可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)。與本發(fā)明相關聯(lián)的PLC通信系統(tǒng)的特征在于，系統(tǒng)包括：可編程邏輯控制器(PLC)；多個處理裝置；至少三個通信處理節(jié)點，被分別設置在PLC和多個處理裝置處，以建立PLC與每個處理裝置相互間的通信；以及互連裝置和多個通信線路，用于將通信處理節(jié)點相互連接，以在通信處理節(jié)點間建立數(shù)據(jù)通信。PLC通信系統(tǒng)的特征還在于，PLC檢測通信處理節(jié)點當中的通信故障狀態(tài)，并且在系統(tǒng)中安裝了顯示裝置，該顯示裝置基于在各個互連裝置和多個通信線路中的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量來顯示通信路由中的異常部分。
【專利說明】可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于建立PLC(可編程邏輯控制器）與其它裝置/設施之間的通 信的系統(tǒng)，更具體地，涉及一種可以在通信線路中發(fā)生異常的情況下找到異常部分的通信 系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 可編程邏輯控制器（下文中稱為PLC或可編程控制器）被操作用于與其它處理裝 置建立通信。根據(jù)專利文獻1，當在預定時間段內(nèi)不能接收到從一個站發(fā)送到另一個站的數(shù) 據(jù)時，并且在定時器到達了預定到時限制之后，PLC判斷發(fā)生了通信異常。此外，根據(jù)另一 專利文獻2,通過顯示重試處理的次數(shù)而基于重試處理的頻率來確認數(shù)據(jù)通信是否成功。
[0003] 現(xiàn)有技術列表
[0004] 專利文獻
[0005] [專利文獻 1 :JP6_324723A]
[0006] [專利文獻 2 JP2-235104A]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的問題
[0008] 然而，在很多通信裝置或設施被連接以形成網(wǎng)絡的系統(tǒng)的情況下，找到通信路由 的哪個部分處于異常狀態(tài)將是非常困難的。本發(fā)明是考慮到現(xiàn)有技術的以上問題而做出 的，并且本發(fā)明的目的是提供一種PLC通信系統(tǒng)，在該PLC通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)的工作者或操 作者可以找到通信路由中的哪個部分處于異常狀態(tài)。
[0009] 解決問題的手段
[0010] (方案1) 一種PLC通信系統(tǒng)包括：可編程邏輯控制器PLC ;多個處理裝置；至少三 個通信處理節(jié)點，被分別設置在所述可編程邏輯控制器和所述多個處理裝置處，以在所述 可編程邏輯控制器與所述多個處理裝置間建立通信；以及互連裝置和多個通信線路，用于 連接所述通信處理節(jié)點以在所述通信處理節(jié)點間形成通信路由，其中，所述可編程邏輯控 制器PLC檢測由所述通信處理節(jié)點形成的所述通信路由中的通信故障狀態(tài)。安裝了顯示裝 置，所述顯示裝置基于在所述互連裝置和所述多個通信線路中的所檢測的通信故障狀態(tài)的 發(fā)生數(shù)量來顯示所述通信路由中的異常部分。
[0011] 在下文中將說明上述根據(jù)本發(fā)明的PLC通信系統(tǒng)的優(yōu)選方面。
[0012] (方案2)優(yōu)選地，所述顯示裝置顯示所述通信路由中的所述異常部分，其中，從所 述互連裝置和所述多個通信線路中的被判斷為處于通信故障狀態(tài)的通信路由當中排除了 形成正常通信路由的部分。
[0013] (方案3)優(yōu)選地，所述顯示裝置顯示包括所有所述通信路由的通信電路，并且通 過將所述通信路由中的所述異常部分與其它部分區(qū)分開來顯示所述異常部分。
[0014] (方案4)優(yōu)選地，所述顯示裝置將所檢測的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量等于或大于 第一閾值的部分顯示為所述異常部分，并且將所檢測的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量小于所述 第一閾值并等于或大于第二閾值的部分顯示為警告部分，其中，所述顯示裝置通過與所述 異常部分和其它部分區(qū)分開來顯示所述警告部分。
[0015] (方案5)優(yōu)選地，所述顯示裝置分別顯示所述互連裝置和所述多個通信線路中的 通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量。
[0016] (方案6)優(yōu)選地，F(xiàn)L網(wǎng)（FL-net) (FA鏈路網(wǎng)絡，F(xiàn)A LINK network)用于所述通信 線路，并且所述通信處理節(jié)點中的各個通信處理節(jié)點一個接一個地接收和發(fā)送令牌，并且 當沒有從先前通信處理節(jié)點接收到所述令牌時，執(zhí)行重試處理，其中，將重發(fā)令牌發(fā)送到下 一通信處理節(jié)點，并且在執(zhí)行了所述重試處理預定次數(shù)之后，所述可編程邏輯控制器將連 接所述先前通信處理節(jié)點和所述下一通信處理節(jié)點的通信路由識別為處于通信故障狀態(tài) 的通信路由。
[0017] (方案7)優(yōu)選地，所述通信處理節(jié)點基于數(shù)據(jù)要被發(fā)送到的地址而將所述數(shù)據(jù)發(fā) 送到另一通信處理節(jié)點，并且當無法發(fā)送所述數(shù)據(jù)時，執(zhí)行重試處理以重發(fā)送所述數(shù)據(jù)，其 中，當執(zhí)行了這樣的重試處理預定的設定次數(shù)時，所述可編程邏輯控制器將連接發(fā)送所述 數(shù)據(jù)的通信處理節(jié)點和接收所述數(shù)據(jù)的通信處理節(jié)點的路由識別為指示通信故障狀態(tài)的 路由。
[0018] (方案8)優(yōu)選地，所述顯示裝置還顯示所述通信處理節(jié)點中的每個通信處理節(jié)點 中的重試處理的次數(shù)。
[0019] 本發(fā)明的效果和優(yōu)點
[0020] (方案1)根據(jù)本發(fā)明的PLC通信系統(tǒng)，顯示裝置基于各個互連裝置和多個通信線 路中的形成指示通信故障狀態(tài)的路由的次數(shù)而顯示異常部分。因此，形成指示通信故障狀 態(tài)的路由的次數(shù)越多，則該部分處于異常狀態(tài)的概率越高。因此，通過根據(jù)形成指示通信故 障狀態(tài)的路由的次數(shù)來顯示該部分，系統(tǒng)的工作者可以容易地指明異常部分。
[0021] (方案2)此外，可能會存在如下情況：在該情況下，在一些通信處理節(jié)點之間形成 的一個通信路由的一部分可形成其它通信處理節(jié)點之間的另一通信路由，因此，甚至當一 些通信處理節(jié)點之間的該一個通信路由處于正常狀態(tài)時，其它處理節(jié)點之間的另一通信路 由也可能處于通信故障狀態(tài)。在這樣的情況下，形成正常通信路由的部分可能被計數(shù)為形 成通信故障路由的部分。根據(jù)方案2的特征，只要通信路由中的部分處于正常狀態(tài)，甚至這 樣的路由被計數(shù)為通信故障狀態(tài)路由，也可以從異常狀態(tài)路由的計數(shù)排除這樣的部分，并 且可以正確地指明異常部分。
[0022] (方案3)通過顯示包括所有通信線路的通信電路并且同時以不同的方式顯示異 常部分，可以容易地定位異常部分。
[0023] (方案4)在形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)高的情況下，這樣的情況可被判斷為異常， 但是在形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)沒有高到被判斷為異常時，這樣的情況可被判斷為警告。 根據(jù)方案4的特征，以三個水平顯示各部分，S卩，異常部分、警告部分和其它部分（其它部分 被定義為除異常和警告以外的部分）。因此，系統(tǒng)的工作者可以容易地控制系統(tǒng)，此外，提醒 工作者注意警告狀態(tài)部分以便不改變?yōu)楫惓顟B(tài)。
[0024] (方案5)顯示裝置顯示形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)，因此，可以確認在異常部分中 正發(fā)生什么類型的現(xiàn)象。此外，當多個部分被判斷為異常時，可以根據(jù)形成通信故障狀態(tài)的 次數(shù)從高到低來執(zhí)行實際異常測試。這可以在早期檢測異常部分。
[0025] (方案6)通過將FL網(wǎng)用于通信線路，可以確定地確認異常部分。
[0026] (方案7)當數(shù)據(jù)具有要被發(fā)送到的地址時，可以使用例如TCP (傳輸控制協(xié)議）來 確定地確認異常部分。
[0027] (方案8)通過顯示重試處理的數(shù)量，可以預測異常的發(fā)生。此外，通過顯示重試的 數(shù)量，可以確認哪個通信處理節(jié)點是異常的。例如，如果多個部分被判斷為異常，則可以在 其它通信處理節(jié)點形成的其它路由之前確認由具有高重試處理數(shù)量的通信處理節(jié)點形成 通信路由的部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 當參考附圖進行閱讀時，本發(fā)明的各種方面將根據(jù)優(yōu)選實施例的以下詳細描述而 對本領域技術人員變得明顯，在附圖中：
[0029] 圖1是示出包括根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的PLC通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡系統(tǒng)的總體結 構；
[0030] 圖2是示出取出了圖1中的FL網(wǎng)部分的網(wǎng)絡結構（PLC系統(tǒng)）的視圖，其中，為每 個節(jié)點所編號的數(shù)字指示傳遞令牌（傳輸特權）的順序，并且圖中的符號X指示通信線路 的斷開（切斷）部分；
[0031] 圖3是示出根據(jù)圖2的電路的隨時間過去而改變位置的令牌的傳遞的視圖，其中， 具有粗線的箭頭指示已發(fā)出的令牌的傳遞，并且具有雙線的箭頭指示重發(fā)的令牌的傳遞；
[0032] 圖4是示出圖3中的每個通信處理節(jié)點中的重試處理的數(shù)量的曲線圖；
[0033] 圖5是示出根據(jù)圖2中的PLC的用于判定處于通信故障狀態(tài)的通信路由的判定處 理的流程圖；
[0034] 圖6是示出在圖2和圖3中在時間t30處由顯示裝置30顯示的顯示的視圖，其中， HUB (集線器）和通信線路中的括號中的數(shù)字分別指示通信故障狀態(tài)的發(fā)生次數(shù)，并且節(jié)點 中的括號中的數(shù)字指示重試處理的執(zhí)行次數(shù)；
[0035] 圖7是示出用于根據(jù)圖2中的顯示裝置30對通信故障狀態(tài)的發(fā)生次數(shù)進行計數(shù) 的計數(shù)處理的流程圖；
[0036] 圖8是示出用于根據(jù)圖2中的顯示裝置來判斷路由的狀態(tài)是異常還是警告的判斷 處理的流程圖；
[0037] 圖9是示出在與圖2中的部分不同的部分處的網(wǎng)絡結構（PLC通信系統(tǒng)）被切斷 的視圖；
[0038] 圖10是示出由圖9中的顯示裝置30顯示的顯示的視圖，其中，HUB和通信線路中 的括號中的數(shù)字指示通信故障狀態(tài)的發(fā)生次數(shù)，并且節(jié)點中的括號中的數(shù)字指示重試處理 的執(zhí)行次數(shù)；
[0039] 圖11是示出第一實施例的修改實施例并且指示圖2和圖3中在時間t30處的顯 示的內(nèi)容的視圖，其中，HUB和通信線路中的括號中的數(shù)字指示通信故障狀態(tài)的發(fā)生次數(shù)， 并且節(jié)點中的括號中的數(shù)字指示重試處理的執(zhí)行次數(shù)；
[0040] 圖12是示出用于根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的顯示裝置來判斷狀態(tài)是異常還是警 告的判斷處理的流程圖；
[0041] 圖13是示出應用圖12的處理的顯示的內(nèi)容的視圖；
[0042] 圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的取出了圖1中的DeviceNet(設備網(wǎng)）（商 標）部分的分支網(wǎng)絡結構（PLC系統(tǒng)）的視圖，其中，所取出的分支網(wǎng)絡使用TCP用于發(fā)送 數(shù)據(jù)，并且符號X指示通信線路的斷開部分；
[0043] 圖15是示出根據(jù)圖14的結構的隨時間變化的從主節(jié)點發(fā)送到從節(jié)點的數(shù)據(jù)通信 的一個示例的視圖，其中，具有粗線的箭頭示出了數(shù)據(jù)已被傳輸?shù)綄ο髲墓?jié)點，而具有雙線 的箭頭示出了沒有傳輸數(shù)據(jù)并且主節(jié)點執(zhí)行了重試處理；以及
[0044] 圖16是示出圖15中的時間t27處的顯示的內(nèi)容的視圖。

【具體實施方式】
[0045] (第一實施例）
[0046] (網(wǎng)絡系統(tǒng)的總體結構）
[0047] 在下文中將參照圖1說明包括根據(jù)第一實施例的PLC通信系統(tǒng)的總體網(wǎng)絡結構。 如圖1所示，網(wǎng)絡系統(tǒng)包括用于控制機械工具和工業(yè)機器人的可編程邏輯控制器（PLC) 20， 并且系統(tǒng)與其它處理裝置通信。
[0048] 除了 PLC20之外，網(wǎng)絡系統(tǒng)還包括用于將通信線路電路的參數(shù)和信息輸入到 PLC20的輸入裝置10、以及用于顯示來自PLC20的信息的顯示裝置30。此外，系統(tǒng)包括連接 到PLC20的通信處理節(jié)點41。處理節(jié)點41適用于FL網(wǎng)或DeviceNet (注冊商標），并且與 FL網(wǎng)或DeviceNet兼容。
[0049] 圖1中的網(wǎng)絡系統(tǒng)通過通信處理節(jié)點41建立FL網(wǎng)網(wǎng)絡100和DeviceNet網(wǎng)絡 200。FL網(wǎng)網(wǎng)絡100包括多個處理裝置150 (下文中簡稱為"裝置"）、設置在每個裝置150 中的多個通信處理節(jié)點140、互連裝置llO(HUB)、以及用于將通信處理節(jié)點41與每個通信 處理節(jié)點140連接以進行其之間的數(shù)據(jù)通信的多個通信線路120。DeviceNet網(wǎng)絡200包 括多個處理裝置250 (下文中簡稱為"裝置"）、用作從節(jié)點的設置在每個裝置250中的多個 通信處理節(jié)點240、互連裝置210、以及多個通信線路220,這些通信線路220用于在每個通 信處理節(jié)點240作為從節(jié)點的情況下，將作為主節(jié)點的通信處理節(jié)點41連接到從節(jié)點，以 進行其之間的數(shù)據(jù)通信。
[0050] 通過FL網(wǎng)網(wǎng)絡100連接到通信處理節(jié)點41的其它裝置150包括例如其它PLC。 通過DeviceNet網(wǎng)絡200連接到通信處理節(jié)點41的其它裝置250包括其它PLC和I/O模 塊。注意，在FL網(wǎng)網(wǎng)絡100或DeviceNet網(wǎng)絡200中，可以通過使用HUB作為互連裝置110 或210來增加要連接的裝置150或250的數(shù)量。在DeviceNet網(wǎng)絡200中，互連裝置210 是諸如T分支分接頭的HUB。
[0051] 網(wǎng)絡的工作者或操作者將各種值輸入到用于PLC20的輸入裝置10,另外，輸入要 顯示在顯示裝置30上的設置改變信息。PLC20通過HUB110和210以及通信線路120和220 獲得關于其它裝置150和250的狀態(tài)信息，并且執(zhí)行計算或操作處理。此外，PLC20將計算 結果或所獲得的裝置的狀態(tài)信息發(fā)送到其它裝置150和250。此外，PLC20可以確認通信處 理節(jié)點140和240的電源的開狀態(tài)或關狀態(tài)。PLC20還檢測通信處理節(jié)點140與240之間 的通信狀態(tài)，其之間的通信是處于通信故障狀態(tài)還是正常狀態(tài)。
[0052] 顯示裝置30顯示所有通信線路（網(wǎng)絡結構電路）。此外，顯示裝置30以不同方式 顯示異常狀態(tài)和警告狀態(tài)以彼此區(qū)分開（例如，以不同顏色來指示）。應注意，顯示裝置30 可以僅顯示能指明異常狀態(tài)或警告狀態(tài)的信息，而不顯示整個系統(tǒng)電路。
[0053] (PLC通信系統(tǒng)結構）
[0054] 接下來，在下文中將參照圖2說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的PLC通信系統(tǒng)101。PLC 通信系統(tǒng)101對應于圖1所示的網(wǎng)絡系統(tǒng)的部分，并且這樣的部分包括輸入裝置l〇、PLC20、 顯示裝置30、通信處理節(jié)點41和FL網(wǎng)網(wǎng)絡100。然而，圖2中僅示出了 FL網(wǎng)網(wǎng)絡100中 的通信處理節(jié)點部分。
[0055] 如圖2所示，PLC通信系統(tǒng)101包括輸入裝置10、PLC20、顯示裝置30、通信處理 節(jié)點1 (下文中簡稱為"節(jié)點" 1)、通過作為互連裝置的HUB111至117和通信線路121至 139 (下文中簡稱為"線路"）而相互連接的節(jié)點2至13、以及分別連接到節(jié)點2至13的其 它裝置2至13。PLC通信系統(tǒng)101還包括遵循FL網(wǎng)網(wǎng)絡的集線器（HUB111至117)以及線 路121至139。線路121至139將節(jié)點1至13分別與HUB111至117連接。
[0056] 根據(jù)FL網(wǎng)網(wǎng)絡100,各個節(jié)點1至13以預定順序發(fā)送數(shù)據(jù)令牌（數(shù)據(jù)傳輸特權）。 如圖2所示，發(fā)送令牌的順序是節(jié)點編號的順序（編號的降序）。例如，發(fā)送令牌的順序是 從節(jié)點1到節(jié)點2、到節(jié)點3、到節(jié)點4、到節(jié)點5、到節(jié)點6、到節(jié)點7、到節(jié)點8、到節(jié)點9、到 節(jié)點10、到節(jié)點11、到節(jié)點12以及到節(jié)點13。持有令牌的節(jié)點可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到其它節(jié) 點。換言之，僅持有令牌的節(jié)點可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到其它節(jié)點，而沒有令牌的節(jié)點無法將數(shù)據(jù) 發(fā)送到其它節(jié)點。例如，當節(jié)點2從先前順序的節(jié)點1接收到令牌時，節(jié)點2在從接收到令 牌開始的預定時間段內(nèi)將數(shù)據(jù)發(fā)送到除自身（節(jié)點2)之外的節(jié)點1以及節(jié)點3至13,并且 在預定時間段過去之后，節(jié)點2將從節(jié)點1接收到的令牌發(fā)送到節(jié)點3。
[0057] 然而，如果出于某種原因，節(jié)點6在預定時間段內(nèi)無法從先前順序的節(jié)點5接收令 牌，則節(jié)點6重發(fā)令牌并且將重發(fā)的令牌發(fā)送到接下來順序的節(jié)點7。該處理稱為重試處 理。因此，節(jié)點6發(fā)出新的令牌并將必要的數(shù)據(jù)發(fā)送到其它節(jié)點1至5以及節(jié)點7至13,然 后在預定時間過去之后將新發(fā)出的令牌發(fā)送到下一節(jié)點7。
[0058] (發(fā)出令牌的傳遞和令牌的重發(fā)）
[0059] 接下來，將說明諸如線路128的切斷或斷開的通信故障。將參照圖2至圖4說明 發(fā)出令牌的傳遞和令牌的重發(fā)。如圖2和圖3所示，在時間tl，令牌從節(jié)點1傳遞到節(jié)點 2。注意，在圖3中，具有粗線的箭頭指示傳遞了已發(fā)出的令牌。假設緊接在令牌被傳遞到 節(jié)點2之后線路128斷開或切斷，在時間t2,令牌從節(jié)點2傳遞到節(jié)點3,并且在時間t3,令 牌從節(jié)點3傳遞到節(jié)點4,并且在時間t4令牌轉而從節(jié)點4傳遞到節(jié)點5。
[0060] 然后，在時間t5,令牌從節(jié)點5被發(fā)送到接下來順序的節(jié)點6。然而，由于線路128 斷開，所以令牌無法從節(jié)點5被發(fā)送到節(jié)點6。因此，節(jié)點6重發(fā)令牌，并且在時間t6,重發(fā) 的令牌被發(fā)送到下一節(jié)點7。換言之，節(jié)點6執(zhí)行重試處理。注意，在這里，圖3中具有雙線 的箭頭指示傳遞了重發(fā)的令牌。
[0061] 由于線路128被切斷，因此節(jié)點7無法接收到從節(jié)點6發(fā)送的令牌。因此，節(jié)點7 重發(fā)令牌，并且重發(fā)的令牌在時間t7被發(fā)送到節(jié)點8。因此，節(jié)點7也執(zhí)行重試處理。
[0062] 此外，在時間t8至tlO,令牌從節(jié)點8傳遞到節(jié)點9、節(jié)點10和節(jié)點11。由于線 路128斷開，因此在時間til和tl2,節(jié)點12和13分別無法從先前節(jié)點11和12接收令牌。 因此，節(jié)點12和13重發(fā)令牌。換言之，節(jié)點12和13執(zhí)行重試處理。在時間tl4至t26,執(zhí) 行與在時間tl至tl3執(zhí)行的處理相同的處理。
[0063] 如圖3所示，當傳遞或重發(fā)了令牌時，對于每個節(jié)點1至13的重試數(shù)量變?yōu)閳D4 所示的數(shù)量。節(jié)點1至5、節(jié)點8至11的重試數(shù)量從時間tl到t30為零。節(jié)點6的重試數(shù) 量在時間t6是一（1)，并且在時間tl9是二（2)。此外，節(jié)點7的重試數(shù)量在時間t7是一 (1)，并且在時間t20是二（2)。節(jié)點12的重試數(shù)量在時間tl2是一（1)，并且在時間t25 是二（2)。節(jié)點13的重試數(shù)量在時間tl3是一（1)，并且在時間t26是二（2)。
[0064] (PLC對通信故障狀態(tài)的判斷）
[0065] 接下來，在下文中將參照圖5說明PLC對通信故障狀態(tài)的判斷。如圖5的流程圖 所示，為節(jié)點的計數(shù)器"η"設置初始值1(在圖5中的步驟S1)，然后通過在計數(shù)器"η"中加 一（1)，對所有節(jié)點1至13執(zhí)行以下處理。接下來，在步驟S1，判斷節(jié)點（η)的重試數(shù)量是 否等于或大于"k"（在步驟S2)。注意，數(shù)字"k"已被確定為例如1或2。然后，如果值"k" 是l(k = 1)，則具有重試數(shù)量1或1以上的節(jié)點是用于判斷的對象節(jié)點。當初始值"η"是 1時，針對節(jié)點1判斷重試數(shù)量是否等于或大于"k"。
[0066] 如圖4所示，在時間t30,節(jié)點1至5以及節(jié)點8至11的重試數(shù)量都是零，因此，判 斷指示"否"。另一方面，節(jié)點6和7以及節(jié)點12和13的數(shù)量是二（2)，于是判斷為"是"。 [0067] 接下來，當節(jié)點（η)的重試數(shù)量等于或大于設定值"k"時（在步驟S2為"是"）， 引起重試處理的路由被定義為處于通信故障狀態(tài)的路由（在步驟S3)。例如，節(jié)點6已重試 了兩次進行發(fā)送令牌，步驟S2的判斷為"是"，并且節(jié)點5與節(jié)點6之間的通信路由被判斷 為通信故障狀態(tài)的路由。該路由包括從線路135到HUB116、到線路134、到HUB115、到線路 131、到HUB111、到線路122、到HUB112、到線路125、到HUB113、到線路128、到HUB114以及 到線路129的路由。
[0068] 在步驟S3之后以及當步驟S2中的判斷為"否"時，并且進一步當節(jié)點的計數(shù)器"η" 是最大數(shù)n(max)時，處理結束（在步驟S4為"是"）。另一方面，如果節(jié)點的計數(shù)器"η"還 沒有達到最大值"n (max)"（在步驟S4為"否"），則將數(shù)字一⑴加到計數(shù)器"η"（在步驟 S5)，并且重復從步驟S2開始的處理。如所述的，當重試數(shù)量等于或大于數(shù)量"k"時，PLC判 斷引起重試處理的路由是通信故障狀態(tài)的路由。
[0069](顯示裝置的處理和顯示的內(nèi)容）
[0070] 接下來，將說明由于通信線路128的斷開而導致的通信故障狀態(tài)的示例，并且將 參照圖6至圖8說明顯示裝置30的處理和顯示內(nèi)容。如圖6所示，顯示器30顯示所有通 信線路。在該通信線路電路中，以在節(jié)點1至13中的每個節(jié)點處的括號中的數(shù)字來顯示重 試數(shù)量。例如，在節(jié)點6、7、12和13中，以括號來顯示數(shù)字2,并且在其它節(jié)點中，以括號來 顯示數(shù)字零（〇)。
[0071] 顯示裝置30執(zhí)行通信故障的發(fā)生數(shù)量的計數(shù)處理。通信故障的發(fā)生數(shù)量的計數(shù) 處理表示下述計算處理：該計算處理用于計算與在HUB111至117和線路121至139中形成 通信故障狀態(tài)的路由的發(fā)生數(shù)量相對應的值。如圖7中的流程圖所示，首先，將處于通信故 障狀態(tài)的路由的計數(shù)器"j"設置為一（1)(在步驟S11)。計數(shù)器"j"對應于通過如圖5中 的流程圖所示的PLC20的處理來指示通信故障狀態(tài)的路由的數(shù)量。
[0072] 接下來，將數(shù)字一（1)加到變?yōu)橥ㄐ殴收蠣顟B(tài)的各個HUB和線路中的處于通信故 障狀態(tài)的路由的次數(shù)上（在步驟S12)。例如，在節(jié)點6處重發(fā)令牌的情況下，由連接節(jié)點 5和6的HUB和線路（這些HUB和線路是HUB116、115、111、112、113和114以及線路135、 134、131、122、125、128和129)來形成構成了通信故障狀態(tài)的路由。分別將一（1)加到用于 指示在這些各個HUB和線路中形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)的數(shù)字上。
[0073] 接下來，當計數(shù)器" j"指示最大值" j (max) "時，處理結束（在步驟S13為"是"）。 然而，值"j"小于值"j(max)"（在步驟S13為"否"），將一（1)加到計數(shù)器（在步驟S14)， 并且重復從步驟S12開始的處理。因此，判斷形成通信故障狀態(tài)的路由的次數(shù)。
[0074] 因此，如圖6所示，用于指示形成通信故障狀態(tài)的路由的次數(shù)的括號中的數(shù)字顯 示在顯示裝置30上所顯示的通信線路電路中的各個HUB111至117和線路121至139中。 例如，在11耶116、115、111、112、113和114以及線路134、131、122、125和128中指示了括號 中的數(shù)字四（4)，而在HUB117以及線路137U29和130中指示了括號中的數(shù)字二（2)。
[0075] 接下來，如圖8所示，顯示裝置30判斷電路的部分是處于異常狀態(tài)還是警告狀態(tài)。 分別針對HUB111至117和線路121至139來進行該判斷。首先，顯示裝置30判斷通信故 障狀態(tài)的次數(shù)是否等于或大于第一閾值Thl (在步驟S21)。注意，在這里，假設閾值Thl為 三（3)。相應地，由于在HUB114和116中指示的每個括號中的數(shù)字被指示為作為形成通信 故障狀態(tài)的次數(shù)的四（4)，因此該值大于假設的第一閾值3。
[0076] 當形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)等于或大于閾值Thl時（在步驟S21為"是"），進一 步判斷這樣的部分是否形成正常通信路由（在步驟S22)。正常通信路由表示路由處于實 際上可通信狀態(tài)。例如，連接節(jié)點7和節(jié)點8的路由是正常通信路由。在該情況下形成該 正常通信路由的部分是圖6中的HUB117、116、115、111和112以及線路138、137、134、131、 122 和 124。
[0077] 當判斷該部分形成了正常通信路由時（在步驟S22為"是")，處理結束而沒有進一 步處理。另一方面，當判斷該部分沒有形成正常通信路由時，判斷該部分處于異常狀態(tài)（在 步驟S23為"否"），然后程序結束而沒有進一步處理。例如，盡管HUB116指示形成通信故 障狀態(tài)四（4)次，但是該集線器116實際上形成正常通信路由的一部分，因此，HUB116沒有 被判斷為異常而是被判斷為正常。HUB114和線路128指示形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)為四 (4)，并且不是形成正常通信路由的部分。因此，HUB114和線路128被判斷為異常部分。 [0078] 當部分形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)小于第一閾值Thl時（步驟21 :"否")，則顯示裝 置30判斷所指示的數(shù)量是否等于或大于第二閾值Th2 (步驟S24)。假設第二閾值Th2的值 是一（1)，指示數(shù)量二（2)的HUB117和線路129被判斷為大于第二閾值Th2的值。
[0079] 當該部分形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)等于或大于第二閾值Th2時（在步驟S24為 "是"），則顯示裝置30判斷該部分是否正形成正常通信路由（在步驟S25)。如以上所說 明的，正常通信路由表示路由處于實際上可通信狀態(tài)。當判斷該部分形成正常通信路由時 (在步驟S25為"是"），處理結束而沒有進一步處理。
[0080] 另一方面，當判斷該部分不是正常通信路由時（在步驟S25為"否"），判斷該部分 處于警告狀態(tài)（在步驟S26)，然后程序結束而沒有進一步處理。例如，HUB117中的數(shù)字指 示形成通信故障狀態(tài)兩（2)次，但是該集線器形成正常通信路由的一部分，因此，不是判斷 HUB117處于警告狀態(tài)而是判斷HUB117為正常。另一方面，線路129中的數(shù)字指示二（2)， 并且不是形成正常通信路由的一部分。因此，判斷線路129為警告部分。
[0081] 此外，如圖6所示，在顯示在顯示裝置30上的通信線路電路中，以粗雙實線示出了 判斷為異常狀態(tài)的部分，并且以粗雙虛線示出了判斷為警告狀態(tài)的部分。以細實線示出了 判斷為正常的部分。
[0082] 根據(jù)實施例的顯示裝置30,正常、異常和警告水平被區(qū)分地示出并且不同地顯示。 在圖中，通過將線的粗度、線的類型等相互區(qū)分開來進行對正常、異常和警告部分的這種區(qū) 分。可以通過對于各個部分使用不同顏色的線來進行該區(qū)分，或者另外，可以通過使用照明 或閃爍來進行這樣的區(qū)分。
[0083] (在線路126和HUB114處于異常狀態(tài)的情況下）
[0084] 至此已說明了線路128斷開的情況，并且現(xiàn)在將參照圖9和圖10說明除線路128 以外的部分斷開或切斷的情況。
[0085] 在圖9中，PLC通信系統(tǒng)101顯示實際異常部分。如圖所示，假設線路126和HUB114 處于異常狀態(tài)，節(jié)點4至7、12和13執(zhí)行重試處理，并且顯示裝置30顯示如圖10所示的系 統(tǒng)101的狀態(tài)。在圖10中，節(jié)點4至7、12和13被假設為已分別執(zhí)行了重試處理兩次。
[0086] 如圖10所示，在顯示裝置30上，線路128和HUB114被顯示為異常部分，線路126、 129U30和135被示出為警告部分，并且除異?；蚓娌糠忠酝獾哪切┎糠直皇境鰹檎?部分。因此，由于實際上變?yōu)楫惓５牟糠职ó惓２糠只蚓娌糠?，所以系統(tǒng)的操作者或工 作者可以在早期發(fā)現(xiàn)和指明異常部分。
[0087](本發(fā)明的第一實施例的效果）
[0088] 如所說明的，顯示裝置30基于形成指示通信故障狀態(tài)的路由的次數(shù)而顯示 HUB111至117和線路121至139的異常部分。從以上說明明顯的是，指示通信故障狀態(tài)的 路由的次數(shù)越多，該路由越可能具有異常部分。因此，通過在顯示裝置30上根據(jù)形成處于 通信故障狀態(tài)的路由的次數(shù)來顯示各部分，系統(tǒng)的工作者或操作者可以容易地指明系統(tǒng)中 的異常部分在什么地方。
[0089] 此外，除了異常部分之外，顯示裝置30還顯示與異常部分不同地區(qū)分開的警告部 分。甚至當出現(xiàn)了形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)大但是沒有大到以致形成具有通信故障狀態(tài)的 路由的部分時，也可能存在未來異常發(fā)生可能性高的一些部分。通過將與異常部分不同地 區(qū)分開的這樣的部分顯示為警告部分，系統(tǒng)的工作者保持關注這樣的警告部分以不發(fā)展為 異常部分。
[0090] 此外，顯示裝置30將所有通信線路顯示為網(wǎng)絡，同時與其它部分（正常部分）不 同地顯示異常部分和警告部分，以使得可以容易地從顯示中定位異常部分。
[0091] 此外，顯示裝置30顯示已被判斷為形成通信故障狀態(tài)的路由的部分當中的異常 部分和警告部分，但是從HUB111至117和線路121至139當中排除了形成正常通信狀態(tài)的 路由的部分。當集線器用于形成網(wǎng)絡時，將存在如下情況：其中，某兩個節(jié)點之間形成的一 個通信路由可形成在另外某兩個節(jié)點之間形成的另一通信路由，因此，將存在如下情況：其 中，甚至在某兩個節(jié)點之間形成的通信路由處于正常狀態(tài)，在不同的兩個節(jié)點之間形成的 通信路由也可能處于通信故障狀態(tài)。
[0092] 在這樣的情況下，形成正常通信路由的部分也可被計數(shù)為形成異常通信路由（形 成通信故障狀態(tài)的路由）的一部分。根據(jù)以上實施例，例如，HUB116中的通信故障狀態(tài)的 次數(shù)被指示為四（4)。因此，甚至當該部分被計數(shù)為通信故障狀態(tài)時，如果這樣的部分實際 上處于正常狀態(tài)，則從異常部分和警告部分的計數(shù)排除該部分，以使得可以執(zhí)行準確計數(shù) 以正確地指明實際上為異常或警告狀態(tài)的部分。
[0093] 此外，顯示裝置30顯示在各個HUB111至117和線路121至139中形成通信故障 狀態(tài)的路由的次數(shù)。通過對各部分形成通信故障狀態(tài)的次數(shù)進行計數(shù)和顯示，可以由此確 認在異常部分和警告部分中正發(fā)生什么。此外，如果多個部分被判斷為處于異常狀態(tài)，則可 以例如按從最大數(shù)到最小數(shù)的順序來執(zhí)行進行異常測試的順序。因此，可以在早期檢測系 統(tǒng)中的異常狀態(tài)。
[0094] 此外，顯示裝置30顯示系統(tǒng)的每個節(jié)點中的重試處理的數(shù)量。通過進一步顯示節(jié) 點的重試處理的次數(shù)，可以在考慮執(zhí)行重試處理的次數(shù)的情況下在早期預測異?；蚓骐A 段的發(fā)生。此外，顯示每個節(jié)點的重試的次數(shù)可以標識哪一個節(jié)點處于異常狀態(tài)。例如，如 果多個部分被判斷為處于異常狀態(tài)，則可以例如按從重試處理的最大次數(shù)開始的順序來決 定確認各個節(jié)點中的異常的順序。
[0095] (修改的第一實施例）
[0096] 在下文中將參照圖11說明第一實施例的修改結構。如以上參照圖6所說明的，顯 示在每個HUB111至117和每個線路121至139上的通信故障的次數(shù)對應于形成這樣的通 信故障狀態(tài)的路由的數(shù)量。然而，根據(jù)該修改的實施例，如圖11所示，顯示在每個HUB111 至117和每個線路121至139上的通信故障的數(shù)量對應于從時間tl到時間t30通信故障 狀態(tài)本身所發(fā)生的次數(shù)。
[0097] 在時間tl與時間t30之間，在時間t6執(zhí)行從節(jié)點6到節(jié)點7的重試處理，在時間 t7執(zhí)行從節(jié)點7到節(jié)點8的重試處理，在時間tl2執(zhí)行從節(jié)點12到節(jié)點13的重試處理，在 時間tl3執(zhí)行從節(jié)點13到節(jié)點1的重試處理，在時間tl9執(zhí)行從節(jié)點6到節(jié)點7的重試處 理，在時間t20執(zhí)行從節(jié)點7到節(jié)點8的重試處理，在時間t25執(zhí)行從節(jié)點12到節(jié)點13的 重試處理，并且在時間t26執(zhí)行從節(jié)點13到節(jié)點1的重試處理。HUB113形成所有以上重試 路由，并且被計數(shù)為通信故障狀態(tài)總共發(fā)生八（8)次。因此，顯示裝置30對于HUB113顯示 括號中的數(shù)字八（8)。在該情況下，不同地設置用于判斷異常部分的第一閾值Thl和用于判 斷警告部分的第二閾值Th2。根據(jù)該修改的實施例，可以類似地獲得第一實施例的效果。
[0098] (第二實施例）
[0099] 根據(jù)以上實施例，顯示裝置30顯示排除了形成正常路由的部分的異常部分和警 告部分。在由多個復雜HUB和線路形成的網(wǎng)絡結構中，網(wǎng)絡的工作者或操作者可以通過以 上述方式構造系統(tǒng)而容易地且確定地指明異常部分。然而，注意，甚至沒有排除形成正常通 信狀態(tài)的路由的正常部分，較小構造的網(wǎng)絡也可充分地指明異常部分。
[0100] 因此，在下文中將參照圖12和圖13說明顯示裝置30還顯示正常部分的另一實施 例。取代根據(jù)第一實施例的圖8所示的針對異常部分和警告部分的判斷處理，圖12示出了 第二實施例中的不包括判斷是否形成正常路由的處理的、針對異常部分和警告部分的判斷 處理。如圖12所示，在步驟S31判斷通信故障的次數(shù)是否等于或大于第一閾值Thl，如果 判斷為"是"，（在步驟S31為"是"），則判斷該部分為異常部分（在步驟S32)。在步驟S31 判斷通信故障的次數(shù)是否小于第一閾值Thl，如果判斷為"否"，（在步驟S31為"否"），則 在步驟S33判斷通信故障的次數(shù)是否等于或大于第二閾值Th2。如果判斷為"是"（在步驟 S33)，則判斷該部分為警告部分（步驟S34)。如果判斷為"否"（在步驟S33)，并且此外如 果判斷該部分為異常部分（S32)或警告部分（S34)，則在判斷之后處理結束。
[0101] 在該情況下，顯示裝置30顯示如圖13所示的判斷結果。具體地，圖6中被判斷為 形成正常狀態(tài)通信路由的那些部分（例如，線路134、137等）被顯示為異常部分或警告部 分。因此，除了實際上異常的部分之外，顯示裝置30還將這些部分顯示為異?；蚓娌糠帧?該顯示可以適用于較小尺寸的網(wǎng)絡結構。
[0102] (第三實施例）
[0103] 接下來，在下文中將參照圖14說明根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的PLC通信系統(tǒng)201。 根據(jù)該實施例的PLC通信系統(tǒng)201對應于圖1所示的網(wǎng)絡系統(tǒng)的一部分，其中，該部分包括 輸入裝置10、PLC20、顯示裝置30、通信處理節(jié)點41和DeviceNet網(wǎng)絡200。
[0104] 在DeviceNet網(wǎng)絡200中，根據(jù)TCP (傳輸控制協(xié)議）進行數(shù)據(jù)通信。作為網(wǎng)絡的 主節(jié)點的節(jié)點41將數(shù)據(jù)發(fā)送到作為主節(jié)點41的從節(jié)點的其它節(jié)點241至248。然后，從主 節(jié)點41接收到數(shù)據(jù)的節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)送到主節(jié)點41。具體地，主節(jié)點41基于數(shù)據(jù)的目的地 地址而將數(shù)據(jù)發(fā)送到其它節(jié)點241至248。如果主節(jié)點41無法將數(shù)據(jù)發(fā)送到特定從節(jié)點， 則執(zhí)行重試處理以將數(shù)據(jù)重發(fā)送到特定從節(jié)點。
[0105] 此外，根據(jù)該實施例，網(wǎng)絡采用分支DeviceNet網(wǎng)絡。節(jié)點41以及241至248通 過線路221至236以及作為分支分接頭的HUB211至218被連接，以進行數(shù)據(jù)傳輸。每個節(jié) 點241至248連接到各個裝置251至258。
[0106] 此外，與其它實施例類似，當重試處理的數(shù)量等于或大于設定值時，PLC20將引起 重試處理的部分識別為處于通信故障狀態(tài)的路由。在該實施例中，PLC20將連接作為數(shù)據(jù) 的發(fā)送者的主節(jié)點41以及作為目的地地址的節(jié)點的從節(jié)點和重試處理的對象節(jié)點的路由 識別為處于通信故障狀態(tài)的路由。
[0107] 接下來，在下文中將說明如圖14所示的線路230的斷開所引起的異常狀態(tài)的示 例。在該情形中，如圖15所示，隨時間過去而執(zhí)行從主節(jié)點41到從節(jié)點241至248的數(shù)據(jù) 通信。如圖15所示，由于線路230中的異常（線路的切斷），導致在時間t4無法將數(shù)據(jù)從 主節(jié)點41發(fā)送到從節(jié)點245。因此，執(zhí)行重試處理。在時間t5針對到從節(jié)點246的數(shù)據(jù)執(zhí) 行重試處理。同時，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)直至時間t27。
[0108] 顯示裝置30顯示如圖16所示的系統(tǒng)。針對各個從節(jié)點241至248,以括號指示節(jié) 點變?yōu)橹卦囂幚淼膶ο蟮拇螖?shù)。例如，對于從節(jié)點245的重試處理的數(shù)量為四（4)，并且類 似地，對于從節(jié)點246的重試處理的數(shù)量是三（3)。這些數(shù)字被指示在各個從節(jié)點中。另 夕卜，在HUB211至218和線路221至236中指示了形成變?yōu)橥ㄐ殴收蠣顟B(tài)的路由的次數(shù)。
[0109] 在判斷部分是處于異常狀態(tài)還是警告狀態(tài)時排除了正常通信路由。因此，線路230 和HUB216被顯示為異常部分，并且線路231和232被顯示為警告部分。其它部分被示出為 正常部分。因此，根據(jù)該實施例的DeviceNet網(wǎng)絡200可以呈現(xiàn)與其它實施例的FL網(wǎng)網(wǎng)絡 100類似的效果。附圖標記/符號的說明
[0110] 在圖中：
[0111] 10 :輸入裝置，20 :PLC，30 :顯示裝置，41 :通信處理節(jié)點（主節(jié)點），100 :FL網(wǎng)網(wǎng) 絡，101、201 :PLC 通信系統(tǒng)，110、210、111 至 117、211 至 218 :HUB(互連裝置），120、220、 121至139、221至236 :通信線路，140 :通信處理節(jié)點，150、250、251至258 :處理裝置，200 : DeviceNet網(wǎng)絡，240、241至248 :通信處理節(jié)點（從節(jié)點），Thl :第一閾值，Th2 :第二閾值。
【權利要求】
1. 一種可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，包括： 可編程邏輯控制器PLC ; 多個處理裝置； 至少三個通信處理節(jié)點，被分別設置在所述可編程邏輯控制器和所述多個處理裝置 處，以在所述可編程邏輯控制器與所述多個處理裝置間建立通信；以及 互連裝置和多個通信線路，用于連接所述通信處理節(jié)點以在所述通信處理節(jié)點間形成 通信路由，其中， 所述可編程邏輯控制器PLC檢測由所述通信處理節(jié)點形成的所述通信路由中的通信 故障狀態(tài)，以及其中， 安裝了顯示裝置，所述顯示裝置基于在所述互連裝置和所述多個通信線路中的所檢測 的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量來顯示所述通信路由中的異常部分。
2. 根據(jù)權利要求1所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置顯示所述 通信路由中的所述異常部分，其中，從所述互連裝置和所述多個通信線路中的被判斷為處 于通信故障狀態(tài)的通信路由當中排除了形成正常通信路由的部分。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置顯示包 括所有所述通信路由的通信電路，并且通過將所述通信路由中的所述異常部分與其它部分 區(qū)分開來顯示所述異常部分。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，所述顯示裝 置將所檢測的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量等于或大于第一閾值的部分顯示為所述異常部分， 并且將所檢測的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量小于所述第一閾值并等于或大于第二閾值的部 分顯示為警告部分，其中，所述顯示裝置通過將所述警告部分與所述異常部分以及其它部 分區(qū)分開來顯示所述警告部分。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，所述顯示裝 置分別顯示所述互連裝置和所述多個通信線路中的通信故障狀態(tài)的發(fā)生數(shù)量。
6. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，F(xiàn)L網(wǎng)（FA 鏈路網(wǎng)絡）用于所述通信線路，并且所述通信處理節(jié)點中的各個通信處理節(jié)點一個接一個 地接收和發(fā)送令牌，并且當沒有從先前通信處理節(jié)點接收到所述令牌時，執(zhí)行重試處理，其 中，將重發(fā)令牌發(fā)送到下一通信處理節(jié)點，并且在執(zhí)行了所述重試處理預定次數(shù)之后，所述 可編程邏輯控制器將連接所述先前通信處理節(jié)點和所述下一通信處理節(jié)點的通信路由識 別為處于通信故障狀態(tài)的通信路由。
7. 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，所述通信處 理節(jié)點基于數(shù)據(jù)要被發(fā)送到的地址而將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到另一通信處理節(jié)點，并且當無法發(fā) 送所述數(shù)據(jù)時，執(zhí)行重試處理以重發(fā)送所述數(shù)據(jù)，其中，當執(zhí)行了這樣的重試處理預定的設 定次數(shù)時，所述可編程邏輯控制器將連接發(fā)送所述數(shù)據(jù)的通信處理節(jié)點和接收所述數(shù)據(jù)的 通信處理節(jié)點的路由識別為指示通信故障狀態(tài)的路由。
8. 根據(jù)權利要求6或7所述的可編程邏輯控制器通信系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置還顯示 所述通信處理節(jié)點中的每個通信處理節(jié)點中的重試處理的次數(shù)。
【文檔編號】H04L12/703GK104144074SQ201410171905
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2013年5月7日
【發(fā)明者】千田輝一, 加藤圣, 青能敏雄, 鐮內(nèi)俊行, 井戶正紀 申請人:株式會社捷太格特, 豐田自動車株式會社