TWI699105B

TWI699105B - 通信系統、通信裝置及電腦程式產品

Info

Publication number: TWI699105B
Application number: TW108119127A
Authority: TW
Inventors: 安念克洋; 竹内大祐
Original assignee: 日商三菱電機股份有限公司
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-07-11
Also published as: WO2020105099A1; US20210392209A1; US11528348B2; JPWO2020105099A1; TW202021327A; DE112018008145T5; JP6570804B1

Abstract

本發明之通信系統(1000)係具有於每一預先決定之週期實施用以共享記憶於循環記憶體(41)的記憶資料之通信的主裝置(10)及從屬裝置(30)。由主裝置(10)發送的通信資料係包含識別資訊及對象資訊，該識別資訊係識別並顯示有關該通信資料的週期與該週期前後之其他的週期，該對象資訊係顯示該通信資料為每一週期的通信之對象或從該對象排除之例外。從屬裝置(30)係在依據所接收之通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為對象，且依據該通信資料中包含的識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄通信資料，而在依據通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為例外，且依據該通信資料中包含的識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，處理通信資料。

Description

通信系統、通信裝置及電腦程式產品

本發明係關於一種通信系統、通信裝置及程式。

以工廠為代表的設施中，係運用一種經由通信網路來控制複數個機器的系統。如此的系統中，係要求使複數個機器有效率地協同動作。對此，有採用如各個機器所具有之記憶體儲存有共通之資料的所謂循環通信(cyclic communication)的事例。循環通信中，週期性地執行用以與其他的機器共享記憶體之中被分配於各個機器的區域之內容的通信。

循環通信中，通常係各機器於各個週期進行通信以使連續的各個週期中記憶於記憶體的資料同步。在此，有時會對在機器間傳輸的資料賦予用以識別有關該資料之週期的週期資訊(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1中記載有複數個終端機經由網路進行循環通信的循環通信系統。在該循環通信系統中，係在將循環通信資料分割成複數個資料來發送的情況下，對各個資料附加依各個循環通信的週期而計數的計數值。並且，接收到分割之資料的終端機可參照計數值來確保有關分割出之複數個資料的同時性。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2015-82271號公報

循環通信中，必須在各個週期內進行用以使資料同步的通信。如專利文獻1之技術所例示，在傳輸包含週期資訊之資料的情況下，可考慮接收到該資料的機器係將週期資訊所示的週期與內部管理的現在之週期進行核對。然後，該機器可在週期一致的情況下將接收到之資料判斷為有效並進行處理，且在週期不同的情況下將接收到之資料判斷為無效並且毀棄。藉此，可在發送側與接收側管理應在各個週期被傳輸的資料之共通之資料。

然而，如混合存在有高速通信的第一機器與低速通信的第二機器的情況下，關於第二機器，恐有各個週期的通信不會完成之虞。具體而言，應在一個週期中傳輸的資料，在該當的一個週期之期間內未被接收而在下一個週期才被接收的情況下，資料就不被當作處理對象，結果，恐有應儲存於記憶體的資料未被儲存之虞。對此，為了使通信在各個週期完成，必須使高速通信的機器之速度降低來運轉，或將低速通信的機器置換成高性能的機器。因此，無法在通信功能不同的機器混合存在的狀態下活用其通信性能，而尚有提高通信系統之效率的餘地。

本發明係有鑑於上述情形而開發完成者，其目的在於提高通信系統之效率。

為了達成上述目的，本發明之通信系統係具有於每一預先決定之週期實施用以共享記憶於記憶部的記憶資料之通信的第一通信裝置及第二通信裝置，由第一通信裝置所發送的通信資料係包含識別資訊及對象資訊，該識別資訊係識別並顯示有關該通信資料的週期與該週期前後之其他的週期，該對象資訊係顯示該通信資料為每一週期的通信之對象或從該對象排除之例外；第二通信裝置係接收通信資料，並在依據所接收之通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為對象，且依據該通信資料中包含的識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄通信資料，而在依據通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為例外的情況下，處理通信資料。

依據本發明，第二通信裝置係接收通信資料，並在依據所接收之通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為對象，且依據該通信資料中包含的識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄通信資料，而在依據通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為例外的情況下，處理通信資料。因此，可在通信性能不同之機器混合存在的狀態下活用其通信性能，而可提高通信系統之效率。

10:主裝置

21、22、30:從屬裝置

40:通信裝置

41:循環記憶體

42:通信介面

43:接收處理部

44:發送處理部

50:通信網路

60:訊框

61:標頭部

62:資料部

63:標尾部

401:處理器

402:主記憶部

403:輔助記憶部

404:輸入部

405:輸出部

406:通信部

407:內部匯流排

431:接收資料分析部

432:接收緩衝器

441:發送資料生成部

442:發送緩衝器

501、502、503:箭頭

611:發送目的地位址

612:發送源位址

613:訊框種別資訊

614:識別資訊

615:對象資訊

621:指示資訊

622:裝置資訊

1000:通信系統

A10、A21、A22、A30:記憶區域

P1:程式

T1、T2、T3:週期

S11、S12、S21、S22、S111、S112、S113、S114、S115、S116、S211、S212、S213、S214、S215、S216、S217、S31、S32、S33、S34、S35、S36、S37、S38、S121、S122、S123、S124、S125、S126、S127、S128、S129:步驟

第1圖係顯示本發明之實施形態的通信系統之構成的圖。

第2圖係顯示實施形態的循環記憶體之圖。

第3圖係顯示實施形態之藉由通信裝置所為的每一週期之通信的圖。

第4圖係顯示實施形態的通信裝置之硬體構成的圖。

第5圖係顯示實施形態的通信裝置之功能性構成的圖。

第6圖係顯示實施形態的主處理之流程圖。

第7圖係顯示實施形態的從屬處理之流程圖。

第8圖係顯示實施形態的主初始化處理之流程圖。

第9圖係顯示在實施形態的主初始化處理中所發送的訊框之形式的圖。

第10圖係顯示實施形態的從屬初始化處理之流程圖。

第11圖係顯示在實施形態的從屬初始化處理中所發送的訊框之形式的圖。

第12圖係顯示實施形態的通信處理之一例的第一圖。

第13圖係顯示實施形態的通信處理之一例的第二圖。

第14圖係顯示實施形態的主通信處理之流程圖。

第15圖係顯示在實施形態的主通信處理中所發送的訊框之形式的圖。

第16圖係顯示實施形態的通信處理之一例的第三圖。

第17圖係顯示比較例的通信處理之一例的圖。

第18圖係顯示變化例的通信處理之一例的圖。

以下，參照圖式詳細地說明本發明之實施形態的通信系統1000。

[實施形態]

本實施形態之通信系統1000係相當於設置在工廠的工廠自動化(Factory Automation；FA)系統之一部分。通信系統1000係藉由經通信路徑連接作為FA系統之生產系統、檢查系統、加工系統、其他系統的機器彼此所形成。如第1圖所示，通信系統1000係具有主裝置10及從屬裝置21、22、30，作為通信裝置。

主裝置10及從屬裝置21、22、30例如是可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller；PLC)、與PLC連動的裝置、或工業電腦(Industrial Personal Computer；IPC)。主裝置10及從屬裝置21、22、30係經由通信網路50而相互地連接。通信網路50例如是藉由網路線所形成的現場網路。

主裝置10係相當於通信系統1000之主節點，從屬裝置21、22、30係分別相當於通信系統1000之從屬節點。主裝置10係經由通信網路50來發送對從屬裝置21、22、30的控制指示。從屬裝置21、22、30係分別按照控制指示來控制連接於機器本身的未圖示之機器。該機器例如是感測器裝置、致動器或機器人。

主裝置10及從屬裝置21、22、30係分別具有儲存共通之資料的循環記憶體41。循環記憶體41係包含分配給各個通信裝置的記憶區域。詳言之，如第2圖所示，循環記憶體41係具有：分配給主裝置10 的記憶區域A10；分配給從屬裝置21的記憶區域A21；分配給從屬裝置22的記憶區域A22；以及分配給從屬裝置30的記憶區域A30。此等的記憶區域中係分別儲存藉由所分配之通信裝置更新的資料。例如，記憶區域A10係儲存藉由主裝置10更新的資料，儲存於記憶區域A10的資料係不會藉由從屬裝置21、22、30更新。再者，循環記憶體41係記憶主裝置10及從屬裝置21、22、30共享之資料的記憶部之一例。以下，將記憶於循環記憶體41的資料表記為記憶資料。

主裝置10及從屬裝置21、22、30係於每一預先決定之週期實施用以共享記憶於循環記憶體41之記憶資料的循環通信。第3圖係例示如此的通信。惟，第3圖中係顯示從屬裝置21來代表從屬裝置21、22而省略了從屬裝置22。

如第3圖所示，週期T1中，各個通信裝置係發送用以更新循環記憶體41之內容的通信資料。例如，箭頭501係顯示主裝置10將包含用以更新記憶區域A10之內容的資料的通信資料發送至從屬裝置21、30。同樣地，從屬裝置21、30亦分別在週期T1中，將用以更新記憶區域A21、A30之內容的通信資料發送至其他的通信裝置。然後，截至週期T1之結束時刻為止，循環記憶體41之內容是由全部的通信裝置所共享。

與週期T1同樣的通信亦在其他的週期T2、T3實施。週期T1至T3之長度，例如是1微秒或1毫秒。週期T1、T2、T3可為複數個通信裝置連接於網路時間協定(Network Time Protocol；NTP)伺服器來管理時刻而藉此規定的週期，又可為每次主裝置10發送通信裝置時才開始的週期。週期T1、T2、T3是藉由來自主裝置10之通信資料的發送而開始的情況時，週期T1、T2、T3之長度亦可不同。又，如此的情況下，從屬裝置21、30亦可藉由計測從前次之週期的開始時刻起所經過的時間，來判斷現在之週期。又，此情況下，若從屬裝置21、30將從主裝置10所發送來的通信資料作為觸發條件而以某程度高速地回應來發送通信資料，則在各個週期內完成通信。

在此，從屬裝置30係指以比從屬裝置21、22還低速來通信的機器，且如箭頭503所示，可能發生來自從屬裝置30之通信資料的傳輸不在週期內完成之情況。本實施形態之通信裝置係將如此所傳送出的通信資料，依該通信資料之內容來決定作為應在各個週期完成通信的循環通信之對象而毀棄處理，或是作為循環通信之例外而利用於循環記憶體41之更新。

以比從屬裝置30還高速來通信的從屬裝置21、22，例如是以高性能之處理器來執行軟體處理的機器。惟，從屬裝置21、22亦可為專用之通信電路晶片且為硬體安裝的機器。又，以比從屬裝置21、22還低速來通信的從屬裝置30，例如是以低性能之處理器來執行軟體處理的機器。主裝置10係在與從屬裝置21、22之間實施上述之循環通信，且在與從屬裝置30之間實施將傳輸的通信資料作為循環通信之例外來處理的例外通信。惟，在主裝置10本身為以低速來通信的機器的情況下，主裝置10係在與全部的從屬裝置21、22、30之間實施例外通信。

以下，將主裝置10及從屬裝置21、22、30統稱表記為通信裝置40。

如第4圖所示，就通信裝置40之硬體構成而言，係具有處理器401、主記憶部402、輔助記憶部403、輸入部404、輸出部405及通信部406。主記憶部402、輔助記憶部403、輸入部404、輸出部405及通信部406皆經由內部匯流排407而連接於處理器401。

處理器401係包含中央處理單元(Central Processing Unit；CPU)。處理器401係藉由執行記憶於輔助記憶部403的程式P1來實現通信裝置40之各種功能，並執行後述之處理。

主記憶部402係包含隨機存取記憶體(Random Access Memory；RAM)。主記憶部402係從輔助記憶部403載入程式P1。並且，主記憶部402係使用作為處理器401之作業區域。

輔助記憶部403係包含以可電性抹除可程式唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory；EEPROM)為代表的非揮發性記憶體。輔助記憶部403係除了記憶程式P1以外，還記憶使用於處理器401之處理的各種資料。輔助記憶部403係按照處理器401之指示，將處理器401所要利用的資料供給至處理器401，且記憶從處理器401所供給來的資料。

輸入部404係包含以輸入鍵及指向裝置為代表的輸入裝置。輸入部404係取得由通信裝置40之使用者所輸入的資訊，並將所取得之資訊通知處理器401。

輸出部405係包含以液晶顯示器(Liquid Crystal Display；LCD)及揚聲器為代表的輸出裝置。輸出部405係按照處理器401之指示，對使用者提示各種資訊。

通信部406係包含用以與外部之裝置通信的網路介面電路。通信部406係從外部接收信號，並將該信號所示的資料對處理器401輸出。又，通信部406係將顯示從處理器401所輸出之資料的信號對外部之裝置發送。

通信裝置40係藉由第4圖所示之硬體構成協同動作來發揮各種功能。詳言之，如第5圖所示，就通信裝置40之功能而言，係具有：循環記憶體41；通信介面42，係對通信網路50發送通信資料且從通信網路50接收通信資料；接收處理部43，係處理經由通信介面42所接收到的通信資料；以及發送處理部44，係執行經由通信介面42而發送通信資料的處理。

循環記憶體41係主要藉由主記憶部402所實現。但不限於此，循環記憶體41亦可藉由輔助記憶部403所實現。

通信介面402係藉由通信部406所實現。通信介面402係將從通信網路50所接收到的通信資料送出至接收處理部43，且將從發送處理部44所送出的通信資料對通信網路50發送。

接收處理部43係藉由處理器401及主記憶部402之協同動作所實現。接收處理部43係將所接收之通信資料毀棄或進行處理的處理部之一例。接收處理部43係具有：接收資料分析部431，係分析所接收到之通信資料；以及接收緩衝器432，係暫時地儲存所接收到之通信資料。接收資料分析部431係讀取所接收到之通信資料中所包含的資訊，並判定是否將該通信資料儲存於接收緩衝器432。由接收資料分析部431決定為要儲存的通信資料係儲存於接收緩衝器432，而決定為不儲存的通信資料則毀棄。並且，從已儲存於接收緩衝器432的通信資料抽出記憶資料，並將所抽出之記憶資料儲存於循環記憶體41。再者，針對通信資料儲存於接收緩衝器432之例加進行了說明，惟亦可將藉由接收資料分析部431從通信資料所抽出的記憶資料儲存於接收緩衝器432。

發送處理部44係藉由處理器401及主記憶部402之協同動作所實現。發送處理部44係具有：發送資料生成部441，係生成通信資料；以及發送緩衝器442，係暫時地儲存應發送的通信資料。發送資料生成部441係依接收資料分析部431的分析之結果或發送資料生成部441本身之判斷，來決定應發送的通信資料是循環通信之對象還是例外。然後，發送資料生成部441係生成包含所決定之內容與從循環記憶體41所讀取到之記憶資料的通信資料，並儲存於發送緩衝器442。已儲存於發送緩衝器442的通信資料係以發送處理部44所控制的時機，經由通信介面42對通信網路50發送。再者，針對通信資料儲存於發送緩衝器442之例進行了說明，惟亦可將從循環記憶體41所讀取到的記憶資料儲存於發送緩衝器442有，而發送資料生成部441係從發送緩衝器442讀取記憶資料並生成通信資料。

接著，使用第6圖至第15圖來說明藉由複數個通信裝置40執行的通信處理。主裝置10係執行第6圖所示的主處理，從屬裝置21、22、30係執行第7圖所示的從屬處理。此等處理係藉由通信裝置40之電源導通而成為能夠經由通信網路50來通信的狀態而開始。

第6圖所示的主處理中，主裝置10係執行主初始化處理(步驟S11)。主初始化處理係在通信系統1000之初始化階段中主裝置10執行的處理，且為設定主裝置10是實施循環通信還是實施例外通信的處理。其次，主裝置10係執行主通信處理(步驟S12)。主通信處理係按照主初始化處理之設定，於各個週期與從屬裝置21、22、30通信的處理。有關此等主初始化處理及主通信處理之詳細內容將於後述。

又，關於第7圖所示的從屬處理，係以從屬裝置30執行的情況為例加以說明。惟，由從屬裝置21、22執行的從屬處理係與從屬裝置30為同等的處理。從屬處理中，從屬裝置30係執行從屬初始化處理(步驟S21)。從屬初始化處理係在通信系統1000之初始化階段中從屬裝置30執行的處理，且為設定從屬裝置30是實施週期信通信還是實施例外通信的處理。從屬初始化處理係與主初始化處理並行執行。其次，從屬裝置30係實施從屬通信處理(步驟S22)。從屬通信處理係按照從屬初始化處理之設定，於各個週期與主裝置10及從屬裝置21、22通信的處理。此等從屬初始化處理及從屬通信處理之詳細內容將於後述。

接著，依序說明主初始化處理及從屬初始化處理。主初始化處理中，如第8圖所示，主裝置10係判定機器本身是否按照軟體處理而通信(步驟S111)。具體而言，主裝置10之發送處理部44係判定機器本身之軟體處理是否伴同於用以與其他的通信裝置40共享記憶資料的通信。由於軟體處理相較於硬體處理截至處理完成為止更花時間，所以可謂按照軟體處理之通信為低速的通信。

惟，在主裝置10具備高性能之處理器401的情況下，即便伴同軟體處理仍可高速通信，故除了在通信中伴同軟體處理以外，在主裝置10具備預先決定之種類的處理器401之條件成立時，步驟S111之判定亦可為肯定。另外，即便通信中伴同軟體處理，在具備預先決定之種類的處理器401時，步驟S111之判定仍可為否定。更且，除了在通信中伴同軟體處理以外，在該軟體處理之運算負荷沉重達某程度之條件成立時，步驟S111之判定亦可為肯定。運算負荷沉重與否，可依據判定原始碼之大小是否超過臨限值來判斷，又可依據判定過去執行時所花的時間是否超過臨限值來判定。

在判定為機器本身是按照軟體處理而通信的情況下(步驟S111：「是」)，主裝置10係向全部從屬裝置通知機器本身是以低速來通信，並指示與機器本身進行例外通信(步驟S112)。具體而言，發送處理部44係生成第9圖例示之形式的訊框60。該訊框60係具備標頭部61、資料部62及標尾部63。標頭部61係包含：發送目的地位址611，係顯示該訊框60之發送目的地的通信裝置40；發送源位址612，係顯示該訊框60之發送源的通信裝置40；以及訊框種別資訊613，係顯示該訊框60之種別。又，資料部62係包含顯示是否對從屬裝置21、22、30指示例外通信之實施的指示資訊621。指示資訊621例如為1bit(1位元)之旗標。若該旗標之值為0，則不指示例外通信之實施，而各個從屬裝置可按照機器本身之通信性能來實施循環通信，亦可實施例外通信。若旗標之值為1，則通知主裝置10為低速，並且向全部從屬裝置指示實施例外通信。

回到第8圖，在步驟S112之後，主裝置10執行的處理係從主初始化處理回到第6圖所示的主處理。

另一方面，在判定為機器本身並非為按照軟體處理而通信的裝置的情況下(步驟S111：「否」)，主裝置10係判定機器本身是否以比其他的通信裝置40還低速來通信(步驟S113)。具體而言，發送處理部44係判定主裝置10之輔助記憶部403是否儲存有顯示主裝置10為以低速來通信的裝置的參數。該參數可在主裝置10之製品出貨時預先設定，亦可由使用者預先設定。又，亦可藉由主裝置10對其他的通信裝置40詢問通信性能並與機器本身之通信性能做比較來進行步驟S113之判定。

在判定為機器本身是以比其他的通信裝置40還低速來通信的情況下(步驟S113：「是」)，主裝置10係將處理移行至步驟S112。另一方面，在判定為機器本身並非為以比其他的通信裝置40還低速來通信的裝置的情況下(步驟S113：「否」)，主裝置10係對各個從屬裝置要求有關從屬裝置21、22、30的裝置資訊(步驟S114)。具體而言，發送處理部44係對於從屬裝置21、22、30分別生成用以詢問是以低速來通信還是以高速來通信的訊框。該訊框亦可按照第9圖例示的形式。在生成第9圖所示之形式的訊框的情況下，該訊框係成為包含不指示例外通信之執行的指示資訊621。然後，所生成的訊框係經由通信介面42對從屬裝置21、22、30發送。

其次，主裝置10係由從屬裝置21、22、30接收裝置資訊(步驟S115)。具體而言，接收處理部43係經由通信介面42來接收與步驟S113之要求對應的來自從屬裝置21、22、30之回應。藉此，主裝置10可判斷從屬裝置21、22、30分別為以低速來通信的裝置還是以高速來通信的裝置。

其次，主裝置10係決定與以比其他的通信裝置40還低速來通信的從屬裝置係實施例外通信，而與其他的從屬裝置係實施循環通信(步驟S116)。具體而言，接收處理部43係將在步驟S115所獲得的裝置資訊通知發送處理部44。藉此，發送處理部44係對以高速來通信的從屬裝置21、22生成用以進行循環通信的訊框，且對以低速來通信的從屬裝置30生成用以進行例外通信的訊框。之後，主裝置10所為的處理係從主初始化處理回到第6圖所示的主處理。

與以上之主初始化處理連動而由從屬裝置30執行的從屬初始化處理中，如第10圖所示，從屬裝置30係判定是否有來自主裝置10的例外通信之指示(步驟S211)。具體而言，從屬裝置30之接收處理部43係判定是否經由通信介面42接收到第8圖中的步驟S112之指示。

在判定為有來自主裝置10的例外通信之指示的情況下(步驟S211：「是」)，從屬裝置30係決定實施例外通信(步驟S212)。藉此，成為從屬裝置30之發送處理部44所生成的通信資料中包含有顯示將該通信資料以循環通信之例外來處理的資訊。之後，從屬裝置30執行的處理係由從屬初始化處理回到第7圖所示的從屬處理。

另一方面，在判定為沒有來自主裝置10的例外通信之指示的情況下(步驟S211：「否」)，從屬裝置30係判定是否有來自主裝置10的裝置資訊之要求(步驟S213)。具體而言，從屬裝置30之接收處理部43係判定是否經由通信介面接收到顯示第8圖中的步驟S114之要求的資料。

在判定為沒有裝置資訊之要求的情況下(步驟S213：「否」)，從屬裝置30係重複步驟S213之判定並待機至有裝置資訊之要求為止。另一方面，在判定為有裝置資訊之要求的情況下(步驟S213：「是」)，從屬裝置30係判定機器本身是否按照軟體處理而通信(步驟S214)。該判定係與第8圖所示之主初始化處理中的步驟S111之判定為同樣的處理。

在判定為機器本身是按照軟體處理而通信的情況下(步驟S214：「是」)，從屬裝置30係決定實施例外通信，且將顯示機器本身為低速的裝置資訊作為對主裝置10之回應來發送(步驟S215)。具體而言，從屬裝置30之發送處理部44係生成第11圖例示之形式的訊框60，並經由通信介面42來發送。該訊框60之資料部62係包含顯示從屬裝置30本身是以低速來通信的裝置資訊622。裝置資訊622例如為1bit之旗標。若該旗標之值為0，則顯示以低速來通信，若該旗標之值為1，則顯示以高速來通信。回到第10圖，在步驟S215之後，從屬裝置30執行的處理係由從屬初始化處理回到第7圖所示的從屬處理。

另一方面，在判定為機器本身並非為按照軟體處理而通信的裝置的情況下(步驟S214：「否」)，從屬裝置30係判定機器本身是否以比其他的通信裝置40還低速來通信(步驟S216)。該判定係與第8圖所示之主初始化處理中的步驟S113之判定為同樣的處理。

在判定為機器本身是以比其他的通信裝置40還低速來通信的情況下(步驟S216：「是」)，從屬裝置30係將處理移行至步驟S215。另一方面，在判定為機器本身並非為以比其他的通信裝置40還低速來通信的裝置的情況下(步驟S216：「否」)，從屬裝置30係決定實施循環通信，且將顯示機器本身為高速的裝置資訊作為對主裝置10之回應來發送(步驟S217)。具體而言，從屬裝置30之發送處理部44係生成第11圖所示之形式的訊框60，並經由通信介面42來發送。該訊框60之資料部62係包含顯示從屬裝置30本身是以高速來通信的裝置資訊622。之後，從屬裝置30執行的處理係由從屬初始化處理回到第7圖所示的從屬處理。

藉由以上之主初始化處理及從屬初始化處理，可決定針對各個通信裝置40是實施循環通信還是實施例外通信。具體而言，以低速來通信的從屬裝置30與其主要之通信對象的主裝置10係實施例外通信，而其他的從屬裝置21、22與主裝置10則實施循環通信。在此，在主裝置10是以低速來通信的情況下，主裝置10與全部從屬端21、22、30係實施例外通信。在此，實施例外通信的通信裝置40係發送包含顯示作為例外通信之對象來處理的資訊的通信資料，而實施循環通信的通信裝置40則發送包含顯示作為循環通信之對象來處理的資訊的通信資料。

例如，在主裝置10為以低速來通信的機器的情況下，如第12圖所示，主裝置10與全部的從屬裝置是實施例外通信。詳言之，如第12圖所示，主裝置10係確認機器本身為以低速來通信的機器(步驟S31)。該步驟S31係對應於第8圖所示之主初始化處理中的步驟S111之判定的肯定以及步驟S113之判定的肯定。

其次，主裝置10係向從屬裝置21、22、30通知主裝置10本身是以低速來通信(步驟S32)。再者，第12圖中係僅顯示從屬裝置21來代表從屬裝置21、22、30。該步驟S32係對應於第8圖所示之主初始化處理中的步驟S112。

其次，從屬裝置21係接受步驟S32之通知並決定進行例外通信(步驟S33)。該步驟S33係對應於第10圖所示之從屬初始化處理中的步驟S212。之後，從屬裝置21係在與主裝置10之間收發包含在通信系統 1000之通信階段中顯示為循環通信之例外的對象資訊的通信資料(步驟S34)。有關該通信階段之詳細內容將於後述。

又，例如，在主裝置10為以高速來通信的機器且從屬裝置30為以低速來通信的機器的情況下，如第13圖所示，從屬裝置30係確認機器本身為以低速來通信的機器(步驟S35)。該步驟S35係對應於第10圖所示之從屬初始化處理中的步驟S214之判定的肯定以及步驟S216之判定的肯定。

其次，從屬裝置30係向主裝置10通知從屬裝置30本身是以低速來通信(步驟S36)。該步驟S36係對應於第10圖所示之從屬初始化處理中的步驟S215。

其次，主裝置10係接受步驟S36之通知，並決定與從屬裝置30進行例外通信(步驟S37)。該步驟S37係對應於第8圖所示之主初始化處理中的步驟S116。之後，主裝置10係在與從屬裝置30之間收發包含在通信系統1000之通信階段中顯示為循環通信之例外的對象資訊的通信資料。

接著，使用第14圖、第15圖來說明在通信系統1000之通信階段中主裝置10執行的主通信處理。該主通信處理中，主裝置10係在應發送的通信資料中包含識別並顯示有關該通信資料之週期的識別資訊、以及顯示該通信資訊為循環通信之對象還是例外的對象資訊，並發送至從屬裝置21、22、30(步驟S121)。

具體而言，主裝置10之發送處理部44係生成第15圖例示之形式的訊框60，並經由通信介面42來發送。該訊框60之標頭部61除了發送目的地位址611、發送源位址612及訊框種別資訊613以外，還包含：識別資訊614，係用以識別週期與其前後之其他的週期；以及對象資訊615，係用以顯示訊框60為循環通信之對象還是從循環通信之對象排除的例外。又，該訊框60之資料部62係儲存用以更新循環記憶體41的記憶資料。

識別資訊614例如為7bit之資料，藉由識別資訊614所示的週期例如為包含主裝置10發送訊框60之時刻的週期之編號。該編號為連號的數值，並在每次週期更新時遞增。再者，藉由識別資訊614所示的週期不限於此而亦可任意地變更。

對象資訊615例如為1bit之旗標，若該旗標之值為0則顯示訊框60為循環通信之對象，若該旗標之值為1則顯示訊框60為循環通信之例外而為例外通信之對象。

回到第14圖，主裝置10係判定是否已接收到通信資料(步驟S122)。具體而言，接收處理部43係判定是否經由通信介面42從其他的通信裝置40接收到通信資料。

在判定為未接收到通信資料的情況下(步驟S122：「否」)，主裝置10係將處理移行至步驟S128。另一方面，在判定為已接收到通信資料的情況下(步驟S122：「是」)，主裝置10係依據所接收之通信資料中包含的對象資訊，判定該通信資料是否顯示為循環通信之對象(步驟S123)。

在判定為對象資訊未顯示為循環通信之對象的情況下(步驟S123：「否」)，主裝置10係判斷所接收之通信資料為例外通信之對象，且處理該通信資料(步驟S124)。詳言之，主裝置10係不論其識別資訊所示的週期如何，都處理所接收之通信資料。具體而言，接收處理部43係將通信資料儲存於接收緩衝器432。藉此，在依據通信資料中包含的對象資訊顯示通信資料為循環通信之例外的情況下，接收處理部43係處理通信資料。

另一方面，在判定為依據對象資訊顯示為循環通信之對象的情況下(步驟S123：「是」)，主裝置10係取得機器本身所管理的現在之週期(步驟S125)。具體而言，接收處理部43係讀取已儲存於主記憶部402之顯示現在之週期的資料。

其次，主裝置10係判定所接收之通信資料中包含的識別資訊所顯示的週期，是否等於在步驟S125所取得的現在之週期(步驟S126)。在判定為週期相等的情況下(步驟S126：「是」)，主裝置10係將處理移行至步驟S124。另一方面，在判定為週期不相等的情況下(步驟S126：「否」)，主裝置10係毀棄所接收之通信資料(步驟S127)。藉此，循環通信之對象的通信資料在與依其通信資料所示之週期為不同的週期被接收的情況下，將該通信資料毀棄。亦即，依據通信資料中包含的對象資訊而顯示通信資料為循環通信之對象，且依據該通信資料中包含的識別資訊所顯示的週期與現在之週期不同的情況下，接收處理部43係毀棄通信資料。

在步驟S124或步驟S127結束之後，或是步驟S122之判定為否定的情況下，主裝置10係判定現在時刻是否為經過了週期之更新時機的時刻(步驟S128)。

在判定為現在時刻尚未經過更新時機的情況下(步驟S128：「否」)，主裝置10係執行步驟S122以後之處理。另一方面，在判定為現在時刻已經過了更新時機的情況下(步驟S128：「是」)，主裝置10係更新週期(步驟S129)。具體而言，主裝置10係更新機器本身所管理的現在之週期。之後，主裝置10所為的處理係從第14圖所示的主通信處理回到第6圖所示的主處理。

在通信系統1000之通信階段中，第7圖所示的從屬通信處理係與以上之主通信處理並行執行。從屬通信處理係與第14圖所示之主通信處理為同等的處理。惟，從屬通信處理中，對應於步驟S121的資料之發送，可在從屬裝置30本身所管理之週期更新的時機執行，亦可將來自主裝置10的資料之接收作為觸發條件來執行。又，在對應於步驟S122的步驟中，判定為接收到的通信資料係來自主裝置10之通信資料以及來自其他的從屬裝置之通信資料。

如以上說明般，在主裝置10與從屬裝置21、22、30之其中任一方為發送通信資料的第一通信裝置，而另一方為接收通信資料的第二通信裝置時，第二通信裝置係在依據所接收之通信資料中包含的對象資訊顯示通信資料為循環通信之對象，且依據該通信資料中包含的識別資訊所顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄通信資料。並且，第二通信裝置係在依據通信資料中包含的對象資訊顯示通信資料為循環通信之例外的情況下，處理通信資料。因此，可在通信性能不同之機器混合存在的狀態下活用其通信性能，而可提高通信系統之效率。

具體而言，作為主裝置10或是從屬裝置21、22、30的通信裝置40係依發送或接收通信資料的裝置是否以低速來通信，而變更通信資料為循環通信之對象還是例外。藉此，在例如主裝置10及從屬裝置21是以高速來通信，而從屬裝置30是以低速來通信的事例中，在主裝置10與從屬裝置21之間實施循環通信，而在主裝置10與從屬裝置30之間則實施例外通信。

第16圖中係與識別資訊614及對象資訊615之內容一起例示如此的事例中的資料之傳輸。如第16圖所示，因從屬裝置30為低速，故由從屬裝置30在週期T2中發送出的資料，會有主裝置10在週期T3中才接收到的情況。主裝置10係可不毀棄如此的資料而接收並進行處理。藉此，可在通信性能不同之通信裝置40混合存在的狀態下，進行活用了其通信性能的通信。

第17圖係顯示全部的通信裝置40實施循環通信的比較例。此例中，從以低速來通信的從屬裝置30在週期T2中發送出的資料，係在週期T3中由主裝置10接收時就被毀棄，結果，來自從屬裝置30的資訊不會傳輸至主裝置10，使得主裝置10與從屬裝置30之間未共享循環記憶體41。從而，有可能會變成在包含通信系統1000的FA系統之運用中發生不適當的事態。依據本實施形態之通信系統1000，因主裝置10接收並處理來自從屬裝置30之資料，故可迴避變成如上述之事態。

又，顯示通信資料是否為循環通信之對象的對象資訊係儲存於通信資料的訊框之標頭部。因此，接收到通信資料的通信裝置40即便在確認資料部之前，僅確認標頭部，仍可判定通信資料是否為循環通信之對象。

再者，因進行例外通信而無法保證在各個週期之內由全部的通信裝置40所共享，但若對於低速通信的機器進行考量無此種保證的運用即可。

又，發送通信資料的第一通信裝置係在機器本身按照軟體處理而通信的情況下，發送包含顯示為循環通信之例外的對象資訊的通信資料。因此，從以低速來通信的第一通信裝置發送的通信資料會被視為例外通信之對象，而可將適當的通信資料作為例外通信之對象。

又，發送通信資料的第一通信裝置係在以比其他的通信裝置還低速來通信的情況下，發送包含顯示為循環通信之例外的對象資訊的通信資料。因此，從以低速來通信的第一通信裝置發送的通信資料會被視為例外通信之對象，而可將適當的通信資料作為例外通信之對象。

又，發送通信資料的第一通信裝置係依來自通信資料之發送目的地的第二通信裝置之通知，而發送包含顯示為循環通信之例外的對象資訊的通信資料。具體而言，從屬裝置21、22、30係接受第8圖中的步驟S112之通知而實施例外通信。又，主裝置10係如第8圖中之步驟S115所示地接收裝置資訊作為從屬裝置21、22、30為低速之通知，並實施例外通信。藉此，低速的通信裝置40之通信對象可與該通信裝置40相互地實施例外通信。以低速來通信的裝置有可能無法控制發送的時機，更且，有可能無法接收並處理在高速之週期發送出的所有通信資料。因此，為低速的通信裝置40之通信對象亦期望實施例外通信。

以上，已針對本發明之實施形態進行了說明，但本發明不限於上述實施形態。

例如，通信裝置40之數目不限於第1圖例示之數目而可任意變更。

又，已針對藉由1bit之旗標來通知第一通信裝置為低速之例進行了說明，但不限於此。例如，第一通信裝置亦可接受第二通信裝置是按照軟體處理而通信的通知，並依該通知而實施例外通信。第二通信裝置亦可向第一通信裝置通知機器本身是按照軟體處理而通信。如此的通知例如為由以2bit以上之代碼表現的態樣所實現。

又，已針對在主裝置10收集裝置資訊時，從屬裝置21、22、30發送裝置資訊並且決定機器本身是實施循環通信還是實施例外通信之例進行了說明，但不限於此。例如，如第18圖所示，主裝置10亦可依所收集之裝置資訊，向各個從屬裝置指示實施循環通信或例外通信中之一者，而各個從屬裝置則按照該指示來實施循環通信或例外通信。例如，主裝置10亦可在依所收集之裝置資訊而顯示一個從屬裝置以低速來通信的情況下，對該一個從屬裝置指示發送包含顯示為循環通信之例外的對象資訊的通信資料。該指示亦可為如第9圖所示之形式的訊框60。

再者，第18圖中顯示了主裝置10與從屬裝置30不相互實施例外通信，而主裝置10係對全部的從屬裝置發送作為循環通信之對象的通信資料之例。在上述實施形態中，係已針對決定成為相互進行例外通信之成對的通信裝置之例進行了說明。然而，如第18圖所示，以低速來通信的第一通信裝置亦可發送作為例外通信之對象的通信資料，接收該通信資料的第二通信裝置亦能夠以循環通信之例外來處理通信資料，且對第一通信裝置發送成為循環通信之對象的通信資料。

又，例外通信之對象的通信資料亦可不包含識別資訊614。接收到該通信資料的通信裝置40係不論識別資訊614之有無而處理通信資料即可。

又，通信裝置40之功能亦可藉由專用之硬體或藉由普通的電腦系統來實現。

例如，將要由處理器401所執行的程式P1儲存於電腦可讀取之非暫時性的記錄媒體來配送，且將該程式P1安裝於電腦，藉此構成執行上述之處理的裝置。就如此的記錄媒體而言，例如可考慮軟碟(flexible disk)、唯讀光碟(Compact Disc Read-Only Memory；CD-ROM)、數位多功能光碟(Digital Versatile Disc；DVD)、磁光碟(Magneto-Optical Disc；MO)。

又，亦可將程式P1預先儲存於以網際網路為代表的通信網路上之伺服器裝置所具有的碟型媒體，例如，使之重疊於載波而下載於電腦。

又，藉由經通信網路來轉送程式P1並同時啟動執行，仍可達成上述之處理。

更且，藉由使程式P1之全部或一部分在伺服器裝置上執行，且以電腦經由通信網路來收發有關該處理的資訊並同時執行程式，仍可達成上述之處理。

再者，在由作業系統(Operating System；OS)分擔而實現上述之功能的情況或藉由OS與應用程式之協同動作來實現上述之功能等的情況下，亦可僅將OS以外之部分儲存於媒體來配送，又可下載於電腦。

又，實現通信裝置40之功能的手段係不限於軟體，亦可藉由包含電路的專用之硬體來實現其一部分或全部。

本發明係可不脫離本發明之廣義的精神和範圍而進行各種的實施形態及變化。又，上述的實施形態係用以說明本發明而非限定本發明之範圍者。換句話說，本發明之範圍是由申請專利範圍所示而非由實施形態所示。並且，在申請專利範圍內以及與其同等發明之意義的範圍內實施的各種變化亦視為本發明之範圍內。

[產業上之可利用性]

本發明係適於通信性能不同的複數個通信裝置之運用。

10:主裝置

21、22、30:從屬裝置

41:循環記憶體

50:通信網路

1000:通信系統

Claims

一種通信系統，係具有於每一預先決定之週期實施用以共享記憶於記憶部的記憶資料之通信的第一通信裝置及第二通信裝置；由前述第一通信裝置所發送的通信資料係包含識別資訊及對象資訊，該識別資訊係識別並顯示有關該通信資料的週期與該週期前後之其他的週期，該對象資訊係顯示該通信資料為每一週期的通信之對象或從該對象排除之例外；前述第二通信裝置係接收前述通信資料，並在依據所接收之前述通信資料中包含的前述對象資訊而顯示前述通信資料為前述對象，且依據該通信資料中包含的前述識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄前述通信資料，而在依據前述通信資料中包含的前述對象資訊而顯示前述通信資料為前述例外的情況下，處理前述通信資料。
如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，前述第一通信裝置係在按照軟體處理而通信的情況下，發送包含顯示為前述例外之前述對象資訊的前述通信資料。
如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，前述通信系統係具有前述第一通信裝置、前述第二通信裝置及第三通信裝置；前述第一通信裝置係在以比前述第三通信裝置還低速來通信的情況下，發送包含顯示為前述例外之前述對象資訊的前述通信資料。
如申請專利範圍第3項所述之通信系統，其中，前述第二通信裝置係收集有關前述第一通信裝置的裝置資訊，且在依據所收集之前述裝置資訊顯示前述第一通信裝置以比前述第三通信裝置還低速來通信的情況下，向前述第一通信裝置指示發送包含顯示為前述例外之前述對象資訊的前述通信資料；前述第一通信裝置係按照前述第二通信裝置所為之指示，發送包含顯示為前述例外之前述對象資訊的前述通信資料。
如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，前述第一通信裝置係依來自前述第二通信裝置之通知，發送包含顯示為前述例外之前述對象資訊的前述通信資料。
如申請專利範圍第5項所述之通信系統，其中，前述第二通信裝置係向前述第一通信裝置通知按照軟體處理而通信。
如申請專利範圍第5項所述之通信系統，其中，前述通信系統係具有前述第一通信裝置、前述第二通信裝置及第四通信裝置；前述第二通信裝置係向前述第一通信裝置通知以比前述第四通信裝置還低速來通信。
如申請專利範圍第1項所述之通信系統，其中，前述通信資料係具有標頭的訊框；前述對象資訊係包含於前述標頭。
一種通信裝置，係於每一預先決定之週期，與其他的通信裝置實施用以共享記憶於記憶部的記憶資料之通信，該通信裝置係具備：通信介面，係從前述其他的通信裝置接收包含識別資訊及對象資訊的通信資料，該識別資訊係識別並顯示有關藉由前述通信傳輸之前述通信資料的週期與該週期前後之其他的週期，該對象資訊係顯示該通信資料為每一週期的通信之對象或從該對象排除之例外；以及處理部，係在依據前述通信資料中包含的前述對象資訊而顯示前述通信資料為前述對象，且依據該通信資料中包含的前述識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄前述通信資料，而在依據前述通信資料中包含的前述對象資訊而顯示前述通信資料為前述例外的情況下，處理前述通信資料。
一種電腦程式產品，係使於每一預先決定之週期與通信裝置通信的電腦執行下述步驟：從前述通信裝置接收包含識別資訊及對象資訊的資料，該識別資訊係識別並顯示有關前述資料的週期與該週期前後之其他的週期，該對象資訊係顯示該資料為每一週期的通信之對象或從該對象排除之例外；以及在依據前述資料中包含的前述對象資訊而顯示前述資料為前述對象，且依據該資料中包含的前述識別資訊顯示的週期與現在之週期不同的情況下，毀棄前述資料，而在依據前述資料中包含的前述對象資訊而顯示前述資料為前述例外的情況下，處理前述資料。