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JP2713508B2 - 多系統数値制御装置 - Google Patents

多系統数値制御装置

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Publication number
JP2713508B2
JP2713508B2 JP8193091A JP8193091A JP2713508B2 JP 2713508 B2 JP2713508 B2 JP 2713508B2 JP 8193091 A JP8193091 A JP 8193091A JP 8193091 A JP8193091 A JP 8193091A JP 2713508 B2 JP2713508 B2 JP 2713508B2
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JP
Japan
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cpu
data
information
systems
processing
Prior art date
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JP8193091A
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JPH04293104A (ja
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英昭 川村
茂 五十畑
真人 佐久間
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Fanuc Corp
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Fanuc Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の系統毎にCPUを
有する多系統数値制御装置に関し、特に各系統に分散し
て記憶された情報を、系統毎のCPU間で伝送してデー
タ処理を実行する多系統数値制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、各系統毎の処理速度を高める
ため、CPU及びメモリを系統別に設けた数値制御装置
が使用され、複数のCPUによる分散処理が実行されて
いる。ここで、系統とは複数のタレットを有したNC旋
盤等の各タレットを独立に制御する数値制御装置のチャ
ネル(パス)を指し、例えば3系統で6軸制御の数値制
御装置では、系統毎に3つのCPUが設けられて、各C
PUが自己の系統のタレットの2軸を並列に制御するよ
うにしている。その場合に、複数のCPUによる分散処
理の他に、各CPUの間で各種の情報を伝達する必要も
生じるから、プログラムは各系統毎に実行されるが、そ
の場合でも系統間での統一したインタフェース仕様が必
要になる。
【0003】ところで、独立したCPU間での情報転送
は、一般に主記憶装置を経由して実行される。したがっ
て、各CPUは決められたソフトウェア仕様で自己の主
記憶装置を運用するとともに、他のCPUからのアクセ
スを可能にするために、専用の通信領域が主記憶装置に
設定される。
【0004】図5は、系統#1と系統#2の主記憶装置
における、従来の記憶領域の設定状態の一例を示してい
る。系統#1のCPU11は、CPU11に対する指令
を独自のソフトウェア仕様に基づいて処理して、その主
記憶領域12に対して各種情報を格納し、かつアクセス
する。例えば自系統の記憶領域12Aに格納されている
情報12aについて、CRT1への情報表示処理2がC
PU11に指令されると、CPU11は情報12aのア
ドレスにアクセスして、それをCRT1への表示情報と
して読み出すことができる。
【0005】しかし、情報表示処理3のように、CPU
11のプログラム指令が他系統の主記憶領域22の領域
22Aに格納されている情報22aについての命令であ
れば、情報22aはまず、主記憶領域22の通信領域2
2Bに転送され、その上でCRT1に表示されなくては
ならない。従って、CPU11では他の系統#2に格納
された情報を使って実行すべき命令があると、その都
度、他の系統#2の通信領域22Bに、命令に対応する
情報が転送されていることを確認しなくてはならない。
また、系統#2のCPU21にとっても、事前に所定の
情報を通信領域に転送する転送処理4を実行する必要が
あった。また、各CPU11,21間でデータをやりと
りする通信領域12B,22Bには、系統#1、系統#
2間の調停情報も格納されており、これらの調停情報に
基づいて情報表示処理2,3の命令に対して、同時に同
一データへのアクセスが生じないように調停処理を行っ
ていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一般に数値制
御装置に使用される各CPUは、それ程大きな演算能力
を有していないため、系統毎に分散処理をすることで加
工速度を高めるようにしている。それにもかかわらず、
CPU間での通信処理のためのデータ処理や調停処理な
どが、各CPUの負担として大きくなれば、数値制御装
置の高性能化を制限してしまう。
【0007】すなわち、従来の多系統数値制御装置では
各系統毎のプログラミングされたソフトウェア処理に際
して、各CPUは本来の制御処理の他に自己の通信領域
の運用処理を行わなくてはならず、全体として数値制御
装置にとっては冗長な作業が必要になる。また、各CP
Uの主記憶装置内に設定される通信領域が、本来の制御
に使用される記憶領域を圧迫する。更に、各CPUから
調停制御を必要とするデータにアクセスする場合には、
その都度個々の命令に対して調停処理が実行されなくて
はならないという問題点があった。
【0008】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、インタフェース用の通信領域を不要にした多
系統数値制御装置を提供することを目的とする。また、
本発明の他の目的は、通信専用の運用処理によるCPU
の処理の負担を軽減した多系統数値制御装置を提供する
ことである。更に、本発明の別の目的は、CPUから他
の系統に対する個々のデータアクセスの度に調停制御を
必要としないで情報転送が可能な多系統数値制御装置を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、複数の系統毎にCPUを有し、系統毎の
CPUで分散処理を実行する多系統数値制御装置におい
て、前記各系統毎に同一構造のデータを記憶し、かつ他
の系統のCPUからのアクセスが可能に接続された複数
の記憶手段と、前記複数の記憶手段を対応する記憶領域
毎に特定するための基準アドレスを指令する指令手段
と、各CPUから自系統以外の記憶手段のアドレスを前
記指令手段に設定する設定手段と、を有することを特徴
とする多系統数値制御装置が、提供される。
【0010】
【作用】一方の系統のCPUから他の系統のデータにア
クセスするときには、メモリアドレスの内の基準アドレ
スのみを変更して設定する。構造体の中の個々の情報を
指定するためには、基準アドレスからのオフセット値
が、各CPUが支配する記憶領域に記憶されている同一
構造体のオフセットとしてそのまま使用される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、系統間の表示処理について説明する多
系統数値制御装置の概念説明図である。各系統#1,2
のCPU11,21は、メモリ制御用のレジスタとして
ポインタ値を格納するベースレジスタを有している。C
PU11,21にそれぞれ接続される記憶装置内は、主
記憶領域12,22と、ベースレジスタに基準アドレス
を指定するためのインデックス領域13,23に区分さ
れる。各系統#1,2のCPU11,21には互いに独
立して、類似する内容のプログラムが指令される。各C
PU11,21での処理に必要な情報は、自己の主記憶
領域12,22に格納されているが、その際にCPU1
1,21は、その記憶する情報の種類毎に共通した構造
化された指標を付けた指標型のデータとして格納してい
る。そして同一構造のデータの集合(構造体)を基準ア
ドレスによって特定して、系統間での情報の伝達を行う
ために、各構造体の基準アドレスをそれぞれのインデッ
クス領域13,23に記憶している。なお、インデック
ス領域に代えてCPU内の制御メモリを使用することも
できる。
【0012】いま、主記憶領域12,22の領域12
S,22Sにはそれぞれ同一構造のデータとして、調停
情報を含む構造化された情報が格納され、例えばこれら
の領域12S,22Sの先頭の番地がインデックス領域
13,23に記憶されていたとする。この調停情報は、
各系統#1、系統#2の構造化された情報の一部として
設定され、例えばフラグ設定領域などとして対応する記
憶領域に格納され、他の系統のCPUからのデータアク
セスを調停するものである。CPU11が他の系統#2
の記憶領域22S内に格納されたデータにアクセスする
時には、インデックス領域13のデータに基づいて、C
PU11内のベースレジスタに設定されるポインタ値の
み変更する。各系統#1,2の記憶装置に格納されるデ
ータの構造体は互いに同一のものとされ、互いに基準ア
ドレスのみを異ならせた構成となっているCPU11の
メモリアドレスは、ベースレジスタのポインタ値と基準
アドレスからのオフセット値によって指定できる。
【0013】系統間での情報表示処理には、例えば複数
のタレットの現在位置を表示するような場合があって、
それは次のように実行される。通常の系統内の処理を実
行する際には、各CPU11,21が自系統の主記憶領
域12,22から情報を取り出している。ところで系統
#1の側のタレットの現在位置データと系統#2の側の
タレットの現在位置データは、それぞれ構造化された情
報として領域12S,22S内では相互に対応するオフ
セット値で指示されるアドレスに格納されている。した
がって、CRT1に2系統のタレットの現在位置を同時
に表示させる情報表示処理5をCPU11で実行するに
は、CPU11はインデックス領域13の基準アドレス
を順次ベースレジスタに取り込むことで、同じオフセッ
ト値をその基準アドレスに加算して、領域12S,22
Sにアクセスできる。
【0014】すなわちベースレジスタのポインタ値を変
更するだけで、系統#2のタレットの現在位置データの
メモリアドレスを設定することができる。また、これら
系統#1,2間で互いに領域12S,22Sが同一構造
体であるということは、CPU11の負担を軽減するだ
けでなく、系統#2側での情報転送用の通信領域を確保
する必要がない点も、従来の構成と異なるところであ
る。また、各系統#1,#2毎に主記憶領域12,22
の対応する領域に格納された調停情報は、複数のCPU
が同一のデータに同時にアクセスしようとした時の調停
処理を、構造化されたデータ単位で実行する調停機構を
構成することができる。この点も、従来の構成と異なる
ところである。
【0015】図2は本発明の多系統数値制御装置の構成
を示すブロック図である。系統(パス)10,20,3
0はそれぞれが独立した数値制御装置と同等の機能をも
つマイクロプロセッサ構成をなし、互いにバス101で
結合されている。CRT/MDIユニット1では、任意
のデータ及び図形を表示するとともに、キーボードから
データ入力が可能である。軸制御モジュール31,41
はそれぞれ系統#1,2のサーボモータ等を制御する。
I/O回路モジュール51は外部入出力を制御する。こ
れらはバス101とスロット101a〜101gを介し
て接続されている。
【0016】図3は表示処理に関する多系統数値制御装
置における実行手順を示すフローチャートである。図に
おいてSとそれに続く数値はステップ番号を示す。自系
統のデータ表示を行う場合〔S1〕、自系統のローカル
メモリである領域から、自系統の制御下にあるタレット
などの現在位置を読み出す。このときは、CPUは自系
統の構造体の基準アドレスをベースポインタとし〔S
2〕、この値に現在位置データに関するオフセット値を
加算する〔S3〕。
【0017】他系統の制御下にあるタレットの現在位置
を表示する場合〔S4〕、他系統のCPUに属するロー
カルメモリから、その現在位置データを読み出す。この
ときは、CPUは他系統の構造体の基準アドレスをベー
スポインタとし〔S5〕、その値に現在位置データに関
するオフセット値を加算する〔S3〕。このようにし
て、加算されたアドレスにしたがっていずれの記憶装置
からであっても、データを取得することができる。な
お、他系統の構造体にアクセスする処理は、図4に示さ
れており、これについては後に説明する。
【0018】情報表示のための処理命令は、共通する処
理命令として設定できる〔S6〕。設定された処理命令
に対して、ベースアドレスのみを変更すれば良く、オフ
セット値を変更する必要はない。すなわち自系統の現在
位置を表示する処理も、他系統の現在位置を表示すると
きも、同一のオフセット値を使用でき、かつ同一の処理
命令を繰り返して実行すれば良い。
【0019】図4は調停処理を含む構造体に対するデー
タアクセスの処理手順を示すフローチャートである。デ
ータアクセス処理は、ベースポインタに自系統又は他系
統の構造体の基準アドレスが設定されたとき開始される
〔S11〕。このステップは、図3のステップ3またはス
テップ5に相当する。次に、読み出すべき情報が格納さ
れた領域の調停情報をテストして〔S12〕、それが使用
中であるか否かを判定する〔S13〕。アクセス可能であ
れば、アクセス開始フラグを調停情報として設定する
〔S14〕。その後、実際のデータに対するアクセス処理
を実行し〔S15〕、データを取得した後、アクセス終了
フラグを設定して〔S16〕、1の系統についてのアクセ
スを終了する。設定された基準アドレスをベースポイン
タとするアクセスが不可能な場合には、アクセス不可時
の処理、例えば処理の中断あるいは一定の待ち時間の後
の再実行処理などを行う〔S17〕。このように、系統毎
にデータ要素の位置を示すポインタ(指標)をもつ指標
型のデータ構造であれば、同時アクセスに対する調停処
理を含めて、ベースレジスタが指令する基準アドレスか
ら異なるオフセット値をCPU内で決定して、各CPU
が他の系統の記憶手段の任意の記憶領域にアクセスでき
る。
【0020】上記の説明は、異なる系統からの情報表示
を共通の処理命令によってCPUが実行する場合である
が、例えば同期指令をマスタ側とスレーブ側とで別々の
プログラムによって指令する場合のように、系統間のパ
ルス分配が互いに関連して実行される制御などにも、適
用することができる。また、本発明は多系統数値制御装
置以外に、互いに類似する処理を複数のCPUで系統毎
に分散して実行する形式の数値制御装置であれば、それ
ら複数の系統間での通信について広く応用できる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、各CP
U毎に情報を転送する場合に記憶領域の無駄をなくすこ
とによって、通常のCPUの処理で使用できるメモリ領
域が増大する。また同時に、データアクセスの調停処理
を含めて、系統間の通信のためのCPUの処理負担を低
減することができる。したがって、多系統数値制御装置
による制御の高速化、高機能化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の系統間の表示処理について説明する多
系統数値制御装置の概念説明図である。
【図2】本発明の多系統数値制御装置の構成を示すブロ
ック図である。
【図3】表示処理に関する多系統数値制御装置における
実行手順を示すフローチャートである。
【図4】調停処理を含む構造体に対するデータアクセス
の処理手順を示すフローチャートである。
【図5】従来の記憶領域の設定状態の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 CRT 11,21 CPU 12,22 主記憶領域 12S,22S 構造化された情報の記憶領域 13,23 インデックス領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 真人 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社 商品開発研 究所内 (56)参考文献 特開 昭64−15807(JP,A) 特開 昭62−293307(JP,A) 特開 昭60−5303(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の系統毎にCPUを有し、系統毎の
    CPUで分散処理を実行する多系統数値制御装置におい
    て、前記各系統毎に同一構造のデータを記憶し、かつ他
    の系統のCPUからのアクセスが可能に接続された複数
    の記憶手段と、前記複数の記憶手段を対応する記憶領域
    毎に特定するための基準アドレスを指令する指令手段
    と、各CPUから自系統以外の記憶手段のアドレスを前
    記指令手段に設定する設定手段と、を有することを特徴
    とする多系統数値制御装置。
  2. 【請求項2】 前記各系統のCPUは、基準アドレスを
    指標としてオフセット値を設定するオフセット手段を有
    し、前記オフセット手段のオフセット値と前記基準アド
    レスとの和を前記指令手段に設定することによって、全
    ての系統の記憶手段の対応するデータに対して同一のオ
    フセット値に基づいてアクセスすることを特徴とする請
    求項1記載の多系統数値制御装置。
  3. 【請求項3】 前記各系統の記憶手段は、他の系統のC
    PUからのデータアクセスを調停する調停情報を対応す
    る記憶領域に格納する調停機構を含み、同一のデータに
    対する同時アクセスを調停することを特徴とする請求項
    1記載の多系統数値制御装置。
JP8193091A 1991-03-20 1991-03-20 多系統数値制御装置 Expired - Lifetime JP2713508B2 (ja)

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JPH04293104A JPH04293104A (ja) 1992-10-16
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