Einleitung.

Präsentation zum Thema: "Einleitung."—  Präsentation transkript:

1 Einleitung

2 Tätigkeiten eines Automationsingenieurs
Automatisierungskonzepte (Anlagenkonzept) MSR-Konzepte: Feldgeräte, Konzepte der Elektrik (Prinzipien Installation, Stromversorung, Verdrahtung ...), Archiktektur des Steuersystems Konzepte der Automations-Informatik: Design der Steuer- und Leitsoftware  Lasten- und Pflichtenhefter für die MSR-Belange Projektmanagement

3 Voraussetzungen für Erfolg:
Beherrschung von formale Sprachen zur effizienten Beschreibung der Konzepte: Tabellen Ablaufdiagramme UML ...

4 Transparents ! Für Steuerungssoftware (nach L. Litz 2002):
Es ist offensichtlich, was die Steuerungssoftware gerade macht was die Steuerungssoftware in beim Eintreffen von Aenderungen macht wie ein Fehler ohne unerwünschte Veränderung des Rests korrigiert werden kann

5 Ablaufsprache SFC

6 Wieso graphische Ablaufsprachen?
geschriebene Sprache: unübersichtlich ineffizient, kompliziert falls ... und wenn .. und gerade .. dann ... aber nur falls .. nicht eindeutig Missverständnisse oft nur für lineare Zusammenhänge geeignet

7 Wieso Ablaufsprache: einfach zu verstehen
sehr gut geeignet für parallele Abläufe grosse theoretische Grundlagen (von Petri-Netzen übertragbar) grosse Verbreitung

8 Ziele: Sie können einfache Prozesse in einem Ablaufdiagramm darstellen
Sie können die Synchronisation zweier Prozesse in einem Ablaufdiagramm darstellen

9 Anwendungen der Ablaufsprache & Petri-Netze
Informatik: Programmablauf darstellen parallele Prozesse modellieren und analysieren, programmieren geteilte Ressourcen Datenbankzugriff Echtzeitsysteme Modellierung, Simulation und Analyse von Warteschlangen

10 Anwendungen der Ablaufsprache & Petri-Netze
Steuerungstechnik: Modellierung, Analyse, Programmierung von Steuerungen Parallele Prozesse Betriebstechnik: Workflow Modellierung, Analyse von Fertigungsanlagen Abläufe in der Qualitätssicherung

11 Das Begleitbeispiel

12 Ein einfaches Ablaufdiagramm:

13 Elemente eines Ablaufdiagramm Schritt:
Zustandsvariable Schaltzustand Aussage Bearbeitungszustand

14 Elemente eines Ablaufdiagramms Transition:
Schaltbedingung Drehzahl erreicht

15 Elemente eines Ablaufdiagramms Verbindung:
Gerichtete Verbindung von Transitionen und Schritten meist von oben nach unten, Pfeil bei Unklarheiten oder Sprüngen

16 Markierung, aktiver Schritt
Elemente eines Ablaufdiagramms Markierung, aktiver Schritt Simulation des Diagramms

17 Beispiel

18 Beispiel

19 Verzweigungen sind nötig!

20 Entweder-Oder-Verzweigung:
Elemente eines Ablaufdiagramms Entweder-Oder-Verzweigung:

21 Elemente der Ablaufsprache Entweder-Oder-Verzweigung:

22 Elemente eines Ablaufdiagramms Start paralleler Abläufe:

23 Elemente eines Ablaufdiagramms Start paralleler Abläufe:

24 Elemente eines Ablaufdiagramms Zusammenführen:

25 Elemente eines Ablaufdiagramms Zusammenführen:

26 Elemente eines Ablaufdiagramms Synchronisation paralleler Abläufe:
Auto bereit

27 Schaltregeln: disabled enabled darf schalten, darf nicht schalten,
wenn ‚weiter ...‘ wahr ist darf nicht schalten, auch wenn ‚weiter ...‘ wahr ist

28 schaltet

29 Regeln für das Zeichnen
Zwei Schritte können nicht direkt miteinan-der verbunden werden. Zwischen zwei Schritten liegt immer eine Transition. a

30 Regeln für das Zeichnen
Zwei Transitionen können nie direkt miteinander verbunden werden. Zwischen zwei Transitionen liegt immer ein Schritt.

31 sondern: a

32 Beispiel: Motorensteuerung

33 Ausführung des Automaten
Aktionen: einfache Aktionen/Transaktionen zyklisch aufgerufene Aktionen parametrisierbare Aktionen

34 mögliche Zeitpunkte:

35 Ablaufsprache: Aktionen nur in den Schritten
keine parametrisierbaren Aktionen Ausführung durch Qualifiers festgelegt

36 Qualifiers für Aktionen: N
activ inactiv n+2 n+1 n Zeit

37 Wieso Nicht aktive Aktionen werden nicht berechnet! Abschaltung nötig

38 Qualifiers für Aktionen: P+
activ inactiv n+2 n+1 n Zeit

39 Qualifiers für Aktionen: P-
activ inactiv n+2 n+1 n Zeit

40 Qualifiers für Aktionen: S
activ inactiv n+2 n+1 n Zeit

41 Qualifiers für Aktionen: R
activ inactiv n+2 n+1 n Zeit

42 Schaltregeln der Ablaufsprache
Search for stability: Transitionen werden geschaltet, bis ein stabiler Zustand erreicht wird, d.h. keine Transition mehr schalten kann. Aktionen werden erst ausgeführt, wenn ein solcher Zustand erreicht ist.

43 Schaltregeln der Ablaufsprache
No Search for stability: In einer Iteration werden die möglichen Transitionen geschaltet, danach die in der daraus resultierenden Markierung aktiven Aktionen durchgeführt. Danach werden die Transitionsbedingungen wieder geprüft

44 Vergleiche! No Search for stability Search for stability

45

46 Einsatz von Automaten

47 Gliederung eines Ablaufdiagramms

48 Beispiel: Mutual exclusion

49 Beispiel: Geteilte Ressourcen

50 Beispiel: Synchronisation