Research group Prof. Zitterbart - Institute of Telematics

Untersuchung von Kopplungseffekten zwischen Regelschleifen durch gemeinsam genutzte Netzwerkressourcen

  • chair:Industrie 4.0
  • type:Bachelorarbeit
  • time:25. Juli 2018
  • advisor:

    Markus Jung

  • HINTERGRUND

    Mit dem Wandel hin zu Industrie 4.0 gehen veränderte Anforderungen an industrielle Kommunikationsnetze einher. Für die Vision einer Smart Factory ist eine vielseitig flexibel einsetzbare Kommunikationsinfrastruktur erforderlich, welche an sich verändernde Anforderungen adaptierbar ist. Ein solches Kommunikationsnetz könnte zugleich für Regelungsaufgaben als auch für Konfigurations- und Diagnosezwecke und die Übertragung von Videostreams genutzt werden. Hierbei sind insbesondere zeitkritische Anwendungen wie Regelungssysteme zu berücksichtigen.

    Für Regelungsaufgabe werden in der Regel spezialisierte Echtzeit-Protokolle eingesetzt. Diese bieten harte Echtzeitgarantien, sind zugleich in ihrer Flexibilität aber eingeschränkt. Im Rahmen des Projektes CoCPN soll diese Einschränkung überwunden werden. Regelungen und Netze sollen so gestaltet werden, dass keine zeitdeterministische Kommunikation erforderlich ist.

    Gleichwohl stellt ein gemeinsam genutztes Netz eine geteilte Ressource dar, was Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Datenströmen ermöglicht. Diese Kopplungseffekte können insbesondere zeitkritische Anwendungen wie Regelungssysteme ungewollt beeinflussen, und sind daher zu vermeiden.


    AUFGABENSTELLUNG

    Im Rahmen dieser Arbeit sollen Kopplungseffekte zwischen Regelschleifen in einem geteilten Netzwerk untersucht werden. Hierzu sind geeignete Metriken zu entwickeln, anhand derer die wechselseitige Beeinflussung von Regelschleifen nachgewiesen und quantifiziert werden können. Zur Untersuchung der Kopplungseffekte geeignete Szenarien sollen entworfen und in der Simulationsumgebung CoCPN-Sim umgesetzt werden. Die in diesen Szenarien auftretenden Kopplungseffekte sollen dann untersucht und analysiert werden.


    ARBEITSUMGEBUNG

    Pool-PCs, leistungsstarke Simulationsrechner und eine Kaffeemaschine stehen zur Verfügung


    VORAUSSETZUNGEN

    - Programmierkenntnisse (C++) sollten vorhanden sein
    - Linux-Kenntnisse sind wünschenswert