CN106020012A - 数值控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种数值控制装置，具有：非易失性存储器；第一电源，其对该非易失性存储器供电；第二电源，其通过无线方式或有线方式对该非易失性存储器供电；以及微型计算机。从第二电源对该微型计算机进行供电，并且该微型计算机读出存储于非易失性存储器的数据，并进行写入。即使在第一电源断开时，也能够使用第二电源从数值控制装置的外部通过无线方式或有线方式进行供电。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，特别是涉及如下一种数值控制装置：即使在电源断开时或者故障时，也能够进行非易失性存储器的错误检查和备份等维护管理。
背景技术
在非易失性存储器中有时因宇宙射线等影响而发生软件错误例如带备用电池的SRAM(只是短暂性的不良并非半导体或电子部件等硬件损坏的不良)，或者缓缓地释放蓄积的电荷而引起数据错误例如NAND FLASH(NAND闪存)。
不论在哪一情况下，在数据错误累积而由于ECC等无法进行错误修正之前通过重新写入正确的数据能够没有问题地继续使用装置，但是为了较早地检测出数据错误，需要定期读出非易失性存储器的数据。但是，一般在装置的电源被切断的状态下不能读出非易失性存储器的数据，因此，需要接通装置的电源进行启动装置的操作。此外，还存在如下问题：在因故障而不能操作装置或者没有接通电源的情况下，不能直接读出非易失性存储器的数据。
作为与这样的课题相关的现有技术，例如在日本特开2014-120263号公报中公开了如下技术：使用非接触型IC存储器，通过无线供电对该非接触型IC存储器进行读写。此外，例如在日本特开2013-197805号公报中公开了如下技术：具有紧急用电池，在切断了针对电子设备的供电的情况下，能够切换为来自该紧急用电池的供电来使用该电子设备。
但是，在所述的日本特开2014-120263号公报所公开的技术中存在如下问题：即使没有接通装置的电源也能够只读写非接触型存储器IC的数据，但是不能够进行非接触型存储器IC以外设备的数据读写，因此，无法应对内置有多个种类的非易失性存储器的系统。
此外，在上述的日本特开2013-197805号公报所公开的技术中，在因CPU等的故障而不能操作装置或者没有接通装置电源的情况下，由于存储于非易失性存储器的数据无法进行保存(转存)，因此在更换安装了非易失性存储器的电路板时，造成安装于该电路板的非易失性存储器的数据丢失。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种数值控制装置，即使在电源断开时或者故障时，也能够进行非易失性存储器的错误检查和备份等维护管理。
本发明涉及的数值控制装置，其具有非易失性存储器，其中，所述数值控制装置具有：第一电源，其对所述非易失性存储器供电；第二电源，其通过无线方式或有线方式对所述非易失性存储器供电；以及微型计算机，从所述第二电源对该微型计算机供电，并且该微型计算机读出存储于所述非易失性存储器的数据或者写入数据。
也可以是，所述数值控制装置构成为：通过由所述微型计算机定期地读出所述非易失性存储器的数据来检查是否发生数据错误，根据该检查的时间间隔和数据错误的发生状况来预测检查下一次非易失性存储器的数据的推荐时间日期。
也可以是，所述数值控制装置还具有：RTC，能够从所述第一电源、所述第二电源、以及备用电池对该RTC供电，并且该RTC能够从所述微型计算机读出时间、设定时间，将该RTC的时间数据与外部设备的时间数据对照来进行修正。
也可以是，所述数值控制装置还具有：AD变换器，其测定所述备用电池的电压值，由所述微型计算机测定电池电压，并将该电池电压测定值与预先设定的基准值进行比较，由此来确认电池电压。
通过本发明，即使不进行接通装置电源、启动装置的操作，通过来自外部设备的操作，也能够确认内置于装置内的非易失性存储器的数据错误的发生状况、电池电压以及RTC的状态，当发生数据错误时，能够修正数据。此外，还能够根据数据错误的发生状况预测下一次数据错误的检查时间日期，防止数据错误的累积造成的系统故障。
并且，即使在因故障而不能操作装置或者没有接通电源时，也能够从外部设备读写装置内的非易失性存储器，因此，能够进行存储于非易失性存储器的数据的保存，所以能够大幅地缩短装置恢复时间。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式涉及的数值控制装置的主要部分框图。
具体实施方式
本发明涉及的数值控制装置，具有：微型计算机，其监控与外部设备的通信控制和电池状态并且对非易失性存储器的数据进行读写，将对该微型计算机、非易失性存储器以及RTC(Real-Time Clock，实时时钟)供电的电源从其他电路的电源分离，通过来自外部的供电使这些微型计算机、非易失性存储器以及RTC能够工作。
此外，当在非易失性存储器的数据存在错误时，实施错误修正，将该实施过的内容记录于非易失性存储器，通过将该记录的信息与下一次确认时的状况进行比较来判断存储器的特性劣化，建议维护周期，或者判断安装有存储器的电路板的更换时间日期。
使用图1对本发明的一实施方式涉及的数值控制装置进行说明。
数值控制装置1具有：CNC主板10、以及外部设备接口30。
CNC主板10具有：对数值控制装置的整体动作进行控制的CNC CPU11、带有基于ECC的数据错误修正功能的存储器控制器12；对数值控制装置1的内部时刻进行计时的RTC(实时时钟电路)13；具有ECC功能的NANDFLASH14；具有ECC功能的带备用电池的SRAM15；对RTC13、NANDFLASH14、SRAM15供电的电池16；以及介入于对RTC13、NAND FLASH14、SRAM15的访问的非易失性存储器接口17。
外部设备接口30具有：微型计算机31，其具有近距离通信接口或者USB接口；无线供电兼通信天线32，其与所述近距离通信接口连接，进行来自外部设备2的无线供电以及无线通信；USB连接器33，其与所述USB接口连接，进行来自外部设备2的USB供电以及USB通信；以及AD变换器34。关于外部设备接口30，例如构成为扩展板或周边装置，经由CNC主板10与连接器(未图示)等可装卸地连接，在故障时等时候能够根据需要与其他外部设备接口30之间进行交换。
数值控制装置1的内部分离出电源区域(1)、电池电源区域(2)、以及外部供电区域(3)三个电源区域。
电源区域(1)是从装置电源21接收电力供给的电源区域，在该电源区域(1)中配置有CNC CPU11、存储器控制器12、电池16等，所述CNC CPU11、存储器控制器12、电池16等在接通装置电源21时从该装置电源21接收电力供给进行工作，在断开装置电源21时电力供给停止从而停止工作。此外，在接通装置电源21期间，电池16通过从装置电源21供给的电力而被充电。
电池电源区域(2)是如下电源区域：在接通装置电源21时，经由电路供给电路18接收来自装置电源21的电力供给来进行工作，此外，在断开装置电源21时，接收来自电池16的或者来自经由电力供给电路19的外部供电区域(3)的电力供给来进行工作。配置于该电池电源区域(2)的RTC13以及SRAM15通过接收来自电池16的电力供给，即使在装置电源21断开时也能够保持当前时刻和存储的数据。
外部供电区域(3)是如下电源区域：在接通装置电源21时，经由电力供给电路20接收来自装置电源21的电力供给来工作，此外，在断开装置电源21时，从无线供电兼通信天线32或者经由USB连接器33从外部供给的电力来进行工作。
这样，在接通装置电源21时，三个电源区域全部从装置电源21被供电进行工作，在断开装置电源21时，电池电源区域(2)从电池16被供电，电源区域(1)、外部供电区域(3)不从电池16被供电。此外，在经由无线供电兼通信天线32接收来自外部设备2的远程供电时或者经由USB连接器33接收来自外部设备2的USB供电时，外部供电区域(3)以及电池电源区域(2)被供电而工作。
将具有上述结构的数值控制装置1的动作分为几个动作状况在以下进行说明。
I：从外部设备对微型计算机、非易失性存储器以及RTC的访问
在将具有无线供电功能以及无线通信功能的外部设备2靠近无线供电兼通信天线32时(或者，使用USB电缆将外部设备2与USB连接器33连接时)，进行从外部设备2经由无线供电兼通信天线32的供电(或者，经由USB连接器33的供电)，电源进入到外部供电区域(3)以及电池电源区域(2)，这些外部供电区域(3)以及电池电源区域(2)内的各器件能够进行工作。
在这样的状况下，用户对与外部设备2连接的操作用PC3进行操作，经由外部设备2以及无线供电兼通信天线32对微型计算机31给予指示，此时，微型计算机31读写非易失性存储器(NAND FLASH14、SRAM15)的数据，通过读出这些非易失性存储器的数据能够确认数据错误的发生状况。
同样地，通过用户对操作用PC3进行操作来对微型计算机31给予指示，能够通过AD变换器34来对电池16的电压进行AD变换从而测定电压值，通过将该测定出的结果获得的测定值与预先决定的基准值进行比较，能够对电池16是否输出了足够备份SRAM15和RTC13的电压。
此外，通过用户对操作用PC3进行操作来对微型计算机31给予指示，通过读出RTC13的时间数据，与PC持有的时间进行比较，由此，能够确认出RTC13的时间数据是否正常。
并且，由于能够不使用装置电源21或CNC CPU11就进行对非易失性存储器(NAND FLASH14、SRAM15)的访问，因此即使在由于CNC CPU11以及装置电源12涉及的电源电路的故障等原因而不能操作数值控制装置1时，也能够进行非易失性存储器的数据保存，在更换了故障电路板之后，通过恢复数据能够大幅度地缩短数值控制装置1的恢复时间。
II：非易失性存储器的数据检查以及修正
对于NAND FLASH14和备份SRAM15等非易失性存储器来说，在预先设计和评价数值控制装置1时，会测定出随着时间经过数据错误增加的趋势，并作为近似函数数据装入到装置的程序中。
在数值控制装置1的通常工作时，根据需要从CNC CPU11读出NANDFLASH14和备份SRAM15等非易失性存储器，在进行该读出时存储器控制器12进行数据错误的检查和修正。此外，定期地读出NAND FLASH14和备份SRAM15等非易失性存储器的整个区域，实施数据错误的检查和修正，结果在发生了数据错误时，将数据错误的发生部位、错误比特位、检查的日期时间记录到在非易失性存储器内设置的错误信息存储区域。
接下来，检查数据，在发生了数据错误时，读出存储于错误信息存储区域的信息，根据前一次确认时的数据错误的发生状况和确认周期，来预测数据错误达到不能修正的错误数(因ECC的结构而不同)的时间日期，对定期的确认周期进行校正。例如，在将该确认周期的初始值设为一年，一年一次对非易失性存储器的整个区域的数据进行确认时，当在某一年的期间在该非易失性存储器上的三个部位发生了1比特错误时判断为一年可能发展至3比特错误，将确认周期(初始值一年)变更为1/3，另一方面，在没有发生数据错误时，根据预先决定的确认周期继续进行确认，可以进行上述这样的确认周期调整。
通过来自外部设备2的供电，在进行NAND FLASH14和备份SRAM15等非易失性存储器的数据检查以及修正时，从操作用PC3对微型计算机31给予指示，经由微型计算机31进行NAND FLASH14和备份SRAM15等非易失性存储器的整个区域的读出，确认有无数据错误。当在非易失性存储器发生了数据错误时，存储器控制器17或者微型计算机31或者操作用PC3进行错误修正。
并且，将错误的发生部位和错误比特数等记录于在非易失性存储器内设置的错误信息存储区域。操作用PC根据前一次确认时的状况和经过时间，预测数据错误达到不能修正的错误数的时间日期，将下一次的确认时间日期通知给操作员。此外，也可以在到下一次确认为止的期间比预先设定的基准值短时，判断存储器的寿命并提醒操作员更换安装有存储器的电路板。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明不局限于上述实施方式的示例，通过增加适当的变更能够以各种方式来进行实施。

Claims (4)

1.一种数值控制装置，其具有非易失性存储器，其特征在于，所述数值控制装置具有：
第一电源，其对所述非易失性存储器供电；
第二电源，其通过无线方式或有线方式对所述非易失性存储器供电；以及
微型计算机，从所述第二电源对该微型计算机供电，并且该微型计算机读出存储于所述非易失性存储器的数据或者写入数据。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置构成为：通过由所述微型计算机定期地读出所述非易失性存储器的数据来检查是否发生数据错误，根据该检查的时间间隔和数据错误的发生状况来预测检查下一次非易失性存储器的数据的推荐时间日期。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置还具有：RTC，能够从所述第一电源、所述第二电源、以及备用电池对该RTC供电，并且该RTC能够从所述微型计算机读出时间、设定时间，
将该RTC的时间数据与外部设备的时间数据对照来进行修正。
4.根据权利要求3所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置还具有：AD变换器，其测定所述备用电池的电压值，
由所述微型计算机测定电池电压，并将该电池电压测定值与预先设定的基准值进行比较，由此来确认电池电压。
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