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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein numerisches Steuersystem
(nachfolgend als NC-System bezeichnet), in dem eine numerische Steuereinrichtung
(nachfolgend als NC-Einrichtung bezeichnet)
und periphere Einheiten, die durch wenigstens einen Servorverstärker, einen
Spindelverstärker
und eine Fern-I/O-Einheit gebildet sind, unter Verwendung eines
Kommunikationskabels in Serie geschaltet oder verkettet sind; das
Kommunikationskabel setzt sich aus zwei Datenübertragungskabeln, nämlich einem
Sende-Datenübertragungskabel
und einem Empfangs-Datenübertragungskabel
zusammen, um auf einer Zeitteilung basierende Kommunikationen zwischen
der numerischen Steuereinrichtung und den peripheren Einheiten durchzuführen. Weiterhin
bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Einstellen eines
Kommunikationszeitablaufs im numerischen Steuersystem.
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Hintergrund
der Erfindung
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18 zeigt
eine Ausführungsform
einer bekannten NC-Einrichtung,
in der Komponenten über ein
Netzwerk miteinander verbunden sind. In dieser Figur bezeichnet
ein Bezugszeichen 50 eine numerische Steuerung (nachfolgend
als NC-Abschnitt bezeichnet), ein Bezugszeichen 51 Steuermittel
(nachfolgend als NC-Mittel bezeichnet) zur Steuerung der gesamten
NC-Einrichtung, das Bezugszeichen 52 PMC-Steuermittel zur
Steuerung eines Maschinenwerkzeuges, das Bezugszeichen 53 eine
erste Netzwerksteuerung zur Steuerung eines Netzwerks 60, die
Bezugszeichen 54a, 54b Wellensteuerungen, die Bezugszeichen 55a, 55b Wellensteuermittel
zur Steuerung eines Servoantriebsystems, die Bezugszeichen 56a, 56b zweite
Netzwerksteuerungen zur Steuerung des Netzwerkes 60, das
Bezugszeichen 57 eine Schirmsteuerung, ein Bezugszeichen 58 Schirmsteuermittel
zur Steuerung einer I/O-Anordnung, wie beispielsweise ein CRT/MDI,
sowie das Bezugszeichen 59 eine dritte Netzwerksteuerung
zur Steuerung des Netzwerkes 60. Die NC-Einrichtung setzt
sich aus dem NC-Abschnitt 50, den Wellensteuerungen 54a, 54b und
der Schirmsteuerung 57 zusammen. Diese Komponenten sind über das
Netzwerk 60 miteinander verbunden.
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19 zeigt
eine Verbindung zwischen einer NC-Einrichtung, Treiberverstärkern und Fern-I/O-Einheiten
nach dem Stande der Technik. In dieser Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 61 die NC-Einrichtung,
das Bezugszeichen 62 (62a, 62b) Servoverstärker zur
Ansteuerung eines (nicht dargestellten) Servomotors, ein Bezugszeichen 63 (63a, 63b)
Spindelverstärker
zur Ansteuerung eines (nicht dargestellten) Spindelmotors, ein Bezugszeichen 64 (64a, 64b)
Fern-I/O-Einheiten, als externe I/O-Einheiten der NC-Einrichtung 61 und
ein Bezugszeichen 65 (65a, 65b) Leitungsanschlussstellen.
Ein Bezugszeichen 66 (66a–66f) bezeichnet ID-Einstellschalter, die
auf den Servoverstärkern 62,
den Spindelverstärkern 63 und
den Fern-I/O-Einheiten 64 angeordnet und mit der NC-Einrichtung 61 verbunden
sind, um eine Stationsadresse und eine Kommunikationszeit zuzuordnen.
Ein Bezugszeichen 67 (67a, 67b) bezeichnet
Kommunikations-Hardware-Einstellschalter, die auf den Fern-I/O-Einheiten
montiert sind.
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Ein
Bezugszeichen 70 bezeichnet ein Datenübertragungskabel für Kommunikationen
von der NC-Einrichtung 61 zu den Servoverstärkern 62 und den
Spindelvestärkern 63 (nachfolgend
als Treiberverstärker
bezeichnet), ein Bezugszeichen 71 ein Datenübertragungskabel
für Kommunikationen
von den Treiberverstärkern
zur NC-Einrichtung 61, ein Bezugszeichen 72 ein
Datenübertragungskabel
für ein
Notstoppsignal und ein Bezugszeichen 73 ein Datenübertragungskabel
für einen
Servoalarm. Eine Servokommunikationsleitung 74 setzt sich
aus vier Paaren der vorgenannten Datenübertragungskabel 70 bis 73 zusammen.
Eine Fern-I/O-Kommunikationsleitung 76 setzt sich aus einem
Datenübertragungskabel 75 für Kommunikationen
zwischen der NC-Einrichtung und den Fern-I/O-Einheiten zusammen.
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Die
NC-Einrichtung 61 ist mit den Treiberverstärkern (Servoverstärker 62,
Spindelverstärker 63) über die
Servokommunikationsleitungen 74 verbunden, wobei die Verbindung
durch die Leitungsanschlussstelle 65a abgeschlossen ist.
Die NC-Einrichtung ist über
die Fern-I/O-Kommunikationsleitung 76 mit den Fern-I/O-Einheiten
64 verbunden, wobei die Verbindung durch die Leitungsanschlussstelle 65b abgeschlossen
ist.
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20 zeigt
eine Serienverbindung zwischen der NC-Einrichtung und Treiberverstärkern nach
dem Stande der Technik. In dieser Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 61 die
NC-Einrichtung, ein Bezugszeichen 62 (62a, 62b)
Servoverstärker, ein
Bezugszeichen 63 (63a, 63b) Spindelverstärker, ein
Bezugszeichen 77 eine Sendesteuerung und ein Bezugszeichen 78 eine
Empfangssteuerung. wie in dieser Figur dargestellt, besitzen die
Servoverstärker 62 (62a, 62b)
und die Spindelverstärker 63 (63a, 63b)
jeweils eine Sendesteuerung 77 und eine Empfangssteuerung 78,
welche als Paar Verwendung finden.
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21 zeigt Kommunikationen im NC-System
(einen Kommunikationszyklus) nach dem Stande der Technik. 21a zeigt Kommunikationen zwischen der
NC-Einrichtung und den Treiberverstärkern nach dem Stande der Technik
(ein Kommunikationszyklus). 21(b) zeigt
Kommunikationen zwischen der NC-Einrichtung und Fern-I/O-Einheiten (ein
Kommunikationszyklus).
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In 21(a) bezeichnet ein Bezugszeichen 80 (80a, 80b)
von der NC-Einrichtung zu den Treiberverstärkern übertragene Kommunikationsrahmen und
ein Bezugszeichen 81 (81a–81g) vom Treiberverstärker zur
NC-Einrichtung übertragene
Kommunikationsrahmen. Kommunikationen zwischen der NC-Einrichtung und den
Treiberverstärkern
dienen als bidirektionales Vollduplex-Kommunikationssystem über ein
Paar von Datenübertragungskabeln 70 und
ein Paar von Datenübertragungskabeln 71 nach 19.
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In
den Kommunikationen von der NC-Einrichtung zu den Treiberverstärkern unter
Verwendung des Datenübertragungskabels 70 dient
die NC-Einrichtung 61 als Hauptstation zur Übertragung einer
willkürlichen
Anzahl von Kommunikationsrahmen 80 zu Bestimmungstreiberverstärkern in
einer beliebigen Zeit während
eines Kommunikationszyklus. Ein Treiberverstärker überwacht als lokale Station
konstant die von der NC-Einrichtung 61 über die Empfangssteuerung 78 nach 20 übertragenen Kommunikationsrahmen
und empfängt
die für
diesen Treiberverstärker
bestimmten Kommunikationsrahmen.
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In
den Kommunikationen von einem Treiberverstärker zur NC-Einrichtung unter
Verwendung des Datenübertragungskabels 71 kann
jeder der Vielzahl von Treiberverstärkern als Masterstation dienen.
Daher unterliegt der Kommunikationszyklus einer Zeitteilung über eine
Vielzahl von Treiberverstärkern
und ist auf die Treiberverstärker
verteilt, wobei ein Treiberverstärker
als Masterstation Kommunikationsrahmen 81 (81a–81g)
in einer zugeordneten Split-Kommunikationszeit überträgt. Die NC-Einrichtung 61 empfängt als
lokale Station die von den anderen Masterstationen übertragenen
Kommunikationsrahmen 81 auf einer Split-Kommunikationszeitbasis.
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In 21(a) bezeichnet ein Bezugszeichen 82 (82a–82g)
von der NC-Einrichtung 61 zu den Fern-I/O-Einheiten 64 übertragenen
Kommunikationsrahmen und ein Bezugszeichen 83 (83a–83e) von
den Fern-I/O-Einheiten 64 zur NC-Einrichtung 61 übertragene
Kommunikationsrahmen. Wie 19 zeigt,
nutzen Kommunikationen zwischen der NC-Einrichtung und den Fern-I/O-Einheiten
ein Halbduplex-Kommunikationssystem, wobei das Datenübertragungskabel 75 für Kommunikationen
zwischen der NC-Einrichtung und den Fern-I/O-Einheiten auf die NC-Einrichtung 61 als
Masterstation und eine Vielzahl vom Fern-I/O-Einheiten 64 aufgeteilt
ist und Daten auf der Basis einer Zeitteilung eines Kommunikationszyklus übertragen
werden.
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Eine
der NC-Einrichtungen 61 und eine Vielzahl von Fern-I/O-Einheiten 64 wirken
als Masterstation und übertragen
Kommunikationsrahmen 82 oder Kommunikationsrahmen 83.
Von dieser Masterstation verschiedene Anordnungen überwachen
die übertragenen
Kommunikationsrahmen 82 als lokale Stationen und empfangen
dafür bestimmte
Kommunikationsrahmen 82.
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Gemäß den 21(a) und 21(b) kann in
Kommunikationen von einem Treiberverstärker oder einer Fern-I/O-Einheit
zur NC-Einrichtung jeder der Vielzahl von Treiberverstärkern und
Fern-I/O-Einheiten als Masterstation dienen. Um auf einer Zeitteilung
basierende Kommunikationen von einer Fern-I/O-Einheit zur NC-Einrichtung
durchzuführen, muss
daher die Kommunikationszeit so zugeordnet werden, dass die Fern-I/O-Einheiten
die auf einer Zeitteilung basierende Kommunikationszeit nicht überlappend
nutzen. Die Zuordnung von Stationsadressen und Kommunikationszeiten
erfolgt durch Spezifizieren von ID-Ziffern unter Verwendung der ID-Einstellschalter 66.
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22 zeigt
eine Ausführungsform
eines Kommunikationsrahmens nach dem Stande der Technik. Im Falle,
dass eine Vielzahl von lokalen Stationen vorhanden ist, erhalten
diese jeweils ihre eigene Stationsadresse. Die Masterstation spezifiziert eine
spezielle lokale Station, um mit dieser lokalen Station allein Kommunikationen durchzuführen. In der
Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 84 ein Startkennzeichen,
ein Bezugszeichen 85 eine Stationsadresse, ein Bezugszeichen 86 Daten,
ein Bezugszeichen 87 ein CRT (zyklische Redundanzprüfung) und ein
Bezugszeichen 88 ein Endkennzeichen. Die lokale Station überwacht
die Stationsadresse 85 im übertragenen Kommunikationsrahmen.
Die örtliche
Station empfängt
den Kommunikationsrahmen in dem Fall, in dem die Stationsadresse
an die voreingestellte Stationsadresse angepasst ist oder die Stationsadresse
alle lokalen Stationen spezifiziert.
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Wie
oben ausgeführt,
nutzen in einem NC-System nach dem Stande der Technik Kommunikationen
zwischen der NC-Einrichtung
und Treiberverstärkungen
ein Kommunikationsverfahren, das einen Kommunikationszyklus enthält, der
sich von den Kommunikationen zwischen der NC-Einrichtung und Fern-I/O-Einheiten nach
den 21(a) und 21(b) unterscheidet.
Dabei sind die Treiberverstärker
und die Fern-I/O-Einheiten mit der NC-Einrichtung über getrennte Übertragungsleitungen
verbunden, wie dies in 19 dargestellt ist. Dies führt zum
Problem einer größeren Anzahl
von Kabeln und einer komplizierteren Verdrahtung.
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23 zeigt
Kommunikationen (ein Kommunikationszyklus) nach dem Stande der Technik.
Bei Durchführung
einer Zeitteilung eines Kommunikationszyklus unter Verwendung einer
Vielzahl von peripheren Einrichtungen, die durch Treiberverstärker und
Fern-I/O-Einheiten gebildet sind, werden Kommunikationen durchgeführt, wobei
Treiberverstärker und
Fern-I/O-Einheiten mit unterschiedlichen Kommunikationszyklen mit
der gleichen Übertragungsleitung
verbunden sind. Diese Ausführungsform
nutzt eine einzige Kommunikationsleitung anstelle einer Vielzahl
von getrennten Kommunikationsleitungen, welche als Kommunikationskabel
für Treiberverstärker und
Kommunikationskabel für
Fern-I/O-Einheiten verwendet werden.
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23 zeigt
den Nutzungszustand der Kommunikationszeit von Kommunikationsrahmen,
welche in Kommunikationen von der NC-Einrichtung zu peripheren Einheiten
(Servoverstärker,
Spindelverstärker,
Fern-I/O-Einheiten) und Kommunikationen von peripheren Einheiten
zur NC-Einrichtung verwendet werden. In der Figur bezeichnet ein
Bezugszeichen 89(89a–89f) Kommunikationsrahmen
von der NC-Einrichtung zu peripheren Einheiten und ein Bezugszeichen 90 (90a–90f)
Kommunikationsrahmen von peripheren Einheiten zur NC-Einrichtung.
In Kommunikationen von einer numerischen Steuerung zu peripheren
Einheiten kann die numerische Steuerung als Masterstation dienen.
Wie in der Figur dargestellt, werden Kommunikationsrahmen 89 durch die
NC-Einrichtung als Masterstation in einem willkürlichen Zeitpunkt in den Kommunikationszyklen
ausgegeben.
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In
Kommunikationen von peripheren Einheiten zur numerischen Steuerung
kann jede der Vielzahl von peripheren Einheiten als Masterstation
dienen. Daher erfährt
der Kommunikationszyklus eine Zeitteilung, wobei den peripheren
Einheiten Split-Kommunikationszeiten ohne Überlappen zugeordnet werden.
Eine periphere Einheit wirkt lediglich in der zugeordneten Zeit
als Masterstation und kommuniziert mit der NC-Einrichtung als lokale
Station. Wie die Figur zeigt, werden der NC-Einrichtung zugeordnete
Kommunikationsrahmen 90 von der peripheren Einheit als
Masterstation in dem der Masterstation zugeordneten Zeitpunkt ausgegeben.
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Wie
oben ausgeführt,
ist es möglich,
Kommunikationen durch Verbinden der peripheren Einheiten mit unterschiedlichen
Kommunikationszyklen mit der gleichen Übertragungsleitung durchzuführen. Wird
eine Zeitteilung in der als Masterstation wirkenden peripheren Einheit
durchgeführt,
ist es notwendig, die Kommunikationen in den kürzesten Kommunikationszyklus
durchzuführen.
Daher ist die Kommunikationszeit auch Einheiten zugeordnet, welche keinen
kurzen Kommunikationszyklus erfordern, wodurch der Kommunikationswirkungsgrad
verschlechtert wird.
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In
dem NC-System nach dem Stande der Technik gemäß 19 nutzen
Kommunikationen zwischen der NC-Einrichtung und Treiberverstärkern zwei
Paare von Datenübertragungskabeln
zur Meldung eines Notstoppsignals, das in gewöhnlichen Kommunikationen nicht
verwendet wird, zusätzlich zu
zwei Paaren von Datenübertragungskabeln
für Datenkommunikationen.
Dies führt
zu höheren
Kosten bestimmter Merkmale und verbraucht Frequenz. Diese Kabel
machen auch die Verdrahtung komplizierter.
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Es
kann eine Ausführungsform
in Betracht gezogen werden, bei der zwei Paare von Datenübertragungskabeln
zur Meldung eines Notstoppsignals entfallen können, wobei ein einem Notstoppsignal zugeordneter
Kommunikationsrahmen vorgesehen wird und ein Notstoppsignal in einem
Kommunikationszyklus unter Verwendung von zwei Paaren von Datenübertragungskabeln
für Datenkommunikationen übertragen
wird. Wird ein Notstoppsignal in einem zugeordneten Kommunikationsrahmen übertragen,
so ist es jedoch erforderlich, eine Zeit zuzuordnen, um in einem
Kommunikationszyklus eine Zeit zur Anpassung an einen dem Notstoppsignal
zugeordneten Kommunikationsrahmen zuzuordnen, wozu ausreichend Zeit
erforderlich ist. Um eine Echtzeitzuordnung der Notstopp-Information sicherzustellen,
ist es darüber
hinaus erforderlich, eine Vielzahl von Kommunikationsrahmen einzufügen, welche
einem Notstoppsignal in einem Kommunikationszyklus zugeordnet sind.
Steht für
diesen Vorgang keine ausreichende Zeit zur Verfügung, so ist eine schnelle Übertragung
der Notstopp-Information nicht möglich.
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In
dem Fall, in dem ein einem Notstoppsignal zugeordneter Kommunikationsrahmen
nicht vorgesehen ist, sondern die Notstopp-Information an einen Kommunikationsrahmen
angehängt
wird, der für
die Übertragung
gewöhnlicher
Kommunikationen erforderlich ist, so ist es notwendig, eine Prüfung der
Notstopp-Informationen auf der Basis eines Kommunikationsrahmens
zu prüfen,
um die Notstopp-Information in Echtzeit zu detektieren. Dies führt zu einer
längeren
Wartezeit in einer CPU-Verarbeitung, welche durch Datenrückgewinnung
aus allen übertragenen Kommunikationsrahmen
hervorgerufen wird, wodurch die CPU-Funktion beeinträchtigt wird.
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Es
kann eine Ausführungsform
in Betracht gezogen werden, bei der ein eine sehr schnelle Datenübertragung
ermöglichender
optischer Übertragungsmodul
verwendet wird, um eine Echtzeitübertragung
von Notstopp-Information sicherzustellen.
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Bei
einer Datenübertragung über eine
Serienverbindung unter Verwendung von optischen Übertragungsmodulen als eine
Vielzahl von durch Servoverstärker
und Spindelverstärker
gebildeten Treiberverstärkern
erfolgt eine sehr schnelle Datenübertragung über ein
Lichtwellensignal in einem Fiber-Optikkabel, wodurch in einem Treiberverstärker eine
Verzögerung
erzeugt wird, weil es notwendig ist, ein empfangenes Lichtwellensignal
in ein elektrisches Signal umzusetzen, eine Datenkomponente und
eine Taktkomponente aus dem elektrischen Signal abzutrennen, die
Komponenten in einem Puffer zu speichern und die Komponenten sodann
synchron mit einem Übertragungstakt
zu übertragen.
Diese Übertragungsverzögerung wächst oft
mit der Anzahl von angeschlossenen Treiberverstärkern an, so dass in einer
Empfangszeit für
ein Synchronisationssignal in Abhängigkeit vom Ort der Verbindung
(in welcher die Ordnungslinie von der NC-Einrichtung der Zieltreiberverstärker verbunden
ist) eine Zeitverzögerung
auftritt, selbst wenn ein Synchronisationssignal einmal pro Kommunikationszyklusbasis
von der NC-Einrichtung zu einem Treiberverstärker übertragen wird. Dies führt zu einer
Verschiebung des Synchronisationszeittaktes zwischen den Treiberverstärkern, selbst
wenn der Treiberverstärker
eine Synchronisation in dem Moment durchführt, in dem er das Synchronisationssignal
empfangen hat.
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24 zeigt
die Wirkungsweise eines Kommunikationssteuerpuffers in Kommunikationen
unter Verwendung von optischen Übertragungsmodulen nach
dem Stand der Technik. In dieser Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 91 einen
Kommunikationssteuerpuffer in Form eines FIFO-Speichers mit 32 Bit (first-in,
first-out), ein Bezugszeichen 92 einen Schreibzeiger und
ein Bezugszeichen 93 einen Lesezeiger.
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Der
Schreibzeiger 92 schreibt Empfangsdaten von 1-Bit synchron
mit der Taktkomponente der Empfangsdaten ein und verschiebt den
Zeiger um ein Bit. Der Lesezeiger 93 liest Daten mit 1-Bit
aus dem Kommunikationssteuerpuffer synchron mit der Taktkomponente
der Übertragungsdaten
und verschiebt den Zeiger um ein Bit. Die Bewegungsgeschwindigkeit
des Schreibzeigers 92 ist nicht an die Bewegungsgeschwindigkeit
des Lesezeigers 93 angepasst. Ist die Übertragungstaktkomponente schneller als
die Empfangstaktkomponente, so läuft
der Lesezeiger 93 am Schreibzeiger 92 vorbei,
wodurch das Bitmuster eines zu erzeugenden Kennzeichens unrichtig
erzeugt wird. Um dies bei der wirksamen Datenverarbeitung zu verhindern,
ist die Anzahl von Datenelementen in einem vollständigen Übertragungsrahmen
begrenzt, um dieses Zeigerlaufphänomen
zu verhindern, wobei der Schreibzeiger 92 gegen den Lesezeiger 93 jedes
Mal dann um 16 Bit verschoben ist, wenn das Kennzeichen eines Rahmens
empfangen wird.
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Bei
der vorgenannten sehr schnellen Übertragung
mittels eines optischen Übertragungsmoduls ergibt
sich eine Beschränkung
in der Struktur von Bits in Daten, wie beispielsweise "die Anzahl von aufeinanderfolgenden
1 oder 0 in Übertragungsdaten
soll sieben oder kleiner sein" und "das Auftreten von
1 und 0 in Übertragungsdaten
ist gleich 50 Prozent", um
die Datenkomponente und die Taktkomponente der empfangenen Daten normalerweise
abzutrennen. Generell ist an jedem vorderen und hinteren Ende eines Übertragungsrahmens
ein Kennzeichen angehängt.
Wird für
ein Bitmuster als Kennzeichen eine Bitstruktur, wie beispielsweise "01111110" gewählt und
das Bitmuster mehr als einmal übertragen, so
ist das Auftreten einer "1" wesentlich höher als eine "0", wodurch die Kommunikationsfunktion
im optischen Übertragungskabel
wesentlich beeinträchtigt wird,
so dass eine erfolgreiche Abtrennung der Datenkomponente und der
Taktkomponente verhindert wird.
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Das
Verfahren der Einstellung von ID-Ziffern unter Verwendung von Schaltern
und die Spezifizierung von Stationsadressen und Kommunikationszeiten
(Übertragungszeittakt)
für Kommunikationen
auf Zeitteilungsbasis führt
zu höheren
Kosten aufgrund einer erhöhten
Anzahl von Teilen einschließlich Schaltern,
lästiger
Einstellarbeit, erhöhter
Einstellzeit und menschlicher Einstellfehler.
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Kommunikationen
in einem NC-System nach dem Stande der Technik weisen eine Sendersteuerung
und eine Empfangssteuerung auf, welche als Paar verwendet werden.
Bei dieser Ausführungsform werden
Kommunikationen zwischen Treiberverstärkern unwirksam, so dass beispielsweise
durch den Servoverstärker 62a zur
NC-Einrichtung 61 übertragene
Daten durch den Servoverstärker 62b oder
den Spindelverstärker 63b nicht
empfangen werden können.
Daher müssen
Daten mittels der NC-Einrichtung übertragen werden, wobei eine
sehr schnelle Zwischenwellenkorrektur nicht möglich ist.
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Aus
der
US 5 822 615 ist
ein System einer numerischen Steuereinheit und einer verteilten Fern-I/O-Einheit
bekannt geworden, bei der eine Zeitteilungs-Signalübertragung über eine
Halbduplex-Serienkommunikationsleitung durchgeführt wird.
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Aus
der
EP 0 208 998 ist
ein verteiltes logisches Steuersystem und eine Kommunikationsschleife
bekannt geworden, welche durch einen sog. Systemcomputer gebildet
werden, der einen Teil der Systemlogik und eine Vielzahl von einen
Teil der Systemlogik enthaltenden Stationscomputern enthält. Jeder
Stationscomputer steuert wenigstens eine Arbeitsstation. Der Systemcomputer
multiplexiert Informationspakete kontinuierlich auf Zeitteilungsbasis, wobei
die Informationspakete Bytes enthalten, die ihnen zugeordnete unterschiedliche
Biteinstellungsprivilegien aufweisen. Ein Bit 2 des Status-Bytes
nach
4 dieses Dokumentes wird im Falle einer Notsituation
durch einen Stationscomputer hochgesetzt.
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Aus
der
DE 197 56 918
A1 ist eine Kommunikationssteueranordnung bekannt geworden,
in der eine Masterstation einen Sammelübertragungsrahmen zu einer
Vielzahl von lokalen Stationen überträgt, wobei
einzelne Antwortrahmen von den entsprechenden lokalen Stationen
zu der Masterstation übertragen
werden.
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Die
vorliegende Erfindung löst
die vorgenannten Probleme. Gemäß einem
ersten Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem vor,
das effiziente Kommunikationen ermöglicht, wobei eine numerische
Steuereinrichtung und periphere Einheiten, bei denen es sich um
wenigstens einen Servoverstärker,
einen Spindelverstärker
und eine Fern-I/O-Einheit handelt, unter Verwendung eines Kommunikationskabels
in Serie geschaltet sind, das aus einem Datenübertragungskabel zum Senden und
einem Datenübertragungskabel
zum Empfang gebildet ist, um auf einer Zeitteilung basierende Kommunikationen
zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den peripheren Einheiten
durchzuführen.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, das Information übertragen kann,
welche auf einen Notstopp, wie beispielsweise einen Alarm, eine
Austastung und einen Notstopp in Echtzeit bezogen ist, ohne dass dabei
zwei Paare von verdrillten Kabelpaaren verwendet werden, die zur
Meldung eines Notstoppsignals bestimmt sind.
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Gemäß einem
dritten Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, das Stationsadressen und Kommunikationszeiten (Übertragungszeittakt)
für Kommunikationen
auf Zeitteilungsbasis ohne Setzen von ID-Ziffern über eine
Schalterfunktion setzen kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, mit dem eine synchrone Steuerung einer Vielzahl von peripheren
Einheiten möglich
ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, das zwischen peripheren Einheiten kommunizieren kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, das Information, welche auf einen Notstopp, wie beispielsweise
einen Alarm, eine Austastung und einen Notstopp bezogen ist, auf
oberstromige Einheiten (nachfolgend als oberstromige Knoten bezeichnet)
sowie auf unterstromig geschaltete Einheiten (nachfolgend als unterstromige
Knoten bezeichnet) übertragen
kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, in dem während
einer Datenübertragung
unter Verwendung von optischen Übertragungsmodulen
selbst in dem Fall, dass der Schreibzeiger nicht mit dem Lesezeiger
im Kommunikationssteuerpuffer synchronisiert ist, oder in dem Fall,
dass der Kommunikationssteuerpuffer zurückgesetzt wird, nach der Bewegung
des Lesezeigers ein Bitmuster erhalten wird, das kein als Kennzeichen
dienendes Bitmuster ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein numerisches Steuersystem
vor, das die Kommunikationsfunktion durch Ausbalancierung der Anzahl
von Einsen und Nullen für
ein oft verwendetes Startkennzeichen aufrechterhält.
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Offenbarung
der Erfindung
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, in dem eine numerische Steuereinrichtung und periphere
Einheiten, die durch wenigstens einen Servoverstärker, einen Spindelverstärker und
eine Fern-I/O-Einheit
gebildet werden, unter Verwendung eines Kommunikationskabels in Serie
geschaltet sind, das ein Datenübertragungskabel
zum Senden und ein Datenübertragungskabel zum
Empfang umfasst, um auf einer Zeitteilung basierende Kommunikationen
zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den peripheren Einheiten
durchzuführen,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Kommunikationszyklus in
Kommunikationen zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den
peripheren Einheiten in eine Vielzahl von Unterzyklen aufgespalten
ist, um im Kommunikationszyklus verarbeitete Daten in der aufgespalteten
Vielzahl von Unterzyklen zu verarbeiten.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Notstopp-Informationsabschnitt
in einem in Kombinationen zwischen der numerischen Steuereinrichtung
und den peripheren Einheiten benutzter Kommunikationsrahmen vorgesehen
ist, um in jedem Element der Datenaufteilung in der Vielzahl von
Unterzyklen einen Notstopp-Informationsabschnitt vorzusehen.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Empfangssteuerung
in jeder numerischen Steuereinrichtung und den peripheren Einheiten
den Notstopp-Informationsabschnitt im empfangenen Kommunikationsrahmen
testet, und zwar unabhängig
von der im übertragenen
Kommunikationsrahmen in dem Fall, dass ein Empfangsfehler nicht
aufgetreten ist.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Austast-Systeminformationsabschnitt
zur Spezifizierung eines im Kommunikationsrahmen auszutastenden
Systems vorgesehen ist, wobei die numerische Steuereinrichtung ein
auszutastendes System im Austast-Systeminformationsabschnitt vor
der Übertragung
des Rahmens zur peripheren Einheit in dem Fall, in dem das Austasten
anzuzeigen ist, spezifiziert, und wobei die periphere Einheit das
Austasten in der genannten peripheren Einheit einmal pro Austastsystem
spezifiziert, und zwar durch Ausführen des Austastens, wenn das System,
das zum Austast-Systeminformationsabschnitt eines empfangenen Kommunikationsrahmens
gehört,
als Austastsystem spezifiziert wird.
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Ein
Verfahren zum Einstellen eines Kommunikationszeittaktes im numerischen
Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein Verfahren, in dem eine numerische Steuereinrichtung und
periphere Einheiten, welche durch wenigstens einen Servoverstärker, einen
Spindelverstärker
und eine Fern-I/O-Einheit gebildet werden, unter Verwendung eines
Kommunikationskabels in Serie geschaltet sind, das ein Datenübertragungskabel
zum Senden und ein Datenübertragungskabel
zum Empfang umfasst, um auf einer Zeitbasis basierende Kommunikationen
zwischen der numerischen Steuereinrichtung und den peripheren Einheiten
durchzuführen,
mit folgenden Schritten:
Übertragen
eines Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehls
zu der peripheren Einheit in Anfangskommunikationen durch die numerische
Steuereinrichtung,
Erkennen des Verbindungszustandes der peripheren Einheiten
und Berechnen der Anzahl der verbundenen peripheren Einheiten und
des Übertragungszeittaktes
jeder der peripheren Einheiten aus der Anzahl von Modellcodes und
der Reihenfolge der Modellcodes, die einem Schnittstelleninformationsbefehl angehängt sind,
für den
Fall, dass eine Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl und
einem Schnittstelleninformationsbefehl von der peripheren Einheit
empfangen werden, und
Übertragen
der berechneten Anzahl von Verbindungen und des Übertragungszeittaktes zur peripheren Einheit
als Knotenzähl-Hinweisbefehl und
Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl,
wobei die periphere
Einheit beim Empfang des Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehls
die Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Betätigungsbefehl
auf oberstromige Knoten sowie den Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl
auf unterstromige Knoten überträgt,
vorhergehendes
Anhängen
eines dem Schnittstelleninformationsbefehl zugeordneten Modellcodes
und Übertragen
des resultierenden Befehls zu oberstromigen Knoten, und
Halten
der Anzahl von Verbindungen und des Übertragungszeittaktes, die
im Knotenzähl-Hinweisbefehl und
im Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl spezifiziert sind, für den Fall,
dass der Knotenzähl-Hinweisbefehl
und der Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl empfangen werden,
dadurch
gekennzeichnet, dass der Kommunikationszeittakt der peripheren Einheit
automatisch über
die Anfangskommunikationen zwischen der numerischen Steuereinrichtung
und den peripheren Einheiten eingestellt wird.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die periphere
Einheit beim Empfang eines von der numerischen Steuereinheit in
Anfangskommunikationen übertragenen
Synchronisationsrahmens ein Synchronisationssignal ausgibt und die Zeit
berechnet, die für
den Empfang des Synchronisationsrahmens durch die periphere Einheit
als unterstromigster Knoten erforderlich ist.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die periphere Einheit einen Übertragungszeittakt
berechnet, welcher eine Übertragungsverzögerung zwischen peripheren
Einheiten auf der Basis von von der numerischen Steuereinrichtung
in Anfangskommunikationen übertragenen
Verbindungsinformationen berücksichtigt.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, in dem die numerische Steuereinrichtung und die
periphere Einheit jeweils eine Übertragungssteuerung
für eine
Schnittstelle 1, eine Empfangssteuerung für die Schnittstelle 1, eine Übertragungssteuerung
für eine
Schnittstelle 2 und eine Empfangssteuerung für die Schnittstelle 2 besitzen,
das
dadurch gekennzeichnet ist, dass die numerische Steuereinrichtung
den Verbindungszustand der peripheren Einheiten erkennt, die Anzahl
der Knoten der peripheren Einheiten und den Übertragungszeittakt jeder der
peripheren Einheiten berechnet, den Übertragungszeittakt in Kommunikationen
zwischen den peripheren Einheiten aus dem Datenvolumen von zu den
peripheren Einheiten übertragenen
Kommunikationsrahmen und dem Datenvolumen von durch die peripheren
Einheiten in Kommunikationen zwischen den peripheren Einheiten übertragenen Kommunikationsrahmen
berechnet und den Übertragungszeittakt
zu den peripheren Einheiten überträgt
und
dass die periphere Einheit die Knotenzählung und den Übertragungszeittakt,
die von der numerischen Steuereinrichtung in Anfangskommunikationen übertragen
werden, sowie den Übertragungszeittakt
in Kommunikationen zwischen peripheren Einheiten hält, um Kommunikationen
zwischen peripheren Einheiten unter Verwendung des Übertragungszeittaktes
in den Kommunikationen zwischen peripheren Einheiten durchzuführen.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, in dem die numerische Steuereinrichtung und die
peripheren Einheiten jeweils eine Übertragungssteuerung für eine Schnittstelle
1, eine Empfangssteuerung für
die Schnittstelle 1, eine Übertragungssteuerung
für eine
Schnittstelle 2 und eine Empfangssteuerung für die Schnittstelle 2 besitzen,
das
dadurch gekennzeichnet ist, dass die numerische Steuereinrichtung
zur Übertragung
von Alarminformation zu Oberstromig zur Übertragungssteuerung für die Schnittstelle
1 sowie zu Knoten unterstromig zur Übertragungsstgeuerung für die Schnittstelle 2
beim Auftreten eines Alarms dient.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Information,
die beispielsweise ein Alarm, ein Austasten oder ein Notstoppen,
die in einem von der Empfangssteuerung für die Schnittstelle 1 oder
von der Empfangssteuerung für
die Schnittstelle 2 empfangenen Kommunikationsrahmen enthalten ist,
gespeichert wird und die Information einem von der Übertragungssteuerung
für die
Schnittstelle 2 oder der Übertragungssteuerung
für die
Schnittstelle 1 zu übertragenden
Kommunikationsrahmen zugeordnet wird.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein erstes
nach Bewegung eines Lesezeigers ausgegebenes Bitmuster kein spezifisches als
Kennzeichen dienendes Bitmuster ist, wenn ein Schreibzeiger nicht
mit dem Lesezeiger in einem Kommunikationssteuerpuffer synchronisiert
ist, oder wenn der Kommunikationssteuerpuffer rückgesetzt wird.
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Ein
numerisches Steuersystem gemäß der Erfindung
ist ein System, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Blinddaten
erzeugt werden, um das Bitmuster eines Startkennzeichens und die
Bitzählung in
der Datenübertragung
unter Verwendung von optischen Übertragungsmodulen
zwecks Übertragung der
Blinddaten zusammen mit dem Startkennzeichen abzugleichen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Ausgestaltung eines NC-Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
die Struktur eines Kommunikationsrahmens, der in Kommunikationen
zwischen NC-Systemen gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird.
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3 zeigt
ein Flussdiagramm einer Notstopp-Information in einem NC-System
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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4 zeigt
Kommunikationen zwischen NC-Systemen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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5 zeigt
eine Struktur eines Kommunikationsrahmens, der in Kommunikationen
zwischen NC-Systemen gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird.
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6 zeigt
eine Verbindung zwischen einer NC-Einrichtung und Servoverstärkern gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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7 zeigt einen Befehl, der in Anfangskommunikationen
in einem NC-System gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird.
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8 zeigt
ein Flussdiagramm in den Anfangskommunikationen in der NC-Einrichtung
im NC-System gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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9 zeigt
ein Flussdiagramm von Anfangskommunikationen in peripheren Einheiten
(Treiberverstärker,
wie beispielsweise Servoverstärker,
Spindelverstärker
und Fern-I/O-Einheiten) in einem NC-System gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm der Anfangskommunikationen in peripheren Einheiten
(Treiberverstärker,
wie beispielsweise Servoverstärker, Spindelverstärker und
Fern-I/O-Einheiten) in einem NC-System gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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11 zeigt
den Zustand der Datenübertragung
durch einen optischen Übertragungsmodul
in einem NC-System gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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12 zeigt einen Übertragungsrahmen-Übertragungszeittakteinstellbefeh 1 für Kommunikationen
zwischen Servoverstärkern
in einem NC-System gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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13 zeigt
ein Flussdiagramm von von einer NC-Einrichtung auf Servoverstärker übertragenen
Daten in einem NC- System
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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14 zeigt
ein Flussdiagramm von von Servoverstärkern zu einer NC-Einrichtung übertragenen
Daten in einem NC-System
gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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15 zeigt
ein Logikdiagramm, aus dem ein Merkmal einer Relais-Übertragung
eines auf einen Notstopp bezogenen Signals in einer Kommunikationssteuerung
in einem NC-System gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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16 zeigt ein Merkmal zur Verhinderung des
Auftretens eines unnötigen
Startkennzeichens in einem Kommunikationssteuerpuffer in einem NC-System
gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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17 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines
Abgleichs mit der Bitzählung
in einem Kennzeichen in einer Datenübertragung bei Verwendung von optischen Übertragungsmodulen
in einem NC-System gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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18 zeigt
eine Konfiguration einer NC-Einrichtung gemäß dem Stand der Technik.
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19 zeigt
eine Verbindung zwischen einer NC-Einrichtung, Treiberverstärkern und Fern-I/O-Einheiten
nach dem Stande der Technik.
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20 zeigt
eine Serienverbindung zwischen einer NC-Einrichtung und Treiberverstärkern nach
dem Stande der Technik.
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21 zeigt Kommunikationen im NC-System
(ein Kommunikationszyklus) nach dem Stande der Technik.
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22 zeigt
eine Konfiguration eines Kommunikationsrahmens nach dem Stande der
Technik.
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23 zeigt
Kommunikationen im NC-System (ein Kommunikationszyklus) nach dem
Stande der Technik.
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24 zeigt
die Funktion eines Kommunikationssteuerpuffers in Kommunikationen
unter Verwendung von optischen Übertragungsmodulen
nach dem Stande der Technik.
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Beste Form
der Realisierung der Erfindung
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Ausführungsbeispiel 1
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1 zeigt
eine Konfiguration eines NC-Systems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem Kommunikationen mit Treiberverstärkern (Servoverstärker, Spindelverstärker) und
Fern-I/O-Einheiten durchgeführt
werden, welche mit derselben Übertragungsleitung
verbunden sind. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 1a eine
NC-Einrichtung,
ein Bezugszeichen 2a einen Servoverstärker, ein Bezugszeichen 3a einen
Spindelverstärker,
ein Bezugszeichen 4a eine Fern-I/O-Einheit, ein Bezugszeichen 5 eine
Schnittstelle 1, ein Bezugszeichen 6 eine Schnittstelle
2, ein Bezugszeichen 7 ein Kommunikationskabel zur Übertragung,
ein Bezugszeichen 8 ein Kommunikationskabel für Empfangen,
ein Bezugszeichen 11 eine CPU zur Steuerung der NC-Einrichtung 1a,
ein Bezugszeichen 12 eine CPU zur Steuerung des Servoverstärkers 2a,
ein Bezugszeichen 13 eine CPU zur Steuerung des Spindelverstärkers 3a,
ein Bezugszeichen 14 eine CPU zur Steuerung der Fern-I/O-Einheit 4a,
ein Bezugszeichen 15 (15a, 15b, 15c, 15d) Sendesteuerungen
für die
Schnittstelle 1 (P1), ein Bezugszeichen 16 (16a, 16b, 16c, 16d)
Empfangssteuerungen für
die Schnittstelle 1 (P1), ein Bezugszeichen 17 (17a, 17b, 17c, 17d)
Sendesteuerungen für
die Schnittstelle 2 (P2) und 18 (18a, 18b, 18c, 18d)
Empfangssteuerungen für
die Schnittstelle 2 (P2).
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Ein
NC-System nach 1 umfasst die NC-Einrichtung 1a und
durch den Servoverstärker 2a,
den Spindelverstärker 3a und
die Fern-I/O-Einheit 4a gebildete periphere Einheiten,
wobei die NC-Einrichtung und die peripheren Einheiten unter Verwendung
einer einzigen Kommunikationsleitung in Serie geschaltet sind, welche
durch das Kommunikationskabel 7 für Sendung und das Kommunikationskabel
für Empfang
gebildet ist.
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2 zeigt
eine Struktur eines Kommunikationsrahmens, der in Kommunikationen
zwischen NC-Systemen gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird, wobei ein Notstopp-Informationsabschnitt
in einem Kommunikationsrahmen vorgesehen ist, um ein Notstoppsignal über einen
gewöhnlichen Übertragungsweg
zu führen.
In der Figur sind die Bezugszeichen 84 bis 88 die gleichen
wie in 22 nach dem Stande der Technik, wobei
von einer entsprechenden Beschreibung abgesehen wird. Ein Bezugszeichen 20 repräsentiert einen
Notstopp-Informationsabschnitt, ein Bezugszeichen 21 einen
EMG-Abschnitt als Notstopp-Information, ein Bezugszeichen 22 einen
GOFF-Abschnitt als Austastinformation zur Austastung über einen Notstopp
oder einen Servoausschaltvorgang und ein Bezugszeichen 23 einen
ALM-Abschnitt als Alarminformation. Der Notstopp-Informationsabschnitt 20 enthält Information
des EMG-Abschnitts 21, des GOFF-Abschnitts 22 und
des ALM-Abschnittes 23.
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3 zeigt
den Fluss der Notstopp-Information in einem NC-System gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Wird
ein Alarm ALM in den Servoverstärker 2a eingegeben,
so führt
dieser eine Alarmverarbeitung aus und hängt ein ALM-Bit an das Bit
0 des Notstopp-Informationsabschnitts 20 eines Kommunikationsrahmens
an und sendet dann den Rahmen zur NC-Einrichtung 1a. Diese
NC-Einrichtung 1a hängt im
Falle eines an den Notstopp-Informations-Abschnitt 20 des
empfangenen Kommunikationsrahmens angehängte ALM-Bit ein AMG-Bit an
das Bit 2 des Notstopp-Informationsabschnittes 20 eines
zu sendenden Kommunikationsrahmens an, um das "Auftreten des EMG" anzuzeigen. Der mit der NC-Einrichtung 1a verbundene
Servoverstärker 2a führt im Falle,
dass ein EMG-Bit an den Notstopp-Informationsabschnitt 20 eines
empfangenen Kommunikationsrahmens angehängt ist, eine Notstopp-Verarbeitung
aus. In der Figur sind als Beispiel eine numerische Steuerung sowie
Servoverstärker
dargestellt; anstelle von Servoverstärkern können jedoch auch Spindelverstärker oder
Fern-I/O-Einheiten verwendet werden.
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Die
Sendesteuereinrichtungen 15 für die Schnittstelle 1(P1),
die Empfangssteuereinrichtungen 16 für die Schnittstelle 1 (P1),
die Sendesteuereinrichtungen 17 für die Schnittstelle 2 (P2)
sowie die Empfangssteuereinrichtungen 18 für die Schnittstelle 2
(P2) der NC-Einrichtung, die Treiberverstärker und die Fern-I/O-Einheiten
prüfen
im Falle eines nicht detektierten Fehlers (CRC-Prüfung OK)
das im Notstopp-Informationsabschnitt 20 im empfangenen Kommunikationsrahmen
vorhandene ALM/GOFF/EMG-Bit und führen entsprechend eine Notstoppverarbeitung
im Falle des "Auftretens
von EMG" aus.
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Das
ALM/GOFF/EMG-Bit im empfangenen Kommunikationsrahmen wird lediglich
dann geprüft, wenn
kein Empfangsfehler detektiert wird, so dass es möglich ist,
Notstopp-Information ohne Durchführung einer
unnötigen
Datenabtrennung/Pufferung zu führen,
wodurch die Echtzeitführung
einer Notstopp-Information
verbessert wird.
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4 zeigt
Kommunikationen zwischen NC-Systemen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei ein Unterzyklus ts (111 μs) durch Aufteilung eines Hauptzyklus
tm (1,7 ms) in 16 Abschnitte erhalten und zur Übertragung von Daten verwendet
wird. Die im Hauptzyklus tm übertragenen Daten
werden in 16 Datenabschnitte unterteilt, welche im Unterzyklus ts1
bis ts16 übertragen
werden. In jedem der 16 Datenabschnitte ist ein Notstopp-Informationsabschnitt
enthalten. In der Figur sind als Beispiel eine numerische Steuerung
und Servorverstärker
dargestellt; anstelle der Servoverstärker können jedoch auch Spindelverstärker oder Fern-I/O-Einheiten
verwendet werden.
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In
einer Anordnung nach dem Stande der Technik überträgt ein Treiberverstärker (Servorverstärker, Spindelverstärker) Daten
einmal in einem Hauptzyklus auf die NC-Einrichtung, so dass lediglich
einmal pro Servorsynchronisationszyklus eine Anzeige erfolgt. Im
ersten Ausführungsbeispiel
werden Daten in 16 Abschnitte unterteilt und jeder Datenabschnitt
einmal in einem Unterzyklus übertragen (dabei
wird auch eine Notstopp-Information übertragen). Damit wird eine
Echtzeitübertragung
der Notstopp-Information sichergestellt.
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Im
vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiel
wird ein Hauptzyklus von 1,7 ms und ein Unterzyklus von 111 μs durch Unterteilung
des Hauptzyklus in 16 Abschnitte erhalten; der Hauptzyklus und der
Unterzyklus werden gemäß der Konfiguration des
NC-Systems festgelegt, wobei die erforderliche Genauigkeit und die
erforderlichen Spezifikationen nicht auf diese Werte beschränkt sind.
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Anstelle
der Übertragung
von Daten einmal in einem Unterzyklus gemäß dem vorstehend beschriebenen
Beispiel durch einen Servoverstärker kann
dieser Daten auch mehrfach in einem Unterzyklus übertragen, um eine öftere Übertragung
der Notstopp-Information zu realisieren, wodurch die Echtzeitübertragung
der Notstopp-Information verbessert wird.
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Ausführungsbeispiel 2
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5 zeigt
die Struktur eines in Kommunikationen zwischen NC-Systemen verwendeten
Kommunikationsrahmens gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In der Figur sind die Bezugszeichen 21 bis 23 die
gleichen wie im Ausführungsbeispiel
2 in 2, so dass von einer Beschreibung abgesehen wird.
Ein Bezugszeichen 24 repräsentiert eine große GOFF-Systeminformation
zur Spezifizierung eines auszutastenden Systems, welche den Bits
4 bis 7 des Notstopp-Informationsabschnitts 20 zugeordnet
ist.
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6 zeigt
eine Verbindung zwischen einer NC-Einrichtung und Servoverstärkern gemäß dem zweiten
Ausführungsführungsbeispiel
der Erfindung. Dabei handelt es sich um ein NC-System, in dem mit der
NC-Einrichtung verbundene periphere Einheiten in zwei Systemen,
und zwar einem System 1 und einem System 2 für eine getrennte
Steuerung klassifiziert sind. In der Figur bezeichnen ein Bezugszeichen 1a eine
NC-Einrichtung, Bezugszeichen 2b1, 2b2 das System 1 bildende
Servoverstärker,
Bezugszeichen 2c1, 2c2 das System 2 bildende
Servoverstärker
und ein Bezugszeichen 25c einen mit dem System 2 verbundenen
GOFF-Detektor. Zwar sind in der Figur als Beispiel eine numerische
Steuerung und Servoverstärker
dargestellt; anstelle der Servoverstärker können jedoch auch Spindelverstärker oder Fern-I/O-Einheiten
verwendet werden.
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Der
das System 2 bildende GOFF-Detektor 25c überträgt das Auf
treten des GOFF auf den Servorverstärker 2c2, wenn ein
Austasten aufgetreten ist. Der das System 2 bildende Servoverstärker empfängt das
Auftreten des GOFF zum GOFF-Detektor 25c und setzt das
GOFF-Bit auf das Bit 1 des Notstoppp-Informationsabschnitts 20 eines
auf die NC-Einrichtung
zu übertragenen
Kommunikationsrahmens und das Auftreten des GOFF des Systems 2 auf
die GOFF-Systeminformation 24 in den Bits 4 bis 7 bei Ausführung der
Austastverarbeitung. Der das System 2 bildende Servoverstärker 2c1 prüft das Auftreten
des GOFF im Bit 1 und die Information des Systems 2 in
der GOFF-Systeminformation 24 in den Bits 4 bis 7, wobei
der Servoverstärker 2c1 und
der Servoverstärker 2c2 die
Austastverarbeitung durchführen.
Die zusammen mit dem GOFF-Detektor 25b das System 1 bildenden
Servoverstärker 2b1 und 2b2 führen die
Verarbeitung ohne Ausführung
einer Austastverarbeitung fort, wenn sie das Auftreten des GOFF
in Bit 1 des Notstopp-Informationsabschnitts 20 und die
Information des Systems 2 in der GOFF-Systeminformation
in den Bits 4 bis 7 prüfen.
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Im
zweiten Ausführungsbeispiel
ist der Notstopp-Informationsabschnitt 20 eines Übertragungsrahmens
mit GOFF-Information vorgesehen, um ein auszutastendes System zu
spezifizieren. In diesem Ausführungsbeispiel
sind den peripheren Einheiten, wie beispielsweise Servoverstärkern, Spindelverstärkern und
Fern-I/O-Einheiten Steuersignale zugeordnet, wobei eine periphere
Einheit die Austastverarbeitung lediglich dann durchführt, wenn
das Bit 1 des Notstopp-Informationsabschnitts 20 des empfangenen Übertragungsrahmens
das "Auftreten des GOFF" ist, wobei ein auszutastendes
System in der GOFF-Systeminformation in den Bits 4 bis 7 spezifiziert
ist und an das zugeordnete Steuersystem angepasst ist.
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Wie
oben ausgeführt,
können
die an die numerische Steuerung angekoppelten peripheren Einheiten
durch Aufteilen der Einheiten in eine Vielzahl von Systemen als
Kandidaten zur simultanen Austastung gesteuert werden. Es ist möglich, lediglich ein
eine Austastung benötigendes
System ohne Austastung des gesamten NC-Systems auszutasten, d.h.,
das oder die keine Austastung benötigenden Systeme können ihre Funktion
weiterführen,
wodurch eine effektive Funktion des NC-Systems sichergestellt wird.
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Ausführungsbeispiel 3
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7 zeigt einen in Anfangskommunikationen
in einem NC-System
verwendeten Befehl gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
3 der Erfindung. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 30 einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl,
ein Bezugszeichen 31 eine Antwort auf einen Schnittstellen-Verbindungs-Bestätigungsbefehl,
ein Bezugszeichen 32a einen Schnittstelleninformationsbefehl,
ein Bezugszeichen 32b einen durch eine Fern-I/O-Einheit
angehängten
I/O-Code, ein Bezugszeichen 32c einen durch einen Servoverstärker angehängten Servocode,
ein Bezugszeichen 32d einen durch einen Spindelverstärker angehängten Spindelcode,
ein Bezugszeichen 33a einen Knotenzähl-Hinweisbefehl mit Knotenzähldaten 33b,
welche die Anzahl von verbundenen Einheiten (nachfolgend als Knotenzählung bezeichnet)
und Stationsadressdaten repräsentieren,
Bezugszeichen 33c, 34a einen Zeittakt-Setzbefehl
mit einem Empfangstakt repräsentierenden
Daten 34b, einen Übertragungszeittakt
einer Fern-/I/O-Einheit repräsentierende
Daten 34c, einen Übertragungszeittakt
eines Servoverstärkers
repräsentierende
Daten 34d und einen Übertragungszeittakt
eines Spindelverstärkers
repräsentierende
Daten 34e.
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8 zeigt
ein Flussdiagramm von Anfangskommunikationen für eine NC-Einrichtung in einem NC-System
gemäß dem Ausführungsbeispiel
3 der Erfindung.
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Die 9 und 10 zeigen
Flussdiagramme der Anfangskommunikationen für periphere Einheiten (Treiberverstärker, wie
beispielsweise Servoverstärker,
Spindelverstärker
und Fern-I/O-Einheiten) in einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung.
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Anhand
der 7 bis 10 werden
Anfangskommunikationen in einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung
beschrieben.
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In
einem Schritt S1 überträgt die NC-Einrichtung
einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 von
der Schnittstelle 2 auf eine periphere Einheit. In einem Schritt
S2 prüft
die NC-Einrichtung, ob die Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 an
der Schnittstelle 2 von der peripheren Einheit empfangen wurde.
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Ist
eine Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 nicht
empfangen worden, so prüft
die NC-Einrichtung in einem Schritt S3, ob eine vorgegebene Zeit
abgelaufen ist. Ist diese vorgegebene Zeit nicht abgelaufen, so
kehrt das Programm zum Schritt S2 zurück. Wird eine Antwort auf einen
Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 nicht
zurückgeführt, wenn
die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, so legt die NC-Einrichtung
in einem Schritt S4 eine Verbindung NG fest.
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Hat
die NC-Einrichtung die Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 empfangen,
so prüft
sie in einem Schritt S5, ob ein Schnittstelleninformationsbefehl 32 an
der Schnittstelle 2 von der peripheren Einheit empfangen wurde. Ist
der Schnittstellen-Informationsbefehl 32 nicht empfangen
worden, so prüft
die NC-Einrichtung in einem Schritt S6, ob die vorgegebene Zeit
abgelaufen ist. Ist die vorgegebene Zeit nicht abgelaufen, so kehrt
das Programm zum Schritt S5 zurück.
Wird der Schnittstelleninformationsbefehl 32 nicht zurückgeführt, wenn
die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, so legt die NC-Einrichtung
in einem Schritt S7 die Verbindung NG fest.
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Für den Fall,
dass die NC-Einrichtung den Schnittstellen-Informationsbefehl 32 empfangen
hat, erkennt sie den Verbindungszustand der mit ihr verbundenen
peripheren Einrichtungen, wie beispielsweise Servoverstärker, Spindelverstärker und Fern-I/O-Einheiten
aus dem I/O-Code, dem Servocode und dem Spindelcode, die in den
Schnittstellen-Informationsbefehl eingeschrieben sind, sowie die
Abfolge des Einschreibens und berechnet dann in einem Schritt S8
die Knotenzählung,
die Stationsadresse und den Übertragungszeittakt.
In einem Schritt S9 überträgt die NC-Einrichtung
einen Knotenzählungs-Hinweisbefehl 33a und
einen Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl 34a von der
Schnittstelle 2.
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In
einem Schritt S10 nach 9 schaltet eine periphere Einheit
den Datenverarbeitungsmodus ab. In einem Schritt S11 prüft die periphere
Einheit, ob ein Schnittstellenverbindungsbefehl 30 an der
Schnittstelle 1 oder der Schnittstelle 2 empfangen worden ist. Ist
der Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 nicht
empfangen worden, so prüft
die periphere Einheit in einem Schritt S12, ob eine vorgegebene
Zeit abgelaufen ist. Ist die vorgegebene Zeit nicht abgelaufen,
so kehrt das Programm zum Schritt S11 zurück. Wird der Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 nicht
zurückgeführt, wenn
die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, so bestimmt die periphere Einheit
in einem Schritt S13 keine Verbindung.
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Hat
die periphere Einheit den Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 empfangen,
so prüft
sie, ob der Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl an der Schnittstelle
1 oder der Schnittstelle 2 empfangen worden ist. Ist der Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 an
der Schnittstelle 2 empfangen worden, so schreitet das Programm
zu einem Schritt S30 nach 10 fort.
Ist der Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 an der
Schnittstelle 1 empfangen worden, so schreitet das Programm zu einem
Schritt S14 fort.
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Für den Fall,
dass die periphere Einheit den Empfang des Schnittstellverbindungs-Bestätigungsbefehls 30 an
der Schnittstelle 1 bestätigt
hat, so führt sie
sofort eine Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 von
der Schnittstelle 1 zur NC-Einrichtung zurück und überträgt den Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 30 von
der Schnittstelle 1 in einem Schritt S15 zu unterstromigen Knoten.
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In
einem Schritt S16 hat die periphere Einheit den Empfang der Antwort
auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 an
der Schnittstelle 2 bestätigt.
Ist die Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 nicht
empfangen worden, so prüft
die periphere Einheit in einem Schritt S17, ob eine vorgegebene
Zeit abgelaufen ist. Ist die vorgegebene Zeit nicht abgelaufen,
so kehrt das Programm zum Schritt S16 zurück. Ist die Antwort auf einen
Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 nicht
empfangen worden, wenn die vorgegeben Zeit abgelaufen ist, so überträgt die periphere
Einheit in einem Schritt S18 einen Schnittstelleninformationsbefehl 32 von
der Schnittstelle 1. Ist die Antwort auf einen Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehl 31 nicht
empfangen worden, wenn die vorgegebene Zeit an der Schnittstelle
2 in den Schritten S16 und S17 abgelaufen ist, so legt die periphere
Einheit fest, das keine unterstromigen Knoten mit der Schnittstelle
2 verbunden sind, d.h., die periphere Einheit ist nicht der unterstromigste
Knoten.
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In
einem Schritt S19 prüft
die periphere Einheit, ob ein Schnittstellen-Informationsbefehl
an der Schnittstelle 2 empfangen worden ist. Ist der Schnittstellen-Informationsbefehl 32 nicht
empfangen worden, so prüft
die periphere Einheit in einem Schritt S20, ob eine vorgegebene
Zeit abgelaufen ist. Ist die vorgegebene Zeit nicht abgelaufen,
so kehrt das Programm zum Schritt S19 zurück. Für den Fall, dass der Schnittstellen-Informationsbefehl 32 nicht
zurückgeführt worden
ist, wenn die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, so legt die periphere
Einheit in einem Schritt S21 eine Verbindung NG fest.
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Ist
der Schnittstellen-Informationsbefehl 32 an der Schnittstelle
2 empfangen worden, so hängt die
periphere Einheit in einem Schritt S22 einen Code an das Ende des
empfangenen Schnittstellen-Informationsbefehl 32 an und überträgt den resultierenden
Befehl von der Schnittstelle 1.
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7(d) zeigt einen Zustand des empfangenen Schnittstellen-Informationsbefehls 32a,
in dem ein I/O-Code 32b, ein Servocode 32c und
ein Spindelcode 32d in der Reihenfolge an die Fern-I/O-Einheit,
den Servoverstärkern
und dem Spindelverstärker
angehängt
wurde.
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In
einem Schritt S23 prüft
die periphere Einheit, ob ein Knotenzähl-Hinweisbefehl 33a und
ein Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl 34a empfangen
worden sind. Für
den Fall, dass der Knotenzähl-Hinweisbefehl 33a und
der Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl 34a nicht empfangen
worden sind, so prüft
die periphere Einheit in einem Schritt S24, ob eine vorgegebene
Zeit abgelaufen ist. Für den
Fall, dass die vorgegebene Zeit nicht abgelaufen ist, kehrt das
Programm zum Schritt S23 zurück.
Für den
Fall, das der Knotenzähl-Hinweisbefehl 33a und der
Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl 34a nicht empfangen
worden sind, wenn die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, bestimmt
die periphere Einheit in einem Schritt S25 die Verbindung NG.
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Für den Fall,
dass die periphere Einheit den Knotenzähl-Hinweisbefehl 33a und
den Kommunikationszeittakt-Einstellbefehl 34a im Schritt
S23 empfangen hat, so erkennt die periphere Einheit, in welchem
Folgerang von der NC-Einrichtung sie angeschlossen ist, sowie ihren
eigenen Kommunikationszeittakt. Die periphere Einheit hält dann
in einem Schritt S26 die zugeordnete Stationsadresse, den Empfangszeittakt
und den Übertragungszeittakt
zurück.
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Im
vorstehend erläuterten
Beispiel berechnet die NC-Einrichtung
im Schritt S8 nach 8 eine Stationsadresse und überträgt im Schritt
S9 Knotenzähldaten 33b und
Büroadressdaten 33c als
Knotenzähl-Hinweisbefehl 33a;
die NC-Einrichtung
kann auch Knotenzähldaten 33b allein
als Knotenzähl-Hinweisbefehl 33a ohne
Berechnung einer Stationsadresse übertragen, wobei die periphere
Einheit die Stationsadresse auf der Basis der Knotenzähldaten 33b berechnen
kann. In diesem Falle ist es notwendig, die berechnete Stationsadresse
auf die NC-Einrichtung zu übertragen.
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10 zeigt
die in einer peripheren Einheit durchgeführte Verarbeitung in dem Fall,
in dem der Empfang eines Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehls 30 an
der Schnittstelle 2 im Schritt S11 nach 11 bestätigt wird.
Schritte S30 bis S42 in 10 entsprechen
den Schritten S14 bis S26, welche sich in dem Fall verzweigen, das
im Schritt S11 der Empfang eines Schnittstellenverbindungs-Bestätigungsbefehls 30 an
der Schnittstelle 1 bestätigt wird,
wobei jedoch die Rolle der Schnittstelle 1 zu der der Schnittstelle
2 entgegengesetzt ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
3 prüfen
die NC-Einrichtung und die peripheren Einheiten, welche das NC-System
nach den 8 bis 10 bilden,
den Verbindungszustand von peripheren Einheiten und setzen eine
Büroadresse
und einen Übertragungszeittakt
in einem Kommunikationszyklus in Kommunikationen auf Zeitteilungsbasis
gemäß den Flussdiagrammen
nach den 8 bis 10. Dadurch
werden Einstellfehler bei der Einstellung von ID's, eine aufwendige Erarbeitung und ID-Einstellschalter
verhindert.
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Ausführungsbeispiel 4
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11 zeigt
den Zustand einer Datenübertragung
durch einen optischen Übertragungsmodul
in einem NC-System gemäß einem
Ausführungsbeispiel
4 der Erfindung. In der Figur bezeichnen Bezugszeichen (X1, X2)
eine Servosynchronsignal-Ausgangsverzögerungszeit vom Empfang eines Servosynchronisationsrahmens
durch einen Servoverstärker
(#1, #2) bis zur Ausgabe eines Servosynchronsignals und Y (Y1, Y2,
..., Y37) einen Übertragungszeittakt
für einen
Servoverstärker
(#1, #2, ..., #37) zu einem Übertragungsempfang
eines Servosynchronisationsrahmens nach dem Empfang eines Servosynchronisationsrahmens.
Zwar sind in der Figur eine numerische Steuerung und Servoverstärker dargestellt;
anstelle der Servoverstärker
können
jedoch auch Spindelverstärker
oder Fern-I/O-Einheiten verwendet werden.
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Für den Fall,
dass eine Synchronsteuerung durchgeführt wird, nutzt ein Servoverstärker ein
Synchronisationssignal zum Start einer Synchronsteuerverarbeitung.
Bei einer Serienschaltung unter Verwendung von optischen Übertragungsmodulen
erfährt
die Zeit vom Empfang eines Servosynchronisationsrahmens durch die
NC-Einrichtung bis zum Empfang eines Servosynchronisationsrahmens durch
einen Servoverstärker
eine Verzögerung,
welche durch die Datenverarbeitung hervorgerufen wird. Das heißt, in der
Synchronsignal-Empfangszeit tritt eine Zeitverzögerung auf, die davon abhängt, in
welcher Rangreihenfolge von der NC-Einrichtung der Servoverstärker angeschlossen
ist.
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Eine
Empfangsteuereinrichtung eines Servoverstärkers gemäß dem Ausführungsbeispiel 4 berechnet
die Servosynchronisationssignal-Ausgangsverzögerungszeit X (X1, X2, ...)
als Zeit, welche erforderlich ist, bis der unterstromigst angeschlossene Servoverstärker #37
einen Servosynchronisationsrahmen empfängt, nachdem dieser von der NC-Einrichtung
empfangen worden ist, welche in Anfangskommunikationen als zentrale
Datenverarbeitungsanlage wirkt. Danach liefert die Empfangssteuereinrichtung
nach dem Empfang eines Servosynchronisationsrahmens ein Servosynchronisationssignal
mit einer Verzögerung
der Servosynchronisationssignal-Ausgangsverzögerungszeit X. Eine Übertragungssteuereinrichtung
eines Servoverstärkers
gemäß dem Ausführungsbeispiel
4 legt fest, in welcher Ordnungsreihenfolge der Servoverstärker auf
der Basis der Verbindungsinformation auf peripheren Einheiten angeschlossen
ist, und berechnet den Übertragungszeittakt
Y (Y1, Y2, ..., Y37). Danach überträgt die Übertragungssteuereinrichtung
bei Empfang eines Servosynchronisationsrahmens den Empfang eines
Servosynchronisationsrahmens mit einer Verzögerung des Übertragungszeittaktes Y.
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Beispielsweise
für den
Fall eines Servoverstärkers
#1 überträgt dieser
den Empfang eines Servoverstärkerrahmens
unmittelbar nach dem Empfang eines Servosynchronisationsrahmens
und überträgt jedoch
ein Servosynchronisationssignal mit einer Verzögerung der Servosynchronisationssignal-Ausgangsverzögerungszeit
X. Im Falle des unterstromigst angeschlossenen Servoverstärkers #37
liefert dieser ein Servosynchronisationssignal unmittelbar nachdem
er einen Servosynchronisationsrahmen empfangen hat und überträgt jedoch
einen Servoverstärkerrahmen
mit einer Verzögerung
des Übertragungszeittaktes
Y37.
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Ein
Servoverstärker
gemäß den Ausführungsbeispiel
4 liefert bei Empfang eines Servosynchronisationsrahmens ein Servosynchronisationssignal,
wenn der unterstromigst angeschlossene Servoverstärker einen
Servosynchronisationsrahmen empfangen hat. Dies ermöglicht eine
Korrektur einer Fehlsynchronisation zwischen Servoverstärkern aufgrund
einer Übertragungsverzögerung,
so dass ein Synchonisationszeittakt geschaffen wird, wodurch eine
Synchronisationsverarbeitung einer Vielzahl von ein NC-System bildenden
Servoverstärkern
durchgeführt
wird. Der Empfang eines Servosynchronisationsrahmens wird mit einem
Zeittakt übertragen,
der auf der Basis der in Anfangskommunikationen erhaltenen Verbindungsinformation
auf peripheren Einheiten berechnet wird. Damit wird ein Überlappen
der Übertragungs-/Empfangszeittakte
verhindert, das durch eine Übertragungsverzögerung aufgrund
der Datenverarbeitung hervorgerufen wird.
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Ausführungsbeispiel 5
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12 zeigt einen Übertragungsrahmen-Übertragungszeittakt-Einstellbefehl
für Kommunikationen
zwischen Servoverstärkern
in einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel
5 der Erfindung. In der Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 35 einen
Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl, welcher
von der NC-Einrichtung zu einem Servoverstärker #1 übertragen wird, ein Bezugszeichen 35a einen
Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl,
ein Bezugszeichen 35b eine für den Servoverstärker #1
bestimmte Adresse und ein Bezugszeichen 35c einen Übertragungszeittaktwert.
Ein Bezugszeichen 36 bezeichnet einen Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl, welcher
von der NC-Einrichtung auf einen Servoverstärker #2 übertragen wird, ein Bezugszeichen 36a einen
Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl,
ein Bezugszeichen 36b eine für den Servoverstärker #2
bestimmte Adresse und ein Bezugszeichen 36c einen Übertragungszeittaktwert.
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Bei
Kommunikationen zwischen Servoverstärkern erkennt die NC-Einrichtung
im Schritt S8 des Flussdiagramms für Anfangskommunikationen auf der
NC-Einrichtung gemäß 8 die
Anzahl von an ein NC-System angeschlossenen peripheren Einheiten
und die Verbindungsreihenfolge und berechnet dann einen Empfangszeittakt
und einen Übertragungszeittakt
sowie einen Übertragungszeittakt
für den
Servoverstärker
#1, um einen Kommunikationsrahmen #11 und einen Übertragungszeittakt für den Servoverstärker #2
und einen Kommunikationsrahmen #12 auf der Basis des Datenvolumens
von von der NC-Einrichtung übertragenen
Kommunikationsrahmen, des Datenvolumens des Kommunikationsrahmens
#11, das der Servoverstärker
#1 auf den Servoverstärker
#2 überträgt, und
des Datenvolumens des Kommunikationsrahmens #12, das der Servoverstärker #2
auf den Servoverstärker
#3 überträgt, zu übertragen,
wobei dann ein Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl 35, 36 auf
einen Servoverstärker übertragen
wird.
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Im
Schritt S26 im Flussdiagramm für
Anfangskommunikationen auf eine periphere Einheit gemäß den 9 und 10 hält ein Servoverstärker, welcher
Kommunikationen zwischen Servoverstärkern durchführt, einen
Empfangszeittakt und einen von der NC-Einrichtung übertragenen Übertragungszeittakt
sowie einen von der NC-Einrichtung übertragenen Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl 35, 36 zurück.
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Ein
Servoverstärker,
welcher Kommunikationen zwischen Servoverstärkern durchführt, führt Kommunikationen
zwischen Servoverstärkern
auf der Basis des Zwischenservoverstärker-Kommunikationsrahmenübertragungs-Zeittakteinstellbefehl 35, 36 ohne Überlappung
der Kommunikationen zwischen Servoverstärkern auf den Kommunikationen von
der NC-Einrichtung auf einen Servoverstärker durch.
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13 zeigt
den Fluss von Daten, welche von der NC-Einrichtung auf Servoverstärker in
einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel
5 der Erfindung übertragen
werden.
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14 zeigt
den Fluss von Daten, welche von Servoverstärkern auf eine NC-Einrichtung
in einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel
5 der Erfindung übertragen
werden. In der Figur wird der Datenfluss auf der Basis eines Beispiels
eines NC-Systems erläutert,
in dem eine NC-Einrichtung, ein Servoverstärker #1, ein Servoverstärker #2
und ein Servoverstärker
#3 miteinander verkettet sind.
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Die
NC-Einrichtung überträgt Kommunikationsdaten
von der Schnittstelle 1 auf den Servoverstärker #1.
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Der
Servoverstärker
#1, welcher an der Schnittstelle 1 von der NC-Einrichtung übertragene Kommunikationsdaten
empfängt, überträgt einen Übertragungsrahmen
des Servoverstärkers
#1 von der Schnittstelle 1 auf die NC-Einrichtung. Sodann überträgt der Servoverstärker #1
von der NC-Einrichtung übertragene
Kommunikationsdaten auf den Servoverstärker #2 und vom Servoverstärker #1
gelieferte Kommunikationsdaten #11 auf den Servoverstärker #2.
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Der
Servoverstärker
#2, welcher von der NC-Einrichtung über den Servoverstärker #1 übertragene
Kommunikationsdaten und Kommunikationsdaten #11 vom Servoverstärker #1
empfängt, überträgt einen Übertragungsrahmen
des Servoverstärkers
#1 von der Schnittstelle 1. Sodann überträgt der Servoverstärker #2
von der NC-Einrichtung übertragene Kommunikationsdaten
auf den Servoverstärker
#3 und vom Servoverstärker
#2 gelieferte Kommunikatiansdaten #12 auf den Servoverstärker #3.
Wenn in diesem Falle die Adresse im Kommunikationsrahmen der Kommunikationsdaten
#11 vom Servoverstärker
#1 auch den Servoverstärker
#3 spezifizieren, so überträgt der Servoverstärker #2
auch Kommunikationsdaten #11 auf den Servoverstärker #3.
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Der
Servoverstärker
#3, welcher an der Schnittstelle 1 von der NC-Einrichtung über den
Servoverstärker
#1 und den Servoverstärker
#2 übertragene
Kommunikationsdaten, Kommunikationsdaten #11 vom Servoverstärker #1
und Kommunikationsdaten #12 vom Servoverstärker #2 empfängt, überträgt einen Übertragungsrahmen
des Servoverstärkers
#3 von der Schnittstelle 1.
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Der
Servoverstärker
#2, welcher an der Schnittstelle 2 des Servoverstärkers #3
einen Übertragungsrahmen
vom Servoverstärker
#3 empfängt, überträgt den Übertragungsrahmen
des Servoverstärkers
#3 von der Schnittstelle 1 auf den Servoverstärker #1.
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Der
Servoverstärker
#1, welcher an der Schnittstelle 2 einen Übertragungsrahmen des Servoverstärkers #2
oder des Servoverstärkers
#3 vom Servoverstärker
#2 empfängt, überträgt den Übertragungsrahmen
1 des Servoverstärkers
#1 oder #3 von der Schnittstelle 1 auf die NC-Einrichtung.
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Die
NC-Einrichtung empfängt
an der Schnittstelle 1 den Übertragungsrahmen
des Servoverstärkers
#1, des Servoverstärkers
#2 und des Servoverstärkers
#3 vom Servoverstärker
#1.
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Zwar
wird das obige Beispiel anhand der Funktion der in der Adresse eines
Kommunikationsrahmens in Kommunikationen zwischen Servoverstärkern spezifizierten
Servoverstärkern
erläutert;
die Servoverstärker
können
jedoch auch zur Durchführung
von Kommunikationen zwischen Servoverstärkern als gemeinsame Adresse
spezifiziert werden.
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Beim
Ausführungsbeispiel
5 sind Kommunikationen zwischen Servoverstärkern nicht über die NC-Einrichtung
möglich,
so dass eine sehr schnelle Zwischenwellenkorrektur möglich ist.
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In
Kommunikationen unter Verwendung bekannter optischer Übertragungsmodulen
wird ALM-Information lediglich in Oberstromrichtung der Verbindung übertragen,
so dass Servoverstärker
in unterstromiger Verbindung eines Servoverstärkers, wo ein Alarm stattgefunden
hat, die entsprechende ALM-Information nicht empfangen können. Diese Servoverstärker erkennen
die ALM-Information lediglich dann, wenn sie einen Kommunikationsrahmen empfangen
haben, der von der NC-Einrichtung nach dem Empfang der ALM-Information übertragen
wurde. Im Ausführungsbeispiel
5 ist es möglich,
die ALM-Information sofort auch auf unterstromig geschaltete Servoverstärker zu übertragen,
wo ein Alarm stattgefunden hat.
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Im
oben erläuterten
Beispiel wurden Kommunikationen zwischen Servoverstärkern beschrieben;
es sind aber auch Kommunikationen zwischen peripheren Einheiten
einschließlich
Servoverstärkern,
Spindelverstärkern
und Fern-I/O-Einheiten möglich,
welche eine NC-Einheit bilden. Eine entsprechende Beschreibung kann
daher entfallen.
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Kommunikationen
zwischen einem Treiberverstärker
(Servoverstärker,
Spindelverstärker)
und einer Fern-I/O-Einheit sind auch verfügbar, so dass ein Treiberverstärker direkt
Daten von einer Fern-I/O-Einheit für sehr schnelle Verarbeitung
erfassen kann.
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Ausführungsbeispiel 6
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15 zeigt
ein logisches Diagramm eines Merkmals für eine Relais-Übertragung
eines auf einen Notstopp-bezogenen Signals in einer Kommunikationsregelung
in einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel
6 der Erfindung.
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Enthält ein von
der Steuerung der Schnittstelle 1 empfangener Kommunikationsrahmen
auf einen Notstopp (Rx1-ALM/Rx2-ALM, Rx1-GOFF/Rx2-GOFF, Rx1-EMG/Rx2-EMG)
bezogene Information, so wird eine Ausgangsverarbeitung, beispielsweise
ein ALM-Ausgangssignal, GOFF-Ausgangssignal
und EMG-Ausgangssignal durchgeführt.
Die auf einen Notstopp (Rx1-ALM/Rx2-ALM, Rx1-GOFF/Rx2-GOFF, Rx1-EMG/Rx2-EMG) bezogene
Information wird zwischengespeichert (ALM1/ALM2, GOFF1/GOFF2, EMG1/EMG2)
und es wird eine Notstopp-Information (Tx1-ALM/Tx2-ALM, Tx1GOFF/Tx2-GOFF, Tx1-EMG/Tx2-EMG)
an einen Kommunikationsrahmen angehängt, der von der Übertragungssteuerung für die Schnittstelle
1 zusammen mit der auf den Notstopp-bezogenen Information, wie beispielsweise
ein ALM-Eingangssignal, GOFF-Eingangssignal und EMG-Eingangssignal
zu übertragen
ist.
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In
bekannten optischen Übertragungsmodulen
verwendeten Kommunikationen wird im Falle von Übertragungsunnormalitäten auf
einen Notstopp-übertragene
Information nicht auf die NC-Einrichtung im Kommunikationszyklus übertragen,
so dass sich eine Verzögerung
im Notstopp ergibt. Die Übertragungsunnormalitäten können beispielsweise ein
Bit-Fehler sein,
der durch Rauschen bei der Datenverarbeitung von Information hervorgerufen
wird, welche auf einen Notstopp in einem Treiberverstärker bei
der Übertragung/dem
Empfang eines auf einen Notstopp, wie beispielsweise ALM, GOFF und EMG
bezogenen Signals bezogen ist. Im Ausführungsbeispiel 6 wird die Notstopp-Information über Relais übertragen,
so dass das Risiko einer Verzögerung
bei der Übertragung
von Notstopp-Information aufgrund von Übertragungsfehlern reduziert
wird.
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Ausführungsbeispiel 7
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16 zeigt ein Merkmal der Verhinderung des
Auftretens eines unnötigen
Startkennzeichens in einem Kommunikationssteuer-Signalspeicher in
einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel
7 der Erfindung.
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Um
das Auftreten eines speziellen Musters eines Kennzeichens während der
Datenverarbeitung von effektiven Daten in bekannte optische Übertragungsmodule
verwendenden Kommunikationen zu verhindern, ist die Anzahl von Datenelementen
in einem vollständig übertragenen
Rahmen begrenzt, um das Zeigerlaufphänomen zu verhindern. Der Schreibzeiger 92 wird
daher jedes Mal dann, wenn das Kennzeichen eines Rahmens empfangen
wird, um 16 Bit gegen den Lesezeiger beabstandet angeordnet. Die
Begrenzung von n Blinddatenelementen ist bei der Datenverarbeitung
von Blinddaten in einem Leerlaufzustand schwierig, so dass eine
Gegenmaßnahme
gegen das Auftreten eines speziellen Bitmusters schwierig bleibt.
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Hat
sich im Falle von 16(a) beispielsweise
der Lesezeiger bewegt, wenn Daten mit der Bitstruktur "011011010011" mit dem speziellen
Bitmuster als Kennzeichen "01111110" gelesen werden und
die Bitstruktur "001" übersprungen wird und die nächsten zu
lesenden Daten die Bitstruktur "11110" besitzen, so ist
die resultierende Bitstruktur "011111110", wobei es sich um
ein als Kennzeichen dienendes spezielles Muster handelt und wobei
das Bitmuster als Kennzeichen zu bestimmen ist.
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Im
Ausführungsbeispiel
7 wird ein nach der Bewegung des Lesezeigers erhaltenes Bitmuster
geändert,
so dass es nicht an ein spezielles als Kennzeichen dienendes Bitmuster
angepasst ist, wenn der Lesezeiger des Bit-FIFO im Kommunikationssteuer-Signalspeicher
(nicht dargestellt) am Schreibzeiger vorbeigelaufen ist oder wenn
der Kommunikationssteuer-Signalspeicher rückgesetzt wird. Gemäß 16(b) ergibt sich beispielsweise für den Fall, dass
die Bitmuster bei Bewegung des Lesezeigers kombiniert werden, das
spezielle als Kennzeichen dienende Bitmuster "01111110", wobei ein Bit zu "0" geändert wird,
um das Bitmuster um Eins zu ändern, so
dass es nicht an das spezielle als Kennzeichen dienende Bitmuster
angepasst ist.
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Hinsichtlich
der Datenverarbeitung von Blinddaten in einem Leerlaufzustand ist
es auch möglich,
dass fehlerhafte Auftreten eines als Kennzeichen dienenden Bitmusters
zu verhindern.
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Ausführungsbeispiel 8
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17 zeigt ein Verfahren zur Realisierung eines
Abgleichs mit der Bitzählung
in einem Kennzeichen in einer Datenübertragung unter Verwendung von
optischen Übertragungsmodulen
in einem NC-System gemäß dem Ausführungsbeispiel
8 der Erfindung.
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Ist
im Falle nach 17(a) das Bitmuster des Startkennzeichens "001111110" und sind die Blinddaten
am Kopf und am Ende eines Übertragungsrahmens
gleich "0110001101", so werden Blinddaten
mit dem auf "0010010010" geänderten Bitmuster übertragen,
um einen Abgleich der Bitzählung
mit dem Startkennzeichen zu realisieren. (Die Anzahl von len ist
gleich der Anzahl von 0en für
das Startkennzeichen + Blinddaten).
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Ist
gemäß 17(b) das Bitmuster des Startkennzeichens gleich "001111110" und sind die am
Kopf und am Ende eines Übertragungsrahmen vorgesehenen
Blinddaten gleich "0110001101", so wird eine Vielzahl
von Kombinationen eines Bitmusters und von Blinddaten (drei in der
Figur) übertragen,
um einen Abgleich des Startkennzeichens und der Bitzählung zu
gewährleisten
(die Anzahl von 1en ist gleich der Anzahl von 0en für das Startkennzeichen
+ Blinddaten).
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Im
Ausführungsbeispiel
8 wird das Bitmuster eines Startkennzeichens mit Blinddaten zur Übertragung
kombiniert, um einen Abgleich des Startkennzeichens und der Bitzählung zu
gewährleisten.
Damit ist es möglich,
den durch ein Kennzeichen hervorgerufenen Fehlabgleich zwischen
dem Auftreten von 1en und 0en in einem einzigen Kommunikationszyklus
richtig zu lösen,
wodurch die Datenkomponente und die der Datenkomponente und die
Taktkomponente in den empfangenen Daten erfolgreich getrennt werden
können.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie
oben ausgeführt,
ermöglicht
die Erfindung sehr schnelle und effiziente Kommunikationen zwischen
Einheiten in einem numerischen Steuersystem mit einer numerischen
Steuereinrichtung und durch wenigstens einen Servoverstärker, einen
Spindelverstärker
und eine Fern-I/O-Einheit gebildeten peripheren Einheiten sowie
das automatische Erkennen von geschalteten peripheren Einheiten.
Daher ist die Erfindung in einem numerischen Steuersystem anwendbar,
in dem eine große
Anzahl von peripheren Einheiten enthalten ist.