JP4794407B2 - フィールドネットワークシステム - Google Patents
フィールドネットワークシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4794407B2 JP4794407B2 JP2006277670A JP2006277670A JP4794407B2 JP 4794407 B2 JP4794407 B2 JP 4794407B2 JP 2006277670 A JP2006277670 A JP 2006277670A JP 2006277670 A JP2006277670 A JP 2006277670A JP 4794407 B2 JP4794407 B2 JP 4794407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- packet
- field network
- master device
- field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
Images
Landscapes
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
従来では、フィールドネットワークに接続されるDI装置に入力されたフィールド機器情報の変化点(状変)を検出する場合、マスタ装置で変化点を検出し、その時の変化時刻をつけていた。そのため、フィールドネットワークにDI装置が複数接続されている場合には、変化点の時刻差が大きいという問題があった。
また、フィールド機器情報の変化点を検出する機構をもった専用の装置もあるが、値段が高いという問題があった。
また、変化点の時間精度が必要な場合には、専用装置を使用するが、その専用装置の価格が高いという問題があった。
特許文献1には、ユニキャストによりクロック同期パケットを送信して、主装置と遠隔装置間のクロック同期をとるものが記載されている。
しかしながら、特許文献1のものは、ハードウエアで構成されているので、高価になるという問題があった。
以下、この発明の実施の形態1を図1に基づいて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1によるフィールドネットワークシステムを示す構成図である。
図1において、フィールドネットワーク102には、マスタ装置101とDI装置103、104が接続されている。このフィールドネットワーク102は、Device Netや、Foundation Field Busなどが相当する。マスタ装置101は、一般の計算機や産業用計算機により構成され、フィールドネットワーク102を制御する。DI装置103、104には、デジタルなフィールド機器情報が入力され、これを蓄積する。マスタ装置101は、DI装置103、104を含む全てのDI装置に時刻同期ブロードキャストパケットを送信する同期パケット送信手段11と、DI装置が蓄積したDIデータ(デジタルなフィールド機器情報の入力データ)をDI装置から受信し、その変化点を検出し、検出した状変(フィールド機器情報の変化点)データに時刻を付与するDIデータ受信手段12を備えている。各DI装置は、同期パケット送信手段11により送信される時刻同期ブロードキャストパケットの受信により、自装置の時刻をリセットする時刻リセット手段21を備えている。
実施の形態1では、DI装置103、104からの蓄積データを受信してマスタ装置101でフィールド機器情報の変化点(状変)を検出する。
なお、図1のマスタ装置101及びDI装置103、104の時刻管理は、ソフトウェアで実現している。これは、以下の実施の形態でも同じである。
図2において、101、103、104は図1におけるものと同一のものである。201〜205はリフレッシュ処理でのパケットを示している。
図4は、この発明の実施の形態1によるフィールドネットワークの時刻リセット手段の処理を示すフローチャートである。
図5は、この発明の実施の形態1によるフィールドネットワークのDIデータ受信手段の処理を示すフローチャートである。
実施の形態1は、マスタ装置101がブロードキャストパケットを全DI装置に送信し、これを受信したDI装置は、自装置の時刻をリセットするとともに、入力されたデジタルなフィールド機器情報をマスタ装置101に送信して、マスタ装置101で、データの変化を検出し、検出した状変データに時刻を付与するようにしたものである。
まず、図2を用いて、フィールドネットワークのリフレッシュ処理について説明する。
ここでの、リフレッシュ処理とは、マスタ装置101におけるDI装置からの入力、DI装置への通知処理の一連の処理を示す。
ブロードキャストパケット201は、マスタ装置101から、DI装置103、DI装置104に同時に通知されるパケットである。ポーリングパケット#1(202)は、マスタ装置101から、DI装置103へ送信され、このパケットを受けたDI装置103は、ポーリング応答パケット#1(203)をマスタ装置101に返信する。このポーリング応答パケット#1(203)の中にDI装置にポーリング周期までに入力されたデジタルの値が蓄積されている。
ポーリングパケット#2(204)は、マスタ装置101からDI装置104へ送信されるポーリングパケットであり、このパケットを受けたDI装置104は、ポーリング応答パケット#3(205)をマスタ装置101に返信する。このポーリング応答パケット#3(205)の中にDIの値が蓄積されている。
ステップ301は、前回のリフレッシュ処理時間を格納する処理である。前回のリフレッシュ処理時間をA.a ms時間とする。
ステップ302は、前回のリフレッシュ処理時間の100us単位の値をチェックする処理である。0.amsが0以上0.1以下、または、0.9ms以上1.0ms以下かどうかをチェックする。チェックしてOKであれば、ステップ304の処理にいく。つまり、0.9〜1.1の間の0.2ms以内かどうかをチェックする。これは、DIの状変時間を1ms単位にするためのものである。ここでは、0.2msのずれを許容している。
ステップ302でNOであれば、ステップ303の待ち処理に入る。0.9msから0.amsを引き、その時間分待ちを入れる。
ステップ304は、時刻同期ブロードキャストパケット送信であり、フィールドネットワーク102に接続された全DI装置に送信する。この時刻同期ブロードキャストパケットは、ブロードキャストパケット201に相当する。この処理で、ms単位より精度のいい単位で、DI装置にブロードキャストパケットが送信される。
ステップ401で、時刻同期ブロードキャストパケットかどうかを判断する。YESであれば、ステップ402の時刻リセット処理にいき、時刻をリセットする。NOであれば、割り込みハンドラを終了する。
DI装置は、リセットされた時刻を元に、1ms周期でDIデータ(DI装置に入力されたデータ)を収集する。実施の形態1のDI装置103、104は、DIデータを収集するのみで、時刻は保持していない。
ステップ501は、DI装置接続台数分処理したかどうかを判定する。接続台数処理した場合には、処理終了し、処理未完了の場合には、次の処理に行く。
ステップ502では、該当DI装置にフィールド機器情報の変化点があるかどうかを判別する。変化点がない場合には、次のDI装置の処理に行き、変化点がある場合には、次の処理ステップ503に行く。該当DI装置は、1ms周期でデータを収集しているため、ここで複数のDI装置に蓄積されたデータの処理を実施する。
ステップ503では、該当DI装置の状変データに対して時刻をつける処理を実施する。マスタ装置101は、自分自身で保持している時刻を元に、該当DI装置の状変データに時刻をつける。図3のステップ304で時刻同期ブロードキャストパケットを送信した時刻を元に、1ms刻みでDI状変データに時刻をつける。この処理で、マスタ装置101が時刻管理し、DI装置と同期を取ることで、複数のDI装置の状変のずれを最小限におさえることができる。
また、この時刻管理をソフトウェアで実現しているため、特別な装置を必要とすることなく、価格を抑えることができる
以下、この発明の実施の形態2を図に基づいて説明する。
図6は、この発明の実施の形態2によるフィールドネットワークシステムを示す構成図である。
図6において、12、101〜104は図1におけるものと同一のものである。601、602は、マスタ装置101とDI装置103、104をそれぞれ接続する専用線である。図6では、マスタ装置101は、専用線の専用信号をオンするDI信号同期手段13を備えている。DI装置103、104は、専用線の専用信号がオンされたことを検出して、自装置の時刻をリセットするDI専用信号時刻リセット手段22を備えている。
図8は、この発明の実施の形態2によるフィールドネットワークシステムのDI専用信号時刻リセット手段の処理を示すフローチャートである。
実施の形態2は、マスタ装置101が各DI装置を結ぶ専用線601、602の専用信号をオンにすると、これを受信したDI装置は、自装置の時刻をリセットするとともに、入力されたデジタルなフィールド機器情報をマスタ装置101に送信して、マスタ装置101で、データの変化を検出し、検出した状変データに時刻を付与するようにしたものである。
まず、図7を用いて、マスタ装置101のDI信号同期手段13の処理について説明する。
ステップ701で、前回のリフレッシュ処理時間を格納する。前回のリフレッシュ処理時間をA.a ms時間とする。
次いで、ステップ702で、前回のリフレッシュ処理時間の100us単位の値をチェックする。0.amsが0以上0.1以下、または、0.9ms以上1.0ms以下かどうかをチェックする。チェックしてOKであれば、ステップ704の処理にいく。つまり、0.9〜1.1の間の0.2ms以内かどうかをチェックする。これは、DIの状変時間を1ms単位にするためのものである。ここでは、0.2msのずれを許容している。
ステップ702でNOであれば、ステップ703の待ち処理に入る。0.9msから0.amsを引き、その時間分待ちを入れる。
ステップ704は、専用信号同期処理であり、専用線601、602の専用信号をONする処理である。この信号をONすることで、フィールドネットワーク102に接続された全DI装置に、DI装置の時刻リセット処理を通知することができる。
図8は、フィールドネットワークに接続されたDI装置の処理を示している。
マスタ装置101が専用信号をONすることで、ステップ801の判定処理に入る。専用信号がONになったら、ステップ802の処理に、専用信号に変更がなければ、処理を終了する。
ステップ802では、専用信号がONになったため、時刻をリセットする処理を行う。この処理を実施することで、フィールドネットワーク102に接続されたDI装置の時刻を同期することができる。
また、ブロードキャストパケットではなく、専用線を使うことで、より精度のいいDI状変データを得ることができる。
以下、この発明の実施の形態3を図に基づいて説明する。
図9は、この発明の実施の形態3によるフィールドネットワークシステムを示す構成図である。
図9において、101〜104は図1におけるものと同一のものである。図9では、マスタ装置101は、時刻情報を含むブロードキャストパケットを全DI装置に送信する同期パケット時刻送信手段14を備え、DI装置103、104は、時刻情報を含むブロードキャストパケットの受信により、自装置の時刻を更新する時刻更新手段23と、入力されたデジタルなフィールド機器情報の変化点を検出し、この検出した状変データに時刻を付与して、マスタ装置101に通知するDIデータ通知手段24を備えている。
図10は、この発明の実施の形態3によるフィールドネットワークのリフレッシュ処理を示す説明図である。
図10において、101、103、104は図1におけるものと同一のものである。901〜905はパケットを示している。
図10は、同期パケット内部に時刻を書き込み送信する同期パケット時刻送信手段14の処理についてのものであり、フィールドネットワークのリフレッシュ処理シーケンスを示す。ここでの、リフレッシュ処理とは、DI装置からの入力、DI装置への通知処理の一連の処理を示す。
ブロードキャスト時刻送信パケット901は、フィールドネットワーク102を介して、マスタ装置101から、DI装置103、DI装置104に同時に通知するブロードキャストパケットであり、このブロードキャストパケットの中に現在時刻を設定している。
ポーリングパケット902は、DI装置103へのポーリングパケットであり、このパケットを受けたDI装置103は、ポーリング応答パケット#1(903)をマスタ装置101に返信する。このポーリング応答パケット(903)の中にDI装置の状変データと時刻が含まれている。
ポーリングパケット904は、DI装置104へのポーリングパケットであり、このパケットを受けたDI装置104は、ポーリング応答パケット#2(905)をマスタ装置101に返信する。このポーリング応答パケット(905)の中にDI装置の状変データと時刻が含まれている。
また、DI装置のDIデータ通知手段24は、フィールド機器情報の変化点を検出した場合には、状変データに更新された時刻をつけて、マスタ装置101へ通知する。
以下、この発明の実施の形態4について、図を用いて説明する。
図11は、この発明の実施の形態4によるフィールドネットワークシステムを示す構成図である。
図11において、14、23、24、101〜104は図9におけるものと、13、601、602は図6におけるものとそれぞれ同一のものである。図11では、マスタ装置101のDI信号同期手段13は、周期的に専用信号を送信する。DI装置103、104は、周期的にオンされる専用信号により、自装置の時刻合わせを行う時刻合わせ手段25を備えている。
図12は、この発明の実施の形態4によるフィールドネットワークのDI専用信号時刻合わせ手段の処理を示すフローチャートである。
実施の形態4は、ます、実施の形態3と同様にして、マスタ装置101が時刻情報を含むブロードキャストパケットを全DI装置に送信し、これを受信したDI装置は、自装置の時刻を更新する。これとともに、実施の形態2のように、マスタ装置101が各DI装置とを結ぶ専用線の専用信号を周期的にオンし、これを受信したDI装置は、自装置の時刻合わせをするとともに、入力されたデジタルなフィールド機器情報の変化点を検出し、この検出した状変データに時刻を付与して、マスタ装置101に通知するようにしたものである。
次に、図12を用いて、DI装置のDI専用信号時刻合わせ手段25の処理について説明する。
まず、マスタ装置101が数秒単位(たとえば10秒単位)で、専用信号をONする。これは、時間がたつと、各DI装置の時刻がずれるためである。
各DI装置は、ステップ1001で、専用信号がONになったことを判別すると、ステップ1002の時刻合わせ手段の処理を実施する。
ステップ1002の時刻合わせ処理では、マスタ装置101が10秒おきに専用信号をONしてくるため、各DI装置が保持している時刻を10秒単位で補正する。たとえば、ms単位を四捨五入して秒を割り出し、10秒単位に時刻を合わせる。これにより、1時2分10秒400msの場合、1時2分10秒000ms。1時2分9秒600msの場合は、1時2分10秒000msとなる。これにより、すべてのDI装置の時刻が補正できる。
DI装置のDIデータ通知手段24は、補正された時刻で、状変データに時刻をつける処理を実施し、時刻が付与された状変データをマスタ装置101に通知する。
以下、この発明の実施の形態5を図に基づいて説明する。
図13は、この発明の実施の形態5によるフィールドネットワークシステムを示す構成図である。
図13において、24、101〜104は図9におけるものと同一のものである。図13では、マスタ装置101は、時刻情報を含むポーリングパケットを各DI装置に送信するポーリングパケット時刻送信手段15を備え、DI装置103、104は、ポーリングパケットから時刻を取得する時刻取得手段26を備えている。
図14は、この発明の実施の形態5によるフィールドネットワークのポーリングパケット時刻送信手段の処理を示す説明図である。
図14において、101、103、104は図1におけるものと同一のものである。1101〜1104はパケットを示している。
実施の形態5は、マスタ装置101が時刻情報を含むポーリングパケットを各DI装置に送信し、これを受信したDI装置は、ポーリングパケットから時刻を取得するとともに、入力されたデジタルなフィールド機器情報の変化点を検出し、この検出した状変データに時刻を付与して、マスタ装置101に通知するようにしたものである。
ポーリング時刻パケット#1(1101)は、マスタ装置101からDI装置103へのポーリング時刻パケットである。このパケットの中に時刻を付加している。このパケットを受けたDI装置103は、ポーリング応答パケット#1(1102)をマスタ装置101に返信する。ポーリング応答パケット(1102)の中には、DI装置の状変データと時刻が付加されている。
ポーリング時刻パケット#2(1103)は、DI装置104へのポーリング時刻パケットであり、このパケットの中に時刻を付加している。このパケットを受けたDI装置104は、ポーリング応答パケット#2(1104)をマスタ装置101に返信する。ポーリング応答パケット(1104)の中には、DI装置の状変データと時刻が付加されている。
12 DIデータ受信手段
13 DI信号同期手段
14 同期パケット時刻送信手段
15 ポーリングパケット時刻送信手段
21 時刻リセット手段
22 DI専用信号時刻リセット手段
23 時刻更新手段
24 DIデータ通知手段
25 時刻合わせ手段
26 時刻取得手段
101 マスタ装置
102 フィールドネットワーク
103,104 DI装置
601,602 専用線
Claims (1)
- フィールドネットワークに接続され、デジタル情報であるフィールド機器情報が入力される複数のデジタル入力(以下、DIと称す)装置及び上記フィールドネットワークを制御するマスタ装置を有するフィールドネットワークシステムにおいて、
上記マスタ装置及び各DI装置は、それぞれ専用線によって接続され、
上記マスタ装置は、上記全DI装置へ時刻情報を含むブロードキャストパケットを送信する同期パケット時刻送信手段と、
上記専用線のDI専用信号を周期的にオンにするDI信号同期手段とを備え、
上記DI装置は、上記ブロードキャストパケットの受信により自装置の時刻を更新する時刻更新手段と、
上記専用線のDI専用信号が周期的にオンされることにより、上記時刻更新手段によって更新された自装置の時刻を補正する時刻合わせ手段と、
上記入力されたフィールド機器情報の変化点を検出し、上記時刻合わせ手段によって補正された時刻を付与し、上記マスタ装置からのポーリングパケットの受信に応じてポーリング応答パケットを形成して、上記マスタ装置に通知するDIデータ通知手段とを備えたことを特徴とするフィールドネットワークシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006277670A JP4794407B2 (ja) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | フィールドネットワークシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006277670A JP4794407B2 (ja) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | フィールドネットワークシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008098908A JP2008098908A (ja) | 2008-04-24 |
JP4794407B2 true JP4794407B2 (ja) | 2011-10-19 |
Family
ID=39381306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006277670A Active JP4794407B2 (ja) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | フィールドネットワークシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4794407B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022185830A1 (ja) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | 村田機械株式会社 | モータシステム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59169249A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Toshiba Corp | ポ−リングデ−タ収集方式 |
JPS59202600A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-16 | 日立電子株式会社 | テレメ−タシステムの時刻合わせ制御方式 |
JPH0225196A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Nec Corp | 遠方監視装置 |
JPH04142897A (ja) * | 1990-10-04 | 1992-05-15 | Fujitsu Ltd | 子局時刻合わせ方式 |
JP2834895B2 (ja) * | 1991-03-25 | 1998-12-14 | 株式会社エフ・エフ・シー | ネットワークシステムの時刻合わせ装置 |
JP2005269759A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Meidensha Corp | サンプリング同期方式および時間管理方式 |
-
2006
- 2006-10-11 JP JP2006277670A patent/JP4794407B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008098908A (ja) | 2008-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1280024B1 (en) | Clock synchronization in a distributed system | |
US20040223515A1 (en) | Method and apparatus for the synchronization of a system time of a communications network with a clock reference | |
JP6404975B2 (ja) | スレーブ、シリアル通信システム、および、シリアル通信システムの通信方法 | |
WO2018104237A1 (en) | Method, device, and computer program for improving synchronization of clocks in devices linked according to a daisy-chain topology | |
KR20160125942A (ko) | 프로그래머블 컨트롤러 시스템, 그 컨트롤러 | |
JP6036179B2 (ja) | 通信装置及び同期方法 | |
CN107947888A (zh) | 一种基于网络通信的任务级同步方法 | |
JP5643240B2 (ja) | 時刻設定方法、通信装置、および時刻設定プログラム | |
JP6614403B1 (ja) | 通信装置、通信システムおよび同期制御方法 | |
JP2018202842A (ja) | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム | |
JP4794407B2 (ja) | フィールドネットワークシステム | |
JP2014235013A (ja) | 時刻同期装置、時刻同期システム及び時刻同期方法 | |
JP2002252606A (ja) | 同期補正回路 | |
JP2011227795A (ja) | データ収集装置 | |
JP4868212B2 (ja) | 時刻情報通信システム | |
JP4662842B2 (ja) | 時刻補正システム | |
JP6523226B2 (ja) | 時刻同期制御システム | |
JP2006329759A (ja) | 監視制御システム | |
JPH11355256A (ja) | 同期動作システム | |
CN114546928B (zh) | 核心簇同步的方法、控制方法及设备、核心、介质 | |
JPH11223687A (ja) | 複数計算機間の内部時計同期方式 | |
JP2013168884A (ja) | 時刻同期システム、時刻送信装置、時刻受信装置、時刻同期方法およびプログラム | |
JP2021081994A (ja) | データ収集システム、データ収集システムの本体装置、データ収集システムの制御方法、データ収集システムの制御プログラム | |
JP5487876B2 (ja) | 通信装置 | |
JP2005047645A (ja) | エレベータの情報表示制御システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110719 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110726 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4794407 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140805 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |