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17.05.2010 Oliver Weiss

Kommunikationssysteme vom Schreibtisch aus dirigieren

Elektrotechniker der TU Wien haben mit Frontics ein Forschungsprojekt abgeschlossen, das ein Framework zur zeit- und kostensparenden Anpassung der Kommunikation zwischen den Einzelteilen in Automatisierungssystemen liefert.

Automatisierte Anlagen bestehen aus Motoren, Sensoren und Aktoren (Komponenten) zwischen denen im Betrieb ein ständiger Informationsaustausch stattfindet. Elektrotechniker 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. Die Konfiguration solcher Systeme kann damit in Zukunft automatisiert ablaufen – dabei können schon in der Entwicklungsphase Fehler aufgespürt und behoben sowie Simulationen durchgeführt werden.

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. 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 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 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 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.

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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