KR20110097877A - 데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

마스터국과 슬레이브국 사이의 데이터 통신을 이더넷(등록 상표)을 이용한 토큰 패싱 방식으로 행하는 데이터 통신 시스템에 있어서, 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)과의 사이에서 토큰 프레임을 순회시켜서 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터의 데이터를 수신하는 처리를 리트라이 처리하는 경우에는, 연산 처리 장치와의 사이에서 데이터의 송수신을 행하는 데이터 처리부(2)에 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터의 데이터를 전송하는 일 없이 리트라이 처리한다.

Description

데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치{DATA COMMUNICATION SYSTEM AND DATA COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은 마스터국과 슬레이브국 사이의 데이터 통신을 이더넷(ethernet; 등록 상표)을 이용한 토큰 패싱 방식으로 행하는 데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치에 관한 것이다.
공장 등의 제조 현장에서는 PLC(Programmable Logic Controller), 인버터, 온도계 등의 필드 기기 사이를 접속함으로써 통신 시스템을 구성하여, 필드 기기 사이에서 데이터 통신을 행하면서 여러 가지 처리를 행하고 있다. 이와 같은 통신 시스템에서는 필드 기기 사이에서 행해지는 데이터 통신의 실시간성을 보증하기 위해, 예를 들어 이더넷 기술 등의 LAN(Local Area Network) 규격을 이용한 토큰 패싱 방식이 채용되고 있다. 그런데 필드 기기 사이를 접속한 통신 시스템에서는 필드 기기 사이에서 전송되는 데이터가 노이즈의 영향을 받기 쉽다. 이 때문에, 필드 기기 사이에서 데이터 통신을 행하는 통신 시스템에서는 전송로의 내(耐)노이즈성을 향상시켜 효율 좋게 데이터 송신하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 특허 문헌 1에 기재된 데이터 통신 제어 방식에서는 데이터 전송에 이용하는 프레임 길이를 짧게 하고 있다. 그리고 데이터 전송 프레임에 비트 에러가 발생한 경우에는, 비트 에러가 발생한 짧은 프레임을 재송신하고 있다. 이에 의해, 재송신하는 데이터량을 억제하는 것을 가능하게 하여, 데이터 전송의 효율을 상승시키고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평 09-160851호 공보
그렇지만 상기 종래의 기술을 필드 기기에 적용하면, 데이터 전송 시의 처리가 증대하여, 필드 기기 사이에서 행해지는 데이터 통신의 실시간성이 없어진다고 하는 문제가 있었다. 특히 토큰 패싱 방식의 경우에는, 송신권이 토큰 수신될 때밖에, 프레임을 송신할 수 없기 때문에, 종래의 기술을 그대로 적용한 경우, 성능 열화(劣化)가 커져 버리게 된다. 이 때문에, 상기 종래의 기술을 그대로 필드 기기 사이의 데이터 통신에 적용할 수 없었다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로서, 실시간성을 보증하면서 내노이즈성을 향상시켜 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치를 얻는 것을 목적으로 한다. 또, 토큰 패싱 방식의 경우는 특히 효율 좋게 데이터 통신을 행할 수 있는 데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 마스터국과 복수의 슬레이브국 사이의 데이터 통신을 이더넷을 이용한 토큰 패싱 방식으로 행하는 데이터 통신 시스템에 있어서, 상기 마스터국은, 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 토큰 프레임을 순회(巡回)시켜서 행하는 상기 각 슬레이브국과의 사이의 데이터 송수신을 제1 데이터 송수신 처리로서 행하는 통신 처리부와; 상기 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터를 연산 처리하여 상기 슬레이브국에 송신하는 데이터를 생성하는 연산 처리 장치에 접속함과 아울러, 상기 연산 처리 장치와 상기 통신 처리부의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제2 데이터 송수신 처리로서 행하는 데이터 송수신 처리부를 가지고, 상기 통신 처리부는 상기 데이터 송수신 처리부와의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제3 데이터 송수신 처리로서 행함과 아울러, 상기 제1 데이터 송수신 처리 중 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 상기 토큰 프레임을 순회시킴과 아울러 상기 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신하는 데이터 수신 처리를 리트라이 처리하는 경우에는, 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행한 후, 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 일 없이 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 상기 토큰 프레임을 순회시켜서 상기 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신함으로써 리트라이 처리하고, 상기 리트라이 처리의 후에 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 데이터 통신 시스템은 각 슬레이브국과의 사이에서 데이터 수신 처리의 리트라이 처리를 행하는 경우에는, 슬레이브국과 통신 처리부 사이에서의 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 일 없이 토큰 프레임을 순회시켜서 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신하므로, 마스터국과 슬레이브국 사이에서 행하는 데이터 송수신의 실시간성을 보증하면서 내노이즈성을 향상시켜 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 것이 가능하게 된다고 하는 효과를 달성한다.
도 1은 실시 형태 1에 관한 데이터 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 PLC의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 실시 형태 1에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 4는 종래 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 5는 유저 설정에 의해 리트라이 처리의 종류를 전환하는 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 2에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 7은 실시 형태 3에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 8은 수신 상태 정보 테이블의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시 형태 4에 관한 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 실시 형태 4에 관한 슬레이브국의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 실시 형태 4에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 12는 스위칭 허브를 통한 데이터 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 실시 형태 5에 관한 데이터 통신 시스템의 메모리 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 실시 형태 5에 관한 슬레이브국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 5에 관한 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 5에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 17은 사이클릭 데이터의 분할 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 분할 후 프레임을 모두 수신한 경우의 판정 회로를 나타내는 도면이다.
도 19는 분할 후 프레임을 일부 수신할 수 없는 경우의 판정 회로를 나타내는 도면이다.
도 20은 판정 회로의 리셋 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 실시 형태 6에 관한 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 22는 실시 형태 6에 관한 슬레이브국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 23은 실시 형태 6에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다.
도 24는 TF의 반복 송신 회수(回數)를 변경하는 경우 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 25는 TF의 반복 송신 회수를 국마다 변경하는 경우 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
이하에, 본 발명에 관한 데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시 형태 1.
도 1은 실시 형태 1에 관한 데이터 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 데이터 통신 시스템(100)은 마스터국(M), 1개 ~ 복수의 슬레이브국(SL1 ~ SLn; n은 자연수)을 가지고 있다. 데이터 통신 시스템(100)에서는 전송로(버스) 상에 마스터국(M)과 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)이 접속되어 있고, 서로 전송로를 통해 데이터 통신을 행한다.
본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)은 예를 들어 이더넷 기술 등의 LAN 규격을 이용한 토큰 패싱 방식을 이용하여 사이클릭 통신을 실현하고, 국(마스터국(M), 슬레이브국(SL1 ~ SLn)) 사이의 데이터 통신(이더넷 프레임의 송수신)를 행한다. 이에 의해, 전송로 내에서 행해지는 데이터 통신(데이터 수수(授受)의 타이밍)의 실시간성을 보증한다.
마스터국(M)이나 슬레이브국(SL1 ~ SLn)은 데이터 통신의 실시간성이 필요한 필드 기기 등이다. 마스터국(M), 슬레이브국(SL1 ~ SLn)은 토큰 패싱 방식을 이용하여 사이클릭 통신을 실현하는 데이터 통신 장치이다. 마스터국(M)은 후술하는 PLC(10) 내에 설치되는 네트워크 유닛이며, 슬레이브국(SL1 ~ SLn)과 데이터 통신을 행한다. 슬레이브국(SL1 ~ SLn)은 각각 IO 기기나 디지털/아날로그 변환 장치 등의 주변 기기(도시하지 않음) 내에 설치되어 있고, 이러한 주변 기기에 마스터국(M)으로부터의 동작 지시 등을 보낸다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 PLC(10)의 데이터가 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1 ~ SLn)에 보내진다. 그리고 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)은 마스터국(M)으로부터의 데이터를 이용하여 주변 기기를 동작시킨다. 또한, 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)은 각각이 접속되어 있는 주변 기기로부터 취득한 데이터를 마스터국(M)에 보낸다. PLC(10)에서는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터를 이용하여 소정의 연산을 행하고, 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로의 데이터를 생성한다. 그리고 생성한 데이터를 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1 ~ SLn)에 송신한다. 데이터 통신 시스템(100)은 이와 같은 마스터국(M)과 슬레이브국(SL1 ~ SLn) 사이에서 행하는 데이터 통신 처리를 반복하는 것에 의해 동작한다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 미리 어느 순번으로 토큰 프레임(이하, TF라 함)이 슬레이브국(SL1 ~ SLn) 사이를 흘러 가는지가 설정되어 있다. 데이터 통신 시스템(100) 내의 통신 기기(각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)이나 마스터국(M))는 TF를 수신한 경우에, 자국이 송신권을 획득한 것을 인식하고, 필요에 따라서 자국의 데이터를 송신한 후 TF를 발행하여 다음의 송신국을 지정한다. 데이터 통신 시스템(100)에서는 이 동작을 각 국이 실시하고, TF가 데이터 통신 시스템(100) 내를 순회함으로써 전송로 상 프레임의 폭주(輻輳) 상태를 회피하고, 데이터 통신의 실시간성을 보장한다. 또, 마스터국(M)은 TF를 수신함으로써, 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터를 수신한 것을 인식하고, 데이터의 수신 처리(펌 웨어 처리) 등을 실행한다. 펌 웨어 처리(이하, F/W 처리라 함)는 마스터국(M) 내에서 데이터의 송수신에 관한 처리이다. 마스터국(M)은 F/W 처리를 실행한 후, 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로의 데이터 송신을 개시함으로써, 슬레이브국(SL1 ~ SLn)과의 사이에서 데이터 통신의 타이밍을 도모한다.
만일, 마스터국(M)이, TF를 수신하는 타이밍에서가 아니라 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터 수신 타이밍마다 수신 처리를 실시한 경우에는, 모든 슬레이브국(SL1 ~ SLn)의 수신 데이터를 모아서 처리하는 시간에 비해, 마스터국(M) 내에서의 DMA(Direct Memory Access) 전송에 여분의 시간이 걸려 성능이 열화된다. 한편, 본 실시 형태에서는 모든 슬레이브국(SL1 ~ SLn)의 수신 데이터를 모아서 처리함으로써 데이터 송수신의 효율화를 도모하고 있다. 또, 본 실시 형태의 마스터국(M)은 TF를 발행하고 TF가 돌아올 때까지에 다른 처리를 실시하는 것이 가능하게 되므로 시스템 전체의 처리 효율이 향상된다.
도 2는 PLC의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 2에서는 마스터국(M)과 접속되는 슬레이브국으로서 슬레이브국(SL1)만을 도시하고 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, PLC(10)는 연산 처리 장치인 CPU(Central Processing Unit; 1), 마스터국(M)을 가지고 있다. 그리고 마스터국(M)은 데이터 처리부(2), 통신 처리부(3M), 메모리(4)를 구비하고 있다. 마스터국(M)은 예를 들어 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)나 마이크로 컴퓨터 등을 이용하여 구성되어 있다.
CPU(1)는 마스터국(M)과 접속되어 있고, 마스터국(M)과의 사이에서 데이터 통신을 행한다. CPU(1)는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)에 보내는 데이터(주변 기기를 제어하기 위한 데이터 등)를 마스터국(M)의 데이터 처리부(2)에 송신한다. 또, CPU(1)는 마스터국(M)이 수신한 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터를 데이터 처리부(2)로부터 수신한다.
마스터국(M)의 데이터 처리부(데이터 송수신 처리부; 2)는 CPU(1)와 통신 처리부(3M) 사이의 데이터 중계(제2 데이터 송수신 처리)를 행한다. 환언하면, 데이터 처리부(2)는 CPU(1)로부터의 데이터를 통신 처리부(3M)에 보내고, 통신 처리부(3M)로부터의 데이터를 데이터 처리부(2)에 보낸다. 마스터국(M)의 데이터 처리부(2)는 CPU(1)로부터의 데이터를 소정 사이즈의 데이터(패킷)로 분할하여 통신 처리부(3M)에 보낸다. 또, 데이터 처리부(2)는 통신 처리부(3M)로부터의 데이터를 소정 사이즈의 데이터에 통합하여 CPU(1)에 보낸다.
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)과 통신 처리부(3M) 사이의 데이터 송수신 처리(제1 데이터 송수신 처리)나, 데이터 처리부(2)와 통신 처리부(3M) 사이의 데이터 송수신 처리(제3 데이터 송수신 처리)를 행한다. 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터 보내져 오는 데이터를 모아서 데이터 처리부(2)에 DMA 전송한다. 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31)와 수신 버퍼(32)를 구비하고 있다. 통신 처리부(3M)는 CPU(1)로부터의 데이터를 송신 버퍼(31)에 격납하고, 송신 버퍼(31)를 통해 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)에 송신한다. 또, 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터를 수신 버퍼(32)에 격납하고, 수신 버퍼(32)를 통해 CPU(1)측에 송신한다.
메모리(4)는 CPU(1)로부터 데이터 처리부(2)에 보내져 오는 데이터나 통신 처리부(3M)로부터 데이터 처리부(2)에 보내져 오는 데이터를 격납한다. 메모리(4)가 격납하고 있는 데이터는 CPU(1)로부터 독출 허가가 주어진 경우에 소정의 타이밍에서 통신 처리부(3M)에 의해 독출되고, 통신 처리부(3M)로부터 독출 허가가 주어진 경우에 소정의 타이밍에서 CPU(1)에 의해 독출된다.
PLC(10)에서는 CPU(1)로부터의 데이터가 데이터 처리부(2)에 보내져서 메모리(4)에 격납된다. 그리고 CPU(1)로부터 독출 허가가 주어진 후, 통신 처리부(3M)는 메모리(4)의 데이터를 독출한다. 이 때, 통신 처리부(3M)는 데이터 처리부(2)에 데이터의 독출을 요구한다. 이에 의해, 데이터 처리부(2)는 메모리(4) 내의 데이터를 소정 사이즈의 데이터로 분할하여 통신 처리부(3M)에 보낸다. 통신 처리부(3M)는 데이터 처리부(2)로부터의 데이터를 송신 버퍼(31)를 통해 슬레이브국(SL1 ~ SLn)에 송신한다.
또, PLC(10)에서는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터가 수신 버퍼(32)에 격납된다. 수신 버퍼(32) 내의 데이터는 데이터 처리부(2)에 DMA 전송되어 메모리(4)에 격납된다. 통신 처리부(3M)로부터 독출 허가가 주어진 후, CPU(1)는 메모리(4)의 데이터를 독출한다. 이 때, 데이터 처리부(2)는 메모리(4) 내의 데이터를 소정 사이즈의 데이터에 통합하여 CPU(1)에 보낸다.
다음에, 데이터 통신 시스템(100)의 처리 수순에 대해 설명한다. 도 3은 실시 형태 1에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 이하에서는 데이터 통신 시스템(100) 내의 슬레이브국이 슬레이브국(SL1, SL2)의 2개인 경우에 대해 설명한다. 또, 마스터국(M)으로부터의 TF가 우선 슬레이브국(SL1)에 보내지고, 그 후 슬레이브국(SL1)으로부터 슬레이브국(SL2)에 TF가 보내지는 경우에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)의 처리 수순 특징의 하나는 슬레이브국(SL1)으로의 TF 송신 및 슬레이브국(SL1)으로부터 마스터국(M)으로의 데이터 송신과, 슬레이브국(SL2)으로의 TF 송신 및 슬레이브국(SL2)으로부터 마스터국(M)으로의 데이터 송신과, 슬레이브국(SL2)으로부터 마스터국(M)으로의 TF 송신을 포함하는 1 사이클의 통신 처리를 2 사이클 반복하는 것이다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL1)에 TF(1회째)를 송신한다(ST1). 슬레이브국(SL1)은 TF를 수신하면, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST2). 슬레이브국(SL1)으로부터의 데이터는 데이터(s1)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST3). 슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리가 완료되면, 슬레이브국(SL2)에 TF를 보낸다(ST4).
슬레이브국(SL2)은 TF를 수신하면, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST5). 슬레이브국(SL2)으로부터의 데이터는 데이터(s2)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST6). 슬레이브국(SL2)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리가 완료되면, 마스터국(M)에 TF를 보낸다(ST7).
마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 데이터(s1)나 데이터(s2)를 수신하면 수신 버퍼(32)에 격납해 둔다. 여기서는 ST3의 데이터(s1)가 통신 처리부(3M)에 의해 정상적으로 수신되고, ST6의 데이터(s2)가 노이즈 등에 의해 통신 처리부(3M)에 정상적으로 수신되지 않은 경우(데이터 변형(transformation)이나 데이터의 소실이 발생한 경우)에 대해 설명한다.
본 실시 형태의 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF(1회째)를 수신하면, 데이터(s1)나 데이터(s2)를 정상적으로 수신할 수 있었는지의 여부에 관계없이 슬레이브국(SL1)에 TF(2회째)를 송신한다(ST8). 환언하면, 통신 처리부(3M)는 데이터(s1, s2)를 정상적으로 수신할 수 있는지 여부의 판정이나, 데이터(s1, s2)의 마스터국(M) 내에서의 수신 처리(후술하는 F/W 처리)를 행하는 일 없이, 다음의 TF를 슬레이브국(SL1)에 송신한다.
슬레이브국(SL1)은 TF를 수신하면, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST9). 슬레이브국(SL1)으로부터의 데이터는 데이터(s1)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST10). 슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리가 완료되면, 슬레이브국(SL2)에 TF를 보낸다(ST11).
슬레이브국(SL2)은 TF를 수신하면, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST12). 슬레이브국(SL2)으로부터의 데이터는 데이터(s2)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST13). 슬레이브국(SL2)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리가 완료되면, 마스터국(M)에 TF를 보낸다(ST14). ST10와 ST13에서는 통신 처리부(3M)가 데이터(s1, s2)를 정상적으로 수신한 경우를 나타내고 있다. ST10이나 ST13에서 수신한 데이터(s1, s2)는 ST3이나 ST6에서 수신한 데이터(s1, s2)와 함께 수신 버퍼(32)에 격납된다.
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF(2회째)를 수신하면, 데이터의 수신 처리를 행한다(ST15). 구체적으로, 통신 처리부(3M)는 수신 버퍼(32)에 격납되어 있는 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인지의 여부를 판단한다. 그리고 통신 처리부(3M)는 각 슬레이브국(슬레이브국(SL1, SL2))로부터 적어도 1개씩의 정상적인 데이터를 수신하고 있다고 판단한 경우에, 각 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터의 데이터(s1, s2)를 모아서 데이터 처리부(2)에 DMA 전송한다(ST16, ST17). 이에 의해, 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 1개씩 데이터 처리부(2)에 전송하는 경우보다 고속으로 데이터 전송하는 것이 가능하게 된다. 통신 처리부(3M)는 정상적인 데이터를 한번도 수신할 수 없었던 슬레이브국이 존재하는 경우, 정상적인 데이터만을 데이터 처리부(2)에 DMA 전송해도 좋고, 데이터 처리부(2)로의 DMA 전송을 행하지 않아도 좋다. 이 후, 통신 처리부(3M)는 데이터 처리부(2)에 데이터의 독출 요구를 행한다.
CPU(1)로부터 독출 허가가 주어져 있으면, 데이터 처리부(2)는 메모리(4) 내의 데이터를 통신 처리부(3M)에 데이터 송신한다(ST18). 데이터 처리부(2)로부터의 데이터는 데이터(m)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다.
이에 의해, 통신 처리부(3M)의 송신 버퍼(31)에 데이터 처리부(2)로부터의 데이터(m)가 격납(송신 데이터 세트)된다(ST19). 그리고 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST20). 송신 버퍼(31)로부터는 데이터(m)가 브로드캐스트(broadcast)로 슬레이브국(SL1, SL2)에 송신된다(ST21, ST22).
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 완료하면, 슬레이브국(SL1)에 TF를 보낸다(ST23). 슬레이브국(SL1)은 통신 처리부(3M)로부터 TF를 수신하면, TF를 슬레이브국(SL2)에 송신한다(ST24). 슬레이브국(SL2)은 슬레이브국(SL1)으로부터 TF를 수신하면, TF를 통신 처리부(3M)에 송신한다(ST25). 이 후, 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL2)으로부터의 TF를 수신하면, 데이터 통신 시스템(100)에서는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신하고, 그 후 ST1 ~ ST25의 처리가 반복된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 전술의 통신 처리를 2 사이클 반복한 후, 통신 처리부(3M)가 데이터의 수신 처리를 행하고 있다. 환언하면, 데이터 통신 시스템(100)에서는 F/W 처리를 행하는 일 없이, 전술의 통신 처리를 반드시 1회 리트라이 하고 있다. 이에 의해, 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 마스터국(M)에 보내지는 데이터의 내노이즈성을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 이 때의 리트라이 시간은 1 사이클 분의 통신 처리이며, 이 리트라이 시간이 리트라이 처리에 의해 발생하는 로스 시간이 된다. 이에 의해, 데이터 통신 시스템(100)에서는 단시간에 리트라이 처리를 행하고 있다. 이와 같이, 데이터 통신 시스템(100)은 이더넷 등의 내노이즈에 약한 방법을 이용한 경우에도, 단시간에 효율 좋게 데이터 통신의 리커버리(recovery)를 행할 수 있다.
여기서, 본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)과 종래부터 이용되고 있던 데이터 통신 시스템의 처리 수순의 차이를 명확하게 하기 위해, 종래 이용되고 있던 데이터 통신 시스템의 처리 수순의 문제점을 설명한다.
도 4는 종래 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 도 4에서는 본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)에, 종래의 데이터 통신 시스템과 동일한 처리를 행하게 한 경우의 처리 수순을 나타내고 있다. 여기서의 데이터 통신 시스템(100)은 ST31 ~ ST37의 처리로서, 도 3에 나타낸 ST1 ~ ST7와 동일한 처리를 행한다.
슬레이브국(SL2)이 통신 처리부(3M)에 TF(1회째)를 보낸 후(ST37), 통신 처리부(3M)는 데이터(s1, s2)를 수신 버퍼(32)에 격납한다. 여기서는 ST33의 데이터(s1)가 통신 처리부(3M)에 의해 정상적으로 수신되고, ST36의 데이터(s2)가 노이즈 등에 의해 통신 처리부(3M)에 정상적으로 수신되지 않은 경우에 대해 설명한다.
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF(1회째)를 수신하면, 데이터의 수신 처리(데이터의 정상 판정이나 데이터 처리부(2)로의 전송 처리)를 행한다(ST38). 구체적으로, 통신 처리부(3M)는 데이터(s1)와 데이터(s2)를 데이터 처리부(2)에 DMA 전송한다(ST39, ST40). 이 때, 데이터(s2)는 노이즈 등에 의해 정상적으로 수신할 수 없었다해도 관계없이, 통신 처리부(3M)에 의한 수신 처리(DMA 전송등)가 행해진다. 이 후, 통신 처리부(3M)는 데이터 처리부(2)에 데이터의 독출 요구를 행한다.
CPU(1)로부터 독출 허가가 주어져 있으면, 데이터 처리부(2)는 메모리(4) 내의 데이터를 통신 처리부(3M)에 데이터 송신한다(ST41). 데이터 처리부(2)로부터의 데이터는 데이터(m)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다.
이에 의해, 통신 처리부(3M)의 송신 버퍼(31)에 데이터 처리부(2)로부터의 데이터(m)가 격납(송신 데이터 세트)된다(ST42). 그리고 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST43). 송신 버퍼(31)로부터는 데이터(m)가 브로드캐스트로 슬레이브국(SL1, SL2)에 송신된다(ST44, ST45).
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 완료하면, 슬레이브국(SL1)에 TF를 보낸다(ST46). 이하, 데이터 통신 시스템(100)에서는 실시 형태 1의 도 3에서 설명한 ST9 ~ ST25와 동일한 처리가 행해진다. 도 4에 나타낸 ST47 ~ ST63의 처리가, 도 3에 나타낸 ST9 ~ ST25의 처리에 대응하고 있다. 이 후, 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL2)으로부터의 TF를 수신하면, 데이터 통신 시스템(100)에서는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신하고, 그 후 ST31 ~ ST63의 처리가 반복된다.
이와 같이, 종래의 데이터 통신 처리에서는 토큰 방식을 이용한 사이클릭 통신에 의해 리트라이 처리를 행하고 있고, 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 데이터(s1, s2)가 송신될 때(TF를 수신할 때)에 수신 처리(ST38)나 송신 데이터 세트 처리(ST42) 등을 행하고 있다. 이 때문에, 종래의 데이터 통신 처리의 리트라이 처리에는 통신 처리부(3M)에 의한 데이터의 수신 처리(ST38)나 송신 데이터 세트 처리(ST42) 등의 마스터국(M) 내에서 데이터의 송수신에 관한 F/W 처리가 포함되어 있다. 이와 같이, 종래의 데이터 통신 처리에서는 리트라이 처리로서 ST38 ~ ST52가 행해지고 있었다. 토큰 홀드 시간 중, 마스터국(M) 내의 F/W 처리(송수신 처리 등)가 차지하는 비율이 커지면, 리트라이 처리의 시간이 길어진다. 특히 국 사이(노드 사이)에 송수신하는 데이터의 용량이 증가하면, F/W 처리에 시간이 걸리므로 리트라이의 시간이 길어진다. 이와 같이, 종래의 리트라이 처리는 도 3에 나타낸 본 실시 형태의 데이터 통신 처리와 비교해서 장시간을 필요로 하고 있다.
특히, 통신 처리부(3M)가 송신 버퍼(31)와 수신 버퍼(32)를 가지고, F/W 처리를 유저 설정으로 행하는 경우에는, F/W 처리에 시간이 걸리는 경우가 많다. 또, 전송로의 대역이 향상(예를 들어 10Mbps로부터 100Mbps로 향상, 100Mbps로부터 1Gbps로 향상)함에 따라서, F/W 처리의 성능이 데이터 통신 시스템(100)의 성능에 주는 영향이 커진다.
또한, TCP(Transmission Control Protocol)에서의 리트라이 처리에 의해 프레임 데이터의 결락(缺落)을 리커버리하는 경우, 타임 아웃의 시간에 수백msec도 걸려서, 실시간성이 중시되는 필드 네트워크에서의 적용이 곤란하다.
또한, 데이터 통신 시스템(100)에서는 유저 설정에 의해, 도 3의 데이터 통신 처리에서의 리트라이 처리와 도 4의 데이터 통신 처리에서의 리트라이 처리를 전환하여 이용해도 좋다. 도 5는 유저 설정에 의해 리트라이 처리의 종류를 전환하는 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 유저 설정에 의해 리트라이 처리의 종류를 전환하는 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31), 수신 버퍼(32)에 추가로 지시 입력부(33), 설정 전환부(35)를 가지고 있다.
지시 입력부(33)는 마우스, 키보드, 버튼 등을 구비하여 구성되고, 유저로부터 외부 입력되는 지시(데이터 통신 처리의 종류를 지정하는 지시)를 접수한다. 지시 입력부(33)에는 도 3에 나타낸 리트라이 처리를 지정하는 지시나 도 4에 나타낸 리트라이 처리를 지정하는 처리가 입력된다. 지시 입력부(33)는 유저로부터 외부 입력된 지시를, 데이터 통신 처리의 설정 지시로서 설정 전환부(35)에 보낸다. 설정 전환부(35)는 지시 입력부(33)로부터 보내져 오는 리트라이 처리의 설정 지시에 기초하여 데이터 통신 처리의 전환을 행한다.
또한, 도 3에서는 데이터 처리부(2)와 CPU(1) 사이의 데이터 통신에 대해서는 그 설명을 생략하고 있지만, 데이터 처리부(2)와 CPU(1)는, 데이터 처리부(2)와 통신 처리부(3M) 사이의 데이터 통신과는 비동기로 데이터 통신을 행한다.
또한, 본 실시 형태에서는 이더넷을 이용하여 데이터 통신 시스템(100) 내에서의 데이터 통신을 행하는 것으로 했으나, 데이터 통신 시스템(100) 내에서의 데이터 통신은 다른 통신 방법을 이용해도 좋다.
또, 본 실시 형태에서는 마스터국(M)과 데이터 통신을 행하는 슬레이브국이 슬레이브국(SL1, SL2)의 2개인 경우에 대해 설명했으나, 마스터국(M)과 데이터 통신을 행하는 슬레이브국은 1개이어도 좋고 3개 이상이어도 좋다.
또, 본 실시 형태에서는 리트라이 처리를 1회만 행하는 경우에 대해 설명했으나, 리트라이 처리는 2회 이상 행해도 좋다. 데이터 통신 시스템(100)에서 행하는 리트라이 처리의 회수는 지시 입력부(33) 등으로부터의 유저 지시에 기초하여 미리 설정해 둔다. 설정된 리트라이 회수(토큰 프레임 연속 송신 회수)는 통신 처리부(3M) 내의 데이터 격납부(도시하지 않음)에 격납해 둔다. 이에 의해, 유저가 바라는 리트라이 처리 회수를 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이 실시 형태 1에 의하면, 슬레이브국(SL2)으로부터 TF(1회째)를 수신하면, 데이터(s1, s2)를 정상적으로 수신할 수 있었는지의 여부에 관계없이 마스터국(M) 내에서 데이터(s1, s2)의 수신 처리를 행하는 일 없이, 마스터국(M)이 슬레이브국(SL1)에 TF(2회째)를 송신하므로, 단시간에 데이터 통신의 리커버리 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
실시 형태 2.
다음에, 도 6을 이용하여 본 발명의 실시 형태 2에 대해 설명한다. 실시 형태 2에서는 리트라이 처리 시에, 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터(m)를 재송신한다.
도 6은 실시 형태 2에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 실시 형태 2의 데이터 통신 시스템(100)은 ST71 ~ ST77의 처리로서, 도 3에 나타낸 ST1 ~ ST7와 동일한 처리를 행한다.
슬레이브국(SL2)이 통신 처리부(3M)에 TF(1회째)를 보낸 후(ST77), 통신 처리부(3M)는 데이터(s1)나 데이터(s2)를 수신 버퍼(32)에 격납한다. 여기서는 ST73의 데이터(s1)가 통신 처리부(3M)에 의해 정상적으로 수신되고, ST76의 데이터(s2)가 노이즈 등에 의해 통신 처리부(3M)에 정상적으로 수신되지 않은 경우에 대해 설명한다.
다음에, 통신 처리부(3M)는 데이터(s1)나 데이터(s2)를 정상적으로 수신할 수 있었는지의 여부에 관계없이, 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST78). 이 때, 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31)에 격납해 둔 데이터(m)를 이용하여 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신을 행한다. 송신 버퍼(31)에 격납해 둔 데이터(m)는 통신 처리부(3M)로부터 슬레이브국(SL1)에 1번째의 TF를 송신하기 전에, 통신 처리부(3M)로부터 슬레이브국(SL1)에 송신된 데이터(m)와 동일한 데이터이다. 송신 버퍼(31)로부터는 데이터(m)가 브로드캐스트로 슬레이브국(SL1, SL2)에 송신된다(ST79, ST80).
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 완료하면, 슬레이브국(SL1)에 TF를 보낸다(ST81). 이하, 데이터 통신 시스템(100)에서는 실시 형태 1의 도 3에서 설명한 ST9 ~ ST25와 동일한 처리가 행해진다. 도 6에 나타낸 ST82 ~ ST98의 처리가, 도 3에 나타낸 ST9 ~ ST25의 처리에 대응하고 있다. 이 후, 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL2)으로부터의 TF를 수신하면, 데이터 통신 시스템(100)에서는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신하고, 그 후 ST71 ~ ST98의 처리가 반복된다.
또한, 본 실시 형태에서도, 데이터 통신 시스템(100)에서는 데이터 통신 시스템(100) 내의 상태에 따라, 도 3의 데이터 통신 처리, 도 4의 데이터 통신 처리, 도 6의 데이터 통신 처리를 구사해도 좋다. 이 경우도, 실시 형태 1의 데이터 통신 시스템(100)과 동일하게, 도 5에 나타낸 통신 처리부(3M)에 의해, 통신 처리의 종류를 전환한다. 지시 입력부(33)에는 도 3, 도 4, 도 6에 나타낸 데이터 통신 처리 중 어느 것을 지정하는 지시가 입력된다.
또, 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터(m)는 복수회에 걸쳐서 반복 송신해도 좋다. 예를 들어, 마스터국(M)은 리트라이시의 데이터(m)를 슬레이브국(SL1, SL2)에 복수회 송신해도 좋고, 통상 시의 데이터(m)를 슬레이브국(SL1, SL2)에 복수회 송신해도 좋다.
이와 같이, 실시 형태 2에 의하면, 리커버리 처리 시에 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신을 행하고 있으므로, 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 보내지는 데이터의 내노이즈성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
실시 형태 3.
다음에, 도 7 및 도 8을 이용하여 본 발명의 실시 형태 3에 대해 설명한다. 실시 형태 3에서는 마스터국(M)이 데이터(s1, s2)를 수신했을 때에, 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리(ST8 ~ ST14)와 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리(ST38 ~ ST52) 중 어느 것을 행할지를 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)가 판단하고, 데이터 통신 처리를 전환한다. 이 때, 데이터 통신 시스템(100)은 데이터 통신 시스템(100) 내의 상태(데이터(s1)나 데이터(s2)의 수신 상태)에 따라, 데이터 통신 처리의 종류를 전환한다.
도 7은 실시 형태 3에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 실시 형태 3의 데이터 통신 시스템(100)은 ST101 ~ ST107의 처리로서, 도 3에 나타낸 ST1 ~ ST7와 동일한 처리를 행한다.
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF(1회째)를 수신한 후(ST107), 통신 처리부(3M)는 데이터(s1)나 데이터(s2)의 수신 상태(도달 상황)를 확인한다(ST108). 구체적으로, 통신 처리부(3M)는 예를 들어 FCS(Frame Check Sequence)를 이용하여 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인지의 여부를 판단한다. 환언하면, 통신 처리부(3M)는 자신이 토큰 프레임을 발행하고 나서 자신으로의 토큰 프레임을 수신할 때까지의 동안(ST101 ~ ST107)에 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 보내져 온 데이터를 정상적으로 데이터 수신하고 있는지, 전송로에서 프레임이 결락되어 있는지 등을 판단한다.
통신 처리부(3M)는 이 판단 결과에 기초하여 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리 또는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리 중 어느 일방을 선택한다(ST109). 환언하면, 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF를 수신했을 때에, 슬레이브국(SL1)에 TF를 발행하는지, 그렇지 않으면 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터의 데이터(s1, s2)를 마스터국(M) 내에서 수신 처리하는지를 결정한다.
여기서, 통신 처리부(3M)에 의한 데이터 통신 처리의 선택 방법에 대해 설명한다. 통신 처리부(3M)는 1 사이클의 데이터 통신 처리에서 모든 데이터를 정상적으로 수신했다고 판단한 경우, 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리(F/W 처리)를 선택한다.
한편, 통신 처리부(3M)는 노이즈의 발생 등에 의해 어느 데이터를 정상적으로 수신하고 있지 않다고 판단한 경우, 각 데이터가 정상적인지의 여부를 정보 테이블에 등록한다. 이 정보 테이블은 각 슬레이브국으로부터 수신한 데이터가 정상적인지 여부의 판정 결과를, 데이터의 수신회마다 등록해 두는 정보 테이블(이하, 수신 상태 정보 테이블이라 함)이다. 수신 상태 정보 테이블은 마스터국(M)의 메모리(4) 내에 격납된다.
그런데 마스터국(M)은 사이클릭 통신을 행하므로, 메모리(4)는 슬레이브국(SL1 ~ SLn)과의 사이에서 공용되는 메모리이다. PLC(10)에서는 CPU(1; 어플리케이션)가, 메모리(4)에 대한 데이터의 읽기/쓰기로서 데이터의 송수신을 행한다. 이 때문에, 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로의 데이터 송신이나, 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터 마스터국(M)으로의 데이터 송신은 각 국에 배치되어 있는 메모리(4) 상의 송신 에어리어에 CPU(1)가 데이터를 기입하는 것에 의해 행해진다. 그리고 CPU(1)는 최신의 데이터가 메모리(4)에 격납되도록 최신의 데이터를 메모리(4)에 덮어쓰기하고 있다. 따라서 마스터국(M)의 메모리(4)가 기억하는 수신 상태 정보 테이블에는 최신의 데이터가 격납되어 있다.
도 8은 수신 상태 정보 테이블의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 수신 상태 정보 테이블(101)에서는 마스터국(M)이 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터 수신한 데이터가 정상적인지의 여부를 나타내는 정보가 각 데이터의 수신회마다 등록되어 있다.
도 8에서는 예를 들어 슬레이브국(SL1)으로부터 수신한 데이터의 정보로서 1회째의 데이터 수신은 정상적이었음을 나타내는 「OK」가 등록되고, 2회째의 데이터 수신은 정상적이지 않았음을 나타내는 「NG」가 등록되고, x(x는 자연수)회째의 데이터 수신은 정상적이지 않았음을 나타내는 「NG」가 등록된 경우를 나타내고 있다.
각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터 중에서, 노이즈의 발생 등에 의해 어느 데이터를 정상적으로 수신할 수 없었던 경우, 통신 처리부(3M)는 수신 상태 정보 테이블(101)에, 새로운 회수((x+1)회째)를 등록하고, 이 때 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터가 각각 정상적인지의 여부를 등록한다.
그리고 통신 처리부(3M)는 수신 상태 정보 테이블(101)에 기초하여, 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리 또는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리 중 어느 일방을 선택한다. 수신 상태 정보 테이블(101)에 있어서, 각 슬레이브국(SL1 ~ SLn)으로부터의 데이터가 어느 회수에서 「OK」를 등록하고 있으면, 통신 처리부(3M)는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리를 선택한다. 한편, 슬레이브국(SL1 ~ SLn) 중 어느 것이 모든 회수에서 「NG」를 등록하고 있으면, 통신 처리부(3M)는 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리(리트라이 처리)를 선택한다. 또한, 통신 처리부(3M)는 1 사이클의 데이터 통신 처리에서 모든 데이터를 정상적으로 수신했다고 판단한 경우, 수신 상태 정보 테이블(101)내의 정보를 리셋한다. 또, 통신 처리부(3M)는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리를 선택한 경우에 수신 상태 정보 테이블(101)내의 정보를 리셋한다.
통신 처리부(3M)는 데이터 통신 처리의 종류를 선택하면, 선택한 데이터 통신 처리에 의해 데이터 통신을 행하도록 설정 전환부(35)에 지시를 보낸다. 설정 전환부(35)는 통신 처리부(3M)로부터 보내져 오는 지시에 기초하여 데이터 통신 처리의 전환을 행한다.
도 7에서는 ST103와 ST106에서 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적인 경우를 나타내고 있다. 이 때문에, 통신 처리부(3M)는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리를 선택한다. 이에 의해, 데이터 통신 시스템(100)에서는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리로서 ST110 ~ ST124의 처리를 행한다. 이 ST110 ~ ST124의 처리는 도 4에 나타낸 ST38 ~ ST52의 처리에 대응하고 있다.
슬레이브국(SL2)이 통신 처리부(3M)에 TF(2회째)를 보낸 후(ST124), 통신 처리부(3M)는 이번에 수신한 데이터(s1)나 데이터(s2)의 수신 상태를 확인한다(ST125). 통신 처리부(3M)는 이 확인 결과에 기초하여, 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리 또는 도 4에 나타낸 데이터 통신 중 어느 일방을 선택한다(ST126).
도 7에서는 ST103와 ST106에서 수신한 데이터(s1, s2)는 정상적이다. 따라서 수신 상태 정보 테이블(101)은 리셋되어 있다. 또, 도 7에서는 ST120에서 수신한 데이터(s1)가 정상적이고, ST123에서 수신한 데이터가 정상적이지 않은 경우를 나타내고 있다. 이 때문에, 통신 처리부(3M)는 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리를 선택한다. 이에 의해, 데이터 통신 시스템(100)에서는 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리로서 ST127 ~ ST133의 처리를 행한다. 이 ST127 ~ ST133의 처리는 도 3에 나타낸 ST8 ~ ST14의 처리에 대응하고 있다.
이하, 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 데이터(s1, s2)를 수신하고, 슬레이브국(SL2)으로부터 TF를 수신할 때마다 수신 상태 정보 테이블(101)로의 정보 등록이나 리셋를 행한다. 그리고 통신 처리부(3M)는 이번에 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적인지 여부의 판단 결과나 수신 상태 정보 테이블(101)에 기초하여, 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리 또는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리 중 어느 일방을 선택한다. 그리고 선택한 데이터 통신 처리에 의해 마스터국(M)과 슬레이브국(SL1, SL2) 사이의 데이터 통신을 행하는 처리를 반복한다.
또한, 본 실시 형태에서는 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리(ST8 ~ ST14)와, 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리(ST38 ~ ST52)를 전환하면서 데이터 통신을 행하는 경우에 대해 설명했으나, 도 6에 나타낸 데이터 통신 처리(ST78 ~ ST87)와, 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리(ST38 ~ ST52)를 전환하면서 데이터 통신 처리를 행해도 좋다.
또, 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리와 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리를 전환하는 경우에 대해 설명했으나, 통신 처리부(3M)는 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 기초하여 실시 형태 1에서 설명한 리트라이 회수를 설정해도 좋다. 이 경우, 데이터(s1, s2)를 정상적으로 수신할 수 있으면, 리트라이 회수를 0회로 설정하여 리트라이 처리를 행하지 않는다. 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)의 에러 부분이 소정수보다 적은 경우에 소수회(예를 들어 1회)의 리트라이 회수를 설정하고, 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)의 에러 부분이 소정수보다 많은 경우에 다수회(예를 들어 3회)의 리트라이 회수를 설정한다. 또 통신 처리부(3M)는 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 기초하여 실시 형태 2에서 설명한 데이터(m)의 송신 회수를 설정해도 좋다.
또, 본 실시 형태에서는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신하고, 데이터(s1, s2)를 수신한 후에, 수신 상태의 확인이나 다음 처리 판정을 행하는 경우에 대해 설명했으나, 리트라이 처리의 후에 수신 상태의 확인이나 다음 처리 판정을 행해도 좋다.
이와 같이, 실시 형태 3에 의하면, 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 따라, 데이터 통신 처리의 종류를 전환하므로, 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 따른 적절한 데이터 통신 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
실시 형태 4.
다음에, 도 9 ~ 도 12를 이용하여 본 발명의 실시 형태 4에 대해 설명한다. 실시 형태 4에서는 마스터국(M)이 데이터(s1, s2)를 수신했을 때에, 마스터국(M)은 슬레이브국이 데이터 송신하는 회수(데이터 송신의 반복 회수)를 지시한다. 이 때, 마스터국(M)은 데이터 통신 시스템(100) 내의 상태(데이터(s1)나 데이터(s2)의 수신 상태)에 따라, 슬레이브국마다 슬레이브국이 데이터 송신하는 회수를 결정한다.
도 9는 실시 형태 4에 관한 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31), 수신 버퍼(32)에 추가로 송신 회수 설정부(37)를 가지고 있다.
송신 회수 설정부(37)는 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 기초하여, 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정한다. 통신 처리부(3M)는 송신 회수 설정부(37)가 설정한 각 슬레이브국(SL1, SL2)의 송신 회수(데이터 송신 회수)의 정보를, TF 내에 삽입하여 슬레이브국(SL1, SL2)에 송신한다.
도 10은 실시 형태 4에 관한 슬레이브국의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 슬레이브국(SL1, SL2)은 동일한 구성을 가지고 있으므로, 여기서는 슬레이브국(SL1)의 구성에 대해 설명한다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 슬레이브국(SL1)은 데이터 입출력부(7), 통신 처리부(70S)를 가지고 있다.
통신 처리부(70S)는 마스터국(M)과 통신 처리부(70S) 사이의 데이터 송수신 처리를 행한다. 통신 처리부(70S)는 송신 버퍼(71), 수신 버퍼(72), 데이터 송신 회수 제어부(73)를 구비하고 있다. 통신 처리부(70S)는 데이터 입출력부(7)으로부터의 데이터를 송신 버퍼(71)에 격납하고, 송신 버퍼(71)를 통해 마스터국(M)에 송신한다. 또, 통신 처리부(70S)는 마스터국(M)으로부터의 데이터를 수신 버퍼(72)에 격납하고, 수신 버퍼(72)를 통해 데이터 입출력부(7)측에 송신한다.
데이터 송신 회수 제어부(73)는 수신한 TF에 기초하여, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 회수를 제어한다. 예를 들어, TF 내에서 마스터국(M)으로의 데이터 송신 회수가 2회로 설정되어 있는 경우, 데이터 송신 회수 제어부(73)는 마스터국(M)으로의 데이터 송신을 2회 반복한다.
데이터 입출력부(7)는 IO 기기나 디지털/아날로그 변환 장치 등의 주변 기기(도시하지 않음)와 접속되어 있고, 이러한 주변 기기에 마스터국(M)으로부터의 동작 지시 등을 보낸다. 또, 데이터 입출력부(7)에는 주변 기기로부터의 데이터가 보내진다. 주변 기기로부터 데이터 입출력부(7)에 보내져 오는 데이터는 통신 처리부(70S)를 통해 마스터국(M)에 보내진다.
도 11은 실시 형태 4에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 실시 형태 4의 데이터 통신 시스템(100)은 ST141 ~ ST147의 처리로서, 도 3에 나타낸 ST1 ~ ST7와 동일한 처리를 행한다.
슬레이브국(SL2)이 통신 처리부(3M)에 TF(1회째)를 보낸 후(ST147), 통신 처리부(3M)는 데이터(s1)나 데이터(s2)의 수신 상태를 확인한다(ST148). 그리고 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인지의 여부를 판단한다.
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인 경우, 마스터국(M)에서의 데이터의 수신 처리를 행한다. 한편, 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터가 아닌 경우, 송신 회수 설정부(37)가, 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인지 여부의 판단 결과나, 수신한 데이터(s1, s2) 상태(에러양)에 기초하여 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수(반복 회수)를 설정한다(ST149).
구체적으로, 송신 회수 설정부(37)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 데이터(s1, s2)를 수신 가능한 경우에, 데이터를 수신받은 슬레이브국에 소수회(예를 들어 0회나 1회)의 데이터 송신 회수를 설정한다. 또, 송신 회수 설정부(37)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)의 에러 부분이 소정량보다 적은 경우에, 이 슬레이브국에 소수회(예를 들어 2회)의 데이터 송신 회수를 설정한다. 또, 송신 회수 설정부(37)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)의 에러 부분이 소정량보다 많은 경우에, 이 슬레이브국에 다수회(예를 들어 3회)의 데이터 송신 회수를 설정한다. 또, 송신 회수 설정부(37)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 데이터(s1, s2)를 수신할 수 없었던 경우에, 데이터를 수신 못한 슬레이브국에 다수회(예를 들어 4회)의 데이터 송신 회수를 설정한다. 본 실시 형태에서는 송신 회수 설정부(37)가, 슬레이브국(SL1)에 데이터 송신시키는 회수를 2회로 설정하고, 슬레이브국(SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 1회로 설정하는 경우에 대해 설명한다.
통신 처리부(3M)는 송신 회수 설정부(37)가 설정한 슬레이브국마다의 송신 회수 정보(슬레이브국(SL1)은 2회, 슬레이브국(SL2)은 1회)를, 다음에 보내는 TF 내에 삽입한다. 그리고 통신 처리부(3M)는 이 TF를 슬레이브국(SL1)에 송신한다(ST150). 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 마스터국(M)으로부터의 TF를 수신한다. 슬레이브국(SL1)의 데이터 송신 회수 제어부(73)는 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리 회수를 마스터국(M)으로부터의 TF에 기초하여 설정한다. 여기서는 TF 내에서 슬레이브국(SL1)이 2회의 데이터 송신을 행하도록 설정되어 있으므로, 데이터 송신 회수 제어부(73)는 데이터 송신 회수를 2회로 설정한다. 그리고 슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리(1회째)를 행한다(ST151). 슬레이브국(SL1)으로부터의 데이터는 데이터(s1)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST152). 또한, TF에서는 슬레이브국(SL1)으로부터 데이터 송신하는 회수가 2회로 설정되어 있으므로, 통신 처리부(3M)는 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리(2회째)를 행한다(ST153). 슬레이브국(SL1)으로부터의 데이터는 데이터(s1)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST154). 슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리(2회째)를 완료하면, 슬레이브국(SL2)에 TF를 보낸다(ST155). 이 TF에는 마스터국(M)의 송신 회수 설정부(37)가 설정한 슬레이브국마다의 송신 회수 정보가 삽입되어 있다.
슬레이브국(SL2)의 통신 처리부(70S)는 슬레이브국(SL1)으로부터의 TF를 수신한다. 슬레이브국(SL2)의 데이터 송신 회수 제어부(73)는 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리 회수를 TF에 기초하여 설정한다. 여기서는 TF 내에서 슬레이브국(SL2)이 1회의 데이터 송신을 행하도록 설정되어 있으므로, 데이터 송신 회수 제어부(73)는 데이터 송신 회수를 1회로 설정한다. 그리고 슬레이브국(SL2)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST156). 슬레이브국(SL2)으로부터의 데이터는 데이터(s2)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST157). TF에서는 슬레이브국(SL2)으로부터 데이터 송신하는 회수가 1회로 설정되어 있으므로, 통신 처리부(70S)는 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리(1회째)가 완료되면, 마스터국(M)에 TF를 보낸다(ST158).
통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF를 수신하면, 데이터의 수신 처리를 행한다(ST159). 이 때, 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인 경우에만, 마스터국(M)으로의 데이터의 수신 처리를 행해도 좋다. 이 경우, 통신 처리부(3M)가, 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터가 아니면, 데이터 통신 시스템(100)에서는 재차 ST149 ~ ST158의 처리가 행해진다.
통신 처리부(3M)는 각 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터의 데이터(s1, s2)를 모아서 데이터 처리부(2)에 DMA 전송한다(ST160, ST161). 이 후, 통신 처리부(3M)는 데이터 처리부(2)에 데이터의 독출 요구를 행하고, 실시 형태 1의 도 3에서 설명한 ST18 ~ ST25의 처리를 행한다. 그리고 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL2)으로부터의 TF를 수신하면, 데이터 통신 시스템(100)에서는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신하고, 그 후 ST141 ~ ST161의 처리와 도 3에 나타낸 ST18 ~ ST25의 처리가 반복된다.
또한, 본 실시 형태에서는 송신 회수 설정부(37)가 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정하는 경우에 대해 설명했으나, 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수는 미리 유저 설정해도 좋다. 이 경우, 도 9에 나타낸 통신 처리부(3M)는 도 5에 나타낸 지시 입력부(33)의 기능을 가지는 구성으로 한다.
또, 본 실시 형태에서는 송신 회수 설정부(37)가 데이터(s1, s2)를 수신했을 때 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 기초하여, 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정하는 경우에 대해 설명했으나, 과거에 수신한 데이터(s1, s2)의 수신 상태(수신 상태의 이력을 이용하여 산출된 통계 정보)에 기초하여, 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정해도 좋다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 예를 들어 도 12에 나타내는 바와 같이 스위칭 허브(20)를 통해 각 국 사이의 데이터 통신이 행해진다. 도 12는 스위칭 허브를 통한 데이터 통신을 설명하기 위한 도면이다. 이 경우에, 소정의 전송로에서만 노이즈가 발생하기 쉬운 경우가 있다. 따라서 송신 회수 설정부(37)는 수신 상태의 통계 정보에 기초하여 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정하면, 노이즈의 발생율에 따른 송신 회수를 슬레이브국마다 설정할 수 있다.
송신 회수 설정부(37)는 예를 들어 FCS를 이용하고, 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 데이터(s1, s2)가 정상적으로 수신된 데이터인지의 여부를 판단한다. 송신 회수 설정부(37)는 이 판단 결과를 축적하고, 축적해 둔 판단 결과에 기초하여 데이터의 수신 상태(정상적인 수신인지의 여부)에 관한 통계 정보(노이즈의 발생율 등)를 작성한다. 그리고 송신 회수 설정부(37)는 작성한 통계 정보에 기초하여 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정한다. 이 경우, 송신 회수 설정부(37)는 슬레이브국(SL2)으로부터 TF를 수신하기 전에 미리 수신 상태의 통계 정보에 기초하여 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정해도 좋다.
또, 송신 회수 설정부(37)는 마스터국(M)이 데이터 통신을 행하는 슬레이브국의 수, 각 슬레이브국과의 사이의 데이터 통신에 필요로 하는 시간, 마스터국(M) 내에서 행하는 데이터 처리에 필요로 하는 시간 등에 기초하여, 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정해도 좋다.
또, 본 실시 형태에서는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신하고, 데이터(s1, s2)를 수신한 후에, 수신 상태의 확인이나 송신 회수의 설정을 행하는 경우에 대해 설명했으나, 리트라이 처리의 후에 수신 상태의 확인이나 송신 회수의 설정을 행해도 좋다.
이와 같이, 실시 형태 4에 의하면, 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 기초하여 각 슬레이브국(SL1, SL2)에 데이터 송신시키는 회수를 설정하므로, 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 따른 적절한 리커버리 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
실시 형태 5.
다음에, 도13 ~ 도 20을 이용하여 본 발명의 실시 형태 5에 대해 설명한다. 실시 형태 5에서는 사이클릭 통신을 행할 때에, 사이클릭 데이터를 분할함과 아울러, 분할한 사이클릭 데이터에 시퀀셜 No(시퀀셜 넘버), 엔드 플래그(최후 정보), 데이터의 격납 범위 정보를 부여하여 데이터 관리한다. 그리고 타국으로부터 보내져 온 사이클릭 데이터를 자국의 메모리에 갱신할 때, 시퀀셜 No와 엔드 플래그에 기초하여 모든 사이클릭 데이터를 수신할 수 있는지의 여부를 판단하고, 모든 사이클릭 데이터를 수신 가능한 경우에 자국의 메모리에 전개(展開)한다. 데이터의 격납 범위 정보는 분할된 사이클릭 데이터의 데이터 길이와 메모리에 격납할 때의 어드레스이며, 각 국은 데이터의 격납 범위 정보에 따른 메모리내의 위치에 사이클릭 데이터를 격납한다.
FA 분야 등에서 이용되는 사이클릭 통신은 전송로에 접속된 복수의 국이 서로 타국의 데이터를 공유하는 통신 방법이다. 이 사이클릭 통신에서는 각 국은 다른 국과 공유하여 이용하는 공유 메모리(모든 국에서 공통의 데이터를 격납하는 메모리)를 국마다 가지고 있다. 각 국의 공유 메모리는 송신 에어리어, 수신 에어리어에 의해 구성하고, 각 국은 자국이 취득한 데이터를 송신 에어리어에 격납함과 아울러, 타국으로부터의 데이터는 수신 에어리어에 격납해 둔다. 그리고 각 국은 자국의 송신 에어리어의 데이터를, 소정의 주기에 타국의 공유 메모리의 수신 에어리어에 송신한다. 이에 의해, 국 사이에서 공통의 데이터를 공유하는 것(사이클릭 데이터의 국 단위 보장(station unit guarantee of cyclic data))이 가능하게 된다.
도 13은 실시 형태 5에 관한 데이터 통신 시스템의 메모리 구성을 나타내는 도면이다. 도 13에서는 마스터국(M)이 구비하는 공유 메모리를 공유 메모리(80X)로 나타내고, 슬레이브국(SL1 ~ SL3)이 구비하는 공유 메모리를 각각 공유 메모리(81X ~ 83X)로 나타내고 있다. 또한, 도 13에서는 데이터 통신 시스템(100)의 슬레이브국이 슬레이브국(SL1 ~ SL3)의 3개인 경우를 나타내고 있다.
마스터국(M)의 공유 메모리(80X)는 자국(마스터국(M))의 데이터를 마스터국 데이터로서 격납하는 송신 에어리어(80a), 슬레이브국(SL1)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(1)로서 격납하는 수신 에어리어(80b), 슬레이브국(SL2)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(2)로서 격납하는 수신 에어리어(80c), 슬레이브국(SL3)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(3)로서 격납하는 수신 에어리어(80d)를 가지고 있다.
또, 슬레이브국(SL1)의 공유 메모리(81X)는 마스터국(M)으로부터 보내져 오는 데이터를 마스터국 데이터로서 격납하는 수신 에어리어(81a), 자국(슬레이브국(SL1))의 데이터를 슬레이브국 데이터(1)로서 격납하는 송신 에어리어(81b), 슬레이브국(SL2)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(2)로서 격납하는 수신 에어리어(81c), 슬레이브국(SL3)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(3)로서 격납하는 수신 에어리어(81d)를 가지고 있다.
또, 슬레이브국(SL2)의 공유 메모리(82X)는 마스터국(M)으로부터 보내져 오는 데이터를 마스터국 데이터로서 격납하는 수신 에어리어(82a), 자국(슬레이브국(SL2))의 데이터를 슬레이브국 데이터(2)로서 격납하는 송신 에어리어(82c), 슬레이브국(SL1)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(1)로서 격납하는 수신 에어리어(82b), 슬레이브국(SL3)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(3)로서 격납하는 수신 에어리어(82d)를 가지고 있다.
또, 슬레이브국(SL3)의 공유 메모리(83X)는 마스터국(M)으로부터 보내져 오는 데이터를 마스터국 데이터로서 격납하는 수신 에어리어(83a), 자국(슬레이브국(SL3))의 데이터를 슬레이브국 데이터(3)로서 격납하는 송신 에어리어(83d), 슬레이브국(SL1)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(1)로서 격납하는 수신 에어리어(83b), 슬레이브국(SL2)으로부터 보내져 오는 데이터를 슬레이브국 데이터(2)로서 격납하는 수신 에어리어(83c)를 가지고 있다.
사이클릭 통신에서는 1회의 송신권을 획득(TF 수신)했을 때에, 자국의 송신 에어리어의 데이터(사이클릭 데이터)를 프레임 분할하고, 분할 후의 프레임(이하, 분할 후 프레임이라고 하는 경우가 있음)을 타국에 송신한다. 이 때, 타국에서는 송신권을 획득한 국으로부터의 분할 후 프레임을 모두 수신하여 최신의 사이클릭 데이터에 갱신할 필요가 있다. 환언하면, 송신권을 획득한 시점에서, 모든 사이클릭 데이터가 갱신되어야 하므로, 일부만의 사이클릭 데이터의 갱신은 허가되지 않는다. 종래, 송신권을 획득한 국으로부터 일부의 사이클릭 데이터밖에 수신할 수 없었던 경우, 수신 못한 사이클릭 데이터를 재송신(연속 송신)할 필요가 있었다.
그렇지만 각 국에 사이클릭 데이터의 재송신기능을 실장시키면 데이터의 수신 처리가 복잡하게 되어, 데이터 공유의 실시간성에 악영향을 미치는 경우가 있다. 그래서 본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)에서는 분할 후 프레임에 시퀀셜 No나 엔드 플래그를 부여하여 송신한다. 그리고 사이클릭 데이터를 수신할 때 시퀀셜 No와 엔드 플래그에 기초하여 분할 후 프레임을 모두 수신할 수 있는지를 판단하고, 분할 후 프레임을 모두 수신 가능한 경우에 사이클릭 데이터를 갱신한다.
다음에, 본 실시 형태에 관한 마스터국(M)과 슬레이브국(SL1 ~ SL3)의 구성에 대해 설명한다. 도 14는 실시 형태 5에 관한 슬레이브국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 슬레이브국(SL1 ~ SL3)은 동일한 구성을 가지고 있으므로, 여기서는 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)의 구성에 대해 설명한다. 실시 형태 5에 관한 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 송신 버퍼(71), 수신 버퍼(72), 분할 처리부(61), 조립 처리부(62)를 가지고 있다. 분할 처리부(61)는 사이클릭 데이터로부터 분할 후 프레임으로의 분할 등을 행하고, 조립 처리부(62)는 분할 후 프레임을 모두 수신할 수 있는지 여부의 판정 등을 행한다.
분할 처리부(61)는 데이터 분할부(75), 시퀀셜 No 부여부(76), 엔드 플래그 설정부(77)를 가지고 있다. 데이터 분할부(75)는 공유 메모리(81X)의 송신 에어리어(81b)에 격납하고 있는 사이클릭 데이터를 다른 국에 송신할 때에, 사이클릭 데이터를 프레임 분할한다. 데이터 분할부(75)는 슬레이브국(SL1)이 TF를 수신하여 데이터의 송신권을 얻었을 때에, 사이클릭 데이터를 분할한다.
시퀀셜 No 부여부(76)는 데이터 분할부(75)에 의해 분할된 사이클릭 데이터(분할 후 프레임)의 각각에 시퀀셜 No를 부여한다. 엔드 플래그 설정부(77)는 데이터 분할부(75)에 의해 분할된 사이클릭 데이터 중 마지막 분할 후 프레임에 엔드 플래그를 부여한다.
도 15는 실시 형태 5에 관한 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. 실시 형태 5에 관한 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 타국(슬레이브국(SL1 ~ SL3))으로부터 보내져 오는 사이클릭 데이터에 부여되어 있는 시퀀셜 No와 엔드 플래그에 기초하여 모든 사이클릭 데이터를 수신할 수 있는지의 여부를 판단하고, 모든 사이클릭 데이터를 수신 가능한 경우에 자국의 공유 메모리(80X)에 사이클릭 데이터를 전개한다.
통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31), 수신 버퍼(32), 분할 처리부(61), 조립 처리부(62)를 가지고 있다. 조립 처리부(62)는 갱신 지시부(51), 레지스터 리셋부(53)를 구비하고 있다. 갱신 지시부(51)는 분할 후 프레임을 모두 수신했는지의 여부를 판정하는 판정 회로(52)를 가지고 있다. 갱신 지시부(51)는 판정 회로(52)가 분할 후 프레임을 모두 수신했다고 판정한 경우에, 공유 메모리(80X)에 분할 후 프레임을 전개한다. 판정 회로(52)는 각 시퀀셜 No에 대응하는 분할 후 프레임을 수신했는지 여부의 정보를 입력하는 레지스터(후술하는 시퀀셜 No 레지스터(91)), 분할 후 프레임에 엔드 플래그가 부여되어 있는지 여부의 정보를 입력하는 레지스터(후술하는 엔드 플래그 레지스터(92))를 구비하고 있다. 판정 회로(52)는 시퀀셜 No 레지스터(91)나 엔드 플래그 레지스터(92)에 입력되는 정보에 기초하여 분할 후 프레임을 모두 수신했는지의 여부를 판정한다.
레지스터 리셋부(53)는 사이클릭 데이터 내에 부여되어 있는 SA(소스 어드레스)에 기초하여 어느 국으로부터 사이클릭 데이터를 수신했는지를 판정한다. SA는 사이클릭 데이터의 송신원을 나타내는 프레임 송신원 정보이다. 레지스터 리셋부(53)는 예를 들어 전회(前回)와 다른 국으로부터 분할 후 프레임을 수신한 경우에, 전회의 국으로부터 수신한 시퀀셜 No와 엔드 플래그를 폐기하고 판정 회로(52)를 리셋한다.
다음에, 실시 형태 5에 관한 데이터 통신 시스템(100)의 처리 수순에 대해 설명한다. 도 16은 실시 형태 5에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 또한, 여기서는 데이터 통신 시스템(100) 내의 슬레이브국이 슬레이브국(SL1, SL2)의 2개인 경우에 대해 설명한다. 또, 마스터국(M)으로부터의 TF가 우선 슬레이브국(SL1)에 보내지고, 그 후 슬레이브국(SL1)으로부터 슬레이브국(SL2)에 TF가 보내지는 경우에 대해 설명한다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL1)에 TF를 송신한다(ST191). 슬레이브국(SL1)은 TF를 수신하면, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 행한다(ST192). 이 때, 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 공유 메모리(81X) 내의 송신 에어리어(81b)에 격납되어 있는 자국의 사이클릭 데이터를 분할하여 마스터국(M)에 송신한다. 또, 슬레이브국(SL1)으로부터 마스터국(M)으로의 데이터 송신은 복수회(여기서는 2 사이클) 반복된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)에서는 사이클릭 데이터의 송신을 행할 때에, 데이터 송신을 복수회 반복함과 아울러, 각 데이터 송신 시에는 사이클릭 데이터를 분할하여 송신한다.
도 17은 사이클릭 데이터의 분할 처리를 설명하기 위한 도면이다. 슬레이브국(SL1)의 데이터 분할부(75)는 공유 메모리(81X)의 송신 에어리어(81b)에 격납되어 있는 사이클릭 데이터(데이터(s1))를 소정 사이즈의 데이터로 분할한다. 여기서는 데이터 분할부(75)가 사이클릭 데이터를 3개의 데이터(데이터(s1-1, s1-2, s1-3))로 분할하는 경우에 대해 설명한다. 데이터 분할부(75)가 사이클릭 데이터를 3개의 데이터로 분할하면, 시퀀셜 No 부여부(76)는 분할 후 프레임의 각각에 시퀀셜 No를 부여한다. 시퀀셜 No 부여부(76)는 예를 들어, 1번째의 분할 후 프레임(데이터(s1-1))에 시퀀셜 No 「0」을 부여하고, 2번째의 분할 후 프레임(데이터(s1-2))에 시퀀셜 No 「1」을 부여하고, 3번째의 분할 후 프레임(데이터(s1-3))에 시퀀셜 No 「2」를 부여한다. 또, 엔드 플래그 설정부(77)는 분할 후 프레임 중에서, 마지막 분할 후 프레임에 엔드 플래그를 부여한다. 여기서의 엔드 플래그 설정부(77)는 사이클릭 데이터가 3 분할되어 있으므로, 3번째의 분할 후 프레임에 엔드 플래그 「1」을 부여한다.
슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 시퀀셜 No나 엔드 플래그가 부여된 분할 후 프레임을, 마스터국(M)에 송신한다. 통신 처리부(70S)는 우선 1번째의 분할 후 프레임을 데이터(s1-1)로서 마스터국(M)에 송신한다(ST193). 또한, 통신 처리부(70S)는 2번째의 분할 후 프레임을 데이터(s1-2)로서 마스터국(M)에 송신해(ST194), 3번째의 분할 후 프레임을 데이터(s1-3)로서 마스터국(M)에 송신한다(ST195).
이 후, 통신 처리부(70S)는 ST192와 동일한 데이터 송신을 반복한다(ST196). 구체적으로, 통신 처리부(70S)는 1번째의 분할 후 프레임(데이터(s1-1)), 2번째의 분할 후 프레임(데이터(s1-2)), 3번째의 분할 후 프레임(데이터(s1-3))의 순번으로 각 분할 후 프레임을 마스터국(M)에 송신한다(ST197, ST198, ST199).
마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1)으로부터 분할 후 프레임을 수신하면, 분할 후 프레임에 부여되어 있는 시퀀셜 No나 엔드 플래그를 추출한다. 그리고 판정 회로(52)의 시퀀셜 No 레지스터(91), 엔드 플래그 레지스터(92)에, 시퀀셜 No나 엔드 플래그에 따른 정보를 입력한다.
도 18 및 도 19는 판정 회로의 구성예와 판정 회로에 입력되는 정보를 나타내는 도면이다. 도 18에서는 분할 후 프레임을 모두 수신한 경우의 판정 회로(52)를 나타내고, 도 19에서는 분할 후 프레임을 일부 수신할 수 없는 경우의 판정 회로(52)를 나타내고 있다.
판정 회로(52)는 시퀀셜 No 레지스터(91), 엔드 플래그 레지스터(92)를 구비하고 있다. 판정 회로(52)는 시퀀셜 No 레지스터(91), 엔드 플래그 레지스터(92)로의 정보를 입력으로 하고, 슬레이브국(SL1)으로부터 분할 후 프레임을 모두 수신했는지 여부의 판정 결과를 출력한다.
시퀀셜 No 레지스터(91)는 예를 들어 512개의 레지스터를 가지고 있고, 각 레지스터가 각각 분할 후 프레임에 대응하고 있다. 또, 엔드 플래그 레지스터(92)는 예를 들어 512개의 레지스터를 가지고 있고, 각 레지스터가 각각 분할 후 프레임에 대응하고 있다. 예를 들어, 시퀀셜 No 레지스터(91)의 1번째의 레지스터(No0 recv_Reg)는 시퀀셜 No 「0」의 분할 후 프레임에 대응하고, 2번째의 레지스터(No1 recv_Reg)는 시퀀셜 No 「1」의 분할 후 프레임에 대응하고 있다. 또, 엔드 플래그 레지스터(92)의 1번째의 레지스터(No0 E_Reg)는 시퀀셜 No 「0」의 분할 후 프레임에 대응하고, 2번째의 레지스터(No1 E_Reg)는 시퀀셜 No 「1」의 분할 후 프레임에 대응하고 있다.
마스터국(M)이 슬레이브국(SL1)으로부터 분할 후 프레임을 수신하면, 갱신 지시부(51)는 분할 후 프레임에 부여되어 있는 시퀀셜 No와 엔드 플래그를 모두 추출한다. 여기서는 갱신 지시부(51)가 시퀀셜 No 「1」 ~ 「3」과, 시퀀셜 No 「3」의 엔드 플래그를 추출한다.
시퀀셜 No 레지스터(91)나 엔드 플래그 레지스터(92)의 초기값은 「0」이다. 갱신 지시부(51)는 시퀀셜 No 레지스터(91) 중에서, 추출한 시퀀셜 No에 대응하는 레지스터에 「1」을 입력한다. 여기서는 시퀀셜 No 「1」 ~ 「3」에 대응하는 레지스터에 「1」이 입력된다. 구체적으로, 「No0 recv_Reg」의 레지스터, 「No1 recv_Reg」의 레지스터, 「No2 recv_Reg」의 각 레지스터에 「1」이 입력된다. 또, 시퀀셜 No 「3」의 엔드 플래그를 추출했으므로, 엔드 플래그 레지스터(92) 중에서, 시퀀셜 No 「3」의 분할 후 프레임에 대응하는 엔드 플래그에 「1」이 입력된다.
판정 회로(52)는 시퀀셜 No 레지스터(91) 중에서, 분할 후 프레임에 대응하는 모든 레지스터에 「1」이 입력되고, 또한 엔드 플래그 레지스터(92) 중 어느 레지스터에 「1」이 입력된 경우에, 분할 후 프레임을 모두 수신한 것을 나타내는 「1」을 출력하도록 구성되어 있다.
도 18에 나타낸 판정 회로(52)에서는 분할 후 프레임에 대응하는 모든 레지스터에 「1」이 입력되어 있다. 또, 도 18에 나타낸 판정 회로(52)에서는 시퀀셜 No 「3」의 분할 후 프레임에 대응하는 엔드 플래그에 「1」이 입력되어 있다. 따라서 도 18에 나타낸 판정 회로(52)에서는 분할 후 프레임을 모두 수신한 것을 나타내는 「1」이 출력된다.
도 19에 나타낸 판정 회로(52)에서는 분할 후 프레임에 대응하는 일부의 레지스터에 「1」이 입력되어 있지 않다. 즉, 「No1 recv_Reg」의 레지스터에 「0」이 입력된 채로 있다. 따라서 도 19에 나타낸 판정 회로(52)에서는 분할 후 프레임을 모두 수신하고 있지 않음을 나타내는 「0」이 출력된다.
분할 후 프레임 중에서, 올바르게 수신한 분할 후 프레임은 통신 처리부(3M)의 수신 버퍼(32)에 격납해 둔다. 슬레이브국(SL1)은 사이클릭 데이터의 송신을 2회 반복하고 있다. 이 때문에, 마스터국(M)에는 사이클릭 데이터가 2회 보내져 온다. 2회째의 사이클릭 데이터가 보내져 온 경우도, 갱신 지시부(51)는 분할 후 프레임에 부여되어 있는 시퀀셜 No와 엔드 플래그를 모두 추출한다. 그리고 갱신 지시부(51)는 추출한 시퀀셜 No에 대응하는 레지스터에 「1」을 입력한다. 또, 추출한 엔드 플래그에 대응하는 레지스터에 「1」을 입력한다. 이 때, 이미 「1」이 입력되어 있는 레지스터로 「1」의 재입력은 생략해도 좋다.
이에 의해, 마스터국(M)에서는 2회 송신된 분할 후 프레임 중 적어도 1회의 분할 후 프레임을 수신하고 있으면, 분할 후 프레임을 수신했다고 판단한다. 그리고 각 분할 후 프레임을 적어도 1회씩 수신한 경우에, 분할 후 프레임을 모두 수신했다고 판단되어 판정 회로(52)로부터 「1」이 출력된다. 갱신 지시부(51)는 판정 회로(52)가 「1」을 출력하면, 슬레이브국(SL1)으로부터 분할 후 프레임을 모두 수신했다고 판단한다.
슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 완료하면, 슬레이브국(SL2)에 TF를 보낸다(ST200). 이에 의해, 슬레이브국(SL2)의 통신 처리부(70S)는 사이클릭 데이터를, 데이터(s2)로서 마스터국(M)에 송신한다(ST201, ST202). 이 때, 슬레이브국(SL2)은 슬레이브국(SL1)과 동일하게, 사이클릭 데이터를 복수회 반복 송신함과 아울러, 사이클릭 데이터를 분할 후 프레임로 분할해도 좋다. 이 후, 슬레이브국(SL2)은 마스터국(M)에 TF를 보낸다(ST203).
마스터국(M)은 슬레이브국(SL2)으로부터 사이클릭 데이터를 수신한다. 이 때, 슬레이브국(SL2)으로부터의 사이클릭 데이터가 분할 후 프레임이면, 슬레이브국(SL1)으로부터의 분할 후 프레임과 동일한 처리에 의해 사이클릭 데이터를 수신한다. 구체적으로, 마스터국(M)은 복수회 반복 송신된 각 분할 후 프레임을 적어도 1회씩 수신한 경우에, 분할 후 프레임을 모두 수신했다고 판단한다. 이 때, 판정 회로(52)에서는 「1」이 출력된다. 갱신 지시부(51)는 판정 회로(52)가 「1」을 출력하면, 슬레이브국(SL2)으로부터 분할 후 프레임을 모두 수신했다고 판단한다.
슬레이브국(SL2)으로부터의 사이클릭 데이터가 분할 후 프레임이 아니면, 사이클릭 데이터에 시퀀셜 No가 포함되지 않는다. 이 경우, 갱신 지시부(51)는 판정 회로(52)를 이용하는 일 없이, 슬레이브국(SL2)으로부터 분할 후 프레임을 모두 수신했다고 판단한다.
갱신 지시부(51)는 모든 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 수신한 사이클릭 데이터에 대해서 판정 회로(52)가 「1」을 출력하면, 모든 사이클릭 데이터를 수신했는지의 여부를 나타내는 수신 허가 플래그에 「1」을 입력한다. 수신 허가 플래그는 마스터국(M)이 가지는 플래그이며, 데이터 처리부(2)에 의한 데이터 수신 처리를 허가하는지의 여부를 나타내는 플래그이다. 수신 허가 플래그가 「0」인 경우에 데이터 처리부(2)에 의한 데이터 수신 처리는 금지되고, 수신 허가 플래그가 「1」인 경우에 데이터 처리부(2)에 의한 데이터 수신 처리는 허가된다.
데이터 처리부(2)는 수신 허가 플래그의 값을 폴링(polling)에 의해 감시하고 있다. 데이터 처리부(2)는 수신 허가 플래그가 「1」인 경우에 데이터 수신 처리를 행한다(ST204). 이에 의해, 수신 버퍼(32)에 격납되어 있는 분할 후 프레임이 데이터 처리부(2)에 보내진다. 구체적으로, 통신 처리부(3M)는 각 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터의 데이터(s1, s2)를 모아서 데이터 처리부(2)에 DMA 전송한다(ST205, ST206). 데이터 처리부(2)는 데이터 수신 처리를 완료하면, 통신 처리부(3M)의 수신 허가 플래그에 「0」을 입력시킨다. 이에 의해, 데이터 처리부(2)에 의한 데이터 수신 처리는 금지되고, 통신 처리부(3M)는 다음의 슬레이브국(SL2)으로부터의 분할 후 프레임을 기다리게 된다.
또한, 데이터 처리부(2)는 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL1)으로부터의 사이클릭 데이터를 모두 수신한 시점에서 데이터 수신 처리를 행해도 좋다. 이 경우, 데이터 처리부(2)는 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL2)으로부터의 사이클릭 데이터를 모두 수신한 시점에서 데이터 수신 처리를 행한다.
또, 도 16에서는 슬레이브국(SL1)이 마스터국(M)에 사이클릭 데이터를 송신하는 경우에 대해 설명했으나, 슬레이브국(SL1)은 슬레이브국(SL2)에도 사이클릭 데이터를 송신한다. 또한, 슬레이브국(SL2)은 마스터국(M)과 슬레이브국(SL1)에 사이클릭 데이터를 송신하고, 마스터국(M)은 슬레이브국(SL1, SL2)에 사이클릭 데이터를 송신한다.
다음에, 판정 회로(52)의 리셋 처리(시퀀셜 No 레지스터(91)나 엔드 플래그 레지스터(92)의 리셋)에 대해 설명한다. 도 20은 판정 회로의 리셋 처리를 설명하기 위한 도면이다. 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 레지스터 리셋부(53)나 판정 회로(52) 등에 더해 레지스터 리셋 판정부(54)를 구비하고 있다. 또한, 도 15에 나타낸 통신 처리부(3M)에서는 레지스터 리셋 판정부(54)의 도시를 생략하고 있다.
레지스터 리셋 판정부(54)는 시퀀셜 No 레지스터(91)나 엔드 플래그 레지스터(92)를 리셋시켰는지의 여부를 판정함과 아울러, 판정 결과를 레지스터 리셋부(53)에 보낸다. 레지스터 리셋 판정부(54)는 SA 판정부(56)와 TF 판정부(57)를 구비하고 있다.
SA 판정부(56)는 수신한 사이클릭 데이터 내의 SA에 기초하여 어느 국으로부터 사이클릭 데이터를 수신하고 있는지를 판단한다. 그리고 SA 판정부(56)는 전회와 다른 국으로부터 분할 후 프레임을 수신했다고 판단한 경우에, 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다.
TF 판정부(57)는 수신한 TF의 수신처(토큰 수신처 정보)에 기초하여 어느 국으로의 TF인지를 판단한다. 그리고 TF 판정부(57)는 자국(마스터국(M))으로의 TF를 수신했다고 판단한 경우에, 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다.
레지스터 리셋부(53)는 SA 판정부(56)나 TF 판정부(57)로부터 레지스터의 리셋 지시가 보내져 온 경우에, 시퀀셜 No와 엔드 플래그를 폐기하고 판정 회로(52)를 리셋한다. 구체적으로, 시퀀셜 No 레지스터(91)와 엔드 플래그 레지스터(92)의 모든 레지스터에 「0」을 입력한다.
마스터국(M)과 사이클릭 데이터를 공유하는 국이 2대 이상의 슬레이브국인 경우, 레지스터 리셋 판정부(54)는 SA 판정부(56)를 이용하여 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다.
또, 마스터국(M)과 사이클릭 데이터를 공유하는 국이 1대의 슬레이브국뿐인 경우, 레지스터 리셋 판정부(54)는 TF 판정부(57)를 이용하여 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다.
또한, 각 국 사이에서의 TF의 송수신을 브로드캐스트에 의해 행하는 경우, 마스터국(M)과 사이클릭 데이터를 공유하는 국이 2대 이상의 슬레이브국인 경우에도, 레지스터 리셋 판정부(54)는 TF 판정부(57)를 이용하여 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낼 수 있다. 이 경우, TF 판정부(57)는 TF(임의의 수신처를 가진 TF)를 수신한 경우에, 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다. 또, 각 국 사이에서 TF를 복수회 반복하여 송수신하는 경우에, TF 판정부(57)는 전회와 다른 수신처의 TF 또는 전회와 다른 송신원(토큰 송신원 정보)의 TF를 수신한 경우에, 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다. 환언하면, TF 판정부(57)는 타국을 수신처로 한 TF를 수신한 경우에, 레지스터 리셋부(53)에 레지스터의 리셋 지시를 보낸다.
또한, 본 실시 형태에서는 레지스터 리셋 판정부(54)가 SA 판정부(56)와 TF 판정부(57) 양쪽을 구비하고 있는 경우에 대해 설명했으나, 레지스터 리셋 판정부(54)의 구성을, SA 판정부(56)와 TF 판정부(57) 중 어느 일방을 구비하는 구성으로 해도 좋다.
이와 같이, 실시 형태 5에 의하면, 데이터 통신 시스템(100) 내에서 공유하는 사이클릭 데이터를 타국에 송신할 때에, 사이클릭 데이터를 분할함과 아울러 분할 후 프레임에 시퀀셜 No와 엔드 플래그를 부여하고 있으므로, 사이클릭 데이터를 수신한 국은 시퀀셜 No와 엔드 플래그에 기초하여 모든 사이클릭 데이터를 수신할 수 있는지의 여부를 판단할 수 있다. 이에 의해, 복수회에 걸쳐서 사이클릭 데이터의 송수신을 반복하는 경우에도, 모든 사이클릭 데이터를 수신할 수 있는지의 여부를 용이하게 판단할 수 있다. 복수회에 걸쳐서 사이클릭 데이터의 송수신을 반복하므로, 사이클릭 데이터의 송신 리트라이를 줄이는 것이 가능하게 된다. 또, 모든 사이클릭 데이터를 수신할 수 있는지의 여부를 용이하게 판단할 수 있으므로, 데이터 공유의 실시간성을 용이하게 유지하는 것이 가능하게 된다.
또, TF나 사이클릭 데이터 내에 부여되어 있는 SA에 기초하여 판정 회로(52)를 리셋하므로, 각 국으로부터 모든 사이클릭 데이터를 수신할 수 있는지의 여부를 국마다 용이하게 판단하는 것이 가능하게 된다.
실시 형태 6.
다음에, 도 21 ~ 도 25를 이용하여 본 발명의 실시 형태 6에 대해 설명한다. 종래, 데이터 통신 시스템 내의 각 국은 자국의 데이터를 송신한 후, TF를 1회 발행함으로써 다음의 송신국을 지정하고 있었다. 즉, 종래의 토큰 방식에서는 TF의 수신에 의해 송신권을 얻은 국만이 데이터 송신을 행하는 규칙이었으므로, TF의 다중 발행은 허가되지 않았다. 이것은 타국으로부터의 프레임 수신 중에 자국의 프레임을 송신해 버리면, 전송로에서 프레임의 폭주가 발생하여 데이터를 로스할 가능성이 있기 때문이다. 본 실시 형태에서는 각 국이 자국의 데이터를 송신한 후, TF를 복수회 송신함으로써 다음의 송신국을 지정한다. 환언하면, 실시 형태 6에서는 데이터 통신 시스템(100) 내의 국 사이에서 TF를 송수신할 때에, TF의 송수신을 복수회에 걸쳐서 반복한다.
도 21은 실시 형태 6에 관한 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 4에 관한 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31), 수신 버퍼(32)에 추가로 토큰 설정부(41)를 가지고 있다.
본 실시 형태의 토큰 설정부(41)는 실시 형태 4에서 설명한 송신 회수 설정부(37)와 동일한 처리에 의해, TF의 송신 회수를 설정한다. 토큰 설정부(41)는 논리 링을 구성할 때에 슬레이브국(SL1, SL2)에 토큰 송신 회수를 지시함과 아울러, 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1)에 송신하는 TF의 반복 송신 회수(TF의 연속 송신 회수)를 설정한다.
도 22는 실시 형태 6에 관한 슬레이브국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 슬레이브국(SL1, SL2)은 동일한 구성을 가지고 있으므로, 여기서는 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)의 구성에 대해 설명한다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 6에 관한 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 토큰 송신 제어부(74), 송신 버퍼(71), 수신 버퍼(72)를 가지고 있다.
토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M; 토큰 설정부(41))으로부터의 지시에 기초하여 TF를 송신하는 회수를 제어한다. 구체적으로, 슬레이브국(SL1)의 토큰 송신 제어부(74)는 슬레이브국(SL2)에 송신하는 TF의 송신 회수를 제어하고, 슬레이브국(SL2)의 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)에 송신하는 TF의 송신 회수를 제어한다. 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)으로부터 1회째의 TF를 수신하면, 이 TF를 수신하고 나서의 경과 시간을 측정하는 타이머(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)으로부터 1번째(1회째)의 TF를 수신하고 나서, 미리 설정해 둔 소정 시간이 경과한 후에, 데이터 송신을 개시한다. 환언하면, 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)으로부터 1번째의 TF를 수신하면, 미리 설정해 둔 소정 시간이 경과할 때까지 데이터 송신 처리를 기다린다. 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)으로부터 1번째의 TF를 수신하면, TF를 수신하고 나서의 시간을 측정하고, 미리 설정해 둔 소정 시간의 경과 후에, 자국의 데이터를 마스터국(M)에 송신한다.
도 23은 실시 형태 6에 관한 데이터 통신 시스템의 처리 수순을 나타내는 시퀀스도이다. 본 실시 형태의 데이터 통신 시스템(100)의 처리 수순 특징의 하나는 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1)으로의 TF 송신이나, 슬레이브국(SL1)으로부터 슬레이브국(SL2)으로의 TF 송신 등을 복수회 반복하는 것이다. 이하에서는 마스터국(M)의 토큰 설정부(41)가 슬레이브국(SL1, SL2)에 토큰 송신 회수로서 3회를 지시함과 아울러, 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1)에 송신하는 TF의 토큰 송신 회수를 3회로 설정하는 경우에 대해 설명한다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 논리 링을 구성할 때에 마스터국(M)이 슬레이브국(SL1, SL2)에 토큰 송신 회수로서 3회를 지시해 둔다. 구체적으로, 마스터국(M)이 슬레이브국(SL1, SL2)에 송신하는 셋업 프레임에 토큰 송신 회수(3회)를 지정하는 정보를 삽입해 둔다. 이에 의해, 슬레이브국(SL1, SL2)의 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)으로부터의 지시에 기초하여 TF의 송신 회수를 3회로 설정한다. 또, 마스터국(M)의 토큰 설정부(41)는 슬레이브국(SL1)으로의 토큰 송신 회수를 3회로 설정해 둔다.
이 후, 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL1)에 1회째의 TF(1)를 송신한다(ST171). 슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로부터 1회째의 TF(1)를 수신하면, 토큰 송신 제어부(74)가 타이머를 스타트시킴과 아울러, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 대기시킨다(ST174). 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 1번째의 TF를 송신한 후, 소정의 간격을 두고, 슬레이브국(SL1)에 2회째의 TF(2)를 송신한다(ST172). 또한, 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 2회째의 TF(2)를 송신한 후, 소정의 간격을 두고, 슬레이브국(SL1)에 3회째의 TF(3)를 송신한다(ST173). TF는 예를 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3u에 따른 타이밍에서 송신된다.
슬레이브국(SL1)의 토큰 송신 제어부(74)는 1회째의 TF(1)를 수신하고 나서 미리 설정해 둔 소정 시간(대기 시간)이 경과하면, 데이터 송신의 대기를 해제한다. 토큰 송신 제어부(74)는 마지막 TF(3회째의 TF)를 수신한 후에, 데이터 송신의 대기를 해제하도록 대기 시간을 설정해 둔다. 이에 의해, 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 3번째의 TF를 수신한 후에 마스터국(M)에 데이터 송신을 행한다(ST175). 슬레이브국(SL1)으로부터의 데이터는 데이터(s1)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST176).
슬레이브국(SL1)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리가 완료되면, 슬레이브국(SL2)에 1회째의 TF(1)를 보낸다(ST177). 슬레이브국(SL2)은 슬레이브국(SL1)으로부터 1번째의 TF를 수신하면, 토큰 송신 제어부(74)가 타이머를 스타트시킴과 아울러, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 대기시킨다. 여기서는 슬레이브국(SL1)으로부터 슬레이브국(SL2)으로의 1회째의 TF가 소실한 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 슬레이브국(SL2)은 슬레이브국 SL로부터의 1회째의 TF(1)를 수신할 수 없다. 슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 1회째의 TF(1)를 송신한 후, 소정의 간격을 두고, 슬레이브국(SL2)에 2회째의 TF(2)를 송신한다(ST178). 이에 의해, 슬레이브국(SL2)은 슬레이브국(SL1)으로부터 2회째의 TF를 수신한다. 이 때, 슬레이브국(SL2)은 1회째의 TF를 수신하고 있지 않기 때문에, 슬레이브국(SL1)으로부터의 2회째의 TF를 1회째의 TF 수신이라고 인식한다. 그리고 슬레이브국(SL2)의 토큰 송신 제어부(74)는 타이머를 스타트시킴과 아울러, 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리를 대기시킨다(S179).
슬레이브국(SL1)의 통신 처리부(70S)는 2번째의 TF를 송신한 후, 소정의 간격을 두고, 슬레이브국(SL2)에 3회째의 TF(3)를 송신한다(ST181). 슬레이브국(SL2)의 토큰 송신 제어부(74)는 1회째의 TF(1)를 수신하고 나서 미리 설정해 둔 소정 시간이 경과하면, 데이터 송신의 대기를 해제한다. 이에 의해, 슬레이브국(SL2)의 통신 처리부(70S)는 마스터국(M)에 데이터 송신을 행한다(S180). 슬레이브국(SL1)으로부터의 데이터는 데이터(s1)로서 통신 처리부(3M)에 보내진다(ST182). 슬레이브국(SL2)은 마스터국(M)으로의 데이터 송신 처리가 완료되면, 마스터국(M)에 1회째의 TF(1), 2회째의 TF(2), 3회째의 TF(3)를 보낸다(ST183, ST184, ST185).
전송로 내의 TF는 지연되는 경우가 있기 때문에, 슬레이브국(SL2)에서 마스터국(M)으로의 데이터 송신을 행하고 있는 동안에, 슬레이브국(SL1)으로부터의 TF를 수신하는 경우가 있다. 예를 들어, 마스터국(M)으로의 데이터 송신(ST180) 시에, 슬레이브국(SL1)으로부터의 3회째의 TF(3)가 슬레이브국(SL2)에 도달하는 경우가 있다. 이 경우, 슬레이브국(SL2)의 토큰 송신 제어부(74)는 데이터 송신 중에 TF를 수신한 것을 마스터국(M)에 통지한다. 환언하면, 토큰 송신 제어부(74)는 자국이 데이터 송신하고 있는 타이밍에서 자국으로의 TF를 수신한 경우에, 데이터 송신 중에 TF를 수신한 것을 마스터국(M)에 통지한다.
데이터 통신 시스템(100)에서는 전송로 상에 이더넷과 같은 스위칭 허브(20)이 존재하고 있는 경우가 있다. 이 때문에, 각 국이 TF를 최소의 프레임 GAP(송신간 간격)로 송신해도, 스위칭 허브(20)은 반드시 TF를 수신한 수신 간격에서 프레임 송신하는 것을 보장할 수 없다. 그래서 본 실시 형태에서는 슬레이브국(SL1, SL2)이 데이터 송신 중에 TF를 수신하면, 데이터 송신 중에 TF를 수신한 것을 마스터국(M)에 통지하고 있다. 이에 의해, 마스터국(M)의 토큰 설정부(41)는 1회째의 TF를 수신하고 나서 자국의 데이터를 송신할 때까지의 대기 시간을 슬레이브국(SL2)에 재설정한다. 구체적으로, 마스터국(M)의 토큰 설정부(41)는 1회째의 TF를 수신하고 나서 자국의 데이터를 송신할 때까지의 대기 시간이 현 설정보다 길어지도록 대기 시간을 슬레이브국(SL2)에 재설정한다.
또한, 본 실시 형태에서는 마스터국(M)이 슬레이브국(SL2)의 대기 시간을 재설정하는 경우에 대해 설명했으나, 슬레이브국(SL2)이 스스로 대기 시간을 재설정해도 좋다. 또, 슬레이브국(SL2)의 토큰 송신 제어부(74)는 수신한 TF와 수신할 수 없었던 TF에 기초하여 대기 시간을 변경해도 좋다. 이 경우, 미리 각 TF에 몇회째의 TF인지를 나타내는 정보를 부여(부가)해 둔다. 예를 들어, TF를 5회 반복하여 송신하는 경우, 1회째 ~ 5회째의 각 TF에 시퀀셜 No를 부여해 둔다. 구체적으로, 1회째의 TF에 시퀀셜 No로서 「1」을 부여하고, 2회째의 TF에 시퀀셜 No로서 「2」를 부여하고, 3회째의 TF에 시퀀셜 No로서 「3」을 부여해 둔다. 또한, 4회째의 TF에 시퀀셜 No로서 「4」를 부여하고, 5회째의 TF에 시퀀셜 No로서 「5」를 부여해 둔다.
마스터국(M)으로부터 지정되어 있는 대기 시간(지정 대기 시간)이 t인 경우, 토큰 송신 제어부(74)는 식(1)에 의해 새로운 대기 시간 T를 산출한다. 여기서의 X는 TF의 송신 반복 회수이며, Sn은 최초로 수신한 TF의 시퀀셜 No이다.
T=t×(X-Sn)/(X-1)ㆍㆍㆍ(1)
따라서, 최초로 수신한 TF의 시퀀셜 No가 「1」인 경우, 토큰 송신 제어부(74)는 마스터국(M)으로부터 지정되어 있는 대기 시간 t만큼 데이터의 송신 처리를 기다린다. 또, 최초로 수신한 TF의 시퀀셜 No가 「2」인 경우, 토큰 송신 제어부(74)는 (3/4)t만큼 데이터의 송신 처리를 기다리고, 최초로 수신한 TF의 시퀀셜 No가 「3」인 경우, 토큰 송신 제어부(74)는 (2/4)t만큼 데이터의 송신 처리를 기다린다. 또, 최초로 수신한 TF의 시퀀셜 No가 「4」인 경우, 토큰 송신 제어부(74)는 (1/4)t만큼 데이터의 송신 처리를 기다리고, 최초로 수신한 TF의 시퀀셜 No가 「5」인 경우, 토큰 송신 제어부(74)는 대기 시간 0에서 데이터의 송신 처리를 행한다. 또한, 이 대기 시간의 재설정은 마스터국(M)으로부터 슬레이브국(SL1, SL2)에 지시해도 좋다.
또, 슬레이브국(SL1)은 슬레이브국(SL2)과 동일한 구성을 가지고 있으므로, 슬레이브국(SL1)의 토큰 송신 제어부(74)도, 슬레이브국(SL2)의 토큰 송신 제어부(74)와 동일하게, 자국이 데이터 송신하고 있는 타이밍에서 자국으로의 TF를 수신하면, 데이터 송신 중에 TF를 수신한 것을 마스터국(M)에 통지한다.
데이터 송신 중에 TF 수신한 것의 슬레이브국(SL2)으로부터 마스터국(M)으로의 통지는 슬레이브국(SL2)으로부터 마스터국(M)에 데이터 송신을 행한 후(ST181)이며 TF(1)를 송신하기 전(ST183의 전)에 행해도 좋고, 슬레이브국(SL2)이, 다음에 슬레이브국(SL1)으로부터 TF를 수신한 경우의 데이터 송신 시에 행해도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 슬레이브국(SL1, SL2)이, 1회째의 TF를 수신한 후에 미리 설정해 둔 소정 시간이 경과하고 나서 데이터 송신을 개시하는 경우에 대해 설명했으나, 마스터국(M)도 슬레이브국(SL1, SL2)과 동일하게, 1회째의 TF를 수신한 후에 미리 설정해 둔 소정 시간이 경과하고 나서 데이터 송신을 개시해도 좋다. 또, 마스터국(M)이 데이터 송신하고 있을 때에, 마스터국(M)이 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 TF를 수신한 경우에는, 마스터국(M)의 토큰 설정부(41)가, 1회째의 TF를 수신하고 나서 자국의 데이터를 송신할 때까지의 대기 시간을 자국에 재설정해도 좋다.
또, 본 실시 형태에서는 각 국이 TF를 3회 반복하여 송신하는 경우에 대해 설명했으나, 각 국이 TF를 반복하여 송신하는 회수는 2회이어도 좋고 4회 이상이어도 좋다. 또, TF의 반복 송신 회수는 국마다 다른 회수이어도 좋다.
또, TF의 반복 송신 회수는 TF의 소실 회수 등에 기초하여 마스터국(M)이 변경해도 좋다. 도 24는 TF의 반복 송신 회수를 변경하는 경우 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. TF의 반복 송신 회수를 변경하는 경우 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31), 수신 버퍼(32), 토큰 설정부(41)에 추가하여, 재토큰 발행부(42), 발행 회수 판정부(43)를 구비하고 있다.
재토큰 발행부(42)는 TF가 소실한 경우에 TF를 재발행하는 기능(재토큰 발행 기능)을 가지고 있다. 재토큰 발행부(42)는 데이터 통신 시스템(100) 내에서 소정 시간 동안 TF가 발행되지 않는 경우에, TF가 소실됐다고 판단하여 TF를 재발행한다.
발행 회수 판정부(43)는 감시 타이머(44), 카운터(45), 기준값 기억부(46), 판정부(47)를 구비하고 있고, TF를 재발행한 회수가 소정값을 넘는지의 여부를 판정한다. 감시 타이머(44)는 시간을 측정하고, 카운터(45)는 재토큰 발행부(42)가 몇회 TF를 재발행했는지를 카운트한다. 기준값 기억부(46)는 TF의 반복 송신 회수를 변경하는지의 여부를 판정할 때에 이용하는 기준값을 기억한다. 판정부(47)는 감시 타이머(44)가 측정하는 시간과 카운터(45)가 카운트하는 TF의 재발행 회수에 기초하여 단위 시간당 TF의 재발행 회수를 산출한다. 판정부(47)는 산출한 단위 시간당 TF의 재발행 회수가, 기준값 기억부(46)에서 기억하고 있는 기준값을 넘는지의 여부를 판정한다. 판정부(47)는 TF의 재발행 회수가, 기준값 기억부(46)에서 기억하고 있는 기준값을 넘은 경우에, 토큰 설정부(41)에 TF의 송신 회수를 재설정하도록 지시한다.
토큰 설정부(41)는 판정부(47)로부터의 지시에 따라서, 현재 설정되어 있는 TF의 송신 회수를 늘린다. 예를 들어, 토큰 설정부(41)는 초기값으로서 TF의 송신 회수를 1회로 설정하여 두어, 판정부(47)로부터 TF의 송신 회수의 변경 지시를 받을 때마다 TF의 송신 회수를 2회, 3회로 늘려 간다.
또한, 기준값 기억부(46)는 설정되어 있는 TF의 송신 회수마다 기준값을 기억해 두어도 좋다. 예를 들어, 기준값 기억부(46)는 설정되어 있는 TF의 송신 회수가 1회인 경우에 이용하는 기준값, 2회인 경우에 이용하는 기준값과 같이, 복수의 기준값을 기억해 둔다. 그리고 판정부(47)는 현재 설정되어 있는 TF의 송신 회수를 토큰 설정부(41)로부터 취득하고, 현재 설정되어 있는 TF의 송신 회수와 이 TF의 송신 회수에 대응하는 기준값을 비교함으로써 TF의 송신 회수가 증가되었는지의 여부를 판단한다.
또한, 판정부(47)는 산출한 단위 시간당 TF의 재발행 회수가 소정의 기준값보다 작은 경우에, 현재 설정되어 있는 TF의 송신 회수를 줄이도록 토큰 설정부(41)에 지시해도 좋다. 또, 판정부(47)는 산출한 단위 시간당 TF의 재발행 회수에 기초하여 토큰 설정부(41)에 TF의 송신 회수를 지시해도 좋다. 또, 판정부(47)는 산출한 단위 시간당 TF의 재발행 회수에 기초하여 토큰 설정부(41)에 TF의 송신 회수를 지시해도 좋다.
이와 같이, 데이터 통신 시스템(100)에서는 프레임의 전송 환경(노이즈 발생의 유무)에 변화가 있는 경우에도, 전송 환경의 변화(단위 시간당 TF의 재발행 회수)에 따라 TF의 송신 회수를 조정할 수 있다. 이에 의해, 전송로 상에 노이즈가 발생하고 있지 않는 경우에는 고속 통신을 우선시키기 위해 TF의 송신 회수를 줄이고, 전송로 상에 노이즈가 발생하고 있는 경우에는 TF의 송신 회수를 늘리는 것이 가능하게 된다. 따라서 성능 열화의 정도를 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 된다.
또, 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 소실한 TF가 어느 국으로부터 발행된 TF인지에 기초하여, TF를 반복하여 송신시키는 회수를 국마다 변경해도 좋다. 도 25는 TF의 반복 송신 회수를 국마다 변경하는 경우 마스터국의 통신 처리부의 구성을 나타내는 도면이다. TF의 반복 송신 회수를 국마다 변경하는 경우 마스터국(M)의 통신 처리부(3M)는 송신 버퍼(31), 수신 버퍼(32), 토큰 설정부(41)에 더하여, 소실 토큰 판단부(48)를 구비하고 있다.
소실 토큰 판단부(48)는 TF가 어느 국까지 순회했는지를 확인함으로써, 어느 국이 발행한 TF가 소실됐는지를 판단하는 기능을 가지고 있다. 소실 토큰 판단부(48)는 소실한 TF를 발행한 국(슬레이브국(SL1, SL2) 또는 마스터국(M))을 토큰 설정부(41)에 통지한다. 이에 의해, 토큰 설정부(41)는 소실한 TF를 발행한 국(슬레이브국(SL1), 슬레이브국(SL2), 마스터국(M))에 대해, TF의 반복 송신 회수를 변경한다. 이 때, 토큰 설정부(41)는 TF의 소실 회수에 따른 TF의 반복 회수를 슬레이브국(SL1, SL2), 마스터국(M) 중 어느 것에 설정한다.
데이터 통신 시스템(100) 내에서는 슬레이브국(SL1, SL2)에 TF를 브로드캐스트로 송신시킨다. 또한, TF 내에 TF의 발행원을 나타내는 SA(소스 어드레스)를 포함해 둔다. 이에 의해, 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 발행된 SA를 가진 TF는 마스터국(M)의 소실 토큰 판단부(48)에 보내진다. 소실 토큰 판단부(48)는 TF의 SA를 확인함으로써, TF가 어느 위치를 순회하고, 어느 위치에서 소실했는지를 판단하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 통신 처리부(3M)가 재토큰 발행부(42)와 발행 회수 판정부(43)를 구비하는 경우나, 통신 처리부(3M)가 소실 토큰 판단부(48)를 구비하는 경우에 대해 설명했으나, 통신 처리부(3M)를, 재토큰 발행부(42), 발행 회수 판정부(43), 소실 토큰 판단부(48)를 가지는 구성으로 해도 좋다.
이에 의해, 도 12에 나타낸 바와 같이 국소적인 부분에 노이즈원이 있는 경우에도, 노이즈원에 따른 TF의 반복 송신을 국마다 설정하는 것이 가능하게 된다. 따라서 TF의 반복 송신에 기인하는 성능 열화를 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이, 실시 형태 6에 의하면, TF와 데이터의 충돌을 방지하면서 TF의 소실을 방지하는 것이 가능하게 된다. 따라서 토큰의 리커버리를 회피하는 것이 가능하게 되어, 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
또, 마스터국(M)은 국마다 TF의 송신 회수를 설정하므로, 각 국에 따른 효율이 좋은 데이터 통신이 가능하게 된다. 또, 마스터국(M)은 재발행한 TF의 수나 소실한 TF의 수에 기초하여 TF의 송신 회수를 설정하므로, 노이즈원에 따른 효율이 좋은 데이터 통신이 가능하게 된다.
또한, 데이터 통신 시스템(100)은 실시 형태 1 ~ 6의 데이터 통신 처리나 실시 형태 1의 도 4에서 설명한 종래의 데이터 통신 처리를 여러 가지 조합하여 데이터 통신 처리를 행해도 좋다.
예를 들어, 데이터 통신 시스템(100)은 실시 형태 2에서 설명한 데이터 통신 처리와 실시 형태 4에서 설명한 데이터 통신 처리를 조합하여 데이터 통신 처리를 행해도 좋다. 이 경우, 데이터 통신 시스템(100)은 데이터 송신 회수를 설정한 후(도 11의 ST149), 데이터(m)를 브로드캐스트로 슬레이브국(SL1, SL2)에 송신한다(도 6의 ST79, ST80). 그리고 통신 처리부(3M)는 슬레이브국(SL1, SL2)으로의 데이터 송신 처리를 완료하면, 슬레이브국(SL1)에 TF를 보낸다(도 11의 ST150).
또, 데이터 통신 시스템(100)은 실시 형태 1에서 설명한 데이터 통신 처리와 실시 형태 4에서 설명한 종래의 데이터 통신 처리를 조합하여 데이터 통신 처리를 행해도 좋다. 이 경우, 데이터 통신 시스템(100)에서는 통신 처리부(3M)가 슬레이브국(SL1, SL2)으로부터 데이터(s1, s2)를 수신한 후, 도 4의 ST38 ~ ST43의 처리(마스터국(M)의 F/W 처리)와 도 11의 ST148 ~ ST158의 처리가 행해진다.
또, 실시 형태 3의 도 7에서 설명한 데이터 통신 처리의 ST109의 처리(다음 판정 처리)를, 실시 형태 4에서 설명한 수신 상태의 통계 정보에 기초하여 행해도 좋다. 이 경우, 예를 들어 노이즈의 발생율이 소정값 이상이면, 통신 처리부(3M)는 도 3에 나타낸 데이터 통신 처리를 선택하고, 노이즈의 발생율이 소정값 미만이면, 통신 처리부(3M)는 도 4에 나타낸 데이터 통신 처리를 선택한다. 이에 의해, 데이터(s1, s2)의 수신 상태에 따른 적절한 리커버리 처리를 행하는 것이 가능하게 된다. 따라서 효율 좋게 데이터 통신을 행하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 데이터 통신 시스템 및 데이터 통신 장치는 마스터국과 슬레이브국 사이의 데이터 통신에 적절하다.
1 CPU
2 데이터 처리부
3M 통신 처리부
4 메모리
7 데이터 입출력부
10 PLC
20 스위칭 허브
31, 71 송신 버퍼
32, 72 수신 버퍼
33 지시 입력부
35 설정 전환부
37 송신 회수 설정부
41 토큰 설정부
42 재토큰 발행부
43 발행 회수 판정부
44 감시 타이머
45 카운터
46 기준값 기억부
47 판정부
48 소실 토큰 판단부
51 갱신 지시부
52 판정 회로
53 레지스터 리셋부
54 레지스터 리셋 판정부
56 SA 판정부
57 TF 판정부
61 분할 처리부
62 조립 처리부
70S 통신 처리부
73 데이터 송신 회수 제어부
74 토큰 송신 제어부
75 데이터 분할부
76 시퀀셜 No 부여부
77 엔드 플래그 설정부
80X ~ 83X 공유 메모리
91 시퀀셜 No 레지스터
92 엔드 플래그 레지스터
100 데이터 통신 시스템
101 수신 상태 정보 테이블
M 마스터국
SL1 ~ SLn 슬레이브국

Claims (20)

  1. 마스터국과 복수의 슬레이브국 사이의 데이터 통신을 이더넷(ethernet; 등록 상표)을 이용한 토큰 패싱 방식으로 행하는 데이터 통신 시스템에 있어서,
    상기 마스터국은
    상기 각 슬레이브국과의 사이에서 토큰 프레임을 순회(巡回)시켜서 행하는 상기 각 슬레이브국과의 사이의 데이터 송수신을 제1 데이터 송수신 처리로서 행하는 통신 처리부와,
    상기 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터를 연산 처리하여 상기 슬레이브국에 송신하는 데이터를 생성하는 연산 처리 장치에 접속함과 아울러, 상기 연산 처리 장치와 상기 통신 처리부의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제2 데이터 송수신 처리로서 행하는 데이터 송수신 처리부를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 데이터 송수신 처리부와의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제3 데이터 송수신 처리로서 행함과 아울러, 상기 제1 데이터 송수신 처리 중 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 상기 토큰 프레임을 순회시킴과 아울러 상기 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신하는 데이터 수신 처리를 리트라이 처리하는 경우에는, 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행한 후, 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 일 없이 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 상기 토큰 프레임을 순회시킴과 아울러 상기 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신함으로써 리트라이 처리하고, 상기 리트라이 처리의 후에 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행했을 때에 상기 각 슬레이브국에 송신한 데이터를, 상기 리트라이 처리를 행하기 전에 상기 각 슬레이브국에 재송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 각 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터의 수신 상태에 기초하여, 상기 제1 데이터 송수신 처리 또는 상기 리트라이 처리를 행한 후의 처리로서 상기 제3 데이터 송수신 처리 또는 상기 리트라이 처리 중 어느 일방을 선택하여 실행하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 각 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터의 수신 상태에 기초하여, 상기 각 슬레이브국에 요구하는 데이터 송신 회수(回數)를 상기 슬레이브국마다 설정하고, 설정한 데이터 송신 회수를 상기 토큰 프레임에 의해 상기 각 슬레이브국에 요구하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행한 후, 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 일 없이 미리 설정된 회수만큼 상기 리트라이 처리를 반복하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 수신 상태의 이력을 이용하여 산출된 상기 수신 상태의 통계 정보에 기초하여, 상기 제3 데이터 송수신 처리 또는 상기 리트라이 처리 중 어느 일방을 선택하여 실행하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 수신 상태의 이력을 이용하여 산출된 상기 수신 상태의 통계 정보에 기초하여, 상기 각 슬레이브국에 요구하는 데이터 송신 회수를 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 데이터 수신 처리에 의해 모든 슬레이브국으로부터 수신한 데이터를 모아서 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 슬레이브국은 상기 토큰 프레임을 수신했을 때에, 상기 마스터국에 미리 지정된 회수만큼 상기 마스터국으로의 데이터 송신을 반복하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬레이브국은 상기 마스터국과 공유하는 데이터로서 상기 슬레이브국으로부터 상기 마스터국에 송신하는 데이터를 복수의 프레임로 분할하고, 또한 분할 후의 각 프레임에 시퀀셜 넘버를 부여함과 아울러 분할 후의 프레임 중 마지막 프레임에 마지막 프레임인 것을 나타내는 최후 정보를 부여하여 상기 각 프레임을 상기 마스터국에 송신하고,
    상기 통신 처리부는 상기 시퀀셜 넘버 및 상기 최후 정보에 기초하여 상기 슬레이브국으로부터 모든 데이터를 수신했는지의 여부를 판단하는 판단부를 구비하고,
    상기 판단부가 상기 슬레이브국으로부터 모든 데이터를 수신했다고 판단한 경우에, 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 슬레이브국이 상기 마스터국에 송신하는 프레임은 상기 프레임의 송신원을 나타내는 프레임 송신원 정보를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 슬레이브국으로부터 수신한 프레임 내의 프레임 송신원 정보에 기초하여 어느 슬레이브국으로부터 상기 프레임을 수신하고 있는지를 판단하고, 전회와 다른 다음의 슬레이브국으로부터 상기 프레임을 수신했다고 판단한 경우에, 상기 판단부를 리셋하고 상기 판단부에 상기 다음의 슬레이브국으로부터 모든 데이터를 수신했는지의 여부를 판단시키는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 토큰 프레임은 상기 토큰 프레임의 수신처(destination)를 나타내는 토큰 수신처 정보를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 토큰 수신처 정보에 기초하여 상기 토큰 프레임의 수신처를 판단하고, 자국을 수신처로 하는 토큰 프레임을 수신했다고 판단한 경우에, 상기 판단부를 리셋하고 상기 판단부에 상기 다음의 슬레이브국으로부터 모든 데이터를 수신했는지의 여부를 판단시키는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 토큰 프레임은 상기 토큰 프레임의 송신원을 나타내는 토큰 송신원 정보를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 토큰 송신원 정보에 기초하여 어느 슬레이브국으로부터 상기 토큰 프레임이 송신되었는지를 판단하고, 전회와 다른 다음의 슬레이브국으로부터 상기 토큰 프레임을 수신했다고 판단한 경우에, 상기 판단부를 리셋하고 상기 판단부에 상기 다음의 슬레이브국으로부터 모든 데이터를 수신했는지의 여부를 판단시키는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  14. 마스터국과 복수의 슬레이브국 사이의 데이터 통신을 이더넷(등록 상표)을 이용한 토큰 패싱 방식으로 행하는 데이터 통신 시스템에 있어서,
    상기 마스터국은
    상기 각 슬레이브국과의 사이에서 토큰 프레임을 순회시켜서 행하는 상기 각 슬레이브국과의 사이의 데이터 송수신을 제1 데이터 송수신 처리로서 행하는 통신 처리부와,
    상기 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터를 연산 처리하여 상기 슬레이브국에 송신하는 데이터를 생성하는 연산 처리 장치에 접속함과 아울러, 상기 연산 처리 장치와 상기 통신 처리부의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제2 데이터 송수신 처리로서 행하는 데이터 송수신 처리부를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 데이터 송수신 처리부와의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제3 데이터 송수신 처리로서 행함과 아울러, 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행할 때에는, 데이터 송수신 대상이 되는 슬레이브국에 상기 토큰 프레임을 복수회 반복하여 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 각 슬레이브국에 요구하는 토큰 프레임의 송신 회수를 상기 슬레이브국마다 설정하고, 설정한 토큰 프레임의 송신 회수를 상기 각 슬레이브국에 요구하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 통신 처리부는 상기 토큰 프레임이 소실한 경우에, 상기 토큰 프레임의 재발행을 행함과 아울러, 재발행한 토큰 프레임의 수에 기초하여, 상기 각 슬레이브국에 요구하는 토큰 프레임의 송신 회수를 상기 슬레이브국마다 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 통신 처리부는 소실한 토큰 프레임을 검출함과 아울러, 소실한 토큰 프레임의 수에 기초하여 상기 각 슬레이브국에 요구하는 토큰 프레임의 송신 회수를 상기 슬레이브국마다 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 슬레이브국은 상기 토큰 프레임을 수신했을 때에, 상기 마스터국에 미리 지정된 회수만큼 상기 마스터국 또는 다른 슬레이브국으로의 토큰 프레임의 송신을 반복하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
  19. 복수 슬레이브국과의 사이의 데이터 통신을 이더넷(등록 상표)을 이용한 토큰 패싱 방식으로 마스터국으로서 행하는 데이터 통신 장치에 있어서,
    상기 각 슬레이브국과의 사이에서 토큰 프레임을 순회시켜서 행하는 상기 각 슬레이브국과의 사이의 데이터 송수신을 제1 데이터 송수신 처리로서 행하는 통신 처리부와,
    상기 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터를 연산 처리하여 상기 슬레이브국에 송신하는 데이터를 생성하는 연산 처리 장치에 접속함과 아울러, 상기 연산 처리 장치와 상기 통신 처리부의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제2 데이터 송수신 처리로서 행하는 데이터 송수신 처리부를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 데이터 송수신 처리부와의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제3 데이터 송수신 처리로서 행함과 아울러, 상기 제1 데이터 송수신 처리 중 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 상기 토큰 프레임을 순회시킴과 아울러 상기 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신하는 데이터 수신 처리를 리트라이 처리하는 경우에는, 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행한 후, 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 일 없이 상기 각 슬레이브국과의 사이에서 상기 토큰 프레임을 순회시킴과 아울러 상기 각 슬레이브국으로부터의 데이터를 수신함으로써 리트라이 처리하고, 상기 리트라이 처리의 후에 상기 제3 데이터 송수신 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 장치.
  20. 복수 슬레이브국과의 사이의 데이터 통신을 이더넷(등록 상표)을 이용한 토큰 패싱 방식으로 마스터국으로서 행하는 데이터 통신 장치에 있어서,
    상기 각 슬레이브국과의 사이에서 토큰 프레임을 순회시켜서 행하는 상기 각 슬레이브국과의 사이의 데이터 송수신을 제1 데이터 송수신 처리로서 행하는 통신 처리부와,
    상기 슬레이브국으로부터 보내져 오는 데이터를 연산 처리하여 상기 슬레이브국에 송신하는 데이터를 생성하는 연산 처리 장치에 접속함과 아울러, 상기 연산 처리 장치와 상기 통신 처리부의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제2 데이터 송수신 처리로서 행하는 데이터 송수신 처리부를 가지고,
    상기 통신 처리부는 상기 데이터 송수신 처리부와의 사이에서 행하는 데이터 송수신을 제3 데이터 송수신 처리로서 행함과 아울러, 상기 제1 데이터 송수신 처리를 행할 때에는, 데이터 송수신 대상이 되는 슬레이브국에 상기 토큰 프레임을 복수회 반복하여 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신 시스템.
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