Kommunikation und Bildverarbeitung in der Automation: Ausgewählte Beiträge der Jahreskolloquien KommA und BVAu 2016 zum 10jährigen Jubiläum des inIT - Institut für industrielle Informationstechnik

304 Pages·2018·34.012 MB·German

by  Jürgen Jasperneite,Volker Lohweg (eds.)

Technologien für die intelligente Automation
Technologies for Intelligent Automation
Jürgen Jasperneite
Volker Lohweg Hrsg.
Kommunikation und
Bildverarbeitung
in der Automation
Ausgewählte Beiträge der Jahreskolloquien
KommA und BVAu 2016 zum 10jährigen
Jubiläum des inIT – Institut für industrielle
Informationstechnik
Technologien für die
intelligente Automation
Technologies for Intelligent Automation
Band 7
Weitere Bände in der Reihe http://www.springer.com/series/13886
Ziel der Buchreihe ist die Publikation neuer Ansätze in der Automation auf wissenschaft-
lichem Niveau, Themen, die heute und in Zukunft entscheidend sind, für die deutsche und
internationale Industrie und Forschung. Initiativen wie Industrie 4.0, Industrial Internet
oder Cyber-physical Systems machen dies deutlich. Die Anwendbarkeit und der indust-
rielle Nutzen als durchgehendes Leitmotiv der Veröffentlichungen stehen dabei im Vorder-
grund. Durch diese Verankerung in der Praxis wird sowohl die Verständlichkeit als auch
die Relevanz der Beiträge für die Industrie und für die angewandte Forschung gesichert.
Diese Buchreihe möchte Lesern eine Orientierung für die neuen Technologien und deren
Anwendungen geben und so zur erfolgreichen Umsetzung der Initiativen b eitragen.
Reihe herausgegeben von
inIT – Institut für industrielle Informationstechnik
Lemgo, Germany
Jürgen Jasperneite · Volker Lohweg
(Hrsg.)
Kommunikation und
Bildverarbeitung
in der Automation
Ausgewählte Beiträge der Jahreskolloquien
KommA und BVAu 2016 zum 10jährigen
Jubiläum des inIT – Institut für industrielle
Informationstechnik
Herausgeber
Jürgen Jasperneite Volker Lohweg
Lemgo, Deutschland Lemgo, Deutschland
ISSN 2522-8579 ISSN 2522-8587 (electronic)
Technologien für die intelligente Automation
ISBN 978-3-662-55231-5 ISBN 978-3-662-55232-2 (eBook)
https://doi.org/10.1007/978-3-662-55232-2
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Preface
The present joint conference proceedings “Kommunikation in der Automation”
(KommA, Communication in Automation) and “Bildverarbeitung in der Automa-
tion”(BVAu,ImageProcessinginAutomation),ananniversarypublicationonthe
occasion of the 10-year anniversary of the Institute Industrial IT (inIT), are based
onthecontributionsofthetwoscientificannualcolloquiaKommA2016andBVAu
2016. In a second reviewing process 22 contributions have been selected which are
now published in these conference proceedings. A total of 42 contributions were
submitted.
Thepublicationisthematicallyarrangedinthecontextofindustrialautomation
applications.
TheindustrialcommunicationhasitsrootsinGermanyandhasbeentheback-
bone of each decentralised automation system for more than 20 years. In future,
the smart networking will play an even more important role under the label of
Industry 4.0. However, the application of information technologies is highly chal-
lenging because these often have been designed for other purposes than industrial
use. With respect to networking, being typical for Industry 4.0, reliable and safe
communication systems become increasingly significant.
TheKommAdealswithallaspectsbelongingtothedesign,development,com-
missioning, and diagnostics of reliable communication systems, as well as their
integration into distributed automation architectures. In this context, the applica-
tion of internet technologies and the system management of large, heterogeneous
systems play an essential role.
Industrial image processing and pattern recognition aims for processing image
informationfromautomationsystemsundertheaspectsofprocessreal-time,stabil-
ity, and limitation of resources. In view of an industrial systems holistic approach,
image data as well as expert knowledge are consulted as information sources. In-
dustrialimageprocessingwillfurtherbeestablishedasakeyenablertechnologyin
producingcompanies in the context of their quality assurance viaoptical measure-
ments strategies, machine conditioning and product analysis, as well as Human-
Computer Interaction.
The BVAu 2016 sets a thematic focus on industrial image processing systems
with multi-spectral analysis and diagnosis, technical aspects of image processing,
methodsofimageprocessingandpatternrecognitionforreal-timesystemsaswellas
theirareasofapplication.Today,interdisciplinaryapproachesbasedontechnology,
biology, and perceptual psychology are offering new, forward-looking solutions. It
is evident that distributed image processing is significantly gaining importance.
Multi- and hyperspectral imaging is showing first results and will begin to enter
the field of food and medical technology.
We hope that you enjoy reading this anniversary publication.
Lemgo, in October 2017
Ju¨rgen Jasperneite Volker Lohweg
Organisation
Communication in Automation - KommA 2016
TheannualcolloquiumCommunicationinAutomationisapanelforscienceandin-
dustrycoveringtechnicalaswellasscientificquestionsregardingindustrialcommu-
nication. The colloquium is jointly organized by the Institute Industrial IT (inIT)
of the OWL University of Applied Sciences in Lemgo, Germany and the Institut
fu¨r Automation und Kommunikation (ifak) e.V. in Magdeburg, Germany.
Conference Chair
Prof. Dr. Ju¨rgen Jasperneite Institute industrial IT
Prof. Dr. Ulrich Jumar Institut fu¨r Automation und Kommunikation
e.V.
Program Committee
Prof. Dr. Helmut Beikirch University of Rostock
Holger Bu¨ttner Beckhoff Automation GmbH
Prof. Dr. Christian Diedrich Institut fu¨r Automation und Kommunikation
e.V.
Mario Bader Festo AG & Co. KG
Prof. Dr. Stefan Heiss Institute industrial IT
Thomas Holm WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Michael H¨oing Weidmu¨ller Interface GmbH & Co. KG
Achim Laubenstein ABB Automation GmbH
Gunnar Leßmann Phoenix Contact Electronics GmbH
Dr. Jo¨rn Oprzynski Siemens AG
Dr. Thilo Sauter Danube University Krems
Prof. Dr. Ren´e Simon Harz University of Applied Sciences
Prof. Dr. J¨org Wollert FH Aachen, University of Applied Sciences
Prof. Dr. Martin Wollschl¨ager Technische Universia¨t Dresden
VIII Organisation
Image Processing in Automation - BVAu 2016
The annual colloquium Image Processing in Automation is a panel for science and
industrycoveringtechnicalaswellasscientificquestionsregardingindustrialimage
processing and pattern recognition. The colloquium is organized by the Institute
IndustrialIT(inIT)oftheOWLUniversityofAppliedSciencesinLemgo,Germany.
Conference Chair
Prof. Dr. Volker Lohweg Institute industrial IT
Program Committee
Dr. Ulrich Bu¨ker Delphi Deutschland GmbH
Dr. Helene D¨orksen Institute industrial IT
Dr. Olaf Enge-Rosenblatt Fraunhofer EAS, Dresden
Prof. Dr. Ulrich Heinkel Technische Universita¨t Chemnitz
Prof. Dr. Michael Hu¨bner Ruhr-Universit¨at Bochum
Dr. Uwe M¨onks coverno GmbH
Prof. Dr. Oliver Niggemann Institute industrial IT
Dr. Steffen Priesterjahn Diebold Nixdorf, Paderborn
Prof. Dr. Ralf Salomon University of Rostock
Prof. Dr. Karl Schaschek Hochschule der Medien, Stuttgart
Table of Contents
Communication in Automation
Auswirkungen der Netzwerkplanung auf die Qualit¨at von Industriellen
Anlagen ........................................................... 3
Sven Kerschbaum, Stephan H¨ome, Thomas Talanis
U¨bertragbarkeit des Plug&Play-Prinzips aus der Informationstechnik auf
die Automatisierungstechnik.......................................... 17
Lars Du¨rkop, Ju¨rgen Jasperneite
State of the Art and Future Applications of Industrial Wireless Sensor
Networks .......................................................... 28
Marco Ehrlich, Lukasz Wisniewski, Ju¨rgen Jasperneite
Performance Evaluierung von PROFINET RT Ger¨aten in einem
TSN-basierten Backplane ............................................ 40
Kai Kellermeier, Carsten Pieper, Holger Flatt, Lukasz Wisniewski,
Alexander Biendarra
A Comparison of Current Web Protocols for Usage in Cloud based
Automation Systems ................................................ 54
Dhavalkumar Shekhada, Michael Stiller, Aniket Salvi
Security by Delegation fu¨r Industrie 4.0................................ 73
Markus Jung
Validierung Kognitiver Mediumszugangsalgorithmen fu¨r Industrielle
Funkanwendungen .................................................. 85
Markus Kra¨tzig, Lutz Rauchhaupt, Darina Schulze
Geb¨audemanagement durch Wissensbasierte Systeme.................... 97
Andreas Fernbach, Wolfgang Kastner
Analyse einer Software-basierten L¨osung zur Verbesserung der
Zuverla¨ssigkeit von Drahtlosen Vernetzten Steuerungssystemen ........... 107
Santiago Soler Perez Olaya, Stefan M¨atzler, Martin Wollschlaeger,
Paolo Varutti, Thorsten Szczepanski
Abbildung von TDMA-basierten Industrial Ethernet Protokollen auf TSN
am Beispiel von Sercos III............................................ 122
Seifeddine Nsaibi, Ludwig Leurs
Modelltransformation als Softwareadapter fu¨r OPC Unified Architecture ... 136
Julian Grothoff, Florian Palm, Ulrich Epple
X Table ofContents
ModellbasierterEntwurfsassistent zurAuslegungSpezifischerArchitektur-
und Konfigurationseigenschaften von Kommunikationsnetzen mit
Echtzeitanforderungen............................................... 149
Gunnar Leßmann, Daniel Schneider, Holger Flatt, Sebastian Schriegel,
Ju¨rgen Jasperneite
Discrete-Event Simulation of Wireless Coexistence for Industrial
Applications: Requirements and Solutions.............................. 163
Dimitri Block, Uwe Meier
Industrie 4.0 – warten bis die Revolution vorbei ist? A¨ngste und Chance
rund um Industrie 4.0 ............................................... 177
J¨org Wollert
Image Processing in Automation
Sch¨atzung von Gasgeschwindigkeiten aus Differenzbildserien einer
Infrarotkamera zur Gasvisualisierung .................................. 188
S¨oren Dierks, Andreas Kroll
Authentication of Commercial Raster Printing on Cost-Effective Hardware . 204
Anton Pfeifer, Volker Lohweg
GPU-beschleunigte Simulation von Lasertriangulationssensoren ........... 218
Steffen Sauer, Peter Guttek, Dirk Berndt
Accelerating Image Processing Algorithms for the RADIO Project’s
Assistant Robot System ............................................. 233
Fynn Schwiegelshohn, Muhammed Al Kadi, Philipp Wehner, Philipp
Smoluk, Michael Hu¨bner, Diana Go¨hringer
Mouse-Pi: A Platform for Monitoring In-Situ Experiments ............... 246
Ralf Joost, Daniel Ziese, Alexander Hawlitschka, Ralf Salomon
Cross-Linked Quality Assurance in the Web Processing Industry .......... 258
Michael Dattner, Daniel Bohn
Prozessintegrierte Bildverarbeitung im Pharmazeutischen Umfeld ......... 270
Karl Voth, Matthias Hellmich, Wolfram Acker
Intelligente Korrektur eines Schweißroboters............................ 283
Hannes Wilmsmeyer, Martin Flasskamp, Marc-Oliver Schierenberg
Author Index .................................................. 295