WO2018179125A1 - ネットワーク構成情報生成方法および通信機器 - Google Patents

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浩明 大見
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    • H04L69/24Negotiation of communication capabilities

Definitions

  • the present invention relates to a method for generating information representing a connection relationship between networks in a system composed of a plurality of networks.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to generate information representing a connection relationship between networks mainly by a communication device in a system composed of a plurality of networks. .
  • a network information generation method for generating information representing a network configuration of a network system including a plurality of communication devices and a plurality of networks. Generating and storing network configuration information in which at least one communication device of the plurality of communication devices is paired with a network name of a network to which the communication device belongs and a network name of a network adjacent to the network to which the communication device belongs; Each of the communication devices stores the received network configuration information when the network configuration information stored in the other communication device is received from the other communication device.
  • the figure which shows the structural example of the communication system of embodiment. Operation sequence diagram of the embodiment The figure which shows the example of the network configuration information management table of embodiment
  • the block diagram which shows the function structure of the gateway unit of embodiment The figure which shows the hardware constitutions of the gateway unit of embodiment
  • the block diagram which shows the function structure of the display apparatus of embodiment The figure which shows the operation
  • Display example of network configuration diagram of the embodiment The figure which shows the production
  • generation process of the network block diagram of embodiment The figure which shows the production
  • generation process of the network block diagram of embodiment The figure which shows the production
  • FIG. 1 shows a configuration example of a network system according to an embodiment of the present invention.
  • the PLC 41 includes a gateway unit 11.
  • the PLC 42 includes gateway units 12 and 13.
  • the PLC 43 includes gateway units 14, 15 and 16, and the PLC 45 includes a gateway unit 18.
  • each PLC has a plurality of units such as a power supply unit, a CPU unit that controls the entire PLC, a motion unit for positioning control of the drive target, and an input / output unit that captures and outputs voltage / current signals Are combined.
  • the PLC 44 is connected to a display device 50 for displaying / editing the setting information of the PLC 44 and other PLCs 41, 42, 43, 45 connected via a network line.
  • the gateway units 11 to 18 included in the PLCs 41 to 45 are connected via network lines 21 to 24.
  • the gateway unit 12 and the gateway unit 13 are connected via a bus 31.
  • the gateway unit 14, the gateway unit 15, and the gateway unit 16 are connected via a bus 32.
  • several units which comprise each PLC are each connected via the bus
  • Each gateway unit is given an identification number (network number) of the network to which it belongs and an identification number (station number) of the gateway unit itself.
  • the numerical value described in each gateway unit represents a network number and a station number assigned to the gateway unit.
  • “2-1” described in the gateway unit 13 indicates that the network number “2” and the station number “1” are assigned.
  • the gateway units connected via the network lines 21 to 24 are assigned the same network number.
  • gateway units connected via the buses 31 and 32 are assigned different network numbers.
  • the gateway unit is an example of a communication device in the present specification, and the communication device in the present specification is not limited to the gateway unit as one of the units constituting the PLC.
  • a part of the communication device may be an independent gateway device connected to the PLC only through a network line.
  • a PLC network will be described, but the present invention can also be applied to other network systems that do not include a PLC.
  • an identification number (network number) is used as information for identifying a network.
  • the information for identification may be composed of other characters or symbols instead of numbers.
  • the expression network name is used as including these.
  • the network lines 21 to 24 are, for example, Ethernet (registered trademark) lines or RS-232 / 422 lines. Further, the network lines 21 to 24 need not all be the same type of network line, and may be different types of network lines. For example, both the network line 21 and the network line 22 may be Ethernet (registered trademark) lines, or the network line 21 may be an Ethernet (registered trademark) line and the network line 22 may be an RS-232 line.
  • a bus that connects a plurality of units constituting each PLC including the buses 31 and 32 is a backplane or a system bus for connecting devices that are physically close to each other.
  • a backplane or a system bus for connecting devices that are physically close to each other.
  • SATA Serial Advanced Technology Attachment
  • PCI Express PCI Express
  • the buses including the buses 31 and 32 are also expressed as internal buses because the units constituting each PLC are connected.
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing an operation related to generation of network configuration information in the embodiment of the present invention. An operation sequence until the network configuration information of the entire network system is gathered in the gateway unit 17 will be described with reference to FIG.
  • each gateway unit when each gateway unit is activated, generation processing of network configuration information is started.
  • information on networks to which each gateway unit belongs is collected from other gateway units connected by a bus in each PLC.
  • a configuration information generation process (S11) for generating information (network configuration information) representing the connection relationship is performed.
  • the network configuration information is composed of a pair of a network number “NA1” of the base network and “NA2” which is a network number of a network adjacent to the base network.
  • the relationship in which networks are adjacent represents a relationship between networks to which communication devices connected to each other via a bus (internal bus) belong. Therefore, in the configuration of FIG. 1, the gateway units 14, 15, and 16 are connected via the bus 32, and the communication devices 14, 15, and 16 belong to the second, third, and fourth networks, respectively. Therefore, the second, third, and fourth networks correspond to networks adjacent to each other.
  • the network configuration information is configured so that the network number of the near side network is NA1 and the network number of the far side network is NA2 with reference to the gateway unit that manages the network information among the adjacent networks.
  • each gateway unit uses NA1 as the network number of the network to which each gateway unit itself belongs, and NA2 as the network number of the network adjacent to the network of NA1, and the pair is the network configuration of each gateway unit.
  • the information is stored in a table for managing information (network configuration information management table).
  • network configuration information is blank.
  • the gateway unit 13 belongs to the network with the network number 2 and the network with the network number 1 is adjacent, the network configuration information generated in the configuration information generation process and stored in the network configuration information management table of the gateway unit 13 (NA1, NA2) becomes (2, 1).
  • the gateway unit 14 belongs to the network of the network number 2 and is adjacent to the networks of the network numbers 3 and 4, network configuration information (NA1, NA2) generated and stored in the network configuration information management table of the gateway unit 14 ) Becomes (2, 3) and (2, 4).
  • the gateway unit 15 belongs to the network of the network number 3 and is adjacent to the networks of the network numbers 2 and 4, network configuration information (NA1) generated and stored in the network configuration information management table of the gateway unit 15 , NA2) becomes (3, 2) and (3, 4).
  • the gateway unit 17 belongs to the network of the network number 3, but in the stage of S11, since information about the adjacent network is not obtained, network configuration information is not generated, and the network configuration information management table is blank. .
  • the gateway unit performs a configuration information transmission process (S12) for transmitting the generated network configuration information to another gateway unit.
  • each gateway unit transmits the network configuration information generated in the configuration information generation process to other gateway units on the network line.
  • the gateway unit 13 stores the generated network configuration information in transmission data, and transmits this transmission data to the gateway unit 14 that is another device on the network line (a gateway that is another device connected by a bus). Not sent to unit 12).
  • the gateway unit 15 stores the generated network configuration information in transmission data, and transmits this transmission data to the gateway unit 17 which is another device on the network line.
  • the gateway unit 14 transmits the generated network configuration information to the gateway unit 13.
  • the gateway unit 16 transmits the generated network configuration information to the gateway unit 18 and the gateway unit 12 transmits the generated network configuration information to the gateway unit 11, respectively.
  • the network unit information is not transmitted to the gateway unit 15 in the gateway unit 17 because no network configuration information is generated.
  • each gateway unit When each gateway unit receives data transmitted from another gateway unit in the configuration information transmission process (S12), the configuration information reception process (S13) is performed to extract and save the network configuration information stored in the received data. ). In the configuration information reception process, each gateway unit first extracts the network configuration information stored in the received data, and adds the extracted network configuration information to the network configuration information management table managed by itself.
  • the gateway unit 14 receives (2, 1) as the network configuration information (NA1, NA2) from the gateway unit 13, the network configuration information (NA1, NA2) stored in the network configuration information management table of the gateway unit 14 ) Becomes (2, 1), (2, 3) and (2, 4). Since the gateway unit 17 receives (3, 2) and (3, 4) as network configuration information (NA1, NA2) from the gateway unit 15, the network configuration information stored in the network configuration information management table of the gateway unit 15 (NA1, NA2) becomes (3, 2) and (3, 4).
  • Each gateway unit that has completed the configuration information reception process stores the network configuration information received in the configuration information reception process in a transmission packet and transmits it to another gateway unit via the bus (S14). At this time, each gateway unit only needs to transmit the network configuration information to the other gateway units only when new network configuration information is received in the immediately previous configuration information reception process (S13). If it has not been received, the network configuration information is not transmitted to other gateway units. Further, when transmitting on the network configuration, it is not necessary to transmit information already held by the gateway unit of the transmission destination, and it is preferable not to transmit, because transmission traffic can be reduced.
  • the gateway unit 14 transmits (2, 1) which is the network configuration information (NA1, NA2) received from the gateway unit 13 to the gateway units 15 and 16 via the bus 32 in S13 which is the immediately preceding step. To do.
  • the gateway unit 13 sends the network configuration information (NA1, NA2) (2, 3) and (2, 4) received from the gateway unit 14 in step S13, which is immediately before, via the bus 31. Transmit to the gateway unit 12.
  • the gateway unit 15 does not transmit the network configuration information because it has not received the network configuration information from the gateway unit 17 in the immediately preceding configuration information reception process (S13).
  • the gateway unit that has received the network configuration information performs configuration information reception processing, further stores the received network configuration information in a transmission packet, and transmits it to other gateway units (S15, S16). Also in this case, each gateway unit only needs to transmit to other gateway units only when new network configuration information is received, and there is no need to transmit information already held by the destination gateway unit. It is preferable not to transmit.
  • the gateway unit 15 converts (2, 1) of the network configuration information (NA1, NA2) received from the gateway unit 14 in the configuration information reception process (S15) and the network line 23 in the configuration information transmission process (S16). Via the gateway unit 17. At this time, among the network configuration information held by the gateway unit 15, (3, 2) and (3, 4) of the network configuration information (NA1, NA2) are information already held by the gateway unit 17. Therefore, there is no need to send.
  • the transmission processing to other gateway units is not performed after the configuration information receiving process (S17).
  • network configuration information is not transmitted to the gateway unit 17 after the configuration information receiving process (S17), and the network configuration information management table is completed in the configuration information receiving process (S17).
  • FIG. 3 is a network configuration information management table held by the gateway unit 17 after the configuration information receiving process (S17) in the gateway unit 17 is completed.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the gateway unit in the communication system of FIG. 4, the gateway unit 11 includes a reception unit 111, a reception data processing unit 112, a transmission unit 113, a transmission data creation unit 114, an information storage unit 115, and a configuration information creation unit 116.
  • the configuration information creation unit 116 generates network configuration information, and registers the generated network configuration information in the network configuration information management table held by the information storage unit 115.
  • the gateway unit 11 analyzes the data received from the reception unit 111 by the reception data processing unit 112.
  • the reception data processing unit 112 extracts network configuration information from the received data, and registers the extracted network configuration information in the network configuration information management table held by the information storage unit 115.
  • the transmission data creation unit 114 When the gateway unit 11 transmits data, the transmission data creation unit 114 first creates transmission data. The transmission data creation unit 114 reads the network configuration information stored in the information storage unit 115 and stores it in the transmission data. Then, the transmission unit 113 transmits the created transmission data.
  • FIG. 5 is a diagram showing a hardware configuration of the gateway unit 11 shown in FIG.
  • the gateway unit 11 can be realized using a network interface 121, a bus interface 122, a memory 123, and a processor 124.
  • the network interface 121 is a communication interface for connecting to an external device via a network line.
  • the bus interface 122 is a communication interface for connecting to other units constituting the PLC via the bus.
  • the memory 123 is a storage unit that stores computer programs such as software and firmware.
  • the processor 124 is a processing circuit that reads and executes a computer program stored in the memory 123.
  • the memory 123 is a nonvolatile or volatile semiconductor memory such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or a flash memory, a magnetic disk, or the like.
  • the processor 124 is a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • the functions of the reception unit and transmission unit 113 of the gateway unit 113 are realized by the network interface 121 or the bus interface 122.
  • the functions of the reception data processing unit 112 and the transmission data creation unit 114 of the gateway unit 11 are realized by the processor 124 executing a procedure described in a computer program.
  • the function of the information storage unit 115 of the gateway unit 11 is realized by the memory 123.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of the display device 50 for displaying the network configuration information diagram.
  • the display device 50 includes a reception unit 211, a reception data processing unit 212, an information storage unit 213, a configuration information analysis unit 214, and a display unit 215.
  • the display device 50 analyzes the data received from the reception unit 211 by the reception data processing unit 212.
  • the reception data processing unit 212 extracts network configuration information from the received data and registers it in the network configuration information management table held by the information storage unit 213.
  • the configuration information analysis unit 214 reads the network configuration information held in the information storage unit 213, analyzes the contents, and draws the network configuration diagram on the display unit 215.
  • FIG. 7 is a diagram showing an operation flow of configuration information analysis processing in the configuration information analysis unit 214.
  • network configuration information is acquired from the information storage unit 213 (S21).
  • the network number of the own station is drawn on the upper left of the display unit 215 (S22), and the network number of the own station is set in the “target network number” (S23).
  • the network number of “network adjacent to the network of“ target network number ”” is drawn on the display unit 215 (the display position is the lower right of the network of “target network number”) (S25). Then, a connection line is drawn between the network number set in the “target network number” and the network number drawn in S25 (S26).
  • the network number of “network drawn in S25” is set in “target network” (S27). Thereafter, the operations of S25 to S27 are repeated until all the networks are drawn (S24).
  • FIG. 8 is a diagram showing a generation example of a network configuration diagram in the communication system of FIG.
  • the lines from “NET3” to “NET2” and “NET4” in the figure indicate that the network with network number 3 is adjacent to the network with network number 2 and the network with network number 4. Represents.
  • a line from “NET2” to “NET1” indicates that the network with network number 2 is adjacent to the network with network number 1.
  • FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C are diagrams showing the flow from the generation of the network configuration information management table of FIG. 3 to the generation of the network configuration diagram of FIG.
  • “NET3” representing the network number 3 that is the network of the own station is drawn.
  • the network configuration information management table shows that the networks of network numbers 2 and 4 are adjacent to the network of network number 3, connect to “NET3” with a line as shown in FIG. 9-2.
  • “NET2” representing network number 2 and “NET4” representing network number 4 are drawn.
  • the network configuration information management table shows that the network of network number 1 is adjacent to the network of network number 2, as shown in FIG. 9-3, the network is connected to “NET2” with a line.
  • “NET1” representing network number 1 is drawn.
  • the network configuration information generation process is started with the activation of each gateway unit as a trigger, and the network configuration information management table of each gateway unit is completed.
  • generation of network configuration information may be started with an external request as a trigger. Even in this case, there is a great merit in that the amount of communication can be suppressed as compared with the prior art.
  • the gateway unit is the main body, and information indicating the network configuration of the entire system can be generated by the cooperation of the gateway unit. Therefore, it is possible to reduce the load on the CPU unit.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
  • the network configuration information generation method according to the present invention is suitable for a network system using a plurality of communication devices.
  • gateway unit (communication device), 21 to 24 network line, 31, 32 bus, 41 to 45 PLC, 50 display device, 111 reception unit, 112 reception data processing unit, 113 transmission unit, 114 transmission data creation unit, 115 information storage unit, 116 configuration information creation unit, 121 network interface, 122 bus interface, 123 memory, 124 processor, 211 reception unit, 212 received data processing unit, 213 information storage unit, 214 configuration information analysis unit, 215 display unit.

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Abstract

ネットワーク構成情報生成方法は、複数の通信機器(11)~(18)と複数のネットワーク(21)~(24)で構成されるネットワークシステムの、ネットワーク構成を表す情報を生成するものであって、複数の通信機器(11)~(18)の内の少なくとも1つの通信機器が、自ら属するネットワークのネットワーク名称と、自ら属するネットワークに隣接するネットワークのネットワーク名称とを対としたネットワーク構成情報を生成し、記憶するステップ(S12)と、各通信機器(11)~(18)が、他の通信機器が記憶しているネットワーク構成情報を、他の通信機器から受信したとき、受信した前記ネットワーク構成情報を記憶するステップ(S13),(S15),(S17)と、を含む。

Description

ネットワーク構成情報生成方法および通信機器
 本発明は、複数のネットワークから構成されるシステムにおいて、ネットワーク間の接続関係を表す情報を生成する方法に関するものである。
 従来から、複数のネットワークから構成されるシステムにおいて、ネットワークの構成情報を生成する方法はいくつか提案されている。
 たとえば、複数のプログラマブルロジックコントローラ(PLC)がネットワークを介して接続された制御システムにおいて、PLCからネットワーク構成情報とオンライン接続経路を収集し、これらの情報を基に、ネットワーク間の接続関係を算出する方法が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。同様に、通信ユニットを介して複数のPLCが階層構造をなして接続された通信ネットワークに接続されるシステムにおいて、通信ネットワークを介して各通信ユニットの種類と局番および各プログラマブルコントローラの種類を判定することで、ネットワーク間の接続関係を算出する方法が提案されている(たとえば、特許文献2参照)。
国際公開第2008/146380号 特開平4-32905号公報
 しかし、従来のネットワーク構成情報生成方法では、外部端末からの指示に従い、PLC本体で、ネットワーク情報を生成するため、PLC本体のメインCPU部の処理負荷が大きくなるという課題があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のネットワークから構成されるシステムにおいて、ネットワーク間の接続関係を表す情報を、通信機器が主体となって、生成することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明に係るネットワーク情報生成方法は、複数の通信機器と複数のネットワークで構成されるネットワークシステムの、ネットワーク構成を表す情報を生成する、ネットワーク構成情報生成方法であって、複数の通信機器の内の少なくとも1つの通信機器が、自ら属するネットワークのネットワーク名称と、自ら属するネットワークに隣接するネットワークのネットワーク名称とを対としたネットワーク構成情報を生成し、記憶するステップと、各通信機器が、他の通信機器が記憶しているネットワーク構成情報を、他の通信機器から受信したとき、受信したネットワーク構成情報を記憶するステップと、を含む。
 本発明によれば、ネットワーク間の接続関係を表す情報を、通信機器が主体となって、それらの連携により、生成することが可能となる。
実施の形態の通信システムの構成例を示す図 実施の形態の動作シーケンス図 実施の形態のネットワーク構成情報管理テーブルの例を示す図 実施の形態のゲートウェイユニットの機能構成を示すブロック図 実施の形態のゲートウェイユニットのハードウェア構成を示す図 実施の形態の表示機器の機能構成を示すブロック図 実施の形態の構成情報解析部の動作フローを示す図 実施の形態のネットワーク構成図の表示例 実施の形態のネットワーク構成図の生成過程を示す図 実施の形態のネットワーク構成図の生成過程を示す図 実施の形態のネットワーク構成図の生成過程を示す図
  以下に、本発明にかかるネットワーク構成情報生成方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態.
 図1はこの発明の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示すものである。PLC41は、ゲートウェイユニット11を備える。PLC42は、ゲートウェイユニット12、13を備える。PLC43はゲートウェイユニット14、15、16を、PLC45は、ゲートウェイユニット18を備える。各PLCは、ゲートウェイユニットの他に、電源ユニット、PLC全体を制御するCPUユニット、駆動対象を位置決め制御するためのモーションユニット、電圧・電流信号の取り込みや出力を行う入出力ユニットなど、複数のユニットが組み合わされて構成されている。また、PLC44には、PLC44や、ネットワーク回線を介して接続された他のPLC41、42、43、45の設定情報を表示・編集するための表示機器50が接続されている。
 PLC41~45が備えるゲートウェイユニット11~18は、ネットワーク回線21~24を介して接続されている。ゲートウェイユニット12とゲートウェイユニット13は、バス31を介して接続されている。また、ゲートウェイユニット14、ゲートウェイユニット15、ゲートウェイユニット16は、バス32を介して接続されている。また、図示しないが、各PLCを構成する、複数のユニット同士は、それぞれバスを介して接続されている。
 各ゲートウェイユニットには自身が所属するネットワークの識別番号(ネットワーク番号)と、ゲートウェイユニット自体の識別番号(局番号)が付与されている。図1において、各ゲートウェイユニットに記載されている数値はゲートウェイユニットに付与されたネットワーク番号と局番号を表す。たとえば、ゲートウェイユニット13に記載された“2-1”はネットワーク番号“2”と局番号“1”が付与されていることを表している。ネットワーク回線21~24を介して接続されたゲートウェイユニット同士は、それぞれ、同一のネットワーク番号が付与されている。一方、バス31、32を介して接続されたゲートウェイユニット同士は、それぞれ、異なるネットワーク番号が付与されている。なお、ゲートウェイユニットは本明細書における通信機器の一例であり、本明細書における通信機器は、PLCを構成するユニットの一つとしての、ゲートウェイユニットに限定されない。例えば、通信機器の一部が、PLCとはネットワーク回線を介してのみ接続される、独立したゲートウェイ機器であってもよい。また、本実施の形態では、PLCネットワークについて説明するが、本発明は、PLCを含まない他のネットワークシステムにも適用可能である。本実施の形態においては、ネットワークを識別するための情報として識別番号(ネットワーク番号)が用いられているが、識別するための情報は、番号でなく、その他の文字や記号で構成されてもよく、それらを含むものとして、本明細書においては、ネットワーク名称という表現を用いる。
  ネットワーク回線21~24は、たとえばEthernet(登録商標)回線やRS-232/422回線である。また、ネットワーク回線21~24は全て同じ種類のネットワーク回線である必要はなく、それぞれ異なる種類のネットワーク回線であってもよい。たとえば、ネットワーク回線21とネットワーク回線22の両方がEthernet(登録商標)回線であってもよいし、ネットワーク回線21がEthernet(登録商標)回線、ネットワーク回線22がRS-232回線といった組み合わせでもよい。
 バス31、32を含む、各PLCを構成する複数のユニット同士を接続するバスは、物理的に近接する機器同士を接続するためのバックプレーンやシステムバスであり、たとえば、SATAやPCI Expressなどの、通信規格を用いて構成される。各PLCを構成するユニット間を接続するものであるため、本明細書においては、バス31、32を含む、上記バスを内部バスとも表現する。
 図2はこの発明の実施の形態における、ネットワーク構成情報の生成に関する動作を示したシーケンス図である。ゲートウェイユニット17においてネットワークシステム全体のネットワーク構成情報が集まるまでの動作シーケンスを図2を用いて説明する。
 まず、各ゲートウェイユニットが起動すると、ネットワーク構成情報の生成処理が開始され、各ゲートウェイユニットにおいて、各PLC内においてバスで接続された他のゲートウェイユニットから各々が属するネットワークの情報を収集し、ネットワーク間の接続関係を表す情報(ネットワーク構成情報)を生成するための構成情報生成処理(S11)が実施される。
 ネットワーク構成情報は、基となるネットワークのネットワーク番号「NA1」と、基となるネットワークに隣接するネットワークのネットワーク番号である「NA2」の対で構成される。本明細書において、ネットワークが隣接している関係は、バス(内部バス)を介して、互いに接続されている通信機器が、それぞれ属するネットワーク間の関係のことを表す。したがって、図1の構成では、ゲートウェイユニット14、15、16は、バス32を介して接続されており、通信機器14、15、16は、それぞれ第2、第3、第4のネットワークに属しているため、第2、第3、第4のネットワークは、互いに隣接するネットワークに該当する。隣接するネットワークの内、当該ネットワーク情報を管理するゲートウェイユニットを基準として、近い側のネットワークのネットワーク番号がNA1、遠い側のネットワークのネットワーク番号がNA2となるよう、ネットワーク構成情報は構成される。
 構成情報生成処理(S11)において、各ゲートウェイユニットは、各ゲートウェイユニット自身が属するネットワークのネットワーク番号をNA1、NA1のネットワークに隣接するネットワークのネットワーク番号をNA2として、その対を各ゲートウェイユニットのネットワーク構成情報を管理するテーブル(ネットワーク構成情報管理テーブル)に格納する。この時、バスを介して接続されるゲートウェイユニットが存在しない場合など、ゲートウェイユニット自身が属するネットワークに隣接するネットワークの情報がない場合は、ネットワーク構成情報はブランクとなる。
 たとえば、ゲートウェイユニット13はネットワーク番号2のネットワークに属し、ネットワーク番号1のネットワークが隣接しているため、構成情報生成処理において生成され、ゲートウェイユニット13のネットワーク構成情報管理テーブルに格納されるネットワーク構成情報(NA1、NA2)は(2、1)となる。ゲートウェイユニット14は、ネットワーク番号2のネットワークに属し、ネットワーク番号3および4のネットワークに隣接しているため、生成され、ゲートウェイユニット14のネットワーク構成情報管理テーブルに格納されるネットワーク構成情報(NA1、NA2)は(2、3)および(2、4)となる。また、ゲートウェイユニット15は、ネットワーク番号3のネットワークに属し、ネットワーク番号2および4のネットワークに隣接しているため、生成され、ゲートウェイユニット15のネットワーク構成情報管理テーブルに格納されるネットワーク構成情報(NA1、NA2)は(3、2)および(3、4)となる。一方で、ゲートウェイユニット17は、ネットワーク番号3のネットワークに属するが、S11の段階では、隣接するネットワークに関する情報が得られないため、ネットワーク構成情報は生成されず、ネットワーク構成情報管理テーブルはブランクとなる。
 次に、ゲートウェイユニットは、生成したネットワーク構成情報を他のゲートウェイユニットに送信するための構成情報送信処理(S12)を実施する。構成情報送信処理では、各ゲートウェイユニットは、構成情報生成処理で生成したネットワーク構成情報を、ネットワーク回線上の他のゲートウェイユニットに送信する。
 たとえば、ゲートウェイユニット13は、生成したネットワーク構成情報を送信データに格納し、この送信データをネットワーク回線上の他の機器であるゲートウェイユニット14に送信する(バスで接続された他の機器であるゲートウェイユニット12には送信しない)。一方、ゲートウェイユニット15は、生成したネットワーク構成情報を送信データに格納し、この送信データをネットワーク回線上の他の機器であるゲートウェイユニット17に送信する。ゲートウェイユニット14は、ゲートウェイユニット13へ、生成したネットワーク構成情報を送信する。また、図示はしていないが、ゲートウェイユニット16は、ゲートウェイユニット18へ、ゲートウェイユニット12はゲートウェイユニット11へ、それぞれ生成したネットワーク構成情報を送信する。他方、ゲートウェイユニット17では、ネットワーク構成情報が生成されていないため、ゲートウェイユニット15へのネットワーク構成情報の送信は行われない。
 各ゲートウェイユニットは、構成情報送信処理(S12)において、他のゲートウェイユニットから送信されたデータを受信すると、受信データに格納されたネットワーク構成情報を抽出、保存するために、構成情報受信処理(S13)を実施する。構成情報受信処理では、各ゲートウェイユニットは、まず受信データに格納されたネットワーク構成情報を抽出し、抽出したネットワーク構成情報を、自身が管理するネットワーク構成情報管理テーブルに追加する。
 例えば、ゲートウェイユニット14は、ゲートウェイユニット13からネットワーク構成情報(NA1、NA2)として、(2、1)を受け取るため、ゲートウェイユニット14のネットワーク構成情報管理テーブルに格納されるネットワーク構成情報(NA1、NA2)は、(2、1)、(2、3)および(2、4)となる。ゲートウェイユニット17は、ゲートウェイユニット15からネットワーク構成情報(NA1、NA2)として、(3、2)および(3、4)を受け取るため、ゲートウェイユニット15のネットワーク構成情報管理テーブルに格納されるネットワーク構成情報(NA1、NA2)は、(3、2)および(3、4)となる。
 構成情報受信処理が完了した各ゲートウェイユニットは、構成情報受信処理で受信したネットワーク構成情報を送信用パケットに格納し、バスを介して他のゲートウェイユニットに送信する(S14)。この際、各ゲートウェイユニットは、直前の構成情報受信処理(S13)において、新たなネットワーク構成情報を受信した場合のみ、他のゲートウェイユニットへネットワーク構成情報を送信すればよく、新たなネットワーク構成情報を受信していない場合は、他のゲートウェイユニットへネットワーク構成情報を送信しない。また、ネットワーク構成上を送信する際、送信先のゲートウェイユニットがすでに保持している情報については、送信する必要がなく、送信しない方が、送信トラフィックを低減できるため、好ましい。
 例えば、ゲートウェイユニット14は、直前のステップであるS13において、ゲートウェイユニット13から受け取ったネットワーク構成情報(NA1、NA2)である(2、1)を、バス32を介してゲートウェイユニット15および16へ送信する。また、ゲートウェイユニット13は、直前のステップであるS13において、ゲートウェイユニット14から受け取ったネットワーク構成情報(NA1、NA2)である(2、3)および(2、4)を、バス31を介して、ゲートウェイユニット12に送信する。一方で、ゲートウェイユニット15は、直前の構成情報受信処理(S13)において、ゲートウェイユニット17からネットワーク構成情報を受け取っていないため、ネットワーク構成情報の送信は行わない。
 以降は同様に、ネットワーク構成情報を受信したゲートウェイユニットが構成情報受信処理を実施し、さらに受信したネットワーク構成情報を送信用パケットに格納し、他のゲートウェイユニットに送信する(S15、S16)。この際も、各ゲートウェイユニットは、新たなネットワーク構成情報を受信した場合のみ、他のゲートウェイユニットに送信すればよく、送信先のゲートウェイユニットがすでに保持している情報については、送信する必要がなく、送信しない方が好ましい。
 例えば、ゲートウェイユニット15は、構成情報受信処理(S15)において、ゲートウェイユニット14より受け取ったネットワーク構成情報(NA1、NA2)の(2、1)を構成情報送信処理(S16)において、ネットワーク回線23を介してゲートウェイユニット17に送信する。この際、ゲートウェイユニット15が保持するネットワーク構成情報のうち、ネットワーク構成情報(NA1、NA2)の(3、2)および(3、4)については、ゲートウェイユニット17がすでに保持している情報であるため、送信する必要がない。
 以降は、新たなネットワーク構成情報を、ネットワーク回線から受信した場合はバス上の他のゲートウェイユニットに送信し、新たなネットワーク構成情報をバスから受信した場合はネットワーク回線上の他のゲートウェイユニットに送信するといった処理を、送信すべき新たな情報がなくなるまで繰り返し実施する。
 例えば、ゲートウェイユニット17には、ベースを介して接続されたゲートウェイユニットが存在しないため、構成情報受信処理(S17)後、他のゲートウェイユニットへの送信処理を行わない。また、本実施の形態の構成では、構成情報受信処理(S17)以降、ゲートウェイユニット17へのネットワーク構成情報の送信はなく、構成情報受信処理(S17)において、ネットワーク構成情報管理テーブルは完成する。
 図3は、ゲートウェイユニット17での構成情報受信処理(S17)が完了した後の、ゲートウェイユニット17が保有するネットワーク構成情報管理テーブルである。
 図4はこの図1の通信システムにおけるゲートウェイユニットの機能構成を示すブロック図である。図4においてゲートウェイユニット11は、受信部111、受信データ処理部112、送信部113、送信データ作成部114、情報記憶部115、構成情報作成部116を備えている。
 構成情報作成部116は、ネットワーク構成情報を生成し、生成したネットワーク構成情報を、情報記憶部115が保持するネットワーク構成情報管理テーブルに登録する。
 ゲートウェイユニット11は受信部111から受信したデータを受信データ処理部112で受信データの解析を行う。受信データ処理部112は受信したデータからネットワーク構成情報を抽出し、抽出したネットワーク構成情報を、情報記憶部115が保持するネットワーク構成情報管理テーブルに登録する。
 ゲートウェイユニット11がデータを送信する場合は、まず送信データ作成部114で送信データの作成を行う。送信データ作成部114は情報記憶部115に保存されているネットワーク構成情報を読出し、送信データに格納する。そして、送信部113が作成された送信データを送信する。
 図5は、図4に示すゲートウェイユニット11のハードウェア構成を示す図である。ゲートウェイユニット11は、ネットワークインターフェース121と、バスインターフェース122と、メモリ123と、プロセッサ124とを用いて実現することができる。ネットワークインターフェース121は、ネットワーク回線を介して外部装置と接続するための通信インターフェースである。バスインターフェース122は、バスを介してPLCを構成する他のユニットと接続するための通信インターフェースである。メモリ123は、ソフトウェア、ファームウェアなどのコンピュータプログラムを記憶する記憶部である。プロセッサ124は、メモリ123に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行する処理回路である。メモリ123は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリなどの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスクなどである。プロセッサ124は、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。
 ゲートウェイユニット113の受信部、および送信部113の機能は、ネットワークインターフェース121、またはバスインターフェース122により実現される。ゲートウェイユニット11の受信データ処理部112や送信データ作成部114の機能は、プロセッサ124がコンピュータプログラムに記述された手順を実行することにより実現される。また、ゲートウェイユニット11の情報記憶部115の機能は、メモリ123により実現される。
 図6はネットワーク構成情報図を表示するための表示機器50の機能構成を示すブロック図である。図6において表示機器50は、受信部211、受信データ処理部212、情報記憶部213、構成情報解析部214、表示部215を備えている。
 表示機器50は受信部211から受信したデータを受信データ処理部212で受信データの解析を行う。受信データ処理部212は受信したデータからネットワーク構成情報を抽出し、情報記憶部213が保持するネットワーク構成情報管理テーブルに登録する。
 構成情報解析部214は、情報記憶部213に保持されているネットワーク構成情報を読出し、内容を解析し、ネットワーク構成図を表示部215に描画する。
 図7は、構成情報解析部214での構成情報解析処理の動作フローを示す図である。まず、情報記憶部213からネットワーク構成情報を取得する(S21)。
 次に、自局のネットワーク番号を表示部215の左上に描画し(S22)、”対象ネットワーク番号”に自局のネットワーク番号を設定する(S23)。
 その後、「“対象ネットワーク番号”のネットワークに隣接するネットワーク」のネットワーク番号を表示部215に描画(表示位置は“対象ネットワーク番号”のネットワークの右下)する(S25)。そして、”対象ネットワーク番号”に設定されたネットワーク番号と、S25で描画したネットワーク番号の間に接続線を描画する(S26)。
 接続線の描画後は、“対象ネットワーク”に「S25で描画したネットワーク」のネットワーク番号を設定する(S27)。以降は、S25~S27の操作を、全ネットワークを描画するまで繰り返し行う(S24)。
 図8はこの図1の通信システムにおけるネットワーク構成図の生成例を示す図である。図中の「NET3」から「NET2」と「NET4」に線が引かれているのは、ネットワーク番号3のネットワークは、ネットワーク番号2のネットワークと、ネットワーク番号4のネットワークに隣接していることを表している。また、「NET2」から「NET1」に線が引かれているのは、ネットワーク番号2のネットワークが、ネットワーク番号1のネットワークと隣接していることを表している。
 図9-1、図9-2、図9-3は、図3のネットワーク構成情報管理テーブルから、図8のネットワーク構成図が生成されるまでの流れを示す図である。まず、図9-1のように、自局のネットワークであるネットワーク番号3を表す「NET3」を描画する。次に、ネットワーク構成情報管理テーブルから、ネットワーク番号3のネットワークに対し、ネットワーク番号2、4のネットワークが隣接していることがわかるため、図9-2のように、「NET3」に線で接続された形で、ネットワーク番号2を表す「NET2」とネットワーク番号4を表す「NET4」を描画する。最後に、ネットワーク構成情報管理テーブルから、ネットワーク番号2のネットワークにネットワーク番号1のネットワークが隣接していることがわかるため、図9-3のように、「NET2」に線で接続された形で、ネットワーク番号1を表す「NET1」を描画する。
 本実施の形態に示した構成では、各ゲートウェイユニットの起動をトリガーとして、ネットワーク構成情報の生成処理が開始され、各ゲートウェイユニットのネットワーク構成情報管理テーブルが完成した。このような構成とすることで、外部からの要求をトリガーとして、ネットワーク構成情報の生成を開始する場合に比べ、素早くシステム全体のネットワーク構成を表す情報を得ることができる。
 一方で、外部からの要求をトリガーとして、ネットワーク構成情報の生成を開始してもよい。この場合でも、従来技術と比べ、通信量を抑えられるなど、メリットが大きい。
 本実施の形態の構成では、ゲートウェイユニットが主体となって、その連携により、システム全体のネットワーク構成を表す情報を生成することができるため、CPUユニットの負荷を低減させることも可能である。
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 以上のように、本発明にかかるネットワーク構成情報生成方法は、複数の通信機器を使用するネットワークシステムに好適である。
11~18 ゲートウェイユニット(通信機器)、21~24 ネットワーク回線、31,32 バス、41~45 PLC、50 表示機器、111 受信部、112 受信データ処理部、113 送信部、114 送信データ作成部、115 情報記憶部、116 構成情報作成部、121 ネットワークインターフェース、122 バスインターフェース、123 メモリ、124 プロセッサ、211 受信部、212 受信データ処理部、213 情報記憶部、214 構成情報解析部、215 表示部。

Claims (14)

  1.  複数の通信機器と複数のネットワークで構成されるネットワークシステムの、ネットワーク構成を表す情報を生成する、ネットワーク構成情報生成方法であって、
     前記複数の通信機器の内の少なくとも1つの通信機器が、自ら属するネットワークのネットワーク名称と、自ら属するネットワークに隣接するネットワークのネットワーク名称とを対としたネットワーク構成情報を生成し、記憶するステップと、
     各通信機器が、前記他の通信機器が記憶している前記ネットワーク構成情報を、他の通信機器から受信したとき、受信した前記ネットワーク構成情報を記憶するステップと、
    を含むネットワーク構成情報生成方法。
  2.  前記ネットワーク構成情報を生成し、記憶するステップにおいて、前記複数の通信機器のうち、自ら属するネットワークに隣接するネットワークが存在する通信機器は、前記ネットワーク構成情報を生成および記憶し、前記複数の通信機器のうち、自ら属するネットワークに隣接するネットワークが存在しない通信機器は、前記ネットワーク構成情報を生成しない、請求項1に記載のネットワーク構成情報生成方法。
  3.  前記他の通信機器から、前記ネットワーク構成情報を受信した前記各通信機器のうち、前記他の通信機器の他に、ネットワークまたはバスで接続された通信機器が存在する通信機器は、前記ネットワークまたはバスで接続された通信機器に、前記ネットワーク構成情報を送信する、請求項1または2に記載のネットワーク構成情報生成方法。
  4.  複数の通信機器と複数のネットワークで構成されるネットワークシステムの、ネットワーク構成を表す情報を生成する、ネットワーク構成情報生成方法であって、
     第1の通信機器が、自ら属するネットワークのネットワーク名称と、自ら属するネットワークに隣接するネットワークのネットワーク名称とを対としたネットワーク構成情報を生成するステップと、
     前記第1の通信機器が、前記自らが属するネットワークを介して接続された第2の通信機器に、前記ネットワーク構成情報を送信するステップと、
    を含む、ネットワーク構成情報生成方法。
  5.  前記第2の通信機器が、前記第2の通信機器に管理されるネットワーク情報管理テーブルに、受信した前記ネットワーク構成情報を追加するステップをさらに含む、請求項4に記載のネットワーク構成情報生成方法。
  6.  前記第2の通信機器は、前記第2の通信機器に内部バスで接続された第3の通信機器に、前記ネットワーク構成情報を送信するステップをさらに含む、請求項4または5に記載のネットワーク構成情報生成方法。
  7.  前記第1の通信機器は、前記第2の通信機器より、前記自らが属するネットワークを介して、追加のネットワーク管理情報を受け取った時、前記隣接するネットワークに接続される第3の通信機器に、前記追加のネットワーク管理情報を送信するステップをさらに含む、請求項4乃至6のいずれかに記載のネットワーク構成情報生成方法。
  8.  バスインターフェース部と、
     ネットワークインターフェース部と、
    を備える通信機器であって、
     前記バスインターフェース部を介して接続される第1の他の通信機器が接続されるネットワークのネットワーク名称と、前記ネットワークインターフェース部を介して接続されるネットワークのネットワーク名称と、を対としたネットワーク構成情報を、前記ネットワークインターフェース部を介して接続される、第2の他の通信機器へ送信する、通信機器。
  9.  前記ネットワークインターフェース部を介して接続される、前記第2の他の通信機器から、追加のネットワーク管理情報を受け取った時、前記ネットワーク構成情報を、前記バスインターフェース部を介して接続される、前記第1の他の通信機器に送信する、請求項8に記載の通信機器。
  10.  前記通信機器は、前記ネットワーク構成情報を記憶するメモリをさらに備える、請求項8または9に記載の通信機器。
  11.  前記通信機器は、プログラマブルロジックコントローラを構成するゲートウェイユニットである、請求項8乃至10のいずれかに記載の通信機器。
  12.  バスインターフェース部と、
     ネットワークインターフェース部と、
    を備える通信機器であって、
     前記ネットワークインターフェース部を介して接続される、第1の他の通信機器から、前記第1の他の通信機器が接続されるネットワークのネットワーク名称と、前記ネットワークと隣接するネットワークのネットワーク名称とを、対としたネットワーク構成情報を受け取ったとき、前記ネットワーク構成情報を、前記バスインターフェース部を介して接続される、他の第2の通信機器に送信する、通信機器。
  13.  前記通信機器は、ネットワーク構成情報を記憶するメモリをさらに備える、請求項12に記載の通信機器。
  14.  前記通信機器は、プログラマブルロジックコントローラを構成するゲートウェイユニットである、請求項12または13に記載の通信機器。
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