CN117480457A - 控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

无需事先准备所需要的优先级的数量的任务而实现多级优先度。控制装置执行来自客户端的针对工业机械的处理请求的处理，其具备：优先度解析部，其在从所述客户端接收到所述处理请求时，解析对接收到的所述处理请求设定的优先度；优先度变更部，其基于所述优先度解析部的解析结果来变更针对接收到的所述处理请求的优先度。

Description

控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及控制装置以及控制方法。

背景技术

在能够通过通信接口从应用程序发出命令的工业机械的控制装置中，以往无法指定命令的优先度，因此定期维护处理(备份等)会妨碍更重要的控制处理，影响控制处理。

关于这一点，提出了如下技术：具有经由网络接收操作请求的通信接口、以及对接收到的操作请求进行解析并执行与解析结果相应的处理的子CPU和主CPU，子CPU和主CPU将分配给经由网络连接接口的通信处理的通信任务分为以从接收操作请求到执行与解析结果相应的处理为止的高速响应为用途的高速用通信任务、以及高速用通信任务以外的通常用通信任务，在内部控制周期，对于分配给机床控制的控制任务，优先执行高速用通信任务。例如，参照专利文献1。

另外，提出了如下技术：在控制装置中，设定为将与解释应用程序来生成内部命令的处理相关联的优先度变更为更高的方向，由此使分配给该处理的运算时间或者处理器资源增大。例如，参照专利文献2。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-215669号公报

专利文献2：日本特开2019-067046号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，作为优先度，只有通常用通信任务和高速用通信用任务这2个，对于决定多个应用程序的优先度是不足够的，例如需要“控制＞监视＞记录＞定期维护(备份)”等那样的自由度高的优先级设计。

但是，专利文献1由于分配优先度已确定的任务，因此需要事前准备所需要的优先级数量的任务，这成为实现多级优先度的障碍。

因此，希望不用事先准备所需要的优先级数量的任务，实现多级优先度。

用于解决课题的手段

本公开的控制装置的一个方式是执行来自客户端的针对工业机械的处理请求的处理的控制装置，其具备：优先度解析部，其在从所述客户端接收到所述处理请求的情况下，解析在接收到的所述处理请求中设定的优先度；优先度变更部，其基于所述优先度解析部的解析结果来变更针对接收到的所述处理请求的优先度。

本公开的控制方法的一个方式是执行来自客户端的针对工业机械的处理请求的处理的控制方法，在从所述客户端接收到所述处理请求的情况下，解析在接收到的所述处理请求中设定的优先度，基于所述优先度的解析结果而变更针对接收到的所述处理请求的优先度。

发明效果

根据一个方式，无需事先准备所需要的优先级数量的任务，能够实现多级优先度。

附图说明

图1是表示第一实施方式的控制系统的功能性结构例的功能框图。

图2是对数值控制装置的控制处理进行说明的流程图。

图3是表示第二实施方式的控制系统的功能性结构例的功能框图。

图4是对数值控制装置的控制处理进行说明的流程图。

图5是表示第三实施方式的控制系统的功能性结构例的功能框图。

图6是对数值控制装置的控制处理进行说明的流程图。

具体实施方式

参照附图对第一实施方式至第三实施方式进行详细说明。

在此，各实施方式在根据优先度来执行来自客户端的处理请求的结构上是共通的。

但是，在优先度的指定中，在第一实施方式中，在客户端生成处理请求的命令时，基于用户的输入操作来明示地指定优先度。与此相对，在第二实施方式中，与第一实施方式的不同点在于，在客户端生成处理请求的命令时不指定针对该处理请求的优先度，而是基于在控制装置中预先设定的每个处理请求的优先度对处理请求隐含地指定优先度。另外，在第三实施方式中，与第一实施方式以及第二实施方式的不同点在于，根据在客户端生成处理请求的命令时基于用户的输入操作而指定的明示的优先度与在控制装置中预先设定的每个处理请求的隐含的优先度的组合来指定针对处理请求的优先度。

以下，首先对第一实施方式进行详细说明，接着对第二实施方式及第三实施方式中特别是与第一实施方式不同的部分进行说明。

<第一实施方式>

图1是表示第一实施方式的控制系统的功能性结构例的功能框图。在此，例示机床作为工业机械，另外，例示数值控制装置作为控制装置。此外，本发明并不限于机床以及数值控制装置，例如也能够应用于注塑成型机、工业用机器人、服务用机器人等工业机械以及对工业用机器人等进行控制的机器人控制装置。

如图1所示，控制系统1具有数值控制装置10、客户端20以及机床30。

数值控制装置10、客户端20以及机床30可以经由未图示的连接接口而相互直接连接。另外，数值控制装置10、客户端20以及机床30也可以经由LAN(Local Area Network：局域网)、因特网等未图示的网络相互连接。在该情况下，数值控制装置10、客户端20以及机床30具备用于通过该连接相互进行通信的未图示的通信部。

<机床30>

机床30是本领域技术人员公知的机床，基于作为控制装置的数值控制装置10的动作指令进行动作。

<客户端20>

客户端20例如是显示器、平板电脑等。

如图1所示，客户端20具有命令生成部201、优先度指定部202、命令发送部203以及结果接收部204。

此外，客户端20为了实现图1的功能块的动作而具备CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)等未图示的运算处理装置。另外，客户端20具备存储有各种控制用程序的ROM、HDD等未图示的辅助存储装置、用于存储在运算处理装置执行程序时暂时需要的数据的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)这样的未图示的主存储装置。

然后，在客户端20中，运算处理装置从辅助存储装置读入OS、应用软件，一边将读入的OS、应用软件在主存储装置中展开，一边进行基于这些OS、应用软件的运算处理。客户端20基于该运算结果来控制各硬件。由此，实现图1的功能块的处理。即，客户端20能够通过硬件与软件的协作来实现。

命令生成部201例如经由客户端20所包含的键盘、触摸面板等输入装置(未图示)接受来自用户的处理请求等的输入，生成所接受的处理请求的命令。

优先度指定部202例如基于用户对客户端20的输入装置(未图示)的输入操作，接受针对由命令生成部201生成的处理请求的优先度的指定，从客户端20对要执行的API(Application Programming Interface：应用程序编程接口)函数的自变量追加优先度。

由此，能够在调用API函数时明示优先度。即，后述的数值控制装置10在从客户端20接收到处理请求时，通过调用该API函数，明确地知道针对接收到的处理请求的优先度。

此外，优先度的指定方法不限于函数单位，也可以通过通信会话单位、应用程序单位、客户端主机单位、登录用户单位等来指定。例如，可以针对特定的要素，准备指定优先度的change_priority_by_application(application_id，new_priority)那样的函数。但是，仅对于会话单位，可以在开放式会话时追加会话开始函数的自变量。

命令发送部203将命令生成部201生成的处理请求发送到后述的数值控制装置10。

结果接收部204从后述的数值控制装置10接收针对由命令发送部203发送的处理请求的处理结果。结果接收部204例如可以在客户端20所包含的液晶显示器等显示部(未图示)显示接收到的处理结果。

<数值控制装置10>

数值控制装置10是本领域技术人员公知的数值控制装置，基于来自客户端20的处理请求、从CAD/CAM装置等外部装置(未图示)取得的加工程序来生成动作指令，并将生成的动作指令发送到机床30。由此，数值控制装置10控制机床30的动作。此外，在机床30是机器人等的情况下，数值控制装置10可以是机器人控制装置等。

如图1所示，数值控制装置10具有控制部110和存储部120。控制部110还具有命令接收部111、优先度解析部112、优先度变更部113、命令执行部114和结果发送部115。

<存储部120>

存储部120是RAM、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等。存储部120存储控制处理数据121。

控制处理数据121例如存储由CAD/CAM装置等外部装置(未图示)生成的加工程序、工具修正量以及工件坐标等设定值。

<控制部110>

控制部110具有CPU、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：互补金属氧化物半导体)存储器等，它们构成为能够经由总线相互通信，对于本领域人员而言是公知的。

CPU是整体控制数值控制装置10的处理器。CPU经由总线读出存储在ROM中的系统程序和应用程序，并且按照系统程序和应用程序来控制整个数值控制装置10。由此，如图1所示，控制部110构成为实现命令接收部111、优先度解析部112、优先度变更部113、命令执行部114以及结果发送部115的功能。在RAM中存储临时的计算数据、显示数据等各种数据。另外，CMOS存储器由未图示的电池进行支援，构成为即使数值控制装置10的电源断开也保持存储状态的非易失性存储器。

命令接收部111例如是Web服务器(未图示)，与客户端20之间进行通信。命令接收部111在从客户端20接收到针对数值控制装置10的处理请求的情况下，输出到后述的优先度解析部112以及命令执行部114。

优先度解析部112在从客户端20接收到处理请求的情况下，解析对接收到的处理请求设定的优先度。

具体而言，优先度解析部112例如调用在客户端20生成所接收到的处理请求时执行的API函数，取得对API函数的自变量设定的该处理命令的优先度。优先度解析部112将取得的优先度作为解析结果输出到优先度变更部113。

优先度变更部113基于优先度解析部112的解析结果来变更针对接收到的处理请求的优先度。优先度变更部113对后述的命令执行部114设定变更后的处理请求的优先度。

命令执行部114基于由优先度变更部113变更后的优先度，执行经由命令接收部111接收到的处理请求的任务。

具体而言，命令执行部114在与控制处理数据121、机床30等交换数据的同时基于变更后的优先度来执行接收到的处理请求的任务。

由此，数值控制装置10无需事先准备所需要的优先级数量的任务，能够实现多级优先度。

结果发送部115例如是Web服务器(未图示)，将由命令执行部114执行的处理请求的执行结果发送到客户端20。

<数值控制装置10的控制处理>

接着，对本实施方式的数值控制装置10的控制处理的动作进行说明。

图2是对数值控制装置10的控制处理进行说明的流程图。

在步骤S11中，命令接收部111从客户端20接收针对数值控制装置10的处理请求的命令。命令接收部111将接收到的处理请求的命令输出到优先度解析单元112和命令执行部114。

在步骤S12中，优先度解析部112通过调用在生成在步骤S11中接收到的处理请求时由客户端20执行的API函数，来解析在步骤S11中接收到的处理请求被设定的优先度。

在步骤S13中，优先度变更部113基于步骤S12的解析结果来变更针对在步骤S11中接收到的处理请求的优先度。

在步骤S14中，命令执行部114基于在步骤S13中变更后的优先度，执行在步骤S11中接收到的处理请求的任务。

在步骤S15中，结果发送部115将在步骤S14中执行的处理请求的执行结果发送到客户端20。

根据以上所述，第一实施方式的数值控制装置10通过对客户端20生成的处理请求明示地指定优先度，由此无需事先准备所需要的优先级数量的任务，能够实现多级优先度。即，在能够通过通信接口从应用程序发出命令的数值控制装置10中，与以往不同，能够指定命令的优先度，因此能够优先于优先度低的任务来执行优先度高的任务。

以上对第一实施方式进行了说明。

<第二实施方式>

接着，对第二实施方式进行说明。如上所述，在优先度的指定中，在第一实施方式中，在客户端20生成处理请求的命令时，基于用户的输入操作来明示地指定优先度。与此相对，在第二实施方式中，与第一实施方式的不同点在于，在客户端20A生成处理请求的命令时不指定针对该处理请求的优先度，而是基于在数值控制装置10A中预先设定的每个处理请求的优先度来对处理请求隐含地指定优先度。

由此，数值控制装置10A无需事先准备所需要的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

以下，对第二实施方式进行说明。

图3是表示第二实施方式的控制系统的功能性结构例的功能框图。此外，对于具有与图1的控制系统1的要素相同的功能的要素标注相同的附图标记，并省略详细的说明。

如图3所示，控制系统1具有数值控制装置10A、客户端20A以及机床30。

<客户端20A>

第二实施方式的客户端20A具有与第一实施方式中的客户端20等同的结构。

即，如图3所示，客户端20A具有命令生成部201、命令发送部203以及结果接收部204。

命令生成部201、命令发送部203以及结果接收部204具有与第一实施方式中的命令生成部201、命令发送部203以及结果接收部204同等的功能。即，客户端20A不指定所生成的处理请求的优先度，而将处理请求发送至后述的数值控制装置10A。

<数值控制装置10A>

第二实施方式的数值控制装置10A具有与第一实施方式的数值控制装置10同等的结构。

即，如图3所示，数值控制装置10A具有控制部110a以及存储部120a。并且，控制部110a具有命令接收部111、优先度解析部112a、优先度变更部113、命令执行部114以及结果发送部115。另外，存储部120a存储控制处理数据121以及优先度表122。

命令接收部111、优先度变更部113、命令执行部114及结果发送部115具有与第一实施方式中的命令接收部111、优先度变更部113、命令执行部114及结果发送部115同等的功能。

另外，控制处理数据121是与第一实施方式中的控制处理数据121同等的数据。

优先度表122是对每个处理请求隐含地预先设定了命令执行部114执行从客户端20A接收到的处理请求的优先度而成的数据。

此外，优先度表122可以根据通信会话单位、应用程序单位、客户端主机单位、登录用户单位等来设定。

例如，在应用程序单位的情况下，优先度表122可以基于应用程序标识符(ID或名称)来决定优先度高(低)的应用程序集。另外，在客户端主机单位的情况下，优先度表122可以基于另外登记的作用(显示器、SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition：监视控制与数据采集)等)来决定优先度高(低)的客户端集。在用户单位的情况下，优先度表122可以基于用户ID和组ID来决定优先度高(低)的用户集。

优先度解析部112a例如在从客户端20A接收到处理请求的情况下，基于优先度表122来解析针对接收到的处理请求的优先度。优先度解析部112a将取得的优先度作为解析结果输出到优先度变更部113。

<数值控制装置10A的控制处理>

接着，对第二实施方式的数值控制装置10A的控制处理的动作进行说明。

图4是对数值控制装置10A的控制处理进行说明的流程图。

此外，步骤S11、步骤S13至步骤S15的处理与图2的第一实施方式的步骤S11、步骤S13至步骤S15相同，省略说明。

在步骤S12a中，优先度解析单元112a基于优先度表122解析在步骤S11中从客户端20A接收到的处理请求的优先度。

根据以上，第二实施方式的数值控制装置10A基于优先度表122隐含地指定针对从客户端20A接收到的处理请求的命令的优先度，由此无需事先准备所需要的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

以上，对第二实施方式进行了说明。

<第三实施方式>

接着，对第三实施方式进行说明。如上所述，在优先度的指定中，在第三实施方式中，与第一实施方式以及第二实施方式的不同点在于，根据在客户端20中生成处理请求的命令时基于用户的输入操作而指定的明示的优先度与在数值控制装置10B中预先设定的每个处理请求的隐含的优先度的组合，来指定针对处理请求的优先度。

由此，数值控制装置10B无需事先准备所需要的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

以下，对第三实施方式进行说明。

图5是表示第三实施方式的控制系统的功能性结构例的功能框图。此外，对于具有与图1以及图3的控制系统1的要素相同的功能的要素标注相同的附图标记，并省略详细的说明。

如图5所示，控制系统1具有数值控制装置10B、客户端20以及机床30。

此外，客户端20以及机床30具有与第一实施方式中的客户端20以及机床30同等的结构。

<数值控制装置10B>

第三实施方式的数值控制装置10B具有与第一实施方式的数值控制装置10同等的结构。

即，如图5所示，数值控制装置10B具有控制部110b以及存储部120a。并且，控制部110b具有命令接收部111、优先度解析部112b、优先度变更部113、命令执行部114以及结果发送部115。另外，存储部120a存储控制处理数据121以及优先度表122。

命令接收部111、优先度变更部113、命令执行部114及结果发送部115具有与第一实施方式中的命令接收部111、优先度变更部113、命令执行部114及结果发送部115同等的功能。

另外，控制处理数据121以及优先度表122是与第二实施方式中的控制处理数据121以及优先度表122同等的数据。

优先度解析部112b在从客户端20接收到处理请求的情况下，基于由客户端20指定的明示的优先度和基于优先度表122的隐含的优先度的组合，来解析针对接收到的处理请求的优先度。

具体而言，优先度解析部112b例如与第一实施方式的优先度解析部112同样地，在从客户端20接收到处理请求的情况下，通过调用在生成所接收到的处理请求时执行的API函数，由此取得对API函数的自变量设定的该处理命令的优先度来作为明示的优先度。另外，优先度解析部112b与第二实施方式的优先度解析部112a同样地，基于优先度表122来取得针对接收到的处理请求的优先度来作为隐含优先度。优先度解析部112b使用取得的明示性优先度以及隐含优先度以及预先定义的函数F(a、b)，计算针对接收到的处理请求的优先度。其中，a表示明示的优先度，b表示隐含的优先度。优先度解析部112b将针对接收到的处理请求计算出的优先度作为解析结果输出到优先度变更部113。

函数F(a、b)例如可以定义为比例变更a×b/C(C为常数)、加权偏移变更a+(b/C)、几何平均(a×b)^1/2等。

<数值控制装置10B的控制处理>

接着，对第三实施方式的数值控制装置10B的控制处理的动作进行说明。

图6是对数值控制装置10B的控制处理进行说明的流程图。

步骤S11、步骤S13至步骤S15的处理与图2的第一实施方式的步骤S11、步骤S13至步骤S15相同，省略说明。

在步骤S12b中，优先度解析部112b根据由客户端20指定的明示的优先度与基于优先度表122的隐含的优先度的组合，解析针对在步骤S11中接收到的处理请求的命令的优先度。

根据以上内容，第三实施方式的数值控制装置10B根据由客户端20指定的明示的优先度与基于优先度表122的隐含的优先度的组合，设定针对从客户端20接收到的处理请求的命令的优先度，由此无需事先准备所需要的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

以上，对第三实施方式进行了说明。

以上，对第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式进行了说明，但数值控制装置10、10A、10B并不限于上述的实施方式，包括能够实现目的的范围内的变形、改良等。

<变形例1>

在第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式中，数值控制装置10、10A、10B优先于优先度低的任务来执行优先度高的任务，但并不限于此。例如，数值控制装置10、10A、10B在多任务系统的情况下，由于在优先度高的任务的I/O等待等的期间也能够执行低优先度任务，因此与单纯地按照优先度顺序执行任务不同，多级的优先度能够提高每单位时间的处理性能。

<变形例2>

另外，例如，在第一实施方式中，从客户端20对于执行的API函数的自变量追加优先度，数值控制装置10在调用函数时能够明示优先度，但不限于此。例如，数值控制装置10也可以通过通信会话单位、应用程序单位、客户端主机单位、登录用户单位等来指定。

<变形例3>

另外，例如，在第二实施方式中，在数值控制装置10A，在隐含指定优先度时，不从客户端20A将处理请求的命令与优先度的信息一起发送，但并不限于此。例如，数值控制装置10A也可以具有优先度指定部202的功能。

此外，第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式的数值控制装置10、10A、10B所包含的各功能能够通过硬件、软件或者它们的组合来分别实现。在此，通过软件实现是指通过计算机读入并执行程序来实现。

程序可以使用各种类型的非暂时性计算机可读介质(Non-transitory computerreadable medium)来存储，并提供给计算机。非临时性计算机可读介质包括各种类型的实体记录介质(Tangible storage medium)。作为非暂时性计算机可读介质的例子，包括磁记录介质(例如软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光磁盘)、CD-ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如掩模ROM、PROM(ProgrammableROM：可编程ROM)、EPROM(Erasable PROM：可擦除PROM)、闪存ROM、RAM)。另外，程序也可以通过各种类型的暂时性计算机可读介质(Transitory computer readable medium)提供给计算机。作为暂时性计算机可读介质的示例，包括电信号、光信号和电磁波。暂时性计算机可读介质能够经由电线及光纤等有线通信路径或无线通信路径将程序提供至计算机。

另外，用于记述在记录介质中记录的程序的步骤包括按照其顺序在时间序列上进行的处理，当然也包括不必按照时间序列进行处理而是并行或个别地执行的处理。

换言之，本公开的控制装置以及控制方法能够采取具有如下结构的各种实施方式。

(1)本公开的数值控制装置10是执行来自客户端20的针对工业机械的处理请求的处理的控制装置，其具备：优先度解析部112，其在从客户端20接收到处理请求时，解析对于接收到的处理请求设定的优先度；优先度变更部113，其基于优先度解析部112的解析结果变更针对接收到的处理请求的优先度。

根据该数值控制装置10，无需事先准备所需的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

(2)在(1)所述的数值控制装置10中，对处理请求设定的优先度可以是由客户端20指定的明示的优先度。

由此，关于数值控制装置10，客户端20对生成的处理请求明示地指定优先度，由此无需事先准备所需的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

(3)在(1)所述的数值控制装置10A中，对处理请求设定的优先度可以是预先设定的隐含的优先度。

由此，数值控制装置10A通过隐含地指定针对从客户端20接收到的处理请求的命令的优先度，无需事先准备所需的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

(4)在(1)所述的数值控制装置10B中，对处理请求设定的优先度可以是由客户端20指定的明示的优先度与预先设定的隐含的优先度的组合。

由此，数值控制装置10B基于由客户端20指定的明示的优先度与预先设定的隐含的优先度的组合，设定针对处理请求的命令的优先度，从而无需事先准备所需的优先级数量的任务而能够实现多级优先度。

(5)在(1)至(4)中的任意一项所述的数值控制装置10、数值控制装置10A、数值控制装置10B中，工业机械可以是机床30，控制装置可以是数值控制装置10、10A、10B。

由此，在工业机械为机床30的情况下，能够实现(1)至(4)的效果。

(6)在(1)至(4)中的任意一项所述的控制装置中，工业机械可以是工业用机器人，控制装置可以是机器人控制装置。

由此，在工业机械为工业用机器人的情况下，能够实现(1)至(4)的效果。

(7)本公开的控制方法是执行来自客户端(20)的针对工业机械的处理请求的处理的控制方法，在从客户端(20)接收到处理请求时，解析对接收到的处理请求设定的优先度，基于优先度的解析结果来变更针对接收到的处理请求的优先度。

根据该控制方法，能够起到与(1)相同的效果。

附图标记的说明

1控制系统

10、10A、10B数值控制装置

110控制部

111命令接收部

112优先度解析部

113优先度变更部

114命令接收部

115结果发送部

120存储部

121控制处理数据

122优先度表

20客户端

201命令生成部

202优先度指定部

203命令发送部

204结果接收部

30机床。

Claims (7)

1.一种控制装置，其执行来自客户端的针对工业机械的处理请求的处理，

其特征在于，

所述控制装置具备：

优先度解析部，其在从所述客户端接收到所述处理请求时，解析对接收到的所述处理请求设定的优先度；

优先度变更部，其基于所述优先度解析部的解析结果来变更针对接收到的所述处理请求的优先度。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

对所述处理请求设定的优先度是由所述客户端指定的明示的优先度。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

对所述处理请求设定的优先度是预先设定的隐含的优先度。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

对所述处理请求设定的优先度是由所述客户端指定的明示的优先度与预先设定的隐含的优先度的组合。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，

所述工业机械是机床，所述控制装置是数值控制装置。

6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的控制装置，其特征在于，

所述工业机械是工业用机器人，所述控制装置是机器人控制装置。

7.一种控制方法，其执行来自客户端的针对工业机械的处理请求的处理，其特征在于，

在从所述客户端接收到所述处理请求时，解析对接收到的所述处理请求设定的优先度，

基于所述优先度的解析结果来变更针对接收到的所述处理请求的优先度。