DE68925889T2

DE68925889T2 - Kontrollvorrichtung in reihe

Info

Publication number: DE68925889T2
Application number: DE68925889T
Authority: DE
Inventors: Masao Hagiwara; Masakazu Moritoki; Makoto Takebe
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-05-17
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1996-10-17
Anticipated expiration: 2009-05-17
Also published as: US5095417A; WO1989011763A1; EP0380680A1; EP0380680B1; KR900702689A; EP0380680A4; KR0121880B1; DE68925889D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Vorrichtung zum Ausführen einer seriellen Steuerung, die vorzugsweise für ein Zentralsteuersystem für eine Presse, eine Werkzeugmaschine, eine unbemannte Fördereinheit oder dergleichen Einrichtung verwendbar ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbesserung des Aufbaus einer Vorrichtung, die vorzugsweise zum Gewährleisten der Gleichzeitigkeit von bei einem derartigen Steuersystem verwendeten Detektionsdaten bei einer Anzahl von Sensoren und Treiberdaten bei einer Anzahl von Betätigungselementen verwendbar ist.
Bei der Zentralsteuerung einer Presse, einer Werkzeugmaschine, einer Baumaschine, einem Schiff, einem Flugzeug, einer unbemannten Fördereinheit, einem unbemannten Lager oder dergleichen Einrichtung sind eine große Anzahl von Sensoren (Grenzschalter, Betätigungsknopf, Kodierer oder dergleichen) zum Detektieren des Betriebszustands jeder Einheit in einem System sowie von Betätigungselementen (Ventil, Relais, Leuchte oder dergleichen) zur Steuerung des Betriebszustands jeder Einheit in dem System erforderlich. Bei einer Presse z.B. übersteigt die Anzahl der oben erwähnten Sensoren und Betätigungselemente 3000. Bei anderen Einheiten geht man davon aus, daß weitaus mehr als 3000 Sensoren und Betätigungselemente erforderlich sind.
Bisher war ein allgemein erhältliches Zentralsteuersystem zum zentralen Steuern der obenerwähnten Einheiten üblicherweise derart konstruiert, daß eine Anzahl von Sensoren und eine Anzahl von Betätigungselementen direkt oder über eine Relaiseinrichtung parallel zueinander mit einer Maschinensteuereinrichtung verbunden waren, Ausgangssignale von den Sensoren in der Maschinensteuereinrichtung empfangen wurden und die Betätigungselemente auf Signale von der Maschinensteuereinrichtung hin unter der korrekten Steuerung getrieben wurden.
Bei dem oben erwähnten herkömmlichen Zentralsteuersystem nahm bei zunehmender Anzahl der Sensoren und Betätigungselemente nicht nur die Anzahl der Anschlußleitungen zum Anschließen der Maschinensteuereinrichtung an die Sensoren und die Betätigungselemente sowie die Gesamtlänge der sich zwischen diesen erstreckenden Anschlußleitungen stark zu, sondern es konnte auch ein fehlerhafter Leitungsanschluß erfolgen. Ferner fiel die Struktur eines Eingabe/Ausgabe-Teils in der Maschinensteuereinrichtung sehr kompliziert aus.
Um die vorstehenden Probleme zu umgehen, wurde eine Anordnung vorgeschlagen, bei der eine Vielzahl von Knotenpunkten miteinander in Reihe geschaltet ist, ein oder eine Vielzahl von Sensoren und ein oder eine Vielzahl von Betätigungselementen mit jedem Knotenpunkt verbunden sind, diese mehreren Knotenpunkte über eine Hauptsteuereinrichtung hintereinander in einer schleifenförmigen oder kaskadenförmigen Konfiguration miteinander verbunden sind und jeder Knotenpunkt auf Signale von der Hauptsteuereinrichtung hin gesteuert wird. Im Grunde benötigt die Hauptsteuereinrichtung bei einer derartigen Anordnung nur mit ihr verbundene Signaleingangsleitungen und Signalausgangsleitungen. Gleichermaßen benötigt auch jeder Knotenpunkt nur mit ihm verbundene Signaleingangsleitungen und Signalausgangsleitungen. Infolgedessen kann die Anzahl der mit der Hauptsteuereinrichtung zu verbindenden Anschlußleitungen und die zum Verdrahten erforderliche Zeit bedeutend verringert werden.
Eine herkömmliche Technik zur Durchführung einer seriellen Verbindung, wie oben beschrieben, ist beispielsweise in einer Patentblattveröffentlichung des offengelegten Japanischen Patents Nr. 118048/1986 offenbart. Gemäß dieser herkömmlichen Technik besteht ein Datenblocksignal aus einem Synchronslot SYN, Datenslots DFa bis DFe für fünf Knotenpunkte bis , einem Endslot E oder dergleichen, und die Datenlänge kann gemäß Fig. 1 durch unveränderbares Zuordnen der Datenslots DFa bis DFe zu den fünf Knotenpunkten festgelegt werden. Genauer gesagt, jeder Knotenpunkt ist so konstruiert, daß die einer Vielzahl von Betätigungselementen an dem Knotenpunkt entsprechenden Steuerdaten DO aus dem dem Knotenpunkt entsprechenden Datenbereich DF in einem eingegebenen Datenblocksignal extrahiert werden, und die Detektionsdaten Di von einer Vielzahl von Sensoren an dem Knotenpunkt in den Datenbereich DF eingefügt werden. Nunmehr wird im folgenden ein Verarbeitungsablauf, der für den Knoten durchzuführen ist, als Beispiel ausführlich beschrieben. Die Steuerdaten DOB über den eigenen Knotenpunkt in dem Datenblocksignal werden für den Knotenpunkt in einer Speichereinrichtung einmal gespeichert und danach einer Vielzahl von Betätigungselementen zugeführt. Ferner werden Steuerdaten DOc, DOd und DOe über sich an den eigenen Knotenpunkt anschließende Knotenpunkte in anderen Speichereinrichtungen gespeichert und dann außerdem an Stellen hinter den Detektionsdaten Dib angeordnet, die von einer Vielzahl von relevanten Knotenpunkten herkommen, wodurch ein zu einem Knotenpunkt an der folgenden Stufe zu sendendes Datenblocksignal erzeugt wird.
Wenn jedoch bei der oben beschriebenen herkömmlichen Technik die Gleichzeitigkeit im Hinblick auf den Empfang der Ausgangssignale von den betreffenden Sensoren, die mit einer Vielzahl von Knotenpunkten verbunden sind, und die Zufuhr von Daten zu einer Vielzahl von mit den Knotenpunkten verbundenen Betätigungselementen in Betracht gezogen wird, kann die Gleichzeitigkeit auf der Basis des Knotenpunkts in einer Einheit realisiert werden, kann jedoch nicht zwischen oder unter mehreren Knotenpunkten gewährleistet werden. Das heißt, gemäß der herkömmlichen Technik wird, nachdem ein eingegebenes Datenblocksignal einmal in einer Speichereinrichtung gespeichert ist und dann Eingangs/Ausgangs-Daten eingefügt/extrahiert sind, das Blocksignal zu einem Knotenpunkt an der folgenden Stufe gesendet. Das heißt, ein Zeitpunkt, zu dem die Datenblocksignale in die jeweiligen Knotenpunkte eingegeben werden, ist, wie in Fig. 2 gezeigt, um mindestens einen Block gegenüber dem nächsten Zeitpunkt versetzt, woraus sich ergibt, daß es völlig unmöglich ist, die oben beschriebene Gleichzeitigkeit zu gewährleisten. Falls bei der herkömmlichen Vorrichtung eine derartige Anordnung getroffen wird, daß das Einfügen der Detektionsdaten Di der Sensoren in die Speichereinrichtung an jedem Knotenpunkt und das Extrahieren der den Betätigungselementen zuzuführenden Treiberdaten DO aus der Speichereinrichtung gleichzeitig durchgeführt wird, kann die Gleichzeitigkeit gewahrt werden. Zu diesem Zweck sollte jedoch eine spezielle Maßnahme zur korrekten Zeitsteuerung für alle Knotenpunkte gemeinsam getroffen werden, doch dabei tritt ein anderes Problem dahingehend auf, daß die Periode des Sendens dieses Datenblocksignals streng kontrolliert werden sollte.
Da die herkömmliche Vorrichtung derart konstruiert ist, daß die Datenslots DFa bis DFe des Datenblocksignals unveränderbar den fünf Knotenpunkten zugeordnet sind, sind ferner die Positionen, an der die Eingangs/Ausgangs-Daten in das Datenblocksignal an jedem Knotenpunkt eingefügt/extrahiert werden, von Knotenpunkt zu Knotenpunkt verschieden, wodurch nicht alle Knotenpunkte mit einer völlig gleichen Schaltungsstruktur konstruiert werden können. Dies hat eine Herstellung der Vorrichtung mit erhöhten Kosten zur Folge.
Im Hinblick auf die Gleichzeitigkeit des Empfangs von Daten von den Sensoren und der Zufuhr von Daten zu den zu treibenden Betätigungselementen treten die folgenden Fehlfunktionen auf, wenn die Gleichzeitigkeit nicht bei allen Knotenpunkten gewahrt werden kann.
Beispielsweise beschränkt sich der Detektionswert jedes Sensors nicht nur auf ein Bit, sondern weist in manchen Fällen acht oder mehr Bits auf. Es kann jedoch vorkommen, daß Daten von den jeweils eine Ausgangsleitung aufweisenden Sensoren, die mehrere Bits haben, nicht notwendigerweise in einen einzigen Knotenpunkt eingegeben werden, sondern es kann sich eine Gelegenheit ergeben, daß Ausgangssignale von einem einzigen Sensor, abhängig von der Beschränkung bei der Anzahl der Eingangsdaten relativ zu einem Knotenpunkt oder dergleichen Faktor, über zwei oder mehr Knotenpunkte eingegeben werden sollten. Falls in einem solchen Fall die Gleichzeitigkeit des Empfangs der Daten über den betreffenden Knotenpunkten nicht gewahrt wird, ist die Folge davon, daß beim Variieren der Sensordaten um eine Zeitspanne völlig falsche Daten empfangen werden, wenn Daten über die betreffenden Knotenpunkte versetzt empfangen werden.
Im Hinblick auf die Betätigungselemente treten zusätzlich zu den obenerwähnten, Sensoren eigenen Problemen die folgenden Probleme auf.
Wenn eine Maschine mit zwei oder mehr Betätigungselementen wie Kupplungen zum Regeln der Leistung, Ventilen zum Regeln einer Durchflußrate oder dergleichen wie beispielsweise Betätigungselemente zum Antreiben der Maschine versehen ist, müssen die Betätigungselemente nicht notwendigerweise von einem einzelnen Knotenpunkt gesteuert sein. Üblicherweise werden sie über zwei oder mehr Knotenpunkte gesteuert. Auch in einem solchen Fall ist die Sachlage wie oben, und falls die Gleichzeitigkeit der Zufuhr von Daten über die betreffenden Knotenpunkte nicht gewahrt ist, ist es unmöglich, die Maschine durch gleichzeitiges Verändern des Betriebszustandes jedes der beiden oder mehreren Betätigungselemente zu steuern.
Daher ist es bei dem eine Vielzahl von miteinander in Reihe geschalteten Knotenpunkten aufweisenden System unter dem Gesichtspunkt des Gewährleistens einer verbesserten Zuverlässigkeit des Systems und einer verlängerten Lebensdauer der zugehörigen Einheiten und Komponenten ein besonders wichtiges Thema, die Gleichzeitigkeit des Empfangens von Daten und Zuführens von Daten über die betreffenden Knotenpunkte zu wahren.
Aus GB-A-2 111 271 ist ein Datenübertragungs- und -verarbeitungssystem bekannt. Dieses Datenübertragungs- und -verarbeitungssystem weist eine Zentralverarbeitungseinheit auf, die mit einer Übertragungssteuereinheit gekoppelt ist, mit der eine beliebige Anzahl von Anschlußeinheiten in Reihe geschaltet ist. Jede Anschlußeinheit ist mit Datenvorrichtungen gekoppelt. Die übertragung von Steuerdaten zwischen einem Speicher in der Übertragungssteuereinheit und Speichern in den Anschlußeinheiten und von gesammelten Daten zwischen den letztgenannten Speichern und dem Speicher in der Übertragungssteuereinheit wird durch Übertragung in einem Seriellbitmodus durchgeführt, wobei die Steuerdaten während eines Abschnitts geliefert und die angeforderten gesammelten Daten während eines anderen Abschnitts einer vorbestimmten Zeitintervalleinheit übertragen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Ausführung serieller Steuerung zu schaffen, die die Gleichzeitigkeit des Empfangs von Daten und der Zufuhr von Daten über betreffende Knotenpunkte unter der Bedingung, daß der Schaltungsaufbau bei allen Knotenpunkten gleich ausgelegt und konstruiert ist, gewährleistet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Seriellverbindungs-Steuervorrichtung in der oben beschriebenen Form, d.h. eine Vorrichtung zur Ausführung serieller Steuerung, unter einer der folgenden Voraussetzungen konstruiert.
(A) Eine oder mehrere erste Anschlußkomponenten und eine oder mehrere zweite Anschlußkomponenten werden an allen, mit einer Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunkten gesteuert.
(B) Wenigstens zwei unter drei Arten von Knotenpunkten, d.h. eine erste Art von Knotenpunkt zum Steuern sowohl der ersten Anschlußkomponenten als auch der zweiten Anschlußkomponenten, eine zweite Art von Knotenpunkt zum Steuern nur der ersten Anschlußkomponenten und eine dritte Art von Knotenpunkt zum Steuern nur der zweiten Anschlußkomponenten, sind in gemischtem Zustand mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschaltet.
(C) Alle mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunkte steuern nur die ersten Anschlußkomponenten.
(D) Alle mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunkte steuern nur die zweiten Anschlußkomponenten.
(E) Wenn alle mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunkte nur die zweiten Anschlußkomponenten steuern, ist ein Knotenpunkt an der letzten Stufe von der Hauptsteuereinrichtung getrennt, und sie sind in einer sogenannten kaskadenförmigen Konfiguration miteinander in Reihe geschaltet.
Hierbei spezifiziert die erste Anschlußkomponente eine Anschlußkomponente wie einen Sensor oder dergleichen, in den Daten eingegeben werden, und die zweite Anschlußkomponente spezifiziert eines Anschlußkomponente wie ein Betätigungselement oder dergleichen, von dem Daten ausgegeben werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung fügt die Hauptsteuereinrichtung einen ersten Identifikationscode zum Bezeichnen der Kopfposition bezüglich der Daten der ersten Anschlußkomponenten und/oder einen zweiten Identifikationscode zum Bezeichnen der Kopfposition bezüglich der Daten der zweiten Anschlußkomponenten in einen Block eines von der Hauptsteuereinrichtung ausgegebenen Blocksignals ein und sendet sie ihm zu. Jeder Knotenpunkt zur Steuerung wenigstens der ersten Anschlußkomponenten setzt die Daten über die von ihm gesteuerten ersten Anschlußkomponenten an eine Stelle unmittelbar hinter dem ersten Identifikationscode, und zwar auf der Basis der Erkennung des ersten Identifikationscodes in dem eingegebenen Blocksignal, und jeder Knotenpunkt zur Steuerung wenigstens der zweiten Anschlußkomponenten extrahiert an die von ihm gesteuerten zweiten Anschlußkomponenten auszugebende Daten aus einer Stelle unmittelbar hinter dem zweiten Identifikationscode, und zwar auf der Basis der Erkennung des zweiten Identifikationcodes in dem eingegebenen Blocksignal. Um in diesem Fall zu gewährleisten, daß das vordere und/oder das hintere Ende des von jedem Knotenpunkt ausgegebenen Blocksignals in einem synchronen Zustand gehalten sind, wird ein Teil des eingegebenen Blocksignals, der nicht direkt seinen eigenen Knotenpunkt betrifft, im wesentlichen durch jeden Knotenpunkt ausgegeben. Wenn Daten von den ersten Anschlußkomponenten oder an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebende Daten empfangen und zwischen den Blocksignalen an jedem Knotenpunkt gesendet werden, ist der Knotenpunkt, abhängig von der Länge der von ihm empfangenen und gesendeten Daten, mit einer geeigneten Verschiebeeinrichtung versehen und justiert außerdem das Innere des Blocksignals in Verbindung mit der Rekonstruktion des Blocksignals, damit bei den das Blocksignal bildenden Datenelementen (Bitelementen) keine Überlappungen oder Leerstellen auftreten.
Auf diese Weise werden Daten von den ersten Anschlußkomponenten und/oder an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebende Daten zur selben Zeit in die Hauptsteuereinrichtung eingegeben (bei Daten von den ersten Anschlußkomponenten) oder von der Hauptsteuereinrichtung den zweiten Anschlußkomponenten zugeführt (bei an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebenden Daten). Infolgedessen wird die zur korrekten Steuerung der verschiedenen Maschinen, wie oben erwähnt, erforderliche Gleichzeitigkeit ausgezeichnet gewahrt.
Ferner weist gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer ersten Art von Knotenpunkt mit einer Struktur gemäß Abschnitt (A) oder Abschnitt (B) in dem Fall, daß die Daten von den ersten Anschlußkomponenten und die an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebenden Daten eine unterschiedliche Länge aufweisen, jeder Knotenpunkt eine Verschiebeeinrichtung auf, die zum Ausgleichen des Unterschieds bei der Datenlänge geeignet ist. Auch in diesem Fall sind Vorkehrungen getroffen, daß keine Überlappungen oder Leerstellen bei den Datenelementen (Bitelementen) in jedem, von jedem Knotenpunkt ausgegebenen Blocksignal auftreten. Natürlich werden auch in diesem Fall das vordere und/oder hintere Ende eines von jedem Knotenpunkt ausgegebenen Blocksignals auf dieselbe Art wie oben in einem synchronen Zustand gehalten.
Daher wird die gewünschte Gleichzeitigkeit selbst dann, wenn die Datenlängen der Daten von den ersten Anschlußkomponenten und der an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebenden Daten unterschiedlich sind, auf dieselbe Weise wie oben bezüglich eines Datenwerts von den ersten Anschlußkomponenten und der an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebenden Daten gewahrt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fign. 1 und 2 sind schematische Ansichten, welche einen Umriß der herkömmlichen Vorrichtung bzw. des herkömmlichen Verfahren zur Ausführung einer seriellen Steuerung zeigen, Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau einer Vorrichtung zum Ausführen serieller Steuerung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt, Fig. 4 zeigt eine Vielzahl von schematischen Ansichten, die als Beispiel die Blockstruktur eines für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendeten Datensignals zeigen sowie eine Vielzahl von Protokollen zum Empfangen und Senden der Datensignale, Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den Schaltungsaufbau einer für das erste und zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Knotenpunktsteuereinrichtung zeigt, Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht, die Funktionen einer inneren Steuereinrichtung gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt, Fig. 7 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die als Beispiel Operationen jeder Schaltung in der Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, Fig. 8 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die einen Prozeß zeigen, mittels dessen sich ein Blocksignal gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausbreitet, Fig. 9 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die als Beispiel Operationen jeder Schaltung in der Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, Fig. 10 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die einen Prozeß zeigen, mittels dessen sich ein Blocksignal gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausbreitet, Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den Schaltungsaufbau einer für die Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Knotenpunktsteuereinrichtung zeigt, Fig. 12 ist eine erläuternde Ansicht, die Funktionen einer inneren Steuereinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt, Fig. 13 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die als Beispiel Operationen jeder Schaltung in der Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, Fig. 14 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die einen Prozeß zeigen, mittels dessen sich ein Blocksignal gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausbreitet, Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den Schaltungsaufbau einer für die Vorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Knotenpunktsteuereinrichtung zeigt, Fig. 16 ist eine erläuternde Ansicht, die Funktionen einer inneren Steuereinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt, Fig. 17 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die als Beispiel Operationen jeder Schaltung in der Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den Schaltungsaufbau einer für die Vorrichtung nach einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Knotenpunktsteuereinrichtung zeigt, Fig. 19 ist eine erläuternde Ansicht, die Funktionen der inneren Steuereinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt und Fig. 20 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die als Beispiel Operationen jeder Schaltung in der Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.

BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte ihrer Ausführungsbeispiele zeigen, im einzelnen beschrieben.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den Gesamtaufbau einer Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt. Im dargestellten Fall wird die Vorrichtung für ein Zentralsteuersystem für beispielsweise eine Presse verwendet.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, entspricht eine Gruppe von Sensoren 21s bis 2ns zahlreichen unterschiedlichen Sensoren für einen Grenzschalter, einen Betatigungsknopf, einen Betriebszustanddetektorsensor, einen Kodierer oder dergleichen Komponenten, die in jeweiligen Teilen der Presse angeordnet sind. Von diesen Sensoren ausgegebene Daten werden in eine Anzahl von Gruppen aufgeteilt, die jeweils i Bits aufweisende Daten enthalten, und die so aufgeteilten Daten werden in n Knotenpunktsteuereinrichtungen 41 bis 4n eingegeben. Andererseits entspricht eine Gruppe von Betätigungselementen 21A bis 2nA zahlreichen unterschiedlichen Betätigungselementen für ein Ventil, ein Relais, eine Leuchte oder dergleichen Komponenten, die in der Presse angeordnet sind. An diese Betätigungselemente auszugebende Ausgangsdaten werden in n Gruppen aufgeteilt, die jeweils k Bits aufweisende Daten enthalten, und die so aufgeteilten Daten werden von n Knotenpunktsteuereinrichtungen 41 bis 4n ausgegeben. Auf diese Weise sind die jeweiligen Knotenpunktsteuereinrichtungen 41 bis 4n über Verbindungsleitungen mit einer Kapazität von i Bits mit der Sensorgruppe verbunden, während die jeweiligen Knotenpunktsteuereinrichtungen mit der Betätigungselementgruppe über Verbindungsleitungen mit jeweils einer Kapazität von k Bits verbunden sind.
Angrenzend an eine Maschinensteuereinrichtung 10, die Operationen der Presse zentral steuert, ist eine Hauptsteuereinrichtung 30 vorgesehen. Die Hauptsteuereinrichtung 30 dient zum Sammeln von von der Gruppe der Sensoren 21s bis 2ns ausgegebenen Daten und zum Liefern vieler unterschiedlicher Steuerdaten zu der Gruppe von Betätigungselementen 21A bis 2nA. Jede mit der Hauptsteuereinrichtung 30 verbundene Knotenpunktsteuereinrichtung dient zum Übertragen von Daten für die Gruppe von Sensoren und die Gruppe von mit ihr verbundenen Betätigungselementen. Das Innere jeder Knotenpunktsteuereinrichtung ist nur mit Hardware gefüllt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Hauptsteuereinrichtung 30 und die jeweiligen Knotenpunktsteuereinrichtungen 41 bis 4n über geeignete Signalleitungen in einer schleifenförmigen Konfiguration miteinander in Reihe geschaltet.
Genauer gesagt, mit dem in Fig. 3 gezeigten System der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Signal, das eine vorbestimmte Blockstruktur hat und Betätigungselementsteuerdaten enthält, zunächst von der Hauptsteuereinrichtung 30 zu der nächstgelegenen Knotenpunktsteuereinrichtung 41 gesendet. Dann wird das Blocksignal in der Reihenfolge Knotenpunktsteuereinrichtung 41, Knotenpunktsteuereinrichtung 42, ---, Knotenpunktsteuereinrichtung 4n und Hauptsteuereinrichtung 30 sukzessive zu der Hauptsteuereinrichtung 30 übertragen, wodurch in dem Blocksignal enthaltene notwendige Betätigungselementsteuerdaten zu jeder relevanten Knotenpunktsteuereinrichtung verteilt werden und gleichzeitig Detektionsdaten von der Gruppe der Sensoren an der relevanten Knotenpunktsteuereinrichtung 30 in das Blocksignal aufgenommen werden. Infolgedessen enthält das Blocksignal bei seiner Rückkehr zu der Hauptsteuereinrichtung keine Betätigungselementsteuerdaten mehr, sondern Detektionsdaten von der Gruppe der Sensoren.
(A) Zur Vereinfachung der Veranschaulichung des Systemaufbaus für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 3 nur den Systemaufbau, wobei alle mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunktsteuereinrichtungen die Gruppe der Sensoren sowie die Gruppe der Betätigungselemente steuern. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht auf den oben beschriebenen Systemaufbau beschränkt sein, vielmehr wird in den folgenden Abschnitten ein anderer modifizierter Systemaufbau beschrieben.
(B) Mindestens zwei Arten von Knotenpunktsteuereinrichtungen unter den drei Arten von Knotenpunktsteuereinrichtungen, d.h. eine erste Art von Knotenpunktsteuereinrichtung zur Steuerung einer Gruppe von Sensoren sowie einer Gruppe von Betätigungselementen, eine zweite Art von Knotenpunktsteuereinrichtung zur Steuerung nur der Gruppe von Sensoren und eine dritte Art von Knotenpunktsteuereinrichtungen zur Steuerung nur der Gruppe von Betätigungselementen sind gemischt verfügbar und mit der Hauptsteuereinrichtung verbunden.
(C) Alle mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunktsteuereinrichtungen steuern nur die Gruppe von Sensoren.
(D) Alle mit der Hauptsteuereinrichtung in Reihe geschalteten Knotenpunktsteuereinrichtungen steuern nur die Gruppe von Betätigungselementen.
(E) Alle mit der Hauptsteuereinrichtung verbundenen Knotenpunktsteuereinrichtungen steuern nur die Gruppe von Betätigungselementen, aber die Knotenpunktsteuereinrichtung 4n an der letzten Stufe ist von der Hauptsteuereinrichtung 30 getrennt. Auf diese Weise sind alle Knotenpunktsteuereinrichtungen in einer sogenannten kaskadenförmigen Konfiguration miteinander in Reihe geschaltet.
Die oben beschriebenen Systemaufbauten werden unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustandes einer Maschine, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird, selektiv verwendet.
Die vorliegende Erfindung wurde oben für den Fall beschrieben, daß eine Vielzahl von Sensoren oder eine Vielzahl von Betätigungselementen in mehrere Gruppen aufgeteilt sind, die jeweils von jeder Knotenpunktsteuereinrichtung gesteuert werden. Alternativ können diese Sensoren oder Betätigungselemente einzeln von einer einzelnen Knotenpunktsteuereinrichtung gesteuert werden.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Ubertragung von Signalen von einer vorzugsweise für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendeten Hauptsteuereinrichtung zu jeder Knotenpunktsteuereinrichtung und umgekehrt, d.h. ein Protokoll zum Übertragen von Signalen auf diese Art mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben.
Nachfolgend werden "STI", "DI", "DIq", "STO", "DO", "DOq", "SP" und "ERR" in den in Fig. 4 gezeigten betreffenden Signalblöcken Element für Element erläutert.
STI: Dieses Element bezeichnet einen Startcode für zuvor von der Hauptsteuereinrichtung als eine Bitzeile einem Block zugeführte Eingangsdaten, mit einer vorbestimmten logischen Struktur, um die Kopfposition für einzugebende Daten (Sensordaten) anzugeben.
DI: Dieses Element bezeichnet eine über jede Knotenpunktsteuereinrichtung in den Block aufzunehmende Eingangsdatenzeile.
DIq: Dieses Element bezeichnet (eine) über die Knotenpunktsteuereinrichtung Nr. q in den Block aufzunehmende Eingangsdaten(zeile) Nr. q.
STO: Dieses Element bezeichnet einen Startcode für zuvor von der Hauptsteuereinrichtung dem Block als eine Bitzeile zugeführte Ausgangsdaten, mit einer vorbestimmten logischen Struktur, die sich von der von "STI" unterscheidet, um die Kopfposition für auszugebende Daten (Betätigungselementsteuerdaten) anzugeben.
DO: Dieses Element bezeichnet eine über jede Knotenpunktsteuereinrichtung aus dem Rahmen zu extrahierende Ausgangsdatenzeile.
Die Ausgangsdatenzeile wird im Anschluß an "STO" von der Hauptsteuere inrichtung ausgegeben.
DOq: Dieses Element bezeichnet (eine) über die Knotenpunktsteuereinrichtung Nr. q aus dem Block zu extrahierende Ausgangsdaten(zeile) Nr. q.
SP: Dieses Element bezeichnet einen Stopcode, der zuvor von der Hauptsteuereinrichtung als eine Bitzeile dem Block zugeführt worden ist, mit einer vorbestimmten logischen Struktur, die sich von derjenigen von "STI" oder "STO" unterscheidet, um die Endposition für eine in dem Block vorhandene oder aus dem Block zu entnehmende Datenzeile anzugeben.
ERR: Dieses Element bezeichnet einen Code mit einer vorbestimmten Bitzeile, um es einer Steuereinrichtung an der folgenden Stufe zu ermöglichen, während der Übertragung des Blocksignals positiv eine angemessene Maßnahme zur Verarbeitung eines Datenfehler zu treffen, d.h. einen Fehlerverarbeitungscode. Hierbei wird in erster Linie ein Fehlerprüfcode vorgeschlagen, der auf der Basis des Inhaltes einer an die folgende Stufe zu übertragenden Datenzeile von der Hauptsteuereinrichtung und jeder Knotenpunktsteuereinrichtung selbst erzeugt und zugeführt wird als Code zum Prüfen, ob während der Übertragung des Blocksignals ein Fehler auftritt oder nicht.
Im folgenden werden verschiedene Arten von bei der Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangenden Protokollen ausführlicher beschrieben.
Als nächstes wird zwecks Vereinfachung der Beschreibung ein Prozeß des Empfangens und Extrahierens von Daten in der Nr. q-Knotenpunktsteuereinrichtung 4q, die sich von der ersten Knotenpunktsteuereinrichtung 41 aus gezählt an der gten Stufe befindet, im Hinblick auf den Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung erläutert.
(a) Ein Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß bei der Übertragung des Blocksignals in der Reihenfolge "STI" und "STO" beim Verstreichen der Zeit das "STI" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird, "DIq", das die Eingangsdaten (Sensordaten) oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar nach der Detektion des "STI" des Blocksignals zugeführt wird, das "STO" des Blocksignals detektiert wird und dann "DOq" das die Ausgangsdaten (Betatigungselementsteuerdaten) oder eine Ausgangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar nach der Detektion des "STO" des Blocksignals extrahiert wird (siehe Fig. 4 (a)).
(b) Ein Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß, wenn das Blocksignal gleichermaßen in der Reihenfolge "STI" und "STO" übertragen wird, das "STO" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird, "DIq", das die Eingangsdaten oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar vor der Detektion des "STO" des Blocksignals zugeführt wird, das "STO" des Blocksignals detektiert wird und dann "DOq", das die Ausgangsdaten oder eine Ausgangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar nach der Detektion des "STO" des Blocksignals extrahiert wird (siehe Fig. 4(B)).
(c) Ein Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß, wenn das Blocksignal gleichermaßen in der Reihenfolge "STI" und "STO" übertragen wird, das "STI" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird, "DIq", das die Eingangsdaten oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, direkt nach der Detektion von "STI" des Blocksignals zugeführt wird, "SP" des Blocksignals detektiert wird und"DOq", das die Ausgangsdaten oder eine Ausgangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar vor der Detektion des tsptt des Blocksignals extrahiert wird (siehe Fig. 4 (C)).
(d) Ein Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß bei Übertragung des Blocksignals in der Reihenfolge "STO" und "STI" beim Verstreichen der Zeit das "STO" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird, "DOq", das die Ausgangsdaten oder eine Ausgangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, direkt nach der Detektion des "STO" des Blocksignals extrahiert wird, das "STI" des Blocksignals detektiert wird und dann "DIqt", das die Eingangsdaten oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar nach der Detektion des "STI" des Blocksignals zugeführt wird (siehe Fig. 4(d)).
(e) Ein Prozeß, bei dem der Aufbau der Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß, wenn das Blocksignal gleichermaßen in der Reihenfolge "STO" und "STI" übertragen wird, das "STI" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird, "DOq", das die Ausgangsdaten oder eine Ausgangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar vor der Detektion des "STI" des Blocksignals extrahiert wird, das "STI" des Blocksignals detektiert wird und dann "DIq", das die Eingangsdaten oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar nach der Detektion des "STI" des Blocksignals zugeführt wird (siehe Fig. 4(e)).
(f) Ein Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß, wenn das Blocksignal gleichermaßen in der Reihenfolge "STO" und "STI" übertragen wird, das "STO" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird, "DOq", das die Ausgangsdaten oder eine Ausgangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, direkt nach der Detektion des "STO" des Blocksignals extrahiert wird, das "SP" des Blocksignals detektiert wird und "DIq", das die Eingangsdaten oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, unmittelbar vor der Detektion des "SP" des Blocksignals zugeführt wird (siehe Fig. 4(f)).
(g) Ein für die Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung in der im oben beschriebenen Abschnitt (C) erläuterten Form besonders geeigneter Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß, wenn nur "STI", "SP" und "ERR" von der Hauptsteuereinrichtung 30 übertragen werden, das "STI" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird und dann "DIq", das die Eingangsdaten oder eine Eingangsdatenzeile des Blocksignals repräsentiert, direkt nach der Detektion des "STI" des Blocksignals zugefügt wird (siehe Fig. 4(g)).
(h) Ein für die Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung in der in den oben beschriebenen Absätzen (D) und (E) erläuterten Form besonders geeigneter Prozeß, bei dem der Aufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung derart festgelegt ist, daß, wenn die Hauptsteuereinrichtung 30 nur "STO", "DO", "SP" und "ERR" überträgt, das "STO" des Blocksignals, das eingegeben worden ist, detektiert wird und dann "DOq", das einen Ausgangsdatenwert oder eine Ausgangsdatenzeile repräsentiert, direkt nach der Detektion des "STO" des Blocksignals extrahiert wird (siehe Fig. 4 (h)).
Im Hinblick auf die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine der acht Arten von Protokollen, wie sie in den oben beschriebenen Absätzen (a) bis (h) erläutert sind, abhängig von dem Aufbau der Vorrichtung, wie in den oben beschriebenen Absätzen (A) bis (E) erläutert, selektiv gewählt. Die Übertragung der Daten von der Hauptsteuereinrichtung zu jeder Knotenpunktsteuereinrichtung und umgekehrt kann für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wie erforderlich zufriedenstellend durchgeführt werden. Was die Ausführbarkeit anbelangt, so wird die Übertragung der Daten von der Hauptsteuereinrichtung zu jeder Knotenpunktsteuereinrichtung und umgekehrt mit einem ausreichend kurzen Zeitintervall wiederholt, um eine Folge von Operationen einer Maschine, wie beispielsweise einer Presse oder dergleichen, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird, gleichmäßig zu steuern.
Es sei angenommen, daß für die obenerwähnten Sensoren ein EIN/AUS- Sensor verwendet wird, der derart ausgebildet ist, daß er ein Ein- Bit-Signal als einen logischen Wert von "1" oder "0" ausgibt, und daß darüber hinaus für die obenerwähnten Betätigungselemente ein binärsignalgesteuertes Betätigungselement verwendet wird, das derart ausgebildet ist, daß es auf ein einen logischen Wert von "1" oder "0" aufweisendes Ein-Bit-Treibersignal hin arbeitet. In Anbetracht der oben beschriebenen Einfachheit sind gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Fall, daß "STI", "STO" und "SP" z.B. die logische Struktur gemäß folgender Tabelle 1 haben, die über das Blocksignal installierten Daten (z.B. "DI", DIq", "DO" und "DOq") im Verhältnis zu den Steuerdaten für diese Sensoren und Betätigungselemente gemäß Tabelle 2 aufgebaut, so daß "STI", "STO" und "SP" ungeachtet dessen, wie diese Daten in Form einer Zeile angeordnet sind, zuverlässig identifiziert werden können. Tabelle 1 Code logische Struktur (acht Bits) Tabelle 2 Steuerdaten für Sensoren oder Betätigungselement praktische Daten in Block eingebrachte Daten Beispiel
Übrigens können dann, wenn die Struktur von "STI", "STO" und "SP" gemäß Tabelle 1 ist, Ein-Bit-Daten von "1" oder "0", wie sie in der Spalte der praktischen Daten zu finden sind, als in einen Block eingebrachte Daten nur verwendet werden, wenn die Anzahl der Daten mit dem Schaltzustand Ein (Daten mit dem logischen Wert "1") geringer als "5" ist (weniger als "4" in bezug auf ein Ausgangssignal von einer Knotenpunktsteuereinrichtung an der vorhergehenden Stufe).
Ein Code mit feststehender Länge, z.B. 16 Bits, kann für "ERR", wie oben erwähnt, vorgesehen sein; es sei angemerkt, daß der Inhalt des Codes abhängig vom Inhalt der vorliegenden Datenzeile variiert.
Diesem System gemäß wird die Datenübertragung zwischen benachbarten Knotenpunktsteuereinrichtungen unter Verwendung von CMI- (Coded Mark Inversion) -Codes oder DMI-Codes durchgeführt. Dies soll eine nicht korrekte Übertragung aufgrund von im Laufe der Übertragung auftretendem Rauschen oder dergleichen minimieren und es ermöglichen, Taktsignale in jeder Knotenpunktsteuereinrichtung zu reproduzieren (extrahieren).
Fig. 5 zeigt als Beispiel den Aufbau einer bevorzugten Knotenpunktsteuereinrichtung, die zur Steuerung einer Gruppe von Sensoren und einer Gruppe von Betätigungselementen für den Fall ausgebildet ist, daß die Struktur gemäß dem obenbeschriebenen Absatz (A) oder (B) sowie das Protokoll gemäß dem obenbeschriebenen Absatz (b) für die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den detaillierten Aufbau einer Nr.q-Knotenpunktsteuereinrichtung 4q zeigt, die sich, von der ersten Knotenpunktsteuereinrichtung 41 an gezählt, an einer qten Stelle befindet. Offensichtlich weisen andere Knotenpunktsteuereinrichtungen 41 bis 4n denselben Aufbau wie die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q auf.
Eine Eingabeschaltung 401 empfängt ein Blocksignal von der Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q-1) an der vorhergehenden Stufe, und das Signal, das durch das empfangene CMI-Signal demoduliert worden ist, wird zu einem NRZ- (Non Return Zero) -Code, der dem Normalwert "1" und "0" entspricht, remoduliert.
Eine STI-Detektorschaltung 402 detektiert einen "STI"-Code, der sich an dem vorderen Teil des remodulierten Blocksignals befindet (siehe Fig. 4), und das resultierende Detektionsausgangssignal wird in eine mi-Bit-Verzögerungsschaltung 414 und eine innere Steuereinrichtung 417 eingegeben.
Die mi-Verzögerungsschaltung 414 dient zum Verzögern des in der STI-Detektorschaltung 402 detektierten Signals um mi Bits, und das resultierende Verzögerungssignal wird in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Es sei darauf hingewiesen, daß i die Anzahl der Bits für eine Gruppe von Sensoren bezeichnet, die in jede Knotenpunktsteuereinrichtung einzugeben sind, und m das Verhältnis der in das Blocksignal eingebrachten Datenzeilenlänge zu einer tatsächlichen Datenzeilenlänge bezeichnet (siehe Tabelle 2). Genauer gesagt, im Fall von Beispiel 1, Beispiel 5 und Beispiel 6 in Tabelle 2 ist m gleich 2, im Fall von Beispiel 2 ist m gleich 3 und im Fall von Beispiel 3 und Beispiel 4 ist m gleich 4.
Eine erste STO-Detektorschaltung 403a detektiert einen "STO"-Code in dem von der Eingabeschaltung 401 remodulierten Blocksignal (siehe Fig. 4), und das Detektionsausgangssignal von der ersten STO-Detektorschaltung 403a wird in eine (mk-0,5)-Bit-Verzögerungsschaltung 415 eingegeben.
Die (mk-0,5)-Bit-Verzögerungsschaltung 415 verzögert das Detektionssignal von der STO-Detektorschaltung 403a um (mk-0,5) Bits, und das resultierende Verzögerungssignal wird in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Hier bezeichnet k die Anzahl der für eine Gruppe von Betätigungselementen, die mit jeder Knotenpunktsteuereinrichtung verbunden sind, verfügbaren Bits.
Eine erste SP-Detektorschaltung 404a detektiert einen "SP"-Code in dem Blocksignal (siehe Fig. 4), und das Detektionsausgangssignal von der ersten SP-Detektorschaltung 404a wird in eine TERR-Verzögerungsschaltung 416 eingegeben.
Die TERR-Verzögerungsschaltung 416 verzögert ein Detektionssignal von der ersten SP-Detektorschaltung 404a um einen Zeitabschnitt TERR, der der Anzahl von für einen "ERR"-Code verfügbaren Bits entspricht (siehe Fig. 4), und das Verzögerungssignal von der TERR- Verzögerungsschaltung 416 wird in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben.
Eine Fehlerprüfschaltung 405 vergleicht den "ERR"-Code in dem Blocksignal mit Datenzeilen DI und DO durch Durchführung einer CRC-Prüfung, einer Paritätsprüfung oder dergleichen, um zu detektieren, ob bei dem von der Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q-1) an der vorhergehenden Stufe übertragenen Signal ein Fehler auftritt oder nicht, so daß der Inhalt der Überprüfung in eine Inhaltssteuereinrichtung 417 eingegeben wird.
Eine Seriell/Parallel-Umsetzschaltung (S/P-Umsetzschaltung) 406 dient als Schieberegister mit beispielsweise mk Bits, und über einen Schalter SW 15 wird ein Parallelausgang, der die mk Bits repräsentiert, in eine Halteschaltung 412 eingegeben. Die Halteschaltung 412 hält einen Ausgang von der S/P-Umsetzschaltung 40, wenn der Schalter SW 15 eingeschaltet wird. Ein Ausgang von der Halteschaltung 412 wird über einen Schalter SW 16 in eine Betätigungselement-Treibersignal-Erzeugungsschaltung 413 eingegeben. Die Betätigungselement-Treibersignal-Erzeugungsschaltung 413 empfängt Haltedaten (jeweils von mk Bits) von der Halteschaltung 412 mit einer zeitlichen Steuerung, die das Einschalten des Schalters SW 16 ermöglicht, und die Haltedaten werden in Betätigungselementtreibersignale von jeweils k Bits umgewandelt.
Eine mi-Bit-Schiebeschaltung 407 verzögert das von der Eingabeschaltung 401 remodulierte Blocksignal um mi Bits, und das auf diese Weise verzögerte Blocksignal wird in ein UND-Gatter AD&sub1; eingegeben.
Eine m(i-k)-Bit-Schiebeschaltung 407 verzögert das von der Eingabeschaltung 401 remodulierte Blocksignal um m(i-k) Bits, und das auf diese Weise verzögerte Blocksignal wird in ein UND-Gatter AD&sub2; eingegeben.
Es sei darauf hingewiesen, daß entsprechend dem EIN/AUS eines Schalters 12 Signale "1" und "0" in das UND-Gatter AD&sub1; eingegeben werden. Dasselbe gilt für das UND-Gatter AD&sub2;, derart, daß entsprechend dem EIN/AUS eines Schalters SW 13 Signale "1" und "0" in das UND-Gatter AD&sub2; eingegeben werden. Ausgänge von den UND-Gattern AD&sub1; und AD&sub2; werden in ein ODER-Gatter OR&sub1; eingegeben. Das heißt, die Anordnung der Gatter AD&sub1;, AD&sub2; und OR&sub1; bildet eine Selektorschaltung, so daß auf ein Ausgangssignal von dem ODER-Gatter R&sub1; hin die Seite der mi-Bit-Schiebeschaltung 407 gewählt wird, wenn der Schalter SW12 eingeschaltet wird, und die Seite der m(i-k) -Bit-Schiebeschaltung 408 gewählt wird, wenn der Schalter SW 13 eingeschaltet wird.
Eine ERR'Erzeugungsschaltung 409 erzeugt einen neuen "ERR'"-Code anstelle des obenerwähnten "ERR"-Codes zum Prüfen, auf der Basis der Datenzeilen D1 und D0 in dem von der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q ausgegebenen Blocksignal, ob bei der Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe ein Fehler auftritt oder nicht. Der "ERR'"-Code wird einem Wählschalter SW 11 zugeführt, um in dem Blocksignal einen "SP"-Code zu detektieren. Dann wird an die innere Steuereinrichtung 417 ein "ERR'"-Sendeabschlußsignal, das durch Verzögern des resultierenden Detektionssignals um eine dem "ERR'"-Code entsprechende Anzahl von Bits erhalten wird, ausgegeben.
Eine zweite STO-Detektorschaltung 403b detektiert einen "STO"-Code in dem von dem ODER-Gatter OR&sub1; ausgegebenen Blocksignal, und das Detektionssignal wird an die innere Steuereinrichtung 417 ausgegeben. In gleicher Weise detektiert eine zweite SP-Detektorschaltung 404b den "SP"-Code in dem von dem ODER-Gatter OR&sub1; ausgegebenen Blocksignal, so daß das Detektionssignal an die innere Steuereinrichtung 417 ausgegeben wird.
Eine Datenerzeugungsschaltung 411 wandelt die Sensorausgangssignale, die jeweils von einer Gruppe von Sensoren 2qs ausgegeben werden und i Bits aufweisen, in jeweils in das Blocksignal eingebrachte und mi Bits aufweisende serielle Daten um, und die resultierenden seriellen Daten werden dem Wählschalter SW 11 zugeführt.
Auf ein Signal von der inneren Steuereinrichtung 417 hin schaltet die Wählschaltung SW 11 selektiv die Ausgangssignale von der Eingabeschaltung 401, dem ODER-Gatter OR&sub1;, der "ERR'"-Erzeugungsschaltung 409 und der Datenerzeugungsschaltung 411 durch, und das durchgeschaltete Ausgangssignal wird an eine Ausgabeschaltung 410 ausgegeben.
Die Ausgabeschaltung 410 führt einen Modulationsverarbeitungsvorgang zum Umwandeln des von dem Wählschalter SW 11 gelieferten Signals in ein Signal mit kodierter Zeicheninversion (CMI-Signal) aus, und das modulierte CMI-Signal wird an die Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe ausgegeben.
Die innere Steuereinrichtung 417 empfängt Ausgangssignale von der STI-Detektionsschaltung 402, der mi-Bit-Verzögerungsschaltung 414, der mk-Bit-Verzögerungsschaltung 415, der zweiten STO-Detektorschaltung 403b, der TERR-Verzögerungsschaltung 416 und der zweiten SP-Detektorschaltung 404b, ein Fehlerprüfungsabschlußsignal von der Fehlerprüfschaltung 405 und ein ERR'Sendeabschlußsignal von der ERR'Erzeugungsschaltung 409, wodurch die ersten bis siebten Schalter SW 11 bis SW 17 in der Knotenpunktsteuereinrichtung q unter einer korrekten Steuerung umgeschaltet werden.
Um bei dieser Konstruktion zu gewährleisten, daß alle Knotenpunktsteuereinrichtungen eine Steueroperation durchführen, bei der der Empfang der Sensordaten und die Lieferung der Daten an jede Knotenpunktsteuereinrichtung gleichzeitig bei ihnen durchgeführt werden, wird die Bitanzahl i einer Gruppe von mit jeder Steuereinrichtung verbundenen Sensoren mit der Bitanzahl k einer Gruppe von Betatigungseelementen gleichgesetzt, d.h. i=k. Daher hat in diesem Fall die m(i-k)-Bit-Schiebeschaltung 408 eine Bitverschiebezahl von Null.
Im folgenden werden als nächstes Operationen der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q unter der obenstehenden Bedingung von i=k mit Bezug auf die Fign. 6 und 7 beschrieben, die jeweils eine Vielzahl von Zeittafeln zeigen.
Genauer gesagt, Fig. 6 ist ein Diagramm, das eine Eingabe/Ausgabe- Logik der inneren Steuereinrichtung 417 in der in Fig. 5 gezeigten Knotenpunktsteuereinrichtung 4q zeigt. (Es sei darauf hingewiesen, daß die innere Steuereinrichtung eine Schaltung mit einer von vornherein eingebauten, dafür vorgesehenen Steuerlogik mit Eingabe/Ausgabe-Eigenschaften gemäß dem Diagramm enthält.)
Während die innere Steuereinrichtung 417 in einem Anfangszustand gehalten ist, in dem kein Blocksignal eingegeben wird, sind zunächst Kontakte in der Wählschaltung SW 11 mit der inneren Steuereinrichtung 417 in einem 0-1-Zustand verbunden, alle anderen Schalter SW12 bis 17 jedoch sind ausgeschaltet.
Wenn ein Blocksignal in die Eingabeschaltung 401 eingegeben wird, während der obenstehende Zustand aufrechterhalten wird, wird ein "STI"-Code in dem Blocksignal über die Ausgabeschaltung 401 an die Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe ausgegeben, da er unverändert bleibt (siehe Fig. 7 (s)). Andererseits detektiert die STI-Detektorschaltung 402 einen "STI"-Code zu einem Zeitpunkt t&sub1;, an dem das hintere Ende des "STI"-Codes in diese eingegeben wird, wodurch das Detektionssignal in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben wird (siehe Fig. 7(d)). Auf die Eingabe des Detektionssignals hin ermöglicht die innere Steuereinrichtung 417, daß die Kontakte in der Wählschaltung SW11 in einem 0-4-Zustand mit ihr verbunden werden, und dadurch werden die Schalter 14 und 17 eingeschaltet (zur Zeit t&sub1;, siehe Fign. 7(k) und (n)). Infolgedessen werden ein "DI"-Code und andere folgende Codes in dem Blocksignal in die Fehlerprüfschaltung 405 eingegeben, und nach der Eingabe eines "ERR"-Codes führt die innere Steuereinrichtung 417 eine Fehlerprüfoperation durch, wie oben erwähnt. Detektionsdaten (von i Bits) von einer Gruppe von Sensoren 2qs, die in die Datenerzeugungsschaltung 411 eingegeben worden sind, werden in der Datenerzeugungsschaltung 411 in serielle Daten von mi Bits umgewandelt, so daß die seriellen Daten DIq über die Wählschaltung SW11 und die Ausgabeschaltung 410 (zum Zeitpunkt t&sub1; und zu einem Zeitpunkt t&sub2;, siehe Fig. 7(s)) an die Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe ausgegeben werden.
Andererseits verzögert die mi-Bit-Schiebeschaltung 407 das Blocksignal um mi Bits, d.h. um eine den in den Sensordaten DIq enthaltenen Bits entsprechende Länge (siehe Fig. 7(b)). Die mi-Bit-Verzögerungsschaltung 414 verzögert ein Detektionssignal von der STI- Detektorschaltung 402 (zur Zeit t&sub1;) um mi Bits, und das Detektionssignal wird (zur Zeit t&sub2;, siehe Fig. 7(e)) in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Auf diese Weise ermöglicht die innere Steuereinrichtung 417 das Anschließen der Kontakte in der Wählschaltung SW11 an sie in einem 0-2-Zustand, wodurch der Schalter SW12 (zur Zeit t&sub2;, siehe Fign. 7(k), (l) und (q) eingeschaltet wird. Infolgedessen wird später in der Wählschaltung ein Verzögerungsausgangssignal aus der mi-Bit-Schiebeschaltung 407 ausgewählt, und ein Ausgangssignal aus der Wählschaltung SW11 wird in die ERR'Erzeugungsschaltung 409 eingegeben.
Danach detektiert die erste STO-Detektorschaltung 403a einen "STO"-Code zu einem Zeitpunkt (Zeit t&sub3;), an dem das hintere Ende des "STO"-Codes in dem von der Eingabeschaltung 401 auszugebenden Blocksignal in diese eingegeben wird, und dann wird das Detektionssignal in die (mk-0,5)-Bit-Verzögerungsschaltung 416 eingegeben. Die (mk-0,5)-Bit-Verzögerungsschaltung 416 verzögert das Detektionssignal um (mk-0,5) Bits, d.h. um einen Zeitabschnitt, der merklich kürzer als eine Bitlänge mk der Betätigungselementdaten DOq ist, und das resultierende Verzögerungssignal wird (zu einem Zeitpunkt t&sub4;, siehe Fig. 7(f)) in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Auf diese Weise bewirkt die innere Steuereinrichtung 417 das Einschalten des Schalters SW15. Zu dieser Zeit werden in der S/P-Umsetzschaltung 406 vorhandene Daten (zum Zeitpunkt t&sub4;, siehe Fig. 7(o)) in der Halteschaltung 412 gehalten. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, sind die Betätigungselementdaten DOq in dem relevanten Knotenpunkt zur Zeit t&sub4; in einem mk-Bit-Parallelausgangssignal von der S/P-Umsetzschaltung 406 enthalten, mit dem Ergebnis, daß die Betätigungselementdaten DOq mit mk Bits in der Halteschaltung 412 gehalten werden.
Andererseits detektiert die zweite STO-Detektorschaltung 403b einen "STO"-Code in dem Blocksignal, das in der mk-Bit-Schiebeschaltung 407 um mi Bits verschoben wurde, und das resultierende Signal wird dann (zum Zeitpunkt t&sub5;) in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Dies ermöglicht es der inneren Steuereinrichtung 417, den Schalter SW12 ein- und den Schalter SW13 auszuschalten (siehe Fign. 7(l) und (m)). Folglich wird aus der m(k-i) -Bit- Schiebeschaltung 408 ein Ausgangssignal, d.h. aus dem ODER-Gatter OR1 ein Blocksignal ohne Verzögerung zu einem späteren Zeitpunkt als t&sub5; ausgegeben, wodurch das Blocksignal dem Wählschalter SW11, der ERR'Schaltung 409 und der zweiten SP-Detektorschaltung 404b zugeführt wird.
Dieser Zustand hält bis zum Zeitpunkt t&sub6; an, an dem von der zweiten SP-Detektorschaltung 404b ein "SP"-Code detektiert wird. Das heißt, die zweite SP-Detektorschaltung 404b detektiert den "SP"- Code in dem Blocksignal zur Zeit t&sub6;, und das resultierende Detektionssignal wird in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Dies ermöglicht es der inneren Steuereinrichtung 417, die Kontakte in dem Wählschalter SW11 in einen 0-3-Zustand zu verschieben und die Schalter SW13 und SW17 zur Zeit t&sub6; auszuschalten (siehe Fign. 7(k), (m) und (q)).
Folglich werden über einen Zeitraum von t&sub2; bis t&sub5; eine Sensordatenzeile DI und ein "STO"-Code, die einer anderen Knotenpunktsteuereinrichtung entsprechen (genauer gesagt, einer vor der vorhergehenden Stufe befindlichen Knotenpunktsteuereinrichtung) und sich in dem Blocksignal befinden, das in der Schaltung 407 um mi Bits verzögert worden ist, von dem Wählschalter SW11 ausgegeben, während über den Zeitraum von t&sub5; bis t&sub6; ein Betätigungselementdatenwert DO und ein "SP"-Code in dem keine Verzögerung aufweisenden Blocksignal, die einer anderen Knotenpunktsteuereinrichtung entsprechen (genauer gesagt, einer hinter der folgenden Stufe befindlichen Knotenpunktsteuereinrichtung), von dem Wählschalter SW 11 ausgegeben. Diese "DI"-, "STO"-, "DO"- und "SP"-Codes werden an die Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe ausgegeben.
Auf das zur Zeit t&sub6; erfolgende Verschieben des Wählschalters SW11 in einen 0-3-Zustand hin wird ein in der ERR'Erzeugungsschaltung 409 erzeugter "ERR"-Code später als zum Zeitpunkt t&sub6; ausgegeben.
Der "ERR"-Code wird bis zum Zeitpunkt t&sub7; weitergeliefert; dann wird von der ERR' -Erzeugungsschaltung 409 der ERR' -Sendeabschluß detektiert. Das heißt, wenn der "ERR'"-Code-Sendeabschluß auf diese Weise detektiert wird, ermöglicht die ERR'Erzeugungsschaltung 409 die (zum Zeitpunkt t&sub7;, siehe Fig. 7(j) erfolgende) Eingabe des Detektionssignals in die innere Steuereinrichtung 417. Dies bewirkt, daß die innere Steuereinrichtung 417 die Kontakte in dem Wählschalter SW11 zum Zeitpunkt t&sub7; in einen 0-1-Zustand verschiebt. Folglich wird der Wählschalter SW11 in einen Wartezustand versetzt, so daß er bereit ist, die Eingabe eines "STI"-Code in dem nächsten Blocksignal in den Wählschalter SW11 zuzulassen.
Andererseits detektiert die erste SP-Detektorschaltung 404a zum Zeitpunkt t&sub6; einen "SP"-Code in dem von der Ausgabeschaltung 410 ausgegebenen Blocksignal, und das Detektionssignal TERR wird dann in eine TERR-Verzögerungsschaltung 416 eingegeben. Die TERR-Verzögerungsschaltung 416 verzögert das Detektionssignal in einem der Anzahl von den "ERR"-Code repräsentierenden Bits gleichen Maß, und das resultierende Verzögerungssignal wird (zum Zeitpunkt t&sub7;, siehe Fig. 7(h)) in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben. Dies bewirkt, daß die innere Steuereinrichtung 417 zum Zeitpunkt t&sub1; einen Schalter SW14 einschaltet. Im Hinblick auf DI-, DO- und SRO- Codes, die eine über einen Zeitraum von t&sub1; bis t&sub6; eingegebene Datenzeile sowie einen über einen Zeitraum von t&sub6; bis t&sub7; eingegebenen "ERR"-Code repräsentieren, führt eine Fehlerprüfschaltung 405 eine Fehlerprüfoperation durch, und falls sich herausstellt, daß ein den Abschluß der Fehlerprüfoperation anzeigendes Signal sowie ein Fehler vorhanden sind, wird der Inhalt des Fehlers in die innere Steuereinrichtung 417 eingegeben (siehe Fig. 7(r)). Die innere Steuereinrichtung 417 bewirkt, daß ein Schalter SW16 nur dann eingeschaltet wird, wenn ein normales Signal, das den Abschluß der Fehlerprüfoperation anzeigt, dort eingegeben wird, wodurch Haltedaten von einer Halteschaltung 412 in einer Betätigungselement-Treibersignal-Erzeugungsschaltung 413 empfangen werden (siehe Fig. 7(p)) . Daher kann eine auf abnorme Daten zurückzuführende nicht korrekte Operation der Gruppe von Betätigungselementen vollständig verhindert werden.
Fig. 8 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die die Art der Umformung des Blocksignals mit der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gemäß dem obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beim Verstreichen der Zeit zeigen. Im dargestellten Fall ist die Anzahl der Knotenpunktsteuereinrichtungen zwecks Vereinfachung der Beschreibung auf 5 beschränkt. Im einzelnen zeigt Fig. 8(a) ein Signal direkt nach seiner Ausgabe aus der Hauptsteuereinrichtung 30, Fign. 8(b), (c), (d) und (e) aus den Knotenpunktsteuereinrichtungen 41, 42, 43 und 44 ausgegebene Signale und Fig. 8(f) ein von der Knotenpunktsteuereinrichtung 45 auszugebendes Signal (d.h. ein zu der Hauptsteuereinrichtung zurückzuführendes und in diese einzugebendes Signal).
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Anzahl der an jeden Knotenpunkt anzulegenden Eingangsdaten (die Anzahl der die Sensordaten repräsentierenden Bits) i der Anzahl der Ausgangsdaten (der Anzahl der die Betätigungselementdaten repräsentierenden Bits) k gleichgemacht, d.h. k = i. Auf diese Weise werden alle Sensordaten in dem Blocksignal an jedem Knotenpunkt zur selben Zeit (ti) empfangen. Dies gewährleistet, daß die Daten auf jeden Fall gleichzeitig empfangen werden und der "SP"-Code und der "ERR"-Code an jedem Knotenpunkt zur völlig gleichen Zeit (t&sub0;&sub1;, t&sub0;&sub1;) empfangen werden, wodurch die Schalter SW15 und SW16 an jedem Knotenpunkt zur selben Zeit eingeschaltet werden. Demnach ist dadurch gewährleistet, daß die Datenverteilung vorzugsweise mit Gleichzeitigkeit durchgeführt wird.
Nun wird im folgenden eine Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 9 und Fig. 10 beschrieben.
Um zu gewährleisten, daß Daten (Sensordaten) gleichzeitig eingegeben werden, ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Steuereinrichtung an jedem Knotenpunkt derart konstruiert, daß die Anzahl der Eingangsdaten größer ist als die Anzahl der Ausgangsdaten, d.h. i auf einen höheren Wert eingestellt ist als k.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist die Konstruktion der Steuereinrichtung an jedem Knotenpunkt völlig identisch mit derjenigen des in Fig. 5 gezeigten Schaltungssystems, und darüber hinaus wird das Verschieben der Schalter SW11 bis 17 durch die innere Steuereinrichtung 417 genauso gesteuert, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Obwohl die m(i-k)-Bit-Schiebeschaltung 408 aufgrund des Zustands von k = i in dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung praktisch keine Operation durchführt, führt die m(i-k)-Bit-Schiebeschaltung 408 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Schiebeoperation um m(i- k) Bits durch.
Genauer gesagt, Fig. 9 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die Operationen von Schaltungen in einer Knotenpunktsteuereinrichtung 4q gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Es sei darauf hingewiesen, daß zwischen der in Fig. 7 gezeigten Zeittafel und denjenigen, die in Fig. 9 gezeigt sind, kein wesentlicher Unterschied besteht. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein eingegebener Schiebeblock in der m(i-k)-Bit-Schiebeschaltung 408 um m(i-k) Bits verzögert, wodurch das hintere Ende eines über die mi-Bit-Schiebeschaltung 407 ausgegebenen "STO"-Codes mit dem vorderen Ende eines über die m(i-k)-Bit-Schiebeschaltung 408 ausgegebenen "DO"-Signals zeitlich zusammenfällt. Dies stellt eine Operation dar, die in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht durchgeführt worden ist.
Fig. 10 zeigt eine Vielzahl von Zeittafeln, die zeigen, wie das Blocksignal in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beim Verstreichen der Zeit übertragen wird. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, da i größer als k eingestellt ist, der Empfang der Sensordaten in dem Blocksignal an jedem Knotenpunkt zum gleichen Zeitpunkt ti ausgeführt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dies gewährleistet, daß der Empfang der Daten gleichzeitig durchgeführt wird.
Als nächstes wird im folgenden mit Bezug auf die Fign. 11 bis 14 eine Vorrichtung zur Ausführung serieller Steuerung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Um zu gewährleisten, daß die Daten (Betätigungselementdaten) gleichzeitig ausgegeben werden, ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Eingangsdaten geringer als die Anzahl der Ausgangsdaten, und zwar an jeder Knotenpunktsteuereinrichtung, d.h. i ist auf einen kleineren Wert eingestellt als k.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, das als Beispiel den Innenaufbau jeder Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Knotenpunktsteuereinrichtung derart konstruiert, daß die erste STO-Detektorschaltung 403a, die (mk-0,5)-Bit-Verzögerungsschaltung 415 und die zweite SP-Detektorschaltung 404b in der Knotenpunktsteuereinrichtung gemäß dem in Fig. 5 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entfallen und in einer Schieberegisterschaltung 600 enthaltene Schaltungen gegenüber dem Schieberegister 500 in Fig. 5 in hohem Maße modifiziert sind. Andere als die oben beschriebenen Bauteile führen genau dieselben Operationen wie diejenigen in Fig. 5 durch und sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Es sollte hinzugefügt werden, daß eine SP-Detektorschaltung 404a und eine erste STI-Detektorschaltung 402, die in Fig. 11 gezeigt sind, der ersten SP-Detektorschaltung 404a und der ersten STI-Detektorschaltung 402 entsprechen, die in Fig. 5 gezeigt sind, und der Aufbau der ersteren ist völlig identisch mit demjenigen der letzteren.
Eine in dem in Fig. 11 gezeigten Schieberegister 600 enthaltene ALPHA-Bit-Schiebeschaltung 601 ist derart konstruiert, daß ein von einer Eingabeschaltung 401 ausgegebenes Blocksignal um die Differenz zwischen der Zahl mk der Bits, die zum Repräsentieren von Betätigungselementdaten in das Blocksignal eingebracht sind, und der Zahl mi der Bits, die Sensordaten repräsentieren, verzögert und verschoben wird, wie dies unten angeführt ist.
α = m(k - i) (wobei k größer als i ist)
Das resultierende verzögerte Ausgangssignal wird in eine S/P-Umsetzschaltung 602, eine mi-Bit-Schiebeschaltung 603, ein UND-Gatter AD eine zweite STI-Detektorschaltung 604 und eine erste STODetektorschaltung 605 eingegeben.
Die S/P-(Seriell/Parallel-)Umsetzschaltung 602 ist z.B. in Form eines Schieberegisters mit mk Bits auf dieselbe Weise konstruiert wie die S/P-Umsetzschaltung 406 in Fig. 5, und ein mk-Bit-Parallelausgangssignal von ihr wird über einen Schalter SW15 einer Halteschaltung 412 zugeführt.
Die mi-Bit-Schiebeschaltung 603 ist derart konstruiert, daß das in der ALPHA-Bit-Schiebeschaltung 601 um ALPHA Bits verzögerte Blocksignal um mi Bits weiter verzögert wird. Folglich bewirkt ein Ausgangssignal von der mi-Bit-Schiebeschaltung 603, daß das eingegebene Blocksignal um mk Bits verzögert wird.
Die zweite STI-Detektorschaltung 604 detektiert einen "STI"-Code in dem in der ALPHA-Bit-Schiebeschaltung 601 um ALPHA Bits verzögerten Blocksignal (vergl. Fig. 4), und das Detektionssignal wird dann in eine innere Steuereinrichtung 650 und eine mi-Bit- Verzögerungsschaltung 414 eingegeben. Die erste STO-Detektorschaltung 605 detektiert einen "STO"-Code in dem ebenfalls um ALPHA Bits verzögerten Blocksignal (vergl. Fig. 4), und das Detektionssignal wird dann, nachdem es um (mk-0,5) Bits verzögert worden ist, in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben.
Die innere Steuereinrichtung 650 steuert die Verschiebeoperationen der Schalter SW11 bis SW17 auf eine Verschiebeart gemäß Fig. 12 auf der Basis der Ausgangssignale von der ersten STI-Detektorschaltung 402, der mi-Bit-Verzögerungsschaltung 414, der TERR-Verzögerungsschaltung 416, der zweiten Detektorschaltung 604, der ersten STO-Detektorschaltung 605, der Fehlerprüfschaltung 405, der zweiten SP-Detektorschaltung 404b und der ERR' -Erzeugungsschaltung 409.
Im folgenden werden mit Bezug auf Fig. 13, die eine Vielzahl von Zeittafeln zeigt, Operationen der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Während die innere Steuereinrichtung 650 in einem Ausgangszustand gehalten ist, in dem kein Blocksignal in sie eingegeben wird, verschiebt sie zunächst die Kontakte in dem Wählschalter SW11 in einen 0-2-Zustand und schaltet den Schalter 13 ein. Andere Schalter jedoch sind ausgeschaltet. Dementsprechend passiert ein "STI"- Code am vorderen Ende des in die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q eingegebenen Blocksignals eine Eingabeschaltung 401, eine ALPHA- Bit-Schiebeschaltung 601, ein UND-Gatter AD&sub2;, ein ODER-Gatter OR&sub1;, den Wählschalter SW11 und eine Ausgabeschaltung 410, so daß er einer Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe zugeführt wird. Das heißt, nachdem der STI-Code fur einen ALPHA Bits entsprechenden Zeitraum verzögert worden ist, wird er der Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe zugeführt.
Andererseits detektiert die erste Detektorschaltung 402 zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub0;, an dem das hintere Ende des "STI"-Codes in dem Blocksignal von der Eingabeschaltung 402 in sie eingegeben wird, einen "STI"-Code, und das Detektionssignal wird dann in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben (siehe Fig. 13 (d)). Dies bewirkt, daß die innere Steuereinrichtung 650 den Schalter SW14 einschaltet (siehe Fig. 13(o)), und sich nach einem "DI"-Code in dem Blocksignal befindende Codeteile werden in die Fehlerprüfschaltung 405 eingegeben.
Die zweite STI-Detektorschaltung 604 detektiert einen "STI"-Code in dem um ALPHA Bits verzögerten Blocksignal, und das Detektionssignal wird dann (zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub1;, siehe Fig. 13(e)) in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben. Auf die Eingabe des resultierenden Signals hin verschiebt die innere Steuereinrichtung 650 den Wählschalter in einen 0-4-Zustand, so daß der Schalter SW17 eingeschaltet wird (siehe Fign. 13(e) und (r)). Infolgedessen wählt der Wählschalter SW11 ein Ausgangssignal von der Datenerzeugungsschaltung 411 zu einem späteren Zeitpunkt als t&sub1;&sub1;, und Sensordaten (mit mi Bits) der relevanten Knotenpunktsteuereinrichtung 4q werden an eine Knotenpunktsteuereinrichtung an der folgenden Stufe ausgegeben.
Andererseits ist die mi-Bit-Schiebeschaltung 603 derart ausgebildet, daß das Blocksignal, das in der ALPHA-Bit-Schiebeschaltung 601 um ALPHA Bits verzögert worden ist, um mi Bits weiter verzögert wird (siehe Fig. 13(c)), während die mi-Bit-Verzögerungsschaltung 414 derart ausgebildet ist, daß das Detektionssignal von der zweiten STI-Detektorschaltung 604 um mi Bits verzögert wird und das verzögerte Signal (zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub2;, siehe Fig. 13(f)) in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben wird. Dies ermöglicht es der inneren Steuereinrichtung 650, den Wählschalter SW11 in einen Zustand 0-2 (siehe Fig. 13(l)) zu verschieben, den Schalter SW12 einzuschalten und den Schalter SW13 auszuschalten (siehe Fign. 13(m) und (n)). Infolgedessen wird ein Ausgangssignal von der mi-Bit-Schiebeschaltung 603 zu einem späteren Zeitpunkt als dem Zeitpunkt t&sub1;&sub2; von dem Wählschalter SW11 ausgewählt.
Danach detektiert die erste STO-Detektorschaltung 605 einen "STO"- Code in dem um ALPHA Bits verzögerten Blocksignal, und nachdem der Detektionszeitpunkt um (mk-0,5) Bits verschoben worden ist, wird das Detektionssignal (zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub4;, siehe Fig. 13(g)) in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben. Im wesentlichen parallel dazu detektiert die zweite STO-Detektorschaltung 404b einen "STO"-Code in dem um (α+mi) verzögerten Blocksignal, und das Detektionssignal wird (zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub3;, siehe Fig. 13(h)) in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben.
Auf die Eingabe des Detektionssignals der zweiten STO-Detektorschaltung 404b hin sendet die innere Steuereinrichtung 650 das Blocksignal, das keine Verzögerung aufweist, zu der Knotenpunktsteuereinrichtung an der folgenden Stufe, indem der Wählschalter SW11 in einen 0-1-Zustand verschoben wird (zum Zeitpunkt t&sub1;&sub3;).
Ferner schaltet die innere Steuereinrichtung 650 auf die Eingabe des Detektionssignales der ersten STO-Detektorschaltung 402 hin den Schalter SW15 ein, um die zu diesem Zeitpunkt (zum Zeitpunkt t&sub1;&sub4;, siehe Fig. 13(p)) in der S/P-Umsetzschaltung 602 vorhandenen Daten DOq in der Halteschaltung 412 haltenzulassen. Wie aus Fig. 13 ersichtlich, sind die der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q zugehörigen Betätigungselementdaten DOq in einem mk-Bit-Parallelausgangssignal von der S/P-Umsetzschaltung 602 zum Zeitpunkt t&sub1;&sub4; vorhanden, und die mk Bits aufweisenden Betätigungselementdaten DOq werden in der Halteschaltung 412 gehalten.
Danach detektiert die SP-Detektorschaltung 404a zum Zeitpunkt t&sub1;&sub5; einen "SP"-Code in dem Blocksignal, und das Detektionssignal wird dann in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben. Dies bewirkt, daß die innere Steuereinrichtung 650 den Wählschalter SW11 zum Zeitpunkt t&sub1;&sub5; in einen 0-3-Zustand verschiebt und den Schalter SW17 ausschaltet (siehe Fign. 13(l) und (r)).
Das heißt, über einen Zeitraum von t&sub1;&sub1; bis t&sub1;&sub3; werden eine Sensordatenzeile DI eines anderen Knotenpunktes und ein "STO"-Code, die folglich in der mi-Bit-Schiebeschaltung 603 um (α+mi) Bits verzögert worden sind, von dem Wählschalter SW11 ausgegeben, während über einen Zeitraum von t&sub1;&sub3; bis t&sub1;&sub5; ein Betätigungselementdatenwert DO des anderen Knotenpunktes und ein "SP"-Code in dem Blocksignal ohne Verzögerung von dem Wählschalter SW11 ausgegeben werden. Dann werden diese "DI"-, "STO"-, "DO"- und "SP"-Codes über die Ausgabeschaltung 10 an die Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe ausgegeben.
Ferner wird auf das Verschieben des Wählschalters SW11 zu einem 0- 3-Zustand zum Zeitpunkt t&sub1;&sub5; ein in der ERR'Erzeugungsschaltung 409 erzeugter "ERR'"-Code zu einem späteren Zeitpunkt als dem Zeitpunkt t&sub1;&sub5; gesendet. Danach gibt die ERR'Erzeugungsschaltung 409 nach Abschluß der "ERR'"-Code-Sendeoperation das Detektionssignal (zu einem Zeitpunkt t&sub1;&sub6;, siehe Fig. 13(k)) in die innere Steuereinrichtung 650 ein.
Andererseits verzögert die TERR-Verzögerungsschaltung 416 den Detektionszeitpunkt t&sub1;&sub5; der SP-Detektorschaltung 404 um TERR Bits (entsprechend der Anzahl der Bits des "ERR'"-Codes) , und das verzögerte Signal wird dann (zum Zeitpunkt t&sub1;&sub6;, siehe Fig. 13(j)) in die innere Steuereinrichtung 650 eingegeben. Auf die Eingabe des verzögerten Signals hin verschiebt die innere Steuereinrichtung 650 zum Zeitpunkt t&sub1;&sub6; die Kontakte in dem Wählschalter SW11 in einen 0- 2-Zustand, schaltet die Schalter SW12 und SW14 aus und den Schalter SW13 ein. Dies bewirkt, daß die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q in einen Wartezustand versetzt wird, um die Eingabe eines nächsten Blocksignals in diese zu ermöglichen.
Die Fehlerprüfschaltung 405 gibt in die innere Steuereinrichtung 650 ein Fehlerprüfungsabschlußsignal ein, daß den Inhalt einer Fehlerprüfoperation über einen Zeitraum von t&sub1;&sub0; bis t&sub1;&sub6; anzeigt. Die innere Steuereinrichtung 650 schaltet den Schalter SW16 nur ein, wenn von der Fehlerprüfschaltung 405 ein normales Fehlerprüfungsabschlußsignal eingegeben wird, und dann werden die Haltedaten der Halteschaltung 412 in der Betätigungselement-Treibersignal-Erzeugungsschaltung 413 (siehe Fign. 13(q) und (s)) empfangen. Genauer gesagt, die Vorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist derart konstruiert, daß jede Knotenpunktsteuereinrichtung unter der Bedingung steht, daß i kleiner als k ist, und ein von jeder Knotenpunktsteuereinrichtung ausgegebenes Blocksignal liegt in Form einer entsprechenden Kombination aus einem Blocksignal ohne Verzögerung, einem um ALPHA Bits (die gleich m(k-i) Bits sind) verzögerten Blocksignal und einem um ALPHA Bits plus mi Bits (die gleich mk Bits sind) vorgeschobenen Blocksignal vor. Wie aus Fig. 14 ersichtlich, werden ein "SP"-Code und ein "ERR"-Code an jedem Knotenpunkt zu genau derselben Zeit empfangen, wodurch der Schalter SW15 und der Schalter SW16 an jeder Knotenpunktsteuereinrichtung zur selben Zeit eingeschaltet werden. Dies gewährleistet, daß die Daten einer Gruppe von Betätigungselementen an jedem Knotenpunkt gleichzeitig zugeführt werden.
Es sollte hinzugefügt werden, daß gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entweder ein Ausgangssignal von der TERR-Verzögerungsschaltung 416 oder ein in der ERR'Erzeugungsschaltung 409 erzeugtes ERR'Sendeabschlußsignal zum Detektieren des Zeitpunktes t&sub1;&sub6; verwendet werden kann.
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und insbesondere als Beispiel den Schaltungsaufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung zeigt, die lediglich eine Gruppe von Sensoren steuert. In der Praxis hat die Vorrichtung die Konstruktion gemäß den oben beschriebenen Absätzen (B) oder (C), wobei für die Vorrichtung ein Protokoll gemäß dem oben beschriebenen Absatz (a), (c), (d), (e) oder (g) verwendet wird.
Genauer gesagt, in Fig. 15 wird eine an einer qten Stelle angeordnete Knotenpunktsteuereinrichtung 4q veranschaulicht, und sie weist eine Eingabeschaltung 401, eine STI-Detektorschaltung 402, erste und zweite SP-Detektorschaltungen 404a und 404b, eine Fehlerprüfschaltung 405, eine mi-Bit-Schiebeschaltung 407, eine ERR' Erzeugungsschaltung 409, eine Ausgabeschaltung 410, eine Datenerzeugungsschaltung 411, eine mi-Bit-Verzögerungsschaltung 414 und eine TERR-Verzögerungsschaltung 416 auf. Außerdem weist die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q eine innere Steuereinrichtung 420 auf, die Ausgangssignale von der STI-Detektorschaltung 402, der mi-Bit- Verzögerungsschaltung 414, der TERR-Verzögerungsschaltung 416 und der zweiten SP-Detektorschaltung 404b, ein Fehlerprüfungsabschlußsignal von der Fehlerprüfschaltung 405 und ein ERR'Sendeabschlußsignal von der ERR -Erzeugungsschaltung zur Steuerung der Verschiebung der ersten bis vierten Schalter SW21 bis 24 empfängt, die in der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q angeordnet sind.
Fig. 16 ist ein Diagramm, das eine Eingabe/Ausgabe-Logik der inneren Steuereinrichtung 420 in der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q darstellt. Auf die Eingabe eines Blocksignals hin wird die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q in der in Fig. 17 gezeigten Weise durch Steuern einer Schiebeoperation jedes der in Fig. 16 gezeigten Schalter SW21 bis SW24 betrieben.
Wie aus Fig. 17 hervorgeht, stellen die schraffiert dargestellten Teile solche dar, die jeweils selektiv als ein ein zu einer Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe zu übertragendes Blocksignal bildendes Element ausgegeben werden.
Wie aus Fig. 17 ersichtlich, werden bei der in Fig. 15 gezeigten Knotenpunktsteuereinrichtung 4q nur ein "STI"-Code und ein "SP"- Code in dem eingegebenen Blocksignal detektiert, so daß sich Sensordaten "DIq" unmittelbar hinter dem "STI"-Code befinden. Auf diese Weise passieren sie die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q trotz des Vorhandenseins eines "STP"-Codes und eines "DO"-Codes in dem eingegebenen Blocksignal als ein zu der Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe zu übertragendes Signal.
Ferner werden gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Sensordaten auf dieselbe Weise wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gleichzeitig in dem Blocksignal an jedem Knotenpunkt empfangen. Daher werden selbst bei Ausführung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Daten zuverlässig gleichzeitig in dem Blocksignal empfangen.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild, das schematisch eine Vorrichtung zur Ausführung serieller Steuerung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und insbesondere als Beispiel den Schaltungsaufbau einer Knotenpunktsteuereinrichtung, die nur eine Gruppe von Betätigungselementen steuert, zeigt. In der Praxis hat die Vorrichtung die Konstruktion gemäß den oben beschriebenen Absätzen (B), (D) oder (E), wobei für die Vorrichtung ein Protokoll gemäß dem oben beschriebenen Absatz (a), (b), (d), (f) oder (h) verwendet wird.
Wie in Fig. 18 gezeigt, weist eine an einer qten Stelle angeordnete Knotenpunktsteuereinrichtung 4q eine Eingabeschaltung 401, eine STO-Detektorschaltung 403, eine SP-Detektorschaltung 404, eine Fehlerprüfschaltung 405, eine Datenextraktionsschaltung 406, eine ERR'Erzeugungsschaltung 409, eine Ausgabeschaltung 410, eine Halteschaltung 412, eine Betätigungselement-Treibersignal-Erzeugungsschaltung 413, eine (k x l - 0,5)-Bit-Verzögerungsschaltung 415 und eine TERR-Verzögerungsschaltung 416 auf. Ferner weist die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q eine innere Steuereinrichtung 430 auf, die Ausgangssignale von einer mk-Bit-Schiebeschaltung 431 zum Verschieben eines eingegebenen Blocksignals um mk Bits, einer mk- Bit-Verzögerungsschaltung 432, die derart ausgebildet ist, daß sie ein Codedetektionsausgangssignal (d.h. ein "STO" -Detektionsausgangssignal von einer STO-Detektorschaltung 403) empfängt und das um mk Bits verzögerte Codedetektionsausgangssignal ausgibt, einer (TERR + mk)-Verzögerungsschaltung, die derart ausgebildet ist, daß sie ein Codedetektionsausgangssignal (d.h. ein "SP" -Detektionsausgangssignal von einer SP-Detektorschaltung 404) empfängt und ein um (TERR + mk) Bits verzögertes verzögertes Codedetektionsausgangssignal ausgibt, der STO-Detektorschaltung 403, der mk-Bit-Verzögerungsschaltung 432, einer (mk-0,5) -Bit-Verzögerungsschaltung 415, der SP-Detektorschaltung 404, einer TERR-Verzögerungsschaltung 416 und der (TERR + mk)-Verzögerungsschaltung 433, ein Fehlerprüfungsabschlußsignal von der Fehlerprüfschaltung 404 und ein ERR'Sendeabschlußsignal von der ERR'Erzeugungsschaltung 409 empfängt und die Verschiebung der ersten bis sechsten Schalter SW31 bis SW36 in der Knotenpunktsteuereinrichtung 4q steuert.
Fig. 19 ist ein Diagramm, das eine Eingabe/Ausgabe-Logik für die innere Steuereinrichtung 430 in der in Fig. 18 gezeigten Knotenpunktsteuereinrichtung 4q zeigt. Auf die Eingabe des Blocksignals hin wird die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q in der in Fig. 20 gezeigten Weise durch Steuerung der Verschiebeoperation jedes der Schalter SW31 bis SW36 gemäß Fig. 19 betrieben.
Wie in Fig. 20 gezeigt, stellen die schraffierten Teile solche Teile dar, die jeweils selektiv als ein ein zu einer Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe zu übertragendes Blocksignal bildendes Element ausgegeben werden.
Wie aus Fig. 20 ersichtlich, werden bei der in Fig. 18 gezeigten Knotenpunktsteuereinrichtung 4q nur ein "STO"-Code und ein "SP"- Code detektiert, und aus einer Stelle unmittelbar hinter dem "STO"-Code werden Betätigungselementdaten "DOq" extrahiert. Selbst wenn ein "STI"-Code und ein "DI"-Code in dem eingegebenen Blocksignal vorhanden sind, passieren sie, da sie unverändert blieben, die Knotenpunktsteuereinrichtung 4q als zu einer Knotenpunktsteuereinrichtung 4(q+1) an der folgenden Stufe zu übertragende Signale. Ein Mechanismus zum Empfang der Betätigungselementsteuerdaten "DOq" in der Betätigungselement-Treibersignal-Erzeugungsschaltung 413 ist derselbe wie derjenige für die in Fig. 5 oder Fig. 11 gezeigte Knotenpunktsteuereinrichtung.
Ferner werden gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Daten auf dieselbe Weise wie in dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung an jedem Knotenpunkt zur gleichen Zeit an eine Gruppe von Betätigungselementen gegeben. Daher ist selbst bei Ausführung des fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem ersten Ausführungsbeispiel oder dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gewährleistet, daß die Steuerdaten gleichzeitig geliefert werden.
Wie aus der obigen Beschreibung leicht ersichtlich, wurde die vorliegende Erfindung vorstehend im Hinblick auf den Aufbau einer jeden von mehreren Knotenpunktsteuereinrichtungen beschrieben, auf die die vorliegende Erfindung unter den Bedingungen der Verwendung einer dieser Strukturen der Vorrichtung wie in den oben beschriebenen Absätzen (A) bis (E) zusammen mit den Protokollen gemäß den oben beschriebenen Absätzen (a) bis (h) erläutert Anwendung findet. Was eine Knotenpunktsteuereinrichtung, für die eine andere (nicht beschriebene) Kombination verwendet wird, und eine Knotenpunktsteuereinrichtung, die zur Steuerung einer Gruppe von Sensoren sowie einer Gruppe von Betätigungselementen unter der Voraussetzung der Verwendung der Vorrichtungsstruktur gemäß dem oben beschriebenen Absatz, z.B. (A) oder (B) sowie der Verwendung des Protokolls gemäß dem oben beschriebenen Absatz (b), (c), (d), (e) oder (f) anbelangt, so können diese Knotenpunktsteuereinrichtungen auf einfache Weise genauso konstruiert werden wie die oben erläuterten Knotenpunktsteuereinrichtungen, indem das Blocksignal auf eine beliebige Phase, basierend auf der Detektion der Zielcodes ("STI", "STO" und "SP") aus dem eingegebenen Blocksignal, eingestellt wird.
Es sollte natürlich deutlich sein, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf die oben erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt sein sollte, sondern daß an diesen entsprechende Veränderungen oder Modifikationen vorgenommen werden können. Die jeweiligen Schaltungen in der in Fig. 5, Fig. 11, Fig. 15 und Fig. 18 gezeigten Knotenpunktsteuereinrichtung können beispielsweise gegen andere beliebige Schaltungen ausgewechselt werden, vorausgesetzt, daß diese im wesentlichen dieselbe Funktion wie die oben beschriebene ausüben.
Ferner wird, was die in Fig. 4 gezeigte Blockstruktur anbelangt, ein Fehlercode zum Informieren der Hauptsteuereinrichtung über verschiedene Fehler vernachlässigt. Dieser Fehlercode kann jedoch zusätzlich z.B. hinter dem Fehlerprüfcode "ERR" angeordnet sein.
Die obenstehenden Ausführungsbeispiele sind derart beschrieben worden, daß die in Tabelle 2 gezeigte Datenkodierung mit derselben Anzahl m von Bits für Sensoren und Betätigungselemente ausgeführt wird. Alternativ besteht die Möglichkeit, daß eine Kodierbitlänge m für Sensordaten natürlich nicht gleich einer Kodierbitlänge m für Betätigungselementdaten ist.
Der detaillierte Aufbau der Hauptsteuereinrichtung 30, die die Vorrichtung zur Ausführung von serieller Steuerung bildet, wird zwecks Vereinfachung der Darstellung vernachlässigt. Es genügt, daß die Hauptsteuereinrichtung 30 eine Schaltung aufweist, die zur Ausgabe eines Signais SO auf die z.B. in Fig. 8(a) oder Fig. 10(a) gezeigte Art und zum Empfang eines auf die in Fig. 8(f) oder Fig. 10(f) gezeigte Art zurückzuführenden Signals S5 oder Sn (bei der kaskadenförmigen Konfiguration gemäß Absatz (E) gibt die Schaltung nur das Signal SO aus) ausgebildet ist. Abhängig von der Konfiguration jedes der in Fig. 4 gezeigten Blocksignale kann die Schaltung auf einfache Weise beliebig konstruiert sein. Bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Protokoll zum Empfangen und Senden von Signalen in Abhängigkeit vom Aufbau der einzelnen Knotenpunktsteuereinrichtungen bestimmt.
Ferner wurde oben in der Beschreibung gesagt, daß die von jeder Knotensteuereinrichtung direkt zu steuernden Anschlußelemente Sensoren oder Betätigungselemente sind. Alternativ können natürlich auch beliebige andere Anschlußelemente geeignet sein, vorausgesetzt, es ist erwiesen, daß es Anschlußelemente sind, mit denen Daten in die Vorrichtung eingegeben werden, oder Anschlußelemente, mit denen Daten aus der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Wie anhand der obigen Beschreibung leicht begreiflich ist, hat die vorliegende Erfindung die folgenden ausgezeichneten vorteilhaften Effekte.
(1) Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gewährleistet, daß der Empfang von Daten und das Senden von Daten in jeder Knotenpunktsteuereinrichtung zur selben Zeit durchgeführt werden kann, unter der Voraussetzung, daß der Schaltungsaufbau bei allen Knotenpunktsteuereinrichtungen völlig gleich ist. Dies ermöglicht es, bei geringen Kosten die Zuverlässigkeit des Schaltungssystems zu verbessern.
(2) Die Anschlußkomponenten für die Vorrichtung können mit einer sehr einfachen Verdrahtungsstruktur für Signalleitungen mit hoher Effizienz rational gesteuert werden.
(3) Aufgrund der in dem vorhergehenden Absatz erwähnten Struktur kann selbst dann, wenn eine Maschine mit einer großen Anzahl von Anschlußkomponenten versehen ist, der für den Verdrahtungsvorgang erforderliche Raum reduziert werden. Infolgedessen kann die Maschine selbst kleiner ausgelegt und konstruiert werden.
(4) Da keine zur direkten Steuerung von Anschlußkomponenten ausgebildete Knotenpunktsteuereinrichtung eine Adresse oder dergleichen Element benötigt, kann das Hinzufügen von Anschlußkomponenten, das Entfernen von Anschlußkomponenten oder das Austauschen von Anschlußkomponenten gegen andere ohne eine Notwendigkeit der Rücksichtnahme auf das Signalübertragungssystem durchgeführt werden. Darüber hinaus kann die Maschine auf einfache Weise umgebildet und umgebaut werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Ausführen einer seriellen Steuerung, mit:

mehreren Knotenpunkten (a,b,c,... ,e), die über Signalleitungen miteinander in Reihe geschaltet sind,

einer oder mehreren ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS), in die Daten eingegeben werden, und/oder einer oder mehreren zweiten Anschlußkomponenten (21A bis 2nA), von denen die Daten ausgegeben werden, die mit jedem Knotenpunkt verbunden sind, und wobei

die Zufuhr von Daten einer relevanten ersten Anschlußkomponente (21S bis 2nS) zu einem Datenblocksignal an jedem Knotenpunkt (a,b,c,...,e) durchgeführt wird, mit dem die ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS) verbunden sind, während das Extrahieren von an relevante zweite Anschlußkomponenten (21A bis 2nA) von dem Datenblocksignal auszugebenden Daten an dem Knotenpunkt durchgeführt wird, mit dem die zweiten Anschlußelemente (21A bis 2nA) verbunden sind, und zwar zwischen benachbarten Datenblocksignalen, die sich über die Signalleitungen durch die betreffenden Knotenpunkte (a,b,c,... ,e) ausbreiten können,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Datenblocksignal in einem Datenblock einen ersten Identifikationscode (STI) zum Bezeichnen der Kopfposition bezüglich der Daten der ersten Anschlußkomponente (21S bis 2nS) und/oder einen zweiten Identifikationscode (STO) zum Bezeichnen der Kopfposition bezüglich der an die zweite Anschlußkomponente (21A bis 2nA) auszugebenden Daten aufweist,

der Knotenpunkt, mit dem wenigstens die ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS) verbunden sind, aufweist:

eine erste Detektoreinrichtung (402) zum Detektieren des ersten Identifikationscodes (STI) aus einem eingegebenen Datenblocksignal, während sie das eingegebene Datenblocksignal an einen Knotenpunkt (a,b,c,... ,e) in der nachfolgenden Stufe ausgibt,

eine erste Verschiebeeinrichtung (414), die das eingegebene Datenblocksignal auf der Basis der Detektion des ersten Identifikationscodes (STI) um eine Länge verschiebt, die derjenigen der Daten der mit ihr verbundenen ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS) entspricht, und

eine erste Steuereinrichtung (417), die Daten der mit ihr verbundenen ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS) einer Stelle unmittelbar hinter dem detektierten ersten Identifikationscode (STI) des eingegebenen Datenblocksignals auf der Basis der Detektion des ersten Identifikationscodes (STI) zuführt und Signalteile an einen Knotenpunkt in der nachfolgenden Stufe zu einem späteren Zeitpunkt als dem Zeitpunkt der Datenblocksignalverschiebung durch die erste Verschiebeeinrichtung (414) ausgibt, nach dem Datenblocksignal, das Daten der ersten Anschlüsse erhalten hat, und

wobei der Knotenpunkt, mit dem wenigstens die zweiten Anschlußkomponenten (21A bis 2nS) verbunden sind, aufweist:

eine zweite Verschiebeeinrichtung (415), die ein eingegebenes Datenblocksignal um eine Länge verschiebt, die derjenigen der an die mit ihr verbundenen zweiten Anschlußkomponenten (21A bis 2nA) auszugebenden Daten entspricht,

eine zweite Detektoreinrichtung (403a), die den zweiten Identifikationscode (STO) aus dem eingegebenen Datenblocksignal detektiert, und

eine zweite Steuereinrichtung, die an die mit ihr verbundenen zweiten Anschlußkomponenten (21A bis 2nA) auszugebende Daten von einer Stelle unmittelbar hinter dem detektierten zweiten Identifikationscode (STO) des eingegebenen Datenblocksignais auf der Basis der Detektion des zweiten Identifikationscodes (STO) extrahiert und die das Datenblocksignal an den Knotenpunkt in der nachfolgenden Stufe ausgibt, aus dem die an die zweiten Anschlußkomponenten (21A bis 2nA) auszugebenden Daten extrahiert worden sind, nach dem Datenblocksignal, das durch die zweite Verschiebeeinrichtung (415) verschoben worden ist.

2. Vorrichtung zum Ausführen einer seriellen Steuerung nach Anspruch 1, bei der der Knotenpunkt, mit dem sowohl die ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS) als auch die zweiten Anschlußkomponenten (21a bis 2nA) verbunden sind, ferner aufweist:

eine dritte Verschiebeeinrichtung (408), die das eingegebene Datenblocksignal um die Differenz zwischen der Länge der Daten der mit ihr verbundenen ersten Anschlußkomponenten und der Länge der an die mit ihr verbundenen zweiten Anschlußkomponenten auszugebenden Daten verschiebt, und

eine dritte Steuereinrichtung, die die Struktur eines an den Knotenpunkt in der nachfolgenden Stufe auszugebenden Datenblocksignals derart anpaßt, daß unter Verwendung des von der dritten Verschiebeeinrichtung (408) verschobenen Datenblocksignals keine Überlappungen oder Leerstellen bei den Elementen des Datenblocksignals auftreten.

3. Vorrichtung zum Ausführen einer seriellen Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

das Datenblocksignal in einem Datenblock den ersten Identifikationscode (STI) in seinem vorderen Teil und den zweiten Identifikationscode (STO) in seinem hinteren Teil aufweist,

daß unter der Annahme, daß die Länge der Daten der ersten Anschlußkomponenten durch mi und die Länge der an die zweiten Anschlußkomponenten auszugebenden Daten durch mk repräsentiert wird, zwischen mi und mk die folgende Beziehung besteht, nämlich

mi ≥ mk,

daß die dritte Verschiebeeinrichtung (408) das eingegebene Datenblocksignal um die nachfolgend angegebene Differenz zwischen der Länge der Daten der ersten Anschlußkomponenten und der Länge der Daten der zweiten Anschlußkomponenten verschiebt, nämlich

mi - mk,

und daß die dritte Steuereinrichtung (417) den zweiten Identifikationscode (STO) von dem von der ersten Verschiebeeinrichtung (414) verschobenen Datenblocksignal detektiert

und an den Knotenpunkt in der nachfolgenden Stufe Signalteile ausgibt, die nach dem Zeitpunkt des Verschiebens des Datenblocksignals durch die dritte Verschiebeeinrichtung induziert worden sind, nachdem der zweite Identifikationscode (STO) detektiert worden ist.

4. Vorrichtung zum Ausführen einer seriellen Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Datenblocksignal in einem Datenblock den ersten Identifikationscode (STI) in seinem vorderen Teil und den zweiten Identifikationscode (STO) in seinem hinteren Teil aufweist,

daß unter der Annahme, daß die Länge der Daten der ersten Anschlußkomponenten (21S bis 2nS) durch mi und die Länge der an die zweiten Anschlußkomponenten (21A bis 2nA) auszugebenden Daten durch mk repräsentiert wird, zwischen mi und mk die folgende Beziehung besteht, nämlich

mi < mk,

daß die dritte Verschiebeeinrichtung (601) das eingegebene Datenblocksignal zuvor um ALPHA verschoben hat, das durch die nachfolgende Gleichung definiert ist, nämlich

α = mk - mi,

daß die erste Detektoreinrichtung (402), die erste Verschiebeeinrichtung und die erste Steuereinrichtung das von der dritten Verschiebeeinrichtung verschobene Datenblocksignal als das eingegebene Datenblocksignal betrachten und die Detektion, die Verschiebung und die Steuerung ausführen, und

daß die dritte Steuereinrichtung den zweiten Identifikationscode (STO) aus dem von der dritten Verschiebeeinrichtung und der ersten Verschiebeeinrichtung verschobenen Datenblocksignal detektiert und an den Knotenpunkt in der nachfolgenden Stufe Signalteile ausgibt, die nach dem Zeitpunkt der Eingabe des Datenblocksignais induziert worden sind, nachdem der zweite Identifikationscode (STO) detektiert worden ist.