Siemens RMOS3 Bedienungsanleitung Seite 16

Einführung in RMOS3
Multitasking
Eine weitere wichtige Anforderung an ein Betriebssystem ist die Mehrprogrammfähigkeit. Die
meisten technischen Prozesse lassen sich in mehrere, miteinander gekoppelte und
zueinander parallel ablaufende Teilprozesse zerlegen. Dabei ist es äußerst schwierig,
vollkommen unübersichtlich und manchmal ganz unmöglich, diese Prozesse durch ein
sequentiell ablaufendes Programm zu steuern. Die praktische Realisierung des Multitasking
sieht im wesentlichen so aus, dass eine größere Anzahl von Rechenprogrammen (in sich
abgeschlossene Programme = Tasks) verwendet werden, die in einer Monoprozessor- bzw.
Multiprozessor-Umgebung parallel ablaufen.
Betriebssystem
Eine technische Definition der Aufgaben eines Betriebssystems aus der Literatur lautet:
"Das Betriebssystem stellt die benötigten Dienste der Programmier- und Bedien-Oberfläche
bereit, die auf dem Rechner nicht direkt vorhanden sind. Es liefert eine für die Benutzung
und Ausnutzung besser geeignete Schnittstelle als der Rechner selbst."
Diese grundlegenden Eigenschaften reichen aus, um wichtige Applikationsfunktionen wie
Messen, Steuern, Regeln oder Parametrieren realisieren zu können. Maschinensteuerungen
und industrielle Fertigungsprozesse sind aber zunehmend komplexer geworden und damit
anfälliger für Fehlbedienungen, die äußerst kostspielige Produktionsausfälle verursachen
können.
Den Funktionen Bedienen und Beobachten kommt damit eine zentrale Bedeutung zu. Ein
komfortables Mensch-Maschine-Interface (im Folgenden auch mit MMI bezeichnet) mit einer
möglichst präzisen Prozess-Visualisierung bietet weitreichende Fähigkeiten zur intelligenten
Bedienerführung, die Fehlbedienungen vermeiden hilft. Darüber hinaus wird der Bediener
auch im Normalbetrieb optimal unterstützt, denn ein Bild sagt bekanntlich mehr als 1000
Zahlen, wenn Sie z.B. an die qualitative Beurteilung von Druck- oder Temperatur-Verläufen
denken.
Bei der Realisierung des MMI haben sich zunehmend PC-kompatible Hardware-Plattformen
mit Betriebssystemen mit grafischen Oberflächen, wie z.B. Microsoft Windows (im
Folgenden mit Windows bezeichnet), durchgesetzt.
Einschränkungen von Windows im Echtzeitbetrieb
Gegen den Einsatz von Windows für MMI- und Prozess-Steuerungs-Aufgaben im
Automatisierungsbereich sprechen allerdings folgende massive Einschränkungen.
● Der Multitasking-Steuerungsmechanismus von Windows basiert auf einem
● Mangelnde Echtzeitfähigkeit von Windows, d.h. schlechte Interrupt-Reaktionszeit mit
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meldungsgesteuertem Zuteilungsverfahren zwischen den einzelnen Programmen
(Tasks). Dieses Verfahren unterbindet definierte Reaktionszeiten, da es nicht möglich ist,
eine Task vorzeitig zu unterbrechen, weil z.B. eine andere, wichtigere Aufgabe aufgrund
eines externen Ereignisses zur Abarbeitung ansteht.
erheblicher Streuung, erlaubt der Steuerungssoftware nicht, zu jedem Zeitpunkt mit der
Ablaufgeschwindigkeit des Prozesses Schritt zu halten. Die zwangsläufige Folge sind
Produktionsstörungen und kostspielige Produktionsausfälle.
RMOS3 V3.50 Benutzerhandbuch
Bedienhandbuch, 07/2012, A5E03692290-01