DE102014119004B4 - Sicherheitskommunikationssystem mit E/A-Einheiten, die mit einer Mehrzahl von Prozessoren kommunizieren - Google Patents

Sicherheitskommunikationssystem mit E/A-Einheiten, die mit einer Mehrzahl von Prozessoren kommunizieren Download PDF

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Abstract

Kommunikationssystem, in dem eine numerische Steuereinrichtung (10) und eine oder mehrere E/A-Einheiten (5, 6, 7) verbunden sind und jede der E/A-Einheiten (5, 6, 7) eine Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) zum Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten zwischen der numerischen Steuereinrichtung (10) und der Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) der E/A-Einheiten (5, 6, 7) umfasst, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) Folgendes umfasst:mehrere ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b), die konfiguriert sind, um IDs der Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) einzustellen; undeinen Komparator, der konfiguriert ist, um eine ID, die in den Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der numerischen Steuereinrichtung (10) empfangen werden, mit IDs zu vergleichen, die für die mehreren ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b) eingestellt sind; undmehrere externe Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungseinstellungseinheiten, die ein externes Eingangs/Ausgangssignal, dem die Kommunikationsdaten entsprechen, unter mehreren externen Eingangs/Ausgangssignalen in Verbindung mit den mehreren ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b) angeben, wobei als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Komparator, wenn die ID, die in den Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der numerischen Steuereinrichtung (10) empfangen werden, mit irgendeiner von den IDs übereinstimmt, die für die mehreren ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b) eingestellt sind, die Kommunikationsdaten an die numerische Steuereinrichtung (10) zurückgesendet werden.

Description

  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, in dem eine numerische Steuereinrichtung und eine oder mehrere E/A-Einheiten, die jeweils eine Kommunikationssteuereinrichtung aufweisen, verbunden sind und Kommunikationsdaten zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den Kommunikationssteuereinrichtungen der E/A-Einheiten gesendet und empfangen werden.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Konfiguration, in der mehrere externe Signaleingangs/Ausgangseinheiten (E/A-Einheiten) verbunden sind, wird für den Eingang/Ausgang von DI/DO-Signalen zwischen einer numerischen Steuereinrichtung und einer Werkzeugmaschine (nicht gezeigt) angewandt. Wie in 1 gezeigt, werden DI/DO-Signale normalerweise zwischen einer numerischen Steuereinrichtung 10 und einer E/A-Einheit 30 und zwischen der E/A-Einheit 30 und einer E/A-Einheit 32 übertragen.
  • Wenn die Kommunikationssteuereinrichtungen 31, 33 der E/A-Einheiten 30, 32 bei der Kommunikation mit der numerischen Steuereinrichtung 10 bestätigen, dass die ID, die im Kopf der empfangenen Kommunikationsdaten enthalten ist, mit der ID übereinstimmt, die für ihr eigenes Einstellungsregister eingestellt ist, erkennen die Kommunikationssteuereinrichtungen 31, 33, dass die empfangenen Daten an die Kommunikationssteuereinrichtungen 31, 33 adressiert sind und senden Daten an die numerische Steuereinrichtung 10 zurück (siehe JP 2008-191989 A ). Wenn ein DI/DO-Signal, das von den E/A-Einheiten 30, 32 zurückgesandt wird, tatsächlich durch ein Ablaufprogramm verwendet wird, das innerhalb der numerischen Steuereinrichtung 10 arbeitet, ist es erforderlich, das DI/DO-Signal einer internen Adresse der numerischen Steuereinrichtung 10 zuzuweisen. Sicherheitssignale, die zur Vermeidung von Gefahren benötigt werden, wie beispielsweise ein Notstoppsignal und ein Türkontaktschalter, sind in dem DI/DO-Signal enthalten.
  • Im Übrigen sind IEC61508, lSO13849-1 und dergleichen als Sicherheitsstandards in einem elektrischen und elektronischen sicherheitstechnischen System oder Maschinensteuerungssystem vorhanden. Die vorhergehend erwähnten Sicherheitssignale werden wünschenswerterweise verarbeitet und gemäß solcher Standards übertragen. Die JP 2013-235300 A offenbart die Verarbeitung und ein Übertragungsverfahren gemäß einem Standard.
  • In der vorhergehend beschriebenen JP 2013-235300 A sind, wie in 2 gezeigt, einem ersten Prozessor 11 und einem zweiten Prozessor 12 entsprechend, die erste E/A-Einheit 30 und die zweite E/A-Einheit 32 vorhanden und ein hohes Maß an Sicherheit wird durch Sicherheitssignale sichergestellt, die unabhängig durch eine Menge von dem ersten Prozessor 11 und der ersten E/A-Einheit 30 und einer Menge von dem zweiten Prozessor 12 und der zweiten E/A-Einheit 32 verarbeitet werden (siehe 2). Die Signalübertragung stimmt mit PROFlsafe überein und ein Zählwert, CRC und dergleichen werden an die Kommunikationsdaten angehängt. Da, wie vorhergehend beschrieben, die Menge von dem ersten Prozessor 11 und der ersten E/A-Einheit 30 und die Menge von dem zweiten Prozessor 12 und der zweiten E/A-Einheit 32 unabhängig voneinander sind, sind zwei Mengen als Werte verfügbar, die an diese Mengen angehängt werden und unabhängig voneinander sind.
  • In diesem Fall ist es wichtig, dass die angehängten Daten beziehungslose Werte sind, die unabhängig voneinander sind, um die Sicherheit zu gewährleisten. Wenn zum Beispiel die zweite E/A-Einheit 32 fehlerhafterweise versucht, Daten von dem ersten Prozessor 11 zu verarbeiten, tritt ein Fehler auf, da der angehängte Zählerwert sich unterscheidet. Aufgrund eines solchen Mechanismus können die Kombination des ersten Prozessors 11 und der ersten E/A-Einheit 30 und die Kombination des zweiten Prozessors 12 und der zweiten E/A-Einheit 32 nicht geändert werden. Das heißt, es ist unmöglich, ein DI/DO-Signal der zweiten E/A-Einheit 32 einer Adresse des ersten Prozessors 11 zuzuweisen, ein DI/DO-Signal der ersten E/A-Einheit 30 einer Adresse des zweiten Prozessors 12 zuzuweisen oder die erste E/A-Einheit 30 sowohl Adressen des ersten Prozessors 11 als auch des zweiten Prozessors 12 zuzuweisen. Dies ist der Fall, da, wie vorhergehend beschrieben, der Zählerwert und CRC, die an die Kommunikationsdaten angehängt sind, der Kombination des Prozessors und der E/A-Einheit entsprechen und nicht geändert werden können.
  • In den letzten Jahren hat auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen eine zunehmende Diversifizierung stattgefunden und eine Maschine wird nicht selten für eine breite Palette von Änderungen konstruiert. Die Anzahl von DI/DO-Signalen, die für die Konfiguration erforderlich sind, unterscheidet sich von Änderung zu Änderung. Vom Gesichtspunkt der Kosten ist es wichtig, jede Konfiguration derart zu konstruieren, dass die Anzahl von E/A-Einheiten, die verbunden werden müssen, minimiert wird.
  • Wenn sie indes unter Verwendung des Verfahrens konfiguriert wird, das in der vorhergehend beschriebenen JP 2013-235300 erwähnt ist, kann es in einem Fall, in dem ein Sicherheitssignal in einem DI/DO-Signal enthalten ist, sein, dass mehr E/A-Einheiten als erforderlich zu verbinden sind, da die Kombination von dem Prozessor und der E/A-Einheit nicht geändert werden kann. Es wird zum Beispiel ein erster Fall betrachtet, in dem eine Maschine, deren Gesamtpunkte eines Dl-Sicherheitssignals 32 Punkte (Bits) sind, durch eine E/A-Einheit konfiguriert wird, die ein Dl-Signal von 32 Punkten pro Einheit aufweist. Die zwei Prozessoren 11, 12 (der erste und der zweite) sind eingeschlossen und das Dl-Sicherheitssignal weist 32 Punkte auf und aus diesem Grund kann die Maschine durch zwei E/A-Einheiten der ersten E/A-Einheit 30 und den zweiten E/A-Einheiten 32 konfiguriert werden, die jeweils ein Dl-Signal von 32 Punkten aufweisen, wie in 3 gezeigt.
  • Wenn indes eine Maschine, deren Gesamtpunkte des Dl-Sicherheitssignals 48 Punkte sind, als eine Produktreihe derselben Maschine konstruiert ist, sind die erhöhten Punkte des Dl-Sicherheitssignals von dem System in 3 16 Punkte und ein Dl-Signal von 2 × 16 Punkten = 32 Punkten ist genug und daher könnten die Gesamtpunkte durch das Hinzufügen einer E/A-Einheit (dritte E/A-Einheit 40) von 32 Punkten abgedeckt werden. In Wirklichkeit müssen indes, wie vorhergehend beschrieben, die erste und die zweite E/A-Einheit mit dem ersten beziehungsweise dem zweiten Prozessor 11, 12 kombiniert werden. Somit müssen zwei weitere E/A-Einheiten, die dritte E/A-Einheit 40 und eine vierte E/A-Einheit 42, verbunden werden (siehe 4).
  • Wenn ein DI/DO-Sicherheitssignal konfiguriert wird, stellt sich somit gemäß dem vorhergehend erwähnten Verfahren, das in der JP 2013-235300 A beschrieben ist, ein Problem, dass aufgrund von Beschränkungen der Zuweisung von Prozessoren und E/A-Einheiten das Verbinden von mehr E/A-Einheiten erforderlich sein kann.
  • DE 10 2012 208 205 A1 offenbart ein Verfahren von Aufzeichnen von Daten in Ethernet basierten Netzwerken von Fahrzeugen, wobei die Daten von einem sendenden Steuergerät an ein empfangendes Steuergerät eines Fahrzeugs über ein Kommunikationssystem gesendet werden.
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Aus diesem Grund ist es zur Lösung des vorhergehenden Problems der herkömmlichen Technologie eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sicherheitskommunikationssystem bereitzustellen, das E/A-Einheiten verwendet, die mit einer Mehrzahl von Prozessoren kommunizieren.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
  • In einem Kommunikationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine numerische Steuereinrichtung und eine oder mehrere E/A-Einheiten verbunden und jede der E/A-Einheiten umfasst eine Kommunikationssteuereinrichtung zum Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten zwischen der numerischen Steuereinrichtung und der Kommunikationssteuereinrichtung der E/A-Einheiten. Die Kommunikationssteuereinrichtung umfasst mehrere ID-Einstellungseinheiten, die konfiguriert sind, um IDs der Kommunikationssteuereinrichtung einzustellen, und einen Komparator, der konfiguriert ist, um eine ID, die in den Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der numerischen Steuereinrichtung empfangen werden, mit IDs zu vergleichen, die für die mehreren ID-Einstellungseinheiten eingestellt sind. Als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Komparator werden, wenn die ID, die in den Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der numerischen Steuereinrichtung empfangen werden, mit irgendeiner der IDs übereinstimmt, die für die mehreren ID-Einstellungseinheiten eingestellt sind, die Kommunikationsdaten an die numerische Steuereinrichtung zurückgesendet.
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung kann ferner eine Mehrzahl von Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungseinheiten, die Sicherheitskommunikationsdaten verarbeiten, in Verbindung mit der Mehrzahl von ID-Einstellungseinheiten umfassen.
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung kann ferner mehrere externe Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungseinstellungseinheiten umfassen, die ein externes Eingangs/Ausgangssignal, dem die Kommunikationsdaten entsprechen, unter mehreren externen Eingangs/Ausgangssignalen in Verbindung mit den mehreren ID-Einstellungseinheiten angeben.
  • Ein Sicherheitskommunikationssystem, das E/A-Einheiten verwendet, die mit mehreren Prozessoren kommunizieren, kann gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
  • Die vorherigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen hervor; es zeigen:
    • 1 ein Diagramm, das DI/DO-Signale zeigt, die zwischen einer numerischen Steuereinrichtung und E/A-Einheiten übertragen werden;
    • 2 ein Diagramm, das ein herkömmliches Sicherheitskommunikationssystem zeigt, in dem eine Menge aus einem ersten Prozessor und einer ersten E/A-Einheit und eine Menge aus einem zweiten Prozessor und einer zweiten E/A-Einheit unabhängig ein Sicherheitssignal verarbeiten und übertragen;
    • 3 ein Diagramm, das das herkömmliche Sicherheitskommunikationssystem zeigt, das eine Maschine, deren Gesamtpunkte eines Dl-Sicherheitssignals 32 Punkte (Bits) sind, durch E/A-Einheiten konfiguriert, die ein Dl-Signal von 32 Punkten pro Einheit aufweisen;
    • 4 ein Diagramm, das veranschaulicht, dass zwei weitere E/A-Einheiten mit dem Sicherheitskommunikationssystem in 3 verbunden werden müssen;
    • 5 ein Diagramm, das die Ausgestaltung eines Sicherheitskommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem eine Kommunikationssteuereinrichtung einer E/A-Einheit zwei Register enthält, in denen die ID der Kommunikationssteuereinrichtung eingestellt ist;
    • 6 ein Diagramm, das die Kommunikation zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den E/A-Einheiten zeigt;
    • 7 ein Diagramm, das veranschaulicht, dass die Kommunikationssteuereinrichtung der E/A-Einheit der numerischen Steuereinrichtung antwortet, wenn IDs eines Empfangskopfs und des Registers übereinstimmen;
    • 8 ein Diagramm, das Sicherheitskommunikationsdaten zeigt, die durch eine Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungseinheit verarbeitet werden, die in der Kommunikationssteuereinrichtung der E/A-Einheit in 9 enthalten ist;
    • 9 ein Diagramm, das veranschaulicht, dass die Kommunikationssteuereinrichtung der E/A-Einheit die Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der Sicherheitskommunikationsdaten umfasst;
    • 10A bis 10C Diagramme, die zeigen, dass sichere Daten zwischen einem Master (numerische Steuereinrichtung) und einem Slave gesendet und empfangen werden;
    • 11 ein Diagramm, das die E/A-Einheit zeigt, die mit mehreren Prozessoren kommuniziert; und
    • 12 ein Diagramm, das die Konfiguration des Sicherheitskommunikationssystems zeigt, das die E/A-Einheiten umfasst, die mit den mehreren Prozessoren der numerischen Steuereinrichtung kommunizieren.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • 5 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Sicherheitskommunikationssystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, in dem eine Kommunikationssteuereinrichtung einer E/A-Einheit zwei Register enthält, in denen die ID der Kommunikationssteuereinrichtung eingestellt ist.
  • Die erste, zweite und dritte E/A-Einheit 5, 6, 7 sind auf dem Hauptkörper einer Werkzeugmaschine angebracht und sind durch Daisy-Chaining mit der numerischen Steuereinrichtung 10 verbunden, die die Werkzeugmaschine steuert. Bei der Kommunikation mit der numerischen Steuereinrichtung 10 sind zwei Register zum Einstellen der ID zur Erkennung von Daten, die an die dritte E/A-Einheit 7 als ein Slave adressiert sind, in einer Kommunikationssteuereinrichtung 15 enthalten. 16 Punkte (Bits) von einer Hälfte des Dl-Signals der dritten E/A-Einheit 7 entsprechen einem ersten Prozessor 1 und 16 Punkte (Bits) der anderen Hälfte des Dl-Signals entsprechen einem zweiten Prozessor 2.
  • 16 Punkte von einer Hälfte des DI der dritten E/A-Einheit 7 sind Adressen des ersten Prozessors 1 zugewiesen und 16 Punkte der anderen Hälfte sind Adressen des zweiten Prozessors 2 zugewiesen. Ein Dl-Sicherheitssignal muss verarbeitet werden, indem es den zwei (dem ersten und dem zweiten) Prozessoren 1, 2 zugewiesen wird. Mit anderen Worten, für einen Dl-Empfängereingang von einer E/A-Einheit ist ein Dl-Empfängereingang einer anderen E/A-Einheit vorhanden, die mit der einen E/A-Einheit zu paaren ist.
  • So werden Dls der ersten E/A-Einheit 5, der zweiten E/A-Einheit 6 und der dritten E/A-Einheit 7 auch kombiniert, derart, dass zwei Dl-Empfängereingänge ein Paar werden. Dann wird durch Kombinieren von 16 Punkten einer Hälfte des DI der ersten E/A-Einheit 5 und 16 Punkten einer Hälfte des DI der zweiten E/A-Einheit 6 als ein Paar (erstes Paar), 16 Punkten der anderen Hälfte der zweiten E/A-Einheit 6 und 16 Punkten einer Hälfte des DI der dritten E/A-Einheit 7 als ein Paar (zweites Paar) und 16 Punkten der anderen Hälfte der dritten E/A-Einheit 7 und 16 Punkten der anderen Hälfte der ersten E/A-Einheit 5 als ein Paar (drittes Paar) alle 48 Punkte des DI jeder von den Adressen des ersten Prozessors 1 und des zweiten Prozessors 2 zugewiesen und eingegeben.
  • Wenn eine Kommunikationssteuereinrichtung 71 der dritten E/A-Einheit 7 bestätigt, dass die ID, die in dem Kopf der Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der Kommunikationssteuereinrichtung 71 erhalten werden, mit irgendeiner ID übereinstimmt, die in den zwei ID-Einstellungsregistern der Kommunikationssteuereinrichtung 71 eingestellt sind, sendet die Kommunikationssteuereinrichtung 71 Daten an die numerische Steuereinrichtung 10 zurück. Die Kommunikationssteuereinrichtung 71 verarbeitet auch Sicherheitssignale, die den zwei (dem ersten und dem zweiten) Prozessor 1, 2 entsprechen, gemäß dem im Voraus eingestellten Register der Kommunikationssteuereinrichtung 71.
  • Wie vorhergehend beschrieben, können der erste Prozessor 1 und der zweite Prozessor 2 Sicherheitskommunikationsdaten mit der Kommunikationssteuereinrichtung 71 der dritten E/A-Einheit 7 austauschen, um das DI/DO-Signal einzugeben und auszugeben, das dem ersten und dem zweiten Prozessor 1, 2 entspricht. Da die Adressen von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Prozessor 1, 2 einem DI/DO-Signal der dritten (einen) E/A-Einheit 7 zugewiesen werden können, können die erforderlichen DI/DO-Sicherheitssignalpunkte durch die Mindestanzahl von E/A-Einheiten, die verbunden sind, konfiguriert werden.
  • 6 ist ein Diagramm, das die Kommunikation zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den E/A-Einheiten veranschaulicht.
  • In einer Konfiguration, in der eine numerische Steuereinrichtung und eine oder mehrere E/A-Einheiten verbunden sind, umfasst die numerische Steuereinrichtung 10 die Kommunikationssteuereinrichtung 15 und zwei unabhängige Prozessoren, d. h. den ersten Prozessor 1 und den zweiten Prozessor 2. Die erste und die zweite E/A-Einheit 5, 6 umfassen Kommunikationssteuereinrichtungen 51, 61, Treiber 54, 64 zum Eingeben und Ausgeben von DI/DO-Signalen, die durch Kommunikation nach außen (Maschinenseite) übertragen werden, beziehungsweise Empfänger 53, 63. Die Kommunikationssteuereinrichtungen 51, 61 der ersten und der zweiten E/A-Einheit 5, 6 umfassen ID-Einstellungsregister 52, 62, die jeweils ihre eigenen IDs darstellen. Die Kommunikationssteuereinrichtung 15 der numerischen Steuereinrichtung 10 arbeitet als ein Master, während die Kommunikationssteuereinrichtungen 51, 61 der ersten und der zweiten E/A-Einheiten 5, 6 als Slaves arbeiten und beide Eins-zu-Eins-Kommunikation im Master-Slave-Modus durchführen.
  • 7 ist ein Diagramm, das veranschaulicht, dass die Kommunikationssteuereinrichtung der E/A-Einheit eine Antwort an die numerische Steuereinrichtung sendet, wenn IDs eines Empfangskopfs und des Registers übereinstimmen.
  • Wenn eine Kommunikationssteuereinrichtung n1 von einer n-ten E/A-Einheit n von E/A-Einheiten, die mit einer numerischen Steuereinrichtung verbunden sind, bestätigt, dass die ID, die in dem Kopf von Kommunikationsdaten, die bei der Kommunikation mit der numerischen Steuereinrichtung 10 empfangen wurden, enthalten ist, mit der ID übereinstimmt, die in dem Einstellungsregister n2 der Kommunikationssteuereinrichtung n1 eingestellt ist, erkennt eine Kommunikationssteuereinrichtung n1, dass die empfangenen Daten Daten sind, die an die Kommunikationssteuereinrichtung n1 adressiert sind, und sendet eine entsprechende Antwort an die numerische Steuereinrichtung 10.
  • 9 ist ein Diagramm, das veranschaulicht, dass die Kommunikationssteuereinrichtung der E/A-Einheit eine Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten von Sicherheitskommunikationsdaten umfasst.
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung n1 der E/A-Einheit n umfasst eine Schaltung zum Verarbeiten von Sicherheitskommunikationsdaten (siehe 8) und verarbeitet die laufende Nummer, den Zähler und CRC (Cyclic Redundancy Code - zyklischer Redundanzcode), die in den Sicherheitskommunikationsdaten enthalten sind, die durch die Kommunikationssteuereinrichtung n1 gesendet oder durch sie empfangen werden.
  • Wie in 8 gezeigt, wird eine laufende Nummer, die im Voraus für jede E/A-Einheit (Slave) eingestellt wird, an den Kopf der Sicherheitskommunikationsdaten angehängt. Der erste Prozessor 1, der zweite Prozessor 2 und eine Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltung n5 der Kommunikationssteuereinrichtung n1, die in der E/A-Einheit n enthalten sind (siehe 9), prüfen die von jeder von ihnen empfangenen laufenden Nummern. Wenn eine ungültige laufende Nummer ermittelt wird, tritt ein Fehler auf oder es wird ein Alarm ausgegeben und die empfangenen Daten werden gelöscht.
  • 10A bis 10C sind Diagramme, die zeigen, dass Sicherheitskommunikationsdaten zwischen einem Master (numerische Steuereinrichtung) und einem Slave gesendet und empfangen werden.
  • Der Zähler (siehe 8), der in den Sicherheitskommunikationsdaten enthalten ist, wird zugewiesen, wenn Daten von der numerischen Steuereinrichtung 10 als der Master an die E/A-Einheit als der Slave gesendet werden (siehe 10A). Wenn hingegen der Slave die Sicherheitskommunikationsdaten von dem Master empfängt, speichert der Slave den Zählerwert, der in den Sicherheitskommunikationsdaten enthalten ist, temporär in einem internen Register und sendet stattdessen den ursprünglich in dem internen Register gespeicherten Zählerwert an den Master zurück (siehe 10B). Wenn der Master eine Antwort vom Slave empfängt, prüft der Master eine Differenz zwischen dem durch den Master ausgegebenen Zählerwert und dem Zählerwert, der in den empfangenen Sicherheitskommunikationsdaten enthalten ist (siehe 10C). Nachdem die Kommunikation beendet wird, addiert der Master während der nächsten Kommunikation 1 zu dem ausgegebenen Zählerwert, um einen ähnlichen Arbeitsvorgang zu wiederholen. Der Zählerwert wird unabhängig durch den ersten Prozessor 1 und den zweiten Prozessor 2 ausgegeben. Da der erste Prozessor 1 und der zweite Prozessor 2 unterschiedliche Ausgangswerte des Zählers aufweisen, geben der erste Prozessor 1 und der zweite Prozessor 2 nicht dieselben Zählerwerte mehrere Male hintereinander aus.
  • Die Differenz zwischen dem Zählerwert, der durch den Master ausgegeben wird, und dem Zählerwert, der durch den Master von einem Slave empfangen wird, ist immer 1, wenn die Kommunikation normal ist. Wenn die Kommunikation indes aus irgendeinem Grund fehlschlägt, ist die Differenz gleich 2 oder größer. Wenn die Differenz einen voreingestellten zulässigen Wert überschreitet, ermittelt der Master (numerische Steuereinrichtung 10) dies als einen Alarm, über den nicht hinweg gesehen werden kann. Auch ist die Differenz zwischen dem Zählerwert, der durch den Slave empfangen wird, und dem Zählerwert, der in dem Slave gespeichert ist, ebenso eine 1, wenn die Kommunikation normal ist. Wenn die Kommunikation indes aus irgendeinem Grund fehlschlägt, ist die Differenz gleich 2 oder größer. Wenn die Differenz einen voreingestellten zulässigen Wert überschreitet, wird dies ebenso als ein Alarm ermittelt, über den nicht hinweg gesehen werden kann. Ferner bedeutet, wenn die Differenz 0 ist, dass der Zählerwert, der durch den ersten Prozessor 1 oder den zweiten Prozessor 2 ausgegeben wird, nicht aktualisiert wird. Wenn der Zählerwert eine Anzahl von Malen nacheinander nicht aktualisiert wird, die eine vorbestimmte zulässige Anzahl von Malen überschreitet, wird auch dies als ein Alarm ermittelt, über den nicht hinweg gesehen werden kann.
  • Wie in 8 gezeigt, wird der CRC 513 an das Ende der Sicherheitskommunikationsdaten angehängt und dies schützt die laufende Nummer, den Zähler und die E/A-Sicherheitsdaten. Der erste Prozessor 1, der zweite Prozessor 2 und die Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltung (siehe die Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltung n5 in 9), die in dem Slave enthalten sind, überprüfen den CRC beim Empfangen von Daten. Wenn ein ungültiger CRC ermittelt wird, tritt ein Fehler auf oder es wird ein Alarm ausgegeben und die empfangenen Daten werden gelöscht.
  • 11 ist ein Diagramm, das die E/A-Einheit zeigt, die mit mehreren Prozessoren kommuniziert.
  • Gemäß herkömmlicher Technologie sind ein ID-Einstellungsregister und eine Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltung (siehe 9) für jede Kommunikationssteuereinrichtung enthalten. Ein Sicherheitskommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst indes eine E/A-Einheit, die zwei solche Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltungen enthält. Wenn die Kommunikationssteuereinrichtung 71 der dritten E/A-Einheit 7 bestätigt, dass die ID, die in dem Kopf der Daten enthalten ist, die von der Kommunikationssteuereinrichtung 71 erhalten werden, mit irgendeinem von zwei (dem ersten und zweiten) ID-Einstellungsregistern 72a, 72b der Kommunikationssteuereinrichtung 71 übereinstimmt, erkennt die Kommunikationssteuereinrichtung, dass empfangene Daten Daten sind, die an die Kommunikationssteuereinrichtung 71 adressiert sind.
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung 71 weist auch Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltungen 77a, 77b auf, die den zwei IDs (ID1, ID2) entsprechen. Die Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltung 77a oder die Sicherheitskommunikationsdaten-Verarbeitungsschaltung 77b, die der empfangenen ID entspricht, arbeitet mit und verarbeitet Sicherheitskommunikationsdaten. Ferner weist die Kommunikationssteuereinrichtung 71 ein externes Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungsregister auf, das konfiguriert ist, um einen Treiber und einen Empfänger anzugeben, die unter Verwendung der entsprechenden IDs zuzuweisen sind, derart, dass das zu sendende/empfangende DI/DO dem externen Eingangs/Ausgangstreiber/Empfänger gemäß dem voreingestellten externen Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungsregister zugewiesen wird.
  • 12 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines Sicherheitskommunikationssystems zeigt, das E/A-Einheiten verwendet, die mit mehreren Prozessoren der numerischen Steuereinrichtung kommunizieren.
  • Eine Kommunikationssteuereinrichtung führt Sicherheitsdatenkommunikation unter Verwendung der ID1 in der Kommunikation mit dem ersten Prozessor 1 durch und gibt DI/DO durch Treiber/Empfänger gemäß dem voreingestellten externen Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungsregister ein und aus. Bei der Kommunikation mit dem zweiten Prozessor 2 führt die Kommunikationssteuereinrichtung Sicherheitsdatenkommunikation unter Verwendung der ID2 durch und gibt DI/DO durch Treiber/Empfänger gemäß dem voreingestellten externen Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungsregister ein und aus.

Claims (1)

  1. Kommunikationssystem, in dem eine numerische Steuereinrichtung (10) und eine oder mehrere E/A-Einheiten (5, 6, 7) verbunden sind und jede der E/A-Einheiten (5, 6, 7) eine Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) zum Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten zwischen der numerischen Steuereinrichtung (10) und der Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) der E/A-Einheiten (5, 6, 7) umfasst, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) Folgendes umfasst: mehrere ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b), die konfiguriert sind, um IDs der Kommunikationssteuereinrichtung (51, 61, 71) einzustellen; und einen Komparator, der konfiguriert ist, um eine ID, die in den Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der numerischen Steuereinrichtung (10) empfangen werden, mit IDs zu vergleichen, die für die mehreren ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b) eingestellt sind; und mehrere externe Eingangs/Ausgangssignal-Zuweisungsentsprechungseinstellungseinheiten, die ein externes Eingangs/Ausgangssignal, dem die Kommunikationsdaten entsprechen, unter mehreren externen Eingangs/Ausgangssignalen in Verbindung mit den mehreren ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b) angeben, wobei als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Komparator, wenn die ID, die in den Kommunikationsdaten enthalten ist, die von der numerischen Steuereinrichtung (10) empfangen werden, mit irgendeiner von den IDs übereinstimmt, die für die mehreren ID-Einstellungseinheiten (52, 62, 72a, 72b) eingestellt sind, die Kommunikationsdaten an die numerische Steuereinrichtung (10) zurückgesendet werden.
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