Modellgetriebene Entwicklung von Automatisierungssystemen

Die Modellierung gewinnt bei der Entwicklung von Automatisierungssystemen zunehmend an Bedeutung, da sie es ermöglicht, die wachsende Komplexität der Systeme in der Entwicklung besser zu beherrschen. Das Potential zur Steigerung der Produktivität, welches in der intensiven Nutzung von Modellen steckt, konnte in der Softwaretechnik durch das Paradigma der modellgetriebenen Entwicklung deutlich besser erschlossen werden als in der Automatisierungstechnik. In der Automatisierungstechnik besteht nach wie vor ein großer Bedarf, die Produktivität in der Entwicklung zu steigern, um im weltweiten Wettbewerb bestehen zu können. Daher ist es notwendig, nach neuen Konzepten zu suchen, um die Potentiale der Modellierung auch in der Automatisierungstechnik besser zu nutzen.

In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren zur modellgetriebenen Entwicklung von Automatisierungssystemen vorgestellt, das auf der heutigen komponentenbasierten Vorgehensweise bei der Entwicklung von Automatisierungssystemen basiert, alle an der Entwicklung beteiligten Disziplinen berücksichtigt und an verschiedene Domänen der Automatisierungstechnik angepasst werden kann. Das Verfahren basiert auf den Kernkonzepten der modellgetriebenen Entwicklung, die bezüglich der Randbedingungen der Automatisierungstechnik, der Benutzungsfreundlichkeit, der Werkzeugunterstützung und der Anwendbarkeit für den industriellen Anwender um die folgenden wesentlichen Aspekte erweitert werden: Zur frühzeitigen formalen Spezifikation des vom Automatisierungssystem zu realisierenden technischen Prozesses werden domänenspezifische Modellierungssprachen eingesetzt. Hierzu wird die Technical Process Modeling Language eingeführt, die es dem industriellen Anwender ermöglicht, mit geringem Aufwand und ohne Kenntnisse im Sprachdesign eine geeignete domänenspezifische Sprache samt zugehörigen Modellierungswerkzeugen zu realisieren. Modelltransformationen mit komponentenbasierten, multidisziplinären Plattformen ermöglichen es, aus dem Modell des technischen Prozesses den vollständigen Quellcode der Automatisierungssoftware und den Schaltplan des Hardwaresystems zu generieren. Über Variabilitätspunkte kann der industrielle Anwender projektspezifische Randbedingungen in den Prozess der Lösungserstellung einbringen.