[發明專利]通信系統、通信裝置及通信方法

有效

• 申請號: 201280026686.0
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN103562804A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 戶田秀之
• 申請（專利權）人: 橫河電機株式會社
• 主分類號: G04G5/00
• 分類號: G04G5/00;H04M11/00;H04W56/00;H04W92/20
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

技術領域

本發明涉及一種通信系統、通信裝置及通信方法。

本申請基于2011年6月17日申請的日本特許申請第2011－135236號并主張優先權，其內容在此進行援引。

背景技術

當前，在車間或工廠等，為了實現高級的自動操作，構建了經由通信單元將被稱為Field儀器的現場儀器（測定器、操作器）和控制上述儀器的控制裝置進行連接而成的分散控制系統（DCS：Distributed?Control?System）。成為上述分散控制系統的基礎的通信系統幾乎全部利用有線進行通信，但近年來，還實現了利用依照ISA100.11a等無線通信規格的無線進行通信。在此，上述的ISA100.11a是由國際測量控制學會（ISA：International?Society?of?Automation）制定的工業自動化用無線通信規格。

依照上述的無線通信規格ISA100.11a的通信系統，大致由下述部分構成：作為控制裝置的系統管理器（控制站點）；與系統管理器連接的基干路由器（主站點）；以及在基干路由器之間進行無線通信的無線現場儀器（子站點）。系統管理器及基干路由器與例如被稱為基干網絡的非同步通信網絡連接，基干路由器及無線現場儀器與同步無線通信網絡連接。此外，基干網絡可以通過有線通信網絡實現，也可以通過無線通信網絡實現。

在下面的非專利文獻1中公開了下述通信系統，其作為主站點和子站點之間的通信方式而使用時分多路通信方式，并且，通過在將多個主站點設置為彼此分離的狀態（冗余化）后，在多個主站點同時接收從子站點發送的信號，從而可靠性高且能夠保證延遲時間。另外，在下面的非專利文獻2中公開了下述方法，即，在延遲時間較大變動的以太網（注冊商標）等網絡中，使設備間的時刻高精度地同步。在下面的專利文獻1、2中公開了下述技術，即，在IEEE802.11等無線LAN（Local?Area?Network）規格中，避免無線LAN中固有的傳送延遲的波動。并且，在下面的專利文獻3中公開了下述技術，即，在利用時分多路通信方式進行通信的多個主站點共存的情況下，主站點之間直接進行時間同步。

專利文獻1：日本特開2010－50761號公報

專利文獻2：日本特開2009－111654號公報

專利文獻3：日本特開2007－6079號公報

非專利文獻1：“ISA-100.11a-2009Wireless?systems?for?industrial?automation:Process?control?and?related?applications”，9.1.9.4.7Duocast?transaction

非專利文獻2：“IEEE?Std1588-2008IEEE?Standard?for?a?Precision?Clock?Synchronization?Protocol?for?Networked?Measurement?and?Control?Systems”，IEEE?Instrumentation?and?Measurement?Society，6.5PTP?device?types-6.6Synchronization?overview

發明內容

在如上述非專利文獻1中公開的通信系統所示具有多個主站點的通信系統中，必須高精度地使主站點的時刻同步。在上述非專利文獻1中公開的通信系統中，控制站點經由基干網絡將時刻信息發送至多個主站點，并通過使各個主站點基于該時刻信息進行時刻調整而使主站點的時刻同步。

在此，近年來，為了減少成本，有時作為構成基干網絡的儀器使用在以太網（注冊商標）等中使用的通用設備（路由器或交換器），作為使時刻同步的方法使用NTP（Network?Time?Protocol）等通用協議。在使用上述通用儀器等的情況下，由于同步精度惡化，因此，必須使用在例如上述非專利文獻2中公開的方法而提高主站點的同步精度。然而，如果使用在非專利文獻2中公開的方法，則使得使用通用設備導致的成本減少的優勢消失，反而導致成本上升。在該成本中，例如除了設備的價格之外，還包含基干網絡的設計、儀器的選定、設置工序、設定、試驗、維護所涉及的全部成本。