Kommunikationstechnik für den rechnerintegrierten Fabrikbetrieb

ISBN-13: 9783540532538 / Niemiecki / Miękka / 1991 / 222 str.

Paul J. Kuhn;Günter Pritschow

Opis

Netzkoppeleinheiten zur Kopplung von Netzen mit gleichen oder unterschiedlichen Pratokollarchitekturen sind teuer und reduzieren die Leistungsfahigkeit einer Kommu nikationsbeziehung sowohl hinsichtlich der charakteristischen VerkehrsgroBen, wie zum Beispiel der Transferzeit durch die Netzkoppeleinheit, als auch hinsichtlich des Funktionsumfangs der betroffenen Protokollarchitekturen. Durch Standardisierung von Kommunikationsprotokollen wird versucht, die Notwendigkeit von Netzkoppeleinheiten auf ein Minimum zu reduzieren. Aufgrund von unterschiedlichen Anforderungen an die Kommunikation wird es auch in standardisierten Netzen verschiedene Alternativen geben, welche nur uber Netzkoppeleinheiten miteinander verbunden werden konnen. Desweiteren erzwingen oft die raumlichen Verhaltnisse oder die Anzahl der Stationen das Verbinden von verschiedenen Segmenten eines Netzes Ober eine Netzkoppelein heit. Zur ErhOhung der Leistungsfahigkeit, der Sicherheit und der VerfOgbarkeit von LANs ist es auBerdem manchmal sinnvoll, diese auf kleine Bereiche mit hohem Internverkehr zu begrenzen und den bereichsubergreifenden Verkehr uber Netzkoppel einheiten abzuwickeln. Dieses Minimum an auch in Zukunft noch notwendigen Netz koppeleinheiten so lite so ausgefUhrt werden, daB der Leistungsverlust minimal wird. Es sind deshalb ausfUhrliche Untersuchungen von Netzkoppeleinheiten notwendig, mit dem Ziel, moglichst billig implementierbare Architekturen zu entwickeln, welche mit minimaler Verzogerung ein Maximum des Funktionsumfangs der Pratokollarchitekturen ermoglichen. 1m Hinblick auf minimale Transferzeiten so lite versucht werden, die Kopplungsschicht so weit wie moglich unten anzusiedeln, das heiBt auf der letzten unterschiedlichen Schicht oder auf der ersten gemeinsamen Schicht, sofern dies aus physikalischen Grunden moglich ist, und sofern diese Schicht genugend Funktionalitat fUr den betrachteten Anwendungsfall (zum Beispiel Routing fUr graBe Netze) bietet. 166 6. 7 Llteratur 6."

Spis treści

1 Kommunikationsnetze - eine Voraussetzung für CIM.- 1.1 CIM-Bausteine.- 1.2 Hierarchische Steuerungskonzepte für CIM.- 1.3 Anforderungen an die Kommunikationstechnik.- 1.3.1 Planungsebene E6, Leitsteuerungsebene E5.- 1.3.2 Leitsteuerungsebene E5, Zellensteuerungsebene E4.- 1.3.3 Zellensteuerungsebene E4, Maschinensteuerungsebene E3.- 1.3.4 Einzelfunktionen/Physikalische Ebene E2/E1.- 1.4 Literatur.- 2 Grundlegende Begriffe und Konzepte der Kommunikationstechnik.- 2.1 Definition und Anwendung Lokaler Netze.- 2.1.1 Anwendungsfall: Vernetzte Rechnersysteme.- 2.1.2 Anwendungsfall: Büroautomatisierung.- 2.1.3 Anwendungsfall: Fertigungsautomatisierung.- 2.2 Vernetzung verteilter Systeme.- 2.2.1 Netzstrukturen.- 2.2.2 Breitband-Übertragungstechnik.- 2.2.3 Vielfachzugriffsverfahren.- 2.3 Kommunikationssteuerung.- 2.3.1 Vermittlungsverfahren.- 2.3.2 Verbindungssteuerung.- 2.3.3 Datensicherung.- 2.3.4 Datenflußsteuerung.- 2.4 Protokolle.- 2.4.1 Architekturmodell.- 2.4.2 Standardisierung.- 3 Offene Netze.- 3.1 MAP-Protokollstapel.- 3.1.1 Begriffe.- 3.1.2 Die Grundlagen von MAP/TOP.- 3.1.2.1 Das Basis-Referenzmodell der ISO.- 3.1.2.2 Die in MAP/TOP verwendeten ISO-Standards.- 3.1.3 Ausblick:.- 3.2 Verarbeitungsschicht.- 3.2.1 Einordnung und Aufgaben.- 3.2.2 Beschreibung der einzelnen Dienstelemente.- 3.2.2.1 Dienstelemente, deren Dienste von anderen Dienstelementen genutzt werden.- 3.2.2.2 Dienstelemente, die von Anwendungen genutzt werden.- 3.2.3 Allgemeine Funktionen auf der Verarbeitungsschicht.- 3.2.3.1 Beispiel für die Nutzung von MMS.- 3.2.3.2 Adressierung.- 3.2.3.3 Anwendungskontext.- 3.2.3.4 Vereinbarungen über die Syntax.- 3.2.3.5 Virtuelle Maschine.- 3.2.3.6 Koordination auf der Verarbeitungsschicht.- 3.2.4 Normung.- 3.2.5 Implementierungen.- 3.2.6 Literaturverzeichnis.- 3.2.7 Normen.- 3.3 Manufacturing Message Specification, MMS (ISO 9506).- 3.3.1 Einleitung.- 3.3.1.1 Gliederung des Standards ISO 9506 (MMS).- 3.3.1.2 Client-Server-Prinzip.- 3.3.2 Modellbildung mit Hilfe abstrakter Objekte.- 3.3.3 Abstraktes Modell einer fertigungstechnischen Einrichtung.- 3.3.3.1 MMS-Objektklassen.- 3.3.3.2 Allgemeine Merkmale eines MMS-Objekts.- 3.3.4 MMS-Dienste (MMS-Services).- 3.3.5 Conformance-Betrachtungen.- 3.3.5.1 Mindestanforderungen an eine MMS-konforme Implementierung.- 3.3.5.2 Conformance Building Block (CBB).- 3.3.6 Beispiel.- 3.3.6.1 Objektklasse Program Invocation.- 3.3.6.2 Dienstklasse Program Invocation Management.- 3.3.6.3 Dienste der Dienstklasse Program Invocation Management.- 3.3.6.4 Szenarium.- 3.3.7 Literatur.- 3.4 Begleitende Standards zu ISO 9506 (Manufacturing Message Specification, MMS).- 3.4.1 Einleitung.- 3.4.2 Richtlinien für Companion Standards.- 3.4.3 Stand der Normungsaktivitäten einzelner Companion Standards.- 3.4.3.1 Stand der Normung des NC Companion Standard zu MMS (NC-CS).- 3.4.3.2 Stand der Normung des RC Companion Standard zu MMS (RC-CS).- 3.4.3.3 Stand der Normung des SPS Companion Standard zu MMS.- 3.4.3.4 Stand der Normung des PLT Companion Standard zu MMS (PIMS-CS).- 3.4.4 Harmonisierung der Companion Standards.- 3.4.5 Beispiel.- 3.4.6 Literatur.- 4 Herstellerspezifische Netze.- 4.1 Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).- 4.1.1 Historische Entwicklung.- 4.1.2 Übersicht.- 4.1.3 Internet Schicht 3.- 4.1.3.1 Internet Protocol (IP).- 4.1.3.2 Internet Control Message Protocol (ICMP).- 4.1.3.3 Address Resolution Protocol (ARP) und Reverse Address Resolution Protocol (RARP).- 4.1.4 Internet Schicht 4.- 4.1.4.1 Transmission Control Protocol (TCP).- 4.1.4.2 User Datagram Protocol (UDP).- 4.1.5 Anwendungsprotokolle im Internet.- 4.1.5.1 TELNET.- 4.1.5.2 File Transfer.- 4.1.5.3 Simple Mail Transfer Protocol.- 4.1.6 Abkürzungen und Standards (TCP/IP).- 4.1.7 Literatur.- 4.2 DIGITAL Network Architecture (DNA).- 4.2.1 Schicht 1 bis 4.- 4.3.1.1 DECnet Phase IV.- 4.3.1.2 DECnet Phase V.- 4.2.2 Schicht 5 bis 7.- 4.2.3 Abkürzungen (DNA).- 4.2.4 Literatur.- 4.3 System Network Architecture (SNA).- 4.3.1 SNA Protokollschichten.- 4.3.2 Systemtypen.- 4.3.3 Organisatorische Netzeinteilung.- 4.3.4 Logische Netzeinteilung.- 4.3.5 Abkürzungen (SNA).- 4.4 SINEC.- 4.4.1 Netzwerke.- 4.4.1.1 SINEC H2B.- 4.4.1.2 SINEC H1.- 4.4.1.3 SINEC L2.- 4.4.1.4 SINEC L1.- 4.4.2 Protokolle.- 4.4.2.1 SINEC AP.- 4.4.2.2 SINEC-FTS.- 4.4.2.3 SINEC NM.- 5 Öffentliche Weitverkehrsnetze.- 5.1 Heutige Netzsituation.- 5.2 Einführung des ISDN.- 5.3 Dienstekonzept im ISDN.- 5.4 ISDN-Teilnehmerzugang.- 5.5 ISDN-Architekturmodelle.- 5.6 Literatur.- 6 Kopplung von Netzen mit gleichen oder unterschiedlichen Protokollarchitekturen.- 6.1 Einführung.- 6.2 Grundfragen zur Kopplung.- 6.2.1 Durchschaltevermittelnde Netze.- 6.2.2 Paketvermittelnde Netze.- 6.3 Merkmale von Netzen und daraus resultierende Kopplungsprobleme.- 6.3.1 Topologie.- 6.3.2 Übertragungstechnik.- 6.3.3 Durchschaltevermittelnde Netze.- 6.3.4 Paketvermittelnde Netze.- 6.3.4.1 Übertragungs- und Bearbeitungsgeschwindigkeit.- 6.3.4.2 Medienzugangsverfahren.- 6.3.4.3 PDU-Größe.- 6.3.4.4 Adressierung und Wegesuche.- 6.3.4.5 Verbindung.- 6.3.5 Vermittlungstechnik.- 6.3.6 Dienstgüte.- 6.3.7 Netzmanagement.- 6.4 Klassifikation von Netzkoppeleinheiten nach der Kopplungsschicht.- 6.4.1 Repeater (Netzkopplung auf der Bitübertragungsschicht).- 6.4.2 Bridge (Netzkopplung auf der Sicherungsschicht).- 6.4.3 Router (Netzkopplung auf der Vermittlungsschicht).- 6.4.4 Gateway.- 6.5 Beispiele.- 6.5.1 Kopplung von standardisierten LANs über MAC-Layer-Bridges.- 6.5.2 MAP-Gateway als Beispiel einer Netzkoppeleinheit für CIM.- 6.6 Zusammenfassung.- 6.7 Literatur.- 7 Netzmanagement.- 7.1 Aufgaben und Ziele des Netzmanagements.- 7.2 Funktionsbereiche.- 7.3 Modell des Netzmanagements.- 7.3.1 Datenmodell.- 7.3.2 Kommunikationsmodell.- 7.3.3 Systems Management.- 7.4 Organisation der Netzmanagement-Daten.- 7.4.1 Definition von Managed Objects.- 7.4.2 Adressierung von Managed Objects.- 7.4.3 Klassen von Managed Objects.- 7.4.4 Elemente eines Managed Objects.- 7.5 Netzmanagement-Dienste auf Schicht 7.- 7.5.1 Struktur der SMAE.- 7.5.2 CMIS.- 7.6 Netzmanagement in heterogenen Netzen.- 7.7 Normen.- 7.8 Literaturverzeichnis.- 8 Realisierungen.- 8.1 Esprit Projekt CNMA, Pilotanlage am ISW.- 8.1.1 Beschreibung der CNMA Pilotanlage am ISW.- 8.1.1.1 Maschinenkonfiguration.- 8.1.1.2 Rechner- und Steuerungskonfiguration.- 8.1.1.3 Struktur der Anwendungssoftware.- 8.1.1.4 Verwendete MMS-Dienste.- 8.1.1.5 Netzmanagement.- 8.1.2 Zusammenfassung.- 8.2 Kommunikation in einem CIM-System in der Fabrik 2000 am IPA.- 8.3 Teleservicesystem für Werkzeugmaschinen über ISDN.- 8.3.1 Stand der Technik von Teleservicesystemen.- 8.3.2 Vorraussetzungen für Teleservice.- 8.3.3 Das diensteintegrierende Digitalnetz ISDN.- 8.3.3.1 Allgemeine Kenndaten.- 8.3.3.2 ISDN-Datenübermittlung im B-Kanal.- 8.3.3.3 Verfügbarkeit.- 8.3.3.4 Netzzugang.- 8.3.3.5 Endgeräteanschaltung.- 8.3.4 Anforderungen an ein Teleservicesystem.- 8.3.4.1 Gerätetechnische Anforderungen.- 8.3.4.2 Funktionale Anforderungen im Datendienst.- 8.3.5 Aufbau des Index-Teleservicesystems.- 8.3.5.1 Drehautomaten mit Index-Steuerung.- 8.3.5.2 Drehmaschinen mit C200-Bedienungsfeld und S880-Steuerung.- 8.3.5.3 Anwahl des Teleservice.- 8.3.5.4 Servicerechner.- 8.3.6 Zusammenfassung.- 8.3.7 Literatur.