Agiles Testen von cyber-physischen Produktionssystemen

Einsatz von SPS-Sprachen zur Testfallbeschreibung

  • David Thoennessen RWTH Aachen
  • Stefan Kowalewski RWTH Aachen

Abstract

Vernetzte und während der Betriebszeit veränderliche Produktionssysteme stellen besondere Herausforderungen an das Testen der dazugehörigen Steuerungssoftware. Zur Absicherung der Änderungen kann es notwendig sein, auch während des Betriebs erneut Tests durchzuführen. Um dabei längere Stillstände zu vermeiden, ist es wünschenswert, dass auch die entsprechenden Testfälle schnell adaptiert und ausgeführt werden können, in diesem Sinne also agil getestet werden kann. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz für Hardware-in-the-Loop-Tests (HiL-Tests) von SPS-Software vor, bei dem die Testfälle und Akzeptanzkriterien mit Hilfe von leicht erweiterten SPS-Sprachen spezifiziert werden. Auf diese Weise wird der sonst beim Einsatz dedizierter Test-Sprachen und entsprechenden Werkzeugen zu beobachtende „Methodenbruch“ vermieden. Unsere These ist, dass dies zu schneller und sicherer änderbaren Testfallbeschreibungen führt und damit die gewünschte Agilität schafft.

References

  1. [1] Bauernhansl, T., Ten Hompel, M., & Vogel-Heuser, B. (Eds.). (2014). Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik: Anwendung, Technologien und Migration (pp. 1-648). Wiesbaden: Springer Vieweg.
  2. [2] Berger, H. (2014). Automatisieren mit STEP 7 in AWL und SCL: speicherprogrammierbare Steuerungen SIMATIC S7-300/400. John Wiley & Sons.
  3. [3] Gu, F., Harrison, W. S., Tilbury, D. M., & Yuan, C. (2007, September). Hardware-in-the-loop for manufacturing automation control: Current status and identified needs. In Automation Science and Engineering, 2007. CASE 2007. IEEE International Conference on (pp. 1105-1110). IEEE.
  4. [4] Hoeschele, D. F.: Analog-to-digital/digital-to-analog conversion techniques, 1968
  5. [5] ISO 26262-4:2011 (2011). Road vehicles-functional safety-part 4: product development: system level. Technical report, International Organization for Standardization.
  6. DIN EN 61131-3:2014-06: Programmable controllers - Part 3: Programming languages (IEC 61131-3:2013). DIN: beuth.de
  7. [7] National Instruments (2016). Architekturen von Hardware-in-the-Loop-Prüfsystemen. Abgerufen von http://www.ni.com/white-paper/10343/en/
  8. [8] Obster, M., Kalkov, I., & Kowalewski, S. (2014, September). Development and execution of PLC programs on real-time capable mobile devices. In Emerging Technology and Factory Automation (ETFA), 2014 IEEE (pp. 1-8). IEEE.
  9. [9] Thönnessen, D., Reinker, N., Rakel, S., & Kowalewski, S. (2017, September). A concept for PLC hardware-in-the-loop testing using an extension of structured text. In Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), 2017 22nd IEEE International Conference on (pp. 1-8). IEEE.
  10. [10 Wiechowski, N., Rambow, T., Busch, R., Kugler, A., Hansen, N., & Kowalewski, S. (2017). Arttest–a New Test Environment for Model-Based Software Development (No. 2017-01-0004). SAE Technical Paper.
  11. [11] Zhang, P., Luk, W. S., Song, Y., Tong, J., Tang, P., & Zeng, X. (2007, January). WCOMP: Waveform Comparison Tool for Mixed-signal Validation Regression in Memory Design. In Proceedings of the 2007 Asia and South Pacific Design Automation Conference (pp. 209-214). IEEE Computer Society.
Veröffentlicht
2018-04-17
Zitieren
THOENNESSEN, David; KOWALEWSKI, Stefan. Agiles Testen von cyber-physischen Produktionssystemen. atp magazin, [S.l.], v. 60, n. 03, p. 46-55, apr. 2018. ISSN 2364-3137. Verfügbar unter: <http://ojs.di-verlag.de/index.php/atp_edition/article/view/1917>. Date accessed: 07 apr. 2020. doi: https://doi.org/10.17560/atp.v58i03.1917.