JP2014222870A - プロフィバスｄｐのネットワーク設定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロフィバスＤＰ（Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）のネットワーク設定装置を提供する。【解決手段】プロフィバスＤＰのネットワーク設定ツール３３０は、ユーザ通信モジュール４００を介して入力される自動設定命令により、マスター装置に複数のスレーブ装置に対する情報を要求して受信して、受信した情報で複数のスレーブ装置の種類を判断して、該当種類のプロファイルを提供する自動設定モジュール４１０と、自動設定モジュールが判断した種類とプロファイルに基づいてネットワーク設定情報を生成して、前記マスター装置に提供するネットワーク設定モジュール４２０を含む。【選択図】図４

Description

本発明は、プロフィバス（ＰＲＯｃｅｓｓ ＦＩｅｌｄ ＢＵＳ、 ＰＲＯＦＩＢＵＳ）ＤＰ（Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）のマスター装置と複数のスレーブ装置がプロフィバスを介して相互間に通信を行うことができるように、自動でネットワークの設定を行うプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置に関するものである。

プロフィバスは、国際標準ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）６１１５８の産業用通信プロトコル中の一つとして、生産分野、工程制御分野及びビル自動化分野などをはじめ産業全般の種々の分野でフィールド装備の間のリアルタイム通信に用いられる。

前記プロフィバスは、適用分野に応じて、プロフィバス ＦＭＳ（Ｆｉｅｌｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、プロフィバスＤＰ（Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）及びプロフィバスＰＡ（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）等に区分され、工場自動化分野にはプロフィバスＤＰが最も広く利用されている。

プロフィバスＤＰのネットワークは、マスター装置とデータの入力及び出力を司る複数のスレーブ装置で構成され、前記マスター装置と前記複数のスレーブ装置との間の通信は、プロフィバスＤＰのマスター装置に保存されたネットワーク設定（ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を介して行われる。

前記ネットワーク設定情報は、プロフィバスＤＰのマスター装置と通信する複数のスレーブ装置の通信速度情報及び入出力データの情報などを含んでいる。

本発明が解決しようとする課題は、マスター装置が複数のスレーブ装置と通信を行って、ネットワークを自動で設定できる自動設定情報を取得して、取得した自動設定情報を適用してプロフィバスＤＰのネットワークを設定するプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は、上述した技術的課題に制限されることなく、言及されなかった他の技術的課題は、以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が明確に理解される。

本発明のプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置は、マスター装置と、前記マスター装置とプロフィバスを介して通信を行う複数のスレーブ装置と、プロフィバスＤＰのネットワーク設定情報を生成して、前記マスター装置に提供する設定ツールを含み、前記設定ツールは、ユーザ通信モジュールを介して入力される自動設定命令により、前記マスター装置に前記複数のスレーブ装置に対する情報を要求して受信して、受信した情報で前記複数のスレーブ装置の種類を判断して、該当種類のプロファイルを提供する自動設定モジュールと、前記自動設定モジュールが判断した種類と前記プロファイルに基づいて、前記ネットワーク設定情報を生成して、前記マスター装置に提供するネットワーク設定モジュールを含んでもよい。

前記自動設定モジュールは、前記マスター装置に前記複数のスレーブ装置の情報を要求して、要求した複数のスレーブ装置の情報を収集するスレーブ情報収集器と、前記スレーブ情報収集器が収集した複数のスレーブ装置の情報をデータベースに予め保存された情報と比較して、前記複数のスレーブ装置の種類を判断して、判断した種類に該当するプロファイルを前記データベースから読み出して前記ネットワーク設定モジュールに提供するＧＳＤ比較器を含んでもよい。

前記ネットワーク設定モジュールは、前記自動設定モジュールが判断した種類に基づいて、ネットワークトポロジーを生成してエンコードして、通信情報を提供するネットワークトポロジーエンコーダと、前記ネットワークトポロジーにより前記プロファイルを解釈して、ネットワーク設定情報に必要なデータを抽出するＧＳＤ解釈器と、前記ＧＳＤ解釈器が抽出したデータをエンコードするＧＳＤエンコーダと、前記ＧＳＤエンコーダがエンコードしたデータ及び前記ネットワークトポロジーエンコーダが提供する通信情報をバイナリに変換して前記ネットワーク設定情報を生成して、生成したネットワーク設定情報を前記マスター装置に提供する設定生成器を含んでもよい。

前記マスター装置は、前記自動設定モジュールの自動設定要求に応じて、前記複数のスレーブ装置に自動設定に必要な設定情報を要求して、前記複数のスレーブ装置は、前記マスター装置に自身がどのような種類のスレーブ装置であるかに対する設定情報を提供することができる。

前記設定ツールは、前記マスター装置と通信を行うマスター通信モジュールをさらに備えてもよい。

本発明のプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置によると、設定ツールがマスター装置を介して自動で複数のスレーブ装置の情報を収集して、収集した情報でネットワークを構成することによってユーザの便宜性が増大して、危険な場所に設置されているスレーブ装置をいちいち確認しなくても良く、作業者の安全を確保することができる。

また、ネットワークの構成を自動で確認できて、ネットワークが正確に設けられなかった部分を確認できるため、維持及び保守が簡単になって、作業者の入力誤りによるエラーの発生を防ぐことができる。

従来のネットワーク設定コンセプトを説明するための図面。 従来のネットワーク設定動作のシーケンスを示す図面。 本発明に係るネットワーク設定コンセプトを説明するための図面。 本発明のネットワーク設定装置で設定ツールの内部構成の実施形態を示す図面。 本発明のネットワーク設定装置の動作シーケンスを示す図面。

以下、添付図面を参照して、本発明を限定しない実施形態を介して、本発明をより詳細に説明して、一部図面で同じ要素に対しては同じ符号を付する。
以下の詳細な説明は例示に過ぎなく、本発明の実施形態を示したものに過ぎない。また、本発明の原理と概念は、最も有用でかつ、簡単に説明する目的で提供される。

従って、本発明の基本理解のための必要以上の詳しい構造を提供しようとは意図していなく、通常の知識を有する者が本発明の実体で実施されうる種々の形態を図面を介して例示する。

図１は、従来のフロッピーバスＤＰのネットワーク設定コンセプトを説明するための図面である。ここで、符号１００はミスター装置で、符号１１０は複数のスレーブ装置である。前記マスター装置１００と前記複数のスレーブ装置１１０は、プロフィバス１２０に連結されて相互間に所定のデータを伝送できるように構成される。

符号１３０は設定ツールである。前記設定ツール１３０は、マスター装置１００のネットワーク設定動作を行う。

図２は、従来のネットワーク設定動作のシーケンスを示す図面である。図２を参照すると、プロフィバスＤＰのネットワークを設定するために、ユーザ１０は先に複数のスレーブ装置１１０のネットワーク設定情報を確認する（Ｓ２００）。例えば、複数のスレーブ装置１１０のアドレス、通信速度情報及び入出力データの情報などをはじめとするネットワーク設定情報を確認する。

この時、場合によっては、ユーザ１０が直接複数のスレーブ装置１１０の設置場所に移動して、ネットワーク設定情報を確認してもよい。

そして、ユーザ１０は、設定ツール１３０に前記ネットワーク設定情報を入力して（Ｓ２０２）、前記ネットワーク設定情報の入力が完了する場合に、入力したネットワーク設定情報の適用を要求する（Ｓ２０４）。

すると、前記設定ツール１３０は、マスター装置１００にネットワーク設定情報を伝送して適用する（Ｓ２０６）。

このような状態で、ユーザ１０は、前記設定ツール１３０にネットワーク通信の開始を要求する（Ｓ２０８）。

すると、前記設定ツール１３０は、前記マスター装置１００に通信開始の適用を要求して（Ｓ２１０）、前記通信開始の適用要求に応じて、前記マスター装置１００は前記複数のスレーブ装置１１０と前記ネットワーク設定情報に基づいて、プロフィバス１２０を介して通信を行う（Ｓ２１２）。

このような従来のネットワーク設定は、ユーザが複数のスレーブ装置各々に対するネットワーク設定情報を予め確認して、設定ツールを介して複数のスレーブ装置各々に対するネットワーク設定情報を入力した。

このため、ユーザは、複数のスレーブ装置各々に対するネットワーク設定情報を予め確認しなければならない煩わしさがある。

そして、ユーザが、複数のスレーブ装置各々が設置された場所に直接行かなければならない場合があって、危険な場所に設置されているスレーブ装置のネットワーク設定情報を確認しなければならない場合にユーザが危険にさらされることがある。

また、確認された複数のスレーブ装置のネットワーク設定情報をユーザが直接設定ツールに入力しなければならないため、ネットワーク設定情報を入力する過程で誤って入力してエラーが発生しうる問題点がある。

図３は、本発明に係るネットワーク設定コンセプトを説明するための図面である。ここで、符号３００は、マスター装置で、符号３１０は、複数のスレーブ装置である。前記マスター装置３００と前記複数のスレーブ装置３１０は、プロフィバス３２０に連結して相互間に通信を行うことができるように構成される。

符号３３０は、設定ツールである。前記設定ツール３３０は、ユーザ３０の操作に応じて、マスター装置３００のネットワーク設定動作を行う。

このような構成を有する本発明は、ユーザ３０が設定ツール３３０を操作して、ネットワークの自動設定を要求することを特徴とする。

すると、前記設定ツール３３０は、マスター装置３００にネットワークの自動設定に必要な自動設定情報を要求して、前記要求に応じて前記マスター装置３００は、複数のスレーブ装置３１０とプロフィバス３２０を介して通信を行って、設定情報を要求して、前記設定情報の要求に応じて、複数のスレーブ装置３１０が伝送する設定情報を受信する。

そして、前記マスター装置３００は、前記設定情報の受信が完了した場合に、前記設定ツール３３０に自動設定情報の受信完了を知らせて、前記設定ツール３３０は、前記ユーザ３０に自動でネットワークを設定する準備が完了したことを知らせる。

このような状態で、ユーザ３０が前記設定ツール３３０を操作してネットワーク設定情報の適用を要求すると、前記設定ツール３３０が、前記マスター装置３００にネットワーク設定情報の適用を要求して、ネットワーク設定情報を適用するようにする。

そして、ユーザ３０が前記設定ツール３３０を操作して、ネットワーク通信の開始を要求すると、前記設定ツール３３０が前記マスター装置３００にネットワーク通信の開始を要求して、前記要求に応じて前記マスター装置３００と複数のスレーブ装置３１０は、プロフィバス３２０を介して相互間に通信を行う。

図４は、本発明のネットワーク設定装置で設定ツールの内部構成の実施形態を示した図面である。図４を参照すると、本発明に係る設定ツールは、ユーザ通信モジュール４００、自動設定モジュール４１０、ネットワーク設定モジュール４２０及びマスター通信モジュール４３０を含んでもよい。

前記ユーザ通信モジュール４００は、ユーザからの命令またはＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して描かれたネットワークトポロジー情報を入力する。

前記自動設定モジュール４１０は、前記ユーザ通信モジュール４００を介して入力される自動設定命令を処理するものであり、スレーブ情報収集器４１２及びＧＳＤ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）比較器４１４等を含んでもよい。

前記スレーブ情報収集器４１２は、マスター装置３００に複数のスレーブ装置３１０の情報を要求して、要求した複数のスレーブ装置３１０の情報を収集する。

前記ＧＳＤ比較器４１４は、前記スレーブ情報収集器４１２が収集した複数のスレーブ装置３１０の情報とデータベース４１４ａに予め保存された情報を比較して、前記複数のスレーブ装置３１０の種類を判断して、判断した種類に該当するプロファイルを提供する。

前記ネットワーク設定モジュール４２０は、ネットワークトポロジーの設定及びネットワーク設定情報をバイナリで生成するものであり、ネットワークトポロジーエンコーダ４２２、ＧＳＤ解釈器４２４、ＧＳＤエンコーダ４２６及び設定生成器４２８を含んでもよい。

前記ネットワークトポロジーエンコーダ４２２は、前記ＧＳＤ比較器４１４が判断した複数のスレーブ装置３１０の種類を利用して、ネットワークトポロジーをエンコードして、複数のスレーブ装置３１０に対する通信速度情報及び時間遅延の情報などを提供する。

前記ＧＳＤ解釈器４２４は、前記ＧＳＤ比較器４１４が提供する複数のスレーブ装置３１０のプロファイルを解釈して、解釈したプロファイル中で前記ネットワークトポロジーエンコーダ４２２がエンコードしたネットワークトポロジーに応じて、ネットワーク自動設定に必要な情報を抽出する。

前記ＧＳＤエンコーダ４２６は、前記ＧＳＤ解釈器４２４が提供する、ネットワーク自動設定に必要な情報をエンコードする。

前記設定生成器４２８は、前記ネットワークトポロジーエンコーダ４２２が提供する通信速度情報及び時間遅延情報などと前記ＧＳＤエンコーダ４２６がエンコードした情報をバイナリで生成する。

前記マスター通信モジュール４３０は、前記マスター装置３００と通信を行って、複数のスレーブ装置３１０の情報を受信して、前記設定生成器４２８が生成した設定バイナリなどを前記マスター装置３００に伝送する。

図５は、本発明のネットワーク設定装置の動作シーケンスを示す図面である。図５を参照すると、ネットワークを自動で設定する場合に、ユーザ３０は設定ツール３３０を操作して、ネットワークの自動設定を要求する（Ｓ５００）。

前記ネットワークの自動設定要求信号は、前記設定ツール３３０のユーザ通信モジュール４００を介して自動設定モジュール４１０に入力される。

すると、前記自動設定モジュール４１０のスレーブ情報収集器４１２は、前記ネットワークの自動設定要求に応じて、マスター通信モジュール４３０を介してマスター装置３００と通信を行って、自動設定情報を要求する（Ｓ５０２）。

前記マスター装置３００は、前記自動設定情報の要求に応じて、プロフィバス３２０を介して複数のスレーブ装置３１０と通信を行って、ネットワークの自動設定に必要な設定情報を要求する（Ｓ５０４）。

前記複数のスレーブ装置３１０は、前記設定情報の要求に応答して、前記マスター装置３００に設定情報を提供する（Ｓ５０６）。例えば、前記複数のスレーブ装置３１０は、自身がどのような種類のスレーブ装置であるかに対する設定情報を提供する。

このような状態で、前記マスター装置３００は、前記複数のスレーブ装置３１０から設定情報が全て受信されると、前記設定ツール３３０に前記設定情報を提供しながら自動設定情報の受信が完了したことを知らせて（Ｓ５０８）、前記自動設定情報の受信完了により、前記設定ツール３３０は、ユーザ３０にネットワークの自動設定準備が完了したことを知らせる（Ｓ５１０）。

そして、前記設定情報は、自動設定モジュール４１０のスレーブ情報収集器４１２に入力されるものであり、前記スレーブ情報収集器４１２は、複数のスレーブ装置３１０の設定情報を収集して、収集した設定情報は、ＧＳＤ比較器４１４に入力される。

前記ＧＳＤ比較器４１４には、データベース４１４ａが備わっており、前記データベース４１４ａには、スレーブ装置の種類に対する情報及び該当種類に応じたプロファイルを含むデータが予め保存されている。

前記ＧＳＤ比較器４１４は、前記スレーブ情報収集器４１２から入力される複数のスレーブ装置３１０の設定情報を前記データベース４１４ａに保存された種類に対する情報と比較して、前記複数のスレーブ装置３１０がどのような種類であるかを判断する。そして、前記ＧＳＤ比較器４１４は、判断した種類の該当プロファイルを含んだデータを前記データベース４１４ａから読み出して、ネットワーク設定モジュール４２０に提供する。

このような状態で、ユーザ３０がネットワークの自動設定の準備が完了したことを判断して、ネットワークの設定適用を要求する（Ｓ５１２）。

前記ネットワークの設定適用要求信号は、設定ツール３３０のユーザ通信モジュール４００を介してネットワーク設定モジュール４２０に入力される。前記ネットワーク設定モジュール４２０のネットワークトポロジーエンコーダ４２２は、前記ＧＳＤ比較器４１４が確認した複数のスレーブ装置３１０の種類に応じてネットワークトポロジーを構成して、エンコードする。そして、前記ネットワークトポロジーエンコーダ４２２は、エンコードしたネットワークトポロジーをＧＳＤ解釈器４２４に提供すると共に確認した複数のスレーブ装置３１０の種類に応じた通信速度情報及びタイムディレイ情報を含む通信情報を設定生成器４２８に提供する。

前記ＧＳＤ解釈器４２４は、ネットワークトポロジーに応じて、前記プロファイルを含んだデータを解釈してネットワークの自動設定に必要な情報を抽出して、抽出した情報をＧＳＤエンコーダ４２６がエンコードして設定生成器４２８に提供する。

前記設定生成器４２８は、前記ネットワークトポロジーエンコーダ４２２が提供する通信速度情報及び時間遅延情報などを含む通信情報と前記ＧＳＤエンコーダ４２６がエンコードした情報を変換して、前記マスター装置３００に適用する設定バイナリで生成する。

このように生成された設定バイナリは、設定生成器４２８がマスター通信モジュール４３０を介して前記マスター装置３００に伝送して、ネットワーク設定情報として適用するようにする（Ｓ５１４）。

このようにして設定バイナリで生成したネットワーク設定情報が、前記マスター装置３００に転送された状態で、ユーザ３０は、設定ツール３３０にネットワーク通信の開始を要求して（Ｓ５１６）、前記要求に応じて、設定ツール３３０は、前記マスター装置３００にネットワーク通信の開始を要求する（Ｓ５１８）。

すると、前記マスター装置（５２０）は、新しく設定されたネットワーク設定情報により、プロフィバス３２０を介して複数のスレーブ装置３１０と通信を行う（Ｓ５２０）。

以上、代表的な実施形態により本発明に対して詳細に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、上述した実施形態に対し本発明の範疇から逸脱しない限度内で多様な変形が可能であることを理解するであろう。

従って、本発明の権利範囲は、説明された実施形態に限定されて定まってはならなく、後述する特許請求範囲だけでなく、この特許請求範囲と均等物によって決まらなければならない。

３０ ユーザ
３００ マスター装置
３１０ スレーブ装置
３２０ プロフィバス
３３０ 設定ツール
４００ ユーザ通信モジュール
４１０ 自動設定モジュール
４１２ スレーブ情報収集器
４１４ ＧＳＤ比較器
４１４ａ データベース
４２０ ネットワーク設定モジュール
４２２ ネットワークトポロジーエンコーダ
４２４ ＧＳＤ解釈器
４２６ ＧＳＤエンコーダ
４２８ 設定生成器
４３０ マスター通信モジュール

Claims (5)

1. マスター装置と、
   前記マスター装置とプロフィバス（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｉｅｌｄ Ｂｕｓ）を介して通信を行う複数のスレーブ装置と、
   プロフィバスＤＰ（Ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ Ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ）のネットワーク設定情報を生成して、前記マスター装置に提供する設定ツールと、を含み、
   前記設定ツールは、
   ユーザ通信モジュールを介して入力される自動設定命令により、前記マスター装置に前記複数のスレーブ装置に対する情報を要求して受信し、受信した情報で前記複数のスレーブ装置の種類を判断して、該当種類のプロファイルを提供する自動設定モジュールと、
   前記自動設定モジュールが判断した種類と前記プロファイルに基づいて、前記ネットワーク設定情報を生成して、前記マスター装置に提供するネットワーク設定モジュールを含むことを特徴とするプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置。
2. 前記自動設定モジュールは、
   前記マスター装置に前記複数のスレーブ装置の情報を要求して、要求した複数のスレーブ装置の情報を収集するスレーブ情報収集器と
   前記スレーブ情報収集器が収集した複数のスレーブ装置の情報をデータベースに予め保存された情報と比較し、前記複数のスレーブ装置の種類を判断して、判断した種類に該当するプロファイルを前記データベースから読み出して前記ネットワーク設定モジュールに提供するＧＳＤ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）比較器を含む、請求項１に記載のプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置。
3. 前記ネットワーク設定モジュールは、
   前記自動設定モジュールが判断した種類に応じてネットワークトポロジーを生成してエンコードし、通信情報を提供するネットワークトポロジーエンコーダと、
   前記ネットワークトポロジーにより前記プロファイルを解釈してネットワーク設定情報に必要なデータを抽出するＧＳＤ解釈器と、
   前記ＧＳＤ解釈器が抽出したデータをエンコードするＧＳＤエンコーダと、
   前記ＧＳＤエンコーダがエンコードしたデータ及び前記ネットワークトポロジーエンコーダが提供する通信情報をバイナリに変換して、前記ネットワーク設定情報を生成して、生成したネットワーク設定情報を前記マスター装置に提供する設定生成器と、を含む、請求項１または２に記載のプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置。
4. 前記マスター装置は、前記自動設定モジュールの自動設定要求に応じて前記複数のスレーブ装置に自動設定に必要な設定情報を要求して、
   前記複数のスレーブ装置は、前記マスター装置に自身がどのような種類のスレーブ装置であるかに対する設定情報を提供する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置。
5. 前記設定ツールは、前記マスター装置と通信を行うマスター通信モジュールをさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロフィバスＤＰのネットワーク設定装置。

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