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Verfahren
Softwareengineering in der Automatisierungstechnik
Methode/Technik:28939
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Beschreibung

Bei der Softwareentwicklung für die Automatisierungstechnik sind die folgenden Teilaspekte von Bedeutung:

Die Vorgehensweise beim Entwurf von Steuerungssoftware in der Automatisierungstechnik erfolgt üblicherweise in 5 Schritten [s.a. Eckehard Schnieder].

Den ersten Schritt bildet die Planungsphase. Sie dient der Entwicklung der grundlegenden Anforderungen, der Automatisierungsziele und der Automatisierungsaufgaben. In ihr kommen vorrangig verbale und semiformale Beschreibungsmittel zum Einsatz. Das Ergebnis dieser Phase bilden das Lastenheft und das Pflichtenheft zum Steuerungssystem.

Den zweiten Schritt bildet die Entwurfsphase. In diesem Schritt werden die Automatisierungsfunktionen festgelegt, es erfolgt die Systemdetaillierung, die Systemdekomposition, die Wahl der Technologien, die Spezifikation der Systemteile und die Spezifikation der Schnittstellen. Hier kommen vorrangig semiformale und formale Beschreibungsmittel zum Einsatz. Das Ergebnis dieses Schrittes bildet die Steuerungssystemspezifikation.

Den dritten Schritt bildet die Realisierungsphase des Softwaresystems der Steuerung. Sie umfasst die Implementierung der Systemteile und Schnittstellen, die Systemintegration und die fortlaufende Validation der Funktionsfähigkeit und der Spezifikationskonformität. Hier kommen Methoden des Soft- und Hardwaredesigns mit entsprechenden Werkzeugen und Tools zum Einsatz. Im Ergebnis dieses Schrittes liegt das fertige Steuerungssystem mit allen Hard- und Softwaredetails vor.

Schritt vier bildet die Testphase. Dazu gehören die Validation und die Verifikation der korrekten Funktionsweise der Steuerung, für die insbesondere Verifikationstools, Testtools und Testcases verwendet werden. Das Endergebnis bildet das getestete Steuerungssystem.

Als fünfter und letzter Schritt schließt sich der eigentliche Einsatz der Steuerungssoftware an. Zu diesem Schritt gehören unter anderem die Nutzung der Steuerungssoftware und ihre Wartung. In der folgenden Grafik sind die einzelnen Phasen noch einmal wiedergegeben.

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Aufgrund der zunehmenden (und oft unterschätzten) Komplexität von Software stellt die Qualitätssicherung einen elementaren Bestandteil des Softwareengineerings dar. Von Anfang an sollen Ergebnisse produziert werden, die nachprüfbaren Qualitätsansprüchen genügen. Als Beispiele seien hier Methoden wie Design by Contract oder Unit-Tests aufgeführt.

Stand der Technik beim Softwareengineering ist die Anwendung objektorientierter Methoden (siehe Objektorientierung). Diese Methoden stellen in der realen Welt vorkommende Gegenstände als Objekte dar. Diese Objekte wiederum können aus anderen Objekten bestehen. Da hierdurch äußerst komplexe Modelle entstehen können, werden Objekte oftmals vereinfacht oder zusammengefasst. Unterstützt wird dieses Verfahren durch die grafische Modellierungssprache Unified Modelling Language (UML) (siehe UML Einführung), die von der Object Management Group (OMG) gepflegt und standardisiert wird.

Auch beim objektorientierten Softwareengineering entwickeln sich neue Trends. Als Beispiele sei hier auf die Aspektorientierte Programmierung und Agile Softwareentwicklung verwiesen.
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