CN113574833A - 主机装置、运算处理装置、可编程逻辑控制器、网络及信息处理方法 - Google Patents
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Abstract
主机装置管理多个从机装置,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络。多个从机装置包含:第一从机装置,成为环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成环形拓扑。主机装置基于第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及第二输出端口及成对的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定第一输出端口与第二输出端口之间的不当的配线路径,且将表示不当的配线路径的信息输出至信息处理装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种主机装置、运算处理装置、可编程逻辑控制器、网络以及信息处理方法。
背景技术
以往,已知包含主机装置及从机装置的各种网络。例如,也如日本专利特开2017-153050号公报(专利文献1)所公开那样,此种网络可采取线形拓扑(line topology,菊链(daisy chain))、环形拓扑(ring topology)、树形拓扑(tree topology)、星形拓扑(startopology)等各种连接形态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2017-153050号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在所述那样的网络中利用配线将从机装置彼此连接时,有可能会错误地进行与计划的网络结构不同的连接。
尤其对于包含环形拓扑的网络而言,有时即便此网络中存在不当路径,主机装置也无法探测此不当路径。此时,网络的用户(管理者、作业者等)无法仅根据来自主机装置的信息获知哪个路径不当。因此,用户必须在现场逐一确认配线。
本公开是鉴于所述问题点而成,其目的在于提供一种可容易地获知包含环形拓扑的网络中的不当路径的主机装置、运算处理装置、可编程逻辑控制器、网络以及信息处理方法。
解决问题的技术手段
根据本公开的某个方面,主机装置管理多个从机装置,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络。多个从机装置包含:第一从机装置,成为环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成环形拓扑。主机装置包括:检测部件,基于与多个从机装置的通信而检测网络的结构;端口控制部件,用于使第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口无效;确定部件,基于第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定第一输出端口与第二输出端口之间的不当的配线路径;以及输出部件,将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至主机装置的外部的信息处理装置。
优选为第一输出端口及第二输出端口为第一从机装置的输出端口。第一输出端口为环形拓扑的起点端口,第二输出端口为环形拓扑的终点端口。
优选为检测部件使用预定的检测用数据来检测网络的结构。检测用数据包含:第一数据;以及第二数据,用于自各第二从机装置获取时间戳信息,所述时间戳信息表示第一数据通过多个第二从机装置的时刻。
优选为检测部件以主机装置启动为条件而发送检测用数据。
优选为检测部件以检测到对网络追加新机器为条件而发送检测用数据。
优选为多个第二从机装置中的一个为具有输入端口及多个输出端口的分支用的从机装置,在多个输出端口,分别可连接第二从机装置、及不构成环形拓扑的第三从机装置。在并无不当的配线路径的情况下,第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口失效时所检测的网络的结构中,包含第三从机装置的信息。在存在不当的配线路径的情况下,情况下,第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构中,不含第三从机装置的信息,且第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口失效时所检测的网络的结构中,包含第三从机装置的信息。
优选为以配线相互连接的第二从机装置中,其中一个从机装置位于较另一个从机装置更靠环形拓扑的起点侧。在将另一个从机装置与其中一个从机装置连接的配线路径并非不当的情况下,第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口失效时所检测的网络的结构中,包含其中一个从机装置的信息及另一个从机装置的信息。在将另一个从机装置与其中一个从机装置连接的配线路径不当的情况下,第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构中,不含其中一个从机装置的信息,且第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口失效时所检测的网络的结构中,包含其中一个从机装置的信息及另一个从机装置的信息。
优选为网络为以太网控制自动化技术(Control Automation Technology,EtherCAT)网络。
根据本发明的另一公开,运算处理装置包括所述主机装置。
根据本发明的进而另一公开,可编程逻辑控制器包括所述运算处理装置的硬件单元。
根据本发明的进而另一公开,网络包含环形拓扑。网络包括:多个从机装置,构成网络;主机装置,管理多个从机装置;以及信息处理装置。可通信地连接于主机装置。多个从机装置包含:第一从机装置,成为环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成环形拓扑。主机装置基于与多个从机装置的通信而检测网络的结构。主机装置可使第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口无效。主机装置基于第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定第一输出端口与第二输出端口之间的不当的配线路径。主机装置将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至信息处理装置。信息处理装置显示不当的配线路径。
根据本发明的进而另一公开,信息处理方法是在管理多个从机装置的主机装置中执行,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络。多个从机装置包含:第一从机装置,成为环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成环形拓扑。信息处理方法包括下述步骤:主机装置基于与多个从机装置的通信而检测网络的结构;主机装置使第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口无效;主机装置基于第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及第二输出端口及与第二输出端口成对的第二从机装置的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定第一输出端口与第二输出端口之间的不当的配线路径;以及主机装置将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至主机装置的外部的信息处理装置。
发明的效果
根据所述公开,可容易地获知包含环形拓扑的网络中的不当路径。
附图说明
图1为表示网络的状态的图。
图2为用于说明网络的结构的图。
图3为表示可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的硬件结构例的框图。
图4为用于说明环形拓扑中的数据的图。
图5为用于说明线形拓扑中的数据的流动的图。
图6为表示网络的结构的图。
图7为用于说明分支用的从机的图。
图8为用于说明另一分支用的从机的图。
图9为用于说明图6所示的网络中的数据的流动的图。
图10为用于说明在网络中形成不当的配线路径的情况下的、数据的流动的图。
图11为表示自从机的输出端口卸除电缆的状态的图。
图12为表示使从机的输出端口失效的状态的图。
图13为表示以图9的状态构成网络的情况下由支持装置所显示的画面的图。
图14为表示以图10的状态构成网络的情况下由支持装置所显示的画面的图。
图15为表示以图12的状态构成网络的情况下由支持装置所显示的画面的图。
图16为表示包含线形拓扑的网络的图。
图17为用于说明图16所示的具有线形拓扑的网络中的、数据的流动的图。
图18为用于说明在网络中形成不当的配线路径的情况下的、数据的流动的图。
图19为用于说明网络中的数据的流动的图。
图20为用于说明在网络中形成不当的配线路径的情况下的、数据的流动的图。
图21为表示使从机的输出端口失效的状态的图。
图22为表示以图20的状态在网络中流动检测用数据且以图21的状态在网络中流动数据的情况下由支持装置所显示的画面的图。
图23为用于说明主机的功能结构的图。
图24为表示主机所管理的从机信息的图。
图25为表示包含环形拓扑的网络的图。
图26为表示具有图25所示的连接关系的网络中主机所管理的从机的数据的图。
图27为表示在图25所示的网络中使从机的输出端口失效的状态的图。
图28为表示具有图27所示的连接关系的网络中主机所管理的从机的数据的图。
图29为表示在网络中形成不当的配线路径的状态的图。
图30为表示具有图29所示的连接关系的网络中主机所管理的从机的数据的图。
图31为表示在图29所示的网络中使从机的输出端口失效的状态的图。
图32为表示具有图31所示的连接关系的网络中主机所管理的从机的数据的图。
图33为表示主机中执行的处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的说明中,对相同零件标注相同符号。这些的名称及功能也相同。因此,不重复进行与这些有关的详细说明。
此外,以下将主机装置称为“主机”,将从机装置称为“从机”。从机包括输入端口及输出端口。各图中,为了方便起见,将输入端口表述为“IN端口”或仅表述为“IN”,将输出端口表述为“OUT端口”或仅表述为“OUT”。
而且,以下所谓不当的配线路径,是指因用户(作业者等)的误配线而产生的通信路径。具体而言,所谓不当的配线路径,是指不按照主机所存储的网络结构信息的路径。
此外,网络结构信息是由用户利用连接于主机的信息处理装置事先制作,且送至主机。这样,所述网络结构信息表示按照用户意愿的网络结构。详细而言,网络结构信息包含识别连接于网络的装置的信息。
网络结构信息保存着用于确定网络中连接的结构的信息。例如,网络结构信息中,保存着主机(可编程逻辑控制器)、连接于所述主机的从机等旨在构成网络的信息。网络结构信息包含主机与从机之间的连接关系等的信息。
§1适用例
图1为表示网络的状态的图。
如图1所示,网络(网络***)包含主机及多个从机。主机管理多个从机#1~#5,所述多个从机#1~#5构成包含环形拓扑的网络。而且,主机可通信地连接于外部的信息处理装置。
从机#1为成为环形拓扑的起点及终点的从机。从机#2~#4连接于从机#1的输出端口#1与输出端口#2之间,且构成环形拓扑。此外,从机#5不构成环形拓扑。
而且,从机#1也为构成环形拓扑的从机。详细而言,关于从机#1,也可谓输出端口#1及输出端口#2构成环形拓扑,从机#1的输入端口不构成环形拓扑。
状态(A)下,在输出端口#1与输出端口#2之间存在不当的配线路径。对于从机#3而言,输入至输入端口的数据自输出端口#1输出。其结果,所述数据未到达从机#5,而是输入至从机#4。然后,所述数据回到从机#1。
对于从机#3而言,在多个输出端口连接着配线(电缆)的情况下,自连接有所述配线的输出端口中端口编号小的输出端口输出数据。例如,状态(A)下,在输出端口#1及输出端口#4连接着配线,因而自输出端口#1输出数据。
这样,状态(A)下,主机无法与从机#5通信,因而无法辨识从机#5。因此,此时主机检测包含从机#1~#4的网络的结构。
接下来,主机如状态(B)所示那样,使从机#4的输出端口(即,与从机#1的输出端口#2成对的、从机#4的输出端口)、及从机#1的输出端口#2无效。即,主机使从机#4的输出端口及从机#1的输出端口#2的状态自打开状态过渡至关闭状态。若从机#4的输出端口成为无效,则输入至从机#4的输入端口的数据不自从机#4的输出端口输出。然后,数据送至从机#4的输入端口,自所述输入端口输入至从机#3的输出端口#1。
由于在从机#3的输出端口#2、#3未连接配线,因而输入至从机#3的输出端口#1的数据自输出端口#4输出。其结果为,数据输入至从机#5的输入端口。然后,所述数据自从机#5的输出端口输出,输入至从机#3的输出端口#4。进而,所述数据自从机#3的输入端口送至从机#2的输出端口,然后自从机#2的输入端口送往从机#1的输出端口#1。
这样,主机通过使从机#4的输出端口及从机#1的输出端口#2无效,从而可辨识从机#5。因此,此时主机检测包含从机#1~#5的网络的结构。
这样,主机可探测从机#5的存在。由此,主机可探测从机#5对从机#3的配线路径不当。而且,主机也可探测从机#4对从机#3的配线路径不当。
如以上那样,主机基于从机#1的输出端口#2及与从机#1的输出端口#2成对的从机#4的输出端口有效时所检测的网络的结构、以及从机#1的输出端口#2及与从机#1的输出端口#2成对的从机#4的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定从机#1的输出端口#1与输出端口#2之间的不当的配线路径。此外,所谓“对”,也可谓由电缆直接连接的端口的组合。
因此,通过主机将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至信息处理装置,从而网络的用户(管理者、作业者等)可获知包含环形拓扑的网络中的不当路径。由此,即便在如状态(A)那样,由主机所得的网络结构并未用户所意愿的网络的结构的情况下,用户也无须在现场逐一确认配线。
§2结构例
<A.网络的结构>
图2为用于说明网络的结构的图。
参照图2,网络(网络***)1包含作为控制装置的PLC(可编程逻辑控制器)10、作为信息处理装置的支持装置200以及多个从机300。PLC10包含作为运算处理装置的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)单元100。CPU单元100包含EtherCAT(注册商标)的主机150。主机150自支持装置200获取支持装置200中预先制作的网络结构信息且存储。网络结构信息存储EtherCAT的网络结构、EtherCAT的主机的参数设定及进程数据等。
多个从机300通过与EtherCAT对应的局域网(Local Area Network,LAN)电缆8而连接于PLC10(典型而言为主机150)。
此外,以下设主机及从机为依据EtherCAT通信的机器。
<B.PLC10的硬件结构例>
图3为表示PLC10的硬件结构例的框图。参照图3,PLC10包含CPU单元100以及一个或多个输入输出(Input/Output,I/O)单元124-1、124-2、…。
CPU单元100包含处理器102、芯片组104、主存储装置106及二次存储装置108。而且,CPU单元100包含上位网络控制器110、通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)控制器112及存储卡接口114。进而,CPU单元100包含内部总线控制器122、现场总线控制器118及计时器125。
处理器102包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)或微处理器(Micro-Processing Unit,MPU)等,读出保存于二次存储装置108的各种程序,在主存储装置106展开并执行。处理器102通过在主存储装置106展开各种程序,从而实现与控制对象相应的控制及各种处理。芯片组104通过控制处理器102及各元件,从而实现PLC10总体的处理。
在二次存储装置108保存***程序及用户程序152。
上位网络控制器110控制经由上位网络的与其他装置之间的数据收受。更具体而言,上位网络控制器110例如向外部装置发送进程值。
USB控制器112经由USB连接而控制与支持装置200之间的数据收受。
存储卡接口114构成为可装卸存储卡116,可对存储卡116写入数据,从存储卡116读出各种数据(用户程序152或跟踪数据等)。
内部总线控制器122为在与搭载于PLC10的I/O单元124-1、124-2、…之间收受数据的接口。
现场总线控制器118控制经由现场总线(现场网络)的与其他装置之间的现场值收受。本例中,现场总线控制器118作为所述主机发挥功能。例如,通过现场总线控制器118的内部的微处理器(未图示)执行固件,从而现场总线控制器118作为主机发挥功能。或者,现场总线控制器118内的特殊应用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)使现场总线控制器118作为主机发挥功能。
此外,不限于此,二次存储装置108的***程序也可发挥作为主机的功能。或者,支持装置200也可作为主机发挥功能。
图3中表示通过处理器102执行程序从而提供必要功能的结构例,但也可使用专用的硬件电路(例如特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)等)来安装这些所提供的功能的一部分或全部。或者,也可使用按照通用架构的硬件(例如以通用个人计算机为基础的工业个人计算机)来实现PLC10的主要部分。此时,也可使用虚拟技术并列执行用途不同的多个操作***(Operating System,OS),并且在各OS上执行必要的应用。
<C.数据的结构及数据的流动>
以下,将相互以电缆连接的两个从机中,自其中一个从机的输出端口向另一个从机的输入端口的数据输入也称为“自OUT向IN的输入”。而且,将相互以电缆连接的两个从机中,自其中一个从机的输入端口向另一个从机的输出端口的数据输入(以下也称为“自IN向OUT的输入”)。
进而,将相互以电缆连接的两个从机中,自其中一个从机的输入端口向另一个从机的输入端口的数据输入也称为“自IN向IN的输入”。而且,将相互以电缆连接的两个从机中,自其中一个从机的输出端口向另一个从机的输出端口的数据输入也称为“自OUT向OUT的输入”。
而且,将判定相互以电缆连接的两个从机的连接形态为这些四个的哪一个也称为“IN-OUT关系判定”。此外,所述判定由主机150执行。此外,如图1的状态(B)的箭头所示,若着眼于从机#3与从机#5的关系,则进行“自OUT向IN的输入”、及“自IN向OUT的输入”。
图4为用于说明环形拓扑中的数据的图。图4(A)为用于说明环形拓扑的结构的流动的图。图4(B)为用于说明数据(详细而言为帧数据)的结构的图。参照图4(A),主机150输出进程数据等数据D4。
数据D4借由现场网络(EtherCAT)而依次通过分支用的从机Z、从机A、从机B、从机C、从机D、从机Z,回到主机150。此外,图4(A)的数据D4的A、B、C、D的记号分别表示与从机A有关的数据、与从机B有关的数据、与从机C有关的数据、及与从机D有关的数据。
参照图4(B),数据D4包含保存从机A的OUT数据的区域、保存从机B的OUT数据的区域、保存从机C的OUT数据的区域、及保存从机D的OUT数据的区域。进而,数据D4包含保存从机A的IN数据的区域、保存从机B的IN数据的区域、保存从机C的IN数据的区域、及保存从机D的IN数据的区域。
在保存从机A的OUT数据的区域中,由主机150写入从机A所获取(读出)的数据。而且,同样地,在保存从机B、C、D的OUT数据的区域中,分别写入从机B、C、D所获取的数据。
而且,在保存从机A的IN数据的区域中,写入从机A自传感器等装置所导入的数据。而且,同样地,在保存从机B、C、D的IN数据的区域,分别写入从机B、C、D自传感器等装置所导入的数据。
此外,主机150以与数据D4相同的数据结构将后述的检测用数据发送至网络。
图5为用于说明线形拓扑中的数据的流动的图。
参照图5,虚线的箭头表示数据(详细而言为帧数据)的流动(路径)。而且,虚线的箭头的上下的编号((i)、(ii)、(iii)、…)表示数据的流动的顺序(路径的顺序)。以下,为了方便说明,在记载为路径(i)等的情况下,是指编号(i)的路径。这些情况在图9等其他附图中也相同。
若在从机321的输入端口3211输入数据(参照(i)),则自输入端口3211将数据送至数据处理部3212(参照(ii))。数据处理部3212对所受理的数据进行规定的处理。然后,数据处理部3212将处理后的数据送至输出端口3213(参照(iii))。
数据自输出端口3213经由电缆8发送至从机322。数据输入至从机322的输入端口3221(参照(iv))。若在从机322的输入端口3221输入数据,则自输入端口3221将数据送至数据处理部3222(参照(v))。数据处理部3222对所受理的数据进行规定的处理。然后,数据处理部3222将处理后的数据送至输出端口3223(参照(vi))。
然后,数据自输出端口3223不经由数据处理部3222而送至输入端口3221(参照(vii))。送至输入端口3221的数据经由电缆8而发送至从机321。数据输入至从机321的输出端口3213(参照(viii))。
若在从机321的输出端口3213输入数据,则数据自输出端口3213不经由数据处理部3212而送至输入端口3211(参照(ix))。然后,数据自从机321的输入端口3211经由电缆8而发送至连接于从机321的机器(未图示)(参照(x))。
图5的示例中,在从机321与从机322之间,进行自输出端口3213向输入端口3221的数据输入(“自OUT向IN的输入”)、以及自输入端口3221向输出端口3213的数据输入(“自IN向OUT的输入”)。
线形拓扑的情况下,如上文所述,即便配线连接正确,也进行自OUT向IN的输入、以及自IN向OUT的输入。另一方面,环形拓扑的情况下,只要配线路径正确,则不进行自IN向OUT的输入。
而且,从机内,在自输入端口朝向输出端口的路径中配置数据处理部。从机内,在自输出端口朝向输入端口的情况下,不进行帧处理。从机内,在自输出端口朝向输入端口的路径中未配置数据处理部。设以下所示的各从机(除了分支用的从机以外)具有此种帧处理。
以下,列举两个网络的具体例对使端口失效的意义及处理进行说明。
<D.第一网络例>
(d1.并无不当配线的情况)
图6为表示网络50的结构的图。
参照图6,网络50包括主机150、从机310~314以及支持装置200(未图示)。图6的状态表示并无不当的配线路径的状态。
主机150通过电缆8而与从机310连接。详细而言,主机150的输出端口与从机310的输入端口由电缆8连接。
从机310为分支用的从机。网络50中,从机310成为环形拓扑的起点及终点。在从机310的输出端口X4与输出端口X5之间,自环形拓扑的起点侧起依次连接着从机311、312、313。即,从机310的输出端口X4成为环形拓扑的起点端口,从机310的输出端口X5成为环形拓扑的终点端口。
从机312为分支用的从机。从机312的输出端口X5通过电缆8而与从机314的输入端口连接。从机312的输出端口X6通过电缆8而与从机313的输入端口连接。
从机313的输出端口通过电缆8而与从机310的输出端口X6连接。
此外,本例的网络50中,可在网络50内仅配置一个成为环形拓扑的起点及终点的从机(本例中为从机310)。以下,将此种从机310也称为“环形起点从机”。
图7为用于说明分支用的从机310、312的图。
参照图7,从机310中,输出端口X2或输出端口X4成为作为环形拓扑的起点(起始)的端口(以下称为“起点端口”)。在将输出端口X2用作起点端口的情况下,输出端口X3成为作为环形拓扑的终点的端口(以下称为“终点端口”)。在将输出端口X4用作起点端口的情况下,输出端口X5成为环形拓扑的终点端口。此外,主机150中,将物理上为一台的从机310在逻辑上作为两台从机进行操作。
图8为用于说明另一分支用的从机319的图。
参照图8,从机319中,输出端口X2成为起点端口,输出端口X3成为终点端口。也可使用从机319代替从机310(或从机312)。
图9为用于说明图6所示的网络50中的数据的流动的图。以下,参照图9,对并无不当的配线路径的状态下的、数据的流动进行说明。此外,主机与从机之间的通信、及从机彼此的通信是经由电缆8而进行。
首先,自主机150的输出端口输出的数据输入至作为环形起点从机的从机310的输入端口(参照(i))。所输入的数据自从机310的输出端口X4(起点端口)发送至从机311的输入端口(参照(ii))。在从机311内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(iii))。
自从机311的输出端口输出的数据输入至分支用的从机312的输入端口(参照(iv))。输入至从机312的输入端口的数据自输出端口X5输出,输入至从机314的输入端口(参照(v))。
在从机314内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口((vi)参照)。然后,在从机314内,数据自输出端口不经由数据处理部(未图示)而送至输入端口(参照(vii))。然后,送至输入端口的数据输入至分支用的从机312的输出端口X5(参照(viii))。
输入至从机312的输出端口X5的数据自从机312的输出端口X6发送至从机313的输入端口(参照(ix))。在从机313内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(x))。自从机313的输出端口输出的数据输入至分支用的从机310的输出端口X5(参照(xi))。然后,输入至从机310的输出端口X5的数据自从机310的输入端口向主机150的输出端口发送(参照(xii))。
这样,网络50中,自主机输出的数据在从机310、从机311、从机312、从机314、从机313、从机310、主机150中依次流动。若着眼于分支用的从机310、312以外的从机,则自主机输出的数据在从机311、从机314、从机313中依次流动。而且,从机中由数据处理部进行处理的顺序也成为从机311(图的#1)、从机314(图的#2)、从机313(图的#3)。
(d2.存在不当配线的情况)
图10为用于说明网络50中形成不当的配线路径的情况下的、数据的流动的图。
参照图10,从机314与从机313对分支用的从机312的连接出错。即,应连接于从机312的输出端口X5的从机314错误地连接于输出端口X6。而且,应连接于从机312的输出端口X6的从机313错误地连接于输出端口X5。这样,从机314对从机312的配线与从机313对从机312的配线搞错。
以下,对图10的情况下的数据的流动进行说明。此外,路径(i)~(iv)与图9的情况相同,因而此处不重复进行说明。
输入至从机312的输入端口的数据自从机312的输出端口X5输出,输入至从机313的输入端口(参照(v))。在从机313内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(vi))。自从机313的输出端口输出的数据输入至分支用的从机310的输出端口X5(参照(vii))。然后,输入至从机310的输出端口X5的数据自从机310的输入端口向主机150的输出端口发送(参照(viii))。
这样,在网络50中存在所述那样的不当的配线路径的情况下,自主机输出的数据在从机310、从机311、从机312、从机313、从机310、主机150中依次流动。
若着眼于分支用的从机310、312以外的从机,则自主机输出的数据在从机311、从机313中依次流动。而且,从机中由数据处理部进行处理的顺序也为从机311(图的#1)、从机313(图的#2)。即,数据并未在从机314中流动。因此,主机150无法探测从机314的存在。
(d3.从机314的探测方法)
此外,作为探测从机314的存在的一个方法,可想到从作为环形起点从机的分支用的从机310的输出端口X5(即,终点端口)卸除电缆8。以下,对此时的数据的流动进行说明。
图11为表示自从机310的输出端口X5卸除电缆的状态的图。此外,图11的示例中,自从机313的输出端口也卸除用于与从机310连接的电缆。此外,路径(i)~(v)与图10的情况相同,因而此处不重复进行说明。
输入至从机313的输入端口的数据经由从机313内的数据处理部(未图示)而送至从机313的输出端口后,自所述输出端口送至从机313的输入端口(参照(vi))。然后,数据自从机313的输入端口发送至从机312的输出端口X5(参照(vii))。输入至从机312的输出端口X5的数据自从机312的输出端口X6输入至从机314的输入端口(参照(viii))。
输入至从机314的输入端口的数据经由从机314内的数据处理部(未图示)而送至从机314的输出端口后,自所述输出端口送至从机314的输入端口(参照(ix))。然后,数据自从机314的输入端口发送至从机312的输出端口X6(参照(x))。
然后,输入至从机312的输出端口X6的数据自从机312的输入端口输入至从机311的输出端口(参照(xi))。输入至从机311的输出端口的数据送至从机311的输入端口(参照(xii)),然后,自所述输入端口输入至作为环形起点从机的从机310的输出端口X4(参照(xiii))。
输入至从机310的输出端口X4的数据自从机310的输入端口向主机150的输出端口发送(参照(xiv))。
这样,图11所示的网络50中,自主机输出的数据在从机310、从机311、从机312、从机313、从机312、从机314、从机312、从机311、从机310、主机150中依次流动。
若着眼于分支用的从机310、312以外的从机,则自主机输出的数据在从机311、从机313、从机314、从机311中依次流动。而且,从机中由数据处理部进行处理的顺序为从机311(图的#1)、从机313(图的#2)、从机314(图的#3)。
这样,通过从作为从机310的终点端口的输出端口X5卸除电缆8,从而主机150可探测从机314的存在。
但是,如图11所示那样卸除电缆来确认不当的配线路径会伴随电缆的卸除等现场作业,因而需要工夫。因此,以下对用于在不卸除电缆的情况下确定不当的配线路径的方法进行说明。
主机150如图10所示,使作为环形起点从机的从机310的输出端口X5及输出端口X6为有效状态,在网络中流动数据。此外,数据的详细将于后述。主机150在通过图10的路径(viii)而接收数据后,使作为从机310的终点端口的输出端口X5失效。即,主机150关闭从机310的输出端口X5。
图12为表示使从机310的输出端口X5及从机313的输出端口(即,与从机310的输出端口X5成对的、从机313的输出端口)失效的状态的图。以下,对图12的情况下的数据的流动进行说明。此外,路径(i)~(v)与图10的情况相同,因而此处不重复进行说明。
若自从机312将数据输入至从机313的输入端口,则由于从机313的输出端口失效,因而数据不自从机313的输出端口输出,而是自从机313的输入端口发送至从机312的输出端口X5(参照(vi)、(vii)、(viii))。输入至从机312的输出端口X5的数据自从机312的输出端口X6输入至从机314的输入端口(参照(ix))。
输入至从机314的输入端口的数据经由从机314内的数据处理部(未图示)而送至从机314的输出端口后,自所述输出端口送至从机314的输入端口(参照(x))。然后,数据自从机314的输入端口发送至从机312的输出端口X6(参照(xi))。
然后,输入至从机312的输出端口X6的数据自从机312的输入端口输入至从机311的输出端口(参照(xii))。输入至从机311的输出端口的数据送至从机311的输入端口(参照(xiii)),然后,自所述输入端口输入至作为环形起点从机的从机310的输出端口X4(参照(xiv))。
输入至从机310的输出端口X4的数据自从机310的输入端口向主机150的输出端口发送(参照(xv))。
即,数据自从机313的输入端口发送至从机312的输出端口X5后((xiii)以后),数据在与图11所示的情况相同的路径中流动(与图11的(vii)~(xiv)相同)。
这样,图12所示的网络50中,自主机150输出的数据在从机310、从机311、从机312、从机313、从机312、从机314、从机312、从机311、从机310、主机150中依次流动。
若着眼于分支用的从机310、312以外的从机,则自主机150输出的数据在从机311、从机313、从机314、从机311中依次流动。而且,从机中由数据处理部进行处理的顺序为从机311(图的#1)、从机313(图的#2)、从机314(图的#3)。
这样,通过使作为从机310的终点端口的输出端口X5及从机313的输出端口失效,从而主机150可探测从机314的存在。
主机150通过在图10所示的情况(使从机310的输出端口X4、X5均有效的情况)与图12所示的情况(使从机310的输出端口X4有效,且使从机310的输出端口X5及从机313的输出端口无效的情况)下在网络50中流动数据,从而可探测从机314对从机312的配线路径不当。而且,主机也可探测从机313对从机312的配线路径不当。
如以上那样,主机150基于从机310的输出端口X5有效时所检测的网络的结构、以及从机310的输出端口X5及从机313的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定从机310的输出端口X4与输出端口X5之间的不当的配线路径。
因此,通过主机150将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至支持装置200,从而网络的用户(管理者、作业者等)可在支持装置200中看到包含环形拓扑的网络中的不当路径。由此,即便在由主机150所得的网络结构并非用户所意愿的网络的结构的情况下,用户也无须在现场逐一确认配线。
(d4.支持装置200的用户接口(User Interface,UI))
图13为表示以图9的状态构成网络50的情况下由支持装置200所显示的画面220的图。此外,画面220是由支持装置200基于来自主机150的输出而显示。
参照图13,在支持装置200的画面220,以连接于从机312(参照图9)的输出端口X5的形态显示表示从机314的图像314G。其原因在于,图9的网络50的状态下并无不当的配线路径,因而主机150探测到从机314。此外,在画面220,也以连接于从机312的输出端口X6的形态显示表示从机313的图像313G。
图14为表示以图10的状态构成网络50的情况下由支持装置200显示的画面220A的图。此外,画面220A是由支持装置200基于来自主机150的输出而显示。
参照图14,在支持装置200的画面220A,以连接于从机312(参照图10)的输出端口X5的形态显示表示从机313的图像313G。但是,与图13不同,在画面220A并未显示图像314G,此图像314G表示连接于从机312的输出端口X6的从机314。其原因在于,图10的网络50的状态下存在不当的配线路径,因而主机150无法探测从机314。
图15为表示以图12的状态构成网络50的情况下由支持装置200所显示的画面220B的图。即,画面220B是在从机310(参照图12)的从机310的输出端口X5(终点端口)及从机313的输出端口失效时显示。此外,画面220B是由支持装置200基于来自主机150的输出而显示。
参照图15,在支持装置200的画面220B,以连接于从机312(参照图12)的输出端口X6的形态显示表示从机314的图像314G。其原因在于,图12的网络50的状态下使从机310的输出端口X5及从机313的输出端口失效,因而主机150可探测从机314。此外,在画面220,也以连接于从机312的输出端口X5的形态显示表示从机313的图像313G。
进而,图像314G包含警告显示的图像399。所述警告显示也是由支持装置200基于来自主机150的指示而显示。
即便将图14的画面220A与图15的画面220B进行比较亦得知,主机150通过使从机310的输出端口X5及从机313的输出端口失效,从而检测在失效前无法检测的从机314。因此,通过主机150将因失效而新检测的从机通知支持装置200,从而支持装置200以对表示所述从机的图像314G关联警告显示用的图像399的形态显示。详细而言,通过主机150检测基于从机310的输出端口X5及从机313的输出端口的状态变化(自有效状态向无效状态的变化)的、网络的结构变化,从而由支持装置200显示图像399。
通过此种警告显示,用户可判断将从机314连接于其他从机的配线路径为不当的配线路径。而且,用户可判断与从机314一起连接于分支用的从机312的另一从机313的配线路径也不当。
如以上那样,网络、主机150通过使环形起点从机的终点端口失效(关闭),从而检测网络的结构的变化,并根据所述检测结果来确定网络50中的不当的配线路径。支持装置200显示不当的路径。此时,支持装置200可使用警告显示用的图像399,显示连接于从机312的输出端口X6的从机的配线路径不当。
(d5.不当的配线路径的确定方法的详细)
如上文所述,主机150通过使输出端口失效,从而确定网络50中的不当的配线路径。以下,对所述确定方法的详细进行说明。
主机150在网络50的从机310的输出端口X5有效的状态下,使用预定的检测用数据来检测网络50的结构。
详细而言,检测用数据包含:第一数据;以及第二数据,用于自各从机获取时间戳信息,所述时间戳信息表示第一数据通过各从机的时刻。主机150先在网络50中流动第一数据。主机150接收经由环形拓扑返回的第一数据后,在网络50中流动第二数据。另外,主机150接收经由环形拓扑返回的第二数据。
此外,详细而言,时间戳信息为数据通过各端口时的时间(时刻)。例如,在对输入端口输入数据且从输出端口将所述数据输出的情况下,时间戳信息包含数据通过输入端口时的时间、及数据通过输出端口时的时间。时间戳是由各从机内的数据处理部存储。
主机150通过利用时间戳,从而获知数据的各端口的通过顺序。而且,主机150可判断以电缆相互连接的两个从机间进行“自OUT向IN的输入”、“自IN向OUT的输入”、“自OUT向OUT的输入”、“自IN向IN的输入”中的哪一种。
而且,主机150也可通过利用时间戳,从而在从机内也判定从输入端口经由数据处理部向输出端口的数据流动、及从输出端口向输入端口的数据流动的顺序。
通过此种一系列处理,主机150检测从机310的输出端口X5有效的状态下的、网络50的结构。
此外,当并无不当的配线路径时,通常从机成为“数据从输入端口流动至输出端口,另一方面,数据不从输出端口流动至输入端口的状态”、与“数据从输入端口流动至输出端口,且数据也从输出端口流动至输入端口的状态”的任一个。
从机中,在“数据不从输入端口流动至输出端口,而数据仅从输出端口向输入端口流动的状态”下,可谓产生不当的配线路径。此时,数据不通过所述从机的数据处理部,因而不进行数据处理部的数据处理。因此,主机150既无法检测所述从机,也无法获取所述从机的时间戳。
接下来,主机150在使网络50的从机310的输出端口X5及从机313的输出端口失效的状态下,与所述同样地,使用预定的检测用数据来检测网络50的结构。即,主机150进行与输出端口X5有效的状态下进行时相同的处理。通过此种处理,主机150检测使从机310的输出端口X5失效的状态下的、网络50的结构。
主机150可通过所述处理,获知从机310的输出端口X5有效的状态下的网络50的结构、以及使从机310的输出端口X5及从机313的输出端口失效的状态下的网络50的结构。进而,主机150也如图2所示,具有用户所设计的网络结构(用户所意愿的网络结构)的信息。
如上文所述,主机150可通过使从机310的输出端口X5及从机313的输出端口失效,从而检测新的从机。而且,也可通过时间戳,如所述那样获知输出端口X5及从机313的输出端口有效时与失效时的从机的顺序。主机150可基于这些信息及用户所设计的网络结构,确定网络50中的不当的配线路径。
主机150典型而言,在主机150启动时向网络发送所述检测用数据。通过以此种时机进行检测,从而用户可在开始利用网络前,获知不当的配线路径。
而且,在主机150检测到对网络追加从机时,主机150向网络发送所述检测用数据。在追加从机的情况下,有可能因作业者的误作业而产生不当的配线路径。因此,通过以此种时机进行检测,从而用户可在开始利用新结构的网络之前,获知不当的配线路径。
此外,以下将述的第二网络例中,也使用检测用数据来确定不当的配线路径。而且,以下着眼于与第一网络例不同的部分来进行说明。
<E.第二网络例>
在说明第二网络的结构之前,对线形拓扑进行说明。然后,对作为第二网络例的包含环形拓扑的网络进行说明。
(e1.线形拓扑)
图16为表示包含线形拓扑的网络505的图。
参照图16,网络505包含主机150以及多个从机321~325。从机321的输入端口经由电缆而连接于主机150的输出端口。从机321的输出端口经由电缆而连接于从机322的输入端口。
同样地,从机322的输出端口经由电缆而连接于从机323的输入端口。从机323的输出端口经由电缆而连接于从机324的输入端口。从机324的输出端口经由电缆而连接于从机325的输入端口。在从机325的输出端口,并未连接电缆。
从机321~325构成线形拓扑。详细而言,由从机321的输出端口、从机322~325的各输入端口及输出端口、从机325的输入端口以及将各从机间连接的电缆构成线形拓扑。
图17为用于说明图16所示的具有线形拓扑的网络505中的数据的流动的图。
参照图17,自主机150输出的数据输入至从机321的输入端口(参照(i))。从机321中,数据自输入端口经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(ii))。自从机321的输出端口输出的数据输入至从机322的输入端口(参照(iii))。
从机322中,数据自输入端口经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(iv))。自从机322的输出端口输出的数据输入至从机323的输入端口(参照(v))。
从机323中,数据自输入端口经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(vi))。自从机323的输出端口输出的数据输入至从机324的输入端口(参照(vii))。
从机324中,数据自输入端口经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(viii))。自从机324的输出端口输出的数据输入至从机325的输入端口(参照(ix))。
线形拓扑的终端的从机325中,数据自输入端口经由数据处理部(未图示)送至输出端口(参照(x))。然后,自输出端口不经由数据处理部而送至输入端口(参照(xi))。即,数据折返。自从机325的输出端口输出的数据输入至从机324的输出端口(参照(xii))。
从机324中,数据自输出端口不经由数据处理部而送至输入端口(参照(xiii))。自从机324的输入端口输出的数据输入至从机323的输出端口(参照(xiv))。
从机323中,数据自输出端口不经由数据处理部而送至输入端口(参照(xv))。自从机323的输入端口输出的数据输入至从机322的输出端口(参照(xvi))。
从机322中,数据自输出端口不经由数据处理部而送至输入端口(参照(xvii))。自从机322的输入端口输出的数据输入至从机321的输出端口(参照(xviii))。
从机321中,数据自输出端口不经由数据处理部而送至输入端口(参照(xix))。自从机321的输入端口输出的数据输入至主机150的输出端口(参照(xx))。
顺着以上那样的路径(i)至(xx),数据从主机150在构成线形拓扑的从机内流动,回到主机150。详细而言,图17所示的网络505中,自主机150输出的数据在从机321、从机322、从机323、从机324、从机325、从机324、从机323、从机322、从机321、主机150中依次流动。
而且,各从机321~325中由数据处理部进行处理的顺序为从机321(图的#1)、从机322(图的#2)、从机323(图的#3)、从机324(图的#4)、从机325(图的#5)。
图18为用于说明在网络505中形成不当的配线路径的情况下的、数据的流动的图。
参照图18,本例中,作为不当的配线路径,有将从机321的输出端口与从机322的输出端口连接的路径、以及将从机322的输入端口与从机323的输入端口连接的路径。即,本例中,产生对从机322的输入端口及输出端口的误配线。
此外,下文中至少路径(vi)~(xv)与图17所示的路径(vi)~(xv)相同,因而不对所述路径(vi)~(xv)重复进行说明。
自主机150输出的数据输入至从机321的输入端口(参照(i))。从机321中,数据自输入端口经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(ii))。自从机321的输出端口输出的数据输入至从机322的输出端口(参照(iii))。
从机322中,数据自输出端口不经由数据处理部(未图示)而送至输入端口(参照(iv))。自从机322的输入端口输出的数据输入至从机323的输入端口(参照(v))。
自从机323的输入端口输出的数据输入至从机322的输入端口(参照(xvi))。
从机322中,数据自输入端口经由数据处理部而送至输出端口(参照(xvii))。自从机322的输出端口输出的数据输入至从机321的输出端口(参照(xviii))。
从机321中,数据自输出端口不经由数据处理部而送至输入端口(参照(xix))。自从机321的输入端口输出的数据输入至主机150的输出端口(参照(xx))。
顺着以上那样的路径(i)至(xx),数据从主机150在构成线形拓扑的从机内流动,回到主机150。详细而言,图18所示的网络505中,自主机150输出的数据与图17同样地,在从机321、从机322、从机323、从机324、从机325、从机324、从机323、从机322、从机321、主机150中依次流动。
但是,各从机321~325中由数据处理部进行处理的顺序与图17的情况不同,成为从机321(图的#1)、从机323(图的#2)、从机324(图的#3)、从机325(图的#4)、从机322(图的#5)。
如此般线形拓扑的情况下,即便存在图18所示那样的不当配线,主机150也可检测从机322。而且,主机150可通过使用所述那样的检测用数据,从而基于时间戳来判断第一数据通过各从机321~325的数据处理部的顺序。因此,主机150可确定图18的网络505中的不当的配线路径。因此,用户可通过支持装置200进行的显示而获知不当的配线路径。
以所述内容为前提,对包含环形拓扑的网络52进行说明。
(e2.网络52)
图19为用于说明网络52中的数据的流动的图。此外,图19所示的状态下,网络52不含不当的配线路径。
参照图19,网络52包括主机150、作为环形起点从机的分支用的从机310、多个从机321~325以及支持装置200(未图示)。
主机150的输出端口经由电缆而连接于分支用的从机310的输入端口。从机310的输出端口X4(起点端口)经由电缆而连接于从机321的输入端口。
从机321的输出端口经由电缆而连接于从机322的输入端口。同样地,从机322的输出端口经由电缆而连接于从机323的输入端口。从机323的输出端口经由电缆而连接于从机324的输入端口。从机324的输出端口经由电缆而连接于从机325的输入端口。
从机325的输出端口经由电缆而连接于分支用的从机310的输出端口X5(终点端口)。
如以上那样,若忽视分支用的从机310的存在而仅观看多个从机321~325的部分,则如图16所示那样成为线形拓扑的形态。
接下来,对数据的流动进行说明。
自主机150的输出端口输出的数据输入至作为环形起点从机的从机310的输入端口(参照(i))。所输入的数据自从机310的输出端口X4(起点端口)发送至从机321的输入端口(参照(ii))。在从机321内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(iii))。
自从机321的输出端口输出的数据输入至从机322的输入端口(参照(iv))。在从机322内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(v))。
自从机322的输出端口输出的数据输入至从机323的输入端口(参照(vi))。在从机323内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(vii))。
自从机323的输出端口输出的数据输入至从机324的输入端口(参照(viii))。在从机324内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(ix))。
自从机324的输出端口输出的数据输入至从机325的输入端口(参照(x))。在从机325内,输入至输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至输出端口(参照(xi))。
自从机325的输出端口输出的数据输入至分支用的从机310的输出端口X5(终点端口)(参照(xii))。在从机310内,输入至输出端口X5的数据自输入端口送至主机150(参照(xiii))。
顺着以上那样的路径(i)至(xiii),数据从主机150在构成环形拓扑的从机内流动,回到主机150。详细而言,图19所示的网络52中,自主机150输出的数据在从机310、从机321、从机322、从机323、从机324、从机325、从机310、主机150中依次流动。
而且,各从机321~325中由数据处理部进行处理的顺序为从机321(图的#1)、从机322(图的#2)、从机323(图的#3)、从机324(图的#4)、从机325(图的#5)。
图20为用于说明在网络52中形成不当的配线路径的情况下的、数据的流动的图。
参照图20,本例中,作为不当的配线路径,与图18同样地,有将从机321的输出端口与从机322的输出端口连接的路径、以及将从机322的输入端口与从机323的输入端口连接的路径。亦即,本例中,也与图18同样地,产生对从机322的输入端口及输出端口的误配线。
此外,下文中路径(i)~(iii)、(vii)~(xiii)与图19所示的路径(i)~(iii)、(vii)~(xiii)相同,因而不对所述路径(i)~(iii)、(vii)~(xiii)重复进行说明。
自从机321的输出端口输出的数据输入至从机322的输出端口(参照(iv))。从机322中,数据自输出端口不经由数据处理部(未图示)而送至输入端口(参照(v))。自从机322的输入端口输出的数据输入至从机323的输入端口(参照(vi))。
这样,数据并未输入至从机322的数据处理部(未图示)。因此,主机150即便利用所述检测用的数据,也无法检测从机322。因此本例中,如以下将述那样,使作为环形起点从机的从机310的输出端口X5及从机325的输出端口失效。
图21为表示使从机310的输出端口X5及从机325的输出端口失效的状态的图。以下,对图21的情况下的数据的流动进行说明。此外,路径(i)~(xi)与图20的情况相同,因而此处不重复进行说明。
参照图21,由于从机310的输出端口X5及从机325的输出端口(即,与从机310的输出端口X5成对的、从机325的输出端口)失效,因而数据自从机325的输入端口发送至从机324的输出端口(参照(xii)、(xiii))。在从机324内,输入至从机324的输出端口的数据不经由数据处理部(未图示),而是送至从机324的输入端口(参照(xiv))。进而,数据自从机324的输入端口发送至从机323的输出端口(参照(xv))。在从机323内,输入至从机323的输出端口的数据不经由数据处理部(未图示),而是送至从机323的输入端口(参照(xvi))。
而且,数据自从机323的输入端口送至从机322的输入端口(参照(xvii))。另外,在从机322内,输入至从机322的输入端口的数据经由数据处理部(未图示)而送至从机322的输出端口(参照(xviii))。
数据自从机322的输出端口送至从机321的输出端口(参照(xix))。进而,数据在从机321内,自从机321的输出端口送至从机321的输入端口(参照(xx))。而且,数据自从机321的输入端口送至从机310的输出端口X4(起点端口)(参照(xxi))。在从机310内,输入至输出端口X4的数据自输入端口送至主机150(参照(xxii))。
顺着以上那样的路径(i)至(xxii),数据从主机150在构成环形拓扑的从机内流动,回到主机150。详细而言,图21所示的网络52中,从主机150输出的数据在从机310、从机321、从机322、从机323、从机324、从机325、从机324、从机323、从机322、从机321、从机310、主机150中依次流动。
而且,各从机321~325中由数据处理部进行处理的顺序为从机321(图的#1)、从机323(图的#2)、从机324(图的#3)、从机325(图的#4)、从机322(图的#5)。
这样,通过使作为从机310的终点端口的输出端口X5及从机325的输出端口失效,从而主机150可探测从机322的存在。
主机150通过在图20所示的情况(使从机310的输出端口X4、X5均有效的情况)与图21所示的情况(使从机310的输出端口X4有效,且使从机310的输出端口X5及从机325的输出端口无效的情况)下在网络50中流动数据(详细而言,所述检测用数据),从而可探测从机321对从机322的配线路径与从机323对从机322的配线路径不当。
如以上那样,主机150基于从机310的输出端口X5有效时所检测的网络的结构、以及从机310的输出端口X5及从机325的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定从机310的输出端口X4与输出端口X5之间的不当的配线路径。
因此,通过主机150将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至支持装置200,从而网络的用户(管理者、作业者等)可在支持装置200中看到包含环形拓扑的网络中的不当路径。由此,即便在由主机150所得的网络结构并非用户所意愿的网络的结构的情况下,用户也无须在现场逐一确认配线。
图22为表示以图20的状态在网络52中流动检测用数据且以图21的状态在网络52中流动数据的情况下由支持装置200显示的画面230的图。此外,画面230是由支持装置200基于来自主机150的输出而显示。
参照图22,画面230包含从机的信息、配线的不当部位的显示及应对方法的显示。若修正配线后,用户再次选择“再执行”的按钮,则主机150再次在网络52中流动所述检测用数据,再次确认有无不当的配线路径。
<F.功能结构>
图23为用于说明主机150的功能结构的图。
参照图23,主机150包括控制部180、存储部185、通信处理部186及通信处理部187。通信处理部187具有输出部1871。
控制部180包括端口控制部1810、检测部1820及不当路径确定部1830。检测部1820包括判定部1821、IN-OUT关系判定部1822、拓扑信息构建部1823及对照部1824。
通信处理部186为用于在与从机之间进行数据收发的接口。通信处理部187为用于在与支持装置200之间进行数据收发的接口。输出部1871向支持装置200输出数据。
端口控制部1810使从机的有效状态的端口失效。而且,端口控制部1810使失效的端口起效。本例中,端口控制部1810基于来自检测部1820的指示进行端口的失效及起效。
本例中,端口控制部1810进行环形起点从机的端口及成对的从机的输出端口的失效及起效。详细而言,端口控制部1810进行环形起点从机的起点端口及终点端口、以及成对的从机的输出端口的失效及起效。
检测部1820在端口有效的状态与使所述端口失效的状态下,检测网络的结构。以下,对检测部1820中在这些两个状态下进行的处理加以说明。
检测部1820使用所述检测用数据来检测网络的结构。详细而言,检测部1820通过自构成网络的从机获取从机信息,从而检测网络的结构。以下,对构成检测部1820的各部进行说明。
判定部1821判定基于从机信息所得的链接数(所检测到的从机数)、与预先存储的网络结构信息中的从机的台数是否一致。
IN-OUT关系判定部1822基于时间戳的信息,判定相互以电缆连接的两个从机的连接形态为“自OUT向IN的输入”、“自IN向OUT的输入”、“自IN向IN的输入”、“自OUT向OUT的输入”中的哪一种。
拓扑信息构建部1823利用IN-OUT关系判定部1822的判定结果,基于所检测到的从机信息来构建(检测)网络的结构。
对照部1824对照所检测到的网络的结构与预先存储的网络结构信息是否一致。
对照结果自输出部1871送至支持装置200,由支持装置200显示。
不当路径确定部1830确定网络中的不当的配线路径。不当路径确定部1830基于环形起点从机的终点端口有效时所检测的网络的结构、以及所述终点端口及成对的从机的输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定环形起点从机的起始端口与终点端口之间的不当的配线路径。更详细而言,不当路径确定部1830基于环形起点从机的终点端口及成对的从机的输出端口有效时所检测的网络的结构、所述终点端口及成对的从机的输出端口无效时所检测的网络的结构、以及预先存储的网络结构信息(参照图2),来确定环形起点从机的起始端口与终点端口之间的不当的配线路径。
输出部1871将表示所确定的不当的配线路径的信息输出至主机的外部的支持装置200。此时,由支持装置200显示不当的配线路径(参照图15)。
典型而言,在由判定部1821判定为链接数与从机台数不一致的情况下,检测部1820对端口控制部1810作出使环形起点从机的输出端口失效的指示。典型而言,检测部1820对端口控制部1810作出使环形起点从机的终点端口失效的指示。使输出端口失效后,检测部1820使用所述检测用数据,自构成网络的从机再次获取从机信息。
在由IN-OUT关系判定部1822所得的判定结果不正确的情况(与预先存储的网络结构信息不符的情况)下,检测部1820对端口控制部1810作出使环形起点从机的输出端口及成对的从机的输出端口失效的指示。
如以上那样,主机150管理多个从机,所述多个从机构成包含环形拓扑的网络。多个从机包含:第一从机(环形起点从机),成为环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机,连接于第一从机装置的第一输出端口(例如起始端口)与第二输出端口(例如终点端口)之间,且构成环形拓扑。
主机150包括:检测部1820,基于与多个从机装置的通信而检测网络的结构;以及端口控制部1810,用于使第二输出端口无效。而且,主机150包括:不当路径确定部1830,基于第二输出端口有效时所检测的网络的结构、及第二输出端口无效时所检测的网络的结构,来确定第一输出端口与第二输出端口之间的不当的配线路径。而且,主机150还包括:输出部1871,将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述主机装置的外部的支持装置200。
<G.从机的信息>
图24为表示主机150所管理的从机信息的图。
参照图24,主机150管理与多个从机各自有关的多个信息。具体而言,主机150存储厂商识别码(vender ID)、产品代码(production code)、版本(revision)、序列号、从机ID、物理层(physical layer,PHY)链接信息、节点地址(node address)及端口的时间戳。
以下,对网络中主机150所管理及获取的从机信息进行说明。
图25为表示包含环形拓扑的网络56的图。图25的状态表示并无不当的配线路径的状态。
参照图25,网络56包括包含主机150的CPU单元100以及多个从机#1~#4。由从机#1、#2、#3构成环形拓扑。从机#1及从机#3为分支用的从机。而且,从机#1作为环形起点从机发挥功能。
主机150的输出端口经由电缆而连接于从机#1的输入端口A。从机#1的输出端口B(起点端口)经由电缆而连接于从机#2的输入端口A。而且,从机#1的输出端口C(终点端口)经由电缆而与从机#3的输出端口C连接。
从机#2的输出端口经由电缆而与从机#3的输入端口A连接。从机#3的输出端口B经由电缆而与从机#4的输入端口A连接。
图26为表示具有图25所示的连接关系的网络56中主机150所管理的从机的数据720的图。
参照图26,主机150检测四个从机#1~#4,存储这些从机的从机信息。在从机信息中的PHY链接信息(参照图24),存储着各端口A~D的链接状态及开闭状态(打开或关闭)。
链接状态表示电缆是否连接于端口。“LINK”的情况下,电缆连接于端口。“NOLINK”的情况下,电缆不连接于端口。
当开闭状态为“打开(OPEN)”时,端口有效。当开闭状态为“关闭(CLOSE)”时,端口失效。
而且,在从机信息中的端口的时间戳(参照图24),存储着数据通过各端口A~D时的时间。此外,主机150自各从机A~D获取所述时间戳的信息。
图27为表示在图25所示的网络56中使从机#1的输出端口C及从机#3的输出端口C失效的状态的图。
参照图27,输入至从机#3的端口B的数据并非自从机#3的输出端口输出,而是自从机#3的输入端口输出。
图28为表示具有图27所示的连接关系的网络56中主机150所管理的从机的数据720的图。
参照图28,主机150检测四个从机#1~#4,存储这些从机的从机信息。由于从机#1的输出端口C及从机#3的输出端口C失效,因而数据720的PHY链接信息中的端口C的项目751更新。具体而言,“LINK/OPEN”经更新为“LINK/CLOSE”。
图29为表示在网络56中形成不当的配线路径的状态的图。
参照图29,本例中,作为不当的配线路径,有将从机#1的输出端口与从机#2的输出端口连接的路径、以及将从机#2的输入端口与从机#3的输入端口连接的路径。即,本例中,产生对从机#2的输入端口A及输出端口B的误配线。
所述结构中,主机150因不当的配线路径而无法检测从机#2。
图30为表示具有图29所示的连接关系的网络56中主机150所管理的从机的数据720的图。
参照图30,主机150检测三个从机#1、#3、#4,存储这些从机的从机信息。但是,主机150无法检测从机#2,因而无法获取及管理与从机#2有关的从机信息。因此,数据720中,不存在与从机#2有关的从机信息。
图31为表示在图29所示的网络56中使从机#1的输出端口C及从机#3的输出端口C失效的状态的图。
参照图31,输入至从机#3的端口B的数据并非自从机#3的输出端口输出,而是自输入端口输出。此时,主机150无法检测从机#2。
图32为表示在具有图31所示的连接关系的网络56中主机150所管理的从机的数据720的图。
参照图32,主机150检测四个从机#1~#4,存储这些从机的从机信息。即,检测在从机#1的输出端口C失效前的状态(如图29所示那样,从机#1的输出端口C及从机#3的输出端口C有效的状态)下未检测到的从机#2,且也管理从机#2的从机信息。
此外,由于从机#1的输出端口C及从机#3的输出端口C失效,因而数据720的PHY链接信息中的端口C的项目751由“LINK/OPEN”更新为“LINK/CLOSE”。
<H.控制结构>
图33为表示主机150中执行的处理的流程的流程图。具体而言,图33为用于说明与使端口失效及起效有关的处理的图。
参照图33,步骤S2中,主机150自从机读出信息。步骤S4中,主机150确认(判定)链接数与从机的连接台数的关系是否正确。
主机150在判断为不正确的情况下(步骤S6中为否(NO)),使处理进入步骤S22,将环形起点从机的成为对象的端口(例如终点端口)及成对的从机的输出端口关闭(失效)。主机150在判断为正确的情况下(步骤S6中为是(YES)),在步骤S8中通过时间戳信息来(确认)判定IN-OUT关系是否正确。
主机150在判定为IN-OUT关系不正确的情况下(步骤S10中为否(NO)),使处理进入步骤S22,将环形起点从机的成为对象的端口(例如终点端口)及成对的从机的输出端口关闭(失效)。主机150在判断为正确的情况下(步骤S10中为是(YES)),在步骤S12中根据自从机读出的信息来构建拓扑信息。
步骤S14中,主机150将拓扑信息与预先存储的网络结构信息进行对照。步骤S16中,主机150使对照结果显示于支持装置200。
步骤S18中,主机150确认所述成为对象的端口是否关闭(失效)。在所述端口关闭的情况下(步骤S18中为是(YES)),在步骤S20中,主机150将所述端口打开(设为有效的状态)。在所述端口未关闭的情况下(步骤S18中为否(NO)),主机150结束一系列处理。
<附记>
〔1〕一种主机装置(150),管理多个从机装置,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络,且
所述多个从机装置包含:第一从机装置(310),成为所述环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于所述第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成所述环形拓扑,并且
所述主机装置包括:
检测部件(1820),基于与所述多个从机装置的通信而检测所述网络的结构;
端口控制部件(1810),用于使所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效;
确定部件(1830),基于所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效时所检测的所述网络的结构,来确定所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的不当的配线路径;以及
输出部件(1871),将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述主机装置的外部的信息处理装置。
〔2〕根据结构〔1〕所记载的主机装置,其中,所述第一输出端口及所述第二输出端口为所述第一从机装置(310)的输出端口,
所述第一输出端口为所述环形拓扑的起点端口,所述第二输出端口为所述环形拓扑的终点端口。
〔3〕根据结构〔1〕或〔2〕所记载的主机装置,其中,所述检测部件(1820)使用预定的检测用数据来检测所述网络的结构,
所述检测用数据包含:第一数据;以及第二数据,用于自各所述第二从机装置获取时间戳信息,所述时间戳信息表示所述第一数据通过所述多个第二从机装置的时刻。
〔4〕根据结构〔3〕所记载的主机装置,其中,所述检测部件(1820)以所述主机装置(150)启动为条件而发送所述检测用数据。
〔5〕根据技术方案〔3〕所记载的主机装置,所述检测部件(1820)以检测到对所述网络追加新机器为条件而发送所述检测用数据。
〔6〕根据结构〔1〕至〔5〕中任一项所记载的主机装置,其中,所述多个第二从机装置中的一个为具有输入端口及多个输出端口的分支用的从机装置(312),在所述多个输出端口,分别可连接所述第二从机装置、及不构成所述环形拓扑的第三从机装置(314),
在并无所述不当的配线路径的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述第三从机装置(314)的信息,
在存在所述不当的配线路径的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构中,不含所述第三从机装置(314)的信息,且所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述第三从机装置(314)的信息。
〔7〕根据结构〔1〕至〔5〕中任一项所记载的主机装置,其中,以配线相互连接的所述第二从机装置中,其中一个从机装置(322)位于较另一个从机装置更靠所述环形拓扑的起点侧,
在将所述另一个从机装置与所述其中一个从机装置(322)连接的配线路径并非不当的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述其中一个从机装置(322)的信息及所述另一个从机装置的信息,
在将所述另一个从机装置与所述其中一个从机装置(322)连接的配线路径不当的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构中,不含所述其中一个从机装置(322)的信息,且所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述其中一个从机装置(322)的信息及所述另一个从机装置的信息。
〔8〕根据结构〔1〕至〔7〕中任一项所记载的主机装置,其中,所述网络为EtherCAT网络。
〔9〕一种运算处理装置(100),包括结构〔1〕至〔8〕中任一项所记载的主机装置(150)。
〔10〕一种可编程逻辑控制器(10),包括结构〔9〕所记载的运算处理装置(100)。
〔11〕一种网络,包含环形拓扑,且包括:
多个从机装置,构成所述网络;
主机装置(150),管理所述多个从机装置;以及
信息处理装置(200),可通信地连接于所述主机装置,
所述多个从机装置包含:第一从机装置(310),成为所述环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于所述第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成所述环形拓扑,
所述主机装置(150)基于与所述多个从机装置的通信而检测所述网络的结构,
可使所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效,
基于所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效时所检测的所述网络的结构,来确定所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的不当的配线路径,
将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述信息处理装置(200),
所述信息处理装置(200)显示所述不当的配线路径。
〔12〕一种信息处理方法,为管理多个从机装置的主机装置(150)的信息处理方法,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络,且
所述多个从机装置包含:第一从机装置(310),成为所述环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于所述第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成所述环形拓扑,并且所述信息处理方法包括下述步骤:
所述主机装置(150)基于与所述多个从机装置的通信而检测所述网络的结构;
所述主机装置(150)使所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效;
所述主机装置(150)基于所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效时所检测的所述网络的结构,来确定所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的不当的配线路径;以及
所述主机装置(150)将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述主机装置的外部的信息处理装置。
应认为本次公开的实施方式在所有方面为例示而非限制性。本发明的范围是由权利要求而非所述实施方式的说明来表示,意指包含与权利要求均等的含意及范围内的所有变更。
符号的说明
8:电缆
50、52、54、56、505:网络
100:CPU单元
124:I/O单元
102:处理器
104:芯片组
106:主存储装置
108:二次存储装置
110:上位网络控制器
112:控制器
114:存储卡接口
116:存储卡
118:现场总线控制器
122:内部总线控制器
125:计时器
150:主机
152:用户程序
180:控制部
185:存储部
186、187:通信处理部
200:支持装置
220、220A、220B、230:画面
300、310、311、312、313、314、319、321、322、323、324、325、331、332、A、B、C、D、ID、Z:从机
313G、314G、399:图像
720、D4:数据
751:项目
1810:端口控制部
1820:检测部
1821:判定部
1822:关系判定部
1823:拓扑信息构建部
1824:对照部
1830:不当路径确定部
1871:输出部
3211、3221、A:输入端口
3212、3222:数据处理部
3213、3223、B、C、X2、X3、X4、X5、X6:输出端口
Claims (12)
1.一种主机装置,管理多个从机装置,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络,且
所述多个从机装置包含:第一从机装置,成为所述环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于所述第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成所述环形拓扑,并且
所述主机装置包括:
检测部件,基于与所述多个从机装置的通信而检测所述网络的结构;
端口控制部件,用于使所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效;
确定部件,基于所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效时所检测的所述网络的结构,来确定所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的不当的配线路径;以及
输出部件,将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述主机装置的外部的信息处理装置。
2.根据权利要求1所述的主机装置,其中,所述第一输出端口及所述第二输出端口为所述第一从机装置的输出端口,
所述第一输出端口为所述环形拓扑的起点端口,所述第二输出端口为所述环形拓扑的终点端口。
3.根据权利要求1或2所述的主机装置,其中,所述检测部件使用预定的检测用数据来检测所述网络的结构,
所述检测用数据包含:第一数据;以及第二数据,用于自各所述第二从机装置获取时间戳信息,所述时间戳信息表示所述第一数据通过所述多个第二从机装置的时刻。
4.根据权利要求3所述的主机装置,其中,所述检测部件以所述主机装置启动为条件而发送所述检测用数据。
5.根据权利要求3所述的主机装置,其中,所述检测部件以检测到对所述网络追加新机器为条件而发送所述检测用数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的主机装置,其中,所述多个第二从机装置中的一个为具有输入端口及多个输出端口的分支用的从机装置,在所述多个输出端口,分别能够连接所述第二从机装置、及不构成所述环形拓扑的第三从机装置,
在并无所述不当的配线路径的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述第三从机装置的信息,
在存在所述不当的配线路径的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构中,不含所述第三从机装置的信息,且所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述第三从机装置的信息。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的主机装置,其中,以配线相互连接的所述第二从机装置中,其中一个从机装置位于较另一个从机装置更靠所述环形拓扑的起点侧,
在将所述另一个从机装置与所述其中一个从机装置连接的配线路径并非不当的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述其中一个从机装置的信息及所述另一个从机装置的信息,
在将所述另一个从机装置与所述其中一个从机装置连接的配线路径不当的情况下,所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构中,不含所述其中一个从机装置的信息,且所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口失效时所检测的所述网络的结构中,包含所述其中一个从机装置的信息及所述另一个从机装置的信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的主机装置,其中,所述网络为以太网控制自动化技术网络。
9.一种运算处理装置,包括如权利要求1至8中任一项所述的主机装置。
10.一种可编程逻辑控制器,包括如权利要求9所述的运算处理装置。
11.一种网络,包含环形拓扑,且包括:
多个从机装置,构成所述网络;
主机装置,管理所述多个从机装置;以及
信息处理装置,以能够通信的方式连接于所述主机装置,
所述多个从机装置包含:第一从机装置,成为所述环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于所述第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成所述环形拓扑,
所述主机装置基于与所述多个从机装置的通信而检测所述网络的结构,
能够使所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效,
基于所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效时所检测的所述网络的结构,来确定所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的不当的配线路径,
将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述信息处理装置,
所述信息处理装置显示所述不当的配线路径。
12.一种信息处理方法,为管理多个从机装置的主机装置的信息处理方法,所述多个从机装置构成包含环形拓扑的网络,且
所述多个从机装置包含:第一从机装置,成为所述环形拓扑的起点及终点;以及多个第二从机装置,连接于所述第一从机装置的第一输出端口与第二输出端口之间,且构成所述环形拓扑,并且所述信息处理方法包括下述步骤:
所述主机装置基于与所述多个从机装置的通信而检测所述网络的结构;
所述主机装置使所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效;
所述主机装置基于所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口有效时所检测的所述网络的结构、以及所述第二输出端口及与所述第二输出端口成对的所述第二从机装置的输出端口无效时所检测的所述网络的结构,来确定所述第一输出端口与所述第二输出端口之间的不当的配线路径;
所述主机装置将表示所确定的所述不当的配线路径的信息输出至所述主机装置的外部的信息处理装置。
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