Roboterarm interpretiert Zielkoordinaten
Die von Synapticon eingesetzten XMOS-Prozessoren eignen sich für den Aufbau verteilter Embedded-Systeme: Die an den einzelnen Aktoren und Sensoren angebrachten Module erlauben es, auf zentrale Rechnereinheiten zu verzichten. In klassischen Systemen werden z.B. Zielpunkte und Trajektorien eines Roboterarms von einer zentralen Rechnereinheit in Impulse für die Steuerungselektronik der verschiedenen Motoren umgewandelt. In einem verteilten Embedded-System dagegen werden Zielkoordinaten abstrakt und direkt an die Nodes geschickt und von deren Prozessoren dezentral, direkt am Motor interpretiert. Bildlich gesprochen übernimmt der Greifarm selbst die Interpretation von Koordinaten in Steuerungsimpulse für seine Motoren. IT-technisch betrachtet arbeiten die einzelnen Nodes wie Services im System. Jeder Node kann Services aufrufen oder für andere Nodes Services leisten. So werden die Systeme schlanker, der Kommunikationsaufwand im System sinkt, Programmierungsaufwand und seine Risiken werden minimiert. Einzelne Module lassen sich ohne Auswirkungen auf die Anwendung und das Gesamtsystem austauschen.
Adaptive Systeme für mehr Flexibilität
Die Notwendigkeit für einen solchen Aufbau gibt das Stichwort Industrie 4.0. In diesen Konzepten sollen Produkte künftig über Barcodes oder RFID ihre eigene Bearbeitung steuern, um die Vorteile von Massenproduktion und kundenindividuellem Produkt zu verbinden. Um maximale Effizienz und Flexilibität entlang der gesamten Supply Chain zu gewährleisten, braucht es in der Fertigung adaptive, intelligente Systeme. Nur so lassen sich auch extrem variantenreiche Produkte in unvorhersehbarer Abfolge effizient fertigen. Die Lösung für diese anspruchsvollen Aufgaben sind verteilte Embedded-Systeme, die autonome, echtzeitfähige Subsysteme bilden und sich zu komplexeren Automatisierungslösungen zusammenschließen lassen. Es scheint zunächst ein Widerspruch zu sein, aber modulare Systeme erreichen durch die Verwendung von Standardmodulen eines Bausatzes größte Flexibilität. Bei Dynarc bilden kombinierbare Interface-, Prozessor- und Kommunikationsmodule mit fertigen Treibern die Hardwarebasis. Ein modellbasierendes Entwicklungssystem gestattet Anwendern, auch die Software dazu zügig zu programmieren. Die aufgrund minimalen Raumbedarfs unmittelbar an Sensorik und Aktorik platzierbaren Einheiten sind sodann mit ihrer lokalen verteilten Echtzeitrechenkapazität für komplexe Steuerungs- und Regelungsaufgaben geeignet. Dies bietet sich gerade für Entwickler an, die mit klassischen Entwicklungsansätzen bei komplexen Systemen an technische oder wirtschaftliche Grenzen gestoßen sind.
