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Über dieses Buch

Das in diesem Buch vorgestellte Konzept schließt eine Lücke im Forschungsstand zum Bereich prozessnaher Echtzeitkommunikation für rekonfigurierbare Produktionssysteme. Aktuelle in der Automatisierungstechnik eingesetzte Echtzeitzeitnetzwerke zeichnen sich durch hohe Konfigurationsaufwände aus, welche bei der Inbetriebnahme und nach jeder Rekonfiguration anfallen. Für die Realisierung „Plug and Produce“-fähiger Anwendungen ist es notwendig, diese Aufwände möglichst zu reduzieren. Hierzu wird in diesem Buch die Entwicklung eines Verfahrens zur automatischen Konfiguration aktueller in der Automatisierungstechnik eingesetzter Echtzeitnetzwerke beschrieben.

Konkret werden die Echtzeit-Netzwerke Profinet, Ethernet/IP, Ethernet Powerlink und Ethercat betrachtet. Für diese Netzwerke wird zuerst untersucht, welche Informationen für eine Inbetriebnahme notwendig sind. Darauf aufbauend wird das Konzept zur automatischen Konfiguration entwickelt. Anhand einer Proban978-3-662-54125-8978-3-662-54124-1denstudie wird exemplarisch für Profinet gezeigt, inwiefern der Inbetriebnahme-Aufwand durch die automatische Konfiguration reduziert werden kann.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Chapter 1. Einleitung

Zusammenfassung
Die Volkswirtschaft und der Wohlstand eines Landes hängen zu einem großen Maße vom produzierenden Gewerbe ab. Insbesondere die deutscheWirtschaft ist im Vergleich mit anderen Industrienationen durch einen hohen Anteil des verarbeitenden Gewerbes an der gesamtwirtschaftlichen Bruttowertschöpfung geprägt [Abele u. Reinhart 2011]. Daraus folgt die hohe Bedeutung der Produktionstechnik, welche die Grundlage für die industrielle Fertigung von Gütern bildet.
Lars Dürkop

Chapter 2. Stand der Technik und Forschung

Zusammenfassung
Das folgende Kapitel soll einerseits einen Überblick über die technischen Grundlagen dieser Arbeit geben und andererseits in den relevanten aktuellen Forschungsstand einführen. Die Gliederung der einzelnen Abschnitte ist in Abbildung 2.1 dargestellt.
Lars Dürkop

Chapter 3. Lösungsansatz und Vorgehensweise

Zusammenfassung
Wie imStand der Technik dargestellt wurde, erfordert die Integration von Feldgeräten in die Steuerungsebene vielfältigemanuelle Engineering-Tätigkeiten (siehe Abbildung 2.20). Die Schwierigkeiten, vor der Ansätze für die Automatisierung dieser Aufwände stehen, bestehen nach [Hodek 2013] in der „Diversität von Gerätebeschreibungen und -profilen, aus demmanuellen Konfigurationsbedarf von industriellen Kommunikationssystemen sowie der bitorientierten direkten Verknüpfung von Steuerungsapplikation mit Feldgerätefunktionen“.
Lars Dürkop

Chapter 4. Identifizierung und Klassifizierung der notwendigen RTE-Parameter

Zusammenfassung
Um ein Echtzeit-Ethernet in Betrieb nehmen zu können, müssen dem RTE-Controller alle für den Betrieb relevanten Informationen mitgeteilt werden. In der Regel geschieht dies in der Formeiner Konfigurationsdatei, welche auf der Basis einermanuell vorgenommen Parametrierung von einem Engineering-Tool erzeugt wird (siehe auch Abschnitt 3.1). Das Ziel der automatischen RTE-Konfiguration dagegen ist es, alle für die Inbetriebnahme eines RTEs erforderlichen Parameter ohne manuelle Interaktionen zu bestimmen.
Lars Dürkop

Chapter 5. Konzept für die automatische RTE-Konfiguration

Zusammenfassung
Das Ziel dieses Kapitels ist die Ausarbeitung eines Konzeptes für die automatische Konfiguration aller im Rahmen dieser Arbeit betrachteten RTEs. Die entstehende Lösung soll möglichst RTE-übergreifend umsetzbar sein – aufgrund der konzeptionellen Unterschiede der einzelnen Systeme werden jedoch auch RTE-individuelle Teilaspekte Bestandteil des Gesamtkonzeptes werden. Die anschließende Implementierung (Kapitel 6) und Validierung (Kapitel 7) des Konzeptes erfolgen jedoch nur für Profinet RT, bei welchem es sich nach [Morse 2012] umdas meistgenutzte RTE handelt.
Lars Dürkop

Chapter 6. Prototypische Implementierung

Zusammenfassung
ImRahmen dieser Arbeit wurde eine exemplarische Implementierung des in Kapitel 5 entwickelten Autokonfigurations-Konzepts in Formeiner Software-Lösung geschaffen. Als zugrundeliegendes Echtzeit-Netzwerk wurde Profinet RT gewählt, da es sich hierbei um die derzeit verbreitetste RTE-Variante handelt [Morse 2012].
Lars Dürkop

Chapter 7. Evaluierung

Zusammenfassung
Wie bereits in Kapitel 1 erwähnt wurde, ist das Ziel dieser Arbeit die Reduzierung des Inbetriebnahmeaufwandes von industriellen Echtzeitnetzwerken. In diesem Kapitel soll anhand einer Probandenstudie geprüft werden, ob die entwickelteMethode zur automatischen RTE-Konfiguration tatsächlich zu Einsparungen in Formvon Zeitaufwänden führt.
Lars Dürkop

Chapter 8. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung
Die Realisierung von wandlungsfähigen Fabriken ist eine der zentralen Herausforderungen in der produzierenden Industrie. Aus diesem Leitmotiv heraus ergeben sich neue Anforderungen an die industrielle Automatisierungstechnik: Produktionsprozesse müssen häufiger an die sich ändernde Nachfrage angepasst werden und sollten daher mit einfachenMitteln rekonfiguriert werden können. Diesem Ziel steht die gegenwärtige starre Struktur von automatisierungstechnischen Systemen entgegen.
Lars Dürkop

Backmatter

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