DE112015006175B4

DE112015006175B4 - Kommunikationsvorrichtung, Kommunikationsverfahren und Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE112015006175B4
Application number: DE112015006175.4T
Authority: DE
Inventors: Takahisa Yamauchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: US10314107B2; JPWO2016170607A1; TW201640843A; JP6038411B1; DE112015006175T5; WO2016170607A1; CN107534985A; TWI599194B; KR20170121300A; KR101925742B1; CN107534985B; US20180098362A1

Abstract

Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst:eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen;eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; undeine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen,dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterverwaltungseinheit (203) speichert:eine Wiederholungsverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für einen Fall ist, bei dem die drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) eine Wiederholung durchführen; und eine Antwortverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für eine Antwort während der Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und den drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist,wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), welche den längeren aus einem ersten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit berechnet wird, und einem zweiten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und der Antwortverzögerungszeit berechnet wird, als den Kommunikationszyklus bestimmt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kommunikationsvorrichtung, die eine drahtlose Kommunikation durchführt, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationssystem.
Hintergrund
Die Datenerhebung in einem großflächigen Netzwerk mit spezifizierten Radiosendern mit niedriger Leistung (Artikel 6 (4)(ii) der Durchführungsvorschriften für das Radiogesetz) wurde untersucht. Die Datenerfassung in einem großflächigen Netzwerk wird beispielhaft durch eine Fernmessung veranschaulicht, bei der der an einem entfernten Ort gemessene Betrag übertragen wird, um an einer anderen Stelle angezeigt oder aufgezeichnet zu werden oder in einem Großprozess überwacht zu werden.
Die physikalische Schicht (PHY) und die in IEEE 802.15.4 spezifizierte Medienzugriffssteuerung-Schicht (MAC) (Engl.: Medium Access Control) werden für das obige Netzwerk verwendet. Das Netzwerk ist als drahtloses Multi-Hop-Netzwerk konfiguriert und kann Daten aus einer Vielzahl von Anschlussgeräten, die über einen weiten Bereich existieren, sammeln.
Ein Ad-hoc-Netzwerk oder ein Mesh-Netzwerk ist im drahtlosen Multi-Hop-Netzwerk enthalten.
Bei der Kommunikation zwischen einer drahtlosen Master-Station und einer drahtlosen Slave-Station kann das drahtlose Multi-Hop-Netzwerk in Übereinstimmung mit einer Übertragungsumgebung autonom eine Übertragungsstrecke, über die die drahtlose Master-Station und die drahtlose Slave-Station direkt miteinander kommunizieren, oder eine Übertragungsstrecke, durch die die drahtlose Master-Station und die drahtlose Slave-Station über eine andere drahtlose Slave-Station miteinander kommunizieren, auswählen und verwenden.
In einem Sternnetzwerk, in dem die drahtlose Master-Station und die drahtlose Slave-Station auf einer Eins-zu-eins-Basis kommunizieren, ist die Übertragungsstrecke zwischen der drahtlosen Master-Station und der drahtlosen Slave-Station festgelegt. Daher wird die Qualität der Kommunikation verschlechtert oder die Kommunikation wird deaktiviert, sobald sich die Übertragungsumgebung verschlechtert hat.
Im Gegensatz dazu ermöglicht das drahtlose Multi-Hop-Netzwerk die Kommunikation über eine Bypass-Übertragungsstrecke, d.h. die Kommunikation über eine andere drahtlose Slave-Station. Daher kann die Kommunikation auch dann fortgesetzt werden, wenn die Übertragungsumgebung verschlechtert wird.
Zusätzlich kann in einem Fall, in dem das drahtlose Multi-Hop-Netzwerk eine große Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen aufweist, eine Vielzahl von Optionen für Übertragungswege erhalten werden. Daher wird eine Redundanz der Übertragungswege erreicht und die Qualität der Kommunikation kann stabilisiert werden.
Aufgrund der obigen Eigenschaften hängen die tatsächlichen Übertragungswege im drahtlosen Multi-Hop-Netzwerk von der Anzahl der drahtlosen Slave-Stationen, einer Installationsumgebung und der Übertragungsumgebung ab. Daher ist es schwierig, den Kommunikationszyklus zu bestimmen.
Als verwandte Technik beschreibt die Patentliteratur 1 eine Übertragungsumgebungs-Auswertevorrichtung mit einem Prozesssendgerät, einer drahtlosen Master-Station und einer Vielzahl von drahtlosen Endgeräten. Insbesondere werden Konfigurationen von Kommunikationswegen gleichzeitig zu den eingestellten Konfigurationen zu dem von dem Prozesssendgerät bezeichneten Zeitpunkt umgeschaltet. Danach werden Parameter wie eine Route zum Messen einer Übertragungswegumgebung und ein wiederholter Messausführungszyklus gesetzt und die Messung durchgeführt (Absätze 0039 bis 0052).
Zusätzlich beschreibt die Patentliteratur 2 ein drahtloses Multi-Hop-Netzwerk, in dem ein Informationsverteilungsserver die Größe von Daten und Datenübertragungsintervallen gemäß einer effektiven Übertragungsrate und der Gesamtzahl der verbundenen Endgeräte steuert (Absätze 0056 bis 0058).
JP 2014 183470 A bezieht sich auf ein Funkkommunikationssystem, das Master- und Slave-Stationen umfasst und ein Multi-Hop-Netzwerk bildet. Die Funkkommunikationsvorrichtung arbeitet als eine Master- oder Slave-Station, wechselt zu einem Ruhezustand bei Abschluss der Datenübertragung und -empfang und in dem Zustand, in dem keine Übertragungsdaten auftreten, löscht vorübergehend den Ruhezustand jedes Mal, wenn eine konstante Zeit verstrichen ist, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung wieder in den Ruhezustand geschaltet werden soll oder nicht.
Liste der zitierten Dokumente
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2008 - 228186 A
Patentliteratur 2: JP 2006 - 174263 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Bei der in der Patentliteratur 2 beschriebenen Technik wird jedoch nicht berücksichtigt, dass die Kommunikationswege in Übereinstimmung mit der Anzahl der Endgeräte, der Installationsumgebung und der Übertragungsumgebung variieren. Dies führt zu den folgenden Problemen.
In einem Fall, in dem ein kurzer Kommunikationszyklus eingestellt ist, ist der Verkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk überlastet und es tritt das folgende Problem auf: Die Qualität der Übertragung kann sich aufgrund des Auftretens einer Datenkollision in einem drahtlosen Abschnitt verschlechtern.
Im Gegensatz dazu tritt in einem Fall, in dem ein langer Kommunikationszyklus trotz Lichtverkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk eingestellt ist, das folgende Problem auf: Für die Datenerfassung ist ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der obigen Probleme gemacht, und ein Ziel hiervon besteht darin, eine Kommunikationsvorrichtung zu erhalten, die in der Lage ist, eine Datenkollision in einem drahtlosen Abschnitt zu unterdrücken und eine Verzögerung bei der Datensammlung zu unterdrücken.
Lösung des Problems
Um die Probleme zu lösen und die Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Kommunikationsvorrichtung bereit, um drahtlos mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen zu kommunizieren. Die Kommunikationsvorrichtung umfasst eine drahtlose Netzwerksteuereinheit zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen einschließlich der Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen und der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen, die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen ist, eine Parameterverwaltungseinheit zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation und eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit, um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen, wobei die Parameterverwaltungseinheit speichert: eine Wiederholungsverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für einen Fall ist, bei dem die drahtlosen Slave-Stationen eine Wiederholung durchführen; und eine Antwortverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für eine Antwort während der Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung und den drahtlosen Slave-Stationen ist; und wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), welche den längeren aus einem ersten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit berechnet wird, und einem zweiten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und der Antwortverzögerungszeit berechnet wird, als den Kommunikationszyklus bestimmt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Eine Kommunikationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Effekt des Unterdrückens einer Datenkollision in einem drahtlosen Abschnitt und des Unterdrückens einer Verzögerung bei der Datenerfassung erreichen.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station des Systems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
4 ist ein Diagramm, das die Berechnung eines ersten Kommunikationszyklus in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform erläutert.
5 ist ein Diagramm, das die Berechnung eines zweiten Kommunikationszyklus in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform erläutert.
6 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.
10 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer fünften Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend werden eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationsverfahren und ein Kommunikationssystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Erste Ausführungsform.
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Kommunikationssystem 1 umfasst eine drahtlose Master-Station 2 und drahtlose Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H. Die drahtlose Master-Station 2 und die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H führen eine drahtlose Multi-Hop-Kommunikation durch. Mit anderen Worten, das Kommunikationssystem 1 ist ein drahtloses Multi-Hop-Netzwerk.
Es ist anzumerken, dass das Kommunikationssystem 1 nicht auf das drahtlose Multi-Hop-Netzwerk beschränkt ist. Das Kommunikationssystem 1 muss nur ein drahtloses Netzwerk sein, in dem ein Kommunikationszyklus nicht nur durch die Anzahl der drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H eindeutig bestimmt werden kann.
Die drahtlose Master-Station 2 entspricht der Kommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Jede der drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H sendet und empfängt Daten zu und von der drahtlosen Master-Station 2. Die Daten werden durch eine Sensorinformation veranschaulicht.
Die drahtlose Slave-Station 3A kommuniziert direkt über eine Übertragungsstrecke C1 mit der drahtlosen Master-Station 2. Die drahtlose Slave-Station 3B kommuniziert direkt über eine Übertragungsstrecke C2 mit der drahtlosen Master-Station 2.
Die drahtlose Slave-Station 3C kommuniziert mit der drahtlosen Master-Station 2 über die Übertragungsstrecke C2, die drahtlose Slave-Station 3B und eine Übertragungsstrecke C3. Die drahtlose Slave-Station 3D kommuniziert mit der drahtlosen Master-Station 2 über die Übertragungsstrecke C2, die drahtlose Slave-Station 3B, die Übertragungsstrecke C3, die drahtlose Slave-Station 3C und eine Übertragungsstrecke C4.
Die drahtlose Slave-Station 3E kommuniziert mit der drahtlosen Master-Station 2 über die Übertragungsstrecke C2, die drahtlose Slave-Station 3B, die Übertragungsstrecke C3, die drahtlose Slave-Station 3C, die Übertragungsstrecke C4, die drahtlose Slave-Station 3D und eine Übertragungsstrecke C5.
Die drahtlose Slave-Station 3F kommuniziert direkt über eine Übertragungsstrecke C7 mit der drahtlosen Master-Station 2. Die drahtlose Slave-Station 3G kommuniziert mit der drahtlosen Master-Station 2 über die Übertragungsstrecke C7, die drahtlose Slave-Station 3F und eine Übertragungsstrecke C8.
Die drahtlose Slave-Station 3H kommuniziert mit der drahtlosen Master-Station 2 über die Übertragungsstrecke C2, die drahtlose Slave-Station 3B, die Übertragungsstrecke C3, die drahtlose Slave-Station 3C und eine Übertragungsstrecke C6.
Das Kommunikationssystem 1 umfasst auch eine programmierbare Steuerung 4 (SPS, JIS B 3502: 2011) und einen Rechner 5.
Die SPS 4 kommuniziert mit der drahtlosen Master-Station 2 über ein verdrahtetes Netzwerk N1. Das verdrahtete Netzwerk N1 wird durch Ethernet (eingetragene Marke) veranschaulicht. Die SPS 4 empfängt periodisch Daten, die von der drahtlosen Master-Station 2 empfangen werden.
Der Rechner 5 kommuniziert mit der SPS 4 über ein drahtgebundenes Netzwerk N2. Das drahtgebundene Netzwerk N2 wird durch Ethernet (eingetragene Marke) veranschaulicht. Auf dem Rechner ist ein Applikationsprogramm zur Überwachung und Steuerung von Daten installiert.
Auf dem Rechner befindet sich auch ein Engineering-Tool-Programm. Das Engineering-Tool-Programm konfiguriert die Parametereinstellungen für die SPS 4, die drahtlose Master-Station 2 und die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H. Das Engineering-Tool-Programm zeigt auch Fehlerinformationen der SPS 4, der drahtlosen Master-Station 2 und der drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H an. Das Engineering-Tool-Programm erstellt auch ein Steuerungsprogramm und sendet das Steuerungsprogramm an die SPS 4. Das Steuerungsprogramm wird von der SPS 4 zur Steuerung einer Industriemaschine ausgeführt.
In dem Kommunikationssystem 1 konstruieren die drahtlose Master-Station 2 und die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H autonom die Übertragungswege auf der Grundlage einer Übertragungsumgebung. Die Übertragungsumgebung wird beispielhaft durch die Übertragungsqualität oder die Anzahl der Leitungs-Verstärkerstationen zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H veranschaulicht.
In dem Kommunikationssystem 1 konstruieren die drahtlose Master-Station 2 und die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H autonom die Übertragungswege auf der Grundlage einer Übertragungsumgebung. Die Übertragungsumgebung wird beispielhaft durch die Übertragungsqualität oder die Anzahl der Leitungs-Verstärkerstationen zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H veranschaulicht.
Daher sind die Übertragungswege, durch die die drahtlose Master-Station 2 und die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H miteinander kommunizieren, nicht an den Übertragungswegen C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7 und C8, die in 1 dargestellt sind, gebunden. Mit anderen Worten variieren die Übertragungswege, durch die die drahtlose Master-Station 2 und die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H miteinander kommunizieren, von Moment zu Moment entsprechend der Übertragungsumgebung.
Aufgrund der Variationen der Übertragungswege zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H ist die Anzahl der Leitungs-Verstärkerstationen zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H ebenfalls variierend und eine Antwortzeit zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H variiert ebenfalls.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der drahtlosen Master-Station des Systems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die drahtlose Master-Station 2 enthält eine drahtlose Kommunikationseinheit 10, die eine drahtlose Kommunikation durchführt, und eine drahtgebundene Kommunikationseinheit 20, die eine drahtgebundene Kommunikation durchführt.
Die drahtlose Kommunikationseinheit 10 umfasst eine drahtlose Sendeeinheit 101, eine drahtlose Empfangseinheit 102 und eine drahtlose Zugriffssteuereinheit 103. Die drahtlose Sendeeinheit 101 moduliert einen drahtlosen Übertragungsrahmen in ein Hochfrequenzsignal (HF). Die drahtlose Empfangseinheit 102 demoduliert ein empfangenes HF-Signal in einen drahtlosen Empfangsrahmen. Die drahtlose Zugriffssteuereinheit 103 erzeugt den drahtlosen Übertragungsrahmen, analysiert den drahtlosen Empfangsrahmen und führt eine Zeitsteuerung für die Übertragung und den Empfang durch.
Die drahtlose Kommunikationseinheit 10 weist auch eine drahtlose Netzwerksteuereinheit 104 und eine Antenne 105 auf. Die drahtlose Netzwerksteuereinheit 104 erfasst Netzwerkkonfigurationsinformationen einschließlich der maximalen Anzahl von Wiederholungsstufen und der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen. Die maximale Anzahl von Wiederholungsstufen ist der Maximalwert der Anzahl der Wiederholungsstufen zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H. Die Anzahl der drahtlosen Slave-Stationen ist die Gesamtzahl der drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H. Die Antenne 105 sendet und empfängt Funkwellen.
Die Netzwerkkonfigurationsinformation enthält ferner Information, die Partner, die mit den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H verbunden sind, anzeigt und Informationen über die Übertragungsqualität zwischen den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D , 3E, 3F, 3G und 3H und die damit verbundenen Partner. Die Information über die Qualität der Übertragung wird durch die elektrische Feldstärke des Empfangs veranschaulicht.
Die drahtlose Sendeeinheit 101 moduliert die drahtlose Übertragungsrahmeneingabe von der drahtlosen Zugriffssteuereinheit 103 in das HF-Signal und sendet das HF-Signal an die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H über die Antenne 105.
Die drahtlose Empfangseinheit 102 demoduliert das von den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H empfangene HF-Signal über die Antenne 105 in den drahtlosen Empfangsrahmen und gibt den demodulierten drahtlosen Empfangsrahmen an die drahtlose Zugriffssteuereinheit 103.
Die drahtlose Zugriffssteuereinheit 103 erzeugt den drahtlosen Übertragungsrahmen, analysiert den drahtlosen Empfangsrahmen und führt die Zeitsteuerung für die Übertragung und den Empfang durch.
Die drahtlose Netzwerksteuereinheit 104 überwacht die Übertragungswege zu den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H, um die Übertragungswege aufrechtzuerhalten und zu konstruieren. Zu diesem Zweck erzeugt die drahtlose Netzwerksteuereinheit 104 einen drahtlosen Netzwerkrahmen zum Überwachen der Übertragungswege und analysiert eine Antwort auf den drahtlosen Netzwerkrahmen.
Die drahtgebundene Kommunikationseinheit 20 enthält eine Datensendeeinheit 201 und eine Datenempfangseinheit 202. Die Datensendeeinheit 201 sendet Anwendungsübertragungsdaten an die drahtlose Kommunikationseinheit 10. Die Datenempfangseinheit 202 empfängt Anwendungsempfangsdaten von der drahtlosen Kommunikationseinheit 10.
Die drahtgebundene Kommunikationseinheit 20 enthält auch eine Parameterverwaltungseinheit 203, die Parameter speichert, die eine Verzögerungszeit für die Kommunikation enthalten.
Die Parameter umfassen eine Wiederholungsverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für einen Fall ist, bei dem die drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H eine Wiederholung durchführen und eine Antwortverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für eine Antwort während der Kommunikation zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H ist.
Die drahtgebundene Kommunikationseinheit 20 enthält auch eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204, die einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit für die Kommunikation berechnet.
Die drahtgebundene Kommunikationseinheit 20 umfasst auch eine Anwendungsdaten-Steuereinheit 205, eine drahtgebundene Empfangseinheit 206 und eine drahtgebundene Sendeeinheit 207. Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 erzeugt die Anwendungsübertragungsdaten basierend auf einem drahtgebundenen Rahmen und erzeugt einen drahtgebundenen Rahmen basierend auf den Anwendungsempfangsdaten. Die drahtgebundene Empfangseinheit 206 empfängt den drahtgebundenen Rahmen. Die drahtgebundene Sendeeinheit 207 sendet den drahtgebundenen Rahmen.
Die drahtgebundene Empfangseinheit 206 empfängt den drahtgebundenen Rahmen von der SPS 4 über das drahtgebundene Netzwerk N1 und gibt den drahtgebundenen Rahmen an die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 aus.
Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 erzeugt die Anwendungsübertragungsdaten basierend auf dem drahtgebundenen Rahmen und gibt die Anwendungsübertragungsdaten an die Datensendeeinheit 201 aus.
Die Datensendeeinheit 201 gibt die Anwendungsübertragungsdateneingabe von der Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 an die drahtlose Netzwerksteuereinheit 104 der drahtlosen Kommunikationseinheit 10 aus.
Die Datenempfangseinheit 202 gibt die von der drahtlosen Netzwerksteuereinheit 104 eingegebenen Anwendungsempfangsdaten an die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 aus.
Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 erzeugt den drahtgebundenen Rahmen basierend auf den Anwendungsempfangsdaten und gibt den drahtgebundenen Rahmen an die drahtgebundene Sendeeinheit 207 aus.
Die drahtgebundene Sendeeinheit 207 gibt den drahtgebundenen Rahmen über das drahtgebundene Netzwerk N1 an die SPS 4 aus.
Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 erzeugt eine Steuerungsnachricht, die zum Überwachen der Qualität der Übertragung, des Übertragungszustands oder des Übertragungsfehlers in dem drahtlosen Netzwerk erforderlich ist, und analysiert eine Antwort auf die Steuernachricht. Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 gibt dann einen drahtgebundenen Rahmen aus, der das Erzeugungsergebnis und das Analyseergebnis an die drahtgebundene Sendeeinheit 207 anzeigt.
Der drahtgebundene Rahmen, der das Analyseergebnis der Übertragungsqualität, des Übertragungszustands oder des Übertragungsfehlers im drahtlosen Netzwerk ist, wird über das drahtgebundene Netzwerk N1, die SPS 4 und das drahtgebundene Netzwerk N2 an den Rechner 5 gesendet. Das auf dem Rechner 5 ausgeführte Engineering-Tool-Programm zeigt das Analyseergebnis der Qualität der Übertragung, des Übertragungszustands oder des Übertragungsfehlers in dem drahtlosen Netzwerk an.
Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 erfasst die Netzwerkkonfigurationsinformation von der drahtlosen Netzwerksteuereinheit 104 über die Datenempfangseinheit 202.
Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 erfasst die Netzwerkkonfigurationsinformation von der drahtlosen Netzwerksteuereinheit 104 und erfasst die Parameter einschließlich der Wiederholungsverzögerungszeit und der Antwortverzögerungszeit von der Parameterverwaltungseinheit 203.
Dann berechnet die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus und gibt den berechneten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus. Die Datensendeeinheit 201 erzeugt Anwendungsübertragungsdaten basierend auf dem Kommunikationszyklus, der von der Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 eingegeben wird, und gibt die Anwendungsübertragungsdaten an die drahtlose Netzwerksteuereinheit 104 aus.
Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt auch den Kommunikationszyklus an die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 aus. Der Kommunikationszyklus wird über die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205, die drahtgebundene Sendeeinheit 207, das drahtgebundene Netzwerk N1, die SPS 4 und das drahtgebundene Netzwerk N2 an den Rechner 5 gesendet. Das auf dem Rechner 5 ausgeführte Engineering-Tool-Programm zeigt den Kommunikationszyklus an.
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
In Schritt S100 erfasst die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 der drahtlosen Master-Station 2 die Parameter von der Parameterverwaltungseinheit 203.
In Schritt S102 erfasst die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 die Netzwerkkonfigurationsinformation von der drahtlosen Netzwerksteuereinheit 104 über die Datenempfangseinheit 202.
In Schritt S104 berechnet die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 basierend auf der maximalen Anzahl von Wiederholungsstufen, die in der in Schritt S102 erfassten Netzwerkkonfigurationsinformation enthalten sind, und der Wiederholungsverzögerungszeit, die in den in Schritt S100 erfassten Parametern enthalten ist, einen ersten Kommunikationszyklus A. Genauer gesagt berechnet die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den ersten Kommunikationszyklus A durch Multiplizieren der maximalen Anzahl von Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit.
4 ist ein Diagramm, das die Berechnung des ersten Kommunikationszyklus in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie in 4 dargestellt, wird der erste Kommunikationszyklus A unter der Annahme berechnet, dass die Anzahl der Wiederholungsstufen von der drahtlosen Master-Station 2 zu allen drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H die maximale Anzahl von Wiederholungsstufen, die in der Netzwerkkonfigurationsinformation enthalten sind, ist. Obwohl die maximale Anzahl von Wiederholungsstufen in 4 „vier“ ist, ist die maximale Anzahl der Wiederholungsstufen nicht auf „vier“ beschränkt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3, berechnet die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 in Schritt S106 einen zweiten Kommunikationszyklus B basierend auf der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen, die in der in Schritt S102 erfassten Netzwerkkonfigurationsinformation enthalten sind, und die Antwortverzögerungszeit, die in den in Schritt S100 erfassten Parametern enthalten ist. Genauer gesagt berechnet die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den zweiten Kommunikationszyklus B durch Multiplizieren der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen und der Antwortverzögerungszeit.
5 ist ein Diagramm, das die Berechnung des zweiten Kommunikationszyklus in dem Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie in 5 dargestellt, wird der zweite Kommunikationszyklus B unter der Annahme berechnet, dass die Anzahl der Leitungs-Verstärkerstationen zwischen der drahtlosen Master-Station 2 und allen drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H 0 ist. Das heißt, dass das drahtlose Netzwerk ein Sternnetz ohne Verstärker ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3, bezeichnet die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 in Schritt S108 als Kommunikationszyklus den längeren von dem ersten Kommunikationszyklus A und dem zweiten Kommunikationszyklus B.
Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt den berechneten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus. Die Datensendeeinheit 201 erzeugt die Anwendungsübertragungsdaten basierend auf dem Kommunikationszyklus, der von der Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 eingegeben wird, und gibt die Anwendungsübertragungsdaten an die drahtlose Netzwerksteuereinheit 104. Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt auch den Kommunikationszyklus an die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 aus.
Der Kommunikationszyklus wird über die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205, die drahtgebundene Sendeeinheit 207, das drahtgebundene Netzwerk N1, die SPS 4 und das drahtgebundene Netzwerk N2 an den Rechner 5 gesendet. Das auf dem Rechner 5 ausgeführte Engineering-Tool-Programm zeigt den Kommunikationszyklus an.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet die drahtlose Master-Station 2 die maximale Anzahl von Wiederholungsstufen, um den ersten Kommunikationszyklus A zu berechnen. Alternativ kann die drahtlose Master-Station 2 die durchschnittliche Anzahl von Wiederholungsstufen verwenden.
Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet die drahtlose Master-Station 2 die Wiederholungsverzögerungszeit, um den ersten Kommunikationszyklus A zu berechnen, und verwendet die Antwortverzögerungszeit, um den zweiten Kommunikationszyklus B zu berechnen. Alternativ kann anstelle der Wiederholungsverzögerungszeit oder der Ansprechverzögerungszeit die drahtlose Master-Station 2 eine oder beide der Größe der Daten verwenden, die zwischen den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H und der drahtlosen Master-Station 2 gesendet und empfangen werden, und die Anzahl der Neuübertragungen in einem drahtlosen Abschnitt. Die Verzögerungszeit steigt, wenn der Größe der Daten zunimmt. Die Verzögerungszeit nimmt zu, wenn die Anzahl der Neuübertragungen zunimmt. Daher kann die drahtlose Master-Station 2 die Größe der Daten oder die Anzahl von Neuübertragungen anstelle der Wiederholungsverzögerungszeit oder der Antwortverzögerungszeit verwenden.
Weiterhin kann die drahtlose Master-Station 2 dem berechneten Kommunikationszyklus einen Spielraum hinzufügen.
Die drahtlose Master-Station 2 gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform hat die folgenden Wirkungen. In einem Fall, in dem ein kurzer Kommunikationszyklus eingestellt ist, ist der Verkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk überlastet, und das erste Problem tritt auf: Die Qualität der Übertragung wird aufgrund des Auftretens einer Datenkollision im drahtlosen Abschnitt verschlechtert. Im Gegensatz dazu tritt in einem Fall, in dem ein langer Kommunikationszyklus trotz Lichtverkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk eingestellt ist, das zweite Problem auf: Für die Datenerfassung ist ein erheblicher Zeitaufwand erforderlich.
Durch die Festlegung als Kommunikationszyklus eines längeren von dem ersten Kommunikationszyklus A und dem zweiten Kommunikationszyklus B kann die drahtlose Master-Station 2 eine Datenkollision im drahtlosen Abschnitt unterdrücken und einen geeigneten Kommunikationszyklus zur Unterdrückung einer Verzögerung bei der Datenerfassung bestimmen. Folglich kann die drahtlose Master-Station 2 die oben erwähnten ersten und zweiten Probleme unterdrücken.
Zusätzlich berechnet die drahtlose Master-Station 2 den Kommunikationszyklus basierend auf den zuvor gespeicherten Parametern und der zuvor im Voraus erfassten Netzwerkkonfigurationsinformation. Daher erreicht die drahtlose Master-Station 2 einen Effekt des Eliminierens der Notwendigkeit von Umfragen oder komplizierten Messungen und Steuerungen für die Berechnung des Kommunikationszyklus.
Zweite Ausführungsform.
6 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die drahtlose Master-Station 2A gemäß der zweiten Ausführungsform enthält ferner, zusätzlich zu der Konfiguration der drahtlosen Master-Station 2 gemäß der ersten Ausführungsform, eine aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 in der drahtgebundenen Kommunikationseinheit 20.
Die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 berechnet die Datenmenge von aperiodischen Daten. Im Gegensatz zu den periodischen Daten, die periodisch gesendet und empfangen werden, werden die aperiodischen Daten aperiodisch gesendet und empfangen. Die aperiodischen Daten werden durch Daten der Nachrichtenkommunikation veranschaulicht.
Die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 erfasst von der Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 die Anzahl von Malen, in denen die aperiodischen Daten tatsächlich pro Zeiteinheit gesendet und empfangen wurden, oder die Gesamtmenge der tatsächlich gesendeten und erhaltenen aperiodischen Daten pro Zeiteinheit. Dann berechnet die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 basierend auf der Anzahl von Malen, in denen die aperiodischen Daten tatsächlich pro Zeiteinheit gesendet und empfangen wurden, oder die Gesamtmenge an aperiodischen Daten, die tatsächlich pro Zeiteinheit gesendet und empfangen wurden, ein Mengenverhältnis von aperiodischen Daten, das das Verhältnis der aperiodischen Datenmenge zu der Datenmenge von periodischen Daten ist.
Die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 gibt das berechnete aperiodische Datenmengenverhältnis an die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 aus. Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 korrigiert den Kommunikationszyklus basierend auf dem Kommunikationszyklus, der auf der Basis der Netzwerkkonfigurationsinformation, der Wiederholungsverzögerung und die Antwortverzögerungszeit, und auf das aperiodische Datenmengenverhältnis berechnet wird und gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Da die Schritte S100, S102, S104, S106 und S108 in dem Flussdiagramm von 7 denen in dem in 3 dargestellten Flussdiagramm ähnlich sind, werden ihren Beschreibungen weggelassen.
In dem Flussdiagramm von 7 werden die Schritte S110 und S112 nach Schritt S108 addiert.
In Schritt S110 berechnet die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 auf der Grundlage der Anzahl von Malen, bei denen die aperiodischen Daten tatsächlich pro Zeiteinheit gesendet und empfangen wurden, oder auf der Grundlage der Gesamtmenge an aperiodischen Daten, die tatsächlich pro Zeiteinheit gesendet und empfangen worden sind, das aperiodische Datenmengenverhältnis, welches das Verhältnis der aperiodischen Datenmenge zu der Datenmenge von periodischen Daten ist. Die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 gibt das berechnete aperiodische Datenmengenverhältnis an die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 aus.
In Schritt S112 korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 basierend auf dem in Schritt S110 berechneten aperiodischen Datenmengenverhältnis den in Schritt S108 bestimmten Kommunikationszyklus.
Es ist bevorzugt, dass die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den in Schritt S108 ermittelten Kommunikationszyklus um einen Betrag, der dem gesendeten und empfangenen aperiodischen Datenbetrag entspricht, korrigiert und verlängert.
Genauer gesagt kann die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus unter Verwendung der folgenden Formel korrigieren: (Neuer Kommunikationszyklus) = (Kommunikationszyklus, der in Schritt S108 bestimmt wird) × (1 + aperiodisches Datenmengenverhältnis) ... (1).
Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus.
In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform berechnet die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 das Verhältnis der aperiodischen Datenmenge auf der Grundlage der Anzahl von Malen, in denen die aperiodischen Daten tatsächlich pro Zeiteinheit gesendet und empfangen wurden, oder die Gesamtmenge an aperiodischen Daten, die pro Zeiteinheit tatsächlich gesendet und empfangen wurden. Alternativ kann die Parameterverwaltungseinheit 203 im Voraus als Parameter eine oder beide der Anzahl von Malen speichern, zu denen die aperiodischen Daten pro Zeiteinheit gesendet und empfangen werden, und die Gesamtmenge an aperiodische Daten, die pro Zeiteinheit gesendet und empfangen werden, und die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit 208 kann das Verhältnis der aperiodischen Datenmenge basierend auf der Anzahl von Malen, zu denen die aperiodischen Daten pro Zeiteinheit gesendet und empfangen werden, oder die Gesamtmenge an aperiodischen Daten, die pro Zeiteinheit gesendet und empfangen werden, berechnen, was im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 als Parameter gespeichert wird. Zusätzlich kann die Parameterverwaltungseinheit 203 das aperiodische Datenmengenverhältnis im Voraus als einen Parameter speichern.
Die drahtlose Master-Station 2A gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform kann den Kommunikationszyklus auf der Grundlage des aperiodischen Datenmengenverhältnisses korrigieren. Daher kann die drahtlose Master-Station 2A einen Effekt der Unterdrückung von Verkehrsstau in dem drahtlosen Netzwerk aufgrund der Übertragung und des Empfangs der aperiodischen Daten erreichen und die Verschlechterung der Qualität der Übertragung und des Empfangs der periodischen Daten unterdrücken.
Dritte Ausführungsform.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die drahtlose Master-Station 2B gemäß der dritten Ausführungsform umfasst ferner zusätzlich zu der Konfiguration der drahtlosen Master-Station 2A gemäß der zweiten Ausführungsform eine Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) 209 in der drahtgebundenen Kommunikationseinheit 20.
Die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) 209 sendet und empfängt Testdaten zu und von den drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H, wodurch eine Testdatenantwortzeit berechnet wird, die ein Zeitraum von der Übermittlung der Testdaten bis zum Empfang der Testdaten ist.
Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 gibt einen Übertragungszeitpunkt für die Testdaten und einen Empfangszeitpunkt für die Testdaten an die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) 209 aus. Die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) 209 kann die Testdatenantwortzeit berechnen, indem eine Differenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt für die Testdaten und dem Empfangszeitpunkt für die Testdaten berechnet wird.
Die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) 209 gibt die berechnete Testdatenantwortzeit an die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 aus. Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 vergleicht die Testdatenantwortzeit mit einem ersten Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₁, der vorher als Parameter in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert wurde.
In einem Fall, in dem die Testdatenantwortzeit kleiner als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT1 ist, korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit einem zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeicherten Korrekturwert α₁ . Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus.
Die Tatsache, dass die Testdatenantwortzeit kleiner als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₁ ist, deutet daraufhin, dass der Verkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk hell ist. Daher ist es bevorzugt, dass die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem Korrekturwert α₁ , der kleiner als eins ist, korrigiert und verkürzt wird.
Zusätzlich vergleicht die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 die Testdatenantwortzeit mit einem zweiten Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ , der im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 als Parameter gespeichert ist. Es ist zu beachten, dass ThRT₂ > ThRT₁ erfüllt ist.
In einem Fall, in dem die Testdatenantwortzeit gleich oder größer als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ ist, korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit einem zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeicherten Korrekturwert α₂ . Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus.
Die Tatsache, dass die Testdatenantwortzeit gleich oder größer als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ ist, deutet darauf hin, dass der Verkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk überlastet ist. Daher ist es bevorzugt, dass die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus korrigiert und verlängert, indem der Kommunikationszyklus mit dem Korrekturwert α₂, der größer als eins ist, multipliziert wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Da die Schritte S100, S102, S104, S106, S108, S110 und S112 in dem Flussdiagramm von 9 ähnlich zu diesen, die in dem in 7 dargestellten Flussdiagramm sind, werden ihre Beschreibungen weggelassen.
In dem Flussdiagramm von 9 werden nach Schritt S112 die Schritte S114, S116, S118, S120 und S122 addiert.
Die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit 209 berechnet die Testdatenantwortzeit in Schritt S114.
Genauer gesagt erfasst die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit 209 von der Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 und den Übertragungszeitpunkt für die Testdaten und den Empfangszeitpunkt für die Testdaten berechnet die Differenz zwischen dem Übertragungszeitpunkt für die Testdaten und dem Empfangszeitpunkt für die Testdaten, wodurch die Testdatenantwortzeit berechnet wird. Die Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit 209 gibt die berechnete Testdatenantwortzeit an die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 aus.
In Schritt S116 erfasst die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den ersten Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₁ , der im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert ist, und vergleicht die Testdatenantwortzeit mit dem Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₁ .
Wenn die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 bestimmt, dass die Testdatenantwortzeit gleich oder größer als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT1 ist (Ja), geht der Prozess zum Schritt S120 über, und wenn die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 bestimmt, dass die Testdatenantwortzeit kleiner als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT1 ist (Nein), geht der Prozess zum Schritt S118 über.
In Schritt S118 korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeicherten Korrekturwert α₁ und gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus. Der Prozess wird dann beendet.
Die Testdatenantwortzeit kann der Durchschnittswert oder der Maximalwert der Testdatenantwortzeiten, die durch die Übertragung der Testdaten an alle drahtlosen Slave-Stationen 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G und 3H erhalten werden, sein.
Der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₁ kann ein frei bestimmter Wert sein, kann auf der Basis der maximalen Anzahl von Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit bestimmt werden oder kann auf der Basis der Anzahl der drahtlosen Slave-Stationen und der Antwortverzögerungszeit bestimmt werden. Zusätzlich kann dem bestimmten Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₁ eine Marge hinzugefügt werden.
Weiterhin kann der Korrekturwert α₁ ein frei bestimmter Wert sein oder kann auf der Basis des Verhältnisses des Ansprechzeitschwellwerts ThRT₁ zur Testdatenantwortzeit bestimmt werden. Zusätzlich kann dem ermittelten Korrekturwert α₁ eine Marge hinzugefügt werden.
In Schritt S120 erfasst die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den zweiten Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ , der zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert ist, und vergleicht die Testdatenantwortzeit mit dem Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ .
Wenn die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 bestimmt, dass die Testdatenantwortzeit gleich oder größer als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ ist (Ja), geht der Prozess zum Schritt S122 über, und wenn die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 bestimmt, dass die Testdatenantwortzeit kleiner als der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ ist (Nein), wird der Prozess beendet.
In Schritt S122 korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeicherten Korrekturwert α₂ und gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus. Der Prozess ist dann beendet.
Der Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ kann ein frei bestimmter Wert sein, kann auf der Basis der maximalen Anzahl von Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit bestimmt werden oder kann auf der Basis der Anzahl der drahtlosen Slave-Stationen und der Antwortverzögerungszeit bestimmt werden. Zusätzlich kann dem bestimmten Antwortzeit-Schwellenwert ThRT₂ eine Marge hinzugefügt werden.
Weiterhin kann der Korrekturwert α₂ ein frei bestimmter Wert sein oder kann auf der Basis des Verhältnisses des Ansprechzeitschwellwertes ThRT₂ zur Testdatenantwortzeit bestimmt werden. Zusätzlich kann dem ermittelten Korrekturwert α₂ eine Marge hinzugefügt werden.
In der dritten Ausführungsform werden die Schritte S114, S116, S118, S120 und S122 nach dem Schritt S112 der zweiten Ausführungsform, die in 7 gezeigt ist, hinzugefügt. Alternativ können die Schritte S114, S116, S118, S120 und S122 nach dem Schritt S108 der in 3 dargestellten ersten Ausführungsform hinzugefügt werden.
Die drahtlose Master-Station 2B gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform kann den Kommunikationszyklus auf der Grundlage der Testdatenantwortzeit und der Antwortzeit-Schwellenwerte ThRT₁ und ThRT₂ korrigieren. Folglich kann die drahtlose Master-Station 2B eine Wirkung der Berücksichtigung der Testdatenantwortzeit erreichen, um einen geeigneteren Kommunikationszyklus zu bestimmen.
Vierte Ausführungsform.
10 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer drahtlosen Master-Station eines Kommunikationssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die drahtlose Master-Station 2C gemäß der vierten Ausführungsform enthält ferner zusätzlich zu der Konfiguration der drahtlosen Master-Station 2B gemäß der dritten Ausführungsform eine Sendezeitberechnungseinheit 210 in der drahtgebundenen Kommunikationseinheit 20.
Die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 berechnet eine Übertragungszeit für jeden drahtlosen Rahmen basierend auf der Anzahl von Übertragungsbytes jedes drahtlosen Rahmenausgangs von der drahtlosen Zugriffssteuereinheit 103 und einer Übertragungsrate für eine drahtlose Kommunikation, die im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert ist. Die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 kann die Übertragungszeit für jeden drahtlosen Rahmen berechnen, indem die Anzahl der Übertragungsbytes jedes drahtlosen Rahmens durch die Übertragungsrate für die drahtlose Kommunikation dividiert wird.
Die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 akkumuliert die Übertragungszeiten für jeweilige drahtlose Rahmen, um eine gesamte Übertragungszeit pro Zeiteinheit zu berechnen.
Die Sendezeitberechnungseinheit 210 vergleicht die Gesamtübertragungszeit mit einem Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT, der im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 als Parameter gespeichert ist.
Als Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT kann eine Gesamtübertragungszeit pro Zeiteinheit, die durch einen drahtlosen Kommunikationsstandard definiert ist, übernommen werden. Alternativ kann eine Zeit, die kürzer als die gesamte Übertragungszeit pro Zeiteinheit ist, die durch den drahtlosen Kommunikationsstandard definiert ist, als der Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT angenommen werden.
Die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 korrigiert den Kommunikationszyklus nicht in einem Fall, in dem die gesamte Übertragungszeit gleich oder kleiner als der Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT ist.
Im Gegensatz dazu benachrichtigt die Sendezeitberechnungseinheit 210 in einem Fall, in dem die gesamte Übertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT übersteigt, den Rechner 5 über die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 und die drahtgebundene Sendeeinheit 207, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat und benachrichtigt auch die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 darüber. Das auf dem Rechner 5 ausgeführte Engineering-Tool-Programm zeigt die Tatsache an, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat.
Als Reaktion auf das Empfangen der Benachrichtigung von der Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210, die anzeigt, dass die gesamte Übertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat, korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit einem Korrekturwert β, der im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert ist. Die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus.
Die Tatsache, dass die gesamte Übertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat, deutet darauf hin, dass der Verkehr im gesamten drahtlosen Netzwerk überlastet ist. Daher ist es bevorzugt, dass die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus korrigiert und verlängert, indem der Kommunikationszyklus mit dem Korrekturwert β, der größer als eins ist, multipliziert wird.
11 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die drahtlose Master-Station 2C führt den in 11 dargestellten Prozess nach dem in den 3, 7 oder 9 dargestellten Prozess aus.
In Schritt S200 berechnet die Sendezeitberechnungseinheit 210 die Gesamtübertragungszeit pro Zeiteinheit.
Genauer gesagt erfasst die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 die Anzahl von Übertragungsbytes jedes drahtlosen Rahmenausgangs von der drahtlosen Zugriffssteuereinheit 103. Dann berechnet die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 die Übertragungszeit für jeden drahtlosen Rahmen basierend auf der Anzahl der übertragenen Bytes jedes drahtlosen Rahmens und die Übertragungsrate für die drahtlose Kommunikation, die im Voraus in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert ist. Weiterhin akkumuliert die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 die Übertragungszeiten für die jeweiligen drahtlosen Rahmen, um die gesamte Übertragungszeit pro Zeiteinheit zu berechnen.
Die Sendezeitberechnungseinheit 210 führt sequentiell den Prozess von Schritt S200 aus. Jedes Mal, wenn die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 die gesamte Übertragungszeit pro Zeiteinheit in Schritt S200 berechnet, führt die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 den Prozess in Schritt S202 und die nachfolgenden Schritte aus.
In Schritt S202 erfasst die Sendezeit-Berechnungseinheit 210 den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT, der zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeichert ist, und vergleicht die gesamte Übertragungszeit mit dem Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT.
Wenn die Sendezeitberechnungseinheit 210 bestimmt, dass die Gesamtübertragungszeit gleich oder kleiner als der Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT ist (Ja), geht der Prozess zum Schritt S204 über, und wenn die Sendezeitberechnungseinheit 210 bestimmt, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschreitet (Nein), geht der Prozess zum Schritt S206 über.
In Schritt S204 korrigiert die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 den Kommunikationszyklus nicht und beendet den Prozess.
Im Gegensatz dazu benachrichtigt die Sendezeit-Berechnungseinheit 210 in Schritt S206 die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 und die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat.
In Schritt S208 korrigiert die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit 204 den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem zuvor in der Parameterverwaltungseinheit 203 gespeicherten Korrekturwert β und gibt den korrigierten Kommunikationszyklus an die Datensendeeinheit 201 aus.
Der Korrekturwert β kann ein frei bestimmter Wert sein oder kann auf der Basis des Verhältnisses des Gesamtübertragungszeit-Schwellenwertes ThTT zur gesamten Übertragungszeit bestimmt werden. Zusätzlich kann dem ermittelten Korrekturwert β eine Marge hinzugefügt werden.
Die drahtlose Master-Station 2C gemäß der oben beschriebenen vierten Ausführungsform kann den Kommunikationszyklus basierend auf der gesamten Übertragungszeit pro Zeiteinheit und dem Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT korrigieren. Folglich kann die drahtlose Master-Station 2C einen Effekt der Unterdrückung der Beendigung von Funkwellen aufgrund der Gesamtübertragungszeit erreichen, die den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT übersteigt.
Fünfte Ausführungsform.
Die Konfiguration der drahtlosen Master-Station 2C gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ähnlich der Konfiguration der drahtlosen Master-Station 2C gemäß der vierten Ausführungsform, die in 10 dargestellt ist.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess der drahtlosen Master-Station des Kommunikationssystems gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Das in 12 dargestellte Flussdiagram umfasst den Schritt S210 anstelle vom Schritt S208 in dem Flussdiagramm gemäß der vierten Ausführungsform, das in 11 gezeigt ist. Die drahtlose Master-Station 2C führt den in 12 dargestellten Prozess nach dem Prozess, der in den 3, 7 oder 9 dargestellt ist.
Bei der fünften Ausführungsform benachrichtigt die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 in einem Fall, in dem die Gesamtübertragungszeit den Schwellenwert ThTT übersteigt, den Rechner 5 über die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 und die drahtgebundene Sendeeinheit 207, dass die gesamte Übertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat. Das auf dem Rechner 5 ausgeführte Engineering-Tool-Programm zeigt die Tatsache an, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat.
Als Reaktion auf das Empfangen der Benachrichtigung von der Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210, die anzeigt, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat, stoppt die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 die Übertragung der aperiodischen Daten oder beschränkt sie.
Unter Bezugnahme auf 12, teilt die Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 in Schritt S206 der Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 mit, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat.
Als Reaktion auf das Empfangen der Benachrichtigung von der Übertragungszeit-Berechnungseinheit 210 in Schritt S210, die anzeigt, dass die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT überschritten hat, stoppt die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 die Übertragung von aperiodischen Daten oder beschränkt sie.
Die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 kann die Übertragung der aperiodischen Daten einschränken, so dass das Verhältnis zwischen den periodischen Daten und den aperiodischen Daten ein frei bestimmtes Verhältnis wird. Alternativ kann die Anwendungsdaten-Steuereinheit 205 die Übertragung der aperiodischen Daten einschränken, so dass das Verhältnis zwischen den periodischen Daten und den aperiodischen Daten gleich dem Verhältnis des Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT zu der gesamten Übertragungszeit wird.
Die drahtlose Master-Station 2C gemäß der oben beschriebenen fünften Ausführungsform kann die Übertragung der aperiodischen Daten auf der Grundlage der gesamten Übertragungszeit pro Zeiteinheit und des Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert s ThTT stoppen oder einschränken. Folglich kann die drahtlose Master-Station 2C einen Effekt der Unterdrückung der Beendigung von Funkwellen aufgrund der Gesamtübertragungszeit erreichen, die den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT übersteigt. Zusätzlich kann die drahtlose Master-Station 2C einen Effekt der Unterdrückung einer Verschlechterung der Qualität der Übertragung der periodischen Daten aufgrund der Gesamtübertragungszeit, die den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert ThTT übersteigt, erreichen.
Die in den oben erwähnten Ausführungsformen beschriebene Konfiguration zeigt ein Beispiel des Inhalts der vorliegenden Erfindung an. Die Konfiguration kann mit einer anderen bekannten Technik kombiniert werden, und ein Teil der Konfiguration kann in einem Bereich weggelassen oder geändert werden, der nicht von dem Kern der vorliegenden Erfindung abweicht.
Bezugszeichenliste

1: Kommunikationssystem,
2: drahtlose Master-Station,
3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F, 3G, 3H: drahtlose Slave-Station,
4: SPS,
5: Rechner,
10: drahtlose Kommunikationseinheit,
101: drahtlose Sendeeinheit
102: drahtlose Empfangseinheit,
103: drahtlose Zugriffssteuereinheit
104: drahtlose Netzwerksteuereinheit,
20: drahtgebundene Kommunikationseinheit,
201: Datensendeeinheit,
202: Datenempfangseinheit
203: Parameterverwaltungseinheit,
204: Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit,
205: Anwendungsdaten-Steuereinheit,
206: drahtgebundene Empfangseinheit,
207: drahtgebundene Sendeeinheit,
208: aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit,
209: Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209),
210: Übertragungszeit-B erechnungseinheit.

Claims

Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; und eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterverwaltungseinheit (203) speichert: eine Wiederholungsverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für einen Fall ist, bei dem die drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) eine Wiederholung durchführen; und eine Antwortverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für eine Antwort während der Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und den drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), welche den längeren aus einem ersten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit berechnet wird, und einem zweiten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und der Antwortverzögerungszeit berechnet wird, als den Kommunikationszyklus bestimmt.
Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; und eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen, wobei die drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) die maximale Anzahl von Wiederholungsstufen, die ein Maximalwert der Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, erfasst, wobei die Parameterverwaltungseinheit (203) speichert: eine Wiederholungsverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für einen Fall ist, in dem die drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) eine Wiederholung durchführen; und eine Antwortverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für eine Antwort während der Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und den drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, und wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), welche den längeren aus einem ersten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der maximalen Anzahl von Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit berechnet wird, und einem zweiten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und der Antwortverzögerungszeit berechnet wird, als den Kommunikationszyklus bestimmt.
Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen, und eine aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit (208) zum Berechnen einer Datenmenge von aperiodischen Daten, die aperiodisch gesendet und empfangen werden, wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) den Kommunikationszyklus auf der Grundlage der Datenmenge von aperiodischen Daten korrigiert.
Kommunikationsvorrichtung (2) nach Anspruch 3, wobei die aperiodische Datenmengen-Berechnungseinheit (208) ein aperiodisches Datenmengenverhältnis berechnet, das ein Verhältnis einer aperiodischen Datenmenge zu einer Datenmenge von periodischen Daten ist, und wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) den Kommunikationszyklus basierend auf dem aperiodischen Datenmengenverhältnis, um einen Betrag, der der gesendeten und empfangenen aperiodischen Datenmenge entspricht, korrigiert und verlängert.
Kommunikationsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) zum Berechnen einer Testdatenantwortzeit, die eine Zeitspanne von der Übertragung von Testdaten zum Empfang der Testdaten ist, wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) den Kommunikationszyklus basierend auf der Testdatenantwortzeit korrigiert.
Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen; und eine Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) zum Berechnen einer Testdatenantwortzeit, die eine Zeitspanne von der Übertragung von Testdaten zum Empfang der Testdaten ist, wobei die Parameterverwaltungseinheit (203) ferner speichert: einen Antwortzeit-Schwellenwert, der ein Schwellenwert ist, der mit der Testdatenantwortzeit zu vergleichen ist; und einen Korrekturwert, der kleiner als eins ist, und wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) in einem Fall, in dem die Testdatenantwortzeit kleiner als der Antwortzeit-Schwellenwert ist, den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem Korrekturwert korrigiert und verkürzt.
Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; und eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen; und eine Testdatenantwortzeit-Berechnungseinheit (209) zum Berechnen einer Testdatenantwortzeit, die eine Zeitspanne von der Übertragung von Testdaten zum Empfang der Testdaten ist, wobei die Parameterverwaltungseinheit (203) ferner speichert: einen Antwortzeit-Schwellenwert, der ein Schwellenwert ist, der mit der Testdatenantwortzeit zu vergleichen ist; und einen Korrekturwert, der größer als eins ist, und wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) in einem Fall, in dem die Testdatenantwortzeit kleiner als der Antwortzeit-Schwellenwert ist, den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem Korrekturwert korrigiert und verlängert.
Kommunikationsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Übertragungszeit-Berechnungseinheit (210), um eine Gesamtübertragungszeit pro Zeiteinheit zu berechnen, wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) den Kommunikationszyklus auf der Grundlage der Gesamtübertragungszeit korrigiert.
Kommunikationsvorrichtung (2)zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen; und eine Übertragungszeit-Berechnungseinheit (210) zum Berechnen einer Gesamtübertragungszeit pro Zeiteinheit; wobei die Parameterverwaltungseinheit (203) ferner speichert: einen Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert, der ein Schwellenwert ist, der mit der Gesamtübertragungszeit zu vergleichen ist; und einen Korrekturwert, der größer als eins ist, und wobei die Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204) in einem Fall, in dem die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert übersteigt, den Kommunikationszyklus durch Multiplizieren des Kommunikationszyklus mit dem Korrekturwert korrigiert und verlängert.
Kommunikationsvorrichtung (2) zum drahtlosen Kommunizieren mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), wobei die Kommunikationsvorrichtung (2) umfasst: eine drahtlose Netzwerksteuereinheit (104) zum Erfassen von Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen; eine Parameterverwaltungseinheit (203) zum Speichern einer Verzögerungszeit für die Kommunikation; eine Kommunikationszyklus-Berechnungseinheit (204), um einen Kommunikationszyklus basierend auf der Netzwerkkonfigurationsinformation und der Verzögerungszeit zu berechnen; eine Übertragungszeit-Berechnungseinheit (210) zum Berechnen einer Gesamtübertragungszeit pro Zeiteinheit; und eine Anwendungsdaten-Steuereinheit (205), um die Übertragung von aperiodischen Daten auf der Grundlage der Gesamtübertragungszeit zu stoppen oder zu beschränken.
Kommunikationsvorrichtung (2) nach Anspruch 10, wobei die Parameterverwaltungseinheit (203) ferner einen Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert speichert, der ein Schwellwert ist, der mit der Gesamtübertragungszeit zu vergleichen ist, und wobei die Anwendungsdaten-Steuereinheit (205) in einem Fall, in dem die Gesamtübertragungszeit den Gesamtübertragungszeit-Schwellenwert übersteigt, die Übertragung der aperiodischen Daten stoppt oder beschränkt.
Kommunikationsverfahren, welches von einer Kommunikationsvorrichtung (2), die drahtlos mit einer Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) kommuniziert, durchzuführen ist, wobei das Kommunikationsverfahren umfasst: einen Schritt des Berechnens eines Kommunikationszyklus basierend auf Netzwerkkonfigurationsinformationen, welche die Anzahl von Wiederholungsstufen zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und die Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H), die die Gesamtzahl der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, umfassen, und basierend auf einen Parameter, welcher eine Verzögerungszeit für die Kommunikation umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Parameter eine Wiederholungsverzögerungszeit umfasst, die eine Verzögerungszeit für einen Fall ist, bei dem die drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) eine Wiederholung durchführen; und eine Antwortverzögerungszeit, die eine Verzögerungszeit für eine Antwort während der Kommunikation zwischen der Kommunikationsvorrichtung (2) und den drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) ist, wobei in diesem Schritt der Kommunikationszyklus auf einen längeren von einem ersten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Wiederholungsstufen und der Wiederholungsverzögerungszeit berechnet wird, und einen zweiten Kommunikationszyklus, der durch Multiplizieren der Anzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) und der Antwortverzögerungszeit berechnet wird, als den Kommunikationszyklus bestimmt wird.
Kommunikationssystem umfassend: eine Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H); und die Kommunikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, um drahtlos mit der Vielzahl von drahtlosen Slave-Stationen (3A bis 3H) zu kommunizieren.