DE102016122766A1

DE102016122766A1 - Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes, Druckvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102016122766A1
Application number: DE102016122766.8A
Authority: DE
Inventors: Nemmaier Christoph; Martin Kropf
Original assignee: Oce Holding BV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2036-11-26
Also published as: US10481850B2; DE102016122766B4; US20180150272A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes, insbesondere einer Druckvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung mehrere Module aufweist, welche über ein Datennetzwerk verbunden sind, wobei jedes Modul zumindest einen Prozessor und ein Betriebssystem aufweist, und eines der Module als Hauptmodul und die anderen Module als Untermodule ausgebildet sind, wobei an einem jeden Untermodul ein oder mehrere Steuerprozesse ausführbar sind, welche mit anderen Steuerprozessen Daten austauschen können. Die Steuervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ein jedes Untermodul einen Operatorprozess aufweist, welcher zur Kommunikation über das Datennetzwerk ausgebildet ist, wobei die Steuerprozesse eines jeden Untermoduls derart ausgebildet sind, dass sie zum Kommunizieren über das Datennetzwerk ausschließlich mit dem einen Operatorprozess ihres Untermoduls kommunizieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes, wobei die Steuervorrichtung mehrere Module aufweist, welche über ein Datennetzwerk verbunden sind, eine Druckvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Steuervorrichtung.
Es existieren Systeme zur Verwaltung von Daten auf verteilten Hardware-Plattformen, welche mehrere Module umfassen. Beispiele hierfür sind CORBA (Common Object Request Broker Architectur) oder SMMP. Mit CORBA werden Plattformübergreifende Protokolle und Dienste definiert, so dass ein Plattform-übergreifender Datenaustausch möglich ist. Ein wichtiger CORBA-Dienst ist der Naming Service, der Server-Objekte ermöglicht, mittels eines festgelegten Namens angesprochen zu werden. Diesen bekannten Systemen ist gemeinsam, dass die Auflösung der Objektbezüge über Objektnamen vom Transport der Daten getrennt ist. Hierbei werden beispielsweise bestimmten Prozessen und den von ihnen verwalteten Daten auf den einzelnen Modulen Objektnamen zugeordnet, mit welchen mittels des Naming Services eine Verbindung zwischen diesen Prozessen hergestellt werden kann, so dass diese Prozesse direkt miteinander Daten austauschen.
Bei Verwendung dieser Systeme in einer Steuervorrichtung mit mehreren Modulen werden oftmals ein Hauptmodul und mehrere Untermodule vorgesehen, wobei im Hauptmodul ein Kommunikationsprozess ausgeführt wird, der die Kommunikation zu den einzelnen Prozessen und Untermodulen durchführt. Sollen bei einem solchen System die Prozesse der Untermodule Daten austauschen, dann senden die einzelnen Prozesse die Daten zu dem Kommunikationsprozess des Hauptmoduls und dieses leitet dann die Daten weiter an den jeweiligen Prozess eines Untermoduls, das die Daten empfangen soll. Eine solche Kommunikationsstruktur lässt sich einfach realisieren und zuverlässig betreiben.
Weiterhin ist aus der DE 10 2005 062 576 B4 eine Steuereinrichtung bekannt, welche für Druckvorrichtungen ausgebildet ist und einen parallelen Datenbus aufweist, der mit mehreren Baugruppen verbunden ist. Die Baugruppen weisen zusätzlich eine Schnittstelle zu einer seriellen Datenverbindung zum seriellen Übertragen von Daten auf. Größere Datenmengen werden über die serielle Datenverbindung übertragen, wobei der Aufbau der seriellen Datenverbindung mittels des parallelen Datenbuses und einer Schaltmatrix erfolgt. Hier werden die Vorteile eines parallelen Datenbuses mit den Vorteilen einer seriellen Datenverbindung kombiniert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes zu schaffen, wobei die Steuervorrichtung mehrere Module aufweist, welche über ein Datennetzwerk verbunden sind, sowie eine Druckvorrichtung mit einer solchen Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Steuervorrichtung zu schaffen, welche auf einfache Art und Weise eine effizientere Datenübertragung als die eingangs genannten Systeme erlauben und zudem einfach implementierbar und zuverlässig ausführbar sind.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes weist mehrere Module auf, welche über ein Datennetzwerk verbunden sind, wobei jedes Modul zumindest einen Prozessor und ein Betriebssystem umfasst und eines der Module als Hauptmodul und die anderen Module als Untermodule ausgebildet sind, wobei an einem jeden Untermodul ein oder mehrere Steuerprozesse gespeichert und ausführbar sind, welche mit anderen Steuerprozessen Daten austauschen können, wobei ein jedes Untermodul einen Operatorprozess aufweist, welcher zur Kommunikation über das Datennetzwerk ausgebildet ist und die Steuerprozesse eines jeden Untermoduls derart ausgebildet sind, dass sie zum Kommunizieren über das Datennetzwerk ausschließlich mit dem einen Operatorprozess ihres Untermoduls kommunizieren.
Bei den eingangs erläuterten Systemen werden den einzelnen Prozessen Namen zugeordnet, so dass Prozesse unterschiedlicher Module direkt miteinander kommunizieren können. Bei der vorliegenden Erfindung weist jedes Untermodul einen Operatorprozess auf, über welchen der oder die Steuerprozesse des jeweiligen Untermoduls mit dem Datennetzwerk kommunizieren. Die Erfindung sieht hierdurch einen zusätzlichen Prozess, den Operatorprozess, vor. Der Operatorprozess ist der einzige Prozess des jeweiligen Untermoduls, der die „Infrastruktur“ zum Kommunizieren mit dem Datennetzwerk bereithalten muss. Werden die Daten über das Datennetzwerk beispielsweise nach dem TCP-Protokoll übertragen, dann muss jeder Prozess, der mit dem Datennetzwerk kommuniziert, einen eigenen Stack und einen eigenen Instructionpointer vorsehen. Diesem Prozess wird ein oder werden mehrere Ports zugewiesen. Je mehr Prozesse eines Moduls an das Datennetzwerk gekoppelt sind, desto größer ist der Verbrauch an Ressourcen und desto komplexer wird die Zuordnung der Prozesse zueinander. Dies wird mit der Erfindung vermieden.
Auch wenn mit der vorliegenden Erfindung gegenüber den eingangs erwähnten Systemen mit dem Operatorprozess ein zusätzlicher Prozess notwendig ist, wird die gesamte Kommunikationsstruktur wesentlich einfacher, da ein jedes Untermodul für die Kommunikation der Steuerprozesse lediglich einen einzigen Operatorprozess aufweist.
Der Operatorprozess muss zwar mit den einzelnen Steuerprozessen des jeweiligen Untermoduls kommunizieren. Diese Kommunikation wird in der Regel vom Betriebssystem gesteuert. Alle üblichen Betriebssysteme, bei welchen mehrere Prozesse gleichzeitig in einer Betriebssystemumgebung ausführbar sind, besitzen Funktionen zum Austauschen von Daten zwischen den einzelnen Prozessen. Der Datenaustausch zwischen einzelnen Prozessen innerhalb eines Betriebssystems erfolgt in der Regel wesentlich schneller als der Austausch entsprechender Datenmengen über ein Datennetzwerk. Üblicherweise ist der Austausch von Daten zwischen zwei Prozessen einer Betriebssystemumgbung mindestens zehn, in der Regel 100 Mal schneller als der Austausch entsprechender Datenmengen über ein Datennetzwerk. Daher ist die zusätzliche Kommunikation zwischen dem Operatorprozess und den einzelnen Steuerprozessen des jeweiligen Untermoduls keine nennenswerte Verzögerung der gesamten Zeit, die zur Übertragung der Daten zwischen zwei Steuerprozessen unterschiedlicher Untermodule notwendig ist.
Vorzugsweise weist das Hauptmodul einen Vermittlerprozess auf, der derart ausgebildet ist, dass er das Austauschen von Daten zwischen zwei Steuerprozessen zweier unterschiedlicher Submodule derart vermittelt, dass die beiden Steuerprozesse der Submodule jeweils über die Operatorprozesse der jeweiligen Submodule direkt ohne weitere Zwischenschaltung des Hauptmoduls Daten austauschen.
Beim Aufbau einer Datenverbindung zwischen zwei Steuerprozessen zweier unterschiedlicher Submodule werden die entsprechenden Operatorprozesse dieser Submodule mittels des Vermittlerprozesses miteinander vermittelt, wobei dann die beiden Operatorprozesse direkt miteinander kommunizieren. Die erfindungsgemäßen Operatorprozesse vereinen somit einen Teil der Funktionen der herkömmlichen Naming Services mit den Funktionen eines Routers. Die Operatorprozesse sind mit einer individuellen Adresse oder einem individuellen Namen bzw. Kennung vom Vermittlerprozess identifizierbar und vermittelbar (Funktion des Naming Services)und gleichzeitig führen sie dann die Datenübertragung über das Datennetzwerk aus (Router-Funktion).
Bei herkömmlichen Steuervorrichtungen, bei welchen Steuerprozesse unterschiedlicher Steuermodule mittels eines Hauptmoduls vermittelt werden, erfolgt die Kommunikation in der Regel mittels eines am Hauptmodul vorgesehenen Kommunikationsprozesses, der von unterschiedlichen Steuerprozessen der unterschiedlichen Untermodule Daten empfangen und an diese übermitteln kann. Hierbei erfolgt zum Übermitteln von Daten von einem Steuerprozess zu einem anderen Steuerprozess zunächst eine erste Datenübertragung vom sendenden Steuerprozess zum Kommunikationsprozess des Hauptmoduls und dann eine zweite Datenübertragung vom Kommunikationsprozess des Hauptmoduls zu dem anderen, empfangenden Steuerprozess. Hierdurch wird das Datennetzwerk zweimal mit dem gleichen Datensatz belastet, wodurch die Übertragung der Daten wesentlich langsamer als bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt, bei welcher die Operatorprozesse unterschiedlicher Untermodule direkt über das Datennetzwerk miteinander kommunizieren.
Der Vermittlerprozess kann derart ausgebildet sein, dass bei einer Vermittlungsanfrage eines Operatorprozesses eines ersten Untermoduls eine Portadresse oder eine sonstige Identifikationsinformation, wie z.B. eine Kennung, eines zweiten Untermoduls zugewiesen wird, mit welcher der Operatorprozess des ersten Untermoduls Daten an den Operatorprozess des zweiten Untermoduls übermitteln kann.
Vorzugsweise ist das Betriebssystem der Untermodule zum Steuern der Kommunikation zwischen den Steuerprozessen und dem Operatorprozess des jeweiligen Untermoduls ausgebildet, wobei diese Kommunikation mittels eines Speichermappings erfolgen kann. Eine solche Kommunikation innerhalb eines Betriebssystems ist sehr schnell. Dies gilt insbesondere für das Speichermapping, bei welchem größere Datenmengen mit einigen wenigen Prozessorinstruktionen von einem Prozess auf einen anderen Prozess übergeben werden können. Die Kommunikation der Steuerprozesse innerhalb eines Untermoduls kann als Mailbox-System ausgebildet sein.
Das Datennetzwerk zur Übertragung der Daten kann nach dem TCP-Protokoll ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist nur der jeweils eine Operatorprozess eines jeden Untermoduls einen TCP-Server und einen TCP-Client auf und führt ihn aus und die Steuerprozesse des jeweiligen Untermoduls sind ohne einen solchen TCP-Server und einen TCP-Client ausgebildet.
Vorzugsweise weist ein jedes Untermodul nur einen einzigen Operatorprozess auf bzw. nur einen einzigen Prozess, der die notwendige Infrastruktur zur Kommunikation mit dem Datennetzwerk besitzt.
Das Datennetzwerk kann nach dem Ethernet-Standard oder einem Standard gemäß SDLC, ProfiBus oder Arcnet ausgebildet sein.
Ein jeder Steuerprozess ist vorzugsweise eine Instanzierung eines entsprechenden Steuerprogramms auf dem Submodul, welche insbesondere einen eigenen Adressraum umfassen. Prozesse können in der Regel pseudo-parallel ablaufen und verwenden zur Synchronisierrung ihrer Aufgaben ein Kommunikationssystem, wie z.B. das der vorliegenden Erfindung.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Druckvorrichtung zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers vorgesehen, die mehrere Druckwerke zum Auftragen jeweils einer vorbestimmten Druckfarbe auf den Aufzeichnungsträger aufweist, wobei die Druckvorrichtung eine oben erläuterte Steuervorrichtung umfasst und einem jeden Druckwerk ein Untermodul zugeordnet ist, um das jeweilige Druckwerk zu steuern.
Mit dieser Steuervorrichtung können die einzelnen Druckwerke und sonstigen Stationen der Druckvorrichtung einfach und kostengünstig mit einem Datennetzwerk verbunden werden. Trotzdem können eine Vielzahl solcher Komponenten und Stationen zuverlässig gesteuert werden. Über dieses Datennetzwerk werden alle Daten (Steuerbefehle, Parameter, etc.) zum Steuern der einzelnen Druckwerke und Stationen der Druckvorrichtung übertragen. Dieses Datennetzwerk ist nicht vorgesehen, um die Druckdaten zu übertragen. Zum Übertragen der Druckdaten werden in der Regel separate Datenverbindungen, insbesondere serielle Datenverbindungen und/oder Datenverbindungen mit Lichtleiter verwendet, welche unabhängig vom Datennetzwerk zur Steuerung der einzelnen Druckwerke und Stationen in der Druckvorrichtung sind.
Die Druckvorrichtung kann eine Log-Station aufweisen, welche von mehreren Komponenten der Druckvorrichtung, wie zum Beispiel Druckwerken, regelmäßig Parameter erhält. Diese Parameter werden in der Log-Station archiviert. Die zu archivierenden Daten werden als Log-Daten bezeichnet. Bei großen Druckgeräten mit mehreren Druckwerken, einer Fixierstation und weiteren Arbeitsstationen, wie zum Beispiel einer Rasterstation, einer Farb-Management-Station oder dergleichen, können die Log-Daten ein erhebliches Datenaufkommen auf dem Datennetzwerk verursachen. Hierbei ist die Steuervorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass die miteinander vermittelten Operatorprozesse direkt über das Datennetzwerk kommunizieren, ohne dass das Hauptmodul zwischengeschaltet wird. Dies erleichtert wesentlich die Übertragung aller Log-Daten und der notwendigen Steuerdaten. Die Log-Daten können zum Beispiel zumindest 500 Datensätze pro Sekunde, vorzugsweise zumindest 1000 Datensätze pro Sekunde und insbesondere zumindest 5000 Datensätze pro Sekunde umfassen. Diese Datensätze weisen in der Regel ein Datenvolumen von nicht mehr als 1,5 kByte auf. Im Mitel umfassen die Datensätze ein Datenvolumen von etwa 100 Byte bis 300 Byte.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes, wobei die Steuervorrichtung mehrere Module aufweist, welche über ein Datennetzwerk verbunden sind, wobei jedes Modul zumindest einen Prozessor und ein Betriebssystem aufweist, und eines der Module als Hauptmodul und die anderen Module als Untermodule ausgebildet sind, wobei an einem jeden Untermodul ein oder mehrere Steuerprozesse ausgeführt werden, welche mit anderen Steuerprozessen Daten austauschen. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerprozesse eines jeden Untermoduls über das Datennetzwerk ausschließlich mit einem Operatorprozess ihres Untermoduls kommunizieren.
Dadurch, dass die Steuerprozesse eines jeden Untermoduls ausschließlich mit dem Operatorprozess jedes Untermoduls kommunizieren, wird eine einfache Kommunikationsstruktur erhalten, welche in einem komplexen System einfach implementierbar und zuverlässig ausführbar ist.
Die Untermodule können neben ihrer Funktion als Bestandteil der Steuervorrichtung grundsätzlich auch andere Funktionen aufweisen und weitere, von der Steuervorrichtung unabhängige Prozesse umfassen, welche auch auf das Datennetzwerk zugreifen können. Vorzugsweise sind die Untermodule jedoch so ausgebildet, dass sie lediglich den Operatorprozess und die zur Steuervorrichtung gehörenden Steuerprozesse neben den zum Betreiben der Untermodule notwendigen Betriebssystemprozesse umfassen.
Das Verfahren kann derart weiter ausgebildet sein, dass zwischen zwei Steuerprozessen zweier unterschiedlicher Submodule Daten ausgetauscht werden, indem zunächst ein Vermittlerprozess des Hauptmoduls die entsprechenden Submodule bzw. deren Operatorprozesse derart vermittelt, dass die beiden Steuerprozesse der Submodule jeweils über die Operatorprozesse der jeweiligen Submodule ohne weitere Zwischenschaltung des Hauptmoduls direkt Daten austauschen. Hierbei kommunizieren mit dem Datennetzwerk lediglich die Operatorprozesse und nicht die Steuerprozesse, welche ihre Daten mittels der Operatorprozesse über das Datennetzwerk übertragen.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft näher anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen schematisch in:

1 eine Druckvorrichtung mit einer Steuervorrichtung, und ein Hauptmodul und zwei Untermodule mit einem Datennetzwerk in einem Blockschaltbild, und
2 eine Steuervorrichtung mit einem Hauptmodul und zwei Untermodulen in einem Blockschaltbild.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung wird nachfolgend anhand einer Druckvorrichtung 1 näher erläutert (1).
Die Druckvorrichtung 1 weist eine Abrollstation 2, vier Druckwerke 3-6, eine Fixierstation 7, eine Aufrollstation 8, eine Rasterstation 9 und eine Farbmanagementstation 10 auf. An der Abrollstation 2 kann eine Rolle 11 mit einem Aufzeichnungsträger vorgesehen sein. Der Aufzeichnungsträger ist typischerweise ein bandförmiges Papier. Von der Abrollstation 2 erstreckt sich eine Aufzeichnungsträgerbahn 12 durch die Druckwerke 3-6 und die Fixierstation 7 bis zur Aufrollstation 8. In der Aufrollstation 8 befindet sich eine weitere Rolle 13 zum Aufrollen des bedruckten Aufzeichnungsträgers.
Die Rasterstation 9 ist über eine Datenleitung 14 mit einem Druckserver 15 verbunden. Der Druckserver hat einen Anschluss zu einem LAN, einem WAN oder zum Internet 16 und steht mit Rechnern in Verbindung, an welchen Druckaufträge erzeugt werden, welche dann zum Druckserver 15 übermittelt werden. Der Druckserver 15 leitet die Druckaufträge oder aus den Druckaufträgen extrahierte Druckdaten an die Rasterstation 9 weiter, in welcher die Druckdaten entsprechend den Anforderungen der Druckwerke 3-6 gerastert werden. Je nach Art des Druckwerkes gibt es unterschiedliche Arten von Rasterungen. Die Druckdaten können in einem binären Rastermuster gerastert werden. Vorzugsweise werden die Druckdaten in einem Multi-Level-Rastermuster gerastert, welches beispielsweise bei Tintenstrahldruckwerken oder Flüssigtonerdruckwerken verwendet werden kann. Die Rasterstation 9 ist mit seriellen Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen 17 mit den jeweiligen Druckwerken 3-6 verbunden, um an die jeweiligen Druckwerke einen gerasterten Farbauszug zu ermitteln, mit welchem das Druckwerk unmittelbar angesteuert werden kann.
Die Farbmanagementstation 10 ist ausgebildet, um die einzelnen Druckwerke 3-6 mit der jeweiligen Farbe zu versorgen. Eine solche Farbmanagementstation 10 ist vor allem bei Druckvorrichtungen, welche mit Flüssigtoner arbeiten, zweckmäßig.
Die Druckvorrichtung 1 weist eine Steuervorrichtung auf, welche ein Hauptmodul 18 bzw. eine zentrales Steuereinrichtung 18 und mehrere Untermodule 19 umfasst, welche mit dem Hauptmodul 18 über ein Datennetzwerk 20 verbunden sind.
Ein jedes Druckwerk 3-6 und jede Arbeitsstation 2, 7-10 der Druckvorrichtung 1 sind mit einem solchen Untermodul 19 versehen, das entweder mit einer digitalen oder analogen Schnittstelle Daten von den Druckwerken 3-6 bzw. Arbeitsstationen 2, 7-10 erhält oder an diese Steuerdaten übermittelt. Die Untermodule 19 können auch unmittelbar mit Sensoren versehen oder verbunden sein, welche entsprechende Daten an den Druckwerken 3-6 und/oder Arbeitsstationen 2, 7-10 erfassen.
Die Druckvorrichtung 1 weist weiterhin eine Log-Station 21 auf, welche an das Datennetzwerk 20 gekoppelt ist.
Im Hauptmodul 18 ist ein Vermittlerprozess 22 gespeichert und ausführbar (2). In den Untermodulen 19 ist jeweils ein Operatorprozess 23 gespeichert und ausführbar. In den Untermodulen 19 ist weiterhin zumindest ein Steuerprozess 24 gespeichert und ausführbar. Der Steuerprozess 24 enthält die Funktionalität zum Steuern der Druckwerke 3-6 bzw. der Arbeitsstationen 2, 7-10. Diese Funktionalitäten umfassen das Erfassen von Messdaten bzw. Parameter, Übermitteln bzw. Ausführen von Steuerbefehlen bzw. Übermitteln von Steuerdaten an die jeweiligen Druckwerke 3-6 bzw. Arbeitsstationen 2, 7-10.
Die Steuerprozesse 24 eines Untermoduls 19 können untereinander kommunizieren und mit dem Operatorprozess 23 des jeweiligen Untermoduls. Die Steuerprozesse 24 sind so ausgebildet, dass sie nicht direkt auf das Datennetzwerk 20 zugreifen können und über dieses Daten versenden oder von diesem Daten empfangen können. Ausschließlich der Operatorprozess 23 des jeweiligen Untermoduls 19 ist an das Datennetzwerk 20 gekoppelt und kann von diesem Daten empfangen oder über dieses Daten übermitteln.
Die Kommunikation zwischen den Prozessen eines Untermoduls wird mittels des jeweiligen Betriebssystems des Untermoduls 19 gesteuert. Vorzugsweise erfolgt die Kommunikation zwischen den Prozessen mittels eines Mailbox-Systems, wobei Speicherbereiche gemappt werden können. Hierdurch können große Datenmengen zwischen einzelnen Prozessen innerhalb eines Untermoduls sehr schnell ausgetauscht werden.
Das Datennetzwerk 20 ist ein Ethernet, das die Datenkommunikation gemäß dem TCP-Protokoll ausführt. Die Operatorprozesse 23 weisen deshalb jeweils einen TCO-Server zum Übermitteln von Daten über das Datennetzwerk 20 und einen TCP-Client zum Empfangen der Daten vom Datennetzwerk auf. Weiterhin weisen alleine die Operatorprozesse 23 der jeweiligen Untermodule die weitere notwendige Infrastruktur zum Kommunizieren mit dem Datennetzwerk 20 auf.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Betreiben der Steuervorrichtung anhand eines Beispiels erläutert.
An einem ersten Untermodul 19/1 fragt ein erster Steuerprozess 24/1 am Operatorprozess 23/1 des ersten Steuermoduls 19/1 nach, welcher weitere Steuerprozess der Steuervorrichtung ein bestimmtes Steuerungsdatum besitzt. Der Operatorprozess 23/1 fragt über das Datennetzwerk 20 beim Vermittlerprozess 22 des Hauptmoduls 18 nach, welcher Steuerprozess dieses Steuerungsdatum besitzt. Der Vermittlerprozess 22 frägt die Operatorprozesse 23 der weiteren Untermodule 19 ab, ob deren Steuerprozesse 24 das Steuerungsdatum besitzen. Die Operatorprozesse 23 fragen die jeweiligen Steuerprozesse 24 ab, ob sie das entsprechende Steuerungsdatum besitzen.
Von einem zweiten Operatorprozess 23/2 eines zweiten Untermoduls 19/2 erhält der Vermittlerprozess 22 die Antwort, dass ein zweiter Steuerprozess 24/2 des zweiten Steuermoduls 19/2 dieses Steuerungsdatum besitzt, nachdem der Steuerungsprozess 24/2 dies dem Operatorprozess 23/2 mitgeteilt hatte. Hierauf übermittelt der Vermittlerprozess 22 an den ersten Operatorprozess 23/1 Informationen zu dem zweiten Steuerprozess 24/2, dass dieser das Steuerungsdatum enthält, wobei diese Informationen auch Verbindungsinformationen zum zweiten Operatorprozess 23/2 umfassen. Diese Verbindungsinformationen können eine Adresse im Datennetzwerk (z.B. IP-Adresse) oder ein dem jeweiligen Operatorprozess 23 zugewiesener Kennung sein. Mit diesen Verbindungsinformationen stellt der erste Operatorprozess 23/1 über das Datennetzwerk 20 eine direkte Verbindung 25 zum zweiten Operatorprozess 23/2 her, um das Steuerungsdatum des zweiten Steuerungsprozesses 24/2 abzufragen. Das Steuerungsdatum wird dann vom zweiten Operatorprozess 23/2 vom zweiten Steuerungsprozess 24/2 abgefragt und dann über das Datennetzwerk vom Operatorprozess 23/2 an den ersten Operatorprozess 23/1 übermittelt. Dieser reicht das Steuerungsdatum an den ersten Steuerungsprozess 24/1 weiter.
Dieses Verfahren ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Steuerungsdatum nicht einen einzelnen Datenwert, sondern einen umfangreichen Datensatz umfasst. Dieser kann dann direkt von einem Operatorprozess 23 zu einem anderen Operatorprozess 23 übertragen werden, wobei die volle Vermittlerfunktionalität des Vermittlerprozesses 22 zur Verfügung steht, wie es bei bisherigen Systemen bekannt ist. In einem Datennetzwerk können unterschiedliche Kommunikationssysteme miteinander kombiniert sein. Bei einer reinen Netzwerkkommunikation wird ein Prozess durch seine IP-Adresse eine und Port-Nummer identifiziert. Bei einer QNX-Queue wird eine Prozess-ID (pid) zusammen mit einer Channel-ID verwendet. Auf Betriebssystemebene kann ein Name zugeordnet sein.
In einem solchen Kommunikationssystem kann ein Vermittlerprozess oder können mehrere hierarchisch angeordnete Vermittlerprozesse verwendet werden, um einen Austausch von Daten zwischen zwei Prozessen zu vermitteln.
Bei einem System mit hierarchischen Vermittlerprozessen meldet sich ein untergeordneter Vermittlerprozess an dem jeweils übergeordneten Vermittlerprozess an, sobald er aktiv ist. Dieses an sich bekannte System der Vermittlerprozesse erlaubt eine dynamische Zuordnung der Kennungen und ist an sich bekannt. Falls ein entsprechender Vermittlerprozess oder das Modul, das diesen Vermittlerprozess aufweist, nicht aktiv ist, kann eine Kommunikation zu diesem Vermittlerprozess nicht vermittelt werden. In einem solchen Fall lehnt ein übergeordneter Vermittlerprozess die Kommunikationsanfrage ab.
Damit die Kommunikation in einem solchen Datennetzwerk reibungslos ausgeführt werden kann, besitzt der Vermittlerprozess 22 die volle Vermittlerfunktionalität, mit welcher er eine ihm von einem Prozess übermittelte Kennung auflösen kann. Der Vermittlerprozess 22 wird hierzu gefragt, ob er eine Kennung eines Datums kenne. Dazu erhält er diese Kennung als Text. Dem Vermittlerprozess sind Namenspartikel bekannt, welche Verbindungen bezeichnen. Diese Namenspartikel sind in der Kennung enthalten, die ihm übermittelt wird. Solche Namenspartikel sind z. B. „PQ1“, „PQ2“ und „LQ“ für das erste Druckwerk 3, das zweite Druckwerk 4 und die Farbmanagementstation 10.
Wird der Vermittlerprozess 22 nach der Kennung eines Datums, wie z. B. „LQ.LqMain.Temperature“, gefragt, so weiß der Vermittlerprozess, dass er die Anfrage an die Farbmanagementstation 10 weiterleiten muss, die durch den Namenspartikel „LQ“ bezeichnet wird. Da er eine entsprechende Verbindung kennt, führt er dies aus. Die Farbmanagementstation 10 weist wiederum einen Vermittlerprozess auf, welcher den Namenspartikel „LqMain“ einem lokalen Prozess zuordnen kann. Der Prozess „LqMain“ kennt sein Datum „Temperature“ und antwortet positiv. Damit ist die Kette vom anfragenden Prozess bis zum Datum bekannt. Um ein Datum abzufragen, verwendet der Operatorprozess zunächst den Vermittlerprozess 22, welcher die Verbindung zu einem weiteren Vermittlerprozess oder zu einem Prozess, der das Datum besitzt, weiterleitet. Der angesprochene Prozess antwortet bei herkömmlichen Verfahren wieder auf derselben Strecke zurück. Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Datenübertragung direkt zum jeweiligen Operatorprozess. Beim Aufbau der Verbindung können neben dem Vermittlerprozess 22 noch weitere Vermittlerprozesse involviert sein, die dem Vermittlerprozess 22 des Hauptmoduls 18 untergeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann derart ausgebildet sein, dass, nachdem die Verbindung mittels des Vermittlerprozesses 22 hergestellt ist, die Operatorprozesse 23 direkt oder jeweils über einen in der Hierarchie unmittelbar darüber angeordneten Vermittlerprozess kommunizieren. Der Vermittlerprozess des Hauptmoduls bzw. weitere dazwischengeschaltete Vermittlerprozesse, die beim Aufbau der Verbindung werden, werden bei der direkten Kommunikation zwischen den Operatorprozessen 23 weggelassen.
Weiterhin kann eine einmal erzeugte Datenverbindung zum Übertragen eines bestimmten Steuerungsdatums wiederholt zwischen zwei Operatorprozessen 23 verwendet werden, da sich die Operatorprozesse 23 den Bezug des Steuerungsdatums und der Datenverbindung (Verbindungsinformation des Operatorprozesses bzw. entsprechenden Steuerprozesses) abspeichern und bei erneuter Abfrage ohne Rückfrage beim Vermittlerprozess erneut verwenden.
Dieses Verfahren weist folgende Vorteile auf:

- Zum Übertragen der Daten von einem Steuerprozess zu einem anderen Steuerprozess wird lediglich eine einzige Datenübertragung über das Datennetzwerk benötigt.
- Nur der Operatorprozess 23 muss die notwendige Infrastruktur für die Datenkommunikation über das Datennetzwerk vorhalten. Dies vereinfacht einerseits die Kommunikationsstruktur und vermindert andererseits den Ressourcenaufwand in den Untermodulen im Vergleich zu einem System, bei welchem mehrere Steuerprozesse auf das Datennetzwerk zugreifen können.

Bezugszeichenliste

1: Druckvorrichtung
2: Abrollstation
3: Druckwerk
4: Druckwerk
5: Druckwerk
6: Druckwerk
7: Fixierstation
8: Aufrollstation
9: Rasterstation
10: Farbmanagementstation
11: Rolle
12: Aufzeichnungsträgerbahn
13: Rolle
14: Datenleitung
15: Druckserver
16: Internet
17: serielle Datenleitung
18: Hauptmodul
19: Untermodul
20: Datennetzwerk
21: Log-Station
22: Vermittlerprozess
23: Operatorprozess
24: Steuerprozess
25: direkte Verbindung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102005062576 B4 [0004]

Claims

Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes, wobei die Steuervorrichtung (1) mehrere Module (18, 19) aufweist, welche über ein Datennetzwerk (20)verbunden sind, wobei jedes Modul (18, 19) zumindest einen Prozessor und ein Betriebssystem aufweist, und eines der Module (18) als Hauptmodul und die anderen Module (19) als Untermodule ausgebildet sind, wobei an einem jeden Untermodul (19) ein oder mehrere Steuerprozesse ausführbar sind, welche mit anderen Steuerprozessen Daten austauschen können, dadurch gekennzeichnet, dass ein jedes Untermodul (19) einen Operatorprozess (23) aufweist, welcher zur Kommunikation über das Datennetzwerk (20) ausgebildet ist, wobei die Steuerprozesse (24) eines jeden Untermoduls (19) derart ausgebildet sind, dass sie zum Kommunizieren über das Datennetzwerk (20) ausschließlich mit dem Operatorprozess (23) ihres Untermoduls (19) kommunizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptmodul (19) einen Vermittlerprozess (22) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass beim Austausch von Daten zwischen zwei Steuerprozessen (24) zweier unterschiedlicher Untermodule (19) diese derart vermittelt, dass die beiden Steuerprozesse (24) der Untermodule (19) jeweils über die Operatorprozesse (23) der jeweiligen Untermodule (19) direkt ohne weitere Zwischenschaltung des Hauptmoduls (18) Daten austauschen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vermittlerprozess (22) derart ausgebildet ist, dass bei einer Vermittlungsanfrage eines Operatorprozesses (23) eines ersten Untermoduls (19/1) eine Verbindungsinformation, wie z.B. eine Portadresse oder eine Kennung, eines zweiten Untermoduls (19/2) zugewiesen wird, mit welchen der Operatorprozess (23/1) des ersten Untermoduls (19/1) Daten an den Operatorprozess (23/2) des zweiten Untermoduls (19/2) übermitteln kann
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebssystem der Untermodule (19) zum Steuern der Kommunikation zwischen den Steuerprozessen (24) und dem Operatorprozess (23) dieses Untermoduls (19) ausgebildet ist, wobei diese Kommunikation vorzugsweise mittels eines Speichermapping erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Datennetzwerk (20) zur Übertragung der Daten nach dem TCP-Protokoll augebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nur der jeweils eine Operatorprozess (23) eines jeden Untermoduls (19) einen TCP-Server und einen TCP-Client ausführt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein jedes Untermodul (19) nur einen einzigen Operatorprozess (23) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Datennetzwerk (20) nach dem Ethernetstandard oder einem Standard gemäß SDLC, ProfiBus oder Arcnet ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Steuerprozess (24) eine Instanzierung eines enstsprechende Steuerprogramms auf dem Untermodul (19) ist, welche vorzugsweise einen eigenen Adressraum umfasst.
Druckvorrichtung zum Bedrucken eine Aufzeichnungsträgers umfassend mehrere Druckwerke (3 - 6) zum Auftragen jeweils einer vorbestimmten Druckfarbe auf den Aufzeichnungsträger, eine Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,wobei ein jedes Druckwerk (3 - 6)ein Untermodul (19) aufweist.
Druckvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Log-Station (21) vorgesehen ist, welche von mehreren Komponenten der Druckvorrichtung (1), wie z.B. den Druckwerken (3 - 6), regelmäßig Parameter erhält, welche in der Log-Station (21) archiviert werden.
Verfahren zum Betreiben einer Steuervorrichtung zum Steuern eines Gerätes, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuervorrichtung mehrere Module (18, 19) aufweist, welche über ein Datennetzwerk (20) verbunden sind, wobei jedes Modul (18, 19) zumindest einen Prozessor und ein Betriebssystem aufweist, und eines der Module (18) als Hauptmodul und die anderen Module (19) als Untermodule ausgebildet sind, wobei an einem jeden Untermodul (19) ein oder mehrere Steuerprozesse (24) ausgeführt werden, welche mit anderen Steuerprozessen (24) Daten austauschen können, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerprozesse eines jeden Untermoduls (19) über das Datennetzwerk (20) ausschließlich mit einem Operatorprozess (23) ihres Untermoduls (19) kommunizieren.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Steuerprozessen (24) zweier unterschiedlicher Untermodule (19) Daten ausgetauscht werden, indem zunächst ein Vermittlerprozess (22) des Hauptmoduls (18) die entsprechenden Untermodule (19) derart vermittelt, dass die beiden Steuerprozesse (24) der Untermodule (19) jeweils über die Operatorprozesse (23) der jeweiligen Untermodule (19) ohne weitere Zwischenschaltung des Hauptmoduls (18) Daten direkt austauschen.