DE102017127947A1 - Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium - Google Patents

Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium Download PDF

Info

Publication number
DE102017127947A1
DE102017127947A1 DE102017127947.4A DE102017127947A DE102017127947A1 DE 102017127947 A1 DE102017127947 A1 DE 102017127947A1 DE 102017127947 A DE102017127947 A DE 102017127947A DE 102017127947 A1 DE102017127947 A1 DE 102017127947A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
network node
event
data bus
network
bus message
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017127947.4A
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Klemm
Heiko KALTE
Robert Polnau
Thorsten Brehm
Jochen SAUER
Hans-Jürgen Miks
Robert Leinfellner
Rüdiger Kraft
Magnus Asplund
Matthias Schmitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dspace GmbH
Original Assignee
Dspace GmbH
Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dspace GmbH, Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH filed Critical Dspace GmbH
Priority to DE102017127947.4A priority Critical patent/DE102017127947A1/en
Publication of DE102017127947A1 publication Critical patent/DE102017127947A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14Network analysis or design
    • H04L41/145Network analysis or design involving simulating, designing, planning or modelling of a network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Verfahren (1) zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks (2) mit mehreren Netzknoten (3, 3.1, 3.2, 3.3. 3.4) zur Berechnung eines Simulationsmodells (4, 4.1, 4.2), wobei die Netzknoten (3, 3.1, 3.2, 3.3" 3.4) mittels eines seriellen Datenbusses (5) untereinander verbunden sind und die Netzknoten (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) mittels Datenbusnachrichten (6) Daten austauschen, wobei auf einem ersten Netzknoten (3.1) wenigstens eine ereignisgetriebene Task (7) des Simulationsmodells (4, 4.1, 4.2) implementiert ist, wobei von einem zweiten Netzknoten (3.2) ein nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis (8) detektiert wird, wobei der zweite Netzknoten (3.2) das detektierte auslösende Ereignis (8) dem ersten Netzknoten (3.1) durch Übermittlung eines Detektionssignals (9) mitteilt, und der erste Netzknoten (3.1) nach Empfangen des Detektionssignals (9) die ereignisgetriebene Task (7) berechnet.Eine schnelle Reaktionszeit wird dadurch erzielt, dass von dem zweiten Netzknoten (3.2) das Detektionssignal (9) in Form einer Multicast-Datenbusnachricht (6) oder einer Broadcast-Datenbusnachricht (6) an mehrere Netzknoten (3) des Simulationsnetzwerks (2) oder an alle Netzknoten (3) des Simulationsnetzwerks (2) über den seriellen Datenbus (5) verschickt wird.A method (1) for operating a real-time capable simulation network (2) having a plurality of network nodes (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) for calculating a simulation model (4, 4.1, 4.2) is described and illustrated, wherein the network nodes (3, 3.1 , 3.2, 3.3 "3.4) are interconnected by means of a serial data bus (5) and the network nodes (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) exchange data by means of data bus messages (6), at least one event-driven one on a first network node (3.1) Task (7) of the simulation model (4, 4.1, 4.2) is implemented, wherein from a second network node (3.2), a non-deterministic, triggering event (8) is detected, wherein the second network node (3.2) the detected triggering event (8 ) tells the first network node (3.1) by transmitting a detection signal (9), and the first network node (3.1), after receiving the detection signal (9), calculates the event-driven task (7). that of the second network node (3.2) the detection signal (9) in the form of a multicast data bus message (6) or a broadcast data bus message (6) to several network nodes (3) of the simulation network (2) or to all network nodes (3) of the simulation network (2) via the serial data bus (5) is sent.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks mit mehreren Netzknoten zur Berechnung eines Simulationsmodells, wobei die Netzknoten mittels eines seriellen Datenbusses untereinander verbunden sind und die Netzknoten mittels Datenbusnachrichten Daten austauschen, wobei auf einem ersten Netzknoten wenigstens eine ereignisgetriebene Task des Simulationsmodells implementiert ist, wobei von einem zweiten Netzknoten ein nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis detektiert wird, wobei der zweite Netzknoten das detektierte auslösende Ereignis dem ersten Netzknoten durch Übermittlung eines Detektionssignals mitteilt, und der erste Netzknoten nach Empfangen des Detektionssignals die ereignisgetriebene Task berechnet.The invention relates to a method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model, wherein the network nodes are interconnected by means of a serial data bus and the network nodes exchange data by means of data bus messages, wherein at least one event-driven task of the simulation model is implemented on a first network node, wherein a non-deterministic triggering event is detected by a second network node, wherein the second network node notifies the detected triggering event to the first network node by transmitting a detection signal, and the first network node, upon receiving the detection signal, calculates the event-driven task.

Verfahren der vorbeschriebenen Art zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks sind seit einigen Jahren im Einsatz, insbesondere in der Steuergeräteentwicklung für verteilte Systeme. Anwendungsfelder liegen typischerweise im Bereich sehr komplexer technischer Systeme, wie beispielsweise bei automotiven Anwendungen, in der Luft- und Raumfahrt sowie in anderen anspruchsvollen industriellen Bereichen mit massivem Einsatz von Regelungs- und Steuerungstechnik.Methods of the type described above for operating a real-time capable simulation network have been in use for several years, especially in distributed ECU development. Applications are typically in the area of very complex technical systems, such as in automotive applications, aerospace and other demanding industrial sectors with massive use of control technology.

Bei den hier in Rede stehenden Anwendungen stehen mehrere - nicht selten einige zehn oder mehr - Netzknoten über einen seriellen Datenbus - oder auch mehrere serielle Datenbusse - miteinander in Verbindung und lösen gemeinschaftlich eine im weitesten Sinne regelungstechnische Aufgabe. Die Netzknoten stehen typischerweise mit einem technisch-physikalischen Prozess in Verbindung, sie erhalten über Sensoren Informationen über Zustände des Prozesses und nehmen über angeschlossene Aktoren Einfluss auf den angeschlossenen technisch-physikalischen Prozess.In the applications in question here several - often a few tens or more - network nodes via a serial data bus - or more serial data buses - with each other and jointly solve a broadly technical control task. The network nodes are typically associated with a technical-physical process, they receive information about states of the process via sensors and influence the connected technical-physical process via connected actuators.

Die Netzknoten sind meist unterschiedlich ausgestaltet, sie können aber auch identische Eigenschaften haben; üblicherweise sind die Netzknoten jedoch für bestimmte schwerpunktmäßige Aufgaben hergerichtet. Manche Netzknoten stellen im Wesentlichen eine massive Rechenleistung bereit, um Regelungsalgorithmen zu berechnen und um die Verarbeitung größerer Datenmengen zu beherrschen, wobei dies meist unter Echtzeitanforderungen zu geschehen hat. Die Echtzeitanforderung ergibt sich einfach dadurch, dass die hier betrachteten Netzwerke zumindest teilweise in unmittelbarem Einsatz mit einem realen technisch-physikalischen Prozess stehen. Als Recheneinheiten derartiger Netzknoten kommen Mikroprozessoren, Mikrocontroller oder auch hart verdrahtete Funktionskomponenten zum Einsatz, wie zum Beispiel FPGAs (Field Programmable Gate Arrays).The network nodes are usually designed differently, but they can also have identical properties; Usually, however, the network nodes are prepared for specific tasks. Some network nodes essentially provide a massive amount of computational power to compute control algorithms and to handle the processing of larger amounts of data, usually with real-time requirements. The real-time requirement results simply from the fact that the networks considered here are at least partially directly involved with a real technical-physical process. As computing units of such network nodes, microprocessors, microcontrollers or even hard-wired functional components are used, such as FPGAs (Field Programmable Gate Arrays).

Andere Netzknoten implementieren einen eher messtechnischen oder aktuatorischen Schwerpunkt, bei dem es weniger auf eine besondere Rechenleistung ankommt, sondern vielmehr auf die Bereitstellung entsprechender I/O-Schnittstellen, beispielsweise in Form von analogen Schnittstellen mit entsprechenden Analog/Digital-Wandlern bzw. Digital/Analog-Wandlern, PWM Aus- bzw. Eingängen, digitalen Ein- und Ausgängen sowie ggf. Schnittstellen für bestimmte Busprotokolle. Die Trennlinie zwischen den verschiedenen Netzknoten mit unterschiedlichen Schwerpunkten ist fließend, schwerpunktmäßig rechentechnische Netzknoten können auch über I/O-Schnittstellen verfügen, genauso wie Netzknoten mit sensorischem oder aktuatorischen Schwerpunkt üblicherweise über entsprechende Recheneinheiten verfügen.Other network nodes implement a more metrological or actuarial focus, which is less important to a particular computing power, but rather on the provision of appropriate I / O interfaces, for example in the form of analog interfaces with corresponding analog / digital converters or digital / analog Converters, PWM outputs or inputs, digital inputs and outputs as well as interfaces for certain bus protocols. The dividing line between the different network nodes with different emphases is fluent, mainly computational network nodes can also have I / O interfaces, just as network nodes with sensory or actuatoric center of gravity usually have corresponding computing units.

Insgesamt bilden die zuvor beschriebenen Netzwerke verteilte, zeitdiskrete Abtastsysteme.Overall, the networks described above form distributed discrete-time sampling systems.

Um derartige Netzwerke und Komponenten der Netzwerke zu entwickeln, werden einzelne Netzknoten oder auch große Teile des Netzwerks mit mehreren Netzknoten in Echtzeit simuliert. Dabei werden im Wesentlichen die Anwendungsfälle des Rapid-Control-Prototyping (RCP) und der Hardware-in-the-Loop-Simulation (HIL-Simulation) unterschieden. Beim Rapid-Control-Prototyping werden mehrere - oder auch alle - Netzknoten des tatsächlichen Netzwerks durch eine Entwicklungshardware ersetzt, die zumeist leistungsfähiger ist als die später tatsächlich zum Einsatz kommenden Serien-Netzknoten. Die Netzknoten sind dann üblicherweise mittels einer grafischen Programmierumgebung und einer angeschlossenen automatisierten Codegenerierung programmierbar, sodass in kürzester Zeit verschiedene Funktionalitäten implementiert und in der echten physikalischen Umgebung erprobt werden können.In order to develop such networks and components of the networks, individual network nodes or even large parts of the network are simulated with multiple network nodes in real time. Here, a distinction is made between the use cases of rapid control prototyping (RCP) and hardware-in-the-loop simulation (HIL simulation). In the case of rapid control prototyping, several - or even all - network nodes of the actual network are replaced by development hardware, which is usually more powerful than the series network nodes actually used later. The network nodes are then usually programmable by means of a graphical programming environment and a connected automated code generation, so that various functionalities can be implemented in a very short time and tested in the real physical environment.

Bei Hardware-in-the-Loop-Simulationen wird genau der umgekehrte Anwendungsfall getestet, d. h. die am Ende der Entwicklung stehenden Serien-Steuergeräte in Form von Netzknoten werden in einer simulierten Umgebung erprobt, wobei die simulierte Umgebung einen Teil des Netzwerks mit simulierten Netzknoten und zumindest einen Teil des angeschlossenen physikalischen Prozesses umfasst. Das hier betrachtete Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks betrifft beide Anwendungsfälle gleichermaßen.In hardware-in-the-loop simulations, exactly the reverse use case is tested, i. H. the final development serial node controllers are tested in a simulated environment, the simulated environment comprising part of the simulated network node network and at least part of the attached physical process. The method considered here for operating a real-time capable simulation network concerns both applications equally.

Wie ausgeführt, bildet das Netzwerk mit seinen Netzknoten ein zeitdiskretes, verteiltes Abtastsystem. Von einem zeitlichen Gesichtspunkt aus betrachtet, gibt es zwei Arten von Aufgaben, die von den verschiedenen Netzknoten zu bearbeiten sind. Es gibt solche Aufgaben, die gleichsam im Takt mit dem Abtastsystem und daher vollkommen deterministisch ablaufen, und es gibt andere Aufgaben, die zeitlich unvorhersehbar, also nicht-deterministisch zu bearbeiten sind, und die in keinem zeitlichen Raster einplanbar sind. Aufgaben der ersten Kategorie werden oft als „Timer-Tasks“ bezeichnet, die periodisch bearbeitet werden. Es kann beispielsweise Aufgaben geben, die in jeder Millisekunde oder auch nur alle 50 Millisekunden ausgeführt werden oder eben auch mit anderen Periodendauern, die ein ganzzahliges Vielfaches der kleinsten Abtast-Periodendauer sind. Beispiele für derartige Timer-Tasks, also „zeitgetriebene“ Tasks, sind die periodische Berechnung von Regeldifferenzen und Stellgrößen sowie die Erfassung von Messdaten aus dem Prozess und die Ausgabe von Stellgrößen in den angeschlossenen Prozess.As stated, the network with its network nodes forms a time-discrete, distributed sampling system. From a temporal point of view, there are two types of tasks to be performed by the various network nodes are to be processed. There are such tasks, which run as it were in time with the scanning system and therefore completely deterministic, and there are other tasks that are temporally unpredictable, so non-deterministic to edit, and which can be scheduled in any temporal grid. First-tier tasks are often referred to as "timer tasks" that are periodically edited. For example, there may be tasks that are executed every millisecond or even every 50 milliseconds, or even with other periods that are an integer multiple of the smallest sample period. Examples of such timer tasks, ie "time-driven" tasks, are the periodic calculation of control differences and manipulated variables as well as the acquisition of measurement data from the process and the output of manipulated variables in the connected process.

Nicht-deterministische Anwendungen, die also nicht-periodisch und daher nicht vorhersehbar ausgeführt bzw. berechnet werden können, werden auch als „ereignisgetriebene“ Tasks oder nicht-periodische Tasks bezeichnet. Die Berechnung derartiger Tasks wird ausgelöst durch ebenso nicht-deterministische Ereignisse (Beeinflussung des physikalischen Prozesses durch Bedienpersonal, Änderung von Randbedingungen usw.). Um die Handhabung derartiger nicht-deterministischer Ereignisse, die die Berechnung einer damit verbundenen, ereignisgetriebenen Tasks auslösen, geht es im vorliegenden Fall.Non-deterministic applications, which can thus be executed non-periodically and therefore unpredictably, are also referred to as "event-driven" tasks or non-periodic tasks. The calculation of such tasks is triggered by equally non-deterministic events (manipulation of the physical process by operating personnel, change of boundary conditions, etc.). In the present case, the handling of such non-deterministic events that trigger the calculation of an associated, event-driven task is important.

Aus der Praxis ist der Anmelderin bekannt, dass von dem zweiten Netzknoten ein nicht-deterministisches Ereignis erkannt wird und das detektierte auslösende Ereignis zunächst dem ersten Netzknoten gemeldet wird, der eine mit diesem detektierten auslösenden Ereignis verknüpfte ereignisgetriebene Task aufweist. Der erste Netzknoten benachrichtigt dann wiederum alle anderen Netzknoten, von denen er zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task zwingend Daten benötigt, woraufhin diese Netzknoten diese Daten erfassen (Messen, Berechnen) und die erfassten Daten dann wieder zurück an den meldenden ersten Netzknoten übermitteln. So wird dann die Berechnung der ereignisgetriebenen Task auf dem ersten Netzknoten ermöglicht. Durch das direktadressierte Hin- und Herschicken von Detektionssignalen, Informationsanfragen und Informationen an sich wird erreicht, dass nur involvierte Netzknoten beteiligt sind. Auf der anderen Seite ist diese Vorgehensweise recht zeitintensiv. Andere Verfahren, bei denen separate physikalische Signalisierungsleitungen zur Übermittlung von auslösenden Ereignissen bzw. der diesbezüglichen Detektionssignale vorgesehen werden, bringen einen erheblichen Mehraufwand mit sich (Verkabelung, kompliziertere Steckverbinder etc.).From the practice, the Applicant is aware that a non-deterministic event is detected by the second network node and the detected triggering event is first reported to the first network node having an event-driven task associated with that detected triggering event. The first network node then notifies in turn all other network nodes from which it necessarily needs data for calculating the event-driven task, whereupon these network nodes acquire this data (measuring, calculating) and then transmit the acquired data back to the reporting first network node. Thus, the calculation of the event-driven task on the first network node is then enabled. The direct addressed switching of detection signals, information requests and information itself ensures that only involved network nodes are involved. On the other hand, this procedure is quite time consuming. Other methods in which separate physical signaling lines for the transmission of triggering events or the relevant detection signals are provided, bring a significant overhead (cabling, more complicated connectors, etc.).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs vorgestellte Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks mit mehreren Netzknoten anzugeben, bei dem die zuvor geschilderten Nachteile zumindest teilweise behoben werden.Object of the present invention is to provide the initially presented method for operating a real-time simulation network with multiple network nodes, in which the disadvantages described above are at least partially resolved.

Die zuvor hergeleitete Aufgabe wird erfmdungsgemäß bei dem zuvor dargestellten Verfahren zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass von dem zweiten Netzknoten das Detektionssignal in Form einer Multicast-Datenbusnachricht oder einer Broadcast-Datenbusnachricht an mehrere Netzknoten des Simulationsnetzwerks oder an alle Netzknoten des Simulationsnetzwerks über den seriellen Datenbus verschickt wird. Das Detektionssignal wird hier also - anders als im Stand der Technik - nicht nur an den ersten Netzknoten mit der auszuführenden ereignisgetriebenen Task versendet, sondern zeitgleich an mehrere Netzknoten (Multicast-Datenbusnachricht) oder an alle Netzknoten (Broadcast- Datenbusnachricht).According to the invention, the previously derived object is initially and essentially achieved in that the second network node sends the detection signal in the form of a multicast data bus message or a broadcast data bus message to several network nodes of the simulation network or to all network nodes of the simulation network via the serial network Data bus is sent. The detection signal is here - unlike in the prior art - not only sent to the first network node with the event-driven task to be executed, but at the same time to several network nodes (multicast data bus message) or to all network nodes (broadcast data bus message).

Bei dem Versenden des Detektionssignals mittels einer Broadcast-Datenbusnachricht erfahren alle Netzknoten praktisch gleichzeitig von der Detektion des auslösenden Ereignisses, sodass die Möglichkeit eröffnet wird, dass alle an der Berechnung der ereignisgetriebenen Task teilhabenden Netzknoten auch praktisch zeitgleich die erforderlichen Maßnahmen auslösen können. Bei der Versendung des Detektionssignals mittels einer Multicast-Datenbusnachricht wird die Datenbusnachricht beispielsweise an alle Netzknoten versendet, die mit der ereignisgetriebenen Task in Zusammenhang stehen, die durch das nicht-deterministische, auslösende Ereignis angestoßen wird. Eine Aufgabe der ereignisgetriebenen Task kann bspw. das Aussenden von Signalen über IO-Schnittstellen sein. Die IO-Schnittstellen können dabei direkt an einen an der ereignisgetriebenen Task teilhabenden Netzknoten angeschlossen sein. Optional können zusätzlich zu dem Detektionssignal Kontextinformationen in derselben Nachricht oder einer zusätzlichen Broadcast- oder Multicastnachricht versendet werden. Kontextinformationen umfassen Informationen in Zusammenhang mit dem auslösenden Ereignis stehen. Kontextinformationen können bspw. der Zustand des zweiten Netzknotens zum Zeitpunkt der Detektion des auslösenden Ereignisses oder der aktuelle Messwert einer IO-Schnittstelle des zweiten Netzknotens sein. Kontextinformationen können von den Netzknoten bei der Bearbeitung der ereignisgetriebene Task berücksichtigt werden.When sending the detection signal by means of a broadcast data bus message, all network nodes learn practically simultaneously from the detection of the triggering event, so that the possibility is opened that all participating in the calculation of the event-driven task network nodes can trigger the necessary measures practically at the same time. When sending the detection signal by means of a multicast data bus message, the data bus message is sent, for example, to all network nodes that are related to the event-driven task triggered by the non-deterministic triggering event. One task of the event-driven task may be, for example, the transmission of signals via IO interfaces. The IO interfaces can be connected directly to a participating in the event-driven task network node. Optionally, context information in the same message or an additional broadcast or multicast message may be sent in addition to the detection signal. Context information includes information related to the triggering event. Context information can be, for example, the state of the second network node at the time of detection of the triggering event or the current measured value of an IO interface of the second network node. Context information can be taken into account by the network nodes when processing the event-driven task.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Netzknoten, die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task erforderliches Datum aufweisen, mit einer Korrespondenzinformation ausgestattet werden, wobei die Korrespondenzinformation das auslösende Ereignis, die Quelle des Datums und - mittelbar oder unmittelbar - den ersten Netzknoten, auf dem die ereignisgetriebene Task berechnet wird, umfasst. Die Korrespondenzinformation ermöglicht es den Netzknoten, die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task erforderliches Datum aufweisen, anhand des empfangenen Detektionssignals zu ermitteln, welches in ihrem Einflussbereich befindliche Datum bereitzustellen ist und wohin das interessierende Datum zu verschicken ist.In a preferred embodiment of the method, it is provided that the network nodes, which have a date required for calculating the event-driven task, be provided with correspondence information, wherein the correspondence information contains the triggering event, the Source of the date and - directly or indirectly - the first network node on which the event-driven task is calculated includes. The correspondence information makes it possible for the network nodes, which have a date required for calculating the event-driven task, to determine, based on the received detection signal, which datum in their area of influence is to be provided and where the datum of interest is to be sent.

Das Versenden des erforderlichen Datums kann dabei unmittelbar zu dem ersten Netzknoten erfolgen, auf dem ja die ereignisgetriebene Task berechnet wird. Die Versendung des Datums kann aber auch mittelbar erfolgen, also über den Umweg über wenigstens einen anderen Netzknoten. Die Korrespondenzinformation umfasst jedenfalls eine Beschreibung des „Weges zum Ziel“, der über Netzknoten des Simulationsnetzwerks genommen werden soll, bis das erforderliche Datum - in seiner ursprünglichen Form oder über den Weg hinweg modifiziert - sein Ziel in Form des ersten Netzknotens erreicht. Das Verfahren ist demnach mit anderen Worten so ausgestaltet, dass die Netzknoten, die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task erforderliches Datum aufweisen, beim Empfang der Multicast-Datenbusnachricht oder der Broadcast-Datenbusnachricht dieses erforderliche Datum bereitstellen und mit einer an einen anderen Netzknoten gerichteten Datenbusnachricht senden. Bei diesem anderen Netzknoten muss es sich nicht zwingend um den ersten Netzknoten handeln, das erforderliche Datum kann also vielmehr auch einen Umweg über weitere Netzknoten zu dem ersten Netzknoten nehmen.The sending of the required date can be done directly to the first network node on which the event-driven task is calculated. However, the date can also be sent indirectly, ie via the detour via at least one other network node. In any case, the correspondence information comprises a description of the "path to the destination" which is to be taken via network nodes of the simulation network until the required date, modified in its original form or across the path, reaches its destination in the form of the first network node. In other words, the method is configured such that the network nodes having a data required for calculating the event-driven task, when receiving the multicast data bus message or the broadcast data bus message, provide this required data and send it with a data bus message directed to another network node , This other network node does not necessarily have to be the first network node, but rather the required date can also take a detour via further network nodes to the first network node.

Eine Weiterbildung des dargestellten Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass als nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis ein lokales Ereignis des zweiten Netzknotens und/oder ein externes Ereignis des zweiten Netzknotens detektiert wird. Bei einem lokalen Ereignis kann es sich beispielsweise um einen Fehler oder um einen sich einstellenden Zustandswechsel handeln. Die Detektion eines externen Ereignisses geschieht vorzugsweise mittels einer I/O-Schnittstelle des zweiten Netzknotens, es kann sich hier beispielsweise um ein Ereignis aus dem in Verbindung befindlichen technischen Prozess handeln, das über die I/O-Schnittstelle detektiert wird. Bei der I/O-Schnittstelle kann es sich auch um eine - weitere - Kommunikationsschnittstelle handeln, das Ereignis kann also auch in dem Empfang einer bestimmten Datenbusnachricht bestehen.A development of the illustrated method is characterized in that a local event of the second network node and / or an external event of the second network node is detected as a non-deterministic triggering event. A local event may, for example, be an error or a change of state that occurs. The detection of an external event is preferably done by means of an I / O interface of the second network node, it may be, for example, an event from the related technical process, which is detected via the I / O interface. The I / O interface can also be a - further - communication interface, ie the event can also consist of receiving a specific data bus message.

Es ist zuvor gesagt worden, dass die Netzknoten, die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task erforderliches Datum aufweisen, dieses erforderliche Datum bereitstellen. In einer Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Bereitstellen des erforderlichen Datums das Auslesen der vorgenannten I/O-Schnittstelle des zweiten Netzknotens oder auch der I/O-Schnittstelle eines weiteren Netzknotens, über den der erste Netzknoten mittelbar informiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Bereitstellen des erforderlichen Datums die Ermittlung des erforderlichen Datums durch eine Vorverarbeitung weiterer Daten umfasst. So kann beispielsweise in einem Netzknoten ein mehrdimensionales Kennlinienfeld abgelegt sein, das mehrere Größen miteinander in Zusammenhang setzt, wobei alle Größen bis auf eine Größe beispielsweise durch Auslesen von Messwerten oder auch internen Berechnungsgrößen ermittelt werden und die verbleibende Größe aus dem Kennlinienfeld ermittelt wird.It has previously been said that the network nodes having a date required to calculate the event-driven task provide this required date. In one embodiment of the method, the provision of the required date comprises the reading out of the aforementioned I / O interface of the second network node or of the I / O interface of another network node via which the first network node is indirectly informed. Alternatively or additionally, it can be provided that the provision of the required date comprises the determination of the required date by preprocessing further data. Thus, for example, a multi-dimensional characteristic field can be stored in a network node, which sets several variables in relation to each other, all sizes are determined except one size, for example by reading readings or internal calculation sizes and the remaining size is determined from the characteristic field.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Bereitstellen des erforderlichen Datums und/oder das Versenden der an einen Netzknoten - insbesondere den ersten Netzknoten - gerichteten Datenbusnachricht mit höherer Priorität erfolgt als die Berechnung anderer Vorgänge oder das Versenden anderer Datenbusnachrichten. Um möglichst geringe Latenzen zu erleiden, ist insbesondere vorgesehen, dass das Bereitstellen und/oder das Versenden mit höchster Priorität erfolgt. Dadurch wird sichergestellt, dass mögliche Verzögerungen in der Reaktion auf das nicht-deterministische, auslösende Ereignis minimiert werden. Dazu müssen natürlich sowohl das Betriebssystem auf den Netzknoten wie auch das dem Austausch der Datenbusnachrichten zugrunde liegende Protokoll eine entsprechende Priorisierung erlauben.A preferred embodiment of the method is characterized in that the provision of the required date and / or the sending of the data bus message addressed to a network node, in particular the first network node, takes place with a higher priority than the calculation of other processes or the sending of other data bus messages. In order to suffer the least possible latencies, it is provided in particular that the provision and / or the sending takes place with the highest priority. This ensures that possible delays in the response to the non-deterministic, triggering event are minimized. Of course, both the operating system on the network nodes and the protocol underlying the exchange of the data bus messages must permit a corresponding prioritization.

Des Weiteren ist in einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass die Korrespondenzinformation eine Information über die ereignisgetriebene Task umfasst, insbesondere wobei die an den berechnenden ersten Netzknoten gerichtete Datenbusnachricht auch eine Information umfasst, anhand derer der erste Netzknoten das Datum der ereignisgetriebenen Task zuordnen kann. Bei der Information handelt es sich also gewissermaßen um einen Identifier zur eindeutigen Identifizierung. Bei dieser Information kann es sich beispielsweise um eine Speicheradresse handeln, in der die Daten im ersten Netzknoten gespeichert werden. Die jeweilige ereignisgetriebene Task kann die jeweils aktuellen Daten von dieser Adresse aus dem lokalen Speicher des ersten Netzknotens auslesen und für die Taskberechnung nutzen.Furthermore, it is provided in a particular embodiment of the method that the correspondence information comprises information about the event-driven task, in particular wherein the data bus message directed to the calculating first network node also includes information by means of which the first network node can assign the date of the event-driven task. The information is, so to speak, an identifier for unambiguous identification. This information may, for example, be a memory address in which the data is stored in the first network node. The respective event-driven task can read the respective current data from this address from the local memory of the first network node and use it for the task calculation.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Korrespondenzinformation zumindest teilweise automatisiert aus einem Simulationsmodell ermittelt wird und vor Start der Berechnung des Simulationsmodells in den Netzknoten abgelegt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Korrespondenzinformation auch dynamisch zur Simulationslaufzeit verändert werden.A further embodiment of the method is characterized in that the correspondence information is at least partially determined automatically from a simulation model and stored in the network node before the start of the calculation of the simulation model. Additionally or alternatively, the correspondence information can also be changed dynamically to the simulation runtime.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens beginnt die ereignisgetriebene Task auf dem ersten Netzknoten bereits nach Erhalt der Multicast-Datenbusnachricht oder der Broadcast-Datenbusnachricht mit der Verarbeitung eines weiteren zugehörigen Datums. Damit ist insbesondere ein Datum gemeint, das bereits auf dem ersten Netzknoten vorhanden ist und hinreichend aktuell ist. All jene weiteren zugehörigen Daten, die schon aktuell verfügbar sind, können bereits in die Berechnung der ereignisgetriebenen Task Eingang finden, ohne dass dies zu Ungenauigkeiten führt. Darüber hinaus verringert diese Vorgehensweise die Gesamt-Reaktionszeit bzw. Verarbeitungszeit der ereignisgetriebenen Task. Um sicherzustellen, das stets auch nur ein aktuelles erforderliches Datum, das von einem anderen Netzknoten als dem ersten Netzknoten stammt, verwendet wird, werden alle jenen empfangenen erforderlichen Daten bzw. Speicherplätze, in denen sie hinterlegt sind, mit einem Flag gekennzeichnet, das zunächst signalisiert, dass das Datum seit Aufruf der ereignisgetriebenen Task noch nicht aktuell erhalten worden ist. Erst nach Zusendung des erforderlichen Datums oder der erforderlichen Daten von anderen Netzknoten als dem ersten Netzknoten wird jedes entsprechende Flag so umgesetzt, dass es valide Daten signalisiert. Bevor die ereignisgetriebene Task auf dem ersten Netzknoten entsprechende Speicherstellen von extern zugesandten erforderlichen Daten ausliest, wird jeweils überprüft, ob die Daten tatsächlich valide - also aktuell - sind. Nach Abschluss der Berechnung der ereignisgetriebenen Task werden die entsprechende Flags wieder umgesetzt, sodass die dort abgelegten Speicherinhalte als invalide - also nicht-aktuell - gekennzeichnet sind. In a particularly preferred embodiment of the method, the event-driven task on the first network node begins to receive the processing of another associated date already after receiving the multicast data bus message or the broadcast data bus message. This means in particular a date that is already present on the first network node and is sufficiently up-to-date. All those additional data that are already available can already be included in the calculation of the event-driven task without causing inaccuracies. In addition, this approach reduces the overall response time or processing time of the event-driven task. To ensure that only a current required date, which originates from a network node other than the first network node, is always used, all those received data or memory locations in which they are stored are marked with a flag which initially signals in that the date has not yet been updated since the event-driven task was called. Only after sending the required date or data from other network nodes than the first network node, each corresponding flag is implemented so that it signals valid data. Before the event-driven task reads out corresponding memory locations of externally sent required data on the first network node, it is in each case checked whether the data is actually valid - ie current. After completion of the calculation of the event-driven task, the corresponding flags are converted again so that the memory contents stored there are marked as invalid - ie not up-to-date.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Zeit, die ein erforderliches Datum nach Erhalt der Multicast-Datenbusnachricht oder der Broadcast-Datenbusnachricht vom zweiten Netzknoten bis zum ersten Netzknoten benötigt, ermittelt wird, dass ferner die Zeit, die der erste Netzknoten benötigt, um nach Erhalt der Multicast-Datenbusnachricht oder der Broadcast-Datenbusnachricht die Berechnung der ereignisgetriebenen Task zu starten und an die Ausführungsstelle der ereignisgetriebenen Task zu gelangen, die auf das bereitgestellte erforderliche Datum zugreift, ermittelt wird, und dass die Berechnung der ereignisgetriebenen Task auf dem ersten Netzknoten unter Berücksichtigung der ermittelten Zeiten so gestartet wird, dass die ereignisgetriebene Task ohne weiteres Warten auf ein erforderliches Datum auf das erforderliche Datum zugreifen kann. Durch diese Vorgehensweise wird durch Verwendung von Vorwissen über bestimmte Ausführungszeiten sichergestellt, dass bei der Berechnung der ereignisgetriebenen Task automatisch nur aktuelle und von extern erhaltene Daten verwendet werden. Dies könnte jedenfalls ein Validierungssystem zur Sicherstellung der Aktualität von empfangenen Daten entbehrlich machen.A particularly preferred embodiment of the method provides that the time required for a required date after receiving the multicast data bus message or the broadcast data bus message from the second network node to the first network node is determined that further the time required by the first network node to start the calculation of the event-driven task upon receipt of the multicast data bus message or the broadcast data bus message and to reach the execution point of the event-driven task that accesses the provided required date, and that the event-driven task is computed on the the first network node is started taking into account the determined times so that the event-driven task can easily access the required date waiting for a required date. By using this knowledge in certain execution times, this procedure ensures that only current and externally obtained data are automatically used in the calculation of the event-driven task. In any case, this could dispel a validation system for ensuring the up-to-dateness of received data.

Eine weitere Variante zur Sicherstellung einer aktuellen Datengrundlage bei der Berechnung der ereignisgetriebenen Task besteht darin, dass der erste Netzknoten ermittelt, ob alle zur Berechnung einer ereignisgetriebenen Task erforderlichen Daten eingegangen sind und die Berechnung der ereignisgetriebenen Task auf dem ersten Netzknoten erst dann gestartet wird, wenn alle erforderlichen Daten eingegangen sind. Durch dieses Verfahren wird zwar nicht die kürzeste Reaktionszeit realisiert, das Verfahren lässt sich aber mit sehr einfachen Mitteln umsetzen.Another variant for ensuring a current data basis in the calculation of the event-driven task is that the first network node determines whether all data required for calculating an event-driven task have been received and the calculation of the event-driven task on the first network node is only started if all required data has been received. Although this process does not realize the shortest reaction time, the process can be implemented with very simple means.

Eine weitere Maßnahme zur Verringerung von Latenzen besteht darin, dass die Multicast-Datenbusnachricht oder die Broadcast-Datenbusnachricht mit einer höheren Priorität versendet und/oder weitergeleitet wird als alle anderen Datenbusnachrichten. Dazu muss der verwendete serielle Datenbus auch entsprechende Instrumente zur Priorisierung von Nachrichten aufweisen.Another measure for reducing latencies is that the multicast data bus message or the broadcast data bus message is sent with a higher priority and / or forwarded than all other data bus messages. For this purpose, the serial data bus used must also have corresponding instruments for prioritizing messages.

Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung der Programme durch mehrere Netzknoten eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks zur Berechnung eines Simulationsmodells diese veranlassen, die Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens auszuführen. Genauso umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das zuvor beschriebene Computerprogrammprodukt gespeichert ist.The invention further comprises a computer program product comprising instructions which, when the programs are executed by a plurality of network nodes of a real-time simulation network for calculating a simulation model, cause them to carry out the steps of the previously described method. Likewise, the invention also includes a computer-readable storage medium on which the computer program product described above is stored.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks mit mehren Netzknoten auszugestalten und weiter, zu bilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

  • 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks mit mehreren Netzknoten,
  • 2 ein Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks mit mehreren Netzknoten unter Verwendung einer Broadcast-Datenbusnachricht zur Mitteilung eines Detektionssignals,
  • 3 ein Verfahren zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks unter Verwendung von Multicast-Datenbusnachrichten zur Mitteilung eines Detektionssignals,
  • 4 die Konfiguration eines Netzknotens mit Korrespondenzinformationen zur direkten Adressierung eines ersten Netzknotens,
  • 5 die Konfiguration eines weiteren Netzknotens mit Korrespondenzinformationen mit einer mittelbaren Zuleitung eines Datums zu dem ersten Netzknoten über den Umweg eines weiteren Netzknotens,
  • 6 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Abstimmung von Übertragungs- und Berechnungszeiten und
  • 7 ein weiteres Zeitdiagramm zur Verdeutlichung der Abstimmung von Übertragungs- und Berechnungszeiten.
In particular, there are a multitude of possibilities for designing the method according to the invention for operating a real-time-capable simulation network with a plurality of network nodes and further to form it. Reference is made on the one hand to the claims subordinate to claim 1, on the other hand to the following description of embodiments in conjunction with the drawings. In the drawing show
  • 1 a known from the prior art method for operating a real-time simulation network with multiple network nodes,
  • 2 a method for operating a real-time capable simulation network with a plurality of network nodes using a broadcast data bus message for the notification of a detection signal,
  • 3 a method of operating a real-time capable simulation network using multicast data bus messages to notify a detection signal,
  • 4 the configuration of a network node with correspondence information for the direct addressing of a first network node,
  • 5 the configuration of another network node with correspondence information with an indirect forwarding of a datum to the first network node via the detour of another network node,
  • 6 a time chart to clarify the coordination of transmission and calculation times and
  • 7 another time chart to clarify the vote of transmission and calculation times.

In den verschiedenen Figuren sind jeweils Verfahren 1 zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks 2 mit mehreren Netzknoten 3, 3.1., 3.2, 3.3, 3.4 zur Berechnung eines Simulationsmodells 4, 4.1., 4.2 gezeigt. Dargestellt sind jeweils Simulationsnetzwerke 2 mit mehreren Netzknoten 3, wobei sich verfahrensmäßige Abläufe aus den Darstellungen schlüssig durch den Signalfluss und die dargestellten und beschriebenen Abläufe der Datenkommunikation ergeben.In the various figures are each method 1 for operating a real-time capable simulation network 2 with several network nodes 3 . 3.1 ., 3.2, 3.3, 3.4 for calculating a simulation model 4 . 4.1 ., 4.2. Shown are each simulation networks 2 with several network nodes 3 , wherein procedural sequences of the representations result conclusively by the signal flow and the illustrated and described procedures of data communication.

In 1 ist zunächst ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren 1 zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks 2 dargestellt. Gezeigt sind insgesamt vier Netzknoten 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, die über einen seriellen Datenbus 5 untereinander verbunden sind. Die Netzknoten 3 tauschen über den seriellen Datenbus 5 Datenbusnachrichten 6 aus, denen ein bestimmtes Kommunikationsprotokoll zugrunde liegt. Wie angedeutet in den Figuren angedeutet, erstreckt sich der serielle Datenbus 5 noch weiter, es können also noch viele andere Netzknoten umfasst sein. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem dargestellten Netzknoten 3 um Entwicklungs-Netzknoten, die also nicht den später tatsächlich eingesetzten Serien-Netzknoten entsprechen. Die Netzknoten 3 des Simulationsnetzwerks 2 stehen in Wechselwirkung mit einem angedeuteten physikalischen Prozess P. Die Netzknoten 3.2, 3.3, 3.4 können in dem vorliegenden Fall mit dem physikalischen Prozess P, der beispielsweise ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor oder ein anderes System sein kann, Daten austauschen, angedeutet durch die Doppelpfeile. Die Netzknoten 3.2, 3.3, 3.4 können insbesondere Messdaten aus dem Prozess P aufnehmen und sie können auch durch Ausgabe von entsprechenden Signalen auf den Prozess P einwirken.In 1 is first a known from the prior art method 1 for operating a real-time capable simulation network 2 shown. Shown are a total of four network nodes 3.1 . 3.2 . 3.3 . 3.4 that has a serial data bus 5 are interconnected. The network nodes 3 swap over the serial data bus 5 Datenbusnachrichten 6 which is based on a specific communication protocol. As indicated in the figures, the serial data bus extends 5 still further, so there may be many other network nodes included. In the present case, the illustrated network node 3 to development network nodes, which therefore do not correspond to the series network node actually used later. The network nodes 3 of the simulation network 2 interact with an indicated physical process P. The network nodes 3.2 . 3.3 . 3.4 may in the present case with the physical process P, which may be, for example, an internal combustion engine, an electric motor or other system, exchange data, indicated by the double arrows. The network nodes 3.2 . 3.3 . 3.4 In particular, measurement data can be taken from the process P and they can also act on the process P by outputting corresponding signals.

Dargestellt ist hier, dass das Simulationsmodell 4 auf zwei Netzknoten 3.1, 3.4 verteilt ist, nämlich in Form der Teile 4.1, 4.2 des Simulationsmodells 4. Im Rahmen des Teils 4.1 des Simulationsmodells 4 auf dem Netzknoten 3.1 ist eine ereignisgetriebene Task 7 auf dem Netzknoten 4.1 implementiert.Shown here is that the simulation model 4 on two network nodes 3.1 . 3.4 is distributed, namely in the form of parts 4.1 . 4.2 of the simulation model 4 , As part of the part 4.1 of the simulation model 4 on the network node 3.1 is an event-driven task 7 on the network node 4.1 implemented.

Von dem zweiten Netzknoten 3.2 wird ein nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis 8 detektiert, wobei dieser zweite Netzknoten 3.2 das detektierte auslösende Ereignis 8 dem ersten Netzknoten 3.1 durch Übermittlung eines Detektionssignals 9 mitteilt. Dieses Detektionssignal 9 wird also auch mittels einer Datenbusnachricht 6 übermittelt. Dem ersten Netzknoten 3.1 ist bekannt, dass er nach Empfang des Detektionssignals 9 die ereignisgetriebene Task 7, die mit dem auslösenden Ereignis 8 verbunden ist, berechnen muss. Für die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 benötigt der erste Netzknoten 3.1 jedoch weitere Informationen, die nicht auf dem ersten Netzknoten 3.1 selbst hinterlegt sind, sondern die erst von anderen Netzknoten 3 beschafft werden müssen, hier von dem weiteren Netzknoten 3.3. Dazu fordert der erste Netzknoten 3.1 von dem weiteren Netzknoten 3.3 eine benötigte Information an (gerichteter Pfeil mit einer Datenbusnachricht 6 von dem ersten Netzknoten 3.1 zu dem weiteren Netzknoten 3.3). Auf diese Informationsanforderung hin liefert der weitere Netzknoten 3.3 dann die benötigte Information in Form einer weiteren Datenbusnachricht 6 (gerichteter Pfeil vom weiteren Netzknoten 3.3 zu dem ersten Netzknoten 3.1). Durch das vorbeschriebene Prozedere werden nur die Netzknoten 3 angesprochen, die zwingend für die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 benötigt werden, jedoch muss eine vergleichsweise hohe Reaktionszeit auf das auslösende Ereignis 8 in Kauf genommen werden.From the second network node 3.2 becomes a non-deterministic, triggering event 8th detected, this second network node 3.2 the detected triggering event 8th the first network node 3.1 by transmission of a detection signal 9 telling. This detection signal 9 So also by means of a data bus message 6 transmitted. The first network node 3.1 is known to be after receiving the detection signal 9 the event-driven task 7 that with the triggering event 8th connected, must calculate. For the calculation of the event-driven task 7 requires the first network node 3.1 however, more information that is not on the first network node 3.1 themselves, but only from other network nodes 3 have to be procured here from the other network node 3.3 , For this the first network node demands 3.1 from the other network node 3.3 a required information to (directed arrow with a data bus message 6 from the first network node 3.1 to the other network node 3.3 ). The further network node delivers to this information request 3.3 then the required information in the form of another data bus message 6 (directed arrow from the other network node 3.3 to the first network node 3.1 ). By the procedure described above, only the network nodes become 3 addressed, which is mandatory for the calculation of the event-driven task 7 However, a comparatively high reaction time to the triggering event must be required 8th be accepted.

Bei dem in 2 dargestellten Verfahren wird die Aufgabe der Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 auf dem ersten Netzknoten 3.1, ausgelöst durch das detektierte auslösende Ereignis 8 mittels des zweiten Netzknotens 3.2, auf eine andere Art gelöst. Auch hier wird das auslösende Ereignis 8 mittels des zweiten Netzknotens 3.2 detektiert und auch hier wird von dem zweiten Netzknoten 3.2 dem ersten Netzknoten 3.1 durch Übermittlung des Detektionssignals 9 mitgeteilt, dass das auslösende Ereignis 8 detektiert worden ist. Im Unterschied zu 1 wird jedoch das Detektionssignal 9 von dem zweiten Netzknoten 3.2 in Form einer Broadcast-Datenbusnachricht 6broad an alle Netzknoten 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 des Simulationsnetzwerkes 2 über den seriellen Datenbus 5 verschickt. Dies hat den Vorteil, dass es allen Netzknoten 3 nunmehr möglich ist, auf das detektierte auslösende Ereignis 8 instantan zu reagieren. Durch diese Maßnahme ist es dem weiteren Netzknoten 3.3 ohne Weiteres möglich, zu überprüfen, ob von ihm eine Information bereitgestellt werden muss, die möglicherweise zur Berechnung der mit dem detektierten Ereignis 8 zusammenhängenden ereignisgetriebenen Task 7 benötigt wird. Diese Information kann dann im Rahmen der technischen Möglichkeiten praktisch verzögerungsfrei ermittelt und mittels einer Datenbusnachricht 6 an den ersten Netzknoten 3.1 übermittelt werden (gerichteter Pfeil vom weiteren Netzknoten 3.3 zum ersten Netzknoten 3.1). Zusätzlich können die Netzknoten 3.3, 3.4, die die Broadcast-Datenbusnachricht 6broad empfangen und eine IO-Schnittstelle 10 besitzen als Reaktion auf die Broadcast-Datenbusnachricht 6broad Daten messen oder versenden. So kann ein Netzknoten 3.3 weitere Daten des physikalischen Prozesses P messen und als Datenbusnachricht dem ersten Netzknoten 3.1 schicken. Oder ein oder mehrere Netzknoten 3.3, 3.4 können über ihre IO-Schnittstellen 10 Daten an den physikalischen Prozess P senden.At the in 2 The method described is the task of calculating the event-driven task 7 on the first network node 3.1 , triggered by the detected triggering event 8th by means of the second network node 3.2 solved in a different way. Again, this is the triggering event 8th by means of the second network node 3.2 detected and also here is from the second network node 3.2 the first network node 3.1 by transmission of the detection signal 9 communicated that the triggering event 8th has been detected. In contrast to 1 but becomes the detection signal 9 from the second network node 3.2 in the form of a broadcast data bus message 6 broad to all network nodes 3 . 3.1 . 3.2 . 3.3 . 3.4 of the simulation network 2 over the serial data bus 5 sent. This has the advantage of being all network nodes 3 is now possible on the detected triggering event 8th to react instantaneously. By this measure, it is the other network node 3.3 It is also possible to check whether information must be provided by him which may be used to calculate the event detected 8th related event-driven task 7 is needed. This information can then in the context of technical Possibilities practically determined without delay and by means of a data bus message 6 at the first network node 3.1 (directed arrow from the other network node 3.3 to the first network node 3.1 ). In addition, the network nodes 3.3 . 3.4 containing the broadcast data bus message 6 broad receive and an IO interface 10 own in response to the broadcast data bus message 6 broad Measure or send data. So can a network node 3.3 measure further data of the physical process P and as a data bus message to the first network node 3.1 Send. Or one or more network nodes 3.3 . 3.4 can via their IO interfaces 10 Send data to the physical process P.

In 3 ist gezeigt, dass von dem zweiten Netzknoten 3.2 das Detektionssignal in Form einer Multicast-Datenbusnachricht 6mult an mehrere Netzknoten 3.1, 3.3 des Simulationsnetzwerks 2 über den seriellen Datenbus 5 verschickt wird, wobei das auslösende Ereignis 8 bzw. das verbundene Detektionssignal 9 nur genau an die Netzknoten 3.1, 3.3 verschickt wird, die Einfluss nehmen auf die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 auf dem ersten Netzknoten 3.1. In diesem Fall erübrigt sich eine Überprüfung der Nachricht durch die Netzknoten (hier Netzknoten 3.4), die durch die Multicast-Datenbusnachricht 6mult überhaupt nicht adressiert worden sind. Auch in diesem Beispiel kann ein Netzknoten 3.3 als Reaktion auf die Multicast-Datenbusnachricht 6mult über seine IO-Schnittstelle 10 mit dem physikalischen Prozess P interagieren.In 3 is shown by the second network node 3.2 the detection signal in the form of a multicast data bus message 6 mult to several network nodes 3.1 . 3.3 of the simulation network 2 over the serial data bus 5 being sent, being the triggering event 8th or the connected detection signal 9 only exactly to the network nodes 3.1 . 3.3 that influence the calculation of the event-driven task 7 on the first network node 3.1 , In this case, a check of the message by the network nodes (here network nodes 3.4 ) through the multicast data bus message 6 mult have not been addressed at all. Also in this example can be a network node 3.3 in response to the multicast data bus message 6 mult via its IO interface 10 interact with the physical process P.

In den dargestellten Beispielen wird als nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis 8 ein externes Ereignis des zweiten Netzknotens 3.2 detektiert, vorliegend nämlich wird mit einer I/O-Schnittstelle 10 des zweiten Netzknotens 3.2 ein nicht-deterministisches Ereignis im physikalischen Prozess P erfasst.In the examples presented, this is called a non-deterministic, triggering event 8th an external event of the second network node 3.2 detected, in the present case is with an I / O interface 10 of the second network node 3.2 detected a non-deterministic event in the physical process P.

In 4 ist dargestellt, dass der Netzknoten 3.3, der ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 erforderliches Datum aufweist, mit einer Korrespondenzinformation 11 ausgestattet wird, wobei die Korrespondenzinformation 11 das auslösende Ereignis 8 (Event: 8), die Quelle des Datums (Datum: I/O-3) und - mittelbar oder unmittelbar - den ersten Netzknoten 3.1 (Netzknoten: 3.1), auf dem die ereignisgetriebene Task 7 berechnet wird, umfasst. Als Quelle des Datums ist „I/O-3“ angegeben, was hier anzeigen soll, dass der dritte Kanal der I/O-Schnittstelle 10 des Netzknotens 3.3 ausgelesen werden soll und das so erhaltene Datum dann weiter verwendet werden soll.In 4 is shown that the network node 3.3 who is responsible for calculating the event-driven task 7 required date, with a correspondence information 11 is equipped, wherein the correspondence information 11 the triggering event 8th (Event: 8), the source of the date (date: I / O-3) and - directly or indirectly - the first network node 3.1 (Network node: 3.1), on which the event-driven task 7 is calculated. The source of the date is "I / O-3", which should indicate here that the third channel of the I / O interface 10 of the network node 3.3 should be read out and the date thus obtained should then continue to be used.

Das Verhalten in den ab 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist im Grunde ähnlich, denn die Netzknoten 3.3, die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 erforderliches Datum aufweisen, stellen bei Empfang der Multicast-Datenbusnachricht 6mult oder der Broadcast-Datenbusnacht 6broad dieses erforderliche Datum bereit und senden es mit einer an einen anderen Netzknoten 3 gerichteten Datenbusnachricht 6, wobei das endgültige Ziel der erste Netzknoten 3.1 ist, da er die ereignisgetriebene Task 7 berechnet.The behavior in the ab 2 illustrated embodiments is basically similar, because the network nodes 3.3 , which is used to calculate the event-driven task 7 have required date set upon receipt of the multicast data bus message 6 mult or the broadcast data bus night 6 broad Prepare this required date and send it to another network node 3 directed data bus message 6 , where the final destination is the first network node 3.1 is because he's the event-driven task 7 calculated.

Das Senden des erforderlichen Datums muss nicht immer unmittelbar mit einer Datenbusnachricht 6 erfolgen, die direkt an den ersten Netzknoten 3.1 gerichtet ist. In 5 ist ein Beispiel für eine mittelbare Übertragung des erforderlichen Datums von dem weiteren Netzknoten 3.3 dargestellt. Hier wird das von dem weiteren Netzknoten 3.3 bereitgestellte Datum zunächst an den weiteren Netzknoten 3.4 mit einer Datenbusnachricht 6 versendet. Insoweit enthält die Korrespondenzinformation 11 auch eine weitergehende Information darüber, wie das endgültige Ziel in Form des ersten Netzknotens 3.1 zu erreichen ist, nämlich über den Netzknoten 3.4 (Netzknoten: 3.1 via 3.4). Der weitere Netzknoten 3.3 übermittelt also das von ihm erfasste Datum zu dem weiteren Netzknoten 3.4. Im vorliegenden Fall wird das übermittelte Datum für eine Berechnung im Rahmen des Teil-Simulationsmodells 4.2 verwendet und ein dort ermitteltes Ergebnis dann an den ersten Netzknoten 3.1 gerichtet. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Bereitstellen des erforderlichen Datums also sowohl das Auslesen der I/O-Schnittstelle 10 des weiteren Netzknotens 3.3 wie auch die Ermittlung des letztlich übermittelten erforderlichen Datums durch eine Vorverarbeitung weiterer Daten auf dem weiteren Netzknoten 3.4 im Rahmen der Berechnung des Teil-Simulationsmodells 4.2.Sending the required date does not always have to be instantaneous with a data bus message 6 done directly to the first network node 3.1 is directed. In 5 is an example of an indirect transfer of the required date from the other network node 3.3 shown. This is the one from the other network node 3.3 provided date first to the other network node 3.4 with a data bus message 6 sent. In that regard, contains the correspondence information 11 also more detailed information about how the final destination in the form of the first network node 3.1 can be reached, namely via the network node 3.4 (Node: 3.1 via 3.4 ). The further network node 3.3 So transmits the date recorded by him to the other network node 3.4 , In the present case, the transmitted date becomes a calculation within the sub-simulation model 4.2 used and then determined there result to the first network node 3.1 directed. Thus, in this embodiment, providing the required date includes both reading the I / O interface 10 the other network node 3.3 as well as the determination of the ultimately transmitted required date by preprocessing further data on the other network node 3.4 in the context of the calculation of the sub-simulation model 4.2 ,

In den dargestellten Ausgestaltungen erfolgt das Bereitstellen des erforderlichen Datums mit höchster Priorität, d. h. dass der weitere Netzknoten 3.3 unmittelbar nach Erhalt des Detektionssignals 9 die Bearbeitung anderer Tasks stoppt und - im vorliegenden Fall - den dritten Kanal seiner I/O-Schnittstelle 10 ausliest. In den Ausführungsbeispielen ist ebenfalls vorgesehen, dass das Versenden der an die weiteren Netzknoten 3.1, 3.3, 3.4, insbesondere an den ersten Netzknoten 3.1, gerichteten Datenbusnachrichten 6 mit höherer Priorität erfolgt als das Versenden anderer Datenbusnachrichten 6, sodass auch auf diesem Wege eine kurze Reaktionszeit gewährleistet wird.In the illustrated embodiments, the provision of the required date takes place with the highest priority, ie that the further network node 3.3 immediately after receipt of the detection signal 9 the processing of other tasks stops and - in the present case - reads out the third channel of its I / O interface 10. In the exemplary embodiments, it is likewise provided that the sending to the other network nodes 3.1 . 3.3 . 3.4 , in particular at the first network node 3.1 , directed data bus messages 6 with higher priority than sending other data bus messages 6 so that even in this way a short reaction time is guaranteed.

In den 6 und 7 wird anhand von Zeitdiagrammen schematisch dargestellt, wie sich Übertragungs- und Berechnungszeiten günstig aufeinander abstimmen lassen. Bei dem Diagramm gemäß 6 ist die Situation gegeben, dass die ereignisgetriebene Task 7 auf dem ersten Netzknoten 3.1 unmittelbar nach Erhalt der Broadcast-Datenbusnachricht 6broad zum Zeitpunkt t2 mit der Verarbeitung eines weiteren zugehörigen Datums beginnt, was hier im Einzelnen nicht dargestellt ist. Das weitere zugehörige Datum ist auf dem Netzknoten 3.1 lokal abgelegt und insoweit auch verfügbar. Es ist gut zu erkennen, dass die ereignisgetriebene Task 7 nicht sofort nach Erhalt der Broadcast-Datenbusnachricht 6broad zum Zeitpunkt t2 gestartet werden kann, sondern dass die nur mit einer gewissen Verzögerung geschieht, nämlich zum Zeitpunkt t3 . In der Darstellung wird davon ausgegangen, dass das zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 erforderliche Datum nicht sofort, also nicht sofort zu Beginn der Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 benötigt wird, sondern erst zu einem späteren Zeitpunkt, der in 6 als Zeitpunkt t6 bezeichnet ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist nun vorgesehen, dass die Zeit Δt1 , die ein erforderliches Datum nach Erhalt zum Zeitpunkt t2 der Broadcast-Datenbusnachricht 6broad vom weiteren Netzknoten 3.3 bis zum ersten Netzknoten 3.1 benötigt, ermittelt wird. Ferner wird die Zeit Δt2 ermittelt, die der erste Netzknoten 3.1 benötigt, um nach Erhalt der Broadcast-Datenbusnachricht 6broad die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 zu starten (steigende Flanke auf der Achse 3.1 des Netzknotens 3.1) und an die Ausführungsstelle t6 der ereignisgetriebenen Task 7 zu gelangen, an der erst auf das bereitgestellte erforderliche Datum zugegriffen wird. Dann kann die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 auf dem ersten Netzknoten 3.1 unter Berücksichtigung der ermittelten Zeiten Δt1 , Δt2 so gestartet werden, dass die ereignisgetriebene Task 7 ohne weiteres Warten auf ein erforderliches Datum zugreifen kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vorgang unkritisch, da bereits zum Zeitpunkt t5 das erforderliche Datum auf dem ersten Netzknoten 3.1 verfügbar ist und der Teil der Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7, der dieses Datum benötigt, also ab dem Zeitpunkt t6 , zeitlich hinter dem Empfangszeitpunkt t5 liegt. Wäre die Zeit Δt1 länger als die Zeit Δt2 , dürfte die ereignisgetriebene Task 7 genau um eine diesbezügliche Zeitdifferenz später nach Erhalt der Broadcast-Datenbusnachricht 6broad auf dem ersten Netzknoten 3.1 angestoßen werden.In the 6 and 7 is shown schematically on the basis of time diagrams, how transfer and calculation times can be coordinated favorably. In the diagram according to 6 is the situation given that the event-driven task 7 on the first network node 3.1 immediately after receiving the broadcast data bus message 6 broad begins at time t 2 with the processing of another associated date, which is not shown here in detail. The other associated date is on the network node 3.1 stored locally and also available in this respect. It's good to see that the event-driven task 7 not immediately after receiving the broadcast data bus message 6 broad at the time t 2 can be started, but that happens only with a certain delay, namely at the time t 3 , In the illustration, it is assumed that this is used to calculate the event-driven task 7 required date not immediately, so not immediately at the beginning of the calculation of the event-driven task 7 is needed, but only at a later date, in 6 as time t 6 is designated. In an advantageous embodiment, it is now provided that the time Δt 1 which is a required date upon receipt at the time t 2 the broadcast data bus message 6 broad from the other network node 3.3 to the first network node 3.1 needed, is determined. Further, the time becomes Δt 2 determines which is the first network node 3.1 needed to receive the broadcast data bus message 6 broad the calculation of the event-driven task 7 to start (rising edge on the axis 3.1 of the network node 3.1 ) and to the execution point t 6 of the event-driven task 7 to access at the first to the provided required date is accessed. Then the calculation of the event-driven task 7 on the first network node 3.1 taking into account the times determined Δt 1 . Δt 2 be started so that the event-driven task 7 can readily wait for a required date. In the illustrated embodiment, the process is not critical, since already at the time t 5 the required date on the first network node 3.1 is available and the part of the event-driven task calculation 7 who needs this date, so from the time t 6 , after the reception time t 5 lies. That would be the time Δt 1 longer than the time Δt 2 , is likely the event-driven task 7 exactly at a related time difference later after receiving the broadcast data bus message 6 broad on the first network node 3.1 be triggered.

Bei dem Verfahren gemäß 7 ist eine derartige Berechnung eines Zeitversatzes nicht erforderlich, da hier vorgesehen ist, dass der erste Netzknoten 3.1 ermittelt, ob alle zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 erforderlichen Daten eingegangen sind und die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 erst dann startet. Hier stellt der erste Netzknoten 3.1 also zum Zeitpunkt t5 fest, dass er das erforderliche Datum vom weiteren Netzknoten 3.3 erhalten hat und stößt zu diesem Zeitpunkt die Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 an, die mit einem zeitlichen Versatz zum später gelegenen Zeitpunkt t3 startet. Das Verfahren ist weniger aufwendig als das in 6 geschilderte Verfahren, dafür ist es in der Umsetzung einfacher. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass mit größeren Reaktionszeiten zu rechnen ist. Der Endpunkt t7 der Berechnung der ereignisgetriebenen Task 7 liegt bei dem Verfahren gemäß 7 deutlich hinter dem entsprechenden Zeitpunkt t7 in der 6.In the method according to 7 is such a calculation of a time offset is not required, since it is provided here that the first network node 3.1 Determines if all are used to calculate the event-driven task 7 required data and the calculation of the event-driven task 7 only then starts. Here is the first network node 3.1 so at the time t 5 determines that he has the required date from the other network node 3.3 has received and at this time pushes the calculation of the event-driven task 7 with a time offset to the later point in time t 3 starts. The process is less expensive than that in 6 described procedures, but it is easier to implement. However, it has to be considered that longer reaction times can be expected. The endpoint t 7 the calculation of the event-driven task 7 lies in the process according to 7 well behind the appropriate time t 7 in the 6 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verfahrenmethod
22
SimulationsnetzwerkSimulation Network
33
Netzknotennode
44
DatenbusnachrichtenDatenbusnachrichten
55
serieller Datenbusserial data bus
66
DatenbusnachrichtenDatenbusnachrichten
6mult 6 mult
Multicast-DatenbusnachrichtMulticast data bus message
6broad 6 broad
Broadcast-DatenbusnachrichtBroadcast data bus message
77
ereignisgetriebene Taskevent-driven task
88th
auslösendes EreignisTriggering Event
99
Detektionssignaldetection signal
1010
I/O-SchnittstelleI / O interface
1111
Korrespondenzinformationcorrespondence information

Claims (15)

Verfahren (1) zum Betreiben eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks (2) mit mehreren Netzknoten (3, 3.1, 3.2, 3.3. 3.4) zur Berechnung eines Simulationsmodells (4, 4.1, 4.2), wobei die Netzknoten (3, 3.1, 3.2, 3.3" 3.4) mittels eines seriellen Datenbusses (5) untereinander verbunden sind und die Netzknoten (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) mittels Datenbusnachrichten (6) Daten austauschen, wobei auf einem ersten Netzknoten (3.1) wenigstens eine ereignisgetriebene Task (7) des Simulationsmodells (4, 4.1, 4.2) implementiert ist, wobei von einem zweiten Netzknoten (3.2) ein nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis (8) detektiert wird, wobei der zweite Netzknoten (3.2) das detektierte auslösende Ereignis (8) dem ersten Netzknoten (3.1) durch Übermittlung eines Detektionssignals (9) mitteilt, und der erste Netzknoten (3.1) nach Empfangen des Detektionssignals (9) die ereignisgetriebene Task (7) berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass von dem zweiten Netzknoten (3.2) das Detektionssignal (9) in Form einer Multicast-Datenbusnachricht (6mult) oder einer Broadcast-Datenbusnachricht (6broad) an mehrere Netzknoten (3) des Simulationsnetzwerks (2) oder an alle Netzknoten (3) des Simulationsnetzwerks (2) über den seriellen Datenbus (5) verschickt wird.Method (1) for operating a real-time capable simulation network (2) having a plurality of network nodes (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) for calculating a simulation model (4, 4.1, 4.2), wherein the network nodes (3, 3.1, 3.2, 3.3 " 3.4) are interconnected by means of a serial data bus (5) and the network nodes (3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4) exchange data by means of data bus messages (6), at least one event-driven task (7) of the first network node (3.1) Simulation model (4, 4.1, 4.2) is implemented, wherein a non-deterministic, triggering event (8) is detected by a second network node (3.2), wherein the second network node (3.2) the detected triggering event (8) the first network node ( 3.1) by transmitting a detection signal (9), and the first network node (3.1) after receiving the detection signal (9) calculates the event-driven task (7), characterized in that of the second network node (3.2) the detection signal (9) in the form of a multicast data bus message (6 mult ) or a broadcast data bus message (6 broad ) to a plurality of network nodes (3) of the simulation network (2) or to all network nodes (3) of the simulation network (2) via the serial data bus ( 5) is sent. Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht-deterministisches, auslösendes Ereignis (8) ein lokales Ereignis des zweiten Netzknotens (3.2) und/oder ein externes Ereignis des zweiten Netzknotens (3.2) detektiert wird, insbesondere wobei das externe Ereignis des zweiten Netzknotens mit einer I/O-Schnittstelle (10) des zweiten Netzknotens (3.2) detektiert wird.Method (1) according to Claim 1 , characterized in that a local event of the second network node (3.2) and / or an external event of the second network node (3.2) is detected as non-deterministic, triggering event (8), in particular wherein the external event of the second Network node with an I / O interface (10) of the second network node (3.2) is detected. Verfahren (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzknoten (3.3), die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task (7) erforderliches Datum aufweisen, mit einer Korrespondenzinformation (11) ausgestattet werden, wobei die Korrespondenzinformation (11) das auslösende Ereignis (8), die Quelle des Datums (I/O-3) und mittelbar oder unmittelbar den ersten Netzknoten (3.1), auf dem die ereignisgetriebene Task (7) berechnet wird, umfasst.Method (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the network nodes (3.3), which have a date required for calculating the event - driven task (7), are provided with correspondence information (11), the correspondence information (11) being the triggering event (8), the source of the Date (I / O-3) and directly or indirectly the first network node (3.1) on which the event-driven task (7) is calculated comprises. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzknoten (3.3), die ein zur Berechnung der ereignisgetriebenen Task (7) erforderliches Datum aufweisen, bei Empfang der Multicast-Datenbusnachricht (6mult) oder der Broadcast-Datenbusnachricht (6broad) dieses erforderliche Datum bereitstellen und mit einer an einen anderen Netzknoten (3.1, 3.4) gerichteten Datenbusnachricht (6) senden, insbesondere mit einer an den ersten Netzknoten (3.1) gerichteten Datenbusnachricht (6) senden, wobei der erste Netzknoten (3.1) die ereignisgetriebene Task (7) berechnet.Method (1) according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the network nodes (3.3) having a date required for calculating the event-driven task (7), upon receipt of the multicast data bus message (6 mult ) or the broadcast data bus message (6 broad ) provide this required date and with a data bus message (6) directed to another network node (3.1, 3.4), in particular with a data bus message (6) directed to the first network node (3.1), the first network node (3.1) calculating the event-driven task (7). Verfahren (1) nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des erforderlichen Datums das Auslesen der I/O-Schnittstelle (10) umfasst.Method (1) according to Claims 2 and 4 , characterized in that providing the required date comprises reading the I / O interface (10). Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des erforderlichen Datums die Ermittlung des erforderlichen Datums durch eine Vorverarbeitung weiterer Daten umfasst.Method (1) according to one of Claims 4 or 5 , characterized in that the provision of the required date comprises the determination of the required date by preprocessing further data. Verfahren (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des erforderlichen Datums und/oder das Versenden der an den weiteren Netzknoten (3.1, 3.3, 3.4), insbesondere den ersten Netzknoten (3.1), gerichteten Datenbusnachricht (6) mit höherer Priorität erfolgt als die Berechnung anderer Vorgänge oder das Versenden anderer Datenbusnachrichten (6), insbesondere wobei das Bereitstellen und/oder das Versenden mit höchster Priorität erfolgt.Method (1) according to Claim 5 or 6 , characterized in that the provision of the required date and / or sending the at the other network nodes (3.1, 3.3, 3.4), in particular the first network node (3.1), directed data bus message (6) with higher priority than the calculation of other processes or the sending of other data bus messages (6), in particular wherein the provisioning and / or the sending takes place with the highest priority. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrespondenzinformation (11) eine Information über die ereignisgetriebene Task (7) umfasst, insbesondere wobei die an den berechnenden ersten Netzknoten (3.1) gerichtete Datenbusnachricht (6) auch eine Information umfasst, anhand derer der erste Netzknoten (3.1) das Datum der ereignisgetriebenen Task (7) zuordnen kann.Method (1) according to one of Claims 3 to 7 , characterized in that the correspondence information (11) comprises information about the event-driven task (7), in particular wherein the data bus message (6) directed to the calculating first network node (3.1) also comprises information on the basis of which the first network node (3.1) Assign the date to the event-driven task (7). Verfahren (1) nach Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 8 insoweit rückbezogen auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrespondenzinformation (11) zumindest teilweise automatisiert aus einem Simulationsmodell (4) ermittelt wird und vor Start der Berechnung des Simulationsmodells (4) in den Netzknoten (3) abgelegt wird und/oder die Korrespondenzinformation (11) dynamisch zur Simulationslaufzeit verändert wird.Method (1) according to Claim 3 or one of the Claims 4 to 8th in this respect referred back to Claim 3 , characterized in that the correspondence information (11) is at least partially determined automatically from a simulation model (4) and before the start of the calculation of the simulation model (4) in the network node (3) is stored and / or the correspondence information (11) dynamically to the simulation runtime is changed. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ereignisgetriebene Task (7) auf dem ersten Netzknoten (3.1) bereits nach Erhalt der Multicast-Datenbusnachricht (6mult) oder der Broadcast-Datenbusnachricht (6broad) mit der Verarbeitung eines weiteren zugehörigen Datums beginnt.Method (1) according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the event-driven task (7) on the first network node (3.1) already begins after receiving the multicast data bus message (6 mult ) or the broadcast data bus message (6 broad ) with the processing of a further associated date. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit (Δt1), die ein erforderliches Datum nach Erhalt (t2)der Multicast-Datenbusnachricht (6mult) oder der Broadcast-Datenbusnachricht (6broad) vom zweiten Netzknoten (3.2) bis zum ersten Netzknoten (3.1) benötigt, ermittelt wird, dass ferner die Zeit (Δt2), die der erste Netzknoten (3.1) benötigt, um nach Erhalt der Multicast-Datenbusnachricht (6mult) oder der Broadcast-Datenbusnachricht (6broad) die Berechnung der ereignisgetriebenen Task (7) zu starten und an die Ausführungsstelle (t6) der ereignisgetriebenen Task (7) zu gelangen, die auf das bereitgestellte erforderliche Datum zugreift, ermittelt wird, und dass die Berechnung der ereignisgetriebenen Task (7) auf dem ersten Netzknoten (3.1) unter Berücksichtigung der ermittelten Zeiten (Δt1, Δt2) so gestartet wird, dass die ereignisgetriebene Task (7) ohne weiteres Warten auf ein erforderliches Datum auf das erforderliche Datum zugreifen kann.Method (1) according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the time (Δt 1 ) a required date after receipt (t 2 ) of the multicast data bus message (6 mult ) or the broadcast data bus message (6 broad ) from the second network node (3.2) to the first network node ( 3.1), it is determined that further the time (At 2 ) required by the first network node (3.1) to receive the multicast data bus message (6 mult ) or the broadcast data bus message (6 broad ), the calculation of the event-driven task (7) to start and to reach the execution point (t 6 ) of the event-driven task (7) accessing the provided required date, and that the calculation of the event-driven task (7) on the first network node (3.1) taking into account the determined times (.DELTA.t 1 , .DELTA.t 2 ) is started so that the event-driven task (7) can readily access the required date waiting for a required date. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Netzknoten (3.1) ermittelt, ob alle zur Berechnung einer ereignisgetriebenen Task (7) erforderlichen Daten eingegangen sind, und die Berechnung der ereignisgetriebenen Task (7) erst dann startet.Method (1) according to one of Claims 1 to 11 , characterized in that the first network node (3.1) determines whether all data required for the calculation of an event-driven task (7) have been received, and the calculation of the event-driven task (7) only then starts. Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Multicast-Datenbusnachricht (6mult) oder die Broadcast-Datenbusnachricht (6broad) mit einer höheren Priorität versendet und/oder weitergeleitet wird als andere Datenbusnachrichten.Method (1) according to one of Claims 1 to 12 , characterized in that the multicast data bus message (6 mult ) or the broadcast data bus message (6 broad ) is sent with a higher priority and / or forwarded than other data bus messages. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung der Programme durch mehrere Netzknoten (3) eines echtzeitfähigen Simulationsnetzwerks (2) zur Berechnung eines Simulationsmodells (4) diese veranlassen, die Schritte des Verfahrens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen.A computer program product comprising instructions which, during the execution of the programs by a plurality of network nodes (3) of a real-time simulation network (2) for calculating a simulation model (4), cause them to follow the steps of the method (1) according to one of Claims 1 to 13 perform. Computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 14 gespeichert ist. Computer-readable storage medium on which the computer program product is based Claim 14 is stored.
DE102017127947.4A 2017-11-27 2017-11-27 Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium Pending DE102017127947A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017127947.4A DE102017127947A1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017127947.4A DE102017127947A1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017127947A1 true DE102017127947A1 (en) 2019-05-29

Family

ID=66442257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017127947.4A Pending DE102017127947A1 (en) 2017-11-27 2017-11-27 Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017127947A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2685382B1 (en) Method and device for producing and testing a control device program
EP2486464A2 (en) Method for operating a field bus interface
DE112004000223T5 (en) Interface module for use with a Modbus device network and Fieldbus device network
DE102004011162A1 (en) Automatic linking of process event data to a data archive system
DE102013213040B4 (en) Transmission device for a measuring device and method for transmitting raw data with a transmission device
DE102005008517A1 (en) Method and system for integrating alarms into a process control system
DE102016124348A1 (en) System and microservice for monitoring a process automation system
DE102016124350A1 (en) Method and system for monitoring a process automation system
WO2016141998A1 (en) Device and method for providing a digital representation of a physical entity
DE102007045926A1 (en) Interface between a production management system and an automation system
EP2707999B1 (en) Signal processing system and method for processing signals in a bus node
DE102009046041A1 (en) Field device e.g. level indicator, operating arrangement for use in process automation system, has controlling unit and field devices performing cyclic or acyclic data communication, where field devices include extended functionality
EP3125053B1 (en) Method and peripheral module for the transmission of hart variables and cpu unit for reading the hart variables
EP2557464B1 (en) Method for operating an automation system
EP3652595B1 (en) Method and system for monitoring an automation system
EP3699704B1 (en) System and method for validating system requirements of cyber-physical systems
WO2017093001A1 (en) Method and system for optimizing the operation of at least one of a plurality of field devices from automation technology
EP3391158A1 (en) Method for providing a generic diagnosis model
EP1814002A1 (en) Data acquisition in a distributed automation system
EP3761166A1 (en) Method for administering a field device and automation system
DE102017127947A1 (en) Method for operating a real-time simulation network having a plurality of network nodes for calculating a simulation model and computer program product in this regard and computer-readable storage medium
EP2965157B1 (en) Method and apparatus for operating a process and/or production installation
DE10394242T5 (en) Method and instrument for allocating computational resources in a distributed control system
DE102014119515A1 (en) Method for operating a field device and arrangement comprising a field device
WO2011042258A2 (en) Method for operating a field bus interface

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04L0012701000

Ipc: H04L0045000000

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DSPACE GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: DSPACE DIGITAL SIGNAL PROCESSING AND CONTROL ENGINEERING GMBH, 33102 PADERBORN, DE