專利名稱：獲取輸入/輸出單元狀態(tài)信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲取與控制機(jī)床的數(shù)值控制器相連的外部信號(hào)輸入/輸出 單元(下文中稱為1/0單元)的狀態(tài)信息的方法。尤其涉及一種獲取指示在與
方法。
背景技術(shù)：
為了在數(shù)值控制器和機(jī)床的輔助設(shè)備之間輸入/輸出信息，多個(gè)I/O單元 與數(shù)值控制器相互連接(參見JP11-231923A和JP6-138916A)。通常，輸入信 息(即DI數(shù)據(jù))和輸出信息(即DO數(shù)據(jù))在數(shù)值控制器和I/O單元之間進(jìn) 行傳輸。對(duì)于作為1/0單元的內(nèi)部信息的狀態(tài)信息(例如，安裝在I/0單元內(nèi) 的DO驅(qū)動(dòng)器的過熱保護(hù)告警)的收集是由數(shù)值控制器執(zhí)行的。。
通常，與數(shù)值控制器連接的1/0單元的狀態(tài)信息通過使用相同同幀的一個(gè) 區(qū)域來傳輸，即DI數(shù)據(jù)的一部分，但由此產(chǎn)生了因狀態(tài)信息數(shù)據(jù)導(dǎo)致可傳輸 的DI數(shù)據(jù)量減少的問題(參見圖17)。例如確定包含在DI數(shù)據(jù)中的狀態(tài)信息 是否被使用以及在顯示設(shè)備上顯示告警發(fā)生的告警過程依賴于用戶準(zhǔn)備的程 序(梯形圖程序)。此外，由于有必要通過分析每一個(gè)DI數(shù)據(jù)來搜索I/0單元 的狀態(tài)信息，這將需要相當(dāng)大的時(shí)間去識(shí)別1/0單元中發(fā)生的異常。還有一個(gè) 問題就是如果從所有的I/O單元獲取狀態(tài)信息將會(huì)增加傳輸信息的總量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種獲取指示在I/O單元中發(fā)生異常的狀態(tài)信息的方法，該
方法不但不會(huì)減少DI和DO數(shù)據(jù)的可傳輸信息量，而且不會(huì)大大增加由狀態(tài)
信息引起的傳輸總量，并且不需要依賴用戶程序。 印
信息，用于將
輸入/輸出信息從該數(shù)值控制器傳輸出或傳輸?shù)皆摂?shù)值控制器。該方法包括步 驟在任一發(fā)生了異常的1/0單元中將該I/0單元中的異常的詳細(xì)信息存儲(chǔ)為狀態(tài)信息；將關(guān)于異常發(fā)生的通知和指示發(fā)生了異常的1/0單元的信息從I/0 單元傳輸給數(shù)值控制器；將指示發(fā)生了異常的1/0單元的信息存儲(chǔ)在數(shù)值控制 器中；將狀態(tài)信息請(qǐng)求從數(shù)值控制器傳輸?shù)桨l(fā)生了異常的I/0單元；響應(yīng)于狀 態(tài)信息請(qǐng)求,將存儲(chǔ)在發(fā)生了異常的I/O單元中的狀態(tài)信息傳輸給數(shù)值控制器； 和將已傳輸?shù)腎/O單元的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在數(shù)值控制器中。
狀態(tài)信息可以被加入到輸入信息中，與輸入信息一起從I/O單元傳輸給數(shù) 值控制器。
狀態(tài)信息可以作為一種獨(dú)立于輸入/輸出信息的分組信息從I/O單元傳輸 給數(shù)值控制器。
該方法可以進(jìn)一步包括在數(shù)值控制器的顯示設(shè)備上顯示傳輸?shù)臓顟B(tài)信息 的步驟。
可以從與數(shù)值控制器相互連接的多個(gè)I/O單元獲取狀態(tài)信息。 根據(jù)上述安排，由于狀態(tài)信息是通過輸入信號(hào)中獨(dú)立于DI數(shù)據(jù)之外的區(qū)
域傳輸以和DI數(shù)據(jù)分開處理，因此，可以不依賴用戶程序而獲取I/0單元的
狀態(tài)信息。
執(zhí)行對(duì)一個(gè)I/0單元狀態(tài)信息的獲取，能夠在不壓縮通信頻帶的情況下獲取1/0 單元的狀態(tài)信息。
在多個(gè)I/O單元都已經(jīng)發(fā)生了異常的情況下，根據(jù)記錄在存儲(chǔ)裝置中的異
通過將獨(dú)立于DI數(shù)據(jù)的狀態(tài)信息作為分組信息傳輸，能夠獨(dú)立于DI數(shù)據(jù) 的傳輸獲取狀態(tài)信息。
根據(jù)用于PC的軟件，能夠指定哪個(gè)I/0單元發(fā)生了異常以及PC使用哪 個(gè)輸入/輸出信號(hào)通知I/O單元的異常的發(fā)生，從而縮短了調(diào)查導(dǎo)致I/O單元異 常的原因所需的時(shí)間。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)值控制器和與該數(shù)值控制器相互連接的I/O 單元的示意圖2是示出了將I/O單元中的狀態(tài)異常通知給數(shù)值控制器的例子的示意圖3是示出了向I/O單元請(qǐng)求狀態(tài)信息的例子的示意圖4a-4c是示出了將狀態(tài)信息從I/O單元傳輸?shù)綌?shù)值控制器的例子的示意
圖5是示出了在多個(gè)1/0單元#2和#4中發(fā)生異常的例子的示意圖； 圖6是示出了將狀態(tài)異常從I/O單元#2和#4通知給數(shù)值控制器的例子的 示意圖7是示出了將狀態(tài)異常通知存儲(chǔ)在數(shù)值控制器中的例子的示意圖8是示出了從數(shù)值控制器向1/0單元#2請(qǐng)求狀態(tài)信息的例子的示意圖9是示出了將狀態(tài)信息從I/O單元#2傳輸給數(shù)值控制器的例子的示意
圖IO是示出了從#1值控制器向1/0單元#4請(qǐng)求狀態(tài)信息的例子的示意圖； 圖11是示出了將狀態(tài)信息從I/0單元糾傳輸給數(shù)值控制器的例子的示意
圖12是示出了向1/0單元#2發(fā)送狀態(tài)信息請(qǐng)求命令的例子的示意圖； 圖13是示出了以獨(dú)立的分組傳輸1/0單元#2的狀態(tài)信息的例子的示意圖； 圖14是示出了多個(gè)I/O單元通過通信控制設(shè)備和通信線路與PC相互連接
的彩:^i控制系統(tǒng)的例子的示意圖15是示出了從一個(gè)1/0單元獲取狀態(tài)信息的處理的流程圖16是示出了從多個(gè)I/0單元獲取狀態(tài)信息的處理流程圖；和
圖17是示出了現(xiàn)有技術(shù)中在同 一幀中傳輸狀態(tài)信息和DI數(shù)據(jù)的例子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了計(jì)算機(jī)化數(shù)值控制器(CNC ) 6的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。數(shù)值控制器6提 供具有由通過I/O控制電路11和通信線路24連接于I/O單元#1-#5 PC (可編 程控制器)7。 1/0單元#1-#5由通信線路24連接至PC7。 PC7作為主設(shè)備，I/O 單元#1-#5作為從設(shè)備。從I/O單元#1-#5中的任意一個(gè)至PC7的輸入信號(hào)27 包括由頭(HEAD)區(qū)，DI數(shù)據(jù)區(qū)，告警ALM (alarm)區(qū)和CRC (循環(huán)冗余 校驗(yàn))區(qū)組成的幀。HEAD區(qū)存儲(chǔ)識(shí)別輸入信號(hào)27從哪個(gè)I/O單元發(fā)送和所發(fā)送數(shù)據(jù)的大小等，DI數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)操作機(jī)床(如開啟或關(guān)閉開關(guān))的輸入信 息，ALM區(qū)存儲(chǔ)例如通信錯(cuò)誤和在RAM奇偶校驗(yàn)中的錯(cuò)誤的告警信息，CRC 區(qū)存儲(chǔ)指示由于噪聲引起的輸入信號(hào)27的數(shù)據(jù)的不規(guī)則的信息等。如圖l所 示的ALM區(qū)由8個(gè)數(shù)位位組成。為了向數(shù)值控制器6通知在I/O單元#1-#5 中的任意一個(gè)中都作為狀態(tài)異常信息的異常發(fā)生，如因DO驅(qū)動(dòng)器的過熱保護(hù) 造成的告警，ALM區(qū)中的第三位26被用作狀態(tài)異常通知位。當(dāng)I/0單元內(nèi)發(fā) 生異常時(shí)，執(zhí)行必要步驟防止I/0單元內(nèi)的二次破壞。例如，當(dāng)在DO驅(qū)動(dòng)器 的輸出端發(fā)生接地故障時(shí)，執(zhí)行DO驅(qū)動(dòng)器的過熱保護(hù)功能從而關(guān)閉1/0單元 內(nèi)的DO驅(qū)動(dòng)器的輸出端。
圖2示出了將指示I/O單元#2發(fā)生異常的狀態(tài)異常信息傳輸給PC7的例 子。如圖2所示，當(dāng)I/O單元#2發(fā)生異常時(shí)，I/O單元#2對(duì)輸入信號(hào)28的ALM 區(qū)的狀態(tài)異常通知位進(jìn)行設(shè)置并發(fā)送該輸入信號(hào)28給PC7。如圖2所示的 ALM區(qū)有8個(gè)數(shù)位，其中第3位被用作狀態(tài)異常通知位。將第3位作為狀態(tài) 異常通知位僅僅是一個(gè)例子，ALM區(qū)中的其它適當(dāng)數(shù)位也可以用作狀態(tài)異常 通知位。在收到包含設(shè)置了狀態(tài)異常通知位的ALM區(qū)的輸入信號(hào)28后，PC7 根據(jù)輸入信號(hào)28的HEAD區(qū)的信息指定I/O單元#2發(fā)生了異常，并在RAM10 中存儲(chǔ)指示發(fā)生了異常的I/0單元的信息(例如從屬號(hào)2)作為狀態(tài)信息獲取 1/0單元信息。狀態(tài)信息獲取I/O單元信息可被存儲(chǔ)在RAM 10之外的其它存 儲(chǔ)設(shè)備中，如存儲(chǔ)在圖1所示的1/0控制電路11提供的寄存器中。
圖3示出了將狀態(tài)信息請(qǐng)求從PC7傳輸給發(fā)生了異常的I/O單元#2的例 子。當(dāng)PC7基于狀態(tài)信息獲取I/O單卞信息傳輸輸出信號(hào)29給確定為傳輸狀 態(tài)異常通知的1/0單元#2時(shí)，PC7傳輸設(shè)置了狀態(tài)信息請(qǐng)求位的輸出信號(hào)29。 在圖3所示的例子中，使用HEAD區(qū)的第6位作為狀態(tài)信息請(qǐng)求位。
圖4a示出了將狀態(tài)信息從I/O單元#2傳輸給PC7的例子。當(dāng)I/O單元#2 收到包含設(shè)置了狀態(tài)信息請(qǐng)求位的HEAD區(qū)的輸出信號(hào)29時(shí)，1/0單元#2在 輸入信號(hào)30的HEAD區(qū)設(shè)置狀態(tài)信息傳輸位，并發(fā)送帶有在DI數(shù)據(jù)后加入 的狀態(tài)信息的輸入信號(hào)30。在圖4a所示的例子中，使用HEAD區(qū)的第5位作 為狀態(tài)信息傳輸位。如圖4b所示，在I/O單元無異常發(fā)生的狀態(tài)下，從1/0 單元傳輸給PC7的輸入信號(hào)包括一系列由"HEAD", "DI數(shù)據(jù)"，"ALM"和"CRC"組成的幀。
從PC7傳輸給I/0單元的輸出信號(hào)包括一系列由"HEAD", "DO數(shù)據(jù)"， "ALM"和"CRC"組成的幀。
圖4c示出了在I/O單元發(fā)生異常時(shí)請(qǐng)求狀態(tài)信息時(shí)來自I/O單元的帶有在 DI數(shù)據(jù)之后加入的狀態(tài)信息的輸入信號(hào)。在將狀態(tài)信息從I/O單元傳輸給PC7 時(shí)，在DI數(shù)據(jù)之后加入的狀態(tài)信息包括一系列的5個(gè)幀。因此，僅向發(fā)生了 異常的1/0單元請(qǐng)求狀態(tài)信息，從而狀態(tài)信息的請(qǐng)求不會(huì)減少輸入信號(hào)的通信 區(qū)域。
圖5示出了多個(gè)1/0單元#2和#4中發(fā)生了異常的情況。
圖6示出了當(dāng)I/O單元#2和I/O單元#4都發(fā)生異常時(shí)將具有在各個(gè)ALM 幀中設(shè)置了狀態(tài)異常通知位的輸入信號(hào)31， 32從I/O單元#2和I/O單元#4發(fā) 送給PC7。輸入信號(hào)31、 32中的HEAD幀存儲(chǔ)用于識(shí)別輸入信號(hào)31和32是 從哪里傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 圖7示出了存儲(chǔ)在PC7中的指定I/O單元#2和I/O單元#4都發(fā)生異常的 信息。當(dāng)PC7收到包含設(shè)置了狀態(tài)異常通知位的ALM幀的輸入信號(hào)31、 32 時(shí)，PC7分別根據(jù)輸入信號(hào)31 、 32中的HEAD幀內(nèi)的信息指定I/O單元#2和 I/O單元#4，并分別將指示發(fā)生了異常的I/O單元的信息作為狀態(tài)信息獲取I/O 單元信息存儲(chǔ)在程序控制器7的RAM 10中。
圖8示出了在多個(gè)I/0單元#2和I/O單元#4都發(fā)生了異常的情況下將狀 態(tài)信息請(qǐng)求從PC7傳輸給I/O單元#2的例子。當(dāng)PC7將要發(fā)送輸出信號(hào)33 給已經(jīng)傳輸狀態(tài)異常通知的1/0單元#2時(shí)，PC7根據(jù)狀態(tài)信息獲取I/0單元信 息發(fā)送在HEAD幀中設(shè)置了狀態(tài)信息請(qǐng)求位的輸出信號(hào)33。
圖9示出了在I/O單元#2和I/O單元#4發(fā)生了異常的情況下將狀態(tài)信息 從I/O單元#2傳輸給PC7的例子。當(dāng)I/O單元#2收到具有設(shè)置了狀態(tài)信息請(qǐng) 求位的HEAD幀的輸出信號(hào)33時(shí)，I/O單元2在輸入信號(hào)34的HEAD幀內(nèi) 設(shè)置狀態(tài)信息通知位并傳輸帶有在DI數(shù)據(jù)后加入的狀態(tài)信息的輸入信號(hào)34。 然后，來自I/O單元#2的狀態(tài)信息被存儲(chǔ)在PC7的RAM 10中。
圖10示出了在I/O單元#2和I/O單元#4發(fā)生了異常的情況下將狀態(tài)信息 請(qǐng)求從PC7傳輸給I/O單元#4的例子。當(dāng)PC7將要發(fā)送輸出信號(hào)35給已經(jīng)傳輸狀態(tài)異常通知的1/0單元#4時(shí)，PC7根據(jù)存儲(chǔ)的狀態(tài)信息獲取I/0單元信息 發(fā)送在HEAD幀中設(shè)置了狀態(tài)信息請(qǐng)求位的輸出信號(hào)35。
圖11示出了將狀態(tài)信息從I/O單元#4傳輸給數(shù)值控制器的例子。當(dāng)I/O 單元#4收到具有設(shè)置了狀態(tài)信息請(qǐng)求位的HEAD幀的輸出信號(hào)35時(shí)，I/O單 元#4在輸出信號(hào)36的HEAD幀中設(shè)置狀態(tài)信息通知位并發(fā)送帶有在DI數(shù)據(jù) 之后加入的狀態(tài)信息的輸入信號(hào)36。然后，來自1/0單元#4的狀態(tài)信息被存 儲(chǔ)在PC7的RAM 10中?；跔顟B(tài)信息獲取I/O單元信息對(duì)所有被指定為發(fā)生 了異常的1/0單元成功地執(zhí)行處理。
圖12和13示出了以獨(dú)立的分組傳輸狀態(tài)信息的具體實(shí)施例。當(dāng)異常發(fā)生 在任意一個(gè)I/0單元中時(shí)，使用狀態(tài)異常通知位向PC7通知異常的發(fā)生，并且 以和上述實(shí)施例相同的方式將狀態(tài)信息獲取I/O單元信息存儲(chǔ)在RAM10中。 對(duì)于每個(gè)I/O單元來說，DI數(shù)據(jù)和DO數(shù)據(jù)的傳輸過程在一個(gè)掃描周期內(nèi)完成， PC7將狀態(tài)信息請(qǐng)求命令發(fā)送給存儲(chǔ)在RAM10中的狀態(tài)信息獲取I/O單元信 息(例如從屬號(hào))指定的每個(gè)I/O單元，該發(fā)送與DI數(shù)據(jù)和DO數(shù)據(jù)的傳輸 相獨(dú)立。收到狀態(tài)請(qǐng)求命令的I/0單元傳輸狀態(tài)信息給PC7。由于狀態(tài)信息請(qǐng) 求命令和vo單元的狀態(tài)信息的傳輸獨(dú)立于在每一個(gè)掃描周期內(nèi)經(jīng)常執(zhí)行的
DI數(shù)據(jù)和DO數(shù)據(jù)的傳輸，優(yōu)先于DI數(shù)據(jù)和DO數(shù)據(jù)的傳輸執(zhí)行該請(qǐng)求和I/O 單元的狀態(tài)信息收集。
圖14示出了在數(shù)值控制器6中提供了 PC7并且多個(gè)I/0單元通過通信控 制器39和通信線路24與PC7相互連接的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的例子。與PC7連接的通 信控制器39減輕了 PC7中CPU8的負(fù)荷并防止降低數(shù)值控制器6的數(shù)值控制 性能。
圖15是獲取一個(gè)I/0單元狀態(tài)信息的流程圖，圖16是獲取多個(gè)I/0單元 狀態(tài)信息的流程圖。
8
權(quán)利要求
1. 一種獲取與數(shù)值控制器連接的1/0單元的狀態(tài)信息，用于將輸入/輸出 信息從所述數(shù)值控制器傳輸出或傳輸?shù)剿鰯?shù)值控制器的方法，包括步驟在任一發(fā)生了異常的I/O單元中將該I/O單元中的異常的詳細(xì)信息存儲(chǔ)為 狀態(tài)信息；將關(guān)于異常發(fā)生的通知和指示發(fā)生了異常的I/O單元的信息從I/O單元傳輸給數(shù)值控制器；將指示發(fā)生了異常的I/O單元的信息存儲(chǔ)在數(shù)值控制器中； 將狀態(tài)信息請(qǐng)求從數(shù)值控制器傳輸?shù)桨l(fā)生了異常的I/O單元； 響應(yīng)于狀態(tài)信息請(qǐng)求，將存儲(chǔ)在發(fā)生了異常的1/0單元中的狀態(tài)信息傳輸給數(shù)值控制器；和將已傳輸?shù)腎/O單元的狀態(tài)信息存儲(chǔ)在數(shù)值控制器中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取I/0單元的狀態(tài)信息的方法，其中狀態(tài)信息 被加入到輸入信息中，與輸入信息一起從I/O單元傳輸給數(shù)值控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取I/0單元的狀態(tài)信息的方法，狀態(tài)信息作為 一種獨(dú)立于輸入/輸出信息的分組信息從I/O單元傳輸給數(shù)值控制器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取I/0單元的狀態(tài)信息的方法，其中進(jìn)一步包 括在數(shù)值控制器的顯示設(shè)備上顯示傳輸?shù)臓顟B(tài)信息的步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的獲取I/0單元的狀態(tài)信息的方法，其中從與數(shù)值 控制器相互連接的1/0單元獲取狀態(tài)信息。
全文摘要
一種獲取與數(shù)值控制器連接的I/O單元的狀態(tài)信息的方法，該方法能夠在幾乎不影響輸入/輸出數(shù)據(jù)可傳輸信息量的前提下，傳輸指示發(fā)生在任意一個(gè)I/O單元中的異常的詳細(xì)信息。當(dāng)I/O單元發(fā)生異常時(shí)，該I/O單元將設(shè)置了狀態(tài)異常通知位的輸出信號(hào)傳輸給數(shù)值控制器中的可編程控制器(PC)。PC在其存儲(chǔ)設(shè)備中將指示已經(jīng)發(fā)生了狀態(tài)異常的I/O單元的信息作為狀態(tài)異常獲取I/O單元信息存儲(chǔ)。PC根據(jù)狀態(tài)異常獲取I/O單元信息從發(fā)生了異常的I/O單元請(qǐng)求狀態(tài)信息。響應(yīng)于該請(qǐng)求，I/O單元將狀態(tài)信息傳輸給PC。
文檔編號(hào)G05B19/414GK101311856SQ20081010905
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者曾根裕二, 羽田浩二 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社