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Professur Prozesskommunikation

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Abgeschlossene Arbeiten

Inhaltsverzeichnis

[1.  2013]
[2.  2012]
[3.  2011]
[4.  2010]
[5.  2009]
[6.  2008]
[7.  2007]
[8.  2006]
[9.  2005]

     

1.  2013

  • Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten
Validierung und Anwendung des IFC-Schemas für eine raumlufttechnische Anlage zur Generierung einer Energiebedarfsberechnung im Rahmen der Open-BIM-Initiative

Zielstellung:
Ein Bürokomplex soll mit einer raumlufttechnischen Anlage klimatisiert werden. Für diese Anlage ist ein Building Energy Management System (BEMS) zu betreiben, das die Komfort-Parameter Lufttemperatur und Luftfeuchte bei minimalem Energieeinsatz sichert. Die Räumlichkeiten und die klimatechnische Ausstattung des Bürokomplexes sind gegeben. Ziel der Arbeit ist die Ableitung einer Vorschrift zur Berechnung des Energiebedarfs der Klimageräte im laufenden Betrieb.

Schwerpunkte sind:
  • Ausarbeitung des Information Delivery Manual (IDM) für die Konfiguration des BEMS
  • Ausarbeitung der Model View Definition (MVD) zur Erfassung und Extraktion der Energieverbrauchswerte der TGA-Geräte (IFC- Schemaspezifikation ISO 16739, Version IFC2x4)
  • Evaluierung der Methoden zur IFC-Erweiterung:
    IFC-intern: Property Sets, Proxies, Entities
    IFC-extern: Verknüpfung externer Informationsressourcen mit IFC-Elementen
    und Auswahl mit Bezug auf die eingangs definierte MVD
  • Vorschlag zur Erweiterung des IFC-Schemas zur Abbildung der benutzten TGA-Geräte
  • Erstellen der Anlagendefinition anhand des erweiterten IFC-Schemas
  • Prüfen und Bewerten einer Instanziierung der IFC-Anlagendefinition, die mit DDS-CAD MEP Software ausgeführt wird
  • Ableitung der Berechnungsvorschrift zum Energiebedarf der Anlage und deren Ausführung in der BEMS-Software.
Leistungen:
  • Anforderungsanalyse IDM
  • MVD erstellen
  • IFC-Schemaerweiterung
  • Anlagendefinition mit dem erweiterten IFC-Schema
  • Prototypische Anlageninstanziierung
  • Energieberechnung
  • Schriftlicher Bericht mit Literaturverzeichnis
  • Seminarvortrag nach Abgabe

bearbeitet durch: Pit Stenzel
Betreuer:
Dr.-Ing. Ulrich Donath, Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen, Institutsteil Entwurfsautomatisierung Dresden
Dipl.-Ing. (Arch.) Romy Guruz, TU Dresden, Institut für Bauinformatik
Bearbeitungszeitraum: 16.07.2012 - 18.01.2013
  • Studienarbeiten
Umsetzung eines Gerätemodells und Zugriff mittels OPC UA

Zielstellung:
Die Field Device Integration Initiative hat ein Modell zur Parametrierung von intelligenten Feldgeräten mit PROFIBUS-, PROFINET-, Foundation Fieldbus- oder HART-Anschaltung definiert. Zur Untersuchung der maschinellen Weiternutzung soll das Modell auf einem OPC UA-Server umgesetzt werden. Dafür soll das Adressraummodell in Quelltext umgesetzt und mit begrenztem Umfang implementiert werden. Die Trennung von generiertem und hinzugefügtem Code sowie von system-, modell- und instanzspezifischen Aspekten soll so weit wie möglich beachtet werden. Zur Validierung soll der wiederkehrende Zugriff auf bestimmte Nodes mit einem OPC UA-Client getestet werden. Die Lösungen sind umfassend zu testen und zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Albrecht Neumann
Betreuer: Dipl.-Ing. Stefan Theurich
Bearbeitungszeitraum: 13.08.2012 - 12.02.2013

     

2.  2012

  • Bachelor-, Master- und Diplomarbeiten
Hardwareanbindung und profilgetriebene Entwicklung einer Remote-IO für einen generischen PNIO-Stack

Zielstellung:
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Entwicklung einer Softwarekomponente zur Anbindung eines USB-Digital-IO Gerätes an das am Lehrstuhl entwickelte generische Softwaregerät, um eine virtuelle Remote-IO mit Prozessanschluss zu erstellen. Dazu soll eine digitale IO-Hardware-Komponente integiert werden. Das benötigte Informationsmodell des Gerätes soll aus einer Profilbeschreibung heraus entwickelt werden. Hierbei sollen die Arbeitsschritte von "Gerätehersteller" und "Geräteanwender" separat ausgeführt werden. Die hierfür benötigte Werkzeugkette und ein und Versionierungskonzept sind zu entwickeln sowie notwendige entsprechende Zwischenformate zu definieren. Teile einer Vorentwicklung sollen verwertet und portiert werden. Die Werkzeugkette soll, wenn möglich, sowohl auf Windows als auch Linux lauffähig sein. Sie soll über eine grafische Benutzungsoberfläche intuitiv zu bedienen sein.

bearbeitet durch: Markus Simros
Betreuer: Dipl.-Ing. Stefan Theurich, Dipl.-Inf. Alexander Dennert
Bearbeitungszeitraum: 01.06.2012 - 30.11.2012
Zeit- und Taktsynchronisation im Industrial Ethernet

Zielstellung:
In der Prozess- und Fertigungsautomatisierung und auch bei der Energieverteilung müssen Produktionsprozesse, Schaltvorgänge und Bewegungen präzise gesteuert und Zustände anlagenweit erfasst werden. Zu diesem Zweck werden die Geräte einer Anlage synchronisiert. Dabei gibt es zwei Domains, globaler Kontext -Uhrzeitsynchronisation- und lokaler Kontext -Takt- oder Maschinentaktsynchronisation-, die dabei berücksichtigt werden müssen. Für diese beiden Domains werden heute unterschiedliche Verfahren, IEEE802.1AS für Uhrzeit und IEC61158 Type 10 PTCP für Takt, verwendet. Ziel ist es mit einem Verfahren beide Domains abzudecken.
Für die Takt- oder Maschinentaktsynchronisation ist eine Genauigkeit von +/- 1 µs bei 64 Knoten und für die Uhrzeitsynchronisation von +/- 100 µs (bei einer applikativen Genauigkeit von +/-1 ms) in der IEC61784-2 gefordert. Weiterhin soll der übergang zwischen IEEE802.1AS GEN2 auf Takt mit "PTCP" und Uhrzeit mit ".1AS" untersucht werden. Dabei ist zu analysieren, ob das als Idee existierende Verfahren prinzipiell funktionsfähig, und auf Basis eines zwei Port Ethernet-Switches (ERTEC200+) für den oben genannten übergang umsetzbar ist.
Folgende Themenkomplexe sollen bzgl. Genauigkeit und Anwendbarkeit im industriellen Umfeld untersucht werden:
  • Boundary Clock: Ein Port des Switches arbeitet als Sync-Slave, der andere Port als Sync-/Takt-Master. Die Kopplung der beiden lokalen Uhren erfolgt applikativ.
  • Sync Forwarder (inkl. Protokoll Umsetzung): Ein Port ist Sync-Slave, der andere wird für das Sync-Forwarding verwendet. Da unterschiedliche Protokolle verwendet werden, muss eine Protokollumsetzung vorgenommen werden.
Die erstellte Lösung ist umfassend zu testen und zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Mathias Hinkel
Betreuer: Dipl.-Ing. Günter Steindl (Siemens AG), Prof. Dipl.-Ing. Martin Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 09.04.2012 - 30.09.2012
Entwicklung eines Monitoring-Gateways für Vakuumpumpen in der Halbleiterfertigung

Zielstellung:
Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Entwicklung der Software für ein Gerät, welches die Betriebsdaten von Vakuumkomponenten überwacht und über eine Ethernet-Schnittstelle bereit stellt. Das Gerät basiert auf einem AVR Prozessor und verfügt über eine Ethernet- und eine UART-Schnittstelle. Die Vakuumkomponenten besitzen eine Kommunikationsschnittstelle, über die die Betriebsdaten zyklisch ausgelesen werden sollen. Das Gerät soll eine Vorverarbeitung durchführen und die Daten über ein Ethernet-basiertes Kommunikationsprotokoll zur Verfügung stellen. Hierfür ist die Eignung von in der Halbleiterfertigung üblichen Kommunikationsprotokollen bzw. -standards zu evaluieren. Ein geeignetes Standardprotokoll ist einem proprietären vorzuziehen. Die erstellte Lösung ist umfassend zu testen und zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Jonathan Heinz
Betreuer: Dipl.-Inf (BA) Lars Großmann, M.Sc., Dipl.-Ing. Stefan Theurich
Bearbeitungszeitraum: 16.04.2012 - 15.07.2012
  • Studienarbeiten
Visualisierung gegebener Informationsstrukturen für Web-based Enterprise Management Lösungen

Zielstellung:
Die DMTF (Distributed Management Task Force) definiert mit WBEM (Web-Based Enterprise Management) einen Industriestandard zum umfassenden Management von Unternehmensinfrastruktur. Zur Modellierung und zum Austausch der Managementinformationen dient das ebenfalls von der DMTF entwickelte Common Information Model (CIM), welches es ermöglicht, Informationen allgemein und unabhängig von konkreten Anwendungen, Protokollen, Plattformen und Implementierungen zu beschreiben.
Die Beschreibung des Informationsmodells erfolgt im Allgemeinen in strukturierter textueller Form (Managed Object Format - mof). Eine grafische Repräsentation erfolgt in Analogie zur UML Darstellung.

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Ziel der Arbeit ist, die von einem vorhandenen WBEM-System angebotenen Management- Aspekte mit geeigneten Methoden zu visualisieren. Dazu ist das gegebene Informationsmodell in textueller Beschreibung grafisch darzustellen (mof-zu-UML Konvertierung) sowie durch Anfragen an das WBEM-System mit Instanzdaten anzureichern. Weiterhin ist die grafische Modellierung sogenannter Views zu realisieren, die vorhandene Informationen aus verschiedenen Stellen des Informationsmodells zusammenführen. Die Views sollen für die weitere Verarbeitung als mof-Konstrukt speicherbar sein.
Das entstandenen Lösungen sind ausführlich zu testen und zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Stefan Wülfrath
Betreuer: Dipl.-Inf. Robert Lehmann, Dipl.-Inf. Roman Frenzel
Bearbeitungszeitraum: 17.10.2011 - 17.04.2012

     

3.  2011

  • Diplomarbeiten
Web Based Enterprise Management in Anwendungen der industriellen Automation

Zielstellung:
Die DMTF (Distributed Management Task Force) definiert mit WBEM (Web-Based Enterprise Management) einen Industriestandard zum umfassenden Management von Unternehmensinfrastruktur. Zur Modellierung und zum Austausch der Managementinformationen dient das ebenfalls von der DMTF entwickelte Common Information Model (CIM), welches es ermöglicht Informationen allgemein und unabhängig von konkreten Anwendungen, Protokollen, Plattformen und Implementierungen zu beschreiben.

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Bis dato haben WBEM und CIM im Bereich der industriellen Automation keine nennenswerte Bedeutung. In einem ersten Teil der Arbeit ist die Anwendbarkeit von WBEM und CIM zu evaluieren. Insbesondere sind dabei Möglichkeiten für die vertikale Integration und die Integration über den Lifecycle zu betrachten.
Dazu ist auf Basis einer speziellen Anlage (PROFINET IO-Installation im Labor) das Informationsmodell zu erweitern. Hierfür sind die notwendigen Schemaerweiterungen zu entwerfen und zu modellieren.
Das so geschaffene Informationsmodell ist in eine geeignetes WBEM-System zu integrieren. Weiterhin sind für ausgewählte Informationen (automatische / halbautomatische) Provider zu schaffen um damit das Informationsmodell zu instantiieren. Der Fokus sollte dabei auf PROFINET IO-spezifischen Informationen liegen.
Das entstandenen Industrial-WBEM-System ist ausführlich zu testen und zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Dirk Fleischer
Betreuer: Dipl.-Inf. Robert Lehmann, Dipl.-Inf. Roman Frenzel
Bearbeitungszeitraum: 31.01.2011 - 31.07.2011
Entwicklung einer Konfigurationslösung für das Generic PROFINET IO Device

Zielstellung:
Das am Lehrstuhl vorhandene generische PROFINET IO Softwaregerät soll im Hinblick auf Flexibilität und aufwandsarme Generierung von Testgeräten, um eine offline Konfigurations­methode erweitert werden. Das Konfigurationskonzept ist so zu entwerfen, dass eventuelle Erweiterungen im Umfang und in der Optionenvielfalt ohne weiteres mit einbezogen werden können. Im Hinblick darauf soll ein Werkzeug konzipiert und prototypsich umgesetzt werden, dass die Möglichkeit bietet, auch Kohorten von Geräten zu generieren und für das Deployment vorzubereiten, aber auch Modularisierung erlaubt. Neben der Konfiguration des generischen PNIO Devices soll das zu erarbeitende Werkzeug auch die Möglichkeit offen halten, Testfälle (automatisch) zu generieren und zu protokollieren.
Es sind Konzepte zum automatisierten Deployment der vorkonfigurierten Softwaregeräte zu evaluieren und umzusetzen.

bearbeitet durch: Stefan Mätzler
Betreuer: Dipl.-Inf. Robert Lehmann
Bearbeitungszeitraum: 01.12.2010 - 31.05.2011
  • Studienarbeiten
Einbindung von PROFINET-Profilen in ein PNIO-Softwaregerät

Zielstellung:
Ziel der Studienarbeit ist die Erstellung einer Softwarekomponente zur Erzeugung von XML-Beschreibungen als Konfigurationsansatz für das am Lehrstuhl entwickelte generische Softwaregerät auf Basis von PROFINET-Profilinformationen. Diese Aufgabe besteht im wesentlichen darin, eine XML-Datei mit Profilinformationen einzulesen und interaktiv zu verarbeiten. Als Ergebnisse dieses Schrittes sollen eine XML-Datei für das Softwaregerät generiert, sowie eine Gerätebeschreibung in Form einer GSDML-Datei erstellt werden. Hierfür ist es erforderlich, dass ein geeignetes Modedell entwickelt wird, welches sich für eventuell spätere Erweiterungen eignet und eine Überführung in die Konfiguration und die GSDML erleichtert.
Die existierende Konfigurationsanwendung soll diesbezüglich erweitert werden und die Möglichkeit bieten, Applikationen diesen Profilen zuzuordnen. Eine Unterstützung dieser Aktivitäten durch eine intuitiv zu bedienende grafische Oberfläche ist einzuarbeiten.
Die erstellte Lösung ist umfassend zu testen und zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Mathias Hinkel
Betreuer: Dipl.-Inf. Alexander Dennert
Bearbeitungszeitraum: 14.03.2011 - 14.09.2011
Konzept zur Programmierung eines LEGO®-Mindstorms NXT mit SPS-Fachsprachen nach IEC 61131

Zielstellung:
Der Mindstorm NXT von LEGO® ist eine Steuerung für 4 Sensoren und 3 Servomotoren, mit der LEGO®-Technic-Modelle gesteuert werden können. Die Herstellersoftware stellt eine graphische Programmierumgebung bereit, die auf LabView® basiert. Es gibt viele freie Softwareprojekte, die eine alternative, quellenoffene Programmierumgebung für verschiedene Sprachen wie C (NXC, RobotC, ...), Java (Lejos NXT), ... bereitstellen.
Die in von der PLCopen Organisation in der IEC Norm 61131 standardisierten Fachsprachen sind das übliche Mittel zur Programmierung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS). Die in den fünf Darstellungsarten (Instruction List, Structured Text, Function Block Diagramm, Ladder Diagram, Sequencial Function Chart) programmierten Programmbausteine werden z.T. modular aus Funktionen und Funktionsblöcken zusammengestellt. Diese sind wiederverwendbar und viele Standardalgoritmen und -funktionalitäten sind in Bibliotheken verfügbar. 61131-Programmierumgebungen wie CoDeSys und Enineeringtools wie Step7 bedienen sich der SPS-Fachsprachen. Für SPS-Programme ist das Austauschformat PLCopenXML standardisiert.

Aufgabe:
  • Analyse der Möglichkeiten, generierten Quelltext auf dem "Intelligenten Stein" auszuführen
  • Erstellen von Beispielprogrammen mit einem Programmierwerkzeug, mit dem das Format PLCopenXML geschrieben werden kann und eigene Bibliotheken erstellt werden können.
  • Entwurf und Implementierung eines Compilers, der PLCopenXML in das gewählte ausführbare Format übersetzt.
  • Test sowie Validierung der Ergebnisse mit einem LEGO®-Testaufbau

bearbeitet durch: Markus Simros
Betreuer: Dipl.-Ing. Stefan Theurich
Bearbeitungszeitraum: 14.07.2010 - 14.01.2011

     

4.  2010

  • Diplomarbeiten
Analyse von Mehrwertdaten für PROFINET IO I&M

Zielstellung:
Die Profibus Nutzerorganisation beschreibt mit PROFINET IO I&M ein elektronisches Typenschild für Feldgeräte. Teile des Inhaltes dieses Typenschildes sind für PROFINET IO Geräte zwingend erforderlich, z.B. Gerätehersteller, Bestellnummer, Hardware Revision, Firmware Revision. In der Regel werden I&M-Daten ausschließlich informativ benutzt. Eine automatische Auswertung und Anreicherung erfolgt noch nicht.
Ziel der Arbeit ist es, die Möglichkeiten der Anreicherung der vorhandenen I&M-Daten unter Verwendung diversitärer Informationsquellen zu analysieren, zu bewerten und prototypisch umzusetzen. Dafür soll ein vorhandenes PROFINET IO Werkzeug um einen I&M-Daten Explorer erweitert werden. Weiterhin ist die Anbindung an vorhandene Infrastrukturen zu bewerten und ggf. zu realisieren. Die Funktionstüchtigkeit ist anhand von realen PROFINET IO Geräten im Laborumfeld nachzuweisen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Alexander Dennert
Betreuer: Dipl.-Inf. Robert Lehmann
Bearbeitungszeitraum: 01.11.2009 - 30.04.2010
Konfigurationslösung für ein funktionsbasiertes Asset Management System

Zielstellung:
Der Lebenszyklus von Anlagen der Automatisierungstechnik zeichnet sich hinsichtlich der Informationsmodelle der einzelnen Phasen durch Brüche und Undurchlässigkeit zwischen den einzelnen Phasen aus. Geräteübergreifendes, funktionsorientiertes anlagennahes Assetmanagement kann jedoch nur wirkungsvoll umgesetzt werden wenn Informationen aus unterschiedlichen Quellen kombiniert werden können. Für den Austausch von Daten zwischen Planungstools wurde das Format CAEX in IEC 62424 standardisiert. Mit Hilfe dieses XML basierten Datenformats lässt sich die Struktur von Anlagen auf einer abstrakten Ebene beschreiben. Eine solche Strukturbeschreibung wiederum ermöglicht die Abbildung von Anlagenteilen auf Assetmodelle für diese Anlagenteile.

Das Tool isProNetConfig erlaubt es zum gegenwärtigen Zeitpunkt die Hardwarestruktur (gerätezentriert) eines PAM-Systems abzubilden und die Zugriffspunkte auf das System zu konfigurieren. Die Sichtweise ist dabei auf die Kommunikation zentriert, die benötigten Daten stammen aus proprietären Formaten von Engineering Systemen sowie aus GSD oder EDD-Dateien. Dieser Sichtweise soll eine funktionsorientierte Sicht hinzugefügt werden, die die Anlagenstruktur anhand von CAEX Bibliotheken abbildet. Es soll dabei möglich sein, Daten aus beiden Sichten zu verknüpfen. Die Verknüpfung soll für den Anwender mit möglichst geringem Aufwand möglich sein.

Die Lösung ist prototypisch zu implementieren und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Stefan Bens
Betreuer: Dipl.-Ing. Stefan Theurich
Bearbeitungszeitraum: 01.10.2009 - 31.03.2010
Konzeption, Entwurf und Implementierung einer Lösung für komplexe Ereignisverarbeitung mittels OPC UA

Zielstellung:
Moderne Unternehmensplanungssoftware (ERP; Enterprise Resource Planning) benötigt eine Vielzahl von Eingabedaten. Die Notwendigkeit für zeitnahe, lagerungs- und kostenarme sowie den Kundenwünschen dynamisch angepasste Produktion bedingt einen stetigen Austausch zwischen allen Ebenen der Produktionssteuerung. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang komplexe Ereignisse, Umstände in der Umwelt des Unternehmens, die Einfluss auf die produktiven und logistischen Abläufe haben. Um komplexe Ereignisse verarbeiten zu können müssen die Produktionssysteme in ihrer Funktionalität erweitert werden.
Eine der Standardtechnologien in der Produktionssteuerung ist OPC. Mit dem neuen Standard OPC UA sind die Möglichkeiten Daten bis zur Unternehmensebene vereinheitlicht zu transportieren deutlich erweitert worden. Insbesondere erlaubt der Standard umfangreiche Erweiterungen des zugrundeliegenden Informationsmodells.
Ziel dieser Arbeit ist es die Verarbeitung komplexer Ereignisse mittels OPC UA zu ermöglichen. Ein besonderes Augenmerk soll hier auf der Möglichkeit liegen das Informationsmodell z.B. auf Basis von Informationen aus Gerätebeschreibungen und Planungsdaten dynamisch zu konfigurieren und, soweit nötig, zu erweitern. Die Verarbeitung komplexer Ereignisse und die Anpassung des Informationsmodells ist selbstständig, auf Basis des Standes der Forschung, zu konzeptualisieren. Darauf aufbauend soll die Lösung beispielhaft an einem Prototyp umgesetzt werden. Die Lösung ist umfassend zu dokumentieren und zu bewerten.

bearbeitet durch: Martin Wesche
Betreuer: Dipl.-Inf. Andreas Gössling
Bearbeitungszeitraum: 15.09.2009 - 15.03.2010
  • Studienarbeiten
Kommunikationstotzeiten in heterogenen Feldbusnetzwerken

Zielstellung:
In der zur Verfügung stehenden Laborumgebung sind PROFIBUS-, PROFINET- und CAN-Geräte (z.B. Remote-IO Baugruppen) an eine SPS angeschlossen. Es sind die Totzeiten im Signallauf vom Schreiben eines Wertes ins Prozessabbild bis zum Lesen der Reaktion eines totzeitfreien Prozesses zu messen und die Ergebnisse zu analysieren. Eine Auswahl von Versuchen soll dabei die Unterschiede von verschieden Messkreistopologien abdecken. Besonderer Augenmerk gilt Verbindungen über mehrere Feldbussegmente unterschiedlicher Technologien (z.B. mittels Gateway). Dabei sollen die Versuchsabbauten und Durchführung und Ergebnisse sowie die Ursachen für Messunsicherheiten für alle variierten Parameter dokumentiert und diskutiert werden.

bearbeitet durch: Dirk Fleischer
Betreuer: Dipl.-Ing. Stefan Theurich
Bearbeitungszeitraum: 01.07.2010 - 31.10.2010
Modulare PROFINET-IO-Device Anwendung

Zielstellung:
Mit PROFINET-IO spezifiziert PI ein Protokoll zur Ethernet basierten Kommunikation zwischen Feldgeräten. IO-Controller, IO-Supervisor und IO-Device bilden dabei die drei möglichen Klassen, der ein Feldgerät in PROFINET angehören kann.
Ziel dieser Arbeit soll es sein, einen modularen Stack für ein PROFINET-IO-Device zu entwerfen, zu entwickeln und zu testen. Nach eingehender Analyse der PROFINET-IO Spezifikation auf Modularisierbarkeit und evtl. vorhandene Abhängigkeiten (Conformance Classes, Echtzeitverhalten, etc.) sollen eine Testanwendung sowie eine prototypische Gerätebeschreibung konzipiert werden. Den Hauptteil der Arbeit bildet die Definition eines Vorgehensmodells zur Entwicklung eines modularen PROFINET-IO-Device Stacks. Die Umsetzbarkeit des Vorgehensmodells ist anhand einer eigenen Implementierung eines PROFINET-IO Stacks nachzuweisen. Dazu sind die Testanwendung sowie die prototypische Gerätebeschreibung heranzuziehen.

bearbeitet durch: Stefan Mätzler
Betreuer: Dipl.-Inf. Robert Lehmann
Bearbeitungszeitraum: 01.04.2010 - 01.10.2010

     

5.  2009

  • Diplomarbeiten
Entwicklung eines übergreifenden Modells zu Beschreibung intelligenter Feldgeräte

Zielstellung:
Aktuell beklagen die Anwender in der industriellen Automatisierung, dass sie das Potential moderner, "intelligenter" Feldinstrumentierung nicht nutzen können, da keine verbindlichen Standards für die Integration dieser Geräte in Leitsystemumgebungen existieren. Feldbuslösungen werden dadurch zu einem schwer kalkulierbaren Posten und häufig nicht in Betracht gezogen, obwohl der Nutzen spätestens in der Instandhaltung unbestritten ist.
Um die Integration von Geräten der Automatisierung in zukünftigen Systemen zu verbessern, fehlt es zurzeit an umfassenden Modellen zur Beschreibung der Geräte. Im Rahmen der aktuellen Aktivitäten im Umfeld von FDI (Field Device Integration) ist eine Analyse bestehender Modelle notwendig. Diese soll mit dem Ziel erfolgen, einen durchgängigen Ansatz zu finden. Dabei ist eine strikte Modularisierung der Modelle und Strukturen vorzunehmen und es sind sowohl Geräte, als auch Schnittstellen zu gerätespezifischen Applikationen geeignet zu beschreiben.

Dabei sind folgende Aufgaben zu bearbeiten:
  • Gegenüberstellung bestehender Modelle, Definition von Vergleichskriterien und Durchführung einer vergleichende Analyse. Potenzielle Ergebnisse können u.a. die Strukturen eines zukünftigen Gerätemodells sein.
  • Definition des übergreifenden Gerätemodells unter Berücksichtigung vorhandener Modelle, Anwendungsfälle und Anforderungen. überführung des Modells in geeignete Darstellungsformen.
  • Evaluierung des Modells durch beispielhafte Anwendung auf existierende Geräte und Anwendungsfälle. Ableitung von Anforderungen für die überführung existierender Informationen und Beschreibungsformate. Prototypische Umsetzung durch Implementierung von Transformatoren für ausgewählte Szenarien.
Die Arbeiten werden in enger Kooperation zwischen der TU Dresden und dem ABB Forschungszentrum Ladenburg betreut.

bearbeitet durch: Konrad Gnauck
Betreuer: Dr. Dirk Schulz (ABB) / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 13.10.2008 - 13.04.2009
Softwareentwicklung mit Labview für Steuerung und Messdatenerfassung eines Schwungmassen-Bremsenprüfstands

Zielstellung:
Die Untersuchung von Komponenten einer Kfz-Bremsanlage erfolgt häufig auf Schwungmassen-Bremsenprüfständen. Die Radbremse verzögert dabei nicht den Anteil eines Fahrzeuges, sondern eine rotierende Schwungmasse, die mit der Bremsscheibe verbunden ist. Die Schwungmasse wird so gewählt, dass die von der Bremse umzusetzende Energie, der im Fahrzeug entspricht. Die Drehzahl der Prüfwelle (Schwungmasse/Bremsscheibe) stimmt mit der Raddrehzahl überein. Der Antrieb der Schwungmasse erfolgt durch einen Elektromotor. Auf diese Weise können Betriebszustände (Geschwindigkeit, Bremsdruck, Temperatur) der Bremse nachgebildet werden.
Zur Beschreibung der Betriebszustände und zur Charakterisierung des Reibverhaltens der Bremse werden kontinuierlich Größen wie Drehzahl der Prüfwelle, Bremsdruck im Bremssattel, Bremsmoment und Temperatur(en) der Bremsscheibe erfasst. Weiterhin werden Größen wie Drehzahl der Prüfwelle, Bremsdruck, Antriebs-/Bremsmoment ("Elektronische Schwungmassensimulation"), Kühlluft und Bremsbetätigung zur Einstellung von Betriebszuständen ausgegeben. Die Hardware des Systems zur Messdatenerfassung und Steuerung des Prüfstandes wird durch ein Echtzeitsystem unter Labview (Labview RT National Instruments) mit Windows-PC als Host und NI PXI 8176 (in NI PXI 1000) als Target, verbunden durch ein LAN realisiert.
Im Rahmen der Arbeit soll unter Labview eine modulare, erweiterbare Software für Steuerung und Messdatenerfassung des Prüfstands entwickelt werden, die folgenden Anforderungen gerecht wird:
  • Visualisierung von Messgrößen bzw. daraus berechneter Größen
  • Schwungmassensimulation
  • Handsteuerung mit Einstellung von Ausgangsgrößen über eine Bedienoberfläche
  • Darstellung von Prüfprogrammabläufen (Erstellung/Editierung und Ablauf) mit Vorga­bewerten sowie Nachfahren von Profilen aus Fahrzeugmessungen
Basierend auf einer detaillierten Anforderungsanalyse soll ein geeignetes Softwarekonzept entworfen und realisiert werden. Die erstellte Lösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.
Die Arbeiten werden in enger Kooperation mit dem Institut für Automobiltechnik Dresden – IAD, Lehrstuhl Kraftfahrzeugtechnik durchgeführt.

bearbeitet durch: Alexander Grunert
Betreuer: Dipl.-Ing. Sven Boden (IAD)
Bearbeitungszeitraum: 01.10.2008 - 31.03.2009
Erstellung einer Lösung für das Instandhaltungsmanagement in der Halbleiterfertigung

Zielstellung:
In einer modernen Halbleiterfertigung werden zur Gewährleistung eines reibungslosen Produktionsablaufs die verwendeten Maschinen in regelmäßigen Intervallen oder aber in Abhängigkeit von bestimmten Parametern, wie z.B. Anzahl prozessierter Wafer (Siliziumscheiben) oder RF-Stunden (RF-Reflected Power) einer Wartung unterzogen. Für diese Aufgabe bestehen Lösungskomponenten für Aufgaben wie z.B. Erfassung und Weiterverarbeitung von Eingangsgrößen nach festgelegten Regeln, Konfiguration von Stammdaten, Planung und Vorhersage von Instandhaltungsmaßnahmen sowie Protokollieren von durchgeführten Wartungen und automatisierte Benachrichtigungen per E-Mail bei Erreichen von spezifizierten Grenzen oder Problemen. Diese Komponenten sind in die bestehende Softwareumgebung eingebunden.
Im Rahmen dieser Arbeit soll nach Analyse der aktuellen Anforderungen und Review der bestehenden Funktionalität ein Konzept für eine neue modulare Lösung entworfen und mit zukunftssicheren Technologien realisiert werden.

Dabei sollen insbesondere folgende Anforderungen umgesetzt werden:
  • Entwurf Datenbankdesign und Aufbau der Datenbank (Oracle 10)
  • Migration des vorliegenden Datenbestandes
  • Entwurf und Abstimmung von Funktionalitäten für die Einzelmodule (GUI/Editor/Loaderprozess) mit den Endanwendern
  • Schnittstellen-Spezifikation zu anderen IT-Systemen (wie SPC, SAP, …)
  • Entwurf und Implementierung einer Client-Server-Architektur in C#
  • Gewährleistung der Kompatibilität zu Windows Vista bzw. WindowsServer 2003
Die erstellte Lösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

Die Arbeit wird in enger Zusammenarbeit mit Infineon Technologies durchgeführt.

bearbeitet durch: Ming Zhong
Betreuer: Dipl.-Inf. A. Gössling / Dipl.-Ing. Oliver Grabo (Infineon Technologies)
Bearbeitungszeitraum: 01.09.2008 - 28.02.2009
  • Studienarbeiten
Analyse, Konzeption und Implementierung eines PROFINET IO Testwerkzeuges

Zielstellung:
Nach einer detailierten Analyse der Datenflüsse in einem industriellen Kommunikationssystem mit PROFINET IO soll eine Testumgebung konzipiert und erstellt werden. Diese Testumgebung muss die Möglichkeit bieten, Teile der zyklischen und azyklischen Kommunikation in einem PROFINET IO Netz zu realisieren.
Verfügbare (kommerzielle) Implementierungen bilden in der Regel die gesamte Funktionalität von PROFINET IO ab, dies ist für den geplanten Einsatzzweck zu umfangreich und nicht flexibel genug. Im Rahmen dieser Aufgabe sollen daher lediglich die nach einer Analysephase festgelegten Funktionalitäten umgesetzt werden. Als Ausgangsanforderung steht das azyklische Lesen aus PROFINET IO Geräten.
Konzept und Implementierung sind unter Berücksichtigung einfacher Erweiterbarkeit zu entwickeln und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Alexander Dennert
Betreuer: Dipl.-Inf. Robert Lehmann
Bearbeitungszeitraum: 01.04.2009 - 30.09.2009
Konzeption und Implementierung eines Engineering-Tools für einen modularen Feldbusmaster

Zielstellung:
Da am Markt etablierte Engineering Systeme auf Grund ihrer Herkunft von Herstellern automatisierungstechnischer Komponenten die Integration von Geräten dritter Hersteller, die die Funktion eines Busmasters übernehmen ausschließen, sind solche Dritthersteller u.U. auf eigene Lösungen für das Engineering ihrer Komponenten angewiesen.
Der isNetCube ist ein PROFIBUS DP konformes Gerät, das je nach Anforderung die Aufgabe eines PROFIBUS DP Master Class 1 oder Master Class 2 übernehmen kann. Für dieses Gerät ist eine Engineering Lösung zu entwickeln, die die Verwendung des Gerätes als Master Class 1 bzw. Master Class 2 ermöglicht.
Ausgehend von einer Betrachtung der Informationsflüsse soll ein Konzept für ein Software-Tool erarbeitet werden, das unter Beachtung der Anforderungen an Werkzeuge in der Automatisierungstechnik sowie dem Einsatz moderner Software-Entwurfsmethoden eine möglichst flexible Realisierung ermöglicht.
Die Aufgabe beinhaltet:
  • Identifizierung der benötigten Informationen
  • Identifizierung und Konzeption der Komponenten des Tools
  • Entwicklung einer Strategie für Daten-Persistenz
  • Schnittstellen-Entwurf
  • Strategie für die Erweiterbarkeit der Lösung
Das Tool ist prototypisch zu implementieren und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Stefan Bens
Betreuer: Dipl.-Ing. Christian Hahn
Bearbeitungszeitraum: 01.10.2008 - 31.03.2009

     

6.  2008

  • Diplomarbeiten
Entwurf und Implementierung einer web-service-basierten Konfigurationslösung für ein netzwerkzentriertes Asset Management System

Zielstellung:
Aufbauend auf dem Architekturmodell für eine geräteübergreifende, netzwerkzentrierte Asset Management Lösung ist eine flexible Lösung für die Konfiguration eines solchen Systems zu entwerfen und prototypisch zu implementieren.
Dabei sind sowohl die Konfiguration der Produktivdienste des Abstract Layers (Parameter­zugriffe), als auch das Management der Applikation zu berücksichtigen. Ausgehend von der Klassifikation der Konfigurationsinformationen und der Identifikation der Informationsquellen ist eine Analyse der verfügbaren Schnittstellen von Engineering-Systemen der Automa­tion vorzunehmen.
Daraus ist das Konzept für den Konfigurationsservice zu entwickeln. Weiterhin ist ein Vor­schlag zur Parameterabstraktion zu erstellen.
Für beide Dienste ist ein Realisierungskonzept zu entwickeln. Dies ist Basis für die prototypi­sche Umsetzung inklusive der Integration in die bestehende Architektur. Die erstellte Lösung ist umfassend zu testen und zu validieren.

bearbeitet durch: Stefan Theurich
Betreuer: Dipl.-Ing. Ch. Hahn / Dipl.-Inf. R. Frenzel
Bearbeitungszeitraum: 01.06.2008 - 30.11.2008
Entwicklung einer semantischen Annotation für PROFIBUS/PROFINET-Profile

Zielstellung:
Aufbauend auf der Guideline für Applikationsprofile für PROFINET und der IEC-Profile Guideline sowie der entwickelten XML-Notation ist eine semantische Annotation für derartige Profile zu erstellen. Dabei sind vorhandene Glossare und Frameworks zu nutzen und geeignete Ontologien zu erstellen. Dabei sollen die Vorgaben bezüglich der Profilentwicklungsschritte und der Strukturierung der Profile weiterentwickelt werden.
Die Ontologien sind in das entwickelte Werkzeugsystem zu integrieren. Auf Basis eines vorgegebenen Profils ist die entwickelte Lösung prototypisch umzusetzen und zu evaluieren. Dazu sind insbesondere Schnittstellen zu existierenden Werkzeugen des Semantic Web zu schaffen. Weiterhin sind Schnittstellen zu ausgewählten anderen Automatisierungswerkzeugen vorzusehen.
Die Prototyplösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Jeanine Balzer
Betreuer: Dipl.-Inf. A. Gössling
Bearbeitungszeitraum: 01.05.2008 - 31.10.2008
Workflow gestützte Modellierung von Fertigungsprozessen in einem verteilten Produktionssystem

Zielstellung:
In einer modernen Massenfertigung kann der Fertigungsprozess als Workflow betrachtet werden. Dieser Workflow dient zur Kopplung von einzelnen Prozessschritten. Zielstellung dieser Arbeit ist die Modellierung eines solchen Fertigungsprozesses als Workflow. Dabei sind die Informationsflüsse zwischen den einzelnen Prozessen zu analysieren und in geeigneter Form auf Workflows abzubilden. Aus dem Workflow sollen XML-Messages generiert werden, über die Informationen mit den Maschinen ausgetauscht werden. Als Schwerpunkte der Arbeit sind
  • Analyse von Workflow Konzepten und Workflow Beschreibungen
  • Abbildung des Produktionsprozesses
  • Definition von geeigneten Web Services
  • Prototypische Implementierung und Verifizierung
Als Referenzsystem für die Analyse und für die Erstellung des Konzepts ist die Fertigung von Piezomotoren der Firma Elliptec Resonant Actuator AG zu verwenden. Als Entwicklungsumgebung soll VB.NET benutzt werden.

bearbeitet durch: Erik Henning
Betreuer: Dipl.-Ing Patrick Otto / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.09.2007 - 29.02.2008
Integration abgerüsteter SPS-Funktionalität in Mikrocontroller-basierte Industriesteuerungen

Zielstellung:
In der Automatisierungsindustrie finden neben klassischen SPS und Soft-SPS auf Industrie-PC vielfach Mikrocontroller-basierte Steuerungen Anwendung. Diese Systeme sind zumeist anwendungsspezifisch programmiert und können vom Endanwender nicht flexibel geändert bzw. angepasst werden. Im Rahmen der Arbeit ist ein Konzept zu erarbeiten, das die Integration von SPS-Funktionalität in solche Mikrocontroller-basierten Lösungen ermöglicht. Dazu ist ausgehend von einer Anforderungsanalyse und vom State-of-the-Art industrieller Steuerungstechnik eine geeignete Zielfunktionalität zu ermitteln und zu klassifizieren. Darauf aufbauend ist ein Realisierungskonzept für die Integration zu entwickeln und prototypisch umzusetzen. Neben der Run-Time-Funktionalität sind insbesondere die Aspekte der Erstellung der SPS-Programme zu betrachten. Dabei sollen wann immer möglich Standards wie IEC 61131 berücksichtigt und durch geeignete Schnittstellen unterstützt werden. Die Implementierung ist hinsichtlich ihrer Funktionalität und ihres Laufzeitverhaltens zu analysieren und gegenüber den Anforderungen zu bewerten sowie umfassend zu dokumentieren. Die Arbeit wird in Kooperation mit der Firma Computersysteme Dr. Schmidt GmbH, Techritzer Str. 12, 02692 Grubschütz durchgeführt. Das Referenzsystem für die prototypische Implementierung wird gemeinsam mit dem Partner festgelegt.

bearbeitet durch: Marcus Hermsdorf
Betreuer: Dr. C. Schmidt (Computersysteme Dr. Schmidt GmbH) / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.09.2007 - 29.02.2008
  • Studienarbeiten
Entwicklung von Werkzeugkomponenten für XML-notierte PROFIBUS/PROFINET-Profile

Zielstellung:
Aufbauend auf der Guideline für Applikationsprofile für PROFINET und der IEC-Profile Guideline sind Werkzeugkomponenten für die Erzeugung von XML-basierten Profilen aus einer Microsoft Office-Umgebung zu konzipieren und prototypisch zu implementieren. Dabei sollen die Vorgaben bezüglich der Profilentwicklungsschritte und der Strukturierung der Profile möglichst vollständig umgesetzt werden. Weiterhin sind Schnittstellen zu ausgewählten weiteren Dokumentenformaten vorzusehen. Für die Integration der Werkzeugkomponenten sind geeignete Konzepte zu erstellen und exemplarisch umzusetzen. Die Prototyplösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Jeanine Balzer
Betreuer: Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.08.2007 - 31.01.2008
Flexibles Feldgerät mit Web-Anbindung

Zielstellung:
Im Rahmen der Fachpraktika "Industrielle Kommunikationssysteme" und "Industrial Ethernet" der Professur für Prozesskommunikation am Institut für Angewandte Informatik sollen Studenten ihre Kenntnisse über den Aufbau und die Funktion industrieller Kommunikationssysteme vertiefen. Ziel der Arbeit ist es daher, mit Hilfe der von der Firma Hilscher bereitgestellten netX-Anschaltung flexibel Komponenten mit Analog- und Binärperipherie an PROFIBUS, CANopen und wenn möglich PROFINET anzubinden. Dadurch wird die Geräteapplikation über verschiedene Kommunikationslösungen erreichbar. Diese Geräteapplikation ist zu entwickeln und für die genannten Kommunikationslösungen prototypisch umzusetzen. Zusätzlich soll untersucht werden, ob ein Webserver auf dem Gerät integriert werden kann, über den (Diagnose-) Informationen verfügbar gemacht werden und der für Web-based Management der Geräteapplikationen genutzt werden kann. Die Prototyplösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Konrad Gnauck
Betreuer: Dipl.-Ing. Axel Gürtler / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 16.07.2007 - 16.01.2008

     

7.  2007

  • Diplomarbeiten
Plattform für die Transformation von Beschreibungssprachen der Automation in das Semantic Web

Zielstellung:
In der Automatisierungsindustrie finden XML und darauf aufbauende Dialekte eine immer breitere Anwendung. So enthalten aktuelle Standards meist neben dem Hauptteil mit der textuellen Spezifikation einen zweiten Teil, in dem das textuell beschriebene Modell strukturell durch XML-Schema-Dokumente oder Dokumenttyp-Definitionen dargestellt wird. In einer so heterogenen Branche wie der Automatisierung, geprägt durch viele arbeitsteilige Prozesse, etablierten sich über die Jahre sowohl in horizontaler und vertikaler Sicht, aber auch über den Lebenszyklus verschiedene Standards. Dabei gibt es zahlreiche sich überschneidende Belange und Inkonsistenzen. Dadurch sind Anknüpfungspunkte für die Integration in horizontaler, vertikaler und temporaler Sicht durch verschiedene Modellstrukturen versteckt.

Ziel dieser Arbeit ist die prototypische Erstellung einer Plattform zur Zusammenführung solcher "versteckten" Daten, durch deren Überführung in Darstellungsformen des Semantic Web. Insbesondere sind folgende Punkte zu berücksichtigen:
  • Analyse des Semantic Web gegenüber "klassischem XML"
  • Erarbeitung einer effizienten Netzarchitektur fürs Semantic Web
  • Erarbeitung einer allgemeinen Lösung zur Transformation von Daten aus XML-Dateien in Semantic Web-Beschreibungen
  • prototypische Implementation unter Einbeziehung einiger beispielhafter Standards aus der Automatisierungsindustrie
  • Bewertung der prototypischen Lösung

bearbeitet durch: Sebastian Hegler
Betreuer: Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.07.2007 - 31.12.2007
XML - Messages orientierte, Web-basierte Middleware für die Vernetzung von verteilten Maschinen

Zielstellung:
In einer modernen Massenfertigung fallen in jedem Prozess sehr viele lokale Daten an. Betrachtet man diese Daten nur separat, so lassen sich kaum Rückschlüsse auf die Gesamtqualität der Fertigung folgern. Zielstellung dieser Arbeit ist eine Web-basierte Middleware, die es ermöglicht die lokalen Daten so miteinander zu vernetzen, dass eine Analyse der Gesamtdaten erfolgen kann. Weiterhin soll die Middleware ermöglichen den Gesamtprozess abbilden und steuern zu können bzw. eine Schnittstelle für mögliche Message-orientierte ERP-Systeme bilden. Schwerpunkte der Arbeit sind
  • Erarbeitung eines Konzepts für die Middleware
  • Spezifikation der Messages
  • Prototypische Implementierung und Verifizierung
Als Referenzsystem für die Analyse und für die Erstellung des Konzepts ist die Fertigung von Piezomotoren der Firma Elliptec Resonant Actuator AG zu verwenden. Als Entwicklungsumgebung soll VB.NET benutzt werden.

bearbeitet durch: Bernd Lindner
Betreuer: Patrick Otto / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 21.11.2006 - 21.05.2007
Life Cycle-orientiertes Informationsmodell für Feldgeräte-Informationen

Zielstellung:
Der Informationsbestand moderner Feldgeräte in Automatisierungssystemen ist heterogen und verteilt. Der Zugriff auf diese Informationen durch Werkzeuge erfolgt kontext- und life-cycle-abhängig und erfordert Möglichkeiten zur Auswahl der relevanten Bestandteile. Diese Zugriffe werden derzeit fast ausschließlich herstellerspezifisch realisiert. Im Rahmen der Arbeit soll daher ein Informationsmodell entwickelt werden, das den gezielten Zugriff auf derartig verteilte Informationen nach einem einheitlichen Prinzip erlaubt. Dazu sind unter Beachtung einschlägiger Gerätemodelle und typischer Interaktionen zunächst Klassifizierungen der Feldgeräte-Informationen zu definieren und geeignete Metadaten zu spezifizieren. Darauf aufbauend ist ein Informationsmodell zu entwickeln und geeignete Schnittstellen zu definieren. Ein Implementierungskonzept soll erarbeitet werden, das zur Verifizierung des Informationsmodells prototypisch zu realisieren ist. Die Prototyplösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Roman Frenzel
Betreuer: Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 17.10.2006 - 16.04.2007
  • Studienarbeiten
Asset-Indikatoren für netzwerkzentriertes Asset Management von PROFIBUS-Systemen

Zielstellung:
Aufbauend auf den Spezifikationen zu PROFIBUS sind Asset-Indikatoren für eine geräteübergreifende, netzwerkzentrierte Asset Management Lösung zu identifizieren und in geeigneter Form zu beschreiben. Die Indikatoren sollen Asset-Management-relevante Kennziffern für das Netzwerk und für geräteübergreifende Funktionalitäten abbilden. Sie sollen in ein Informationssystem eingebunden werden.
Dabei sind insbesondere die Anbindung an die Datengewinnung, die applikationsabhängige Konfiguration und die Anbindung an Schnittstellen zur MES/ERP-Ebene zu modellieren. Eine prototypische Implementierung soll für ausgewählte Indikatoren umgesetzt werden. Die Prototyplösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Stefan Theurich
Betreuer: Dipl.-Inf. Roman Frenzel / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.05.2007 - 31.10.2007

     

8.  2006

  • Diplomarbeiten
Konzeption und Aufbau eines modular erweiterbaren Automotive Informationssystem

Zielstellung:
Der Elektronikanteil in Fahrzeugen wird in Zukunft immer weiter steigen. Gleichzeitig werden die Entwicklungszeiträume für neue Fahrzeugelektronik immer kürzer. Integraler Bestandteil der Entwicklung ist der fahrzeugnahe Test der Komponenten. Dazu wird eine leistungsfähige mobile Testumgebung benötigt, die über geeignete Bedien- und Präsentationsmöglichkeiten verfügt. Insbesondere soll die Möglichkeit geschaffen werden, während der Fahrt Feinabstimmungen an den Steuergeräten vornehmen zu können. Die entsprechende Benutzerinteraktion muss der Fahrsicherheit Rechnung tragen und in vorhandene Bediengeräte wie das Display des fahrzeugeigenen Navigationssystems integrierbar sein.
Im Rahmen der Diplomarbeit sollen folgende Schwerpunkte bearbeitet werden:
  • Definition der benötigten Schnittstellen, insbesondere zu Navigationsgeräten
  • Konzipierung der Lösung für ein Testmodul
  • Auswahl und Evaluierung der benötigten Hard- und Software
  • Anbindung des CAN an das Testmodul mit der Möglichkeit der Erweiterbarkeit auf weitere Bussysteme (z.B. LIN, MOST, FlexRay)
  • Schnittstellenanalyse der Navigationssysteme bzw. Multifunktionsgeräte hinsichtlich der Überbrückungsmöglichkeiten der eigentlichen Funktion sowie der Erweiterbarkeit auf zukünftige Geräte
  • Erstellen des Benutzerinterfaces in Hard- und Software und der zugrunde liegenden Verarbeitungs- und Visualisierungsapplikation, inklusive einer WLAN Schnittstelle zum PDA
  • Umfangreiche Dokumentation von Vorgehensweise und Lösung
Die experimentellen Arbeiten werden in der Firma Bertrandt Ingenieurbüro GmbH, Lilienthalstraße 50-52, 85080 Gaimersheim, durchgeführt.

bearbeitet durch: Tobias Hommel
Betreuer: Ralf Schoenen (Bertrandt) / Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.05.2006 - 31.10.2006
  • Studienarbeiten
Darstellung der Semantik von Gerätebeschreibungen im Semantic Web

Zielstellung:
Die ISO 15745 definiert ein auf XML-Dialekten aufbauendes Framework zur Applikations-Integration für Feldgeräte. Aufgrund des restriktiven Modells und der inhärent schlechten Erweiterbarkeit von XML-Dokumenten greift diese Norm jedoch in vielen Belangen zu kurz.
So können die Eigenheiten verschiedener Feldbus-Systeme nicht genügend gut in dieses Modell abgebildet werden, weswegen sich verschiedene, untereinander inkompatible Industriestandards etabliert haben.
Das Semantic Web stellt - ebenfalls auf der Basis von XML - Methoden zur Annotation von Metadaten, zur Modellierung und Taxonomierung zur Verfügung. Diese Arbeit soll die Tauglichkeit der neuen Möglichkeiten des Semantic Web zur Überbrückung der Inkompatibilitäten zwischen den etablierten Industriestandards FDCML, GSDML und CANopen untersuchen.
Auch sollen die Möglichkeiten der Annotation von Lifecycle-Aspekten für ein erweitertes Gerätemodell diskutiert werden. Einige Dienste sollen zu Testzwecken als Web-Service implementiert werden.

bearbeitet durch: Sebastian Hegler
Betreuer: Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.10.2006 - 31.12.2006

Web-Service-basiertes Informationssystem für Feldgeräte

Aufbauend auf den Spezifikationen zu den PROFIBUS/PROFINET Identification & Maintenance - Funktionen ist ein System zu konzipieren und prototypisch zu implementieren, das als Informationssystem für Feldgeräte dienen soll. Dabei ist insbesondere der kontext- und life-cycle-abhängige Zugriff auf die relevanten Gerätezusatzinformationen (Dokumentationen, Einstellvorschriften, Softwarekomponenten etc.) zu ermöglichen. Dazu sind geeignete Funktionen zu definieren, die mittels Web-Service realisiert werden sollen. Die Beschreibung der Funktionen erfolgt mittels einer zu entwicklenden WSDL-Datei. Als Implementierungsumgebung ist PHP 5 in Verbindung mit Apache 2 vorgesehen.
Die Prototyplösung ist intensiv zu testen und umfassend zu dokumentieren.

bearbeitet durch: Roman Frenzel
Betreuer: Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.11.2005 - 30.04.2006

     

9.  2005


  • Diplomarbeiten
Abbildung und Beschreibung des Prozessmodells eines ERP-Systems mit Interaktion zur Benutzeroberfläche

Zielstellung:
Die umfangreiche Funktionalität moderner ERP-Systeme macht es einem potenziellen Anwender sehr schwer, das Prozessmodell des Systems zu erkennen. Dadurch ist dieser oft nicht bin der Lage, das funktionelle Angebot der Software zur Abbildung der konkreten Betriebsorganisation effektiv einzusetzen. Er benötigt dazu umfangreiche Beratungsleistungen durch den Hersteller. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines Tools, das das Prozessmodell des ERP-Systems offen legt und in geeigneter Form präsentiert. Damit können die Einsatzvorbereitung vereinfacht und die Anpassung an neue Betriebsbedingungen erleichtert werden, was letztlich den Kundennutzen der Investition maßgeblich steigert.
Als Schwerpunkte der Arbeit sind
  • die Ermittlung des Informationsbedarfs aus Nutzer- und Beratersicht,
  • die Analyse des typischen Prozessmodells eines ERP-Systems,
  • die Erarbeitung eines Konzepts für die Präsentationslogik einer interaktiven Darstellung des Prozessmodells
  • sowie die Implementierung und Verifizierung einer Prototyplösung
zu bearbeiten.
Als Referenzsystem für die Analyse und für die Erstellung des Prototyps ist das ERP-System AFPS der Firma IBeeS zu verwenden. Dabei ist insbesondere die Anpassbarkeit des prototypischen Tools bei Änderung des Prozessmodells zu beachten.

bearbeitet durch: Michael Franke
Betreuer: Prof. Wollschlaeger
Bearbeitungszeitraum: 01.08.2004 - 31.01.2005
Stand: 27.3.2013, 21:39 Uhr
Autor: Dipl.-Inf. Roman Frenzel

Kontakt
Prof. Dr.-Ing. habil.
Martin Wollschlaeger

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