[12]发明专利申请公布说明书
[21]申请号200710186642.5
[51]Int.CI.
G05B 19/414 (2006.01)G05B 19/418 (2006.01)
[43]公开日2008年6月4日[22]申请日2007.11.21[21]申请号200710186642.5
[30]优先权
[32]2006.11.27 [33]JP [31]2006－318937[71]申请人发那科株式会社
地址日本山梨县
[72]发明人青山一成 小槙邦孝 相泽安晴
[11]公开号CN 101192060A
[74]专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司
代理人许静
权利要求书 2 页 说明书 13 页 附图 6 页
[54]发明名称
数据收发系统
[57]摘要
本发明涉及一种数据收发系统，在本发明中以菊花链式的串行总线连接的放大器(单元)，在对发送开始信号SC进行了发送后，发送自身数据DATAn。当在完成这些自身数据DATAn的发送之前，不接收来自下游侧的放大器的数据时，通过附加空闲时间数据TIDD，变更来自各放大器的数据的区段。
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权 利 要 求 书
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1.一种数据收发系统，其用菊花链式的串行总线从上游侧向下游侧结合多个单元，并在这些多个单元间收发数据信号，其特征在于， 所述数据信号由发送开始代码、和通过与该发送开始代码相隔规定基本位数的位位置来进行划分的1个或者2个以上的数据构成，
把最上游侧的单元作为第一单元，把紧靠在其下游侧的单元作为第二单元，如果在第2单元的下游侧还有单元则将其作为第三单元，各单元接收来自位于其下游侧的所有单元的数据，
所述第一单元以外的单元，在将发送开始代码发送到上游侧的单元后，在最初的区段中向上游侧的单元发送自身数据，且在有来自该单元的再下游侧的其它单元的接收数据信号时，将在所述接收到的数据信号中除发送开始代码外的、以位位置划分的数据，在下一位位置继续发送，此外， 所述第一单元通过在接收到的数据内的根据位位置的区段来判别各单元的数据，
在所述数据收发系统中，所述第一单元以外的单元分别具有区段位置变更单元，其变更发送自身数据的区段的位位置，
所述第一单元具有设定存储各区段的位位置的位位置设定存储单元，通过用该位位置设定存储单元设定的、区段的位位置来判别各单元的数据。 2.根据权利要求1所述的数据收发系统，其中，
所述区段位置变更单元把位位置变更单位设为发送数据的位长。 3.根据权利要求1所述的数据收发系统，其中，
所述区段位置变更单元，通过增加所述基本位数单位的区段来变更划分位置，另外，所述位位置设定存储单元设定与增加的基本位数单位的区段对应的虚拟单元，因此通过区段的位位置来判别各单元的数据。 4.根据权利要求1所述的数据收发系统，其中，
还具有通过回波来测量由于连接单元和单元的电缆线长度引起的传播延迟时间的测量单元，所述区段位置变更单元，根据用该测量单元测量的传播延迟时间来自动变更发送自身数据的区段的位位置，所述位位置设定存储单元自
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动设定存储各变更后的位位置。
5.根据权利要求1所述的数据收发系统，其中，
所述第一单元是数值控制位置，所述第二单元以及第三单元是对该数值控制装置所控制的各轴的伺服电动机进行驱动的伺服放大器。
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说 明 书数据收发系统
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技术领域
本发明涉及一种利用菊花链式的串行总线进行连接的单元间的数据收发。
背景技术
为进行多个单元间的数据的收发，公知用菊花链式的串行总线结合这些单元之间的数据收发系统。
例如在特开平10-13394号公报(以下将其称为“专利文献1”)中公开了例如在用数值控制装置进行控制的机床中利用串行总线连接数值控制装置和驱动各进给轴的伺服电动机的伺服放大器之间，并通过菊花链方式向数值控制装置发送由各伺服放大器所检测的进给轴的位置或速度数据的系统。 图1表示专利文献1中公开的用菊花链式的串行总线来连接单元(伺服放大器)之间的数据收发系统的一例。
利用串行总线的电缆2以菊花链方式来连接数值控制装置1和多台(3台)伺服放大器(以下称“放大器”)A1、A2、A3。各放大器A1、A2、A3为了向数值控制装置1发送自身的数据，而从与数值控制装置1方向(上游)的串行总线的电缆2分别相连的第二连接器C2，向上游侧的单元(放大器或者数值控制装置)继发送了发送开始代码之后，一齐发送电动机的电流值或者从安装于电动机的位置/速度检测器所反馈的位置、速度信号的各放大器的数据。各放大器A1、A2、A3通过第一连接器C1从下游侧的单元(放大器)接收到的放大器数据继自身放大器数据之后发送至上游侧的单元，最终，数值控制装置1接收来自以菊花链方式连接的所有的放大器A1、A2、A3的数据。 图2是该现有技术的放大器A1、A2、A3中与本发明的数据收发相关的部分的构成例。从位于与数值控制装置1相距较远的位置(下游)的伺服放大器和利用串行总线的电缆2连接的第一连接器C1，继接收了发送开始代码之后，接收来自下游侧的放大器数据。当由发送代码检测电路10检测到发送开
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始代码时，向接收控制电路11通知发送开始代码的接收定时，接收控制电路11通过来自发送开始代码的位位置来决定数据的区段，之后在该数据的驱动中划分来自下游侧的放大器的数据并保存至接收缓冲器12中。
另一方面，从第二连接器C2向上游侧的伺服放大器或者数值控制装置1开始发送。通过发送控制电路15来控制发送，并通过选择器14来选择发送哪个数据。选择器14最初选择发送开始代码，接着选择在放大器数据存储部13中存储的放大器的数据，然后选择在接收缓冲器12中保存的其他放大器的数据。发送电路16以该选择顺序来发送发送开始代码以及放大器数据。发送开始的定时在各伺服放大器中是同时的。
图3是在串行总线的电缆2上发送的串行数据的说明图，其表示从与数值控制装置1距离近的上游的第n号放大器An向串行总线的电缆2发送的串行数据的一例。通过位位置来决定作为传达发送开始的代码的发送开始代码SC(Start Code)以及各放大器数据DATAn、DATAn+1、DATAn+2。在图3的例子中，用60位来划分发送开始代码SC，用70位来划分放大器数据，从发送开始代码SC的接收定时的下一位位置开始，逐个以70位进行划分，继发送了自身放大器数据DATAn后，还发送从下游侧的伺服放大器发送来的放大器数据DATAn+1、DATAn+2。
通过第一连接器C1接收从下游侧的伺服放大器发送来的串行数据，在由发送代码检测电路10检测到已接收了发送开始代码SC时，接收控制电路11将继60位的发送开始代码SC之后接收的每一70位区段的放大器数据存入接收缓冲器12中。
图4表示在图1所示的系统例中从各放大器A1、A2、A3向上游侧输出的串行数据，在发送自身放大器数据DATAn后，再发送从位于自身下游侧的放大器接收到的放大器数据DATAn+1、DATAn+2。放大器A3继发送了发送开始代码SC之后发送在放大器A3的放大器数据存储部13中存储的自身放大器数据DATA3。放大器A2继发送了发送开始代码SC以及在存储于放大器数据存储部13中的自身放大器数据DATA2之后，还发送存储于接收缓冲器12中的从下游侧的放大器A3接收到的放大器数据DATA3。放大器A1继发送了发送开始代码SC和自身放大器A1的存储于放大器数据存储部13中的放大器
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数据DATA1之后还发送存储于接收缓冲器12中的从下游侧的放大器发送来的下游侧的放大器的放大器数据DATA2以及DATA3。各放大器通过对照发送开始的定时，能够平滑地对上游侧发送来自下游侧的接收数据。
放大器A1送出的数据是数值控制装置1接收的数据，即使在数值控制装置1中也与各放大器同样，经由相当于放大器的第一连接器的连接器C1从下游侧的放大器接收发送开始代码SC、以及其后发送的放大器数据DATA1～DATA3。但是在数值控制装置1中，因为不存在在数值控制装置1上游侧的伺服放大器或者数值控制装置，所以没有相当于放大器的第二连接器C2的连接器。
图5是关于该现有技术的数值控制装置1的接收串行数据的接收电路的部分的构成例。继从第一连接器C1接收发送开始代码SC后，接收来自下游侧放大器的放大器数据DATA1～DATA3。当发送代码检测电路20检测到发送开始代码SC时，向接收控制电路21通知发送开始代码的接收定时。接收控制电路21进行如下指令，通过来自发送开始代码的位位置来决定数据区段，并在接收缓冲器22中保存其结果。通过划分该接收放大器数据，使放大器数据和放大器的关系对应。
为了能够使用控制由各放大器来驱动的伺服电动机的轴控制处理器，而通过数据传送电路23向各轴的处理器可参照的存储器传送在接收缓冲器22中保存的数据。在传送时参照参数设定存储部24，该参数设定存储部24存储表示接收的放大器数据DATA1～DATA3(伺服放大器)的顺序和各轴处理器之间的关系的参数。其结果，根据用参数设定的放大器数据DATA1～DATA3的顺序(伺服放大器)和各轴的处理器之间的关系向处理器传送数据。在图5的参数设定存储部24的例子中，表示来自最初接收的放大器A1的接收数据DATA1向处理器P1传送，来自其次接收的放大器A2的接收数据DATA2向处理器P2传送，来自再次接收的放大器A3的接收数据DATA3向处理器P3传送。
图4的例子表示没有各放大器之间电缆2的传播延迟的理想状态。但是，实际上因为有通过电缆2的传播延迟，所以当考虑该电缆2的延迟时间时，在各放大器A1、A2、A3以及在放大器A1和数值控制装置1之间交换的串行数
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据成为图6所示那样。
从各放大器A1～A3以相同的发送开始定时发送串行数据。从放大器A3输出的串行数据，伴随串行总线的电缆2的传播延迟由放大器A2接收。放大器A2在发送发送开始代码SC后完成自身放大器数据DATA2的发送前，如果开始了来自下游侧的放大器A3的放大器数据DATA3的接收，则如图6所示，能够继自身放大器数据DATA2之后发送下游侧的放大器A3的放大器数据DATA3。同样，放大器A1在完成自身放大器数据DATA1的发送前，如果开始了来自下游侧的放大器A2的放大器数据DATA2以及DATA3的接收，则能够继发送自身放大器数据DATA1之后发送放大器A2、A3的放大器数据DATA2、DATA3。
这样，数值控制装置1如图6所示继发送开始代码SC后顺次接收放大器数据DATA1、DATA2、DATA3。
如上所述，现有技术为了正常使用数据的收发，使数值控制装置和放大器之间以及放大器和放大器之间、即进行数据收发的单元之间的、串行总线的电缆长度较短以减小其传播延迟，从而限制了电缆的长度。
如上所述，在串行总线的电缆2的传播延迟小时，数值控制装置能够接收来自以菊花链方式连接的各伺服放大器的放大器数据。
但是，在各放大器之间的电缆较长的情况下发生如下的问题，在各放大器发送的数据由上游侧的放大器或者数值控制装置接收之前的延迟时间变长，数据的接收定时向后偏移，最后在发送了自身放大器数据后来不及发送下游侧放大器的放大器数据。
图7是放大器A1和放大器A2之间的电缆过长、下游侧的放大器A2、放大器A3的放大器数据DATA2、DATA3来不及从上游侧的放大器A1的第二连接器C2向数值控制装置1发送的状态发生时的串行数据的收发定时的例子。
放大器A1来自下游侧的放大器A2的串行数据的接收定时延迟过长，这样尽管成为了发送开始代码SC以及自身放大器数据DATA1发送完成的状态，但如果不从下游侧的放大器A2开始放大器数据DATA2、DATA3的接收，则不向接收缓冲器12输入放大器数据DATA2、DATA3。因此，存在不能发送下
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游侧的放大器A2、A3的放大器数据DATA2、DSYA3这样的问题。 发明内容
本发明涉及一种数据收发系统，其用菊花链式的串行总线从上游侧向下游侧结合多个单元，并在这些多个单元间收发数据信号。在该数据收发系统中，所述数据信号由发送开始代码、和通过与该发送开始代码相隔规定基本位数的位位置来进行划分的1个或者2个以上的数据构成，把最上游侧的单元作为第一单元，把紧靠在其下游侧的单元作为第二单元，如果在第2单元的下游侧还有单元则将其作为第三单元，各单元接收来自位于其下游侧的所有单元的数据，所述第一单元以外的单元，在将发送开始代码发送到上游侧的单元后，在最初的区段中向上游侧的单元发送自身数据，且在有来自该单元的再下游侧的其它单元的接收数据信号时，将在所述接收到的数据信号中除发送开始代码外的、以位位置划分的数据，在下一位位置继续发送，此外，所述第一单元通过在接收到的数据内的根据位位置的区段来判别各单元的数据，在所述数据收发系统中，所述第一单元以外的单元分别具有区段位置变更单元，其变更发送自身数据的区段的位位置，所述第一单元具有设定存储各区段的位位置的位位置设定存储单元，通过用该位位置设定存储单元设定的、区段的位位置来判别各单元的数据。
所述区段位置变更单元可以把位位置变更单位设为发送数据的位长。 所述区段位置变更单元，通过增加所述基本位数单位的区段来变更划分位置，另外，所述位位置设定存储单元设定与增加的基本位数单位的区段对应的虚拟单元，因此可通过区段的位位置来判别各单元的数据。
所述数据收发系统还具有通过回波来测量由于连接单元和单元的电缆线长度引起的传播延迟时间的测量单元，所述区段位置变更单元根据用该测量单元测量的传播延迟时间来自动变更发送自身数据的区段的位位置，所述位位置设定存储单元可自动设定存储各变更后的位位置。
所述第一单元是数值控制位置，所述第二单元以及第三单元(当其存在时)可以是对该数值控制装置所控制的各轴的伺服电动机进行驱动的伺服放大器。
本发明因为具有以上的结构，所以不受以菊花链式的串行总线来连接的
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单元间的电缆长度的制约，可提供即使电缆变长也能够无故障地进行数据收发的数据收发系统。
根据本发明，即使由于电缆长度而导致传播延迟过长也能够正常进行数据的收发，所以能够使在单元间连接的电缆长度成为任意长，容易构建用通过菊花链式的串行总线来连接的进行数据收发的系统。 附图说明
通过参照附图对以下实施例的说明，使本发明的上述以及其他的目的以及特征变得明确。附图中，
图1是表示以菊花链方式的串行总线来连接的进行数值控制装置和多台伺服放大器之间的数据收发的系统结构一例的概要图。
图2是表示构成图1所示的系统的伺服放大器中的、与现有技术的数据收发相关的部分的构成例的图。
图3是在串行总线上发送的串行数据的说明图。
图4是在图1所示的系统结构例中的、从下游侧的放大器向上游侧的放大器输出的串行数据的说明图。
图5是表示构成图1所示的系统的数值控制装置中的、与接收串行数据的接收电路相关的部分的结构例的图。
图6是在图1所示的系统结构例中的、考虑了电缆的传播延迟的、从下游侧的放大器向上游侧的放大器输出的串行数据的说明图。
图7是说明在图1表示的系统结构例中的现有技术的数据收发系统中当由电缆引起的传播延迟大时不能正常进行串行数据的收发的图。 图8是用于说明来自放大器的串行数据是否被正常收发的判定的图。 图9是说明在根据本发明的一个实施形态的数据收发系统中即使由于电缆引起的传播延迟大也能正常进行串行数据的收发的图。
图10是表示构成根据本发明一个实施形态的数据收发系统的伺服放大器中的、与数据的收发相关的部分的结构例的图。
图11是说明在构成根据本发明的一个实施形态的数据收发系统的数值控制装置中设定的、接收的放大器数据的顺序和各轴的处理器之间的关系的设定以及空闲时间数据的设定的图。
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图12是根据本发明的其他实施形态的数据收发系统的说明图。 图13是说明在构成图12所示的数据收发系统的数值控制装置中设定的、接收的放大器数据的顺序和各轴的处理器之间的关系的设定以及空闲时间数据的设定的说明图。
图14是空闲时间测量/设定处理的算法的流程图。
图15是表示设定接收的放大器数据的顺序和各轴的处理器之间的关系的、在数值控制装置的参数设定存储部中插入设定空闲时间数据的处理的算法的流程图。 具体实施方式
作为以菊花链式的串行总线来结合多个单元并在这些多个单元之间收发数据信号的数据收发系统的一个实施形态，说明图1表示的、用数值控制装置1和多个(3个)伺服放大器A1～A3构成的系统。在该图1表示的系统中，数值控制装置1和伺服放大器A1～A3之间以菊花链式通过串行总线的电缆2连接并进行数据的收发。
是否能够无问题地进行下游侧的放大器发送放大器数据、上游侧的单元(放大器或者数值控制装置)接收其数据、发送该接收到的数据的动作，除了电缆2的线长度之外，还需要考虑在图1、2中在能够用第二连接器C2发送用第一连接器C1接收的数据之前的、电路性处理所需的时间。
接收比发送延迟表示发生了由于电缆等引起的传播延迟，在高速数据传送中通过该延迟对线的长度进行限制。另外，各单元一旦在自身单元的接收缓冲器12中接收从下游侧的单元接收的数据并向上游侧的单元发送，但是从接收到发送所需的时间也成为对线长度的限制。 因此，设
Ln：放大器n和与该放大器n连接的下游侧的放大器n+1之间的电缆(串行总线)的线长度(m)，
Tdata-n：从放大器n+1开始向放大器n发送放大器n+1的数据到放大器n开始向上游侧发送放大器n+1的数据的时间(sec)。此外，因为放大器之间的发送定时同步，所以该Tdata-n等于DATAn的发送时间，
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Trts：从接收来自下游侧的数据到能够向上游侧的放大器发送的电路性处理时间(sec)，
Tv：信号通过线长1m的电缆需要的时间(sec)，
如图8所示，是否能够无问题地实现数据的接收、发送，可以通过下面的公式(1)是否成立来进行判定。
Ln×Tv＜(Tdata-n-Trts) ...(1)
因此，在上述(1)式不成立、线长Ln长时，附加空闲时间(附加时间)TID，把与该空闲时间TID对应的位数的空闲时间数据TIDD附加在发送的串行数据上，变更数据区段的位位置，使正常进行数据的接收发送。即，为了下面的公式(2)成立，附加空闲时间TID并变更数据区段的位位置。 Ln×Tv＜(Tdata-n-Trts+TID) ...(2)
上述的时间Tdata-n以及时间Trts，若放大器的结构决定是确定的，则在设计电路结构的时刻为已知的值。另外，还可以利用测量信号通过电缆长Ln或线长1m的电缆所需的时间来求出该时间，通过预先的计算，可以求出并设定如满足上述公式(2)的空闲时间TID。另外，使用上述专利文献1中记载的回波的测量方法，可以求传播延迟时间(Ln×Tv)，通过这样求得的传播延迟时间(Ln×Tv)，能够自动求出如满足上述公式(2)的空闲时间TID，还能够自动设定空闲时间数据TIDD。
即，如专利文献1中记载的那样，向下游侧的放大器发送延迟测量用的信号，下游侧的放大器接收该延迟测量用的信号，回送返回用的信号，接收该信号，测量从发送该延迟测量用的信号到接收返回用的信号的时间，根据该测量时间，能够测量传播延迟时间(Ln×Tv)。根据该测量传播延迟时间(Ln×Tv)可以求空闲时间TID，自动设定空闲时间数据TIDD。
图9表示一例，即在本实施形态中放大器A2和放大器A1之间的线长度较长，放大器A1中的数据的到达时间变迟，在这样的情况下，因为来不及从放大器A1向数值控制装置发送，所以在放大器A1中在划分发送放大器数据DATA1的基本位数后插入空闲时间TID1，在空闲时间数据TIDD1后发送放大器数据DATA2。即，在从放大器A1向数值控制装置1发送的发送开始代码以下的串行数据中，变更开始发送放大器数据DATA2以下的数据的数据区段
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的位位置，在接收缓冲器12中开始存储放大器数据DATA2之前发送空闲时间数据TIDD1，其后发送放大器数据DATA2、DATA3。
该空闲时间数据TIDD1是求出如上述公式(2)成立的空闲时间TID后变换位数而设定的，所以还可以如模拟量那样设定细小值。但是如果设为通常数据的位长的整数倍，则可以不在放大器或者数值控制装置中设定细小值，所以有电路变得简单的优点。
图10是表示本实施形态中的放大器A1～A3中的、与数据收发相关的部分的结构例的图。与图2所示的现有技术例相比，在设置空闲时间缓冲器17、以及选择器14顺次选择放大器数据存储部13、空闲时间缓冲器17、接收缓冲器12的方面与现有技术例不同。
在由某放大器与到其下游侧的放大器的电缆长Ln所引起的传播延迟时间(Ln×Tv)满足上述公式(1)时，在空闲时间缓冲器17中不设定空闲时间数据(或者设定为0)、不满足公式(1)时，求满足上述公式(2)的空闲时间TID，将该空闲时间TID变换为位数以数据的位长单位来求，在空闲时间缓冲器17中设定为空闲时间数据TIDD。
另一方面，数值控制装置1中的、与接收串行数据的接收电路相关的部分的机构和图5所示的现有技术例相同，但是在参数设定存储部24中设定的对接收的放大器数据DATA1～DATA3的顺序(伺服放大器)和各轴的处理器之间的关系进行设定的内容不同。在接收数据中，因为放大器数据的区段的位位置通过设定空闲时间而成为与基本位数的区段位置不同的位位置，所以也设定区段位置。
如图9所示，取放大器A1和放大器A2之间的电缆长度较长、不满足上述公式(1)、在放大器A1的空闲时间缓冲器17中设定空闲时间的位数时的例子加以说明。
在该情况下，在数值控制装置1的参数设定存储部24中，如图11所示相对于第一接收的放大器数据DATA1设定空闲时间数据TIDD1，在第一次接收的放大器数据DATA1和其次接收的放大器数据DATA2之间，有空闲时间的附加时间(附加的浪费时间的数据)，数据的区段位置变更该附加量。存储放大器数据DATA2的位位置设定成为比存储放大器数据DATA1的基本位数
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的70位的位置延迟空闲时间数据TIDD1的位位置。
各放大器A1～A3，如图9所示，在同一发送开始定时发送发送开始代码SC，接着选择器14顺次选择放大器数据存储部13、空闲时间缓冲器17、接收缓冲器12，如果在空闲时间缓冲器17中设定空闲时间数据TIDD，则把该数据、在放大器数据存储部13中存储的自身放大器数据(电流值或者用脉冲编码器检测到的位置、速度数据等)DATA、在接收缓冲器12中保存的其他伺服放大器的数据，通过发送电路16、第二连接器C2、串行总线电缆2，发送至上游侧的放大器、或者数值控制装置1中。
在图9所示的例子中，放大器A3因为在该放大器的下游侧没有连接放大器，所以继发送开始代码SC后发送在放大器数据存储部13中存储的自身放大器数据DATA3。放大器A2继发送开始代码SC后发送在放大器数据存储部13中存储的自身放大器数据DATA2，之后由于在空闲时间缓冲器17中没有设定空闲时间数据TIDD或者设定值为0，所以发送在接收缓冲器12中存储的放大器A3的放大器数据DATA3。
另外，放大器A1在继发送开始代码SC后发送在放大器数据存储部13中存储的自身放大器数据DATA1，之后发送在空闲时间缓冲器17中设定的空闲时间数据TIDD，接着发送在接收缓冲器12中存储的放大器A2、A3的放大器数据DATA2、DATA3。
其结果，数值控制装置1以发送开始代码SC、放大器A1的放大器数据DATA1、空闲时间数据TIDD1、放大器A2、A3的放大器数据DATA2、DATA3的顺序进行接收，以存储放大器数据DATA1、空闲时间数据TIDD1、放大器数据DATA2、放大器数据DATA3的顺序存储在数值控制装置1的接收缓冲器22中。
数值控制装置1的处理器，根据在参数设定存储部24中设定的接收的放大器数据DATA1～DATA3的顺序(伺服放大器)和各轴的处理器之间的关系，传送在控制各轴的处理器中设定的放大器数据DATA。在该例中，因为如图11所示进行参数设定，所以接收缓冲器22的从先头开始到70位位置为止所存储的放大器数据DATA1，向处理器号码设定为“1”的控制第一轴的处理器P1传送。然后，因为存储该放大器数据DATA1的下一空闲时间数据TIDD1，所
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以位位置偏离该空闲时间数据TIDD1的数据量，向设定的第二轴的处理器P2传送从该位位置开始的放大器A2的放大器数据DATA2。此外，向设定的第三轴的处理器P3传送在70位后存储的放大器A3的放大器数据DATA3。 即，向控制第一轴的处理器P1传送在接收缓冲器22中存储的从先头开始到70位位置为止的放大器数据DATA1，向控制第二轴的处理器P2传送从空闲时间数据TIDD1的数据量后的位位置开始到70位位置为止的放大器数据DATA2，其后，向控制第三轴的处理器P3传送到70位位置为止的放大器数据DATA3。
在上述的实施形态中，如果把空闲时间数据TIDD的长度设为通常的放大器数据DATA的区段的基本位数(70位)的整数倍，则在实际的串行伺服机构总线的系统中相当于附加虚拟的放大器。在上述例子中，放大器A2和A1之间的电缆长度较长，假定在其间插入一个虚拟放大器，在放大器A1的空闲时间缓冲器17中设定70位的空闲时间数据TIDD，在数值控制装置1中，在表示各放大器和处理器之间的关系的参数设定存储部24中可以设定是否存在虚拟放大器。
图12表示在该情况下的各放大器A1～A3、以及数值控制装置1中的数据收发的关系。
另外，图13表示此时在数值控制装置1的参数设定存储部24中设定的接收的放大器数据DATA的顺序(伺服放大器)和各轴的处理器之间的关系的设定例。接收缓冲器22的从先头开始到70位位置的最初的放大器数据DATA1作为控制第一轴的处理器P1用，到下一70位位置为止的数据是虚拟放大器的空闲时间数据TIDD1，对此，不进行处理器的指定。然后，下一70位的放大器数据DATA2指定给第二轴的处理器P2，其下一个70位的放大器数据DATA3指定给第三轴的处理器P3，并将各放大器数据分别传送给指定的处理器。 如在上述专利文献1中所公开的、实施利用回波来测量由电缆长度引起的传播延迟时间，测量的传播延迟时间(Ln×Tv)是否满足上述公式(1)，由此来判断在各伺服放大器A1～A3中是否插入空闲时间TID，在线长度Ln过长不满足公式(1)的情况下，可自动计算空闲时间TID，自动设定与该空闲时间TID对应的空闲时间数据TIDD。即，由测量的传播延迟时间(Ln×Tv)
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和已知的时间Tdata-n、Trts，来求通过上述公式(2)求得的如满足下面的公式(3)的最小空闲时间TID。此时，可以以位长单位求空闲时间TID，此外，如上所述，以放大器数据DATA的区段的基本位数(70位)的整数倍单位来求，并设定空闲时间数据TIDD。
Ln×Tv-Tdata-n+Trts＜TID ... (3)
图14是各伺服放大器的处理器实施的空闲时间的测量/设定处理的算法的流程图。
与在专利文献1中公开的延迟时间测量指令相同，当从数值控制装置1通过未图示的通信电路输出空闲时间测量/设定指令时，各伺服放大器开始图14的处理。即，与专利文献1中公开的延迟时间测量处理相同，利用回波方式来测量从向下游侧的放大器发送延迟时间测量指令开始到接收表示从下游侧的放大器接收到该延迟时间测量指令的返回信号的时间，通过该时间求由电缆长度Ln引起的传播延迟时间(Ln×Tv)(步骤a1)。
通过求得的传播延迟时间(Ln×Tv)和已知的时间(Tdata-n-Trts)，判断是否满足上述公式(1)的“Ln×Tv＜(Tdata-n-Trts)”(步骤a2)。在不满足该公式(1)、传播延迟时间(Ln×Tv)过长的情况下，通过上述公式(3)来计算空闲时间TID(步骤a3)，求空闲时间数据TIDD，将其设置在空闲时间缓冲器17中(步骤a4)。
另一方面，在步骤a2的判断中，在满足上述公式(1)传播时间没有延长的场合下进行无空闲时间的设定，即在空闲时间缓冲器17中不设定或者设定“0”(步骤a5)。
图15是表示在数值控制装置1内表示在设定接收的放大器数据的顺序(伺服放大器)和各轴的处理器之间的关系的参数设定存储部24中插入设定空闲时间数据算法的处理算法的流程图。
数值控制装置1的处理器对各放大器输出延迟时间测量指令，在各放大器中设定空闲时间数据TIDD后，开始图15所示的处理。首先，把指定放大器的指标i设定为“1”(步骤b1)，向放大器Ai输出空闲时间数据发送指令(步骤b2)。此外，以接近数值控制装置的顺序安置放大器A1、A2...，指标i表示接近数值控制装置的放大器的顺序，也表示放大器数据DATA的接收顺序。
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放大器Ai，当从数值控制装置1接收空闲时间数据发送指令时，发送在空闲时间缓冲器1 7中设定的空闲时间数据TIDDi。
数值控制装置1在从放大器Ai有返回信息前等待(步骤b3)，当有返回信息时，判断是否有空闲时间数据TIDDi(步骤b4)，在有空闲时间数据TIDDi的情况下，对应在参数设定存储部24中存储的放大器的放大器数据来设定存储该发送来的空闲时间数据TIDDi(步骤b5)。在图11所示的例子中，从最接近数值控制装置的放大器A1发送空闲时间数据TIDD1，并将其与放大器A1的放大器数据DATA1对应着进行设定存储。
另外，如图12所示，作为放大器数据DATA的区段的基本位数(70位)的整数倍，如果是在空闲时间缓冲器17中设定空闲时间数据TIDD的内容，则如图13所示在发送来该空闲时间数据TIDD的放大器的放大器数据之后，用放大器数据DATA的长度(70位)来划分空闲时间数据TIDD，并设定为虚拟放大器。
接着将指标i增加1(步骤b6)，判断该指标i的值是否超过了以菊花链式连接的放大器数(步骤b7)，如果没有超过则返回步骤b2。另外，在步骤b4，在判断为没有空闲时间数据TIDDi时，不执行步骤b5的设定处理，从步骤b4转移到步骤b6。
以下，在指标i超过放大器数之前，重复执行步骤b2到步骤b7，在设定接收的放大器数据DATA的顺序(伺服放大器)和各轴的处理器之间的关系的参数设定存储部24中，插入设定空闲时间数据TIDD。
上述实施形态表示了以菊花链式的串行总线的电缆连接数值控制装置和伺服放大器时的数据收发系统的例子，但是代替数值控制装置或者伺服放大器，作为控制装置等各种单元，在用菊花链式的串行总线电缆连接的单元之间的数据收发系统中可适用本发明。
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