Monitoring von. Sebastian Theiss. Innovationsforum Software Saxony Dresden, 24. April 2009

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1 TU Dresden» Informatik» ngewandte Informatik» Technische Informationssysteme Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Vladimir Vasyutynskyy Sebastian Theiss Innovationsforum Software Saxony Dresden, 24. pril 2009

2 genda 1. Softwareagenten-Framework MES Komponenten und Charakteristika 2. nwendungsbeispiel OMSIS S genten zur Werkzeugintegration 3. nwendungsbeispiel i utospy genten zum Simulationsmonitoring 4. Weitere i nwendungen d genten in utomationssystemen 5. Zusammenfassung Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 2 / 23

3 Wofür sind Softwareagenten gut? Verteilte pplikationen Parallele ufgaben und Prozesse Heterogene Hardware und Sprachen gentenplattform Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 3 / 23

4 Softwareagenten-Framework MES keine autonomen genten mit Eigenintelligenz (-leben) praktisches Programmier- konzept zur Verteilung einer monolithischen nwendung erspart Implementierung von Threads und TCP/IP- Kommunikation (Sockets) einsatztauglich für zeit- kritische pplikationen mit wenigen Ressourcen (z. B. Embedded Controller) ein Entwurf, zwei Sprachen: Java und C++ Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 4 / 23

5 Charakteristika des Frameworks Framework integriert bekannte und gut untersuchte Konzepte ( FIP, JDE, etc.), bietet aber zusätzliche Vorteile: kompakt (dadurch effizient und einfach zu beherrschen) interoperable Versionen für verschiedene Plattformen modular und performant Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 5 / 23

6 Modularität des Frameworks Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 6 / 23

7 Leistungsvergleich mit JDE Speicherverbrauch einer Beispielanwendung: Nachrichtenumlaufzeit bei Bespielanwendung Ping : Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 7 / 23

8 genda 1. Softwareagenten-Framework MES Komponenten und Charakteristika 2. nwendungsbeispiel OMSIS S genten zur Werkzeugintegration 3. nwendungsbeispiel i utospy genten zum Simulationsmonitoring 4. Weitere i nwendungen d genten in utomationssystemen 5. Zusammenfassung Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 8 / 23

9 OMSIS: Virtuelle Inbetriebnahmen Entwicklung einer integrierten Test-Simulationsumgebung g Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 9 / 23

10 genten zur Werkzeugintegration Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 10 / 23

11 Eigenschaften der nwendung Testsystem-Manager besitzt Steuer- und Kontrollfunktionen, über die zentral alle ktionen ausgelöst werden können Softwarewerkzeuge und die Steuerung in definierte usgangslagen versetzen alle Teilnehmer mit Parametern laut Testfall versorgen: Simulationsmodelle, Monitoringsignale, Testvorschriften MES-Softwareagenten zur Integration aller Werkzeuge nahezu unabhängig von rt oder nzahl der Plattformen Unterstützung für gemischte C- und Java-nbindungen performante Verwaltung der Threads und Kommunikation Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 11 / 23

12 genda 1. Softwareagenten-Framework MES Komponenten und Charakteristika 2. nwendungsbeispiel OMSIS S genten zur Werkzeugintegration 3. nwendungsbeispiel i utospy genten zum Simulationsmonitoring 4. Weitere i nwendungen d genten in utomationssystemen 5. Zusammenfassung Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 12 / 23

13 Monitoringwerkzeug utospy nalogien zu Fahrtenschreiber und Logikanalysator ufzeichnen Visualisieren nalysieren Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 13 / 23

14 Woraus besteht utospy? Trennung in zentrale Hauptanwendung und Gerätetreiber Hauptanwendung Gerätetreiber Geräte Steuerung der Datenerfassungen Datenarchivierung Visualisierung uswertung auf eine Datenquelle zugeschnitten Gerätekommunikation Datenerfassung Datenvorverarbeitung SPSen TS-Modems OPC /D-Messboxen Softwaretools Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 14 / 23

15 genten zum Simulationsmonitoring nlagensimulation Feldbus Steuerung E/-Leitungen Hardware-in-the-Loop (optional) Gerätetreiber utospy Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 15 / 23

16 Eigenschaften der nwendung Simulationsmonitoring beantwortet Fragen wie: Ist meine nlagensimulation korrekt modelliert, konfiguriert und programmiert? Erfüllt meine Steuerungsapplikation ihren Zweck? Habe ich die Kommunikation zwischen Steuerung und nlagensimulation richtig projektiert und konfiguriert? MES-Softwareagenten zur integrierten Datenerfassung eingebetteter, schnellerer Zugriff auf Simulationsgrößen (verglichen mit üblicher externer COM-Schnittstelle) paralleles Monitoring von mehreren Simulationstools auf verschiedenen Rechnern möglich Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 16 / 23

17 Beispiel Förderstrecke Förderband 1 Motor2_Start (10.1) Sensor2 (E20.1) Förderband d 2 Motor1_Start (10.0) Sensor1 (E20.0) MotorDT_Start (10.2) SensorDT (E20.2) Drehtisch ReadyDT (M10.0) TurnDT (10.3) DauerDT (T1) Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 17 / 23

18 Fragen an die Datenauswertung Gab es bweichungen vom Normalverhalten der nlage? Wie sieht das normale Prozessverhalten überhaupt aus? In welche typischen bschnitte teilt sich der Prozess? Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 18 / 23

19 utomatische nomalieerkennung (Online)Erkennen von bweichungen im nlagenverhalten Filtern und Markieren relevanter Signalspurbereiche Verteilen der lgorithmen mit Hilfe von genten Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 19 / 23

20 genda 1. Softwareagenten-Framework MES Komponenten und Charakteristika 2. nwendungsbeispiel OMSIS S genten zur Werkzeugintegration 3. nwendungsbeispiel i utospy genten zum Simulationsmonitoring 4. Weitere i nwendungen d genten in utomationssystemen 5. Zusammenfassung Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 20 / 23

21 OMSIS-Plattform OMSIS-Plattform Integration von Monitoring- und nalyseagenten Basierend auf der gentenplattform MES Online-nalyse möglich Funktionalität Verteilte Datenerfassung und vorverarbeitung Einfache Konfiguration mittels XML Reihe von vorgefertigten nalysefunktionen Verschiedene Visualisierungsmöglichkeiten Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 21 / 23

22 Weitere nwendungen nalyse von Materialflusssystemen Beispiel: Gepäckförderanlage Erkennung von Staus und Engpässen Simulationen und reale Systeme Gebäudeautomation Unterstützung der Energieeffizienz Diagnose von Problemen Unterstützung tüt der Bewohner (L) Verteilte pplikationen Monitoring von Enterprise Service Buses (Projekt INNOS) Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 22 / 23

23 Zusammenfassung Inhalt» Softwareagenten» Werkzeugintegration» Simulationsmonitoring» nomalieerkennung» Zusammenfassung Softwareagenten-Framework MES schlank und flexibel vielseitig einsetzbar, performant erspart Implementierung von Threads und TCP/IP-Komm. wird angewendet und weiterentwickelt nalyse-plattform OMSIS Einsatz zur nalyse von Simulationen, Industrie- und Gebäudeautomation Webseite Sebastian Theiss, Volodymyr Vasyutynskyy, Klaus Kabitzsch: MES Resource Efficient Platform for Industrial gents. Proc. WFCS 2008, 7th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems, Dresden, Germany, May 2008, pp , ISBN: Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 23 / 23

24 TU Dresden» Informatik» ngewandte Informatik» Technische Informationssysteme Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Vladimir Vasyutynskyy Danke für Ihre ufmerksamkeit! Fragen? Vasyutynskyy, Theiss Einsatz von genten zum Monitoring von utomatisierungssystemen Folie 24 / 23

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