Interprozeßkommunikation und verteiltes Filesystem in einem Echtzeit-Netzwerksystem

Zusammenfassung

Die immer komplexer werdenden Steuerungs- und Regelungsaufgaben in der Automatisierungstechnik lassen sich mit einem Zentralrechner oft nicht mehr sinnvoll lösen. Probleme sind die räumliche Ausdehnung der Prozesse und die mangelnde Leistungsfähigkeit eines einzelnen Rechners. In diesen Fällen bietet sich der Einsatz von verteilten Prozeßrechnersystemen an, die über lokale Netzwerke gekoppelt sind. In diesem Verbund werden neben sehr leistungsfähigen Prozeßführungs- einheiten auch einfache Frontend-Datenerfassungsrechner und unabhängige Prozeßvisualisierungsstationen enthalten sein.

Über Feldbusse, deren Normung recht weit fortgeschritten ist, kann eine einfache, herstellerunabhängige Ankopplung von Sensoren, Aktoren und speicherprogrammierbaren Steuerungen erreicht werden. Für die Kopplung von intelligenten Prozeßeinheiten sind die in der Feldbus-Norm Ebene 7 (ISO/OSI Schichtenmodell: Anwendungsschicht) angebotenen Dienste jedoch unzweckmäßig.

Als Alternative wird hier ein verteiltes Filesystem vorgestellt, über das ein durchgängiger Zugriff auf die I/O-Ressourcen im lokalen Netz möglich ist. Zusätzlich können virtuelle Kanäle eingerichtet werden, um eine Prozeßkommunikation über Stationsgrenzen hinweg zu erlauben. Dieses Konzept wurde im Institut für Regelungstechnik realisiert und hat sich im täglichen Einsatz bewährt. Am Beispiel der Steuerung und Überwachung einer Fermentation über das Netzwerk soll die Anwendung der Netzdienste gezeigt werden.