DE112015006192T5

DE112015006192T5 - Kommunikationsvorrichtung, Kommunikationsverfahren und Programm

Info

Publication number: DE112015006192T5
Application number: DE112015006192.4T
Authority: DE
Inventors: Kiyofumi Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-02-20
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2017-11-09
Also published as: TW201631943A; WO2016132530A1; TWI561042B; CN107251516A; US20180041375A1; KR101811189B1; KR20170100036A; JPWO2016132530A1; JP6275320B2

Abstract

Eine Kommunikationsvorrichtung (100) zum Übertragen eines ersten Kommunikationsrahmens und auch zum Übertragen eines zweiten Kommunikationsrahmens, der eine geringere Priorität aufweist als eine Priorität des Übertragens des ersten Kommunikationsrahmens, enthält eine Kommunikations-Vermittlungseinheit (107) zum Erwerben, wenn eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist, einer zulässigen Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Master-Vorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, einer verbleibenden Zeit bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens, und einer notwendigen Zeit, die erforderlich ist, bevor die Master-Vorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, und zum Bestimmen, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens auf der Grundlage der zulässigen Zeit, der verbleibenden Zeit und der notwendigen Zeit, die erworben wurden, fortgesetzt werden soll.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationsverfahren und ein Programm. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationsverfahren und ein Programm, die Prioritätssteuerung durchführen, wenn mit einem Netzwerk verbundene Geräte kommunizieren.
Stand der Technik
In einem Fabrikautomatisierungssystem (FA-System) ist ein Steuersystem in vielen Fällen mit einer Master-Vorrichtung und einer Vielzahl von Slave-Vorrichtungen konfiguriert. Im Allgemeinen führen die Master-Vorrichtung und jede Slave-Vorrichtung Kommunikation über ein FA-Steuerungsnetzwerk durch, wobei die Master-Vorrichtung an jede Slave-Vorrichtung eine Anweisung gibt, und die Slave-Vorrichtung die Anweisung zum Betrieb ausführt. Dann übertragen die Slave-Vorrichtungen an die Master-Vorrichtung ein Antwortergebnis und dergleichen auf die Anweisung.
Die Zeit, die für die Anweisung und die Antwort, die zwischen der Master-Vorrichtung und jeder Slave-Vorrichtung übertragen und empfangen werden, zum Durchlaufen eines Zyklus erforderlich ist, wird als eine Zykluszeit bezeichnet.
Wenn eine sehr genaue Steuerung unter Verwendung einer Bewegungssteuerung oder dergleichen durchgeführt wird, ist ein Zyklus des Durchführens von Kommunikation voreingestellt. Der auf diese Weise voreingestellte Zyklus des Durchführens von Kommunikation wird als ein Kommunikationszyklus bezeichnet. Die Master-Vorrichtung und jede Slave-Vorrichtung führen Kommunikation durch, so dass die Zykluszeit in einer kürzeren Zeit als dieser Kommunikationszyklus abgeschlossen wird.
Insbesondere, wenn der Kommunikationszyklus 200 us ist, werden eine Anweisung von der Master-Vorrichtung an jeden Slave und eine Antwort von jedem Slave an den Master einmal alle 200 us durchgeführt. Dementsprechend muss die Zykluszeit weniger als 200 us betragen.
Als das FA-Netzwerk gibt es ein Feldnetzwerk für die Feldkommunikation, ein Bewegungsnetzwerk für die Bewegungskommunikation und dergleichen. Die Bewegungskommunikation erfordert feinere Steuerungen als die Feldkommunikation und in vielen Fällen ist ein kürzerer Kommunikationszyklus eingestellt.
Die Feldkommunikation und die Bewegungskommunikation können verschiedene Netzwerke nutzen, aber in einigen Fällen werden die Feldkommunikation und die Bewegungskommunikation auf einem einzelnen Netzwerk durchgeführt, um Verkabelung zu sparen.
In vielen Fällen ist der Kommunikationszyklus der Bewegungskommunikation kürzer als jener der Feldkommunikation.
In dem FA-Netzwerk, wenn eine Slave-Vorrichtung einen Kommunikationsrahmen überträgt, kann die Ausgabe dieses Kommunikationsrahmens mit einer Ausgabe zum Weiterleiten eines Kommunikationsrahmens, der von einer anderen Slave-Vorrichtung übertragen wird, kollidieren. Es ist vorstellbar, dass Prioritäten in Kommunikationsrahmen eingestellt werden können, um die Übertragung von Kommunikationsrahmen mit hoher Priorität zu priorisieren, um diese Kollision zu beseitigen.
Durch Einstellung der Feldkommunikation als niedrige Priorität und der Bewegungskommunikation als hohe Priorität kann die Zykluszeit der Bewegungskommunikation mit einem kurzen Kommunikationszyklus in einem Netzwerk verkürzt werden, in welchem die Feldkommunikation und die Bewegungskommunikation koexistieren.
Patentliteratur 1 offenbart ein Steuerverfahren für einen Fall, in welchem Kommunikationsrahmen mit unterschiedlichen Prioritäten in einer Slave-Vorrichtung kollidieren.
Nach dem in Patentliteratur 1 offenbarten Verfahren ist es möglich, einen Kommunikationsrahmen zur Fehlermeldung mit hochpriorisierter Kommunikation zu ersetzen, und einen anderen Kommunikationsrahmen mit niedrigpriorisierter Kommunikation zu ersetzen. Nach dem Verfahren gemäß Patentliteratur 1, wenn die Übertragung des Kommunikationsrahmens zur Fehlermeldung erfolgt, selbst wenn ein anderer Kommunikationsrahmen übertragen wird, wird die Übertragung ausgesetzt und der Kommunikationsrahmen zur Fehlermeldung zuerst übertragen. Dann wird nach dem Verfahren gemäß Patentliteratur 1 nachdem die Übertragung des Kommunikationsrahmens zur Fehlermeldung abgeschlossen ist, der andere Kommunikationsrahmen von Anfang an erneut übertragen.
Liste der zitierten Schriften
Patentliteratur

Patentliteratur 1: WO 2013/111285 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Das in Patentliteratur 1 offenbarte Verfahren kann als ein geeignetes Verfahren zum Übertragen einer Fehlermeldung mit der höchsten Priorität betrachtet werden. In einem Netzwerk, in welchem die Bewegungskommunikation und die Feldkommunikation koexistieren, ist es jedoch nicht zwangsläufig angemessen, das Verfahren gemäß Patentliteratur 1 auf die Bewegungskommunikation hoher Priorität anzuwenden.
Bei der Bewegungskommunikation muss jede Slave-Vorrichtung einen Bewegungskommunikationsrahmen innerhalb eines Kommunikationszyklus an die Master-Vorrichtung liefern. Wenn jedoch eine Übertragungsanforderung für einen Kommunikationsrahmen der Bewegungskommunikation erfolgt während ein Kommunikationsrahmen der Feldkommunikation in der Slave-Vorrichtung übertragen wird, wenn die Übertragung des Kommunikationsrahmens der Feldkommunikation die ganze Zeit ausgesetzt wird, nimmt die Effizienz der Feldkommunikation ab. Dementsprechend besteht das Problem des Verfahrens gemäß Patentliteratur 1 darin, dass es nicht möglich ist, einer Forderung nach einem schnellstmöglichen Durchführen der Feldkommunikation zu genügen, während die Bewegungskommunikation in einem Netzwerk, in welchem die Bewegungskommunikation und die Feldkommunikation koexistieren, priorisiert wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kommunikationsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Feldkommunikation so schnell wie möglich abzuschließen, während die Bewegungskommunikation priorisiert wird.
Lösung des Problems
Eine Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung überträgt einen ersten Kommunikationsrahmen und überträgt auch einen zweiten Kommunikationsrahmen, der eine geringere Priorität aufweist als eine Priorität des Übertragens des ersten Kommunikationsrahmens, und die Kommunikationsvorrichtung enthält:
Eine Kommunikations-Vermittlungseinheit zum Erwerben, wenn eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist, einer zulässigen Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, einer verbleibenden Zeit bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens, und einer notwendigen Zeit, die erforderlich ist, bevor die Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, und zum Bestimmen, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens auf der Grundlage der zulässigen Zeit, der verbleibenden Zeit und der notwendigen Zeit, die erworben wurden, fortgesetzt werden soll.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Priorität zu steuern, so dass die Übertragung des Kommunikationsrahmens mit hoher Priorität richtig priorisiert werden kann, während der Kommunikationsrahmen mit niedriger Priorität nicht mehr als notwendig verzögert wird. Dies liegt daran, dass die Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kommunikations-Vermittlungseinheit enthält, zum Erwerben, wenn eine Übertragungsanforderung für einen ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung eines zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist, einer zulässigen Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, einer verbleibenden Zeit bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens, und einer notwendigen Zeit, die erforderlich ist, bevor die Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, und zum Bestimmen, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens auf der Grundlage der zulässigen Zeit, der verbleibenden Zeit und der notwendigen Zeit, die erworben wurden, fortgesetzt werden soll.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Konfiguration eines Netzwerksystems gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Hardware-Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen eines Kommunikationsverfahrens und einer Kommunikationsverarbeitung der Kommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Prioritätsbestimmungsverarbeitung der Kommunikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
6 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Konfiguration der Kommunikationsinformationen gemäß der ersten Ausführungsform.
7 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Konfiguration von Kommunikationsinformationen gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Prioritätsbestimmungsverarbeitung einer Kommunikationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsformen
Erste Ausführungsform
Beschreibung der Konfiguration
1 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Konfiguration eines Netzwerksystems 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 1 dargestellt, ist das Netzwerksystem 500 ein Netzwerk vom Leitungstyp und enthält eine Master-Vorrichtung 200 und eine Vielzahl von Slave-Vorrichtungen SR01, SR02, SR03 und SR04. Jede der Slave-Vorrichtungen ist eine Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Das heißt, die Kommunikationsvorrichtungen 100 sind Slave-Vorrichtungen, die mit dem Netzwerksystem 500 verbunden sind und mit der Master-Vorrichtung 200 kommunizieren. Es wird darauf hingewiesen, dass das Netzwerk nicht zwangsläufig ein Netzwerk vom Leitungstyp ist, und die vorliegende Ausführungsform auch auf Netzwerke angewendet werden kann, die andere Topologien haben, wie vom Ringtyp, Sterntyp und Bus-Typ.
Die vorliegende Ausführungsform geht von einem FA-Netzwerk aus, in welchem Feldkommunikation und Bewegungskommunikation auf einem einzigen Netzwerk durchgeführt werden, um Verkabelung zu sparen.
Bei der Feldkommunikation wird ein Feldkommunikationsrahmen übertragen und empfangen. Der Feldkommunikationsrahmen ist ein Beispiel eines zweiten Kommunikationsrahmens 102.
Bei der Bewegungskommunikation wird ein Bewegungskommunikationsrahmen, der eine höhere Priorität aufweist als die Priorität des Übertragens des Feldkommunikationsrahmens, übertragen und empfangen. Der Bewegungskommunikationsrahmen ist ein Beispiel eines ersten Kommunikationsrahmens 1011.
In der folgenden Beschreibung werden der Bewegungskommunikationsrahmen als der erste Kommunikationsrahmen 1011 und der Feldkommunikationsrahmen als der zweite Kommunikationsrahmen 1012 beschrieben.
2 ist ein Blockkonfigurationsdiagramm der Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 überträgt den ersten Kommunikationsrahmen 1011 und überträgt auch den zweiten Kommunikationsrahmen 1012, der eine geringere Priorität aufweist als die Priorität des Übertragens des ersten Kommunikationsrahmens 1011.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 enthält eine Kommunikationseinheit 102, eine Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106, eine Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, einen Puffer 108, eine Kommunikationsinformationsspeichereinheit 109, eine Zeitgebereinheit 110, einen Netzwerk-Port 1022 und einen Netzwerk-Port 1042. Die Kommunikationseinheit 100 enthält eine Netzwerkschnittstelleneinheit 1021 und eine Netzwerkschnittstelleneinheit 1041.
Die Netzwerkschnittstelleneinheit 1021 überträgt und empfängt Kommunikationsrahmen zu und von einem Netzwerk auf der Mastervorrichtungsseite über den Netzwerk-Port 1022 und ein Netzwerkkabel auf der Mastervorrichtungsseite.
Die Netzwerkschnittstellenvorrichtung 1041 überträgt und empfängt Kommunikationsrahmen zu und von einem Netzwerk auf der Nicht-Mastervorrichtungsseite über den Netzwerk-Port 1042 und ein Netzwerkkabel auf der Nicht-Mastervorrichtungsseite.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 leitet einen von einem der Netzwerk-Ports empfangenen Kommunikationsrahmen an den anderen Netzwerk-Port weiter.
Zudem überträgt die Kommunikationsvorrichtung 100 einen Kommunikationsrahmen, der durch die Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 erzeugt wurde, vom Netzwerk-Port 1022 oder vom Netzwerk-Port 1042.
Die Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 erzeugt Kommunikationsrahmen. Als die Kommunikationsrahmen gibt es den ersten Kommunikationsrahmen 1011 mit hoher Priorität und den zweiten Kommunikationsrahmen 1012 mit niedriger Priorität. Der erste Kommunikationsrahmen 1011 wird über die Bewegungskommunikation übertragen und empfangen. Der zweite Kommunikationsrahmen 1012 wird über die Feldkommunikation übertragen und empfangen.
Wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Slave-Vorrichtung zum Durchführen der Bewegungskommunikation ist, ist der durch die Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 von ihrer eigenen Station erzeugte Kommunikationsrahmen der Bewegungskommunikationsrahmen, das heißt, der erste Kommunikationsrahmen 1011. Zudem, wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Slave-Vorrichtung zum Durchführen der Feldkommunikation ist, ist der durch die Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 durch ihre eigene Station erzeugte Kommunikationsrahmen der Feldkommunikationsrahmen, das heißt, der zweite Kommunikationsrahmen 1012.
In der folgenden Beschreibung wird der durch die Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 erzeugte Kommunikationsrahmen als ein Kommunikationsrahmen beschrieben, der durch ihre eigene Station erzeugt wird, und der von einem Netzwerk-Port empfangene und an den anderen Netzwerk-Port übermittelte Kommunikationsrahmen wird als ein Übermittlungskommunikationsrahmen beschrieben.
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 vermittelt zwischen dem durch ihre eigene Station erzeugtem Kommunikationsrahmen und dem Übermittlungskommunikationsrahmen.
Der durch ihre eigene Station erzeugte Kommunikationsrahmen und der Übermittlungskommunikationsrahmen können in einigen Fällen individuell der erste Kommunikationsrahmen 1011 und in anderen Fällen der zweite Kommunikationsrahmen 1012 sein.
Die Kommunikationsinformationsspeichereinheit 109 speichert Kommunikationsinformationen 1091. Konfigurationsinformationen des Netzwerksystems 500 sind in den Kommunikationsinformationen 1091 eingestellt. Die Kommunikationsinformationen 1091 werden auch als Netzwerkkonfigurationsinformationen bezeichnet. Zudem wird die Kommunikationsinformationsspeichereinheit 109 auch als eine Netzwerkkonfigurationsinformations-Managementeinheit bezeichnet, die die Netzwerkkonfigurationsinformationen managt.
In den Kommunikationsinformationen 1091 ist eine notwendige Zeit voreingestellt. Die notwendige Zeit ist die Zeit, die für jede der anderen Vorrichtungen, die mit dem Netzwerksystem 500 verbunden sind, erforderlich ist, um Empfangen des Kommunikationsrahmens zu starten, dessen Übertragung die Kommunikationsvorrichtung 100 startet. Die Einzelheiten der Kommunikationsinformationen 1091 werden später erläutert.
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 bestimmt, ob eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erfolgt ist. Wenn die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erfolgt ist, erwirbt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eine zulässige Zeit RT, eine verbleibende Zeit ST und eine notwendige Zeit NT.
Die zulässige Zeit RT ist eine zulässige Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens 1011 startet. Die Übertragungszielvorrichtung ist die Master-Vorrichtung 200 oder andere Kommunikationsvorrichtung 100 außer der eigenen Vorrichtung, das heißt, der Kommunikationsvorrichtung 100.
Wie vorstehend erläutert, muss der Bewegungskommunikationsrahmen, das heißt, der erste Kommunikationsrahmen 1011 von einer Übertragungsquellvorrichtung an die Übertragungszielvorrichtung innerhalb von kT1, welche einen Kommunikationszyklus repräsentiert, übertragen werden.
Daher berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eine Zeit, die erhalten wird, indem eine verstrichene Zeit T2 von einer Kommunikationszeit T1 als die zulässige Zeit RT subtrahiert wird. Die verstrichenen Zeit T2 ist die Zeit, die von einem Zeitpunkt, zu welchem die Übertragungsquellenvorrichtung Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011 startet, bis zum aktuellen Zeitpunkt verstrichen ist.
Die verbleibende Zeit ST ist die Zeit, die bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012, der übertragen wird, verbleibt.
Die notwendige Zeit NT ist die Zeit, die für die Übertragungszielvorrichtung notwendig ist, um Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens 1011 zu starten.
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 bestimmt, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 auf der Grundlage der zulässigen Zeit RT, der verbleibenden Zeit ST und der notwendigen Zeit NT, die erworben wurden, fortgesetzt werden soll.
In einigen Fällen, während die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 einen Kommunikationsrahmen, der durch ihre eigene Station erzeugt wurde, an das Netzwerk auf der Mastervorrichtungsseite über die Netzwerkschnittstelleneinheit 1021 und den Netzwerk-Port 1021 überträgt, kann eine Übertragungsanforderung für die Übertragung eines Übermittlungskommunikationsrahmens an das Netzwerk auf der Mastervorrichtungsseite erfolgen. Dieser Übermittlungskommunikationsrahmen ist ein Kommunikationsrahmen, der vom Netzwerk-Port 1042 über die Netzwerkschnittstelleneinheit 1041 empfangen wurde und an das Netzwerk auf der Mastervorrichtungsseite über die Netzwerkschnittstelleneinheit 1021 und den Netzwerk-Port 1022 übertragen wurde. In diesem Fall bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, welchem der Kommunikationsrahmen, d. h. dem durch ihre eigene Station erzeugten Kommunikationsrahmen und dem Übermittlungskommunikationsrahmen, Übertragungspriorität zu geben ist.
Wenn der Kommunikationsrahmen, der aktuell übertragen wird, der Bewegungskommunikationsrahmen ist, das heißt, der erste Kommunikationsrahmen 1011, überträgt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 den Kommunikationsrahmen, der für die Übertragung nachangefordert wird nach Abschließen der Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011.
Der Puffer 108 speichert Kommunikationsrahmen, die auf Übertragungsanforderung, wie in dem vorangehend beschriebenem Fall, nicht unmittelbar übertragen werden können
Zudem, wenn der Kommunikationsrahmen, der aktuell übertragen wird, der Feldkommunikationsrahmen ist, das heißt, der zweite Kommunikationsrahmen 1012, und der Kommunikationsrahmen, für welchen die Übertragungsanforderung nachträglich erfolgt, der Bewegungskommunikationsrahmen ist, das heißt, der erste Kommunikationsrahmen 1011 ist, bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, welcher Kommunikationsrahmen Übertragungspriorität erhält.
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 berechnet die Zeit, die erhalten wird, indem die verbleibende Zeit ST und die notwendige Zeit NT als eine Additionszeit AT addiert werden, und vergleicht die berechnete Additionszeit AT mit der zulässigen Zeit RT. Wenn die zulässige Zeit RT gleich oder länger ist als die Additionszeit AT, fährt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 mit der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 fort. Dann startet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 nach Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 die Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011.
Zudem, wenn die zulässige Zeit RT kürzer ist als die Additionszeit AT, setzt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 aus. Dann startet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011 und nach Abschließen der Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011 startet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erneut.
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 führt die vorangehend erläuterte Bestimmungsverarbeitung in jeder von der Übertragungsroute von der Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 bis zur Netzwerkschnittstelleneinheit 1021 und der Übertragungsroute von der Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 bis zur Netzwerkschnittstelleneinheit 1041 aus.
Es folgt eine Beschreibung als ein Beispiel von einer Hardware-Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 ist ein Computer.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 enthält Teile von Hardware, wie einen Prozessor 901, eine Hilfsspeichervorrichtung 902, einen Speicher 903, eine Kommunikationsvorrichtung 904, einen Eingabeschnittstelle 905 und eine Anzeigeschnittstelle 906.
Der Prozessor 901 ist mit den anderen Teilen der Hardware über eine Signalleitung 910 verbunden und steuerte diese anderen Teile der Hardware.
Die Eingabeschnittstelle 905 ist mit einer Eingabevorrichtung 907 verbunden.
Die Anzeigeschnittstelle 906 ist mit einer Anzeige 908 verbunden.
Der Prozessor 901 ist eine integrierte Schaltung (IC), die Verarbeitung durchführt.
Der Prozessor 901 ist zum Beispiel eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), ein Digitalsignalprozessor (DSP) oder eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU).
Die Hilfsspeichervorrichtung 902 ist zum Beispiel ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Flashspeicher oder ein Festplattenlaufwert (HDD).
Der Speicher 903 ist zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher (RAM).
Die Kommunikationsvorrichtung 904 enthält einen Empfänger 9041, der Daten empfängt, und einen Überträger 9042, der Daten überträgt.
Die Kommunikationsvorrichtung 904 ist zum Beispiel ein Kommunikationschip oder eine Netzwerkschnittstellenkarte (NIC).
Die Eingabeschnittstelle 905 ist ein Port, mit dem ein Kabel 911 der Eingabevorrichtung 907 verbunden ist.
Die Eingabeschnittstelle 905 ist zum Beispiel ein universeller Serienbus-(USB)-Anschluss. Die Anzeigeschnittstelle 906 ist ein Port, mit welchem ein Kabel 912 der Anzeige 908 verbunden ist.
Die Anzeigeschnittstelle 906 ist zum Beispiel ein USB-Anschluss oder ein Hochdefinitionsmultimediaschnittstellen-(HDMI)-Anschluss (eingetragene Marke).
Die Eingabevorrichtung 907 ist zum Beispiel eine Maus, eine Tastatur oder ein Berührungsfeld.
Die Anzeige 908 ist zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige (LCD).
Die Hilfsspeichervorrichtung 902 speichert ein Programm zum Realisieren der Funktionen der Kommunikationseinheit 102, der Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 und der Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, gezeigt in 2. Anschließend werden die Kommunikationseinheit 102, die Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106 und die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 kollektiv als ”Einheit” bezeichnet.
Das Programm, das die Funktionen der vorgenannten ”Einheit” realisiert, wird auch als ein Kommunikationsverarbeitungsprogramm bezeichnet. Das Programm, das die Funktionen der ”Einheit” realisiert, kann ein einzelnes Programm sein oder mit einer Vielzahl von Programmen konfiguriert sein.
Das Programm wird in den Speicher 903 geladen, durch den Prozessor 901 gelesen und durch den Prozessor 901 ausgeführt.
Zudem ist ein Betriebssystem (OS) auch in der Hilfsspeichervorrichtung 902 gespeichert.
Dann wird zumindest ein Teil des OS in den Speicher 903 geladen, und der Prozessor 901 führt das Programm aus, das die Funktionen der ”Einheit” ausführt, während das OS ausgeführt wird.
Obwohl ein Prozessor 901 in 3 gezeigt ist, kann die Kommunikationsvorrichtung 100 eine Vielzahl von Prozessoren 901 enthalten.
Dann kann die Vielzahl der Prozessoren 901 das Programm ausführen, während die Funktionen der ”Einheit” in Zusammenwirkung realisiert werden.
Zudem werden Informationen, Daten, Signalwerte und Variablenwerte, die das Ergebnis der Verarbeitung der ”Einheit” anzeigen, als eine Datei im Speicher 903, der Hilfsspeichervorrichtung 902 oder einem Register oder einem Cachespeicher im Prozessor 901 gespeichert.
Die ”Einheit” kann durch einen ”Schaltkreis” bereitgestellt sein.
Zudem kann die ”Einheit” durch eine ”Schaltung”, einen ”Schritt”, ein ”Verfahren” oder ”Verarbeitung” ersetzt sein. Des Weiteren kann die ”Verarbeitung” durch die ”Schaltung”, den ”Schritt”, das ”Verfahren” oder die ”Einheit” ersetzt sein.
Die ”Schaltung” und der ”Schaltkreis” sind Konzepte, die nicht nur den Prozessor 901 enthalten, sondern auch andere Arten von Verarbeitungsschaltungen enthalten, wie eine Logik-IC, ein Gate-Array (GA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA).
Es wird darauf hingewiesen, dass das, was als ein Programmprodukt bezeichnet wird, ein Speichermedium, eine Speichervorrichtung oder dergleichen ist, in welchem das Programm, das die als die ”Einheit” bezeichneten Funktionen realisiert, gespeichert ist, und ein computerlesbares Programm unabhängig von der Erscheinungsform lädt.
Beschreibung des Betriebs
Es folgt eine Beschreibung eines Kommunikationsverfahrens für die Kommunikationsvorrichtung 100 und die Kommunikationsverarbeitung S100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 überträgt den ersten Kommunikationsrahmen 1011 und überträgt auch den zweiten Kommunikationsrahmen 1012, der eine geringere Priorität aufweist als die Priorität des Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011.
Übertragungsbestimmungsverarbeitung S110
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 führt Übertragungsbestimmungsverarbeitung S110 aus, die bestimmt, ob eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erfolgt ist.
In S201 bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, ob eine Übertragungsanforderung an die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 vorhanden ist.
Wenn in S201 bestimmt wird, dass eine Übertragungsanforderung vorhanden ist, geht die Verarbeitung weiter zu S202.
Wenn in S201 bestimmt wird, dass keine Übertragungsanforderung vorhanden ist, wird die Verarbeitung in S201 wiederholt, bis bestimmt wird, dass eine Übertragungsanforderung vorhanden ist.
In S202 bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, ob ein Kommunikationsrahmen aktuell übertragen wird.
Wenn in S202 bestimmt wird, dass ein Kommunikationsrahmen vorhanden ist, geht die Verarbeitung weiter zu S203.
Wenn in S202 bestimmt wird, dass kein Kommunikationsrahmen übertragen wird, geht die Verarbeitung zu S204.
In S203 bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, ob der Kommunikationsrahmen, der übertragen wird, der zweite Kommunikationsrahmen 1012 ist, und der Kommunikationsrahmen, der für die Übertragung angefordert wurde, ist der erste Kommunikationsrahmen 1011. Mit anderen Worten prüft die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, ob eine Übertragungsanforderung für den Bewegungskommunikationsrahmen während der Übertragung des Feldkommunikationsrahmens erfolgt ist.
Wenn in S203 bestimmt wird, dass die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erfolgt ist, geht die Verarbeitung zu S205.
Wenn in S203 bestimmt wird, dass die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 nicht erfolgt ist, geht die Verarbeitung zu S207.
Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120
Als ein Ergebnis der Übertragungsbestimmungsverarbeitung S110, wenn bestimmt wird, dass die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erfolgt ist, führt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120 aus. Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 erwirbt eine zulässige Zeit RT von der Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens 1011 startet, eine verbleibende Zeit ST bis zum Abschießen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012, und eine notwendige Zeit NT für die Übertragungszielvorrichtung zum Starten des Empfangens des ersten Kommunikationsrahmens 1011. Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 führt die Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120 aus, die bestimmt, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 auf der Grundlage der zulässigen Zeit RT, der verbleibenden Zeit ST und der notwendigen Zeit NT, die erworben wurden, fortgesetzt werden soll.
In S205 prüft die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, ob die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, kürzer ist als die Wartezeit bis zum Abschließen der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird.
Die Einzelheiten der Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120 werden später erläutert.
Wenn in S205 bestimmt wird, dass die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, kürzer ist als die Wartezeit bis zum Abschließen der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird, geht die Verarbeitung zu S206.
Wenn in S205 bestimmt wird, dass die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, nicht kürzer ist als die Wartezeit bis zum Abschließen der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird, geht die Verarbeitung zu S207.
Übertragungsausführungsverarbeitung S130
In S204 führt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des Kommunikationsrahmens, der für die Übertragung angefordert ist, aus. Das heißt, wenn in S204 eine Übertragungsanforderung vorhanden ist und kein Kommunikationsrahmen übertragen wird, führt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des Kommunikationsrahmens aus, der für die Übertragung angefordert ist.
In S206 setzt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des Kommunikationsrahmens aus, der übertragen wird, und führt die Übertragung des Kommunikationsrahmens aus, der für die Übertragung nachangefordert wird.
Wenn die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen 1011 während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 erfolgt ist, bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, ob der erste Kommunikationsrahmen 1011 wartend gehalten werden kann bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012.
Dann, wenn bestimmt wird, dass der erste Kommunikationsrahmen 1011 nicht wartend gehalten werden kann, setzt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012 aus, der übertragen wird, und führt die Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens 1011 in S206 aus.
In S207 wartet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 bis zum Abschließen der Übertragung des Kommunikationsrahmens, der übertragen wird, und geht zurück zu S201 nach dem Abschließen der Übertragung des Kommunikationsrahmens, der übertragen wird.
Hier endet die Beschreibung zur Kommunikationsverarbeitung S100 der Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Es folgt eine Beschreibung der Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120 der Kommunikationsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 5.
Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 führt die Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120 unter Verwendung der Kommunikationsinformationen 1091 und der Zeitgeberinformationen 1101 aus. Die Kommunikationsinformationen 1091 werden von der Kommunikationsinformationsspeichereinheit 109 in die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eingegeben. Die Zeitgeberinformationen 1101 werden von der Zeitgebereinheit 110 in die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eingegeben.
Es folgt eine Beschreibung eines Beispiels der Konfiguration der Kommunikationsinformationen 1091 unter Bezugnahme auf 6.
Die Kommunikationsinformationen 1091 sind Informationen, die anzeigen, wie viele Slave-Vorrichtungen zwischen der Master-Vorrichtung 200 und der Kommunikationsvorrichtung 100 vorhanden sind, welche die Slave-Vorrichtung ist, das mit der Master-Vorrichtung 200 über das Netzwerk verbunden ist.
6 zeigt ein Beispiel der Kommunikationsinformationen 1091, wenn die in 1 gezeigte Slave-Vorrichtung SR02 die Kommunikationsvorrichtung 100 ist.
In den Kommunikationsinformationen 1091 sind eine Vorrichtungs-ID, die jede mit dem Netzwerksystem 500 verbundene Vorrichtung eindeutig anzeigt, eine Verbindungsreihenfolge von jeder Vorrichtung, ein Typ von jeder Vorrichtung und eine notwendige Zeit für einen Kommunikationsrahmen, der von jeder Vorrichtung zu empfangen ist, eingestellt.
In der Vorrichtungs-ID sind MSR01, das die Master-Vorrichtung 200 anzeigt, und SR01, SR02, SR03 und SR04, die die entsprechenden Slave-Vorrichtungen anzeigen, eingestellt.
In der Verbindungsreihenfolge ist die Nummer, mit welcher jede Vorrichtung verbunden ist, beginnend mit der Master-Vorrichtung eingestellt.
In dem Typ ist eingestellt, ob jede Vorrichtung ein Master, ein Slave oder eine eigene Vorrichtung ist, eingestellt.
In der notwendigen Zeit wird eine Übermittlungszeit für den Kommunikationsrahmen, der von der eigenen Vorrichtung an jede Vorrichtung zu liefern ist, eingestellt. Dies ist die Zeit ab dem Zeitpunkt, wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 Übertragung des ersten einen Bits des Kommunikationsrahmens startet, bis zu dem Zeitpunkt, wenn das erste eine Bit des Kommunikationsrahmens an jede Vorrichtung geliefert wird.
In einer Vorrichtungsinitialisierungsphase, wie nach einer Vorrichtungsaktivierung, misst die Master-Vorrichtung 200 die Netzwerk-Übermittlungszeit bis zu jeder Slave-Vorrichtung und überträgt das Messungsergebnis an jede Slave-Vorrichtung. Jede Slave-Vorrichtung stellt die notwendige Zeit in den Kommunikationsinformationen 1091 auf der Grundlage des Messungsergebnisses ein, das von der Master-Vorrichtung 200 übertragen wurde. Mit dem wie vorstehend beschriebenen Verfahren wird die notwendige Zeit in den Kommunikationsinformationen 1091 eingestellt. Zudem, ohne auf ein solches Verfahren beschränkt zu sein, können die Kommunikationsinformationen 1091 durch irgendein anderes Verfahren eingestellt sein.
In S1201 berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eine notwendige Zeit NT für die Übertragungszielvorrichtung zum Starten des Empfangens des ersten einen Bits des ersten Kommunikationsrahmens 1011. Hier bezieht sich die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 auf die Kommunikationsinformationen 1091, um die notwendige Zeit NT für das erste eine Bit des Kommunikationsrahmens, der an die Master-Vorrichtung 200 zu liefern ist, zu erwerben. Die Master-Vorrichtung 200 ist die Übertragungszielvorrichtung.
Dies wird konkret unter Bezugnahme auf 6 erläutert. Unter Verwendung der Kommunikationsinformationen 1091 erwirbt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die notwendige Zeit 20 μs von der eigenen Vorrichtung an die Master-Vorrichtung 200, welche die Übertragungszielvorrichtung ist.
In S1202 berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eine zulässige Zeit RT von der Zeit, die erforderlich ist, bevor die Master-Vorrichtung 200, welche die Übertragungszielvorrichtung ist, Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens 1011 startet. Wie vorstehend erläutert, muss der Bewegungskommunikationsrahmen, das heißt der erste Kommunikationsrahmen 1011, von der Übertragungsquellenvorrichtung an die Übertragungszielvorrichtung innerhalb der Kommunikationszeit T2, die den Kommunikationszyklus repräsentiert, übertragen werden. Daher berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 als die zulässige Zeit RT eine Zeit, die erhalten wird, indem eine verstrichene Zeit T2 von der Kommunikationszeit T1 subtrahiert wird. Die verstrichene Zeit T2 ist die Zeit, die von einem Zeitpunkt, zu welchem die Übertragungsquellenvorrichtung Übertragen des ersten Kommunikationsrahmens 1011 startet, bis zum aktuellen Zeitpunkt abgelaufen ist.
Im ersten Kommunikationsrahmen 1011 wird eine Kommunikationsstartzeit, zu welcher der Kommunikationszyklus gestartet wurde, eingestellt. Die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 akquiriert diese Kommunikationsstartzeit vom ersten Kommunikationsrahmen 1011. Zudem erwirbt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die aktuelle Zeit von der Zeitgebereinheit 110 als die Zeitgeberinformationen 1101. Unter Verwendung der Startzeit und der aktuellen Zeit, die erworben wurden, berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die verstrichene Zeit T2 vom Start des Bewegungskommunikationszyklus. Dann berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Zeit, die erhalten wird, indem die verstrichene Zeit T2 von der Kommunikationszeit T1, die den Kommunikationszyklus repräsentiert, subtrahiert wird, als die zulässige Zeit RT, die als die verbleibende Zeit des Kommunikationszyklus zulässig ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die Kommunikationsstartzeit an die Zeitgebereinheit 110 ausgeben kann, und die Zeitgebereinheit 110 die zulässige Zeit RT berechnen kann.
In S1203 berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eine verbleibende Zeit ST bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens 1012, der übertragen wird. Für den zweiten Kommunikationsrahmen 1012, der aktuell übertragen wird, berechnet die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 die verbleibende Zeit ST bis zum Abschließen der Übertragung auf der Grundlage der verbleibenden Datengröße, die zu übertragen ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge der Verarbeitung in S1201, S1202 und S1203 nicht zwangsläufig so sein muss, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Solange wie die notwendige Zeit NT, die zulässige Zeit RT und die verbleibende Zeit ST berechnet werden können, können sie in irgendeiner Reihenfolge berechnet werden.
In S1204 vergleicht die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 eine Additionszeit mit der zulässigen Zeit RT. Die Additionszeit wird erhalten, indem die verbleibende Zeit ST und die notwendige Zeit NT addiert werden.
Wenn RT < NT + ST, bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, dass die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, kürzer ist als die Wartezeit bis zum Abschließen der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird, und geht weiter zu S206. Das liegt daran, dass, wenn die Bewegungskommunikation wartend gehalten wird, es unmöglich wird, den ersten Kommunikationsrahmen 1011, welcher der Bewegungskommunikationsrahmen ist, an die Master-Vorrichtung 200 mit dem Abschließen des Kommunikationszyklus der aktuellen Bewegungskommunikation zu liefern.
Wenn nicht RT < NT + ST, das heißt, in dem Fall von RT ≥ NT + ST, bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, dass die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, gleich oder länger ist als die Wartezeit bis zum Abschließen der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird, und geht weiter zu S207. Das liegt daran, dass, selbst wenn die Bewegungskommunikation wartend gehalten wird, der Bewegungskommunikationsrahmen an die Master-Vorrichtung 200 mit dem Abschließen des aktuellen Kommunikationszyklus geliefert werden kann.
Hier endet die Beschreibung zur Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Beschreibung der Wirkungen
Mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Prioritätssteuerungsverarbeitung entsprechend ausgeführt werden, wenn eine Übertragungsanforderung für Kommunikation mit hoher Priorität während der Übertragung eines Kommunikationsrahmens mit niedriger Priorität in einem Netzwerk erfolgt ist, in welchem Kommunikationsrahmen mit unterschiedlichen Prioritäten koexistieren. Die Kommunikationsvorrichtung enthält einen Funktion zum Bestimmen, ob der Kommunikationsrahmen mit hoher Priorität übertragen werden soll nach Abschießen der Übertragung des Kommunikationsrahmens mit niedriger Priorität, oder die Übertragung des Kommunikationsrahmens mit niedriger Priorität annuliert werden soll, der Kommunikationsrahmen mit hoher Priorität übertragen und nachfolgend die Übertragung des Kommunikationsrahmens mit niedriger Priorität erneut ausgeführt werden soll unter Berücksichtigung einer zulässigen Zeit bis zum Abschließen eines Eintreffens an einem Übertragungsziel.
Daher ist es mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Priorität so zu steuern, dass die Übertragung des Kommunikationsrahmens mit hoher Priorität entsprechend priorisiert wird, während der Kommunikationsrahmen mit niedriger Priorität nicht mehr als notwendig verzögert wird. Das heißt, die Verzögerung in der Abschließungszeit der Feldkommunikation kann unterdrückt werden, während die Echtzeit-Leistung der Bewegungskommunikation gewährleistet werden kann.
Zweite Ausführungsform
Die vorliegende Ausführungsform beschreibt hauptsächlich Unterschiede zur ersten Ausführungsform.
In der vorliegenden Ausführungsform sind dazugehörige Teile, die ähnliche Funktionen aufweisen, wie die dazugehörigen Teile, die in der ersten Ausführungsform erläutert sind, mit den gleichen Zeichen bezeichnet, und auf die Beschreibung hierzu kann verzichtet werden.
Beschreibung der Konfiguration
Wie in 1 gezeigt, zum Beispiel, wenn die Kommunikationsvorrichtung 100 die zweite Slave-Vorrichtung SR02 beginnend von der Master-Vorrichtung 200 ist, muss ein Kommunikationsrahmen die Slave-Vorrichtung SR01 durchlaufen, um die Master-Vorrichtung 200 zu erreichen. Genauso wie diese Slave-Vorrichtung SR01 wird auch eine Vorrichtung, die den Kommunikationsrahmen übermittelt, als Relayvorrichtung 300 bezeichnet.
Die Konfiguration einer Kommunikationsvorrichtung 100a gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich der Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung 100 in 2, die in der ersten Ausführungsform erläutert ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein erster Kommunikationsrahmen 1011 über die Relayvorrichtung 300 an die Master-Vorrichtung 200 übertragen, welche die Übertragungszielvorrichtung ist.
Die Kommunikationsvorrichtung 100 enthält eine Kommunikationsinformationsspeichereinheit 109a, die Kommunikationsinformationen 1091a speichert. Die Kommunikationsinformationen 1091a enthalten eine Durchlaufzeit T3, die für die Relayvorrichtung 300 erforderlich ist, um den ersten Kommunikationsrahmen 1011 zu durchlaufen.
Eine Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a berechnet eine Zeit, die erhalten wird, indem eine verbleibende Zeit ST, eine notwendige Zeit NT und die Durchlaufzeit T3 als eine Additionszeit AT addiert werden, und führt Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120a aus.
Es folgt eine Beschreibung eines Beispiels einer Konfiguration der Kommunikationsinformationen 1091a gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 7. 7 ist ein Diagramm entsprechend 6, die in der ersten Ausführungsform erläutert ist.
Der Unterschied zu 6 besteht darin, dass die Durchlaufzeit jeder Vorrichtung entsprechend eingestellt ist.
Die Durchlaufzeit wird auch als eine Verzögerungszeit bezeichnet, die für jede Vorrichtung benötigt wird, um einen Kommunikationsrahmen zu übermitteln.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a feststellen kann, wie viele Slave-Vorrichtungen oder Netzwerkschalter zwischen der Kommunikationsvorrichtung 100 und der Master-Vorrichtung 200 angeordnet sind, durch Bezugnehmen auf die Kommunikationsinformationen 1091a. Zudem kann die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a die Durchlaufzeit feststellen, die für die Vorrichtung oder den Schalter erforderlich ist, die den Kommunikationsrahmen weiterleiten, um den Kommunikationsrahmen durch Bezugnehmen auf die Kommunikationsinformationen 1091a weiterzuleiten. In den Kommunikationsinformationen 1091a können die Länge eines Netzwerkkabels, das die Vorrichtungen oder Schalter miteinander verbindet, sowie andere Informationen, die die Netzwerk-Übermittlungszeit beeinflussen, eingestellt sein.
Beschreibung des Betriebs
Es folgt eine Beschreibung der Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120a der Kommunikationsvorrichtung 100a gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 8.
Die Verarbeitung in S1201, S1202 und S1203 ist ähnlich der Verarbeitung in der ersten Ausführungsform.
In S1203a erwirbt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a eine Durchlaufzeit T3 der Relayvorrichtung 300, welche der erste Kommunikationsrahmen 1011 durchläuft, bis er die Master-Vorrichtung 200 erreicht.
Dies wird konkret unter Bezugnahme auf 7 erläutert. Unter Verwendung der Kommunikationsinformationen 1091a erwirbt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a die Durchlaufzeit 5 μs der Slave-Vorrichtung SR01, welche die Relayvorrichtung 300 ist, welche der Kommunikationsrahmen von der eigenen Vorrichtung bis zur Master-Vorrichtung 200 durchläuft.
In S1204a vergleicht die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a eine Additionszeit mit einer zulässigen Zeit RT. Die Additionszeit wird erhalten, indem eine verbleibende Zeit ST, eine notwendige Zeit NT und die Durchlaufzeit T3 addiert werden.
Wenn RT < NT + ST + T3, bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107a, dass die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, kürzer ist als die Wartezeit bis zum Abschließend der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird, und geht weiter zu S206.
Wenn nicht RT < NT + ST + T3, das heißt, in dem Fall von RT ≥ NT + ST + T3, bestimmt die Kommunikations-Vermittlungseinheit 107, dass die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, gleich oder länger ist als die Wartezeit bis zum Abschließen der Feldkommunikation, die aktuell übertragen wird, und geht weiter zu S207.
Hier endet die Beschreibung zur Prioritätsbestimmungsverarbeitung S120a gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Es wird darauf hingewiesen, dass in vielen Fällen das Kommunikationsprotokoll des Bewegungsnetzwerks bestimmt, von welcher Slave-Vorrichtung die Bewegungskommunikation, welche von der Slave-Vorrichtung zur Master-Vorrichtung ist, sequentiell übertragen wird. In diesem Fall hängt die Zeit, wie lange der Bewegungskommunikationsrahmen, der von der Slave-Vorrichtung zur Master-Vorrichtung übertragen wird, wartend gehalten werden kann, von der Reihenfolge der Übertragung der Master-Vorrichtung ab.
Es folgt zum Beispiel eine Beschreibung eines Falls, in welchem ein Bewegungskommunikationsrahmen vorhanden ist, der zu einem früheren Zeitpunkt nach dem Start des Kommunikationszyklus an den Master geliefert werden muss. In einigen Fällen bestimmen eine Slave-Vorrichtung, die diesen Bewegungskommunikationsrahmen übertragen hat, und eine andere Slave-Vorrichtung, die zwischen der Slave-Vorrichtung und der Master-Vorrichtung angeordnet ist, dass bis zur Abschließungszeit des Kommunikationszyklus etwas Spielraum vorhanden ist, und überträgt diesen Bewegungskommunikationsrahmen nach dem Abschließen der Feldkommunikation. In solchen Fällen ist es denkbar, dass ein Bewegungskommunikationsrahmen an die Master-Vorrichtung, der zu einer späteren Zeit übertragen wird als dieser Bewegungskommunikationsrahmen, es bis zur Abschlusszeit des Kommunikationszyklus nicht rechtzeitig schaffen kann.
Daher unterscheidet sich die Zeit, für welche die Bewegungskommunikation wartend gehalten werden kann, jedes Mal, in Abhängigkeit von der Übertragungsquelle des Bewegungskommunikationsrahmens, der für die Übertragung angefordert wird.
Im Hinblick auf solche Fälle berücksichtigt die Durchlaufzeit, die in den Kommunikationsinformationen 1091a eingestellt ist, vorzugsweise die Reihenfolge der Slave-Vorrichtungen, um die Priorität zu bestimmen.
Beschreibung der Wirkungen
Mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es bei der Bestimmung, ob das Annulieren der Übertragung eines Kommunikationsrahmens mit geringer Priorität notwendig ist, möglich, eine Verzögerungszeit zu berechnen, die zusammen mit der Kommunikation zwischen der eigenen Vorrichtung und einer Übertragungszielvorrichtung unter voreingestellten Netzwerkkonfigurationsinformationen auftritt, und die Verzögerungszeit für des Bestimmung zu nutzen.
Zudem ist es beim Bestimmen, ob das Annulieren der Übertragung eines Kommunikationsrahmens mit niedriger Priorität notwendig ist, möglich, auf der Grundlage von Übertragungsquelleninformationen von einem Kommunikationsrahmen, der für die Übertragung angefordert wurde, eine Verzögerungszeit zu berechnen, die zusammen mit der Kommunikation zwischen der eigenen Vorrichtung und der Übertragungszielvorrichtung unter voreingestellten Netzwerkkonfigurationsinformationen, die in Abhängigkeit vom Kommunikationsrahmen unterschiedlich sind, auftritt, und die Verzögerungszeit für die Bestimmung zu nutzen.
Daher ist es mit der Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, Prioritätssteuerung mit höherer Genauigkeit durchzuführen.
In den vorangehend erläuterten Ausführungsformen bilden jede der Netzwerkschnittstelleneinheit 1012, der Netzwerkschnittstelleneinheit 1041, der Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit 106, der Kommunikations-Vermittlungseinheit 107 und der Zeitgebereinheit 110 die Kommunikationsvorrichtungen 100 und 100a als einen unabhängigen funktionalen Block. Allerdings muss die Kommunikationsvorrichtung nicht zwangsläufig wie vorstehend erläutert konfiguriert sein, und die Konfiguration der Kommunikationsvorrichtung ist beliebig. Die funktionalen Blöcke der Kommunikationsvorrichtung sind beliebig, vorausgesetzt, dass sie die in den vorstehenden Ausführungsformen erläuterten Funktionen realisieren können. Die Kommunikationsvorrichtung kann mit irgendeiner anderen Kombination dieser funktionalen Blöcke, oder irgendeiner Blockkonfiguration konfiguriert sein.
Zudem muss die Kommunikationsvorrichtung nicht zwangsläufig eine einzelne Vorrichtung sein, sondern kann ein Kommunikationssystem sein, das eine Vielzahl von Vorrichtungen enthält.
Zudem, obwohl die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform erläutert wurden, können Teile der Vielzahl von Ausführungsformen aus diesen zwei Ausführungsformen kombiniert und implementiert werden. Alternativ kann aus diesen zwei Ausführungsformen eine Ausführungsform teilweise implementiert werden. Weiterhin ist es auch möglich, dass diese zwei Ausführungsformen ganz oder teilweise mit irgendeiner Kombination davon implementiert sein können.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehend erläuterten Ausführungsformen naturgemäß bevorzugte Beispiele sind und den Umfang der vorliegende Erfindung, die Anwendungen oder Verwendungen davon nicht beschränken sollen, und verschiedene Modifizierungen gegebenenfalls vorgenommen werden können.
Bezugszeichenliste

100, 100a: Kommunikationsvorrichtung, 102: Kommunikationseinheit, 106: Kommunikationsrahmenerzeugungseinheit, 107, 107a: Kommunikations-Vermittlungseinheit, 108: Puffer, 109, 109a: Kommunikationsinformationsspeichereinheit, 110: Zeitgebereinheit, 200: Master-Vorrichtung; 300: Relayvorrichtung, 500: Netzwerksystem, 901: Prozessor, 902: Hilfsspeichervorrichtung, 903: Speicher, 904: Kommunikationsvorrichtung, 905: Eingabeschnittstelle, 906: Anzeigeschnittstelle, 907: Eingabevorrichtung, 908: Anzeige, 910: Signalleitung, 911, 912: Kabel, 1011: erster Kommunikationsrahmen, 1012: zweiter Kommunikationsrahmen, 1021: Netzwerkschnittstelleneinheit, 1041: Netzwerkschnittstelleneinheit, 1022: Netzwerk-Port, 1042: Netzwerk-Port, 1091, 1091a: Kommunikationsinformationen; 1101: Zeitgeberinformationen, 9041: Empfänger, 9042: Überträger; AT: Additionszeit, NT: notwendige Zeit, RT: zulässige Zeit, ST: verbleibende Zeit, T1: Kommunikationszeit, T2: verstrichene Zeit, T3: Durchlaufzeit, SR01, SR02, SR03, SR04: Slave-Vorrichtung, S100: Kommunikationsverarbeitung, S110: Übertragungsbestimmungsverarbeitung, S120, S120a: Prioritätsbestimmungsverarbeitung, S130: Übertragungsausführungsverarbeitung

Claims

Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen eines ersten Kommunikationsrahmens und auch zum Übertragen eines zweiten Kommunikationsrahmens, der eine niedrigere Priorität aufweist als eine Priorität des Übertragens des ersten Kommunikationsrahmens, wobei die Kommunikationsvorrichtung umfasst: eine Kommunikations-Vermittlungseinheit zum Erwerben, wenn eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist, einer zulässigen Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, einer verbleibenden Zeit bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens, und einer notwendigen Zeit, die erforderlich ist, bevor die Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, und Bestimmen, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens fortgesetzt werden soll auf der Grundlage der zulässigen Zeit, der verbleibenden Zeit und der notwendigen Zeit, die erworben wurden.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Kommunikationsrahmen von einer Übertragungsquellenvorrichtung an die Übertragungszielvorrichtung innerhalb einer Kommunikationszeit, die einen Kommunikationszyklus repräsentiert, übertragen wird, und die Kommunikations-Vermittlungseinheit als die zulässige Zeit eine Zeit erwirbt, die erhalten wird, indem von der Kommunikationszeit eine verstrichene Zeit von einem Zeitpunkt, zu welchem die Übertragungsquellenvorrichtung die Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens startet, bis zu einem aktuellen Zeitpunkt, subtrahiert.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kommunikations-Vermittlungseinheit eine Zeit berechnet, die erhalten wird, indem die verbleibende Zeit und die notwendige Zeit als eine Additionszeit addiert werden, und die berechnete Additionszeit mit der zulässigen Zeit vergleicht, und in einem Fall, wenn die zulässige Zeit gleich oder länger ist als die Additionszeit, die Kommunikations-Vermittlungseinheit die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens fortsetzt, und die Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens startet nach Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens, und in einem Fall, wenn die zulässige Zeit kürzer ist als die Additionszeit, die Kommunikations-Vermittlungseinheit die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens aussetzt, die Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens startet und die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens neu startet nach Abschließen der Übertragung des ersten Kommunikationsrahmens.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Kommunikationsrahmen an die Übertragungszielvorrichtung über eine Relayvorrichtung übertragen wird, die Kommunikationsvorrichtung eine Kommunikationsinformationsspeichereinheit enthält, die Kommunikationsinformationen speichert, die eine Durchlaufzeit enthalten, die für die Relayvorrichtung erforderlich ist, um den ersten Kommunikationsrahmen zu durchlaufen, und die Kommunikations-Vermittlungseinheit als die Additionszeit eine Zeit berechnet, die durch Addieren der verbleibenden Zeit, der notwendigen Zeit und der Durchlaufzeit erhalten wird.
Kommunikationsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Kommunikationsinformationen ferner die notwendige Zeit enthalten.
Kommunikationsverfahren für eine Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen eines ersten Kommunikationsrahmens und auch zum Übertragen eines zweiten Kommunikationsrahmens, der eine geringere Priorität aufweist als eine Priorität des Übertragens des ersten Kommunikationsrahmens, wobei das Kommunikationsverfahren umfasst: Bestimmen, durch eine Kommunikations-Vermittlungseinheit, ob eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist, und Erwerben, durch die Kommunikations-Vermittlungseinheit, wenn bestimmt wird, dass die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweien Kommunikationsrahmens erfolgt ist, einer zulässigen Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, einer verbleibenden Zeit bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens; und einer notwendigen Zeit, die erforderlich ist, bevor die Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmen startet, und Bestimmen, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens fortgesetzt werden soll auf der Grundlage der zulässigen Zeit, der verbleibenden Zeit und der notwendigen Zeit, die erworben wurden.
Programm einer Kommunikationsvorrichtung zum Übertragen eines ersten Kommunikationsrahmens und auch zum Übertragen eines zweiten Kommunikationsrahmens, der eine geringere Priorität aufweist als eine Priorität des Übertragens des ersten Kommunikationsrahmens, wobei das Programm einen Computer veranlasst, auszuführen: Übertragungsbestimmungsverarbeitung des Bestimmens, ob eine Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist; und Prioritätsbestimmungsverarbeitung des Erwerbens, wenn durch die Übertragungsbestimmungsverarbeitung bestimmt wurde, dass die Übertragungsanforderung für den ersten Kommunikationsrahmen während der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens erfolgt ist, einer zulässigen Zeit von einer Zeit, die erforderlich ist, bevor eine Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, einer verbleibenden Zeit bis zum Abschließen der Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens, und einer notwendigen Zeit, die erforderlich ist, bevor die Übertragungszielvorrichtung Empfangen des ersten Kommunikationsrahmens startet, und des Bestimmens, ob die Übertragung des zweiten Kommunikationsrahmens fortgesetzt werden soll auf der Grundlage der zulässigen Zeit, der verbleibenden Zeit und der notwendigen Zeit, die erworben wurden.