Laufzeitumgebung

 

Der Erfolg eines Konzepts hängt nicht zuletzt von dessen technischer Umsetzung ab. Die Automatisierungstechnik stellt besondere Anforderungen an die Laufzeitsysteme wie z. B.:

• Echtzeitfähigkeit,

• Determinismus,

• Unterstützung der IEC 61131-3-kompatiblen Sprachen,

• Unterstützung heterogener Hard- und Software,

• Integration in bestehende Infrastruktur.

Die ACPLT-Laufzeitumgebung erfüllt diese Anforderungen indem sie auf ANSI C, strikte zyklische Ausführungsreihenfolge der Komponenten und Implementierung der Funktionsbausteinsprache als Basiskapselungsmechanismus setzt. Für die Kommunikation wird das offene Protokoll ACPLT/KS in binärer, sowie XML Form eingesetzt. Zusätzlich verfügt jeder Server über eine HTTP-Schnittstelle.

Das hochportable System ist nicht nur auf unterschiedlichen Hardware-Plattformen (x86, ARM, µ-Controller), sondern auch auf unterschiedlichen Betriebssystemen (Windows, GNU/Linux) einsatzfähig. Aufgrund dieser Vielseitigkeit eignet sich das System für den Einsatz auf vielen Ebenen der Automatisierungspyramide.

Als Basis für die Laufzeitumgebung dient das bewährte ACPLT/OV-System. Dieses ermöglicht die Nutzung objektorientierter Paradigmen wie Vererbung, Polymorphie und Reflektion. Zusätzlich wird ein Persistenz-Mechanismus für angelegte Instanzen bereitgestellt, damit diese auch nach einem Systemneustart existieren.

  schematische Darstellung der Laufzeitumgebung Urheberrecht: PLT

Die Typentwicklung erfolgt offline (siehe Bild) in höheren Programmiersprachen wie z. B. C. Ein typisches Beispiel für einen Typ ist ein komplexer Regler, der als Baustein gekapselt ist (dunkel eingefärbt auf dem Bild). Grundsätzlich werden Bausteine als kleinste Einheiten für die Programmorganisation (POUs) eingesetzt.

Das Engineering passiert grundsätzlich zur Laufzeit und besteht aus dem Parametrieren der Blockinstanzen und dem Zusammensetzen dieser zu Bausteindiagrammen. Die Gesamtstabilität des Servers ist während des Engineering-Vorgangs nicht gefährdet. Die Struktur der erstellten Diagramme ist durch die Reflektionsmechanismen jederzeit erkundbar.

Zusätzlich zu den Diagrammen stehen während der Engineeringsphase Sprachen für Beschreibung von Prozeduren zur Verfügung (Sequential State Charts, ähnlich der Ablaufsprache und den UML Statecharts). Das Zusammenspiel der drei Paradigmen ermöglicht Black- und White-Box Kapselung und Wiederverwendung der Softwarekomponenten während des gesamten Lebenszyklus des Laufzeitsystems.

 

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