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CN103190119B - 可编程逻辑控制器 - Google Patents

可编程逻辑控制器 Download PDF

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Abstract

一种可编程逻辑控制器（11），其具有CPU单元（19），CPU单元（19）具有真实IP地址和与真实IP地址不同的虚拟IP地址，CPU单元（19）与利用第1通信协议进行通信的网络（12）所辖的通信设备之间，使用真实IP地址发送/接收数据，与利用不同于第1通信协议的第2通信协议进行通信的网络（13）所辖的通信设备之间，使用虚拟IP地址发送/接收数据。

Description

可编程逻辑控制器
技术领域
本发明涉及一种与网络连接而使用的可编程逻辑控制器。
背景技术
在现有的可编程逻辑控制器中，使用虚拟IP地址，将多个网络视作为一个网络而进行通信。在IP网络地址不同的网络所连接的可编程逻辑控制器之间，在可编程逻辑控制器中搭载路由功能而进行与不同网络之间的通信。
对于与以太网（注册商标，以下省略）种类不同的网络设备，使用异构网关相互连接。例如，通过使用专利文献2所公开的路由功能，可以与真实IP地址和网络地址不同的网络所连接的通信设备进行通信。但是，在不同种类的网络所连接的可编程逻辑控制器及通信设备中，需要构筑专利文献3所公开的异构网关系统。
专利文献1：日本特开2005-168144号公报
专利文献2：日本特开2005-268988号公报
专利文献3：日本特开2007-249472号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于得到一种可编程逻辑控制器，其针对不同种类的网络所连接的可编程逻辑控制器及通信设备，无需设置异构网关系统就可以利用以太网数据包进行通信。
为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种可编程逻辑控制器，其具有CPU单元，其特征在于，CPU单元具有真实IP地址、和与真实IP地址不同的虚拟IP地址，该CPU单元与利用第1通信协议进行通信的网络所辖的通信设备之间，使用真实IP地址发送/接收数据，与利用不同于第1通信协议的第2通信协议进行通信的网络所辖的通信设备之间，使用虚拟IP地址发送/接收数据。
发明的效果
本发明所涉及的可编程逻辑控制器实现如下效果：针对不同种类的网络所连接的可编程逻辑控制器及通信设备，无需设置异构网关系统就可以利用以太网数据包进行通信。
附图说明
图1是表示含有本发明的实施方式1所涉及的可编程逻辑控制器的网络系统的一个例子的图。
图2是表示可编程逻辑控制器所具有的CPU单元的概略结构的框图。
图3是表示在CPU单元从LAN接口接收到数据的情况下的处理步骤的流程图。
图4是表示在CPU单元经由内部总线从通信单元接收到数据的情况下的处理步骤的流程图。
图5是表示从CPU单元经由以太网或与以太网种类不同的网络而发送数据的情况下的处理步骤的流程图。
图6是用于说明在图1所示的网络系统中，经由其它网络连接的可编程逻辑控制器中的数据发送/接收的例子的图。
图7是用于说明在图1所示的网络系统中，经由其它网络连接的可编程逻辑控制器中的数据发送/接收的另一例子的图。
图8是用于说明在图1所示的网络系统中，经由其它网络连接的可编程逻辑控制器中的数据发送/接收的其他例子的图。
符号的说明
10、16、18个人计算机（个人电脑、PC）
11、14、15可编程逻辑控制器
12第一网络
13第二网络
17第三网络
19CPU单元
20通信单元
21LAN接口（LAN I/F）（第1端口）
22LAN驱动器
23以太网模块
24以太网驱动器
25数据包缓存器
26内部总线（第2端口）
27总线用驱动器
28FTP服务器/客户端
29文件系统
30CPU单元
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的可编程逻辑控制器进行详细说明。此外，本发明并不由本实施方式限定。
实施方式1
图1是表示含有本发明的实施方式1所涉及的可编程逻辑控制器的网络系统的一个例子的图。该网络系统由个人计算机（以下称为个人电脑或PC）10、16、18与可编程逻辑控制器11、14、15连接而构成。
个人电脑10和可编程逻辑控制器11连接在基于以太网的第一网络12上。第一网络12是利用作为第1通信协议的以太网进行通信的网络
可编程逻辑控制器11还连接在与以太网种类不同的第二网络13上。第二网络13是利用作为第2通信协议的以太网之外的协议进行通信的网络。第二网络13上连接有可编程逻辑控制器14、可编程逻辑控制器15以及个人电脑16。
此外，第二网络13上还可以连接省略图示的驱动装置等设备。可编程逻辑控制器14连接在基于以太网的第三网络17上，经由第三网络17与个人电脑18连接。第三网络17是利用作为第1通信协议的以太网进行通信的网络。
可编程逻辑控制器11具有内置以太网端口的CPU单元19、以及通信单元20。另外，可编程逻辑控制器11还具有除了CPU单元19以及通信单元20之外的其他单元（未图示）。
CPU单元19具有可以与基于以太网的网络进行连接的接口。另外，CPU单元19内置FTP客户端、FTP服务器等功能，可以与基于以太网的第一网络12所连接的个人电脑10之间进行数据交换。即，个人电脑10作为FTP服务器或FTP客户端等起作用。
通信单元20连接在与以太网不同的网络13上。通信单元20具有循环传输功能，与可编程逻辑控制器14、可编程逻辑控制器15以及个人电脑16等之间进行数据交换。
可编程逻辑控制器14与可编程逻辑控制器11相同地，具有CPU单元19以及通信单元20。可编程逻辑控制器14的CPU单元19所连接的个人电脑18，作为FTP服务器或FTP客户端等起作用。
此外，可编程逻辑控制器14也与可编程逻辑控制器11相同地，具有除了CPU单元19和通信单元20之外的其他单元（未图示）。
可编程逻辑控制器15与可编程逻辑控制器11、14相同地，具有通信单元20。另外，可编程逻辑控制器15与可编程逻辑控制器11、14不同，具有不内置以太网端口的CPU单元30。
此外，可编程逻辑控制器15也与可编程逻辑控制器11、14相同地，具有除了CPU单元30和通信单元20之外的其他单元（未图示）。
下面，针对内置以太网端口的CPU单元19的结构进行详细说明。图2是表示可编程逻辑控制器11、14所具有的CPU单元19的概略结构的框图。
CPU单元19从下位起依次具有可以与以太网连接的LAN接口（以下也称为LAN I/F）（第1端口）21、LAN驱动器22、以太网模块23、以太网驱动器24、数据包缓存器25。
CPU单元19具有内部总线26用的总线用驱动器27，其可以与内部总线（第2端口）26连接，进行CPU单元19和其他单元间的数据转送。另外，以太网模块23的上位层中，除了以太网驱动器24以外，还具有FTP服务器/客户端28和文件系统29。
CPU单元19内的以太网模块23根据接收到的数据的IP地址，确定该数据的转送目标。即，在接收到具有并非以本CPU为目标的IP地址的数据的情况下，将该数据向以太网驱动器24转送。
CPU单元19内的FTP服务器/客户端28可以生成从以本CPU为目标的IP地址（例如192.168.4.1）发送的数据、和从虚拟IP地址（例如192.168.5.1）发送的数据。所生成的数据由以太网模块23进行分配。
下面，说明CPU单元的动作。图3是表示在CPU单元19从LAN接口21接收到数据的情况下的处理步骤的流程图。首先，在步骤S111中，将从LAN接口21接收到的数据向LAN驱动器22转送。在步骤S112中，将接收数据从LAN驱动器22向以太网模块23转送。
在步骤S113中，以太网模块23对接收数据的数据头中添加的发送目标的IP地址进行确认，基于其是以本CPU为目标的IP地址（例如192.168.4.1等真实IP地址、或192.168.5.1等虚拟IP地址）的数据、还是除此之外的IP地址，从而对接收数据进行分配。
以太网模块23在接收数据的发送目标为本CPU的IP地址的情况下，跳转至步骤S114，将接收数据向CPU内的FTP服务器/客户端28转送。然后，在步骤S115中，FTP服务器/客户端28将接收数据向本CPU内的文件系统29转送。
另外，以太网模块23在接收数据的发送目标为本CPU之外的IP地址的情况下，从步骤S113跳转至步骤S116，将接收数据向CPU单元19内的以太网驱动器24转送。
在步骤S117中，以太网驱动器24将接收数据向CPU单元19内的数据包缓存器25转送。在步骤S118中，为了利用与以太网种类不同的网络发送数据，数据包缓存器25对接收数据进行封装，以与以太网种类不同的网络的协议相对应。在步骤S119中，封装后的数据从内部总线26向通信单元20转送。
图4是表示在CPU单元19经由内部总线26从通信单元20接收到数据的情况下的处理步骤的流程图。在步骤S121中，从通信单元20经由内部总线26而接收被封装后的数据包。
在步骤S122中，将接收数据向总线用驱动器27转送。在步骤S123中，将接收数据向以太网模块转送，并去除封装。在步骤S124中，以太网模块23对接收数据的数据头中添加的发送目标的IP地址进行确认，基于是以本CPU为目标的IP地址的数据、还是除此之外的IP地址，从而对接收数据进行分配。
以太网模块23在接收数据的发送目标为本CPU的IP地址的情况下，跳转到步骤S125，将接收数据向本CPU内的FTP服务器/客户端28转送。在步骤S126中，FTP服务器/客户端28将接收数据向本CPU内的文件系统29转送。
另外，以太网模块23在接收数据的发送目标为本CPU之外的IP地址的情况下，从步骤S124跳转到步骤S127，将接收数据向LAN驱动器22转送。在步骤S128中，将接收数据从LAN驱动器22向LAN I/F 21转送。
图5是表示从CPU单元19经由以太网或与以太网种类不同的网络而发送数据的情况下的处理步骤的流程图。在步骤S131中，从文件系统29向FTP服务器/客户端28转送数据。
在步骤S132中，从FTP服务器/客户端28向以太网模块23转送数据。在步骤S133中，以太网模块23针对作为发送数据的发送目标的IP地址，基于该IP地址的网络地址是虚拟IP地址还是虚拟IP地址之外（真实IP地址）的网络地址，从而对该发送数据进行分配。
在网络地址为虚拟IP地址之外（真实IP地址）的网络地址的情况下，跳转到步骤S134，以太网模块23将发送数据向LAN驱动器22转送，以经由以太网（例如第一网络12、第三网络17）而发送数据。在步骤S135中，将发送数据向LAN I/F 21转送。
另外，在网络地址为虚拟IP地址的情况下，从步骤S133跳转到步骤S136，以太网模块23对发送数据进行封装，以通过与以太网不同的其它网络（例如第二网络13）发送数据。在步骤S137中，以太网模块23将发送数据向总线用驱动器27转送。在步骤S138中，从总线用驱动器27向内部总线26转送发送数据，并从内部总线26向通信单元20转送该发送数据。
图6是用于说明在图1所示的网络系统中，在经由其它网络连接的可编程逻辑控制器中的数据发送/接收的例子的图。可编程逻辑控制器14的CPU单元19通过具有真实IP地址和虚拟IP地址这两个IP地址，从而可以经由与以太网种类不同的第二网络13进行数据发送/接收、以及经由以太网（第三网络17）进行数据发送/接收。
在图6中，从CPU单元19的内部总线26、通信单元20（同时参照图2），经由与以太网种类不同的第二网络13而向可编程逻辑控制器15的CPU单元30进行数据通信。此外，从CPU单元19的内部总线26、通信单元20发送的数据如上所述被封装而作为以太网数据包进行发送。
另外，在图6中，从CPU单元19的以太网端口经由以太网即第三网络17，向个人电脑18进行数据通信。这样，CPU单元19可以处理经由可以与以太网连接的LAN接口21进行的数据通信、以及经由可以与不同于以太网的网络连接的内部总线26进行的数据通信这两者。
图7是用于说明在图1所示的网络系统中，在经由其它网络连接的可编程逻辑控制器中的数据发送/接收的另一例子的图。如图7所示，在从个人电脑10，针对经由可编程逻辑控制器11而与另一种网络连接的可编程逻辑控制器14的CPU单元19，进行数据发送的指定的情况下，仅设定进行通信的对象设备（可编程逻辑控制器14）的IP地址就可以进行通信。
图8是用于说明在图1所示的网络系统中，在经由其它网络连接的可编程逻辑控制器中的数据发送/接收的其他例子的图。如图8所示，即使针对没有内置以太网端口的CPU单元30，也由于具有虚拟IP地址，从而可以经由不同种类的网络而利用IP地址进行使用以太网数据包的数据通信。
如上所述，根据本实施方式1所涉及的可编程逻辑控制器，针对不同种类的网络所连接的可编程逻辑控制器及通信设备，无需设置异构网关系统就可以利用以太网数据包进行通信。
工业实用性
如以上所示，本发明所涉及的可编程逻辑控制器在经由不同种类的网络连接有可编程逻辑控制器的网络系统中有用，特别适用于经由不同于以太网的网络和以太网连接有可编程逻辑控制器的网络系统。

Claims (5)

1.一种可编程逻辑控制器，其具有CPU单元，
其特征在于，
所述CPU单元具有真实IP地址和与所述真实IP地址不同的虚拟IP地址，该CPU单元与利用第1通信协议进行通信的网络所辖的通信设备之间，使用所述真实IP地址发送/接收数据，与利用不同于所述第1通信协议的第2通信协议进行通信的网络所辖的通信设备之间，使用所述虚拟IP地址发送/接收数据。
2.根据权利要求1所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，
所述CPU单元具有：
第1端口，其利用所述真实IP地址进行数据发送/接收；以及
第2端口，其利用所述虚拟IP地址进行数据发送/接收，
所述第1通信协议为以太网，所述第2通信协议为以太网之外的通信协议。
3.根据权利要求2所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，
对于从所述CPU单元发送的发送数据的发送目标即IP地址，在该IP地址的网络地址为所述虚拟IP地址的情况下，所述CPU单元对所述发送数据进行封装，并从所述第2端口发送。
4.根据权利要求2或3所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，
所述CPU单元还具有文件系统，
在从所述第1端口接收到的接收数据的发送目标为所述CPU单元的IP地址的情况下，所述CPU单元将所述接收数据向所述文件系统转送，
在从所述第1端口接收到的接收数据的发送目标为所述CPU单元之外的IP地址的情况下，所述CPU单元从所述第2端口发送所述接收数据。
5.根据权利要求2或3所述的可编程逻辑控制器，其特征在于，
所述CPU单元还具有文件系统，
在从所述第2端口接收到的接收数据的发送目标为所述CPU单元的IP地址的情况下，所述CPU单元将所述接收数据向所述文件系统转送，
在从所述第2端口接收到的接收数据的发送目标为所述CPU单元之外的IP地址的情况下，所述CPU单元从所述第1端口发送所述接收数据。
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