Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung, Steuerung und Datenerfassung von verteilten Systemkomponenten eines Service-orientierten Automatisierungssystems, wobei Funktionen der Systemkomponenten als Services bereitgestellt und über einen Service-Bus zwischen den Systemkomponenten angeboten und/oder abgefragt werden, wobei das Verhalten des Service-orientierten Automatisierungssystems durch Orchestrierung der Services der Systemkomponenten mittels verteilt in den Systemkomponenten implementierten Orchestrierungs-Engines gesteuert wird, indem komplexe Funktionen und/oder neue Funktionen, die von vorhandenen Systemkomponenten nicht als Services angeboten werden, generiert werden. Ferner bezieht sich die Erfindung ein Service-orientiertes Automatisierungssystem, umfassend Service-orientierte Systemkomponenten in Form eines Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-Systems, eines Fertigungs-Ausführungs-Systems, eines Enterprise-Resource-Planning-Systems und/oder verteilt angeordneten Steuerungs- und Automatisierungs-Komponenten, wobei die Service-orientierten Systemkomponenten ihre Funktionen als Services auf einem Service-Bus anbieten und Services anderer Systemkomponenten anfragen, und wobei in dem Automatisierungssystem verteilt Orchestrierungs-Engines implementiert sind, durch welche das Verhalten des Automatisierungssystems durch Orchestrierung der von den Systemkomponenten angebotenen Services gesteuert wird.The invention relates to a method for monitoring, control and data acquisition of distributed system components of a service-oriented automation system, wherein functions of the system components are provided as services and offered and / or queried via a service bus between the system components, the behavior of the service -oriented automation system is controlled by orchestrating the services of the system components by means of orchestration engines distributed throughout the system components, by generating complex functions and / or new functions not offered as services by existing system components. Further, the invention relates to a service-oriented automation system comprising service-oriented system components in the form of a monitoring, control and data acquisition system, a manufacturing execution system, an enterprise resource planning system and / or distributed control and automation components, wherein the service-oriented system components offer their services as services on a service bus and request services of other system components, and wherein in the automation system distributed orchestration engines are implemented by which the behavior of the automation system through orchestration of the system components offered services is controlled.

Ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art ist in der Veröffentlichung IMC-AESOP: „Architecture for Service-oriented Process Monitoring and Control”, 2nd EU Review Meeting, WP8: Management/Coordinator Report, Prag, Tschechische Republik, 22.–23.11.2011 , beschrieben. Die Folie 6 der zuvor genannten Veröffentlichung zeigt ein Service-orientiertes Automatisierungssystem, bei dem Funktionen von Service-orientierten Systemkomponenten wie Überwachung-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System, Fertigungs-Ausführungs-System (Manufacturing Execution System; MES) und/oder Automatisierungsgeräte als Services auf einem Service-Bus angeboten werden.A method and a system of the type mentioned in the publication IMC-AESOP: Architecture for Service-Oriented Process Monitoring and Control, 2nd EU Review Meeting, WP8: Management / Coordinator Report, Prague, Czech Republic, 22-23.11.2011 , described. The slide 6 of the aforementioned publication shows a service-oriented automation system in which functions of service-oriented system components such as monitoring, control and data acquisition system, manufacturing execution system (MES) and / or automation devices as Services are offered on a service bus.

Unter Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) wird das Überwachen und Steuern technischer Prozesse mittels eines Systems aus Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-Systemen (System-of-Systems) verstanden, welches nachfolgend als SCADA-System bezeichnet ist.Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) is understood to mean the monitoring and control of technical processes by means of a system of system of systems monitoring, control and data acquisition (hereinafter SCADA) systems.

Management-, Kontroll- und Automatisierungs-Funktionen werden entsprechend dem ISA-95 Standard in mehrere Schichten (Levels) unterteilt. Dies wird durch eine Automatisierungspyramide veranschaulicht. Dabei ist ein Level-1 die prozessnahe Schicht. Der Terminus SCADA bezieht sich gewöhnlich auf zentrale/dezentrale Systeme, die die gesamten Installationen überwachen, visualisieren sowie Steuern und Regeln. Der größte Teil der Regelung wird automatisch durch Fernbedienungsterminals, nachfolgend RTU-Systeme, durch intelligente Eingang/Ausgang (E/A) Geräte oder durch speicherprogrammierbare Steuerungen, nachfolgend PLC-Systeme bzw. Level-1-Automation, durchgeführt.Management, control and automation functions are designed according to the ISA-95 standard divided into several layers (levels). This is illustrated by an automation pyramid. A level 1 is the process-oriented layer. The term SCADA usually refers to centralized / decentralized systems that monitor, visualize, control and regulate all installations. Most of the control is done automatically by remote control terminals, followed by RTU systems, by intelligent input / output (I / O) devices, or by programmable logic controllers, hereafter PLC systems or level 1 automation.

Die Aufgabe einer Leve1-2-Automation ist es, die Funktion der Leve1-1-Automation zu kontrollieren, sowie Stellgrößen und Sollwerte auszugeben.The task of Leve1-2 automation is to control the function of the Leve1-1 automation, as well as to output manipulated variables and setpoints.

Die Level-3-Automation dient hingegen der Planung, Qualitätssicherung und Dokumentation neben anderen Funktionen von insgesamt 11 standardisierten Produktionskontroll-Funktionen eines MES-Systems (nach MESA International).Level 3 automation, on the other hand, serves for planning, quality assurance and documentation along with other functions of a total of 11 standardized production control functions of an MES system (according to MESA International).

Eine Datenerfassung beginnt gewöhnlich mit dem Level-1 und enthält die Koppelung an Messgeräte und Statusinformationen wie Schalterstellungen, die von dem SCADA-System im Level-3 erfasst werden. Die Daten werden dann in einer benutzerfreundlichen Darstellung präsentiert und ermöglichen es erst, steuernd in den Prozess einzugreifen.Data collection usually begins with level 1 and includes the coupling to gauges and status information such as switch positions detected by the SCADA system in level-3. The data is then presented in a user-friendly presentation and first enables control to intervene in the process.

SCADA-Systeme implementieren typischerweise eine verteilte Datenbasis, die Datenpunkte beinhaltet. Ein Datenpunkt enthält einen Ein- oder Ausgangswert, der durch das System überwacht und gesteuert wird. Datenpunkte können physikalisch positioniert/abgebildet und auch berechnet werden. Ein physikalischer Datenpunkt stellt einen Eingang oder Ausgang dar, während ein berechneter Punkt durch mathematische Operationen aus dem Zustand des Systems hervorgeht. Normalerweise werden Datenpunkte als eine Kombination von Werten mit Zeitstempel behandelt. Eine Serie von Datenpunkten ermöglicht die historische Auswertung (www.wikipedia.de).SCADA systems typically implement a distributed database that includes data points. A data point contains an input or output value that is monitored and controlled by the system. Data points can be physically positioned / mapped and also calculated. A physical data point represents an input or output, while a calculated point results from the state of the system through mathematical operations. Typically, data points are treated as a combination of timestamped values. A series of data points enables the historical evaluation (www.wikipedia.de).

Als Manufacturing Execution System (MES), nachfolgend Fertigungs-Ausführungs-System genannt, wird eine prozessnah operierende Ebene eines mehrschichtigen Fertigungsmanagement bezeichnet. Das Fertigungs-Ausführungs-System zeichnet sich gegenüber ähnlich wirksamen Systemen zur Produktionsplanung, den sogenannten ERP-Systemen (Enterprise Resource Planning im Level-4 des ISA-95-Modells), durch die direkte Anbindung an die verteilten Systeme des Automatisierungssystems aus und ermöglicht die Führung, Lenkung, Steuerung oder Kontrolle der Produktion in Echtzeit. Dazu gehören klassische Datenerfassung und Aufbereitung wie Betriebsdatenerfassung (BDE), Maschinendatenerfassung (MDE) und Personaldatenerfassung, aber auch alle anderen Prozesse (insgesamt 11 standardisierte Funktionen/Prozesse), die eine zeitnahe Auswirkung auf den Fertigung-/Produktionsprozess haben (www.wikipedia.de).A Manufacturing Execution System (MES), hereinafter referred to as a production execution system, refers to a process-oriented level of a multilayered manufacturing management. The manufacturing execution system is distinguished from similarly effective systems for production planning, the ERP systems (Enterprise Resource Planning in Level-4 of the ISA-95 model), by the direct connection to the distributed systems of the automation system and allows the Leadership, steering, control or production control in real time. These include classic data acquisition and processing such as operating data acquisition (PDC), machine data acquisition (MDE) and Personal data collection, but also all other processes (altogether 11 standardized functions / processes), which have a timely impact on the production / production process (www.wikipedia.de).

In einer SOA 2.0 (Service-Oriented Architecture = Service-orientierte Architektur) basierten Automatisierungs-Architektur sind Service-basierte SCADA Funktionen (Supervisory Control and Data Acquisition = Überwachungs-Steuerung und Daten-Erfassung) und Service-basierte MES Funktionen (Manufacturing Executing System = Fertigungs-Ausführungs-System) verteilt in intelligente mechatronische Geräte und Systeme eingebettet.In a SOA 2.0 (Service-Oriented Architecture) based automation architecture are service-based SCADA functions (supervisory control and data acquisition) and service-based MES functions (Manufacturing Executing System = Manufacturing execution system) distributed in intelligent mechatronic devices and embedded systems.

Komplexe (existierende) oder neue Funktionen, die nicht von den bestehenden Komponenten als Services angeboten werden, müssen generiert werden. Das heiß, Services, die von Geräten und Systemen im Service Bus exponiert sind, können komponiert bzw. orchestriert werden. Diese Komposition bzw. Orchestrierung wird durch Orchestrierungs-Engines ausgeführt, die in einigen der Geräte und Systeme eingebettet sind.Complex (existing) or new functions that are not offered by the existing components as services must be generated. That is, services exposed by devices and systems in the service bus can be composed or orchestrated. This composition or orchestration is performed by orchestration engines embedded in some of the devices and systems.

Schon im normalen Betrieb zeigen flexible automatisierte Produktionssysteme bestimmte Konfliktsituationen wie z. B. den gleichzeitigen Anspruch auf eine Komponente (Shared Resources), parallelen und sequenziellen Konkurrenzausschluss zwischen Komponenten und Services (Parallel- und Sequential Mutual-Exclusion-Relationship among Components and Services etc.). Diese Konfliktsituationen müssen unter Laufzeitbedingungen identifiziert, erkannt und gelöst werden. Konflikt-Situationen zu lösen erfordert die Durchführung eines Echtzeit-Entscheidungsprozesses; dafür braucht man Informationen über die eingebundenen Services, Geräte, Systeme und Prozesse. Diese Informationen sind Bestandteil von SCADA-Funktionen und MES-Funktionen.Even in normal operation, flexible automated production systems show certain conflict situations, such as For example, concurrent entitlement to one component (shared resources), parallel and sequential competitive exclusion between components and services (parallel and sequential mutual exclusivity relationships among components and services, etc.). These conflict situations must be identified, identified and resolved under runtime conditions. Solving conflict situations requires the execution of a real-time decision-making process; This requires information about the integrated services, devices, systems and processes. This information is part of SCADA features and MES features.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die obengenannten Konfliktsituationen bei der Ausführung von Service-Orchestrierungen unter Laufzeitbedingungen in Echtzeit auf einfache Weise gelöst werden können.Based on this, the object of the present invention is to refine a method and a system of the type mentioned at the beginning in such a way that the above-mentioned conflict situations in the execution of service orchestrations under runtime conditions can be solved in a simple manner in real time.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei der Orchestrierung von Services auftretende Konflikte als Ereignisse auf den Service-Bus gemeldet werden, dass die Ereignisse mittels eines mit dem Service-Bus gekoppelten Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-Systems erfasst und gespeichert werden, dass die Ereignisse mittels eines Ereignis-Verarbeitungs-Tools klassifiziert und verarbeitet werden, und dass auf der Grundlage der Klassifizierung mittels eines Entscheidungs-Unterstützungs-Tools neue Services generiert und/oder Anforderungen von bestehenden Services zum Konfigurieren, Optimieren und Wiederherstellen des Systems erzeugt werden, und dass Funktionen eines Fertigungs-Ausführungs-Systems, Produktions-Resourcen-Planungs-Systems und/oder eines Benutzerinterfaces als Reaktion auf die generierten Services im Service-Bus zur Verfügung gestellt werden.The object is achieved according to the invention by reporting conflicts occurring in the orchestration of services as events on the service bus, recording and storing the events by means of a monitoring, control and data acquisition system coupled to the service bus, that the events are classified and processed by means of an event processing tool and that new services are generated and / or requests are generated by existing services for configuring, optimizing and restoring the system based on the classification by means of a decision support tool, and providing functions of a manufacturing execution system, production resource planning system and / or user interface in response to the generated services in the service bus.

Vorzugsweise werden die von dem Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-Systems und/oder dem Fertigungs-Ausführungs-Systems angebotenen Services in die Service-orientierten Systemkomponenten verteilt eingebettet.Preferably, the services offered by the monitoring, control and data acquisition system and / or the manufacturing execution system are embedded in the service-oriented system components distributed.

Auch besteht die Möglichkeit, dass die von dem Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System und/oder dem Fertigungs-Ausführungs-System angebotenen Services durch die in dem Automatisierungssystem verteilt implementierten Orchestrierungs-Engines bereitgestellt werden.It is also possible that the services offered by the monitoring, control and data acquisition system and / or the manufacturing execution system are provided by the orchestration engines deployed distributed in the automation system.

Vorzugsweise werden die von dem Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System und/oder dem Fertigungs-Ausführungs-System angebotenen Services in zentraler und/oder verteilter Weise umgesetzt werden.Preferably, the services offered by the monitoring, control and data acquisition system and / or the manufacturing execution system will be implemented in a central and / or distributed manner.

Es ist vorgesehen, dass ein Austausch von Services zwischen den verteilt angeordneten Orchestrierungs-Engines und dem Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System und/oder Fertigungs-Ausführungs-System in Ereignis-basierter und/oder Informations-basierter Art und Weise durchgeführt wird.It is envisaged that an exchange of services between the distributed orchestration engines and the monitoring, control and data acquisition system and / or manufacturing execution system will be performed in an event-based and / or information-based manner ,

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise erfolgt die Kommunikation über den Service-Bus in einer Service-orientierten und Ereignis-gesteuerten Weise, wobei auf dem Service-Bus gemeinsam genutzte Funktionalitäten durch Services angefordert und orchestriert werden und wobei die erzeugten Ereignisse von den auf dem Service-Bus zirkulierenden Services zur Analyse und Steuerung des aktuellen Verhaltens des Automatisierungssystems genutzt werden.According to a preferred mode of operation, the communication is via the service bus in a service-oriented and event-driven manner, where shared functionalities are requested and orchestrated by services on the service bus and the generated events are from those on the service bus circulating services to analyze and control the current behavior of the automation system.

Die Informationen über das Automatisierungssystem werden mittels Mensch-Maschine-Schnittstelle an Benutzer zur Verfügung gestellt, wobei eine Konfiguration des Automatisierungssystems über die Mensch-Maschine-Schnittstelle erfolgt oder eine Entscheidung getroffen wird, wenn eine automatisch generierte Entscheidung des Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-Systems oder des Fertigungs-Ausführungs-Systems nicht ausreichend ist.The information about the automation system is made available to users by means of a man-machine interface, wherein a configuration of the automation system takes place via the man-machine interface or a decision is made when an automatically generated decision of the monitoring, control and data acquisition System or the manufacturing execution system is insufficient.

Es ist vorgesehen, dass sämtliche auf dem Service-Bus übertragenen Ereignisse durch das Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System erfasst werden und/oder vom Fertigungs-Ausführungs-System zur Durchführung von MES-Funktionen angewendet werden. It is envisaged that all events transmitted on the service bus will be captured by the monitoring, control and data acquisition system and / or applied by the manufacturing execution system to perform MES functions.

Aus den Ereignissen werden Informationen extrahiert, die lokal in der Datenbank gespeichert werden. Vorzugsweise umfassen die Informationen:
Parameter in Form eines eindeutigen Ereignis-Identifikators, eines Zeitstempels mit Bezug zu Erzeugung und Erfassung des Ereignisses, eine Quelle und ein Ziel des Ereignisses, eine Information über den Ereignis-Typ wie beispielsweise Status des Geräts, Betriebszustand des Geräts, Veränderungen in den Datenwerten, Leistungsparametern und/oder periodische Signale sowie zusätzliche Informationen abhängig von der Art des Ereignisses.The events extract information that is stored locally in the database. Preferably, the information includes:
Parameters in the form of a unique event identifier, a time stamp related to generation and detection of the event, a source and a destination of the event, information about the event type such as status of the device, operating state of the device, changes in the data values, Performance parameters and / or periodic signals and additional information depending on the nature of the event.

Im Fall einer Petri-Netz-Orchestrierungs-Engine werden Ereignisse unter folgenden Bedingungen erzeugt:
Eine Transition T ist aktiv; eine Transition T hat geschaltet; ein passiver Konflikt ist aufgetreten, der keine Auflösung verlangt, jedoch Aufträge aus dem Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System akzeptiert; ein aktiver Konflikt ist aufgetreten, der eine Auflösung durch das Überwachungs-, Steuerungs- und Datenerfassungs-System verlangt; ausgeführte Aktionen und Services verbunden mit Transitionen und/oder Start/Stopp der Orchestrierungs-Engine.In the case of a Petri net orchestration engine, events are generated under the following conditions:
A transition T is active; a transition T has switched; a passive conflict has occurred that does not require resolution but accepts jobs from the monitoring, control and data acquisition system; an active conflict has occurred requiring resolution by the monitoring, control and data acquisition system; Performed actions and services associated with transitions and / or start / stop of the orchestration engine.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Verfahrensweise ist vorgesehen, dass in dem Ereignis-Verarbeitungs-Tool aus den gespeicherten und registrierten Ereignissen Aktionen und/oder zusammengesetzte Ereignisse kompiliert werden, wobei die zusammengesetzten Ereignisse eine Komposition von einfachen Ereignissen oder neu generierte Ereignisse eines System-Analyse- und -Diagnose-Systems sind.According to another preferred method, it is provided that actions and / or composite events are compiled from the stored and registered events in the event processing tool, the composite events being a composite of simple events or newly generated events of a system analysis and compilation event Diagnosis system are.

Dabei erfolgt eine Klassifizierung der Ereignisse mittels Data-Mining, d. h. einer Gruppierung ähnlicher Ereignisse in einem Cluster.Here, a classification of the events by means of data mining, d. H. a grouping of similar events in a cluster.

Auch können Informationen von Ereignissen zusammengeführt werden, um eine Gruppe von Ereignissen auf ein einziges aussagekräftiges Ereignis zu verdichten.Also, information from events can be merged to aggregate a group of events into a single meaningful event.

Es ist vorgesehen, dass Ereignisse Informationen über den Status verschiedener Parameter beinhalten, wobei ein Trend eines Parameters ausgewertet und mit einem optimalen oder erwarteten Wert verglichen wird, wobei dann, wenn der Trendwert unter einem Schwellenwert liegt, ein Optimierungs-Anforderungs-Ereignis erzeugt wird, um eine Verbesserung des Parameterwerts zu melden.It is contemplated that events include information about the status of various parameters, where a trend of a parameter is evaluated and compared to an optimal or expected value, and if the trend value is below a threshold, an optimization request event is generated, to report an improvement in the parameter value.

Dabei kann die Verarbeitung von Ereignissen durch lokale Mensch-Maschine-Interfaces und/oder fernbedienbare Mensch-Maschine-Interfaces überwacht und konfiguriert wertden.In this case, the processing of events can be monitored and configured by means of local human-machine interfaces and / or remote-controlled man-machine interfaces.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Service-orientiertes Automatisierungs-System, welches sich dadurch auszeichnet, dass die Orchestrierungs-Engines Mittel zur Erkennung von bei der Orchestrierung von Services auftretenden Konflikten sowie Mittel zur Erzeugung und Versendung von Ereignissen bei Auftreten von Konflikten aufweisen, dass das Service-basierte System aus Überwachungs-, Steuerungs- und Daten-Erfassungs-Systemen, Fertigungs-Ausführungs-System und/oder Enterprise-Resource-Planning-System ein Datenerfassungs-Tool zur Erfassung von über den Service-Bus übertragenen Ereignissen aufweist, sowie eine Datenbank zur Speicherung der erfassten Ereignisse.Furthermore, the invention relates to a service-oriented automation system, which is characterized in that the orchestration engines have means for detecting conflicts occurring in the orchestration of services as well as means for generating and dispatching events in the event of conflicts, the service-based system of monitoring, control and data acquisition systems, manufacturing execution system and / or enterprise resource planning system has a data acquisition tool for recording events transmitted via the service bus, and a database for storing the recorded events.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das System aus Überwachungs-, Steuerungs- und Daten-Erfassungs-Systemen, Fertigungs-Ausführungs-System und/oder Enterprise-Resource-Planning-System ein Ereignis-Verarbeitungs-Tool zur Klassifizierung und zur Verarbeitung der gespeicherten Ereignisse aufweist sowie ein Entscheidungs-Unterstützungs-Tool zur Ausführung ausgewählter Aktionen auf den Ebenen L-1 als auch L-2 und L-3 der Service-orientierten Automatisierungs-Architektur gemäß ISA-95 besitzt.According to a preferred embodiment it is provided that the system of monitoring, control and data acquisition systems, manufacturing execution system and / or enterprise resource planning system, an event processing tool for classifying and processing the stored events and a decision support tool for performing selected actions on the levels L-1 and L-2 and L-3 of the service-oriented automation architecture according to ISA-95 has.

Die Konflikte werden von den Orchestrierungs-Engines identifiziert, erkannt sowie gemeldet und sie erscheinen dann auf dem Service-Bus.The conflicts are identified, detected, and reported by the orchestration engines, and they then appear on the service bus.

Zusammen mit den Konflikten wird auch eine Reihe von Informationen von den SOA 2.0 basierten Geräten in Form von Ereignissen und als explizite Information bereitgestellt. Funktionen von SCADA und MES, die in zentralen oder verteilten Geräten lokalisiert sind, sind notwendig um die Konflikte lösen zu können.Along with the conflicts, a range of information from the SOA 2.0 based devices is also provided in the form of events and as explicit information. Functions of SCADA and MES located in centralized or distributed devices are necessary to resolve the conflicts.

Das Verfahren und das System zeichnen sich besonders durch nachfolgende Merkmale aus:

• – SCADA und MES Funktionen sind als Services in die bestehenden SOA 2.0 kompatiblen Geräte und Systeme eingebettet. Sie werden spezifiziert und dann implementiert als Teil der Funktionalitäten, die als Services durch die verteilte Orchestrierungs-Engines bereitgestellt werden.
• – In einer ISA-95 kompatiblen IT-Unternehmensarchitektur sind SCADA und MES Funktionen vorhanden, können aber in zentraler oder verteilter Weise umgesetzt sein.
• – SCADA/MES Funktionalitäten sind Services, die formal in einer Modell-basierten Orchestrierung spezifiziert sind.
• – Konfliktsituationen, die während der Laufzeit von den Orchestrierungs-Engines angezeigt werden, werden an die SCADA- und MES-Komponenten gemeldet, die dann die für sie richtige Lösung auswählen.
• – Der Austausch von Services zwischen Orchestrierungs-Engines und SCADA-/MES-Systemen kann in Ereignis-basierter und Informations-basierter Art und Weise durchgeführt werden.
• – Schließlich wird das Automatisierungssystem in eine große, manchmal sehr große Menge von SOA 2.0 konformen Geräten und Systemen mit SCADA und MES Orchestrierungs-Komponenten transferiert, wobei ihre Funktionalitäten als Services in verteilter Form bereitgestellt werden. Die ISA-95 Architektur behält die Hierarchie aus funktionaler Sicht bei, aber umgesetzt wird sie in eine komplett flache Architektur.

• - SCADA and MES features are embedded as services in existing SOA 2.0 compliant devices and systems. They are specified and then implemented as part of the functionalities provided as services by the distributed orchestration engines.
• - In a ISA-95 Compatible IT enterprise architecture has SCADA and MES capabilities, but can be implemented in a central or distributed manner.
• - SCADA / MES functionalities are services that are formally specified in a model-based orchestration.
• - Conflict situations that are displayed by the orchestration engines at runtime are reported to the SCADA and MES components, which then select the solution that best suits them.
• - The exchange of services between orchestration engines and SCADA / MES systems can be done in an event-based and information-based manner.
• Finally, the automation system is transferred into a large, sometimes very large amount of SOA 2.0 compliant devices and systems with SCADA and MES orchestration components, providing their functionalities as distributed services. The ISA-95 Architecture preserves the hierarchy from a functional point of view, but it is implemented in a completely flat architecture.

Durch Online/Offline Kompositionen von Petri-Netz-orientierten Orchestrierungs-Modulen wird die Möglichkeit eröffnet, die der Komposition von Automations-Services zugeordnete Logik zu spezifizieren, ohne zuvor die Anzahl der Orchestrierungs-Ergebnisse oder die Lokalisierung der Services zu kennen.Online / offline compositions of Petri Net-oriented orchestration modules provide the ability to specify the logic associated with the composition of automation services without first knowing the number of orchestration results or the location of the services.

Als Ergebnis der Orchestrierung gibt es neue Services, die Verhaltensweisen repräsentieren, die nicht durch die vorhandenen Komponenten bereitgestellt werden, d. h. ein so genanntes „emergent” Verhalten.As a result of orchestration, there are new services that represent behaviors that are not provided by the existing components; H. a so-called "emergent" behavior.

Die Orchestrierungs-Module sind in intelligenten Automatisierungs-Geräten im Einsatz. Als Ergebnis kann ein intelligentes Automatisierungsgerät jetzt Überwachungs- & Steuerungs-Services anbieten wie Monitoring oder andere SCADA-Funktionen, da diese neuen Services das Ergebnis der laufenden Orchestrierung in diesen Geräten sind.The orchestration modules are in use in intelligent automation devices. As a result, an intelligent automation device can now offer monitoring & control services, such as monitoring or other SCADA functions, as these new services are the result of ongoing orchestration in these devices.

Wenn die Petri-Netz-basierten Orchestrierungs-Module arbeiten, werden Konfliktsituationen formal durch ein Set von sich im Konflikt befindlichen Transitionen (in den Petri-Netz-Modulen) berichtet, die dann gelöst werden müssen.When the Petri-Net-based orchestration modules work, conflict situations are formally reported through a set of conflicting transitions (in the Petri-net modules), which then have to be resolved.

Die Konflikte werden gemeldet und innerhalb der Automatisierungs-Architektur exponiert. SCADA- und MES-Systeme, die traditionell im Level-2 bzw. Level-3 und manchmal im Level-4 der Unternehmensarchitektur (z. B. ISA-95 ) lokalisiert sind, erhalten diese Berichte.The conflicts are reported and exposed within the automation architecture. SCADA and MES systems traditionally in Level 2 or Level 3 and sometimes in Level 4 of enterprise architecture (eg. ISA-95 ) are located, these reports get.

Ein wichtiger Aspekt dieses Ansatzes ist, dass SCADA- oder MES-Systeme als zentrale Komponenten betrachtet werden können. Trotzdem haben die intelligenten SOA-konformen Automatisierungsgeräte eingebettete SCADA- und MES-Funktionalitäten. Als ein wichtiges Ergebnis ist festzuhalten: verteilte SCADA-/MES-Funktionen werden auch als Services von Geräten und Systemen angeboten. Ergebnis: Konflikte können durch eine remote zentrale SOA-basierte SCADA/MES oder durch lokal eingebettete SCADA-/MES-Systeme gelöst werden.An important aspect of this approach is that SCADA or MES systems can be considered as central components. Nevertheless, the intelligent SOA-compliant automation devices have embedded SCADA and MES functionalities. One important result to note is that distributed SCADA / MES functions are also offered as services of devices and systems. Result: Conflicts can be resolved by a remote central SOA-based SCADA / MES or by locally embedded SCADA / MES systems.

Wenn eine neue SCADA-/MES-Funktion benötigt wird, um einen Konflikt zu lösen, und sie wird nicht als Service innerhalb der bestehenden SOA-konformen intelligenten Geräte und Systeme angeboten, kann diese neue SCADA-/MES-Funktion in einige der bestehenden intelligenten SOA-fähigen Geräte geladen werden. In diesem Fall präsentiert die SOA 2.0 SCADA/MES eine sehr wichtige Eigenschaft: Entwicklungsfähigkeit/Entwickelbarkeit (Evolvability).If a new SCADA / MES feature is needed to resolve a conflict and it is not offered as a service within existing SOA-compliant intelligent devices and systems, this new SCADA / MES feature can be used in some of the existing intelligent ones SOA-enabled devices are loaded. In this case, the SOA 2.0 SCADA / MES presents a very important feature: viability / evolvability.

Zu jeder Zeit können SCADA-/MES-Funktionalitäten, die als Services und/oder orchestrierte Services angeboten werden und die aktuell nicht notwendig sind, gelöscht oder in den Stand-by Zustand (nicht zugänglich/nicht verfügbar) versetzt werden, ohne die physikalische Architektur des Systems zu verändern.At any time, SCADA / MES functionalities offered as services and / or orchestrated services, which are not currently required, may be deleted or put into the standby state (inaccessible / unavailable) without the physical architecture of the system.

Des Weiteren wird auf folgende Referenzen verwiesen, deren Inhalt vollumfänglich in vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

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• [IECON2009] JM Mendes, F. Restivo, P. Leitão & AW Colombo, "Customizable Service-oriented Petri Net Controllers", Proceedings of the 35th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, pp. 4341-4346, 2009 ,
• [WS-Eventing] D. Box, et al, Web Services Eventing (WS-Eventing), http://www.w3.org/Submission/2006/SUBM-150 WS-Eventing-20060315 /, 15 March 2006 ,
• [IJAMT98] Feldmann, K .; Colombo, AW: "Material Flow and Control Sequence Specification of Flexible Production Systems using Colored Petri Nets". The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 14, Num. 10, pp. 760-774. Springer publishes London, October 1998 ,
• [CEP96] Feldmann, K .; String, C .; Colombo, AW: "Modularized, Distributed Real-Time Control of Flexible Production Cells, Using Petri Nets". Control Engineering Practice, Int. Journal of IFAC, pp. 1067-1078. August 1996 ,
• [IEEE CST99] Feldmann, K; Colombo, AW; String, C .; Stoeckel, T .: "Specification, Design and Implementation of Logic Controllers based on Colored Petri Net Models and the IEC1131 Standard. Part I: Specification and Design ". IEEE Trans. To Control Systems Technology, pp. 657-665, November 1999 ,

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von den Figuren zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.For more details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims, the features to be taken these features - alone and / or in combination - but also from the following description of the figures to be taken preferred embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 eine Architektur eines Service-orientierten Automatisierungssystems mit Systemen zur Überwachungssteuerung und Daten-Erfassung (SCADA) sowie verteiltem Steuerungssystem (DCS), 1 an architecture of a service-oriented automation system with systems for monitoring control and data acquisition (SCADA) and distributed control system (DCS),

2 eine Interaktion zwischen Komponenten des verteilten Steuerungssystems mit dem SCADA-System, 2 an interaction between components of the distributed control system with the SCADA system,

3 eine schematische Darstellung von zwei Arten von Service-Verbindungen, 3 a schematic representation of two types of service connections,

4 eine schematische Darstellung einer Petri-Netz-Orchestrierung mit Konflikten, 4 a schematic representation of a Petri net orchestration with conflicts,

5 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zur Datenerfassung aus dem Service-Bus durch das SCADA-System, 5 a schematic representation of a communication for data acquisition from the service bus through the SCADA system,

6 eine schematische Darstellung einer Ereignis-Verarbeitung und Interaktion des SCADA-Systems mit einer Ereignis-Datenbank, 6 a schematic representation of an event processing and interaction of the SCADA system with an event database,

7 eine schematische Darstellung einer rekonfigurierbaren Fertigungszelle mit intelligenten eingebetteten Service-orientierten Steuerungen, 7 a schematic representation of a reconfigurable manufacturing cell with intelligent embedded service-oriented controllers,

8 eine schematische Darstellung von Verbindungen von Komponenten der Fertigungszelle gem. 7 mit den Service-orientierten Steuerungskomponenten. 8th a schematic representation of compounds of components of the manufacturing cell gem. 7 with the service-oriented control components.

Eine Service-orientierte Architektur der zweiten Generation, nachfolgend SOA 2.0 genannt, scheint sehr gut mit den typischen verteilten Steuerungssystemen, nachfolgend DCS (Distributed Control System) genannt, und Überwachungs- und Daten-Erfassungs-Systeme, nachfolgend SCADA-System genannt, zusammen zu passen, nicht nur vom organisatorischen Standpunkt in Bezug auf Service-orientierte Architektur (SOA), sondern auch über den Fluss und die Verarbeitung von Ereignissen.A second-generation service-oriented architecture, hereafter referred to as SOA 2.0, seems to work very well with the typical distributed control systems, hereinafter referred to as DCS (Distributed Control System), and monitoring and data acquisition systems, hereinafter called the SCADA system not only from an organizational point of view regarding service-oriented architecture (SOA), but also about the flow and the processing of events.

Die vorausgegangenen Implementierungen von DCS auf Basis einer Service-orientierten-Architektur der ersten Generation (nachfolgend SOA 1.0 genannt) (siehe z. B. Mendes et al. [COMPSAC2009] ) zeigten eine Service-Landschaft für Geräte und PC-Engineering-Tools mit einem gewissen Maß an Flexibilität für Entscheidungen und ”Plug & Play” Fähigkeit, aber Ereignisse wurden nur verwendet, um den Status der Geräte zu aktualisieren und PC-Anwendungen zu überwachen.The previous implementations of DCS based on a first-generation service-oriented architecture (hereafter referred to as SOA 1.0) (see e.g. Mendes et al. [COMPSAC2009] ) demonstrated a service landscape for devices and PC engineering tools with some flexibility for decision-making and "plug and play" capability, but events were only used to update device status and monitor PC applications.

Mit SOA 2.0 ist beabsichtigt, Ereignisse in einer ”Ereignis-gesteuerten” Weise zu nutzen, d. h. Ereignisse sind die Grundlage um Funktionen und Aktionen zu beschreiben, die in einer komplett unsynchronisierten (asynchronous) Weise durchgeführt werden. Deshalb spielen Ereignisse eine sehr aktive Rolle in der Architektur und ihre Erfassung und Verarbeitung in Echtzeit ist grundlegend für die wachsende Dynamik des Automatisierungssystems.With SOA 2.0, it is intended to use events in an "event-driven" manner; H. Events are the basis for describing functions and actions that are performed in a completely unsynchronized manner. Therefore, events play a very active role in architecture and their real-time capture and processing is fundamental to the growing dynamics of the automation system.

Um dieses in ein typisches DCS-/SCADA-System zu übersetzen, werden Ereignisse von den verschiedenen Komponenten im System generiert und von dem SCADA-System für die Überwachung, Kontrolle, Diagnose und Wiederherstellung genutzt. Diese SCADA-Funktionen erfordern Services, die Teil des Systems sind, um ihre Aufgaben zu erfüllen und um möglicherweise neue zusammengesetzte Services zu generieren, die von dem SCADA-System dann bereitgestellt werden.To translate this into a typical DCS / SCADA system, events are generated by the various components in the system and used by the SCADA system for monitoring, control, diagnostics, and recovery. These SCADA functions require services that are part of the system to perform their tasks and possibly generate new composite services, which are then provided by the SCADA system.

Ein SOA 2.0 SCADA-System unterscheidet sich von den typischen SCADA-Systemen durch Nutzung einer Ereignis-getriebenen, Service-orientierten Arbeitsweise, um Prozesse und Ressourcen zu überwachen.A SOA 2.0 SCADA system differs from the typical SCADA systems in that it uses an event-driven, service-oriented approach to monitor processes and resources.

1 zeigt ein Sercice-orientiertes Automatisierungssystem AS umfassend DCS- und SCADA-System mit SOA 2.0 Design. 1 shows a sercice-oriented automation system AS comprising DCS and SCADA system with SOA 2.0 design.

Die Kommunikation zwischen verschiedenen Ressourcen wie SCADA-Systeme SC, MES-Systeme M, EPR-Systeme E, HMI-Systeme HI1, HI2 sowie PLC-Systemen P1...Pn in der Architektur ist nur möglich, wenn gemeinsame Standards festgelegt werden, die nicht nur den Austausch von Informationen, sondern auch die Bedeutung (Semantik) dieser Informationen ermöglichen. Ein Service-Bus SB stellt eine transparente Schicht 7 des OSI-Modells dar, wobei die Kommunikation in einer Service-orientierten und Ereignisgesteuerten Weise erfolgt. Das bedeutet, dass 1) die im Netzwerk N gemeinsam genutzten Ressourcen durch Services S angefordert und orchestriert werden können und dass 2) die erzeugten Ereignisse E von den im Netz zirkulierenden Services S genutzt werden, um die Analyse und Reaktionen auf das aktuelle Verhalten des Systems zu unterstützen. Der Service-Bus SB kann daher als ein Kanal für Web-Services S und deren Austausch von Nachrichten verstanden werden, unabhängig davon, welche physische Norm verwendet wird (z. B. Ethernet, Wireless, etc.).The communication between different resources such as SCADA systems SC, MES systems M, EPR systems E, HMI systems HI1, HI2 and PLC systems P1 ... Pn in architecture is only possible if common standards are set not only the exchange of information, but also the meaning (semantics) of this information. A service bus SB represents a transparent layer 7 of the OSI model, the communication being in a service-oriented and event-driven manner. This means that 1) the resources shared in network N can be requested and orchestrated by Services S and 2) the generated events E are used by the services S circulating in the network to analyze and respond to the current behavior of the system to support. The service bus SB can therefore be understood as a channel for web services S and their exchange of messages, regardless of which physical standard is used (eg Ethernet, wireless, etc.).

Die speicherprogrammierbaren Steuerungen P1...Pn, nachfolgend PLC (Programmable Logic Controller = Speicherprogrammierbare Steuerungen) genannt und Endgeräte R1...Rn, nachfolgend RTU (Remote Terminal Units = entfernt liegende Endgeräte) genannt, liefern ihre Informationen an den Service-Bus SB mit ihren eigenen Services S. Dazu gehören Schnittstellen FBIO für verschiedene Feldbus-Standards und I/O sowie das Mapping auf Web-Services.The programmable logic controllers P1 ... Pn, hereinafter referred to as PLC (Programmable Logic Controller = Programmable Logic Controllers) and terminals R1 ... Rn, hereinafter referred to as RTU (Remote Terminal Units = remote terminals), deliver their information to the service bus SB with their own services S. These include interfaces FBIO for various fieldbus standards and I / O as well as the mapping to web services.

Zum Beispiel stellt eine RTU R1, die mit einer entfernten Pumpstation D1 verbunden ist, einen Service S zum Steuern der Pumpenparameter wie Frequenz und Druck bereit. Sie erzeugt auch Ereignisse E an den Service-Bus SB, um anzuzeigen, welche Maßnahmen aktuell von der Pumpstation D1 durchgeführt werden und alarmiert, wenn die Werte außerhalb der gewünschten Grenzwerte sind.For example, an RTU R1 connected to a remote pumping station D1 provides a service S for controlling pump parameters such as frequency and pressure. It also generates events E to the service bus SB to indicate what actions are currently being performed by the pump station D1 and to alert if the values are outside the desired limits.

Bemerkenswerterweise beinhalten PLC Geräte nicht nur die Möglichkeit, die Logik von direkt angeschlossene Sensoren D2 und Aktoren D2 zu koordinieren, sondern auch externe Services, wie sie im vorigen Beispiel der Pumpstation gegeben sind. In der üblichen Art würde dies bei einer typischen PLC bei Benutzung des IEC 61131 Standards programmiert und interpretiert werden.Notably, PLCs not only include the ability to coordinate the logic of directly connected D2 and D2 actuators, but also external services such as the pumping station in the previous example. In the usual way this would be done in a typical PLC using the IEC 61131 standards be programmed and interpreted.

Aber die Einführung von Services S eröffnet auch den Horizont, neue Ansätze zu verwenden. Bei Verwendung von SOA wird diese Anordnung aus verteilter Service-basierter Steuerungs- und Automatisierungstechnik Orchestrierung genannt. Daher können Orchestrierungssprachen verwendet werden, die von PLC gehosteten Orchestrierungs-Engines OE ausgeführt werden, um interne und externe Services S, die durch andere RTUs und PLCs angeboten werden, zu koordinieren.But the introduction of Services S also opens the horizon to use new approaches. When using SOA, this arrangement of distributed service-based control and automation technology is called orchestration. Therefore, orchestration languages executed by PLC-hosted orchestration engines OE can be used to coordinate internal and external services S offered by other RTUs and PLCs.

2 zeigt eine Interaktion zwischen PLC P1 und PLC P2 mit jeweils implementierter Petri-Netz-basierter Orchestrierungs-Engine OE1, OE2 und SCADA-System SC. 2 shows an interaction between PLC P1 and PLC P2, each with implemented Petri-network-based orchestration engine OE1, OE2 and SCADA system SC.

Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Erweiterung des Petri-Netz-basierten Orchestrierungs-Ansatzes für DCS wie von Mendes et al. in [INDIN2010] berichtet. Im Falle der Nutzung von Orchestrierungs-Engines OE, die Petri-Netze verwenden, gibt es einen Austausch von Informationen zwischen zwei oder mehreren PLCs P1, P2 mit implementierten Orchestrierungs-Engines OE1, OE2, die verteilte Steuerung/Orchestrierung durchführen, und dem SCADA-System SC, wie in 2 dargestellt. Grundsätzlich erfordern verteilte Petri-Netze, die in verschiedenen Orchestrierungs-Engines OE1, OE2 laufen, für die Synchronization ihrer Operationen ein Mechanismus, wie er in [INDIN2010] beschrieben wird. Nachdem die Orchestrierungs-Engines OE1, OE2 arbeiten, werden jedes Mal wenn Konflikte zwischen aktivierten Transitionen auftreten (was z. B. Entscheidungspunkte in der Orchestrierungslogik darstellt), Ereignisse ausgelöst und an das SCADA-System SC weitergeleitet, um über den aktuellen Stand der Aktivitäten zu informieren und um Unterstützung bei der Lösung dieser Konflikte anzufordern [IJAMT98]. Das SCADA-System SC sammelt diese Informationen aktiv ein, um bei Bedarf darauf mit Unterstützung eines Entscheidungs-Mechanismus zu reagieren und den Konflikt zu lösen (z. B. dynamisches Re-Scheduling [CEP96]).The main focus of this work is the extension of the Petri-Net-based orchestration approach for DCS as well as for DCS Mendes et al. in [INDIN2010] reported. In the case of using orchestration engines OE using Petri nets, there is an exchange of information between two or more PLCs P1, P2 with implemented orchestration engines OE1, OE2 performing distributed control / orchestration, and the SCADA System SC, as in 2 shown. Basically, distributed Petri nets running in different orchestration engines OE1, OE2 require a mechanism to synchronize their operations, as described in [INDIN2010]. After the orchestration engines OE1, OE2 work, whenever conflicts arise between activated transitions (eg, decision points in the orchestration logic), events are triggered and passed to the SCADA system SC to keep track of the current state of the activities to inform and to request assistance in resolving these conflicts [IJAMT98]. The SCADA system SC actively collects this information to respond as needed with the assistance of a decision mechanism and to resolve the conflict (eg, dynamic re-scheduling [CEP96]).

Ein Überwachungs- und Entscheidungs-System UES ist der Kern des SCADA-Systems SC und verantwortlich dafür, Ereignisse E vom Service-Bus SB, die von den diversen Services S im System erzeugt werden, mit Hilfe eines Datenerfassungs-Mechanismus DEM, der mit dem Service-Bus SB verbunden ist, zu akquirieren. Ein Aufsichtssystem UES für SOA 2.0 enthält eine Ereignis-Verarbeitungs-Methode bzw. Ereignis-Verarbeitungs-Tool EVT, um Ereignisse E zu klassifizieren und zu verarbeiten, die die Grundlage für Diagnose bilden. Aktionen werden ausgewählt und von den Entscheidungs-Unterstützungs-Werkzeugen EUT (Decision Support Tools) des Überwachungssystems UES ausgeführt, wenn das verteilte Steuerungssystem DCS Unterstützung jenseits der lokalen Orchestrierung durch PLCs und ihre Zusammenarbeit und/oder der Recovery (sofern erforderlich) der teilweisen oder gesamten Steuerung erfordert.A monitoring and decision system UES is the core of the SCADA system SC and responsible for storing events E from the service bus SB generated by the various services S in the system by means of a data acquisition mechanism DEM associated with the service Service bus SB is connected to acquire. A supervisory system UES for SOA 2.0 includes an event processing (EVT) processing tool to classify and process events E that form the basis for diagnostics. Actions are selected and executed by the Decision Support Tools decision support tools of the UES monitoring system when the distributed control system supports DCS beyond the local orchestration by PLCs and their collaboration and / or the recovery (if any) of the partial or total Control requires.

Die automatische Verarbeitung und Überwachung erfolgt mit den System-Ingenieuren durch die Mensch-Maschine-Schnittstelle HMI HI1, HI2, um das System zu konfigurieren und zu überwachen. Da der Service-Bus SB unabhängig von der verwendeten Netzwerk-Technologie ist, werden lokal angeschlossene Geräte (wie z. B. typischerweise PCs) aber auch drahtlose Geräte (z. B. mobile Tablet-PCs) verwendet, um die aufgenommenen und verarbeiteten Daten für den Benutzer anzuzeigen und um die Interaktion mit dem System zu ermöglichen. Automatic processing and monitoring is done with the system engineers through the HMI HI1, HI2 man-machine interface to configure and monitor the system. Since the service bus SB is independent of the network technology used, locally connected devices (such as typically PCs) but also wireless devices (eg, mobile tablet PCs) are used to capture the captured and processed data for the user and to allow interaction with the system.

Die allgemeine Funktion des vorgeschlagenen SOA 2.0 basierten SCADA-Systems ist:

• • Überwachen der Aktivität des DCS mit Hilfe der Informationen von Ereignissen E, die auf dem Service-Bus SB verfügbar sind;
• • Unterstützen des DCS durch Generierung neuer Services S und pro-aktive Anforderung von bestehenden Services S zum Konfigurieren, Optimieren und Wiederherstellen des Systems;
• • Bereitstellen von Informationen über das System an die Benutzer, um deren Interaktion über HMI zu ermöglichen. Die Konfiguration des Systems kann über HMI erfolgen oder Entscheidungen können getroffen werden, wenn die automatischen Entscheidungen des Überwachungs-Systems nicht ausreichend sind;
• • Ermöglichen der Integration anderer Systeme, wie Manufacturing Execution System (MES) und Enterprise Resource Planning (ERP) über den gemeinsamen Service-Bus SB.

• • monitoring the activity of the DCS using the information of events E available on the service bus SB;
• • supporting the DCS by generating new services S and proactively requesting existing services S to configure, optimize and restore the system;
• • Provide information about the system to users to enable their interaction via HMI. The configuration of the system can be done via HMI or decisions can be made if the automatic decisions of the monitoring system are not sufficient;
• • Enable the integration of other systems, such as Manufacturing Execution System (MES) and Enterprise Resource Planning (ERP) via the common service bus SB.

Die folgenden Abschnitte beschreiben die einzelnen Teile des SOA 2.0 basierten SCADA mit Petri-Netz Orchestrierungen, angefangen mit der Datenerfassung und gefolgt von der Ereignis-Verarbeitung und Kontrolle/Unterstützung zur Entscheidungsfindung für Petri-Netz Orchestrierungen.The following sections describe the individual parts of the SOA 2.0-based SCADA with Petri-Net orchestration, starting with data collection and followed by event processing and control / support for decision-making for Petri-Net orchestrations.

Es folgt ein Überblick zu Petri-Netz basierter Orchestrierung mit Service-Ereignissen.The following is an overview of Petri Net based orchestration with service events.

Da Services S keine isolierten Elemente sind, die von Software-Komponenten angeboten werden, wird eine Logik L vorgeschlagen, die für Interaktionen verantwortlich ist. Die Modell-basierte Orchestrations-Engine OE ist in der Lage, einen bestimmten Arbeitsplan aus Services S, d. h. eine Orchestrierung, zu interpretieren und auszuführen. Der Arbeitsplan kann in Business Process Execution Language (BPEL) [OASIS2007], Petri-Netz (PN) Formalismus (siehe z. B. [Hamadi2003] und [Bing2005]) oder sogar in angepassten Sprachen der IEC 61131-3 definiert werden, neben anderen Möglichkeiten [IEEE CST 99] . Ein weiteres Merkmal ist, Services zusammenzustellen, d. h. der Arbeitsplan selbst stellt einen Service dar.Because Services S are not isolated items offered by software components, a logic L is suggested that is responsible for interactions. The model-based orchestration engine OE is capable of interpreting and executing a specific service S work plan, ie orchestration. The work plan can be used in Business Process Execution Language (BPEL) [OASIS2007], Petri Net (PN) formalism (see eg [Hamadi2003] and [Bing2005]) or even in custom languages IEC 61131-3 be defined, among other possibilities [IEEE CST 99] , Another feature is to put together services, ie the work plan itself represents a service.

Die Modellierungssprache, die in diesem Dokument verwendeten wird, leitet sich von Petri-Netz-Spezifikationen ab, wie in [IECON2009] beschrieben. Die entwickelte Petri-Netz Orchestrations-Engine OE verfügt über verschiedene Funktionen einschließlich:

• • Einfache Alternative zu BPEL und ähnlich zu dem, was Automatisierungs-Ingenieure gewohnt sind;
• • Service-Aufruf, Exposition und Eventing;
• • Design und Kombination zur Laufzeit;
• • Möglichkeiten der Modell-Analyse zur Design-Zeit;
• • Integrierte Unterstützung der Entscheidungsfindung in Konfliktsituationen basierend auf den PN-Modellen;
• • Interpretation von XML-basierten Konfigurationen (verwendet in der dynamischen Entwicklung).

• • Simple alternative to BPEL and similar to what automation engineers are used to;
• • service call, exposure and eventing;
• • design and combination at runtime;
• • possibilities of model analysis at design time;
• • Integrated decision support in conflict situations based on PN models;
• • Interpretation of XML-based configurations (used in dynamic development).

Der Petri-Netz Methode folgend, muss die Orchestration-Engine OE wissen, wie und wann auf Services S zu reagieren ist und wie dies im Modell darzustellen ist. Dies wird durch die Beschreibung von Transitionen T im Petri-Netz-Modell PNM erreicht. Eine Transition T1, die bereit ist zum Senden eines Request/einer Response N oder eines Ereignisses E, muss aktiviert werden; die Aktion wird durchgeführt, wenn die Transition T schaltet. Andererseits wird eine Transition T2 zum Empfang einer Nachricht N auf eine Anfrage, Antwort oder ein Ereignis E nur durchgeführt, wenn sie aktiviert und die Nachricht N verfügbar ist. 3 zeigt zwei Arten von Service-Verbindungen mit Transitionen: Transition T1 gibt Nachricht N/Ereignis E aus (links), Transition T2 wartet auf Nachricht N/Ereignis E (rechts).Following the Petri-Net method, the orchestration engine OE needs to know how and when to respond to services S and how to model this in the model. This is achieved by the description of transitions T in the Petri net model PNM. A transition T1 ready to send a request / response N or an event E must be activated; the action is performed when the transition T switches. On the other hand, a transition T2 for receiving a message N to a request, response or event E is only performed if it is activated and the message N is available. 3 shows two types of service connections with transitions: Transition T1 outputs message N / event E (left), transition T2 waits for message N / event E (right).

Entscheidungspunkte P1...Pn, alternative Pfade Pf1...Pfn in einer Steuerlogik-Topologie L und andere Arten sequentieller oder paralleler Beziehungen, die im zu orchestrierenden System erscheinen, sind explizit durch Transitionen T1...Tn eines im Konflikt befindlichen Petri-Netzes modelliert, und auf die gleiche Weise wie Web Service Funktionen in der Lage, als Transitionen T und Stellen ST in Petri-Netzen dargestellt zu werden. Solche Funktionen erfordern das Eingreifen der Entscheidungs-Mechanismen, die die Umleitung der statischen und vorhergesagten Steuerelemente erweitern. Dies gilt insbesondere wenn man bedenkt, dass Automatisierungssysteme dynamisch vererbt und nicht vollständig vorhersehbar sind; manchmal gibt es unerwartete Situationen, die ein einfach ausgeführtes Petri-Netz nicht handhaben kann: operative Verzögerungen oder Betriebsabbrüche, Synchronisation zwischen individuellen Workflows, unerwartete Situationen, unvollendete Operationen, dynamisches Hinzufügen neuer Operationen etc.Decision points P1 ... Pn, alternative paths Pf1 ... Pfn in a control logic topology L and other types of sequential or parallel relationships appearing in the system to be orchestrated are explicitly represented by transitions T1 ... Tn of a conflicting Petri Network models, and in the same way as web service functions, are able to be represented as transitions T and places ST in Petri nets. Such functions require the intervention of the decision mechanisms that extend the redirection of the static and predicted controls. This is especially true when considering that automation systems are inherited dynamically and are not completely predictable; sometimes there are unexpected situations that a simply running Petri net can not handle: operational delays or shutdowns, synchronization between individual workflows, unexpected situations, unfinished operations, dynamic addition of new operations, etc.

Im folgenden wird beschrieben, wo zusätzliche Hilfe im Hinblick auf die Entscheidung benötigt wird, um die Leistungsfähigkeit der Petri-Netz basierten Orchestrierung in automatisierten Systemen zu erhöhen:

• • Auswahl von aktivierenden Transition, wenn sich mehrere Transitionen im Konflikt befinden (Auflösung von Konflikten);
• • Petri-Netz Analyse zur Unterstützung der Entscheidungsfindung, einschließlich Verhaltens- und Struktur-Analyse, Pfadfindung und Simulation;
• • Auswahl des besten Service oder Operation, die durchgeführt werden soll, wenn die verbundene Transition aktiviert oder geschaltet ist;
• • Management des Petri-Netzes: entscheiden, wann das Petri-Netz laufen, stoppen oder zurückgesetzt werden soll;
• • Automatische Komposition und Aggregation von Petri-Netzen.

• • selection of activating transition, if several transitions are in conflict (resolution of conflicts);
• • Petri-Net analysis to support decision-making, including behavioral and structural analysis, pathfinding, and simulation;
• • selecting the best service or operation to perform when the connected transition is enabled or switched;
• • management of the Petri net: decide when to run, stop or reset the Petri net;
• • Automatic composition and aggregation of Petri nets.

4 zeigt ein Beispiel einer Petri-Netz-Orchestrierung mit Konflikten [IECON2008]. Ein Petri-Netz-Modell PNM wird verwendet, um die Beziehung zwischen drei Maschinen M1, M2, M3 zu beschreiben, die aktiviert werden, wenn die entsprechende Transition T1, T2, T3 geschaltet wird. Die Maschinen M1, M2, M3 haben Web Services S1, S2, S3 und, wenn aktiviert, wird eine Nachricht N an die entsprechende Maschine M1, M2, M3 gesendet. Die Logik dabei ist, dass nur jeweils eine Maschine M1, M2, M3 auf eine Anforderung hin zu einer bestimmten Zeit arbeiten kann. Der Entscheidungspunkt P1 wird im Petri-Netz-Modell als Konflikt übersetzt, erfordert aber, dass einige Komponenten der SOA-basierten Architektur, die sich grundsätzlich im Service-Bus befinden, den Konflikt auflösen, d. h. eine der Maschinen in Abhängigkeit von verschiedenen Kriterien auswählen. Weitere Informationen findet man in [IECON2008] und [IECON2009]. 4 shows an example of a Petri net orchestration with conflicts [IECON2008]. A Petri net model PNM is used to describe the relationship between three machines M1, M2, M3, which are activated when the corresponding transition T1, T2, T3 is switched. The machines M1, M2, M3 have web services S1, S2, S3 and, when activated, a message N is sent to the corresponding machine M1, M2, M3. The logic here is that only one machine M1, M2, M3 can work on a request at a certain time. The decision point P1 is translated as a conflict in the Petri-Net model, but requires that some components of the SOA-based architecture, which are basically in the service bus, resolve the conflict, ie select one of the machines according to different criteria. Further information can be found in [IECON2008] and [IECON2009].

Die Datenerfassung in einer SOA-Umgebung bedeutet die Nachrichten N1...Nn mittels eines Datenerfassungs-Tools DET zu erfassen, die zwischen Endpunkten im Service-Bus SB zirkulieren. Die Informationen, die aus den Nachrichten N1...Nn extrahiert werden, können dann lokal in einer Datenbank DB gespeichert werden, um sie für die weitere Verarbeitung und zur Überwachung einzusetzen, wie dies in 5 dargestellt ist.The data acquisition in an SOA environment means to detect the messages N1 ... Nn by means of a data acquisition tool DET circulating between end points in the service bus SB. The information extracted from the messages N1... Nn can then be stored locally in a database DB for use in further processing and monitoring, as described in US Pat 5 is shown.

Die Nachrichten N1...Nn auf dem Service-Bus SB zeigen Ereignisse E1...En an, die im System aufgetreten sind; zudem ist es wichtig auch Nachrichten N zu erfassen, die als Ziel nicht nur das Überwachungs-System SC haben. Dafür sollte der „Promiscuous” Modus für die zugehörige Netzwerk-Schnittstelle aktiviert werden, um die Erfassung aller Nachrichten (auch die mit unterschiedlichen Zielen) zu ermöglichen.The messages N1 ... Nn on the service bus SB indicate events E1 ... En that have occurred in the system; In addition, it is important to also capture messages N, which not only have the monitoring system SC as a target. For this purpose, the "Promiscuous" mode for the associated network interface should be activated in order to enable the capture of all messages (even those with different destinations).

Bezüglich der technologischen Seite der Datenerfassung, d. h. welche Web Service Protokolle verwendet werden sollen, gibt es mehrere Möglichkeiten, die zur Erfassung von Nachrichten N1...Nn auf dem Service-Bus SB verwendet werden können. Um einen größeren Bereich an Kompatibilität zu ermöglichen, wird der Datenerfassungs-Mechanismus DEM nicht an ein bestimmtes Profil gebunden, sondern er profitiert von der Festlegung nur der grundlegenden Kommunikations-Standards sowie der darauf basierenden offenen Profile und Protokolle. Wenn davon ausgegangen wird, dass die Datenerfassung SOAP-basierte Nachrichten erfasst (eines der grundlegenden Web-Service-Protokolle für den Austausch von Informationen), dann ist es möglich, Ereignisse aller Profile zu erhalten, die auf SOAP basieren. DPWS (Device Profile for Web Services) [DPWS-OASIS] und OPC-UA (Web-Services-Version) [OPCUA] sind einige gute Beispiele von Profilen, die SOAP für den Austausch einbeziehen. Darüber hinaus können die binären Versionen der beiden Profile auch implementiert werden, wenn ein binärer Erfassungs-Mechanismus in der Datenerfassung enthalten ist.Regarding the technological side of data collection, d. H. Which Web service protocols are to be used, there are several ways that can be used to collect messages N1 ... Nn on the service bus SB. In order to allow a wider range of compatibility, the data collection mechanism DEM is not tied to a particular profile, but benefits from the definition of only the basic communication standards and the open profiles and protocols based thereon. Assuming that data collection captures SOAP-based messages (one of the basic web service protocols for sharing information), then it is possible to obtain events from all profiles based on SOAP. Device Profiles for Web Services (DPWS) [DPWS-OASIS] and OPC UA (Web Services Version) [OPCUA] are some good examples of profiles that include SOAP for sharing. In addition, the binary versions of the two profiles can also be implemented if a binary detection mechanism is included in the data acquisition.

Im Fall von DPWS enthält er, neben dem typischen Anfrage- und Antwort-Mechanismus, eine Spezifikation, die das Web Service Eventing [WS-Eventing] umfasst. Es kann benutzt werden, um Subskriptionen SUB verschiedener Dienste im System durch das Überwachungs-System SC vorzunehmen, und um Ereignisse E1...En rund um Datenwerte in regelmäßigen Abständen zu erhalten. Filtern von Ereignissen E1...En ist auch mit Hilfe dieses Ansatzes möglich. Darüber hinaus wird dynamische Erkundung (Dynamic Discovery) benutzt, wo Geräte PL1...PLn an den Service-Bus SB angeschlossen werden und diese sich mit ”Hello” und ”Bye” Ereignissen ankündigen, falls sie hinzugefügt bzw. entfernt werden.In the case of DPWS, besides the typical request and response mechanism, it contains a specification that includes Web Service Eventing [WS-Eventing]. It can be used to make subscriptions SUB of various services in the system by the monitoring system SC, and to receive events E1 ... En around data values at regular intervals. Filtering events E1 ... En is also possible with the help of this approach. In addition, Dynamic Discovery is used, where devices PL1 ... PLn are connected to the service bus SB and announce themselves with "Hello" and "Bye" events, if added or removed.

In jedem Fall gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, um die Ereignisse E1...En aus dem Service-Bus SB und deren Informationen zu erfassen und sie in einer sehr einfachen Ebene zu analysieren, um benötigte/nützliche Parameter zu identifizieren. Je nachdem, welche Profile und Protokolle für SOA verwendet werden, sind verschiedene Parameter wünschenswert. Die häufigsten Parameter wären u. a.:

• • Ein eindeutiger Ereignis-Identifikator;
• • Ein Zeitstempel, wann ein Ereignis erzeugt und wann es aufgenommen wurde;
• • Quelle und Ziel des Ereignisses;
• • Ereignis-Typ: Typische Ereignisse zeigen den Status der Geräte, Betriebszustände, Veränderungen in den Datenwerten, Leistungsparameter und periodische Signale;
• • Zusätzliche Informationen abhängig von der Art des Ereignisses.

• • A unique event identifier;
• • A timestamp of when an event was generated and when it was recorded;
• • source and destination of the event;
• • Event Type: Typical events show device status, operating states, changes in data values, performance parameters, and periodic signals;
• • Additional information depending on the type of event.

Im Falle einer Petri-Netz Orchestrierungs-Engine werden Ereignisse unter den folgenden Bedingungen erzeugt:

• • Die Transition T ist aktiviert;
• • Die Transition T hat geschaltet;
• • Passiver Konflikt: verlangt keine Auflösung, aber akzeptiert Aufträge aus dem Überwachungssystem;
• • Aktiver Konflikt: erfordert eine Auflösung durch das Überwachungssystems;
• • Ausgeführte Aktionen und Services verbunden mit Transitionen;
• • Start/Stopp der Orchestrierungs-Engine.

• • The transition T is activated;
• • The transition T has switched;
• • Passive conflict: does not require resolution, but accepts orders from the surveillance system;
• • Active conflict: requires resolution by the monitoring system;
• • Executed actions and services associated with transitions;
• • Start / stop the orchestration engine.

Die erfasste Information wird anschließend von einem Ereignis-Verarbeitungs-Tool EVT und einem Entscheidungs-Unterstützungs-Tool EUT verwendet. Die gespeicherten Ereignisse E1...En können in der Datenbank DB nach der Verarbeitung manipuliert und verwendet werden, um Maßnahmen zu ergreifen. Darüber hinaus kann ein mit dem Überwachungs-System SC verbundenes HMI HI1, HI2 die Ereignisse E1...En in der Datenbank DB überwachen, die widerspiegeln, was tatsächlich im DCS geschieht.The acquired information is subsequently used by an event processing tool EVT and a decision support tool EUT. The stored events E1 ... En can be manipulated in the database DB after processing and used to take action. In addition, an HMI HI1, HI2 connected to the monitoring system SC can monitor the events E1 ... En in the database DB, which reflect what is actually happening in the DCS.

Das Ereignis-Verarbeitungs-Tool EVT wird verwendet, um aus den registrierten Ereignissen E1...En mögliche Aktionen und andere zusammengesetzte Ereignissen ZE zu kompilieren, die zum Beispiel als Grundlage für das Entscheidungs-Unterstützungs-Tool EUT verwendet werden können, wie in 6 dargestellt. Diese erweiterten Ereignisse ZE können eine Komposition von einfacheren Ereignissen sein, die von einem Daten-Erfassungs-Tool DET erfasst werden oder sie können sogar komplett neu generierte Ereignisse GE von der System-Analyse und -Diagnose sein. Zum Beispiel wurde, basierend auf empfangenen Ereignissen E1...En, festgestellt, dass die Produktionskapazität eines Produkts weiterhin unter Verzögerungen leidet. Die erfassten ”Roh-Ereignisse” analysierend stellt das Ereignis-Verarbeitungs-Tool EVT fest, dass es einen Engpass im DCS bei der Orchestrierung von verschiedenen Services S gibt, die von Fernbedienungsterminals, nachfolgend RTUs (Remote Terminal Units) genannt, zur Verfügung gestellt werden. Folglich wird das Ereignis-Verarbeitungs-Tool EVT ein neues Ereignis erzeugen, um anzuzeigen, dass die Situation zu verbessern ist.The event processing tool EVT is used to compile from the registered events E1... En possible actions and other composite events ZE that can be used, for example, as the basis for the decision support tool EUT, as in 6 shown. These enhanced events ZE may be a composite of simpler events captured by a data collection tool DET or may even be completely re-generated events GE from the system analysis and diagnostics. For example, based on received events E1 ... En, it has been found that the production capacity of a product continues to suffer from delays. Analyzing the detected "raw events", the event processing tool EVT determines that there is a bottleneck in the DCS in the orchestration of various services S provided by remote terminal terminals, hereinafter called RTUs (Remote Terminal Units) , Consequently, the event processing tool EVT will generate a new event to indicate that the situation is to be improved.

Für das Ereignis-Verarbeitungs-Tool EVT sind verschiedene Methoden möglich:

• • Data Mining: Je nachdem, wie viele Ereignisse vorhanden sind und abhängig von der Komplexität des Systems, liefert Data Mining eine erste Klassifizierung der Ereignisse, wie z. B. die Gruppierung ähnlicher Ereignisse in Cluster.
• • Komposition: das Zusammenführen der Information von Ereignissen kann gemacht werden, um eine Gruppe von Ereignissen auf ein einziges aussagekräftigeres Ereignis zu reduzieren. Zum Beispiel können ”Heartbeat” Ereignisse, die in regelmäßigen Abständen von einem Gerät gesendet werden, in ein einziges Ereignis zusammengeführt werden, das darauf hinweist, dass dieses Gerät online ist.
• • Konfliktlösung: Einige Situationen, die während der Orchestrierung von Diensten auftreten, setzen voraus, dass einer von mehreren Pfaden ausgewählt werden muss, um mit der Orchestrierung voranzukommen. Diese Situation wird gemeldet und kann vom Entscheidungsunterstützungs-System weiter verarbeitet werden, um eine Entscheidung zu treffen (siehe dazu den nächsten Abschnitt für den Fall der Petri-Netz-Orchestrierung.
• • Optimierungs-Analyse: Ereignisse berichten u. a. Informationen über den Status verschiedener Parameter. In diesem Fall kann der Trend eines Parameters ausgewertet und mit einem optimalen oder erwarteten Wert verglichen werden. Wenn der Trend-Wert unter dem Schwellenwert liegt, kann ein Optimierungs-Anforderungs-Ereignis erzeugt werden, um eine Verbesserung des Parameterwertes zu melden. Dies ist wichtig beim Energie-Management, bei dem die Werte des Energieverbrauchs optimiert werden müssen.
• • Diagnose: Wenn berichtet wird, dass ein unerwünschtes Verhalten im DCS vorliegt, dann kann die Ursache und die daraus folgende Aktion gelegentlich aus gemeldeten Ereignissen ermittelt werden. Wenn die Ereignis-Verarbeitung ein Diagnose-Ereignis erhält, muss sie eine Rückverfolgung in die Ereignis-Datenbank machen, um die Quelle des Problems herauszufinden. Von der Diagnostik können Ereignisse mit den Informationen aus der Diagnose weiter verarbeitet und Maßnahmen auf der Basis der Diagnose-Daten erzeugt werden.
• • Verarbeitung komplexer Ereignisse: Es gibt ein spezifisches F & E Thema, dass die Verarbeitung großer Mengen von Ereignissen betrifft, die in einer Organisation auftreten, sowie die daraus folgenden Aktionen in Echtzeit. Für SOA 2.0 basierte SCADA Systeme ist es sinnvoll, in diese Richtung weiter zu forschen, weil zwei der sich daraus ergebenden Anforderungen von großer Bedeutung sind, nämlich Echtzeit-Verarbeitung und Verarbeitung von einer großen Anzahl von Ereignissen.

• • Data Mining: Depending on how many events exist and depending on the complexity of the system, Data Mining provides an initial classification of events, such as: For example, grouping similar events into clusters.
• • Composition: merging the information of events can be made to reduce a group of events to a single more meaningful event. For example, "heartbeat" events sent periodically by a device may be merged into a single event indicating that this device is online.
• • Conflict resolution: Some situations that occur during service orchestration assume that one of several paths must be selected to help orchestrate. This situation is reported and can be further processed by the decision support system to make a decision (see the next section for the case of Petri Net Orchestration.
• • Optimization analysis: events include information about the status of various parameters. In this case, the trend of a parameter can be evaluated and compared with an optimal or expected value. If the trend value is below the threshold, an optimization request event may be generated to report an improvement in the parameter value. This is important in energy management, where the values of energy consumption must be optimized.
• • Diagnosis: If it is reported that there is unwanted behavior in the DCS, the cause and the resulting action can occasionally be determined from reported events. If the event processing receives a diagnostic event, it must trace back to the event database to find the source of the problem. The diagnostics can further process events with the information from the diagnosis and generate measures on the basis of the diagnostic data.
• • Processing complex events: There is a specific R & D issue that concerns the processing of large volumes of events that occur in an organization and the resulting actions in real time. For SOA 2.0 based SCADA systems, it makes sense to continue to research in this direction because two of the resulting requirements are of great importance, namely, real-time processing and processing of a large number of events.

Wie bei der Datenerfassung kann die Verarbeitung von Ereignissen durch lokale sowie Remote HMI überwacht und konfiguriert werden; diese stellen die Werkzeuge für die Interaktion mit dem Benutzer zur Verfügung und erlauben daher die Unterstützung des Prozesses durch den menschlichen Operator. Unterstützte oder nicht unterstützte Ereignis-Verarbeitung generiert eine Reihe von Bedingungen für die Entscheidungen im DCS, die durch das Entscheidungs-Unterstützungs-System des SCADA gehandhabt werden.As with data collection, event processing can be monitored and configured by local and remote HMIs; these provide the tools for interaction with the user and therefore allow the human operator to support the process. Supported or unsupported event processing generates a set of conditions for the decisions in the DCS that are handled by the SCADA Decision Support System.

Nachfolgend wird ein Überwachungs- und Entscheidungs-System für Petri-Netz-Orchestrierungen beschrieben. The following describes a monitoring and decision system for Petri net orchestrations.

Ein in 7 und 8 schematisch dargestelltes Transportsystem TS wird verwendet, um zu demonstrieren, wie die Funktionen der SCADA SC für die PLCs P1, P2, P3 mit integrierten Petri-Netz Orchestrierungs-Engines OE1, OE2, OE3 in einem industriellen Umfeld angewendet werden können. Die PLCs P4...P6 umfassen eingebettete IEC-Engines für das Gerätelevel, I/O-Steuerung und Services.An in 7 and 8th schematically represented transport system TS is used to demonstrate how the functions of the SCADA SC for the PLCs P1, P2, P3 with integrated Petri-Net Orchestration Engines OE1, OE2, OE3 can be applied in an industrial environment. PLCs P4 ... P6 include embedded IEC engines for device level, I / O control and services.

Das Transportsystem TS umfasst mechanischen Fördereinrichtungsmodulen C1–C11, Aufzüge L1, L2 und Arbeitsstationen W1, W2. Die Pfeile verdeutlichen die Fähigkeit, etwas von einer Fördereinrichtung C1...C11 oder einem Aufzug L1, L2 zu den Nachbarn übertragen zu können. Paletten P werden über Aufzug L1 eingegeben und können über Aufzug L2 das System TS verlassen. In den Fördereinrichtungen C2 und C8 können die Paletten P gestoppt werden, um in den Arbeitsstationen W1 und W2 bearbeitet zu werden.The transport system TS comprises mechanical conveyor modules C1-C11, elevators L1, L2 and workstations W1, W2. The arrows illustrate the ability to transfer something from a conveyor C1 ... C11 or a lift L1, L2 to the neighbors. Pallets P are entered via elevator L1 and can leave the system TS via elevator L2. In the conveyors C2 and C8, the pallets P can be stopped to be processed in the work stations W1 and W2.

Zur Identifikation der Palette P sind die Fördereinrichtungen C4 und C6 sowie die Arbeitsstationen W1, W2 mit RFID RF1, RF2, RF3, RF4 ausgestattet. Diese sind in der Lage Informationen von Kennzeichnungen der Palette zu lesen bzw. auf diese zu Schreiben. Der Identifier der RFID wird von den Orchestrierungs-Engines OE benutzt um bei einem externen System nach dem nächsten Produktionsschritt anzufragen.For identification of the pallet P, the conveyors C4 and C6 as well as the workstations W1, W2 are equipped with RFIDs RF1, RF2, RF3, RF4. These are able to read or write information from markings of the pallet. The identifier of the RFID is used by the orchestration engines OE to request an external system for the next production step.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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