[發明專利]網絡系統、主機及網絡系統的控制方法

有效

• 申請號: 201280016288.0
• 申請日: 2012-01-30
• 公開（公告）號: CN103460650A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 田原豊;水本寬仁;澤田成憲
• 申請（專利權）人: 歐姆龍株式會社
• 主分類號: H04L12/44
• 分類號: H04L12/44
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 金相允;向勇

技術領域

本發明涉及具有集線器的網絡系統（network?system）、這種網絡系統的主機及這種網絡系統的控制方法。

背景技術

在工廠自動化（FA：factory?automation）領域，進行各種裝置分擔作業工序的控制。為了在工廠設施等一定區域中，使參與作業的各種控制器和/或遙控器輸入輸出端口、制造裝置協同工作，構筑了一種用于連接這些裝置的稱作現場網絡（field?network）的工業用網絡系統。

在很多工業用網絡系統中，利用通信總線將對設在工廠內的生產設備進行數據收集及控制的各種從機和對多個從機進行集中管理的主機連接起來，控制生產設備。

具有主機和從機的網絡，根據裝置間的協作和/或布線情況，可以采用串聯、環形、樹形或星形等各種拓撲結構。例如，在串聯拓撲中，所有從機包含在以主機為起點的1條傳輸路線上。若設主機為上游，則從上游側流出的信息信號接連通過串聯連接在傳輸路徑上的從機，到達最下游的從機之后返回到主機。此外，在環形拓撲中，主機具有發送信息信號側和接收信息信號側的兩個端口，發送的信息信號在接連通過從機之后，從接收側的端口返回。

如上所示，在串聯拓撲和/或環形拓撲中，信息信號通過沒有分支的一條傳輸路徑。

另一方面，在樹形或星形拓撲中，來自主機的路徑產生分支。在分支部位配置集線器作為網絡設備。集線器具有：與上游側相連的1個端口，以及在下游側連接從機的多個端口。集線器可看作是擔當網絡路徑控制的從機的一種。

此外，作為以工廠自動化的領域為對象的工業用網絡的一例，正在推進對應用了以太網（注冊商標）技術的稱作工業用以太網（注冊商標）的技術的開發。工業用以太網（注冊商標）還可稱作產業用以太網（注冊商標）或實時以太網（注冊商標），是以各種布局（layer）向工廠自動化系統中導入了以太網（注冊商標）技術和/或設備的網絡系統。作為工業用以太網（注冊商標），各種團體制定并公開了開放式標準，ETG（EtherCAT?Technology?Group）推進的EtherCAT（Ethernet（注冊商標）for?Control?Automaion?Technology：注冊商標）也是其中之一。

關于EtherCAT的標準，可以組合基于串珠式串聯連接和/或采用了集線器的分支，由此支持上述的各種拓撲。此外，在EtherCAT中，從主機發送的信息信號（幀）不僅到達特定的目的地，相同的信號巡回所有從機。在執行控制操作時，在信息信號中包含每個從機的控制數據，因此，從機在信息信號通過自身期間，從信號中讀取以自身為對象的部分，并根據需要重寫信息信號內容。因此，信息信號不會留在網絡內的一個位置而是到達最下游，因此能夠實現高速且無數據沖突的通信。

如上所示，EtherCAT中的信息信號沿著所謂一筆畫路徑在網絡內移動。這種特性在包含分支部位的拓撲中也一樣。即，當從主機發送的信息信號到達作為分支部位的集線器時，發送到與集線器端口中的一個端口連接的從機。此外，在該從機的下游有其他從機的情況下，信息信號依次串行傳遞，在到達最下游之后返回到集線器。接著，發送到與集線器的另一端口連接的從機。

在設計遵照EtherCAT的標準的網絡系統時，如上所示，重要的是要考慮從機間的連接順序和/或要將從機連接到集線器的哪個端口等來進行設計。為了使不具有如SE那樣的專業知識和/或經驗的使用者在做系統設計和/或組裝實際設備時能夠容易地進行設計作業，而提供了輔助設計系統。輔助設計系統采用如連接到主機上的管理裝置那樣的形式。管理裝置是安裝了設定工具（tool）來作為制作設定信息的應用程序的個人計算機等。

在專利文獻1中，記載了在雙重導線結構上連接了主機和從機的通信系統。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本公開專利公報“特表2010－510741號公報（2010年4月2日公表）”

發明內容

發明所要解決的技術問題

如上所述，在工業用網絡系統中，通過使用集線器，能夠實現適應于環境的各種拓撲。集線器除了通過在下游側具有多個連接端口而使傳輸路徑形成分支之外，在線纜長度有限時，也能夠起到延長網絡長度的中繼器（repeater）的作用。但是，根據工業用網絡系統的種類，由于標準的性質，有時產生不同于通常的以太網（注冊商標）的問題，說明如下。