JP2913921B2 - データ転送方法 - Google Patents

データ転送方法

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JP2913921B2
JP2913921B2 JP3222802A JP22280291A JP2913921B2 JP 2913921 B2 JP2913921 B2 JP 2913921B2 JP 3222802 A JP3222802 A JP 3222802A JP 22280291 A JP22280291 A JP 22280291A JP 2913921 B2 JP2913921 B2 JP 2913921B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、FAシステム等の主
制御部と各種端末、たとえば数値制御装置における主制
御部と表示システム・サーボシステム・主軸システム等
ほかとの間におけるデータ転送方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】FAシステムにおけるデータ転送方法、
例えば数値制御装置では、主制御部と各種端末、例え
ば、表示システム・サーボシステム・主軸システム等ほ
かとの間において、バス結合方法やシリアル転送方法等
により、2方向から書き込み・読み出しの出来る2ポー
トラムを用いたり、主制御部と各種端末に各々独立した
記憶部を持ち相互間で記憶部内のデータや要求信号の授
受をシーケンシャルに転送したりする方法が主として用
いられている。ここでは後者の内、例えば、光ファイバ
ーケーブル1本による送受信システムのシリアルデータ
転送の方法の主制御部と各端末が各々独立した記憶部を
持つ方法を例として説明する。
【0003】従来の数値制御装置の一例の主制御部と各
端末間のデータ転送方法の概略構成図を図18に示す。
図18において、主制御部(1)は、制御部(10
1),記憶部(102),インプットアウトプットイン
ターフェイス部(以下、I/O-I/F と略する。)(10
3)で構成されている。
【0004】一方、端末の表示システム(2),サーボ
システム(3),主軸システム(4)は、制御部(20
1)(301)(401),記憶部(202)(30
2)(402),I/O-I/F(203)(303)(40
3)を保有している。さらに、表示システム(2)は、
表示部(204)を具備している。また、サーボシステ
ム(3)は、サーボモータ(304)を具備している。
また、主軸システム(4)は、主軸モータ(404)を
具備している。(5)(6)は、データを転送するため
の光ファイバーによる転送ケーブルである。
【0005】次に、データ転送方法について説明する。
主制御部(1)の制御部(101)で生成されたデータ
類および数値制御装置・工作機械類の制御に必要なパラ
メータ類は、記憶部(102)にデータ類は一時記憶
を、パラメータ類は変更されるまで記憶され必要に応じ
I/O-I/F (103)を経て、表示システム(2)・サー
ボシステム(3)・主軸システム(4)へ転送ケーブル
(5)(6)を経由して、表示システム(2)のI/O-I/
F (203),サーボシステム(3)のI/O-I/F(30
3),主軸システム(4)のI/O-I/F(403)へ転送
される。
【0006】主制御部()から転送されたデータ類・
パラメータ類は、端末各々のI/O-I/F (203)(30
3)(403)で受信した後、各々の記憶部(202)
(302)(402)で記憶し、必要に応じ各々の制御
部(201)(301)(401)で処理した後、表示
部(204)に表示や各モータ(304)(404)の
駆動制御が行われる。
【0007】また、各端末の表示システム(2),サー
ボシステム(3),主軸システム(4)で検出・入力さ
れたデータ類は、各々の制御部(201)(301)
(401)によりデータ化され、各々の記憶部(20
2)(302)(402)に一時記憶されると共に必要
に応じI/O-I/F (203)(303)(403)を経て
転送ケーブル(5)(6)を経由して主制御部(1)の
I/O-I/F (103)を経て記憶部(102)に転送され
記憶される。
【0008】このデータ転送は、EIA;RS232C
/RS363/RS404/RS491/RS422等
の規格に基づいた方法を採用しているが、使用するデバ
イスの性能によって転送速度に制限がある。また、シリ
アル転送方法のRS491に準じた最高転送速度は19
200bit/secであり、RS422では2Mbit/secで
ある。
【0009】例えば、サーボシステム(3)・主軸シス
テム(4)と主制御部(1)との間のデータ交信には、
サーボシステム(3),主軸システム(4)は、主制御
部(1)より位置データ,速度データ,制御データ,ゲ
イン信号等を受信し、フィードバック信号として位置フ
ィードバックデータ,速度フィードバックデータ,負荷
フィードバックデータ,アラーム信号等を主制御部
(1)へ送信する。これらのデータの他に、例えば、サ
ーボ・主軸の二十数項目にわたるパラメータを各制御軸
対応の必要に応じ主制御部(1)よりサーボシステム
(3)・主軸システム(4)へ転送する。
【0010】上記データの内、サーボシステム(3)・
主軸システム(4)の受信データの、位置データ,速度
データ,制御データ,ゲイン信号等と、送信データの、
位置フィードバックデータ,速度フィードバックデー
タ,負荷フィードバックデータ,アラーム信号等は、一
定制御時間内(以下、ITと略する。)毎に、制御対象
軸数分のデータ転送を必要とする。
【0011】図19に、データフォーマットの構成例を
ASCIIコードを用いて示す。このデータフォーマッ
トは、実データの有無にかかわらず常に全桁数保持され
るフィックスドブロックデータフォーマットである。図
19において、位置データ;12Byte,速度データ;1
0Byte,制御データ(1);5Byte,制御データ
(2);5Byte,ゲイン信号(1);11Byte,ゲイン
信号(2);9Byteであり、受信データの合計は52By
teである。一方、位置フィードバックデータ;12Byt
e,速度フィードバックデータ;10Byte,負荷フィー
ドバックデータ;8Byte,アラーム信号;7Byteであ
り、送信データの合計は37Byteである。
【0012】受信データ,送信データとも各制御対象軸
数n分だけあり、スタートデータ;2Byte,ストップデ
ータ;1Byteを各々付加する。また、1IT(単位制御
時間)以内に受信データと送信データを転送する。そこ
で、転送データの構成は、図20のとおりとなる。但
し、図20は、受信データと送信データの合計転送時間
が1ITに等しい場合である。全体のデータ量は、
「(2+1)+52n+(2+1)+37n」Byteであ
る。1Byteを転送する規格にEIA−RS404を用い
ると、必要なビット数は10 bit/Byteである。データ
転送速度の規格にEIA−RS422を用いると、2 M
ega bit/sec である。そこで、1ITを2msecと仮
定すると、1IT間に制御できる軸数nは、 (2+1)×10+52n×10+(2+1)×10+37n×10 =2000000×0.002 ‥‥‥‥‥‥‥式(1) 整理して 60+890n=4000‥‥‥‥‥‥‥式(1’) ∴ n=4.43 となり、4軸の制御まで行うことが出来る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】現在の数値制御工作機
械類では、主軸を含め4軸の制御が出来れば、単主軸1
サドル旋盤・単主軸頭マシニングセンターまでの制御は
可能であるが、付加軸が付けられたり、複数主軸・多サ
ドル・多系統の旋盤やマシニングセンターの制御は不可
能である。
【0014】近年、工作機械等の制御軸数は、多機能機
の自動化レベルの向上要求と、高性能化に伴うPLC制
御軸の数値制御軸化要求とが重なって増加傾向にある。
また、通常のシリアルデータ転送に加え、光ファイバー
ケーブル1本によるデータ転送方法も、工作機械等の組
立工数の低減・故障発生率の減少化・外乱ノイズ耐力の
向上等々の性能向上と相まって高い要求項目となってい
る。この状況下において、従来方式の最大4軸制御では
対応できないため、データ転送方法の改良に依る制御軸
数の増加対策が必須課題となった。
【0015】この発明は、上記の課題を解決するために
なされたもので、従来の転送規格を満足できると共に、
転送量を増加し、制御軸数の増大に対応できるデータ転
送方法を得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1から請求項
いずれかの発明に係るデータ転送方法は、n(≧36)
進符号を用いてデータを圧縮し、ASCIIコードに変
換して転送するようにしたものである。
【0017】請求項の発明に係るデータ転送方法は、
ラベルエレメント・ストップエレメントの付加を簡略化
たものである。
【0018】請求項の発明に係るデータ転送方法は、
パラメータの設定により、ラベルエレメント・ストップ
エレメントを付加するフォーマットを選択可能にしたも
のである。
【0019】請求項10の発明に係るデータ転送方法
は、送信側で省略したラベルエレメント・ストップエレ
メントを、受信側で補完するものである。
【0020】請求項11,12の発明に係るデータ転送
方法は、データ変換またはデータ転送のタイミングを規
定したものである。
【0021】
【0022】
【作用】請求項1から請求項のいずれかの発明におい
ては、データをn(>36)進符号を用いて圧縮するこ
とでデータ量を少なくできる。また、ASCIIコード
に変換して転送することで、転送されたデータ内容が人
にも判るようになる。
【0023】請求項の発明においては、データ量を少
なくでき、処理時間および転送時間を短縮できる。
【0024】請求項の発明においては、送信先に応じ
てデータフォーマットを選択することができる。
【0025】請求項10の発明においては、ラベルエレ
メント・ストップエレメントを補完するため、データエ
レメントを従来と同様に処理できる。
【0026】請求項11,12の発明においては、デー
タを正しく転送できる。
【0027】
【実施例】以下、この発明の一実施例について説明す
る。まず、一実施例について説明する前に、図9〜図1
5を参照して、この発明の基本的な原理について説明す
る。図9は、10進数・36進符号を用いて主制御部
(図18の(1)) とサーボシステム(図18の(3))・
主軸システム(図18の(4))との間のデータ交信をフ
ィックスドブロックデータフォーマットを用いて表わし
たデータの比較図である。
【0028】図9の位置データ(a)の最大値は、99
999999(10進)の8桁である。これを36進数で表
わすと、[1][23][19][12][17][2
7]の6枡、これをさらに図10に示す36進符号を用
いて表わすと1NJCHR(36進)となり6Byteで表示で
きる。
【0029】速度データ(b)の最大値は、99999
9(10進)の6桁である。これを36進数で表わすと[2
1][15][21][27]の4枡となり、36進符
号を用いて表わすとLFLR(36進)となり4Byteで表示
できる。
【0030】制御データ1(c)と2(d)の最大値
は、9(10進)と9(10進)との1桁毎のデータである。し
たがって、ラベルエレメントを共通としデータも0〜
9と0〜9を合わせて0〜19(10進)で表わせば、最大
値は36進数19の1枡となり、36進符号を用い
て表わすとJ(36進)となり1Byteで表示することが出来
る。
【0031】ゲイン信号1(e)の最大値は、9999
9(10進)の5桁である。これを36進数で表わすと、
[2][5][5][27]の4枡となり、36進符号
で表わすと255R(36進)となり4Byteで表示できる。
ゲイン信号2(f)の最大値は、999(10進) の3桁であ
る。これを36進数で表わすと、[27][27]の2
となり、36進符号を用いて表わすとRR(36進)とな
り2Byteで表示できる。
【0032】位置フィードバックデータ(g)の最大値
は、99999999(10進)の8桁である。これを36
進数で表わすと、位置データ(a)と同じく、[1]
[23][19][12][17][27]の6枡とな
り、36進符号を用いて表わすと1NJCHR(36進)
なるから、6Byteで表示できる。
【0033】速度フィードバックデータ(h)の最大値
は、999999(10進)の6桁である。これも36進数
で表わすと、速度データ(b)と同じく、[21][1
5][21][27]の4枡となり36進符号を用い
て表わすとLFLR(36進)となるから、4Byteで表示で
きる。
【0034】負荷フィードバックデータ(i)の最大値
は、9999(10進)の4桁である。これを36進数で表
わすと、[7][25][27]の3枡となり36進
符号を用いて表わすと7PR(36進)となるから、3Byte
で表示できる。
【0035】アラーム信号(j)の最大値は、999(1
0進)の3桁である。これを36進数で表わすと、[2
7][27]の2枡となり、36進符号を用いて表わす
とRR(36進)となるから、2Byteで表示できる。
【0036】上述したような36進符号を用いた結果、
サーボシステム(図18の(3)) ・主軸システム(図1
8の(4)) の受信データは10進符号を用いた場合(図
19,図20参照)より11Byteだけ少なくてよいから
41Byteとなり、送信データは10進符号を用いた場合
(図19,図20参照)より6Byteだけ少なくてよいか
31Byteとなり、前例のように1IT間に制御できる
軸数nは、 (2+1)×10+41n×10+(2+1)×10+31n×10 =2000000×0.002 ‥‥‥‥‥式(2)整理 して、 60+720n=4000 ‥‥‥‥‥式(2’) ∴ n≒5.4 この結果、5軸の制御まで可能となる。
【0037】また、フィックスドブロックフォーマット
を使用しているので、各データ毎にラベルエレメント
付ける代わりに、最初のデータ例えばサーボシステム
(図18の(3))・主軸システム(図18の(4))の受信
データでは位置データ、送信データでは位置フィードバ
ックデータのみにラベルエレメントを付け、他は省略
をすると、受信データで16Byte、送信データで9Byte
の転送量の圧縮が図れる。この状態は図12に示す。こ
れにより、1IT間に制御できる軸数nは、 (2+1)×10+25n×10+(2+1)×10+22n×10 =2000000×0.002 ‥‥‥‥式(3)整理 して、 60+470n=4000 ‥‥‥‥式(3’) ∴ n≒8.38 この結果、8軸の制御まで可能となる。
【0038】加えて、各データのストップエレメントを
各軸データの最後例えばサーボシステム(図18の
(3))・主軸システム(図18の(4))の受信データでは
ゲイン信号2、送信データではアラーム信号のストップ
エレメントを残し、他は省略すると、受信データでは
4Byte、送信データは3Byteの転送量の圧縮が図れる。
この状態は図13に示す。これにより、1IT間に制御
できる軸数nは、 (2+1)×10+21n×10+(2+1)×10+19n×10 =2000000×0.002 ‥‥‥‥‥‥式(4)整理 して、 60+400n=4000 ‥‥‥‥‥‥式(4’) ∴ n≒9.85 この結果、9軸の制御まで可能となる。
【0039】さらに加えて、例えば速度データ・ゲイン
信号・速度フィードバックデータ等の各エレメントの
を用いて表現しうる数値の全範囲(言い替えれば、0
から最大値まで)が必ずしも必要で無かったり、データ
の緻密さがそれほど要求されないデータ等については転
送データを間引きして、転送量を更に圧縮することが出
来る。例えば速度データ・速度フィードバックデータ・
負荷フィードバックデータ等は、それほど緻密でなくて
もよいので、2(10進)の飛び数;0,2,4,6,8,
‥‥‥,2n採用、ゲイン信号のように使用する数
値の範囲が機械によって限定されるデータ(例えば10
00段階程度で実用に足る場合)については全桁数を減
らすことで、サーボシステム(図18の(3)) ・主軸シ
ステム(図18の(4))の受信データで2Byte、送信デ
ータでByteの転送量の圧縮が図れる。この状態は図
14に示す。これにより、1IT間に制御できる軸数n
は、 (2+1)×10+19n×10+(2+1)×10+17n×10 =2000000×0.002 ‥‥‥‥‥‥式(5)整理 して、 60+360n=4000 ‥‥‥‥‥‥式(5’) ∴ n≒10.94 この結果、10軸の制御まで可能となった。この結果の
データ送受信様式は図15に示す。
【0040】以上のデータ圧縮方法とデータ転送処理
実施する、この発明の一実施例の数値制御装置について
次に説明する。なお、この数値制御装置の概略構成は、
先に図18を参照して説明した従来の数値制御装置と基
本的に同じである。図1〜図4は、データ転送処理内容
を示すフローチャートで、図1,図2は主制御部(図1
8の(1))よりサーボシステム(図18の(3))・主軸シ
ステム(図18の(4)) へのデータ転送処理を示す。図
3,図4は、サーボシステム(図18の(3))・主軸シ
ステム(図18の(4))より主制御部(図18の(1))
へのデータ転送処理を示す。
【0041】また、図1,図2は、主制御部(図18の
(1)) で各システムへの転送データ演算が終了し、記憶
部(102)にデータが記憶された後からの主制御部
(図18の(1))とサーボシステム(図18の(3)) ・
主軸システム(図18の(4))での処理を示す。
【0042】図1において、ステップ1で処理を開始
し、ステップ2で時間経過がITか否かを判別し、IT
タイミングであれば経路201を経てステップ3に至
る。ステップ3では、1ITのデータと記憶部(図1
8の(102)) 内のパラメータを読む。次に、経路301
を経てステップ4に至る。ステップ4では、制御軸番号
n=1を設定し、経路401を経てステップ5に移る。
ステップ5では、1ITのデータの残りの有無を判別
する。データ有の場合、経路501を経て、ステップ6
に移る。ステップ6では、第n軸のデータ残の有無を判
別し、有りの場合は、経路602を経て、ステップ8に
至る。
【0043】ステップ8では、1IT分の転送データ演
算結果やパラメータにより第1軸の第1データエレメン
ト分(本例では位置データ)がデータテーブル処理かソ
フトウェアロジック処理かを判別する。ソフトウェアロ
ジック処理の場合は、経路802を経て、ステップ10
で、10進数を36進数化し、さらに36進符号化す
る。ここで、36進数より36進符号化の方法には、デ
ータテーブル法とソフトウェアロジック法がある。
【0044】データテーブル法は、図10に示すとお
り、36進枡に対応し0〜9,A〜Zの36進符号を
記入してあるデータテーブルを使用するものである。こ
のテーブルの使用方法は、36進数の各枡の数値に応じ
た36進符号を読み出して並べることにより36進符号
化が出来る。
【0045】ソフトウェアロジック法は、このデータテ
ーブルの例を36進数対応に、例えば、35(36進)の場
合は、35=Zのように[0]から[35]までを符号
に置き換えるプログラムコーディングとするものであ
る。この36進符号化例は、既に説明済みである。
【0046】ステップ10で36進符号化が終わると、
経路1001を経て、ステップ13に至る。ステップ1
3では、送信データフォーマット処理を行う。ラベル・
データ・ストップの各エレメント順に整列し、ラベル・
ストップの各エレメントを省略するときは、パラメータ
に従って処理を行う。この処理が終れば、経路1301
を経て、ステップ14で記憶部(図18の(102))内の
バッファメモリーへ記録する。この記録が終れば、ステ
ップ6へ戻り、第1軸対応のデータが無くなるまで上記
ステップ6よりステップ14の処理を繰り返す。
【0047】また、ステップ8でデータテーブル有と判
別したときは、経路801を経て、ステップ9でデータ
間引きかどうかを判別し、データ間引きで無い場合、経
路902を経て、ステップ11に至り、データテーブル
で36進符号化を、例えば、図5に示すデータテーブル
により10進数から直接に36進符号へ変換する。
【0048】この図5は、縦枡に10進数上位7桁、横
枡に10進数最下位1桁を全数値配置した8桁10進数
より36進符号化するテーブルの一例である。いま、こ
のテーブルを用いて、10進数の151(10進)から36
進符号の47(36進)を求めるには、図中丸枠で表示した
縦枡15と横枡1との交枠内の符号47を読むことで
与えらえる。
【0049】主制御部(図18の(1)) におけるメモリ
ー構成では、ハードウェアの制限があり、本図のデータ
テーブルをそのまま作ることは困難であるが、プログラ
ム方法として対処し、この変換テーブルのトップ番地を
仮に10000とすると、各々のデータ枠は1番地宛順
送りに設定するものとすれば、151(10進)は、 10000+151=10151(10進) 10151(10進)番地に記録されているデータ47(36
進)を読みだして与えられる。このステップ11の処理
が終れば、経路1101を経て、ステップ13に至る。
ステップ13以降の処理は既に説明した。
【0050】ステップ9でデータ間引きと判別されたと
きは、経路901を経て、ステップ12に至る。ステッ
プ12では、データ間引きテーブルによる36進符号化
を、例えば図7に示すデータ間引きテーブルにより10
進数から直接に間引き36進符号へ変換する。図7は、
縦枡に10進数上位5桁、横枡に10進数下位1桁を全
数値配置した6桁10進数より間引き36進符号化する
テーブルの一例である。いま、このテーブルを用いて、
21(10進)を間引き36進符号化するには、図中丸枠で
表示した縦枡の2と横枡の1との交枠内のB(36進)を
読み出して与えられる。
【0051】この例は、2飛びの間引き数値例を示す
が、必要に応じ、他の飛び数を用いても良いし、特性が
直線性の無いデータやある領域のみ高精度保証したい場
合などは、適時符号入力値を変え、対応できるデータと
することも可能である。
【0052】ステップ12の処理が終れば、経路120
1を経て、ステップ13に至る。ステップ13以後の処
理は既に説明した。
【0053】次に、ステップ6で第1軸の未処理データ
残が無いと判別された場合は、第1軸のデータ変換処理
は終了する。次に、経路601を経て、ステップ7で、
n=n+1の処理(この場合n=2となる。)をし、ス
テップ5に戻り、1ITのデータ残の有無を判別し、
有の場合は、上記ステップ6からステップ14の処理
第2軸より順に第n軸まで繰り返す。
【0054】次に、ステップ5で1ITのデータ残が
無いと判別された場合は、1ITのデータ変換処理は
終了する。
【0055】経路502を経て、ステップ15に至り、
ステップ14で記憶部(図18の(102))内のバッファ
メモリーに記録したデータをサーボシステム(図18の
(3))・主軸システム(図18の(4)) 等へ転送タイミ
ングに合わせて転送すると共に、n=0にリセットし、
経路101を経て、ステップ2に戻り、次のITスタ
ートまで待機し、以後、1ITタイミング毎に上記ステ
ップ2からステップ15の処理を繰り返す。
【0056】一方、図2において、ステップ16で
ーボシステム(図18の(3)) ・主軸システム(図18
の(4))は、転送ケーブル(図18の(6))を経由して送
られて来た転送データ群の中から、各々各軸対応のデー
タを各々の記憶部(図18の(302)(402))内のバッファ
メモリーへ記録する。
【0057】次に、経路1601を経て、ステップ17
で、該当する各サーボシステム(図18の(3))・主軸
システム(図18の(4))は、各々各軸対応のラベルエ
レメント以降のデータを読み、未処理データの有無を判
別する。未処理データ有の場合は、経路1702を経
て、ステップ18で、ラベルエレメント対応のパラメー
タを、各記憶部(図18の(302)(402))より読み出し、
経路1801を経て、ステップ19で、データテーブル
処理かソフトウェアロジック処理かを判別する。
【0058】ソフトウェアロジック処理の場合は、経路
1902を経て、ステップ21で、36進符号より36
進数化し、10進数へ戻す。これは上記ステップ10で
説明した方法の逆処理である。ここで、36進符号より
36進数化するには、データテーブル法とソフトウェア
ロジック法等がある。データテーブル法の例は、図11
に示すとおり、36進符号枡に対応して36進数枡に0
から35までの36進数を記入してあるデータテーブル
を用い、36進符号の各枡の符号に応じ数値を読み出し
て並べることにより36進数化ができる。ソフトウェア
ロジック法は、このデータテーブルの例を36進符号対
応に、例えばZ=35のように[0]から[Z]までを
数値に置き替えるプログラムコーディングをするもので
ある。
【0059】36進数から10進数への変換は、数学的
定理、従ってソフトウェアプログラムをすることにより
容易に可能である。例えば、前例に示した位置データ
(図19の(a)) の36進符号から10進数への変換を
示すと次の通りである。 1NJCHR(36進)‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥36進符号 [1][23][19][12][17][27]‥‥‥‥‥36進数 1×36#5+23×36#4+19×36#3+12×36#2+17×36#1+2 7×36#0=60466176+38631168+886464+11552 +612+27=99999999‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10進数 但し、36#kは、36のk乗を表わす。
【0060】ステップ21で10進数化が終ると、経路
2101を経て、ステップ24で、受信データのフォー
マット化を行う。ラベル・ストップの各エレメントを省
略したデータであれば、パラメータに従ってこれを付加
し、規定のデータフォーマットとする。なお、この受信
データのフォーマット化は、順序を変え、ステップ16
の次に処理しても差し支えない。
【0061】ステップ24で受信データフォーマット化
が終ると、経路2401を経て、ステップ25で、各記
憶部(図18の(302)(402))内のバッファメモリーへ記
録する。これにより、1ラベルエレメントのデータ変換
が終了したので、経路2501を経て、ステップ17に
戻り、データが無くなるまで各ラベルエレメントのデー
タ処理を繰り返す。
【0062】ステップ19でデータテーブル有と判別し
たときは、経路1901を経て、ステップ20で、デー
タ間引きか否かを判別し、データ間引きで無いとき、経
路2002を経て、ステップ22に至り、データテーブ
ルで10進数化を、例えば図6に示すデータテーブルに
より36進符号から直接10進数へ変換する。図6は、
縦枡に36進符号上位5枡、横枡に36進符号最下位1
枡を全符号配置した6枡36進符号より8桁10進数化
するテーブルの一例である。いま、このテーブルを用い
て36進符号47(36進)から10進数151(10進)を求
めるには、図中丸枠の縦枡の4と横枡の7との交枠内
の数値、151を読むことで与えられる。サーボシステ
ム(図18の(3))・主軸システム(図18の(4))にお
けるメモリー構成では、ハードウェアの制約が有り、本
図のようなデータテーブルをそのまま作ることは困難で
あるが、プログラム方法により可能な方法の類似例は
ステップ1で既に説明した。このステップ22が終
れば、経路2201を経て、ステップ24に至る。ステ
ップ24以降の処理は既に説明した。
【0063】また、ステップ20でデータ間引きと判別
された場合は、経路2001を経て、ステップ23で、
データ間引きテーブルを用いて10進数化を、例えば図
8に示すデータ間引きテーブルにより、間引き36進符
号より間引き10進数へ直接変換する。図8は、縦枡に
間引き36進符号上位2枡、横枡に最下位1枡を全符号
配置した3枡36進符号より6桁間引き10進数へ変換
するテーブルの一例である。いま、このテーブルを用い
て36進符号B(36進)を間引き10進数化するには、図
中丸枠の縦枡0と横枡Bとの交枠内の22(10進)を読
み出して与えられる。これらのデータテーブルは、主制
御部(図18の(1)) とサーボシステム(図18の
(3))・主軸システム(図18の(4))等とが互に読み取
り出来る一対のデータテーブルとなっていることが必須
条件である。ステップ23の処理が終れば、経路230
1を経て、ステップ24に至る。ステップ24以降の処
理は既に説明した。
【0064】次に、ステップ17で未処理データ残が無
いと判別されたときは、1ITのデータ変換処理は終
了し、サーボシステム(図18の(3)) ・主軸システム
(図18の(4))等へのデータ転送も終了する。
【0065】各々のシステムがデータを必要とする時、
必要とするデータは、ステップ25でバッファメモリー
に記憶したデータを読み出して使用することになる。経
路1701を経て、ステップ26で、次のITスタート
まで待機し、以後、1ITタイミング毎に上記ステップ
16からステップ26の処理を繰り返す。
【0066】サーボシステム群・主軸システム群で各軸
毎のデータサンプリング検出とデータ演算が終了し、記
憶部(図18の(302)(402))へ記録されたデータを主制
御部(図18の(1)) に送信する転送方法については、
図3,図4に示すフローチャートにおいて、各々の軸毎
にステップ30で処理を開始する。ステップ31で、
間経過がITか否かを判別し、ITタイミングであれ
ば、経路3102を経て、ステップ32に至る。ステッ
プ32では、1ITのデータとパラメータを読み、次
に、経路3201を経て、ステップ33に至る。
【0067】ステップ33では、1ITのデータの残
りの有無を判別する。データ有の場合、経路3301を
経て、ステップ34に移る。ステップ34では、サンプ
リング検出とデータ演算結果や記憶部(図18の(302)
(402))中のパラメータにより、各軸の第1データエレ
メント分がデータテーブル処理かソフトウェアロジック
処理かを判別する。データテーブルのないソフトウェア
ロジック処理の場合は、経路3402を経て、ステップ
36で、10進数を36進数化し、さらに36進符号化
する。36進符号化の方法は既に説明した。
【0068】ステップ36で符号化が終ると、経路36
01を経てステップ39に至る。ステップ39では、送
信データのフォーマット処理を行う。ラベル・データ・
ストップの各エレメント順に整列し、ラベル・ストップ
の各エレメントを省略する場合は、パラメータに従って
処理を行う。この処理が終れば、経路3901を経て、
ステップ40で記憶部(図18の(302)(402))中のバッ
ファメモリーへ記録する。この記録が終れば、経路40
01を経て、ステップ33へ戻り、各軸対応のデータが
無くなるまで上記ステップ33からステップ40の処理
繰り返す。
【0069】また、ステップ34でデータテーブル有と
判別したときは、経路3401を経て、ステップ35で
データ間引きかどうかを判別し、データ間引きで無い場
合、経路3502を経て、ステップ37に至り、データ
テーブルで36進符号化を、例えば図5に示すデータテ
ーブルにより10進数から直接に36進符号へ変換す
る。この変換方法は既に上記ステップ11で説明した。
【0070】サーボシステム群(図18の(3))・主軸
システム群(図18の(4))におけるメモリー構成で
は、ハードウェアの制限が有り、本図のデータテーブル
をそのまま作ることは困難であるが、プログラム方法例
は、既に上記ステップ11で説明した。
【0071】ステップ37の処理が終れば、経路370
1を経て、ステップ39に至る。ステップ39以降の処
理は既に説明した。
【0072】又、ステップ35でデータ間引きと判別さ
れたときは、経路3501を経て、ステップ38に至
る。ステップ38では、データ間引きテーブルによる3
6進符号化を、例えば図7に示すデータ間引きテーブル
により10進数から直接に間引き36進符号へ変換す
る。このデータ間引きテーブルの使用方法や符号設定の
仕方については、既に上記ステップ12で説明した。
【0073】ステップ38の処理が終れば、経路380
1を経て、ステップ39に至る。ステップ39以降の処
理は既に説明した。
【0074】次に、ステップ33で1ITのデータ残
が無いと判別されたときは、1ITのデータ変換処理
は終了する。経路3302を経て、ステップ41に至
り、ステップ40でバッファメモリーに記録したデータ
を各I/O-I/F(図18の(303)(403)) を経て、各軸送信
タイミングに合わせて主制御部(図18の(1)) へ転送
すると共に、経路4101を経て、ステップ31に戻
り、次のITスタートまで待機し、以後、1ITタイミ
ング毎に上記ステップ31からステップ41の処理を繰
り返す。
【0075】一方、図4において、ステップ42で、主
制御部(図18の(1)) は、転送ケーブル(図18の
(6))を経由して送られて来た転送データ群を、I/O-I/F
(図18の(103))を経て、記憶部(図18の(102))内
の各軸対応のバッファメモリーへ記録する。次に、経路
4201を経て、ステップ43で、制御軸番号n=1を
設定し、経路4301を経て、ステップ44に移る。ス
テップ44では、1ITのデータの残りの有無を判別
する。データ有の場合は経路4401を経てステップ4
5に移る。
【0076】ステップ45では、第n軸(この場合第1
軸となる。)のデータ残の有無を判別し、有りの場合
は、経路4502を経て、ステップ47に至る。ステッ
プ47では、転送されて来た1ITのデータや記憶部
(図18の(102)) 中のパラメータにより、第1軸の第
1データエレメント分がデータテーブル処理かソフトウ
ェアロジック処理かを判別する。データテーブルのない
ソフトウェアロジック処理の場合は、経路470を経
て、ステップ49で、36進符号より36進数化し、1
0進数へ戻す。この方法は上記ステップ21で既に説明
した。
【0077】ステップ49で10進数化が終ると、経路
4901を経て、ステップ52で、受信データのフォー
マット化を行う。ラベル・ストップの各エレメントを省
略したデータであれば、これを付加し、規定のデータフ
ォーマットとする。なお、この受信データのフォーマッ
ト化は、順序を変え、ステップ42の次に処理しても差
し支えない。
【0078】ステップ52で受信データフォーマット化
が終わると、ステップ53で、バッファメモリーへ記録
する。これにより1ラベルエレメント分のデータ変換が
終了したので、経路5301を経て、ステップ45に戻
り、データが無くなるまで、各ラベルエレメントのデー
タ変換処理を繰り返す。
【0079】又、ステップ47でデータテーブル有と判
別したときは、経路4701を経てステップ48でデー
タ間引きか否かを判別し、データ間引きで無い場合、経
路4802を経てステップ50に至り、データテーブル
で10進数化を、例えば図6に示すデータテーブルによ
り36進符号から直接10進数へ変換する。この方法
は、上記ステップ22で既に説明した。主制御部(図1
8の(1)) におけるメモリー構成では、ハードウェアの
制約が有り、本図のようなデータテーブルをそのまま作
ることは困難であるが、プログラム方法により可能な類
似方法例は上記ステップ11で既に説明した。ステップ
50が終れば、経路5001を経て、ステップ52に至
る。ステップ52以降の処理は既に説明した。
【0080】また、ステップ48でデータ間引きと判別
されたときは、経路4801を経てステップ51でデー
タ間引きテーブルを用いて10進数化を、例えば図8に
示すデータ間引きテーブルにより間引き36進符号より
間引き10進数へ直接に変換する。この方法は既に上記
ステップ23で説明した。ステップ51の処理が終れ
ば、経路5101を経て、ステップ52に至る。ステッ
プ52以降の処理は既に説明した。
【0081】次に、ステップ45で第1軸の未処理デー
タ残が無いと判別されたときは、第1軸のデータ変換処
理は終了する。次に、経路4501を経て、ステップ4
6で、n=n+1の処理をし、ステップ44に戻り、1
ITのデータ残の有無を判別し、有の場合は、上記
テップ44からステップ53の処理を、第2軸より順に
第n軸まで繰り返す。次に、ステップ44で1IT
データ残が無いと判別されたときは、1ITのデータ
変換処理は終了する。経路4402を経てステップ54
でn=0にリセットすると共に、次のITスタートまで
待機し、以後、1ITタイミング毎に上記ステップ42
からステップ54の処理を繰り返す。
【0082】以上のように処理できるようにしたので、
先に式(5’)を参照して説明したように、制御軸数は
最大10軸まで可能となった。また、上記実施例では最
大10軸の制御をしても、受信データと送信データの合
計は3660bitであり、4000bitの転送が可
能な1IT毎に340bit の余裕がある(図15参
照)。従って、前記余裕を用いて、サーボ・主軸のパラ
メータを、必要とする軸に対して送信することも可能で
ある。
【0083】上記実施例では光ファイバーケーブル一本
による送受信を説明したが、この他にRS232C
規格に準じたデータ転送にも上記実施例と同様に適用で
きる。
【0084】上記実施例ではシリアルデータ転送で説明
したが、パラレルデータ転送にも 記実施例と同様に適
用できる。
【0085】上記実施10進数を36進符号に変
換する例で説明したが、これは10進数を越えるn進符
号化法であれば、データ圧縮の効果はこれまでの説明で
明らかである。ここではEIA規格に準じ、10bit/By
teとしたので、2#7;128進コード化法と、2#8;2
56進コード化法が限度であるが、規格を変えて採用す
れば、256進コード化法を越えるコード化法もさらに
本発明の展開例として採用することが出来る。
【0086】上記実施は1IT毎のデータ処理で説
明したが、主制御側において、制御部の処理速度によっ
ては2IT分以上のデータ変換処理を同時にまとめて1
ITの間に行うことも出来る。上記実施は1IT毎
のデータ転送を行う場合について説明をしたが、転送速
度の制限が無ければ、主制御部からのデータ及び例えば
各端末群よりのフィードバックデータを除く入力データ
等の場合は、2IT以上をまとめて1ITの間に転送
を行うことも出来る。
【0087】また、上記実施はソフトウェア法によ
ったが、ハードウェアのみ異なるファームウェアハード
ウェア法や純ハードウェアを用いても、処理内容を上記
実施例と等しく同等の機能を達成する構成とすることも
出来る。また、これらの方法を互いに自由に組み合わせ
て構成することも出来る。
【0088】この発明はデータエレメントの圧縮を図る
例で説明したが、ラベルエレメントの圧縮にもこの発明
を用いることが出来る。ラベルエレメントは、データテ
ーブル法を使用すると容易にデータを圧縮することがで
きる。
【0089】また、例えばFAシステムにおけるデータ
交信にもこの発明を用いることが出来る。図16,図1
7はこの一例を示す。図16は、FAコンピュータを核
としたシステムに加え、セルコントローラーをその下位
に配置し、さらにその下位に各種のシステムをリンクさ
せた構成である。また、図17は、セルコントローラを
省いたシステム例である。このシステムでは、上位FA
コンピュータ(1000)より下位のセルコントローラ
群(1020)・数値制御装置群(1030)・自動倉
庫コントローラ群(1040)・PLC群(1050)
・搬送群コントローラ群(1060)・計測装置群コン
トローラ群(1070)・工場管理ターミナル群(10
80)等ほかへデータを転送すると共に、これらの下位
システム群よりの各種情報の受信や問い合わせに対応す
るのに加えて、各下位システム同士が互いに交信するこ
とが出来る。
【0090】また、これらのシステムは、CAD/CA
Mシステム(1010)との相互交信も行うことが出来
る。上記実施例は図18の(2) に示す表示システムとの
データ交信に使用できることは言うまでも無い。さら
に、上記実施は数値制御装置により説明したが、パ
ーソナルコンピュータを含む電算機システム等ほかであ
ってもこの発明を適用出来る。
【0091】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、転送
するデータ類を圧縮する処理が出来るようにしたので、
従来は、例えば4軸までの制御であったが、本発明では
例えば36進符号化法により最大10軸の制御が出来る
と共に、1IT毎に340 bitの余裕まで捻出すること
も出来た。また、符号化・コード化する上でソフトウェ
アロジック法・データテーブル法を自由に組合せ処理で
きるようにしたので、処理速度や記憶部の容量を選び最
適なシステム構成を組立ることが出来る。また、符号化
と復元化のデータテーブルを一対としたので、符号化と
復元化のデータテーブルが一致すれば処理は正しく出来
るので、符号化の制限は取り払われる自由度がある。
【0092】また、データ圧縮にソフトウェアロジック
法を用いれば、データテーブル法に比べ、記憶部の容量
を抑えることが出来る。また、データテーブル法は処理
ステップが少ないので、ソフトウェアロジック法より処
理速度を早くすることも出来る。また、全データテーブ
ルとデータ間引きテーブルの記憶部容量を比較すると、
データ間引きテーブルが2分の1以下となり、記憶部容
量を節約できる。また、データ間引きテーブル法により
データ精度を自由に設定することが出来た。例えば、デ
ータの精度を必要に応じ一つのデータテーブルの中で荒
くも緻密にも設定することが出来る。
【0093】また、データテーブル法による符号化とソ
フトウェアロジック法は、符号化の基準を一致させれば
送信側・受信側とで必ずしも同一処理方法を用いなくて
も良いので、例えば送信側はデータテーブルとして高速
処理し、受信側はソフトウェアロジック法を用いて記憶
部の容量を少なくする等してもデータ圧縮・復元処理は
可能であり、自由度は高まる。また、データ間引きテー
ブル法によりデータ精度を必要としないものについては
データ圧縮を大きくすることが出来た。
【0094】これらの効果に加え、主制御部と各種端末
は、従来は転送量の関係から制御軸数を制限したり、あ
るいは、データ転送にパラレル通信方式を用いる必要が
あった場合でも、光ファイバーケーブル一本またはツイ
ストペアケーブルでもデータ転送することが出来るの
で、各種機械装置類の組立や修理が容易となると共に、
故障発生の比率も大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による主制御部でのデータ
の送信処理のフローチャートである。
【図2】この発明の一実施例によるサーボシステム・主
軸システムでのデータの受信処理のフローチャートであ
る。
【図3】この発明の一実施例によるサーボシステム・主
軸システムでのデータの送信処理のフローチャートであ
る。
【図4】この発明の一実施例による主制御部でのデータ
の受信処理のフローチャートである。
【図5】縦枡に10進数上位7桁、横枡に10進数最下
位1桁を全数値配置した8桁10進数より36進符号化
する36進符号化テーブルの例示図である。
【図6】縦枡に36進符号上位5枡、横枡に36進符号
最下位1枡を全符号配置した6枡36進符号より8桁1
0進数化する10進数化テーブル例示図である。
【図7】縦枡には10進数上位5桁、横枡には10進数
最下位1桁を全数配置した6桁10進数より間引き36
進符号化する間引き36進符号化テーブルの例示図であ
る。
【図8】縦枡に間引き36進符号上位2枡、横枡に最下
位1枡を全符号配置した3枡36進符号より6桁間引き
10進数へ変換する10進数化テーブルの例示図であ
る。
【図9】旧方式の10進数データと新方式の36進符号
データの比較図である。
【図10】36進数枡に対応して0〜9,A〜Zの符号
を記入し、0〜9,A〜Zを36進符号として使用す
る、36進数より36進符号への変換テーブルの例示図
である。
【図11】36進符号枡に対応して36進数枡に0から
35迄の36進数を記入した、36進符号より36進数
へ変換する36進数化テーブルの例示図である。
【図12】新方式のラベルエレメントを省略した各軸当
りの受信データと送信データの構成図である。
【図13】新方式のラベルエレメントとストップエレメ
ントを省略した各軸当りの受信データと送信データの構
成図である。
【図14】新方式のラベルエレメントとストップエレメ
ントの省略と、さらにデータ間引きテーブル法を用いた
各軸当りの受信データと送信データの構成図である。
【図15】新方式のデータ送受信様式図である。
【図16】FAコンピュータ・セルコントローラ群・各
種システム群により構成したFAシステムにおけるデー
タ交信の略構成図である。
【図17】FAコンピュータ・各種システム群により構
成したFAシステムにおけるデータ交信の略構成図で
ある。
【図18】数値制御装置のデータ転送概略図である。
【図19】従来方式のデータ構成図である。
【図20】従来方式のデータ送受信様式図である。
【符号の説明】
1 主制御部 2 表示システム 3 サーボシステム(群) 4 主軸システム(群) 5,6 転送ケーブル 101 制御部 201 制御部 301 制御部 401 制御部 102 記憶部 202 記憶部 302 記憶部 402 記憶部 103 I/O-I/F 203 I/O-I/F 303 I/O-I/F 403 I/O-I/F 204 表示部 304 サーボモータ 404 主軸モータ

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ転送をするに際し、n(≧36)
    進符号を用いて送信側でデータを圧縮し、その圧縮した
    データ及びラベルエレメント・ストップエレメントをA
    SCIIコードに変換して転送するデータ転送方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のデータ転送方法におい
    て、データの受信側では、受信したデータを送信側での
    圧縮方法とは異なる方法で復元して処理するデータ転送
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のデータ転送方法におい
    て、ソフトウェアロジック法を用いてデータを圧縮し、
    テーブルを用いてASCIIコードに変換するデータ転
    送方法。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のデータ転送方法におい
    て、テーブルを用いてデータを圧縮するデータ転送方
    法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のデータ転送方法におい
    て、テーブルを用いてデータ圧縮と間引きとを同時に行
    データ転送方法。
  6. 【請求項6】 データ転送をするに際し、n(≧36)
    進符号を用いて送信側でデータ及びラベルエレメント・
    ストップエレメントを圧縮し、ASCIIコードに変換
    して転送するデータ転送方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載のデータ転送方法におい
    て、データの受信側では、受信したデータ及びラベルエ
    レメント・ストップエレメントを送信側での圧縮方法と
    は異なる方法で復元して処理するデータ転送方法。
  8. 【請求項8】 数値制御工作機械のデータ転送するに際
    し、各軸の最初のデータエレメントにラベルエレメント
    を付加し、各軸の最後のデータエレメントにストップエ
    レメントを付加し、それをn(≧36)進符号を用いて
    圧縮し、その圧縮したデータ及びラベルエレメント・ス
    トップエレメントをASCIIコードに変換して転送す
    データ転送方法。
  9. 【請求項9】 数値制御工作機械のデータ転送するに際
    し、パラメータ設定値に応じて、各軸の各データエレメ
    ント毎にラベルエレメントとストップエレメントを付加
    するか、又は、各軸の最初のデータエレメントにラベル
    エレメントを付加し各軸の最後のデータエレメントにス
    トップエレメントを付加し、それをn (≧36)進符号
    を用いて圧縮し、その圧縮したデータ及びラベルエレメ
    ント・ストップエレメントをASCIIコードに変換し
    て転送するデータ転送方法。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のデータ転送方法にお
    いて、各軸の各データエレメント毎のラベルエレメント
    またはストップエレメントが省略されていれば、受信側
    で、当該データエレメントにパラメータ設定値により判
    別したラベルエレメントまたはストップエレメントを付
    加するデータ転送方法。
  11. 【請求項11】 請求項1から請求項10のいずれかに
    記載のデータ転送方法において、ITタイミング毎に1
    IT又は2IT以上のデータ変換処理を行うデータ転送
    方法。
  12. 【請求項12】 請求項1から請求項11のいずれかに
    記載のデータ転送方法において、転送タイミングに合わ
    せて1IT又は2IT以上のデータを転送するデータ転
    送方法。
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