Regelungstechnik und UML -fächerübergreifend

Präsentation zum Thema: "Regelungstechnik und UML -fächerübergreifend"—  Präsentation transkript:

1 Regelungstechnik und UML -fächerübergreifend
Munz- FTE - Lörrach

2 Überblick Problembeschreibung allgemein Beschreibung des Use-Cases mit Text, Anlagenschema, Blockschaltbild Übergang zum Entwurf Entwurf mit UML-RT Implementierung Testen

3 Use Case Modell für eine Wohnungsautomatisierung
Ventil Thermoelement Temperaturregelung Lichtregelung Bewohner Alarmanlage

4 Beschreibung der Regelung
Die Raumtemperatur von Wohnzimmer und Schlafzimmer wird ständig gemessen. Ist sie kleiner als die gewünschte Raumtemperatur, dann wird geheizt. Die gewünschte Raumtemperatur wird über einen Computer mit Bildschirm und Tastatur eingegeben.

5 Blockschaltplan - Führungs - Regler Stellglied Regelstrecke
Außentem - peratur Störgröße Ventil Thermoelement Wärme- Raumtem - Führungs - zufuhr peratur Regler Stellglied Regelstrecke größengeber + Solltem - - Temperatur- Regler- peratur differenz ausgangs - größe Heizungsventil Luft im Raum Messwert - geber erfasste Raumtem - peratur Temperatur- fühler Bewohner Temperaturregelung

6 Entwurf eines Kollaborationsdiagramms co laborare – zusammen arbeiten

7 Entwurf von Sequenzdiagrammen (1)
Wohnraumregler Wohnraumventil Wohnraum Wohnraumfenster Regeldifferenz <= -1 geschlossen 1: Messung 1: Messung offen 1.1: 1.1: 1: Waermeentzug 1: Waermeentzug 2: Messung 2: Messung schließen 2.1: 2.1: geschlossen Regeldifferenz >= 1 3: oeffnen 3: oeffnen offen 4: waermezufuhr 4: waermezufuhr 4: Messung 4: Messung 4.1: 4.1: 5: waermezufuhr 5: waermezufuhr 5: Messung 5: Messung 5.1: 5.1: Regeldifferenz<= -1 6: schließen 6: schließen geschlossen

8 Sequenzdiagramm für Sollwertänderung
/ bewohnerR1 Sollwertgeber / Temperaturwuensche Wohnraumregler / Wohnraumregler Wohnraumventil / Wohnraum / Wohnraum : Bewohner : Sollwertgeber : Temperaturregler heizungsventilR1 : Heizungsventil : Raum Regeldifferenz<=-1 geschlossen 1: Sollwerteingabe 1: Sollwerteingabe 2: Sollwerterhoehung : NeuerSollwert 2: Sollwerterhoehung : NeuerSollwert Regeldifferenz>=1 3: oeffnen : Oeffnen 3: oeffnen : Oeffnen offen 4: waermezufuhr : Waermezufuhr 4: waermezufuhr : Waermezufuhr 4: Messung : Messwertanforderung 4: Messung : Messwertanforderung 4.1: : Messwert 4.1: : Messwert 5: waermezufuhr : Waermezufuhr 5: waermezufuhr : Waermezufuhr 5: Messung : Messwertanforderung 5: Messung : Messwertanforderung 5.1: : Messwert 5.1: : Messwert Regeldifferenz<=-1 6: schließen : Schliessen 6: schließen : Schliessen geschlossen 7: Messung : Messwertanforderung 7: Messung : Messwertanforderung 2: Sollwerteingabe 2: Sollwerteingabe 7.1: : Messwert 7.1: : Messwert 8: Messung : Messwertanforderung 8: Messung : Messwertanforderung 8.1: : Messwert 8.1: : Messwert 3: : NeuerSollwert 3: : NeuerSollwert 4: Messung : Messwertanforderung 4: Messung : Messwertanforderung 4.1: : Messwert 4.1: : Messwert 5: Messung : Messwertanforderung 5: Messung : Messwertanforderung 5.1: : Messwert 5.1: : Messwert

9 Entwurf von Capsule-Klassen
aufgrund von Ähnlichkeiten der Objekte in den Kollaborations- und Sequenzdiagrammen

10 Entwurf von Protokollen
entsprechend der ausgetauschten Nachrichten in den Sequenzdiagrammen Protokolle können auch durch Statecharts beschrieben werden

11 Entwurf von State-Charts für die Capsule-Klassen
hierarchisches Statechart zur Temperaturregelung:

12 Einbinden der Real-Time Service Library
als Action Language wird C++ verwendet

13 Zusammenfassung und Punkte zur Diskussion
Klassische Betrachtungsweisen (Technologieschemata, Blockschaltpläne) sind sehr hilfreich und können die UML ergänzen. Hatten wir auf den unterschiedlichen Entwicklungs-stufen einen einheitlichen Objektbegriff? Anforderungen: Use Case, Actor, Blöcke, reale Welt Entwurf: Klasse, Capsule, Protocol Implementierung: C++ Implementierungsrandbedingungen? Art der Schnittstellen zu Benutzer, Sensor, Aktor Echtzeiteigenschaften?