rechnerintegrierten Fabrikbetrieb

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1 Prof. Dr.-Ing. Paul J. Kühn Prof. Dr.-Ing. Günter Pritschow (Bandherausgeber) Kommunikationstechnik für den rechnerintegrierten Fabrikbetrieb Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hongkong Barcelona Budapest Verlag TÜV Rheinland

2 Inhaltsverzeichnis 1 Kommunikationsnetze -eine Voraussetzung für CIM CIM-Bausteine Hierarchische Steuerungskonzepte für CIM Anforderungen an die Kommunikationstechnik Planungsebene E6, Leitsteuerungsebene E Leitsteuerungsebene E5, Zellensteuerungsebene E Zellensteuerungsebene E4, Maschinensteuerungsebene E Einzelfunktionen/Physikalische Ebene E2/E Literatur 10 2 Grundlegende Begriffe und Konzepte der Kommunikationstechnik Definition und Anwendung Lokaler Netze Anwendungsfall: Vernetzte Rechnersysteme Anwendungsfall: Büroautomatisierung Anwendungsfall: Fertigungsautomatisierung Vernetzung verteilter Systeme Netzstrukturen Breitband-Übertragungstechnik Vielfachzugriffsverfahren Kommunikationssteuerung Vermittlungsverfahren Verbindungssteuerung Datensicherung Datenflußsteuerung Protokolle Architekturmodell Standardisierung 27 3 Offene Netze MAP-Protokollstapel Begriffe Die Grundlagen von MAP/TOP Das Basis-Referenzmodell der ISO Die in МАРЯОР verwendeten ISO-Standards Ausblick: Verarbeitungsschicht 39

3 3.2.1 Einordnung und Aufgaben Beschreibung der einzelnen Dienstelemente Dienstelemente, deren Dienste von anderen Dienstelementen genutzt werden Dienstelemente, die von Anwendungen genutzt werden Allgemeine Funktionen auf der Verarbeitungsschicht Beispiel für die Nutzung von MMS Adressierung Anwendungskontext Vereinbarungen über die Syntax Virtuelle Maschine Koordination auf der Verarbeitungsschicht Normung Implementierungen Literaturverzeichnis Normen Manufacturing Message Specification, MMS (ISO 9506) Einleitung Gliederung des Standards ISO 9506 (MMS) Client-Server-Prinzip Modellbildung mit Hilfe abstrakter Objekte Abstraktes Modell einer fertigungstechnischen Einrichtung MMS-Objektklassen Allgemeine Merkmale eines MMS-Objekts MMS-Dienste (MMS-Services) Conformance-Betrachtungen Mindestanforderungen an eine MMS-konforme Implementierung Conformance Building Block (CBB) Beispiel Objektklasse Program Invocation Dienstklasse Program Invocation Management Dienste der Dienstklasse Program Invocation Management Szenarium Literatur Begleitende Standards zu ISO 9506 (Manufacturing Message Specification, MMS) Einleitung Richtlinien für Companion Standards Stand der Normungsaktivitäten einzelner Companion Standards Stand der Normung des NC Companion Standard zu MMS (NC-CS) 77

4 Stand der Normung des RC Companion Standard zu MMS (RC-CS) Stand der Normung des SPS Companion Standard zu MMS Stand der Normung des PLT Companion Standard zu MMS (PIMS-CS) Harmonisierung der Companion Standards Beispiel Literatur Herstellerspezifische Netze 4.1 Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) Historische Entwicklung Übersicht Internet Schicht Internet Protocol (IP) Internet Control Message Protocol (ICMP) Address Resolution Protocol (ARP) und Reverse Address Resolution Protocol (RARP) Internet Schicht Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) Anwendungsprotokolle im Internet TELNET File Transfer Simple Mail Transfer Protocol Abkürzungen und Standards (TCP/IP) Literatur 4.2 DIGITAL Network Architecture (DNA) Schicht 1 bis DECnet Phase IV DECnet Phase V Schicht 5 bis Abkürzungen (DNA) Literatur 4.3 System Network Architecture (SNA) SNA Protokollschichten Systemtypen Organisatorische Netzeinteilung Logische Netzeinteilung Abkürzungen (SNA) 4.4 SINEC

5 4.4.1 Netzwerke SINECH2B SINECH SINECL SINECL Protokolle SINECAP SINEC-FTS SINECNM 117 Öffentliche Weitverkehrsnetze Heutige Netzsituation Einführung des ISDN Dienstekonzept im ISDN ISDN-Teilnehmerzugang ISDN-Architekturmodelle Literatur 137 Kopplung von Netzen mit gleichen oder unterschiedlichen Protokollarchitekturen Einführung Grundfragen zur Kopplung Durchschaltevermittelnde Netze Paketvermittelnde Netze Merkmale von Netzen und daraus resultierende Kopplungsprobleme Topologie Übertragungstechnik Durchschaltevermittelnde Netze Paketvermittelnde Netze Übertragungs- und Bearbeitungsgeschwindigkeit Medienzugangsveriahren PDU-Größe Adressierung und Wegesuche Verbindung Vermittlungstechnik Dienstgüte Netzmanagement Klassifikation von Netzkoppeleinheiten nach der Kopplungsschicht Repeater (Netzkopplung auf der Bitübertragungsschicht) Bridge (Netzkopplung auf der Sicherungsschicht) Router (Netzkopplung auf der Vermittlungsschicht) Gateway 160

6 6.5 Beispiele Kopplung von standardisierten LANs über MAC-Layer-Bridges MAP-Gateway als Beispiel einer Netzkoppeleinheit für CIM Zusammenfassung Literatur Netzmanagement' Aufgaben und Ziele des Netzmanagements Funktionsbereiche Modell des Netzmanagements Datenmodell Kommunikationsmodell Systems Management Organisation der Netzmanagement-Daten Definition von Managed Objects Adressierung von Managed Objects Klassen von Managed Objects Elemente eines Managed Objects Netzmanagement-Dienste auf Schicht Struktur der SMAE CMIS Netzmanagement in heterogenen Netzen Normen Literaturverzeichnis Realisierungen Esprit Projekt CNMA, Pilotanlage am ISW Beschreibung der CNMA Pilotanlage am ISW Maschinenkonfiguration Rechner-und Steuerungskonfiguration Struktur der Anwendungssoftware Verwendete MMS-Dienste Netzmanagement Zusammenfassung Kommunikation in einem CIM-System in der Fabrik 2000 am IPA Teleservicesystem für Werkzeugmaschinen über ISDN Stand der Technik von Teleservicesystemen Vorraussetzungen für Teleservice Das diensteintegrierende Digitalnetz ISDN Allgemeine Kenndaten ISDN-Datenübermittlung im B-Kanal 204

7 Verfügbarkeit Netzzugang Endgeräteanschaltung Anforderungen an ein Teleservicesystem Gerätetechnische Anforderungen Funktionale Anforderungen im Datendienst Aufbau des Index-Teleservicesystems Drehautomaten mit Index-Steuerung Drehmaschinen mit C200-Bedienungsfeld und S880-Steuerung Anwahl des Teleservice Servicerechner Zusammenfassung Literatur 216