JP2016119616A - リング型ネットワークシステム、そのマスタノード - Google Patents
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図7(a)に示すように、リング型ネットワークシステムは、1台のマスタ局50と複数台のスレーブ局60(60A,60B、60C、60D)から成り、各局(ノード)が自局に隣接する他局(隣接局)と、信号線により接続されている。そして、両端の局すなわち図示の例ではスレーブ局60A及びスレーブ局60Dにおいて信号を折り返すことで(ループバックすることで)、リング状の伝送路を形成している。
また、図7(b)には、マスタ局50、スレーブ局60の構成の一部を示す。尚、何れの局も、不図示の他の構成(例えば他局との通信処理を行う通信機能部や、局内の何等かの内部処理を行う機能部など)も有しているが、これについては例えば一例が上記特許文献1に示されており、ここでは図示・説明は省略するものとする。
そして、マスタ局50、スレーブ局60は、それぞれ、基本的には自ノードの2つの隣接局と通信(パケット送信またはパケット受信)を行う。但し、断線等により、2つの隣接局の何れか一方と通信を行えない場合も起こり得る。また、当然ながら、接続されている局が無い場合にも、通信が行えない。
図9に示す構成例は、1台のマスタ局50と4台のスレーブ局60(60A,60B,60C,60D)から構成される点では、上記図7(a)の構成例と同様であるが、各局間の接続関係が異なる。
本発明の課題は、複数のノードをディジーチェイン接続して成るリング型ネットワークシステムに係わり、断線が生じた場合のノードの脱落を防止することができるリング型ネットワークシステム、そのマスタノード等を、提供することである。
前記マスタ局は、運用中、正常時には、前記2つの通信手段の何れか一方を強制的にループバック状態とする。
図1は、本例のリング型ネットワークシステムの構成図である。
図1(a)には全体構成を示し、図1(b)にはマスタ局、スレーブ局の各局(各ノード)の構成例を示す。
図示のように、本例のリング型ネットワークシステムは、1台のマスタ局10と、複数台のスレーブ局20(20A,20B,20C,20D)を有し、基本的には上記図7の従来構成と同様に、各局が自局に隣接する他局(隣接局)と、信号線1により接続されている。すなわち、各局が上述したディジーチェイン接続している。
概略的には、以上述べた構成・制御とすることで、断線が生じた場合のノードの脱落を防止することができる。
まず、図1(b)に示すように、マスタ局10は、2つの物理層(物理層A、物理層B;通信ポート)にそれぞれ対応する2つのループバック制御部11、12を有している。ここでは、ループバック制御部11が物理層Aに係わり、ループバック制御部12が物理層Bに係わるものとする。各スレーブ局20も、2つの物理層(物理層A、物理層B)にそれぞれ対応する2つのループバック制御部21、22を有している。ここでは、ループバック制御部21が物理層Aに係わり、ループバック制御部22が物理層Bに係わるものとする。
マスタ局10も各スレーブ局20も、不図示の通信制御部は、基本的には、上記ループバック制御部11,12(または21,22)を介して、隣接局との通信を行う。すなわち、例えば、ループバック制御部11(または21)と物理層Aを介して隣接局との通信を行い、ループバック制御部12(または22)と物理層Bを介して他の隣接局との通信を行う。但し、2つのループバック制御部11,12(または21,22)の何れか一方がループバック状態である場合には、この限りではない。
マスタ局10は、上記立ち上がり時等に、2つのループバック制御部11,12の何れか一方を強制的にループバック状態とする。そして、運用中、断線時ループバック制御部14が、断線検出時にこの強制ループバック状態を解除する。
遅延時間取得制御部13は、例えばマスタ局10の立ち上がり時に、例えばまず物理層A側のループバック制御部11をループバック状態にして、隣接するノード間の通信時間(Tc、Td、Te、Ta)を計測する。この計測処理を完了したら、続いて、上記物理層A側のループバック状態を解除し且つ物理層Bのループバック制御部12をループバック状態にして、計測できなかった図示の通信時間Tbを計測する。尚、通信時間Tbは、図示の通り、マスタ局10−スレーブ局20B間の通信時間である。
尚、図2では、マスタ局10において物理層A側をループバックさせた状態で、上記各隣接ノード間の通信時間(Tc、Td、Te、Ta)を計測する処理について示すものとする。この場合、マスタ局10の物理層A側の隣接局であるスレーブ局20Bは、自局の物理層B側が通信できない状態であることから自局の物理層B側をループバック状態にする。これより、パケットの伝送経路は、図2(a)に示す状態となる。すなわち、マスタ局10の物理層B側から送信されたパケットは、マスタ局10→スレーブ局20C→スレーブ局20D→スレーブ局20A→スレーブ局20B→ループバックによりスレーブ局20A→スレーブ局20D→スレーブ局20C→マスタ局10というルートで巡回する。
同様にして、スレーブ局20Cのタイマ値である‘3’(往き)と‘103’(帰り)と、上記求められた通信時間Ta、Teとによって、下記の式により、スレーブ局20C−スレーブ局20D間の通信時間である上記通信時間Tdが求められる。
同様にして、マスタ局10Cのタイマ値である‘20’(往き)と‘130’(帰り)と、上記求められた通信時間Ta、Te、Tdとによって、下記の式により、マスタ局10C−スレーブ局20C間の通信時間である上記通信時間Tcが求められる。
そして、上記求められた各ノード間の通信時間(Tc、Td、Te、Ta)に基づいて、マスタ局10から各スレーブ局20までの通信遅延時間を、下記のように求める。
・マスタ局10からスレーブ局20Dまでの通信遅延時間Tmd=Tmc+Td=5+15=20
・マスタ局10からスレーブ局20Aまでの通信遅延時間Tme=Tmd+Te=20+15=35
・マスタ局10からスレーブ局20Bまでの通信遅延時間Tma=Tme+Ta=35+20=55
マスタ局10の遅延時間取得制御部13は、上記算出した各通信遅延時間を、全スレーブ局20へ配信する。各スレーブ局20は、配信された各通信遅延時間の中で自局に係わる通信遅延時間を取得・記憶する。上記一例の場合、スレーブ局20C,20D,20A,20Bには、それぞれ、図2(c)に示すように、‘5’、‘20’、‘35’、‘55’が記憶されることになる。
また、図4(a)〜(c)には、イニシャル時の動作例を示す。
尚、以下のステップS11,S12の説明におけるパケットは、例えば上記時刻ラッチメッセージである。
上述した処理によって、各隣接ノード間の通信時間を求めて記憶したら、マスタ局10は、自局を再び図4(a)の状態にする。すなわち自局の物理層A側をループバック状態にする(ステップS13)。これは、デフォルトで、何れか一方の物理層を強制的にループバック状態にする処理であり、ここでは仮に物理層Aをループバック状態とするが、物理層Bをループバック状態にしても構わない。
ここでは、具体例として図6(b)に示すように、スレーブ局20D−20A間に、断線が発生したものとする。
図5は、マスタ局10の運用中の定期処理のフローチャート図である。
図示のように、マスタ局10は、定期的に、各スレーブ局20から断線検出状況やループバック状況を取得する(ステップS21)。これは、例えば特定の状況監視用の特定のパケットを送信し、各スレーブ局20はこの特定パケットを受信すると、自局の断線検出状況やループバック状況を特定パケットに含めて転送する。マスタ局10は、この特定パケットが戻ってくると、この特定パケットに含まれるデータに基づいて、「断線無し」から「断線あり」に変化したノードがあるか否かを判定する(ステップS22)。
但し、図6(c)に示す動作(パケット巡回経路)は、上記図4(c)に示す動作(パケット巡回経路)とは異なるので、当然、上記通信遅延時間が異なる場合があることになる。よって、通信遅延時間を算出し直す必要がある。但し、各隣接ノード間の通信時間(Tc、Td、Te、Ta、Tb)は既に測定済みであるので、これらを用いて通信遅延時間を再度算出して配布する(ステップS24)。
まず、特定のパケットを一巡させれば、そして各スレーブ局20がこの特定パケットを受信したら自局の識別IDを付加して転送すれば、マスタ局10は、パケットが一巡するルートが分かることになる。図6(c)に示す構成の場合、マスタ局10→スレーブ局20C→スレーブ局20D→スレーブ局20C→マスタ局10C→スレーブ局20B→スレーブ局20A→スレーブ局20B→マスタ局10というルートで、一巡することが分かる。
・マスタ局10からスレーブ局20Dまでの通信遅延時間Tmd=Tc+Td
・マスタ局10からスレーブ局20Bまでの通信遅延時間Tmb=(Tc+Td)×2+Tb
・マスタ局10からスレーブ局20Aまでの通信遅延時間Tma=(Tc+Td)×2+Tb+Ta
マスタ局10は、例えば上記のようにして通信遅延時間を算出し、これを各スレーブ局20へ配信して記憶させる(ステップS24)。その後、マスタ局10は、任意のときに自局の現在のタイマ値を各スレーブ局20へ配信することで、上記のようにタイマを同期させる(ステップS25)。
すなわち、マスタ局10は、送信が連続して失敗したことを検知したときに断線検出フレームを生成して。これを隣接するスレーブ局20に送信する。スレーブ局20では、断線検出フレームを受信したときに応答し、自局が末端局でない場合に、送信元局以外の隣接局に対して断線検出フレームを送信する。そして、スレーブ局20では、断線検出フレームを送信してから所定時間経過しても隣接局からその応答を受信できない場合に、自局を末端局としてループバックを行う。
10 マスタ局
11 ループバック制御部
12 ループバック制御部
13 遅延時間取得制御部
14 断線時ループバック制御部
15 同期機能部
20(20A,20B,20C,20D) スレーブ局
21 ループバック制御部
22 ループバック制御部
Claims (7)
- マスタ局と複数のスレーブ局の各局がディジーチェイン接続されてリング状の回線を構成し、前記各局は、2つの通信手段を有し、該通信手段により自局と隣接する他局と前記回線を介して通信するが、断線により通信できない通信手段はループバック状態とするリング型ネットワークシステムであって、
前記ディジーチェイン接続された局群の両端の局同士を更にディジーチェイン接続すると共に、前記マスタ局は、運用中、正常時には、前記2つの通信手段の何れか一方を強制的にループバック状態とし、
前記マスタ局は、前記リング状の回線の任意の箇所に断線が生じたことが検出されると、前記強制的なループバック状態を解除する断線時ループバック制御手段を有することを特徴とするリング型ネットワークシステム。 - 前記運用中、正常時には、前記マスタ局と隣接する局であって、前記強制的にループバック状態とされている通信手段側で接続されているスレーブ局は、該マスタ局に対応する通信手段が前記ループバック状態となり、
前記運用中、正常時には、前記マスタ局の前記強制的なループバック状態とされていない通信手段から送出されたパケットは、前記各スレーブ局を順次転送されて、前記ループバック状態となっている通信手段を有するスレーブ局においてループバックされて、前記各スレーブ局を逆方向に転送されて前記マスタ局に戻されることを特徴とする請求項1記載のリング型ネットワークシステム。 - 前記運用中の前記断線検出後は、
前記断線が生じた回線に接続されている2つの局は、それぞれ、その前記2つの通信手段のうち該断線が生じた回線に係わる通信手段は前記ループバック状態となり、
前記マスタ局と隣接する局であって前記正常時に前記ループバック状態となっていたスレーブ局は、該ループバック状態が解除されており、
前記マスタ局から送出されたパケットは、前記各スレーブ局を順次転送されて、前記断線箇所に係わる2つの局の一方の局でループバックされて逆方向に転送され、該逆方向に転送されたパケットを受信した前記マスタ局は、該パケットを前記強制的なループバック状態を解除された通信手段に対応する隣接局に転送し、該パケットは、該隣接局側の各スレーブ局を順次転送されて、前記断線箇所に係わる2つの局の他方の局でループバックされて逆方向に転送されて前記マスタ局に戻されることを特徴とする請求項2記載のリング型ネットワークシステム。 - 前記マスタ局は、立ち上がり時に、特定パケットを送信・回収して各スレーブ局のタイマ値を取得することで、隣接する局間の通信時間を求め、該求めた各通信時間に基づいて、マスタ局から各スレーブ局への通信遅延時間を算出して、該各通信遅延時間を各スレーブ局に配信する遅延時間取得制御手段と、
任意のときに自局のタイマ値を各スレーブ局に配信することで、各スレーブ局のタイマを自局のタイマに同期させる同期機能手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のリング型ネットワークシステム。 - 前記各スレーブ局は、
前記立ち上がり時に、前記遅延時間取得制御手段によって配信された前記通信遅延時間を、保持しておき、
前記同期機能手段から送信される前記マスタ局のタイマ値を受信すると、該タイマ値に前記保持していた通信遅延時間を加算した値を、自局のタイマにセットすることで、自局のタイマをマスタ局のタイマに同期させることを特徴とする請求項4記載のリング型ネットワークシステム。 - 前記マスタ局は、前記立ち上がりの際に求めた前記隣接する局間の通信時間を保持しておき、
遅延時間取得制御手段は、該保持していた前記隣接する局間の通信時間を用いて、前記断線が生じた後の新たなパケット伝送経路に応じた前記通信遅延時間を算出して、該算出した新たな各通信遅延時間を各スレーブ局に配信することを特徴とする請求項5記載のリング型ネットワークシステム。 - マスタ局と複数のスレーブ局の各局がディジーチェイン接続されてリング状の回線を構成し、前記各局は、2つの通信手段を有し、該通信手段により自局と隣接する他局と前記回線を介して通信するが、断線により通信できない通信手段はループバック状態とするリング型ネットワークシステムにおける該マスタ局であって、
運用中、正常時には、自極の前記2つの通信手段の何れか一方を強制的にループバック状態とし、
前記ディジーチェイン接続された局群の両端の局同士を更にディジーチェイン接続してなる前記リング状の回線の任意の箇所に断線が生じたことが検出されると、前記強制的なループバック状態を解除する断線時ループバック制御手段を有することを特徴とするリング型ネットワークシステムのマスタノード。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019080203A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 富士電機株式会社 | 通信装置、通信システムおよびループバック実施判定方法 |
US10880945B2 (en) | 2016-11-09 | 2020-12-29 | Hitachi, Ltd. | System for controlling mobile device, control device, and control method |
WO2021044652A1 (ja) | 2019-09-05 | 2021-03-11 | オムロン株式会社 | マスタ装置、演算処理装置、プログラマブルロジックコントローラ、ネットワーク、および方法 |
WO2022113384A1 (ja) * | 2020-11-24 | 2022-06-02 | オムロン株式会社 | 制御装置、通信制御方法、および制御プログラム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06268657A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | データ通信システム |
WO2008129594A1 (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | 通信システム及び管理装置及び通信装置及びコンピュータプログラム |
JP2012034080A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | ネットワークシステム |
JP2013207452A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 通信制御システム |
JP2014183386A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Hitachi Ltd | 通信制御装置及び通信システム |
-
2014
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06268657A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-22 | Hitachi Ltd | データ通信システム |
WO2008129594A1 (ja) * | 2007-04-04 | 2008-10-30 | Mitsubishi Electric Corporation | 通信システム及び管理装置及び通信装置及びコンピュータプログラム |
JP2012034080A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | ネットワークシステム |
JP2013207452A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 通信制御システム |
JP2014183386A (ja) * | 2013-03-18 | 2014-09-29 | Hitachi Ltd | 通信制御装置及び通信システム |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10880945B2 (en) | 2016-11-09 | 2020-12-29 | Hitachi, Ltd. | System for controlling mobile device, control device, and control method |
JP2019080203A (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-23 | 富士電機株式会社 | 通信装置、通信システムおよびループバック実施判定方法 |
JP7031222B2 (ja) | 2017-10-25 | 2022-03-08 | 富士電機株式会社 | 通信装置、通信システムおよびループバック実施判定方法 |
WO2021044652A1 (ja) | 2019-09-05 | 2021-03-11 | オムロン株式会社 | マスタ装置、演算処理装置、プログラマブルロジックコントローラ、ネットワーク、および方法 |
WO2022113384A1 (ja) * | 2020-11-24 | 2022-06-02 | オムロン株式会社 | 制御装置、通信制御方法、および制御プログラム |
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