Simulationsunterstützung für den Entwurf von Feldbussystemen

Abstract

Automatisierungssysteme der Feldebene zeichnen sich durch eine Verteilung der Automatisierungsfunktionen auf räumlich getrennte Geräte aus. Die Kommunikation der Subsysteme erfolgt zunehmend über Busse. Beim Entwurf derartiger Systeme ist die Funktionalität nachzuweisen und eine Leistungsbewertung vorzunehmen. Wir schlagen dafür einen gemeinsamen Modellierungs- und Simulationsansatz vor, der das Protokollverhalten der einzelnen Teilnehmer, ihre Interaktionen und die Prozeßdynamik einschließt. Als Basis für die Gesamtsystemsimulation wählen wir VHDL-Simulatoren, die vielfach beim Entwurf digitaler Systeme eingesetzt werden. Der Modellierungsansatz wird am Beispiel eines LON-basierten Systems erläutert. An einer Aufgabenstellung der Prozeßsteuerung werden die Möglichkeiten der Simulation zur Entwurfsunterstützung demonstriert.

Automation systems on the field level are characterized by a distribution of the control functions between separate devices. The communication of the subsystems is more and more performed by buses. During the design of such systems the funtionality and the performance have to be proved. For both we propose a common modelling and simulation approach which includes the protocol behaviour of the participants, their interactions, and the system dynamics. As the basis of the simulation of the whole system we choose VHDL simulators which are often used in design of digital systems. The modelling approach is detailed on a LON-based system. With a task of process control the features of a simulation supported design are demonstrated.