EP4058857A1 - Steuern und/oder überwachen einer maschinenanordnung - Google Patents

Steuern und/oder überwachen einer maschinenanordnung

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EP4058857A1
EP4058857A1 EP20800111.5A EP20800111A EP4058857A1 EP 4058857 A1 EP4058857 A1 EP 4058857A1 EP 20800111 A EP20800111 A EP 20800111A EP 4058857 A1 EP4058857 A1 EP 4058857A1
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EP
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core
machine
cores
processor
arrangement
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EP20800111.5A
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Yevgen Kogan
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KUKA Deutschland GmbH
Original Assignee
KUKA Deutschland GmbH
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Publication date
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Definitions

  • a core is classified as available if its utilization level specified in the directory falls below a specified utilization level threshold value, and / or classified as not available if its utilization level specified in the directory does not fall below a specified utilization level threshold value.
  • the processors each report to the processor arrangement their cores (currently available for controlling or monitoring the machine arrangement); in a further development, these are entered in the directory, which is thereby updated.
  • step (a) a core of one of these machines controlled or monitored in step (c) and / or processor closer to this machine control is compared with at least one other core or a core of one of these controlled or monitored machines monitored machine or machine control of further (lying) processor prioritized or preferred (selected).
  • step (d) a core of a processor of a machine control of a machine of the machine arrangement, which is or is to be controlled or monitored in step (f) (“machine controlled or monitored in step (f) “), Prioritized or preferred (selected) over at least one other core or a core of a processor that does not belong to this machine control system.
  • a core of a processor of a controller of a machine arranged in the same cell with this machine controlled or monitored in step (f) is not assigned to at least one other core or a core of the machine arrangement a processor belonging to a controller of a machine arranged in the same cell is prioritized or preferred (selected).
  • a core of one of these (in step (f)) controlled or monitored machine and / or (their) machine control is closer (lying) to at least one other core or a core one of these controlled or monitored machines or machine controls further (lying) processors is prioritized or preferred (selected).
  • step (f) A core of a processor of a machine control of a machine of the machine arrangement that is controlled or monitored in step (f) and / or
  • a core of a processor that is closer to this controlled or monitored machine and / or machine control compared to at least one other core;
  • system or its means in one embodiment has at least one common data connection, in particular a bus, via which selected cores communicate with one another, with at least one process signal source and / or with at least one controller of the machine arrangement or which are provided for this purpose, in particular is set up or used.
  • a means within the meaning of the present invention can be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, in particular digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU), graphics card (GPU), preferably with a memory and / or bus system ) or the like, and / or one or more programs or program modules.
  • the processing unit can be designed to process commands that are implemented as a program stored in a memory system, to acquire input signals from a data bus and / or to output output signals to a data bus.
  • a storage system can have one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid-state and / or other non-volatile media.
  • the program can be designed in such a way that it embodies or respects the methods described here.
  • a computer program product can have, in particular a non-volatile, storage medium for storing a program or with a program stored thereon, execution of this program causing a system or a controller, in particular a computer, to do so to carry out the method described here or one or more of its steps.
  • one or more, in particular all, steps of the method are carried out completely or partially automatically, in particular by the system or its means, in particular (machine) controls.
  • the system has the machine arrangement and / or processor arrangement.
  • control and / or monitoring of the machine arrangement in step (c) and / or (f) includes, in particular, a safe control or monitoring.
  • Monitoring and / or redundant processing of process signals in step (b) and / or (e) include, in particular, the process signals (redundantly) processed in step (b) and / or (e) safety-relevant or -oriented process signals.
  • the or at least two of the cores selected in step (a) are on different processors of the same computer, in particular on the same (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) the same machine, in particular the same robot, of the machine arrangement and / or implemented, in particular arranged, within a computer housing.
  • the or at least two of the cores selected in step (d) are on different processors of the same computer, in particular the same (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) the same machine, in particular the same robot, the machine arrangement and / or within a computer housing, implemented, in particular arranged.
  • the first core selected in step (a) is on a processor of a computer, in particular a (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) a machine, in particular a robot, the machine arrangement and / or within a Computer housing, and at least one further core selected in step (a) on a processor of another computer, in particular a (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) another machine, in particular another robot, the machine arrangement and / or implemented, in particular arranged, within a further computer housing.
  • a processor of a computer in particular a (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) a machine, in particular a robot, the machine arrangement and / or implemented, in particular arranged, within a further computer housing.
  • the other core selected in step (d) is on a processor of a computer, in particular a (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) a machine, in particular a robot, the machine arrangement and / or within a computer housing, and at least one further core selected in step (d) on a processor of another computer, in particular a (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) another machine, in particular another robot, which Machine arrangement and / or within a further computer housing, implemented, in particular arranged.
  • a processor of a computer in particular a (machine, in particular robot) controller (for controlling or monitoring) a machine, in particular a robot, the machine arrangement and / or within a further computer housing, implemented, in particular arranged.
  • redundant processing of process signals includes diverse processing of the process signals.
  • a computer contains (each) one or more processors which, in one version, are assigned, in particular connected, to a common infrastructure, in particular a common housing, a common main memory and / or a common power supply. If processors are on different computers, the failure of one part of the infrastructure only affects the corresponding processor (s).
  • Fig. 1 a system for controlling and / or monitoring a
  • FIG. 1 shows an example of a machine arrangement with a first robot 1, which is controlled and / or monitored by a (robot) controller 10, which has a CPU with two cores 11, 12.
  • the machine arrangement has a second robot 2, which is controlled and / or controlled by a (robot) controller 20 with a CPU with two cores 21, 22 is monitored, and a third robot 3, which is controlled and / or monitored by a (robot) controller 30 with a CPU with two cores 31, 32.
  • a (robot) controller 20 with a CPU with two cores 21, 22 is monitored
  • a third robot 3 which is controlled and / or monitored by a (robot) controller 30 with a CPU with two cores 31, 32.
  • the cores 11, 12, 21, 22, 31, 32 of the robot controls 10, 20, 30 communicate with one another and, in one embodiment, with additional sensors, of which two sensors 51, 52 are indicated by way of example in FIG. 1, and a computer 40, in which a directory 41 is managed, via a bus 100.
  • additional sensors can be provided, in particular sensors on the robot side, in particular via the robot controls 10, 20, 30, communicate with the bus 100, sensor 51 and / or 52 are omitted, and / or the directory 41 are managed on one of the robot controllers 10, 20, 30 and / or do not communicate via the bus 100.
  • a step S10 (cf. FIG. 2), the controls 10, 20, 30 initially report their cores currently available for controlling or monitoring one of the robots 1, 2, 3 to the computer 40, which stores them in the directory 41 enters what is indicated in Fig. 1 by “11” etc.
  • one of the controllers 10, 20, 30 determines a need for safety-relevant calculations for the safe control or monitoring of one of the robots 1, 2, 3 during operation (S15: “Y”), it selects in a step S20 using the directory 41 the cores currently available for this purpose from two cores with the proviso that these are implemented, in particular arranged, on different processors. It prefers a currently available own core as a first core and a currently available core of a neighboring control as a further core.
  • the controller 10 reports it as currently unavailable to the computer 40, which updates the directory 41 accordingly and marks this core 12 as currently unavailable, which is indicated in FIG. 1 by “42”. etc. is indicated.
  • the controller 10 determines a need for safety-relevant calculations for the safe control or monitoring of the robot 1 during operation, it selects corresponding to the currently (still) available cores ⁇ 11, 21, 22, 31, 32 ⁇ first the own core 11 and then the core 21 of the adjacent controller 20.
  • a step S40 the selected cores 11, 21 redundantly process process signals and, in particular, carry out safety-relevant calculations.
  • the controller 10 controls or monitors the robot 1 (step S50).
  • controller 10 releases the two cores 11, 21 occupied by it again and reports this to the computer 40, which updates the directory 41 accordingly and these cores 11, 21 are available (again) as current is marked (step S60).
  • controller 10 again determines the need for safety-relevant calculations for the safe control or monitoring of the robot 1, or if one of the controllers 20, 30 determines the need for safety-related calculations for the safe control or monitoring of the robot 2 or 3 (S65: "Y “).
  • This controller analogously selects from the currently (still) available cores, as far as possible, first one of its own cores and then, as far as possible, one of the cores of an adjacent controller (step S70).
  • the computer 40 in the directory 41 similarly marks these cores as currently not available (step S80).
  • a step S90 the selected cores process signals redundantly and, in particular, carry out safety-relevant calculations.
  • the controller controls or monitors the corresponding robot (step S100).
  • control then releases the two cores occupied by it again and reports this to the computer 40, which updates the directory 41 accordingly and marks these cores as currently (again) available (step S110).
  • one or more of the controllers 10, 20, 30 can each have at least two physically separate processors, on each of which at least one core is implemented, in particular arranged, in particular one of the two cores 11, 12 or 21, 22 or 31, 33.
  • the two cores of the two different processors of a controller can then also be selected in the same way.
  • steps S65 to S110 can also be carried out partly in parallel with steps S15 to S60 in one embodiment.
  • utilization rates of the cores can also be specified in directory 41 or cores classified or selected as available or selected or classified as unavailable based on their utilization rate, in particular classified as available when their utilization rate falls below a specified utilization threshold and classified as not available if their degree of utilization does not fall below a specified threshold value or the specified degree of utilization.
  • the ascertained need for safety-relevant calculations can include a required quality for the safe control or monitoring of one of the robots 1, 2, 3, in particular cores of the same (processor) architecture can be selected if a required quality is of a given quality Falls below the threshold value, and cores with different (type) (processor) architectures are selected if a required quality does not fall below a given quality threshold value.

Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Maschinenanordnung mit wenigstens einer Maschine, insbesondere wenigstens einem Roboter (1, 2, 3), mithilfe einer Prozessoranordnung mit mehreren Prozessoren mit jeweils wenigstens einem Kern (11, 12, 21, 22, 31, 32), umfasst die Schritte: (a) Auswählen, insbesondere temporäres Auswählen (S20), eines ersten verfügbaren und wenigstens eines weiteren verfügbaren Kerns mit der Maßgabe, dass diese Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, insbesondere während eines Betriebs der Maschinenanordnung und/oder auf Basis eines aktualisierten Verzeichnisses und/oder auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen; (b) redundantes Verarbeiten (S40) von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und (c) Steuern und/oder Überwachen (S50) der Maschinenanordnung auf Basis dieser Verarbeitung.

Description

Beschreibung
Steuern und/oder Überwachen einer Maschinenanordnung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Steuern und/oder Überwachen einer Maschinenanordnung mit wenigstens einer Maschine, insbesondere wenigstens einem Roboter, mithilfe einer Prozessoranordnung mit mehreren Prozessoren mit jeweils wenigstens einem Kern sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Indem Maschinen, insbesondere Roboter, redundant durch mehrere (Prozessor)Kerne gesteuert und/oder überwacht werden, kann vorteilhaft eine Sicherheit erhöht werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Steuern und/oder Überwachen einer Maschinenanordnung mit wenigstens einer Maschine, insbesondere wenigstens einem Roboter, zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ansprüche 9, 10 stellen ein System bzw. Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens unter Schutz. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Maschinenanordnung eine oder mehrere Maschinen, insbesondere einen oder mehrere Roboter, insbesondere Industrieroboter, auf.
Die vorliegende Erfindung kann mit besonderem Vorteil bei solchen Maschinen- bzw. Roboteranordnungen verwendet werden, insbesondere aufgrund von deren Komplexität, Geschwindigkeit und/oder Arbeitsbereich.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Prozessoranordnung mehrere, vorzugsweise räumlich voneinander beabstandete bzw. physikalisch unterschiedliche, Prozessoren, in einer Ausführung mehrere CPUs, auf, die ihrerseits jeweils einen oder mehrere Kerne aufweisen. Ein Prozessor der Prozessoranordnung kann entsprechend insbesondere (jeweils) wenigstens eine CPU aufweisen, in einer Ausführung kann ein Prozessor der Prozessoranordnung insbesondere (jeweils) wenigstens eine CPU sein.
In einer Weiterbildung weisen eine erste (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung, mit der wenigstens eine erste der Maschinen, insbesondere wenigstens ein erster der Roboter, der Maschinenanordnung gesteuert und/oder überwacht wird, bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird, eine oder mehrere (erste) der Prozessoren der Prozessoranordnung und eine zweite (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung, mit der wenigstens eine zweite der Maschinen, insbesondere wenigstens ein zweiter der Roboter, der Maschinenanordnung gesteuert und/oder überwacht wird, bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird, eine oder mehrere (zweite) der Prozessoren der Prozessoranordnung auf. In einer Ausführung weisen eine dritte (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung, mit der wenigstens eine dritte der Maschinen, insbesondere wenigstens ein dritter der Roboter, der Maschinenanordnung gesteuert und/oder überwacht wird, bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird, eine oder mehrere (dritte) der Prozessoren der Prozessoranordnung auf.
Ein Steuern kann insbesondere ein Regeln und/oder Ausgeben eines Signals, insbesondere Fehler- bzw. Überwachungssignals, umfassen, insbesondere sein. Eine (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung steuert und/oder überwacht in einer Ausführung die Maschinenanordnung, in einer Ausführung eine oder mehrere ihrer Maschinen, insbesondere Roboter, bzw. ist hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet bzw. wird hierzu verwendet. Entsprechend wird auch eine (entsprechende, in einer Ausführung reine bzw. bloße) Überwachung(seinrichtung), insbesondere Sicherheitsüberwachung(seinrichtung) verallgemeinernd als (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung, insbesondere der bzw. einer oder mehrerer der Maschinen, insbesondere des bzw. eines oder mehrerer der Roboter, mithilfe der Prozessoranordnung die, in einer Ausführung aufeinanderfolgenden und/oder ein- oder mehrfach wiederholten, Schritte auf: (a) Auswählen, insbesondere temporäres Auswählen,
- eines ersten, insbesondere aktuell, (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren Kerns und
- wenigstens eines weiteren, insbesondere aktuell, (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren Kerns der Prozessoranordnung mit der Maßgabe, dass diese Kerne auf, insbesondere physikalisch, unterschiedlichen, in einer Ausführung räumlich voneinander beabstandeten, Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, wobei dieses Auswählen in einer Ausführung
- während eines Betriebs der Maschinenanordnung und/oder
- auf Basis eines aktualisierten Verzeichnisses und/oder
- auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten, insbesondere aktuellen oder prognostizierten, Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen durchgeführt wird;
(b) redundantes Verarbeiten von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und
(c) Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung, insbesondere wenigstens einer ersten Maschine, insbesondere wenigstens eines ersten Roboters, der Maschinenanordnung auf Basis dieser Verarbeitung, insbesondere auf Basis dieser (redundant) verarbeiteten Prozesssignale.
Indem die Kerne, die zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung Prozesssignale redundant verarbeiten, mit der Maßgabe ausgewählt werden, dass diese Kerne auf, insbesondere physikalisch, unterschiedlichen, in einer Ausführung räumlich voneinander beabstandeten, Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, kann in einer Ausführung vorteilhaft eine Sicherheit erhöht werden.
Indem hierbei bzw. hierzu Kerne temporär bzw. während eines Betriebs der Maschinenanordnung bzw. auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs, jeweils (aktuell) verfügbare Kerne ausgewählt werden, kann die Prozessoranordnung in einer Ausführung besser genutzt bzw. eine kompaktere Prozessoranordnung verwendet und/oder eine Sicherheit und/oder eine Prozessgeschwindigkeit der Maschinenanordnung weiter erhöht werden.
Ein Feststellen eines, insbesondere aktuellen oder prognostizierten, Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen kann insbesondere ein Feststellen, dass (überhaupt irgendein aktueller Bedarf eines redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen vorliegt oder ein Feststellen, dass (überhaupt irgendein prognostizierter Bedarf eines redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen vorliegt bzw. ein Prognostizierten, dass (überhaupt irgendein Bedarf eines redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen vorliegen wird, umfassen, insbesondere sein.
Zusätzlich oder alternativ kann ein Feststellen eines, insbesondere aktuellen oder prognostizierten, Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen in einer Ausführung ein Feststellen einer, insbesondere aktuellen oder prognostizierten, benötigten Qualität eines bzw. des redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen umfassen, insbesondere sein bzw. ein (festgestellter) Bedarf redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen eine benötigten Qualität eines bzw. des redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen umfassen, insbesondere sein.
In einer Ausführung werden in Schritt (a) ein erster und wenigstens ein weiterer verfügbarer Kern ausgewählt, die eine gleich(artig)e Architektur aufweisen, wenn eine erste (niedrige(re)) benötigte Qualität redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen festgestellt wird bzw. ist, und ein erster und wenigstens ein weiterer verfügbarer Kern ausgewählt, die verschiedenartig^ Architekturen aufweisen, wenn eine zweite, höhere benötigte Qualität redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen festgestellt wird bzw. ist.
Zusätzlich oder alternativ werden in einer Ausführung in Schritt (d) ein von dem ersten Kern verschiedener anderer verfügbarer Kern und wenigstens ein von dem ersten Kern verschiedener weiterer verfügbarer Kern ausgewählt, die eine gleich(artig)e Architektur aufweisen, wenn eine erste (niedrige(re)) benötigte Qualität redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen festgestellt wird bzw. ist, und ein anderer und wenigstens ein weiterer verfügbarer Kern ausgewählt, die verschiedenartig^ Architekturen aufweisen, wenn eine zweite, höhere benötigte Qualität redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen festgestellt wird bzw. ist.
Auf diese Weise kann in einer Ausführung eine benötigte Ausfallsicherheit realisiert werden.
Eine (benötigte) Qualität redundanten Verarbeitens kann insbesondere ein PL-Level, SIL-Level oder dergleichen umfassen, insbesondere sein.
In einer Ausführung weist das Verfahren die, in einer Ausführung nach- und/oder aufeinanderfolgenden und/oder ein- oder mehrfach wiederholten, Schritte auf:
(d) Auswählen, insbesondere temporäres Auswählen,
- eines von dem ersten Kern verschiedenen anderen, insbesondere aktuell, (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren Kerns und
- wenigstens eines weiteren, insbesondere aktuell, (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren, von dem ersten Kern verschiedenen, Kerns, in einer Ausführung des bzw. eines in Schritt (a) ausgewählten weiteren Kerns und/oder wenigstens eines hiervon verschiedenen Kerns, mit der Maßgabe, dass diese (in Schritt (d) ausgewählten) Kerne (ihrerseits) auf, insbesondere physikalisch, unterschiedlichen, in einer Ausführung räumlich voneinander beabstandeten, Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, wobei dieses Auswählen in einer Ausführung
- auf Basis des aktualisierten Verzeichnisses und/oder
- während der Durchführung oder nach Abschluss von Schritt (c)
- auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten, insbesondere aktuellen oder prognostizierten, Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen durchgeführt wird;
(e) redundantes Verarbeiten von Prozesssignalen mithilfe dieser (in Schritt (d)) ausgewählten Kerne; und (f) Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung, insbesondere derselben Maschine, auf Basis dieser Verarbeitung (in Schritt (e)), insbesondere auf Basis dieser (in Schritt (e) redundant) verarbeiteten Prozesssignale.
Indem in Schritt (d) die Kerne während der Durchführung von Schritt (c) ausgewählt werden, können in einer Ausführung mehrere Maschinen, insbesondere Roboter, der Maschinenanordnung zeitlich wenigstens teilweise parallel gesteuert bzw. überwacht werden.
Indem in Schritt (d) die Kerne nach Abschluss von Schritt (c) ausgewählt werden, kann in einer Ausführung dieselbe Maschine, insbesondere derselbe Roboter, der Maschinenanordnung nacheinander mit verschiedenen Kern(kombination)en gesteuert bzw. überwacht werden.
Hierdurch kann die Prozessoranordnung in einer Ausführung besser genutzt bzw. eine kompaktere Prozessoranordnung verwendet und/oder eine Sicherheit und/oder eine Prozessgeschwindigkeit der Maschinenanordnung weiter erhöht werden.
Ein (temporäres) Auswählen in Schritt (a) und/oder (d) während eines Betriebs der Maschinenanordnung umfasst in einer Ausführung (jeweils) ein Auswählen, während die Maschinenanordnung (bereits) mit Energie versorgt wird bzw. ist, insbesondere während die Maschinenanordnung (bereits) arbeitet, sich insbesondere bewegt. Somit erfolgt in einer Ausführung das Auswählen in Schritt (a) und/oder (d) (erst) bei (festgestelltem) Bedarf und/oder zur Laufzeit und/oder variabel, in einer Ausführung auf Basis einer entsprechenden Anfrage bzw. eines beabsichtigten bzw. bevorstehenden Steuerns bzw. Regeins bzw. Überwachens.
In einer Ausführung wird das Auswählen in Schritt (a) und/oder (d) durch einen bzw. in Abhängigkeit von einem (festgestellten) Bedarf von bzw. an redundantem Verarbeiten von Prozesssignalen initiiert. Entsprechend weist das Verfahren in einer Ausführung den Schritt:
- Feststellen eines Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen, insbesondere durch eine (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung, mit der die Maschinenanordnung, in einer Ausführung wenigstens eine der Maschinen, insbesondere wenigstens einer der Roboter, der Maschinenanordnung, gesteuert und/oder überwacht wird, bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird; wobei Schritt (a) und/oder (d) bei bzw. infolge dieses Feststellens durchgeführt wird.
In einer Ausführung weist das Verfahren den, in einer Weiterbildung ein- oder mehrfach wiederholten, Schritt auf:
(I) Einstufen, in einer Ausführung Kennzeichnen, insbesondere Markieren, eines oder mehrerer aktuell nicht ausgewählter (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung geeigneter) Kerne als (aktuell und/oder zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbar.
In einer Ausführung wird/werden diese(r) aktuell nicht ausgewählte(n) Kern(e) in Schritt (I) in einem, insbesondere dem (aktualisierten), Verzeichnis als (aktuell) verfügbar gekennzeichnet, in einer Ausführung markiert.
Zusätzlich oder alternativ wird/werden in einer Ausführung einer oder mehrerer der in Schritt (a) ausgewählten Kerne nach Abschluss des Schrittes (c) in Schritt (I) als (wieder) verfügbar eingestuft, in einer Ausführung, insbesondere in einem bzw. dem Verzeichnis, gekennzeichnet, in einer Ausführung markiert.
Zusätzlich oder alternativ wird/werden in einer Ausführung einer oder mehrerer der in Schritt (d) ausgewählten Kerne nach Abschluss des Schrittes (f) in (gegebenenfalls einem weiteren) Schritt (I) als (wieder) verfügbar eingestuft, in einer Ausführung, insbesondere in einem bzw. dem Verzeichnis, gekennzeichnet, in einer Ausführung markiert.
Zusätzlich oder alternativ weist das Verfahren in einer Ausführung den, in einer Weiterbildung ein- oder mehrfach wiederholten, Schritt auf:
(II) Einstufen, in einer Ausführung Kennzeichnen, insbesondere Markieren, eines aktuell ausgewählten Kerns als (aktuell und/oder zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) nicht verfügbar. In einer Ausführung wird/werden diese(r) aktuell ausgewählte(n) Kern(e) in Schritt (II) in einem, insbesondere dem (aktualisierten), Verzeichnis als (aktuell) nicht verfügbar gekennzeichnet, in einer Ausführung markiert.
Zusätzlich oder alternativ wird/werden in einer Ausführung einer oder mehrerer der in Schritt (a) ausgewählten Kerne bei oder nach Abschluss des Schrittes (a) in Schritt (II) als (temporär) nicht (mehr) verfügbar eingestuft, in einer Ausführung, insbesondere in einem bzw. dem Verzeichnis, gekennzeichnet, in einer Ausführung markiert.
Zusätzlich oder alternativ wird/werden in einer Ausführung einer oder mehrerer der in Schritt (d) ausgewählten Kerne bei oder nach Abschluss des Schrittes (d) in (gegebenenfalls einem weiteren) Schritt (II) als (temporär) nicht (mehr) verfügbar eingestuft, in einer Ausführung, insbesondere in einem bzw. dem Verzeichnis, gekennzeichnet, in einer Ausführung markiert.
Zusätzlich oder alternativ weist das Verfahren in einer Ausführung den, in einer Weiterbildung ein- oder mehrfach wiederholten, Schritt auf:
(III) Einstufen wenigstens eines Kerns als verfügbar oder nicht verfügbar auf Basis seines, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis angegebenen Auslastungsgrads.
In einer Ausführung wird ein Kern als verfügbar eingestuft, wenn sein in dem Verzeichnis angegebener Auslastungsgrad einen vorgegebenen Auslastungsgrad-Schwellwert unterschreitet, und/oder als nicht verfügbar eingestuft, wenn sein in dem Verzeichnis angegebener Auslastungsgrad einen bzw. den vorgegebenen Auslastungsgrad-Schwellwert nicht unterschreitet.
In einer Ausführung melden die Prozessoren der Prozessoranordnung jeweils ihre (aktuell zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren Kerne, in einer Weiterbildung werden diese in das Verzeichnis eingetragen, welches dadurch aktualisiert wird.
Das Verzeichnis ist in einer Ausführung für mehrere (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerungen einer Zelle, in einer Weiterbildung fabrikweit, nutz-, insbesondere les- und/oder veränderbar. Hierdurch können in einer Ausführung jeweils, insbesondere in Kombination von zwei oder mehr der vorstehend genannten Merkmale, aktuell zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung verfügbare Kerne in Schritt (a) und/oder (d) besonders vorteilhaft ausgewählt werden.
In einer Ausführung werden in Schritt (a) und/oder (d) Kerne auf Basis einer Raumposition ihrer Prozessoren bzw. des jeweiligen Prozessors, auf dem sie implementiert, insbesondere angeordnet, sind, in einer Weiterbildung in Schritt (a) auf Basis einer Raumposition ihrer Prozessoren bzw. des jeweiligen Prozessors, auf dem sie implementiert, insbesondere angeordnet, sind, relativ zu einer in Schritt (c) gesteuerten bzw. überwachten Maschine bzw. deren (Maschinen)Steuerung und/oder in Schritt (d) auf Basis einer Raumposition ihrer Prozessoren bzw. des jeweiligen Prozessors, auf dem sie implementiert, insbesondere angeordnet, sind, relativ zu einer in Schritt (f) gesteuerten bzw. überwachten Maschine bzw. deren (Maschinen)Steuerung, ausgewählt.
In einer Ausführung wird in Schritt (a) ein Kern eines Prozessors einer Maschinensteuerung einer Maschine der Maschinenanordnung, die in Schritt (c) gesteuert bzw. überwacht wird bzw. werden soll („in Schritt (c) gesteuerte bzw. überwachte Maschine“), gegenüber wenigstens einem anderen Kern bzw. einem Kern eines nicht zu dieser Maschinensteuerung gehörenden Prozessors priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung in Schritt (a) ein Kern eines Prozessors einer Steuerung einer Maschine der Maschinenanordnung, die mit dieser in Schritt (c) gesteuerten bzw. überwachten Maschine in derselben Zelle angeordnet ist, gegenüber wenigstens einem anderen Kern bzw. einem Kern eines nicht zu einer Steuerung einer in derselben Zelle angeordneten Maschine gehörenden Prozessors priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung in Schritt (a) ein Kern eines dieser in Schritt (c) gesteuerten bzw. überwachten Maschine und/oder dieser Maschinensteuerung näher(liegend)en Prozessors gegenüber wenigstens einem anderen Kern bzw. einem Kern eines dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine bzw. Maschinensteuerung ferner(liegend)en Prozessors priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung in Schritt (d) ein Kern eines Prozessors einer Maschinensteuerung einer Maschine der Maschinenanordnung, die in Schritt (f) gesteuert bzw. überwacht wird bzw. werden soll („in Schritt (f) gesteuerte bzw. überwachte Maschine“), gegenüber wenigstens einem anderen Kern bzw. einem Kern eines nicht zu dieser Maschinensteuerung gehörenden Prozessors priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung in Schritt (d) ein Kern eines Prozessors einer Steuerung einer mit dieser in Schritt (f) gesteuerten bzw. überwachten Maschine in derselben Zelle angeordneten Maschine der Maschinenanordnung gegenüber wenigstens einem anderen Kern bzw. einem Kern eines nicht zu einer Steuerung einer in derselben Zelle angeordneten Maschine gehörenden Prozessors priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung in Schritt (d) ein Kern eines dieser (in Schritt (f)) gesteuerten bzw. überwachten Maschine und/oder (deren) Maschinensteuerung näher(liegend)en Prozessors gegenüber wenigstens einem anderen Kern bzw. einem Kern eines dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine bzw. Maschinensteuerung ferner(liegend)en Prozessors priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Zusätzlich oder alternativ werden in einer Ausführung in Schritt (a) und/oder (c) Kerne auf Prozessoren mit unterschiedlicher Architektur priorisiert bzw. präferiert (ausgewählt).
Hierdurch können in einer Ausführung in Schritt (a) und/oder (d) jeweils, insbesondere in Kombination von zwei oder mehr der vorstehend genannten Merkmale, zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung besonders vorteilhafte Kerne ausgewählt, insbesondere eine Kommunikation und/oder (Ausfall)Sicherheit, verbessert werden. In einer Ausführung kommunizieren ausgewählte Kerne miteinander, mit einer oder mehreren Prozesssignalquellen, insbesondere einem oder mehreren Sensoren, in einer Ausführung einem oder mehreren Abstands-, Berührungs-, Stellungs-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungs-, Kraft- und/oder Momentensensor(en), und/oder mit einer oder mehreren (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerungen der Maschinenanordnung über eine oder mehrere gemeinsame Datenverbindungen, insbesondere wenigstens einen Bus.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Kommunikation und/oder (Ausfall)Sicherheit (weiter) verbessert werden.
Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist ein System, insbesondere hard- und/oder Software-, insbesondere programmtechnisch, zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet und/oder weist auf:
- Mittel zum Auswählen, insbesondere temporärem Auswählen, eines ersten, insbesondere aktuell, (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren und wenigstens eines weiteren, insbesondere aktuell, (zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung) verfügbaren Kerns der Prozessoranordnung mit der Maßgabe, dass diese Kerne auf, insbesondere physikalisch, unterschiedlichen, in einer Ausführung räumlich voneinander beabstandeten, Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, in einer Ausführung während eines Betriebs der Maschinenanordnung und/oder auf Basis eines aktualisierten Verzeichnisses und/oder auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen;
- Mittel zum redundanten Verarbeiten von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und
- Mittel zum Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung, insbesondere wenigstens einer ersten Maschine, insbesondere wenigstens eines ersten Roboters, der Maschinenanordnung auf Basis dieser Verarbeitung, insbesondere (redundant) verarbeiteten Prozesssignale.
In einer Ausführung weist das System bzw. seine Mittel auf:
- Mittel zum Auswählen, insbesondere temporären Auswählen, eines von dem ersten Kern verschiedenen anderen verfügbaren Kerns und wenigstens eines von dem ersten Kern verschiedenen weiteren verfügbaren Kerns mit der Maßgabe, dass diese Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, insbesondere auf Basis des aktualisierten Verzeichnisses und/oder während der Durchführung oder nach Abschluss von Schritt (c) und/oder auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen;
- Mittel zum redundanten Verarbeiten von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und
- Mittel zum Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung, insbesondere derselben Maschine, auf Basis dieser Verarbeitung.
Zusätzlich oder alternativ weist das System bzw. seine Mittel in einer Ausführung auf:
- Mittel zum Einstufen, insbesondere Kennzeichnen, wenigstens eines aktuell nicht ausgewählten Kerns als verfügbar, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis und/oder wenigstens eines der in Schritt (a) ausgewählten Kerne nach Abschluss des Schrittes (c) und/oder wenigstens eines der in Schritt (d) ausgewählten Kerne nach Abschluss des Schrittes (f); und/oder
- Mittel zum Einstufen, insbesondere Kennzeichnen, wenigstens eines aktuell ausgewählten Kerns als nicht verfügbar, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis; und/oder
- Mittel zum Einstufen wenigstens eines Kerns als verfügbar oder nicht verfügbar auf Basis seines, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis angegebenen Auslastungsgrads; und/oder
- Mittel zum Wiederholen der Schritte (a) bis (c), (d) bis (e), (I) und/oder (II); und/oder
- Mittel zum Auswählen von Kernen in Schritt (a) und/oder (d) auf Basis einer Raumposition ihrer Prozessoren; und/oder
- Mittel zum Priorisieren in Schritt (a)
- eines Kerns eines Prozessors einer Maschinensteuerung einer in Schritt (c) gesteuerten bzw. überwachten Maschine der Maschinenanordnung und/oder
- eines Kerns eines Prozessors einer Steuerung einer mit dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine in derselben Zelle angeordneten Maschine der Maschinenanordnung und/oder - eines Kerns eines dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine und/oder Maschinensteuerung näheren Prozessors gegenüber wenigstens einem anderen Kern; und/oder
- Mittel zum Priorisieren in Schritt (d)
- eines Kerns eines Prozessors einer Maschinensteuerung einer in Schritt (f) gesteuerten bzw. überwachten Maschine der Maschinenanordnung und/oder
- eines Kerns eines Prozessors einer Steuerung einer mit dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine in derselben Zelle angeordneten Maschine der Maschinenanordnung und/oder
- eines Kerns eines dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine und/oder Maschinensteuerung näheren Prozessors gegenüber wenigstens einem anderen Kern; und/oder
- Mittel zum priorisierten bzw. präferierten Auswählen von Kernen auf Prozessoren mit unterschiedlicher Architektur in Schritt (a) und/oder (c).
Zusätzlich oder alternativ weist das System bzw. seine Mittel in einer Ausführung wenigstens eine gemeinsame Datenverbindung, insbesondere einen Bus, auf, über den ausgewählte Kerne miteinander, mit wenigstens einer Prozesssignalquelle und/oder mit wenigstens einer Steuerung der Maschinenanordnung kommunizieren bzw. die hierzu vorgesehen, insbesondere eingerichtet ist bzw. verwendet wird.
Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU), Graphikkarte (GPU) oder dergleichen, und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die Verarbeitungseinheit die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere die Maschinenanordnung steuern bzw. überwachen kann. Ein Computerprogrammprodukt kann in einer Ausführung ein, insbesondere nicht-flüchtiges, Speichermedium zum Speichern eines Programms bzw. mit einem darauf gespeicherten Programm aufweisen, insbesondere sein, wobei ein Ausführen dieses Programms ein System bzw. eine Steuerung, insbesondere einen Computer, dazu veranlasst, ein hier beschriebenes Verfahren bzw. einen oder mehrere seiner Schritte auszuführen.
In einer Ausführung werden ein oder mehrere, insbesondere alle, Schritte des Verfahrens vollständig oder teilweise automatisiert durchgeführt, insbesondere durch das System bzw. seine Mittel, insbesondere (Maschinen)Steuerungen.
In einer Ausführung weist das System die Maschinenanordnung und/oder Prozessoranordnung auf.
In einer Ausführung umfasst, insbesondere ist, das Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung in Schritt (c) und/oder (f) ein sicheres Steuern bzw.
Überwachen und/oder das redundante Verarbeiten von Prozesssignalen in Schritt (b) und/oder (e) eine oder mehrere sicherheitsrelevante Berechnungen und/oder umfassen, insbesondere sind, die in Schritt (b) und/oder (e) (redundant) verarbeiteten Prozesssignale sicherheitsrelevante bzw. -gerichtete Prozesssignale.
In einer Ausführung sind die bzw. wenigstens zwei der in Schritt (a) ausgewählten Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren desselben Rechners, insbesondere auf derselben (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung (zum Steuern bzw. Überwachen) derselben Maschine, insbesondere desselben Roboters, der Maschinenanordnung und/oder innerhalb eines Rechnergehäuses, implementiert, insbesondere angeordnet.
Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung die bzw. wenigstens zwei der in Schritt (d) ausgewählten Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren desselben Rechners, insbesondere derselben (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung (zum Steuern bzw. Überwachen) derselben Maschine, insbesondere desselben Roboters, der Maschinenanordnung und/oder innerhalb eines Rechnergehäuses, implementiert, insbesondere angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Kommunikation (weiter) verbessert, insbesondere einfach(er) realisiert werden.
In einer Ausführung sind der in Schritt (a) ausgewählte erste Kern auf einem Prozessor eines Rechners, insbesondere einer (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung (zum Steuern bzw. Überwachen) einer Maschine, insbesondere eines Roboters, der Maschinenanordnung und/oder innerhalb eines Rechnergehäuses, und wenigstens ein weiterer in Schritt (a) ausgewählter Kern auf einem Prozessor eines weiteren Rechners, insbesondere einer (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung (zum Steuern bzw. Überwachen) einer weiteren Maschine, insbesondere eines anderen Roboters, der Maschinenanordnung und/oder innerhalb eines weiteren Rechnergehäuses, implementiert, insbesondere angeordnet.
Zusätzlich oder alternativ sind in einer Ausführung der in Schritt (d) ausgewählte andere Kern auf einem Prozessor eines Rechners, insbesondere einer (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung (zum Steuern bzw. Überwachen) einer Maschine, insbesondere eines Roboters, der Maschinenanordnung und/oder innerhalb eines Rechnergehäuses, und wenigstens ein weiterer in Schritt (d) ausgewählter Kern auf einem Prozessor eines weiteren Rechners, insbesondere einer (Maschinen-, insbesondere Roboter)Steuerung (zum Steuern bzw. Überwachen) einer weiteren Maschine, insbesondere eines weiteren Roboters, der Maschinenanordnung und/oder innerhalb eines weiteren Rechnergehäuses, implementiert, insbesondere angeordnet.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine (Ausfall)Sicherheit (weiter) verbessert werden.
In einer Ausführung umfasst ein redundantes Verarbeiten von Prozesssignalen ein diversitäres Verarbeiten der Prozesssignale.
Hierdurch kann in einer Ausführung eine Sicherheit (weiter) verbessert werden.
Ein Rechner beinhaltet in einer Ausführung (jeweils) einen oder mehrere Prozessoren, die in einer Ausführung (an) einer gemeinsamen Infrastruktur, insbesondere einem gemeinsamen Gehäuse, einem gemeinsamen Arbeitsspeicher und/oder einer gemeinsamen Stromversorgung, zugeordnet, insbesondere angebunden, sind. Wenn Prozessoren auf unterschiedlichen Rechnern sind, wirkt sich in einer Ausführung der Ausfall eines Infrastrukturteils nur auf den bzw. die entsprechenden Prozessor(en) aus.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:
Fig. 1 : ein System zum Steuern und/oder Überwachen einer
Maschinenanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2: ein Verfahren zum Steuern bzw. Überwachen der Maschinenanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt exemplarisch eine Maschinenanordnung mit einem ersten Roboter 1, der durch eine (Roboter)Steuerung 10 gesteuert und/oder überwacht wird, welche eine CPU mit zwei Kernen 11, 12 aufweist.
Die Maschinenanordnung weist einen zweiten Roboter 2, der durch eine (Roboter)Steuerung 20 mit einer CPU mit zwei Kernen 21 , 22 gesteuert und/oder überwacht wird, und einen dritten Roboter 3 auf, der durch eine (Roboter)Steuerung 30 mit einer CPU mit zwei Kernen 31 , 32 gesteuert und/oder überwacht wird.
Die Kerne 11, 12, 21, 22, 31 , 32 der Robotersteuerungen 10, 20, 30 kommunizieren miteinander und in einer Ausführung mit zusätzlichen Sensoren, von denen in Fig. 1 exemplarisch zwei Sensoren 51, 52 angedeutet sind, sowie einem Rechner 40, in dem ein Verzeichnis 41 verwaltet wird, über einen Bus 100. In einer Ausführung können weitere Sensoren vorgesehen, insbesondere roboterseitige Sensoren, insbesondere über die Robotersteuerungen 10, 20, 30, mit dem Bus 100 kommunizieren, Sensor 51 und/oder 52 entfallen, und/oder das Verzeichnis 41 auf einer der Robotersteuerungen 10, 20, 30 verwaltet werden und/oder nicht über den Bus 100 kommunizieren.
In einem Schritt S10 (vgl. Fig. 2) melden die Steuerungen 10, 20, 30 zu Beginn ihre aktuell zum Steuern bzw. Überwachen eines der Roboter 1 , 2, 3 zur Verfügung stehenden Kerne an den Rechner 40, der diese in das Verzeichnis 41 einträgt, was in Fig. 1 durch “11“ etc. angedeutet ist.
Stellt eine der Steuerungen 10, 20, 30 während des Betriebs Bedarf für sicherheitsrelevante Berechnungen zum sicheren Steuern bzw. Überwachen eines der Roboter 1 , 2, 3 fest (S15: „Y“), wählt sie in einem Schritt S20 anhand des Verzeichnisses 41 aus den aktuell hierfür verfügbaren Kernen zwei Kerne mit der Maßgabe aus, dass diese auf unterschiedlichen Prozessoren implementiert, insbesondere angeordnet, sind. Dabei präferiert sie als einen ersten Kern einen aktuell verfügbaren eigenen Kern und als einen weiteren Kern einen aktuell verfügbaren Kern einer benachbarten Steuerung.
Ist beispielsweise der Kern 12 aktuell belegt, so wird dieser von der Steuerung 10 als aktuell nicht verfügbar an den Rechner 40 gemeldet, der das Verzeichnis 41 entsprechend aktualisiert und diesen Kern 12 als aktuell nicht verfügbar markiert, was in Fig. 1 durch “42“ etc. angedeutet ist.
Stellt die Steuerung 10 während des Betriebs Bedarf für sicherheitsrelevante Berechnungen zum sicheren Steuern bzw. Überwachen des Roboters 1 fest, wählt sie entsprechend aus den aktuell (noch) verfügbaren Kernen {11 , 21 , 22, 31, 32} zunächst den eigenen Kern 11 und dann den Kern 21 der benachbarten Steuerung 20.
Entsprechend markiert nun der Rechner 40 im Verzeichnis 41 auch diese Kerne 11 ,
21 als aktuell nicht verfügbar (Schritt S30).
In einem Schritt S40 verarbeiten die ausgewählten Kerne 11, 21 redundant Prozesssignale, führen insbesondere sicherheitsrelevante Berechnungen durch. Auf Basis dieser Verarbeitung bzw. Prozesssignale bzw. sicherheitsrelevanten Berechnungen steuert bzw. überwacht die Steuerung 10 den Roboter 1 (Schritt S50).
Wenn dieses Steuern bzw. Überwachen abgeschlossen ist, gibt die Steuerung 10 die beiden von ihr belegten Kerne 11 , 21 wieder frei und meldet dies an den Rechner 40, der das Verzeichnis 41 entsprechend aktualisiert und diese Kerne 11, 21 als aktuell (wieder) verfügbar markiert (Schritt S60).
Stellt die Steuerung 10 erneut Bedarf für sicherheitsrelevante Berechnungen zum sicheren Steuern bzw. Überwachen des Roboters 1 fest, oder stellt eine der Steuerungen 20, 30 Bedarf für sicherheitsrelevante Berechnungen zum sicheren Steuern bzw. Überwachen des Roboters 2 bzw. 3 fest (S65: „Y“), wählt diese Steuerung analog aus den aktuell (noch) verfügbaren Kernen, soweit möglich, zunächst einen der eigenen Kerne und dann, soweit möglich, einen der Kerne einer benachbarten Steuerung (Schritt S70).
Entsprechend markiert der Rechner 40 im Verzeichnis 41 diese Kerne analog als aktuell nicht verfügbar (Schritt S80).
In einem Schritt S90 verarbeiten die ausgewählten Kerne redundant Prozesssignale, führen insbesondere sicherheitsrelevante Berechnungen durch. Auf Basis dieser Verarbeitung bzw. Prozesssignale bzw. sicherheitsrelevanten Berechnungen steuert bzw. überwacht die Steuerung den entsprechenden Roboter (Schritt S100).
Anschließend gibt die Steuerung die beiden von ihr belegten Kerne wieder frei und meldet dies an den Rechner 40, der das Verzeichnis 41 entsprechend aktualisiert und diese Kerne als aktuell (wieder) verfügbar markiert (Schritt S110). Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist.
So können insbesondere in einer Ausführung eine oder mehrere der Steuerungen 10, 20, 30 jeweils wenigstens zwei physikalisch getrennte Prozessoren aufweisen, auf denen jeweils wenigstens ein Kern implementiert, insbesondere angeordnet, ist, insbesondere also einer der beiden Kerne 11, 12 bzw. 21, 22 bzw. 31 , 33. Dann können gleichermaßen auch die beiden Kerne der beiden unterschiedlichen Prozessoren einer Steuerung ausgewählt werden.
Zusätzlich oder alternativ können die Schritte S65 bis S110 in einer Ausführung auch schon zeitlich teilweise parallel zu den Schritten S15 bis S60 durchgeführt werden.
Zusätzlich oder alternativ können im Verzeichnis 41 auch Auslastungsgrade der Kerne angegeben bzw. Kerne auf Basis ihres Auslastungsgrads als verfügbar eingestuft bzw. ausgewählt bzw. als nicht verfügbar eingestuft werden bzw. sein, insbesondere als verfügbar eingestuft, wenn ihr Auslastungsgrad einen vorgegebenen Auslastungsgrad-Schwellwert unterschreitet und als nicht verfügbar eingestuft, wenn ihr Auslastungsgrad einen bzw. den vorgegebenen Auslastungsgrad-Schwellwert nicht unterschreitet.
Zusätzlich oder alternativ kann der festgestellte Bedarf für sicherheitsrelevante Berechnungen eine benötigte Qualität zum sicheren Steuern bzw. Überwachen eines der Roboter 1 , 2, 3 umfassen, insbesondere Kerne gleich(artig)er (Prozessor)Architektur ausgewählt werden, wenn eine benötigte Qualität einen vorgegebenen Qualitäts-Schwellwert unterschreitet, und Kerne mit verschieden(artig)en (Prozessor)Architekturen ausgewählt werden, wenn eine benötigte Qualität einen bzw. den vorgegebenen Qualitäts-Schwellwert nicht unterschreitet.
Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.
Bezuqszeichenliste
1,2,3 Roboter 10, 20, 30 Steuerung 11, 12,21,22,31,33 Kern
40 Rechner
41 Verzeichnis
51, 52 Sensor 100 Bus

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Maschinenanordnung mit wenigstens einer Maschine, insbesondere wenigstens einem Roboter (1, 2, 3), mithilfe einer Prozessoranordnung mit mehreren Prozessoren mit jeweils wenigstens einem Kern (11, 12, 21, 22, 31, 32), mit den Schritten:
(a) Auswählen, insbesondere temporäres Auswählen (S20), eines ersten verfügbaren und wenigstens eines weiteren verfügbaren Kerns mit der Maßgabe, dass diese Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, insbesondere während eines Betriebs der Maschinenanordnung und/oder auf Basis eines aktualisierten Verzeichnisses und/oder auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen;
(b) redundantes Verarbeiten (S40) von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und
(c) Steuern und/oder Überwachen (S50) der Maschinenanordnung auf Basis dieser Verarbeitung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die Schritte:
(d) Auswählen, insbesondere temporäres Auswählen (S70), eines von dem ersten Kern verschiedenen anderen verfügbaren Kerns und wenigstens eines von dem ersten Kern verschiedenen weiteren verfügbaren Kerns mit der Maßgabe, dass der von dem ersten Kern verschiedene andere verfügbare Kern und der wenigstens eine von dem ersten Kern verschiedene weitere verfügbare Kern auf unterschiedlichen Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, insbesondere auf Basis des aktualisierten Verzeichnisses und/oder während der Durchführung oder nach Abschluss von Schritt (c) und/oder auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen;
(e) redundantes Verarbeiten (S90) von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und
(f) Steuern und/oder Überwachen (S100) der Maschinenanordnung, insbesondere derselben Maschine, auf Basis dieser Verarbeitung.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens einen der Schritte:
(I) Einstufen, insbesondere Kennzeichnen (S60, S110), wenigstens eines aktuell nicht ausgewählten Kerns als verfügbar, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis und/oder wenigstens eines der in Schritt (a) ausgewählten Kerne nach Abschluss des Schrittes (c) und/oder wenigstens eines der in Schritt (d) ausgewählten Kerne nach Abschluss des Schrittes (f); und/oder
(II) Einstufen, insbesondere Kennzeichnen (S30, S80), wenigstens eines aktuell ausgewählten Kerns als nicht verfügbar, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis; und/oder
(III) Einstufen wenigstens eines Kerns als verfügbar oder nicht verfügbar auf Basis seines, insbesondere in einem, insbesondere dem, Verzeichnis angegebenen Auslastungsgrads.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (a) bis (c), (d) bis (e), (I) und/oder (II) und/oder (III) wiederholt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (a) und/oder (d) Kerne auf Basis einer Raumposition ihrer Prozessoren ausgewählt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- in Schritt (a) ein Kern eines Prozessors einer Maschinensteuerung einer in Schritt (c) gesteuerten bzw. überwachten Maschine der Maschinenanordnung und/oder ein Kern eines Prozessors einer Steuerung einer mit dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine in derselben Zelle angeordneten Maschine der Maschinenanordnung und/oder ein Kern eines dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine und/oder Maschinensteuerung näheren Prozessors gegenüber wenigstens einem anderen Kern priorisiert wird; und/oder
- in Schritt (d) ein Kern eines Prozessors einer Maschinensteuerung einer in Schritt (f) gesteuerten bzw. überwachten Maschine der Maschinenanordnung und/oder ein Kern eines Prozessors einer Steuerung einer mit dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine in derselben Zelle angeordneten Maschine der Maschinenanordnung und/oder ein Kern eines dieser gesteuerten bzw. überwachten Maschine und/oder Maschinensteuerung näheren Prozessors gegenüber wenigstens einem anderen Kern priorisiert wird; und/oder
- in Schritt (a) und/oder (c) Kerne auf Basis ihrer Prozessorarchitektur ausgewählt, insbesondere priorisiert Kerne auf Prozessoren mit unterschiedlicher Architektur ausgewählt werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgewählte Kerne miteinander, mit wenigstens einer Prozesssignalquelle und/oder mit wenigstens einer Steuerung der Maschinenanordnung über wenigstens eine gemeinsame Datenverbindung, insbesondere einen Bus (100), kommunizieren.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- in Schritt (a) ausgewählte Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren desselben Rechners oder der in Schritt (a) ausgewählte erste Kern auf einem Prozessor eines Rechners und wenigstens ein weiterer in Schritt (a) ausgewählter Kern auf einem Prozessor eines weiteren Rechners implementiert, insbesondere angeordnet, sind; und/oder
- in Schritt (d) ausgewählte Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren desselben Rechners oder der in Schritt (d) ausgewählte andere Kern auf einem Prozessor eines Rechners und wenigstens ein weiterer in Schritt (d) ausgewählter Kern auf einem Prozessor eines weiteren Rechners implementiert, insbesondere angeordnet, sind.
9. System zum Steuern und/oder Überwachen einer Maschinenanordnung mit wenigstens einer Maschine, insbesondere wenigstens einem Roboter (1, 2, 3), mithilfe einer Prozessoranordnung mit mehreren Prozessoren mit jeweils wenigstens einem Kern (11, 12, 21, 22, 31, 32), das zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist und/oder aufweist: - Mittel zum Auswählen, insbesondere temporäres Auswählen, eines ersten verfügbaren und wenigstens eines weiteren verfügbaren Kerns mit der Maßgabe, dass diese Kerne auf unterschiedlichen Prozessoren der Prozessoranordnung implementiert, insbesondere angeordnet, sind, insbesondere während eines Betriebs der Maschinenanordnung und/oder auf
Basis eines aktualisierten Verzeichnisses und/oder auf Basis, insbesondere infolge, eines festgestellten Bedarfs redundanten Verarbeitens von Prozesssignalen;
- Mittel zum redundanten Verarbeiten von Prozesssignalen mithilfe dieser ausgewählten Kerne; und
- Mittel zum Steuern und/oder Überwachen der Maschinenanordnung auf Basis dieser Verarbeitung.
10. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem von einem
Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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