(57)【要約】【課題】複数ＰＬＣ間の通信に、ＵＤＰプロトコルで行うブロードキャスト通信により効率的でしかも送信保証できるようにする。【解決手段】各ＰＬＣ１Ａ〜１Ｎは、プロセッサ３にユーザ用メモリ３１とアプリケーションプログラム３２を設け、イーサネットインタフェース２に物理層２１とデータリンク層２２とＩＰ２３とＵＤＰ２４およびデータ送受信機能部２５を設ける。送信側ＰＬＣは、ＵＤＰでブロードキャスト送信するときに１局に限定して送達確認返信局を指定し、この指定局から送達確認を得ることで、データが確実に送出されたことの保証をとる。指定局からの送達確認が一定時間経過しても通知されない場合、送達確認返信局として１回目の送信時とは違う局を指定して再送を行う。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンピュータは、それぞれユーザ用メモリとアプリケーションプログラムを搭載するプロセッサと、物理層とデータリンク層とＩＰとＵＤＰおよび前記プロセッサの結合部にデータ送受信機能部を設けたイーサネット（登録商標）インタフェースとを有し、各コンピュータ間でネットワーク通信する通信方式であって、
送信側のコンピュータは、
ＵＤＰでブロードキャスト送信するときに１局に限定して送達確認返信局を指定し、この指定局から送達確認を得ることで、データが確実に送出されたことの保証をとる手段と、
指定局からの送達確認が一定時間経過しても通知されない場合、送達確認返信局として１回目の送信時とは違う局を指定して再送を行う手段とを備えたことを特徴とするコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【請求項２】
送信側コンピュータがブロードキャスト送信するデータフォーマットは、自局のＩＰアドレスをセットし送信元局ＩＰアドレスと、送達確認を返信する局のＩＰアドレスをセットした送達確認返信指定局ＩＰアドレスと、受信局のアプリケーションプログラムが使用するブロードキャストデータとで構成し、
前記ブロードキャスト送信を受信した送達確認返信指定局が送達確認送信するデータフォーマットは、自局のＩＰアドレスをセットする送信元局ＩＰアドレスと、ブロードキャスト送信した局のＩＰアドレスをセットする送達確認返信先ＩＰアドレスとで構成したことを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【請求項３】
前記送信側コンピュータの送信開始処理は、
前記アプリケーションプログラムでブロードキャスト送信のイベントが発生したとき、前記ユーザ用メモリ上に用意する再送カウンタを初期化し、次いでブロードキャスト送信するためのブロードキャスト送信バッファの作成を行い、さらに送達確認受信待ちタイマを起動し、最後に前記イーサネット・インタフェースに対して送信要求を発行することを特徴とする請求項１または２に記載のコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【請求項４】
前記送信側コンピュータの送達確認待ち処理は、
前記アプリケーションプログラムでブロードキャスト送信後、送達確認受信待ちタイマがタイムアップしたならば処理を終了し、タイムアップでなければ送達確認の受信を待ち、送達確認を受信したときに送達確認受信待ちタイマを停止させ、ブロードキャスト送信処理を完了することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【請求項５】
前記送達確認受信待ちタイマのタイムアップ処理は、
前記アプリケーションプログラムでブロードキャスト送信後、前記再送カウンタが最大再送回数であれば、送信失敗処理を行い、前記再送カウンタが最大再送回数未満ならば再送カウンタを＋１し、前記送達確認返信指定局ＩＰアドレスに別局のＩＰアドレスをセットし直し、イーサネット・インタフェースに対して送信要求を発行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【請求項６】
前記ブロードキャスト受信処理は、
ブロードキャスト送信データを受信したとき、前記アプリケーションデータ部を前記ユーザ用メモリに取り込み、その後、アプリケーションヘッダの送達確認返信指定局ＩＰアドレスが、自局ＩＰアドレスと一致しているかをチェックし、一致していなければ処理を終え、一致している場合には送達確認送信バッファを作成し、イーサネット・インタフェースに送信要求を発行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【請求項７】
前記データ送受信機能部の送信要求処理は、
前記アプリケーションプログラムが送信要求を発行することで前記プロセッサから送信要求を受け取ったとき、送信データの先頭ワードをチェックし、ブロードキャスト識別子を示すデータであれば宛先ＩＰアドレスをブロードキャストアドレスにして前記ＵＤＰに送信要求を発行し、送達確認識別子を示すデータであれば宛先ＩＰアドレスをバッファ中の送達確認返信先ＩＰアドレスにして前記ＵＤＰに送信要求を発行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のコンピュータ間のネットワーク通信方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）などのコンピュータ同士をイーサネット（登録商標）でネットワーク接続して互いの通信を行うコンピュータ間のネットワーク通信方式に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の通信方式は、例えば、特開２００１−２４５０１４に開示される。また、ＴＣＰ／ＩＰによる通信方式は、文献「ＳＯＦＴＢＡＮＫＢＯＯＫＳ，詳解ＴＣＰ／ＩＰ，著者　Ｗ．Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｓｔｅｖｅｎｓ，訳者　橘康雄」に詳述される。
【０００３】
前記の公報、文献に開示されるように、イーサネットは、同軸ケーブルをデータ伝送媒体に用い、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式（衝突検出型搬送波多重ＬＡＮのアクセス方式）のインターフェースによってコンピュータ同士の通信を可能にする。
【０００４】
近年、プラントにおける監視制御システムは、ホストコンピュータとしてワークステーションやミニコンに代えてパソコンが採用され、それに伴い最も一般的なイーサネットがコンピュータ上位ネットワークおよびコンピュータ間ネットワークのデファクト・スタンダードとして確立されたといってもよい。
【０００５】
これらパソコンやＰＬＣは、イーサネットを使った通信のためのインタフエースにＴＣＰ／ＩＰプロトコルを実装する場合、信頼性を重視するならば、論理回線の概念を持ったＴＣＰ／ＩＰを使用する。
【０００６】
論理回線の接続および切断処理を嫌うならば、１対１通信をＵＤＰ／ＩＰで実現することになる。なお、ＵＤＰは、それ自体に再送処理を持たないし、送達確認も行わないプロトコルである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＴＣＰ／ＩＰは信頼性の高い通信であるが、１対Ｎの通信ができないことが短所である。
【０００８】
ＵＤＰ／ＩＰはブロードキャスト（一斉同報）通信が可能であるが、プロトコル自体に再送機能や送達確認機能を持たないことが短所である。
【０００９】
本発明の目的は、イーサネットでネットワーク接続したコンピュータ間の通信に、ＵＤＰプロトコルで行うブロードキャスト通信により効率的でしかも送信保証できるネットワーク通信方式を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信局ではＵＤＰでブロードキャスト送信するときに１局に限定して送達確認返信局を指定し、この指定局から送達確認を得ることで、確実にデータが送出されたことの保証をとり、これにより複数局からの送達確認を受けるのに比べて通信効率を高める。
【００１１】
また、指定局からの送達確認が一定時間経過しても通知されない場合、送信局は送達確認返信局として１回目の送信時とは違う局を指定して再送を行うことで、送達確認返信局ダウン時の無駄な再送を抑えるようにしたもので、以下の通信方式を特徴とする。
【００１２】
（１）複数のコンピュータは、それぞれユーザ用メモリとアプリケーションプログラムを搭載するプロセッサと、物理層とデータリンク層とＩＰとＵＤＰおよび前記プロセッサの結合部にデータ送受信機能部を設けたイーサネットインタフェースとを有し、各コンピュータ間でネットワーク通信する通信方式であって、
送信側のコンピュータは、
ＵＤＰでブロードキャスト送信するときに１局に限定して送達確認返信局を指定し、この指定局から送達確認を得ることで、データが確実に送出されたことの保証をとる手段と、
指定局からの送達確認が一定時間経過しても通知されない場合、送達確認返信局として１回目の送信時とは違う局を指定して再送を行う手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
（２）送信側コンピュータがブロードキャスト送信するデータフォーマットは、自局のＩＰアドレスをセットし送信元局ＩＰアドレスと、送達確認を返信する局のＩＰアドレスをセットした送達確認返信指定局ＩＰアドレスと、受信局のアプリケーションプログラムが使用するブロードキャストデータとで構成し、
前記ブロードキャスト送信を受信した送達確認返信指定局が送達確認送信するデータフォーマットは、自局のＩＰアドレスをセットする送信元局ＩＰアドレスと、ブロードキャスト送信した局のＩＰアドレスをセットする送達確認返信先ＩＰアドレスとで構成したことを特徴とする。
【００１４】
（３）前記送信側コンピュータの送信開始処理は、
前記アプリケーションプログラムでブロードキャスト送信のイベントが発生したとき、前記ユーザ用メモリ上に用意する再送カウンタを初期化し、次いでブロードキャスト送信するためのブロードキャスト送信バッファの作成を行い、さらに送達確認受信待ちタイマを起動し、最後に前記イーサネット・インタフェースに対して送信要求を発行することを特徴とする。
【００１５】
（４）前記送信側コンピュータの送達確認待ち処理は、
前記アプリケーションプログラムでブロードキャスト送信後、送達確認受信待ちタイマがタイムアップしたならば処理を終了し、タイムアップでなければ送達確認の受信を待ち、送達確認を受信したときに送達確認受信待ちタイマを停止させ、ブロードキャスト送信処理を完了することを特徴とする。
【００１６】
（５）前記送達確認受信待ちタイマのタイムアップ処理は、
前記アプリケーションプログラムでブロードキャスト送信後、前記再送カウンタが最大再送回数であれば、送信失敗処理を行い、前記再送カウンタが最大再送回数未満ならば再送カウンタを＋１し、前記送達確認返信指定局ＩＰアドレスに別局のＩＰアドレスをセットし直し、イーサネット・インタフェースに対して送信要求を発行することを特徴とする。
【００１７】
（６）前記ブロードキャスト受信処理は、
ブロードキャスト送信データを受信したとき、前記アプリケーションデータ部を前記ユーザ用メモリに取り込み、その後、アプリケーションヘッダの送達確認返信指定局ＩＰアドレスが、自局ＩＰアドレスと一致しているかをチェックし、一致していなければ処理を終え、一致している場合には送達確認送信バッファを作成し、イーサネット・インタフェースに送信要求を発行することを特徴とする。
【００１８】
（７）前記データ送受信機能部の送信要求処理は、
前記アプリケーションプログラムが送信要求を発行することで前記プロセッサから送信要求を受け取ったとき、送信データの先頭ワードをチェックし、ブロードキャスト識別子を示すデータであれば宛先ＩＰアドレスをブロードキャストアドレスにして前記ＵＤＰに送信要求を発行し、送達確認識別子を示すデータであれば宛先ＩＰアドレスをバッファ中の送達確認返信先ＩＰアドレスにして前記ＵＤＰに送信要求を発行することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態になるシステム構成は、図１に示すように、ＰＬＣ１ＡとＰＬＣ１Ｂ〜１Ｎがイーサネットで接続される。なお、これらをコンピュータとする場合の通信も同様である。
【００２０】
ＰＬＣ１Ａ，１Ｂ〜１Ｎは、ＰＬＣ１Ａに代表して示すように、それぞれ相互通信機能を得るためのイーサネット・インタフェース２を設ける。プロセッサ３にはユーザ用メモリ３１とそれを使用するアプリケーションプログラム（アプリケーション層）３２を持つ。
【００２１】
イーサネット・インタフェース２は、物理層２１とデータリンク層２２とＩＰ２３およびＵＤＰ２４の他に、プロセッサ３との結合部にデータ送受信機能部２５を設ける。データ送受信機能部２５は、データリンク層２２とＩＰ２３とＵＤＰ２４と同様にソフトウェアで構成される。
【００２２】
以上の構成において、主たる部位は、プロセッサ３のユーザ用メモリ３１とアプリケーションプログラム３２、およびイーサネット・インタフェース２のデータ送受信機能部２５であり、ＵＤＰの特長であるブロードキャスト（一斉同報）通信に、データ喪失のない確実な通信を実現する。
【００２３】
図２は、基本的なブロードキャスト送信処理を示し、同図の（ａ）には１回目送信時の送達確認返信指定局が正常な場合を示し、（ｂ）には１回目送信時の送達確認返信指定局が異常な場合を示す。
【００２４】
図２の（ａ）に示すように、ブロードキャスト送信局になるＰＬＣ１ＡがＵＤＰ／ＩＰでのブロードキャスト送信に対し、送達確認返信指定局になるＰＬＣ１Ｂから送達確認を得ることで、確実にデータが送出されたことの保証をとる。ここで特徴とすることは、送達確認を返す局は送信局が指定した１局に限定することであり、データが送出されたことの確認を複数局からの送達確認を受ける必要はない。
【００２５】
また、図２の（ｂ）に示すように、送達確認が一定時間経過しても通知されない場合、送信局は再送を行う。そのときの特徴として、送信局が指定する送達確認返信局を、１回目の送信時とは違う局（図示ではＰＬＣ１Ｃ）とすることである。こうすることで、送達確認返信局ダウン時の無駄な再送を抑えることができる。
【００２６】
上記のような通信処理を実現するためのデータフォーマットおよび各処理を以下に詳細に説明する。
【００２７】
（Ａ）ブロードキャスト送信バッファのデータフォーマット
図３は、ブロードキャスト（一斉同報）送信するＰＬＣのアプリケーションプログラム３２がユーザ用メモリ３１上に作成する送信データバッファのフォーマットを示す。なお、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダはイーサネット・インタフェース２によって付加される。
【００２８】
図３において、
（１）ブロードキャスト識別子は、ブロードキャスト送信を示すデータであり、任意の値でよい。
【００２９】
（２）送信元局ＩＰアドレスは、自局のＩＰアドレスをセットする。
【００３０】
（３）送達確認返信指定局ＩＰアドレスは、送達確認を返信する局のＩＰアドレスをセットする。
【００３１】
（４）ブロードキャストデータは、受信した局のアプリケーションプログラムが使用するアプリケーションデータである。
【００３２】
（Ｂ）送達確認送信バッファのデータフォーマット
図４は、ブロードキャスト送信を受信した（受信データのブロードキャスト識別子で判断する）ＰＬＣのアプリケーションプログラム３２が、自局が送達確認返信指定局に指定された場合、データメモリ３１上に作成する送達確認送信バッファのフォーマットを示す。なお、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダはイーサネット・インタフェース２によって付加される。
【００３３】
図４において、
（１）送達確認識別子は、ブロードキャスト送信への送達確認を示すデータであり、任意の値でよい。
【００３４】
（２）送信元局ＩＰアドレスは、自局のＩＰアドレスをセットする。
【００３５】
（３）送達確認返信先ＩＰアドレスは、ブロードキャスト送信した局のＩＰアドレスをセットする。
【００３６】
（Ｃ）送信局の送信開始処理
図５は、ブロードキャスト送信局のアプリケーションプログラム３２での送信開始処理のアルゴリズムを示す。
【００３７】
同図において、ＰＬＣのアプリケーションプログラムでブロードキャスト送信のイベントが発生したとき（Ａ１）、まず、ユーザ用メモリ上に用意する再送カウンタを０（初期化）にする（Ａ２）。次に、ブロードキャスト送信するため、ブロードキャスト送信バッファの作成を行う（Ａ３）。この時、アプリケーションヘッダの送達確認返信指定局には、同一伝送路上に存在する任意の１局をセットする。さらに、送達確認受信待ちタイマを任意の値で起動する（Ａ４）。最後にイーサネット・インタフェース２に対して送信要求を発行する（Ａ５）。
【００３８】
（Ｄ）送信局の送達確認待ち処理
図６は、ブロードキャスト送信局のアプリケーションプログラム３２での送達確認待ち処理のアルゴリズムを示す。
【００３９】
同図において、ＰＬＣのアプリケーションプログラムでブロードキャスト送信後、送達確認受信待ちタイマがタイムアップしたならば処理を終了し、送達確認受信待ちタイマのタイムアップ処理に移行する。タイムアップでなければ、送達確認の受信を待つ（Ｂ１）。送達確認を受信したならば（Ｂ２）、送達確認受信待ちタイマを停止させ、ブロードキャスト送信処理を完了する（Ｂ３）。
【００４０】
（Ｅ）送達確認受信待ちタイマのタイムアップ処理
図７は、ＰＬＣのアプリケーションプログラムでブロードキャスト送信後、送達確認受信待ちタイマがタイムアップしたら、タイムアップ処理のアルゴリズムを示す。
【００４１】
同図において、再送カウンタがＮ（Ｎ＝最大再送回数）であれば（Ｃ１）、所定の回数の再送が終了したことを意味するので、送信失敗処理を行い（Ｃ４）、処理を終える。
【００４２】
再送カウンタがＮ未満ならば再送途中を意味し、再送カウンタを＋１して（Ｃ２）、アプリケーションヘッダの送達確認返信指定局ＩＰアドレスに別局のＩＰアドレスをセットし直し（Ｃ４）、イーサネット・インタフェース２に対し、送信要求を発行する（Ｃ５）。
【００４３】
（Ｆ）ブロードキャスト受信処理
図８は、ブロードキャスト送信データを受信したＰＬＣのアプリケーションプログラム３２のブロードキャスト受信処理アルゴリズムを示す。
【００４４】
同図において、ブロードキャスト送信データを受信（アプリケーションヘッダのブロードキャスト識別子により認識）したとき（Ｄ１）、アプリケーションデータ部をユーザ用メモリ３１に取り込む（Ｄ２）。
【００４５】
その後、アプリケーションヘッダの送達確認返信指定局ＩＰアドレスが、自局ＩＰアドレスと一致しているかをチェックし（Ｄ３）、一致していなければ処理を終える。一致している場合、送達確認送信バッファを作成し（Ｄ４）、イーサネット・インタフェース２に送信要求を発行する（Ｄ５）。
【００４６】
（Ｇ）データ送受信機能の送信要求処理
図９は、イーサネット・インタフェース２のデータ送受信機能部２５が、プロセッサ３より送信要求を受け取った時のアルゴリズムを示す。
【００４７】
同図において、アプリケーションプログラム３２が送信要求を発行することでプロセッサから送信要求を受け取ったとき（Ｅ１）、送信データの先頭ワードをチェックし、ブロードキャスト識別子を示すデータであれば（Ｅ２）、宛先ＩＰアドレスをブロードキャストアドレスにしてＵＤＰに送信要求を発行する（Ｅ３）。
【００４８】
また、送達確認識別子を示すデータであれば（Ｅ４）、宛先ＩＰアドレスをバッファ中の送達確認返信先ＩＰアドレスにしてＵＤＰに送信要求を発行する（Ｅ５）。
【００４９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、送信局ではＵＤＰでブロードキャスト送信するときに１局に限定して送達確認返信局を指定し、この指定局から送達確認を得ることで確実にデータが送出されたことの保証をとるため、複数局からの送達確認を受けるのに比べて通信効率を高めることができる。
【００５０】
また、指定局からの送達確認が一定時間経過しても通知されない場合、送信局は送達確認返信局として１回目の送信時とは違う局を指定して再送を行うようにしたため、送達確認返信局ダウン時の無駄な再送を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図。
【図２】本発明におけるＵＤＰによるブロードキャスト送信経路図。
【図３】実施形態におけるブロードキャスト送信バッファのデータフォーマット。
【図４】実施形態における送達確認送信バッファのデータフォーマット。
【図５】実施形態における送信局の送信開始処理。
【図６】実施形態における送信局の送達確認待ち処理。
【図７】実施形態における送達確認受信待ち処理。
【図８】実施形態におけるブロードキャスト受信処理。
【図９】実施形態におけるデータ送受信機能部の送信要求処理。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｎ…ＰＬＣ
２…イーサネット・インタフェース
３…プロセッサ
２１…物理層
２２…データリンク層
２３…ＩＰ
２４…ＵＤＰ
２５…データ送受信機能
３１…ユーザ用メモリ
３２…アプリケーションプログラム
【図１】
2004088697.tif 000003
【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】
2004088697.tif 000009
【図８】
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【図９】
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