CN114930258A - 对机器组的控制和/或监视 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的借助于处理器组控制和/或监视机器组的方法,机器组具有至少一个机器、特别是至少一个机器人(1,2,3),处理器组具有多个处理器,每个处理器具有至少一个核心(11,12,21,22,31,32),所述方法包括以下步骤:(a)选择、特别是暂时选择(S20)第一可用的和至少一个另外的可用的核心,条件是这些核心是实现、特别是布置在处理器组的不同处理器上,特别是在机器组的运行期间和/或基于更新后的目录和/或基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求而得到;(b)借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理(S40);以及(c)基于该处理来控制和/或监视(S50)机器组。
Description
技术领域
本发明涉及一种借助于具有多个处理器的处理器组(Prozessoranordnung)来控制和/或监视具有至少一个机器、特别是至少一个机器人的机器组(Maschinenanordnung)的方法和系统,每个处理器具有至少一个核心(Kern);本发明还涉及一种用于执行该方法的计算机程序产品。
背景技术
利用多个(处理器)核心冗余地控制和/或监视机器、特别是机器人,能够有利地提高安全性。
发明内容
本发明的目的在于更好地控制和/或监视具有至少一个机器、特别是至少一个机器人的机器组。
本发明的目的通过具有权利要求1所述特征的方法来实现。权利要求9、10保护用于执行在此所述方法的系统或计算机程序产品。优选的扩展方案由从属权利要求给出。
根据本发明的一种实施方式,机器组具有一个或多个机器,特别是一个或多个机器人,特别是工业机器人。
本发明可以特别有利地应用于这种机器组或机器人组,特别是鉴于其复杂性、速度和/或工作区域。
根据本发明的一种实施方式,处理器组具有多个处理器,优选是空间上彼此间隔开或物理上不同的处理器;在一种实施方式中,处理器组具有多个CPU,每个CPU分别具有一个或多个核心。处理器组的处理器可以相应地特别是(分别)具有至少一个CPU;在一种实施方式中,处理器组的处理器可以特别(分别)是至少一个CPU。
在一种扩展方案中,第一(机器、特别是机器人)控制器具有处理器组的一个或多个(第一)处理器,其中第一(机器、特别是机器人)控制器控制和/或监视机器组的至少一个第一机器、特别是至少一个第一机器人或者被配置、特别是设计或使用于此目的;第二(机器、特别是机器人)控制器具有处理器组的一个或多个(第二)处理器,其中第二(机器、特别是机器人)控制器控制和/或监视机器组的至少一个第二机器、特别是至少一个第二机器人或者被配置、特别是设计或使用于此目的。在一种实施方式中,第三(机器、特别是机器人)控制器具有处理器组的一个或多个(第三)处理器,其中该第三(机器、特别是机器人)控制器控制和/或监视机器组的至少一个第三机器、特别是至少一个第三机器人或者被配置、特别是设计或使用于此目的。
特别地,控制可以包括、特别可以是对信号、特别是误差信号或监视信号的调节和/或输出。(机器、特别是机器人)控制器在一种实施方式中控制和/或监视机器组,在一种实施方式中控制和/或监视机器组的一个或多个机器、特别是机器人,或者被配置、特别是设计或使用于此目的。相应地,也将(相应的、在一种实施方式中为纯粹的或单纯的)监视(装置)、特别是安全监视(装置)统称为本发明意义下的(机器、特别是机器人)控制器。
根据本发明的一种实施方式,借助于处理器组控制和/或监视机器组、特别是一个或多个机器、特别是一个或多个机器人的方法包括以下步骤,在一种实施方式中为依次进行的和/或一次或多次重复的步骤:
(a)选择、特别是暂时地选择处理器组的,
-第一、特别是当前(控制或监视机器组)可用的核心,和
-至少一个另外的、特别是当前(控制或监视机器组)可用的核心,条件是这些核心被实现、特别是布置在处理器组的不同处理器上,特别是物理上不同的处理器,在一种实施方式中为空间上彼此间隔开的处理器,
其中在一种实施方式中,该选择是
-在机器组的运行期间,和/或
-基于更新后的目录(Verzeichnisse),和/或
-基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求、特别是当前的或者所预测的对过程信号进行冗余处理的需求进行的;
(b)借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理;以及
(c)基于上述处理,特别是基于(冗余)处理后的过程信号,控制和/或监视机器组、特别是机器组的至少一个第一机器、特别是至少一个第一机器人。
在一种实施方式中,按照如下条件选择用于冗余地处理过程信号以控制或监视机器组的核心:该核心被实现、特别是布置在处理器组的不同处理器上,特别是物理上不同的处理器上,在一种实施方式中为空间上彼此间隔开的处理器上,能够有利地提高安全性。
在一种实施方式中,通过在此或为此目的而暂时地或者在机器组的运行期间或者基于、特别是由于所确定的需求选择各个(当前)可用的核心,能够更好地利用处理器组或者使用更紧凑的处理器组和/或进一步提高机器组的安全性和/或处理速度。
确定特别是当前的或预测的对过程信号进行冗余处理的需求可以包括、特别可以是:确定存在的(任何)对过程信号进行冗余处理的当前需求,或者确定存在的(任何)对过程信号进行冗余处理的预测需求,或者预测存在的(任何)对过程信号进行冗余处理的需求。
附加地或替代地,在一种实施方式中,确定特别是当前的或预测的对过程信号进行冗余处理的需求可以包括、特别可以是确定特别是当前的或预测的对过程信号进行冗余处理的所需质量;或者(所确定的)对过程信号进行冗余处理的需求可以包括、特别可以是对过程信号进行冗余处理的所需质量。
在一种实施方式中,在步骤(a)中,如果确定了对过程信号进行冗余处理所需的第一((较)低)质量,则选择一第一可用的核心和至少一个其他的可用的核心,它们具有相同(种类)的架构;如果确定了对过程信号进行冗余处理所需的第二较高的质量,则选择一第一可用的核心和至少一个另外的可用的核心,它们具有不同(种类)的架构。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(d)中,如果确定了对过程信号进行冗余处理所需的第一((较)低)质量,则选择不同于第一个核心的另一个可用的核心和至少一个不同于第一个核心的其它的可用的核心,它们具有相同(种类)的架构;如果确定了对过程信号进行冗余处理所需的第二较高的质量,则选择另一个可用的和至少一个其它的可用的核心,它们具有不同(种类)的架构。
在一种实施方式中,通过这种方式可以实现所需的故障安全性。
特别地,冗余处理(所需)的质量可以包括、特别可以是PL级、SIL级等。
在一种实施方式中,该方法包括以下步骤,在一种实施方式中,这些步骤被相继和/或重叠和/或一次或多次地重复:
(d)选择,特别是暂时地选择,
-不同于第一个核心的、特别是当前(控制或监视机器组)可用的另一个核心,和
-至少一个另外的、特别是当前(控制或监视机器组)可用的、不同于第一个核心的核心,
在一种实施方式中为在步骤(a)中所选择的另外的核心和/或至少一个与之不同的核心,
条件是,这些(在步骤(d)中选出的)核心(就其本身而言)被实现、特别是布置在处理器组的不同处理器上,特别是物理上不同的处理器上,在一种实施方式中为空间上彼此间隔开的处理器上,其中在一种实施方式中,该选择是
-基于更新后的目录,和/或
-在执行步骤(c)期间或在步骤(c)结束之后
-基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求、特别是当前的或者所预测的对过程信号进行冗余处理的需求
进行的;
(e)借助于该(在步骤(d)中)选择的核心,对过程信号进行冗余处理;以及
(f)基于该(在步骤(e)中的)处理、特别是基于该(在步骤(e)中冗余)处理的过程信号,控制和/或监视机器组,特别是控制和/或监视同一个机器。
在一种实施方式中,通过在执行步骤(c)期间在步骤(d)中选择核心,可以在时间上至少部分地并行控制或监视机器组的多个机器、特别是机器人。
在一种实施方式中,通过在步骤(c)结束之后在步骤(d)中选择核心,可以相继以不同的核心(组合)来控制或监视机器组的同一个机器、特别是同一个机器人。
由此,在一种实施方式中,可以更好地利用处理器组,或者可以使用更紧凑的处理器组,和/或可以进一步提高机器组的安全性和/或处理速度。
在一种实施方式中,在机器组运行期间,在步骤(a)和/或(d)中的(暂时)选择(分别)包括:在机器组(已经)被供应能量期间、特别是在机器组(已经)工作期间、特别是其运动期间的选择。因此,在一种实施方式中,步骤(a)和/或(d)中的选择(只有)在(确定了)需求时和/或在运行期间和/或可变地进行,在一种实施方式中是基于相应的请求或者说是企图或即将进行的控制或调节或监视来进行。
在一种实施方式中,步骤(a)和/或(d)中的选择是根据或者说取决于(所确定的)对过程信号进行冗余处理的需求而启动。相应地,在一种实施方式中,该方法包括以下步骤:
-特别是通过(机器、特别是机器人)控制器,确定对过程信号进行冗余处理的需求,利用该控制器对机器组、在一种实施方式中是对机器组的至少一个机器、特别是对至少一个机器人,进行控制和/或监视,或者被配置、特别是设计或使用于此目的;
其中,步骤(a)和/或(d)是在该确定过程中或者作为该确定的结果而进行的。
在一种实施方式中,该方法包括以下步骤,在一种扩展方案中,该步骤被一次或多次地重复执行:
(I)将一个或多个当前未被选择的(适于控制和/或监视机器组的)核心分类为、在一种实施方式中标明为、特别是标记为(当前和/或对于控制或监视机器组)可用的。
在一种实施方式中,在步骤(I)中,该(这些)当前未被选择的核心在目录中、特别是(更新后的)目录中被标明为、在一种实施方式中是被标记为(当前)可用的。
附加地或替代地,在一种实施方式中,一个或多个在步骤(a)中所选择的核心在步骤(c)完成之后被分类为、在一种实施方式中特别是在一或所述目录中被标明为、在一种实施方式中被标记为(再次)可用的。
附加地或替代地,在一种实施方式中,一个或多个在步骤(d)中所选择的核心在步骤(f)完成之后、在(可能的下一个)步骤(I)中被分类为、在一种实施方式中特别是在一或所述目录中被标明为、在一种实施方式中被标记为(再次)可用的。
附加地或替代地,在一种实施方式中,该方法包括以下步骤,在一种扩展方案中,该步骤被一次或多次地重复执行:
(II)将当前选择的核心分类为、在一种实施方式中标明为、特别是标记为(当前和/或对于控制或监视机器组)不可用的。
在一种实施方式中,在步骤(II)中,将该(这些)当前选择的核心在特别是(更新后的)目录中标明为、在一种实施方式中标记为(当前)不可用的。
附加地或替代地,在一种实施方式中,一个或多个在步骤(a)中所选择的核心在步骤(a)中或者在步骤(a)结束之后在步骤(II)中被分类为、在一种实施方式中特别是在一或所述目录中被标明为、在一种实施方式中被标记为(暂时)不(再)可用的。
附加地或替代地,在一种实施方式中,一个或多个在步骤(d)中所选择的核心在步骤(d)中或者在步骤(d)结束之后(在可能的下一个)步骤(II)中被分类为、在一种实施方式中特别是在一或所述目录中被标明为、在一种实施方式中被标记为(暂时)不(再)可用的。
附加地或替代地,在一种实施方式中,该方法包括以下步骤,在一种扩展方案中,该步骤被一次或多次地重复执行:
(III)根据核心的所给定的利用率,特别是在一个目录中、特别是在所述目录中给定的利用率,将至少一个核心分类为可用的或不可用的。
在一种实施方式中,如果一核心在目录中给定的利用率低于预定的利用率阈值,则将该核心分类为可用的,和/或如果一核心在目录中给定的利用率不低于一个或多个预定的利用率阈值,则将该核心分类为不可用的。
在一种实施方式中,处理器组的处理器分别报告其(当前针对控制或监视机器组)可用的核心,在一种改进方案中该核心被记录在目录中,该目录由此被更新。
在一种实施方式中,目录对于一单元(Zelle)的多个(机器、特别是机器人)控制器来说是可用的,在一种扩展方案中是工厂范围(fabrikweit)可用的,特别是可读取的和/或可改变的。
由此,在一种实施方式中,在步骤(a)和/或(d)中,可以特别有利地分别、尤其是以将两个或更多个前述特征组合的方式来选择当前可用于控制或监视机器组的核心。
在一种实施方式中,在步骤(a)和/或(d)中,核心是基于其处理器或者其上实现、特别是布置有核心的相应处理器的空间位置被选择;在一种扩展方案中,在步骤(a)中,核心是基于其处理器或其上实现、特别是布置有核心的相应处理器相对于在步骤(c)中所控制或监视的机器或其(机器)控制器的空间位置被选择;和/或在步骤(d)中,核心是基于其处理器或其上实现、特别是布置有核心的相应处理器相对于在步骤(f)中所控制或监视的机器或其(机器)控制器的空间位置被选择。
在一种实施方式中,在步骤(a)中,机器组的在步骤(c)中被或者应该被控制或监视的机器(“在步骤(c)中被控制或监视的机器”)的机器控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心或不属于该机器控制器的处理器的核心更优先或者说首选(被选择)。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(a)中,机器组的与在步骤(c)中被控制或监视的机器一起布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心或不属于布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心更优先或者说首选(被选择)。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(a)中,更靠近在步骤(c)中被控制或监视的机器和/或其机器控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心或者远离该被控制或监视的机器或机器控制器的处理器的核心更优先或者说首选(被选择)。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(d)中,使机器组的在步骤(f)中被或者应该被控制或监视的机器(“在步骤(f)中控制或监视的机器”)的机器控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心或者不属于该机器控制器的处理器的核心更优先或者说首选(被选择)。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(d)中,使机器组的与在步骤(f)中被控制或监视的机器一起布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心或不属于布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心更优先或者说首选(被选择)。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(d)中,使更靠近该(在步骤(f)中)被控制或监视的机器和/或(其)机器控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心或者远离该被控制或监视的机器或机器控制器的处理器的核心更优先或者说首选(被选择)。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(a)和/或(c)中,在具有不同架构的处理器上的核心更优先或者说首选(被选择)。
由此,在一种实施方式中,在步骤(a)和/或(d)中,可以分别、尤其是以将两个或更多个前述特征组合的方式,选择特别有利于控制或监视机器组的核心,特别是改善通信和/或(故障)安全性。
在一种实施方式中,所选择的核心通过一个或多个共用的数据连接、特别是至少一个总线彼此之间通信,与一个或多个过程信号源、特别是一个或多个传感器、在一种实施方式中为一个或多个距离传感器、接触传感器、位置传感器、速度传感器、加速度传感器、力传感器和/或力矩传感器通信,和/或与机器组的一个或多个(机器、特别是机器人)控制器通信。
由此,在一种实施方式中,可以(进一步的)改善通信和/或(故障)安全性。
根据本发明的一种实施方式,提出一种系统,特别是被硬件和/或软件技术地、特别是编程技术地设计用于执行在此所述的方法,和/或包括:
-用于选择、特别是暂时选择处理器组的第一、特别是当前(控制或监视机器组)可用的核心以及至少一个另外的、特别是当前(控制或监视机器组)可用的核心的装置,标准是,这些核心被实现、特别是布置在处理器组的不同处理器上,特别是物理上不同的处理器上,在一种实施方式中为空间上彼此间隔开的处理器上;在一种实施方式中,是在机器组的运行期间和/或基于更新后的目录和/或基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求而得到;
-用于借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理的装置;以及
-用于基于上述处理、特别是基于(冗余)处理后的过程信号来控制和/或监视机器组、特别是机器组的至少一个第一机器、特别是至少一个第一机器人的装置。
在一种实施方式中,该系统或其装置包括:
-用于选择、特别是暂时地选择不同于第一个核心的另一个可用的核心和至少一个不同于第一个核心的另外的可用的核心的装置,条件是这些核心被实现、特别是布置在处理器组的不同的处理器上,特别是基于更新后的目录和/或在执行步骤(c)期间或在步骤(c)结束之后和/或基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求而得到;
-借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理的装置;以及
-基于该处理来控制和/或监视机器组、特别是同一机器的装置。
附加地或替代地,在一种实施方式中,该系统或其装置包括:
-用于将至少一个当前未被选择的核心和/或将至少一个在步骤(a)中选择的核心在步骤(c)结束之后和/或将至少一个在步骤(d)中选择的核心在步骤(f)结束之后,特别是在一个、特别是所述的目录中分类为、特别是标明为可用的装置;和/或
-用于将至少一个当前未选择的核心,特别是在一个、特别是所述目录中,分类为、特别是标明为不可用的装置;和/或
-用于基于核心的所给定的、特别是在一个、特别是所述目录中所给定的利用率,将至少一个核心分类为可用或不可用的装置;和/或-用于重复执行步骤(a)至(c)、(d)至(e)、(I)和/或(II)的装置;和/或
-用于基于其处理器的空间位置来选择步骤(a)和/或(d)中的核心的装置;和/或
-用于在步骤(a)中确定下述核心的优先级的装置
-机器组的在步骤(c)中被控制或监视的机器的机器控制器的处理器的核心,和/或
-机器人的与上述被控制或监视的机器一起布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心,和/或
-相对于至少一个另外的核心更接近上述被控制或监视的机器和/或机器控制器的处理器的核心;和/或
-用于在步骤(d)中确定下述核心的优先级的装置
-机器组的在步骤(f)中被控制或监视的机器的机器控制器的处理器的核心,和/或
-机器组的与上述被控制或监视的机器一起布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心,和/或
-相对于至少一个另外的核心更接近上述被控制或监视的机器和/或机器控制器的处理器的核心;和/或
-用于在步骤(a)和/或(c)中优先地或首选地选择具有不同架构的处理器上的核心的装置。
附加地或替代地,在一种实施方式中,该系统或其装置具有至少一个共用的数据连接、特别是总线,所选择的核心通过该总线彼此之间通信、与至少一个过程信号源通信、和/或与机器组的至少一个控制器通信,或者被配置、特别是设计或使用于此目的。
本发明意义下的装置可以硬件技术和/或软件技术地构成,特别是具有:优选与存储系统和/或总线系统进行数据连接或信号连接的处理单元,特别是数字处理单元,特别是微处理器单元(CPU)、图形卡(GPU)等;和/或一个或多个程序或程序模块。为此,处理单元可以被设计为:执行被实现为存储在存储系统中的程序的指令;从数据总线采集输入信号;和/或将输出信号发送至数据总线。存储系统可以具有一个或多个特别是不同的存储介质,特别是光学的、磁的、固体的和/或其它非易失性的介质。程序可以被这样提供:即,其能够体现或者说执行在此所述的方法,从而使得处理单元能够执行该方法的步骤,并由此特别是能够控制或监视机器组。在一种实施方式中,计算机程序产品可以具有、特别可以是特别是非易失性的、用于存储程序的存储介质或其上存储有程序的存储介质,其中,执行该程序使得系统或控制器、特别是计算机能够执行在此所述的方法或该方法的一个或多个步骤。
在一种实施方式中,该方法的一个或多个步骤、特别是所有步骤被全部或部分地自动执行,特别是通过所述系统或其装置、特别是(机器)控制器。
在一种实施方式中,该系统具有机器组和/或处理器组。
在一种实施方式中,在步骤(c)和/或(f)中对机器组的控制和/或监视包括、特别是安全的控制或监视;在步骤(b)和/或(e)中对过程信号的冗余处理包括、特别是一个或多个与安全性相关的计算;在步骤(b)和/或(e)中(冗余)处理的过程信号包括、特别是与安全性相关的或以安全性为目的的过程信号。
在一种实施方式中,在步骤(a)中所选择的核心或至少两个核心被实现、特别是布置在同一计算机的不同处理器上,特别是在机器组的同一机器、特别是同一机器人的同一(机器、特别是机器人)控制器上(用于控制或监视),和/或在计算机壳体内部。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(d)中所选择的核心或至少两个核心被实现、特别是布置在同一计算机的不同处理器上,特别是在机器组的同一机器、特别是同一机器人的同一(机器、特别是机器人)控制器上(用于控制或监视),和/或在计算机壳体内部。
由此,在一种实施方式中,可以(进一步)改善通信,特别是(更)简单地实现通信。
在一种实施方式中,在步骤(a)中所选择的第一个核心被实现、特别是布置在计算机的处理器上,特别是在机器组的机器、特别是机器人的(机器、特别是机器人)控制器上(用于控制或监视),和/或在计算机壳体内部;并且在步骤(a)中所选择的至少一个另外的核心被实现、特别是布置在另一个计算机的处理器上,特别是在机器组的另一个机器、特别是另一个机器人的(机器、特别是机器人)控制器上(用于控制或监视),和/或在另一个计算机壳体内部。
附加地或替代地,在一种实施方式中,在步骤(d)中所选择的另一个核心被实现、特别是布置在计算机的处理器上,特别是在机器组的机器、特别是机器人的(机器、特别是机器人)控制器上(用于控制或监视),和/或在计算机壳体内部;并且在步骤(d)中所选择的至少一个另外的核心被实现、特别是布置在另一个计算机的处理器上,特别是在机器组的另一个机器、特别是另一个机器人的(机器、特别是机器人)控制器上(用于控制或监视),和/或在另一个计算机壳体内部。
由此,在一种实施方式中,可以(进一步)改善(故障)安全性。
在一种实施方式中,过程信号的冗余处理包括过程信号的多样化处理。
由此,在一种实施方式中,可以(进一步)改善安全性。
在一种实施方式中,计算机(分别)包含一个或多个处理器;在一种实施方式中,所述处理器被配属于、特别是连接到共用基础设施、特别是共用壳体、共用工作存储器和/或共用电源。当处理器位于不同的计算机上时,在一种实施方式中,基础设施的部分故障只会影响相应的一个或多个处理器。
附图说明
其它的优点和特征由从属权利要求和实施例给出。为此,部分示意性示出了:
图1为根据本发明实施例的用于控制和/或监视机器组的系统;以及
图2为根据本发明实施例的用于控制和/或监视机器组的方法。
具体实施方式
图1示例性示出了具有第一机器人1的机器组,该第一机器人由(机器人)控制器10控制和/或监视,该控制器具有带有两个核心11、12的CPU。
机器组具有:第二机器人2,该第二机器人通过(机器人)控制器20来控制和/或监视,该控制器20具有带有两个核心21、22的CPU;和第三机器人3,该第三机器人通过(机器人)控制器30来控制和/或监视,该控制器30具有带有两个核心31、32的CPU。
机器人控制器10、20、30的核心11、12、21、22、31、32通过总线100彼此之间通信,并且在一种实施方式中则是通过总线100与附加的传感器(在图1中示例性示出了两个传感器51、52)以及计算机40(在其中管理目录41)通信。在一种实施方式中可以设置更多的传感器、特别是机器人侧传感器,特别是关于机器人控制器10、20、30,利用总线100进行通信,取消传感器51和/或52,和/或通过机器人控制器10、20、30之一管理目录41,和/或不通过总线100进行通信。
在步骤S10(见图2)中,控制器10、20、30一开始就向计算机40报告其当前可供用于控制或监视机器人1、2、3之一的核心,该计算机将该核心登记到目录41中,这在图1中用“11”等表示。
如果控制器10、20、30之一在运行期间确定了需要进行安全相关的计算以安全地控制或监视机器人1、2、3之一(S15:“Y”),则其在步骤S20中根据目录41从当前对此可用的核心中选择两个核心,条件是这两个核心被实现、特别是布置在不同的处理器上。在此,该控制器首选将其自己当前可用的核心作为第一个核心,并且将相邻控制器的当前可用的一核心作为另一个核心。
例如,如果核心12当前被占用,则控制器10向计算机40报告该核心是当前不可用的,计算机相应地更新目录41并将该核心12标记为当前不可用,这在图1中通过“12”等表示。
如果控制器10在运行期间确定了需要进行安全相关的计算以安全地控制或监视机器人1,则该控制器相应地从当前(仍)可用的核心{11,21,22,31,32}中首先选择自己的核心11,然后选择相邻控制器20的核心21。
相应地,计算机40现在在目录41中也将这些核心11、21标记为当前不可用的(步骤S30)。
在步骤S40中,所选择的核心11、21对过程信号进行冗余处理,特别是执行安全相关的计算。基于这些处理或过程信号或安全相关的计算,控制器10控制或监视机器人1(步骤S50)。
当该控制或监视结束时,控制器10再次释放其所占用的两个核心11、21并将其报告给计算机40,计算机相应地更新目录41并将这些核心11、21标记为当前(再次)可用的(步骤S60)。
如果控制器10重新确定需要进行安全相关的计算以安全地控制或监视机器人1,或者控制器20、30之一确定需要进行安全相关的计算以安全地控制或监视机器人2或3(S65:“Y”),则该控制器类似地从当前(仍)可用的核心中选择,如果可能,首先选择自己的核心,然后,如果可能,选择相邻控制器的核心之一(步骤S70)。
相应地,目录41中的计算机40将这些核心标记为当前不可用的(步骤S80)。
在步骤S90中,所选择的核心冗余处理过程信号,特别是执行安全相关的计算。基于该处理或过程信号或安全相关的计算,控制器控制或监视相应的机器人(步骤S100)。
随后,控制器再次释放其所占用的两个核心并将其报告给计算机40,计算机相应地更新目录41并将这些核心标记为当前(再次)可用的(步骤S110)。
尽管在前面的描述中已经阐述了示例性实施方式,但是应该指出的是,还可能有许多的变型。
特别是在一种实施方式中,控制器10、20、30中的一个或多个可以分别具有至少两个物理上分开的处理器,在这些处理器上分别实现、特别布置至少一个核心,亦即,特别是两个核心11、12或21、22或31、33中之一。据此,还可以用同样的方法选择一个控制器的两个不同处理器的两个核心。
附加地或替代地,在一种实施方式中,步骤S65至S110也可以在时间上部分与步骤S15至S60并行地执行。
附加地或替代地,也可以在目录41中给定核心的利用率,或者基于其利用率将核心分类或选择为可用的或者分类为不可用的;特别地,如果其利用率低于预定的利用率阈值,则分类为可用的;如果其利用率不低于预定的利用率阈值,则分类为不可用的。
附加地或替代地,所确定的安全相关计算的需求可以包括安全地控制或监视机器人1、2、3之一所需的质量,特别地,如果所需质量低于预定的质量阈值,则选择与(处理器)架构相同(类型)的核心,如果所需质量不低于预定的质量阈值,则选择具有不同(类型)的(处理器)架构的核心。
此外还应指出的是,这些示例性的实施方式仅仅是举例,其不应对保护范围、应用和结构形成任何限制。相反,本领域技术人员能够通过前面的描述获得将至少一个示例性实施方式进行转换的教导,其中,在不脱离本发明保护范围的情况下,可以实现特别是关于所述部件的功能和布置的各种变化,例如可以根据权利要求和等效的特征组合获得。
附图标记列表
1,2,3机器人
10,20,30控制器
11,12,21,22,31,33核心
40计算机
41目录
51,52传感器
100总线。
Claims (10)
1.一种借助于处理器组控制和/或监视机器组的方法,所述机器组具有至少一个机器、特别是至少一个机器人(1,2,3),所述处理器组具有多个处理器,每个处理器具有至少一个核心(11,12,21,22,31,32),所述方法包括以下步骤:
(a)选择、特别是暂时地选择(S20)第一个可用的核心和至少一个另外的可用的核心,条件是,这些核心是实现、特别是布置在所述处理器组的不同的处理器上,特别是在所述机器组的运行期间和/或基于更新后的目录和/或基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求而得到;
(b)借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理(S40);以及
(c)基于该处理来控制和/或监视(S50)所述机器组。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(d)选择、特别是暂时地选择(S70)不同于第一个核心的另一个可用的核心和至少一个不同于所述第一个核心的另外的可用的核心,条件是,该不同于所述第一个核心的另一个可用的核心和该至少一个不同于所述第一个核心的另外的可用的核心被实现、特别是布置在所述处理器组的不同处理器上,特别是基于更新后的目录和/或在执行步骤(c)期间或在步骤(c)结束之后和/或基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求而得到;
(e)借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理(S90);以及
(f)基于该处理来控制和/或监视(S100)所述机器组、特别是同一机器。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,包括以下至少一个步骤:
(I)将至少一个当前未选择的核心,和/或将至少一个在步骤(a)中选择的核心在步骤(c)结束之后,和/或将至少一个在步骤(d)中选择的核心在步骤(f)结束之后,分类、特别是标明(S60,S110)为可用的,特别是在一个、特别是所述的目录中;和/或
(II)将至少一个当前选择的核心分类、特别是标明(S30,S80)为不可用的,特别是在一个、特别是所述的目录中;和/或
(III)将至少一个核心根据其利用率、特别是在一个、特别是所述的目录中给定的利用率,分级为可用或不可用的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,重复步骤(a)至(c)、(d)至(e)、(I)和/或(II)和/或(III)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤(a)和/或(d)中,基于其处理器的空间位置来选择核心。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,
-在步骤(a)中,所述机器组的在步骤(c)中被控制或监视的机器的机器控制器的处理器的核心、和/或所述机器组的与该被控制或监视的机器一起布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心、和/或更接近该被控制或监视的机器和/或机器控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心更优先;和/或
-在步骤(d)中,所述机器组的在步骤(f)中被控制或监视的机器的机器控制器的处理器的核心、和/或所述机器组的与该被控制或监视的机器一起布置在同一单元中的机器的控制器的处理器的核心、和/或更接近该被控制或监视的机器和/或机器控制器的处理器的核心相对于至少一个另外的核心更优先;和/或
-在步骤(a)和/或(c)中,基于核心的处理器架构来选择核心,特别优先地选择处于具有不同架构的处理器上的核心。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所选择的核心通过至少一个共同的数据连接、特别是总线(100)彼此之间通信、与至少一个过程信号源通信、和/或与所述机器组的至少一个控制器通信。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,
-在步骤(a)中所选择的核心被实现、特别是布置在同一计算机的不同处理器上,或者在步骤(a)中所选择的第一个核心被实现、特别是布置在一计算机的处理器上,而在步骤(a)中所选择的至少一个另外的核心被实现、特别是布置在另一计算机的处理器上;和/或
-在步骤(d)中所选择的核心被实现、特别是布置在同一计算机的不同处理器上,或者在步骤(d)中所选择的另一个核心被实现、特别是布置在一计算机的处理器上,而在步骤(d)中所选择的至少一个另外的核心被实现、特别是布置在另一个计算机的处理器上。
9.一种借助于处理器组控制和/或监视机器组的系统,所述机器组具有至少一个机器、特别是至少一个机器人(1,2,3),所述处理器组具有多个处理器,每个处理器具有至少一个核心(11,12,21,22,31,32),所述系统被设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法,和/或包括:
-用于选择、特别是暂时地选择第一个可用的核心以及至少一个另外的可用的核心的装置,条件是这些核心是实现、特别是布置在所述处理器组的不同处理器上,特别是在所述机器组的运行期间和/或基于更新后的目录和/或基于、特别是由于所确定的对过程信号进行冗余处理的需求而得到;
-用于借助于所选择的核心对过程信号进行冗余处理的装置;以及
-用于基于该处理来控制和/或监视所述机器组的装置。
10.一种计算机程序产品,具有程序代码,所述程序代码存储在计算机可读介质上,所述计算机程序产品用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
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Cited By (1)
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