JP4623291B2

JP4623291B2 - Method for teaching network configuration information in PLC system

Info

Publication number: JP4623291B2
Application number: JP2005203496A
Authority: JP
Inventors: 雅規藤川; 政男古賀; 敏之尾崎
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2025-07-12
Also published as: JP2007027889A

Description

この発明は、マスタ局とスレーブ局とを中継局を介してバス型ネットワークで結んだプログラマブル・ロジック・コントローラ・システム（以下、ＰＬＣシステムと言う）におけるネットワーク構成情報教示方法に関する。 The present invention relates to a network configuration information teaching method in a programmable logic controller system (hereinafter referred to as a PLC system) in which a master station and a slave station are connected by a bus network via a relay station.

通信機能を有するＰＬＣであるマスタ局と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置である１もしくは２以上のスレーブ局とがバス型ネットワークにて結ばれ、かつバス型ネットワーク上にあって、マスタ局と所定のスレーブ局とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータとして機能する中継局が介在されているＰＬＣシステムは、従来より知られている。 A master station, which is a PLC having a communication function, and one or more slave stations, which are I / O terminal devices having a communication function, are connected by a bus network and are on the bus network. 2. Description of the Related Art Conventionally, a PLC system in which a relay station functioning as a repeater is interposed over one or two or more stages on a path connecting a slave station and a predetermined slave station has been known.

この種のＰＬＣシステムの運用にあたっては、単一のマスタ局と１もしくは２以上のスレーブ局との間において、１対Ｎ通信と１対１通信とを適宜に使い分けながら、Ｉ／Ｏデータやメッセージデータを含む各種フレームのやり取りが周期的又は随意的に行われる。 In the operation of this type of PLC system, I / O data and messages are used properly between 1-N communication and 1-to-1 communication between a single master station and one or more slave stations. Exchange of various frames including data is performed periodically or arbitrarily.

このようなマスタ局とスレーブ局との間における１対Ｎ通信又は１対１通信を円滑に行わせるためには、マスタ局、中継局、及びスレーブ局の全てを含むネットワーク全体の構成に相当するネットワーク構成情報を、マスタ局側が予め正確に認識していなければならない。 In order to smoothly perform such one-to-N communication or one-to-one communication between the master station and the slave station, it corresponds to the entire network configuration including all of the master station, the relay station, and the slave station. The network configuration information must be accurately recognized in advance by the master station side.

従来、中継局に対するスレーブ局の接続状況を、マスタ局側に教示するためには、マスタ局から各スレーブ局のそれぞれに宛てて１対１通信にて送信リクエストを含むフレームを送信すると共に、各スレーブ局からマスタ局宛に返信されるフレーム中には中継情報を埋め込む領域を予め用意しておき、その領域に各中継局で自己を特定する情報を埋め込ませ、この中継情報が埋め込まれたフレームをマスタ局が受信することで、マスタ局はネットワーク構成情報を取得する、と言うネットワーク構成情報教示方法が採用されていた（特許文献１参照）。
特開２００４−２２１９０５号公報 Conventionally, in order to teach the connection status of a slave station to a relay station to the master station side, a frame including a transmission request is transmitted from the master station to each of the slave stations in a one-to-one communication. In the frame sent from the slave station to the master station, an area for embedding relay information is prepared in advance, and information for identifying the relay station is embedded in that area, and the frame in which this relay information is embedded Is received by the master station, and the network configuration information teaching method is adopted in which the master station acquires network configuration information (see Patent Document 1).
JP 2004-221905 A

上述した従来のネットワーク構成情報教示方法にあっては、送信リクエストに応答して、個々のスレーブ局（下位）からマスタ局（上位）宛に逐次返信されるフレームを媒介として、その返信経路内の中継局に関する接続情報を探索しつつ、その探索結果をマスタ局に通知するものであるから、マスタ局側が取得するネットワーク構成情報は探索経路毎に探索時点のかなり異なるものとなり、経路全体としての同時性に欠けると言う問題点がある。 In the conventional network configuration information teaching method described above, in response to a transmission request, a frame that is sequentially returned from an individual slave station (lower level) to a master station (upper level) is used as a mediation in the return path. While searching for connection information related to the relay station, the search result is notified to the master station. Therefore, the network configuration information acquired by the master station is considerably different for each search route at the time of search. There is a problem of lacking in nature.

また、ネットワーク構成情報の教示開始にあたっては、先ず、個々のスレーブ局に対して送信リクエストを１対１通信で送信ねせばならないから、未だ、マスタ局側が接続スレーブ局を認識していないネットワーク起動時等にあっては、即座に、適用することができないと言う問題がある。 In addition, when starting to teach network configuration information, first a transmission request must be sent to each slave station via one-to-one communication, so that the master station has not yet recognized the connected slave station. There is a problem in that it cannot be applied immediately in times.

なお、単に、探索時点の同時性を幾らかでも満足させるのであれば、例えば、マスタ局から一斉同報送信される出力データ用フレーム（ＯＦ）に応答して各スレーブ局から一連に返送される入力データ用フレーム（ＩＦ）中に中継情報を埋め込む領域を確保し、この中継情報用領域を有する入力データ用フレームを接続情報探索用に供することも考えられるが、その場合には、入力用データフレーム（ＩＦ）は常時に周期的に送信されるものであるから、これに余分な領域が付加されると、その分だけ通信サイクルタイムが増大して入出力応答性を低下させると言う問題点がある。 If some simultaneity of the search time points is to be satisfied, for example, a series of data is returned from each slave station in response to an output data frame (OF) broadcast simultaneously from the master station. It is conceivable to secure an area for embedding relay information in the input data frame (IF), and to use the input data frame having this relay information area for connection information search. Since the frame (IF) is transmitted periodically at all times, if an extra area is added to this, the communication cycle time increases and the input / output response decreases. There is.

この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、探索経路全体としての同時性が高いネットワーク構成情報をマスタ局に教示することができると共に、未だ、マスタ局側が接続スレーブ局を認識していないネットワーク起動時等にあっても、即座に、適用することが可能であり、しかも通信サイクルタイムを徒に増加させることがない、ＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法、及び、同方法の実施に好適なＰＬＣシステム、並びに、その構成要素を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned conventional problems, and the object of the invention is to teach the master station network configuration information having high simultaneity as the entire search path, A network in a PLC system that can be applied immediately and does not increase the communication cycle time even when the master station still does not recognize the connected slave station, etc. It is an object of the present invention to provide a configuration information teaching method, a PLC system suitable for implementing the method, and components thereof.

この発明のさらに他の目的並びに作用効果については、明細書の以下の記載を参照することにより、当業者であれば容易に理解される筈である。 Other objects and operational effects of the present invention should be easily understood by those skilled in the art by referring to the following description of the specification.

この発明のＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法は、通信機能を有するＰＬＣであるマスタ局と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置である１もしくは２以上のスレーブ局とがバス型ネットワークにて結ばれ、かつバス型ネットワーク上にあって、マスタ局と所定のスレーブ局とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータとして機能する中継局が介在されているＰＬＣシステムにおいて、マスタ局に対してネットワーク構成情報を教示するための方法である。 According to the network configuration information teaching method in the PLC system of the present invention, a master station which is a PLC having a communication function and one or more slave stations which are I / O terminal devices having a communication function are connected by a bus type network. In a PLC system in which a relay station functioning as a repeater is interposed over one or more stages on a path connecting a master station and a predetermined slave station on a bus type network, This is a method for teaching network configuration information to a master station.

上記の方法は、基本的には、以下に述べるように、「情報保存フェーズ」、「接続局通知フェーズ」、「保存情報取出フェーズ」からなる３つのフェーズで構成されている。 As described below, the above method basically includes three phases including an “information storage phase”, a “connection station notification phase”, and a “storage information extraction phase”.

情報保存フェーズでは、マスタ局から一斉同報送信される第１のフレームを媒介として、中継局から中継局及び中継局からスレーブ局へと局アドレスを受け渡すことで、中継局及びスレーブ局のそれぞれに、ネットワーク内における自局の上位側隣接局情報を生成保存させる。 In the information storage phase, the relay station and the slave station respectively transfer the station address from the relay station to the relay station and from the relay station to the slave station through the first frame broadcast simultaneously from the master station. Next, the upper side neighboring station information of the own station in the network is generated and stored.

ここで、「自局の上位側隣接局情報」とは、マスタ局から自局へ至る通信経路上において、上位側（マスタ局側）に隣接する１つもしくは一連の複数の中継局のことを意味している。したがって、この「自局の上位側隣接局情報」には、自局の上位側に１つ隣接する中継局の局アドレス（ＡＤ１）である場合、自局の上位側に２つ隣接する一連の複数中継局の局アドレス（ＡＤ１，ＡＤ２）である場合、・・・自局の上位側にＮ個隣接する一連の複数中継局の局アドレス（ＡＤ１，ＡＤ２，・・・ＡＤｎ）である場合、自局とマスタ局との間の通信経路上に存在する全ての中継局の局アドレスである場合が含まれる。 Here, “upper neighbor information of own station” refers to one or a series of relay stations adjacent to the upper side (master station side) on the communication path from the master station to the own station. I mean. Therefore, in this “upper neighboring station information of the own station”, in the case of the station address (AD1) of the relay station adjacent to the upper side of the own station, a series of two adjacent to the upper side of the own station. When it is a station address (AD1, AD2) of a plurality of relay stations, ... When it is a station address (AD1, AD2, ... ADn) of a series of N relay stations adjacent to the upper side of the own station, This includes the case of the station addresses of all relay stations existing on the communication path between the own station and the master station.

接続局通知フェーズでは、マスタ局から一斉同報送信される第２のフレームに応答して、中継局及びスレーブ局のそれぞれから互いに時間をずらせて第３のフレームを送信させることで、ネットワークに接続された中継局及びスレーブ局の存在をマスタ局に通知させる。 In the connected station notification phase, in response to the second frame broadcasted from the master station, the relay station and the slave station transmit the third frame with a time shift from each other, thereby connecting to the network. The master station is notified of the presence of the relay station and slave station.

保存情報取出フェーズでは、マスタ局からネットワークに接続された中継局及びスレーブ局に対して個別送信される第４のフレームに応答して、中継局及びスレーブ局のそれぞれから第５のフレームを送信させることで、マスタ局に各局の相対位置情報を取得させる。 In the stored information extraction phase, the fifth frame is transmitted from each of the relay station and the slave station in response to the fourth frame individually transmitted from the master station to the relay station and the slave station connected to the network. This causes the master station to acquire the relative position information of each station.

このような構成によれば、中継局から中継局及び中継局からスレーブ局へと局アドレスを受け渡すために供される第１のフレームは、マスタ局から一斉同報送信されたものであるから、各中継局及びスレーブ局に生成保存される自局の上位側隣接局情報は、ほぼ同時刻に探索された各局の接続状態を反映したものとなり、ネットワーク全体としての同時性が満足される。 According to such a configuration, the first frame provided for passing the station address from the relay station to the relay station and from the relay station to the slave station is broadcast from the master station. The upper-side neighboring station information of the own station generated and stored in each relay station and slave station reflects the connection state of each station searched at almost the same time, and the simultaneity of the entire network is satisfied.

加えて、第１のフレームは一斉同報送信されるものであるから、送信時点において各スレーブのアドレスをマスタ局側で認識する必要はなく、そのため、未だ、マスタ局側が接続スレーブ局を認識する以前の段階にあるネットワーク起動時等にあっても、即座に、適用することが可能である。 In addition, since the first frame is transmitted simultaneously, it is not necessary for the master station to recognize the address of each slave at the time of transmission. Therefore, the master station still recognizes the connected slave station. Even when the network is in the previous stage, it can be applied immediately.

しかも、マスタ局からスレーブ局への第１のフレームの一斉同報送信は、データ出力用フレーム等の通信サイクルタイムを構成する主要フレームを回避して、任意のタイミングで随時に送信することができるから、マスタ局からスレーブ局への第１のスレーブの一斉同報送信手順を付加したとしても、通信サイクルタイムを徒に増加させることはない。 Moreover, the simultaneous broadcast transmission of the first frame from the master station to the slave station can be transmitted at any time at any timing while avoiding main frames constituting a communication cycle time such as a data output frame. Thus, even if the first slave broadcast transmission procedure from the master station to the slave station is added, the communication cycle time is not increased unnecessarily.

一方、中継局及びスレーブ局のそれぞれに保存された自局の上位側隣接局情報を取り出すに際しては、先ず、接続局通知フェーズによって各接続局の局アドレスをマスタ局に認識させたのち、保存情報取出フェーズによって各接続局から自局の上位側隣接局情報をマスタ局へと取得させるのである。 On the other hand, when retrieving the higher-order neighboring station information stored in each of the relay station and the slave station, first, the master station recognizes the station address of each connected station in the connected station notification phase, and then the stored information. In the take-out phase, the upper station adjacent station information of each station is acquired from each connected station to the master station.

これらの第２及び第３のフェーズについては、各局の上位側隣接局情報はその中継局並びにスレーブ局に既に保存されて入るのであるから、必ずしも情報保存フェーズの完了直後に急いで実行せずともよく、サイクルタイムの隙間を見て、任意のタイミングで随時に実行すればよい。 In these second and third phases, since the upper-side neighboring station information of each station is already stored in the relay station and the slave station, it does not necessarily have to be executed immediately after the completion of the information storage phase. It is only necessary to check the cycle time gap and execute it at any time.

こうして、中継局及びスレーブ局のそれぞれから送り出される自局の上位側隣接局情報はマスタ局により取得され、マスタ局では各局から取り出された上位側隣接局情報を適宜に繋ぎ合わせることにより、ネットワーク全体の構成を正確に認識することができる。 In this way, the upper side neighboring station information of the own station sent out from each of the relay station and the slave station is acquired by the master station, and the master station appropriately connects the upper side neighboring station information extracted from each station, so that the entire network Can be recognized accurately.

なお、本発明方法は、上述したように、マスタ局が接続スレーブ局を認識する以前の段階のみならず、マスタ局がスレーブ局を認識した以後の段階においても勿論実施することができる。 As described above, the method of the present invention can be implemented not only at the stage before the master station recognizes the connected slave station but also at the stage after the master station recognizes the slave station.

この場合においては、マスタ局は、それにネットワークを介して接続された中継局やスレーブ局を既に認識しているのであるから、接続局通知フェーズを省略することもできる。もっとも、接続局通知フェーズを敢えてその都度実施すれば、接続確立後における接続局の離脱や接続不良等を検知することができる。 In this case, since the master station has already recognized the relay station and slave station connected to it via the network, the connection station notification phase can be omitted. However, if the connection station notification phase is carried out each time, it is possible to detect connection station disconnection or connection failure after connection establishment.

本発明の好ましい実施の形態においては、マスタ局から一斉同報送信される第１のフレームには、中継局を通過する毎にインクリメントされる中継局段数カウント情報が含まれており、スレーブ局のそれぞれが保存する上位側隣接局情報には中継局段数カウント情報が含まれていてもよい。 In a preferred embodiment of the present invention, the first frame broadcasted from the master station includes relay station stage count information that is incremented every time it passes through the relay station. The higher-side neighboring station information stored by each may include relay station stage count information.

このような構成によれば、マスタ局に対してネットワーク構成情報を教示する動作と並行して、スレーブ局のそれぞれに対して、マスタ局に至る経路上に介在される中継局の段数を教示することができる。 According to such a configuration, in parallel with the operation of teaching the network configuration information to the master station, the number of relay stations interposed on the route to the master station is taught to each slave station. be able to.

従前、スレーブ局に中継局接続段数を教示しようとすれば、マスタ局が取得したネットワーク構成情報に基づいて算出した中継局接続段数をさらにマスタ局からスレーブ局へと通知する手順を必要としたが、このような構成を採用することにより、マスタ局側の演算処理の簡素化並びにスレーブ局側での迅速なデータ取得が可能となる。 Previously, if the slave station was to be taught the number of relay station connection stages, a procedure was required to further notify the slave station from the master station to the relay station connection stage number calculated based on the network configuration information acquired by the master station. By adopting such a configuration, it is possible to simplify the arithmetic processing on the master station side and to quickly acquire data on the slave station side.

こうしてスレーブ局に教示された中継局段数情報は、例えば、中継局の中継遅延時間を考慮した上で、スレーブ局とマスタ局との間におけるフレームの送受信に際する総遅延時間を計算するため等に利用することができる。 The relay station stage number information taught to the slave station in this way is, for example, to calculate the total delay time when transmitting and receiving frames between the slave station and the master station in consideration of the relay delay time of the relay station. Can be used.

本発明の好ましい他の実施の形態においては、中継局及びスレーブ局のそれぞれが生成保存する自局の上位側隣接局情報は、マスタ局側に１つ隣接する中継局の局アドレスであってもよい。 In another preferred embodiment of the present invention, the upper-side neighboring station information generated and stored by each of the relay station and the slave station may be the station address of one neighboring relay station on the master station side. Good.

このような構成によれば、マスタ局側でネットワーク構成の全体を認識するにおいて、中継局及びスレーブ局のそれぞれが保存すべきデータ量が少なくて済み、本発明を適用するについて、第１のフレームのフレーム長が短くて済み、しかも中継局及びスレーブ局のメモリ容量を徒に増加することがないと言う利点がある。 According to such a configuration, in recognizing the entire network configuration on the master station side, the amount of data to be stored in each of the relay station and the slave station is small, and the first frame is applied to the application of the present invention. Therefore, there is an advantage that the frame length of the relay station and the slave station can be shortened and the memory capacity of the relay station and the slave station is not increased.

本発明の好ましい他の実施の形態においては、中継局及びスレーブ局のそれぞれが生成保存する自局の上位側隣接局情報は、マスタ局側に隣接する一連の複数中継局の局アドレスであってもよい。 In another preferred embodiment of the present invention, the upper side neighboring station information generated and stored by each of the relay station and the slave station is a station address of a series of a plurality of relay stations adjacent to the master station side. Also good.

このような構成によれば、第１のフレームのフレーム長、並びに、中継局及びスレーブ局のそれぞれが保存すべきデータ量については、中継局の接続段数に応じて増加するものの、個々の中継局の処理としては、自局のアドレスを単に追加するだけであるから、機能実現のためのソフトウェア設計乃至改変の手間が少ないと言う利点がある。 According to such a configuration, although the frame length of the first frame and the amount of data to be stored by each relay station and slave station increase according to the number of connection stages of the relay station, each relay station This processing has the advantage that the effort of software design or modification for realizing the function is reduced because the address of the own station is simply added.

別の一面から見た本発明は、ＰＬＣシステムとしても把握することができる。このＰＬＣシステムは、通信機能を有するＰＬＣであるマスタ局と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置である１もしくは２以上のスレーブ局とがバス型ネットワークにて結ばれ、かつバス型ネットワーク上にあって、マスタ局と所定のスレーブ局とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータとして機能する中継局が介在されている。 The present invention viewed from another aspect can also be understood as a PLC system. In this PLC system, a master station, which is a PLC having a communication function, and one or more slave stations, which are I / O terminal devices having a communication function, are connected by a bus-type network, and on the bus-type network. Therefore, a relay station that functions as a repeater is interposed over one or more stages on a path connecting the master station and a predetermined slave station.

ここで、通信マスタ局となるべき「通信機能を有するＰＬＣ装置」としては、様々な実現形態が存在する。それらの実現形態としては、例えば、（１）ユニット単位で様々な機能の増設が可能なビルディングブロック型ＰＬＣにおいて、通信マスタユニットを装着したもの、（２）ユニット単位で様々な機能の増設が可能なビルディングブロック型ＰＬＣにおいて、ＣＰＵユニット自体に通信機能を内蔵したもの、（３）演算処理部や入出力部等のＰＬＣとして必要な基本機能を１つのハウジングに全て収容したオールインワン型ＰＬＣにおいて、通信機能をさらに内蔵したもの、（４）演算処理部や入出力部等のＰＬＣとして必要な基本機能を１つのハウジングに全て収容したオールインワン型ＰＬＣにおいて、通信マスタユニットを外付けしたもの、等々が想定される。なお、ビルディングブロック型ＰＬＣには、ベースボードに各ユニットを取り付けるタイプと、各ユニットがＤＩＮレールに取り付けられ、各ユニット同士を各ユニットに設けられた貫通コネクタによりつなぐタイプとがある。 Here, as a “PLC device having a communication function” to be a communication master station, various implementation forms exist. For example, (1) a building block PLC that can be expanded with various functions in units, with a communication master unit installed, and (2) various functions can be expanded in units. In a building block type PLC with a built-in communication function in the CPU unit itself, (3) In an all-in-one type PLC in which all basic functions necessary for the PLC such as an arithmetic processing unit and an input / output unit are accommodated in one housing. Assuming that the functions are further built in, (4) All-in-one type PLC with all the basic functions necessary for PLC such as arithmetic processing unit and input / output unit accommodated in one housing, with external communication master unit Is done. The building block type PLC includes a type in which each unit is attached to a base board and a type in which each unit is attached to a DIN rail and each unit is connected to each other by a through connector provided in each unit.

通信スレーブ局となるべき「通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置」についても、同様に、様々な実現形態が存在する。それらの実現形態としては、例えば、（１）端子台や入出力回路等のＩ／Ｏターミナル装置として必要な基本機能を１つのハウジングに全て収容したオールインワン型Ｉ／Ｏターミナル装置において、通信機能をさらに内蔵したもの、（２）端子台や入出力回路等のＩ／Ｏターミナル装置として必要な基本機能を１つのハウジングに全て収容したオールインワン型Ｉ／Ｏターミナル装置において、通信スレーブユニットをケーブルを介して外付けしたもの、（３）端子台や入出力回路等のＩ／Ｏターミナル装置として必要な基本機能をユニット単位で増設可能なビルディングブロック型のＩ／Ｏターミナル装置において、通信スレーブユニットを装着したもの、等々が想定されるほか、（４）ネットワーク上に存在するリピータ等もノードアドレスを有する限り、Ｉ／Ｏターミナルとして含めることもできる。 Similarly, various implementations exist for the “I / O terminal device having a communication function” to be a communication slave station. For example, (1) an all-in-one type I / O terminal device in which all basic functions necessary for an I / O terminal device such as a terminal block and an input / output circuit are accommodated in one housing. (2) In an all-in-one type I / O terminal device that houses all the basic functions necessary for an I / O terminal device such as a terminal block and input / output circuit in one housing, the communication slave unit is connected via a cable. (3) A communication slave unit is installed in a building block type I / O terminal device in which basic functions required for I / O terminal devices such as terminal blocks and input / output circuits can be expanded in units. (4) Repeaters that exist on the network As long as they have less, it can also be included as an I / O terminal.

「リピータ機能を有する中継局」の基本的な機能については、上位ポートと下位ポートとの間において双方向にデータの中継を行うものであるが、中継処理の態様としては、（１）波形の訛りを整形する等の単なる波形整形機能を有するもの、（２）波形整形機能に加えて、フレームフォーマットのチェック機能を有するもの、（３）波形整形機能、フレームフォーマットのチェック機能に加えて、データ修正機能（ＣＲＣ）を有するもの等々の様々な構成を採用することができる。 The basic function of the “relay station having a repeater function” is to relay data bi-directionally between the upper port and the lower port. (2) In addition to the waveform shaping function, it has a frame format check function, (3) In addition to the waveform shaping function, the frame format check function, data Various configurations such as those having a correction function (CRC) can be employed.

前記マスタ局には、送信元アドレスを含む第１のフレームを一斉同報送信する第１の手段と、自局アドレスに関する送信リクエストを含む第２のフレームを一斉同報送信する第２の手段と、自局の上位側隣接局情報に関する送信リクエストを含む第３のフレームを宛先を指定して個別送信する第３の手段と、が組み込まれている。 A first means for broadcasting a first frame including a transmission source address to the master station; a second means for broadcasting a second frame including a transmission request related to the own station address; And third means for individually transmitting a third frame including a transmission request related to the higher-level neighboring station information of the own station by designating a destination.

前記中継局には、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元局アドレスに含まれる局アドレスに基づいて自局の上位側隣接局情報を生成保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを含めて下位ポートから送信する第１の手段と、上位ポートから第２のフレームが受信されたとき、自局アドレスを所定のタイミングで上位ポートから送信する第２の手段と、上位ポートから第３のフレームが受信されたとき、自局に保存されている自局の上位側隣接局情報を上位ポートから送信する第３の手段と、が組み込まれている。 When the first frame is received from the upper port, the relay station generates and stores upper side adjacent station information of the own station based on the station address included in the transmission source station address of the first frame, First means for transmitting from the lower port including its own station address in the transmission source address of the first frame, and when the second frame is received from the upper port, the own station address is received from the upper port at a predetermined timing. A second means for transmitting and a third means for transmitting, from the upper port, upper side neighboring station information of the own station stored in the own station when a third frame is received from the upper port. It is.

前記スレーブ局には、第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスに基づいて自局の上位側隣接局情報を生成保存する第１の手段と、第２のフレームが受信されたとき、自局アドレスを所定のタイミングで送信する第２の手段と、第３のフレームが受信されたとき、自局に保存されている自局の上位側隣接局情報を送信する第３の手段と、が組み込まれている。 When the first frame is received, the slave station generates and stores upper side neighboring station information of the own station based on a station address included in a transmission source address of the first frame; When the second frame is received, the second means for transmitting the own station address at a predetermined timing, and when the third frame is received, the higher-level adjacent station of the own station stored in the own station Third means for transmitting information is incorporated.

本発明ＰＬＣシステムの好ましい実施の形態においては、前記マスタ局の第１の手段には、第１のフレームに中継段数カウント値を初期値の状態で含ませる機能がさらに含まれており、前記中継局の第１の手段には、第１のフレームに含まれる中継局段数カウント値をインクリメントする機能がさらに含まれており、前記スレーブ局の第１の手段には、第１のフレームの中継局段数カウント値を読み出して保存する機能がさらに含まれていてもよい。 In a preferred embodiment of the PLC system of the present invention, the first means of the master station further includes a function of including the relay stage count value in the first frame in the state of the initial value. The first means of the station further includes a function of incrementing the relay station stage count value included in the first frame, and the first means of the slave station includes the relay station of the first frame. A function of reading and storing the stage count value may be further included.

本発明ＰＬＣシステムの好ましい他の実施の形態においては、前記中継局の第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスを自局の上位側隣接局情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスを自局アドレスに書き換えて下位ポートから送信する機能を有していてもよい。 In another preferred embodiment of the PLC system of the present invention, when the first frame of the relay station receives the first frame from the upper port, the station address included in the transmission source address of the first frame May be stored as the higher-side neighboring station information of the own station, and the source address of the first frame may be rewritten to the own station address and transmitted from the lower port.

本発明ＰＬＣシステムの好ましい他の実施の形態においては、前記中継局の第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる一連のアドレスを自局の上位側隣接局情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを追加して下位ポートから送信する機能を有していてもよい。 In another preferred embodiment of the PLC system of the present invention, when the first frame of the relay station is received from the upper port, the first means of the relay station includes a series of addresses included in the transmission source address of the first frame. The address may be stored as higher-side neighboring station information of the own station, and may have a function of adding the own-station address to the transmission source address of the first frame and transmitting from the lower port.

別の一面から見た本発明は、ＰＬＣシステムの中継局としても把握することができる。この中継局は、上位ポートと下位ポートとの間において、一方のポートから受信されたフレームを、中継処理したのちに、他方のポートから出力する機能を有する。 The present invention viewed from another aspect can also be understood as a relay station of a PLC system. This relay station has a function of outputting a frame received from one port between the upper port and the lower port, after relaying the frame, from the other port.

そして、上記の中継局には、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスに基づいて自局の上位側隣接局情報を生成保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを含めて下位ポートから送信する第１の手段と、上位ポートから第２のフレームが受信されたとき、自局アドレスを所定のタイミングで上位ポートから送信する第２の手段と、上位ポートから第３のフレームが受信されたとき、自局に保存されている自局の上位側隣接局情報を上位ポートから送信する第３の手段と、を具備する。 Then, when the first frame is received from the upper port, the relay station generates and saves the upper-side neighboring station information of the own station based on the station address included in the transmission source address of the first frame. A first means for transmitting from the lower port including the own station address in the transmission source address of the first frame, and when the second frame is received from the upper port, the higher address is set to the upper address at a predetermined timing. A second means for transmitting from the port; a third means for transmitting, from the upper port, upper side neighboring station information of the own station stored in the own station when a third frame is received from the upper port; It comprises.

本発明中継局の好ましい実施の形態においては、前記第１の手段には、第１のフレームに含まれる中継局段数カウント値をインクリメントする機能がさらに含まれていてもよい。 In a preferred embodiment of the relay station of the present invention, the first means may further include a function of incrementing a relay station stage number count value included in the first frame.

本発明中継局の好ましい他の実施の形態においては、前記第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスを自局の上位側隣接局情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスを自局アドレスに書き換えて下位ポートから送信する機能を有していてもよい。 In another preferred embodiment of the relay station of the present invention, when the first means receives the first frame from the upper port, the first means uses the station address included in the transmission source address of the first frame as its own station. And the function of transmitting from the lower port by rewriting the transmission source address of the first frame to the own station address.

本発明中継局の好ましい他の実施の形態においては、前記第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる一連の複数局アドレスを自局の上位側隣接局情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを追加して下位ポートから送信する機能を有していてもよい。 In another preferred embodiment of the relay station of the present invention, when the first means receives the first frame from the upper port, the first means includes a series of multi-station addresses included in the source address of the first frame. May be stored as the higher-order neighboring station information of the own station, and may be transmitted from the lower port by adding the own-station address to the transmission source address of the first frame.

本発明のＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法よれば、探索経路全体としての同時性が高いネットワーク構成情報をマスタ局に教示することができると共に、未だ、マスタ局が接続スレーブ局を認識していないネットワーク起動時等にあっても、即座に、適用することが可能であり、しかも通信サイクルタイムを徒に増加させることがない、と言う効果を有する。 According to the network configuration information teaching method in the PLC system of the present invention, it is possible to teach the network configuration information having high simultaneity as the entire search path to the master station, and the master station has not yet recognized the connected slave station. Even when the network is activated, it can be applied immediately, and the communication cycle time is not increased.

以下に、この発明の好適な実施の一形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。 In the following, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

通信マスタ局及び通信スレーブ局を含むＰＬＣシステムの構成図が図１に示されている。同図に示されるように、このＰＬＣシステムは、通信機能を有するＰＬＣ１であるマスタ局（Ｍ）と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置２である１もしくは２以上のスレーブ局（Ｓ）とをフィールドバス（バス型ネットワーク）６にて結んで構成されている。 A block diagram of a PLC system including a communication master station and a communication slave station is shown in FIG. As shown in the figure, this PLC system includes a master station (M) which is a PLC 1 having a communication function, and one or more slave stations (S) which are I / O terminal devices 2 having a communication function. Are connected by a fieldbus (bus network) 6.

また、フィールドバス６上にあって、マスタ局（Ｍ）と所定のスレーブ局（Ｓ）とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータ４として機能する中継局（Ｒ）が介在されている。図１には、マスタ局（Ｍ）とスレーブ局（Ｓ）とを結ぶ経路に中継局（Ｒ）が存在しない場合と、同経路に１台の中継局（Ｒ）が介在されている場合と、同経路に２台の中継局（Ｒ）が介在されている場合とが混在する形態のネットワークが示されている。なお、５はフィールドバス６の終端における反射を低減する終端装置である。 A relay station (R) on the fieldbus 6 that functions as the repeater 4 over one or more stages on the path connecting the master station (M) and the predetermined slave station (S). Is intervened. In FIG. 1, there are a case where no relay station (R) exists on the path connecting the master station (M) and the slave station (S), and a case where one relay station (R) is interposed in the path. The network of the form where the case where two relay stations (R) intervene on the same route is mixed is shown. Reference numeral 5 denotes a termination device that reduces reflection at the termination of the field bus 6.

図示のＰＬＣ装置１としては、パラレルバスの敷設された図示しないバックプレーン上に多数のコネクタを配置し、それらのコネクタに対して、ＣＰＵユニット、Ｉ／Ｏユニット、その他各種の特殊機能ユニット等々を任意に装着可能とした所謂ビルディングブロック型のＰＬＣ装置が採用されている。 The illustrated PLC device 1 has a large number of connectors arranged on a backplane (not shown) on which a parallel bus is laid, and a CPU unit, an I / O unit, various other special function units, etc. are connected to these connectors. A so-called building block type PLC device that can be arbitrarily attached is employed.

特に、この例では、バックプレーン上の１のコネクタに対して通信マスタユニット１０を装着することにより、通信マスタ局（Ｍ）として機能する「通信機能を有するＰＬＣ装置」１が構成されている。図では、それらのユニットのうちで、ＣＰＵユニット２０及び通信マスタユニット１０のみに参照符号が付されている。 In particular, in this example, the “PLC device having a communication function” 1 that functions as a communication master station (M) is configured by mounting the communication master unit 10 on one connector on the backplane. In the figure, among these units, only the CPU unit 20 and the communication master unit 10 are denoted by reference numerals.

通信マスタユニット１０の内部構成を示すハードウェア構成図が図２に示されている。同図に示されるように、通信マスタユニット１０は、通信物理層として機能する通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）１０１と、所望の通信機能を実現するための回路をＬＳＩ化してなるマスタ用ＡＳＩＣ１０２と、ＣＰＵユニット２０との間で受け渡される送受信データのバッファエリアや、後述するＣＰＵ１０４の演算用ワークエリア等として機能するＲＡＭ１０３と、マイクロプロセッサを主体として構成されて装置全体を統括制御するためのＣＰＵ１０４と、各種の設定データが格納される不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１０５と、各種の動作表示等を行うためのＬＥＤ表示部１０６と、各種の設定操作等に使用される設定スイッチ（設定ＳＷ）１０７と、ＣＰＵユニット２０へ通ずる内部バスへのインタフェースとして機能する内部バスインタフェース（内部バスＩ／Ｆ）１０８とを含んでいる。 A hardware configuration diagram showing an internal configuration of the communication master unit 10 is shown in FIG. As shown in the figure, the communication master unit 10 includes a communication interface (communication I / F) 101 that functions as a communication physical layer, and a master ASIC 102 that is a circuit that realizes a desired communication function as an LSI. , A buffer area for transmission / reception data transferred to / from the CPU unit 20, a RAM 103 functioning as a calculation work area for the CPU 104, which will be described later, and a CPU 104 that is configured mainly by a microprocessor and controls the entire apparatus. A nonvolatile memory (EEPROM) 105 in which various setting data are stored, an LED display unit 106 for performing various operation displays, and a setting switch (setting SW) 107 used for various setting operations. And functioning as an interface to the internal bus leading to the CPU unit 20 Bus interface and an (internal bus I / F) 108.

当業者にはよく知られているように、この種のＰＬＣシステムにおいては、ＣＰＵユニット（図１参照）２０は、共通処理、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理、ユーザプログラム実行処理、周辺サービス処理等を繰り返し一巡実行しており、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理の実行の際には、バックプレーン上に装着されたローカルＩ／Ｏユニット（図示せず）との間のみならず、通信マスタユニット１０内のＲＡＭ１０３のＩ／Ｏ共有エリアとの間においても、Ｉ／Ｏリフレッシュ処理を実行する。 As is well known to those skilled in the art, in this type of PLC system, the CPU unit (see FIG. 1) 20 repeatedly performs common processing, I / O refresh processing, user program execution processing, peripheral service processing, and the like. When the I / O refresh process is executed, the RAM 103 in the communication master unit 10 is not limited to the local I / O unit (not shown) mounted on the backplane. I / O refresh processing is also executed between the I / O shared area.

具体的には、ＣＰＵユニット２０の図示しないＩ／Ｏメモリ内のＯＵＴデータは、通信マスタユニット１０のＲＡＭ１０３内のＯＵＴエリアに転送され、同ＲＡＭ１０３のＩＮエリアのＩＮデータは、ＣＰＵユニット２０のＩ／Ｏメモリ内のＩＮエリアに転送される。これらの動作は、ＣＰＵユニット２０内のＭＰＵにより実行される。 Specifically, the OUT data in the I / O memory (not shown) of the CPU unit 20 is transferred to the OUT area in the RAM 103 of the communication master unit 10, and the IN data in the IN area of the RAM 103 is transferred to the I / O memory of the CPU unit 20. / O Transferred to the IN area in the memory. These operations are executed by the MPU in the CPU unit 20.

一方、後に詳細に説明するように、通信マスタユニット１０と各Ｉ／Ｏターミナル装置２との間では、ＣＰＵユニット２０のＩ／Ｏリフレッシュ動作とは非同期にフィールドバス６を介する通信が行われており、これにより各Ｉ／Ｏターミナル装置２と通信マスタユニット１０内のＲＡＭ１０３との間においても、一種のＩ／Ｏリフレッシュ処理が実行される。これらの動作は、通信マスタユニット１０内のＭＰＵにより実行される。 On the other hand, as will be described in detail later, communication via the field bus 6 is performed between the communication master unit 10 and each I / O terminal device 2 asynchronously with the I / O refresh operation of the CPU unit 20. As a result, a kind of I / O refresh process is also executed between each I / O terminal device 2 and the RAM 103 in the communication master unit 10. These operations are executed by the MPU in the communication master unit 10.

具体的には、Ｉ／Ｏターミナル装置２から受信されたＩＮデータは、通信マスタユニット１０内のＲＡＭ１０３のＩＮエリアに書き込まれ、同ＲＡＭ１０３のＯＵＴエリアのＯＵＴデータは、該当するＩ／Ｏターミナル装置２へと送信される。 Specifically, the IN data received from the I / O terminal device 2 is written in the IN area of the RAM 103 in the communication master unit 10, and the OUT data in the OUT area of the RAM 103 is the corresponding I / O terminal device. 2 is transmitted.

このようにして、ＣＰＵユニット２０内のＩ／Ｏメモリと各Ｉ／Ｏターミナル装置２，２・・との間において、通信マスタユニット１０を経由してＩ／Ｏリフレッシュ処理が実行され、その結果として、リモート設置された各Ｉ／Ｏターミナル装置２，２・・・に接続されたＩ／Ｏ機器をＣＰＵユニット２０で取り扱うことが可能となるのである。 In this way, the I / O refresh process is executed between the I / O memory in the CPU unit 20 and each I / O terminal device 2, 2,... As described above, the CPU unit 20 can handle I / O devices connected to the remotely installed I / O terminal devices 2, 2,.

次に、Ｉ／Ｏターミナル装置内部のハードウェア構成図が図３に示されている。同図に示されるように、Ｉ／Ｏターミナル装置２は、通信物理層として機能する通信インタフェース（通信Ｉ／Ｆ）２０１と、所望の通信機能を実現するための回路をＬＳＩ化してなるスレーブ用ＡＳＩＣ２０２と、マイクロプロセッサを主体として構成されて装置全体を統括制御するためのＣＰＵ２０３と、各種の設定データが格納される不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）２０４と、各種の動作表示等を行うためのＬＥＤ表示部２０５と、各種の設定操作等に使用される設定スイッチ（設定ＳＷ）２０６と、Ｉ／Ｏ機器７との間でデータをやり取りするための外部インタフェース部（Ｉ／Ｆ）部２０７と、装置全体に安定化直流電源を供給するための変圧機能を有する直流電源部２０８とを含んでいる。 Next, FIG. 3 shows a hardware configuration diagram inside the I / O terminal device. As shown in the figure, the I / O terminal device 2 is for a slave formed by implementing a communication interface (communication I / F) 201 functioning as a communication physical layer and a circuit for realizing a desired communication function as an LSI. An ASIC 202, a CPU 203 mainly composed of a microprocessor for controlling the entire apparatus, a nonvolatile memory (EEPROM) 204 for storing various setting data, and an LED display for displaying various operations Unit 205, a setting switch (setting SW) 206 used for various setting operations, an external interface unit (I / F) unit 207 for exchanging data with I / O device 7, an apparatus And a DC power supply unit 208 having a transforming function for supplying a stabilized DC power supply as a whole.

そして、ＰＬＣ装置１と各Ｉ／Ｏターミナル装置２との間では、ＰＬＣ装置１を通信マスタ局（Ｍ）、各Ｉ／Ｏターミナル装置２を通信スレーブ局（Ｓ）とする１対Ｎ或いは１対１のマスタ・スレーブ通信を通じて、Ｉ／Ｏデータや各種メッセージデータ等々のやり取りが行われる。 Between the PLC device 1 and each I / O terminal device 2, 1 to N or 1 in which the PLC device 1 is a communication master station (M) and each I / O terminal device 2 is a communication slave station (S). Through the one-to-one master / slave communication, I / O data, various message data, and the like are exchanged.

Ｉ／Ｏデータに関して言えば、具体的には、ＰＬＣ装置１から受信されるＯＵＴデータは、Ｉ／Ｏターミナル装置２のＩ／Ｆ部２０７を介してＩ／Ｏ機器７へと送り出され、Ｉ／Ｏ機器７からＩ／Ｆ部２０７を介してＩ／Ｏターミナル装置２に取り込まれたＩＮデータは、ＰＬＣ装置１へ宛てて送信される。これらの入出力データのやり取りについては、後にさらに詳細に説明する。 Speaking of I / O data, specifically, OUT data received from the PLC device 1 is sent to the I / O device 7 via the I / F unit 207 of the I / O terminal device 2, and The IN data taken into the I / O terminal device 2 from the / O device 7 via the I / F unit 207 is transmitted to the PLC device 1. The exchange of these input / output data will be described in more detail later.

次に、中継局（Ｒ）として機能するリピータ４の内部のハードウェア構成図が図４に示されている。同図に示されるように、リピータ４は、マスタ側に接続される通信インタフェース（上位ポート）４０１と、スレーブ側に接続される通信インタフェース（下位ポート）４０２と、両通信インタフェース４０１，４０２間に実装され、双方向に伝送されるデータ（信号）に対して所定の中継処理を行うリピータ用ＡＳＩＣ４０３と、マイクロプロセッサを主体として構成されて装置全体を統括制御するためのＣＰＵ４０７と、入力電圧（２４Ｖ）を５Ｖに降圧し、リピータ４内の各素子に供給する電源部４０４と、動作状態（通信状態）や異常／正常などを示すＬＥＤ表示部４０５と、ノードアドレスの設定などを行うための設定スイッチ４０６とを備えている。 Next, FIG. 4 shows an internal hardware configuration diagram of the repeater 4 functioning as the relay station (R). As shown in the figure, the repeater 4 includes a communication interface (upper port) 401 connected to the master side, a communication interface (lower port) 402 connected to the slave side, and both communication interfaces 401 and 402. A repeater ASIC 403 that performs predetermined relay processing on data (signal) that is mounted and transmitted bidirectionally, a CPU 407 that is configured mainly by a microprocessor and controls the entire apparatus, and an input voltage (24 V ) Is reduced to 5 V, and the power supply unit 404 that supplies each element in the repeater 4, the LED display unit 405 that indicates an operation state (communication state), abnormality / normality, etc., and a setting for setting a node address, etc. And a switch 406.

ここで、リピータ４における双方向の中継処理としては、（１）波形の訛りを整形する等の単なる波形整形機能を有するもの、（２）波形整形機能に加えて、フレームフォーマットのチェック機能を有するもの、（３）波形整形機能、フレームフォーマットのチェック機能に加えて、データ修正機能（ＣＲＣ）を有するもの等々の様々な構成を採用することができる。 Here, the bidirectional relay processing in the repeater 4 includes (1) a simple waveform shaping function such as shaping the waveform distortion, and (2) a frame format check function in addition to the waveform shaping function. (3) In addition to the waveform shaping function and the frame format check function, various configurations such as those having a data correction function (CRC) can be adopted.

次に、本発明に係るＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法の一実施形態（以下、第１実施形態と言う）を主として図５〜図８を参照して詳細に説明する。 Next, an embodiment (hereinafter referred to as a first embodiment) of a network configuration information teaching method in the PLC system according to the present invention will be described in detail mainly with reference to FIGS.

先に、図１を参照しつつ説明した通信マスタ局（Ｍ）、通信スレーブ局（Ｓ）、中継局（Ｒ）は、ＰＬＣシステムのネットワーク上で固有のアドレスを保持しており、各機器の個別識別は、このアドレスにより行われる。そして、ネットワークの立ち上げ管理から通常通信に至るまでには、本発明のネットワーク構成情報教示方法が適用される。 The communication master station (M), the communication slave station (S), and the relay station (R) described above with reference to FIG. 1 have unique addresses on the PLC system network. Individual identification is performed by this address. The network configuration information teaching method of the present invention is applied from network startup management to normal communication.

このネットワーク情報教示方法は、情報保存フェーズ（以下、フェーズＩと言う）と、接続局通知フェーズ（以下、フェーズIIと言う）と、保存情報取出フェーズ（III）とからなる３段階のフェーズで構成されている。以下に、それらのフェーズを順に詳細に説明する。 This network information teaching method is composed of three phases including an information storage phase (hereinafter referred to as phase I), a connection station notification phase (hereinafter referred to as phase II), and a stored information retrieval phase (III). Has been. The phases will be described in detail below in order.

［フェーズＩ］
先ず、情報保存フェーズ（フェーズＩ）について説明する。このフェーズＩにおいては、マスタ局（Ｍ）から一斉同報送信（１対Ｎ通信）される第１のフレームを媒介として、中継局（Ｒ）から中継局（Ｒ）及び中継局（Ｒ）からスレーブ局（Ｓ）へと局アドレスを受け渡すことで、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれに、ネットワーク内における「自局の上位側隣接局情報」を生成保存させる動作が行われる。 [Phase I]
First, the information storage phase (phase I) will be described. In this phase I, from the relay station (R) to the relay station (R) and from the relay station (R) through the first frame transmitted simultaneously from the master station (M) (one-to-N communication). By passing the station address to the slave station (S), the relay station (R) and the slave station (S) each generate and save “upper neighbor station information of own station” in the network. Is called.

このフェーズＩの動作は、電源投入時等のように、マスタ局がネットワークに接続された中継局並びにスレーブ局を認識する以前の段階で行ってもよいし、ネットワーク運用中のように、マスタ局がネットワークに接続された中継局並びにスレーブ局を認識したのちの段階で随意に行ってもよい。 This phase I operation may be performed at a stage before the master station recognizes the relay station and slave station connected to the network, such as when the power is turned on, or the master station is in operation during the network operation. May optionally be performed at a stage after recognizing a relay station and a slave station connected to the network.

この実施形態では、第１のフレームとしては、探索フレーム（Beacon_Frame:以下、ＢＦと略記）が使用される。ＢＦのフレームフォーマットを示す構成図が図５に示されている。 In this embodiment, a search frame (Beacon_Frame: hereinafter abbreviated as BF) is used as the first frame. A block diagram showing the frame format of the BF is shown in FIG.

同図に示されるように、フィールドバス６を流れるＢＦには、ＢＦであることを識別するためのＢＦ識別ヘッダ５０１と、中継局を通過するたびにその中継局のアドレス値により更新される中継局アドレス５０２と、中継局を通過するたびにその値が＋１インクリメントされる中継局カウンタ５０３と、ＢＦの通信転送速度を示す伝達速度５０４とが少なくとも含まれている。 As shown in the figure, the BF flowing through the field bus 6 includes a BF identification header 501 for identifying the BF, and a relay station that is updated with the address value of the relay station every time it passes through the relay station. It includes at least an address 502, a relay station counter 503 whose value is incremented by +1 every time it passes through the relay station, and a transmission speed 504 indicating the communication transfer speed of the BF.

通信マスタ局（Ｍ）は、ＢＦがネットワークに接続されている全ての中継局及び通信スレーブ局（Ｓ）に伝わるようにＢＦを一斉同報送信する。すると、一斉同報送信されたＢＦは、直接にスレーブ局（Ｓ）へ、又は、１もしくは２段以上の中継局を経由してスレーブ局へと到達する。このとき、各経路を流れるＢＦはその経路の線路遅延時間、及び通過中継局の中継遅延時間をもって僅かに遅れるものの、全体としてはほぼ同時刻に各中継局及び各スレーブ局に到達すると考えることができる。 The communication master station (M) broadcasts the BF simultaneously so that the BF is transmitted to all relay stations and communication slave stations (S) connected to the network. Then, the BF that has been broadcast simultaneously reaches the slave station (S) directly, or reaches the slave station via one or more relay stations. At this time, although the BF flowing through each path is slightly delayed by the line delay time of the path and the relay delay time of the passing relay station, it can be considered that the BF reaches each relay station and each slave station at almost the same time as a whole. it can.

フレームの送受信シーケンスの説明図（その１）が図６に示されている。同図に示されるように、マスタ局（アドレス１０）からは、中継局アドレスの値が「１０」及び中継局カウンタの値が「０」の状態にあるＢＦがネットワーク上に一斉同報送信される。 An explanatory diagram (part 1) of the frame transmission / reception sequence is shown in FIG. As shown in the figure, from the master station (address 10), a BF having a relay station address value of “10” and a relay station counter value of “0” is broadcast on the network. The

この一斉同報送信されたＢＦを中継局（アドレス１００）がその上位ポートから受信すると、ＢＦ内の中継局アドレス５０２の値「１０」及び中継局カウンタ５０３の値「１０」はＢＦから読み出され、中継局（アドレス１００）内のメモリに格納保持される。これにより、中継局（アドレス１００）は、上位側に１つ隣接する局の局アドレスが「０」であるとして、自局の相対位置を認識することができる。この場合、中継局（アドレス１００）が生成する「自局の上位側隣接局情報」の内容は、「自局の上位側隣接局情報」（局アドレス「１０」）となる。 When the relay station (address 100) receives the broadcasted BF from its upper port, the value “10” of the relay station address 502 in the BF and the value “10” of the relay station counter 503 are read from the BF. And stored in a memory in the relay station (address 100). As a result, the relay station (address 100) can recognize the relative position of its own station, assuming that the station address of the station adjacent to the upper side is “0”. In this case, the content of “upper neighbor information of own station” generated by the relay station (address 100) is “upper neighbor information of own station” (station address “10”).

その後、ＢＦ内の中継局アドレス５０２の値は、「１０」（マスタ局アドレス：上位側へ１つ隣接する局の局アドレス）から「１００」（中継局アドレス：自局アドレス）へと置き換えられる。同時に、中継局カウンタ５０３の値「０」は＋１インクリメントされて「１」となる。こうして、中継局アドレス５０２の値が書き替えられ、かつ中継局カウンタ５０３の値が＋１インクリメントされた新たなＢＦが、次段に位置するスレーブ局（アドレス１０１）へとその下位ポートから送信される。 Thereafter, the value of the relay station address 502 in the BF is replaced with “100” (relay station address: own station address) from “10” (master station address: the station address of the station adjacent to the upper side). . At the same time, the value “0” of the relay station counter 503 is incremented by +1 to “1”. Thus, a new BF in which the value of the relay station address 502 is rewritten and the value of the relay station counter 503 is incremented by +1 is transmitted from the lower port to the slave station (address 101) located in the next stage. .

中継局（アドレス１０１）から送信されたＢＦをスレーブ局（アドレス１０１）が受信すると、ＢＦ内の中継局アドレス５０２の値「１００」及び中継局カウンタ５０３の値「１」はＢＦから読み出され、スレーブ局（アドレス１０１）内のメモリに格納保持される。これにより、スレーブ局（アドレス１０１）は、上位側に１つ隣接する局の局アドレスが「１００」であるとして、自局の相対位置を認識することができる。この場合、スレーブ局（アドレス１０１）が生成する「自局の上位側隣接局情報」の内容は、上位側に１つ隣接する局の局アドレスが「１００」であるから、「自局の上位側隣接局情報」（局アドレス「１００」）となる。 When the slave station (address 101) receives the BF transmitted from the relay station (address 101), the value “100” of the relay station address 502 and the value “1” of the relay station counter 503 in the BF are read from the BF. , Stored and held in a memory in the slave station (address 101). As a result, the slave station (address 101) can recognize the relative position of its own station, assuming that the station address of the station adjacent to the upper side is “100”. In this case, since the station address of the station adjacent to the upper side is “100”, the content of the “higher side neighboring station information of the own station” generated by the slave station (address 101) Side adjacent station information "(station address" 100 ").

このように、情報保存フェーズ（フェーズＩ）が実行されると、マスタ局から一斉同報送信されるＢＦを媒介として、マスタ局（アドレス１０）から中継局（アドレス１００）、中継局（アドレス１００）からスレーブ局（アドレス１０１）へと局アドレスを受け渡すことで、中継局（アドレス１００）及びスレーブ局（アドレス１０１）のそれぞれに、ネットワーク内における自局の上位側隣接局情報と中継局カウンタ値とが生成保存されることなる。 In this way, when the information storage phase (phase I) is executed, the master station (address 10) to the relay station (address 100), the relay station (address 100) via the BF broadcast simultaneously from the master station. ) From the slave station (address 101) to the relay station (address 100), the relay station (address 100) and the slave station (address 101) are respectively notified of the higher-level neighboring station information and the relay station counter in the network. Values are generated and stored.

なお、図６に示される例にあっては、マスタ局とスレーブ局との間には中継局が１段しか介在されていないが、それらの局間に２段以上の中継局が介在されていたり、あるいは、マスタ局とスレーブ局との間に中継局が全く介在されていない場合においても、各中継局並びに各スレーブ局の動作は同様である。 In the example shown in FIG. 6, only one relay station is interposed between the master station and the slave station, but two or more relay stations are interposed between these stations. Even when no relay station is interposed between the master station and the slave station, the operation of each relay station and each slave station is the same.

中継局のＢＦ受信時の処理フロー（その１）が図７に示されている。なお、このフローに示される処理は、図４に示されるリピータ４内のＣＰＵ４０７により実行される。 FIG. 7 shows a processing flow (No. 1) when the relay station receives BF. The process shown in this flow is executed by the CPU 407 in the repeater 4 shown in FIG.

同図において、処理が開始されると、まず、フレーム受信待機処理が実行される（ステップ７０１）。この状態において、何らかのフレームが受信され（ステップ７０２ＹＥＳ）、そのフレームのＢＦ識別ヘッダ５０１に基づいて、そのフレームがＢＦであると判定されると（ステップ７０３ＹＥＳ）、以下の処理（ステップ７０４〜７０９）が順次に実行される。 In the figure, when processing is started, first, frame reception standby processing is executed (step 701). In this state, when any frame is received (YES in step 702) and it is determined that the frame is BF based on the BF identification header 501 of the frame (YES in step 703), the following processing (steps 704 to 709) is performed. Are executed sequentially.

先ず、フレームの解析が行われて、当該フレームの構造が認識される（ステップ７０４）。次いで、フレーム内のアドレス情報（中継局アドレス５０２）、カウンタ情報（中継局カウンタ５０３）が読み出され、所定のメモリに格納保持される（ステップ７０５，７０６）。次いで、フレーム内のアドレス情報（中継局アドレス５０２）が自アドレスに置換される（ステップ７０７）。次いで、フレーム内のカウンタ情報（中継局カウンタ５０３）が、＋１インクリメントされた値で置換される（ステップ７０８）。最後に、こうして得られた新たなフレームが、下位ポートに出力される（７０９）。 First, the frame is analyzed and the structure of the frame is recognized (step 704). Next, address information (relay station address 502) and counter information (relay station counter 503) in the frame are read out and stored in a predetermined memory (steps 705 and 706). Next, the address information (relay station address 502) in the frame is replaced with its own address (step 707). Next, the counter information (relay station counter 503) in the frame is replaced with a value incremented by +1 (step 708). Finally, the new frame thus obtained is output to the lower port (709).

通信スレーブ局のＢＦ受信時の処理フロー（その１）が図８に示されている。なお、このフローに示される処理は、図３に示されるＩ／Ｏターミナル装置２内のＣＰＵ２０３により実行される。 FIG. 8 shows a processing flow (No. 1) at the time of BF reception of the communication slave station. The processing shown in this flow is executed by the CPU 203 in the I / O terminal device 2 shown in FIG.

同図において、処理が開始されると、まず、フレーム受信待機処理が実行される（ステップ８０１）。この状態において、何らかのフレームが受信され（ステップ８０２ＹＥＳ）、そのフレームのＢＦ識別ヘッダ５０１に基づいて、そのフレームがＢＦヘッダと判定されると（ステップ８０３ＹＥＳ）、以下の処理（ステップ８０４〜８０６）が順次に実行される。 In the figure, when processing is started, first, frame reception standby processing is executed (step 801). In this state, when any frame is received (YES in step 802) and the frame is determined to be a BF header based on the BF identification header 501 of the frame (YES in step 803), the following processing (steps 804 to 806) is performed. It is executed sequentially.

先ず、フレームの解析が行われて、当該フレームの構造が認識される（ステップ８０４）。次いで、フレーム内アドレス情報（中継局アドレス５０２）、フレーム内カウンタ情報（中継局カウンタ５０３）が読み出され、「自局の上位側隣接局情報」として所定のメモリに格納保持される（ステップ８０５，８０６）。 First, the frame is analyzed, and the structure of the frame is recognized (step 804). Next, in-frame address information (relay station address 502) and in-frame counter information (relay station counter 503) are read out and stored in a predetermined memory as “upper neighbor information of own station” (step 805). 806).

［フェーズII］
次に、接続局通知フェーズ（フェーズII）について説明する。このフェーズII
では、マスタ局（Ｍ）から一斉同報送信される第２のフレームに応答して、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれから互いに時間をずらせて第３のフレームを送信させることで、ネットワークに接続された中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）をマスタ局に通知する動作が行われる。 [Phase II]
Next, the connection station notification phase (phase II) will be described. This phase II
Then, in response to the second frame broadcast from the master station (M), the relay station (R) and the slave station (S) transmit the third frame with a time shift from each other. Thus, an operation of notifying the master station of the relay station (R) and the slave station (S) connected to the network is performed.

この実施形態では、第２のフレームとしては生存確認フレーム（Alive_Frame：以下、ＡＦと略す）が使用され、第３のフレームとしては接続要求フレーム（Connection_Frame：以下、ＣＮと略す）が使用される。 In this embodiment, an alive confirmation frame (Alive_Frame: hereinafter abbreviated as AF) is used as the second frame, and a connection request frame (Connection_Frame: hereinafter abbreviated as CN) is used as the third frame.

ＡＦ及びＣＮのフレームフォーマットを示す構成図が図１３（ａ），（ｂ）に示されている。同図に示されるように、フィールドバス６を流れるＡＦには、ＡＦであることを識別するためのＡＦ識別ヘッダ１３０１と、確認開始アドレス１３０２とが少なくとも含まれており、ＣＮにはＣＮであることを識別するためのＣＮ識別ヘッダ１３０３と、送信元アドレス１３０４とが少なくとも含まれている。 Configuration diagrams showing the AF and CN frame formats are shown in FIGS. As shown in the figure, the AF flowing through the fieldbus 6 includes at least an AF identification header 1301 for identifying that it is AF and a confirmation start address 1302, and CN is CN. This includes at least a CN identification header 1303 and a source address 1304.

先に説明したように、フェーズＩの動作は、電源投入時の段階で行ってもよいし、ネットワーク運用中の段階で随意に行ってもよいのであるが、電源投入時の段階では、通信マスタ局（Ｍ）は未だどのアドレスの中継局（Ｒ）あるいは通信スレーブ局（Ｓ）が自分に接続されているのかを認識していない状態にあり、そのままでは、後段の保存情報取出フェーズを行うことができない。 As described above, the operation of Phase I may be performed at the time of power-on or may be optionally performed at the stage of network operation. The station (M) is still in a state where it does not recognize which address of the relay station (R) or communication slave station (S) is connected to itself. I can't.

そこで、このフェーズIIにあっては、通信マスタ局（Ｍ）からＡＦをネットワーク上に一斉同報送信すると共に、このＡＦを受信した中継局（Ｒ）あるいは通信スレーブ局（Ｓ）からＣＮを返送させることにより、通信マスタ局（Ｍ）に対して、どのアドレスの中継局（Ｒ）あるいは通信スレーブ局（Ｓ）が接続されているかを通知させる。 Therefore, in this phase II, the AF is simultaneously broadcast on the network from the communication master station (M), and the CN is returned from the relay station (R) or communication slave station (S) that has received this AF. As a result, the communication master station (M) is notified of which address of the relay station (R) or communication slave station (S) is connected.

フレームの送受信シーケンスの説明図（その３）が図１４に示されている。先ず、通信マスタ局（アドレス１０）は、ネットワーク上にＡＦを一斉同報送信（１対Ｎ通信）する。この一斉同報送信されるＡＦをその上位ポートから受信した中継局（アドレス１００）は、これに応答して自己のアドレス（１００）を送信元アドレス１３０４としたＣＮを、その上位ポートからマスタ局（アドレス１０）へと送信する。同様に、一斉同報送信されるＡＦを受信したスレーブ局（アドレス１０１）も、これに応答して自己のアドレス（１０１）を送信元アドレス１３０４としたＣＮを、その上位ポートからマスタ局（アドレス１０）へと送信する。ＣＮを受信したマスタ局（アドレス１０）は、ＣＮの送信元アドレス１３０４を読み出して保存することにより、それらの中継局アドレス（１００）及びスレーブ局アドレス（１０１）の存在を確認することができる。また、フレームから送信元アドレスを読み出せば、アドレス情報をあわせて取得することができる。 An explanatory diagram (part 3) of the frame transmission / reception sequence is shown in FIG. First, the communication master station (address 10) performs simultaneous broadcast transmission (1 to N communication) of AF on the network. In response to this, the relay station (address 100) that has received the broadcasted AF from its upper port responds by sending the CN having its own address (100) as the source address 1304 from its upper port to the master station. To (address 10). Similarly, in response to this, the slave station (address 101) receiving the simultaneous broadcast AF also sends a CN having its own address (101) as the source address 1304 to the master station (address 10). The master station (address 10) that has received the CN can confirm the existence of the relay station address (100) and the slave station address (101) by reading and storing the CN source address 1304. If the source address is read from the frame, the address information can be acquired together.

このように、接続局通知フェーズ（フェーズII）が実行されると、マスタ局（Ｍ）から一斉同報送信されるＡＦに応答して、中継局（アドレス１００）及びスレーブ局（アドレス１０１）のそれぞれから互いに時間をずらせてＣＮを送信させることで、ネットワークに接続された中継局（１００）及びスレーブ局（１０１）は自己のアドレスをマスタ局（アドレス１０）に通知する動作が行われる。 As described above, when the connection station notification phase (phase II) is executed, the relay station (address 100) and the slave station (address 101) are in response to the AF broadcast from the master station (M). By transmitting CN from each other at different times, the relay station (100) and slave station (101) connected to the network perform an operation of notifying their own address to the master station (address 10).

［フェーズIII］
次に、保存情報取出フェーズ（フェーズIII）について説明する。このフェーズIIIにあっては、マスタ局（Ｍ）からネットワークに接続された中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）に対して個別送信（１対１通信）される第４のフレームに応答して、中継局及びスレーブ局のそれぞれから第５のフレームを送信させることで、マスタ局に各局の相対位置情報を取得させる動作が行われる。 [Phase III]
Next, the storage information extraction phase (phase III) will be described. In this phase III, the master station (M) responds to the fourth frame individually transmitted (one-to-one communication) to the relay station (R) and slave station (S) connected to the network. Thus, by causing the relay station and the slave station to transmit the fifth frame, the master station acquires the relative position information of each station.

この実施形態にあっては、第４のフレーム及び第５のフレームとしてはいずれもイベントフレーム（Event_Frame：以下、ＥＦと略す）が使用される。ＥＦのフレーム構成図が図１５に示されている。同図に示されるように、フィールドバス６を流れるＥＦには、ＥＦであることを識別するためのＥＦ識別ヘッダ１５０１と、送信元アドレス１５０２と、送信先アドレス１５０３と、コマンド・データ１５０４とが少なくとも含まれている。 In this embodiment, event frames (Event_Frame: hereinafter abbreviated as EF) are used as the fourth frame and the fifth frame. A frame configuration diagram of the EF is shown in FIG. As shown in the figure, the EF flowing through the fieldbus 6 includes an EF identification header 1501 for identifying the EF, a transmission source address 1502, a transmission destination address 1503, and command data 1504. At least included.

前段階の接続局通知フェーズ（フェーズII）により、マスタ局（Ｍ）では接続されている各中継局（Ｒ）や通信スレーブ局（Ｓ）のアドレスを認識することができる。このアドレスにより通信マスタ局（Ｍ）は、各中継局（Ｒ）や通信スレーブ局（Ｓ）に保存されている自局の上位側接続局情報を取り出すことが可能になる。上述の情報保存フェーズ（フェーズＩ）や接続局通知フェーズ（フェーズII）では、相手方を特定することが不要な一斉同報通信（１対Ｎ通信）が使用されたが、この保存情報取出フェーズ（フェーズIII）においては、相手方を特定して行う個別通信（１対１通信）が使用される。 The master station (M) can recognize the address of each connected relay station (R) or communication slave station (S) by the previous connection station notification phase (phase II). With this address, the communication master station (M) can retrieve the higher-level connected station information of the own station stored in each relay station (R) or communication slave station (S). In the information storage phase (Phase I) and the connection station notification phase (Phase II), the simultaneous broadcast communication (one-to-N communication) that does not require identification of the other party is used. In Phase III), individual communication (one-to-one communication) performed by specifying the other party is used.

フレームの送受信シーケンスの説明図（その４）が図１６に示されている。この例では、通信マスタ局（アドレス１０）がスレーブ局（アドレス１０１）に保存された「自局の上位側隣接局情報」を取り出す場合の処理が示されているが、他のスレーブ局又は中継局から「自局の上位側隣接局情報」を取り出す場合の処理も同様である。 An explanatory diagram (part 4) of the frame transmission / reception sequence is shown in FIG. In this example, the communication master station (address 10) shows a process in the case of extracting “upper neighbor station information of its own station” stored in the slave station (address 101). The same applies to the processing for extracting “upper neighbor station information of own station” from the station.

マスタ局（アドレス１０）は、送信元アドレス１５０２に自局アドレスである［１０］をセットすると共に、送信先アドレス１５０３にスレーブ局のアドレス［１０１］をセットし、かつコマンドとして「自局の上位側隣接局情報」（中継局アドレス５０２、中継局カウンタ５０３）に関する「送信リクエスト」をセットしたＥＦを作成し、このＥＦをネットワーク上に送信する。 The master station (address 10) sets [10], which is its own address, to the transmission source address 1502, and sets the address [101] of the slave station to the transmission destination address 1503. An EF in which “transmission request” related to “side neighbor station information” (relay station address 502, relay station counter 503) is set is created, and this EF is transmitted on the network.

このＥＦをその上位ポートから受信した中継局（アドレス１００）は、送信先アドレスが自局アドレスではないため、自局宛のフレームではないと認識して中継処理を実行し、このＥＦをその下位ポートから出力する。 The relay station (address 100) that has received this EF from its upper port recognizes that it is not a frame addressed to itself because the transmission destination address is not its own address, and executes relay processing. Output from the port.

中継局（アドレス１００）を経由したＥＦを受信したスレーブ局（アドレス１０１）では、送信先アドレスが自局アドレスであるため、これを自局宛てのＥＦであると認識して受取処理を実行する。しかるのち、スレーブ局（アドレス１０１）は、ＥＦに含まれるコマンドを解釈することにより送信リクエストを認識し、これに応答すべくマスタ局宛のＥＦを作成する。 In the slave station (address 101) that has received the EF via the relay station (address 100), since the transmission destination address is the local station address, this is recognized as the EF addressed to the local station and the reception process is executed. . After that, the slave station (address 101) recognizes the transmission request by interpreting the command included in the EF, and creates the EF addressed to the master station to respond to the request.

こうして作成されるマスタ局宛のＥＦは、送信元アドレス１５０２に自局アドレスである［１０１］をセットすると共に、送信先アドレス１５０３にマスタ局のアドレス［１０］をセットし、かつコマンドとして「受信リクエスト」をセットし、データとして「自局の上位側隣接局情報」（中継局アドレス５０２）をセットしたものとなる。こうして作成されたＥＦは、マスタ局に宛ててネットワーク上に送信される。このとき、中継局介在段数（中継局カウンタ値５０３）をセットしておいてもよい。 The EF addressed to the master station thus created sets its own address [101] as the source address 1502, sets the master station address [10] as the destination address 1503, and receives “Receive” as a command. "Request" is set and "upper neighbor information of own station" (relay station address 502) is set as data. The EF created in this way is transmitted over the network to the master station. At this time, the relay station intervening stage number (relay station counter value 503) may be set.

スレーブ局（アドレス１０１）から送信され、中継器（アドレス１００）を経由したＥＦがマスタ局（アドレス１０）に到着すると、マスタ局（アドレス１０）では、送信先アドレスが自局アドレスであるため、これを自局宛てのＥＦであると認識すると共に、コマンドを解釈することにより受信リクエストを認識し、データに関する受取処理を実行する。この受取処理では、受信されたＥＦのデータから「自局の上位側隣接局情報」（中継局アドレス５０２）及び中継局介在段数情報、つまり中継局カウンタ値（カウンタ５０３）を取り出し、送信元アドレスと関連づけしてマスタ局（アドレス１０）のメモリに保存する。 When the EF transmitted from the slave station (address 101) and passing through the repeater (address 100) arrives at the master station (address 10), the master station (address 10) has its own address as the transmission destination address. While recognizing this as an EF addressed to the own station, the reception request is recognized by interpreting the command, and the reception process regarding the data is executed. In this reception processing, “upper neighbor information of own station” (relay station address 502) and relay station intervening stage number information, that is, a relay station counter value (counter 503) are extracted from the received EF data, and the source address And stored in the memory of the master station (address 10).

このように、保存情報取出フェーズ（フェーズIII）が実行されると、マスタ局（Ｍ）からネットワークに接続された全ての中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）に対して個別送信（１対１通信）されるＥＦに応答して、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれからＥＦを送信させることで、マスタ局（Ｍ）に各局の上位側隣接局情報並びに中継局介在段数情報を取得させる動作が行われる。 In this way, when the stored information extraction phase (phase III) is executed, individual transmission (one pair) from the master station (M) to all the relay stations (R) and slave stations (S) connected to the network. In response to the EF to be communicated), the master station (M) transmits the EF from each of the relay station (R) and the slave station (S), thereby causing the master station (M) to receive information on the upper side adjacent stations and the number of intervening relay stations. An operation for obtaining information is performed.

以後、マスタ局（アドレス１０）の側では、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれから取り出された「自局の上位側隣接局情報」（中継局アドレス５０２）を利用して、ネットワーク全体の構成（ネットワーク構成図、各スレーブ局毎の中継局介在段数等を含む構成）を認識することができる。 Thereafter, on the master station (address 10) side, using “the higher-side neighboring station information of the own station” (relay station address 502) extracted from each of the relay station (R) and the slave station (S), It is possible to recognize the entire network configuration (configuration including network configuration diagram, number of relay station intervening stages for each slave station).

ここで、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれから取り出された「自局の上位側隣接局情報」（中継局アドレス５０２を利用して、マスタ局（アドレス１０）がネットワーク全体の構成（ネットワーク構成図に相当）を認識する手順を、図１７に示されるネットワーク構成図を参照しつつ簡単に説明する。 Here, the “higher-order neighboring station information of the own station” (relay station address 502, which is extracted from each of the relay station (R) and the slave station (S), the master station (address 10) A procedure for recognizing the configuration (corresponding to the network configuration diagram) will be briefly described with reference to the network configuration diagram shown in FIG.

同図から明らかなように、情報保存フェーズ（フェーズＩ）が終了した時点においては、各中継局並びに各スレーブ局のそれぞれには、「自局の上位側隣接局情報」（中継局アドレス５０２）が保存されており、これらの「自局の上位側隣接局情報」は、接続局通知フェーズ（フェーズII）及び保存情報取出フェーズ（フェーズIII）を経ることにより、最終的に、マスタ局（アドレス１０）にて取得される。 As can be seen from the figure, at the time when the information storage phase (phase I) is completed, each relay station and each slave station has “upper neighbor station information of its own station” (relay station address 502). These “higher-side neighbor station information of own station” are finally transferred to the master station (address) through the connected station notification phase (phase II) and the stored information extraction phase (phase III). 10).

これらの「自局の上位側隣接局情報」に含まれる「中継局アドレス５０２」は、先に説明したように、ネットワーク上において、上位側に１つ隣接する局の局アドレスを意味している。そのため、各局毎に対応する「中継局アドレス５０２」の内容を観察することにより、その局と上位側に１つ隣接する局との関係を認識できる。 “Relay station address 502” included in these “upper neighbor station information of own station” means a station address of a station adjacent to the upper station on the network as described above. . Therefore, by observing the contents of the “relay station address 502” corresponding to each station, the relationship between the station and one adjacent station on the upper side can be recognized.

例えば、図１７（ｅ）に示される中継局（アドレス１０１）の情報は、中継局アドレス「０」であるため、この情報に基づいて通信マスタ局に直結されている中継局で有ることを通信マスタ局側で認識可能である。また、図１７（ｉ）に示される中継局（アドレス１０３）の情報は、中継局アドレス「１０１」であるため、中継局（アドレス１０１）に接続されていること、及び中継局を１段経ている中継局で有ることを通信マスタ局側で認識可能である。さらに、図１７（ｌ）に示されるスレーブ局（アドレス２２１）の情報は、中継局アドレス「１０３」で有るため、中継局（アドレス１０３）に接続されていること、及び中継局を２段経ている通信スレーブ局で有ることを通信マスタ局側で認識可能である。 For example, since the information of the relay station (address 101) shown in FIG. 17E is the relay station address “0”, it is determined that the relay station is directly connected to the communication master station based on this information. It can be recognized on the master station side. In addition, since the information of the relay station (address 103) shown in FIG. 17 (i) is the relay station address “101”, it is connected to the relay station (address 101) and passes through the relay station one stage. The communication master station can recognize that it is a relay station. Furthermore, since the information of the slave station (address 221) shown in FIG. 17 (l) is the relay station address “103”, it is connected to the relay station (address 103), and two stages pass through the relay station. The communication master station can recognize that it is a communication slave station.

従って、各局のそれぞれについて、１つ上位側に位置する他の局を順に辿ることにより、ネットワーク全体の構成図に相当する接続関係をマスタ側に容易に教示することができる。 Therefore, for each station, it is possible to easily teach the master side of the connection relationship corresponding to the configuration diagram of the entire network by sequentially tracing the other stations located one level higher.

しかも、こうして得られる各局の「自局の上位側隣接局情報」は、マスタ局から一斉同報送信されたＢＦにより探索されたものであるから、各スレーブ局へ至る経路上の中継局段数に応じた多少の時差は存在するとしても全体としてみれば、ほぼ同時刻に探索された結果を反映するものとなり、各スレーブ局から順次に返送される特定フレームを利用して経路を探索しつつネットワーク構成情報を生成する従来例に比べて、ネットワーク全体に亘り高い同時性を保証できる利点がある。 In addition, since the “upper neighbor station information of own station” of each station obtained in this way has been searched by the BF transmitted simultaneously from the master station, the number of relay stations on the route to each slave station is calculated. Even if there is a certain time difference, the network will reflect the result of the search at almost the same time as a whole, and the network will search for the route using the specific frames sent back sequentially from each slave station. Compared to the conventional example of generating configuration information, there is an advantage that high simultaneity can be guaranteed over the entire network.

加えて、接続関係探索に利用するフレーム（ＢＦ、ＡＦ、ＣＮ、ＥＦ等）は、出力用データフレームや入力用データフレーム等のように、ネットワークの運用中において常時サイクリックに送信されるものではないから、上述のフェーズＩ〜IIIが実行されたとしても、通信サイクルタイムを徒に増大して、ＰＬＣシステムの入出力応答性を阻害することもない。 In addition, frames (BF, AF, CN, EF, etc.) used for connection relationship search are not always transmitted cyclically during network operation, such as output data frames and input data frames. Therefore, even if the above-described phases I to III are executed, the communication cycle time is not increased and the input / output response of the PLC system is not hindered.

また、この第１実施形態によれば、接続関係探索用のＢＦには、単に、「中継局アドレス」と「中継局カウンタ」とを保持するための部分を設けるだけで済むから、ＢＦのフレーム長は比較的に短くて済み、しかも中継局介在段数が増加したとしても、ＢＦのフレーム長は一定のままで済むと言う利点がある。 Further, according to the first embodiment, the connection relationship search BF only needs to be provided with a portion for holding the “relay station address” and the “relay station counter”. The length may be relatively short, and even if the number of relay station intervening stages is increased, there is an advantage that the BF frame length may remain constant.

他方、各中継局及びスレーブ局にも、単に、「中継局アドレス」と「中継局カウンタ」とを保存する記憶領域を設けると共に、「中継局アドレス」の更新処理と「中継局カウンタ」のインクリメント処理を追加する程度で既存のシステムに直ちに適用できるから、メモリ容量を大幅に増大させたり、ソフトウェア改変の費用が嵩むと言った問題も発生しない利点がある。 On the other hand, each relay station and slave station is also provided with a storage area for storing “relay station address” and “relay station counter”, as well as update processing of “relay station address” and increment of “relay station counter”. Since it can be immediately applied to an existing system by adding processing, there is an advantage that a problem that the memory capacity is greatly increased and the cost of software modification increases does not occur.

ここで明らかなように、ネットワーク全体の構成の把握に必須なものは、各局の「局アドレス」とそれと対をなす「上位側の接続局アドレス」であって、「中継局カウンタ」の値それ自体はネットワーク全体の構成の把握には、必ずしも必須のものではないことが分かる。 As is clear here, what is indispensable for grasping the entire network configuration is the “station address” of each station and the “upper-side connection station address” paired therewith, and the value of the “relay station counter”. It turns out that itself is not necessarily essential for grasping the configuration of the entire network.

しかし、この「中継局カウンタ」の値が存在すれば、各スレーブ局への中継局介在に起因する伝送遅れ時間がわかるから、これを利用して送信タイミングを適宜に制御することにより、様々なフレームをできるだけ密に詰めて伝送することにより、通信速度の高速化を実現することができる。そのため、この「中継局カウンタ」は、高速応答を要求されるＰＬＣシステム（特に、リモートＩ／Ｏシステム）を構築する場合には極めて有用な情報となる。 However, if the value of this “relay station counter” is present, the transmission delay time caused by the relay station intervening in each slave station can be known. By using this to properly control the transmission timing, various transmission timings can be obtained. The transmission speed can be increased by transmitting the frames as closely as possible. Therefore, this “relay station counter” is extremely useful information when constructing a PLC system (particularly, a remote I / O system) that requires a high-speed response.

また、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）に保存される中継カウンタの値は、中継段数を制限する際にも利用可能である。すなわち、中継局（Ｒ）や通信スレーブ局（Ｓ）にて中継局の接続段数が確認できるため、中継局（Ｒ）又は通信スレーブ局（Ｓ）の処理にて、中継段数オーバーのエラー処理を行うことが可能となるから、これによりエラー箇所の特定が容易となる。 Further, the value of the relay counter stored in the relay station (R) and the slave station (S) can be used when limiting the number of relay stages. That is, since the relay station (R) or the communication slave station (S) can check the number of relay stations connected, the relay station (R) or the communication slave station (S) performs an error process of the relay station number excess. This makes it easy to identify the error location.

もっとも、この「中継局カウンタ」の値により判明する中継局介在段数は、ネットワーク全体の構成が構築されたのちに、各スレーブ局への経路を辿ることにより別途計算で求めることも可能である。つまり、マスタ局がすべての中継局の情報を読み出し、その結果から、マスタ局のアドレスにどの中継局が接続されているかを確め、計算により１段目であると認識する。次に１段目の中継局のアドレスに接続された中継局の有無を確め、有の場合、計算によりその中継局を２段目であると認識する。さらに、２段目の中継局のアドレスに接続された中継局の有無を確め、有の場合、その中継局を３段目であると認識する。次に３段目の中継局のアドレスに接続された中継局の有無を確め、その次に４段目の中継局のアドレスに接続された中継局の有無を確め、これを繰り返し、中継局がないことを確められるまで続ければよい。しかし、その場合には、マスタ局側のソフトウェアに与える負担が大きく、ソフトウェア開発経費も嵩む。 However, the number of relay station intervening stages determined by the value of the “relay station counter” can be obtained separately by tracing the route to each slave station after the entire network configuration is constructed. That is, the master station reads the information of all the relay stations, and from the result, confirms which relay station is connected to the address of the master station, and recognizes that it is the first stage by calculation. Next, the presence / absence of a relay station connected to the address of the first-stage relay station is confirmed. If yes, the relay station is recognized as the second stage by calculation. Furthermore, the presence / absence of a relay station connected to the address of the second-stage relay station is confirmed. If yes, the relay station is recognized as being in the third stage. Next, check if there is a relay station connected to the address of the third-stage relay station, then check if there is a relay station connected to the address of the fourth-stage relay station, repeat this, and repeat Continue until you are sure there are no stations. However, in that case, the burden on the software on the master station side is large, and the software development cost increases.

これに対して、以上の実施形態のように、ＢＦを媒介として、ネットワーク上において局アドレスを順次に受け渡しつつ、これと並行して、各局における「中継局カウンタ」のインクリメント処理により、中継局介在段数情報を生成するようにすれば、マスタ局側になんら負担をかけることなく、マスタ局側に中継局介在段数情報を取得させることができる。 On the other hand, as in the above embodiment, the station address is sequentially transferred on the network through the BF, and at the same time, the relay station intervenes by the increment process of the “relay station counter” in each station. If the stage number information is generated, the relay station intervening stage number information can be acquired on the master station side without imposing any burden on the master station side.

しかも、この実施形態では、中継局介在段数情報は先ず最初に各スレーブ局のそれぞれに保存されたのち、ＥＶの受信を待って、スレーブ局から取り出されてマスタ局へと送信されるのであるから、各スレーブ局もこの中継局介在段数情報をフレーム送信タイミングの制御に利用することができ、例えばネットワーク全体の基準となるタイムドメインに対して、各スレーブ局毎に中継局介在段数に応じた遅れ時間を考慮して送信タイミングを決定（早めたり、送らせたり）することにより、マスタ局が繋がる幹線ライン上におけるフレーム送信間隔を限りなく密にして、中継局の遅延時間の存在に拘わらず、通信速度の高速化を実現することができる。 Moreover, in this embodiment, the relay station intervening stage number information is first stored in each of the slave stations, then waits for EV reception, is taken out from the slave station, and is transmitted to the master station. Each slave station can also use this relay station intervening stage number information for frame transmission timing control. For example, a delay corresponding to the relay station intervening stage number for each slave station with respect to a time domain that is a reference for the entire network. By determining the transmission timing in consideration of time (advanced or sent), the frame transmission interval on the trunk line to which the master station is connected is infinitely narrow, regardless of the presence of the delay time of the relay station, The communication speed can be increased.

次に、本発明に係るＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法の他の実施形態（以下、第２実施形態と言う）を主として図９〜図１２を参照して詳細に説明する。 Next, another embodiment (hereinafter referred to as a second embodiment) of the network configuration information teaching method in the PLC system according to the present invention will be described in detail mainly with reference to FIGS.

この第２実施形態における第１実施形態との主たる相違点は、情報保存フェーズ（フェーズＩ）において、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれが生成保存する自局の上位側隣接局情報を、マスタ局側に隣接する一連の複数中継局の局アドレスとした点にある。 The main difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the information storage phase (phase I), each of the relay station (R) and the slave station (S) generates and stores its own higher-level adjacent station. The information is used as station addresses of a series of relay stations adjacent to the master station side.

すなわち、この第２実施形態にあっては、局アドレスを受け渡すために上位から下位へと流されるＢＦ内には、中継局（Ｒ）を通過するたびに、その中継局の局アドレスが単に追加書き込みされて行く一方、中継局（Ｒ）並びにスレーブ局（Ｓ）のそれぞれは、こうして蓄積されて行く一連の中継局アドレスを保存するのである。 In other words, in the second embodiment, the station address of the relay station is simply passed through the relay station (R) every time it passes through the relay station (R) in the BF that flows from the upper level to the lower level in order to pass the station address. While being additionally written, each of the relay station (R) and the slave station (S) saves a series of relay station addresses thus accumulated.

より具体的には、図９（ａ）に示されるように、マスタ局送信時におけるＢＦ内には中継局アドレスはなにも保持されていないが、図９（ｂ）に示されるように、１段目中継局送信時におけるＢＦ内には中継局アドレス（１段目）９０４−１が保持され、図９（ｃ）に示されるように、２段目中継局送信時におけるＢＦ内には中継局アドレス（２段目）９０４−２が追加保持される。以下、同様にして、中継局（Ｒ）を通過するたびに、その中継局の局アドレスが追加保持されるようになっている。 More specifically, as shown in FIG. 9A, no relay station address is held in the BF at the time of master station transmission, but as shown in FIG. 9B, The relay station address (first stage) 904-1 is held in the BF at the time of transmission at the first-stage relay station, and as shown in FIG. A relay station address (second stage) 904-2 is additionally held. In the same manner, each time a relay station (R) is passed through, the station address of that relay station is additionally held.

一方、図１０に示されるように、中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のそれぞれは、前段の中継局で追加された結果たる一連の局アドレスを自局のメモリ内に保存するようになっている。 On the other hand, as shown in FIG. 10, each of the relay station (R) and the slave station (S) stores a series of station addresses resulting from addition at the preceding relay station in its own memory. It has become.

より具体的には、先ず、マスタ局（局アドレス１０）は、マスタ局アドレス「１０」のみを含むＢＦをネットワーク上に一斉同報送信する。中継局（アドレス１００）は、マスタ局（アドレス１０）から到来するＢＦから、それに含まれるマスタ局アドレス「１０」を取り出して自局のメモリに「自局の上位側隣接局情報」として保存したのち、ＢＦ内の中継局アドレス（この例では空白）に対して自局アドレスである中継局アドレス「１００」を追加して、その下位ポートへと出力する。スレーブ局（アドレス１０１）は、中継局（アドレス１００）から到来するＢＦから、それに含まれるマスタ局アドレス「１０」及び中継局アドレス「１００」を取り出して自局のメモリに「自局の上位側隣接局情報」として保存する。 More specifically, first, the master station (station address 10) broadcasts a BF including only the master station address “10” on the network. The relay station (address 100) extracts the master station address “10” included in the BF coming from the master station (address 10) and stores it as “upper neighbor information of its own station” in its own memory. After that, the relay station address “100”, which is the local station address, is added to the relay station address in the BF (blank in this example) and output to the lower port. The slave station (address 101) extracts the master station address “10” and the relay station address “100” included therein from the BF coming from the relay station (address 100), and stores “the upper side of the own station” in its own memory. Saved as “neighboring station information”.

マスタ局（Ｍ）とスレーブ局（Ｓ）との間に中継局（Ｒ）が２段以上介在されている場合には、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示されるように、中継局（Ｒ）を通過するたびに、符号９０４−１，９０４−２に示されるように、各中継局（Ｒ）の局アドレスが追加保持されるから、各中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のメモリには、マスタ局アドレス「０」及びその追加蓄積される一連の局の局アドレス９０４−１，９０４−２・・・が「自局の上位側隣接局情報」として格納保存されることとなる。 When two or more relay stations (R) are interposed between the master station (M) and the slave station (S), as shown in FIGS. 9A to 9C, relay is performed. Each time it passes through the station (R), as indicated by reference numerals 904-1 and 904-2, the station address of each relay station (R) is additionally held, so that each relay station (R) and slave station ( In the memory S), the master station address “0” and the station addresses 904-1, 904-2,... Of the series of additionally accumulated stations are stored and stored as “upper neighbor station information of own station”. The Rukoto.

次に、このような処理を実現するための中継局のＢＦ受信時の処理フロー（その２）が図１１に示されている。同図において、処理が開始されると、先ず、フレーム受信待機状態となる（ステップ１１０１，１１０２ＮＯ）。 Next, FIG. 11 shows a processing flow (part 2) at the time of BF reception of the relay station for realizing such processing. In the figure, when processing is started, first, a frame reception standby state is entered (steps 1101 and 1102 NO).

この状態において、何らかのフレームが受信され（ステップ１１０２ＹＥＳ）、それがＢＦであると判定されると（ステップ１１０３ＹＥＳ）、以下の一連の処理（ステップ１１０４〜１１０８）が順次に実行される。 In this state, if any frame is received (step 1102 YES) and it is determined that it is a BF (step 1103 YES), the following series of processing (steps 1104 to 1108) are sequentially executed.

すなわち、先ず、フレーム解析処理（ステップ１１０４）が実行されて、フレームの構造が解析されたのち、フレーム内アドレス情報（マスタ局アドレス、及び一連の中継局アドレス）が「自局の上位側隣接局情報」として所定のメモリ内に保持される（ステップ１１０５）。続いて、フレーム内のアドレス情報数（中継局アドレスの数）に基づいて中継局の介在段数が計算により求められる（ステップ１１０６）。続いて、フレーム内に自局アドレスを追加したのち（ステップ１１０７）、得られた新たなＢＦを下位ポートに出力する（ステップ１１０８）。 That is, first, after frame analysis processing (step 1104) is executed and the structure of the frame is analyzed, the address information in the frame (master station address and a series of relay station addresses) is “the higher-level adjacent station of the own station”. Information "is held in a predetermined memory (step 1105). Subsequently, based on the number of address information in the frame (the number of relay station addresses), the number of intervening stages of the relay station is obtained by calculation (step 1106). Subsequently, after adding its own address in the frame (step 1107), the obtained new BF is output to the lower port (step 1108).

次に、このような処理を実現するためのスレーブ局のＢＦ受信時の処理フロー（その２）が図１２に示されている。同図において、処理が開始されると、先ず、フレーム受信待機状態となる（ステップ１２０１，１２０２ＮＯ）。 Next, FIG. 12 shows a processing flow (part 2) at the time of BF reception of the slave station for realizing such processing. In the figure, when processing is started, first, a frame reception standby state is entered (NO in steps 1201 and 1202).

この状態において、何らかのフレームが受信され（ステップ１２０２ＹＥＳ）、それがＢＦであると判定されると（ステップ１２０３ＹＥＳ）、以下の一連の処理（ステップ１２０４〜１２０８）が順次に実行される。 In this state, if any frame is received (step 1202 YES) and it is determined that it is a BF (step 1203 YES), the following series of processing (steps 1204 to 1208) are sequentially executed.

すなわち、先ず、フレーム解析処理（ステップ１２０４）が実行されて、フレームの構造が解析されたのち、フレーム内アドレス情報（マスタ局アドレス、及び一連の中継局アドレス）が「自局の上位側隣接局情報」として所定のメモリ内に保持される（ステップ１２０５）。続いて、フレーム内のアドレス情報数（中継局アドレスの数）に基づいて中継局の介在段数が計算により求められる（ステップ１２０６）。 That is, first, after the frame analysis process (step 1204) is executed and the structure of the frame is analyzed, the in-frame address information (master station address and a series of relay station addresses) is “the higher-level adjacent station of the own station”. Information "is held in a predetermined memory (step 1205). Subsequently, based on the number of address information (number of relay station addresses) in the frame, the number of intervening stages of the relay station is obtained by calculation (step 1206).

この第２実施形態における接続局通知フェーズ（フェーズII）及び保存情報取出フェーズ（フェーズIII）の内容は、第１実施形態におけるものと同様であるから重複説明は省略する。 Since the contents of the connection station notification phase (phase II) and the stored information extraction phase (phase III) in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, duplicate description will be omitted.

この第２実施形態によれば、中継局介在段数が増加するに連れて、ＢＦのフレーム長が増加すると言う欠点はあるものの、この欠点も中継局介在段数が数段程度の範囲内であれば致命的と言うわけでもない。一方、この第２実施形態によれば、各中継局の処理としては単に自局の局アドレスを追加するだけであるから第１実施形態のものに比べてソフトウェア的な負担が少ない利点がある。加えて、マスタ局の処理においても、各中継局及びスレーブ局から取得した「自局の上位側隣接局情報」だけで、他の局の「自局の上位側隣接局情報」との照らし合わせをせずとも、その局に至る経路上の一連の局アドレスを認識できるため、第１実施形態のものに比べてソフトウェア的な負担が少ない利点がある。 According to the second embodiment, there is a drawback that the frame length of the BF increases as the number of relay station intervening stages increases. However, if the number of relay station intervening stages is within a range of several stages, this disadvantage is also present. It's not fatal. On the other hand, according to the second embodiment, each relay station simply adds the station address of its own station, so there is an advantage that the software load is less than that of the first embodiment. In addition, in the processing of the master station, only the “higher neighbor information of its own station” obtained from each relay station and slave station is compared with the “higher neighbor information of its own station” of other stations. Even if it is not performed, since a series of station addresses on the route to the station can be recognized, there is an advantage that the software load is less than that of the first embodiment.

［フェーズIV］
最後に、以上説明した３つのフェーズ（情報保存フェーズ、接続局通知フェーズ、保存情報取出フェーズ）を含むネットワーク立ち上げ時の処理とネットワーク立ち上げ後の通信サイクルフェーズとの関係について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。 [Phase IV]
Finally, FIG. 18 and FIG. 18 show the relationship between the processing at the time of network startup including the three phases described above (information storage phase, connection station notification phase, and storage information extraction phase) and the communication cycle phase after network startup. This will be described with reference to FIG.

この通信サイクルフェーズ（フェーズIV）においては、出力用データフレーム（Out_Frame：以下、ＯＦと略す）、ネットワーク同期フレーム（Trigger_Frame：以下、ＴＦと略す）、入力用データフレーム（In_Frame：以下、ＩＦと略す）からなる３種類のフレームが使用される。 In this communication cycle phase (phase IV), an output data frame (Out_Frame: hereinafter abbreviated as “OF”), a network synchronization frame (Trigger_Frame: hereinafter abbreviated as “TF”), and an input data frame (In_Frame: hereinafter abbreviated as “IF”). ) Are used.

ＯＦ、ＴＦ、ＩＦのフレーム構成図が図１８に示されている。同図に示されるように、フィールドバス６を流れるＯＦには、ＯＦであることを識別するためのＯＦ識別ヘッダ１８０１と、各宛先ごとの出力データ１８０２〜１８０４とが少なくとも含まれ、フィールドバス６を流れるＴＦには、ＴＦであることを識別するためのＴＦ識別ヘッダ１８０５と、制御データ１８０６とが少なくとも含まれ、フィールドバス６を流れるＩＦには、ＩＦであることを識別するためのＩＦ識別ヘッダ１８０７と、送信元アドレス１８０８と、入力データ１８０９とが少なくとも含まれている。 FIG. 18 shows a frame configuration diagram of OF, TF, and IF. As shown in the figure, the OF flowing through the fieldbus 6 includes at least an OF identification header 1801 for identifying the OF and output data 1802-1804 for each destination. The TF that flows through at least includes a TF identification header 1805 for identifying the TF and the control data 1806, and the IF that flows through the fieldbus 6 includes an IF identification for identifying the IF. A header 1807, a transmission source address 1808, and input data 1809 are included at least.

フェーズ（Ｉ）〜（III）までの段階を経て、マスタ局（Ｍ）は、自局に接続されている中継局（Ｒ）及びスレーブ局（Ｓ）のアドレスを認識することができる。この状態において、通信マスタ局（Ｍ）は、通信スレーブ局（Ｓ）に対して出力用データフレーム（Out_Frame：以下、ＯＦと略す）及びネットワーク同期フレーム（Trigger_Frame：以下、ＴＦと略す）を順次に送信する。 Through the phases (I) to (III), the master station (M) can recognize the addresses of the relay station (R) and slave station (S) connected to the own station. In this state, the communication master station (M) sequentially outputs an output data frame (Out_Frame: hereinafter abbreviated as “OF”) and a network synchronization frame (Trigger_Frame: hereinafter abbreviated as “TF”) to the communication slave station (S). Send.

通信スレーブ局（Ｓ）はＯＦを受信した場合、自局で利用するデータのみをＯＦから抜き出し受信する。また、ＴＦを受信した場合には、内部のタイマを起動し、自局のフレーム出力時間となった場合に、入力用データフレーム（In_Frame：以下、ＩＦと略す）を通信マスタ局（Ｍ）に宛てて送信する。 When the communication slave station (S) receives the OF, only the data used by the local station is extracted from the OF and received. When TF is received, the internal timer is started, and when the local frame output time is reached, an input data frame (In_Frame: hereinafter abbreviated as IF) is sent to the communication master station (M). Send to.

以上、一連の動作（ＯＦ送信、ＴＦ送信、ＩＦ送信）を繰り返すことにより、入出力データの送受信が行われる。 As described above, input / output data is transmitted and received by repeating a series of operations (OF transmission, TF transmission, and IF transmission).

フレームの送受信シーケンスの説明図（その５）が図１９に示されている。同図に示されるように、ＯＦは通信マスタ局（アドレス１０）から通信スレーブ局（アドレス１０１）宛に送信される。通信スレーブ局（アドレス１０１）はＯＦを受信した場合、自分の必要とする出力データ部分を抜き出して利用する。ＴＦは通信マスタ局（アドレス１０）から通信スレーブ局（アドレス１０１）宛に送信される。通信スレーブ局（アドレス１０１）はＴＦを受信した場合、内蔵しているカウンタを初期化する。これにより、ネットワーク全体の時間管理の同期化を図る。ＩＦは通信スレーブ局（アドレス１０１）から通信マスタ局（アドレス１０）宛に送信される。通信スレーブ局（アドレス１０１）はＴＦにより同期化されたネットワーク管理時間と、自アドレスを元に、自身がデータを送信すべき時間を識別することができる。送信時間となった場合、通信スレーブ局（アドレス１０１）は通信マスタ局（アドレス１０）宛にＩＦを送信する。通信マスタ局（アドレス１０）は送信元アドレスより、どの通信スレーブ局からの入力データであるかを識別し、入力データを保存・利用する。 An explanatory diagram (part 5) of the frame transmission / reception sequence is shown in FIG. As shown in the figure, the OF is transmitted from the communication master station (address 10) to the communication slave station (address 101). When receiving the OF, the communication slave station (address 101) extracts and uses the output data portion required by itself. The TF is transmitted from the communication master station (address 10) to the communication slave station (address 101). When the communication slave station (address 101) receives the TF, it initializes a built-in counter. Thereby, the time management of the whole network is synchronized. The IF is transmitted from the communication slave station (address 101) to the communication master station (address 10). The communication slave station (address 101) can identify the network management time synchronized by the TF and the time when it should transmit data based on its own address. When the transmission time is reached, the communication slave station (address 101) transmits an IF addressed to the communication master station (address 10). The communication master station (address 10) identifies from which communication slave station the input data is from the source address, and stores and uses the input data.

なお、通信サイクルフェーズ（フェーズIV）中に、情報保存フェーズ（フェーズI）、接続局通知フェーズ（フェーズII）、保存情報取出フェーズ（フェーズIII）を随時実行することで、中継局や通信スレーブ局のネットワーク動作中の脱着が可能となる。 During the communication cycle phase (Phase IV), the information storage phase (Phase I), the connected station notification phase (Phase II), and the stored information retrieval phase (Phase III) are executed at any time, so that relay stations and communication slave stations Can be removed while the network is running.

本発明によれば、探索経路全体としての同時性が高いネットワーク構成情報をマスタ局に教示することができると共に、未だ、マスタ局側が接続スレーブ局を認識していないネットワーク起動時等にあっても、即座に、適用することが可能であり、しかも通信サイクルタイムを徒に増加させることがない、ＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法、及び、同方法の実施に好適なＰＬＣシステム、並びに、その構成要素を提供することができる。 According to the present invention, the network configuration information having high simultaneity as the entire search path can be taught to the master station, and even when the network is not yet recognized by the master station side, the connected slave station is not yet activated. , A network configuration information teaching method in a PLC system that can be applied immediately and does not increase communication cycle time, and a PLC system suitable for implementing the method, and its configuration Elements can be provided.

通信マスタ局、通信スレーブ局、及び中継局を含むＰＬＣシステムの構成図である。It is a block diagram of a PLC system including a communication master station, a communication slave station, and a relay station. 通信マスタユニットのハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of a communication master unit. Ｉ／Ｏターミナル装置（通信スレーブ局）のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of an I / O terminal device (communication slave station). リピータ（中継局）のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of a repeater (relay station). 探索フレーム（ＢＦ）のフレームフォーマットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the frame format of a search frame (BF). フレームの送受信シーケンスの説明図（その１）である。It is explanatory drawing (the 1) of the transmission / reception sequence of a flame | frame. 中継局のＢＦ受信時の処理フロー（その１）である。It is the processing flow (the 1) at the time of BF reception of a relay station. スレーブ局のＢＦ受信時の処理フロー（その１）である。It is the processing flow (the 1) at the time of BF reception of a slave station. アドレス情報が追加されていく場合の探索フレームのフレーム構成図である。It is a frame configuration diagram of a search frame when address information is added. フレームの送受信シーケンスの説明図（その２）である。It is explanatory drawing (the 2) of the transmission / reception sequence of a flame | frame. 中継局のＢＦ受信時の処理フロー（その２）である。It is a processing flow (the 2) at the time of BF reception of a relay station. スレーブ局のＢＦ受信時の処理フロー（その２）である。It is a processing flow (the 2) at the time of BF reception of a slave station. 生存確認フレーム及び接続要求フレームのフレームの構成図である。It is a block diagram of the frame of a survival confirmation frame and a connection request frame. フレームの送受信シーケンスの説明図（その３）である。It is explanatory drawing (the 3) of the transmission / reception sequence of a flame | frame. イベントフレームのフレーム構成図である。It is a frame block diagram of an event frame. フレームの送受信シーケンスの説明図（その４）である。It is explanatory drawing (the 4) of the transmission / reception sequence of a flame | frame. ネットワーク構成図である。It is a network block diagram. 通信サイクルフェーズで使用される出力用データフレーム、ネットワーク同期フレーム、及び入力用データフレームのフレーム構成図である。FIG. 3 is a frame configuration diagram of an output data frame, a network synchronization frame, and an input data frame used in a communication cycle phase. フレームの送受信の模式図（その５）である。It is the schematic diagram (the 5) of transmission / reception of a frame.

符号の説明Explanation of symbols

１通信機能を有するＰＬＣ装置
２通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置
３パソコン
４リピータ
５終端装置
６フィールドバス
７Ｉ／Ｏ機器
１０通信マスタユニット
２０ＣＰＵユニット
１０１通信インタフェース
１０２マスタ用ＡＳＩＣ
１０３ＲＡＭ
１０４ＣＰＵ
１０５ＥＥＰＲＯＭ
１０６ＬＥＤ表示器
１０７設定スイッチ
１０８内部バスインタフェース
２０１通信インタフェース
２０２スレーブ用ＡＳＩＣ
２０３ＣＰＵ
２０４ＥＥＰＲＯＭ
２０５ＬＥＤ表示器
２０６設定スイッチ
２０７Ｉ／Ｆ部
４０１、４０２通信インタフェース
４０３リピータ用ＡＳＩＣ
４０４電源
４０５ＬＥＤ表示器
４０６設定スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PLC apparatus which has a communication function 2 I / O terminal apparatus which has a communication function 3 Personal computer 4 Repeater 5 Termination apparatus 6 Fieldbus 7 I / O equipment 10 Communication master unit 20 CPU unit 101 Communication interface 102 Master ASIC
103 RAM
104 CPU
105 EEPROM
106 LED Display 107 Setting Switch 108 Internal Bus Interface 201 Communication Interface 202 Slave ASIC
203 CPU
204 EEPROM
205 LED Display 206 Setting Switch 207 I / F Unit 401, 402 Communication Interface 403 Repeater ASIC
404 Power supply 405 LED display 406 Setting switch

Claims

通信機能を有するＰＬＣであるマスタ局と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置である１もしくは２以上のスレーブ局とがバス型ネットワークにて結ばれ、かつバス型ネットワーク上にあって、マスタ局と所定のスレーブ局とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータとして機能する中継局が介在されているＰＬＣシステムにおいて、マスタ局に対してネットワーク構成情報を教示するための方法であって、
マスタ局から一斉同報送信される第１のフレームを媒介として、中継局から中継局及び中継局からスレーブ局へと局アドレスを受け渡すことで、中継局及びスレーブ局のそれぞれに、ネットワーク内における自局の上位側に隣接するマスタ局または中継局の局アドレスである上位側隣接局情報を生成保存させる情報保存フェーズと、
マスタ局から一斉同報送信される第２のフレームに応答して、中継局及びスレーブ局のそれぞれから互いに時間をずらせて第３のフレームを送信させることで、ネットワークに接続された中継局及びスレーブ局の存在をマスタ局に知らせる接続局通知フェーズと、
マスタ局からネットワークに接続された中継局及びスレーブ局に対して個別送信される第４のフレームに応答して、中継局及びスレーブ局のそれぞれから第５のフレームを送信させることで、マスタ局に各局の上位側隣接局情報を取得させる保存情報取出フェーズと、
を具備する、ことを特徴とするＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法。 A master station, which is a PLC having a communication function, and one or more slave stations, which are I / O terminal devices having a communication function, are connected by a bus network and are on the bus network. In order to teach network configuration information to a master station in a PLC system in which a relay station that functions as a repeater is interposed over one or more stages on a path connecting a slave station to a predetermined slave station A method,
By passing the station address from the relay station to the relay station and from the relay station to the slave station via the first frame broadcasted from the master station as a medium, each relay station and slave station in the network An information storage phase for generating and storing upper side neighboring station information that is a station address of a master station or relay station adjacent to the upper side of the own station;
In response to the second frame broadcasted from the master station, the relay station and the slave station connected to the network are caused to transmit the third frame from each of the relay station and the slave station by shifting the time from each other. A connected station notification phase informing the master station of the existence of a station,
In response to the fourth frame individually transmitted from the master station to the relay station and slave station connected to the network, the master station transmits the fifth frame from each of the relay station and the slave station, thereby allowing the master station to A stored information extraction phase for acquiring upper-side neighboring station information of each station, and
A network configuration information teaching method in a PLC system, comprising:

通信機能を有するＰＬＣであるマスタ局と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置である１もしくは２以上のスレーブ局とがバス型ネットワークにて結ばれ、かつバス型ネットワーク上にあって、マスタ局と所定のスレーブ局とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータとして機能する中継局が介在されているＰＬＣシステムにおいて、マスタ局に対してネットワーク構成情報を教示するための方法であって、
マスタ局から一斉同報送信される第１のフレームを媒介として、中継局から中継局及び中継局からスレーブ局へと局アドレスを受け渡すことで、中継局及びスレーブ局のそれぞれに、ネットワーク内における自局の上位側に隣接するマスタ局または中継局の局アドレスである上位側隣接局情報を生成保存させる情報保存フェーズと、
マスタ局からネットワークに接続された中継局及びスレーブ局に対して個別送信される第４のフレームに応答して、中継局及びスレーブ局のそれぞれから第５のフレームを送信させることで、マスタ局に各局の上位側隣接局情報を取得させる保存情報取出フェーズと、
を具備する、ことを特徴とするＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法。 A master station, which is a PLC having a communication function, and one or more slave stations, which are I / O terminal devices having a communication function, are connected by a bus network and are on the bus network. In order to teach network configuration information to a master station in a PLC system in which a relay station that functions as a repeater is interposed over one or more stages on a path connecting a slave station to a predetermined slave station A method,
By passing the station address from the relay station to the relay station and from the relay station to the slave station via the first frame broadcasted from the master station as a medium, each relay station and slave station in the network An information storage phase for generating and storing upper side neighboring station information that is a station address of a master station or relay station adjacent to the upper side of the own station;
In response to the fourth frame individually transmitted from the master station to the relay station and slave station connected to the network, the master station transmits the fifth frame from each of the relay station and the slave station, thereby allowing the master station to A stored information extraction phase for acquiring upper-side neighboring station information of each station, and
A network configuration information teaching method in a PLC system, comprising:

マスタ局から一斉同報送信される第１のフレームには、中継局を通過する毎にインクリメントされる中継局段数カウント情報が含まれており、スレーブ局のそれぞれが保存する自局の隣接局情報には中継局段数カウント情報が付加されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法。 The first frame broadcasted from the master station includes relay station stage count information that is incremented each time it passes through the relay station. The network configuration information teaching method in the PLC system according to claim 1, wherein relay station stage count information is added to the information.

中継局及びスレーブ局のそれぞれが生成保存する自局の上位側隣接局情報は、マスタ局側に１つ隣接する中継局の局アドレスである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法。 4. The high-order neighboring station information of the own station generated and stored by each of the relay station and the slave station is a station address of one relay station adjacent to the master station side. A method for teaching network configuration information in the PLC system according to claim 1.

中継局及びスレーブ局のそれぞれが生成保存する自局の上位側隣接局情報は、マスタ局側に隣接する一連の複数中継局の局アドレスである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＰＬＣシステムにおけるネットワーク構成情報教示方法。 The higher-order adjacent station information of the own station generated and stored by each of the relay station and the slave station is a station address of a series of a plurality of relay stations adjacent to the master station side. A network configuration information teaching method in the PLC system according to claim 1.

通信機能を有するＰＬＣであるマスタ局と、通信機能を有するＩ／Ｏターミナル装置である１もしくは２以上のスレーブ局とがバス型ネットワークにて結ばれ、かつバス型ネットワーク上にあって、マスタ局と所定のスレーブ局とを結ぶ経路上には、１段又は２段以上に亘ってリピータとして機能する中継局が介在されており、
前記マスタ局には、
送信元アドレスを含む第１のフレームを一斉同報送信する第１の手段と、
局アドレスに関する送信リクエストを含む第２のフレームを一斉同報送信する第２の手段と、
自局の上位側に隣接するマスタ局または中継局の局アドレスである上位側隣接局情報に関する送信リクエストを含む第３のフレームを宛先を指定して個別送信する第３の手段と、が組み込まれており、
前記中継局には、
上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元局アドレスに含まれる局アドレスに基づいて自局の上位側隣接局情報を生成保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを含めて下位ポートから送信する第１の手段と、
上位ポートから第２のフレームが受信されたとき、自局アドレスを所定のタイミングで上位ポートから送信する第２の手段と、
上位ポートから第３のフレームが受信されたとき、自局に保存されているネットワーク内相対位置情報を上位ポートから送信する第３の手段と、が組み込まれており、
前記スレーブ局には、
第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスに基づいて自局の上位側隣接局情報を生成保存する第１の手段と、
第２のフレームが受信されたとき、自局アドレスを所定のタイミングで送信する第２の手段と、
第３のフレームが受信されたとき、自局に保存されている自局の上位側隣接局情報を送信する第３の手段と、が組み込まれている、
ことを特徴とするＰＬＣシステム。 A master station, which is a PLC having a communication function, and one or more slave stations, which are I / O terminal devices having a communication function, are connected by a bus network and are on the bus network. A relay station functioning as a repeater is interposed over one or more stages on the path connecting the slave station and the predetermined slave station.
In the master station,
First means for broadcasting a first frame including a transmission source address;
A second means for broadcasting a second frame including a transmission request related to a station address;
And third means for individually transmitting a third frame including a transmission request related to higher-side neighboring station information which is a station address of a master station or relay station adjacent to the upper side of the own station by designating a destination. And
In the relay station,
When the first frame is received from the upper port, the upper side neighboring station information of the own station is generated and stored based on the station address included in the transmission source station address of the first frame, and the transmission of the first frame is performed. A first means for transmitting from the lower port including the local address in the original address;
Second means for transmitting a local address from the upper port at a predetermined timing when a second frame is received from the upper port;
When a third frame is received from the upper port, third means for transmitting the relative position information in the network stored in the local station from the upper port is incorporated, and
In the slave station,
First means for generating and storing higher-order neighboring station information of the own station based on a station address included in a transmission source address of the first frame when the first frame is received;
A second means for transmitting a local address at a predetermined timing when a second frame is received;
When the third frame is received, the third means for transmitting the higher-side neighboring station information of the own station stored in the own station is incorporated,
A PLC system characterized by that.

前記マスタ局の第１の手段には、第１のフレームに中継段数カウント値を初期値の状態で含ませる機能がさらに含まれており、
前記中継局の第１の手段には、第１のフレームに含まれる中継局段数カウント値をインクリメントする機能がさらに含まれており、
前記スレーブ局の第１の手段には、第１のフレームの中継局段数カウント値を読み出して保存する機能がさらに含まれている、ことを特徴とする請求項６に記載のＰＬＣシステム。 The first means of the master station further includes a function of including the relay stage count value in the initial state in the first frame,
The first means of the relay station further includes a function of incrementing the relay station stage number count value included in the first frame,
The PLC system according to claim 6, wherein the first means of the slave station further includes a function of reading and storing the relay station stage count value of the first frame.

前記中継局の第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスを自局の上位側隣接局情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスを自局アドレスに書き換えて下位ポートから送信する機能を有する、ことを特徴とする請求項６に記載のＰＬＣシステム。 The first means of the relay station, when the first frame is received from the upper port, stores the station address included in the transmission source address of the first frame as the upper side adjacent station information of the own station, 7. The PLC system according to claim 6, wherein the PLC system has a function of rewriting the transmission source address of the first frame to its own station address and transmitting from the lower port.

前記中継局の第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる一連の局アドレスを自局の上位側隣接局情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを追加して下位ポートから送信する機能を有する、ことを特徴とする請求項６に記載のＰＬＣシステム。 The first means of the relay station stores a series of station addresses included in the transmission source address of the first frame as the upper-side neighboring station information of the own station when the first frame is received from the upper port. The PLC system according to claim 6, further comprising a function of adding the local station address to the transmission source address of the first frame and transmitting from the lower port.

上位ポートと下位ポートとの間において、一方のポートから受信されたフレームを、中継処理したのちに、他方のポートから出力する機能を有する中継局であって、
上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスに基づいて自局の上位側に隣接するマスタ局または中継局の局アドレスである上位側隣接局情報を生成保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを含めて下位ポートから送信する第１の手段と、
上位ポートから第２のフレームが受信されたとき、自局アドレスを所定のタイミングで上位ポートから送信する第２の手段と、
上位ポートから第３のフレームが受信されたとき、自局に保存されている自局の上位側隣接局情報を上位ポートから送信する第３の手段と、
を具備することを特徴とするＰＬＣシステムの中継局。 A relay station having a function of outputting a frame received from one port between the upper port and the lower port after relay processing, and outputting from the other port,
When the first frame is received from the upper port , the upper side adjacent which is the station address of the master station or relay station adjacent to the upper side of the own station based on the station address included in the transmission source address of the first frame A first means for generating and storing station information and transmitting from the lower port including the own station address in the transmission source address of the first frame;
Second means for transmitting a local address from the upper port at a predetermined timing when a second frame is received from the upper port;
A third means for transmitting, from the upper port, upper side neighboring station information of the own station stored in the own station when a third frame is received from the upper port;
A relay station for a PLC system, comprising:

前記第１の手段には、第１のフレームに含まれる中継局段数カウント値をインクリメントする機能がさらに含まれている、ことを特徴とする請求項１０に記載のＰＬＣシステムの中継局。 The relay station of the PLC system according to claim 10, wherein the first means further includes a function of incrementing a relay station stage number count value included in the first frame.

前記第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる局アドレスを自局の上位側隣接局情報情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスを自局アドレスに書き換えて下位ポートから送信する機能を有する、ことを特徴とする請求項１０に記載のＰＬＣシステムの中継局。 When the first frame is received from the upper port, the first means stores the station address included in the transmission source address of the first frame as upper-side neighboring station information information of the own station, The relay station of the PLC system according to claim 10, wherein the relay station has a function of rewriting the transmission source address of the frame to the own station address and transmitting from the lower port.

前記第１の手段は、上位ポートから第１のフレームが受信されたとき、第１のフレームの送信元アドレスに含まれる一連の複数局アドレスを自局の上位側隣接局情報情報として保存すると共に、第１のフレームの送信元アドレスに自局アドレスを追加して下位ポートから送信する機能を有する、ことを特徴とする請求項９に記載のＰＬＣシステムの中継局。 When the first frame is received from the upper port, the first means stores a series of multiple station addresses included in the transmission source address of the first frame as upper-side neighboring station information information of the own station. 10. The relay station of the PLC system according to claim 9, wherein the relay station has a function of adding a local station address to the transmission source address of the first frame and transmitting from the lower port.