JP2004221905A - ネットワークシステムのモニタ方法及びモニタリングシステム並びにリピータ及びモニタ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】リピータを含むネットワークシステムにおいて、リピータの下流側に接続されたスレーブが、どのリピータの下流に位置するかを容易に認識することができるネットワークシステムのモニタ方法
【解決手段】マスタユニット１２と、スレーブ２０の間に少なくとも１つのリピータ３０が介在してネットワークシステムが構築される。マスタユニットは、スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行し、ステータスリードコマンドを受けたスレーブは、マスタに向けてレスポンスを返信し、前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加する。そして、レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された特定情報の内容からスレーブとリピータの接続関係を認識してネットワークの構成情報をモニタする。
【選択図】 図２
【解決手段】マスタユニット１２と、スレーブ２０の間に少なくとも１つのリピータ３０が介在してネットワークシステムが構築される。マスタユニットは、スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行し、ステータスリードコマンドを受けたスレーブは、マスタに向けてレスポンスを返信し、前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加する。そして、レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された特定情報の内容からスレーブとリピータの接続関係を認識してネットワークの構成情報をモニタする。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネットワークシステムのモニタ方法及びモニタリングシステム並びにリピータ及びモニタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＡ（ファクトリーオートメーション）で用いられるＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）は、スイッチやセンサなどの入力機器のＯＮ／ＯＦＦ情報を入力し、ラダー言語などで書かれたシーケンスプログラム（ユーザプログラム）に沿って論理演算を実行する。そして、ＰＬＣは、得られた演算結果にしたがって、リレー，バルブ，アクチュエータなどの出力機器に対し、ＯＮ／ＯＦＦ情報の信号を出力することで制御が実行される。
【０００３】
係るＰＬＣの一形態として、各機能ごとに生成されたユニットを複数用意し、電気，機械的に連結して構成するものがある。係るタイプを構成するためのユニットとしては、電源ユニット，ＣＰＵユニット，Ｉ／Ｏユニット，マスタユニット等各種のものがある。
【０００４】
そして、上記したマスタユニットは、制御系ネットワークに接続され、その制御系ネットワークに接続された各種のスレーブと制御系ネットワークを介して通信可能となっている。この種のスレーブの一例として、リモートＩＯがある。すなわち、上記した入力機器や出力機器は、ＰＬＣを構成するＩ／Ｏユニットに接続することもあるが、仮に全ての入出力機器を直接Ｉ／Ｏユニットに接続した場合には、それら入出力機器とＩ／Ｏユニットを結ぶ配線が、入出力機器の数だけ存在することになり、係る多数の配線がＰＬＣ（Ｉ／Ｏユニット）を起点として工場内に引き回されることになり、好ましくない。
【０００５】
そこで、制御対象の付近に入出力機器を接続するための端子台となるリモートＩＯを設置し、そのリモートＩＯに各種の入出力機器を接続する。そして、ＰＬＣ（マスタユニット）に接続されたネットワークケーブルに対して各リモートＩＯを接続する。そして、各リモートＩＯとＰＬＣとの間ではマスタ−スレーブ間通信などによってＩ／Ｏデータの送受を行い、実際の入出力機器に対しては係るリモートＩＯを介して情報の伝達をするようにしている。
【０００６】
ところで、上記のようなネットワークを介して接続されたリモートＩＯなどのスレーブを含むネットワークシステムの構成をモニタするものとして、例えば制御系ネットワークの一形態であるＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）では、ネットワークに接続されているマスタ，スレーブのノード番号，型式がパソコン上のソフトウエアを用いてモニタする機能が提供されている。このモニタする機能により表示されるモニタ画面の一例としては、図１に示すようになる。この図に示すように、各スレーブは、例えば、＃００，＃０１，＃０２，……のように、ノードアドレス順に配置される。
【０００７】
また、複数のＰＬＣが接続されたネットワークシステムの構成を表示するための表示装置としては、例えば特許文献１に開示された「通信データ表示装置及び方法、記憶媒体」がある。この特許文献１においても、その公報の図６などに示されたように、ネットワークを構成するＰＬＣが、ノードアドレス順に配置された状態で表示される。
【０００８】
また、ＦＡネットワークではないが、ネットワークに接続されたコンピュータ，プリンタなどのネットワーク機器の接続関係まで考慮してネットワーク構成図を作成し、モニタに表示する装置としては、特許文献２に開示された「ネットワーク構成図表示方法およびシステム」がある。この特許文献２は、ネットワーク上の所定位置に複数の接続ポートを持つネットワーク中継装置を配置し、各ネットワーク機器はそのネットワーク中継装置を介してネットワークに接続させる。ネットワーク中継装置は、いわゆる「ハブ」などの自己に接続された機器についての情報を持つ。そこで、管理コンピュータは、ネットワーク中継装置を使用してネットワーク機器の接続状態を収集し、ネットワーク中継装置やネットワーク機器のオブジェクトを表示画面に表示するに際し、収集した接続状態にあわせて所定のオブジェクト同士を結線することにより、ネットワーク構成図を作成するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−１５４００４
【特許文献２】
特開２００１−３０８８７３
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ＦＡシステムでは、ネットワーク上にリピータと称される装置が実装され、マスタユニットとスレーブとはそのリピータを経由してデータの送受を行うことがある。つまり、ネットワークを構成する通信回線が長くなると、信号レベルが低くなるとともに、ノイズも乗りやすくなるので、波形が乱れる。そのため、正確な情報を伝送できなくなるという問題がある。係る問題を解決するために、リピータと称される波形整形をする中継器を適宜位置に設けることにより、乱れた波形を、１／０のきれいなパルス波形に修正し、伝送距離を長くするようにしている。また、このように伝送距離を長くすることのみならず、例えば、同一の装置の制御を行う複数のスレーブを１つのグループとして管理するような場合に係る複数のスレーブをリピータの下に接続することもある。なお、このリピータは、一方から入力された信号を波形整形し他方に出力する機能を有するが、特許文献２に記載したハブのような中継装置の機能は無い。
【００１１】
そこで、例えば、リピータＡにスレーブ＃０，＃３，＃７，＃２１、リピータＢにスレーブ＃２，＃８，＃９，＃３１のようにばらばらの番号のスレーブが接続されているようなネットワークシステムに対して特許文献１に開示された発明を用いてネットワーク構成をモニタすると、スレーブはノードアドレス順に並んでしまいスレーブ，リピータの関連付けをモニタすることができない。このため、ノード数が多い場合はパソコン上に表示された構成を見てもスレーブがどの装置で使用されているか把握できないという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献２に開示された発明をそのままＦＡシステムに適用できるかはさておき、従来のリピータに替えてハブのような中継装置を設け、その中継装置の下流側に接続されたスレーブの情報を記憶保持させるとともに、中継装置が保持したスレーブの情報を収集することにより、具体的なネットワーク構成を知ることができる。しかしながら、係る構成を採ることは、モニタするだけのために中継装置に係る情報を保持させることになるので、中継装置がコスト高になり実用的でない。
【００１３】
この発明は、リピータを含むネットワークシステムにおいて、リピータ自体に下流側に接続されたスレーブ情報を保持させること無く、リピータの下流側に接続されたスレーブが、どのリピータの下流に位置するかを容易に認識することができるネットワークシステムのモニタ方法及びモニタリングシステム並びにリピータ及びモニタ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るネットワークシステムのモニタ方法は、マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むネットワークシステムにおけるモニタ方法であって、前記マスタは、前記スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行し、前記ステータスリードコマンドを受けた前記スレーブは、前記マスタに向けてレスポンスを返信し、前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加し、前記レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無並びにその内容から前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識してネットワークの構成情報をモニタするようにした。
【００１５】
また、本発明に係るモニタリングシステムは、マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むネットワークシステムにおけるモニタリングシステムであって、前記マスタは、前記スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行する機能を有し、前記スレーブは、自己宛ての前記ステータスリードコマンドを受けると、前記マスタに向けてレスポンスを返信する機能を有し、前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加する機能を有し、前記レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無並びにその内容から前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識し、ネットワークの構成情報を出力手段に出力する機能を備えて構成した。そして、前記マスタは、例えば、プログラマブルコントローラを構成するものであり、前記装置は、前記プログラマブルコントローラに接続されたモニタ装置とすることができる。もちろん、前記装置は、マスタなどのプログラマブルコントローラであってもよい。
【００１６】
さらに本発明のリピータは、ネットワークシステムを構成するマスタとスレーブの間に実装され、前記マスタと前記スレーブ間で伝送されるデータを中継するリピータであって、前記マスタから発行されたステータスリードコマンドを受けた前記スレーブが、前記マスタに向けて返信したレスポンスを中継する際に、そのレスポンスに対し、自己を特定する特定情報を付加する機能を備えるようにした。
【００１７】
さらにまた、本発明のモニタ装置は、マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むとともに、前記リピータが、前記マスタから発行されたステータスリードコマンドを受けた前記スレーブが、前記マスタに向けて返信したレスポンスを中継する際に、そのレスポンスに対し、自己を特定する特定情報を付加する機能を備えたネットワークシステムの構成情報をモニタするモニタ装置である。そして、前記スレーブが返信したレスポンスを取得するとともに、その内容を解析する機能と、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無から、そのスレーブが所定のリピータの下に接続されているか否かを判断するとともに、前記特定情報の内容からそのスレーブがどのリピータの下に接続されているかを判断することにより前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識する機能と、その認識した接続関係に基づいて求めたネットワークの構成情報を出力手段に出力する機能を備えるようにした。
【００１８】
出力手段は、実施の形態では表示装置であり、係る構成が好ましいが、本発明では必ずしも表示装置に限ることはなく、印刷装置であったり、記憶装置であったり、通信装置であったりするなど各種のものにより実現できる。
【００１９】
特定情報は、実施の形態では、リピータのノードアドレスとしたが、本発明はこれに限ることはなく、リピータに設けられた製造番号その他のＩＤ番号や、論理名など各種のものを用いることができる。
【００２０】
リピータの下に接続されたスレーブは、そのスレーブが返信したレスポンスは、マスタに到達する前に必ず上記リピータを通過するため、そのレスポンスにはリピータを特定する特定情報が付加される。逆に、リピータを経由することなく、直接マスタと通信するスレーブが存在すると、係る特定情報はレスポンスに付加されない。
【００２１】
従って、特定情報の有無により、スレーブがリピータを経由するか否かを判断することができる。さらに、特定情報を含む場合、その特定情報の内容まで認識することにより、スレーブがどのリピータの下に接続されているかを知ることができる。よって、スレーブとリピータとの接続関係を知ることができる。さらに、ノード数が多い場合でもリピータを適宜位置に挿入することによりグループ分けすることで対象スレーブを見つけやすくできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明が適用されるリピータを含むネットワークシステムの一例を示している。図２に示すように、ＰＬＣ１０と各種のスレーブ２０並びにリピータ３０が、フィールドバス４０を介して接続されネットワークシステムを構築している。スレーブ２０としては、リモートＩＯその他の機器がある。そして、このスレーブ２０は、ＰＬＣ１０に接続されたフィールドバス４０に直接接続されるものもあれば、リピータ３０に接続されたフィールドバス４０ａに接続され、リピータ３０を介してＰＬＣ１０と通信するものもある。そして、フィールドバス４０，フィールドバス４０ａの終端には、終端抵抗４１が接続されている。
【００２３】
なお、リピータ３０もノードアドレスが付与されており、広い意味ではスレーブの一種であるが、本実施の形態におけるスレーブ２０は、ＦＡシステムの制御を行うための機能を備えたものを意味し、フィールドバス４０等を伝送されるデータを中継するリピータ３０とは分けている。また、図２に示す例では、リピータ３０の下流側にはスレーブ２０のみが接続された構成を採っているが、リピータ３０の下流側にさらに別のリピータを配置するというように、スレーブ２０とＰＬＣ１０との間に複数のリピータ３０が存在する形態ももちろんありえる。
【００２４】
さらに、ＰＬＣ１０には、モニタ・設定ツールたるパソコン４２が接続されており、ＰＬＣ１０を介してネットワークに接続された各機器の情報を収集・モニタリングしたり、ＰＬＣ１０やスレーブ２０等に対してプログラムのダウンロードやデータ設定などが行えるようになっている。
【００２５】
ＰＬＣ１０は、各機能ごとに生成されたユニットを連結することにより構成され、例えば、ＣＰＵユニット１１，マスタユニット１２などがある。マスタユニット１２は、フィールドバス４０に接続され、各スレーブ２０，リピータ３０と通信を行うようになっている。さらに、ＰＬＣ１０の内部バスを介してＣＰＵユニット１１のＩＯメモリにアクセスし、ＩＯデータ等の読み書きを行うようになっている。
【００２６】
そして、ＰＬＣ１０に接続されるモニタ装置としてのパソコン４２は、図の例ではＣＰＵユニット１１に接続されている。但し、これに限ることはなく、ネットワークを介して接続することもできるし、さらには、マスタユニット１２に接続したり、フィールドバス４０上に設けられる特殊機能ユニットに接続するように構成することもできる。
【００２７】
マスタユニット１２は、図３に示すように、フィールドバスに接続され、実際にデータの送受を行う通信インタフェース１２ａと、その通信インタフェース１２ａを介してマスタ−スレーブ間通信をし、スレーブ２０，リピータ３０との間でＩ／Ｏデータの送受を行なったり、所定のコマンドの送信並びにそれに基づくレスポンスの受信を行うマスタ用ＡＳＩＣ１２ｂと、各種の制御を行うＭＰＵ１２ｄと、各種の制御実行時にワークエリア等として使用されるＲＡＭ１２ｃと、上記制御を行うプログラムや、各種の設定データ等が格納されたＥＥＰＲＯＭ１２ｅと、他のユニット（例えば、ＣＰＵユニット）と通信を行うためのインタフェース１２ｈと、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部１２ｆ並びにアドレスの設定などを行うための設定スイッチ１２ｇを備えている。
【００２８】
ＭＰＵ１２ｄが行なう制御としては、ＣＰＵユニット１１その他のユニット等と通信したり、マスタ用ＡＳＩＣ１２ｂを動作させたりするようになっている。特に本発明との関係でいうと、ＣＰＵユニット１１を経由して受け取ったパソコン４２からのステータスリード要求を受け、ネットワークに接続されたスレーブ２０に対してステータスリードコマンドを送り、スレーブ２０からのレスポンスを受けると、それを解析し、ＣＰＵユニット１１経由でパソコン４２に返す機能を有する。このとき、ＣＰＵユニット１１やパソコン４２で扱うコマンドと、リピータ３０やスレーブ２０が扱うコマンドが異なるので、マスタユニット１２にて適宜変換処理を行なう。なお、基本的なハードウェア構成等は、従来のマスタユニットと同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
スレーブ２０は、図４に示すように、フィールドバスに接続され、実際にマスタユニット１２との間でＩ／Ｏデータや各種メッセージ等の送受を行う通信インタフェース２０ａと、その通信インタフェース２０ａを介して取得したマスタ−スレーブ間通信をし、Ｉ／Ｏデータの送受を行なったり、所定のコマンドの受信並びにそれに基づくレスポンスの送信を行うスレーブ用ＡＳＩＣ２０ｂと、各種の制御を行うＭＰＵ２０ｄと、上記制御を行うプログラムや、各種の設定データ，ＩＯデータ等が格納されたＥＥＰＲＯＭ２０ｅと、Ｉ／Ｏ機器と接続しＩ／Ｏデータの送受を行うＩ／Ｏ部２０ｊと、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部２０ｆ並びにノードアドレスの設定などを行うための設定スイッチ２０ｇを備えている。さらに、入力電圧（２４Ｖ）を５Ｖに降圧し、スレーブ２０内の各素子に電源供給する電源部２０ｉを備えている。
【００３０】
このスレーブ２０は、本発明との関係でいうと、マスタユニット１２から送られてくるステータスリードコマンドを解析し、自己宛の場合には、レスポンスを発行しマスタユニット１２に返送する機能を有する。従って、マスタユニット１２ひいてはパソコン４２は、あるノードアドレス宛にステータスリードコマンドを発行した場合に、レスポンスがあると当該ノードアドレスのスレーブは存在し、レスポンスがないとそのノードアドレスのスレーブは存在しないと判断でき、ネットワークに接続されているスレーブ２０のノードアドレスを知ることができる。なお、スレーブ２０の構成並びに作用効果は、従来のものと同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
リピータ３０は、図５に示すようにマスタ側とスレーブ側にそれぞれ接続される通信インタフェース３１，３２と、両通信インタフェース３１，３２間に実装され、伝送されるデータ（信号）に対して所定の処理を行なうリピータ用ＡＳＩＣ３３を備えている。さらに、入力電圧（２４Ｖ）を５Ｖに降圧し、リピータ３０内の各素子に電源供給する電源部３４を備えている。さらにまた、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部３５並びにノードアドレスの設定などを行うための設定スイッチ３６を備えている。
【００３２】
さらに、このリピータ用ＡＳＩＣ３３は、基本的には伝送される信号（乱れている）の波形を整え、綺麗な１／０のデジタル信号に復元し、出力する機能を備えている。この機能は、従来からあるリピータの基本機能であるので、具体的な構成・処理手順については説明を省略する。
【００３３】
そして、本発明では、リピータ用ＡＳＩＣ３３の機能として、マスタ側の通信インタフェース３１からデータを受け取った場合には、上記した波形整形を行い、スレーブ側の通信インタフェース３２に渡すようにしたが、その逆のスレーブ側の通信インタフェース３２からデータ（レスポンス）を受け取った場合には、上記した波形整形を行うとともに、そのレスポンスに自己のノードアドレスを付加した後、マスタ側の通信インタフェース３１に渡すようにした。さらに、複数のリピータ３０を通過する場合には、通過する順にリピータ３０のノードアドレスを追加（例えば、常に一番後ろに追加する）するようにした。
【００３４】
これにより、リピータ３０が介在せずマスタユニット１２と直接データの送受を行うスレーブ２０の場合、ステータスリードコマンドに対して発行したレスポンスは、リピータ３０を通過することなくマスタユニット１２に到達するので、そのレスポンスにはリピータ３０のノードアドレスは付与されない。一方、少なくとも１つ以上のリピータ３０の下流側にあるスレーブ２０から発行された上記のレスポンスは、リピータ３０を通過する際にそのリピータ３０のノードアドレスが追加される。従って、マスタユニット１２ひいてはパソコン４２では、取得したレスポンスにリピータ３０のノードアドレスがあるか否かにより、スレーブ２０がマスタユニット１２に接続されたフィールドバス４０に直接接続されているのかを識別することができ、さらに、リピータ３０の下に接続されている場合には、そのノードアドレスからどのリピータ３０の下に接続されているかなどのネットワーク構成を認識することができる。
【００３５】
そして、ネットワーク構成のモニタを行うには、モニタ装置としてのパソコン４２が、ＰＬＣ１０を介してネットワークを構成する各機器（スレーブ２０，リピータ３０）の接続状況を取得し、表示装置４２ａに表示する。すなわち、パソコン４２は、ＣＰＵユニット１１に接続され、そのＣＰＵユニット１１と通信を行うようになっている。従って、パソコン４２は、例えばノードアドレス＃０のノードから順番にステータスリードの要求を行うことより、得られたレスポンスに基づいてネットワーク構成を知ることができる。
【００３６】
具体的には、ネットワークシステム全体では、図６に示すフローチャートに従って通信を行うことにより、モニタリングを行うことになる。また、そのときの各機器間でのデータの流れ（タイミングチャート）は図７に示すようになる。すなわち、まずパソコン４２が次のノードに対してステータスリードを要求する（ＳＴ１）。つまり、ノードアドレスが＃０から＃Ｎまで割り当てられているネットワークシステムの場合、まず＃０のノードに対してステータスリード要求をし、レスポンスを受信するか、あるいはタイムアウトすると、＃１のノードに対してステータスリードを要求する。以後、ノードアドレスの値を１つずつ昇順させながら、＃Ｎまで順に繰り返し実行する。係る処理が、図７でいう行程▲１▼で行われる。
【００３７】
次に、パソコン４２から発行されたステータスリード要求は、ＣＰＵユニット１１，マスタユニット１２を介してフィールドバス４０に出力され、直接あるいは所定のリピータ３０を介してスレーブ２０に受信される（ＳＴ２）。係る処理は、図７でいう行程▲２▼から▲５▼で行われる。なお、図７に示す例は、標準的なものを示しており、スレーブ２０までの間にリピータ３０が存在しない場合には、行程▲４▼はもちろん省略されるし、複数のリピータが存在する場合には、行程▲４▼の処理が複数回実行される。
【００３８】
そして、行程▲１▼で指定された所望のノードアドレスのスレーブ２０がステータスリードコマンドを受信し、自己宛のコマンドであることを確認すると自己のステータス情報を返信（レスポンスを発行）する（ＳＴ３）。係る処理が、図７でいう行程▲５▼で行われる。
【００３９】
このレスポンスは、ネットワーク上を伝送される。そして、リピータ３０を経由する場合には（ＳＴ４でＹｅｓ）、そのリピータ３０が自分のアドレスをレスポンスに追加する（ＳＴ５）。よって、マスタユニット１２との間にリピータ３０が存在しなくなると（ＳＴ４でＮｏ）、そのままマスタユニット１２に受信されるので、その受信されたレスポンスは、ＣＰＵユニット１１を介してパソコン４２に与えられる（ＳＴ６）。
【００４０】
従って、パソコン４２は、取得したレスポンスを解析し、レスポンス内にリピータ３０のノードアドレスが組み込まれているか否か並びに組み込まれている場合には、その具体的な番号を認識することにより、リピータ３０を介することなくフィールドバス４０に接続されているかや、レスポンスを発行したスレーブ２０がどのリピータの下に接続されているかなどを認識することができる。なお、リピータ３０にもノードアドレスが振られており、パソコン４２は、各リピータ３０に対してもステータスリード要求をすることによりどのノードアドレスのリピータ３０がネットワーク上に存在しているかを知得することができる。
【００４１】
上記した一連の処理は、図７でいう行程▲６▼から▲９▼で行われる。なお、図７に示す例は、標準的なものを示しており、マスタユニット１２までの間にリピータ３０が存在しない場合には、行程▲６▼はもちろん省略されるし、複数のリピータが存在する場合には、行程▲６▼の処理が複数回実行される。
【００４２】
また、図６，図７は、対象となるスレーブが存在することを前提にした標準的なものを示したが、通常は全てのノードアドレスにスレーブが存在することはほとんどなく、空き番号となっているノードアドレスもある。その場合には、当然レスポンスは返信されてこないので、図７の例では、行程▲３▼あるいは▲４▼までタイムアウトで終了することになる。この場合には、図６でいうステップ６ではレスポンスがなかったことで、ネットワーク上に当該ノードアドレスのスレーブがないことを認識するとともに、ステップ１に戻り次のノードに対する検査を行うことになる。
【００４３】
そして、具体的な一例を示すと、図８に示すように、マスタからスレーブ＃３０へステータスリードコマンド（ＥＶＥ＿ｆｒａｍｅ）を送信すると、それを受信したスレーブ＃３０では、直ちにレスポンスフレームを返信する（▲１▼）。そして、ＥＶＥ＿ｆｒａｍｅがマスタ向けにリピートされていく間に、リピータ＃５では、レスポンスに自局のノードアドレスを書き込む。これにより、データが変わるためＣＲＣ（サムチェック）を計算し直し、再計算後のＣＲＣに更新したレスポンス（もちろん波形整形もする）をマスタユニットへ向けて出力する（▲２▼）。
【００４４】
同様に、この更新されたレスポンス（含む：リピータ＃５のノードアドレス）は、リピータ＃１５に取り込まれるので、ここにおいて、上記したリピータ＃５と同様の処理が行われ、リピータ＃５のノードアドレスの後ろにさらにリピータ＃１５のノードアドレスが追加されたレスポンス（ＣＲＣも更新される）が作成され、マスタユニット１２に向けて出力される（▲３▼）。
【００４５】
従って、係るレスポンスを受け取ったマスタユニット１２（パソコン４２）では、ＥＶＥ＿ｆｒａｍｅのデータエリアにリピータの＃５と＃１５が書き込まれていることから、スレーブ＃３０の間に２つのリピータが、＃１５→＃５→スレーブの順で接続されていることを認識できる。
【００４６】
そして、上記したステータスリード要求に対するレスポンスにおけるステータスデータは、例えば図９に示すように、３つのリピータのアドレスが順に格納できるようになっている。そして、各リピータは、ステータス情報の所定の格納領域に自己のアドレスを追加する。具体的には、取得したレスポンスにリピータのアドレス情報が格納されていない場合には、最初のリピータのアドレス情報の格納領域に自己のアドレスを格納する。最初のリピータのアドレス情報の格納領域にすでに別のリピータのノードアドレスが格納され、２番目のリピータのノードアドレス情報の格納領域にはノードアドレスが格納されていない場合には、係る２番目のリピータのノードアドレスに自己のノードアドレスを格納する。同様に最初と２番目のリピータのアドレス情報領域にすでに別のリピータのノードアドレスが格納され、３番目のリピータのノードアドレス情報の格納領域にはノードアドレスが格納されていない場合には、係る３番目のリピータのノードアドレスに自己のノードアドレスを格納する。なお、各ノードアドレス情報の格納領域にノードアドレスが格納されているか否かは、例えば格納済みか否かのフラグ或いは、次に格納する領域を示すフラグを設けることにより簡単に判別できる。もちろん、ノードアドレスの追加形態は図示したものに限ることはなく、各種のものを適用することができる。
【００４７】
そして、各スレーブに対して上記した処理を繰り返し実行することにより、例えば図１０に示すようなネットワーク構成図を作成し、係る構成図を表示装置４２ａのモニタ画面に表示することができる。図１０から明らかなように、ネットワーク上にスレーブがどのリピータの下に位置するかがわかるので、実際のネットワーク配線に近い構成図をパソコン４２上に表示することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、リピータを含むネットワークシステムにおいて、リピータの下流側に接続されたスレーブが、どのリピータの下流に位置するかを容易に認識することができる。しかも、リピータ自身には下流側に接続されたスレーブ情報を保持させること無く係る処理が行えるので、リピータの構成も簡単かつ安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のモニタ画面の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示すネットワークシステム構成の一例を示す図である。
【図３】マスタユニットの内部構成の一例を示す図である。
【図４】スレーブの内部構成の一例を示す図である。
【図５】リピータの内部構成の一例を示す図である。
【図６】モニタ方法を実施するためのネットワークシステム全体の動作を説明するフローチャートである。
【図７】モニタ方法を実施するためのネットワークシステム全体の動作を説明するタイムチャートである。
【図８】リピータの機能を説明する図である。
【図９】レスポンスのデータ構造におけるリピータのノードアドレスに関する情報を説明する図である。
【図１０】本発明のモニタ方法を実施することにより表示されるモニタ画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＰＬＣ
１１ ＣＰＵユニット
１２ マスタユニット
１２ａ 通信インタフェース
１２ｂ マスタ用ＡＳＩＣ
１２ｃ ＲＡＭ
１２ｄ ＭＰＵ
１２ｅ ＥＥＰＲＯＭ
１２ｆ ＬＥＤ表示部
１２ｇ 設定スイッチ
１２ｈ インタフェース
２０ スレーブ
２０ａ 通信インタフェース
２０ｂ スレーブ用ＡＳＩＣ
２０ｄ ＭＰＵ
２０ｅ ＥＥＰＲＯＭ
２０ｆ ＬＥＤ表示部
２０ｇ 設定スイッチ
２０ｈ インタフェース
２０ｉ 電源部
２０ｊ Ｉ／Ｏ部
３０ リピータ
３１，３２ 通信インタフェース
３３ リピータ用ＡＳＩＣ
３４ 電源部
３５ ＬＥＤ表示部
３６ 設定スイッチ
４０ フィールドバス
４０ａ フィールドバス
４１ 終端抵抗
４２ パソコン
４２ａ 表示装置
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネットワークシステムのモニタ方法及びモニタリングシステム並びにリピータ及びモニタ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＡ（ファクトリーオートメーション）で用いられるＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）は、スイッチやセンサなどの入力機器のＯＮ／ＯＦＦ情報を入力し、ラダー言語などで書かれたシーケンスプログラム（ユーザプログラム）に沿って論理演算を実行する。そして、ＰＬＣは、得られた演算結果にしたがって、リレー，バルブ，アクチュエータなどの出力機器に対し、ＯＮ／ＯＦＦ情報の信号を出力することで制御が実行される。
【０００３】
係るＰＬＣの一形態として、各機能ごとに生成されたユニットを複数用意し、電気，機械的に連結して構成するものがある。係るタイプを構成するためのユニットとしては、電源ユニット，ＣＰＵユニット，Ｉ／Ｏユニット，マスタユニット等各種のものがある。
【０００４】
そして、上記したマスタユニットは、制御系ネットワークに接続され、その制御系ネットワークに接続された各種のスレーブと制御系ネットワークを介して通信可能となっている。この種のスレーブの一例として、リモートＩＯがある。すなわち、上記した入力機器や出力機器は、ＰＬＣを構成するＩ／Ｏユニットに接続することもあるが、仮に全ての入出力機器を直接Ｉ／Ｏユニットに接続した場合には、それら入出力機器とＩ／Ｏユニットを結ぶ配線が、入出力機器の数だけ存在することになり、係る多数の配線がＰＬＣ（Ｉ／Ｏユニット）を起点として工場内に引き回されることになり、好ましくない。
【０００５】
そこで、制御対象の付近に入出力機器を接続するための端子台となるリモートＩＯを設置し、そのリモートＩＯに各種の入出力機器を接続する。そして、ＰＬＣ（マスタユニット）に接続されたネットワークケーブルに対して各リモートＩＯを接続する。そして、各リモートＩＯとＰＬＣとの間ではマスタ−スレーブ間通信などによってＩ／Ｏデータの送受を行い、実際の入出力機器に対しては係るリモートＩＯを介して情報の伝達をするようにしている。
【０００６】
ところで、上記のようなネットワークを介して接続されたリモートＩＯなどのスレーブを含むネットワークシステムの構成をモニタするものとして、例えば制御系ネットワークの一形態であるＤｅｖｉｃｅＮｅｔ（登録商標）では、ネットワークに接続されているマスタ，スレーブのノード番号，型式がパソコン上のソフトウエアを用いてモニタする機能が提供されている。このモニタする機能により表示されるモニタ画面の一例としては、図１に示すようになる。この図に示すように、各スレーブは、例えば、＃００，＃０１，＃０２，……のように、ノードアドレス順に配置される。
【０００７】
また、複数のＰＬＣが接続されたネットワークシステムの構成を表示するための表示装置としては、例えば特許文献１に開示された「通信データ表示装置及び方法、記憶媒体」がある。この特許文献１においても、その公報の図６などに示されたように、ネットワークを構成するＰＬＣが、ノードアドレス順に配置された状態で表示される。
【０００８】
また、ＦＡネットワークではないが、ネットワークに接続されたコンピュータ，プリンタなどのネットワーク機器の接続関係まで考慮してネットワーク構成図を作成し、モニタに表示する装置としては、特許文献２に開示された「ネットワーク構成図表示方法およびシステム」がある。この特許文献２は、ネットワーク上の所定位置に複数の接続ポートを持つネットワーク中継装置を配置し、各ネットワーク機器はそのネットワーク中継装置を介してネットワークに接続させる。ネットワーク中継装置は、いわゆる「ハブ」などの自己に接続された機器についての情報を持つ。そこで、管理コンピュータは、ネットワーク中継装置を使用してネットワーク機器の接続状態を収集し、ネットワーク中継装置やネットワーク機器のオブジェクトを表示画面に表示するに際し、収集した接続状態にあわせて所定のオブジェクト同士を結線することにより、ネットワーク構成図を作成するようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−１５４００４
【特許文献２】
特開２００１−３０８８７３
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ＦＡシステムでは、ネットワーク上にリピータと称される装置が実装され、マスタユニットとスレーブとはそのリピータを経由してデータの送受を行うことがある。つまり、ネットワークを構成する通信回線が長くなると、信号レベルが低くなるとともに、ノイズも乗りやすくなるので、波形が乱れる。そのため、正確な情報を伝送できなくなるという問題がある。係る問題を解決するために、リピータと称される波形整形をする中継器を適宜位置に設けることにより、乱れた波形を、１／０のきれいなパルス波形に修正し、伝送距離を長くするようにしている。また、このように伝送距離を長くすることのみならず、例えば、同一の装置の制御を行う複数のスレーブを１つのグループとして管理するような場合に係る複数のスレーブをリピータの下に接続することもある。なお、このリピータは、一方から入力された信号を波形整形し他方に出力する機能を有するが、特許文献２に記載したハブのような中継装置の機能は無い。
【００１１】
そこで、例えば、リピータＡにスレーブ＃０，＃３，＃７，＃２１、リピータＢにスレーブ＃２，＃８，＃９，＃３１のようにばらばらの番号のスレーブが接続されているようなネットワークシステムに対して特許文献１に開示された発明を用いてネットワーク構成をモニタすると、スレーブはノードアドレス順に並んでしまいスレーブ，リピータの関連付けをモニタすることができない。このため、ノード数が多い場合はパソコン上に表示された構成を見てもスレーブがどの装置で使用されているか把握できないという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献２に開示された発明をそのままＦＡシステムに適用できるかはさておき、従来のリピータに替えてハブのような中継装置を設け、その中継装置の下流側に接続されたスレーブの情報を記憶保持させるとともに、中継装置が保持したスレーブの情報を収集することにより、具体的なネットワーク構成を知ることができる。しかしながら、係る構成を採ることは、モニタするだけのために中継装置に係る情報を保持させることになるので、中継装置がコスト高になり実用的でない。
【００１３】
この発明は、リピータを含むネットワークシステムにおいて、リピータ自体に下流側に接続されたスレーブ情報を保持させること無く、リピータの下流側に接続されたスレーブが、どのリピータの下流に位置するかを容易に認識することができるネットワークシステムのモニタ方法及びモニタリングシステム並びにリピータ及びモニタ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るネットワークシステムのモニタ方法は、マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むネットワークシステムにおけるモニタ方法であって、前記マスタは、前記スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行し、前記ステータスリードコマンドを受けた前記スレーブは、前記マスタに向けてレスポンスを返信し、前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加し、前記レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無並びにその内容から前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識してネットワークの構成情報をモニタするようにした。
【００１５】
また、本発明に係るモニタリングシステムは、マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むネットワークシステムにおけるモニタリングシステムであって、前記マスタは、前記スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行する機能を有し、前記スレーブは、自己宛ての前記ステータスリードコマンドを受けると、前記マスタに向けてレスポンスを返信する機能を有し、前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加する機能を有し、前記レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無並びにその内容から前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識し、ネットワークの構成情報を出力手段に出力する機能を備えて構成した。そして、前記マスタは、例えば、プログラマブルコントローラを構成するものであり、前記装置は、前記プログラマブルコントローラに接続されたモニタ装置とすることができる。もちろん、前記装置は、マスタなどのプログラマブルコントローラであってもよい。
【００１６】
さらに本発明のリピータは、ネットワークシステムを構成するマスタとスレーブの間に実装され、前記マスタと前記スレーブ間で伝送されるデータを中継するリピータであって、前記マスタから発行されたステータスリードコマンドを受けた前記スレーブが、前記マスタに向けて返信したレスポンスを中継する際に、そのレスポンスに対し、自己を特定する特定情報を付加する機能を備えるようにした。
【００１７】
さらにまた、本発明のモニタ装置は、マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むとともに、前記リピータが、前記マスタから発行されたステータスリードコマンドを受けた前記スレーブが、前記マスタに向けて返信したレスポンスを中継する際に、そのレスポンスに対し、自己を特定する特定情報を付加する機能を備えたネットワークシステムの構成情報をモニタするモニタ装置である。そして、前記スレーブが返信したレスポンスを取得するとともに、その内容を解析する機能と、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無から、そのスレーブが所定のリピータの下に接続されているか否かを判断するとともに、前記特定情報の内容からそのスレーブがどのリピータの下に接続されているかを判断することにより前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識する機能と、その認識した接続関係に基づいて求めたネットワークの構成情報を出力手段に出力する機能を備えるようにした。
【００１８】
出力手段は、実施の形態では表示装置であり、係る構成が好ましいが、本発明では必ずしも表示装置に限ることはなく、印刷装置であったり、記憶装置であったり、通信装置であったりするなど各種のものにより実現できる。
【００１９】
特定情報は、実施の形態では、リピータのノードアドレスとしたが、本発明はこれに限ることはなく、リピータに設けられた製造番号その他のＩＤ番号や、論理名など各種のものを用いることができる。
【００２０】
リピータの下に接続されたスレーブは、そのスレーブが返信したレスポンスは、マスタに到達する前に必ず上記リピータを通過するため、そのレスポンスにはリピータを特定する特定情報が付加される。逆に、リピータを経由することなく、直接マスタと通信するスレーブが存在すると、係る特定情報はレスポンスに付加されない。
【００２１】
従って、特定情報の有無により、スレーブがリピータを経由するか否かを判断することができる。さらに、特定情報を含む場合、その特定情報の内容まで認識することにより、スレーブがどのリピータの下に接続されているかを知ることができる。よって、スレーブとリピータとの接続関係を知ることができる。さらに、ノード数が多い場合でもリピータを適宜位置に挿入することによりグループ分けすることで対象スレーブを見つけやすくできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明が適用されるリピータを含むネットワークシステムの一例を示している。図２に示すように、ＰＬＣ１０と各種のスレーブ２０並びにリピータ３０が、フィールドバス４０を介して接続されネットワークシステムを構築している。スレーブ２０としては、リモートＩＯその他の機器がある。そして、このスレーブ２０は、ＰＬＣ１０に接続されたフィールドバス４０に直接接続されるものもあれば、リピータ３０に接続されたフィールドバス４０ａに接続され、リピータ３０を介してＰＬＣ１０と通信するものもある。そして、フィールドバス４０，フィールドバス４０ａの終端には、終端抵抗４１が接続されている。
【００２３】
なお、リピータ３０もノードアドレスが付与されており、広い意味ではスレーブの一種であるが、本実施の形態におけるスレーブ２０は、ＦＡシステムの制御を行うための機能を備えたものを意味し、フィールドバス４０等を伝送されるデータを中継するリピータ３０とは分けている。また、図２に示す例では、リピータ３０の下流側にはスレーブ２０のみが接続された構成を採っているが、リピータ３０の下流側にさらに別のリピータを配置するというように、スレーブ２０とＰＬＣ１０との間に複数のリピータ３０が存在する形態ももちろんありえる。
【００２４】
さらに、ＰＬＣ１０には、モニタ・設定ツールたるパソコン４２が接続されており、ＰＬＣ１０を介してネットワークに接続された各機器の情報を収集・モニタリングしたり、ＰＬＣ１０やスレーブ２０等に対してプログラムのダウンロードやデータ設定などが行えるようになっている。
【００２５】
ＰＬＣ１０は、各機能ごとに生成されたユニットを連結することにより構成され、例えば、ＣＰＵユニット１１，マスタユニット１２などがある。マスタユニット１２は、フィールドバス４０に接続され、各スレーブ２０，リピータ３０と通信を行うようになっている。さらに、ＰＬＣ１０の内部バスを介してＣＰＵユニット１１のＩＯメモリにアクセスし、ＩＯデータ等の読み書きを行うようになっている。
【００２６】
そして、ＰＬＣ１０に接続されるモニタ装置としてのパソコン４２は、図の例ではＣＰＵユニット１１に接続されている。但し、これに限ることはなく、ネットワークを介して接続することもできるし、さらには、マスタユニット１２に接続したり、フィールドバス４０上に設けられる特殊機能ユニットに接続するように構成することもできる。
【００２７】
マスタユニット１２は、図３に示すように、フィールドバスに接続され、実際にデータの送受を行う通信インタフェース１２ａと、その通信インタフェース１２ａを介してマスタ−スレーブ間通信をし、スレーブ２０，リピータ３０との間でＩ／Ｏデータの送受を行なったり、所定のコマンドの送信並びにそれに基づくレスポンスの受信を行うマスタ用ＡＳＩＣ１２ｂと、各種の制御を行うＭＰＵ１２ｄと、各種の制御実行時にワークエリア等として使用されるＲＡＭ１２ｃと、上記制御を行うプログラムや、各種の設定データ等が格納されたＥＥＰＲＯＭ１２ｅと、他のユニット（例えば、ＣＰＵユニット）と通信を行うためのインタフェース１２ｈと、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部１２ｆ並びにアドレスの設定などを行うための設定スイッチ１２ｇを備えている。
【００２８】
ＭＰＵ１２ｄが行なう制御としては、ＣＰＵユニット１１その他のユニット等と通信したり、マスタ用ＡＳＩＣ１２ｂを動作させたりするようになっている。特に本発明との関係でいうと、ＣＰＵユニット１１を経由して受け取ったパソコン４２からのステータスリード要求を受け、ネットワークに接続されたスレーブ２０に対してステータスリードコマンドを送り、スレーブ２０からのレスポンスを受けると、それを解析し、ＣＰＵユニット１１経由でパソコン４２に返す機能を有する。このとき、ＣＰＵユニット１１やパソコン４２で扱うコマンドと、リピータ３０やスレーブ２０が扱うコマンドが異なるので、マスタユニット１２にて適宜変換処理を行なう。なお、基本的なハードウェア構成等は、従来のマスタユニットと同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
スレーブ２０は、図４に示すように、フィールドバスに接続され、実際にマスタユニット１２との間でＩ／Ｏデータや各種メッセージ等の送受を行う通信インタフェース２０ａと、その通信インタフェース２０ａを介して取得したマスタ−スレーブ間通信をし、Ｉ／Ｏデータの送受を行なったり、所定のコマンドの受信並びにそれに基づくレスポンスの送信を行うスレーブ用ＡＳＩＣ２０ｂと、各種の制御を行うＭＰＵ２０ｄと、上記制御を行うプログラムや、各種の設定データ，ＩＯデータ等が格納されたＥＥＰＲＯＭ２０ｅと、Ｉ／Ｏ機器と接続しＩ／Ｏデータの送受を行うＩ／Ｏ部２０ｊと、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部２０ｆ並びにノードアドレスの設定などを行うための設定スイッチ２０ｇを備えている。さらに、入力電圧（２４Ｖ）を５Ｖに降圧し、スレーブ２０内の各素子に電源供給する電源部２０ｉを備えている。
【００３０】
このスレーブ２０は、本発明との関係でいうと、マスタユニット１２から送られてくるステータスリードコマンドを解析し、自己宛の場合には、レスポンスを発行しマスタユニット１２に返送する機能を有する。従って、マスタユニット１２ひいてはパソコン４２は、あるノードアドレス宛にステータスリードコマンドを発行した場合に、レスポンスがあると当該ノードアドレスのスレーブは存在し、レスポンスがないとそのノードアドレスのスレーブは存在しないと判断でき、ネットワークに接続されているスレーブ２０のノードアドレスを知ることができる。なお、スレーブ２０の構成並びに作用効果は、従来のものと同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
リピータ３０は、図５に示すようにマスタ側とスレーブ側にそれぞれ接続される通信インタフェース３１，３２と、両通信インタフェース３１，３２間に実装され、伝送されるデータ（信号）に対して所定の処理を行なうリピータ用ＡＳＩＣ３３を備えている。さらに、入力電圧（２４Ｖ）を５Ｖに降圧し、リピータ３０内の各素子に電源供給する電源部３４を備えている。さらにまた、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部３５並びにノードアドレスの設定などを行うための設定スイッチ３６を備えている。
【００３２】
さらに、このリピータ用ＡＳＩＣ３３は、基本的には伝送される信号（乱れている）の波形を整え、綺麗な１／０のデジタル信号に復元し、出力する機能を備えている。この機能は、従来からあるリピータの基本機能であるので、具体的な構成・処理手順については説明を省略する。
【００３３】
そして、本発明では、リピータ用ＡＳＩＣ３３の機能として、マスタ側の通信インタフェース３１からデータを受け取った場合には、上記した波形整形を行い、スレーブ側の通信インタフェース３２に渡すようにしたが、その逆のスレーブ側の通信インタフェース３２からデータ（レスポンス）を受け取った場合には、上記した波形整形を行うとともに、そのレスポンスに自己のノードアドレスを付加した後、マスタ側の通信インタフェース３１に渡すようにした。さらに、複数のリピータ３０を通過する場合には、通過する順にリピータ３０のノードアドレスを追加（例えば、常に一番後ろに追加する）するようにした。
【００３４】
これにより、リピータ３０が介在せずマスタユニット１２と直接データの送受を行うスレーブ２０の場合、ステータスリードコマンドに対して発行したレスポンスは、リピータ３０を通過することなくマスタユニット１２に到達するので、そのレスポンスにはリピータ３０のノードアドレスは付与されない。一方、少なくとも１つ以上のリピータ３０の下流側にあるスレーブ２０から発行された上記のレスポンスは、リピータ３０を通過する際にそのリピータ３０のノードアドレスが追加される。従って、マスタユニット１２ひいてはパソコン４２では、取得したレスポンスにリピータ３０のノードアドレスがあるか否かにより、スレーブ２０がマスタユニット１２に接続されたフィールドバス４０に直接接続されているのかを識別することができ、さらに、リピータ３０の下に接続されている場合には、そのノードアドレスからどのリピータ３０の下に接続されているかなどのネットワーク構成を認識することができる。
【００３５】
そして、ネットワーク構成のモニタを行うには、モニタ装置としてのパソコン４２が、ＰＬＣ１０を介してネットワークを構成する各機器（スレーブ２０，リピータ３０）の接続状況を取得し、表示装置４２ａに表示する。すなわち、パソコン４２は、ＣＰＵユニット１１に接続され、そのＣＰＵユニット１１と通信を行うようになっている。従って、パソコン４２は、例えばノードアドレス＃０のノードから順番にステータスリードの要求を行うことより、得られたレスポンスに基づいてネットワーク構成を知ることができる。
【００３６】
具体的には、ネットワークシステム全体では、図６に示すフローチャートに従って通信を行うことにより、モニタリングを行うことになる。また、そのときの各機器間でのデータの流れ（タイミングチャート）は図７に示すようになる。すなわち、まずパソコン４２が次のノードに対してステータスリードを要求する（ＳＴ１）。つまり、ノードアドレスが＃０から＃Ｎまで割り当てられているネットワークシステムの場合、まず＃０のノードに対してステータスリード要求をし、レスポンスを受信するか、あるいはタイムアウトすると、＃１のノードに対してステータスリードを要求する。以後、ノードアドレスの値を１つずつ昇順させながら、＃Ｎまで順に繰り返し実行する。係る処理が、図７でいう行程▲１▼で行われる。
【００３７】
次に、パソコン４２から発行されたステータスリード要求は、ＣＰＵユニット１１，マスタユニット１２を介してフィールドバス４０に出力され、直接あるいは所定のリピータ３０を介してスレーブ２０に受信される（ＳＴ２）。係る処理は、図７でいう行程▲２▼から▲５▼で行われる。なお、図７に示す例は、標準的なものを示しており、スレーブ２０までの間にリピータ３０が存在しない場合には、行程▲４▼はもちろん省略されるし、複数のリピータが存在する場合には、行程▲４▼の処理が複数回実行される。
【００３８】
そして、行程▲１▼で指定された所望のノードアドレスのスレーブ２０がステータスリードコマンドを受信し、自己宛のコマンドであることを確認すると自己のステータス情報を返信（レスポンスを発行）する（ＳＴ３）。係る処理が、図７でいう行程▲５▼で行われる。
【００３９】
このレスポンスは、ネットワーク上を伝送される。そして、リピータ３０を経由する場合には（ＳＴ４でＹｅｓ）、そのリピータ３０が自分のアドレスをレスポンスに追加する（ＳＴ５）。よって、マスタユニット１２との間にリピータ３０が存在しなくなると（ＳＴ４でＮｏ）、そのままマスタユニット１２に受信されるので、その受信されたレスポンスは、ＣＰＵユニット１１を介してパソコン４２に与えられる（ＳＴ６）。
【００４０】
従って、パソコン４２は、取得したレスポンスを解析し、レスポンス内にリピータ３０のノードアドレスが組み込まれているか否か並びに組み込まれている場合には、その具体的な番号を認識することにより、リピータ３０を介することなくフィールドバス４０に接続されているかや、レスポンスを発行したスレーブ２０がどのリピータの下に接続されているかなどを認識することができる。なお、リピータ３０にもノードアドレスが振られており、パソコン４２は、各リピータ３０に対してもステータスリード要求をすることによりどのノードアドレスのリピータ３０がネットワーク上に存在しているかを知得することができる。
【００４１】
上記した一連の処理は、図７でいう行程▲６▼から▲９▼で行われる。なお、図７に示す例は、標準的なものを示しており、マスタユニット１２までの間にリピータ３０が存在しない場合には、行程▲６▼はもちろん省略されるし、複数のリピータが存在する場合には、行程▲６▼の処理が複数回実行される。
【００４２】
また、図６，図７は、対象となるスレーブが存在することを前提にした標準的なものを示したが、通常は全てのノードアドレスにスレーブが存在することはほとんどなく、空き番号となっているノードアドレスもある。その場合には、当然レスポンスは返信されてこないので、図７の例では、行程▲３▼あるいは▲４▼までタイムアウトで終了することになる。この場合には、図６でいうステップ６ではレスポンスがなかったことで、ネットワーク上に当該ノードアドレスのスレーブがないことを認識するとともに、ステップ１に戻り次のノードに対する検査を行うことになる。
【００４３】
そして、具体的な一例を示すと、図８に示すように、マスタからスレーブ＃３０へステータスリードコマンド（ＥＶＥ＿ｆｒａｍｅ）を送信すると、それを受信したスレーブ＃３０では、直ちにレスポンスフレームを返信する（▲１▼）。そして、ＥＶＥ＿ｆｒａｍｅがマスタ向けにリピートされていく間に、リピータ＃５では、レスポンスに自局のノードアドレスを書き込む。これにより、データが変わるためＣＲＣ（サムチェック）を計算し直し、再計算後のＣＲＣに更新したレスポンス（もちろん波形整形もする）をマスタユニットへ向けて出力する（▲２▼）。
【００４４】
同様に、この更新されたレスポンス（含む：リピータ＃５のノードアドレス）は、リピータ＃１５に取り込まれるので、ここにおいて、上記したリピータ＃５と同様の処理が行われ、リピータ＃５のノードアドレスの後ろにさらにリピータ＃１５のノードアドレスが追加されたレスポンス（ＣＲＣも更新される）が作成され、マスタユニット１２に向けて出力される（▲３▼）。
【００４５】
従って、係るレスポンスを受け取ったマスタユニット１２（パソコン４２）では、ＥＶＥ＿ｆｒａｍｅのデータエリアにリピータの＃５と＃１５が書き込まれていることから、スレーブ＃３０の間に２つのリピータが、＃１５→＃５→スレーブの順で接続されていることを認識できる。
【００４６】
そして、上記したステータスリード要求に対するレスポンスにおけるステータスデータは、例えば図９に示すように、３つのリピータのアドレスが順に格納できるようになっている。そして、各リピータは、ステータス情報の所定の格納領域に自己のアドレスを追加する。具体的には、取得したレスポンスにリピータのアドレス情報が格納されていない場合には、最初のリピータのアドレス情報の格納領域に自己のアドレスを格納する。最初のリピータのアドレス情報の格納領域にすでに別のリピータのノードアドレスが格納され、２番目のリピータのノードアドレス情報の格納領域にはノードアドレスが格納されていない場合には、係る２番目のリピータのノードアドレスに自己のノードアドレスを格納する。同様に最初と２番目のリピータのアドレス情報領域にすでに別のリピータのノードアドレスが格納され、３番目のリピータのノードアドレス情報の格納領域にはノードアドレスが格納されていない場合には、係る３番目のリピータのノードアドレスに自己のノードアドレスを格納する。なお、各ノードアドレス情報の格納領域にノードアドレスが格納されているか否かは、例えば格納済みか否かのフラグ或いは、次に格納する領域を示すフラグを設けることにより簡単に判別できる。もちろん、ノードアドレスの追加形態は図示したものに限ることはなく、各種のものを適用することができる。
【００４７】
そして、各スレーブに対して上記した処理を繰り返し実行することにより、例えば図１０に示すようなネットワーク構成図を作成し、係る構成図を表示装置４２ａのモニタ画面に表示することができる。図１０から明らかなように、ネットワーク上にスレーブがどのリピータの下に位置するかがわかるので、実際のネットワーク配線に近い構成図をパソコン４２上に表示することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、この発明では、リピータを含むネットワークシステムにおいて、リピータの下流側に接続されたスレーブが、どのリピータの下流に位置するかを容易に認識することができる。しかも、リピータ自身には下流側に接続されたスレーブ情報を保持させること無く係る処理が行えるので、リピータの構成も簡単かつ安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のモニタ画面の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示すネットワークシステム構成の一例を示す図である。
【図３】マスタユニットの内部構成の一例を示す図である。
【図４】スレーブの内部構成の一例を示す図である。
【図５】リピータの内部構成の一例を示す図である。
【図６】モニタ方法を実施するためのネットワークシステム全体の動作を説明するフローチャートである。
【図７】モニタ方法を実施するためのネットワークシステム全体の動作を説明するタイムチャートである。
【図８】リピータの機能を説明する図である。
【図９】レスポンスのデータ構造におけるリピータのノードアドレスに関する情報を説明する図である。
【図１０】本発明のモニタ方法を実施することにより表示されるモニタ画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ ＰＬＣ
１１ ＣＰＵユニット
１２ マスタユニット
１２ａ 通信インタフェース
１２ｂ マスタ用ＡＳＩＣ
１２ｃ ＲＡＭ
１２ｄ ＭＰＵ
１２ｅ ＥＥＰＲＯＭ
１２ｆ ＬＥＤ表示部
１２ｇ 設定スイッチ
１２ｈ インタフェース
２０ スレーブ
２０ａ 通信インタフェース
２０ｂ スレーブ用ＡＳＩＣ
２０ｄ ＭＰＵ
２０ｅ ＥＥＰＲＯＭ
２０ｆ ＬＥＤ表示部
２０ｇ 設定スイッチ
２０ｈ インタフェース
２０ｉ 電源部
２０ｊ Ｉ／Ｏ部
３０ リピータ
３１，３２ 通信インタフェース
３３ リピータ用ＡＳＩＣ
３４ 電源部
３５ ＬＥＤ表示部
３６ 設定スイッチ
４０ フィールドバス
４０ａ フィールドバス
４１ 終端抵抗
４２ パソコン
４２ａ 表示装置
Claims (5)
- マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むネットワークシステムにおけるモニタ方法であって、
前記マスタは、前記スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行し、
前記ステータスリードコマンドを受けた前記スレーブは、前記マスタに向けてレスポンスを返信し、
前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加し、
前記レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無並びにその内容から前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識してネットワークの構成情報をモニタすることを特徴とするネットワークシステムのモニタ方法。 - マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むネットワークシステムにおけるモニタリングシステムであって、
前記マスタは、前記スレーブに向けてステータスリードコマンドを発行する機能を有し、
前記スレーブは、自己宛ての前記ステータスリードコマンドを受けると、前記マスタに向けてレスポンスを返信する機能を有し、
前記リピータは、前記レスポンスを中継する際に、そのレスポンスに自己を特定する特定情報を付加する機能を有し、
前記レスポンスを取得した装置は、そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無並びにその内容から前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識し、ネットワークの構成情報を出力手段に出力する機能を備えたことを特徴とするモニタリングシステム。 - 前記マスタは、プログラマブルコントローラを構成するものであり、
前記装置は、前記プログラムコントローラに接続されたモニタ装置であることを特徴とする請求項２に記載にモニタリングシステム。 - ネットワークシステムを構成するマスタとスレーブの間に実装され、前記マスタと前記スレーブ間で伝送されるデータを中継するリピータであって、
前記マスタから発行されたステータスリードコマンドを受けた前記スレーブが、前記マスタに向けて返信したレスポンスを中継する際に、そのレスポンスに対し、自己を特定する特定情報を付加する機能を備えたことを特徴とするリピータ。 - マスタとスレーブの間に少なくとも１つのリピータが介在する構成を含むとともに、前記リピータが、前記マスタから発行されたステータスリードコマンドを受けた前記スレーブが、前記マスタに向けて返信したレスポンスを中継する際に、そのレスポンスに対し、自己を特定する特定情報を付加する機能を備えたネットワークシステムの構成情報をモニタするモニタ装置であって、
前記スレーブが返信したレスポンスを取得するとともに、その内容を解析する機能と、
そのレスポンスに格納された前記特定情報の有無から、そのスレーブが所定のリピータの下に接続されているか否かを判断するとともに、前記特定情報の内容からそのスレーブがどのリピータの下に接続されているかを判断することにより前記スレーブと前記リピータの接続関係を認識する機能と、
その認識した接続関係に基づいて求めたネットワークの構成情報を出力手段に出力する機能を備えたことを特徴とするモニタ装置。
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