數值控制裝置及數值控制系統的製作方法

2023-06-22 04:25:21

本發明涉及一種數值控制裝置，特別涉及一種具有數值控制裝置的警報發生時的故障分析數據取得功能的數值控制裝置以及該數值控制裝置與網絡連接而得的數值控制系統。

背景技術：

在數值控制裝置中，在其內部總線上直接連接或經由控制LSI而連接CPU、快閃記憶體、電動機控制LSI、I/O控制LSI等單元，在內部總線中流過這些單元間的讀、寫數據或表示在某個單元中產生了警報的情況的故障產生通知信號等。

以往，當在數值控制裝置的內部總線中產生了警報時，根據該警告保存關聯的寄存器等的日誌。此時，如何自動地保存適當的信息對故障恢復是重要的。

在日本特開平05-108398號公報中，當連續產生了相同的警報時，由於改變了取得日誌的場所，因而用於故障分析的信息量不斷增加。例如，如圖6所示，當產生了伺服控制LSI 6的警報時，在第一次的警報中將與伺服控制LSI 6內的警報關聯的寄存器7保存在日誌中，當其下一個警報是相同警報時，將預先決定的未圖示的其他寄存器、DRAM 2等保存在日誌中。

但是，日誌中雖然保存存儲器、寄存器等的最終的值，但是沒有保存哪個CPU或LSI寫在哪個寄存器中、在哪個寄存器中有讀取等的總線周期。在故障分析中僅用日誌信息並不充分，有時需要調查產生了哪種總線周期，在該情況下會使用保存總線周期的總線跟蹤電路(Bus trace circuit)。

日本特開2010-205064號公報是LSI內部的總線跟蹤電路，但有多個跟蹤對象總線電路，在輸出了各個電路所具有的故障產生通知信號時，跟蹤電路切換跟蹤對象總線，不增大電路規模而取得與每個警報對應的故障產生時附近的跟蹤數據。在圖7的例子中有第一總線17、第二總線18以及各自的總線控制電路，如果各總線控制電路檢測錯誤，並將錯誤通知信號通知給跟蹤電路11，則跟蹤電路11的對象決定部12將輸出了錯誤通知信號的總線決定為跟蹤對象，並將跟蹤選擇信號通知給對象選擇部13，對象選擇部13將輸出了錯誤通知信號的總線保存到緩衝存儲器14中。另外，圖中雖然進行了省略，但是在第一總線和第二總線上連接其它電路、LSI的輸入輸出。

但是，在連接LSI的內部總線的情況下，例如如存儲器的奇偶檢驗誤差那樣，在對存儲器寫數據時由於產生了寫周期的LSI的故障因而寫入數據已經破壞，是警報的真實原因，有時由於讀該數據導致產生了警報等，警報的原因與警報產生時刻會有時間差，此時，在日本特開2010-205064號公報中無法取得需要的跟蹤數據。或者在日本特開2010-205064號公報中有關於跟蹤對象固定模式的記述，但是在使用該模式時，需要通過人手設定為該模式，不能夠自動取得跟蹤數據。

另外，為了故障分析，也考慮保存所有的跟蹤數據，但是需要大量準備保存場所的存儲器，電路規模變大。因此經常進行以下動作，即對總線跟蹤電路進行地址範圍等的設定，只取入滿足設定的總線周期。

但是，由於想要取入的總線周期按照每個警報而不同，因此，以往在產生了警報後，確認保存的日誌等信息，在無法根據該信息而獲知故障原因的情況下，需要考慮對總線跟蹤電路進行的設定，在總線跟蹤電路的設定寄存器中生成進行該設定的專用軟體，並將該軟體安裝到數值控制裝置中，從而會花費工夫和時間。

技術實現要素：

因此，本發明的目的在於，提供一種不對處理器或內部總線施加負荷而能夠自動取得故障調查所需要的數據的數值控制裝置、以及將該數值控制裝置與網絡連接的數值控制系統。

本發明的數值控制裝置具有取得內部總線的總線周期的跟蹤數據的數據取得功能，上述數值控制裝置具有：取入滿足預先設定的條件的總線周期的總線跟蹤電路、警報歷史記錄、針對每個警報記錄了是否取得跟蹤數據的警報數據取得表、針對每個警報記錄了上述總線跟蹤電路的總線周期的取入條件的跟蹤電路設定表，上述數值控制裝置根據上述警報歷史記錄和上述警報數據取得表來確定應該取得跟蹤數據的警報，從上述跟蹤電路設定表讀出與該警報對應的總線周期的取入條件，並將其設定給上述總線跟蹤電路，上述總線跟蹤電路根據所設定的上述取入條件來取得總線周期的跟蹤數據。

根據本發明，能夠在通常動作時不對處理器、內部總線施加負荷，而能夠通過小的電路規模來自動取得故障調查所需要的數據。

另外，上述數值控制裝置在啟動時從上述警報歷史記錄的最後產生的警報起逐個地向前返回，通過上述警報數據取得表進行評價，並確定應該取得上述跟蹤數據的警報。

另外，關於上述數值控制裝置，取入上述總線跟蹤電路的總線周期的條件包括：地址範圍、命令、總線周期產生設備、數據、跟蹤動作的開始周期、以及跟蹤動作的結束周期中的至少任意一個。

通過將上述任意的多個數值控制裝置與網絡連接而構成數值控制系統，上述多個上述數值控制裝置共享警報歷史記錄，上述多個上述數值控制裝置分別根據上述警報歷史記錄和上述警報數據取得表來確定應該取得跟蹤數據的警報，從上述跟蹤電路設定表讀出與該警報對應的總線周期的取入條件，並將其設定給上述總線跟蹤電路，並根據所設定的上述取入條件取得總線周期的跟蹤數據。

附圖說明

通過參照附圖而說明的以下實施例，能夠更加明確本發明的上述以及其他目的、特徵。在這些附圖中：

圖1是本發明實施方式的數值控制裝置的概略結構圖。

圖2是本發明實施方式的警報歷史記錄的例子。

圖3是本發明實施方式的跟蹤電路設定表的例子。

圖4是本發明另一個實施方式的數值控制系統的概略結構圖。

圖5是本發明另一個實施方式的警報歷史記錄的例子。

圖6是現有技術1中的數值控制裝置的概略結構圖。

圖7是現有技術2中的跟蹤電路的概略結構圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發明的實施方式。

圖1表示本發明一個實施方式的數值控制裝置內的概略結構圖。本實施方式的數值控制裝置100的內部總線20上通過CPU控制LSI 3與CPU 1、DRAM2連接，通過周邊設備控制LSI 4與快閃記憶體ROM 8連接，此外與跟蹤電路11、以及I/O控制LSI 5、伺服控制LSI 6等其他LSI等連接。

跟蹤電路11中有設定寄存器19，通過對該設定寄存器19的設定，能夠分選要讀入的總線周期。作為設定，例如有總線周期的訪問對象的地址範圍、一次讀取或突發寫入等的命令的種類、產生了總線周期的設備的種類、讀和寫數據所具有的比特位是0還是1、成為跟蹤開始或結束的觸發的周期等，使用這些的一部分或全部能夠捕捉所希望的總線周期。

在快閃記憶體ROM 8中保存有警報歷史記錄9和跟蹤電路設定表10的信息，如圖2例示，在警報歷史記錄9中保存有在數值控制裝置100中產生警報的時刻、和表示警報內容的警報編號。

在跟蹤電路設定表10中，針對各個警報編號，保存有：是否取得跟蹤數據的信息；用於捕捉對該故障分析有用的總線周期的、在跟蹤電路11的設定寄存器19中設定的值。圖3表示跟蹤電路設定表10的例子。

在啟動數值控制裝置100時進行的設定中，CPU 1根據位於快閃記憶體ROM 8中的數值控制裝置100的警報歷史記錄9來確認最後產生的警報編號，並根據是否取得同樣位於快閃記憶體ROM 8中的跟蹤電路設定表10的跟蹤數據的信息，來判定其是否是應該取得跟蹤數據的警報編號。如果是不需要取得跟蹤數據的警報編號，則確認其前一個產生的警報編號，再次判定是否是應該取得跟蹤數據的警報編號，並重複進行，確定應該取得跟蹤數據的最後產生的警報編號。CPU 1從跟蹤電路設定表10讀出針對該確定的警報編號而設定的跟蹤電路11的設定，並在跟蹤電路11的設定寄存器19中進行設定。在按照圖3所示的跟蹤電路設定表10進行設定的情況下，在跟蹤電路11的設定寄存器19的寄存器1(Register1)中設定取得跟蹤的地址的大小或命令類別、在寄存器2中設定取得跟蹤的範圍的開頭地址，雖然省略但在其他的寄存器中也進行設定，最後，將啟動設定寫入寄存器N的跟蹤電路控制寄存器中，啟動跟蹤電路11。

在各種設定結束後，跟蹤電路11將流過符合設定寄存器19中設定的條件的內部總線的總線周期的跟蹤數據，保存到跟蹤電路內的緩衝存儲器中。也考慮不具備緩衝存儲器而保存到例如CPU控制LSI 3所連接的DRAM 2中，但是，這種情況下，需要在內部總線20中產生總線周期，對內部總線20造成負荷。

之後，產生警報，在與應該取得跟蹤數據的最後產生的警報相同的情況下，捕捉對故障分析有用的總線周期。根據警報的產生而使用CPU 1，或者考慮由於故障而導致CPU 1不能動的情況而通過未圖示的DMA電路，將跟蹤電路11的緩衝存儲器14的內容傳輸給快閃記憶體RAM 8，由此能夠保存跟蹤數據。此時也和警報編號一起保存，由此能夠表示所保存的跟蹤數據的種類。

以上，僅是在數值控制裝置100啟動時進行的對設定寄存器19的設定、警報產生時從緩衝存儲器14向快閃記憶體ROM 8的數據的傳輸時，CPU 1需要訪問跟蹤電路11，因此在通常動作時不會由於使跟蹤電路11動作而對CPU產生負荷。同樣，僅是在數值控制裝置100啟動時和警報產生時跟蹤電路11對內部總線20施加負荷，因此也不會由於使跟蹤電路11動作而對內部總線20產生負荷。

另外，本結構是一例，不限制本發明。例如考慮將警報歷史記錄9和跟蹤電路設定表10保存到不同的存儲裝置中，或者保存到外部存儲裝置中等。另外，不必將是否取得跟蹤數據的信息、以及用於捕捉對該故障分析有用的總線周期的在跟蹤電路11的設定寄存器19中設定的值記錄在一個設定表中，也可以分開。

圖4表示本發明其他實施方式的數值控制系統的概略結構圖。數值控制裝置100的內部總線20通過CPU控制LSI 3與CPU 1、DRAM 2連接，並且與跟蹤電路11、通信控制LSI 21以及I/O控制LSI 5、伺服控制LSI 6等其他LSI等連接。

數值控制裝置100經由通信控制LSI 21與通信線路300連接，通信線路300上連接有與伺服器200、和數值控制裝置100具備同樣結構的數值控制裝置110、120等多個數值控制裝置。

伺服器200內置有硬碟201，在硬碟201中保存警報歷史記錄9、圖3例示的跟蹤電路設定表10的信息，如圖5所示，警報歷史記錄9中保存在各數值控制裝置中產生了警報的時刻、產生了警報的數值控制裝置的識別名、以及表示警報內容的警報編號。

在啟動各個數值控制裝置時進行的設定中，各個數值控制裝置的CPU經由通信控制LSI 21訪問伺服器200，確認位於伺服器200的硬碟201中的數值控制裝置的警報歷史記錄9，並根據是否取得同樣位於伺服器200的硬碟201中的跟蹤電路設定表10的跟蹤數據的信息，確認在與通信線路300連接的所有數值控制裝置中應該取得跟蹤數據的最後產生的警報編號。各個數值控制裝置的CPU 1從跟蹤電路設定表10讀出針對確認的警報編號而設定的跟蹤電路11的設定，並在各個數值控制裝置的跟蹤電路11的設定寄存器19中進行設定。

通過這樣，例如在一個工廠使用若干臺相同的工具機的情況下，當其中一臺發出警報時，不僅是產生了該警報的機械，與通信線路300連接的其他機械，在接著產生了相同警報的情況下，也能夠捕捉對故障分析有用的總線周期。

通過本實施方式的數值控制系統，在與網絡連接的各個數值控制裝置中，通過執行用於調查共同的警報的跟蹤設定，能夠在取得豐富的數據、是間歇性的警報的情況下提高數據的取得頻率。

例如，對在數值控制裝置或工具機的設計中有缺陷的情況、在有工廠的地方產生非常大的噪音從而影響多臺工具機等的環境要因的分析是有用的。

另外，本結構是一例，不限制本發明。例如考慮不設置伺服器而將警報歷史記錄、跟蹤電路設定表保存到各個數值控制裝置的快閃記憶體ROM等中，並使該內容同步等。

以上，說明了本發明的實施方式，但本發明不僅限定於上述實施方式的例子，而能夠通過增加適當的變更通過各種方式來實施。