串行通信分支设备以及串行通信系统的制作方法

文档序号:11198536阅读:331来源:国知局
串行通信分支设备以及串行通信系统的制造方法与工艺

本发明涉及把连接到主设备的多个从属设备向多个系统进行分支的串行通信分支设备以及具备该串行通信分支设备的串行通信系统。



背景技术:

以往,在数值控制装置与机床之间,为了进行输入信号(di信号)/输出信号(do信号)的输入输出,将多个外部信号输入输出用设备(从属设备)以菊花链方式连接到数值控制装置(主设备)。

在日本特开2008-191989号公报中公开了一种数值控制装置,其在将多个外部信号输入输出用设备以菊花链方式连接到数值控制装置的结构中,即使在改变了外部信号输入输出用设备的配置结构时,也能够检测出配置结构的错误并简单地向各外部信号输入输出用设备自动地分配识别编号(组编号)。

然而,当把多个外部信号输入输出用设备以菊花链方式连接到数值控制装置时,根据数值控制装置以及多个外部信号输入输出用设备的配置位置,配线长度会变长。另外,在以菊花链方式连接到数值控制装置的外部信号输入输出用设备的数量较多时,配线长度更是会变长。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供一种即使在以菊花链方式将主设备与多个从属设备连接时,也可防止配线长度变长的串行通信分支设备以及串行通信系统。

本发明的第1方式是在主设备与通过菊花链与所述主设备相连接的多个从属设备之间进行串行通信时,将多个所述从属设备分支为多个系统的串行通信分支设备,其具备:第1通信电路,其用于与在所述串行通信分支设备的前级侧连接的所述主设备进行通信;多个第2通信电路,其用于与在所述串行通信分支设备的后级侧连接的各个所述系统的所述从属设备进行通信;以及系统选择电路,其被设置在所述第1通信电路与所述多个第2通信电路之间,当连接在后级侧的所述从属设备根据从所述主设备发送的发送信号向所述主设备发送答复信号时,选择发送所述答复信号的所述从属设备的所述系统,向连接在前级侧的所述主设备输出所选择的所述系统的所述答复信号。

通过该结构,能够缩短以菊花链方式将主设备与多个从属设备连接的信号线的配线长度。另外,能够以从连接在后级的各系统的从属设备发送的答复信号互不干扰的方式,向主设备发送答复信号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路可以根据从发送所述答复信号的所述从属设备发来的系统选择信号来选择所述系统。由此,能够切实地向主设备答复从属设备根据主设备发送的发送信号而发送的答复信号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路具有对是否向连接在前级侧的所述主设备输出来自所述多个系统的所述答复信号进行切换的多个开关,可以根据所述系统选择信号,接通与发送所述答复信号的所述从属设备的所述系统相对应的所述开关。由此,能够通过简易的结构,切实地向主设备答复从属设备根据主设备发送的发送信号而发送的答复信号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,通过与所述多个系统中的各个系统对应地设置的发送信号线、答复信号线以及系统选择信号线来将所述串行通信分支设备与所述多个系统的所述从属设备相连接,所述系统选择电路可以接通与发送了所述系统选择信号的所述系统选择信号线相对应的所述系统的所述开关。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,通过与所述多个系统中的各个系统对应地设置的发送信号线以及答复信号线将所述串行通信分支设备与所述多个系统的所述从属设备相连接,所述系统选择电路当检测到发送所述答复信号的所述从属设备在发送所述答复信号之前经由所述答复信号线发送的所述系统选择信号时,接通与发送了所述系统选择信号的所述答复信号线相对应的所述系统的所述开关。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,可以将所述多个开关设置在与各个所述系统相对应的多个所述答复信号线上。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,对所述多个从属设备中的各个从属设备附加了从属设备编号,所述主设备发送附加了所述从属设备编号的所述发送信号,在所述发送信号中附加的所述从属设备编号的所述从属设备发送所述答复信号,所述系统选择电路可以根据所述发送信号中包含的所述从属设备编号,选择发送所述答复信号的所述从属设备的所述系统。由此,能够切实地向主设备答复从属设备根据主设备发送的发送信号而发送的答复信号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路具有与各个所述系统对应地存储了属于所述系统的所述从属设备的从属设备编号的表,可以使用在所述发送信号中附加的所述从属设备编号和所述表,选择发送所述答复信号的所述从属设备的所述系统。由此,可通过简易的结构,切实地向主设备答复从属设备根据主设备发送的发送信号而发送的答复信号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路具有对是否向连接在前级侧的所述主设备输出来自所述多个系统的所述答复信号进行切换的多个开关,可以根据所述发送信号中包含的所述从属设备编号,接通与发送所述答复信号的所述从属设备的所述系统相对应的所述开关。由此,可通过简易的结构,切实地向主设备答复从属设备根据主设备发送的发送信号而发送的答复信号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路在从所述主设备接收到向所述从属设备分配从属设备编号的分配信号时,可以通过按顺序选择所述多个系统中的1个所述系统,来向各个所述系统的所述从属设备分配从属设备编号。由此,可通过串行通信分支设备针对被分支为多个的各从属设备适当地分配从属设备编号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路可以按照预先决定的顺序来选择所述系统。能够从优先顺序高的系统的从属设备开始按顺序分配从属设备编号。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述主设备向连接在后级的所述从属设备或所述串行通信分支设备发送包含所述从属设备编号的所述分配信号,当从所述从属设备发来分配答复信号时,再次发送包含有将上次发送的所述从属设备编号增大后的新的所述从属设备编号的所述分配信号,没有被分配所述从属设备编号的所述从属设备当接收到所述分配信号时,取得接收到的所述分配信号的所述从属设备编号来作为自己的从属设备编号,并且向连接在前级的所述主设备、所述从属设备、或所述串行通信分支设备发送所述分配答复信号,被分配了所述从属设备编号的所述从属设备当接收到所述分配信号时,向连接在后级的所述从属设备或所述串行通信分支设备发送接收到的所述分配信号,所述系统选择电路选择所述多个系统中的某个系统,并且向全部的所述系统的所述从属设备发送接收到的所述分配信号,向连接在前级的所述主设备或所述从属设备发送来自所选择的系统的所述分配答复信号,在发送了所述分配信号之后,在一定时间以上没有从所选择的所述系统发来所述分配答复信号时,可以选择还未被选择的所述系统。

本发明的第1方式是所述串行通信分支设备,所述系统选择电路可以取消还未被选择的所述系统的所述从属设备所取得的所述从属设备编号。由此,能够向各系统的从属设备恰当地分配从属设备编号,并且不会向多个从属设备分配相同的从属设备编号。

本发明的第2方式是串行通信系统,其具备所述串行通信分支设备、所述主设备以及所述多个从属设备。通过该结构,能够缩短以菊花链方式将主设备与多个从属设备连接的信号线的配线长度。另外,能够以从连接在后级的各系统的从属设备发送的答复信号互不干扰的方式,向主设备发送答复信号。

根据本发明,能够缩短以菊花链方式将主设备与多个从属设备连接的信号线的配线长度。另外,能够以从连接在后级的各系统的从属设备所发送的答复信号互不干扰的方式,向主设备发送答复信号。

附图说明

根据参照附图对以下实施方式进行说明,上述目的、特征以及优点会更容易理解。

图1表示实施方式的进行串行通信的串行通信系统的结构。

图2表示在不具有串行通信分支设备的以往的串行通信系统中的主设备以及6个从属设备的配置例子以及将它们连接的信号线的连接例子。

图3表示实施方式的串行通信系统中的主设备以及6个从属设备的配置例子和将它们连接的信号线的连接例子。

图4是图1所示的串行通信分支设备的概要结构图。

图5表示图4所示的系统选择电路的结构的第1例。

图6表示图4所示的系统选择电路的结构的第2例。

图7表示图4所示的系统选择电路的结构的第3例。

图8是表示由主设备进行的从属设备编号的分配处理的动作的流程图。

图9是表示由从属设备进行的从属设备编号的取得处理的动作的流程图。

图10是由串行通信分支设备进行的各系统的从属设备编号的分配处理的动作的流程图。

图11a~图11c用于说明通过串行通信分支设备进行分支后的各系统的从属设备编号的分配的具体例子。

具体实施方式

针对本发明的串行通信分支设备以及串行通信系统,举出适合的实施方式,一边参照附图一边进行详细地说明。

图1表示本实施方式的进行串行通信的串行通信系统10的结构。串行通信系统10具备数值控制装置(cnc)12、多个(n个)外部信号输入输出用设备(i/o单元)14以及串行通信分支设备16。数值控制装置(以下称为主设备。)12是控制机床或机器人的装置。多个外部信号输入输出用设备(以下称为从属设备。)14是用于在主设备12与机床或机器人之间,进行输入信号(di信号)/输出信号(do信号)的输入输出的设备,以菊花链方式与数值控制装置12相连接。串行通信分支设备16是用于将多个从属设备14向多个(m个)系统进行分支的设备。通过串行通信用信号线(电缆)18将该主设备12、多个从属设备14以及串行通信分支设备16进行连接。因此,通过针对每个系统设置的信号线18还将各系统的从属设备14与串行通信分支设备16相连接。此外,主设备12、从属设备14以及串行通信分支设备16具有未图示的控制部(计算机)。

除非另有说明,该从属设备14当从连接在前级的主设备12、从属设备14、或串行通信分支设备16接收到信号时,直接向连接在后级的从属设备14或串行通信分支设备16发送接收到的信号。另外,从属设备14当从连接在后级的从属设备14或串行通信分支设备16接收到信号时,直接向连接在前级的主设备12、从属设备14、或串行通信分支设备16发送接收到的信号。由此,在主设备12与各从属设备14之间能够进行通信。

图1中的对从属设备14附加的编号表示从属设备编号(grid(组id))。原则上,该从属设备编号从主设备12一侧的从属设备14开始按顺序附加1、2、···,但是关于串行通信分支设备16以后的各系统的从属设备14,按照系统的优先顺序(预先决定的系统的顺序)来进行附加。此外,关于同一系统的从属设备14,从主设备12一侧(串行通信分支设备16一侧)的从属设备14开始按顺序附加从属设备编号。

在图1所示的例子中,在主设备12与串行通信分支设备16之间,以菊花链方式连接了2个从属设备14。因此,在主设备12的后级连接的从属设备14的从属设备编号为“1”,下一个连接在后级的从属设备14的从属设备编号为“2”。另外,在图1所示的例子中,在各系统中,将2个从属设备14以菊花链方式连接到串行通信分支设备16。因此,优先顺序为第1的系统(以下,称为系统1)的在串行通信分支设备16的后级连接的从属设备14的从属设备编号为“3”,下一个连接在后级的从属设备14的从属设备编号为“4”。另外,优先顺序为第2的系统(以下称为系统2)的在串行通信分支设备16的后级连接的从属设备14的从属设备编号为“5”,下一个连接在后级的系统2的从属设备14的从属设备编号为“6”。如此,关于串行通信分支设备16以后的从属设备14,按照系统的优先顺序来附加从属设备编号。在后面会详细地针对该从属设备编号的分配进行说明。

此外,图1中的在从属设备14的下方记载的种类a、b、c、···,例如像“a是输入32点/输出24点的从属设备”,“b是模拟输入从属设备”那样,表示按照信号的点数或功能进行分类的从属设备14的种类。

图2表示在不具有串行通信分支设备16的以往的串行通信系统中的主设备12以及6个从属设备14的配置例和将它们连接的信号线18的连接例。图3表示本实施方式的串行通信系统10中的主设备12以及6个从属设备14的配置例和将它们连接的信号线18的连接例。在图2所示的箱体20内,当通过菊花链将所配置的主设备12以及多个从属设备14连接时,信号线18的配线长度会变长。相反地,在本实施方式中,如图3所示,串行通信系统10具有串行通信分支设备16,因此从串行通信分支设备16向各系统进行配线即可,信号线18的配线长度变短。图2以及图3中的对从属设备14附加的编号表示从属设备编号,并且在图4及其以后的附图中也一样。

此外,把在主设备12与串行通信分支设备16之间连接的从属设备14的数量设为2个,但是能够任意地改变。例如,当把在主设备12与串行通信分支设备16之间连接的从属设备14的数量设为0时,将串行通信分支设备16直接连接在主设备12的后级。另外,将通过串行通信分支设备16进行了分支的每个系统的从属设备14的数量设为2个,但是也能够针对每个系统任意地改变从属设备14的数量。

接下来,参照图4,对串行通信分支设备16的概要结构进行说明。串行通信分支设备16具备第1通信电路30、多个(m个)第2通信电路32以及系统选择电路34。第1通信电路30与在串行通信分支设备16的前级连接的从属设备14(从属设备编号“2”)进行通信。由此,第1通信电路30能够与主设备12进行通信。对每个系统设置的多个第2通信电路32与在串行通信分支设备16的后级连接的各系统的从属设备14(从属设备编号“3”、“5”、···、“n-1”)进行通信。由此,多个第2通信电路32能够与属于多个系统的全部从属设备14(从属设备编号“3”~“n”)进行通信。系统选择电路34被设置在第1通信电路30与多个第2通信电路32之间,在第1通信电路30与多个第2通信电路32之间进行信号的收发。

系统选择电路34当经由前级的从属设备编号“2”的从属设备14接收到来自主设备12的发送信号时,把该发送信号发送到在串行通信分支设备16的后级连接的各系统1~m的第1个从属设备14。由此,将发送信号发送到各系统1~m的全部的从属设备14(从属设备编号“3”~“n”)。在串行通信分支设备16的后级侧连接的从属设备14根据主设备12发送的发送信号,向主设备12答复答复信号时,系统选择电路34仅将发送答复信号的从属设备14的系统设为有效(进行选择)。由此,串行通信分支设备16能够经由连接在前级侧的2个从属设备14(从属设备编号“2”、“1”)向主设备12发送来自设为有效的(所选择的)系统的信号。例如,当从属设备编号“4”的从属设备14发送答复信号时,系统选择电路34仅使系统1为有效(进行选择),并且向从属设备编号“2”的从属设备14仅发送从系统1发来的信号。由此,串行通信分支设备16能够以在后级连接的各系统的从属设备14发送的答复信号互不干扰的方式,向主设备12发送答复信号。

此外,设为主设备12把想要发送发送信号的发送目的地(从属设备14)的从属设备编号附加到发送信号中来进行发送,发送信号中包含的从属设备编号的从属设备14是答复答复信号的从属设备。

接下来,针对系统选择电路34的具体的结构进行说明。在本实施方式中,作为系统选择电路34的具体的结构举出3个例子进行说明。图5表示系统选择电路34的结构的第1例。此外,在图5中,省略了第1通信电路30以及多个(m个)第2通信电路32的图示。当使系统选择电路34为图5所示那样的结构时,连接在串行通信分支设备16的后级侧的从属设备14在发送答复信号时,发送使自己(自身)归属的系统有效的系统选择信号。然后,系统选择电路34根据系统选择信号,把发送答复信号的从属设备14归属的系统设为有效(进行选择)。系统选择电路34具有多个开关42,该多个开关42用于切换是否向连接在前级的从属设备14(从属设备编号“2”)输出来自多个(m个)系统的答复信号。与各系统对应地设置该多个开关42。系统选择电路34根据系统选择信号接通发送答复信号的从属设备14归属的系统的开关42,从而使发送答复信号的从属设备14归属的系统有效。该多个开关42被设置在各系统的答复信号线18b上。

在这里,将主设备12、多个从属设备14以及串行通信分支设备16连接的信号线18具有发送信号线18a、答复信号线18b以及系统选择信号线18c。发送信号线18a是用于发送来自主设备12的发送信号的通信线,答复信号线18b是用于发送来自从属设备14的答复信号的通信线。系统选择信号线18c是用于发送来自从属设备14的系统选择信号的通信线。因此,连接在串行通信分支设备16的后级侧的从属设备14经由自己归属的系统的答复信号线18b、系统选择信号线18c向系统选择电路34输出答复信号、系统选择信号。

针对信号线18进一步进行具体地说明,与主设备12一侧相连接的发送信号线18a以及答复信号线18b在系统选择电路34内向各系统进行分支,分支为m个的发送信号线18a以及答复信号线18b与各系统的从属设备14相连接。另外,与该主设备12一侧相连接的系统选择信号线18c经由在系统选择电路34内设置的or电路40向各系统进行分支,分支后的多个(m个)系统选择信号线18c与各系统的从属设备14相连接。因此,通过该or电路40,将来自各系统的系统选择信号的逻辑和发送到主设备12。由此,能够向主设备12发送多个系统中的某个系统的系统选择信号。

系统选择电路34接通与发送了系统选择信号的系统选择信号线18c相对应的系统的开关42。该开关42例如可以由逻辑电路构成。例如,在通过与门电路构成开关42时,在该与门电路中,输入来自答复信号线18b的答复信号以及来自系统选择信号线18c的系统选择信号。因此,通过由发送答复信号的从属设备14发送系统选择信号(逻辑值为“1”),能够使开关(与门电路)42为接通状态。因此,发送了答复信号的从属设备14归属的系统变为有效,并且能够向主设备12一侧发送输入到开关(与门电路)42的答复信号。

例如,当主设备12经由发送信号线18a发送附加了从属设备编号“6”的发送信号时,该发送信号由全部的从属设备14进行接收,但是仅从属设备编号“6”的从属设备14发送答复信号。将该答复信号经由从属设备编号“6”的从属设备14归属的系统2的答复信号线18b进行发送。此时,从属设备14(从属设备编号“6”)在输出答复信号时输出系统选择信号(逻辑值“1”)。将该系统选择信号经由从属设备编号“6”的从属设备14归属的系统2的系统选择信号线18c进行发送。把来自该从属设备编号“6”的从属设备14的系统选择信号以及答复信号输入到与系统2对应地设置的由与门电路构成的开关42。因此,根据该逻辑值“1”的系统选择信号,设置在系统2的答复信号线18b上的开关(与门电路)42变为接通,将从属设备14(从属设备编号“6”)发送的答复信号经由2个从属设备14(从属设备编号“2”、“1”)发送到主设备12。此外,为了防止将来自多个系统的信号同时发送到主设备12,系统选择电路34进行限制使得多个开关42不会同时变为接通。

图6表示系统选择电路34的结构的第2例。此外,针对与第1例(图5)相同的结构附加相同的符号。此外,在图6中,省略了第1通信电路30以及多个(m个)第2通信电路32的图示。当把系统选择电路34设为图6所示那样的结构时,连接在串行通信分支设备16的后级侧的从属设备14在发送答复信号之前,发送使自己归属的系统有效的系统选择信号(预先决定的模式信号)。然后,系统选择电路34根据系统选择信号,使发送答复信号的从属设备14归属的系统有效(进行选择)。系统选择电路34与第1例(图5)同样地具有用于切换是否向连接在前级的从属设备14(从属设备编号“2”)输出来自多个(m个)系统的答复信号的多个开关42。与各系统对应地设置该多个开关42。系统选择电路34根据系统选择信号接通发送答复信号的从属设备14归属的系统的开关42,由此使发送答复信号的从属设备14归属的系统有效。该多个开关42被设置在各系统的答复信号线18b上。

在这里,将主设备12、多个从属设备14以及串行通信分支设备16连接的信号线18具有发送信号线18a以及答复信号线18b。具体来说,与主设备12一侧相连接的发送信号线18a以及答复信号线18b在系统选择电路34内向各系统进行分支,并且分支为m个的发送信号线18a以及答复信号线18b与各系统的从属设备14相连接。此外,与图5不同,在信号线18中,没有设置系统选择信号线18。连接在串行通信分支设备16的后级侧的从属设备14经由自己归属的系统的答复信号线18b,向系统选择电路34输出系统选择信号以及答复信号。

系统选择电路34当在答复信号之前检测到经由答复信号线18b发送的预先决定的模式信号即系统选择信号时,接通与发送了系统选择信号的答复信号线18b相对应的系统的开关42。具体地说,系统选择电路34针对每个系统具有用于检测是否经由答复信号线18b发送了系统选择信号的检测电路44。各系统的检测电路44当检测到系统选择信号时,接通与发送了系统选择信号的答复信号线18b相对应的开关42。例如在通过与门电路构成开关42时,检测电路44当检测到系统选择信号时,通过向与检测到系统选择信号的答复信号线18b相对应的开关(与门电路)42输出逻辑值“1”,能够使开关(与门电路)42为接通状态。因此,发送答复信号的从属设备14通过发送系统选择信号使自己归属的系统变为有效,并向主设备12一侧输出在此之后发送的答复信号。

例如,当主设备12经由发送信号线18a发送附加了从属设备编号“6”的发送信号时,该发送信号被全部的从属设备14接收。但是,仅从属设备编号“6”的从属设备14发送系统选择信号(预先决定的模式信号),之后发送答复信号。经由从属设备编号“6”的从属设备14归属的系统2的答复信号线18b发送该系统选择信号以及答复信号。系统2的检测电路44当检测到系统选择信号时,向系统2的通过与门电路构成的开关42输出逻辑值“1”。由此,设置在系统2的答复信号线18b上的开关42变为接通状态,在此之后经由2个从属设备14(从属设备编号“2”、“1”)向主设备12发送从属设备编号“6”的从属设备14发送的答复信号。此外,为了防止将来自多个系统的信号同时发送到主设备12,系统选择电路34进行限制使得多个开关42不会同时变为接通。

图7表示系统选择电路34的结构的第3例。此外,针对与第1例(图5)或第2例(图6)相同的结构附加相同的符号。此外,在图7中,省略了第1通信电路30以及多个(m个)第2通信电路32的图示。在把系统选择电路34设为如图7所示那样的结构时,连接在串行通信分支设备16的后级侧的从属设备14仅发送答复信号。也就是说,不需要像第1例以及第2例那样由从属设备14发送系统选择信号。系统选择电路34根据主设备12发送的发送信号中所包含的从属设备编号,使发送答复信号的从属设备14归属的系统有效(进行选择)。系统选择电路34与第1例以及第2例同样地具有用于切换是否向连接在前级的从属设备14(从属设备编号“2”)输出来自多个(m个)系统的答复信号的多个开关42。与各系统对应地设置该多个开关42。系统选择电路34根据主设备12发送的发送信号中所包含的从属设备编号,接通发送答复信号的从属设备14归属的系统的开关42,从而使发送答复信号的从属设备14归属的系统有效。该多个开关42被设置在各系统的答复信号线18b上。此外,将主设备12、多个从属设备14以及串行通信分支设备16连接的信号线18与第2例同样地具有发送信号线18a以及答复信号线18b,而未设置系统选择信号线18c。

具体地说,系统选择电路34具有用于检测经由发送信号线18a发送的发送信号中所包含的从属设备编号的检测电路46和与各系统对应地存储了属于系统的从属设备14的从属设备编号的表48。检测电路46当检测到发送信号中所包含的从属设备编号时,使用该检测到的从属设备编号和表48,使检测到的从属设备编号的从属设备14(也就是说,发送答复信号的从属设备14)归属的系统有效。详细地说,检测电路46使用检测到的从属设备编号和表48,选择检测到的从属设备编号的从属设备14归属的系统,通过将所选择的系统的开关42接通,使所选择的系统有效。

例如在通过与门电路构成开关42时,检测电路46通过向所选择的系统的开关42输出逻辑值“1”,使开关(与门电路)42为接通状态。因此,能够向主设备12一侧输出检测到的从属设备编号的从属设备14发送的答复信号。

例如,当主设备12经由发送信号线18a发送附加了从属设备编号“6”的发送信号,该发送信号被全部的从属设备14接收,并且检测电路46检测出发送信号中包含的从属设备编号“6”。然后,检测电路46使用表48来选择从属设备编号“6”的从属设备14归属的系统2,并向所选择的系统2的开关(与门电路)42输出逻辑值“1”。由此,设置在系统2的答复信号线18b上的开关42变为接通状态。并且,在此之后经由2个从属设备14(从属设备编号“2”、“1”)向主设备12发送从属设备编号“6”的从属设备14经由系统2的答复信号线18b发送的答复信号。此外,为了防止将来自多个系统的信号同时发送到主设备12,系统选择电路34进行限制使得多个开关42不会同时变为接通。

接下来,针对从属设备编号的分配进行说明。图8是表示由主设备12进行的从属设备编号的分配处理的动作的流程图,图9是表示由从属设备14进行的从属设备编号的取得处理的动作的流程图,图10是表示由串行通信分支设备16进行的各系统的从属设备编号的分配处理的动作的流程图。

首先,参照图8说明主设备12的从属设备编号的分配处理的动作。主设备12可以在接通了主设备12的电源时执行图8所示的处理(从属设备编号的分配处理),也可以根据来自操作者的指示来执行。通过主设备12的控制部进行图8所示的动作。

主设备12将从属设备编号设为“1”(图8的步骤s1),并向连接在后级的从属设备14发送包含所设置的从属设备编号的分配信号(步骤s2)。经由发送信号线18a发送该分配信号。然后,主设备12在重置计时器之后启动该计时器(步骤s3),判断计时器所计时的时间是否经过了第1预定时间(一定时间)(步骤s4)。

当在步骤s4中判断为从启动计时器后还未经过第1预定时间时,主设备12判断是否从从属设备14发来分配答复信号(步骤s5)。该分配答复信号包含表示取得了从属设备编号的取得信号和表示取得了从属设备编号的从属设备14的种类(例如,种类a等)的种类信号。经由答复信号线18b发送该分配答复信号。

当在步骤s5中判断为还未发来分配答复信号时,返回步骤s4。另一方面,当在步骤s5中判断为发来了分配答复信号时,主设备12把在步骤s2中最近发出的分配信号中所包含的从属设备编号(当前设置的从属设备编号)以及在步骤s5中最近接收到的分配答复信号中包含的从属设备14的种类相对应地进行存储(步骤s6)。

接着,主设备12使所设置的从属设备编号增加(步骤s7),返回步骤s2重复上述动作。另一方面,当在步骤s4判断为从启动计时器后经过了第1预定时间没有发来分配答复信号时,主设备12判断全部的从属设备14的从属设备编号的取得处理已经结束,并结束处理。由此,如包含从属设备编号“1”的分配信号、包含从属设备编号“2”的分配信号、包含从属设备编号“3”的分配信号那样,从从属设备编号“1”开始按顺序从主设备12发送包含从属设备编号的分配信号。

接下来,参照图9说明从属设备14的从属设备编号的取得处理的动作。通过从属设备14的控制部进行该图9所示的动作。当从连接在前级的主设备12、从属设备14、或串行通信分支设备16发来分配信号时,从属设备14判断是否已经取得了从属设备编号(步骤s11)。当在步骤s11中判断为还未取得从属设备编号时,从属设备14取得发来的分配信号中所包含的从属设备编号来作为自己的从属设备编号并进行存储(步骤s12)。接着,从属设备14向主设备12答复分配答复信号(步骤s13)后结束处理,其中,分配答复信号包含表示取得了从属设备编号的取得信号和表示自己的从属设备14的种类的种类信号。此外,当取得了分配信号中所包含的从属设备编号来作为自己的从属设备编号时,从属设备14不向连接在后级的从属设备14或串行通信分支设备16发送该分配信号。

另一方面,当在步骤s11中判断为已经取得了从属设备编号时,从属设备14将发来的分配信号直接发送给连接在后级(次级)的从属设备14或串行通信分支设备16(步骤s14),并结束处理。此外,当在后级没有连接从属设备14时直接结束处理。由此,关于从属设备编号,从与主设备12接近的从属设备14开始按顺序,分配从属设备编号为1、2、……。但是,关于串行通信分支设备16以后的从属设备14,由于将各系统并联地连接,因此各系统的从属设备14并行地取得相同的从属设备编号。因此,在本实施方式中,从优先顺序高的系统的从属设备14开始按顺序来分配从属设备编号。

参照图10说明串行通信分支设备16的各系统的从属设备编号的分配处理的动作。通过串行通信分支设备16的控制部进行该图10所示的动作。串行通信分支设备16首先选择系统1(步骤s21)。由此,只有与选择出的系统1相对应的开关42变为接通,与未被选择的系统相对应的开关42仍然为断开。因此,仅把从系统1的从属设备14发送的信号发送给主设备12。

接着,串行通信分支设备16向连接在后级的各系统的从属设备14发送从前级的从属设备14(从属设备编号“2”)接收到的分配信号(步骤s22)。由此,原则上,在每个系统中某个从属设备14取得分配信号中所包含的从属设备编号,取得了从属设备编号的各系统的从属设备14发送分配答复信号。在此,串行通信分支设备16具有存储从各系统发送的分配答复信号的缓冲存储器(省略图示)。该缓冲存储器针对每个系统存储1个分配答复信号,当新发送了分配答复信号时,使用新发送的分配答复信号进行覆盖来对其进行存储。因此,原则上在每次发送分配信号时,对在上述缓冲存储器中存储的各系统的分配答复信号进行覆盖来进行存储。此外,所述缓冲存储器也可以仅仅不存储优先顺序最高的系统1的分配答复信号。

然后,串行通信分支设备16在重置计时器之后启动该计时器(步骤s23),判断计时器所计时的时间是否经过了第2预定时间(一定时间)(步骤s24)。该第2预定时间是比在图8的步骤s4中描述的第1预定时间短的时间。

当在步骤s24中判断为从启动计时器后没有经过第2预定时间时,串行通信分支设备16判断是否从所选择的系统的从属设备14发来了分配答复信号(步骤s25)。当在步骤s25中判断为还未发来分配答复信号时返回步骤s24。另一方面,当在步骤s25判断为发来了分配答复信号时,串行通信分支设备16向主设备12答复发来的所选择的系统的分配答复信号(步骤s26)。然后,串行通信分支设备16向还未被选择的系统发送重置信号(步骤s27),并返回步骤s22。该重置信号是用于重置(取消)从属设备14所取得的从属设备编号的信号。这是因为由于针对全部的系统发送了分配信号,因此未被选择的系统的从属设备14也取得从属设备编号。

另一方面,在步骤s24当判断为从启动计时器后经过了第2预定时间没有发来分配答复信号时,串行通信分支设备16判断为所选择的系统的全部的从属设备取得了从属设备编号,并前进至步骤s28。在步骤s28中,串行通信分支设备16判断是否选择了全部的系统。当在步骤s28中判断为选择了全部的系统时结束处理,当判断为还未选择全部的系统时,串行通信分支设备16选择当前所选择的系统的下一个优先顺序高的系统(步骤s29)。由此,只有与新选择出的系统相对应的开关42变为接通,与当前没有被选择的系统相对应的开关42为断开。因此,向主设备12仅发送从所选择的系统的从属设备14发送的信号。

接着,串行通信分支设备16向主设备12答复在所述缓冲存储器中存储的新选择出的系统的分配答复信号(步骤s30),并前进至步骤s27重复上述动作。也就是说,在发送分配信号后即使经过了第2预定时间也没有从当前所选择的系统的从属设备14发送分配答复信号时,对当前所选择的系统的全部的从属设备14分配从属设备编号。此时,还未被选择的系统中的从此开始要选择的系统的第1个从属设备14被分配了在该分配信号中包含的从属设备编号,因此直接向主设备12答复在所述缓冲存储器中存储的新选择出的系统的分配答复信号。

接下来,使用图11a~图11c,简单地说明从属设备编号的分配的具体例子。此外,以连接在串行通信分支设备16的后级侧的全部的从属设备14的从属设备编号为未设定的状态为前提进行说明。首先,串行通信分支设备16在图10的步骤s21中选择系统1,并在步骤s22中,向全部系统发送从前级的从属设备14(从属设备编号“2”)发来的分配信号。在这里,将串行通信分支设备16最初接收的分配信号中包含的从属设备编号设为“3”。因此,如图11a所示,各系统的第1个从属设备14取得分配信号中包含的从属设备编号“3”来作为自己的从属设备编号。取得了从属设备编号“3”的各系统的第1个从属设备14向串行通信分支设备16输出分配答复信号,但是由于选择了系统1,因此在步骤s26中,向主设备12只发送来自系统1的分配答复信号。此时,各系统的第1个从属设备14发送的分配答复信号被存储在串行通信分支设备16的未图示的缓冲存储器中。然后,在步骤s27中,串行通信分支设备16向还未被选择的系统发送重置信号,因此系统2~系统m的第1个从属设备14所取得的从属设备编号“3”被取消。因此,系统2~系统m的第1个从属设备14的从属设备编号变为未设定的状态。此外,在图11a~图11c中,未设定从属设备编号的从属设备14通过空白来显示。

然后,在步骤s22中,串行通信分支设备16向全部系统发送从前级的从属设备14(从属设备编号“2”)新发来的包含从属设备编号“4”的分配信号。因此,如图11b所示,关于系统1,由于系统1的第1个从属设备14已经取取得了从属设备编号,因此未设定从属设备编号的第2个从属设备14取得分配信号中包含的从属设备编号“4”来作为自己的从属设备编号。另外,关于系统2~系统m,第1个从属设备14取得分配信号中包含的从属设备编号“4”来作为自己的从属设备编号。因此,关于系统1,第2个从属设备14向串行通信分支设备16发送分配答复信号,关于系统2~系统m,第1个从属设备14向串行通信分支设备16发送分配答复信号。

然而,由于选择了系统1,因此在步骤s26中,只有来自系统1的分配答复信号被答复给主设备12。此时,将发送的各系统的分配答复信号存储到串行通信分支设备16的所述缓冲存储器中。然后,在步骤s27中,串行通信分支设备16向还未被选择的系统发送重置信号,因此系统2~系统m的第1个从属设备14所取得的从属设备编号“4”被再次取消。因此,系统2~系统m的第1个从属设备14的从属设备编号变为未设定的状态。

然后,在步骤s22中,串行通信分支设备16向全部系统发送从前级的从属设备14(从属设备编号“2”)新发来的包含从属设备编号“5”的分配信号。因此,如图11c所示,系统1的第1个从属设备14以及第2个从属设备14已经取得了从属设备编号,因此关于系统1,不取得该分配信号中包含的从属设备编号“5”作为自己的从属设备编号。另外,关于系统2~系统m,第1个从属设备14取得分配信号中包含的从属设备编号“5”来作为自己的从属设备编号。因此,不从系统1向串行通信分支设备16发送分配答复信号,关于系统2~系统m,第1个从属设备14向串行通信分支设备16发送分配答复信号。此时,将发送的系统2~系统m的分配答复信号存储在串行通信分支设备16的所述缓冲存储器中。

当前选择了系统1,因此即使经过第2预定时间,串行通信分支设备16也不会接收到来自系统1的分配答复信号。因此,在步骤s24中向“是”进行分支,并在步骤s28中,串行通信分支设备16判断是否选择了全部的系统。由于还未选择系统2~系统m,因此在步骤s28中向“否”进行分支,串行通信分支设备16在步骤s29中选择下一个系统即系统2。然后,在步骤s30中,串行通信分支设备16向主设备12发送在所述缓冲存储器中存储的系统2的分配答复信号。然后,在步骤s27中,串行通信分支设备16向还未被选择的系统发送重置信号,因此系统3~系统m的第1个从属设备14所取得的从属设备编号“5”被取消。因此,系统3~系统m的第1个从属设备14的从属设备编号变为未设定的状态。

通过进行这样的动作,向各从属设备14分配图1所示的从属设备编号。

如此,本实施方式的串行通信分支设备16当在主设备12和以菊花链方式与主设备12相连接的多个从属设备14之间进行串行通信时,把多个从属设备14分支到多个系统。该串行通信分支设备16具备:用于与连接在前级侧的主设备12进行通信的第1通信电路30;用于与连接在后级侧的各系统的从属设备14进行通信的多个第2通信电路32;以及被设置在第1通信电路30与多个第2通信电路32之间,当连接在后级侧的从属设备根据从主设备12发送的发送信号向主设备12发送答复信号时,选择发送答复信号的从属设备14的系统,向连接在前级侧的主设备12输出所选择的系统的答复信号的系统选择电路34。

通过设置该串行通信分支设备16,能够缩短以菊花链方式将主设备12与多个从属设备14进行连接的信号线18的配线长度。另外,能够以从连接在后级的各系统的从属设备14发送的答复信号互不干扰的方式,向主设备12发送答复信号。

系统选择电路34可以根据从发送答复信号的从属设备14发来的系统选择信号选择系统。由此,能够切实地向主设备12答复从属设备14根据主设备12发送的发送信号而发送的答复信号。此时,系统选择电路34具有用于切换是否向连接在前级侧的主设备12输出来自多个系统的答复信号的多个开关42,可以根据系统选择信号,接通与发送答复信号的从属设备14的系统相对应的开关42。由此,通过简易的结构,能够切实地向主设备12答复从属设备14根据主设备12发送的发送信号而发送的答复信号。

此外,通过与多个系统的中的各个系统对应设置的发送信号线18a、答复信号线18b以及系统选择信号线18c来将串行通信分支设备16与多个系统的从属设备14进行连接,系统选择电路34可以接通与发送了系统选择信号的系统选择信号线18c相对应的系统的开关42。另外,通过与多个系统的中的各个系统对应设置的发送信号线18a以及答复信号线18b将串行通信分支设备16与多个系统的从属设备14进行连接,系统选择电路34在检测到发送答复信号的从属设备14在答复信号之前经由答复信号线18b发送的系统选择信号时,可以接通与发送了系统选择信号的答复信号线18b相对应的系统的开关42。

对多个从属设备14中的各个从属设备附加了从属设备编号,主设备12发送附加了从属设备编号的发送信号,在发送信号中附加的从属设备编号的从属设备14发送答复信号,系统选择电路34可以根据发送信号中包含的从属设备编号,选择发送答复信号的从属设备14的系统。由此,能够切实地向主设备12答复从属设备14根据主设备12发送的发送信号而发送的答复信号。系统选择电路34具有与各系统对应地存储有属于系统的从属设备14的从属设备编号的表48,可以使用在发送信号中附加的从属设备编号和表48,来选择发送答复信号的从属设备14的系统。此时,系统选择电路34具有用于切换是否向连接在前级侧的主设备12输出来自多个系统的答复信号的多个开关42,可以根据发送信号中所包含的从属设备编号,接通与发送答复信号的从属设备14的系统相对应的开关42。由此,能够通过简易的结构,切实地向主设备12答复从属设备14根据主设备12发送的发送信号而发送的答复信号。

系统选择电路34当从主设备12接收到对从属设备14分配从属设备编号的分配信号时,按顺序选择多个系统中的1个系统,由此向各系统的从属设备14分配从属设备编号。由此,能够对通过串行通信分支设备16分支为多个的各个从属设备14恰当地分配从属设备编号。系统选择电路34可以按照预先决定的顺序选择系统。由此,能够从优先顺序高的系统的从属设备14开始按顺序分配从属设备编号。此外,系统选择电路34也可以随机地顺序选择系统。

在这里,主设备12向连接在后级的从属设备14或串行通信分支设备16发送包含从属设备编号的分配信号,当从从属设备14发来分配答复信号时,再次发送包含将上次发出的从属设备编号进行增加后的新的从属设备编号的分配信号。另外,当没有被分配从属设备编号的从属设备14接收到分配信号时,取得接收到分配信号的从属设备编号来作为自己的从属设备编号,并且向连接在前级的主设备12、从属设备14、或串行通信分支设备16发送分配答复信号。相反地,当分配了从属设备编号的从属设备14接收到分配信号时,向连接在后级的从属设备14或串行通信分支设备16发送接收到的分配信号。系统选择电路34选择多个系统中的某个系统,并且向全部系统的从属设备14发送接收到的分配信号,并向连接在前级的主设备12或从属设备14发送来自所选择的系统的分配答复信号,在发送了分配信号之后,当一定时间以上没有从所选择的系统发来分配答复信号时,选择还未被选择的系统。

此时,系统选择电路34取消还未被选择的系统的从属设备14所取得的从属设备编号,因此能够对各系统的从属设备14适当地分配从属设备编号,不会对多个从属设备14分配同一从属设备编号。

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