Asynkronisen automaatiojärjestelmän toimintaperiaate

Teollisuuden automaatiojärjestelmät perustuvat pääosin sovellusohjelmien sykliseen suorittamiseen. Syklinen malli on toimiva, mutta sovellusten ja tekniikan kehittyessä nousee esiin erilaisia haasteita. Järjestelmät hajaantuvat lähelle ohjattavaa prosessia, myös maantieteellisesti huonojen tiedonsiirtoyhteyksien taakse. Samalla luotettavuus ja joustavuusvaatimukset kiristyvät. Automaatiojärjestelmissä sovelletaan entistä enemmän yleisen tietotekniikan ja jopa kulutustuotteiden ratkaisuja. Eräs varteenotettava ratkaisu näihin haasteisiin on puhtaasti tapahtumapohjainen ja anonyymiin tiedonsiirtoon perustuva, komponenttipohjainen automaatiojärjestelmä. Siinä sovelluksen suoritus etenee niin, että saapuva viesti käynnistää komponentissa toiminnan, mikä voi puolestaan tuottaa uusia viestejä yhteiseen "tietoavaruuteen". Tässä diplomityössä käsitellään tapahtumapohjaisen automaatiojärjestelmän toimintaperiaatteita ja ohjelmistoarkkitehtuuria. Kirjallisuusosaan on koottu laajahko selvitys taustoista. Siinä on käsitelty mm. teollisuusautomaation nykytilaa ja trendejä, eräitä oleellisia tietoteknisiä konsepteja sekä automaatiojärjestelmien poikkeustilanteiden hallintaa ja vikasietoisuutta. Työn ydin käsittelee tapahtumapohjaisen automaatiojärjestelmän ohjelmistoarkkitehtuuria, eritoten redundanssin toteutusperiaatteita. Tapahtumapohjaisuuden eräät muut seuraukset, kuten perinteisten säätöjen toimivuus, eivät kuulu tämän työn piiriin. Työssä on määritelty ja toteutettu myös eräs komponenttipohjainen järjestelmäalusta. Lopuksi määrittelyjä on kokeiltu ohjelmoimalla pienimuotoinen koesovellus. Kokeiluissa ei otettu kantaa mm. suorituskykyyn tai tietoturvallisuuteen. Demonstraatio osoitti, että määritellyt konseptit ja ohjelmistorakenteet ovat toteutettavissa. Kokeilut osoittivat erityisesti, että useat komponentit voivat tuottaa tietoavaruuteen samaa sisältöä, jolloin rinnakkaisia komponentteja voidaan lisätä ja poistaa kokonaistoiminnan häiriintymättä