Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Experimentelle Anwendung von MMS in MAP 3.0 zur Kopplung von Steuerungssystemen

1993 , Menevidis, Z. , Linnemann, H. , Schmidt, N.

Der Beitrag beschreibt eine am Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik aufgebaute Fertigungszelle. Sie ist nach dem Ebenenmodell der industriellen Produktion strukturiert. Die Integration der Einzelkomponenten erfolgte nach den Prinzipien der verteilten Systeme. Somit bildet die Zelle ein Modell für die Kooperation heterogener, örtlich verteilter Komponenten. Integriert sind ein Leitrechner, ein Zellenrechner, eine speicherprogrammierbare Steuerung und eine Industrierobotersteuerung als Repräsentant numerischer Steuerungen. Kommunikationsseitig wird ein Netzwerk gemäß der MAP 3.0-Spezifikation (Manufacturing Automation Protocol) mit dem Anwendungsprotokoll MMS (Manufacturing Message Specification) eingesetzt. Dabei sind alle Geräte außer der Robotersteuerung direkt an das MAP 3.0-Netzwerk angeschlossen. Die indirekt über einen Vorschaltrechner angebundene DNC-Schnittstelle der Robotersteuerung stellt ein Beispiel dafür dar, wie bereits vorhandene Systeme in eine Netzwerkumgebung integriert werden können. Mit der Zusammenfassung von MMS-Diensten zu für durch Anwendungen einfach nutzbaren, höherwertigen Diensten, wurde ein erster Ansatz für eine Kommunikationsplattform geschaffen. Diese bezeichnet eine herstellerneutrale, anwendungsbezogene Schnittstelle zwischen Anwendungsprogrammen und Netzwerkprotokollen. Durch diese höherwertigen Kommunikationsbeziehungen zwischen den Anwendungen wird die Kooperation in einer verteilten Umgebung unterstützt.

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Distributed fault - tolerant CIM - structures, the BERCIM-projects

1991 , Linnemann, H.

From the technical point of view computer communication and distributed information processing are the two most important aspects in CIM. The paper describes a "service-world" providing a uniform approach to the heterogeneous components of a geographic distributed CIM-scenario and their functionality. The services are supporting not only communications but also the cooperation of components within a distributed system. Fault tolerance services are applied in form of "Value added services" in order to guarantee the required reliability. The CIM scenario is a chosen example for demonstrating new application classes. Three project partners distributed across Berlin are linked by the BERKOM broadband wide area network. The represent a model for an overlapping compound of different organizations and areas like development, administration and production. Three important aspects of applications are: 1. Distributed planning, programming and simulation for manufacturing cells with industrial ro bots (off-line programming), 2. fault-tolerant area control computer, 3. integrated remote diagnosis.

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BERCIM - Verteilte, fehlertolerante CIM-Strukturen

1991 , Heiner, G. , Henckel, L. , Tschammer, V. , Linnemann, H.

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Fehlertoleranzverfahren für Fertigungsleitsysteme

1993 , Adam, W. , Linnemann, H. , Schroth, D.

Das vorgestellte Fehlertoleranzverfahren dient zur Steigerung der Verfügbarkeit von Fertigungsleitsystemen. Durch die zunehmende Vernetzung in Unternehmen und darüber hinaus sind genügend Rechner erreichbar, die noch zusätzliche Augaben übernehmen könnten. Diese nicht genutzte Rechen- und Speicherkapazität wird beim Leitrechnerausfall als Redunanz genutzt. Beschrieben werden das Fehlertoleranzkonzept und seine Realisierung in einem praxisnahen, standortübergreifenden CIM-Konzept. Erprobungen des fehlertoleranten Systems haben gezeigt, daß das Verfahren über mehrere heterogene Netze (LAN, Ethernet, MAP, WAN, Berkom, B-ISDN) zuverlässig funktioniert und für den Anwender beherrschbar ist. Ergebnisse von Zeitmessungen am System, insbesondere während der Übergangsphasen , sind dokumentiert. In einer abschließenden Beurteilung wird die Verfügbarkeit des Leitrechners bewertet.

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Die MAP-Anwendungsschicht MMS in der Fertigungsautomatisierung

1991 , Adam, W. , Linnemann, H. , Menevidis, Z.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt für die Umsetzung verteilt strukturierter Automatisierungssysteme ist die Zuordnung einzelner Aufgaben zu Hierarchieebenen. In den Hierarchieebenen bestehen unterschiedliche Anforderungen an ein Kommunikationssystem hinsichtlich Funktionalität, Durchsatz, Realzeitverhalten und Kosten. Im Rahmen des MAP-Konzepts sind daher unterschiedliche Kommunikationsarchitekturen vorgesehen, die auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt sind. Innerhalb von MAP ist MMS das wichtigste Anwendungsprotokoll für die einheitliche Sprache zwischen (SPS, CNC, RC), Zellenrechnern und Leitrechnern. Dienste zur Kommunikation zwischen den Steuerungen und Rechnern werden durch Objekte beschrieben. Die konkrete Nutzung der MMS-Objekte wird in sog. Companian Standards festgelegt, die sowohl innerhalb von MMS Parameter für bestehende MMS-Dienste definieren als auch in Einzelfällen neue Dienste und Objekte hinzufügen. Die Kooperation in verteilt strukturierten Automatisierungssystemen erfordert vereinbarte Verhaltensweisen und Schemata zur Nutzung der verfügbaren Verarbeitungsleistung. Von grundlegender Bedeutung sind dabei das Server/Client-Konzept und die Abwicklung von Fernaufrufen. Zum Abschluß werden die erzielten Ergebnisse hinsichtlich der Implementierung grundlegender Kommunikationsschema vorgestellt.

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Beispiel einer auf Standards basierenden Kommunikationsinfrastruktur für CIM

1992 , Adam, W. , Linnemann, H. , Menevidis, Z.

Der Beitrag beschreibt eine standortübergreifende Netzwerkinfrastruktur, die als Plattform für die Kommunikation heterogener Komponenten einer rechnergeführten Fertigung dient. Eine nach den Prinzipien verteilter Rechnersysteme gestaltete Fertigungszelle wurde als Modell realisiert und erprobt. Über ein MAP-Breitbandnetzwerk sind ein Leitrechner, ein Zellenrechner sowie eine SPS und Industrierobotersteuerung informationstechnisch integriert. Standortübergreifend sind zwei MAP-Netzwerke (LAN) über das in Berlin aufgebaute BERKOM-Testnetz, das als Vorläufer des Breitband-ISDN gesehen werden kann, verbunden. Standortübergreifende Fehlertoleranzmechanismen sorgen dafür, daß beim Ausfall des Leitrechners ein netzweit verfügbarer Reserverechner nach kurzer Zeit die Leitrechnerfunktionen übernimmt. Durch die standortübergreifende Verfügbarkeit des Anwendungsprotokolls MMS besteht eine standardisierte Kommunikationsplattform für fertigungsnahe Anwendungen. Die Nutzung von MMS erfolgt nach dem Client/Server-Prinzip. Zur Beurteilung der Netzwerkleistung wurden Zeiten für die Ausführung der wichtigsten MMS Dienste gemessen und dokumentiert.

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Beispiele für die Kopplung von SPS an MAP-Netze unter Anwendung MMS

1991 , Menevidis, Z. , Linnemann, H.

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