Ein Referenzmodell zur Beschreibung allgemeiner Prozeduren im leittechnischen Umfeld
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der Automatisierungstechnik. Sie befasst sich mit der Erstellung eines Referenzmodells zur Prozedurbeschreibung. Das Modell baut auf einer umfangreichen Analyse verschiedener bereits existierender Prozedurbeschreibungssprachen auf. Das Referenzmodell bildet eine Abstraktionsebene, die den gemeinsamen Kern der verschiedenen Beschreibungssprachen enthält. Diese Abstraktionsebene ermöglicht eine semantische Verknüpfung von Steuerungsprozeduren für technische Prozesse und Geschäftsprozesse. Die Funktionen des Steuernden und die des Ausführenden können im Referenzmodell sowohl durch Menschen als auch durch Maschinen übernommen werden. Umgesetzt wird dies durch die Verwendung eines Dienstsystems, das eine strikte Trennung zwischen den steuernden und den ausführenden Akteuren ermöglicht.
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Schlagworte
- I–XIV
- 1–5 1 Einleitung 1–5
- 1.1 Motivation
- 1.2 Zielsetzung
- 1.3 Gliederung
- 6–23 2 Definitionen und grundlegende Begriffswelt 6–23
- 2.1 Prozess
- 2.2 Das kybernetische Grundprinzip
- 2.2.1 Produktsystem
- 2.2.2 Anlagensystem
- 2.2.3 Steuerungssystem
- 2.3 Steuerungsfunktionen
- 2.3.1 Die Prozedur als Steuerungsfunktion
- 2.4 Funktionaler Leitsystemaufbau
- 2.5 Kommunikation
- 2.5.1 Dienstbasierte Kommunikation
- 2.6 Prozedurbeschreibungsmittel
- 2.6.1 Formale Sprachen
- 2.6.2 Modelle
- 24–66 3 Analyse von Prozedurbeschreibungssprachen 24–66
- 3.1 Elemente einer Prozedurbeschreibungssprache
- 3.1.1 Aufbaumodell
- 3.1.2 Hierarchie- und Vernetzungsmodell
- 3.1.3 Abstraktions- und Zuordnungsmodell
- 3.1.4 Aktions- und Aktivitätenmodell
- 3.1.5 Ausführungssteuerungsmodell
- 3.2 Auswahl der Prozedurbeschreibungssprachen
- 3.3 Prozedurbeschreibungssprachen zur Steuerung von technischen Prozessen
- 3.3.1 Endliche Automaten
- 3.3.2 Petrinetze
- 3.3.3 Grafcet
- 3.3.4 Procedural Function Charts
- 3.3.5 Grafchart
- 3.3.6 Sequential Function Charts
- 3.3.7 Zustandsdiagramme
- 3.3.8 PLC Statecharts
- 3.3.9 Sequential State Charts
- 3.4 Prozedurbeschreibungssprachen zur Steuerung von Geschäftsprozessen
- 3.4.1 Aktivitätsdiagramme
- 3.4.2 Business Process Execution Language
- 3.4.3 Business Process Model and Notation
- 3.4.4 Koordination, Kooperation und Kommunikation
- 3.4.5 Ereignisgesteuerte Prozessketten
- 3.5 Vergleich der analysierten Sprachen
- 67–87 4 Referenzmodell 67–87
- 4.1 Anforderungen an das Referenzmodell
- 4.2 Modellbeschreibung
- 4.2.1 Aufbaumodell
- 4.2.2 Hierarchie- und Vernetzungsmodell
- 4.2.3 Aktions- und Aktivitätenmodell
- 4.2.4 Abstraktions- und Zuordnungsmodell
- 4.2.5 Ausführungssteuerungsmodell
- 4.3 Darstellungsformen des Referenzmodells
- 4.3.1 Visualisierung
- 4.3.2 XML-Darstellung
- 4.4 Anforderungen an das Kommunikationssystem und an die Ausführungseinheiten
- 4.5 Prototypische Implementierung
- 88–99 5 Anwendung des Referenzmodells 88–99
- 5.1 Entwurfsprozess einer Prozedur
- 5.1.1 Flexible Strukturen
- 5.2 Steuerungsprozedur einer Pumpe
- 5.2.1 Verwendung von Rollen
- 5.3 Integration von Menschen in die Prozedurausführung
- 5.3.1 Assistenzsysteme
- 100–104 6 Zusammenfassung und Diskussion 100–104
- 6.1 Zusammenfassung
- 6.2 Diskussion
- 105–113 A Zusammenfassung der Analyse 105–113
- A.1 Aufbaumodell
- A.2 Hierarchie- und Vernetzungsmodell
- A.3 Abstraktions- und Zuordnungsmodell
- A.4 Aktions- und Aktivitätenmodell
- A.5 Ausführungssteuerungsmodell
- 114–118 B Prozeduren der Akteure bei einer Ventilwartung 114–118
- 119–124 C Kompabilität zu bestehenden Beschreibungssprachen 119–124
- C.1 Umschreibung der Aktionsbestimmungszeichen
- C.2 Priorität der Alternativverzweigungen
- C.3 Modellierung von Do und Exit
- C.4 Verarbeitung von Messwerten und Setzen von Stellgrößen
- 125–133 D XML-Repräsentation des Referenzmodells 125–133
- 134–150 Literaturverzeichnis 134–150
