Verfügbarkeit: Objektorientiertes Programmieren mit SIMOTION

Objektorientiertes Programmieren mit SIMOTION: Grundlagen, Programmbeispiele und Softwarekonzepte nach IEC 61131-3

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Braun, Michael 19XX- (VerfasserIn), Horn, Wolfgang 1965- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Erlangen Publicis Publishing [2016]
Schlagworte:	IEC 61131 > 3 Objektorientierte Programmierung Automatisierungstechnik SIMOTION Chemische Verfahrenstechnik Computer-Ratgeber Elektrotechnik u. Elektronik Industrielle Verfahrenstechnik Informatik Intelligente Systeme u. Agenten Maschinenbau Objektorientiertes Programmieren Produktion i. d. Industriellen Verfahrenstechnik Prozesssteuerung Regelungstechnik Robotik Software-Engineering Systemtechnik u. -management
Online-Zugang:	Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	306 Seiten Diagramme 25 cm x 17.3 cm
ISBN:	9783895784552 3895784559

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS INFORMATIONEN FUER LESER....................................................................................... 13 1 DIE E N TW ICKLUNG D E R S TE U E R U N G S TE C H N IK .................................... 18 1.1 DIE ANFAENGE DER SPEICHERPROGRAM M IERBAREN STEUERUNG ................... 19 1.2 DIE SPS LERNT ZU KOM M UNIZIEREN.............................................................22 1.3 ENTWICKLUNG VON FELDBUSSYSTEM EN ........................................................ 24 1.4 INTEGRATION VON ANZEIGE-SYSTEMEN IN DIE SPS ...................................... 25 1.5 INTEGRATION VON MOTION CONTROL IN DIE SPS ............................................ 27 1.6 ANTRIEBE WERDEN ZU VOLLWERTIGEN BUS-TEILNEHMERN ............................ 30 1.7 PLC UND PAC - DER UNTERSCHIED .............................................................. 31 1.8 FAZIT ZUR BISHERIGEN ENTWICKLUNG ..........................................................32 2 G RU N D SAE TZ LIC H E S Z U R O B JE K TO RIE N TIE RTE N P RO G RA M M IE RU N G .. 33 2.1 BASIS DER OBJEKTORIENTIERTEN PROGRAM M IERUNG ................................... 33 2.1.1 GESCHICHTE ................................................................................................. 33 2.1.2 WAS IST ANDERS?............................................................................................34 2.1.3 WAS BEDEUTET OBJEKTORIENTIERUNG? ............................................................ 35 2.1.4 OBJEKTE UND DEREN INTERAKTIONEN .............................................................. 36 2.2 ALLGEMEINE PRINZIPIEN VON OOP ............................................................ 38 2.2.1 OBJEKTE....................................................................................................... 38 2.2.2 KLASSEN....................................................................................................... 39 2.2.3 VERERBUNG...................................................................................................40 2.2.4 UEBERSCHREIBUNG..........................................................................................41 2.2.5 INTERFACES ZUR OBJEKT-INTERAKTION ..............................................................42 2.2.6 ZUSAMMENFASSUNG .................................................................................... 44 2.2.7 VORTEILE DER NUTZUNG VON OOP .................................................................. 45 2.2.8 NACHTEILE DER OOP ..................................................................................... 46 2.3 TIPPS ZUR KLASSENBILDUNG .......................................................................46 3 O B JE K TO RIE N TIE RTE P R O G R A M M IE R U N G ........................................... 49 3.1 UMSETZUNG VON OOP MIT SIMOTION ...................................................... 49 3.2 FUNKTIONSBAUSTEINE MIT M ETHODEN........................................................ 51 3.2.1 MODULARISIERUNG OHNE OOP-ERWEITERUNGEN ..............................................51 3.2.2 PROGRAMM UND DATEN SIND GETRENNT ......................................................... 53 3.2.3 WEITERENTWICKLUNG IM SOFTWARELEBENSZYKLUS ............................................ 56 3.2.4 NACHTEILE DER PROGRAMMIERUNG OHNE OOP-ERWEITERUNGEN ....................... 57 3.2.5 ERWEITERUNGEN ZU FBS UND DEREN ZUGRIFFSSPEZIFIKATION ............................ 58 3.2.6 NUTZUNG VON METHODEN ZUR UEBERSICHTLICHEN PROGRAMMIERUNG ................ 59 3.2.6.1 BEISPIEL FB MIT METHODEN.............................................................................60 3.2.6.2 AUFRUFBEISPIEL DES FUNKTIONSBAUSTEINS .....................................................62 3.2.7 FUNKTIONSBAUSTEIN MIT METHODEN ZUR KOMMANDIERUNG ........................... 63 3.2.7.1 BEISPIEL DES FB MIT KOMMANDO-METHODEN ................................................ 64 3.2.7.2 AUFRUFBEISPIEL ZUM FB MIT KOMMANDO-METHODEN .................................... 65 3.3 KLASSEN (CLASS)......................................................................................... 67 3.3.1 UNTERSTUETZTE SCHLUESSELWORTE FUER EINE KLASSE ..............................................68 3.3.2 METHODEN (METHOD) ..................................................................................70 3.3.3 METHODEN UND DEREN ZUGRIFFSPEZIFIKATION.................................................71 3.3.4 DEKLARATION VON KLASSENINSTANZEN .............................................................72 3.3.5 REGELN FUER DIE BEZEICHNER IN EINER KLASSE .................................................. 73 3.3.6 VERWENDUNG VON KLASSEN-METHODEN................................................. 73 3.3.6.1 BEISPIEL CLASS COUNTER.............................................................................. 74 3.3.6.2 NUTZUNG DER METHODE VON CLASS COUNTER ............................................. 75 3.3.6.3 ERWEITERUNG VON CLASS COUNTER UND NUTZUNG VON THIS ....................... 76 3.3.6.4 NUTZUNG DER METHODEN UP UND DOWN ...................................................... 77 3.3.7 KLASSEN UND VERERBUNG...............................................................................78 3.3.7.1 BEISPIEL ABLEITUNG EINER KLASSE.................................................................. 79 3.3.7.2 BEISPIEL ZUR NUTZUNG DER BASIS- UND ABGELEITETEN KLASSE .......................... 81 3.3.7.3 WEITERE ASPEKTE ZUM METHODENAUFRUF...................................................... 82 3.3.7.4 BEISPIEL VON BASIS- UND ABGELEITETER KLASSE IN EINER FUNKTION .................. 83 3.3.8 ABSTRAKTE KLASSEN ....................................................................................... 84 3.4 BEISPIELE ZUR NUTZUNG VON VENTILEN MIT OOP........................................85 3.4.1 BEISPIEL MIT 4/3-WEGEVENTIL.........................................................................86 3.4.1.1 BEISPIEL FUER EINE KLASSE FUER 4/3-WEGEVENTILE...............................................87 3.4.1.2 BEISPIEL FUER DEN AUFRUF DER VENTILE............................................................ 88 3.4.1.3 BEISPIEL MIT 4/3-WEGEVENTIL MIT EILGANG/SCHLEICHGANG .............................. 90 3.4.1.4 BEISPIEL EINER ABGELEITETEN KLASSE VALVECONTROL43FS ................................91 3.4.1.5 BEISPIEL FUER AUFRUF DER BASISKLASSE UND DER ERWEITERTEN KLASSE ............... 92 3.4.1.6 BEISPIEL AUFRUF DER ERWEITERTEN KLASSE MIT BASISFUNKTION ........................ 93 3.5 INTERFACES ..................................................................................................94 3.5.1 UNTERSTUETZTE FEATURES..................................................................................95 3.5.2 PRINZIPIEN VON INTERFACES............................................................................96 3.5.2.1 BEISPIEL ZUR DEKLARATION VON INTERFACES .................................................... 97 3.5.3 REPRAESENTANZ DER INTERFACES IM PNV VON SCOUT........................................99 3.5.4 NUTZEN DER INTERFACES............................................................................. 100 3.5.5 INTERFACES ALS VERWEIS AUF KLASSEN.......................................................... 101 3.5.6 VENTIL-KLASSEN MIT INTERFACES ................................................................. 105 3.5.7 VEREINBARUNG DES INTERFACES FUER VENTIL .................................................. 106 3.5.7.1 BEISPIEL VALVECONTROL43 MIT ENDSCHALTERUEBERWACHUNG ........................ 107 3.5.7.2 BEISPIEL VALVECONTROL43 MIT ERROR REPORTING ....................................... 109 3.5.7.3 BEISPIEL VALVECONTROL43 MIT TEST-ERROR-REPORTING................................ 114 3.5.7.4 BEISPIEL KLASSE HMIREPORTING ............................................................... 115 3.5.7.5 BEISPIEL VALVECONTROL43 MIT ERROR REPORTING ....................................... 116 3.5.8 INTERFACE FUER DIE NEUTRALISIERUNG VON PERIPHERIE-KOMPONENTEN .......... 118 3.5.8.1 ANBINDUNG VON KAMERAS AN DIE STEUERUNG .......................................... 118 3.5.8.2 INTERFACE-DEFINITION FUER EINE KAMERA-ANBINDUNG ................................. 124 3.5.9 INTERFACE FUER NEUTRALE PERIPHERIE-ANBINDUNG (REDUZIERT) ................... 125 3.5.9.1 INTERFACE-DEFINITION FUER NEUTRALE PERIPHERIE-ANBINDUNG ..................... 127 3.5.9.2 IMPLEMENTIERUNG IN KLASSEN ................................................................ 127 3.5.9.3 PROGRAMM DER INTERFACE-DEFINITION UND MAPPING-TABELLE ................... 128 3.5.9.4 PROGRAMM DER KLASSENIMPLEMENTIERUNG UND VERWENDUNG ................ 129 3.5.9.5 INTERFACE FUER EILGANG-SCHLEICHGANG-UMSCHALTUNG ............................... 131 3.5.9.6 KLASSENIMPLEMENTIERUNG FUER EILGANG-SCHLEICHGANG ............................ 132 3.6 WEITERE OPTIMIERUNGEN IN DER KLASSE VENTIL ................................... 133 3.6.1 BISHERIGE REALISIERUNG VON VALVECONTROL .............................................. 133 3.6.2 AUFBAU EINES ZUSTANDSAUTOMATEN ................... 134 3.6.2.1 BEISPIEL VALVECONTROL43ST - ZUSTANDSAUTOMAT UEBER GASE ................... 136 3.6.2.2 BEISPIEL VALVECONTROL43ST - ZUSTANDSAUTOMAT MIT KLASSEN ................ 142 3.7 ABSTRAKTE KLASSE FUER UNTERSCHIEDLICHE ANTRIEBE .............................. 145 3.7.1 FUNKTIONELLE UNTERSCHIEDE DER JEWEILIGEN ANTRIEBSLOESUNGEN ............... 146 3.7.2 KLASSENMODELL ZUR ANBINDUNG UNTERSCHIEDLICHER ANTRIEBE .................. 148 3.7.2.1 BEISPIEL ABSTRAKTE KLASSE CDRIVE ....................................................... 149 3 . 7.22 BEISPIEL KLASSE DER DIREKT EINSCHALTBAREN ANTRIEBE .............................. 150 3.7.2.3 BEISPIEL KLASSE DER STERN-DREIECK-GESCHALTETEN ANTRIEBE ..................... 152 3.7.2.4 BEISPIEL KLASSE DER DREHZAHLGEREGELTEN ANTRIEBE ................................. 153 3 . 72.5 BEISPIEL ANSTEUERUNG DER UNTERSCHIEDLICHEN ANTRIEBE ........................ 158 3.8 ABSTRAKTE KLASSE VERSUS INTERFACE ..................................................... 160 3.9 OOP OEFFNET DIE WELT DER ENTW URFSM USTER ......................................... 161 4 OOP U N TE R S TUE TZ T M O D U LA RE S O FTW A RE -K O N Z E P TE ....................... 163 4.1 ZUSAMMENBAU VON PROJEKTEN FUER REALE M ASCHINEN ......................... 164 4.1.1 MODULGESTALTUNG.................................................................................... 165 4.1.2 DIE ROLLE DER SOFTWARE-ENTWICKLER.......................................................... 165 4.1.3 SOFTWARE MODULARISIEREN ....................................................................... 167 4.1.3.1 EQUIPMENT-MODULE ERSTELLEN................................................................ 168 4.1.3.2 SOFTWARE-DESIGN DES EQUIPMENT-MODULS............................................... 170 4.1.3.3 BEISPIEL FUER DIE KLASSE CEMPUSHER .................................................... 171 4.1.3.4 BEISPIEL FUER DEN AUFRUF DES EQUIPMENT-MODULS .................................... 176 4.1.4 VORBEREITUNG ZUR MEHRFACHEN WIEDERVERWENDUNG ............................... 178 4.1.4.1 BEISPIEL DES NEUTRALISIERTEN EQUIPMENT-MODULS .................................. 178 4.2 PROJEKTGENERATOR SIMOTION EASYPROJECT ......................................... 180 4.2.1 ERWEITERUNG DES PROJEKTGENERATORS UM EIGENE MODULE ......................... 184 4.2.2 BEDIENUNG FUER DEN PROJEKTGENERATOR ERSTELLEN ...................................... 185 4.2.3 XML-BESCHREIBUNG DES EQUIPMENT-MODULS........................................... 187 5 H INW EISE ZU M D ESIGN U N D D E R E NTW ICKLUNG VON S OFTW ARE .191 5.1 ERMITTLUNG DER ANFORDERUNGEN......................................................... 191 5.1.1 AUFSETZPUNKT BEDIENOBERFLAECHEN........................................................... 192 5.1.2 AUFSETZPUNKT PROZESSABLAEUFE................................................................. 192 5.1.3 AUFSETZPUNKT ELEMENTE DES MASCHINENBAUS ......................................... 193 5.1.4 BESTEHENDE LOESUNGEN ........................................................................... 194 5.2 OBJEKTORIENTIERTES D ESIGN................................................................... 195 5.2.1 KAPSELUNG............................................................................................... 195 5.2.2 VERANTWORTUNG EINER KLASSE ................................................................... 196 5.2.3 GEMEINSAMKEITEN UND UNTERSCHIEDE VON OBJEKTEN ............................... 197 5.2.4 PRINZIP DER ERSETZBARKEIT BEI ABLEITUNGEN ............................................. 198 5.2.5 ERMITTLUNG DER BEZIEHUNGEN ................................................................. 198 5.2.6 SOLID-PRINZIPIEN ................................................................................... 200 5.3 WIEDERVERWENDBARE UND LEICHT WARTBARE SOFTWARE ........................ 200 5.3.1 WIE IST WIEDERVERWENDBARKEIT ERREICHBAR? ............................................ 200 5.3.2 BIBLIOTHEKEN HELFEN................................................................................ 201 5.3.3 WIE SIND MODULE ZU ENTWICKELN?............................................................. 202 5.4 ORGANISATORISCHE UND RECHTLICHE ASPEKTE ........................................ 205 5.4.1 UMSTELLUNG MUSS GEPLANT WERDEN.......................................................... 205 5.4.2 SOFTWARE MUSS GEPLANT WERDEN .............................................................. 206 5.4.2.1 ANALYSE DER BESTEHENDEN PROGRAMME .................................................... 206 5.4.2.2 WIEDERVERWENDUNG VON SOFTWARE ........................................................... 207 5.4.3 WIEDERVERWENDUNG UND EIGENTUM DER SOFTWARE .................................. 209 5.4.3.1 WEITERGABE VON SOFTWARE ........................................................................ 210 5.4.3.2 UEBERNAHME VON SOFTWARE......................................................................... 211 5.4.4 GUTE SOFTWARE UND OBJEKTORIENTIERTES DESIGN ..................................... 212 5.5 SOFTWARETESTS SIND EIN M USS! .............................................................. 215 5.5.1 MODULTEST ............................................................................................... 217 5.5.2 INTEGRATIONSTEST...................................................................................... 218 5.5.3 SYSTEMTEST .............................................................................................. 219 5.5.4 ABNAHMETEST........................................................................................... 220 6 E RG AE N Z E N D E T H E M EN Z U R S O F TW A R E S TR U K TU R IE R U N G ..................222 6.1 I/O-REFERENZEN...................................................................................... 222 6.1.1 DEKLARATION.............................................................................................. 223 6.1.2 BINDUNG DER REFERENZEN AN I/O-VARIABLEN.............................................. 223 6.2 N AM ENSRAEUM E...................................................................................... 225 6.3 ALLGEMEINE R EFERENZEN....................................................................... 228 6.3.1 DEKLARATION UND INITIALISIERUNG ............................................................. 228 6.3.2 ARBEITEN MIT REFERENZEN......................................................................... 229 7 R EFERENZ Z U E RW E ITE RU N G E N VON SIMOTION ...............................233 7.1 ALLGEMEINE ERWEITERUNGEN DES PROGRAMMIERMODELLS ................... 233 7.2 KLASSEN IN SIMOTION............................................................................ 234 7.2.1 KONSTANTEN UND ANWENDERDEFINIERTE DATENTYPEN IN KLASSEN ................ 234 7.2.2 BENENNUNG VON VARIABLEN IN KLASSEN UND METHODEN ............................ 235 7.2.3 METHODENAUFRUFE ................................................................................... 236 7.2.4 FINAL BEI METHODEN UND KLASSEN .......................................................... 237 7.2.5 DEKLARATION VON ABSTRAKTEN KLASSEN UND METHODEN .............................. 237 7.2.6 INTERFACE-IMPLEMENTIERUNG UND KLASSEN-ABLEITUNGEN ......................... 238 7.2.7 TYPUMWANDLUNGEN BEI KLASSEN UND INTERFACES ..................................... 239 7.3 INSTANZIIERUNG VON KLASSEN UND FUNKTIONSBAUSTEINEN ................... 241 7.3.1 ANWENDERDEFINIERTE INITIALISIERUNG VON INSTANZEN ............................... 241 7.3.2 VORBELEGUNG VON INTERFACE-VARIABLEN.................................................... 243 7.3.3 ANLEGEN VON KLASSEN-UND FUNKTIONSBAUSTEININSTANZEN ...................... 243 7.3.4 RETAIN-DATEN IN KLASSEN UND FUNKTIONSBAUSTEINEN.............................. 244 7.3.5 ARRAYS VARIABLER LAENGE............................................................................ 245 7.4 TIPPS FUER KOMPATIBLE UND EFFIZIENTE SOFTWARE ................................. 245 7.4.1 METHODEN- UND FUNKTIONSAUFRUFE.......................................................... 245 7.4.2 VERWENDUNG VON ENUM-WERTEN UND KONSTANTEN .................................. 246 7.4.3 NUTZUNG VORDEFINIERTER NAMENSRAEUME ................................................. 247 7.4.4 DEKLARATION VON DATENTYPEN, VARIABLEN UND METHODEN ......................... 248 7.4.5 AUFBEREITUNG VON STRUKTURIERTEN DATEN ZUR DATENUEBERTRAGUNG ............ 249 8 E IN FUE H RU N G IN SIMOTION ................................................................ 252 8.1 KLASSISCHE ENTWICKLUNG VON STEUERUNGSSYSTEM EN........................... 252 8.2 NEUE STEUERUNGSKONZEPTE ERFORDERLICH ............................................ 253 8.3 TECHNOLOGISCHE OBJEKTE IN SIMOTION .............................................. 254 8.4 DREI HARDWARE-PLATTFORM EN................................................................ 256 8.5 ANBINDUNG VON ANTRIEBEN UND PERIPHERIE AN SIMOTION ............... 257 8.6 HANDLING-KINEMATIKEN IN SIMOTION................................................. 258 8.7 DAS PROGRAMMIERMODELL VON SIMOTION........................................... 258 8.7.1 DIE UNITS VON SIMOTION......................................................................... 259 8.7.2 VARIABLENMODELL IN SIMOTION .............................................................. 261 8.7.3 BIBLIOTHEKEN IN SIMOTION...................................................................... 264 8.8 DAS ENGINEERINGSYSTEM SIMOTION SCOUT ...................................... 265 8.9 KOMPONENTEN VON SCOUT ................................................................... 266 8.9.1 DER PROJEKTNAVIGATOR VON SCOUT ........................................................... 267 8.9.2 NEUES PROJEKT ANLEGEN ........................................................................... 268 8.9.3 NEUES GERAET ANLEGEN .............................................................................. 270 8.9.4 HARDWARE-KONFIGURATION ........................................................................ 273 8.9.5 ADRESSLISTE VON SIMOTION ..................................................................... 275 8.9.6 ACHSEN ANLEGEN ...................................................................................... 276 8.9.7 ANTRIEBE ANLEGEN.................................................................................... 281 8.9.8 BAHNOBJEKTE ANLEGEN ............................................................................. 283 8.9.9 SPRACHEDITOREN IN SCOUT....................................................................... 285 8.9.10 UNTERSTUETZUNG DER PROGRAMMIERSPRACHEN ............................................ 287 8.9.11 PROGRAMMGELLEN (UNITS) EINFUEGEN ........................................................ 288 8.9.12 PROGRAMME EINGEBEN............................................................................. 290 8.9.13 PROGRAMME DEM ABLAUFSYSTEM ZUORDNEN ............................................ 292 8.9.14 INTEGRIERTE TESTFUNKTIONEN .................................................................... 293 8.9.15 TESTEN MIT STATUS PROGRAMM . ................................................................. 294 HINWEIS ZUR NUTZUNG DER BEISPIELPROGRAM M E ............................................... 302 STICHWORTVERZEICHNIS.......................................................................................... 303
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Signatur:	2000 ZQ 5450 B825 O1
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