CN109417252B - 插接连接器构件、插接连接器、插接连接器系统和用于组装和运行插接连接器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插接连接器构件(1)，其具有壳体(2)、至少一个布置在其中的控制模块(4)及用于运行控制模块(4)的操作系统。至少一个可通过控制模块(4)控制的功能模块(15、20)能插入壳体(2)中。在此控制模块(4)设置用于接收并执行至少一个容器(19、24)，该容器具有至少一个设置用于使用操作系统的操作系统内核的进程以及借助于该进程至少部分地控制功能模块(15、20)。插接连接器(14)具有至少一个这种插接连接器构件(1)和至少一个布置在壳体(2)中的功能模块(15、20)，而插接连接器系统(25)具有至少一个这种插接连接器(14)和至少一个可与该插接连接器连接的配对插接连接器(26)，该配对插接连接器具有至少一个配对插接连接器控制模块(28)，该配对插接连接器控制模块在连接了插接连接器(14)和配对插接连接器(26)之后与控制模块(4)连接。为了组装和运行这种插接连接器(14)，至少一个可由控制模块(4)控制的功能模块(15、20)插入壳体(2)中，具有至少一个进程的至少一个容器(19、24)被传输到控制模块(4)并执行，所述进程设置用于使用操作系统的操作系统内核；及执行所述进程以至少部分地控制功能模块(15、20)。

Description

插接连接器构件、插接连接器、插接连接器系统和用于组装和 运行插接连接器的方法

技术领域

本发明涉及一种插接连接器构件，该插接连接器构件具有壳体、至少一个布置在其中的控制模块以及用于运行控制模块的操作系统，其中至少一个通过控制模块可控制的功能模块能插入壳体中。此外，本发明还涉及一种具有至少一个这种插接连接器构件和至少一个布置在壳体中的功能模块的插接连接器以及一种具有至少一个这种插接连接器和至少一个能与该插接连接器连接的配对插接连接器的插接连接器系统。最后本发明还涉及一种用于组装和运行这种插接连接器的方法，其中至少一个通过控制模块可控制的功能模块能插入壳体中。

背景技术

具有壳体的模块式插接连接器是已知的，其可以通过不同类型的能插入壳体中的功能模块来任意配置和扩展，该功能模块配备了各不同的传感器和执行器并由此能够设置用于不同的功能。在此能够在壳体内部在同一时间布置多个这种功能模块。通常为了控制功能模块而设置一控制模块，该控制模块同样布置在壳体内部。控制模块和功能模块在此能够布置和固定在同样位于壳体内部的保持框架上。

虽然通过这种插接连接器的、保证了功能模块的任意可更换性的模块式构造方式能够实现插接连接器的一定的灵活性，然而这种灵活性在新的待插入壳体中的功能模块方面是不足的。尽管可实现具有不同功能模块的插接连接器的不同配置。然而因为具有不同传感器和执行器的功能模块对用于其控制的软件以及对控制模块的计算功率提出了不同的要求以及此外需要考虑可应用性和安全性，以及因为在制造插接连接器时不能考虑到所有可能的功能模块类型，所以可用于插接连接器的功能模块局限于在制造插接连接器时初始考虑的且预定的类型。由此必然出现了插接连接器的可利用不同的功能模块实现的配置局限于属于初始考虑的且预定的类型的功能模块的组合。尤其在插接连接器的运行中设置用于控制功能模块的控制模块通常具有整体软件且由此专门针对初始考虑的功能模块类型进行定制。因此，在实践中把插接连接器可用的功能模块扩展为属于与初始考虑的类型不同的其它类型的功能模块通常被证明是不可能的或者是极为困难和麻烦的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种插接连接器构件，一种插接连接器，一种插接连接器系统和一种用于组装和运行插接连接器的方法，它们在新的功能模块类型的可使用性方面提供了灵活性。

该目的通过具有权利要求1所述特征的插接连接器构件，具有权利要求7所述特征的插接连接器，具有权利要求9所述特征的插接连接器系统以及具有权利要求11所述特征的方法实现。从属权利要求的主题是优选的实施方案。

根据本发明，插接连接器构件的控制模块设置用于，接收并执行至少一个容器，该容器具有至少一个设置用于使用操作系统的操作系统内核的进程，以及借助于该进程至少部分地控制功能模块。根据本发明的方法，相应地把具有至少一个进程的至少一个容器传输到控制模块并执行，所述进程设置用于使用操作系统的操作系统内核，以及执行所述进程以至少部分地控制功能模块。由于对控制功能模块所需的软件的封装或虚拟化不再需要为了控制特殊的功能模块而事先设置插接连接器构件，所述功能模块属于特定的预先确定的类型。取而代之的是，能够利用相同的控制模块控制任意不同类型的功能模块，而无需为了控制这些类型的功能模块而事先设置控制模块，因为每个功能模块由控制模块独立地通过一容器代表，该容器具有控制该功能模块而必要的进程或步骤以及借助于把功能模块插入插接连接器构件的壳体中把该容器传输至控制模块并由控制模块或在该控制模块上执行。通过这种方式为插接连接器构件和插接连接器，尤其是模块式插接连接器提供了在新的功能模块类型方面最大可能的灵活性，同时在第一次使用新类型的功能模块时不需要彻底更新软件或者扩展控制模块的操作系统。因此不重要的是，功能模块具体具有哪些执行器或传感器或者是否功能模块具有气压传感器、电流传感器、用于光纤或光电二极管的接口或者功能模块是否是不具有任何一个传感器的模块化插件或者是否是网络节点。可以彻底与控制模块无关地设计出具有复杂的待控制的功能的功能模块本身。优选每个插入或可插入壳体中的功能模块通过相应的容器代表。

非常常见的是，容器可以就是文件系统，该文件系统具有形式为一种或多种应用的程序代码的一个或多个进程以及所有对容器的运行来说必要的库和文件。通过使用容器避开了包依赖性和不兼容性的问题。相应的容器的进程能够通过内核-命名空间彼此分开。所谓的C-组能够负责资源管理，从而能够为每个容器分配确定的资源。

在此，容器不仅能够具有一个进程，而且还能够具有多个，更确切地说任意多个进程，其中进程可以理解为一过程，该过程通过为了执行处理器所需的程序控制。因此，进程可以是可在控制模块上运行的应用或应用程序或者其可以是这种应用或这种应用程序之一部分。容器的所有进程能够设置用于使用操作系统的操作系统内核。此外，能够在控制模块上安装或执行容器以处理数据。

尤其可以在操作系统层面上设置容器以通过类似的相同类型的对象借助于软件层来虚拟化，即仿制硬件-或软件对象。进程尤其可以是操作系统的进程本身，在运行时该进程使用操作系统的操作系统内核。因此，容器可以设计为在功能模块上单独运行的操作系统。在这种情况下，容器可以是或产生虚拟环境，尽管虚拟环境具有其自身的进程，然而对该进程来说共同使用控制模块的操作系统的操作系统内核，在控制模块上执行了容器。除了一个或多个进程之外，容器还能够具有一个或多个应用、元数据、驱动程序、独立文件系统、程序库、接口和诸如用于控制容器的脚本的工具。特别优选地，容器是Linux容器(LXC)。

有利地，控制模块还可以设置用于，接收并执行至少一个容器，该容器具有至少一个设置用于使用操作系统的操作系统内核的数据处理进程，以及从功能模块接收待处理的数据以及在使用数据处理进程的情况下处理该数据。相应地可以在所述方法中有利地把具有至少一个设置用于使用操作系统的操作系统内核的数据处理进程的至少一个容器传输到控制模块并执行，以及待由功能模块处理的数据能够传输至控制模块并在使用数据处理进程的情况下被处理。在此，具有数据处理进程的容器可以是与具有用于控制功能模块的进程的容器不同的容器或者上述两个容器彼此相同，从而同一个容器既具有数据处理进程也具有用于控制功能模块的进程。因此也可实现通过容器代表这种其功能仅仅在于产生或提供待处理的数据的功能模块。待处理的数据例如可以是对振动分析来说必要的数据。

在插接连接器构件的优选实施方案中，在功能模块插入壳体之后，控制模块自动从外部数据源或从功能模块接收容器。相应地，在根据本发明的方法的实施方案中，在功能模块插入壳体之后，容器自动地从外部数据源或从功能模块传输至控制模块。通过把容器自动地传输至控制模块，显著简化了插接连接器的或插接连接器系统的可使用性或操作。外部数据源可以是任意装置，例如简单的数据存储器、固定的或移动的计算机装置、移动电话、数据眼镜或者无人驾驶飞机。计算机装置中尤其可以是中央数据处理系统，该中央数据处理系统能够与多个插接连接器或插接连接器系统或者其它装置有线或无线通信。自动传输所需的步骤在此能够由控制模块或其处理器或操作系统或者由负责管理的控制模块或功能模块的容器执行。

插接连接器构件或控制模块优选具有至少一个处理器和/或至少一个存储器和/或至少一个开关和/或用于无线或有线的数据传输连接的至少一个接口和/或至少一个IP地址(Internet Protocol)。处理器尤其可以设置用于执行进程。此外，处理器可以设置为所谓的总线控制器以用于控制插接连接器构件的、插接连接器的或插接连接器系统的总线系统，控制模块通过总线系统与一个或多个功能模块通信。如果控制模块或插接连接器构件设置用于，通过网络，例如以太网，通信，则处理器也可以为此设置用于控制以及例如设置为所谓的以太控制器。由进程产生的或者由其需要的数据在此能够存储在存储器上。相反，开关可以负责建立控制模块或插接连接器构件至网络，例如以太网的连接。通信尤其可以通过接口进行，其中数据传输连接可以至少部分地或完全地有线连接或者至少部分地或完全地借助于玻璃纤维建立或者至少部分地或完全地是无线的。IP地址的分配还允许在工业4.0意义上简单的、基于IP的与插接连接器构件或与控制模块的通信。

在插接连接器的尤其优选的实施方案中，为容器分配了IP地址。在此有利的是，为所有在控制模块上存在的容器分配了相应的IP地址，从而所有功能模块通过相应的容器虚拟地表示并可以说通过该容器得到了具有IP地址的数字代理。因此，通过单个容器的代理可以把功能模块作为所谓的工业4.0-组件(部件)使用，该工业4.0-组件能够与IT界(Information Technology)和ERP系统(Enterprise-Resource-Planning)通信。该虚拟代表获得了配属的组件的重要的特性和功能性且通常称为管理壳。容器结构提供了一种可能性，即每种组件作为管理壳封装在自身的容器中。因此，每个管理壳自动获得了IP地址，由此实现了工业4.0意义上的简单、基于IP的通信。具体地，还可以明确地辨别以及通过网络连接每个连接的计算机装置或组件—与计算机装置或组件或所用的协议的寿命无关。通过这种方式能够迅速地且简单地把现有的系统与MES-系统(Manufacturing ExecutionSystem)、ERP系统或者所谓的云连接。此外，能够实时地提供与所有联接的组件相关的数据供使用。

有利地，插接连接器构件具有至少一个保持框架，在保持框架上容纳和/或固定控制模块且保持框架设置用于额外地容纳和/或固定功能模块。这种优选布置在壳体中的保持框架在实践中表现出特别舒适和可简单操纵的可能性，以便一方面把不同的模块固定或者定位在壳体中且另一方面能够在需要时随时再次去除或更换该模块。

此外，有利的是插接连接器构件具有至少一个数据总线，该数据总线与控制模块连接且可与功能模块连接且至少部分地或基本上完全在保持框架上延伸。通过如此部分地或完全地把可以由控制模块用于控制功能模块的数据总线布置在保持框架上，使得数据总线在该保持框架上延伸，实现了插接连接器构件和插接连接器的节省空间的构造方式，因为在壳体内部需要很小的空间。因此，这种构造方式有助于插接连接器构件以及插接连接器和插接连接器系统的小型化。

此外，在插接连接器系统中控制模块尤其优选设置用于，如果为了控制功能模块所需的、插接连接器的自由资源不是充分可用的或者低于预定的下限，则产生容器的至少一个部分的或完全的副本以及把副本传输给配对插接连接器模块并在该配对插接连接器模块上执行。相应地，在特别优选的方法中，如果为了控制功能模块所需的、控制模块的自由资源不是充分可用的或者低于预定的下限，则产生容器的至少一个部分的或完全的副本以及把副本传输给与插接连接器连接的配对插接连接器的配对插接连接器模块并在该配对插接连接器模块上执行，或者传输给外部计算机装置且在该计算机装置上执行。因此在插接连接器的控制模块上执行的容器或者其一或多个进程允许对存在于配对插接连接器模块上或配对插接连接器上的未使用的或自由资源的使用。在控制模块上或插接连接器上没有运行进程所需的资源或资源不足的情况下，则容器可以根据需要主动访问配对插接连接器控制模块或配对插接连接器的资源，并将其用于自身或其进程。这一方面确保了，即使在控制模块或插接连接器上执行进程所需的资源不可用时，进程的执行也不强制停止或不完整地进行或伴随着大的性能损失进行。另一方面，利用配对插接连接器控制模块或配对插接连接器的冗余资源，该冗余资源在其它情况下保持不被使用。总之在本发明的该实施方案中实现了供插接连接器系统使用的资源的灵活且更高效的利用。

此外，在该实施方案中，显著地降低了编程花费或者使编程明显变得简单。通常，应用一般被编程为专用于给定的应用程序环境。在编程时，应用程序开发人员必须了解或强制预先规定以后可用的外围设备。当计算机系统或计算机装置的特定的基础设施仅能困难地预测或非常复杂时，可用的外围设备的了解或预先规定特别是在动态环境中被证明是有问题的。在这种情况下必须考虑用于确保并稳定进程的流程的冗余。由于这些原因，被证明是该实施方案的特殊优点的是，在操作系统的和/或一个或多个容器的编程时，软件开发人员不再需要注意随后可用资源，因为容器可以在必要时主动访问自由资源且因此可以省去上述措施。

在配对插接连接器控制模块或外部计算机装置上执行了容器的副本之后，该副本可以存在于平行于控制模块上的初始容器的配对插接连接器控制模块或外部计算机装置上。该容器的分支尤其能够产生在配对插接连接器控制模块上或外部计算机装置上，该分支基于情况仅具有相应的在配对插接连接器控制模块上或外部计算机装置上所需的部件或初始容器的进程，无需同时完全地拷贝初始容器。因为在创建副本时省去了初始容器上不需要的部件，所以在如此安置的情况下能够节省其它资源。然而在实践中通常需要或必须复制或分配整个初始容器，其中副本是初始容器的完整副本。

在优选的实施方案中，在配对插接连接器控制模块上或外部计算机装置上执行的、初始容器的副本设置用于传输数据至初始容器或者与初始容器进行数据交换。由此初始容器可以使用配对插接连接器控制模块或外部计算机装置的资源，而不必强制放弃控制模块或者无需在插接连接器构件或插接连接器的控制模块上进行卸载或删除。相反，在工作之后，可以再次卸载或删除在配对插接连接器控制模块上或外部计算机装置上执行的副本。初始容器与其副本之间的数据交换或通信例如可以基于互联网协议进行。容器具有至少一个或多个它的副本，该副本能够在不同的装置上执行，例如在配对插接连接器控制模块上和一个或多个计算机装置上，其中一个可以设计为中央数据处理系统，所述容器尤其可以设置用于交换数据，从而从外部观察容器和其副本和唯一的、在多个装置上延伸的容器或进程一样起作用。

然而在另一个优选的实施方案中，插接连接器系统设置用于，在执行了容器的副本之后删除初始容器。在该实施方案中，初始容器尤其可以具有至少一个安装程序或至少一个安装进程以用于创建和/或执行副本。备选地或附加地，初始容器和/或其副本相应地可以具有至少一个卸载程序或至少一个卸载进程以用于删除初始容器。此外，副本可以具有脚本，该脚本在副本起动时卸载初始容器。该实施方案实现了能够主动在插接连接器系统内部从插接连接器或控制模块运动至配对插接连接器或配对插接连接器控制模块或外部计算机装置的容器。相应地，副本也可以主动在插接连接器系统内部和外部运动。容器或其副本可以任意地在不同的装置之间更换并且随时运动至具有当前相应最有利的资源的装置。这种插接连接器系统的特征在于资源使用的特别高的灵活性和效率。

附图说明

在下文中，借助于附图根据优选的实施例具体阐述本发明。附图中示出了：

图1以示意性图示示出插接连接器构件；

图2以示意性图示示出具有图1中的插接连接器构件和功能模块的插接连接器；

图3示出具有另一个功能模块的、图2中的插接连接器；

图4以示意性图示示出具有图3中的插接连接器的插接连接器系统；

图5示出具有迁移的容器的、图4中的插接连接器系统。

具体实施方式

图1以极度简化的示意性图示示出根据本发明的插接连接器构件1。插接连接器构件1具有壳体2，在壳体中设置了保持框架3。在保持框架3上布置了控制模块4且由保持框架3固定地保持。虽然在图1中未示出另一个模块，然而壳体2和保持框架3的尺寸足够大，从而除了控制模块4外还能够在保持框架3上布置其它模块。

控制模块4具有处理器5和存储器或数据存储器或存储器部件6，其中处理器5从存储器部件6读取数据并能够存储在存储器部件6中。设置已知的与unix类似的多用户操作系统作为用于处理器5的操作系统。此外，控制模块4还具有以太网控制器7，该以太网控制器一方面与插接连接器构件1的第一插接位置8连接且另一方面与切换器或开关元件或开关9连接，其中第一插接位置8和开关9位于控制模块4的彼此对置的侧面上。开关9又与接口10连接，该接口形成在插接连接器构件1的与插接位置8对置的侧面上且借助于该接口能建立与以太网的连接。最后，控制模块4具有第一总线控制器11，该第一总线控制器与控制模块4的第一总线接口12连接以及与插接连接器构件1的与第一插接位置8相邻布置的第二插接位置13连接。

尽管在插接连接器构件1中处理器5、以太网控制器7和第一总线控制器11构造为各不同的结构组件，然而也可以通过唯一的结构组件，或通过唯一的处理器实现两个任意的或所有三个这些结构组件或部件。

图2示出插接连接器14，该插接连接器除了之前所述的插接连接器构件1之外还具有第一功能模块15，该第一功能模块和控制模块4一样布置在保持框架3上且固定在其上。第一功能模块15具有第二总线控制器16、第二总线接口17和第三插接位置18。第二总线控制器16通过控制模块4的第一总线接口12与控制模块4的第一总线控制器11连接，由此形成了从第一控制模块4延伸至第一功能模块15的数据总线。此外，第二总线控制器16可以与总线接口17连接，该总线接口能与另一个可选地可插入插接连接器构件1的且在图2中未示出的功能模块的总线控制器连接。第一功能模块15的第三插接位置18布置为与第二插接位置13相邻且与第二总线控制器16连接。为了使第一功能模块15能够执行特定的功能，其还具有至少一个在图2中为了一目了然而未示出的装置，像执行器或传感器。例如，第一功能模块15可以配备气压传感器、电流传感器、光电二极管或光纤连接器。

在第一功能模块15插入插接连接器构件1之后，由此产生了插接连接器14，第一软件容器或就是容器19或者从功能模块15通过第一总线接口12或者从外部的和在图2中未示出的装置或计算机装置，例如中央数据处理系统通过接口10传输至控制模块4。由控制模块4接收的第一容器19存储在存储器6中且由处理器5在控制模块4上执行。借助于第一容器19—其像外部常设设备一样向外部显示第一功能模块15的功能，处理器5能够控制第一功能模块15。为此，第一容器19具有相应的进程，该进程设置用于使用在控制模块4上设置的操作系统Linux的操作系统内核且处理器5可以使用或运行该进程以用于控制第一功能模块15。如果第一功能模块15的功能在于，提供或产生待处理的数据，则第一容器19还可以具有数据处理进程，该数据处理进程由控制模块4用于处理该数据。作为备选，除了第一容器19之外还设置具有这种数据处理进程的另一个容器。

只要在壳体2中和在保持框架3上空间足够，则插接连接器14可以设有任意多个这种功能模块。为此，图3示例性地示出插接连接器14，该插接连接器具有另一个、与第一功能模块15原理类似地构造的第二功能模块20。第二功能模块20具有第三总线控制器21、第三总线接口22和第四插接位置23。第三总线控制器21通过第一功能模块15的第二总线接口17与第一功能模块15的第二总线控制器16连接，由此从控制模块4延伸至第一功能模块15的数据总线扩展或延长到第二功能模块20。此外，第三总线控制器21与第四总线接口22连接，该第四总线接口可与另一个可选地可插入插接连接器构件1的且在图3中未示出的功能模块的总线控制器连接。第二功能模块20的第四插接位置23布置为与第三插接位置18相邻且与第三总线控制器21连接。为了使第二功能模块20能够执行特定的功能，其还具有至少一个在图3中为了一目了然而未示出的装置，像执行器或传感器。然而因为第二功能模块20具有与第一功能模块15不同的其它执行器或传感器，所以第二功能模块20也提供和第一功能模块15不同的其它功能。

在第二功能模块20插入插接连接器构件1之后，如之前所述，第二容器24被传输至处理器5，存储在存储器6中且在控制模块4上执行。借助于第二容器24像独立设备一样向外部显示第二功能模块20的功能。在使用第二容器24的情况下，处理器5能够控制第二功能模块20。为此，第二容器24具有相应的进程，该进程设置用于使用在控制模块4上设置的操作系统Linux的操作系统内核且处理器5可以使用或运行该进程以用于控制第二功能模块20。如果第二功能模块20的功能在于，提供或产生待处理的数据，则第二容器24还可以具有数据处理进程，该数据处理进程由控制模块4用于处理该数据。作为备选，除了第二容器24之外以及除了第一容器19之外还设置具有这种数据处理进程的另一个容器。

通过相应的方式，插接连接器14可以通过任意的功能模块扩展，除了第一功能模块15和第二功能模块20之外或者取代这两个功能模块15和20之一，所述任意的功能模块能够插入插接连接器14中并提供相应的不同功能供使用。因为对每个新插入的功能模块来说相应的容器—该容器像独立设备一样向外部显示该功能模块的功能—被传输至控制模块4，能够容易地和无需修改设置在控制模块4上的操作系统Linux的情况下把具有这种功能的功能模块本身插入插接连接器14中，所述功能在制造插接连接器构件1或控制模块4时未考虑。

图4示出插接连接器系统25，该插接连接器系统具有插接连接器14以及与该插接连接器可拆松地连接的配对插接连接器26。配对插接连接器26基本上以插接连接器14的镜像的方式构造，然而其中取代第一功能模块15和第二功能模块20在配对插接连接器26中布置了两个无源模块27，该无源模块既不具有执行器也不具有传感器且通过第三插接位置18和第四插接位置23与相应一个第一功能模块15和第二功能模块20可拆松地连接。与控制模块4类似构造的、配对插接连接器26的配对插接连接器模块28通过第一插接位置8和第二插接位置13与控制模块4可拆松地连接。以太网控制器7尤其通过第一插接位置8与配对插接连接器26的配对插接连接器以太网控制器29连接。此外，配对插接连接器26的配对插接连接器模块28具有配对插接连接器处理器30和配对插接连接器存储器部件31以及配对插接连接器总线控制器32，该配对插接连接器总线控制器与第二插接位置13且进而与第一总线控制器11可拆松地连接。在实践中，配对插接连接器26通常固定地安装在开关柜中。

如上所述，在插接连接器系统25的运行中，由处理器5控制第一功能模块15和第二功能模块20。为了控制第一功能模块15，处理器5使用第一容器19且可以运行包含在第一容器19中的或者打包在其中的进程。相应地，为了控制第二功能模块20，处理器5使用第二容器24且可以运行包含在第二容器24中的或者打包在其中的进程。这可以或者串行(连续)地或并行地发生。在此，处理器5通过从控制模块4经由第一功能模块15延伸至第二功能模块20的数据总线与第一功能模块15和第二功能模块20通信，该数据总线由第一总线控制器11、第二总线控制器16和第三总线控制器21控制。此外，处理器5和配对插接连接器处理器30能够通过由第一总线控制器11和配对插接连接器总线控制器32的连接形成的且由第一总线控制器11和配对插接连接器总线控制器32控制的数据总线彼此通信或者交换数据。与外部装置或设备的数据交换或通信在此通过以太网进行，插接连接器14借助于接口10与以太网连接。通过以太网的通信由以太网控制器7控制，该以太网控制器还操纵了开关9。如果配对插接连接器26或配对插接连接器模块28与以太网通信或进行数据交换，则以太网控制器7在此由配对插接连接器以太网控制器29辅助。

会出现如下情况：在插接连接器系统25的运行中，存在于控制模块4上的自由资源，例如处理器5的计算功率不足以控制第一功能模块15和第二功能模块20。在这种情况下，由于第一功能模块15和第二功能模块20代表第一容器19和第二容器24，在插接连接器系统25中对控制模块4或插接连接器14来说存在这样的可能性，即，使用配对插接连接器26或配对插接连接器控制模块28的自由资源。为此，涉及的容器从插接连接器14移动或迁移至配对插接连接器26。这可以通过创建容器的副本和通过传输该副本至配对插接连接器26来进行。

这在图5中可看出，在图5中第一容器19从插接连接器14的存储器部件6迁移或移动至配对插接连接器存储器部件31，这可以通过由第一总线控制器11和配对插接连接器总线控制器32控制的数据总线进行。在此，可以通过如下方式通过使用配对插接连接器26或配对插接连接器控制模块28的资源来控制第一功能模块15，即配对插接连接器处理器30可以运行为此所需的第一容器19的进程且通过配对插接连接器总线控制器32和第一总线控制器7之间的数据总线与处理器5通信。相反，不改变地通过使用第二容器24来进行对第二功能模块20的控制，其中处理器5执行为此所需的第二容器24的进程。

此外，取代把第一容器19和/或第二容器24迁移至配对插接连接器26，还可以把它们通过接口10和连接在其上的以太网迁移至任意其它的外部装置，例如中央数据处理系统，且可以由其执行迁移的容器的进程。通过这种方式可实现把容器分配给多个合适的装置并有效地利用其资源。

在实践中会出现，第一功能模块15或第二功能模块20的该功能基本上或者甚至仅仅在于产生或提供待处理的数据。虽然在上述实施例中第一容器19和第二容器24都描述为用于控制第一功能模块15或第二功能模块20的进程，然而在这些情况下相关的第一容器19或第二容器24取代用于控制相应的容器19或24的进程还可具有数据处理进程。根据容器19或24实际上位于哪个控制模块4或28上或者哪个装置上，可以由相关的控制模块4或28或者相关的装置利用或使用该数据处理进程用于处理数据。

如果第一容器19和第二容器24设有相应的IP地址，则可以通过该地址得出第一功能模块15和第二功能模块20的虚拟表示。由此可以在工业4.0的意义上通过第一容器19和第二容器24使用第一功能模块15和第二功能模块20。由此可以实时检索/调出关于第一功能模块15和第二功能模块20的当前工作状态的信息。尤其实时提供由第一功能模块15和第二功能模块20产生或提供的数据供使用或者可以实时地使用这些数据。

附图标记列表

1 插接连接器构件

2 壳体

3 保持框架

4 控制模块

5 处理器

6 存储器部件

7 以太网控制器

8 第一插接位置

9 开关

10 接口

11 第一总线控制器

12 第一总线接口

13 第二插接位置

14 插接连接器

15 第一功能模块

16 第二总线控制器

17 第二总线接口

18 第三插接位置

19 第一容器

20 第二功能模块

21 第三总线控制器

22 第三总线接口

23 第四插接位置

24 第二容器

25 插接连接器系统

26 配对插接连接器

27 无源模块

28 配对插接连接器模块

29 配对插接连接器以太网控制器

30 配对插接连接器处理器

31 配对插接连接器存储器部件

32 配对插接连接器总线控制器

Claims (15)

1.一种插接连接器构件(1)，具有壳体(2)、至少一个布置在所述壳体中的控制模块(4)以及用于运行所述控制模块(4)的操作系统，其中多个通过所述控制模块(4)可控制的功能模块(15、20)能插入所述壳体(2)中，其特征在于，所述控制模块(4)设置用于，针对每个功能模块(15、20)接收并执行至少一个具有至少一个设置用于使用所述操作系统的操作系统内核的进程的容器(19、24)，以及借助于所述进程控制各自的功能模块(15、20)。

2.根据权利要求1所述的插接连接器构件(1)，其特征在于，所述控制模块(4)还设置用于接收并执行具有至少一个设置用于使用所述操作系统的操作系统内核的数据处理进程的所述容器(19、24)，以及从各自功能模块(15、20)接收待处理的数据并在使用所述数据处理进程的情况下处理该数据。

3.根据权利要求1或2所述的插接连接器构件(1)，其特征在于，在所述功能模块(15、20)插入所述壳体(2)之后，所述控制模块(4)自动地从外部数据源或从各自功能模块(15、20)接收所述容器(19、24)。

4.根据权利要求1或2所述的插接连接器构件(1)，其特征在于，所述插接连接器构件具有至少一个处理器(5)和/或至少一个存储器(6)和/或至少一个开关(9)和/或至少一个用于无线的或有线的数据传输连接的接口(10、12)和/或至少一个IP地址。

5.根据权利要求1或2所述的插接连接器构件(1)，其特征在于，所述插接连接器构件(1)具有至少一个保持框架(3)，所述控制模块(4)容纳和/或固定在所述保持框架上且所述保持框架设置用于额外地容纳和/或固定所述功能模块(15、20)。

6.根据权利要求5所述的插接连接器构件(1)，其特征在于，所述插接连接器构件具有至少一个数据总线，所述数据总线与所述控制模块(4)连接且能与所述功能模块(15、20)连接且所述数据总线至少部分地或基本上完全地在所述保持框架(3)上延伸。

7.一种插接连接器(14)，具有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的插接连接器构件(1)和至少两个布置在所述壳体(2)中的功能模块(15、20)。

8.根据权利要求7所述的插接连接器(14)，其中，为所述容器(19、24)各分配了IP地址。

9.根据权利要求7或8所述的插接连接器(14)，其中，所述容器(19、24)各具有卸载程序。

10.一种具有至少一个根据权利要求7至9中的任一项所述的插接连接器(14)和至少一个能与该插接连接器连接的配对插接连接器(26)的插接连接器系统(25)，所述配对插接连接器具有至少一个配对插接连接器控制模块(28)，所述配对插接连接器控制模块在连接了所述插接连接器(14)和所述配对插接连接器(26)之后与所述控制模块(4)连接。

11.根据权利要求10所述的插接连接器系统(25)，其中，所述控制模块(4 )设置用于如果为了控制所述功能模块(15、20)所需的所述插接连接器(14)的自由资源不是充分可用或者低于预定的下限时，则产生所述容器(19、24)的至少一个部分的或完全的副本并把所述副本传输至所述配对插接连接器控制模块(28)，并且在所述配对插接连接器控制模块上执行所述副本，或者把所述副本传输给外部计算机装置并且在所述外部计算机装置上执行所述副本。

12.一种用于组装和运行插接连接器(14)的方法，所述插接连接器具有至少一个带有壳体(2)和至少一个布置在所述壳体中的控制模块(4)和用于操作所述控制模块(4)的操作系统的插接连接器构件(1)，其中多个可通过所述控制模块(4)控制的功能模块(15、20)插入所述壳体(2)中，针对每个功能模块至少一个具有至少一个设置用于使用所述操作系统的操作系统内核的进程的容器(19、24)被传输至所述控制模块(4)并执行，以及执行所述进程以控制所述功能模块(15、20)。

13.根据权利要求12所述的方法，其中针对每一功能模块至少一个具有至少一个设置用于使用所述操作系统的操作系统内核的数据处理进程的容器(19、24)还被传输至所述控制模块(4)并执行，以及把待处理的数据从各自功能模块(15、20)传输至所述控制模块(4)并在使用所述数据处理进程的情况下处理该数据。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，在所述功能模块(15、20)插入所述壳体(2)之后，所述容器(19、24)自动地从外部数据源或从所述功能模块(15、20)传输至所述控制模块(4)。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其中，如果为了控制所述功能模块(15、20)所需的所述插接连接器(14)的自由资源不是充分可用或者低于预定的下限时，产生所述容器(19、24)中的至少一个容器的至少一个副本并把所述副本传输至与所述插接连接器(14)连接的配对插接连接器(26)的配对插接连接器控制模块(28)，并且在所述配对插接连接器控制模块上执行所述副本，或者把所述副本传输给外部计算机装置并且在所述外部计算机装置上执行所述副本。

Images