(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の機械制御を行うNC装置に接続される上記NC装置に付随する操作ボードまたはリモートI/Oを有する操作ボード、リモートI/O通信制御方法であって、上記NC装置と操作ボードの間でのデータの送受信と上記NC装置とリモートI/Oの間でのデータの送受信とを、同一のフレーム長で同一通信周期で通信を行い、且つ上記NC装置と操作ボードの間でのデータの送受信は、上記NC装置から上記操作ボードの表示部への表示データを送信し、上記操作ボードから上記NC装置へ上記操作ボードの操作キー入力データを送信することを特徴とする操作ボード、リモートI/O通信制御方法。
【請求項２】
NC装置は操作ボード／リモートI/O共用通信制御部を有し、操作ボードまたはリモートI/Oは、NC装置の操作ボード／リモートI/O共用通信制御部に対し切り替え接続可能であることを特徴とする請求項第１項記載の操作ボード、リモートI/O通信制御方法。
【請求項３】
操作ボードまたはリモートI/OからNC装置へ送信されるフレームは、それぞれ識別符号が異なることを特徴とする請求項第１項または第２項に記載の操作ボード、リモートI/O通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作ボード、リモートI/O 通信制御方法に関するものであり、数値制御装置であるNC装置に分離設置され、NC装置に接続される操作ボードと、操作ボードと同様にNC装置に分離設置され、NC装置に接続される機械に対する入出力部を備えたリモートI/O とを有する操作ボード、リモートI/O 通信制御方法であって、NC装置と操作ボードまたはリモートI/O との接続の柔軟性を改良した操作ボード、リモートI/O 通信制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成を図１６に示す。
この図１６に示した従来例では、NC装置とリモートI/O 、操作ボード及びサーボアンプ・主軸アンプ間の接続系統の構成を示している。
図１６において、1 はNC装置、2 は複数のリモートI/O 、3 はNC装置１に付随する操作ボード、4 はNC装置１に接続されたサーボアンプ・主軸アンプ、5 はサーボアンプ・主軸アンプに接続されたサーボモーター・主軸モーター・エンコーダーである。
【０００３】
また、101 はNC装置１全体を制御するMPU 、102 はNC装置１のMPU101の動作プログラムを格納しているROM 、103 はNC装置１のMPU101の動作ワークエリアとして使用されるRAM 、104 はNC装置１と操作ボード３の間での通信を行うNC装置側の操作ボード通信制御部、105 はNC装置１とリモートI/O ２の間での通信を行うリモートI/O 通信制御部、106 はNC装置１とサーボアンプ・主軸アンプ４の間での通信を行うサーボ／主軸通信制御部であり、これらによりNC装置１が構成されている。
【０００４】
107 は操作ボード３を構成する操作キースイッチ、108 は操作ボード３を構成するLED 表示器等からなる表示部である。
また、111 はNC装置１とリモートI/O ２間の送受信信号線、112 は操作ボード３とNC装置１間の送受信信号線、113 はサーボアンプ・主軸アンプ４とNC装置１間の送受信信号線である。
【０００５】
図１７は、従来の操作ボード３の概略構成を示す。また、図１８は、従来のリモートI/O ２の概略構成を示す。
図１７において、21は操作ボード３全体を制御するMPU 、22はNC装置１との通信を行う操作ボード側の操作ボード通信制御部、23は操作ボード３のMPU 21の動作を制御するプログラムS/W が格納されたROM 、24は操作ボード３のMPU 21の動作ワークエリアとして使用されるRAM 、25は操作ボード３のLED 表示器108 へ表示出力するための操作ボードLED 出力保持部、26は操作ボード３の操作キーをスキャンする為のアドレスを生成する操作ボードSCANアドレス生成部、27は操作ボードSCANアドレス生成部26により生成されたアドレスに基づきSCANした操作キーのデータを入力する為の操作ボードSCANデータ入力部、28は実際にオペレータが操作する操作ボード上のスイッチマトリックスとLED 、29は操作ボード３のタイプを判別するために、タイプを選択する操作ボード選択スイッチである。
【０００６】
図１８において、31はリモートI/O ２からNC装置１へデータを送信する送信部、32はNC装置１からリモートI/O ２へ送信されたデータを受信する受信部、33は送信部31から送信するデータを保持する送信データ保持部、34は受信部32により受信されたデータを保持する受信データ保持部、35はリモートI/O ２へ入力されたリモートI/O 入力信号にフィルターをかけるフィルター部、36は受信データ保持部34から信号が入力されリモートI/O 出力信号を保持するリモートI/O 出力信号保持部、37は受信部32から受信中信号を受け、受信が無い状態が一定時間以上続くと出力信号保持部36へリセット信号を出力する受信アラーム検知部、38はリモートI/O ２の局番を設定するためのリモートI/O 局番設定用ロータリースイッチである。この図１８に示されたリモートI/O ２の構成では、リモートI/O ２への入出力信号の入出力と、NC装置１へのデータの送受信を行っており、通信制御部により構成されている。
【０００７】
図１９は、従来のNC装置１側の操作ボード通信制御部104 の概略構成を示す図である。
図１９において、41はNC装置１から操作ボード３へデータを送信する送信部、42は操作ボード３からNC装置１へ送信されたデータを受信する受信部、43は操作ボード３へ送信部41から送信するデータを保持する為の送信データ保持部、44は操作ボード３から受信したデータを保持する為の受信データ保持部、45はNC装置１のMPU101が送信部41からデータを送信させるために送信起動コマンドを出力する送信起動コマンド制御部、46はNC装置１のMPU101が送信部41の送信状態を監視する為の送信ステータス制御部、47はNC装置１のMPU101が受信部42を受信起動させるために受信起動コマンドを出力する受信起動コマンド制御部、48はNC装置１のMPU101が受信部42の受信状態を監視する為の受信ステータス制御部である。
【０００８】
図１６〜１９に示されるように、従来のNC装置１と操作ボード３の間の送受信、及びNC装置１とリモートI/O ２の間の送受信はそれぞれ個別に行われるように構成されており、NC装置１とリモートI/O ２とは直列通信で接続されていた。また、操作ボード３はNC装置１と同様に操作ボード３のMPU 21によりS/W 制御されており、操作ボード３側のMPU 21のS/W 処理としては、オペレータによる操作ボード３の操作キー107 からの入力をNC装置１へ送信する処理、オペレータにNC装置１の状態を通知するためにNC装置１から送信されたデータをLED 表示器108 へ出力する処理等があった。
リモートI/O ２については、図１８に示すように、通信制御部により構成されており、NC装置１または操作ボード３のようにMPU による動作制御を行っていない。
【０００９】
図１６〜１９に示した従来の操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成に関する動作について、操作ボードの動作を中心に説明する。なお、リモートI/Oの動作については、リモートI/O がMPU を有しておらず、MPU による動作制御が全くなく、通信制御部として作動しており、NC装置１により制御されている。図２０は、従来のNC装置１のMPU101のプログラムS/W 処理の動作フローを示しており、図２１は、従来のNC装置１のMPU101における操作ボード３とリモートI/O ２への入出力のプログラムS/W 処理の動作フローを示す。また、図２２は、操作ボード３側の制御用のMPU 21のプログラムS/W 処理の動作フローである。
【００１０】
一般に、NC装置が使用される工作機械は、そのNC装置が装着される工作機械の特徴に合わせた操作ボードが取り付けられるため、様々な種類の操作ボードが存在する。そして、NC装置のシステム起動時には、どの様な種類の操作ボードが接続されているか未確認の状態にある。
このため、まず図２０に示されるように、NC装置１がシステム起動されると、NC装置１のMPU101はNC装置１から操作ボード３に対してステータス要求するためのフレームを作成する（ステップＳ１（以下ステップのことをＳと称する）。即ち、どのような種類の操作ボードがNC装置１に接続されているかを確認するための信号であるフレームを作成する。
【００１１】
次に、NC装置１のMPU101は、操作ボード３に対して、操作ボードのステータス要求のために、作成したフレームを操作ボード３に送信する（Ｓ２）。操作ボード３はこの送信されたフレームを受信し、操作ボード３はこの送信フレームに対してステータス情報を含んだフレームをNC装置１に送信し、そのフレームをNC装置１は受信する（Ｓ３）。NC装置１は、受信したステータス情報を解析する（Ｓ４）。そして、NC装置１は、解析した結果に基づき操作ボード３に合った操作ボード３からの操作キーの入力に対する処理、及び操作ボード３に対してLED 表示器108 へのデータの出力処理を実行する（Ｓ５）。
【００１２】
どのタイプの操作ボード３が接続されているかのステータス解析を実施後、NC装置１のMPU101は、操作ボード３のステータス要求モードから通常モードに切り替えられ、操作ボード３がLED 表示器108 へ出力するデータを含んだ通常の送信フレームを生成、送信する（Ｓ６）と共に、操作ボード３から操作キー107 により入力されたデータを含んだフレームを受信する（Ｓ７）。そして、NC装置１のMPU101は、毎回の受信状況、及び受信データ解析を実施しながら、その結果に基づき、続いて操作ボード３のLED 表示器108 へ表示出力するデータを含んだ通常の送信フレームの作成、送信の処理を繰り返す（Ｓ８）。ここで、NC装置１は操作ボード３の操作キー107 からの入力にしたがって動作モードが切り替わり、その動作モードに対応したLED 表示器108 への表示出力が行われようにデータの送信を行う。
【００１３】
なお、図２１では、NC装置１のMPU101における操作ボード３とリモートI/O ２への入出力のプログラムS/W 処理の動作フローを示しており、NC装置１が操作ボード３とリモートI/O ２との間での通信の切替えを行う状態を示している。
すなわち、周期的なタイマーの割り込みに基づき、操作ボード３に対する図２０に示したフローによる入出力処理が行われ（Ｓ６１）、その後リモートI/O ２に対して通常のリモートI/O 入出力処理が行われる（Ｓ６２）。その後、その他の処理が行われ（Ｓ６３）、割り込み処理ルーチンからの復帰が行われる。
【００１４】
次に、図２２に示した操作ボード３側のMPU 21のプログラムS/W 処理フローに従い、操作ボード３側のMPU 21の動作について説明する。
まず、システム起動がされると、MPU 21は、MPU 21内部、入出力ポート25、27、通信制御部22の初期化、及び操作ボード３の操作キー107 のスイッチ情報を読み込み、NC装置１から送信されるフレームの受信待状態に入る（Ｓ２１）。次にNC装置１から送信されたフレームの受信完了が検知されると（Ｓ２２）、正常に受信完了したかをチェックし（Ｓ２３）、正常受信で有れば、操作ボード３のLED 出力保持部25に受信したLED 表示器108 への表示出力データをセットし、NC装置１へ送信するフレームに正常受信であったことを示すステータスをセットする（Ｓ２４）。なお、受信エラーが検知された場合には、NC装置１へ送信するフレームに受信エラー検知ステータスをセットする（Ｓ２５）。
【００１５】
次に、NC装置１から送信されたフレームが、接続された操作ボードがどのような種類のものかを応答することを要求する接続ID要求通信モードであるか、それ以外の通常の送信モードであるかの判別を行う（Ｓ２６）。接続ID要求通信モードの場合は、操作ボード３のステータス情報よりその情報を含む接続ID送信フレームを生成し（Ｓ２７）、NC装置１へ送信し（Ｓ２８）、再びNC装置１からのデータ送信の受信待ち状態に復帰させる（Ｓ２２）。
（Ｓ２６）において、NC装置１から送信されたフレームが、通常の送信フレームの場合は、操作ボード３のLED 出力保持部25に受信したLED 表示器108 への表示出力データをセットし（Ｓ２９）、操作ボード３の操作キー107 からの入力に基づきNC装置１への通常送信フレームを生成し（Ｓ３０）、NC装置１へ送信して（Ｓ３１）、再びNC装置１からのデータ送信の受信待ち状態に復帰させる（Ｓ２２）。
【００１６】
すなわち、NC装置１から操作ボード３あてに送信されたフレームを受信したことを操作ボード３が検知すると、そのフレームが接続ID要求通信フレームまたは通常の送信フレームであるかを判別する。この判別には、フレームに含まれる識別符号（以下ヘッダパターンと称する）を用いて判別する。そして、接続ID要求通信フレームの場合は、受信ステータス（正常受信ステータスまたは受信エラー検知ステータス）と共に、操作ボード３のステータス情報を含んだ送信フレームを生成し、NC装置１へ送信を行う。一方、操作ボード３が通常の送信フレームを受信した場合は、受信フレームにCRC エラーが無い正常な受信の時は、操作ボード３のLED 出力保持部25へLED 表示器108 に表示出力する出力信号をセットすると共に、正常な受信ステータスをセットし、受信フレームにCRC エラーがある時は、受信エラー検知ステータスをセットする。続いて、操作ボード３の操作キー107 をスキャンすることによりＳＣＡＮデータ入力部27より入力した入力情報を、正常な受信ステータスまたは受信エラー検知ステータスと共に、送信フレームに組み込んでNC装置１へ送信する。そして、送信が完了すると、再び受信待状態に復帰する。その後、NC装置１から操作ボード３に対して送信されたフレームの受信が行われると、上述の動作が繰り返される。
【００１７】
図１７、１８、１９に示した操作ボード３、リモートI/O ２、NC装置１側の操作ボード通信制御部の構成図に関して補足説明すると、図１９のNC装置１側の操作ボード通信制御部に対してNC装置１のMPU101から操作ボード３にステータス要求するためのフレームを送信する送信処理（図２０のＳ１，Ｓ２）では、送信データ保持部43に送信するデータを予めセットし、送信起動コマンド制御部45に送信起動コマンドを書き込みさせる手順と共に、同時にその後に操作ボード３から送信されるフレームを受信するための準備として、受信起動コマンド制御部47に対しても受信起動コマンド書込入力を行っておき、操作ボード３からの受信に備える。
また、図１７に示した操作ボード３の概略構成図において、操作ボードMPU 21は、操作ボード３のLED 表示器108 への出力処理（図２２のＳ２９）において、操作ボードLED 出力保持部25にLED 出力データを書き込む処理を行い、操作キー入力処理（図２２のＳ３０）においては、操作ボードSCANアドレス生成部26にスキャンアドレスをセットし、操作ボードSCANデータ入力部27へ操作キー107 による入力を読み出す処理を行う。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、次に示す従来の操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の問題点を解消するためになされたものである。
即ち、従来方法では、NC装置１と操作ボード３との間、NC装置１とリモートI/O ２との間では全く異なる通信制御を行っており、NC装置１に操作ボード３に対する専用の通信制御部104 と送受信信号線112 とを設けると共に、リモートI/O２に対しても専用の通信制御部105 と送受信信号線111 とを設けており、夫々別々の直列信号線を有しており、用途が固定しておりシステムとして柔軟性に欠けるという問題があった。特に、工作機械の制御において、操作ボード３は一時的に使用されることが多く、工作機械を通常制御している際には操作ボード３を接続しておく必要性がないにも拘らず、専用の信号線等を設けるのはシステム構成の柔軟性に欠けるものであった。
【００１９】
この発明は、上述の従来の操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の問題点を解消するためになされたもので、NC装置等の制御装置と、操作ボードまたはリモートI/O との間の接続を柔軟にし、システム構成の柔軟性を向上することを目的とする。
【００２０】
また、この発明では、NC装置と操作ボードとの通信制御部を、操作ボードを使用しない時には、リモートI/O 用の通信制御部として使用できる操作ボード、リモートI/O 通信制御方法を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法においては、工作機械の機械制御を行うNC装置に接続される上記NC装置に付随する操作ボードまたはリモートI/Oを有する操作ボード、リモートI/O通信制御方法であって、上記NC装置と操作ボードの間でのデータの送受信と上記NC装置とリモートI/Oの間でのデータの送受信とを、同一のフレーム長で同一通信周期で通信を行い、且つ上記NC装置と操作ボードの間でのデータの送受信は、上記NC装置から上記操作ボードの表示部への表示データを送信し、上記操作ボードから上記NC装置へ上記操作ボードの操作キー入力データを送信するものである。
【００２２】
また、NC装置が操作ボード／リモートＩ／Ｏ共用通信制御部を有し、操作ボードまたはリモートI/Oを、NC装置の操作ボード／リモートＩ／Ｏ共用通信制御部に対し切り替え接続可能としたものである。
【００２３】
また、操作ボードまたはリモートI/O からNC装置へ送信されるフレームは、それぞれ識別符号が異なるものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
図１は、この発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成の一例を示す図である。
図１に示した実施の形態１では、制御装置としてNC装置１を用いたものを示している。図１において、109 は、NC装置１を構成する操作ボード／リモートI/O共用通信制御部であり、送受信信号線111 を介してリモートI/O ２か、または送受信信号線112 を介して操作ボード３のいずれかが接続される。また、110 はNC装置１を構成する操作ボード／リモートI/O 接続機器取り外しスイッチであり、操作ボード３またはリモートI/O ２のいずれかの接続された機器を取り外す時に操作されるスイッチである。
なお、図１は系統図であり、具体的動作については、以下において説明する。また、図１において、図１６に示す従来例と同一または相当部分には同一符号を付してある。
【００２５】
図２は、この発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法に用いられる操作ボード３の概略構成を示す図である。また、図３は、リモートI/O ２の概略構成を示す図である。
図２において、210 は、NC装置１との通信を行う操作ボード側の操作ボード通信制御部、211 は操作ボード３をNC装置１から取り外す際に操作される操作ボード取り外しスイッチ、212 は操作ボード３のモードを切り替える時に操作される操作ボードモード切替スイッチである。
なお、図２において、図１７に示す従来例と同一または相当部分には同一符号を付してある。
【００２６】
この図２に示した操作ボード３では、図１７の従来装置と比較して、操作ボードにMPU を用いていない構成になっている。そして、操作ボード通信制御部210は操作ボード３側にMPU がなくても動作する。また、MPU がないため、MPU を動作させるためのプログラムS/W を格納するROM 、及びMPU の動作ワークエリアとして用いられるRAM が必要なくなる。従って、この実施の形態では、全て操作ボード通信制御部210 が代替して動作することになる。
【００２７】
図３において、39はリモートI/O 取り外しスイッチであり、リモートI/O ２をNC装置１から取り外す時に操作されるスイッチである。
なお、図３において、図１８に示す従来例と同一または相当部分には同一符号を付してある。
このスイッチ39をオペレータが操作することにより、スイッチ39からリモートI/O 送信部31に信号が入力され、リモートI/O ２からNC装置１へ送信される送信フレームの識別符号（ヘッダパターンとも言う。）が切り替えられて、NC装置１がリモートI/O ２の取り外し状態を認識する。また、スイッチ39が操作されると同時に、受信アラームOFF 信号が受信アラーム検知部37へ伝達され、受信アラーム検知部37ではNC装置１からの受信が停止しても、出力信号保持部36をリセットしないようにする。この受信アラームOFF 信号が引き起こす動作は、リモートI/O ２がNC装置１から切り放され、NC装置１からリモートI/O ２への受信がなくなっても出力を保持する機能として必要なものである。
【００２８】
図４は、この発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法に用いられるNC装置１側の操作ボード通信制御部109 の概略構成を示す図である。
図４において、49は送信起動H/W タイマーであり、従来装置においてNC装置１側の通信制御部がリモートI/O に対して有していた機能と同様の機能を有している。410 は、NC装置１のMPU101により切り替えられた各種送信モードが保持される送信モード切替制御／切替ステータス制御部、411 は、操作ボード３にコード変換テーブルを転送する際に、送受信を制御するための操作ボードコード転送制御部である。
なお、図４において、図１９に示す従来例と同一または相当部分には同一符号を付してある。
【００２９】
ここでNC装置１、操作ボード３、リモートI/O ２の各々の通信制御部の通信に関わる動作は、一般のHDLCプロトコルをサポートするものと同様である。この実施の形態に示したNC装置１、操作ボード３、リモートI/O ２の各々の間での通信制御では、NC装置１とリモートI/O ２との間で行われていた短いフレーム長を用いた送受信フレームによる高速通信制御方法を流用し、NC装置１と操作ボード３との間での通信を、同様の短いフレーム長を用いた送受信フレームによる高速通信制御方法とし、NC装置１の通信制御部109 （直列通信I/F とも言う。）を操作ボード３とリモートI/O ２とに切り替え接続し、使用可能にしたのである。
【００３０】
図５は、図２に示した操作ボード３の操作ボード通信制御部210 の内部構成の詳細を示す図である。
図５において、51はNC装置１から操作ボード３への信号の受信部、52は操作ボード３からNC装置１への信号の送信部、53は受信部51が受信した受信データを保持する受信データ保持部、54は送信部52から送信する送信データを保持する送信データ保持部、55は受信データ保持部53が保持している受信データを通信制御部210 の外部へ出力するためのLED 等の表示部への表示部データ出力部、56は表示部アドレス生成部であり、図２に示した操作ボードLED 出力保持部25にLED への出力を保持させるために、アドレスを通信制御部210 の外部へ出力するものである。
【００３１】
また、57は表示部データ書込パルス生成部であり、表示部データ出力部55からのLED 出力データと同期させて、データ書込パルスを発生するものである。58は操作ボード３の操作キー107 のスキャンアドレスを生成する操作キースキャンアドレス生成部、59は操作キースキャンデータ入力部であり、操作キースキャンアドレス生成部58により生成されたスキャンアドレスに基づき取り込まれるデータの入力部である。
【００３２】
510 はアドレス比較器であり、操作キースキャンアドレス生成部58が生成した操作キースキャンアドレスの信号状態と、通信制御部の外部で設定された外部設定入力とを比較するものである。511 は、NC装置１から受信部51が受信した受信フレームのデータバイト（BYTE）数をカウントする受信データカウンタ、512 は受信部51からの信号を受けてコード変換テーブルメモリ513 に書込制御するための信号を出力するコード変換テーブルWR制御部、513 はコード変換テーブルメモリであり、操作キー107 により入力され、操作キー107 をスキャンすることにより得られ、操作キースキャンデータ入力部59に入力されたデータをコード変換するためのコード変換テーブルを記憶するものである。
【００３３】
また、514 はプライオリティーエンコーダであり、操作キー107 をスキャンしている時に、同一の操作キースキャン時に複数の操作キー107 の入力の中から最優先順位の操作キーのみを選択するものである。515 は、プライオリティーエンコーダ514 の出力に基づき、コード変換テーブルメモリ513 から対応する操作キーコードデータを読み出し、保持するコード変換部、516 はコード変換部515 に保持されたデータと操作キースキャンデータ入力部59に入力されたデータとを切り替えるマルチプレクサMPX 、517 はNC装置１から複数回に分けられて転送される操作キー107 のコード変換テーブルデータの書込アドレスを出力する受信サイクルカウンタである。518 はＯＲゲートであり、アドレス比較器510 と操作ボードモード切替スイッチ212 からの信号が入力され、マルチプレクサ516 へ信号を出力するものである。519 はコード変換テーブル転送制御部である。
【００３４】
図６は、図５に示した操作ボード通信制御部210 を構成する操作ボードのコード変換部515 の動作をより詳細に説明するための動作説明図である。図６において、図５と同一符号は同一部分を示す。
図６において、61は操作ボード３が通常の動作時にコード変換テーブルメモリ513 に入力されるアドレス信号で、操作キーのスキャンアドレスとコード化された操作キーのスキャンデータとからなる信号である。62は、通常の動作時と、操作ボード３へコード変換テーブルを書込みする時とのアドレス切替をするマルチプレクサである。63は、操作ボード３のコード変換テーブルメモリ513 にコード変換テーブルを書込む際のアドレスを指定するアドレス信号であり、アドレス信号61とアドレス信号63とは８ビット(8BIT)で構成されている。64はデータ出力ゲートであり、図５におけるコード変換部515 に相当しており、コード変換テーブルメモリ513 からの読み出しデータの保持、及びプライオリティエンコーダ514からの操作キー107 からの入力の有無信号を受けて保持データをクリアするものである。
【００３５】
次に、図５及び図６に基づき、操作ボード３の操作ボード通信制御部210 について具体的な動作を説明する。
先ず、NC装置１と操作ボード３が接続された状態でシステムが起動されると、NC装置１は接続された操作ボードがどのような種類のものか応答することを要求する接続ID要求の送信フレームを操作ボード３へ送信し、その送信フレームは受信部51に受信される。受信部51は、接続ID要求の送信フレームのヘッダパターンを認識信号として送信部52に対して伝達する。送信部52は、操作ボード選択スイッチ29により選択されたの操作ボード３の種類を表すID情報等をNC装置１へ送信する。これにともない、NC装置１は、送信部52より送信された操作ボード３の接続ID情報フレームを受信し、操作ボード３の種別を認識して種別に対応したコード変換テーブルデータをNC装置１の通信制御部109 の送信データ保持部43にセットし、コード変換テーブルデータの送信モードに切り替える。
【００３６】
NC装置１がコード変換テーブルデータの送信モードに切り替わると、NC装置１の通信制御部109 は、コード変換テーブル送信モードを示すヘッダパターンを含んだ送信フレームを操作ボード３へ送信する。操作ボード３の受信部51が受信した受信フレームに含まれるコード変換テーブルデータはコード変換テーブルメモリ513 に書き込まれる。
【００３７】
通常、操作ボード３の操作キー107 から入力された操作キーデータのコード変換時には、図６のアドレス信号61に示すように、操作キースキャンアドレス(5BIT)とプライオリティーエンコーダ514 からのコード化された操作キースキャンデータ(3BIT)とを、コード変換テーブルメモリ513 のアドレス入力としてコードデータを読み出す必要がある。すなわち、このことは操作キー107 の8BITのスキャン入力に対応してコードデータを用意する必要があるということになり、8BIT分のアドレス信号61、２５６BYTE分のコード変換テーブルメモリ513 の領域が必要となる。
【００３８】
従って、NC装置１から操作ボード３へコード変換テーブルデータを転送する場合に、アドレス信号63に示す8BIT分のアドレスをコード変換テーブルメモリ513に入力する必要がある。
ここで、8BITのアドレス信号63は、最下位の2BITとなる受信データカウンタ511 からの出力と、受信フレームのヘッダパターンに含まれる3BITと、最上位の3BITを構成する受信サイクルカウンタ517 からの出力とにより構成される。
【００３９】
受信データカウンタ511 は、NC装置１からの送信フレームに含まれる4BYTE 分のデータをカウントするカウンタであり、NC装置１から送信されるコード変換テーブルデータ毎のアドレスを決める最下位BIT となる。受信フレームのヘッダパターンは、NC装置１から送信されるフレームのヘッダパターンが000 〜111 に変化するものであり、この送信フレーム順のヘッダパターンを使用する。受信サイクルカウンタ517 は、000 〜111 を１サイクルとして、その受信サイクルをカウントするカウンタであり、NC装置１からの１サイクルには、32BYTE分のコード変換テーブルデータが含まれているので、８サイクル分の最上位アドレス（000 〜111 ）を発生するカウンタである。
【００４０】
マルチプレクサ62は、通常操作ボード３の操作キー107 から入力された操作キーデータのコード変換時のアドレス信号61によるアドレス入力と、コード変換テーブルデータの転送時のアドレスとを切り替える切替器を構成するものであり、受信部51からの信号を受けて切り替えられる。コード変換テーブルメモリ513 には、マルチプレクサ62からのアドレス信号の他に、受信データ保持部53からのデータ、及びコード変換テーブルWR制御部512 からの書込信号が入力されるが、これらは共に受信部51からの信号により制御され、マルチプレクサ62からのアドレス信号と共に、NC装置１から送信されたコード変換テーブルデータが該当するアドレスに書き込まれる。
【００４１】
次に、コード変換テーブルデータの転送が終了して、NC装置１がコード変換テーブルデータの送信モードから通常の信号の送信モードに切り替わった場合、NC装置１が通常モードを示す送信フレームを受信部51に送信すると、受信部51では受信したデータが受信データ保持部53で保持され、表示部データ出力部55に入力される。また、表示部アドレス生成部56、表示部データ書込パルス発生部57、操作キースキャンアドレス生成部58は、各々受信部51からの制御信号により、操作ボード３の通信制御部210 の外部の操作ボードLED 出力保持部25（図２）に対するアドレス信号、同じく操作ボードLED 出力保持部25に対する出力データ書込信号、操作ボード上のスイッチマトリックス28（図２）に対するスキャンアドレス信号を発生する。
【００４２】
操作キースキャンアドレス生成部58からのスキャンアドレス信号が、操作ボード上のスイッチマトリックス28に伝達されると、スキャンに対応した操作キースキャンデータが操作キースキャンデータ入力部59に入力され、プライオリティーエンコーダ514 、コード変換部515 、マルチプレクサ516 を通り送信データ保持部54に保持されるか、または直接操作キースキャンデータ入力部59からマルチプレクサ516 を通り送信データ保持部54に保持される。
【００４３】
マルチプレクサ516 は、図６のマルチプレクサ62と同様の切替器を構成しており、その切替は操作ボードモード切替スイッチ212 によるか、もしくはアドレス比較器510 からの入力により切り替えられる。ここで、アドレス比較器510 は、通信制御部210 の外部の設定入力と操作キースキャンアドレス生成部58のアドレス値とを比較して、例えば操作キースキャンアドレス生成部58のアドレス値より外部からの設定入力の方が大きい、または小さい場合にＯＲゲート518 に信号を出力する。この機能は、例えば操作キースキャンアドレスの大きい部分の操作キーをコード変換せずにNC装置１へ送信する、もしくはその逆に、操作キースキャンアドレスの小さい部分の操作キーをコード変換せずにNC装置１へ送信する場合に対応することができる。
【００４４】
また、操作ボードモード切替スイッチ212 は、アドレス比較器510 の様にスキャンアドレスの領域別ではなく、全領域のモードを切り替えるスイッチである。プライオリティーエンコーダ514 は、標準ロジックICとして通常用いられているのと同等なプライオリティーエンコーダであり、入力された8BIT中の最優先順位の信号をコード化して3BIT出力する。また、プライオリティーエンコーダ514 は、操作キースキャン入力の有無を判別する信号をデータ出力ゲート64に出力する。データ出力ゲート64は、操作キースキャン入力の全て、すなわち8BIT分の全ての入力がない状態を検出すると、例えば無信号を意味するコードにセットされ、そのコードがNC装置１へ送信され、NC装置１のMPU101が操作キー入力がなくなったことを認識する。
【００４５】
ここで、オペレータが操作ボード３による設定を終了して、NC装置１を自動運転モードにして運転動作を開始させると、オペレータは特に操作ボード３を操作する必要がなくなる。
この場合、操作ボード３の取り外し操作を行う。即ち、先ず図５の操作ボード取り外しスイッチ211 のスイッチ入力、またはNC装置１の操作ボード／リモートI/O 接続機器取り外しスイッチ110 のスイッチ入力をする。この入力により、送信部52からNC装置１へ操作ボード取り外し要求が有ったことを示すヘッダパターンの送信フレームが送信され、またはNC装置１自信に操作ボード取り外し要求が有ったことを示す信号が入力される。この信号に応答して、NC装置１は、初期状態である接続ID要求通信モードに戻ることになる。
【００４６】
そして、操作ボード３をNC装置１から取り外し、別のNC装置に取り外した操作ボードを接続して操作をすることができ、ひとつの操作ボードで複数のNC装置に共用ができ、効率的となる。
なお、オペレータは、操作ボード取り外し要求が正常にNC装置１のMPU101に認識されたか否かを確認するために、NC装置１から信号を送信し、操作ボード３の表示器108 に操作ボード取り外し可能状態であることを示す表示を行うか、またはNC装置１に付属するLED に同様の表示を行なうようにしてもよい。
【００４７】
図１〜６に示した実施の形態１の操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成に関する動作について、操作ボードの動作を中心に説明する。
図７は、本実施形態によるNC装置１のMPU101のプログラムS/W 処理の動作フローを示しており、従来例の図２０に対応するものである。
また、図８は、NC装置１のMPU101における操作ボード３とリモートI/O ２への入出力のプログラムS/W 処理の動作フローを示しており、従来例の図２１に対応するものである。なお、図８は、図７のステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８の部分について、リモートI/O の処理を含めて説明したものである。
【００４８】
図２０に示す従来方法では、まず操作ボード３の種別を判別するため、NC装置１のMPU101が操作ボード３にステータス要求を行うステータス要求を含んだ送信フレームを操作ボード３へ送信する。そして、NC装置１は、操作ボード３から操作ボード３の種別を示すステータスを含んだフレームを受信していた（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）。
これに対して、図７に示した本実施形態のものでは、リモートI/O ２と同様に、NC装置１側の通信制御部109 と操作ボード３側の通信制御部210 とにより、NC装置１のMPU101が関与せずに、自動的にステータス要求、並びにNC装置１へ操作ボードのステータス情報の送信が実行される。NC装置１は、NC装置１の通信制御部109 の受信データ保持部44に保持した受信データを読み出し、解析を行う（Ｓ４）。
そして、従来方法では、操作ボード３側にMPU 21及び操作ボードに対応したコード変換テーブルを含んだROM 23を有しており、コード変換テーブル用のデータを既に保持していたが、本実施形態では、これらの構成を有していないため、NC装置１から操作ボード３へコード変換テーブル用のデータ送信処理（Ｓ１２）が必要となる。
【００４９】
コード変換テーブル用データをNC装置１が保持し、NC装置１より操作ボード３へ転送するようにしている。これは、NC装置１のシステムS/W が工作機械対応でいろいろと変化するが、操作ボード３も工作機械に合わせて変化するため、NC装置１側のシステムS/W の格納用のROM102に、操作ボード３のコード変換テーブルデータを、システムS/W と共にNC装置１においてS/W 管理する方が、データの一元管理ができ、効率的なためである。
【００５０】
なお、図２０に示す従来方法、及び図７に示す本実施形態の両方共に、ステップ５〜８（Ｓ５〜Ｓ８）の処理は、周期的なタイマー割り込みにより処理されている。
なお、リモートI/O ２もタイマー割り込み時に同様な処理が行われている。
周期的なタイマー割り込みによる動作を、図８を用いて説明する。
【００５１】
図２１に示す動作フローを行う従来方法では、操作ボード３及びリモートI/O２の各々に対し、NC装置１から別個の直列通信I/F 、即ち別個の通信制御部及び送受信信号線で通信されており、個別に処理が行われていた。
一方、図８に示す動作を行う本実施形態による方法では、タイマー割り込みが発生すると、先ず操作ボード３が接続されているか否か、即ち、操作ボード接続状態かを判別する（Ｓ６４）。操作ボード３が接続されていない場合、増設リモートI/O が接続状態か否かを判別する（Ｓ６５）。そして、操作ボード３が接続されている場合は、操作ボード入出力処理（Ｓ７１）を行い、増設リモートI/Oが接続されている場合は、増設リモートI/O に対する入出力処理（Ｓ７２）を実行する。
【００５２】
ここで、操作ボード３及びリモートI/O ２のどちらも接続されていない場合には、接続機器取り外しモードか否かを判別する（Ｓ６６）。取り外しモードでない場合は、アラーム処理をしてNC動作を停止する（Ｓ７３）。取り外しモードの場合は、縮退運転中であることをオペレータに通知するためにメッセージ表示を行い（Ｓ６７）、通常のリモートI/O 入出力処理（Ｓ６２）、その他の処理（Ｓ６３）を実行し、割り込み処理ルーチンより復帰する。
【００５３】
図９は、本実施形態において、NC装置１側から操作ボード３へのコード変換テーブルデータの送信処理を示すフロー図である。この処理は、図７におけるステップＳ１２の処理を詳細に示したものである。
図９に基づき、コード変換テーブルデータの送信処理について説明する。
【００５４】
まず、NC装置１がシステム起動されると、NC装置１の通信制御部109 は接続ID要求モードとなる。そして、NC装置１のMPU101が関与せずに、NC装置１に接続された操作ボード３に接続ID要求モードを示す送信フレームを送信する。その後、接続ID要求モードの送信フレームを受信した操作ボード３から送信された、操作ボードがどのような種類かを示す情報、即ち操作ボードID情報を含んだ受信フレームを受信する。
そして、NC装置１のMPU101が、まず通信制御部109 が接続ID要求モードであることを確認し、操作ボード３から送信され受信データ保持部44に保持された操作ボード３のステータスの解析を実行し、解析された結果に従い操作ボード３に対応したコード変換テーブルを選択する（Ｓ４１）
【００５５】
次に、NC装置１のMPU101が、コード変換テーブルの中から所定の送信長さの第１回目の送信データを、送信データ保持部43にセットする（Ｓ４２）。この送信の長さは、例えば３２BYTES とする。なお、コード変換テーブルの全体の長さは、例えば２５６BYTES で、８回に分けて送信が完了する。
続いて、NC装置１のMPU101は、通信制御部109 にコード変換テーブル転送モードをセットする（Ｓ４３）。
そして、通信制御部109 は、送信ドライバＩＣを有効にし、コード変換テーブルデータの送信を行い、送信ドライバＩＣを無効にする（Ｓ４４）。これらの動作は、通信制御部109 により自動的に実施される。
【００５６】
次に、操作ボード３がコード変換テーブルデータの受信を正常に行うと、操作ボード３から正常受信応答フレームがNC装置１に送信され、NC装置１がこの信号を受信する（Ｓ４５）。
その後、NC装置１のMPU101が、通信制御部109 のステータスにより第１回目のコード変換テーブルデータが操作ボード３へ送信されたことを確認すると（Ｓ４６）、コード変換テーブルデータの256BYTE 分全て送信完了しているかどうか判別し（Ｓ４７）、完了していなければ次回分データを用意し（Ｓ５０）、ステップＳ４３に戻る。
【００５７】
ステップＳ４７において、コード変換テーブルデータの256BYTE 分全て送信完了していれば、
NC装置１のMPU101が、通常の送信データを送信データ保持部43にセットし（Ｓ４８）、NC装置１のMPU101は通信制御部109 に通常送信モードセットを行う（Ｓ４９）。
このようにして、NC装置１から操作ボード３へコード変換テーブルデータの送信が行われ、送信されたコード変換テーブルデータはコード変換テーブルメモリ513 に記憶される。
【００５８】
図１０（Ａ）は、本実施形態において用いられる、NC装置１側における操作ボード３のコード変換テーブル送信モード制御回路図、図１０（Ｂ）は動作タイミングの説明図である。
図において、1101は、NC装置１から操作ボード３への送信フレーム、1102は、操作ボード３からNC装置１への送信フレーム、1103は、NC装置１と操作ボード３間の８回分の送受信サイクルであり、Ｘμsec で送信が行われる。
1104は、NC装置１側の操作ボードコード変換テーブル送信モード信号、1105は、操作ボード３より受信したコード変換テーブルデータ受信完了信号、1106は、操作ボードコード変換テーブル送信モードセット信号、1107は、操作ボードコード変換テーブルデータ受信完了ステータスである。
【００５９】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示したコード変換テーブル送信の動作について説明する。
まず、NC装置１側のMPU101がシステム起動後に、操作ボード３のタイプを解析し、操作ボード３に対応したコード変換テーブルデータをNC装置１の通信制御部109 の送信データ保持部43に32BYTE分セットした後、モードセット信号1106を出力する。モードセット信号1106が入力されると、図１０（Ｂ）に示すように、NC装置１から操作ボード３へ操作ボードコード変換テーブル送信モード信号1104として、N#0 〜N#7 の送信フレームのタイミングでコード変換テーブルデータの送信を行い、操作ボード３からNC装置１へコード変換テーブルデータ受信完了信号1105として、B#0 〜B#7 の送信フレームのタイミングで受信完了信号の送信を行うことになる。受信完了信号に応動して、操作ボードコード変換テーブルデータ受信完了ステータス1107がセットされる。
【００６０】
なお、図１０（Ｂ）に示したタイミング図は、NC装置１と操作ボード３間の送受信データの流れを示すタイミング図であるが、NC装置１とリモートI/O ２間の送受信データの流れも同一タイミングで実行される。
【００６１】
図１１（Ａ）は、本実施形態において用いられる、操作ボード３側における操作ボード３のコード変換テーブル受信モード制御回路図、図１１（Ｂ）は動作タイミングの説明図である。
図において、1201は、NC装置１から操作ボード３への送信フレーム、1202A 、1202B は、操作ボード３からNC装置１への送信フレーム、1203は、NC装置１と操作ボード３間の１回の送受信サイクルであり、Ｙμsec で送信が行われる。
1204は、NC装置１と操作ボード３間の８回分の送受信サイクル、1205は、NC装置１より受信したフレームから検出されたコード変換テーブル送信モードOFF 信号、1206は、操作ボードコード変換テーブルデータの正常受信完了パルス信号、1207は、操作ボードコード変換テーブルデータの正常受信完了信号、1208は、正常受信完了信号1207を生成するためのフリップフロップである。
【００６２】
また、図１１（Ｂ）における送信フレーム1201の内部の記号は、１サイクル毎のNC装置１から操作ボード３への送信フレームのデータ構成を示しており、また、送信フレーム1202A 、1202B の内部の記号は、操作ボード３からNC装置１への送信フレームのデータ構成を示す。ここで、図１１（Ａ）に示した操作ボードコード変換テーブルデータ受信制御回路は、図５のコード変換テーブル転送制御部519 に相当する。
【００６３】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示したコード変換テーブル受診の動作について説明する。
まず、NC装置１側において、操作ボードコード変換テーブルデータの32BYTE分が準備出来た段階で、NC装置１は操作ボードコード変換テーブル送信モードにセットされる。操作ボードコード変換テーブル送信モードがセットされると、NC装置１から操作ボードコード変換モードを示す送信フレームが操作ボード３へ送信される。操作ボード３側では、コード変換テーブル送信モードOFF 信号1205がHIGHからLOW に変化し、操作ボードコード変換テーブルの受信が開始される。
【００６４】
操作ボード３側では、32BYTE分のコード変換テーブルデータが正常受信されると、操作ボードコード変換テーブルデータの正常受信完了パルス信号1206にLOWパルスを発生し、操作ボードコード変換テーブルデータの正常受信完了信号1207をセットする。
操作ボードコード変換テーブルデータの正常受信完了信号1207がセットされると、直後の操作ボード３からNC装置１へ送信される送信フレームは、操作ボードコード変換テーブルを正常受信出来たことを示すヘッダパターンを持った送信フレームに切り替わる。そして、正常受信出来たことを示す信号を受信したNC装置１は、次の32BYTE分のコード変換テーブルデータを準備し、再度操作ボードコード変換テーブル送信モードをセットし、上述の動作を繰り返す。
【００６５】
通常、NC装置１から操作ボード３への操作ボードコード変換テーブルデータの転送処理は、通常の送信モードになる前に実施する必要がある。したがって、送信フレーム1202A のフレーム内に、NC装置１が接続ID要求モードの場合のデータBDID#0〜BDID#3を有するようにした。しかし、NC装置１から操作ボード３へ確実に操作ボードコード変換テーブルデータが転送出来たか、充分な確認を取りたい場合には、送信フレーム1202B に示すように、操作ボードコード変換テーブルデータCODE#0〜CODE#3をループバックして、操作ボード３からNC装置１へ転送し、NC装置１側の受信データ保持部44に蓄積し、NC装置１側のMPU101が送信データ保持部43の内容と比較するようにしてもよい。
【００６６】
図１２は、本実施形態において用いられる、NC装置１とリモートI/O ２間の送受信フレーム、NC装置１と操作ボード３間の送受信フレームの構成図である。
図において、1301は、通常送信モードにおけるNC装置１からリモートI/O ２への送信フレーム、1302は、通常送信モードにおけるリモートI/O ２からNC装置１への送信フレーム、1303は、接続ID要求モード時の接続ID送信モードにおける、NC装置１からリモートI/O ２への送信フレーム、1304は、接続ID要求モード時の接続ID送信モードにおける、リモートI/O ２からNC装置１への送信フレームを示す。
【００６７】
1305は、通常送信モードにおけるNC装置１から操作ボード３への送信フレーム、1306は、通常送信モードにおける操作ボード３からNC装置１への送信フレーム、1307は、接続ID要求モード時の接続ID送信モードにおける、NC装置１から操作ボード３への送信フレーム、1308は、接続ID要求モード時の接続ID送信モードにおける、操作ボード３からNC装置１への送信フレームを示す。
これらの各フレームは、フレーム内のデータ構成は全て同一であるが、ヘッダパターン及び個々のデータの内容は異なることを示している。なお、SADRがヘッダパターンを示している。
このようなフレーム構成では、各フレーム共にデータ構成が同一であるため、NC装置１及びリモートI/O ２、操作ボード３の通信制御部のタイミング制御が容易となる。
【００６８】
図１３は、NC装置１、リモートI/O ２、及び操作ボード３のそれぞれの通信制御部が送信するヘッダパターンを説明するための説明図である。
ヘッダパターンとしては16ビットを用いているが、16ビットのヘッダパターンの内で、FF00〜FFO7までをNC装置１からリモートI/O ２へ、またはNC装置１から操作ボード３への通常送信モード時に用いる。また、4900〜4907までを、NC装置１からリモートI/O ２、またはNC装置１から操作ボード３への接続ID要求フレーム送信時の接続ID要求通信モードにおいて用いる。さらに、4C00〜4C07までを、NC装置１からリモートI/O ２、またはNC装置１から操作ボード３へのループバックモード送信時に用いる。また、5400〜5407を、NC装置１から操作ボード３へのコード変換テーブル送信モード時に用いる。
【００６９】
また、5200を各リモートI/O ２からNC装置１へのリモートI/O 正常受信時の応答用のヘッダパターンとして、4500を各リモートI/O ２からNC装置１へのリモートI/O 受信エラー発生時の応答用のヘッダパターンとして用いる。さらに、4A00をリモートI/O ２側のリモートI/O 取り外しスイッチ39が操作され、信号が入力された場合のNC装置１への送信フレームのヘッダパターンとして、また操作ボード３側の操作ボード取り外しスイッチ211 が操作され、信号が入力された場合のNC装置１への送信フレームのヘッダパターンとして用いる。
また、4200を操作ボード３からNC装置１への操作ボード正常受信時の応答用のヘッダーパターンとして、6500を操作ボード３からNC装置１への操作ボード受信エラー発生時の応答用のヘッダパターン、4600を操作ボード３からの１回分の操作ボードコード変換テーブル正常受信完了応答用のヘッダパターンに割り当てている。
なお、上述のヘッダパターンは、ヘッダパターンの一例を示したものであり、16ビットのヘッダパターンを適宜それぞれの用途に応じて割り当てるようにすればよい。
【００７０】
この実施形態において使用する各種送信フレームのヘッダパターンの使用方法を整理すると、NC装置１から送信する場合は、次の４種類となる。
通常送信モード                                        FF00〜FF07
接続ID要求通信モード                                  4900〜4907
ループバックモード                                    4C00〜4C07
操作ボードコード変換テーブル送信モード                5400〜5407
また、リモートI/O ２から送信する場合は、次の３種類となる。
正常受信時                                            5200
ＣＲＣエラー発生時                                    4500
リモートI/O 取り外しモード時                          4A00
また、操作ボード３から送信する場合は、次の４種類となる。
正常受信時                                            4200
ＣＲＣエラー発生時                                    6500
１回分の操作ボードコード変換テーブル正常受信完了時    4600
操作ボード取り外しモード時                            4A00
なお、図１３に示したヘッダパターンとしては、16BIT を使用する場合を示したが、何BIT で構成してもよい。
【００７１】
ここで、操作ボード３または各リモートI/O ２からNC装置１への送信については、NC装置１から特定のリモートI/O ２または操作ボード３へ送信後、これに応答して送信され、NC装置１が受信する受信フレームは特定のリモートI/O ２または操作ボード３からの受信と自動的に認識することができるため、ヘッダパターンは全てのリモートI/O または操作ボードの場合で共通にすることができる。
また、NC装置１からのループバックモードのヘッダパターンの送信は、NC装置１と操作ボード３またはリモートI/O ２が正常に接続されているかどうかの判定に使用され、この機能は製品出荷試験時に使用すると有効である。
【００７２】
図１４は、この実施形態におけるNC装置１と操作ボード３またはリモートI/O２間の送受信フレームの流れを示す図である。
図において、1501は、NC装置１から操作ボード３またはリモートI/O ２への送信フレーム、1502は、リモートI/O ２からNC装置１への送信フレーム、1503は、操作ボード３からNC装置１への送信フレームである。
【００７３】
また、1504は、操作ボード３及びリモートI/O ２側の送信ON信号、1505は、NC装置１側の通信制御部の送信ON信号、1506は、NC装置１、操作ボード３、リモートI/O ２の各送信フレーム（N#0 〜N#7 、R#0 〜R#7 、B#0 〜B#7 ）のデータ構成を示している。
【００７４】
また、1507は、NC装置１に接続することが想定される全てのリモートI/O ２との送受信を実行するサイクル間隔を示し、1508は、NC装置１と操作ボード３または個々のリモートI/O ２との送受信を実行する単位送受信サイクルを示す。
送信フレームのデータ構成1506は、このフレームフォーマットの中で、FLAGはフレームの境界を示すパターン、ADR1、ADR2はヘッダパターン、DATA#0〜DATA#3はNC装置１、操作ボード３、及びリモートI/O ２が送信するデータを含んだ情報領域、CRC はフレームの誤りを検知するために付加されたチェックコードである。なお、ヘッダパターンADR1、ADR2は、各リモートI/O ２の識別、通常・接続ID要求モードの識別、NC装置１から操作ボード３へのコード変換テーブル転送モード、ループバックモードの指定、NC装置１から操作ボード３、個々のリモートI/O ２への送信におけるCRC エラーの有無の識別等に利用される。
【００７５】
このように構成された実施形態のものでは、電源投入時に、NC装置１本体の直列通信ポートは、接続される装置の接続IDステータスを監視するモードに自動的になり、ある一定期間接続IDステータスの要求モードであることを通知する情報を持った接続ID要求通信フレームを、操作ボード３、または各リモートI/O ２に対して、NC装置１のMPU101が関与せずにH/W タイマーにより自動的に送信することになり、操作ボード３側にMPU 及びROM 等の構成が不要となり、構成が簡単にできる。
【００７６】
また、NC装置１本体の直列通信ポートに接続された操作ボード３またはリモートI/O ２は、NC装置１に対して操作ボード３、リモートI/O １の種別を示したヘッダパターンを持った送信フレームをNC装置１に対して送信し、NC装置１側ではこの受信フレームを判別し、通常通信モードでの送信フレームのデータを、操作ボード３とリモートI/O ２との場合で異なるようにしている。なお、操作ボード３、リモートI/O ２の両者共に、送受信フレーム長、送受信タイミングを同一にしており、このためNC装置１側の通信制御部、及び操作ボード３とリモートI/O２側の通信制御部を簡単な構成で実現可能にしている。
【００７７】
さらに、操作ボード３または各リモートI/O ２側では、NC装置１本体から送信された通信フレームのヘッダパターンが、接続ID要求モードを示している限り、操作ボード３または各リモートI/O ２局毎のID情報をNC装置１本体へ送信する。このID情報には、操作ボード３、リモートI/O ２の種別を示す接続IDステータスコードが含まれており、NC装置１の通信制御部109 は操作ボード３またはリモートI/O ２より送られる接続IDステータスコードを受信データ保持部44に保持し、NC装置１のMPU101がその内容を読み出すことにより、操作ボード３、リモートI/O ２のどちらが直列通信ポートに接続されているかを確認し、その後はNC装置１に接続された操作ボード３またはリモートI/O ２に対応した動作を行う。
【００７８】
また、NC装置１側では、操作ボード３または各リモートI/O ２側へ送信した直後に、操作ボード３または各リモートI/O ２から応答信号を受信しない場合には、対応する操作ボード３またはリモートI/O ２が装備されていないと判断し、NC装置１としてのシステム動作を開始しないので、確実に接続が確認されてからNC装置１としての動作が行われることになる。
【００７９】
さらに、NC装置１と操作ボード３が接続されているモード時に、オペレータにより操作ボード３を取り外すことを予告する操作がなされずに通信断状態となった場合、NC装置１はアラームとして認識し、NC装置１側に付属のLED 表示器や操作ボード３に付属の表示器等でオペレータに通知するようにすることにより、通信断状態の認識をオペレータが確実に行うことができる。
【００８０】
発明の実施の形態２．
図１５は、本発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の他の構成を示す図であり、NC装置１に操作ボード／リモートI/O 共用通信制御部109 を複数設け、複数の操作ボード３、リモートI/O ２を用いた場合の、NCシステム構成図である。
このように、図１５に示した構成では、操作ボード／リモートI/O 共用通信制御部109 を複数設けることにより、複数の操作ボード３を備えたシステムに簡単に構成できると共に、途中で操作ボード３を単一にし、リモートI/O ２を増設するようにシステム変更が生じても簡単に対応できるという効果がある。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、この発明による操作ボード、リモートI/O 通信制御方法においては、工作機械の機械制御を行う制御装置に接続される制御装置に付随する操作ボードまたはリモートI/O を有する操作ボード、リモートI/O 通信制御方法であって、制御装置と操作ボードの間でのデータの送受信と制御装置とリモートI/Oの間でのデータの送受信とを、同一のフレーム長で同一通信周期で通信を行うようにしたので、制御装置と操作ボード、リモートI/O との間での通信制御が統一でき、制御が簡単になるという効果がある。
また、制御装置をNC装置とし、NC装置と操作ボードの間でのデータの送受信は、NC装置から操作ボードの表示部への表示データを送信し、操作ボードからNC装置へ操作ボードの操作キー入力データを送信するので、NC装置と操作ボードの送受信を容易に行えるという効果がある。
【００８２】
また、制御装置が操作ボード／リモートＩ／Ｏ共用通信制御部を有し、操作ボードまたはリモートI/O が、制御装置の操作ボード／リモートＩ／Ｏ共用通信制御部に対し切り替え接続可能であるので、NC装置の操作ボード接続用通信制御部と、リモートI/O の通信制御部とを共用化でき、リモートI/O を増設接続する際に通信制御部の増設が不要となり、システム構成の柔軟性が増すという効果がある。
【００８３】
さらに、操作ボードまたはリモートI/O からNC装置へ送信されるフレームは、それぞれ識別符号が異なるため、NC装置に操作ボードまたはリモートI/O のどちらが接続されているか、判別が容易になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成の一例を示す構成図である。
【図２】  本発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法に用いられる操作ボードの概略構成を示す図である。
【図３】  リモートI/O の概略構成を示す図である。
【図４】  本発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法に用いられるNC装置側の操作ボード通信制御部の概略構成を示す図である。
【図５】  図２に示した操作ボードの操作ボード通信制御部の内部構成の詳細を示す図である。
【図６】  図５に示した操作ボード通信制御部を構成するコード変換部の動作を説明するための動作説明図である。
【図７】  本実施形態によるNC装置のMPU のプログラムS/W 処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図８】  本実施形態によるNC装置のMPU における操作ボードとリモートI/O への入出力のプログラムS/W 処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図９】  本実施形態においてNC装置から操作ボードへのコード変換テーブルデータの送信処理を示すフロー図である。
【図１０】（Ａ）本実施形態に用いられるNC装置側における操作ボードのコード変換テーブル送信モード制御回路図、（Ｂ）動作タイミングの説明図である。
【図１１】（Ａ）本実施形態に用いられる操作ボード側における操作ボードのコード変換テーブル受信モード制御回路図、（Ｂ）動作タイミングの説明図である。
【図１２】  本実施形態に用いられるNC装置とリモートI/O 間の送受信フレーム、NC装置と操作ボード間の送受信フレームの構成図である。
【図１３】  NC装置、操作ボード、リモートI/O のそれぞれの通信制御部が送信するヘッダパターンの説明図である。
【図１４】  本実施形態におけるNC装置と操作ボードまたはリモートI/O 間の送受信フレームの送受信データの流れを示す図である。
【図１５】  本発明に係る操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成の他例を示す構成図である。
【図１６】  従来の操作ボード、リモートI/O 通信制御方法の構成を示す構成図である。
【図１７】  従来の操作ボードの概略構成を示す構成図である。
【図１８】  従来のリモートI/O の概略構成を示す構成図である。
【図１９】  従来のNC装置側の操作ボード通信制御部の概略構成を示す構成図である。
【図２０】  従来のNC装置のMPU のプログラムS/W 処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図２１】  従来のNC装置のMPU における操作ボードとリモートI/O への入出力のプログラムS/W 処理の動作フローを示すフローチャートである。
【図２２】  従来の操作ボード側のMPU のプログラムS/W 処理の動作フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  NC制御部本体
２  複数のリモートI/O
３  NC制御部本体付属の操作ボード
４  サーボアンプ・主軸アンプ
５  サーボモーター、主軸モーター、エンコーダー
101   NC装置側の制御MPU
102   NC装置のMPU 動作プログラム格納用ROM
103   NC装置のMPU 動作ワークエリア用RAM
104   NC装置の操作ボード通信制御部
105   NC装置のリモートI/O 通信制御部
106   NC装置のサーボ／主軸通信制御部
107   操作ボード上の操作キースイッチ
108   操作ボード上のLED 表示器
109   操作ボード／リモートI/O 共用通信制御部
110   操作ボード／リモートI/O 接続機器取り外しスイッチ
111   NC装置、リモートI/O 間の送受信信号線
112   NC装置、操作ボード間の送受信信号線
113   NC装置、サーボアンプ／主軸アンプ間の送受信信号線
21  操作ボードの制御MPU
22  操作ボードの通信制御部
23  操作ボードの動作S/W 格納用ROM
24  操作ボードのMPU 動作ワークエリア用RAM
25  操作ボードのLED 出力保持部
26  操作ボードSCANアドレス生成部
27  操作ボードSCANデータ入力部
28  操作ボードLED ／スイッチマトリックス
29  操作ボード選択スイッチ
210   操作ボード通信制御部
211   操作ボード取り外しスイッチ
212   操作ボードモード切替スイッチ
122   リモートI/O →NC装置の送信信号線
123   NC装置、リモートI/O 間の送受信信号線
31  リモートI/O → NC 装置送信部
32  NC装置  →  リモートI/O 受信部
33  リモートI/O 送信データ保持部
34  リモートI/O 受信データ保持部
35  リモートI/O 入力信号フィルター部
36  リモートI/O 出力信号保持部
37  リモートI/O 受信アラーム検知部
38  リモートI/O 局番設定用ロータリースイッチ
39  リモートI/O 取り外しスイッチ
41  NC送信部
42  NC受信部
43  送信データ保持部
44  受信データ保持部
45  送信起動コマンド制御部
46  送信ステータス制御部
47  受信起動コマンド制御部
48  受信ステータス制御部
49  送信起動H/W タイマー
410   送信モード切替制御部
411   操作ボードコード変換テーブル送信モード制御部
51  操作ボード受信部
52  送信部
53  受信データ保持部
54  送信データ保持部
55  操作ボードLED 出力データ出力部
56  LED 出力アドレス生成部
57  LED 出力データ書込パルス生成部
58  操作キースキャンアドレス生成部
59  操作キースキャンデータ入力部
510   アドレス比較器
511   受信データカウンタ
512   コード変換テーブル書込制御部
513   コード変換テーブルメモリ
514   プライオリティエンコーダー
515   コード変換部
516   マルチプレクサ
517   受信フレームカウンタ
518   ＯＲゲート
519   コード変換テーブル転送制御部
61  通常モードコード変換テーブル入力アドレス
62  マルチプレクサ
63  コード変換テーブル書込モード入力アドレス
64  データ出力ゲート
1101  送信フレーム
1102  送信フレーム
1103  NC装置と操作ボード間の送受信サイクル
1104  NC装置側の操作ボードコード変換テーブル送信モード信号
1105  操作ボードより受信したコード変換テーブルデータ受信完了信号
1106  操作ボードコード変換テーブル送信モードセット信号
1107  操作ボードコード変換テーブルデータ受信完了ステータス
1201  送信フレームのデータ構成
1202A   送信フレームのデータ構成の一例
1202B   送信フレームのデータ構成の一例
1203  NC装置、操作ボード間の単一の送受信サイクル
1204  NC装置と操作ボード間の送受信サイクル
1205  コード変換テーブル送信モードOFF 信号
1206  操作ボードコード変換テーブル正常受信完了パルス信号
1207  操作ボードコード変換テーブル正常受信完了信号
1208  フリップフロップ
1301  通常送信モード時のNC装置からリモートI/O への送信フレーム
1302  通常送信モード時のリモートI/O からNC装置への送信フレーム
1303  接続ID要求モード時のNC装置からリモートI/O への送信フレーム
1304  接続ID要求モード時のリモートI/O からNC装置への送信フレーム
1305  通常送信モード時のNC装置から操作ボードへの送信フレーム
1306  通常送信モード時の操作ボードからNC装置への送信フレーム
1307  接続ID要求モード時のNC装置から操作ボードへの送信フレーム
1308  接続ID要求モード時の操作ボードからNC装置への送信フレーム
1501  NC装置から操作ボードまたはリモートI/O への送信フレーム
1502  リモートI/O からNC装置への送信フレーム
1503  操作ボードからNC装置への送信フレーム
1504  操作ボード及びリモートI/O 側の送信ON信号
1505  NC装置側通信制御部の送信ON信号
1506  NC装置、操作ボード、リモートI/O の各送信フレームのデータ構成
1507  送受信を実行するサイクル間隔
1508  送受信を実行する単位送受信サイクル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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