通信裝置、通信系統(tǒng)以及同步控制方法
【專利摘要】具備：發(fā)送端口(313)、接收端口(314)，它們與其它網(wǎng)絡(luò)單元之間進(jìn)行通信；系統(tǒng)總線I/F部(311)，其與同步對象之間進(jìn)行通信；n個(gè)延遲計(jì)數(shù)器(316-1、316-2)，它們對規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，其中，n為大于或等于2的整數(shù)；延遲計(jì)數(shù)器控制部(317)，其以下述方式對延遲計(jì)數(shù)器(316-1、316-2)進(jìn)行控制，即，如果從接收端口(314)接收到以規(guī)定周期輸入的同步數(shù)據(jù)包，則使延遲計(jì)數(shù)器(316-1、316-2)對規(guī)定周期的n倍的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且，使每一個(gè)延遲計(jì)數(shù)器(316-1、316-2)中的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)不同；以及同步脈沖輸出部，其在存在清零后進(jìn)行計(jì)數(shù)而得的計(jì)數(shù)值與同步脈沖輸出值相等的延遲計(jì)數(shù)器(316-1、316-2)的情況下，經(jīng)由系統(tǒng)總線I/F部(311)向同步對象輸出同步脈沖。
【專利說明】通信裝置、通信系統(tǒng)以及同步控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信裝置、通信系統(tǒng)以及同步控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在工作機(jī)械、半導(dǎo)體制造裝置、工業(yè)用機(jī)器人等使用多個(gè)軸且需要進(jìn)行高精度的運(yùn)動(dòng)(mot1n)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，需要使運(yùn)動(dòng)控制器和多個(gè)被控制的軸彼此同步地進(jìn)行動(dòng)作。
[0003]在現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中提出有如下技術(shù)，S卩，將相同的插補(bǔ)指令輸入至多個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器，以彼此略微錯(cuò)開的方式生成多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器的伺服位置指令或者伺服扭矩指令后，發(fā)送至多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器，從而即使是單個(gè)運(yùn)動(dòng)控制器無法以期望的控制周期進(jìn)行處理這樣的多軸插補(bǔ)指令，也能夠以期望的控制周期向伺服驅(qū)動(dòng)器輸出指令(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，在利用不具備同步通信功能的高速串行總線或者串行通信將運(yùn)動(dòng)控制器和多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器連接的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，運(yùn)動(dòng)控制器每隔所設(shè)定的時(shí)間利用起動(dòng)中斷將運(yùn)動(dòng)指令向伺服驅(qū)動(dòng)器輸出，利用從運(yùn)動(dòng)指令的輸出算起延遲了所設(shè)定的時(shí)間后的起動(dòng)中斷，向伺服驅(qū)動(dòng)器輸出計(jì)時(shí)器清零請求。另外，伺服驅(qū)動(dòng)器使來自運(yùn)動(dòng)控制器的計(jì)時(shí)器清零請求延遲所設(shè)定的時(shí)間，對伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的計(jì)時(shí)器進(jìn)行清零。由此，同時(shí)執(zhí)行各伺服驅(qū)動(dòng)器的伺服控制處理。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-244505號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，在運(yùn)動(dòng)控制器發(fā)送位置指令等運(yùn)動(dòng)指令以后，與運(yùn)動(dòng)控制器的物理距離較近的伺服驅(qū)動(dòng)器和較遠(yuǎn)的伺服驅(qū)動(dòng)器接收運(yùn)動(dòng)指令的定時(shí)(timing)不同，但為了使多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器同步地進(jìn)行動(dòng)作，較早接收到指令的伺服驅(qū)動(dòng)器會(huì)處于等待狀態(tài)，直至最晚接收指令的伺服驅(qū)動(dòng)器接收到指令為止。因此，隨著運(yùn)動(dòng)控制器和同步對象之間的通信距離延長，或者同步對象的伺服驅(qū)動(dòng)器增加，延遲時(shí)間變長。如果延遲時(shí)間增加，則存在如下問題，即，從運(yùn)動(dòng)控制器向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送位置指令等運(yùn)動(dòng)指令起，直至輸出實(shí)際的起動(dòng)中斷為止的時(shí)間延長，無法實(shí)現(xiàn)期望的起動(dòng)周期。
[0007]本發(fā)明就是鑒于上述情形提出的，其目的在于，得到一種通信裝置、通信系統(tǒng)以及同步控制方法，其在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，即便在與運(yùn)動(dòng)控制器連接的伺服驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量增多的情況下，也能夠抑制從運(yùn)動(dòng)控制器向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令起直至輸出實(shí)際的起動(dòng)中斷為止的時(shí)間延長。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的通信裝置的特征在于，具備:第I通信單元，其與其它通信裝置之間進(jìn)行通信；第2通信單元，其與同步對象之間進(jìn)行通信；1!個(gè)(η為大于或等于2的整數(shù))計(jì)數(shù)器，它們對規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)器控制單元，其以下述方式對所述計(jì)數(shù)器進(jìn)行控制，即，如果從所述第I通信單元接收到以規(guī)定周期輸入的同步數(shù)據(jù)包，則使所述計(jì)數(shù)器對所述規(guī)定周期的η倍的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且，使每一個(gè)所述計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)不同；以及同步脈沖輸出單元，其在存在清零后進(jìn)行計(jì)數(shù)而得的計(jì)數(shù)值與同步脈沖輸出值相等的所述計(jì)數(shù)器的情況下，經(jīng)由所述第2通信單元向所述同步對象輸出同步脈沖。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明，形成為具備:η個(gè)計(jì)數(shù)器；以及計(jì)數(shù)器控制單元，其以下述方式進(jìn)行計(jì)數(shù)器的控制，即，如果接收到以規(guī)定周期輸入的同步數(shù)據(jù)包，則使計(jì)數(shù)器對規(guī)定周期的η倍的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且，使每一個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)不同，因此，具有如下效果，即，在利用I個(gè)計(jì)數(shù)器等待同步數(shù)據(jù)包到達(dá)末端的控制對象的期間，也能夠接收下一個(gè)同步數(shù)據(jù)包。另外，每當(dāng)多個(gè)延遲計(jì)數(shù)器中的某一個(gè)的值成為同步脈沖輸出值的值時(shí)輸出同步脈沖，因此，與延遲計(jì)數(shù)器為I個(gè)的情況相比，還具有能夠以較快的周期輸出同步脈沖的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是示意性地表示將實(shí)施方式應(yīng)用于其中的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0012]圖2是示意性地表示同步主機(jī)的功能結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。
[0013]圖3是示意性地表示網(wǎng)絡(luò)單元的功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0014]圖4是表示網(wǎng)絡(luò)單元31Α的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0015]圖5是表不同步對象21Α的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0016]圖6是表示網(wǎng)絡(luò)單元31Β的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0017]圖7是表示同步對象21Β的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0018]圖8是表示網(wǎng)絡(luò)單元31C的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0019]圖9是表示同步對象21C的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0020]圖10是表示網(wǎng)絡(luò)單元31D的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0021]圖11是表示同步對象21D的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0022]圖12是表示實(shí)施方式涉及的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的各同步對象的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
[0023]圖13是表示在通常的方法下，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的各同步對象的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，參照附圖對本發(fā)明所涉及的通信裝置、通信系統(tǒng)以及同步控制方法的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明不限定于該實(shí)施方式。
[0025]圖1是示意性地表示將實(shí)施方式應(yīng)用于其中的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有如下結(jié)構(gòu)，即，運(yùn)動(dòng)控制器等同步主機(jī)11和伺服驅(qū)動(dòng)器等同步對象21Α?21D經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)40連接。
[0026]同步主機(jī)11和網(wǎng)絡(luò)單元31Μ經(jīng)由系統(tǒng)總線12連接。另外，同步對象21Α和網(wǎng)絡(luò)單元31Α經(jīng)由系統(tǒng)總線22Α連接，其它同步對象21Β?21D和網(wǎng)絡(luò)單元31Β?31D也同樣分別經(jīng)由系統(tǒng)總線22B?22D連接。并且，網(wǎng)絡(luò)單元3IM和網(wǎng)絡(luò)單元3IA?3ID經(jīng)由例如Ethernet (注冊商標(biāo))等網(wǎng)絡(luò)40而連接為線狀。此外，在該例子中，由與同步主機(jī)11連接的網(wǎng)絡(luò)單元31M、和與4個(gè)同步對象2IA?2ID連接的網(wǎng)絡(luò)單元3IA?3ID構(gòu)成運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，但是，其數(shù)量不特定于此。另外，網(wǎng)絡(luò)單元31M、31A?31D之間的連接方式不限定于線狀，能夠形成為星形、環(huán)形、這些形狀混雜的形狀等。
[0027]圖2是示意性地表示同步主機(jī)的功能結(jié)構(gòu)的一部分的框圖。同步主機(jī)11具有間隔計(jì)時(shí)器111、系統(tǒng)總線接口(以下，稱為I/F)部112以及通信延遲測定部113。此外，對于運(yùn)動(dòng)控制器等所具備的作為同步主機(jī)11的其它基本功能，這里省略。
[0028]間隔計(jì)時(shí)器111每隔規(guī)定時(shí)間產(chǎn)生起動(dòng)中斷，使未圖示的處理部中的運(yùn)動(dòng)處理起動(dòng)。
[0029]系統(tǒng)總線I/F部112具有針對系統(tǒng)總線12進(jìn)行命令的接收/發(fā)送、控制信號(hào)的輸入/輸出的功能。在本實(shí)施方式中，作為系統(tǒng)總線12，采用串行總線、并行總線等方式均可。另外，從系統(tǒng)總線I/F部112輸出的同步脈沖，向通過系統(tǒng)總線12而連接的所有網(wǎng)絡(luò)單元31A通知同步定時(shí)。另外，如果向系統(tǒng)總線12輸出的形式是同步數(shù)據(jù)包，則還能夠?qū)μ囟ǖ膯卧ㄖ蕉〞r(shí)。
[0030]通信延遲測定部113對從同步主機(jī)11輸出同步脈沖起至連接有同步對象21A?21D的網(wǎng)絡(luò)單元31A?31D為止的延遲時(shí)間進(jìn)行測定。對于測定延遲時(shí)間的方法，并沒有特殊限定，例如能夠利用IEEE1588等標(biāo)準(zhǔn)對延遲時(shí)間進(jìn)行測定。測定出的延遲時(shí)間存儲(chǔ)于各網(wǎng)絡(luò)單元3IA?3ID的同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部。
[0031]網(wǎng)絡(luò)單元31M、31A?31D具有如下功能，即，通過網(wǎng)絡(luò)40以固定周期在網(wǎng)絡(luò)單元彼此間進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)單元31M、31A?31D具有與通信有關(guān)的各種各樣的功能，但這里，以與實(shí)施方式相關(guān)的同步功能為中心，對網(wǎng)絡(luò)單元31M、31A?31D的功能進(jìn)行說明。圖3是示意性地表示網(wǎng)絡(luò)單元的功能結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。圖1中與同步主機(jī)11連接的網(wǎng)絡(luò)單元31M、以及與同步對象2IA?2ID連接的網(wǎng)絡(luò)單元3IA?3ID分別具有相同的結(jié)構(gòu)，這里，記作網(wǎng)絡(luò)單元31，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0032]網(wǎng)絡(luò)單元31具備系統(tǒng)總線I/F部311，同步數(shù)據(jù)包發(fā)送部312，發(fā)送端口 313，接收端口 314，同步數(shù)據(jù)包接收部315，延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，延遲計(jì)數(shù)器控制部317，過濾部318-1、318-2，同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319以及同步脈沖輸出部320。在本實(shí)施方式的例子中，延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2以及過濾部318-1、318-2具有分別設(shè)置有2個(gè)的結(jié)構(gòu)，但是其數(shù)量并不限定于此。另外，微型計(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘等構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)單元的通常的功能并未在附圖中明確示出，但卻是存在的。
[0033]系統(tǒng)總線I/F部311與同步主機(jī)11的系統(tǒng)總線I/F部112同樣地，具有對系統(tǒng)總線12、22A?22D進(jìn)行命令的接收/發(fā)送、控制信號(hào)的輸入/輸出的功能。
[0034]同步數(shù)據(jù)包發(fā)送部312以由系統(tǒng)總線I/F部311接收的同步脈沖作為觸發(fā)而生成向其他網(wǎng)絡(luò)單元的同步數(shù)據(jù)包，并將生成的同步數(shù)據(jù)包對發(fā)送端口 313輸出。此外，在本實(shí)施方式中，對于同步數(shù)據(jù)包的形式并沒有特殊限定。例如，可以在Ethernet (注冊商標(biāo))的頭部或數(shù)據(jù)區(qū)域中存儲(chǔ)表示是否為同步數(shù)據(jù)包的Ibit的標(biāo)識(shí)信息，并將其視為同步數(shù)據(jù)包。另外，同步數(shù)據(jù)包發(fā)送部312也可以包含對要清零的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2進(jìn)行指定的清零計(jì)數(shù)器指定信息。
[0035]發(fā)送端口 313以及接收端口 314是與網(wǎng)絡(luò)40之間對數(shù)據(jù)包進(jìn)行發(fā)送/接收的I/Fo網(wǎng)絡(luò)40的拓?fù)洳]有限定，但在該例子中，具有線型拓?fù)?，因此，具有發(fā)送端口 313和接收端口 314這2個(gè)通信端口。另外，如果是在具有星型拓?fù)涞那闆r下，則通信端口也可以為I個(gè)。并且，發(fā)送端口 313和接收端口 314可以由具有雙方的功能的一個(gè)端口構(gòu)成。
[0036]同步數(shù)據(jù)包接收部315具有如下功能，S卩，從接收端口 314或發(fā)送端口 313接收并解析以自身為目標(biāo)的同步數(shù)據(jù)包。在接收到同步數(shù)據(jù)包的情況下，向延遲計(jì)數(shù)器控制部317通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)。例如，在上述例子中，通過對在Ethernet (注冊商標(biāo))的頭部或數(shù)據(jù)區(qū)域中設(shè)置的表示是否是同步數(shù)據(jù)包的標(biāo)識(shí)信息進(jìn)行確認(rèn)，判斷是否為同步數(shù)據(jù)包。另夕卜，在同步數(shù)據(jù)包中包含清零計(jì)數(shù)器指定信息的情況下，與同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)通知一起還向延遲計(jì)數(shù)器控制部317通知要清零的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。
[0037]延遲計(jì)數(shù)器316-1、316_2具有與時(shí)鐘同步地累加的功能。在本實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)單元31具有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，但只要具有多個(gè)即可。
[0038]延遲計(jì)數(shù)器控制部317對延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的開始、停止、重置的動(dòng)作進(jìn)行控制。具體而言，延遲計(jì)數(shù)器控制部317從同步數(shù)據(jù)包接收部315接收同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)和同步對象的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的信息，將作為對象的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2清零。
[0039]在本實(shí)施方式中，延遲計(jì)數(shù)器控制部317使延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2各自針對規(guī)定周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，該規(guī)定周期比對各同步對象21A?21D輸出同步脈沖的周期長。作為進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期，例如能夠設(shè)為比網(wǎng)絡(luò)單元31D相對于網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲時(shí)間長的時(shí)間，該網(wǎng)絡(luò)單元31A是從同步主機(jī)11算起經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)40的物理距離最近的網(wǎng)絡(luò)單元，網(wǎng)絡(luò)單元31D最遠(yuǎn)。另外，將各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的開始計(jì)數(shù)的時(shí)期控制為各不相同。具體而言，使各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2錯(cuò)開由延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期除以延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的數(shù)量所得的值而開始進(jìn)行計(jì)數(shù)。由此，延遲計(jì)數(shù)器控制部317能夠利用延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2測量比延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的計(jì)數(shù)周期短(延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的幾分之I)的周期。
[0040]過濾部318-1、318_2具有對能夠接收同步數(shù)據(jù)包的時(shí)間范圍進(jìn)行控制的功能。具體而言，是如下功能，即，由于期待同步數(shù)據(jù)包以固定周期到達(dá)，因此，為了不使同步定時(shí)被因某種原因而未以固定周期到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包擾亂，將未以固定周期到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包排除。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)而清零的延遲計(jì)數(shù)器是一一對應(yīng)的。然而，在本實(shí)施方式中，延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2為多個(gè)，因此，需要由同步數(shù)據(jù)包選擇進(jìn)行清零的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。作為該選擇的方法，例如通過使過濾部318-1、318-2各自與進(jìn)行清零的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2——對應(yīng)而實(shí)現(xiàn)。
[0041]同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319對能夠在延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的取值范圍內(nèi)設(shè)定的同步脈沖輸出值進(jìn)行存儲(chǔ)。具體而言，在同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中設(shè)定的是，同步主機(jī)11輸出同步脈沖后，直至到達(dá)連接有同步對象2IA?2ID的網(wǎng)絡(luò)單元3IA?3ID為止的延遲時(shí)間。該同步脈沖輸出值存儲(chǔ)由同步主機(jī)11的通信延遲測定部113測定出的值。
[0042]同步脈沖輸出部320對存儲(chǔ)于同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值和所有延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的值進(jìn)行比較，一旦存在與同步脈沖輸出值一致的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，就通過系統(tǒng)總線I/F部311將同步脈沖輸出至系統(tǒng)總線22A?22D。此外，同步脈沖有時(shí)還通過系統(tǒng)總線向其它網(wǎng)絡(luò)單元通知同步定時(shí)，因此，也可以是同步數(shù)據(jù)包等的形式。
[0043]在這種構(gòu)造的網(wǎng)絡(luò)單元31中，能夠?qū)醚舆t計(jì)數(shù)器316-1、316_2計(jì)數(shù)的周期的1/2周期進(jìn)行測量。另外，在各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的值成為與同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中的同步脈沖輸出值相同的值的情況下，同步脈沖輸出部320經(jīng)由系統(tǒng)總線I/F部311將同步脈沖輸出至同步對象21A?21D。由此，能夠以延遲計(jì)數(shù)器316_1、316_2的計(jì)數(shù)周期的1/2周期輸出同步脈沖，并能夠在系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)單元31中，以考慮了來自同步主機(jī)11的信號(hào)的到達(dá)時(shí)間延遲后的定時(shí)實(shí)現(xiàn)同步。
[0044]接下來，對如圖1所示的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的同步控制方法進(jìn)行說明，其中，該運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有同步主機(jī)11和與其連接的網(wǎng)絡(luò)單元31M、以及同步對象21A?21D和與它們分別連接的網(wǎng)絡(luò)單元31A?31D。此外，在該例子中，如圖3所示，各網(wǎng)絡(luò)單元31M、31A?31D都具有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。
[0045]<同步主機(jī)11的動(dòng)作>
[0046]同步主機(jī)11利用間隔計(jì)時(shí)器111周期性地通過系統(tǒng)總線I/F部112輸出同步脈沖。這里，設(shè)為在時(shí)刻tl、t2、t3、t4、t5..?將同步脈沖周期性地輸出。
[0047]<網(wǎng)絡(luò)單元3IM的動(dòng)作>
[0048]連接于與同步主機(jī)11相同的系統(tǒng)總線12上的網(wǎng)絡(luò)單元31M，在時(shí)刻tl、t2、t3..?從同步主機(jī)11接收同步脈沖，利用系統(tǒng)總線I/F部311獲取同步脈沖，向同步數(shù)據(jù)包發(fā)送部312通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)。
[0049]在同步數(shù)據(jù)包發(fā)送部312中，利用在時(shí)刻tl、t2、t3..?接到的同步數(shù)據(jù)包到達(dá)通知而生成同步數(shù)據(jù)包，并從發(fā)送端口 313將所述同步數(shù)據(jù)包發(fā)送至與網(wǎng)絡(luò)40連接的所有網(wǎng)絡(luò)單元31A?31D。此外，這里，為了容易說明，設(shè)為從同步脈沖到達(dá)起直至同步數(shù)據(jù)包的發(fā)送為止不存在延遲。
[0050]<網(wǎng)絡(luò)單元3IA的動(dòng)作>
[0051]接下來，在網(wǎng)絡(luò)單元31A中，來自網(wǎng)絡(luò)單元31M的同步數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端口 314。同步數(shù)據(jù)包的目標(biāo)為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因此，接收端口 314獲取同步數(shù)據(jù)包，將其轉(zhuǎn)送至同步數(shù)據(jù)包接收部315，并且，還將同步數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送至發(fā)送端口 313。然后，發(fā)送端口 313將同步數(shù)據(jù)包向網(wǎng)絡(luò)40發(fā)送。由于說明例的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型結(jié)構(gòu)，因此，從該接收端口 314向發(fā)送端口 313的同步數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)送動(dòng)作在將數(shù)據(jù)包發(fā)送至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)40時(shí)是必要的，但例如在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇樾切偷鹊那闆r下不需要。
[0052]另外，網(wǎng)絡(luò)單元31A內(nèi)的同步數(shù)據(jù)包接收部315對由接收端口 314轉(zhuǎn)送的同步數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，判定是否為同步數(shù)據(jù)包。在到達(dá)的數(shù)據(jù)包是同步數(shù)據(jù)包的情況下，同步數(shù)據(jù)包接收部315向過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)。
[0053]將如下延遲時(shí)間設(shè)為β，即，同步數(shù)據(jù)包從該網(wǎng)絡(luò)單元31Μ到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31Α，并對網(wǎng)絡(luò)單元31Α的過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)為止的延遲時(shí)間。該延遲時(shí)間β是對同步數(shù)據(jù)包在網(wǎng)線中進(jìn)行傳送的時(shí)間、以及網(wǎng)絡(luò)單元31Α內(nèi)的處理時(shí)間進(jìn)行合計(jì)所得的時(shí)間。因此，最初的同步數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)單元31Α中到達(dá)過濾部318-1、318-2的時(shí)刻為tl+ β。并且，同樣地，第2個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻為t2+ β，第3個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻為t3+ β...。
[0054]如上所述，網(wǎng)絡(luò)單元31A具有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。過濾部318-1設(shè)置為用于延遲計(jì)數(shù)器316-1，過濾部318-2設(shè)置為用于延遲計(jì)數(shù)器316-2。然而，在剛起動(dòng)之后，過濾部318-1、318-2是停止的，過濾部318-1、318-2不對同步數(shù)據(jù)包進(jìn)行過濾。這里，過濾部318-1、318-2的窗口寬度和周期是預(yù)先設(shè)定的。
[0055]圖4是表示網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖，圖4的(a)示出延遲計(jì)數(shù)器316-1的動(dòng)作，圖4的(b)示出延遲計(jì)數(shù)器316-2的動(dòng)作，圖4的(c)將圖4的(a)和圖4的(b)重疊示出。在這些圖中，橫軸表示時(shí)間(時(shí)刻)，縱軸表示延遲計(jì)數(shù)器316-1,316-2 的值。
[0056]如圖4所示，網(wǎng)絡(luò)單元31A的2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316_1、316_2在剛起動(dòng)之后也并未進(jìn)行累加。利用時(shí)刻tl+β的最初的同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)通知，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-1清零，并開始累加。同樣地，根據(jù)在時(shí)刻t2+f3到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-2清零，并開始累加。也就是說，各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2設(shè)定為，以同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的周期的2倍的周期重置，被重置(清零)的定時(shí)錯(cuò)開半個(gè)周期。另外，通常，在延遲計(jì)數(shù)器的數(shù)量為η (η為大于或等于2的整數(shù))的情況下，各延遲計(jì)數(shù)器設(shè)定為，以同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的周期的η倍的周期重置，被重置的定時(shí)分別錯(cuò)開1/η周期。
[0057]另外，以最初的同步數(shù)據(jù)包到達(dá)為起點(diǎn)，將過濾部318-1、318-2設(shè)為有效。也就是說，在該例子中，利用在時(shí)刻tl+β到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-1設(shè)為有效，利用在時(shí)刻t2+|3到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-2設(shè)為有效。因此，如果在時(shí)刻t3+|3到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包未落入過濾部318-1所設(shè)定的窗口寬度，則將其廢棄。
[0058]這里，設(shè)為在網(wǎng)絡(luò)單元3IA的同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中設(shè)定有同步脈沖輸出值b。在本實(shí)施方式中，設(shè)為如下的值，即，如果延遲計(jì)數(shù)器316-1從O開始累加時(shí)經(jīng)過與t2相對應(yīng)的時(shí)間，則成為延遲計(jì)數(shù)器316-1的值=同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值b。
[0059]并且，在時(shí)刻tl+β延遲計(jì)數(shù)器316-1被清零繼而進(jìn)行累加，在成為延遲計(jì)數(shù)器316-1 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值b時(shí)，網(wǎng)絡(luò)單元3IA的同步脈沖輸出部320通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。
[0060]另外，同樣地，在成為網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲計(jì)數(shù)器316-2 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值b時(shí)，也通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。
[0061]如圖4(c)所示，時(shí)刻?3+β、?5+β.--由延遲計(jì)數(shù)器316-1計(jì)數(shù)，時(shí)刻?4+β…由延遲計(jì)數(shù)器316-2計(jì)數(shù)。
[0062]從網(wǎng)絡(luò)單元31Α輸出的同步脈沖傳送至連接于與網(wǎng)絡(luò)單元31Α相同的系統(tǒng)總線22Α上的伺服驅(qū)動(dòng)器等同步對象21Α。同步對象21Α在同步脈沖的指定的定時(shí)進(jìn)行主程序的處理。
[0063]圖5是表示同步對象21Α的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。如該圖所示，直至?xí)r刻t3+|3為止，同步脈沖并未進(jìn)入到同步對象21A，因此，處于等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，在時(shí)刻t3+0輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，此后，反復(fù)進(jìn)行如下處理，即，在時(shí)間t4+f3、t5+f3..?輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。
[0064]<網(wǎng)絡(luò)單元3IB的動(dòng)作>
[0065]接下來，在網(wǎng)絡(luò)單元31B中，同步數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端口 314。在同步數(shù)據(jù)包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31B的接收端口 314之后，將該同步數(shù)據(jù)包向發(fā)送端口 313轉(zhuǎn)送的處理、由同步數(shù)據(jù)包接收部315進(jìn)行的同步數(shù)據(jù)包的解析和檢測、以及向過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的處理，與網(wǎng)絡(luò)單元31A相同，因此，省略其說明。
[0066]將如下延遲時(shí)間設(shè)為γ，即，同步數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)單元31M經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)單元31A到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31B，并向網(wǎng)絡(luò)單元31B的過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)為止的延遲時(shí)間。該延遲時(shí)間γ是對同步數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)單元31Μ輸出繼而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)單元31Α到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31Β后，在網(wǎng)絡(luò)單元31Β內(nèi)處理的時(shí)間進(jìn)行合計(jì)所得的時(shí)間。因此，最初的同步數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)單元31Β中到達(dá)過濾部318-1、318-2的時(shí)刻成為tl+γ。并且，同樣地，第2個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻成為t2+y，第3個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻成為t3+y...。
[0067]網(wǎng)絡(luò)單元31Β具有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。圖6是表示網(wǎng)絡(luò)單元31Β的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。在該圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的值。
[0068]這些延遲計(jì)數(shù)器316-1、316_2在剛起動(dòng)之后并未進(jìn)行累加。并且，在時(shí)刻tl+γ利用最初的同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)通知，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-1清零并開始累加。同樣地，根據(jù)在時(shí)刻t2+y到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-2清零并開始累加。
[0069]另外，以最初的同步數(shù)據(jù)包到達(dá)為起點(diǎn)，將過濾部318-1、318-2設(shè)為有效。也就是說，在該例子中，利用在時(shí)刻tl+γ到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-1設(shè)為有效，利用在時(shí)刻t2+y到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-2設(shè)為有效。因此，如果在時(shí)刻t3+y到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包未落入過濾部318-1的窗口寬度，則將其廢棄。
[0070]這里，設(shè)為在網(wǎng)絡(luò)單元3IB的同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中設(shè)定有同步脈沖輸出值C。該同步脈沖輸出值c由同步主機(jī)11的通信延遲測定部113設(shè)定，但是，在本實(shí)施方式中，設(shè)為同步脈沖輸出值C=網(wǎng)絡(luò)單元31A的同步脈沖輸出值bX2/3。因此，如果延遲計(jì)數(shù)器316-1從O開始累加時(shí)經(jīng)過與t2X2/3相對應(yīng)的時(shí)間，則成為延遲計(jì)數(shù)器316-1的值=同步脈沖輸出值C。
[0071]并且，在時(shí)刻tl+γ延遲計(jì)數(shù)器316-1被清零繼而進(jìn)行累加，在成為延遲計(jì)數(shù)器316-1 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值c的t3+|3時(shí)，網(wǎng)絡(luò)單元31B的同步脈沖輸出部320通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。
[0072]另外，同樣地，在時(shí)刻t2+y延遲計(jì)數(shù)器316-2被清零繼而進(jìn)行累加，在成為延遲計(jì)數(shù)器316-2 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值c的t4+|3時(shí)，也通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。
[0073]如圖6所示，時(shí)刻?3+β、?5+β.--由延遲計(jì)數(shù)器316-1計(jì)數(shù)，時(shí)刻?4+β.--由延遲計(jì)數(shù)器316-2計(jì)數(shù)。此外，同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中的同步脈沖輸出值c設(shè)定為包含相對于網(wǎng)絡(luò)單元31Α的延遲，因此，網(wǎng)絡(luò)單元31Β輸出同步脈沖的時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)單元31Α一致。
[0074]從網(wǎng)絡(luò)單元31Β輸出的同步脈沖，傳送至連接于與網(wǎng)絡(luò)單元31Β相同的系統(tǒng)總線22Β上的伺服驅(qū)動(dòng)器等同步對象21Β。同步對象21Β在同步脈沖的所指定的定時(shí)進(jìn)行主程序的處理。
[0075]圖7是表示同步對象21B的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。如該圖所示，直至?xí)r刻t3+|3為止，同步脈沖并未進(jìn)入到同步對象21B，因此，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，在時(shí)刻t3+0輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理以后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，此后反復(fù)進(jìn)行如下處理，即，在時(shí)間t4+f3、t5+f3..?輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理，然后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。
[0076]<網(wǎng)絡(luò)單元31C的動(dòng)作>
[0077]同樣地，在網(wǎng)絡(luò)單元31C中，同步數(shù)據(jù)包也到達(dá)接收端口 314。在同步數(shù)據(jù)包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31C的接收端口 314之后，將該同步數(shù)據(jù)包向發(fā)送端口 313轉(zhuǎn)送的處理、由同步數(shù)據(jù)包接收部315對同步數(shù)據(jù)包的解析和檢測、以及向過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的處理，與網(wǎng)絡(luò)單元31A、31B相同，因此，省略其說明。
[0078]將如下延遲時(shí)間設(shè)為δ，S卩，同步數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)單元31Μ經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)單元31Α、31Β到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31C，并向網(wǎng)絡(luò)單元31C的過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)為止的延遲時(shí)間。該延遲時(shí)間S是對同步數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)單元31Μ輸出繼而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)單元31Α、31Β到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31C后，在網(wǎng)絡(luò)單元31C內(nèi)處理的時(shí)間進(jìn)行合計(jì)所得的時(shí)間。因此，最初的同步數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)單元31C中到達(dá)過濾部318-1、318-2的時(shí)刻成為tl+ δ。并且，同樣地，第2個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻成為?2+δ，第3個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻成為?3+δ...。
[0079]網(wǎng)絡(luò)單元31C具有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。圖8是表示網(wǎng)絡(luò)單元31C的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。在該圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的值。
[0080]這些延遲計(jì)數(shù)器316-1、316_2在剛起動(dòng)之后也并未進(jìn)行累加。并且，在時(shí)刻tl+δ利用最初的同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)通知，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-1清零并開始累加。同樣地，根據(jù)在時(shí)刻t2+S到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-2清零并開始累加。
[0081]另外，以最初的同步數(shù)據(jù)包到達(dá)為起點(diǎn)，將過濾部318-1、318-2設(shè)為有效。也就是說，在該例子中，利用在時(shí)刻tl+δ到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-1設(shè)為有效，利用在時(shí)刻t2+S到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-2設(shè)為有效。因此，如果在時(shí)刻t3+S到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包未落入過濾部318-1的窗口寬度，則將其廢棄。
[0082]這里，設(shè)為在網(wǎng)絡(luò)單元3IC的同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中設(shè)定有同步脈沖輸出值d。該同步脈沖輸出值d由同步主機(jī)11的通信延遲測定部113設(shè)定，但是，在本實(shí)施方式中，設(shè)為同步脈沖輸出值d=網(wǎng)絡(luò)單元31A的同步脈沖輸出值bX 1/3。因此，如果延遲計(jì)數(shù)器316-1從O開始累加時(shí)經(jīng)過與t2Xl/3相對應(yīng)的時(shí)間，則成為延遲計(jì)數(shù)器316-1的值=同步脈沖輸出值d。
[0083]并且，在時(shí)刻tl+ δ延遲計(jì)數(shù)器316-1被清零繼而進(jìn)行累加，在成為延遲計(jì)數(shù)器316-1 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值d的t3+|3時(shí)，網(wǎng)絡(luò)單元31C的同步脈沖輸出部320通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。
[0084]另外，同樣地，在時(shí)刻t2+ δ延遲計(jì)數(shù)器316-2被清零繼而進(jìn)行累加，在成為延遲計(jì)數(shù)器316-2 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值d的t4+|3時(shí)，也通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。
[0085]如圖8所示，時(shí)刻?3+β、?5+β...由延遲計(jì)數(shù)器316-1計(jì)數(shù)，時(shí)刻t4+0.--由延遲計(jì)數(shù)器316-2計(jì)數(shù)。此外，同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中的同步脈沖輸出值d設(shè)定為包含相對于網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲，因此，網(wǎng)絡(luò)單元31C輸出同步脈沖的時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)單元31A、3IB—致。
[0086]從網(wǎng)絡(luò)單元31C輸出的同步脈沖，傳送至連接于與網(wǎng)絡(luò)單元31C相同的系統(tǒng)總線22C上的伺服驅(qū)動(dòng)器等同步對象21C。同步對象21C在同步脈沖的指定的定時(shí)進(jìn)行主程序的處理。
[0087]圖9是表示同步對象21C的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。如該圖所示，直至?xí)r刻t3+|3為止，同步脈沖并未進(jìn)入到同步對象21C，因此，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，在時(shí)刻t3+e輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理以后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，此后反復(fù)進(jìn)行如下處理，即，在時(shí)間t4+f3、t5+f3..?輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理，然后成為等待同步脈沖的狀態(tài)。
[0088]<網(wǎng)絡(luò)單元3ID的動(dòng)作>
[0089]同樣地，在網(wǎng)絡(luò)單元31D中，同步數(shù)據(jù)包也到達(dá)接收端口 314。在同步數(shù)據(jù)包到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31D的接收端口 314之后，向發(fā)送端口 313轉(zhuǎn)送的處理、由同步數(shù)據(jù)包接收部315對同步數(shù)據(jù)包的解析和檢測、以及向過濾部318-1、318-2通知同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的處理，與網(wǎng)絡(luò)單元31A?31C相同，因此，省略其說明。
[0090]將如下延遲時(shí)間設(shè)為ε，g卩，同步數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)單元31M經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)單元31A、31B、31C到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31D，并向網(wǎng)絡(luò)單元31D的過濾部318_1、318_2通知同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)為止的延遲時(shí)間。該延遲時(shí)間ε是對同步數(shù)據(jù)包從網(wǎng)絡(luò)單元31Μ輸出繼而經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)單元31A、31B、31C到達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元31D后，在網(wǎng)絡(luò)單元31D內(nèi)處理的時(shí)間進(jìn)行合計(jì)所得的時(shí)間。因此，最初的同步數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)單元31D中到達(dá)過濾部318-1、318-2的時(shí)刻成為tl+ε。并且，同樣地，第2個(gè)同步數(shù)據(jù)包到達(dá)的時(shí)刻成為t2+ ε，第3個(gè)同步數(shù)據(jù)包成達(dá)的時(shí)刻成為t3+ ε...。
[0091]網(wǎng)絡(luò)單元31D具有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2。圖10是表示網(wǎng)絡(luò)單元31D的延遲計(jì)數(shù)器的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。在該圖中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2的值。
[0092]這些延遲計(jì)數(shù)器316-1、316_2在剛起動(dòng)之后也并未進(jìn)行累加。并且，在時(shí)刻tl+ ε利用最初的同步數(shù)據(jù)包的到達(dá)通知，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-1清零并開始累加。同樣地，根據(jù)在時(shí)刻t2+e到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包，延遲計(jì)數(shù)器控制部317將延遲計(jì)數(shù)器316-2清零并開始累加。
[0093]另外，以最初的同步數(shù)據(jù)包到達(dá)為起點(diǎn)，將過濾部318-1、318-2設(shè)為有效。也就是說，在該例子中，利用在時(shí)刻tl+ ε到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-1設(shè)為有效，利用在時(shí)刻t2+e到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包將過濾部318-2設(shè)為有效。因此，如果在時(shí)刻t3+e到達(dá)的同步數(shù)據(jù)包未落入過濾部318-1的窗口寬度，則將其廢棄。
[0094]這里，設(shè)為在網(wǎng)絡(luò)單元3ID的同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中設(shè)定有同步脈沖輸出值e。該同步脈沖輸出值e由同步主機(jī)11的通信延遲測定部113設(shè)定，但是，在本實(shí)施方式中，設(shè)為同步脈沖輸出值e=網(wǎng)絡(luò)單元31A的同步脈沖輸出值bXO/3。因此，當(dāng)延遲計(jì)數(shù)器316-1成為O時(shí)，成為延遲計(jì)數(shù)器316-1的值=同步脈沖輸出值e。
[0095]S卩，在時(shí)刻tl+ ε延遲計(jì)數(shù)器316-1被清零繼而進(jìn)行累加的同時(shí)，成為延遲計(jì)數(shù)器316-1 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值e，網(wǎng)絡(luò)單元3ID的同步脈沖輸出部320通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。此時(shí)的時(shí)刻為t3+f3。然后，延遲計(jì)數(shù)器316-1繼續(xù)累加。
[0096]另外，同樣地，在時(shí)刻t2+ ε延遲計(jì)數(shù)器316-2被清零繼而進(jìn)行累加的同時(shí)，成為延遲計(jì)數(shù)器316-2 =同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319的同步脈沖輸出值e，同步脈沖輸出部320通過系統(tǒng)總線I/F部311輸出同步脈沖。此時(shí)的時(shí)刻為t4+f3。然后，延遲計(jì)數(shù)器316-2繼續(xù)累加。
[0097]如圖10 所示，時(shí)刻 ?3+β ( = tl+ε )、t5+|3 = (t3+ε )...由延遲計(jì)數(shù)器 316-1計(jì)數(shù)，時(shí)刻?4+β ( = t2+ ε )...由延遲計(jì)數(shù)器316-2計(jì)數(shù)。此外，同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部319中的同步脈沖輸出值e設(shè)定為包含相對于網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲，因此，網(wǎng)絡(luò)單元31D輸出同步脈沖的時(shí)間與網(wǎng)絡(luò)單元31A?31C —致。
[0098]從網(wǎng)絡(luò)單元31D輸出的同步脈沖，傳送至連接于與網(wǎng)絡(luò)單元31D相同的系統(tǒng)總線22D上的伺服驅(qū)動(dòng)器等同步對象21D。同步對象21D在同步脈沖的指定的定時(shí)進(jìn)行主程序的處理。
[0099]圖11是表示同步對象21D的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。如該圖所示，同步對象21D直至?xí)r刻t3+f3為止，處于并未進(jìn)行累加的狀態(tài)，在時(shí)刻t3+f3輸入同步脈沖的同時(shí)，執(zhí)行主程序的處理后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。并且，此后反復(fù)進(jìn)行如下處理，即，在時(shí)間t4+f3、t5+0..?輸入同步脈沖，執(zhí)行主程序的處理后，成為等待同步脈沖的狀態(tài)。
[0100]〈動(dòng)作匯總〉
[0101]圖12是表示實(shí)施方式涉及的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的各同步對象的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。該圖是對圖5、圖7、圖9以及圖11進(jìn)行匯總的圖。如該圖所示，能夠以比網(wǎng)絡(luò)單元31D相對于網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲時(shí)間(ε — β)短的周期，在各網(wǎng)絡(luò)單元31Α?31D中實(shí)現(xiàn)同步，其中，該網(wǎng)絡(luò)單元31Α配置于距同步主機(jī)11物理距離最近(配線長度最短)的位置，該網(wǎng)絡(luò)單元31D配置于距同步主機(jī)11物理距離最遠(yuǎn)(配線長度最長)的位置。這樣設(shè)置的目的在于，針對各網(wǎng)絡(luò)單元31Α?31D設(shè)置2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，以接收的同步數(shù)據(jù)包的周期的2倍，使延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2在不同的定時(shí)重置，并且，在延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2與考慮了從網(wǎng)絡(luò)單元31Α起的延遲的同步脈沖輸出值一致的情況下，由各網(wǎng)絡(luò)單元3IA?3ID輸出同步脈沖。
[0102]圖13是表示在通常的方法下，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的各同步對象的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。這里，如上述專利文獻(xiàn)I那樣，示出各網(wǎng)絡(luò)單元僅具有I個(gè)延遲計(jì)數(shù)器的情況。如該圖所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，各同步對象實(shí)現(xiàn)同步的定時(shí)大于或等于從網(wǎng)絡(luò)單元31Α到網(wǎng)絡(luò)單元31D的延遲時(shí)間(ε - β)，其中，該網(wǎng)絡(luò)單元31Α配置于距同步主機(jī)11物理距離最近的位置，該網(wǎng)絡(luò)單元31D配置于距同步主機(jī)11物理距離最遠(yuǎn)的位置。
[0103]此外，在上述例子中，示出了網(wǎng)絡(luò)單元設(shè)置有2個(gè)延遲計(jì)數(shù)器的情況，但是，也可以設(shè)置大于或等于3個(gè)延遲計(jì)數(shù)器。
[0104]如上所述，在本實(shí)施方式中，在與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)連接的網(wǎng)絡(luò)單元31Μ、31Α?31D設(shè)置η個(gè)(η為大于或等于2的整數(shù))延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，延遲計(jì)數(shù)器控制部317利用各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2對從同步主機(jī)11輸出的規(guī)定周期的同步脈沖信號(hào)的η倍的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，使對各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2進(jìn)行重置的定時(shí)不同。另外，在各延遲計(jì)數(shù)器316-1,316-2進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中，針對各網(wǎng)絡(luò)單元31B?31D，與相對于在距同步主機(jī)11物理距離最近的位置配置的網(wǎng)絡(luò)單元31A的延遲時(shí)間對應(yīng)地設(shè)定同步脈沖輸出值，如果各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2在重置計(jì)數(shù)之后成為同步脈沖輸出值，則同步脈沖輸出部320對同步對象2IA?2ID輸出同步脈沖。
[0105]由此，能夠在與各網(wǎng)絡(luò)單元31A?31D連接的同步對象21A?21D中實(shí)現(xiàn)同步，并且，雖然利用各延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，對大于或等于從網(wǎng)絡(luò)單元31A至網(wǎng)絡(luò)單元31D的延遲時(shí)間(ε - β)的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，但是，向同步對象21Α?21D輸出同步脈沖的間隔，能夠設(shè)為比從網(wǎng)絡(luò)單元31Α至網(wǎng)絡(luò)單元31D的延遲時(shí)間(ε — β)短的時(shí)間，其中，該網(wǎng)絡(luò)單元31Α配置于距同步主機(jī)11物理距離最近的位置，該網(wǎng)絡(luò)單元31D配置于距同步主機(jī)11物理距離最遠(yuǎn)的位置。也就是說，與延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2為I個(gè)的情況相比，具有能夠以較快的周期輸出同步脈沖的效果。
[0106]其結(jié)果，具有如下效果，在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，在同步主機(jī)11即運(yùn)動(dòng)控制器和同步對象21Α?21D即伺服驅(qū)動(dòng)器的通信距離延長，或伺服驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量增加，從而位于距運(yùn)動(dòng)控制器物理距離最遠(yuǎn)的位置的伺服驅(qū)動(dòng)器的延遲時(shí)間延長的情況下，也能夠以期望的周期對伺服驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行控制。
[0107]另外，通過在能夠?qū)Σ淮嬖跀_動(dòng)(jitter)等且準(zhǔn)確的延遲時(shí)間進(jìn)行測定的理想的系統(tǒng)中，具有最佳數(shù)量的延遲計(jì)數(shù)器316-1、316-2，能夠使延遲等待時(shí)間變?yōu)榱恪?br> [0108]工業(yè)實(shí)用性
[0109]如上所述，本發(fā)明所涉及的通信裝置，對在進(jìn)行并行處理而執(zhí)行控制的分散運(yùn)動(dòng)控制器系統(tǒng)中使用的通信裝置有效，特別適用于通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的同步控制的通信裝置。
[0110]標(biāo)號(hào)的說明
[0111]11同步主機(jī)，12、22A?22D系統(tǒng)總線，21A?21D同步對象，31M、31A?31D網(wǎng)絡(luò)單元，40網(wǎng)絡(luò)，111間隔計(jì)時(shí)器，112、311系統(tǒng)總線I/F部，113通信延遲測定部，312同步數(shù)據(jù)包發(fā)送部，313發(fā)送端口，314接收端口，315同步數(shù)據(jù)包接收部，316-1,316-2延遲計(jì)數(shù)器，317延遲計(jì)數(shù)器控制部，318-1、318-2過濾部，319同步脈沖輸出值存儲(chǔ)部，320同步脈沖輸出部。
【權(quán)利要求】
1.一種通信裝置，其特征在于，具備: 第I通信單元，其與其它通信裝置之間進(jìn)行通信； 第2通信單元，其與同步對象之間進(jìn)行通信； η個(gè)(η為大于或等于2的整數(shù))計(jì)數(shù)器，它們對規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)； 計(jì)數(shù)器控制單元，其以下述方式對所述計(jì)數(shù)器進(jìn)行控制，即，如果從所述第I通信單元接收到以規(guī)定周期輸入的同步數(shù)據(jù)包，則使所述計(jì)數(shù)器對所述規(guī)定周期的η倍的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且，使每一個(gè)所述計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)不同；以及 同步脈沖輸出單元，其在存在清零后進(jìn)行計(jì)數(shù)而得的計(jì)數(shù)值與同步脈沖輸出值相等的所述計(jì)數(shù)器的情況下，經(jīng)由所述第2通信單元向所述同步對象輸出同步脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于， 還具備過濾單元，該過濾單元將所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)限制在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)，該規(guī)定時(shí)間范圍以從所述計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)起經(jīng)過了所述η倍的周期的時(shí)間為基準(zhǔn)，所述過濾單元是相對于所述計(jì)數(shù)器分別設(shè)置的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通信裝置，其特征在于，還具備: 同步數(shù)據(jù)包發(fā)送單元，其將清零計(jì)數(shù)器指定信息包含于所述同步數(shù)據(jù)包中，該清零計(jì)數(shù)器指定信息是對所述η個(gè)計(jì)數(shù)器中的將計(jì)數(shù)清零的計(jì)數(shù)器進(jìn)行指定的信息；以及 同步數(shù)據(jù)包接收單元，其將由接收到的所述同步數(shù)據(jù)包中的所述清零計(jì)數(shù)器指定信息指定的計(jì)數(shù)器，與所述同步數(shù)據(jù)包的接收一起向所述計(jì)數(shù)器控制單元通知， 所述計(jì)數(shù)器控制單元對從所述同步數(shù)據(jù)包接收單元通知的所述計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)進(jìn)行清零。
4.一種通信系統(tǒng)，在該通信系統(tǒng)中第I通信裝置和多個(gè)第2通信裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接，所述第I通信裝置與周期性地輸出同步脈沖的同步主機(jī)連接，所述多個(gè)第2通信裝置與同步對象連接， 所述通信系統(tǒng)的特征在于， 所述同步主機(jī)具備: 同步信號(hào)發(fā)送單元，其以規(guī)定周期輸出同步脈沖；以及 通信延遲時(shí)間測定單元，其對從該同步主機(jī)到與所述同步對象連接的所述第2通信裝置為止的通信延遲時(shí)間進(jìn)行測定，對于每一個(gè)所述第2通信裝置，設(shè)定基于所述通信延遲時(shí)間而計(jì)算出的同步脈沖輸出值， 所述第I通信裝置具有同步數(shù)據(jù)包發(fā)送單元，如果接收到來自所述同步主機(jī)的同步脈沖，則該同步數(shù)據(jù)包發(fā)送單元對與所述網(wǎng)絡(luò)連接的所有所述第2通信裝置發(fā)送同步數(shù)據(jù)包， 所述第2通信裝置具備: 第I通信單元，其與所述第I通信裝置或者其它所述第2通信裝置之間進(jìn)行通信； 第2通信單元，其與所述同步對象之間進(jìn)行通信； η個(gè)(η為大于或等于2的整數(shù))計(jì)數(shù)器，它們對規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)； 計(jì)數(shù)器控制單元，其以下述方式對所述計(jì)數(shù)器進(jìn)行控制，即，如果以規(guī)定周期從所述第I通信單元接收到所述同步數(shù)據(jù)包，則使所述計(jì)數(shù)器對所述規(guī)定周期的η倍的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且，使每一個(gè)所述計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)不同；以及 同步脈沖輸出單元，其在存在清零后進(jìn)行計(jì)數(shù)而得的計(jì)數(shù)值與所述同步脈沖輸出值相等的所述計(jì)數(shù)器的情況下，經(jīng)由所述第2通信單元對所述同步對象輸出同步脈沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2通信裝置還與每一個(gè)所述計(jì)數(shù)器對應(yīng)地具備過濾單元，所述過濾單元將所述計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)清零的定時(shí)限制在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)，所述規(guī)定時(shí)間范圍以從所述計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)起經(jīng)過了所述η倍的周期的時(shí)間為基準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述第2通信裝置還具備: 同步數(shù)據(jù)包發(fā)送單元，其將清零計(jì)數(shù)器指定信息包含于所述同步數(shù)據(jù)包中，該清零計(jì)數(shù)器指定信息是對所述第2通信裝置中的所述η個(gè)計(jì)數(shù)器中的將計(jì)數(shù)清零的計(jì)數(shù)器進(jìn)行指定的信息；以及 同步數(shù)據(jù)包接收單元，其將由接收到的所述同步數(shù)據(jù)包中的所述清零計(jì)數(shù)器指定信息指定的計(jì)數(shù)器，與所述同步數(shù)據(jù)包的接收一起向所述計(jì)數(shù)器控制單元通知， 所述計(jì)數(shù)器控制單元對從所述同步數(shù)據(jù)包接收單元通知的所述計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)進(jìn)行清零。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任I項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述同步主機(jī)和所述第I通信裝置經(jīng)由系統(tǒng)總線連接， 所述同步對象和所述第2通信裝置經(jīng)由系統(tǒng)總線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任I項(xiàng)所述的通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述同步脈沖的周期，比從所述第I通信裝置起利用所述網(wǎng)絡(luò)連接的長度最長的位置處的所述第2通信裝置相對于從所述第I通信裝置起利用所述網(wǎng)絡(luò)連接的長度最短的位置處的所述第2通信裝置的延遲時(shí)間短。
9.一種同步控制方法，其是通信系統(tǒng)中的同步控制方法，在所述通信系統(tǒng)中，第I通信裝置和多個(gè)第2通信裝置經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接，所述第I通信裝置與周期性地輸出同步脈沖的同步主機(jī)連接，所述多個(gè)第2通信裝置與同步對象連接， 所述同步控制方法的特征在于，包括: 第I工序，在該第I工序中，如果所述第I通信裝置接收到來自所述同步主機(jī)的所述同步脈沖，則對經(jīng)由所述網(wǎng)絡(luò)連接的所有所述第2通信裝置發(fā)送同步數(shù)據(jù)包； 第2工序，在該第2工序中，如果所述第2通信裝置接收到所述同步數(shù)據(jù)包，則在η個(gè)(η為大于或等于2的整數(shù))計(jì)數(shù)器中將計(jì)數(shù)出與同步脈沖輸出值相等的數(shù)的所述計(jì)數(shù)器清零，使其重新開始計(jì)數(shù)；以及 第3工序，在該第3工序中，在所述η個(gè)計(jì)數(shù)器中存在計(jì)數(shù)出與同步脈沖輸出值相等的值的所述計(jì)數(shù)器的情況下，所述第2通信裝置向與該第2通信裝置連接的所述同步對象輸出同步脈沖，其中，所述同步脈沖輸出值是與從所述同步主機(jī)算起的利用所述網(wǎng)絡(luò)連接的長度相對應(yīng)而設(shè)定的。
【文檔編號(hào)】H04L12/28GK104509038SQ201280075035
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月1日
【發(fā)明者】荒川智史 申請人:三菱電機(jī)株式會(huì)社