Echtzeitsysteme: Grundlagen, Funktionsweisen, Anwendungen (examen.press) (german Edition)

Das vorliegende Buch vermittelt einen Einblick in die Welt der Echtzeit- und Automatisierungssysteme. Es werden elementare Grundlagen und der aktuelle Stand der Technik bis hin zu Zukunftstechnologien und Entwicklungstrends dargestellt. Methoden, Konzepte, Funktionsprinzipien und Architekturen von Echtzeitsystemen werden allgemein erläutert und anhand von Beispielen aus der Automatisierung näher ausgeführt. Themenbereiche wie Steuerung und Regelung, Rechnerarchitekturen für Echtzeitsysteme, Echtzeitkommunikation, Echtzeitprogrammierung und –betriebssysteme, verteilte Echtzeitsysteme sowie Echtzeitsysteme zur Steuerung und Regelung von Anlagen, Werkzeugmaschinen und Robotern werden ausführlich beschrieben. Dieses Buch ist besonders geeignet für Studierende der Informatik, der Elektrotechnik, des Maschinenbaus, der Physik und des Wirtschaftsingenieurwesens im fortgeschrittenen Grundstudium oder zu Beginn des Hauptstudiums sowie für in der Praxis stehende Fachleute, die sich mit der Entwicklung, der Planung und dem Einsatz von Echtzeit- bzw. Automatisierungssystemen befassen. Das vorliegende Werk vermittelt ein solides Fundament zum Verständnis der wesentlichen Prinzipien, Funktionsweisen und Architekturen von Echtzeitsystemen. Dabei werden zunächst die Grundlagen der Automation von technischen Prozessen mithilfe der Steuerungs- und Regelungstechnik behandelt. Anschließend werden elementare Hardware- und Software-Architekturen sowie Kommunikationsmechanismen für Echtzeitsysteme beschrieben und Methoden der Echtzeitprogrammierung, der Echtzeitbetriebssysteme sowie der Echtzeit-Middleware fundiert dargestellt. Abgeschlossen wird das Buch durch Anwendungsbeispiele von Echtzeitsystemen aus der Fabrikautomation, wie z. B. speicherprogrammierbare Steuerungen oder Roboter- und Werkzeugmaschinensteuerungen. Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Informatik, Elektrotechnik, Regelungstechnik und des Maschinenbaus im fortgeschrittenen Grundstudium und ist in gleicher Weise für in der Praxis stehendeEntwickler in diesen Fachgebieten geeignet. TOC:Grundlagen.- Rechner-Architekturen für Echtzeitsysteme.- Mikrocontroller.- Signalprozessoren.- Parallelbusse.- PCI-Bus.- VME-Bus.- Schnittstellen.- Rechner für die Prozessautomation.- Analogtechnik und Wandlung.- Operationsverstärker.- Datenwandler.- Pegelwandler.- Kommunikatin in Echtzeitsystemen.- Topologien.- Zugriffsverfahren.- Kodierungen.- Feldbusse.- ProfiBus.- CANBus.- InterBus-S.- ASI.- Ethernet und Echtzeit.- Echtzeitprogrammierung.- Ablaufsteuerung.- Echtzeitbetriebssysteme.- Schichtenmodelle.- Taskverwaltung.- Speicherverwaltung.- Ein-/Ausgabeverwaltung.- QNX.- Posix.4.- RTLinux.- VxWorks.- Echtzeit-Middleware.- RT-CORBA.- OSA+.- Speicher-programmierbare Steuerungen.- Echtzeitsysteme in der Werkzeugmaschinensteuerung.- Echtzeitsysteme in der Robotersteuerung.- Das vorliegende Werk vermittelt ein solides Fundament zum Verständnis der wesentlichen Prinzipien, Funktionsweisen und Architekturen von Echtzeitsystemen. Dabei werden zunächst die Grundlagen der Automation von technischen Prozessen mithilfe der Steuerungs- und Regelungstechnik behandelt. Anschließend werden elementare Hardware- und Software-Architekturen sowie Kommunikationsmechanismen für Echtzeitsysteme beschrieben und Methoden der Echtzeitprogrammierung, der Echtzeitbetriebssysteme sowie der Echtzeit-Middleware fundiert dargestellt. Abgeschlossen wird das Buch durch Anwendungsbeispiele von Echtzeitsystemen aus der Fabrikautomation, wie z. B. speicherprogrammierbare Steuerungen oder Roboter- und Werkzeugmaschinensteuerungen. Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende der Informatik, Elektrotechnik, Regelungstechnik und des Maschinenbaus im fortgeschrittenen Grundstudium und ist in gleicher Weise für in der Praxis stehende Entwickler in diesen Fachgebieten geeignet. Grundlagen für Echtzeitsysteme in der Automatisierung....Pages 1-130 Rechnerarchitekturen für Echtzeitsysteme....Pages 131-213 Hardwareschnittstelle zwischen Echtzeitsystem und Prozess....Pages 215-254 Echtzeitkommunikation....Pages 255-315 Echtzeitprogrammierung....Pages 317-342 Echtzeitbetriebssysteme....Pages 343-442 Echtzeitmiddleware....Pages 443-465 Echtzeitsystem Speicherprogrammierbare Steuerung....Pages 467-486 Echtzeitsystem Werkzeugmaschinensteuerung....Pages 487-509 Echtzeitsystem Robotersteuerung....Pages 511-540 Anschliessend werden elementare Hardware- und Software-Architekturen sowie Kommunikationsmechanismen fur Echtzeitsysteme beschrieben und Methoden der Echtzeitprogrammierung, der Echtzeitbetriebssysteme sowie der Echtzeit-Middleware fundiert dargestellt.