Komplexität mit objektorientiertem Design bewältigen

Interfaces für Einzelsteuerelemente nach VDI/VDE/Namur 2658

Autor/innen

  • Andreas Stutz
  • Mathias Maurmaier Siemens

DOI:

https://doi.org/10.17560/atp.v60i08.2364

Schlagworte:

VDI/VDE/NAMUR 2658, IEC 61131-3, Service Implementierung

Abstract

Im Zuge der VDI/VDE/NAMUR 2658 [1] erreicht die SPS-Programmierung einen neuen Grad der Komplexität – Einzelsteuerelemente mit komplexen Schnittstellen, Services als Kapselung verfahrenstechnischer Operationen und Abhängigkeiten zwischen anderen unbekannten vor- und nachgelagerten Modulen. In solchen Anwendungen kommen die bewährten doch klassischen prozeduralen Entwicklungsansätze, der IEC 61131-3 [2], an ihre Grenzen. Objektorientierte Ansätze können die Lösung sein. Die objekt-orientierte Erweiterung von [2] wird jedoch noch nicht von allen SPS-Programmierwerkzeugen unterstützt. Dies führt dazu, dass diese eine geringe Akzeptanz und es somit wenig Erfahrung bei SPS-Programmieren gibt. Dieses Paper zeigt eine durch objekt-orientierte Ansätze motivierte Transformation von Entwurfsprinzipien und Entwurfsmuster in die Programmiersprache Strukturierter Text. Die Ergebnisse werden in Form von Best Practice Implementierungen gemäß [1] dargestellt. Die hier gezeigten Ansätze kommen ohne die Anwendung unterstützender und generierender Tools aus, sondern basieren komplett auf den Möglichkeiten der IEC 61131-3.

Literaturhinweise

VDI/VDE/NAMUR 2658. (2017). Automation engineering of modular systems in the process industry. DIN: www.beuth.de

IEC 61131-3:2013. (2013). Programmable Controllers - Part 3: Programming languages. IEC: www.iec.ch

Siemens AG. (1998). Structured Control Language for S7-300/S7-400 programming. Abgerufen von: https://cache.industry.siemens.com/dl/files/188/1137188/att_27471/v1/SCLV4_e.pdf

Braun, S., Obermeier, M., & Vogel-Heuser, B. (2012, March). Usability challenges in the design workflow of reusable PLC software for machine and plant automation. In Systems, Signals and Devices (SSD), 2012 9th International Multi-Conference on (pp. 1-6). IEEE.

Vogel-Heuser, B., Witsch, D., & Katzke, U. (2005, June). Automatic code generation from a UML model to IEC 61131-3 and system configuration tools. In Control and Automation, 2005. ICCA'05. International Conference on (Vol. 2, pp. 1034-1039). IEEE.

González, V. M., Díaz, A. L. S., Fernández, P. G., Junquera, A. F., & Baýon, R. M. (2010, September). MIOOP. An object oriented programming paradigm approach on the IEC 61131 standard. In Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), 2010 IEEE Conference on (pp. 1-4). IEEE.

Aicher, T., Dotsch, D., Spindler, M., Fottner, J., Vogel-Heuser, B. (2017). A feasibility study regarding the implementation and application of a two-layer architecture for automated material flow systems. In IECON, 2017 43rd Annual Conference of the IEEE Ind. Electronics Society on (pp. 2821 – 2827). IEEE.

Vlissides, J., Helm, R., Johnson, R., & Gamma, E. (1995). Design patterns: Elements of reusable object-oriented software. Reading: Addison-Wesley, 49(120), 11.

Eckert, K., Fay, A., Hadlich, T., Diedrich, C., Frank, T., & Vogel-Heuser, B. (2012, September). Design patterns for distributed automation systems with consideration of non-functional requirements. In Emerging Technologies & Factory Automation (ETFA), 2012 IEEE 17th Conference on (pp. 1-9). IEEE.

Hoernicke, M., Stutz, A., Holm, T., Haller, A., Bernshausen, J., Schulz, D., Albers, T., Kotsch, C., Maurmaier, M., Bloch, H. & Hensel, S. (2016). Technologiebewertung zur Beschreibung für verfahrenstechnische Module – Ergebnisse des Namur AK 1.12.1. In Tagungsband Automation 2016. Düsseldorf: VDI.

Bloch, H., Hensel, S., Hoernicke, M., Stark, K., Menschner, A., Urbas, L., Fay, A., Knohl, T., Bernshausen, J., & Haller, A. (2017). Zustandsbasierte Prozessführung modularer Prozessanlagen. atp Edition, 59(10), 46-57. doi:10.17560/atp.v59i10.1899

Veröffentlicht

20.08.2018

Ausgabe

Rubrik

Hauptbeitrag / Peer-Review

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