Kurzfassung:
Netzbasierte Automatisierungssysteme (NAS) sind das Ergebnis der zunehmenden Dezentralisierung
von Automatisierungssystemen mittels neuerer Netzwerkstrukturen. Eine ganze Fülle von Einflussfaktoren
führt jedoch zu einem Spektrum von nicht-deterministischen Verzögerungen, die direkten Einfluss auf
Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Automatisierungsanlagen haben. Eine genaue Analyse dieser
Einflussfaktoren ist somit nicht nur Voraussetzung für den verantwortungsbewussten Einsatz dieser
Technologie sondern ermöglicht es auch, bereits im Vorfeld von Umstrukturierungen oder Erweiterungen
Fragen der Verlässlichkeit zu klären. In diesem Beitrag wird gezeigt, welchen Einfluss einzelne
Komponenten sowie netzbedingte Verhaltensmodi wie Synchronisation und die gemeinsame Nutzung von
Ressourcen auf die Antwortzeiten des Gesamtsystems haben. Zur Analyse wird die wahrscheinlichkeitsbasierte
Modellverifikation (PMC) verwendet. Umfangreiche Messungen wurden zur Validierung der Ergebnisse durchgeführt.
Schlüsselworte: Netzbasierte Automatisierungssysteme (NAS), verteilte Steuerungen, Netzwerke, Antwortzeit,
wahrscheinlichkeitsbasierte Modellverifikation, Fehler, Informationsverlust, Zugriffskonflikte
Abstract:
Networked Automation Systems (NAS) result from the increasing decentralization of automation
systems using new network structures. However, a bounteousness of influencing factors leads to
a spectrum of non-deterministic delays which directly influence quality, safety and dependability
of automated plants. Therefore, a detailed analysis of those influencing factors not only is
prerequisite for a responsible application of this technology but also enables to check dependability
related questions prior to restructuring, reengineering or expansion. This article details how single
components as well as network induced behaviors like synchronization and the shared use of components
influence the response times of the overall system. The analysis uses Probabilistic Model Checking (PMC).
Measurements are presented to validate the results.
Keywords: Networked Automation Systems, distributed control systems, distributed control, networks,
response time, probabilistic model checking, failure, loss of information, access conflict
| Jürgen Greifeneder, 10.12.2007 | Impressum |