JP6233021B2 - Communication distribution device - Google Patents

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Description

本発明は、通信分配装置に関し、例えばスイッチングハブに適用して好適なものである。   The present invention relates to a communication distribution device, and is suitable for application to, for example, a switching hub.

近年、マスタ−スレーブ方式の通信方式として、イーサネット（登録商標）ベースのフィールドバスシステムであるイーサキャット（Ether CAT：Ether for Control Automation Technology）（登録商標）が注目されている。   In recent years, EtherCAT (Ether for Control Automation Technology) (registered trademark), which is an Ethernet (registered trademark) -based fieldbus system, has attracted attention as a master-slave communication method.

イーサキャット（登録商標）では、ネットワーク上を定期的に流れる通信フレーム（以下、これを定周期フレームと呼ぶ）を各スレーブがオンザフライで処理する。具体的に、各スレーブは、定周期フレームを受信すると、その定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域にデータを読み書きすると同時にその通信フレームを次のスレーブにフォワードする。   In Ethercat (registered trademark), each slave processes a communication frame that periodically flows on a network (hereinafter referred to as a fixed-period frame) on the fly. Specifically, when each slave receives a fixed-period frame, it reads / writes data from / to an area allocated to itself in the fixed-period frame and simultaneously forwards the communication frame to the next slave.

スレーブにおけるデータの送受信処理は、そのスレーブに搭載されたイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラにより高速に行われる。このためスレーブのネットワークパフォーマンスはそのスレーブのマイコン性能に依存しない。通常、各スレーブ内における定周期フレームの遅延は数〔ns〕程度しかなく、これによりデータ伝送の高速性とリアルタイム性とが確保されている。   Data transmission / reception processing in the slave is performed at high speed by an Ethercat (registered trademark) slave controller mounted in the slave. For this reason, the network performance of the slave does not depend on the microcomputer performance of the slave. Usually, the delay of a fixed-cycle frame in each slave is only about a few [ns], thereby ensuring high-speed data transmission and real-time performance.

このようなイーサキャット（登録商標）のデータ伝送の高速性及びリアルタイム性はリアルタイム制御が必要な工場やプラント等において有用であり、近年では、イーサキャット（登録商標）を適用した通信システムのリアルタイム性等を保証するための種々の発明が多く提案されている（例えば、特許文献１参照）。   Such high speed and real-time performance of data transmission of Ethercat (registered trademark) is useful in factories and plants that require real-time control, and in recent years, real-time performance of communication systems to which Ethercat (registered trademark) is applied. Many various inventions for guaranteeing the above have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１１−７７７５１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-77751

ところで、リモートＩ／Ｏシステムの通信方式としてイーサキャット（登録商標）方式等のマスタ−スレーブ方式の産業用通信プロトコルを利用する場合、マスタの冗長化を図るために汎用のイーサネット（登録商標）スイッチによって通信を複数のマスタに分配することが行われている。   By the way, when using a master-slave type industrial communication protocol such as the Ethercat (registered trademark) as a communication method of the remote I / O system, a general-purpose Ethernet (registered trademark) switch is used to make the master redundant. The communication is distributed to a plurality of masters.

この場合において、近年の産業用通信プロトコルでは、物理層、データリンク層にイーサネット（登録商標）が利用されているが、汎用のイーサネット（登録商標）スイッチは産業用イーサネット（登録商標）プロトコルのすべてに対応しているわけではない。   In this case, in recent industrial communication protocols, Ethernet (registered trademark) is used for the physical layer and data link layer, but general-purpose Ethernet (registered trademark) switches are all of the industrial Ethernet (registered trademark) protocol. It does not correspond to.

例えば、イーサキャット（登録商標）プロトコルでは、接続された次段の通信機器（制御装置やスレーブ）との間の通信が途絶えた場合、前段の通信機器から転送される通信フレームを次段の通信機器に転送することなく、前段の通信機器に戻すループバック機能や、システム運用中でのスレーブの追加又は削除を行えるホットコネクト機能などが規定されているが、汎用のイーサネット（登録商標）スイッチにこのようなループバック機能やホットコネクト機能が搭載されたものはない。   For example, in the Ethercat (registered trademark) protocol, when communication with the connected next-stage communication device (control device or slave) is interrupted, the communication frame transferred from the previous communication device is transmitted to the next-stage communication device. A loopback function that returns to the previous communication device without transferring to the device and a hot connect function that can add or delete slaves during system operation are specified. No such loopback function or hot connect function is installed.

このため、例えば、通信方式としてイーサキャット（登録商標）方式を適用したリモートＩ／Ｏシステムにおいて、通信を複数のマスタに分配する通信分配装置として汎用のイーサネット（登録商標）スイッチを利用した場合、そのイーサネット（登録商標）スイッチと、当該イーサネット（登録商標）スイッチに接続された次段の通信機器との間の通信が途絶えた場合に、イーサネット（登録商標）スイッチから次段の通信機器に定周期フレームを転送することができず、定周期フレームがそのイーサネット（登録商標）スイッチ及び次段の通信機器間において消滅してしまうこととなる。   For this reason, for example, in a remote I / O system to which the Ethercat (registered trademark) system is applied as a communication system, when a general-purpose Ethernet (registered trademark) switch is used as a communication distribution device that distributes communication to a plurality of masters, If communication between the Ethernet (registered trademark) switch and the next-stage communication device connected to the Ethernet (registered trademark) switch is interrupted, the Ethernet (registered trademark) switch is assigned to the next-stage communication device. The periodic frame cannot be transferred, and the periodic frame disappears between the Ethernet (registered trademark) switch and the communication device at the next stage.

このように、マスタの冗長化を図るに際し、リモートＩ／Ｏシステムの通信方式に対応していない通信分配装置を利用すると通信に不具合が生じることがあり、システム全体としての信頼性が低下する問題がある。   As described above, when using a communication distribution device that does not support the communication method of the remote I / O system when attempting to make the master redundant, a problem may occur in communication, resulting in a decrease in reliability of the entire system. There is.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、システム全体としての信頼性を向上させ得る通信分配装置を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a communication distribution device capable of improving the reliability of the entire system.

かかる課題を解決するため本発明においては、マスタ−スレーブ方式の産業用通信プロトコルが適用されたリモートＩ／Ｏシステムにおいて、少なくとも２つのマスタ装置と、１又は複数のスレーブ装置が接続されたネットワークとを接続する通信分配装置であって、各前記マスタ装置にそれぞれ対応させて設けられ、対応する前記マスタ装置との間で通信フレームを送受する第１及び第２の送受信部と、前記ネットワークが接続され、当該ネットワークを介して前記スレーブ装置との間で前記通信フレームを送受する第３の送受信部と、前記第３の送受信部と双方向に通信できるように接続され、前記マスタ装置又は前記スレーブ装置との間で前記産業用通信プロトコルに従った通信を行うための通信処理を実行するスレーブコントローラと、いずれかの前記マスタ装置から対応する一方の前記第１又は第２の送受信部に与えられた前記通信フレームを他方の前記第２又は第１の送受信部と前記スレーブコントローラとに分配すると共に、接続された前記スレーブ装置から前記第３の送受信部に与えられた前記通信フレームを前記スレーブコントローラを介して各前記第１及び第２の送受信部にそれぞれ分配するよう各前記第１及び第２の送受信部と前記スレーブコントローラとの間を接続する分岐接続部とを設けるようにした。   In order to solve this problem, in the present invention, in a remote I / O system to which a master-slave industrial communication protocol is applied, at least two master devices and a network to which one or more slave devices are connected are provided. And a first transmission / reception unit that transmits and receives a communication frame to and from the corresponding master device, and the network is connected to the communication distribution device. A third transmission / reception unit that transmits / receives the communication frame to / from the slave device via the network, and is connected so as to be able to communicate with the third transmission / reception unit bidirectionally, the master device or the slave Slave controller that executes communication processing for communicating with an apparatus according to the industrial communication protocol Distributing the communication frame given to one of the corresponding first or second transmission / reception units from one of the master devices to the other second or first transmission / reception unit and the slave controller; The first and second transmission frames are distributed to the first and second transmission / reception units via the slave controller, respectively, from the connected slave device to the third transmission / reception unit. A branch connection unit for connecting the transmission / reception unit and the slave controller is provided.

かかる通信分配装置では、マスタ装置から送信された通信フレームがそれぞれ他方のマスタ装置及びスレーブ装置に送信されると共に、スレーブ装置から送信される通信フレームが各マスタ装置にそれぞれ送信される。これによりマスタ装置の冗長化を図ることができる。またこの場合において、スレーブコントローラがリモートＩ／Ｏシステムに適用された産業用通信プロトコルに対応しているため、マスタ装置及びスレーブ装置間の通信に不具合が生じることはない。   In such a communication distribution device, the communication frame transmitted from the master device is transmitted to the other master device and the slave device, respectively, and the communication frame transmitted from the slave device is transmitted to each master device. Thereby, redundancy of the master device can be achieved. In this case, since the slave controller supports the industrial communication protocol applied to the remote I / O system, there is no problem in communication between the master device and the slave device.

本発明によれば、システム全体としての信頼性を向上させ得る通信分配装置を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the communication distribution apparatus which can improve the reliability as the whole system is realizable.

本実施の形態によるリモートＩ／Ｏシステムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the remote I / O system by this Embodiment. （Ａ）−（Ｅ）は、イーサキャット（登録商標）プロトコルにおける定周期フレームのフレームフォーマットを示す概念図である。(A)-(E) is a conceptual diagram which shows the frame format of the fixed period frame in an Ethercat (trademark) protocol. 第１及び第２のスイッチングハブの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st and 2nd switching hub. 第１〜第４のセレクタ部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st-4th selector part. 出力調停制御部の状態の説明に供する状態遷移図である。It is a state transition diagram with which it uses for description of the state of an output arbitration control part. 第１及び第２のスイッチングハブの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the 1st and 2nd switching hub. 第１及び第２のスイッチングハブにおける定周期フレームの流れの説明に供するブロック図である。It is a block diagram with which it uses for description of the flow of a fixed period frame in the 1st and 2nd switching hub. 第１及び第２のスイッチングハブにおける定周期フレームの流れの説明に供するブロック図である。It is a block diagram with which it uses for description of the flow of a fixed period frame in the 1st and 2nd switching hub. 第１及び第２のスイッチングハブにおける定周期フレームの流れの説明に供するブロック図である。It is a block diagram with which it uses for description of the flow of a fixed period frame in the 1st and 2nd switching hub.

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（１）本実施の形態によるリモートＩ／Ｏシステムの構成
図１は、ガスタービン発電プラント用のリモートＩ／Ｏシステム１の概略構成を示す。このリモートＩ／Ｏシステム１は、通信プロトコルとしてイーサキャット（登録商標）プロトコルが適用された通信システムであり、制御室内に設置された冗長化された２つの制御装置（以下、これらを第１及び第２の制御装置と呼ぶ）２Ａ，２Ｂを備えて構成される。 (1) Configuration of Remote I / O System According to this Embodiment FIG. 1 shows a schematic configuration of a remote I / O system 1 for a gas turbine power plant. The remote I / O system 1 is a communication system to which an Ethercat (registered trademark) protocol is applied as a communication protocol, and includes two redundant control devices (hereinafter referred to as first and second control devices) installed in a control room. (Referred to as a second control device) 2A, 2B.

第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂは、ガスタービン発電プラント全体を制御する制御装置であり、それぞれメインＣＰＵ（Central Processing Unit）１０Ａ，１０Ｂと、第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂと、第２のマスタＣＰＵ１２Ａ，１２Ｂとを備える。   1st and 2nd control apparatus 2A, 2B is a control apparatus which controls the whole gas turbine power generation plant, respectively, main CPU (Central Processing Unit) 10A, 10B, 1st master CPU11A, 11B, 2nd Master CPUs 12A and 12B.

メインＣＰＵ１０Ａ，１０Ｂは、第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂ全体の動作制御を司るプロセッサであり、内部バス１３Ａ，１３Ｂを介して接続された第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂ及び第２のマスタＣＰＵ１２Ａ，１２Ｂにより収集されたリモートサイトの各種センサのセンサ出力と、図示しないメモリに格納された各種プログラムとに基づいて、リモートサイトに設置されたガスタービン（図示せず）を制御するための各種制御処理を実行する。   The main CPUs 10A and 10B are processors that control the operation of the entire first or second control device 2A or 2B, and the first master CPUs 11A and 11B and the second master connected via the internal buses 13A and 13B. Various types for controlling a gas turbine (not shown) installed at a remote site based on sensor outputs of various types of sensors at the remote site collected by the CPUs 12A and 12B and various programs stored in a memory (not shown). Execute control processing.

第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂ及び第２のマスタＣＰＵ１２Ａ，１２Ｂは、接続されたＡ系又はＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂにおいてマスタとして機能するプロセッサである。第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂは、リング型のネットワークトポロジを有するＡ系のネットワーク３Ａと接続され、第２のマスタＣＰＵ１２Ａ，１２Ｂは、リング型のネットワークトポロジを有するＢ系のネットワーク３Ｂと接続される。   The first master CPUs 11A and 11B and the second master CPUs 12A and 12B are processors that function as masters in the connected A-system or B-system networks 3A and 3B. The first master CPUs 11A and 11B are connected to an A-system network 3A having a ring-type network topology, and the second master CPUs 12A and 12B are connected to a B-system network 3B having a ring-type network topology. .

Ａ系のネットワーク３Ａは、それぞれ制御室内に配置された第１及び第２のスイッチングハブ２０Ａ，２１Ａ並びに第１及び第４のメディアコンバータ２２Ａ，２５Ａと、リモートサイトに配置された第２及び第３のメディアコンバータ２３Ａ，２４Ａ並びにＡＩ（Analog Input）スレーブ２６Ａ、ＡＯ（Analog Output）スレーブ２７Ａ、ＤＩ（Digital Input）スレーブ２８Ａ及びＤＯ（Digital Output）スレーブ２９Ａとを備えて構成される。   The A-system network 3A includes first and second switching hubs 20A and 21A and first and fourth media converters 22A and 25A respectively disposed in a control room, and second and third switching nodes disposed at a remote site. Media converters 23A and 24A, an AI (Analog Input) slave 26A, an AO (Analog Output) slave 27A, a DI (Digital Input) slave 28A, and a DO (Digital Output) slave 29A.

そして第１のスイッチングハブ２０Ａ及び第１の制御装置２Ａの第１のマスタＣＰＵ１１Ａ間と、第１のスイッチングハブ２０Ａ及び第２の制御装置２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ｂ間と、第２のスイッチングハブ２１Ａ及び第１の制御装置２Ａの第１のマスタＣＰＵ１１Ａ間と、第２のスイッチングハブ２１Ａ及び第２の制御装置２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ｂ間とは、それぞれ100BASE-TXケーブル等のイーサネット（登録商標）カテゴリ５以上のケーブルを介して接続されている。   And between the first master CPU 11A of the first switching hub 20A and the first controller 2A, between the first master CPU 11B of the first switching hub 20A and the second controller 2B, and the second switching hub. Between the first master CPU 11A of 21A and the first control device 2A, and between the first master CPU 11B of the second switching hub 21A and the second control device 2B, Ethernet such as a 100BASE-TX cable (registration) Trademarks) are connected via category 5 or higher cables.

同様に、第１のスイッチングハブ２０Ａ及び第１のメディアコンバータ２２Ａ間と、第２のメディアコンバータ２３Ａ及びＡＩスレーブ２６Ａ間と、ＡＩスレーブ２６Ａ及びＡＯスレーブ２７Ａ間と、ＡＯスレーブ２７Ａ及びＤＩスレーブ２８Ａ間と、ＤＩスレーブ２８Ａ及びＤＯスレーブ２９Ａ間と、ＤＯスレーブ２９Ａ及び第３のメディアコンバータ２４Ａ間と、第４のメディアコンバータ２５Ａ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ間も、イーサネット（登録商標）カテゴリ５以上のケーブルを介して接続されている。   Similarly, between the first switching hub 20A and the first media converter 22A, between the second media converter 23A and the AI slave 26A, between the AI slave 26A and the AO slave 27A, and between the AO slave 27A and the DI slave 28A. Also, between the DI slave 28A and the DO slave 29A, between the DO slave 29A and the third media converter 24A, and between the fourth media converter 25A and the second switching hub 21A, Ethernet (registered trademark) category 5 or more Connected via cable.

これに対して第１のメディアコンバータ２２Ａ及び第２のメディアコンバータ２３Ａ間と、第３のメディアコンバータ２４Ａ及び第４のメディアコンバータ２５Ａ間とは、それぞれ100BASE-FXケーブル等の光ケーブル３２を介して接続されており、これによりリモートサイトが制御室から離反した場所に存在する場合においても、制御室及びリモートサイト間の通信時における信号の減衰を抑え得るようになされている。   On the other hand, the first media converter 22A and the second media converter 23A and the third media converter 24A and the fourth media converter 25A are connected via an optical cable 32 such as a 100BASE-FX cable, respectively. Thus, even when the remote site is located away from the control room, signal attenuation during communication between the control room and the remote site can be suppressed.

Ｂ系のネットワーク３Ｂも、Ａ系のネットワーク３Ａと同様に、それぞれ制御室内に配置された第１及び第２のスイッチングハブ２０Ｂ，２１Ｂ並びに第１及び第４のメディアコンバータ２２Ｂ，２５Ｂと、リモートサイトに配置された第２及び第３のメディアコンバータ２３Ｂ，２４Ｂ並びにＡＩスレーブ２６Ｂ、ＡＯスレーブ２７Ｂ、ＤＩスレーブ２８Ｂ及びＤＯスレーブ２９Ｂとを備えて構成される。   Similarly to the A-system network 3A, the B-system network 3B includes the first and second switching hubs 20B and 21B and the first and fourth media converters 22B and 25B disposed in the control room, respectively, And the second and third media converters 23B and 24B, the AI slave 26B, the AO slave 27B, the DI slave 28B, and the DO slave 29B.

そして第１のスイッチングハブ２０Ｂ及び第１の制御装置２Ａの第２のマスタＣＰＵ１２Ａ間と、第１のスイッチングハブ２０Ｂ及び第２の制御装置２Ｂの第２のマスタＣＰＵ１２Ｂ間と、第２のスイッチングハブ２１Ｂ及び第１の制御装置２Ａの第２のマスタＣＰＵ１２Ａ間と、第２のスイッチングハブ２１Ｂ及び第２の制御装置２Ｂの第２のマスタＣＰＵ１２Ｂ間とが、それぞれイーサネット（登録商標）カテゴリ５以上のケーブルを介して接続され、他のスレーブ間がＡ系のネットワーク３Ａと同様に相互に接続されている。   Then, between the first switching hub 20B and the second master CPU 12A of the first control device 2A, between the first switching hub 20B and the second master CPU 12B of the second control device 2B, and the second switching hub. 21B and the second master CPU 12A of the first control device 2A, and between the second switching hub 21B and the second master CPU 12B of the second control device 2B are Ethernet category 5 or higher, respectively. The other slaves are connected to each other in the same way as the A-system network 3A.

第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂは、イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラが搭載された通信分配装置である。図１においては図示していないが、これら第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂは、通信をモニタするためのパーソナルコンピュータ等の通信モニタ用機器とそれぞれ接続される。また第１〜第４のメディアコンバータ２２Ａ〜２５Ａ，２２Ｂ〜２５Ｂは、いずれもイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラが搭載された光伝送装置である。   The first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B are communication distribution devices on which Ethercat (registered trademark) slave controllers are mounted. Although not shown in FIG. 1, the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B are connected to a communication monitoring device such as a personal computer for monitoring communication. Each of the first to fourth media converters 22A to 25A and 22B to 25B is an optical transmission device on which an Ethercat (registered trademark) slave controller is mounted.

ＡＩスレーブ２６Ａ，２６Ｂ、ＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂ、ＤＩスレーブ２８Ａ，２８Ｂ及びＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂは、それぞれイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラが搭載されたＩ／Ｏスレーブである。なお、以下においては、適宜、ＡＩスレーブ２６Ａ、ＡＯスレーブ２７Ａ、ＤＩスレーブ２８Ａ及びＤＯスレーブ２９ＡをまとめてＩ／Ｏスレーブ３０Ａと呼び、ＡＩスレーブ２６Ｂ、ＡＯスレーブ２７Ｂ、ＤＩスレーブ２８Ｂ及びＤＯスレーブ２９ＢをまとめてＩ／Ｏスレーブ３０Ｂと呼ぶ。   The AI slaves 26A and 26B, the AO slaves 27A and 27B, the DI slaves 28A and 28B, and the DO slaves 29A and 29B are I / O slaves each equipped with an Ethercat (registered trademark) slave controller. In the following, the AI slave 26A, the AO slave 27A, the DI slave 28A, and the DO slave 29A are collectively referred to as an I / O slave 30A, and the AI slave 26B, the AO slave 27B, the DI slave 28B, and the DO slave 29B are appropriately referred to These are collectively referred to as I / O slave 30B.

ＡＩスレーブ２６Ａ，２６Ｂは、リモートサイトに配置された各アナログセンサにそれぞれ対応させてＡ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂ上にそれぞれ１又は複数設けられる。ＡＩスレーブ２６Ａ，２６Ｂは、アナログ／ディジタル変換器（図示せず）を備えて構成され、対応する信号分配器３１を介して与えられる対応するアナログセンサのセンサ出力をディジタル変換し、かくして得られたディジタル化されたセンサ出力（以下、これをセンサ情報と呼ぶ）を、後述のように第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂから送信される定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納する機能を有する。なお、ここで言う「定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域」とは、図２（Ｃ）について後述する自スレーブ用のイーサキャットデータグラム（EtherCAT Datagram）を指す。以下においても同様である。   One or a plurality of AI slaves 26A, 26B are provided on the A-system and B-system networks 3A, 3B, respectively, corresponding to the analog sensors arranged at the remote site. The AI slaves 26A and 26B are configured to include an analog / digital converter (not shown), and digitally convert the sensor output of the corresponding analog sensor provided via the corresponding signal distributor 31, and thus obtained. The digitized sensor output (hereinafter referred to as sensor information) is transmitted from the first or second master CPU 11A, 11B, 12A, 12B of the first or second control device 2A, 2B as described later. Has a function of storing in an area allocated to itself in a fixed-period frame. Note that the “area allocated to itself in the fixed-cycle frame” here refers to an EtherCAT Datagram for the slave described later with reference to FIG. The same applies to the following.

またＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂは、リモートサイトに配置されたアクチュエータ等の制御対象のアナログ機器にそれぞれ対応させてＡ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂ上にそれぞれ１又は複数設けられる。ＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂは、ディジタル／アナログ変換器を備えて構成され、後述のように定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納されている制御情報を読み出してアナログ変換し、かくして得られたアナログ制御情報を対応する信号分配器３１に送出する機能を有する。この場合、信号分配器３１は、Ａ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂの対応するＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂからそれぞれ与えられるアナログ制御情報の平均値を算出して、算出結果を対応する制御対象のアナログ機器に送信する。ただし、信号分配器３１がＡ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂの対応するＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂからそれぞれ与えられるアナログ制御情報のうちの値が大きい又は小さい方や、予め定められた一方のネットワーク３Ａ，３ＢのＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂから与えられるアナログ制御情報のみを対応する制御対象のアナログ機器に送信するようにしても良い。   One or a plurality of AO slaves 27A and 27B are provided on the A-system and B-system networks 3A and 3B, respectively, corresponding to the analog devices to be controlled such as actuators arranged at the remote site. The AO slaves 27A and 27B are configured to include a digital / analog converter, and read out the control information stored in the area allocated to itself in the fixed-cycle frame as will be described later, and convert it into an analog signal. The analog control information is transmitted to the corresponding signal distributor 31. In this case, the signal distributor 31 calculates the average value of the analog control information given from the corresponding AO slaves 27A and 27B of the A-system and B-system networks 3A and 3B, and calculates the calculated result of the corresponding control target. Send to analog device. However, the signal distributor 31 has a larger or smaller value of analog control information given from the corresponding AO slaves 27A and 27B of the A-system and B-system networks 3A and 3B, or one of the predetermined networks. Only the analog control information given from the 3A and 3B AO slaves 27A and 27B may be transmitted to the corresponding analog device to be controlled.

ＤＩスレーブ２８Ａ，２８Ｂは、リモートサイトに配置された各ディジタルセンサにそれぞれ対応させてＡ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂ上にそれぞれ１又は複数設けられる。ＤＩスレーブ２８Ａ，２８Ｂは、対応する信号分配器３１を介して与えられる対応するディジタルセンサのセンサ出力（センサ情報）を定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納する機能を有する。   One or a plurality of DI slaves 28A and 28B are provided on the A-system and B-system networks 3A and 3B in correspondence with the respective digital sensors arranged at the remote site. The DI slaves 28A and 28B have a function of storing the sensor output (sensor information) of the corresponding digital sensor given through the corresponding signal distributor 31 in the area allocated to itself in the fixed period frame.

ＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂは、リモートサイトに配置された制御対象のディジタル機器にそれぞれ対応させてＡ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂ上にそれぞれ１又は複数設けられる。ＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂは、後述のように定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納されている制御情報を読み出して対応する信号分配器３１に送出する機能を有する。この場合、信号分配器３１は、Ａ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂの対応するＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂからそれぞれ与えられる制御情報の平均値を算出して、算出結果を対応する制御対象のディジタル機器に送信する。ただし、信号分配器３１がＡ系及びＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂの対応するＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂからそれぞれ与えられる制御情報のうちの値が大きい方又は小さい方や、予め定められた一方のネットワーク３Ａ，３ＢのＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂから与えられる制御情報のみを対応する制御対象のディジタル機器に送信するようにしても良い。   One or a plurality of DO slaves 29A and 29B are provided on the A-system and B-system networks 3A and 3B, respectively, corresponding to the digital devices to be controlled arranged at the remote site. The DO slaves 29 </ b> A and 29 </ b> B have a function of reading out control information stored in an area assigned to itself in a fixed-cycle frame and sending it to the corresponding signal distributor 31 as described later. In this case, the signal distributor 31 calculates the average value of the control information given from the corresponding DO slaves 29A and 29B of the A-system and B-system networks 3A and 3B, and the calculated result is the corresponding digital object to be controlled. Send to device. However, the signal distributor 31 has a larger or smaller value of control information given from the corresponding DO slaves 29A and 29B of the A-system and B-system networks 3A and 3B, or one of the predetermined networks. Only the control information given from the 3A and 3B DO slaves 29A and 29B may be transmitted to the corresponding digital device to be controlled.

かかる構成を有するリモートＩ／Ｏシステム１において、Ａ系のネットワーク３Ａにおける第１の制御装置２Ａの第１のマスタＣＰＵ１１Ａと、第２の制御装置２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ｂとの間の主従関係や、Ｂ系のネットワーク３Ｂにおける第１の制御装置２Ａの第２のマスタＣＰＵ１２Ａと、第２の制御装置２Ｂの第２のマスタＣＰＵ１２Ｂとの間の主従関係は、主従切替え器４により制御される。主従切替え器４は、通常時、第１の制御装置２Ａの第１及び第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａをそれぞれ主系に設定し、第２の制御装置２Ｂの第１及び第２のマスタＣＰＵ１１Ｂ，１２Ｂをそれぞれ従系に設定する。   In the remote I / O system 1 having such a configuration, a master-slave relationship between the first master CPU 11A of the first control device 2A and the first master CPU 11B of the second control device 2B in the A-system network 3A. The master-slave relationship between the second master CPU 12A of the first control device 2A and the second master CPU 12B of the second control device 2B in the B-system network 3B is controlled by the master-slave switching unit 4. . The master-slave switching unit 4 normally sets the first and second master CPUs 11A, 12A of the first control device 2A as the main system, and the first and second master CPUs 11B, 2B of the second control device 2B. 12B is set as a slave.

主系に設定された第１の制御装置２Ａの第１のマスタＣＰＵ１１Ａは、通常時、Ａ系のネットワーク３Ａ上に存在するすべてのＩ／Ｏスレーブ３０Ａを通信対象とする、イーサキャット（登録商標）規格で規定された定周期フレームを一定周期（例えば１〔ms〕周期）でＡ系のネットワーク３Ａの第１のスイッチングハブ２０Ａに送信する。また第１のスイッチングハブ２０Ａは、第１の制御装置２Ａから送信される定周期フレームを第２の制御装置２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ｂ及びＡ系のネットワーク３Ａの第１のメディアコンバータ２２Ａに転送する。   The first master CPU 11A of the first control device 2A set as the main system normally communicates with all I / O slaves 30A existing on the A-system network 3A. ) A fixed-cycle frame defined by the standard is transmitted to the first switching hub 20A of the A-system network 3A at a fixed cycle (for example, 1 [ms] cycle). Further, the first switching hub 20A transfers the periodic frame transmitted from the first control device 2A to the first master CPU 11B of the second control device 2B and the first media converter 22A of the A-system network 3A. To do.

第１のメディアコンバータ２２Ａは、第１のスイッチングハブ２０Ａから転送される定周期フレームを光信号に変換し、この光信号を光ケーブル３２を介して第２のメディアコンバータ２３Ａに送信する。また第２のメディアコンバータ２３Ａは、第１のメディアコンバータ２２Ａから送信される光信号を電気信号に変換し、かくして得られた定周期フレームをＡＩスレーブ２６Ａに転送する。   The first media converter 22A converts the fixed-cycle frame transferred from the first switching hub 20A into an optical signal, and transmits the optical signal to the second media converter 23A via the optical cable 32. The second media converter 23A converts the optical signal transmitted from the first media converter 22A into an electrical signal, and transfers the fixed-period frame thus obtained to the AI slave 26A.

ＡＩスレーブ２６Ａは、定周期フレームを受信すると、その定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に、前回の定周期フレームを転送し終えてから今回の定周期フレームを受信するまでの間に取得したセンサ情報を格納する。そしてＡＩスレーブ２６Ａは、かかるセンサ情報を格納した定周期フレームを次段のスレーブ（図１ではＡＯスレーブ２７Ａ）に転送する。   When the AI slave 26A receives the fixed-cycle frame, the AI slave 26A acquires it after the previous fixed-cycle frame is transferred to the area allocated to itself in the fixed-cycle frame until the current fixed-cycle frame is received. Stored sensor information. Then, the AI slave 26A transfers the fixed-cycle frame storing the sensor information to the next-stage slave (AO slave 27A in FIG. 1).

またＡＯスレーブ２７Ａは、定周期フレームを受信すると、その定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納されている制御情報を読み出し、読み出した制御情報をアナログ変換して対応する信号分配器３１に送出すると共に、その定周期フレームを次段のスレーブ（図１ではＤＩスレーブ２８Ａ）に転送する。   Further, when the AO slave 27A receives the fixed-cycle frame, the AO slave 27A reads the control information stored in the area allocated to itself within the fixed-cycle frame, converts the read control information into an analog signal, and corresponding signal distributor 31. And the periodic frame is transferred to the slave at the next stage (DI slave 28A in FIG. 1).

ＤＩスレーブ２８Ａは、定周期フレームを受信すると、その定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に、前回の定周期フレームを転送し終えてから今回の定周期フレームを受信するまでの間に取得したセンサ情報を格納する。そしてＤＩスレーブ２８Ａは、かかるセンサ情報を格納した定周期フレームを次段のスレーブ（図１ではＤＯスレーブ２９Ａ）に転送する。   When the DI slave 28A receives the fixed-cycle frame, the DI slave 28A acquires the period from the last transfer of the fixed-cycle frame to the area allocated to itself in the fixed-cycle frame until the reception of the current fixed-cycle frame. Stored sensor information. Then, the DI slave 28A transfers the fixed-cycle frame storing the sensor information to the next-stage slave (DO slave 29A in FIG. 1).

またＤＯスレーブ２９Ａは、定周期フレームを受信すると、受信した定周期フレーム内の自己に割り当てられた領域に格納されている制御情報を読み出し、読み出した制御情報を対応する信号分配器３１に送出すると共に、その定周期フレームを次段のスレーブ（図１では第３のメディアコンバータ２４Ａ）に転送する。   Also, when the DO slave 29A receives the fixed cycle frame, the DO slave 29A reads the control information stored in the area allocated to itself in the received fixed cycle frame, and sends the read control information to the corresponding signal distributor 31. At the same time, the fixed-cycle frame is transferred to the slave at the next stage (the third media converter 24A in FIG. 1).

第３のメディアコンバータ２４Ａは、受信した定周期フレームを光信号に変換し、この光信号を光ケーブル３２を介して制御室内の第４のメディアコンバータ２５Ａに送信する。また第４のメディアコンバータ２５Ａは、第３のメディアコンバータ２４Ａから送信される光信号を電気信号に変換し、かくして得られた定周期フレームを第２のスイッチングハブ２１Ａに転送する。   The third media converter 24A converts the received periodic frame into an optical signal, and transmits the optical signal to the fourth media converter 25A in the control room via the optical cable 32. The fourth media converter 25A converts the optical signal transmitted from the third media converter 24A into an electrical signal, and transfers the fixed-period frame thus obtained to the second switching hub 21A.

第２のスイッチングハブ２１Ａは、第４のメディアコンバータ２５Ａから転送される定周期フレームを、第１の制御装置２Ａの第１のマスタＣＰＵ１１Ａ及び第２の制御装置２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ｂに送出する。そして定周期フレームを受信した第１の制御装置２Ａの第１のマスタＣＰＵ１１Ａは、ＡＩスレーブ２６ＡやＤＩスレーブ２８Ａがその定周期フレームに格納したセンサ情報を読み出し、読み出したセンサ情報をメインＣＰＵ１０Ａに引き渡す。   The second switching hub 21A sends the fixed-cycle frame transferred from the fourth media converter 25A to the first master CPU 11A of the first control device 2A and the first master CPU 11B of the second control device 2B. To do. Then, the first master CPU 11A of the first control device 2A that has received the fixed-cycle frame reads the sensor information stored in the fixed-cycle frame by the AI slave 26A and the DI slave 28A, and delivers the read sensor information to the main CPU 10A. .

一方、このとき第１の制御装置２Ａの第２のマスタＣＰＵ１２Ａも、第１のマスタＣＰＵ１１Ａと同様に、Ｂ系のネットワーク３Ｂ上に存在するすべてのＩ／Ｏスレーブ３０Ｂを通信対象とする、イーサキャット（登録商標）規格で規定された定周期フレームを定期的に（第１のマスタＣＰＵ１１ＡがＡ系のネットワーク３Ａに定周期フレームを送信する周期と同じ周期で）Ｂ系のネットワーク３Ｂの第１のスイッチングハブ２０Ｂに送信する。またＢ系のネットワーク３Ｂの第１のスイッチングハブ２０Ｂは、かかる定周期フレームを第２の制御装置２Ｂの第２のマスタＣＰＵ１２Ｂ及びＢ系のネットワーク３Ｂの第１のメディアコンバータ２２Ｂに転送する。   On the other hand, at this time, the second master CPU 12A of the first control device 2A also communicates with all the I / O slaves 30B existing on the B-system network 3B, like the first master CPU 11A. The periodic frame defined in the Cat (registered trademark) standard is periodically transmitted (with the same period as the period in which the first master CPU 11A transmits the periodic frame to the A-system network 3A). To the switching hub 20B. Further, the first switching hub 20B of the B-system network 3B transfers such a periodic frame to the second master CPU 12B of the second control device 2B and the first media converter 22B of the B-system network 3B.

この結果、この定周期フレームが上述したＡ系のネットワーク３Ａと同様にＢ系のネットワーク３Ｂ上で順次転送されてＢ系の第２のスイッチングハブ２１Ｂを介して第１の制御装置２Ａの第２のマスタＣＰＵ１２Ａに戻る。かくして、この定周期フレームを受信した第１の制御装置２Ａの第２のマスタＣＰＵ１２Ａは、Ｂ系のネットワーク３Ｂ上のＡＩスレーブ２６ＢやＤＩスレーブ２８Ｂがその定周期フレームに格納したセンサ情報を読み出し、読み出したセンサ情報をメインＣＰＵ１０Ａに引き渡す。   As a result, the periodic frames are sequentially transferred on the B-system network 3B in the same manner as the A-system network 3A described above, and the second frame of the first control device 2A is transmitted via the B-system second switching hub 21B. The master CPU 12A is returned to. Thus, the second master CPU 12A of the first control device 2A that has received this fixed-cycle frame reads the sensor information stored in the fixed-cycle frame by the AI slave 26B and the DI slave 28B on the B-system network 3B, The read sensor information is delivered to the main CPU 10A.

メインＣＰＵ１０Ａは、第１のマスタＣＰＵ１１Ａから与えられたセンサ情報と、第２のマスタＣＰＵ１１Ａから与えられたセンサ情報とに基づいてリモートサイトの各制御対象をそれぞれ所定状態に制御するためのコマンドやパラメータなどの制御情報を生成し、生成した制御情報を第１及び第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａに引き渡す。かくして第１及び第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａは、それぞれこれらの制御情報を対応する領域にそれぞれ格納した定周期フレームを生成し、生成した定周期フレームを次の送信タイミングでＡ系又はＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂの第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂに送信する。   The main CPU 10A has commands and parameters for controlling each control target at the remote site to a predetermined state based on the sensor information given from the first master CPU 11A and the sensor information given from the second master CPU 11A. And the like, and the generated control information is delivered to the first and second master CPUs 11A and 12A. Thus, each of the first and second master CPUs 11A and 12A generates a fixed-cycle frame in which each of these control information is stored in a corresponding area, and the generated fixed-cycle frame is transmitted to the A system or the B system at the next transmission timing. The data is transmitted to the first switching hubs 20A and 20B of the networks 3A and 3B.

このようにして第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂは、リモートサイトに配置された各アナログセンサ又は各ディジタルセンサのセンサ出力に基づいて、リモートサイトの各制御対象を所定状態にそれぞれ制御する。   In this way, the first or second control device 2A, 2B controls each control target at the remote site to a predetermined state based on the sensor output of each analog sensor or each digital sensor arranged at the remote site. .

他方、このとき従系に設定された第２の制御装置２Ｂでは、Ａ系のネットワーク３Ａの第２のスイッチングハブ２１Ａから第１のマスタＣＰＵ１１Ｂに送信される定周期フレームと、Ｂ系のネットワーク３Ｂの第２のスイッチングハブ２１Ｂから第２のマスタＣＰＵ１２Ｂに送信される定周期フレームとに基づいて上述の第１の制御装置２Ａと同様の処理が実行される。   On the other hand, in the second control device 2B set as the slave at this time, the periodic frame transmitted from the second switching hub 21A of the A-system network 3A to the first master CPU 11B, and the B-system network 3B Based on the fixed-cycle frame transmitted from the second switching hub 21B to the second master CPU 12B, processing similar to that of the first control device 2A described above is executed.

ただし、第２の制御装置２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ｂ及び第２のマスタＣＰＵ１２Ｂは、かかる処理により生成した上述の制御情報が格納された定周期フレームを第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂに送信することなく破棄する。従って、リモートＩ／Ｏシステム１では、通常時、主系に設定された第１の制御装置２Ａの第１及び第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａからそれぞれ出力される定周期フレームのみがＡ系又はＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂ上で伝送される。   However, the first master CPU 11B and the second master CPU 12B of the second control device 2B transmit to the first switching hubs 20A and 20B a fixed-cycle frame storing the above-described control information generated by such processing. Discard without. Therefore, in the remote I / O system 1, only the periodic frames output from the first and second master CPUs 11 </ b> A and 12 </ b> A of the first control device 2 </ b> A set as the main system are normally A system or B It is transmitted on the networks 3A and 3B.

一方、主従切替え器４は、主系に設定されている第１の制御装置２Ａの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａに障害が発生した場合、その障害が発生した第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａが接続されているＡ系又はＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂのマスタを第２の制御装置２Ｂの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ｂ，１２Ｂとするよう第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂの主従の設定を切り替える。   On the other hand, when a failure occurs in the first or second master CPU 11A, 12A of the first control device 2A set as the main system, the master-slave switching device 4 is the first or second in which the failure has occurred. First and second control devices so that the masters of the A-system or B-system networks 3A and 3B to which the master CPUs 11A and 12A are connected are the first or second master CPUs 11B and 12B of the second control device 2B. Switches the master / slave setting of 2A and 2B.

そして主系に切り替えられた第２の制御装置２Ｂの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ｂ，１２Ｂは、この後、上述のように生成した定周期フレームをＡ系又はＢ系の第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂに送信し、これに対して従系に切り替えられた第１の制御装置２Ａの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａは、この後、生成した定周期フレームを第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂに送信することなく破棄する。この結果、第１の制御装置２Ａの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａと、第２の制御装置２Ｂの対応する第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ｂ，１２Ｂとの主従関係が切り替えられた場合には、主系に切り替えられた第２の制御装置２Ｂの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ｂ，１２Ｂから出力される定周期フレームのみが対応するＡ系又はＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂ上で伝送されることになる。   Then, the first or second master CPU 11B, 12B of the second control device 2B switched to the main system thereafter uses the A or B system first switching hub to generate the fixed-cycle frame generated as described above. The first or second master CPU 11A, 12A of the first control device 2A, which has been transmitted to 20A, 20B and switched to the secondary system, transmits the generated periodic frame to the first switching hub. Discard without transmitting to 20A, 20B. As a result, when the master-slave relationship between the first or second master CPU 11A, 12A of the first control device 2A and the corresponding first or second master CPU 11B, 12B of the second control device 2B is switched. Only the fixed-cycle frames output from the first or second master CPU 11B, 12B of the second control device 2B switched to the main system are transmitted on the corresponding A-system or B-system networks 3A, 3B. Will be.

さらに本リモートＩ／Ｏシステム１において、障害又はケーブル切断などによりいずれかのスレーブ（第１〜第４のメディアコンバータ２０Ａ〜２５Ａ，２０Ｂ〜２５Ｂ及びＩ／Ｏスレーブ３０Ａ，３０Ｂ）にリンクダウンが発生して隣接するスレーブと通信できなくなった場合、そのリンクダウンが発生したスレーブと接続された正常なスレーブにおいて、受信した定周期フレームをその送信元に転送するループバック処理が行われる。   Further, in this remote I / O system 1, a link down occurs in any of the slaves (first to fourth media converters 20A to 25A, 20B to 25B and I / O slaves 30A and 30B) due to a failure or cable disconnection. When communication with an adjacent slave becomes impossible, a loopback process for transferring the received fixed-cycle frame to the transmission source is performed in a normal slave connected to the slave in which the link down has occurred.

そして正系に設定されている第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂの第１又は第２のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂは、かかるループバック処理により、ネットワーク３Ａ，３Ｂ上のすべてのスレーブに送信されずに定周期フレームが戻ってきた場合には、この後、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂに加えて第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂに対してもネットワーク３Ａ，３Ｂ上の各スレーブを送信先とする定周期フレームを送信する。   Then, the first or second master CPU 11A, 11B, 12A, 12B of the first and second control devices 2A, 2B set to the main system performs all of the loops on the networks 3A, 3B. When the fixed-cycle frame returns without being transmitted to the slave, each of the networks 3A and 3B on the second switching hubs 21A and 21B in addition to the first switching hubs 20A and 20B is thereafter transmitted. Sends a periodic frame with the slave as the destination.

この結果、リング型のネットワーク３Ａ，３Ｂの両端側から定周期フレームがそれぞれ送信され、これらの定周期フレームが、リンクダウンしたスレーブ又は切断されたケーブルと接続された正常なスレーブにおいてそれぞれ折り返されて元の経路を経由して第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１２Ａ又は第２のマスタＣＰＵ１１Ｂ，１２Ｂに転送される。   As a result, fixed-cycle frames are transmitted from both ends of the ring-type networks 3A and 3B, respectively, and these fixed-cycle frames are looped back by the link-down slave or the normal slave connected to the disconnected cable. The data is transferred to the first master CPUs 11A and 12A or the second master CPUs 11B and 12B of the first and second control devices 2A and 2B via the original route.

このようにしてこのリモートＩ／Ｏシステム１においては、Ａ系やＢ系のネットワーク３Ａ，３Ｂを構成するいずれかのスレーブにリンクダウンが発生した場合においても、イーサネット（登録商標）規格において規定されたループバック機能を利用して、リンクダウンが発生したスレーブ以外のスレーブと第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂとの間の通信を確保し得るようになされている。   As described above, in this remote I / O system 1, even when a link down occurs in any of the slaves constituting the A-system and B-system networks 3A and 3B, it is defined in the Ethernet (registered trademark) standard. By using the loopback function, it is possible to ensure communication between the slaves other than the slave in which the link down has occurred and the first and second control devices 2A and 2B.

なお、第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂや第２のマスタＣＰＵ１２Ａ，１２Ｂから出力される定周期フレームのフレームフォーマットを図２（Ａ）〜（Ｅ）に示す。   2A to 2E show the frame formats of the fixed-cycle frames output from the first master CPUs 11A and 11B and the second master CPUs 12A and 12B of the first or second control devices 2A and 2B. Show.

図２（Ａ）に示すように、定周期フレームは、14バイトのイーサネット（登録商標）ヘッダフィールド（Ethernet（登録商標） Header）と、最大1500バイトのイーサネット（登録商標）データフィールド（Ethernet（登録商標） Data）と、４バイトのＦＣＳ（Frame Check Sequence）フィールド（FCS）とから構成される。そしてイーサネット（登録商標）ヘッダフィールドには、その定周期フレームのあて先や送信元のアドレスが格納され、ＦＣＳフィールドには、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）コード等の定周期フレームの誤り検査用の情報が格納される。   As shown in FIG. 2A, the periodic frame is composed of a 14-byte Ethernet (registered trademark) header field (Ethernet (registered trademark) Header) and a maximum 1500-byte Ethernet (registered trademark) data field (Ethernet (registered trademark)). (Trademark) Data) and a 4-byte FCS (Frame Check Sequence) field (FCS). The Ethernet (registered trademark) header field stores the destination of the fixed-cycle frame and the address of the transmission source, and the FCS field contains information for checking the error of the fixed-cycle frame such as a CRC (Cyclic Redundancy Check) code. Stored.

またイーサネット（登録商標）データフィールドは、図２（Ｂ）に示すように、11ビットのデータ長フィールド（Length）と、１ビットのリザーブフィールド（Reserve）と、４ビットのタイプフィールド（Ty）と、44〜1498バイトのイーサキャットデータグラムフィールド（1…n EtherCAT Datagrams）とから構成される。そしてイーサキャットデータグラムフィールドには、図２（Ｃ）に示すように、その定周期フレームの送信対象となる各スレーブにそれぞれ対応付けられた１又は複数のイーサキャット用のフレーム（以下、これをイーサキャットデータグラムと呼ぶ）が格納され、データ長フィールドには、イーサキャットデータグラムフィールドに格納されているすべてのイーサキャットデータグラムの合計データ長が格納される。またリザーブフィールドには通常「０」に設定されたフラグが格納され、タイプフィールドには、イーサキャットデータグラムフィールドに格納されたデータのタイプを表すコード（イーサキャットの場合は「0x1」）が格納される。   As shown in FIG. 2B, the Ethernet (registered trademark) data field includes an 11-bit data length field (Length), a 1-bit reserve field (Reserve), and a 4-bit type field (Ty). , 44 to 1498 bytes of Ethercat Datagram field (1... N EtherCAT Datagrams). In the Ethercat datagram field, as shown in FIG. 2 (C), one or a plurality of Ethercat frames (hereinafter referred to as “Ethercat”) respectively associated with each slave to be transmitted of the fixed-cycle frame. The data length field stores the total data length of all the Ethercat datagrams stored in the Ethercat datagram field. In addition, a flag that is normally set to “0” is stored in the reserve field, and a code (“0x1” in the case of Ethercat) indicating the type of data stored in the Ethercat datagram field is stored in the type field. Is done.

各イーサキャットデータグラムフィールドは、図２（Ｄ）に示すように、10バイトのデータグラムヘッダフィールド（Datagram Header）と、最大1486バイトのデータフィールド（Data）と、２バイトのＷＫＣ（Working Counter）フィールドとから構成される。そして、データフィールドには、マスタ（第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂの第１のマスタＣＰＵ１１Ａ，１１Ｂや第２のマスタＣＰＵ１２Ａ，１２Ｂ）が対応するスレーブに送信するデータ（本実施の形態においては上述の制御情報）、又は、そのスレーブがマスタに送信すべきデータ（本実施の形態においては上述のセンサ情報）が格納される。またＷＫＣフィールドには、イーサキャットデータグラムによって正常に処理された処理数に応じたカウント値が格納される。   As shown in FIG. 2D, each Ethercat datagram field includes a 10-byte datagram header field (Datagram Header), a maximum 1486-byte data field (Data), and a 2-byte WKC (Working Counter). It consists of fields. In the data field, data transmitted to the corresponding slave by the master (the first master CPU 11A, 11B or the second master CPU 12A, 12B of the first or second control device 2A, 2B) (this embodiment) The above-mentioned control information) or the data that the slave should transmit to the master (the above-described sensor information in the present embodiment) is stored. Further, the WKC field stores a count value corresponding to the number of processes normally processed by the Ethercat datagram.

さらにデータグラムヘッダフィールドは、図２（Ｅ）に示すように、８ビットのコマンドフィールド（Cmd）と、８ビットのインデックスフィールド（Idx）と、32ビットのアドレスフィールド（Address）と、11ビットのデータタイプフィールド（Len）と、３ビットのリザーブフィールド（R）と、１ビットの循環有無ビットフィールド（C）と、１ビットの継続有無ビットフィールド（M）と、16ビットのイーサキャット割込みリクエストレジスタフィールド（IRQ）とから構成される。   Further, as shown in FIG. 2E, the datagram header field includes an 8-bit command field (Cmd), an 8-bit index field (Idx), a 32-bit address field (Address), and an 11-bit address field. Data type field (Len), 3-bit reserved field (R), 1-bit cyclic presence / absence bit field (C), 1-bit continuation presence / absence bit field (M), and 16-bit Ethercat interrupt request register Field (IRQ).

そしてコマンドフィールドには、マスタが対応するスレーブに発行したイーサキャットコマンドのコマンドタイプを表すコードが格納され、インデックスフィールドには、マスタからスレーブに送信すべきデータ又はスレーブからマスタに送信すべき情報が複数の定周期フレームに分割して格納される場合におけるそのデータの順番を表すインデックス番号が格納される。またアドレスフィールドには、対応するスレーブのアドレスが格納され、データタイプフィールドには、そのデータグラムヘッダに続くデータグラムのデータタイプが格納される。   The command field stores a code indicating the command type of the Ethercat command issued by the master to the corresponding slave, and the index field contains data to be transmitted from the master to the slave or information to be transmitted from the slave to the master. An index number representing the order of the data in the case of being divided and stored in a plurality of fixed-cycle frames is stored. The address field stores the address of the corresponding slave, and the data type field stores the data type of the datagram following the datagram header.

さらに循環有無ビットフィールドには、その定周期フレームが既に対応するスレーブを循環しているか否かを表すフラグが格納される。そして、このフラグは、その定周期フレームが対応するスレーブを循環していない場合には「０」に設定され、その定周期フレームが対応するスレーブを既に循環している場合には、当該スレーブにより「１」に更新される。   Further, a flag indicating whether or not the fixed-cycle frame is already circulating through the corresponding slave is stored in the cycle presence / absence bit field. This flag is set to “0” when the fixed-cycle frame does not circulate through the corresponding slave, and when the fixed-cycle frame is already circulated through the corresponding slave, It is updated to “1”.

また継続有無ビットフィールドには、そのデータグラムがその定周期フレームのイーサキャットデータグラムフィールド（図２（Ｂ））に格納された最後のデータグラムであるか否かを表すフラグが格納される。このフラグは、そのイーサキャットデータグラムがその定周期フレームのイーサキャットデータグラムフィールドに格納された最後のイーサキャットデータグラムである場合には「０」に設定され、最後のイーサキャットデータグラムでない場合には「１」に設定される。さらにイーサキャット割込みリクエストレジスタフィールドは、割込みリクエストを格納するレジスタとして利用される。   The continuation presence / absence bit field stores a flag indicating whether or not the datagram is the last datagram stored in the Ethercat datagram field (FIG. 2B) of the fixed-cycle frame. This flag is set to “0” if the EtherCat datagram is the last EtherCat datagram stored in the EtherCat datagram field of the periodic frame, and is not the last EtherCat datagram. Is set to “1”. Further, the Ethercat interrupt request register field is used as a register for storing an interrupt request.

（２）第１及び第２のスイッチングハブの構成
図３は、本実施の形態による第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの具体的な構成を示す。この図３からも明らかなように、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂは、第１〜第４のＰＨＹ４０Ａ〜４０Ｂと、イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１と、第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂ並びにイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１間を接続する分岐接続部４２とを備えて構成される。 (2) Configuration of First and Second Switching Hubs FIG. 3 shows a specific configuration of the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B according to the present embodiment. As apparent from FIG. 3, the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B include the first to fourth PHYs 40A to 40B, the Ethercat (registered trademark) slave controller 41, The first and second PHYs 40A and 40B and the EtherCAT (registered trademark) slave controller 41 are connected to each other.

第１〜第４のＰＨＹ４０Ａ〜４０Ｄは、第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂとの間や、第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ若しくは第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂとの間で定周期フレームを送受する送受信装置である。第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂの場合、第１のＰＨＹ４０Ａは第１の制御装置２Ａ、第２のＰＨＹ４０Ｂは第２の制御装置２Ｂ、第３のＰＨＹ４０Ｃは第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ、第４のＰＨＹ４０Ｄは通信モニタ用機器とそれぞれ接続され、第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの場合、第１のＰＨＹ４０Ａは第１の制御装置２Ａ、第２のＰＨＹ４０Ｂは第２の制御装置２Ｂ、第３のＰＨＹ４０Ｃは第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂ、第４のＰＨＹ４０Ｄは通信モニタ用機器とそれぞれ接続される。   The first to fourth PHYs 40A to 40D have a fixed period between the first and second control devices 2A and 2B and between the first media converters 22A and 22B or the fourth media converters 25A and 25B. It is a transmitting / receiving device that transmits and receives frames. In the case of the first switching hubs 20A and 20B, the first PHY 40A is the first controller 2A, the second PHY 40B is the second controller 2B, the third PHY 40C is the first media converter 22A, 22B, the second PHY 40D is connected to a communication monitoring device, and in the case of the second switching hubs 21A and 21B, the first PHY 40A is the first control device 2A, the second PHY 40B is the second control device 2B, and the third The PHY 40C is connected to the fourth media converters 25A and 25B, and the fourth PHY 40D is connected to a communication monitor device.

また第１〜第４のＰＨＹ４０Ａ〜４０Ｄには、それぞれリンク信号出力端が設けられており、第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂのリンク信号出力端がそれぞれアンド回路４３の第１又は第２の信号入力端と接続されると共に、アンド回路４３の信号出力端がイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１の第１のリンク信号入力端と接続されている。また第３のＰＨＹ４０Ｃのリンク信号出力端は、イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１の第２のリンク信号入力端と接続されている。   The first to fourth PHYs 40A to 40D are each provided with a link signal output terminal, and the link signal output terminals of the first and second PHYs 40A and 40B are respectively the first or second of the AND circuit 43. The signal output terminal of the AND circuit 43 is connected to the first link signal input terminal of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 while being connected to the signal input terminal. The link signal output terminal of the third PHY 40C is connected to the second link signal input terminal of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41.

そして、第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂは、接続先の第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂとのリンクが確保されている場合（接続先の第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂと通信可能な場合）には、リンク信号出力端を介して論理「１」レベルのリンク信号をアンド回路４３に送信する一方、接続先の第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂとのリンクが切断（接続先の第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂと通信できなくなった）場合には、リンク信号の信号レベルを論理「０」レベルに切り替える。   When the first and second PHYs 40A and 40B have a link with the connection destination first or second control device 2A or 2B (the connection destination first or second control device 2A, 2B), a link signal having a logic “1” level is transmitted to the AND circuit 43 via the link signal output terminal, while the connection with the connected first or second control device 2A, 2B is performed. When the link is disconnected (communication with the first or second control device 2A or 2B to be connected becomes impossible), the signal level of the link signal is switched to the logic “0” level.

また第３のＰＨＹ４０Ｃは、接続先の第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂとの間のリンクが確保されている場合（接続先の第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂと通信可能な場合）には、リンク信号出力端を介して論理「１」レベルのリンク信号をイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１に送信する一方、接続先の第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂとのリンクが切断（接続先の第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂと通信できなくなった）場合には、リンク信号の信号レベルを論理「０」レベルに切り替える。   Further, the third PHY 40C has a link with the first media converters 22A and 22B or the fourth media converters 25A and 25B as connection destinations (the first media converters 22A and 22B as connection destinations). Or the fourth media converter 25A, 25B), a link signal having a logic “1” level is transmitted to the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 via the link signal output terminal, while the connection destination The first media converter 22A, 22B or the fourth media converter 25A, 25B is disconnected (cannot communicate with the connected first media converter 22A, 22B or the fourth media converter 25A, 25B) In this case, the signal level of the link signal is switched to the logic “0” level.

イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１は、上述のようにイーサキャット（登録商標）規格に準拠したスレーブコントローラであり、第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂや、スレーブ（第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂ）との間でイーサキャット（登録商標）プロトコルに従った通信を行うための通信処理を実行する。イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１には、イーサネット（登録商標）規格で規定されているループバック機能等の各種機能が搭載されている。   The Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is a slave controller compliant with the Ethercat (registered trademark) standard as described above, and includes the first or second control device 2A, 2B and the slave (first media converter). 22A, 22B or the fourth media converter 25A, 25B) for performing communication according to the Ethercat (registered trademark) protocol. The Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is equipped with various functions such as a loopback function defined by the Ethernet (registered trademark) standard.

例えば、イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１は、アンド回路４３から上述の第１のリンク信号入力端に与えられるリンク信号の信号レベルが論理「０」レベルとなった場合（つまり第１の制御装置２Ａ及び第１のＰＨＹ４０Ａ間のリンクと、第２の制御装置２Ｂ及び第２のＰＨＹ４０Ｂ間のリンクとの少なくとも一方が切断された場合）には、その後、第３のＰＨＹ４０Ｃ経由で入力する定周期フレームを折り返して送信元の第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂに送り返すループバック処理を実行する。   For example, the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is configured when the signal level of the link signal supplied from the AND circuit 43 to the first link signal input terminal becomes the logic “0” level (that is, the first control). In the case where at least one of the link between the device 2A and the first PHY 40A and the link between the second control device 2B and the second PHY 40B is disconnected), after that, the constant input through the third PHY 40C is performed. A loopback process is performed in which the periodic frame is turned back and sent back to the first media converter 22A, 22B or the fourth media converter 25A, 25B.

またイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１は、第３のＰＨＹ４０Ｃから上述の第２のリンク信号入力端に与えられるリンク信号の信号レベルが論理「０」レベルとなった場合（つまり第３のＰＨＹ４０Ｃと第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂとの間のリンクが切断された場合）には、その後、第１又は第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂ経由で入力する定周期フレームを折り返して送信元の第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂに送り返すループバック処理を実行する。   Further, the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is configured such that the signal level of the link signal given from the third PHY 40C to the second link signal input terminal becomes a logic “0” level (that is, the third PHY 40C). And the first media converters 22A and 22B or the fourth media converters 25A and 25B are disconnected), then a fixed-cycle frame that is input via the first or second PHYs 40A and 40B. Is looped back and sent back to the first or second control device 2A, 2B as the transmission source.

分岐接続部４２は、第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂから第１又は第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂに与えられた定周期フレームを他方の第２又は第１のＰＨＹ４０Ｂ，４０Ａとイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１とに分配すると共に、接続されたスレーブ（第１のメディアコンバータ２２Ａ２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂ）から第３のＰＨＹ４０Ｃに与えられる定周期フレームをイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１を介して第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ分配するよう第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂとイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１との間を接続するＭＩＩ（Media Independent Interface）インタフェースである。この分岐接続部４２は、第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄを備えて構成される。   The branch connection unit 42 converts the fixed-cycle frame given from the first or second control device 2A, 2B to the first or second PHY 40A, 40B with the other second or first PHY 40B, 40A and the Ethercat ( Registered to the slave controller 41, and the fixed-cycle frame given to the third PHY 40C from the connected slave (first media converter 22A22B or fourth media converter 25A, 25B) is an Ethercat (registered trademark). ) MII (Media Independent) for connecting between the first and second PHYs 40A and 40B and the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 so as to be distributed to the first and second PHYs 40A and 40B via the slave controller 41, respectively. Interface). The branch connection unit 42 includes first to fourth selector units 44A to 44D.

そして第１のセレクタ部４４Ａは、第１の信号入力端が第１のＰＨＹ４０Ａの信号出力端と接続されると共に、第２の信号入力端が第２のＰＨＹ４０Ｂの信号出力端と接続されている。また第１のセレクタ部４４Ａの信号出力端は、イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１のインポート側の受信ポートと接続されている。   In the first selector unit 44A, the first signal input terminal is connected to the signal output terminal of the first PHY 40A, and the second signal input terminal is connected to the signal output terminal of the second PHY 40B. . The signal output terminal of the first selector unit 44A is connected to the import-side reception port of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41.

また第２のセレクタ部４４Ｂは、第１の信号入力端がイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１のインポート側の送信ポートと接続されると共に、第２の信号入力端が、第１のセレクタ部４４Ａの第２の信号入力端と共に第２のＰＨＹ４０Ｂの信号出力端と接続されている。また第２のセレクタ部４４Ｂの信号出力端は、第１のＰＨＹ４０Ａの信号入力端と接続されている。   The second selector unit 44B has a first signal input terminal connected to the import-side transmission port of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41, and a second signal input terminal connected to the first selector unit. The signal output terminal of the second PHY 40B is connected together with the second signal input terminal of 44A. The signal output terminal of the second selector unit 44B is connected to the signal input terminal of the first PHY 40A.

第３のセレクタ部４４Ｃは、第１の信号入力端が第１のセレクタ部４４Ａの第１の信号入力端と共に第１のＰＨＹ４０Ａの信号出力端と接続されると共に、第２の信号入力端が第２のセレクタ部４４Ｂの第１の信号入力端と共にイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１のインポート側の送信ポートと接続されている。また第３のセレクタ部４４Ｃの信号出力端は、第２のＰＨＹ４０Ｂの信号入力端と接続されている。   The third selector unit 44C has a first signal input terminal connected to a signal output terminal of the first PHY 40A together with a first signal input terminal of the first selector unit 44A, and a second signal input terminal Along with the first signal input terminal of the second selector unit 44B, it is connected to the transmission port on the import side of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41. The signal output terminal of the third selector unit 44C is connected to the signal input terminal of the second PHY 40B.

第４のセレクタ部４４Ｄは、第１の信号入力端が第１のセレクタ部４４Ａの信号出力端と接続されると共に、第２の信号入力端が、第２のセレクタ部４４Ｂの第１の信号入力端及び第３のセレクタ部４４Ｃの第２の信号入力端と共にイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１のインポート側の送信ポートと接続されている。また第４のセレクタ部４４Ｄの信号出力端は、第４のＰＨＹ４０Ｄの信号入力端と接続されている。   The fourth selector section 44D has a first signal input terminal connected to the signal output terminal of the first selector section 44A, and a second signal input terminal connected to the first signal of the second selector section 44B. Together with the input terminal and the second signal input terminal of the third selector section 44C, it is connected to the transmission port on the import side of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41. The signal output terminal of the fourth selector unit 44D is connected to the signal input terminal of the fourth PHY 40D.

なおイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１のアウトポート側は、ＭＩＩインタフェースを介して、信号入力端が第３のＰＨＹ４０Ｃの信号出力端と接続され、信号出力端が第３のＰＨＹ４０Ｃの信号入力端と接続されており、これによりイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１及び第３のＰＨＹ４０Ｃが双方向に通信できるようになされている。   The output port side of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is connected to the signal output terminal of the third PHY 40C via the MII interface, and the signal output terminal is connected to the signal input terminal of the third PHY 40C. As a result, the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 and the third PHY 40C can communicate bidirectionally.

図４は、第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄの具体的な構成を示す。この図４からも明らかなように、第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄは、第１の信号入力端４４ＩＰ１に対応させて設けられた第１のバッファメモリ５０Ａ、第１のデータ管理部５１Ａ及び第１のリード制御部５２Ａと、第２の信号入力端４４ＩＰ２に対応させて設けられた第２のバッファメモリ５０Ｂ、第２のデータ管理部５１Ｂ及び第２のリード制御部５２Ｂと、セレクタ回路５３及び出力調停制御部５４とを備えて構成される。 FIG. 4 shows a specific configuration of the first to fourth selector units 44A to 44D. As is apparent from FIG. 4, first to fourth selector unit 44A~44D the first buffer memory 50A which is provided corresponding to the first signal input terminal 44IP 1, the first data management 51A, first read control unit 52A, second buffer memory 50B provided corresponding to second signal input terminal 44IP2, second data management unit 51B, and second read control unit 52B And a selector circuit 53 and an output arbitration control unit 54.

第１のバッファメモリ５０Ａは、第１の信号入力端４４ＩＰ１に与えられた定周期フレームを一時的に記憶（バッファリング）するためのメモリであり、例えばＦＩＦＯ（First-In,First-Out）メモリから構成される。 The first buffer memory 50A is a memory for temporarily storing (buffering) a fixed-cycle frame given to the first signal input terminal 44IP1, for example, FIFO (First-In, First-Out). Consists of memory.

また第１のデータ管理部５１Ａは、第１のバッファメモリ５０Ａに格納されている定周期フレームのフレーム数と、これら定周期フレームごとのデータ数（ワード数）とをカウントするカウンタ機能を備える。第１のデータ管理部５１Ａは、第１のバッファメモリ５０Ａに格納されている定周期フレームのうち、当該第１のバッファメモリ５０Ａに格納された時間が最も古い定周期フレーム（以下、これを最古定周期フレームと呼ぶ）のフレーム数を第１のリード制御部５２Ａに通知（公開）する。   The first data management unit 51A includes a counter function that counts the number of fixed-cycle frames stored in the first buffer memory 50A and the number of data (number of words) for each fixed-cycle frame. The first data management unit 51A, among the fixed-cycle frames stored in the first buffer memory 50A, the fixed-cycle frame with the oldest time stored in the first buffer memory 50A (hereinafter referred to as the highest frame). The first read control unit 52A is notified (disclosed) of the number of frames (referred to as an old fixed period frame).

第１のリード制御部５２Ａは、第１のバッファメモリ５０Ａに格納された定周期フレームの読み出しを制御するメモリコントローラである。第１のリード制御部５２Ａは、第１のバッファメモリ５０Ａに定周期フレームが格納されている場合、定周期フレームの読出し許可である出力権の付与を出力調停制御部５４に要求する。そして第１のリード制御部５２Ａは、出力調停制御部５４から出力権が付与された場合、最古定周期フレームを出力するよう第１のバッファメモリ５０Ａを制御する。また第１のリード制御部５２Ａは、第１のバッファメモリ５０Ａから１つ分の定周期フレームの出力が完了すると、フレーム出力完了通知を出力調停制御部５４に送信する。   The first read control unit 52A is a memory controller that controls reading of a fixed-cycle frame stored in the first buffer memory 50A. When the fixed cycle frame is stored in the first buffer memory 50A, the first read control unit 52A requests the output arbitration control unit 54 to grant an output right that is a read permission of the fixed cycle frame. When the output right is given from the output arbitration control unit 54, the first read control unit 52A controls the first buffer memory 50A to output the oldest fixed cycle frame. Further, when the output of one fixed-cycle frame from the first buffer memory 50A is completed, the first read control unit 52A transmits a frame output completion notification to the output arbitration control unit 54.

一方、第２のバッファメモリ５０Ｂは、第２の信号入力端４４ＩＰ２に与えられた定周期フレームをバッファリングするためのメモリであり、第１のバッファメモリ５０Ａと同様に、例えばＦＩＦＯメモリから構成される。 On the other hand, the second buffer memory 50B is a memory for buffering a fixed-cycle frame given to the second signal input terminal 44IP2, and is composed of, for example, a FIFO memory, like the first buffer memory 50A. Is done.

また第２のデータ管理部５１Ｂは、第２のバッファメモリ５０Ｂに格納されている定周期フレームのフレーム数と、これら定周期フレームのデータ数とをカウントするカウンタ機能を備える。第２のデータ管理部５１Ｂは、第２のバッファメモリ５０Ｂに格納されている定周期フレームのうちの最古定周期フレームのフレーム数を第２のリード制御部５２Ｂに通知（公開）する。   The second data management unit 51B includes a counter function that counts the number of fixed-cycle frames stored in the second buffer memory 50B and the number of data of the fixed-cycle frames. The second data management unit 51B notifies (discloses) to the second read control unit 52B the number of frames of the oldest fixed cycle frame among the fixed cycle frames stored in the second buffer memory 50B.

第２のリード制御部５２Ｂは、第２のバッファメモリ５０Ｂに格納された定周期フレームの読み出しを制御するメモリコントローラである。第２のリード制御部５２Ｂは、第２のバッファメモリ５０Ｂに定周期フレームが格納されている場合、定周期フレームの出力権の付与を出力調停制御部５４に要求する。そして第２のリード制御部５２Ｂは、出力調停制御部５４から出力権が付与された場合、最古定周期フレームを出力するよう第２のバッファメモリ５０Ｂを制御する。また第２のリード制御部５２Ｂは、第２のバッファメモリ５０Ｂからの最古定周期フレームの出力が完了すると、フレーム出力完了通知を出力調停制御部５４に送信する。   The second read control unit 52B is a memory controller that controls reading of the fixed-cycle frame stored in the second buffer memory 50B. When the fixed cycle frame is stored in the second buffer memory 50B, the second read control unit 52B requests the output arbitration control unit 54 to grant the right to output the fixed cycle frame. Then, when the output right is given from the output arbitration control unit 54, the second read control unit 52B controls the second buffer memory 50B to output the oldest fixed cycle frame. Further, when the output of the oldest fixed period frame from the second buffer memory 50B is completed, the second read control unit 52B transmits a frame output completion notification to the output arbitration control unit 54.

セレクタ回路５３は、第１の信号入力端が第１のバッファメモリ５０Ａと接続されると共に、第２の信号入力端が第２のバッファメモリ５０Ｂと接続され、信号出力端が実装先の第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄの信号出力端４４ＯＰと接続される。セレクタ回路５３は、第１及び第２の信号入力端のうち出力調停制御部５４により指定された１つの第１又は第２の信号入力端を選択して、当該第１又は第２の信号入力端に与えられる定周期フレームを選択的に出力する。   In the selector circuit 53, the first signal input terminal is connected to the first buffer memory 50A, the second signal input terminal is connected to the second buffer memory 50B, and the signal output terminal is the first mounting destination. To signal output terminals 44OP of the fourth selector sections 44A to 44D. The selector circuit 53 selects one first or second signal input end designated by the output arbitration control unit 54 from the first and second signal input ends, and inputs the first or second signal input. A fixed-cycle frame given to the end is selectively output.

出力調停制御部５４は、第１のバッファメモリ５０Ａに格納されている定周期フレームと、第２のバッファメモリ５０Ｂに格納されている定周期フレームとが同時に出力されないように第１及び第２のバッファメモリ５０Ａに，５０Ｂにそれぞれ格納されている定周期フレームの読み出しタイミングを制御する機能を有し、第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂからの要求に応じて、上述の出力権をその第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに付与する。出力調停制御部５４は、出力権の付与要求が第１及び第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂの双方から与えられた場合、より早く要求してきた第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに出力権を付与する。また出力調停制御部５４は、第１のリード制御部５２Ａに出力権を付与した場合には、セレクタ回路５３を制御することにより第１の信号入力端に入力する定周期フレームを出力させ、第２のリード制御部５２Ｂに出力権を付与した場合には、第２の信号入力端に入力する定周期フレームを出力させる。   The output arbitration control unit 54 prevents the first and second periodic frames stored in the first buffer memory 50A and the second periodic memory stored in the second buffer memory 50B from being output simultaneously. The buffer memory 50A has a function of controlling the readout timing of the fixed-cycle frames respectively stored in 50B, and the above-mentioned output right is granted in response to a request from the first or second read control unit 52A, 52B. The first or second read control unit 52A, 52B is given. The output arbitration control unit 54, when an output right grant request is given from both the first and second read control units 52A and 52B, the first or second read control unit 52A and 52B that has requested earlier. Grant output rights to. Also, when the output arbitration control unit 54 grants the output right to the first read control unit 52A, the output arbitration control unit 54 controls the selector circuit 53 to output a fixed-cycle frame that is input to the first signal input terminal. When an output right is given to the second read control unit 52B, a fixed-cycle frame input to the second signal input terminal is output.

かかる構成を有する第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄにおいて、第１又は第２の信号入力端４４ＩＰ１，４４ＩＰ２に与えられた定周期フレームのフレームデータは、その第１又は第２の信号入力端４４ＩＰ１，４４ＩＰ２と接続された第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂに格納される。 In the first to fourth selector sections 44A to 44D having such a configuration, the frame data of the fixed-cycle frame given to the first or second signal input terminal 44IP 1 or 44IP 2 is the first or second frame data. the first or second buffer memory 50A connected to the signal input end 44IP 1, 44IP 2, is stored in 50B.

このときその第１又は第２の信号入力端４４ＩＰ１，４４ＩＰ２と接続された第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂは、定周期フレームのフレームデータが第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂに書き込みが開始されたタイミングで、第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂに格納されている定周期フレームのフレーム数をカウントしているカウンタ（以下、これを定周期フレーム数カウンタと呼ぶ）のカウント値をインクリメント（「１」だけカウントアップ）すると共に、その定周期フレームのデータ数を、その定周期フレームに対応付けて設けたカウンタ（以下、これをデータ数カウンタと呼ぶ）によりカウントする。そして第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂは、その定周期フレームの第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂへの書き込みが完了すると、カウント処理を終了して、次の定周期フレームの入力を待つ。 At this time, the first or second data management unit 51A or 51B connected to the first or second signal input terminal 44IP 1 or 44IP 2 has the frame data of the fixed period frame stored in the first or second buffer memory. A counter that counts the number of fixed-cycle frames stored in the first or second buffer memory 50A or 50B at the timing when writing to 50A or 50B is started (hereinafter referred to as a fixed-cycle frame counter). The counter value is incremented (counted up by “1”) and the number of data in the fixed-cycle frame is associated with the fixed-cycle frame (hereinafter referred to as a data number counter). Count by. When the first or second data management unit 51A or 51B completes the writing of the fixed-cycle frame to the first or second buffer memory 50A or 50B, the first or second data management unit 51A or 51B ends the count process and the next fixed-cycle frame. Wait for input.

また第１及び第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂは、この後、対応する第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂに格納されている定周期フレームのうちの最古定周期フレームに対応付けたデータ数カウンタのカウント値を、対応する第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに通知（公開）する。   The first and second data management units 51A and 51B then associate with the oldest fixed cycle frame among the fixed cycle frames stored in the corresponding first or second buffer memory 50A or 50B. The count value of the data number counter is notified (disclosed) to the corresponding first or second read control unit 52A, 52B.

第１及び第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂは、対応する第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂから通知される最古定周期フレームのデータ数カウンタのカウント値が「０」でない場合には、出力調停制御部５４に対して出力権の付与を要求する。   When the count value of the data counter of the oldest fixed period frame notified from the corresponding first or second data management unit 51A or 51B is not “0”, the first and second read control units 52A and 52B The output arbitration control unit 54 is requested to grant the output right.

出力調停制御部５４は、第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂから出力権の付与要求が与えられると、他方の第２又は第１のリード制御部５２Ｂ，５２Ａに出力権を付与していない場合には、出力権の付与を要求してきた第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに出力権を付与する。また出力調停制御部５４は、これと併せてそのとき出力権を付与した第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに対応する信号出力端を選択するようセレクタ回路５３を制御する。   When an output right grant request is given from the first or second read control unit 52A, 52B, the output arbitration control unit 54 grants an output right to the other second or first read control unit 52B, 52A. If not, the output right is granted to the first or second read control unit 52A, 52B that has requested the grant of the output right. In addition, the output arbitration control unit 54 controls the selector circuit 53 so as to select the signal output terminal corresponding to the first or second read control unit 52A, 52B to which the output right is given at that time.

そして出力調停制御部５４から出力権が付与された第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂは、対応する第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂを制御することにより、最古定周期フレームのデータ出力を開始させる。この結果、対応する第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂから最古定周期フレームのデータがワード単位で連続的に出力され、このデータがセレクタ回路５３及び信号出力端４４ＯＰを介してその第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄの外部に出力される。   Then, the first or second read control unit 52A, 52B to which the output right is given from the output arbitration control unit 54 controls the corresponding first or second buffer memory 50A, 50B, so that the oldest fixed period Start frame data output. As a result, the data of the oldest fixed period frame is continuously output in units of words from the corresponding first or second buffer memory 50A, 50B, and this data is transmitted through the selector circuit 53 and the signal output terminal 44OP. 1 to the fourth selectors 44A to 44D.

この際、第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂは、対応する第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂから最古定周期フレームのデータが１ワード分だけ出力されるごとに、対応する第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂに対してリード通知を送信する。また第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂは、対応する第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂからリード通知が与えられるごとに、最古定周期フレームと対応付けたデータ数カウンタのカウント値をデクリメント（「１」だけカウントダウン）する。   At this time, each time the first or second read control unit 52A or 52B outputs the data of the oldest fixed period frame from the corresponding first or second buffer memory 50A or 50B by one word, A read notification is transmitted to the first or second data management unit 51A or 51B. Each time the first or second data management unit 51A or 51B receives a read notification from the corresponding first or second read control unit 52A or 52B, the data number counter associated with the oldest fixed period frame is used. Is decremented (counts down by “1”).

そして第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂは、やがて第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂから通知される、対応する第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂから読み出されている最古定周期フレームのデータ数カウンタのカウント値が「０」となると、第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂからのデータの読み出しを停止し、出力調停制御部５４に対してフレーム出力完了通知を送信する。   Then, the first or second read control unit 52A, 52B is read from the corresponding first or second buffer memory 50A, 50B, which is notified from the first or second data management unit 51A, 51B before long. When the count value of the data number counter of the oldest fixed period frame becomes “0”, reading of data from the first or second buffer memory 50A, 50B is stopped, and the frame for the output arbitration control unit 54 is stopped. Send output completion notification.

また、第１又は第２のデータ管理部５１Ａ，５１Ｂは、最古定周期フレームと対応付けられたデータ数カウンタのカウント値が「０」となると、この後、対応する第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂに他の定周期フレームが格納されている場合には、その定周期フレームと対応付けられたデータ数カウンタのカウント値を対応する第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに通知し、第１又は第２のバッファメモリ５０Ａ，５０Ｂに定周期フレームが格納されていない場合には、フレーム数カウンタのカウント値としてそのまま「０」を対応する第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに通知し続ける。   In addition, when the count value of the data number counter associated with the oldest fixed period frame becomes “0”, the first or second data management unit 51A or 51B thereafter performs the corresponding first or second data management unit 51A or 51B. When other fixed cycle frames are stored in the buffer memories 50A and 50B, the first or second read control unit 52A or 52B corresponding to the count value of the data number counter associated with the fixed cycle frame is stored. When the fixed-cycle frame is not stored in the first or second buffer memory 50A, 50B, the first or second read control corresponding to “0” as it is as the count value of the frame number counter. Continue to notify the units 52A and 52B.

以上のようにして、第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄは、自己の第１及び第２の信号入力端４４ＩＰ１，４４ＩＰ２に与えられた定周期フレームを必要に応じてバッファリングしながら、その第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄの信号出力端４４ＯＰから順次出力する。 As described above, the first to fourth selector sections 44A to 44D buffer the fixed-cycle frames given to the first and second signal input terminals 44IP 1 and 44IP 2 as necessary. However, the signals are sequentially output from the signal output terminals 44OP of the first to fourth selector sections 44A to 44D.

なお、第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄにおける出力調停制御部５４の状態遷移の様子を図５に示す。この図５に示すように、出力調停制御部５４の状態としては、第１〜第５の状態ＳＴ１〜ＳＴ５がある。   The state transition of the output arbitration control unit 54 in the first to fourth selector units 44A to 44D is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the output arbitration control unit 54 has first to fifth states ST1 to ST5.

第１の状態ＳＴ１は、第１及び第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂのいずれにも出力権を付与していない状態である。また第２の状態ＳＴ２は、第１のリード制御部５２Ａに出力権を付与した後、当該第１のリード制御部５２Ａからのフレーム出力完了通知を受領していない状態であり、第３の状態ＳＴ３は、第２のリード制御部５２Ｂに出力権を付与した後、当該第２のリード制御部５２Ｂからのフレーム出力完了通知を受領していない状態である。さらに第４の状態ＳＴ４は、第１のリード制御部５２Ａに出力権を付与し、第２のリード制御部５２Ｂへの出力権の付与を保留している状態であり、第５の状態ＳＴ５は、第２のリード制御部５２Ｂに出力権を付与し、第１のリード制御部５２Ａへの出力権の付与を保留している状態である。   The first state ST1 is a state where no output right is given to any of the first and second read control units 52A and 52B. Further, the second state ST2 is a state in which a frame output completion notification is not received from the first read control unit 52A after the output right is given to the first read control unit 52A. ST3 is a state in which a frame output completion notification is not received from the second read control unit 52B after the output right is given to the second read control unit 52B. Further, the fourth state ST4 is a state where the output right is granted to the first read control unit 52A and the grant of the output right to the second read control unit 52B is suspended, and the fifth state ST5 is In this state, the output right is given to the second read control unit 52B, and the grant of the output right to the first read control unit 52A is suspended.

そして出力調停制御部５４は、第１の状態ＳＴ１にある場合において、第１のリード制御部５２Ａから出力権の付与要求が与えられた場合には、その第１のリード制御部５２Ａに出力権を付与することにより第２の状態ＳＴ２に遷移し、第２のリード制御部５２Ｂから出力権の付与要求が与えられた場合には、その第２のリード制御部５２Ｂに出力権を付与することにより第３の状態ＳＴ３に遷移する。そして出力調停制御部５４は、第２又は第３の状態ＳＴ２，ＳＴ３にある場合において、出力権を付与した第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂからのフレーム出力完了通知を受信すると第１の状態ＳＴ１に戻る。   When the output arbitration control unit 54 is in the first state ST1 and receives an output right grant request from the first read control unit 52A, the output arbitration control unit 54 outputs the output right to the first read control unit 52A. Is assigned to the second state ST2, and when an output right grant request is given from the second read control unit 52B, the output right is given to the second read control unit 52B. To transit to the third state ST3. When the output arbitration control unit 54 receives the frame output completion notification from the first or second read control unit 52A or 52B to which the output right is granted in the second or third state ST2 or ST3, Return to state 1 ST1.

これに対して出力調停制御部５４は、第２又は第３の状態ＳＴ２，ＳＴ３にある場合において、出力権を付与した第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂとは異なる第２又は第１のリード制御部５２Ｂ，５２Ａから出力権の付与要求が与えられると、第４又は第５の状態ＳＴ４，ＳＴ５に遷移する。そして出力調停制御部５４は、第４又は第５の状態ＳＴ４，ＳＴ５にある場合において、先行して出力権を付与した第１又は第２のリード制御部５２Ａ、５２Ｂからのフレーム出力完了通知を受信すると、そのとき保留としていた出力権を第２又は第１のリード制御部５２Ｂ，５２Ａに付与することにより第３又は第２の状態ＳＴ３，ＳＴ２に遷移する。   On the other hand, the output arbitration control unit 54 is different from the first or second read control unit 52A, 52B to which the output right is given in the second or third state ST2, ST3. When an output right grant request is given from one read control unit 52B, 52A, the state transits to the fourth or fifth state ST4, ST5. Then, in the case of the fourth or fifth state ST4 or ST5, the output arbitration control unit 54 sends a frame output completion notification from the first or second read control unit 52A or 52B to which the output right has been given in advance. When received, the output right held at that time is given to the second or first read control unit 52B, 52A, thereby making a transition to the third or second state ST3, ST2.

そして出力調停制御部５４は、この後、第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂからの出力権の付与要求やフレーム出力完了通知に基づいて、上述と同様にして状態を順次切り替えながら、第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂからの要求に応じて、その第１又は第２のリード制御部５２Ａ，５２Ｂに出力権を付与する。   After that, the output arbitration control unit 54 sequentially switches the state in the same manner as described above based on the output right grant request or the frame output completion notification from the first or second read control unit 52A, 52B. In response to a request from the first or second read control unit 52A, 52B, an output right is given to the first or second read control unit 52A, 52B.

（３）第１及び第２のスイッチングハブにおける定周期フレームのデータの流れ
次に、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂにおける定周期フレームのデータの流れを図６〜図９を参照して説明する。なお図７〜図９において、「ＥＳＣ」はイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１を表し、「Ｓ１」〜「Ｓ４」は、それぞれ第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの第１〜第４のセレクタ部４４Ａ〜４４Ｄを表す。 (3) Data Flow of Fixed Period Frames in First and Second Switching Hubs Next, a flow of data of fixed period frames in the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B is shown in FIG. Description will be made with reference to FIG. 7 to 9, “ESC” represents an Ethercat (registered trademark) slave controller 41, and “S1” to “S4” represent the first switching hub 20A and the second switching hub 21A, respectively. 21B shows first to fourth selector sections 44A to 44D.

まず、第１の制御装置２Ａが主系に設定されている場合、当該第１の制御装置２Ａから出力された定周期フレームは、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂの第１のＰＨＹ４０Ａを介して第１のセレクタ部４４Ａ及び第３のセレクタ部４４Ｃに与えられ、これら第１のセレクタ部４４Ａの第１のバッファメモリ５０Ａと、第３のセレクタ部４４Ｃの第１のバッファメモリ５０Ａとに一時的に格納される（図７のＳＰ１，ＳＰ２）。そして第３のセレクタ部４４Ｃの第１のバッファメモリ５０Ａに格納された定周期フレームは、この後、当該第１のバッファメモリ５０Ａから読み出されて第２のＰＨＹ４０Ｂに与えられ、当該第２のＰＨＹ４０Ｂを介して第２の制御装置２Ｂに送信される（図７のＳＰ３，ＳＰ４）。   First, when the first control device 2A is set as the main system, the fixed-cycle frame output from the first control device 2A passes through the first PHY 40A of the first switching hubs 20A and 20B. The first selector unit 44A and the third selector unit 44C are given to the first buffer memory 50A of the first selector unit 44A and the first buffer memory 50A of the third selector unit 44C temporarily. (SP1 and SP2 in FIG. 7). The fixed-cycle frame stored in the first buffer memory 50A of the third selector unit 44C is then read from the first buffer memory 50A and given to the second PHY 40B. It is transmitted to the second control device 2B via the PHY 40B (SP3, SP4 in FIG. 7).

また第１のセレクタ部４４Ａの第１のバッファメモリ５０Ａに格納された定周期フレームは、この後、当該第１のバッファメモリ５０Ａから読み出されてイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１及び第４のセレクタ部４４Ｄに与えられる（図７のＳＰ６，ＳＰ７）。   The fixed-cycle frame stored in the first buffer memory 50A of the first selector unit 44A is then read out from the first buffer memory 50A and the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 and the fourth To the selector unit 44D (SP6, SP7 in FIG. 7).

そしてイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１に与えられた定周期フレームは、この後、当該イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１において何らの処理も施されることなく（つまりそのイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１をスルーして）第３のＰＨＹ４０Ｃに与えられ、当該第３のＰＨＹ４０Ｃを介して次段のスレーブ（第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂの場合には第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ、第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの場合には第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂ）に送信される（図７のＳＰ８，ＳＰ９）。   Then, the fixed period frame given to the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is not subjected to any processing in the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 (that is, the Ethercat (registered trademark)). ) It is given to the third PHY 40C (through the slave controller 41), and the next slave (via the third PHY 40C, the first media converters 22A, 22B in the case of the first switching hubs 20A, 20B) In the case of the second switching hub 21A, 21B, it is transmitted to the fourth media converter 25A, 25B) (SP8, SP9 in FIG. 7).

また第４のセレクタ部４４Ｄに与えられた定周期フレームは、第４のセレクタ部４４Ｄの第１のバッファメモリ５０Ａに一時的に格納された後に当該第１のバッファメモリ５０Ａから読み出されて第４のＰＨＹ４０Ｄに与えられ、当該第４のＰＨＹ４０Ｄを介して通信モニタ用機器６０に送信される（図７のＳＰ１０，ＳＰ１１）。   The fixed-cycle frame given to the fourth selector unit 44D is temporarily stored in the first buffer memory 50A of the fourth selector unit 44D and then read out from the first buffer memory 50A. 4 is transmitted to the communication monitoring device 60 via the fourth PHY 40D (SP10 and SP11 in FIG. 7).

一方、第２の制御装置２Ｂが主系に設定されている場合、当該第２の制御装置２Ｂから出力された定周期フレームは、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂの第２のＰＨＹ４０Ｂを介して第１のセレクタ部４４Ａ及び第２のセレクタ部４４Ｂに与えられ、これら第１のセレクタ部４４Ａの第２のバッファメモリ５０Ｂと、第２のセレクタ部４４Ｂの第２のバッファメモリ５０Ｂとに一時的に格納される（図８のＳＰ２０，ＳＰ２１）。   On the other hand, when the second control device 2B is set as the main system, the fixed-cycle frame output from the second control device 2B passes through the second PHY 40B of the first switching hubs 20A and 20B. It is given to the first selector unit 44A and the second selector unit 44B, and temporarily sent to the second buffer memory 50B of the first selector unit 44A and the second buffer memory 50B of the second selector unit 44B. (SP20, SP21 in FIG. 8).

そして第２のセレクタ部４４Ｂの第２のバッファメモリ５０Ｂに格納された定周期フレームは、この後、当該第２のバッファメモリ５０Ｂから読み出されて第１のＰＨＹ４０Ａに与えられ、当該第１のＰＨＹ４０Ａを介して第１の制御装置２Ａに送信される（図８のＳＰ２２，ＳＰ２３）。   The fixed-cycle frame stored in the second buffer memory 50B of the second selector unit 44B is then read from the second buffer memory 50B and given to the first PHY 40A. It is transmitted to the first control device 2A via the PHY 40A (SP22, SP23 in FIG. 8).

また第１のセレクタ部４４Ａの第２のバッファメモリ５０Ｂに格納された定周期フレームは、この後、当該第２のバッファメモリ５０Ｂから読み出されてイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１及び第４のセレクタ部４４Ｄに与えられる（図８のＳＰ２５，ＳＰ２６）。   The fixed-cycle frame stored in the second buffer memory 50B of the first selector unit 44A is thereafter read out from the second buffer memory 50B, and the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 and the fourth To the selector unit 44D (SP25, SP26 in FIG. 8).

そしてイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１に与えられた定周期フレームは、この後、上述と同様に当該イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１及び第３のＰＨＹ４０Ｃを順次介して次段のスレーブに送信される（図８のＳＰ２７、ＳＰ２８）。また第４のセレクタ部４４Ｄに与えられた定周期フレームも上述と同様にして、第４のセレクタ部４４Ｄの第１のバッファメモリ５０Ａに一時的に格納された後に当該第１のバッファメモリ５０Ａから読み出されて第４のＰＨＹ４０Ｄに与えられ、当該第４のＰＨＹ４０Ｄを介して通信モニタ用機器６０に送信される（図８のＳＰ２９，ＳＰ３０）。   Then, the fixed-cycle frame given to the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 is subsequently transferred to the next-stage slave through the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 and the third PHY 40C in the same manner as described above. It is transmitted (SP27, SP28 in FIG. 8). Similarly to the above, the fixed-cycle frame given to the fourth selector unit 44D is temporarily stored in the first buffer memory 50A of the fourth selector unit 44D and then from the first buffer memory 50A. It is read out, given to the fourth PHY 40D, and transmitted to the communication monitor device 60 via the fourth PHY 40D (SP29, SP30 in FIG. 8).

他方、スレーブ（第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂの場合には第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ、第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの場合には第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂ）から第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ又は第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂに送信された定周期フレームは、第３のＰＨＹ４０Ｃを介してイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１のアウトポート側の受信ポートに送信される（図９のＳＰ４０，ＳＰ４１）。   On the other hand, the first from the slave (first media converters 22A and 22B in the case of the first switching hubs 20A and 20B, and fourth media converters 25A and 25B in the case of the second switching hubs 21A and 21B). The periodic frame transmitted to the switching hub 20A, 20B or the second switching hub 21A, 21B is transmitted to the receiving port on the outport side of the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 via the third PHY 40C. (SP40, SP41 in FIG. 9).

この定周期フレームは、この後、イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１において何らの処理も施されることなく第２〜第４のセレクタ部４４Ｂ〜４４Ｄに与えられ、第２のセレクタ部４４Ｂの第１のバッファメモリ５０Ａ、第３のセレクタ部４４Ｃの第２のバッファメモリ５０Ｂ及び第４のセレクタ部４４Ｄの第２のバッファメモリ５０Ｂにそれぞれ一時的に格納される（図９のＳＰ４２〜ＳＰ４４）。   Thereafter, the fixed period frame is given to the second to fourth selector units 44B to 44D without any processing in the Ethercat (registered trademark) slave controller 41, and the second selector unit 44B. The data is temporarily stored in the first buffer memory 50A, the second buffer memory 50B of the third selector unit 44C, and the second buffer memory 50B of the fourth selector unit 44D (SP42 to SP44 in FIG. 9). .

そして第２のセレクタ部４４Ｂの第１のバッファメモリ５０Ａに格納された定周期フレームは、この後、当該第１のバッファメモリ５０Ａから読み出されて第１のＰＨＹ４０Ａに与えられ、当該第１のＰＨＹ４０Ａを介して第１の制御装置２Ａに送信される（図９のＳＰ４５，ＳＰ４６）。   The fixed-cycle frame stored in the first buffer memory 50A of the second selector unit 44B is then read from the first buffer memory 50A and given to the first PHY 40A. It is transmitted to the first control device 2A via the PHY 40A (SP45, SP46 in FIG. 9).

また第３のセレクタ部４４Ｃの第２のバッファメモリ５０Ｂに格納された定周期フレームは、この後、当該第２のバッファメモリ５０Ｂから読み出されて第２のＰＨＹ４０Ｂに与えられ、当該第２のＰＨＹ４０Ｂを介して第２の制御装置２Ｂに送信される（図９のＳＰ４７，ＳＰ４８）。   The fixed-cycle frame stored in the second buffer memory 50B of the third selector unit 44C is then read from the second buffer memory 50B and given to the second PHY 40B. It is transmitted to the second control device 2B via the PHY 40B (SP47, SP48 in FIG. 9).

さらに第４のセレクタ部４４Ｄの第２のバッファメモリ５０Ｂに格納された定周期フレームは、この後、当該第２のバッファメモリ５０Ｂから読み出されて第４のＰＨＹ４０Ｄに与えられ、当該第４のＰＨＹ４０Ｄを介して通信モニタ用機器６０に送信される（図９のＳＰ４９，ＳＰ５０）。   Further, the fixed-cycle frame stored in the second buffer memory 50B of the fourth selector unit 44D is then read from the second buffer memory 50B and given to the fourth PHY 40D. It is transmitted to the communication monitoring device 60 via the PHY 40D (SP49, SP50 in FIG. 9).

このように本実施の形態による第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂにおいては、第１〜第４のＰＨＹ４０Ａ〜４０Ｄのいずれかを介して入力した定周期フレームがその第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ又は第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの内部において分配されて他のすべての第１〜第４のＰＨＹ４０Ａ〜４０Ｄをそれぞれ介して当該第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ又は第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂと接続された機器（第１の制御装置２Ａ、第２の制御装置２Ｂ、スレーブ又は通信モニタ用機器６０）に送信し得るようになされている。   As described above, in the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B according to the present embodiment, the fixed-cycle frame input via any of the first to fourth PHYs 40A to 40D is The first switching hubs 20A, 20B or the second switching hubs 21A, 21B are distributed inside the first switching hubs 20A, 21B and all other first to fourth PHYs 40A to 40D, respectively. It can be transmitted to devices (first control device 2A, second control device 2B, slave, or communication monitoring device 60) connected to the second switching hubs 21A, 21B.

（４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態のリモートＩ／Ｏシステム１では、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂにイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１を搭載し、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの内部において、第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂから一方の第１又は第２のＰＨＹ２０Ａ，２０Ｂに与えられる定周期フレームを他方の第２又は第１のＰＨＹ２０Ｂ，２０Ａとイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１とに分配すると共に、第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂから第３のＰＨＹ４０Ｃに与えられる定周期フレームをイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１を介して第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂにそれぞれ配分できるように、第１及び第２のＰＨＹ４０Ａ，４０Ｂとイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ４１との間を分岐接続部４２により接続するようにしているため、イーサキャット（登録商標）規格において規定されているループバック機能や、ホットコネクト機能などの機能を第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂに持たせることができる。 (4) Effects of the present embodiment As described above, in the remote I / O system 1 of the present embodiment, the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B have Ethercat (registered trademark). The slave controller 41 is mounted, and the first or second PHY 20A from the first or second control device 2A, 2B is provided inside the first switching hub 20A, 20B and the second switching hub 21A, 21B. The periodic frame given to 20B is distributed to the other second or first PHY 20B, 20A and the Ethercat (registered trademark) slave controller 41, and the first media converter 22A, 22B or the fourth media converter 25A. , 25B to the third PHY 40C, the periodic frame Between the first and second PHYs 40A and 40B and the Ethercat (registered trademark) slave controller 41 so that they can be distributed to the first and second PHYs 40A and 40B via the slave (registered trademark) slave controller 41, respectively. Are connected by the branch connection unit 42, and therefore the functions such as the loopback function and the hot connect function defined in the Ethercat (registered trademark) standard are provided in the first switching hub 20A, 20B and the second switching hub 20A, 20B. The switching hubs 21A and 21B can be provided.

従って、例えば第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ又は第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂと第１又は第２の制御装置２Ａ，２Ｂとの間や、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ又は第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂと第１のメディアコンバータ２２Ａ，２２Ｂ又は第４のメディアコンバータ２５Ａ，２５Ｂとの間のリンクが切断された場合においても、対応する第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ又は第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂにおいてループバック処理が実行されるため定周期フレームがリンクの切断箇所において消滅する等の不具合が発生するのを未然にかつ確実に防止することができる。   Therefore, for example, between the first switching hub 20A, 20B or the second switching hub 21A, 21B and the first or second control device 2A, 2B, or the first switching hub 20A, 20B or the second switching. Even when the link between the hub 21A, 21B and the first media converter 22A, 22B or the fourth media converter 25A, 25B is disconnected, the corresponding first switching hub 20A, 20B or second switching is performed. Since the loopback process is executed in the hubs 21A and 21B, it is possible to prevent the occurrence of problems such as the disappearance of the fixed-cycle frame at the link disconnection point.

かくするにつき本実施の形態の第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂによれば、信頼性の高いリモートＩ／Ｏシステム１を実現することができる。   Thus, according to the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B of the present embodiment, a highly reliable remote I / O system 1 can be realized.

（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、冗長化によりマスタ装置としての制御装置（第１及び第２の制御装置２Ａ，２Ｂ）を２つ設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば制御装置を３つ以上設けるようにしても良い。この場合、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂには各制御装置にそれぞれ対応させてＰＨＹ（以下、これをマスタ側ＰＨＹと呼ぶ）を設けるようにし、これらマスタ側ＰＨＹのいずれかに与えられた定周期フレームを他のすべてのマスタ側ＰＨＹとイーサキャット（登録商標）スレーブコントローラとにそれぞれ分配し、かつ第３のＰＨＹを介してスレーブから与えられた定周期フレームをすべてのマスタ側ＰＨＹに分配できるように分岐接続部を構築すれば良い。 (5) Other Embodiments In the above-described embodiment, a case has been described in which two control devices (first and second control devices 2A and 2B) as master devices are provided by redundancy. However, the present invention is not limited to this, and for example, three or more control devices may be provided. In this case, the first switching hubs 20A and 20B and the second switching hubs 21A and 21B are provided with PHYs (hereinafter referred to as master side PHYs) corresponding to the respective control devices. A fixed-cycle frame given to one of the PHYs is distributed to all the other master-side PHYs and the Ethercat (registered trademark) slave controller, and given from the slave via the third PHY. May be constructed so that can be distributed to all the master-side PHYs.

また上述の実施の形態においては、本リモートＩ／Ｏシステム１の通信プロトコルとしてイーサキャット（登録商標）プロトコルを適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の産業用プロトコルを広く適用することができる。この場合、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂに対してリモートＩ／Ｏシステム１に適用した産業用通信プロトコルに対応したスレーブコントローラを搭載するようにすれば良い。   In the above-described embodiment, the case where the Ethercat (registered trademark) protocol is applied as the communication protocol of the remote I / O system 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other types can be used. The industrial protocol can be widely applied. In this case, a slave controller corresponding to the industrial communication protocol applied to the remote I / O system 1 may be mounted on the first switching hub 20A, 20B and the second switching hub 21A, 21B.

さらに上述の実施の形態においては、本発明を、第１〜第４のメディアコンバータ２２Ａ〜２５Ａ，２２Ｂ〜２５Ｂや、ＡＩスレーブ２６Ａ，２６Ｂ、ＡＯスレーブ２７Ａ，２７Ｂ、ＤＩスレーブ２８Ａ，２８Ｂ及びＤＯスレーブ２９Ａ，２９Ｂがスレーブ装置であるリモートＩ／Ｏシステム１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、スレーブ装置がこれら以外のリモートＩ／Ｏシステムにも広く適用することができる。   Further, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the first to fourth media converters 22A to 25A and 22B to 25B, the AI slaves 26A and 26B, the AO slaves 27A and 27B, the DI slaves 28A and 28B, and the DO slave. Although the case where 29A and 29B are applied to the remote I / O system 1 which is a slave device has been described, the present invention is not limited to this, and the slave device is widely applied to other remote I / O systems. be able to.

さらに上述の実施の形態においては、第１のスイッチングハブ２０Ａ，２０Ｂ及び第２のスイッチングハブ２１Ａ，２１Ｂの内部において、第１のＰＨＹ４０Ａ及び当該第１のＰＨＹ４０Ａに対応する第１の制御装置２Ａ間のリンクと、第２のＰＨＹ４０Ｂ及び当該第２のＰＨＹ４０Ｂに対応する第２の制御装置２Ｂ間のリンクとがそれぞれ確保されているか否かを監視する監視部としてアンド回路４３を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、かかる監視部としてこの他種々のデバイスを適用することができる。   Further, in the above-described embodiment, in the first switching hub 20A, 20B and the second switching hub 21A, 21B, between the first control device 2A corresponding to the first PHY 40A and the first PHY 40A. The AND circuit 43 is applied as a monitoring unit that monitors whether or not the link between the second PHY 40B and the link between the second control device 2B corresponding to the second PHY 40B is secured. Although the case has been described, the present invention is not limited to this, and various other devices can be applied as the monitoring unit.

本発明はマスタ−スレーブ方式の産業用通信プロトコルが適用されたリモートＩ／Ｏシステムにおいて、少なくとも２つのマスタ装置と、１又は複数のスレーブ装置が接続されたネットワークとを接続する種々の通信分配装置に広く適用することができる。   The present invention relates to various communication distribution devices for connecting at least two master devices and a network to which one or more slave devices are connected in a remote I / O system to which a master-slave industrial communication protocol is applied. Can be widely applied to.

１……リモートＩ／Ｏシステム、２Ａ，２Ｂ……制御装置、３Ａ，３Ｂ……ネットワーク、４……主従切替え器、１０Ａ，１０Ｂ……メインＣＰＵ、１１Ａ，１１Ｂ，１２Ａ，１２Ｂ……マスタＣＰＵ、２０Ａ，２０Ｂ，２１Ａ，２１Ｂ……スイッチングハブ、２２Ａ〜２５Ａ，２２Ｂ〜２５Ｂ……メディアコンバータ、２６Ａ，２６Ｂ……ＡＩスレーブ、２７Ａ，２７Ｂ……ＡＯスレーブ、２８Ａ，２８Ｂ……ＤＩスレーブ、２９Ａ，２９Ｂ……ＤＯスレーブ、３０Ａ，３０Ｂ……Ｉ／Ｏスレーブ、３１……信号分配器、４０Ａ〜４０Ｄ……ＰＨＹ、４１……イーサキャット（登録商標）スレーブコントローラ、４２……分岐接続部、４３……アンド回路、４４Ａ〜４４Ｄ……セレクタ部、５０Ａ，５０Ｂ……バッファメモリ、５１Ａ，５１Ｂ……データ管理部、５２Ａ，５２Ｂ……リード制御部、５３……セレクタ回路、５４……出力調停制御部、６０……通信モニタ用機器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Remote I / O system, 2A, 2B ... Control apparatus, 3A, 3B ... Network, 4 ... Master-slave switcher, 10A, 10B ... Main CPU, 11A, 11B, 12A, 12B ... Master CPU , 20A, 20B, 21A, 21B ... Switching hub, 22A-25A, 22B-25B ... Media converter, 26A, 26B ... AI slave, 27A, 27B ... AO slave, 28A, 28B ... DI slave, 29A , 29B... DO slave, 30A, 30B... I / O slave, 31... Signal distributor, 40A to 40D... PHY, 41 ... Ethercat (registered trademark) slave controller, 42. 43... AND circuit, 44A to 44D... Selector section, 50A and 50B... Buffer memory, 51A and 5 B ...... data management unit, 52A, 52B ...... read control unit, 53 ...... selector circuit, 54 ...... output arbitration control unit, equipment 60 ...... communication monitor.

Claims (7)

マスタ−スレーブ方式の産業用通信プロトコルが適用されたリモートＩ／Ｏシステムにおいて、少なくとも２つのマスタ装置と、１又は複数のスレーブ装置が接続されたネットワークとを接続する通信分配装置であって、
各前記マスタ装置にそれぞれ対応させて設けられ、対応する前記マスタ装置との間で通信フレームを送受する第１及び第２の送受信部と、
前記ネットワークが接続され、当該ネットワークを介して前記スレーブ装置との間で前記通信フレームを送受する第３の送受信部と、
前記第３の送受信部と双方向に通信できるように接続され、前記マスタ装置又は前記スレーブ装置との間で前記産業用通信プロトコルに従った通信を行うための通信処理を実行するスレーブコントローラと、
いずれかの前記マスタ装置から対応する一方の前記第１又は第２の送受信部に与えられた前記通信フレームを他方の前記第２又は第１の送受信部と前記スレーブコントローラとに分配すると共に、接続された前記スレーブ装置から前記第３の送受信部に与えられた前記通信フレームを前記スレーブコントローラを介して各前記第１及び第２の送受信部にそれぞれ分配するよう各前記第１及び第２の送受信部と前記スレーブコントローラとの間を接続する分岐接続部と
を備えることを特徴とする通信分配装置。 In a remote I / O system to which a master-slave industrial communication protocol is applied, a communication distribution device that connects at least two master devices and a network to which one or more slave devices are connected,
First and second transmission / reception units that are provided corresponding to the respective master devices and transmit / receive communication frames to / from the corresponding master devices;
A third transmission / reception unit connected to the network and transmitting / receiving the communication frame to / from the slave device via the network;
A slave controller connected so as to be capable of bidirectional communication with the third transmission / reception unit, and performing communication processing for performing communication according to the industrial communication protocol with the master device or the slave device;
Distributing the communication frame given to one of the corresponding first or second transmission / reception units from any one of the master devices to the other second or first transmission / reception unit and the slave controller, and connecting Each of the first and second transmission / reception units distributes the communication frame given from the slave device to the third transmission / reception unit to the first and second transmission / reception units via the slave controller. And a branch connection unit for connecting the slave controller to the slave controller. 前記産業用通信プロトコルは、イーサキャット（登録商標）プロトコルであり、
前記スレーブコントローラは、前記イーサキャット（登録商標）規格に準拠したスレーブコントローラである
ことを特徴とする請求項１に記載の通信分配装置。 The industrial communication protocol is an Ethercat (registered trademark) protocol,
The communication distribution device according to claim 1, wherein the slave controller is a slave controller that conforms to the Ethercat (registered trademark) standard. 前記分岐接続部は、
少なくとも第１乃至第３のセレクタ部を備え、
前記第１のセレクタ部は、
第１の信号入力端が前記第１の送受信部の信号出力端と接続されると共に、第２の信号入力端が前記第２の送受信部の信号入力端と接続され、かつ信号出力端が前記スレーブコントローラのインポート側の受信ポートと接続され、
前記第２のセレクタ部は、
第１の信号入力端が前記スレーブコントローラの前記インポート側の送信ポートと接続されると共に、第２の信号入力端が前記第１のセレクタ部の前記第２の信号入力端と共に前記第２の送受信部と接続され、かつ信号出力端が前記第１の送受信部の信号入力端と接続され、
前記第３のセレクタ部は、
第１の信号入力端が前記第１のセレクタ部の前記第１の信号入力端と共に前記第１の送受信部の信号出力端と接続されると共に、第２の信号入力端が前記第２のセレクタ部の前記第１の信号入力端と共に前記スレーブコントローラの前記インポート側の前記送信ポートと接続され、かつ信号出力端が前記第３の送受信部の信号入力端と接続された
ことを特徴とする請求項１に記載の通信分配装置。 The branch connection is
Including at least first to third selector units;
The first selector unit includes:
The first signal input terminal is connected to the signal output terminal of the first transmission / reception unit, the second signal input terminal is connected to the signal input terminal of the second transmission / reception unit, and the signal output terminal is Connected to the receiving port on the import side of the slave controller,
The second selector unit includes:
The first signal input terminal is connected to the import-side transmission port of the slave controller, and the second signal input terminal together with the second signal input terminal of the first selector unit is the second transmission / reception And a signal output terminal is connected to a signal input terminal of the first transmission / reception unit,
The third selector unit includes:
The first signal input terminal is connected to the signal output terminal of the first transmitting / receiving unit together with the first signal input terminal of the first selector unit, and the second signal input terminal is connected to the second selector. The first signal input terminal of the unit is connected to the transmission port on the import side of the slave controller, and the signal output terminal is connected to the signal input terminal of the third transmission / reception unit. Item 4. The communication distribution device according to Item 1. 前記第１乃至第３のセレクタ部は、
前記第１の信号入力端と接続され、当該第１の信号入力端に与えられた通信フレームを一時的に記憶する第１のバッファメモリと、
前記第２の信号入力端と接続され、当該第１の信号入力端に与えられた通信フレームを一時的に記憶する第２のバッファメモリと、
前記第１のバッファメモリに格納された前記通信フレームと、前記第２のバッファメモリに格納された前記通信フレームとが同時に出力されないように、前記第１及び第２のバッファメモリに格納された前記通信フレームの読み出しタイミングを制御する出力調停制御部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の通信分配装置。 The first to third selector units are
A first buffer memory connected to the first signal input terminal and temporarily storing a communication frame given to the first signal input terminal;
A second buffer memory connected to the second signal input terminal and temporarily storing a communication frame given to the first signal input terminal;
The communication frames stored in the first buffer memory and the communication frames stored in the second buffer memory are stored in the first and second buffer memories so as not to be output simultaneously. The communication distribution device according to claim 3, further comprising: an output arbitration control unit that controls a reading timing of the communication frame. 通信をモニタする通信モニタ用機器と接続される第４の送受信部を備え、
前記分岐接続部は、第４のセレクタ部を備え、
前記第４のセレクタ部は、
第１の信号入力端が前記第１のセレクタ部の前記信号出力端と接続されると共に、第２の信号入力端が前記第２のセレクタ部の前記第１の信号入力端及び前記第３のセレクタ部の第２の信号入力端と共に前記スレーブコントローラの前記インポート側の前記送信ポートと接続され、かつ信号出力端が前記第４の送受信部の信号入力端と接続された
ことを特徴とする請求項３に記載の通信分配装置。 A fourth transmission / reception unit connected to a communication monitoring device for monitoring communication;
The branch connection unit includes a fourth selector unit,
The fourth selector unit includes:
A first signal input terminal is connected to the signal output terminal of the first selector unit, and a second signal input terminal is connected to the first signal input terminal and the third signal terminal of the second selector unit. The second signal input terminal of the selector unit is connected to the transmission port on the import side of the slave controller, and the signal output terminal is connected to the signal input terminal of the fourth transmission / reception unit. Item 4. The communication distribution device according to Item 3. 前記第１の送受信部及び当該第１の送受信部に対応する前記マスタ装置間のリンクと、前記第２の送受信部及び当該第２の送受信部に対応する前記マスタ装置間のリンクとがそれぞれ確保されているか否かを監視する監視部を備え、
前記監視部は、
前記第１の送受信部及び当該第１の送受信部に対応する前記マスタ装置間のリンクと、前記第２の送受信部及び当該第２の送受信部に対応する前記マスタ装置間のリンクとの何れか一方が切断された場合に、当該切断を前記スレーブコントローラに通知し、
前記スレーブコントローラは、
前記監視部から当該切断が通知された場合に、前記スレーブ装置から前記ネットワークを介して前記第３の送受信部に与えられた前記通信フレームを、送信元の前記スレーブ装置に送り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の通信分配装置。 A link between the first transmission / reception unit and the master device corresponding to the first transmission / reception unit and a link between the second transmission / reception unit and the master device corresponding to the second transmission / reception unit are respectively secured. A monitoring unit that monitors whether or not
The monitoring unit
Either the link between the master devices corresponding to the first transmission / reception unit and the first transmission / reception unit, or the link between the master devices corresponding to the second transmission / reception unit and the second transmission / reception unit If one is disconnected, notify the slave controller of the disconnection,
The slave controller is
When the disconnection is notified from the monitoring unit, the communication frame given from the slave device to the third transmission / reception unit via the network is sent back to the slave device as a transmission source. The communication distribution device according to claim 1. 前記第３の送受信部は、
前記ネットワークを介して接続された前記スレーブ装置との間のリンクが切断された場合に、当該切断を前記スレーブコントローラに通知し、
前記スレーブコントローラは、
前記第３の送受信部から当該切断が通知された場合に、前記マスタ装置から前記第１又は第２の送受信部に与えられた前記通信フレームを、送信元の前記マスタ装置に送り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の通信分配装置。 The third transmission / reception unit includes:
When the link with the slave device connected via the network is disconnected, the slave controller is notified of the disconnection,
The slave controller is
When the disconnection is notified from the third transmission / reception unit, the communication frame given from the master device to the first or second transmission / reception unit is sent back to the transmission source master device. The communication distribution device according to claim 1.
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