(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
数値制御装置と、
サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを、
送信用および受信用のデータ伝送ケーブルで構成される通信ケーブルで直列接続し、
前記数値制御装置と前記周辺装置との間で時分割通信を行うようにした数値制御システムにおいて、
前記数値制御装置と前記周辺装置との間の通信における通信周期を複数のサブ周期に分割し、前記通信周期で処理するデータを、各サブ周期毎に分割するとともに前記数値制御装置と通信を行う前記周辺装置毎に分割し、当該分割したデータを、前記分割した各サブ周期毎に処理するようにしたことを特徴とする数値制御システム。
【請求項２】
前記数値制御装置と前記周辺装置との間の通信で使用する通信フレーム中に非常停止情報部を設け、前記複数のサブ周期に分割したデータのそれぞれに非常停止情報部が含まれるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の数値制御システム。
【請求項３】
前記数値制御装置および前記周辺装置の受信制御部は、受信エラーがなかった場合には、送信された通信フレームに指定されている局アドレスの如何に関わらず、受信した通信フレーム中の非常停止情報部のチェックを行うようにしたことを特徴とする請求項２に記載の数値制御システム。
【請求項４】
前記通信フレーム中にゲート遮断させる系統を指定するゲート遮断系統情報部を設け、前記数値制御装置はゲート遮断を指令する場合に前記ゲート遮断系統情報部にゲート遮断させる系統を指定して前記周辺装置に送信し、また前記周辺装置は受信した通信フレームのゲート遮断系統情報部にて所属する系統がゲート遮断させる系統として指定されている時にゲート遮断することにより、前記周辺装置を指定されたゲート遮断系統毎にゲート遮断するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の数値制御システム。
【請求項５】
数値制御装置と、
サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを、
送信用および受信用のデータ伝送ケーブルで構成される通信ケーブルで直列接続し、
前記数値制御装置と前記周辺装置との間で時分割通信を行うようにした数値制御システムにおける通信タイミングの設定方法において、
前記数値制御装置は、初期通信時に前記周辺装置に対してポート接続確認コマンドを送信する段階と、
前記周辺装置からポート接続確認コマンド応答およびポート情報コマンドを受信した場合に、このポート情報コマンドに付加されている機種コードの数および機種コードの順番から、前記周辺装置の接続状態を認識して、前記周辺装置の接続数および前記周辺装置の送信タイミングを計算する段階と、
前記計算した接続数および送信タイミングをノード数通知コマンドおよび通信タイミング設定コマンドとして前記周辺装置へ送信する段階と、
を有し、
また、前記周辺装置は、前記ポート接続確認コマンドを受信した場合に、前記ポート接続確認コマンド応答を上流ノードへ送信するとともに、前記ポート接続確認コマンドを下流ノードへ送信する段階と、
前記ポート情報コマンドにあらかじめ割り付けられている機種コードを付加して上流ノードへ送信する段階と、
前記ノード数通知コマンドおよび通信タイミング設定コマンドを受信した場合に、前記ノード数通知コマンドおよび通信タイミング設定コマンドに指定されている前記接続数および送信タイミングを保持する段階と、
を有し、
前記数値制御装置と前記周辺装置との間の初期通信により、前記周辺装置の通信タイミングを自動設定するようにしたことを特徴とする、数値制御システムにおける通信タイミングの設定方法。
【請求項６】
前記周辺装置は、初期通信において前記数値制御装置から送信された同期フレームを受信した時に、同期信号を出力するとともに、最下流ノードとなる前記周辺装置が前記同期用フレームを受信するまでに要する時間を計算するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の数値制御システム。
【請求項７】
前記周辺装置は、初期通信において前記数値制御装置から送信された前記周辺装置の接続状態を示す情報に基き前記周辺装置間伝送遅延を考慮した送信タイミングを計算するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の数値制御システム。
【請求項８】
前記数値制御装置および前記周辺装置は、ポート１用送信制御部、ポート１用受信制御部、ポート２用送信制御部、ポート２用受信制御部とを有し、
前記数値制御装置は、初期通信時において前記周辺装置の接続状態を認識して、前記周辺装置のノード数および前記周辺装置の送信タイミングを計算するとともに、前記周辺装置に対して送信する通信フレームのデータ量と、前記周辺装置が周辺装置間通信で送信する通信フレームのデータ量とから、前記周辺装置の周辺装置間通信における送信タイミングを計算して、前記周辺装置に送信し、
前記周辺装置は、初期通信時において前記数値制御装置から送信されるノード数および送信タイミング並びに周辺装置間通信における送信タイミングを保持し、この周辺装置間通信における送信タイミングにより周辺装置間通信を行なうようにしたことを特徴とする請求項６に記載の数値制御システム。
【請求項９】
前記数値制御装置および前記周辺装置は、ポート１用送信制御部、ポート１用受信制御部、ポート２用送信制御部、ポート２用受信制御部とを有し、
前記周辺装置は、アラーム発生時に前記ポート１用送信制御部より上流に接続された機器に非常停止関連情報を送信するとともに、前記ポート２用送信制御部より下流に接続された機器に非常停止関連情報を送信するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の数値制御システム。
【請求項１０】
ポート１受信制御部またはポート２受信制御部で受信した通信フレームに、アラーム、ゲート遮断、非常停止などの情報が含まれていた場合に、これらの情報をラッチし、ポート２送信制御部またはポート１送信制御部から送信する通信フレームにこれらの情報を付加するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の数値制御システム。
【請求項１１】
光伝送モジュールを使用したデータ伝送時、通信制御用バッファ部で書込みポインタと読み出しポインタとの同期がずれた場合または通信制御用バッファがリセットされた場合は、読み出しポインタが移動した後、最初に出力するビットを変更することにより不要スタートフラグ出現を防止するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の数値制御システム。
【請求項１２】
光伝送モジュールを使用したデータ伝送において、スタートフラグのビットパターンとビット数のバランスを取るためのダミーデータを作成し、このダミーデータをスタートフラグと組み合せて送出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の数値制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
この発明は、数値制御（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＮＣと記す）装置とサーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを、送信用および受信用の２本のデータ伝送ケーブルで構成される通信ケーブル１本で直列接続（デイジーチェーン（ｄａｉｓｙ ｃｈａｉｎ）接続とも呼ぶ）し、数値制御装置と周辺装置との間で時分割通信を行うようにした数値制御システム（以下、ＮＣシステムと記す）およびこの数値制御システムにおける通信タイミングの設定方法に関するものである。
【０００２】
背景技術
第１８図は従来例としてのＮＣ装置の構成を示した図で、ＮＣ装置内の各構成要素間をネットワークで接続したものである。図において、５０は数値制御部（以下、ＮＣ部と記す）、５１はＮＣ装置全体を制御する数値制御手段（以下、ＮＣ手段と記す）、５２は工作機械を制御するＰＭＣ制御手段、５３はネットワーク６０を制御する第１ネットワーク制御部、５４ａ，５４ｂは軸制御部、５５ａ，５５ｂはサーボ駆動系の制御を行う軸制御手段、５６ａ５６ｂはネットワーク６０を制御する第２ネットワーク制御部、５７は画面制御部、５８はＣＲＴ／ＭＤＩ等の入出力装置の制御を行う画面制御手段、５９はネットワーク６０を制御する第３ネットワーク制御部である。ＮＣ装置は、ＮＣ部５０と、軸制御部５４ａ，５４ｂと、画面制御部５７とで構成され、これらの構成要素がネットワーク６０で接続されている。
【０００３】
第１９図は従来例としてのＮＣ装置、駆動アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの接続を示す図である。図において、６１はＮＣ装置、６２（６２ａ，６２ｂ）はサーボモータ（図示せず）を駆動するサーボアンプ、６３（６３ａ，６３ｂ）は主軸モータ（図示せず）を駆動する主軸アンプ、６４（６４ａ，６４ｂ）はＮＣ装置６１の外部Ｉ／ＯとしてのリモートＩ／Ｏユニット、６５（６５ａ，６５ｂ）はラインターミナルである。また、６６（６６ａ〜６６ｆ）は局アドレスと通信時間を割り当てるために、ＮＣ装置６１に接続されるサーボアンプ６２、主軸アンプ６３およびリモートＩ／Ｏユニット６４に装備されるＩＤ設定用スイッチである。また、６７（６７ａ，６７ｂ）はリモートＩ／Ｏユニット６４に装備される通信ハードウェア設定用スイッチである。
【０００４】
また、７０はＮＣ装置６１からサーボアンプ６２、主軸アンプ６３（以下、駆動アンプと記す）への通信用のデータ伝送ケーブル、７１は駆動アンプからＮＣ装置６１への通信用のデータ伝送ケーブル、７２は非常停止信号用のデータ伝送ケーブル、７３はサーボアラーム用のデータ伝送ケーブルである。サーボ通信線７４は、上述のデータ伝送ケーブル７０〜７３の４対により構成される。また、リモートＩ／Ｏ通信線７６は、ＮＣ装置・リモートＩ／Ｏユニット間通信用のデータ伝送ケーブル７５から構成される。
【０００５】
ＮＣ装置６１は、駆動アンプ（サーボアンプ６２、主軸アンプ６３）とサーボ通信線７４により接続され、終端にはラインターミナル６５ａが接続される。また、ＮＣ装置６１はリモートＩ／Ｏユニット６４とリモートＩ／Ｏ通信線７６により接続され、終端にはラインターミナル６５ｂが接続される。
【０００６】
第２０図は従来例としてのＮＣ装置と駆動アンプとの直列接続を示す図である。図において、６１はＮＣ装置、６２（６２ａ，６２ｂ）はサーボアンプ、６３（６３ａ，６３ｂ）は主軸アンプ、７７は送信制御部、７８は受信制御部である。図に示すように、ＮＣ装置６１、サーボアンプ６２（６２ａ，６２ｂ）および主軸アンプ６３（６３ａ，６３ｂ）は、一対の送信制御部７７、受信制御部７８を有している。
【０００７】
第２１図は従来例としてのＮＣシステムの通信（１通信周期）を示す図で、（ａ）はＮＣ装置と駆動アンプとの間の通信（１通信周期）を示す図で、（ｂ）はＮＣ装置とリモートＩ／Ｏユニットとの間の通信（１通信周期）を示す図である。
【０００８】
図（ａ）において、８０（８０ａ，８０ｂ）はＮＣ装置から駆動アンプへ送信される通信フレーム、８１（８１ａ〜８１ｇ）は駆動アンプからＮＣ装置へ送信される通信フレームである。ＮＣ装置・駆動アンプ間の通信は、第１９図に示すようにデータ伝送ケーブル７０およびデータ伝送ケーブル７１の２対による双方向全二重通信方式である。
【０００９】
データ伝送ケーブル７０を使用するＮＣ装置から駆動アンプへの通信において、マスター局であるＮＣ装置６１は、通信周期中の任意の時間に通信フレーム８０を、送信先となる駆動アンプに対し任意の個数送信する。スレーブ局となる駆動アンプは、第２０図に示す受信制御部７８で常にＮＣ装置６１から送信される通信フレーム８０を監視していて、自分宛の通信フレームであった場合に受信を行なう。
【００１０】
また、データ伝送ケーブル７１を使用する駆動アンプからＮＣ装置への通信においては、複数の駆動アンプのいずれもがマスター局となることがあるため、通信周期を複数の駆動アンプで時分割して共有し、マスター局となる駆動アンプは割り当てられた分割通信時間に、通信フレーム８１（８１ａ〜８１ｇ）を送信する。スレーブ局となるＮＣ装置６１は、異なるマスター局から送信される通信フレーム８１を分割通信時間毎に受信する。
【００１１】
図（ｂ）において、８２（８２ａ〜８２ｅ）はＮＣ装置６１からリモートＩ／Ｏユニット６４へ送信される通信フレーム、８３（８３ａ〜８３ｅ）はリモートＩ／Ｏユニット６４からＮＣ装置６１へ送信される通信フレームである。ＮＣ装置・リモートＩ／Ｏユニット間通信は、第１９図に示すようにＮＣ装置・リモートＩ／Ｏユニット間通信用データ伝送ケーブル７５をマスター局となるＮＣ装置６１と複数のリモートＩ／Ｏユニット６４で共有する半二重通信方式であり、通信周期を時分割して送信する。
【００１２】
ＮＣ装置６１あるいは複数のリモートＩ／Ｏユニット６４のうちの一つがマスター局となり、通信フレーム８２あるいは通信フレーム８３を送信する。マスター局でない機器は、全てスレーブ局として送信された通信フレーム８２を監視していて、送信された通信フレーム８２が自分宛であった場合に受信を行う。
【００１３】
上述の図（ａ）および図（ｂ）において、駆動アンプ、リモートＩ／ＯユニットからＮＣ装置への通信においては、複数の駆動アンプ、リモートＩ／Ｏユニットのいずれもがマスター局となることがあるため、駆動アンプ、リモートＩ／ＯユニットからＮＣ装置への時分割通信を行うためには、複数の駆動アンプ、リモートＩ／Ｏユニットが時分割された通信時間を重複して使用しないように通信時間を割り当てる必要があり、ＩＤ設定用スイッチ６６によってＩＤ番号を指定することにより、局アドレスと通信時間の割り当てを行う。
【００１４】
第２２図は従来例としての通信フレームの構成を示す図である。スレーブ局が複数存在する場合においては、スレーブ局に固有の局アドレスを与え、マスター局から特定のスレーブ局を指定して、そのスレーブ局のみに通信を行う。図において、８４は開始フラグ、８５は局アドレス、８６はデータ、８７はＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｈ）、８８は終了フラグである。スレーブ局は、送信された通信フレームの局アドレス８５を監視していて、あらかじめ割り付けられた局アドレスと一致した場合またはスレーブ局全体を指定するアドレスであった場合に受信を行なう。
【００１５】
上述のように、従来のＮＣシステムにおいては、第２１図（ａ）、（ｂ）に示すように、ＮＣ装置と駆動アンプとの間の通信と、ＮＣ装置とリモートＩ／Ｏユニットとの間の通信とでは、通信周期など通信方法が異なるために、第１９図に示すように、駆動アンプとリモートＩ／Ｏユニットは別々の伝送線路によりＮＣ装置に接続していたので、ケーブル数の増加、配線の複雑化の要因となるという問題点があった。
【００１６】
第２３図は従来例としてのＮＣシステムの通信（１通信周期）を示す図である。駆動アンプとリモートＩ／Ｏユニットからなる複数の周辺装置で、通信周期を時分割通信することにより、通信周期が異なる駆動アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットを、同一伝送線路に接続して通信を行うようにしたもので、上述の第１９図のように駆動アンプ用の通信ケーブルとリモートＩ／Ｏユニット用の通信ケーブルと異なっていた複数の通信線を、１本に集約したものである。
【００１７】
ＮＣ装置から周辺装置（サーボアンプ、主軸アンプ、リモートＩ／Ｏユニット）への通信、および周辺装置からＮＣ装置への通信フレームの通信時間の使用状態を示すものである。図において、８９（８９ａ〜８９ｆ）はＮＣ装置から周辺装置への通信フレーム、９０（９０ａ〜９０ｆ）は周辺装置からＮＣ装置への通信フレームである。
【００１８】
ＮＣ装置から周辺装置への通信は、ＮＣ装置がマスター局となり、スレーブ局となる周辺装置に対し通信を行なう。図に示すように、マスター局となるＮＣ装置より、通信周期内の任意の時間に通信フレーム８９が出力される。
【００１９】
また、周辺装置からＮＣ装置への通信では、周辺装置のいずれもマスター局になりうるため、通信周期を時分割し、分割した通信時間を周辺装置に重複しないように割り当てる。周辺装置は割り当てられた時間のみマスター局となりスレーブ局となるＮＣ装置に対し通信を行なう。図に示すように、マスター局となる周辺装置から、各マスター局の割り当て時間内にＮＣ装置への通信フレーム９０が出力される。
【００２０】
上述のように、通信周期の異なる周辺装置を同一伝送線路に接続して通信を行うことができるが、マスター局となる周辺装置で時分割通信を行う場合には、最も短い通信周期に合わせて通信を行う必要があり、短い通信周期を必要としない機器にも通信時間が割り当てられてしまい効率が悪くなるという問題点があった。
【００２１】
また、従来のＮＣシステムにおいては、第１９図に示すように、ＮＣ装置と駆動アンプ間の通信においては、データ送受信用の２対のデータ伝送ケーブルの他に、通常の通信時には使用されない非常停止信号の通知のための２対のデータ伝送ケーブルを使用していたため、機能、使用頻度に対してコスト高となるという問題点があった。また、これらのケーブルは配線複雑化の要因になるという問題点もあった。
【００２２】
また、非常停止信号専用の通信フレームを設け、データ送受信用の２対のデータ伝送ケーブルを使用して通信周期中に非常停止信号を通信で送受信することにより、非常停止信号の通知のための２対のデータ伝送ケーブルを省略することが考えられる。しかし、非常停止信号を専用の通信フレームで送信する場合には、通信周期中に非常停止信号専用の通信フレームを入れる時間を割り当てなければならず、時間的余裕がないと使用できないという問題点があった。さらに、非常停止情報伝達のリアルタイム性を確保するためには、通信周期中に非常停止信号専用の通信フレームを複数回入れる必要があり、通信周期中に非常停止信号専用の通信フレームを複数回入れる時間的余裕がないと、非常停止情報の迅速な情報伝達が行なえないという問題点もあった。
【００２３】
また、非常停止信号専用の通信フレームを設けず、通常の通信で使用する通信フレーム中に非常停止情報を付加して送信する場合には、非常停止情報をリアルタイムで検出するためには、送信された通信フレーム全てに対して非常停止情報の有無を確認する必要がある。送信された通信フレーム全てに対してデータ取り込み等の処理のため、ＣＰＵの処理が待たされ、ＣＰＵ性能が低下するという問題点があった。
【００２４】
また、非常停止情報伝達のリアルタイム性を確保するために高速伝送に対応した光伝送モジュールを使用することが考えられる。
【００２５】
しかしながら、サーボアンプ、主軸アンプからなる複数の駆動アンプに光伝送モジュールを使用した直列接続によりデータ伝送を行う場合、光ファイバケーブル中は光信号で高速伝送であるが、駆動アンプ内では光信号受信後、受信した光信号を電気信号に変換し、変換した電気信号からデータ成分・クロック成分を抽出し、それを一旦バッファに記憶した後、改めて送信クロックに同期させて送信する必要があるので、伝送遅延が発生する。この伝送遅延は、接続された駆動アンプの台数分だけ累積するため、通信周期毎にＮＣ装置から駆動アンプに対し同期信号を送信しても、接続される位置（ＮＣ装置から何番目に接続されているか）によって同期信号受信時間にタイムラグが発生してしまい、駆動アンプが同期信号受信した瞬間に同期処理を行っても、駆動アンプ間で同期タイミングがずれてしまうという問題点があった。
【００２６】
第２４図は従来例としての光伝送モジュールを使用した通信における通信制御用バッファ部の動作を示す図である。図において、９１は３２ビットＦＩＦＯ（先入れ先出し、ｆｉｒｓｔ−ｉｎ ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）によって構成された通信制御用バッファ部、９２は書込みポインタ、９３は読み出しポインタである。
【００２７】
書込みポインタ９２は、受信データのクロック成分に同期して受信データを１ビット書込み、ポインタを１ビットシフトする。また、読み出しポインタ９３は、送信データのクロック成分に同期して通信制御用バッファ部から１ビット読み出し、ポインタを１ビットシフトする。書込みポインタ９２の移動速度と読み出しポインタ９３の移動速度とは一致しないため、例えば送信クロック成分が受信クロック成分より早い場合には、読み出しポインタ９３が書込みポインタ９２を追い越してしまい、誤ってフラグのビットパターンが発生してしまうことになる。有効データを処理している時に、誤ってフラグのビットパターンが発生しないようにするために、１回の送信フレームのデータ数をポインタの追い越し現象が起きない程度の量に制限するとともに、フレームのフラグ受信毎に書込みポインタ９２を読み出しポインタ９３から１６ビット離すといった方法を使用していた。
【００２８】
また、高速伝送に対応した光伝送モジュールでは、受信データのデータ成分・クロック成分を正常に抽出するために、例えば「伝送データ中の“１”または“０”の連続数は７以下とすること」、「伝送データの“１”と“０”の出現率は５０％」といった送受信するデータ中のビット構成について制限が設けられている。また、一般に送信フレームの先頭と末尾にフラグを配するといった手法が使用されるが、例えばフラグとしてのビットパターンに“０１１１１１１０”のようなビット構成を選択し、かつ、これを複数回送受信すると、“１”の出現率が“０”の出現率に対して非常に高くなってしまい、光伝送モジュールでの送受信性能が著しく低下し、正常にデータ成分・クロック成分の抽出が行われなくなるという問題点があった。
【００２９】
また、スイッチによりＩＤ番号設定を行い、局アドレス及び時分割通信の通信時間（送信タイミング）を指定する方法は、最大接続可能数が増えてくるにつれ、スイッチを含む部品の増加によるコストアップ、設定作業の煩雑化、設定時間の増大、人為的な設定ミスの増加という問題点があった。
【００３０】
また、従来のＮＣシステムにおける通信は、第２０図に示すように１対の送信制御部、受信制御部を有する構成であり、駆動アンプ・駆動アンプ間のデータの授受ができない（例えば、サーボアンプ６２ａがＮＣ装置６１に送信したデータをサーボアンプ６２ｂまたは主軸アンプ６３ｂでは受信できない）ため、一旦ＮＣ装置を経由してデータの授受をしなければならず、高速な軸間補正を行うことができないという問題点があった。
【００３１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、数値制御装置と、サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを、送信用および受信用のデータ伝送ケーブルで構成される通信ケーブルで直列接続し、前記数値制御装置と前記周辺装置との間で時分割通信を行うようにした数値制御システムにおいて、効率の良い通信が可能な数値制御システムを得るものである。
【００３２】
また、第２の目的は、非常停止信号の通知のための専用の２対のツイストペアケーブルを使用せずに、アラーム、ゲート遮断、非常停止などの非常停止関連情報をリアルタイムで伝送できる数値制御システムを得るものである。
【００３３】
さらに、第３の目的は、スイッチ操作によりＩＤ番号設定を行わなくとも、局アドレス及び時分割通信の通信時間（送信タイミング）を設定できる数値制御システムを得るものである。
【００３４】
また、複数の周辺装置を同期制御することができる数値制御システムを得るものである。
【００３５】
さらに、周辺装置間で通信することができる数値制御システムを得るものである。
【００３６】
また、アラーム、ゲート遮断、非常停止などの非常停止関連情報を上流に接続された機器（以下、上流ノードと記す）のみでなく、下流に接続された機器（以下、下流ノードと記す）へも送信できる数値制御システムを得るものである。
【００３７】
また、光伝送モジュールを使用したデータ伝送時、通信制御用バッファ部で書込みポインタと読み出しポインタとの同期がずれた場合または通信制御用バッファがリセットされた場合においても、読み出しポインタが移動した後のビットパターンが、フラグとなる特定のビットパターンとはならない数値制御システムを得るものである。
【００３８】
また、光伝送モジュールを使用したデータ伝送において、使用頻度の高いスタートフラグに対して１と０のビット数のバランスを取ることにより送受信性能を維持する数値制御システムを得るものである。
【００３９】
発明の開示
この発明の数値制御システムは、数値制御装置と、サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを、送信用および受信用のデータ伝送ケーブルで構成される通信ケーブルで直列接続し、前記数値制御装置と前記周辺装置との間で時分割通信を行うようにした数値制御システムにおいて、前記数値制御装置と前記周辺装置との間の通信における通信周期を複数のサブ周期に分割し、前記通信周期で処理するデータを、各サブ周期毎に分割するとともに前記数値制御装置と通信を行う前記周辺装置毎に分割し、当該分割したデータを、前記分割した各サブ周期毎に処理するようにしたものである。
【００４０】
また、前記数値制御装置と前記周辺装置との間の通信で使用する通信フレーム中に非常停止情報部を設け、前記複数のサブ周期に分割したデータのそれぞれに非常停止情報部が含まれるようにしたものである。
【００４１】
さらに、前記数値制御装置および前記周辺装置の受信制御部は、受信エラーがなかった場合には、送信された通信フレームに指定されている局アドレスの如何に関わらず、受信した通信フレーム中の非常停止情報部のチェックを行うようにしたものである。
【００４２】
さらにまた、前記通信フレーム中にゲート遮断させる系統を指定するゲート遮断系統情報部を設け、前記数値制御装置はゲート遮断を指令する場合に前記ゲート遮断系統情報部にゲート遮断させる系統を指定して前記周辺装置に送信し、また前記周辺装置は受信した通信フレームのゲート遮断系統情報部にて所属する系統がゲート遮断させる系統として指定されている時にゲート遮断することにより、前記周辺装置を指定されたゲート遮断系統毎にゲート遮断するようにしたものである。
【００４３】
また、この発明の数値制御システムにおける通信タイミングの設定方法は、数値制御装置と、サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを、送信用および受信用のデータ伝送ケーブルで構成される通信ケーブルで直列接続し、前記数値制御装置と前記周辺装置との間で時分割通信を行うようにした数値制御システムにおける通信タイミングの設定方法において、
前記数値制御装置は、初期通信時に前記周辺装置に対してポート接続確認コマンドを送信する段階と、
前記周辺装置からポート接続確認コマンド応答およびポート情報コマンドを受信した場合に、このポート情報コマンドに付加されている機種コードの数および機種コードの順番から、前記周辺装置の接続状態を認識して、前記周辺装置の接続数および前記周辺装置の送信タイミングを計算する段階と、
前記計算した接続数および送信タイミングをノード数通知コマンドおよび通信タイミング設定コマンドとして前記周辺装置へ送信する段階と、
を有し、
また、前記周辺装置は、前記ポート接続確認コマンドを受信した場合に、前記ポート接続確認コマンド応答を上流ノードへ送信するとともに、前記ポート接続確認コマンドを下流ノードへ送信する段階と、
前記ポート情報コマンドにあらかじめ割り付けられている機種コードを付加して上流ノードへ送信する段階と、
前記ノード数通知コマンドおよび通信タイミング設定コマンドを受信した場合に、前記ノード数通知コマンドおよび通信タイミング設定コマンドに指定されている前記接続数および送信タイミングを保持する段階と、
を有し、
前記数値制御装置と前記周辺装置との間の初期通信により、前記周辺装置の通信タイミングを自動設定するようにしたものである。
【００４４】
また、前記周辺装置は、初期通信において前記数値制御装置から送信された同期フレームを受信した時に、同期信号を出力するとともに、最下流ノードとなる前記周辺装置が前記同期用フレームを受信するまでに要する時間を計算するようにしたものである。
【００４５】
さらに、前記周辺装置は、初期通信において前記数値制御装置から送信された前記周辺装置の接続状態を示す情報に基き前記周辺装置間伝送遅延を考慮した送信タイミングを計算するようにしたものである。
【００４６】
さらにまた、前記数値制御装置および前記周辺装置は、ポート１用送信制御部、ポート１用受信制御部、ポート２用送信制御部、ポート２用受信制御部とを有し、
前記数値制御装置は、初期通信時において前記周辺装置の接続状態を認識して、前記周辺装置のノード数および前記周辺装置の送信タイミングを計算するとともに、前記周辺装置に対して送信する通信フレームのデータ量と、前記周辺装置が周辺装置間通信で送信する通信フレームのデータ量とから、前記周辺装置の周辺装置間通信における送信タイミングを計算して、前記周辺装置に送信し、
前記周辺装置は、初期通信時において前記数値制御装置から送信されるノード数および送信タイミング並びに周辺装置間通信における送信タイミングを保持し、この周辺装置間通信における送信タイミングにより周辺装置間通信を行なうようにしたものである。
【００４７】
また、前記数値制御装置および前記周辺装置は、ポート１用送信制御部、ポート１用受信制御部、ポート２用送信制御部、ポート２用受信制御部とを有し、前記周辺装置は、アラーム発生時に前記ポート１用送信制御部より上流に接続された機器に非常停止関連情報を送信するとともに、前記ポート２用送信制御部より下流ノードに非常停止関連情報を送信するようにしたものである。
【００４８】
さらに、ポート１受信制御部またはポート２受信制御部で受信した通信フレームに、アラーム、ゲート遮断、非常停止などの情報が含まれていた場合に、これらの情報をラッチし、ポート２送信制御部またはポート１送信制御部から送信する通信フレームにこれらの情報を付加するようにしたものである。
【００４９】
また、光伝送モジュールを使用したデータ伝送時、通信制御用バッファ部で書込みポインタと読み出しポインタとの同期がずれた場合または通信制御用バッファ部がリセットされた場合は、読み出しポインタが移動した後、最初に出力するビットを変更することにより不要スタートフラグ出現を防止するようにしたものである。
【００５０】
また、光伝送モジュールを使用したデータ伝送において、スタートフラグのビットパターンとビット数のバランスを取るためのダミーデータを作成し、このダミーデータをスタートフラグと組み合せて送出するようにしたものである。
【００５１】
発明を実施するための最良の形態
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステムの構成を示す図で、駆動アンプ（サーボアンプ、主軸アンプ）、リモートＩ／Ｏユニットを、同一伝送線路に接続して通信を行うものである。図において、１ａはＮＣ装置、２ａはサーボアンプ、３ａは主軸アンプ、４ａはリモートＩ／Ｏユニット、５はポート１、６はポート２、７は送信用通信ケーブル、８は受信用通信ケーブルである。また、１１はＮＣ装置１ａを制御するＣＰＵ、１２はサーボアンプ２ａを制御するＣＰＵ、１３は主軸アンプ３ａを制御するＣＰＵ、１４はリモートＩ／Ｏユニット４ａを制御するＣＰＵ、１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）はポート１（Ｐ１）用送信制御部、１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ）はポート１（Ｐ１）用受信制御部、１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ）はポート２（Ｐ２）用送信制御部、１８（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ）はポート２（Ｐ２）用受信制御部である。
【００５２】
第１図に示したＮＣシステムは、ＮＣ装置１ａと、サーボアンプ２ａ、主軸アンプ３ａおよびリモートＩ／Ｏユニット４ａからなる周辺装置とを、送信用データ伝送ケーブル７および受信用データ伝送ケーブル８より構成される１本の共通の通信ラインにより直列接続したものである。
【００５３】
第２図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステム間の通信で使用する通信フレームの構成を示す図で、通信フレーム中に非常停止情報部を設けることにより、通常の通信伝送路で非常停止信号を伝達するようにしたものである。図において、８４〜８８は従来例である第２２図と同様であり、その説明を省略する。２０は非常停止情報部、２１は非常停止情報であるＥＭＧ、２２は非常停止またはサーボオフなどによりゲート遮断するゲート遮断情報であるＧＯＦＦ、２３はアラーム情報であるＡＬＭであり、非常停止情報部２０はＥＭＧ２１、ＧＯＦＦ２２およびＡＬＭ２３の各情報が含まれる。
【００５４】
第３図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステムにおける非常停止情報の流れを示す図である。
サーボアンプ２ａにアラームＡＬＭが入力されると、サーボアンプ２ａはアラーム処理を実行するとともに、通信フレームの非常停止情報部２０のビット０にＡＬＭビットを付加し、ＮＣ装置１ａに送信する。ＮＣ装置１ａは受信した通信フレームの非常停止情報部２０にＡＬＭビットが付加されていた場合には、以後送信する通信フレームの非常停止情報部２０のビット２にＥＭＧビットを付加し、“ＥＭＧ発生”として送信する。ＮＣ装置１ａに接続されているサーボアンプ２ａは、受信した通信フレームの非常停止情報部２０にＥＭＧビットが付加されていた場合には、非常停止処理を行う。また、図ではＮＣシステムとしてＮＣ装置とサーボアンプの例を示したが、主軸アンプまたはリモートＩ／Ｏユニットの場合も同様である。
【００５５】
ＮＣ装置、駆動アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットのポート１（Ｐ１）用送信制御部１５、ポート１（Ｐ１）用受信制御部１６、ポート２（Ｐ２）用送信制御部１７およびポート２（Ｐ２）用受信制御部１８は、受信エラーがなかった（ＣＲＣチェックＯＫ）場合には、送信された通信フレームに指定されている局アドレス８５の如何に関わらず、受信した通信フレーム中の非常停止情報部２０に存在するＡＬＭ／ＧＯＦＦ／ＥＭＧビットのチェックを行い、“ＥＭＧ発生”時には、それぞれ非常停止処理を実行する。
【００５６】
受信した通信フレーム中のＡＬＭ／ＧＯＦＦ／ＥＭＧビットのチェックを、受信エラーがなかった場合にのみ行うようにしたので、余分なデータ取り込み・バッファリングなしに非常停止情報を伝達し、リアルタイム性を向上させることができる。
【００５７】
第４図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステム間の通信を示す図で、通常の通信周期であるメイン周期ｔｍ（１．７ｍｓ）を１６分割したサブ周期ｔｓ（１１１μｓ）でデータを送信するようにしたものである。メイン周期ｔｍで送信するデータを１６分割し、サブ周期ｔｓ１〜ｔｓ１６で１６分割したデータを送信する。また、１６分割したデータのそれぞれに非常停止情報部が含まれる。また、図ではＮＣシステムとしてＮＣ装置とサーボアンプの例を示したが、主軸アンプまたはリモートＩ／Ｏユニットの場合も同様である。
【００５８】
また、従来装置では駆動アンプ（サーボアンプ、主軸アンプ）はＮＣ装置に対しメイン周期中に１度データを送信するようになっていたため、１通信周期につき一度しか通知の機会がなかったが、この実施の形態１ではデータを１６分割し、分割したデータをサブ周期に１回通信する（この時、非常停止情報も同時に送信される）ようにしたので、１通信周期内で必要なデータを送りつつ、非常停止情報伝達のリアルタイム性を確保することができる。
【００５９】
また、上述ではメイン周期を１．７ｍｓ周期とし、メイン周期を１６分割した１１１μｓをサブ周期とした例を示したが、メイン周期およびサブ周期は、ＮＣシステムの構成、要求精度および要求仕様等によって決定されるものであり、上記値に限定されるものではない。
【００６０】
また、上述ではサーボアンプがサブ周期に１回データを通信する例を示したが、更に非常停止情報の伝達を密にし、非常停止のリアルタイムを向上させるために、サブ周期にサーボアンプが複数回データを通信するようにしてもよい。
【００６１】
実施の形態２．
第５図はこの発明の実施の形態２に係るＮＣシステム間の通信で使用する通信フレームの非常停止情報部の構成を示す図である。図において、２１〜２３は実施の形態１で示した第２図と同様であり、その説明を省略する。２４は非常停止情報部２０のビット４〜ビット７に割り付けられたゲート遮断させる系統を指定できるＧＯＦＦ系統情報である。
【００６２】
また、第６図はこの発明の実施の形態２に係るＮＣ装置とサーボアンプの接続を示す図で、ＮＣ装置に接続される周辺装置を系統１と系統２との２系統に分けて別々に制御するＮＣシステムの例である。図において、１ａはＮＣ装置、２ｂ１，２ｂ２は系統１を構成するサーボアンプ、２ｃ１，２ｃ２は系統２を構成するサーボアンプ、２５ｂは系統１に接続されるＧＯＦＦ検出器、２５ｃは系統２に接続されるＧＯＦＦ検出器である。また、図ではＮＣシステムとしてＮＣ装置とサーボアンプの例を示したが、主軸アンプまたはリモートＩ／Ｏユニットの場合も同様である。
【００６３】
系統２を構成するＧＯＦＦ検出器２５ｃは、ゲート遮断発生時にＧＯＦＦ発生をサーボアンプ２ｃ２へ送信する。系統２を構成するサーボアンプ２ｃ２は、ＧＯＦＦ検出器２５ｃよりＧＯＦＦ発生を受信すると、ゲート遮断処理を実行するとともにＮＣ装置へ送信する通信フレームの非常停止情報部２０のビット１にＧＯＦＦビットを、またビット４〜ビット７のＧＯＦＦ系統情報２４に系統２のＧＯＦＦ発生をセットする。系統２を構成するサーボアンプ２ｃ１は、１ビット１のＧＯＦＦ発生およびビット４〜ビット７のＧＯＦＦ系統情報２４に系統２との指示があることから、サーボアンプ２ｃ１およびサーボアンプ２ｃ２はゲート遮断処理を実行する。また、ＧＯＦＦ検出器２５ｂとともに系統１を構成するサーボアンプ２ｂ１およびサーボアンプ２ｂ２は、受信した通信フレームの非常停止情報部２０のビット１はＧＯＦＦ発生であるが、ビット４〜ビット７のＧＯＦＦ系統情報が系統２との指示であることから、系統１を構成するサーボアンプ２ｂ１およびサーボアンプ２ｂ２はゲート遮断せず、処理を継続する。
【００６４】
実施の形態２は、通信フレームの非常停止情報部２０にＧＯＦＦ系統情報を設け、ゲート遮断する系統を指定できるようにしたもので、サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットなどの周辺装置に制御系統を割り付け、周辺装置は受信した通信フレームの非常停止情報部２０のビット１が“ＧＯＦＦ発生”であり、かつビット４〜ビット７のＧＯＦＦ系統情報に指定されたゲート遮断する系統が割り付けられた制御系統と一致する場合に、ゲート遮断処理を実行するようにした。
【００６５】
上述のように、ＮＣ装置に接続される周辺装置を、あらかじめ同時ゲート遮断の対象となる複数の系統に分けて制御することができるようにしたので、ＮＣシステム全体をゲート遮断することなく、ゲート遮断の必要となる系統のみをゲート遮断できる（ゲート遮断の不要な他の系統については運転継続できる）ようになり、ＮＣシステムを効率良く運転できる。
【００６６】
実施の形態３．
また、第７図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおいて初期通信時に使用するコマンドを示す図である。図において、３０はポート接続確認コマンド、３１はポート接続確認コマンド応答、３２ａはポート情報コマンド、３２ｂはリモートＩ／Ｏユニットが付加したＩ／Ｏコード、３２ｃはサーボアンプが付加したサーボコード、３２ｄは主軸アンプが付加した主軸コードである。また、３３ａは接続機器数（以下、ノード数と記す）を示すノード数データ３３ｂ、局アドレスデータ３３ｃを有するノード数通知コマンド、３４ａは受信タイミングを示すデータ３４ｂ、リモートＩ／Ｏユニットの送信タイミングを示すデータ３４ｃ、サーボアンプの送信タイミングを示すデータ３４ｄ、主軸アンプの送信タイミングを示すデータ３４ｅを有する通信タイミング設定コマンドである。
【００６７】
また、第８図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおけるＮＣ装置側の初期通信時フローチャート、第９図および第１０図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおける周辺装置（サーボアンプ、主軸アンプなどの駆動アンプ、リモートＩ／Ｏユニット）側の初期通信時フローチャートである。
【００６８】
第７図ないし第１０図により、この発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおける初期通信について説明をする。
ＮＣ装置は、第８図に示すステップＳ１でポート２からポート接続確認コマンド３０を周辺装置に送信する。ステップＳ２でポート２において周辺装置からポート接続確認コマンド応答３１を受信したか否かを確認する。ポート接続確認コマンド応答３１を未受信の場合には、ステップ３で規定時間経過したかを確認し、規定時間未満であれば、再度ステップＳ２に戻る。規定時間経過してもポート接続確認コマンド応答３１が返って来ない場合には、ステップＳ４で接続ＮＧとする。
【００６９】
ポート接続確認コマンド応答３１を受信した場合は、引き続きステップＳ５で、ポート２で周辺装置からポート情報コマンド３２を受信したかを確認する。ポート情報コマンド３２未受信の場合には、ステップＳ６で規定時間経過したかを確認し、規定時間未満であれば、再度ステップＳ５に戻る。規定時間経過してもポート情報コマンド３２が返って来ない場合には、ステップＳ７で接続ＮＧとする。
【００７０】
ポート情報コマンド３２を受信した場合、ステップＳ８で、ポート情報コマンドに書かれているＩ／Ｏコード、サーボコード、主軸コードおよびその書き込まれている順番から、ＮＣ装置に接続されているサーボアンプ、主軸アンプ、リモートＩ／Ｏユニットなどの周辺装置の接続状態を認識し、ノード数、局アドレスおよび送信タイミングを計算する。続いてステップＳ９で、ノード数通知コマンド３３ａおよび通信タイミング設定コマンド３４ａを、ポート２から送信する。
【００７１】
周辺装置は、第９図に示すステップＳ１０でデータ処理モードをＯＦＦする。ステップＳ１１で、ポート１またはポート２でＮＣ装置からのポート接続確認コマンド３０を受信したか確認する。ポート接続確認コマンド３０未受信の場合には、ステップＳ１２で規定時間経過したかを確認し、規定時間未満であれば、再度ステップＳ１１に戻る。規定時間経過してもポート接続確認コマンド３０を受信しない場合には、ステップＳ１３で接続なしと判断する。
【００７２】
ポート接続確認コマンド３０受信の場合には、ポート１で受信したかポート２で受信したかを確認し、ポート２でポート接続確認コマンド３０を受信した場合は、第１０図のステップＳ３０へ進み、ポート１でポート接続確認コマンド３０を受信した場合は、ステップＳ１４へ進む。
【００７３】
ポート１でポート接続確認コマンド３０の受信を確認した場合は、ステップＳ１４で、直ちにポート接続確認コマンド応答３１をポート１からＮＣ装置に返信するとともに、ステップＳ１５でポート２からポート接続確認コマンド３０を、下流ノードに送信する。
【００７４】
ステップＳ１６で、ポート２でポート接続確認コマンド応答３１を受信したか否かを確認する。ポート接続確認コマンド応答３１未受信の場合には、ステップＳ１７で規定時間経過したかを確認し、規定時間未満であれば、再度ステップＳ１６に戻る。規定時間経過してもポート接続確認コマンド応答３１を受信しない場合には、ステップＳ１８でポート１からポート情報コマンド３２を送信する。ステップＳ１６およびステップＳ１７で、ポート２で規定時間経過してもポート接続確認コマンド応答３１未受信の場合には、ポート２には下流ノードが接続されていないと判断（すなわち、自分が最下流ノードであると認識）する。
【００７５】
ステップＳ１９で、ポート２でポート情報コマンド３２を受信したかを確認する。ポート情報コマンド３２未受信の場合には、ステップＳ２０で規定時間経過したかを確認し、規定時間未満であれば、再度ステップＳ１９に戻る。規定時間経過してもポート情報コマンド３２未受信の場合には、ステップＳ２１で接続ＮＧとする。
【００７６】
ポート２でポート情報コマンド３２を受信した場合は、ステップＳ２２で、受信したポート情報コマンド３２の最後尾にコードを付加し、ポート１から送信する。第７図（ｄ）は、リモートＩ／Ｏユニット、サーボアンプ、主軸アンプの順に、受信したポート情報コマンド３２ａに、Ｉ／Ｏコード３２ｂ、サーボコード３２ｃ、主軸コード３２ｄを付加した状態である。
【００７７】
ステップＳ２３で、ノード数通知コマンド３３ａ、通信タイミング設定コマンド３４ａを受信したかを確認する。ノード数通知コマンド３３ａ、通信タイミング設定コマンド３４ａ未受信の場合は、ステップＳ２４で規定時間経過したかを確認し、規定時間未満であれば、再度ステップＳ２３に戻る。規定時間経過してもノード数通知コマンド３３ａ、通信タイミング設定コマンド３４ａ未受信の場合には、ステップＳ２５で接続ＮＧとする。
【００７８】
周辺装置は、ステップＳ２３でノード数通知コマンド３３ａ、通信タイミング設定コマンド３４ａを受信した場合、自分がＮＣ装置から何番目か、また自分の通信タイミングを知ることができ、割り当てられた局アドレス、受信タイミングおよび送信タイミングをステップＳ２６で保持する。
【００７９】
上述において、ＮＣ装置が第８図ステップＳ８で局アドレスを計算し、ステップＳ９で周辺装置にノード数通知コマンド３３ａとしてノード数データ３３ｂ、局アドレスデータ３３ｃを送信する例を示したが、ＮＣ装置側では局アドレスを計算せず、ノード数通知コマンド３３ａとしてノード数データ３３ｂのみを送信し、周辺装置側でノード数データ３３ｂを基に計算しても良い。この場合には、計算した局アドレスをＮＣ装置へ送信する必要がある。
【００８０】
また、第１０図は、第９図に示すステップＳ１１で、ポート２でポート接続確認コマンド３０の受信を確認した場合における周辺装置の処理である。第１０図のステップＳ３０〜ステップＳ４２は、上述のステップＳ１１で、ポート１でポート接続確認コマンドの受信を確認した場合に分岐したステップＳ１４〜ステップＳ２６と、ポート１とポート２との役割は逆となるものの同様の処理であり、その説明は省略する。
【００８１】
実施の形態３においては、上述の第８図〜第１０図に示したＮＣシステムを構成するＮＣ装置および周辺装置は初期通信時に上述の第８図〜第１０図に示したフローチャートにより、周辺装置の接続状態を確認し、局アドレスおよび時分割通信時の通信周期内の送信タイミングを設定するようにしたので、ＩＤ設定時の誤設定を防ぐとともに、面倒な作業を省くことができ、さらにＩＤ設定用スイッチを省略することができる。
【００８２】
実施の形態４．
第１１図はこの発明の実施の形態４に係るＮＣシステムにおいて光伝送モジュールによるデータ伝送の状態を示す図である。図において、Ｘ（Ｘ１，Ｘ２）はサーボアンプ（＃１，＃２）がサーボ同期フレームを受信した後、サーボ同期信号を出力するまでのサーボ同期信号出力遅延時間、Ｙ（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙ３７）はサーボアンプ（＃１，＃２，…，＃３７）がサーボ同期フレームを受信した後、サーボ同期フレーム受信を送信する送信タイミング時間である。また、図ではＮＣシステムとしてＮＣ装置とサーボアンプの例を示したが、主軸アンプまたはリモートＩ／Ｏユニットの場合も同様である。
【００８３】
同期制御を行う場合、サーボアンプはＮＣ装置から送信される同期信号により同期制御処理を開始する。しかし、光伝送モジュールを使用した直列接続では、ＮＣ装置がサーボ同期フレームを送信してからサーボアンプがサーボ同期フレームを受信するまでの時間は、データ処理伝送による遅延のために、ＮＣ装置から何番目に接続されているかによって同期信号受信時間にタイムラグが発生することになる。
【００８４】
実施の形態４に係るサーボアンプの受信制御部は、初期通信時にホスト側となるＮＣ装置からサーボ同期フレームを受信した後、最下流に接続されているサーボアンプ＃３７がサーボ同期フレームを受信するまでに要する時間としてのサーボ同期信号出力遅延時間Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，…・・）を計算し、以後サーボ同期フレームを受信した場合には、サーボ同期信号出力遅延時間Ｘだけ遅らせてサーボ同期信号を出力する。また、実施の形態４に係るサーボアンプの送信制御部は、初期通信時に得られたノード数通知コマンド３３ａから得られた周辺装置の接続情報に基づき、何番目に接続されているか判断して送信タイミングＹ（Ｙ１，Ｙ２，…，Ｙ３７）を計算し、サーボ同期フレームを受信した場合に、送信タイミングＹだけ遅らせてサーボ同期フレーム受信を送信する。
【００８５】
例えば、サーボアンプ＃１の場合は、サーボ同期フレームを受信した後すぐにサーボ同期フレーム受信を送信するが、サーボ同期信号はサーボ同期信号出力遅延時間Ｘ１だけ遅らせて出力する。また、最下流に接続されているサーボアンプ＃３７の場合は、サーボ同期フレームを受信した後すぐにサーボ同期信号を出力するが、サーボ同期フレーム受信は送信タイミングＹ３７だけ遅らせて送信する。
【００８６】
実施の形態４に係るサーボアンプは、サーボ同期フレームを受信した場合に、最下流に接続されているサーボアンプの受信に合わせてサーボ同期信号を出力するようにしたので、伝送遅延によるサーボ間同期ずれを補正して同期タイミングを合わせることができ、ＮＣシステムを構成する複数台のサーボアンプの同期処理を行うことができる。また、サーボ同期フレーム受信を初期通信時に得られた周辺装置の接続情報に基づき計算した送信タイミングで送信するようにしたので、データ処理による伝送遅延に起因する送受信タイミングの重なりを防止することができる。
【００８７】
実施の形態５．
第１２図はこの発明の実施の形態５に係るＮＣシステムにおいてサーボアンプ間通信の通信フレーム送信タイミング設定コマンドを示す図である。図において、３５はサーボアンプ＃１に対してＮＣ装置から送信されるサーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンドで、３５ａはサーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンド、３５ｂはサーボアンプ＃１向けアドレス、３５ｃは送信タイミング値である。また、３６はサーボアンプ＃２に対してＮＣ装置から送信されるサーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンドで、３６ａはサーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンド、３６ｂはサーボアンプ＃２向けアドレス、３６ｃは送信タイミング値である。
【００８８】
サーボアンプ間通信を行なう場合には、上述の第８図に示したＮＣ装置側の初期通信時フローチャートにおけるステップＳ８において、ＮＣ装置はＮＣシステムとして接続されている周辺装置の数および接続順を認識して、受信タイミングおよび送信タイミングを計算するとともに、ＮＣ装置からサーボアンプに対して送信する通信フレームのデータ量と、サーボアンプ＃１がサーボアンプ＃２に対して送信する通信フレーム＃１１のデータ量およびサーボアンプ＃２がサーボアンプ＃３に対して送信する通信フレーム＃１２のデータ量から、サーボアンプ＃１が通信フレーム＃１１を送信する送信タイミングおよびサーボアンプ＃２が通信フレーム＃１２を送信する送信タイミングを計算し、サーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンド３５，３６をサーボアンプに送信する。
【００８９】
また、上述の第９図および第１０図に示した周辺装置側の初期通信時フローチャートにおけるステップＳ２６において、サーボアンプ間通信を行なうサーボアンプは、ＮＣ装置から送信される受信タイミングおよび送信タイミングを保持するとともに、ＮＣ装置から送信されるサーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンド３５，３６を保持する。
【００９０】
サーボアンプ間通信を行なうサーボアンプは、サーボアンプ間通信フレーム送信タイミング設定コマンド３５，３６に基いて、サーボアンプ間通信を行なうことによりＮＣ装置からサーボアンプへの通信と重畳させることなくサーボアンプ間通信を行なうことができる。
【００９１】
第１３図はこの発明の実施の形態５に係るＮＣシステムにおいてＮＣ装置からサーボアンプへ送信されるデータの流れを示す図、第１４図はサーボアンプからＮＣ装置へ送信されるデータの流れを示す図である。図では、ＮＣ装置とサーボアンプ＃１、サーボアンプ＃２およびサーボアンプ＃３がディジーチェーンで接続されたＮＣシステムを例として、データの流れを説明する。
【００９２】
ＮＣ装置のポート１からサーボアンプ＃１へ通信データを送信する。
サーボアンプ＃１は、ポート１でＮＣ装置から送信された通信データを受信すると、ポート１からＮＣ装置へサーボアンプ＃１送信フレームを送信する。続いて、ポート２からサーボアンプ＃２へＮＣ装置から送信された通信データおよびサーボアンプ＃１からサーボアンプ＃２への通信データ＃１１を送信する。
【００９３】
サーボアンプ＃２は、サーボアンプ＃１経由でＮＣ装置から送信された通信データおよびサーボアンプ＃１からの通信データ＃１１をポート１で受信すると、ポート１からサーボアンプ＃１送信フレームを送信する。続いて、ポート２からサーボアンプ＃３へＮＣ装置から送信された通信データおよびサーボアンプ＃２からサーボアンプ＃３への通信データ＃１２を送信する。この時、サーボアンプ＃１からの通信データ＃１１の通信フレームのアドレスがサーボアンプ＃３をも指定している場合には通信データ＃１１をも併せてサーボアンプ＃３へ送信する。
【００９４】
サーボアンプ＃３は、サーボアンプ＃１およびサーボアンプ＃２経由でＮＣ装置から送信された通信データ、サーボアンプ＃１からの通信データ＃１１およびサーボアンプ＃２からの通信データ＃１２をポート１で受信すると、ポート１からサーボアンプ＃３送信フレームをサーボアンプ＃２へ送信する。
【００９５】
サーボアンプ＃２は、ポート２でサーボアンプ＃３からサーボアンプ＃３送信フレームを受信した場合には、ポート１からサーボアンプ＃３送信フレームをサーボアンプ＃１へ送信する。
【００９６】
サーボアンプ＃１は、ポート２でサーボアンプ＃２からサーボアンプ＃２送信フレームまたはサーボアンプ＃３送信フレームを受信した場合には、ポート１からサーボアンプ＃２送信フレームまたはサーボアンプ＃３送信フレームをＮＣ装置へ送信する。
【００９７】
ＮＣ装置は、ポート１でサーボアンプ＃１から送信されたサーボアンプ＃１送信フレーム、サーボアンプ＃２送信フレームおよびサーボアンプ＃３送信フレームを受信する。
【００９８】
上述では、サーボアンプ間通信においては通信フレームのアドレスに指定されたサーボアンプを対象とした例を説明したが、サーボアンプ間通信を行なうサーボアンプを共通アドレスとしても良い。
【００９９】
実施の形態５では、ＮＣ装置を経由しなくともサーボアンプ間の通信を可能としたので、高速な軸間補正ができる。
【０１００】
また、従来の光伝送モジュールを使用した通信においては、ＡＬＭ情報は通信接続の上流方向しか伝送されないため、アラームが発生したサーボアンプより通信接続の下流のサーボアンプはこのＡＬＭ情報を受信できず、一旦ＮＣ装置がこのＡＬＭ情報を受信した後に送信される通信フレームによってＡＬＭ情報を確認していたが、実施の形態５ではアラームが発生したサーボアンプより通信接続の下流方向となるサーボアンプへも迅速にＡＬＭ情報を伝送することができる。
【０１０１】
また、上述ではサーボアンプ間通信について説明したが、サーボアンプ、主軸アンプ、リモートＩ／Ｏユニット等ＮＣユニットを構成する周辺装置間通信についても同様であり、説明を省略する。
【０１０２】
駆動アンプ（サーボアンプ、主軸アンプ）とリモートＩ／Ｏユニットとの間の通信が可能となるので、駆動アンプがリモートＩ／Ｏユニットのデータを直接取り込んで高速に処理を行うことができる。
【０１０３】
実施の形態６．
第１５図はこの発明の実施の形態６に係るＮＣシステムにおける通信制御部において非常停止関連信号をリレー伝送する機能を示すロジック図である。
【０１０４】
ポート１受信制御部／ポート２受信制御部で受信した通信フレームに非常停止関連情報（Ｒｘ１−ＡＬＭ／Ｒｘ２−ＡＬＭ、Ｒｘ１−ＧＯＦＦ／Ｒｘ２−ＧＯＦＦ、Ｒｘ１−ＥＭＧ／Ｒｘ２−ＥＭＧ）が含まれていた場合に、ＡＬＭ出力、ＧＯＦＦ出力、ＥＭＧ出力などの出力処理をする。また、非常停止関連情報（Ｒｘ１−ＡＬＭ／Ｒｘ２−ＡＬＭ、Ｒｘ１−ＧＯＦＦ／Ｒｘ２−ＧＯＦＦ、Ｒｘ１−ＥＭＧ／Ｒｘ２−ＥＭＧ）をラッチ（ＡＬＭ１／ＡＬＭ２、ＧＯＦＦ１／ＧＯＦＦ２、ＥＭＧ１／ＥＭＧ２）し、ＡＬＭ入力、ＧＯＦＦ入力、ＥＭＧ入力などの非常停止関連情報とともに、ポート２送信制御部／ポート１送信制御部から送信する通信フレームに非常停止情報（Ｔｘ１−ＡＬＭ／Ｔｘ２−ＡＬＭ、Ｔｘ１−ＧＯＦＦ／Ｔｘ２−ＧＯＦＦ、Ｔｘ１−ＥＭＧ／Ｔｘ２−ＥＭＧ）を付加する。
【０１０５】
従来の光伝送モジュールを使用した通信では、ＡＬＭ、ＧＯＦＦ、ＥＭＧなどの非常停止関連信号を送受信する時に、ある駆動アンプで非常停止関連情報がデータ処理中にノイズによるビットこけ等の伝送異常があった場合には、その通信周期内に非常停止関連情報がＮＣ装置まで伝わらず、非常停止が遅延することがあったが、実施の形態６では、上述のように非常停止情報をリレー伝送するようにしたので、伝送異常による非常停止情報の伝達遅延のリスクを低減することができる。
【０１０６】
実施の形態７．
第１６図はこの発明の実施の形態７に係るＮＣシステムにおいて通信制御用バッファでの不要スタートフラグ出現を防止する機能を示す図である。
【０１０７】
従来例としての光伝送モジュールを使用した通信において、有効データをデータ処理している時に、フラグとなる特定のビットパターンが誤って発生しないようにするために、１回の送信フレームのデータ数をポインタの追い越し現象が起きない程度の量に制限するとともに、フレームのフラグ受信毎に書き込みポインタを読込みポインタから１６ビット離すといった方法を使用していた。しかし、アイドル中のダミーデータのデータ処理に関しては、ダミーデータ数制限が困難なため、フラグとなる特定のビットパターンが誤って発生しないようにする対策が困難であった。
【０１０８】
例えば、図（ａ）に示すように、フラグとなる特定のビットパターンが“０１１１１１１０”で、“０１１０１１０１００１１”というビット構成のデータを読み込んでいる時に、読み出しポインタの移動があり、“００１”というビット構成を飛ばして、次に読み込むデータが“１１１１０”というビット構成であった場合には、ビット構成が“０１１１１１１０”とフラグとなる特定のビットパターンとなり、フラグとして判断してしまう。
【０１０９】
実施の形態７においては、通信制御用バッファ部（図示せず）のビットＦＩＦＯの読み出しポインタが、書込みポインタを追い越したり、あるいは書込みポインタが読み出しポインタを追い越したり、あるいは通信制御用バッファがリセットされた場合は、読み出しポインタが移動した後、最初に出力するビットをフラグとなる特定のビットパターンとはならないように変更するようにしたものである。例えば、図（ｂ）に示すように、読み出しポインタが移動した場合に結合したビットパターンが“０１１１１１１０”とフラグとなる特定のビットパターンになってしまう場合は、ビットを“０”にすることにより、フラグとなる特定のビットパターンでないビットパターンに変更する。
【０１１０】
アイドル中のダミーデータのデータ処理に関しても、誤ってフラグとなるビットパターンが発生しないようにすることができる。
【０１１１】
実施の形態８．
第１７図はこの発明の実施の形態８に係るＮＣシステムにおける光伝送モジュールを使用したデータ伝送において、フラグのビット数とのバランスを取るための方法を示す図である。
【０１１２】
図（ａ）はスタートフラグのビットパターンが“００１１１１１１０”で、送信フレームの先頭と末尾に配するダミーデータが“０１１０００１１０１”の場合に、スタートフラグを送出後、スタートフラグとのビット数のバランスを取る（スタートフラグ＋ダミーデータで”１”と”０”の数が同数とする）ためにビットパターンを“００１００１００１０“としたダミーデータを送出するようにしたものである。
【０１１３】
また、図（ｂ）はスタートフラグのビットパターンが“００１１１１１１０”で、送信フレームの先頭と末尾に配するダミーデータが“０１１０００１１０１”の場合に、スタートフラグとビット数のバランスを取る（スタートフラグ＋ダミーデータで”１”と”０”の数が同数とする）ためのダミーデータとの組み合わせを複数個（図においては３組）送出するようにしたものである。
【０１１４】
実施の形態８では、スタートフラグとビット数のバランスを取るためのダミーデータとを組み合わせて送出するようにしたので、容易にフラグによる１通信周期中の”１”、”０”の出現率のアンバランス化を解決することができ、受信データのデータ成分・クロック成分が正常に抽出できる。
【０１１５】
産業上の利用可能性
以上のように、本発明は、数値制御装置と、サーボアンプ、主軸アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの内の少なくともいずれか１台以上からなる周辺装置とを有する数値制御システムにおける装置間を高速にかつ効率良く通信でき、かつ接続されている周辺装置の自動認識を実現できるので、構成する周辺装置の多い数値制御システムにおいて用いられるのに適している。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステムの構成を示す図である。
第２図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステム間の通信で使用する通信フレームの構成を示す図である。
第３図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステムにおける非常停止情報の流れを示す図である。
第４図はこの発明の実施の形態１に係るＮＣシステム間の通信を示す図である。
第５図はこの発明の実施の形態２に係るＮＣシステム間の通信で使用する通信フレームの構成を示す図である。
第６図はこの発明の実施の形態２に係るＮＣ装置とサーボアンプの接続を示す図である。
第７図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおいて初期通信時に使用するコマンドを示す図である。
第８図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおけるＮＣ装置側の初期通信時フローチャートである。
第９図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおける周辺装置（サーボアンプ、主軸アンプなどの駆動アンプ、リモートＩ／Ｏユニット）側の初期通信時フローチャートである。
第１０図はこの発明の実施の形態３に係るＮＣシステムにおける周辺装置（サーボアンプ、主軸アンプなどの駆動アンプ、リモートＩ／Ｏユニット）側の初期通信時フローチャートである。
第１１図はこの発明の実施の形態４に係るＮＣシステムにおいて光伝送モジュールによるデータ伝送の状態を示す図である。
第１２図はこの発明の実施の形態５に係るＮＣシステムにおいてサーボアンプ間通信の通信フレーム送信タイミング設定コマンドを示す図である。
第１３図はこの発明の実施の形態５に係るＮＣシステムにおいてＮＣ装置からサーボアンプへ送信されるデータの流れを示す図である。
第１４図はこの発明の実施の形態５に係るＮＣシステムにおいてサーボアンプからＮＣ装置へ送信されるデータの流れを示す図である。
第１５図はこの発明の実施の形態６に係るＮＣシステムにおける通信制御部において非常停止関連信号をリレー伝送する機能を示すロジック図である。
第１６図はこの発明の実施の形態７に係るＮＣシステムにおいて通信制御用バッファでの不要スタートフラグ出現を防止する機能を示す図である。
第１７図はこの発明の実施の形態８に係るＮＣシステムにおける光伝送モジュールを使用したデータ伝送において、フラグのビット数とのバランスを取るための方法を示す図である。
第１８図は従来例としてのＮＣ装置の構成を示した図である。
第１９図は従来例としてのＮＣ装置、駆動アンプおよびリモートＩ／Ｏユニットの接続を示す図である。
第２０図は従来例としてのＮＣ装置と駆動アンプとの直列接続を示す図である。
第２１図は従来例としてのＮＣシステムの通信（１通信周期）を示す図である。
第２２図は従来例としての通信フレームの構成を示す図である。
第２３図は従来例としてのＮＣシステムの通信（１通信周期）を示す図である。
第２４図は従来例としての光伝送モジュールを使用した通信における通信制御用バッファ部の動作を示す図である。
【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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【図２３】
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【図２４】
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