JPH0460813A

JPH0460813A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPH0460813A
Application number: JP2172095A
Authority: JP
Inventors: Yoshimaro Hanaki; 義麿花木; Akishi Takebe; 武部　昭志
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-02-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、制御コマンドを出力する制御装置本体と、
制御装置本体にループ通信網を介して接続されかつ制御
装置本体からの制御コマンドに基つき入出力制御対象を
制御する段数の入出力制御装置と、を備え、制御装置本
体と入出力制御装置との間でデータ通信を行う数値制御
装置に関する。

［従来の技術］今日、機能分散化と制御装置本体と入出力制御対象との
接続の省配線化を目的として１台の親局（制御装置本体
）と複数の子局（入出力制御装置）とによりループ通信
網を形成し、１対複数のブタ通信を行いながら制御を行
うものか数値制御装置等の分野で普及している。

数値制御装置は、第６図に示すように、親局としての制
御本体部１を有しており、制御本体部１には通信路２ａ
、２ｂ、２ｃ、２ｄを介して入出力制御ユニット３ａ、
３ｂ、３ｃが接続されており、入出力制御ユニット３ａ
、３ｂ、３ｃにはそれぞれ入出力制御対象４ａ、４ｂ、
４ｃか接続されている。

そして、制御本体部１は、ＣＰＵ５及び通信部６からな
っており、入出力制御ユニット３ａ　　３Ｅｌ、３ｃは
通（ｉ部７及び入出力インターフェース８からなってい
る。

また、制御本体部１または入出力制御ユニット３ａ、３
ｂ、３ｃから出力される信号のフレームは第４図に示す
ような、フォーマットとなっている。

次に動作について説明する。

制御本体部１と入出力制御ユニット３ａ、３ｂ。

３Ｃとの間で通信を行う場合、制御本体部１から第４図
（ａ）のデータが通信路２ａに送出される。

そして、入出力制御ユニット３ａは、通信路２ａに送出
されたデータフレームを受信すると、その内の親局から
子局１宛てのデータを入出力インターフェース８へ書き
込むと共に、入出力インターフェース８から読み出した
入力制御対象の状態を子局１から親局宛てのデータに書
き換え、第４図（１））のデータフレームを通信路２ｂ
に送出する。

それから、入出力制御ユニット３ｂは、通信路２ｂに送
出されたデータフレームを受信すると、その内の親局か
ら子局２宛てのデータを入出力インターフェース８へ書
き込むと共に、入出力インターフェース８から読み出し
た入力制御対象の状態を子局２から親局宛てのデータに
書き換え、第４図（ｃ）のデータフレームを通信路２ｃ
に送出する。

更に、入出力制御ユニット３ｃは、通信路２ｃに送出さ
れたデータフレームを受信すると、その内の親局から子
局３宛てのデータを入出力インタフェース８へ書き込む
と共に、入出力インターフェース８から読み出した入力
制御対象の状態を子局３から親局宛てのデータに書き換
え、第４図（ｄ）のデータフレームを通信路２ｄに送出
する。

このように、制御本体部１から入出力制御ユニット３ａ
、３ｂ、３ｃに接続されている制御対象への出力データ
として出力されたデータフレームは、入出力制御ユニッ
ト３ａ、３ｂ、３ｃを通過する際に各入出力制御対象の
状態を示す入力データに書き換えられて制御本体部１へ
戻ってくる。

そして、制御本体部１は上述したループ通信網を通じて
入出力制御対象の制御を行い、所望の機械を作動させる
。

また、子局である制御ユニットの通信部７が故障した場
合、親局である制御本体部１からのデータが各入出力制
御ユニット３ａ、３ｂ、３ｃへ送信できなくなる。

そして、通信部７が故障した制御ユニットは、動作を開
始することができなくなり、データの受信待ちの状態が
続き、所定時間経過後、第５図に示すようなエラー検出
コマンドを送出する。

このエラー検出コマンドは、各入出力制御ユニットを経
由して制御本体部１へ届き、故障が発生したこと及び発
生箇所を知らせる。

制御本体部１は、エラー検出コマンドを受信すると、制
御対象の作動を停止すると共に故障発生箇所をメツセー
ジとして表示する。

［発明が解決しようとする課題］従来の数値制御装置は、以上のように構成されているの
で、入出力制御ユニットの通信部７に故障が発生すると
、メツセージにより故障箇所を特定することはできるが
、故障発生原因が取り除かれるまで全ての制御対象を動
作させることができないため、制御対象の可動率が低下
するという課題があった。また、修復のために必要な機
械操作（例えば、入出力制御ユニットの設置場所をアク
セスするために軸移動が必要な場合）が不可能になり、
デッドロック状態になってしまうという課題があった。

本発明は、上述事情に鑑み成されたものであって、本発
明の目的は、通信網に故障が発生した場合でも、故障が
発生した箇所以外の機能を継続して動作させられる数値
制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段」この発明に係わる数値制御装置は、ＣＰＵを有しかつ制
御コマンドを出力する制御装置本体と、制御装置本体に
ループ通信網を介して接続されかつ制御装置本体からの
制御コマンドに基づき入出力制御対象を制御する複数の
入出力制御装置と、ループ通信網に設けられて入出力制
御装置をバイパスするバイパス手段と、前記制御装置本
体に設けられてバイパス手段によりバイパスされる入出
力制御装置から送信されるべき入力データを予め保持さ
れたデータに置き換える動作データ保持部と、を備えて
いる。従って、前記ＣＰＵは、１個のまたは複数の入出
力制御装置で故障か発生した場合、故障した入出力制御
装置をバイパス手段によりバイパスしてデータ通信を行
うことを特徴とするものである。

また、前記動作データ保持部か保持するデータを任意に
変更し得る変更手段を備えるとよい。

［作用］この発明における数値制御装置は、制御装置本体から制
御コマンドを出力し、制御装置本体にループ通信網を介
して接続された複数の入出力制御装置により制御装置本
体からの制御コマンドに基づき入出力制御対象を制御し
、ＣＰＵは、１個または複数の入出力制御装置で故障か
発生した場合、バイパス手段により故障が発生した入出
力制御装置をループ通信網から切り離し、切り離された
入出力制御装置の人力データを予め動作データ保持部に
保持されたデータに置き換え、故障が発生した入出力、
１ｉｌＪ御装置をバイパス手段によりハイパ′スしてデ
ータ通信を行う。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の数値制御装置の構成を示すブロック図
であり、数値制御装置は、制御装置本体としての制御本
体部］を有しており、制御本体部１は、ＣＰＵ５及び通
信部６からなっている。

そして、通信部６には通信路切換部１０ａが接続されて
おり、通信路切換部１０ａには通信路２ａを介して通信
路切換部１．　Ｏｂが接続されている。

更に、通信路切換部１０ｂには入出力制御装置としての
入出力制御ユニット３ａか接続されており、入出力制御
ユニット３ａには入出力制御対象４ａか接続されており
、入出力制御ユニッｔ・３　ａは通信部７及び入出力イ
ンターフェース８からなっている。

また、通信路切換部１０ｂには通信路２ｂを介して通信
路切換部１０ｃが接続されており、通信路切換部１０ｃ
には入出力制御ユニット３ｂか接続されている。

そして、入出力制御ユニット３ｂには入出力制御対象４
ｂが接続されており、入出力制御ユニット３ｂは通信部
７及び入出力インターフェース８からなっている。

更に、通信路切換部１０ｃには通信路２ｃを介して通信
路切換部１０ｄか接続されており、通信路切換部１０　
ｃｌには入出力制御ユニット３ｃが接続されている。

そして、入出力制御ユニット３ｃには入出力制御対象４
ｃか接続されており、入出力Ｒ１！Ｉ御ユニット３ｃは
通信部７及び入出力インターフェース８からなっている
。

また、通信路切換部１０ｄは通信路２ｄを介して通信路
切換部１０ａに接続されている。

一方、制御本体部１のＣＰＵ５には、バイパスする場合
に、入出力制御ユニットから送信される人力データを予
め保持されたデータに置き換える動作データ保持部１］
及び通信路制御部１２か接続されており、通信路制御部
１２には各通信路切換部１０ａ、］Ｏｂ、１０ｃ、１０
ｄか接続されている。

そして、動作データ保持部１］には操作パネルインター
フェース１３か接続されており、動作ブタ保持部］１、
通信路制御部］２及び操作パネルインターフェース１３
により入力データ制御部１４か構成されている。

更に、操作パネルインターフェース１３には、動作デー
タ保持部１１が保持するデータを任意に変更し得る変更
手段としての操作パネル］５が接続されている。

また、通信路切換部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０ｄ（例えば１０ｂ）は、第２図に示すように、制御
リレーコ・イル１６を有しており、受信側の伝送路２ａ
及び送信側の伝送路２ｂにはそれぞれ制御リレーのノー
マルクローズ接点１７．１８が配置されており、受信側
の伝送路２ａと送信側の伝送路２ｂとの間には制御リレ
ーのノーマルオープン接点１つが配置されている。

ついで、本実施例の作用について説明する。

制御本体部１と入出力制御ユニット３ａ、３ｂ。

そして、入出力制御ユニット３ａは、通信路２ａに送出
されたデータフレームを受信すると、その内の親局から
子局１宛てのデータを入出力インターフェース８へ書き
込むと共に、入出力インターフェース８から読み出した
入力制御対象の状態を子局１から親局宛てのデータに書
き換え、第４図（ｂ）のデータフレームを通信路２ｂに
送出する。

更に、入出力制御ユニット３ｃは、通信路２ｃに送出さ
れたデータフレームを受信すると、その内の親局から子
局３宛てのデータを入出力インターフェース８へ書き込
むと共に、入出力インターフェース８から読み出した入
力制御対象の状態を子局３から親局宛てのデータに書き
換え、第４図（ｄ）のデータフレームを通信路２ｄに送
出する。

そして、制御本体部１は上述したループ通信網を通じて
入出力制御対象の制御を行い、所望の機、械を作動させ
る。

次に、故障が発生する場合を第３図のフローチャートに
沿って説明する。

入出力制御ユニット（例えば３ｂ）の通信部７に故障が
発生しくステップＳ１）、故障が発生した入出力制御ユ
ニット（３ｂ）に接続されている入出力制御対象（４ｂ
）の状態が他の入出力制御ユニット（３ａ、　　３　ｃ
）に接続されている入出力制御対象（４ａ、４ｃ）と無
関係な場合、入出力制御ユニット（３ｂ）は、制御本体
部１からのデータの受信待ちの状態が続き、所定時間経
過後、故障が発生したと判断して第５図に示すようなエ
ラー検出コマンドを送出する。

このエラー検出コマンドは、各入出力制御ユニットを経
由して制御本体部１へ届き、故障が発生したこと及び発
生箇所を知らせる（ステップＳ２）　　。

制御本体部１は、エラー検出コマンドを受信すると、通
信路制御部１２より通信路切換部１０ｃに通信路切換信
号を出力する。

そして、通信路切換信号を受信する通信路切換部１０ｃ
は制御リレーコイル１６をＯＮＬ、制御リレーのノーマ
ルクローズ接点１７．１８を開放して入出力制御ユニッ
ト（３ｂ）を通信網から切り離し、かつ制御リレーのノ
ーマルオープン接点１９を閉じてバイパスする（ステッ
プＳ３）。

それから、制御本体部１のＣＰＵ５は、制御本体部１へ
戻ってくるデータフレームの入出力制御対象（４ｂ）の
入力データが送信されていないことを検出し、予め動作
データ保持部１１に保持されているデータを入出力制御
ユニット（３ｂ）の入力データとして置き換えると共に
（ステップＳ４）、操作パネル１５に入出力制御ユニッ
ト（３ｂ）が切り離されたことを明示し、他の入出力制
御対象（４ａ、４ｃ）の制御を継続する（ステップＳ５
）。

なお、動作データ保持部１］に保持されているデータは
入出力制御ユニッＩ−（３ｂ）の入力データか制御を継
続する上で正常となる値に設定されている。

また、入出力制御ユニット（例えば３ｂ）の通信部７に
故障が発生し、故障が発生した入出力制御ユニット（３
ｂ）に接続されている入出力制御対象（４ｂ）の状態が
他の入出力制御ユニット（３ａ　　３ｃ）に接続されて
いる入出力制御対象（４ａ、４ｃ）の制御に関係する場
合、入出力制御ユニット（３ｂ）は、制御本体部１から
のブタの受信待ちの状態か続き、所定時間経過後、故障
か発生したと判断して第５図に示すようなエラー検出コ
マンドを送出する。

このエラー検出コマンドは、各入出力制御ユニットを経
由して制御本体部１へ届き、故障か発生したこと及び発
生箇所を知らせる。

制御本体部］は、エラー検出コマンドを受信すると、通
信路制御部１２より通信路切換部１０ｃに通信路切換信
号を出力する。

そして、通信路切換信号を受信する通信路切換部１０ｃ
は制御リレーコイル］６をＯＮＬ、制御リレーのノーマ
ルクロース接点１．７．１８を開放して入出力制御ユニ
ッ１−（３ｂ）を通信網から切り離し、かつ制御リレー
のノーマルオーブン接点］９を閉じてバイパスする。

それから、制御本体部１のＣＰＵ５は、操作パネル１５
に異常か発生したことをメツセージ表示して入出力制御
ユニッ）（３ｂ）か通信網から切り離されたことを報知
し、他の入出力制御対象（４ａ、４ｃ）の作動を停止す
る。

そして、オペレータは、操作パネル１５により通信網か
ら切り離された人山力制御ユニット（３ｂ）の入力状態
か、所望の機械操作に関する入出力制御ユニットの制御
を行う上でインターロックにならないようなデータ値を
設定する。

なお、操作パネル］５により設定されたデータは操作パ
ネルインターフェース］３を介して動作データ保持部］
１に書き込まれる。

更に、オペレータか所望の機械操作を行う場合、］　６制御本体部１のＣＰＵ５は、通信網から切り離された入
出力制御ユニット（３ｂ）の人力データを操作パネル１
５により設定されて動作データ保持部１１に書き込まれ
たデータに置き換える。

なお、本発明を入出力制御ユニットの一部か未実装とな
っている組立て途中において使用すると、実装しである
入出力制御ユニットに関する機能調整が可能である。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、１個または複
数の入出力制御装置で故障か発生した場合、故障した入
出力制御装置をバイパスしてブタ通信を行うように構成
したので、故障した入出力制御装置以外の入出力制御装
置の動作を継続して、制御対象の可動率が低下すること
を防止できる。

また、動作データ保持部か保持するデータを任意に変更
し得る変更手段を設けたので、通信網から切り離された
入出力制御装置の入力データを任意に変更して、修復の
ために必要な機械操作を容品に行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による数値制御装置の構成
を示すブロック図、第２図は通信切換部の構成を示す回路図、第３図はこの
発明の作用を示すフローチャー１・図、第４図及び第５図はデータフレームを示す図、第６図は
従来の数値制御装置の構成を示すブロック図である。１　・・・　制御本体部３ａ、３ｂ、３ｃ　　・・・　入出力制御ユニット４ａ
、４ｂ、４ｃ　　・　入出力制御対象５　・・・　ＣＰ
Ｕ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・・　通信路切換部１１　・・　動作データ保持部］５　・・　操作パネル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＣＰＵを有しかつ制御コマンドを出力する制御装
置本体と、制御装置本体にループ通信網を介して接続さ
れかつ制御装置本体からの制御コマンドに基づき入出力
制御対象を制御する複数の入出力制御装置と、を備え、
制御装置本体と入出力制御装置との間でデータ通信を行
う数値制御装置において、前記ループ通信網に設けられ
て入出力制御装置をバイパスするバイパス手段と、前記
制御装置本体に設けられてバイパス手段によりバイパス
される入出力制御装置から送信されるべき入力データを
予め保持されたデータに置き換える動作データ保持部と
、を備え、前記ＣＰＵは、１個または複数の入出力制御
装置で故障が発生した場合、故障した入出力制御装置を
バイパス手段によりバイパスしてデータ通信を行うこと
を特徴とする数値制御装置。
（２）前記動作データ保持部が保持するデータを任意に
変更し得る変更手段を備えた請求項（１）記載の数値制
御装置。