RTWin ist ein sehr leistungsstarkes, vielseitiges und komplexes Produkt. Es ist daher aller Voraussicht nach nur in den seltensten Fällen direkt für Endkunden gewinnbringend einsetzbar. Wir fördern daher nur den Einsatz von RTWin an OEMs und VARs, die RTWin in ihre eigenen Produkte integrieren bzw. auf Basis von RTWin konkrete Anwendungen entwickeln wollen und somit die Komplexität für Endbenutzer reduzieren.

Überblick

RTWin ist ein leitungsfähiges, flexibles Werkzeug zur zeitsparenden Entwicklung von Prozeßleitsystemen (Control and Monitoring Systems, CMS). Das Paket umfaßt alle notwendigen Bausteine, um ein modulares, verteiltes und skalierbares Echtzeit-Prozeßleitsystem zu erstellen. Dabei zielt RTWin auf solche Systeme ab, die für rechnergestützte Prozeßsteuerung (Computer Aided Control System Design, CACSD) entworfen worden sind.

Das Paket besteht aus zwei Gruppen von Werkzeugen

• Das Entwicklungssystem enthält Ressourcen-Editoren, um prozeßleitsysteme zu entwerfen
• Das Laufzeitsystem enthält Ressourcen-Manager und die Laufzeitkopplung mit den eigentlichen Prozessen.

Abbildung 1: Teilansicht des Entwicklungssystems von RTWin: Schema-Editor (Hintergrund), Objekteditor und Online-Hilfesystem in Photons HTML-Helpviewer.

Grundlegende RTWin-Funktionalität

• Erstellung von Prozeßleitsystemprototypen beliebiger Komplexität im Handumdrehen mit Hilfe des graphischen Programmiermodus
• Gleichzeitige Entwicklung eines Prozeßleitsystems durch mehrere Entwickler
• beliebige Anzahl von Prozeßleitständen
• Erzeugung von Prozeßleitsystem sowohl als ausführbare Binärdateien als auch als Quellcode
• Einrichtung von Prozeßleitsystembenutzerkonten mit Login, Paßwort und abstufbaren Zugriffsrechten auf Anzeigen und Steurungselemente
• Erzeugung von maßgeschneiderten Objektbibliotheken mit den entwickelten Algorithmen und Benutzerschnittstellen
• Flexible Konfiguration von Prozeßleitsystemmoduln innerhalb des QNX-Netzwerks
• Alarmverwaltung erlaubt die sofortige Entdeckung und benutzerdefinierbare Behandlung von Notfällen und Notfallvorstufen
• Verbindungsaufbau zwischen mehreren parallel laufenden Prozeßleitsystemen
• Entwurf der Benutzerschnittstelle in jeder Landessprache

Das RTWin-Konzept

Das RTWin-Konzept beruht auf der Idee einer modularen und offenen Prozeßleitsystemarchitektur. Grundsätzlich besteht das System aus "Modul" genannten Subsystemen, die untereinander durch beliebige Datenströme verbunden sein können. RTWin ermöglicht es den Entwicklern, ein Prozeßleitsystem aus Systemmoduleinheiten und Datenströmen zu erstellen. Die Datenströme bilden dabei Folgen von Nachrichten mit vordefinierter Länge und Struktur. Modulseitig gibt es je nach Einsatzkontext vier verschiedene Varianten:

• Objektmoduln stellen die vom Entwickler spezifizierten Prozeßalgorithmen dar. Sie sind der vielseitigste Modultyp. Mit ihnen können eine große Anzahl von Problemstellungen gelöst werden, wie z.B. mathematische Prozeßmodelle, Berabeitung von Ein- und Ausgabegeräten und -dateien, Datenaufbereitung für die spätere Anzeige, Durchführung von Interprozeßkommunikation, u.v.a.m. .
• Kontrollmoduln bilden die Schnittstelle mit dem Benutzer. Das Äußere wird dabei aus einem Satz von elementaren Graphikeinheiten aufgebaut. Jede dieser Einheiten (Widgets) verfügt über einen bestimmten Satz von Eigenschaften wie z.B. Farbe, Position, Größe, Cursorform, Beschriftung, so daß jede Änderung des zugrundeliegenden Prozesses durch eine Änderung dieser Eigenschaften angezeigt werden kann. Durch Folgen solcher Änderungen können Animationseffekte erreicht werden. Außerdem können zustätzliche Fenster geöffnet und geschlossen sowie Nachrichten versandt werden. Eingehende Daten können in Graphen und Diagrammen dargestellt werden. An Steuerungselementen stehen Knöpfe, Schieberegler und vieles andere mehr zur Verfügung. Dabei kann für jedes Element eine Zugriffsbeschränkungstufe zwischen 0 und 100 spezifiziert werden. Benutzer können dann nur solche Einstellelemente benutzen, deren Zugriffsbeschränkungstufe mindestens genauso hoch ist, wie ihre eigene
• Objekt-PhAB-Anwendungs-Moduln können in Anwendungen eingebttet werden, die mit dem Photon Application Builder (PhAB) entwickelt wurden.
• Gate-Moduln ermöglichen die Kommunikation zwischen parallel laufenden Prozeßleitsystemen.

Allgemein gesprochen kann ein Modul eingehende Daten entweder direkt selbst verarbeiten oder über ausgehende Kanäle an andere Moduln weitergeben. Trotzdem ist es nicht notwendig, für jedwede Art von Datenverarbeitung ein eigenes Modul zu entwerfrn. Für nicht-modifizierende Operationen gibt es Standard-Datenstromoperationen, wie z.B. für Archivierung. Dazu wird des Konzept des Datenpunktes auf einem Datenstrom definiert, von dem Daten ohne weitere Moduln einfach abgegriffen werden können. Jeder Datenabgriff muß einem solchen Punkt zugeordnet sein. RtWin bietet die drei folgenden Abgriffsarten:

• Speicherung von Datenströmen in Datenbanken
• Datenanalyse auf bestimmte vorgegebene Zustände hin
• Visualisierung mit Hilfe von Tabellen und Graphen

Durch die modulare Prozeßleitsystemarchitektur besitzen mit RTWin entworfene Systeme die folgenden Eigenschaften:

• Multitaskingfähigkeit und Verteilbarkeit. Prozeßleitsystemmoduln können auf mehrere Knoten im Netzwerk verteilt sein, so daß sie parallel ausgeführt werden können und dadurch die zur Verfügung stehende Hardware optimal ausgenutzt wird.
• Mehrbenutzerfähigkeit. Da auch die Kontrollmoduln verteilt werden können, ist es möglich, daß auch mehere Prozeßleitstandmitarbeiter gleichzeitig parallel arbeiten können.
• Skalierbarkeit. Mit RTWin können Prozeßleitsysteme jeder Größenordnung entworfen werden. Vom Allereinfachsten mit eine einzigen Kontrollmodul und ein oder zwei Objektmoduln, die allesamt auf einem einzelnen Rechner laufen bis zu komplexen Mehrbenutzersystemen aus hunderten von Moduln auf dutzenden von Rechnern.
• Konfigurierbarkeit. RTWin bietet Möglichkeiten, die Zusammensetzung und die Verteilung der Moduln im Netzwerk flexibel zu ändern.
• Erweiterbarkeit. Mit Hilfe von RTWin können komplexe Prozeßleitsysteme stufenweise aufgebaut werden. Sie können mit dem Grundgerüst beginnen und dann Schritt für Schritt zusätzliche Moduln hinzufügen. Dadurch können Sie das System sehr genau an Ihre eigenen Bedürfnisse anpassen. RTWin hat keine relevanten Beschränkungen bezüglich der Anzahl der Moduln, der eingehenden und der ausgehenden Datenströme.

Unter der anfangs erwähnten offenen Architektur verstehen wir das folgende:

• Erweiterbare Funktionalität. Da es praktisch unmöglich ist, für alle möglichen Eigenschaften eines CACSD-Systems bezüglich Benutzerschnittstelle und Datenverarbeitung vorzubauen, können beide jederzeit mit Hilfe von RTWin neu gestaltet werden.
• Datenaustausch mit anderen Systemen. Jedes mit RTWin entwickelte System kann sowohl mit anderen RTWin- und Nicht-RTWin-Systemen Daten austauschen. Für beide Fälle sind bereits spezielle Mechanismen vorgesehen.

Abbildung 2. Beispiel für einen Prozeßleitstand. Wir danken dem Computer Aided Control Systems Department der moldawischen Stahlwerke in Rybnitsa für die Überlassung der Graphik