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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den ausfallsicheren Betrieb von Steuereinrichtungskomponenten, die
zwischen einer steuernden Host bzw. ersten Einrichtung und einem
Werkzeug bzw. einer zweiten Einrichtung eingefügt sind. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung das Herstellen einer direkten Verbindung zwischen
der ersten und der zweiten Einrichtung nach dem Ausfall einer Steuereinrichtung,
die Datenübertragungen
zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung vermittelt. Eine
Umgebung, in der die vorliegende Erfindung nützlich ist, ist ein Halbleiterproduktionswerk
mit einem ein Host und Werkzeugen/Sensoren, zwischen denen eine
intelligente Steuereinrichtung eingefügt ist, wobei die Steuereinrichtung
zum Vermitteln von Kommunikationen zwischen einem Werkzeug, mit
dem Werkzeug assoziierten Sensoren und Datennutzern wie etwa einem
Host-System oder verteilten Prozessoren verwendet wird.
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Das
Moore-Gesetz sagt ein exponentielles Wachstum der Computerleistung
bei sich stets sinkenden Preisen voraus. Aufgrund dieses dynamischen
Wachstums der Verarbeitungsleistung könnte man denken, dass die Herstellung
von Halbleiterkomponenten ein risikofreudiges Geschäft wie etwa
das Spekulieren um Öl ist.
Das Gegenteil ist jedoch der Fall. Weil die Fertigung sehr kostspielig
ist und die Fertigungsprozesse sehr empfindlich auch gegenüber kleinen
Fehlern sind, ist die Herstellung von Halbleiterkomponenten ein
eher konservatives Geschäft.
Qualifikationszyklen und Standards für neue Maschinen sowie Modifikationen
an alten Maschinen sind langwierig und aufwändig. Auch kleinste Änderungen
werden ausgiebig geprüft,
bevor sie für die
Produktion freigegeben werden.
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Zu
den wichtigen Einrichtungen in einem Werk für die Halbleiterherstellung
gehören
Werkzeuge (z.B. Aufdampfungskammern, Reaktoren), Sensoren zum Überwachen
der Werkzeuge (z.B. FTIR-Sensoren, Massenspektrographen, Thermoelemente)
und Hosts oder verteilte Prozessoren, die Daten aus den Sensoren
zu dem Betrieb der Werkzeuge speichern und analysieren.
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Eine ältere Anmeldung
beschreibt ein transparentes Verfahren zum Überwachen von Daten aus den Sensoren
und zum Weiterleiten derselben zu den Hosts oder verteilten Prozessoren
unter Verwendung von mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden und fehlerresistenten
Technologien wie etwa TCP/IP über
Ethernet. Die ältere
Anmeldung wurde durch die Erfinder Uzi Lev-Ami und Yossef Ilan Reich
unter dem Titel „Method
and Apparatus for Monitoring Host to Tool Communications" und der Anmeldungsnummer
09/935,213 am 22. August 2001 eingereicht und ist hier unter Bezugnahme
eingeschlossen. Die ältere
Anmeldung beschreibt einen Überwachungsposten,
der eine serielle Kommunikation von einem Werkzeug oder Sensor unter
Verwendung eines optisch isolierten Steckers überwachen kann. Unter Verwendung
des Überwachungsansatzes
kann man belegen, dass die Kommunikationen im Werk und die Datensammlungs-Infrastruktur verbessert
werden können,
ohne dass dazu Modifikationen an Werkzeugen oder Sensoren erforderlich
sind, sodass also ein geringes Risiko besteht. Die Verbesserungsmöglichkeiten
können
demonstriert werden, ohne dass dazu die bestehende Kommunikationsinfrastruktur
demontiert werden muss.
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Die
nächste
Revolution in den Werkseinrichtungen und den nachgeordneten Analysefähigkeiten
sehen das Hinzufügen
von intelligenten Steuereinrichtungen zur Vermittlung von Kommunikationen
zwischen den Werkzeugen und Sensoren auf der einen Seite und den
Werkzeug-Hosts oder verteilten Distributoren auf der anderen Seite
vor, ohne dass dazu die analytischen Eigenschaften der Sensoren
ersetzt oder verändert zu
werden berauchen. Die erhöhte
Prozessorleistung und die verminderten Speicherkosten ergeben Möglichkeiten
für Konfigurationen,
die zuvor nicht in einer Werksumgebung realisiert hätten werden
können.
Eine zweite ältere
Anmeldung der Erfinder Uzi Lev-Ami, Guenter Sifnatsch und Mark Attwood
mit dem Titel „Controller and
Method to Mediate Data Collection from Smart Sensors for Fab Applications" und der US-Patentanmeldungsnummer
10/819,903 vom 7. April 2004 beschreibt eine intelligente Steuereinrichtung
mit verschiedenen Fähigkeiten.
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Dabei
ergibt sich die Möglichkeit,
die analytischen Fähigkeiten
einer intelligenten Steuereinrichtung oder einer anderen über das
Netzwerk verbundenen Einrichtung, die Kommunikationen zwischen zwei
anderen Einrichtungen vermittelt, die auch zu einer direkten Kommunikation
fähig sind,
durch einen Ausfallsicherungsschalter zu ergänzen, der die anderen Einrichtungen
direkt miteinander verbindet, wenn die Zwischeneinrichtung ausfällt oder
blockiert ist. Daraus können
zuverlässigere
Installationen von Zwischeneinrichtungen resultieren.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung und Datensammlung von
mit Werkzeugen assoziierten Sensoren. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung die Verwendung einer Steuereinrichtung zum Vermitteln
von Kommunikationen zwischen einem Werkzeug, mit dem Werkzeug assoziierten
Sensoren und Datennutzern wie etwa dem Host-System oder verteilten
Prozessoren. Besondere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden
in den Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen erläutert.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Umgebung, in der Aspekte der vorliegenden Erfindung besonders
nützlich
realisiert werden können.
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung, die mit Werkzeugen, Sensoren
und einem Werkzeug-Host kommuniziert.
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3 ist
ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung, die einen Kommunikationskanal
eines einzelnen Typs verwendet, um mit einem Werkzeug, einem Sensor
und einem Werkzeug-Host zu kommunizieren.
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4 zeigt
die Verwendung von mehreren Typen von Kommunikationskanälen.
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5 ist
ein Blockdiagramm, in dem ein Ausfallsicherungsschalter zu einem
Netzwerk hinzugefügt
ist.
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6 ist
ein Blockdiagramm, in dem ein Ausfallsicherungsschalter zu einem
anderen Netzwerk hinzugefügt
ist.
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Ausführliche
Beschreibung
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Die
folgende ausführliche
Beschreibung nimmt auf die Figuren Bezug. Es werden bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, ohne dadurch den durch
die Ansprüche definierten
Erfindungsumfang einzuschränken.
Der Fachmann kann verschiedene Variationen an den im Folgenden beschriebenen
Ausführungsformen
vornehmen.
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Einführung
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Die
SECS-Mitteilungsprotokolle, die Kommunikationsinfrastruktur und
die durch die Werkzeuge und andere automatisierte oder halbautomatisierte
Einrichtungen in Hableiterwerken verwendeten Hosting-Modi wurden
bereits vor Jahren entwickelt, als die Kommunikations- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten
ziemlich begrenzt waren. Die SECS-Mitteilungsprotokolle für Werksanwendungen
wurden für
die Verwendung von langsamen, seriellen Kommunikationen entworfen.
Diese Mitteilungsprotokolle enthielten strukturierte Mitteilungen,
die auch bei einer langsamen Kommunikation schnell übertragen
werden konnten. Strukturierte Mitteilungen waren und bleiben schwierig
zu übersetzen
und zu verstehen. Die Schwierigkeiten sind noch größer, wenn
eine erste Mitteilung einen Kontext für eine Antwort setzt und eine
zweite, antwortende Mitteilung den Kontext nicht wiederholt; das
heißt,
die kontextsensitive Mitteilung ist nur dann bedeutungsvoll, wenn
sie mit der entsprechenden den Kontext setzenden Mitteilung gepaart
wird. Die Kommunikation erfolgte gewöhnlich über eine RS-232- oder äquivalente
serielle Kommunikation entlang von dedizierten Kanälen ähnlich wie
bei Modems oder Telefonleitungen für Endgeräte und Computer im Zeitteilungsbetrieb.
Die Host-Systeme konnten auf Mainframes, Mini-Computern oder Workstations
ausgeführt
werden. Die Host-Systeme
waren gewöhnlich monolithisch
und steuerten bzw. überwachten
alle oder einen wesentlichen Satz von Werkzeugen in einem Werk.
Die Host-Systeme beruhten auf Adaptern, um eine Schnittstelle zu
Werkzeugen und Sensoren herzustellen. Die Host-Systeme empfingen
gewöhnlich
Daten von den Werkzeugen und Sensoren und gaben Steuerbefehle an
die Werkzeuge aus. Die Host-Systeme empfingen und erzeugten häufig ein
signifikantes Volumen an seriellen Kommunikationsmitteilungen.
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Unter
einem Host sind hier im breiten Sinne sowohl Werkzeugsteuerungs-Hosts
als auch begrenztere oder flexiblere verteilte Prozessoren zu verstehen.
Die Werkzeug-Hosts umfassen sowohl Hosts mit umfassenden, integrierten
Werkzeug-Steuerungsfunktionen
als auch Hosts, die auf verteilten Prozessoren mit begrenzteren,
aufgabenspezifischen Funktionen ausgeführt werden. Die Werkzeuge umfassen
Produkte wie etwa die FAB300 (TM)-Software von Consilium, die ein
einzelnes umfassendes Werksverwaltungssystem vorsieht, das durch
eine zentralisierte Definition von kundenspezifischen Geschäftsprozessen
betrieben wird. Diese Kategorie von Werkzeug-Hosts ist ausgebildet,
um herkömmliche
Fertigungsausführungssysteme
zu ersetzen, die vorgesehen sind, um durch verschiedene Hersteller
angebotene Werkzeuge zu steuern. An dem zu den herkömmlichen Herstellungsausführungssystemen
entgegen gesetzten Ende des Werkzeug-Host-Spektrums können Komponentenprozesse
auf verteilten Prozessoren ausgeführt werden, um verschiedene
spezifische Funktionen zu handhaben, ohne dass es sich dabei um
umfassende Verwaltungssysteme handelt. Entlang des Spektrums kann
ein Produkt wie etwa die FAB300 (TM)-Software als ein Werkzeugsteuerungs-Host für bestimmte
Zwecke und ein auf einem verteilten Prozessor ausgeführter Prozess
für andere
Zwecke vorgesehen sein.
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In
den vorstehend genannten Anmeldungen wurde eine entfernbare Überwachungseinrichtung
beschrieben, die einen verdrahteten Kommunikationskanal zwischen
einem oder mehreren Werkzeug-Hosts und einem oder mehreren Werkzeugen überwachen
kann. Die Überwachungseinrichtung
ist passiv. Sie kann optional eine Standard-Isolationseinrichtung
umfassen, um den Kommunikationskanal von durch die Überwachungseinrichtung
erzeugten Geräuschen
zu schützen.
Diese Isolationseinrichtung könnte
einen optischen Isolator, einen Verstärker mit hoher Impedanz oder
andere Komponenten umfassen, die den verdrahteten Kommunikationskanal
effektiv von der Überwachungseinrichtung
isolieren. Der verdrahtete Kommunikationskanal kann ein RS-232-,
RS-422- oder CAN-konformer
Kanal sein, wobei es sich jedoch auch um einen der zuvor genannten
Kommunikationskanäle
handeln kann.
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Steuereinrichtungen
und intelligente Sensoren
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Der
in einer anderen, älteren
Anmeldung beschriebene Ansatz verwendet intelligente Steuereinrichtungen
und intelligente, kontextbewusste Sensoren. Eine intelligente Steuereinrichtung
kennt den Status des Werkzeugs und/oder der Werkstücke (z.B.
der Wafer oder Masken), die das Werkzeug verarbeitet. Diese Typen
von Steuereinrichtungen kommunizieren mit intelligenten Sensoren,
die auf Werkzeug- und Werkstück-Statusinformationen
reagieren. Anstatt von Rekonfigurationsbefehlen wie etwa Werkzeug-
und Werkstück-Statusänderungen
abzuhängen, überwachen
die Sensoren Statusänderungen
und reagieren auf diese. Sie reagieren auf vorprogrammierte Weise
auf die Statusänderungen
und erfordern keine Rekonfigurationsbefehle.
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Die
neuen, intelligenten Steuereinrichtungen ändern das Betriebsmodell für Werkzeuge,
Sensoren, Steuereinrichtungen und Datennutzer. Die Steuereinrichtungen
kennen den Werkzeug- und
Werkstück-Status auf
die eine oder andere Weise. Eine Steuereinrichtung kann Befehle
zum Steuern eines Werkzeugs überwachen
und dieselben weiterleiten. Alternativ hierzu kann das Werkzeug
seinen Status an die Steuereinrichtung bekannt geben. Die Steuereinrichtung
kann den Status des Werkzeugs auch abfragen, und zwar periodisch oder
in Reaktion auf Ereignisse, bei denen die Steuereinrichtung einen
Bedarf für
weitere Abfragen erkennt. Die Steuereinrichtungen kommunizieren
die Statusinformationen zu den Sensoren. Die Statusinformationen können sich
auf das Werkzeug oder Werkstück
beziehen. Die Sensoren sind vorkonfiguriert, um auf die Statusinformationen
zu antworten. Als Antwort auf die Statusinformationen können die
Sensoren einen Datensammlungsplan verwenden, sich selbst kalibrieren,
einen Ausgabebereich setzen oder Daten mit den aktuellen Statusinformationen
assoziieren. Die Steuereinrichtungen kommunizieren die von den Sensoren
gesammelten Daten zu Datennutzern. Ein Datennutzer kann ein herkömmlicher
Werkzeug-Host sein,
der auf einem Mainframe ausgeführt
wird, oder es kann sich um eine neuere Software handeln, die auf
verteilten Prozessoren ausgeführt
wird. Ein Datennutzer kann ein monolithisches System sein oder durch
verknüpfte
Pakete gebildet werden, die unabhängig oder kooperativ betrieben
werden. Die Steuereinrichtungen können auch Daten von den Sensoren überwachen,
interessante Ereignisse identifizieren und weitere Daten anfordern,
die bereits gesammelt wurden, oder den Sammlungsplan für die Sensoren
in Reaktion auf die überwachten
Daten ändern.
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Verschiedene
Betriebsumgebungen
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1 zeigt
eine Umgebung, in der die Aspekte der vorliegenden Erfindung besonders
nützlich
sind. Es werden eine Verarbeitungskammer 125, verschiedene
Ein- und Ausgänge
zu und von der Verarbeitungskammer sowie Sensoren, Steuerkanäle und Steuereinrichtungen
gezeigt. Die Kammer 125 kann für verschiedene Reaktionen wie
etwa das Aufdampfen, Reinigen, Ätzen,
Implantieren, Veraschen usw. verwendet werden. Andere Typen von
Werkzeugen, die nicht in dieser Figur gezeigt sind, können auch
von den Aspekten der vorliegenden Erfindung profitieren.
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Es
ist ein Werksnetzwerk 111 vorgesehen, auf das möglicherweise über das
Internet zugegriffen werden kann und das als VPN-Netzwerk oder WAN-Netzwerk über eine
Steuereinrichtung, eine Firewall oder einen andere Verbindung 162
kontrolliert auf ein Werkzeugnetzwerk 112 zugreifen kann.
Das Werkzeugnetz ist in dieser Figur mit Steuereinrichtungen und
Sensoren verbunden gezeigt, die in einem Ring mit der Verarbeitungskammer 125 verbunden
sind. Dem Fachmann sollte jedoch deutlich sein, dass diese Architektur
lediglich beispielhaft ist und auch eine serielle Kommunikation,
ein Ethernet oder eine geschichtete Kommunikation anstelle eines
Rings in einem Werk verwendet werden kann.
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Gasförmige Eingaben
zu der Reaktionskammer 125 umfassen Gasse, die durch Gaskastendruckwandler 113 und
Massenfluss-Steuereinrichtungen
(MFCs) 114 hindurchgehen. Einige Gase können durch einen Ozonerzeuger 133 hindurchgehen.
Andere Gase und Gasmischungen könnend
durch einen Reaktionsgaserzeuger 115 und eine Gaszusammensetzungs-Überwachungseinrichtung 117 hindurchgehen.
Der Reaktionsgaserzeuger 115 kann Plasma entweder innerhalb
oder außerhalb
der Verarbeitungskammer 125 erzeugen. Die Gaszusammensetzungs-Überwachungseinrichtung 117 kann
seriell oder parallel mit dem Reaktionsgaserzeuger verbunden sei.
Die Massenfluss-Steuereinrichtungen 114 stehen in einer
Gaskommunikation mit dem Reaktionsgaserzeuger 115 und der
Gaszusammensetzungs-Überwachungseinrichtung 117 und
vermittelt oder direkt in einer Gaskommunikation mit der Verarbeitungskammer 125.
Die Gaseingabeeinrichtungen 113, 114, 133, 115 und 117 stehen
in einer Kommunikation mit einer oder mehreren digitalen Steuereinrichtungen 142,
Kammersteuereinrichtungen 152 und Verbindungspunkten 162.
Diese Kommunikationen umfassen sowohl eine Steuerung als auch eine
Telemetrie. Diese Einrichtungen können sowohl Steuereinrichtungen
als auch Sensoren umfassen, die auf den Betrieb des Einrichtungen
oder die Ein-/Ausgabe der Gase reagieren.
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Andere
Eingänge
können
eine Materialzufuhr 134, ein Kühlsubsystem 145 und
verschiedene Leistungseinspritzer 153, 154 und 155 umfassen.
Die Reaktionskammer 125 kann eine Aufdampfungskammer, eine Ätzeinrichtung,
ein thermische Verarbeitungseinrichtung oder ein anderer Typ von
Reaktor sein. Je nach dem Typ der Reaktionskammer kann das Materialzuführsystem 134 zum
Beispiel Materialien für
das Aufdampfen auf einem Werkstück 136 zuführen. Das
Kühlsubsystem 145 kann
dabei helfen, die Temperatur innerhalb der Kammer 125 zu
regulieren, da die meisten chemischen Reaktionen mit Raten fortschreiten,
die temperaturempfindlich sind. Der zu der Kammer zugeführte Strom
kann ein Mikrowattstrom 153, ein Hochfrequenzstrom 154 zum
Erzeugen von Plasma, ein Gleichstrom 155 zum Erzeugen von
Plasma und zum Erhitzen der Kammer oder Gase oder anderen zu der
Kammer zugeführten
Materialien sein. Die anderen Eingänge wie etwa die Gaseingänge stehen
in Kommunikation mit einer oder mehreren digitalen Steuereinrichtungen 142, Kammersteuereinrichtungen 152 und
Verbindungspunkten 162. Diese Kommunikation umfasst gewöhnlich eine
Steuerung und eine Telemetrie. Diese Einrichtungen können Steuereinrichtungen
und Sensoren umfassen, die auf die Steuerung des Betriebs der Einrichtungen
oder die Erfassung von Ein-/Ausgaben reagieren.
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Sensoren
können
entweder auf die Kammerbedingungen oder auf die Abgase aus der Kammer
reagieren. Sensoren, die auf Kammerbedingungen reagieren, können umfassen:
eine Wafer-Überwachungseinrichtung 116,
die durch ein Fenster 126 in die Kammer 125 blickt,
um die Filmdicke, Muster oder andere Eigenschaften zu erfassen (z.B.
EPI-Online (TM)); eine Prozess-Überwachungseinrichtung 127 wie
etwa eine optische Emissions-Überwachungseinrichtung
mit einem Störungsfilter
oder Interferometer für
die Ätzprozesssteuerung;
und einen Druckwandler 137. Sensoren, die auf Abgase aus
der Kammer 125 reagieren, umfassen: eine Leckdetektor 146,
eine Vakuummesseinrichtung 157 und eine Abgas-Überwachungseinrichtung 158.
Diese Sensoren können
mit einer Drucksteuereinrichtung 148 und einem Steuerventil 147 sowie
mit Vakuumkomponenten und/oder -subsystemen 156 interagieren.
Sie können
auch mit einer Pumpe und/oder einer Abgasreinigungseinrichtung interagieren,
die nicht in der Zeichnung gezeigt sind. Diese Sensoren stehen in
Kommunikation mit einer oder mehreren digitalen Steuereinrichtungen 142,
Kammer-Steuereinrichtungen 152 und Verbindungspunkten 162.
Diese Kommunikation umfasst gewöhnlich
eine Steuerung und eine Telemetrie. Die mit den Sensoren (z.B. 147, 148 und 146)
kommunizierenden Einrichtungen können
Steuereinrichtungen und Sensoren sein.
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Nicht
in 1 gezeigt ist ein Ausfallsicherungsschalter, der
angewendet werden kann, wenn eine Zwischeneinrichtung zwischen einer
ersten Einrichtung bzw. einem ersten Netzwerk wie etwa dem Werksnetzwerk
und einer zweiten Einrichtung bzw. einem zweiten Netzwerk wie etwa
dem Werkzeugnetzwerk angeordnet ist, die auch ohne die Zwischeneinrichtung
miteinander kommunizieren könnten.
Ein Beispiel hierfür
ist eine Steuereinrichtung, die Lesungen aus einem Werkzeug oder
Sensor sammelt, speichert und auf eine Anforderung hin verfügbar macht.
Ein anderes Beispiel ist eine Steuereinrichtung, die Daten aus einem
Sensor ergänzt.
Ein weiteres Beispiel ist eine Steuereinrichtung, die Daten in einem
Format wie zum Beispiel SECS zu einem anderen Format wie zum Beispiel
einem Tagged-XML-Format wandelt. Dem Fachmann sollten andere Situationen
bekannt sein, in denen auf den Ausfall einer Zwischeneinrichtung
durch eine ausfallsichere, direkte Verbindung der ersten und zweiten
Einrichtung bzw. des ersten und zweiten Netzwerks reagiert werden kann.
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Verwendung
und Architektur der Steuereinrichtung
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung, die mit Werkzeugen, Sensoren
und einem Werkzeug-Host in Kommunikation steht. Dieses Blockdiagramm
könnte
verallgemeinert werden, indem der Host 211 als erste Einrichtung,
der Sensor 227 oder das Messinstrument 237 als
zweite Einrichtung und die Steuereinrichtung 200 als Zwischeneinrichtung
identifiziert werden. In der gezeigten Ausführungsform umfasst die Konfiguration
der Steuereinrichtung 200 zwei SEC/GEM-Schnittstellenports 212, 216 und
zwei Netzwerkschnittstellenports 232, 236. Die
Steuereinrichtung umfasst eine Logik und Ressourcen für die Kommunikation über das
SECS-Protokoll einschließlich
eines SECS-MUX 215. Weiterhin umfasst die Steuereinrichtung
eine Logik und Ressourcen zum Implementieren einer werksseitigen
Schnittstelle 234 für
die Kommunikation mit Datennutzern und eine werkzeugseitige Schnittstelle 235 für die Kommunikation
mit Werkzeugen, Sensoren und Messinstrumenten. Der SECS-MUX 215 und
die Schnittstellen 234, 235 sind logisch mit Ressourcen 225 zum
Sammeln und Veröffentlichen
von Daten verbunden. Auf der Werksseite der Steuereinrichtung kann
ein herkömmlicher
Werkzeug-Host 211 über
einen SECS-konformen Kommunikationskanal (SECS-1, HSMS oder ein
Nachfolger von SECS), verbunden sein (212). Wenn die Erfindung
in einer anderen Umgebung als einem Werk angewendet wird, können andere
Protokolle verwendet werden, um eine Verbindung zu einem überwachten
Werkzeug herzustellen, etwa zu einem medizinischen Werkzeug oder
einem numerisch gesteuerten Maschinenwerkzeug. Es kann auch eine
Verbindung über
ein werksseitiges Protokoll hergestellt werden, das sich von SECS
unterscheidet und durch ein Netzwerk 222 getragen wird,
um Ressourcen zu speichern (231) und zu berichten (221).
Auf der Werkzeug- und Sensorseite der Steuereinrichtung 200 kann
eine SEC/GEM-Werkzeugschnittstelle 217 zu
einem Werkzeug oder einer Werkzeuggruppe verbunden sein (216). Die
Steuereinrichtung kann auch mit einem Netzwerk 226 verbunden
sein (236), das Sensoren 227, Messinstrumente 237 und
andere Einrichtungen sowie unter Umständen Werkzeuge 217 umfasst.
Die Figur stellt die Steuereinrichtung dar, die über ein Netzwerk mit den Sensoren
verbunden ist, wobei alternativ hierzu auch SECS-I oder ein anderes
seriell-basiertes Protokoll für
die Verbindung mit den Sensoren verwendet werden kann.
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3 ist
ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung, die einen einzelnen Typ
von Kommunikationskanal für
die Kommunikation mit einem Werkzeug, Sensor und Werkzeug-Host verwendet. 4 zeigt
die Verwendung von mehreren Typen von Kommunikationskanälen. In 3 ist
ein SECS-dominiertes Szenario gezeigt. Die Steuereinrichtung 303 verwendet
ein SECS-Protokoll 307, 309 für die Kommunikation mit dem
Werkzeug 301 und dem Sensor 302. Die Verbindung 308 zwischen
dem Werkzeug 301 und dem Sensor 302 kann einen
beliebigen Typ von Strom oder Energie leiten, wobei es sich auch
um eine der mit Bezug auf 1 genannten
Formen handeln kann. In 4 ist eine komplexere Kombination
aus SECS- und Netzwerkkommunikationen gezeigt. Der nur-SECS-Kommunikationskanal 307 in
diesem Szenario erstreckt sich zwischen der Steuereinrichtung 303 und
dem Host 301. Ein werkzeugseitiges Netzwerk 409 verbindet
die Steuereinrichtung mit Sensoren 302A-B, einem verwalteten
Schalter 413 und eine netzwerkverbundenen Speicher (NAS) 415. Ein
werksseitiges Netzwerk 419 verbindet die Steuereinrichtung 303 mit
einer Analysesoftware 423 in etwa einem herkömmlichen
Werkzeug-Host oder verteilten Prozessoren mit einem größeren Netzwerk 425 wie
etwa dem Internet, einem VPN oder einem dedizierten internen Netzwerk
und mit einer Datenbank 427, die durch die Steuereinrichtung
veröffentlichte
Daten aufrechterhält
oder speichert. Alternativ hierzu kann die Datenbank 427 auch
in der Steuereinrichtung 303 enthalten sein.
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Einfügen des
Ausfallsicherungsschalters in einem Netzwerk
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5 ist
ein Blockdiagramm, in dem ein Ausfallsicherungsschalter zu dem in 3 gezeigten
Netzwerk hinzugefügt
ist. Es sind zwei neue Komponenten eingefügt: ein Bypass-Schalter 511 und
ein Hub oder Switch 512. Für viele Konfigurationen ist
nur der Bypass-Schalter 511 neu. Die Anordnung des Netzwerks nimmt
an, dass die Kommunikation mit dem Werkzeug über ein Netzwerkprotokoll erfolgt.
Dieses Kommunikationsprotokoll kann vorgesehen werden, wenn das
Werkzeug nicht bereits ein Netzwerkprotokoll verwendet, indem ein
Protokolladapter zwischen dem Hub oder Switch 512 und dem
Werkzeug 501 eingefügt
wird. Alternativ hierzu könnten
zwei Kommunikationskanäle
durch den Bypass-Schalter 511 gesteuert werden, zum Beispiel
eine serielle Verbindung für
den SECS-Verkehr
und eine Ethernet-Verbindung für
den restlichen Verkehr. Wie in 3 gezeigt,
kommuniziert eine Steuereinrichtung 303 im normalen Betriebsmodus
mit dem Werkzeug 301 und dem Sensor 302. Der Sensor
ist mit dem Werkzeug verbunden, um einen Aspekt des Zustands oder
der Leistung des Werkzeugs zu messen oder aufzuzeichnen. Mitteilungen
aus dem Werkzeugnetz oder von dem Host 304 werden über den
Bypass-Schalter 511 zu der Steuereinrichtung 303 und
von der Steuereinrichtung zurück über den
Bypass-Schalter zu dem Hub oder Switch 512 gesendet. Der
Hub oder Switch ist eine herkömmliche
Netzwerkkomponente, die Einrichtungen miteinander verbindet. Die
Steuereinrichtung 303 umfasst wenigstens zwei Netzwerkschnittstellen 521, 522.
Diese Schnittstellen sind effektiv über den Bypass-Schalter 511 verbunden,
der mit dem Werkzeugnetz 304 und dem Werkzeug 301 oder
Sensor 302 kommuniziert. Eine zusätzliche Verbindung 523 zwischen
der Steuereinrichtung 303 und dem Bypass-Schalter 511 trägt ein Hearbeat-Signal
oder anderes Aufrechterhaltungssignal, das den Bypass-Schalter in
einem weiter unten beschriebenen normalen (nicht-ausfallsicheren)
Modus hält.
In der Figur sind zwei Betriebmodi gezeigt: der normale Betrieb
der Steuereinrichtung in durchgezogenen Linien und der Bypass-Betrieb
in gestrichelten Linien. Während
in der Figur zwei Verbindungen durch den Bypass-Schalter gezeigt
sind, kann es sich auch um logische Betriebsmodi handeln, die über einen
einzelnen Draht bzw. eine einzelne Verbindung und nicht notwendigerweise über ein
Paar von Verbindungen zwischen dem Bypass-Schalter 511 und
dem Werkzeugnetz 204 oder dem Hub/Switch 512 ausgeführt werden.
Außerdem
kann der Bypass-Schalter mehr als eine Verbindung kontrollieren.
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6 ist
ein Blockdiagramm, in dem ein Ausfallsicherungsschalter zu dem Netzwerk
von 4 hinzugefügt
ist. In dieser Figur wird der an dem Bezugszeichen 409 mit
dem Bypass-Schalter 511 verbundene Hub/Switch gewöhnlich durch
eine Multi-Drop-Netzwerkverbindung von dem Bypass-Schalter zu dem
Werkzeug 301 und den Sensoren 301A-B vorgesehen.
In der Figur sind drei Verbindungen zwischen dem Bypass-Schalter
und der Steuereinrichtung gezeigt.
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Ausfallsicherungsbetrieb
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Mit
Bezug auf 5 wird im Folgenden eine Ausführungsform
des Betriebs des Ausfallsicherungsschalters erläutert. Im Fall einer Fehlfunktion
der Steuereinrichtung, bei welcher die Steuereinrichtung keine nützliche
Rolle mehr zwischen zwei Einrichtungen spielt, die auch ohne die
dazwischen geschaltete Steuereinrichtung miteinander kommunizieren
könnten,
wird eine direkte Verbindung zwischen den Einrichtungen wie etwa
dem Host 304 und dem Werkzeug 301 hergestellt.
In einer Ausführungsform
wird ein Schalter mit einem einfachen eingebetteten Mikrocontroller
verwendet. Shore Micro stellt wenigstens einen funktionierenden Schalter
her. Dieser umfasst ein Relais, das beim Schaltern ein bestätigendes „Klickgeräusch" ausgibt. Der Mikrocontroller
in dem Schalter beobachtet ein Heartbeat-Signal aus der Steuereinrichtung über eine
Verbindung 523 wie etwa eine serielle, parallele, USB-,
Firwire-, Ethernet- oder andere Verbindung. Es können auch andere Protokolle
verwendet werden, je nach der Logik oder den Ressourcen, die an
dem Ausfallsicherungsschalter vorgesehen sind. Zum Beispiel kann
der Ausfallsicherungsschalter periodische Anfragen an die Steuereinrichtung
machen und auf Fehlerbedingungsangaben oder Antwortzeitüberschreitungen
antworten. Diese Anfragen können
regelmäßig oder
adaptiv auf einen hohen Verkehr, einen niedrigen Verkehr und/oder
andere interessante Betriebsbedingungen erfolgen. Der Mikrocontroller-gesteuerte
Schalter entspricht einem einpoligen Wechselschalter, der die Steuereinrichtung 303 in
den Schaltkreis mit dem Host 304 einbindet oder aus demselben
ausschließt.
Im normalen Betrieb ist die Steuereinrichtung physikalisch mit der
Schaltung verbunden. Im Ausfallsicherungsmodus sind der Host und
das Werkzeug/die Sensoren direkt miteinander verbunden. Alternativ
hierzu kann ein elektronisches Schalten verwendet werden, wobei
in diesem Fall jedoch kein bestätigendes
Relais-Klickgeräusch erzeugt
wird.
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Die
Software zum Implementieren eines Heartbeats und einer ausfallsicheren
Verbindung kann umfassen: einen Gerätetreiber, der Paketadressen
setzt; einen Kernel-Hook zum Abfangen von Pakten, wenn eine Netzwerkschnittstelle
im Promiskmodus ausgeführt
wird; einen Watchdog-Daemon; und ein Benutzerraum-Programm. Die folgende
Beschreibung orientiert sich an Linux. Es können jedoch auch andere Betriebssysteme
wie etwa BSD-Varianten,
Unix-Varianten oder Windows verwendet werden. Es kann ein System
für die
Ausführung
auf einer virtuellen Maschine wie etwa eine Echtzeitversion von
Java geschrieben werden, sodass nur kleine Änderungen an der Software für die Steuerung
von Netzwerkfunktionen der niedrigen Ebene erforderlich sind, um
die Software von einem Betriebssystem auf ein anderes zu übertragen.
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Der
Gerätetreiber
könnte
den TCP/IP-Stack abfangen und die Steuereinrichtung transparent
machen, so als ob die Steuereinrichtung nicht verbunden wäre. Dazu ändert er
die Quelladressen und die Informationen in den Paketen, damit diese
so aussehen, als ob sie von dem Werkzeug oder dem Host und nicht
von der Zwischensteuereinrichtung kämen. Der Gerätetreiber
kopiert Daten aus dem Benutzerraum zu TCP/IP-Hooks im Kernel-Raum.
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Die
Steuereinrichtung kann ausgewählte
Pakete handhaben, die nicht an einen HSMS-Port adressiert sind,
ohne dass die Pakete durch die Steuereinrichtung verarbeitet werden,
indem diese von einer Netzwerkschnittstelle zu der nächsten überbrückt werden.
Zum Beispiel kann ein Ping oder ICMP-Paket ohne eine Verarbeitung
durch die Steuereinrichtung durchgelassen werden. Das wahlweise Überbrücken kann
in Abhängigkeit
von dem Pakettyp und/oder Port erfolgen.
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Der
Kernel-Hook umfasst einige Codezeilen, die wenigstens bestimmte
Pakete retten, wenn die Netzwerkschnittstelle im Promiskmodus betrieben
wird, insbesondere Sniffing-Pakete, die nicht für die Adresse bestimmt sind,
an der die Netzwerkschnittstelle erscheint. Ein nicht modifizierter
Linux-Kernel wie zum Beispiel 4.2.26 fängt keine Pakete ab, die nicht
an ihn adressiert sind (Layer 2 oder MAC-Layer), auch wenn die Schnittstellen
im Promiskmodus betrieben werden. Er verwirft den Inhalt in der
lp rev-Funktion. Der Kernel-Hook gibt bestimmte Pakete zu einer
Funktion, die nicht Teil des zu handhabenden, nicht modifizierten
Kernels ist.
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Watchdog-Daemons
kommunizieren mit dem Schalter und senden einen Heartbeat aus. Der
Schalter sichert die Verbindung (schaltet das Relais), wenn er den
Hearbeat von diesem Daemon nicht empfängt. Die Standardverbindung
nach dem Hochfahren für
den Schalter ist die ausfallsichere. Der Heartbeat-Daemon schreibt
an syslog.
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Ein
Benutzerraum-Programm setzt IP- oder andere Adressen für den eigenen
Port der Steuereinrichtung und für
die erste und die zweite Einrichtung, zwischen denen die Steuereinrichtung
vorgesehen ist, zum Bespiel für
ein Werkzeug/einen Sensor und für
einen Host.
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In
Linux binden Benutzer-Scripts für
Konfigurationsinformationen und den Start die anderen Komponenten
zusammen. Die Software ist mit einer Sample-Konfigurationsdatei gebündelt. Die
Konfigurationsdatei enthält
die Host-IP, die Werkzeug-IP, ein Zeitintervall zum Triggern des
Watchdog-Daemon-Timers, ein Com-Portnummer für die Kommunikation zwischen
dem Watchdog-Daemon und dem Ausfallsicherungsschalter und einen
optionalen Modus für
eine zukünftige
Verbesserung. Ein Start-Script wird bei einer Implementierung mit
Linux 4.2.26 vorzugsweise nach syslog und vor easl ausgeführt. Das
Script startet und stoppt den Daemon-Betrieb wie es für Start-Scripts typisch ist.
Es kann zum Beispiel „hsmsfsd
start" genannt werden.
Das Script kann etwas länger
dauern als andere Scripts, was einfach darauf zurückzuführen ist,
dass es die MAC-Adressen des Werkzeugs und des Hosts erkennen und
ggf. die entsprechenden Routen hinzufügen muss. Damit die Erkennung
erfolgreich ist, werden die erste und die zweite Einrichtung, also
zum Beispiel das Werkzeug und der Host, beim Start mit der Steuereinrichtung
verbunden. Alternativ hierzu können
vorbestimmte IP-Adressen geladen und ohne Erkennung verwendet werden.
Das Start-Script fügt
auch eine Route hinzu, um dem TCP/IP-Stack zu zeigen, wie die IP-Adressen
der Steuereinrichtung auf die Netzwerkschnittstellen eth0 und eth1
bezogen sind.
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Die
einfachste Konfiguration, zu der wahrscheinlich eine Steuereinrichtung
oder eine andere Zwischeneinrichtung hinzugefügt werden kann, umfasst ein
Werkzeug und einen Host. In diesem einfachen Fall sind die IP-Adressen
des Werkzeugs und des Hosts bekant und in der Konfigurationstabelle
enthalten. Wenn die Steuereinrichtung das hsmsfsd-Start-Script ausführt, startet
sie den Schalter-Watchdog-Daemon. Der Daemon weiß nichts über den Rest des Ausfallsicherungsmechanismus,
sondern veranlasst einfach, das der Schalter (Shore-Mikroschalter) zu
dem Ausfallsicherungsmodus wechselt (in dem der Host physikalisch
mit dem Werkzeug verbunden ist), wenn die Bluebox keine Heartbeats
oder Befehle für
den Online-Betrieb
mehr sendet.
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Solange
die Steuereinrichtung normal funktioniert, bleibt der Schalter online
und verbindet das Werkzeug über
die Bluebox mit dem Host. Das Start-Script kann ein Standard-ARP-Protokoll verwenden,
um die MRC-Adressen des Werkzeugs und des Hosts zu erkennen und
eine lokale ARP-Tabelle zu aktualisieren. Weitere Details zu den
ARP-Protokollen werden durch die folgenden RFCs erläutert, wobei
die ARP-Protokolle allgemein #826, PROXY ARP #1027, DHCP ARP #2131
und UNARP #1868 verwenden. Wenn der Host oder das Werkzeug auf die
zweite Netzwerkschnittstelle, z.B. auf eth1, antwortet, wird eine
Host-Route zu der zweiten Schnittstelle mit dieser IP-Adresse hinzugefügt.
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In
dieser Ausführungsform
befinden sich das Werkzeug und der Host in demselben Netzwerk-Subnetz,
ebenso wie die Netzwerkschnittstellen der Steuereinrichtung. Die
Steuereinrichtung erkennt oder weiß, welche Schnittstelle eine
Verbindung zu dem Host und dem Werkzeug herstellt, sodass sie Mitteilungen
routen kann. Ansonsten würde
eine Stanardroute für
den TCP/IP-Stack verwendet werden, was jedoch nicht funktioniert,
weil alle Mitteilungen für
dasselbe Netzwerk-Subnetz,
die sowohl den Host als auch das Werkzeug umfasst, zu derselben
Netzwerkschnittstelle geroutet würden.
Die Module werden geladen, wobei dann die Anwendung mit den aus
der Konfigurationsdatei erhaltenen IP-Adressen und den MAC-Adressen für diese IP-Adressen
aus der lokalen ARP-Tabelle erhalten wird. Daraufhin werden der
Host und das Werkzeug über die
Bluebox verbunden. Die Bluebox-Konfiguration unter EMX-Setup ist einerseits
passiv und nimmt die Verbindung von dem Host an und andererseits
aktiv und verbindet das Werkzeug mit der IP-Adresse des Werkzeugs.
Der passive und der aktive HSMS-Setup
müssen
sich den gleichen Port teilen.
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Eine
durch den Gerätetreiber
aufrechterhaltene Tabelle, die mit TCP/IP-Stack-Hooks in dem Kernel assoziiert
ist, enthält
einen Eintrag für
das Werkzeug und einen anderen Eintrag für den Host. Für die zweite Einrichtung,
d.h. zum Beispiel das Werkzeug/den Sensor, können die Tabelleneinträge wie folgt
sein:
| Eintragsnummer | Sequenz
der Anwendung |
| Protokoll | 0 × 6 für TCP |
| Flags | 1
bedeutet, dass die MAC-Adresse
gültig
ist |
| Ziel-MAC-Adresse | Aus
dem Start-Script genommen |
| Ziel-IP-Adresse | Aus
dem Start-Script genommen |
| Ziel-Port | Aus
der Konfiguration genommen |
| Quell-IP-Rdresse | Unbekannt |
| Quell-Port | Unbekannt |
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Für die erste
Einrichtung, d.h. zum Beispiel den Host, können die Tabelleneinträge wie folgt
sein:
| Eintragsnummer | Sequenz
der Anwendung |
| Protokoll | 0 × 6 für TCP |
| Flags | 1
bedeutet, dass die MAC-Adresse
gültig
ist |
| Ziel-MAC-Adresse | Aus
dem Start-Script genommen |
| Ziel-IP-Adresse | Aus
dem Start-Script genommen |
| Ziel-Port | Unbekannt |
| Quell-IP-Rdresse | Aus
der Konfiguration genommen |
| Quell-Port | Aus
der Konfiguration genommen |
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Für TCP/IP
wird gewöhnlich
eine eindeutige Verbindung durch ein Quadrupel identifiziert, das
die Quell-IP, den Quell-Port, die Ziel-IP und den Ziel-Port enthält. Dies
macht die Verbindung universell im Netzwerk und eindeutig – Netzwerkprotokolle
unterstützen
nur eine Verbindung unter Verwendung dieser Quadrupel. Ebenfalls
verfügbar
ist die so genannte Halbassoziation, die die Ziel-IP und den Port
umfasst, wobei der Port auf den Dienst verweist und die IP der Maschine
entspricht, zu der die Verbindung hergestellt wird. Zum Beispiel
sind www.mksinst.com als Port 80 und eine IP-Adresse, die der Domain-Name-Server
aus dem Namen www.misinst.com erhält, vorgesehen. Für einen
ISP-Benutzer würde
der Server an dem Ende des ISP die IP beibehalten und einen lokalen
Port zuweisen, um das eindeutige Quadrupel zu bilden. Immer wenn
jemand ein weiteres Fenster des Browsers öffnet, wird ein weiteres eindeutiges
Quadrupel mit derselben Ziel-IP, demselben Ziel-Port, derselben
Quell-IP und einem anderen zugewiesenen Quell-Port erzeugt, um die
Anforderung der Eindeutigkeit zu erfüllen.
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Bei
einem praktischen Betrieb versucht der Host zum Beispiel das Werkzeug
oder einen Sensor zu verbinden, wobei die Steuerung eine oder mehrere
Mitteilungen von dem Host abfängt,
während
die Netzwerkschnittstelle im Promiskmodus betrieben wird. Es wird
ein erstes mit einem Eingangs-Hook verbundenes Filter angewendet,
das bestimmt, ob das Paket zu einer der Netzwerkschnittstellen oder
der Steuereinrichtung gehört.
Das erste Filter gibt ein zu einer Schnittstelle gehöriges Paket
zu dieser Schnittstelle und beendet seinen Betrieb. Wenn das Paket
nicht zu den Netzwerkschnittstellen der Steuereinrichtung gehört, schlägt das Filter den
Ziel-Port und die Ziel-IP in den oben beschriebenen Tabellen des
Gerätetreibers
nach. Wenn das Ziel in den Tabellen des Gerätetreibers gefunden wird, ändert das
Filter das Ziel des Pakets zu einer auf die Steuereinrichtung bezogenen
Adresse und gibt sie an den TCP/IP-Stack. Nachdem das Paket durch
den TCP/IP-Stack gehandhabt wird, stellt ein zweites mit einem Ausgangs-Hook
assoziiertes Filter das Ziel wieder her, sodass eine Bestätigung oder
Antwort von dem ursprünglichen
Ziel zu kommen scheint. Dieser Prozess wird gelegentlich als Einmaskierung
bezeichnet. Dieser Ansatz unterstützt gleichzeitige Sitzungen.
Je nach dem Typ des Pakets und dem Verlauf der Sitzung verarbeitet
die Steuereinrichtung das Paket direkt oder leitet das Paket an
das ursprüngliche
Ziel weiter.
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Während des
praktischen Betriebs kann ein Werkzeug/ein Sensor versuchen, eine
Verbindung zu dem Host herzustellen. Die als Zwischeneinrichtung
dienende Steuereinrichtung versucht, das Paket an den Host zu senden.
Die IP-Sendefunktion
schlägt
das Ziel-Paket und den Ziel-Port nach. Wenn das Ziel gefunden wird, modifiziert
die Funktion die Paket-Quell-IP, die die Steuereinrichtungs-IP zu
der Werkzeug-IP
in der Tabelle ist, und kopiert den Ziel-Port (der zufällig der
Quell-Port der Steuereinrichtung ist in die Tabelle. Das Werkzeug antwortet
auf das Paket, und die Empfangsfunktion erhält die Antwort. Weil jedoch
die Tabelle jetzt vollständig ist,
ist das Nachschlagen erfolgreich und wird das Paket zu dem Stack
zurückgeleitet.
Dieser Prozess wird gelegentlich als Ausmaskierung bezeichnet.
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Entweder
das Werkzeug oder der Host fragt nach der MAC-Adresse, wenn die ARP-Einträge älter werden.
Das Werkzeug fragt zum Beispiel nach der MAC-Adresse der Host-IP,
wobei aber das Werkzeug nicht mit dem Host, sondern mit der Steuereinrichtung
verbunden ist. Die Steuereinrichtung schlägt die IP-Adresse des Hosts
in ihren Tabelleneinträgen
nach und antwortet auf die ARP-Anforderungsmitteilung mit der entsprechenden
MAC-Adresse für
den Host. Dabei handelt es sich um den ARP-Hook in dem Gerätetreiber.
Die durch die Steuereinrichtung ausgegebene MAC-Adresse ist die
echte MAC- Adresse
des Hosts oder in Antwort auf eine ARP-Anforderung aus dem Host
die echte MAC-Adresse des Werkzeugs. Der Paketverkehr findet innerhalb des
Moduls (msmsfs.o Gerätetreiber)
statt, das eine Verbindung zu dem TCP/IP-Stack herstellt.
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Wenn
die Steuereinrichtung aus irgend einem Grund blockiert wird, kann
die Ausfallsicherungsfunktion aktiviert werden. Solange der Seriellschalter-Daemon
das System betreibt und das System korrekte betrieben erscheint,
bleibt die Steuereinrichtung online und werden der Host und das
Werkzeug über
die Steuereinrichtung verbunden. Wenn der Daemon ausfällt, geht
der Schalter zu dem Ausfallsicherungsmodus über, in dem der Host und das
Werkzeug direkt miteinander verbunden sind. Optional kann der Daemon
die Korrektheit des Betriebs der Steuereinrichtung bewerten, einen
Ausfall voraussagen bzw. erfassen und entsprechend reagieren. Im
Fall eines vorausgesagten Ausfalls kann der Host benachrichtigt
werden und kann optional das Erfassen der Korrektheit des Betriebs
der Steuereinrichtung modifiziert werden. Wenn der Ausfallsicherungsschalter
geschaltet wird, versuchen die Teilnehmer der jetzt direkt verbundenen
Sitzung die Verbindung von dem Host zu dem Werkzeug wiederherzustellen.
In einer Ausführungsform
eines mechanischen Relais veranlasst eine Unterbrechung der Stromversorgung
zu dem Schalter, dass das Relais die Ausfallsicherungsstellung annimmt
und den Host direkt mit dem Werkzeug verbindet.
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Wenn
ein Host eine Verbindung verliert, sollte er versuchen, eine Sitzung
neu zu starten. Weil die ARP-Tabelle aktuell ist, kann eine direkte
Verbindung einfach hergestellt werden. Das erneute Starten einer Sitzung
wird gelegentlich als robuste Mitteilungsübertragung bezeichnet.
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Die
Ausführungsform
des Ausfallsicherungsmodus sieht verschiedene interessante Merkmale
vor, von denen einigen auch in anderen Ausführungsformen vorgesehen sind.
Es muss keine Software zu der ersten oder zweiten Einrichtung (zu
dem Host oder Werkzeug) hinzugefügt
werden. Der Host und das Werkzeug befinden sich im selben Subnetz,
sodass sie im Fall einer direkten Ausfallsicherungsverbindung miteinander kommunizieren
können.
Die als Zwischeneinrichtung dienende Steuereinrichtung befindet
sich im selben Subnetz wie das Werkzeug und der Host. Der Host und
das Werkzeug „können einander
sehen", wenn die
Steuereinrichtung im Ausfallsicherungsmodus gestartet wird. Eine
aktive Sitzung wird automatisch durch das Werkzeug, den Host oder
beide wiederhergestellt, wenn der Betrieb von dem normalen Modus
zu dem Ausfallsicherungsmodus wechselt.
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Zweite Betriebsausführung
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In
einer zweiten Ausführungsform
wird eine wahlweise Überbrückung implementiert,
ohne dass die Steuereinrichtung auf ARP-Anforderungsmitteilungen
zwischen dem Host und dem Werkzeug antwortet. ARP-Mitteilungen und
andere ausgewählte
Mitteilungen von dem Host an das Werkzeug oder umgekehrt, werden
von einer Seite der Steuereinrichtung zu der anderen überbrückt, von
einer Netzwerkschnittstelle im Promiskmodus zu einer anderen Netzwerkschnittstelle
gegeben und zurück
gesendet. Das Werkzeug antwortet auf weitergeleitete ARP-Anforderungsmitteilungen
von dem Host und umgekehrt. Die Steuereinrichtung überbrückt und
leitet die ARP- Anforderungsmitteilungen
und anderen Mitteilungen wahlweise mit einer erkannten Quelle und
einem erkannten Ziel zum Beispiel auf der Basis eines Nachschlagens
in einer Tabelle weiter. Eine nützliche
Tabelle ist weiter oben beschrieben, und die Überbrückung erfolgt wahlweise. Ein
Paket mit einem nicht erkannten Ziel wird nicht durch den Kernel-Hook
gehandhabt, sondern wird durch den gewöhnlichen TCP/IP-Stackprozess gelassen,
der dann das Paket fallen lassen kann. Durch das Herausfiltern von
bestimmten Mitteilungen werden Zyklen im Netzwerk reduziert. Wenn
der Host zum Beispiel über
fünf Steuereinrichtungen
mit fünf
Werkzeugen verbunden ist, kann die erste Steuereinrichtung gefahrlos
einige oder alle Mitteilungen an das zweite bis fünfte Werkzeug
herausfiltern. Der Verkehr in dem werkzeugseitigen Netzwerk kann wesentlich
reduziert werden. Als weiteres Beispiel kann die Steuereinrichtung
Daten aus dem Werkzeug abrufen und speichern, die der Host erwartet
oder anfordern kann, aber noch nicht angefordert hat. Die Steuereinrichtung
kann gefahrlos den Datenverkehr für die Steuereinrichtung herausfiltern
und den Verkehr in dem hostseitigen Netzwerk reduzieren. Eine Regel,
die auf die wahlweise Überbrückung angewendet
werden kann, besagt, dass nur Pakete zwischen einem Host und einem
Ziel weitergeleitet werden, die durch die Steuereinrichtung erkannt
werden und mit derselben kommunizieren. Außerdem können ausgewählte Typen von Rundmitteilungen überbrückt werden.
Die weiter oben beschriebenen Kernel-Hooks sind ausgebildet um die
erforderliche Unterstützung
für das
Weiterleiten von Paketen zwischen Netzwerkschnittstellen und für das Überbrücken von
Paketen vorzusehen.
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Bei
der Handhabung von Paketen wird dem HSMS-kofnigurierten Port Priorität eingeräumt, sodass
die Verbindung durch den lokalen Prozess in der Bluebox gehandhabt
wird. ICMP-, UDP-, ARP-, TCP-Pakete (andere Ports als MSMS) werden
zwischen zwei Netzwerkschnittstellen weitergeleitet, sofern die
Ziel-IP in der lokalen Tabelle enthalten ist. Dieses Verhalten ist
demjenigen einer Brücke ähnlich,
aber wahlweise auf die IP-Adressen in der Tabelle beschränkt, um
Zyklen im Netzwerk zu vermeiden. Die ARP-Einschränkung ist sogar noch strenger,
wobei sowohl die Quell- als auch die Ziel-IP in der Tabelle enthalten
sein müssen,
bevor sie weitergeleitet werden, was bedeutet, dass nur das Werkzeug
und der Host eine ARP-Verbindung über die Netzwerkschnittstellen
der Steuereinrichtung herstellen können.
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Dritte Betriebsausführung
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Alternativ
hierzu kann die Steuer- oder Zwischeneinrichtung die IP-Adressen
der Einrichtungen, die direkt miteinander kommunizieren könnten, annehmen
und die Pakete entsprechend neu packen und weiterleiten. Dieser
Ansatz unterscheidet sich stark von den herkömmlichen Funktionen der anderen
Typen von Geräten,
weil die Netzwerkschnittstelle der Steuereinrichtung eine eigene
Hardwareschicht-Kennzeichnung oder MAC-Adresse aufweist. Eine MAC-Adresse
ist Teil des Paketadressierungsschemas, das gewöhnlich für Netzwerke implementiert wird.
Für eine
typische Netzwerkschnittstelle ist die Netzwerkschicht (z.B. IP)
mit der Datenverknüpfungsschicht
(z.B. MAC) verknüpft
und in dem siebenschichtigen OSI-Modell angegeben. Netzwerkprotokolle
wie zum Beispiel ARP gestatten, dass Einrichtungen im Netzwerk IP- und MAC-Adressen
miteinander korrelieren. Datenredundanzmerkmale des Pakettransports
enthalten Prüfcodes,
die teilweise unter Verwendung von Informationen aus der Datenverknüpfungsschicht
des Pakets codiert werden. Wenn zwei Netzwerkschnittstellen, die
zum Beispiel mit separaten Netzwerksegmenten verbunden sind, beide
dieselbe IP-Adresse
verwenden, weisen sie dennoch unterschiedliche MAC-Adressen auf. Damit
die Steuereinrichtung ein Paket von dem Host zu dem Werkzeug oder
umgekehrt weiterleitet, wenn sie sich die IP-Adressidentität des Werkzeugs
borgt, muss sie das Paket mit den korrigierten Prüfcodes neu
packen, die unter Verwendung der MAC-Adresse des Werkzeugs und nicht
der MAC-Adresse
der Steuereinrichtung codiert werden. Dies reicht jedoch nicht für eine ausfallsichere
Implementierung aus. Die Geräte,
die direkt miteinander kommunizieren könnten, müssen ihre Netzwerkschicht zu
Datenverknüpfungsschicht-Tabellen
wie zum Beispiel ihren ARP-Tabellen aktualisieren, um die effektive
MAC-Adresse nach einem Ausfall zu korrigieren. Wenn der weiter oben
beschriebene Ausfallsicherungsschalter den Host und das Werkzeug
direkt miteinander verbindet, gehen die Pakete in dem Ausfallsicherungsmodus
nicht direkt von dem Host zu dem Werkzeug, weil die MAC-Adressen,
die der Host und das Werkzeug füreinander
haben, die MAC-Adressen der Steuereinrichtung enthalten. Um dies
zu überwinden,
müssen
der Host und/oder das Werkzeug ihre Netzwerkschicht zu den Datenverknüpfungsschichttabellen
aktualisieren. Der Host und/oder das Werkzeug können für eine häufige Aktualisierung ihrer
Tabellen oder derart angepasst werden, dass sie auf eine fallen
gelassene Sitzung antworten, indem sie ihre Tabellen aktualisieren.
Mit einer aktualisierten Tabelle kann eine unterbrochene Sitzung
wiederhergestellt werden oder es kann eine neue, direkte Sitzung
begonnen werden.
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Weitere Erläuterungen
zu den Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung kann als ein Verfahren oder eine Vorrichtung
zum Ausführen
des Verfahrens realisiert werden. Dasselbe Verfahren kann aus der
Perspektive eines intelligenten Sensors oder Adapter wie etwa einem
SenseLink oder aus der Perspektive einer Steuereinrichtung wie etwa
einer Bluebox betrachtet werden. Die Erfindung kann ein Produkt
wie etwa ein Medium mit einer Logik sein, um eine computergestützte Sensorsteuerung
auszuführen.
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Das
Verfahren der ersten Ausführungsform
ist ein Verfahren zum transparenten Herstellen einer direkten Verbindung
zwischen einer ersten und einer zweiten Einrichtung für den Fall,
dass eine Zwischeneinrichtung ausfallen sollte. Dieses Verfahren
umfasst das Verbinden der ersten und der zweiten Einrichtung mit
einer ersten und einer zweiten Netzwerkschnittstele einer Zwischeneinrichtung.
Die erste und die zweite Netzwerkschnittstelle weisen Datenverknüpfungsschichten-Kennzeichnungen
auf, die sich von denjenigen unterscheiden, die mit der ersten und
der zweiten Einrichtung assoziiert sind. In einem normalen Betriebsmodus
umfasst das Verfahren weiterhin das Handhaben von Mitteilungen,
die zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung adressiert sind,
wobei die Zwischeneinrichtung wiederholt Signale an einen Ausfallsicherungsschalter
sendet, die ihren fortgesetzten korrekten Betrieb signalisieren.
An dem Ausfallsicherungsschalter umfasst das Verfahren bei einem Ausbleiben
der wiederholten Signale zu dem korrekten Betrieb von der Zwischeneinrichtung
das Schalten zu einem Ausfallsicherungsmodus durch das direkte Verbinden
der ersten und der zweiten Einrichtung über eine Datenverbindung, die
die Zwischeneinrichtung umgeht. Diese Datenverbindung kann die erste und
die zweite Netzwerkschnittstelle umgehen. Die Wiederholung der Signale
zu dem korrekten Betrieb kann durch kontinuierliche Signale oder
diskrete periodische Signale bewerkstelligt werden.
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Ein
Aspekt der ersten Ausführungsform
besteht darin, dass das Wechseln zu einem Ausfallsicherungsmodus
ein hörbares
Signal wie etwa ein Relaisklicken erzeugen kann. Gemäß einem
anderen Aspekt können
die erste und die zweite Netzwerkschnittstelle angepasst werden,
um alle empfangenen Pakete zu einem Filter zu geben, das an die
erste oder die zweite Einrichtung oder an die Zwischeneinrichtung
adressierte Pakete handhabt. Die Handhabung der Pakete kann für wenigstens
einige Pakete das Weiterleiten der Pakete von der ersten oder zweiten
Einrichtung entsprechend zu der zweiten oder ersten Einrichtung
und das Spezifizieren einer Datenverknüpfungsschicht-Kennzeichnung
der tatsächlichen
Quelle anstelle einer Datenverknüpfungs-Kennzeichnung
der ersten oder zweiten Netzwerkschnittstelle in einem Quellenkennzeichnungsfeld
der weitergeleiteten Pakete umfassen.
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Ein
weiterer Aspekt besteht darin, wie die wiederholte Signalisierung
implementiert wird. Diese kann durch einen Daemon implementiert
werden, der auf der Zwischeneinrichtung ausgeführt wird und wiederholt eine
Mitteilung zu dem Ausfallsicherungsschalter sendet oder auf Anfragen
von dem Ausfallsicherungsschalter wartet und diese beantwortet.
Alternativ hierzu kann der Daemon einen kontinuierlichen Betrieb
vorsehen.
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Die
Ausführungsformen
können
weiterhin mehrere zweite Einrichtungen umfassen, die auf die erste Einrichtung
reagieren, indem sie entweder eine physikalische Kommunikationsverknüpfung oder
zwei oder mehrere physikalische Kommunikationsverknüpfungen
verwenden. Wenn zwei oder mehr physikalische Kommunikationsverknüpfungen
verwendet werden, kann es sich einerseits um ein Ethernet-Segment
und andererseits um eine serielle Verbindung handeln. Die serielle
Verbindung kann einem IEEE-Standard wie etwa RS-232 oder RS-422 entsprechen.
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Während des
Betriebs kann das Herstellen einer direkten Kommunikationssitzung
zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung erfordern, dass
in der ersten oder zweiten Einrichtung Tabellen aktualisiert werde, die
Netzwerkadressen mit Datenverknüpfungsschicht-Adressen
korrelieren. Das heißt,
die ARP-Tabellen müssen
unter Umständen
nicht aktualisiert werden. Es kann dagegen erforderlich sein, die
Tabellen zu aktualisieren, die IP- und MAC-Adressen korrelieren.
Die erste und die zweite Einrichtung sowie die Zwischeneinrichtungen
können
alle innerhalb desselben Netzwerk-Subnetzes betrieben werden.
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Eine
weitere Ausführung
des Verfahrens ist ein Ausfallsicherungsverfahren zum Herstellen
einer Kommunikationsverknüpfung
zwischen einem Host und einem Werkzeug, nachdem eine zwischen dem
Host und dem Werkzeug verbundene intelligente Steuereinrichtung
ausgefallen ist. Dieses Verfahren umfasst das Übernehmen einer ersten Hardwareebenen-Kennzeichnung,
die ansonsten durch das Werkzeug verwendet wird, an einem ersten
Port der intelligenten Steuereinrichtung und das Bekanntmachen des
ersten Ports an dem Host als unter Verwendung der ersten Hardwareebenen-Kennzeichnung adressiert.
Das Verfahren umfasst weiterhin das Übernehmen einer zweiten Hardwareebenen-Kennzeichnung,
die ansonsten durch den Host verwendet wird, an einem zweiten Port
der intelligenten Steuereinrichtung und das Bekanntmachen des zweiten
Ports an dem Werkzeug als unter Verwendung der zweiten Hardwareebenen-Kennzeichnung
adressiert. Während
des Betriebs signalisiert die intelligente Steuereinrichtung wiederholt
gegenüber
einem Ausfallsicherungsschalter, dass die Steuereinrichtung zuverlässig ist.
Der Ausfallsicherungsschalter wird bei einem Ausbleiben der wiederholten
Signalisierung verwendet, um den Host und das Werkzeug direkt mit
einer Kommunikationsverknüpfung
zu verbinden, die die intelligente Steuereinrichtung umgeht. Danach
befinden sich der Host und das Werkzeug in einer direkten Bekanntmachungs-Verbindung,
wobei durch die Bekanntmachungen der ersten und zweiten Hardwareebenen-Kennzeichnungen die
Herstellung einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Host und
dem Werkzeug bewerkstelligt wird.
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Es
werden mehrere Aspekte dieser anderen Ausführungsformen beschrieben. Gemäß einem
Aspekt können
sich ein erste logische Adresse zum Identifizieren des ersten Ports,
eine zweite logische Adresse, die durch das Werkzeug verwendet wird,
eine dritte logische Adresse zum Identifizieren des zweiten Ports und eine
vierte logische Adresse, die durch den Host verwendet wird, jeweils
unterscheiden. Diese logischen Adressen können IP-Adressen oder andere
Netzwerkschichtadressen sein. Diese Hardwareebenen-Kennzeichnung
kann eine MAC-Adresse sein. Die Bekanntmachungen der Hardwareebenen-Kennzeichnung
können über standardkonforme
ARP-Mitteilungen erfolgen.
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Die
andere Ausführungsform
kann weiterhin auf einen Sensor angewendet werden, der das Werkzeug überwacht,
wobei die intelligente Steuereinrichtung zwischen dem Host und dem
Sensor verbunden ist. Diese Anwendung kann das Übernehmen einer dritten Hardwareebenen-Kennzeichnung,
die ansonsten durch den Sensor verwendet wird, an dem ersten Port
der intelligenten Steuereinrichtung und das Bekanntmachen des ersten
Ports an den Host als unter Verwendung der dritten Hardwareebenen-Kennzeichnung
umfassen. Sie kann weiterhin das Bekanntmachen des zweiten Ports
an den Sensor als unter Verwendung der zweiten Hardwareebenen-Kennzeichnung
adressiert und das Abfangen der dritten Hardwareebenen-Kennzeichnung
an den Bekanntmachungen der intelligenten Steuereinrichtung umfassen,
sodass der Host und der Sensor nicht in einer direkten Bekanntmachungs-Kommunikation
stehen. Bei dieser Anwendung stellt der Ausfallsicherungsschalter
bei Beendigung der wiederholten Signalisierung eine direkte Kommunikationsverbindung
zwischen dem Host und dem Sensor her, die die intelligente Steuereinrichtung
umgeht. Diese direkte Verbindung kann den ersten und den zweiten
Port umgehen. Die Aspekte der distinkten logischen IP-Adresse, der
distinkten Netzwerkschichtadresse, der Hardwarekennzeichnung und
der Konformität
zu dem ARP-Standard können alle
auf diese Anwendung angepasst werden.
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Eine
weitere Verfahrensausführungsform
fügt eine
gegenüber
einem Ausfall geschützte
intelligente Steuereinrichtung und einen Schalter in eine Kommunikationsverknüpfung zwischen
einem Host und wenigstens einem Werkzeug oder Sensor ein. Dieses
Verfahren umfasst das Verbinden des Schalters mit dem Host, der
intelligenten Steuereinrichtung und dem Werkzeug, wobei der Host
und das Werkzeug mit der intelligenten Steuereinrichtung und nicht
direkt miteinander kommunizieren, wenn sich der Schalter in einem
ersten Zustand befindet, und wobei der Host und das Werkzeug direkt
miteinander kommunizieren, wenn sich der Schalter in einem zweiten
Zustand befindet. In dem ersten Zustand fängt die intelligente Steuereinrichtungen
Mitteilungen zwischen dem Host und dem Werkzeug ab, modifiziert
wenigstens eine Hardwareebenen-Quellkennzeichnung
und wenigstens eine Hardwareebenen-Zielkennzeichnung in der abgefangenen
Mitteilung, modifiziert wenigstens einen Fehlerkorrekturcode in
der abgefangenen Mitteilung, sodass dieser den Hardwareebenen-Kennzeichnungen
entspricht, und leitet die abgefangenen Mitteilungen mit den modifizierten
Hardwareebenen-Kennzeichnungen und dem modifizierten Korrekturcode
weiter. In dem zweiten Zustand umgeht der Schalter die intelligente
Steuereinrichtung und stellt eine direkte Verbindung zwischen dem
Host und dem Werkzeug her.
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Gemäß einem
Aspekt des Verfahrens der weiteren Ausführungsform umfasst die intelligente
Steuereinrichtung wenigstens einen ersten Port und einen zweiten
Port, wobei der erste Port mit dem Host kommuniziert und der zweite
Port mit dem Werkzeug kommuniziert. Gemäß diesem Aspekt identifiziert eine
erste logische Adresse den ersten Port, wird eine zweite logische
Adresse durch das Werkzeug verwendet, identifiziert eine dritte
logische Adresse den zweiten Port und wird eine vierte logische
Adresse durch den Host verwendet. Diese vier logischen Adressen
sind jeweils verschieden. Es kann sich um IP-Adressen oder andere
Netzwerkschichtadressen handeln. Dies Hardwareebenen-Kennzeichnungen
der weiteren Verfahrensausführung
können
MAC-Adressen sein.
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Das
Verfahren der weiteren Ausführungsform
kann auch auf einen Sensor angewendet werden, der das Werkzeug überwacht.
Die weitere Anwendung umfasst das Verbinden des Ausfallsicherungsschalters
mit dem Sensor, wobei der Host und der Sensor mit der intelligenten
Steuereinrichtung und nicht direkt miteinander kommunizieren, wenn
sich der Ausfallsicherungsschalter in dem ersten Zustand befindet,
und wobei der Host und der Sensor direkt miteinander kommunizieren,
wenn sich der Ausfallsicherungsschalter in dem zweiten Zustand befindet.
In dem ersten Zustand operiert die Steuereinrichtung auf Mitteilungen
zwischen dem Host und dem Sensor wie oben für den Host und das Werkzeug
beschrieben. In dem zweiten Zustand umgeht der Ausfallsicherungsschalter
die intelligente Steuereinrichtung, wobei der Host direkt mit dem
Sensor kommuniziert. Andere Aspekte der weiteren Ausführungsform
werden auf Kommunikationen zwischen dem Host, dem Werkzeug und dem
Sensor angewendet.
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Die
intelligente Steuereinrichtung kann mehrere Ports für die Verbindung
mit dem Werkzeug und dem Sensor umfassen, wobei die logischen Adressen
der Ports, des Hosts, des Werkzeugs und des Sensors alle verschieden
sind. Wie weiter oben erläutert, können diese
logischen Adressen IP-Adressen oder Netzwerkebenen-Kennzeichnungen
sein.
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Alle
oben beschriebenen Verfahren können
durch eine Zwischeneinrichtung und einen Ausfallsicherungsschalter
realisiert werden, der eine direkte Verbindung zwischen der ersten
und der zweiten Einrichtung für
den Fall herzustellt, dass die Zwischeneinrichtung ausfallen sollte.
Eine Ausführungsform
umfasst eine Zwischeneinrichtung mit einer ersten und einer zweiten
Netzwerkschnittstelle, die in einer Kommunikation jeweils mit der
ersten und der zweiten Einrichtung verknüpft werden können, wobei
die erste und die zweite Netzwerkschnittstelle jeweils Datenverknüpfungsschicht-Kennzeichnungen aufweisen,
die sich von den Datenverknüpfungsschicht-Kennzeichnungen
unterscheiden, die mit der ersten oder der zweiten Einrichtung verknüpft sind. Weiterhin
umfasst die Ausführungsform
einen Ausfallsicherungsschalter, der mit der Zwischeneinrichtung kommuniziert
und unter Umständen
mit der ersten und der zweiten Einrichtung kommuniziert. Der Ausfallsicherungsschalter
weist wenigstens zwei Modi auf: einen normalen Betriebsmodus und
einen Ausfallsicherungsmodus. In dem normalen Betriebsmodus verbindet
der Ausfallsicherungsschalter die erste und die zweite Einrichtung
mit der ersten und der zweiten Netzwerkschnittstelle. In dem Ausfallsicherungsmodus
verbindet der Schalter die erste und die zweite Einrichtung direkt
miteinander und umgeht dabei die Zwischeneinrichtung. Die Verbindung
kann elektrisch oder über
einen Isolator erfolgen. Die Zwischeneinrichtung kann weiterhin
eine Logik und Ressourcen umfassen, die für das wiederholte Senden von
Signalen an den Ausfallsicherungsschalter ausgebildet sind, um einen
korrekten Betrieb zu signalisieren. Der Ausfallsicherungsschalter umfasst
weiterhin eine Logik und Ressourcen, die ausgebildet sind, um auf
ein Ausbleiben der wiederholten Signale zu dem korrekten Betrieb
zu reagieren, indem sie einen Wechsel zu einem Ausfallsicherungsmodus veranlassen.
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Ein
Aspekt der Erfindung kann darin bestehen, dass das Schalten zu dem
Ausfallsicherungsmodus das Erzeugen eines hörbaren Signals wie etwa des
Klicken eines Relais umfassen kann. Die Zwischeneinrichtung kann
weiterhin in ihrer Logik und ihren Ressourcen ein Filter umfassen,
das an die erste oder die zweite Einrichtung oder an die Zwischeneinrichtung
adressierte Pakete für
eine Handhabung behält,
wobei das Filter mit der ersten und der zweiten Netzwerkschnittstelle
verbunden ist. Das Filter gestattet, dass die Netzwerkschnittstellen
in einem Promiskmodus betrieben werden. Die Logik und die Ressourcen
des Filters können
in einem Prozessor in der Zwischeneinrichtung oder aber in der Nähe von oder
in den Netzwerkschnittstellen der Zwischeneinrichtung vorgesehen
sein. Ein weiterer Aspekt besteht darin, dass die Logik und die
Ressourcen der Zwischenschicht weiterhin einen Daemon umfassen,
der eine Signalisierung für
den Ausfallsicherungsschalter vorsieht. Dieser Daemon kann in jedem
der für
die vorstehenden Ausführungsformen
beschriebenen Modi betrieben werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf die oben erläuterten
bevorzugten Ausführungsformen und
Beispiele beschrieben, wobei zu beachten ist, dass diese Ausführungsformen
beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben
werden. Eine computergestützte
Verarbeitung ist in den beschriebenen Ausführungsformen impliziert. Dementsprechend
kann die vorliegende Erfindung in Verfahren für das computergestützte Erfassen,
in Systemen mit einer Logik zum Ausführen einer Sensorsteuerung,
in Systemen mit einer computergestützten Sensorsteuerung, in Medien
mit einer Logik zum Ausführen
einer computergestützten
Sensorsteuerung, in Datenströmen
mit einer Logik zum Ausführen
einer computergestützten
Sensorsteuerung oder in computergestützten Diensten zum Ausführen einer
computergestützten
Sensorsteuerung ausgeführt
werden. Der Fachmann kann zahlreiche Modifikationen vorsehen und
Kombinationen bilden, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen
wird.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Steuern und Sammeln von Daten
von Sensoren, die mit Werkzeugen assoziiert sind. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Steuereinrichtung,
um Kommunikationen zwischen einem Werkzeug, mit dem Werkzeug assoziierten
Sensoren und Datennutzern wie etwa einem Host-System oder verteilten
Prozessoren zu vermitteln. Besondere Aspekte der vorliegenden Erfindung
werden in den Ansprüchen,
in der Beschreibung und in den Zeichnungen beschrieben bzw. gezeigt.