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Einleitung. Tätigkeiten eines Automationsingenieurs. Automatisierungskonzepte (Anlagenkonzept) MSR-Konzepte: Feldgeräte, Konzepte der Elektrik (Prinzipien Installation, Stromversorung, Verdrahtung ...), Archiktektur des Steuersystems

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Presentation Transcript

T tigkeiten eines automationsingenieurs
Tätigkeiten eines Automationsingenieurs

  • Automatisierungskonzepte (Anlagenkonzept)

  • MSR-Konzepte: Feldgeräte, Konzepte der Elektrik (Prinzipien Installation, Stromversorung, Verdrahtung ...), Archiktektur des Steuersystems

  • Konzepte der Automations-Informatik: Design der Steuer- und Leitsoftware

     Lasten- und Pflichtenhefter für die MSR-Belange

  • Projektmanagement


Voraussetzungen f r erfolg
Voraussetzungen für Erfolg:

  • Beherrschung von formale Sprachen zur effizienten Beschreibung der Konzepte:

    • Tabellen

    • Ablaufdiagramme

    • UML

    • ...


Transparents
Transparents !

Für Steuerungssoftware (nach L. Litz 2002):

Es ist offensichtlich,

  • was die Steuerungssoftware gerade macht

  • was die Steuerungssoftware in beim Eintreffen von Aenderungen macht

  • wie ein Fehler ohne unerwünschte Veränderung des Rests korrigiert werden kann



Wieso graphische ablaufsprachen
Wieso graphische Ablaufsprachen?

  • geschriebene Sprache:

    • unübersichtlich

    • ineffizient, kompliziert

      • falls ... und wenn .. und gerade .. dann ... aber nur falls ..

    • nicht eindeutig Missverständnisse

    • oft nur für lineare Zusammenhänge geeignet


Wieso ablaufsprache
Wieso Ablaufsprache:

  • einfach zu verstehen

  • sehr gut geeignet für parallele Abläufe

  • grosse theoretische Grundlagen (von Petri-Netzen übertragbar)

  • grosse Verbreitung


Ziele
Ziele:

  • Sie können einfache Prozesse in einem Ablaufdiagramm darstellen

  • Sie können die Synchronisation zweier Prozesse in einem Ablaufdiagramm darstellen


Anwendungen der ablaufsprache petri netze
Anwendungen der Ablaufsprache & Petri-Netze

Informatik:

  • Programmablauf darstellen

  • parallele Prozesse modellieren und analysieren, programmieren

  • geteilte Ressourcen

  • Datenbankzugriff

  • Echtzeitsysteme

  • Modellierung, Simulation und Analyse von Warteschlangen


Anwendungen der ablaufsprache petri netze1
Anwendungen der Ablaufsprache & Petri-Netze

Steuerungstechnik:

  • Modellierung, Analyse, Programmierung von Steuerungen

  • Parallele Prozesse

    Betriebstechnik:

  • Workflow

  • Modellierung, Analyse von Fertigungsanlagen

  • Abläufe in der Qualitätssicherung




Elemente eines ablaufdiagramm schritt
Elemente eines Ablaufdiagramm Schritt:

  • Zustandsvariable

  • Schaltzustand

  • Aussage

  • Bearbeitungszustand


Drehzahl erreicht

Elemente eines AblaufdiagrammsTransition:

  • Schaltbedingung


Elemente eines AblaufdiagrammsVerbindung:

  • Gerichtete Verbindung von Transitionen und Schritten

  • meist von oben nach unten, Pfeil bei Unklarheiten oder Sprüngen


Elemente eines Ablaufdiagramms

Markierung, aktiver Schritt

  • Simulation des Diagramms





Elemente eines Ablaufdiagramms

Entweder-Oder-Verzweigung:


Elemente der AblaufspracheEntweder-Oder-Verzweigung:


Elemente eines AblaufdiagrammsStart paralleler Abläufe:


Elemente eines AblaufdiagrammsStart paralleler Abläufe:




Auto bereit

Elemente eines AblaufdiagrammsSynchronisation paralleler Abläufe:


Schaltregeln
Schaltregeln:

disabled

enabled

darf schalten,

wenn ‚weiter ...‘

wahr ist

darf nicht schalten,

auch wenn ‚weiter ...‘

wahr ist



Regeln f r das zeichnen
Regeln für das Zeichnen

  • Zwei Schritte können nicht direkt miteinan-der verbunden werden. Zwischen zwei Schritten liegt immer eine Transition.

a


Regeln für das Zeichnen

  • Zwei Transitionen können nie direkt miteinander verbunden werden. Zwischen zwei Transitionen liegt immer ein Schritt.




Ausf hrung des automaten
Ausführung des Automaten

  • Aktionen:

    • einfache Aktionen/Transaktionen

    • zyklisch aufgerufene Aktionen

  • parametrisierbare Aktionen



Ablaufsprache
Ablaufsprache:

  • Aktionen nur in den Schritten

  • keine parametrisierbaren Aktionen

  • Ausführung durch Qualifiers festgelegt


Qualifiers f r aktionen n
Qualifiers für Aktionen: N

activ

inactiv

n+2

n+1

n

Zeit


Wieso
Wieso

  • Nicht aktive Aktionen werden nicht berechnet!

    Abschaltung nötig


Qualifiers f r aktionen p
Qualifiers für Aktionen: P+

activ

inactiv

n+2

n+1

n

Zeit


Qualifiers f r aktionen p1
Qualifiers für Aktionen: P-

activ

inactiv

n+2

n+1

n

Zeit


Qualifiers f r aktionen s
Qualifiers für Aktionen: S

activ

inactiv

n+2

n+1

n

Zeit


Qualifiers f r aktionen r
Qualifiers für Aktionen: R

activ

inactiv

n+2

n+1

n

Zeit


Schaltregeln der ablaufsprache
Schaltregeln der Ablaufsprache

  • Search for stability:

    Transitionen werden geschaltet, bis ein stabiler Zustand erreicht wird, d.h. keine Transition mehr schalten kann. Aktionen werden erst ausgeführt, wenn ein solcher Zustand erreicht ist.


Schaltregeln der ablaufsprache1
Schaltregeln der Ablaufsprache

  • No Search for stability:

    In einer Iteration werden die möglichen Transitionen geschaltet, danach die in der daraus resultierenden Markierung aktiven Aktionen durchgeführt. Danach werden die Transitionsbedingungen wieder geprüft


Vergleiche
Vergleiche!

No Search for

stability

Search for

stability





Beispiel: Geteilte Ressourcen


Beispiel: Synchronisation


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