JP7639355B2

JP7639355B2 - マスタ装置、スレーブ装置、ネットワークシステム、通信制御方法およびコンピュータプログラム

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Publication number: JP7639355B2
Application number: JP2021006725A
Authority: JP
Inventors: 竜一手嶌; 孝史武田; 一樹久米
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2025-03-05
Anticipated expiration: 2041-01-19
Also published as: JP2022110963A; WO2022157992A1

Description

本発明は、マスタ装置、スレーブ装置、ネットワークシステム、通信制御方法およびコンピュータプログラムに関する。

ファクトリーオートメーション（Factory Automation：ＦＡ）の分野においては、作業の工程を分担する様々な種類の装置の制御が行われる。工場施設等一定の領域において作業に用いられる各種のコントローラ、リモートＩ／Ｏ、および製造装置を連携して動作させるために、これらの装置を接続する、フィールドネットワークとも呼ばれる産業用ネットワークシステムが構築されている。

一般的な産業用ネットワークシステムでは、各種のスレーブ装置と、マスタ装置などから構成されるマスタスレーブ方式のネットワークが用いられる。スレーブ装置は、工場内に設置される設備の制御あるいはデータ収集を行う装置である。マスタ装置は、これらのスレーブを集中管理する、例えば（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）と呼ばれる装置である。ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）あるいはＥｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ（登録商標）はそうした産業用ネットワークシステムの方式の例である（ＥＴＨＥＲＮＥＴ：登録商標）。このような産業用ネットワークシステムにおいては、通信用ケーブルが各装置間に張り巡らされ、ネットワークが構築されている。

これに関連する技術として、下記の特許文献１に開示された技術がある。特許文献１は、データの再送制御機能を有する移動通信装置に関する。移動通信装置は、受信側装置におけるデータの受信品質レベルに応じて、複数の無線フレームの一部を再送専用フレームに設定する設定部と、失敗応答を受信側装置より受信すると、失敗応答の受信タイミングに対応する無線フレームに正常に受信されなかったデータを再度割り当てて再送するとともに、さらに再送専用フレームに当該データを割り当てて再送する再送制御部とを備え、再送専用フレームを設定することにより、データの再送可能回数を再送専用フレームが設定される前の最大再送回数より増加させる。

国際公開第２００８／１２０２７５号

産業用ネットワークシステムにおいて、様々な要因によってノイズが発生し、そのノイズによって通信が行えない状態が発生する場合がある。上述の特許文献１は、再送専用フレームを設定し、データの再送可能回数を再送専用フレームが設定される前の最大再送回数より増加させることにより、失敗応答に対処するものである。

しかしながら、特許文献１は、移動通信装置に関するものであり、この技術を産業用ネットワークシステムに適用することはできない。

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、産業用ネットワークシステムにおいて、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能なマスタ装置等を実現することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。

本発明の一側面に係るマスタ装置は、通信ネットワークを介して複数のスレーブ装置との間で通信を行う通信部と、通信部を介して複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更し、通信部を介して変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信する制御部とを備える。

上記構成によれば、制御部が、通信部を介して変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信するので、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

上記一側面に係るマスタ装置において、マスタ装置はさらに、複数のスレーブ装置のそれぞれのタイムアウト検出回数の上限値を記憶する記憶部を備え、制御部は、通信部を介して複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、記憶部に記憶される複数のスレーブ装置のそれぞれのタイムアウト検出回数の上限値を増加し、通信部を介して複数のスレーブ装置に対応するタイムアウト検出回数の上限値を送信する。

上記構成によれば、記憶部に記憶される複数のスレーブ装置のそれぞれのタイムアウト検出回数の上限値を増加するので、スレーブ装置においてパケットを送受信できないといった状況を回避することが可能となる。

上記一側面に係るマスタ装置において、制御部は、通信部を介して複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、通信部を介して複数のスレーブ装置の全てに対して同じタイムアウト検出回数の上限値を送信する。

上記構成によれば、制御部が、通信部を介して複数のスレーブ装置の全てに対して同じタイムアウト検出回数の上限値を送信するので、通信ケーブルの信号品質に関する情報が正常値であるスレーブ装置でパケットを送受信できないといった状況を回避することが可能となる。

上記一側面に係るマスタ装置において、制御部は、通信部を介して通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっていたスレーブ装置から、通信ケーブルの信号品質に関する情報が正常値になっていることを受信すると、複数のスレーブ装置に対して元のタイムアウト検出回数の上限値に戻すように指示する。

上記構成によれば、複数のスレーブ装置に対して元のタイムアウト検出回数の上限値に戻すように指示するので、通信ネットワークの通信状態が正常に戻っている場合に、それに対応することが可能となる。

本発明の一側面に係るスレーブ装置は、マスタ装置との間で通信を行う通信部と、接続される通信ケーブルの信号品質に関する情報を取得し、当該通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっている場合、通信部を介してマスタ装置に通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっていることを通知し、通信部を介してマスタ装置から変更後のタイムアウト検出回数の上限値を受信すると、当該タイムアウト検出回数の上限値を設定する制御部とを備える。

上記構成によれば、制御部が、通信部を介してマスタ装置から変更後のタイムアウト検出回数の上限値を受信すると、当該タイムアウト検出回数の上限値を設定するので、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

本発明の一側面に係るネットワークシステムは、マスタ装置と、複数のスレーブ装置とを備えるネットワークシステムであって、マスタ装置は、通信ネットワークを介して複数のスレーブ装置との間で通信を行う第１の通信部と、第１の通信部を介して複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更し、第１の通信部を介して変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信する第１の制御部とを含み、複数のスレーブ装置のそれぞれは、マスタ装置との間で通信を行う第２の通信部と、通信ケーブルの信号品質に関する情報を取得し、当該通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっている場合、第２の通信部を介してマスタ装置に通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっていることを通知し、第２の通信部を介してマスタ装置から変更後のタイムアウト検出回数の上限値を受信すると、当該タイムアウト検出回数の上限値を設定する第２の制御部とを含む。

上記構成によれば、第１の制御部が、第１の通信部を介して変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信するので、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

本発明の一側面に係る通信制御方法は、マスタ装置が、複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更するステップと、変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信するステップとを含む。

上記構成によれば、マスタ装置が、変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信するので、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

本発明の一側面に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに通信制御方法を実行させるためのコンピュータプログラムであって、通信制御方法は、複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更するステップと、変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置に送信するステップとを含む。

本発明の一側面に係るマスタ装置、本発明の一側面に係るスレーブ装置、本発明の一側面に係るネットワークシステム、本発明の一側面に係る通信制御方法、本発明の一側面に係るコンピュータプログラムのいずれかによれば、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

本発明の実施形態に係るネットワークシステムに含まれるマスタ装置の機能的構成を示すブロック図である。マスタ装置によるタイムアウト検出回数の上限値の変更を模式的に示す図である。本発明の実施形態に係るマスタ装置を備えたネットワークシステムの概略構成を示す図である。マスタ装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。ＰＣまたはＨＭＩの処理手順を説明するためのフローチャートである。本発明の実施形態に係るネットワークシステムに含まれるスレーブ装置の機能的構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係るスレーブ装置の処理手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）が、図面に基づいて説明される。

§１適用例
（マスタ装置１０の構成例）
図１は、本発明の実施形態に係るネットワークシステム１に含まれるマスタ装置１０の機能的構成を示すブロック図である。ネットワークシステム１は、マスタ装置１０と、ハブ装置１７と、スレーブ装置２１ａ～２１ｅと、ＰＣ（Personal Computer）３０とを含む。

マスタ装置１０と、スレーブ装置２１ａおよびＰＣ３０とは、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ（登録商標）等の通信ネットワークによって接続されている。本実施形態においては、これらの装置がＥｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ（登録商標）の通信ネットワークに接続されている場合について説明するが、これに限定されない。通信ネットワークは、例えば、メカトロリンク（登録商標）、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）等のネットワークシステムであってもよい。

図１に示すように、マスタ装置１０とスレーブ装置２１ａとが通信ケーブル６１によって接続される。同様に、スレーブ装置２１ａとスレーブ装置２１ｂとが通信ケーブル６２によって接続され、スレーブ装置２１ｂとハブ装置１７とが通信ケーブル６３によって接続される。ハブ装置１７とスレーブ装置２１ｃとが通信ケーブル６４によって接続され、ハブ装置１７とスレーブ装置２１ｄとが通信ケーブル６５によって接続され、ハブ装置１７とスレーブ装置２１ｅとが通信ケーブル６６によって接続される。スレーブ装置２１ａ～２１ｂは、デイジーチェーン接続によって接続され、スレーブ装置２１ｃ～２１ｅは、スター接続によって接続される。

スレーブ装置２１ａ～２１ｅは、物理層を制御するための回路（ＰＨＹ回路と呼ぶことにする。）を有しており、ＰＨＹ回路によって接続される通信ケーブルのＳＱＩ（Signal Quality Indicator）（通信ケーブルの信号品質に関する情報）値を取得することが可能である。

マスタ装置１０は、制御部（第１の制御部）１０１と、記憶部１０２と、通信部（第１の通信部）１０３とを含む。通信部１０３は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ（登録商標）等の通信ネットワークを介してスレーブ装置２１ａおよびＰＣ３０と接続される。なお、通信部１０３およびスレーブ装置２１ａ～２１ｅの通信は、サイクリック通信によって行われる。

記憶部１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク等によって構成され、制御部１０１が参照するデータを記憶すると共に、一次記憶領域として使用される。

記憶部１０２は、スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれのタイアウト検出回数の上限値を記憶している。このタイムアウト検出回数の上限値は、ユーザによって予めスレーブ装置２１ａ～２１ｅ毎に設定されている。また、全てのスレーブ装置２１ａ～２１ｅに同じタイムアウト検出回数の上限値が設定されていてもよい。

制御部１０１は、複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｅのいずれかから、ＳＱＩ値が異常値であることを受信すると、記憶部１０２に記憶される各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を読み出す。そして、制御部１０１は、それぞれのタイムアウト検出回数の上限値を変更し、通信部１０３を介して対応するスレーブ装置２１ａ～２１ｅに送信する。例えば、制御部１０１は、それぞれのタイムアウト検出回数の上限値に“１”を加算して、通信部１０３を介して対応するスレーブ装置２１ａ～２１ｅに送信する。

また、制御部１０１は、記憶部１０２に記憶される各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値の中で最も大きい値に“１”を加算し、全てのスレーブ装置２１ａ～２１ｅに同じタイムアウト検出回数の上限値を送信するようにしてもよい。

その後、制御部１０１は、通信部１０３を介して、ＳＱＩ値が異常値であったスレーブ装置から、ＳＱＩ値が正常値であるとの通知を受信すると、記憶部１０２に記憶される各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を読み出し、スレーブ装置２１ａ～２１ｅに対応するタイムアウト検出回数の上限値を送信することにより、タイムアウト検出回数を元に戻すように指示する。

スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれには、入力ポートと出力ポートとが設けられており、それぞれのポートに通信ケーブルが接続される。スレーブ装置２１ａ～２１ｅは、入力ポートおよび出力ポートのいずれのＳＱＩ値も取得することが可能である。

スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれは、定期的に自身のスレーブ装置に接続される通信ケーブルのＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値になっているか否かを判定する。例えば、スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれは、１００ｍｓ周期（所定周期）で通信ケーブルのＳＱＩ値を取得し、１０回（所定回数）のＳＱＩ値の平均値を、それぞれのスレーブ装置のＳＱＩ値とする。

そして、スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれは、そのＳＱＩ値と予め定められた所定値とを比較することよって、ＳＱＩ値が異常値になっているか否かを判定する。例えば、予め定められた所定値は、「４０」であり、ＳＱＩ値がこの所定値以下の場合に、ＳＱＩ値が異常値であると判定される。

上述のように、マスタ装置１０およびスレーブ装置２１ａ～２１ｅの通信は、サイクリック通信によって行っており、マスタ装置１０がパケットをスレーブ装置２１ａに送信する。スレーブ装置２１ａは、パケットを受信すると、そのパケットにデータを書き込み、スレーブ装置２１ｂにそのパケットを送信する。同様にして、パケットが順次スレーブ装置に送信され、最後のスレーブ装置２１ｅがパケットにデータを書き込んだ後、マスタ装置１０に対してパケットが送信される。このようにして、各スレーブ装置２１ａ～２１ｅが、１つのパケットに順次データを書き込んで送信するので、マスタ装置１０は、高速で各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのデータを取得することができる。

マスタ装置１０とスレーブ装置２１ａとの間、またはスレーブ装置２１ａ～２１ｅ間でパケットの送信が行えない状態になっていると、マスタ装置１０は、所定時間内にパケットを受信できないため、タイムアウトを検出したことをスレーブ装置２１ａ～２１ｅに通知する。そして、マスタ装置１０は、パケットの再送を行う。

スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれは、タイムアウト検出回数の上限値となるまで、パケットが受信できないことを許容する。したがって、通信不能状態が発生しているスレーブ装置以外のスレーブ装置において、小さい値のタイムアウト検出回数の上限値が設定されていれば、そのスレーブ装置が先にタイムアウトを検出するという状況が起こり得る。このような事態を回避するために、通信ケーブル６１～６６のいずれかのＳＱＩ値が異常値となった場合に、マスタ装置１０は、各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を変更する処理を行う。

図２は、マスタ装置１０による各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値の変更を模式的に示す図である。スレーブ装置２１ａは、マスタ装置１０と自身のスレーブ装置２１ａとを接続する通信ケーブル６１のＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値となっていれば、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。また、スレーブ装置２１ａは、自身のスレーブ装置２１ａとスレーブ装置２１ｂとを接続する通信ケーブル６２のＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値となっていれば、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。

スレーブ装置２１ｂは、自身のスレーブ装置２１ｂとハブ装置１７とを接続する通信ケーブル６３のＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値となっていれば、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。なお、スレーブ装置２１ａとスレーブ装置２１ｂとを接続する通信ケーブル６２のＳＱＩ値の計測は、スレーブ装置２１ａおよび２１ｂのいずれが行っても構わない。

スレーブ装置２１ｃは、自身のスレーブ装置２１ｃとハブ装置１７とを接続する通信ケーブル６４のＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値となっていれば、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。スレーブ装置２１ｄは、自身のスレーブ装置２１ｄとハブ装置１７とを接続する通信ケーブル６５のＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値となっていれば、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。同様に、スレーブ装置２１ｅは、自身のスレーブ装置２１ｅとハブ装置１７とを接続する通信ケーブル６６のＳＱＩ値を計測し、ＳＱＩ値が異常値となっていれば、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。

例えば、スレーブ装置２１ａとスレーブ装置２１ｂとを接続する通信ケーブル６２のＳＱＩ値が、異常値である「４０」以下となっていれば、スレーブ装置２１ａは、ＳＱＩ値が異常値となっていることをマスタ装置１０に通知する。マスタ装置１０は、スレーブ装置２１ａからＳＱＩ値が異常値となっている通知を受信すると、各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を変更し、スレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれにタイムアウト検出回数の上限値を送信する。

§２構成例
（ネットワークシステム１の全体概要）
図３は、本発明の実施形態に係るマスタ装置１０を備えたネットワークシステム１の概略構成を示す図である。ネットワークシステム１は、マスタ装置１０と、ハブ装置１５～１７と、スレーブ装置２１ａ～２１ｅ、２２ａ～２２ｃおよび２３ａ～２３ｃと、ＰＣ（端末装置）３０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）（端末装置）４０とを含む。

ネットワークシステムは、例えば、工場内の製造装置群が構成するフィールドネットワークシステムであってもよい。また、マスタ装置１０は、例えば、ＰＬＣ等の装置であってもよい。

マスタ装置１０は、ハブ装置１５および１６を介して、通信ネットワークによって複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｃ、２２ａ～２２ｃおよび２３ａ～２３と接続されている。また、スレーブ装置２１ｂは、ハブ装置１７を介して、スレーブ装置２１ｃ～２１ｅと接続される。例えば、複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｂ、２２ａ～２２ｃおよび２３ａ～２３ｃは、デイジーチェーン接続によって接続され、スレーブ装置２１ｃ～２１ｅは、スター接続によって接続される。

ＰＣ３０およびＨＭＩ４０は、ハブ装置１５を介してマスタ装置１０に接続されており、マスタ装置１０への指示を送信したり、各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値をマスタ装置１０に送信したりする。また、マスタ装置１０が、各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を変更する場合、ＰＣ３０およびＨＭＩ４０は、マスタ装置１０から変更された後のタイムアウト検出回数の上限値を受信する。そして、ＰＣ３０およびＨＭＩ４０は、表示部に変更された後のタイムアウト検出回数の上限値を表示するようにしてもよい。なお、ＰＣ３０およびＨＭＩ４０を、端末装置とも呼ぶ。

§３動作例
図４は、マスタ装置１０の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御部１０１は、通信部１０３を介してスレーブ装置２１ａ～２１ｅのいずれかからＳＱＩ値が異常値であるとの通知を受信したか否かを判定する（Ｓ１）。どのスレーブ装置からも通知を受信していなければ（Ｓ１，Ｎｏ），ステップＳ１の処理を繰り返す。

また、スレーブ装置２１ａ～２１ｅのいずれかからＳＱＩ値が異常値であるとの通知を受信した場合、制御部１０１は、記憶部１０２に記憶される各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を読み出し、タイムアウト検出回数の上限値に１を加算する。そして、制御部１０１は、通信部１０３を介して各スレーブ装置２１ａ～２１ｅに対して対応するタイムアウト検出回数の上限値を送信し、タイムアウト検出回数の上限値の変更を指示する（Ｓ２）。

次に、制御部１０１は、保持時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３）。この保持時間は、タイムアウト検出回数の上限値を変更した後、その状態を保持するための時間である。この保持時間は、ユーザによって予め設定されているものとする。保持時間が経過していなければ（Ｓ３，Ｎｏ）、ステップＳ３の処理を繰り返す。

また、保持時間が経過していれば（Ｓ３，Ｙｅｓ）、制御部１０１は、通信部１０３を介してＳＱＩ値が異常値であったスレーブ装置からＳＱＩ値が正常値であるとの通知を受信したか否かを判定する（Ｓ４）。ＳＱＩ値が正常値であるとの通知を受信していなければ（Ｓ４，Ｎｏ）、ステップＳ２に戻って以降の処理を繰り返す。この場合、ＳＱＩ値が異常値であったスレーブ装置の通信不良が解消されていないため、再度タイムアウト検出回数の変更を行う。

また、通信部１０３を介してＳＱＩ値が正常値であるとの通知を受信していれば（Ｓ４，Ｙｅｓ）、制御部１０１は、記憶部１０２に記憶される各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を読み出し、スレーブ装置２１ａ～２１ｅに対応するタイムアウト検出回数の上限値を送信することにより、タイムアウト検出回数を元に戻すように指示する（Ｓ５）。

最後に、制御部１０１は、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ６）。例えば、システムの停止指示を受けた場合、処理を終了すると判定する。処理を終了しない場合（Ｓ６，Ｎｏ）、ステップＳ１に戻って以降の処理を繰り返す。また、処理を終了する場合（Ｓ６，Ｙｅｓ）、そのまま処理を終了する。

図５は、ＰＣ３０またはＨＭＩ４０の処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、ＰＣ３０またはＨＭＩ４０は、ユーザによって、タイムアウト検出回数変更機能が有効にされたか否かを判定する（Ｓ１１）。タイムアウト検出回数変更機能が有効にされていなければ（Ｓ１１，Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。

また、タイムアウト検出回数変更機能が有効にされていれば（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、ＰＣ３０またはＨＭＩ４０は、ユーザによって設定された各スレーブ装置２１ａ～２１ｅのタイムアウト検出回数の上限値を、マスタ装置１０に通知する（Ｓ１２）。

次に、ＰＣ３０またはＨＭＩ４０は、ユーザによって設定されたタイムアウト検出回数の上限値の変更を保持する時間を、マスタ装置１０に通知する（Ｓ１３）。

最後に、処理を終了するか否かが判定される（Ｓ１４）。処理を終了しない場合（Ｓ１４，Ｎｏ）、ステップＳ１２に戻って以降の処理を繰り返す。また、処理を終了する場合（Ｓ１４，Ｙｅｓ）、そのまま処理を終了する。

（スレーブ装置２１ａの構成例）
図６は、本発明の実施形態に係るネットワークシステム１に含まれるスレーブ装置２１ａの機能的構成を示すブロック図である。スレーブ装置２１ａは、制御部（第２の制御部）２１１と、記憶部２１２と、通信部（第２の通信部）２１３とを含む。なお、スレーブ装置２１ａ～２１ｅは、同様の構成および機能を有しているため、代表してスレーブ装置２１ａの説明のみを行うことにする。

通信部２１３は、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）等の通信ネットワークを介してマスタ装置１０およびスレーブ装置２１ｂと接続される。なお、通信部２１３およびスレーブ装置２１ｂ～２１ｅの通信は、サイクリック通信によって行われる。

記憶部２１２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等によって構成され、制御部２１１が参照するデータを記憶すると共に、一次記憶領域として使用される。

制御部２１１は、定期的に通信ケーブル６１のＳＱＩ値を取得して、記憶部２１２に記憶する。例えば、制御部２１１は、１００ｍｓ周期（所定周期）で通信ケーブル６１のＳＱＩ値を取得し、１０回（所定回数）分のＳＱＩ値の平均値を、通信ケーブル６１のＳＱＩ値とする。そして、制御部２１１は、ＳＱＩ値（平均値）が予め定められた異常値以下となっているか否かを判定する。

ＳＱＩ値が異常値となっていれば、制御部２１１は、通信部２１３を介してマスタ装置１０にＳＱＩ値が異常値となっていることを通知する。その後、制御部２１１は、通信部２１３を介してマスタ装置１０からタイムアウト検出回数の上限値の変更指示を受信すると、記憶部２１２にこのタイムアウト検出回数の上限値を記憶する。制御部２１１は、このタイムアウト検出回数の上限値に基づいて、パケットが受信できないことを許容する。

また、制御部２１１は、タイムアウト検出回数の上限値を変更した後、定期的に通信ケーブル６１のＳＱＩ値を取得し、ＳＱＩ値が異常値から正常値に回復したか否かを判定する。ＳＱＩ値が異常値から正常値に回復していれば、制御部２１１は、通信部２１３を介してマスタ装置１０にＳＱＩ値が異常値から正常値に回復したことを通知する。

図７は、本発明の実施形態に係るスレーブ装置２１ａの処理手順を説明するためのフローチャートである。まず、制御部２１１は、通信ケーブル６１のＳＱＩ値を取得し、ＳＱＩ値が異常値であるか否かを判定する（Ｓ２１）。ＳＱＩ値が異常値でなければ（Ｓ２１，Ｎｏ）、ステップＳ２１の処理を繰り返す。

また、ＳＱＩ値が異常値であれば（Ｓ２１，Ｙｅｓ）、制御部２１１は、通信部２１３を介してＳＱＩ値が異常値であることをマスタ装置１０に通知する（Ｓ２２）。その後、制御部２１１は、通信部２１３を介してマスタ装置１０からタイムアウト検出回数の上限値の変更指示を受信したか否かを判定する（Ｓ２３）。

タイムアウト検出回数の上限値の変更指示を受信していなければ（Ｓ２３，Ｎｏ）、ステップＳ２３の処理を繰り返す。また、タイムアウト検出回数の変更指示を受信していれば（Ｓ２３，Ｙｅｓ）、記憶部２１２に変更後のタイムアウト検出回数の上限値を記憶し、タイムアウト検出回数の上限値を変更する（Ｓ２４）。

次に、制御部２１１は、通信ケーブル６１のＳＱＩ値を取得し、ＳＱＩ値が正常値となっているか否かを判定する（Ｓ２５）。ＳＱＩ値が正常値となっていなければ（Ｓ２５，Ｎｏ）、ステップＳ２５の処理を繰り返す。また、ＳＱＩ値が正常値となっていれば（Ｓ２５，Ｙｅｓ）、制御部２１１は、通信部２１３を介してマスタ装置１０にＳＱＩ値が正常値であることを通知する（Ｓ２６）。

次に、制御部２１１は、通信部２１３を介してマスタ装置１０からタイムアウト検出回数の上限値を元に戻す指示を受信したか否かを判定する（Ｓ２７）。タイムアウト検出回数の上限値を元に戻す指示を受信していなければ（Ｓ２７，Ｎｏ）、ステップＳ２７の処理を繰り返す。また、タイムアウト検出回数の上限値を元に戻す指示を受信していれば（Ｓ２７，Ｙｅｓ）、制御部２１１は、タイムアウト検出回数の上限値を元に戻す（Ｓ２８）。

最後に、制御部２１１は、処理を終了するか否かを判定する（Ｓ２９）。例えば、システムの停止指示を受けた場合、処理を終了すると判定する。処理を終了しない場合（Ｓ２９，Ｎｏ）、ステップＳ２１に戻って以降の処理を繰り返す。また、処理を終了する場合（Ｓ２９，Ｙｅｓ）、そのまま処理を終了する。

§４作用、効果
本発明の実施形態によれば、マスタ装置１０の制御部１０１が、通信部１０３を介して変更後のタイムアウト検出回数の上限値を複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｅに送信するので、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

また、制御部１０１は、記憶部１０２に記憶される複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｅのそれぞれのタイムアウト検出回数の上限値を増加して送信するので、スレーブ装置２１ａ～２１ｅにおいてパケットを送信できないといった状況を回避することが可能となる。

また、制御部１０１は、通信部１０３を介して複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｅの全てに対して同じタイムアウト検出回数の上限値を送信するので、ＳＱＩ値が正常値であるスレーブ装置でタイムアウトを検出するといった状況を回避することが可能となる。

また、制御部１０１は、ＳＱＩ値が正常値になっていることを受信すると、複数のスレーブ装置２１ａ～２１ｅに対して元のタイムアウト検出回数の上限値に戻すように指示するので、通信ネットワークの通信状態が正常に戻っている場合に、それに対応することが可能となる。

また、スレーブ装置２１ａの制御部２１１が、通信部２１３を介してマスタ装置１０から変更後のタイムアウト検出回数の上限値を受信すると、当該タイムアウト検出回数の上限値を設定するので、通信ネットワークの通信状態が一時的に悪化している場合でも、通信不能となることを回避することが可能となる。

〔ソフトウェアによる実現例〕
マスタ装置１０およびスレーブ装置２１ａの機能ブロック（特に、制御部１０１および２１１）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、マスタ装置１０およびスレーブ装置２１ａは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。

上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭなどを更に備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施形態、実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態、実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ネットワークシステム
１０マスタ装置
１５～１７ハブ装置
２１ａ～２１ｅ，２２ａ～２２ｃ，２３ａ～２３ｃスレーブ装置
３０ＰＣ
４０ＨＭＩ
６１～６６通信ケーブル
１０１，２１１制御部
１０２，２１２記憶部
１０３，２１３通信部

Claims

通信ネットワークを介して複数のスレーブ装置との間で通信を行う通信部と、
前記通信部を介して前記複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、前記複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更し、前記通信部を介して変更後の前記タイムアウト検出回数の上限値を前記複数のスレーブ装置に送信する制御部とを備える、マスタ装置。
前記マスタ装置はさらに、前記複数のスレーブ装置のそれぞれのタイムアウト検出回数の上限値を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記通信部を介して前記複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、前記記憶部に記憶される前記複数のスレーブ装置のそれぞれのタイムアウト検出回数の上限値を増加し、前記通信部を介して前記複数のスレーブ装置に対応するタイムアウト検出回数の上限値を送信する、請求項１に記載のマスタ装置。
前記制御部は、前記通信部を介して前記複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、前記通信部を介して前記複数のスレーブ装置の全てに対して同じタイムアウト検出回数の上限値を送信する、請求項１に記載のマスタ装置。
前記制御部は、前記通信部を介して前記通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっていたスレーブ装置から、前記通信ケーブルの信号品質に関する情報が正常値になっていることを受信すると、前記複数のスレーブ装置に対して元のタイムアウト検出回数の上限値に戻すように指示する、請求項１～３のいずれか１項に記載のマスタ装置。
マスタ装置との間で通信を行う通信部と、
接続される通信ケーブルの信号品質に関する情報を取得し、当該通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっている場合、前記通信部を介して前記マスタ装置に前記通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっていることを通知し、
前記通信部を介して前記マスタ装置から、前記異常値となっていることの通知に応じて変更されたタイムアウト検出回数の上限値を受信すると、当該タイムアウト検出回数の上限値を設定する制御部とを備える、スレーブ装置。
マスタ装置と、複数のスレーブ装置とを備えるネットワークシステムであって、
前記マスタ装置は、通信ネットワークを介して前記複数のスレーブ装置との間で通信を行う第１の通信部と、
前記第１の通信部を介して前記複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、前記複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更し、前記第１の通信部を介して変更後の前記タイムアウト検出回数の上限値を前記複数のスレーブ装置に送信する第１の制御部とを含み、
前記複数のスレーブ装置のそれぞれは、前記マスタ装置との間で通信を行う第２の通信部と、
前記通信ケーブルの信号品質に関する情報を取得し、当該通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっている場合、前記第２の通信部を介して前記マスタ装置に前記通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値となっていることを通知し、
前記第２の通信部を介して前記マスタ装置から変更後のタイムアウト検出回数の上限値を受信すると、当該タイムアウト検出回数の上限値を設定する第２の制御部とを含む、ネットワークシステム。
マスタ装置が、複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、前記複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更するステップと、
前記変更後のタイムアウト検出回数の上限値を前記複数のスレーブ装置に送信するステップとを含む、通信制御方法。
コンピュータに通信制御方法を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記通信制御方法は、複数のスレーブ装置のいずれかから通信ケーブルの信号品質に関する情報が異常値であることを受信すると、前記複数のスレーブ装置のタイムアウト検出回数の上限値を変更するステップと、
前記変更後のタイムアウト検出回数の上限値を前記複数のスレーブ装置に送信するステップとを含む、コンピュータプログラム。