数值控制器转让专利
申请号 : CN200810009932.7
文献号 : CN101339426B
文献日 : 2010-09-29
发明人 : 羽田浩二 , 安藤博笃 , 野田浩
申请人 : 发那科株式会社
摘要 :
本发明提供一种数值控制器，其中，为I/O单元自动分配群ID使得即使当系统配置响应于配置错误的检测而发生改变时也可自动设定群ID和地址。当开启数值控制器的电源时，依据离数值控制器的距离为I/O单元连续地分配群ID，并且存储I/O单元的类型。存储构架数值控制器系统之后的首次开启电源时分配的群ID的初始值以及分配的群ID的地址。如果在第二次或其后启动数值控制器时自动分配的群ID的单元类型和数目与初始值不同则发出报警。
权利要求 :
1.一种数值控制器，具有与其连接的多个外部信号输入/输出单元，所述数值控制器包括：群ID分配单元，用于当每次数值控制器启动时为外部信号输入/输出单元自动分配群ID；
初始系统配置信息存储单元，用于存储表示群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的初始系统配置信息；
核对单元，用于核对当数值控制器启动时由所述群ID分配单元自动分配的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系是否与存储在所述初始系统配置信息存储单元中的初始系统配置信息的对应关系相一致；以及报警单元，用于当由所述核对单元核对的结果为否时发出报警。
2.根据权利要求1所述的数值控制器，还包括：
读取单元，用于当每次启动数值控制器时分别从外部信号输入/输出单元中读取外部信号输入/输出单元的类型，其中，所述初始系统配置信息存储单元存储群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系，并且所述核对单元核对当启动数值控制器时由所述群ID分配单元自动分配的群ID与由所述读取单元读取的外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系是否与由所述初始系统配置信息存储单元存储的对应关系相一致。
3.一种数值控制器，具有与其连接的多个外部信号输入/输出单元以及用于外部信号输入/输出单元的输入/输出信号的信号存储器，所述数值控制器包括：群ID分配单元，用于当每次数值控制器启动时为外部信号输入/输出单元自动分配群ID；
初始系统配置信息存储单元，用于存储表示群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的初始系统配置信息；
初始地址对应关系信息存储单元，用于存储初始系统配置信息中的群ID与信号存储器的地址之间的对应关系；
使能/禁用设定单元，用于为初始系统配置信息中的群ID设定使能/禁用状态；
群ID对应关系信息创建单元，用于创建表示初始系统配置信息中的群ID与根据由所述使能/禁用设定单元设定的使能/禁用状态修改的群ID之间的对应关系的群ID对应关系信息；以及修改后的地址对应关系信息获取单元，用于基于初始地址对应关系信息和群ID对应关系信息获取表示修改后的群ID与信号存储器的地址之间的对应关系的修改后的地址对应关系信息，其中，根据修改后的地址对应关系信息控制外部信号输入/输出单元的输入/输出信号。
4.根据权利要求3所述的数值控制器，还包括：
系统配置核对信息获取单元，用于基于群ID对应关系信息并基于初始系统配置信息中的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系，来获取表示初始系统配置信息中的被设定为使能状态的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的系统配置核对信息；
核对单元，用于核对当数值控制器启动时由所述群ID分配单元自动分配的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系是否与系统配置核对信息相一致；以及报警单元，用于当由所述核对单元核对的结果为否时发出报警。
5.根据权利要求4所述的数值控制器，还包括：
读取单元，用于当每次启动数值控制器时分别从外部信号输入/输出单元中读取外部信号输入/输出单元的类型，其中，所述初始系统配置信息存储单元存储群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系，并且，所述核对单元核对当数值控制器启动时由所述群ID分配单元自动分配的群ID与由所述读取单元读取的外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系是否与基于群ID对应关系信息并基于由所述初始系统配置信息存储单元存储的、群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系而获得的、表示初始系统配置信息中的被设定为使能状态的群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系的系统配置核对信息相一致。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种数值控制器，并且尤其涉及数值控制器与外部信号输入/输出单元之间的连接。
背景技术
在多个外部信号输入/输出单元与数值控制器相连以便在数值控制器与机床之间输入和输出I/O信号(输入/输出信号)的配置当中，输入和输出的外部信号(I/O)随系统的配置而变化。在输入I/O信号过程中，需要为I/O信号方便地分配数值控制器中的地址。
总的来说，通过在单元上的开关为外部信号在单元中设定用于识别的ID(群ID)，通过由开关设定的群ID来识别单元(参见JP 3297249B)，并且基于设定的群ID为I/O信号分配地址。
根据通过在外部信号输入/输出单元上的开关设定用于单元识别的群ID的传统方法，在数值控制器与单元之间的连接时刻以及这些设备维护时刻均必须利用在它们各自的输入/输出单元上的开关设定ID。因此，存在设定错误的可能性。由于不可缺少的开关部件数量的增加，因此生产过程需要更多的监测项目，从而使得费用相应地增加。
在另一方面，存在通过软件自动分配ID的可行方法。然而根据这种方法，在系统发生改变的时刻不能检测到错误配置，并且还可以以错误分配来执行操作。另外例如在维护时刻临时改变系统配置的情况中，地址分配不可避免地必须再次设定。
总的来说，通过在单元上的开关为外部信号在单元中设定用于识别的ID(群ID)，通过由开关设定的群ID来识别单元(参见JP 3297249B)，并且基于设定的群ID为I/O信号分配地址。
根据通过在外部信号输入/输出单元上的开关设定用于单元识别的群ID的传统方法，在数值控制器与单元之间的连接时刻以及这些设备维护时刻均必须利用在它们各自的输入/输出单元上的开关设定ID。因此，存在设定错误的可能性。由于不可缺少的开关部件数量的增加，因此生产过程需要更多的监测项目，从而使得费用相应地增加。
在另一方面，存在通过软件自动分配ID的可行方法。然而根据这种方法，在系统发生改变的时刻不能检测到错误配置，并且还可以以错误分配来执行操作。另外例如在维护时刻临时改变系统配置的情况中，地址分配不可避免地必须再次设定。
发明内容
本发明提供了一种数值控制器，其能够为外部信号输入/输出单元自动分配群ID以便检测出系统配置中的错误并且甚至当系统配置发生改变时也可轻易地为外部信号输入/输出单元设定群ID。
本发明的数值控制器具有与其连接的多个外部信号输入/输出单元。根据本发明的一个方面，该数值控制器包括：群ID分配单元，用于当每次数值控制器启动时为外部信号输入/输出单元自动分配群ID；初始系统配置信息存储单元，用于存储表示群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的初始系统配置信息；核对单元，用于核对当数值控制器启动时由群ID分配单元自动分配的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系是否与存储在初始系统配置信息存储单元中的初始系统配置信息的对应关系相一致；以及，报警单元，用于当由核对单元核对的结果为否时发出报警。
数值控制器还包括：读取单元，用于当每次启动数值控制器时分别从外部信号输入/输出单元中读取外部信号输入/输出单元的类型，其中，初始系统配置信息存储单元存储群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系，并且核对单元核对当启动数值控制器时由群ID分配单元自动分配的群ID与由读取单元读取的外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系是否与由初始系统配置信息存储单元存储的对应关系相一致。
本发明的数值控制器具有与其连接的多个外部信号输入/输出单元以及用于外部信号输入/输出单元的输入/输出信号的信号存储器。根据本发明的另一方面，该数值控制器包括：初始系统配置信息存储单元，用于存储表示群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的初始系统配置信息；初始地址对应关系信息存储单元，用于存储初始系统配置信息的群ID与信号存储器的地址之间的对应关系；使能/禁用设定单元，用于为初始系统配置信息的群ID设定使能/禁用状态；群ID对应关系信息创建单元，用于创建表示初始系统配置信息的群ID与根据由使能/禁用设定单元设定的使能/禁用状态修改的群ID之间的对应关系的群ID对应关系信息；以及，修改后的地址对应关系信息获取单元，用于基于初始地址对应关系信息和群ID对应关系信息获取表示修改后的群ID与信号存储器的地址之间的对应关系的修改后的地址对应关系信息，其中，根据修改后的地址对应关系信息控制外部信号输入/输出单元的输入/输出信号。
在这个方面中，该数值控制器还包括：系统配置核对信息获取单元，用于基于群ID对应关系信息、以及初始系统配置信息中的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系来获取系统配置核对信息；核对单元，用于核对当数值控制器启动时由群ID分配单元自动分配的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系是否与系统配置核对信息相一致；以及，报警单元，用于当由所述核对单元核对的结果为否时发出报警。
数值控制器还包括：读取单元，用于当每次启动数值控制器时分别从外部信号输入/输出单元中读取外部信号输入/输出单元的类型，其中，初始系统配置信息存储单元存储群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系，并且，核对单元核对当数值控制器启动时由群ID分配单元自动分配的群ID与由读取单元读取的外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系是否与基于群ID对应关系信息，以及由初始系统配置信息存储单元存储的、群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系而获得的系统配置核对信息相一致。
根据本发明，如果由于错误连接、故障等而导致连接了多个外部信号输入/输出单元的数值控制器的系统配置与初始系统配置不同时，则当上电时发出报警。因此，可方便地检测异常情况以便阻止故障的发生。此外，在有目的地改变系统配置的情况中，可通过仅为对应于外部信号输入/输出单元的群ID设定使能/禁用状态来自动设定与改变后的系统以及在数值控制器的存储器中的外部信号输入/输出单元的输入/输出信号地址相一致的群ID，从而更方便地重构系统。
本发明的数值控制器具有与其连接的多个外部信号输入/输出单元。根据本发明的一个方面，该数值控制器包括：群ID分配单元，用于当每次数值控制器启动时为外部信号输入/输出单元自动分配群ID；初始系统配置信息存储单元，用于存储表示群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的初始系统配置信息；核对单元，用于核对当数值控制器启动时由群ID分配单元自动分配的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系是否与存储在初始系统配置信息存储单元中的初始系统配置信息的对应关系相一致；以及，报警单元，用于当由核对单元核对的结果为否时发出报警。
数值控制器还包括：读取单元，用于当每次启动数值控制器时分别从外部信号输入/输出单元中读取外部信号输入/输出单元的类型，其中，初始系统配置信息存储单元存储群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系，并且核对单元核对当启动数值控制器时由群ID分配单元自动分配的群ID与由读取单元读取的外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系是否与由初始系统配置信息存储单元存储的对应关系相一致。
本发明的数值控制器具有与其连接的多个外部信号输入/输出单元以及用于外部信号输入/输出单元的输入/输出信号的信号存储器。根据本发明的另一方面，该数值控制器包括：初始系统配置信息存储单元，用于存储表示群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系的初始系统配置信息；初始地址对应关系信息存储单元，用于存储初始系统配置信息的群ID与信号存储器的地址之间的对应关系；使能/禁用设定单元，用于为初始系统配置信息的群ID设定使能/禁用状态；群ID对应关系信息创建单元，用于创建表示初始系统配置信息的群ID与根据由使能/禁用设定单元设定的使能/禁用状态修改的群ID之间的对应关系的群ID对应关系信息；以及，修改后的地址对应关系信息获取单元，用于基于初始地址对应关系信息和群ID对应关系信息获取表示修改后的群ID与信号存储器的地址之间的对应关系的修改后的地址对应关系信息，其中，根据修改后的地址对应关系信息控制外部信号输入/输出单元的输入/输出信号。
在这个方面中，该数值控制器还包括：系统配置核对信息获取单元，用于基于群ID对应关系信息、以及初始系统配置信息中的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系来获取系统配置核对信息；核对单元，用于核对当数值控制器启动时由群ID分配单元自动分配的群ID与外部信号输入/输出单元之间的对应关系是否与系统配置核对信息相一致；以及，报警单元，用于当由所述核对单元核对的结果为否时发出报警。
数值控制器还包括：读取单元，用于当每次启动数值控制器时分别从外部信号输入/输出单元中读取外部信号输入/输出单元的类型，其中，初始系统配置信息存储单元存储群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系，并且，核对单元核对当数值控制器启动时由群ID分配单元自动分配的群ID与由读取单元读取的外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系是否与基于群ID对应关系信息，以及由初始系统配置信息存储单元存储的、群ID与外部信号输入/输出单元的类型之间的对应关系而获得的系统配置核对信息相一致。
根据本发明，如果由于错误连接、故障等而导致连接了多个外部信号输入/输出单元的数值控制器的系统配置与初始系统配置不同时，则当上电时发出报警。因此，可方便地检测异常情况以便阻止故障的发生。此外，在有目的地改变系统配置的情况中，可通过仅为对应于外部信号输入/输出单元的群ID设定使能/禁用状态来自动设定与改变后的系统以及在数值控制器的存储器中的外部信号输入/输出单元的输入/输出信号地址相一致的群ID，从而更方便地重构系统。
附图说明
图1是示出了本发明的一个实施例的概要的示意图；
图2是示出了根据该实施例的群ID分配过程的算法流程图；
图3是示出了根据该实施例的由每个I/O单元执行的群ID获取过程的算法流程图；
图4是根据该实施例的用于说明群ID与I/O单元类型之间的存储关系的系统配置信息的示意图；
图5是示出了其中一个I/O单元未连接上的例子的示意图；
图6是用于说明在图5中示出的系统设置中获得的I/O单元类型与群ID之间的存储关系的系统配置信息的示意图；
图7是说明系统核对的概要的示意图；
图8是示出了根据本发明第一实施例的系统核对过程的算法流程图；
图9是说明根据本发明第二实施例基于群ID初始值的使能/禁用设定获取核对系统配置信息的方法的示意图；
图10a和图10b是说明根据第二实施例的系统架构的状态的示意图；
图11a和图11b是说明当其中一个I/O单元未连接上时在I/O单元与地址尚未彼此相符之前的状态的示意图；
图12a和图12b是说明在I/O单元与地址彼此调节之后的状态的示意图；
图13是说明作为根据第二实施例的系统的示例的示意图，在该示例中I/O单元与地址之间的对应关系发生了改变；以及
图14是示出了根据第二实施例的系统核对过程的算法的流程图。
图2是示出了根据该实施例的群ID分配过程的算法流程图；
图3是示出了根据该实施例的由每个I/O单元执行的群ID获取过程的算法流程图；
图4是根据该实施例的用于说明群ID与I/O单元类型之间的存储关系的系统配置信息的示意图；
图5是示出了其中一个I/O单元未连接上的例子的示意图；
图6是用于说明在图5中示出的系统设置中获得的I/O单元类型与群ID之间的存储关系的系统配置信息的示意图；
图7是说明系统核对的概要的示意图；
图8是示出了根据本发明第一实施例的系统核对过程的算法流程图；
图9是说明根据本发明第二实施例基于群ID初始值的使能/禁用设定获取核对系统配置信息的方法的示意图；
图10a和图10b是说明根据第二实施例的系统架构的状态的示意图；
图11a和图11b是说明当其中一个I/O单元未连接上时在I/O单元与地址尚未彼此相符之前的状态的示意图；
图12a和图12b是说明在I/O单元与地址彼此调节之后的状态的示意图；
图13是说明作为根据第二实施例的系统的示例的示意图，在该示例中I/O单元与地址之间的对应关系发生了改变；以及
图14是示出了根据第二实施例的系统核对过程的算法的流程图。
具体实施方式
在一些情况下，需要配置计算机化的数值控制器(Computerized NumericalController，CNC)使得多个外部信号输入/输出单元(在下文中称为I/O单元)相连以作为在机床侧的各种继电器、传感器等之间输入和输出输入/输出信号(在下文中称为I/O信号)的装置。例如，通过串行通信电缆将数值控制器和每个I/O单元彼此连接起来。
图1是示出了本发明的一个实施例的示意图，其中数值控制器10和I/O单元U1、U2、U3...由串行通信电缆连接。这个示例是I/O单元U1、U2、U3...均外部连接至数值控制器10上的分立安装方式。同样，在I/O单元U1、U2、U3...均安排在数值控制器10内部的内置方式中，它们由串行通信路径连接。因此，安装类型可以是外部连接类型也可以是内置类型。
在接下来的描述中，在每幅附图中使用的“Grp ID”代表群ID，而对应于Grp ID描述的1、2和3用于指定群ID。根据预定的规则分别为I/O单元分配群ID。在这个实施例中，群ID由分配的数字组成，分配的数字随离数值控制器(CNC)的距离变大而增大。
此外，A、B、C...分别代表了表示通过信号的数目和功能而分类的I/O单元的类型的信息，I/O单元的类型包括“用于32输入24输出的I/O单元的A和用于模拟输入I/O单元的B”。
当开启数值控制器10的电源时，在这种设置中，控制器10执行群ID分配过程。与此相对应，I/O单元U1、U2、U3...执行群ID获取过程。图2是示出了由数值控制器10的处理器所执行的群ID分配过程的算法流程图。图3是示出了由每个I/O单元执行的群ID获取过程的算法流程图。
当开启数值控制器10电源时，控制器10的处理器首先将表示群ID的计数器C(ID)设定为“1”(步骤101)，并且向I/O单元侧发送作为群ID的计数器C(ID)的值的设定信号(步骤102)。随后，处理器复位并且启动定时器(步骤103)并且确定定时器是否到时(步骤104)以及是否与来自I/O单元U1、U2、U3的接收信号一起接收到了I/O单元类型(步骤105)。如果接收到了来自I/O单元的I/O单元类型(A、B、C...)，则将接收到的I/O单元类型存储为与计数器C(ID)给出的群ID相关联(步骤106)，并且对计数器C(ID)加1(步骤107)，在此之后过程返回到步骤102。之后，重复执行前面所述的步骤102至步骤107的处理。如果在步骤104中确定定时器到时且没有任何来自I/O单元U1、U2、U3...的返回，则推断群ID获取过程结束，并且向每个I/O单元输出通信启动命令(步骤108)。此时，结束这个群ID获取过程。
另一方面，在开启电源之后每个I/O单元U1、U2、U3...开始进行图3所示的过程，并且确定是否发出了通信启动命令以及是否发出了群ID设定信号(步骤201和步骤202)。如果接收到群ID设定信号，则确定是否已经获取了群ID(步骤203)。如果未获取到群ID，则每个I/O单元均获取接收到的群ID作为其自身的群ID(步骤204)并且将它的I/O单元类型(A、B、C...)连同接收回答信号一起(步骤205)向数值控制器10发送，随后过程返回步骤201。另一方面，如果已经获取到群ID，则过程从步骤203前进至将群ID设定信号传送至从属I/O单元的步骤206，并且过程返回步骤201。
此外，如果接收到了通信启动命令(步骤201)，则结束这个群ID获取过程，并且启动正常I/O信号的输入/输出过程。
在每个I/O单元U1、U2、U3...中，用于获取群ID的装置均被认为是当掉电时所存储的信息都将丢失的存储装置(RAM)。当I/O单元掉电时，到目前为止所存储的群ID都会消失。每个I/O单元U1、U2、U3...均提供有可用于执行如图3所示过程的处理器。如果未提供有处理器，则由使用专用电路来执行如图3所示的过程。
每次开启数值控制器10的电源时均执行如图2和图3所示的过程。以1、2、3...的次序供给群ID并且I/O单元U1、U2、U3...以距数值控制器10的距离远近的次序获取群ID。因此，按照距数值控制器的距离远近以1、2、3...的次序将群ID分别附予I/O单元U1、U2、U3...。
如果是在数值控制器10和I/O单元U1、U2、U3...架构组成系统之后或是在改变并重构系统之后首次开启电源，则执行如图2和图3所示的过程，并且控制器10执行步骤106的过程，从而获取由群ID、I/O单元类型和对应关系、以及I/O单元编号组成的系统配置信息。随后，系统设计者将这些信息载入数值控制器10的非易失性存储器从而将该信息存储作为系统构架的初始系统配置信息。
图4示出了关于存储在非易失性存储器中的群ID与由群ID指定的I/O单元U1、U2、U3...的类型之间的存储关系的系统配置信息。存储在非易失性存储器中的系统配置信息用作“初始系统配置信息”并且由符号Is表示。图4示出了如图1所示的在其中五个I/O单元U1、U2、U3、U4和U5与数值控制器10串行连接的系统示例的初始系统配置信息Is。
在由系统设计者构建系统或在系统被改变和重构之后，开启数值控制器10的电源。当通过上述方法已经将初始系统配置信息Is存储在非易失性存储器当中时，数值控制器10在第二或随后的初始周期中核对当开启电源时所识别的系统配置信息与记录在非易失性存储器中的初始系统配置信息Is是否一致。因此，当开启数值控制器10的电源时，执行如图2和图3所示的过程，随后控制器10获取系统配置信息Ir。对获取的系统配置信息Ir与记录在非易失性存储器当中的初始系统配置信息进行比对。如果这些信息不一致则输出报警。以这种方式，可核对系统是否出现例如系统故障或I/O单元的错接那样的故障和错误。
假设在构架系统的过程中，例如数值控制器10与I/O单元U1、U2、U3...以图1所示的方式相连并且具有存储在非易失性存储器中的如图4所示的初始系统配置信息，如图5所示，I/O单元U2错误地连接至I/O单元U4而未连接至I/O单元U3。如果在这种状态下开启数值控制器10的电源，则控制器10获取如图6所示的系统配置信息Ir。随后，如图7所示，将记录在非易失性存储器当中初始系统配置信息Is与系统配置信息Ir进行比对。作为比对结果，发现对应于群ID 3和4的I/O单元类型不一致，从而输出报警。因此，在启动系统运行之前可检测到I/O单元U3尚未连接。
图8示出了根据第一实施例在开启数值控制器10的电源时执行的系统核对过程的算法流程图。
当开启数值控制器10的电源时，执行如图2所示的群ID分配过程从而将群ID分别附予I/O单元U1、U2、U3...，并且利用分别对应于群ID的I/O单元类型获得系统配置信息Ir(步骤301)。
对获取的系统配置信息Ir与存储的初始系统配置信息Is进行比对(参见图7)并且核对是否彼此一致(步骤302)。如果二者之间存在不一致(步骤303)，则在数值控制器10的显示单元的屏幕上显示此不一致(步骤304)。在如图7所示的例子中，表明群ID 3和4的I/O单元类型之间不一致并且对于群ID 5不存在I/O单元。
据此，操作者可以推断出I/O单元U3未连接，并且将I/O单元U3连接在I/O单元U2与U4之间，从而创建如图1所示的系统。如果开启数值控制器10的电源，随后在步骤302的核对中未检测到不一致，则正常启动操作数值控制器10(步骤305)。
根据上述的第一实施例，当开启数值控制器10的电源时获取的系统配置信息Ir与初始系统配置信息Is不同时发出警报以向用户通知系统配置的错误。然而在一些情况下，可改变系统配置以免用户会故意选择并且连接I/O单元至数值控制器10。因此，希望系统可以足够灵活使得用户可选地改变I/O单元的连接状态。
下面将描述使用户、操作者、维护人员等能够可选地改变I/O单元的连接状态而配置的第二实施例。
如图1所示，假定有五个I/O单元连接至数值控制器从而获得初始系统配置信息Is并且以图4中所示的方式将其存储。如图5所示，假设用户通过将I/O单元连接至I/O单元U4而不是连接至I/O单元U3来改变系统。在此情况下，用户或类似人员使用与数值控制器10相连的设定装置来为在控制器10中设定为初始系统配置信息Is的群ID初始值设定使能/禁用状态。在这个第二实施例中，正如图9中设定信息Ia所表示的那样，为群ID的初始值设定使能/禁用状态。群ID 3被设定为禁用，并且其它群ID被设定为使能。
基于该设定信息，获得用于表示初始系统配置信息Is的群ID与根据使能/禁用设定(以距数值控制器10距离远近的次序连续分配至设定为使能的群ID)执行的群ID之间的对应关系的群ID对应关系信息Ib。基于群ID对应关系信息Ib和初始系统配置信息Is，创建用于在设定系统中核对群ID与I/O单元类型之间的对应关系的系统配置核对信息Ic。
当开启数值控制器10的电源时，首先执行如图2和图3所示的过程，创建系统配置核对信息Ic，并且基于这个信息Ic确定系统是否为期望无错误的系统。更具体地，在图7中，系统配置核对信息Ic被使用来取代初始系统配置信息Is并且与在图2和图3中所示过程中得到的系统配置信息Ir进行比对以便得出这些信息是否彼此一致。
然而，为在构成系统的时刻获得的配置(群ID)分配在数值控制器10的信号存储器中提供的I/O单元U1、U2、U3...的地址(存储有每个I/O单元的第一I/O信号的地址)。如果用户或类似人员改变系统配置并且为群ID设定使能/禁用状态以便减少或增加连接至数值控制器10的I/O单元，因此必须相应地修改地址。
下面将详细描述利用来使得地址与I/O单元(群ID)相对应的分配数据以及改变配置的方法。
由于根据通过数值控制器10执行的梯形图程序(Ladder Program)处理从I/O单元输入和输出的I/O信号，因此应关于数值控制器对这些I/O单元分配唯一的地址。基于表示群ID与起始地址之间的对应关系的分配数据来设定地址对I/O信号的对应关系(参见图10b)。
由于与I/O单元U1、U2、U3...相连的装置会根据系统而发生变化，因此必须可由系统设计者自由地修改分配数据。另一方面，分配数据与系统配置相关并且适配于系统，从而希望用户、操作者、维护人员等不能轻易地修改分配数据。
在这个实施例的系统中，根据实际的连接顺序自动设定所使用的每个I/O单元的群ID。因此，如果例如图10a所示数值控制器10连接有五个I/O单元U1、U2、U3、U4和U5，则如图10b所示自动对各I/O单元(群ID)分配地址。如果从这个系统中去除I/O单元U3以创建如图11a中所示的系统，则地址与实际的I/O单元不相符。为I/O单元U1和U2分配的地址从未改变并且没有任何问题。然而，地址不能与I/O单元U4和U5相对应或相符。特别地，I/O单元U4和U5的地址分别被设定为“60”和“10”。由于I/O单元U3未连接，使得自动分配的群ID从4改变为3以及从5改变为4，因此将I/O单元U4和U5的地址分别设定为“30”和“60”。从而，为I/O单元设定的地址出现错误。
因此如图12b所示，应该改变为I/O单元分配的地址以便对应于修改后的系统(I/O单元U4和U5的地址应该分别设定为“60”和“10”)。
甚至在例如用户、维护人员或类似人员在调整时刻临时改变系统配置的情况下，也必须随着系统的改变而修改所有的分配数据。然而如上所述，分配数据与系统配置相关。因此优选地，应该阻止分配数据被除了对整个系统完全熟知的人之外的任何人改变，以免产生由设定错误所导致的任何麻烦。
如果系统配置被改变，则根据基于用于设定群ID(已经通过参考图9进行了描述)的使能/禁用设定信息Ia获得的群ID对应关系信息Ib来修正I/O单元和地址之间的对应关系，而无须修改分配数据。
图13是基于对应关系表描绘修改例子的示意图，该对应关系示出了I/O单元与地址之间的伴随系统改变的对应关系。初始地址对应关系信息IAs存储有在构造系统时刻设定的地址、群ID以及I/O单元之间的对应关系，并且该数据不可改变。另一方面，根据基于用于设定群ID(或者基于由使能/禁用获得的群ID的初始值与设定为初始系统配置系统Is的群ID之间的对应关系)的使能/禁用设定信息Ia而获得的群ID对应关系信息Ib来创建在系统配置发生改变之后I/O单元与地址之间对应关系的对应关系信息IAr。
即使系统配置如此改变而使得群ID与I/O单元之间的关系发生改变，也可根据基于用于群ID的使能/禁用设定信息Ia而获得的群ID对应关系信息Ib来自动改变并分配群ID的地址。因此，可自动调整I/O单元的地址以免它们发生改变。
图14为示出了根据第二实施例当开启数值控制器10的电源时执行的系统核对过程的算法流程图。
当开启数值控制器10的电源时，执行如图2所示的群ID分配过程而将群ID分别附予I/O单元，并且以分别对应于群ID的I/O单元的类型来获得系统配置信息Ir(步骤401)。
随后，从关于在系统构造时刻设定的群ID的初始值的使能/禁用设定信息Ia获取群ID对应关系信息Ib，并且基于群ID对应关系信息Ib和初始系统配置信息Is创建系统配置核对信息Ic(参见图9)。此外，基于初始地址对应关系信息IAs和群ID对应关系信息Ib创建地址对应关系信息IAr(步骤402)。
随后，将在步骤401中获取的系统配置信息Ir与在步骤402中获取的系统配置核对信息Ic进行比对和核对以确定它们之间是否彼此相一致(步骤403)。如果在两者之间存在任何的不一致(步骤404)，则在数值控制器10的显示单元的屏幕上作为报警信息显示该不一致(群ID与I/O单元类型之间关系、I/O单元编号的不一致等)(步骤405)。
关于该显示，操作者确定系统配置的改变是否为所期望的改变(步骤406)。如果系统配置中发出的报警被认为是所期望的，则表示初始群ID的使能/禁用设定是错误的。因此，修正初始群ID的使能/禁用设定(步骤407)，随后，过程返回步骤401。如果推断出系统配置不是所期望的系统配置，则执行缘故调查。特别地，初始群ID的使能/禁用设定使能构建所期望的系统。然而如果实际的系统配置不是所期望的系统配置，则存在错误连线、错接等可能性。相应地，调查报警的缘故以进行恢复(步骤408)，然后过程返回步骤401并且随后执行前述的过程。如果在步骤404中未检测到任何不一致，则正常启动操作数值控制器10(步骤409)。在该操作中，基于由地址对应关系信息IAr给出的地址和群ID将I/O单元的I/O信号存储在预定的地址。
根据第二实施例，如上所述，可为I/O单元U1、U2、U3...分别分配群ID并且通过仅为初始群ID执行使能/禁用设定来为群ID(I/O单元)自动分配地址。因此在系统构建的时刻，系统设计者组合I/O单元类型来为最大数目的I/O单元创建初始系统配置信息Is和初始地址对应关系信息IAs以使能至数值控制器10的连接并且在控制器10中事先设定信息。当改变I/O单元的连接时，期望用户、操作者、维护人员仅对初始群ID执行使能/禁用设定以便可以自动地调整实际系统中的I/O单元、群ID以及地址。
此外在上述实施例中，假设了不同类型的I/O单元被连接至数值控制器10。然而如果仅是连接相同类型的I/O单元，假如可以连接和断开I/O单元(例如，在连接至温度传感器的I/O单元可以连接至数值控制器也可与数值控制器断开的情况下)，就无须存储I/O单元类型。在这种情况下，仅须基于初始群ID的使能/禁用设定以及基于群ID对应关系信息Ib和初始地址对应关系信息IAs(参见图13)创建的地址对应关系信息IAr，来准备群ID对应关系信息Ib即可。
此外在上述的第二实施例中，如果未执行核对过程以便不发出报警，则仅须在图14的步骤402中创建地址对应关系信息IAr。
图1是示出了本发明的一个实施例的示意图，其中数值控制器10和I/O单元U1、U2、U3...由串行通信电缆连接。这个示例是I/O单元U1、U2、U3...均外部连接至数值控制器10上的分立安装方式。同样，在I/O单元U1、U2、U3...均安排在数值控制器10内部的内置方式中，它们由串行通信路径连接。因此，安装类型可以是外部连接类型也可以是内置类型。
在接下来的描述中，在每幅附图中使用的“Grp ID”代表群ID，而对应于Grp ID描述的1、2和3用于指定群ID。根据预定的规则分别为I/O单元分配群ID。在这个实施例中，群ID由分配的数字组成，分配的数字随离数值控制器(CNC)的距离变大而增大。
此外，A、B、C...分别代表了表示通过信号的数目和功能而分类的I/O单元的类型的信息，I/O单元的类型包括“用于32输入24输出的I/O单元的A和用于模拟输入I/O单元的B”。
当开启数值控制器10的电源时，在这种设置中，控制器10执行群ID分配过程。与此相对应，I/O单元U1、U2、U3...执行群ID获取过程。图2是示出了由数值控制器10的处理器所执行的群ID分配过程的算法流程图。图3是示出了由每个I/O单元执行的群ID获取过程的算法流程图。
当开启数值控制器10电源时，控制器10的处理器首先将表示群ID的计数器C(ID)设定为“1”(步骤101)，并且向I/O单元侧发送作为群ID的计数器C(ID)的值的设定信号(步骤102)。随后，处理器复位并且启动定时器(步骤103)并且确定定时器是否到时(步骤104)以及是否与来自I/O单元U1、U2、U3的接收信号一起接收到了I/O单元类型(步骤105)。如果接收到了来自I/O单元的I/O单元类型(A、B、C...)，则将接收到的I/O单元类型存储为与计数器C(ID)给出的群ID相关联(步骤106)，并且对计数器C(ID)加1(步骤107)，在此之后过程返回到步骤102。之后，重复执行前面所述的步骤102至步骤107的处理。如果在步骤104中确定定时器到时且没有任何来自I/O单元U1、U2、U3...的返回，则推断群ID获取过程结束，并且向每个I/O单元输出通信启动命令(步骤108)。此时，结束这个群ID获取过程。
另一方面，在开启电源之后每个I/O单元U1、U2、U3...开始进行图3所示的过程，并且确定是否发出了通信启动命令以及是否发出了群ID设定信号(步骤201和步骤202)。如果接收到群ID设定信号，则确定是否已经获取了群ID(步骤203)。如果未获取到群ID，则每个I/O单元均获取接收到的群ID作为其自身的群ID(步骤204)并且将它的I/O单元类型(A、B、C...)连同接收回答信号一起(步骤205)向数值控制器10发送，随后过程返回步骤201。另一方面，如果已经获取到群ID，则过程从步骤203前进至将群ID设定信号传送至从属I/O单元的步骤206，并且过程返回步骤201。
此外，如果接收到了通信启动命令(步骤201)，则结束这个群ID获取过程，并且启动正常I/O信号的输入/输出过程。
在每个I/O单元U1、U2、U3...中，用于获取群ID的装置均被认为是当掉电时所存储的信息都将丢失的存储装置(RAM)。当I/O单元掉电时，到目前为止所存储的群ID都会消失。每个I/O单元U1、U2、U3...均提供有可用于执行如图3所示过程的处理器。如果未提供有处理器，则由使用专用电路来执行如图3所示的过程。
每次开启数值控制器10的电源时均执行如图2和图3所示的过程。以1、2、3...的次序供给群ID并且I/O单元U1、U2、U3...以距数值控制器10的距离远近的次序获取群ID。因此，按照距数值控制器的距离远近以1、2、3...的次序将群ID分别附予I/O单元U1、U2、U3...。
如果是在数值控制器10和I/O单元U1、U2、U3...架构组成系统之后或是在改变并重构系统之后首次开启电源，则执行如图2和图3所示的过程，并且控制器10执行步骤106的过程，从而获取由群ID、I/O单元类型和对应关系、以及I/O单元编号组成的系统配置信息。随后，系统设计者将这些信息载入数值控制器10的非易失性存储器从而将该信息存储作为系统构架的初始系统配置信息。
图4示出了关于存储在非易失性存储器中的群ID与由群ID指定的I/O单元U1、U2、U3...的类型之间的存储关系的系统配置信息。存储在非易失性存储器中的系统配置信息用作“初始系统配置信息”并且由符号Is表示。图4示出了如图1所示的在其中五个I/O单元U1、U2、U3、U4和U5与数值控制器10串行连接的系统示例的初始系统配置信息Is。
在由系统设计者构建系统或在系统被改变和重构之后，开启数值控制器10的电源。当通过上述方法已经将初始系统配置信息Is存储在非易失性存储器当中时，数值控制器10在第二或随后的初始周期中核对当开启电源时所识别的系统配置信息与记录在非易失性存储器中的初始系统配置信息Is是否一致。因此，当开启数值控制器10的电源时，执行如图2和图3所示的过程，随后控制器10获取系统配置信息Ir。对获取的系统配置信息Ir与记录在非易失性存储器当中的初始系统配置信息进行比对。如果这些信息不一致则输出报警。以这种方式，可核对系统是否出现例如系统故障或I/O单元的错接那样的故障和错误。
假设在构架系统的过程中，例如数值控制器10与I/O单元U1、U2、U3...以图1所示的方式相连并且具有存储在非易失性存储器中的如图4所示的初始系统配置信息，如图5所示，I/O单元U2错误地连接至I/O单元U4而未连接至I/O单元U3。如果在这种状态下开启数值控制器10的电源，则控制器10获取如图6所示的系统配置信息Ir。随后，如图7所示，将记录在非易失性存储器当中初始系统配置信息Is与系统配置信息Ir进行比对。作为比对结果，发现对应于群ID 3和4的I/O单元类型不一致，从而输出报警。因此，在启动系统运行之前可检测到I/O单元U3尚未连接。
图8示出了根据第一实施例在开启数值控制器10的电源时执行的系统核对过程的算法流程图。
当开启数值控制器10的电源时，执行如图2所示的群ID分配过程从而将群ID分别附予I/O单元U1、U2、U3...，并且利用分别对应于群ID的I/O单元类型获得系统配置信息Ir(步骤301)。
对获取的系统配置信息Ir与存储的初始系统配置信息Is进行比对(参见图7)并且核对是否彼此一致(步骤302)。如果二者之间存在不一致(步骤303)，则在数值控制器10的显示单元的屏幕上显示此不一致(步骤304)。在如图7所示的例子中，表明群ID 3和4的I/O单元类型之间不一致并且对于群ID 5不存在I/O单元。
据此，操作者可以推断出I/O单元U3未连接，并且将I/O单元U3连接在I/O单元U2与U4之间，从而创建如图1所示的系统。如果开启数值控制器10的电源，随后在步骤302的核对中未检测到不一致，则正常启动操作数值控制器10(步骤305)。
根据上述的第一实施例，当开启数值控制器10的电源时获取的系统配置信息Ir与初始系统配置信息Is不同时发出警报以向用户通知系统配置的错误。然而在一些情况下，可改变系统配置以免用户会故意选择并且连接I/O单元至数值控制器10。因此，希望系统可以足够灵活使得用户可选地改变I/O单元的连接状态。
下面将描述使用户、操作者、维护人员等能够可选地改变I/O单元的连接状态而配置的第二实施例。
如图1所示，假定有五个I/O单元连接至数值控制器从而获得初始系统配置信息Is并且以图4中所示的方式将其存储。如图5所示，假设用户通过将I/O单元连接至I/O单元U4而不是连接至I/O单元U3来改变系统。在此情况下，用户或类似人员使用与数值控制器10相连的设定装置来为在控制器10中设定为初始系统配置信息Is的群ID初始值设定使能/禁用状态。在这个第二实施例中，正如图9中设定信息Ia所表示的那样，为群ID的初始值设定使能/禁用状态。群ID 3被设定为禁用，并且其它群ID被设定为使能。
基于该设定信息，获得用于表示初始系统配置信息Is的群ID与根据使能/禁用设定(以距数值控制器10距离远近的次序连续分配至设定为使能的群ID)执行的群ID之间的对应关系的群ID对应关系信息Ib。基于群ID对应关系信息Ib和初始系统配置信息Is，创建用于在设定系统中核对群ID与I/O单元类型之间的对应关系的系统配置核对信息Ic。
当开启数值控制器10的电源时，首先执行如图2和图3所示的过程，创建系统配置核对信息Ic，并且基于这个信息Ic确定系统是否为期望无错误的系统。更具体地，在图7中，系统配置核对信息Ic被使用来取代初始系统配置信息Is并且与在图2和图3中所示过程中得到的系统配置信息Ir进行比对以便得出这些信息是否彼此一致。
然而，为在构成系统的时刻获得的配置(群ID)分配在数值控制器10的信号存储器中提供的I/O单元U1、U2、U3...的地址(存储有每个I/O单元的第一I/O信号的地址)。如果用户或类似人员改变系统配置并且为群ID设定使能/禁用状态以便减少或增加连接至数值控制器10的I/O单元，因此必须相应地修改地址。
下面将详细描述利用来使得地址与I/O单元(群ID)相对应的分配数据以及改变配置的方法。
由于根据通过数值控制器10执行的梯形图程序(Ladder Program)处理从I/O单元输入和输出的I/O信号，因此应关于数值控制器对这些I/O单元分配唯一的地址。基于表示群ID与起始地址之间的对应关系的分配数据来设定地址对I/O信号的对应关系(参见图10b)。
由于与I/O单元U1、U2、U3...相连的装置会根据系统而发生变化，因此必须可由系统设计者自由地修改分配数据。另一方面，分配数据与系统配置相关并且适配于系统，从而希望用户、操作者、维护人员等不能轻易地修改分配数据。
在这个实施例的系统中，根据实际的连接顺序自动设定所使用的每个I/O单元的群ID。因此，如果例如图10a所示数值控制器10连接有五个I/O单元U1、U2、U3、U4和U5，则如图10b所示自动对各I/O单元(群ID)分配地址。如果从这个系统中去除I/O单元U3以创建如图11a中所示的系统，则地址与实际的I/O单元不相符。为I/O单元U1和U2分配的地址从未改变并且没有任何问题。然而，地址不能与I/O单元U4和U5相对应或相符。特别地，I/O单元U4和U5的地址分别被设定为“60”和“10”。由于I/O单元U3未连接，使得自动分配的群ID从4改变为3以及从5改变为4，因此将I/O单元U4和U5的地址分别设定为“30”和“60”。从而，为I/O单元设定的地址出现错误。
因此如图12b所示，应该改变为I/O单元分配的地址以便对应于修改后的系统(I/O单元U4和U5的地址应该分别设定为“60”和“10”)。
甚至在例如用户、维护人员或类似人员在调整时刻临时改变系统配置的情况下，也必须随着系统的改变而修改所有的分配数据。然而如上所述，分配数据与系统配置相关。因此优选地，应该阻止分配数据被除了对整个系统完全熟知的人之外的任何人改变，以免产生由设定错误所导致的任何麻烦。
如果系统配置被改变，则根据基于用于设定群ID(已经通过参考图9进行了描述)的使能/禁用设定信息Ia获得的群ID对应关系信息Ib来修正I/O单元和地址之间的对应关系，而无须修改分配数据。
图13是基于对应关系表描绘修改例子的示意图，该对应关系示出了I/O单元与地址之间的伴随系统改变的对应关系。初始地址对应关系信息IAs存储有在构造系统时刻设定的地址、群ID以及I/O单元之间的对应关系，并且该数据不可改变。另一方面，根据基于用于设定群ID(或者基于由使能/禁用获得的群ID的初始值与设定为初始系统配置系统Is的群ID之间的对应关系)的使能/禁用设定信息Ia而获得的群ID对应关系信息Ib来创建在系统配置发生改变之后I/O单元与地址之间对应关系的对应关系信息IAr。
即使系统配置如此改变而使得群ID与I/O单元之间的关系发生改变，也可根据基于用于群ID的使能/禁用设定信息Ia而获得的群ID对应关系信息Ib来自动改变并分配群ID的地址。因此，可自动调整I/O单元的地址以免它们发生改变。
图14为示出了根据第二实施例当开启数值控制器10的电源时执行的系统核对过程的算法流程图。
当开启数值控制器10的电源时，执行如图2所示的群ID分配过程而将群ID分别附予I/O单元，并且以分别对应于群ID的I/O单元的类型来获得系统配置信息Ir(步骤401)。
随后，从关于在系统构造时刻设定的群ID的初始值的使能/禁用设定信息Ia获取群ID对应关系信息Ib，并且基于群ID对应关系信息Ib和初始系统配置信息Is创建系统配置核对信息Ic(参见图9)。此外，基于初始地址对应关系信息IAs和群ID对应关系信息Ib创建地址对应关系信息IAr(步骤402)。
随后，将在步骤401中获取的系统配置信息Ir与在步骤402中获取的系统配置核对信息Ic进行比对和核对以确定它们之间是否彼此相一致(步骤403)。如果在两者之间存在任何的不一致(步骤404)，则在数值控制器10的显示单元的屏幕上作为报警信息显示该不一致(群ID与I/O单元类型之间关系、I/O单元编号的不一致等)(步骤405)。
关于该显示，操作者确定系统配置的改变是否为所期望的改变(步骤406)。如果系统配置中发出的报警被认为是所期望的，则表示初始群ID的使能/禁用设定是错误的。因此，修正初始群ID的使能/禁用设定(步骤407)，随后，过程返回步骤401。如果推断出系统配置不是所期望的系统配置，则执行缘故调查。特别地，初始群ID的使能/禁用设定使能构建所期望的系统。然而如果实际的系统配置不是所期望的系统配置，则存在错误连线、错接等可能性。相应地，调查报警的缘故以进行恢复(步骤408)，然后过程返回步骤401并且随后执行前述的过程。如果在步骤404中未检测到任何不一致，则正常启动操作数值控制器10(步骤409)。在该操作中，基于由地址对应关系信息IAr给出的地址和群ID将I/O单元的I/O信号存储在预定的地址。
根据第二实施例，如上所述，可为I/O单元U1、U2、U3...分别分配群ID并且通过仅为初始群ID执行使能/禁用设定来为群ID(I/O单元)自动分配地址。因此在系统构建的时刻，系统设计者组合I/O单元类型来为最大数目的I/O单元创建初始系统配置信息Is和初始地址对应关系信息IAs以使能至数值控制器10的连接并且在控制器10中事先设定信息。当改变I/O单元的连接时，期望用户、操作者、维护人员仅对初始群ID执行使能/禁用设定以便可以自动地调整实际系统中的I/O单元、群ID以及地址。
此外在上述实施例中，假设了不同类型的I/O单元被连接至数值控制器10。然而如果仅是连接相同类型的I/O单元，假如可以连接和断开I/O单元(例如，在连接至温度传感器的I/O单元可以连接至数值控制器也可与数值控制器断开的情况下)，就无须存储I/O单元类型。在这种情况下，仅须基于初始群ID的使能/禁用设定以及基于群ID对应关系信息Ib和初始地址对应关系信息IAs(参见图13)创建的地址对应关系信息IAr，来准备群ID对应关系信息Ib即可。
此外在上述的第二实施例中，如果未执行核对过程以便不发出报警，则仅须在图14的步骤402中创建地址对应关系信息IAr。