In der heutigen Praxis wird das Maschinen- und Anlagenverhalten für den Entwurf der Steuerungssoftware informell mittels Zeichnungen, Tabellen und Textdokumenten spezifiziert. Der bevorzugte Weg, diese Informationen in Steuerungscodes zu übertragen, ist die direkte Implementierung der informellen Anforderungen. Dieses Vorgehen birgt durch mögliche Fehlinterpretationen der Spezifikation das Risiko eines fehlerhaften Programmcodes. Ein anderer Ansatz ist die Verwendung formaler Beschreibungsmittel für den Entwurf von Ablaufsteuerungen. Hierbei werden die informellen Anforderungen an die Steuerungssoftware zunächst mit Hilfe von grafischen Beschreibungssprachen formalisiert. Diese formalisierte Spezifikation dient als Basis für eine manuelle oder automatische Erstellung der Steuerungssoftware. Trotz der signifikanten Vorteile formaler Methoden im Steuerungsentwurf fehlt es bis heute in der industriellen Praxis an einer Akzeptanz des Vorgehens. Um diese Akzeptanz zu erhöhen und deren signifikante Vorteile im industriellen Kontext zu nutzen, ist die Einführung von Round-Trip Engineering zur durchgängigen werkzeugtechnischen Unterstützung beim Steuerungsentwurf notwendig. Unter Round-Trip Engineering wird die Synchronisierung einer formalen Spezifikation und des dazugehörigen Steuerungscodes sowohl bei Änderungen auf Ebene der Spezifikation als auch auf Ebene des Codes verstanden. Ziel ist die Erhaltung der Kohärenz beider Artefakte über den kompletten Lebenszyklus einer Automatisierungssoftware. Obgleich es sowohl für die Vorwärts- als auch für die Rückwärtstransformation hinreichend Ansätze gibt, fehlt es in der Literatur bis heute an Transformationskonzepten, die eine bidirektionale Transformation zwischen formalen Spezifikationen und Steuerungscodes adressieren. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der vorliegenden Dissertation zu erforschen, ob eine bidirektionale Transformation zwischen GRAFCET-Spezifikationen und IEC 61131-3 Steuerungscodes möglich ist und welche Methoden sich für eine solche Überführung eignen. Diesbezüglich wird die Eignung verschiedener Round-Trip Engineering Methoden untersucht. Im Rahmen der Untersuchung werden drei modellbasierte, bidirektionale Transformationskonzepte für die Überführung zwischen GRAFCET-Spezifikationen und entsprechenden Steuerungscodes vorgestellt. Alle Konzepte basieren auf zwei Metamodellen, einem für die Spezifikation und einem für die Zielsprache, deren Instanzen ineinander transformiert werden. Die eigentliche Codegenerierung aus dem Modell der Zielsprache erfolgt unabhängig davon. Für die Rücktransformation wird der adaptierte Steuerungscode zunächst durch eine Text-zu-Modell-Transformation auf die Modellebene der Zielsprache zurücküberführt. Die Aufrechterhaltung des Abstraktionsgrades im Transformationsprozess durch die Einführung des Modells der Zielsprache eröffnet die Möglichkeit zur Nutzung verschiedener Methoden der modellgetriebenen Softwareentwicklung. Die verschiedenen bidirektionalen Transformationskonzepte werden innerhalb dieser Dissertation systematisch erarbeitet, prototypisch umgesetzt und verglichen.


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    Titel :

    Bidirektionale Transformation zwischen GRAFCET‐Spezifikationen und IEC 61131‐3 Steuerungscodes


    Weitere Titelangaben:

    Bidirectional transformation between GRAFCET specifications and IEC 61131-3 control codes


    Beteiligte:
    Julius, Robert (Autor:in) / Helmut-Schmidt-Universität Hamburg (Gastgebende Institution)

    Erscheinungsdatum :

    2022



    Medientyp :

    Sonstige


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Deutsch



    Klassifikation :

    DDC:    629



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