(57)【要約】【課題】  複数台の端末からのデータの送信を確実に行うことができるゲートウェイ装置を提供する。【解決手段】  ＬＡＮ４に接続されている複数の端末１ａ、１ｂ、１ｃがサイクッリックにデータ８ａ、８ｂ、８ｃをネットワーク５の接続されている複数のコンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃへ送信するためのゲートウェイ装置２において、複数の端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータ８ａ、８ｂ、８ｃを格納する領域を有するサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃと、データ８ａ、８ｂ、８ｃをサイクリック用送信領域７０に格納する書き込み機能部９と、各コンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃに送信するデータ８ａ、８ｂ、８ｃを格納する装置にサイクリック用送信領域に格納されたデータをどの端末からのものかを識別可能に送信するデータ送信部の機能を有するサイクリック用送信領域７０を有するサイクリックメモリ７とを備える。【選択図】        図１
2006270536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワークに接続されている複数の端末がサイクリックにデータを第２のネットワークに接続されている装置に送信するために１個の上記第１のネットワーク及び上記第２のネットワークに接続されるゲートウェイ装置であって、
複数の上記端末からのデータを格納する領域を有するサイクリック用バッファと、
上記装置に送信するデータを格納するサイクリック用送信領域を有するサイクリックメモリと、
上記サイクリック用バッファに格納されたデータを上記サイクリック用送信領域に格納する書き込み機能部と、
上記装置に上記サイクリック用送信領域に格納されたデータをどの上記端末からのものかを識別可能に送信するデータ送信部とを備えたゲートウェイ装置。
【請求項２】
上記書き込み制御部が上記サイクリック用バッファに格納されたデータを上記端末ごとの識別子とともに上記サイクリック用送信領域に格納することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
上記第１のネットワーク、上記第２のネットワーク及び上記ゲートウェイ装置において時刻同期が取られており、
上記端末にサイクリックにタイムスロットを割り当てており、
上記書き込み部がタイムスロットから決まる上記端末からのデータを上記サイクリック用送信領域に格納し、
上記書き込み部がデータを書き込んだのと同じタイムスロット内に上記データ送信部が上記装置にデータを送信することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
上記端末からのサイクリック通信要求を受付ける通信制御部と、
サイクリック通信要求を受付けた上記端末に上記サイクリック用バッファを割り当て、割り当てた上記サイクリック用バッファに格納された上記端末からのデータが上記書き込み機能部により上記サイクリック用送信領域に格納されるまでは、割り当てた上記サイクリック用バッファを上記端末に対して確保するバッファ管理機能部とを備えることを特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
上記第１のネットワーク及び上記第２のネットワークに接続されるもう１個のゲートウェイ装置及び自分が正常かどうかを周期的に検出する第１のライブチェック機能部と、
上記装置へのデータ送信を行う制御系かデータ送信を行わない待機系かの動作モードを決定する動作モード決定部とを備え、
上記第１のライブチェック機能部により正常と判断されたゲートウェイ装置の中で何らかの優先順位にしたがって自分の優先順位の方が高い場合に上記動作モード決定部が制御系と判断し、そうでない場合は上記動作モード決定部が待機系と判断し、
上記動作モード決定部が制御系と判断した場合だけ上記データ送信部がデータを送信することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
２個の上記第１のネットワークに接続する上記端末ごとにデータ通信の可否をゲートウェイ装置ごとに格納する管理テーブルと、
上記端末ごとにデータ通信の可否を周期的に判断し、その結果を上記管理テーブルに格納する第２のライブチェック機能部と、
上記管理テーブルの自分に関する部分をもう１個のゲートウェイ装置の管理テーブルに等価する管理データ等価部とを備え、
上記第１のライブチェック機能部により正常と判断され、かつ上記管理テーブルにおいてデータ通信可能な上記端末を有するゲートウェイ装置の中で何らかの優先順位にしたがって自分の優先順位の方が高い場合に上記動作モード決定部が制御系と判断し、そうでない場合は上記動作モード決定部が待機系と判断し、
上記動作モード決定部が制御系と判断した場合には、上記管理テーブルにおいてデータ通信可能な上記端末からのデータを上記データ送信部が送信し、上記動作モード決定部が待機系と判断した場合には、上記管理テーブルにおいて制御系のゲートウェイ装置がデータ通信可能でなく自分からはデータ通信可能な上記端末からのデータを上記データ送信部が送信することを特徴とする請求項５に記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
サイクリックにデータを送信する複数の端末と、
上記端末からのデータを受信する装置と、
上記端末が接続する第１のネットワークと、
上記装置が接続する第２のネットワークと、
上記第１のネットワーク及び上記第２のネットワークに接続されるゲートウェイ装置とを備え、
上記ゲートウェイ装置が、複数の上記端末からのデータを格納する領域を有するサイクリック用バッファ、上記装置に送信するデータを格納するサイクリック用送信領域を有するサイクリックメモリ、上記サイクリック用バッファに格納されたデータを上記サイクリック用送信領域に格納する書き込み機能部、上記装置に上記サイクリック用送信領域に格納されたデータをどの上記端末からのものかを識別可能に送信するデータ送信部を有することを特徴とするサイクリック通信ネットワークシステム。
【請求項８】
上記書き込み制御部が上記サイクリック用バッファに格納されたデータを上記端末ごとの識別子とともに上記サイクリック用送信領域に格納することを特徴とする請求項７に記載のサイクリック通信ネットワークシステム。
【請求項９】
上記書き込み制御部が上記サイクリック用バッファに格納されたデータを上記端末ごとの識別子とともに上記サイクリック用送信領域に格納することを特徴とする請求項７に記載のサイクリック通信ネットワークシステム。
【請求項１０】
上記端末からのサイクリック通信要求を受付ける通信制御部、サイクリック通信要求を受付けた上記端末に上記サイクリック用バッファを割り当て、割り当てた上記サイクリック用バッファに格納された上記端末からのデータが上記書き込み機能部により上記サイクリック用送信領域に格納されるまでは、割り当てた上記サイクリック用バッファを上記端末に対して確保するバッファ管理機能部を上記ゲートウェイ装置が有することを特徴とする請求項９に記載のサイクリック通信ネットワークシステム。
【請求項１１】
２個の上記ゲートウェイ装置が有り、
上記ゲートウェイ装置が、もう１個の上記ゲートウェイ装置及び自分が正常かどうかを周期的に検出する第１のライブチェック機能部、上記装置へのデータ送信を行う制御系かデータ送信を行わない待機系かの動作モードを決定する動作モード決定部を有し、
上記第１のライブチェック機能部により正常と判断されたゲートウェイ装置の中で何らかの優先順位にしたがって自分の優先順位の方が高い場合に上記動作モード決定部が制御系と判断し、そうでない場合は上記動作モード決定部が待機系と判断し、
上記動作モード決定部が制御系と判断した場合だけ上記データ送信部がデータを送信することを特徴とする請求項７に記載のサイクリック通信ネットワークシステム。
【請求項１２】
２個の上記第１のネットワークが有り、
２個の上記ゲートウェイ装置がそれぞれ別の上記第１のネットワークに接続し、
上記端末は２個の上記第１のネットワークに接続し、
上記ゲートウェイ装置が、上記端末ごとにデータ通信の可否をゲートウェイ装置ごとに格納する管理テーブル、上記端末ごとにデータ通信の可否を周期的に判断し、その結果を上記管理テーブルに格納する第２のライブチェック機能部、上記管理テーブルの自分に関する部分をもう１個のゲートウェイ装置の管理テーブルに等価する管理データ等価部を有し、
上記第１のライブチェック機能部により正常と判断され、かつ上記管理テーブルにおいてデータ通信可能な上記端末を為するゲートウェイ装置の中で何らかの優先順位にしたがって自分の優先順位の方が高い場合に上記動作モード決定部が制御系と判断し、そうでない場合は上記動作モード決定部が待機系と判断し、
上記動作モード決定部が制御系と判断した場合には、上記管理テーブルにおいてデータ通信可能な上記端末からのデータを上記データ送信部が送信し、上記動作モード決定部が待機系と判断した場合には、上記管理テーブルにおいて制御系のゲートウェイ装置がデータ通信可能でなく自分からはデータ通信可能な上記端末からのデータを上記データ送信部が送信することを特徴とする請求項１１に記載のサイクリック通信ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１のネットワークに接続されている複数の端末がサイクリックにデータを第２のネットワークに接続されている装置に送信するためのゲートウェイ装置およびサイクリック通信ネットワークシステムに関し、特に複数台の端末からのデータの送信を確実に行うことができるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＬＡＮ上の複数の端末を既設のプラント制御ネットワークに接続するためのゲートウェイ装置は、該プラント制御ネットワーク上に接続されている他の端末との間でサイクリックにデータを交換するためのメモリ空間を有し、ＬＡＮ上の端末からデータを受け取って、前記メモリ空間を使用してプラント制御ネットワークへのサイクリックにデータ送信を行う。このシステムにおけるＬＡＮ上の端末からゲートウェイ装置を介して行うサイクリック通信では、ゲートウェイ装置のサイクリック用送信領域を複数の端末で共有していた。
【０００３】
例えば、ゲートウェイ装置は、サイクリック用送信領域と同じサイズのサイクリック用バッファを保持している。ＬＡＮ上の各端末は、ＬＡＮを介してゲートウェイ装置のサイクリック用バッファにデータを書き込む。ゲートウェイ装置のデータ書き込み機能部は、サイクリック用バッファに書かれたデータをサイクリック用送信領域に書き込み、プラント制御ネットワークへ送信する。そして、ＬＡＮに繋がる他の端末では、ゲートウェイ装置と同じサイクリックメモリを有している。よって、プラント制御ネットワークに繋がるある端末がデータが送信されると、そのデータはゲートウェイ装置を介して、他の全てのプラント制御ネットワークに繋がる端末が受信したデータをサイクリックメモリに格納し、のサイクリックメモリへと反映される。そして、受信側では、その反映されたサイクリックメモリを読込むことができる。また、他にそれぞれ１個のコントローラ（端末）がノード（ゲートウェイ装置）を介してＬＡＮに接続しており、コントローラが相互にサイクリック通信をしており、ノードにはサイクリック用バッファが存在しない（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−１５３１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のゲートウェイ装置およびサイクリック通信ネットワークシステムは、ＬＡＮ上の各端末はゲートウェイ装置のサイクリック用送信領域を複数の端末で共有する為、端末台数が増えると一台あたりのサイクリック用送信領域が少なくなるという問題があった。また、ゲートウェイ装置に異常が発生した場合や、ＬＡＮ上の端末とゲートウェイ装置間の伝送路に異常が発生した場合には、サイクリック通信が継続できなくなるという問題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＬＡＮ上の端末台数に関わらず、ＬＡＮ上の各端末がゲートウェイ装置のサイクリック用送信領域を全て使用でき、また、ゲートウェイ装置の異常、ＬＡＮ上の端末とゲートウェイ装置との伝送路異常が発生した場合にも、サイクリック通信を継続できるゲートウェイ装置およびサイクリック通信ネットワークシステムを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、第１のネットワークに接続されている複数の端末がサイクリックにデータを第２のネットワークに接続されている装置に送信するために１個の第１のネットワーク及び第２のネットワークに接続されるゲートウェイ装置であって、
複数の端末からデータを格納する領域を有するサイクリック用バッファと、
装置に送信するデータを格納するサイクリック用送信領域を有するサイクリックメモリと、
サイクリック用バッファに格納されたデータをサイクリック用送信領域に格納する書き込み機能部と、
装置にサイクリック用送信領域に格納されたデータをどの端末からのものかを識別可能に送信するデータ送信部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のゲートウェイ装置は、第１のネットワークに接続されている複数の端末がサイクリックにデータを第２のネットワークに接続されている装置に送信するために１個の第１のネットワーク及び第２のネットワークに接続されるゲートウェイ装置であって、
複数の端末からデータを格納する領域を有するサイクリック用バッファと、
装置に送信するデータを格納するサイクリック用送信領域を有するサイクリックメモリと、
サイクリック用バッファに格納されたデータをサイクリック用送信領域に格納する書き込み機能部と、
装置にサイクリック用送信領域に格納されたデータをどの端末からのものかを識別可能に送信するデータ送信部とを備えたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の実施の形態１におけるネットワークシステムの構成を示したブロック図、図２は図１に示したネットワークシステムにおけるゲートウェイ装置および端末の詳細を示したブロック図、図３は図２に示したネットワークシステムのデータの構成を示した図である。図において、第１のネットワークとしてのＬＡＮ４上にはデータを発信する複数の端末１ａ、１ｂ、１ｃが接続されている。第２のネットワークとしての例えばプラント制御を行うためのネットワーク５上には上記各端末１ａ、１ｂ、１ｃからのデータを受信する装置としての複数のコンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃが接続されている。ゲートウェイ装置２はＬＡＮ４の各端末１ａ、１ｂ、１ｃから各データ８ａ、８ｂ、８ｃをネットワーク５の各コンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃに受け渡しを行うサイクリック通信を行うためにＬＡＮ４およびネットワーク５に接続されている。
【００１０】
そして、ゲートウェイ装置２はＬＡＮ４上の端末１ａ、１ｂ、１ｃ毎のサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃと、データ８ａ、８ｂ、８ｃを各コンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃに送信するためのサイクリック用送信領域７０を有するサイクリックメモリ７と、サイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃからデータ８ａ、８ｂ、８ｃを端末１ａ、１ｂ、１ｃ毎の識別子を付加してサイクリック用送信領域７０に書き込む書き込み機能部９とを備えている。よって、サイクリック用送信領域７０は装置にサイクリック用送信領域に格納されたデータをどの端末からのものかを識別可能に送信するデータ送信部の機能を有する。
【００１１】
次に上記のように構成された実施の形態１のネットワークシステムの動作について説明する。ゲートウェイ装置２は、ＬＡＮ４上の端末１ａ、１ｂ、１ｃ毎にサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃを保持する。各端末１ａ、１ｂ、１ｃは、ＬＡＮ４を介してゲートウェイ装置２内の該当するサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃにデータ８ａ、８ｂ、８ｃの書き込みをそれぞれ行う（この書き込みは任意のタイミングで行う）。ゲートウェイ装置２のデータの書き込み機能部９は、各端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータ８ａ、８ｂ、８ｃに送信元端末を特定できるよう、個別に割り当てられている識別子をデータ８ａ、８ｂ、８ｃに付加して（図３）サイクリックメモリ７のサイクリック用送信領域７０に書き込む。サイクリック送信領域７０はある一定周期で常にネットワーク５へデータを送信している。書き込み機能部９は、サイクリック送信領域７０からネットワーク５へデータを送信されるタイミングで６ａから６ｃのデータを順に書き込む。以下の実施の形態においてもデータのタイミングは本実施の形態と同様である為、その説明は適宜省略する。
【００１２】
次に、識別子の付されたデータ８ａ、８ｂ、８ｃをネットワーク５へデータ送信する。データ８ａ、８ｂ、８ｃは、ネットワーク５に繋がる全てのコンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃのサイクリックメモリへ反映され、受信側では、受信したデータの識別子によりどの端末のデータであるかを判断することができる。
【００１３】
上記のように構成された実施の形態１のネットワークシステムのゲートウェイ装置によれば、ＬＡＮ上に端末が複数接続された場合でも、各端末がサイクリック用送信領域を全て使用し、容易にサイクリック通信を行うことが可能となる。
【００１４】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２におけるネットワークシステムにおけるタイムスロットを示した図である。ネットワークシステムの構成およびデータの通信などは上記実施の形態１にて示したものと同様であるための説明を適宜省略する。但し、ＬＡＮ４内およびネットワーク５内では、ネットワーク時刻の同期がとれているものとする。
【００１５】
次に実施の形態２のネットワークシステムの動作について説明する。まず、上記実施の形態１と同様に、ゲートウェイ装置２は、ＬＡＮ４上の端末１ａ、１ｂ、１ｃ毎にサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃを保持している。各端末１ａ、１ｂ、１ｃは、ＬＡＮ４を介してゲートウェイ装置２内の該当するサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃにデータ８ａ、８ｂ、８ｃの書き込みを行う。
【００１６】
ゲートウェイ装置２のデータ書き込み機能部９は、図４に示すように、予め各端末１ａ、１ｂ、１ｃに割り当てられているタイムスロットに従ってデータ８ａ、８ｂ、８ｃを書き込み、ネットワーク５へ送信する。データ８ａ、８ｂ、８ｃは、ネットワーク５に繋がる全てのコンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃのサイクリックメモリへ反映される。受信側のコンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃでは、ネットワーク時刻の同期がとれているため、データの受信時刻によりＬＡＮ４上のどの端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータであるかを判断することができる。これはある時間内に受けたデータはどの端末であるかという静的なルールが決められており、ネットワーク上では時刻の同期がとられているので、どの端末のデータであるかを認識することが可能である。
【００１７】
上記のように構成された実施の形態２のネットワークシステムのゲートウェイ装置は、ＬＡＮ上に端末が複数接続された場合でも、各端末がサイクリック用送信領域を全て使用し、ネットワーク時刻を利用することによりサイクリック通信を行うことが可能である。
【００１８】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３のネットワークシステムの端末の構成を示した図、図６はこの発明の実施の形態３のネットワークシステムのゲートウェイ装置の構成を示した図、図７はこの発明の実施の形態３のゲートウェイ装置のサイクリック用バッファ確保時のフローチャートである。上記各実施の形態では、ゲートウェイ装置内のサイクリック用バッファの割当が固定であるため、最大接続端末台数分のサイクリック用バッファを予め用意しておく必要があり、メモリの使用効率が悪くなる可能性がある。
【００１９】
そこで、本実施の形態３では、端末の接続台数に増減があっても、効率よくサイクリック用バッファを使用してサイクリック通信を行うことができるようにする。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。端末１内にはサイクリック通信を行うための通信制御部１０を備え、ゲートウェイ装置２内には通信制御機能部１１及びサイクリック用バッファのバッファ管理機能部１２を備えたものである。
【００２０】
次に上記のように構成された実施の形態３のネットワークシステムの動作について説明する。まず、ＬＡＮ４上の端末１は、サイクリック通信を行う前に通信制御部１０によりゲートウェイ装置２に対してサイクリック通信要求を行う。次に、ゲートウェイ装置２の通信制御機能部１１はサイクリック通信要求を受信する（図７のステップＳ１）。次に、バッファ管理機能部１２によりその端末１用のサイクリック用バッファがあるか否かを判断する（図７のステップＳ２）。そして、無いと判断された場合には、バッファ管理機能部１２によりその端末１用の例えばサイクリック用バッファ６ａを割り当てる（図７のステップＳ３）。そして、ステップＳ２にてあると判断された場合およびステップＳ３にてサイクリック用バッファが確保されると、端末１に対して応答を返す（図７のステップＳ４）。
【００２１】
次に、応答を受けた端末１は、ゲートウェイ装置２内の該当するサイクリック用バッファ６ａにデータ８の書き込みを行う。ＬＡＮ４上の他の端末１についても同様に行う。ゲートウェイ装置２のデータ書き込み機能部９は、各端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータ８に送信元端末を特定できるよう、図３に示すような個別に割り当てられている識別子を付加したデータをサイクリック用送信領域７０に書き込み、ネットワーク５へデータを送信する。データ８は、ネットワーク５に繋がる全てのコンポーネント６ａ、６ｂ、６ｃのサイクリックメモリへ反映され、受信側では、受信したデータ８の識別子によりどの端末１のデータ８であるかを判断することができる。
【００２２】
上記のように構成された実施の形態３のネットワークシステムのゲートウェイ装置は、ＬＡＮ上に端末が複数接続された場合でも、端末の接続台数に応じて、ゲートウェイ装置内のサイクリック用バッファを効率よく割り当てて使用することができ、また、各端末がサイクリック用送信領域を全て使用し、サイクリック通信を行うことが可能である。尚、サイクリック通信要求は端末起動時に一度だけ行っており、図７の処理は端末が立ち上がり時に一度だけ行う処理で、ゲートウェイ装置では、一度、サイクリック用バッファを確保したら、以後ずっとそのバッファを確保し続ける。
【００２３】
実施の形態４．
図８は実施の形態４におけるネットワークシステムの構成を示したブロック図、図９は図８に示したネットワークシステムのゲートウェイ装置および端末の詳細を示したブロック図、図１０は図８に示したネットワークシステムのサイクリック送信制御のフローチャートである。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。ゲートウェイ装置２ａ、２ｂとを備え、それぞれをＬＡＮ４とネットワーク５とに接続し二重化したシステム構成としている。そして各ゲートウェイ装置２ａ、２ｂには、ゲートウェイ装置間の動作状況をチェック（動作状態をチェックするとは、ゲートウェイ装置間でライブチェックを行い、相手ゲートウェイ装置の正常又は異常を監視することであり、具体的には、一方のゲートウェイ装置が他方のゲートウェイ装置に対して問い合わせを行い、それに対して応答を待つ処理を定周期で繰り返しており、応答が来なくなったら相手が異常であると認識する。）する第１のライブチェック機能部１０を備えている。又、第１のライブチェック機能部１０は、装置へのデータ送信を行う制御系かデータ送信を行わない待機系かの動作モードを決定する動作モード決定部の機能を有し、第１のライブチェック機能部１３により正常と判断されたゲートウェイ装置の中で何らかの優先順位にしたがって自分の優先順位の方が高い場合に動作モード決定部が制御系と判断し、そうでない場合は動作モード決定部が待機系と判断し、動作モード決定部が制御系と判断した場合だけデータ送信部がデータを送信する。
【００２４】
次に上記のように構成された実施の形態４のネットワークシステムの動作について説明する。まず、２台のゲートウェイ装置２ａ、２ｂは、一方がサイクリックにデータを送信する制御系であり、もう一方が制御系の故障などの際に制御系になる待機系の関係に有る例えば図８において、ゲートウェイ装置２ａが制御系のゲートウェイ装置２ａでゲートウェイ装置２ｂが待機系のゲートウェイ装置２ｂであるものとする。そして各端末１ａ、１ｂ、１ｃは制御系のゲートウェイ装置２ａおよび待機系のゲートウェイ装置２ｂのそれぞれの装置内の該当するサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃにデータ８ａ、８ｂ、８ｃの書き込みを行う。
【００２５】
それぞれのゲートウェイ装置２ａ、２ｂでは、ゲートウェイ装置２ａ、２ｂ間でライブチェックを行っている。ここでは、相手ゲートウェイ装置の正常／異常を監視しており、このライブチェックは定周期に行われるものとする。そして、制御系のゲートウェイ装置２ａでは第１のライブチェック機能部１０にて制御系か待機系かを判断すると（図１０のステップＳ５）、制御系であると判断されるため、データの送信を行う（図１０のステップＳ８）。制御系のゲートウェイ装置２ａでは、書き込み機能部９により、各端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータ８ａ、８ｂ、８ｃに送信元端末を特定できるよう、図３に示すような個別に割り当てられている識別子を付加したデータ８ａ、８ｂ、８ｃをサイクリック用送信領域７０に書き込み、ネットワーク５へデータを送信する。
【００２６】
ここでは、制御系のゲートウェイ装置２ａが正常であると仮定する。待機系のゲートウェイ装置２ｂの第１のライブチェック機能部１０では制御系か待機系かを判断すると（図１０のステップＳ５）、待機系であると判断される。次に、制御系のゲートウェイ装置２ａが正常であるか否かを判断する（図１０のステップＳ６）。すると正常であると判断されるため、そのまま処理は終了する。
【００２７】
次に、制御系のゲートウェイ装置２ａに何らかの異常が発生すると、待機系のゲートウェイ装置２ｂの第１のライブチェック機能部１０では制御系か待機系かを判断すると（図１０のステップＳ５）、待機系であると判断される。次に、制御系のゲートウェイ装置２ａが正常であると否かを判断する（図１０のステップＳ６）。そして、ここでは制御系のゲートウェイ装置２ａが異常であると判断し、待機系のゲートウェイ装置２ｂを制御系に切り替える（図１０のステップＳ７）。次に、待機系のゲートウェイ装置２ｂのデータの書き込み機能部９は、各端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータ８ａ、８ｂ、８ｃに送信元端末を特定できるよう、図３に示すような個別に割り当てられている識別子を付加したデータをサイクリック用送信領域７０に書き込み、ネットワーク５へデータを送信する。データ８ａ、８ｂ、８ｃは、ネットワーク５に繋がる全てのコンポーネント３ａ、３ｂ、３ｃのサイクリックメモリへ反映され、受信側では、受信したデータ８ａ、８ｂ、８ｃの識別子によりどの端末のデータであるかを判断することができる。
【００２８】
上記のように構成された実施の形態４のネットワークシステムのゲートウェイ装置では、ＬＡＮ上に端末が複数接続された場合でも、各端末がサイクリック用送信領域を全て使用し、サイクリック通信を行うことが可能であり、さらに、ゲートウェイ装置の二重化により、一方のゲートウェイ装置に異常が発生してもサイクリック通信を継続することが可能である。
【００２９】
実施の形態５．
図１１は実施の形態５におけるネットワークシステムの構成を示したブロック図、図１２は図１１に示したネットワークシステムのゲートウェイ装置および端末の詳細を示したブロック図、図１３はこの発明の実施の形態５における制御系ゲートウェイ装置のＬＡＮ伝送路の状態を示す管理テーブル、図１４はこの発明の実施形態５における待機系ゲートウェイ装置のＬＡＮ伝送路の状態を示す管理テーブル、図１５この発明の実施の形態５における制御系ゲートウェイ装置のサイクリック送信制御を行うための管理テーブル、図１６はこの発明の実施の形態５における待機系ゲートウェイ装置のサイクリック送信制御を行うための管理テーブル、図１７はこの発明の実施の形態５における待機系ゲートウェイ装置が制御系に切り替わった際のサイクリック送信制御を行うための管理テーブル、図１８は図１１に示したネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【００３０】
本実施の形態５では、ゲートウェイ装置は正常であるが、ＬＡＮの伝送路に異常が発生した場合、ＬＡＮ上の端末はサイクリック通信が継続できなくなるという問題を解決するための手段を設けたものである。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。それぞれの端末１ａ、１ｂ、１ｃが各ＬＡＮ４ａ、４ｂに接続され、ゲートウェイ装置２ａがＬＡＮ４ａに接続され、ゲートウェイ装置２ｂがＬＡＮ４ｂに接続されている。そしてゲートウェイ装置２ａ、２ｂにはそれぞれＬＡＮ４ａ、４ｂ上の端末１ａ、１ｂ、１ｃとゲートウェイ装置２ａ、２ｂとのライブチェックを行う第２のライブチェック機能部１４を備えている。又、第２のライブチェック機能部１４は、管理テーブルの自分に関する部分をもう１個のゲートウェイ装置の管理テーブルに等価する管理データ等価部の機能を有し、第１のライブチェック機能部により正常と判断され、かつ管理テーブルにおいてデータ通信可能な端末を有するゲートウェイ装置の中で何らかの優先順位にしたがって自分の優先順位の方が高い場合に動作モード決定部が制御系と判断し、そうでない場合は動作モード決定部が待機系と判断し、動作モード決定部が制御系と判断した場合には、管理テーブルにおいてデータ通信可能な端末からのデータをデータ送信部が送信し、動作モード決定部が待機系と判断した場合には、管理テーブルにおいて制御系のゲートウェイ装置がデータ通信可能でなく自分からはデータ通信可能な端末からのデータをデータ送信部が送信する。
【００３１】
次に上記のように構成された実施の形態５のネットワークシステムの動作について説明する。まず、２台のゲートウェイ装置２ａ、２ｂは、一方を制御系のゲートウェイ装置２ａと他方が待機系のゲートウェイ装置２ｂとする。ＬＡＮ４ａ、４ｂ上の各端末１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれのゲートウェイ装置２ａ、２ｂ内の該当するサイクリック用バッファ６ａ、６ｂ、６ｃにデータ８ａ、８ｂ、８の書き込みを行う。
【００３２】
制御系及び待機系のゲートウェイ装置２ａ、２ｂでは、ＬＡＮ４ａ、４ｂに繋がっている全ての端末１ａ、１ｂ、１ｃに対してライブチェックを行い、接続されている端末１ａ、１ｂ、１ｃの伝送路が正常であるかどうかの情報を得ている。例えば、制御系のゲートウェイ装置２ａが得た情報が図１３で、待機系のゲートウェイ装置２ｂの得た情報が図１４であるとする。このようなライブチェックは定周期に行われる。そして、図１３および図１４のような情報は随時更新されるものとする。次に、ゲートウェイ装置２ａ、２ｂ間のライブチェックを第１のライブチェック機能部１３により行うことにより、それぞれのゲートウェイ装置２ａ、２ｂは、自ゲートウェイ装置が持つ端末との情報を相手ゲートウェイ装置に伝えている。つまり、制御系のゲートウェイ装置２ａは、図１３の情報を待機系のゲートウェイ装置２ｂに伝え、待機系のゲートウェイ装置２ｂは、図１４の情報を制御系のゲートウェイ装置２ａに伝える。
【００３３】
そして、それぞれのゲートウェイ装置２ａ、２ｂは、相手ゲートウェイ装置から受けた情報により、制御系のゲートウェイ装置２ａは図１５に示すような管理テーブルを、待機系のゲートウェイ装置２ｂは図１６に示すような管理テーブルを作成する。この管理テーブルをもとにデータの送信制御を行う。このゲートウェイ装置間のライブチェックは定周期に行われ、管理テーブルも随時更新されるものとする。そして制御系のゲートウェイ装置２ａの第１のライブチェック機能部１０にて制御系か待機系かを判断すると（図１１のステップＳ９）、制御系であると判断される。次に、端末毎にＬＡＮ伝送路は正常か否かを判断する（図１１のステップＳ１０）。
【００３４】
そして、制御系のゲートウェイ装置２ａでは図１５の情報に基づいて判断を行い、正常であると判断されると、データの送信を行う（図１８のステップＳ１１）。尚、データの送信方法について上記各実施の形態と同様であるため適宜省略する。また、異常であると判断するとデータの送信を行わず、全端末分の処理を行ったか否かを判断する（図１８のステップＳ１２）。そして、終わっていない場合には上記動作を繰り返し、終わっている場合には処理を終了する。図１５の情報によれば、端末１ａおよび端末１ｃでは正常であると判断されるため、制御系のゲートウェイ装置２ａにてデータの送信が行われる。そして、端末１ｂでは異常であると判断されるため、制御系のゲートウェイ装置２ａではデータの送信は行われない。
【００３５】
また、待機系のゲートウェイ装置２ｂの第１のライブチェック機能部１０では制御系か待機系かを判断すると（図１１のステップＳ９）、待機系であると判断される。次に、端末毎に制御系のゲートウェイ装置２ａにおけるＬＡＮ伝送路は正常であると否かを判断する（図１１のステップＳ１３）。そして、待機系のゲートウェイ装置２ｂでは図１６の情報に基づいて判断を行い、異常であると判断されると、自ゲートウェイ装置２ｂのＬＡＮ伝送路は正常であるか否かを判断する（図１８のステップＳ１４）。
【００３６】
待機系のゲートウェイ装置２ｂでは図１６の情報に基づいて判断を行い、正常であると判断されると、データの送信を行う（図１８のステップＳ１５）。また、異常であると判断するとデータの送信を行わず、全端末分の処理を行ったか否かを判断する（図１８のステップＳ１２）。そして、終わっていない場合には上記動作を繰り返し、終わっている場合には処理を終了する。図１６の情報によれば、端末１ａおよび端末１ｃでは正常であると判断されるため、待機系のゲートウェイ装置２ｂではデータの送信が行われない。そして、端末１ｂでは異常であると判断されるため、待機系のゲートウェイ装置２ａでデータの送信が行われる。
【００３７】
そして、第１のライブチェック機能部１３にて、制御系のゲートウェイ装置２ａが異常と判断された場合には、待機系のゲートウェイ装置２ｂが制御系の異常を検出し、待機系のゲートウェイ装置２ｂが制御系に切り替わる。制御系に切り替わったゲートウェイ装置の管理テーブルは図１７のように更新され、端末１ａ、１ｂ、１ｃのデータ８ａ、８ｂ、８ｃがネットワーク５へ送信される。
【００３８】
上記のように構成された実施の形態５のネットワークシステムのゲートウェイ装置では、ＬＡＮ上に端末が複数接続された場合でも、各端末がサイクリック用送信領域を全て使用し、サイクリック通信を行うことが可能であり、また、ゲートウェイ装置の二重化及びＬＡＮ伝送路の二重化により、ゲートウェイ装置の異常及びＬＡＮの伝送路に異常が発生してもサイクリック通信を継続することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図２】図１に示したネットワークシステムにおける端末およびゲートウェイ装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるデータの構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２におけるタイムスロットの構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３における端末の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態３におけるゲートウェイ装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３におけるネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態４におけるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図９】図８に示したネットワークシステムにおける端末およびゲートウェイ装置の構成を示す図である。
【図１０】図８に示したネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態５におけるネットワークシステムの構成を示す図である。
【図１２】図１１に示したネットワークシステムにおける端末およびゲートウェイ装置の構成を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態５における制御系ゲートウェイ装置のＬＡＮ伝送路の状態を示す管理テーブルである。
【図１４】この発明の実施形態５における待機系ゲートウェイ装置のＬＡＮ伝送路の状態を示す管理テーブルである。
【図１５】この発明の実施の形態５における制御系ゲートウェイ装置のサイクリック送信制御を行うための管理テーブルである。
【図１６】この発明の実施の形態５における待機系ゲートウェイ装置のサイクリック送信制御を行うための管理テーブルである。
【図１７】この発明の実施の形態５における待機系ゲートウェイ装置が制御系に切り替わった際のサイクリック送信制御を行うための管理テーブルである。
【図１８】図１１に示したネットワークシステムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１  ＬＡＮ、１ａ，１ｂ，１ｃ  端末、２  ゲートウェイ装置、
３ａ，３ｂ，３ｃ  コンポーネント、４  ＬＡＮ、５  ネットワーク、
６  サイクリック用バッファ、７  サイクリック用送信領域、
８ａ，８ｂ，８ｃ  データ、９  書き込み機能部、１０  通信制御部、
１１  通信制御機能部、１２  バッファ管理機能部、
１３  第１のライブチェック機能部、１４  第２のライブチェック機能部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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