通信处理装置、存储介质和通信处理方法制造方法及图纸

技术编号:21032820 阅读:24 留言:0更新日期:2019-05-04 04:55
本发明专利技术公开了通信处理装置、存储介质和通信处理方法,所述通信处理方法包括:在从应用软件接收到并被配置为至少临时存储在请求缓冲器中的通信请求是数据的传输请求的情况下,从所述请求缓冲器提取所述传输请求;基于所述传输请求执行传输处理;检测与实时通信有关的诊断指标;在所述诊断指标在预定范围内的情况下,发送所述实时通信的状态的通知;以及当发送了所述通知时,调整用于从所述请求缓冲器提取所述传输请求的时间间隔。

Communication Processing Device, Storage Media and Communication Processing Method

The invention discloses a communication processing device, a storage medium and a communication processing method. The communication processing method includes: extracting the transmission request from the request buffer when the communication request received from the application software and configured to be at least temporarily stored in the request buffer is a transmission request of data; performing transmission processing based on the transmission request; detecting and processing based on the transmission request; Diagnostic indicators related to real-time communication; when the diagnostic indicators are within a predetermined range, a notification of the status of the real-time communication is sent; and when the notification is sent, the time interval for extracting the transmission request from the request buffer is adjusted.

【技术实现步骤摘要】
通信处理装置、存储介质和通信处理方法
本专利技术涉及通信处理装置、存储介质和通信处理方法。
技术介绍
在过程控制系统等中,特别需要通信的实时性能。已经构建了使用被称为以太网和IP(因特网协议)并在其上执行实时通信的标准通信技术的机制作为现有领域的技术。在非专利文献1(KojiDemachi及其他三人,“实时工厂网络系统Vnet/IP”(“Real-TimePlantNetworkSystemVnet/IP”),横河电机技术报告,2005年第49卷第2期)中公开的技术中,为了实现实时性能,已经设计了向发射机站分配时隙等以防止分组丢失。此外,根据非专利文献1中公开的技术,能够使用开放标准协议来配置具有多供应商设备的网络(参见非专利文献1的图4等)。要求利用更通用的产品实施构成用于工厂控制等目的的网络系统的网络的设备。在确保实时性能的同时将通用产品结合到这种设备中的情况下,可以期望降低设备成本和稳定设备供应。其中一个元素是OS(操作系统)。例如,可以考虑使用计算机作为通信处理装置来进行实时通信,并使用通用OS来控制在该计算机上执行的功能(程序)。这里,在系统中,实时性能是能够在设定时间内完成预定处理等的性能,并且是确保在设定时间内完成相应处理等的性能。更具体地,实时性能包括能够在设定时间内完成系统中的处理的性能,以及用于在设定时间内从系统外部获得响应的性能。此外,实时性能可以包括能够检测以下事件的性能:其中,在设定时间内处理等尚未完成并强制结束所述处理等。但是,通用OS具有以下问题。问题在于,用于将CPU时间分配给被同时并行地执行的多个程序的OS的调度器不一定都适合于期望的通信处理装置。更具体地,例如,当调度执行用于工厂控制的处理的功能(为了方便起见称为“应用程序”)和管理来自该应用程序的通信请求的功能(为了方便起见称为“实时通信单元”)时,通用OS的调度器可能无法执行适当的计算资源分配。如上所述,在配置具有应用程序(可以在一个通信处理装置上同时并行地执行多个应用程序)和实时通信单元的通信处理装置的情况下,在调度中,实时通信单元的优先级被设置为高于应用程序的优先级。换句话说,为了保证实时性能,即使牺牲了应用程序的处理能力,也希望为实时通信单元分配足够的计算资源。然而,某个通用OS的调度器通过逻辑运行,其中,为了将计算资源分配给具有相对低优先级的任务,如果具有高优先级任务的CPU使用率超过了预定基准,则禁止将计算资源分配给具有高优先级的任务。在这种情况下,应该利用足够的计算资源推进处理的实时通信单元不能充分地执行处理。结果,可能发生如下事件:处理中的通信处理装置的实时性能受损。
技术实现思路
本专利技术是在认识到上述问题的基础上而做出的。换句话说,本专利技术的目的是提供一种能够在使用通用OS的调度器的同时通过将必要的计算资源分配给用于实时处理通信请求的实时通信单元来保证实时性能的通信处理装置、程序和通信处理方法,所述通信请求是从过程控制系统中的应用程序接收的。本专利技术的另一个目的是提供一种具有以下通信功能的通信处理装置、程序和通信处理方法:所述通信功能不需要使用设备驱动程序来访问实时通信单元,并且能够在不总是分配CPU核的情况下实现,并且即使在虚拟化单元是专有软件的情况下也是可用的。在过程控制系统中执行通信处理的通信处理装置包括:应用单元,其被配置为使应用软件被执行;以及实时通信单元,其被配置为从应用软件接收通信请求,并基于通信请求执行数据的发送和接收。并且实时通信单元包括:请求缓冲器,其被配置为至少临时存储从应用软件接收的通信请求;实时通信单元接口单元,其在通信请求是数据传输请求的情况下,被配置为从请求缓冲器中提取数据传输请求并执行传输处理;以及自诊断单元,其被配置为检测与实时通信单元的处理相关的诊断指标,并且在诊断指标在预定范围内的情况下,将实时通信单元的操作状态的通知发送至实时通信单元接口单元。并且实时通信单元接口单元被配置为在实时通信单元接口单元从自诊断单元接收到操作状态的通知的情况下,调整用于从请求缓冲器提取数据传输请求的时间间隔。附图说明图1是示出根据本专利技术的第一实施例的通信处理装置的粗略功能构造的框图。图2是从不同的角度示出根据第一实施例的通信处理装置的功能构造的框图。图3是示出根据第一实施例的实时通信单元接口的处理过程的流程图。图4是示出根据第一实施例的实时通信单元的处理过程的流程图。图5是示出根据本专利技术的第二实施例的通信处理装置的一些功能组件的功能框图。图6是示出根据第二实施例的整个通信处理装置1的框图,其中重点图示用于分别地虚拟化PC和在多个软件上执行访客OS的功能。图7是示出根据本专利技术的第三实施例的通信处理装置的一些功能组件的功能框图。图8是示出根据第三实施例的通信处理装置的一些功能组件的功能框图。具体实施方式现在,参照附图,将说明多个实施例。[第一实施例]图1是示出根据本实施例的通信处理装置3的粗略功能构造的框图。根据本实施例的通信处理装置3被配置在PC31上。PC31(硬件)包括物理CPU310、物理NIC312和NIC接口313。此外,PC31包括诸如存储器等的其他组件(图中未示出)。PC是“个人计算机”的缩写。CPU是“中央处理单元”的缩写。NIC是网络接口卡的缩写。NIC也被简称为“网卡”。而且,接口也被简称为“IF”。在PC31上,执行通用OS36。OS是“操作系统”的缩写。通过使用通用OS36配置通信处理装置3,可以降低通信处理装置3的成本,并且稳定地提供通信处理装置3。作为通用OS36的示例,能够使用基于Windows(注册为商标)的OS,该OS是用于由MicrosoftCorporation(美国)制造的PC的OS。物理CPU310用于顺序地提取和执行存储器中加载的程序中包含的命令。物理CPU310可以包括多个核。此外,PC31可以被配置为包括多个物理CPU310。物理CPU310的CPU时间被分配给用户空间38中的各个功能。物理NIC312是具有当PC31中的各个功能经由外部网络执行通信时可用的接口功能的NIC。NIC接口313是具有调解物理NIC312的功能和在用户空间38中执行的功能的接口。通用OS36包括通用OS调度器37。在通用OS36管理的用户空间38中,能够同时并行执行各种功能。通用OS调度器37根据将在用户空间38中执行的各个功能的优先级适当地分配计算资源,从而管理这些功能的执行。这里,计算资源通常是CPU时间(CPU资源,即,中央处理单元资源)。此外,可以包括除了CPU时间之外的资源作为计算资源。计算资源的示例包括分配的存储器、输入/输出处理装置等。通用OS调度器37可以不是实时调度器。此外,尽管图1仅示出了一个用户空间38。但是通用OS调度器37可以管理多个用户空间38。此外,通用OS36包括实时通信请求共用存储器191。实时通信请求共用存储器191是在用户空间38中执行的每个任务可访问的存储器。在实时通信请求共用存储器191中设置有缓冲器,所述缓冲器在实时通信请求处理公共库192(下面将说明)临时存储诸如来自应用单元701的通信请求等各种信息的时候是可用的。作为通用OS36的功能,能够提供能够由任务共享的存储空间。在本实施例中,在用户空间外部设置实时通本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种用于在过程控制系统中执行通信处理的通信处理装置,其包括:应用单元,其被配置为使应用软件被执行;以及实时通信单元,其被配置为从所述应用软件接收通信请求,并基于所述通信请求执行数据的发送和接收,其中,所述实时通信单元包括:请求缓冲器,其被配置为至少临时存储从所述应用软件接收的所述通信请求;实时通信单元接口单元,在通信请求是数据的传输请求的情况下,所述实时通信单元接口单元被配置为从所述请求缓冲器提取所述传输请求并执行传输处理;以及自诊断单元,其被配置为检测与所述实时通信单元的处理有关的诊断指标,并在所述诊断指标在预定范围内的情况下,将所述实时通信单元的操作状态的通知发送到所述实时通信单元接口单元,并且在所述实时通信单元接口单元从所述自诊断单元接收到所述操作状态的所述通知的情况下,所述实时通信单元接口单元被配置为调整用于从所述请求缓冲器提取所述传输请求的时间间隔。

【技术特征摘要】
2017.10.25 JP 2017-2065511.一种用于在过程控制系统中执行通信处理的通信处理装置,其包括:应用单元,其被配置为使应用软件被执行;以及实时通信单元,其被配置为从所述应用软件接收通信请求,并基于所述通信请求执行数据的发送和接收,其中,所述实时通信单元包括:请求缓冲器,其被配置为至少临时存储从所述应用软件接收的所述通信请求;实时通信单元接口单元,在通信请求是数据的传输请求的情况下,所述实时通信单元接口单元被配置为从所述请求缓冲器提取所述传输请求并执行传输处理;以及自诊断单元,其被配置为检测与所述实时通信单元的处理有关的诊断指标,并在所述诊断指标在预定范围内的情况下,将所述实时通信单元的操作状态的通知发送到所述实时通信单元接口单元,并且在所述实时通信单元接口单元从所述自诊断单元接收到所述操作状态的所述通知的情况下,所述实时通信单元接口单元被配置为调整用于从所述请求缓冲器提取所述传输请求的时间间隔。2.根据权利要求1所述的通信处理装置,其中所述实时通信单元接口单元被配置为,在所述实时通信单元接口单元在预定时间内从所述自诊断单元连续地接收所述操作状态的所述通知的情况下,与所述实时通信单元不连续接收所述通知的情况相比进一步地调整用于从所述请求缓冲器提取所述传输请求的所述时间间隔。3.根据权利要求1或2所述的通信处理装置,其中所述应用单元是使多个应用软件同时并行地执行的单元,所述应用单元被配置为将从所述多个应用软件接收到的所述通信请求临时存储在实时通信请求共用存储器中,所述实时通信请求共用存储器是由所述多个应用软件共享的存储单元,并且所述应用单元被配置为将从所述实时通信请求共用存储器提取的所述通信请求转送至所述实时通信单元。4.根据权利要求1或2所述的通信处理装置,其还包括:应用代理单元,其被配置为作为独立于所述应用单元的任务而被执行,被配置为从所述应用软件接收所述通信请求,被配置为将接收到的所述通信请求临时存储在作为所述任务中的专用存储器的实时通信请求任务内部存储器中,以及被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员:土屋雅信
申请(专利权)人:横河电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1