JP6385596B1 - 中継装置、表示装置、接続情報送信方法、およびネットワーク構成表示方法 - Google Patents

Abstract

階層化された複数のネットワークのうち２つのネットワークと接続し、２つのネットワークのうち下位にある第１の下位階層ネットワークの直下に第１の通信装置と接続される中継装置であって、第１の下位階層ネットワークより下位にある第２の下位階層ネットワークを通じて下位側に接続された第２の通信装置と、第１の通信装置それぞれの機種識別情報、および、第２の通信装置の接続台数または第１の通信装置および第２の通信装置に割り当てられたメモリ領域の情報を含み、各通信装置が接続されるネットワークの階層を特定可能な形式で配列された接続情報を記憶する記憶部（５６）、を備える。

Description

本発明は、マスタ局とスレーブ局とが通信を行う通信システムにおいて使用される中継装置、表示装置、接続情報送信方法、およびネットワーク構成表示方法に関する。

従来、工場の生産工程の自動化を図るＦＡ（Factory Automation）ネットワークでは、マスタ局が、制御システム設計支援装置からの要求を受けて、スレーブ局に対してポーリングを行ってスレーブ局の機器の種類および固体情報などを収集し、ＦＡネットワークに接続されているスレーブ局の構成情報であるネットワーク接続情報を生成して制御システム設計支援装置に送信している（特許文献１，２）。

特許第５６１９３０３号公報 特開２００９−２６６０４７号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、ＦＡネットワークは１つの階層のネットワーク構成である。そのため、ＦＡネットワークのネットワーク構成が複数の階層からなる場合、マスタ局は、どの階層にどのスレーブ局が接続されているのか、すなわち各ネットワーク間の接続関係が把握できず、複数階層に対応したネットワーク接続情報を生成できない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ネットワークの構成が複数の階層からなる場合に、複数階層におけるネットワーク内の通信装置の接続関係を認識可能な中継装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、階層化された複数のネットワークのうち２つのネットワークと接続し、２つのネットワークのうち下位にある第１の下位階層ネットワークの直下に第１の通信装置と接続される中継装置に関する発明である。中継装置は、第１の下位階層ネットワークより下位にある第２の下位階層ネットワークを通じて下位側に接続された第２の通信装置と、第１の通信装置それぞれの機種識別情報、および、第１の通信装置および第２の通信装置に割り当てられたメモリ領域の情報を含み、各通信装置が接続されるネットワークの階層を特定可能な形式で配列された接続情報を記憶する記憶部、を備えることを特徴とする。

本発明にかかる中継装置は、ネットワークの構成が複数の階層からなる場合に、複数階層におけるネットワーク内の通信装置の接続関係を認識できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる通信システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかるブリッジ局の構成例を示すブロック図 実施の形態１にかかる通信システムの他の構成例を示す図 実施の形態１にかかる通信システムの各通信装置に割り付けられたネットワーク上の共有メモリのアドレスの例を示す図 実施の形態１にかかる通信システムにおいて、制御システム設計支援装置がブリッジ局で記憶されている接続情報を取得するまでの処理の例を示すシーケンス図 実施の形態１にかかる通信システムにおいて、制御システム設計支援装置がブリッジ局で記憶されている接続情報を取得する際にエラーが発生した場合の処理を示すシーケンス図 実施の形態１にかかるブリッジ局において接続情報読出し要求を受信して接続情報読出し応答を返信するまでの処理を示すフローチャート 実施の形態１にかかるブリッジ局が備える処理回路をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図 実施の形態２にかかる通信システムにおいて、制御システム設計支援装置がブリッジ局で記憶されている接続情報を取得する際にエラーが発生した場合、エラーの原因を修正する処理を示すシーケンス図 実施の形態２にかかるブリッジ局において接続情報読出し要求を受信して接続情報読出し応答を返信するまでの処理を示すフローチャート 実施の形態２にかかるブリッジ局において接続情報を生成する際にエラーが発生したときのエラーの原因の修正方法を示すフローチャート 実施の形態３にかかる通信システムにおいて、制御システム設計支援装置がスレーブ局のパラメータを読み出す処理の例を示すシーケンス図 実施の形態３にかかるブリッジ局における下り方向のフレームの転送処理を示すフローチャート 実施の形態３にかかるブリッジ局における上り方向のフレームの転送処理を示すフローチャート 実施の形態４にかかる制御システム設計支援装置が表示する対象のネットワークの階層および通信装置の例を示す図 実施の形態４にかかる制御システム設計支援装置の構成例を示すブロック図 実施の形態４にかかる制御システム設計支援装置が、通信システムのネットワーク構成を表示する動作を示すフローチャート 実施の形態５にかかる制御システム設計支援装置が表示する対象のネットワークの階層および通信装置の例を示す図 実施の形態５にかかる制御システム設計支援装置が、通信システムのネットワーク構成を表示する動作を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる中継装置、表示装置、接続情報送信方法、およびネットワーク構成表示方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる通信システム１００の構成例を示す図である。通信システム１００は、制御システム設計支援装置１と、マスタ局２と、ブリッジ局１１〜１３と、スレーブ局２１〜３３と、を備える。通信システム１００は、複数階層すなわち階層化された複数のネットワークの各通信装置に割り付けられた１つの共有メモリのアドレスを用いて、各通信装置が通信を行うことが可能なシステムである。本実施の形態では、接続する２つの階層のネットワークの間にはブリッジ局が設置されている。ブリッジ局を介して接続されたネットワークは、同じ構成であっても異なる階層のネットワークとなる。図１では、通信システム１００がｎ階層からなるネットワークによって構成されている例を示している。なお、ｎは２以上の整数とする。第ｎ階層ネットワークでは、ｎの値が大きいほど下層のネットワークになる。通信システム１００は、例えば、ＦＡネットワークを構成するシステムである。

制御システム設計支援装置１は、ユーザーが通信システム１００を構成する各通信装置、すなわち、マスタ局２、ブリッジ局１１〜１３、およびスレーブ局２１〜３３に対する設定などを行う。また、制御システム設計支援装置１は、通信システム１００のネットワーク構成を表示する表示装置である。制御システム設計支援装置１は、例えば、パーソナルコンピュータである。

マスタ局２は、通信システム１００で使用されるネットワーク上の１つの共有メモリを備え、管理する機能を有する通信装置である。各通信装置は、共有メモリのアドレスを割り当てられる。各通信装置は、各通信装置が割り当てられたアドレスを用いて他の通信装置と通信を行うことが可能である。具体例として、各スレーブ局２１〜３３は、図示しない被制御機器に接続され、被制御機器からの入力を取り込む。被制御機器は、センサが例示される。各スレーブ局２１〜３３は、設定された周期毎にセンサからの入力を取り込むためのリモートＩ／Ｏ（Input／Output）が例示される。各スレーブ局２１〜３３は、マスタ局２から指定された周期でセンサからの入力を取り込む。各スレーブ局２１〜３３は、センサからの入力を取り込むと、取り込んだ入力値を自身に割り当てられた共有メモリに書き込む。これにより、共有メモリを持つマスタ局２は、各スレーブ局２１〜３３が制御する全ての被制御機器からの入力値を保持することとなる。なお、ブリッジ局１１〜１３は、自身の動作状態、例えばエラーが発生した場合にはエラー情報などの情報を自身に割り当てられた共有メモリに書き込む。マスタ局２において、各通信装置にアドレスを割り当てるとは、各通信装置に接続された被制御機器からの入力を記憶する先のメモリアドレスを指定するということである。また、マスタ局２が共有メモリを管理するとは、どの通信装置に接続されたどの被制御機器の入力値がどこのアドレス領域に記憶されているかについて、マスタ局２が判別可能であることをいう。なお、本実施の形態で使用される共有メモリは、従来から複数の通信装置を備えるネットワークなどで使用されているものと同様である。

ブリッジ局１１〜１３は、階層化された複数のネットワークのうち２つの階層のネットワークと接続し、２つの階層のネットワークを中継する機能を有する通信装置である。また、ブリッジ局１１〜１３は、中継装置でもある。具体例として、ブリッジ局１１〜１３は、ゲートウェイまたは中継器が例示される。ブリッジ局１１〜１３は、マスタ局２からスレーブ局２１〜３３への命令の転送や、スレーブ局２１〜３３からマスタ局２への応答の転送を行う。なお、ブリッジ局１１〜１３に接続される２つのネットワークについて、２つのネットワークのうち下位にあるネットワークを第１の下位階層ネットワークと称し、２つのネットワークのうち上位にあるネットワークを上位階層ネットワークと称することがある。また、ブリッジ局１１〜１３において、自局を基準にした場合、第１の下位階層ネットワークの１つ下位にあるネットワークを第２の下位階層ネットワークと称することがある。ブリッジ局１１〜１３は、第１の下位階層ネットワークの直下の通信装置と接続される。直下とは、間に他のブリッジ局がない状態である。

スレーブ局２１〜３３は、例えば、通信システム１００がＦＡネットワークの場合に、各製造機器を制御する際に使用される通信装置である。

ブリッジ局１１〜１３の構成について説明する。ブリッジ局１１〜１３は同様の構成のため、ブリッジ局１３を例にして説明する。図２は、実施の形態１にかかるブリッジ局１３の構成例を示すブロック図である。ブリッジ局１３は、第ｎ−１階層通信部５１と、第ｎ階層通信部５２と、接続情報取得部５３と、接続情報応答部５４と、中継部５５と、記憶部５６と、接続情報生成部５７と、を備える。

第ｎ−１階層通信部５１は、ブリッジ局１３に接続されている２つの階層のネットワークのうち上層のネットワークである第ｎ−１階層ネットワークに接続されている通信装置との通信を制御する。

第ｎ階層通信部５２は、ブリッジ局１３に接続されている２つの階層のネットワークのうち下層のネットワークである第ｎ階層ネットワークに接続されている通信装置との通信を制御する。

接続情報取得部５３は、第ｎ階層ネットワークに接続されている通信装置として他のブリッジ局がある場合、他のブリッジ局から、他のブリッジ局の記憶部５６に記憶されている接続情報６２を取得する。

接続情報応答部５４は、第ｎ−１階層ネットワークに接続されている他のブリッジ局またはマスタ局２を介した制御システム設計支援装置１からの接続情報読出し要求に対して、応答として記憶部５６に記憶されている接続情報６２を送信する。第ｎ−１階層ネットワークに接続される通信装置を第３の通信装置と称することがある。

中継部５５は、共有メモリに割り付けられたアドレスの先頭アドレスを用いて通信を行う場合に、受信したフレームの宛先として指定された先頭アドレスすなわち論理アドレスに基づいて、対応する宛先すなわち物理アドレス宛にフレームを中継する。具体的に、中継部５５は、先頭アドレスを宛先すなわち論理アドレスとして通信を行う際、記憶部５６に格納されている接続情報６２を読出して先頭アドレスに対応した中継先を判別し、記憶部５６に格納されている第ｎ階層ネットワーク情報６１を読出して中継先に対応した宛先すなわち物理アドレスを判別し、判別した宛先すなわち物理アドレス宛にフレームを中継する。このように、中継部５５は、先頭アドレスを宛先とする信号すなわちフレームを受信した場合、記憶部５６に記憶されている接続情報６２に基づいて、信号の宛先のスレーブ局または信号を中継するブリッジ局を特定し、特定したスレーブ局またはブリッジ局に信号を送信する。

記憶部５６は、第ｎ階層ネットワーク情報６１、および接続情報６２の情報を記憶することが可能である。

第ｎ階層ネットワーク情報６１は、１つの階層のネットワークすなわち第ｎ階層ネットワークに接続されている第１の通信装置である各通信装置についての、機器固有コード、使用する共有メモリのメモリ領域の先頭アドレス、および使用する共有メモリのメモリ領域の使用点数を示す情報を含むものである。機器固有コードは、各通信装置の機種、ここではブリッジ局かスレーブ局かを識別するための機種識別情報である。機器固有コードは、ブリッジ局かスレーブ局かが特定できる情報であればよく、例えば、各通信装置に割り当てられた物理アドレス、または製造番号などである。物理アドレスは、例えば、機器固有のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスである。先頭アドレスは、各通信装置に割り付けられたメモリ領域すなわち共有メモリのアドレスのうち最も小さい、すなわち若いアドレス番号で示される情報である。使用点数は、各通信装置に割り付けられた共有メモリのアドレスのメモリ領域のサイズすなわちメモリサイズを示す情報である。先頭アドレスおよび使用点数をまとめて、アドレスの情報と称することがある。また、メモリ領域の先頭アドレス、およびメモリサイズの情報をまとめて、メモリ領域の情報と称することがある。第ｎ階層ネットワーク情報６１については、ユーザーが、制御システム設計支援装置１からの操作、またはブリッジ局１３が備える図示しないスイッチを操作することなどによって、第ｎ階層ネットワークを構築する際に予め設定されている情報である。なお、第ｎ階層ネットワーク情報６１を、単にネットワーク情報と称することがある。

接続情報６２は、通信システム１００が第ｎ階層ネットワークよりもさらに下層のネットワークを有している場合、第ｎ階層ネットワークに接続される第１の通信装置および第１の通信装置の下層のネットワークから最も下位の階層である最下層のネットワークのいずれかに接続される第２の通信装置について、機器固有コード、先頭アドレス、および使用点数の情報を含むものである。なお、システム全体をマスタ局２からのツリー構成で考えた場合、マスタ局２に近い方を上位といい、マスタ局２から遠い方を下位という。また、第２の通信装置については、第ｎ階層ネットワークに接続される第１の通信装置の下層の第ｎ＋１階層ネットワークに接続される通信装置の範囲、すなわちブリッジ局１３から見て２階層下の範囲までにしてもよい。また、接続情報６２では、各通信装置についての情報が、各通信装置が接続されるネットワークの階層を特定可能な形式で配列されている。接続情報６２は、後述する接続情報生成部５７によって生成された情報である。そのため、接続情報生成部５７によって接続情報６２が生成される前の状態では、接続情報６２は記憶部５６に記憶されていないことになる。

接続情報生成部５７は、記憶部５６に記憶されている第ｎ階層ネットワーク情報６１と、接続情報取得部５３によって取得された第ｎ階層に接続されている他のブリッジ局に記憶されていた接続情報６２とを用いて、ブリッジ局１３として記憶すべき接続情報６２を生成し、生成した接続情報６２を記憶部５６に記憶させる。なお、ブリッジ局１３を中心にしてみた場合、他のブリッジ局に記憶されていて接続情報取得部５３によって取得された接続情報を第１の接続情報とし、ブリッジ局１３で生成された接続情報を第２の接続情報と称することがある。

つぎに、通信システム１００において、制御システム設計支援装置１が通信システム１００に接続されている通信装置の情報、およびネットワーク構成の情報を取得する動作について説明する。ここでは、説明を簡略化するため、通信システム１００のネットワーク構成が第３階層ネットワークまでの場合について説明する。図３は、実施の形態１にかかる通信システム１００の他の構成例を示す図である。図３では、通信システム１００は、制御システム設計支援装置１と、マスタ局２と、ブリッジ局１１，１２と、スレーブ局２１，２４，３０，３１と、を備えるものとする。

図３に示す通信システム１００の場合において、通信システム１００の各通信装置に割り付けられた共有メモリのアドレスについて説明する。図４は、実施の形態１にかかる通信システム１００の各通信装置に割り付けられたネットワーク上の共有メモリのアドレスの例を示す図である。通信システム１００の各通信装置、すなわちブリッジ局１１，１２、スレーブ局２１，２４，３０，３１のそれぞれに共有メモリのアドレスとして使用点数２が割り付けられている。各通信装置のアドレスは、重複しないように割り付けられているものとする。ここで、ブリッジ局１２については、自局の他、自局に接続されている第３階層ネットワークに属するスレーブ局３０，３１の使用点数を含めて、使用点数６が割り付けられているとして扱う。また、ブリッジ局１１については、自局の他、自局に接続されている第２階層ネットワークに属するブリッジ局１２およびスレーブ局２４の使用点数、さらに、ブリッジ局１２に接続されている第３階層ネットワークに属するスレーブ局３０，３１の使用点数を含めて、使用点数１０が割り付けられているとして扱う。すなわち、ブリッジ局については、自局に接続されている階層のネットワークから最下層のネットワークまでに属する全ての通信装置の使用点数を合算した使用点数が割り付けられているものとして扱う。

図５は、実施の形態１にかかる通信システム１００において、制御システム設計支援装置１がブリッジ局１１で記憶されている接続情報６２を取得するまでの処理の例を示すシーケンス図である。なお、図５において、ブリッジ局１１が記憶している第２階層ネットワーク情報６１および接続情報６２、ブリッジ局１２が記憶している第３階層ネットワーク情報６１および接続情報６２について、通信装置で示される項目は、前述の機器固有コードによって特定される通信装置を示すものである。

まず、制御システム設計支援装置１が、ブリッジ局１１を宛先としてマスタ局２に対して接続情報読出し要求Ｙ０１を送信する。なお、制御システム設計支援装置１では、通信システム１００のうち第１階層ネットワークまでの各通信装置の接続情報は既知であるとする。制御システム設計支援装置１は、従来同様の方法、例えば背景技術で説明した手法などを用いることによって、第１階層ネットワークまでの各通信装置の接続情報を取得することができる。

制御システム設計支援装置１から接続情報読出し要求Ｙ０１を受信したマスタ局２は、接続情報読出し要求Ｙ０１の宛先がブリッジ局１１であることを判断し、受信した接続情報読出し要求Ｙ０１を接続情報読出し要求Ｙ０２としてブリッジ局１１宛に転送する。

接続情報読出し要求Ｙ０２を受信したブリッジ局１１では、接続情報応答部５４が、記憶部５６に接続情報６２が記憶されているか否かを確認する。記憶部５６に接続情報６２が記憶されている場合、接続情報応答部５４は、接続情報読出し要求元の制御システム設計支援装置１を宛先として、マスタ局２に対して接続情報読出し応答Ｙ１５を送信する。接続情報読出し応答Ｙ１５は、ブリッジ局１１の接続情報６２を格納したフレームである。

記憶部５６に接続情報６２が記憶されていない場合、接続情報応答部５４は、接続情報生成部５７に対して接続情報６２の生成を指示する。接続情報生成部５７は、記憶部５６に記憶されている第２階層ネットワーク情報６１を参照し、第２階層ネットワークにブリッジ局が接続されているか否かを確認する。接続情報生成部５７は、第２階層ネットワークにブリッジ局１２が接続されているため、接続情報取得部５３に対してブリッジ局１２から接続情報の取得を指示する。接続情報取得部５３は、第２階層ネットワークに接続されているブリッジ局１２宛に、接続情報読出し要求Ｙ０３を送信する。

接続情報読出し要求Ｙ０３を受信したブリッジ局１２では、接続情報応答部５４が、記憶部５６に接続情報６２が記憶されているか否かを確認する。記憶部５６に接続情報６２が記憶されていない場合、接続情報応答部５４は、接続情報生成部５７に対して接続情報６２の生成を指示する。接続情報生成部５７は、記憶部５６に記憶されている第３階層ネットワーク情報６１を参照し、第３階層ネットワークにブリッジ局が接続されているか否かを確認する。接続情報生成部５７は、第３階層ネットワークにブリッジ局が接続されていないため、第３階層ネットワーク情報６１に基づいて接続情報６２を生成する。ブリッジ局１２の接続情報生成部５７で生成された接続情報６２は、ブリッジ局１２に設定されていた第３階層ネットワーク情報６１と同様の内容である。

ここで、接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２の先頭にブリッジ局１２の情報を記載するルールに従って、接続情報６２を生成する。すなわち、接続情報生成部５７は、生成する接続情報６２内の各通信装置の配列の順番に、接続構成の意味を持たせることとする。このルールにより、接続情報６２に記載されている通信装置の順番によって、ブリッジ局より後ろにあるスレーブ局のうち、ブリッジ局が使用している共有メモリのメモリ領域の中にいるブリッジ局またはスレーブ局は、下層ネットワークに接続している通信装置であることを意味することになる。また、使用点数としてブリッジ局の直下に接続された通信装置の接続台数を用いる場合は、ブリッジ局の後ろ接続台数分に記載された通信装置は、ブリッジ局の直下に接続された通信装置を意味することになる。直下とは、第ｎ−１階層ネットワークと、第ｎ階層ネットワークに接続されたブリッジ局の場合は第ｎ階層ネットワークを通じてブリッジ局と接続された状態をいう。なお、ブリッジ局が使用している共有メモリのメモリ領域の中とは、具体的に、ブリッジ局に割り付けられたアドレスの先頭アドレスから、ブリッジ局の先頭アドレス＋ブリッジ局に割り付けられた使用点数で示されるアドレスまでの範囲内のことである。

接続情報生成部５７は、生成したブリッジ局１２の接続情報６２を記憶部５６に記憶させ、接続情報応答部５４に対して接続情報６２の生成完了を通知する。通知を受けた接続情報応答部５４は、接続情報読出し要求元のブリッジ局１１を宛先として、接続情報読出し応答Ｙ０４を送信する。接続情報読出し応答Ｙ０４は、ブリッジ局１２の接続情報６２を格納したフレームである。

接続情報読出し応答Ｙ０４を受信したブリッジ局１１では、接続情報取得部５３が、接続情報読出し応答Ｙ０４を解析し、接続情報読出し応答Ｙ０４に格納されていたブリッジ局１２の接続情報６２を接続情報生成部５７に受け渡す。

接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２と記憶部５６に記憶されている第２階層ネットワーク情報６１とに基づいて、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する。接続情報生成部５７は、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する際、ブリッジ局１２の接続情報６２および第２階層ネットワーク情報６１の両方に含まれる通信装置について、先頭アドレスおよび使用点数の情報を用いて、割り付けられた共有メモリのアドレスのメモリ領域が一致しているか否かを判断する。すなわち、接続情報生成部５７は、第２階層ネットワーク情報６１およびブリッジ局１２の接続情報６２について、双方の先頭アドレスおよび使用点数から共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複しているか否かを確認する。共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複していない場合、接続情報生成部５７は、第２階層ネットワーク情報６１に対し、ブリッジ局１２の部分の情報をブリッジ局１２の接続情報６２の情報に置き換えて、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する。接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報生成部５７の動作と同様のルールで、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する。すなわち、接続情報生成部５７は、ブリッジ局１１の情報をブリッジ局１１の接続情報６２の先頭に記載させる。

接続情報生成部５７は、生成したブリッジ局１１の接続情報６２を記憶部５６に記憶させ、接続情報応答部５４に対して接続情報６２の生成完了を通知する。通知を受けた接続情報応答部５４は、接続情報読出し要求元の制御システム設計支援装置１を宛先として、マスタ局２に対して接続情報読出し応答Ｙ０５を送信する。接続情報読出し応答Ｙ０５は、ブリッジ局１１の接続情報６２を格納したフレームである。

接続情報読出し応答Ｙ１５または接続情報読出し応答Ｙ０５を受信したマスタ局２は、宛先が制御システム設計支援装置１であることを判断し、受信した接続情報読出し応答Ｙ１５または接続情報読出し応答Ｙ０５を接続情報読出し応答Ｙ０６として制御システム設計支援装置１宛に転送する。

制御システム設計支援装置１は、接続情報読出し応答Ｙ０６により取得した接続情報を、各ブリッジ局１１，１２で接続情報６２が生成されたときのルールに従って読み解くことによって、通信システム１００が複数階層からなるネットワークの構成の場合でも、各階層のネットワークに接続されている通信装置を把握することができる。

ここで、ブリッジ局１１において、接続情報生成部５７が、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する際、第２階層ネットワーク情報６１およびブリッジ局１２の接続情報６２について、双方の先頭アドレスおよび使用点数から共有メモリへの割り付けアドレスを確認して、共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複していた場合について説明する。

図６は、実施の形態１にかかる通信システム１００において、制御システム設計支援装置１がブリッジ局１１で記憶されている接続情報６２を取得する際にエラーが発生した場合の処理を示すシーケンス図である。なお、接続情報読出し要求Ｙ０１から接続情報読出し要求Ｙ０３までの処理については図５のときと同様である。

接続情報読出し要求Ｙ０３を受信したブリッジ局１２は、図５のときと同様、ブリッジ局１１に接続情報読出し応答Ｙ０４を送信する。ただし、図６では、ブリッジ局１２が記憶している第３階層ネットワーク情報６１ａにおいて、各通信装置すなわちブリッジ局１２、およびスレーブ局３０，３１に割り付けられた共有メモリの先頭アドレスが図５のときと異なっているものとする。そのため、ブリッジ局１２で生成されたブリッジ局１２の接続情報６２ａも、図５のときとは異なったものになる。

接続情報読出し応答Ｙ０４を受信したブリッジ局１１では、接続情報取得部５３が、接続情報読出し応答Ｙ０４を解析し、接続情報読出し応答Ｙ０４に格納されていたブリッジ局１２の接続情報６２ａを接続情報生成部５７に受け渡す。

接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２ａと記憶部５６に記憶されている第２階層ネットワーク情報６１に基づいて、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する。接続情報生成部５７は、第２階層ネットワーク情報６１およびブリッジ局１２の接続情報６２ａについて、双方の先頭アドレスおよび使用点数から共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複しているか否かを確認する。図６の例では、第２階層ネットワーク情報６１において、ブリッジ局１２には先頭アドレス「２」から６点、すなわちアドレス「２」からアドレス「７」が割り付けられている。また、第２階層ネットワーク情報６１において、スレーブ局２４には先頭アドレス「８」から２点、すなわちアドレス「８」からアドレス「９」が割り付けられている。一方、ブリッジ局１２の接続情報６２ａにおいて、ブリッジ局１２には先頭アドレス「４」から６点、すなわちアドレス「４」からアドレス「９」が割り付けられている。この場合、アドレス「８」からアドレス「９」の部分で、ブリッジ局１２およびスレーブ局２４の間で異なる通信装置によるアドレスの重複があり、エラーが発生した状態となる。接続情報生成部５７は、異なる通信装置においてアドレスの重複があり、エラーが発生したことを接続情報応答部５４へ通知する。

通知を受けた接続情報応答部５４は、接続情報読出し要求元の制御システム設計支援装置１を宛先として、マスタ局２に対してエラーが発生したこと示す接続情報読出し応答Ｅ０５を送信する。接続情報読出し応答Ｅ０５は、ブリッジ局１１においてエラーが発生してブリッジ局１１の接続情報６２を生成できなかったことを示す情報を格納したフレームである。

接続情報読出し応答Ｅ０５を受信したマスタ局２は、宛先が制御システム設計支援装置１であることを判断し、受信した接続情報読出し応答Ｅ０５を接続情報読出し応答Ｅ０６として制御システム設計支援装置１宛に転送する。

制御システム設計支援装置１は、接続情報読出し応答Ｅ０５を受信すると、ブリッジ局１１が記憶している接続情報６２を取得する処理においてエラーがあったことをユーザーに通知する。これにより、ユーザーは、ブリッジ局１２に第３階層ネットワーク情報６１ａを設定した際にアドレスの設定に誤りがあったことを認識でき、各ブリッジ局に設定した第ｎ階層ネットワーク情報を見直してアドレスの重複を修正することができる。

図７は、実施の形態１にかかるブリッジ局１１〜１３において接続情報読出し要求を受信して接続情報読出し応答を返信するまでの処理を示すフローチャートである。

ブリッジ局は、マスタ局２または上位階層ネットワークのブリッジ局から接続情報読出し要求を受信すると（ステップＳ１）、接続情報応答部５４が、記憶部５６に接続情報６２が記憶されているか否かを確認する（ステップＳ２）。記憶部５６に接続情報６２が記憶されていない場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、接続情報生成部５７は、記憶部５６に記憶されている第ｎ階層ネットワーク情報６１の機種固有コードを参照し、下層のネットワークすなわち第ｎ階層ネットワークにブリッジ局が接続されているか否かを確認する（ステップＳ３）。

第ｎ階層ネットワークにブリッジ局が接続されている場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、接続情報生成部５７から依頼を受けた接続情報取得部５３は、第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局から接続情報を取得する（ステップＳ４）。

接続情報生成部５７は、第ｎ階層ネットワーク情報６１および第ｎ階層ネットワークのブリッジ局から取得した接続情報６２において、共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複しているか否かを確認する（ステップＳ５）。共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複していない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、接続情報生成部５７は、第ｎ階層ネットワーク情報６１および第ｎ階層ネットワークのブリッジ局から取得した接続情報６２を用いて、自局の接続情報６２を生成し（ステップＳ６）、記憶部５６に記憶させる（ステップＳ７）。そして、接続情報生成部５７から接続情報６２の生成完了の通知を受けた接続情報応答部５４は、記憶部５６に記憶されている接続情報を、接続情報読出し応答に含めてマスタ局２または上位階層ネットワークのブリッジ局へ送信する（ステップＳ８）。

記憶部５６に接続情報６２が記憶されている場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、接続情報応答部５４は、記憶部５６に記憶されている接続情報を、接続情報読出し応答に含めてマスタ局２または上位階層ネットワークのブリッジ局へ送信する（ステップＳ８）。

また、第ｎ階層ネットワークにブリッジ局が接続されていない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、接続情報生成部５７は、記憶部５６に記憶されている第ｎ階層ネットワーク情報６１から自局の接続情報６２を生成し（ステップＳ９）、記憶部５６に記憶させる（ステップＳ７）。

また、共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複していた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、接続情報生成部５７は、自局の接続情報６２を生成する処理においてエラーが発生したと判断し（ステップＳ１０）、接続情報応答部５４へ通知する。そして、接続情報応答部５４は、エラーが発生したことを示す接続情報読出し応答をマスタ局２または上位階層ネットワークのブリッジ局へ送信し、マスタ局２または上位階層ネットワークのブリッジ局へエラーの発生を通知する（ステップＳ１１）。

つづいて、ブリッジ局１１〜１３のハードウェア構成について説明する。ブリッジ局１１〜１３は同様の構成のため、ブリッジ局１１を例にして説明する。ブリッジ局１１において、第ｎ−１階層通信部５１、第ｎ階層通信部５２、および中継部５５は、他の通信装置との間で通信を行うインタフェース回路により実現される。記憶部５６は、メモリにより実現される。接続情報取得部５３、接続情報応答部５４、および接続情報生成部５７は、処理回路により実現される。すなわち、ブリッジ局１１は、第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局から接続情報６２を取得し、記憶部５６に記憶されている第ｎ階層ネットワーク情報６１、または記憶部５６に記憶されている第ｎ階層ネットワーク情報６１および第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局から取得した接続情報６２から、自局の接続情報６２を生成し、生成した自局の接続情報６２をマスタ局２または第ｎ−１階層ネットワークのブリッジ局に送信するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵおよびメモリであってもよい。

図８は、実施の形態１にかかるブリッジ局１１が備える処理回路をＣＰＵおよびメモリで構成する場合の例を示す図である。処理回路がＣＰＵ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路では、メモリ９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１が読出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、ブリッジ局１１は、接続情報取得部５３、接続情報応答部５４、および接続情報生成部５７が処理回路により実行されるときに、第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局から接続情報６２を取得するステップ、自局の接続情報６２を生成するステップ、生成した自局の接続情報６２を送信するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。また、これらのプログラムは、ブリッジ局１１の処理回路の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、ＣＰＵ９１は、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。また、メモリ９２とは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ブリッジ局１１〜１３は、上層のネットワークの通信装置から接続情報読出し要求があった場合、応答として、下層のネットワークに接続される第１の通信装置および第１の通信装置の下層のネットワークから最下層のネットワークに接続される第２の通信装置について、機器固有コード、先頭アドレス、および使用点数の情報を含み、各通信装置についての情報が、各通信装置が接続されるネットワークの階層を特定可能な形式で配列された接続情報を送信することとした。これにより、接続情報を取得した制御システム設計支援装置１などでは、複数階層のネットワークでの各通信装置の接続関係を認識することができる。

また、ブリッジ局１１〜１３は、接続情報を生成する際、共有メモリのアドレスの割り付けにおいて異なる通信装置間で重複があるか否かを確認することで、割り付け重複があった場合にこれを検出してエラーを通知する。これにより、ユーザーに対して割り付け重複の解消を促し、割り付け競合を防ぐことが可能となる。

また、通信システム１００では、ブリッジ局１１〜１３のみ本実施の形態で説明した機能を有していればよく、スレーブ局２１〜３３は従来同様の構成でよいことから、スレーブ局２１〜３３の改修をすることなく通信システム１００を構成することが可能である。また、ブリッジ局１１〜１３が下層のネットワークの接続情報を収集および管理して隠ぺいすることにより、マスタ局２は、複数階層ネットワーク全体のネットワーク管理が不要となり、マスタ局２の改修をすることなく通信システム１００を構成することが可能である。このように、ブリッジ局１１〜１３が、複数階層ネットワークに対応した機能を持つことによって、複数階層ネットワークに対応した機能を持たないマスタ局２およびスレーブ局２１〜３３とともに、複数階層ネットワークである通信システム１００を構成することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、ブリッジ局は、自局の接続情報６２を生成する際にエラーが発生した場合、制御システム設計支援装置１へエラーの発生を通知していた。この場合、ユーザーが、エラーの原因を修正することになる。実施の形態２では、エラーの発生を検出したブリッジ局、または第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局のいずれか一方または両方によって、エラーの原因を修正する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図９は、実施の形態２にかかる通信システム１００において、制御システム設計支援装置１がブリッジ局１１で記憶されている接続情報６２を取得する際にエラーが発生した場合、エラーの原因を修正する処理を示すシーケンス図である。なお、接続情報読出し要求Ｙ０１から接続情報読出し応答Ｙ０４までの処理については図６のときと同様である。

接続情報読出し応答Ｙ０４を受信したブリッジ局１１では、接続情報取得部５３が、接続情報読出し応答Ｙ０４を解析し、接続情報読出し応答Ｙ０４に格納されていたブリッジ局１２の接続情報６２ａを接続情報生成部５７に受け渡す。

接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２ａと記憶部５６に記憶されている第２階層ネットワーク情報６１に基づいて、ブリッジ局１１の接続情報６２を生成する。接続情報生成部５７は、第２階層ネットワーク情報６１およびブリッジ局１２の接続情報６２ａについて、双方の先頭アドレスおよび使用点数から共有メモリへの割り付けアドレスが、異なる通信装置において重複しているか否かを確認する。図９の例では、図６の場合と同様、第２階層ネットワーク情報６１において、ブリッジ局１２には先頭アドレス「２」から６点、すなわちアドレス「２」からアドレス「７」が割り付けられている。また、第２階層ネットワーク情報６１において、スレーブ局２４には先頭アドレス「８」から２点、すなわちアドレス「８」からアドレス「９」が割り付けられている。一方、ブリッジ局１２の接続情報６２ａにおいて、ブリッジ局１２には先頭アドレス「４」から６点、すなわちアドレス「４」からアドレス「９」が割り付けられている。この場合、アドレス「８」からアドレス「９」の部分で、ブリッジ局１２およびスレーブ局２４の間でアドレスの重複があり、エラーが発生した状態となる。

接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２ａと第２階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局１２の情報とを比較し、使用点数が同じで先頭アドレスが異なることを検出する。この場合、接続情報生成部５７は、接続情報取得部５３に対して、ブリッジ局１２の接続情報６２ａに記載の先頭アドレスの修正、すなわち第２階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局１２の情報と同じ先頭アドレス「２」に設定することを指示する。接続情報取得部５３は、ブリッジ局１２に対して、ブリッジ局１２の接続情報６２ａに記載の先頭アドレスを「２」に修正することを要求する先頭アドレス設定要求Ｙ１１を送信する。

先頭アドレス設定要求Ｙ１１を受信したブリッジ局１２では、接続情報生成部５７が、記憶部５６に記憶されているブリッジ局１２の接続情報６２ａについて、ブリッジ局１２の先頭アドレスを「４」から「２」に修正する。接続情報生成部５７は、この修正に伴い、スレーブ局３０の先頭アドレスを「６」から「４」に修正し、スレーブ局３１の先頭アドレスを「８」から「６」に修正する。これにより、記憶部５６に記憶されているブリッジ局１２の接続情報６２は、図５に示すものと同様の内容となる。また、接続情報生成部５７は、記憶部５６に記憶されている第３階層ネットワーク情報６１ａについても、ブリッジ局１２の接続情報６２ａに対する修正と同様の修正を行う。これにより、記憶部５６に記憶されている第３階層ネットワーク情報６１ａについても、図５に示すものと同様の内容となる。接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２ａの先頭アドレスを修正した後、修正したことを示す先頭アドレス設定応答Ｙ１２をブリッジ局１１へ送信する。接続情報生成部５７は、先頭アドレス設定応答Ｙ１２に、修正後のブリッジ局１２の接続情報６２を含めて送信する。

先頭アドレス設定応答Ｙ１２を受信したブリッジ局１１では、接続情報取得部５３が、ブリッジ局１２においてブリッジ局１２の接続情報６２が修正されたことを接続情報生成部５７に通知する。接続情報生成部５７は、第２階層ネットワーク情報６１およびブリッジ局１２から取得した接続情報６２を用いて、自局の接続情報６２を生成する。

一方、ブリッジ局１１において、接続情報生成部５７は、ブリッジ局１２の接続情報６２と第２階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局１２の情報とを比較し、使用点数が異なることを検出した場合、ブリッジ局１２の接続情報６２に記載の使用点数を正とし、第２階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局１２の使用点数の情報を、ブリッジ局１２の接続情報６２に記載の使用点数の情報で再設定する。このとき、接続情報生成部５７は、第２階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局１２の先頭アドレスを、現在の先頭アドレス、または空きエリアの若番の先頭アドレスで再設定する。接続情報生成部５７は、修正した第２階層ネットワーク情報６１、およびブリッジ局１２から取得した接続情報６２を用いて、自局の接続情報６２を生成する。

接続情報生成部５７において、自局の接続情報６２を生成する方法は、実施の形態１のときと同様である。接続情報生成部５７から生成完了の通知を受けた接続情報応答部５４は、接続情報読出し要求元の制御システム設計支援装置１を宛先として、マスタ局２に対して接続情報読出し応答Ｙ０５を送信する。

接続情報読出し応答Ｙ０５を受信したマスタ局２は、宛先が制御システム設計支援装置１であることを判断し、受信した接続情報読出し応答Ｙ０５を接続情報読出し応答Ｙ０６として制御システム設計支援装置１宛に転送する。

図１０は、実施の形態２にかかるブリッジ局１１〜１３において接続情報読出し要求を受信して接続情報読出し応答を返信するまでの処理を示すフローチャートである。図１０において、ステップＳ１からステップＳ１０までの処理は、図７に示す実施の形態１の処理と同様である。

ブリッジ局では、共有メモリへの割り付けアドレスが異なる通信装置において重複していた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、接続情報生成部５７は、自局の接続情報６２を生成する処理においてエラーが発生したと判断し（ステップＳ１０）、エラーの原因の修正を行う（ステップＳ１２）。

図１１は、実施の形態２にかかるブリッジ局１１〜１３において接続情報を生成する際にエラーが発生したときのエラーの原因の修正方法を示すフローチャートである。

第ｎ−１階層ネットワークに接続されているブリッジ局は、第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局の接続情報６２と第ｎ階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局の情報とを比較し、先頭アドレスが異なる場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、下層ネットワークすなわち第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局に対して、先頭アドレスの修正を指示する（ステップＳ２２）。なお、先頭アドレスが同じ場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２２の処理を省略する。

第ｎ−１階層ネットワークに接続されているブリッジ局は、第ｎ階層ネットワークに接続されているブリッジ局の接続情報６２と第ｎ階層ネットワーク情報６１に記載のブリッジ局の情報とを比較し、使用点数が異なる場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、自局の第ｎ階層ネットワーク情報６１を修正する（ステップＳ２４）。なお、使用点数が同じ場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、ステップＳ２４の処理を省略する。

図１０のフローチャートに戻って、第ｎ−１階層ネットワークに接続されているブリッジ局において、接続情報生成部５７は、第ｎ階層ネットワーク情報６１および第ｎ階層ネットワークのブリッジ局から取得した接続情報６２を用いて、自局の接続情報６２を生成する（ステップＳ６）。以降の処理は、実施の形態１のときと同様である。なお、図１０では、ステップＳ１２の処理の後にステップＳ６の処理を行っているが、ステップＳ１２の処理の後にステップＳ５の処理を行うようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ブリッジ局１１〜１３は、自局の接続情報６２を生成する際に共有メモリのアドレスが異なる通信装置において重複するエラーを検出した場合、自局および下層ネットワークのブリッジ局のうちの少なくとも１つのブリッジ局が修正を行うことで、エラーの原因を修正することとした。これにより、ユーザーが修正を行うことなく、エラーを解消することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、制御システム設計支援装置１が、ブリッジ局１１から取得した接続情報６２を使用して、先頭アドレスを宛先としてスレーブ局との間で通信を行う。

図１２は、実施の形態３にかかる通信システム１００において、制御システム設計支援装置１がスレーブ局３１のパラメータを読み出す処理の例を示すシーケンス図である。

図１２に示すパラメータ読出し要求は、スレーブ局３１のパラメータを読み出す際に使用するフレームである。図１２では、パラメータ読出し要求として、宛先、送信先先頭アドレス、および送信元先頭アドレスのみ記載されているが、これはフレームのヘッダ部分であり、実際には図示しないデータ部分にパラメータ読出し要求を示す情報が格納されているものとする。また、図１２に示すパラメータ読出し応答は、スレーブ局３１がパラメータを送信する際に使用するフレームである。図１２では、パラメータ読出し応答として、宛先、送信先先頭アドレス、および送信元先頭アドレスのみ記載されているが、これはフレームのヘッダ部分であり、実際には図示しないデータ部分にパラメータの情報が格納されているものとする。

パラメータとは、例えば、スレーブ局３１が信号の入出力を制御する装置の場合に、スレーブ局３１に設定された信号の入出力のタイミングを示す情報などである。ここでは、パラメータの種別は問わないので、前述の例に限定されるものではない。

制御システム設計支援装置１は、ブリッジ局１１を宛先として、マスタ局２に対して先頭アドレス「６」に対するパラメータ読出し要求Ｐ０１を送信する。

制御システム設計支援装置１からのパラメータ読出し要求Ｐ０１を受信したマスタ局２は、宛先がブリッジ局１１であるため、パラメータ読出し要求Ｐ０１をブリッジ局１１宛にパラメータ読出し要求Ｐ０２として転送する。

パラメータ読出し要求Ｐ０２を受信したブリッジ局１１では、中継部５５が、パラメータ読出し要求Ｐ０２を解析し、先頭アドレス「６」宛であることを確認する。中継部５５は、記憶部５６に記憶されている接続情報６２を参照し、先頭アドレス「６」の中継先を確認する。中継部５５は、先頭アドレス「６」がブリッジ局１２において管理している共有メモリ領域内であることを確認すると、パラメータ読出し要求Ｐ０２をブリッジ局１２宛にパラメータ読出し要求Ｐ０３として送信する。このとき、ブリッジ局１１では、中継部５５が、マスタ局２からパラメータ読出し要求Ｐ０２があったことを記憶し応答待ちとなる。

パラメータ読出し要求Ｐ０３を受信したブリッジ局１２では、中継部５５が、記憶部５６に記憶されている接続情報６２を参照し、先頭アドレス「６」はスレーブ局３１に設定された先頭アドレスであることを確認すると、パラメータ読出し要求Ｐ０３をスレーブ局３１宛にパラメータ読出し要求Ｐ０４として送信する。

パラメータ読出し要求Ｐ０４を受信したスレーブ局３１は、パラメータ読出し要求Ｐ０４の送信元先頭アドレスと送信先先頭アドレスとを入れ替えて、パラメータ読出し要求Ｐ０４の送信元であるブリッジ局１２宛に、パラメータ読出し要求Ｐ０４によって要求されたパラメータを含むパラメータ読出し応答Ｐ０５を送信する。

パラメータ読出し応答Ｐ０５を受信したブリッジ局１２では、中継部５５が、送信先先頭アドレスを確認し、記憶部５６に記憶されている接続情報６２を確認する。中継部５５は、接続情報６２にはない不明の先頭アドレスが送信先先頭アドレスとして設定されている場合、上位の第１階層ネットワークのブリッジ局であるブリッジ局１１宛にパラメータ読出し応答Ｐ０５を中継する。そのため、ブリッジ局１２は、受信したパラメータ読出し応答Ｐ０５を、ブリッジ局１１宛にパラメータ読出し応答Ｐ０６として送信する。

パラメータ読出し応答Ｐ０６を受信したブリッジ局１１では、中継部５５が、送信先先頭アドレスを確認し、記憶部５６に記憶されている接続情報６２を確認する。中継部５５は、送信先先頭アドレスが自局であることを確認するとともに、パラメータ読出し応答Ｐ０６が制御システム設計支援装置１からのパラメータ読出し要求Ｐ０１すなわちマスタ局２から受信したパラメータ読出し要求Ｐ０２に対する応答であることを確認する。中継部５５は、応答待ちを解除し、受信したパラメータ読出し応答Ｐ０６を、パラメータ読出し応答Ｐ０７として、制御システム設計支援装置１を宛先としてマスタ局２に送信する。

パラメータ読出し応答Ｐ０７を受信したマスタ局２は、パラメータ読出し応答Ｐ０７をパラメータ読出し応答Ｐ０８として、制御システム設計支援装置１へ転送する。

図１３は、実施の形態３にかかるブリッジ局における下り方向のフレームの転送処理を示すフローチャートである。ブリッジ局において、中継部５５は、上層のネットワークから下り方向のフレームを受信すると（ステップＳ３１）、受信したフレームの送信先先頭アドレスを確認する（ステップＳ３２）。送信先先頭アドレスが自局の管理する共有メモリ領域内の場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、中継部５５は、受信したフレームを第ｎ階層ネットワークにおいて送信先先頭アドレスに対応するスレーブ局へ送信する（ステップＳ３３）。送信先先頭アドレスが自局の管理する共有メモリ領域外の場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、中継部５５は、受信したフレームを第ｎ階層ネットワークのブリッジ局へ転送する（ステップＳ３４）。

図１４は、実施の形態３にかかるブリッジ局における上り方向のフレームの転送処理を示すフローチャートである。ブリッジ局において、中継部５５は、下層のネットワークから上り方向のフレームを受信すると（ステップＳ４１）、受信したフレームの送信先先頭アドレスを確認する（ステップＳ４２）。送信先先頭アドレスが接続情報に設定されているアドレスの場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、中継部５５は、フレームは自局宛と判断する（ステップＳ４３）。送信先先頭アドレスが接続情報に設定されていないアドレスの場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、中継部５５は、フレームを第ｎ−１階層のネットワークのブリッジ局へ転送する（ステップＳ４４）。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ブリッジ局１１〜１３は、受信した下り方向のフレームの送信先先頭アドレスを確認し、送信先先頭アドレスが自局の管理する共有メモリ領域内の場合は送信先先頭アドレスに対応するスレーブ局へフレームを送信し、送信先先頭アドレスが自局の管理する共有メモリ領域外の場合は下層のブリッジ局へ転送する。また、ブリッジ局１１〜１３は、受信した上り方向のフレームの送信先先頭アドレスを確認し、送信先先頭アドレスが自局の管理する共有メモリ領域内の場合は自局宛と判断し、送信先先頭アドレスが自局の管理する共有メモリ領域外の場合は上層のブリッジ局へ転送することとした。これにより、通信システム１００では、制御システム設計支援装置１および各通信装置が、先頭アドレスを宛先として使用して通信を行うことが可能となり、１つの共有メモリを使用した複数階層ネットワークの構築が可能となる。

実施の形態４．
実施の形態１から実施の形態３では、主にブリッジ局の動作について説明した。実施の形態４では、制御システム設計支援装置１が、マスタ局２から取得したブリッジ局１１の接続情報６２から、通信システム１００のネットワーク構成を表示する動作について説明する。

図１５は、実施の形態４にかかる制御システム設計支援装置１が表示する対象のネットワークの階層および通信装置の例を示す図である。制御システム設計支援装置１は、接続するマスタ局２から取得したブリッジ局１１の接続情報６２に基づいて、ブリッジ局１１、第２階層ネットワークおよび第３階層ネットワークに属する通信装置の接続関係を表示する。

図１６は、実施の形態４にかかる制御システム設計支援装置１の構成例を示すブロック図である。制御システム設計支援装置１は、通信部７１と、接続情報取得部７２と、記憶部７３と、表示制御部７４と、表示部７５と、を備える。

通信部７１は、マスタ局２との通信を制御する。

接続情報取得部７２は、最も上位の階層である最上層のネットワークすなわち第１階層ネットワークに接続されているブリッジ局１１からマスタ局２を介して、ブリッジ局１１の記憶部５６に記憶されている接続情報６２を取得する。

記憶部７３は、第１階層ネットワーク情報６１、および接続情報取得部７２によって取得されたブリッジ局１１の接続情報６２を記憶する。第１階層ネットワーク情報６１は、図３に示す例の場合、マスタ局２、ブリッジ局１１、およびスレーブ局２１の接続情報を示す情報である。第１階層ネットワーク情報６１については、マスタ局２から取得してもよいし、ブリッジ局と同様、ユーザーが、第１階層ネットワークを構築する際に予め設定してもよい。制御システム設計支援装置１では、第１階層ネットワーク情報６１を確認することにより、第１階層ネットワークにブリッジ局１１が存在することを認識できる。

表示制御部７４は、記憶部７３の接続情報６２を参照し、通信システム１００のネットワーク構成を表示部７５に表示する制御を行う。具体的に、表示制御部７４は、記憶部７３の接続情報６２に記載されている各通信装置の情報の配列から各通信装置のネットワークの階層を特定し、各通信装置が接続されているネットワークの階層を区別して通信システム１００のネットワーク構成を表示する制御を行う。表示制御部７４の詳細な動作については後述する。

表示部７５は、表示制御部７４の制御により、通信システム１００のネットワーク構成を表示する。なお、表示部７５については、制御システム設計支援装置１内に設けず、制御システム設計支援装置１の外部に設ける構成であってもよい。

つぎに、制御システム設計支援装置１が、通信システム１００のネットワーク構成を表示する動作について説明する。図１７は、実施の形態４にかかる制御システム設計支援装置１が、通信システム１００のネットワーク構成を表示する動作を示すフローチャートである。なお、制御システム設計支援装置１では、接続情報取得部７２が、実施の形態１から実施の形態３で説明した動作によって、ブリッジ局１１から接続情報６２を取得し、記憶部７３に記憶させているものとする。

表示制御部７４は、記憶部７３から接続情報６２を読み出す（ステップＳ５１）。表示制御部７４は、接続情報６２から、接続情報６２にある各通信装置の情報を通信装置の台数分繰り返し読み出す（ステップＳ５２）。表示制御部７４は、図１５の例では、接続情報６２に記載の各通信装置の情報を左端から順番に読出していく。

表示制御部７４は、接続情報６２の左端のＬ１１で示される通信装置の情報を読出し、Ｌ１１で示される通信装置がブリッジ局か否かを判断する（ステップＳ５３）。前述のように、接続情報６２において通信装置で示される情報は、実際には機種固有コードから特定されるものである。そのため、表示制御部７４は、各通信装置の機種固有コードを確認することによって、対象の通信装置がブリッジ局か否か、すなわちブリッジ局かスレーブ局かを判断できる。表示制御部７４は、Ｌ１１で示される通信装置がブリッジ局１１であるため（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、階層Ｎ＝１すなわち第１階層ネットワークにブリッジ局１１のアイコンを表示する（ステップＳ５４）。表示制御部７４は、Ｎに１を加算して階層Ｎ＝階層Ｎ＋１、ここでは階層１＋１＝２とし（ステップＳ５５）、各ネットワークの階層の境界を示すアドレスである境界アドレスＡ［Ｎ（＝２）］に、接続情報６２に記載されているブリッジ局１１の先頭アドレスと使用点数とを加算した値を格納する（ステップＳ５６）。ここでは、Ａ［２］＝０＋１０＝１０となる。

表示制御部７４は、接続情報６２に記載の全ての通信装置の情報を読出していないことから、接続情報６２のＬ１２で示される通信装置の情報を読出し、Ｌ１２で示される通信装置がブリッジ局か否かを判断する（ステップＳ５３）。表示制御部７４は、Ｌ１２で示される通信装置がブリッジ局１２であるため（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、階層Ｎ＝２すなわち第２階層ネットワークにブリッジ局１２のアイコンを表示する（ステップＳ５４）。表示制御部７４は、Ｎに１を加算して階層Ｎ＝階層Ｎ＋１、ここでは階層２＋１＝３とし（ステップＳ５５）、各ネットワークの階層の境界を示すアドレスである境界アドレスＡ［Ｎ（＝３）］に、接続情報６２に記載されているブリッジ局１２の先頭アドレスと使用点数とを加算した値を格納する（ステップＳ５６）。ここでは、Ａ［３］＝２＋６＝８となる。

表示制御部７４は、接続情報６２に記載の全ての通信装置の情報を読出していないことから、接続情報６２のＬ３０で示される通信装置の情報を読出し、Ｌ３０で示される通信装置がブリッジ局か否かを判断する（ステップＳ５３）。表示制御部７４は、Ｌ３０で示される通信装置がスレーブ局３０であるため（ステップＳ５３：Ｎｏ）、つぎに、接続情報６２に記載のスレーブ局３０の先頭アドレスがＡ［３］より小さいか否かを確認する（ステップＳ５７）。スレーブ局３０の先頭アドレス「４」は、Ａ［３］＝８より小さいことから（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、表示制御部７４は、階層Ｎ＝３すなわち第３階層ネットワークにスレーブ局３０のアイコンを表示する（ステップＳ５９）。

表示制御部７４は、接続情報６２に記載の全ての通信装置の情報を読出していないことから、接続情報６２のＬ３１で示される通信装置の情報を読出し、Ｌ３１で示される通信装置がブリッジ局か否かを判断する（ステップＳ５３）。表示制御部７４は、Ｌ３１で示される通信装置がスレーブ局３１であるため（ステップＳ５３：Ｎｏ）、つぎに、接続情報６２に記載のスレーブ局３１の先頭アドレスがＡ［３］より小さいか否かを確認する（ステップＳ５７）。スレーブ局３１の先頭アドレス「６」は、Ａ［３］＝８より小さいことから（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、表示制御部７４は、階層Ｎ＝３すなわち第３階層ネットワークにスレーブ局３１のアイコンを表示する（ステップＳ５９）。

表示制御部７４は、接続情報６２に記載の全ての通信装置の情報を読出していないことから、接続情報６２のＬ２４で示される通信装置の情報を読出し、Ｌ２４で示される通信装置がブリッジ局か否かを判断する（ステップＳ５３）。表示制御部７４は、Ｌ２４で示される通信装置がスレーブ局２４であるため（ステップＳ５３：Ｎｏ）、つぎに、接続情報６２に記載のスレーブ局２４の先頭アドレスがＡ［３］より小さいか否かを確認する（ステップＳ５７）。スレーブ局２４の先頭アドレス「８」は、Ａ［３］＝８と同じことから（ステップＳ５７：Ｎｏ）、表示制御部７４は、階層Ｎから１を減算、すなわち階層Ｎ＝３−１＝２とし（ステップＳ５８）、階層Ｎ＝２すなわち第２階層ネットワークにスレーブ局２４のアイコンを表示する（ステップＳ５９）。

表示制御部７４は、接続情報６２に記載の全ての通信装置の情報を読出したことから、処理を終了する。以上の処理によって、表示制御部７４は、図１５に示す通信システム１００のネットワーク構成を表示部７５に表示することができる。

なお、制御システム設計支援装置１では、表示制御部７４が、記憶部７３に記憶されている第１階層ネットワーク情報６１を用いることによって、図１５に示すネットワーク構成に、さらに、マスタ局２およびスレーブ局２１のアイコンを追加して表示することも可能である。

つづいて、制御システム設計支援装置１のハードウェア構成について説明する。制御システム設計支援装置１において、通信部７１は、マスタ局２との間で通信を行うインタフェース回路により実現される。記憶部７３は、メモリにより実現される。表示部７５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのモニタにより実現される。接続情報取得部７２および表示制御部７４は、処理回路により実現される。制御システム設計支援装置１の処理回路についても、前述のブリッジ局１１と同様、図８に示す構成により実現される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、制御システム設計支援装置１では、ブリッジ局１１から取得した接続情報６２を用いて、接続情報６２に記載されている各通信装置の情報の配列から各通信装置のネットワークの階層を特定する。これにより、制御システム設計支援装置１は、各通信装置が接続されているネットワークの階層を区別して通信システム１００のネットワーク構成を表示することができる。

実施の形態５．
実施の形態４では、制御システム設計支援装置１が、通信システム１００のネットワーク構成を表示していたが、表示対象はブリッジ局およびスレーブ局であった。実施の形態５では、制御システム設計支援装置１が、さらに、ブリッジ局の機能を拡張するための増設機器を含む通信システムのネットワーク構成を表示する場合について説明する。増設機器とは、例えば、ブリッジ局において信号の入出力ポートを増やすために入出力ポートを備えた機器などである。増設機器についてはスレーブ局と同様の通信装置として扱うことができるが、前述の機器固有コードによって増設機器として特定可能とする。

図１８は、実施の形態５にかかる制御システム設計支援装置１が表示する対象のネットワークの階層および通信装置の例を示す図である。制御システム設計支援装置１は、マスタ局２から取得したブリッジ局１１の接続情報６２ａに基づいて、ブリッジ局１１、増設機器４０、第２階層ネットワークおよび第３階層ネットワークに属する通信装置の接続関係を表示する。ブリッジ局１１の接続情報６２ａには、図１５で示すブリッジ局１１の接続情報６２対して、Ｌ４０で示される増設機器４０の分の情報が追加されている。そのため、ブリッジ局１１の使用点数は、１０から１２に変更されている。

図１８では、増設機器４０をスレーブ局と区別するため、ブリッジ局１１に対して横棒で接続する表示形式としている。すなわち、表示制御部７４は、増設機器４０などの予め規定された通信装置について、ブリッジ局およびスレーブ局などの他の通信装置と異なる表示方法によって表示する制御を行うこととする。

つぎに、制御システム設計支援装置１が、通信システム１００ａのネットワーク構成を表示する動作について説明する。図１９は、実施の形態５にかかる制御システム設計支援装置１が、通信システム１００ａのネットワーク構成を表示する動作を示すフローチャートである。

図１７のフローチャートに示す実施の形態４の処理との相違点は、ステップＳ５７をステップＳ５７ａに変更し、ステップＳ６１およびステップＳ６２を追加した点である。

ステップＳ５７ａでは、ブリッジ局以外の場合がスレーブ局だけではなく増設機器４０の場合があるため、ステップＳ５７から記載を変更している。ただし、表示制御部７４の動作そのものはステップＳ５７と同等である。

実施の形態５では、表示制御部７４は、ステップＳ５７ａ：ＹｅｓまたはステップＳ５８の処理の後、通信装置がスレーブ局か否かを判断する（ステップＳ６１）。前述のように、接続情報６２ａにおいて通信装置で示される情報は、実際には機種固有コードから特定されるものである。そのため、表示制御部７４は、各通信装置の機種固有コードを確認することによって、対象の通信装置がスレーブ局か否か、すなわちスレーブ局か増設機器４０かを判断できる。表示制御部７４は、通信装置がスレーブ局の場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５９の処理に進み、以降の処理は実施の形態４のときと同様である。一方、表示制御部７４は、通信装置が増設機器４０の場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）、階層Ｎ＝２すなわち第２階層ネットワークであるが、ブリッジ局１１に対して横棒で増設機器４０のアイコンを表示する（ステップＳ６２）。これにより、表示制御部７４は、図１８に示す通信システム１００ａのネットワーク構成を表示部７５に表示することができる。

なお、表示制御部７４は、増設機器の仕様上、増設しか有り得ない機器については、アイコンのＢＭＰすなわちビットマップとして、予め横棒を付けたアイコンを用意しておいてもよい。図１８の例では、増設機器４０のアイコン４０ａとして、増設機器４０に横棒が付いた状態のものを用意しておく。表示制御部７４は、他の通信装置との接続方法が限定された増設機器４０などの通信装置について、ブリッジ局への接続線を含むアイコンのデータを備え、接続方法が限定された増設機器４０などの通信装置を表示する際は接続線を含むアイコンの単位で表示を行う。これにより、表示制御部７４は、増設機器を表示する際、予め横棒が付いたアイコンを表示することで横棒の描画処理が不要となり、処理負荷を低減することができる。他の通信装置との接続方法が限定された通信装置について、増設機器４０は一例であり、他の通信装置であってもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、制御システム設計支援装置１は、通信システム１００ａにおいて、マスタ局２、ブリッジ局１１，１２、およびスレーブ局２４，３０，３１の通信装置とは異なる、ブリッジ局の機能を拡張するための増設機器４０を備える場合、増設機器４０の表示をマスタ局２、ブリッジ局１１，１２、およびスレーブ局２４，３０，３１とは異なる表示方法によって表示することとした。これにより、制御システム設計支援装置１は、ユーザーに対して、増設機器４０が接続されているネットワークの階層を認識し易いように表示することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 制御システム設計支援装置、２ マスタ局、１１〜１３ ブリッジ局、２１〜３３ スレーブ局、４０ 増設機器、５１ 第ｎ−１階層通信部、５２ 第ｎ階層通信部、５３，７２ 接続情報取得部、５４ 接続情報応答部、５５ 中継部、５６，７３ 記憶部、５７ 接続情報生成部、６１，６１ａ 第ｎ階層ネットワーク情報、６２，６２ａ 接続情報、７１ 通信部、７４ 表示制御部、７５ 表示部、１００，１００ａ 通信システム。

Claims (12)

1. 階層化された複数のネットワークのうち２つのネットワークと接続し、前記２つのネットワークのうち下位にある第１の下位階層ネットワークの直下に第１の通信装置と接続される中継装置であって、
   前記第１の下位階層ネットワークより下位にある第２の下位階層ネットワークを通じて下位側に接続された第２の通信装置と、前記第１の通信装置それぞれの機種識別情報、および、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置に割り当てられたメモリ領域の情報を含み、各通信装置が接続されるネットワークの階層を特定可能な形式で配列された接続情報を記憶する記憶部、
   を備えることを特徴とする中継装置。
2. 階層化された複数のネットワークのうち２つのネットワークと接続し、前記２つのネットワークのうち下位にある第１の下位階層ネットワークの直下に第１の通信装置と接続される中継装置であって、
   前記第１の通信装置が他の中継装置の場合、前記他の中継装置から、前記第１の下位階層ネットワークより下位にある第２の下位階層ネットワークを通じて下位側に接続された第２の通信装置と、前記第１の通信装置それぞれの機種識別情報、および、前記第２の通信装置に割り当てられたメモリ領域の情報を取得する接続情報取得部、
   を備えることを特徴とする中継装置。
3. 前記機種識別情報は、前記中継装置とスレーブ局を識別可能な情報であることを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
4. 前記メモリ領域の情報は、前記メモリ領域の先頭アドレス、および前記メモリ領域のサイズを示すメモリサイズ、の情報である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
5. 前記第１の通信装置が他の中継装置の場合、前記他の中継装置から、前記他の中継装置において記憶されている接続情報である第１の接続情報を取得する接続情報取得部と、
   前記記憶部に記憶可能な前記接続情報である第２の接続情報が記憶されておらず、前記記憶部が前記第１の通信装置について、前記機種識別情報、前記先頭アドレス、および前記メモリサイズの情報を含むネットワーク情報を記憶している場合、前記ネットワーク情報と前記第１の接続情報とを用いて前記第２の接続情報を生成し、生成した前記第２の接続情報を前記記憶部に記憶させる接続情報生成部と、
   前記第１の下位階層ネットワークより上位にある上位階層ネットワークを通じて上位側に接続される第３の通信装置から前記第２の接続情報の読出し要求があった場合、前記記憶部に記憶されている前記第２の接続情報を前記第３の通信装置に送信する接続情報応答部と、
   を備え、
   前記接続情報応答部は、前記記憶部に前記第２の接続情報が記憶されていない場合、前記接続情報生成部に対して前記第２の接続情報の生成を指示し、
   前記接続情報応答部から指示を受けた前記接続情報生成部は、前記接続情報取得部に対して前記第１の接続情報の取得を指示する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の中継装置。
6. 前記接続情報生成部は、前記第２の接続情報を生成する際、前記第１の接続情報および前記ネットワーク情報の両方に含まれる前記第１の通信装置について、前記先頭アドレスおよび前記メモリサイズの情報を用いて、割り付けられた前記メモリ領域が一致しているか否かを判断する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の中継装置。
7. 前記先頭アドレスを宛先とする信号を受信した場合、前記記憶部に記憶されている接続情報または第２の接続情報に基づいて、前記信号の宛先の通信装置または前記信号を中継する中継装置を特定し、特定した宛先の通信装置または中継装置に前記信号を送信する中継部、
   を備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか１つに記載の中継装置。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載の中継装置とともに通信システムを構成する通信装置であるマスタ局と接続する表示装置であって、
   最上層のネットワークに接続されている前記中継装置から前記マスタ局を介して接続情報を取得する接続情報取得部と、
   前記接続情報に記載されている各通信装置の情報の配列から各通信装置のネットワークの階層を特定し、各通信装置が接続されているネットワークの階層を区別して前記通信システムのネットワーク構成を表示する制御を行う表示制御部と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
9. 前記表示制御部は、規定された通信装置について、他の通信装置と異なる表示方法によって表示する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
10. 前記表示制御部は、他の通信装置との接続方法が限定された通信装置について、前記他の通信装置への接続線を含むアイコンのデータを備え、前記接続方法が限定された通信装置を表示する際は前記接続線を含むアイコンの単位で表示を行う、
    ことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
11. 階層化された複数のネットワークのうち２つのネットワークと接続し、前記２つのネットワークのうち下位にある第１の下位階層ネットワークの直下に第１の通信装置と接続される中継装置の接続情報送信方法であって、
    前記中継装置が、
    前記第１の下位階層ネットワークより下位にある第２の下位階層ネットワークを通じて下位側に接続された第２の通信装置と、前記第１の通信装置それぞれの機種識別情報、および、前記第２の通信装置の接続台数または前記第１の通信装置および前記第２の通信装置に割り当てられたメモリ領域の情報を含み、各通信装置が接続されるネットワークの階層を特定可能な形式で配列された接続情報を記憶する記憶部、
    を備える場合に、
    接続情報取得部が、前記第１の通信装置が他の中継装置の場合、前記他の中継装置から、前記他の中継装置において記憶されている接続情報である第１の接続情報を取得する取得ステップと、
    接続情報生成部が、前記記憶部に記憶可能な前記接続情報である第２の接続情報が前記記憶部に記憶されておらず、前記記憶部が前記第１の通信装置について、前記機種識別情報および前記メモリ領域の情報を含むネットワーク情報を記憶している場合、前記ネットワーク情報と前記第１の接続情報とを用いて前記第２の接続情報を生成し、生成した前記第２の接続情報を前記記憶部に記憶させる生成ステップと、
    接続情報応答部が、前記第２の下位階層ネットワークより上位にある上位階層ネットワークを通じて上位側に接続される第３の通信装置から前記第２の接続情報の読出し要求があった場合、前記記憶部に記憶されている前記第２の接続情報を、前記第３の通信装置に送信する応答ステップと、
    を含むことを特徴とする接続情報送信方法。
12. 接続情報取得部が、最上層のネットワークに接続されている中継装置から通信装置であるマスタ局を介して、請求項１１に記載の接続情報送信方法によって送信された第２の接続情報を取得する取得ステップと、
    表示制御部が、前記第２の接続情報に記載されている各通信装置の情報の配列から各通信装置のネットワークの階層を特定し、各通信装置が接続されているネットワークの階層を区別して、前記中継装置および前記マスタ局を含む通信システムのネットワーク構成を表示する制御を行う表示ステップと、
    を含むことを特徴とするネットワーク構成表示方法。

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