Konzeption und Realisierung einer Middleware zur Unterstützung der Interoperabilität verteilter Software-Komponenten in der Automation (PDF)

Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Aufgrund der Beispiele einer Fertigungslinie, Kommissionieranlage sowie einer Gebäudeautomation wurden in Kapitel 2 die dort auftretenden Anforderungen an ein Software-System zur Unterstützung von automatisierten Anlagen aufgezeigt. Auf Basis dieser, bewusst recht unterschiedlich gewählten Beispiele, wurden die jeweiligen anlagenspezifischen Anforderungen analysiert und ausgewertet. Aus diesen spezifischen Anforderungen wurden dann in Kapitel 3 allgemeine Anforderungen abgeleitet und erarbeitet, die für alle beschriebenen Fälle einsetzbar sind und als eine Basis für die Entwicklung einer generell einsetzbaren Middleware dienen. In einem weiteren Schritt wurden in Kapitel 4 klassische Architekturen verteilter Software-Systeme auf ihre Verwendbarkeit in Bezug auf die ermittelten Anforderungen beleuchtet, sowie vorhandene Middleware-Lösungen wie CORBA, OPC und JINI auf deren Verwendungsmöglichkeiten und Grenzen untersucht.
In Kapitel 6 wurden daraufhin eine Anzahl konkreter Spezifikationen für die Realisierung von allgemein einsetzbaren Funktionen beschrieben, die sich aus den in Kapitel 3 erarbeiteten Anforderungen ableiten. Diese Funktionen wurden als von der Middleware bereitzustellende Dienste definiert. Die Dienste sind so konzipiert, dass sie in allen in Kapitel 3 beschriebenen Beispielen verwendet werden können und damit in der Automation universell einsetzbar sein sollten.
Das Kapitel 7 beschreibt die Implementierung eines Code-Generators mittels Einsatz der Werkzeuge Flex und Bison, als auch ein Vorschlag für den Einsatz von geeigneten Verschlüsselungsverfahren zur Realisierung eines Sicherheitskonzeptes.
Um die entwickelte Middleware auf ihre Verwendbarkeit zu prüfen, wurde schlussendlich eine reale Anwendung erstellt, die beispielhaft eine Kommunikation zwischen zwei recht unterschiedlichen Robotern demonstriert. Die Beschreibung der Anwendung sowie ein Erfahrungsbericht ist in Kapitel 8 zu finden.
Die umfassende Beschäftigung mit dem Thema verteilter Systeme in der Automation hat viele interessante Aspekte und Lösungsansätze für die Architektur einer unterstützenden Middleware in diesem Bereich aufgezeigt. Die erstellte Beispiel-Anwendung hat neben der Demonstration einer grundsätzlichen Machbarkeit auch Grenzen aufgezeigt, die zunächst nicht ersichtlich waren. Durch die Probleme bei der Entwicklung des Dispatchers und der API im Rahmen der Partner-Thesis ist zwar eine Umsetzung der vorgeschlagenen [...]