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23.01.1981

Softlab diagnostiziert in der Prozeßautomation Trend zur verteilten Datenverarbeitung:Effizienter Link zwischen Mini und Mikro

MÜNCHEN - Nicht eine Ablösung des Minicomputers durch den Mikrocomputer ist es, was im Bereich der Prozeßautomation derzeit zu beobachten ist, sondern eine Erweiterung der Möglichkeiten des Minis dadurch, daß freiprogrammierbare oder intelligente Mikro-Peripherie vorgeschaltet wird. So skizziert Dr. Claus H. Correll, Produktmanager der Softlab GmbH für "Micronet" und "Camic", den Standpunkt des Münchener System- und Softwarehauses.

Der Mini hat nach wie vor eine Zukunft in der Prozeßautomation, meint Correll, jedoch können folgende tendenziellen Aussagen gemacht werden:

a) daß kleinere Steuerungsaufgaben heute ganz ohne Minis gelöst werden können,

b) daß Mikros an der Schnittstelle zwischen Mini und Prozeß zunehmend Signalsammel-, -konzentrations- und -vorverarbeittugsleistung erbringen,

c) daß der Mini von diesem Übergang ehemals angestammter Aufgaben auf den Mikro per Saldo profitiert, weil er für komplexere zentrale Verarbeitungs- und Steueraufgaben frei wird.

Als Kennzeichen der gegenwärtigen Entwicklung definiert Correll die Auflösung der Prozeßautomation und ihrer Meß-, Steuer- und Regelvorgänge (MSR) in einzelne Funktionen und deren Verteilung auf dedizierte, häufig redundant vorhandene Mikros. Damit - so Correll - lassen sich zahlreiche Vorteile erzielen.

Redundanz-Vorteile

Zunächst ist hier die Erhöhung der Verfügbarkeit zu nennen. Sollte nämlich eine der vielen kleinen Funktionen ausfallgefährdet sein, so schafft das Konzept der Redundanz preiswerte Abhilfe. (Im Falle einer reinen Minicomputer-Lösung müßte man dazu einen kompletten Standby-Prozeßrechner installieren.)

Noch höher zu veranschlagen sind die Vorteile, die der Anwender in der Implementierungsphase einer Prozeßautomation realisieren kann. Eine übersichtliche, verteilte Struktur, bei der einzelne Hardwarekomponenten einzelne Funktionen übernehmen, erlaubt eine zügige Projektabwicklung. Es treten keine Reibungsverluste auf, wie sie vom Einsatz eines konventionellen Prozeßrechners her bekannt sind: Dort müssen alle Tasks vom gleichen Rechner bearbeitet werden, entsprechend hoch ist die Zahl der Overlays, und alles geht über die gleichen Schnittstellen zum Betriebssystem und zur Datenbank.

Ein bedeutsamer Vorteil ist auch die freie Programmierbarkeit der Interfacekarten durch den Einsatz von Mikros. Während die Prozeßrechner-Hersteller bisher viele unterschiedliche Karten dieser Art für alle Interface-Versionen bereithalten oder speziell anfertigen mußten, kann man jetzt auf freiprogrammierbare und damit an die jeweiligen Schnittstellen anpaßbare Karten zurückgreifen.

Correll belegt diese Erwägungen mit dem Hinweis auf eine von Softlab als Engineering-Partner realisierte Anwendung auf dem Gebiet eines Fernwirkanschlusses für ein großes Gasproduktions- und -leitungssystem: Indem zwischen die aus unterschiedlichen Technologie-Generationen stammenden Fernwirkgeräte und den zentralen Minicomputerverbund die modernen Mikrocomputer geschaltet wurden, erreichte man zweierlei:

- Die Datenstrukturen zur Abbildung der Pipeline-Netz-Topologie und der zugeordneten Meß- und Signalwerte im Mini-Rechner konnten sehr einheitlich und weitgehend unabhängig von den einzelnen Gerätetypen der Fernwirk-Hardware gestaltet werden, indem die Mikros die notwendigen Anpassungen übernahmen.

- Bei Fortentwicklung der Fernwirktechnologie und dementsprechend weiterentwickelten Geräten läßt sich die Auswirkung auf die Software in den Mini; durch die vorgeschalteten Mikros spürbar dämpfen.

Zumindest aus der Sicht der Prozeßdatenverarbeitung wird es auch langfristig bei einer (jeweils angepaßten) Aufgabenteilung zwischen Mini und Mikro bleiben, glaubt man im Hause Softlab. AIs Idealfall gewissermaßen zeichnet Correll dabei eine integrierte Prozeß- und Betriebsdatenverarbeitung, die ausgeht vom MSR-Signalimpuls, der im Mikro "vorverarbeitet" wird, sodann in den Minicomputer weitergeleitet: und dort gespeichert wird; der Mini schließlich stellt die benötigten Betriebsdaten für die kommerzielle DV bereit und leitet sie per DFÜ in den Großrechner weiter.

Firmware-Alternative

Es zeichnen sich nach Corrells Darstellung jedoch auch andere Formen der Aufgabenteilung in der Prozeßdatenverarbeitung ab: Mikros werden anstelle von Minis eingesetzt, wobei ihre eingeschränkte Leistungsfähigkeit kompensiert wird, indem die auf

den Mikros laufenden Programme nur Funktionen höherer Komplexität, aber geringerer Geschwindigkeit übernehmen und Funktionen geringerer Komplexität und hoher Geschwindigkeit dem Mini überlassen bleiben (beispielsweise CRC-Berechnung und SYNC-Erkennung).

Funktionen mittlerer Geschwindigkeit werden durch schnelle, mikroprogrammierbare Prozessoren (Firmware) bearbeitet (beispielsweise Mittelwertbildung, Datenverdichtung, DMA-Funktionen, Tabellenverwaltung und Kommunikation). Bei jeder Spielart der angepaßten Funktionsaufteilung zwischen Mini, Mikro und mikroprogrammierbaren Prozessoren, unterstreicht Correll, wird es darauf ankommen, effiziente Hilfsmittel für eine professionelle Soft- und Firmware-Entwicklung zur Verfügung zu haben.

Im Hause Softlab habe man dieses Ziel dadurch erreicht, daß ein Werkzeugverbund geschaffen wurde, der den Werkzeugkasten des Programmentwicklungssystems Pet/Maestro für Minis wie auch für Mikros verfügbar macht. Dazu sind alle Zielrechner über Micronet online mit Pet/Maestro gekoppelt. Softlab dehnt diese Verfahrenstechnik derzeit in Richtung Firm- und Hardware-Entwicklung aus (Camic-Arbeitsgemeinschaft zwischen Softlab und PCS, München.