JP6984664B2 - 自動化ネットワーク用のスイッチデバイス - Google Patents
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Description
対応するフィールドデバイスによってサポートされる伝送速度と符合して、各フィールドデバイス通信チャネルを介してデータが送信されることができるレートを示す各フィールドデバイス側ポートに対するフィールドデバイス伝送速度と、
マスタデバイスによってサポートされる伝送速度と符合して、前記マスタ通信チャネルを介してデータが送信されることができるレートを示すマスタ側ポートのマスタ伝送速度と、
マスタ通信チャネルを介してマスタデバイスとスイッチデバイスとの間でダウンストリーム又はアップストリームデータを送信するのにかかる時間を示すマスタサイクルタイムと、
対応するフィールドデバイス通信チャネルを介してフィールドデバイスの1つとスイッチデバイスとの間でダウンストリーム又はアップストリームデータを送信するのにかかる時間を示すフィールドデバイスサイクルタイムと、
の少なくとも1つを含む設定データを格納するための記憶ユニットを更に備える。
2a〜2p、27、29 フィールドデバイス
3、3’、23 マスタデバイス
4、14 マスタポート
5 マスタ側ポート
6a〜6d フィールドデバイス側ポート
7 ダウンストリーム送信ユニット
8 アップストリーム送信ユニット
9 パッキングユニット
10 上位ネットワーク
11 PC
12 フィールドバス
13 ネットワークポート
15 アンパッキングユニット
16 記憶ユニット
17 設定ユニット
18 デジタルハブ
19 下位ネットワーク
20〜22 IOリンクシステム
24 フィールドデバイスポート
25、26 ロボットヘッド
28 ケーブル
31 センサ
32 フィールドデバイススタック
33 マスタスタック
100〜103 自動化ネットワーク
D ダウンストリームデータ送信
ECAT EtherCAT
DIG デジタルデータ送信
FCC フィールドデバイス通信チャネル
MCC マスタ通信チャネル
U アップストリームデータ送信
Claims (11)
- 複数のフィールドデバイス(2a〜2p)をマスタデバイス(3)の単一マスタポート(4)に接続するためのスイッチデバイス(1)であって、前記マスタデバイス(3)は、前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)と上位ネットワーク(10)との間のゲートウェイを提供し、前記上位ネットワーク(10)と前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)との間の通信を制御するように構成され、前記スイッチデバイス(1)は、
前記スイッチデバイス(1)を前記単一マスタポート(4)に接続し、前記マスタデバイス(3)と前記スイッチデバイス(1)との間にマスタ通信チャネル(MCC)を確立するための物理マスタ側ポート(5)と、
前記スイッチデバイス(1)を前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)に接続し、前記各フィールドデバイス(2a〜2p)と前記スイッチデバイス(1)との間に複数のフィールドデバイス通信チャネル(FCC)を確立するための複数の物理フィールドデバイス側ポート(6a〜6d)と、
を備え、
前記スイッチデバイス(1)は、自動化ネットワークのための単一通信プロトコルを使用して前記マスタ通信チャネル(MCC)と前記複数のフィールドデバイス通信チャネル(FCC)を介して、前記マスタデバイス(3)と前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)との間でデータを転送し、
前記マスタ側ポート(5)と前記複数のフィールドデバイス側ポート(6a〜6d)との間に設けられ、前記マスタ側ポート(5)で前記マスタデバイス(3)から受信したダウンストリームデータを前記複数のフィールドデバイス側ポート(6a〜6d)から選択された被選択フィールドデバイス側ポートに周期的又は非周期的に送信するように構成されたダウンストリーム送信ユニット(7)および/または
前記マスタ側ポート(5)と前記複数のフィールドデバイス側ポート(6a〜6d)との間に設けられ、前記対応するフィールドデバイス側ポート(6a〜6d)で前記フィールドデバイス(2a〜2p)の1つから受信したアップストリームデータを前記マスタ側ポート(5)に周期的又は非周期的に送信するように構成されたアップストリーム送信ユニット(8)を更に備え、
前記被選択フィールドデバイス側ポートは、ダウンストリームデータと共に受信し、ダウンストリームデータの送信先とされる前記フィールドデバイス(2a〜2p)を示す送信先情報に従って選択され、
前記スイッチデバイス(1)は、各前記フィールドデバイス側ポート(6a〜6d)に対するフィールドデバイス伝送速度と、前記マスタ側ポート(5)のマスタ伝送速度と、マスタサイクルタイムと、フィールドデバイスサイクルタイムの少なくとも1つを含む設定データを格納するための記憶ユニット(16)を更に備え、
前記フィールドデバイス伝送速度は、前記対応するフィールドデバイス(2a〜2p)によってサポートされる伝送速度と符合する、前記各フィールドデバイス通信チャネル(FCC)を介してデータが送信されることができるレートを示し、
前記マスタ伝送速度は、前記マスタデバイス(3)によってサポートされる伝送速度と符合する、前記マスタ通信チャネル(MCC)を介してデータが送信されることができるレートを示し、
前記マスタサイクルタイムは、前記マスタ通信チャネル(MCC)を介して前記マスタデバイス(3)と前記スイッチデバイスとの間でダウンストリーム又はアップストリームデータを送信するのにかかる時間を示し、
前記フィールドデバイスサイクルタイムは、前記対応するフィールドデバイス通信チャネル(FCC)を介して前記フィールドデバイス(2a〜2p)の1つと前記スイッチデバイス(1)との間でダウンストリーム又はアップストリームデータを送信するのにかかる時間を示し、
前記スイッチデバイス(1)に接続された前記各フィールドデバイス(2a〜2p)に対して、前記各フィールドデバイス(2a〜2p)の前記フィールドデバイス伝送速度及び前記フィールドデバイスサイクルタイムの少なくとも1つを含むフィールドデバイス構成パラメータを設定するため、及び/又は前記スイッチデバイス(1)に接続された前記マスタデバイス(3)に対して、前記マスタ伝送速度及び前記マスタサイクルタイムの少なくとも1つを含むマスタ構成パラメータを設定するための設定ユニット(17)を更に備える、スイッチデバイス。 - 前記通信プロトコルは、IOリンク通信プロトコルである、請求項1に記載のスイッチデバイス。
- 前記マスタデバイス(3)は、IOリンクマスタデバイスであり、前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)における少なくとも1つのフィールドデバイスは、IOリンクデバイスである、請求項1又は2に記載のスイッチデバイス。
- 前記マスタ側ポート(5)で前記マスタデバイス(3)から受信される前記ダウンストリームデータは、それぞれが前記送信先情報に関連づけられているダウンストリームメッセージ情報を有する複数のダウンストリームメッセージを含むダウンストリームデータパケットであり、
スイッチデバイス(1)は、前記マスタ側ポート(5)と前記ダウンストリーム送信ユニット(7)との間に設けられ、前記ダウンストリームデータパケットの前記ダウンストリームメッセージをアンパックし、アンパックした前記ダウンストリームメッセージを前記ダウンストリームメッセージの各ダウンストリームメッセージ情報とともに前記ダウンストリーム送信ユニットに送信するように構成されたアンパックユニット(15)を更に備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載のスイッチデバイス。 - 前記アップストリーム送信ユニット(8)は、前記アップストリームデータがどのフィールドデバイス(2a〜2p)から発信されたかを示す発信元情報とともに前記アップストリームデータを前記マスタ側ポート(5)に送信する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスイッチデバイス。
- 前記対応するフィールドデバイス側ポート(6a〜6d)で前記各フィールドデバイス(2a〜2p)から受信した前記アップストリームデータは、アップストリームメッセージであり、
前記スイッチデバイス(1)は、前記アップストリーム送信ユニット(8)と前記マスタ側ポート(5)との間に設けられ、前記対応するフィールドデバイス側ポートを介して少なくとも2つのフィールドデバイス(2a〜2p)から受信した少なくとも2つのアップストリームメッセージをアップストリームパケットにパックし、前記アップストリームパケットを前記マスタ側ポート(5)に送信するように構成されたパッキングユニット(9)を更に備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のスイッチデバイス。 - 前記少なくとも2つのアップストリームメッセージをアップストリームパケットにパックすることは、前記パッキングユニット(9)による前記少なくとも2つのアップストリームメッセージの圧縮又はカプセル化を含む、請求項6に記載のスイッチデバイス。
- 前記マスタ通信チャネル(MCC)及び/又は前記フィールドデバイス通信チャネル(FCC)は、フィールドデバイス伝送速度、マスタ伝送速度、マスタサイクルタイム、フィールドデバイスサイクルタイムの少なくとも1つを考慮して設定される、請求項1記載のスイッチデバイス。
- 前記マスタデバイス(3)と前記フィールドデバイス(2a〜2p)との間のデータの送信を制御するためのフィールドデバイススタック(32)を更に備える、請求項1〜8のいずれか一項に記載のスイッチデバイス。
- 上位ネットワーク(10)と、
複数のフィールドデバイス(2a〜2p)と、
前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)と前記上位ネットワーク(10)との間のゲートウェイを提供し、前記上位ネットワーク(10)と前記複数のフィールドデバイス(2a〜2p)との間の通信を制御するように構成されたマスタデバイス(3)と、
請求項1〜9のいずれか一項に記載のスイッチデバイス(1)と、
を備える、自動化ネットワーク(100〜103)。 - 前記マスタデバイス(3)は、前記マスタデバイス(3)と前記スイッチデバイス(1)との間のデータの送信を制御するためのマスタスタック(33)を備える、請求項10に記載の自動化ネットワーク。
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