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KR101358527B1 - 프로그래머블 로직 컨트롤러 - Google Patents

프로그래머블 로직 컨트롤러 Download PDF

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KR101358527B1
KR101358527B1 KR1020127017278A KR20127017278A KR101358527B1 KR 101358527 B1 KR101358527 B1 KR 101358527B1 KR 1020127017278 A KR1020127017278 A KR 1020127017278A KR 20127017278 A KR20127017278 A KR 20127017278A KR 101358527 B1 KR101358527 B1 KR 101358527B1
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유스케 멘조
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

프로그래머블 로직 컨트롤러(11)는 CPU 유닛(19)을 구비하는 프로그래머블 로직 컨트롤러(11)로서, CPU 유닛(19)은 실제 IP주소와, 실제 IP주소와 다른 의사 IP주소를 가져, 제1의 통신 프로토콜로 통신하는 네트워크(12)에 속하는 통신 기기와 실제 IP주소를 이용해서 데이터를 송수신하고, 제1의 통신 프로토콜과 다른 제2의 통신 프로토콜로 통신하는 네트워크(13)에 속하는 통신 기기와 의사 IP주소를 이용해서 데이터를 송수신한다.

Description

프로그래머블 로직 컨트롤러{PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER}
본 발명은 네트워크에 접속해서 이용되는 프로그래머블 로직 컨트롤러에 관한 것이다.
종래의 프로그래머블 로직 컨트롤러에서는, 가상 IP주소를 이용해서 복수의 네트워크를 하나의 네트워크로 간주해서 통신을 수행하고 있다. IP 네트워크 주소가 다른 네트워크에 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러끼리에 있어서는, 루팅 기능을 프로그래머블 로직 컨트롤러에 탑재해서 다른 네트워크로의 통신을 수행하고 있다.
이더넷(등록상표, 이하 생략)과 다른 종류의 네트워크 기기에 있어서는, 이종 네트워크 게이트웨이를 이용해서 상호 접속된다. 예를 들면, 특허문헌 2에 개시된 루팅 기능을 이용하는 것으로, 실제 IP주소와 네트워크 주소가 다른 네트워크에 접속된 통신 기기와 통신을 수행할 수 있다. 그렇지만, 다른 종류의 네트워크에 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러 및 통신 기기에서는, 특허문헌 3에 개시된 이종 네트워크 게이트웨이 시스템을 구축할 필요가 있다.
[특허문헌 1] 특개 2005-168144호 공보 [특허문헌 2] 특개 2005-268988호 공보 [특허문헌 3] 특개 2007-249472호 공보
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 다른 종류의 네트워크에 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러 및 통신 기기에 있어서, 이종 네트워크 게이트웨이 시스템을 마련하지 않고, 이더넷 패킷으로 통신을 가능하게 하는 프로그래머블 로직 컨트롤러를 얻는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 CPU 유닛을 구비하는 프로그래머블 로직 컨트롤러로서, CPU 유닛은 실제 IP주소와, 실제 IP주소와 다른 의사(擬似) IP주소를 가져, 제1의 통신 프로토콜로 통신하는 네트워크에 속하는 통신 기기와 실제 IP주소를 이용해서 데이터를 송수신하고, 제1의 통신 프로토콜과 다른 제2의 통신 프로토콜로 통신하는 네트워크에 속하는 통신 기기와 의사 IP주소를 이용해서 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 로직 컨트롤러를 제공한다.
본 발명에 따른 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 다른 종류의 네트워크에 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러 및 통신 기기에 있어서, 이종 네트워크 게이트웨이 시스템을 마련하지 않고, 이더넷 패킷으로 통신을 가능하게 한다고 하는 효과를 달성한다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 프로그래머블 로직 컨트롤러를 포함하는 네트워크 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 프로그래머블 로직 컨트롤러가 구비하는 CPU 유닛의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 CPU 유닛이 LAN 인터페이스로부터 데이터를 수신한 경우의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 CPU 유닛이 내부 버스를 통해서 통신 유닛으로부터 데이터를 수신한 경우의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 CPU 유닛으로부터 이더넷 경유 혹은 이더넷과는 다른 종류의 네트워크 경유로 데이터를 송신하는 경우의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 1에 나타내는 네트워크 시스템에 있어서, 다른 네트워크를 통해서 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러에서의 데이터 송수신의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 나타내는 네트워크 시스템에 있어서, 다른 네트워크를 통해서 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러에서의 데이터 송수신의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 나타내는 네트워크 시스템에 있어서, 다른 네트워크를 통해서 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러에서의 데이터 송수신의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에, 본 발명의 실시형태에 따른 프로그래머블 로직 컨트롤러를 도면에 기초해서 상세히 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시형태 1]
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 프로그래머블 로직 컨트롤러를 포함하는 네트워크 시스템의 일례를 나타내는 도면이다. 이 네트워크 시스템은 퍼스널 컴퓨터(이하, 컴퓨터 또는 PC라 함)(10, 16, 18)와, 프로그래머블 로직 컨트롤러(11, 14, 15)가 접속되어 구성되어 있다.
PC(10)와 프로그래머블 로직 컨트롤러(11)는 이더넷 경유의 제1 네트워크(12)에 접속되어 있다. 제1 네트워크(12)는 제1의 통신 프로토콜로서 이더넷에서 통신을 수행하는 네트워크이다.
프로그래머블 로직 컨트롤러(11)는 이더넷과는 다른 종류의 제2 네트워크(13)에도 접속되어 있다. 제2 네트워크(13)는 제2의 통신 프로토콜로서, 이더넷 이외의 프로토콜로 통신을 수행하는 네트워크이다. 제2 네트워크(13)에는 프로그래머블 로직 컨트롤러(14)와 프로그래머블 로직 컨트롤러(15)와 PC(16)가 접속되어 있다.
또한, 제2 네트워크(13)에는 도시는 생략하지만 구동장치 등의 기기도 접속 가능하다. 프로그래머블 로직 컨트롤러(14)는 이더넷 경유의 제3 네트워크(17)에 접속되어 있고, 제3 네트워크(17)를 통해서 PC(18)와 접속되어 있다. 제3 네트워크(17)는 제1의 통신 프로토콜로서 이더넷에서 통신을 수행하는 네트워크이다.
프로그래머블 로직 컨트롤러(11)는 이더넷 포트를 내장하는 CPU 유닛(19)과 통신 유닛(20)을 구비하고 있다. 또한, 프로그래머블 로직 컨트롤러(11)는 CPU 유닛(19)과 통신 유닛(20) 이외의 다른 유닛(도시하지 않음)을 구비하고 있다.
CPU 유닛(19)은 이더넷 경유의 네트워크에 접속 가능한 인터페이스를 구비하고 있다. 또한, CPU 유닛(19)은 FTP 클라이언트, FTP 서버 등의 기능을 내장하고, 이더넷 경유의 제1 네트워크(12)에 접속된 PC(10)와 데이터 교신이 가능하다. 즉, PC(10)는 FTP 서버나 FTP 클라이언트 등으로서 동작한다.
통신 유닛(20)은 이더넷과 다른 네트워크(13)와 접속되어 있다. 통신 유닛(20)은 사이클릭 전송 기능을 가져, 프로그래머블 로직 컨트롤러(14), 프로그래머블 로직 컨트롤러(15), PC(16) 등과의 사이에서 데이터 교신을 수행한다.
프로그래머블 로직 컨트롤러(14)는 프로그래머블 로직 컨트롤러(11)와 마찬가지로, CPU 유닛(19)과 통신 유닛(20)을 구비하고 있다. 프로그래머블 로직 컨트롤러(14)의 CPU 유닛(19)에 접속된 PC(18)는 FTP 서버나 FTP 클라이언트 등으로서 동작한다.
또한, 프로그래머블 로직 컨트롤러(14)도 프로그래머블 로직 컨트롤러(11)와 마찬가지로, CPU 유닛(19)과 통신 유닛(20) 이외의 다른 유닛(도시하지 않음)을 구비하고 있다.
프로그래머블 로직 컨트롤러(15)는 프로그래머블 로직 컨트롤러(11, 14)와 마찬가지로 통신 유닛(20)을 구비하고 있다. 또한, 프로그래머블 로직 컨트롤러(15)는 프로그래머블 로직 컨트롤러(11, 14)와는 달리, 이더넷 포트를 내장하지 않는 CPU 유닛(30)을 구비하고 있다.
또한, 프로그래머블 로직 컨트롤러(15)도 프로그래머블 로직 컨트롤러(11, 14)와 마찬가지로, CPU 유닛(30)과 통신 유닛(20) 이외의 다른 유닛(도시하지 않음)을 구비하고 있다.
다음으로, 이더넷 포트를 내장하는 CPU 유닛(19)의 구성에 대해서 상세히 설명한다. 도 2는 프로그래머블 로직 컨트롤러(11, 14)가 구비하는 CPU 유닛(19)의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
CPU 유닛(19)은 하위로부터 순차적으로, 이더넷에 접속 가능한 LAN 인터페이스(이하, LAN I/F라고도 함)(제1포트)(21), LAN 드라이버(22), 이더넷 모듈(23), 이더넷 드라이버(24), 패킷 버퍼(25)를 가진다.
CPU 유닛(19)은 내부 버스(제2포트)(26)에 접속할 수 있어, CPU 유닛(19)과 다른 유닛 간의 데이터 전송을 수행하는 내부 버스(26)용의 버스용 드라이버(27)를 가진다. 또한, 이더넷 모듈(23)의 상위층에 이더넷 드라이버(24)와는 별도로, FTP 서버/클라이언트(28)와 파일 시스템(29)을 가진다.
CPU 유닛(19) 내의 이더넷 모듈(23)은 수신한 데이터의 IP주소에 의해서 그 데이터의 전송처를 결정한다. 즉, 자(自) CPU 앞으로 다른 IP주소의 데이터를 수신한 경우, 그 데이터를 이더넷 드라이버(24)에 전송한다.
CPU 유닛(19) 내의 FTP 서버/클라이언트(28)는 자(自) CPU 앞의 IP주소(예를 들면, 192.168.4.1)로부터 송신되는 데이터와, 의사 IP주소(예를 들면, 192.168.5.1)로부터 송신되는 데이터를 생성 가능하게 된다. 생성된 데이터는 이더넷 모듈(23)에 의해서 배분된다.
다음으로, CPU 유닛의 동작에 대해서 설명한다. 도 3은 CPU 유닛(19)이 LAN 인터페이스(21)로부터 데이터를 수신한 경우의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 우선, 스텝 S111에서 LAN 인터페이스(21)로부터 수신한 데이터가 LAN 드라이버(22)에 전송된다. 스텝 S112에서, LAN 드라이버(22)로부터 이더넷 모듈(23)에 수신 데이터가 전송된다.
스텝 S113에서, 이더넷 모듈(23)은 수신 데이터의 헤더에 첨부되어 있는 수신처의 IP주소를 확인하고, 자(自) CPU 앞의 IP주소(예를 들면, 192.168.4.1 등의 실제 IP주소나, 192.168.5.1 등의 의사 IP주소)의 데이터인지, 또는 그 이외의 IP주소인지에 의해서 수신 데이터를 배분한다.
이더넷 모듈(23)은 수신 데이터의 수신처가 자(自) CPU의 IP주소인 경우에는 스텝 S114로 이행하고, CPU 내의 FTP 서버/클라이언트(28)에 수신 데이터를 전송한다. 그리고, 스텝 S115에서 FTP 서버/클라이언트(28)는 수신 데이터를 자(自) CPU 내의 파일 시스템(29)에 전송한다.
또한, 이더넷 모듈(23)은 수신 데이터의 수신처가 자(自) CPU 이외의 IP주소인 경우에는, 스텝 S113으로부터 스텝 S116으로 이행하고, CPU 유닛(19) 내의 이더넷 드라이버(24)에 수신 데이터를 전송한다.
스텝 S117에서, 이더넷 드라이버(24)는 CPU 유닛(19) 내의 패킷 버퍼(25)에 수신 데이터를 전송한다. 스텝 S118에서, 이더넷과 다른 종류의 네트워크에서 데이터를 송신하기 위해, 패킷 버퍼(25)는 수신 데이터의 캡슐화를 수행하고, 이더넷과 다른 종류의 네트워크 프로토콜에 대응시킨다. 스텝 S119에서, 캡슐화한 데이터가 내부 버스(26)로부터 통신 유닛(20)으로 전송된다.
도 4는 CPU 유닛(19)이 내부 버스(26)를 통해서 통신 유닛(20)으로부터 데이터를 수신한 경우의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 스텝 S121에서, 통신 유닛(20)으로부터 내부 버스(26)를 통해서 캡슐화된 패킷을 수신한다.
스텝 S122에서, 버스용 드라이버(27)에 수신 데이터가 전송된다. 스텝 S123에서, 이더넷 모듈에 수신 데이터가 전송되어 캡슐화가 해제된다. 스텝 S124에서, 이더넷 모듈(23)은 수신 데이터의 헤더에 첨부되어 있는 수신처의 IP주소를 확인하고, 자(自) CPU 앞의 IP주소의 데이터인지 또는 그 이외의 IP주소인지에 의해서 수신 데이터를 배분한다.
이더넷 모듈(23)은 수신 데이터의 수신처가 자(自) CPU의 IP주소인 경우에는 스텝 S125로 이행하고, 자(自) CPU 내의 FTP 서버/클라이언트(28)에 수신 데이터를 전송한다. 스텝 S126에서, FTP 서버/클라이언트(28)는 자(自) CPU 내의 파일 시스템(29)에 수신 데이터를 전송한다.
또한, 이더넷 모듈(23)은 수신 데이터의 수신처가 자(自) CPU 이외의 IP주소인 경우에는, 스텝 S124로부터 스텝 S127로 이행하고, LAN 드라이버(22)에 수신 데이터를 전송한다. 스텝 S128에서, LAN 드라이버(22)로부터 LAN I/F(21)에 수신 데이터가 전송된다.
도 5는 CPU 유닛(19)으로부터 이더넷 경유 혹은 이더넷과는 다른 종류의 네트워크 경유로 데이터를 송신하는 경우의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다. 스텝 S131에서, 파일 시스템(29)으로부터 FTP 서버/클라이언트(28)에 데이터가 전송된다.
스텝 S132에서, FTP 서버/클라이언트(28)로부터 이더넷 모듈(23)에 데이터가 전송된다. 스텝 S133에서, 이더넷 모듈(23)은 송신 데이터의 수신처가 되는 IP주소의 네트워크 주소가, 의사 IP주소의 것인지 의사 IP주소 이외(실제 IP주소)의 것인지에 의해서, 그 송신 데이터를 배분한다.
네트워크 주소가 의사 IP주소 이외(실제 IP주소)의 것인 경우는, 스텝 S134로 이행하고, 이더넷 모듈(23)은 이더넷(예를 들면, 제1 네트워크(12), 제3 네트워크(17)) 경유로 데이터를 송신하기 위해, 송신 데이터를 LAN 드라이버(22)에 전송한다. 스텝 S135에서 송신 데이터가 LAN I/F(21)에 송신된다.
또한, 네트워크 주소가 의사 IP주소의 것인 경우에는, 스텝 S133으로부터 스텝 S136으로 이행하고, 이더넷 모듈(23)은 이더넷과는 다른 네트워크(예를 들면, 제2 네트워크(13))로 데이터를 송신하기 위해, 송신 데이터의 캡슐화를 수행한다. 스텝 S137에서, 이더넷 모듈(23)은 버스용 드라이버(27)에 송신 데이터를 전송한다. 스텝 S138에서, 송신 데이터가 버스용 드라이버(27)로부터 내부 버스(26)에 전송되어, 내부 버스(26)로부터 통신 유닛(20)에 그 송신 데이터가 전송된다.
도 6은 도 1에 나타내는 네트워크 시스템에 있어서, 다른 네트워크를 통해서 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러로의 데이터 송수신의 예를 설명하기 위한 도면이다. 프로그래머블 로직 컨트롤러(14)의 CPU 유닛(19)이 실제 IP주소와 의사 IP주소의 2개의 IP주소를 가지는 것으로, 이더넷과 다른 종류의 제2 네트워크(13)를 경유한 데이터의 송수신과, 이더넷(제3 네트워크(17))을 경유한 데이터의 송수신이 가능해진다.
도 6에서는 CPU 유닛(19)의 내부 버스(26), 통신 유닛(20)(도 2도 참조)으로부터, 이더넷과 다른 종류의 제2 네트워크(13)를 경유해서, 프로그래머블 로직 컨트롤러(15)의 CPU 유닛(30)에 데이터 통신을 수행하고 있다. 또한, CPU 유닛(19)의 내부 버스(26), 통신 유닛(20)으로부터 송신된 데이터는, 상술한 바와 같이 캡슐화되어 이더넷 패킷으로서 송신된다.
또한, 도 6에서는 CPU 유닛(19)의 이더넷 포트로부터, 이더넷인 제3 네트워크(17) 경유로, PC(18)로 데이터 통신을 수행하고 있다. 이와 같이, CPU 유닛(19)은 이더넷에 접속 가능한 LAN 인터페이스(21)를 통한 데이터 통신과, 이더넷과 다른 네트워크와 접속 가능한 내부 버스(26)를 통한 데이터 통신의 양쪽 모두를 처리할 수 있다.
도 7은 도 1에 나타내는 네트워크 시스템에 있어서, 다른 네트워크를 통해서 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러로의 데이터 송수신의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, PC(10)로부터 프로그래머블 로직 컨트롤러(11)를 통해서 다른 네트워크로 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러(14)의 CPU 유닛(19)에 대해서 데이터 송신의 지정을 수행하는 경우에, 통신을 수행하는 대상 기기(프로그래머블 로직 컨트롤러(14))의 IP주소를 설정하는 것만으로 통신이 가능해진다.
도 8은 도 1에 나타내는 네트워크 시스템에 있어서, 다른 네트워크를 통해서 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러에서의 데이터 송수신의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 이더넷 포트를 내장하지 않는 CPU 유닛(30)에 대해서도 의사 IP주소를 가지는 것으로, 다른 종류의 네트워크 경유로 IP주소에 의한 이더넷 패킷을 이용한 데이터 통신이 가능해진다.
이와 같이, 본 실시형태 1에 따른 프로그래머블 로직 컨트롤러에 의하면, 다른 종류의 네트워크에 접속된 프로그래머블 로직 컨트롤러 및 통신 기기에 있어서, 이종 네트워크 게이트웨이 시스템을 마련하지 않고, 이더넷 패킷으로 통신이 가능해진다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 프로그래머블 로직 컨트롤러는, 다른 종류의 네트워크를 통해서 프로그래머블 로직 컨트롤러가 접속되는 네트워크 시스템에 유용하고, 특히 이더넷과 다른 네트워크와 이더넷을 통해서 프로그래머블 로직 컨트롤러가 접속되는 네트워크 시스템에 적합하다.
10, 16, 18 : 퍼스널 컴퓨터(컴퓨터, PC)
11, 14, 15 : 프로그래머블 로직 컨트롤러
12 : 제1 네트워크 13 : 제2 네트워크
17 : 제3 네트워크 19 : CPU 유닛
20 : 통신 유닛
21 : LAN 인터페이스(LAN I/F)(제1포트)
22 : LAN 드라이버 23 : 이더넷 모듈
24 : 이더넷 드라이버 25 : 패킷 버퍼
26 : 내부 버스(제2포트) 27 : 버스용 드라이버
28 : FTP 서버/클라이언트 29 : 파일 시스템
30 : CPU 유닛

Claims (5)

  1. CPU 유닛을 구비하는 프로그래머블 로직 컨트롤러로서,
    상기 CPU 유닛은,
    실제 IP주소로 데이터를 송수신하는 제1포트와, 상기 실제 IP주소와 다른 의사 IP주소로 데이터를 송수신하는 제2포트를 가지고,
    제1의 통신 프로토콜로 통신하는 네트워크에 속하는 통신 기기와 상기 실제 IP주소를 이용해서 데이터를 송수신하고, 상기 제1의 통신 프로토콜과 다른 제2의 통신 프로토콜로 통신하는 네트워크에 속하는 통신 기기와 상기 의사 IP주소를 이용해서 데이터를 송수신하고,
    상기 CPU 유닛으로부터 송신되는 송신 데이터의 수신처가 되는 IP주소의 네트워크 주소가 상기 의사 IP주소의 것인 경우에, 상기 송신 데이터의 캡슐화를 수행하여 상기 제2포트로부터 송신하고,
    상기 제2포트로부터 수신한 수신 데이터의 수신처가 되는 IP주소의 네트워크 주소가 상기 실제 IP주소의 것인 경우에, 상기 수신 데이터의 캡슐화를 해제하고,
    캡슐화가 해제된 상기 수신 데이터의 수신처가 상기 CPU 유닛 이외의 IP주소인 경우에는, 상기 제1포트로부터 상기 수신 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 로직 컨트롤러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1의 통신 프로토콜은 이더넷이며, 상기 제2의 통신 프로토콜은 이더넷 이외의 통신 프로토콜인 것을 특징으로 하는 프로그래머블 로직 컨트롤러.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 CPU 유닛은, 파일 시스템을 추가로 가지고,
    상기 제1포트로부터 수신한 수신 데이터의 수신처가 상기 CPU 유닛의 IP주소인 경우에는, 상기 파일 시스템에 상기 수신 데이터를 전송하고,
    상기 제1포트로부터 수신한 수신 데이터의 수신처가 상기 CPU 유닛 이외의 IP주소인 경우에는, 상기 제2포트로부터 상기 수신 데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 로직 컨트롤러.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2포트로부터 수신한 수신 데이터의 수신처가 상기 CPU 유닛의 IP주소인 경우에는, 상기 파일 시스템에 상기 수신 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 프로그래머블 로직 컨트롤러.
  5. 삭제
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