JP5607784B2

JP5607784B2 - Ｃａｎオープンネットワークの構成方法、スレーブ装置の動作方法、ｐｌｃ装置制御方法、及びｐｌｃ装置制御システム

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Publication number: JP5607784B2
Application number: JP2013097466A
Authority: JP
Inventors: スンシンハン
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-05-07
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2033-05-07
Also published as: JP2013258688A; KR20130138962A; US9176914B2; ES2728657T3; CN103491017B; CN103491017A; US20130332636A1; EP2675113B1; KR101596078B1; EP2675113A1

Description

本発明は、ＣＡＮオープンネットワークの構成方法、スレーブ装置、ＰＬＣ装置制御方法、及びＰＬＣ装置制御システムに関し、より詳しくは、ネットワーク負荷と転送遅延時間を減らすことができるＣＡＮオープンネットワークの構成方法、これを用いたスレーブ装置、ＰＬＣ装置制御方法、及びＰＬＣ装置制御システムに関する。

ＣＡＮ（Control Area Network）は、医療装備、航空電子工学、事務自動化設備、消費者製品、及び他の多くの製品及びアプリケーションだけでなく、自動車及び産業用制御アプリケーションに広く使われる工業標準（industry standard）である２本ワイヤ式（two wire）直列通信バスである。ＣＡＮ制御器は、マイクロコントローラとインターフェースで接続するよう構成された独立型装置であって、またはマイクロコントローラチップの内部に統合された回路またはマイクロコントローラチップに挿入されたモジュールとして現在使用可能である。１９８６年以来、ＣＡＮユーザ（ソフトウェアプログラマー）はＣＡＮ物理的レイヤ及びＣＡＮフレームフォーマットを使用しながら、そしてＣＡＮ仕様を支持しながらＣＡＮの機能を拡張する多数の高級ＣＡＬ（ＣＡＮアプリケーションレイヤ）を開発してきた。ＣＡＮオープン（ＣＡＮopen）はこのようなＣＡＬのうちの１つであり、ＣＡＮネットワークをサポートするプロトコルであって、多様な産業現場でＰＬＣ（Programmable logic controller）装備のネットワーク管理及びモニターリングにも使われている。

図１は、一般的なＣＡＮオープンプロトコルを用いたＣＡＮオープンネットワークを示す。ＣＡＮオープンネットワークは、第１スレーブ装置１１、第２スレーブ装置１２と、これを管理するマスター装置１０とを含んで構成される。

図２は、ＣＡＮオープンネットワークを構成するマスター装置１０と第１スレーブ装置１１及び第２スレーブ装置１２の通信過程を説明するための図であり、図３乃至図７は、ＣＡＮオープンネットワークで送受信されるデータを説明するための図である。

図２に示すように、マスター装置１０は、各スレーブ装置とＣＡＮオープンプロトコルに従うプロセスデータオブジェクト（Process data object：ＰＤＯ）を送受信するための転送ＰＤＯポートと受信ＰＤＯポートが各々割り当てられる。また、第１スレーブ装置１１と第２スレーブ装置１２には、各々マスター装置１０とプロセスデータオブジェクトを送受信するための転送ＰＤＯポートと受信ＰＤＯポートが割り当てられる。

図２で、各スレーブ装置１１、１２は、マスター装置１０から受信ＰＤＯポートを通じてプロセスデータオブジェクトを受信し、転送ＰＤＯポートを通じてマスター装置１０にプロセスデータオブジェクトを転送する。ここで、各ポートはＣＯＢ（CanOpen Object）ＩＤにより識別できる。

図３は、このようにＣＡＮネットワークで送受信されるデータ識別子であるＣＡＮＩＤを示す。ＣＡＮＩＤは４ビットのファンクションコードと７ビットのノードＩＤを含み、プロセスデータオブジェクトと一緒に送受信される。ファンクションコードはデータサービスによって区分されて指定されることができ、ノードＩＤはデータが転送されるスレーブ装置を識別するための識別子を意味する。

図４は、このようなＣＡＮＩＤが送受信されるプロセスデータオブジェクト（ＰＤＯ）を識別するために使われる場合の構成図を示す。ＰＤＯは、転送ＰＤＯと受信ＰＤＯとに区分できる。転送ＰＤＯはスレーブ装置が転送するプロセスデータオブジェクトであり、受信ＰＤＯはスレーブ装置が受けるプロセスデータオブジェクトである。各ＰＤＯに対応するＣＡＮＩＤは転送または受信されるか否かによって各々のファンクションコードを含むことができ、特定ファンクションコードを有するＰＤＯに対するＣＡＮＩＤはノードＩＤを組み合わせた形式の固有ＣＡＮＩＤを含むことができる。

図５及び図６は、このようなＣＡＮオープンネットワークで送受信されるＰＤＯが有することができるインデックスの範囲及びサブインデックスを示す。各インデックスはＰＤＯがサービスされる通信プロトコルのサービス（転送または受信）を意味し、各サブインデックスは該当ＰＤＯを構成するプロセスデータオブジェクトが転送される目的ノードまたは装置に対する識別子であって、ＣＯＢＩＤ値を有することができる。そして、図７は一般的に定義される転送ＰＤＯのＣＯＢＩＤと受信ＰＤＯのＣＯＢＩＤの規格を示す。

このように、ＣＯＢＩＤ規格によって設定されたＣＡＮオープンネットワークの各スレーブ装置１１、１２は、通信遂行の前にマスター装置１０から各スレーブ装置１１、１２に対応するＰＤＯ設定情報を受信し、データフレームは各スレーブ装置１１、１２とマスター装置１０との間で送受信される。

しかしながら、このように一般的なＣＡＮオープンネットワークの場合、各スレーブ装置１１、１２はただマスターモジュール１０と通信するように設定されている。したがって、スレーブ装置１１が他のスレーブ装置１２にデータを転送しなければならない場合、多いフレーム転送回数が消耗され、したがって、多い時間がかかる問題点がある。

本発明の目的は、スレーブ装置の間のＰＤＯ送受信が可能で、フレーム転送回数を減らすことができるＣＡＮオープンネットワークの構成方法、これを用いたスレーブ装置、ＰＬＣ装置制御方法、及びＰＬＣ装置制御システムを提供することにある。

また、スレーブ装置間の直接送受信されるデータをマスター装置でもモニターリングできるＣＡＮオープンネットワークの構成方法、これを用いたスレーブ装置、ＰＬＣ装置制御方法、及びＰＬＣ装置制御システムを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の実施形態に従うスレーブ装置の動作方法は、ＣＡＮオープンネットワークに連結されたスレーブ装置の動作方法において、送信のためのプロセスデータオブジェクトを生成するステップ、上記プロセスデータオブジェクトに対する識別子情報を指定するステップ、及び上記指定された識別子情報に対応する装置に上記生成されたプロセスデータオブジェクトを転送するステップを含み、上記識別子情報は上記ＣＡＮオープンネットワークに連結された他のスレーブ装置またはマスター装置がプロセスデータオブジェクトを受信するための通信オブジェクト識別子を含む。

また、上記の目的を達成するための本発明の実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークの構成方法は、ＣＡＮオープンネットワークの構成方法において、マスター装置と複数のスレーブ装置とを上記ＣＡＮオープンネットワークに連結するステップ、上記マスター装置と上記複数のスレーブ装置との間のプロセスデータオブジェクト送受信のために上記マスター装置に対する通信オブジェクト識別子を割り当てるステップ、及び上記複数のスレーブ装置間のプロセスデータオブジェクト送受信のために上記複数のスレーブ装置の各々に対する通信オブジェクト識別子を割り当てるステップを含み、上記マスター装置または上記複数のスレーブ装置は、上記プロセスデータオブジェクトに対応する通信オブジェクト識別子に基づいてプロセスデータオブジェクト送受信を遂行する。

また、上記の目的を達成するための本発明の実施形態に従うＰＬＣ装置制御システムは、ＣＡＮオープンネットワークを用いてＰＬＣ（Programmable logic controller）装置を制御するための制御システムにおいて、上記ＣＡＮオープンネットワークに連結され、上記ＣＡＮオープンネットワークからデータを送受信して動作する第１のＰＬＣスレーブ装置、及び上記ＣＡＮオープンネットワークに連結され、上記第１のＰＬＣスレーブ装置を制御及び管理するためのマスター装置を含み、上記第１のＰＬＣスレーブ装置は送信のためのプロセスデータオブジェクトを生成し、上記プロセスデータオブジェクトを転送する上記ＣＡＮオープンネットワークに連結された第２のＰＬＣスレーブ装置、またはマスター装置のデータ受信のための通信オブジェクト識別子を含む識別子情報を指定し、上記識別子情報と上記プロセスデータオブジェクトを上記ＣＡＮオープンネットワークに転送し、上記マスター装置または上記第２のＰＬＣスレーブ装置は、上記マスター装置または上記第２のＰＬＣスレーブ装置のデータ受信のための通信オブジェクト識別子と上記識別子情報に含まれた通信オブジェクト識別子とが一致する場合、上記プロセスデータオブジェクトを受信する。

本発明の実施形態によれば、ＣＡＮオープンネットワークを構成するスレーブ装置間のＰＤＯ送受信を実行することができる。

特に、スレーブ装置間の直接ＰＤＯの送受信が可能になって、転送回数を減らすことができ、これによってネットワーク負荷が減少し、データ転送時間を短縮させることができる効果がある。

一方、スレーブ装置間の送受信されるデータをマスター装置でもモニターリングすることができるので、ＣＡＮオープンネットワークに連結されたマスター装置がＰＬＣシステムの制御状況を効率的に管理できるようになる効果がある。

一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。一般的なＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を説明するための図である。本発明の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。本発明の一実施形態に従ってＣＡＮオープンネットワークを構成する方法を示すためのフローチャートである。本発明の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークを構成するマスター装置とスレーブ装置とのデータ送受信を説明するための図である。図１０に図示されたスレーブ装置間のデータ送受信を説明するための図である。本発明の一実施形態に従ってＣＡＮオープンネットワークに連結されたマスター装置がスレーブ装置間のデータ送受信モニターリングを遂行する方法を示すためのフローチャートである。本発明の他の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークシステムを説明するための図である。

以下の内容は単に本発明の原理を例示する。したがって、当業者はたとえ本明細書に明確に説明及び図示されてはいないが、本発明の原理を具現し、本発明の概念と範囲に含まれた多様な装置を発明することができる。また、本明細書に列挙された全ての条件付き用語及び実施形態は、原則的に本発明の概念が理解されるようにするための目的のみに明確に意図され、このように特別に列挙された実施形態及び状態に制約的でないことと理解されるべきである。

また、本発明の原理、観点、及び実施形態だけでなく、特定の実施形態を列挙する全ての詳細な説明は、このような事項の構造的及び機能的な均等物を含むように意図されることと理解されるべきである。また、このような均等物は現在公知された均等物だけでなく、将来に開発される均等物、即ち構造に関わらず、同一の機能を遂行するように発明された全ての素子を含むことと理解されるべきである。

したがって、例えば、本明細書のブロック図は本発明の原理を具体化する例示的な回路の概念的な観点を示すものと理解されるべきである。これと類似するように、全てのフローチャート、状態変換図、疑似コードなどは、コンピュータにより読取可能な媒体に実質的に示すことができ、コンピュータまたはプロセッサが明確に図示されたか否かにかかわらず、コンピュータまたはプロセッサにより遂行される多様なプロセスを示すものと理解されるべきである。

プロセッサまたはこれと類似の概念として表示された機能ブロックを含む図面に図示された多様な素子の機能は、専用ハードウェアだけでなく、適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行する能力を有するハードウェアの使用により提供できる。プロセッサにより提供される時、上記の機能は単一専用プロセッサ、単一共有プロセッサ、または複数の個別的プロセッサにより提供されることができ、これらのうちの一部は共有できる。

また、プロセッサ、制御、またはこれと類似の概念として提示される用語の明確な使用は、ソフトウェアを実行する能力を有するハードウェアを排他的に引用して解釈されてはならず、制限無しでディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ソフトウェアを格納するためのＲＯＭ、ＲＡＭ、及び不揮発性メモリを暗示的に含むものと理解されるべきである。周知慣用の他のハードウェアも含まれることができる。

本明細書の請求範囲において、詳細な説明に記載された機能を遂行するための手段として表現された構成要素は、例えば上記の機能を遂行する回路素子の組合またはファームウエア／マイクロコードなどを含む全ての形式のソフトウェアを含む機能を遂行する全ての方法を含むことと意図されたものであり、上記の機能を遂行するように上記ソフトウェアを実行するための適切な回路と結合される。このような請求範囲により定義される本発明は多様に列挙された手段により提供される機能が結合され、請求項が要求する方式と結合されるので、上記の機能を提供できる如何なる手段も本明細書から把握されることと均等なものと理解されるべきである。

前述した目的、特徴、及び長所は、添付した図面と関連した以下の詳細な説明を通じてより明らかになり、それによって本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できるものである。また、本発明を説明するに当たって、本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができると判断される場合に、その詳細な説明を省略する。

以下、添付した図面を参照して本発明に従う好ましい一実施形態を詳細に説明する。

図８は、本発明の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークシステムの構成を概略的に示す図である。

図８を参照すると、本発明の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークシステムは、マスター装置１００、第１スレーブ装置１１０、及び第２スレーブ装置１２０を含んで構成される。

マスター装置１００は、第１スレーブ装置１１０、第２スレーブ装置１２０、及びプロセスデータオブジェクトを送受信する。

本発明の一実施形態において、プロセスデータオブジェクト（Process data object：ＰＤＯ）は、ＣＡＮオープン（ＣＡＮopen）ネットワークで使われるデータオブジェクトでありうる。ＰＤＯは高い優先順位を有する各デバイスの状態情報を含むことができ、ブロードキャスト方式によりＣＡＮオープンネットワークの上のデバイス同士間に送受信できるデータオブジェクトを含むことができる。

１つのＰＤＯは１つのＣＡＮプロトコルフレームを含むことができ、各ＰＤＯは最大８バイトのアプリケーションデータを用いた通信を可能にする。

各ＰＤＯはＣＡＮオープンネットワークに連結された装置間に送受信されることができ、このために各装置はＰＤＯの送信及び受信のためのアドレスまたはポートが設定されていることができる。

一方、第１スレーブ装置１１０はマスター装置１００または第２スレーブ装置１２０とプロセスデータオブジェクトを送受信する。

第１スレーブ装置１１０は、一般的なＣＡＮオープンネットワークと同一にマスター装置１００とプロセスデータオブジェクトを送受信することができる。

また、第１スレーブ装置１１０は第２スレーブ装置１２０ともデータを送受信することができる。この場合、各スレーブ装置１１０、１２０の間の直接的な通信が可能になる。したがって、既存の方式によりスレーブ装置からマスター装置を経て通信しなくてもよいので、ＰＤＯの転送回数とデータ転送にかかる時間を減らすことができる。

そして、第２スレーブ装置１２０も同様に、マスター装置１００または第１スレーブ装置１１０とデータオブジェクトを送受信することができる。具体的なデータ送受信方式は後述する。

図９は、本発明の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークの構成方法を示すフローチャートである。

図９を参照すると、まず、マスター装置１００と各スレーブ装置１１０、１２０とをＣＡＮオープンネットワークに連結する（Ｓ１００）。

そして、マスター装置１００が各スレーブ装置１１０、１２０とＰＤＯを送受信するための通信オブジェクト識別子（ＣＯＢＩＤ：communication object ID）を該当スレーブ装置に対応するように割り当てる。

通信オブジェクト識別子（ＣＯＢＩＤ）は、ＣＡＮオープンプロトコルを用いて送受信されるＣＡＮフレームに対して割り当てられる１１ビットのオブジェクト識別子を意味することができる。前述したように、通信オブジェクト識別子（ＣＯＢＩＤ）は、４ビットのファンクションコードと、７ビットのノードＩＤとを含むことができる。そして、通信オブジェクト識別子は各ファンクションコードまたはノードＩＤによって、データ送信または受信が可能なポートのアドレスまたはデータ送受信のためのアドレス識別子を含むことができる。

例えば、マスター装置１００は、第１スレーブ装置１１０に対応する転送ＰＤＯのＣＯＢＩＤ（Communication object ID）と受信ＰＤＯのＣＯＢＩＤを割り当てることによって、第１スレーブ装置１１０との通信が可能になることができる。また、マスター装置１００は第２スレーブ装置１２０に対応する転送ＰＤＯのＣＯＢＩＤと受信ＰＤＯのＣＯＢＩＤとを割り当てることができる。したがって、各々のＣＯＢＩＤをＰＤＯが転送または受信されるアドレス識別子として使用することによって、マスター装置１００が第２スレーブ装置１２０とＰＤＯの送受信が可能になる。

ここで、送信ＰＤＯのためのＣＯＢＩＤ及び受信ＰＤＯのためのＣＯＢＩＤの生成のために、マスター装置１００、第１スレーブ装置１１０、または第２スレーブ装置１２０は、ＣＡＮオープン設定モードに切り替えることができる。ＣＡＮオープン設定モードで、各装置１００、１１０、１２０は、ＰＤＯの送信または受信のためのＣＯＢＩＤを設定順序に従って順次にアドレスを割り当てる方式によりＣＯＢＩＤを割り当てることができる。また、ユーザが特定範囲内の、例えば０×６８１ｈ乃至０×６ＦＦｈの間で任意に設定する方式によりＣＯＢＩＤを割り当てることができる。

そして、第１スレーブ装置１１０はマスター装置１００とのデータ送受信のためのＣＯＢＩＤを割り当てる（Ｓ１２０）。また、第１スレーブ装置１１０は第２スレーブ装置とのデータ送受信のためのＣＯＢＩＤを割り当てる（Ｓ１３０）。

第１スレーブ装置１１０は、前述したマスター装置１００と同一の方式によりＰＤＯの送信または受信のためのＣＯＢＩＤを割り当てることができる。したがって、前述した設定モードを用いることができ、マスター装置１００に対応する転送ＰＤＯのためのＣＯＢＩＤ及び受信ＰＤＯのためのＣＯＢＩＤを各々割り当てることができる。

特に、第１スレーブ装置１１０は第２スレーブ装置１２０とのＰＤＯ送信または受信のためのＣＯＢＩＤを割り当てることができる。これを用いて第１スレーブ装置１１０はマスター装置１００だけでなく、第２スレーブ装置１２０とも同時にＰＤＯを送受信できるようになる。

そして、第２スレーブ装置１２０も前述したマスター装置１００及び第１スレーブ装置１２０と同一の方式を用いてマスター装置１００とのデータ送受信のためのＣＯＢＩＤを割り当てて（Ｓ１４０）、第１スレーブ装置１１０とのデータ送受信のためのＣＯＢＩＤを割り当てる（Ｓ１５０）。

ここで、各マスター装置１００、第１スレーブ装置１１０、及び第２スレーブ装置１２０に設定されたＣＯＢＩＤは各ネットワークに連結された装置間に共有できる。したがって、ＣＡＮオープンネットワークに連結された装置の間のＣＯＢＩＤ情報はユーザにより予め設定されることができ、各装置間のＣＯＢＩＤを送受信して通信遂行の前に予め格納することもできる。

そして、各ＣＯＢＩＤが全て割り当てられれば、これを用いてマスター装置１００、第１スレーブ装置１１０、及び第２スレーブ装置１２０の間のＰＤＯ送受信がなされるようになり、前述したように第１スレーブ装置１１０と第２スレーブ装置１２０との間の直接ＰＤＯ送受信が可能であるので、転送時間及び負荷を減らすことができる。

ここで、ＣＡＮオープンネットワークは、マスター装置１００、第１スレーブ装置１１０、及び第２スレーブ装置１２０から構成されたシステムを例示しているが、これは実施形態であるだけであるので、複数のスレーブ装置または複数のマスター装置がさらに付加できる。この場合、複数の装置相互間の通信のための複数のＣＯＢＩＤがさらに割り当てられることができる。この場合にも、本発明の実施形態によって各スレーブ装置の間の通信が可能になって、ネットワーク負荷を減らすことができるだけでなく、マスター装置が関与しなくてもよい多様な方式の通信方式をサポートできるようになるので、システムの互換性を高めることができる。

図１０は、本発明の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークシステムを示す図である。

図１０に示すように、各装置にはＣＯＢＩＤを用いた転送ＰＤＯ識別子及び受信ＰＤＯ識別子が割当できる。以下、各ＣＯＢＩＤを転送ＰＤＯ１のように説明し、識別子の記載を省略する。

マスター装置１００に設定された第１スレーブに対応する転送ＰＤＯ１を通じて転送されるＰＤＯは、第１スレーブ装置１１０の受信ＰＤＯ１を通じて第１スレーブ装置１１０が受信することができる。

また、マスター装置１００に設定された第２スレーブに対応する転送ＰＤＯ１を通じて転送されるＰＤＯは、第２スレーブ装置１２０の受信ＰＤＯ１を通じて第２スレーブ装置１２０が受信することができる。

そして、第１スレーブ装置１１０の転送ＰＤＯ１を通じて転送されるＰＤＯは、マスター装置１００の第１スレーブに対応する受信ＰＤＯ１を通じて受信できる。

また、第２スレーブ装置１２０の転送ＰＤＯ１を通じて転送されるＰＤＯは、マスター装置１００の第２スレーブに対応する受信ＰＤＯ１を通じて受信できる。

一方、第１スレーブ装置１１０の転送ＰＤＯ２を通じて転送されるＰＤＯは、第２スレーブ装置１２０の受信ＰＤＯ２を通じて受信できる。

また、第２スレーブ装置１２０の転送ＰＤＯ２を通じて転送されるＰＤＯは、第１スレーブ装置１１０の受信ＰＤＯ２を通じて受信できる。

このように構成されたＣＡＮオープンネットワークにより、スレーブ装置間のＰＤＯの送受信が可能である。

図１１は、図１０で図示されたスレーブ装置間のデータ送受信をより詳細に説明するための図である。

各スレーブ装置間の通信オブジェクト識別子（ＣＯＢＩＤ）を割り当てて、これを用いてＰＤＯの送受信を可能にするために、各スレーブ装置１１０、１２０は設定モードに切り替えることができる。

設定モードで、ユーザは各ＰＤＯと一緒に転送されるＣＯＢＩＤの値を特定スレーブ装置に対応するように指定することができ、各スレーブ装置が特定ＣＯＢＩＤと一緒に転送されるＰＤＯを識別して受信できるように設定することができる。

図１１のように、第１スレーブ装置１１０の転送ＰＤＯに対応するＣＯＢＩＤと、第２スレーブ装置１２０の受信ＰＤＯに対応するＣＯＢＩＤを各々設定し、かつ、これを同一に０×６８１ｈに設定することによって、第１スレーブ装置１１０から送信されるＰＤＯを第２スレーブ装置１２０が直接受信するように設定することができる。

また、第２スレーブ装置１２０の転送ＰＤＯに対応するＣＯＢＩＤと、第１スレーブ装置１１０の受信ＰＤＯに対応するＣＯＢＩＤを各々設定し、かつ、これを同一に０×６８２ｈに設定することによって、第２スレーブ装置１２０から送信されるＰＤＯを第１スレーブ装置１１０が直接受信するように設定することができる。

特に、このように各ＣＯＢＩＤを送信または受信対象であるスレーブ装置間に同一に設定するようになることによって、既存のネットワーク構成を変更しなくても、スレーブ装置間のＰＤＯ送受信が可能になる長所がある。したがって、設置及び構成費用を低減できるようになる。

図１２は、本発明の他の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークを用いたＰＬＣ制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。

本発明の実施形態によれば、前述したＣＡＮオープンネットワークに連結されるマスター装置１００はＰＬＣ装置を制御することができる。特に、ＰＬＣ装置は前述した第１スレーブ装置１１０、第２スレーブ装置１２０、または第３スレーブ装置１３０のように、各々のスレーブ装置に連結されてマスター装置１００により制御できる。したがって、各々を第１スレーブ装置１１０、第２スレーブ装置１２０、または第３スレーブ装置１３０ということができ、各ＰＬＣ装置は産業現場に設置される設備であり、マスター装置１００はこれを管理するための制御装置である。

したがって、スレーブ装置間のデータ送受信がなされても、マスター装置１００はこれをモニターリングして正常な制御がなされるかを監視する必要性がある。

このために、まず、マスター装置１００はデータをモニターリングするか否かを設定する（Ｓ２００）。ユーザはマスター装置１００に対する入力を通じてスレーブ装置間のデータをモニターリングするか否かを設定することができる。また、設備提供者がマスター装置１００で自動でモニターリングできるように予め設定することもできる。

そして、データモニターリングが設定されれば、マスター装置１００はＰＤＯ受信のためのＣＯＢＩＤとモニターリングする装置、例えば第３スレーブ装置１３０のＰＤＯ受信のためのＣＯＢＩＤに同一ＩＤを割り当てる（Ｓ２１０）。

以後、他のスレーブ装置、例えば第２スレーブ装置１２０は、第３スレーブ装置１３０にプロセスデータオブジェクトを転送するために、上記割り当てられたＣＯＢＩＤにデータオブジェクトを転送する（Ｓ２２０）。

すると、マスター装置１００及び第３スレーブ装置１３０は第２スレーブ装置１２０から転送される同一のデータオブジェクトをＣＡＮオープンネットワークから受信するようになる（Ｓ２３０）。

そして、マスター装置１００は受信されたデータオブジェクトに基づいて第３スレーブ装置１３０に受信されるＰＤＯのモニターリングを遂行する（Ｓ２４０）。

このように、マスター装置１００は通信オブジェクト識別子であるＣＯＢＩＤをモニターリングしようとするスレーブ装置で設定されたＰＤＯ受信ＣＯＢＩＤと同一に割り当てることによって、他のスレーブ装置から該当装置に受信されるプロセスデータオブジェクト（ＰＤＯ）を同時に受信できるようになる。また、この場合、他のネットワーク構成要素の変更無しでも、マスター装置１００がモニターリングを遂行することができるので、設置及び費用低減によって経済的で、かつ速いモニターリングが可能になる。

図１３は、本発明の更に他の一実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークを用いたＰＬＣ制御システムを示す図である。

図１３で、各矢印及び線は同一のＣＯＢＩＤを用いてデータが送受信されることを示す。

図１３に示すように、特定ＣＯＢＩＤを同一に設定することによって、ＣＡＮオープンネットワークに連結されたデバイスは相互間に多数のデバイスに同時にＰＤＯを転送または受信できるようになる。

例えば、第１スレーブ装置１１０で、転送ＰＤＯ２のＣＯＢＩＤとマスター装置１００のスレーブ１に対応する受信ＰＤＯ２のＣＯＢＩＤ及び第２スレーブ装置１２０の受信ＰＤＯ２のＣＯＢＩＤ値を同一に設定した場合、第１スレーブ装置１１０から送信されたＰＤＯはマスター装置１００と第２スレーブ装置１２０で全て受信することができる。

また、例えば第２スレーブ装置１２０で、転送ＰＤＯ２のＣＯＢＩＤと第１スレーブ装置１１０の受信ＰＤＯ２のＣＯＢＩＤ及び第３スレーブ装置１３０の受信ＰＤＯ２のＣＯＢＩＤ値を同一に設定した場合、第２スレーブ装置１２０から送信されたＰＤＯは第１スレーブ装置１１０と第３スレーブ装置１３０で全て受信することができる。

したがって、各マスター装置１００またはスレーブ装置１１０、１２０、１３０は、ＣＯＢＩＤ値を自由に設定して相互間のデータ送受信を設定または設定解除することができる。これを用いて、各スレーブ装置間の通信を遂行しながらも、マスター装置１００がモニターリングを遂行することができるだけでなく、スレーブ装置間の１対１の通信の他にも１対多の通信、または多対１の通信が可能になるので、ネットワーク拡張及び管理に有利な効果をもたらすことができる。

このように、本発明の実施形態に従うＣＡＮオープンネットワークの構成方法、これを用いたスレーブ装置の動作方法、またはＰＬＣ制御システムは、スレーブ間の通信及び自由な設定が可能であるので、他の追加構成無しでもネットワーク負荷と転送時間を低減できるようになり、拡張及び管理が容易である。

前述した本発明に従うＣＡＮオープンネットワークの構成方法は、コンピュータで実行されるためのプログラムにより製作されて、コンピュータにより読取できる記録媒体に格納されることができ、コンピュータにより読取できる記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ格納装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態に具現されることも含む。

コンピュータにより読取できる記録媒体は、ネットワークにより連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式によりコンピュータにより読取できるコードが格納及び実行できる。そして、上記の方法を具現するための機能的な（function）プログラム、コード、及びコードセグメントは、本発明が属する技術分野のプログラマーにより容易に推論できる。

また、以上、本発明の好ましい実施形態に対して図示及び説明したが、本発明は前述した特定の実施形態に限定されるものではなく、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により多様な変形実施が可能であることは勿論であり、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。

１００マスター装置
１１０第１スレーブ装置
１２０第２スレーブ装置
１３０第３スレーブ装置

Claims

ＣＡＮオープンネットワークに連結されたスレーブ装置の動作方法であって、
送信のためのプロセスデータオブジェクトを生成するステップと、
前記プロセスデータオブジェクトに対する識別子情報を指定するステップと、
前記指定された識別子情報に対応する装置に前記生成されたプロセスデータオブジェクトを転送するステップと、を含み、
前記スレーブ装置が
プロセスデータオブジェクトを受信するための通信オブジェクト識別子を設定するステップと、
前記設定された通信オブジェクト識別子を用いて他のスレーブ装置から転送されるプロセスデータオブジェクトを受信するステップと、
を含み、
前記識別子情報は前記ＣＡＮオープンネットワークに連結された他のスレーブ装置またはマスター装置がプロセスデータオブジェクトを受信するための通信オブジェクト識別子を含み、
前記他のスレーブ装置は、第１スレーブ装置及び第２スレーブ装置を含み、
前記第１スレーブ装置に対応する通信オブジェクト識別子は、前記第２スレーブ装置に対応する通信オブジェクト識別子と同一であることを特徴とする、スレーブ装置の動作方法。
前記マスター装置に対する通信オブジェクト識別子及び前記他のスレーブ装置に対する通信オブジェクト識別子は同一であることを特徴とする、請求項１に記載のスレーブ装置の動作方法。
ＣＡＮオープンネットワークの構成方法であって、
マスター装置と複数のスレーブ装置とを前記ＣＡＮオープンネットワークに連結するステップと、
前記マスター装置と前記複数のスレーブ装置との間のプロセスデータオブジェクト送受信のために前記マスター装置に対する通信オブジェクト識別子を割り当てるステップと、
前記複数のスレーブ装置間のプロセスデータオブジェクト送受信のために前記複数のスレーブ装置の各々に対する通信オブジェクト識別子を割り当てるステップと、
前記複数のスレーブ装置の各々に対してマスター装置からのプロセスデータオブジェクト受信のための通信オブジェクト識別子を設定するステップと、を含み、
前記マスター装置または前記複数のスレーブ装置は、前記プロセスデータオブジェクトに対応する通信オブジェクト識別子に基づいてプロセスデータオブジェクト送受信を遂行することを特徴とする、ＣＡＮオープンネットワークの構成方法。
前記複数のスレーブ装置の各々に対して他のスレーブ装置からのプロセスデータオブジェクト受信のための通信オブジェクト識別子を設定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のＣＡＮオープンネットワークの構成方法。
前記複数のスレーブ装置の各々に対して他のスレーブ装置にプロセスデータオブジェクトを転送するための通信オブジェクト識別子を設定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のＣＡＮオープンネットワークの構成方法。
ＣＡＮオープンネットワークを用いてＰＬＣ（Programmable logic controller）装置を制御するための制御システムであって、
前記ＣＡＮオープンネットワークに連結され、前記ＣＡＮオープンネットワークからデータを送受信して動作する第１のＰＬＣスレーブ装置と、
前記ＣＡＮオープンネットワークに連結され、前記第１のＰＬＣスレーブ装置を制御及び管理するためのマスター装置と、を含み、
前記第１のＰＬＣスレーブ装置は送信のためのプロセスデータオブジェクトを生成し、前記プロセスデータオブジェクトを転送する前記ＣＡＮオープンネットワークに連結された第２のＰＬＣスレーブ装置またはマスター装置のデータ受信のための通信オブジェクト識別子を含む識別子情報を指定し、前記識別子情報と前記プロセスデータオブジェクトを前記ＣＡＮオープンネットワークに転送し、
前記マスター装置または前記第２のＰＬＣスレーブ装置は、前記マスター装置または前記第２のＰＬＣスレーブ装置のデータ受信のための通信オブジェクト識別子と前記識別子情報に含まれた通信オブジェクト識別子とが一致する場合、前記プロセスデータオブジェクトを受信し、
前記マスター装置は、同一の通信オブジェクト識別子を用いて前記第１のＰＬＣスレーブ装置と前記第２のＰＬＣスレーブ装置との間の送受信されるデータをモニターリングすることを特徴とする、ＰＬＣ装置制御システム。
前記第１のＰＬＣスレーブ装置は、プロセスデータオブジェクトを受信するための通信オブジェクト識別子を設定し、前記設定された通信オブジェクト識別子を用いて前記第２のＰＬＣスレーブ装置から転送されるプロセスデータオブジェクトを受信することを特徴とする、請求項６に記載のＰＬＣ装置制御システム。
前記第１のＰＬＣスレーブ装置または前記第２のＰＬＣスレーブ装置は、既に定義された入力によってスレーブ装置間のプロセスデータオブジェクトの送受信を設定するための設定モードに切り替えることを特徴とする、請求項７に記載のＰＬＣ装置制御システム。
前記設定モードにより前記各スレーブ装置に対する前記通信オブジェクト識別子が割り当てられ、
前記通信オブジェクト識別子は順次に生成される第１方式またはユーザが特定範囲内で任意に設定するための第２方式のうち、いずれか１つの方式により割り当てられることを特徴とする、請求項８に記載のＰＬＣ装置制御システム。
ＣＡＮオープンネットワークを用いてＰＬＣ（Programmable logic controller）装置を制御するための制御方法であって、
第１のＰＬＣスレーブ装置、第２のＰＬＣスレーブ装置、及びマスター装置を前記ＣＡＮオープンネットワークに連結するステップと、
前記第１のＰＬＣスレーブ装置が送信のためのプロセスデータオブジェクトを生成するステップと、
前記第１のＰＬＣスレーブ装置が前記プロセスデータオブジェクトを転送する前記ＣＡＮオープンネットワークに連結された前記第２のＰＬＣスレーブ装置または前記マスター装置のデータ受信のための通信オブジェクト識別子を含む識別子情報を指定し、前記識別子情報と前記プロセスデータオブジェクトを前記ＣＡＮオープンネットワークに転送するステップと、
前記マスター装置または前記第２のＰＬＣスレーブ装置が前記プロセスデータオブジェクトを受信するステップと、
を含み、
前記マスター装置または前記第２のＰＬＣスレーブ装置が前記プロセスデータオブジェクトを受信するステップは、
前記マスター装置の通信オブジェクト識別子と前記第２のＰＬＣスレーブ装置の通信オブジェクト識別子とが同一である場合、前記マスター装置及び前記第２のＰＬＣスレーブ装置が前記プロセスデータオブジェクトを受信することを特徴とする、ＰＬＣ装置制御方法。
前記第１のＰＬＣスレーブ装置が送信のためのプロセスデータオブジェクトを生成するステップは、
生成されたプロセスデータオブジェクトの受信のために前記第１のＰＬＣスレーブ装置が前記第２のＰＬＣスレーブ装置または前記マスター装置の通信オブジェクト識別子を含む識別子情報を指定するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＰＬＣ装置制御方法。
前記第１のＰＬＣスレーブ装置、前記第２のＰＬＣスレーブ装置、及び前記マスター装置を前記ＣＡＮオープンネットワークに連結するステップの前に、
前記マスター装置がデータをモニターリングするか否かに対する入力を受けるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載のＰＬＣ装置制御方法。
前記マスター装置がデータをモニターリングするか否かに対する入力を受けるステップは、
前記第１のＰＬＣスレーブ装置または前記第２のＰＬＣスレーブ装置が既に定義された入力によってスレーブ装置間のプロセスデータオブジェクトの送受信を設定するための設定モードに切り替えるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１２に記載のＰＬＣ装置制御方法。
前記第１のＰＬＣスレーブ装置が前記第２のＰＬＣスレーブ装置または前記マスター装置の通信オブジェクト識別子を含む識別子情報を指定するステップは、
前記設定モードにより前記各スレーブ装置に対する前記通信オブジェクト識別子が割り当てられ、
前記通信オブジェクト識別子は順次に生成される第１方式またはユーザが特定範囲内で任意に設定するための第２方式のうち、いずれか１つの方式により割り当てられることを特徴とする、請求項１３に記載のＰＬＣ装置制御方法。