Kommunikationssysteme vom Schreibtisch aus dirigieren

20. Mai 2010 - 14:38

ElektrotechnikerInnen der Technischen Universität (TU) Wien haben mit FRONTICS ein Forschungsprojekt abgeschlossen, das ein Framework zur zeit- und kostensparenden Anpassung der Kommunikation zwischen den Einzelteilen in Automatisierungssystemen liefert.
Der Demonstrator wurde der original Anwendung von EADS Astrium zur Vermessung von Satellitenantennen nachempfunden und ist ein Beispiel für die Anwendung eines heterogenen Kommunikationssystems.
Der Demonstrator wurde der original Anwendung von EADS Astrium zur Vermessung von Satellitenantennen nachempfunden und ist ein Beispiel für die Anwendung eines heterogenen Kommunikationssystems.

Wien (TU). - Automatisierte Anlagen bestehen aus Motoren, Sensoren und Aktoren (Komponenten) zwischen denen im Betrieb ein ständiger Informationsaustausch stattfindet. Das Forscherteam hat eine Methode entwickelt, die die Konfiguration solcher Systeme in Zukunft automatisiert ablaufen lässt. Dabei können schon in der Entwicklungsphase Fehler aufgespürt und behoben sowie Simulationen durchgeführt werden. Möglich ist das ab nun zeit- und kostensparend vom Schreibtisch aus.

Derzeitiges Engineering von Automatisierungssystemen wie z.B. Automobil-Fertigungsanlagen, Verpackungsmaschinen oder auch Mess- und Prüfanlagen beschäftigt sich hauptsächlich mit dem Einfügen und Ersetzen von Komponenten und berücksichtigt weder Kommunikations- noch Verteilungsaspekte. Ziel des TU-Forschungsprojektes war die Entwicklung eines Frameworks zur automatischen Konfiguration von heterogenen Kommunikationssystemen wie z.B. Satellitenantennen. Das in FRONTICS entwickelte Framework erlaubt sowohl ein einfacheres Kommunikationsengineering als auch eine deutlich schnellere Konfiguration, was wiederum bedeutet, dass Kosten- und Zeitaufwand für die Parametrierung gesenkt werden können.

Die technischen Bausteine

Das Ziel der automatischen Konfiguration wird durch das im FRONTICS-Projekt entwickelte Framework erreicht, dem ein Hardware-, ein Software und ein Kommunikationsmodell als Basis dienen. Diese Modelle beinhalten alle relevanten Informationen über die kommunizierenden Komponenten des Systems sowie ihre möglichen Kommunikationsverbindungen.

Durch einen integrierten Service Manager, der angeschlossene Tools Engineering- und Datenservices zur Verfügung stellt, um auf die Informationen der Modelle zuzugreifen, wird auch das Arbeiten in verteilten Projektteams unterstützt. Der Service Manager ermöglicht dazu die Kommunikation zwischen angeschlossenen Tools bezüglich Änderungen an gemeinsam genutzten FRONTICS Modellen, wodurch alle Teammitglieder stets über aktuelle Datensätze verfügen.

Die Konfigurationsumgebung des Frameworks bietet eine graphische Benutzeroberfläche zur Spezifikation und zum Management von bestehenden und neuen FRONTICS Modellen. Durch die den realen Anlagen nachempfundene Struktur der Modelle, bietet das FRONTICS Framework auch für Projektteams ohne Modellierungserfahrungen eine leichte Einstiegsmöglichkeit.

Die FRONTICS Modelle basieren auf den Beschreibungssprachen AADL und FDCML und können über einen in das FRONTICS Framework integrierten Transformator in das FRONTICS interne Modell umgewandelt werden. Dadurch können auch die gewohnten Tools und Sprachen zur Spezifikation und zum Engineering eingesetzt werden und es entfällt die Einarbeitungszeit in das FRONTICS interne Modell oder neue Sprachen und Werkzeuge.

Das ebenfalls im Framework integrierte Mapping Tool ermöglicht auf Basis des FRONTICS Modells eine graphische Zuweisung der Software Komponenten auf entsprechende Hardware Komponenten. Die durch dieses Mapping entstandenen Kommunikationsflüsse erlauben die Berechnungen zur tatsächlichen Auslastung des Kommunikationssystems. Dadurch können sowohl teure Überdimensionierungen als auch Überlastungen von Kommunikationssystemen frühzeitig erkannt werden.

Projektpartner

Das vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit) geförderte, und von der FH-OÖ Forschung & Entwicklung koordinierte Forschungsprojekt FRONTICS (FFG – 815200) wurde gemeinsam mit den Partnern AlpinaTec, EADS Astrium, logi.cals, Profactor, und dem Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik der TU Wien durchgeführt.
 

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