JP6339438B2

JP6339438B2 - Industrial equipment control network system

Info

Publication number: JP6339438B2
Application number: JP2014154330A
Authority: JP
Inventors: 陽司津久井; 尚徳齋藤; 吉慶佐々木; 雅則西野
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-07-29
Also published as: JP2016032228A

Description

本発明は、工場等で稼働する工作機械等の産業機器を制御する産業機器制御用ネットワークシステムに関するものである。 The present invention relates to an industrial equipment control network system for controlling industrial equipment such as machine tools operating in a factory or the like.

従来、工場等で稼働する工作機械等の産業機器を制御する技術として、通信ネットワークを介して上位層のマスタ制御装置に接続されるネットワーク機器と、このネットワーク機器に接続される下位層の入出力機器とを有するネットワークシステムが知られている。このネットワークシステムでは、入出力機器を制御するための制御信号が、マスタ制御装置から遠隔地等に設置されたネットワーク機器を介して入出力機器へ送信されるようになっている。 Conventionally, as a technology for controlling industrial equipment such as machine tools operating in factories, etc., network equipment connected to the upper layer master controller via a communication network, and lower layer input / output connected to this network equipment A network system having devices is known. In this network system, a control signal for controlling an input / output device is transmitted from the master control device to the input / output device via a network device installed at a remote location or the like.

例えば、特許第４９４８８３９号公報には、産業用のフィールドバス規格であるＰｒｏｆｉｎｅｔＩＯネットワーク上のデバイス（ネットワーク機器）に対して、アドレス・セレクタ・スイッチを用いてアドレスを割り振る技術が提案されている（特許文献１）。 For example, Japanese Patent No. 49488839 proposes a technique for allocating an address using an address selector switch to a device (network device) on a Profit IO network which is an industrial fieldbus standard ( Patent Document 1).

特許第４９４８８３９号公報Japanese Patent No. 49488839

しかしながら、特許文献１に記載された発明を含め、従来のネットワーク機器には、フィールドバス等で通信するための通信用チップが搭載されているため、高コストである。このため、ネットワーク機器に着脱可能な複数の拡張ポートを設け、通信速度を落とさない範囲で可能な限り多くの入出力機器を接続した方が、システム全体のコストが低減される。 However, since conventional network devices including the invention described in Patent Document 1 are equipped with a communication chip for communication via a fieldbus or the like, the cost is high. For this reason, the cost of the entire system is reduced by providing a plurality of expansion ports that can be attached to and detached from the network device and connecting as many input / output devices as possible within a range that does not reduce the communication speed.

一方、工作機械等の産業機器は多種多様な入出力機器によって構成されるため、ユーザが選択したオプション構成によっては、入出力機器が全く接続されない拡張ポートが存在することとなる。しかしながら、システム全体の開発コストを抑制するには、マスタ制御装置側のコンフィグレーションを最大構成で固定することが好ましく、そのためにはネットワーク機器の各拡張ポートに対する入出力機器の接続順序も固定されている必要がある。 On the other hand, since industrial equipment such as machine tools is constituted by a wide variety of input / output devices, there are expansion ports to which no input / output devices are connected depending on the option configuration selected by the user. However, in order to reduce the development cost of the entire system, it is preferable to fix the configuration on the master controller side to the maximum configuration. To that end, the connection order of input / output devices to each expansion port of network devices is also fixed. Need to be.

例えば、図５（ａ）に示すような最大構成が設定されているネットワーク機器を用いて、入出力機器Ｂがないシステムを構築する場合について説明する。この場合、図５（ｂ）に示すように、単純に拡張ポートを一つ減らして２番目の拡張ポートに入出力機器Ｃを接続してしまうと、マスタ制御装置側ではコンフィグレーションに基づいて当該入出力機器Ｃを入出力機器Ｂとみなしてしまう。このため、図５（ｃ）に示すように、最大構成時における入出力機器Ｃの接続順序（３番目）が変わらないように、入出力機器を接続しない未使用の拡張ポートを２番目に増設しなければならず、システム全体のコストが増大してしまうという問題がある。 For example, a case where a system without the input / output device B is constructed using a network device in which the maximum configuration as shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 5B, when the input / output device C is simply connected to the second expansion port by reducing the expansion port by one, the master control device side performs the operation based on the configuration. The input / output device C is regarded as the input / output device B. For this reason, as shown in FIG. 5C, an unused expansion port to which no input / output device is connected is second added so that the connection order (third) of the input / output device C in the maximum configuration does not change. There is a problem that the cost of the entire system increases.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、マスタ制御装置側のコンフィグレーションを固定した構成でありながら、未使用の拡張ポートを増設しなくても入出力機器の接続順序を正確に判別することができ、システム全体のコストを低減することができる産業機器制御用ネットワークシステムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and has a configuration in which the configuration on the master control device side is fixed, but the input / output device can be used without adding an unused expansion port. It is an object of the present invention to provide an industrial equipment control network system that can accurately determine the connection order of the devices and reduce the cost of the entire system.

本発明に係る産業機器制御用ネットワークシステムは、通信ネットワークを介して上位層のマスタ制御装置に接続されるネットワーク機器と、このネットワーク機器に拡張ポートを介して接続される下位層の入出力機器とを有する産業機器制御用ネットワークシステムであって、前記拡張ポートは、前記入出力機器の前記ネットワーク機器に対する接続順序を識別可能な子機ＩＤを設定するための子機ＩＤ設定素子を備えており、前記ネットワーク機器は、前記子機ＩＤ設定素子から前記子機ＩＤを取得する子機ＩＤ取得部と、取得した前記子機ＩＤに基づいて前記入出力機器の接続の有無および前記接続順序を判別する接続状態判別部と、前記マスタ制御装置から送信された各入出力機器宛の出力データのうち、接続が確認された入出力機器宛の出力データを前記接続順序に従って対応する前記入出力機器へ送信し、接続が確認されない入出力機器宛の出力データを送信しない出力データ送信部とを有している。 An industrial equipment control network system according to the present invention includes a network equipment connected to an upper layer master control apparatus via a communication network, and lower layer input / output equipment connected to the network equipment via an expansion port; The expansion port includes a slave unit ID setting element for setting a slave unit ID that can identify a connection order of the input / output device to the network device, The network device determines the presence / absence of connection of the input / output device and the connection order based on the child device ID acquisition unit that acquires the child device ID from the child device ID setting element, and the acquired child device ID Of the output data addressed to each input / output device transmitted from the master control device, the connection status determination unit, and the input / output device whose connection has been confirmed Sends the output data addressed to the input and output devices corresponding in accordance with the connection order, the connection is an output data transmitting section does not transmit the output data of the addressed input and output devices that are not confirmed.

また、本発明の一態様として、前記マスタ制御装置は、前記ネットワーク機器を識別可能な親機ＩＤと前記ネットワーク機器の種類とを対応付けてなる親機ＩＤリストを備えており、前記ネットワーク機器は、前記親機ＩＤ、または前記ネットワーク機器に任意に設定されている親機名称を有効にしうる名称有効化親機ＩＤを設定するための親機ＩＤ設定素子を備えているとともに、前記マスタ制御装置から前記ネットワーク機器のアドレスを要求された場合に、前記親機ＩＤ設定素子から前記親機ＩＤまたは前記名称有効化親機ＩＤを取得する親機ＩＤ取得部と、前記親機ＩＤ取得部が前記親機ＩＤを取得した場合には当該親機ＩＤを前記マスタ制御装置に送信し、前記親機ＩＤ取得部が前記名称有効化親機ＩＤを取得した場合には前記親機名称を前記マスタ制御装置に送信する親機アドレス通知部とを有していてもよい。 Moreover, as one aspect of the present invention, the master control device includes a parent device ID list in which a parent device ID that can identify the network device and a type of the network device are associated with each other, and the network device includes: A master ID setting element for setting a name-validating master device ID that can validate the master device ID or a master device name arbitrarily set in the network device, and the master control device When the address of the network device is requested from the master device ID setting element, the master device ID acquisition unit that acquires the master device ID or the name validation master device ID from the master device ID setting element, and the master device ID acquisition unit When the master unit ID is acquired, the master unit ID is transmitted to the master control device, and when the master unit ID acquisition unit acquires the name validation master unit ID, the master unit ID is transmitted. It may have a base unit address notifying unit that transmits a name to the master controller.

また、本発明に係る産業機器制御用ネットワークシステムは、通信ネットワークを介して上位層のマスタ制御装置に接続されるネットワーク機器と、このネットワーク機器に拡張ポートを介して接続される下位層の入出力機器とを有する産業機器制御用ネットワークシステムであって、前記マスタ制御装置は、前記ネットワーク機器を識別可能な親機ＩＤと前記ネットワーク機器の種類とを対応付けてなる親機ＩＤリストを備えており、前記ネットワーク機器は、前記親機ＩＤ、または前記ネットワーク機器に任意に設定されている親機名称を有効にしうる名称有効化親機ＩＤを設定するための親機ＩＤ設定素子を備えているとともに、前記マスタ制御装置から前記ネットワーク機器のアドレスを要求された場合に、前記親機ＩＤ設定素子から前記親機ＩＤまたは前記名称有効化親機ＩＤを取得する親機ＩＤ取得部と、前記親機ＩＤ取得部が前記親機ＩＤを取得した場合には当該親機ＩＤを前記マスタ制御装置に送信し、前記親機ＩＤ取得部が前記名称有効化親機ＩＤを取得した場合には前記親機名称を前記マスタ制御装置に送信する親機アドレス通知部とを有している。 The network system for industrial equipment control according to the present invention includes a network device connected to an upper layer master controller via a communication network, and a lower layer input / output connected to the network device via an expansion port. The master control device includes a master device ID list in which a master device ID that can identify the network device and a type of the network device are associated with each other. The network device includes a parent device ID setting element for setting the parent device ID or a name enabling parent device ID that can validate a parent device name arbitrarily set in the network device. When the master control device requests the address of the network device, the master unit ID setting element A master device ID acquisition unit that acquires the master device ID or the name validation master device ID, and when the master device ID acquisition unit acquires the master device ID, transmits the master device ID to the master control device. And a master unit address notifying unit for transmitting the master unit name to the master control device when the master unit ID acquiring unit acquires the name validation master unit ID.

本発明によれば、マスタ制御装置側のコンフィグレーションを固定した構成でありながら、未使用の拡張ポートを増設しなくても入出力機器の接続順序を正確に判別することができ、システム全体のコストを低減することができる。 According to the present invention, although the configuration on the master controller side is fixed, the connection order of input / output devices can be accurately determined without adding unused expansion ports, and the entire system can be determined. Cost can be reduced.

本発明に係る産業機器制御用ネットワークシステムの一実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram showing one embodiment of a network system for industrial equipment control concerning the present invention. 本実施形態において、親機ＩＤリストの一例を示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows an example of main | base station ID list. 本実施形態において、（ａ）出力データの一例、および（ｂ）入力データの一例を示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows an example of (a) output data and (b) example of input data. 本実施形態の産業機器制御用ネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the network system for industrial equipment control of this embodiment. 従来のネットワークシステムにおける課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject in the conventional network system.

以下、本発明に係る産業機器制御用ネットワークシステムの一実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a network system for industrial equipment control according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本実施形態の産業機器制御用ネットワークシステム１は、主として、コントローラとしての機能を果たす上位層のマスタ制御装置２と、このマスタ制御装置２に接続されるネットワーク機器３と、このネットワーク機器３に拡張ポート３２を介して接続される下位層の入出力機器４とが、通信ネットワークを介して接続されている。以下、各構成について詳細に説明する。 As shown in FIG. 1, the industrial equipment control network system 1 of the present embodiment mainly includes an upper layer master control apparatus 2 that functions as a controller, and a network equipment 3 connected to the master control apparatus 2. The lower layer input / output device 4 connected to the network device 3 via the expansion port 32 is connected via a communication network. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

なお、本発明において、通信ネットワークとは、ＰＲＯＦＩＮＥＴ（登録商標），ＰＲＯＦＩＢＵＳ（登録商標），ＥｔｈｅｒｎｅｔＩＰ（登録商標），ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等のように、産業機器を構成する各種の機器間で通信するために用いられる全ての通信ネットワークを含む概念である。 In the present invention, the communication network refers to communication between various devices constituting an industrial device such as PROFINET (registered trademark), PROFIBUS (registered trademark), EthernetIP (registered trademark), and EtherCAT (registered trademark). It is a concept that includes all communication networks used to

また、図１では、説明を簡単にするため、一台のネットワーク機器３と三台の入出力機器４しか図示されていないが、この構成に限定されるものではない。すなわち、マスタ制御装置２に対して、複数台のネットワーク機器３が接続されるとともに、各ネットワーク機器３に対して、ユーザが選択したオプション構成に応じて多種多様な入出力機器４が接続されていてもよい。 Further, in FIG. 1, only one network device 3 and three input / output devices 4 are shown for simplicity of explanation, but the present invention is not limited to this configuration. That is, a plurality of network devices 3 are connected to the master control device 2, and various input / output devices 4 are connected to each network device 3 according to the option configuration selected by the user. May be.

マスタ制御装置２は、産業機器におけるコントローラとしての機能を果たすものである。本実施形態において、マスタ制御装置２は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）やパーソナルコンピュータ等のコンピュータによって構成されており、図１に示すように、主として、マスタ側記憶手段２１と、マスタ側演算処理手段２２とを有している。 The master control device 2 functions as a controller in industrial equipment. In the present embodiment, the master control device 2 is constituted by a computer such as a programmable logic controller (PLC) or a personal computer. As shown in FIG. 1, the master control device 2 mainly includes a master-side storage unit 21 and a master-side arithmetic processing unit. 22.

マスタ側記憶手段２１は、各種のデータを記憶するとともに、マスタ側演算処理手段２２が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態において、マスタ側記憶手段２１は、ハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等で構成されており、図示しないマスタ用プログラムがインストールされている。そして、マスタ側演算処理手段２２が、当該マスタ用プログラムを実行することにより、コンピュータをマスタ制御装置２として機能させるようになっている。 The master-side storage unit 21 stores various data and functions as a working area when the master-side arithmetic processing unit 22 performs arithmetic processing. In the present embodiment, the master-side storage unit 21 includes a hard disk, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like, and a master program (not shown) is installed. The master-side arithmetic processing means 22 executes the master program so that the computer functions as the master control device 2.

また、マスタ側記憶手段２１は、図１に示すように、親機ＩＤリスト記憶部２１１を有している。この親機ＩＤリスト記憶部２１１は、ネットワーク機器３を識別可能な親機ＩＤとネットワーク機器３の種類とを対応付けてなる親機ＩＤリストを記憶するものである。本実施形態では、図２に示すように、「１」以上の番号を親機ＩＤとして使用し、各種のネットワーク機器３が対応付けられている。これにより、後述するとおり、各ネットワーク機器３に搭載されている親機ＩＤ設定素子３１の値として、当該ネットワーク機器３に対応する親機ＩＤを割り振るだけで簡単にアドレッシングが実現される。 Moreover, the master side memory | storage means 21 has the main | base station ID list memory | storage part 211, as shown in FIG. The parent device ID list storage unit 211 stores a parent device ID list in which a parent device ID that can identify the network device 3 and a type of the network device 3 are associated with each other. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a number of “1” or more is used as a parent device ID, and various network devices 3 are associated with each other. As a result, as will be described later, addressing can be realized simply by allocating the parent device ID corresponding to the network device 3 as the value of the parent device ID setting element 31 mounted on each network device 3.

また、マスタ側記憶手段２１には、産業機器制御用ネットワークシステム１の最大構成を示すコンフィグレーション（図示せず）が記憶されている。このコンフィグレーションには、マスタ制御装置２に対して接続されるネットワーク機器３の種類と順序、および各ネットワーク機器３に接続される入出力機器４の種類と順序が設定されている。 The master storage unit 21 stores a configuration (not shown) indicating the maximum configuration of the industrial equipment control network system 1. In this configuration, the type and order of network devices 3 connected to the master control device 2 and the type and order of input / output devices 4 connected to each network device 3 are set.

なお、本実施形態では、便宜上、ネットワーク機器３を「親機」として表現し、入出力機器４を「子機」として表現しているが、これらの用語については技術的な意味を有するものではない。 In this embodiment, for convenience, the network device 3 is expressed as a “master device” and the input / output device 4 is expressed as a “slave device”. However, these terms have no technical meaning. Absent.

マスタ側演算処理手段２２は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）やＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって構成されており、マスタ側記憶手段２１にインストールされたマスタ用プログラムを実行することにより、各種の処理を実行するものである。本実施形態において、マスタ側演算処理手段２２は、後述するとおり、ネットワーク機器３に対して親機アドレスを要求する処理、ネットワーク機器３に対して出力データを送信する処理、および入出力機器４からの入力データを受信する処理等を実行するようになっている。 The master-side arithmetic processing means 22 is composed of an MPU (Micro Processing Unit), a CPU (Central Processing Unit), etc., and executes various processes by executing a master program installed in the master-side storage means 21. It is something to execute. In the present embodiment, as will be described later, the master-side arithmetic processing means 22 performs processing for requesting a base unit address from the network device 3, processing for transmitting output data to the network device 3, and input / output device 4. The process of receiving the input data is executed.

つぎに、ネットワーク機器３は、マスタ制御装置２と入出力機器４との間で入出力データの送受信を仲介するものである。本実施形態において、ネットワーク機器３は、リモートＩ／Ｏ等によって構成されており、図１に示すように、主として、親機ＩＤ設定素子３１と、拡張ポート３２と、親機側記憶手段３３と、親機側演算処理手段３４とを有している。また、図示しないが、通信ネットワークのプロトコルに対応する通信用チップが搭載されている。 Next, the network device 3 mediates transmission / reception of input / output data between the master control device 2 and the input / output device 4. In the present embodiment, the network device 3 is configured by remote I / O or the like, and as shown in FIG. 1, mainly, a parent device ID setting element 31, an expansion port 32, a parent device storage means 33, And base unit side arithmetic processing means 34. Although not shown, a communication chip corresponding to the protocol of the communication network is mounted.

親機ＩＤ設定素子３１は、ネットワーク機器３を識別可能な親機ＩＤ、または後述する親機名称を有効にしうる名称有効化親機ＩＤを設定するためのものである。本実施形態において、親機ＩＤ設定素子３１は、ＤＩＰ（Dual In-line Package）スイッチや、ロータリセレクタスイッチ等によって構成されており、手動操作することによって、ネットワーク機器３をアドレッシングするための親機ＩＤまたは名称有効化親機ＩＤに相当するコードを適宜選択しうるようになっている。 The parent device ID setting element 31 is for setting a parent device ID that can identify the network device 3 or a name enabling parent device ID that can validate a parent device name described later. In the present embodiment, the base unit ID setting element 31 is configured by a DIP (Dual In-line Package) switch, a rotary selector switch, or the like, and a base unit for addressing the network device 3 by manual operation. A code corresponding to the ID or name-validating master unit ID can be selected as appropriate.

拡張ポート３２は、ネットワーク機器３に入出力機器４を接続するためのものである。本実施形態において、拡張ポート３２は、図１に示すように、ネットワーク機器３に対して所定の接続順序に従って着脱可能に構成されている。また、拡張ポート３２のそれぞれには、図１に示すように、子機ＩＤ設定素子３５が備えられている。 The expansion port 32 is for connecting the input / output device 4 to the network device 3. In the present embodiment, the expansion port 32 is configured to be detachable from the network device 3 according to a predetermined connection order, as shown in FIG. Each expansion port 32 is provided with a handset ID setting element 35 as shown in FIG.

子機ＩＤ設定素子３５は、入出力機器４のネットワーク機器３に対する接続順序を識別可能な子機ＩＤを設定するためのものである。本実施形態において、子機ＩＤ設定素子３５は、ＤＩＰ（Dual In-line Package）スイッチや、ロータリセレクタスイッチ等によって構成されており、手動操作することによって、子機ＩＤに相当するコードを適宜選択しうるようになっている。 The slave unit ID setting element 35 is for setting a slave unit ID that can identify the connection order of the input / output device 4 to the network device 3. In the present embodiment, the slave unit ID setting element 35 is configured by a DIP (Dual In-line Package) switch, a rotary selector switch, or the like, and appropriately selects a code corresponding to the slave unit ID by manual operation. It can be done.

なお、上述したとおり、親機ＩＤは、ネットワーク機器３のアドレスを意味するのに対し、子機ＩＤは、入出力機器４（拡張ポート３２）の接続順序を意味するため、制御処理上、両者の意味は異なる。このため、同一の産業機器制御用ネットワークシステム１において、親機ＩＤと子機ＩＤとが重複した値に設定されていても問題はない。 As described above, the parent device ID means the address of the network device 3, while the child device ID means the connection order of the input / output device 4 (expansion port 32). The meaning of is different. For this reason, in the same industrial equipment control network system 1, there is no problem even if the parent device ID and the child device ID are set to overlapping values.

親機側記憶手段３３は、各種のデータを記憶するとともに、親機側演算処理手段３４が演算処理を行う際のワーキングエリアとして機能するものである。本実施形態において、親機側記憶手段３３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等で構成されており、図１に示すように、プログラム記憶部３３１と、親機名称記憶部３３２と、接続状態記憶部３３３とを有している。 The base-side storage means 33 stores various data and functions as a working area when the base-side arithmetic processing means 34 performs arithmetic processing. In the present embodiment, the base-side storage means 33 is configured by a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like. As shown in FIG. It has a machine name storage unit 332 and a connection state storage unit 333.

プログラム記憶部３３１には、本実施形態のネットワーク機器３を制御するための親機用プログラム３ａがインストールされている。そして、親機側演算処理手段３４が、当該親機用プログラム３ａを実行することにより、ネットワーク機器３としてのコンピュータを後述する各構成部として機能させるようになっている。 The program storage unit 331 is installed with a master program 3a for controlling the network device 3 of the present embodiment. Then, the base unit side arithmetic processing means 34 executes the base unit program 3a, thereby causing the computer as the network device 3 to function as each component described later.

親機名称記憶部３３２は、ネットワーク機器３を識別するための親機名称を記憶するものである。本実施形態では、親機ＩＤ設定素子３１に名称有効化親機ＩＤが設定されている場合のみ、親機名称が親機アドレスとしてマスタ制御装置２へ通知されてアドレッシングされる。なお、ＰＲＯＦＩＮＥＴ等の仕様では、マスタ制御装置２側のアドレス設定アプリケーションから各ネットワーク機器３に対して、任意の親機名称を親機名称記憶部３３２に設定できるようになっている。 The parent device name storage unit 332 stores a parent device name for identifying the network device 3. In the present embodiment, only when the name validation parent device ID is set in the parent device ID setting element 31, the master device name is notified to the master control device 2 as the parent device address and is addressed. In the specification such as PROFINET, an arbitrary parent device name can be set in the parent device name storage unit 332 for each network device 3 from the address setting application on the master control device 2 side.

接続状態記憶部３３３は、ネットワーク機器３に対する入出力機器４の接続状態を記憶するものである。本実施形態では、後述する接続状態判別部３４４により判別された入出力機器４の接続の有無およびその接続順序を記憶するようになっている。具体的には、例えば最大構成として３つの入出力機器４が設定されているネットワーク機器３の場合、１番目の入出力機器４が接続されているか否か、２番目の入出力機器４が接続されているか否か、および３番目の入出力機器４が接続されているか否かが記憶される。 The connection state storage unit 333 stores the connection state of the input / output device 4 with respect to the network device 3. In the present embodiment, the presence / absence of connection of the input / output device 4 determined by a connection state determination unit 344 described later and the connection order thereof are stored. Specifically, for example, in the case of the network device 3 in which three input / output devices 4 are set as the maximum configuration, whether or not the first input / output device 4 is connected or not is connected. Whether the third input / output device 4 is connected or not is stored.

親機側演算処理手段３４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＣＰＵ（Central Processing Unit）等で構成されており、親機側記憶手段３３にインストールされた親機用プログラム３ａを実行することにより、図１に示すように、親機ＩＤ取得部３４１と、親機アドレス通知部３４２と、子機ＩＤ取得部３４３と、接続状態判別部３４４と、出力データ送信部３４５と、入力データ送信部３４６として機能するようになっている。以下、各構成部についてより詳細に説明する。 The base unit side arithmetic processing means 34 is composed of an FPGA (Field Programmable Gate Array), a CPU (Central Processing Unit), and the like, and by executing the base unit program 3 a installed in the base unit side storage means 33. As shown in FIG. 1, a parent device ID acquisition unit 341, a parent device address notification unit 342, a child device ID acquisition unit 343, a connection state determination unit 344, an output data transmission unit 345, and an input data transmission unit It functions as 346. Hereinafter, each component will be described in more detail.

親機ＩＤ取得部３４１は、マスタ制御装置２からネットワーク機器３のアドレス（親機アドレス）を要求された場合に、親機ＩＤ設定素子３１から親機ＩＤまたは名称有効化親機ＩＤを取得するものである。具体的には、親機ＩＤ設定素子３１がＤＩＰスイッチであれば、各スライドスイッチのオンオフ状態に基づいて、１６進数等で表されるコードを取得する。また、親機ＩＤ設定素子３１がロータリセレクタスイッチであれば、回転位置に応じたコードを取得する。 The master unit ID acquisition unit 341 acquires the master unit ID or the name validation master unit ID from the master unit ID setting element 31 when the master control device 2 requests the address (master unit address) of the network device 3. Is. Specifically, if the parent device ID setting element 31 is a DIP switch, a code represented by a hexadecimal number or the like is acquired based on the on / off state of each slide switch. Further, if the parent device ID setting element 31 is a rotary selector switch, a code corresponding to the rotational position is acquired.

親機アドレス通知部３４２は、ネットワーク機器３のアドレス（親機アドレス）をマスタ制御装置２に通知するものである。具体的には、親機アドレス通知部３４２は、親機ＩＤ取得部３４１が親機ＩＤを取得した場合には当該親機ＩＤをマスタ制御装置２に送信する。一方、親機アドレス通知部３４２は、親機ＩＤ取得部３４１が名称有効化親機ＩＤを取得した場合には、親機名称記憶部３３２から親機名称を読み出し、当該親機名称をマスタ制御装置２に送信するようになっている。なお、本実施形態では、１以上の数値が親機ＩＤとして設定されており、０（ゼロ）が名称有効化親機ＩＤとして設定されている。 The base unit address notification unit 342 notifies the master control device 2 of the address (base unit address) of the network device 3. Specifically, the base unit address notification unit 342 transmits the base unit ID to the master control device 2 when the base unit ID acquisition unit 341 acquires the base unit ID. On the other hand, when the base unit ID acquisition unit 341 acquires the name validation base unit ID, the base unit address notification unit 342 reads the base unit name from the base unit name storage unit 332 and performs master control of the base unit name. The data is transmitted to the device 2. In the present embodiment, a numerical value of 1 or more is set as the parent device ID, and 0 (zero) is set as the name validation parent device ID.

子機ＩＤ取得部３４３は、子機ＩＤ設定素子３５から子機ＩＤを取得するものである。本実施形態において、子機ＩＤ取得部３４３は、ネットワーク機器３に接続されている全ての拡張ポート３２の子機ＩＤ設定素子３５から子機ＩＤを読み取るようになっている。具体的には、子機ＩＤ設定素子３５がＤＩＰスイッチであれば、各スライドスイッチのオンオフ状態に基づいて、１６進数等で表されるコードを取得する。また、子機ＩＤ設定素子３５がロータリセレクタスイッチであれば、回転位置に応じたコードを取得する。 The slave unit ID acquisition unit 343 acquires the slave unit ID from the slave unit ID setting element 35. In the present embodiment, the slave unit ID acquisition unit 343 reads the slave unit IDs from the slave unit ID setting elements 35 of all the expansion ports 32 connected to the network device 3. Specifically, if the handset ID setting element 35 is a DIP switch, a code represented by a hexadecimal number or the like is acquired based on the on / off state of each slide switch. Further, if the slave unit ID setting element 35 is a rotary selector switch, a code corresponding to the rotational position is acquired.

接続状態判別部３４４は、ネットワーク機器３に対する入出力機器４の接続状態を判別するものである。本実施形態において、接続状態判別部３４４は、子機ＩＤ取得部３４３が取得した子機ＩＤに基づいて、入出力機器４の接続の有無およびその接続順序を判別する。例えば、取得された子機ＩＤが「１」および「３」であった場合、接続状態判別部３４４は、最大構成において１番目および３番目に接続される入出力機器４が接続されており、かつ、最大構成において２番目に接続される入出力機器４が接続されていないと判別する。そして、当該判別結果を接続状態記憶部３３３に記憶させる。 The connection state determination unit 344 determines the connection state of the input / output device 4 with respect to the network device 3. In the present embodiment, the connection state determination unit 344 determines whether or not the input / output device 4 is connected and its connection order based on the child device ID acquired by the child device ID acquisition unit 343. For example, when the acquired child device IDs are “1” and “3”, the connection state determination unit 344 is connected to the first and third input / output devices 4 connected in the maximum configuration, In addition, it is determined that the input / output device 4 connected second in the maximum configuration is not connected. Then, the determination result is stored in the connection state storage unit 333.

出力データ送信部３４５は、接続状態記憶部３３３に記憶されている接続状態に基づいて、マスタ制御装置２からの出力データを入出力機器４へ送信するものである。本実施形態において、出力データ送信部３４５は、マスタ制御装置２から送信された各入出力機器４宛の出力データのうち、接続が確認された入出力機器４宛の出力データを接続順序に従って対応する入出力機器４へ送信する。一方、出力データ送信部３４５は、接続が確認されない入出力機器４宛の出力データについては送信しないようになっている。 The output data transmission unit 345 transmits the output data from the master control device 2 to the input / output device 4 based on the connection state stored in the connection state storage unit 333. In the present embodiment, the output data transmission unit 345 corresponds to the output data addressed to the input / output device 4 whose connection has been confirmed among the output data addressed to each input / output device 4 transmitted from the master control device 2 according to the connection order. To the input / output device 4 to be transmitted. On the other hand, the output data transmission unit 345 does not transmit the output data addressed to the input / output device 4 whose connection is not confirmed.

入力データ送信部３４６は、接続状態記憶部３３３に記憶されている接続状態に基づいて、入出力機器４からの入力データをマスタ制御装置２へ送信するものである。本実施形態において、入力データ送信部３４６は、各入出力機器４から送信された入力データについては、そのままマスタ制御装置２へ送信する。一方、入力データ送信部３４６は、接続が確認されない入出力機器４については、当該入出力機器４から送信された入力データに相当する空データを生成し、マスタ制御装置２へ送信するようになっている。 The input data transmission unit 346 transmits the input data from the input / output device 4 to the master control device 2 based on the connection state stored in the connection state storage unit 333. In the present embodiment, the input data transmission unit 346 transmits the input data transmitted from each input / output device 4 to the master control device 2 as it is. On the other hand, the input data transmission unit 346 generates empty data corresponding to the input data transmitted from the input / output device 4 for the input / output device 4 whose connection is not confirmed, and transmits the empty data to the master control device 2. ing.

なお、出力データおよび入力データの一例をそれぞれ図３（ａ），（ｂ）に示す。図３に示すように、いずれのデータも単なるビット列で構成されており、ネットワーク機器３および入出力機器４のボード番号およびアドレスに対応付けて、デジタル出力ポート状態（ＤＯｂ.ｘｘ）またはデジタル入力ポート状態（ＤＩｂ.ｘｘ）を有している。なお、ｂは、ボード番号であり、ｘｘはポート番号である。 Examples of output data and input data are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), respectively. As shown in FIG. 3, each data is composed of a mere bit string, and is associated with the board number and address of the network device 3 and the input / output device 4, and the digital output port state (DO b.xx) or the digital input It has a port status (DI b.xx). Note that b is a board number, and xx is a port number.

入出力機器４は、マスタ制御装置２によって制御されるものである。本実施形態において、入出力機器４は、拡張ポート３２を介してネットワーク機器３と接続される。なお、入出力機器４の具体例としては、マガジン（１連、２連）、冷却ユニット（主軸、ＤＤモータ）、潤滑ユニット（ボールねじ潤滑、摺動面、主軸）、チップコンベヤ（機内コンベヤ、機外コンベヤ）、クーラントポンプ（刃先、高圧、切粉除去、シャワー）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The input / output device 4 is controlled by the master control device 2. In the present embodiment, the input / output device 4 is connected to the network device 3 via the expansion port 32. Specific examples of the input / output device 4 include magazines (single, double), cooling units (spindles, DD motors), lubrication units (ball screw lubrication, sliding surfaces, spindles), chip conveyors (in-machine conveyors, (External conveyor), coolant pump (blade edge, high pressure, chip removal, shower) and the like, but are not limited thereto.

つぎに、本実施形態の産業機器制御用ネットワークシステム１による作用について、図４を参照しつつ説明する。 Next, the operation of the industrial equipment control network system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

まず、マスタ制御装置２のマスタ側演算処理手段２２が、ネットワーク機器３に対して親機アドレスを要求すると（ステップＳ１）、親機ＩＤ取得部３４１が、親機ＩＤ設定素子３１から親機ＩＤまたは名称有効化親機ＩＤを取得する（ステップＳ２）。 First, when the master-side arithmetic processing means 22 of the master control device 2 requests the master device address from the network device 3 (step S1), the master device ID acquisition unit 341 receives the master device ID from the master device ID setting element 31. Alternatively, the name validation master device ID is acquired (step S2).

本実施形態において、親機ＩＤ取得部３４１により取得されたＩＤが親機ＩＤ（１以上）の場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、親機アドレス通知部３４２が、当該親機ＩＤをマスタ制御装置２に通知する（ステップＳ４）。これにより、マスタ制御装置２は、親機ＩＤリスト記憶部２１１の親機ＩＤリストに基づいて、通知された親機ＩＤに対応するネットワーク機器３の種類を判別する。このため、ユーザは、各ネットワーク機器３に搭載されている親機ＩＤ設定素子３１の値として、当該ネットワーク機器３に対応する親機ＩＤを割り振るだけで簡単にアドレッシングが実現される。 In the present embodiment, when the ID acquired by the parent device ID acquisition unit 341 is a parent device ID (1 or more) (step S3: YES), the parent device address notification unit 342 assigns the parent device ID to the master control device 2. (Step S4). Thereby, the master control device 2 determines the type of the network device 3 corresponding to the notified parent device ID based on the parent device ID list of the parent device ID list storage unit 211. For this reason, addressing can be realized simply by allocating the parent device ID corresponding to the network device 3 as the value of the parent device ID setting element 31 mounted on each network device 3.

一方、親機ＩＤ取得部３４１により取得されたＩＤが名称有効化親機ＩＤ（０：ゼロ）の場合（ステップＳ３：ＮＯ）、親機アドレス通知部３４２が、親機名称記憶部３３２に設定された親機名称をマスタ制御装置２へ通知する（ステップＳ５）。これにより、マスタ制御装置２は、親機名称によってネットワーク機器３のアドレッシングを実現する。このため、ユーザは、各ネットワーク機器３に搭載されている親機ＩＤ設定素子３１の値として、名称有効化親機ＩＤを設定するだけで、上述した親機ＩＤに基づくアドレッシングルールから解放させられる。 On the other hand, when the ID acquired by the parent device ID acquisition unit 341 is the name validation parent device ID (0: zero) (step S3: NO), the parent device address notification unit 342 sets in the parent device name storage unit 332 The master device name thus notified is notified to the master control device 2 (step S5). As a result, the master control device 2 realizes the addressing of the network device 3 by the parent device name. For this reason, the user can be released from the addressing rule based on the above-mentioned parent device ID only by setting the name validation parent device ID as the value of the parent device ID setting element 31 mounted on each network device 3. .

本実施形態において、仮に、名称有効化親機ＩＤが存在しない場合、ネットワーク機器３は、必ず親機ＩＤ設定素子３１に設定されている親機ＩＤによってアドレッシングされることとなる。このため、独自の入出力機器４等を追加接続するために、新たなネットワーク機器３を追加する場合でも、上述したアドレス設定アプリケーションで命名した親機名称が無視されてしまい運用ミスが生じるおそれがある。また、ネットワーク機器３の最大接続可能台数が、親機ＩＤ設定素子３１で表現できる数値に制限されてしまう。しかしながら、これらの問題は、本実施形態の名称有効化親機ＩＤを導入することによって全て解消される。 In the present embodiment, if there is no name-validating parent device ID, the network device 3 is always addressed by the parent device ID set in the parent device ID setting element 31. For this reason, even when a new network device 3 is added in order to additionally connect an original input / output device 4 or the like, the parent device name named in the address setting application described above may be ignored and an operation error may occur. is there. In addition, the maximum connectable number of network devices 3 is limited to a numerical value that can be expressed by the parent device ID setting element 31. However, these problems are all solved by introducing the name-validating master unit ID of this embodiment.

つぎに、マスタ制御装置２のマスタ側演算処理手段２２が、制御対象となる各入出力機器４宛の出力データをネットワーク機器３に送信する（ステップＳ６）。一方、ネットワーク機器３では、子機ＩＤ取得部３４３が、入出力機器４が接続されている全ての拡張ポート３２の子機ＩＤ設定素子３５から子機ＩＤを取得し（ステップＳ７）、当該子機ＩＤに基づいて、接続状態判別部３４４が入出力機器４の接続状態を判別する（ステップＳ８）。 Next, the master-side arithmetic processing means 22 of the master control device 2 transmits output data addressed to each input / output device 4 to be controlled to the network device 3 (step S6). On the other hand, in the network device 3, the child device ID acquisition unit 343 acquires the child device ID from the child device ID setting elements 35 of all the expansion ports 32 to which the input / output device 4 is connected (step S7). Based on the machine ID, the connection state determination unit 344 determines the connection state of the input / output device 4 (step S8).

これにより、図５（ａ）に示すような最大構成が設定されているネットワーク機器３を用いて、入出力機器Ｂがないシステムを構築する場合、図５（ｂ）に示すように、拡張ポート３２を一つ減らして、１番目の拡張ポート３２の子機ＩＤ設定素子３５を「１」とし、２番目の拡張ポート３２の子機ＩＤ設定素子３５を「３」と設定するだけで、接続状態判別部３４４は、入出力機器Ａ，Ｃの並び、引いては出力データの並びを判別する。 Thus, when a system without the input / output device B is constructed using the network device 3 in which the maximum configuration as shown in FIG. 5A is set, as shown in FIG. Simply by subtracting 32 and setting the slave unit ID setting element 35 of the first expansion port 32 to "1" and setting the slave unit ID setting element 35 of the second expansion port 32 to "3" The state discriminating unit 344 discriminates the arrangement of the input / output devices A and C, and hence the arrangement of the output data.

つづいて、入出力機器４の接続状態が判別されると（ステップＳ８）、出力データ送信部３４５が、マスタ制御装置２から送信された各入出力機器４宛の出力データのうち、接続が確認された入出力機器４宛の出力データを接続順序に従って対応する入出力機器４へ送信する（ステップＳ９）。このとき、出力データ送信部３４５は、接続が確認されない入出力機器４宛の出力データについては無視して送信しない。 Subsequently, when the connection state of the input / output device 4 is determined (step S8), the output data transmission unit 345 confirms the connection among the output data transmitted from the master control device 2 to each input / output device 4. The output data addressed to the input / output device 4 is transmitted to the corresponding input / output device 4 in accordance with the connection order (step S9). At this time, the output data transmission unit 345 ignores and does not transmit the output data addressed to the input / output device 4 whose connection is not confirmed.

また、入出力機器４から入力データが送信されると（ステップＳ１０）、入力データ送信部３４６が、接続が確認されない入出力機器４からの入力データに相当する空データを生成し、入力データとともにマスタ制御装置２へ送信する（ステップＳ１１）。 When input data is transmitted from the input / output device 4 (step S10), the input data transmission unit 346 generates empty data corresponding to the input data from the input / output device 4 whose connection is not confirmed, and together with the input data. The data is transmitted to the master control device 2 (step S11).

したがって、マスタ制御装置２側では最大構成時のコンフィグレーションを変更する必要がない。また、図５（ｃ）に示すように、最大構成時における入出力機器Ｃの接続順序（３番目）が変わらないように、未使用の拡張ポート３２を２番目に増設する必要もない。よって、システム全体のコストが低減する。 Therefore, it is not necessary to change the configuration at the maximum configuration on the master control device 2 side. Further, as shown in FIG. 5C, it is not necessary to add an unused expansion port 32 second so that the connection order (third) of the input / output device C in the maximum configuration does not change. Therefore, the cost of the entire system is reduced.

以上のような本実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
１．マスタ制御装置２側のコンフィグレーションを固定した構成でありながら、未使用の拡張ポート３２を増設しなくても入出力機器４の接続順序を正確に判別することができ、システム全体のコストを低減することができる。
２．親機ＩＤ設定素子３１によって簡単にネットワーク機器３をアドレッシングすることができる。
３．親機ＩＤ設定素子３１によるアドレッシングルールから解放させることができ、追加で接続するネットワーク機器３であっても運用しやすい上、接続台数が制限されない。
４．親機ＩＤ設定素子３１と子機ＩＤ設定素子３５との間で、重複した値を使用することができ、設定ミスが発生しにくい。 According to the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
1. Although the configuration on the master controller 2 side is fixed, the connection order of the input / output devices 4 can be accurately determined without adding an unused expansion port 32, thus reducing the overall system cost. can do.
2. The network device 3 can be easily addressed by the parent device ID setting element 31.
3. It can be released from the addressing rule by the base unit ID setting element 31, and even the network device 3 to be connected additionally is easy to operate and the number of connected devices is not limited.
4). Duplicate values can be used between the parent device ID setting element 31 and the child device ID setting element 35, and setting errors are unlikely to occur.

なお、本発明に係る産業機器制御用ネットワークシステム１は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 The industrial equipment control network system 1 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.

１産業機器制御用ネットワークシステム
２マスタ制御装置
３ネットワーク機器
３ａ親機用プログラム
４入出力機器
２１マスタ側記憶手段
２２マスタ側演算処理手段
２１１親機ＩＤリスト記憶部
３１親機ＩＤ設定素子
３２拡張ポート
３３親機側記憶手段
３４親機側演算処理手段
３５子機ＩＤ設定素子
３３１プログラム記憶部
３３２親機名称記憶部
３３３接続状態記憶部
３４１親機ＩＤ取得部
３４２親機アドレス通知部
３４３子機ＩＤ取得部
３４４接続状態判別部
３４５出力データ送信部
３４６入力データ送信部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Industrial equipment control network system 2 Master control apparatus 3 Network equipment 3a Parent machine program 4 Input / output equipment 21 Master side memory | storage means 22 Master side arithmetic processing means 211 Parent | base station ID list memory | storage part 31 Parent | base station ID setting element 32 Expansion port 33 Master unit storage unit 34 Master unit calculation processing unit 35 Slave unit ID setting element 331 Program storage unit 332 Master unit name storage unit 333 Connection state storage unit 341 Master unit ID acquisition unit 342 Master unit address notification unit 343 Slave unit ID Acquisition unit 344 Connection state determination unit 345 Output data transmission unit 346 Input data transmission unit

Claims

An industrial equipment control network system having a network device connected to an upper layer master control device via a communication network and a lower layer input / output device connected to the network device via an expansion port,
The master control device has a master side storage means for storing a configuration indicating the maximum configuration of the industrial equipment control network system,
The expansion port includes a slave unit ID setting element for setting a slave unit ID indicating a connection order of the input / output device to the network device in the maximum configuration ,
The network device is:
A handset ID acquisition unit for acquiring the handset ID from the handset ID setting element;
A connection state determination unit for determining presence / absence of connection of the input / output device and a connection order in the maximum configuration based on the acquired child device ID;
Out of the output data addressed to each input / output device transmitted from the master control device, the output data addressed to the input / output device confirmed to be connected is transmitted to the corresponding input / output device according to the connection order in the maximum configuration , and connected. The network system for industrial equipment control which has an output data transmission part which does not transmit the output data destined for the input / output device in which it is not confirmed.

The master control device includes a parent device ID list in which a parent device ID that can identify the network device is associated with a type of the network device;
The network equipment, with includes a base unit ID setting device for setting a name enabling base unit ID which can enable the master unit name is set to any prior SL network equipment,
If from said master controller is requesting the address of the network device, the base unit ID acquisition unit for acquiring the parent device ID setting device or al before Symbol Name enable parent device ID,
If the previous SL base unit ID acquiring unit has acquired the name Activate base unit ID and a master unit address notifying unit that transmits the master unit name to the master controller, according to claim 1 Network system for industrial equipment control.

An industrial equipment control network system having a network device connected to an upper layer master control device via a communication network and a lower layer input / output device connected to the network device via an expansion port,
The master control device includes a parent device ID list in which a parent device ID that can identify the network device is associated with a type of the network device;
The network equipment, with includes a base unit ID setting device for setting a name enabling base unit ID which can enable the master unit name is set to any prior SL network equipment,
If from said master controller is requesting the address of the network device, the base unit ID acquisition unit for acquiring the parent device ID setting device or al before Symbol Name enable parent device ID,
If the previous SL base unit ID acquiring unit has acquired the name Activate base unit ID and a master unit address notifying unit that transmits the master unit name to the master controller, industrial equipment control network system.