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Technischer Bereich
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kommunikationssystem, eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationsverfahren und ein Programm.
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Technischer Hintergrund
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Fabrikautomatisierungssysteme (FA-Systeme), welche industrielle Netzwerke verwenden, müssen den Betrieb bei Übertragungsfehlern, welche typischerweise durch Kabelbrüche verursacht werden, aufrechterhalten. Diese Anforderung kann durch Kommunikationssysteme befriedigt werden, welche typischerweise Ring-Netzwerke verwenden, um ringartige Kommunikationspfade mit Redundanzen zu bilden (siehe Patentliteratur 1).
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Patentliteratur 1 beschreibt eine Vermittlungstechnik auf einem Ring-Netzwerk. Das Ring-Netzwerk umfasst zwei Pfade, nämlich einen Pfad im Uhrzeigersinn und einen Pfad gegen den Uhrzeigersinn. Bei dieser Technik gewinnen Knoten, die in dem Ring-Netzwerk enthalten sind, Informationen, die die Topologie des Ring-Netzwerks angeben, und sie wählen einen der zwei Pfade als einen Hauptpfad und den anderen Pfad als einen Rückfallpfad aus. Die Knoten geben zu normalen Zeiten die Daten auf dem Hauptpfad aus, und sie geben die Daten auf dem Rückfallpfad in Antwort auf die Detektion von Fehlern aus, wodurch die Kommunikation bei Fehlern aufrechterhalten wird.
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Zitierungsliste
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Patentliteratur
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Patentliteratur 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2009-284486
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Überblick über die Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Technik ein erster Knoten, der in dem Ring-Netzwerk enthalten ist, eine Fehlfunktion in einer Verbindung zwischen dem ersten Knoten und einem zweiten Knoten, der dem ersten Knoten benachbart ist, detektiert, dann überträgt der erste Knoten eine Meldung über eine Verbindung, die dem zweiten Knoten gegenüber liegt, an die anderen Knoten, um die Fehlfunktion mitzuteilen. Die anderen Knoten, welche die Meldung zur Mitteilung der Fehlfunktion erhalten, schalten dann die Kommunikationsrichtung von dem Hauptpfad auf den Rückfallpfad um, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten.
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Das Übertragen der Meldung verursacht eine Verzögerung zwischen der Detektion der Fehlfunktion durch den ersten Knoten und dem Start der Verwendung des Rückfallpfads für die Kommunikation durch die anderen Knoten, indem die Kommunikationsrichtung umgeschaltet wird. Daten, welche über eine solche Verbindung mit Fehlfunktion übertragen werden, können verloren gehen, bevor der Kommunikationspfad umgeschaltet wird. Ein Kommunikationsfehler in einem solchen Teil des Pfads kann einen Fehler in dem gesamten Kommunikationssystem verursachen. Kommunikationssysteme, welche Ring-Kommunikationspfade verwenden, müssen eine höhere Toleranz gegenüber solchen Fehlern aufweisen.
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In Antwort auf die obigen Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, die Fehlertoleranz eines Kommunikationssystems, welches einen Ring-Kommunikationspfad verwendet, zu verbessern.
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Lösung des Problems
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Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst ein Kommunikationssystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Master-Vorrichtung und eine Slave-Vorrichtung, welche miteinander verbindbar sind und einen Ring-Kommunikationspfad bilden. Die Master-Vorrichtung gibt Verwaltungsdaten zur Verwaltung der Kommunikation über den Ring-Kommunikationspfad in eine erste Richtung und in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung aus und empfängt die Verwaltungsdaten in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung, und sie gibt in die erste Richtung und in die zweite Richtung Steuerdaten aus, die durch die Slave-Vorrichtung zu verwenden sind, um Geräte zu steuern. Die Slave-Vorrichtung gewinnt eine Historie der Übertragung der Verwaltungsdaten, welche von der Master-Vorrichtung ausgegeben wurden und welche von der Slave-Vorrichtung in der ersten Richtung und in der zweiten Richtung empfangen wurden, und sie verarbeitet die Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung in der ersten Richtung ausgegeben wurden, oder die Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung in der zweiten Richtung ausgegeben wurden, um die Geräte zu steuern basierend auf der gewonnenen Historie.
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Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
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Die Master-Vorrichtung gemäß dem obigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung gibt Steuerdaten in die erste Richtung und in die zweite Richtung aus. Die Slave-Vorrichtung gemäß dem obigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung prozessiert die Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung in die erste Richtung ausgegeben wurden, oder die Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung in die zweite Richtung ausgegeben wurden, um Geräte zu steuern. Die Master-Vorrichtung überträgt somit redundante Steuerdaten in die erste und die zweite Richtung der redundanten Kommunikationspfade, und die Slave-Vorrichtung prozessiert entweder die in die erste Richtung oder die in die zweite Richtung übertragenen Steuerdaten. In Antwort auf einen Kommunikationsfehler in einem Pfad kann die Slave-Vorrichtung die Steuerdaten ohne Verwendung des Pfads mit dem Fehler erhalten. Das Kommunikationssystem unter Verwendung des Ring-Kommunikationspfads weist somit eine höhere Fehlertoleranz auf.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist ein Blockdiagramm einer Master-Vorrichtung und einer Slave-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform 1, welche die HardwareKonfiguration zeigt;
- 3 ist ein funktionelles Blockdiagramm der Master-Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
- 4 ist ein funktionelles Blockdiagramm der Slave-Vorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
- 5 ist ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung durch die Master-Vorrichtung in Ausführungsform 1 zeigt;
- 6 ist ein Diagramm der Verwaltungsdaten in Ausführungsform 1, welches die Datenstruktur zeigt;
- 7 ist ein Diagramm von Steuerdaten in Ausführungsform 1, welches die Datenstruktur zeigt;
- 8 ist ein Flussdiagramm, welches die Verarbeitung in der Slave-Vorrichtung in Ausführungsform 1 zeigt;
- 9 ist ein Flussdiagramm, welches einen Datentransfer in der Ausführungsform 1 zeigt;
- 10 ist ein Diagramm zur Bestimmung der Information in Ausführungsform 1, welches das Format zeigt;
- 11 ist ein erstes Diagramm eines Beispiels der Bestimmung von Information in Ausführungsform 1;
- 12 ist ein zweites Diagramm eines Beispiels der Bestimmung von Information in Ausführungsform 1;
- 13 ist ein Flussdiagramm, welches einen Empfang in eine CW-Richtung in Ausführungsform 1 zeigt;
- 14 ist ein Flussdiagramm, welches einen Empfang in eine CCW-Richtung in Ausführungsform 1 zeigt;
- 15 ist ein Flussdiagramm, welches eine Unterbrechungsdetektion in Ausführungsform 1 zeigt;
- 16 ist ein Blockdiagramm des Kommunikationssystems gemäß der Ausführungsform 1 mit einem Kommunikationsfehler;
- 17 ist ein drittes Diagramm eines Beispiels der Bestimmung von Information in Ausführungsform 1;
- 18 ist ein Diagramm von Verwaltungsdaten in Ausführungsform 2, welches die Datenstruktur zeigt;
- 19 ist ein Flussdiagramm, welches eine Datenübertragung in Ausführungsform 2 zeigt;
- 20 ist ein Diagramm zur Bestimmung von Information in Ausführungsform 2, welches das Format zeigt;
- 21 ist ein Flussdiagramm, welches einen Empfang in die CW-Richtung in Ausführungsform 2 zeigt;
- 22 ist ein Flussdiagramm, welches einen Empfang in die CCW-Richtung in Ausführungsform 2 zeigt; und
- 23 ist ein Blockdiagramm eines Kommunikationssystems bei einer Abwandlung.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Ein Kommunikationssystem 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.
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Ausführungsform 1
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Das Kommunikationssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht einem Teil eines FA-Systems, welches in einer Fabrik installiert ist. Das Kommunikationssystem 100 ist ein Ring-Netzwerk, welches durch Verbinden von Teilen von Geräten miteinander über einen Kommunikationskanal gebildet ist. Die Teile von Geräten sind Komponenten des FA-Systems zur Herstellung, Inspektion, Bearbeitung oder zu anderen Zwecken. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Kommunikationssystem 100 eine Master-Vorrichtung 10 und Slave-Vorrichtungen 21, 22, 23, 24 und 25 als Kommunikationsgeräte.
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Die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 sind beispielsweise programmierbare Logiksteuerungen (PLCs), Geräte, um in Zusammenarbeit mit den PLCs zu arbeiten, oder industrielle Personalcomputer (IPCs). Die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 sind miteinander verbunden, um einen Ring-Kommunikationspfad 40 zu bilden. Insbesondere weisen die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 jeweils zwei Ports auf. Die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 haben miteinander durch eine Kommunikationsleitung zur Kommunikation verbundene Ports. Die Kommunikationsleitung ist ein Netzwerkkabel.
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Insbesondere weist, wie in 1 gezeigt, die Master-Vorrichtung 10 einen Port 10a zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 21 über eine Kommunikationsleitung und einen Port 10b zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 25 über einer Kommunikationsleitung auf. Die Slave-Vorrichtung 21 weist einen Port 21a zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 22 über eine Kommunikationsleitung und einen Port 21b zur Verbindung mit der Master-Vorrichtung 10 über die Kommunikationsleitung auf. Die Slave-Vorrichtung 22 weist einen Port 22a zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 23 über eine Kommunikationsleitung und einen Port 22b zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 21 über die Kommunikationsleitung auf. Die Slave-Vorrichtung 23 weist einen Port 23a zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 24 über eine Kommunikationsleitung und einen Port 23b zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 22 über die Kommunikationsleitung auf. Die Slave-Vorrichtung 24 weist einen Port 24a zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 25 über eine Kommunikationsleitung und einen Port 24b zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 23 über die Kommunikationsleitung auf. Die Slave-Vorrichtung 25 weist einen Port 25a zur Verbindung mit der Master-Vorrichtung 10 über eine Kommunikationsleitung und einen Port 25b zur Verbindung mit der Slave-Vorrichtung 24 über die Kommunikationsleitung auf. Die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 sind somit in einer Ring-Topologie verbunden, um ein Ring-Netzwerk zu bilden.
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Das Kommunikationssystem 10 umfasst als ein Ring-Netzwerk einen redundanten Kommunikationspfad 40, welcher zwei Pfade definiert. Insbesondere umfasst das Kommunikationssystem 100 einen Pfad in eine Richtung 31 im Uhrzeigersinn (CW) von der Master-Vorrichtung 10 über die Slave-Vorrichtungen 21, 22, 23, 24 und 25 in dieser Reihenfolge zurück zu der Master-Vorrichtung 10, und einen Pfad in eine Richtung 32 gegen den Uhrzeigersinn (CCW) von der Master-Vorrichtung 10 über die Slave-Vorrichtungen 25, 24, 23, 22 und 21 in dieser Reihenfolge zurück zu der Master-Vorrichtung 10. Die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 sind einander entgegengesetzte Richtungen des Kommunikationspfads 40.
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Die Master-Vorrichtung 10 entspricht einem Master-Knoten in dem Ring-Netzwerk, und die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 entsprechen alle Slave-Knoten in dem Ring-Netzwerk. Die Master-Vorrichtung 10 stellt einen Steuerbefehl an jede der Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 bereit, und zwar über den redundanten Kommunikationspfad in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32. In Antwort auf den Steuerbefehl steuern die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 jeweils Steuergeräte 70, die an die entsprechenden Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 angeschlossen sind. Beispiel der Geräte 70 umfassen Sensorgeräte, Aktuatoren und Roboter.
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Die Hardwarekonfiguration der Master-Vorrichtung 10 und der Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 werden nun beschrieben. Die Slave-Vorrichtungen 21 bis 25 werden nachfolgend als eine Slave-Vorrichtung 20 oder Slave-Vorrichtungen 20 beschrieben. Die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtung 20 sind jeweils ein Computer mit einem Prozessor 51, einem Hauptspeicher 52, einem Hilfsspeicher 53, einer Eingabevorrichtung 54, einer Ausgabevorrichtung 55 und einem Kommunikator 56, wie in 2 gezeigt. Der Hauptspeicher 52, der Hilfsspeicher 53, die Eingabevorrichtung 54, die Ausgabevorrichtung 55 und der Kommunikator 56 sind alle durch einen internen Bus 54 mit dem Prozessor 51 verbunden.
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Der Prozessor 51 umfasst eine zentrale Prozessierungseinheit (CPU) oder eine Mikroprozessierungseinheit (MPU). Der Prozessor 51 führt ein Programm 58 aus, das in dem Hilfsspeicher 53 gespeichert ist, um verschiedene Funktionen der Master-Vorrichtung 10 und der Slave-Vorrichtung zu implementieren und die nachfolgend beschriebene Verarbeitung durchzuführen.
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Der Hauptspeicher 52 umfasst einen Wahlzugriffsspeicher (RAM). Der Hauptspeicher 52 speichert das Programm 58, welches von dem Hilfsspeicher 53 geladen wurde. Der Hauptspeicher 52 wird als ein Arbeitsbereich durch den Prozessor 51 verwendet.
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Der Hilfsspeicher 53 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher, typischerweise einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeicher (EPROM). Der Hilfsspeicher 53 speichert, zusätzlich zu dem Programm 58, verschiedene Datenelemente, die bei der durch den Prozessor 51 durchgeführten Verarbeitung verwendet werden. Der Hilfsspeicher 53 stellt Daten, die von dem Prozessor 51 verwendbar sind, an dem Prozessor 51 bereit und speichert Daten, die durch den Prozessor 51 bereitgestellt werden, wie von dem Prozessor 51 instruiert.
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Die Eingabevorrichtung 54 umfasst Eingabevorrichtungen, wie typischerweise einen Schalter, Eingabetasten, eine Zeigervorrichtung und eine Kamera. Die Eingabevorrichtung 54 erhält Information, welche von dem Benutzer eingegeben wird, und stellt die erhaltene Information dem Prozessor 51 bereit.
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Die Ausgabevorrichtung 55 umfasst Ausgabevorrichtungen, wie typischerweise eine Licht emittierende Diode (LED), eine Flüssigkristallanzeige (LCD) und einen Lautsprecher. Die Ausgabevorrichtung 55 stellt dem Benutzer gemäß Instruktion durch den Prozessor 51 verschiedene Informationen bereit.
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Der Kommunikator 56 umfasst eine Kommunikationsschnittstellenschaltung zur Kommunikation mit externen Vorrichtungen. Der Kommunikator 56 erhält Signale von externen Vorrichtungen und gibt durch die Signale repräsentierte Daten an den Prozessor 51 aus. Der Kommunikator 56 überträgt auch Signale, welche von den Prozessor 51 ausgegebene Daten repräsentieren, an externe Vorrichtungen.
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Die funktionellen Komponenten der Master-Vorrichtung 10 und der Slave-Vorrichtung 20 werden nachfolgend beschrieben. Die Master-Vorrichtung 10 und die Slave-Vorrichtung 20 führen mit den obigen Hardware-Komponenten gemeinsam verschiedene Funktionen aus.
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Die Master-Vorrichtung 10 als ein Master-Knoten gibt zwei Arten von Daten auf dem redundanten Kommunikationspfad 40 aus. Insbesondere gibt die Master-Vorrichtung 10 als erste Daten der zwei Arten von Daten Verwaltungsdaten aus, um die Kommunikation in dem Ring-Netzwerk zu verwalten. Die Master-Vorrichtung 10 gibt die Verwaltungsdaten sowohl in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 aus, und sie empfängt dann die Verwaltungsdaten, die das Ring-Netzwerk in jede der zwei Richtungen im Kreis durchlaufen haben. Die Master-Vorrichtung 10 gibt auch, als zweite Daten, Steuerdaten aus, die durch die Slave-Vorrichtung 20 zur Steuerung der Geräte 70 zu verwenden sind, aus. Die Master-Vorrichtung 10 gibt die Steuerdaten sowohl in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 aus. Die Steuerdaten sind nicht auf Daten beschränkt, welche Details von Steuerinformationen repräsentieren, die von der Master-Vorrichtung 10 bereitgestellt werden, sondern sie können auch Daten sein, die von der Master-Vorrichtung 10 empfangen wurden. Die durch die Master-Vorrichtung 10 empfangenen Steuerdaten entsprechen beispielsweise Daten, die von einem Slave-Knoten in Antwort auf einen Steuerbefehl bereitgestellt wurden.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Master-Vorrichtung 10 als die funktionellen Komponenten die Ports 10a und 10b, einen Empfänger 11 zum Empfangen von Daten, einen Identifizierer 12 zum Identifizieren von Steuerdaten und Verwaltungsdaten, einen Verwaltungsdatenprozessor 13 zum Prozessieren der Verwaltungsdaten, einen Steuerdatenprozessor 14 zum Prozessieren von Steuerdaten und einen Übertrager 15 zum Übertragen von Daten.
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Die Ports 10a und 10b entsprechen dem Kommunikator 56. Die Ports 10a und 10b weisen jeweils einen Schlitz zur Aufnahme der Kommunikationsleitung und einen Anschluss auf. Die Ports 10a und 10b können als separate Hardwarekomponenten oder als eine Kommunikationsschnittstelle in einer Softwarekomponente implementiert sein. Der Port 10a empfängt Daten, die in die CCW-Richtung 32 eingegeben wurden, und gibt Daten in die CW-Richtung 31 aus. Der Port 10b empfängt Daten, die in die CW-Richtung 31 eingegeben wurden, und gibt Daten in die CCW-Richtung 32 aus.
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Der Empfänger 11 ist durch den Prozessor 51 und den Kommunikator 56 implementiert, die gemeinsam arbeiten. Der Empfänger 11 empfängt Daten, die durch die Kommunikationsleitungen und durch die Ports 10a und 10b übertragen wurden. Der Empfänger 11 gibt die empfangenen Daten an den Identifizierer 12 aus, und zwar zusammen mit der Port-Nummer, welche den Port 10a oder 10b identifiziert, welcher die Daten empfangen hat. Der Identifizierer 12 ist hauptsächlich durch den Prozessor 51 implementiert. Der Identifizierer 12 identifiziert die Daten, die von dem Empfänger 11 ausgegeben werden, dahingehend, ob es Verwaltungsdaten oder Steuerdaten sind. Der Identifizierer 12 gibt dann die Verwaltungsdaten an den Verwaltungsdatenprozessor 13 oder die Steuerdaten an den Steuerdatenprozessor 14 zusammen mit der Port-Nummer des Ports 10a oder 10b aus, welcher die Daten empfangen.
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Der Verwaltungsdatenprozessor 13 ist im Wesentlichen durch den Prozessor 51 implementiert. Der Verwaltungsdatenprozessor 13 verwirft empfangene Verwaltungsdaten. Insbesondere verwirft der Verwaltungsdatenprozessor 13 empfangene Verwaltungsdaten, welche als Quelle die Adresse der Master-Vorrichtung 10 aufweisen, um zu verhindern, dass empfangene Verwaltungsdaten weiterhin durch das Ring-Netzwerk zirkulieren. Der Verwaltungsdatenprozessor 13 erzeugt periodisch neue Verwaltungsdaten und gibt die neuen Verwaltungsdaten an den Übertrager 15 aus.
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Der Steuerdatenprozessor 14 ist im Wesentlichen durch den Prozessor 51 implementiert. Der Steuerdatenprozessor 14 prozessiert empfangene Steuerdaten. Insbesondere verwirft der Steuerdatenprozessor 14 empfangene Steuerdaten, welche die Adresse der Master-Vorrichtung 10 als Quelle aufweisen, um zu vermeiden, dass empfangene Steuerdaten weiterhin durch das Ring-Netzwerk zirkulieren. Der Steuerdatenprozessor 14 prozessiert auch Steuerdaten, die von der Slave-Vorrichtung 20 ausgegeben wurden. Die Master-Vorrichtung 10, welche beispielsweise die Slave-Vorrichtung 20 instruiert hat, sich für den Betrieb vorzubereiten, kann Steuerdaten erhalten, welche den Abschluss der Vorbereitung durch die Slave-Vorrichtung 20 repräsentieren. In diesem Fall erzeugt der Steuerdatenprozessor 14 Steuerdaten, um den Start des Betriebs zu instruieren. Um neue Steuerbefehle an die Slave-Vorrichtung 20 bereitzustellen, erzeugt der Steuerdatenprozessor 14 in einigen Ausführungsformen Steuerdaten, welche den neuen Steuerbefehl an die Slave-Vorrichtung 20 repräsentieren. Der Steuerdatenprozessor 14 gibt dann die erzeugten Steuerdaten an den Übertrager 15 aus.
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Der Übertrager 15 ist durch den Prozessor 51 und den Kommunikators 56 implementiert, welche zusammenarbeiten. Der Übertrager 15 dupliziert die Verwaltungsdaten von den Verwaltungsdatenprozessor 13 und gibt die duplizierten Daten in die CW-Richtung 31 und CCW-Richtung 32 aus. Die Verwaltungsdaten, welche in die zwei Richtungen ausgegeben werden, zirkulieren und werden durch den Empfänger 11 in dem Ring-Netzwerk ohne Fehler empfangen, sie werden jedoch durch den Empfänger 11 in dem Ring-Netzwerk mit einem Fehler nicht empfangen. Der Übertrager 15 dupliziert auch Steuerdaten, welche von dem Steuerdatenprozessor 14 ausgegeben werden, und gibt die duplizierten Daten in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 aus. Die Steuerdaten, welche in die zwei Richtungen ausgegeben wurden, erreichen die Ziel-Slave-Vorrichtung 20 über die zwei Pfade in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32.
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Wie in 4 gezeigt, umfasst die Slave-Vorrichtung 20 als die funktionalen Komponenten Ports 20a und 20b, einen Empfänger 210 zum Empfangen von Daten, einen Identifizierer 220 zum Identifizieren von Steuerdaten und Verwaltungsdaten, einen Verwaltungsdatenprozessor 230 zum Prozessieren von Verwaltungsdaten, einen Steuerdatenprozessor 42 zum Prozessieren von Steuerdaten, einen Speicher 250 zum Speichern von Bestimmungsinformation 251 zum Bestimmen, ob Steuerdaten eine höhere Priorität zugeordnet werden soll, je nachdem ob die Steuerdaten in die CW-Richtung 31 übertragen wurden oder die Steuerdaten in die CCW-Richtung 32 übertragen wurden, und einen Übertrager 260 zum Übertragen der Daten.
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Die Ports 20a und 20b entsprechen dem Kommunikator 56. Der Port 20a ist ein Sammelbegriff für die Ports 21a, 22a, 23a, 24a und 25a, welche in 1 gezeigt sind, und der Port 20b ist ein Sammelbegriff für die Ports 21b, 22b, 23b, 24b und 25b. Die Ports 20a und 20b weisen jeweils einen Schlitz zur Aufnahme der Kommunikationsleitung und einen Anschluss auf. Die Ports 20a und 20b können als separate Hardwarekomponenten oder als eine Kommunikationsschnittstelle in einer Softwarekomponente implementiert sein. Der Port 20a empfängt Daten, die in die CCW-Richtung 32 eingegeben wurden und gibt Daten in die CW-Richtung 31 aus. Der Port 20b empfängt Daten, welche in die CW-Richtung 31 eingegeben wurden, und gibt Daten in die CCW-Richtung 32 aus.
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Der Empfänger 210 ist durch den Prozessor 51 und den Kommunikator 56 implementiert, welche zusammenarbeiten. Der Empfänger 210 empfängt Daten, die durch die Kommunikationsleitungen und durch die Ports 20a und 20b übertragen wurden. Der Empfänger 210 gibt empfangene Daten an den Identifizierer 220 aus, und zwar zusammen mit der Port-Nummer, welche den Port 20a oder 20b identifiziert, welcher die Daten empfangen hat. Der Identifizierer 220 ist hauptsächlich durch den Prozessor 51 implementiert. Der Identifizierer 220 identifiziert Daten, welche von dem Empfänger 210 ausgegeben wurden dahingehend, ob sie Verwaltungsdaten oder Steuerdaten sind. Der Identifizierer 220 gibt dann die Verwaltungsdaten an den Verwaltungsdatenprozessor 230 oder die Steuerdaten an den Steuerdatenprozessor 240 aus, und zwar zusammen mit der Port-Nummer des Ports 20a oder 20b, welcher die Daten empfangen hat.
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Der Verwaltungsdatenprozessor 230 ist hauptsächlich durch den Prozessor 51 implementiert. Der Verwaltungsdatenprozessor 230 empfängt Verwaltungsdaten in CW-Richtung 31 und sendet die Verwaltungsdaten in die CW-Richtung 31. Der Verwaltungsdatenprozessor 230 empfängt auch Verwaltungsdaten in CCW-Richtung 32 und überträgt die Verwaltungsdaten in die CCW-Richtung 32.
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Der Verwaltungsdatenprozessor 230 aktualisiert die Bestimmungsinformation 251 in dem Speicher 250 basierend auf den empfangenen Verwaltungsdaten. Insbesondere schreibt der Verwaltungsdatenprozessor 230 basierend auf dem Empfangsstatus der Verwaltungsdaten Information als die Bestimmungsinformation 251 in den Speicher 250. Die Information dient zur Bestimmung, welche der über den Pfad in die CW-Richtung 31 empfangenen Daten oder der über den Pfad in die CCW-Richtung 32 empfangenen Daten für den Empfang gültig sind. Der Verwaltungsdatenprozessor 230 gibt die Verwaltungsdaten an den Übertrager 260 aus und veranlasst den Übertrager 260, die Verwaltungsdaten zu übertragen.
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Der Verwaltungsdatenprozessor 230 überwacht auch den Empfangsstatus der periodisch zu empfangenden Verwaltungsdaten und detektiert einen Kommunikationsfehler in dem Ring-Netzwerk. In Antwort von beispielsweise einer Unterbrechung von in der CW-Richtung 31 zu empfangenden Verwaltungsdaten detektiert der Verwaltungsdatenprozessor 230 einen Fehler in dem Kommunikationskanal, der sich von der Master-Vorrichtung 10 in die CW-Richtung 31 erschreckt. Beim Detektieren der Unterbrechung schreibt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Bestimmungsinformation 251 in den Speicher 250, um anzugeben, dass den in CCW-Richtung 32 empfangenen Steuerdaten Priorität zuzuordnen ist. In Antwort auf eine Unterbrechung von in der CCW-Richtung 32 zu empfangenden Verwaltungsdaten detektiert der Verwaltungsdatenprozessor 230 einen Fehler in dem Kommunikationskanal, der sich von der Master-Vorrichtung 10 in die CCW-Richtung 32 erstreckt. Bei Detektion der Unterbrechung schreibt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Bestimmungsinformation 251 in den Speicher 250, um anzugeben, dass den in der CW-Richtung 31 empfangenen Steuerdaten Priorität zuzuordnen ist.
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Der Steuerdatenprozessor 240 ist im Wesentlichen durch den Prozessor 51 implementiert. Bei Empfang der Steuerdaten, welche als Ziel die Slave-Vorrichtung 20, welche den Steuerdatenprozessor 240 umfasst, aufweisen, bestimmt der Steuerdatenprozessor 240 basierend auf der Bestimmungsinformation 251, ob die in der CW-Richtung 31 und der CCW-Richtung 32 empfangenen Steuerdaten gültig sind, und er bestimmt, dass die in die andere Richtung empfangenen Daten ungültig sind. Der Steuerdatenprozessor 240 prozessiert die als gültig bestimmten Steuerdaten und startet die Steuerung des Geräts 70 in Übereinstimmung mit dem Steuerbefehl. Der Steuerdatenprozessor 240 verwirft auch die als ungültig bestimmten Steuerdaten.
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Bei Empfang der Steuerdaten, welche eine Slave-Vorrichtung 20 als Ziel aufweisen, welche von der Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 verschieden sind, gibt der Steuerdatenprozessor 240 an den Übertrager 260 die Steuerdaten ohne Änderung aus und veranlasst den Übertrager 260, die Steuerdaten zu übertragen. Beispielsweise empfängt der Steuerdatenprozessor 240 in der Slave-Vorrichtung 22 Steuerdaten, welche die Slave-Vorrichtung 23 in CW-Richtung 31 als Ziel aufweisen, und er veranlasst, dass diese Steuerdaten in die CW-Richtung 31 übertragen werden. In einem weiteren Beispiel empfängt der Steuerdatenprozessor 240 in der Slave-Vorrichtung 22 Steuerdaten, welche die Slave-Vorrichtung 21 in der CCW-Richtung 32 als Ziel aufweisen, und veranlasst, dass diese Steuerdaten in die CCW-Richtung 32 übertragen werden.
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Der Speicher 250 ist im Wesentlichen durch den Hilfsspeicher 53 implementiert. Die Bestimmungsinformation 251, die in dem Speicher 250 gespeichert ist, wird nachfolgend beschrieben.
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Der Übertrager 260 ist durch den Prozessor 51 und den Kommunikator 56 implementiert, welche zusammenarbeiten. Der Übertrager 260 überträgt Verwaltungsdaten, die von dem Verwaltungsdatenprozessor 230 ausgegeben werden, und überträgt Steuerdaten, die von dem Steuerdatenprozessor 240 ausgegeben werden.
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Die durch die Master-Vorrichtung 10 durchgeführte Master-Prozessierung wird nun unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben. Die in 5 gezeigte Master-Prozessierung startet, wenn die Master-Vorrichtung 10 eingeschaltet wird.
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In der Master-Prozessierung erzeugt der Verwaltungsdatenprozessor 13 Verwaltungsdaten (Schritt S11). Wie in 6 gezeigt, umfassen die Verwaltungsdaten einen Netzwerk-Header 61, der eine Quelle 611 und ein Ziel 612 der Verwaltungsdaten definiert, einen Typinformationsspeicherbereich 62, der Typinformation 621 speichert, die angibt, dass die Daten Verwaltungsdaten sind, und einen Datenspeicherbereich 63, der einer Nutzlast entspricht und Historieninformation 631 speichert. Die Verwaltungsdaten umfassen die Quelle 611 und das Ziel 612, welche beide die Adresse der Master-Vorrichtung 10 angeben. Die Verwaltungsdaten umfassen das Ziel 612, welches die Adresse angibt, die durch alle Slave-Vorrichtungen 20 erhalten werden kann, und die Verwaltungsdaten werden übertragen (Broadcast). Die Verwaltungsdaten können das Ziel 612 umfassen, welches eine Adresse angibt, die durch die Master-Vorrichtung 10 empfangen werden kann, oder die eine Adresse der Master-Vorrichtung 10 angibt, und zwar zusätzlich zu dem Ziel 612, welches die Adresse angibt, die von allen Slave-Vorrichtungen 20 empfangen werden kann. Die Verwaltungsdaten können die Quelle 611 und das Ziel 612 jeder Adresse umfassen, welche es ermöglicht, dass Verwaltungsdaten durch den Kommunikationspfad 40 zirkulieren um dann verworfen zu werden.
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Die Typinformation 621 in den Verwaltungsdaten ist beispielsweise M-1234, wobei M angibt, dass die Daten Verwaltungsdaten sind, und der Identifizierer 1234 die Verwaltungsdaten identifiziert. Die Historieninformation 631 gibt die Historie der Übertragung der Verwaltungsdaten auf dem Ring-Netzwerk an. Die Historieninformation 631 gibt, in anderen Worten, die Historie der Übertragung der Verwaltungsdaten an, die von der Master-Vorrichtung 10 ausgegeben wurden und von der Slave-Vorrichtung 20 in sowohl der CW-Richtung 31 und der CCW-Richtung 32 empfangen wurden. Insbesondere geben die Historieninformationen 631 die Zahl der Weitergaben, oder insbesondere die Zahl der Slave-Vorrichtungen 20 an, welche die von der Master-Vorrichtung 10 ausgegebenen Verwaltungsdaten weitergeleitet haben. Der Verwaltungsdatenprozessor 13 erzeugt Verwaltungsdaten mit der Anzahl von Weitergaben gleich null.
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Es wird wieder auf 5 Bezug genommen. Der Übertrager 15 gibt die in Schritt S11 erzeugten Verwaltungsdaten sowohl in die CW-Richtung 31 ab als auch die CCW-Richtung 32 aus (Schritt S12). Insbesondere gibt der Übertrager 15 die Verwaltungsdaten über den Port 10a an die Slave-Vorrichtung 21 aus, und er gibt die Verwaltungsdaten, die zu diesen Verwaltungsdaten identisch sind auch über den Port 10b an die Slave-Vorrichtung 25 aus. Der Übertrager 15 kann die ausgegebenen Verwaltungsdaten in die zwei Richtungen gleichzeitig ausgeben, er kann sie jedoch auch zu verschiedenen Zeiten ausgeben. Wenn kein Fehler in dem Kommunikationspfad 40 vorliegt, zirkulieren die auf diese Weise ausgegebenen Verwaltungsdaten und werden durch den Empfänger 11 empfangen.
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Der Steuerdatenprozessor 14 erzeugt dann Steuerdaten (Schritt S13). Wie in 7 gezeigt, umfassen die Steuerdaten den Netzwerk-Header, den Typinformationsspeicherbereich 62 und den Datenspeicherbereich 63. Die Steuerdaten umfassen die Quelle 611 und das hiervon verschiedene Ziel 612. Beispielsweise weisen Steuerdaten, die einen Steuerbefehl der Master-Vorrichtung 10 repräsentieren, das Ziel 612 auf, welches die Adresse der Slave-Vorrichtung 20 angibt, und sie weisen die Quelle 611 auf, welche die Adresse der Master-Vorrichtung 10 angibt. Die Typinformation 612 sind Steuerdaten, wie beispielsweise C-5678, wobei C angibt, dass die Daten Steuerdaten sind, und der Identifizierer 5678 die Steuerdaten identifiziert. Der Datenspeicherbereich 63 in den Steuerdaten speichert Steuerinformation 632, welche die Details der Steuerung angibt.
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Es wird wieder auf 5 Bezug genommen. Der Übertrager 15 gibt die Steuerdaten, die in Schritt S13 erzeugt wurden, sowohl in die CW-Richtung 31 als auch in die CCW-Richtung 32 aus (Schritt S14). Insbesondere gibt der Übertrager 15 die Steuerdaten über den Port 10a an die Slave-Vorrichtung 21 aus und er gibt die Steuerdaten, welche diesen Steuerdaten identisch sind, auch über den Port 10b an die Slave-Vorrichtung 25 aus. Der Übertrager 15 kann die Steuerdaten in die zwei Richtungen gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeiten ausgeben.
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Die Master-Vorrichtung 10 wiederholt dann die Prozessierung in Schritt S11 und die nachfolgenden Schritte, wodurch die Verwaltungsdaten und die Steuerdaten periodisch ausgegeben werden. Die Master-Vorrichtung 10 gibt diese Datenelemente in vorbestimmten Zyklen, wie beispielsweise 10 µs, 100 µs, 1 ms oder 10 ms, aus.
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Die Slave-Prozessierung, die durch eine Slave-Vorrichtung 20 durchgeführt wird, wird nun unter Bezugnahme auf die 8 bis 17 beschrieben. Die in 8 gezeigte Slave-Prozessierung startet, wenn die Slave-Vorrichtung 20 eingeschaltet wird.
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In der Slave-Prozessierung wird die Bestimmung durchgeführt, ob der Empfänger 210 Daten empfangen hat (Schritt S21). Insbesondere wird die Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob der Empfänger 210 die Daten über entweder den Port 20a oder den Port 20b empfangen hat.
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Wenn die Daten nicht empfangen wurden (Nein in Schritt S21), macht die Slave-Vorrichtung 20 mit der Prozessierung bei Schritt S21 weiter. Wenn die Daten empfangen wurden (Ja in Schritt S21), bestimmt die Slave-Vorrichtung 20 in Schritt S21, ob die empfangenen Daten Verwaltungsdaten sind (Schritt S22). Insbesondere indem der Identifizierer 220 die Typinformation 621 in den Daten liest, bestimmt die Slave-Vorrichtung 20, ob die Daten Verwaltungsdaten oder Steuerdaten sind.
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Wenn bestimmt wird, dass die Daten Verwaltungsdaten sind (Ja im Schritt S22), führt der Verwaltungsdatenprozessor 230 eine Datenübertragung durch (Schritt S23). 9 zeigt die Details des Datentransfers. In dem in 9 gezeigten Datentransfer gewinnt der Datenprozessor 230 die Historie der Übertragung der zu übertragenden Verwaltungsdaten und aktualisiert die in dem Speicher 250 gespeicherten Bestimmungsinformation 251 (Schritt S231). Insbesondere liest der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Historieninformation 631, die in den Verwaltungsdaten enthalten ist, und aktualisiert die Bestimmungsinformation 251 basierend auf der gelesenen Historieninformation 631.
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Wie in 10 gezeigt, ist die Bestimmungsinformation 251 eine Tabelle, die die Port-Nummer des Ports, der die Verwaltungsdaten empfangen hat, die Richtung des Kommunikationspfads, auf dem die Verwaltungsdaten empfangen wurden, und die Historieninformation 631, die in den Verwaltungsdaten enthalten ist, einander zuordnet. In 10 sind die Port-Nummern gleich den Bezugszeichen der Ports 20a und 20b, die Kommunikationspfade sind identisch zu den Bezugszeichen der CW-Richtung 31 und der CCW-Richtung 32, und die Historieninformation 631 gibt die Anzahl der Weitergaben an. Die Bestimmungsinformation 251 umfasst die Anzahl der Weitergaben mit einem Anfangswert von -1.
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Der Verwaltungsdatenprozessor 230 bezieht die Historieninformation 631 aus dem Datenspeicherbereich 63 in dem erhaltenen Verwaltungsrahmen, gewinnt die Anzahl von Weitergaben, die durch die Historieninformation 631 angegeben ist, und aktualisiert die Bestimmungsinformation 251 durch Zuordnen der Port-Nummer des Ports, der die Verwaltungsdaten empfangen hat, zu der gewonnenen Anzahl von Weitergaben.
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Beispielsweise erhält die Slave-Vorrichtung 22 die Verwaltungsdaten in der CW-Richtung 31 über den Port 22a. In diesem Fall wurden die Verwaltungsdaten einmal weitergeleitet, nämlich durch die Slave-Vorrichtung 21, und die Zahl der Weiterleitungen ist somit 1. Wie in 11 gezeigt, aktualisiert der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Anzahl der Weiterleitungen, die der Port-Nummer 22a und dem Kommunikationspfad 31 zugeordnet sind, auf 1. Die Port-Nummer 22b in 11 ist der Zahl von Weiterleitungen zugeordnet, welches der anfängliche Wert von -1 ist.
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Die Slave-Vorrichtung 22 kann ferner Verwaltungsdaten in die CCW-Richtung 32 über den Port 22b erhalten. In diesem Fall wurden die Verwaltungsdaten dreimal weitergeleitet, nämlich durch die Slave-Vorrichtungen 25, 24 und 23, in dieser Reihenfolge, und die Zahl der Weiterleitungen ist deshalb 3. Wie in 12 gezeigt, aktualisiert der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Anzahl von Weiterleitungen, die der Port-Nummer 22b und dem Kommunikationspfad 32 zugeordnet sind, auf 3.
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Es wird wieder auf 9 Bezug genommen. Nach dem Schritt S231 bestimmt der Verwaltungsdatenprozessor 230, ob die Verwaltungsdaten in die CW-Richtung 31 erhalten wurden, und zwar basierend auf der Port-Nummer des Ports, der die Verwaltungsdaten empfangen hat (Schritt S232). Wenn bestimmt wird, dass die Verwaltungsdaten in die CW-Richtung 31 erhalten wurden (Ja in Schritt S232), inkrementiert der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Anzahl der Weiterleitungen, die durch die Historieninformation 631 angegeben werden, um eins und überträgt die Verwaltungsdaten in die CW-Richtung 31 (Schritt S233). Die Slave-Vorrichtung 22 empfängt die Verwaltungsdaten beispielsweise mit einer Zahl von Weiterleitungen gleich 1 von der Slave 21, inkrementiert die Anzahl der Weiterleitungen auf 2 und überträgt diese Verwaltungsdaten an die Slave-Vorrichtung 23. Die Slave-Vorrichtung 22 überträgt somit die Verwaltungsdaten mit der Anzahl von Weiterleitungen gleich 2 an die Slave-Vorrichtung 23. Die durch die Slave-Vorrichtungen 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von der Datenübertragung zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Wenn bestimmt wird, dass die Verwaltungsdaten nicht in der CW-Richtung 31 erhalten wurden (Nein in Schritt S232), bestimmt der Verwaltungsdatenprozessor 230, dass die Verwaltungsdaten in der CCW-Richtung 32 erhalten wurden. Der Verwaltungsdatenprozessor 230 inkrementiert dann die Anzahl der Weiterleitungen, die durch die Historieninformation 631 angegeben werden, um 1, und er überträgt die Verwaltungsdaten in die CCW-Richtung 32 (Schritt S234). Die Slave-Vorrichtung 22 empfängt beispielsweise Verwaltungsdaten mit der Anzahl von Weiterleitungen gleich 3 von der Slave-Vorrichtung 23, inkrementiert die Anzahl der Weiterleitungen auf 4 und überträgt diese Verwaltungsdaten an die Slave-Vorrichtung 21. Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von der Datenübertragung zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Wenn in Schritt S22 in 8 bestimmt wird, dass die empfangenen Daten nicht Verwaltungsdaten sind (Nein in Schritt S22), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, dass die Daten Steuerdaten sind. Der Steuerdatenprozessor 240 bestimmt dann, ob die Steuerdaten in der CW-Richtung 31 erhalten wurden, und zwar basierend auf der Port-Nummer des Ports, der die Steuerdaten empfangen hat (Schritt S24).
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Wenn der Steuerdatenprozessor 240 bestimmt, dass die Steuerdaten in der CW-Richtung 31 erhalten wurden (Ja in Schritt S24), führt der Steuerdatenprozessor 240 einen Empfang in der CW-Richtung 31 durch (Schritt S25). 13 zeigt Details des Empfangs in der CW-Richtung 31.
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Wie in 13 gezeigt, bestimmt der Steuerdatenprozessor 240 bei Empfang in der CW-Richtung 31, ob die empfangenen Steuerdaten die Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 als Ziel haben (Schritt S251). Insbesondere liest der Steuerdatenprozessor 240 das Ziel 612 der Steuerdaten und bestimmt, ob das Ziel 612 gleich der Adresse der Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 ist.
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Wenn der Steuerdatenprozessor 240 bestimmt, dass die Steuerdaten nicht die Slave-Vorrichtung mit dem Steuerdatenprozessor 240 als Ziel haben (Nein in Schritt S241), überträgt er die empfangenen Steuerdaten ohne Änderung in die CW-Richtung 31 (Schritt S252). Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von dem Empfang in der CW-Richtung 31 zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Wenn der Steuerdatenprozessor 240 bestimmt, dass die Steuerdaten die Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 als Ziel aufweisen (Ja in Schritt S251), bestimmt er, ob die Daten in die CCW-Richtung 32 unterbrochen sind (Schritt S253). Insbesondere liest der Steuerdatenprozessor 240 die Bestimmungsinformation 251 und bestimmt, ob die Anzahl von Weiterleitungen, die dem Pfad in die CCW-Richtung 32 zugeordnet ist, gleich -1 ist. In Antwort auf eine Unterbrechung der Verwaltungsdaten, die in die CCW-Richtung 32 erhalten werden sollen, wird die Anzahl der Weiterleitungen auf -1 gesetzt, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Somit kann der Steuerdatenprozessor 240 unter Bezugnahme auf die Bestimmungsinformation 251 bestimmen, ob ein Übertragungsfehler aufgetreten ist.
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Wenn bestimmt wird, dass die Daten in die CCW-Richtung 32 unterbrochen sind (Ja in Schritt S253), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, dass die empfangenen Steuerdaten gültig sind und er prozessiert diese Steuerdaten (Schritt S254). Insbesondere startet der Steuerdatenprozessor 240 unter Verwendung der Steuerinformation 632, die in den Steuerdaten enthalten ist, eine Steuerung, um die Geräte 70 zu steuern. In Antwort auf eine Unterbrechung der Daten in die CCW-Richtung 32 prozessiert der Steuerdatenprozessor 240 die Steuerdaten in der CW-Richtung 31.
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Wenn bestimmt wird, dass die Daten in der CCW-Richtung 32 nicht unterbrochen sind (Nein in Schritt S253), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, ob die Anzahl von Weiterleitungen in der CW-Richtung 31 kleiner ist (Schritt S255). Insbesondere liest der Steuerdatenprozessor 240 die Bestimmungsinformation 251 und bestimmt, ob die Anzahl der Weiterleitungen, die der CW-Richtung 31 zugeordnet ist, kleiner ist als die Anzahl der Weiterleitungen, die der CCW-Richtung 32 zugeordnet ist. Der Steuerdatenprozessor 240 bestimmt somit, ob die Sprungzahl von der Master-Vorrichtung 10 oder dem Master-Knoten in die CW-Richtung 31 niedriger ist als in die CCW-Richtung 32. In dem in 12 gezeigten Beispiel bestimmt der Steuerdatenprozessor 240 beispielsweise, dass die Anzahl von Weiterleitungen in der CW-Richtung 31 kleiner ist. Wenn die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 die gleiche Anzahl von Weiterleitungen haben, kann der Steuerdatenprozessor 240 einer vorbestimmten Richtung der CW-Richtung 31 und der CCW-Richtung 32 eine Priorität zuordnen.
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Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Weiterleitungen in der CW-Richtung 31 kleiner ist (Ja in Schritt S255), setzt der Steuerdatenprozessor 240 die Prozessierung bei Schritt S254 fort. Der Steuerdatenprozessor 240 weist dem Pfad mit der niedrigeren Sprungzahl die Priorität zur Bearbeitung der Steuerdaten zu.
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Wenn bestimmt wird, dass die Zahl der Weiterleitungen in der CW-Richtung 31 nicht kleiner ist (Nein in Schritt S255), bestimmt der Steuerdatenprozessor, dass die Steuerdaten ungültig sind, und er verwirft diese Steuerdaten (Schritt S256). Ohne Unterbrechung der Daten in der CCW-Richtung 32 verwirft der Steuerdatenprozessor 240 somit die Daten in der CW-Richtung 31, welche die größere Sprungzahl aufweisen, ohne sie zu verarbeiten. Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von dem Empfang in der CW-Richtung 31 zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Wenn im Schritt S24 in 8 bestimmt wird, dass die Steuerdaten in der CW-Richtung 31 nicht empfangen wurden (Nein in Schritt S24), führt der Steuerdatenprozessor 240 einen Empfang in der CCW-Richtung 32 (Schritt S26). Der Empfang in der CCW-Richtung 32 entspricht dem obigen Empfang in der CW-Richtung 31, wobei allerdings CW-Richtung 31 ersetzt wird durch CCW-Richtung 32. 14 zeigt die Details des Empfangs in der CCW-Richtung 32.
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Wie in 14 gezeigt, bestimmt der Steuerdatenprozessor 240 bei dem Empfang in der CCW-Richtung 32, ob die Steuerdaten die Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 als Ziel haben (Schritt S261). Wenn bestimmt wird, dass die Steuerdaten die Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 nicht als Ziel haben (Nein in Schritt S261), überträgt der Steuerdatenprozessor 240 die Steuerdaten ohne Änderung in die CCW-Richtung 32 (Schritt S262). Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von dem Empfang in der CCW-Richtung 32 zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Wenn bestimmt wird, dass die Steuerdaten die Slave-Vorrichtung 20 mit dem Steuerdatenprozessor 240 als Ziel haben (Ja in Schritt S261), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, ob die Daten in der CW-Richtung 31 unterbrochen sind (Schritt S263). Wenn bestimmt wird, dass die Daten in der CW-Richtung 31 unterbrochen sind (Ja in Schritt S263), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, dass die Steuerdaten gültig sind, und er prozessiert diese Steuerdaten (Schritt S264). Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von dem Empfang in der CCW-Richtung 32 zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Wenn bestimmt wird, dass die Daten in der CW-Richtung 31 nicht unterbrochen sind (Nein in Schritt S263), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, ob die Anzahl von Weiterleitungen in der CCW-Richtung 32 kleiner ist (Schritt S265). Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Weiterleitungen in der CCW-Richtung 32 kleiner ist (Ja in Schritt S265), setzt der Steuerdatenprozessor 240 die Prozessierung in Schritt S264 fort.
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Wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der Weiterleitungen in der CCW-Richtung 32 nicht kleiner ist (Nein in Schritt S265), bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, dass die Steuerdaten ungültig sind, und er verwirft die Steuerdaten (Schritt S266). Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von dem Empfang in der CCW-Richtung 32 zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Es wird wieder auf die 8 Bezug genommen. Nach den Schritten S23, S25 und S26 führt der Verwaltungsdatenprozessor 230 eine Unterbrechungsdetektion durch (Schritt S27). In der Unterbrechungsdetektion bestimmt die Slave-Vorrichtung 20 den Kommunikationsstatus jeder der zwei Richtungen dahingehend, ob Verwaltungsdaten empfangen wurden, und sie detektiert einen Kommunikationsfehler in dem Ring-Netzwerk. 15 zeigt die Details der Unterbrechungsdetektion.
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Wie in 15 gezeigt, bestimmt der Verwaltungsdatenprozessor 230 in der Unterbrechungsdetektion, ob periodisch zu empfangende Verwaltungsdaten in der CW-Richtung 31 und/oder der CCW-Richtung 32 für eine vorbestimmte Zeitdauer unterbrochen sind (Schritt S271). Insbesondere bestimmt der Verwaltungsdatenprozessor 230, ob eine vorbestimmte Zeitdauer ohne Empfang von neuen Verwaltungsdaten nach dem letzten Empfang von Verwaltungsdaten in der CW-Richtung 31 verstrichen ist, und er bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer ohne Empfang von neuen Verwaltungsdaten nach dem letzten Empfang von Verwaltungsdaten in der CCW-Richtung 32 verstrichen ist. Die vorbestimmte Zeitdauer entspricht beispielsweise 1,5, 2 oder 5-mal dem Übertragungszyklus der Verwaltungsdaten. Die vorbestimmte Zeitdauer ist eine Zeitdauer beim Detektieren des Fehlers nach einem Kommunikationsfehler und kann deshalb minimiert werden.
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16 zeigt ein Beispiel einer unterbrochenen Verbindung, die von einem Kommunikationsfehler zwischen der Slave-Vorrichtung 21 und der Slave-Vorrichtung 22 herrührt. In diesem Fall bestimmt die Slave-Vorrichtung 21, dass die periodisch in der CCW-Richtung 32 zu empfangenden Verwaltungsdaten unterbrochen sind, und sie detektiert deshalb einen Kommunikationsfehler in dem Kommunikationskanal von der Master-Vorrichtung 10 zu der Slave-Vorrichtung 21 in der CCW-Richtung 32. Die Slave-Vorrichtungen 22 bis 25 bestimmen, dass die in der CCW-Richtung 31 periodisch zu empfangenden Verwaltungsdaten unterbrochen sind, und sie detektieren somit einen Kommunikationsfehler in dem Kommunikationskanal von der Mastervorrichtung 10 zu den Slave-Vorrichtungen 22 bis 25 in der CCW-Richtung 31. In Antwort auf die Unterbrechung von periodisch in der CW-Richtung 31 und der CCW-Richtung 32 zu empfangenden Verwaltungsdaten detektiert die Master-Vorrichtung 10 einen Kommunikationsfehler in dem Ring-Netzwerk. Weder die Master-Vorrichtung 10 noch die Slave-Vorrichtungen 20 identifizieren den Ort eines Kommunikationsfehlers in dem Ring-Netzwerk.
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Es wird wieder auf 15 Bezug genommen. Wenn in Schritt S271 bestimmt wird, dass Verwaltungsdaten nicht unterbrochen sind, kehrt die durch die Slave-Vorrichtungen 20 durchgeführte Prozessierung dann von der Unterbrechungsdetektion zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück. Wenn bestimmt wird, dass die Verwaltungsdaten unterbrochen sind (Ja in Schritt S271), schreibt der Verwaltungsdatenprozessor 230 Information, welche eine Unterbrechung angibt, um die Bestimmungsinformation 251 zu aktualisieren (Schritt S272). Insbesondere setzt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Anzahl von Weiterleitungen, die dem Kommunikationspfad, der einer Unterbrechung der Verwaltungsdaten zugeordnet ist, auf einen Anfangswert von -1. In beispielsweise dem in 16 gezeigten Beispiel des Kommunikationsfehlers aktualisiert die Slave-Vorrichtung 22 die Bestimmungsinformation 251 so wie in 17 gezeigt. Die durch die Slave-Vorrichtungen 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von der Unterbrechungsdetektion zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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Die Master-Vorrichtung 10 und/oder die Slave-Vorrichtungen 20 können den Ort eines Fehlers identifizieren, indem sie die Bestimmungsinformation 251 zwischen den Slave-Vorrichtungen 20 vergleichen. In dem Beispiel in 16 bestimmt der Vergleich der Bestimmungsinformation 251 zwischen den Slave-Vorrichtungen 21 und 22, dass die Slave-Vorrichtungen 21 und 22 dem Wert -1, der eine Unterbrechung angibt, verschiedenen Pfaden zugeordnet haben. Dies gibt an, dass der Fehler in dem Kommunikationskanal zwischen den Slave-Vorrichtungen 21 und 22 aufgetreten ist. Beispielsweise kann die Master-Vorrichtung 10 in Antwort auf einen Kommunikationsfehler jede Slave-Vorrichtung 20 anweisen, die Bestimmungsinformation 251 bereitzustellen, und sie kann die Bestimmungsinformation 251 zwischen den Slave-Vorrichtungen 20 vergleichen.
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Es wird wieder auf 8 genommen. Nach Schritt S27 wiederholt die Slave-Vorrichtung 20 die Prozessierung in Schritt S21 und den darauffolgenden Schritten. Die Slave-Vorrichtung 20 wiederholt somit die Übertragung von Verwaltungsdaten, das Aktualisieren der Bestimmungsinformation 251 und den Empfang von Steuerdaten. Wenn sich das Ring-Netzwerk beispielsweise von einem in 16 gezeigten Kommunikationsfehler erholt, empfängt die Slave-Vorrichtung 20 Verwaltungsdaten wieder in den zwei Richtungen und aktualisiert die Bestimmungsinformation 251. Die Slave-Vorrichtung 20 veranlasst dann, dass der Steuerdatenprozessor 240 einen Empfang basierend auf dieser Bestimmungsinformation 251 durchführt.
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Wie vorangehend beschrieben gibt die Master-Vorrichtung 10 Verwaltungsdaten sowohl in die CW-Richtung 31 als auch die CCW-Richtung 32 aus. Die Slave-Vorrichtung 20 gewinnt eine Historie der Übertragung der Verwaltungsdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 ausgegeben werden und von der Slave-Vorrichtung 20 sowohl in der CW-Richtung 31 als auch der CCW-Richtung 32 empfangen wurden. Die Master-Vorrichtung 10 gibt die Steuerdaten in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 aus. Die Slave-Vorrichtung 20 prozessiert entweder die Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 in die CW-Richtung 31 ausgegeben wurden, oder die Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 in die CCW-Richtung 32 ausgegeben wurden, basierend auf der gewonnenen Historie der Verwaltungsdaten, um Geräte zu steuern. Die Master-Vorrichtung 10 beträgt somit redundante Steuerdaten in die zwei Richtungen der redundanten Kommunikationspfade, und die Slave-Vorrichtung 20 prozessiert die Steuerdaten, die entweder in die CW-Richtung 31 oder die CCW-Richtung 32 übertragen wurden. In Antwort auf einen Kommunikationsfehler auf einem Pfad kann die Slave-Vorrichtung die Steuerdaten ohne Verwendung des Pfads mit dem Fehler empfangen. Das Kommunikationssystem, welches den Ring-Kommunikationspfad verwendet, hat somit eine höhere Fehlertoleranz.
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Die Master-Vorrichtung 10 gibt die Verwaltungsdaten sowohl in die CW-Richtung 31 als auch die CCW-Richtung 32 wiederholt aus, und sie gibt die Steuerdaten, die eine Slave-Vorrichtung 20 als Ziel aufweisen, in die beiden Richtungen aus. Die Slave-Vorrichtung 20 bestimmt den Status der Kommunikation in jede dieser beiden Richtungen basierend darauf, ob Verwaltungsdaten in der CW-Richtung 31 und der CCW-Richtung 32 erhalten wurden. In Antwort auf eine Unterbrechung der Verwaltungsdaten, die in entweder der CW-Richtung 31 oder der CCW-Richtung 32 zu empfangen sind, empfängt die Slave-Vorrichtung 20 die in die andere Richtung ausgegebenen Steuerdaten und prozessiert sie. Bei einer Unterbrechung der Verwaltungsdaten aufgrund eines Kommunikationsfehlers kann die Slave-Vorrichtung 20 somit Steuerdaten empfangen, die in die andere Richtung ausgegeben wurden, und dies ohne lange Verzögerung und ohne Warten auf eine Benachrichtigung über einen solchen Kommunikationsfehler. Dies verbessert die Echtzeitdatenbereitstellung unter Aufrechterhaltung der Kommunikation gegenüber möglichen Kommunikationsfehlern.
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Die Verwaltungsdaten umfassen die Historieninformation 631. Der Steuerdatenprozessor 240 vergleicht die Historieninformation 631, die in den Verwaltungsdaten enthalten sind, die in der CW-Richtung 31 empfangen werden, mit der Historieninformation 631, die in den Verwaltungsdaten enthalten sind, die in die CCW-Richtung 32 erhalten wurden. Basierend auf dem Vergleichsergebnis erhält der Steuerdatenprozessor 240 die in entweder die CW-Richtung 31 oder die CCW-Richtung 32 ausgegebenen Steuerdaten und verarbeitet sie. Die Steuerdaten können somit geeignet prozessiert werden, in Abhängigkeit von dem Status jedes der zwei Pfade von der Master-Vorrichtung 10 zu der Slave-Vorrichtung 20.
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Die Historieninformation 631 gibt die Anzahl von Weiterleitungen, welche einer Sprungzahl entspricht, an. Die Slave-Vorrichtung 20 gewinnt bei Empfang der Verwaltungsdaten in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 die Anzahl von Weiterleitungen, die durch die Verwaltungsdaten angegeben wird, und sie empfängt die Steuerdaten, welche über den Pfad mit der kleineren Zahl an Weiterleitungen empfangen wurden und verarbeitet diese. Die Slave-Vorrichtung 20 verarbeitet, in anderen Worten, aus den Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 in die CW-Richtung 31 ausgegeben wurden, und den Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 in die CCW-Richtung 32 ausgegeben wurden, selektiv die Steuerdaten, die in die Richtung empfangen wurden, in der die Verwaltungsdaten mit der kleineren Anzahl an Weiterleitungen empfangen wurden. Die Slave-Vorrichtung 20 prozessiert somit die Steuerdaten, die über den Pfad mit der kleineren Sprungzahl übertragen wurden. Die Steuerdaten werden gewöhnlich bei einer kleineren Sprungzahl in kürzerer Zeit übertragen. Die Slave-Vorrichtung 20 kann die Steuerdaten verarbeiten, die bei der Slave-Vorrichtung 20 früher ankommen, und zwar selektiv aus den Steuerdaten, die über einen Pfad übertragen wurden, und Steuerdaten, die über einen anderen Pfad der redundanten Pfade übertragen wurden.
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Ausführungsform 2
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Nun wird Ausführungsform 2 beschrieben, wobei das Augenmerk auf die Unterschiede zur vorangehend beschriebenen Ausführungsform 1 gerichtet wird. Komponenten, die denen der Ausführungsform 1 gleich sind oder diesen entsprechen, werden die gleichen Bezugszeichen gegeben, und sie werden nicht beschrieben oder sie werden kurz beschrieben. In Ausführungsform 1 wird die Anzahl von Weiterleitungen, die durch die Historieninformation 631 angegeben ist, verwendet, um den Kommunikationspfad, dem eine höhere Priorität zuzuordnen ist, selektiv aus zwei Kommunikationspfaden zu bestimmen. Diese Bestimmung kann jedoch basierend auf der Zeit erfolgen, die für die Datenübertragung benötigt wird. Nun wird eine Ausführungsform beschrieben, die einen Pfad, den Priorität zugeordnet werden soll, basierend auf der Zeit bestimmt, die für die Übertragung nötig ist.
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18 ist ein Diagramm von Verwaltungsdaten der vorliegenden Ausführungsform. Wie in 18 gezeigt, umfassen die Verwaltungsdaten den Datenspeicherbereich 63, der die Historieninformation 631 speichert, die die Ausgabezeit dieser Verwaltungsdaten angibt. Die Master-Vorrichtung 10 erzeugt die Historieninformation 631 und gibt die Verwaltungsdaten aus, die die erzeugte Historieninformation 631 enthalten. Die Historieninformation 631 gibt die Ausgabezeit an, zu der die Master-Vorrichtung 10 die Verwaltungsdaten ausgibt.
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19 ist ein Flussdiagramm, welches eine Datenübertragung zeigt, die durch den Verwaltungsdatenprozessor 230 in der Slave-Vorrichtung 20 durchgeführt wird. Bei der Datenübertragung führt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Prozessierung durch, die den in 9 gezeigten Schritten S231 und S232 entspricht. Beim Aktualisieren der Bestimmungsinformation 251 in Schritt S231 gewinnt der Verwaltungsdatenprozessor 230 jedoch die Laufzeit, die zwischen dem Ausgeben der Verwaltungsdaten durch die Master-Vorrichtung 10 und dem Empfang der Verwaltungsdaten durch die Slave-Vorrichtung 20 verstrichen ist. Insbesondere gewinnt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Ausgabezeit, die in den Verwaltungsdaten enthalten ist, und berechnet die verstrichene Zeit zwischen der Ausgabezeit und der Empfangszeit der Verwaltungsdaten. Wie in 20 gezeigt, schreibt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Laufzeit auf eine Weise, die der Port-Nummer des Ports und dem Kommunikationspfad, über den der Verwaltungsrahmen empfangen wurde, zugeordnet ist. Der Verwaltungsdatenprozessor 230 aktualisiert somit die Bestimmungsinformation 251. Die Laufzeit hat einen Anfangswert von -1.
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Es wird wieder auf 19 Bezug genommen. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S232 zustimmend ist (Ja in Schritt S232), überträgt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Verwaltungsdaten ohne Änderung in die CW-Richtung 31 (Schritt S235). Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S232 negativ ist (Nein in Schritt S232), überträgt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Verwaltungsdaten ohne Änderung in die CCW-Richtung 32 (Schritt S236). Die durch die Slave-Vorrichtung 20 durchgeführte Prozessierung kehrt dann von der Datenübertragung zu der in 8 gezeigten Slave-Prozessierung zurück.
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21 zeigt die Details des Empfangs in die CW-Richtung 31. Bei dem Empfang in der CW-Richtung 31 bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S253 negativ ist (Nein in Schritt S253), ob die Laufzeit in der CW-Richtung 31 kürzer ist (Schritt S257). Insbesondere liest der Steuerdatenprozessor 240 die Bestimmungsinformation 251 und bestimmt, ob die Laufzeit, die der CW-Richtung 31 zugeordnet ist, kürzer ist als die Laufzeit, die der CCW-Richtung 32 zugeordnet ist.
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Wenn bestimmt wird, dass die Laufzeit in der CW-Richtung 31 kürzer ist (Ja in Schritt S257), setzt der Steuerdatenprozessor 240 die Prozessierung bei Schritt S254 fort. Wenn bestimmt wird, dass die Laufzeit in der CW-Richtung 31 nicht kürzer ist (Nein in Schritt S257), setzt der Steuerdatenprozessor 240 die Prozessierung bei Schritt S256 fort.
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22 zeigt die Details des Empfangs in der CCW-Richtung 32. Bei dem Empfang in der CCW-Richtung 32 bestimmt der Steuerdatenprozessor 240, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S263 negativ ist (Nein in Schritt S263), ob die Laufzeit kürzer ist als in der CCW-Richtung 32 (Schritt S267). Insbesondere liest der Steuerdatenprozessor 240 die Bestimmungsinformation 251 und bestimmt, ob die der CCW-Richtung 32 zugeordnete Laufzeit kürzer ist als die der CW-Richtung 31 zugeordnete Laufzeit.
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Wenn bestimmt wird, dass die Laufzeit in der CCW-Richtung 32 kürzer ist (Ja in Schritt S267), setzt der Steuerdatenprozessor 240 die Prozessierung in Schritt S264 fort. Wenn bestimmt wird, dass die Laufzeit in der CCW-Richtung 32 nicht kürzer ist (Nein in Schritt S267) setzt der Steuerdatenprozessor 240 die Prozessierung bei Schritt S266 fort.
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Die Slave-Vorrichtung 20 führt auch die Prozessierung durch, die der in 15 gezeigten Unterbrechungsdetektion entspricht. In dem bei der Unterbrechungsdetektion durchgeführten Schritt S272 überschreibt der Verwaltungsdatenprozessor 230 die Laufzeit auf einen Anfangswert von -1 als Information, die eine Unterbrechung angibt.
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Wie vorangehend beschrieben, gibt die Historieninformation 631 eine Ausgabezeit an. Der Steuerdatenprozessor 240 empfängt die Steuerdaten, die durch den Pfad mit der kürzeren Laufzeit übertragen wurden, und prozessiert diese. Insbesondere prozessiert der Steuerdatenprozessor 240 aus den Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 in die CW-Richtung 31 ausgegeben wurden, und den Steuerdaten, die von der Master-Vorrichtung 10 in die CCW-Richtung 32 ausgegeben wurden, selektiv die Steuerdaten, die in der Richtung empfangen wurden, in der die Verwaltungsdaten mit der kürzeren Zeit empfangen wurden, die zwischen der gewonnenen Ausgabezeit und der Empfangszeit der empfangenen Verwaltungsdaten verstrichen ist. Somit kann der Steuerdatenprozessor 240 aus den zwei Pfaden ausgewählt dem Pfad Priorität einräumen, über den die Daten in der kürzeren Zeit übertragen wurden. Beispielsweise kann der Steuerdatenprozessor 240 einen Pfad auswählen, der die größere Sprungzahl aber die kürzere Laufzeit aufweist.
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Obwohl vorangehend Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt.
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Obwohl das Kommunikationssystem 100 in dem obigen Beispiel beispielsweise einem Ring-Netzwerk entspricht, kann das Kommunikationssystem 100 jedes andere Netzwerk sein. Beispielsweise kann das Kommunikationssystem 10 ein Maschennetzwerk sein, wie es in 23 gezeigt ist. Ein solches Netzwerk kann den Kommunikationspfad 40 in die CW-Richtung 31 von einem Master-Knoten über Slave-Knoten und zurück zu dem Master-Knoten und dem Kommunikationspfad 40 in die CCW-Richtung 32, die der CW-Richtung 31 entgegengesetzt ist, von dem Master-Knoten über die Slave-Knoten und zurück zu dem Master-Knoten als einen redundanten Kommunikationspfad für Verwaltungsdaten und Steuerdaten definieren. Ein solches Netzwerk weist die gleichen vorteilhaften Wirkungen auf wie das in den obigen Ausführungsformen.
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Die Start- und Endpunkte des Pfads in der CW-Richtung 31 und des Pfads in der CCW-Richtung 32 sind nicht auf die Master-Vorrichtung 10 beschränkt. Der Pfad in die CW-Richtung 31 und der Pfad in die CCW-Richtung 32 kann jeweils eine Schleife ohne Startpunkt oder Endpunkt sein. Der Master-Knoten und der Slave-Knoten können nicht voneinander unterscheidbar sein. Einer von mehreren Knoten, welche gleichsam Steuerdaten ausgeben und empfangen, können als ein Knoten zur Ausgabe von Verwaltungsdaten angegeben werden.
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In den obigen Beispielen weist das Kommunikationssystem den redundanten Kommunikationspfad für Steuerdaten auf, wenn kein Kommunikationsfehler auftreten, und es räumt dem Pfad, der die kleinere Zahl von Weiterleitungen oder die kürzere Laufzeit hat, aus den Pfaden in die CW-Richtung 31 und die CCW-Richtung 32 selektiv Priorität ein. Die Priorität kann jedoch auch dem Pfad eingeräumt werden, der auf eine andere Weise ausgewählt wurde. Beispielsweise kann das Kommunikationssystem dem Pfad mit der größeren Zahl an Weiterleitungen oder der längeren Laufzeit Priorität einräumen. Wenn die Pfade eine gleiche Anzahl von Weiterleitungen aufweisen, kann das Kommunikationssystem dem Pfad, dem Priorität eingeräumt werden soll, gemäß der Länge der Laufzeit bestimmen. Wenn die Pfade eine gleiche Laufzeit aufweisen, kann das Kommunikationssystem dem Pfad, dem Priorität eingeräumt werden soll, in Übereinstimmung mit der Zahl an Weiterleitungen bestimmen.
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Der Pfad, dem Priorität eingeräumt werden soll, kann unter Verwendung eines Kriteriums erfolgen, dass von der Bestimmungsinformation 251 verschieden ist. Beispielsweise kann die Slave-Vorrichtung 20 in dem Speicher 250 Steuerdaten speichern, welche in der Vergangenheit erhalten wurden, und sie kann bestimmen, ob die Steuerdaten gleich den gespeicherten Daten für jeden Empfang von Steuerdaten sind. Wenn die Steuerdaten den gespeicherten Daten gleich sind, kann die Slave-Vorrichtung 20 die Steuerdaten verwerfen. Wenn die Steuerdaten den gespeicherten Daten nicht gleich sind, kann die Slave-Vorrichtung 20 bestimmen, dass die Steuerdaten gültig sind, und sie kann die Steuerdaten prozessieren.
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Die Slave-Vorrichtung 20 kann die Bestimmungsinformation 251 aktualisieren, sodass sie ein Flag enthält, das den Pfad angibt, dem aus den zwei Pfaden selektiv Priorität eingeräumt werden soll. Somit kann der Steuerdatenprozessor 240 bestimmen, ob die Steuerdaten gültig oder ungültig sind, indem er einfach das Flag betrachtet, ohne die Anzahl von Weiterleitungen oder die Laufzeit zu vergleichen.
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Obwohl die Master-Vorrichtung 10 in den obigen Ausführungsformen Steuerdaten und Verwaltungsdaten in gleichen Zyklen ausgibt, kann die Master-Vorrichtung 10 die Daten auf jede andere Weise ausgeben. In einigen Ausführungsformen kann die Master-Vorrichtung 10 die Steuerdaten und Verwaltungsdaten in unterschiedlichen Zyklen ausgeben, oder sie kann die Steuerdaten unregelmäßig nach Bedarf ausgeben.
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Die Funktionen der Master-Vorrichtung 10 und der Slave-Vorrichtung 20 können durch dedizierte Hardware oder ein Allzweck-Computersystem implementiert werden.
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Beispielsweise kann das durch den Prozessor 51 ausführbare Programm 58 in einem nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedium zum Vertrieb gespeichert werden. Das Programm 58 ist in einem Computer installiert, um eine Vorrichtung bereitzustellen, die die obige Prozessierung ausführt. Beispiele solcher Aufzeichnungsmedien umfassen eine flexible Platte, einen Nur-Lese-Speicher in Form einer Compact Disc (CD-ROM), eine Digital Versatile Disc des (DVD) und eine magneto-optische Platte (MO-Disk).
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Das Programm 58 kann in einem Plattenlaufwerk gespeichert sein, welches in einem Server auf einem Kommunikationsnetzwerk, typischerweise dem Internet, enthalten ist, und es kann beispielsweise Trägerwellen überlagert werden, um auf einen Computer heruntergeladen zu werden.
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Die vorangehend beschriebene Prozessierung kann auch durch das Programm 58 ausgeführt werden, welches aktiviert und ausgeführt wird, während es über ein Kommunikationsnetzwerk übertragen wird.
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Die vorangehend beschriebene Prozessierung kann auch durch das Programm 58 ausgeführt werden, welches ganz oder teilweise auf einem Server ausgeführt wird, wobei ein Computer Information über die Prozessierung durch das Kommunikationsnetzwerk erhält, während das Programm ausgeführt wird.
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Bei dem System mit den obigen Funktionen, welche beispielsweise teilweise durch das Betriebssystem (OS) oder durch Kooperation zwischen dem OS und Anwendungen implementierbar sind, können Teile, die nicht in Bezug zu dem OS stehen, in einem Medium zum Vertrieb gespeichert sein, oder sie können auf einen Computer heruntergeladen werden.
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Mittel zum Implementieren der Funktionen der Master-Vorrichtung 10 und der Slave-Vorrichtung 20 sind nicht auf Software beschränkt. Die Funktionen können teilweise oder gänzlich durch dedizierte Hardware implementiert sein, welche Schaltkreise umfasst.
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Vorangehend sind beispielhafte Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken beschrieben. Obwohl die vorangegangene Diskussion spezifische Ausführungsformen dargelegt hat, wird der Fachmann erkennen, dass Änderungen in Bezug auf die Form und die Details getätigt werden können, ohne von dem breiteren Gedanken und dem Bereich der Erfindung abzuweichen. Entsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen lediglich im erläuternden und nicht im beschränkenden Sinn zu betrachten. Deshalb ist die detaillierte Beschreibung nicht in einem beschränkenden Sinne zu verstehen, und der Bereich der Erfindung ist nur durch die beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem gesamten Bereich an Äquivalenten, die diesen Ansprüchen zustehen, definiert.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung kann verwendet werden, um ein robustes Netzwerk mit Fehlertoleranz zu erzeugen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Kommunikationssystem
- 10
- Master-Vorrichtung
- 10a, 10b, 20a, 20b, 21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b, 25a, 25b
- Port
- 11
- Empfänger
- 12
- Identifizierer
- 13
- Verwaltungsdatenprozessor
- 14
- Steuerdatenprozessor
- 15
- Übertrager
- 20 bis 25
- Slave-Vorrichtung
- 210
- Empfänger
- 22
- Identifizierer
- 230
- Verwaltungsdatenprozessor
- 232
- Schritt
- 240
- Steuerdatenprozessor
- 250
- Speicher
- 251
- Bestimmungsinformation
- 260
- Übertrager
- 31
- CW-Richtung
- 32
- CCW-Richtung
- 40
- Kommunikationspfad
- 51
- Prozessor
- 52
- Hauptspeicher
- 53
- Hilfsspeicher
- 54
- Eingabevorrichtung
- 55
- Ausgabevorrichtung
- 56
- Kommunikator
- 57
- interner Bus
- 58
- Programm
- 61
- Netzwerk-Header
- 62
- Typinformationsspeicherbereich
- 63
- Datenspeicherbereich
- 611
- Quelle
- 612
- Ziel
- 621
- Typinformation
- 631
- Historieninformation
- 632
- Steuerinformationen
- 70
- Geräte
