Fraunhofer-Gesellschaft

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Entwicklung und Evaluierung einer Degradationsarchitektur für ein verteiltes Automatisierungssystem

 
: Weishaar, Christoph
: Liggesmeyer, Peter; Adler, Rasmus; Wöhrle, Stefan

Kaiserslautern, 2011, IV, 78 pp.
Kaiserslautern, TU, Master Thesis, 2011
German
Master Thesis
Fraunhofer IESE ()

Abstract
Der Einsatz eingebetteter Systeme im industriellen Steuerungsbereich hat in den letzten 15 Jahren einen immensen Aufschwung erlebt. Dies liegt begründet in der funktionellen Erweiterung und der Leitungssteigerung der diesen Systemen innewohnenden Mikrocontrollern. Zum wirtschaftlichen Erfolg wurde diese Entwicklung durch die Reduzierung der Herstellkosten dieser Bauteile.
Im Bereich der Sensortechnik führte dies beispielsweise dazu, dass die Signalvorverarbeitung nicht mehr in einem zentralen Steuerungssystem abgebildet werden musste, sondern dass diese in einem Mikrocontroller, der Teil des Sensors ist, integriert wurde. Das zentrale Steuerungssystem wurde entlastet, indem ein Teil der Intelligenz dezentral in den Prozess verlagert wurde.
Steuerungssysteme - wie das dezentrale Automatisierungssystem PSS 4000 der Firma Pilz - sind in der Lage mehrere hundert dieser Sensoren parallel einzulesen, diese zu verarbeiten und nachfolgend mit einer vergleichbaren Anzahl von Aktuatoren steuernd auf den Prozess einzuwirken.
Aus Anwendersicht bedeuteten diese funktionellen Erweiterungen erst einmal einen unmittelbaren Nutzen, führten aber auf der anderen Seite zu einer Abhängigkeit. Diese Abhängigkeit entstand zum Einen dadurch, dass im Falle eines Fehlers im Steuerungssystem dieses für den Anwender selbst nicht zur Gefahr werden darf und zum Anderen, dass trotz Fehlers die Fortführung zumindest in Grundfunktionen sichergestellt werden sollte.
Die funktionellen Erweiterungen auf der einen Seite bei gleichzeitig gestiegenen Anforderungen an die Sicherheit und Verfügbarkeit auf der anderen Seite führte zu einer wachsenden Komplexität des Gesamtsystems im Allgemeinen und der ihr innewohnenden Software im Speziellen. Große Anstrengungen wurden in den letzten zwei Jahrzehnten sowohl in der Forschung als auch in der Lehre unternommen, um der Entwicklung sicherer und verfügbarer Systeme Rechnung zu tragen.
Die zentrale Aufgabenstellung dieser Masterarbeit ist es, für das Automatisierungssystem PSS 4000 die gegenläufigen Systemanforderungen nach Sicherheit und Verfügbarkeit zu analysieren.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-173781.html