Das Engineering-Konzept

Die Phasen des Engineerings

Die Verbindungen zwischen den Netzwerksegmenten sind sowohl über industrielle, als auch über öffentliche kabelgebundene oder kabellose Kommunikationsnetzwerke realisierbar. Dies bedeutet für das Engineering, dass die Anwendungen und die Kommunikationskonfiguration für jedes individuelle Netzwerksegment (industriell, Büro, privat und öffentlich) „engineered“ werden müssen. Weitere Aufgabe des VAN-Engineerings ist es, sämtliche Verknüpfungen zu einer Gesamtanwendung mit all ihren Anforderungen zu realisieren.

Ein modernes Engineering für vernetzte Systeme ist charakterisiert durch eine Phaseneinteilung bestehend aus Modellierung, Planung, Konfiguration, Inbetriebnahme, Instandhaltung und Produktion. Die ersten beiden Phasen definieren die funktionalen Aspekte sowie die Anforderungen des geplanten Anwendungsfalls und die dafür benötigten Technologien. Die übrigen Phasen dienen der Implementierung und dem Erstellen des Systems. Beide Aspekte (Funktionsentwurf und Implementierung) müssen miteinander verknüpft werden, um eine lauffähige und den Anforderungen gerecht werdende Automatisierungsfunktion zu bekommen. Zusätzlich muss das Engineering Anwenderforderungen berücksichtigen, die im gesamten, geografisch verteilten VAN-System zu gewährleisten sind.

Um die Durchgängigkeit des Informationsflusses durch alle Phasen zu erreichen, wurde innerhalb des VAN-Projektes ein Informationsmodell definiert. Dieses beschreibt die Struktur für alle Informationen, die für den vollständigen Systementwurf inklusive der Definition der QoS-Parameter für die Kommunikationsbeziehungen innerhalb eines VAN-Systems nötig sind. Die für das Engineering eines konkreten VAN-Systems relevanten Daten werden in einem Instanzmodell verwaltet, das heißt in einer Instanz des Informationsmodells für das konkrete VAN-System. Die Verwendung dieser Information obliegt den Engineering-Werkzeugen, die innerhalb des VANForschungsprojektes in zwei Arten eingeteilt wurden:

• VAN-Engineering-Client für ein Automatisierungssystem (VAN-ECS), der das gesamte Automatisierungssystem abbildet.
• VAN-Engineering-Client für ein Automatisierungsgerät (VAN-ECD), der für die Konfiguration und Inbetriebnahme einzelner VAN-Geräte verwendet wird.

Die Modellierung

Der erste Schritt eines Engineering-Prozesses besteht darin, alle anwenderspezifischen Anforderungen zu erfassen. Ein formales Modell mit all diesen Anforderungen ist eine solide Grundlage für die Spezifikation während der Planungsphase. Das VAN-Engineering verwendet UML zur formalisierten Beschreibung des VAN-Informationsmodells, das Grundlage für die Arbeit der Werkzeuge ist und drei Sichten zur Verfügung stellt:

• die topologische Sicht auf die Konfiguration von VAN-Geräten oder Geräte-Gruppen. Dies können sowohl Infrastrukturkomponenten wie ein VAN-Access-Point sein, als auch automatisierungsspezifische Komponenten wie das VAN-Automation-Device.
• die funktionale Sicht auf die formale Repräsentation der Ergebnisse aus der Modellierungs- und Planungsphase. s die Netzwerksicht auf den Zusammenhang zwischen den VAN-Domänen und spezifischen VAN-Geräten.

Topologische und funktionale Sicht sind in heutigen Werkzeugen übliche Repräsentationsformen. Die Netzwerksicht ist zusätzlich notwendig, weil Übergänge zwischen verschiedenen Kommunikationssystemtypen – zum Beispiel zwischen Feldbus und öffentlichem Netzwerk – verwaltet werden müssen. Die funktionale Sicht eines VAN-Systems teilt das System in einzelne Funktionskomponenten auf (ähnlich Funktionsbausteinen) und beschreibt deren Interaktionen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Datenaustausch und der Datenübertragung zwischen den Funktionskomponenten. Dies ermöglicht eine Trennung des funktionalen Entwurfs von der gerätetechnischen Umsetzung.

1. Das Engineering-Konzept
2. Das Engineering-Konzept
3. Die Planung
4. Die Phasen des Engineerings
5. Die Lösungsansätze