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Erschienen in: Forschung im Ingenieurwesen 3/2018

31.05.2018 | Originalarbeiten/Originals

Generischer Steuerungs-Algorithmus zur Erstellung von Modulen für die Steuerungssoftware von ortsfesten Materialflusssystemen

verfasst von: M. Spindler, T. Aicher, S. Habenicht, B. Vogel-Heuser, J. Fottner

Erschienen in: Forschung im Ingenieurwesen | Ausgabe 3/2018

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Zusammenfassung

Automatisierte Materialflusssysteme sind aufgrund ihrer hohen Durchsätze und kurzen Durchlaufzeiten in der Industrie weit verbreitet. Um ihr volles Potential entfalten zu können, werden diese Systeme kundenspezifisch projektiert, weshalb eine individuelle Steuerungssoftware notwendig ist. Das Erstellen dieser Steuerungssoftware erfordert umfangreiches manuelles Programmieren, da häufig eine Steuerungssoftware mit vordefinierten Modulen fehlt. In dieser Arbeit wird diese Lücke geschlossen, indem ein modulares Konzept zur Erstellung der Steuerungssoftware für hierarchisch gesteuerte Materialflusssysteme vorgestellt wird. Dieses Konzept basiert auf einer Zwei-Schichten-Architektur, in welcher die Ansteuerung der Hardware von den Entscheidungen des Materialflusses getrennt wird. Die Steuerung erfolgt anhand eines Steuerungs-Zyklus, der in fünf Zyklus-Phasen unterteilt ist. Dieser fünf Phasen umfassende Steuerungs-Zyklus wird in einer generischen Form vorgestellt, welcher einer Vorlage entspricht, anhand derer die Module für spezifische Fördermittel und logistische Funktionen ausgearbeitet werden können. Diese Vorlage wird daraufhin für Module eines Beispiellayouts ausgearbeitet und die korrekte Funktion in einer Emulation aufgezeigt. Somit können anhand des Konzeptes Module für die Hardwareschicht und die Materialflussschicht erstellt werden, die dann zur individuellen Steuerungssoftware eines Materialflusssystems zusammengefügt werden, wodurch die manuelle Programmierung bei der Steuerungssoftwareerstellung entfällt.

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Fußnoten
1
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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Rouwenhorst B, Reuter B, Stockrahm V, van Houtum GJ et al (2000) Warehouse design and control: Framework and literature review. European Journal of Operational Research, vol. 122, no. 3, pp. 515–533 Rouwenhorst B, Reuter B, Stockrahm V, van Houtum GJ et al (2000) Warehouse design and control: Framework and literature review. European Journal of Operational Research, vol. 122, no. 3, pp. 515–533
2.
Zurück zum Zitat ten Hompel M, Schmidt T, Nagel L (2007) Materialflusssysteme: Förder- und Lagertechnik. Springer, Berlin, Heidelberg, New YorkCrossRef ten Hompel M, Schmidt T, Nagel L (2007) Materialflusssysteme: Förder- und Lagertechnik. Springer, Berlin, Heidelberg, New YorkCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Spindler M, Aicher T, Schütz D, Vogel-Heuser B, Günthner WA (2016) Efficient Control Software Design for Automated Material Handling Systems Based on a Two-Layer Architecture. Proceedings of the 6th. IEEE, International Conference on Advanced Logistics and Transport (ICALT) Spindler M, Aicher T, Schütz D, Vogel-Heuser B, Günthner WA (2016) Efficient Control Software Design for Automated Material Handling Systems Based on a Two-Layer Architecture. Proceedings of the 6th. IEEE, International Conference on Advanced Logistics and Transport (ICALT)
4.
Zurück zum Zitat Günthner WA, ten Hompel M (2010) Internet der Dinge in der Intralogistik. Springer, Berlin, HeidelbergCrossRef Günthner WA, ten Hompel M (2010) Internet der Dinge in der Intralogistik. Springer, Berlin, HeidelbergCrossRef
5.
Zurück zum Zitat Mayer S (2009) Development of a completely decentralized control system for modular continuous conveyor systems. Dissertation, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Karlsruher Institut für Technologie Mayer S (2009) Development of a completely decentralized control system for modular continuous conveyor systems. Dissertation, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Karlsruher Institut für Technologie
6.
Zurück zum Zitat Gue KR, Furmans K, Seibold Z, Uludag O (2014) no. 2. GridStore: A Puzzle-Based Storage System With Decentralized Control. IEEE Trans. Automat. Sci. Eng, Bd. 11, S 429–438 Gue KR, Furmans K, Seibold Z, Uludag O (2014) no. 2. GridStore: A Puzzle-Based Storage System With Decentralized Control. IEEE Trans. Automat. Sci. Eng, Bd. 11, S 429–438
8.
Zurück zum Zitat Seibold Z (2016) Logical Time for Decentralized Control of Material Handling Systems. Dissertation, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Karlsruher Institut für Technologie Seibold Z (2016) Logical Time for Decentralized Control of Material Handling Systems. Dissertation, Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme, Karlsruher Institut für Technologie
10.
Zurück zum Zitat Krühn T (2015) Dezentrale, verteilte Steuerung flächiger Fördersysteme für den innerbetrieblichen Materialfluss. Dissertation, Institut für Transport- und Automatisierungstechnik, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Krühn T (2015) Dezentrale, verteilte Steuerung flächiger Fördersysteme für den innerbetrieblichen Materialfluss. Dissertation, Institut für Transport- und Automatisierungstechnik, Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
11.
Zurück zum Zitat Bohner SA, Mohan S (2009) Model-Based. Engineering, of Software: Three Productivity Perspectives. Proceedings of the Annual IEEE Software Engineering Workshop, S 35–44 Bohner SA, Mohan S (2009) Model-Based. Engineering, of Software: Three Productivity Perspectives. Proceedings of the Annual IEEE Software Engineering Workshop, S 35–44
12.
Zurück zum Zitat Schmidt D (2006) no. 2. Model-Driven Engineering. Computer, Bd. 39, S 25–31 Schmidt D (2006) no. 2. Model-Driven Engineering. Computer, Bd. 39, S 25–31
13.
Zurück zum Zitat Vogel-Heuser B, Witsch D, Katzke U (2005) Automatic Code Generation from a UML model to IEC 61131-3 and system configuration tools. Proceedings of the 5th. IEEE, International Conference on Control & Automation (ICCA), S 1034–1039 Vogel-Heuser B, Witsch D, Katzke U (2005) Automatic Code Generation from a UML model to IEC 61131-3 and system configuration tools. Proceedings of the 5th. IEEE, International Conference on Control & Automation (ICCA), S 1034–1039
14.
Zurück zum Zitat Stahl T, Völter M, Efftinge D, Haase A (2007) Modellgetriebene Softwareentwicklung: Techniken. Engineering, Management. Heidelberg: Dpunkt-VerlMATH Stahl T, Völter M, Efftinge D, Haase A (2007) Modellgetriebene Softwareentwicklung: Techniken. Engineering, Management. Heidelberg: Dpunkt-VerlMATH
15.
Zurück zum Zitat Runde S, Fay A (2011) no. 4. Software Support for Building Automation Requirements Engineering—An Application of Semantic Web Technologies in Automation. IEEE Trans. Ind. Inf, Bd. 7, S 723–730 Runde S, Fay A (2011) no. 4. Software Support for Building Automation Requirements Engineering—An Application of Semantic Web Technologies in Automation. IEEE Trans. Ind. Inf, Bd. 7, S 723–730
16.
Zurück zum Zitat Steinegger M, Zoitl A (2012) Automated code generation for programmable logic controllers based on knowledge acquisition from engineering artifacts: Concept and case study. In: Proceedings of the Emerging Technologies and Factory Automation Conference (ETFA) Steinegger M, Zoitl A (2012) Automated code generation for programmable logic controllers based on knowledge acquisition from engineering artifacts: Concept and case study. In: Proceedings of the Emerging Technologies and Factory Automation Conference (ETFA)
17.
Zurück zum Zitat Schwenke MJ, Staron RJ (2001) Conference and Exhibition. Use of a type library to speed up PLC program design and commissioning. Proceedings of, Bd. 2001. ISA, Mayfield Heights, S 381–393 Schwenke MJ, Staron RJ (2001) Conference and Exhibition. Use of a type library to speed up PLC program design and commissioning. Proceedings of, Bd. 2001. ISA, Mayfield Heights, S 381–393
18.
Zurück zum Zitat Güttel K (2012) Konzept zur Generierung von Steuerungscode für Fertigungsanlagen unter Verwendung wissensbasierter Methoden. Dissertation, Professur für Automatisierungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg Güttel K (2012) Konzept zur Generierung von Steuerungscode für Fertigungsanlagen unter Verwendung wissensbasierter Methoden. Dissertation, Professur für Automatisierungstechnik, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
19.
Zurück zum Zitat Krämer K (2002) Automatisierung in Materialfluss und Logistik: Ebenen, Informationslogistik, Identifikationssysteme, intelligente Geräte. Deutscher Universitäts-Verlag, WiesbadenCrossRef Krämer K (2002) Automatisierung in Materialfluss und Logistik: Ebenen, Informationslogistik, Identifikationssysteme, intelligente Geräte. Deutscher Universitäts-Verlag, WiesbadenCrossRef
20.
Zurück zum Zitat VDI 5100 Blatt 1 (2011) SAIL – Systemarchitektur für die Intralogistik VDI 5100 Blatt 1 (2011) SAIL – Systemarchitektur für die Intralogistik
21.
Zurück zum Zitat Wilke M (2006) Wandelbare automatisierte Materialflusssysteme für dynamische Produktionsstrukturen. Dissertation, Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik, Technische Universität München Wilke M (2006) Wandelbare automatisierte Materialflusssysteme für dynamische Produktionsstrukturen. Dissertation, Lehrstuhl für Fördertechnik Materialfluss Logistik, Technische Universität München
22.
Zurück zum Zitat Regulin D, Aicher T, Vogel-Heuser B (2016) no. 4. Improving Transferability Between Different Engineering Stages in the Development of Automated Material Flow Modules. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Bd. 13, S 1422–1432 Regulin D, Aicher T, Vogel-Heuser B (2016) no. 4. Improving Transferability Between Different Engineering Stages in the Development of Automated Material Flow Modules. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Bd. 13, S 1422–1432
23.
25.
Zurück zum Zitat Black G, Vyatkin V (2010) no. 2. Intelligent Component-Based Automation of Baggage Handling Systems With IEC 61499. IEEE Trans. Automat. Sci. Eng, Bd. 7, S 337–351 Black G, Vyatkin V (2010) no. 2. Intelligent Component-Based Automation of Baggage Handling Systems With IEC 61499. IEEE Trans. Automat. Sci. Eng, Bd. 7, S 337–351
26.
Zurück zum Zitat Lepuschitz W, Jirkovsky V, Kadera P, Vrba P (2012) A Multi-Layer Approach for Failure Detection in a Manufacturing System Based on Automation Agents. Proceedings of the 9th International Conference on Information Technology: New Generations (ITNG), pp. 1–6CrossRef Lepuschitz W, Jirkovsky V, Kadera P, Vrba P (2012) A Multi-Layer Approach for Failure Detection in a Manufacturing System Based on Automation Agents. Proceedings of the 9th International Conference on Information Technology: New Generations (ITNG), pp. 1–6CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Spindler M, Aicher T, Schütz D, Vogel-Heuser B, Günthner WA (2016) Modularized Control Algorithm for Automated Material Handling Systems. Proceedings of the 19th. IEEE, International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), S 2644–2650 Spindler M, Aicher T, Schütz D, Vogel-Heuser B, Günthner WA (2016) Modularized Control Algorithm for Automated Material Handling Systems. Proceedings of the 19th. IEEE, International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), S 2644–2650
28.
Zurück zum Zitat Aicher T, Schütz D, Spindler M, Günthner WA, Vogel-Heuser B (2017) Automatic analysis and adaption of the interface of automated material flow systems to improve backwards compatibility. Proceedings of the 20th IFAC World Congress (IFAC) Aicher T, Schütz D, Spindler M, Günthner WA, Vogel-Heuser B (2017) Automatic analysis and adaption of the interface of automated material flow systems to improve backwards compatibility. Proceedings of the 20th IFAC World Congress (IFAC)
Metadaten
Titel
Generischer Steuerungs-Algorithmus zur Erstellung von Modulen für die Steuerungssoftware von ortsfesten Materialflusssystemen
verfasst von
M. Spindler
T. Aicher
S. Habenicht
B. Vogel-Heuser
J. Fottner
Publikationsdatum
31.05.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Forschung im Ingenieurwesen / Ausgabe 3/2018
Print ISSN: 0015-7899
Elektronische ISSN: 1434-0860
DOI
https://doi.org/10.1007/s10010-018-0271-3

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