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Echtzeitaspekte bei der Koordinierung Autonomer Systeme

Fachtagung der GI-Fachgruppe Echtzeitsysteme und PEARL (EP), Boppard, 1./2. Dezember 2005

VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2006
Seitenanzahl153 Seiten
ISBN9783540295952
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis44,99 EUR
Mit ihrer Jahrestagung 2005 bietet die GI-Fachgruppe Echtzeitsysteme und PEARL Nutzern und Herstellern ein Forum an, auf dem neue Trends und Entwicklungen zu folgenden Themengebieten aus dem Bereich der 'Echtzeitaspekte bei der Koordinierung Autonomer Systeme' vorgestellt werden: Kommunikationsaspekte (Ad-Hoc-Netze, Sensornetzwerke, drahtlose Netze), Networked Control (Net-in-the-Loop, Fahrzeugsysteme), Zuverlässigkeit, Anforderungen und Beispiele, Echtzeitsysteme und PEARL.

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Leseprobe

Automatisierungstechnik - eine Gemeinschaftsaufgabe von Bildung, Wissenschaft und Industrie (S. 89-90)

Klaus Hengsbach, Reinhard Langmann

Phoenix Contact, Fachhochschule Düsseldorf


Zusammenfassung.

Der Beitrag beschreibt eine Internetplattform, die es ermöglicht reale Anlagen zu programmieren und zu betreiben. Ein interaktives, wie auch didaktisch strukturiertes Telelabor wird vorgestellt, welches die aktuellen Themen der Automatisierungstechnik aufgreift und darstellt. Das Spektrum reicht von der Programmierung (nach lEC 61131) bis hin zu Profinet-Applikationen. Das Thema Echtzeit ist in Folge dessen zentraler Gegenstand. Die Zielgruppen sind nicht nur Kunden oder Studierende, sondern ebenso interne Fachkräfte. Einfache Handhabung bei der Bedienung und beim Lernen steht im Vordergrund. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren weiter fortsetzen, ohne die klassischen Präsenzmaßnahmen abschaffen zu können und zu wollen.

1 Einleitung
Im Bereich der Aus- und Weiterbildung vollzieht sich seit mehreren Jahren durch den Einsatz neuer Medien und der hohen Bedeutung der Informations- und Kommunikationstechnologien eine Veränderung der Bildungslandschaft. Der Einsatz von Internet und CD führt zu einer Ergänzung bzw. teilweise auch zu einer Ablösung klassischer Lemmethoden durch neue Formen, die das Lernen verstärkt individualisieren und den Raum für lebenslanges Lernen und Lernen nach Bedarf schaffen. Auch in der Automatisierungs- und Steuerungstechnik sind seit Mitte der 90er Jahre verstärkt Aktivitäten sichtbar, die neuen Lern- und Lehrmethoden für die ingenieurtechnische Ausbildung und teilweise auch für die berufliche Erstqualifizierung und Weiterbildung zu nutzen. Die dazu entwickelten Lemangebote lassen sich prinzipiell nach ihrer Zugriffsart einteilen:

- Offline: In dieser Kategorie finden sich die unter dem Begriff CBT (Computer Based Training) zusammengefassten interaktiven Selbstlernprogramme.
- Online: Diese Lemangebote, auch als WBT (Web Based Training) bezeichnet, befinden sich im Internet (E-Leaming). Sie bestehen meist gleichfalls aus Selbstlemprogrammen, darüber hinausgehend beinhalten sie teilweise aber auch tutorielle Begleitung und/oder kombinieren Online-Selbstlernphasen mit betreutem Lernen in Präsenzphasen (Blended Leaming).

Offline-Lernsysteme werden meist mit speziellen Autorensystemen (ToolBook, Director u.a.) erstellt und lassen die ReaHsierung leistungsfähiger Multimediaelemente zu.

Ein wesentlicher Nachteil der Offline-Lemsysteme ist allerdings ihre fehlende Kompatibilität zum Internet und zur Webbrowsertechnik. Es gelingt zwar häufig mit zusätzlichen Plug-In's diese Systeme auch onlinefähig zu machen, dies gehngt aber nur eingeschränkt, z. T. nur mit hohem Aufwand oder unter Verlust von Medienqualität. Der Entwicklungstrend geht deshalb eindeutig in Richtung Online-Lemsysteme, auch als E-Learning bezeichnet, welche bereits von ihrer Konzeption her auf der Internettechnologie basieren und als Bedienoberfläche den Webbrowser nutzen. Außerdem besteht prinzipiell auch die Möglichkeit Online-Lernsysteme über das Internet zu laden und lokal zu nutzen bzw. diese Systeme als CD-ROM offline verfügbar zu machen.

Hinzu kommt, dass E-Learning die Forderungen nach Lernen im Team und betreutes Lernen über verschiedene Kommunikationsmittel wie Chat, Forum, Videokonferenz u.a. sehr gut erfüllen kann. Im Bereich der Ingenieurwissenschaften entstand in Deutschland in kurzer Zeit, im Gegensatz zu dem nach wie vor begrenzten Umfang verfügbarer Offline-Lemsysteme, eine Palette verschiedener E-Learning-Angebote. So weist z.B. allein die Bildungsdatenbank der Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung [1] in den Ingenieurwissenschaften eine Vielzahl von Einträgen für E-Learning-Bildungsangebote aus.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis8
Koordinierung Autonomer Systeme ( 1)10
Ein selbstoptimierendes Echtzeitbetriebssystem für verteilte selbstoptimierende Systeme12
1 Einleitung12
2 Echtzeitbetriebssystem für selbstoptimierende Systeme13
3 Ähnliche Systeme17
4 Zusammenfassung18
Literaturverzeichnis18
Echtzeitaspekte bei der Aufgabenverteilung in selbstorganisierenden autonomen Systemen20
1 Einleitung20
2 Einbettung in Forschungsvorhaben und related Work21
3 Eigenschaften der Aufgabenverteilungsmechanismen21
4 Quantitative Untersuchungsverfahren23
5 Messergebnisse24
6 Diskussion und Zusammenfassung27
Literaturverzeichnis28
Steuerung eines Roboters über unzuverlässige WLAN Verbindungen30
1 Einleitung30
2 Vorstellung des Projekts31
3 Vergleich mit anderen Projekten32
4 Die verwendete Hardware- Plattform32
5 Design der Steuerung33
6 Sicherheitsvorkehrungen35
7 Bereitstellung der Dienste36
8 Messungen und Beurteilung37
9 Zusammenfassung und Ausblick38
Literaturverzeichnis38
Anwendungen40
Integration von Control- und Monitoring-Systemen in das TV Produktionsumfeld42
1 Einleitung42
2 Die vernetzte Fernsehproduktionsumgebung43
3 Die Überwachungsschnittstelle SNMP44
4 Managementapplikationeiij das Instrument der Überwachung mit SNMP47
5 Ausblick51
6 Zusammenfassung51
Literaturverzeichnis52
Aufbau eines Stereokamerasystems zum Betrieb unter RTOS-UH54
1 Einleitung54
2 Systemkonzept und Hardwareaufbau56
3 Datenverarbeitung60
4 Ausblick62
Literaturverzeichnis62
Vernetzung von Windenergieanlagen als Basis eines modernen Windparlcmanagements64
1 Das Management moderner Windfarmen64
2 Die Hardware- und Softwarebasis für moderne Windparkmanagementsysteme64
3 Die Einheit von WFM und WEA in Hardware und Software67
4 Zusammenfassung72
Literaturverzeichnis73
Grundlagen74
Neuaufsetzen im laufenden Betrieb nach Felllereintritt in redundanten Echtzeitsystemen76
1 Einleitung76
2 Neuaufsetzen im laufenden Betrieb77
3 Existierende Verfahren78
4 Ein schaltungstechnisch implementiertes Verfahren80
5 Zusammenfassung84
Literaturverzeichnis84
Eine Technik zur Konstruktion siclierer und zuverlässiger Eclitzeitsysteme86
1 Einleitung86
2 Methodische Grundlagen86
3 Testimplementation90
4 Schlußfolgerungen94
Literaturverzeichnis94
Werkzeuge und Ausbildung96
Automatisierungstechnik - eine Gemeinschaftsaufgabe von Bildung, Wissenschaft und Industrie98
1 Einleitung98
2 Computer in der automatisierungstechnischen Praxisausbildung99
3 Ausbildungsanlagen im Web100
4 Anwendungsbeispiel: Telepraktikum mit INTERBUS104
5 Zusammenfassung107
Literaturverzeichnis108
Inkrementelle Entwicklung von Produktionsanlagen über gekapselte Mechatronik- Objekte110
1 Einleitung110
2 IDE und die echtzeitfähige, verteilte Maschine112
3 Ganzheitliche mechatronische Objekte114
4 Simulation mit Visualisierung116
5 Fazit119
Literaturverzeichnis119
Werkzeuge122
UML for Systems Engineering (SysML) Eine Notation zur Beschreibung von Systemen124
1 Einleitung124
2 Ziele der SysML125
3 Die Sichten der SysML126
4 Ein Beispiel127
5 Ausblick131
Literaturverzeichnis132
Möglichkeiten der Darstellung von Zustandsautomaten in der lEC 61131-3134
1 Einleitung134
2 Anforderungen und Realisierungsmöglichkeiten modulare Software in der Prozessautomatisierung135
3 Lösungsansätze zur Integration der Objektorientierung in die lEC 61131- 3138
4 Zusammenfassung und Ausblick141
Literaturverzeichnis142
Koordinierung autonomer Systeme ( 2)144
Effiziente Ankopplung eines zeitgesteuerten Feldbusses an ein Echtzeitbetriebssystem146
1 Einleitung146
2 DerTTCAN- Bus147
3 Etablierte Verfahren148
4 Neue Realisierung der Anliopplung149
5 Ergebnisse152
6 Zusammenfassung und Ausblick154
Literaturverzeichnis155
Aktive Performance-Messungen in Wireless Netzwerken auf der Basis des IPPM- Frameworks156
1 Einleitung156
2 Messmethodik157
4 Messungen159
5 Zusammenfassung und Ausblick161
Literaturverzeichnis162

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