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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung mit programmierbarer Logik, welche dazu verwendet wird, mit einem Netzwerk verbunden zu werden.
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Hintergrund
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In einer konventionellen Steuervorrichtung mit programmierbarer Logik (Programmlogik-Steuervorrichtung) ist eine Kommunikation durchgeführt worden, indem eine Mehrzahl von Netzwerken unter Verwendung einer virtuellen IP-Adresse als ein Netzwerk betrachtet wird. Bezüglich verschiedenen Netzwerken mit verschiedenen IP-Netzwerkadressen verbundene Programmlogik-Steuervorrichtungen wird eine Routingfunktion in den Programmlogik-Steuervorrichtungen installiert, um Kommunikation mit unterschiedlichen Netzwerken durchzuführen.
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Netzwerkvorrichtungen anderer Arten als Ethernet („®“ wird nachfolgend weggelassen) sind miteinander unter Verwendung eines heterogenen Netzwerkkopplers (Gateway) verbunden. Kommunikation mit einer, mit einem Netzwerk verbundenen Kommunikationsvorrichtung mit einer anderen Netzwerkadresse als einer realen IP-Adresse kann unter Verwendung beispielsweise einer in Patentliteratur 2 offenbarten Routingfunktion durchgeführt werden. Jedoch muss bezüglich einer Programmlogik-Steuervorrichtung und einer Kommunikationsvorrichtung, die mit verschiedenen Arten von Netzwerken verbunden sind, ein in Patentliteratur 3 offenbartes heterogenes Netzwerk-Gateway-System etabliert werden.
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Zitatenliste
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2005 - 168 144 A
- Patentliteratur 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2005 - 268 988 A
- Patentliteratur 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2007 - 249 472 A
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Die Druckschriften
US 2005/0 213 561 A1 ,
US 2003/0 229 809 A1 ,
US 2004/0 156 313 A1 und
US 2007/0 217 392 A1 gehören ebenfalls zum Stand der Technik und betreffen Systeme und Verfahren zur Kommunikation von Daten.
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die obigen Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Programmlogik-Steuervorrichtung bereitzustellen, die Kommunikation unter Verwendung eines Ethernet-Pakets durchführen kann, ohne ein heterogenes Netzwerk-Gateway-System für eine Programmlogik-Steuervorrichtung und eine Kommunikationsvorrichtung, die mit verschiedenen Arten von Netzwerken verbunden sind, bereitzustellen.
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Problemlösung
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Um das obige Problem zu lösen und die obige Aufgabe zu erfüllen, beinhaltet eine Programmlogik-Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine CPU-Einheit. Die CPU-Einheit weist eine reale IP-Adresse und eine von der realen IP-Adresse verschiedene Pseudo-IP-Adresse auf, sendet und empfängt Daten unter Verwendung der realen IP-Adresse zu und aus einer Kommunikationsvorrichtung, die zu einem Netzwerk gehört, in welchem die Kommunikation unter Verwendung eines ersten Kommunikationsprotokolls durchgeführt wird, und sendet und empfängt Daten unter Verwendung der Pseudo-IP-Adresse zu und aus einer zu einem Netzwerk gehörenden Kommunikationsvorrichtung, in welchem Kommunikation unter Verwendung eines zweiten, anderen Kommunikationsprotokolls als dem ersten Kommunikationsprotokoll durchgeführt wird.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Kommunikation unter Verwendung des Ethernet-Paketes, ohne ein heterogenes Netzwerk-Gateway-System für die Programmlogik-Steuervorrichtung und eine mit verschiedenen Arten von Netzwerken verbundene Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Beispiel eines Netzwerksystems, das Programmlogik-Steuervorrichtungen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
- 2 ist ein Blockdiagramm einer schematischen Konfiguration einer in den Programmlogik-Steuervorrichtungen enthaltenen CPU-Einheit.
- 3 ist ein Flussdiagramm einer Prozessprozedur, welche durchgeführt wird, wenn die CPU-Einheit Daten aus einer LAN- (Lokalnetzwerk) Schnittstelle empfängt.
- 4 ist ein Flussdiagramm einer Prozessprozedur, welche durchgeführt wird, wenn die CPU-Einheit Daten aus einer Kommunikationseinheit über einen internen Bus empfängt.
- 5 ist ein Flussdiagramm einer Prozessprozedur, welche durchgeführt wird, wenn Daten aus der CPU-Einheit über das Ethernet oder über einen anderen Typ von Netzwerk als das Ethernet gesendet werden.
- 6 ist ein erläuterndes Diagramm eines Beispiels von Senden und Empfang von Daten durch eine über ein anderes Netzwerk im in 1 gezeigten Netzwerk-System verbundenen Programmlogik-Steuervorrichtung.
- 7 ist ein erläuterndes Diagramm eines anderen Beispiels von Senden und Empfangen von Daten durch eine über ein anderes Netzwerk im in 1 gezeigten Netzwerk-System verbundene Programmlogik-Steuervorrichtung.
- 8 ist ein erläuterndes Diagramm noch eines anderen Beispiels von Senden und Empfangen von Daten durch eine über ein anderes Netzwerk im in 1 gezeigten Netzwerk-System verbundene Programmlogik-Steuervorrichtung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Beispielhafte Ausführungsformen einer Programmlogik-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden untenstehend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt..
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Erste Ausführungsform
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1 ist ein Beispiel eines, Programmlogik-Steuervorrichtungen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthaltenden Netzwerksystems. Das Netzwerksystem beinhaltet persönliche Computer (nachfolgend PCs) 10, 16 und 18, und Programmlogik-Steuervorrichtungen 11, 14 und 15, die miteinander verbunden sind.
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Der PC 10 und die Programmlogik-Steuervorrichtung 11 sind mit einem ersten Netzwerk 12 über das Ethernet verbunden. Das erste Netzwerk 12 führt Kommunikation unter Verwendung des Ethernets als ein erstes Kommunikationsprotokoll durch.
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung 11 ist auch mit einem zweiten Netzwerk 13 eines anderen Typs als Ethernet verbunden. Das zweite Netzwerk 13 führt Kommunikation unter Verwendung eines anderen Protokolls als dem Ethernet als ein zweites Kommunikationsprotokoll durch. Die Programmlogik-Steuervorrichtung 14, die Programmlogik-Steuervorrichtung 15 und der PC 16 sind mit dem zweiten Netzwerk 13 verbunden.
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Obwohl nicht gezeigt, können auch Vorrichtungen wie etwa eine Antriebseinheit mit dem zweiten Netzwerk 13 verbunden sein. Die Programmlogik-Steuervorrichtung 14 ist mit einem dritten Netzwerk 17 über das Ethernet verbunden und ist mit dem PC 18 über das dritte Netzwerk 17 verbunden. Das dritte Netzwerk 17 führt eine Kommunikation unter Verwendung von Ethernet als dem ersten Kommunikationsprotokoll durch.
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung 11 beinhaltet eine CPU-Einheit 19, die einen darin inkorporierten Ethernet-Ausgang und eine Kommunikationseinheit 20 aufweist. Die Programmlogik-Steuervorrichtung 11 beinhaltet auch eine andere Einheit (nicht gezeigt) als die CPU-Einheit 19 und die Kommunikationseinheit 20.
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Die CPU-Einheit 19 beinhaltet eine mit einem Netzwerk über das Ethernet verbindbare Schnittstelle. Die CPU-Einheit 19 weist Funktionen eines FTP-Klienten, eines FTP-Servers und dergleichen darin inkorporiert auf und kann Datenkommunikation mit dem, mit dem ersten Netzwerk 12 über das Ethernet verbundenen PC 10 durchführen. Das heißt, dass der PC 10 als der FTP-Server, der FTP-Klient und dergleichen funktioniert.
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Die Kommunikationseinheit 20 ist mit dem Netzwerk 13, das ein anderes als Ethernet ist, verbunden. Die Kommunikationseinheit 20 hat eine zyklische Sendefunktion und führt Datenkommunikation mit der Programmlogik-Steuervorrichtung 14, der Programmlogik-Steuervorrichtung 15, dem PC 16 und dergleichen durch.
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung 14 beinhaltet die CPU-Einheit 19 und die Kommunikationseinheit 20, wie die Programmlogik-Steuervorrichtung 11. Der mit der CPU-Einheit 19 der Programmlogik-Steuervorrichtung 14 verbundene PC 18 fungiert als ein FTP-Server, ein FTP-Klient und dergleichen.
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung 14 beinhaltet auch eine andere Einheit (nicht gezeigt) als die CPU-Einheit 19 und die Kommuriikationseinheit 20, als die Programmlogik-Steuervorrichtung 11.
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung 15 beinhaltet die Kommunikationseinheit 20, wie die Programmlogik-Steuervorrichtungen 11 und 14. Die Programmlogik-Steuervorrichtung 15 beinhaltet auch eine CPU-Einheit 30, welche keinen darin inkorporierten Ethernet-Anschluss aufweist, anders als die Programmlogik-Steuervorrichtungen 11 und 14.
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Die Programmlogik-Steuervorrichtung 15 beinhaltet auch eine andere Einheit (nicht gezeigt) als die CPU-Einheit 30 und die Kommunikationseinheit 20, als die Programmlogik-Steuervorrichtungen 11 und 14.
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Eine Konfiguration der CPU-Einheit 19, welche den darin inkorporierten Ethernet-Anschluss aufweist, wird unten detailliert erläutert. 2 ist ein Blockdiagramm einer schematischen Konfiguration der in den Programmlogik-Steuervorrichtungen 11 und 14 enthaltenen CPU-Einheit 19.
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Die CPU-Einheit 19 beinhaltet eine LAN-Schnittstelle (nachfolgend auch LAN-I/F) (erster Anschluss) 21, die mit dem Ethernet verbunden ist, einen LAN-Treiber 22, ein Ethernet-Modul 23, einen Ethernet-Treiber 24 und einen Paketpuffer 25 in dieser Reihenfolge ab einer unteren Schicht.
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Die CPU-Einheit 19 kann mit einem internen Bus (zweiter Anschluss) 26 verbunden sein und enthält einen Bustreiber 27 für den internen Bus 26, der Datentransfer zwischen der CPU-Einheit 19 und anderen Einheiten durchführt. Die CPU-Einheit 19 beinhaltet einen FTP-Server/Klienten 28 und ein Dateisystem 29 getrennt vom Ethernet-Treiber 24 in höheren Schichten als dem Ethernet-Modul 23.
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Das Ethernet-Modul 23 in der CPU-Einheit 19 bestimmt ein Übertragungsziel von empfangenen Daten, basierend auf einer IP-Adresse der Daten. Das heißt, dass beim Empfang von Daten mit einer anderen IP-Adresse als derjenigen der eigenen CPU das Ethernet-Modul 23 die Daten an den Ethernet-Treiber 24 überträgt.
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Der FTP-Server/Klient 28 in der CPU-Einheit 19 kann aus einer IP-Adresse der eigenen CPU (beispielsweise 192.168.4.1) zu sendende Daten und aus einer Pseudo-IP-Adresse (beispielsweise 192.168.5.1) zu sendende Daten erzeugen. Die erzeugten Daten werden durch das Ethernet-Modul 23 verteilt.
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Ein Betrieb der CPU-Einheit wird als Nächstes erläutert. 3 ist ein Flussdiagramm einer Prozessprozedur, welche durchgeführt wird, wenn die CPU-Einheit 19 Daten aus der LAN-Schnittstelle 21 empfängt. Zuerst werden in Schritt S111 aus der LAN-Schnittstelle 21 empfangene Daten an den LAN-Treiber 22 transferiert. Im Schritt S112 werden die empfangenen Daten aus dem LAN-Treiber 22 an das Ethernet-Modul 23 übertragen.
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In Schritt S113 bestätigt das Ethernet-Modul 23 eine IP-Adresse eines Ziels, welche am Header (Kopf) der empfangenen Daten untergebracht ist und verteilt die empfangenen Daten gemäß dem, ob die Daten eine IP-Adresse der eigenen CPU (beispielsweise die reale IP-Adresse, wie etwa 192.168.4.1 oder die Pseudo-IP-Adresse wie etwa 192.168.5.1) oder eine andere IP-Adresse aufweisen.
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Wenn das Ziel der empfangenen Daten die IP-Adresse der eigenen CPU ist, schreitet das Ethernet-Modul 23 zum Schritt S114 fort, um die empfangenen Daten an den FTP-Server/Klienten 28 in der CPU zu übertragen. Im Schritt S115 überträgt der FTP-Server/Klient 28 die empfangenen Daten an das Dateisystem 29 in der eigenen CPU.
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Wenn das Ziel der empfangenen Daten eine andere IP-Adresse als diejenige der eigenen CPU ist, schreitet das Ethernet-Modul 23 von Schritt S113 zum Schritt S116 fort, um die empfangenen Daten an den Ethernet-Treiber 24 in der CPU-Einheit 19 zu übertragen.
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Im Schritt S117 überträgt der Ethernet-Treiber 24 die empfangenen Daten an den Paketpuffer 25 in der CPU-Einheit 19. Im Schritt S118, um die Daten über einen anderen Typ von Netzwerk als Ethernet zu übertragen, kapselt der Paketpuffer 25 die empfangenen Daten ein, so dass die empfangenen Daten mit einem Protokoll eines anderen Typs von Netzwerk als dem Ethernet assoziiert sind. Im Schritt S119 werden die eingekapselten Daten aus dem internen Bus 26 an die Kommunikationseinheit 20 übertragen.
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4 ist ein Flussdiagramm einer Prozessprozedur, welche durchgeführt wird, wenn die CPU-Einheit 19 Daten aus der Kommunikationseinheit 20 über den internen Bus 26 empfängt. Im Schritt S121 empfängt die CPU-Einheit 19 ein verkapseltes Paket aus der Kommunikationseinheit 20 über den internen Bus 26. Im Schritt S122 werden die empfangenen Daten an den Bustreiber 27 übertragen. Im Schritt S123 werden die empfangenen Daten an das Ethernet-Modul übertragen, um die Daten zu entkapseln. In Schritt S124 bestätigt das Ethernet-Modul 23 eine IP-Adresse eines Ziels, die am Header der empfangenen Daten angebracht ist, und verteilt die empfangenen Daten gemäß dem, ob die IP-Adresse die der eigenen CPU oder einer anderen IP-Adresse ist.
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Wenn das Ziel der empfangenen Daten eine IP-Adresse der eigenen CPU ist, schreitet das Ethernet-Modul 23 zum Schritt S125 fort, um die empfangenen Daten an den FTP-Server/Klienten 28 in der eigenen CPU zu übertragen. Im Schritt S126 überträgt der FTP-Server/Klient 28 die empfangenen Daten an das Dichtelementsystem 29 in der eigenen CPU.
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Wenn das Ziel der empfangenen Daten eine andere IP-Adresse als diejenige der eigenen CPU ist, schreitet das Ethernet-Modul 23 vom Schritt S124 zum Schritt S127 fort, um die empfangenen Daten an den LAN-Treiber 22 zu übertragen. Im Schritt S128 werden die empfangenen Daten aus dem LAN-Treiber 22 an die LAN-I/F 21 übertragen.
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5 ist ein Flussdiagramm einer Prozessprozedur, welche durchgeführt wird, wenn Daten aus der CPU-Einheit 19 über das Ethernet oder über einen anderen Typ von Netzwerk als das Ethernet übertragen werden. Im Schritt S131 werden Daten aus dem Dateisystem 29 an den FTP-Server/Klient 28 übertragen.
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Im Schritt S132 werden Daten aus dem 28 an das Ethernet-Modul 23 übertragen. Im Schritt S133 verteilt das Ethernet-Modul 23 Übertragungsdaten anhand dessen, ob eine Netzwerkadresse der IP-Adresse als ein Ziel der Übertragungsdaten diejenige der Pseudo-IP-Adresse oder einer anderen als der Pseudo-IP-Adresse ist (die reale IP-Adresse).
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Wenn die Netzwerkadresse diejenige einer anderen Adresse als der Pseudo-IP-Adresse ist (die reale IP-Adresse), schreitet das Ethernet-Modul 23 zum Schritt S134 fort, um die Übertragungsdaten an den LAN-Treiber 22 zum Übertragen der Daten über das Ethernet (beispielsweise das erste Netzwerk 12 oder das dritte Netzwerk 17) zu übertragen. Im Schritt S135 werden die Übertragungsdaten an die LAN-I/F 21 übertragen.
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Wenn die Netzwerkadresse diejenige der Pseudo-IP-Adresse ist, schreitet das Ethernet-Modul 23 von Schritt S133 zum Schritt S136 fort, um die Übertragungsdaten zum Übertragen der Daten über ein anderes Netzwerk als das Ethernet (beispielsweise das zweite Netzwerk 13) einzukapseln. Im Schritt S137 überträgt das Ethernet-Modul 23 die Übertragungsdaten an den Bustreiber 27. Im Schritt S138 werden die Übertragungsdaten aus dem Bustreiber 27 an den internen Bus 26 und dann vom internen Bus 26 an die Kommunikationseinheit 20 übertragen.
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6 ist ein erläuterndes Diagramm eines Beispiels von Senden und Empfangen von Daten durch eine mit einem anderen Netzwerk im in 1 gezeigten Netzwerksystem verbundene Programmlogik-Steuervorrichtung. Die CPU-Einheit 19 der Programmlogik-Steuervorrichtung 14 weist zwei IP-Adressen auf, nämlich die reale IP-Adresse und die Pseudo-IP-Adresse, wodurch Senden und Empfangen von Daten über das zweite Netzwerk 13 eines anderen Typs als Ethernet und Senden und Empfangen von Daten über das Ethernet (das dritte Netzwerk 17) ermöglicht wird.
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In 6 wird Datenkommunikation aus dem internen Bus 26 der CPU-Einheit 19 und der Kommunikationseinheit 20 (siehe auch 2) an die CPU-Einheit 30 der Programmlogik-Steuervorrichtung 15 über das zweite Netzwerk 13 eines anderen Typs als das.Ethernet durchgeführt. Die aus dem internen Bus 26 der CPU-Einheit 19 und der Kommunikationseinheit 20 gesendeten Daten werden eingekapselt und als ein Ethernet-Paket gesendet, wie oben beschrieben.
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Weiterhin wird in 6 eine Datenkommunikation aus dem Ethernet-Anschluss der CPU-Einheit 19 an den PC 18 über das dritte Netzwerk 17, welches Ethernet ist, durchgeführt. Somit kann die CPU-Einheit 19 sowohl die Datenkommunikation über die mit dem Ethernet verbindbare LAN-Schnittstelle 21 als auch die Datenkommunikation über den mit einem anderen Netzwerk als dem Ethernet verbindbaren internen Bus 26 prozessieren.
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7 ist ein erläuterndes Diagramm eines anderen Beispiels von Senden und Empfangen von Daten durch eine mit einem anderen Netzwerk im in 1 gezeigten Netzwerksystem verbundene Programmlogik-Steuervorrichtung. Wie in 7 gezeigt, wenn der PC 10 Datenübertragung an die CPU-Einheit 19 der durch ein anderes Netzwerk verbundenen Programmlogik-Steuervorrichtung 14 über die Programmlogik-Steuervorrichtung 11 durchführt, kann eine Kommunikation nur durch Einstellen einer IP-Adresse einer Kommunikationszielvorrichtung (der Programmlogik-Steuervorrichtung 14) erzielt werden.
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8 ist ein erläuterndes Diagramm noch eines anderen Beispiels von Senden und Empfangen von Daten durch eine mit einem anderen Netzwerk im in 1 gezeigten Netzwerksystem verbundene Programmlogik-Steuervorrichtung. Wie in 8 gezeigt, indem eine Pseudo-IP-Adresse bereitgestellt wird, kann durch Bereitstellen der Pseudo-IP-Adresse eine Datenkommunikation unter Verwendung des Ethernet-Pakets mit der IP-Adresse über ein heterogenes Netzwerk auch an die CPU-Einheit 30 erzielt werden, die keinen darin inkorporierten Ethernet-Anschluss aufweist.
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Gemäß der Programmlogik-Steuervorrichtung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann bezüglich der Programmlogik-Steuervorrichtung und einer mit anderen Arten von Netzwerken verbundenen Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikation unter Verwendung des Ethernet-Paketes durchgeführt werden, ohne ein heterogenes Netzwerk-Gateway-System bereitzustellen.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie oben beschrieben, ist die Programmlogik-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für ein Netzwerksystem nützlich, in welchem die Programmlogik-Steuervorrichtung über verschiedene Typen von Netzwerken verbunden ist, und ist die Programmlogik-Steuervorrichtung besonders für ein Netzwerksystem geeignet, in welchem die Programmlogik-Steuervorrichtung über ein anderes Netzwerk als Ethernet und über das Ethernet verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 16, 18
- Persönlicher Computer (PC)
- 11, 14, 15
- Programmlogik-Steuervorrichtung
- 12
- Erstes Netzwerk
- 13
- Zweites Netzwerk
- 17
- Drittes Netzwerk
- 19
- CPU-Einheit
- 20
- Kommunikationseinheit
- 21
- LAN-Schnittstelle (LAN I/F) (Erster Anschluss)
- 22
- LAN-Treiber
- 23
- Ethernet-Modul
- 24
- Ethernet-Treiber
- 25
- Paketpuffer
- 26
- Interner Bus (zweiter Anschluss)
- 27
- Bustreiber
- 28
- FTP-Server/Klient
- 29
- Dateisystem
- 39
- CPU-Einheit