DE102013011850A1 - Numerische Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten - Google Patents

Numerische Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten Download PDF

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Abstract

Eine numerische Steuerungsvorrichtung) ist in Reihe mit einer Vielzahl von E/A Einheiten derart verbunden, dass sie DI/DO Signale an die E/A Einheiten überträgt und DI/DO Signale von den E/A Einheiten durch Master-Slave Kommunikation empfängt. Die numerische Steuerung zählt die Signale, die durch eine Zeitgeberschaltung bis zu einer vorgegebenen Anzahl erzeugt wurden und stellt aus der Vielzahl der E/A Einheiten für jeden Zählwert eine E/A Einheit, mit der die Übertragung von DI/DO Signalen auszuführen ist, ein. Die DI/DO Signale der (vor)eingestellten E/A Einheiten werden entsprechend dem Zählwert übertragen.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuerung bzw. Steuerungsvorrichtung (CNC), die dazu ausgebildet ist, mit einer Vielzahl von externen Signaleingabe/Signalausgabe Einheiten (E/A Einheiten) zu kommunizieren, die miteinander so verbunden sind, dass sie die Eingabe und die Ausgabe von DI/DO Signalen (Eingabe/Ausgabesignalen) zwischen der numerischen Steuerung und einer Werkzeugmaschine ausführen können.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Um die Eingabe und die Ausgabe von DI/DO Signalen zwischen der numerischen Steuerung (CNC) und einer Werkzeugmaschine vorzunehmen, sind eine Vielzahl von externen Signaleingabe/Signalausgabe (E/A) Einheiten zur Verwendung als Slaves mit der numerischen Steuerung verbunden (siehe 1). In diesem Fall arbeitet die numerische Steuerung als ein Master und die E/A Einheiten dienen als Slaves. Normalerweise werden die DI/DO Signale zwischen der numerischen Steuerung und den E/A Einheiten übertragen. Da von der numerischen Steuerung erwartet wird, dass sie einen vorgegebenen Arbeitsablauf innerhalb einer vorgegebenen Zeit ausführt, sollte die Übertragungsperiode bzw. -dauer dieser DI/DO Signale vorzugsweise festgelegt sein. In vielen Fällen werden Signale an alle E/A Einheiten in einer festen Zeitperiode nach Art des Timesharing übertragen (siehe 2).
  • In der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-25545 ist eine Technik offenbart, bei der ein Master und eine Vielzahl von E/A Einheiten miteinander durch eine oder mehrere Kommunikationsleitungen verbunden sind.
  • Ferner offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-289754 in Ihrer 3 ein Verfahren zum Aufbau eines Datenrahmen für die serielle Kommunikation, in dem ein einziger Master 11, eine Gruppe A 12 von Slaves, die ein frühzeitiges Aktualisieren der Daten erfordern, und eine Gruppe B 13 von Slaves, die ein späteres Aktualisieren der Daten erlauben, in der gleichen Kommunikationsschleife für eine zyklische Datenübertragung miteinander verbunden sind. Die Periode der seriellen Kommunikation ist auf eine Aktualisierungsrate der Daten für die Gruppe A 12 der Slaves eingestellt und das Aktualisieren der Gruppe B 13 von Slaves erfolgt in einer Periode, die ein ganzzahliges Vielfaches der Periode der seriellen Kommunikation ist. Ferner wird, wie dies in den 4 und 5 dargestellt ist, ein einziges Datenfeld 32 durch Verbinden von Befehlsdaten, die von dem Master an einen Teil der Gruppe A 12 der Slaves und an die Gruppe B 13 der Slaves innerhalb einer einzigen Periode übertragen. Außerdem wird ein einziges Datenfeld durch Verbinden der von dem Master zurück gesendeten Antwortdaten gebildet. Die Kopfzeile bzw. das Headerfeld 31, das die Adresse von jedem der betroffenen Slaves in Bits enthält, wird der Kopfzeile des Datenfeld 32 hinzu addiert und die Daten 21 bis 24 der durch diesen Adressenbereich bezeichneten Slaves werden in einer vorgegebenen Reihenfolge miteinander verbunden. Somit können die Slave-Daten, die in dem Datenfeld enthalten sind, extrahiert werden, in dem nur der Aufbau des Adressbereichs mit einer Bit-Länge der Kopfzeile 31 verwendet wird.
  • In dem Fall, in dem die Signale in einer festen Zeitperiode bzw. in einem festen Zeitraum im Timesharing durch individuelle Kommunikation (one-on-one-communication) zwischen dem Master und den in Reihe geschalteten Slaves übertragen werden (Master-Slave Kommunikation) stehen die Übertragungsperiode und die Anzahl der Signale in einer Kompromissbeziehung zueinander. Insbesondere hier muss die Übertragungsperiode bzw. Übertragungsdauer vergrößert werden, um die Anzahl der Signale über die normale Übertragungskapazität hinaus zu erhöhen. Das führt zu dem Ergebnis, dass es unvermeidlich ist, dass sich die Antwortleistung vermindert. Wenn die Übertragungsperiode verkürzt wird, um der Antwortzeiten für die Signale den Vorzug zu geben, ist die Anzahl der Signale unvermeidbarerweise reduziert (siehe 2) (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2005-25545 , dort 2).
  • Ein Vorgehen zur Lösung des oben erwähnten Problems der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-25545 ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-289754 beschrieben. Da sich das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-289754 beschriebene Vorgehen jedoch auf die Lösung eines Problems bei der Rundfunkkommunikation (Rundfunkübertragung) auf der Grundlage eines Verfahrens zur Schleifenkopplung bezieht, kann es nicht unmittelbar bei der individuellen Kommunikation zwischen einem Master und Slaves (Master-Slave Kommunikation) auf der Basis einer seriellen Verbindung angewendet werden. Bei der Master-Slave-Kommunikation erfordern insbesondere die sich von dem Master weiter weg befindenden Slaves längere Wartezeiten auf die Antwort (siehe 6). Folglich besteht dort ein Problem darin, dass eine häufigere Kommunikation mit den sich von dem Master weiter weg befindenden Slaves zu längere Wartezeiten auf die Antwort und einer Vergeudung von Bandbreite führt. Das in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-289754 beschriebene Vorgehen kann dieses Problem nicht lösen (siehe 7).
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine numerische Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten zu schaffen, die zur Lösung des Problems in der Lage ist, das in dem Fall dazu neigt aufzutreten, dass entfernter von einem Master angeordnete Slaves längere Antwortzeiten und häufigere Kommunikation mit entfernteren Slaves erfordern, was zu längeren Wartezeiten auf die Antworten und einer Vergeudung von Bandbreite führt.
  • Eine numerische Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Kommunikation mit einer Vielzahl von E/A Einheiten ausgebildet und ist in Reihe mit den E/A Einheiten so verbunden ist, dass sie DI/DO Signale an die E/A Einheiten überträgt und DI/DO Signale von den E/A Einheiten durch Master-Slave Kommunikation empfängt. Die Numerische Steuerung umfasst: einen Zeitgeberschaltung, die dazu ausgebildet ist, dass sie ein Signal jede voreingestellte Periode erzeugt; eine Zählschaltung, die dazu ausgebildet ist, dass sie die Anzahl der von der Zeitgeberschaltung erzeugten Signale bis zu einer voreingestellten Anzahl zählt, und eine Einstelleneinheit für die Reihenfolge der E/A Einheiten, die dazu ausgebildet ist, dass sie von den E/O Einheiten für jeden Zählwert der Zählschaltung eine E/O Einheit, mit der die Übertragung der DI/DO Signale auszuführen ist, einstellt. Die DI/DO Signale der E/A Einheiten, die in der Einstelleinheit für die Einstellung der Reihenfolge der E/A Einheiten eingestellt sind, werden entsprechend dem Zählwert der Zählschaltung übertragen.
  • Die numerische Steuerung kann ferner eine Einstelleneinheit für die Einstellung der E/A Einheiten in eine Übertragungsperiodengruppe, die dazu ausgebildet ist, die E/A Einheiten in Gruppen entsprechend der Übertragungsperiode der DI/DO Signale aufzuteilen, und eine automatische Einstelleinheit, die dazu ausgebildet ist, dass sie die Einstellungen in der Einstelleinheit für die Reihenfolge der E/A Einheiten auf der Basis von Inhalten, die durch die Einstelleinheit für die Einstellung der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen eingestellt sind, automatisch ausführt, umfassen.
  • Die Information, die in der Einstelleinheit für die Einstellung der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen eingestellt ist, kann eine Information über die Reihenfolge der E/A Einheiten entsprechend dem Abstand von der numerischen Steuerung enthalten, und die automatische Einstelleinheit kann die E/A Einheiten, an die die DI/DO Signale übertragen werden, in der Einstelleinheit für die Übertragungsreihenfolge der E/A Einheiten auf der Grundlage der Information über die Reihenfolge einstellen.
  • Aufgrund der vorliegenden Erfindung kann eine numerische Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten geschaffen werden, die in der Lage ist, das Problem zu lösen, das in dem Fall dazu aufzutreten neigt, in dem die weiter weg von einem Master gelegenen Slaves längere Antwortzeiten und häufigere Kommunikation mit entfernteren Slaves erfordern, was zu größeren Wartezeiten auf die Antworten und zur Vergeudung von Bandbreite führt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die oben genannten Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der beigefügten Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • 1 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration zeigt, in der eine numerische Steuerung und 17 E/A in Reihe miteinander verbunden sind.
  • 2 ist eine Darstellung, die in eine in Reihe geschaltete Master-Slave Kommunikation zwischen der numerischen Steuerung und den in 1 dargestellten E/A Einheiten zeigt.
  • 3 ist eine Darstellung, die eine bekannte Reihenschaltung bzw. Verkettung (daisy-chain connection) für eine serielle Kommunikation zeigt.
  • 4 ist eine Darstellung, die einen bekannten Datenframe bzw. Datenrahmen für eine Periode zeigt.
  • 5 ist ein Datendiagramm, das einen bekannten Datenframe zeigt, dem ein Adressbereiche hinzugefügt ist.
  • 6 ist eine Darstellung, die Slaves zeigt, die weiter vom Master entfernt sind und größere Antwortzeiten bei der in Reihe geschalteten Master-Slave Kommunikation erfordern.
  • 7 ist eine Darstellung der häufiger erfolgenden Kommunikation mit den Slaves, die näher am Master gelegen sind, was in längeren Leerlaufzeiten bzw. Wartezeiten in den Übertragungsperioden und einer häufiger erfolgenden Kommunikation mit den vom Master weiter entfernt gelegenen Slaves, was zu kürzeren Leelaufzeiten in den Übertragungsperioden führt.
  • 8 ist eine Darstellung die zeigt, wie E/A Einheiten, die näher und entfernter von einer numerischen Steuerung, zum Einstellen für jede Übertragungsperiode in Übertragungssignalen in einer Master-Slave Kommunikation mit der numerischen Steuerung und den in Reihe geschalteten E/A Einheiten miteinander verbunden sind.
  • 9 ist eine Darstellung, die eine Ausführungsform der numerischen Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10 ist eine Darstellung, die eine in Reihe geschaltete Master-Slave Kommunikation der numerischen Steuerung und der in 9 dargestellten E/A Einheiten zeigt.
  • 11 ist ein Fließschaltbild, das den in der in 9 dargestellten numerischen Steuerung ausgeführten Arbeitsablauf zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
  • 8 ist eine Darstellung, die zeigt, wie E/A Einheiten, die nahe und fern von einer numerischen Steuerung gelegen sind, und zum Einstellen für jede Übertragungsperiode in den Übertragungssignalen bei der Master-Slave Kommunikation mit der numerischen Steuerung und den in Reihe geschalteten E/A Einheiten miteinander verbunden sind. 9 ist eine Darstellung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 10 ist eine Darstellung, die eine in Reihe geschaltete Master-Slave Kommunikation zwischen der numerischen Steuerung und den in 9 gezeigten E/A Einheiten darstellt. 11 ist ein Fließschaltbild, das den Arbeitsablauf in der numerischen Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Zunächst teilt der Benutzer die E/A Einheiten (1 bis 17), die mit der numerischen Steuerung 20a, die eine nicht dargestellte Werkzeugmaschine steuert, in Reihe geschaltet sind in zwei Gruppen ein, eine Gruppe von Slaves für DI/DO Signale, die eine höhere Antwortgeschwindigkeit bzw. Ansprechempfindlichkeit erfordern, und eine Gruppe von Slaves für DI/DO Signale, die eine geringerer Antwortgeschwindigkeit erfordern, und gibt dann das Ergebnis einer solchen Aufteilung der E/A Einheiten in eine Tabellenschaltung 21 der numerischen Steuerung (CNC) 20 ein.
  • Die numerische Steuerung 20 umfasst eine Zeitgeberschaltung 23, eine Zählschaltung 22 und die Tabellenschaltung 21. Die Zeitgeberschaltung 23 erzeugt Signale mit einer Periodenlänge T. Die Zählschaltung 22 zählt die Anzahl der Übertragungen der DI/DO Signale, die bis zu einer bestimmten Anzahl ausgeführt werden. Die Tabellenschaltung 21 kann eine spezielle E/A Einheit, mit der die Übertragung des Signals auszuführen ist, entsprechend dem Zählwert der Zählschaltung 22 einstellen. Die numerische Steuerung 20 empfängt die Zählwerte der Zählschaltung 22 und verwendet die Signale der Periodenlänge T, die von der Zeitgeberschaltung 23 ausgegeben werden, als Trigger und fügt die empfangenen Zählwerte den entsprechenden Werten der Tabellenschaltung 21 zu. Indem sie dies tut, kann die numerische Steuerung 20 die E/A Einheit erkennen, mit welcher die Übertragung des Signals auszuführen ist, in der Weise, dass die Signalübertragung zwischen der numerischen Steuerung 20 und gerade dieser E/A Einheit erfolgt.
  • Ein in einer nicht dargestellten Speichervorrichtung gespeichertes Programm der numerischen Steuerung 20 stellt die Tabellenschaltung 21 in folgender Weise nach den Einstellungen bzw. Vorgaben eines Benutzers ein.
  • Entsprechend dem Einstellungsverfahren der Tabellenschaltung 21 wird die Tabellenschaltung 21 zunächst so eingestellt, dass Signale für alle Zählwerte (1 bis n) in der Zählschaltung 22 an die E/A Einheiten für kurze Übertragungsperioden T übertragen werden. Dann werden aus den verbliebenen E/A Einheiten für lange Übertragungsperioden nT eine E/A Einheit, die der numerischen Steuerung 20 am nächsten liegt, und eine E/O Einheit, die von der numerischen Steuerung 20 am entferntesten ist, miteinander kombiniert und dann wird der Zählwert der Zählschaltung 22, mit der die Übertragung von Signalen auszuführen ist, einer solchen Kombination von E/A Einheiten zugewiesen.
  • Ein Einstellverfahren wird nun unter Bezug auf 7 beschrieben. In dem Fall, in dem die Signale mit kurzer Übertragungsperiode T (T = 0,5 ms) nur an die E/A Einheit 1 von den 17 E/A Einheiten, die durch die Seriennummern 1 bis 17 bezeichnet sind, übertragen werden soll, während die Signale mit langer Übertragungsperiode nT (nT = 2 ms) an die verbleibenden E/A Einheiten 2 bis 17, zu übertragen sind, wird die Einstellung so vorgenommen, dass an die E/A Einheit 1 beispielsweise die Signale mit den Zählwerten 1 bis 4 der Zählerschaltung 22 zu übertragen sind.
  • Auf der anderen Seite wird die Einstellung für die verbleibenden E/A Einheiten 2 bis 17 so vorgenommen, das die Signale (oder die, mit denen eine Kommunikation erfolgen soll) sowohl von den E/A Einheit 2, die der numerischen Steuerung 20 am nächsten ist, als auch von der E/A Einheit 17, die von der numerischen Steuerung 20 am weitesten entfernt ist, übertragen werden, wenn der Zählwert der Zählschaltung 22 den Wert 1 hat. Hier wird, ob eine der E/A Einheiten 1 bis 17 ”nahe” oder ”entfernt” von der numerischen Steuerung 20 ist, nach der Reihenfolge in der Reihenschaltung der E/A Einheiten zu der numerischen Steuerung 20 bestimmt.
  • Daraufhin werden für die verbleibenden E/A Einheiten 3 bis 16 die Einstellungen so vorgenommen, dass die E/A Einheiten 3 bis 16, die sich am nächsten zu und am weitesten von der numerischen Steuerung 20 befinden transferiert werden, wenn der Zählwert der Zählschaltung 22 2 ist. Auf diese Weise wird die Einstellung so vorgenommen, dass unter den verbleibenden E/A Einheiten eine E/A Einheit, die der numerischen Steuerung 20 am nächsten ist, und eine E/A Einheit, die von der numerischen Steuerung 20 am entferntesten ist, miteinander kombiniert werden, und einer der Zählwerte (1 bis 4) der Zählschaltung 22 einer solchen Kombination der E/A Einheiten zugeordnet wird, während der Zählwert der Zählschaltung 22, der der der Kombination der E/A Einheiten zuzuordnen ist, einer nach dem andern erhöht wird, aber zum Wert 1 zurückkehrt, wenn der Zählwert die Zahl 4 erreicht. Ein solches Vorgehen zum Einstellen wird wiederholt, bis jeder der Zählwerte der Zählschaltung 22 einer A/B Einheit von allen A/B Einheiten zugeordnet ist. Durch dieses Einstellen wird die am weitesten von der numerischen Steuerung 20 entfernt gelegenen A/B Einheit und eine der numerischen Steuereinheit 20 am nächsten gelegenen A/B Einheit miteinander kombiniert und die gleiche Übertragungsperiode bzw. -dauer (oder der gleiche Übertragungsabschnitt) wird diesen miteinander verbundenen E/A Einheiten zugeordnet.
  • Nach dem Verfahren zum Einstellen der Zeitgebung (timing) für die Übertragung zwischen der numerischen Steuerung 20 und den entsprechenden E/A Einheiten ergibt sich das in 8 dargestellte:
    E/A Einheiten, mit denen die Übertragung eines Signals in einem Übertragungsabschnitt (mit einer kurzen Übertragungsperiode) ausgeführt werden, in denen der Zählwert der Zählschaltung 22 den Wert 1 hat, sind die E/A Einheiten 1, 2, 6, 13 und 17;
    E/A Einheiten, mit denen die Übertragung eines Signals in einem Übertragungsabschnitt (mit einer kurzen Übertragungsperiode) ausgeführt werden, in denen der Zählwert der Zählschaltung 22 den Wert 2 hat, sind die E/A Einheiten 1, 3, 7, 12 und 16;
    E/B Einheiten, mit denen die Übertragung eines Signals in einem Übertragungsabschnitt (mit einer kurzen Übertragungsperiode) ausgeführt werden, in denen der Zählwert der Zählschaltung 22 den Wert 3 hat, sind die E/A Einheiten 1, 4, 8, 11 und 15, und
    E/A Einheiten, mit denen die Übertragung eines Signals in einem Übertragungsabschnitt (mit einer kurzen Übertragungsperiode) ausgeführt werden, in denen der Zählwert der Zählschaltung 22 den Wert 4 hat, sind die E/A Einheiten 1, 5, 9, 10 und 14.
  • Wenn die Einstellungen so gemacht werden, dass eine kürzere Übertragungsperiode T (0,5 ms) nur bei der E/A Einheit 1 angewendet wird, während eine längere Übertragungszeit nT (2 ms) bei den anderen E/A Einheiten, wie dies zuvor beschrieben wurde, angewendet wird, dann werden die E/A Einheit 2 und die E/A Einheit 17, die E/A Einheiten 3 und die E/A Einheit 16, die E/A Einheit 4 und die E/A Einheit 16 usw. miteinander kombiniert. Das bedeutet, eine E/A Einheit, die eine längere Zeit zum Antworten an eine numerische Steuerung 20 und eine E/A Einheit, die eine kürzere Zeit zum Antworten an die numerische Steuereinheit 20 erfordert, werden individuell miteinander kombiniert, mit dem Ergebnis, dass die Leerlaufzeiten in den Übertragungsperioden gemittelt werden. Da die Leerlaufzeiten auf diese Weise gemittelt werden, können die Anzahl der Signale der E/A Einheiten mit kurzer Übertragungszeit und eine vom Ereignis gesteuerte Kommunikation ohne Verluste hinzugefügt werden (siehe 10).
  • Die oben mit Bezug auf die 8, 9 und 10 beschriebenen Beispiele, in denen die Signale zwischen der numerischen Steuerung und einer Vielzahl von E/A Einheiten, die zur Master-Slave-Kommunikation in Serie miteinander verbunden sind, werden mit Bezugnahme auf 11 verallgemeinert und nachfolgend beschrieben, wobei die numerische Steuerung 20 ein Master und die E/A Einheiten Slaves sind.
  • Eine kurze Übertragungsperiode ist mit T und lange Übertragungsperioden ist mit nT benannt. Die lange Übertragungsperiode nT enthält die Anzahl n Übertragungsabschnitte T1, T2, ..., Tn mit kurzen Übertragungsperioden T (die Zeitdauer der Übertragungsabschnitte T1 bis Tn ist gleich der Übertragungsperiode T) und ist gegeben durch nT = T1 + T2 + ... + Tn. Die Anzahl der Slaves ist auf den Wert m eingestellt und die einzelnen Slaves sind als S1, S2, ... Sn entsprechend dem Abstand von (bzw. der Nähe zu) dem Master bezeichnet. Ein Satz aller Slave ist gegeben durch (S1, S2, ..., Sm).
  • Schritt ST1
  • Der Benutzer stellt für jeden der Slaves S1, S2, ..., Sm eine Übertragungsperiode in der numerischen Steuerung 20 (Master) ein, mit der Signale zu übertragen sind, entweder eine kurze Übertragungsperiode T oder eine lange Übertragungsperiode nT. Hier ist (m – x) die Anzahl der Slaves die durch den Benutzer so eingestellt sind, dass Signale mit einer kurzen Übertragungsperiode T übertragen werden. Diese sind {Sa1, Sa2, ..., Sam-x}, während x die Anzahl der Slaves ist, die so eingestellt sind, dass Signale mit einer langen Übertragungsperiode nT übertragen werden, wobei diese {Sξ1, Sξ2, ... Sξx} sind. Hier sind (S1, S2, ..., Sm) = {Sa1, Sa2, ..., Sam-x} + {Sξ1, Sξ2, ... Sξx}. Dabei sind die Slaves {Sξ1, Sξ2, ... Sξx} in der Reihenfolge des Abstandes von (bzw. der Nähe zu) Master angeordnet.
  • Im Schritt ST1 werden die Slaves in 2 Gruppen unterteilt, eine Gruppe von Slaves, mit denen die Übertragung des Signals so eingestellt wird, dass sie in einer kurzen Übertragungsperiode ausgeführt wird, und eine Gruppe von Slaves, mit denen die Übertragung des Signals so eingestellt wird, dass sie in einer langen Übertragungsperiode ausgeführt wird, was bedeutet, dass die E/A Einheiten in 2 Gruppen entsprechend ihren Übertragungsperioden der DI/DO Signale klassifiziert werden. Die Arbeitsschritte des Schritts ST1 werden mit einer ”Einheit zum Einstellen der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen” in der numerischen Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Die ”Einheit zum Einstellen der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen” enthält Information über die Anzahl x der Slaves {Sξ1, Sξ2, ... Sξx} bei denen die Übertragung des Signals so eingestellt wird, dass sie mit einer langen Übertragungsperiode erfolgt und die in der bezeichneten Reihenfolge des Abstands von dem Master (das bedeutet, der Informationen über die Anordnung der E/A Einheiten auf der Basis des Abstandes von der numerischen Steuerung) angeordnet sind.
  • Schritt ST2
  • Das Programm der numerischen Steuerung 20 stellt die Tabellenschaltung 21 in der numerischen Steuerung so ein, dass die Slaves {Sa1, Sa2, ..., Sam-x} mit kurzer Übertragungsperiode T in jedem der Übertragungsabschnitte (T1, T2, ..., Tn) übertragen werden.
  • Schritt ST3
  • Das Programm der numerischen Steuerung 20 bestimmt, unter welche der folgenden Kategorien die Anzahl x der Slaves {Sa1, Sa2, ..., Sam-x} mit langer Übertragungsperiode nT, die bisher noch nicht in die Tabellenschaltung 21 fallen, fällt,
    • (a) x > 2n,
    • (b) x = 2n,
    • (c) n < x < 2n,
    • (d) x = n oder
    • (e) x < n.
  • Auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Bestimmung geht das Arbeitsverfahren zu einem der nachfolgenden Schritte ST4a bis ST4e weiter.
  • Schritt ST4a
    • (a) Im Fall von x > 2n stellt das Programm der numerischen Steuerung 20 zunächst die Tabellenschaltung 21 in der numerischen Steuerung so ein, dass der Slave Sξ1 und der Slave Sξx die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T1 vornehmen. Dann stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, das der Slave Sξ3 und der Slave Sξx-2 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornehmen. Wenn diese Einstellungsvorgänge nacheinander bis zu dem Übertragungsabschnitt Tn wiederholt werden, verbleibt die Anzahl (x – 2n) der Slaves in der Tabellenschaltung 21 ohne Einstellung. Der Satz der verbleibenden {Sξn+1, Sξn+2, ... Sξx-n} wird zu {Sξ1, Sξ2, ... Sξx} erneuert, worauf das Programm zum Schritt ST3 zurückkehrt.
  • Schritt ST4b
    • (b) In dem Fall von x = 2n stellt das Programm der numerischen Steuerung 20 zunächst die Tabellenschaltung 21 in der numerischen Steuerung so ein, dass der Slave Sξ1 und der Slave Sξx die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T1 vornehmen. Dann stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, das der Slave Sξ2 und der Slave Sξx-1 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornehmen. Darüber hinaus stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, dass der Slave Sξ3 und der Slave Sξx-2 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornehmen. Wenn diese Einstellungsvorgänge nacheinander bis zu dem Übertragungsabschnitt Tn wiederholt worden sind, sind alle Slaves {S1, S2, ..., Sm} in der Tabellenschaltung 21 eingestellt.
  • Schritt ST4c
  • Im Fall von n < x < 2n, stellt das Programm der numerischen Steuerung 20 zunächst die Tabellenschaltung 21 in der numerischen Steuerung so ein, dass der Slave Sξ1 und der Slave Sξx die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T1 vornehmen. Dann stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, das der Slave Sξ2 und der Slave Sξx-1 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornehmen. Darüber hinaus stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, dass der Slave Sξ3 und der Slave Sξx-2 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornehmen. Wenn diese Einstellungsvorgänge nacheinander wiederholt werden bis zu dem Übertragungsabschnitt Tx-n, verbleibt die Anzahl (x – n) der Slaves in der Tabellenschaltung 21 ohne Einstellung. Wenn das Programm anschließend nacheinander die Tabellenschaltung 21 so eingestellt, dass die Signale in den Übertragungsabschnitten (Tx-n+1, Tx-n+2, ..., Tn) für einen Satz der verbleibenden Slaves {Sξx-n+1, Sξx-n+2, , Sξx} übertragen werden, sind alle {S1, S2, ..., Sm} in der Tabellenschaltung 21 eingestellt.
  • Schritt ST4d
    • (d) In dem Fall von x = n stellt das Programm der numerischen Steuerung 20 zunächst die Tabellenschaltung 21 in der numerischen Steuerung so ein, dass der Slave Sξ1 in dem Übertragungsabschnitt T1 übertragen wird. Dann stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, das der Slave Sξ2 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornimmt. Im Anschluss daran stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, dass der Slave Sξ3 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornimmt. Wenn diese Einstellungsvorgänge nacheinander bis zu dem Übertragungsabschnitt Tn wiederholt worden sind, sind alle Slaves in der Tabellenschaltung 21 eingestellt.
  • Schritt ST4e
    • (e) In dem Fall von x < n stellt das Programm der numerischen Steuerung 20 zunächst die Tabellenschaltung 21 in der numerischen Steuerung so ein, dass der Slave Sξ1 in den Übertragungsabschnitt T1 übertragen wird. Dann stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, das der Slave Sξ2 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornimmt. Im Anschluss hieran stellt das Programm die Tabellenschaltung 21 so ein, dass der Slave Sξ3 die Übertragung der Signale in dem Übertragungsabschnitt T2 vornimmt. Wenn diese Einstellungsvorgänge nacheinander bis zu dem Übertragungsabschnitt Tx wiederholt worden sind, sind alle Slaves in der Tabellenschaltung 21 eingestellt.
  • Bei den Arbeitsvorgängen der Schritte ST2 bis ST4a bis ST4e führt eine ”automatische Einstelleinheit” in der numerischen Steuereinheit automatisch das Einstellen einer ”Einheit zum Einstellen der Übertragungsreihenfolge der E/A Einheiten” auf der Basis der Inhalte der ”Einheit zum Einstellen der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen” aus. Diese ”automatische Einstelleinheit” stellt die I/A Einheiten ein, zu denen DI/DO Signale in der ”Einheit zum Einstellen der Übertragungsreihenfolge der E/A Einheiten” übertragen werden, und zwar auf der Grundlage der Information über die Reihenfolge auf den E/A Einheiten entsprechend dem Abstand von der numerischen Steuerung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-25545 [0003, 0005, 0006]
    • JP 2004-289754 [0004, 0006, 0006, 0006]

Claims (3)

  1. Numerische Steuerung zur Kommunikation mit E/A Einheiten, bei der die numerische Steuerung in Reihe mit den E/A Einheiten so verbunden ist, dass sie DI/DO Signale an die E/A Einheiten überträgt und DI/DO Signale von den E/A Einheiten durch Master-Slave Kommunikation empfängt, wobei die numerische Steuerung umfasst: einen Zeitgeberschaltung, die dazu ausgebildet ist, dass sie ein Signal jede voreingestellte Periode erzeugt; eine Zählschaltung, die dazu ausgebildet ist, dass sie die Anzahl der von der Zeitgeberschaltung erzeugten Signale bis zu einer voreingestellten Anzahl zählt, und eine Einstelleneinheit für die Reihenfolge der E/A Einheiten, die dazu ausgebildet ist, dass sie von den E/O Einheiten für jeden Zählwert der Zählschaltung eine E/O Einheit, mit der die Übertragung der DI/DO Signale auszuführen ist, einstellt, bei der die DI/DO Signale der E/A Einheiten, die in der Einstelleinheit für die Einstellung der Reihenfolge der E/A Einheiten eingestellt sind, entsprechend dem Zählwert der Zählschaltung übertragen werden.
  2. Numerische Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten nach Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Einstelleneinheit für die Einstellung der E/A Einheiten in eine Übertragungsperiodengruppe, die dazu ausgebildet ist, die E/A Einheiten in Gruppen entsprechend der Übertragungsperiode der DI/DO Signale aufzuteilen, und eine automatische Einstelleneinheit, die dazu ausgebildet ist, die Einstellungen in der Einstelleinheit für die Reihenfolge der E/A Einheiten auf der Basis von Inhalten, die durch die Einstelleinheit für die Einstellung der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen eingestellt sind, automatisch auszuführen.
  3. Numerische Steuerung für die Kommunikation mit E/A Einheiten nach Anspruch 2, bei der die Information, die in der Einstelleinheit für die Einstellung der E/A Einheiten in Übertragungsperiodengruppen eine Information über die Reihenfolge der E/A Einheiten entsprechend dem Abstand von der numerischen Steuerung enthält, und die automatische Einstelleinheit die E/A Einheiten, an die die DI/DO Signale übertragen werden, in der Einstelleinheit für die Übertragungsreihenfolge der E/A Einheiten auf der Grundlage der Information über die Reihenfolge einstellt.
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