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0 9 -2 5 · w w w c o m p u t e r - a u t o m a t i o n d e | 4 5 Ti m e -Se n s i t i v e Ne t w o r k i n g über Gateways nahtlos verbunden werden während ein einheitliches Datenmodell erhalten bleibt Da DDS unabhängig von Betriebssystemen und Programmiersprachen ist kann es in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden In solchen Situationen bleiben das Datenmodell und das umfangreiche Ökosystem von DDS das gemeinsame Thema der Subsysteme Dies vereinfacht die Einführung von TSN in ein bestehendes System oder Design bzw die Erweiterung eines TSNbasierten Systems um zusätzliche Subsysteme mit unterschiedlichen nichtfunktionalen Anforderungen Steuern eines Robotiksystems über DDS und TSN Das Steuern eines Roboters über eine DDS-Infrastruktur ist eine Anwendung die TSN auf einer niedrigeren Ebene nutzen könnte Bild 2 Die Integration beider Technologien ist in verschiedenen Phasen der Systementwicklung möglich Diese werden im Folgenden näher beschrieben Das Beispiel analysiert ein System zur Steuerung eines Roboterarms in einer verteilten Umgebung Auf dem ersten Bild 3 Rollen in der TSN-Systemkonfiguration Wichtige DDS-Schnittstellen sind das CNC User Network Protocol CUC und das TSN End Point Interface CUD Bi ld R TI Terminologie nimmt ein DDSfähiges CUC-Tool Central User Configurator die DDSspezifischen Informationen auf und übersetzt sie in eine Interaktion mit dem CNC-Tool Centralized Network Configurator Auf diese Weise erhält man einen berechneten Netzwerkplan im TSN-Standardformat Für nicht als kritisch markierte DDS-Datenflüsse werden keine Informationen an den TSN-Netzwerkplaner weitergeleitet Das bedeutet dass die dazugehörigen Daten in den verbleibenden TSN-Zeitfenstern bestmöglich transportiert werden In unserem Beispielsystem müssen die wichtigen Themen ‚DesiredPos‘ und ‚ActualPos‘ mit ihren Aktualisierungsraten angegeben werden damit der Netzwerkplaner sie berück-Bild 4 Ein leistungsstarkes verteiltes datenzentriertes Integrationsframework mit hoher Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit Bi ld R TI Flow Name Publisher Subscribers Purpose Critical DesiredPos Controller Arm Twin Objective position for robot arm Yes ActualPos Arm Controller Twin Actual position of robot arm Yes Alarm Controller Arm Twin AlarmUI Indication of situation requiring attention Yes Heartbeat Controller Arm SysMon Overall health of the system No Rechner läuft die Steuerungsanwendung auf einem zweiten der Roboter selbst Ein dritter Rechner beobachtet die Funktion des Roboters und dupliziert sie virtuell „digitaler Zwilling“ Alle Anwendungen können bei Unregelmäßigkeiten Alarme ausgeben die in einer separaten Benutzeroberfläche angezeigt werden Alle Anwendungen kommunizieren über DDS Die Tabelle stellt die Abläufe und Teilnehmer in Tabellenform dar In der DDS-Sprache ist der ‚Flow Name‘ identisch mit dem Namen des Themas Definition des Systemlayouts und Berechnung des Zeitplans Bei ‚DDS-XML ‘ handelt es sich um ein Schema zur Definition von DDS-Entitäten im XML-Format Damit lassen sich Systemdatenflüsse erfassen Über zusätzliche Tags können kritische und nicht kritische Datenflüsse sowie deren Häufigkeit und Bandbreite ausgewiesen werden Zusammen mit den Informationen darüber welche Anwendung auf welchem Knoten läuft stehen genügend Daten zur Verfügung um einen TSN-Netzwerkplaner zu nutzen Dieser kann dann die verschiedenen TSN-Flows mit ihren Tags sowie die Timings und Längen der dazugehörigen Netzwerk-Zeitscheiben berechnen In der TSN-Tabelle Datenflüsse und Teilnehmer für die verteilte Steuerung eines Roboterarms