JP2018129708A - 通信システム、通信装置および通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】互いに時刻同期された複数の通信装置がネットワーク接続された通信システムが提供される。複数の通信装置の各々は、製造装置または生産設備の制御に用いられる周期的に伝送される第1のデータと、指定された時間内に宛先へ到着させる必要のある第2のデータと、第1のデータおよび第2のデータとは異なる第3のデータとを、予め定められた通信スケジュールに従って伝送するための管理手段と、通信スケジュールに基づいて、伝送される各データに対するデータ転送方式を、オンザフライ方式、カットスルー方式、ストアアンドフォワード方式のうちから選択する選択手段と、他の通信装置から受信した各データを当該データに対して決定されたデータ転送方式に従って、別の他の通信装置へ転送する送受信回路とを含む。
【選択図】図6
Description
好ましくは、送受信回路は、入力ポートで受信した制御系データを複数の出力ポートのうち予め定められた通信スケジュールにて規定される1つの出力ポートから送出する。
好ましくは、選択手段は、同一の通信装置において複数の第2のデータの転送処理が時間的に重なると、複数の第2のデータのうち1つに対してカットスルー方式を選択するとともに、複数の第2のデータの残りに対してストアアンドフォワード方式を選択し、送受信回路は、カットスルー方式が選択された第2のデータについて先に転送処理を実行するとともに、ストアアンドフォワード方式が選択された第2のデータを続いて処理する。
本発明の別の実施の形態に従えば、通信システムにネットワーク接続される通信装置が提供される。通信装置は、他の通信装置との間で互いに時刻同期するための同期手段と、製造装置または生産設備の制御に用いられる周期的に伝送される第1のデータと、指定された時間内に宛先へ到着させる必要のある第2のデータと、第1のデータおよび第2のデータとは異なる第3のデータとを、予め定められた通信スケジュールに従って伝送するための管理手段と、通信スケジュールに基づいて、伝送される各データに対するデータ転送方式を、オンザフライ方式、カットスルー方式、ストアアンドフォワード方式のうちから選択する選択手段と、他の通信装置から受信した各データを当該データに対して決定されたデータ転送方式に従って、別の他の通信装置へ転送する送受信回路とを含む。
まず、本実施の形態に従うデータ伝送方式を採用した通信システムの全体構成について説明する。図1は、本実施の形態に従う通信システム1の全体構成の一例を示す模式図である。
図1に示すファクトリーネットワークにおいては、基本的には、上述したような制御系データが周期的に伝送されることになるが、コーポレートネットワークに含まれる製造管理装置300、データベース装置310、生産管理装置350などが要求する情報系データも伝送する必要がある。なお、以下の説明においては、ファクトリーネットワークとの対比において、コーポレートネットワークに含まれる装置の全部または一部を「上位管理システム」と総称することもある。
本実施の形態に従う通信システムにおいては、データ伝送に関与する通信装置の各々におけるデータ転送方式を適応的に選択する。このようなデータ転送方式の適応的な選択によって、制御系データ、制御情報系データ、情報系データのそれぞれに課される要件を満足したデータ伝送を実現できる。
次に、本実施の形態に従う通信システム1のネットワーク構成例について説明する。図3は、本実施の形態に従う通信システム1のネットワーク構成例を示す模式図である。
次に、上述した3つのデータ転送方式について詳述する。図4は、本実施の形態に従う通信システム1において利用可能なデータ転送方式を実現する構成例を示す模式図である。図4(A)には、オンザフライ方式の構成例を示し、図4(B)には、カットスルー方式の構成例を示し、図4(C)には、ストアアンドフォワード方式の構成例を示す。
上述したように、3つのデータ転送方式は、互いに異なる特性を有している。これらの異なる特性を有する3つのデータ転送方式を選択的に用いて、3つの異なるデータ種別(制御系データ、制御情報系データ、情報系データ)を転送する必要がある。
先に、本実施の形態に従う通信システム1を構成する通信装置の装置構成の一例について説明する。本実施の形態においては、通信装置としては、制御装置100、デバイス200A〜200H、および中継装置400を含み得る。以下では、典型例として、制御装置100の装置構成について例示するが、デバイス200A〜200Hおよび中継装置400についても同様の装置構成を有している。
次に、本実施の形態に従う通信方式をデイジーチェーン接続された通信装置に適用した場合の転送処理の一例について説明する。
次に、本実施の形態に従う通信方式を1入力N出力のスイッチとして機能する通信装置に適用した場合の転送処理の一例について説明する。
次に、本実施の形態に従う通信方式をN入力1出力のスイッチとして機能する通信装置に適用した場合の転送処理の一例について説明する。
次に、本実施の形態に従う通信システム1を構成する各通信装置における処理手順について説明する。図14は、本実施の形態に従う通信システム1を構成する各通信装置における処理手順を示すフローチャートである。図14に示す各ステップは、通信装置のプロセッサおよび周辺回路が協働することで実現される。
本実施の形態に従う通信システムにおいては、互いに時刻同期された複数の通信装置がネットワーク接続されており、これによって、制御系データ、制御情報系データ、情報系データといった異なる種別のデータを、予め定めたスケジュールに従って伝送することができる。このような通信スケジュールに基づいて、各データ種別に応じて、データ転送方式((1)オンザフライ方式、(2)カットスルー方式、(3)ストアアンドフォワード方式のいずれか)を適応的に選択することで、ネットワーク上のデータ伝送の効率を向上させることができる。
Claims (11)
- 互いに時刻同期された複数の通信装置がネットワーク接続された通信システムであって、
前記複数の通信装置の各々は、
製造装置または生産設備の制御に用いられる周期的に伝送される第1のデータと、指定された時間内に宛先へ到着させる必要のある第2のデータと、前記第1のデータおよび前記第2のデータとは異なる第3のデータとを、予め定められた通信スケジュールに従って伝送するための管理手段と、
前記通信スケジュールに基づいて、伝送される各データに対するデータ転送方式を、オンザフライ方式、カットスルー方式、ストアアンドフォワード方式のうちから選択する選択手段と、
他の通信装置から受信した各データを当該データに対して決定されたデータ転送方式に従って、別の他の通信装置へ転送する送受信回路とを備える、通信システム。 - 前記選択手段は、前記第1のデータに対してオンザフライ方式を選択する、請求項1に記載の通信システム。
- 前記送受信回路は、入力ポートで受信した制御系データを複数の出力ポートのうち予め定められた通信スケジュールにて規定される1つの出力ポートから送出する、請求項2に記載の通信システム。
- 前記送受信回路は、入力ポートで受信した制御系データを複数の出力ポートのそれぞれから送出する、請求項2に記載の通信システム。
- 前記選択手段は、前記第2のデータに対してカットスルー方式を選択する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の通信システム。
- 前記選択手段は、同一の通信装置において複数の前記第2のデータの転送処理が時間的に重なると、前記複数の第2のデータのうち1つに対してカットスルー方式を選択するとともに、前記複数の第2のデータの残りに対してストアアンドフォワード方式を選択し、
前記送受信回路は、カットスルー方式が選択された第2のデータについて先に転送処理を実行するとともに、ストアアンドフォワード方式が選択された第2のデータを続いて処理する、請求項5に記載の通信システム。 - 前記送受信回路は、カットスルー方式が選択された第2のデータについての転送処理が完了すると、ストアアンドフォワード方式が選択された第2のデータについてのデータストア処理の完了を待たずに、当該第2のデータの送出処理を開始する、請求項6に記載の通信システム。
- 前記選択手段は、前記第3のデータに対してストアアンドフォワード方式を選択する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の通信システム。
- 前記複数の通信装置の少なくとも一部は、デイジーチェーン接続されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の通信システム。
- 通信システムにネットワーク接続される通信装置であって、
他の通信装置との間で互いに時刻同期するための同期手段と、
製造装置または生産設備の制御に用いられる周期的に伝送される第1のデータと、指定された時間内に宛先へ到着させる必要のある第2のデータと、前記第1のデータおよび前記第2のデータとは異なる第3のデータとを、予め定められた通信スケジュールに従って伝送するための管理手段と、
前記通信スケジュールに基づいて、伝送される各データに対するデータ転送方式を、オンザフライ方式、カットスルー方式、ストアアンドフォワード方式のうちから選択する選択手段と、
他の通信装置から受信した各データを当該データに対して決定されたデータ転送方式に従って、別の他の通信装置へ転送する送受信回路とを備える、通信装置。 - 互いに時刻同期された複数の通信装置がネットワーク接続された通信システムにおける通信方法であって、
製造装置または生産設備の制御に用いられる周期的に伝送される第1のデータと、指定された時間内に宛先へ到着させる必要のある第2のデータと、前記第1のデータおよび前記第2のデータとは異なる第3のデータとを、予め定められた通信スケジュールを管理するステップと、
前記通信スケジュールに基づいて、伝送される各データに対するデータ転送方式を、オンザフライ方式、カットスルー方式、ストアアンドフォワード方式のうちから選択するステップと、
他の通信装置から受信した各データを当該データに対して決定されたデータ転送方式に従って、別の他の通信装置へ転送するステップとを備える、通信方法。
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