CN101310232A - 网络单元及使用该网络单元的可编程控制器 - Google Patents

网络单元及使用该网络单元的可编程控制器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种网络单元及使用该网络单元的可编程控制器，通过在与信息系统网络(IN1)和控制系统网络(CN1)连接并使上述网络相互连接的模块式可编程控制器的网络单元(10A)中，设置传送解析部(20A、20B)，上述传送解析部用于判断将分别从信息系统网络(Si)及控制系统网络(Sc)接收的接收数据分配至哪个接口部(12、14、16)，对于需要转发的接收数据，并不将其发送至系统总线，而是由该网络单元具有的变换处理部(28A、30A)变换为规定的数据并输出至信息系统网络或控制系统网络，从而即使在控制系统网络或信息系统网络大规模化的情况下，也可以容易地抑制施加在可编程控制器的CPU单元或系统总线上的负载。

Description

网络单元及使用该网络单元的可编程控制器
技术领域
本发明涉及一种网络单元及使用该网络单元的可编程控制器，该网络单元作为模块式可编程控制器中的模块单元使用，向该可编程控制器赋予所要求的功能。
背景技术
在工厂自动化系统中，为了控制配置在生产线上的各种制造设备的各自的动作，配置多个可编程控制器，各可编程控制器与设置在制造设备上的各种输入装置(传感器、开关等)和输出装置(电磁阀、电动机、指示灯等)连接。各个可编程控制器基于来自连接的输入装置的输入信号和已预先编程的条件，控制对应的输出设备的动作。上述条件通常以下述方式获得，即，通过利用控制系统网络连结各可编程控制器，使1个可编程控制器为主站，从该主站向各个可编程控制器发送规定的数据，从而由各可编程控制器取得。另外，各可编程控制器根据需要而经由控制系统网络收集与其他可编程控制器控制的制造设备的动作状况等相关的信息，将该收集到的信息用于输出装置的动作控制。
在大多情况下，向附属于1个控制系统网络的可编程控制器中的至少1台赋予作为网关的功能，被赋予该网关功能的可编程控制器(下面有时简称为“网关PC”)，经由信息系统网络与监视装置连接。监视装置经由网关PC，监视由该网关PC进行动作控制的制造设备及其他可编程控制器进行动作控制的制造设备各自的运行状态，收集与生产线中的生产状况相关的信息，进行各可编程控制器(包括网关PC)的记录，以及向各可编程控制器(包括网关PC)供给控制数据等。另外，从监视装置向可编程控制器(包括网关PC)发送的控制数据涉及比较简单的动作控制，因此该动作控制不需要高实时性。
上述的控制系统网络和信息系统网络可以通过使用例如ATM(Asynchronous Transfer Mode)技术等而作为1个网络进行构筑。但是，由于作为工厂自动化中的网络系统，要求在低成本的基础上可以容易地构筑，所以信息系统网络通常利用Ethernet(注册商标)进行构筑，大多构成为与需要保证数据更新周期的控制系统网络分离。
当前，在各种行业中导入工厂自动化系统，可编程控制器所要求的功能也多样化。因此，开发了一种模块式可编程控制器，以可以灵活地对应各种需求。在该方式的可编程控制器中，具有电源单元、中央运算处理装置(CPU：Central Processing Unit)单元、I/O(Input/Output)模拟单元、I/O数字单元等各种模块单元，通过与需求对应而将规定的模块单元进行组合，赋予所要求的功能。在模块式的网关PC中，通常在上述电源单元、CPU单元及各I/O单元的基础上，还组合用于与控制系统网络连接的控制系统网络单元、以及用于与信息系统网络连接的信息系统网络单元。
例如，在从管理装置经由信息系统网络向与控制系统网络连接的可编程控制器发送控制数据的情况下，该控制数据首先从管理装置经由信息系统网络向网关PC发送。发送至网关PC的控制数据由信息系统网络单元接收后，经由系统总线发送至CPU单元。
网关PC的CPU单元基于预先准备的规定信息，判断接收数据是发送至本装置还是发送至其他规定的可编程控制器，在为发送至本装置的数据时，执行用于取得该接收数据作为本装置的控制数据的处理。另外，在接收数据为发送至其他规定的可编程控制器的数据时，经由系统总线将该接收数据输出至控制系统网络单元。对于发送至控制系统网络单元的接收数据，变换其协议以使其可以由附属于控制系统网络的可编程控制器接收，然后向控制系统网络发送，由规定的可编程控制器接收。
另一方面，在从仅与控制系统网络连接的规定可编程控制器向监视装置发送数据的情况下，该数据首先经由控制系统网络向网关PC发送。发送至网关PC的数据由控制系统网络单元接收后，经由系统总线发送至CPU单元。网关PC的CPU单元基于预先准备的上述规定信息，判断接收数据的发送对象，识别为向监视装置发送的数据，而经由系统总线将该接收数据输出至信息系统网络单元。对于发送至信息系统网络单元的数据，变换其协议以使其可以由监视装置接收，然后向信息系统网络发送，由监视装置接收。
由于网关PC也控制对应的制造设备的动作，所以在该网关PC的CPU单元中，除由信息系统网络单元或控制系统网络单元接收的信号或数据之外，还接收从对应的各输入装置向I/O单元输入的信号。向I/O单元输入的信号发送至CPU单元后，该CPU单元判断应该如何控制对应的输出装置，将规定的控制信号向I/O单元输出。
例如，在网关PC对与该网关PC对应的制造设备的动作进行序列控制的情况下，需要基于从各输入装置以短周期定期向I/O单元输入的信号、和预先编程的条件，将规定的控制信号以短周期定期地向各输出设备输出。即，需要实时地定时进行来自各输入装置的输入信号的处理及向各输出设备的控制信号的输出。
为了实时地定时进行来自各输入装置的输入信号的处理及向各输出设备的控制信号的输出，并可靠地处理与管理装置或其他可编程控制器之间的发送接收，例如在专利文献1记述的发明的可编程控制器中，在重复进行来自各输入装置的输入信号的处理或向各输出设备的控制信号的输出等的扫描循环的执行过程中，产生来自外部装置的数据链路请求(包括信息及命令)或向外部装置的数据链路请求时，将这些数据链路请求顺序设置在接收队列或发送队列中。对设置在接收队列或发送队列中的数据链路请求在执行扫描循环后进行处理。
专利文献1：特开平11-65623号公报
发明内容
但是，控制系统网络或信息系统网络持续大规模化，这些网络规模越大，施加在网关PC的CPU单元及系统总线上的负载越大。
并且，如果这些负载变大，则即使如在专利文献1记述的发明的可编程控制器那样在扫描循环执行后处理数据链路请求，也难以实时地定时进行来自各输入装置的输入信号的处理、及向各输出设备的控制信号的输出。即，难以对与网关PC对应的制造设备，进行所要求的序列控制。其结果，难以使控制系统网络或信息系统网络大规模化，难以使工厂自动化系统大规模化。
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到一种网络单元以及具有该网络单元的可编程控制器，该网络单元即使在控制系统网络或信息系统网络大规模化的情况下，也可以容易地抑制施加在网关PC的CPU单元或系统总线上的负载。
实现上述目的的本发明的网络单元，其作为模块式的可编程控制器中的模块单元而使用，将信息系统网络和控制系统网络相互连接，其中，可编程控制器对配置在生产线上的制造设备进行监视而控制该制造设备的动作，信息系统网络连结包括监视装置在内的至少1个节点和可编程控制器，控制系统网络连结该可编程控制器和其他可编程控制器，其特征在于，具有：信息系统接口部，其与信息系统网络连接；控制系统接口部，其与控制系统网络连接；总线接口部，其与该可编程控制器的系统总线连接；信息存储部，其存储分配信息，该信息作为将由信息系统接口部或控制系统接口部接收的接收数据与该接收数据的发送对象信息对应而向信息系统接口部、控制系统接口部及总线接口部的其中一个分配时的基准；信息系统分配部，其基于由信息系统接口部接收的接收数据中包含的发送对象信息、和存储在信息存储部中的分配信息，将由信息系统接口部接收的接收数据向控制系统接口部及总线接口部的其中一个分配；控制系统分配部，其基于由控制系统接口部接收的接收数据中包含的发送对象信息、和存储在信息存储部中的分配信息，将由控制系统接口部接收的接收数据向信息系统接口部及总线接口部的其中一个分配；控制系统变换处理部，其将由信息系统分配部向控制系统接口部侧分配的接收数据变换为与控制系统网络中的协议对应的数据，输出至控制系统接口部；信息系统变换处理部，其将由控制系统分配部向信息系统接口部侧分配的接收数据变换为与信息系统网络中的协议对应的数据，输出至信息系统接口部；以及传送协调部，其协调使由信息系统分配部及控制系统分配部各自向总线接口部侧分配的各接收数据不会重叠，并将它们输出至总线接口部。
另外，实现上述目的的本发明的可编程控制器，是一种模块式的可编程控制器，其具有：系统总线；中央运算处理装置单元，其与系统总线连接；I/O单元，其与系统总线连接，同时与制造设备的输入输出装置连接；以及网络单元，其与信息系统网络及控制系统网络分别连接，可编程控制器对配置在生产线上的制造设备进行监视而控制该制造设备的动作，同时将信息系统网络和控制系统网络相互连接，其特征在于，网络单元是上述本发明的网络单元。
发明的效果
在本发明的网络单元中，由于该网络单元可以独立地将信息系统网络和控制系统网络相互连接，所以即使在使信息系统网络或控制系统网络大规模化的情况下，也可以容易地抑制施加在网关PC的CPU单元及系统总线上的负载。对于具有该网络单元的本发明的可编程控制器也相同。由此，根据上述发明，容易实现工厂自动化系统的大规模化。
附图说明
图1是概略表示本发明的可编程控制器的一个例子的框图。
图2是概略表示本发明的网络单元的一个例子的功能框图。
图3是概略表示本发明的网络单元中，具有包括控制系统变换处理部的第1子单元和包括信息系统变换处理部的第2子单元的网络单元的一个例子的框图。
图4是概略表示本发明的网络单元的其他例子的功能框图。
图5是概略表示本发明的网络单元的另外的例子的功能框图。
图6是概略表示本发明的网络单元的另外的例子的功能框图。
图7是概略表示本发明的可编程控制器的其他例子的框图。
图8是概略表示本发明的网络单元的另外的例子的功能框图。
图9是表示由图8所示的控制系统变换处理部或信息系统变换处理部通过封装化生成的发送数据的一个例子的示意图。
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明的网络单元及可编程控制器的各自的实施方式。另外，这些发明并不限定于下述说明的实施方式。
实施方式1
图1是概略表示本发明的可编程控制器的一个例子的框图。该图所示的可编程控制器60A是监视配置在生产线上的制造设备而控制该制造设备的动作的模块式可编程控制器，具有系统总线1、电源单元3、I/O单元5、存储器单元7、CPU单元9和网络单元10A。
上述I/O单元5分别与控制对象的制造设备中规定的输入装置ID1、ID2及规定的输出装置OD1、OD2连接，网络单元10A与信息系统网络IN1及控制系统网络CN1进行有线连接或无线连接。在信息系统网络IN1上连接包括监视装置65的至少一个节点，在控制系统网络CN1上连接其他可编程控制器(PC)70a～70d。信息系统网络IN1不与控制系统网络CN1之外的网络连接，控制系统网络CN1不与信息系统网络IN1之外的网络连接。
作为网络单元10A的构成部件的电源单元3，经由系统总线1向I/O单元5、存储器单元7、CPU单元9及网络单元10A供给电力。对于I/O单元5，如果从各输入装置ID1、ID2输入表示动作状态的规定信号，则将这些信号经由系统总线1传送至CPU单元9。另外，如果从CPU单元9经由系统总线1发送来控制各输出装置OD1、OD2的动作的控制信号，则将这些控制信号输出至各输出装置OD1、OD2。
在存储器单元7中，存储用于与由生产线生产的物品对应而控制各输出装置OD1、OD2的动作的控制数据、及用于控制与各个其他可编程控制器70a～70d连接的各输出装置(未图示)的动作的控制数据。CPU单元9基于从各输入装置ID1、ID2向I/O单元5输入的信号和存储在存储器单元7中的控制数据，生成上述控制信号。另外，将存储在存储器单元7中的控制数据与由生产线生产的物品对应而传送至各个可编程控制器70a～70d。
网络单元10A是本发明所涉及的网络单元，其将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，对可编程控制器60A赋予作为网关的功能(下面称为“网关中继功能”)。另外，在从监视装置65或其他可编程控制器70a～70d向可编程控制器60A本身发送来信号或数据时，将这些信号或数据经由系统总线1输出至CPU单元9。下面参照图2详细说明网络单元10A。
图2是概略表示网络单元10A的一个例子的功能框图。该图所示的网络单元10A具有：信息系统接口部12，其与信息系统网络IN1(参照图1)连接；控制系统接口部14，其与控制系统网络CN1(参照图1)连接；以及总线接口部16，其与系统总线连接。并且，该网络单元10A具有信息存储部18A、信息系统传送解析部20A、控制系统传送解析部22A、信息系统数据分配部24、控制系统数据分配部26、控制系统变换处理部28A、信息系统变换处理部30A、传送协调部32A及控制部34A。
在上述信息存储部18A中存储分配信息，该分配信息作为将由信息系统接口部IN1或控制系统接口部CN1接收的接收数据，与该接收数据的发送对象信息对应而向信息系统接口部12、控制系统接口部14及总线接口部16的其中一个分配时的基准。由于在由信息系统接口部IN1或控制系统接口部CN1接收的接收数据中嵌入有发送对象信息(例如网络地址及主机地址)，其用于识别作为该接收数据的发送对象的节点或可编程控制器，所以如果是例如路由信息这样，可以判断通过该发送对象信息确定的设备(节点或可编程控制器)、该设备所属的网络以及各个接口部12、14、16的连接对象之间的对应关系，则可以作为上述分配信息使用。
另外，附属于任一个网络IN1、CN1的节点或可编程控制器也将上述发送对象信息和用于识别作为发送源的节点或可编程控制器的发送源信息附加在数据主体上，生成发送数据并进行发送。
信息系统传送解析部20A与后述的信息系统数据分配部24一起构成信息系统分配部Si，该信息系统传送解析部20A，基于由信息系统接口部12接收的接收数据中包含的发送对象信息和存储在信息存储部18A中的分配信息，判定由信息系统接口部12接收的接收数据分配至控制系统接口部14及总线接口部16的哪一个。即，针对根据由信息系统接口部12接收的接收数据中包含的发送对象信息而识别出的发送对象，解析该发送对象是可编程控制器60A本身还是附属于控制系统网络CN1的可编程控制器70a～70d，判定将该接收数据分配至控制系统接口部14及总线接口部16的哪一个。将该判定结果传送至信息系统数据分配部24。
与信息系统传送解析部20A一起构成信息系统分配部Si的信息系统数据分配部24，将由信息系统接口部12接收的接收数据，基于信息系统传送解析部20A的判定结果而分配至控制系统接口部14侧或总线接口部16侧。发送对象为可编程控制器70a～70d的任一个的接收数据，由信息系统数据分配部24分配至控制系统接口部14侧，发送对象为可编程控制器60A本身的接收数据，由信息系统数据分配部24分配至总线接口部16侧。
控制系统传送解析部22A与后述的控制系统数据分配部26一起构成控制系统分配部Sc，该控制系统传送解析部22A，基于由控制系统接口部14接收的接收数据中包含的发送对象信息和存储在信息存储部18A中的分配信息，判定将由控制系统接口部14接收的接收数据分配至信息系统接口部12及总线接口部16的哪一个。即，针对根据由控制系统接口部14接收的接收数据中包含的发送对象信息而识别出的发送对象，解析该发送对象是可编程控制器60A本身还是附属于信息系统网络IN1的节点(例如监视装置65)，判定将该接收数据分配至信息系统接口部12及总线接口部16的哪一个。将该判定结果传送至控制系统数据分配部26。
与控制系统传送解析部22A一起构成控制系统分配部的控制系统数据分配部26，将由控制系统接口部14接收的接收数据，基于控制系统传送解析部22A的判定结果而分配至信息系统接口部12侧或总线接口部16侧。发送对象为附属于信息系统网络IN1的节点(例如监视装置65)的接收数据，由控制系统数据分配部26分配至信息系统接口部12侧，发送对象为可编程控制器60A本身的接收数据，由控制系统数据分配部26分配至总线接口部16侧。
控制系统变换处理部28A，将由信息系统分配部Si(信息系统数据分配部24)分配至控制系统接口部14侧的接收数据变换为与控制系统网络CN1中的协议对应的数据，输出至控制系统接口部14。另外，信息系统变换处理部30A，将由控制系统分配部Sc(控制系统数据分配部26)分配至信息系统接口部12侧的接收数据变换为与信息系统网络IN1中的协议对应的数据，输出至信息系统接口部12。
此外，传送协调部32A将由信息系统分配部Si(信息系统数据分配部24)及控制系统分配部Sc(控制系统数据分配部26)各自分配至总线接口部16侧的各接收数据、即以可编程控制器60A为对象的接收数据，在协调使这些接收数据不会重叠的同时，输出至总线接口部16。该传送协调部32A可以将接收数据直接输出至总线接口部16，也可以从接收数据中抽出数据主体而仅将该数据主体输出至总线接口部16。控制部34A控制网络单元10A整体的动作。
在具备如上述构成的网络单元10A的可编程控制器60A(参照图1)中，可以利用网络单元10A将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，而无需经由CPU单元9。下面，适当引用图1或图2使用的参照标号，具体地说明利用网络单元10A进行的信息系统网络IN1和控制系统网络CN1的相互连接。
例如，如果从监视装置65经由信息系统网络IN1向网络单元10A发送数据，则该数据由信息系统接口部12接收后发送至信息系统分配部Si(信息系统传送解析部20A及信息系统数据分配部24)。信息系统传送解析部20A基于接收数据中包含的发送对象信息和存储在信息存储部18A中的分配信息，判定将该接收信息分配至控制系统接口部14及总线接口部16的哪一个。然后信息系统数据分配部24基于信息系统传送解析部20A的判定结果，将接收数据分配至控制系统变换处理部28A或传送协调部32A。
分配给控制系统变换处理部28A的接收数据、即向控制系统网络CN1传送的接收数据，在这里变换为与控制系统网络CN1中的协议对应的数据而输出至控制系统接口部14。例如在由信息系统接口部12接收的接收数据的发送对象为可编程控制器70c的情况下，该接收数据由信息系统数据分配部24分配至控制系统变换处理部28A，在这里变换为与控制系统网络CN1中的协议对应的数据后，输出至控制系统接口部14。然后，输出至控制系统接口部14的数据经由控制系统网络CN1由可编程控制器70c接收。
另外，从信息系统数据分配部24分配至传送协调部32A的接收数据、即以可编程控制器60A为对象的接收数据，从这里直接或抽取出数据主体后输出至总线接口部16。输出至总线接口部16的数据经由系统总线1发送至CPU单元9。
另一方面，如果经由控制系统网络CN1而例如从可编程控制器70d向网络单元10A发送来数据，则该数据由控制系统接口部14接收后发送至控制系统分配部Sc(控制系统传送解析部22A及控制系统数据分配部26)。控制系统传送解析部22A基于接收数据中包含的发送对象信息和存储在信息存储部18A中的分配信息，判定将该接收数据分配至信息系统接口部12及总线接口部16的哪一个。然后控制系统数据分配部26基于控制系统传送解析部22A的判定结果，将接收数据分配至信息系统变换处理部30A或传送协调部32A。
分配至信息系统变换处理部30A的接收数据，在这里变换为与信息系统网络IN1中的协议对应的数据而输出至信息系统接口部12。在例如由控制系统接口部14接收的接收数据的发送对象为监视装置65的情况下，该接收数据由控制系统数据分配部26分配至信息系统变换处理部30A，在这里变换为与信息系统网络IN1中的协议对应的数据后，输出至信息系统接口部12。然后，输出至信息系统接口部12的数据经由信息系统网络IN1而由监视装置65接收。
另外，分配至传送协调部32A的接收数据、即以可编程控制器60A为对象的接收数据，从这里直接或抽取出数据主体后，输出至总线接口部16。输出至总线接口部16的数据经由系统总线1发送至CPU单元9。
如上述所示，网络单元10A将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，而无需经由CPU单元9(参照图1)。即使在网络单元10A将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接时，CPU单元9也可以实时地定时进行来自各输入装置ID1、ID2的输入信号的处理及向各输出设备OD1、OD2(参照图1)的控制信号的输出。
由此，利用具有网络单元10A的可编程控制器60A，能够容易地一边将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，一边向对应的制造设备进行所要求的序列控制。其结果，使信息系统网络IN1或控制系统网络CN1的大规模化变容易，容易实现工厂自动化系统的大规模化。另外，由于不是如现有技术那样将信息系统网络单元和控制系统网络单元这2个单元安装在可编程控制器中，而通过仅安装网络单元10A就可以向可编程控制器赋予网关中继功能，所以与现有技术相比，容易实现安装槽的精简及成本降低等。
另外，在本实施方式1中，将网络单元作为物理上1体的模块单元为例进行了说明，但本发明的网络单元也能够使用可以相互分离的大于或等于2个的子单元构成。例如，具有与上述网络单元10A相同功能的网络单元，也能够使用可以相互分离的2个子单元构成，即包含控制系统变换处理部的第1子单元和包含信息系统变换处理部的第2子单元。
图3是概略表示使用包含控制系统变换处理部的第1子单元和包含信息系统变换处理部的第2子单元构成的网络单元的一个例子的框图。该图所示的网络单元10A2具有与上述网络单元10A相同的功能，具有第1子单元10a、第2子单元10b及连接部100。
在上述第1子单元10a中设置控制系统接口部14、控制系统分配部Sc(控制系统传送解析部22A及控制系统数据分配部26)及控制系统变换处理部28A，在第2子单元10b中设置信息系统接口部12、信息系统分配部Si(信息系统传送解析部20A及信息系统数据分配部24)、信息系统变换处理部30A、传送协调部32A及总线接口部16。连接部100例如由电缆及连接器构成，将上述第1子单元10a和第2子单元10b电气连接。
由于如果利用上述的多个子单元构成网络单元，则可以容易地仅将用户所需的功能赋予可编程控制器，所以容易实现成本降低。例如在只要将可编程控制器仅与信息系统网络IN1(参照图1)连接即可的情况下，可以省略第1子单元10a，所以可以相应地降低成本。在需要向控制系统网络CN1连接时，仅追加第1子单元10a即可。
实施方式2
图4是概略示出本发明的网络单元的其他例子的功能框图。该图所示的网络单元10B具有下述功能，即，在从具有该网络单元10B的可编程控制器发送数据时，生成与发送对象所属的网络中的协议对应的发送数据，该网络单元10B具有在如图2所示的网络单元10A上进一步添加发送对象解析部36A和发送数据分配部38A的结构。由上述发送对象解析部36A和发送数据分配部38A构成发送分配部St。
网络单元10B中的除发送对象解析部36A及发送数据分配部38A之外的其余结构，与图2所示的网络单元10A中的结构相同。但是，随着添加发送对象解析部36A和发送数据分配部38A，而向控制系统变换处理部、信息系统变换处理部及控制部分别添加了新功能。在图4中，控制系统变换处理部标记参照标号“28B”，信息系统变换处理部标记参照标号“30B”，控制部标记参照标号“34B”。针对图4所示的构成要素中与图2所示的构成要素共同的部分，标记与图2使用的参照标号相同的标号，省略其说明。
上述的发送对象解析部36A，在从系统总线1(参照图1)向总线接口部16发送来发送数据时，基于该发送数据中包含的发送对象信息和存储在信息存储部18A中的分配信息，判定将该发送数据分配至信息系统接口部12及控制系统接口部14的哪一个。
发送数据中的上述发送对象信息，与实施方式1中说明的接收数据中的发送对象信息相同。由此，存储在信息存储部18A中的分配信息，可以作为用于将发送数据分配至信息系统接口部12及控制系统接口部14的哪一个的信息使用。将该发送对象解析部36A的判定结果传送至发送数据分配部38A。另外，CPU单元9(参照图1)，将上述的发送对象信息和用于识别作为发送源的可编程控制器的发送源信息附加在数据主体上，生成发送数据并输出至系统总线1(参照图1)。
发送数据分配部38A基于发送对象解析部36A的解析结果，将上述发送数据分配至信息系统接口部12侧或控制系统接口部14侧。发送对象为附属于信息系统网络IN1(参照图1)的节点的发送数据分配至信息系统接口部12侧，发送对象为附属于控制系统网络CN1(参照图1)的可编程控制器的发送数据分配至控制系统接口部14侧。
控制系统变换处理部28B，除具有与图2所示的控制系统信息处理部28A相同的功能之外，还具有下述功能：将由发送分配部St(发送数据分配部38A)分配至控制系统接口部14侧的发送数据变换为与控制系统网络CN1中的协议对应的数据，输出至控制系统接口部14。例如，在上述发送数据是向可编程控制器70a(参照图1)发送的数据的情况下，该发送数据由发送分配部(发送数据分配部38A)分配至控制系统变换处理部28B，在这里变换为与控制系统网络CN1中的协议对应的数据后，输出至控制系统接口部14。然后，输出至控制系统接口部14的发送数据经由控制系统网络CN1由可编程控制器70a接收。
信息系统变换处理部30B，除具有与图2所示的信息系统变换处理部30A相同的功能之外，还具有下述功能：将由发送分配部St(发送数据分配部38A)分配至信息系统接口部12侧的发送数据，变换为与信息系统网络IN1中的协议对应的数据，输出至信息系统接口部12。例如在上述发送数据是向监视装置65(参照图1)发送的情况下，该发送数据由发送分配部St(发送数据分配部38A)分配至信息系统变换处理部30B，在这里变换为与信息系统网络IN1中的协议对应的数据后，输出至信息系统接口部12。然后，输出至信息系统接口部12的发送数据经由信息系统网络IN1而由监视装置65接收。另外，控制部34B控制网络单元10B整体的动作。
在具有上述结构的网络单元10B中，在可以将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1(参照图1)相互连接而无需经由CPU单元9(参照图1)之外，还可以分别向附属于信息系统网络IN1的节点、及附属于控制系统网络CN1的可编程控制器进行数据发送。
由于具有网络单元10B的可编程控制器的CPU单元9，无需考虑发送对象所属的网络中的协议，只要在要发送的数据主体上附加发送对象信息和发送源信息而生成发送数据即可，所以能够降低由发送数据生成而形成的负载。另外，由于网络单元10B兼作用于数据发送的单元，所以可以使构成可编程控制器的各单元的动作所需的驱动模块(设备驱动模块)简化。从这一点上来说也可以降低施加在CPU单元9上的负载。
由此，利用具有网络单元10B的可编程控制器，能够更加容易地一边将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，一边向对应的制造设备进行所要求的序列控制。其结果，能够使信息系统网络IN1和控制系统网络CN1的大规模化更加容易，更容易实现工厂自动化系统的大规模化。
实施方式3
图5是概略表示本发明的网络单元的另外的例子的功能框图。该图所示的网络单元10C具有下述功能，即，与系统总线1(参照图1)的使用率对应而控制从传送协调部32A向总线接口部16的接收数据的输出，该网络单元10C具有在图4所示的网络单元10B中，进一步添加总线使用率测定部40和第1接收数据存储部42的结构。
网络单元10C中的除总线使用率测定部40和第1接收数据存储部42之外的其余结构，与图4所示的网络单元10B中的结构相同。但是，随着添加总线使用率发送对象解析部40和第1接收数据存储部42，向传送协调部及控制部分别添加了新功能。在图5中，传送协调部标注参照标号“32B”，控制部标注参照标号“34C”。对于图5所示的构成要素中与图4所示的构成要素共通的部分，标注与图4使用的参照标号相同的参照标号，省略其说明。
上述总线使用率测定部40，根据从传送协调部32B向总线接口部16输出的接收数据的传送速度求出系统总线1(参照图1)的使用率，将该使用率与预先设定的条件值比较，判定是继续还是中断向总线接口部16输出接收数据。然后判断中断后的重新开始时刻。将这些判定结果中，与中断及重新开始相关的各个判定结果传送至传送协调部32B。
另外，作为接收数据的传送速度和系统总线1的使用率之间的关系，例如可以预先实验性地求出。然后，适当选择使从传送协调部32B向总线接口部16的接收数据的输出中断的条件，以不会损害在具有网络单元10C的可编程控制器对制造设备进行序列控制时，I/O单元5和CPU单元9(参照图1)之间进行的信号发送接收的实时性及定时性。此外，中断后的重新开始时刻，例如可以根据是否从中断开始经过了预先规定的时间而进行判定，从中断至重新开始的时间，与例如在具有网络单元10C的可编程控制器对制造设备进行序列控制时，I/O单元5和CPU单元9(参照图1)之间进行的信号发送接收的周期对应而适当选择。
传送协调部32B基于总线使用率测定部40的判定结果，在中断向总线接口部16的接收数据的输出时，将余下的接收数据输出至第1接收数据存储部42，在重新开始向总线接口部16输出接收数据时，读取存储在第1接收数据存储部42中的接收数据，将该接收数据输出至总线接口部16。第1接收数据存储部42如上述所示，接收来自传送协调部32B的接收数据的供给而暂时存储该接收数据。控制部34C控制网络单元10C整体的动作。
由于在具有上述结构的网络单元10C中，不经由CPU单元9(参照图1)就可以将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，另一方面，可以对从传送协调部32A向总线接口部16的接收数据的输出利用总线使用率测定部40和第1接收数据存储部42进行控制，所以易于可靠地保证I/O单元5和CPU单元9(参照图1)之间信号发送接收的实时性及定时性。
由此，利用具有网络单元10C的可编程控制器，能够更加容易地一边将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，一边向对应的制造设备进行所要求的序列控制。其结果，使信息系统网络IN1和控制系统网络CN1的大规模化更加容易，更容易实现工厂自动化系统的大规模化。
实施方式4
图6是概略表示本发明的网络单元的另外的例子的功能框图。该图所示的网络单元10D，使CPU单元9(参照图1)在适当的时刻读取由信息系统接口部12或控制系统接口部14接收的接收数据中，以具有网络单元10D的可编程控制器本身为对象的接收数据。该网络单元10D具有在图4所示的网络单元10B上进一步添加第2接收数据存储部44和存储通知部46的结构。
网络单元10D中的除第2接收数据存储部44和存储通知部46之外的其余结构，与图4所示的网络单元10B中的结构相同。但是，随着添加第2接收数据存储部44和存储通知部46，在控制部中添加了新功能。在图6中，控制部标注参照标号“34D”。对于图6所示的构成要素中与图4所示的构成要素共通的部分，标注与图4使用的参照标号相同的参照标号，省略其说明。
上述第2接收数据存储部44与传送协调部32A和总线接口部16连接，发送至传送协调部32A的接收数据从该传送协调部32A输出至第2接收数据存储部44。另外，存储通知部46与第2接收数据存储部44及总线接口部16分别连接，检测在第2接收数据存储部44中是否存储有接收数据。并且，如果第2接收数据存储部44中存储有接收数据，则将报告接收数据已存储在第2接收数据存储部44中这一情况的信号(下面称为“存储通知信号”)输出至总线接口部16。该存储通知信号在输出至总线接口部16后，经由系统总线1发送至CPU单元9(参照图1)。控制部34D控制构成网络单元10D的各部分的动作。
在这里，例如在上述专利文献1记述的可编程控制器中，在随机访问存储器(RAM)中确保接收队列和发送队列的区域，该RAM和通信单元经由系统总线连接，所以为了将在任意时间传送来的数据链路请求(包括数据及命令)设置在上述RAM中，必须利用系统总线，其结果，有可能无法保证可编程控制器对制造设备进行序列控制时的实时性。
对此，在具备如上述构成的网络单元10D的可编程控制器中，由于存储通知部46将上述的存储通知信号输出至总线接口部16，所以CPU单元9可以在与I/O单元5(参照图1)之间进行的接收发送的间隙中访问第2接收数据存储部44，读取存储在该第2接收数据存储部44中的接收数据。由于由信息系统接口部12或控制系统接口部14接收的接收数据不会突然发送至CPU单元9，所以容易确保在对制造设备进行序列控制时的实时性及定时性。
由此，利用具有网络单元10D的可编程控制器，能够容易地一边将信息系统网络IN1和控制系统网络CN1相互连接，一边向对应的制造设备进行所要求的序列控制。其结果，使信息系统网络IN1和控制系统网络CN1的大规模化更加容易，更容易实现工厂自动化系统的大规模化。
实施方式5
本发明的可编程控制器及网络单元，除与信息系统网络IN1及控制系统网络CN1(参照图1)分别直接连接之外，也可以经由信息系统网络IN1或控制系统网络CN1与其他网络间接连接。间接连接的网络数量并不特别限定，可以为大于或等于1的所期望的数量。相互直接连接的网络之间利用具有网关中继功能的设备(例如网络单元)相互连接。
图7是概略表示上述可编程控制器的一个例子的框图。该图所示的可编程控制器60B，除与信息系统网络IN1及控制系统网络CN1分别直接连接之外，还经由信息系统网络IN1与另外的控制系统网络CN2间接连接，并且经由控制系统网络CN1与另外的信息系统网络IN2间接连接。该可编程控制器60B，取代图1所示的可编程控制器60A中的网络单元10A，具有网络单元10E。另外，对于图7所示的构成要素中与图1所示的构成要素共通的部分，标注与图1使用的参照标号相同的标号，省略其说明。
图7所示的信息系统网络IN1和控制系统网络CN2，由具有网关中继功能的可编程控制器80g相互连接，控制系统网络CN1和信息系统网络IN2由具有网关中继功能的可编程控制器70g相互连接。在控制系统网络CN2上，除可编程控制器80g之外还连接有其他4台可编程控制器80a～80d连接，在信息系统网络IN2还连接有包括监视装置85的至少1个节点。可编程控制器80g具有将信息系统网络IN1和另一个控制系统网络CN2相互连接的网关中继功能，可编程控制器70g具有将控制系统网络CN1和信息系统网络IN2相互连接的网关中继功能。下面，将具有网关中继功能的节点及可编程控制器称为“网关中继对象”。
另外，附属于任意网络的节点或可编程控制器也在输出发送数据时，将发送源信息和发送对象信息附加在数据主体上。在需要中继的发送数据的发送对象信息中包括：最终发送对象信息，其用于识别作为最终发送对象的节点或可编程控制器，同时识别该最终发送对象的节点或可编程控制器所属的网络；以及网关中继对象信息，其用于识别成为网关中继对象的节点或可编程控制器。在网关中继对象信息中，包括用于识别作为网关中继对象的节点或可编程控制器所属的网络的信息。
图8是概略表示图7所示的网络单元10E的一个例子的功能框图。该图所示的网络单元10E中，取代图6所示的网络单元10D中的信息存储部18A、信息系统传送解析部20A、控制系统传送解析部22A、控制系统变换处理部28B、信息系统变换处理部30B、控制部34D、发送对象解析部36A、发送数据分配部38A，而具有信息存储部18B、信息系统传送解析部20B、控制系统传送解析部22B、控制系统变换处理部28C、信息系统变换处理部30C、控制部34E、发送对象解析部36B及发送数据分配部38B。由于网络单元10E中的其他结构与网络单元10D中的结构相同，所以对于图8所示的构成要素中与图6所示的构成要素共通的部分，标注与图6使用的参照标号相同的参照标号，省略其说明。
在上述的信息存储部18B中，除上述分配信息之外，还存储中继对象选择信息，该信息用于在将由信息系统接口部12或控制系统接口部14接收的接收信息发送至其他网络(信息系统网络IN2或控制系统网络CN2)时，选择作为初始网关中继对象的节点或可编程控制器。
上述中继对象选择信息，使接收数据的最终发送对象信息、和用于识别在将该接收数据发送至最终发送对象时最先进行中继的网关中继对象的信息相互对应，以能够与接收数据的最终发送对象信息对应而选择规定的网关中继对象，例如在各控制系统网络CN1、CN2在UDP/IP(User Datagram Protocol/Internet Protocol)下进行动作时，将中继对象选择信息预先人工输入至信息存储部18B中。另外，各网络IN1、IN2、CN1、CN2在TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)下进行动作时，可以如上述所示人工地进行输入，也可以通过使节点或可编程控制器基于路由协议相互交换路径信息而自动设定，从而构成信息存储部18B。
例如将以下述方式对应的信息设定为上述中继对象选择信息：作为由信息系统接口部12接收的需要中继的接收数据的网关中继对象，选择附属于控制系统网络CN1的可编程控制器70g，作为由控制系统接口部14接收的需要中继的接收数据的网关中继对象，选择附属于信息系统网络IN1的可编程控制器80g。
信息系统传送解析部20B与信息系统数据分配部24一起构成信息系统分配部Si，基于由信息系统接口部12接收的接收数据中包含的最终发送对象信息、存储在信息存储部18B中的分配信息及中继对象选择信息，判定将由信息系统接口部12接收的接收数据分配至控制系统接口部14及总线接口部16的哪一个。另外，对于应当分配至控制系统接口部14的接收数据，分别解析是否需要中继和进行中继时的初始网关中继对象。是否需要中继例如可以根据在接收数据的发送对象信息中是否包含网关中继信息和最终发送对象信息这2个信息而进行解析。
例如在由信息系统接口部12接收的接收数据的最终发送对象为监视装置85(参照图7)的情况下，信息系统传送解析部20B根据接收数据中包含网关中继对象信息和最终发送对象信息，解析出为需要中继的接收数据，基于存储在信息存储部18B中的分配信息及中继对象选择信息，判定该接收数据为应当分配至控制系统接口部14侧的接收数据。然后基于接收数据中包含的最终发送对象信息和存储在信息存储部18B中的中继对象选择信息，解析出初始网关中继对象为可编程控制器70g。
控制系统传送解析部22B与控制系统数据分配部26一起构成控制系统分配部Sc，基于由控制系统接口部14接收的接收数据中包含的最终发送对象信息、存储在信息存储部18B中的分配信息及中继对象选择信息，判定将由控制系统接口部14接收的接收数据分配至信息系统接口部12及总线接口部16的哪一个。另外，对于应当分配至信息系统接口部12的接收数据，分别解析是否需要中继和进行中继时的初始网关中继对象。是否需要中继例如可以根据在接收数据的发送对象信息中是否包含网关中继信息和最终发送对象信息这2个信息而进行解析。
例如在由控制系统接口部14接收的接收数据的最终发送对象为可编程控制器80c(参照图7)的情况下，控制系统传送解析部22B根据接收数据中包含网关中继对象信息和最终发送对象信息，解析出为需要中继的接收数据，基于存储在信息存储部18B中的分配信息及中继对象选择信息，判定该接收数据为应当分配至信息系统接口部12侧的接收数据。然后基于接收数据中包含的最终发送对象信息和存储在信息存储部18B中的中继对象选择信息，解析出初始网关中继对象为可编程控制器80g。
另一方面，发送对象解析部36B与发送数据分配部38B一起构成发送分配部St，在从系统总线1(参照图7)向总线接口部16发送来发送数据时，基于该发送数据中包含的发送对象信息、存储在信息存储部18A中的分配信息或中继对象选择信息，判定将该发送数据分配至信息系统接口部12及控制系统接口部14的哪一个，同时分别解析是否需要中继和进行中继时的初始网关中继对象。另外，CPU单元9(参照图7)在生成发送数据时，即使在生成需要中继的发送数据时，也不在数据主体上附加网关中继对象信息。即，作为发送对象信息，生成仅包含最终发送对象信息的发送数据。
发送数据中的最终发送对象信息如上述所示，用于识别作为最终发送对象的节点或可编程控制器，同时识别该最终发送对象的节点或可编程控制器所属的网络。由此，存储在信息存储部18B中的分配信息和网关中继对象信息，可以作为用于判断将发送数据分配至信息系统接口部12及控制系统接口部14的哪一个的信息、或用于解析是否需要中继和初始网关中继对象的信息而使用。发送对象解析部36B的判断·解析结果传送至发送数据分配部38B、控制系统变换处理部28C及信息系统变换处理部30C。
发送数据分配部38B基于发送对象解析部36B的判定·解析结果，将上述发送数据分配至信息系统接口部12侧或控制系统接口部14侧。将最终发送对象或初始网关中继对象为附属于信息系统网络IN1的节点的发送数据，分配至信息系统接口部12侧，将最终发送对象或初始网关中继对象为附属于控制系统网络CN1的可编程控制器的发送数据，分配至控制系统接口部14侧。
控制系统变换处理部28C，除了具有与图6所示的控制系统变换处理部28B相同的功能之外，还具有下述功能：对于由信息系统分配部Si(信息系统数据分配部24)分配至控制系统接口部14侧的接收数据中的需要中继的接收数据，基于存储在信息存储部18B中的中继对象选择信息，将该接收数据的网关中继对象信息变更为与该接收数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息。并且还具有下述功能：针对由发送分配部St(发送数据分配部38B)分配至控制系统接口部14侧的发送数据中的需要中继的发送数据，基于存储在信息存储部18B中的中继对象选择信息，求出与该发送数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，将该求出的网关中继对象信息添加至发送数据的发送对象信息中。分配至控制系统变换处理部28C的各个接收数据及发送数据，无论是否进行中继，都变换为与控制系统网络CN1的协议对应的数据。
信息系统变换处理部30C，除了具有与图6所示的信息系统变换处理部30B相同的功能之外，还具有下述功能：对于由控制系统分配部Sc(控制系统数据分配部26)分配至信息系统接口部12侧的接收数据中的需要中继的接收数据，基于存储在信息存储部18B中的中继对象选择信息，将该接收数据的网关中继对象信息变更为与该接收数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息。并且还具有下述功能：针对由发送分配部St(发送数据分配部38B)分配至信息系统接口部12侧的发送数据中的需要中继的发送数据，基于存储在信息存储部18B中的中继对象选择信息，求出与该发送数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，将该求出的网关中继对象信息添加至发送数据的发送对象信息中。分配至信息系统变换处理部30C的各个接收数据及发送数据，无论是否进行中继，都变换为与信息系统网络IN1的协议对应的数据。
在将需要中继的接收数据或发送数据的协议由上述控制系统变换处理部28C或信息系统变换处理部30C变换时，可以使用例如封装化等方法。图9是表示由控制系统变换处理部28C或信息系统变换处理部30C利用封装化生成的发送数据(需要中继的数据)的一个例子的示意图。该图所示的发送数据50具有将第1前同步部51、第1头部52和第1有效装载部53以该顺序连接的结构，在第1有效装载部53中，第2前同步部54、第2头部55和第2有效装载部56以该顺序连接。在第1头部52中嵌入发送源信息和网关中继对象信息，在第2头部55中嵌入发送源信息和最终发送对象信息。第2有效装载部56相当于数据主体。
例如，通过使附属于各网络IN1、CN1、IN2、CN2的节点或可编程控制器中作为网关起作用的装置，分别具有上述网络单元10E、或具有与网络单元10E相同功能的设备，从而能够利用这些具有网关中继功能的节点或可编程控制器，构筑各网络IN1、CN1、IN2、CN2相互连接的系统。在此情况下，使附属于任意网络的节点或可编程控制器也具有下述功能，在生成需要中继的发送数据时，在该发送数据中嵌入最终发送对象信息，同时将其发送对象设为网关中继对象。
例如，在从图7所示的可编程控制器80a向可编程控制器70d发送数据的情况下，可编程控制器80a生成以可编程控制器80g为发送对象(网关中继对象)的发送数据。在该发送数据中，嵌入有：用于识别作为发送源的可编程控制器80a的发送源信息；以及最终发送对象信息，即用于识别作为最终发送对象的可编程控制器70d的信息、和识别该可编程控制器70d所属的控制系统网络CN1的信息。
上述发送数据，从可编程控制器80a经由控制系统网络CN2发送至可编程控制器80g后，由该可编程控制器80g变换为与信息系统网络IN1中的协议对应的数据，同时变换为将可编程控制器60B作为发送对象(网关中继对象)的数据，输出至信息系统网络IN1。然后，输出至信息系统网络IN1的数据，经由信息系统网络IN1发送至可编程控制器60B，由网络单元10E的信息系统接口部12接收。
由可编程控制器60B的信息系统接口部12接收的接收数据，由于最终发送对象为可编程控制器70d，所以由信息系统分配部Si(信息系统传送解析部20B)判定为应当分配至控制系统接口部14的接收数据，同时解析为不需要中继的数据，从信息系统分配部Si(信息系统数据分配部24)分配至控制系统接口部14侧。然后，由控制系统变换处理部28C变换为与控制系统网络CN1中的协议对应，同时以可编程控制器70d为发送对象的数据，输出至控制系统接口部14。然后，将输出至控制系统接口部14的数据，经由该控制系统网络CN1发送并由可编程控制器70d接收。
另外，例如在从图7所示的监视装置85向可编程控制器80c发送数据的情况下，监视装置85生成将可编程控制器70g作为发送对象(网关中继对象)的发送数据。在该发送数据中嵌入有：用于识别作为发送源的监视装置85的发送源信息；以及最终发送对象信息，即用于识别作为最终发送对象的可编程控制器80c的信息、和识别该可编程控制器80c所属的控制系统网络CN2的信息。
上述发送数据在从监视装置85经由信息系统网络IN2发送至可编程控制器70g后，由该可编程控制器70g变换为与控制系统网络CN1中的协议对应的数据，同时变换为将可编程控制器60B作为发送对象(网关中继对象)的数据，输出至控制系统网络CN1。然后，输出至控制系统网络CN1的数据经由控制系统网络CN1发送至可编程控制器60B，由网络单元10E的控制系统接口部14接收。
由可编程控制器60B的控制系统接口部14接收的接收数据，由于最终发送对象为可编程控制器80c，所以由控制系统分配部Sc(控制系统传送解析部22B)判定为应当分配至信息系统接口部12侧的接收数据，同时解析为需要中继的数据，从控制系统分配部Sc(控制系统数据分配部26)分配至信息系统接口部12侧。然后，由信息系统变换处理部30C变换为与信息系统网络IN1中的协议对应，同时以可编程控制器80g为发送对象(网关中继对象)的数据，输出至信息系统接口部12。
输出至信息系统接口部12的数据，经由信息系统网络IN1而被可编程控制器80g接收，由该可编程控制器80g变换为与控制系统网络CN2中的协议对应的数据，同时变换为将可编程控制器80c作为发送对象的数据，输出至控制系统网络CN2。然后，输出至控制系统网络CN2的数据，经由控制系统网络CN2发送并由可编程控制器80c接收。
在可编程控制器60B作为发送源向例如可编程控制器80d(参照图7)发送数据的情况下，CPU单元9(参照图7)向数据主体上附加下述信息而生成发送数据，上述信息包括：用于识别作为发送源的可编程控制器60B的发送源信息；以及最终发送对象信息，即用于识别作为最终发送对象的可编程控制器80d的信息、和识别该可编程控制器80d所属的控制系统网络CN2的信息。
该发送数据经由系统总线1发送至总线接口部16后，发送至发送数据分配部38B。另外，由发送对象解析部36B判定分配至信息系统接口部12及控制系统接口部14的哪一个，同时分别解析是否需要中继和在进行中继时的初始网关中继对象。由于该发送数据的最终发送对象是可编程控制器80d，所以由发送对象解析部36B判定为应当分配至信息系统接口部12的接收数据，同时分别解析为需要中继且初始的网关中继对象是可编程控制器80g，从发送分配部St(发送数据分配部38B)分配至信息系统接口部12侧。
分配至信息系统接口部12侧的发送数据，由信息系统变换处理部30C变换为与信息系统网络IN1中的协议对应，同时以可编程控制器80g为发送对象(网关中继对象)的数据，并且向该数据嵌入最终发送对象信息、即用于识别作为最终发送对象的可编程控制器80d的信息及识别该可编程控制器80d所属的控制系统网络CN2的信息，输出至信息系统接口部12。
输出至信息系统接口部12的数据，经由信息系统网络IN1被可编程控制器80g接收，由该可编程控制器80g变换为与控制系统网络CN2中的协议对应的数据，同时变换为将可编程控制器80d作为发送对象的数据，输出至控制系统网络CN2。然后，输出至控制系统网络CN2的数据，经由该控制系统网络CN2发送并由可编程控制器80d接收。
由此，利用具有网络单元10E的可编程控制器，可以将信息系统网络IN1、控制系统网络CN1及其他网络相互连接。并且，根据与具有实施方式4的网络单元10D的可编程控制器相同的理由，即使将上述各网络相互连接，也可以容易地向对应的制造设备进行所要求的序列控制。其结果，使信息系统网络IN1、控制系统网络CN1及其他网络各自的大规模化更加容易，更容易实现工厂自动化系统的大规模化。
以上，例示了5个实施方式而针对本发明的网络单元及可编程控制器进行了说明，但本发明并不限定于上述5个实施方式，可以进行各种变形、修改、组合等。例如，可以如图4示出的网络单元10B所示，分别省略图8所示的第2发送数据存储部44及存储通知部46。另外，也可以取代图8所示的第2发送数据存储部44及存储通知部46，而设置图5所示的总线使用率测定部40及第1接收数据存储部42。

Claims (8)

1.一种网络单元，其作为模块式的可编程控制器中的模块单元而使用，将信息系统网络和控制系统网络相互连接，其中，上述可编程控制器对配置在生产线上的制造设备进行监视而控制该制造设备的动作，上述信息系统网络连结包括监视装置在内的至少1个节点和上述可编程控制器，控制系统网络连结上述可编程控制器和其他可编程控制器，
其特征在于，具有：
信息系统接口部，其与上述信息系统网络连接；
控制系统接口部，其与上述控制系统网络连接；
总线接口部，其与该可编程控制器的系统总线连接；
信息存储部，其存储分配信息，该分配信息作为将由上述信息系统接口部或上述控制系统接口部接收的接收数据与该接收数据的发送对象信息对应而向上述信息系统接口部、上述控制系统接口部及上述总线接口部的其中一个分配时的基准；
信息系统分配部，其基于由上述信息系统接口部接收的接收数据中包含的发送对象信息、和存储在上述信息存储部中的分配信息，将由上述信息系统接口部接收的接收数据向上述控制系统接口部及上述总线接口部的其中一个分配；
控制系统分配部，其基于由上述控制系统接口部接收的接收数据中包含的发送对象信息、和存储在上述信息存储部中的分配信息，将由上述控制系统接口部接收的接收数据向上述信息系统接口部及上述总线接口部的其中一个分配；
控制系统变换处理部，其将由上述信息系统分配部向控制系统接口部侧分配的接收数据变换为与上述控制系统网络中的协议对应的数据，输出至上述控制系统接口部；
信息系统变换处理部，其将由上述控制系统分配部向信息系统接口部侧分配的接收数据变换为与上述信息系统网络中的协议对应的数据，输出至信息系统接口部；以及
传送协调部，其协调使由上述信息系统分配部及上述控制系统分配部各自向总线接口部侧分配的各接收数据不会重叠，并将它们输出至上述总线接口部。
2.根据权利要求1所述的网络单元，其特征在于，
还具有发送分配部，其基于从上述系统总线发送至上述总线接口部的发送数据中包含的发送对象信息、和存储在上述信息存储部中的分配信息，将发送至上述总线接口部的发送数据分配至上述信息系统接口部及上述控制系统接口部的其中一个，
上述控制系统变换处理部，将由上述发送分配部分配至控制系统接口部侧的发送数据变换为与上述控制系统网络中的协议对应的数据，输出至上述控制系统接口部，
上述信息系统变换处理部，将由上述发送分配部分配至信息系统接口部侧的发送数据变换为与上述信息系统网络中的协议对应的数据，输出至上述信息系统接口部。
3.根据权利要求1所述的网络单元，其特征在于，
还具有：总线使用率测定部，其根据从上述传送协调部输出至上述总线接口部的接收数据的传送速度，求出上述系统总线的使用率，将该使用率与预先设定的条件值比较，判定是继续还是中断向上述总线接口部的接收数据的输出，并进一步判定中断后的重新开始时刻；以及
第1接收数据存储部，其暂时存储从上述传送协调部输出的接收数据，
上述传送协调部在基于上述总线使用率测定部的判定结果而中断向上述总线接口部的接收数据的输出时，将余下的接收数据输出至上述第1接收数据存储部，在重新开始向上述总线接口部的接收数据的输出时，读取存储在上述第1接收数据存储部中的接收数据，将该接收数据输出至上述总线接口部。
4.根据权利要求1所述的网络单元，其特征在于，
还具有：第2接收数据存储部，其与上述传送协调部及上述总线接口部分别连接；以及
存储通知部，其在上述第2接收数据存储部中存储有上述接收数据时，将报告该接收数据的存储的存储通知信号输出至上述总线接口部，
上述传送协调部将上述接收数据输出至上述第2接收数据存储部。
5.根据权利要求1所述的网络单元，其特征在于，
该网络单元用于下述系统，即，上述信息系统网络和上述控制系统网络的至少一个还经由具有网关中继功能的设备与包含大于或等于1个节点或可编程控制器的其他网络连接，并且在需要利用网关进行中继的发送数据中，作为发送对象信息包含最终发送对象信息和网关中继对象信息，
上述信息存储部中还存储中继对象选择信息，其用于选择与上述最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，
上述控制系统变换处理部，基于存储在上述信息存储部中的中继对象选择信息，将需要中继的接收数据的网关中继对象信息变更为与该接收数据的最终发送对象对应的网关中继对象信息，并将接收数据输出至上述控制系统接口部，
上述信息系统变换处理部，基于存储在上述信息存储部中的中继对象选择信息，将需要中继的接收数据的网关中继对象信息变更为与该接收数据的最终发送对象对应的网关中继对象信息，并将接收数据输出至上述信息系统接口部。
6.根据权利要求1所述的网络单元，其特征在于，
该网络单元用于下述系统，即，与上述信息系统接口部连接的信息系统网络及与上述控制系统接口部连接的控制系统网络的至少一个，还经由具有网关中继功能的其他网络单元与包含大于或等于1个节点或可编程控制器的其他网络连接，并且在需要网关中继的发送数据中，作为发送对象信息包含最终发送对象信息和网关中继对象信息，
上述信息存储部中还存储中继对象选择信息，其用于选择与上述最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，
在从上述系统总线发送至上述总线接口部的发送数据中，作为发送对象信息仅包含上述最终发送对象信息，
上述控制系统变换处理部，针对需要中继的接收数据，基于存储在上述信息存储部中的中继对象选择信息，将该接收数据的网关中继对象信息变更为与该接收数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，并将该接收数据输出至上述控制系统接口部，针对需要中继的发送数据，基于存储在上述信息存储部中的中继对象选择信息，求出与该发送数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，将该求出的网关中继对象信息追加至该发送数据的发送对象信息中，并将该发送数据输出至上述控制系统接口部，
上述信息系统变换处理部，针对需要中继的接收数据，基于存储在上述信息存储部中的中继对象选择信息，将该接收数据的网关中继对象信息变更为与该接收数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，并将该接收数据输出至上述信息系统接口部，针对需要中继的发送数据，基于存储在上述信息存储部中的中继对象选择信息，求出与该发送数据中包含的最终发送对象信息对应的网关中继对象信息，将该求出的网关中继对象信息追加至该发送数据的发送对象信息中，并将该发送数据输出至上述信息系统接口部。
7.根据权利要求1所述的网络单元，其特征在于，
该网络单元具有包含上述控制系统变换处理部的第1子单元、和包含上述信息系统变换处理部的第2子单元。
8.一种模块式的可编程控制器，其具有：系统总线；中央运算处理装置单元，其与该系统总线连接；I/O单元，其与上述系统总线连接，同时与制造设备的输入输出装置连接；以及网络单元，其与信息系统网络及控制系统网络分别连接，上述可编程控制器对配置在生产线上的制造设备进行监视而控制该制造设备的动作，同时将上述信息系统网络和上述控制系统网络相互连接，
其特征在于，
上述网络单元是权利要求1所述的网络单元。
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