可編程邏輯控制器的製作方法
2023-09-13 14:15:50
專利名稱：可編程邏輯控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種與網絡連接而使用的可編程邏輯控制器。
背景技術：
在現有的可編程邏輯控制器中，使用虛擬IP位址，將多個網絡視作為一個網絡而進行通信。在IP網絡地址不同的網絡所連接的可編程邏輯控制器之間，在可編程邏輯控制器中搭載路由功能而進行與不同網絡之間的通信。對於與乙太網(註冊商標，以下省略)種類不同的網絡設備，使用異構網關相互連接。例如，通過使用專利文獻2所公開的路由功能，可以與真實IP位址和網絡地址不同的網絡所連接的通信設備進行通信。但是，在不同種類的網絡所連接的可編程邏輯控制器及通信設備中，需要構築專利文獻3所公開的異構網關系統。專利文獻1:日本特開2005-168144號公報專利文獻2:日本特開2005-268988號公報專利文獻3:日本特開2007-249472號公報
發明內容
本發明就是鑑於上述問題而提出的，其目的在於得到一種可編程邏輯控制器，其針對不同種類的網絡所連接的可編程邏輯控制器及通信設備，無需設置異構網關系統就可以利用乙太網數據包進行通信。為了解決上述課題並達成目的，本發明提供一種可編程邏輯控制器，其具有CPU單元，其特徵在於，CPU單元具有真實IP位址、和與真實IP位址不同的虛擬IP位址，該CPU單元與利用第I通信協議進行通信的網絡所轄的通信設備之間，使用真實IP位址發送/接收數據，與利用不同於第I通信協議的第2通信協議進行通信的網絡所轄的通信設備之間，使用虛擬IP位址發送/接收數據。發明的效果本發明所涉及的可編程邏輯控制器實現如下效果:針對不同種類的網絡所連接的可編程邏輯控制器及通信設備，無需設置異構網關系統就可以利用乙太網數據包進行通信
圖1是表示含有本發明的實施方式I所涉及的可編程邏輯控制器的網絡系統的一個例子的圖。圖2是表示可編程邏輯控制器所具有的CPU單元的概略結構的框圖。圖3是表示在CPU單元從LAN接口接收到數據的情況下的處理步驟的流程圖。圖4是表示在CPU單元經由內部總線從通信單元接收到數據的情況下的處理步驟的流程圖。
圖5是表示從CPU單元經由乙太網或與乙太網種類不同的網絡而發送數據的情況下的處理步驟的流程圖。圖6是用於說明在圖1所示的網絡系統中，經由其它網絡連接的可編程邏輯控制器中的數據發送/接收的例子的圖。圖7是用於說明在圖1所示的網絡系統中，經由其它網絡連接的可編程邏輯控制器中的數據發送/接收的另一例子的圖。圖8是用於說明在圖1所示的網絡系統中，經由其它網絡連接的可編程邏輯控制器中的數據發送/接收的其他例子的圖。符號的說明10、16、18個人計算機(個人電腦、PC)11、14、15可編程邏輯控制器12第一網絡13第二網絡17第三網絡19CPU 單元20通信單元21LAN 接口(LAN Ι/F)(第 I 埠)22LAN 驅動器23乙太網模塊24乙太網驅動器25數據包緩存器26內部總線(第2埠)27總線用驅動器28FTP伺服器/客戶端29文件系統30CPU 單元
具體實施例方式下面，基於附圖，對本發明的實施方式所涉及的可編程邏輯控制器進行詳細說明。此外，本發明並不由本實施方式限定。實施方式I圖1是表示含有本發明的實施方式I所涉及的可編程邏輯控制器的網絡系統的一個例子的圖。該網絡系統由個人計算機(以下稱為個人電腦或PC) 10、16、18與可編程邏輯控制器11、14、15連接而構成。個人電腦10和可編程邏輯控制器11連接在基於乙太網的第一網絡12上。第一網絡12是利用作為第I通信協議的乙太網進行通信的網絡可編程邏輯控制器11還連接在與乙太網種類不同的第二網絡13上。第二網絡13是利用作為第2通信協議的乙太網之外的協議進行通信的網絡。第二網絡13上連接有可編程邏輯控制器14、可編程邏輯控制器15以及個人電腦16。
此外，第二網絡13上還可以連接省略圖示的驅動裝置等設備。可編程邏輯控制器14連接在基於乙太網的第三網絡17上，經由第三網絡17與個人電腦18連接。第三網絡17是利用作為第I通信協議的乙太網進行通信的網絡。可編程邏輯控制器11具有內置乙太網埠的CPU單元19、以及通信單元20。另夕卜，可編程邏輯控制器11還具有除了 CPU單元19以及通信單元20之外的其他單元(未圖示)。CPU單元19具有可以與基於乙太網的網絡進行連接的接口。另外，CPU單元19內置FTP客戶端、FTP伺服器等功能，可以與基於乙太網的第一網絡12所連接的個人電腦10之間進行數據交換。即，個人電腦10作為FTP伺服器或FTP客戶端等起作用。通信單元20連接在與乙太網不同的網絡13上。通信單元20具有循環傳輸功能，與可編程邏輯控制器14、可編程邏輯控制器15以及個人電腦16等之間進行數據交換。可編程邏輯控制器14與可編程邏輯控制器11相同地，具有CPU單元19以及通信單元20。可編程邏輯控制器14的CPU單元19所連接的個人電腦18，作為FTP伺服器或FTP客戶端等起作用。此外，可編程邏輯控制器14也與可編程邏輯控制器11相同地，具有除了 CPU單元19和通信單元20之外的其他單元(未圖示)。可編程邏輯控制器15與可編程邏輯控制器11、14相同地，具有通信單元20。另夕卜，可編程邏輯控制器15與可編程邏輯控制器11、14不同，具有不內置乙太網埠的CPU單元30。此外，可編程邏輯控制器15也與可編程邏輯控制器11、14相同地，具有除了 CPU單元30和通信單元20之外的其他單元(未圖示)。下面，針對內置乙太網埠的CPU單元19的結構進行詳細說明。圖2是表示可編程邏輯控制器11、14所具有的CPU單元19的概略結構的框圖。CPU單元19從下位起依次具有可以與乙太網連接的LAN接口(以下也稱為LAN I/F)(第I埠)21、LAN驅動器22、乙太網模塊23、乙太網驅動器24、數據包緩存器25。CPU單元19具有內部總線26用的總線用驅動器27，其可以與內部總線(第2埠)26連接，進行CPU單元19和其他單元間的數據轉送。另外，乙太網模塊23的上位層中，除了乙太網驅動器24以外，還具有FTP伺服器/客戶端28和文件系統29。CPU單元19內的乙太網模塊23根據接收到的數據的IP位址，確定該數據的轉送目標。即，在接收到具有並非以本CPU為目標的IP位址的數據的情況下，將該數據向乙太網驅動器24轉送。CPU單元19內的FTP伺服器/客戶端28可以生成從以本CPU為目標的IP位址(例如192.168.4.1)發送的數據、和從虛擬IP位址(例如192.168.5.1)發送的數據。所生成的數據由乙太網模塊23進行分配。下面，說明CPU單元的動作。圖3是表示在CPU單元19從LAN接口 21接收到數據的情況下的處理步驟的流程圖。首先，在步驟Slll中，將從LAN接口 21接收到的數據向LAN驅動器22轉送。在步驟SI 12中，將接收數據從LAN驅動器22向乙太網模塊23轉送。在步驟S113中，乙太網模塊23對接收數據的數據頭中添加的發送目標的IP位址進行確認，基於其是以本CPU為目標的IP位址(例如192.168.4.1等真實IP位址、或192.168.5.1等虛擬IP位址)的數據、還是除此之外的IP位址，從而對接收數據進行分配。乙太網模塊23在接收數據的發送目標為本CPU的IP位址的情況下，跳轉至步驟S114，將接收數據向CPU內的FTP伺服器/客戶端28轉送。然後，在步驟S115中，FTP伺服器/客戶端28將接收數據向本CPU內的文件系統轉送。另外，乙太網模塊23在接收數據的發送目標為本CPU之外的IP位址的情況下，從步驟SI 13跳轉至步驟SI 16，將接收數據向CPU單元19內的乙太網驅動器24轉送。在步驟SI 17中，乙太網驅動器24將接收數據向CPU單元19內的數據包緩存器25轉送。在步驟S118中，為了利用與乙太網種類不同的網絡發送數據，數據包緩存器25對接收數據進行封裝，以與乙太網種類不同的網絡的協議相對應。在步驟S119中，封裝後的數據從內部總線26向通信單元20轉送。圖4是表示在CPU單元19經由內部總線26從通信單元20接收到數據的情況下的處理步驟的流程圖。在步驟S121中，從通信單元20經由內部總線26而接收被封裝後的數據包。在步驟S122中，將接收數據向總線用驅動器27轉送。在步驟S123中，將接收數據向乙太網模塊轉送，並去除封裝。在步驟S124中，乙太網模塊23對接收數據的數據頭中添加的發送目標的IP位址進行確認，基於是以本CPU為目標的IP位址的數據、還是除此之外的IP位址，從而對接收數據進行分配。乙太網模塊23在接收數據的發送目標為本CPU的IP位址的情況下，跳轉到步驟S125，將接收數據向本CPU內的FTP伺服器/客戶端28轉送。在步驟S126中，FTP伺服器/客戶端28將接收數據向本CPU內的文件系統29轉送。另外，乙太網模塊23在接收數據的發送目標為本CPU之外的IP位址的情況下，從步驟S124跳轉到步驟S127，將接收數據向LAN驅動器22轉送。在步驟S128中，將接收數據從LAN驅動器22向LAN I/F 21轉送。圖5是表示從CPU單元19經由乙太網或與乙太網種類不同的網絡而發送數據的情況下的處理步驟的流程圖。在步驟S131中，從文件系統29向FTP伺服器/客戶端28轉送數據。在步驟S132中，從FTP伺服器/客戶端28向乙太網模塊23轉送數據。在步驟S133中，乙太網模塊23針對作為發送數據的發送目標的IP位址，基於該IP位址的網絡地址是虛擬IP位址還是虛擬IP位址之外(真實IP位址)的網絡地址，從而對該發送數據進行分配。在網絡地址為虛擬IP位址之外(真實IP位址)的網絡地址的情況下，跳轉到步驟S134，乙太網模塊23將發送數據向LAN驅動器22轉送，以經由乙太網(例如第一網絡12、第三網絡17)而發送數據。在步驟S135中，將發送數據向LAN I/F 21轉送。另外，在網絡地址為虛擬IP位址的情況下，從步驟S133跳轉到步驟S136，乙太網模塊23對發送數據進行封裝，以通過與乙太網不同的其它網絡(例如第二網絡13)發送數據。在步驟S137中，乙太網模塊23將發送數據向總線用驅動器27轉送。在步驟S138中，從總線用驅動器27向內部總線26轉送發送數據，並從內部總線26向通信單元20轉送該發送數據。圖6是用於說明在圖1所示的網絡系統中，在經由其它網絡連接的可編程邏輯控制器中的數據發送/接收的例子的圖。可編程邏輯控制器14的CPU單元19通過具有真實IP位址和虛擬IP位址這兩個IP位址，從而可以經由與乙太網種類不同的第二網絡13進行數據發送/接收、以及經由乙太網(第三網絡17)進行數據發送/接收。在圖6中，從CPU單元19的內部總線26、通信單元20 (同時參照圖2)，經由與乙太網種類不同的第二網絡13而向可編程邏輯控制器15的CPU單元30進行數據通信。此夕卜，從CPU單元19的內部總線26、通信單元20發送的數據如上所述被封裝而作為乙太網數據包進行發送。另外，在圖6中，從CPU單元19的乙太網埠經由乙太網即第三網絡17，向個人電腦18進行數據通信。這樣，CPU單元19可以處理經由可以與乙太網連接的LAN接口 21進行的數據通信、以及經由可以與不同於乙太網的網絡連接的內部總線26進行的數據通信這兩者。圖7是用於說明在圖1所示的網絡系統中，在經由其它網絡連接的可編程邏輯控制器中的數據發送/接收的另一例子的圖。如圖7所示，在從個人電腦10，針對經由可編程邏輯控制器14而與另一種網絡連接的可編程邏輯控制器14的CPU單元19，進行數據發送的指定的情況下，僅設定進行通信的對象設備(可編程邏輯控制器14)的IP位址就可以進行通信。圖8是用於說明在圖1所示的網絡系統中，在經由其它網絡連接的可編程邏輯控制器中的數據發送/接收的其他例子的圖。如圖8所示，即使針對沒有內置乙太網埠的CPU單元30，也由於具有虛擬IP位址，從而可以經由不同種類的網絡而利用IP位址進行使用乙太網數據包的數據通信。如上所述，根據本實施方式I所涉及的可編程邏輯控制器，針對不同種類的網絡所連接的可編程邏輯控制器及通信設備，無需設置異構網關系統就可以利用乙太網數據包進行通信。工業實用性如以上所示，本發明所涉及的可編程邏輯控制器在經由不同種類的網絡連接有可編程邏輯控制器的網絡系統中有用，特別適用於經由不同於乙太網的網絡和乙太網連接有可編程邏輯控制器的網絡系統。
權利要求
1.一種可編程邏輯控制器，其具有CPU單元， 其特徵在於， 所述CPU單元具有真實IP位址和與所述真實IP位址不同的虛擬IP位址，該CPU單元與利用第I通信協議進行通信的網絡所轄的通信設備之間，使用所述真實IP位址發送/接收數據，與利用不同於所述第I通信協議的第2通信協議進行通信的網絡所轄的通信設備之間，使用所述虛擬IP位址發送/接收數據。
2.根據權利要求1所述的可編程邏輯控制器，其特徵在於， 所述CPU單元具有: 第I埠，其利用所述真實IP位址進行數據發送/接收；以及 第2埠，其利用所述虛擬IP位址進行數據發送/接收， 所述第I通信協議為乙太網，所述第2通信協議為乙太網之外的通信協議。
3.根據權利要求2所述的可編程邏輯控制器，其特徵在於， 對於從所述CPU單元發送的發送數據的發送目標即IP位址，在該IP位址的網絡地址為所述虛擬IP位址的情況下，所述CPU單元對所述發送數據進行封裝，並從所述第2埠發送。
4.根據權利要求2或3所述的可編程邏輯控制器，其特徵在於， 所述CPU單元還具有文件系統， 在從所述第I埠接收到的接收數據的發送目標為所述CPU單元的IP位址的情況下，所述CPU單元將所述接收數據向所述文件系統轉送， 在從所述第I埠接收到的接收數據的發送目標為所述CPU單元之外的IP位址的情況下，所述CPU單元從所述第2埠發送所述接收數據。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的可編程邏輯控制器，其特徵在於， 所述CPU單元還具有文件系統， 在從所述第2埠接收到的接收數據的發送目標為所述CPU單元的IP位址的情況下，所述CPU單元將所述接收數據向所述文件系統轉送， 在從所述第2埠接收到的接收數據的發送目標為所述CPU單元之外的IP位址的情況下，所述CPU單元從所述第I埠發送所述接收數據。
全文摘要
一種可編程邏輯控制器(11)，其具有CPU單元(19)，CPU單元(19)具有真實IP位址和與真實IP位址不同的虛擬IP位址，CPU單元(19)與利用第1通信協議進行通信的網絡(12)所轄的通信設備之間，使用真實IP位址發送/接收數據，與利用不同於第1通信協議的第2通信協議進行通信的網絡(13)所轄的通信設備之間，使用虛擬IP位址發送/接收數據。
文檔編號H04L12/28GK103190119SQ20118000554
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月27日 優先權日2011年10月27日
發明者校條祐輔 申請人:三菱電機株式會社