JP2745464B2 - トークンパッシング方式のｌａｎ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明はトークンパッシング方式のローカルエリアネ
ットワーク（以下LANという）装置に関し、特に各装置
での情報交換を目的として使用される黒板式メモリを有
するLAN装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来ファクトリーオートメーション等の分野において
は複数の制御機器が分散して配置され、これらの制御機
器間をバスや通信路で接続して製造ラインを動作させる
ようにしている。このような制御機器間の協調をとるた
めにいわゆる黒板式のメモリを有するLAN装置が知られ
ている（特開昭62−254545号）。黒板式メモリとは夫々
の制御装置に設けられ、バスに接続された全ての制御装
置が出力する情報を保持する領域を有するメモリであっ
て、各制御装置から送られてくる情報をこのメモリの各
装置に対応した領域に保持することによってどの制御装
置でも全ての制御装置の必要な情報が必要なときに得ら
れるようにしたものである。このように黒板式メモリを
有するバス接続されたLAN装置においては、各制御装置
は順次一斉同報の形で自装置の情報を送信し、その他の
制御装置はこれを受信してメモリに保持するようにして
おり、全ての制御装置が一斉同報を終了した時点を１サ
イクルとして、このサイクルを繰り返すことによって各
装置の黒板式メモリをリフレッシュしている。各制御装
置ではリフレッシュされた後の黒板式メモリのデータを
用いて種々の制御を行うようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるにこのような従来の黒板式メモリを有するLAN
装置においては、他の制御装置に伝送すべきデータはリ
フレッシュサイクルにおいて伝送すべきタイミングがあ
らかじめ規定されており、これ以外の時点では伝送する
ことができない。しかしこのような情報を加えて特定の
装置に伝送すべき情報（以下イベントデータという）が
不定期に発生するためイベントデータの伝送も必要とな
り、黒板式メモリをリフレッシュするサイクリック伝送
とイベント伝送とを１つのネットワークで実現すること
が求められる。しかしこのLAN装置をFAに用いる場合に
は、サイクリック伝送のリフレッシュ期間を一定に保つ
必要がある。

本発明はこのような従来の黒板式メモリを用いたLAN
装置の問題点に鑑みてなされたものであって、サイクリ
ック伝送とイベント伝送とを同時に行う際にサイクリッ
ク伝送が一定周期で確実に行われるようにすると共に、
イベント伝送を各制御装置が均等に伝送できるようにす
ることを技術的課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本願の請求項１の発明は、複数の制御装置がバスに接
続されたトークンパッシング方式のLAN装置であって、
各制御装置は、バスに接続された全ての装置から伝送さ
れるデータを夫々保持する領域を有する黒板式メモリ
と、トークン論理リングの先行装置よりイベント許容カ
ウンタを含むトークンを受信した後バスに接続された他
の制御装置に黒板式メモリの自装置に相当するデータを
伝送するサイクリックデータ送出手段と、不定期に発生
し宛先を指定して送信するイベントデータがありサイク
リックデータ送出後イベント許容カウンタによりイベン
トデータの送出が許容される場合に、イベントデータを
送出すると共にイベント許容カウンタを更新するイベン
ト情報送出手段と、を有することを特徴とするものであ
る。

又本願の請求項２の発明はこれに加えて、トークンの
先行局及び後続局のアドレスを保持し、トークンの送出
後そのアドレスを変更することにより論理リングを変更
する論理リング変更手段を更に有することを特徴とする
ものである。

〔作用〕

このような特徴を有する本願の請求項１の発明によれ
ば、LAN装置に接続されている各制御装置の黒板式メモ
リのリフレッシュは特定の制御装置でリフレッシュ伝送
とトークンを送出することによって開始される。このと
き同時にイベントデータがあればイベントデータを送出
すると共に、イベント許容カウンタを歩進するようにし
ている。そのため一サイクルで伝送されるイベント数が
制限され、一リフレッシュタイムが長くなりすぎること
がない。又請求項２の発明では、トークンの送出と同時
に先行局と後続局のアドレスを変更することによって論
理リングの変更が行われる。そのためある論理リングで
の黒板式メモリのリフレッシュが終了すると、別の論理
リングが形成され、それによって黒板式メモリのリフレ
ッシュが繰り返されることとなる。

〔発明の効果〕

そのため本願の請求項１の発明によれば、トークンに
イベントデータの送出許容カウント数を付して送出する
ようにしているため、各制御装置はトークンを受信すれ
ばサイクリックデータを送出すると共に、必要に応じて
イベント情報を送出することができる。そして送出する
イベント情報の数が規定されているため、１リフレッシ
ュサイクルの時間をほぼ一定にすることができる。更に
請求項２の発明では、この効果に加えて、バスに接続さ
れている各制御装置で構成される論理リングの順序を黒
板式メモリをリフレッシュする毎に変化させることがで
きる。そしてイベントデータは論理リングが順次変更さ
れるため、全ての制御装置がほぼ均等にイベントデータ
を送出することができるという効果が得られる。

〔実施例の説明〕

第２図は本発明の一実施例によるトークンパッシング
方式のLAN装置の接続状態を示す図、第3,4図は論理リン
グを示す図である。これらの図において制御装置11〜17
及び管理装置18がバス２に共通接続されている。制御装
置11〜17及び管理装置18は同一の構成を有しているので
制御装置11についてその構造を更に詳細に説明する。第
２図において制御装置11はドライバ／レシーバ21と与え
られた伝送フレームの妥当性をチェックし通信プロトコ
ルの制御を行うプロトコルハンドラ22とを有しており、
プロトコルハンドラ22が内部のバスライン23に接続され
る。又各制御装置は中央演算装置（以下CPUという）24
を有しており、バスライン23には黒板式メモリ３とダイ
レクトメモリアクセス（以下DMAという）25が接続さ
れ、更にアプリケーション実行用のユーザメモリ26が接
続される。黒板式メモリ３は自装置とこのLANに接続さ
れている他の制御装置より得られる情報を保持する領域
を有する黒板式のメモリであり、斜線で示す部分は自装
置から送出する情報を示している。ユーザメモリ26は黒
板式メモリ３のリフレッシュが終了した時点でDMA25に
よってそのメモリの内容が転送され、ユーザメモリ26の
データに基づいて種々のアプリケーションを実行するも
のである。ユーザメモリ26には不定期に発生するイベン
トデータを保持する領域及びトークン論理リングの先行
局と後続局のアドレスを保持する領域意を有している。

制御装置11〜17及び管理装置18は第１図に示すように
バス２に共通接続されているが、トークンの伝送順序は
第３図又は第４図に示すように定められている。第３図
は管理装置18から送出されたトークンが順次制御装置11
〜17に与えられ、制御装置17から管理装置18にトークン
が返される状態を示す論理リングの図である。又第４図
は管理装置18から制御装置15にトークンを与え順次制御
装置16,17,11,12,13及び14に与えて制御装置14より管理
装置18にトークンが返されることによって構成される論
理リングを示す図である。

第５図は管理装置18及び制御装置11〜17間で送出され
るトークンのフレームを示す図である。トークンはプリ
アンプル（Ｐ）に続いて開始デリミタ（SD），フレーム
制御（FC）及びイベント許容カウンタの領域が設けら
れ、更に宛先アドレス（DA），発信元アドレス（SA），
フレーム検査シーケンス（FCS）に続いて終了デリミタ
（ED）から成り立っている。イベント許容カウンタは各
制御装置がイベントデータを有する場合にその送出が可
能かどうかを判別し、イベントデータを送出したときに
はこのカウンタの計数値をディクリメントして次の制御
装置に伝えるようにしている。

次に本実施例の動作について第6,7図のフローチャー
トを参照しつつ説明する。まず管理装置18では動作を開
始するとトークンローテーションタイマをスタートさせ
る（ステップ31）。そしてステップ32に進み自装置から
のサイクリックデータを送信する（ステップ32）。その
後ステップ33に進んで他の制御装置に送出すべきイベン
トデータがあるかどうかをチェックする。イベントデー
タがある場合にはステップ34に進んでトークンのイベン
ト許容カウンタをチェックしイベントデータが送出でき
るかどうかをチェックする。イベントデータが送出でき
る場合にはステップ35,36に進んで特定の制御装置向け
のアドレスを付してイベントデータを送出し、イベント
許容カウンタをディクリメントする。その後ステップ37
に進んでイベント許容カウンタを所定値にセットすると
共にトークンを次局に送出する。更に各制御装置の先行
局と後続局のアドレスを夫々シフトするように一斉同報
を行う（ステップ38）。この一斉同報は各制御装置に対
しトークンリングの先行局と後続局のアドレスを指示す
るようにしてもよく、単にアドレスをシフトするタイミ
ングを指定するものであってもよい。そしてステップ39
〜42に進み他局からのトークンの受信，トークンローテ
ーションタイマのタイムアップ又は他局からの一斉同報
及びイベントデータが受信されたかどうかをチェックす
る。

一方通常の制御装置では第７図に示すようにステップ
51〜55においてトークンを受け取るか又は管理装置18を
除く他の制御装置や管理装置から一斉同報があったか及
びイベントデータを受信したかどうかをチェックする。
例えば制御装置11がトークンを受け取った場合には、ス
テップ56に進んで自局の黒板式メモリ３に保持されてい
るサイクリックデータをバス２上に送出して他の全ての
局に同時に伝送する。そしてステップ57に進んでイベン
トデータの有無をチェックする。イベントデータがある
場合には受信されたトークンのイベント許容カウンタに
基づきイベントデータを送出できるかどうかをチェック
する。イベントデータが送出可能な場合にはステップ59
に進んでユーザメモリ26よりイベントデータを送出しイ
ベント許容カウンタをディクリメントする（ステップ6
0）。そしてステップ61に進みトークンを次の後続局に
送出してステップ51〜55のループに戻る。

又他の制御装置からのデータの一斉同報があればステ
ップ52からステップ62に進んでその局に対応する黒板式
メモリ３の領域に送られてきたデータを転送してステッ
プ51〜55のループに戻る。更にステップ54においてイベ
ントデータを受信した場合にはステップ64に進んで受信
したイベントデータをユーザメモリ26に伝送して51〜55
のループに戻る。更にステップ55において管理装置18か
らトークン論理リング変更の一斉同報を受信した場合に
は、夫々指定されたアドレスが先行局及び後続局となる
ように論理リングを変更する（ステップ65）。又管理装
置18からの一斉同報時にアドレスを指定することなく各
制御装置は所定の順序でアドレスをシフトするようにし
てもよい。こうすれば順次トークンを受け取り自装置の
データを他の全ての制御装置及び管理装置に一斉同報す
ると共に、イベント許容アウンタで許容される制御装置
まで必要に応じてイベント情報を伝送することができ
る。ここで管理装置18はステップ32,制御装置はステッ
プ51,56において先行装置よりトークンを受信した後バ
スに接続された他の制御装置に黒板式メモリの自装置の
データを伝送するサイクリックデータ送出手段４の機能
を達成している。又ステップ33〜36,57〜60においてイ
ベントデータの送出が許容される場合にイベントデータ
を送出するイベント情報送出手段５の機能を達成してい
る。更に管理装置18はステップ38,制御装置11〜17はス
テップ65においてトークンの送出後先行局及び後続局の
アドレスを変更する論理リング変更手段６の機能を達成
している。

さて管理装置18は他局からの一斉同報があればステッ
プ41から43に進んで黒板式メモリ３にそのデータを転送
してステップ39〜42のループに戻る。そして制御装置17
が一斉同報を終えて管理装置18をトークンに送出する
と、管理装置18はステップ39においてトークンを受け取
る。そしてステップ44に進んで１サイクルの終了を一斉
同報する。そして黒板式メモリ３からDMAによってユー
ザメモリ26にデータを瞬時に転送する（ステップ45）。
ステップ45の間はユーザが作成したアプリケーションプ
ログラムからユーザメモリ26へのアクセスが禁止され
る。このとき同時に黒板式メモリ３の自局に対応する領
域に新たなデータを書込むようにしてもよい。そして他
局からのイベントデータを受信するとステップ42よりス
テップ６に進んでユーザメモリ26に保持してステップ39
エ42のループに戻る。そして１リフレッシュサイクルが
終了するとステップ47に進んで一定の時間がタイムアッ
プしたかどうかを待受け、タイムアップした場合にはス
テップ31に戻って同様の処理を繰り返す。

こうすれば第３図に示すように管理装置18から制御装
置11,12……の順次でトークンが伝送されて１リフレッ
シュサイクルが終了すると、次に異なった論理リングが
形成される。例えば次の論理リングを第４図に示すよう
に管理装置18から制御装置15,16,17……のようにトーク
ンを伝送する論理リングが構成される。こうすれば論理
リングを変更しないときにはイベント許容カウンタを４
とすると、リフレッシュサイクル開始後全ての制御装置
がイベントデータを有している場合には制御装置15,16,
17はイベント情報を伝送できないが、第４図に示す論理
リングに変更されたときにはこれらの制御装置はイベン
トデータを伝送することができる。このようにトークン
リングが所定方向だけの場合に比べて全ての制御装置は
ほぼ均等にイベントデータの伝送機会を持つことができ
る。

尚本実施例は管理装置18自体も黒板式メモリを有し、
管理装置も特定のアプリケーションプログラムを実行す
るように構成しているが、管理装置は必ずしも必要では
なく、夫々の制御装置で独自に先行局と後続局のアドレ
スを規定の順序でシフトし、更にリフレエッシュサイク
ルの終了を検知するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるトークンパッシング方式のLAN装
置の全体構成を示す図、第２図は本発明の一実施例によ
る管理装置及び各制御装置の構成を示すブロック図、第
３図及び第４図は本実施例のLAN装置のトークンの論理
リングを示す図、第５図は伝送するトークンの構成を示
す図、第６図は本実施例による管理装置の動作を示すフ
ローチャート、第７図は他の制御装置の動作を示すフロ
ーチャートである。 1,11〜17……制御装置、２……バス ３……黒板式メモリ、４……サイクリックデータ送出手
段、５……イベント情報送出手段 ６……論理リング変更手段、18……管理装置

フロントページの続き (72)発明者 田坂 吉朗 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立石電機株式会社内 (72)発明者 吉川 典雄 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 立石電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−310242（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−150436（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−246147（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−60340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−18740（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−161953（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−228143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−7752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−256252（ＪＰ，Ａ) ＳＹＳＭＡＣ ＬＩＮＫ開発システム 編 加藤哲夫他，ＯＭＲＯＮ ＴＥＣＨ ＮＩＣＳ 第30巻 第１号 ＰＰ．26− 32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の制御装置がバスに接続されたトーク
   ンパッシング方式のLAN装置であって、 各制御装置は、 バスに接続された全ての装置から伝送されるデータを夫
   々保持する領域を有する黒板式メモリと、 トークン論理リングの先行装置よりイベント許容カウン
   タを含むトークンを受信した後バスに接続された他の制
   御装置に前記黒板式メモリの自装置に相当するデータを
   伝送するサイクリックデータ送出手段と、 不定期に発生し宛先を指定して送信するイベントデータ
   があり前記サイクリックデータ送出後イベント許容カウ
   ンタによりイベントデータの送出が許容される場合に、
   イベントデータを送出すると共に前記イベント許容カウ
   ンタを更新するイベント情報送出手段と、 を有することを特徴とするトークンパッシング方式のLA
   N装置。
2. 【請求項２】前記各制御装置は、トークンの先行局及び
   後続局のアドレスを保持し、トークンの送出後そのアド
   レスを変更することにより論理リングを変更する論理リ
   ング変更手段を更に有することを特徴とする請求項１記
   載のトークンパッシング方式のLAN装置。