In einer klassischen Fabrik hat jede Maschine ihre eigene Computing-Hardware und ein dediziertes Steuerungssystem. Ein Vorteil der Cloud-basierten Steuerungstechnik ist, dass Dienste auf beliebiger Rechnerhardware ausgeführt werden können. Im Anwendungsfall der Forschungsfabrik des ISW werden containerisierte SPSen, CNC-Kernel und Robotersteuerungen auf mehreren Edge-Knoten mit Hilfe des beschriebenen Werkzeugs orchestriert. Dabei werden die Soll- und Istwerte an drei Maschinen der Maschinenfabrik, eine Dreiachs- und eine Fünfachs-Fräsmaschine sowie einen Sechsachsroboter, in Echtzeit über Time-Sensitive Networking übermittelt. Mit Hilfe der vorgestellten Lösung kann hier sichergestellt werden, dass die notwendigen End-zu-Ende-Latenzen eingehalten werden.
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Domänenspezifische Sprache
Ein grundlegender Baustein zur Flexibilisierung von Automatisierungssystemen aus Softwaresicht sind modulare, virtualisierte Echtzeitarchitekturen, die als verteilte Echtzeitsysteme realisiert werden. Um Entwickler in die Lage zu versetzen, robuste Systeme hinsichtlich der Echtzeiteigenschaften zu entwerfen und zu verwalten, wurde am ISW der Universität Stuttgart auf Basis einer domänenspezifischen Sprache ein Werkzeug entwickelt, das die Analyse des Echtzeitverhaltens sowie die automatisierte Echtzeitorchestrierung Container-basierter Steuerungsanwendungen mit Kubernetes und Docker-Compose erlaubt.
ISW Institut für Steuerungstechnik
