KR20020019952A

KR20020019952A - 수치제어시스템 및 이 수치제어시스템에서의 통신타이밍의설정방법

Info

Publication number: KR20020019952A
Application number: KR1020027000847A
Authority: KR
Inventors: 히가시가즈히코
Original assignee: 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시; 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2020-05-22
Also published as: DE60027929T2; KR100434649B1; JP4029617B2; WO2001090832A1; EP1288755A4; DE60027929D1; EP1288755B1; US7254460B1; EP1288755A1; TW484042B

Abstract

수치제어장치(1a)와 서보앰프(2a), 주측앰프(3a) 및 리모트I/O유닛(4a) 중의 적어도 어느것인가 1대 이상으로 되는 주변장치를 갖는 수치제어시스템에 있어서, 송신용 데이터 전송 케이블(7) 및 수신용 데이터 전송 케이블(8)의 2쌍의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블로 수치제어장치(1a)와 주변장치를 접속하고, 수치제어장치(1a)와 주변장치(서보앰프(2a), 주축앰프(3a) 및 리모트I/O유닛(4a)의 적어도 1대 이상으로 됨)와의 사이의 통신을 한다.

Description

수치제어시스템 및 이 수치제어시스템에서의 통신타이밍의 설정방법 {NUMERICAL CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR SETTING COMMUNICATION TIMING IN NUMERICAL CONTROL SYSTEM}

도 18은 종래 예로서의 NC장치의 구성을 표시한 도이고, NC장치 내의 각 구성요소간을 네트워크로 접속한 것이다.

도면에서 50은 수치제어부(이하, NC부라고 기재한다), 51은 NC장치 전체를 제어하는 수치제어수단(이하, NC수단이라고도 기재한다).

52는 공작기계를 제어하는 PMC제어수단, 53은 네트워크(60)를 제어하는 제 1네트워크 제어부, 54a,54b는 축제어부, 55a,55b는 서보구동계의 제어를 하는 축제어수단, 56a,56b는 네트워크(60)를 제어하는 제 2네트워크 제어부, 57은 화면제어부, 58은 CRT/MDI 등의 입출력장치의 제어를 하는 화면제어수단, 59는 네트워크(60)를 제어하는 제 3 네트워크 제어부이다.

NC장치는 NC부(50)와 축제어부(54a),(54b)와 화면제어부(57)로 구성되고, 이들의 구성요소가 네트워크(60)로 접속되어 있다.

도 19는 종래 예로서의 NC장치, 구동앰프 및 리모트I/O유닛의 접속을 표시하는 도이다. 도면에서 61은 NC장치, 62(62a,62b)는 서보모터(도시하지 않음)를 구동하는 서보앰프, 63(63a,63b)은 주축모터(도시하지 않음)를 구동하는 주축앰프, 64(64a,64b)는 NC장치(61)의 외부I/O로서의 리모트I/O유닛, 65(65a,65b)는 라인터미널이다. 또 66(66a ~ 66f)은 국어드레스와 통신시간을 할당하기 위하여 NC장치(61)에 접속되는 서보앰프(62), 주축앰프(63) 및 리모트I/O유닛(64)에 장착되는 ID설정용 스위치이다.

또, 67(67a,67b)은 리모트I/O유닛(64)에 장비되는 통신하드웨어 설정용 스위치이다.

또, 70은 NC장치(61)로부터 서보앰프(62), 주축앰프(63)(이하, 구동앰프라고 기재한다)로의 통신용의 데이터 전송 케이블, 71은 구동앰프로부터 NC장치(61)로의 통신용의 데이터 전송 케이블, 72는 비상정지신호용의 데이터 전송 케이블, 73은 서보알람용의 데이터 전송 케이블이다.

서보통신선(74)은 상술의 데이터 전송 케이블(70 ~ 73)의 4쌍에 의해 구성된다. 또, 리모트I/O통신선(76)은 NC장치ㆍ리모트I/D유닛간 통신용의 데이터 전송 케이블(75)로 구성된다.

NC장치(61)는 구동앰프(서보앰프(62),주축앰프(63))와 서보통신선(74)에 의해 접속되고, 종단에는 라인터미널(65a)이 접속된다. 또, NC장치(61)는 리모트I/O유닛(64)과 리모트I/O통신선(76)에 의해 접속되고, 종단에는 라인터미널(65b)이 접속된다.

도 20은 종래 예로서의 NC장치와 구동앰프와의 직렬접속을 표시하는 도이다. 도면에서 61은 NC장치, 62(62a,62b)는 서보앰프, 63(63a,63b)은 주축앰프, 77은 송신제어부, 78은 수신제어부이다.

도면에 표시하는 바와 같이 NC장치(61), 서보앰프(62)(62a,62b) 및 주축앰프(63)(63a,63b)는 한쌍의 송신제어부(77), 수신제어부(78)을 가지고 있다.

도 21은 종래 예로서의 NC시스템의 통신(1 통신주기)을 표시하는 도이고, (a)는 NC장치와 구동앰프와의 사이의 통신(1 통신주기)을 표시하는 도이며, (b)는 NC장치와 리모트I/O유닛과의 사이의 통신(1 통신주기)을 표시하는 도이다.

도 21(a)에서 80(80a,80b)은 NC장치로부터 구동앰프로 송신되는 통신프레임, 81(81a ~ 81g)은 구동앰프로부터 NC장치로 송신되는 통신프레임이다.

NC장치ㆍ구동앰프간의 통신은 도 19에 표시하는 바와 같이 데이터 전송 케이블(70) 및 데이터 전송 케이블(71)의 2쌍에 의한 쌍방향 전2중통신방식이다.

데이터 전송 케이블(70)을 사용하는 NC장치로부터 구동앰프로의 통신에서 마스터국인 NC장치(61)는 통신주기중의 임의의 시간에 통신프레임(80)을 송신선으로되는 구동앰프에 대하여 임의의 개수 송신한다.

슬레이브국으로 되는 구동앰프는 도 20에 표시하는 수신제어부(78)에서 항상 NC장치(61)로부터 송신되는 통신프레임(80)을 감시하고 있어 자기앞으로의 통신프레임이었던 경우에 수신을 한다.

또, 데이터 전송 케이블(71)을 사용하는 구동앰프로부터 NC장치로의 통신에서는 복수의 구동앰프의 어느것이나가 마스터국으로 되는 일이 있기 때문에 통신주기를 복수의 구동앰프로 시분할하여 공유하고, 마스터국으로 되는 구동앰프는 할당된 분할통신시간에 통신프레임(81)(81a ~ 81g)을 송신한다. 슬레이브국으로 되는 NC장치(61)는 서로 다른 마스터국에서 송신되는 통신프레임(81)을 분할통신시간 마다에 수신한다.

도 21(b)에서 82(82a ~ 82e)는 NC장치(61)로부터 리모트I/O유닛(64)으로 송신되는 통신프레임, 83(83a ~ 83e)은 리모트I/O유닛(64)으로부터 NC장치(61)로 송신되는 통신프레임이다.

NC장치, 리모트I/O유닛간 통신은 도 19에 표시하는 바와 같이 NC장치ㆍ리모트I/O유닛간 통신용 데이터 전송 케이블(75)을 마스터국이 되는 NC장치(61)와 복수의 리모트I/O유닛(64)에서 공유하는 반2중통신방식이고, 통신주기를 시분할하여 송신한다.

NC장치(61) 또는 복수의 리모트I/O유닛(64) 중의 하나가 마스터국으로 되고, 통신프레임(82) 또는 통신프레임(83)을 송신한다. 마스터국이 아닌 기기는 모두 슬레이브국으로서 송신된 통신프레임(82)을 감시하고 있어 송신된 통신프레임(82)이 자기앞이었던 경우에 수신을 한다.

상술의 도 21(a) 및 도 21(b)에서 구동앰프, 리모트I/O유닛으로부터 NC장치로의 통신에서는 복수의 구동앰프, 리모트I/O유닛의 어느것이라도 마스터국으로 되는 일이 있기 때문에 구동앰프, 리모트I/O유닛에서 NC장치로서의 시분할통신을 하기 위하여는 복수의 구동앰프, 리모트I/O유닛이 시분할 된 통신시간을 중복하여 사용하지 않도록 통신시간을 할당할 필요가 있고, ID설정용 스위치(66)에 의해 ID번호를 지정함으로써 국 어드레스와 통신시간의 할당을 한다.

도 22는 종래 예로서의 통신프레임의 구성을 표시하는 도이다.

슬레이브국이 복수 존재하는 경우에서는 슬레이브국에 고유의 국어드레스를 부여하고, 마스터국에서 특정의 슬레이브국을 지정하여 슬레이브국만에 통신을 한다. 도면에서 84는 개시플래그, 85는 국어드레스, 86은 데이터, 87은 CRC(Cyclic Redundancy Chech), 88은 종료플래그이다.

슬레이브국은 송신된 통신프레임의 국어드레스(85)를 감시하고 있어, 미리 할당된 국어드레스와 일치한 경우 또는 슬레이브국 전체를 지정하는 어드레스였던 경우에 수신을 한다.

상술과 같이, 종래의 NC시스템에서는 도 21(a),(b)에 표시하는 바와 같이 NC장치와 구동앰프와의 사이의 통신과, NC장치와 리모트I/O유닛과의 사이의 통신에서는 통신주기 등 통신방법이 다르기 때문에 도 19에 표시하는 바와 같이 구동앰프와 리모트I/O유닛은 별도의 전송선로에 의해 NC장치에 접속하고 있었으므로 케이블 수의 증가, 배선의 복잡화의 요인으로 된다는 문제점이 있었다.

도 23은 종래 예로서의 NC시스템의 통신(1 통신주기)을 표시하는 도이다.

구동앰프와 리모트I/O유닛으로 되는 복수의 주변장치에서 통신주기를 시분할통신함으로써 통신주기가 다른 구동앰프 및 리모트I/O유닛을 동일 전송선로에 접속하여 통신을 하도록 한 것으로, 상술의 도 19와 같이 구동앰프용의 통신케이블과 리모트I/O유닛용의 통신케이블이 다르게 되어 있던 복수의 통신선을 하나로 집약한 것이다.

또, NC장치로부터 주변장치(서보앰프, 주축앰프, 리모트I/O유닛)로의 통신 및 주변장치로부터 NC장치로의 통신프레임의 통신시간의 사용상태를 표시하는 것이다.

도면에서 89(89a ~ 89f)는 NC장치로부터 주변장치로의 통신프레임, 90(90a ~90f)은 주변장치로부터 NC장치로의 통신프레임이다.

NC장치로부터 주변장치로의 통신은 NC장치가 마스터국이 되고, 슬레이브국으로 되는 주변장치에 대하여 통신을 한다. 도면에 표시하는 바와 같이 마스터국이 되는 NC장치로부터 통신주기 내의 임의의 시간에 통신프레임(89)이 출력된다.

또, 주변장치로부터 NC장치로의 통신에서는 주변장치의 어느것도 마스터국으로 될 수 있기 때문에 통신주기를 시분할하고, 분할한 통신시간을 주변장치에 중복하지 않도록 할당한다. 주변장치는 할당된 시간만 마스터국이 되고, 슬레이브국으로 되는 NC장치에 대하여 통신을 한다.

도면에 표시하는 바와 같이, 마스터국이 되는 주변장치로부터 각 마스터국의 할당시간 내에 NC장치로의 통신프레임(90)이 출력된다.

상술과 같이, 통신주기가 다른 주변장치를 동일 전송선로에 접속하여 통신을 할 수 있으나, 마스터국이 되는 주변장치에서 시분할통신을 하는 경우에는 가장 짧은 통신주기에 맞춰서 통신을 할 필요가 있고, 짧은 통신주기를 필요로 하지 않는 기기에도 통신시간이 할당되어 버리고 효율이 나쁘게 된다는 문제점이 있었다.

또, 종래의 NC시스템에서는 도 19에 표시하는 바와 같이 NC장치와 구동앰프 사이의 통신에서는 데이터 송수신용의 2쌍의 데이터 전송 케이블 외에 통상의 통신시에는 사용되지 않는 비상정지신호의 통지를 위한 2쌍의 데이터 전송 케이블을 사용하고 있었기 때문에 기능, 사용빈도에 대하여 코스트가 높게 된다는 문제점이 있었다. 또, 이들의 케이블은 배선복잡화의 요인으로 된다는 문제점도 있었다.

또, 비상정지신호전용의 통신프레임을 설치하고, 데이터 송수신용의 2쌍의 데이터 전송 케이블을 사용하여 통신주기중에 비상정지신호를 통신으로 송수신함으로써 비상정지신호의 통지를 위한 2쌍의 데이터 전송 케이블을 생략하는 것이 고려된다. 그러나, 비상정지신호를 전용의 통신프레임으로 송신하는 경우에는 통신주기중에 비상정지신호전용의 통신프레임을 넣는 시간을 할당하지 않으면 않되고, 시간적 여유가 없으면 사용할 수 없다는 문제점이 있었다. 또, 비상정지정보전달의 리얼타임성을 확보하기 위하여는 통신주기중에 비상정지신호전용의 통신프레임을 여러번 넣을 필요가 있으며, 통신주기중에 비상정지신호전용의 통신프레임을 여러번 넣을 시간적 여유가 없으면 비상정지정보의 신속한 정보전달이 될 수 없다는 문제점도 있었다.

또, 비상정지신호전용의 통신프레임을 설치하지 않고, 통상의 통신에서 사용하는 통신프레임 중에 비상정지정보를 부가하여 송신하는 경우에는 비상정지정보를 리얼타임으로 검출하기 위하여는 송신된 통신프레임 모두에 대하여 비상정지정보의 유무를 확인할 필요가 있다. 송신된 통신프레임 모두에 대하여 데이터입력 등의 처리때문에 CPU의 처리가 기다리게 되며 CPU성능이 저하된다는 문제점이 있었다.

또, 비상정지정보전달의 리얼타임성을 확보하기 위하여 고속전송에 대응한 광전송모듈을 사용하는 것이 고려된다.

그러나 서보앰프, 주축앰프로 되는 복수의 구동앰프에 광전송모듈을 사용한 직렬접속에 의해 데이터 전송을 하는 경우 광파이버케이블중은 광신호에서 고속전송이나, 구동앰프 내에서는 광신호수신후 수신한 광신호를 전기신호로 변환하고, 변환한 전기신호에서 데이터성분, 클록성분을 추출하며 그것을 일단 버퍼에 기억한 후, 다시 송신클록에 동기시켜서 송신할 필요가 있으므로 전송지연이 발생한다. 이 전송지연은 접속된 구동앰프의 대수분만큼 누적하기 때문에 통신주기마다에 NC장치로부터 구동앰프에 대하여 동기신호를 송신하여도 접속되는 위치(NC장치로부터 몇번째에 접속되어 있는가)에 따라 동기신호수신시간에 타임래그(time lag)가 발생하여 버리고, 구동앰프가 동기신호를 수신한 순간에 동기처리를 하여도 구동앰프 사이에서 동기타이밍이 어긋나 버린다는 문제점이 있었다.

도 24는 종래 예로서의 광전송모듈을 사용한 통신에서의 통신제어용 버퍼부의 동작을 표시하는 도이다. 도면에서 91은 32비트 FIFO(선입선출 first-in, first-out)에 의해 구성된 통신제어용 버퍼부, 92는 기록포인터, 93은 판독포인터이다.

기록포인터(92)는 수신데이터의 클록성부에 동기하여 수신데이터를 1비트 기록하고, 포인터를 1비트시프트한다. 또, 판독포인터(93)는 송신데이터의 클록성분에 동기하여 통신제어용 버퍼부로부터 1비트 판독하며, 포인터를 1비트 시프트한다.

기록포인터(92)의 이동속도와 판독포인터(93)의 이동속도는 일치하지 않기 때문에, 예컨대 송신클록성분이 수신클록성분 보다 빠른 경우에는 판독포인터(93)가 기록포인터(92)를 앞질러 버리고, 잘못하여 플래그의 비트패턴이 발생하여 버리게 된다. 유효데이터를 처리하고 있을 때에 잘못하여 플래그의 비트패턴이 발생하지 않도록 하기 위하여 1회의 송신프레임의 데이터 수를 포인터의 앞지르는 현상이 일어나지 않을 정도의 량으로 제한하는 동시에 프레임의 플래그수신 마다에 기록포인터(92)를 판독포인터(93)로부터 16비트 뗀다는 방법을 사용하고 있었다.

또, 고속전송에 대응한 광전송모듈에서는 수신데이터의 데이터성분, 클록성분을 정상적으로 추출하기 위하여 예컨대, 「전송데이터 중의 "1" 또는 "0"의 연속수는 7 이하로 하는 것」, 「전송데이터 중의 "1"과 "0"의 출현율은 50%」라는 송수신하는 데이터중의 비트구성에 대하여 제한이 설정되어 있다. 또, 일반적으로 송신프레임의 선두와 말미에 플래그를 배치한다는 방법이 사용되나, 예컨대 플래그로서의 비트패턴에 "01111110"과 같은 비트구성을 선택하고, 또한 이것을 복수회 수신하면 "1"의 출현율이 "0"의 출현율에 대하여 매우 높게 되어 버리고, 광전송모듈에서의 송수신성능이 현저하게 저하되며, 정상적으로 데이터성분ㆍ클록성분의 추출이 될 수 없다는 문제점이 있었다.

또, 스위치에 의해 ID번호설정을 하고, 국어드레스 및 시분할통신의 통신시간(송신타이밍)을 지정하는 방법은 최대 접속 가능수가 증가되어 가는데 따라, 스위치를 포함하는 부품의 증가에 따른 코스트업, 설정작업의 번잡화, 설정시간의 증대, 인위적인 설정미스의 증가라는 문제점이 있었다.

또, 종래의 NC시스템에서의 통신은 도 20에 표시하는 바와 같이 한쌍의 송신제어부, 수신제어부를 갖는 구성이고 구동앰프, 구동앰프간의 데이터의 수수가 될 수 없기 때문에(예컨대, 서보앰프(62a)가 NC장치(61)에 송신한 데이터를 서보앰프(62b) 또는 주축앰프(63b)에서는 수신할 수 없음) 일단 NC장치를 경유하여 데이터의 수수를 하지 않으면 않되고, 고속의 축간보간을 할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술과 같은 과제를 해결하기 위하여 하게 된 것으로, 제 1의 목적은 수치제어장치와 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느 한대이상으로 되는 주변장치를 송신용 및 수신용의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블로 직렬접속하고, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이에서 시분할통신을 하도록 한 수치제어시스템에서 효율이 좋은 통신이 가능한 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 제 2의 목적은 비상정지신호의 통지를 위한 전용의 2쌍의 트위스트페어케이블을 사용하지 않고 알람, 게이트차단, 비상정지 등의 비상정지관련정보를 리얼타임으로 전송할 수 있는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 제 3의 목적은 스위치조작에 의해 ID번호설정을 하지 않아도 국어드레스및 시분할통신의 통신시간(송신타이밍)을 설정할 수 있는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 복수의 주변장치를 동기제어할 수 있는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 주변장치간에서 통신할 수 잇는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 알람, 게이트차단, 비상정지 등의 비상정지관련정보를 상류에 접속된 기기(이하, 상류노드라고 기재한다)뿐만 아니라 하류에 접속된 기기(이하, 하류노드라 기재한다)에도 송신할 수 있는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 광전송모듈을 사용한 데이터 전송시, 통신제어용 버퍼부에서 기록포인터와 판독포인터와의 동기가 어긋난 경우 또는 통신제어용 버퍼가 리세트 된 경우에서도 판독포인터가 이동한 후의 비트패턴이 플래그로 되는 특정의 비트패턴으로는 되지 않는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

또, 광전송모듈을 사용한 데이터 전송에 있어서 사용빈도가 높은 스타트플래그에 대하여 1과 0의 비트수의 밸런스를 취함으로써 송수신성능을 유지하는 수치제어시스템을 얻는 것이다.

본 발명은 수치제어(Numerical Control, 이하 NC라 기재한다)장치와 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느 1대 이상으로 되는 주변장치를 송신용 및 수신용의 2개의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블 한개로 직렬접속(데이지체인(daisy chain) 접속이라고도 부른다)하고, 수치제어장치와 주변장치와의 사이에서 시분할통신을 하도록 한 수치제어시스템(이하, NC시스템으로 기재한다) 및 이 수치제어시스템에서의 통신타이밍의 설정방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템의 구성을 표시하는 도이다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템간의 통신에서 사용하는 통신프레임의 구성을 표시하는 도이다.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템에서의 비상정지정보의 흐름을 표시하는 도이다.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템간의 통신을 표시하는 도이다.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 NC시스템간의 통신에서 사용하는 통신프레임의 구성을 표시하는 도이다.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 NC장치와 서보앰프의 접속을 표시하는 도이다.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서 초기통신시에 사용하는 코맨드를 표시하는 도이다.

도 8은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서의 NC장치측의 초기통신시 플로차트이다.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서의 주변장치(서보앰프, 주축앰프 등의 구동앰프, 리모트I/O유닛)측의 초기통신시 플로차트이다.

도 10은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서의 주변장치(서보앰프, 주축앰프 등의 구동앰프, 리모트I/O유닛)측의 초기통신시 플로차트이다.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 NC시스템에 있어서 광전송모듈에 의한 데이터 전송의 상태를 표시하는 도이다.

도 12는 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 NC시스템에 있어서 서보앰프간 통신의 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드를 표시하는 도이다.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 NC시스템에 있어서 NC장치에서 서보앰프로 송신되는 데이터의 흐름을 표시하는 도이다.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 NC시스템에 있어서 서보앰프에서 NC장치로 송신되는 데이터의 흐름을 표시하는 도이다.

도 15는 본 발명의 실시의 형태 6에 관한 NC시스템에서의 통신제어부에서 비상정지관련신호를 릴레이전송하는 기능을 표시하는 로직도이다.

도 16은 본 발명의 실시의 형태 7에 관한 NC시스템에서 통신제어용 버퍼에서의 불요스타트 플래그출현을 방지하는 기능을 표시하는 도이다.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 NC시스템에서의 광전송모듈을 사용한 데이터 전송에서 플래그의 비트수와의 밸런스를 취하기 위한 방법을 표시하는 도이다.

도 18은 종래 예로서의 NC장치의 구성을 표시한 도이다.

도 19는 종래 예로서의 NC장치, 구동앰프 및 리모트I/O유닛의 접속을 표시하는 도이다.

도 20은 종래 예로서의 NC장치와 구동앰프와의 직렬접속을 표시하는 도이다.

도 21은 종래 예로서의 NC시스템의 통신(1통신주기)을 표시하는 도이다.

도 23은 종래 예로서의 NC시스템의 통신(1통신주기)을 표시하는 도이다.

도 24는 종래 예로서의 광전송모듈을 사용한 통신에서의 통신제어용 버퍼부의 동작을 표시하는 도이다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템의 구성을 표시하는 도면이고, 구동앰프(서보앰프, 주축앰프), 리모트I/O유닛을 동일 전송선로에 접속하여 통신을 하는 것이다.

도면에서 1a는 NC장치, 2a는 서보앰프, 3a는 주축앰프, 4a는 리모트I/O유닛, 5는 포트1, 6은 포트2, 7은 송신용 통신케이블, 8은 수신용 통신케이블이다. 또,11은 NC장치(1a)를 제어하는 CPU, 12는 서보앰프(2a)를 제어하는 CPU, 13은 주축앰프(3a)를 제어하는 CPU, 14는 리모트I/O유닛(4a)을 제어하는 CPU, 15(15a,15b,15c,15d)는 포트1(P1)용 송신제어부, 16(16a,16b,16c,16d)은 포트1(P1)용 수신제어부, 17(17a,17b,17c,17d)은 포트2(P2)용 송신제어부, 18(18a,18b,18c,18d)은 포트2(P2)용 수신제어부이다.

도 1에 표시한 NC시스템은 NC장치(1a)와, 서보앰프(2a), 주축앰프(3a) 및 리모트I/O유닛(4a)으로 되는 주변장치를 송신용 데이터 전송 케이블(7) 및 수신용 데이터 전송 케이블(8)로 구성되는 1개의 공통의 통신라인에 의해 직렬 접속한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템간의 통신에서 사용하는 통신프레임의 구성을 표시하는 도이고, 통신프레임 중에 비상정지정보부를 설치함으로써 통상의 통신전송로로 비상정지신호를 전달하도록 한 것이다.

도면에서 84 ~ 88은 종래 예인 도 22와 같고 그 설명을 생략한다.

20은 비상정지정보부, 21은 비상정지정보인 EMG, 22는 비상정지 또는 서보오프 등에 의해 게이트차단하는 게이트차단정보인 GOFF, 23은 알람정보인 ALM이며 비상정지정보부(20)는 EMG(21), GOFF(22) 및 ALM(23)의 각 정보가 포함된다.

도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템에서의 비상정지정보의 흐름을 표시하는 도이다. 서보앰프(2a)에 알람 ALM이 입력되면 서보앰프(2a)는 알람처리를 실행하는 동시에 통신프레임의 비상정지정보부(20)의 비트 0에 ALM비트를 부가하고, NC장치(1a)에 송신한다. NC장치(1a)는 수신한 통신프레임의 비상정지정보부(20)에 ALM비트가 부가되어 있던 경우에는 이후 송신하는 통신프레임의 비상정지정보부(20)의 비트 2에 EMG비트를 부가하여 "EMG발생"으로서 송신한다.

NC장치(1a)에 접속되어 있는 서보앰프(2a)는 수신한 통신프레임의 비상정지정보부(20)에 EMG비트가 부가되어 있던 경우에는 비상정지처리를 한다. 또, 도면에서는 NC시스템으로서 NC장치와 서보앰프의 예를 표시하였으나 주축앰프 또는 리모트 I/O유닛의 경우도 같다.

NC장치, 구동앰프 및 리모트I/O유닛의 포트1(P1)용 송신제어부(15), 포트1(P1)용 수신제어부(16), 포트2(P2)용 송신제어부(17) 및 포트2(P2)용 수신제어부(18)는 수신에러가 없었던(CRC체크OK)경우에는 송신된 통신프레임에 지정되어 있는 국어드레스(85)의 여하에 관계없이, 수신한 통신프레임 중의 비상정지정보부(20)에 존재하는 ALM/GOFF/EMG비트의 체크를 하고, "EMG발생"시에는 각각 비상정지처리를 실행한다.

수신한 통신프레임 중의 ALM/GOFF/EMG비트의 체크를 수신에러가 없었던 경우에만 하도록 하였으므로 여분의 데이터입력, 버퍼링 없이 비상정지정보를 전달하고 리얼타임성을 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 NC시스템간의 통신을 표시하는 도이고, 통상의 통신주기인 메인주기 tm(1.7ms)를 16분할한 서브주기 ts(111㎲)로 데이터를 송신하도록 한 것이다.

메인주기 tm로 송신하는 데이터를 16분할하고, 서브주기 ts1 ~ ts16으로 16분할한 데이터를 송신한다. 또, 16분할한 데이터의 각각에 비상정지정보부가 포함된다. 또, 도면에서는 NC시스템으로서 NC장치와 서보앰프의 예를 표시하였으나 주축앰프 또는 리모트I/O유닛의 경우도 같다.

또, 종래 장치에서는 구동앰프(서보앰프, 주축앰프)는 NC장치에 대하여 메인주기중에 한번 데이터를 송신하도록 되어 있었기 때문에 1통신주기에 대하여 한번밖에 통지의 기회가 없었으나, 이 실시의 형태 1에서는 데이터를 16분할하고 분할한 데이터를 서브주기로 1회 통신(이때, 비상정지정보도 동시에 송신된다)하도록 하였으므로, 1통신주기 내에서 필요한 데이터를 보내면서 비상정지정보전달의 리얼타임성을 확보할 수 있다.

또, 상술에서는 메인주기를 1.7ms주기로 하고, 메인주기를 16분할한 111㎲를 서브주기로 한 예를 표시하였으나, 메인주기 및 서브주기는 NC시스템의 구성, 요구정밀도 및 요구사양 등에 의해 결정되는 것이며 상기 값에 한정되는 것은 아니다.

또, 상술에서는 서보앰프가 서브주기로 1회 데이터를 통신하는 예를 표시하였으나, 또 비상정지정보의 전달을 빈번하게 하고, 비상정지의 리얼타임을 향상시키기 위하여 서브주기에 서보앰프가 복수회 데이터를 통신하도록 하여도 된다.

실시의 형태 2.

도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 NC시스템간의 통신에서 사용하는 통신프레임의 비상정지정보부의 구성을 표시하는 도이다.

도면에서 21 ~ 23은 실시의 형태 1에서 표시한 도 2와 같고, 그 설명을 생략한다. 24는 비상정지정보부(20)의 비트 4 ~ 비트 7에 할당된 게이트차단 시키는계통을 지정할 수 있는 GOFF계통정보이다.

또, 도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 NC장치와 서보앰프의 접속을 표시하는 도이고, NC장치에 접속되는 주변장치를 계통 1과 계통 2와의 2계통으로 나눠서 따로 따로 제어하는 NC시스템의 예이다.

도면에서 1a는 NC장치, 2b1,2b2는 계통 1을 구성하는 서보앰프, 2c1,2c2는 계통 2를 구성하는 서보앰프, 25b는 계통 1에 접속되는 GOFF검출기, 25C는 계통 2에 접속되는 GOFF검출기이다.

또, 도면에서는 NC시스템으로서 NC장치와 서보앰프의 예를 표시하였으나 주축앰프 또는 리모트I/O유닛의 경우도 같다.

계통 2를 구성하는 GOFF검출기(25C)는 게이트차단발생시에 GOFF발생을 서보앰프(2c2)에 송신한다. 계통 2를 구성하는 서보앰프(2c2)는 GOFF검출기(25C)로부터 GOFF발생을 수신하면 게이트차단처리를 실행하는 동시에 NC장치로 송신하는 통신프레임의 비상정지정보부(20)의 비트 1에 GOFF비트를, 또 비트 4 ~ 비트 7의 GOFF계통정보(24)에 계통 2의 GOFF발생을 세트한다.

계통 2를 구성하는 서보앰프(2c1)는 비트 1의 GOFF발생 및 비트 4 ~ 비트 7의 GOFF계통정보(24)에 계통 2와의 지시가 있으므로, 서보앰프(2c1) 및 서보앰프(2c2)는 게이트차단처리를 실행한다.

또, GOFF검출기(25b)와 함께 계통 1을 구성하는 서보앰프(2b1) 및 서보앰프(2b2)는 수신한 통신프레임의 비상정지정보부(20)의 비트 1은 GOFF발생이지만 비트 4 ~ 비트 7의 GOFF계통정보가 계통 2와의 지시이므로 계통 1을 구성하는서보앰프(2b1) 및 서보앰프(2b2)는 게이트차단하지 않고 처리를 계속한다.

실시의 형태 2는 통신프레임의 비상정지정보부(20)에 GOFF계통정보를 마련하고, 게이트차단하는 계통을 지시할 수 있도록 하였으므로 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 등의 주변기기에 제어계통을 할당하며, 주변장치는 수신한 통신프레임의 비상정지정보부(20)의 비트 1이 "GOFF발생"이고, 또한 비트 4 ~ 비트 7의 GOFF계통정보에 지정된 게이트차단하는 계통이 할당된 제어계통과 일치하는 경우에 게이트차단처리를 실행하도록 하였다.

상술과 같이 NC장치에 접속되는 주변장치를 미리 동시 게이트차단의 대상이 되는 복수의 계통으로 나눠서 제어할 수 있도록 하였으므로, NC시스템 전체를 게이트차단하는 일없이 게이트차단이 필요하게 되는 계통만을 게이트차단 할 수 있도록 되고(게이트차단이 불요인 다른 계통에 대하여는 운전을 계속 할 수 있다), NC시스템을 효율좋게 운전할 수 있다.

실시의 형태 3.

또, 도 7은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서 초기통신시에 사용하는 코맨드를 표시하는 도이다. 도면에서 30은 포트접속확인코맨드, 31은 포트접속확인코맨드응답, 32a는 포트정보코맨드, 32b는 리모트I/O유닛이 부가한 I/O코드, 32c는 서보앰프가 부가한 서보코드, 32d는 주축앰프가 부가한 주축코드이다. 또, 33a는 접속기기수(이하, 노드수로 기재한다)를 표시하는 노드수데이터(33b), 국어드레스 데이터(33c)를 갖는 노드수통지코맨드, 34a는 수신타이밍을 표시하는데이터(34b), 리모트I/O유닛의 송신타이밍을 표시하는 데이터(34c), 서보앰프의 송신타이밍을 표시하는 데이터(34d), 주축앰프의 송신타이밍을 표시하는 데이터(34e)를 갖는 통신타이밍 설정코맨드이다.

또, 도 8은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서의 NC장치측의 초기통신시 플로차트, 도 9 및 도 10은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서의 주변장치(서보앰프, 주축앰프 등의 구동앰프, 리모트I/O유닛)측의 초기통신시 플로차트이다.

도 7 내지 도 10에 의해 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 NC시스템에서의 초기통신에 대하여 설명을 한다.

NC장치는 도 8에 표시하는 스텝 S1에서 포트2로부터 포트접속확인코맨드 (30)를 주변장치에 송신한다. 스텝 S2로 포트2에서 주변장치로부터 포트접속확인코맨드응답(31)을 수신하였는지 여부를 확인한다. 포트접속확인코맨드응답(31)을 미수신의 경우에는 스텝 S3에서 규정시간 경과하였는지를 확인하고, 규정시간 미만이면 재차 스텝 S2로 되돌아온다. 규정시간 경과하여도 포트접속확인코맨드응답(31)이 되돌아오지 않는 경우에는 스텝 S4에서 접속 NG로 한다.

포트접속확인코맨드응답(31)을 수신한 경우는 계속해서 스텝 S5로 포트2에서 주변장치로부터 포트정보코맨드(32)를 수신하였는지를 확인한다. 포트정보코맨드(32) 미수신의 경우에는 스텝 S6에서 규정시간 경과하였는지를 확인하고, 규정시간 미만이면 재차 스텝 S5로 되돌아온다. 규정시간 경과하여도 포트정보코맨드(32)가 되돌아오지 않는 경우에는 스텝 S7에서 접속 NG로 한다.

포트정보코맨드(32)를 수신한 경우, 스텝 S8에서 포트정보코맨드에 기록되어 있는 I/O코드, 서보코드, 주축코드 및 그 기록되어 있는 순번에서 NC장치에 접속되어 있는 서보앰프, 주척앰프, 리모트I/O유닛 등의 주변기기의 접속상태를 인식하고 노드수, 국어드래스 및 송신타이밍을 계산한다. 계속해서, 스텝 S9에서 노드수통지코맨드(33a) 및 통신타이밍 설정코맨드(34a)를 포트2로부터 송신한다.

주변장치는 도 9에 표시하는 스텝 S10에서 데이터처리모드를 OFF한다.

스텝 S11에서 포트1 또는 포트2로 NC장치로부터의 포트접속확인코맨드(30)를 수신하였는지를 확인한다.

포트접속확인코맨드(30) 미수신의 경우에는 스텝 S12에서 규정시간 경과하였는지를 확인하고, 규정시간 미만이면 재차 스텝 S11로 되돌아온다.

규정시간 경과하여도 포트접속확인코맨드(30)를 수신하지 않은 경우에는 스텝 S13에서 접속없음으로 판단한다.

포트접속확인코맨드(30) 수신의 경우에는 포트1에서 수신하였는지, 포트2에서 수신하였는지를 확인하고, 포트2에서 포트접속확인코맨드(30)를 수신한 경우는 도 10의 스텝 S30으로 진행하며, 포트1에서 포트접속확인코맨드(30)를 수신한 경우는 스텝 S14로 진행한다.

포트1에서 포트접속확인코맨드(30)의 수신을 확인한 경우는 스텝 S14에서 즉시 포트접속확인코맨드응답(31)을 포트1에서 NC장치로 반신하는 동시에 스텝 S15에서 포트2로부터 포트접속확인코맨드(30)를 하류노드에 송신한다.

스텝 S16에서 포트2로 포트접속확인코맨드응답(31)을 수신하였는지 여부를 확인한다. 포트접속확인코맨드응답(31) 미수신의 경우에는 스텝 S17에서 규정시간 경과하였는지를 확인하고, 규정시간 미만이면 재차 스텝 S16으로 되돌아온다. 규정시간 경과하여도 포트접속확인코맨드응답(31)을 수신하지 않은 경우에는 스텝 S18에서 포트1로부터 포트정보코맨드(32)를 송신한다. 스텝 S16 및 스텝 S17에서 포트2로 규정시간 경과하여도 포트접속확인코맨드응답(31) 미수신의 경우에는 포트2에는 하류노드가 접속되어 있지 않다고 판단한다(즉, 자기가 최하류노드라고 인식).

스텝 S19에서 포트2로 포트정보코맨드(32)를 수신하였는지를 확인한다.

포트정보코맨드(32) 미수신의 경우에는 스텝 S20에서 규정시간 경과하였는지를 확인하고, 규정시간 미만이면 재차 스텝 S19로 되돌아온다.

규정시간 경과하여도 포트정보코맨드(32) 미수신의 경우에는 스텝 S21에서 접속 NG로 한다.

포트2로 포트정보코맨드(32)를 수신한 경우는 S22에서 수신한 포트정보코맨드(32)의 최후미에 코드를 부가하고, 포트1로부터 송신한다. 도 7(d)은 리모트I/O유닛, 서보앰프, 주축앰프의 순으로 수신한 포트정보코맨드(32a)에 I/O코드(32b), 서보코드(32c), 주축코드(32d)를 부가한 상태이다.

스텝 S23에서 노드수통지코맨드(33a), 통신타이밍 설정코맨드(34a)를 수신하였는지를 확인한다. 노드수통지코맨드(33a), 통신타이밍 설정코맨드(34a) 미수신의 경우는 스텝 S24에서 규정시간 경과하였는지를 확인하고 규정시간 미만이면 재차 스텝 S23으로 되돌아온다. 규정시간 경과하여도 노드수통지코맨드(33a), 통신타이밍 설정코맨드(34a) 미수신의 경우에는 스텝 S25에서 접속 NG로 한다.

주변장치는 스텝 S23에서 노드수통지코맨드(33a), 통신타이밍 설정코맨드(34a)를 수신한 경우, 자기가 NC장치로부터 몇번째 인지 또는 자기의 통신타이밍을 알 수 있고 할당된 국어드레스, 수신수신타이밍 및 송신타이밍을 스텝 S26에서 보존한다.

상술에 있어서 NC장치가 도 8, 스텝 S8에서 국어드레스를 계산하고, 스텝 S9에서 주변장치에 노드수통지코맨드(33a)로서 노드수데이터(33b), 국어드레스 데이터(33c)를 송신하는 예를 표시하였으나, NC장치측에서는 국어드레스를 계산하지 않고, 노드수통지코맨드(33a)로서 노드수데이터(33b)만을 송신하며, 주변장치측에서 노드수데이터(33b)를 기준으로 계산하여도 된다. 이 경우에는 계산한 국어드레스를 NC장치에 송신할 필요가 있다.

또, 도 10은 도 9에 표시하는 스텝 S11에서 포트2로 포트접속확인코맨드(30)의 수신을 확인한 경우에서의 주변장치의 처리이다.

도 10의 스텝 S30 ~ 스텝 S42는 상술의 스텝 S11에서 포트1로 포트접속확인코맨드의 수신을 확인한 경우에 분기한 스텝 S14 ~ 스텝 S26과, 포트1과, 포트2와의 역활은 역으로 되나, 같은 처리이며 그 설명은 생략한다.

실시의 형태 3에서는 상술의 도 8 ~ 도 10에 표시한 NC시스템을 구성하는 NC장치 및 주변장치는 초기통신시에 상술의 도 8 ~ 도 10에 표시한 플로차트에 의해 주변장치의 접속상태를 확인하고, 국어드레스 및 시분할통신시의 통신주기 내의 송신타이밍을 설정하도록 하였으므로 ID설정시의 오설정을 방지하는 동시에 번잡한 작업을 생략할 수 있고, 또 ID설정용 스위치를 생략할 수 있다.

실시의 형태 4.

도 11은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 NC시스템에서 광전송모듈에 의한 데이터 전송의 상태를 표시하는 도이다. 도면에서 X(X₁, X₂)는 서보앰프(#1, #2)가 서보동기프레임을 수신한 후, 서보동기신호를 출력할 때까지의 서보동기신호 출력지연시간 Y(Y₁, Y₂, ‥‥‥Y₃₇)는 서보앰프(#1, #2, ‥‥‥, #37)가 서보동기프레임을 수신한 후, 서보동기프레임수신을 송신하는 송신타이밍 시간이다. 또, 도면에서는 NC시스템으로서 NC장치와 서보앰프의 예를 표시하였으나 주축앰프 또는 리모트I/O유닛의 경우도 같다.

동기제어를 하는 경우, 서보앰프는 NC장치로부터 송신되는 동기신호에 의해 동기제어처리를 개시한다. 그러나 광전송모듈을 사용한 직렬접속에서는 NC장치가 서보동기프레임을 송신하고서부터 서보앰프가 서보동기프레임을 수신할 때까지의 시간은 데이터처리전송에 의한 지연때문에 NC장치로부터 몇번째에 접속되어 있는가에 따라 동기신호수신시간에 타임래그가 발생하게 된다.

실시의 형태 4에 관한 서보앰프의 수신제어부는 초기통신시에 호스트측이 되는 NC장치로부터 서보동기프레임을 수신한 후, 최하류에 접속되어 있는 서보앰프(#37)가 서보동기프레임을 수신할 때까지에 요하는 시간으로서의 서보동기신호 출력지연시간 X(X₁, X₂, ‥‥‥)를 계산하고, 이후 서보동기프레임을 수신한 경우에는 서보동기신호 출력지연시간 X만큼 지연시켜서 서보동기신호를 출력한다. 또, 실시의 형태 4에 관한 서보앰프의 송신제어부는 초기통신시에 얻어진 노드수통지코맨드(33a)로부터 얻어진 주변장치의 접속정보에 따라 몇번째에 접속되어 있는지를 판단하여 송신타이밍 Y(Y₁, Y₂, ‥‥‥, Y₃₇)를 계산하고, 서보동기프레임을 수신한 경우에 송신타이밍 Y만큼 지연시켜서 서보동기프레임수신을 송신한다.

예컨대, 서보앰프(#1)의 경우는 서보동기프레임을 수신한 후, 즉시 서보동기프레임수신을 송신하나, 서보동기신호는 서보동기신호 출력지연시간 X₁만큼 지연시켜서 출력한다.

또, 최하류에 접속되어 있는 서보앰프(#37)의 경우는 서보동기프레임을 수신한 후 즉시 서보동기신호를 출력하나, 서보동기프레임수신은 송신타이밍 Y₃₇만큼 지연시켜서 송신한다.

실시의 형태 4에 관한 서보앰프는 서보동기프레임을 수신한 경우에 최하류에 접속되어 있는 서보앰프의 수신에 맞춰서 서보앰프동기신호를 출력하도록 하였으므로, 전송지연에 의한 서보간 동기 어긋남을 보정하여 동기타이밍에 맞출 수 있고, NC시스템을 구성하는 복수대의 서보앰프의 동기처리를 할 수 있다. 또, 서보동기프레임 수신을 초기통신시에 얻어진 주변장치의 접속정보에 따라 계산한 송신타이밍에서 송신하도록 하였으므로 데이터처리에 의한 전송지연에 기인하는 송수신타이밍의 겹침을 방지할 수 있다.

실시의 형태 5.

도 12는 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 NC시스템에서 서보앰프간 통신의 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드를 표시하는 도이다.

도면에서 35는 서보앰프(#1)에 대하여 NC장치로부터 송신되는 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드로 35a는 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드, 35b는 서보앰프(#1)방향 어드레스, 35c는 송신타이밍 장치이다.

또, 36은 서보앰프(#2)에 대하여 NC장치로부터 송신되는 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드이고, 36a는 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드, 36b는 서보앰프(#2)방향 어드레스, 36c는 송신타이밍 장치이다.

서보앰프간 통신을 하는 경우에는 상술의 도 8에 표시한 NC장치측의 초기통신시 플로차트에서의 스텝 S8에 있어서, NC장치는 NC시스템으로서 접속되어 있는 주변장치의 수 및 접속순서를 인식하여 수신타이밍 및 송신타이밍을 계산하는 동시에 NC장치로부터 서보앰프에 대하여 송신하는 통신프레임의 데이터량과 서보앰프(#1)가 서보앰프(#2)에 대하여 송신하는 통신프레임(#11)의 데이터량 및 서보앰프(#2)가 서보앰프(#3)에 대하여 송신하는 통신프레임(#12)의 데이터량으로부터 서보앰프(#1)가 통신프레임(#11)을 송신하는 송신타이밍 및 서보앰프(#2)가 통신프레임(#12)을 송신하는 송신타이밍을 계산하고, 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드(35),(36)를 서보앰프에 송신한다.

또, 상술의 도 9 및 도 10에 표시한 주변장치측의 초기통신시 플로차트에서의 스텝 S26에 있어서, 서보앰프간 통신을 하는 서보앰프는 NC장치로부터 송신되는수신타이밍 및 송신타이밍을 보존하는 동시에 NC장치로부터 송신되는 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드(35),(36)를 보존한다.

서보앰프간 통신을 하는 서보앰프는 서보앰프간 통신프레임 송신타이밍 설정코맨드(35),(36)에 따라 서보앰프간 통신을 함으로써, NC장치로부터 서보앰프로의 통신과 중첩시키는 일없이 서보앰프간 통신을 할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 NC시스템에서 NC장치로부터 서보앰프로 송신되는 데이터의 흐름을 표시한 도, 도 14는 서보앰프로부터 NC장치로 송신되는 데이터의 흐름을 표시하는 도이다.

도면에서는 NC장치와 서보앰프(#1), 서보앰프(#2) 및 서보앰프(#3)가 데이지체인으로 접속된 NC시스템을 예로 하여 데이터의 흐름을 설명한다.

NC장치의 포트1로부터 서보앰프(#1)로 통신데이터를 송신한다.

서보앰프(#1)는 포트1로 NC장치로부터 송신된 통신데이터를 수신하면 포트1로부터 NC장치로 서보앰프(#1) 송신프레임을 송신한다. 계속해서, 포트2로부터 서보앰프(#2)로의 통신데이터(#11)를 송신한다.

서보앰프(#2)는 서보앰프(#1) 경유로 NC장치로부터 송신된 통신데이터 및 서보앰프(#1)로부터의 통신데이터(#11)를 포트1에서 수신하면 포트1에서 서보앰프(#1)송신프레임을 송신한다. 계속해서, 포트2로부터 서보앰프(#3)로 NC장치로부터 송신된 통신데이터 및 서보앰프(#2)로부터 서보앰프(#3)로의 통신데이터(#12)를 송신한다. 이때, 서보앰프(#1)로부터의 통신데이터(#11)의 통신프레임의 어드레스가 서보앰프(#3)도 지정하고 있는 경우에는 통신데이터(#11)도합쳐서 서보앰프(#3)로 송신한다.

서보앰프(#3)는 서보앰프(#1) 및 서보앰프(#2) 경유로 NC장치로부터 송신된 통신데이터, 서보앰프(#1)로부터의 통신데이터(#11) 및 서보앰프(#2)로부터의 통신데이터(#12)를 포트1에서 수신하면 포트1로부터 서보앰프(#3)송신프레임을 서보앰프(#2)로 송신한다.

서보앰프(#2)는 포트2에서 서보앰프(#3)로부터 서보앰프(#3) 송신프레임을 수신한 경우에는 포트1에서 서보앰프(#3)송신프레임을 서보앰프(#1)로 송신한다.

서보앰프(#1)는 포트2에서 서보앰프(#2)로부터 서보앰프(#2)송신프레임 또는 서보앰프(#3)송신프레임을 수신한 경우에는 포트1로부터 서보앰프(#2)송신프레임 또는 서보앰프(#3)송신프레임을 NC장치로 송신한다.

NC장치는 포트1에서 서보앰프(#1)로부터 송신된 서보앰프(#1)송신프레임, 서보앰프(#2)송신프레임 및 서보앰프(#3)송신프레임을 수신한다.

상술에서는 서보앰프간 통신에 있어서는 통신프레임의 어드레스에 지정된 서보앰프를 대상으로 한 예를 설명하였으나, 서보앰프간 통신을 하는 서보앰프를 공통어드레스로 하여도 된다.

실시의 형태 5에서는 NC장치를 경유하지 않아도 서보앰프간의 통신을 가능하게 하였으므로 고속인 축간보정이 될 수 있다.

또, 종래의 광전송모듈을 사용한 통신에서는 ALM정보는 통신접속의 상류방향 밖에 전송되지 않기 때문에 알람이 발생한 서보앰프 보다 통신접속의 하류의 서보앰프는 이 ALM정보를 수신할 수 없으며, 일단 NC장치가 이 ALM정보를 수신한 후에송신되는 통신프레임에 의해 ALM정보를 확인하고 있었으나, 실시의 형태 5에서는 알람이 발생된 서보앰프 보다 통신접속의 하류 방향으로 되는 서보앰프에도 신속하게 ALM정보를 전송할 수 있다.

또, 상술에서는 서보앰프간 통신에 대하여 설명하였으나 서보앰프, 주축앰프, 리모트I/O유닛 등 NC유닛을 구성하는 주변장치간 통신에 대하여도 같으며 설명을 생략한다.

구동앰프(서보앰프, 주축앰프)와 리모트I/O유닛과의 사이의 통신이 가능하게 되므로 구동앰프가 리모트I/O유닛의 데이터를 직접 입력하여 고속으로 처리를 할 수 있다.

실시의 형태 6.

포트1 수진제어부/포트2 수진제어부에서 수신한 통신프레임에 비상정지관련정보(Rx1-ALM/Rx2-ALM, Rx1-GOFF/Rx2-GOFF, Rx1-EMG/Rx2-EMG)가 포함되어 있었던 경우에 ALM출력, GOFF출력, EMG출력 등의 출력처리를 한다. 또, 비상정지관련정보(Rx1-ALM/Rx2-ALM, Rx1-GOFF/Rx2-GOFF, Rx1-EMG/Rx2-EMG)를 래치하고(ALM1/ALM2, GOFF1/GOFF2, EMG1/EMG2), ALM입력, GOFF입력, EMG입력 등의 비상정지관련정보와 함께 포트2 송신제어부/포트1 송신제어부로부터 송신하는 통신프레임에 비상정지정보(Tx1-ALM/Tx2-ALM, Tx1-GOFF/Tx2-GOFF, Tx1-EMG/Tx2-EMG)를 부가한다.

종래의 광전송모듈을 사용한 통신에서는 ALM, GOFF, EMG 등의 비상정지관련신호를 송수신 할 때, 어느 구동앰프로 비상정지관련정보가 데이터처리중에 노이즈에 의한 비트에러 등의 전송이상이 있었던 경우에는 그 통신주기 내에 비상정지관련정보가 NC장치까지 전달되지 않고 비상정지가 지연되는 일이 있었으나, 실시의 형태 6에서는 상술과 같은 비상정지정보를 릴레이전송하도록 하였으므로 전송이상에 의한 비상정지정보의 전달지연의 리스크를 저감할 수 있다.

실시의 형태 7.

종래 예로서의 광전송모듈을 사용한 통신에 있어서, 유효데이터를 데이터처리 하고 있을 때에 플래그로 되는 특정의 비트패턴이 잘못되어 발생하지 않도록 하기 위하여 1회의 송신프레임의 데이터 수를 포인터의 추월현상이 일어나지 않을 정도의 량으로 제한하는 동시에 프레임의 플래그수신 마다에 기록포인터를 판독포인터로부터 16비트 떨어지게 한다는 방법을 사용하고 있었다.

그러나 아이들 중의 더미데이터의 데이터처리에 관하여는 더미데이터 수의 제한이 곤란하기 때문에 플래그로 되는 특정한 비트패턴이 잘못되어 발생하지 않도록 하는 대책이 곤란하였다.

예컨대, 도 6(a)에 표시하는 바와 같이 플래그로 되는 특정의 비트패턴이"01111110"이고, "011011010011"이라는 비트구성의 데이터를 판독하고 있을 때에 판독포인터의 이동이 있으며, "001"이라는 비트구성을 스킵하여 다음에 판독할 데이터가 "11110"이라는 비트구성이었던 경우에는 비트구성이 "01111110"의 플래그로 되는 특정의 비트패턴으로 되고, 플래그로서 판단하여 버린다.

실시의 형태 7에서는 통신제어용 버퍼부(도시하지 않음)의 비트 FIFO의 판독포인터가 기록포인터를 패스하거나 또는 기록포인터가 판독포인터를 패스하거나 또는 통신제어용 버퍼가 리세트 된 경우는 판독포인터가 이동한 후, 최초로 출력하는 비트를 플래그로 되는 특정의 비트패턴으로는 되지 않게 변경하도록 한 것이다. 예컨대, 도 16(b)에 표시하는 바와 같이 판독포인터가 이동한 경우에 결합한 비트패턴이 "01111110"의 플래그로 되는 특정의 비트패턴으로 되어 버리는 경우에 비트를 "0"으로 함으로써 플래그로 되는 특정의 비트패턴이 아닌 비트패턴으로 변경한다.

아이들 중의 더미데이터의 데이터처리에 관하여도 잘못되어 플래그로 되는 비트패턴이 발생하지 않도록 할 수 있다.

실시의 형태 8.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 8에 관한 NC시스템에서의 광전송모듈을 사용한 데이터전송에 있어서 플래그의 비트수와의 밸런스를 취하기 위한 방법을 표시하는 도이다.

도 17(a)는 스타트플래그의 비트패턴이 "001111110"이고, 송신프레임의 선두와 말미에 배치되는 더미데이터가 "0110001101"의 경우에 스타트플래그를 송출 후, 스타트플래그와의 비트수의 밸런스를 취하기 위하여(스타트플래그 + 더미데이터로 "1"과 "0"의 수가 같은 수로 한다) 비트패턴을 "0010010010"으로 한 더미데이터를 송출하도록 한 것이다.

또, 17(b)는 스타트플래그의 비트패턴이 "001111110"이고, 송신프레임의 선두와 말미에 배치되는 더미데이터가 "0110001101"의 경우에 스타트플래그와 비트수의 밸런스를 취하기 위한(스타트플래그 + 더미데이터로 "1"과 "0"의 수가 같은 수로 한다) 더미데이터와의 조합을 복수개(도면에서는 3조) 송출하도록 한 것이다.

실시의 형태 8에서는 스타트플래그와 비트수의 밸런스를 취하기 위한 더미데이터를 조합하여 송출하도록 하였으므로 용이하게 플래그에 의한 1통신주기 중의 "1", "0"의 출현율의 언밸런스화를 해결할 수 있고 수신데이터의 데이터성분, 클록성분이 정상적으로 추출될 수 있다.

본 발명의 수치제어시스템은 수치제어장치와 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느것이나 1대 이상으로 되는 주변장치를 송신용 및 수신용의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블로 직렬 접속하고, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이에서 시분할통신을 하도록 한 수치제어시스템에있어서, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이의 통신에서의 통신주기를 복수의 서브주기로 분할하고, 상기 통신주기로 처리하는 데이터를 상기 분할한 복수의 서브주기로 처리하도록 한 것이다.

또, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이의 통신에서 사용하는 통신프레임 중에 비상정지정보부를 설치하고, 상기 복수의 서브주기로 분할한 데이터의 각각에 비상정지정보부가 포함되도록 한 것이다.

또, 상기 수치제어장치 및 상기 주변장치의 수신제어부는 수신에러가 없었던 경우에는 송신된 통신프레임에 지정되어 있는 국어드레스의 여하에 관계없이, 수신한 통신프레임 중의 비상정지정보부의 체크를 하도록 한 것이다.

또, 상기 통신프레임 중에 게이트차단 시키는 계통을 지정하는 게이트차단 계통정보부를 설치하고, 상기 수치제어장치는 게이트차단을 지령하는 경우에 상기 게이트차단 계통정보부에 게이트차단 시키는 계통을 지정하여 상기 주변장치에 송신하며, 또 상기 주변장치는 수신한 통시프레임의 게이트차단 계통정보부로 소속하는 계통이 게이트차단 시키는 계통으로서 지정되어 있을 때에 게이트차단함으로써 상기 주변장치를 지정된 게이트차단계통 마다에 게이트차단 하도록 한 것이다.

또, 본 발명의 수치제어시스템에서의 통신타이밍의 설정방법은 수치제어장치와 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느것인가 1대 이상으로 되는 주변장치를 송신용 및 수신용의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블로 직렬접속하고, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이에서 시분할통신을 하도록 한 수치제어시스템에서의 통신타이밍의 설정방법에 있어서, 상기 수치제어장치는 초기통신시에 상기 주변장치에 대하여 포트접속확인코맨드를 송신하는 단계와, 상기 주변장치로부터 포트접속확인코맨드응답 및 포트정보코맨드를 수신한 경우에 이 포트정보코맨드에 부가되어 있는 기종코드의 수 및 기종코드의 순번으로부터 상기 주변장치의 접속상태를 인식하여 상기 주변장치의 접속수 및 상기 주변장치의 송신타이밍을 계산하는 단계와, 상기 계산한 접속수 및 송신타이밍을 노드수통지코맨드 및 통신타이밍 설정코맨드로서 상기 주변장치로 송신하는 단계를 갖고, 또 상기 주변장치는 상기 포트접속확인코맨드를 수신한 경우에 상기 포트접속확인코맨드응답을 상류노드에 송신하는 동시에 상기 포트접속확인코맨드를 하류노드에 송신하는 단계와 상기 포트정보코맨드에 미리 할당되어 있는 기종코드를 부가하여 상류노드에 송신하는 단계와, 상기 노드수통지코맨드 및 통신타이밍 설정코맨드를 수신한 경우에, 상기 노드수통지코맨드 및 통신타이밍 설정코맨드에 지정되어 있는 상기 접속수 및 송신타이밍을 보존하는 단계를 가지며, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이의 초기통신에 의해 상기 주변장치의 통신타이밍을 자동설정하도록 한 것이다.

또, 상기 주변장치는 초기통신에 있어서 상기 수치제어장치로부터 송신된 동기프레임을 수신한 때에, 동기신호를 출력하는 동시에 최하류노드가 되는 상기 주변장치가 상기 동기용 프레임을 수신할때까지에 요하는 시간을 계산하도록 한 것이다.

또, 상기 주변장치는 초기통신에 있어서 상기 수치제어장치로부터 송신된 접속정보에 따라 주변장치간 전송지연을 고려한 송신타이밍을 계산하도록 한 것이다.

또, 상기 수치제어장치 및 상기 주변장치는 포트1용 송신제어부, 포트1용 수신제어부, 포트2용 송신제어부, 포트2용 수신제어부를 갖고, 상기 수치제어장치는 초기통신시에 있어서 상기 주변장치의 접속상태를 인식하여 상기 주변장치의 노드수 및 상기 주변장치의 송신타이밍을 계산하는 동시에 상기 주변장치에 대하여 송신하는 통신프레임의 데이터량과 상기 주변장치가 주변장치간 통신에서 송신하는 통신프레임의 데이터량에서 상기 주변장치의 주변장치간 통신에서의 송신타이밍을 계산하여 상기 주변장치에 송신하며, 상기 주변장치는 초기통신시에 있어서 상기 수치제어장치로부터 송신되는 노드수 및 송신타이밍 혹은 주변장치간 통신에서의 송신타이밍을 보존하고, 이 주변장치간 통신에서의 송신타이밍에 의해 주변장치간 통신을 하도록 한 것이다.

또, 상기 수치제어장치 및 상기 주변장치는 포트1용 송신제어부, 포트1용 수신제어부, 포트2용 송신제어부, 포트2용 수신제어부를 갖고, 상기 주변장치는 알람발생시에 상기 포트1용 송신제어부로부터 상류에 접속된 기기에 알람정보를 송신하는 동시에 상기 포트2용 송신제어부로부터 하류노드에 알람정보를 송신하도록 한 것이다.

또, 포트1용 수신제어부 또는 포트2용 수신제어부에서 수신한 통신프레임에 알람, 게이트차단, 비상정지 등의 정보가 포함되어 있었던 경우에 이들의 정보를 래치하고, 포트2용 송신제어부 또는 포트1용 송신제어부로부터 송신하는 통신프레임에 이들의 정보를 부가하도록 한 것이다.

또, 광전송모듈을 사용한 데이터 전송시, 통신제어용 버퍼부에서 기록포인터와 판독포인터와의 동기가 어긋난 경우 또는 통신제어용 버퍼부가 리세트 된 경우는 판독포인터가 이동한 후 최초로 출력하는 비트를 플래그가 되는 특정의 비트패턴으로는 되지 않게 변경하도록 한 것이다.

또, 광전송모듈을 사용한 데이터 전송에서 스타트플래그의 비트패턴과 비트수의 밸런스를 취하기 위한 더미데이터를 작성하고 이 더미데이터를 스타트플래그와 조합하여 송출하도록 한 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 수치제어장치와 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느것인가 1대 이상으로 되는 주변장치를 갖는 수치제어시스템에서의 장치간을 고속으로 또한 효율 좋게 통신할 수 있고 또한 접속되어 있는 주변장치의 자동인식을 실현할 수 있으므로 구성하는 주변기기가 수치제어시스템에서 사용되는데 적합하다.

Claims

수치제어장치와, 서보앰프, 구축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느것인가 1대 이상으로 되는 주변장치를 송신용 및 수신용의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블로 직렬 접속하고, 상기 수치제어장치와 상기주변장치와의 사이에서 시분할통신을 하도록 한 수치제어시스템에 있어서, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이의 통신에서의 통신주기를 복수의 서브주기로 분할하고, 상기 통신주기에서 처리하는 데이터를 상기 분할한 복수의 서브주기에서 처리하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 1항에 있어서, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이의 통신에서 사용하는 통신프레임 중에 비상정지정보부를 설치하고, 상기 복수의 서브주기로 분할한 데이터의 각각에 비상정지정보부가 포함되도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 2항에 있어서,

상기 수치제어장치 및 상기 주변장치의 수신제어부는 수신에러가 없었던 경우에는 송신된 통신프레임에 지정되어 있는 국어드레스의 여하에 관계없이 수신한통신프레임 중의 비상정지정보부의 체크를 하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 2항에 있어서,

상기 통신프레임 중에 게이트차단 시키는 계통을 지정하는 게이트차단 계통정보부를 설치하고, 상기 수치제어장치는 게이트차단을 지령하는 경우에 상기 게이트차단 계통정보부에 게이트차단 시키는 계통을 지정하여 상기 주변장치로 송신하며, 또 상기 주변장치는 수신한 통신프레임의 게이트차단 계통정보부로 소속하는 계통이 게이트차단 시키는 계통으로서 지정되어 있을 때에 게이트차단함으로써 주변장치를 지정된 게이트차단계통 마다에 게이트차단하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
수치제어장치와 서보앰프, 주축앰프 및 리모트I/O유닛 중의 적어도 어느것인가 1대 이상으로 되는 주변장치를 송신용 및 수신용의 데이터 전송 케이블로 구성되는 통신케이블로 직렬 접속하고, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이에서 시분할통신을 하도록 한 수치제어시스템에서의 통신타이밍의 설정방법에 있어서, 상기 수치제어장치는 초기통신시에 상기 주변장치에 대하여 포트접속확인코맨드를 송신하는 단계와, 상기주변장치로부터 포트접속확인코맨드응답 및 포트정보코맨드를 수신한 경우에 이 포트정보코맨드에 부가되어 있는 기종코드의 수 및 기종코드의 순번으로부터 상기 주변장치의 접속상태를 인식하여 상기 주변장치의 접속수 및 상기 주변장치의 송신타이밍을 계산하는 단계와, 상기 계산한 접속수 및 송신타이밍을 노드수통지코맨드 및 통신타이밍 설정코맨드로서 상기 주변장치로 송신하는 단계를 갖고, 또 상기 주변장치는 상기 포트접속확인코맨드를 수신한 경우에 상기 포트접속확인코맨드응답을 상류노드에 송신하는 동시에 상기 포트접속확인코맨드를 하류노드에 송신하는 단계와, 상기 포트정보코맨드에 미리 할당되어 있는 기종코드를 부가하여 상류노드로 송신하는 단계와, 상기 노드수통지코맨드 및 통신타이밍 설정코맨드를 수신한 경우에 상기 노드수통지코맨드 및 통신타이밍 설정코맨드에 지정되어 잇는 상기 접속수 및 송신타이밍을 보존하는 단계를 가지며, 상기 수치제어장치와 상기 주변장치와의 사이의 초기통신에 의해 상기 주변장치의 통신타이밍을 자동설정하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템에서의 통신타이밍의 설정방법.
제 1항에 있어서,

상기 주변장치는 초기통신에서 상기 수치제어장치로부터 송신된 동기프레임을 수신한 때에, 동기신호를 출력하는 동시에 최하류노드로 되는 상기 주변장치가 상기 동기용 프레임을 수신할 때까지에 요하는 시간을 계산하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 6항에 있어서,

상기 주변장치는 초기통신에서 상기 수치제어장치로부터 송신된 접속정보에 따라 상기 주변장치간 전송지연을 고려한 송신타이밍을 계산하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 6항에 있어서,

상기 수치제어장치 및 상기 주변장치는 포트1용 송신제어부, 포트1용 수신제어부, 포트2용 송신제어부, 포트2용 수신제어부를 갖고, 상기 수치제어장치는 초기통신시에서 상기 주변장치의 접속상태를 인식하여 상기 주변장치의 노드수 및 상기 주변장치의 송신타이밍을 계산하는 동시에 상기 주변장치에 대하여 송신하는 통신프레임의 데이터량과, 상기 주변장치가 주변장치간 통신에서 송신하는 통신프레임의 데이터량으로부터 상기주변장치의 주변장치 간 통신에서의 송신타이밍을 계산하여 상기 주변장치에 송신하며, 상기 주변장치는 초기통신시에서 상기 수치제어장치로부터 송신되는 노드수 및 송신타이밍과 주변장치간 통신에서의 송신타이밍을 보존하고, 이 주변장치간 통신에서의 송신타이밍에 의해 주변장치간 통신을 하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 1항에 있어서,

상기 수치제어장치 및 상기 주변장치는 포트1용 송신제어부, 포트1용 수신제어부, 포트2용 송신제어부, 포트2용 수신제어부를 갖고, 상기 주변장치는 알람발생시에 상기 포트1용 송신제어부보다 상류에 접속된 기기에 알람정보를 송신하는 동시에, 상기 포트2용 송신제어부보다 하류에 접속된 기기에 알람정보를 송신하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 9항에 있어서,

포트1 수신제어부 또는 포트2 수신제어부에서 수신한 통신프레임에 알람, 게이트차단, 비상정지 등의 정보가 포함되어 있었던 경우에 이들의 정보를 래치하고, 포트2 송신제어부 또는 포트1 송신제어부로부터 송신하는 통신프레임에 이들의 정보를 부가하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 1항에 있어서,

광전송모듈을 사용한 데이터 전송시, 통신제어용 버퍼부에서 기록포인터와 판독포인터와의 동기가 어긋난 경우 또는 통신제어용 버퍼가 리세트 된 경우는 판독포인터가 이동한 후, 최초에 출력하는 비트를 플래그로 되는 특정의 비트패턴으로는 되지 않게 변경하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.
제 1항에 있어서,

광전송모듈을 사용한 데이터 전송에 있어서 스타트플래그의 비트패턴과 비트수의 밸런스를 취하기 위한 더미데이터를 작성하고, 이 더미데이터를 스타트플래그와 조합하여 송출하도록 한 것을 특징으로 하는 수치제어시스템.