特許 7593153 ネットワークシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-25

(45)【発行日】2024-12-03

(54)【発明の名称】ネットワークシステム

(51)【国際特許分類】

   H04L 1/00 20060101AFI20241126BHJP

   G05B 19/042 20060101ALI20241126BHJP

   G05B 23/02 20060101ALI20241126BHJP

【ＦＩ】

H04L1/00 E

G05B19/042

G05B23/02 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021013904

(22)【出願日】2021-01-29

(65)【公開番号】P2022117291

(43)【公開日】2022-08-10

【審査請求日】2023-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】武田 孝史

(72)【発明者】

【氏名】手嶌 竜一

(72)【発明者】

【氏名】久米 一樹

【審査官】川口 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１９５３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１１１０８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特公平０７－０９５７１３（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｂ １／０２ － １／０４

Ｇ０５Ｂ １９／０４２

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタ装置と、前記マスタ装置により制御される複数のスレーブ装置とが接続されるネットワークシステムであって、
前記複数のスレーブ装置は、第１のスレーブ装置と、通信ケーブルにより前記第１のスレーブ装置に接続された第２のスレーブ装置とを含み、
前記第１のスレーブ装置は、
他機との間で信号の送受信を行う通信部と、
前記第２のスレーブ装置からの信号の信号品質の値を判定する信号品質検出部と、
前記信号品質の値に関する閾値を予め記憶する記憶部と、
当該第１のスレーブ装置の各部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、信号品質の値が前記閾値を下回ったことを前記信号品質検出部が検出した場合に、前記通信部を通じて、前記マスタ装置を介して前記第２のスレーブ装置に対して、信号品質の値が前記閾値を下回った旨の情報を含む通知を行い、前記第２のスレーブ装置が前記第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせ、
前記マスタ装置は、前記第２のスレーブ装置が前記第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくしていることをユーザへ通知する、ネットワークシステム。

【請求項2】

前記信号品質検出部は、前記第２のスレーブ装置からの信号のＳＱＩに基づいて信号品質の値を判定する、請求項１に記載のネットワークシステム。

【請求項3】

前記信号品質検出部は、前記第２のスレーブ装置からの信号の信号エラーに基づいて信号品質の値を判定する、請求項１または２に記載のネットワークシステム。

【請求項4】

前記通知には、更に信号品質の値の情報を含み、
前記制御部は、信号品質の値に対応させて、前記第２のスレーブ装置が前記第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせる、請求項１から３のいずれか１項に記載のネットワークシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ネットワークシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

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が構築されている。

【0003】

一般的な産業用ネットワークでは、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が採用される。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、これらのスレーブ装置を集中管理する、例えば（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）と呼ばれる装置である。

【0004】

ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）あるいはＥｔｈｅｒｎｅｔ／ＩＰ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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－１９５３２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のような従来技術では、２つのスレーブ装置の間での通信の際に、ノイズに起因して信号品質が低下した場合に、通信異常となってスレーブ装置が停止する、あるいはネットワークの通信がダウンするという問題点を発生する場合があった。

【0007】

本開示は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ノイズに起因する信号品質の低下が発生した場合でも、スレーブ装置が停止することなく、ネットワークの通信を維持することができるネットワークシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示は、上述の課題を解決するために、以下の構成を採用する。

【0009】

本開示の一側面に係るネットワークシステムは、マスタ装置と、前記マスタ装置により制御される複数のスレーブ装置とが接続されるネットワークシステムであって、前記複数のスレーブ装置は、第１のスレーブ装置と、通信ケーブルにより前記第１のスレーブ装置に接続された第２のスレーブ装置とを含み、前記第１のスレーブ装置は、他機との間で信号の送受信を行う通信部と、前記第２のスレーブ装置からの信号の信号品質の値を判定する信号品質検出部と、前記信号品質の値に関する閾値を予め記憶する記憶部と、当該第１のスレーブ装置の各部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、信号品質の値が前記閾値を下回ったことを前記信号品質検出部が検出した場合に、前記通信部を通じて、直接前記第２のスレーブ装置に対して、または前記マスタ装置を介して前記第２のスレーブ装置に対して、信号品質の値が前記閾値を下回った旨の情報を含む通知を行い、前記第２のスレーブ装置が前記第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせる構成を備えている。

【0010】

上記構成によれば、ノイズに起因する信号品質の低下が発生した場合でも、スレーブ装置が停止することなく、ネットワークの通信を維持することができる。

【0011】

上記一側面に係るネットワークシステムにおいて、前記信号品質検出部は、前記第２のスレーブ装置からの信号のＳＱＩに基づいて信号品質の値を判定する構成を備えていてもよい。

【0012】

上記構成によれば、信号品質の値を精度よく判定することができ、ノイズに起因する信号品質の低下が発生した場合でも、スレーブ装置が停止することなく、ネットワークの通信をより確実に維持することができる。

【0013】

上記一側面に係るネットワークシステムにおいて、前記信号品質検出部は、前記第２のスレーブ装置からの信号の信号エラーに基づいて信号品質の値を判定する構成を備えていてもよい。

【0014】

上記構成によれば、信号品質の値を精度よく判定することができ、ノイズに起因する信号品質の低下が発生した場合でも、スレーブ装置が停止することなく、ネットワークの通信をより確実に維持することができる。

【0015】

上記一側面に係るネットワークシステムにおいて、前記通知には、更に信号品質の値の情報を含み、前記制御部は、信号品質の値に対応させて、前記第２のスレーブ装置が前記第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせる構成を備えていてもよい。

【0016】

上記構成によれば、ノイズに起因する信号品質の低下の程度に対応して、第２のスレーブ装置からの信号の振幅を適切に変更させることができる。

【発明の効果】

【0017】

本開示によれば、ノイズに起因する信号品質の低下が発生した場合でも、スレーブ装置が停止することなく、ネットワークの通信を維持することができるネットワークシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本開示の実施形態１に係るネットワークシステムの構成例を説明する説明図である。

【図2】本開示の実施形態１に係るスレーブ装置（第１のスレーブ装置）を示す概略構成図である。

【図3】上記スレーブ装置に設けられた記憶部への閾値の設定動作を示すフローチャートである。

【図4】上記信号品質検出部の動作例を示すフローチャートである。

【図5】上記ネットワークシステムにおいて、第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅を変化させる前後での信号の波形を模式的に説明する図である。

【図6】上記ネットワークシステムにおいて、信号の振幅を大きくさせた後に通常状態に復帰させる動作例を示すフローチャートである。

【図7】本開示の実施形態２に係るネットワークシステムの信号品質検出部の動作例を示すフローチャートである。

【図8】本開示の実施形態３に係るネットワークシステムにおいて、スレーブ装置に設けられた記憶部への閾値の設定動作を示すフローチャートである。

【図9】上記記憶部に設定される複数の第１の閾値の具体例を説明する図である。

【図10】上記記憶部に設定される複数の第２の閾値の具体例を説明する図である。

【図11】本開示の実施形態３に係るネットワークシステムの信号品質検出部の動作例を示すフローチャートである。

【図12】上記ネットワークシステムにおいて、第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅の大きさの具体例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

§１ 適用例
まず、図１及び図２を用いて、本開示が適用される場面の一例について説明する。図１は、本開示の実施形態１に係るネットワークシステムの構成例を説明する説明図である。図２は、本開示の実施形態１に係るスレーブ装置（第１のスレーブ装置）を示す概略構成図である。

【0020】

本実施形態のネットワークシステム１００は、マスタ装置１と、当該マスタ装置１により制御される複数、例えば、４つのスレーブ装置２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄとが接続されるネットワークシステムである。これらのスレーブ装置２Ａ～２Ｄは、図１に示すように、通信ケーブルにより、順次接続されている。

【0021】

また、本実施形態のネットワークシステム１００は、情報処理装置３を備えている。ネットワークシステム１００の管理者は、情報処理装置３を通じて、マスタ装置１及びスレーブ装置２Ａ～２Ｄの各種設定の実行、データの取得等を行うことが可能になっている。

【0022】

また、本実施形態のネットワークシステム１００は、表示装置４を備えており、当該ネットワークシステム１００での動作状況などを表示可能になっている。

【0023】

また、本実施形態のネットワークシステム１００では、隣接する２つのスレーブ装置２Ａ～２Ｄの通信において、第１のスレーブ装置が第２のスレーブ装置からの信号の信号品質の値を判定し、その判定結果を基に第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅を大きくさせるようになっている。

【0024】

尚、以下の説明では、第１のスレーブ装置をスレーブ装置２Ｂとし、第２のスレーブ装置をスレーブ装置２Ｃとした場合を例示して説明する。

【0025】

また、本実施形態のスレーブ装置２Ｂ（第１のスレーブ装置）は、図２に示すように、他機との間で信号の送受信を行う通信部２１と、スレーブ装置２Ａからの信号の信号品質の値を判定する信号品質検出部２２Ａと、スレーブ装置２Ｃ（第２のスレーブ装置）からの信号の信号品質の値を判定する信号品質検出部２２Ｂと、上記信号品質の値に関する閾値を予め記憶する記憶部２３と、当該スレーブ装置２Ｂの各部を制御する制御部２４と、を備える。

【0026】

制御部２４は、信号品質の値が閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ｂが検出した場合に、通信部２１を通じて、マスタ装置１を介してスレーブ装置２Ｃに対して、信号品質の値が閾値を下回った旨の情報を含む通知を行い、スレーブ装置２Ｃが当該スレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくさせる。

【0027】

よって本実施形態によれば、スレーブ装置２Ｂ、２Ｃの間の通信において、ノイズに起因して、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号に異常（信号品質の値の低下）が発生した場合に、当該信号の振幅を大きくすることができる。

【0028】

このため、本実施形態では、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号の耐ノイズ性を向上させることが可能となり、ノイズがスレーブ装置２Ｂ、２Ｃの間に発生した場合でも、スレーブ装置２Ｃが停止することなく、ネットワークの通信を維持することができるネットワークシステムを構成することができる。

【0029】

尚、上記の説明では、スレーブ装置２Ｂの下流側のスレーブ装置２Ｃに対して、上述の通知を行って振幅を変更させる場合を示したが、スレーブ装置２Ｂの上流側のスレーブ装置２Ａに関しては、信号品質の値が閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ａが検出した場合に、同様に、通知が行われて、スレーブ装置２Ａ（第２のスレーブ装置）が当該スレーブ装置２Ｂ（第１のスレーブ装置）に送信する信号の振幅を大きくさせる。

【0030】

§２ 構成例
＜ネットワークシステム＞
図１の例では、本実施形態のネットワークシステム１００は、マスタ装置１と、通信装置（通信ハブ）５を介してマスタ装置１に接続される複数のスレーブ装置２Ａ～２Ｄと、通信装置５を介してマスタ装置１に接続される情報処理装置３、及び表示装置４とを備える。

【0031】

また、本実施形態のネットワークシステム１００では、例えば、Ether CAT（Ethernet for Control Automation Technology:登録商標）規格のネットワークシステムが用いられている。

【0032】

マスタ装置１は、例えば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を含んでいる。また、マスタ装置１は、情報処理装置３から設定される所定のプログラムに従って、動作することにより、複数の各スレーブ装置２Ａ～２Ｄの制御を行うように構成されている。

【0033】

情報処理装置３は、例えば、コンピュータ（ＰＣ）を用いて構成されており、管理者によって操作されることにより、マスタ装置１、スレーブ装置２Ａ～２Ｄ、及び表示装置４の各部を制御する。

【0034】

表示装置４は、例えば、タッチパネル機能を有する、液晶パネルや有機ＥＬパネル等を用いて構成されている。

【0035】

また、表示装置４は、例えば、ＨＭＩ（Human Machine Interface）に基づいて動作することにより、所定の情報表示や指示などの入力操作を行うようになっている。

【0036】

＜第１のスレーブ装置＞
図２の例では、本実施形態のスレーブ装置２Ｂは、通信部２１、信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂ、記憶部２３、及び制御部２４を備える。また、本実施形態のネットワークシステム１００では、スレーブ装置２Ａ、２Ｃ、２Ｄの主要部の構成は、スレーブ装置２Ｂの主要部の構成と同一にすることができる。つまり、本実施形態のネットワークシステム１００では、第１及び第２のスレーブ装置は図２に表された主要部の構成を有している。

【0037】

通信部２１は、ネットワークシステム１００の他機との間で双方向の通信を行う機能ブロックである。

【0038】

信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂは、第２のスレーブ装置としてのスレーブ装置２Ａ、２Ｃからの信号の信号品質の値をそれぞれ判定する機能ブロックである。信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ記憶部２３内に記憶されている信号品質の値に関する閾値を使用して、スレーブ装置２Ａ、２Ｃからの信号の信号品質の値を検出して判定する。

【0039】

また、信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ第１の信号品質検出部２２Ａ１、２２Ｂ１と、第２の信号品質検出部２２Ａ２、２２Ｂ２とを備える。

【0040】

第１の信号品質検出部２２Ａ１、２２Ｂ１は、スレーブ装置２Ａ、２Ｃからの信号のＳＱＩに基づいて信号品質の値を判定する機能ブロックである。

【0041】

ＳＱＩ（Signal Quality Indicator）は、信号の品質を定量化した数値であり、例えば、複数段階の整数値によって規定されている。このようなＳＱＩは、通信部２１、信号品質検出部２２Ａ等の機能ブロックを実現する通信用ＩＣの機能として実装されていてもよい。特に、ＳＱＩは、通信の物理層レベルで判定される数値であってよい。あるいは、ＳＱＩは、信号のＳ／Ｎ比に基づく値であってもよい。

【0042】

第２の信号品質検出部２２Ａ２、２２Ｂ２は、スレーブ装置２Ａ、２Ｃからの信号の信号エラーに基づいて信号品質の値を判定する機能ブロックである。具体的には、第２の信号品質検出部２２Ａ２、２２Ｂ２は、例えば、一定時間（例えば、１時間）内に、スレーブ装置２Ａ、２Ｃからの信号に含まれたエラーフレームの受信回数の値（信号品質の値）に基づいて信号品質の値の判定を行う。

【0043】

エラーフレームとは、エラーを有する通信フレームを示している。また、このようなエラーフレームが、例えば、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号に含まれていた場合、スレーブ装置２Ｂからスレーブ装置２Ｃへの再送要求などに応じて、同じ信号がスレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂに送信されることにより、このエラーフレームの信号エラーを解消することができる、軽微な通信エラーがスレーブ装置２Ｂ、２Ｃ間で生じる場合をいう。つまり、第２の信号品質検出部２２Ａ２、２２Ｂ２は、再送要求などを行って同じ信号を再送させる場合には、軽微な通信エラーの発生回数の値に基づいて信号品質の値の判定を行い、再送要求などを行わずに同じ信号を再送させない場合には、エラーフレームの受信回数の値（信号品質の値）に基づいて信号品質の値の判定を行う。

【0044】

記憶部２３は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置であり、制御部２４で実行される各種の処理プログラムを記憶する。また、記憶部２３は、情報処理装置３から設定される信号品質の値に関する閾値を予め記憶する。尚、この説明以外に、例えば、スレーブ装置２Ａ～２Ｄの工場出荷時に上記閾値を記憶部２３にプリセットする構成でもよい。

【0045】

また、上記閾値には、ＳＱＩに関する第１の閾値と、エラーフレームの受信回数に関する第２の閾値とが含まれている。

【0046】

制御部２４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じて各構成要素の制御を行う機能ブロックである。また、制御部２４は、信号品質の値が上記閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂが検出した場合に、通信部２１を通じて、マスタ装置１を介してスレーブ装置２Ａ、２Ｃに対して、信号品質の値が閾値を下回った旨の情報を含む通知を行い、スレーブ装置２Ａ、２Ｃがスレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくさせる。

【0047】

§３ 動作例
＜設定動作＞
まず、図３も参照して、閾値の設定動作について説明する。図３は、上記スレーブ装置に設けられた記憶部への閾値の設定動作を示すフローチャートである。

【0048】

ステップＳ１０１で、情報処理装置３では、管理者の操作に基づいて、ＳＱＩについての第１の閾値と、エラーフレームの受信回数についての第２の閾値が選定される。そして、情報処理装置３では、管理者の操作に基づいて、選定された第１及び第２の閾値が、例えば、スレーブ装置２Ｂの記憶部２３に格納されて、これらの第１及び第２の閾値の設定動作が完了される。

【0049】

尚、上記の説明以外に、ＨＭＩの機能、つまり表示装置４のタッチパネル機能を用いて、第１及び第２の閾値をスレーブ装置２Ｂに設定する構成でもよい。

【0050】

＜振幅変更動作＞
次に、図４及び図５も参照して、本実施形態のネットワークシステム１００での振幅変更動作について具体的に説明する。図４は、上記信号品質検出部の動作例を示すフローチャートである。図５は、上記ネットワークシステムにおいて、第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅を変化させる前後での信号を模式的に説明する図である。

【0051】

なお、以下の説明では、スレーブ装置２Ｃ（第２のスレーブ装置）がスレーブ装置２Ｂ（第１のスレーブ装置）に送信する信号の振幅を大きくさせる場合を例示して説明する。

【0052】

初めにステップＳ１で、スレーブ装置２Ｂにおいて、第１の信号品質検出部２２Ｂ１は、スレーブ装置２Ｃからの信号のＳＱＩを読み出す。次にフローはステップＳ２に進む。

【0053】

ステップＳ２で、第１の信号品質検出部２２Ｂ１は、読み出したＳＱＩが記憶部２３に記憶されている第１の閾値以下であるか否かについて判別する。第１の閾値以下でない場合（Ｓ２でＮＯ）、ステップＳ１に進み、それ以外の場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に進む（ステップＳ２）。

【0054】

ステップＳ３で、第２の信号品質検出部２２Ｂ２は、上記一定時間内に、スレーブ装置２Ｃからの信号のエラーフレームの受信回数が記憶部２３に記憶されている第２の閾値以上であるか否かについて判別する。第２の閾値以上でない場合（Ｓ３でＮＯ）、ステップＳ１に進み、それ以外の場合（Ｓ３でＹＥＳ）、ステップＳ４に進む（ステップＳ３）。

【0055】

ステップＳ４で、スレーブ装置２Ｂにおいて、スレーブ装置２Ｃからの信号の信号品質の値が記憶部２３に記憶されている閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ｂが検出して、制御部２４に通知する。そして、制御部２４は、マスタ装置１に対して、スレーブ装置２Ｃからの信号のＳＱＩが第１の閾値以下となり、当該信号のエラーフレームの受信回数が第２の閾値以上となった旨の情報を含む通知を行う。次にフローはステップＳ５に進む。

【0056】

ステップＳ５で、マスタ装置１は、スレーブ装置２Ｂからの通知に基づいて、信号のＳＱＩが第１の閾値以下となり、当該信号のエラーフレームの受信回数が第２の閾値以上となったスレーブ装置２Ｃを特定する。具体的には、マスタ装置１は、上記通知に含まれている、スレーブ装置２Ｃを特定するための情報（例えば、スレーブ装置２ＣのＩＰアドレス）を取得して、当該スレーブ装置２Ｃを特定する。次にフローはステップＳ６に進む。

【0057】

ステップＳ６で、マスタ装置１は、スレーブ装置２Ｃに対して、スレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくするように指示する。次にフローはステップＳ７に進む。

【0058】

ステップＳ７で、スレーブ装置２Ｃは、マスタ装置１からの指示に従って、スレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくする。これにより、本実施形態のネットワークシステム１００では、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号の耐ノイズ性を向上させて、ノイズに起因する信号品質の値の低下による、スレーブ装置２Ｃの停止を防ぐことができる。

【0059】

図５に模式的に示すように、スレーブ装置２Ｃは、例えば、通常振幅２Ｖ（＋１Ｖ～－１Ｖ）の信号をスレーブ装置２Ｂに向けて送信し、スレーブ装置２Ｂは、振幅１Ｖ（＋０．５Ｖ～－０．５Ｖ）の信号を受信する。ここで、スレーブ装置２Ｂ、２Ｃ間の通信ケーブルにノイズが混入した場合、ノイズに起因する波形歪みが生じ、通信品質の値の低下の原因となり得る。

【0060】

一方、マスタ装置１からの上記指示を受信した場合、スレーブ装置２Ｃは、例えば図５に示すように、振幅を２倍となるように大きくして、振幅４Ｖ（＋２Ｖ～－２Ｖ）の信号をスレーブ装置２Ｂに向けて送信し、スレーブ装置２Ｂは、振幅２Ｖ（＋１Ｖ～－１Ｖ）の信号を受信する。すると、スレーブ装置２Ｂ、２Ｃ間の通信の耐ノイズ性が向上する。この結果、スレーブ装置２Ｂ、２Ｃの間の通信を正常に行うことができる。次にフローはステップＳ８に進む。

【0061】

図４に戻って、ステップＳ８で、マスタ装置１は、例えば、イベントログを使用して、管理者（ユーザ）に対して、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくしていることを通知する。これにより、ユーザは、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号の信号品質の値が低下していることを把握することができる。更に、ユーザは、スレーブ装置２Ｃの信号品質の値の改善を図ることが可能となる。

【0062】

尚、上記の説明以外に、表示装置４が、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくしていることを表示して、ユーザに通知する構成でもよい。

【0063】

＜復帰動作＞
次に、図６も参照して、本実施形態のネットワークシステム１００での復帰動作について具体的に説明する。図６は、上記ネットワークシステムにおいて、信号の振幅を大きくさせた後に通常状態に復帰させる動作例を示すフローチャートである。

【0064】

ステップＳ１０２で、ユーザは、マスタ装置１または表示装置４からの通知でスレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくしていることを知る。次にフローはステップＳ１０３に進む。

【0065】

ステップＳ１０３で、ユーザが、スレーブ装置２Ｃの信号品質の値の低下の原因を調査し、対策を施したか否かが判別される。施していなければ（Ｓ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０３に戻り、それ以外の場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進む（ステップＳ１０３）。

【0066】

ステップＳ１０４で、ユーザが、情報処理装置３を操作することにより、スレーブ装置２Ｃに対して、スレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を通常の大きさの振幅に戻して、通常の動作状態とするように指示する。これにより、スレーブ装置２Ｃでは、スレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を通常の値になるように小さくして、当該スレーブ装置２Ｂに対する信号の送信を通常の動作状態で行う。

【0067】

以上のように、本実施形態のネットワークシステム１００では、第１のスレーブ装置において、信号品質の値が閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂが検出した場合に、第２のスレーブ装置が当該第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせる。この結果、図５に例示したように、第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の耐ノイズ性を向上させることができる。

【0068】

従って、本実施形態では、従来技術であればノイズに起因する信号品質の値の低下が発生するような場合でも、信号品質の値の低下の発生を防ぐことができ、更には、ネットワークの通信をダウン、つまりネットワークシステム１００をダウンさせることなく、当該ネットワークシステム１００が適用された生産設備などを継続して稼働させることができる。

【0069】

また、本実施形態では、信号品質の値の低下が発生した場合に、第２のスレーブ装置が停止することなく、当該第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅を大きくさせることにより、ネットワークの稼働をできる限り維持する。このため、本実施形態では、生産設備などの生産効率が低下するのを防ぎつつ、生産設備などの立ち上げ時（ネットワークシステム１００の適用時）、あるいは第２のスレーブ装置の不具合調査（予兆保全などの調査）の際に、上記信号品質の値の低下の原因を容易に把握することが可能となる。

【0070】

すなわち、本実施形態によれば、ノイズ対策が万全ではない、生産システムの立ち上げ時などにおいても、ネットワークでの通信を維持し生産システムを稼働させた状態とすることができる。そうして生産システムを稼働させた状態で、その信号品質の値の低下の原因を調査することによって、ノイズ対策を容易に施すことができるようになる。

【0071】

また、本実施形態では、上記従来技術と異なり、信号品質の値の低下が発生した場合でも、第２のスレーブ装置が停止しないので、当該信号品質の値の低下の原因をより簡単に把握することができる。

【0072】

また、本実施形態では、図６に例示したように、信号品質の値の低下が発生している期間のみ、第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅を大きくさせている。このため、常時、信号の振幅を大きくする場合に比べて、スレーブ装置２Ａ～２Ｄの各消費電力、ひいてはネットワークシステム１００全体の消費電力を抑えることができるとともに、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference）及びコンプライアンスに優れたネットワークシステムを提供することができる。

【0073】

また、本実施形態では、図６のステップＳ１０３に例示したように、ユーザが対策を施すまでの間、第２のスレーブ装置自身が第１のスレーブ装置に送信する信号の耐ノイズ性を向上させているので、当該第２のスレーブ装置や第１のスレーブ装置での突発的な停止の発生を容易に防ぐことができる。つまり、本実施形態では、ノイズによるスレーブ装置の停止のリスクを大幅に低減することができる。

【0074】

なお、上記の説明では、信号品質検出部２２Ａ、２２Ｂが第１の信号品質検出部２２Ａ１、２２Ｂ１と第２の信号品質検出部２２Ａ２、２２Ｂ２を備える構成について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、第１の信号品質検出部２２Ａ１、２２Ｂ１及び第２の信号品質検出部２２Ａ２、２２Ｂ２のうち少なくともいずれかを備えるものであればよい。

【0075】

また、上記の説明では、図４にステップＳ２及びＳ３にて示したように、ＳＱＩが第１の閾値以下、かつ、エラーフレームの受信回数が第２の閾値以上となった場合に、制御部２４は、マスタ装置１を介してスレーブ装置２Ｃに対して、信号品質の値が閾値を下回った旨の情報を含む通知を行い、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくさせる場合を説明した。

【0076】

しかしながら、本実施形態はこれに限定されるものではなく、ＳＱＩが第１の閾値以下、及びエラーフレームの受信回数が第２の閾値以上の少なくとも一方となった場合に、制御部２４は、上記通知を行い、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくさせる構成でもよい。

【0077】

また、上記の説明以外に、例えば、無線形式の信号伝達システムを用いて、第１のスレーブ装置が、マスタ装置１に対して、信号品質の値が閾値を下回った旨の情報を含む通知を行う構成でもよい。

【0078】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0079】

本実施形態と上記実施形態との主な相違点は、制御部２４が直接第２のスレーブ装置に対して、信号品質の値が閾値を下回った旨の情報を含む通知を行う点である。

【0080】

すなわち、本実施形態では、例えば、スレーブ装置２Ｂ（第１のスレーブ装置）において、スレーブ装置２Ｃ（第２のスレーブ装置）からの信号の信号品質の値が閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ｂが検出した場合に、制御部２４は、通信部２１を通じて、直接スレーブ装置２Ｃに対して、信号品質の値が閾値を下回った旨の情報を含む通知を行い、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくさせる。

【0081】

ここで、図７を用いて、本実施形態のネットワークシステム１００での動作例について具体的に説明する。図７は、本開示の実施形態２に係るネットワークシステムの信号品質検出部の動作例を示すフローチャートである。

【0082】

本実施形態では、上記実施形態１と同様に、ステップＳ１～Ｓ３の動作が行われ、ステップＳ３でＹＥＳの場合にフローはステップＳ９に進む。

【0083】

ステップＳ９で、スレーブ装置２Ｂにおいて、スレーブ装置２Ｃからの信号の信号品質の値が記憶部２３に記憶されている閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ｂが検出して、制御部２４に通知する。そして、制御部２４は、スレーブ装置２Ｃに対して、当該スレーブ装置２Ｃからの信号のＳＱＩが第１の閾値以下となり、当該信号のエラーフレームの受信回数が第２の閾値以上となった旨の情報を含む通知を直接的に行う。次にフローはステップＳ１０に進む。

【0084】

ステップＳ１０で、スレーブ装置２Ｃは、スレーブ装置２Ｂからの通知に従って、当該スレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくする。これにより、本実施形態のネットワークシステム１００では、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号の耐ノイズ性を向上させて、ノイズに起因する信号品質の値の低下がスレーブ装置２Ｂ、２Ｃの間の通信に発生した場合でも、スレーブ装置２Ｃの停止を防ぐことができる。次にフローはステップＳ１１に進む。

【0085】

ステップＳ１１で、スレーブ装置２Ｃは、例えば、当該スレーブ装置２Ｃに設けられたステータス表示部（図示せず）を用いて、ユーザに対して、当該スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくしていることを通知する。次にフローはステップＳ１２に進む。

【0086】

ステップＳ１２で、マスタ装置１は、例えば、イベントログを使用して、ユーザに対して、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくしていることを通知する。

【0087】

以上のように、本実施形態では、上記実施形態１と同様な効果を奏する。

【0088】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。

【0089】

本実施形態と上記実施形態との主な相違点は、第１のスレーブ装置から第２のスレーブ装置への上記通知には、更に信号品質の値の情報を含み、制御部２４は、信号品質の値に対応させて、第２のスレーブ装置が第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせる点である。

【0090】

＜設定動作＞
以下、図８～図１０を用いて、本実施形態のネットワークシステム１００での設定動作について具体的に説明する。図８は、本開示の実施形態３に係るネットワークシステムにおいて、スレーブ装置に設けられた記憶部への閾値の設定動作を示すフローチャートである。図９は、上記記憶部に設定される複数の第１の閾値の具体例を説明する図である。図１０は、上記記憶部に設定される複数の第２の閾値の具体例を説明する図である。

【0091】

ステップＳ１０５で、例えば、スレーブ装置２Ｂにおいて、その記憶部２３には、ＳＱＩについての複数の第１の閾値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４と、エラーフレームの受信回数についての複数の第２の閾値Ｔｅ１、Ｔｅ２、Ｔｅ３、Ｔｅ４と、が情報処理装置３から設定されて記憶される。

【0092】

具体的には、図９に例示するように、第１の閾値Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、Ｔｓ４として、それぞれＳＱＩ「８」、「５」、「３」、「１」が設定される。

【0093】

また、図１０に例示するように、第２の閾値Ｔｅ１、Ｔｅ２、Ｔｅ３、Ｔｅ４として、それぞれエラーフレームの受信回数の値「３」、「５」、「７」、「１０」が設定される。

【0094】

＜振幅変更動作＞
次に、図１１及び図１２も参照して、本実施形態のネットワークシステム１００での振幅変更動作について具体的に説明する。図１１は、本開示の実施形態３に係るネットワークシステムの信号品質検出部の動作例を示すフローチャートである。図１２は、上記ネットワークシステムにおいて、第２のスレーブ装置から第１のスレーブ装置への信号の振幅の大きさの具体例を説明する図である。

【0095】

本実施形態では、上記実施形態１と同様に、ステップＳ１の動作が行われた後、フローはステップＳ１３に進む。

【0096】

ステップＳ１３で、第１の信号品質検出部２２Ｂ１は、読み出したＳＱＩが記憶部２３に記憶されているいずれかの第１の閾値以下であるか否かについて判別する。いずれかの第１の閾値以下でない場合（Ｓ１３でＮＯ）、ステップＳ１に進み、それ以外の場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む（ステップＳ１３）。

【0097】

ステップＳ１４で、第２の信号品質検出部２２Ｂ２は、上記一定時間内に、スレーブ装置２Ｃからの信号のエラーフレームの受信回数が記憶部２３に記憶されているいずれかの第２の閾値以上であるか否かについて判別する。いずれかの第２の閾値以上でない場合（Ｓ１４でＮＯ）、ステップＳ１に進み、それ以外の場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５に進む（ステップＳ１４）。

【0098】

ステップＳ１５で、スレーブ装置２Ｂにおいて、スレーブ装置２Ｃからの信号の信号品質の値が記憶部２３に記憶されている閾値を下回ったことを信号品質検出部２２Ｂが検出して、制御部２４に通知する。そして、制御部２４は、マスタ装置１に対して、スレーブ装置２Ｃからの信号のＳＱＩがいずれかの第１の閾値（例えば、第１の閾値Ｔｓ１）以下となり、当該信号のエラーフレームの受信回数が第２の閾値（例えば、第２の閾値Ｔｅ１）以上となった旨の情報を含む通知を行う。次にフローはステップＳ１６に進む。

【0099】

ステップＳ１６で、マスタ装置１は、スレーブ装置２Ｂからの通知に基づいて、信号のＳＱＩが第１の閾値Ｔｓ１以下となり、当該信号のエラーフレームの受信回数が第２の閾値Ｔｅ１以上となったスレーブ装置２Ｃを特定する。具体的には、マスタ装置１は、上記通知に含まれている、スレーブ装置２Ｃを特定するための情報（例えば、スレーブ装置２ＣのＩＰアドレス）を取得して、当該スレーブ装置２Ｃを特定する。次にフローはステップＳ１７に進む。

【0100】

ステップＳ１７で、マスタ装置１は、スレーブ装置２Ｃに対して、第１の閾値Ｔｓ１及び第２の閾値Ｔｅ１に対応させてスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくするように指示する。

【0101】

具体的にいえば、マスタ装置１は、図１２に例示したテーブルを参照して、信号の振幅について具体的な大きさを指示する。すなわち、マスタ装置１は、スレーブ装置２Ｂから第１の閾値Ｔｓ１以下となり、かつ、第２の閾値Ｔｅ１以上となったことを通知されると、上記テーブルを参照して、スレーブ装置２Ｃに対して、通常時の振幅の１０５％の大きさでスレーブ装置２Ｂへの信号を送信するように指示する。次にフローはステップＳ１８に進む。

【0102】

尚、上記テーブルの指示内容は、マスタ装置１において、予め設定されたり、情報処理装置３を介在させてユーザにより適宜設定されたりする。

【0103】

また、上記の説明以外に、例えば、第１の閾値と第２の閾値とで振幅の大きさを変更するとともに、いずれかの第１の閾値以下となり、いずれかの第２の閾値以上となったときに、マスタ装置１は、より信号品質の値が低下している場合での振幅の大きさを選択して指示する構成でもよい。すなわち、マスタ装置１は、例えば、第１の閾値Ｔｓ１以下となり、かつ、第２の閾値Ｔｅ２以上となったことをスレーブ装置２Ｂから通知されると、第２の閾値Ｔｅ２での振幅の大きさ（１１０％）を選択して、スレーブ装置２Ｃに指示する構成でもよい。

【0104】

ステップＳ１８で、スレーブ装置２Ｃは、マスタ装置１からの指示に従って、スレーブ装置２Ｂに送信する信号の振幅を大きくする。これにより、本実施形態のネットワークシステム１００では、実施形態１と同様に、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号の耐ノイズ性を向上させて、ノイズに起因する信号品質の値の低下がスレーブ装置２Ｂ、２Ｃの間の通信に発生した場合でも、スレーブ装置２Ｃの停止を防ぐことができる。次にフローはステップＳ１９に進む。

【0105】

ステップＳ１９で、マスタ装置１は、例えば、イベントログを使用して、ユーザに対して、スレーブ装置２Ｃがスレーブ装置２Ｂへの信号の振幅を大きくしていることを通知する。これにより、ユーザは、スレーブ装置２Ｃからスレーブ装置２Ｂへの信号の信号品質の値が低下していることを把握することができる。更に、ユーザは、スレーブ装置２Ｃの信号品質の値の改善を図ることが可能となる。

【0106】

以上のように、本実施形態では、上記実施形態１と同様な効果を奏する。

【0107】

また、本実施形態では、複数の第１の閾値Ｔｓ１～Ｔｓ４と複数の第２の閾値Ｔｅ１～Ｔｅ４が信号品質の値として記憶部２３に設定されている。また、制御部２４は、信号品質の値に対応させて、第２のスレーブ装置が第１のスレーブ装置に送信する信号の振幅を大きくさせる。これにより、本実施形態では、ノイズに起因する信号品質の値の低下の程度に対応して、第２のスレーブ装置からの信号の振幅を適切に変更させることができる。

【0108】

〔ソフトウェアによる実現例〕
スレーブ装置２Ａ～２Ｄの機能ブロック（特に、制御部２４）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。

【0109】

後者の場合、制御部２４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、本開示の目的が達成される。

【0110】

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（Random Access Memory）などを更に備えていてもよい。

【0111】

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。

【0112】

本開示は上述した各実施形態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開示の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0113】

１ マスタ装置
２Ａ～２Ｄ スレーブ装置
２１ 通信部
２２Ａ、２２Ｂ 信号品質検出部
２３ 記憶部
２４ 制御部
１００ ネットワークシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】