JP7032158B2

JP7032158B2 - Communication control controller

Info

Publication number: JP7032158B2
Application number: JP2018017989A
Authority: JP
Inventors: 義孝大澤
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-02-05
Also published as: CN110119103B; KR102247961B1; KR20190095161A; CN110119103A; JP2019135580A

Description

本発明は、上位装置と下位装置との間の通信の制御を行う通信制御コントローラに関する。 The present invention relates to a communication control controller that controls communication between a higher-level device and a lower-level device.

一般に、ビルシステムやプロセス制御システムなどの自動制御システムでは、上位の統合コントローラ１台によって多数の下位デバイス（センサやアクチュエータなど）を制御することが求められる。この際、統合コントローラ（上位装置）と下位デバイス（下位装置）との間には、統合コントローラと下位デバイスとの間の通信の制御を行う通信制御コントローラが設けられる。 Generally, in an automatic control system such as a building system or a process control system, it is required to control a large number of lower devices (sensors, actuators, etc.) by one upper integrated controller. At this time, a communication control controller that controls communication between the integrated controller and the lower device is provided between the integrated controller (upper device) and the lower device (lower device).

ここで、各下位デバイスが全て同一の通信プロトコルを用いているのであれば良いが、例えばＡ社製品とＢ社製品とが混在するような通信システムにおいては、各々のデバイスが使用する通信プロトコルが異なる場合がある。 Here, it suffices if all the lower-level devices use the same communication protocol, but in a communication system in which the products of company A and the products of company B coexist, for example, the communication protocol used by each device is used. May be different.

例えば、ビルシステムのいては、同一システム内に、「BACnet」や「LonWorks」、「Modbus」などのオープンプロトコルに加えて、各社ローカルな専用通信プロトコルで通信する制御機器群が混在する。 For example, in the case of a building system, in addition to open protocols such as "BACnet", "LonWorks", and "Modbus", a group of control devices that communicate with each company's local dedicated communication protocol coexist in the same system.

このように、同一システム内に複数の通信プロトコルが混在する場合、通信プロトコルによってデータ体系が異なるために、複数の通信プロトコルによって送受信されるデータを同じ制御アプリケーションから利用することができない点が大きな問題となる。 In this way, when multiple communication protocols coexist in the same system, the data system differs depending on the communication protocol, so the major problem is that the data sent and received by multiple communication protocols cannot be used from the same control application. It becomes.

このため、従来の通信システムでは、単一の通信プロトコルを使用する制御機器群で構成された「個別制御」の階層と、複数のそれらを統合し、プロトコル間のデータ体系の相違を吸収する「統合監視・制御」を行う階層にシステムを大きく分割することで、この問題を解決している。 For this reason, in a conventional communication system, a hierarchy of "individual control" composed of a group of control devices using a single communication protocol and a plurality of them are integrated to absorb differences in data systems between protocols. This problem is solved by dividing the system into layers that perform "integrated monitoring and control".

例えば、図１１に示すように、Ａ社製品とＢ社製品とが混在するような通信システムの場合、統合コントローラ１と通信プロトコルＡを用いる下位デバイス２（２Ａ１～２Ａ３）との間に通信プロトコルＡに応じた通信制御コントローラ３Ａを設け、統合コントローラ１と通信プロトコルＢを用いる下位デバイス２（２Ｂ１～２Ｂ３）との間に通信プロトコルＢに応じた通信制御コントローラ３Ｂを設けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。 For example, as shown in FIG. 11, in the case of a communication system in which the products of company A and the products of company B coexist, the communication protocol is between the integrated controller 1 and the lower device 2 (2A1 to 2A3) using the communication protocol A. A communication control controller 3A corresponding to A is provided, and a communication control controller 3B corresponding to the communication protocol B is provided between the integrated controller 1 and the lower device 2 (2B1 to 2B3) using the communication protocol B (for example,). , Patent Document 1).

このような通信システムにおけるデータ通信には、どのようなプロトコルでも、大きく以下の３要素が存在する。
(１)データの読み出し
その通信プロトコルで定められたメッセージおよびデータ体系に沿って周期的なデータスキャンを行い、コントローラ内で使用されるデータの形に変換して取り込む。
(２)データの書き込み
周期または特定のイベント（ユーザー操作やタイムスケジュール等のアプリケーション）により、コントローラ内部の最新データを、その通信プロトコルで定められたメッセージ体系に変換して書き込み出力を行う。
(３)通信トランザクションの実行管理
(１)，(２)の通信の実行（リクエストの送信～レスポンスの受信）を管理する。具体的には、リクエストとレスポンスの紐付けや、受信タイムアウトの監視、リトライ送信の実行などを行う。 Data communication in such a communication system has the following three elements in any protocol.
(1) Reading data Periodic data scanning is performed according to the message and data system specified by the communication protocol, and the data is converted into the data used in the controller and captured.
(2) Data writing Cycle or a specific event (application such as user operation or time schedule) converts the latest data inside the controller into the message system defined by the communication protocol and writes and outputs it.
(3) Execution management of communication transactions
It manages the execution of communication (request transmission to response reception) in (1) and (2). Specifically, it links the request and the response, monitors the reception timeout, and executes retry transmission.

特開平５－６７００８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-67008

しかしながら、このような通信システムでは、通信プロトコルのみが異なる同種の通信制御コントローラが必要になり、開発投資の大きな増大要因となる。また、製造コスト面でも、多品種少量生産によるコストアップ原因となる。 However, such a communication system requires a communication control controller of the same type that differs only in the communication protocol, which is a major factor for increasing development investment. In terms of manufacturing cost, it also causes a cost increase due to high-mix low-volume production.

また、マルチ通信に対応していないため、異なる通信機器を接続しようとすると、通信を変換するためのゲートウェイが必要となってしまい、システムのコストアップとなる。 In addition, since it does not support multi-communication, when trying to connect different communication devices, a gateway for converting communication is required, which increases the cost of the system.

例えば、図１２に示すように、通信プロトコルＡの通信制御コントローラ３Ａに通信プロトコルＢを用いた下位デバイス２（２Ｂ４）を接続する必要が生じたような場合、通信プロトコルＢと通信プロトコルＡを変換するためのゲートウェイとして通信変換器２（２Ａ４）が必要となってしまい、システムのコストアップが発生する。 For example, as shown in FIG. 12, when it becomes necessary to connect the lower device 2 (2B4) using the communication protocol B to the communication control controller 3A of the communication protocol A, the communication protocol B and the communication protocol A are converted. A communication converter 2 (2A4) is required as a gateway for this, which increases the cost of the system.

このような問題を解決するためには、複数の通信プロトコルに対応可能な、汎用の通信制御コントローラを作ることが考えられる。図１３に、通信制御コントローラ３Ａの要部の構成を示し、図１４に通信制御コントローラ３Ｂの要部の構成を示す。通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂともに、対応する通信プロトコルが異なるのみで、基本構成は同じである。この通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂの構成については後述する。 In order to solve such a problem, it is conceivable to create a general-purpose communication control controller that can support a plurality of communication protocols. FIG. 13 shows the configuration of the main part of the communication control controller 3A, and FIG. 14 shows the configuration of the main part of the communication control controller 3B. Both the communication control controllers 3A and 3B have the same basic configuration except that the corresponding communication protocol is different. The configuration of the communication control controllers 3A and 3B will be described later.

図１５に、図１３，図１４に示した通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂの基本構成から考えられる、複数の通信プロトコルに対応可能な、汎用の通信制御コントローラ３’の構成を示す。この汎用の通信制御コントローラ３’では、通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂにおける制御アプリケーション３０１Ａ，３０１Ｂを共通の制御アプリケーション３０１とし、通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂにおけるデータベース３０２Ａ，３０２Ｂを共通のデータベース３０２とし、その他の構成はプロトコル固有の通信機能部（個別通信機能部）として設けるようにしている。 FIG. 15 shows a configuration of a general-purpose communication control controller 3'that can support a plurality of communication protocols, which can be considered from the basic configurations of the communication control controllers 3A and 3B shown in FIGS. 13 and 14. In this general-purpose communication control controller 3', the control applications 301A and 301B in the communication control controllers 3A and 3B are used as the common control application 301, the databases 302A and 302B in the communication control controllers 3A and 3B are used as the common database 302, and the others. The configuration is provided as a communication function unit (individual communication function unit) peculiar to the protocol.

しかし、このような構成とすると、ソフトウェアにおける通信機能の比率が大きくなり、大きなメモリと大きな処理能力（ＣＰＵ能力）が必要となる。すなわち、上述した(１)データの読み出し、(２)データの書き込み、(３)通信トランザクションの実行管理の各機能を通信プロトコル毎に作成する必要があるため、大きな開発コストが必要となる他、ソフトウェアにおける通信機能の比率が大きくなり、大きなメモリとＣＰＵ能力が必要になり、高コストとなってしまう。 However, with such a configuration, the ratio of communication functions in software becomes large, and a large memory and a large processing capacity (CPU capacity) are required. That is, since it is necessary to create the above-mentioned functions of (1) reading data, (2) writing data, and (3) execution management of communication transactions for each communication protocol, a large development cost is required. The ratio of communication functions in software becomes large, large memory and CPU power are required, and the cost becomes high.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、複数の通信プロトコルを実装するにあたり、共通化できる要素をさらに共通化することで、メモリなどの使用を抑え、また処理能力を小さくし、低コストの汎用の通信制御コントローラを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to use a memory or the like by further sharing elements that can be shared when implementing a plurality of communication protocols. The purpose is to provide a low-cost general-purpose communication control controller by reducing the processing capacity and reducing the processing capacity.

このような目的を達成するために本発明は、上位装置（１）と下位装置（２）との間の通信の制御を行う通信制御コントローラ（３）において、上位装置との間で通信を行うように構成された上位送受信部（３４）と、下位装置との間で通信を行うように構成された下位送受信部（３５）と、上位送受信部と下位送受信部との間のメッセージの送受信を仲介するように構成された通信共通部（３３）とを備え、上位送受信部（３４）は、通信共通部（３３）への通信プロトコル固有のメッセージおよび通信共通部（３３）からの通信プロトコル固有のメッセージを送受信するように構成されたメッセージ送受信部（３１）を通信プロトコル毎に備え、下位送受信部（３５）は、通信共通部（３３）からの下位装置（２）への通信プロトコル固有のメッセージおよび下位装置（２）からの通信共通部（３３）への通信プロトコル固有のメッセージを送受信するように構成されたメッセージ送受信ドライバ部（３２）を通信プロトコル毎に備え、通信共通部（３３）は、通信プロトコルによらない共通の構成として設けられ、少なくとも、上位送受信部（３４）からの通信プロトコル固有のメッセージと関連づけて送られてくる通信プロトコルに依存しない共通のデータ構造とされた管理データを共通通信管理データとして記憶する共通通信管理データ記憶部（３１３₁）を備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention performs communication with a higher-level device in a communication control controller (3) that controls communication between the higher-level device (1) and the lower-level device (2). The transmission / reception of a message between the upper transmission / reception unit (34) configured as described above, the lower transmission / reception unit (35) configured to communicate between the lower transmission / reception unit, and the upper transmission / reception unit and the lower transmission / reception unit. A communication common unit (33) configured to mediate is provided, and the upper transmission / reception unit (34) is a communication protocol-specific message to the communication common unit (33) and a communication protocol-specific from the communication common unit (33). A message transmission / reception unit (31) configured to transmit / receive the above message is provided for each communication protocol, and the lower transmission / reception unit (35) is unique to the communication protocol from the communication common unit (33) to the lower device (2). A message transmission / reception driver unit (32) configured to transmit / receive a message and a communication protocol-specific message from the lower device (2) to the communication common unit (33) is provided for each communication protocol, and the communication common unit (33) is provided. Is provided as a common configuration that does not depend on the communication protocol, and at least the management data has a common data structure that does not depend on the communication protocol sent in association with the message peculiar to the communication protocol from the upper transmission / reception unit (34). Is provided as a common communication management data storage unit (313 ₁ ) for storing the protocol as common communication management data.

本発明において、通信制御コントローラは、通信プロトコルによらない共通の構成として通信共通部を備えており、この通信共通部の共通通信管理データ記憶部に通信プロトコルに依存しない共通のデータ構造とされた管理データが共通通信管理データとして記憶される。本発明では、このような通信共通部を設けることにより、複数の通信プロトコルに共通する３要素（（１）データ読み出し、（２）データの書き込み、（３）通信トランザクション）を実現する機能を、通信プロトコル個別ではなく、特定の通信プロトコルに依存しない通信プロトコル共通の機能として設け、通信プロトコルに依存する差分の機能だけを通信プロトコル固有の機能として設けるための仕組みを提供することが可能となり、少ないメモリおよび小さい処理能力で、複数の通信プロトコルを実装することが可能となる。 In the present invention, the communication control controller is provided with a communication common unit as a common configuration that does not depend on the communication protocol, and the common communication management data storage unit of this communication common unit has a common data structure that does not depend on the communication protocol. The management data is stored as common communication management data. In the present invention, by providing such a communication common part, a function for realizing three elements ((1) data read, (2) data write, (3) communication transaction) common to a plurality of communication protocols is provided. It is possible to provide a mechanism for providing a function common to communication protocols that does not depend on a specific communication protocol, rather than an individual communication protocol, and providing only a function of difference depending on the communication protocol as a function unique to the communication protocol. With memory and small processing power, it is possible to implement multiple communication protocols.

本発明において、通信共通部に、下位装置へ送信中の通信プロトコル固有のメッセージに対応する共通通信管理データを記憶する送信中データ記憶部（３１４₁）と、下位装置へ送信中の通信プロトコル固有のメッセージに対するレスポンスが所定の時間内に返送されてきたか否かを監視するように構成されたタイムアウト監視部（３１６）とを設けるようにしてもよい。 In the present invention, the communication common unit includes a transmission data storage unit (314 ₁ ) that stores common communication management data corresponding to a communication protocol-specific message being transmitted to a lower device, and a communication protocol-specific message being transmitted to a lower device. A timeout monitoring unit (316) configured to monitor whether or not the response to the message of is returned within a predetermined time may be provided.

また、本発明において、優先度判断部（３１２₂）を設け、共通通信管理データ記憶部に共通通信管理データをそのデータに付されている通信処理の優先度別に記憶させるようにしてもよい。ビルシステムなどは、リアルタイム性が低くてもよいため、冗長化して、優先度処理しても問題が起きにくい。 Further, in the present invention, a priority determination unit ( ₃₁₂₂ ) may be provided, and the common communication management data may be stored in the common communication management data storage unit according to the priority of the communication process attached to the data. Since the real-time property of a building system or the like may be low, problems are unlikely to occur even if redundancy is made and priority processing is performed.

なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。 In the above description, as an example, the components on the drawing corresponding to the components of the invention are shown by reference numerals in parentheses.

以上説明したように、本発明によれば、上位送受信部と下位送受信部との間に通信プロトコルによらない共通の構成として通信共通部を設け、この通信共通部に、少なくとも、通信プロトコルに依存しない共通のデータ構造とされた管理データを共通通信管理データとして記憶する共通通信管理データ記憶部を設けるようにしたので、少ないメモリおよび小さい処理能力で、複数の通信プロトコルを実装することができるようになり、汎用の通信制御コントローラの低コスト化を図ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, a communication common unit is provided between the upper transmission / reception unit and the lower transmission / reception unit as a common configuration that does not depend on the communication protocol, and the communication common unit is at least dependent on the communication protocol. Since a common communication management data storage unit that stores management data with a common data structure is provided as common communication management data, it is possible to implement multiple communication protocols with a small amount of memory and small processing power. Therefore, it is possible to reduce the cost of a general-purpose communication control controller.

図１は、本発明の実施の形態に係る通信制御コントローラの要部を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a main part of a communication control controller according to an embodiment of the present invention. 図２は、この通信制御コントローラで用いられる共通通信管理データのデータ構造を例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a data structure of common communication management data used in this communication control controller. 図３は、この通信制御コントローラで用いられる送信バッファの構造を例示する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of the transmission buffer used in this communication control controller. 図４は、この通信制御コントローラにおけるタイムアウト検出＆リトライ送信可能な場合の通信共通部における共通通信管理データの流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a flow of common communication management data in a communication common unit when time-out detection and retry transmission are possible in this communication control controller. 図５は、この通信制御コントローラにおけるタイムアウト検出＆リトライ送信不能な場合の通信共通部における共通通信管理データの流れを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a flow of common communication management data in a communication common unit when time-out detection & retry transmission is not possible in this communication control controller. 図６は、この通信制御コントローラにおける共通通信管理データ、リクエストメッセージおよびレスポンスメッセージの流れを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the flow of common communication management data, request message, and response message in this communication control controller. 図７は、この通信制御コントローラにおける上位送受信部内のさらに詳細な構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a more detailed configuration in the upper transmission / reception unit in this communication control controller. 図８は、この通信制御コントローラにおける上位送受信部内の構成を共通化した例を示す図であるFIG. 8 is a diagram showing an example in which the configuration in the upper transmission / reception unit of this communication control controller is standardized. 図９は、個々の共通通信定義データをフラットに定義した例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example in which individual common communication definition data are defined flat. 図１０は、共通通信定義データおよび固有通信定義データのデータ構造を例示する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the data structures of the common communication definition data and the unique communication definition data. 図１１は、統合コントローラと下位デバイスとの間に通信プロトコル毎に固有の通信制御コントローラを設けた通信システムを例示する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a communication system in which a communication control controller unique to each communication protocol is provided between the integrated controller and the lower device. 図１２は、図１１において通信プロトコルＡの通信制御コントローラに通信プロトコルＢを用いた下位デバイスを接続する必要が生じた場合の構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration example when it becomes necessary to connect a lower-level device using the communication protocol B to the communication control controller of the communication protocol A in FIG. 11. 図１３は、通信プロトコルＡの通信制御コントローラの要部の構成を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a main part of the communication control controller of the communication protocol A. 図１４は、通信プロトコルＢの通信制御コントローラの要部の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a main part of a communication control controller of communication protocol B. 図１５は、図１３，図１４に示した通信制御コントローラの基本構成から考えられる汎用の通信制御コントローラの構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a general-purpose communication control controller considered from the basic configuration of the communication control controller shown in FIGS. 13 and 14. 図１６は、図１３，図１４に示した通信制御コントローラで用いられる送信バッファの構造を例示する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the structure of the transmission buffer used in the communication control controller shown in FIGS. 13 and 14.

〔発明の経緯〕
本発明の実施の形態の説明に入る前に、先ず、図１３，図１４に示した従来の通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂの基本構成について、通信制御コントローラ３Ａを例にとって説明する。通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂともに、対応する通信プロトコルが異なるのみで、その基本構成は同じである。 [Background of invention]
Before going into the description of the embodiment of the present invention, first, the basic configuration of the conventional communication control controllers 3A and 3B shown in FIGS. 13 and 14 will be described by taking the communication control controller 3A as an example. Both the communication control controllers 3A and 3B have the same basic configuration except that the corresponding communication protocol is different.

通信制御コントローラ３Ａは、制御アプリケーション３０１Ａと、データベース３０２Ａと、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａと、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａと、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａと、プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ａと、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ａと、プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａと、プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａとを備えている。なお、この構成において、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａと、プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ａと、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ａとは、通信ドライバ３１０Ａを構成している。 The communication control controller 3A includes a control application 301A, a database 302A, a protocol-specific request message transmission unit 303A, a protocol-specific request transmission buffer management unit 304A, a protocol-specific transmission driver unit 305A, and a protocol-specific timeout monitoring. A unit 306A, a protocol-specific reception driver unit 307A, a protocol-specific response reception buffer management unit 308A, and a protocol-specific response message reception unit 309A are provided. In this configuration, the protocol-specific transmission driver unit 305A, the protocol-specific timeout monitoring unit 306A, and the protocol-specific reception driver unit 307A constitute a communication driver 310A.

この通信制御コントローラ３Ａにおいて、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａは、下位デバイスからのデータの読み出しまたは下位デバイスへのデータの書き込みの通信処理を実行する契機を、何らかの規則（周期的な送信や、ユーザーからの手動操作を契機とするなど）によって決定し、その通信プロトコル毎の定めに従ってリクエストメッセージ（データの読み出しまたは書き込みメッセージ）を生成して、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａに送る。送信するリクエストメッセージがデータの書き込みメッセージである場合、データベース３０２Ａ内のデータ体系で管理されている書き込みデータを、その通信プロトコルで定められているデータ体系に変換して書き込みメッセージを生成する。 In this communication control controller 3A, the protocol-specific request message transmission unit 303A triggers a communication process of reading data from a lower device or writing data to a lower device, according to some rule (periodic transmission or periodic transmission). It is determined by a manual operation from the user, etc.), and a request message (data read or write message) is generated according to the rules for each communication protocol and sent to the protocol-specific request transmission buffer management unit 304A. When the request message to be transmitted is a data write message, the write data managed by the data system in the database 302A is converted into the data system defined by the communication protocol to generate the write message.

プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａは、リクエスト送信要求の発生タイミングと、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａによって実行される実際の送信処理との速度差を吸収するために一般的に設けられる。プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａは、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａから送られてきたリクエストメッセージ（プロトコル固有のリクエストメッセージ）を送信バッファ３０４Ａ₁にバッファリングし、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａが送信可能な状態になった場合、送信バッファ３０４Ａ₁にバッファリングされているリクエストメッセージをプロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａに送る。 The protocol-specific request transmission buffer management unit 304A is generally provided to absorb the speed difference between the generation timing of the request transmission request and the actual transmission processing executed by the protocol-specific transmission driver unit 305A. The protocol-specific request transmission buffer management unit 304A buffers the request message (protocol-specific request message) sent from the protocol-specific request message transmission unit 303A in the transmission buffer 304A ₁ , and the protocol-specific transmission driver unit 305A. Is ready to be transmitted, the request message buffered in the transmission buffer 304A ₁ is sent to the protocol-specific transmission driver unit 305A.

一般的に、送信バッファ３０４Ａ₁の構造としては、図１６に示すようなＦＩＦＯ構造のキューが用いられる。このＦＩＦＯ構造のキューでは、リクエストメッセージのキューイングがされると、最先にキューイングされたリクエストメッセージが取り出される。 Generally, as the structure of the transmission buffer 304A ₁ , a queue having a FIFO structure as shown in FIG. 16 is used. In this FIFO structure queue, when the request message is queued, the first queued request message is fetched.

プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａは、その通信プロトコルでの定めに従い、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａから渡されるリクエストメッセージを、下位デバイスへの通信幹線上に伝送する。 The protocol-specific transmission driver unit 305A transmits the request message passed from the protocol-specific request transmission buffer management unit 304A on the communication trunk line to the lower device in accordance with the provisions of the communication protocol.

プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ａは、送信したリクエストメッセージに対するレスポンスメッセージを受信するまでのタイムアウト監視を行い、タイムアウトを検出した場合には、規定されたリトライ回数に達するまでリトライ送信を行う。 The protocol-specific timeout monitoring unit 306A monitors the timeout until the response message for the transmitted request message is received, and when the timeout is detected, the timeout monitoring unit 306A performs retry transmission until the specified number of retries is reached.

プロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ａは、その通信プロトコルでの定めに従って下位デバイスからのレスポンスメッセージ（プロトコル固有のレスポンスメッセージ）を受信したら、リクエストに対するレスポンスであるかどうかをチェックし、正常なレスポンスだと認められる場合には、受信したレスポンスメッセージをプロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａに送る。 When the protocol-specific reception driver unit 307A receives a response message (protocol-specific response message) from a lower-level device according to the provisions of the communication protocol, it checks whether it is a response to the request and recognizes it as a normal response. If so, the received response message is sent to the protocol-specific response reception buffer management unit 308A.

プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａは、受信したレスポンスメッセージを受信バッファ３０８Ａ₁にバッファリングする。プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａでも、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａにおける送信バッファ３０４Ａ₁と同じような構造の受信バッファ３０８Ａ₁が用いられる。プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａにバッファリングされたレスポンスメッセージはプロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａに送られる。 The protocol-specific response reception buffer management unit 308A buffers the received response message in the reception buffer 308A ₁ . The protocol-specific response receive buffer management unit 308A also uses the receive buffer 308A ₁ having the same structure as the transmission buffer 304A ₁ in the protocol-specific request transmission buffer management unit 304A. The response message buffered in the protocol-specific response reception buffer management unit 308A is sent to the protocol-specific response message reception unit 309A.

プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａは、その通信プロトコルが定めた手続きに従って、受信したレスポンスメッセージを処理する。受信レスポンスメッセージがデータ読み出しに対する応答である場合、その通信プロトコル固有のデータ体系で応答された読み出しデータを、データベース３０２Ａ内で管理されるデータ体系に変換して、データの更新を行う。 The protocol-specific response message receiving unit 309A processes the received response message according to the procedure defined by the communication protocol. When the received response message is a response to the data read, the read data responded by the data system peculiar to the communication protocol is converted into the data system managed in the database 302A, and the data is updated.

通信制御コントローラ３Ｂ（図１４）も通信制御コントローラ３Ａと同様の構成とされており、制御アプリケーション３０１Ｂと、データベース３０２Ｂと、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ｂと、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ｂと、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ｂと、プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ｂと、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ｂと、プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ｂと、プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ｂとを備えている。 The communication control controller 3B (FIG. 14) has the same configuration as the communication control controller 3A, and has a control application 301B, a database 302B, a protocol-specific request message transmission unit 303B, and a protocol-specific request transmission buffer management unit 304B. A protocol-specific transmission driver unit 305B, a protocol-specific timeout monitoring unit 306B, a protocol-specific reception driver unit 307B, a protocol-specific response reception buffer management unit 308B, and a protocol-specific response message reception unit 309B. I have.

この通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂの基本構成から考えられる汎用の通信制御コントローラ３’（図１５）では、通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂにおける制御アプリケーション３０１Ａ，３０１Ｂを共通の制御アプリケーション３０１とし、通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂにおけるデータベース３０２Ａ，３０２Ｂを共通のデータベース３０２とし、その他の構成はプロトコル固有の通信機能部（個別通信機能部）として設けるようにしている。 In the general-purpose communication control controller 3'(FIG. 15) considered from the basic configuration of the communication control controllers 3A and 3B, the control applications 301A and 301B in the communication control controllers 3A and 3B are set as the common control application 301, and the communication control controller 3A is used. , 3B databases 302A and 302B are used as a common database 302, and other configurations are provided as protocol-specific communication function units (individual communication function units).

すなわち、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａと、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａと、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａと、プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ａと、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ａと、プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａと、プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａとを通信プロトコルＡの個別通信機能部３０（３０Ａ）として設け、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ｂと、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ｂと、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ｂと、プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ｂと、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ｂと、プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ｂと、プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ｂとを通信プロトコルＢの個別通信機能部３０（３０Ｂ）として設けている。 That is, a protocol-specific request message transmission unit 303A, a protocol-specific request transmission buffer management unit 304A, a protocol-specific transmission driver unit 305A, a protocol-specific timeout monitoring unit 306A, and a protocol-specific reception driver unit 307A. The protocol-specific response reception buffer management unit 308A and the protocol-specific response message reception unit 309A are provided as the individual communication function units 30 (30A) of the communication protocol A, and the protocol-specific request message transmission unit 303B and the protocol-specific request are provided. Transmission buffer management unit 304B, protocol-specific transmission driver unit 305B, protocol-specific timeout monitoring unit 306B, protocol-specific reception driver unit 307B, protocol-specific response reception buffer management unit 308B, and protocol-specific response message. The receiving unit 309B is provided as an individual communication function unit 30 (30B) of the communication protocol B.

本出願人は、この通信制御コントローラ３’において、さらに共通化することが可能な構成として、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａ，３０４Ｂと、プロトコル固有のタイムアウト監視部３０６Ａ，３０６Ｂと、プロトコル固有のレスポンス受信バッファ管理部３０８Ａ，３０８Ｂに着目した。図１５では、共通化することが可能な構成を太い線で囲んで示している。以下では、この通信制御コントローラ３’の構成を従来の構成として説明する。 The applicant has the protocol-specific request transmission buffer management units 304A and 304B, the protocol-specific timeout monitoring units 306A and 306B, and the protocol-specific configuration as configurations that can be further shared in the communication control controller 3'. Focused on the response reception buffer management units 308A and 308B. In FIG. 15, the configurations that can be shared are shown by being surrounded by a thick line. Hereinafter, the configuration of the communication control controller 3'will be described as a conventional configuration.

本発明は、この共通化することが可能な構成に着目し、共通化できる要素をさらに共通化することで、メモリなどの使用を抑え、また処理能力を小さくし、低コストの汎用の通信制御コントローラを提供しようとするものである。 The present invention focuses on this configuration that can be shared, and by further sharing the elements that can be shared, the use of memory and the like is suppressed, the processing capacity is reduced, and low-cost general-purpose communication control is performed. It is intended to provide a controller.

〔実施の形態１：基本構成〕
図１に本発明の実施の形態に係る通信制御コントローラ３の要部を示す。この通信制御コントローラ３は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、通信プロトコルＡ固有の通信機能部（個別通信機能部）３１Ａ，３２Ａと、通信プロトコルＢ固有の通信機能部（個別通信機能部）３１Ｂ，３２Ｂと、通信プロトコルＡ，Ｂに依存しない共通の通信機能部（通信共通部）３３とを備えている。 [Embodiment 1: Basic configuration]
FIG. 1 shows a main part of the communication control controller 3 according to the embodiment of the present invention. The communication control controller 3 is realized by hardware including a processor and a storage device, and a program that realizes various functions in cooperation with these hardware, and is a communication function unit (individual communication function unit) peculiar to communication protocol A. ) 31A, 32A, a communication function unit (individual communication function unit) 31B, 32B peculiar to the communication protocol B, and a common communication function unit (communication common unit) 33 independent of the communication protocols A, B.

個別通信機能部３１Ａは、通信プロトコルＡ固有の要素として設けられた、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａとプロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａとから構成され、個別通信機能部３１Ｂは、通信プロトコルＢ固有の要素として設けられた、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ｂとプロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ｂとから構成されている。この個別通信機能部３１Ａ，３１Ｂが本発明でいうメッセージ送受信部に相当する。また、この個別通信機能部３１Ａ，３１Ｂによって、上位送受信部３４が構成されている。この上位送受信部３４が本発明でいう上位送受信部に相当する。上位送受信部３４は、その基本機能として、統合コントローラ（１）との間で通信を行う機能を備えている。 The individual communication function unit 31A is composed of a protocol-specific request message transmission unit 303A and a protocol-specific response message reception unit 309A provided as communication protocol A-specific elements, and the individual communication function unit 31B is a communication protocol B. It is composed of a protocol-specific request message transmission unit 303B and a protocol-specific response message reception unit 309B provided as unique elements. The individual communication function units 31A and 31B correspond to the message transmission / reception unit in the present invention. Further, the upper transmission / reception unit 34 is configured by the individual communication function units 31A and 31B. The upper transmission / reception unit 34 corresponds to the upper transmission / reception unit in the present invention. The upper transmission / reception unit 34 has a function of communicating with the integrated controller (1) as its basic function.

個別通信機能部３２Ａは、通信プロトコルＡ固有の要素として設けられた、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ａとプロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ａとから構成され、個別通信機能部３２Ｂは、通信プロトコルＢ固有の要素として設けられた、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５Ｂとプロトコル固有の受信ドライバ部３０７Ｂとから構成されている。この個別通信機能部３２Ａ，３２Ｂが本発明でいうメッセージ送受信ドライバ部に相当する。また、この個別通信機能部３２Ａ，３２Ｂによって、下位送受信部３５が構成されている。この下位送受信部３５が本発明でいう下位送受信部に相当する。下位送受信部３５は、下位デバイス（２）との間で通信を行う機能を備えている。 The individual communication function unit 32A is composed of a protocol-specific transmission driver unit 305A and a protocol-specific reception driver unit 307A provided as communication protocol A-specific elements, and the individual communication function unit 32B is unique to communication protocol B. It is composed of a protocol-specific transmission driver unit 305B and a protocol-specific reception driver unit 307B provided as elements. The individual communication function units 32A and 32B correspond to the message transmission / reception driver unit in the present invention. Further, the lower transmission / reception unit 35 is configured by the individual communication function units 32A and 32B. The lower transmission / reception unit 35 corresponds to the lower transmission / reception unit in the present invention. The lower transmission / reception unit 35 has a function of communicating with the lower device (2).

通信共通部３３は、通信プロトコルＡ，Ｂに依存しない共通要素として設けられ、共通リクエスト送信バッファ管理部３１３と、共通送信中バッファ管理部３１４と、共通レスポンス受信バッファ管理部３１５と、共通タイムアウト監視部３１６と、レスポンス関連付け部３１７とから構成されている。この通信共通部３３が本発明でいう通信共通部に相当する。通信共通部３３は、上位送受信部３４と下位送受信部３５との間のメッセージの送受信を仲介する機能を備えている。 The communication common unit 33 is provided as a common element that does not depend on the communication protocols A and B, and includes a common request transmission buffer management unit 313, a common transmission buffer management unit 314, a common response reception buffer management unit 315, and a common timeout monitoring. It is composed of a unit 316 and a response association unit 317. This communication common unit 33 corresponds to the communication common unit referred to in the present invention. The communication common unit 33 has a function of mediating the transmission / reception of a message between the upper transmission / reception unit 34 and the lower transmission / reception unit 35.

この通信制御コントローラ３において、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３（３０３Ａ，３０３Ｂ）は、通信処理の実行タイミングで、その通信プロトコルが定める手続きに従ってリクエストメッセージを生成し、共通リクエスト送信バッファ管理部３１３に送る。この手段については、基本的に従来の構成と変わりはないが、リクエストメッセージの送り先が、特定の通信プロトコルに依存しない共通のバッファ（送信バッファ３１３₁）である点が異なる。 In this communication control controller 3, the protocol-specific request message transmission unit 303 (303A, 303B) generates a request message according to the procedure defined by the communication protocol at the execution timing of the communication process, and causes the common request transmission buffer management unit 313 to generate a request message. send. This means is basically the same as the conventional configuration, except that the destination of the request message is a common buffer (transmission buffer 313 ₁ ) that does not depend on a specific communication protocol.

そのために、図１５に示した従来の構成では、送信バッファ３０４Ａ₁，３０４Ｂ₁に受け渡すデータ構造は、その通信プロトコルにおけるリクエストメッセージそのもの、あるいはその通信プロトコルに依存した論理構成で定義されたデータの集合であったが、本実施の形態において、送信バッファ３１３₁に受け渡すデータ構造は、少なくとも以下の情報を含む、特定の通信プロトコルに依存しない共通のデータ構造とされた管理データ（以降、共通通信管理データと呼ぶ）とする。 Therefore, in the conventional configuration shown in FIG. 15, the data structure passed to the transmission buffers 304A ₁ and 304B ₁ is the request message itself in the communication protocol or the data defined by the logical configuration depending on the communication protocol. Although it was a set, in the present embodiment, the data structure to be passed to the transmission buffer 313 ₁ is management data (hereinafter, common) which is a common data structure that does not depend on a specific communication protocol and includes at least the following information. It is called communication management data).

〔共通通信管理データに含まれる情報〕
・通信プロトコル識別情報（通信プロトコルＩＤ）
この通信処理が行われる通信プロトコルを識別可能な、番号または何らかの識別子情報。
・トランザクション識別情報（トランザクションＩＤ）
この通信処理を、同一の通信プロトコルＩＤの中で一意に識別可能な、番号または何らかの識別子情報。
・リクエストメッセージまたはそのアドレス情報
・レスポンスメッセージまたはそのアドレス情報
図２に例示するように、共通通信管理データとの関連付けとして、データ構造内にそのまま含めても良いし（図２（ａ）：データ構造例（１））、別途バッファを管理し、共通通信管理データ内にはそのアドレス情報のみを含むようにしても良い（図２（ｂ）：データ構造例（２））。
データ構造例（１）の場合、通信プロトコル毎にメッセージ最大サイズが異なるため、そのうちの最大のものに合わせる必要があり、メモリ効率は悪くなるが管理のためのソフトウェア構造が単純なもので済む利点がある。データ構造例（２）の場合、メモリ効率を高くすることができるが、より複雑なソフトウェア構造を必要とする。本実施の形態では、データ構造例（２）を採用するものとする。
・リクエストメッセージのサイズ
・レスポンスメッセージのサイズ
特定の通信プロトコルに依存しないようにするため、リクエストメッセージおよびレスポンスメッセージは単なるバイナリデータ列として扱う必要があり、そのため、リクエストメッセージおよびレスポンスメッセージのサイズ情報がそれぞれ必要となる。
・通信結果（レスポンス受信成功またはエラー終了） [Information included in common communication management data]
-Communication protocol identification information (communication protocol ID)
Number or some identifier information that can identify the communication protocol in which this communication process takes place.
-Transaction identification information (transaction ID)
A number or some identifier information that can uniquely identify this communication process within the same communication protocol ID.
-Request message or its address information-Response message or its address information As illustrated in FIG. 2, it may be included as it is in the data structure as an association with the common communication management data (FIG. 2 (a): data structure. Example (1)), a buffer may be managed separately, and only the address information may be included in the common communication management data (FIG. 2 (b): data structure example (2)).
In the case of data structure example (1), since the maximum message size differs for each communication protocol, it is necessary to match the maximum size of the messages, which reduces memory efficiency but has the advantage that the software structure for management can be simple. There is. In the case of the data structure example (2), the memory efficiency can be increased, but a more complicated software structure is required. In this embodiment, the data structure example (2) is adopted.
-Request message size-Response message size In order to be independent of a specific communication protocol, the request message and response message should be treated as just a binary data string, so the size information of the request message and response message is different, respectively. You will need it.
-Communication result (successful response reception or end of error)

共通リクエスト送信バッファ管理部３１３は、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３（３０３Ａ，３０３Ｂ）から送られてくる共通通信管理データを通信プロトコル共通で設けられた送信バッファ３１３₁にバッファリングする。送信バッファ３１３₁の設置目的および基本的な構造は既知の構成と同等であるが、バッファリングするデータの構造を特定の通信に依存しない構造（共通通信管理データ）とすることで、各通信共通の送信バッファとして利用することができるようになる。 The common request transmission buffer management unit 313 buffers the common communication management data sent from the protocol-specific request message transmission unit 303 (303A, 303B) in the transmission buffer 313 ₁ provided in common with the communication protocol. The purpose and basic structure of the transmission buffer 313 ₁ are the same as those of the known configuration, but by making the structure of the buffered data independent of specific communication (common communication management data), it is common to all communications. It will be possible to use it as a transmission buffer for.

また、送信バッファ３１３₁の構造を、単純な単一のＦＩＦＯ構造ではなく、例えば図３に示すように、優先度毎に定義したＦＩＦＯを並列配置することで、通信優先度管理を行うことができる。共通リクエスト送信バッファ管理部３１３は、優先度判断部３１３₂を備え、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３（３０３Ａ，３０３Ｂ）から送られてくる共通通信管理データをそのデータに付されている通信処理の優先度別に、並列配置されたＦＩＦＯに送り込む。 Further, the structure of the transmission buffer 313 ₁ is not a simple single FIFO structure, but communication priority management can be performed by arranging FIFOs defined for each priority in parallel, for example, as shown in FIG. can. The common request transmission buffer management unit 313 includes a priority determination unit 313 ₂ and performs communication processing in which common communication management data sent from a protocol-specific request message transmission unit 303 (303A, 303B) is attached to the data. It is sent to the FIFOs arranged in parallel according to the priority of.

この構造自体は特に新規なものではなく、従来の構造でもしばしば利用されることがあるが、この構造を通信プロトコル共通の送信バッファ３１３₁の構造とすることで、従来は不可能であった、異なる通信プロトコル間を統合した通信優先度制御を行うことができるようになる。 This structure itself is not particularly new and is often used in the conventional structure, but it was impossible in the past by making this structure the structure of the transmission buffer 313 ₁ common to the communication protocol. It becomes possible to perform communication priority control that integrates between different communication protocols.

すなわち、産業用制御システムにおける通信プロトコルには、リアルタイム性を保証するために、制御のために必要なデータ通信の優先度を高くし、外部からの監視やエンジニアリングなどを目的とした通信の優先度を低くした、通信優先度管理が必要とされる場合が多い。 That is, in order to guarantee real-time performance, the communication protocol in the industrial control system has a high priority of data communication required for control, and the priority of communication for the purpose of external monitoring and engineering. Communication priority management is often required.

従来、この優先度管理は、同一の通信プロトコルの中でのみ適用可能なものであって、異なる通信プロトコル間の優先度管理を行うことはできなかった。従来の通信システム（図１１）において、通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂは、一般にリアルタイム制御の要求が高いため、このことも、通信制御コントローラ３Ａ，３Ｂが複数の通信プロトコルをサポートできない重要な要因となっている。本実施の形態では、送信バッファ３１３₁の構造を、単純な単一のＦＩＦＯ構造ではなく、優先度毎に定義したＦＩＦＯを並列配置することで、異なる通信プロトコル間における統合的な通信優先度管理を実現することができる。 Conventionally, this priority management is applicable only within the same communication protocol, and priority management between different communication protocols has not been possible. In the conventional communication system (FIG. 11), the communication control controllers 3A and 3B generally have a high demand for real-time control, which is also an important factor that the communication control controllers 3A and 3B cannot support a plurality of communication protocols. ing. In the present embodiment, the structure of the transmission buffer 313 ₁ is not a simple single FIFO structure, but a FIFO defined for each priority is arranged in parallel, so that integrated communication priority management between different communication protocols is performed. Can be realized.

共通リクエスト送信バッファ管理部３１３は、送信バッファ３１３₁にバッファリングされた共通通信管理データから、バイナリデータ列として関連付けられているリクエストメッセージとそのサイズ情報を取り出し、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５（３０５Ａ，３０５Ｂ）に送る。このとき、どの通信プロトコルの送信ドライバ部３０５に送るかは、共通通信管理データ内の「通信プロトコル識別情報」によって判断する。また、共通リクエスト送信バッファ管理部３１３は、リクエストメッセージとともに、共通通信管理データ内の「トランザクション情報」をプロトコル固有の送信ドライバ部３０５に引き渡す。 The common request transmission buffer management unit 313 extracts the request message associated as a binary data string and its size information from the common communication management data buffered in the transmission buffer 313 ₁ , and the protocol-specific transmission driver unit 305 (305A). , 305B). At this time, which communication protocol is sent to the transmission driver unit 305 is determined by the "communication protocol identification information" in the common communication management data. Further, the common request transmission buffer management unit 313 passes the "transaction information" in the common communication management data to the protocol-specific transmission driver unit 305 together with the request message.

プロトコル固有の送信ドライバ部３０５（３０５Ａ，３０５Ｂ）は、従来の構成と同様に、そのプロトコルで規定された手続きに従って、渡されたリクエストメッセージを下位デバイスへの通信幹線上に送出する。 The protocol-specific transmission driver unit 305 (305A, 305B) sends the passed request message on the communication trunk line to the lower device according to the procedure specified by the protocol, as in the conventional configuration.

共通リクエスト送信バッファ管理部３１３は、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５（３０５Ａ，３０５Ｂ）にリクエストメッセージを引き渡した後、送信バッファ３１３₁から取り出した共通通信管理データ（送信中のリクエストメッセージと関連付けられている共通通信管理データ）を、共通送信中バッファ管理部３１４に送る。共通送信中バッファ管理部３１４は、通信プロトコル共通のタイムアウト監視を行うために、渡された共通通信管理データを通信プロトコル共通の送信中バッファ３１４₁にバッファリングする。 The common request transmission buffer management unit 313 delivers the request message to the protocol-specific transmission driver unit 305 (305A, 305B), and then retrieves the common communication management data (associated with the request message being transmitted) from the transmission buffer 313 ₁ . Common communication management data) is sent to the common transmission buffer management unit 314. The common transmission buffer management unit 314 buffers the passed common communication management data in the transmission buffer 314 ₁ common to the communication protocol in order to monitor the timeout common to the communication protocol.

共通タイムアウト監視部３１６は、送信中バッファ３１４₁に移されている全ての共通通信管理データについて、タイマー監視を行う。レスポンスメッセージの受信動作が行われた場合、その通信に対応する共通通信管理データは、送信中バッファ３１４₁から受信バッファ３１５₁に移される（後述）。そのため、それぞれの共通通信管理データについて、送信中バッファ３１４₁内での滞留時間を計測することで、通信タイムアウト監視を行うことができる。 The common timeout monitoring unit 316 monitors all the common communication management data transferred to the transmission buffer 314 ₁ by a timer. When the response message reception operation is performed, the common communication management data corresponding to the communication is transferred from the transmitting buffer 314 ₁ to the receiving buffer 315 ₁ (described later). Therefore, communication timeout monitoring can be performed by measuring the residence time in the transmitting buffer 314 ₁ for each common communication management data.

共通タイムアウト監視部３１６は、タイムアウトを検出した場合、まだ規定回数に達するまでのリトライを行っていない場合には、タイムアウトを検出した共通通信管理データを共通リクエスト送信バッファ管理部３１３に送り、送信バッファ３１３₁に再度バッファリングさせる（図４参照）。これにより、リトライ送信が行われる。 When the common timeout monitoring unit 316 detects a timeout, if it has not yet retryed until the specified number of times is reached, the common timeout monitoring unit 316 sends the common communication management data for which the timeout is detected to the common request transmission buffer management unit 313, and sends the transmission buffer. Buffer 313 ₁ again (see FIG. 4). As a result, retry transmission is performed.

共通タイムアウト監視部３１６は、規定回数のリトライを行った後にタイムアウトを検出した場合は、タイムアウトを検出した共通通信管理データを共通レスポンス受信バッファ管理部３１５に送り、受信バッファ３１５₁にバッファリングさせる。このとき、共通通信管理データの「通信結果情報」を「エラー終了」とする（図５参照）。 When the common timeout monitoring unit 316 detects a timeout after performing a predetermined number of retries, it sends the common communication management data for which the timeout is detected to the common response reception buffer management unit 315 and buffers the reception buffer 315 ₁ . At this time, the "communication result information" of the common communication management data is set to "error end" (see FIG. 5).

共通タイムアウト監視部３１６におけるタイムアウト時間およびリトライ回数は、固定値としても良いし、共通通信管理データの拡張情報として定義し、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３（３０３Ａ，３０３Ｂ）が、通信プロトコルの特徴に応じた値を指定するようにしても良い。 The timeout time and the number of retries in the common timeout monitoring unit 316 may be fixed values or may be defined as extended information of the common communication management data, and the protocol-specific request message transmission unit 303 (303A, 303B) is a feature of the communication protocol. You may specify the value according to.

プロトコル固有の受信ドライバ部３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ）は、その通信プロトコルで規定された手続きに従って下位デバイスからのレスポンスメッセージの受信を行う。受信が行われたら、リクエストに対するレスポンスであるかどうかをチェックし、正常なレスポンスだと認められる場合には、受信したレスポンスメッセージをレスポンス関連付け部３１７に送る。このとき、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ）は、受信したレスポンスメッセージに対応する共通通信管理データの「通信プロトコル識別情報」と「トランザクション識別情報」を、レスポンスメッセージのバイナリデータ列と共にレスポンス関連付け部３１７に指定する（図６参照）。 The protocol-specific reception driver unit 307 (307A, 307B) receives a response message from a lower-level device according to a procedure specified by the communication protocol. When it is received, it checks whether it is a response to the request, and if it is recognized as a normal response, it sends the received response message to the response association unit 317. At this time, the protocol-specific reception driver unit 307 (307A, 307B) adds the "communication protocol identification information" and the "transaction identification information" of the common communication management data corresponding to the received response message together with the binary data string of the response message. It is specified in the response association unit 317 (see FIG. 6).

レスポンス関連付け部３１７は、指定された「通信プロトコル識別情報」と「トランザクション識別情報」から特定される共通通信管理データを、送信中バッファ３１４₁内から検索する。発見した場合には当該共通通信管理データと、プロトコル固有の受信ドライバ部３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ）から渡されたレスポンスメッセージとの関連付を行い、さらに当該共通通信管理データの「通信結果情報」を「レスポンス受信成功」として、共通レスポンス受信バッファ管理部３１５に送る。共通レスポンス受信バッファ管理部３１５は、渡された共通通信管理データを受信バッファ３１５₁にバッファリングする。 The response association unit 317 searches the transmission buffer 314 ₁ for the common communication management data specified from the designated "communication protocol identification information" and "transaction identification information". If found, the common communication management data is associated with the response message passed from the protocol-specific reception driver unit 307 (307A, 307B), and the "communication result information" of the common communication management data is further obtained. As "response reception success", it is sent to the common response reception buffer management unit 315. The common response reception buffer management unit 315 buffers the passed common communication management data in the reception buffer 315 ₁ .

なお、レスポンス関連付け部３１７は、送信中バッファ３１４₁から当該共通通信管理データを発見できなかった場合は、リクエストメッセージに対するレスポンスではないか、受信タイムアウト後にレスポンスメッセージを受信したケースであるから、当該受信メッセージを破棄する。 If the response association unit 317 cannot find the common communication management data from the transmission buffer 314 ₁ , it is a response to the request message, or the response message is received after the reception timeout. Discard the message.

また、共通レスポンス受信バッファ管理部３１５における受信バッファ３１５₁の構造は、共通リクエスト送信バッファ管理部３１３における送信バッファ３１３₁の構造と同様のもので良い。 Further, the structure of the reception buffer 315 ₁ in the common response reception buffer management unit 315 may be the same as the structure of the transmission buffer 313 ₁ in the common request transmission buffer management unit 313.

プロトコル固有の受信ドライバ部３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ）は、レスポンスメッセージを受信したとき、そのレスポンスメッセージに対応する共通通信管理データの「トランザクション識別情報」を何らかの手段により知る必要がある。そのため、まず、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５（３０５Ａ，３０５Ｂ）は、送信するリクエストメッセージと共に、当該共通通信管理データの「トランザクション識別情報」を共通リクエスト送信バッファ管理部３１３から受け取る。 When the reception driver unit 307 (307A, 307B) peculiar to the protocol receives the response message, it is necessary to know the "transaction identification information" of the common communication management data corresponding to the response message by some means. Therefore, first, the protocol-specific transmission driver unit 305 (305A, 305B) receives the "transaction identification information" of the common communication management data from the common request transmission buffer management unit 313 together with the request message to be transmitted.

例えば、「Modbus/RTU」や「BACnetMS/TP」のように、同時に１つのメッセージの送受信しか許容されないシリアル通信プロトコルの場合は、単純にレスポンスを受信するまで、プロトコル固有の送信ドライバ部３０５（３０５Ａ，３０５Ｂ）がこの「トランザクション識別情報」を覚えておけば良い。また、「BACnet/IP」など、マルチ送信が可能な通信プロトコルの場合には、一般的に通信メッセージ内に「InvokeID」や「シーケンスID」等と呼ばれる、リクエストメッセージとレスポンスメッセージを紐づける情報を格納するフィールドが用意されるため、そのフィールド情報としてこの「トランザクション識別情報」を使用しても良い。 For example, in the case of a serial communication protocol such as "Modbus / RTU" or "BACnetMS / TP" that allows only one message to be sent and received at the same time, the protocol-specific transmission driver unit 305 (305A) until a response is simply received. , 305B) should remember this "transaction identification information". In addition, in the case of a communication protocol such as "BACnet / IP" that enables multi-transmission, information that associates a request message with a response message, which is generally called "Invoke ID" or "sequence ID", is included in the communication message. Since a field to be stored is prepared, this "transaction identification information" may be used as the field information.

共通レスポンス受信バッファ管理部３１５は、受信バッファ３１５₁にバッファリングされた共通通信管理データを取り出し、プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９（３０９Ａ，３０９Ｂ）に送る。この時の各通信プロトコルへの分配は、リクエストメッセージの送信時と同じく、共通通信管理データ内の「通信プロトコル識別情報」によって判断する。 The common response reception buffer management unit 315 takes out the common communication management data buffered in the reception buffer 315 ₁ and sends it to the protocol-specific response message reception unit 309 (309A, 309B). The distribution to each communication protocol at this time is determined by the "communication protocol identification information" in the common communication management data as in the case of transmitting the request message.

プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９（３０９Ａ，３０９Ｂ）は、共通通信管理データ内の「通信結果情報」により今回の通信処理の成否を判断し、成功した場合には従来の構成と同様に、その通信プロトコルによって規定された手続きにより受信したレスポンスメッセージを処理する。このとき、どのリクエストメッセージに対応するレスポンスメッセージであるかは、共通通信管理データ内の「トランザクション識別情報」によって判断することができる。 The protocol-specific response message receiving unit 309 (309A, 309B) determines the success or failure of the current communication processing based on the "communication result information" in the common communication management data, and if successful, the same as in the conventional configuration. Process the response message received according to the procedure specified by the communication protocol. At this time, which request message corresponds to the response message can be determined from the "transaction identification information" in the common communication management data.

なお、この実施の形態では、簡単な例として通信プロトコルをＡ，Ｂの２つとしたが、２つに限られるものでないことは言うまでもない。通信プロトコルが増えても、通信共通部３３の構成は同じである。 In this embodiment, the communication protocols are set to two, A and B, as a simple example, but it goes without saying that the communication protocol is not limited to two. Even if the number of communication protocols increases, the configuration of the communication common unit 33 is the same.

〔実施の形態２：拡張構成〕
上述した実施の形態１（基本構成）によって、複数の通信プロトコル間における通信トランザクションの実行管理機能の共通化、異なる通信プロトコル間における統合的な優先度管理を実現することができる。これにより、本発明の目的を果たすことは可能であるが、実施の形態２（拡張構成）では、周期的なデータの読み出し、周期的なデータの書き込みについての通信機能の共通化を行うことで、より高い効果を得る。具体的には、図１に示した上位送受信部３４を本拡張での共通化範囲とし、この上位送受信部３４内の構成の共通化を図る。 [Embodiment 2: Extended Configuration]
According to the above-described first embodiment (basic configuration), it is possible to realize common communication transaction execution management functions among a plurality of communication protocols and integrated priority management between different communication protocols. Thereby, the object of the present invention can be achieved, but in the second embodiment (extended configuration), the communication functions for periodic data reading and periodic data writing are standardized. , Get higher effect. Specifically, the upper transmission / reception unit 34 shown in FIG. 1 is set as the common range in this extension, and the configuration in the upper transmission / reception unit 34 is standardized.

図７に、上位送受信部３４内のさらに詳細な構成を示す。上位送受信部３４において、個別通信機能部３１Ａは、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａおよびプロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａに加え、通信スケジューリング部３１８Ａと、エンジニアリング部３１９Ａと、設定データ記憶部３２０Ａとを備えている。個別通信機能部３１Ｂも、個別通信機能部３１Ａと同様、プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ｂおよびプロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ｂに加え、通信スケジューリング部３１８Ｂと、エンジニアリング部３１９Ｂと、設定データ記憶部３２０Ｂとを備えている。 FIG. 7 shows a more detailed configuration in the upper transmission / reception unit 34. In the upper transmission / reception unit 34, the individual communication function unit 31A includes a communication scheduling unit 318A, an engineering unit 319A, and a setting data storage unit 320A, in addition to the protocol-specific request message transmission unit 303A and the protocol-specific response message reception unit 309A. It is equipped with. Like the individual communication function unit 31A, the individual communication function unit 31B also has a communication scheduling unit 318B, an engineering unit 319B, and a setting data storage unit in addition to the protocol-specific request message transmission unit 303B and the protocol-specific response message reception unit 309B. It is equipped with 320B.

図１５に示した従来の構成では、この上位送受信部３４における個別通信機能部３１Ａと個別通信機能部３１Ｂとが完全に無関係な単独の機能として存在し、個別通信機能部３１Ａ，３１Ｂのプロトコル固有のリクエストメッセージ送信部３０３Ａ，３０３Ｂがリクエストメッセージを編集して、プロトコル固有のリクエスト送信バッファ管理部３０４Ａ，３０４Ｂの送信バッファ３０４Ａ₁，３０４Ｂ₁に送り、個別通信機能部３１Ａ，３１Ｂのプロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部３０９Ａ，３０９Ｂがプロトコル固有のリクエスト受信バッファ管理部３０８Ａ，３０８Ｂの受信バッファ３０８Ａ₁，３０８Ｂ₁からレスポンスメッセージを取り出し、レスポンスメッセージを解析して処理する。通信スケジューリング部３１８Ａ，３１８Ｂは、周期的な通信スキャン処理、あるいは周期的な通信出力処理の実行タイミングを何らかの規則により決定し、リクエスト送信処理を開始する。エンジニアリング部３１９Ａ，３１９Ｂおよび設定データ記憶部３２０Ａ，３２０Ｂは、周期的なスキャンや出力の対象データの定義や実行周期などについて何らかの設定がある場合、その設定パラメータと設定手段の提供を行う。 In the conventional configuration shown in FIG. 15, the individual communication function unit 31A and the individual communication function unit 31B in the upper transmission / reception unit 34 exist as independent functions that are completely unrelated, and are unique to the protocols of the individual communication function units 31A and 31B. Request message transmission units 303A and 303B edit the request message and send it to the transmission buffers 304A ₁ and 304B ₁ of the protocol-specific request transmission buffer management units 304A and 304B, and the protocol-specific response of the individual communication function units 31A and 31B. The message receiving units 309A and 309B take out the response message from the receiving buffers 308A ₁ and 308B ₁ of the protocol-specific request receiving buffer management units 308A and 308B, analyze the response message, and process it. The communication scheduling units 318A and 318B determine the execution timing of the periodic communication scan process or the periodic communication output process according to some rule, and start the request transmission process. The engineering units 319A and 319B and the setting data storage units 320A and 320B provide setting parameters and setting means when there is any setting regarding the definition and execution cycle of the target data for periodic scanning and output.

この上位送受信部３４において、共通化することが可能な構成は、通信スケジューリング部３１８Ａ，３１８Ｂと、エンジニアリング部３１９Ａ，３１９Ｂと、設定データ記憶部３２０Ａ，３２０Ｂである。図７では、共通化（一部分、または全て）することが可能な構成を太い線で囲んで示している。 In the upper transmission / reception unit 34, the configurations that can be shared are the communication scheduling units 318A and 318B, the engineering units 319A and 319B, and the setting data storage units 320A and 320B. In FIG. 7, the configurations that can be shared (partly or all) are shown by enclosing them with a thick line.

図８に、図１に示した構成において、上位送受信部３４内の構成を共通化した例を示す。このような構成とすることにより、その詳細については後述するが、周期的な通信スキャン機能、および周期的な通信出力機能について、通信プロトコル個別に、それぞれ単独で存在していた従来の構成から、データ構造および機能の殆どが正規化され、かつ共通化された構成とすることができる。これにより、新たな通信プロトコルを開発する際の開発コストを最小限とし、また必要なメモリおよびＣＰＵリソースを抑えることができるようになる。 FIG. 8 shows an example in which the configuration in the upper transmission / reception unit 34 is standardized in the configuration shown in FIG. With such a configuration, the details will be described later, but the periodic communication scan function and the periodic communication output function are different from the conventional configuration in which each communication protocol exists independently. Most of the data structures and functions can be normalized and standardized. As a result, the development cost when developing a new communication protocol can be minimized, and the required memory and CPU resources can be suppressed.

さらに、構造が正規化されたことの暗黙的な効果として、
（１）エンジニアリングの手段が正規化されることにより、エンジニアリングの効率の向上が期待できる。
（２）通信プロトコルの上位層として規定される製品内部のデータ構造や、アプリケーションを通信プロトコルに完全に依存しない形で構築することが可能となる。
という点が期待できる。 In addition, as an implicit effect of the structure normalization,
(1) By normalizing the means of engineering, improvement in engineering efficiency can be expected.
(2) It is possible to construct the data structure inside the product defined as the upper layer of the communication protocol and the application in a form completely independent of the communication protocol.
You can expect that.

以下、図８に示した上位送受信部３４の構成について、詳細に説明する。この上位送受信部３４は、通信プロトコルＡ固有の通信機能部（個別通信機能部）３６Ａと、通信プロトコルＢ固有の通信機能部（個別通信機能部）３６Ｂと、通信プロトコルＡ，Ｂに依存しない共通の通信機能部（通信共通機能部）３７とを備えている。 Hereinafter, the configuration of the upper transmission / reception unit 34 shown in FIG. 8 will be described in detail. The higher transmission / reception unit 34 is common to the communication function unit (individual communication function unit) 36A peculiar to the communication protocol A, the communication function unit (individual communication function unit) 36B peculiar to the communication protocol B, and the communication protocols A and B. It is provided with a communication function unit (communication common function unit) 37 of the above.

個別通信機能部３６Ａは、通信プロトコルＡ固有の要素として設けられた、プロトコル固有のエンジニアリング部３２１Ａと、固有通信定義データ記憶部３２２Ａと、プロトコル固有のリクエストメッセージ編集部３２３Ａと、プロトコル固有のレスポンスメッセージ処理部３２４Ａとから構成され、個別通信機能部３６Ｂは、通信プロトコルＢ固有の要素として設けられた、プロトコル固有のエンジニアリング部３２１Ｂと、固有通信定義データ記憶部３２２Ｂと、プロトコル固有のリクエストメッセージ編集部３２３Ｂと、プロトコル固有のレスポンスメッセージ処理部３２４Ｂとから構成されている。 The individual communication function unit 36A includes a protocol-specific engineering unit 321A, a unique communication definition data storage unit 322A, a protocol-specific request message editing unit 323A, and a protocol-specific response message provided as communication protocol A-specific elements. The individual communication function unit 36B, which is composed of the processing unit 324A, includes a protocol-specific engineering unit 321B, a unique communication definition data storage unit 322B, and a protocol-specific request message editing unit, which are provided as elements unique to the communication protocol B. It is composed of 323B and a protocol-specific response message processing unit 324B.

通信共通機能部３７は、通信プロトコルＡ，Ｂに依存しない共通要素として設けられた、共通エンジニアリング部３２５と、共通通信定義データ記憶部３２６と、共通スケジューリング部３２７と、共通送信部３２８と、共通受信部３２９とから構成されている。 The communication common function unit 37 is common to the common engineering unit 325, the common communication definition data storage unit 326, the common scheduling unit 327, and the common transmission unit 328, which are provided as common elements that do not depend on the communication protocols A and B. It is composed of a receiving unit 329.

なお、この構成において、プロトコル固有のエンジニアリング部３２１Ａ，３２１Ｂおよび共通エンジニアリング部３２５については、共通・固有の通信定義データを設定可能でない場合は必要ではない。また、具体的なエンジニアリング手段については本明細書では言及しない。 In this configuration, the protocol-specific engineering units 321A and 321B and the common engineering unit 325 are not required if common / unique communication definition data cannot be set. Further, specific engineering means are not referred to in this specification.

この上位送受信部３４において、共通通信定義データ記憶部３２６に記憶させる共通通信定義データは、周期的なスキャンや通信出力処理の実行単位で、その通信の実行内容を定義するためのデータであり、特定の通信プロトコルに依存した情報を含まない、少なくとも以下の情報を含んだデータとされている（図１０（ａ）参照）。 In the upper transmission / reception unit 34, the common communication definition data stored in the common communication definition data storage unit 326 is an execution unit of periodic scanning and communication output processing, and is data for defining the execution content of the communication. The data does not include information depending on a specific communication protocol, but includes at least the following information (see FIG. 10A).

・通信プロトコル識別情報（通信プロトコルＩＤ）
この通信処理が行われる通信プロトコルを識別可能な、番号または何らかの識別子情報。
・トランザクション識別情報（トランザクションＩＤ）
この通信処理を、同一の通信プロトコルＩＤの中で一意に識別可能な、番号または何らかの識別子情報。
本実施の形態では、同一通信プロトコル内で通信トランザクションの宛先を一意に識別する番号と、同一宛先内で通信トランザクションを一意に識別するための番号の組み合わせで定義されている。
・実行周期
この通信処理を実行する周期を指定する（秒、ミリ秒などどのような単位でも良い）。
・読み出し／書き込み指定
この通信処理が読み出し（周期的なスキャン）であるか、書き込み（周期的な出力）であるかを指定する。
・内部データ構造の識別情報のリスト（内部データ構造のＩＤリスト）
この通信処理で扱う内部データ構造の何らかの識別子情報のリストを指定する。
読み出し通信処理の場合、読み出したデータを反映する内部データのリスト。
書き込み通信処理の場合、書き込み元となる内部データのリスト。
識別子情報はどのような体系でも良く、少なくとも１つの製品内部の範囲で、データとそのデータ型が一意に識別可能な体系であれば良い。 -Communication protocol identification information (communication protocol ID)
Number or some identifier information that can identify the communication protocol in which this communication process takes place.
-Transaction identification information (transaction ID)
A number or some identifier information that can uniquely identify this communication process within the same communication protocol ID.
In the present embodiment, a number that uniquely identifies the destination of the communication transaction within the same communication protocol and a number for uniquely identifying the communication transaction within the same destination are defined.
-Execution cycle Specify the cycle for executing this communication process (any unit such as seconds or milliseconds).
-Read / write specification Specify whether this communication process is read (periodic scan) or write (periodic output).
-List of identification information of internal data structure (ID list of internal data structure)
Specify a list of some identifier information of the internal data structure handled in this communication process.
For read communication processing, a list of internal data that reflects the read data.
For write communication processing, a list of internal data to be written from.
The identifier information may be any system, and may be any system as long as the data and its data type can be uniquely identified within at least one product internal range.

個々の共通通信定義データは、図９に示す例のようにフラットに定義しても良いし、あるいはデータ構造［通信プロトコルＩＤ］［宛先ＩＤ］［宛先内トランザクションＩＤ］のように多次元配列構造で定義しても良く、その場合、個々のデータに含むべき情報を配列要素番号によって代替しても良い。 The individual common communication definition data may be defined flat as in the example shown in FIG. 9, or may have a multidimensional array structure such as a data structure [communication protocol ID] [destination ID] [intra-destination transaction ID]. In that case, the information to be included in the individual data may be replaced by the array element number.

また、共通通信定義データには、以下のような追加情報を含んでいても良い。
・通信優先度
実施の形態１（基本構成）で説明した通信優先度管理を行う場合は、共通データ構造にこの通信の優先度を含めておくことで、通信プロトコル間を統合した通信優先度管理を通信プロトコルに依存しない共通の仕組みとして行うことができる。
・受信タイムアウト時間
実施の形態１（基本構成）で説明した受信タイムアウト時間を通信処理毎に設定したい場合は、共通データ構造に受信タイムアウト時間を含めておいてもよい。
・リトライ回数
実施の形態１（基本構成）で説明したリトライ回数を通信処理毎に設定したい場合は、共通データ構造にリトライ回数を含めておいてもよい。 In addition, the common communication definition data may include the following additional information.
-Communication priority When the communication priority management described in the first embodiment (basic configuration) is performed, the communication priority management that integrates the communication protocols by including the communication priority in the common data structure is performed. Can be performed as a common mechanism that does not depend on the communication protocol.
-Reception timeout time If you want to set the reception timeout time described in the first embodiment (basic configuration) for each communication process, you may include the reception timeout time in the common data structure.
-Number of retries When it is desired to set the number of retries described in the first embodiment (basic configuration) for each communication process, the number of retries may be included in the common data structure.

この上位送受信部３４において、固有通信定義データ記憶部３２２Ａ，３２２Ｂに記憶される固有通信定義データは、個々の共通通信定義データに対応する形で特定することができる、少なくとも以下の２種類の情報を含んだ、通信プロトコル毎に任意の構成で定義されるデータとされている（図１０（ｂ）参照）。 In the higher transmission / reception unit 34, the unique communication definition data stored in the unique communication definition data storage units 322A and 322B can be specified in a form corresponding to the individual common communication definition data, and at least the following two types of information can be specified. The data is defined by an arbitrary configuration for each communication protocol including the above (see FIG. 10 (b)).

＃Ａ：通信の宛先を特定するためのアドレス情報
この通信処理の宛先を完全に特定できる、その通信プロトコルで規定された形式で記述されたアドレス情報。
例えば「BACnet通信」の場合、BACnetネットワーク番号と、BACnetMACアドレスの組であり、「Modbus/RTU通信」の場合は１～の範囲で定義されるアドレスとなる。
＃Ｂ：外部データ構造のＩＤリスト
共通通信定義データの「内部データ構造のＩＤリスト」と対応する、その通信プロトコルで採用されているデータ体系の識別子で定義されたデータのリスト。
読み出し通信処理の場合、指定した宛先の、読み出し対象となるデータのリスト。
書き込み通信処理の場合、指定した宛先の、書き込み先となるデータのリスト。
例えば、「BACnet通信」の場合であれば、ＢＡＣｎｅｔオブジェクトのオブジェクト識別子の体系で定義された個々のプロパティの識別子であり、「Ｍｏｄｂｕｓ通信」の場合であれば、１～６５５３５の範囲で定義されるＭｏｄｂｕｓレジスタの番号で定義したデータとなる。 # A: Address information for identifying the destination of communication Address information described in the format specified by the communication protocol that can completely identify the destination of this communication process.
For example, in the case of "BACnet communication", it is a set of a BACnet network number and a BACnet MAC address, and in the case of "Modbus / RTU communication", it is an address defined in the range of 1 to.
# B: ID list of external data structure A list of data defined by the identifier of the data system adopted in the communication protocol, which corresponds to the "ID list of internal data structure" of the common communication definition data.
For read communication processing, a list of data to be read from the specified destination.
For write communication processing, a list of data to be written to the specified destination.
For example, in the case of "BACnet communication", it is an identifier of each property defined by the object identifier system of the BACnet object, and in the case of "Modbus communication", it is defined in the range of 1 to 65535. The data is defined by the number of the Modbus register.

通信共通機能部３７において、共通スケジューリング部３２７は、共通通信定義データ記憶部３２６に記憶されている全ての共通通信定義データの「実行周期」を参照し、全ての通信プロトコルの、全ての通信処理の実行タイミングを決定する。このスケジューリングの仕組みはどのようなものであっても良く、従来から一般的に行われている何らかの仕組みによって実現すれば良い。 In the communication common function unit 37, the common scheduling unit 327 refers to the "execution cycle" of all the common communication definition data stored in the common communication definition data storage unit 326, and all the communication processes of all the communication protocols. Determine the execution timing of. Any kind of scheduling mechanism may be used, and it may be realized by some conventional mechanism.

共通スケジューリング部３２７は、通信処理の実行タイミングを検出したら、当該共通通信定義データを、指定された「通信プロトコル識別情報」から判別される通信プロトコルのリクエストメッセージ編集部３２３Ａ，３２３Ｂに渡す。 When the common scheduling unit 327 detects the execution timing of the communication process, the common communication definition data is passed to the request message editing units 323A and 323B of the communication protocol determined from the designated "communication protocol identification information".

リクエストメッセージ編集部３２３Ａ，３２３Ｂは、渡された共通通信定義データと、対になる固有通信定義データとから、その通信プロトコルにおける今回の送信リクエストメッセージを作成し、共通送信部３２８に送る。 The request message editing units 323A and 323B create the current transmission request message in the communication protocol from the passed common communication definition data and the paired unique communication definition data, and send the transmission request message to the common transmission unit 328.

リクエストメッセージ編集部３２３Ａ，３２３Ｂは、共通通信定義データの「読み出し／書き込み指定」が「読み出し」の場合、固有通信定義データの「外部データ構造のＩＤリスト」に定義されたデータの読み出しメッセージを生成する。 The request message editing units 323A and 323B generate a read message of the data defined in the "ID list of the external data structure" of the unique communication definition data when the "read / write specification" of the common communication definition data is "read". do.

リクエストメッセージ編集部３２３Ａ，３２３Ｂは、共通通信定義データの「読み出し／書き込み指定」が「書き込み」の場合、「外部データ構造のＩＤリスト」に定義されたデータの書き込みメッセージを生成する。このとき、書き込み元となるデータは、それと対になる共通通信定義データの「内部データ構造のＩＤリスト」によって特定することができる内部データ群の現在の値を読み出すことで特定することができる。 The request message editing units 323A and 323B generate a write message of the data defined in the "ID list of the external data structure" when the "read / write designation" of the common communication definition data is "write". At this time, the data to be written can be specified by reading out the current value of the internal data group that can be specified by the "ID list of the internal data structure" of the common communication definition data paired with the data.

共通送信部３２８は、リクエストメッセージ編集部３２３Ａ，３２３Ｂで生成されたリクエストメッセージを受け取ったら、実施の形態１（基本構成）で説明した共通通信管理データを生成し、渡されたリクエストメッセージとの関連付を行って、共通リクエスト送信バッファ管理部３１３に送る。このとき、共通通信管理データの各情報を以下のように設定する。
・通信プロトコル識別情報
共通通信定義データの通信プロトコル識別情報を設定する。
・トランザクション識別情報
共通通信定義データのトランザクション識別情報を設定する。 When the common transmission unit 328 receives the request message generated by the request message editing units 323A and 323B, the common transmission unit 328 generates the common communication management data described in the first embodiment (basic configuration) and relates to the passed request message. And send it to the common request transmission buffer management unit 313. At this time, each information of the common communication management data is set as follows.
-Communication protocol identification information Set the communication protocol identification information for the common communication definition data.
-Transaction identification information Set the transaction identification information of the common communication definition data.

実施の形態１の「基本構成」により、リクエスト送信処理およびレスポンス受信処理が行われ、共通受信部３２９には、共通レスポンス受信バッファ管理部３１５から共通通信管理データが渡される。 According to the "basic configuration" of the first embodiment, request transmission processing and response reception processing are performed, and common communication management data is passed from the common response reception buffer management unit 315 to the common reception unit 329.

共通受信部３２９は、渡された共通通信管理データ内の「通信プロトコル識別情報」「トランザクション識別情報」から、共通通信定義データ記憶部３２６内の該当する共通通信定義データを検索する。共通通信定義データが発見されたら、共通受信部３２９は、共通通信管理データから取り出したレスポンス受信メッセージと共に共通通信定義データを、共通通信管理データの「通信プロトコル識別情報」によって特定される通信プロトコル固有のレスポンスメッセージ処理部３２４Ａ，３２４Ｂに渡す。 The common receiving unit 329 searches for the corresponding common communication definition data in the common communication definition data storage unit 326 from the "communication protocol identification information" and "transaction identification information" in the passed common communication management data. When the common communication definition data is found, the common reception unit 329 uses the common communication definition data together with the response reception message extracted from the common communication management data, and is specific to the communication protocol specified by the "communication protocol identification information" of the common communication management data. It is passed to the response message processing units 324A and 324B of.

レスポンスメッセージ処理部３２４Ａ，３２４Ｂは、渡された共通通信定義データと、それと対になる固有通信定義データの組を使って、渡されたレスポンス受信メッセージを解析する。 The response message processing units 324A and 324B analyze the passed response received message using the set of the passed common communication definition data and the paired unique communication definition data.

〔読み出し通信の場合〕
共通通信定義データの「読み出し／書き込み指定」が「読み出し」の場合、レスポンスメッセージ処理部３２４Ａ，３２４Ｂは、レスポンス受信メッセージから、固有通信定義データの「外部データ構造のＩＤリスト」の構成に基づいて応答されたデータを抽出し、対応する共通通信定義データ「内部データ構造のＩＤリスト」によって特定される内部データ構造を更新する。 [For read communication]
When the "read / write specification" of the common communication definition data is "read", the response message processing units 324A and 324B are based on the configuration of the "ID list of the external data structure" of the unique communication definition data from the response received message. The responded data is extracted and the internal data structure specified by the corresponding common communication definition data "ID list of internal data structure" is updated.

〔書き込み通信の場合〕
共通通信定義データの「読み出し／書き込み指定」が「書き込み」の場合、レスポンスメッセージ処理部３２４Ａ，３２４Ｂは、レスポンス受信メッセージから、固有通信定義データの「外部データ構造のＩＤリスト」の構成に基づいて、個々のデータの書き込み成否を判定し、必要であれば、「内部データ構造のＩＤリスト」を参照して、対応する内部データに関するエラー処理を行う。 [For write communication]
When the "read / write specification" of the common communication definition data is "write", the response message processing units 324A and 324B are based on the configuration of the "ID list of the external data structure" of the unique communication definition data from the response received message. , Judges the success or failure of writing individual data, and if necessary, refers to the "ID list of internal data structure" and performs error processing related to the corresponding internal data.

この実施の形態２の構成（拡張構成）により、周期的な通信処理に関しては、通信プロトコル固有のデータおよびメッセージ体系に基づいてリクエストメッセージを生成する部分と、レスポンスメッセージを解析する部分を除き、大部分の機能およびデータ構造を共通化することができる。 According to the configuration (extended configuration) of the second embodiment, the periodic communication processing is large except for the part that generates the request message based on the data and the message system peculiar to the communication protocol and the part that analyzes the response message. The functions and data structures of the parts can be standardized.

また、特に製品内部のデータ構造に対して、各通信プロトコル機能から行われるデータアクセスが同じインターフェースに統一されることになるため、内部データ構造およびその上位のアプリケーションの構造を通信プロトコルに依存しない形で構成することが可能となり、容易に新たな通信プロトコルの拡張を行うことが可能となる。 In addition, especially for the data structure inside the product, the data access performed from each communication protocol function is unified to the same interface, so the internal data structure and the structure of the application above it do not depend on the communication protocol. It is possible to configure with, and it is possible to easily extend a new communication protocol.

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 [Extension of Embodiment]
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the structure and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

１…統合コントローラ（上位装置）、２…下位デバイス（下位装置）、３…通信制御コントローラ、３１（３１Ａ，３１Ｂ）…個別通信機能部（メッセージ送受信部）、３２（３２Ａ，３２Ｂ）…個別通信機能部（メッセージ送受信ドライバ部）、３３…通信共通部、３４…上位送受信部、３５…下位送受信部、３０１…制御アプリケーション、３０２…データベース、３６（３６Ａ，３６Ｂ）…個別通信機能部、３７…通信共通機能部、３０３（３０３Ａ，３０３Ｂ）…プロトコル固有のリクエストメッセージ送信部、３０５（３０５Ａ，３０５Ｂ）…プロトコル固有の送信ドライバ部、３０７（３０７Ａ，３０７Ｂ）…プロトコル固有の受信ドライバ部、３０９（３０９Ａ，３０９Ｂ）…プロトコル固有のレスポンスメッセージ受信部、３１３…共通リクエスト送信バッファ管理部、３１３₁…送信バッファ、３１３₂…優先度判断部、３１４…共通送信中バッファ管理部、３１４₁…送信中バッファ、３１５…共通レスポンス受信バッファ管理部、３１５₁…受信バッファ、３１６…共通タイムアウト監視部、３１７…レスポンス関連付け部。 1 ... Integrated controller (upper device), 2 ... Lower device (lower device), 3 ... Communication control controller, 31 (31A, 31B) ... Individual communication function unit (message transmission / reception unit), 32 (32A, 32B) ... Individual communication Function unit (message transmission / reception driver unit), 33 ... communication common unit, 34 ... upper transmission / reception unit, 35 ... lower transmission / reception unit, 301 ... control application, 302 ... database, 36 (36A, 36B) ... individual communication function unit, 37 ... Communication common function unit, 303 (303A, 303B) ... Protocol-specific request message transmission unit, 305 (305A, 305B) ... Protocol-specific transmission driver unit, 307 (307A, 307B) ... Protocol-specific reception driver unit, 309 ( 309A, 309B) ... Protocol-specific response message receiving unit, 313 ... Common request transmission buffer management unit, 313 ₁ ... Transmission buffer, 313 ₂ ... Priority determination unit, 314 ... Common transmission buffer management unit, 314 ₁ ... Transmitting Buffer, 315 ... Common response reception buffer management unit, 315 ₁ ... Receive buffer, 316 ... Common timeout monitoring unit, 317 ... Response association unit.

Claims

In a communication control controller that controls communication between a higher-level device and a lower-level device,
A higher-level transmitter / receiver configured to communicate with the higher-level device, and
A lower transmission / reception unit configured to communicate with the lower device,
A communication common unit configured to mediate the transmission / reception of a message between the upper transmission / reception unit and the lower transmission / reception unit is provided.
The upper transmission / reception unit includes a message transmission / reception unit configured to transmit / receive a communication protocol-specific message to the communication common unit and a communication protocol-specific message from the communication common unit for each communication protocol.
The lower transmission / reception unit is a message transmission / reception driver configured to send / receive a communication protocol-specific message from the communication common unit to the lower-level device and a communication protocol-specific message from the lower-level device to the communication common unit. A unit is provided for each communication protocol.
The communication common part is
It is provided as a common configuration that does not depend on the communication protocol, and at least has a common data structure that does not depend on the communication protocol and is sent in association with a message unique to the communication protocol from the higher transmission / reception unit. Equipped with a common communication management data storage unit that stores management data that identifies the protocol as common communication management data.
A message specific to the communication protocol is transmitted to the message transmission / reception driver unit of the communication protocol identified by the common communication management data associated with the message among the message transmission / reception driver units for each communication protocol of the lower transmission / reception unit. Configured to
The common communication management data storage unit is configured to store the common communication management data according to the priority of the communication process attached to the common communication management data.
The common communication management data stored for each priority is stored in a common storage area of the common communication management data storage unit among different communication protocols provided for each priority, not for each communication protocol.
A communication control controller characterized by that.

In the communication control controller according to claim 1,
The communication common part is
A transmitting data storage unit that stores the common communication management data corresponding to a communication protocol-specific message being transmitted to the lower device, and a transmitting data storage unit.
A communication control controller including a timeout monitoring unit configured to monitor whether or not a response to a communication protocol-specific message being transmitted to the lower-level device has been returned within a predetermined time.

In a communication control controller that controls communication between a higher-level device and a lower-level device,
A higher-level transmitter / receiver configured to communicate with the higher-level device, and
A lower transmission / reception unit configured to communicate with the lower device,
A communication common unit configured to mediate the transmission / reception of a message between the upper transmission / reception unit and the lower transmission / reception unit is provided.
The upper transmission / reception unit includes a message transmission / reception unit configured to transmit / receive a communication protocol-specific message to the communication common unit and a communication protocol-specific message from the communication common unit for each communication protocol.
The lower transmission / reception unit is a message transmission / reception driver configured to send / receive a communication protocol-specific message from the communication common unit to the lower-level device and a communication protocol-specific message from the lower-level device to the communication common unit. A unit is provided for each communication protocol.
The communication common part is
It is provided as a common configuration that does not depend on the communication protocol, and at least has a common data structure that does not depend on the communication protocol and is sent in association with a message unique to the communication protocol from the higher transmission / reception unit. Equipped with a common communication management data storage unit that stores management data that identifies the protocol as common communication management data.
A message specific to the communication protocol is transmitted to the message transmission / reception driver unit of the communication protocol identified by the common communication management data associated with the message among the message transmission / reception driver units for each communication protocol of the lower transmission / reception unit. Is configured to
The communication common part is
A transmitting data storage unit that stores the common communication management data corresponding to a communication protocol-specific message being transmitted to the lower device, and a transmitting data storage unit.
A timeout monitoring unit configured to monitor whether or not a response to a communication protocol-specific message being transmitted to the lower-level device has been returned within a predetermined time is provided.
A communication control controller characterized by that.