JPH08149146A - グループ化通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスタ局のセルコントローラがネットワーク
上のあるスレーブ局に対してデータリンク結合のポーリ
ング実行中でも、他のマスタ局・スレーブ局間の通信サ
ービスを実行できるようにする。 【構成】 ネットワーク上のスレーブ局をグループ分け
しておき（ステップＳ１）、グループ内のスレーブ局に
対してデータリンク結合のポーリングを行い（ステップ
Ｓ３）、ポーリングが終了するとそのグループ内のスレ
ーブ局に対して通信サービスの実行開始を行ってから次
のグループ内のスレーブ局に対するポーリングに移るよ
うにした（ステップＳ４）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はグループ化通信方法に関
し、特にＦＡ（Factory Automation）システムにおける
セルネットワーク（cell network）にてマスタ局がスレ
ーブ局に対してデータリンク結合のポーリングを行う時
のグループ化通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、数値制御工作機械を多数設置した
工場では、数値制御工作機械に工作物を供給するための
パレットを含む複数の加工セルと、これらの加工セルを
制御するセルコントローラと、このセルコントローラに
対して加工セルにおける生産計画を指令するホストコン
ピュータとから構成されたＦＡシステムが導入されてい
る。

【０００３】セルコントローラには、複数の加工プログ
ラムが製品別に保存されており、所定の加工プログラム
を所定の順序に編集して各加工セルの数値制御工作機械
を制御している。ホストコンピュータから新たな生産計
画が指令された場合には、セルコントローラはラインの
段取り替えの要請に基づいて各加工セルで使用する工具
を交換するだけでなく、加工される工作物に応じた治具
をパレットに付け替える指令を加工セルに行う。こうし
た指令は、セルネットワークと呼ばれる、セルコントロ
ーラと各加工セルとの間に接続されている通信回線を介
して行われている。セルネットワークでは、セルコント
ローラがマスタ局、各加工セルがスレーブ局となる。

【０００４】セルコントローラと各加工セルとの間で通
信を行うには、最初に、各加工セルが現在動作状態にあ
るかどうかを確認する必要がある。このため、セルコン
トローラは、データリンク結合と呼ばれる各加工セルと
の間の論理的な結合のためのポーリングを行う。

【０００５】ポーリングはネットワーク上のすべての加
工セルに対して順番に行われる。たとえば、セルコント
ローラからあるコマンドを加工セルに送信すると、その
加工セルはある決められた応答信号を返す仕組みになっ
ている。加工セルから応答信号が返ってきた場合、その
加工セルはセルコントローラと通信できる状態にあるこ
とが確認できる。もし、セルコントローラが加工セルか
らの応答信号をある決められた時間待ち、その間に応答
信号が返送されなければ、その加工セルは電源がＯＦＦ
になっているかあるいは故障してアクセス不能な状態に
陥っているとみなして、その加工セルを論理的にネット
ワークから外す。

【０００６】このようにして、ネットワーク上のすべて
の加工セルについて、先頭の加工セルから最後の加工セ
ルまで１台１台順々にポーリングを行い、論理的なデー
タリンクを確立していく。そして、すべての加工セルに
対するデータリンク結合のポーリングの実行の後、デー
タリンクの確立された加工セルについて通信サービスの
実行を開始する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】セルコントローラは各
加工セルに対してデータリンク結合のポーリングを行っ
ているときに、ある加工セルが電源ＯＦＦなどで通信で
きる状態にない場合、ある決められた時間、加工セルか
らの応答信号を待つことになるが、その間、通信は途絶
えることになる。この応答信号を待つ時間は、たとえば
数百ミリ秒あるいは１秒程度に設定されている。セルコ
ントローラと各加工セルは、通常、ミリ秒のオーダーの
時間で順繰りに通信を行っているが、通信できる状態に
ない加工セルがあると、その度に１秒もの長い間、通信
が停止することになる。したがって、途中に通信できる
状態にない加工セルがあると、それまでにデータリンク
結合が行われて既に通信状態に入ることができる加工セ
ルがあるにも拘らず、すべての加工セルについてデータ
リンク結合のポーリングが終わってから行われる通信サ
ービス実行の開始がその応答を待っている時間だけ遅れ
ることになる、という問題点があった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、既にデータリンクが確立されたスレーブ局で
ある加工セルについて、マスタ局とするセルコントロー
ラからの通信サービスの実行開始を早期化できるグルー
プ化通信方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、マスタ局がネットワーク上の複数のスレ
ーブ局に対してポーリングを行うグループ化通信方法に
おいて、ネットワーク上のスレーブ局を複数のグループ
にグループ分けし、マスタ局から前記複数のスレーブ局
に対するデータリンク結合のためのポーリングおよびデ
ータリンク結合されたスレーブ局とマスタ局との通信サ
ービス実行の開始をグループ単位で行うことを特徴とす
るグループ化通信方法が提供される。

【００１０】

【作用】上述の手段によれば、まず、ネットワーク上の
複数のスレーブ局を幾つかのグループに分けておいて、
あるグループ内のスレーブ局に対してデータリンク結合
のポーリングを行い、そのグループのポーリングが終了
するとそのグループ内のスレーブ局に対して通信サービ
スの実行開始を行ってから、次のグループ内のスレーブ
局に対するポーリングに移るようにした。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２はセルネットワークで構成されたＦＡシス
テムの概略を示す図である。

【００１２】セルネットワークで構成されたＦＡシステ
ムは、セルコントローラ１０がマスタ局となり、加工セ
ル２０，３０，４０，５０がスレーブ局となってＦＡシ
ステムを構成している。なお、これら加工セル２０，３
０，４０，５０は、数値制御装置（ＣＮＣ）２１，３
１，４１，５１およびその他の図示されないロボットや
ワークローダから構成されている。

【００１３】マスタ局のセルコントローラ１０は図示さ
れていないインタフェースを介して、通信回線６０のノ
ード６１へバス型に接続されている。加工セル２０は図
示されていないインタフェースを介して、通信回線６０
のノード６２へバス型に接続されている。同様に、加工
セル３０，４０，５０は図示されていないインタフェー
スを介して、それぞれ通信回線６０のノード６３，６
４，６５へバス型に接続されている。

【００１４】セルコントローラ１０はホストコンピュー
タから送られた生産指令を受けて、スレーブ局の加工セ
ル２０，３０，４０，５０に対して加工プログラムおよ
び加工物の個数などの各種データを、通信回線６０を介
して伝送する。

【００１５】また、セルコントローラ１０は各種データ
をスレーブ局の加工セルに伝送すると同時に、スレーブ
局の加工セルの動作状態などをホストコンピュータに伝
送する。すなわち、セルコントローラ１０はスレーブ局
である加工セル２０，３０，４０，５０のそれぞれの運
転状態を監視し、運転を停止したとき、または異常状態
になったときなどにその状態をホストコンピュータに伝
送するとともに表示画面上にその状態を表示する。さら
にセルコントローラ１０は異常状態にあるスレーブ局に
対して必要な診断データを伝送したり、または異常状態
を解除する異常状態解除プログラムなどを伝送する。

【００１６】次に、上記の構成において、本発明を実施
する際の動作について説明する。まず、セルコントロー
ラ１０はセルネットワークとしての通信回線６０に接続
されているすべての加工セル２０，３０，４０，５０を
グループ分けしてから、これらに対して順番にポーリン
グを行う。たとえば、加工セル２０および３０を１つの
グループ、加工セル４０および５０を１つのグループに
まとめ、それぞれにグループ番号が「０」，「１」と付
けられ、また、各グループでそれぞれグループ内スレー
ブ局のノード番号が「０」，「１」と付けられ、これら
の情報はセルコントローラ１０に保存される。

【００１７】データリンク結合のポーリングは、グルー
プ番号の小さいグループから開始され、そのグループ内
ではノード番号の小さい加工セルからノード番号の大き
い加工セルへシーケンシャルにポーリングを行う。すな
わち、加工セル２０および３０を含む最初のグループで
あれば、加工セル２０、加工セル３０の順にポーリング
を行う。

【００１８】ここで、たとえば加工セル２０が電源ＯＦ
Ｆまたは故障などの要因によりデータリンク結合ができ
ないとすれば、当然、加工セル２０から応答信号は送信
されない。その間、セルコントローラ１０は加工セル２
０からの応答信号を一定時間待ち、それ以降、セルコン
トローラ１０は加工セル２０に対してデータリンクを論
理的に遮断する。

【００１９】次いで、加工セル２０および３０を含むグ
ループに対するポーリングが終了すると、そのグループ
内の加工セル２０および３０の内、データリンクが確立
されたものについては既にセルコントローラ１０と通信
が可能な状態にあるので、この段階で、それらの加工セ
ルに対して通信サービスの実行が開始される。すなわ
ち、セルコントローラ１０はその加工セルに対して加工
プログラムおよび加工物の個数などの各種データを送
り、また加工セルの動作状態などを受ける。

【００２０】その次に、セルコントローラ１０は次のグ
ループの加工セルに対してデータリンク結合のポーリン
グを行う。すなわち、セルコントローラ１０は加工セル
４０および５０に対してこの順番でポーリングを行う。

【００２１】したがって、セルコントローラ１０にスレ
ーブ局のセルが多数接続されている場合に、データリン
クが確立されたスレーブ局については、そのスレーブ局
を含むグループの他のすべてのスレーブ局に対するデー
タリンク結合のポーリングが終了すると、直ちに通信サ
ービスの実行を開始することができるようになる。

【００２２】次に、上記の各種処理を行うセルコントロ
ーラ１０の構成について説明する。図３はセルコントロ
ーラのハードウェアのブロック図である。図において、
セルコントローラ１０はメインＣＰＵボード１１を中心
にして構成されている。メインＣＰＵ１１はプロセッ
サ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）およびランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）などを搭載した１枚のボードであっ
て、セルコントローラ１０全体の制御を行う。また、こ
のメインＣＰＵ１１には、バス１２を介して以下の諸要
素が結合される。

【００２３】ハードディスク装置１３は専用のインタフ
ェースであるＳＣＳＩ（Small Computer System Interf
ace ）１４を介してバス１２と接続されており、加工ス
ケジュールを決定する生産計画データの他にＮＣ加工プ
ログラムおよびプログラム番号リストなどが格納され
る。共有ＲＡＭ１５はＤＲＡＭで構成される。インタフ
ェース回路（ＩＮＴ）１６はワークの配置リストなどの
出力情報をＲＳ２３２Ｃなどの通信回線１７ａを介して
プリンタ１７に出力する。Ｉ／Ｏボード１８は通信回線
６０に接続された加工セルとの入出力信号の授受を直接
行なう。

【００２４】通信用のインタフェース回路（ＩＮＴ）１
９はＬＡＮ（Local Area Network）などの通信回線１ａ
によってホストコンピュータ１と結合されており、ホス
トコンピュータ１から指令を受けたり、加工セルの動作
状態などをホストコンピュータ１に伝送したりする。ま
た、インタフェース回路１９はセルネットワークとして
の通信回線６０へノード６１を介して接続されている。

【００２５】次に、本発明を実施するためのハードウェ
アについて説明する。図４は図３に示す通信用のインタ
フェース回路のブロック構成図である。図において、イ
ンタフェース回路１９はプロセッサ（ＣＰＵ）１９１、
ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３、通信制御回路１９４およ
び通信制御回路１９５の各要素から構成される。なお、
これらの各要素はローカルバス１９６で互いに結合され
ている。ローカルバス１９６はセルコントローラ１０の
バス１２に接続されている。

【００２６】プロセッサ１９１はＲＯＭ１９２に格納さ
れた通信制御プログラムに従ってインタフェース回路１
９全体を制御する。ＲＯＭ１９２にはＥＰＲＯＭあるい
はＥＥＰＲＯＭなどが使用され、本発明のグループ化通
信用のプログラムを含む通信制御プログラムなどが格納
されている。ＲＡＭ１９３にはＳＲＡＭなどが使用さ
れ、通信を行うための入出力データあるいは各種のデー
タが格納される。通信制御回路１９４には図２および図
３に示すホストコンピュータ１が接続され、ホストコン
ピュータ１との間で通信を行うための動作制御を行う。
また、通信制御回路１９５には図２および図３に示す通
信回線６０が接続され、通信回線６０を介して加工セル
２０，３０，４０，５０とのデータの入出力の制御を行
う。

【００２７】次に、本発明のグループ化通信方法を実施
するための処理手順について説明する。図１は本発明を
実施するための処理手順を示すフローチャートである。
このフローチャートは図４のＲＯＭ１９２に格納された
通信制御プログラムをＣＰＵ１９１が実行する処理手順
を示す。

【００２８】図において、最初に、セルネットワークに
繋がっているすべてのスレーブ局をグループ分けする
（ステップＳ１）。グループ化されたグループにはグル
ープ番号ｇ（＝０，１，２・・・）が順番に付けられ、
各グループ内のスレーブ局にもノード番号ｎ（＝０，
１，２・・・）が順番に付けられて、たとえば不揮発性
タイプのＲＡＭ１９３に保存される。また、グループ化
した情報をセルネットワークを構成または変更したとき
にあらかじめＲＯＭ１９２などに保存しておいて、デー
タリンク結合のポーリングを行うときにその情報を読み
出してくるようにすることもできる。

【００２９】次いで、ポーリングを番号の小さいグルー
プから開始させるため、グループ番号ｇを「０」に初期
設定する（ステップＳ２）。以上のステップＳ１および
Ｓ２は、データリンク結合のポーリングを行うときに１
回だけ実行される。

【００３０】以下にマスタ局からスレーブ局に対するポ
ーリングの方法を示すが、ここでは表現を簡単にするた
め、Ｃ言語の表記法を用いて示してある。また、説明を
簡単にするため、各グループ内のスレーブ局数Ｎは同一
としてある。

【００３１】データリンク結合のポーリングは、まずグ
ループ番号ｇ＝０のグループのスレーブ局に対して、ノ
ード番号ｎ＝０のスレーブ局から開始され、ノード番号
ｎ＝Ｎのスレーブ局まで順番に行われる（ステップＳ
３）。このグループのスレーブ局に対するポーリングが
終了すると、そのグループのスレーブ局との通信サービ
スの実行を開始する（ステップＳ４）。そして、スレー
ブ局に対するポーリングを次のグループに移すため、グ
ループ番号ｇを１つ加算し（ステップＳ５）、その新し
いグループ番号ｇがグループ数Ｇより小さいかどうかを
判断し（ステップＳ６）、もし、グループ番号ｇとグル
ープ数Ｇが同じであれば、最後のグループまでポーリン
グが行われたとして終了する。

【００３２】もし、グループ番号ｇがグループ数Ｇ未満
であれば、次のグループ番号ｇのグループのスレーブ局
に対してデータリンク結合のポーリングおよびそのスレ
ーブ局との通信サービスの実行開始を行わせるために、
再びステップＳ３まで戻ることになる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、マスタ
局がネットワーク上のスレーブ局をグループ単位でポー
リングおよび通信サービスの実行開始をするようにし
た。これにより、ポーリングが終了したグループから順
次通信サービスの実行開始をすることができ、あるグル
ープのポーリング中にポーリング終了したグループに対
する通信サービスを時分割で行うことができるようにな
り、全体として、通信サービス実行開始の早期化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための処理手順を示すフロー
チャートである。

【図２】セルネットワークで構成されたＦＡシステムの
概略を示す図である。

【図３】セルコントローラのハードウェアのブロック図
である。

【図４】図３に示す通信用のインタフェース回路のブロ
ック構成図である。

【符号の説明】

１０ セルコントローラ ２０，３０，４０，５０ 加工セル ６０ 通信回線 ６１，６２，６３，６４，６５ ノード ｇ グループ番号 Ｇ グループ数 ｎ グループ内スレーブ局のノード番号 Ｎ グループ内スレーブ局数

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスタ局がネットワーク上の複数のスレ
   ーブ局に対してポーリングを行うグループ化通信方法に
   おいて、 ネットワーク上のスレーブ局を複数のグループにグルー
   プ分けし、 マスタ局から前記複数のスレーブ局に対するデータリン
   ク結合のためのポーリングおよびデータリンク結合され
   たスレーブ局とマスタ局との通信サービス実行の開始を
   グループ単位で行う、 ことを特徴とするグループ化通信方法。
2. 【請求項２】 前記グループ分けするステップは、グル
   ープ分けされたグループの番号および各グループに含ま
   れるスレーブ局のノード番号に関する情報をネットワー
   ク構成時または変更時にあらかじめ設定しておくことを
   特徴とする請求項１記載のグループ化通信方法。
3. 【請求項３】 前記グループ分けするステップは、各グ
   ループにそれぞれ少なくとも１つのスレーブ局を含むこ
   とを特徴とする請求項１記載のグループ化通信方法。
4. 【請求項４】 マスタ局がネットワーク上の複数のスレ
   ーブ局に対してポーリングを行うグループ化通信装置に
   おいて、前記マスタ局は、 ネットワーク上のスレーブ局を複数のグループにグルー
   プ分けした情報を格納しておく記憶手段と、 グループ内のスレーブ局に対して順次データリンク結合
   のためのポーリングを行うポーリング実行手段と、 ポーリングの終了したグループ内のスレーブ局に対して
   通信サービスを行う通信サービス実行手段と、 前記記憶手段、ポーリング実行手段および通信サービス
   実行手段を統括管理する制御手段と、 を有することを特徴とするグループ化通信装置。