[發明專利]現場網絡系統

有效

• 申請號: 200810179400.8
• 申請日: 2008-12-10
• 公開（公告）號: CN101459568A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 宮澤和紀
• 申請（專利權）人: 橫河電機株式會社
• 主分類號: H04L12/46
• 分類號: H04L12/46;H04L12/18;H04L29/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 源;張天舒

本申請要求2007年12月10日提交的第2007-318605號日本專 利申請的優先權，其全部內容通過引用并入于此。

技術領域

本申請涉及利用網際協議(IP)網絡的現場網絡系統，尤其涉 及對多播通信的控制。

背景技術

近些年來，已經提出了通過網絡將包括組成反饋控制環路的控 制器、致動器或者諸如溫度計或流量計之類的傳感器的現場設備進行 連接，并且在工業自動化的過程控制系統中這些現場設備建成為現場 網絡系統。

這些現場設備利用預定控制網絡協議發送和接收諸如測量信息 或控制信息之類的各種信息，并且進行控制處理，以便最優地操作工 廠中的受控對象等。

例如，日本專利申請公開JP-A-2003-242123描述了一種相關技 術中的現場網絡系統。

圖6是相關技術中的現場網絡的結構框圖。現場設備1-12安裝 在工廠中，并且具有發送數據的通信功能，或者具有執行模擬信號輸 入(AI)、模擬信號輸出(AO)、PID計算(比例、積分、微分計 算)等的現場設備特有的功能模塊的功能。

路由器13-16具有選擇傳輸目的地并且傳輸接收到的包的傳輸 功能。網絡NW100具有構成骨干網絡的帶寬。另外，路由器13-16 可以是第三層(L3)交換機。

配置器17具有設置現場設備1-12的各種操作或者操作進度的 設置功能以及發送設置信息的通信功能。控制器18具有發送數據的 通信功能以及操作的操作控制功能，使得從傳感器接收的測量值集中 在預定目標值。

現場設備1-4通過路由器13連接到網絡NW100，現場設備5-8 通過路由器14連接到網絡NW100，現場設備9-12通過路由器15連 接到網絡NW100，另外，配置器17和控制器18通過路由器16連接 到網絡NW100。

這種現場網絡被建成為例如現場總線FF-HSE(注冊商標)。

圖7和圖8是說明圖6所示的現場網絡系統的操作的示意圖。 現場設備1-12中的每一個都把針對有關自身的設備信息或者發現新 設備等的通告告知配置器。

此時，現場設備1-12中的每一個都使用多播地址。多播地址是 連接到現場網絡的所有單元都可以使用的公知目的地。另外，參與到 現場網絡的所有單元都參與到該多播組中。

例如，如圖7所示，現場設備1將一個用于向配置器17告知諸 如與構成現場網絡的每個現場設備相關的設置信息或者識別信息之 類的設備信息的“設備信息通告包”發送到預定多播地址目的地。

路由器13從現場設備1接收設備信息通告包，復制該設備信息 通告包，并且隨后將該包分別傳輸到現場設備2-4以及路由器14-16。

此時，路由器13是根據網絡地址進行傳輸處理的，從而不能識 別出存儲在包的有效載荷等中的控制網絡協議中的隱含目的地(例 如，配置器)。

隨后，路由器14復制接收到的設備信息通告包并且將該包傳輸 到現場設備5-8，路由器15復制接收到的設備信息通告包并且將該 包傳輸到現場設備9-12，而路由器16復制接收到的設備信息通告包 并且將該包傳輸到配置器17和控制器18。

由此，現場設備1利用多播包來告知有關自身的設備信息或者 發現新設備的通告等。

順便提及，在執行IP的現場網絡中，例如，使用了防爆區中所 用的鏈路、節能無線鏈路等，或者還可以包括具有比100Mbps或 1Gbps窄的帶寬的鏈路。那么，在該現場設備中，由于限制了功耗， 所以可以使用低吞吐量的單元。

然而，在路由器13-16中或路由器(未示出)中，傳輸處理是 根據網絡地址進行的，從而不能識別出設備信息通告包中的控制網絡 協議的隱含目的地，并且如圖8所示，多播包被傳輸到所有單元。

因此，在連接了窄帶鏈路、節能無線鏈路或者具有低吞吐量的 現場設備的網絡中，存在窄帶鏈路受到壓迫、現場設備的載荷增加以 及包傳輸延遲的問題。

而且，在具有構成現場網絡的骨干網絡的帶寬的網絡中，要被 發送的包基本上接近于廣播。因此，這導致了不必要的載荷。

發明內容

本發明的示例實施例致力于上述的不足以及上面沒有說明的其 他不足。然而，本發明并不需要克服上述不足，因此，本發明的示例 實施例可能不會克服上述任何問題。

因此，本發明的一個方面是減小窄帶鏈路、現場網絡和現場設 備的載荷。