrahmen, basierend auf dem Ethernet-Rahmen 100. Beispielsweise erzeugt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 einen Datenrahmen, in dem ein Wert, der den Datenrahmen anzeigt, auf den Typ 104 eingestellt ist, zu übertragende Daten auf Daten 105 eingestellt sind und die in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeicherte Gruppenadresse auf die Zieladresse im in 21 gezeigten Ethernet-Rahmen 100 eingestellt ist, und sendet den Datenrahmen durch Rundsenden an die Nebenstation. Das heißt, in der ersten Ausführungsform, wenn die Gruppenadresse in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeichert ist, stellt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 die Gruppenadresse auf die Zieladresse 102 anstelle der Rundsendeadresse ein und sendet den Datenrahmen durch Rundsenden, während der Datenrahmen konventionellerweise per Rundsendung übertragen wird. In diesem Fall wird die MAC-Adresse, welche anzeigt, an welche Nebenstation der Datenrahmen gesendet wird, in den Daten 105 als Zielvorrichtungsinformation vorgesehen, oder Information, welche anzeigt, an welche Nebenstation Daten gesendet werden, wird den in den Daten 105 gespeicherten Daten hinzugefügt. Weiterhin beinhaltet die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 auch eine Funktion zum Transferieren (Weiterschaltens) eines an eine andere Nebenstation adressierten Datenrahmens.
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4 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Funktionskonfiguration der Nebenstation darstellt. Eine Nebenstation 50 beinhaltet zwei Anschlüsse 51-1 und 51-2 zum Verbinden der Nebenstation 50 mit dem angrenzenden Kommunikationsknoten (der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 oder der Nebenstation 50) oder einem Schaltknoten durch ein Ethernet-Kabel, und eine Kommunikationsverarbeitungseinheit 50, die Sende- und Empfangsprozesse des Sendens und Empfangens eines Rahmens über den Anschluss 51-1 oder 51-2 durchführt.
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Ähnlich zur Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 sind die Anschlüsse 51-1 und 51-2 zwei Anschlüsse, nämlich der erste Anschluss 51-1 und der zweite Anschluss 51-2. Es reicht aus, dass zumindest einer dieser zwei Anschlüsse 51-1 und 51-2 mit dem Kommunikationsknoten (oder dem Kommunikationsknoten über einen Schaltknoten) verbunden ist.
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Die Kommunikationsverarbeitungseinheit 60 beinhaltet eine Token-Zyklus-Zielinformationsspeichereinheit 61, eine Gruppenadressen-Speichereinheit 62, eine Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 und eine Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64. Die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 und die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 entsprechen einer Rahmen-Kommunikationsverarbeitungseinheit.
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Die Token-Zyklus-Zielinformationsspeichereinheit 61 speichert Token-Zyklus-Zielinformation, welche durch die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 notifiziert wird. Es wird angenommen, dass die Token-Zyklus-Zielinformationsspeichereinheit 61 eine MAC-Adresse eines Kommunikationsknotens direkt neben der Nebenstation 50 speichert, der das Übertragungsrecht erhält.
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Die Gruppenadressen-Speichereinheit 62 speichert die Gruppenadresse der Gruppe, deren Gruppenadresse aus der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 empfangen wird, und zu welcher Gruppe die, die Gruppenadresse-Speichereinheit 62 beinhaltende Nebenstation 50 gehört. Diese Gruppenadresse wird durch die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 aus der MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 anhand der in 3 erläuterten Regel erzeugt, und dient auch als Information zum Identifizieren der Gruppe, in der die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 vorhanden ist.
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Wenn die Nebenstation 50 den aus einem anderen Kommunikationsknoten (der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 oder der Nebenstation 50) gesendeten Token-Rahmen empfängt, bestimmt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63, ob die Zieladresse 102 des Token-Rahmen mit der in der Gruppenadresse-Speichereinheit 62 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt und wenn die Zieladresse 102 des Token-Rahmen nicht mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, führt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 keinen Empfangsprozess des Token-Rahmen durch. Wenn die Zieladresse 102 des Token-Rahmens mit der in der Gruppenadresse-Speichereinheit 62 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, vergleicht die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 die Übertragungsrechte-Erfassungsvorrichtungsinformation in den Daten 105 des Token-Rahmen mit einer MAC-Adresse der Nebenstation 50. Wenn die Übertragungsrechte-Erfassungsvorrichtungsinformation mit der MAC-Adresse übereinstimmt, bestimmt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63, dass die Nebenstation 50 das Übertragungsrecht erhalten hat und instruiert die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64, einen Übertragungsprozess eines Datenrahmens durchzuführen und wenn die Übertragungsrecht-Ermittlungsvorrichtungsinformation nicht mit der MAC-Adresse übereinstimmt, stellt die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 fest, dass die Nebenstation 50 das Übertragungsrecht noch nicht erhalten hat. In jeglichem Fall wird der Token-Rahmen zum anderen Anschluss als dem Anschluss, an dem der Token-Rahmen empfangen wird, weitergeschaltet.
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Weiterhin stellt, nachdem die Nebenstation das Übertragungsrecht erhält und die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 die Übertragung des Datenrahmens abschließt, die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 die in der Token-Zyklus-Zielinformationsspeichereinheit 61 gespeicherte Token-Zyklus-Zielinformation auf die Übertragungsrecht-Erfassungsvorrichtungsinformation im empfangenen Token-Rahmen ein und stellt die in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeicherte Gruppenadresse auf die Zieladresse 102 ein, und sendet den Token-Rahmen durch Rundsenden. Das heißt, dass in der ersten Ausführungsform die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 63 die Gruppenadresse anstelle einer Rundsendeadresse auf die Zieladresse 102 einstellt und den Token-Rahmen durch Rundsenden sendet, wenn die Gruppenadresse in der Gruppenadresse-Speichereinheit 62 gespeichert ist, während der Token-Rahmen konventionell durch Rundsenden übertragen wird.
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Die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 führt Datenrahmen-Sende- und Empfangsprozesse durch. Spezifisch bestimmt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64, ob die Zieladresse 102 eines empfangenen Datenrahmens mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeicherten Gruppenadresse koinzidiert und wenn die Zieladresse 102 des empfangenen Datenrahmens nicht mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt, führt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 den Empfangsprozess des Datenrahmens nicht durch. Wenn die Zieladresse 102 des empfangenen Datenrahmens mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeicherten Gruppenadresse koinzidiert, führt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 den Empfangsprozess des Datenrahmens durch. Wenn die Nebenstation 50 das Übertragungsrecht erhält, erzeugt die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 einen Datenrahmen, bei dem ein Wert, der den Datenrahmen anzeigt, auf den Typ 104 eingestellt wird, zu übertragende Daten auf die Daten 105 eingestellt werden und die in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeicherte Gruppenadresse auf die Zieladresse 102 eingestellt ist, und sendet den Datenrahmen an die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 oder andere Nebenstationen 50 durch Rundsendung. Das heißt, dass in der ersten Ausführungsform, wenn die Gruppenadresse in der Gruppenadressen-Speichereinheit 62 gespeichert ist, die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 die Gruppenadresse auf die Zieladresse 102 anstelle einer Rundsendeadresse einstellt und den Datenrahmen durch Rundsendung sendet, während der Datenrahmen konventioneller Weise durch Rundsendung gesendet wird. Weiterhin beinhaltet die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 64 auch eine Funktion, einen an einen anderen Kommunikationsknoten adressierten Datenrahmen zu transferieren (weiterzuschalten).
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Als Nächstes wird ein Verfahren zum Verarbeiten von durch die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 oder die Nebenstation 50 empfangenen Daten erläutert. 5 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Prozesses, der an einem Kommunikationsknoten gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, wenn er einen Rahmen empfängt. Der in 5 gezeigte Prozess wird beispielsweise durch die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 oder 63 durchgeführt, wenn der Kommunikationsknoten einen Token-Rahmen empfängt und wird durch die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 oder 64 durchgeführt, wenn der Kommunikationsknoten einen Datenrahmen empfängt.
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Zuerst wird, wenn der Kommunikationsknoten den Token-Rahmen- oder Datenrahmen empfängt (Schritt S11) bestimmt, ob die Zieladresse 102 des Ethernet-Rahmen mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 oder 62 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt (Schritt ST12). Wenn die Zieladresse 102 nicht mit der Gruppenadresse der Gruppe übereinstimmt, zu welcher der Kommunikationsknoten gehört (NEIN in Schritt S12), führt der Kommunikationsknoten den Empfangsprozess des Rahmens nicht durch, gibt den Rahmen aus einem anderen Anschluss aus (Schritt S13) und beendet den Prozess.
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Wenn andererseits die Zieladresse 102 mit der Gruppenadresse der Gruppe übereinstimmt, zu welcher der Kommunikationsknoten gehört (JA in Schritt S12), bestimmt der Kommunikationsknoten, dass der empfangene Rahmen der Rahmen der Gruppe ist, führt den Empfangsprozess durch und führt einen Prozess des Wiederholens (Repeat) des empfangenen Rahmens durch (Schritt S14). Beispielsweise ist der Empfangsprozess ein Prozess des Bestimmens, ob der Kommunikationsknoten, der den Rahmen empfängt, das Übertragungsrecht hat, wenn der Rahmen der Token-Rahmen ist, oder ein Prozess des Empfangens der an den Kommunikationsknoten adressierten Daten, wenn der Rahmen der Datenrahmen ist. Der Prozess wird dann beendet.
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Nachdem eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (d. h. eine Hauptstation) 10 und zumindest eine Nebenstation, die wie oben konfiguriert sind, eine Gruppe konfigurieren, notifiziert die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (d. h. die Hauptstation) 10 die Nebenstation 50 in der Gruppe über die Gruppenadresse. Entsprechend wird nach Notifizierung der Gruppenadresse der durch Rundsendung zu übertragende Rahmen durch Rundsendung übertragen, indem die Gruppenadresse auf die Zieladresse des Rahmens eingestellt wird, und ein Bereich des Empfangens des Rahmens an einer Gruppe klassifiziert wird. Als Ergebnis, selbst wenn eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 und zumindest eine durch die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 verwaltete Nebenstation 50 eine neue Gruppe konfigurieren und die neue Gruppe mit demselben Netzwerksegment verbunden ist, kann eine Zwischengruppenkommunikation in der ersteren Gruppe durchgeführt werden, ohne jeglichen Einfluss der letzteren oder neuen Gruppe. Wenn die Zieladresse des aus einer anderen Gruppe gesendeten Rahmens nicht mit der Gruppenadresse einer Gruppe in dem Datenempfangsprozess koinzidiert, empfängt insbesondere jeder zu einer Gruppe gehörender Kommunikationsknoten den Rahmen nicht. Dies kann verhindern, dass eine Gruppe irrtümlich den aus einer anderen Gruppe gesendeten Daten-Rahmen verwendet.
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Ein Prozess, der durchgeführt wird, wenn ein Netzwerksegment irrtümlich mit einem anderen Netzwerksegment verbunden wird, wird als Nächstes erläutert. 6-1 bis 6-2 sind schematische Diagramme des Betriebs, der durchgeführt wird, wenn eine Mehrzahl von Gruppen versehentlich durch einen Schaltknoten verbunden werden. In diesem Fall, wie in 6-2 gezeigt, sind eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (in den 6-1 und 6-2 als ”Verwaltungsstation” bezeichnet) 10-1 und drei Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C durch Ethernet-Kabel mit einem Schaltknoten 81 verbunden und bilden eine Gruppe 91. Es wird angenommen, dass eine MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 in dieser ersten Gruppe 91 ”11-22-33-44-55-66” ist. Die Gruppenadressen-Erzeugungseinheit 23 der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 erzeugt eine Gruppenadresse ”91-22-33-44-55-66”, die in der ersten Gruppe 91 zu verwenden ist, aus der MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 (S21). Die erzeugte Gruppenadresse wird in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 gespeichert.
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Danach führt die Logikring-Konfigurationseinheit 21 der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 einen Logikring-Konfigurationsprozess, einen Token-Zyklus-Zielinformations-Notifizierungsprozess und dergleichen an den Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C durch, die in dem Bereich vorhanden sind, den ein Rahmen durch Rundsendung erreicht. Die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 erlässt einen Token-Rahmen entsprechend der Token-Zyklus-Reihenfolgeninformation. Es wird angenommen, dass keine andere Kommunikationsvorrichtung als die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 im Netzwerk vorhanden ist. Vom Logikring-Konfigurationsprozess bis zu einem Token-Rahmen-Erteilungsprozess notifiziert die Gruppenadressen-Notifizierungseinheit 25 die Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C, die den logischen Ring der Gruppenadresse konfigurieren (S22). Weiterhin speichern die Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C die notifizierte Gruppenadresse jeweils in den Gruppenadressen-Speichereinheiten 62. Als Ergebnis erkennen die Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C die Netzwerkgruppe 91 (Nachbarn der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 in deren logischen Ring), zu welchen die Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C gehören (S23).
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Ähnlich erzeugt bezüglich einer zweiten Gruppe, in der eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung (d. h. Hauptstation) 10-2 und drei Nebenstationen 50-D, 50-E und 50-F über Ethernet-Kabel mittels eines Schaltknotens 82 verbunden sind, die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-2 eine Gruppenadresse (S24) und benachrichtigt die Nebenstationen 50-D, 50-E und 50-F über die erzeugte Gruppenadresse S25. Die Nebenstationen 50-D, 50-E und 50-F erkennen eine Netzwerkgruppe 92, zu der die Nebenstationen 50-D, 50-E und 50-F gehören (S26). Man beachte, dass eine MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-2 in dieser zweiten Gruppe ”11-BB-CC-DD-EE-FF” ist und dass die aus dieser MAC-Adresse erzeugte Gruppenadresse ”91-BB-CC-DD-EE-FF” ist.
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Danach wird sowohl in der ersten Gruppe 91 als auch der zweiten Gruppe 92 ein Token-Rahmen, dessen Gruppenadresse durch jede der Gruppen 91 oder 92 eingestellt ist, als Zieladresse eingestellt wird, durch Rundsenden erlassen, der Kommunikationsknoten, der basierend auf der Übertragungsrechte-Erlangungsvorrichtungsinformation im Token-Rahmen eingestellt ist, erhält das Übertragungsrecht, die Gruppenadresse wird auf eine Zieladresse eines Datenrahmens eingestellt und der Datenrahmen wird durch Rundsenden übertragen (S27). Spezifisch wird ”91-22-33-44-55-66” als die Gruppenadresse in der ersten Gruppe 91 verwendet, wird ”91-BB-CC-DD-EE-FF” als die Gruppenadresse in der zweiten Gruppe 92 verwendet und werden jeweils Rahmen durch Rundsenden übertragen. Dadurch, wenn die ersten und zweiten Gruppen 91 und 92 FA-Systeme sind, werden beispielsweise zyklische Kommunikationen in den entsprechenden Gruppe 91 und 92 durchgeführt. Weiterhin werden in den ersten und zweiten Gruppen 91 und 92 zu sendende Daten durch ”Cycle_data_A” bzw. ”Cycle_data_B” in 6-1 bezeichnet.
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Zu dieser Zeit empfangen die Kommunikationsknoten in jeder Gruppe den Rahmen, wenn die Zieladresse des empfangenen Token-Rahmens oder Datenrahmens die Gruppenadresse der Gruppe ist; ansonsten führen die Kommunikationsknoten in jeder Gruppe den Empfangsprozess des Rahmens nicht durch. In diesem Zustand von 6-1 sind die ersten und zweiten Gruppen 91 und 92 voneinander unabhängig, so dass die Kommunikationsknoten in jeder der Gruppen 91 und 92 die Rahmen, auf welche die Gruppenadresse der anderen Gruppe eingestellt ist, nicht empfangen.
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Nachfolgend, wie in 6-2 gezeigt, wird angenommen, dass ein Operator irrtümlich die erste Gruppe 91 mit der zweiten Gruppe 92 über einen Schaltknoten 83 verbindet. Zu dieser Zeit sind die ersten und zweiten Gruppen 91 und 92 miteinander über den Schaltknoten 83 verbunden, so dass die ersten und zweiten Gruppen 91 und 92 dasselbe Netzwerksegment bilden. Das heißt, der Rahmen (Ethernet-Rahmen), der aus dem Kommunikationsknoten in jeder Gruppe ausgegeben wird, erreicht versehentlich die Kommunikationsknoten in der anderen Gruppe über den Schaltknoten 83.
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Nachdem die ersten und zweiten Gruppen 91 und 92 irrtümlich miteinander verbunden sind, wie oben beschrieben, gelangt beispielsweise ein aus einem der Kommunikationsknoten in der zweiten Gruppe 82 ausgegebener Datenrahmen 121 über den Schaltknoten 83 in die erste Gruppe 91 (S28). Jedoch führen selbst in diesem Fall die Kommunikationsknoten (die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 und die Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C) in der ersten Gruppe 91 den Empfangsprozess des Rahmens 121 nicht aus, weil eine Zieladresse des empfangenen Datenrahmens 121 nicht mit der Gruppenadresse der ersten Gruppe 91 übereinstimmt (S29). Dasselbe gilt für einen aus der ersten Gruppe 91 ausgegebenen und in die zweite Gruppe 92 gelangenden Rahmen.
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Bei dieser Konfiguration, selbst wenn eine Mehrzahl von Gruppen 91 und 92 in demselben Netzwerksegment vorhanden sind und der Rahmen der ersten Gruppe 91 in die zweite Gruppe 92 gelangt, sind durch die Kommunikationsknoten in der ersten Gruppe 91 durchgeführte Prozesse gegenüber Störungen durch den Rahmen aus der zweiten Gruppe 92 immun.
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Gemäß der ersten Ausführungsform notifiziert die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 die Nebenstation 50, die auf demselben logischen Ring liegt, und die eine Gruppe der Gruppenadresse bildet, die aus der MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 erzeugt wird, stellt sie eine Zieladresse des Rahmens unter Verwendung der in der einen Gruppe mitgeteilten Gruppenadresse ein und sendet den Rahmen durch Rundsenden an die Zieladresse. Daher können die Kommunikationsknoten 10 und 50 Prozesse durchführen, während der Rahmen in der Gruppe, zu der der Kommunikationsknoten gehört, von dem in der anderen Gruppe unterschieden wird.
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Weiterhin erzeugt die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 die Gruppenadresse aus der MAC-Adresse der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10. Daher ist die Gruppenadresse für jede Gruppe eindeutig und Gruppenadressen überlappen nicht zwischen einer Mehrzahl von Gruppen. Weiterhin benachrichtigt die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 die Nebenstationen 50, die auf dem logischen Ring vorliegen, über die Gruppenadresse und jeder der Nebenstationen 50 speichert die Gruppenadresse. Daher ist es möglich, das Auftreten von fehlerhaften Einstellungen der Gruppenadresse, wie etwa einer Bedienereinstellung, zu verhüten.
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Weiterhin vergleicht jeder der Kommunikationsknoten 10 und 50 die Zieladresse des empfangenen Rahmens mit der Gruppenadresse der Gruppe, zu der der Kommunikationsknoten gehört und bestimmt, ob ein Empfangsprozess eines Rahmens durchzuführen ist. Daher, selbst wenn eine Mehrzahl von Gruppen irrtümlich entweder direkt oder über einen Schaltknoten verbunden sind, während die Gruppen arbeiten, nach Ausbilden der Gruppen, und der Kommunikationsknoten in einer Gruppe einen Rahmen aus einer anderen Gruppe empfangen, müssen die Kommunikationsknoten den Empfangsprozess des Rahmens nicht durchführen. Das heißt, selbst wenn ein Bediener versehentlich verschiedene Gruppen über Ethernet verbindet, wird verhindert, dass die programmierbare Steuervorrichtung oder dergleichen, die mit der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 verbunden ist, eine arithmetischen Operation unter Verwendung von fehlerhaften Daten durchführt, wodurch es ermöglicht wird, eine Fehlfunktion des Systems zu verhindern.
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Zweite Ausführungsform
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In der ersten Ausführungsform vergleicht jeder Kommunikationsknoten die Zieladresse des empfangenen Rahmens mit der Gruppenadresse der Gruppe, zu der der Kommunikationsknoten gehört und bestimmt, ob ein Datenempfangsprozess durchzuführen ist. In diesem Fall, wie beispielsweise in 6-2 gezeigt, wenn der Rahmen 121 aus der zweiten Gruppe 92 in die erste Gruppe 91 fließt, empfangen dann alle Kommunikationsknoten 10-1, 50-A, 50-B und 50-C in der ersten Gruppe 91 den Rahmen aus der zweiten Gruppe 92 und es findet eine unnötige Kommunikation in der ersten Gruppe 91 statt. Daher wird in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Kommunikationsverfahren beschrieben, das in der Lage ist, einen Rahmen aus einer anderen Gruppe so zu unterdrücken, dass er nicht in eine Gruppe kommuniziert wird.
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Sowohl die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 (d. h. eine Hauptstation) als auch die Nebenstationen 50 gemäß der zweiten Ausführungsform sind konfiguriert, die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 oder 63, die in 1 oder 4 gemäß der ersten Ausführungsform gezeigt ist, mit einer Funktion des Nichtweiterreichens eines Token-Rahmens an den anderen Anschluss, wenn die Zieladresse 102 des empfangenen Token-Rahmens sich von der in der Gruppenadresse-Speichereinheit 24 oder 62 gespeicherten Gruppenadresse unterscheidet, zu versehen. Ähnlich sind die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheiten 27 und 64 mit einer Funktion des Nichtweiterleitens eines Datenrahmens an den anderen Anschluss versehen, wenn die Zieladresse 102 des empfangenen Datenrahmens sich von der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 oder 62 gespeicherten Gruppenadresse unterscheidet. Wenn andere Elemente der zweiten Ausführungsform identisch zu jenen der ersten Ausführungsform sind, wird deren Erläuterung weggelassen.
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7 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels einer durch einen Kommunikationsknoten gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführten Rahmenverarbeitung. Beispielsweise wird der in 7 gezeigte Prozess durch die Token-Rahmen-Verarbeitungseinheit 26 oder 63 durchgeführt, wenn der Kommunikationsknoten einen Token-Rahmen empfängt, und durch die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 oder 64 durchgeführt, wenn der Kommunikationsknoten einen Datenrahmen empfängt.
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Zuerst, wenn der Kommunikationsknoten den Token-Rahmen oder Datenrahmen empfängt (Schritt S51), wird festgestellt, ob die Zieladresse 102 im Rahmen mit der in der Gruppenadressen-Speichereinheit 24 oder 62 gespeicherten Gruppenadresse übereinstimmt (Schritt S52). Wenn die Zieladresse 102 nicht mit der Gruppenadresse der Gruppe übereinstimmt, zu der der Kommunikationsknoten gehört (NEIN in Schritt S52), führt der Kommunikationsknoten den Empfangsprozess des Rahmens nicht durch, sondern verwirft den Rahmen (Schritt S53). Das heißt, der Kommunikationsknoten leitet den empfangenen Rahmen nicht an den anderen Anschluss, der ein anderer als der Anschluss ist, an dem der Rahmen empfangen wird, weiter. Der Prozess wird dann beendet.
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Wenn andererseits die Zieladresse 102 mit der Gruppenadresse der Gruppe übereinstimmt, zu der der Kommunikationsknoten gehört (JA in Schritt S52), stellt der Kommunikationsknoten dann fest, dass der empfangene Rahmen der Rahmen der Gruppe ist, zu der der Kommunikationsknoten gehört, und führt einen Prozess des Repeatens des empfangenen Rahmens durch (Schritt S54). Der Empfangsprozess ist beispielsweise ein Prozess des Bestimmens, ob der Kommunikationsknoten, der den Rahmen empfängt, ein Übertragungsrecht hat, wenn der Rahmen ein Token-Rahmen ist, oder ein Prozess des Empfangens von an den Kommunikationsknoten adressierten Daten, wenn der Rahmen ein Datenrahmen ist. Der Prozess wird dann beendet.
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8 ist ein schematisches Diagramm eines Datenflusses, wenn zwei Gruppen mit unterschiedlichen Gruppenadressen versehentlich verbunden werden. 8 zeigt ein Kommunikationssystem, bei dem eine erste Gruppe 93, welche die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 und Nebenstationen 50-A, 50-B und 50-C und 50-G enthält, und eine zweite Gruppe, welche die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-2 und die Nebenstationen 50-D, 50-E und 50-F beinhaltet, miteinander über einen Schaltknoten 84 verbunden werden.
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In der ersten Gruppe 93 ist eine Nebenstation 50-A mit einem Anschluss der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 in Form einer Leitung verbunden, sind die Nebenstationen 50-B, 50-C und 50-G mit dem anderen Anschluss der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 in Form von Leitungen verbunden und ist die Nebenstation 50-G mit der Nebenstation 50-C über den Schaltknoten 84 verbunden. Weiterhin ist in einer zweiten Gruppe 94 die Nebenstation 50-D mit einem Anschluss der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-2 in Form einer Leitung verbunden und sind die Nebenstationen 50-E und 50-F mit dem anderen Anschluss der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-2 in Form von Leitungen verbunden. Die ersten und zweiten Gruppe 93 und 94 sind nicht verbunden, aber Kommunikation wird unter Verwendung von aus MAC-Adressen der Kommunikationsverwaltungsvorrichtungen 10-1 und 10-2 in den Gruppen 93 bzw. 94 erzeugten Gruppenadressen durchgeführt, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben.
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Wenn ein Bediener irrtümlich die Nebenstation 50-D mit dem Schaltknoten 84 der ersten Gruppe 93 verbindet (S61), gelangt ein Rahmen 122B (durch ”Cycle_data_B” in 8 bezeichnet) der zweiten Gruppe 94 in die erste Gruppe 93 und gelangt ein Rahmen 122A (in 8 mit ”Cycle_data_A” bezeichnet) der ersten Gruppe 93 in die zweite Gruppe 94 (S62).
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Zu dieser Zeit führt die an einer Grenze der ersten Gruppe 93 zur zweiten Gruppe 94 lokalisierte Nebenstation 50-C den in 7 oben beschriebenen Prozess durch und empfängt den Rahmen aus der zweiten Gruppe 94 am zweiten Anschluss C2, der mit dem Schaltknoten 84 verbunden ist (S63). Jedoch, weil sich die Zieladresse 102 des Rahmens von der Gruppenadresse der Gruppe 93 unterscheidet, verwirft die Nebenstation 50-C den Rahmen, ohne den Rahmen aus dem ersten Anschluss C1 auszugeben (S64). Als Ergebnis wird der Rahmen 122B aus der zweiten Gruppe 94 nicht aus dem ersten Anschluss C-1 der Nebenstation 50-C ausgegeben und erreicht daher nicht die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-1 und die anderen Nebenstationen 50-A und 50-B.
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Ähnlich empfängt die an einer Grenze der zweiten Gruppe 94 zur ersten Gruppe 93 lokalisierte Nebenstation 50-D den Rahmen 122A aus der ersten Gruppe 93 an einem mit dem Schaltknoten 84 verbundenen ersten Anschluss D1 (S65). Jedoch verwirft die Nebenstation 50-D den Rahmen 122A der ersten Gruppe 93, ohne den Rahmen 122A aus einem zweiten Anschluss D2 auszugeben (S66). Als Ergebnis wird der Rahmen 122A aus der ersten Gruppe 93 nicht aus dem zweiten Anschluss D2 der Nebenstation 50-D ausgegeben und erreicht daher nicht die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10-2 und die anderen Nebenstationen 50-E und 50-F.
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Die Nebenstation 50-G der ersten Gruppe 93 empfängt den Rahmen 122B der zweiten Gruppe 94 aus einem zweiten Anschluss G2. Weil jedoch kein Netzwerk vor dem ersten Anschluss G1 vorliegt, kann die Nebenstation 50-G den empfangenen Rahmen 22B der zweiten Gruppe 94 nicht ausgeben.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn eine Mehrzahl von Gruppen im selben Netzwerksegment vorliegt, ist der an der Grenze zur angrenzenden Gruppe lokalisierte Kommunikationsknoten mit einer Funktion des Verwerfens des Rahmens aus der anderen Gruppe versehen, ohne den Rahmen aus dem anderen Anschluss auszugeben, wenn der Rahmen aus der anderen Gruppe an einem gewissen Anschluss empfangen wird. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass ein Netzwerkband durch den für die Gruppe, zu welcher der Kommunikationsknoten gehört, irrelevanten Rahmen verbraucht wird.
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Dritte Ausführungsform
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In der zweiten Ausführungsform ist der Fall beschrieben worden, wo nur eine Hauptstation (d. h. eine Kommunikationsverwaltungsvorrichtung) im selben Netzwerksegment vorhanden ist. Wenn jedoch im Falle der zweiten Ausführungsform eine Mehrzahl von Hauptstationen im selben Netzwerksegment vorhanden sind, und eine Multicast-Gruppe für jede von Gruppen eingestellt ist, die alle eine Hauptstation und eine Nebenstation enthalten, die im selben Netzwerksegment vorliegen, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, entsteht die Notwendigkeit, Gruppenadressen zu speichern, um zu bestimmen, ob es notwendig ist, einen Rahmen um so viel wie die Anzahl von verbundenen Hauptstationen zu repeaten (wiederholen). Daher wird in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Fall beschrieben, bei dem eine Mehrzahl von Hauptstationen im selben Netzwerksegment vorhanden ist.
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Wenn beispielsweise eine, eine Hauptstation A und eine Mehrzahl von Nebenstationen A enthaltende erste Gruppe und eine, eine Hauptstation B und eine Mehrzahl von Nebenstationen B beinhaltende zweite Gruppe im selben Segment vorhanden sind, ist es entweder die Hauptstation A der ersten Gruppe oder die Hauptstation B der zweiten Gruppe, die als die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung 10 dient. Entsprechend wird dieselbe Gruppenadresse auf alle ersten und zweiten Gruppe eingestellt. Weiterhin reicht es aufgrund des Vorliegens der ersten und zweiten Gruppen im selben Segment aus, dass die Hauptgruppe jeder Gruppe Haupt-Identifikationsinformationen verteilt, welche Informationen sind, um die Gruppe im selben Segment gegenüber den durch die Hauptstation gesteuerten Nebenstationen zu identifizieren und dass diese Haupt-Identifikationsinformation in einem in jeder Gruppe kommunizierten Rahmen gespeichert ist, um so den in jeder Gruppe kommunizierten Rahmen zu identifizieren. Mit beispielsweise einer Konfiguration der zweiten Ausführungsform, wenn beispielsweise die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 oder 64 in der Gruppe, zu der die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 oder 64 gehört, kommunizierte Informationen zu senden hat, reicht es aus, diese Haupt-Identifikationsinformationen im Rahmen zu speichern und den Rahmen zu senden; ansonsten reicht es aus, den Rahmen ohne Speichern der Haupt-Identifikationsinformationen im Rahmen zu senden. Weiterhin, wenn die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 oder 64 einen Rahmen empfängt, reicht es aus, die Haupt-Identifikationsinformationen zu lesen, zu bestätigen, ob die gelesenen Haupt-Identifikationsinformationen mit dem im die Datenrahmenkommunikations-Verarbeitungseinheit 27 oder 64 beinhaltenden Kommunikationsknoten gehaltenen Informationen koinzidieren, einen Empfangsprozess der Informationen und einen Prozess des Wiederholens des Rahmens durchzuführen, wenn beide Haupt-Identifikationsinformationen miteinander koinzidieren und den Rahmen durchzuführen, ohne den Empfangsprozess der Informationen durchzuführen. Während der Fall, wenn zwei Gruppen im selben Segment vorliegen, beschrieben worden ist, gilt Dasselbe für einen Fall, bei dem drei oder mehr Gruppen vorhanden sind.
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Gemäß der dritten Ausführungsform, wenn eine Mehrzahl von Gruppen (eine Mehrzahl von Hauptstationen) im selben Segment vorhanden sind, senden die im selben Segment vorhandenen Kommunikationsknoten (die Hauptstationen und die Nebenstationen) Rahmen unter Verwendung derselben Gruppenadresse, unabhängig von den Gruppen, zu denen die Kommunikationsknoten gehören, und speichern die Haupt-Identifikationsinformationen zum Speichern der Gruppen in den entsprechenden Rahmen. Daher kann der an der Grenze zum anderen Netzwerk lokalisierte Kommunikationsknoten vorteilhafter Weise feststellen, ob der Kommunikationsknoten den empfangenen Rahmen im selben Segment nur unter Verwendung der dem Netzwerk zugewiesenen Gruppenadresse, zu der der Kommunikationsknoten gehört, weiterleiten kann, ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform. Weiterhin stellen die Kommunikationsknoten im selben Segment fest, ob der empfangene Rahmen für die Gruppe bestimmt ist, zu der jeder Kommunikationsknoten gehört, indem auf die Haupt-Identifikationsinformationen des empfangenen Rahmens Bezug genommen wird. Daher ist es möglich, den zu einer anderen Gruppe gehörenden Kommunikationsknoten daran zu hindern, fehlerhafte Daten einer bestimmten Gruppe zu empfangen, selbst wenn eine Mehrzahl von Gruppen im selben Segment vorhanden sind.
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Ein durch die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung, die Hauptstationen und die Nebenstationen, die oben beschrieben sind, ausgeführtes Datenkommunikationsverfahren kann realisiert werden, indem ein Computer, wie etwa eine programmierbare Steuervorrichtung oder ein Persönlicher Computer, der eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit, Zentraleinheit) beinhaltet, veranlasst wird, ein Programm auszuführen, in dem Prozessprozeduren jeder der Kommunikationsknoten beschrieben sind. In diesem Fall führt die CPU (Steuereinheit) des Computers Verarbeitungsschritte des Datenkommunikationsverfahrens gemäß dem Programm aus. Diese Programme werden ausgeführt, indem sie auf einem Computer-lesbaren Aufzeichnungsmedium wie einer Festplatte, einer Floppy-Disk, einer CD(Compact Disk)-ROM (Read Only Memory, Nurlesespeicher), einer MO (Magneto-Optischer Disk) oder einer DVD (Digital Versatile Disk oder Digital Video Disk) aufgezeichnet werden und der Computer veranlasst wird, das Programm vom Aufzeichnungsmedium zu lesen. Außerdem können diese Programme über ein Netzwerk (Kommunikationsleitung) wie etwa das Internet vertrieben werden.
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Weiterhin kann eine Kommunikationsverwaltungsschaltung, in der Schaltungen Prozesse gemäß den obigen Prozessprozeduren durchführen, um die entsprechenden Verarbeitungseinheiten, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben sind, zu realisieren, als Kommunikationsverwaltungsvorrichtung verwendet werden. Ähnlich kann eine Kommunikationsschaltung, in der Schaltungen Prozesse gemäß den obigen Prozessprozeduren durchführen, um die entsprechenden Verarbeitungseinheiten, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben sind, zu realisieren, als die Hauptstationen und die Nebenstationen verwendet werden.
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Weiterhin kann ein LSI (Large-Scale Integration), der so hergestellt ist, dass die in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Verarbeitungseinheiten die Prozesse gemäß den obigen Prozessprozeduren durchführen, als die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung verwendet werden. Ähnlich kann ein LSI (Large-Scale Integration), der so hergestellt ist, dass die Verarbeitungseinheiten, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben sind, die Prozesse gemäß den obigen Prozessprozeduren ausführen, als die Hauptstationen und Nebenstationen verwendet werden. Die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, die Kommunikationen im selben Netzwerksegment verwaltet. Wenn eine Hauptstation im selben Netzwerksegment vorhanden ist, dient die Hauptstation normalerweise als die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung und wenn mehrere Hauptstationen im selben Netzwerksegment vorhanden sind, kann irgendeine der Hauptstationen als die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung dienen. In diesem Fall sind die anderen Hauptstationen dafür konfiguriert, Funktionen der Kommunikationsverwaltungsvorrichtung zu enthalten, außer hinsichtlich einer Kommunikationsverwaltungsfunktion.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie oben beschrieben, ist die Kommunikationsverwaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Netzwerksystem nützlich, das Echtzeit-Datenkommunikation erfordert und über Ethernet verbunden ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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