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Erfahrung
Trends in der Automatisierungstechnik
Erfahrung:28937
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Beschreibung der Erfahrung

Infolge der sich wandelnden ökonomischen und technischen Rahmenbedingungen haben sich Produktions- und Automatisierungssysteme in den letzten Jahren stark verändert. Es ist ein Trend zu einer immer größer werdenden Komplexität, Variabilität und Flexibilität technischer Prozesse und Systeme zu verzeichnen. Deutlich wird dies insbesondere in vier Aspekten: Zum Ersten werden die erstellten Produktspektren immer breiter gefächert, zum Zweiten werden die erzeugten Losgrößen immer kleiner, zum Dritten werden die Produktionssysteme immer flexibler und zum Vierten wird die Anzahl der in der Produktion eingesetzten Arbeitskräfte immer geringer. Infolgedessen werden an die Automatisierungssysteme immer höhere Anforderungen bezüglich ihrer Fähigkeiten gestellt, die wachsende Komplexität, Variabilität und Flexibilität zu beherrschen.

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Dies hat zu einem anhaltenden Trend von ursprünglich zentralen Systemen hin zu verteilten Systemen, und in der Automatisierung, hin zu verteilten und intelligenten Automatisierungssystemen und wachsender Modularisierung der Komponenten (siehe Funktionales Engineering) geführt. Nach den herkömmlichen, zentralen Steuerungssystemen wurden Ende der 80er-Jahre die zentral angeschlossenen Sensoren und Aktoren an Remote-E/A-Module gekoppelt. Diese Module sind über Bussysteme mit der Steuerung verbunden, wobei neben dem stark an Bedeutung steigenden Ethernet auch Feldbusse verwendet werden.

Die dezentralen E/A-Module werden zukünftig zunehmend mit Plug-and-Play (PnP)-Fähigkeit, einem Ethernet-Interface und mit „Intelligenz“ ausgestattet (intelligente Feldgeräte). Die intelligenten Module können so selbständig Steuerungs- und Regelungsaufgaben übernehmen, wobei die übergeordnete Steuerung nur noch zur Koordinierung der einzelnen Knoten untereinander dient und nicht mehr die Sensoren und Aktoren im Feld verbindet. Mit PnP (z.B. UPnP, Jini (siehe Plug-and-Play in der Automatisierungstechnik)) können sich Geräte dynamisch in einem Netzwerk anmelden oder dieses verlassen, automatisch eine IP-Adresse beziehen, ihre Eigenschaften anderen Geräten im Netzwerkverbund mitteilen usw.

In Zukunft und somit auf der derzeit absehbaren höchsten Entwicklungsstufe, werden in der Steuerungstechnik verteilte Systeme zum Einsatz kommen. Ein verteiltes System besteht aus einer Anzahl autonomer, an ein Kommunikations-Subnetz angeschlossener Prozessoren und Systeme für die Datenspeicherung, die im Sinne der Erfüllung einer gemeinsamen Aufgabe miteinander agieren. Durch den Informationstransfer über das Kommunikationsnetzwerk koordinieren die verteilten Prozesse ihre Aktivitäten und tauschen Informationen aus. Alle Teilnehmer in einem verteilten System sind gleichberechtigt miteinander vernetzt und jedes Gerät hat Zugriff auf die Daten der anderen Teilnehmer im Netz. Es ist unerheblich, wo sich Geräte und die zugehörigen Daten befinden, da weder zentrale Steuerungsstrukturen noch eine zentrale Datenhaltung existieren.

Fortsetzung

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