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    公开号:WO1992002870A1
    申请号:PCT/JP1991/001024
    申请日:1991-07-31
    公开日:1992-02-20
    发明作者:Yoshiaki Ikeda；Yasuharu Aizawa
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:G05B19-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 害
    [0002] シ リ アルデー タ転送， 処理方法及びその装置
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明は、 シ リ アルデータ転送， 処理に関し、 特に、 機械から数値制御装置への信号の転送及び数値制御装置 での転送信号の処理を高速で行える シ リ アルデータ転送， 処理方法及びその装置に関する。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 数値制御装置を備えた制御系を用いて各種機械を制御 するこ とが知られ、 数値制御装置は、 機械に設けたセン サ， ス ィ ッ チ等からの信号を、 機械と数値制御装置間に 介在する伝送回路を介して入力するよ う になっている。 典型的な伝送回路は、 機械からの信号を入力するための レシーバと、 入力信号を数値制御装置に転送するための シ リ アル転送制御回路とからなる。 数値制御装置は、 例 えば、 伝送回路のシ リ アル転送制御回路からの信号を入 力するための シ リ アル転送制御回路と、 入力信号を処理 するための信号処理手段とを備え、 入力信号に基づいて 検出， 判別， 演算等の各種処理を実行し、 機械に設けた 各種ァクチユ エ一夕を駆動するための制御出力を発生す るよ う にな っ ている。
    [0007] 機械からの入力信号には、 機械から数値制御装置に高 速で転送しかつ数値制御装置において高速で処理すべき 信号 （以下、 高速信号と云う） 例えば工具検出ス ィ ッチ からの工具長測定信号と、 それ以外の通常の入力信号と が含まれている。 そ して、 高速信号の高速転送及び高速 処理が実現できないと、 種々の不具合が生じる。 例えば、 工具長を正確に測定するには工具が工具検出ス ィ ツチに 到達したことを数値制御装置側で迅速に検出しなければ ならない。 従って、 工具検出ス イ ッ チからの工具長測定 信号を数値装置装置に高速で転送しかつ数値制御装置に おいて工具長検出信号を高速処理できなければ、 工具長 を正確に測定し得ない。
    [0008] そ こで、 従来は、 上記伝送回路及び信号処理手段を通 常の入力信号の転送， 処理に用いる と共に、 例えば、 高 速信号を入力するためのレ シーバと、 高速信号を処理す るための高速信号処理手段とを設けている。 しか しなが ら、 高速信号の転送， 処理を行うための特別の回路要素 を通常の入力信号の転送， 処理のための回路要素と別個 に設けた従来の制御系には、 構成が複雑である と云う不 都合がある。
    [0009] 発 明 の 開 示
    [0010] 本発明の目的は、 制御対象と しての機械からの高速転 送， 高速処理を要する特定の信号を、 当該特定の信号と それ以外の通常の信号とに共通の回路要素を用いて機械 から数値制御装置に高速で転送できる と共に、 特定の信 号を数値制御装置において高速で処理できる シ リ アルデ 一夕転送， 処理方法及びその装置を提供する こ と にある。 上述の目的を達成するため、 本発明の一つの態様によ れば、 高速転送及び高速処理を要する特定の信号及びそ れ以外の通常の信号を含む機械からの信号に基づいて機 械を制御する制 ¾系に適用される シ リ ア ルデータ転送， 処理方法が提供される。 こ の シ リ アルデータ転送， 処理 方法は、 （ a ) 数値制御装置の シ リ アル転送制御回路を 周期的に起動 して、 機械からの信号を、 特定の信号及び 通常の信号の双方に共通の伝送回路を介して、 シ リ アル 耘送制御回路に周期的に入力し、 もって、 機械からの信 号を数値制御装置に周期的にシ リ アル転送し、 （ b ) シ リ アル転送された信号を数値制御装置において高速信号 処理ルー チ ン によ っ て処理する。
    [0011] 好ま し く は、 シ リ アル転送制御回路に入力した信号は 数値制御装置のメ モ リ に シ リ ァ ル転送さ れて該メ モ リ に 格納され、 高速信号処理ルー チ ン実行時に読み出される。 更に好ま し く は、 高速信号処理ルー チ ン と、 シ リ アル転 送制御回路からメ モ リ への信号のシ リ アル転送とを交互 に行う。 又、 シ リ アル転送制御回路の起動周期は、 高速 信号処理ルー チ ンに要する時間と シ リ ア ル転送制御回路 からメ モ リ への信号のシ リ アル転送に要する時間との和 よ り も長い。
    [0012] 本発明の別の態様によれば、 高速転送及び高速処理を 要する特定の信号及びそれ以外の通常の信号を含む機械 からの信号に基づいて機械を制御する制御系におけるシ リ ア ルデータ転送， 処理装置が提供される。 こ の シ リ ア ルデータ転送， 処理装置は、 機械からの信号を、 特定の 信号及び通常の信号の双方に共通の伝送回路と、 伝送回 路に接続された数値制御装置とを備え、 数値制御装置は、 伝送回路からの信号を受信するためのシ リ アル転送制御 回路と、 シ リ ア ル転送制御回路からの信号を格納するた めのメ モ リ と、 第 1 起動信号を周期的に送出するための 起動信号発生手段と、 第 1 起動信号に応じてメ モ リから 読み出した信号を高速信号処理ルーチ ンで処理すると共 に、 シ リ アル転送制御回路を起動させるための第 2起動 信号を高速信号処理ルーチ ン終了時にシ リ アル転送制御 回路に送出するための信号処理手段とを備え、 シ リ アル 転送制御回路は第 2起動信号に応じて受信信号をメモリ にシ リ アル転送する。
    [0013] 好ま し く は、 起動信号発生手段は、 高速信号処理ルー チ ンに要する時間と シ リ ア ル転送制御回路からメ モ リ へ の信号のシ リ ァル転送に要する時間との和よ り も長い周 期で第 1 起動信号を送出する。
    [0014] 上述のよ う に、 本発明によれば、 機械から周期的に入 力した特定の信号及び通常の信号を数値制御装置におい て高速信号処理ルー チ ンによって周期的に処理するよう に したので、 機械からの信号を数値制御装置に高速転送 でき、 又、 転送信号を高速処理できる。 しかも、 機械か らの特定の信号及び通常の信号の双方を、 両信号に共通 の伝送回路を介して数値制御装置に入力するよ う にした ので、 特定の信号に専用の伝送回路を、 通常の信号のた めの伝送回路と別個に設ける必要がない。 又、 特定の信 号及び通常の信号の双方を数値制御装置において高速信 号処理ルーチ ンによって処理するよ うに したので、 特定 の信号に専用の信号処理手段を、 通常の信号のための信 号処理手段と別個に設ける必要がない。 このため、 制御 系の構成が簡略になる。
    [0015] 好ま し く は、 シ リ アル転送制御回路に入力した信号の メ モ リ への シ リ アル転送と高速信号処理ルー チ ン とを交 互に行う と共に、 高速信号処理ルー チ ンに要する時間と シ リ ァル転送に要する時間との和をシ リ アル転送制御回 路の起動周期よ り も短く したので、 機械から送出される 信号を、 おおよそシ リ アル転送制御回路の起動周期内に、 機械から数値制御装置に転送すると共に数值制御装置に おいて処理できる。
    [0016] 図 面 の 簡 単 な 説 明
    [0017] 第 1 図は従来の制御系を例示するブロ ッ ク図、
    [0018] 第 2 図は本発明の一実施例による シ リ アルデー タ転送， 処理方法を実施するための制御系を示すブロ ッ ク 図、
    [0019] 第 3 図は第 2 図の数値制御装置のシ リ アルデー タ転送， 処理動作を示すフ ロ ー チ ャ ー ト 、 及び
    [0020] 第 4図は数値制御装置のシ リ アルデ-タ転送， 処理動 作における動作タイ ミ ングを示すタイ ムチ ヤ一 トである。
    [0021] 発明を実施するための最良の形態
    [0022] 第 1 図を参照する と、 従来の典型的な制御系において、 機械 （図示略） からの通常の信号 （ K S a ) 4 2 は、 通 常の信号に専用のレ シー バ 4 3 によ り受信され、 通常の 信号に専用の シ リ アル転送制御回路 4 4 によ り シ リ アル 信号 （ S S a ) 4 5 に変換される。 転送信号 4 5 は、 数 値制御装置 （ C N C ) 3 0 に設けた通常の信号に専用の シ リ ア ル転送制御回路 3 3 によ り受信され、 数値制御装 置 3 0 に設けた通常の信号に専用の信号処理手段 3 4に よ り処理される。 一方、 機械からの高速転送， 高速処理 を要する高速信号 （ H S ) 4 1 は、 数値制御装置 3 0に 設けた高速信号専用のレ シ ー バ 3 1 によ り受信され、 次 に、 高速信号専用の高速信号処理手段 3 2 によつて処理 される。 このため、 高速信号 4 1 の転送時の転送遅れは 少なく、 受信信号は高速で処理される。 しかしながら、 第 1 図の従来の制御系は、 通常の信号の転送， 処理のた めの要素 4 3 , 4 4, 3 3， 3 4 とは別個の、 高速信号 の転送， 処理を行うための特別の要素 3 1， 3 2 を要し、 構成が複雑である。
    [0023] 以下、 第 2 図を参照して、 本発明の一実施例の シ リ ア ルデータ転送， 処理方法を実施するための制御系を説明 する。
    [0024] 制御系は、 制御対象と しての機械 （図示略） から入力 した信号を処理するための数値制御装置 （ C N C ) 1 0 を備えている。 機械からの信号 （ K S ) 2 1 には、 機械 から数値制御装置 1 0 に高速で転送しかつ数値制御装置 において高速で処理すべき信号 （以下、 高速信号と云う） 例えば工具検出スィ ッ チからの工具長測定信号と、 それ 以外の通常の入 信号とが含まれている。 又、 制御系は、 機械と数値制御装置 1 0 との間に介在し高速信号及び通 常の信号とに共通の伝送回路を備えている。 伝送回路は. 機械からの信号 2 1 を受信するためのレ シー バ 2 2 と、 受信信号をシ リ アル信号 （ S S ) 2 4 に変換するための シ リ アル転送制御回路 2 3 とを有している。
    [0025] 詳し く は、 数値制御装匱 1 0 は、 伝送回路のシ リ アル 転送制御回路 2 3 から転送されたシ リ ア ル信号 2 4を受 信するための シ リ アル転送制御回路 1 1 と、 該回路 1 1 から転送されたシ リ アル信号 2 4 を格納するためのラ ン ダムア ク セ ス メ モ リ （ R A M) 1 2 とを有している。 シ リ アル転送制御回路 1 1 は、 シ リ アル信号 2 4 を R A M 1 2 にダイ レク ト . メ モ リ ' ア ク セ ス （ D M A ) 方式で 転送するため の D M A コ ン ト ロ ー ラ （図示略〉 を内蔵し ている。 又、 数値制御装置 1 0 は、 シ リ アル信号 2 4を 高速処理するためのプロ セ ッ サ （ C P U ) 1 4 と、 C P U 1 4 にィ ンタ ラブ ト信号 1 3 a を所定周期で送出する ための高速信号監視タ イ マ 1 3 とを有し、 要素 1 1〜 1 3 はバス 1 5 を介して C P U 1 4 に接続されている。 C P U 1 4 は、 イ ンタ ラ プ ト信号 1 3 a に応 じて R AM I 2から読み出 したシ リ ア ル信号 2 4 を高速信号処理ルー チ ンによ っ て処理し、 当該ルー チ ン終了時に処理終了信 号 1 4 a を送出するよ う になっている。
    [0026] 以下、 第 3 図及び第 4 図を参照して、 第 2 図の制御系 の シ リ ア ルデータ転送， 処理動作を説明する。
    [0027] 機械の運転中、 工具検出ス ィ ッ チ等の各種セ ン サ， ス ィ ツ チ の作動に伴って高速信号を含む信号 2 1 が発生し、 伝送回路のレ シーバ 2 2 を介して伝送回路のシ リ アル転 送制御回路 2 3 に送信される。 転送制御回路 2 3 は、 受 信した信号 2 1 をシ リ アル信号 2 4 に変換する と共に、 信号 2 1 の受信時に数値制御装置 1 0 にデータ受信要求 を表すス テー タ ス信号 （図示略） を送出する。
    [0028] 数値制御装置 1 0 のプロ セ ッ サ 1 4 は、 伝送回路から のデータ受信要求信号の有無を常時監視しており、 デー 夕受信要求信号の発生を判別する と、 第 3図に示すシリ アルデータ転送， 処理動作を開始する。
    [0029] シ リ アルデータ転送， 処理動作中、 高速信号監視タイ マ 1 3 から所定周期 T ms ec (第 4図） でバス 1 5 に送出 されるイ ンタ ラ プ ト信号 1 3 a の発生を判別する と （第 3 図のス テ ッ プ S 1 ) 、 プロ セ ッ サ 1 4 は、 前回処理周 期において R A M 1 2 内に格納された シ リ アル信号 2 4 をバス 1 5 を介して R A M I 2 から読み出し、 読み出し た信号 2 4を例えば第 4図に示す期間 t 1 a〜 t 1 b内 に高速信号処理ルー チ ンによ っ て高速で処理する （ステ ッ プ S 2 ) 。 なお、 シ リ アルデータ転送， 処理動作の最 初の処理周期において、 ス テ ッ プ S 2 での シ リ ア ル信号 処理は実質的には行われない。 次に、 プロセッサ 1 4は、 数値制御装置のシ リ ァル転送制御回路 1 1 に高速信号処 理ルー チ ン終了信号 1 4 a をバス 1 5 を介して印加して 転送制御回路 1 1 を起動させる （ ス テ ッ プ S 3 ) 。
    [0030] シ リ ア ル転送制御回路 1 1 は、 先ず、 伝送回路のシ リ アル転送制御回路 2 3 に シ リ ア ル信号の送出を要求する。 これに応じて、 転送制御回路 2 3 は、 1 サイ クル分のシ リ アル信号 2 4 を転送制御回路 1 1 に送信する。 転送制 御回路 1 1 は、 転送制御回路 2 3 から受信した 1 サイ ク ル分のシ リ ア ル信号 2 4 を、 第 4図に示す期間 t 1 c〜 t l d内に、 プロセ ッ サ 1 4が介入しない D M A方式で R A M I 2 に シ リ アル転送する （ステ ッ プ S 4 ) 。 即ち、 第 4図から明かなよ う に、 高速信号監視タイ マ 1 3から 次のィ ンタ ラ ブ ト信号 1 3 a が送出されるまでに、 前回 処理周期においてシ リ アル転送制御回路 1 1 から R A M 1 2 に転送された 1 サイ ク ル分のシ リ アル信号 2 4の高 速信号処理ルーチ ンによる処理と、 今回処理周期におけ る回路 1 1 から R A M I 2 への 1 サイ ク ル分のシ リ アル 信号 2 4 の シ リ アル転送とが終了する。 換言すれば、 高 速信号監視タ イ マ 1 3 によるィ ンタ ラブ ト信号 1 3 a の 発生周期は、 高速信号処理ルー チ ン実行に要する時間と シ リ アル転送に要する時間との和よ り も長く設定されて いる。
    [0031] 次に、 プロ セ ッ サ 1 4 は、 R A M 1 2 内にシ リ アル信 号 2 4 が格納されているか否かを判別してシ リ アルデー タ転送， 処理が終了したか否かを判別する （ステ ップ S 5 ) 。 判別結果が否定ならばス テ ッ プ S 1 に戻つて次の イ ンタ ラ プ ト信号 1 3 a の発生に待機する。 そ して、 次 のイ ンタ ラ プ ト信号が発生する と、 1 サイ ク ル分のシリ ァル信号 2 4 ( こ こでは、 期間 t 1 c 〜 t 1 d内に転送 された シ リ アル信号） についての高速信号処理ルーチン を期間 t 2 a 〜 t 2 b内に実行する。 次に、 今回処理周 期における転送制御回路 1 1 から R A M 1 2 への 1 サイ ク ル分のシリ ア ル信号 2 4 の シ リ アル転送が期間 t 2 c 〜 t 2 d内に必要に応じて行われる。
    [0032] その後、 上述の高速信号処理ルー チ ン及びシ リ アル転 送が必要に応じて繰り返される。 そ して、 伝送回路から 数値制御装置 1 0への最後の 1 サイ ク ル分のシ リ アル信 号の送信が終了する と、 伝送回路から数値制御装置 1 0 へのデータ受信要求が消滅する。 次いで、 最後の 1サイ ク ル分のシ リ アル信号 2 4 につ いての高速信号処理ルー チ ンが行われて、 数値制御装置 1 0 での信号処理が終了 する。 従って、 その直後のステ ッ プ S 5 において、 シ リ アルデータ転送， 処理の終了が判別され、 第 3 図の処理 を終了する。 その後、 伝送回路からのデータ受信要求が 発生する度に第 3図の処理が行われる。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1 . 高速転送及び高速処理を要する特定の信号及びそれ 以外の通常の信号を含む機械からの信号に基づいて機 械を制御する制御系に適用される シ リ アルデー タ転送, 処理方法において、
    ( a ) 数値制御装置のシ リ アル転送制御回路を周期 的に起動して、 前記機械からの信号を、 前記特定の信 号及び前記通常の信号の双方に共通の伝送回路を介し て、 前記シ リ アル転送制御回路に周期的に入力 し、 も つて、 前記機械からの信号を前記数値制御装置に周期 的にシ リ ァル転送し、
    ( b ) 前記シ リ ア ル転送された信号を前記数値制御 装置において高速信号処理ルー チ ンによって処理する こ とを特徴とする シ リ アルデータ転送， 処理方法。
    2 . 前記シ リ アル転送制御回路に入力した信号は前記数 値制御装置のメ モ リ に シ リ ア ル転送されて該メ モ リ に 格納され、 前記高速信号処理ルー チ ンの実行時に読み 出される請求の範囲第 1 項記載のシ リ アルデー タ転送， 処理方法。
    3 . 前記高速信号処理ルー チ ン と、 前記シ リ アル転送制 御回路から前記メ モ リ への前記信号のシ リ ァル転送と を交互に行う請求の範囲第 2 項記載のシ リ ア ルデータ 転送， 処理方法。
    4 . 前記シ リ ア ル転送制御回路の起動周期は、 前記高速 信号処理ル ー チ ン に要する時間と前記シ リ アル転送制 御回路から前記メ モ リへの信号のシリ アル転送に要す る時間との和よ り も長い請求の範囲第 3項記載のシリ アルデータ転送， 処理方法。
    . 高速転送及び高速処理を要する特定の信号及びそれ 以外の通常の信号を含む機械からの信号に基づいて機 械を制御する制御系における シ リ アルデータ転送， 処 理装置において、
    前記機械からの信号を、 前記特定の信号及び前記通 常の信号の双方に共通の伝送回路と、
    前記伝送回路に接続された数値制御装置とを備え、 前記数値制御装置は、 前記伝送回路からの信号を受 信するため の シ リ アル転送制御回路と、 前記シ リ アル 転送制御回路からの信号を格納するためのメ モ リ と、 第 1起動信号を周期的に送出するための起動信号発生 手段と、 前記第 1 起動信号に応じて前記メ モ リ から読 み出した信号を高速信号処理ルーチ ンで処理すると共 に、 前記シ リ アル転送制御回路を起動させるための第 2起動信号'を前記高速信号処理ルー チ ンの終了時に前 記シ リ アル転送制御回路に送出するための信号処理手 段とを備え、 前記シ リ アル転送制御回路は前記第 2起 動信号に応じて受信信号を前記メ モ リ に シ リ ア ル転送 する こ とを特徵とする シ リ ア ルデータ転送， 処理装置 C. 前記起動信号発生手段は、 前記高速信号処理ル-チ ンに要する時間と前記シ リ ァル転送制御回路から前記 メ モ リ への信号のシ リ アル転送に要する時間との和よ り も長い周期で第 1 起動信号を送出する請求の範囲第 5項記載の シ リ ア ルデータ転送， 処理装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH0492904A|1992-03-25|
    EP0503069A1|1992-09-16|
    EP0503069A4|1993-05-05|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-02-20| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1992-02-20| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
    1992-04-09| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1991913821 Country of ref document: EP |
    1992-09-16| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1991913821 Country of ref document: EP |
    1995-12-28| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1991913821 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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