程序存储装置以及程序存储系统的制作方法

本发明涉及程序存储装置以及程序存储系统，特别是涉及事先对数值控制装置转发适当的程序的程序存储装置以及程序存储系统。

背景技术：

在数值控制装置中除了读出存储于数值控制装置本体内的存储区域的加工程序(以下，简单称为程序)来进行运转之外，还具有读出存储于数值控制装置外部的程序存储装置的程序来进行运转的功能。一般情况下，程序存储装置根据来自数值控制装置的请求，从程序存储装置内的存储区域读出程序，转发给数值控制装置。

图1是表示包括数值控制装置、程序存储装置在内的现有的程序存储系统的概略框图。(1)数值控制装置的程序执行部对程序存储装置的程序转发控制部请求转发程序。(2)程序转发控制部从程序存储装置的程序存储部读出应该转发的程序，(3)转发给数值控制装置的缓冲器。(4)程序执行部从缓冲器读出并执行程序。(5)当接下来应该执行的程序不存在于缓冲器时，程序执行部对程序存储装置的程序转发控制部请求转发程序。

在日本特开平11-110029号公报中，记载了如下结构：在从外部设备向数值控制装置转发nc程序时，按预定的组来进行转发。这里所谓的组是指用于加工特定的被加工物的主程序、伺服程序等的集合，且预先由人工定义。

在图1所示那样的现有程序存储系统中，有时在数值控制装置从针对程序存储装置请求转发程序起到实际能够读入为止产生延迟(时间延迟)。例如，由连接数值控制装置与程序存储装置的高速串行总线(hssb)的混杂造成的转速速度的降低能够成为时间延迟的要因。程序转发的时间延迟对加工的周期时间和品位造成恶劣影响。

作为对策之一，考虑在事先将加工过程中可能使用的所有程序(包含主程序、从主程序调用的伺服程序等)转发给数值控制装置的方法。为了实现该方法，需要使数值控制装置的缓冲器容量或转发速度具有足够的富余，但是当前从成本等观点来看并不现实。

作为能够避免这样的问题的方法，存在对不久的将来需要怎样的程序进行预测，事先只将预测出的程序转发给数值控制装置这样的方法(以下，称为预读)。但是，即使在预读方法中，也存在有时无法充分提前预测应该转发的程序这样的问题。

使用图2来说明该问题。例如，设置成：主程序(o1(p.1))对数值控制装置的缓冲器的转发完成，程序执行部执行这些主程序。在主程序内定义多个分支目的地，在该分支目的地的一个中调用伺服程序(o9000(p.1))。该情况下，如果不是在决定了分支目的地之后，数值控制装置的程序执行部无法确定应该对程序存储装置请求转发的伺服程序。然而，在决定了分支目的地之后开始伺服程序的转发，使得时间延迟产生的可能性高。

日本特开平11-110029号公报是预读方法的一个实现例。日本特开平11-110029号公报，关于上述问题，预先通过人工使主程序或伺服程序等组化，以组为单位来进行转发，从而抑制时间延迟的产生。但是，在日本特开平11-110029号公报记载的方法中，存在如下问题：需要预先通过人工来定义组，这需要相应的工时和成本。

技术实现要素：

本发明是为了解决这样的问题点而完成的，其目的在于，提供事先对数值控制装置转发适当的程序的程序存储装置和程序存储系统。

本发明的一个实施方式所涉及的程序存储装置是对数值控制装置转发程序或页面的程序存储装置，其特征在于，具有：统计信息收集部，其至少对转发给所述数值控制装置的所述程序或页面的总计转发次数进行记录；预测部，其根据所述数值控制装置中的程序的执行状态和所述总计转发次数，来预测接下来应该转发的所述程序或页面；以及程序转发控制部，其转发预测出的所述程序或页面。

在本发明的一个实施方式所涉及的程序存储装置中，其特征在于，所述统计信息收集部将程序或页面、附随该程序或页面转发的其他程序或页面、以及该其他程序或页面的总计转发次数对应起来进行记录。

在本发明的一个实施方式所涉及的程序存储装置中，其特征在于，所述预测部在检查出所述数值控制装置的电源接通时，根据所述总计转发次数，来预测应该转发的所述程序或页面。

本发明的一个实施方式所涉及的程序存储系统包括数值控制装置和对所述数值控制装置转发程序或页面的程序存储装置，其特征在于，所述数值控制装置具有：统计信息收集部，其至少记录对所述程序存储装置请求的所述程序或页面的总计请求次数；以及预测部，其根据所述数值控制装置中的程序的执行状态和所述总计请求次数，来预测接下来应该请求的所述程序或页面，并请求所预测到的所述程序或页面，所述程序存储装置具有：程序转发控制部，其对所述数值控制装置转发所请求的所述程序或页面。

在本发明的一个实施方式所涉及的程序存储系统中，其特征在于，所述统计信息收集部将程序或页面、附随该程序或页面请求的其他程序或页面、以及该其他程序或页面的总计请求次数对应起来进行记录。

在本发明的一个实施方式所涉及的程序存储系统中，其特征在于，所述预测部在检查出所述数值控制装置的电源接通时，根据所述总计请求次数，来预测应该请求的所述程序或页面。

根据本发明，能够提供事先对数值控制装置转发适当的程序的程序存储装置以及程序存储系统。

附图说明

通过参照附图的以下实施例的说明可以明确本发明的所述和其他目的以及特征。这些图中：

图1是表示现有的程序存储系统的结构的框图。

图2是表示现有的程序存储系统的动作的图。

图3是表示实施方式1所涉及的程序存储系统1的硬件结构的框图。

图4是表示实施方式1所涉及的程序存储系统1的功能结构的框图。

图5是表示实施方式1所涉及的程序存储系统1的动作的流程图。

图6是表示实施方式2所涉及的程序存储系统1的功能结构的框图。

图7是表示实施方式2所涉及的程序存储系统1的动作的流程图。

具体实施方式

<实施方式1>

对本发明的实施方式1所涉及的程序存储系统1进行说明。程序存储系统1具有程序存储装置10和数值控制装置20。在实施方式1中，程序存储装置10预测数值控制装置20所需的程序并动态转发。

对实施方式1所涉及的程序存储系统1的结构进行说明。

图3是实施方式1所涉及的程序存储系统1的主要部分的概略硬件结构图。程序存储系统1包括程序存储装置10和数值控制装置20。程序存储装置10典型来说是pc(个人计算机)或服务器等信息处理装置。程序存储装置10与数值控制装置20经由通信网络30连接。通信网络30例如由以太网(注册商标)构成。

程序存储装置10具备的cpu11是整体控制程序存储装置10的处理器。cpu11经由总线12读出存储于非易失性存储器14的操作系统和应用程序等，按照操作系统和应用程序等来控制程序存储装置10整体。

非易失性存储器14是例如通过未图示的电池来备份等，即使断开程序存储装置10的电源也可保持存储状态的存储装置。存储于非易失性存储器14的操作系统、应用程序和数据等可以在利用时在易失性存储器13展开。易失性存储器13中除了存储有从非易失性存储器14展开的操作系统、应用程序和数据等之外，还存储有临时的计算数据、显示数据、通信数据、以及经由输入输出装置17输入的数据等。

输入输出装置17是显示器或键盘等数据输入输出装置。从输入输出装置17的键盘输入的指令或数据经由接口15转发给cpu11。此外，从cpu11输出的显示数据经由接口15显示于输入输出装置17的显示器。

通信装置18是控制与数值控制装置20的通信的通信接口。从通信网络30被通信装置18接收到的通信数据经由接口16转发给cpu11。此外，从cpu11输出的通信数据经由接口16通过通信装置18而输出给通信网络30。

数值控制装置20所具备的cpu21是整体控制数值控制装置20的处理器。cpu21经由总线22读出存储于非易失性存储器24的系统程序等，按照系统程序等来控制程序存储装置10整体。

非易失性存储器24是例如通过未图示的电池来备份等，即使断开数值控制装置20的电源也可保持存储状态的存储装置。存储于非易失性存储器24的系统程序等可以在利用时在易失性存储器23中展开。易失性存储器23中除了从非易失性存储器24展开的系统程序等之外，还存储有临时的计算数据、显示数据、通信数据、和经由显示器/mdi单元27输入的数据等。

显示器/mdi单元27是具有显示器或键盘等的数据输入输出装置。从显示器/mdi单元27的键盘输入的指令或数据经由接口25转发给cpu21。此外，从cpu21输出的显示数据经由接口25显示于显示器/mdi单元27的显示器。

通信装置28是控制与程序存储装置10的通信的通信接口。从通信网络30被通信装置28接收到的通信数据经由接口26转发给cpu21。此外，从cpu21输出的通信数据经由接口26通过通信装置28而输出给通信网络30。

图4是表示实施方式1所涉及的程序存储系统1的概略功能结构的框图。

程序存储装置10具有：统计信息收集部101，其收集程序的调用相关的统计信息；预测部102，其参照统计信息收集部101的统计信息，预测被调用的可能性高的程序；程序转发控制部103，其按照预测部102的预测，动态转发程序；以及程序存储部104，其存储主程序或伺服程序等程序。

数值控制装置20具有：缓冲器202，其临时存储转发来的程序；程序执行部201，其从缓冲器202依次读出程序而执行工件的加工等。

对实施方式1所涉及的程序存储系统1的动作进行说明。

图5是表示实施方式1所涉及的程序存储系统1的动作的流程图。程序存储系统1的动作大致分为准备阶段和预测阶段。

程序存储系统1典型来说在某种程度的期间内进行了准备阶段的动作之后，进行预测阶段的动作。也可以在进行预测阶段的动作时，继续并行执行准备阶段的动作。或者，还可以从一开始就并行进行准备阶段的动作和预测阶段的动作，但是该情况下，作为统计信息(后述)可以给予任何初始值。初始值例如可以利用在运转中的其他程序存储系统1中已经收集到的统计信息等。

<准备阶段>

s101：程序存储装置10的统计信息收集部101在数值控制装置20的程序执行部执行程序的期间，收集与程序的调用相关的统计信息。

以下表示统计信息收集部101收集的统计信息的一例。

·每一个程序或页面的总计转发次数

其是根据数值控制装置20的程序执行部201的请求(现有技术)，或者根据预测部102的预测(详细情况在后面叙述)，由程序转发控制部103转发的程序或页面的总计运算次数。统计信息收集部101在转发程序或页面时记录该总计转发次数。

这里，所谓程序说的是主程序或伺服程序等，可以通过程序名来识别。程序按预定单位例如每512字节来管理和转发。将该单位称为页面，通过页面号码能够识别。

·附随程序或页面转发的其他程序或页面的总计转发次数

在转发了某个程序或页面之后，在转发其他程序或页面时，统计信息收集部101将两者关联起来进行记录。即，与程序或页面对应起来，记录接下来转发的其他程序或页面、以及每一个该其他程序或页面的总计转发次数。

<预测阶段>

s201：数值控制装置20的程序执行部201执行程序。或对数值控制装置20接通电源。

s202：程序存储装置10的预测部102检查s201中的程序的执行或电源的接通。预测部102例如可以经由对应于数值控制装置20的api，取得表示程序执行部201正在执行的程序名、电源接通的事件信息等。此外，预测部102也可以通过现有技术来检查程序执行部201请求程序或页面的转发，并确定该程序名或页面号码。

s203：预测部102参照统计信息收集部101制作出的统计信息，预测应该转发的程序或页面。

例如，在s202中取得程序执行部201正在执行或者所请求的程序或页面号码时，预测部102参照统计信息收集部101制作出的统计信息，附随正在执行或请求的程序或页面来确定在过去转发的其他程序或页面中的、总计转发次数最多的其他程序或页面。由此，在执行某个程序或页面的过程中，将接下来调用的可能性高的程序或页面选择为转发对象。

或者，当在s202中检查出电源接通时，预测部102参照统计信息收集部101制作出的统计信息，确定每一个程序或页面中的总计转发次数最多的程序或页面。该情况下，例如能够将工件更换模块等使用频率高的程序选择为转发对象。

s204：程序转发控制部103从程序存储部104取得在s203中确定出的其他程序或页面。程序转发控制部103对数值控制装置20的缓冲器202转发所取得的程序或页面。

s205：在缓冲器202中存储有通过s204转发的程序或页面。程序执行部201从缓冲器202读出并执行程序或页面。

根据本实施方式，基于程序存储装置10的统计信息收集部101收集到的统计信息，由预测部102确定应该转发的程序或页面，程序转发控制部103动态转发程序或页面。由此，事先在数值控制装置20的缓冲器202中统计性地存储接下来执行的可能性高的程序或页面的情况变多，因此可以抑制时间延迟、程序执行部201所涉及的转发请求的产生。结果是能够实现周期时间的削减或加工品位的工厂。

此外，在本实施方式中，由于通过统计处理来预测应该转发的程序或页面，因此例如相比于使用机器学习等方法的情况计算负载小，能够以较小的存储量来实现。

<实施方式2>

实施方式2所涉及的程序存储系统1进行在数值控制装置20侧所需的程序的预测，事先对程序存储装置10进行转发请求。

对实施方式2所涉及的程序存储系统1的结构进行说明。由于硬件结构与实施方式1相同，因此省略说明。

图6是表示实施方式2所涉及的程序存储系统1的概略功能结构的框图。

程序存储装置10具有：程序转发控制部103，其按照数值控制装置20的预测部204的请求来转发程序；以及程序存储部104，其存储主程序或伺服程序等程序。

数值控制装置20具有：缓冲器202，其临时存储转发来的程序；程序执行部201，其从缓冲器202依次读出程序并执行工件的加工等；统计信息收集部203，其收集与程序的调用相关的统计信息；以及预测部204，其参照统计信息收集部203的统计信息，预测被调用的可能性高的程序。

对实施方式2所涉及的程序存储系统1的动作进行说明。

图7是表示实施方式2所涉及的程序存储系统1的动作的流程图。

<准备阶段>

s301：数值控制装置20的统计信息收集部203在程序执行部执行程序的期间，收集程序的调用相关的统计信息。

以下表示统计信息收集部203收集的统计信息的一例。

·每一个程序或页面的总计请求次数

数值控制装置20的程序执行部201请求的(现有技术)、或预测部204所请求的详细内容是后面叙述的程序或页面的总计请求次数。统计信息收集部203在请求程序或页面时，记录该总计请求次数。

·附随程序或页面请求的其他程序或页面的总计请求次数

在请求了某个程序或页面之后，在请求了其他程序或页面的情况下，统计信息收集部101将两者关联起来进行记录。即与程序或页面对应起来，记录接下来请求的其他程序或页面、以及每一个该其他程序或页面的总计请求次数。

<预测阶段>

s401：数值控制装置20的程序执行部201执行程序。或者，对数值控制装置20接通电源。

s402：预测部204对在s401中正在执行的程序名、程序执行部201请求转发的程序名或页面号码、或者电源的接通进行检查。

s403：预测部204参照统计信息收集部203制作出的统计信息，来预测应该请求转发的程序或页面。并且，对程序存储装置10的程序转发控制部103请求预测出的程序或页面的转发。

例如，当在s402中取得程序执行部201正在执行或请求的程序名或页面号码时，预测部204参照统计信息收集部203制作出的统计信息，附随正在执行或请求的程序或页面来确定在过去请求的其他程序或页面中的、总计请求次数最多的其他程序或页面。

或者，当在s402中检查出电源接通时，预测部204参照统计信息收集部101制作出的统计信息，确定每一个程序或页面中的总计请求次数最多的程序或页面。

s404：程序存储装置10的程序转发控制部103从程序存储部104取得在s403中请求的其他程序或页面。程序转发控制部103对数值控制装置20的缓冲器202转发所取得的程序或页面。

s405：在缓冲器202中存储有通过s404转发的程序或页面。程序执行部201从缓冲器202读出并执行程序或页面。

根据本实施方式，由于数值控制装置20具有统计信息收集部203和预测部204，因此相比于实施方式1，可以简化程序存储装置10的结构。例如，作为具有程序转发控制部103和程序存储部104的存储卡等可以构成程序存储装置10，因此能够以低成本来实现程序存储系统1。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，可以通过增加适当的变更以各种方式来实施。例如，在上述实施方式中，预测部102或204将总计转发次数或者总计请求次数最多的程序或页面确定为转发或请求对象。但是，本发明并不限定于此，例如可以将处于总计转发次数或总计请求次数的上位的任意数量的程序或页面确定为转发或请求对象。由此，可以使存储于缓冲器202的程序或页面的命中率上升。

此时，根据通信网络30的混杂度、数值控制装置20的处理负载等，可以动态决定转发或请求上位任意号码的程序或页面。即混杂度或处理负载越少，越是可以转发或请求较多的程序或页面。

此外，在上述实施方式中，统计信息收集部101或203记录了附随每一个程序或页面转发或请求的其他程序或页面的总计转发次数或总计请求次数。但是，本发明并不限定于此，例如可以记录附随程序的每个程序块转发或请求的其他程序或页面的总计转发次数或总计请求次数。这里所谓的程序块是程序的行号码。由此，能够进行更缜密的预测。