DE102006040417A1 - Machine controlling or regulating device has unit with multi-core processor comprising multiple cores, in which real time and non-real time program proceed and real time program allows control of machine drives - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Maschine. Bei Echtzeitanwendungen zur Steuerung und/oder Regelung einer Maschine ist ein zyklischer Datenverkehr zweckmäßig. Die Echtzeitanwendung, Geber und Antriebe bilden einen Regelkreis. Typischerweise arbeitet ein solcher Regelkreis mit einem vorgebbaren zeitlich konstanten Takt. Dieser Takt muss für alle Komponenten konstant sein. Bei industriellen Maschinen, wie z.B. Werkzeugmaschine, Produktionsmaschinen und/oder Robotern, ist häufig eine größere Anzahl von Antrieben mit einer steuernden und/oder regelnden Einrichtung verbunden. Die Einrichtung kann dabei z.B. in Form einer numerischen Steuerung der Maschine vorliegen. Der Datenverkehr erfolgt dann üblicherweise mit einer Kommunikationseinrichtung über z.B. eine Echtzeitbusanbindung. Die Kommunikationseinrichtung muss die Übertragung der Daten im Takt sicherstellen.The The invention relates to a device for controlling and / or regulating a machine. For real-time applications for control and / or regulation a machine is cyclical data expedient. The Real-time application, encoders and drives form a control loop. typically, works such a control loop with a predetermined time constant Clock. This tact must be for everyone Constant components. In industrial machines, such as e.g. Machine tool, production machines and / or robots, is often a larger number of drives with a controlling and / or regulating device connected. The device may e.g. in the form of a numerical control the machine is present. The data traffic is then usually with a communication device via e.g. a real-time bus connection. The communication device must transfer the data in time to ensure.
Die Abarbeitung der Steuerungs- und Regelungsfunktionen erfolgt innerhalb von einem oder mehreren Echtzeitprogrammen, während azyklische Aufgaben, wie z.B. die Visualisierung von Prozessdaten, innerhalb von einem oder mehreren Nicht-Echtzeitprogrammen abgearbeitet werden. Unter Echtzeitprogrammen sind dabei Programme zu verstehen, die auf einem Echtzeitbetriebssystem ablaufen und deren Abarbeitung zyklisch mit Hilfe eines vorzugsweisen äquidistanten Takts erfolgt. Nicht-Echtzeitprogramme laufen auf einem Nicht-Echtzeitbetriebssystem wie z.B. Unix ab.The Processing of the control and regulation functions takes place within one or more real-time programs, while acyclic tasks, such as. the visualization of process data, within one or several non-real-time programs. Under Real-time programs are programs that can be understood on one Run real-time operating system and their processing cyclically with Help of a preferable equidistant Takts done. Non-real-time programs run on a non-real-time operating system such as Unix off.
Häufig wird an eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Maschine die Anforderung gestellt, dass sowohl Echtzeit als auch Nicht-Echtzeitprogramme auf einer Recheneinrichtung nebeneinander ablaufen können, wobei das Echtzeitprogramm die Steuerung und/oder Regelung von Antrieben der Maschine erlaubt und das Nicht-Echtzeitprogramm wie schon oben gesagt azyklische Aufgaben, wie z.B. die Visualisierung von Prozessdaten übernimmt.Frequently becomes to a device for controlling and / or regulating the machine The requirement is that both real-time and non-real-time programs can run side by side on a computing device, wherein the real-time program the control and / or regulation of drives allowed the machine and the non-real-time program as above said acyclic tasks, such as the visualization of process data takes over.
Aus
der Offenlegungsschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Maschine zu schaffen, bei der Schwankungen bei der zyklischen Bearbeitung eines Echtzeitprogramms reduziert werden.Of the Invention is based on the object, a device for controlling and / or regulation of a machine, in the case of fluctuations in the cyclic processing of a real-time program can be reduced.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Maschine, wobei die Einrichtung einen Multicore-Prozessor mit mehreren Cores aufweist, wobei in einem ersten Core ein Echtzeitprogramm und in einem zweiten Core ein Nicht-Echtzeitprogramm abläuft, wobei das Echtzeitprogramm die Steuerung und/oder Regelung von Antrieben der Maschine erlaubt, wobei die Vorgabe des Abarbeitungsbeginns des Echtzeitprogramms mittels einem dem ersten Core vorgebbaren Takts erfolgt.The Task is solved by a device for controlling and / or regulating a machine, the device being a multicore processor with multiple cores wherein in a first core a real-time program and in a second core runs a non-real-time program, wherein the real-time program the control and / or regulation of drives the machine allows, with the specification of the start of processing the real-time program by means of a first core predetermined clock he follows.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die Einrichtung über eine Kommunikationseinrichtung mit den Antrieben zum Austausch von Daten verbunden ist. Die Anbindung der Antriebe zum Austausch von Daten mit der Einrichtung über eine Kommunikationseinrichtung stellt eine handelsübliche Anbindung der Antriebe dar.It proves to be advantageous if the device has a Communication device with the drives for exchanging data connected is. The connection of the drives to the exchange of data with the device over a communication device provides a commercial connection of the Drives.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Takt von einem Taktgeber erzeugt wird, wobei der Taktgeber integraler Bestandteil der Einrichtung ist. Wenn der Takt von einem Taktgeber erzeugt wird, der integraler Bestandteil der Einrichtung ist, steht der Takt auch bei einer Störung der Datenverbindung zwischen Einrichtung und Kommunikationseinrichtung für die Vorgabe des Abarbeitungsbeginns des Echtzeitprogramms zur Verfügung.Further proves to be advantageous when the clock from a clock is generated, the clock is an integral part of the device is. When the clock is generated by a clock that is integral Part of the device is, the clock is also at a fault of Data connection between device and communication device for the Specification of the processing start of the real-time program available.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Takt von einem Taktgeber erzeugt wird, wobei der Taktgeber integraler Bestandteil der Kommunikationseinrichtung ist. Wenn der Taktgeber integraler Bestandteil der Kommunikationseinrichtung ist, ist der Taktgeber, da er auch den Takt für den Echtzeitbus zur Anbindung der Antriebe an das Kommunikationssystem vorgibt, prozessnah lokalisiert und der Takt kann den Antrieben mit hoher Genauigkeit vorgegeben werden.Further proves to be advantageous when the clock from a clock is generated, wherein the clock is an integral part of the communication device is. If the clock is an integral part of the communication device is the clock, since it is also the clock for the real-time bus for connection specifies the drives to the communication system, localized process-oriented and the clock can be given to the drives with high accuracy become.
Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Kommunikationseinrichtung über einen Echtzeitbus mit den Antrieben verbunden ist, wobei der Bustakt des Echtzeitbusses vom Taktgeber vorgegeben wird. Wenn der Takt des Taktgebers sowohl als Bustakt als auch gleichzeitig zur Taktung des Echtzeitprogramms verwendet wird, kann eine hochgenaue Synchronisierung der Komponenten erreicht werden.Furthermore, it proves to be advantageous if the communication device is connected to the drives via a real-time bus, the bus clock of the real-time bus being predetermined by the clock. If the clock of the clock is used both as a bus clock and simultaneously to the clock of the real-time program, a high-precision synchronization of the components can be achieved.
Der Multicore-Prozessor kann dabei auch als Dualcore-Prozessor, der nur zwei Cores aufweist, ausgebildet sein, falls die Rechenleistung eines Dualcore-Prozessors ausreichend ist.Of the Multicore processor can also be used as a dual-core processor, the has only two cores, be formed, if the computing power a dual-core processor is sufficient.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Maschine mit angeschlossenen Antrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below explained in more detail. there the figure shows a device according to the invention for control and / or regulation of a machine with connected drives.
Aus dem Stand der Technik sind so genannte Multicore-Prozessoren bekannt, die gegenüber einem normalen Prozessor über mehrere Cores, d.h. über mehrere voneinander unabhängige Rechenkerne verfügen. Eine spezielle Ausprägung eines Multicore-Prozessors stellt ein so genannter Dualcore-Prozessor dar, der über lediglich zwei Cores verfügt.Out the prior art are known as multicore processors, the opposite a normal processor over several cores, i. above several independent ones Have cores. A special expression a multicore processor provides a so-called dual-core processor that's over has only two cores.
In
der Figur ist in Form eines Blockschaltbildes eine Einrichtung
Die
Einrichtung
Die
Einrichtung
Mit
Hilfe des Echtzeitprogramms EZP werden die Antriebe A1 und A2 gesteuert
und/oder geregelt, während
das Nicht-Echtzeitprogramm azyklische Aufgaben, wie z.B. die Aufbereitung
von Daten für
eine an die Einrichtung
Das
Nicht-Echtzeitbetriebssystem NFZB, das ausschließlich auf dem zweiten Core
Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass der Taktgeber nicht wie im Ausführungsbeispiel integraler Bestandteil
der Kommunikationseinrichtung
Das
für den
ersten Core
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Kontron Introduces the First Modular Dual-Core CompactPCI System. Kontron AG, 85386 Eching.22.03. 2006. (recherchiert am 10.04.2007). Im Internet: <URL:http://www.kontron-emea.com/pr/kpr0624en.pdf> * |
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