Echtzeitaspekte bei der Koordinierung Autonomer Systeme (eBook)

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

Peter Holleczek, Birgit Vogel-Heuser (Herausgeber)

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2006 | 2005
VIII, 153 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-540-29595-2 (ISBN)

Infos

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.

Inhalt

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
Koordinierung Autonomer Systeme ( 1) 10
Ein selbstoptimierendes Echtzeitbetriebssystem für verteilte selbstoptimierende Systeme 12
1 Einleitung 12
2 Echtzeitbetriebssystem für selbstoptimierende Systeme 13
3 Ähnliche Systeme 17
4 Zusammenfassung 18
Literaturverzeichnis 18
Echtzeitaspekte bei der Aufgabenverteilung in selbstorganisierenden autonomen Systemen 20
1 Einleitung 20
2 Einbettung in Forschungsvorhaben und related Work 21
3 Eigenschaften der Aufgabenverteilungsmechanismen 21
4 Quantitative Untersuchungsverfahren 23
5 Messergebnisse 24
6 Diskussion und Zusammenfassung 27
Literaturverzeichnis 28
Steuerung eines Roboters über unzuverlässige WLAN Verbindungen 30
1 Einleitung 30
2 Vorstellung des Projekts 31
3 Vergleich mit anderen Projekten 32
4 Die verwendete Hardware- Plattform 32
5 Design der Steuerung 33
6 Sicherheitsvorkehrungen 35
7 Bereitstellung der Dienste 36
8 Messungen und Beurteilung 37
9 Zusammenfassung und Ausblick 38
Literaturverzeichnis 38
Anwendungen 40
Integration von Control- und Monitoring-Systemen in das TV Produktionsumfeld 42
1 Einleitung 42
2 Die vernetzte Fernsehproduktionsumgebung 43
3 Die Überwachungsschnittstelle SNMP 44
4 Managementapplikationeiij das Instrument der Überwachung mit SNMP 47
5 Ausblick 51
6 Zusammenfassung 51
Literaturverzeichnis 52
Aufbau eines Stereokamerasystems zum Betrieb unter RTOS-UH 54
1 Einleitung 54
2 Systemkonzept und Hardwareaufbau 56
3 Datenverarbeitung 60
4 Ausblick 62
Literaturverzeichnis 62
Vernetzung von Windenergieanlagen als Basis eines modernen Windparlcmanagements 64
1 Das Management moderner Windfarmen 64
2 Die Hardware- und Softwarebasis für moderne Windparkmanagementsysteme 64
3 Die Einheit von WFM und WEA in Hardware und Software 67
4 Zusammenfassung 72
Literaturverzeichnis 73
Grundlagen 74
Neuaufsetzen im laufenden Betrieb nach Felllereintritt in redundanten Echtzeitsystemen 76
1 Einleitung 76
2 Neuaufsetzen im laufenden Betrieb 77
3 Existierende Verfahren 78
4 Ein schaltungstechnisch implementiertes Verfahren 80
5 Zusammenfassung 84
Literaturverzeichnis 84
Eine Technik zur Konstruktion siclierer und zuverlässiger Eclitzeitsysteme 86
1 Einleitung 86
2 Methodische Grundlagen 86
3 Testimplementation 90
4 Schlußfolgerungen 94
Literaturverzeichnis 94
Werkzeuge und Ausbildung 96
Automatisierungstechnik - eine Gemeinschaftsaufgabe von Bildung, Wissenschaft und Industrie 98
1 Einleitung 98
2 Computer in der automatisierungstechnischen Praxisausbildung 99
3 Ausbildungsanlagen im Web 100
4 Anwendungsbeispiel: Telepraktikum mit INTERBUS 104
5 Zusammenfassung 107
Literaturverzeichnis 108
Inkrementelle Entwicklung von Produktionsanlagen über gekapselte Mechatronik- Objekte 110
1 Einleitung 110
2 IDE und die echtzeitfähige, verteilte Maschine 112
3 Ganzheitliche mechatronische Objekte 114
4 Simulation mit Visualisierung 116
5 Fazit 119
Literaturverzeichnis 119
Werkzeuge 122
UML for Systems Engineering (SysML) Eine Notation zur Beschreibung von Systemen 124
1 Einleitung 124
2 Ziele der SysML 125
3 Die Sichten der SysML 126
4 Ein Beispiel 127
5 Ausblick 131
Literaturverzeichnis 132
Möglichkeiten der Darstellung von Zustandsautomaten in der lEC 61131-3 134
1 Einleitung 134
2 Anforderungen und Realisierungsmöglichkeiten modulare Software in der Prozessautomatisierung 135
3 Lösungsansätze zur Integration der Objektorientierung in die lEC 61131- 3 138
4 Zusammenfassung und Ausblick 141
Literaturverzeichnis 142
Koordinierung autonomer Systeme ( 2) 144
Effiziente Ankopplung eines zeitgesteuerten Feldbusses an ein Echtzeitbetriebssystem 146
1 Einleitung 146
2 DerTTCAN- Bus 147
3 Etablierte Verfahren 148
4 Neue Realisierung der Anliopplung 149
5 Ergebnisse 152
6 Zusammenfassung und Ausblick 154
Literaturverzeichnis 155
Aktive Performance-Messungen in Wireless Netzwerken auf der Basis des IPPM- Frameworks 156
1 Einleitung 156
2 Messmethodik 157
4 Messungen 159
5 Zusammenfassung und Ausblick 161
Literaturverzeichnis 162

Textauszug

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.

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 8.3.2006
• Reihe/Serie: Informatik aktuell
• Reihe/Serie: Informatik aktuell
• Zusatzinfo: VIII, 153 S.
• Verlagsort: Berlin
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik ► Programmiersprachen / -werkzeuge
• Schlagworte: Ad-hoc-Netz • drahtlose Netze • Echtzeitprogrammierung • Echtzeitsystem • Echtzeitsysteme • Eingebettete Systeme • PEARL • Sensornetz
• ISBN-10: 3-540-29595-X / 354029595X
• ISBN-13: 978-3-540-29595-2 / 9783540295952