KR100983150B1 - 네트워크 유닛 및 이것을 사용한 프로그래머블 컨트롤러 - Google Patents

네트워크 유닛 및 이것을 사용한 프로그래머블 컨트롤러 Download PDF

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Abstract

정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)에 접속되어 이들의 네트워크를 서로 접속하는 빌딩 블록 방식의 프로그래머블 컨트롤러에 있어서 네트워크 유닛(1OA)에, 정보계 네트워크(IN1) 및 제어계 네트워크(CN1) 각각으로부터 수신한 수신 데이터를 어느 인터페이스부(12, 14, 16)로 분배할지를 판정하는 전송 해석부(2OA, 2OB)를 마련하고, 전송이 필요한 수신 데이터는 시스템 버스에 보내는 일 없이 이 네트워크 유닛이 구비하는 변환 처리부(28A, 30A)에 의해 소정의 데이터로 변환하여 정보계 네트워크(IN1) 또는 제어계 네트워크(CN1)로 출력하도록 구성하는 것으로, 제어계 네트워크나 정보계 네트워크를 대규모화한 경우에도 프로그래머블 컨트롤러의 CPU 유닛이나 시스템 버스에 걸리는 부하를 억제하기 쉽게 한다.

Description

네트워크 유닛 및 이것을 사용한 프로그래머블 컨트롤러{NETWORK UNIT AND PROGRAMMABLE CONTROLLER USING THE SAME}
본 발명은 빌딩 블록(building block) 방식의 프로그래머블 컨트롤러에 있어서 블로킹 유닛으로서 사용되고, 상기 프로그래머블 컨트롤러에 원하는 기능을 부여하는 네트워크 유닛, 및 이 네트워크 유닛을 사용한 프로그래머블 컨트롤러에 관한 것이다.
공장 자동화 시스템에서는 제조 라인에 배치된 각종 제조 설비 각각의 동작을 제어하기 위해서 복수의 프로그래머블 컨트롤러가 배치되고, 각 프로그래머블 컨트롤러에는 제조 설비에 설치된 각종의 입력 장치(센서, 스위치 등)와 출력 장치(전자 밸브, 모터, 표시등 등)가 접속된다. 개개의 프로그래머블 컨트롤러는 접속되어 있는 입력 장치로부터의 입력 신호와 미리 프로그램된 조건에 기초하여, 대응하는 출력 기기의 동작을 제어한다. 상기의 조건은 통상, 각 프로그래머블 컨트롤러를 제어계 네트워크에 의해 연결하고, 하나의 프로그래머블 컨트롤러를 친국(親局)으로 하여 이 친국으로부터 개개의 프로그래머블 컨트롤러에 소정의 데이터를 송신하는 것에 의해, 각 프로그래머블 컨트롤러에 취입된다. 또, 각 프로그래머블 컨트롤러는 필요에 따라서 다른 프로그래머블 컨트롤러가 제어하고 있는 제조 설비의 동작 상황 등에 관한 정보를 제어계 네트워크를 통하여 수집하고, 이 수집한 정보를 출력 장치의 동작 제어에 사용한다.
대부분의 경우, 하나의 제어계 네트워크에 속하는 프로그래머블 컨트롤러의 적어도 1대에 게이트웨이로서의 기능이 부여되고, 이 게이트웨이 기능이 부여된 프로그래머블 컨트롤러(이하,「게이트웨이 PC」로 약기(略記)하는 경우가 있음)는 정보계 네트워크를 통하여 감시 장치에 접속된다. 감시 장치는 게이트웨이 PC를 통하여 이 게이트웨이 PC가 동작 제어하고 있는 제조 설비 및 다른 프로그래머블 컨트롤러가 동작 제어하고 있는 제조 설비 각각의 운전 상태의 감시나, 제조 라인에서의 생산 상황에 관한 정보의 수집, 각 프로그래머블 컨트롤러(게이트웨이 PC를 포함)의 로깅, 각 프로그래머블 컨트롤러(게이트웨이 PC를 포함)로의 제어 데이터의 공급 등을 실시한다. 또한, 감시 장치로부터 프로그래머블 컨트롤러(게이트웨이 PC를 포함)에 보내지는 제어 데이터는 비교적 간단한 동작 제어에 관한 것이고, 이 동작 제어에는 높은 실시간성은 요구되지 않는다.
상기의 제어계 네트워크와 정보계 네트워크는 예를 들어 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기술 등을 적용하는 것에 의해 하나의 네트워크로서 구축하는 것이 가능하다. 그렇지만, 공장 자동화에 있어서 네트워크 시스템으로서는 저비용하에 용이하게 구축할 수 있는 것이 요구되기 때문에, 일반적으로 정보계 네트워크는 Ethernet(등록 상표)를 사용하여 구축되고, 데이터의 갱신 주기의 보증이 필요한 제어계 네트워크와는 분리되어 구성되는 일이 많다.
요즘에는 여러 가지의 업종에 있어서 공장 자동화 시스템이 도입되고 있고, 프로그래머블 컨트롤러에 요구되는 기능도 다양화되고 있다. 이 때문에, 모든 요구에 유연히 대응할 수 있도록, 빌딩 블록 방식의 프로그래머블 컨트롤러가 개발되고 있다. 이 방식의 프로그래머블 컨트롤러에서는 전원 유닛, 중앙연산 처리장치(CPU; Central Processing Unit), I/0(Input/Output) 아날로그 유닛, I/0 디지털 유닛 등, 여러 가지의 블로킹 유닛이 구비되어 있고, 요구에 따른 소정의 블로킹 유닛을 조합하는 것에 의해, 원하는 기능이 부여된다. 빌딩 블록 방식의 게이트웨이 PC에서는 통상, 상술한 전원 유닛, CPU 유닛 및 각 I/0 유닛에 더하여, 제어계 네트워크에 접속되는 제어계 네트워크 유닛과 정보계 네트워크에 접속되는 정보계 네트워크 유닛이 조합된다.
예를 들어, 제어계 네트워크에 접속되어 있는 프로그래머블 컨트롤러에 관리 장치로부터 정보계 네트워크를 통하여 제어 데이터를 송신하는 경우, 이 제어 데이터는 우선, 관리 장치로부터 정보계 네트워크를 통하여 게이트웨이 PC에 송신된다. 게이트웨이 PC에 송신된 제어 데이터는 정보계 네트워크 유닛에서 수신된 후, 시스템 버스를 거쳐 CPU 유닛에 전송된다.
게이트웨이 PC의 CPU 유닛은 미리 준비되어 있는 소정의 정보에 기초하여 수신 데이터가 자기(自己)에 보내진 것인지, 다른 소정의 프로그래머블 컨트롤러에 보내진 것인지를 판단하여, 자기에 보내진 것일 때에는 이 수신 데이터를 자기에 대한 제어 데이터로서 취입하기 위한 처리를 실행한다. 또, 수신 데이터가 다른 소정의 프로그래머블 컨트롤러에 보내진 것일 때에는 시스템 버스를 통하여 이 수신 데이터를 제어계 네트워크 유닛으로 출력한다. 제어계 네트워크 유닛에 전송된 수 신 데이터는 제어계 네트워크에 속해 있는 프로그래머블 컨트롤러로 수신할 수 있도록 그 프로토콜이 변환된 후에 제어계 네트워크에 소정의 프로그래머블 컨트롤러에 수신된다.
한편, 제어계 네트워크에만 접속되어 있는 소정의 프로그래머블 컨트롤러로부터 감시 장치에 데이터를 송신하는 경우, 이 데이터는 우선, 제어계 네트워크를 통하여 게이트웨이 PC에 송신된다. 게이트웨이 PC에 송신된 데이터는 제어계 네트워크 유닛으로 수신된 후, 시스템 버스를 거쳐 CPU 유닛에 전송된다. 게이트웨이 PC의 CPU 유닛은 미리 준비되어 있는 상기 소정의 정보에 기초하여 수신 데이터의 송신처를 판단하고, 감시 장치에 보내진 것임을 인식하여, 시스템 버스를 통하여 이 수신 데이터를 정보계 네트워크 유닛으로 출력한다. 정보계 네트워크 유닛에 전송된 수신 데이터는 감시 장치로 수신할 수 있도록 그 프로토콜이 변환된 후에 정보계 네트워크에 전송되고, 감시 장치에 수신된다.
게이트웨이 PC는 대응하는 제조 설비의 동작도 제어하고 있기 때문에, 이 게이트웨이 PC의 CPU 유닛에는 정보계 네트워크 유닛이나 제어계 네트워크 유닛에서 수신한 신호 또는 데이터 외에, 대응하는 각 입력 장치로부터 I/0 유닛에 입력된 신호도 전송되어 온다. I/0 유닛에 입력된 신호가 CPU 유닛에 보내지면, 이 CPU 유닛은 대응하는 출력 장치를 어떻게 제어해야할 것인지를 판단하여 소정의 제어 신호를 I/0 유닛으로 출력한다.
예를 들어, 게이트웨이 PC가 이 게이트웨이 PC에 대응하고 있는 제조 설비의 동작을 시퀀스 제어하려고 하는 경우에는 각 입력 장치로부터 짧은 주기로, 정기적 으로 I/0 유닛에 입력되는 신호와 미리 프로그램 된 조건에 기초하여, 소정의 제어 신호를 짧은 주기로 정기적으로 각 출력 기기에 출력하는 것이 필요로 된다. 즉, 각 입력 장치로부터의 입력 신호의 처리 및 각 출력 기기로의 제어 신호의 출력을 실시간으로 정시적(定時的)으로 행하는 것이 필요로 된다.
각 입력 장치로부터의 입력 신호의 처리 및 각 출력 기기로의 제어 신호의 출력을 실시간으로 정시적으로 행하는 한편, 관리 장치 또는 다른 프로그래머블 컨트롤러와의 송수신도 확실하게 처리하기 위해서, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재된 발명의 프로그래머블 컨트롤러에서는 각 입력 장치로부터의 입력 신호의 처리나 각 출력 기기로의 제어 신호의 출력 등을 반복해 행하는 스캔 사이클의 실행 중에 외부 장치로부터의 데이터 링크 요구(메세지 및 명령을 포함)나 외부 장치로의 데이터 링크 요구가 있었을 때에는 이러한 데이터 링크 요구가 수신 큐 또는 송신 큐에 차례로 세트된다. 수신 큐 또는 송신 큐에 세트된 데이터 링크 요구는 스캔 사이클의 실행 후에 처리된다.
특허 문헌 1: 일본 특개평 11-65623호 공보
그렇지만, 제어계 네트워크나 정보계 네트워크는 대규모화되고 있고, 이러한 네트워크가 커질수록, 게이트웨이 PC의 CPU 유닛 및 시스템 버스에 걸리는 부하가 커지게 된다. 그리고 이들의 부하가 커지게 되면, 비록 특허 문헌 1에 기재된 발명의 프로그래머블 컨트롤러에서와 같이 스캔 사이클의 실행 후에 데이터 링크 요구를 처리하도록 해도, 각 입력 장치로부터의 입력 신호의 처리 및 각 출력 기기로의 제어 신호의 출력을 실시간으로 정시적으로 행하는 것이 곤란하게 된다. 즉, 게이 트웨이 PC에 대응하는 제조 설비에 대해 원하는 시퀀스 제어를 행하는 것이 곤란하게 된다. 결과적으로, 제어계 네트워크나 정보계 네트워크를 대규모화하는 것이 곤란하게 되고, 공장 자동화 시스템을 대규모화하는 것도 곤란하게 된다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것이고, 제어계 네트워크나 정보계 네트워크를 대규모화한 경우에도 게이트웨이 PC의 CPU 유닛이나 시스템 버스에 걸리는 부하를 억제하기 쉬운 네트워크 유닛, 및 이 네트워크 유닛을 구비한 프로그래머블 컨트롤러를 얻는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명의 네트워크 유닛은, 제조 라인에 배치된 제조 설비를 감시하여 이 제조 설비의 동작을 제어하는 빌딩 블록 방식의 프로그래머블 컨트롤러에 있어서 블로킹 유닛으로서 사용되고, 감시 장치를 포함하는 적어도 하나의 노드와 당해 프로그래머블 컨트롤러를 연결하는 정보계 네트워크와 당해 프로그래머블 컨트롤러와 다른 프로그래머블 컨트롤러를 연결하는 제어계 네트워크를 서로 접속하는 네트워크 유닛으로서, 정보계 네트워크에 접속되는 정보계 인터페이스부와; 제어계 네트워크에 접속되는 제어계 인터페이스부와; 당해 프로그래머블 컨트롤러의 시스템 버스에 접속되는 버스 인터페이스부와; 정보계 인터페이스부 또는 제어계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터를, 이 수신 데이터의 송신처 정보에 따라 정보계 인터페이스부, 제어계 인터페이스부, 및 버스 인터페이스부의 어느 하나로 분배할 때의 기준으로 되는 분배 정보가 격납되는 정보 격납부와; 정보계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와, 정보 격납부에 격납된 분배 정보에 기초하여, 정보계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터를 제어계 인터페이스부 및 버스 인터페이스부의 어느 하나로 분배하는 정보계 분배부와; 제어계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 정보 격납부에 격납된 분배 정보에 기초하여, 제어계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터를 정보계 인터페이스부 및 버스 인터페이스부의 어느 하나로 분배하는 제어계 분배부와; 정보계 분배부에서 제어계 인터페이스부측으로 분배된 수신 데이터를, 제어계 네트워크로의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 제어계 인터페이스부로 출력하는 제어계 변환 처리부와; 제어계 분배부에서 정보계 인터페이스부측으로 분배된 수신 데이터를 정보계 네트워크로의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 정보계 인터페이스부로 출력하는 정보계 변환 처리부와; 정보계 분배부 및 제어계 분배부의 각각으로 버스 인터페이스부측으로 분배된 각 수신 데이터가 겹치지 않도록 조정하여 상기 버스 인터페이스부로 출력하는 전송 조정부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 프로그래머블 컨트롤러는, 시스템 버스와 시스템 버스에 접속되는 중앙연산 처리장치 유닛과, 시스템 버스에 접속되는 동시에 제조 설비의 입출력 장치에 접속되는 I/0 유닛과, 정보계 네트워크 및 제어계 네트워크에 각각 접속되는 네트워크 유닛을 구비하고, 제조 라인에 배치된 제조 설비를 감시하여 이 제조 설비의 동작을 제어하는 동시에, 정보계 네트워크와 제어계 네트워크를 서로 접속하는 빌딩 블록 방식의 프로그래머블 컨트롤러로서, 네트워크 유닛은 상술한 본 발명의 네트워크 유닛인 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 네트워크 유닛에서는 이 네트워크 유닛 단독으로 정보계 네트워크와 제어계 네트워크를 서로 접속할 수 있으므로, 정보계 네트워크나 제어계 네트워크를 대규모화한 경우에도 게이트웨이 PC의 CPU 유닛이나 시스템 버스에 걸리는 부하를 억제하기 쉬워진다. 이 네트워크 유닛을 구비한 본 발명의 프로그래머블 컨트롤러에 대해서도 동양(同樣)이다. 따라서 이들의 발명에 의하면, 공장 자동화 시스템의 대규모화를 도모하기 쉬워진다.
도 1은 본 발명의 프로그래머블 컨트롤러의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 네트워크 유닛의 일례를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 네트워크 유닛 중에서 제어계 변환 처리부를 포함하는 제1 서브 유닛과 정보계 변환 처리부를 포함하는 제2 서브 유닛을 갖는 네트워크 유닛의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 네트워크 유닛의 다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 5는 본 발명의 네트워크 유닛의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 6은 본 발명의 네트워크 유닛의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 프로그래머블 컨트롤러의 다른 예를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 네트워크 유닛의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 제어계 변환 처리부 또는 정보계 변환 처리부에서 캡슐화에 의해 작성되는 송신 데이터의 일례를 나타내는 개념도이다.
<부호의 설명>
1 시스템 버스
5 I/0 유닛
9 CPU 유닛
10A, 10A2, 10B, 10C, 10D, 10E 네트워크 유닛
10a 제1 서브 유닛
10b 제2 서브 유닛
12 정보계 인터페이스부
14 제어계 인터페이스부
16 버스 인터페이스부
20A, 20B 정보계 전송 해석부
22A, 22B 제어계 전송 해석부
24 정보계 데이터 분배부
26 제어계 데이터 분배부
28A, 28B, 28C 제어계 변환 처리부
30A, 30B, 30C 정보계 변환 처리부
32A, 32B 전송 조정부
36A, 36B 송신처 해석부
38A, 38B 송신 데이터 분배부
40 버스 사용률 측정부
42 제1 수신 데이터 격납부
44 제2 수신 데이터 격납부
46 격납 통지부
60A, 60B 프로그래머블 컨트롤러
65, 85 감시 장치
70a, 70b, 70c, 70d, 70g 다른 프로그래머블 컨트롤러
80a, 80b, 80c, 80d, 80g 다른 프로그래머블 컨트롤러
IN1, IN2 정보계 네트워크
CN1, CN2 제어계 네트워크
Si 정보계 분배부
Sc 제어계 분배부
St 송신 분배부
이하, 본 발명의 네트워크 유닛 및 프로그래머블 컨트롤러 각각의 실시 형태를, 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이들 발명은 이하에 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명의 프로그래머블 컨트롤러의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 프로그래머블 컨트롤러(60A)는 제조 라인에 배치된 제조 설비를 감시하여 이 제조 설비의 동작을 제어하는 빌딩 블록 방식의 프로그래머블 컨트롤러이고, 시스템 버스(1), 전원 유닛(3), I/0 유닛(5), 메모리 유닛(7), CPU 유닛(9), 네트워크 유닛(10A)을 갖고 있다.
상기의 I/0 유닛(5)에는 제어 대상의 제조 설비에 있어서 소정의 입력 장치(ID1, ID2) 및 소정의 출력 장치(OD1, OD2)가 각각 접속되고, 네트워크 유닛(10A)에는 정보계 네트워크(IN1) 및 제어계 네트워크(CN1)가 유선 접속 또는 무선 접속된다. 정보계 네트워크(IN1)에는 감시 장치(65)를 포함하는 적어도 하나의 노드가 접속되고, 제어계 네트워크(CN1)에는 다른 프로그래머블 컨트롤러(PC; 70a ~ 70d)가 접속된다. 정보계 네트워크(IN1)에는 제어계 네트워크(CN1) 이외의 네트워크가 접속되지 않고, 제어계 네트워크(CN1)에는 정보계 네트워크(IN1) 이외의 네트워크가 접 속되어 있지 않다.
프로그래머블 컨트롤러(60A)를 구성하고 있는 전원 유닛(3)은 시스템 버스(1)를 통하여 I/O 유닛(5), 메모리 유닛(7), CPU 유닛(9) 및 네트워크 유닛(10A)에 전력을 공급한다. I/0 유닛(5)은 각 입력 장치(ID1, ID2)로부터 동작 상태를 나타내는 소정의 신호가 입력되면, 이러한 신호를 시스템 버스(1)를 통하여 CPU 유닛(9)에 보낸다. 또, CPU 유닛(9)으로부터 시스템 버스(1)를 통하여 각 출력 장치(OD1, OD2)의 동작을 제어하는 제어 신호가 보내지면, 이러한 제어 신호를 각 출력 장치(OD1, OD2)로 출력한다.
메모리 유닛(7)에는 제조 라인에서 제조되는 물품에 따라 각 출력 장치(OD1, OD2)의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터, 및 다른 프로그래머블 컨트롤러(70a ~ 70d)의 각각에 접속되어 있는 각 출력 장치(도시하지 않음)의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터가 격납된다. CPU 유닛(9)은 각 입력 장치(ID1, ID2)로부터 I/0 유닛(5)에 입력된 신호와 메모리 유닛(7)에 격납되어 있는 제어 데이터에 기초하여 상기의 제어 신호를 작성한다. 또, 메모리 유닛(7)에 격납되어 있는 제어 데이터를, 제조 라인에서 제조되는 물품에 따라 프로그래머블 컨트롤러(70a ~ 70d)의 각각에 보낸다.
네트워크 유닛(10A)은 본 발명에 관한 네트워크 유닛이고, 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속하여 프로그래머블 컨트롤러(60A)에 게 이트웨이로서의 기능(이하,「게이트웨이 중계 기능」이라고 함)을 부여한다. 또, 감시 장치(65) 또는 다른 프로그래머블 컨트롤러(70a ~ 70d)로부터 프로그래머블 컨트롤러(60A) 자신에 신호나 데이터가 송신되어 왔을 때에는 이러한 신호나 데이터를 시스템 버스(1)를 통하여 CPU 유닛(9)으로 출력한다. 이하, 네트워크 유닛(10A)의 상세한 것에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 네트워크 유닛(10A)의 일례를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 네트워크 유닛(10A)은 정보계 네트워크(IN1, 도 1 참조)에 접속되는 정보계 인터페이스부(12)와, 제어계 네트워크(CN1, 도 1 참조)에 접속되는 제어계 인터페이스부(14)와, 시스템 버스에 접속되는 버스 인터페이스부(16)를 갖고 있다. 또한, 이 네트워크 유닛(10A)은 정보 격납부(18A), 정보계 전송 해석부(20A), 제어계 전송 해석부(22A), 정보계 데이터 분배부(24), 제어계 데이터 분배부(26), 제어계 변환 처리부(28A), 정보계 변환 처리부(30A), 전송 조정부(32A), 및 제어부(34A)를 갖고 있다.
상기의 정보 격납부(18A)에는 정보계 인터페이스부(12) 또는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신된 수신 데이터를 이 수신 데이터의 송신처 정보에 따라 정보계 인터페이스부(12), 제어계 인터페이스부(14) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할 때의 기준으로 되는 분배 정보가 격납된다. 정보계 인터페이스부(12) 또는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터에는 이 수신 데이터의 송신처의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 식별하는 송신처 정보(예를 들어 네트워크 어드레스 및 호스트 어드레스)가 포함되어 있으므로, 예를 들어 루틴 정보와 같이 송신처 정보에 의해서 특정되는 기기(노드 또는 프로그래머블 컨트롤러)와, 이 기기가 속해 있는 네트워크와, 개개의 인터페이스부(12, 14, 16)의 접속처의 대응 관계를 판정할 수 있는 정보라면, 상기의 분배 정보로서 사용할 수 있다.
또한, 어느 네트워크(IN1, CN1)에 속하는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러도, 상기의 송신처 정보와 송신원의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 식별하는 송신원 정보를 데이터 본체에 부가하여 송신 데이터를 작성하고 송신한다.
정보계 전송 해석부(20A)는 후술하는 정보계 데이터 분배부(24)와 함께 정보계 분배부(Si)를 구성하는 것이고, 이 정보계 전송 해석부(20A)는 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 정보 격납부(18A)에 격납된 분배 정보에 기초하여, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터를 제어계 인터페이스부(14) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 즉, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보에 의해서 식별되는 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(60A) 자신인지, 제어계 네트워크(CN1)에 속해 있는 프로그래머블 컨트롤러(70a ~ 70d)인지를 해석하고, 이 수신 데이터를 제어계 인터페이스부(14) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 이 판정 결과는 정보계 데이터 분배부(24)에 전달된다.
정보계 전송 해석부(20A)와 함께 정보계 분배부(Si)를 구성하는 정보계 데이터 분배부(24)는 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터를, 정보계 전송 해석부(20A)의 판정 결과에 기초하여 제어계 인터페이스부(14)측 또는 버스 인터페이스부(16)측으로 분배한다. 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(70a ~ 70d)의 어느 하나의 수신 데이터는 정보계 데이터 분배부(24)에 의해 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배되고, 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(60A) 자신인 수신 데이터는 정보계 데이터 분배부(24)에 의해 버스 인터페이스부(16)측으로 분배된다.
제어계 전송 해석부(22A)는 후술하는 제어계 데이터 분배부(26)와 함께 제어계 분배부(Sc)를 구성하는 것이고, 이 제어계 전송 해석부(22A)는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 정보 격납부(18A)에 격납된 분배 정보에 기초하여, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 즉, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보에 의해서 식별되는 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(60A) 자신인지, 정보계 네트워크(IN1)에 속해 있는 노드(예를 들어 감시 장치(65))인지를 해석하고, 이 수신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 이 판정 결과는 제어계 데이터 분배부(26)에 전달된다.
제어계 전송 해석부(22A)와 함께 제어계 분배부(Sc)를 구성하는 제어계 데이터 분배부(26)는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터를 제어계 전송 해석부(22A)의 판정 결과에 기초하여 정보계 인터페이스부(12)측 또는 버스 인터페이스부(16)측으로 분배한다. 송신처가 정보계 네트워크(IN1)에 속해 있는 노드(예를 들어 감시 장치(65))인 수신 데이터는 제어계 데이터 분배부(26)에 의해 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배되고, 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(60A) 자신인 수신 데이터는 제어계 데이터 분배부(26)에 의해 버스 인터페이스부(16)측으로 분배된다.
제어계 변환 처리부(28A)는 정보계 분배부(Si; 정보계 데이터 분배부(24))에서 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배된 수신 데이터를 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 제어계 인터페이스부(14)로 출력한다. 또, 정보계 변환 처리부(30A)는 제어계 분배부(Sc; 제어계 데이터 분배부(26))에서 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된 수신 데이터를 정보계 네트워크(IN1)로의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 정보계 인터페이스부(12)로 출력한다.
그리고 전송 조정부(32A)는 정보계 분배부(Si; 정보계 데이터 분배부(24)) 및 제어계 분배부(Sc; 제어계 데이터 분배부(26))의 각각에서 버스 인터페이스부(16)측으로 분배된 각 수신 데이터, 즉 프로그래머블 컨트롤러(60A) 앞으로의 수신 데이터를, 이러한 수신 데이터가 겹치지 않게 조정을 도모하면서 버스 인터페이스부(16)로 출력한다. 이 전송 조정부(32A)는 수신 데이터를 그대로 버스 인터페이스부(16)로 출력하는 것이어도 되고, 수신 데이터로부터 데이터 본체를 추출하여 이 데이터 본체만을 버스 인터페이스부(16)로 출력하는 것이어도 된다. 제어부(34A)는 네트워크 유닛(10A) 전체의 동작을 제어한다.
이와 같은 구성을 갖는 네트워크 유닛(10A)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러(60A, 도 1 참조)에서는 CPU 유닛(9)을 개재시키는 일 없이, 네트워크 유닛(10A)에 의해 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속할 수 있다. 이하, 도 1 또는 도 2에서 사용한 참조 부호를 적절하게 인용하여 네트워크 유닛(10A)에 의한 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)의 상호 접속을 구체적으로 설명한다.
예를 들어, 감시 장치(65)로부터 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 네트워크 유닛(10A)에 데이터가 전송되어 오면, 이 데이터는 정보계 인터페이스부(12)에서 수신된 후에 정보계 분배부(Si; 정보계 전송 해석부(20A) 및 정보계 데이터 분배부(24))에 전송된다. 정보계 전송 해석부(20A)는 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 정보 격납부(18A)에 격납된 분배 정보에 기초하여, 이 수신 데이터를 제어계 인터페이스부(14) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 그리고 정보계 데이터 분배부(24)는 정보계 전송 해석부(20A)의 판정 결과에 기초하여, 제어계 변환 처리부(28A) 또는 전송 조정부(32A)에 수신 데이터를 분배한다.
제어계 변환 처리부(28A)로 분배된 수신 데이터, 즉 제어계 네트워크(CN1)에 전송되는 수신 데이터는 여기서 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환되어 제어계 인터페이스부(14)로 출력된다. 예를 들어, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터의 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(70c)인 경우, 이 수신 데이터는 정보계 데이터 분배부(24)에서 제어계 변환 처리부(28A)로 분배되고, 여기서 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환된 후, 제어계 인터페이스부(14)로 출력된다. 그리고 제어계 인터페이스부(14)로 출력된 데이터는 제어계 네트워크(CN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(70c)에 수신된다.
또, 정보계 데이터 분배부(24)로부터 전송 조정부(32A)로 분배된 수신 데이터, 즉 프로그래머블 컨트롤러(60A) 앞으로의 수신 데이터는 여기에서부터 그대로 또는 데이터 본체가 추출되어 버스 인터페이스부(16)로 출력된다. 버스 인터페이스부(16)로 출력된 데이터는 시스템 버스(1)를 통하여 CPU 유닛(9)에 전송된다.
한편, 제어계 네트워크(CN1)를 통하여, 예를 들어 프로그래머블 컨트롤러(70d)로부터 네트워크 유닛(10A)에 데이터가 보내지면, 이 데이터는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신된 후에 제어계 분배부(Sc; 제어계 전송 해석부(22A) 및 제어계 데이터 분배부(26))에 전송된다. 제어계 전송 해석부(22A)는 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 정보 격납부(18A)에 격납된 분배 정보에 기초하여, 이 수신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배 할지를 판정한다. 그리고 제어계 데이터 분배부(26)는 제어계 전송 해석부(22A)의 판정 결과에 기초하여, 정보계 변환 처리부(30A) 또는 전송 조정부(32A)에 수신 데이터를 분배한다.
정보계 변환 처리부(30A)로 분배된 수신 데이터는 여기서 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환되어 정보계 인터페이스부(12)로 출력된다. 예를 들어, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터의 송신처가 감시 장치(65)인 경우, 이 수신 데이터는 제어계 데이터 분배부(26)에서 정보계 변환 처리부(30A)로 분배되고, 여기서 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환된 후, 정보계 인터페이스부(12)로 출력된다. 그리고 정보계 인터페이스부(12)로 출력된 데이터는 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 감시 장치(65)에 수신된다.
또, 전송 조정부(32A)로 분배된 수신 데이터, 즉 프로그래머블 컨트롤러(60A) 앞으로의 수신 데이터는 여기에서부터 그대로, 또는 데이터 본체가 추출되어 버스 인터페이스부(16)로 출력된다. 버스 인터페이스부(16)로 출력된 데이터는 시스템 버스(1)를 통하여 CPU 유닛(9)에 전송된다.
이와 같이, 네트워크 유닛(10A)은 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 CPU 유닛(9, 도 1 참조)을 개재시키는 일 없이 서로 접속한다. CPU 유닛(9)은 네트워크 유닛(10A)이 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서 로 접속하고 있을 때에도, 각 입력 장치(ID1, ID2)로부터의 입력 신호의 처리 및 각 출력 기기(OD1, OD2, 도 1 참조)로의 제어 신호의 출력을 실시간으로 정시적으로 행하는 것이 가능하다.
따라서 네트워크 유닛(10A)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러(60A)에서는 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속하면서 대응하는 제조 설비에 대해서 원하는 시퀀스 제어를 행하는 것이 용이하다. 그 결과로서, 정보계 네트워크(IN1)나 제어계 네트워크(CN1)를 대규모화하는 것이 용이하게 되고, 공장 자동화 시스템의 대규모화를 도모하기 쉬워진다. 또, 종래와 같이 정보계 네트워크 유닛과 제어계 네트워크 유닛의 2개의 유닛을 프로그래머블 컨트롤러에 실장(實裝)하는 일 없이, 네트워크 유닛(10A)만을 실장하는 것으로 프로그래머블 컨트롤러에 게이트웨이 중계 기능을 부여할 수 있으므로, 종래에 비해 실장 쓰로틀(throttle)의 집약이나 비용의 저감 등을 도모하기 쉬워진다.
또한, 본 실시 형태 1에 있어서는 네트워크 유닛을 물리적으로 1체(體)의 블로킹 유닛으로 한 예를 설명하였으나, 본 발명의 네트워크 유닛은 서로 분리 가능한 2이상의 서브 유닛을 사용하여 구성할 수도 있다. 예를 들어, 상술한 네트워크 유닛(10A)과 동양의 기능을 구비한 네트워크 유닛은 서로 분리 가능한 2개의 서브 유닛, 즉 제어계 변환 처리부를 포함한 제1 서브 유닛과, 정보계 변환 처리부를 포함한 제2 서브 유닛을 사용하여 구성할 수도 있다.
도 3은 제어계 변환 처리부를 포함한 제1 서브 유닛과, 정보계 변환 처리부 를 포함한 제2 서브 유닛을 사용하여 구성된 네트워크 유닛의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 네트워크 유닛(10A2)은 상술한 네트워크 유닛(10A)과 동양의 기능을 구비한 것이고, 제1 서브 유닛(10a), 제2 서브 유닛(10b), 및 접속부(100)를 갖고 있다.
상기의 제1 서브 유닛(10a)에는 제어계 인터페이스부(14), 제어계 분배부(Sc; 제어계 전송 해석부(22A) 및 제어계 데이터 분배부(26)) 및 제어계 변환 처리부(28A)가 마련되어 있고, 제2 서브 유닛(10b)에는 정보계 인터페이스부(12), 정보계 분배부(Si; 정보계 전송 해석부(20A) 및 정보계 데이터 분배부(24)), 정보계 변환 처리부(30A), 전송 조정부(32A), 및 버스 인터페이스부(16)가 마련되어 있다. 접속부(100)는 예를 들어 케이블이나 커넥터에 의해 구성되어, 상기의 제1 서브 유닛(10a)과 제2 서브 유닛(10b)을 전기적으로 접속한다.
이와 같이 복수의 서브 유닛에 의해 네트워크 유닛을 구성하면, 사용자에 있어서 필요한 기능만을 프로그래머블 컨트롤러에 부여하기 쉬워지므로, 비용의 저감을 도모하기 쉬워진다. 예를 들어, 프로그래머블 컨트롤러를 정보계 네트워크(IN1, 도 1 참조)에만 접속하면 만족한 경우에는 제1 서브 유닛(10A)을 생략할 수 있으므로, 그 만큼 비용이 저감된다. 제어계 네트워크(CN1)로의 접속이 필요하게 되었을 때에는 제1 서브 유닛(10a)만을 추가하면 된다.
실시 형태 2.
도 4는 본 발명의 네트워크 유닛의 다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 네트워크 유닛(10b)은 이 네트워크 유닛(10b)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러로부터 데이터를 송신할 경우에, 송신처가 속해 있는 네트워크로의 프로토콜에 대응한 송신 데이터를 작성하는 기능을 갖는 것이고, 도 2에 나타낸 네트워크 유닛(10A)에 송신처 해석부(36A)와 송신 데이터 분배부(38A)를 더욱 부가한 구성을 갖고 있다. 상기의 송신처 해석부(36A)와 송신 데이터 분배부(38A)에 의해, 송신 분배부(St)가 구성된다.
네트워크 유닛(10B)에 있어서 송신처 해석부(36A) 및 송신 데이터 분배부(38A)를 제외한 나머지의 구성은 도 2에 나타낸 네트워크 유닛(10A)에 있어서 구성과 같다. 단, 송신처 해석부(36A)와 송신 데이터 분배부(38A)를 부가한 것에 수반하여, 제어계 변환 처리부, 정보계 변환 처리부 및 제어부에는 각각 새로운 기능이 부가되어 있다. 도 4에 있어서는 제어계 변환 처리부에 참조 부호「28B」를 부여하고, 정보계 변환 처리부에 참조 부호 「30B」를 부여하고, 제어부에 참조 부호 「34B」를 부여했다. 도 4에 나타낸 구성 요소 중에서 도 2에 나타낸 구성 요소와 공통되는 것에 대해서는 도 2에서 사용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
상기의 송신처 해석부(36A)는 시스템 버스(1, 도 1 참조)로부터 버스 인터페이스부(16)에 송신 데이터가 왔을 때에, 이 송신 데이터에 포함되는 송신처 정보와, 정보 격납부(18A)에 격납된 분배 정보에 기초하여, 이 송신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 제어계 인터페이스부(14)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다.
송신 데이터에 있어서 상기의 송신처 정보는 실시 형태 1에서 설명한 수신 데이터에 있어서 송신처 정보와 동양의 것이다. 따라서 정보 격납부(18A)에 격납되어 있는 분배 정보는 송신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 제어계 인터페이스부(14)의 어느 하나로 분배하기 위한 정보라고 해도 사용할 수 있다. 이 송신처 해석부(36A)에서의 판정 결과는 송신 데이터 분배부(38A)에 전달된다. 또한, CPU 유닛(9, 도 1 참조)은 상기의 송신처 정보와 송신원의 프로그래머블 컨트롤러를 식별하는 송신원 정보를 데이터 본체에 부가하여 송신 데이터를 작성하고, 시스템 버스(1, 도 1 참조)로 출력한다.
송신 데이터 분배부(38A)는 송신처 해석부(36A)의 해석 결과에 기초하여, 상기의 송신 데이터를 정보계 인터페이스부(12)측 또는 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배한다. 송신처가 정보계 네트워크(IN1, 도 1 참조)에 속해 있는 노드인 송신 데이터는 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배되고, 송신처가 제어계 네트워크(CN1, 도 1 참조)에 속해 있는 프로그래머블 컨트롤러인 송신 데이터는 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배된다.
제어계 변환 처리부(28B)는 도 2에 나타낸 제어계 변환 처리부(28A)와 동양의 기능을 갖는 것 외에, 송신 분배부(St; 송신 데이터 분배부(38A))에서 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배된 송신 데이터를 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 제어계 인터페이스부(14)로 출력하는 기능을 갖고 있다. 예를 들어, 상기의 송신 데이터가 프로그래머블 컨트롤러(70a, 도 1 참조) 앞으로의 데이터인 경우, 이 송신 데이터는 송신 분배부(송신 데이터 분배부(38A))에서 제어계 변환 처리부(28B)로 분배되고, 여기서 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환된 후, 제어계 인터페이스부(14)로 출력된다. 그리고 제어계 인터페이스부(14)로 출력된 송신 데이터는 제어계 네트워크(CN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(70a)에 수신된다.
정보계 변환 처리부(30B)는 도 2에 나타낸 정보계 변환 처리부(30A)와 동양의 기능을 갖는 것 외에, 송신 분배부(St; 송신 데이터 분배부(38A))에서 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된 송신 데이터를 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 정보계 인터페이스부(12)로 출력하는 기능을 갖고 있다. 예를 들어, 상기의 송신 데이터가 감시 장치(65, 도 1 참조) 앞으로의 데이터인 경우, 이 송신 데이터는 송신 분배부(St; 데이터 분배부(38A))에서 정보계 변환 처리부(30B)로 분배되고, 여기서 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환된 후, 정보계 인터페이스부(12)로 출력된다. 그리고 정보계 인터페이스부(12)로 출력된 송신 데이터는 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 감시 장치(65)에 수신된다. 또한, 제어부(34B)는 네트워크 유닛(10B) 전체의 동작을 제어한다.
이와 같은 구성을 갖는 네트워크 유닛(10B)에서는 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1, 도 1 참조)를, CPU 유닛(9, 도 1 참조)을 개재시키는 일 없이 서로 접속할 수 있는 것 외에, 정보계 네트워크(IN1)에 속하는 노드 및 제어계 네트워크(CN1)에 속하는 프로그래머블 컨트롤러 각각으로의 데이터의 송신도 행할 수 있다.
네트워크 유닛(10B)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러의 CPU 유닛(9)은 송신처가 속해 있는 네트워크에서의 프로토콜을 고려하는 일 없이, 송신하고 싶은 데이터 본체에 송신처 정보와 송신원 정보를 부가하여 송신 데이터를 작성하면 되기 때문에, 송신 데이터의 작성에 걸리는 부하가 저감된다. 또, 네트워크 유닛(10B)이 데이터 송신을 위한 유닛을 겸하기 때문에, 프로그래머블 컨트롤러를 구성하는 각 유닛의 동작에 필요한 드라이버(디바이스 드라이버)도 간략화 할 수 있다. 이 점으로부터도 CPU 유닛(9)에 걸리는 부하가 저감된다.
따라서 네트워크 유닛(10B)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러에 있어서는 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속하면서 대응하는 제조 설비에 대해서 원하는 시퀀스 제어를 행하는 것이 더욱 용이하게 된다. 그 결과로서, 정보계 네트워크(IN1)나 제어계 네트워크(CN1)를 대규모화하는 것이 더욱 용이하게 되고, 공장 자동화 시스템의 대규모화를 더욱 도모하기 쉬워진다.
실시 형태 3.
도 5는 본 발명의 네트워크 유닛의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 네트워크 유닛(10C)은 시스템 버스(1, 도 1 참조)의 사용률에 따라 전송 조정부(32A)로부터 버스 인터페이스부(16)로의 수신 데이터의 출력을 제어하는 기능을 갖는 것이고, 도 4에 나타낸 네트워크 유닛(10B)에, 버스 사용률 측정부(40)와 제1 수신 데이터 격납부(42)를 추가로 부가한 구성을 갖고 있다.
네트워크 유닛(10C)에 있어서 버스 사용률 측정부(40)와 제1 수신 데이터 격납부(42)를 제외한 나머지의 구성은 도 4에 나타낸 네트워크 유닛(10B)에 있어서 구성과 동양이다. 단, 버스 사용률 측정부(40)와 제1 수신 데이터 격납부(42)를 부가했던 것에 수반하여, 전송 조정부 및 제어부에는 각각 새로운 기능이 부가되고 있다. 도 5에 있어서는 전송 조정부에 참조 부호 「32B」를 부여하고, 제어부에 참조 부호 「34C」를 부여했다. 도 5에 나타낸 구성 요소 중에서 도 4에 나타낸 구성 요소와 공통되는 것에 대해서는 도 4에서 사용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
상기의 버스 사용률 측정부(40)는 전송 조정부(32B)로부터 버스 인터페이스부(16)로 출력되는 수신 데이터의 전송 속도로부터 시스템 버스(1, 도 1 참조)의 사용률을 구하고, 이 사용률과 미리 설정된 조건값을 비교하여 버스 인터페이스부(16)로의 수신 데이터의 출력의 계속 또는 중단을 판정한다. 또한, 중단 후의 재개 시기를 판정한다. 이러한 판정 결과 중에서, 중단 및 재개 각각에 대한 판정 결과는 전송 조정부(32B)에 전달된다.
또한, 수신 데이터의 전송 속도와 시스템 버스(1)의 사용률의 관계는 예를 들어 미리 실험적으로 요구된다. 그리고 전송 조정부(32B)로부터 버스 인터페이스부(16)로의 수신 데이터의 출력을 중단시키는 조건은 네트워크 유닛(10C)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러가 제조 설비를 시퀀스 제어할 때에, I/0 유닛(5)과 CPU 유닛(9, 도 1 참조) 사이에 행해지는 신호 송수신의 실시간성 및 정시성이 손상되지 않도록 적절하게 선정된다. 또한, 중단 후의 재개 시기는 예를 들어 중단하고부터 미리 정해진 시간이 경과했는지의 여부에 의해 판정되고, 중단하고부터 재개까지의 시간은 예를 들어, 네트워크 유닛(10C)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러가 제조 설비를 시퀀스 제어할 때에 I/0 유닛(5)과 CPU 유닛(9, 도 1 참조) 사이에 행해지는 신호 송수신의 주기에 따라 적절하게 선정된다.
전송 조정부(32B)는 버스 사용률 측정부(40)의 판정 결과에 기초하여, 버스 인터페이스부(16)로의 수신 데이터의 출력을 중단할 때에는 나머지의 수신 데이터를 제1 수신 데이터 격납부(42)로 출력하고, 버스 인터페이스부(16)로의 수신 데이터의 출력을 재개할 경우에는 제1 수신 데이터 격납부(42)에 격납되어 있는 수신 데이터를 독출하여 이 수신 데이터를 버스 인터페이스부(16)로 출력한다. 제1 수신 데이터 격납부(42)는 상술한 바와 같이, 전송 조정부(32B)로부터 수신 데이터의 공급을 받아 이 수신 데이터를 일시적으로 격납한다. 제어부(34C)는 네트워크 유닛(10C) 전체의 동작을 제어한다.
이와 같은 구성을 갖는 네트워크 유닛(10C)에서는 CPU 유닛(9, 도 1 참조)을 개재시키는 일 없이 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속하는 한편, 전송 조정부(32B)로부터 버스 인터페이스부(16)로의 수신 데이터의 출력을 버스 사용률 측정부(40)와 제1 수신 데이터 격납부(42)에 의해서 제어할 수 있으므로, I/0 유닛(5)과 CPU 유닛(9, 도 1 참조) 사이에서 신호 송수신의 실시간성 및 정시성을 확실하게 보증하는 것이 용이하게 된다.
따라서, 네트워크 유닛(10C)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러에 있어서는 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속하면서, 대응하는 제조 설비에 대해서 원하는 시퀀스 제어를 행하는 것이 더욱 용이하게 된다. 그 결과로서, 정보계 네트워크(IN1)나 제어계 네트워크(CN1)를 대규모화하는 것이 더욱 용이하게 되고, 공장 자동화 시스템의 대규모화를 더욱 도모하기 쉬워진다.
실시 형태 4.
도 6은 본 발명의 네트워크 유닛의 또다른 예를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 네트워크 유닛(10D)은 정보계 인터페이스부(12) 또는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터 중에서, 네트워크 유닛(10D)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러 자신에 보내진 수신 데이터를 CPU 유닛(9, 도 1 참조)이 적당한 때에 독취하기 위한 것이다. 이 네트워크 유닛(10D)은 도 4에 나타낸 네트워크 유닛(10B)에 제2 수신 데이터 격납부(44)와 격납 통지부(46)를 추가로 부가한 구성을 갖고 있다.
네트워크 유닛(10D)에 있어서 제2 수신 데이터 격납부(44)와 격납 통지부(46)를 제외한 나머지의 구성은 도 4에 나타낸 네트워크 유닛(10B)에 있어서 구 성과 동양이다. 단, 제2 수신 데이터 격납부(44)와 격납 통지부(46)를 부가한 것에 수반하여, 제어부에는 새로운 기능이 부가되고 있다. 도 6에 있어서는 제어부에 참조 부호 「34D」를 부여했다. 도 6에 나타낸 구성 요소 중에서 도 4에 나타낸 구성 요소와 공통되는 것에 대해서는 도 4에서 사용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
상기 제2 수신 데이터 격납부(44)는 전송 조정부(32A)와 버스 인터페이스부(16)에 접속되어 있고, 전송 조정부(32A)에 전송된 수신 데이터는 이 전송 조정부(32A)로부터 제2 수신 데이터 격납부(44)로 출력된다. 또, 격납 통지부(46)는 제2 수신 데이터 격납부(44) 및 버스 인터페이스부(16)에 각각 접속되고, 제2 수신 데이터 격납부(44)에 수신 데이터가 격납됐는지의 여부를 검지한다. 그리고 제2 수신 데이터 격납부(44)에 수신 데이터가 격납되면, 수신 데이터가 제2 수신 데이터 격납부(44)에 격납되어 있는 것을 알리는 신호(이하, 「격납 통지 신호」라고 함)를 버스 인터페이스부(16)로 출력한다. 이 격납 통지 신호는 버스 인터페이스부(16)로 출력된 후에 시스템 버스(1)를 통하여 CPU 유닛(9, 도 1 참조)에 전송된다. 제어부(34D)는 네트워크 유닛(10D)을 구성하고 있는 각 부의 동작을 제어한다.
여기서, 예를 들어 상술한 특허 문헌 1에 기재된 프로그래머블 컨트롤러에 있어서는 랜덤 액세스 메모리(RAM)에 수신 큐나 송신 큐의 영역이 확보되고, 이 RAM과 통신 유닛이 시스템 버스를 통하여 접속되어 있기 때문에, 임의의 시간에 오는 데이터 링크 요구(데이터 및 명령을 포함)를 상기의 RAM에 세팅하기 위해서는 시스템 버스를 사용해야 되고, 결과적으로 프로그래머블 컨트롤러가 제조 설비를 시퀀스 제어할 때의 실시간성을 보증할 수 있는 가능성이 있다.
이것에 대해, 상술한 구성을 갖는 네트워크 유닛(10D)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러에서는 격납 통지부(46)가 상기의 격납 통지 신호를 버스 인터페이스부(16)로 출력하므로, CPU 유닛(9)은 I/0 유닛(5, 도 1 참조)과의 사이에 행해지는 송수신의 짬을 사용하여 제2 수신 데이터 격납부(44)에 액세스하여, 이 제2 수신 데이터 격납부(44)에 격납되어 있는 수신 데이터를 독출할 수 있다. 정보계 인터페이스부(12) 또는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터가 CPU 유닛(9)에 돌연 전송되어 온다고 하는 것이 없어지므로, 제조 설비를 시퀀스 제어할 때의 실시간성 및 정시성을 확보하기 쉽다.
따라서, 네트워크 유닛(10D)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러에 있어서는 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN1)를 서로 접속하면서 대응하는 제조 설비에 대해서 원하는 시퀀스 제어를 행하는 것이 용이하게 된다. 그 결과로서, 정보계 네트워크(IN1)나 제어계 네트워크(CN1)를 대규모화하는 것이 더욱 용이하게 되고, 공장 자동화 시스템의 대규모화를 더욱 도모하기 쉬워진다.
실시 형태 5.
본 발명의 프로그래머블 컨트롤러 및 네트워크 유닛은 정보계 네트워크(IN1) 및 제어계 네트워크(CN1, 도 1 참조)에 각각 직접 접속되어 있는 것 이외에, 정보계 네트워크(IN1) 또는 제어계 네트워크(CN1)를 통하여 다른 네트워크에 간접 접속되어 있어도 된다. 간접 접속되는 네트워크의 수는 특별히 한정되는 것은 아니며, 1 이상의 원하는 수로 할 수 있다. 서로 직접 접속하는 네트워크끼리는 게이트웨이 중계 기능을 갖는 기기(예를 들어 네트워크 유닛)에 의해 상호 접속된다.
도 7은 이와 같은 프로그래머블 컨트롤러의 일례를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 프로그래머블 컨트롤러(60B)는 정보계 네트워크(IN1) 및 제어계 네트워크(CN1)에 각각 직접 접속되어 있는 것 이외에, 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 다른 제어계 네트워크(CN2)에 간접 접속되어 있고, 또한 제어계 네트워크(CN1)를 통하여 다른 정보계 네트워크(IN2)에 간접 접속되어 있다. 이 프로그래머블 컨트롤러(60B)는 도 1에 나타낸 프로그래머블 컨트롤러(60A)에 있어서 네트워크 유닛(10A) 대신에, 네트워크 유닛(10E)을 갖고 있다. 또한, 도 7에 나타낸 구성 요소 중에서 도 1에 나타낸 구성 요소와 공통하는 것에 대해서는 도 1에서 사용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 7에 나타낸 정보계 네트워크(IN1)과 제어계 네트워크(CN2)는 게이트웨이 중계 기능을 갖는 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 의해 서로 접속되어 있고, 제어계 네트워크(CN1)과 정보계 네트워크(IN2)는 게이트웨이 중계 기능을 갖는 프로그래머블 컨트롤러(70g)를 통하여 서로 접속되어 있다. 제어계 네트워크(CN2)에는 프로그래머블 컨트롤러(80g)외에 4대의 프로그래머블 컨트롤러(80a ~ 80d)가 접속되어 있고, 정보계 네트워크(IN2)에는 감시 장치(85)를 포함하는 적어도 하나의 노드가 접 속되어 있다. 프로그래머블 컨트롤러(80g)는 정보계 네트워크(IN1)와 제어계 네트워크(CN2)를 상호 접속하는 게이트웨이 중계 기능을 갖고, 프로그래머블 컨트롤러(70g)는 제어계 네트워크(CN1)과 다른 정보계 네트워크(IN2)를 상호 접속하는 게이트웨이 중계 기능을 갖는다. 이하, 게이트웨이 중계 기능을 갖는 노드 및 프로그래머블 컨트롤러를「게이트웨이 중계처」라 한다.
또한, 어떤 네트워크에 속하는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러도, 송신 데이터를 출력하기에 즈음해서는 송신원 정보와 송신처 정보를 데이터 본체에 부가한다. 중계가 필요한 송신 데이터에 있어서 송신처 정보에는 최종 송신처의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 식별하는 동시에 이 최종 송신처의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러가 속해 있는 네트워크를 식별하는 최종 송신처 정보와, 게이트웨이 중계처로 되는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 식별하는 게이트웨이 중계처 정보가 포함된다. 게이트웨이 중계처 정보에는 게이트웨이 중계처인 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러가 속해 있는 네트워크를 식별하는 정보도 포함되어 있다.
도 8은 도 7에 나타낸 네트워크 유닛(10E)의 일례를 개략적으로 나타내는 기능 블록도이다. 동일 도면에 나타내는 네트워크 유닛(10E)은 도 6에 나타낸 네트워크 유닛(10D)에 있어서 정보 격납부(18A), 정보계 전송 해석부(20A), 제어계 전송 해석부(22A), 제어계 변환 처리부(28B), 정보계 변환 처리부(30B), 제어부(34D), 송신처 해석부(36A), 송신 데이터 분배부(38A) 대신에, 정보 격납부(18B), 정보계 전송 해석부(20B), 제어계 전송 해석부(22B), 제어계 변환 처리부(28C), 정보계 변 환 처리부(30C), 제어부(34E), 송신처 해석부(36B), 및 송신 데이터 분배부(38B)를 구비하고 있다. 네트워크 유닛(10E)에 있어서 다른 구성은 네트워크 유닛(10D)에 있어서 구성과 동양이므로, 도 8에 나타낸 구성 요소 중에서 도 6에 나타낸 구성 요소와 공통하는 것에 대해서는 도 6에서 사용한 참조 부호와 동일한 참조 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
상기의 정보 격납부(18B)에는 상술한 분배 정보 외에, 정보계 인터페이스부(12) 또는 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터를 다른 네트워크(정보계 네트워크(IN2) 또는 제어계 네트워크(CN2))에 보낼 때에 최초의 게이트웨이 중계처로 하는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 선택하기 위한 중계처 선택 정보가 추가로 격납된다.
상기의 중계처 선택 정보는 수신 데이터의 최종 송신처 정보에 따라 소정의 게이트웨이 중계처가 선택되도록, 수신 데이터의 최종 송신처 정보와 이 수신 데이터를 최종 송신처에 송신할 때에 최초로 중계하게 되는 게이트웨이 중계처를 식별하는 정보가 서로 대응하도록 된 것이고, 예를 들어 각 제어계 네트워크(CN1, CN2)가 UDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)하에 동작할 때에는 정보 격납부(18B)에 미리 인위적으로 입력된다. 또, 각 네트워크(IN1, CN1, IN2, CN2)가 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)하에 동작할 때에는 상술한 바와 같이 미리 인위적으로 입력할 수도 있고, 루틴 프로토콜에 기초하여 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러가 서로 경로 정보를 교환하여 자동적으로 설정하도 록 정보 격납부(18B)를 구성할 수도 있다.
예를 들어, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 중계가 필요한 수신 데이터의 게이트웨이 중계처로서는 제어계 네트워크(CN1)에 속해 있는 프로그래머블 컨트롤러(70g)가 선택되도록 대응하게 되어 있고, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 중계가 필요한 수신 데이터의 게이트웨이 중계처로서는 정보계 네트워크(IN1)에 속해 있는 프로그래머블 컨트롤러(80g)가 선택되도록 대응하게 된 정보가, 상기의 중계처 선택 정보로서 설정된다.
정보계 전송 해석부(20B)는 정보계 데이터 분배부(24)와 함께 정보계 분배부(Si)를 구성하고, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보와, 정보 격납부(18B)에 격납된 분배 정보 및 중계처 선택 정보에 기초하여, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터를 제어계 인터페이스부(14) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 또, 제어계 인터페이스부(14)로 분배해야 할 수신 데이터에 대해서는 중계의 필요 여부와 중계할 때의 최초의 게이트웨이 중계처를 각각 해석한다. 중계의 필요 여부는 예를 들어, 수신 데이터의 송신처 정보에 게이트웨이 중계 정보와 최종 송신처 정보의 2개의 정보가 포함되어 있는지의 여부에 의해 해석할 수 있다.
예를 들어, 정보계 인터페이스부(12)에서 수신한 수신 데이터의 최종 송신처가 감시 장치(85, 도 7 참조)인 경우, 정보계 전송 해석부(20B)는 수신 데이터에 게이트웨이 중계처 정보와 최종 송신처 정보가 포함되어 있는 것으로부터 중계가 필요한 수신 데이터인 것을 해석하고, 정보 격납부(18B)에 격납된 분배 정보 및 중계처 선택 정보에 기초하여, 이 수신 데이터는 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배해야 할 수신 데이터라고 판정한다. 또한, 수신 데이터에 포함되어 있는 최종 송신처 정보와 정보 격납부(18B)에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여, 최초의 게이트웨이 중계처가 프로그래머블 컨트롤러(70g)인 것을 해석한다.
제어계 전송 해석부(22B)는 제어계 데이터 분배부(26)와 함께 제어계 분배부(Sc)를 구성하고, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보와, 정보 격납부(18B)에 격납된 분배 정보 및 중계처 선택 정보에 기초하여, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 버스 인터페이스부(16)의 어느 하나로 분배할지를 판정한다. 또, 정보계 인터페이스부(12)로 분배해야 할 수신 데이터에 대해서는 중계의 필요 여부와 중계할 때의 최초의 게이트웨이 중계처를 각각 해석한다. 중계의 필요 여부는 예를 들어, 수신 데이터의 송신처 정보에 게이트웨이 중계 정보와 최종 송신처 정보의 2개의 정보가 포함되어 있는지의 여부에 의해 해석할 수 있다.
예를 들어, 제어계 인터페이스부(14)에서 수신한 수신 데이터의 최종 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(80c, 도 7 참조)인 경우, 제어계 전송 해석부(22B)는 수신 데이터에 게이트웨이 중계처 정보와 최종 송신처 정보가 포함되어 있는 것으로부터 중계가 필요한 수신 데이터인 것을 해석하고, 정보 격납부(18B)에 격납된 분배 정보 및 중계처 선택 정보에 기초하여, 이 수신 데이터는 정보계 인터페이스 부(12)측으로 분배해야 할 수신 데이터라고 판정한다. 또한, 수신 데이터에 포함되어 있는 최종 송신처 정보와 정보 격납부(18B)에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여, 최초의 게이트웨이 중계처가 프로그래머블 컨트롤러(80g)인 것을 해석한다.
한편, 송신처 해석부(36B)는 송신 데이터 분배부(38B)와 함께 송신 분배부(St)를 구성하고, 시스템 버스(1, 도 7 참조)로부터 버스 인터페이스부(16)에 송신 데이터가 전송되어 왔을 때에, 이 송신 데이터에 포함되는 송신처 정보와, 정보 격납부(18B)에 격납된 분배 정보 또는 중계처 선택 정보에 기초하여, 이 송신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 제어계 인터페이스부(14)의 어느 하나로 분배할지를 판정하는 동시에, 중계의 필요 여부와 중계할 때의 최초의 게이트웨이 중계처를 각각 해석한다. 또한, CPU 유닛(9, 도 7 참조)은 중계가 필요한 송신 데이터를 작성할 때라도, 데이터 본체에 게이트웨이 중계처 정보를 부가하는 일 없이 송신 데이터를 작성한다. 즉, 송신처 정보로서는 최종 송신처 정보만을 포함하는 송신 데이터를 작성한다.
송신 데이터에 있어서 최종 송신처 정보는 상술한 바와 같이, 최종 송신처의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 식별하는 동시에 이 최종 송신처의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러가 속해 있는 네트워크를 식별하는 정보이다. 따라서, 정보 격납부(18B)에 격납되어 있는 분배 정보와 게이트웨이 중계처 정보는 송신 데이터를 정보계 인터페이스부(12) 및 제어계 인터페이스부(14)의 어느 하나로 분배할지를 판정하기 위한 정보, 또는 중계의 필요 여부와 최초의 게이트웨이 중계처를 해 석하기 위한 정보로서 사용할 수 있다. 송신처 해석부(36B)의 판정ㆍ해석 결과는 송신 데이터 분배부(38B), 제어계 변환 처리부(28C) 및 정보계 변환 처리부(30C)에 전달된다.
송신 데이터 분배부(38B)는 송신처 해석부(36B)의 판정ㆍ해석 결과에 기초하여, 상기의 송신 데이터를 정보계 인터페이스부(12)측 또는 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배한다. 최종 송신처 또는 최초의 게이트웨이 중계처가 정보계 네트워크(IN1)에 속해 있는 노드인 송신 데이터는 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배되고, 최종 송신처 또는 최초의 게이트웨이 중계처가 제어계 네트워크(CN1)에 속해 있는 프로그래머블 컨트롤러인 송신 데이터는 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배된다.
제어계 변환 처리부(28C)는 도 6에 나타낸 제어계 변환 처리부(28B)와 동양의 기능을 갖는 것 외에, 정보계 분배부(Si; 정보계 데이터 분배부(24))에서 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배된 수신 데이터 중에서 중계가 필요한 수신 데이터에 대해서는 정보 격납부(18B)에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여, 이 수신 데이터의 게이트웨이 중계처 정보를 이 수신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보로 대응한 게이트웨이 중계처 정보로 변경한다, 라고 하는 기능을 갖는다. 또한, 송신 분배부(St; 송신 데이터 분배부(38B))에서 제어계 인터페이스부(14)측으로 분배된 송신 데이터 중에서 중계가 필요한 송신 데이터에 대해서는 이 송신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보로 대응한 게이트웨이 중계처 정보를 정보 격납부(18B)에 격 납된 중계처 선택 정보에 기초하여 구하고, 이 구한 게이트웨이 중계처 정보를 송신 데이터의 송신처 정보에 부가하는 기능도 갖는다. 제어계 변환 처리부(28C)로 분배된 수신 데이터 및 송신 데이터의 각각은 중계의 필요 여부에 관계없이, 제어계 네트워크(CN1)의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환된다.
정보계 변환 처리부(30C)는 도 6에 나타낸 정보계 변환 처리부(30B)와 동양의 기능을 갖는 것 외에, 제어계 분배부(Sc; 제어계 데이터 분배부(26))에서 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된 수신 데이터중에서 중계가 필요한 수신 데이터에 대해서는 정보 격납부(18B)에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여 이 수신 데이터의 게이트웨이 중계처 정보를 이 수신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보로 대응한 게이트웨이 중계처 정보로 변경한다, 라고 하는 기능을 갖는다. 또한, 송신 분배부(St; 송신 데이터 분배부(38B))에서 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된 송신 데이터 중에서, 중계가 필요한 송신 데이터에 대해서는 이 송신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보에 대응한 게이트웨이 중계처 정보를 정보 격납부(18B)에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여 구하고, 이 구한 게이트웨이 중계처 정보를 송신 데이터의 송신처 정보에 부가한다, 라고 하는 기능도 갖는다. 정보계 변환 처리부(30C)로 분배된 수신 데이터 및 송신 데이터의 각각은 중계의 필요 여부에 관계없이, 정보계 네트워크(IN1)의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환된다.
중계가 필요한 수신 데이터 또는 송신 데이터의 프로토콜을 상술한 제어계 변환 처리부(28C) 또는 정보계 변환 처리부(30C)로 변환하기에 즈음해서는 예를 들 어 캡슐화 등의 방법을 적용할 수 있다. 도 9는 제어계 변환 처리부(28C) 또는 정보계 변환 처리부(30C)에서 캡슐화에 의해 작성되는 송신 데이터(중계가 필요한 것)의 일례를 나타내는 개념도이다. 동일 도면에 나타내는 송신 데이터(50)는 제1 프리앰블(preamble)부(51)와 제1 헤더부(52)와 제1 패이로드(payload)부(53)가 이 순번으로 연결된 구성을 갖고 있고, 제1 패이로드부(53)에 있어서는 제2 프리앰블부(54)와 제2 헤더부(55)와 제2 패이로드부(56)가 이 순번으로 연결되어 있다. 제1 헤더부(52)에는 송신원 정보와 게이트웨이 중계처 정보가 포함되어 있고, 제2 헤더부(55)에는 송신원 정보와 최종 송신처 정보가 포함되어 있다. 제2 패이로드부(56)가 데이터 본체에 상당한다.
예를 들어, 각 네트워크(IN1, CN1, IN2, CN2)에 속해 있는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러 중에서, 게이트웨이로서 기능하는 것 각각에 상술한 네트워크 유닛(10E)을 구비시키거나, 또는 네트워크 유닛(10E)과 동등한 기능을 갖는 디바이스를 구비시키는 것에 의해, 이들 게이트웨이 중계 기능을 갖는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러에 의해서, 각 네트워크(IN1, CN1, IN2, CN2)가 서로 접속된 시스템을 구축하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 어떤 네트워크에 속하는 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러에도, 중계가 필요한 송신 데이터를 작성함에 즈음하여 이 송신 데이터에 최종 송신처 정보를 포함하는 동시에, 그 송신처를 게이트웨이 중계처로 할 수 있는 기능이 부여된다.
예를 들어, 도 7에 나타낸 프로그래머블 컨트롤러(80a)로부터 프로그래머블 컨트롤러(70d)에 데이터를 송신하는 경우, 프로그래머블 컨트롤러(80a)는 프로그래머블 컨트롤러(80g)를 송신처(게이트웨이 중계처)로 하는 송신 데이터를 작성한다. 이 송신 데이터에는 송신원인 프로그래머블 컨트롤러(80a)를 식별하는 송신원 정보와, 최종 송신처 정보 즉 최종 송신처인 프로그래머블 컨트롤러(70d)를 식별하는 정보와, 이 프로그래머블 컨트롤러(70d)가 속해 있는 제어계 네트워크(CN1)를 식별하는 정보가 포함되어 있다.
상기의 송신 데이터는 프로그래머블 컨트롤러(80a)로부터 제어계 네트워크(CN2)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 전송된 후, 이 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 있어서 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환되는 동시에, 프로그래머블 컨트롤러(60B)를 송신처(게이트웨이 중계처)로 하는 데이터로 변환되어 정보계 네트워크(IN1)로 출력된다. 그리고 정보계 네트워크(IN1)로 출력된 데이터는 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(60B)에 전송되어, 네트워크 유닛(10E)의 정보계 인터페이스부(12)에 의해 수신된다.
프로그래머블 컨트롤러(60B)의 정보계 인터페이스부(12)에서 수신된 수신 데이터는 최종 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(70d)인 것으로부터, 정보계 분배부(Si; 정보계 전송 해석부(20B))에 의해서 제어계 인터페이스부(14)로 분배해야 할 수신 데이터라고 판정되는 동시에 중계가 불필요한 데이터인 것이 해석되어, 정보계 분배부(Si; 정보계 데이터 분배부(24))로부터 제어계 인터페이스부(14)측으로 분 배된다. 이 후, 제어계 변환 처리부(28C)에서 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응하는 동시에 프로그래머블 컨트롤러(70d)를 송신처로 하는 데이터로 변환되어, 제어계 인터페이스부(14)로 출력된다. 그리고 제어계 인터페이스부(14)로 출력된 데이터는 이 제어계 네트워크(CN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(70d)에 전송되어 수신된다.
또, 예를 들어 도 7에 나타낸 감시 장치(85)로부터 프로그래머블 컨트롤러(80c)에 데이터를 송신하는 경우, 감시 장치(85)는 프로그래머블 컨트롤러(70g)를 송신처(게이트웨이 중계처)로 하는 송신 데이터를 작성한다. 이 송신 데이터에는 송신원인 감시 장치(85)를 식별하는 송신원 정보와, 최종 송신처 정보 즉 최종 송신처인 프로그래머블 컨트롤러(80c)를 식별하는 정보와, 이 프로그래머블 컨트롤러(80c)가 속해 있는 제어계 네트워크(CN2)를 식별하는 정보가 포함되어 있다.
상기의 송신 데이터는 감시 장치(85)로부터 정보계 네트워크(IN2)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(70g)에 전송된 후, 이 프로그래머블 컨트롤러(70g)에 있어서 제어계 네트워크(CN1)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환되는 동시에, 프로그래머블 컨트롤러(60B)를 송신처(게이트웨이 중계처)로 하는 데이터로 변환되어 제어계 네트워크(CN1)으로 출력된다. 그리고 제어계 네트워크(CN1)으로 출력된 데이터는 제어계 네트워크(CN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(60B)에 전송되고, 네트워크 유닛(10E)의 제어계 인터페이스부(14)에 의해 수신된다.
프로그래머블 컨트롤러(60B)의 제어계 인터페이스부(14)에서 수신된 수신 데이터는 최종 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(80c)인 것으로부터, 제어계 분배부(Sc; 제어계 전송 해석부(22B))에 의해서 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배해야 할 수신 데이터라고 판정되는 동시에 중계가 필요한 데이터인 것이 해석되어, 제어계 분배부(Sc; 제어계 데이터 분배부(26))로부터 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된다. 이 후, 정보계 변환 처리부(30C)에서 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응하는 동시에, 프로그래머블 컨트롤러(80g)를 송신처(게이트웨이 중계처)로 하는 데이터로 변환되어, 정보계 인터페이스부(12)로 출력된다.
정보계 인터페이스부(12)로 출력된 데이터는 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 수신되고, 이 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 있어서 제어계 네트워크(CN2)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환되는 동시에, 프로그래머블 컨트롤러(80c)를 송신처로 하는 데이터로 변환되어, 제어계 네트워크(CN2)로 출력된다. 그리고 제어계 네트워크(CN2)로 출력된 데이터는 제어계 네트워크(CN2)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(80c)에 전송되어 수신된다.
프로그래머블 컨트롤러(60B)가 발신원으로 되어 예를 들어 프로그래머블 컨트롤러(80d, 도 7 참조)에 데이터를 송신하는 경우, CPU 유닛(9, 도 7 참조)은 송신원인 프로그래머블 컨트롤러(60B)를 식별하는 송신원 정보와, 최종 송신처 정보 즉 최종 송신처인 프로그래머블 컨트롤러(80d)를 식별하는 정보와, 이 프로그래머 블 컨트롤러(80d)가 속해 있는 제어계 네트워크(CN2)를 식별하는 정보를 데이터 본체에 부가하여, 송신 데이터를 작성한다.
이 송신 데이터는 시스템 버스(1)를 통하여 버스 인터페이스부(16)에 전송된 후에 송신 데이터 분배부(38B)에 전송된다. 또, 송신처 해석부(36B)에 의해서 정보계 인터페이스부(12) 및 제어계 인터페이스부(14)의 어느 하나로 분배할지가 판정되는 동시에, 중계의 필요 여부와 중계할 때의 최초의 게이트웨이 중계처가 각각 해석된다. 이 송신 데이터는 최종 송신처가 프로그래머블 컨트롤러(80d)인 것으로부터, 송신처 해석부(36B)에 의해서 정보계 인터페이스부(12)로 분배해야 할 송신 데이터라고 판정되는 동시에, 중계가 필요하고 최초의 게이트웨이 중계처는 프로그래머블 컨트롤러(80g)인 것이 각각 해석되어, 송신 분배부(St; 송신 데이터 분배부(38B))로부터 정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된다.
정보계 인터페이스부(12)측으로 분배된 송신 데이터는 정보계 변환 처리부(30C)에서 정보계 네트워크(IN1)에서의 프로토콜에 대응하는 동시에 프로그래머블 컨트롤러(80g)를 송신처(게이트웨이 중계처)로 하는 데이터로 변환되고, 또한 이 데이터에 최종 송신처 정보, 즉 최종 송신처인 프로그래머블 컨트롤러(80d)를 식별하는 정보 및 이 프로그래머블 컨트롤러(80d)가 속해 있는 제어계 네트워크(CN2)를 식별하는 정보가 포함되어 정보계 인터페이스부(12)로 출력된다.
정보계 인터페이스부(12)로 출력된 데이터는 정보계 네트워크(IN1)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 수신되고, 이 프로그래머블 컨트롤러(80g)에 있어서 제어계 네트워크(CN2)에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환되는 동시에, 프로그래머블 컨트롤러(80d)를 송신처로 하는 데이터로 변환되어, 제어계 네트워크(CN2)로 출력된다. 그리고 제어계 네트워크(CN2)로 출력된 데이터는 이 제어계 네트워크(CN2)를 통하여 프로그래머블 컨트롤러(80d)에 전송되어 수신된다.
이와 같이, 네트워크 유닛(10E)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러에 있어서는 정보계 네트워크(IN1), 제어계 네트워크(CN1), 및 다른 네트워크를 서로 접속할 수 있다. 또한, 실시 형태 4의 네트워크 유닛(10D)을 구비한 프로그래머블 컨트롤러에 있어서와 동양의 이유로부터, 상기의 각 네트워크를 서로 접속해도, 대응하는 제조 설비에 대하여 원하는 시퀀스 제어를 쉽게 행할 수 있다. 그 결과로서, 정보계 네트워크(IN1), 제어계 네트워크(CN1), 및 다른 네트워크를 각각 대규모화하는 것이 용이하게 되고, 공장 자동화 시스템의 대규모화를 더욱 도모하기 쉽게 된다.
이상, 5개의 형태를 예시하여 본 발명의 네트워크 유닛 및 프로그래머블 컨트롤러에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상술한 5개의 형태에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지의 변형, 수식, 조합 등이 가능하다. 예를 들어, 도 4에 나타낸 네트워크 유닛(10B)에 있어서와 같이, 도 8에 나타낸 제2 수신 데이터 격납부(44) 및 격납 통지부(46)는 각각 생략하는 것도 가능하다. 또, 도 8에 나타낸 제2 수신 데이터 격납부(44) 및 격납 통지부(46) 대신에, 도 5에 나타낸 버스 사용률 측정부(40) 및 제1 수신 데이터 격납부(42)를 마련하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 제어계 네트워크나 정보계 네트워크를 대규모화한 경우에도 게이트웨이 PC의 CPU 유닛이나 시스템 버스에 걸리는 부하를 억제하기 쉬운 네트워크 유닛, 및 이 네트워크 유닛을 구비한 프로그래머블 컨트롤러를 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 제조 라인에 배치된 제조 설비를 감시하여 이 제조 설비의 동작을 제어하는 빌딩 블록(building block) 방식의 프로그래머블 컨트롤러에 있어서 블로킹 유닛으로서 사용되고, 감시 장치를 포함하는 적어도 하나의 노드와 상기 프로그래머블 컨트롤러를 연결하는 정보계 네트워크와, 상기 프로그래머블 컨트롤러와 다른 프로그래머블 컨트롤러를 연결하는 제어계 네트워크를 서로 접속하는 네트워크 유닛으로서,
    상기 정보계 네트워크에 접속되는 정보계 인터페이스부와,
    상기 제어계 네트워크에 접속되는 제어계 인터페이스부와,
    당해 프로그래머블 컨트롤러의 시스템 버스에 접속되는 버스 인터페이스부와,
    상기 정보계 인터페이스부 또는 상기 제어계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터를, 이 수신 데이터의 송신처 정보에 따라 상기 정보계 인터페이스부, 상기 제어계 인터페이스부, 및 상기 버스 인터페이스부의 어느 하나로 분배할 때의 기준으로 되는 분배 정보가 격납되는 정보 격납부와,
    상기 정보계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 상기 정보 격납부에 격납된 분배 정보에 기초하여, 상기 정보계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터를 상기 제어계 인터페이스부 및 상기 버스 인터페이스부의 어느 하나로 분배하는 정보계 분배부와,
    상기 제어계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 상기 정보 격납부에 격납된 분배 정보에 기초하여, 상기 제어계 인터페이스부에서 수신한 수신 데이터를 상기 정보계 인터페이스부 및 상기 버스 인터페이스부의 어느 하나로 분배하는 제어계 분배부와,
    상기 정보계 분배부에서 제어계 인터페이스부측으로 분배된 수신 데이터를, 상기 제어계 네트워크에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 상기 제어계 인터페이스부로 출력하는 제어계 변환 처리부와,
    상기 제어계 분배부에서 정보계 인터페이스부측으로 분배된 수신 데이터를, 상기 정보계 네트워크에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 상기 정보계 인터페이스부로 출력하는 정보계 변환 처리부와,
    상기 정보계 분배부 및 상기 제어계 분배부의 각각에서 버스 인터페이스부측으로 분배된 각 수신 데이터가 겹치지 않도록 조정하여 상기 버스 인터페이스부측으로 출력하는 전송 조정부를 갖는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시스템 버스로부터 상기 버스 인터페이스부에 전송되어 오는 송신 데이터에 포함되는 송신처 정보와 상기 정보 격납부에 격납된 분배 정보에 기초하여, 상기 버스 인터페이스부에 전송되어 온 송신 데이터를 상기 정보계 인터페이스부 및 상기 제어계 인터페이스부의 어느 하나로 분배하는 송신 분배부를 추가로 갖고,
    상기 제어계 변환 처리부는 상기 송신 분배부에서 제어계 인터페이스부측으 로 분배된 송신 데이터를 상기 제어계 네트워크에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 상기 제어계 인터페이스부로 출력하고,
    상기 정보계 변환 처리부는 상기 송신 분배부에서 정보계 인터페이스부측으로 분배된 송신 데이터를 상기 정보계 네트워크에서의 프로토콜에 대응한 데이터로 변환하여 상기 정보계 인터페이스부로 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전송 조정부로부터 상기 버스 인터페이스부로 출력되는 수신 데이터의 전송 속도로부터 상기 시스템 버스의 사용률을 구하고, 이 사용률과 미리 설정된 조건값을 비교하여 상기 버스 인터페이스부로의 수신 데이터의 출력의 계속 또는 중단을 판정하고, 또한 중단 후의 재개 시기를 판정하는 버스 사용률 측정부와,
    상기 전송 조정부로부터 출력되는 수신 데이터를 일시적으로 격납하는 제1 수신 데이터 격납부를 추가로 갖고,
    상기 전송 조정부는 상기 버스 사용률 측정부의 판정 결과에 기초하여 상기 버스 인터페이스부로의 수신 데이터의 출력을 중단할 때에는 나머지의 수신 데이터를 상기 제1 수신 데이터 격납부로 출력하고, 상기 버스 인터페이스부로의 수신 데이터의 출력을 재개할 때에는 상기 제1 수신 데이터 격납부에 격납되어 있는 수신 데이터를 독출하여 이 수신 데이터를 상기 버스 인터페이스부로 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전송 조정부 및 상기 버스 인터페이스부에 각각 접속된 제2 수신 데이터 격납부와,
    상기 제2 수신 데이터 격납부에 상기 수신 데이터가 격납되었을 때에, 이 수신 데이터의 격납을 알리는 격납 통지 신호를 상기 버스 인터페이스부로 출력하는 격납 통지부를 추가로 갖고,
    상기 전송 조정부는 상기 수신 데이터를 상기 제2 수신 데이터 격납부로 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보계 네트워크와 상기 제어계 네트워크의 적어도 한 쪽에, 게이트웨이 중계 기능을 갖는 기기를 통하여, 하나 이상의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 포함하는 다른 네트워크가 추가로 접속되고, 또한 게이트웨이에 의한 중계가 필요한 송신 데이터에는 송신처 정보로서 최종 송신처 정보와 게이트웨이 중계처 정보가 포함되는 시스템에 사용되는 네트워크 유닛이고,
    상기 정보 격납부에는 상기 최종 송신처 정보에 대응하는 게이트웨이 중계처 정보를 선택하기 위한 중계처 선택 정보가 추가로 격납되고,
    상기 제어계 변환 처리부는 상기 정보 격납부에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여, 중계가 필요한 수신 데이터의 게이트웨이 중계처 정보를 이 수신 데이터 의 최종 송신처에 대응한 게이트웨이 중계처 정보로 변경하여 상기 제어계 인터페이스부로 출력하고,
    상기 정보계 변환 처리부는 상기 정보 격납부에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여, 중계가 필요한 수신 데이터의 게이트웨이 중계처 정보를 이 수신 데이터의 최종 송신처에 대응한 게이트웨이 중계처 정보로 변경하여 상기 정보계 인터페이스부로 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 정보계 인터페이스부에 접속되는 정보계 네트워크 및 상기 제어계 인터페이스부에 접속되는 제어계 네트워크의 적어도 한 쪽에, 게이트웨이 중계 기능을 갖는 다른 네트워크 유닛을 통하여, 하나 이상의 노드 또는 프로그래머블 컨트롤러를 포함하는 다른 네트워크가 추가로 접속되고, 또한 게이트웨이 중계가 필요한 송신 데이터에는 송신처 정보로서 최종 송신처 정보와 게이트웨이 중계처 정보가 포함되는 시스템에서 사용되는 네트워크 유닛이고,
    상기 정보 격납부에는 상기 최종 송신처 정보에 대응하는 게이트웨이 중계처 정보를 선택하기 위한 중계처 선택 정보가 추가로 격납되고,
    상기 시스템 버스로부터 상기 버스 인터페이스부에 전송되어 오는 송신 데이터에는 송신처 정보로서 상기 최종 송신처 정보만이 포함되고,
    상기 제어계 변환 처리부는 중계가 필요한 수신 데이터에 대해서는 상기 정보 격납부에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여 이 수신 데이터의 게이트웨이 중 계처 정보를, 이 수신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보에 대응한 게이트웨이 중계처 정보로 변경하여 상기 제어계 인터페이스부로 출력하고, 중계가 필요한 송신 데이터에 대해서는 상기 정보 격납부에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여 이 송신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보에 대응한 게이트웨이 중계처 정보를 구하고, 이 구해진 게이트웨이 중계처 정보를 이 송신 데이터의 송신처 정보에 추가하여 상기 제어계 인터페이스부로 출력하고,
    상기 정보계 변환 처리부는 중계가 필요한 수신 데이터에 대해서는 상기 정보 격납부에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여 이 수신 데이터의 게이트웨이 중계처 정보를 이 수신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보에 대응한 게이트웨이 중계처 정보로 변경하여 상기 정보계 인터페이스부로 출력하고, 중계가 필요한 송신 데이터에 대해서는 상기 정보 격납부에 격납된 중계처 선택 정보에 기초하여 이 송신 데이터에 포함되는 최종 송신처 정보에 대응한 게이트웨이 중계처 정보를 구하고, 이 구해진 게이트웨이 중계처 정보를 이 송신 데이터의 송신처 정보에 추가하여 상기 정보계 인터페이스부로 출력하는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어계 변환 처리부를 포함하는 제1 서브 유닛과,
    상기 정보계 변환 처리부를 포함하는 제2 서브 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 유닛.
  8. 시스템 버스와, 이 시스템 버스에 접속되는 중앙연산 처리장치 유닛과, 상기 시스템 버스에 접속되는 동시에 제조 설비의 입출력 장치에 접속되는 I/0 유닛과, 정보계 네트워크 및 제어계 네트워크에 각각 접속되는 네트워크 유닛을 구비하고, 제조 라인에 배치된 제조 설비를 감시하여 이 제조 설비의 동작을 제어하는 동시에, 상기 정보계 네트워크와 상기 제어계 네트워크를 서로 접속하는 빌딩 블록 방식의 프로그래머블 컨트롤러로서,
    상기 네트워크 유닛은 청구항 1에 기재된 네트워크 유닛인 것을 특징으로 하는 프로그래머블 컨트롤러.
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