TU Braunschweig

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Diekhake, P.:
Analyse und Überwachung des Zeitverhaltens von Funktionsabläufen in einem verteilten Automatisierungssystem.
EKA 2014 - Entwurf komplexer Automatisierungssysteme, Magdeburg, Deutschland, Mai 2014.

Kurzfassung:

Aufgrund der verbesserten Leistungsfähigkeit von Kleinrechnersystemen und deren Kostenreduktion werden Steuerungsrechner zunehmend dezentral in Verbünden organisiert. Weiterhin werden wiederverwendbare Softwaremodule eingesetzt, um die Komplexität des Anwendersystems beherrschbar zu halten. Die Funktionseinheiten werden hierarchisch angeordnet und logisch verknüpft, um Funktionsabläufe zu ermöglichen. Durch die Abbildung der Funktionsarchitektur auf die Hardwarearchitektur werden die Funktionsabläufe um physikalisch bedingte Kommunikationsprozesse ergänzt. Insgesamt können sich so lange Sequenzen von Nachrichten-Telegrammen ergeben. In diesem Beitrag werden diese mit Petrinetzen modelliert und hinsichtlich des Zeitverhaltens simuliert. Grundlage der Modellierung sind Strukturinformationen des verteilten Software- und Hardwaresystems, die in Form von Kenngrößen mithilfe einer Attibuthierarchie für ein gewähltes Automatisierungssystem angegeben werden. Zur Parametrierung der Petrinetz-Modelle wurden Verzögerungszeiten aufgrund der Kommunikation zwischen den Hardwarekomponenten messtechnisch und simulativ ermittelt und die Zykluszeiten beispielhafter Softwareeinheiten erfasst. Am Beispiel einer implementierten dezentralen Temperaturregelung eines Büroraumes erfolgt die Modellierung und Simulation einer linear verketteten Sequenz von Telegrammen mit Hilfe des Petrinetz-Werkzeuges π-Tool. Abschließend wird eine direkte Anbindung des Petrinetzmodells an ein sich im Betrieb befindliches reales Automatisierungssystem vorgestellt um die Zeitschranken der Sequenzen online zu überwachen.


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