JP2020508510A - 数値制御工作機械で使用されるデータインターフェース装置 - Google Patents
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Abstract
Description
これは、第1のグループのいくつかの通信プロトコルをサポートする制御インターフェースユニットが、それぞれの制御装置によって使用される通信プロトコルを、それぞれの制御装置との柔軟で、簡単で、信頼性のある方法で選択し、使用することができるという利点を有する(特に、例えば、制御装置を要求し、データを送信し、または制御装置でデータを能動的に読み取るためにデータパケットが送信されるべきである場合)。
これは、通信ユニットが、第2のグループのいくつかの通信プロトコルをサポートし、さらに、(特に、データパケットを送信または受信するためにデータパケットが送信される場合に)柔軟、簡単、且つ信頼性のある方法で、外部データ処理装置によって使用される通信プロトコルを選択し、使用することができるという利点を有する。
これは、特に機能的である。その理由は、いくつかのデータインターフェース装置300が、それぞれのデータレコード出力ユニット342およびデータレコード受信ユニット311の通信接続によって、直列におよび部分的に並列に接続することができる。その結果、データセットを効率的に交換し、または、必要であれば、中央に配置されたデータインターフェース装置において、様々なデータインターフェース装置300の300個のデータセットを受信および収集する。または、その後、通信ユニット340を介して、通信ユニット340によってサポートされるいくつかのM2Mプロトコルと共に柔軟に、そして、必要であれば、例示的な発行/サブスクライブ・モデルに基づいて、いくつかのロケーションに配置された大型・プロトコル不均質工作機械に関する、他の外部の、有利に均一、中央集中化された、および信頼性のあるデータセットに対し利用可能にする。
特に、多数の様々な工作機械(部分的には様々なシリーズおよび様々な製造年度を有し、部分的には様々な製造業者および様々な制御バージョンの非常に異なる制御装置を有する)と、工作機械の状態監視のための外部データ処理装置とを有するシステムにおいて、単純で効率的かつ信頼性の高い方法で、データ交換および均一な機械状態監視を可能にする。
Claims (21)
- 数値制御工作機械(100)の複数のアクチュエータ(110)を制御する制御装置(200)を備える数値制御工作機械(100)と外部データ処理装置(400;500)との間のデータ伝送のためのデータインターフェース装置であって、前記データインターフェース装置(300)は、
前記工作機械(100)の前記制御装置(200)とのデータ伝送のための制御インターフェースユニット(310)と、
前記制御インターフェースユニット(310)を介して少なくとも受信されたデータを処理するデータ処理装置(330)と、
前記制御インターフェースユニット(310)を介して受信されたデータおよび/または前記データ処理装置(330)によって処理されたデータを記憶する第1の記憶媒体(370)と、コンフィギュレーションデータ(361)を記憶する第2の記憶媒体(360)とを有するデータ記憶装置(350)と、
前記外部データ処理装置(400;500)とのデータ伝送のための通信ユニット(340)と、
を有し、
前記コンフィギュレーションデータ(361)は、第1のグループの通信プロトコルから工作機械(100)の制御装置(200)によって使用される通信プロトコルと、第2のグループの通信プロトコルから外部データ処理装置(400;500)によって使用される通信プロトコルとを示し、
前記制御インターフェースユニット(310)は、データ伝送用に、前記第1のグループの通信プロトコルから通信プロトコルの各々を使用すると共に、前記コンフィギュレーションデータ(361)に基づいて、前記工作機械(100)の前記制御装置(200)とのデータ伝送用に、前記工作機械(100)の前記制御装置(200)によって使用される通信プロトコルを選択するように構成され、
前記通信ユニット(340)は、データ伝送用に、前記第2のグループの通信プロトコルから通信プロトコルの各々を使用すると共に、前記コンフィギュレーションデータに基づいて、前記外部データ処理装置(400;500)とのデータ伝送用に、前記外部データ処理装置(400;500)によって使用される通信プロトコルを選択するように構成されている、ことを特徴とするデータインターフェース装置。 - 前記制御インターフェースユニット(310)は、各工作機械(100)に接続された複数の制御装置(200)と並列にデータを伝送するように構成され、
前記接続された制御装置(200)の各々に対するコンフィギュレーションデータ(361)は、前記第1のグループの通信プロトコルから前記各制御装置(200)によって使用される通信プロトコルを示し、
前記制御インターフェースユニット(310)は、前記コンフィギュレーションデータ(361)に基づいて、前記接続された制御装置(200)のうちの1つとのデータ伝送用に、前記1の制御装置(200)によって使用される通信プロトコルを選択すると共に、前記コンフィギュレーションデータに基づいて、前記接続された制御装置(200)のうちの他のものとのデータ伝送用に、他の制御装置(200)によって使用される通信プロトコルを選択するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のデータインターフェース装置。 - 前記通信ユニット(340)は、接続された複数の外部データ処理装置(400、500)に並列にデータを伝送するように構成され、
前記接続された外部データ処理装置(400、500)の各々に対するコンフィギュレーションデータ(361)は、前記第2のグループの通信プロトコルから、前記外部データ処理装置の各々によって使用される通信プロトコルを示し、
前記通信ユニット(340)は、前記コンフィギュレーションデータ(361)に基づいて、前記接続された外部データ処理装置の1つとのデータ伝送用に、前記接続された外部データ処理装置の1つによって使用される通信プロトコルを選択すると共に、前記コンフィギュレーションデータ(361)に基づいて、前記接続された外部データ処理装置の他の1つとのデータ伝送用に、前記接続された外部データ処理装置の他の1つによって使用される通信プロトコルを選択するように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のデータインターフェース装置。 - 1つまたは複数の工作機械のコンフィギュレーションデータ(361)は、各々が、各工作機械(100)の機械状態に関するセンサ信号を、各工作機械(100)の制御装置(200)に出力する複数のセンサ(120)を備え、前記各工作機械(100)のセンサの各グループと、および/または読み出しと、各工作機械(100)のセンサのグループのセンサ信号に対する処理規則と、を示し、
前記データインターフェース装置(300)は、前記コンフィギュレーションデータ(361)において示された読み出し規則に基づいて、前記制御インターフェースユニット(310)を介して、前記コンフィギュレーションデータ(361)において示された前記工作機械(100)のセンサのグループのセンサ信号のセンサ信号値を読み出す読み出しユニット(320)を備え、および/または、
前記データ処理装置(330)は、前記読み出しユニット(320)によって読み出された前記センサ信号値を、前記コンフィギュレーションデータ(361)において指定された処理規則に基づいて、集約されたセンサデータへと処理するように構成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。 - 前記データ処理装置(330)は、特に前記制御インターフェースユニット(310)を介して受信されたデータに基づいて、前記データ処理装置(330)によって処理されたデータに基づいて、および/または前記データ記憶装置(350)によって記憶されたデータに基づいて、前記第1および第2のグループの通信プロトコルとは無関係な所定のデータフォーマットのデータセットを生成するように構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 生成されたデータセットの各々は、識別データを含み、前記識別データは、生成されたデータセットと共に、1つまたは複数の工作機械のアイデンティティ、1つまたは複数の工作機械コンポーネントのアイデンティティ、および/または1つまたは複数のセンサのアイデンティティを示すことを特徴とする請求項5に記載のデータインターフェース装置。
- 生成されたデータセットの各々は、値データと、前記値データに関連する1つ以上のタイムスタンプとを示し、
前記値データは、データ値を示し、
前記データ値は、1つ以上のセンサ信号および/または制御信号値、複数の信号値から計算された1つ以上のデータ値、および/または1つ以上の工作機械の機械状態を示す1つ以上の状態値を示すことを特徴とする請求項5または6に記載のデータインターフェース装置。 - データタイプは、各データセットに対して、および/または前記値データの各値に対して指定され、
前記データタイプは、対応する値が、対応する工作機械の動作における機械状態、信号値、または動作現象を記載してるか否かを示すことを特徴とする請求項7に記載のデータインターフェース装置。 - 前記データ処理装置(330)は、前記第2の記憶媒体(360)に記憶された署名データに基づいて、電子署名を生成されたデータセットに追加し、及び/またはデータセットに追加された署名を検証するように構成されていることを特徴とする請求項5から8のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 前記データ処理装置(330)は、前記第2の記憶媒体(360)に記憶された暗号化データに基づいて、生成されたデータセットを暗号化し、および/または、前記第2の記憶媒体(360)に記憶された暗号化データに基づいて暗号化されたデータセットを復号するように構成されることを特徴とする請求項5から9のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 前記データ処理装置(330)は、さらに、識別署名を生成されたデータセットに追加するように構成されていることを特徴とする請求項5から10のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 前記通信ユニット(340)は、前記外部データ処理装置(400;500)とのデータ伝送のために、ヘッダデータおよびユーザーデータを含むデータパケットを生成するように構成され、
前記ヘッダデータは、前記外部データ処理装置(400;500)によって使用される通信プロトコルに基づいて生成され、
前記ユーザーデータは、前記第1および第2のグループの通信プロトコルからは独立したデータフォーマットの前記データ処理装置(330)によって生成される1つまたは複数のデータセットを備えることを特徴とする請求項5から11のいずれかに記載のデータインターフェース装置。 - 前記制御インターフェースユニット(310)は、前記制御装置(200)とのデータ伝送のために、ヘッダデータを含むデータパケットを生成するように構成され、
前記ヘッダデータは、前記制御装置(200)によって使用される通信プロトコルに基づいて生成されることを特徴とする請求項5から12のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。 - 前記データ処理装置(330)は、前記コンフィギュレーションデータ(361)において指定された処理規則に基づいて、規則的な時間間隔で、特に前記コンフィギュレーションデータ(361)において指定された1つまたは複数のデータセットを生成し、それらを、特に、前記第2のグループの1つまたは複数の通信プロトコルに従い、1つまたは複数のデータパケット内の前記1つまたは複数のデータセットを伝送するインストラクションと共に、前記通信ユニット(340)に伝送することを特徴とする請求項5から13のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 前記通信ユニット(340)は、前記第2のグループの1つ以上の通信プロトコルによる1つ以上のデータパケット内の1つ以上のデータセットを、パブリッシュ・サブスクライブ・モデルによる複数の接続された外部データ処理装置(400、500)に伝送するように構成され、
前記コンフィギュレーションデータ(361)は、特に、登録加入者として、前記接続された外部データ処理装置のうちの1つ以上を示す加入者識別データを含むことを特徴とする、請求項14に記載のデータインターフェース装置。 - 前記通信ユニット(340)は、請求項1から15の一に記載の他のデータインターフェース装置(300)の制御インターフェースユニット(310)に、直接またはデータネットワークを介して接続可能なデータセット出力ユニット(342)を備え、前記データ処理装置(300)によって生成されたデータセットを前記他のデータインターフェース装置(300)に伝送することを特徴とする請求項1から15のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 前記制御インターフェースユニット(310)は、請求項1から16のいずれか一に記載の他のデータインターフェース装置(300)の通信ユニット(340)に、直接またはデータネットワークを介して接続可能なデータセット受信ユニット(311)を備え、データ処理装置(330)によって生成された前記他のデータインターフェース装置(300)のデータセットを受信することを特徴とする請求項1から16のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 前記通信ユニット(340)は、外部データ処理装置からコンフィギュレーションインストラクションを受信するように構成され、
前記データ処理装置(330)は、前記データ記憶装置(350)に記憶されたコンフィギュレーションデータを修正し、および/または、前記通信ユニット(340)を介して受信されたコンフィギュレーションインストラクションに基づいて新しいコンフィギュレーションデータを記憶するように構成されていることを特徴とする請求項1から17のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。 - 前記データ記憶装置(350)は、データインターフェース(390)を有し、
前記データインターフェース(390)は、データバックアップおよび/または長期記憶のために、特に、同期、非同期データ伝送、またはデータミラーリングに従い、データバックアップおよび/または長期記憶のために、外部接続されたデータ記憶装置(800)に、前記第1のデータ記憶媒体(370)に記憶されたデータを伝送するように構成され、
前記データミラーリングは、規則的な間隔で、または、前記第1のデータ記憶媒体に記憶されたデータ量の限界値を超えたときに実行されることを特徴とする請求項1から18のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。 - 前記外部データ記憶装置は、ローカルまたはグローバルネットワークを介して接続され、外部データサーバ、ウェブサーバ、外部メッセージブローカユニット、および/または請求項1から19のいずれか一に記載の他のデータインターフェース装置を備え、または、前記外部データ記憶装置は、外部データサーバ、ウェブサーバ、外部メッセージブローカユニット、および/または請求項1から19のいずれか一に記載の他のデータインターフェース装置(300)であることを特徴とする請求項1から19のいずれか一に記載のデータインターフェース装置。
- 請求項1から20のいずれか一に記載の1つまたは複数のデータインターフェース装置(300)と、
ローカルまたはグローバルデータネットワーク(600)を介して前記データインターフェース装置(300)の少なくとも1つの通信ユニット(340)に接続される1つまたは複数の外部データ処理装置(400、500)と
を備え、
特に、前記データインターフェース装置(300)の少なくとも1つの一の通信ユニット(340)は、ローカルまたはグローバルデータネットワーク(600)を介して別のデータインターフェース装置の制御インターフェースユニット(310)に接続されていることを特徴とするシステム。
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