專利名稱：數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€進(jìn)行連接的單元間的數(shù)據(jù)收發(fā)。
背景技術(shù)：
為進(jìn)行多個單元間的數(shù)據(jù)的收發(fā)，公知用菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€結(jié)合這些 單元之間的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)。
例如在特開平10—13394號公報(bào)(以下將其稱為"專利文獻(xiàn)l")中公開 了例如在用數(shù)值控制裝置進(jìn)行控制的機(jī)床中利用串行總線連接數(shù)值控制裝置 和驅(qū)動各進(jìn)給軸的伺服電動機(jī)的伺服放大器之間，并通過菊花鏈方式向數(shù)值控 制裝置發(fā)送由各伺服放大器所檢測的進(jìn)給軸的位置或速度數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。
圖1表示專利文獻(xiàn)1中公開的用菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€來連接單元(伺服 放大器)之間的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的一例。
利用串行總線的電纜2以菊花鏈方式來連接數(shù)值控制裝置1和多臺(3 臺)伺服放大器(以下稱"放大器")Al、 A2、 A3。各放大器Al、 A2、 A3 為了向數(shù)值控制裝置1發(fā)送自身的數(shù)據(jù)，而從與數(shù)值控制裝置1方向(上游) 的串行總線的電纜2分別相連的笫二連接器C2，向上游側(cè)的單元(放大器或 者數(shù)值控制裝置)繼發(fā)送了發(fā)送開始代碼之后， 一齊發(fā)送電動機(jī)的電流值或者 從安裝于電動機(jī)的位置/速度檢測器所反饋的位置、速度信號的各放大器的數(shù) 據(jù)。各放大器A1、 A2、 A3通過第一連接器C1從下游側(cè)的單元(放大器)接 收到的放大器數(shù)據(jù)繼自身放大器數(shù)據(jù)之后發(fā)送至上游側(cè)的單元，最終，數(shù)值控 制裝置1接收來自以菊花鏈方式連接的所有的放大器Al 、 A2、 A3的數(shù)據(jù)。
圖2是該現(xiàn)有技術(shù)的放大器Al、 A2、 A3中與本發(fā)明的數(shù)據(jù)收發(fā)相關(guān)的 部分的構(gòu)成例。從位于與數(shù)值控制裝置1相距較遠(yuǎn)的位置(下游)的伺服放大 器和利用串行總線的電纜2連接的第一連接器Cl,繼接收了發(fā)送開始代碼之 后，接收來自下游側(cè)的放大器數(shù)據(jù)。當(dāng)由發(fā)送代碼檢測電路IO檢測到發(fā)送開始代碼時(shí)，向接收控制電路11通知發(fā)送開始代碼的接收定時(shí)，接收控制電路 11通過來自發(fā)送開始代碼的位位置來決定數(shù)據(jù)的區(qū)段，之后在該數(shù)據(jù)的驅(qū)動 中劃分來自下游側(cè)的放大器的數(shù)據(jù)并保存至接收緩沖器12中。
另一方面，從第二連接器C2向上游側(cè)的伺服放大器或者數(shù)值控制裝置1 開始發(fā)送。通過發(fā)送控制電路15來控制發(fā)送，并通過選擇器14來選擇發(fā)送哪 個數(shù)據(jù)。選擇器14最初選擇發(fā)送開始代碼，接著選擇在放大器數(shù)據(jù)存儲部13 中存儲的放大器的數(shù)據(jù)，然后選擇在接收緩沖器12中保存的其他放大器的數(shù) 據(jù)。發(fā)送電路16以該選擇順序來發(fā)送發(fā)送開始代碼以及放大器數(shù)據(jù)。發(fā)送開 始的定時(shí)在各伺服放大器中是同時(shí)的。
圖3是在串行總線的電纜2上發(fā)送的串行數(shù)據(jù)的說明圖，其表示從與數(shù) 值控制裝置1距離近的上游的第n號放大器An向串行總線的電纜2發(fā)送的串 行數(shù)據(jù)的一例。通過位位置來決定作為傳達(dá)發(fā)送開始的代碼的發(fā)送開始代碼 SC (Start Code)以及各放大器數(shù)據(jù)DATAn、 DATAn+l、 DATAn+2。在圖3 的例子中，用60位來劃分發(fā)送開始代碼SC,用70位來劃分放大器數(shù)據(jù)，從 發(fā)送開始代碼SC的接收定時(shí)的下一位位置開始，逐個以70位進(jìn)行劃分，繼 發(fā)送了自身放大器數(shù)據(jù)DATAn后，還發(fā)送從下游側(cè)的伺服放大器發(fā)送來的放 大器數(shù)據(jù)DATAn+l、 DATAn+2。
發(fā)送代碼檢測電路IO檢測到已接收了發(fā)送開始代碼SC時(shí)，接收控制電路11 將繼60位的發(fā)送開始代碼SC之后接收的每一 70位區(qū)段的放大器數(shù)據(jù)存入接 收緩沖器12中。
圖4表示在圖1所示的系統(tǒng)例中從各放大器Al、 A2、 A3向上游側(cè)輸出 的串行數(shù)據(jù)，在發(fā)送自身放大器數(shù)據(jù)DATAn后，再發(fā)送從位于自身下游側(cè)的 放大器接收到的放大器數(shù)據(jù)DATAn+l、 DATAn+2。放大器A3繼發(fā)送了發(fā)送 開始代碼SC之后發(fā)送在放大器A3的放大器數(shù)據(jù)存儲部13中存儲的自身放大 器數(shù)據(jù)DATA3。放大器A2繼發(fā)送了發(fā)送開始代碼SC以及在存儲于放大器數(shù) 據(jù)存儲部13中的自身放大器數(shù)據(jù)DATA2之后，還發(fā)送存儲于接收緩沖器12 中的從下游側(cè)的放大器A3接收到的放大器數(shù)據(jù)DATA3。放大器Al繼發(fā)送了 發(fā)送開始代碼SC和自身放大器Al的存儲于放大器數(shù)據(jù)存儲部13中的放大器數(shù)據(jù)DATA1之后還發(fā)送存儲于接收緩沖器12中的從下游側(cè)的放大器發(fā)送來的 下游側(cè)的放大器的放大器數(shù)據(jù)DATA2以及DATA3。各放大器通過對照發(fā)送開 始的定時(shí)，能夠平滑地對上游側(cè)發(fā)送來自下游側(cè)的接收數(shù)據(jù)。
放大器Al送出的數(shù)據(jù)是數(shù)值控制裝置1接收的數(shù)據(jù)，即使在數(shù)值控制裝 置1中也與各放大器同樣，經(jīng)由相當(dāng)于放大器的第一連接器的連接器C1從下 游側(cè)的放大器接收發(fā)送開始代碼SC、以及其后發(fā)送的放大器數(shù)據(jù)DATA1 ~ DATA3。但是在數(shù)值控制裝置1中，因?yàn)椴淮嬖谠跀?shù)值控制裝置1上游側(cè)的伺 服放大器或者數(shù)值控制裝置，所以沒有相當(dāng)于放大器的第二連接器C2的連接 器。
圖5是關(guān)于該現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)值控制裝置1的接收串行數(shù)據(jù)的接收電路的 部分的構(gòu)成例。繼從第一連接器C1接收發(fā)送開始代碼SC后，接收來自下游 側(cè)放大器的放大器數(shù)據(jù)DATA1 ~ DATA3。當(dāng)發(fā)送代碼檢測電路20檢測到發(fā)送 開始代碼SC時(shí)，向接收控制電路21通知發(fā)送開始代碼的接收定時(shí)。接收控 制電路21進(jìn)行如下指令，通過來自發(fā)送開始代碼的位位置來決定數(shù)據(jù)區(qū)段， 并在接收緩沖器22中保存其結(jié)果。通過劃分該接收放大器數(shù)據(jù)，使放大器數(shù) 據(jù)和放大器的關(guān)系對應(yīng)。
為了能夠使用控制由各放大器來驅(qū)動的伺服電動機(jī)的軸控制處理器，而 通過數(shù)據(jù)傳送電路23向各軸的處理器可參照的存儲器傳送在接收緩沖器22 中保存的數(shù)據(jù)。在傳送時(shí)參照參數(shù)設(shè)定存儲部24,該參數(shù)設(shè)定存儲部24存儲 表示接收的放大器數(shù)據(jù)DATA1 DATA3 (伺服放大器)的順序和各軸處理器 之間的關(guān)系的參數(shù)。其結(jié)果，根據(jù)用參數(shù)設(shè)定的放大器數(shù)據(jù)DATA1~DATA3 的順序(伺月li文大器)和各軸的處理器之間的關(guān)系向處理器傳送數(shù)據(jù)。在圖5 的參數(shù)設(shè)定存儲部24的例子中，表示來自最初接收的放大器Al的接收數(shù)據(jù) DATA1向處理器Pl傳送，來自其次接收的放大器A2的接收數(shù)據(jù)DATA2向 處理器P2傳送，來自再次接收的放大器A3的接收數(shù)據(jù)DATA3向處理器P3 傳送。
圖4的例子表示沒有各放大器之間電纜2的傳播延遲的理想狀態(tài)。但是， 實(shí)際上因?yàn)橛型ㄟ^電纜2的傳播延遲，所以當(dāng)考慮該電纜2的延遲時(shí)間時(shí)，在 各放大器Al、 A2、 A3以及在放大器Al和數(shù)值控制裝置1之間交換的串行數(shù)
據(jù)成為圖6所示那樣。
從各放大器Al ~ A3以相同的發(fā)送開始定時(shí)發(fā)送串行數(shù)據(jù)。從放大器A3 輸出的串行數(shù)據(jù)，伴隨串行總線的電纜2的傳播延遲由放大器A2接收。放大 器A2在發(fā)送發(fā)送開始代碼SC后完成自身放大器數(shù)據(jù)DATA2的發(fā)送前，如果 開始了來自下游側(cè)的放大器A3的放大器數(shù)據(jù)DATA3的接收，則如圖6所示， 能夠繼自身放大器數(shù)據(jù)DATA2之后發(fā)送下游側(cè)的放大器A3的放大器數(shù)據(jù) DATA3。同樣，放大器Al在完成自身放大器數(shù)據(jù)DATA1的發(fā)送前，如果開 始了來自下游側(cè)的放大器A2的放大器數(shù)據(jù)DATA2以及DATA3的接收，則能 夠繼發(fā)送自身放大器數(shù)據(jù)DATA1之后發(fā)送放大器A2、 A3的放大器數(shù)據(jù) DATA2、 DATA3。
這樣，數(shù)值控制裝置l如圖6所示繼發(fā)送開始代碼SC后順次接收;^t大器 數(shù)據(jù)DATA1、 DATA2、 DATA3。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)為了正常使用數(shù)據(jù)的收發(fā)，使數(shù)值控制裝置和放大 器之間以及放大器和放大器之間、即進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的單元之間的、串行總線的 電纜長度較短以減小其傳播延遲，從而限制了電纜的長度。
如上所述，在串行總線的電纜2的傳播延遲小時(shí)，數(shù)值控制裝置能夠接 收來自以菊花鏈方式連接的各伺服放大器的放大器數(shù)據(jù)。
但是，在各放大器之間的電纜較長的情況下發(fā)生如下的問題，在各放大 器發(fā)送的數(shù)據(jù)由上游側(cè)的放大器或者數(shù)值控制裝置接收之前的延遲時(shí)間變長， 數(shù)據(jù)的接收定時(shí)向后偏移，最后在發(fā)送了自身放大器數(shù)據(jù)后來不及發(fā)送下游側(cè) 放大器的放大器數(shù)據(jù)。
圖7是放大器Al和放大器A2之間的電纜過長、下游側(cè)的放大器A2、 放大器A3的放大器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3來不及從上游側(cè)的放大器Al的第 二連接器C2向數(shù)值控制裝置1發(fā)送的狀態(tài)發(fā)生時(shí)的串行數(shù)據(jù)的收發(fā)定時(shí)的例 子。
放大器Al來自下游側(cè)的放大器A2的串行數(shù)據(jù)的接收定時(shí)延遲過長，這 樣盡管成為了發(fā)送開始代碼SC以及自身放大器數(shù)據(jù)DATA1發(fā)送完成的狀態(tài)， 但如杲不從下游側(cè)的放大器A2開始放大器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3的接收，則 不向接收緩沖器12輸入放大器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3。因此，存在不能發(fā)送下
游側(cè)的放大器A2、 A3的放大器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，其用菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€從上游側(cè)向下 游側(cè)結(jié)合多個單元，并在這些多個單元間收發(fā)數(shù)據(jù)信號。在該數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中， 所述數(shù)據(jù)信號由發(fā)送開始代碼、和通過與該發(fā)送開始代碼相隔規(guī)定基本位數(shù)的 位位置來進(jìn)行劃分的1個或者2個以上的數(shù)據(jù)構(gòu)成，把最上游側(cè)的單元作為第 一單元，把緊靠在其下游側(cè)的單元作為第二單元，如果在第2單元的下游側(cè)還 有單元則將其作為第三單元，各單元接收來自位于其下游側(cè)的所有單元的數(shù) 據(jù)，所述第一單元以外的單元，在將發(fā)送開始代碼發(fā)送到上游側(cè)的單元后，在 最初的區(qū)段中向上游側(cè)的單元發(fā)送自身數(shù)據(jù)，且在有來自該單元的再下游側(cè)的 其它單元的接收數(shù)據(jù)信號時(shí)，將在所述接收到的數(shù)據(jù)信號中除發(fā)送開始代碼外 的、以位位置劃分的數(shù)據(jù)，在下一位位置繼續(xù)發(fā)送，此外，所述第一單元通過 在接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)的根據(jù)位位置的區(qū)段來判別各單元的數(shù)據(jù)，在所述數(shù)據(jù)收發(fā) 系統(tǒng)中，所述第一單元以外的單元分別具有區(qū)段位置變更單元，其變更發(fā)送自 身數(shù)據(jù)的區(qū)段的位位置，所述第一單元具有設(shè)定存儲各區(qū)段的位位置的位位置 設(shè)定存儲單元，通過用該位位置設(shè)定存儲單元設(shè)定的、區(qū)段的位位置來判別各 單元的數(shù)據(jù)。
所述區(qū)段位置變更單元可以把位位置變更單位設(shè)為發(fā)送數(shù)據(jù)的位長。
所述區(qū)段位置變更單元，通過增加所述基本位數(shù)單位的區(qū)段來變更劃分 位置，另外，所述位位置設(shè)定存儲單元設(shè)定與增加的基本位數(shù)單位的區(qū)段對應(yīng) 的虛擬單元，因此可通過區(qū)段的位位置來判別各單元的數(shù)據(jù)。
所述數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)還具有通過回波來測量由于連接單元和單元的電纜線 長度引起的傳播延遲時(shí)間的測量單元，所述區(qū)段位置變更單元根據(jù)用該測量單 元測量的傳播延遲時(shí)間來自動變更發(fā)送自身數(shù)據(jù)的區(qū)段的位位置，所述位位置 設(shè)定存儲單元可自動設(shè)定存儲各變更后的位位置。
所述第一單元是數(shù)值控制位置，所述第二單元以及第三單元(當(dāng)其存在
時(shí))可以是對該數(shù)值控制裝置所控制的各軸的伺服電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的伺服放大 器。
本發(fā)明因?yàn)榫哂幸陨系慕Y(jié)構(gòu)，所以不受以菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€來連接的
單元間的電纜長度的制約，可提供即使電纜變長也能夠無故障地進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā) 的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，即使由于電纜長度而導(dǎo)致傳播延遲過長也能夠正常進(jìn)行數(shù) 據(jù)的收發(fā)，所以能夠使在單元間連接的電纜長度成為任意長，容易構(gòu)建用通過 菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€來連接的進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的系統(tǒng)。


通過參照附圖對以下實(shí)施例的說明，使本發(fā)明的上述以及其他的目的以 及特征變得明確。附圖中，
圖1是表示以菊花鏈方式的串行總線來連接的進(jìn)行數(shù)值控制裝置和多臺 伺服放大器之間的數(shù)據(jù)收發(fā)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一例的概要圖。
圖2是表示構(gòu)成圖1所示的系統(tǒng)的伺服放大器中的、與現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù) 收發(fā)相關(guān)的部分的構(gòu)成例的圖。
圖3是在串行總線上發(fā)送的串行數(shù)據(jù)的說明圖。
圖4是在圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例中的、從下游側(cè)的放大器向上游側(cè)的放 大器輸出的串行數(shù)據(jù)的說明圖。
圖5是表示構(gòu)成圖1所示的系統(tǒng)的數(shù)值控制裝置中的、與接收串行數(shù)據(jù) 的接收電路相關(guān)的部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖6是在圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例中的、考慮了電纜的傳播延遲的、從下 游側(cè)的放大器向上游側(cè)的力文大器輸出的串行數(shù)據(jù)的說明圖。
圖7是說明在圖1表示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)例中的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中當(dāng) 由電纜引起的傳播延遲大時(shí)不能正常進(jìn)行串行數(shù)據(jù)的收發(fā)的圖。
圖8是用于說明來自放大器的串行數(shù)據(jù)是否被正常收發(fā)的判定的圖。
圖9是說明在根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中即使由于電 纜引起的傳播延遲大也能正常進(jìn)行串行數(shù)據(jù)的收發(fā)的圖。
圖IO是表示構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的伺服放大器 中的、與數(shù)據(jù)的收發(fā)相關(guān)的部分的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖11是說明在構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的數(shù)值控 制裝置中設(shè)定的、接收的放大器數(shù)據(jù)的順序和各軸的處理器之間的關(guān)系的設(shè)定 以及空閑時(shí)間數(shù)據(jù)的設(shè)定的圖。
圖12是^4居本發(fā)明的其他實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的說明圖。
圖13是說明在構(gòu)成圖12所示的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的數(shù)值控制裝置中設(shè)定的、
接收的放大器數(shù)據(jù)的順序和各軸的處理器之間的關(guān)系的設(shè)定以及空閑時(shí)間數(shù)
據(jù)的設(shè)定的說明圖。
圖14是空閑時(shí)間測量/設(shè)定處理的算法的流程圖。
圖15是表示設(shè)定接收的放大器數(shù)據(jù)的順序和各軸的處理器之間的關(guān)系 的、在數(shù)值控制裝置的參數(shù)設(shè)定存儲部中插入設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)的處理的算法 的流程圖。
具體實(shí)施例方式
作為以菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€來結(jié)合多個單元并在這些多個單元之間收發(fā) 數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的一個實(shí)施形態(tài)，說明圖l表示的、用數(shù)值控制裝置
l和多個(3個)伺服放大器A1 A3構(gòu)成的系統(tǒng)。在該圖l表示的系統(tǒng)中， 數(shù)值控制裝置1和伺服放大器Al ~ A3之間以菊花鏈?zhǔn)酵ㄟ^串行總線的電纜2 連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
是否能夠無問題地進(jìn)行下游側(cè)的放大器發(fā)送放大器數(shù)據(jù)、上游側(cè)的單元 (放大器或者數(shù)值控制裝置)接收其數(shù)據(jù)、發(fā)送該接收到的數(shù)據(jù)的動作，除了 電纜2的線長度之外，還需要考慮在圖1、 2中在能夠用第二連接器C2發(fā)送 用第一連接器Cl接收的數(shù)據(jù)之前的、電路性處理所需的時(shí)間。
接收比發(fā)送延遲表示發(fā)生了由于電纜等引起的傳播延遲，在高速數(shù)據(jù)傳 送中通過該延遲對線的長度進(jìn)行限制。另外，各單元一旦在自身單元的接收緩 沖器12中接收從下游側(cè)的單元接收的數(shù)據(jù)并向上游側(cè)的單元發(fā)送，但是從接 收到發(fā)送所需的時(shí)間也成為對線長度的限制。
因此，設(shè)
Ln :放大器n和與該放大器n連接的下游側(cè)的放大器n+l之間的
電纜(串行總線)的線長度(m)， Tdata-n :從放大器n+l開始向放大器n發(fā)送放大器n+l的數(shù)據(jù)到放大
器n開始向上游側(cè)發(fā)送放大器n+l的數(shù)據(jù)的時(shí)間(sec )。此外，
因?yàn)榉糯笃髦g的發(fā)送定時(shí)同步，所以該Tdata-n等于DATAn
的發(fā)送時(shí)間，
Trts :從接收來自下游側(cè)的數(shù)據(jù)到能夠向上游側(cè)的放大器發(fā)送的電
i洛性處理時(shí)間(sec), Tv :信號通過線長lm的電纜需要的時(shí)間(sec), 如圖8所示，是否能夠無問題地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送，可以通過下面的公式 (1)是否成立來進(jìn)行判定。
LnxTv< ( Tdata誦n - Trts )
因此，在上述(l)式不成立、線長Ln長時(shí)，附加空閑時(shí)間(附加時(shí)間) TID，把與該空閑時(shí)間TID對應(yīng)的位數(shù)的空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD附加在發(fā)送的串 行數(shù)據(jù)上，變更數(shù)據(jù)區(qū)段的位位置，使正常進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收發(fā)送。即，為了下 面的公式(2)成立，附加空閑時(shí)間TID并變更數(shù)據(jù)區(qū)段的位位置。 LnxTv< (Tdata-n - Trts + TID)... (2)
上述的時(shí)間Tdata-n以及時(shí)間Trts,若放大器的結(jié)構(gòu)決定是確定的，則在 設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)的時(shí)刻為已知的值。另外，還可以利用測量信號通過電纜長Ln 或線長lm的電纜所需的時(shí)間來求出該時(shí)間，通過預(yù)先的計(jì)算，可以求出并設(shè) 定如滿足上述公式(2)的空閑時(shí)間TID。另外，使用上述專利文獻(xiàn)1中記載 的回波的測量方法，可以求傳播延遲時(shí)間(LnxTv)，通過這樣求得的傳播延 遲時(shí)間(LnxTv),能夠自動求出如滿足上述公式(2)的空閑時(shí)間TID,還 能夠自動設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD。
即，如專利文獻(xiàn)1中記載的那樣，向下游側(cè)的放大器發(fā)送延遲測量用的 信號，下游側(cè)的放大器接收該延遲測量用的信號，回送返回用的信號，接收該 信號，測量從發(fā)送該延遲測量用的信號到接收返回用的信號的時(shí)間，根據(jù)該測 量時(shí)間，能夠測量傳播延遲時(shí)間(LnxTv)。根據(jù)該測量傳播延遲時(shí)間(Lnx Tv)可以求空閑時(shí)間TID，自動設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD。
圖9表示一例，即在本實(shí)施形態(tài)中放大器A2和放大器Al之間的線長度 較長，放大器Al中的數(shù)據(jù)的到達(dá)時(shí)間變遲，在這樣的情況下，因?yàn)閬聿患皬?放大器Al向數(shù)值控制裝置發(fā)送，所以在放大器Al中在劃分發(fā)送放大器數(shù)據(jù) DATA1的基本位數(shù)后插入空閑時(shí)間TID1,在空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1后發(fā)送放 大器數(shù)據(jù)DATA2。即，在從放大器Al向數(shù)值控制裝置1發(fā)送的發(fā)送開始代碼 以下的串行數(shù)據(jù)中，變更開始發(fā)送放大器數(shù)據(jù)DATA2以下的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)段
的位位置，在接收緩沖器12中開始存儲放大器數(shù)據(jù)DATA2之前發(fā)送空閑時(shí)間 數(shù)據(jù)TIDD1，其后發(fā)送放大器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3。
該空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1是求出如上述公式(2)成立的空閑時(shí)間TID后 變換位數(shù)而設(shè)定的，所以還可以如模擬量那樣設(shè)定細(xì)小值。但是如果設(shè)為通常 數(shù)據(jù)的位長的整數(shù)倍，則可以不在放大器或者數(shù)值控制裝置中設(shè)定細(xì)小值，所 以有電路變得簡單的優(yōu)點(diǎn)。
圖IO是表示本實(shí)施形態(tài)中的放大器Al ~A3中的、與數(shù)據(jù)收發(fā)相關(guān)的部 分的結(jié)構(gòu)例的圖。與圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)例相比，在設(shè)置空閑時(shí)間緩沖器17、 以及選擇器14順次選擇》文大器數(shù)據(jù)存儲部13、空閑時(shí)間緩沖器17、接收緩沖 器12的方面與現(xiàn)有技術(shù)例不同。
在由某放大器與到其下游側(cè)的放大器的電纜長Ln所引起的傳播延遲時(shí) 間(LnxTv)滿足上述公式(1)時(shí)，在空閑時(shí)間緩沖器17中不設(shè)定空閑時(shí) 間數(shù)據(jù)(或者設(shè)定為0)、不滿足公式(1)時(shí)，求滿足上述公式(2)的空閑 時(shí)間TID，將該空閑時(shí)間TID變換為位數(shù)以數(shù)據(jù)的位長單位來求，在空閑時(shí)間 緩沖器17中設(shè)定為空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD。
另一方面，數(shù)值控制裝置1中的、與接收串行數(shù)據(jù)的接收電路相關(guān)的部 分的機(jī)構(gòu)和圖5所示的現(xiàn)有技術(shù)例相同，但是在參數(shù)設(shè)定存儲部24中設(shè)定的 對接收的放大器數(shù)據(jù)DATAl ~ DATA3的順序(伺服放大器)和各軸的處理器 之間的關(guān)系進(jìn)行設(shè)定的內(nèi)容不同。在接收數(shù)據(jù)中，因?yàn)榉糯笃鲾?shù)據(jù)的區(qū)段的位 位置通過設(shè)定空閑時(shí)間而成為與基本位數(shù)的區(qū)段位置不同的位位置，所以也設(shè) 定區(qū)段位置。
如圖9所示，取放大器Al和放大器A2之間的電纜長度較長、不滿足上 述公式(1)、在放大器Al的空閑時(shí)間緩沖器17中設(shè)定空閑時(shí)間的位數(shù)時(shí)的 例子加以說明。
在該情況下，在數(shù)值控制裝置1的參數(shù)設(shè)定存儲部24中，如圖11所示 相對于第一接收的放大器數(shù)據(jù)DATA1設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1 ，在第 一次接 收的放大器數(shù)據(jù)DATA1和其次接收的放大器數(shù)據(jù)DATA2之間，有空閑時(shí)間 的附加時(shí)間(附加的浪費(fèi)時(shí)間的數(shù)據(jù))，數(shù)據(jù)的區(qū)段位置變更該附加量。存儲 放大器數(shù)據(jù)DATA2的位位置設(shè)定成為比存儲放大器數(shù)據(jù)DATA1的基本位數(shù)
的70位的位置延遲空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1的位位置。
各放大器A1 A3，如圖9所示，在同一發(fā)送開始定時(shí)發(fā)送發(fā)送開始代碼 SC，接著選擇器14順次選擇放大器數(shù)據(jù)存儲部13、空閑時(shí)間緩沖器17、接 收緩沖器12，如果在空閑時(shí)間緩沖器17中設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD,則把該 數(shù)據(jù)、在放大器數(shù)據(jù)存儲部13中存儲的自身放大器數(shù)據(jù)(電流值或者用脈沖 編碼器檢測到的位置、速度數(shù)據(jù)等)DATA、在接收緩沖器12中保存的其他祠 服放大器的數(shù)據(jù)，通過發(fā)送電路16、第二連接器C2、串行總線電纜2，發(fā)送 至上游側(cè)的放大器、或者數(shù)值控制裝置1中。
在圖9所示的例子中，放大器A3因?yàn)樵谠摲糯笃鞯南掠蝹?cè)沒有連接放大 器，所以繼發(fā)送開始代碼SC后發(fā)送在放大器數(shù)據(jù)存儲部13中存儲的自身放 大器數(shù)據(jù)DATA3。放大器A2繼發(fā)送開始代碼SC后發(fā)送在放大器數(shù)據(jù)存儲部 13中存儲的自身放大器數(shù)據(jù)DATA2，之后由于在空閑時(shí)間緩沖器17中沒有設(shè) 定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD或者設(shè)定值為0，所以發(fā)送在接收緩沖器12中存儲的 放大器A3的放大器數(shù)據(jù)DATA3。
另外，放大器Al在繼發(fā)送開始代碼SC后發(fā)送在放大器數(shù)據(jù)存儲部13 中存儲的自身放大器數(shù)據(jù)DATAl,之后發(fā)送在空閑時(shí)間緩沖器17中設(shè)定的空 閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD,接著發(fā)送在接收緩沖器12中存儲的放大器A2、 A3的放大 器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3。
其結(jié)果，數(shù)值控制裝置1以發(fā)送開始代碼SC、放大器Al的放大器數(shù)據(jù) DATA1、空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1、放大器A2、 A3的放大器數(shù)據(jù)DATA2、 DATA3 的順序進(jìn)行接收，以存儲放大器數(shù)據(jù)DATA1、空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1、放大器 數(shù)據(jù)DATA2、放大器數(shù)據(jù)DATA3的順序存儲在數(shù)值控制裝置1的接收緩沖器 22中。
數(shù)值控制裝置1的處理器，根據(jù)在參數(shù)設(shè)定存儲部24中設(shè)定的接收的放 大器數(shù)據(jù)DATA1 ~ DATA3的順序(伺服放大器)和各軸的處理器之間的關(guān)系， 傳送在控制各軸的處理器中設(shè)定的放大器數(shù)據(jù)DATA。在該例中，因?yàn)槿鐖D11 所示進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，所以接收緩沖器22的從先頭開始到70位位置為止所存儲 的放大器數(shù)據(jù)DATA1，向處理器號碼設(shè)定為"1"的控制第一軸的處理器Pl 傳送。然后，因?yàn)榇鎯υ摲糯笃鲾?shù)據(jù)DATA1的下一空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDDl,所 以位位置偏離該空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1的數(shù)據(jù)量，向設(shè)定的第二軸的處理器P2 傳送從該位位置開始的放大器A2的放大器數(shù)據(jù)DATA2。此外，向設(shè)定的第三 軸的處理器P3傳送在70位后存儲的放大器A3的放大器數(shù)據(jù)DATA3。
即，向控制第一軸的處理器Pl傳送在接收緩沖器22中存儲的從先頭開 始到70位位置為止的放大器數(shù)據(jù)DATA1,向控制第二軸的處理器P2傳送從 空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1的數(shù)據(jù)量后的位位置開始到70位位置為止的放大器數(shù)據(jù) DATA2，其后，向控制第三軸的處理器P3傳送到70位位置為止的放大器數(shù) 據(jù)DATA3。
在上述的實(shí)施形態(tài)中，如果把空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD的長度設(shè)為通常的放 大器數(shù)據(jù)DATA的區(qū)段的基本位數(shù)(70位)的整數(shù)倍，則在實(shí)際的串行伺服 機(jī)構(gòu)總線的系統(tǒng)中相當(dāng)于附加虛擬的放大器。在上述例子中，放大器A2和 Al之間的電纜長度較長，假定在其間插入一個虛擬放大器，在放大器Al的 空閑時(shí)間緩沖器17中設(shè)定70位的空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD，在數(shù)值控制裝置1中， 在表示各放大器和處理器之間的關(guān)系的參數(shù)設(shè)定存儲部24中可以設(shè)定是否存 在虛擬放大器。
圖12表示在該情況下的各放大器Al ~ A3、以及數(shù)值控制裝置1中的數(shù) 據(jù)收發(fā)的關(guān)系。
另外，圖13表示此時(shí)在數(shù)值控制裝置1的參數(shù)設(shè)定存儲部24中設(shè)定的 接收的放大器數(shù)據(jù)DATA的順序(伺服放大器)和各軸的處理器之間的關(guān)系的 設(shè)定例。接收緩沖器22的從先頭開始到70位位置的最初的放大器數(shù)據(jù)DATA1 作為控制第一軸的處理器Pl用，到下一 70位位置為止的數(shù)據(jù)是虛擬放大器的 空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1，對此，不進(jìn)行處理器的指定。然后，下一70位的放大 器數(shù)據(jù)DATA2指定給第二軸的處理器P2，其下一個70位的放大器數(shù)據(jù)DATA3 指定給第三軸的處理器P3,并將各放大器數(shù)據(jù)分別傳送給指定的處理器。
如在上述專利文獻(xiàn)1中所公開的、實(shí)施利用回波來測量由電纜長度引起 的傳播延遲時(shí)間，測量的傳播延遲時(shí)間(LnxTv)是否滿足上述公式(1)， 由此來判斷在各伺服放大器A1 A3中是否插入空閑時(shí)間TID,在線長度Ln 過長不滿足公式(1)的情況下，可自動計(jì)算空閑時(shí)間TID,自動設(shè)定與該空 閑時(shí)間TID對應(yīng)的空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD。即，由測量的傳播延遲時(shí)間(LnxTv)
和已知的時(shí)間Tdata-n、 Trts，來求通過上述公式(2)求得的如滿足下面的公 式(3 )的最小空閑時(shí)間TID。此時(shí)，可以以位長單位求空閑時(shí)間TID ，此夕卜， 如上所述，以放大器數(shù)據(jù)DATA的區(qū)段的基本位數(shù)(70位)的整數(shù)倍單位來 求，并設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD。
Ln x Tv - Tdata-n + Trts < TID... (3) 圖14是各伺服放大器的處理器實(shí)施的空閑時(shí)間的測量/設(shè)定處理的算法 的流程圖。
與在專利文獻(xiàn)1中公開的延遲時(shí)間測量指令相同，當(dāng)從數(shù)值控制裝置1 通過未圖示的通信電路輸出空閑時(shí)間測量/設(shè)定指令時(shí)，各伺服放大器開始圖 14的處理。即，與專利文獻(xiàn)1中^Hf的延遲時(shí)間測量處理相同，利用回波方 式來測量從向下游側(cè)的放大器發(fā)送延遲時(shí)間測量指令開始到接收表示從下游 側(cè)的放大器接收到該延遲時(shí)間測量指令的返回信號的時(shí)間，通過該時(shí)間求由電 纜長度Ln引起的傳播延遲時(shí)間(LnxTv)(步驟al )。
通過求得的傳播延遲時(shí)間(LnxTv)和已知的時(shí)間(Tdata-n- Trts),判 斷是否滿足上述公式(1)的"LnxTv < (Tdata-n- Trts )"(步驟a2 )。在不 滿足該公式(1 )、傳播延遲時(shí)間(Ln x Tv )過長的情況下，通過上述公式(3 ) 來計(jì)算空閑時(shí)間TID (步驟a3)，求空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD，將其設(shè)置在空閑時(shí) 間緩沖器17中(步驟a4)。
另一方面，在步驟a2的判斷中，在滿足上述公式(1)傳播時(shí)間沒有延 長的場合下進(jìn)行無空閑時(shí)間的設(shè)定，即在空閑時(shí)間緩沖器17中不設(shè)定或者設(shè) 定"0"(步驟a5 )。
圖15是表示在數(shù)值控制裝置1內(nèi)表示在設(shè)定接收的放大器數(shù)據(jù)的順序 (伺服放大器)和各軸的處理器之間的關(guān)系的參數(shù)設(shè)定存儲部24中插入設(shè)定 空閑時(shí)間數(shù)據(jù)算法的處理算法的流程圖。
數(shù)值控制裝置1的處理器對各放大器輸出延遲時(shí)間測量指令，在各放大 器中設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD后，開始圖15所示的處理。首先，把指定放大 器的指標(biāo)i設(shè)定為"1"(步驟bl )，向放大器Ai輸出空閑時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送指令(步 驟b2)。此外，以接近數(shù)值控制裝置的順序安置放大器Al、 A2…，指標(biāo)i表 示接近數(shù)值控制裝置的放大器的順序，也表示放大器數(shù)據(jù)DATA的接收順序。
放大器Ai，當(dāng)從數(shù)值控制裝置1接收空閑時(shí)間數(shù)據(jù)發(fā)送指令時(shí)，發(fā)送在
空閑時(shí)間緩沖器17中i殳定的空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDDi。
數(shù)值控制裝置1在從放大器Ai有返回信息前等待(步驟b3 )，當(dāng)有返回 信息時(shí)，判斷是否有空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDDi(步驟b4 ),在有空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDDi 的情況下，對應(yīng)在參數(shù)設(shè)定存儲部24中存儲的放大器的放大器數(shù)據(jù)來設(shè)定存 儲該發(fā)送來的空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDDi (步驟b5)。在圖ll所示的例子中，從最 接近數(shù)值控制裝置的放大器Al發(fā)送空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD1,并將其與放大器 Al的放大器數(shù)據(jù)DATA1對應(yīng)著進(jìn)行設(shè)定存儲。
另外，如圖12所示，作為放大器數(shù)據(jù)DATA的區(qū)段的基本位數(shù)(70位) 的整數(shù)倍，如果是在空閑時(shí)間緩沖器17中設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD的內(nèi)容， 則如圖13所示在發(fā)送來該空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD的放大器的放大器數(shù)據(jù)之后， 用放大器數(shù)據(jù)DATA的長度(70位)來劃分空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD，并設(shè)定為虛 擬放大器。
接著將指標(biāo)i增加i (步驟b6 ),判斷該指標(biāo)i的值是否超過了以菊花鏈 式連接的放大器數(shù)(步驟b7),如果沒有超過則返回步驟b2。另外，在步驟 b4，在判斷為沒有空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDDi時(shí)，不執(zhí)行步驟b5的設(shè)定處理，從步 驟b4轉(zhuǎn)移到步驟b6。
以下，在指標(biāo)i超過放大器數(shù)之前，重復(fù)執(zhí)行步驟b2到步驟b7,在設(shè)定
參數(shù)設(shè)定存儲部24中，插入設(shè)定空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD。
上述實(shí)施形態(tài)表示了以菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€的電纜連接數(shù)值控制裝置和 伺服放大器時(shí)的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)的例子，但是代替數(shù)值控制裝置或者伺服放大 器，作為控制裝置等各種單元，在用菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€電纜連接的單元之間 的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中可適用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，其用菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€從上游側(cè)向下游側(cè)結(jié)合多個單元，并在這些多個單元間收發(fā)數(shù)據(jù)信號，其特征在于，所述數(shù)據(jù)信號由發(fā)送開始代碼、和通過與該發(fā)送開始代碼相隔規(guī)定基本位數(shù)的位位置來進(jìn)行劃分的1個或者2個以上的數(shù)據(jù)構(gòu)成，把最上游側(cè)的單元作為第一單元，把緊靠在其下游側(cè)的單元作為第二單元，如果在第2單元的下游側(cè)還有單元則將其作為第三單元，各單元接收來自位于其下游側(cè)的所有單元的數(shù)據(jù)，所述第一單元以外的單元，在將發(fā)送開始代碼發(fā)送到上游側(cè)的單元后，在最初的區(qū)段中向上游側(cè)的單元發(fā)送自身數(shù)據(jù)，且在有來自該單元的再下游側(cè)的其它單元的接收數(shù)據(jù)信號時(shí)，將在所述接收到的數(shù)據(jù)信號中除發(fā)送開始代碼外的、以位位置劃分的數(shù)據(jù)，在下一位位置繼續(xù)發(fā)送，此外，所述第一單元通過在接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)的根據(jù)位位置的區(qū)段來判別各單元的數(shù)據(jù)，在所述數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)中，所述第一單元以外的單元分別具有區(qū)段位置變更單元，其變更發(fā)送自身數(shù)據(jù)的區(qū)段的位位置，所述第一單元具有設(shè)定存儲各區(qū)段的位位置的位位置設(shè)定存儲單元，通過用該位位置設(shè)定存儲單元設(shè)定的、區(qū)段的位位置來判別各單元的數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，其中， 所述區(qū)段位置變更單元把位位置變更單位設(shè)為發(fā)送數(shù)據(jù)的位長。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，其中，所述區(qū)段位置變更單元，通過增加所述基本位數(shù)單位的區(qū)段來變更劃分 位置，另外，所述位位置設(shè)定存儲單元設(shè)定與增加的基本位數(shù)單位的區(qū)段對應(yīng) 的虛擬單元，因此通過區(qū)段的位位置來判別各單元的數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，其中，還具有通過回波來測量由于連接單元和單元的電纜線長度引起的傳播延 遲時(shí)間的測量單元，所述區(qū)段位置變更單元，根據(jù)用該測量單元測量的傳播延 遲時(shí)間來自動變更發(fā)送自身數(shù)據(jù)的區(qū)段的位位置，所述位位置設(shè)定存儲單元自動設(shè)定存儲各變更后的位位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，其中，所述第 一單元是數(shù)值控制位置，所述第二單元以及第三單元是對該數(shù)值控 制裝置所控制的各軸的伺服電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的伺服》文大器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)收發(fā)系統(tǒng)，在本發(fā)明中以菊花鏈?zhǔn)降拇锌偩€連接的放大器(單元)，在對發(fā)送開始信號SC進(jìn)行了發(fā)送后，發(fā)送自身數(shù)據(jù)DATAn。當(dāng)在完成這些自身數(shù)據(jù)DATAn的發(fā)送之前，不接收來自下游側(cè)的放大器的數(shù)據(jù)時(shí)，通過附加空閑時(shí)間數(shù)據(jù)TIDD，變更來自各放大器的數(shù)據(jù)的區(qū)段。
文檔編號G05B19/414GK101192060SQ20071018664
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者小槙邦孝, 相澤安晴, 青山一成 申請人:發(fā)那科株式會社