JP2000324142A - コンピュータ間の通信方式 - Google Patents

コンピュータ間の通信方式

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JP2000324142A
JP2000324142A JP11130787A JP13078799A JP2000324142A JP 2000324142 A JP2000324142 A JP 2000324142A JP 11130787 A JP11130787 A JP 11130787A JP 13078799 A JP13078799 A JP 13078799A JP 2000324142 A JP2000324142 A JP 2000324142A
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JP
Japan
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plc
duplex
master
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station
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JP11130787A
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English (en)
Inventor
Shinya Ono
信也 大野
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二重化PLCと他のPLCとの通信では、別
のIPアドレスを持った別装置と認識しなければならな
いため、別々の回線を用意する必要がある。 【解決手段】 他のPLC1C〜1Nは二重化PLC1
A,1Bの両方のTCPクライアント回線を確立して同
じデータを送信する。二重化PLCはTCPサーバ回線
を確立し、二重化ステータス31の参照で自局がマスタ
のときは受信データを取り込み、スレーブのときは受信
データを破棄する。また、二重化PLCはマスタのとき
はTCPサーバ回線を使用して他のPLCへデータ送信
を行い、他のPLCは二重化PLCからの送信に対し
て、TCPクライアント回線のいずれかの受信に同一の
受信処理を行う。また、二重化PLCは、サーバ回線の
切断を認識し、かつ二重化ステータスの参照で自局がマ
スタのときはスレーブへの切替を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PLC(プログラ
マブルロジックコントローラ)同士をイーサネット(E
thernet)でネットワーク接続したコンピュータ
間の通信方式に係り、特に二重化PLCと他のPLCと
の間の通信方式に関する。
【0002】
【従来の技術】イーサネットは、同軸ケーブルをデータ
伝送媒体に用い、CSMA/CD方式(衝突検出型搬送
波多重LANのアクセス方式)のインタフェースによっ
てコンピュータ同士の通信を可能にする。
【0003】近年、プラントにおける監視制御システム
は、ホストコンピュータとしてワークステーションやミ
ニコンに代えてパソコン(PC)が採用され、それに伴
い最も一般的なイーサネットがPC上位ネットワークお
よびPC間ネットワークのデファクトスタンダードとし
て確立されている。
【0004】これらパソコンやPLCは、イーサネット
を使った通信のためのインタフェースにTCP/IPプ
ロトコルを実装する場合、信頼性の高い1対1通信をT
CP/IPを使って実現している。
【0005】また、制御LANとして位置付けられるた
め、処理の高速性が優先され、TCPの論理回線は通信
の都度の接続/切断をすることなく、常に接続状態にし
て使用されるケースが多い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】PLCは、システムの
信頼性をあげるため、CPUの二重化構成がとられるケ
ースがある。一般的に、CPUの二重化ではアプリケー
ション用のデータメモリは等価され、アプリケーション
プログラムの実行は双方で行われる。但し、一方はデー
タの入出力処理を行うが(こちらをマスタと呼ぶことに
する)、もう一方はデータの入出力処理を行わない(こ
ちらをスレーブと呼ぶことにする)。
【0007】二重化されたマスタ、スレーブ構成のPL
Cと通信する他のPLCは、これら2つのPLCを、イ
ーサネット通信上では別のIPアドレスを持った別装置
と認識しなければならない。従って、TCPを使用した
論理回線を確立する場合、別々の回線を用意する必要が
ある。
【0008】本来、PLCが二重化されているとして
も、それらと通信する他のPLCは、マスタ/スレーブ
を意識することなく、通信できることが望まれる。
【0009】本発明の目的は、二重化されたPLCと他
のPLCがデータ通信を行うにおいて、二重化PLCの
マスタ/スレーブを意識することなく、イーサネットで
TCP/IPによる通信を行うことができるコンピュー
タ間の通信方式を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、以下の通信方式とする。
【0011】アプリケーションプログラムをもつプロセ
ッサと、TCP/IPによるイーサネット・インタフェ
ースとを有するPLC同士を、イーサネット伝送路でネ
ットワーク接続し、前記PLCのうち、二重化構成のP
LCと他のPLCとによるコンピュータ間の通信方式で
あって、前記各PLCは、イーサネット・インタフェー
スとプロセッサとの結合部にデータ送受信手段を設け、
前記二重化PLC同士は、データメモリ等価手段とマス
タ/スレーブ状態を示す二重化ステータスを有する二重
化インタフェースで結合し、前記他のPLCのプロセッ
サは、二重化PLCの両方のTCPクライアント回線を
確立して同じデータを前記二重化PLCの両方に送信す
る手段を設け、前記二重化PLCは、前記他のPLCか
らの送信に対してTCPサーバ回線を確立し、前記二重
化ステータスの参照で自局がマスタのときは前記TCP
サーバ回線から受信した受信データを取り込み、自局が
スレーブのときは受信データを破棄する手段を設けたこ
とを特徴とする。
【0012】また、前記二重化PLCは、前記二重化ス
テータスの参照で自局がマスタのときは前記TCPサー
バ回線を使用して前記他のPLCへデータ送信を行う手
段を設け、前記他のPLCは、前記二重化PLCからの
送信に対して、前記TCPクライアント回線のいずれか
の受信に同一の受信処理を行う手段を設けたことを特徴
とする。
【0013】また、前記二重化PLCは、前記サーバ回
線の切断を認識し、かつ前記二重化ステータスの参照で
自局がマスタのときはスレーブへの切替を行う手段を設
けたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
システム構成図である。PLC1AとPLC1Bは、C
PU二重化構成PLCのマスタとスレーブとし、他のP
LC1C〜1Nがイーサネットで接続される。
【0015】PLC1A,1Bおよび1C〜1Nは、P
LC1Aに代表して示すように、それぞれ相互通信機能
を得るためのイーサネット・インタフェース(IF)2
を設ける。また、マスタとスレーブになる二重化PLC
1A,1Bではデータメモリ等価などを行う二重化イン
タフェース(IF)3を設ける。プロセッサ4にはユー
ザ用メモリ41とそれを使用するアプリケーションプロ
グラム42を示す。
【0016】イーサネット・インタフェース2は、物理
層21とデータリンク層22とIP23およびTCP2
4の他に、本実施形態ではプロセッサ4との結合部にデ
ータ送受信機能部25を設ける。データ送受信機能部2
5は、データリンク層22とIP23とTCP24と同
様にソフトウェアで構成される。
【0017】二重化インタフェース3は、マスタ/スレ
ーブの状態を示す二重化ステータス31を実装し、メモ
リ等価機能32を実装する。
【0018】本実施形態での主たる部位は、プロセッサ
4のアプリケーションプログラム42であるが、他のP
LC1C〜1Nが、二重化されたPLC1A,1Bのマ
スタ/スレーブを意識することなく、イーサネットでT
CP/IPによる通信を行う。以下、二重化PLCと他
のPLC間の送受信処理を詳細に説明する。
【0019】(1)他のPLCから二重化PLCへの送
信処理 他のPLC1C〜1Nは、一般的には二重化されたPL
C1Aと1Bのマスタとのみ1対1通信をすればよい
が、そのためにはどちらがマスタかを認識しなければな
らない。本実施形態では、他のPLC1C〜1NがPL
C1Aと1Bを二重化されたPLCと認識することな
く、まったく別の装置と認識して送信を行う。
【0020】そのため、他のPLC1C〜1Nのアプリ
ケーションプログラム42は、送信に際して、図2に処
理手順を示すように、PLC1Aに対するTCPクライ
アント回線とPLC1Bに対するTCPクライアント回
線を確立し、同じデータを両方に送信する。
【0021】図2において、他のPLCは、送信に際し
て、PLC1Aに対するTCPクライアント回線の確立
処理(S1)、およびPLC1Bに対するTCPクライ
アント回線の確立処理を行う(S2)。この処理で、ど
ちらか一方または両回線とも回線確立完了したとき(S
3)、データ送信タイミングを待つ(S4)。そして、
データ送信タイミングになったとき、PLC1Aに対す
る回線が確立してあれば(S5)、PLC1Aに対する
データ送信処理を行う(S6)。また、PLC1Aに対
する回線確立でないとき、PLC1Bに対する回線が確
立してあれば(S7)、PLC1Bに対するデータ送信
処理を行う(S8)。
【0022】(2)二重化PLCの受信処理 他のPLC1C〜1Nからの送信に対して、二重化PL
C1A,1Bは、他のPLCからの能動的オープン処理
に対応するためのTCPサーバ回線を実装する。
【0023】二重化PLCのアプリケーションプログラ
ム42は、図3に受信処理手順を示すように、ユーザ用
メモリ41に展開された二重化ステータス31を参照
し、自局がマスタならば、確立されたTCPサーバ回線
から受信した受信データをユーザ用メモリに取り込む。
また、スレーブならば取り込まず、破棄する。これによ
りデータ受信は、マスタのみで行うことができる。
【0024】図3において、二重化PLC1A,1B
は、他のPLCに対するTCPサーバ回線の確立処理を
行い(S11)、この回線確立が完了したとき(S1
2)、他のPLCからのデータ受信を待つ(S13)。
データ受信したとき、自局がマスタか否かをチェックし
(S14)、自局がマスタであれば受信データをユーザ
用メモリ41に展開して次のデータ受信に戻り(S1
5)、自局がスレーブであればデータを破棄して次のデ
ータ受信に戻る(S16)。
【0025】(3)二重化PLCから他のPLCへの送
信処理 二重化されたPLCのアプリケーションプログラム42
は、データ送信を前記のTCPサーバ回線を使用して行
う。この時、ユーザ用メモリ41に展開された二重化ス
テータス31を参照し、自局がマスタならばデータ送信
を行い、スレーブならばデータ送信を行わない。
【0026】この送信処理は、図4に示すようになり、
他のPLCに対するサーバ回線が確立したか否かをチェ
ックし(S21)、回線確立しないときは送信不可能と
して処理を終了し(S22)、回線確立したときには送
信タイミングを待ち(S23)、送信タイミングでは自
局がマスタか否かをチェックし(S24)、マスタでな
いときは送信タイミング待ちに戻り、自局がマスタであ
るときは他のPLCに対するデータ送信処理を行い(S
25)、次の送信タイミング待ちに戻る。
【0027】(4)他のPLCの受信処理 他のPLCのアプリケーションプログラム42は、2本
のTCPクライアント回線のどちらで受信しても同一受
信処理を行う。
【0028】このとき、他のPLCは、二重化されたP
LC1AとPLC1Bの両方がデータ送信をせず、マス
タのみが送信してくるため、重複した処理をすることな
く、1対1のイメージでデータ受信を行うことができ
る。
【0029】この受信処理は、図5に示すように、二重
化PLCの一方のPLC1Aに対するクライアント回線
で受信したか否かをチェック(S31)、及びPLC1
Bに対するクライアント回線で受信したか否かをチェッ
クし(S32)、PLC1A,1Bのいずれか一方から
の受信でデータ受信処理を行う(S33)。
【0030】(5)二重化PLCのマスタ切替処理 二重化されたPLCのアプリケーションプログラム42
は、ユーザ用メモリ41に展開された二重化ステータス
31を参照し、二重化したPLCのマスタならば、TC
Pオプション機能のキープアライブ監視によりサーバ回
線の切断を認識した場合、マスタからスレーブへの切替
を行う。
【0031】これにより、マスタ側の伝送路が断線して
も、スレーブ側がマスタに切り替わって通信を継続する
ことができる。
【0032】この切替処理は、図6に示すように、二重
化PLCは、キープアライブ監視によりサーバ回線が切
断されたか否かをチェックし(S41)、切断されてい
なければ現在のマスタ/スレーブ状態を保持する。サー
バ回線が切断された場合、自局がマスタか否かをチェッ
クし(S42)、マスタでなければ現在のマスタ/スレ
ーブ状態を保持する。サーバ回線が切断されかつ自局が
マスタの場合、スレーブへの切替処理を行う(S4
3)。
【0033】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、二重化
PLCと通信を行う他のPLCが二重化PLCのマスタ
/スレーブを意識することなく、イーサネットでTCP
/IPによる通信を行うことができる。
【0034】また、二重化PLCのマスタは、他のPL
Cの故障や、断線情報を認識してマスタ/スレーブ切替
を行うことで、通信を継続できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すシステム構成図。
【図2】実施形態における他のPLCの送信処理。
【図3】実施形態における二重化PLCの受信処理。
【図4】実施形態における二重化PLCの送信処理。
【図5】実施形態における他のPLCの受信処理。
【図6】実施形態における二重化PLCのマスタ切替処
理。
【符号の説明】
1A、1B…二重化PLC 1C〜1N…他のPLC 2…イーサネット・インタフェース 3…二重化インタフェース 4…プロセッサ 25…データ送受信機能 31…二重化ステータス 32…メモリ等価機能 41…ユーザ用メモリ 42…アプリケーションプログラム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アプリケーションプログラムをもつプロ
    セッサと、TCP/IPによるイーサネット(登録商
    標)・インタフェースとを有するPLC同士を、イーサ
    ネット伝送路でネットワーク接続し、前記PLCのう
    ち、二重化構成のPLCと他のPLCとによるコンピュ
    ータ間の通信方式であって、 前記各PLCは、イーサネット・インタフェースとプロ
    セッサとの結合部にデータ送受信手段を設け、 前記二重化PLC同士は、データメモリ等価手段とマス
    タ/スレーブ状態を示す二重化ステータスを有する二重
    化インタフェースで結合し、 前記他のPLCのプロセッサは、二重化PLCの両方の
    TCPクライアント回線を確立して同じデータを前記二
    重化PLCの両方に送信する手段を設け、 前記二重化PLCは、前記他のPLCからの送信に対し
    てTCPサーバ回線を確立し、前記二重化ステータスの
    参照で自局がマスタのときは前記TCPサーバ回線から
    受信した受信データを取り込み、自局がスレーブのとき
    は受信データを破棄する手段を設けたことを特徴とする
    コンピュータ間の通信方式。
  2. 【請求項2】 前記二重化PLCは、前記二重化ステー
    タスの参照で自局がマスタのときは前記TCPサーバ回
    線を使用して前記他のPLCへデータ送信を行う手段を
    設け、 前記他のPLCは、前記二重化PLCからの送信に対し
    て、前記TCPクライアント回線のいずれかの受信に同
    一の受信処理を行う手段を設けたことを特徴とする請求
    項1に記載のコンピュータ間の通信方式。
  3. 【請求項3】 前記二重化PLCは、前記サーバ回線の
    切断を認識し、かつ前記二重化ステータスの参照で自局
    がマスタのときはスレーブへの切替を行う手段を設けた
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のコンピュー
    タ間の通信方式。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114401305A (zh) * 2021-12-13 2022-04-26 国家电投集团数字科技有限公司 一种通信连接方法及装置

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