Institut für Theoretische Informatik TU Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Teamprojekt in Software Systems Engineering und Theoretischer Informatik Einsatz von SCADE für die Betriebslogik im Zugleitbetrieb Dr. Stefan Milius Dr. Michaela Huhn

TU Braunschweig Kickoff-Meeting, , p. 2 Überblick Formale Methoden und modellbasierte Entwicklung am Beispiel einer sicherheitsrelevanten SW-Komponente Anschluss an die Vorlesung: Software in sicherheitsrelevanten Systemen Anwendung der SCADE Certified Software Factory auf ein Beispiel aus der Eisenbahnautomatisierung Entwicklung einer Betriebslogik für die Automatisierung eines Zugsicherungssystems

TU Braunschweig Kickoff-Meeting, , p. 3 Was ist SCADE? Esterel Technologies Vorteile: Voll funktionsfähige Modelle Ausgereifte Toolkette Integration von: Zertifiziertem Codegenerator Simulation Model Checking … Nachteile: Hohe Lizenzkosten Relativ niedriger Abstraktionsgrad

TU Braunschweig Kickoff-Meeting, , p. 4 Modellierung mit SCADE SCADE-Modellelemente: Stark typisierte statische Daten Datenflussdiagramme (SW für Regelprozesse und Signalverarbeitung) Endliche Zustandsmaschinen (Hierarchie, Parallelismus) Synchron getaktetes Modell

TU Braunschweig Kickoff-Meeting, , p. 5 Aufgabenstellung Modellierung einer vereinfachten logischen Steuerung (= Betriebslogik) für die Automatisierung der Betriebsabläufe im Zugleitbetrieb Spurplanprinzip = einzelne Komponenten flexibel zu beliebigen Stellwerken kombinieren Konfigurierbare Komponentenarchitektur Integration in eine bestehende Testumgebung

TU Braunschweig Kickoff-Meeting, , p. 6 Teilaufgaben Beschreibung der Architektur der Betriebslogikkomponente SCADE-Modelle für Stellteile (Weiche, Signale etc.), Erstellung eines SCADE-Modells, das die übergeordnete Steuerungs-Logik umsetzt Aufbau einer Kommunikationsstruktur zwischen den einzelnen Elementen und der zentralen Steuerungslogik Umsetzung von Beispielen mit den erstellten Komponenten Integration dieser Beispiele in ein vorhandenes Testbett (Wrapper in C/C++) Test der Betriebslogik Generierung von Dokumentation aus Modellen Optional: formale Verifikation des Modells mit dem SCADE Design-Verifier

TU Braunschweig Kickoff-Meeting, , p. 7 Organisatorisches Gruppe(n) mit >= 3 Teilnehmern Selbständige Organisation der Aufgaben in der Gruppe Regelmäßige Statustreffen mit den Betreuern (alle 2 Wochen, bei Bedarf häufiger) Bereits vorhanden: Beschreibung der Gesamtarchitektur eines ZLB-Systems Schnittstellen der Betriebslogikkomponente (kommentierte C- Header) C++-Implementation der Betriebslogik Testumgebung