TWI481240B - 可程式邏輯控制器 - Google Patents

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TWI481240B TW101116160A TW101116160A TWI481240B TW I481240 B TWI481240 B TW I481240B TW 101116160 A TW101116160 A TW 101116160A TW 101116160 A TW101116160 A TW 101116160A TW I481240 B TWI481240 B TW I481240B
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Description

可程式邏輯控制器
本發明係關於連接至網路(network)而使用之可程式邏輯控制器(programmable logic controller)。
過去的可程式邏輯控制器，係使用虛擬IP位址(address)來將複數個網路視為一個網路而進行通訊。連接至IP網路位址不相同的網路之可程式邏輯控制器相互之間，係在可程式邏輯控制器上搭載路由(routing)功能而進行對於不相同的網路之通訊。
在與乙太網路(Ethernet，註冊商標，以下省略)不同種類的網路機器中，係利用異種網路閘道器(network gateway)來相互連接。使用例如專利文獻2中揭示之路由功能，就可與連接至實際IP位址和網路位址不相同的網路之通訊機器進行通訊。然而，卻必須在連接至不同種類的網路之可程式邏輯控制器及通訊機器中，構築專利文獻3中揭示的異種網路閘道器系統(heterogeneous network gateway system)。
[先前技術文獻] (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2005-168144號公報
(專利文獻2)日本特開2005-268988號公報
(專利文獻3)日本特開2007-249472號公報
本發明係鑑於上述之課題而完成者，其目的在獲得不用在連接至不同種類的網路之可程式邏輯控制器及通訊機器中設置異種網路閘道器系統，就可用乙太網路封包(Ethernet packet)進行通訊之可程式邏輯控制器。
為了解決上述的課題，達成本發明之目的，本發明提出一種具備有CPU單元(CPU unit)之可程式邏輯控制器，其特徵在於：CPU單元係具有實際IP位址、及與實際IP位址不同之虛擬IP位址，且使用實際IP位址與以第一通訊協定進行通訊之網路所屬的通訊機器進行資料的傳送接收，使用虛擬IP位址與以異於第一通訊協定之第二通訊協定進行通訊之網路所屬的通訊機器進行資料的傳送接收。
本發明之可程式邏輯控制器會產生：不用在連接至不同種類的網路之可程式邏輯控制器及通訊機器中設置異種網路閘道器系統，就可用乙太網路封包進行通訊之效果。
以下，根據圖式來詳細說明本發明實施形態之可程式邏輯控制器。惟本發明並不受此實施形態所限定。
實施形態1
第1圖係顯示包含本發明實施形態1之可程式邏輯控制器在內之網路系統的一例之圖。此網路系統係將個人電腦(PC)10,16,18、及可程式邏輯控制器11,14,15予以 連接而構成。
個人電腦10及可程式邏輯控制器11，係連接至經由乙太網路之第一網路12。第一網路12係以乙太網路作為第一通訊協定進行通訊之網路。
可程式邏輯控制器11也連接至與乙太網路不同種類的第二網路13。第二網路13係以乙太網路以外的協定作為第二通訊協定進行通訊之網路。連接至第二網路13的，還有可程式邏輯控制器14、可程式邏輯控制器15、及個人電腦16。
此外，第二網路13還可連接驅動裝置等之機器，雖然圖中並未顯示出來。可程式邏輯控制器14亦連接至乙太網路經由之第三網路17，透過第三網路17而與個人電腦18連接。第三網路17係以乙太網路作為第一通訊協定進行通訊之網路。
可程式邏輯控制器11具備有內建乙太網路通訊埠(port)之CPU單元19及通訊單元20。雖未圖示，但可程式邏輯控制器11還具備有CPU單元19及通訊單元20以外的其他單元。
CPU單元19具備有可連接至經由乙太網路的網路之介面(interface)。CPU單元19內建有FTP客戶端(client)、FTP伺服器(server)等之功能，可與連接至經由乙太網路的第一網路12之個人電腦10進行資料傳輸。換言之，個人電腦10具有作為FTP伺服器、FTP客戶端等之功能。
通訊單元20係與並非乙太網路之網路13連接。通訊 單元20具有循環(cyclic)轉送功能，在其與可程式邏輯控制器14、可程式邏輯控制器15、及個人電腦16等之間進行資料傳輸。
可程式邏輯控制器14係與可程式邏輯控制器11一樣，具備有CPU單元19及通訊單元20。連接至可程式邏輯控制器14的CPU單元19之個人電腦18，係具有作為FTP伺服器、FTP客戶端等之功能。
另外，可程式邏輯控制器14也與可程式邏輯控制器11一樣，具備有CPU單元19及通訊單元20以外的其他單元(未圖示)。
可程式邏輯控制器15與可程式邏輯控制器11,14一樣，具備有通訊單元20。可程式邏輯控制器15與可程式邏輯控制器11,14不同之處在於：具備有並未內建乙太網路通訊埠之CPU單元30。
另外，可程式邏輯控制器15也與可程式邏輯控制器11,14一樣，具備有CPU單元30及通訊單元20以外的其他單元(未圖示)。
接著，針對內建乙太網路通訊埠之CPU單元19的構成進行詳細的說明。第2圖係顯示可程式邏輯控制器11,14所具備的CPU單元19的概略構成之方塊圖。
CPU單元19從下位開始，依序具有可連接至乙太網路之LAN介面(以下，亦稱為LAN I/F)(第一通訊埠)21、LAN驅動器22、乙太網路模組23、乙太網路驅動器24、封包緩衝器(packet buffer)25。
CPU單元19可連接至內部匯流排(第二通訊埠)26，且具有用來進行CPU單元19與其他單元之間的資料轉送之內部匯流排26用的匯流排用驅動器27。另外，在乙太網路模組23的上位層，除了乙太網路驅動器24之外，還具有FTP伺服器/客戶端28、及檔案系統(file system)29。
CPU單元19內的乙太網路模組23，係依據接收到的資料的IP位址，來決定該資料的轉送目的地。亦即，若接收到的資料的IP位址表示該資料不是要給自己的CPU，就將該資料轉送到乙太網路驅動器24。
CPU單元19內的FTP伺服器/客戶端28，係設計成可產生將從自身CPU單元19的IP位址(例如192.168.4.1)傳送出去的資料、及將從虛擬IP位址(例如192.168.5.1)傳送出去的資料。產生的資料係由乙太網路模組23加以分配。
接著，說明CPU單元的動作。第3圖係顯示CPU單元19從LAN介面21接收到資料之情況的處理順序之流程圖。首先，在步驟S111，將從LAN介面21接收到的資料轉送到LAN驅動器22。在步驟S112，從LAN驅動器22將接收資料轉送到乙太網路模組23。
在步驟S113，乙太網路模組23確認添附在接收資料的標頭(header)中之目的地的IP位址，並依照是否為傳給自身CPU的IP位址(例如192.168.4.1等之實際IP位址、或192.168.5.1等之虛擬IP位址)，還是其他的IP位址來分配接收資料。
在接收資料的目的地IP位址係CPU的IP位址之情況，就前進至步驟S114，由乙太網路模組23將接收資料轉送到CPU內的FTP伺服器/客戶端28。然後，在步驟S115，FTP伺服器/客戶端28將接收資料轉送到CPU內的檔案系統29。
在接收資料的目的地位址自身CPU以外的IP位址之情況，則從步驟S113前進至步驟S116，由乙太網路模組23將接收資料轉送到CPU單元19內的乙太網路驅動器24。
在步驟S117，乙太網路驅動器24將接收資料轉送到CPU單元19內的封包緩衝器25。在步驟S118中，由於要利用與乙太網路不同種類的網路傳送資料，因此封包緩衝器25進行接收資料的封裝化(capsulation)，使之對應於與乙太網路不同種類的網路的協定。然後，在步驟S119，從內部匯流排26將經過封裝化的資料轉送至通訊單元20。
第4圖係顯示CPU單元19透過內部匯流排26而從通訊單元20接收到資料之情況的處理順序之流程圖。首先，在步驟S121，透過內部匯流排26而從通訊單元20將經過封裝化的封包接收進來。
在步驟S122，將接收資料轉送到匯流排用驅動器27。在步驟S123，將接收資料轉送到乙太網路模組，將封裝化予以解除。在步驟S124，乙太網路模組23確認添附在接收資料的標頭中之目的地的IP位址，並依照該IP位址是傳給自身CPU的IP位址資料，還是其他的IP位址來分配接收資料。
在接收資料的目的地係為自身CPU的IP位址之情況，就前進至步驟S125，由乙太網路模組23將接收資料轉送到自身CPU內的FTP伺服器/客戶端28。然後，在步驟S126，FTP伺服器/客戶端28將接收資料轉送到自身CPU內的檔案系統29。
在接收資料的目的地為自身CPU以外的IP位址之情況，則從步驟S124前進至步驟S127，由乙太網路模組23將接收資料轉送到LAN驅動器22。然後，在步驟S128，從LAN驅動器22將接收資料轉送到LAN介面21。
第5圖係顯示從CPU單元19經由乙太網路或經由與乙太網路不同種類的網路而傳送資料之情況的處理順序之流程圖。首先，在步驟S131，從檔案系統29將資料轉送至FTP伺服器/客戶端28。
在步驟S132，從FTP伺服器/客戶端28將資料轉送到乙太網路模組23。在步驟S133，乙太網路模組23依照傳送資料之成為其目的地的IP位址之網路位址(network address)是虛擬IP位址還是虛擬IP位址以外的位址(實際IP位址)，來分配該傳送資料。
在網路位址為虛擬IP位址以外的位址(實際IP位址)之情況，就前進至步驟S134，由於要經由乙太網路(例如第一網路12、第三網路17)將資料傳送出去，因此乙太網路模組23將傳送資料轉送至LAN驅動器22。然後，在步驟S135，將傳送資料傳送至LAN介面21。
在網路位址為虛擬IP位址之情況，則從步驟S133前 進至步驟S136，由於要利用與乙太網路不同的其他網路(例如第二網路13)將資料傳送出去，因此乙太網路模組23進行傳送資料的封裝化。接著，在步驟S137，乙太網路模組23將傳送資料轉送至匯流排用驅動器27。然後，在步驟S138，將傳送資料從匯流排用驅動器27轉送至內部匯流排26，再從內部匯流排26將該傳送資料轉送至通訊單元20。
第6圖係用來說明在第1圖所示的網路系統中，在透過不同的網路而連接上的可程式邏輯控制器進行的資料的傳送接收的例子之圖。可程式邏輯控制器14的CPU單元19具有實際IP位址及虛擬IP位址這兩種IP位址，所以可進行經由與乙太網路不同種類的第二網路13之資料的傳送接收、以及進行經由乙太網路(第三網路17)之資料的傳送接收。
第6圖中，進行從CPU單元19的內部匯流排26、通訊單元20(同時參照第2圖)，經由與乙太網路不同種類的第二網路13，而與可程式邏輯控制器11的CPU單元19進行資料通訊。其中，從CPU單元19的內部匯流排26、通訊單元20傳送出去之資料，係如上述先經過封裝化然後以乙太網路封包的形態傳送出去。
第6圖中，還進行從CPU單元19的乙太網路通訊埠，經由屬於乙太網路之第三網路17，而與個人電腦18進行資料通訊。如此，CPU單元19就可進行透過可連接至乙太網路之LAN介面21而進行的資料通訊、以及透過可與和乙太網路不同的網路連接之內部匯流排26而進行的資料通 訊這兩者之處理。
第7圖係用來說明在第1圖所示的網路系統中，在透過不同的網路而連接上的可程式邏輯控制器進行的資料的傳送接收的另一個例子之圖。如第7圖所示，在要從個人電腦10，透過可程式邏輯控制器11而對於利用不同的網路連接上之可程式邏輯控制器14的CPU單元19進行資料傳送的指定之情況，只要設定要進行通訊之對象機器(可程式邏輯控制器14)的IP位址，就可進行通訊。
第8圖係用來說明在第1圖所示的網路系統中，在透過不同的網路而連接上的可程式邏輯控制器進行的資料的傳送接收的另一個例子之圖。如第8圖所示，對於並未內建乙太網路通訊埠之CPU單元30，也因為具有虛擬IP位址，而可經由不同種類的網路進行使用以IP位址為基礎的乙太網路封包之資料通訊。
如上所述，根據本實施形態1之可程式邏輯控制器，不用在連接至不同種類的網路之可程式邏輯控制器及通訊機器中設置異種網路閘道器系統，就可用乙太網路封包進行通訊。
(產業上之可利用性)
如以上所述，本發明之可程式邏輯控制器可利用於透過不同種類的網路將可程式邏輯控制器連接起來之網路系統中，尤其適用於透過與乙太網路不同的網路及乙太網路將可程式邏輯控制器連接起來之網路系統。
10、16、18‧‧‧個人電腦(PC)
11、14、15‧‧‧可程式邏輯控制器
12‧‧‧第一網路
13‧‧‧第二網路
17‧‧‧第三網路
19‧‧‧CPU單元
20‧‧‧通訊單元
21‧‧‧LAN介面(第一通訊埠)
22‧‧‧LAN驅動器
23‧‧‧乙太網路模組
24‧‧‧乙太網路驅動器
25‧‧‧封包緩衝器
26‧‧‧內部匯流排(第二通訊埠)
27‧‧‧匯流排用驅動器
28‧‧‧FTP伺服器/客戶端
29‧‧‧檔案系統
30‧‧‧CPU單元
第1圖係顯示包含本發明實施形態1之可程式邏輯控制器在內之網路系統的一例之圖。
第2圖係顯示可程式邏輯控制器所具備的CPU單元的概略構成之方塊圖。
第3圖係顯示CPU單元從LAN介面接收到資料之情況的處理順序之流程圖。
第4圖係顯示CPU單元透過內部匯流排而從通訊單元接收到資料之情況的處理順序之流程圖。
第5圖係顯示從CPU單元經由乙太網路或經由與乙太網路不同種類的網路而傳送資料之情況的處理順序之流程圖。
第6圖係用來說明在第1圖所示的網路系統中，在透過不同的網路而連接上的可程式邏輯控制器進行的資料的傳送接收的例子之圖。
第7圖係用來說明在第1圖所示的網路系統中，在透過不同的網路而連接上的可程式邏輯控制器進行的資料的傳送接收的另一個例子之圖。
第8圖係用來說明在第1圖所示的網路系統中，在透過不同的網路而連接上的可程式邏輯控制器進行的資料的傳送接收的另一個例子之圖。
10、16、18‧‧‧個人電腦(PC)
11、14、15‧‧‧可程式邏輯控制器
12‧‧‧第一網路
13‧‧‧第二網路
17‧‧‧第三網路
19‧‧‧CPU單元
20‧‧‧通訊單元
30‧‧‧CPU單元

Claims (5)

  1. 一種可程式邏輯控制器，具備有CPU單元，其特徵在於：前述CPU單元係具有實際IP位址、及與前述實際IP位址不同之虛擬IP位址，且使用前述實際IP位址與以第一通訊協定進行通訊之網路所屬的通訊機器進行資料的傳送接收，使用前述虛擬IP位址與以異於前述第一通訊協定之第二通訊協定進行通訊之網路所屬的通訊機器進行資料的傳送接收；其中，前述CPU單元具有：以前述實際IP位址進行資料的傳送接收之第一通訊埠、以及以前述虛擬IP位址進行資料的傳送接收之第二通訊埠。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述第一通訊協定係乙太網路，前述第二通訊協定係乙太網路以外之通訊協定。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述CPU單元係在要從前述CPU單元傳送出去的傳送資料之做為其目的地的IP位址之網路位址屬於前述虛擬IP位址之位址的情況，進行前述傳送資料的封裝化，然後從前述第二通訊埠將之傳送出去。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述CPU單元還具有檔案系統， 且在從前述第一通訊埠接收進來的接收資料的目的地為前述CPU單元的IP位址之情況，將前述接收資料轉送至前述檔案系統，在從前述第一通訊埠接收進來的接收資料的目的地為前述CPU單元以外的IP位址之情況，從前述第二通訊埠將前述接收資料傳送出去。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之可程式邏輯控制器，其中，前述CPU單元還具有檔案系統，且在從前述第二通訊埠接收進來的接收資料的目的地為前述CPU單元的IP位址之情況，將前述接收資料轉送至前述檔案系統，在從前述第二通訊埠接收進來的接收資料的目的地為前述CPU單元以外的IP位址之情況，從前述第一通訊埠將前述接收資料傳送出去。
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