CN101311856A - 获取输入/输出单元状态信息的方法 - Google Patents

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Abstract

一种获取与数值控制器连接的I/O单元的状态信息的方法，该方法能够在几乎不影响输入/输出数据可传输信息量的前提下，传输指示发生在任意一个I/O单元中的异常的详细信息。当I/O单元发生异常时，该I/O单元将设置了状态异常通知位的输出信号传输给数值控制器中的可编程控制器(PC)。PC在其存储设备中将指示已经发生了状态异常的I/O单元的信息作为状态异常获取I/O单元信息存储。PC根据状态异常获取I/O单元信息从发生了异常的I/O单元请求状态信息。响应于该请求，I/O单元将状态信息传输给PC。

Description

获取输入/输出单元状态信息的方法
技术领域
本发明涉及一种获取与控制机床的数值控制器相连的外部信号输入/输出单元(下文中称为I/O单元)的状态信息的方法。尤其涉及一种获取指示在与数值控制器中提供的可编程控制器(PC)的I/O单元中发生异常的状态信息的方法。
背景技术
为了在数值控制器和机床的辅助设备之间输入/输出信息，多个I/O单元与数值控制器相互连接(参见JP11-231923A和JP6-138916A)。通常，输入信息(即DI数据)和输出信息(即DO数据)在数值控制器和I/O单元之间进行传输。对于作为I/O单元的内部信息的状态信息(例如，安装在I/O单元内的DO驱动器的过热保护告警)的收集是由数值控制器执行的。。
通常，与数值控制器连接的I/O单元的状态信息通过使用相同同帧的一个区域来传输，即DI数据的一部分，但由此产生了因状态信息数据导致可传输的DI数据量减少的问题(参见图17)。例如确定包含在DI数据中的状态信息是否被使用以及在显示设备上显示告警发生的告警过程依赖于用户准备的程序(梯形图程序)。此外，由于有必要通过分析每一个DI数据来搜索I/O单元的状态信息，这将需要相当大的时间去识别I/O单元中发生的异常。还有一个问题就是如果从所有的I/O单元获取状态信息将会增加传输信息的总量。
发明内容
本发明提供了一种获取指示在I/O单元中发生异常的状态信息的方法，该方法不但不会减少DI和DO数据的可传输信息量，而且不会大大增加由状态信息引起的传输总量，并且不需要依赖用户程序。
本发明所述的方法获取与数值控制器连接的I/O单元的状态信息，用于将输入/输出信息从该数值控制器传输出或传输到该数值控制器。该方法包括步骤：在任一发生了异常的I/O单元中将该I/O单元中的异常的详细信息存储为状态信息；将关于异常发生的通知和指示发生了异常的I/O单元的信息从I/O单元传输给数值控制器；将指示发生了异常的I/O单元的信息存储在数值控制器中；将状态信息请求从数值控制器传输到发生了异常的I/O单元；响应于状态信息请求，将存储在发生了异常的I/O单元中的状态信息传输给数值控制器；和将已传输的I/O单元的状态信息存储在数值控制器中。
状态信息可以被加入到输入信息中，与输入信息一起从I/O单元传输给数值控制器。
状态信息可以作为一种独立于输入/输出信息的分组信息从I/O单元传输给数值控制器。
该方法可以进一步包括在数值控制器的显示设备上显示传输的状态信息的步骤。
可以从与数值控制器相互连接的多个I/O单元获取状态信息。
根据上述安排，由于状态信息是通过输入信号中独立于DI数据之外的区域传输以和DI数据分开处理，因此，可以不依赖用户程序而获取I/O单元的状态信息。
通过在将DO/DI数据输入I/O单元或者从I/O单元输出的一个扫描周期中执行对一个I/O单元状态信息的获取，能够在不压缩通信频带的情况下获取I/O单元的状态信息。
在多个I/O单元都已经发生了异常的情况下，根据记录在存储装置中的异常发生的顺序从已经发生了异常的所有的I/O单元获取状态信息。
通过将独立于DI数据的状态信息作为分组信息传输，能够独立于DI数据的传输获取状态信息。
根据用于PC的软件，能够指定哪个I/O单元发生了异常以及PC使用哪个输入/输出信号通知I/O单元的异常的发生，从而缩短了调查导致I/O单元异常的原因所需的时间。
附图说明
图1是根据本发明实施例的数值控制器和与该数值控制器相互连接的I/O单元的示意图；
图2是示出了将I/O单元中的状态异常通知给数值控制器的例子的示意图；
图3是示出了向I/O单元请求状态信息的例子的示意图；
图4a-4c是示出了将状态信息从I/O单元传输到数值控制器的例子的示意图；
图5是示出了在多个I/O单元#2和#4中发生异常的例子的示意图；
图6是示出了将状态异常从I/O单元#2和#4通知给数值控制器的例子的示意图；
图7是示出了将状态异常通知存储在数值控制器中的例子的示意图；
图8是示出了从数值控制器向I/O单元#2请求状态信息的例子的示意图；
图9是示出了将状态信息从I/O单元#2传输给数值控制器的例子的示意图；
图10是示出了从数值控制器向I/O单元#4请求状态信息的例子的示意图；
图11是示出了将状态信息从I/O单元#4传输给数值控制器的例子的示意图；
图12是示出了向I/O单元#2发送状态信息请求命令的例子的示意图；
图13是示出了以独立的分组传输I/O单元#2的状态信息的例子的示意图；
图14是示出了多个I/O单元通过通信控制设备和通信线路与PC相互连接的数值控制系统的例子的示意图；
图15是示出了从一个I/O单元获取状态信息的处理的流程图；
图16是示出了从多个I/O单元获取状态信息的处理流程图；和
图17是示出了现有技术中在同一帧中传输状态信息和DI数据的例子的示意图。
具体实施方式
图1示出了计算机化数值控制器(CNC)6的系统结构。数值控制器6提供具有由通过I/O控制电路11和通信线路24连接于I/O单元#1-#5PC(可编程控制器)7。I/O单元#1-#5由通信线路24连接至PC7。PC7作为主设备，I/O单元#1-#5作为从设备。从I/O单元#1-#5中的任意一个至PC7的输入信号27包括由头(HEAD)区，DI数据区，告警ALM(alarm)区和CRC(循环冗余校验)区组成的帧。HEAD区存储识别输入信号27从哪个I/O单元发送和所发送数据的大小等，DI数据区存储操作机床(如开启或关闭开关)的输入信息，ALM区存储例如通信错误和在RAM奇偶校验中的错误的告警信息，CRC区存储指示由于噪声引起的输入信号27的数据的不规则的信息等。如图1所示的ALM区由8个数位位组成。为了向数值控制器6通知在I/O单元#1-#5中的任意一个中都作为状态异常信息的异常发生，如因DO驱动器的过热保护造成的告警，ALM区中的第三位26被用作状态异常通知位。当I/O单元内发生异常时，执行必要步骤防止I/O单元内的二次破坏。例如，当在DO驱动器的输出端发生接地故障时，执行DO驱动器的过热保护功能从而关闭I/O单元内的DO驱动器的输出端。
图2示出了将指示I/O单元#2发生异常的状态异常信息传输给PC7的例子。如图2所示，当I/O单元#2发生异常时，I/O单元#2对输入信号28的ALM区的状态异常通知位进行设置并发送该输入信号28给PC7。如图2所示的ALM区有8个数位，其中第3位被用作状态异常通知位。将第3位作为状态异常通知位仅仅是一个例子，ALM区中的其它适当数位也可以用作状态异常通知位。在收到包含设置了状态异常通知位的ALM区的输入信号28后，PC7根据输入信号28的HEAD区的信息指定I/O单元#2发生了异常，并在RAM10中存储指示发生了异常的I/O单元的信息(例如从属号2)作为状态信息获取I/O单元信息。状态信息获取I/O单元信息可被存储在RAM 10之外的其它存储设备中，如存储在图1所示的I/O控制电路11提供的寄存器中。
图3示出了将状态信息请求从PC7传输给发生了异常的I/O单元#2的例子。当PC7基于状态信息获取I/O单元信息传输输出信号29给确定为传输状态异常通知的I/O单元#2时，PC7传输设置了状态信息请求位的输出信号29。在图3所示的例子中，使用HEAD区的第6位作为状态信息请求位。
图4a示出了将状态信息从I/O单元#2传输给PC7的例子。当I/O单元#2收到包含设置了状态信息请求位的HEAD区的输出信号29时，I/O单元#2在输入信号30的HEAD区设置状态信息传输位，并发送带有在DI数据后加入的状态信息的输入信号30。在图4a所示的例子中，使用HEAD区的第5位作为状态信息传输位。如图4b所示，在I/O单元无异常发生的状态下，从I/O单元传输给PC7的输入信号包括一系列由“HEAD”，“DI数据”，“ALM”和“CRC”组成的帧。
从PC7传输给I/O单元的输出信号包括一系列由“HEAD”，“DO数据”，“ALM”和“CRC”组成的帧。
图4c示出了在I/O单元发生异常时请求状态信息时来自I/O单元的带有在DI数据之后加入的状态信息的输入信号。在将状态信息从I/O单元传输给PC7时，在DI数据之后加入的状态信息包括一系列的5个帧。因此，仅向发生了异常的I/O单元请求状态信息，从而状态信息的请求不会减少输入信号的通信区域。
图5示出了多个I/O单元#2和#4中发生了异常的情况。
图6示出了当I/O单元#2和I/O单元#4都发生异常时将具有在各个ALM帧中设置了状态异常通知位的输入信号31，32从I/O单元#2和I/O单元#4发送给PC7。输入信号31、32中的HEAD帧存储用于识别输入信号31和32是从哪里传输的信息。
图7示出了存储在PC7中的指定I/O单元#2和I/O单元#4都发生异常的信息。当PC7收到包含设置了状态异常通知位的ALM帧的输入信号31、32时，PC7分别根据输入信号31、32中的HEAD帧内的信息指定I/O单元#2和I/O单元#4，并分别将指示发生了异常的I/O单元的信息作为状态信息获取I/O单元信息存储在程序控制器7的RAM 10中。
图8示出了在多个I/O单元#2和I/O单元#4都发生了异常的情况下将状态信息请求从PC7传输给I/O单元#2的例子。当PC7将要发送输出信号33给已经传输状态异常通知的I/O单元#2时，PC7根据状态信息获取I/O单元信息发送在HEAD帧中设置了状态信息请求位的输出信号33。
图9示出了在I/O单元#2和I/O单元#4发生了异常的情况下将状态信息从I/O单元#2传输给PC7的例子。当I/O单元#2收到具有设置了状态信息请求位的HEAD帧的输出信号33时，I/O单元2在输入信号34的HEAD帧内设置状态信息通知位并传输带有在DI数据后加入的状态信息的输入信号34。然后，来自I/O单元#2的状态信息被存储在PC7的RAM 10中。
图10示出了在I/O单元#2和I/O单元#4发生了异常的情况下将状态信息请求从PC7传输给I/O单元#4的例子。当PC7将要发送输出信号35给已经传输状态异常通知的I/O单元#4时，PC7根据存储的状态信息获取I/O单元信息发送在HEAD帧中设置了状态信息请求位的输出信号35。
图11示出了将状态信息从I/O单元#4传输给数值控制器的例子。当I/O单元#4收到具有设置了状态信息请求位的HEAD帧的输出信号35时，I/O单元#4在输出信号36的HEAD帧中设置状态信息通知位并发送带有在DI数据之后加入的状态信息的输入信号36。然后，来自I/O单元#4的状态信息被存储在PC7的RAM 10中。基于状态信息获取I/O单元信息对所有被指定为发生了异常的I/O单元成功地执行处理。
图12和13示出了以独立的分组传输状态信息的具体实施例。当异常发生在任意一个I/O单元中时，使用状态异常通知位向PC7通知异常的发生，并且以和上述实施例相同的方式将状态信息获取I/O单元信息存储在RAM10中。对于每个I/O单元来说，DI数据和DO数据的传输过程在一个扫描周期内完成，PC7将状态信息请求命令发送给存储在RAM10中的状态信息获取I/O单元信息(例如从属号)指定的每个I/O单元，该发送与DI数据和DO数据的传输相独立。收到状态请求命令的I/O单元传输状态信息给PC7。由于状态信息请求命令和I/O单元的状态信息的传输独立于在每一个扫描周期内经常执行的DI数据和DO数据的传输，优先于DI数据和DO数据的传输执行该请求和I/O单元的状态信息收集。
图14示出了在数值控制器6中提供了PC7并且多个I/O单元通过通信控制器39和通信线路24与PC7相互连接的系统结构的例子。与PC7连接的通信控制器39减轻了PC7中CPU8的负荷并防止降低数值控制器6的数值控制性能。
图15是获取一个I/O单元状态信息的流程图，图16是获取多个I/O单元状态信息的流程图。

Claims (5)

1.一种获取与数值控制器连接的I/O单元的状态信息，用于将输入/输出信息从所述数值控制器传输出或传输到所述数值控制器的方法，包括步骤：
在任一发生了异常的I/O单元中将该I/O单元中的异常的详细信息存储为状态信息；
将关于异常发生的通知和指示发生了异常的I/O单元的信息从I/O单元传输给数值控制器；
将指示发生了异常的I/O单元的信息存储在数值控制器中；
将状态信息请求从数值控制器传输到发生了异常的I/O单元；
响应于状态信息请求，将存储在发生了异常的I/O单元中的状态信息传输给数值控制器；和
将已传输的I/O单元的状态信息存储在数值控制器中。
2.根据权利要求1所述的获取I/O单元的状态信息的方法，其中状态信息被加入到输入信息中，与输入信息一起从I/O单元传输给数值控制器。
3.根据权利要求1所述的获取I/O单元的状态信息的方法，状态信息作为一种独立于输入/输出信息的分组信息从I/O单元传输给数值控制器。
4.根据权利要求1所述的获取I/O单元的状态信息的方法，其中进一步包括在数值控制器的显示设备上显示传输的状态信息的步骤。
5.根据权利要求1所述的获取I/O单元的状态信息的方法，其中从与数值控制器相互连接的I/O单元获取状态信息。
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