Auf den nächsten Seiten soll ein Einblick in die vielfältigen Lösungsmöglichkeiten der Automatisierungstechnik gegeben werden, welche in fast allen Lebenslagen Anwendung finden. Sei es die Ampelschaltung an der Verkehrskreuzung, die Steuerung der Straßenbeleuchtung, die industrielle Fertigung von diversen Erzeugnissen, oder Fahrzeugeinstellungen, die in Unwissenheit des Fahrers während der Fahrt verändert werden – all diese Prozesse laufen mittlerweile automatisiert, prinzipiell also nicht von Menschenhand gesteuert, ab. Dabei soll auch erklärt werden, was Automatisierung genau bedeutet und was für zu-künftige Einsatzmöglichkeiten sich noch ergeben könnten.
Daraus ergibt sich der Hintergrund dieser Arbeit: Der Zusammenhang zwischen Automatisierungstechnik und Videotechnik. Dieser wird in dem an die Einleitung anschließenden Kapitel erläutert bzw. begründet und die Idee der Entwicklung einer entsprechenden Softwarelösung aus kombinierten Systemen wird verdeutlicht. Nachdem dem Leser gezeigt wurde, worauf die größtenteils noch theoretischen Gedankengänge in dieser Arbeit einmal hinauslaufen sollen, werden konzeptionelle Ansätze zur Umsetzung der ereignisgesteuerten Parametrisierung einer Kamera auf automatisierter Basis gebildet und ansatzweise in im Ausbildungsbetrieb implementierter Form gezeigt bzw. beschrieben. Bei der Arbeit stehen die Erkenntnisse der Analyse- und Entwurfsphase der Software-Entwicklung im Vordergrund, wohingegen Implementierung und Test als Teile des Software-Lifecycle im Unternehmen zwar konzeptionell erfolgten, jedoch nur der Erkenntnisgewinnung dieses Projektes der angewandten Forschung dienen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Einführung in die Thematik
2.1 Automatisierung im Allgemeinen
2.2 I/O-Systeme und speicherprogrammierbare Steuerungen
2.3 Schnittstellen mit der Videotechnik
3 Anforderungsanalyse
3.1 Typische Anforderungen eines Kunden
3.2 Bewertung der erforderlichen Infrastruktur
3.3 Teilfazit
4 Entwicklung des Konzeptes zur Automatisierung
4.1 Grundlegende Herangehensweise
4.2 Prototypische Ansätze zur Implementierung
4.3 Bewertung der Implementierungsphase
5 Schlussbetrachtung der Forschungsarbeit
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines effizienten und kostengünstigen Automatisierungskonzepts zur ereignisgesteuerten Parametrisierung von Netzwerkkameras. Dabei wird untersucht, wie Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) in Kombination mit vorhandener Videotechnik genutzt werden können, um Prozesse wie eine automatische Tag-Nacht-Umschaltung ohne den Einsatz teurer Spezialsoftware zu realisieren.
- Kombination von Automatisierungstechnik und Videotechnik
- Konzeption und Implementierung auf Basis von CoDeSys
- Anforderungsanalyse für eine automatisierte Netzwerkkamera-Parametrisierung
- Einsatz von HTTP-APIs zur Kommunikation mit IP-Kameras
- Entwicklung objektorientierter Softwarestrukturen in CFC
Auszug aus dem Buch
2.1 Automatisierung im Allgemeinen
DIN 19233 beschreibt einen Automaten als „ein künstliches System, das selbstständig ein Programm befolgt. Der Mensch ist nicht mehr streng in den zeitlichen Ablauf des Prozesses integriert.“ Das System ist künstlich, da es von Menschenhand geschaffen wurde, verfolgt aber das Ziel, dem Menschen seine Arbeit zu erleichtern. Automatisierte Arbeits- und Verfahrensablaufe bieten, ausgestattet mit dem richtigen Programm, eine ganze Reihe von Vorteilen, wobei die nachfolgenden Beispiele lediglich einen Auszug darstellen:
Automatisierte Prozesse entbehren Arbeitskräfte, denn
gefährliche oder monotone und sich oft wiederholende Abläufe müssen nicht von (über-) qualifiziertem Personal ausgeführt werden, dieses kann ersetzt werden
Programme können über eine Fehleranalyse und –Behandlung verfügen und so die Wartbarkeit vereinfachen
Um diese Vorteile und auch die Automatisierung überhaupt gewährleisten zu können, sind gewisse Grundvoraussetzungen nötig. Dazu zählt, dass das Programm bzw. das System, auf dem die Software läuft, über Eingangs- und Ausgangsgrößen verfügt, um selbständig Befehle befolgen und Entscheidungen fällen zu können. Entsprechende bedingte Schaltungen leiten hier von Eingangsgrößen abhängige Vorgänge ein, die schließlich in Resultaten an den Ausgangsgrößen münden und so gegebenenfalls durch Schnittstellen zu anderen Systemen weitere Prozesse einleiten.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Thematik der Automatisierungstechnik im Kontext der Videoüberwachung ein und erläutert die Zielsetzung des Praxistransferberichts.
2 Einführung in die Thematik: Dieses Kapitel erläutert die theoretischen Grundlagen zur Automatisierung, zu Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und zu den Schnittstellen der modernen Videotechnik.
3 Anforderungsanalyse: Hier wird ein beispielhaftes Kundenszenario vorgestellt, um die Anforderungen an eine automatisierte Kamerasteuerung und die bestehende Infrastruktur zu bewerten.
4 Entwicklung des Konzeptes zur Automatisierung: In diesem Teil wird das konkrete Software-Konzept entwickelt und die prototypartige Umsetzung der Steuerungslogik unter Verwendung von CoDeSys beschrieben.
5 Schlussbetrachtung der Forschungsarbeit: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und zeigt das Potenzial der entwickelten Lösung für zukünftige Projekte in der kombinierten Systemlandschaft auf.
Schlüsselwörter
Automatisierung, Videoüberwachung, Netzwerkkameras, SPS, Speicherprogrammierbare Steuerung, CoDeSys, Ereignisgesteuerte Parametrisierung, HTTP-API, VAPIX, CCTV, Prozessautomatisierung, Softwaredesign, Schnittstellen, Netzwerkinfrastruktur, Industrielle Steuerungstechnik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Automatisierung von ereignisgesteuerten Prozessen bei Netzwerkkameras unter Verwendung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen.
Welche Themenfelder sind zentral?
Die zentralen Themen sind Automatisierungstechnik, IP-basierte Videotechnik (CCTV), Systemintegration und Software-Implementierung mittels CoDeSys.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Ziel ist es, eine schlanke, kostengünstige und individuell anpassbare Softwarelösung zu entwerfen, die als Alternative zu hochpreisigen Marktprodukten für kleine und mittelständische Unternehmen dienen kann.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wird ein anwendungsorientierter Ansatz gewählt, der eine Anforderungsanalyse, das Design eines Softwarekonzepts und die prototypische Implementierung als Teil des Software-Lifecycles umfasst.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die Bedarfsanalyse eines beispielhaften Kunden, die Bewertung der benötigten Infrastruktur sowie die detaillierte Beschreibung der softwareseitigen Implementierung der Steuerungslogik.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen zählen Automatisierung, Videotechnik, SPS, VAPIX-API, CoDeSys und Systemintegration.
Warum wird CoDeSys für die Entwicklung genutzt?
CoDeSys ermöglicht durch seinen objektorientierten Ansatz und die Unterstützung verschiedener Programmiersprachen nach DIN/EN 61131-3 eine effiziente Implementierung und Wiederverwendbarkeit von Funktionsblöcken.
Wie erfolgt die Kommunikation mit den Kameras?
Die Kommunikation erfolgt über Ethernet-Ports unter Nutzung von Standard-IP-Protokollen und einer HTTP-API, wobei das System als Client Web-Anfragen an die als Server fungierenden Kameras sendet.
- Arbeit zitieren
- Steven Schmidt (Autor:in), 2012, Automatisierung in der Videoüberwachung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/281791
