DE102012011413A1 - Device for machine, has determining unit for determining implementation of request for real-time communication, which is provided from application of machine, where real-time channel is allocated to application by allocating unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Maschine. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Maschine, mit welchen ein Hochlauf der Maschine auch in Teilen möglich ist, auch wenn der Bedarf an Kommunikation nicht apriori für alle Teile der Maschine bekannt ist.The present invention relates to an apparatus and a method for a machine. In particular, the present invention relates to an apparatus and a method for a machine, with which a run-up of the machine is also possible in parts, even if the need for communication is not a priori known for all parts of the machine.
Herkömmliche Maschinen haben häufig mehrere Applikationen, wie beispielsweise Antriebseinrichtungen, Sensoren, usw., die in der Maschine verteilt angeordnet sind und die an ein gemeinsames Bussystem angeschlossen sind. Müssen mindestens zwei der Applikationen über das Bussystem in Echtzeit miteinander kommunizieren, müssen entsprechende Ressourcen bereitstehen.Conventional machines often have multiple applications, such as drive devices, sensors, etc., which are distributed throughout the machine and which are connected to a common bus system. If at least two of the applications must communicate with each other in real time via the bus system, appropriate resources must be available.
Der Begriff „Maschine” im Sinne dieser Anmeldung umfasst auch eine technische Anlage.The term "machine" in the sense of this application also includes a technical system.
Derzeit ist es üblich, diese entsprechenden Ressourcen für eine Echtzeitkommunikation statisch zuzuweisen. Hierbei müssen alle Bedarfe für Echtzeitkommunikation im Bussystem bekannt sein, damit die statische Zuteilung erfolgen kann. Dadurch können eine Kommunikation und damit die Applikation erst laufen, wenn zumindest der entsprechende Ressourcenbedarf bekannt ist. Demzufolge muss das Bussystem jedes Mal neu hochgefahren werden, wenn eine neue Applikation an das Bussystem angeschlossen wird. Außerdem wird oft das Hochfahren von einzelnen Teilen der verteilten Applikationen dadurch behindert oder gar unmöglich, dass andere Teile (noch) nicht da sind. Dadurch ist ein Hochlauf der Maschine nicht möglich, bei welchem die Teile erst zeitlich getrennt voneinander hochlaufen.Currently, it is common to statically allocate these appropriate resources for real-time communication. In this case, all requirements for real-time communication in the bus system must be known so that the static allocation can take place. As a result, a communication and thus the application can only run if at least the corresponding resource requirement is known. Consequently, the bus system must be restarted each time a new application is connected to the bus system. In addition, often the startup of individual parts of the distributed applications is hindered or even impossible that other parts are not (yet) there. As a result, a run-up of the machine is not possible in which the parts run up only separated in time.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Maschine bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere soll eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Maschine bereitgestellt werden, bei welcher ein Hochlauf der Maschine auch in Teilen möglich ist, auch wenn der Bedarf an Kommunikation nicht apriori für alle Teile der Maschine bekannt ist.Therefore, it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for a machine with which the aforementioned problems can be solved. In particular, an apparatus and a method for a machine is to be provided in which a run-up of the machine is also possible in parts, even if the need for communication is not a priori known for all parts of the machine.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung für eine Maschine nach Patentanspruch 1 gelöst. Die Vorrichtung umfasst eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung, ob eine Anforderung an Echtzeitkommunikation umsetzbar ist, die von einer Applikation der Maschine gestellt wurden, und eine Zuteileinrichtung zur Zuteilung eines Echtzeitkanals an die Applikation auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses der Bestimmungseinrichtung.This object is achieved by a device for a machine according to
Mit der beschriebenen Vorrichtung für eine Maschine wird es möglich, die Maschine auch schon hochzufahren, wenn noch nicht alle ihre Teile oder Applikationen laufen und deren Anforderungen an Ressourcen noch nicht bekannt sind.With the device described for a machine, it is possible to start the machine already, if not all their parts or applications are running and their resource requirements are not yet known.
Zudem ist es mit der beschriebenen Vorrichtung nicht mehr erforderlich, jedes Mal die Ressource, insbesondere das Bussystem, neu hochzufahren, wenn eine neue Applikation an die Ressource angeschlossen wird.In addition, with the device described, it is no longer necessary to restart the resource, in particular the bus system, each time a new application is connected to the resource.
Die beschriebene Vorrichtung vereinfacht also eine Inbetriebnahme der Maschine. Darüber hinaus ist es einfacher möglich, die Maschine auch noch nachträglich zu erweitern.The device described thus simplifies commissioning of the machine. In addition, it is easier to extend the machine even later.
Ein weiterer Vorteil ist, dass eine bedarfsorientierte Zuteilung von Echtzeitkanälen in einem verteilten Steuerungssystem möglich ist, wie es bei einer Maschine vorliegt.Another advantage is that on-demand allocation of real-time channels in a distributed control system is possible, as is the case with a machine.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous further embodiments of the device are specified in the dependent claims.
Die Bestimmungseinrichtung kann dahingehend ausgestaltet sein, dass sie die Bestimmung ausführt, wenn die Applikation hochgefahren wird und noch nicht alle Anforderungen an Echtzeitkommunikation anderer Applikationen der Maschine bekannt sind.The determination device can be designed such that it carries out the determination when the application is started up and not yet all the requirements for real-time communication of other applications of the machine are known.
Die Bestimmungseinrichtung kann auch dahingehend ausgestaltet sein, dass sie Anforderungen an Echtzeitkommunikation von mindestens zwei Applikationen der Maschine zusammenfasst.The determining means may also be arranged to summarize requirements for real-time communication of at least two applications of the machine.
Es ist auch möglich, dass die Bestimmungseinrichtung dahingehend ausgestaltet ist, dass sie bei der Bestimmung, ob eine Anforderung an Echtzeitkommunikation umsetzbar ist, berücksichtigt, ob es sich bei der Applikation um eine sicherheitskritische Applikation der Maschine handelt.It is also possible for the determination device to be designed in such a way that when determining whether a request for real-time communication can be implemented, it takes into account whether the application is a safety-critical application of the machine.
Die Vorrichtung kann zur Speicherung der Anforderung an Echtzeitkommunikation von Applikationen der Maschine in einer Speichereinrichtung ausgestaltet sein, wobei die Zuteileinrichtung zur statischen Zuteilung eines Echtzeitkanals an die Applikation der Maschine auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung gespeicherten Anforderungen ausgestaltet ist, wenn in der Speichereinrichtung eine Anforderung an Echtzeitkommunikation von Applikationen der Maschine gespeichert ist.The apparatus may be configured to store the request for real-time communication of applications of the machine in a memory device, wherein the allocator is configured to statically allocate a real-time channel to the application of the machine based on the requirements stored in the memory device when a request is made in the memory device is stored on real-time communication of applications of the machine.
Möglicherweise ist die Speichereinrichtung Teil der Vorrichtung und/oder die Anforderung an Echtzeitkommunikation umfasst benötigte Datenübertragungsrate und/oder Zykluszeit der Applikation.The storage device may be part of the device and / or the requirement for real-time communication may be needed Data transfer rate and / or cycle time of the application.
Die zuvor beschriebene Vorrichtung kann Teil einer Maschine sein, die zudem mindestens eine Applikation umfasst, die zum Zugreifen in Echtzeitkommunikation auf eine mit anderen Applikationen gemeinsam zu verwendende Ressource der Maschine ausgestaltet ist. Hierbei kann die gemeinsam zu verwendende Ressource der Maschine ein Bussystem sein.The device described above may be part of a machine which additionally comprises at least one application which is designed for accessing in real-time communication to a resource of the machine to be shared with other applications. Hereby, the shared resource of the machine may be a bus system.
Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren für eine Maschine nach Patentanspruch 9 gelöst. Das Verfahren hat die Schritte: Bestimmen, mit einer Bestimmungseinrichtung, ob eine Anforderung an Echtzeitkommunikation umsetzbar ist, die von einer Applikation der Maschine gestellt wurde, und Zuteilen, mit einer Zuteilungseinrichtung, eines Echtzeitkanals an die Applikation auf der Grundlage eines Bestimmungsergebnisses des Bestimmungsschritts.The object is also achieved by a method for a machine according to claim 9. The method has the steps of determining with a determining means whether a request for real-time communication made by an application of the machine can be made, and allocating, with an allocator, a real-time channel to the application based on a determination result of the determining step.
Das Verfahren für eine Maschine erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor für die Vorrichtung für eine Maschine genannt sind.The method for a machine achieves the same advantages as previously mentioned for the device for a machine.
Bei dem Verfahren ist es zudem möglich, dass bei dem Bestimmungsschritt die Bestimmung ausführt wird, wenn die Applikation hochgefahren wird und noch nicht alle Anforderungen an Echtzeitkommunikation anderer Applikationen der Maschine bekannt sind, und/oder dass bei dem Bestimmungsschritt bei der Bestimmung, ob Anforderungen an Echtzeitkommunikation umsetzbar sind, berücksichtigt wird, ob es sich bei der Applikation um eine sicherheitskritische Applikation der Maschine handelt, und/oder dass die Anforderungen an Echtzeitkommunikation der Applikationen der Maschine in einer Speichereinrichtung gespeichert werden und der Zuteilschritt zum statischen Zuteilen eines Echtzeitkanals an die Applikation der Maschine auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung gespeicherten Anforderungen ausgestaltet ist, wenn in der Speichereinrichtung eine Anforderung an Echtzeitkommunikation von Applikationen der Maschine gespeichert sind.In the method, it is also possible that in the determining step, the determination is made when the application is started up and not yet all the requirements for real-time communication of other applications of the machine are known, and / or that in the determining step in determining whether requirements It is taken into account whether the application is a safety-critical application of the machine, and / or that the requirements for real-time communication of the applications of the machine are stored in a memory device and the allocation step for the static allocation of a real-time channel to the application of Machine is configured on the basis of the requirements stored in the memory device when in the memory device, a request for real-time communication of applications of the machine are stored.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to exemplary embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and to exemplary embodiments. Show it:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.
Die erste bis vierte Applikation
Die erste Adaptionsschicht
Nachfolgend wird von einer Beispielsituation ausgegangen, bei welcher die Applikationen
Die Bestimmungseinrichtung
Die Zuteileinrichtung
Bei der oben genannten Beispielsituation bedeutet das, dass die Zuteileinrichtung
Die Anforderungen an Echtzeitkommunikation der Applikationen
Darüber hinaus können die Anforderungen an Echtzeitkommunikation der Applikationen
Die Anforderungen an Echtzeitkommunikation umfassen zudem beispielsweise eine Anforderung einer bestimmten Zykluszeit und einer Datenübertragungsrate in der angegebenen Zykluszeit.The requirements for real-time communication also include, for example, a request for a specific cycle time and a data transfer rate in the specified cycle time.
Der erste bis vierte Echtzeitkanal
Nach dem Beginn des Verfahrens wird bei einem Schritt S1 von der Vorrichtung
Lautet die Antwort bei dem Schritt S1 JA, das heißt die Anforderungen der Applikation
Bei dem Schritt S2 teilt die Zuteileinrichtung
Bei dem Schritt S3 teilt die Zuteileinrichtung
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel hat die Vorrichtung
Als Folge davon kann bei einem Verfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel vor den Schritten S1 bis S3 des Verfahrens des ersten Ausführungsbeispiels ein Schritt S4 eingefügt sein, wie in
Lautet die Antwort bei dem Schritt S4 JA, das heißt es sind Anforderungen
Bei dem Schritt S5 werden die Echtzeitkanäle
Gemäß einer Modifikation des Verfahrens des zweiten Ausführungsbeispiels kann bei dem Schritt S4 auch geprüft werden, ob in der Speichereinrichtung
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Maschinen
Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.The parts shown in the figures are shown schematically and may differ in the exact embodiment of the shapes shown in the figures, as long as their functions described above are guaranteed.
Die Anzahl der Applikationen
Bei dem Schritt S3 des Verfahrens des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels können, in Bezug auf das zuvor genannte Beispiel, die Echtzeitkanäle
Die Anforderungen an die Echtzeitkommunikation der Applikationen
Die Speichereinrichtung
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