(57)【要約】【課題】  処理能力の低いスレーブ機器も、高速な同期を必要とする通信システムの同一ネットワークに接続することができるようにすることを目的とする。【解決手段】  １台のマスタ機器１と複数のスレーブ機器４、５、６を通信ネットワーク１０を介して接続し、前記マスタ機器１と前記各スレーブ機器４、５、６とのデータ授受を一定周期で行い、同期用に前記マスタ機器から前記全スレーブ機器に一斉に送信される同期フレームを基準にして前記複数のスレーブ機器間で同期処理をおこなう通信システムにおいて、前記マスタ機器１に複数の同期周期を作成する複数同期周期作成手段３を備え、前記各スレーブ機器４、５、６に前記マスタ機器１が作成した複数の同期周期のどの周期に同期して処理を実行するかを判断する同期処理実行判断手段８を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台のマスタ機器と複数のスレーブ機器を通信ネットワークを介して接続し、前記マスタ機器と前記各スレーブ機器とのデータ授受を一定周期で行い、同期用に前記マスタ機器から前記全スレーブ機器に一斉に送信される同期フレームを基準として前記複数のスレーブ機器間で同期処理をおこなう通信システムにおいて、
前記マスタ機器に複数の同期周期を作成する複数同期周期作成手段を備え、
前記各スレーブ機器に前記マスタ機器が作成した複数の同期周期のどの周期に同期して送受信処理を実行するかを判断する同期処理実行判断手段を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記複数同期周期作成手段は、前記同期フレーム内にＭＡＸ値の設定が可能な同期用カウンタを複数持たせ、前記同期フレーム送信毎に前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタ値が前記ＭＡＸ値を超えた場合前記カウンタ値を１にリセットすることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記同期処理実行判断手段は、前記マスタ機器から送られてくる同期フレームの前記カウンタ値を前記ＭＡＸ値と比較し、該カウンタ値が予め設定された前記ＭＡＸ値に等しい場合に送受信処理を実行することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１台のマスタ機器と複数のスレーブ機器を通信ネットワークを介して接続し、マスタ機器が一定周期毎に送信する同期フレームを基準として、スレーブ機器間で同期処理を行う通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、通信システムにおける複数スレーブ機器の同期処理は、マスタ機器が送信する同期フレームを基準として同期をとる方式をとっていた。
図７は従来の通信システムの構成を示す図である。
１１はマスタ機器、７１、７２、７３は第１、第２、第ｎスレーブ機器、１０はマスタ機器１１と第１〜第ｎスレーブ機器７１〜７３を接続する通信ネットワークである。
図８はマスタ機器１１と第１〜第ｎスレーブ機器７１〜７３のデータのやり取りを示す図である。マスタ機器１１は、一定の同期周期（Ｔ）で送信される同期フレーム間に、接続されている第１〜第ｎスレーブ機器７１〜７３とのデータの授受を行う。
その後、第１〜第ｎスレーブ機器７１〜７３はマスタ機器１１から送信される次の同期フレームを受信すると、前回受信した受信データを解析し処理する。こうして、第１〜第ｎスレーブ機器７１〜７３間の同期処理が行えるのである。（特許文献１参照）
図９は従来の同期フレームを示す図である。同期フレームはアドレス、制御部、情報部から成り、アドレス部には全スレーブ機器宛のデータであることを示すグローバルアドレスが指定されている。また、情報部は不定となっている。
【特許文献１】特開２００４−１４７２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように従来技術では、スレーブ機器は同期フレームによる同期周期時間以内にスレーブ機器固有の処理を完了する必要があるため、処理能力の低いスレーブ機器は、高速な同期を必要とする通信システムの同一ネットワークに接続することができなかった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、同期フレームとは別の同期周期を同期フレームをベースとして作り出し、１台のマスタ機器に複数の周期のスレーブ機器を接続できるようにして、処理能力の低いスレーブ機器も、高速な同期を必要とする通信システムの同一ネットワークに接続することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の通信システムは、１台のマスタ機器と複数のスレーブ機器を通信ネットワークを介して接続し、前記マスタ機器と前記各スレーブ機器とのデータ授受を一定周期で行い、同期用に前記マスタ機器から前記全スレーブ機器に一斉に送信される同期フレームを基準として前記複数のスレーブ機器間で同期処理をおこなう通信システムにおいて、前記マスタ機器に複数の同期周期を作成する複数同期周期作成手段を備え、前記各スレーブ機器に前記マスタ機器が作成した複数の同期周期のどの周期に同期して送受信処理を実行するかを判断する同期処理実行判断手段を備えることを特徴としている。
また、前記複数同期周期作成手段は、前記同期フレーム内にＭＡＸ値の設定が可能な同期用カウンタを複数持たせ、前記同期フレーム送信毎に前記カウンタをインクリメントし、前記カウンタ値が前記ＭＡＸ値を超えた場合前記カウンタ値を１にリセットすることを特徴としている。
また、前記同期処理実行判断手段は、前記マスタ機器から送られてくる同期フレームの前記カウンタ値を前記ＭＡＸ値と比較し、該カウンタ値が予め設定された前記ＭＡＸ値に等しい場合に送受信処理を実行することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
１台のマスタ機器に複数の周期のスレーブ機器を接続できるようになるため、処理能力の低いスレーブ機器も、高速な同期を必要とする通信システムの同一ネットワークに接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の具体的実施例について、図に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明の通信システムのブロック図である。
ここで、１はマスタ機器で通信を制御する通信制御部２を持つ。４〜６は第１〜第ｎスレーブ機器であり、マスタ機器１と同様に通信制御部７を持つ。１０はマスタ機器１と第１〜第ｎスレーブ機器４〜６を接続する通信ネットワークである。マスタ機器１は、複数の同期周期を作成する複数同期周期作成手段３を持ち、ここで複数の同期周期を作成する。第１〜第ｎスレーブ機器４〜６は、マスタ機器１が作成した複数の同期周期のどの周期に同期して処理を実行するかを判断する同期処理実行判別手段８を持つ。この同期処理実行判別手段８により第１〜第ｎスレーブ機器４〜６がどの周期で処理を実行するかを決定する。
【０００８】
図２は、本発明の通信システムの構成を示す図である。ここでは、ＦＡ（ファクトリーオートメーション）分野での例を示す。
図２において、１１はマスタ機器で上位コントローラである。１０はマスタ機器１１と各スレーブ機器２１ａ〜４１ｂを接続する通信ネットワークである。第１〜第３スレーブ機器２１ａ〜２１ｃはサーボドライブであり、これらのスレーブ機器はマスタ機器１１と高速なデータ授受を必要とし、同期フレームに同期して補間動作を行う。第４、第５スレーブ機器２２ａ、２２ｂはＩ／Ｏ機器であり、サーボドライブに同期して外部信号の入出力を行う。このため、やはり高速処理が必要で、同期フレームに同期する。
第６、第７スレーブ機器３１ａ、３１ｂはＩ／Ｏ機器であるが、第４、第５スレーブ機器２２ａ、２２ｂほどの高速性は必要としない。
第８、第９スレーブ機器４１ａ、４１ｂは廉価版のＩ／Ｏ機器であり、制御周期は第６、第７スレーブ機器より更に長い。
このため、これらのスレーブ機器を第１同期グループ２０、第２同期グループ３０、第３同期グループ４０の３つのグループに分け、それぞれ第１同期周期、第２同期周期、第３同期周期の３つの同期周期でマスタとスレーブのデータの授受を行う。
図２の例では、第１同期周期を２５０μｓｅｃ、第２同期周期を５ｍｓｅｃ、第３同期周期を１００ｍｓｅｃ程度に設定するのが妥当である。
【０００９】
本発明では、このような複数の同期周期を作成するのに、マスタ機器から各スレーブ機器に送られる同期フレーム内に、ＭＡＸ値の設定が可能な同期用カウンタを複数持たせ、その同期用カウンタのカウンタ値により、接続された各スレーブ機器が同期を取れるようにする。
図２の例では、第１同期周期は２５０μｓｅｃ、第２同期周期は５ｍｓｅｃであるので第２同期グループのスレーブ機器はカウンタ１を使用し、ＭＡＸ値を２０に設定する。また、第３同期周期は１００ｍｓｅｃであるので、第３同期グループのスレーブ機器はカウンタ２を使用し、ＭＡＸ値を４００に設定する。
そして図１のマスタ機器１の複数同期周期作成手段３では、同期フレーム送信毎に各カウンタをインクリメントする。カウンタの値がＭＡＸを超えた場合カウンタ値を１にリセットする。
また、第１〜第ｎスレーブ機器４〜６の同期処理実行判別手段８では、マスタ機器１から送られてくる同期フレームのカウンタ値をチェックし、カウンタ値が予め設定されたＭＡＸ値に等しい場合に送受信処理を実行する。
【００１０】
図３は本発明の同期フレームを示す図である。情報部に同期用カウンタをｎ個持つ。
図４は、図１のマスタ機器１で同期用カウンタを使用し複数の同期周期を作成する複数同期周期作成手段３の処理のフローチャートである。
ステップＳ１でカウンタのインデックスｉを０にする。ステップＳ２でカウンタｉの内容をカウントアップする。スッテップＳ３でカウンタｉの内容が設定ＭＡＸ値を超えたかどうかチェックし、超えたらステップＳ４でカウンタｉの内容を１にリセットする。ステップＳ５でカウンタインデックスのｉに１を加える。ステップＳ６で全てのカウンタのカウントを終了したかどうかチェックし、全てのカウンタのカウントを終了するまでステップＳ２〜ステップＳ６までを繰り返す。
【００１１】
図５は、図１の各スレーブ機器４、５、６で同期用カウンタを使用しどの周期で処理を実行するかを判断する同期処理実行判断手段の処理フローチャートである。
ステップＳ１１で、自分の使用するカウンタを選択し、ステップＳ１２でカウンタの値が設定ＭＡＸ値かどうかチェックする。設定ＭＡＸ値であればステップＳ１３で送受信処理を実行し、ＭＡＸ値以外であれば実行しない。
図６は、図２のマスタ機器１１とスレーブ機器２１ａ〜４１ｂのデータのやり取りを示す図である。
第１同期周期（Ｔ１）毎にマスタ機器１１と第１同期グループ２０のスレーブ機器のデータの授受が行われる。（図６の６１）
第２同期周期（Ｔ２）が発生するタイミングでは、第１、第２同期グループ２０、３０のスレーブ機器のデータの授受が行われる。（図６の６２）
第３同期周期（Ｔ３）が発生するタイミングでは、第１、第２、第３同期グループ２０、３０、４０の全てのスレーブ機器のデータの授受が行われる。（図６の６３）
このように、１台のマスタ機器に複数の周期のスレーブ機器を接続できるようになるため、処理能力の低いスレーブ機器も、高速な同期を必要とする通信システムの同一ネットワークに接続することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
本発明によれば、同期フレームをベースとして、同期フレームのｎ倍の周期で別の同期信号を作ることができるため、ＦＡ分野に限らず、複数の同期周期を持つ通信ネットワークに幅広く応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の通信システムのブロック図
【図２】本発明の通信システムの構成を示す図
【図３】本発明の同期フレームを示す図
【図４】本発明の同期周期作成手段の処理のフローチャート
【図５】本発明の同期処理実行判断手段の処理フローチャート
【図６】本発明のマスタ機器とスレーブ機器のデータのやり取りを示す図
【図７】従来の通信システムの構成を示す図
【図８】従来のマスタ機器とスレーブ機器のデータのやり取りを示す図
【図９】従来の同期フレームを示す図
【符号の説明】
【００１４】
・  １１  マスタ機器
・  通信制御部
３  複数同期周期作成手段
４、２１ａ、７１  第１スレーブ機器
５、２１ｂ、７２  第２スレーブ機器
６、７３  第ｎスレーブ機器
８  同期処理実行判別手段
１０  通信ネットワーク
２０  第１同期グループ
３０  第２同期グループ
４０  第３同期グループ
６１  第１同期グループのスレーブ機器の送信フレーム
６２  第２同期グループのスレーブ機器の送信フレーム
６３  第３同期グループのスレーブ機器の送信フレーム  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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