Fehlertolerante dezentrale Prozeßautomatisierung

این مونوگراف روش‌هایی را برای اجرای تحمل خطا در سیستم‌های اتوماسیون غیرمتمرکز بررسی می‌کند. بر اساس تجزیه و تحلیل اهداف مورد نظر از قابلیت اطمینان، ایمنی و اقتصاد، یک طبقه بندی تحمل خطا اصلاح شده ارائه شده است. تحقق نمونه‌ای از یک سیستم میکروکامپیوتری مقاوم در برابر خطا بر اساس ساختار اساسی جهانی سیستم‌های اتوماسیون غیرمتمرکز است که در آن پیکربندی مجدد برای تحمل خطاهای سخت‌افزاری خاص از طریق ترکیب زیرسیستم‌های محلی امکان‌پذیر می‌شود. دستگاه های مقایسه و رای گیری غیرمتمرکز پیاده سازی شده نیز اجازه می دهد هر گونه خطا را تحمل کند. با ارتباطاتی که برای برنامه های کاربردی شفاف است، سیستم عامل بلادرنگ مرتبط می تواند تمام سفارشات را بدون توجه به مکان فراخوانی سیستم و شی مورد نظر انجام دهد. برای پشتیبانی از عملکرد برنامه‌های بلادرنگ، حالت‌های عملکردی برای سازگاری انعطاف‌پذیر با فرآیندهای خارجی مدیریت می‌شوند. برنامه‌های کاربردی در قالب ماژول‌های نرم‌افزاری قابل تنظیم، نمونه‌هایی از اجرای توابع تحمل‌پذیر خطا از کلاس‌های مختلف را نشان می‌دهند که می‌توانند به طور همزمان عمل کنند. آزمایش آنها بر روی فرآیندهای آزمایش شبیه سازی شده آنالوگ، کاربرد مفاهیم ارائه شده را نشان می دهد.

In der vorliegenden Monographie werden Verfahren zur Implementierung von Fehlertoleranz in dezentralen Automatisierungssystemen untersucht. Ausgehend von einer Analyse der angestrebten Ziele Zuverlässigkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit wird eine modifizierte Fehlertoleranz-Klassifizierung angegeben. Die exemplarische Realisierung eines fehlertoleranten Mikrorechnersystems basiert auf der globalen Grundstruktur dezentraler Automatisierungssysteme, in der durch die Zusammenfassung lokaler Subsysteme eine Rekonfiguration zur Tolerierung bestimmter Hardware-Fehler möglich wird. Dezentral realisierte Vergleichs- und Votiereinrichtungen erlauben auch die Tolerierung beliebiger Einfachfehler. Das zugehörige Echtzeitbetriebssystem ist mit der für Anwendungsprogramme transparenten Kommunikation in der Lage, alle Aufträge unabhängig vom Ort des Systemaufrufs und des Zielobjektes auszuführen. Zur Unterstützung des Betriebs von Echtzeitprogrammen werden Funktionszustände zur flexiblen Anpassung an äußere Abläufe behandelt. Anwenderprogramme in Form konfigurierbarer Software-Bausteine zeigen beispielartig die Realisierung fehlertoleranter Funktionen verschiedener Klassen, die gleichzeitig betrieben werden können. Ihre Erprobung an analog simulierten Testprozessen demonstriert die Anwendbarkeit der vorgestellten Konzepte.