Definition und Zweck:
Determinismus ist eine kritische Eigenschaft von Steuerungssystemen, insbesondere in der Echtzeit-Automatisierung. Ein System ist deterministisch, wenn es bei gleichen Eingangsbedingungen immer das gleiche Ergebnis in einer garantierten und voraussagbaren Zeit liefert.
Der Determinismus ist nicht gleichbedeutend mit Geschwindigkeit (hohe Performance), sondern mit Vorhersagbarkeit. Selbst wenn ein Vorgang relativ langsam ist, aber immer exakt 10 Millisekunden dauert, ist er deterministisch. Ein schnellerer Vorgang, der aber mal 1 Millisekunde und mal 100 Millisekunden dauert, ist es nicht.
Relevanz in der Automatisierung:
Determinismus ist unabdingbar für alle Anwendungen, die eine hohe Synchronisation und präzise zeitliche Abläufe erfordern:
- Motion Control: Für die Bahnplanung von Achsen und Robotern muss die Prozessregelung in einem exakten, festen Zyklus ablaufen, um stationäre Genauigkeit und ruckfreie Bewegungen zu gewährleisten (ACOPOS, Lexium Servosysteme).
- Feldbusse:Industrial-Ethernet-Systeme wie EtherCAT oder PROFINET IRT sind auf Determinismus ausgelegt, um die Kommunikation im Millisekunden- oder Mikrosekundenbereich mit geringer Latenz zu gewährleisten.
- Prozessregelung: Eine Robuste Steuerung (z.B. für Temperatur oder Druck) erfordert eine konstante Zykluszeit der SPS und des Betriebssystem (OS), um eine optimale Regelgüte zu erzielen.
- Multitasking: Ein Betriebssystem (OS) muss sicherstellen, dass kritische Tasks immer pünktlich ausgeführt werden, was ein hoher Determinismus gewährleistet.
→ Siehe auch: Synchronisation, Latenz, Performance, Steuerung, Betriebssystem (OS), EtherCAT-Klemmen, Lexium Servosysteme, Robuste Steuerung
