网络i/o系统及其设定方法

专利名称：网络i/o系统及其设定方法
技术领域：
本发明涉及一种多路复用产业机械等中数字控制多个控制对象设备用的多点数 字输入输出端口信号以节省布线的网络I/O系统及其设定方法。
背景技术：
网络I/O系统具备主机、连接于主机的中央通信单元、和具备数字输入输出端口 的多个终端通信单元，中央通信单元与多个终端通信单元利用多支路或环(daisy chain) 等方式，构成网络来加以利用。以前，主机与分散配置的多个控制对象设备、例如传感器、致动器等的数据输入输 出通过将各控制对象设备直接连接于主机上来进行，需要多个布线。网络I/O系统利用网络来连接主机与分散配置的多个控制对象设备，并多路复 用数字输入输出端口的信号，从而通过少的布线、简单的连接来实现主机与多个控制对象 设备间的数据输入输出，主要用于汽车、工作机械、芯片装配机等产业机械等控制对象设备 多、设备配置易分散的领域。这里，为了主机与连接了控制对象设备的各终端通信单元进行通信，必需对各终 端通信单元设定指定通信发送目的地与发送源的识别序号。以前，各终端通信单元中识别序号的设定通过如下方法来进行，即在各终端通信 单元中设置开关或ROM，当将网络I/O系统搭载于机械时，使用开关、ROM,由人工向各终端 通信单元分配固有且不重复的值。这里，在变更或追加网络构成的情况下，不仅要再设定上述各终端通信单元的识 别序号，系统利用者还要正确把握网络构成或连接于各终端通信单元的控制对象设备的种 类、对各终端单元设定的识别序号，并正确构筑系统。以前，经人工来进行各终端通信单元 的网络构成、或连接于各终端通信单元的控制对象设备的种类确认、对各终端单元设定的 识别序号的确认。作为解决该问题的方法，已知如下技术，即在终端通信单元制造时事先设定作为 固有地址的MAC(媒体访问控制)地址，对每个通信卡槽(card slot)动态设定IP(因特网 协议)地址(专利文献1)等。但是，上述方法必需从制造阶段至转让给用户后维持地址管 理，负担大。另外，在不能使用MAC地址等广泛使用的大规模结构的情况下，重新设定固有 地址来制造终端通信单元，需要大的工作量。专利文献1 JP特开2005-260828号公报

发明内容
本发明要解决的一个课题是解决利用固有地址或开关、ROM等经人工直接设定各 终端通信单元的识别序号引起的上述问题。本发明要解决的另一课题是现有技术中不能动态识别赋予网络I/O系统的各终 端通信单元的识别序号或网络连接方式、和连接于各终端通信单元的控制对象设备的种类。针对上述课题，本发明的一个目的在于，实现一种基于网络连接关系的各终端通 信单元的识别序号的动态且弹性的设定方法，该设定方法不必固有地址的分配或使用开 关、ROM等经人工的直接设定。本发明的另一目的在于，实现一种系统，该系统可动态识别对网络I/O系统中的 各终端通信单元所设定的识别序号或网络连接方式、和连接于各终端通信单元的控制对象 设备的种类。本发明是一种网络I/O系统，具备主机；中央通信单元，其具有主机接口单元、数 字输入输出数据存储单元、识别序号设定信息存储单元、识别序号设定完成信息存储单元、 至少一个通信端口、至少一个数字输入输出端口、和中央通信控制单元；以及多个终端通信 单元，具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、和终端通信控制单元，所述终端通信单 元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信单元中的任一其它终 端通信单元的任一下游通信端口连接，所述网络I/O系统的特征在于所述中央通信单元的识别序号设定信息存储单元 具有识别序号设定信息，该识别序号设定信息组合了路径信息和对终端通信单元设定的单 独且不重复的识别序号，所述路径信息在经其它终端通信单元的下游通信端口连接所述中 央通信单元与所述终端通信单元时的连接路径中，对应于中央通信单元与终端通信单元之 间连接的其它终端通信单元数量来组合从中央通信单元顺序通过的终端通信单元的下游 通信端口的端口序号，所述终端通信单元具有识别序号指定单元，该识别序号指定单元存 储从上游通信端口接收到的所述识别序号设定信息的识别序号。另外，所述网络I/O系统的特征在于所述中央通信单元的识别序号设定信息存 储单元具有存储对所述终端通信单元设定的识别序号的识别序号存储单元；和按每个所述 终端通信单元存储从所述中央通信单元至各终端通信单元的路径信息的路径信息存储单兀。另外，所述网络I/O系统的特征在于所述终端通信单元具备终端种类序号指定 单元，该终端种类序号指定单元按与数字输入输出端口连接的控制对象设备的每个种类来 存储唯一确定的终端种类序号。另外，所述网络I/O系统的特征在于所述中央通信单元具备存储从所述终端通 信单元发送的终端种类序号的终端种类信息存储单元。另外，一种网络I/O系统中的中央通信单元，该中央通信单元用于网络I/O系统 中，该网络I/O系统具备主机、中央通信单元、和多个终端通信单元，在所述网络I/O系统 中，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信 单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述中央通信单元的识别序号 设定信息存储单元具有识别序号设定信息，该识别序号设定信息组合了路径信息和对终端 通信单元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信息在经其它终端通信单元的下游通 信端口连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时的连接路径中，对应于中央通信单元 与终端通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来组合从中央通信单元顺序通过的终 端通信单元下游通信端口的端口序号，所述终端通信单元具有识别序号指定单元，该识别 序号指定单元存储从上游通信端口接收到的所述识别序号设定信息的识别序号，所述中央通信单元的特征在于所述中央通信单元具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、 识别序号设定信息存储单元、识别序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、和中央 通信控制单元，所述识别序号设定完成信息存储单元还具有识别序号存储单元和路径信息 存储单元。另外，一种网络I/O系统中的终端通信单元，该中央通信单元用于网络I/O系统 中，该网络I/O系统具备主机、中央通信单元、和多个终端通信单元，在所述网络I/O系统 中，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信 单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述中央通信单元的识别序号 设定信息存储单元具有识别序号设定信息，该识别序号设定信息组合了路径信息和对终端 通信单元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信息在经其它终端通信单元的下游通 信端口连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时的连接路径中，对应于中央通信单元 与终端通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来组合从中央通信单元顺序通过的终 端通信单元下游通信端口的端口序号，所述终端通信单元具有识别序号指定单元，该识别 序号指定单元存储从上游通信端口接收到的所述识别序号设定信息的识别序号，所述终端 通信单元的特征在于所述终端通信单元具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、终端 通信控制单元、和识别序号指定单元。另外，一种芯片装配机，其特征在于，具备搭载了所述中央通信单元的控制器；和 可从搭载了所述终端通信单元的装置主体进行更换的作业单元。并且，一种网络I/O系统的设定方法，所述网络I/O系统具备主机；中央通信单 元，其具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、识别序号设定信息存储单元、识别 序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、和中央通信控制单元；以及多个终端通信 单元，具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、至少一个数字输入输出端口、终端通信 控制单元、和识别序号指定单元，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元 的通信端口、或多个终端通信单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述设定方法的特征在于所述主机按连接于网络的每个终端通信单元，将识别 序号设定信息存储在中央通信单元的识别序号设定信息存储单元中，该识别序号设定信息 组合了路径信息和对终端通信单元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信息在经其 它终端通信单元的下游通信端口连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时的连接路 径中，对应于中央通信单元与终端通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来组合从中 央通信单元顺序通过的终端通信单元下游通信端口的端口序号，所述中央通信单元经通信 端口，对应于连接于网络的终端通信单元数量，向与中央通信单元连接的终端通信单元的 上游通信端口发送所述识别序号设定信息存储单元中存储的识别序号设定信息，所述终端 通信单元参照从上游通信端口接收到的识别序号设定信息路径信息中最末尾的序号，若该 最末尾的序号是下游通信端口的端口序号，则删除最末尾的序号，然后向该端口序号的下 游通信端口发送识别序号设定信息，若该最末尾的序号不是下游通信端口的端口序号，则 将识别序号设定信息的识别序号存储在所述识别序号指定单元中，同时向上游通信端口输 出表示已设定识别序号的识别序号设定完成信息，所述中央通信单元一旦接收到识别序号 设定完成信息，则使成为其发送源的终端通信单元停止发送识别序号设定信息。并且，就网络I/O系统的设定方法而言，其特征在于所述识别序号设定信息存储单元具有存储对所述终端通信单元设定的识别序号的识别序号存储单元；和按每个所述 终端通信单元存储从所述中央通信单元至各终端通信单元的路径信息的路径信息存储单元。并且，就网络I/O系统的设定方法而言，其特征在于所述终端通信单元具备按与 数字输入输出端口连接的控制对象设备的每个种类来存储唯一确定的终端种类序号的终 端种类序号指定单元，所述终端通信单元将终端种类序号指定单元中存储的终端种类序号 与识别序号指定单元中存储的识别序号相组合后，发送到上游通信端口，在从下游通信端 口组合接收到终端种类序号与识别序号的情况下，将该接收到的终端种类序号与识别序号 原样发送到上游通信端口，所述中央通信单元根据从通信端口接收到的终端种类序号与识 别序号，按每个识别序号，将全部终端通信单元的终端种类序号区别后存储在终端种类信 息存储单元中，所述主机根据中央通信单元的终端种类信息存储单元中存储的终端种类序 号，识别与各终端通信单元连接的控制对象设备的种类。并且，一种网络I/O系统的设定方法，所述网络I/O系统具备主机；中央通信单 元，其具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、识别序号设定信息存储单元、识别 序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、和中央通信控制单元；以及多个终端通信 单元，具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、至少一个数字输入输出端口、终端通信 控制单元和识别序号指定单元，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的 通信端口、或多个终端通信单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述设定方法的特征在于当所述终端通信单元已连接于网络上时，向上游通信 端口发送路径识别信息，在从下游通信端口接收到路径识别信息的情况下，将接收到的下 游通信端口的通信端口序号附加于路径识别信息后，发送到上游通信端口，所述中央通信 单元将从通信端口接收到的全部终端通信单元的路径识别信息存储在路径信息存储单元 中，所述主机根据中央通信单元中存储的各终端单元的路径识别信息，识别从中央通信单 元至各终端通信单元的路径信息。并且，就网络I/O系统的设定方法而言，其特征在于所述识别序号设定信息存储 单元具有存储对所述终端通信单元设定的识别序号的识别序号存储单元；和按每个所述 终端通信单元存储从所述中央通信单元至各终端通信单元的路径信息的路径信息存储单元。并且，就网络I/O系统的设定方法而言，其特征在于所述终端通信单元具备按 与数字输入输出端口连接的控制对象设备的每个种类来存储唯一确定的终端种类序号的 终端种类序号指定单元，当终端通信单元本身已连接于网络上时，将路径识别信息与终端 种类序号指定单元中存储的终端种类序号相组合后，发送到上游通信端口，在从下游通信 端口组合接收到路径识别信息与终端种类序号的情况下，将接收到的下游通信端口的通信 端口序号与接收到的路径识别信息相组合后，发送到上游通信端口，所述中央通信单元根 据从通信端口接收到的路径识别信息与终端种类序号，将全部终端通信单元的路径识别信 息存储在路径信息存储单元中，将全部终端通信单元的终端识别序号存储在所述终端种类 信息存储单元中，所述主机根据中央通信单元中存储的各终端单元的路径识别信息，识别 从中央通信单元至各终端通信单元的路径信息，并根据中央通信单元中存储的终端种类序 号，识别与各终端通信单元连接的控制对象设备的种类。
(发明效果)本发明实现如下效果，即通过根据网络的连接关系，向各终端通信单元动态地赋 予识别序号，从而不需要固有地址的分配或开关、ROM等的设定，所以可大幅度减轻制造时 和系统组装时及网络方式变更时基于人工的工作量。本发明还实现如下效果，即由于可动态识别网络的方式、和基于与各终端通信单 元连接的控制对象设备种类的网络系统构成，所以可向利用者提示识别到的网络系统的构 成，容易地进行系统的追加、变更，并且，易于识别系统构成中人为的错误。


图1是表示本发明网络I/O系统的基本构成框图。图2是本发明网络通信中使用的数据包形式信息的说明图。图3是实施例1中路径信息存储单元中存储的路径信息的说明图。图4A和B是实施例1中识别序号设定应用程序的画面显示及功能的说明图。图5是图4中识别序号设定步骤的说明图。图6是实施例2中路径信息存储单元中存储的路径识别信息的说明图。图7是实施例2中识别序号设定应用程序的画面显示和功能的说明图。符号说明100 主机110中央通信单元120U20a-120e终端通信单元130中央通信控制单元131终端通信控制单元140数字输入输出数据存储单元141识别序号设定信息存储单元141a识别序号存储单元141b路径信息存储单元142识别序号设定完成信息存储单元143终端种类信息存储单元144识别序号指定单元145终端种类序号指定单元150 通信端口151上游通信端口152a、152b 下游通信端口160主机IF单元161数字输入输出端口
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的实施方式。实施例1
[系统基本构成]图1是根据本发明实施例1的网络I/O系统的框图。本发明的网络I/O系统由连 接于主机100的中央通信单元110与终端通信单元120构成。另外，利用网络上的配置，将 多个终端通信单元120表示为多个终端通信单元120a-120e。中央通信单元110具备主机接口单元160、数字输入输出数据存储单元140、识别 序号设定信息存储单元141、通信端口 150和中央通信控制单元130。识别序号设定信息存 储单元141还具有存储对各终端通信单元120设定的识别序号的识别序号存储单元141a、 和按每个终端通信单元120存储从中央通信单元110至该终端通信单元120的路径信息的 路径信息存储单元141b。终端通信单元120具备上游通信端口 151、多个下游通信端口 152a、152b、数字输 入输出端口 161、终端通信控制单元131和识别序号指定单元144。终端通信单元120的上游通信端口 151分别与中央通信单元110的通信端口 150、 或全部终端通信单元120中其它终端通信单元中的下游通信端口 152a或下游通信端口 152b连接。另外，在终端通信单元120的数字输入输出端口 161的端部连接控制对象设备、例 如传感器或致动器等。下面，说明本实施例中主机100的工作。主机100向中央通信单元110发送根据 在后说明的制作方法事先制作的从中央通信单元110至全部终端通信单元120的路径信 息、和对全部终端通信单元120设定的识别序号信息，经主机接口(IF)单元160，存储在识 别序号设定信息存储单元141中。另外，主机100经主机IF单元160，将来自全部终端通信单元120的数字输入输出 端口 161的输出值存储在中央通信单元110的数字输入输出数据存储单元140中，通过察 看经主机IF单元160存储在中央通信单元110的数字输入输出数据存储单元140中的数 字输入值，确认全部终端通信单元120的数字输入值。并且，中央通信单元110还具备终端种类信息识别单元143，终端通信单元120具 备与之对应的终端种类序号指定单元145。[中央通信单元]下面，说明本实施例中的中央通信单元110的工作。中央通信单元110经主机IF 单元160与主机110进行数据的发送接收，经由中央通信控制单元130控制的通信端口 150 与各终端通信单元120进行数据的发送接收。中央通信控制单元130 —旦由主机100对识别序号设定信息存储单元141设定各 终端通信单元120的路径信息与识别序号，则将按各终端通信单元120的每一个而组合路 径信息与识别序号后的信息作为识别序号设定数据包，输出到通信端口 150。之后，中央通 信控制单元130向通信端口 150重复输出全部终端通信单元120的识别序号设定数据包， 一旦接收从终端通信单元120发送的、表示识别序号设定完成的识别序号设定完成数据 包，则停止作为其发送源的终端通信单元120发送识别序号设定信息。另外，中央通信控制单元130 —旦对数字输入输出数据存储单元140设定数字输 出值，则将组合了与设定的数字输出值对应的终端通信单元120的识别序号与数字输出值 的信息作为数字输出数据包，输出到通信端口 150。并且，若从通信端口 150输入组合了各
11终端通信单元120的识别序号与数字输入值的数字输入数据包，则将该数字输入数据包的 信息存储在数字输入输出数据存储单元140中。通信端口 150向连接的终端通信单元120的上游通信端口 151发送从中央通信控 制单元130输入的各数据包，将从连接的终端通信单元120的上游通信端口 151接收到的 数据包输出到中央通信控制单元130。[终端通信单元]下面，说明本实施例中终端通信单元120的工作。各终端通信单元120利用终端通 信控制单元131，经由数字输入输出端口 161与连接设备发送接收数据，经由上游通信端口 151与中央通信单元110或其它终端通信单元120发送接收数据，经由下游通信端口 152a、 或下游通信端口 152b与其它终端通信单元120发送接收数据。终端通信控制单元131在从上游通信端口 151输入识别序号设定数据包的情况 下，若该数据包中路径信息部分的数据的最末尾是表示对该终端通信单元120设定识别序 号的值、例如“1”，则将识别序号设定数据包中在识别序号部分存储的值设定为识别序号。 另外，若路径信息部分的数据最末尾是表示下游通信端口 152a的值、例如“2”，则删除该最 末尾的值，将其余的数据发送给下游通信端口 152a，若是表示下游通信端口 152b的值、例 如“3”，则删除该最末尾的值，将其余的数据发送给下游通信端口 152b。另外，在从上游通信端口 151输入了数字输出数据包的情况下，若该数字输出数 据包的识别序号信息与该终端通信单元的识别序号一致，则将数字输出数据包的数字输出 值设定至数字输入输出端口 161，在不一致的情况下，向下游通信端口 152a和下游通信端 口 152b发送数据包。终端通信控制单元131若数字输入值变化，则将组合了数字输入值与本身识别序 号的数字输入数据包发送给上游通信端口。终端通信控制单元131在从下游通信端口 152a或下游通信端口 152b输入了数据 包的情况下，向上游通信端口 151输出数据包。图2表示数据通信中使用的数据包形式。数据包的形式由相当于发送接收数据的 数据部200、表示数据包种类的数据包种类部201、和表示终端通信单元120的识别序号的 识别序号部202构成。数据部200提供终端通信单元120的数字输入输出端口 161的输入输出数据、或 识别序号设定信息的路径信息。数据包种类部201在例如数据包种类为数字输入数据包时，提供“10”的值，为数 字输出数据包时，提供“U”的值，为识别序号设定数据包时，提供“20”的值，为识别序号设 定完成数据包时，提供“30”的值，为终端种类序号数据包时，提供“40”的值。中央通信控 制单元130和终端通信控制单元131通过参照指令部201，判断数据包的种类，进行对各数 据的处理。识别序号部202当从中央通信单元110向终端通信单元120发送数据包时，设定 对作为发送对象的终端通信单元120设定的识别序号、即发送对象终端通信单元的识别序 号，当从终端通信单元120向中央通信单元110发送数据包时，识别序号部202设定对终端 通信单元120本身设定的识别序号、即发送源终端通信单元的识别序号。[路径信息的制作]
这里，用图3来说明路径信息的制作方法。路径信息是依次排列从中央通信单元 110至各终端通信单元120的途中所通过的终端通信单元120的下游通信端口 152a、152b 的序号的信息。例如，由于图1的终端通信单元120a连接于中央通信单元110的通信端口 150，所 以由表示中央通信单元110的通信端口 150的序号“2”、与表示是目的终端通信单元的序号 “1”构成。即，路径信息为“1-2”。另外，由于终端通信单元120b连接于终端通信单元120a的下游通信端口 152a，所 以由表示中央通信单元110的通信端口 150的序号“2”、表示终端通信单元120的下游通信 端口 152a的序号“2”、和表示是目的终端通信单元120的序号“1”构成。即，路径信息为 “1-2-2”。[识别序号的设定]下面，举例说明对图1的各终端通信单元120设定识别序号。图4A是基于主机100制作识别序号设定信息时利用的GUI (图形用户界面)的识 别序号设定应用程序400在显示器上的显示画面的一例。识别序号设定应用程序400的显示画面由网络方式设定部401、终端通信单元信 息显示部402、显示主机100的处理状况的处理显示部403、和识别序号设定信息生成按钮 430构成。另外，网络方式设定部401由中央通信单元符号410、具备上游通信端口符号414 与下游通信端口符号415a、415b的终端通信单元符号411、和连接状态符号412构成。通过 系统利用者的操作，将终端通信单元符号411的上游通信端口符号414与中央通信单元符 号410的通信端口符号413相连接，或通过连接状态符号412将上游通信端口符号414与 其它终端通信单元符号411的下游通信端口符号415a或415b之一相连接，由此在软件上 制作网络构成。各终端通信单元符号411具有在软件上设定识别序号的功能，且在本身中显示指 定的识别序号。终端通信单元信息显示部402由识别序号显示部420和终端种类序号显示部421 构成，对各终端通信单元120设定识别序号，在多个终端通信单元120之一可与主机100通 信后，显示该终端通信单元120的识别序号与终端种类的对应。这里，识别序号设定应用程序400由系统利用者制作图4A所示的网络方式，在按 下识别序号设定信息制作按钮430的情况下，生成图4B所示的识别序号设定信息，经主机 IF单元160存储在中央通信单元110的识别序号信息存储单元中。[系统处理步骤]图5是表示本实施例中对各终端通信单元120a、120b、120d设定识别序号时系统 整体处理步骤的说明图，根据上述生成的图4B的识别序号设定信息实例，说明处理步骤的 细节。在下面的实例中，设终端通信单元120d最初未连接于网络上。主机100通过识别 序号设定应用程序400的工作，生成识别序号设定信息(处理500)，经主机IF单元160，将 生成的识别序号设定信息(表格)存储在中央通信单元110的识别序号设定信息存储单元 141中(处理510)。
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中央通信单元110根据设定的识别序号设定信息，按每个终端通信单元120a、 120b、120d生成识别序号设定数据包，即在本例中生成3个(处理511)。在本例中，由于中 央通信单元110仅具备一个通信端口 150，所以路径信息的最末尾首先，中央通信单元110 发送对终端通信单元120a发送的识别序号设定信息(图4B第1行)，即作为识别序号“1”、 路径信息“1-2”的第1识别序号设定数据包。中央通信控制单元130从第1识别序号设定 数据包的路径信息中删除最末尾的值，向通信端口 150发送其余的第1识别序号设定数据 包(通信550)。终端通信单元120a经上游通信端口 151接收第1识别序号设定数据包，该第1识 别序号设定数据包中的路径信息为“1”，因此最末尾的数据为1，故在终端通信单元120a的 识别序号指定单元144中存储识别序号“1”(处理520)。终端通信单元120a经上游通信端口 151向中央通信单元110发送识别序号设定 完成数据包(通信590)。中央通信单元110每当接收识别序号设定完成数据包时，都将识 别序号设定完成信息存储在识别序号设定完成信息存储单元142中，停止作为接收到的识 别序号设定完成数据包发送源的终端通信单元120发送识别序号设定信息。中央通信单元110发送对终端通信单元120b发送的识别序号设定信息(图4B第 2行)，即作为识别序号“2”、路径信息“1-2-2”的第2识别序号设定数据包。中央通信控制 单元130从第2识别序号设定数据包的路径信息中删除最末尾的值，向通信端口 150发送 其余的第2识别序号设定数据包(通信560)。终端通信单元120a经上游通信端口 151接收第2识别序号设定数据包，该第2识 别序号设定数据包中的路径信息为“1-2”，因此最末尾的数据为2，故删除最末尾的值，向 下游通信端口 152a发送其余的第2识别序号设定数据包(通信561)。终端通信单元120b经上游通信端口 151接收第2识别序号设定数据包，该第2识 别序号设定数据包中的路径信息为“1”，所以最末尾的数据为1，故在终端通信单元120b的 识别序号指定单元144中存储识别序号“2”(处理530)。终端通信单元120b经上游通信端口 151向中央通信单元110发送识别序号设定 完成数据包(通信591)。中央通信单元110发送对终端通信单元120d发送的识别序号设定信息(图4B第 3行)，即作为识别序号“2”、路径信息“1-3-2-2”的第3识别序号设定数据包。中央通信控 制单元130从第3识别序号设定数据包的路径信息中删除最末尾的值，向通信端口 150发 送其余的第3识别序号设定数据包(通信570)。终端通信单元120a经上游通信端口 151接收第3识别序号设定数据包，该第3 识别序号设定数据包中的路径信息为“1-3-2”，因此最末尾的数据为“2”，故删除最末尾的 值，向下游通信端口 152a发送其余的第3识别序号设定数据包(通信571)。终端通信单元120b经上游通信端口 151接收第3识别序号设定数据包，该第3识 别序号设定数据包中的路径信息为“1-3”，所以最后的数据为“3”，故删除最末尾的值，向 下游通信端口 152b发送其余的第3识别序号设定数据包(通信572)。由于终端通信单元120d未连接于网络，所以不能接收第3识别序号设定数据包 (通信 572a)。主机100经主机IF单元160，参照识别信息设定完成信息存储单元(处理512)，
14使用设定完成了的识别序号“1”与“2”，开始与终端通信单元120a、120b通信(处理501)。中央通信单元110对通信端口 150定期重复与作为未设定的识别序号“3”对应的 第3识别序号设定数据包(处理513、通信570、通信571、通信572a)。若终端通信单元120d连接于网络，则从上游通信端口 151接收定期发送的第3识 别序号设定数据包(通信572b)，该第3识别序号设定数据包中的路径信息为“1”，因此最 末尾的数据为1，故在终端通信单元120d的识别序号指定单元144中存储识别序号“3”(处 理 540)。终端通信单元120d经上游通信端口 151向中央通信单元110发送识别序号设定 完成数据包(通信592)。主机100经主机IF单元160，参照识别信息设定完成信息存储单元，使用设定完 成了的识别序号“1”、“2”与“3”，开始与终端通信单元120a、120b、120d通信(处理502)。 通过以上的工作，可对多个终端通信单元120设定识别序号，可进行主机100与多个终端通 信单元120的数字输入输出端口 161的数据发送接收。根据本实施例的方法，可不使用固有地址或开关、ROM等，根据网络的路径信息，对 全部终端通信单元120设定识别序号，并且，可从主机100 —元化执行全部终端通信单元 120中的识别序号的设定、变更。由此，不需要制造时固有地址的分配，另外，也不需要在将网络I/O系统搭载于机 械时由开关、ROM等单独进行设定或变更，还可防止因开关、ROM等的设定错误造成的识别 序号的冲突。就图1的构成而言，在本实施例中，中央通信单元110具备终端种类信息存储单元 143，各终端通信单元120具备终端种类序号指定单元145。终端通信单元120若设定识别 序号，则将终端种类序号指定单元145中存储的终端种类序号与识别序号构成的终端种类 数据包输出到上游通信端口 151。终端通信单元120若从下游通信端口 152a或下游通信端口 152b输入终端种类数 据包，则将输入的终端种类数据包输出到上游通信端口 151。中央通信单元110若从通信端 口 151输入终端种类数据包，则将全部终端通信单元120的终端种类存储在终端种类信息 存储单元143中。主机100参照中央通信单元110的终端种类信息存储单元143中存储的各终端通 信单元120的终端种类序号，确认各终端通信单元120的终端种类。根据本实施例的方法， 主机100可确认连接于网络的终端通信单元120是期待种类的终端种类。实施例2下面说明本发明的实施例2。实施例2中的系统构成与图1所示的实施例1 一样。[终端通信单元]说明终端通信单元120在本实施例中的工作。终端通信单元120通过终端通信控 制单元131生成路径识别数据包，经上游通信端口 151发送与中央通信单元110或其它终 端通信单元120之间的路径识别数据包，经下游通信端口 152a或下游通信端口 152b接收 与终端通信单元120之间的路径识别数据包。终端通信控制单元131当上游通信端口 151连接于网络时，向上游通信端口 151 发送数据部200为“1”的路径识别数据包。终端通信控制单元131在从下游通信端口 152a或下游通信端口 152b输入路径识别数据包的情况下，若是来自下游通信端口 152a的输入， 则将表示下游通信端口 152b的值、例如“2”追加到路径识别数据包的数据部200的末尾，发 送给上游通信端口 151，若是来自下游通信端口 152b的输入，则将表示下游通信端口 152b 的值、例如“3”追加到路径识别数据包的数据部200的末尾，发送给上游通信端口 151。中央通信单元110通过中央通信控制单元130，在从通信端口 150接收的路径识别 数据包的数据部200的末尾，追加表示通信端口 150的值、例如“2”，存储在识别序号设定信 息存储单元141的路径信息存储单元中。主机100经主机IF单元160，参照识别序号设定信息存储单元141的路径信息存 储单元中存储的路径识别信息，从而识别至各终端通信单元120的路径信息。[路径识别信息]这里，说明路径识别信息的制作方法。图6是表示路径信息存储单元141b中存储 的信息的说明图。通过将路径识别信息作为路径识别数据包从各终端通信单元120发送， 并依次追加在到达中央通信单元110的途中所通过的终端通信单元120的下游通信端口 152a或下游通信端口 152b的端口序号，由此制作路径信息。例如，由于图1的终端通信单元120a连接于中央通信单元110的通信端口 150，所 以从终端通信单元120a发送的路径识别数据包在最初的状态下具有“1”的值，若被中央通 信单元110接收，则由中央通信控制单元130将表示通信端口 150的序号“2”追加到末尾。 即，路径识别信息变为“1-2”。另外，由于终端通信单元120b连接于终端通信单元120a的下游通信端口 152a，所 以从终端通信单元120b发送的路径识别数据包在最初的状态下具有“1”的值，若被终端通 信单元120a接收，则由终端通信控制单元131将表示下游通信端口 152a的序号“2”追加 到末尾，发送给上游通信端口 151，然后，若被中央通信单元110接收，则由中央通信控制单 元130将表示通信端口 150的序号“2”追加到末尾。即，路径识别信息变为“1-2-2”。中央通信单元110若接收来自全部终端通信单元120a-120e的路径识别信息，则 如图6所示，存储在路径信息存储单元141b中。因此，主机100通过经主机IF单元160参 照路径信息存储单元141b，可识别至全部终端通信单元120的路径信息。另外，通过各终端通信单元120向路径识别数据包的识别序号部202提供终端种 类序号指定单元145中存储的终端种类序号后发送，中央通信单元110可同时进行基于上 述工作的路径识别信息的存储、和向终端种类序号存储单元143中的终端种类序号的存 储，主机100可在识别路径信息的同时，识别各终端通信单元120的终端种类序号。[识别序号的设定]图7是主机100根据利用上述方法识别的路径信息与终端种类序号来识别网络整 体的构成并由GUI表现网络构成时的显示画面的一例。网络构成显示设定应用程序700的显示画面由网络构成显示部701、终端通信单 元信息显示部402、处理显示部403、识别序号设定信息生成按钮430和识别序号自动设定 按钮730构成。网络构成显示部701由中央通信单元符号410、具备上游通信端口符号414与下游 通信端口符号415a、415b的终端通信单元符号411、表示与各终端通信单元120连接的控制 对象设备的控制对象设备符号710、和连接状态符号412构成，具有如下功能，即通过连接状态符号412将终端通信单元符号411的上游通信端口符号414与中央通信单元符号410 的通信端口符号413或其它终端通信单元符号411的下游通信端口符号415a、415b之一相 连接，自动显示主机100识别到的网络构成。各终端通信单元符号411具有在软件上设定识别序号的功能，并在本身中显示指 定的识别序号。终端通信单元信息显示部402由识别序号显示部410和终端种类序号显示部411 构成，对各终端通信单元120设定识别序号，在多个终端通信单元120之一可与主机100通 信后，显示该终端通信单元120的识别序号与终端种类的对应。通过在对网络构成显示部701中显示的网络构成的终端通信单元符号411进行了 识别序号设定之后按压识别序号设定信息生成按钮430，生成识别序号设定表格，并存储在 主机100中。通过在网络构成显示部701中显示网络构成之后按压识别序号自动设定按钮 730，通过软件的处理，对各终端通信单元符号410自动地进行识别序号设定。按实施例1的步骤对各终端通信单元120设定在此设定的识别序号。根据实施例2的方法，可动态识别网络方式与控制对象设备的连接关系，并显示 在主机100的应用程序上，所以系统利用者对系统构成的确认作业变得容易。由此，可降低在系统构成、追加、变更时引起的终端通信单元120和控制对象设备 连接出错等人为的错误。另外，由于不需要人工进行路径信息的设定就可进行各终端通信单元120的识别 序号设定，所以系统的构成、追加、变更变得容易。这里，说明将本发明的网络I/O系统应用于作为产业机械这一领域的芯片装配机 的情况。芯片装配机用于制造电子电路基板，通过在印刷布线板上配置、安装电子电路元件 单元，制作印刷电路板。即便在芯片装配机中，模块化(modular)装配机等种类的装置也具 备将多个单元提供装置汇总后的专用单元提供单元与多个单元装填头单元等，通过控制各 单元的多个控制对象设备中的数据输入输出，进行芯片装配机装置整体的控制。另外，模块 化装配机根据所使用的电子电路元件单元或电路基板等的种类，对芯片装配机主体拆装更 换所述各单元，改变相同构成的多个单元或构成不同的多个单元的组合来使用。因此，需要 在使用网络I/O系统的芯片装配机的控制下，向各单元的控制设备分别赋予单独不重复的 通信用识别序号，以防止单元制造时的识别序号设定错误或单元拆装更换时的误安装和各 识别序号的再设定引起的识别序号重复或设定错误。芯片装配机可将例如中央通信单元搭 载于芯片装配机的控制用主机上，将多个终端通信单元搭载于上述更换单元上。
权利要求
一种网络I/O系统，具备主机；中央通信单元，其具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、识别序号设定信息存储单元、识别序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、至少一个数字输入输出端口、和中央通信控制单元；以及多个终端通信单元，具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、和终端通信控制单元，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述网络I/O系统的特征在于所述中央通信单元的识别序号设定信息存储单元具有识别序号设定信息，该识别序号设定信息组合了路径信息和对终端通信单元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信息在经其它终端通信单元的下游通信端口连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时的连接路径中，对应于中央通信单元与终端通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来组合从中央通信单元顺序通过的终端通信单元的下游通信端口的端口序号，所述终端通信单元具有识别序号指定单元，该识别序号指定单元存储从上游通信端口接收到的所述识别序号设定信息的识别序号。
2.根据权利要求1所述的网络I/O系统，其特征在于所述中央通信单元的识别序号设定信息存储单元具有存储对所述终端通信单元设定 的识别序号的识别序号存储单元；和按每个所述终端通信单元存储从所述中央通信单元至 各终端通信单元的路径信息的路径信息存储单元。
3.根据权利要求1或2所述的网络I/O系统，其特征在于所述终端通信单元具备终端种类序号指定单元，该终端种类序号指定单元按与数字输 入输出端口连接的控制对象设备的每个种类来存储唯一确定的终端种类序号。
4.根据权利要求3所述的网络I/O系统，其特征在于所述中央通信单元具备存储从所述终端通信单元发送的终端种类序号的终端种类信 息存储单元。
5.一种网络I/O系统中的中央通信单元，该中央通信单元用于网络I/O系统中，该网络 I/O系统具备主机、中央通信单元、和多个终端通信单元，在所述网络I/O系统中，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信 单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述中央通信单元的识别序号设定信息存储单元具有识别序号设定信息，该识别序号 设定信息组合了路径信息和对终端通信单元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信 息在经其它终端通信单元的下游通信端口连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时 的连接路径中，对应于中央通信单元与终端通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来 组合从中央通信单元顺序通过的终端通信单元下游通信端口的端口序号，所述终端通信单 元具有识别序号指定单元，该识别序号指定单元存储从上游通信端口接收到的所述识别序 号设定信息的识别序号，所述中央通信单元的特征在于所述中央通信单元具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、识别序号设定信 息存储单元、识别序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、和中央通信控制单元，所述识别序号设定完成信息存储单元还具有识别序号存储单元和路径信息存储单元。
6.一种网络I/O系统中的终端通信单元，该终端通信单元用于网络I/O系统中，该网络 I/O系统具备主机、中央通信单元、和多个终端通信单元，在所述网络I/O系统中，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信 单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述中央通信单元的识别序号设定信息存储单元具有识别序号设定信息，该识别序号 设定信息组合了路径信息和对终端通信单元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信 息在经其它终端通信单元的下游通信端口连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时 的连接路径中，对应于中央通信单元与终端通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来 组合从中央通信单元顺序通过的终端通信单元下游通信端口的端口序号，所述终端通信单 元具有识别序号指定单元，该识别序号指定单元存储从上游通信端口接收到的所述识别序 号设定信息的识别序号，所述终端通信单元的特征在于所述终端通信单元具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、终端通信控制单元、和 识别序号指定单元。
7.—种芯片装配机，其具有权利要求1-4中任一项所述的网络I/O系统，其特征在于， 具备搭载了所述中央通信单元的主机；和搭载了可从装置主体拆装的所述终端通信单元的 作业单元。
8.一种网络I/O系统的设定方法，所述网络I/O系统具备主机；中央通信单元，其具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、识别序号设定信息 存储单元、识别序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、和中央通信控制单元；以 及多个终端通信单元，具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、至少一个数字输入输 出端口、终端通信控制单元、和识别序号指定单元，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信 单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接，所述设定方法的特征在于所述主机按连接于网络的每个终端通信单元，将识别序号设定信息存储在中央通信单 元的识别序号设定信息存储单元中，该识别序号设定信息组合了路径信息和对终端通信单 元设定的单独且不重复的识别序号，所述路径信息在经其它终端通信单元的下游通信端口 连接所述中央通信单元与所述终端通信单元时的连接路径中，对应于中央通信单元与终端 通信单元之间连接的其它终端通信单元数量来组合从中央通信单元顺序通过的终端通信 单元下游通信端口的端口序号，所述中央通信单元经通信端口，对应于连接于网络的终端通信单元数量，向与中央通 信单元连接的终端通信单元的上游通信端口发送所述识别序号设定信息存储单元中存储 的识别序号设定信息，所述终端通信单元参照从上游通信端口接收到的识别序号设定信息路径信息中最末 尾的序号，若该最末尾的序号是下游通信端口的端口序号，则删除最末尾的序号，然后向该 端口序号的下游通信端口发送识别序号设定信息，若该最末尾的序号不是下游通信端口的 端口序号，则将识别序号设定信息的识别序号存储在所述识别序号指定单元中，同时向上 游通信端口输出表示已设定识别序号的识别序号设定完成信息，所述中央通信单元一旦接收到识别序号设定完成信息，则使成为其发送源的终端通信 单元停止发送识别序号设定信息。
9.根据权利要求8所述的网络I/O系统的设定方法，其特征在于所述识别序号设定信息存储单元具有存储对所述终端通信单元设定的识别序号的识 别序号存储单元；和按每个所述终端通信单元存储从所述中央通信单元至各终端通信单元 的路径信息的路径信息存储单元。
10.根据权利要求8或9所述的网络I/O系统的设定方法，其特征在于所述终端通信单元具备终端种类序号指定单元，该终端种类序号指定单元按与数字输 入输出端口连接的控制对象设备的每个种类来存储唯一确定的终端种类序号，所述终端通信单元将终端种类序号指定单元中存储的终端种类序号与识别序号指定 单元中存储的识别序号相组合后，发送到上游通信端口，在从下游通信端口组合接收到终 端种类序号与识别序号的情况下，将该接收到的终端种类序号与识别序号原样发送到上游 通信端口，所述中央通信单元根据从通信端口接收到的终端种类序号与识别序号，按每个识别序 号，将全部终端通信单元的终端种类序号区别后存储在终端种类信息存储单元中，所述主机根据中央通信单元的终端种类信息存储单元中存储的终端种类序号，识别与 各终端通信单元连接的控制对象设备的种类。
11.一种网络I/O系统的设定方法，所述网络I/O系统具备 主机；中央通信单元，其具有主机接口单元、数字输入输出数据存储单元、识别序号设定信息 存储单元、识别序号设定完成信息存储单元、至少一个通信端口、和中央通信控制单元；以 及多个终端通信单元，具有一个上游通信端口、多个下游通信端口、至少一个数字输入输 出端口、终端通信控制单元、和识别序号指定单元，所述终端通信单元的上游通信端口与所述中央通信单元的通信端口、或多个终端通信 单元中的任一其它终端通信单元的任一下游通信端口连接， 所述设定方法的特征在于当所述终端通信单元已连接于网络上时，向上游通信端口发送路径识别信息，在从下 游通信端口接收到路径识别信息的情况下，将接收到的下游通信端口的通信端口序号附加 于路径识别信息后，发送到上游通信端口，所述中央通信单元将从通信端口接收到的全部终端通信单元的路径识别信息存储在路径信息存储单元中，所述主机根据中央通信单元中存储的各终端单元的路径识别信息，识别从中央通信单 元至各终端通信单元的路径信息。
12.根据权利要求11所述的网络I/O系统的设定方法，其特征在于所述识别序号设定信息存储单元具有存储对所述终端通信单元设定的识别序号的识 别序号存储单元；和按每个所述终端通信单元存储从所述中央通信单元至各终端通信单元 的路径信息的路径信息存储单元。
13.根据权利要求11或12所述的网络I/O系统的设定方法，其特征在于所述终端通信单元具备按与数字输入输出端口连接的控制对象设备的每个种类来存 储唯一确定的终端种类序号的终端种类序号指定单元，当终端通信单元本身已连接于网络 上时，将路径识别信息与终端种类序号指定单元中存储的终端种类序号相组合后，发送到 上游通信端口，在从下游通信端口组合接收到路径识别信息与终端种类序号的情况下，将 接收到的下游通信端口的通信端口序号与接收到的路径识别信息相组合后，发送到上游通 信端口，所述中央通信单元根据从通信端口接收到的路径识别信息与终端种类序号，将全 部终端通信单元的路径识别信息存储在路径信息存储单元中，将全部终端通信单元的终端 识别序号存储在所述终端种类信息存储单元中，所述主机根据中央通信单元中存储的各终端单元的路径识别信息，识别从中央通信单 元至各终端通信单元的路径信息，并根据中央通信单元中存储的终端种类序号，识别与各 终端通信单元连接的控制对象设备的种类。
全文摘要
提供一种可使用路径信息来动态识别网络构成和设定识别序号的网络I/O系统及其设定方法。该网络I/O中，多个终端通信单元在上游具有一个通信端口，在下游具有两个以上通信端口，中央通信单元向终端通信单元发送从中央通信单元至设定识别序号的多个终端通信单元的路径信息和终端通信单元的识别序号信息，多个终端通信单元边参照该信息，边向下游通信端口发送，由此对目的终端通信单元设定识别序号。并且，通过在每次通过终端通信单元时在从多个终端通信单元向中央通信单元发送的路径识别信息中追加发送路径识别信息，来进行网络构成的识别。
文档编号H04L12/10GK101924802SQ201010227869
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月24日 优先权日2009年5月25日
发明者三枝高志, 冈本学, 吉田正晴, 竹村郁夫, 船津辉宣, 镰须贺秀幸 申请人:株式会社日立高新技术仪器