Die im vorliegenden Band dargestellten Forschungsergebnisse entstanden in wesent lichen Teilen wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fUr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart. Herrn Prof. Dr.-Ing. Alfred Storr danke ich fUr die Ubernahme des Hauptberichtes und fUr seine konsequenten, stets auf strukturelle Klarheit bedachten Korrekturen. Bei Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. Hans-Jorg Bullinger bedanke ich mich fUr die Ubernahme des Mitberichtes und fUr einige unkonventionelle…mehr
Die im vorliegenden Band dargestellten Forschungsergebnisse entstanden in wesent lichen Teilen wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fUr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart. Herrn Prof. Dr.-Ing. Alfred Storr danke ich fUr die Ubernahme des Hauptberichtes und fUr seine konsequenten, stets auf strukturelle Klarheit bedachten Korrekturen. Bei Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. Hans-Jorg Bullinger bedanke ich mich fUr die Ubernahme des Mitberichtes und fUr einige unkonventionelle PrUfungsfragen. Mein Dank gilt auch meinen ehemaligen Institutskollegen. Vor allen anderen mOchte ich Herrn Dipl.-Ing. Thomas Jost nennen, der auch nach meinem Ausscheiden aus dem Institut die Realisierungsarbeiten mitbetreute und deshalb wesentlich dazu beitrug, daB ich die Arbeit erfolgreich abschlieBen konnte. Herrn Dipl.-Ing. Martin Schluck danke ich fUr einige sehr fruchtbare Diskussionen innerhalb wie auBerhalb des Instituts und fUr seine Bereitschaft, die Testumgebung als Pilotanwender einzusetzen. Herrn Dipl.-Ing. Manfred Gartner verdanke ich tiefe Einblicke in osterreichische Kommunikationstheorie und -praxis und die Herren Dres.-Ing. Gerhard Heger und Klaus Brantner haben die Gelegenheit, meine Arbeit in frUhen Stadien zu lesen und hilfreich zu kommentieren, geduldig ertragen. Die Arbeit ware graue Theorie geblieben ohne die simulative FernunterstUtzung aus Dortmund und Magdeburg von Herrn Dipl.-Inform. Michael RUger. Ais geistiger Vater der Simulationsentwicklungsumgebung CREATE! hatte er mit bewundernswerter Geduld immer ein offenes Ohr fUr die ganz speziellen Anforderungen einer Testumgebung und fUr manch eine "unhandled exception".
Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung und Problemstellung.- 2 Begriffe.- 2.1 Begriffe aus dem Gebiet der Leittechnik.- 2.2 Begriffe aus dem Gebiet der Software-Entwicklung.- 2.3 Begriffe aus dem Gebiet der Simulation.- 3 Zielsetzung und Anforderungsanalyse.- 3.1 Zielsetzung.- 3.2 Entwicklungsphasenspezifische Anforderungen an eine Testumgebung für Leitsysteme.- 3.2.1 Anforderungen an eine Modultestumgebung in der Codierungsphase.- 3.2.2 Anforderungen an eine Modultestumgebung in der Modultestphase.- 3.2.3 Anforderungen an Modul- und Systemtestumgebung in der SW-Integrationsphase.- 3.2.4 Anforderungen an eine Systemtestumgebung in der Inbetriebnahmephase.- 3.3 Anforderungen an ein Simulationswerkzeug als Hilfsmittel für den Leitsystemtest.- 3.3.1 Zu berücksichtigende Ereignisse.- 3.3.2 Zeitliche Koordinierung zwischen zeitdiskreter Simulation des Anlagenverhaltens und zeitkontinuierlich ablaufendem Leitsystem.- 3.3.3 Weitere Anforderungen.- 3.4 Anforderungen an das Testverfahren bei Modul- und Systemtest.- 3.5 Zusammenfassung der Anforderungen an Modul- und Systemtestumgebung sowie an das Testverfahren.- 4 Stand der Technik und Aufgabenstellung.- 4.1 Stand der Technik bei den Testverfahren von allgemeinen Software-Systemen.- 4.2 Stand der Technik beim Funktionstest von Leitsystemen.- 4.3 Stand der Technik in der Kommunikation zwischen Leitsystem und realer Anlage.- 4.4 Stand der Technik in der Simulation.- 4.5 Zusammenfassung der erkannten Defizite und daraus resultierende Aufgabenstellung.- 5 Konfigurierbare Testumgebung zur Nachbildung des E/A-Verhaltens von Leitsystem-Modulen (Modultestumgebung).- 5.1 Voraussetzungen für eine systematische Behandlung der Struktur und der Inhalte von Nachrichten in der Intermodulkommunikation.- 5.2 Konfigurierbare Nachrichtstrukturinformation für die Modultestumgebung.- 5.3 Dynamische Verwaltung der Konfigurationsdaten in der Modultestumgebung.- 5.4 Steuerung der Erzeugung und der Interpretation von Nachrichteninhalten.- 5.4.1 Konfiguration der Modultestumgebung.- 5.4.2 Abläufe beim Erzeugen und Verschicken einer Nachricht.- 5.4.3 Abläufe beim Eintreffen einer Nachricht.- 5.5 Zeitliche Koordination zwischen Benutzeraktionen und eintreffenden Nachrichten.- 5.6 Einsatz der Modultestumgebung.- 6 Kopplung zwischen Leitsystem und Systemtestumgebung.- 6.1 Schnittstellen eines adaptierbaren Leitsystems.- 6.2 Bewertung der Kopplungsmöglichkeiten.- 6.3 Konsequenzen für die Struktur der Systemtestumgebung.- 7 Testumgebung zur Nachbildung des Anlagenverhaltens (Systemtestumgebung).- 7.1 Ermittlung eines geeigneten Simulationswerkzeuges.- 7.2 Ermittlung der erforderlichen Veränderungen in CREATE!.- 7.2.1 Grundsätzliche Änderungsmöglichkeiten in CREATE!.- 7.2.2 Änderungsmöglichkeiten an den Standardbausteinen von CREATE!.- 7.2.3 Erforderliche Veränderungen im Zeitverhalten des Simulationsablaufes.- 7.3 Durchführung der Modifikationen in CREATE!.- 7.3.1 Schnittstellenbaustein SEABOLK.- 7.3.2 Neue physische Bausteine.- 7.3.3 Synchronisierung der internen und externen Ereignisse.- 8 Realisierung und Einsatzerfahrungen.- 8.1 Realisierung der Modultestumgebung.- 8.2 Einsatzerfahrungen mit der Modultestumgebung.- 8.3 Realisierung der Systemtestumgebung.- 8.4 Einsatzerfahrungen mit der Systemtestumgebung.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- Anhang 1: Veröffentlichungen zum Software-Test.- Anhang 2: Modellierung einer Montagezelle mittels Zustandsgraphen.- Anhang 3: MMS-konforme Nachrichtensequenz.- Anhang 4: Grundelemente der Simulationsentwicklungsumgebung CREATE!.- Anhang 5: Nachrichtenverkehr des Leitsystemmoduls FHDI.- Anhang 6: Materialflußbezogener Nachrichten verkehr zwischen Leitsystem, Testumgebung und Simulator.
Abkürzungen und Formelzeichen.- 1 Einleitung und Problemstellung.- 2 Begriffe.- 2.1 Begriffe aus dem Gebiet der Leittechnik.- 2.2 Begriffe aus dem Gebiet der Software-Entwicklung.- 2.3 Begriffe aus dem Gebiet der Simulation.- 3 Zielsetzung und Anforderungsanalyse.- 3.1 Zielsetzung.- 3.2 Entwicklungsphasenspezifische Anforderungen an eine Testumgebung für Leitsysteme.- 3.2.1 Anforderungen an eine Modultestumgebung in der Codierungsphase.- 3.2.2 Anforderungen an eine Modultestumgebung in der Modultestphase.- 3.2.3 Anforderungen an Modul- und Systemtestumgebung in der SW-Integrationsphase.- 3.2.4 Anforderungen an eine Systemtestumgebung in der Inbetriebnahmephase.- 3.3 Anforderungen an ein Simulationswerkzeug als Hilfsmittel für den Leitsystemtest.- 3.3.1 Zu berücksichtigende Ereignisse.- 3.3.2 Zeitliche Koordinierung zwischen zeitdiskreter Simulation des Anlagenverhaltens und zeitkontinuierlich ablaufendem Leitsystem.- 3.3.3 Weitere Anforderungen.- 3.4 Anforderungen an das Testverfahren bei Modul- und Systemtest.- 3.5 Zusammenfassung der Anforderungen an Modul- und Systemtestumgebung sowie an das Testverfahren.- 4 Stand der Technik und Aufgabenstellung.- 4.1 Stand der Technik bei den Testverfahren von allgemeinen Software-Systemen.- 4.2 Stand der Technik beim Funktionstest von Leitsystemen.- 4.3 Stand der Technik in der Kommunikation zwischen Leitsystem und realer Anlage.- 4.4 Stand der Technik in der Simulation.- 4.5 Zusammenfassung der erkannten Defizite und daraus resultierende Aufgabenstellung.- 5 Konfigurierbare Testumgebung zur Nachbildung des E/A-Verhaltens von Leitsystem-Modulen (Modultestumgebung).- 5.1 Voraussetzungen für eine systematische Behandlung der Struktur und der Inhalte von Nachrichten in der Intermodulkommunikation.- 5.2 Konfigurierbare Nachrichtstrukturinformation für die Modultestumgebung.- 5.3 Dynamische Verwaltung der Konfigurationsdaten in der Modultestumgebung.- 5.4 Steuerung der Erzeugung und der Interpretation von Nachrichteninhalten.- 5.4.1 Konfiguration der Modultestumgebung.- 5.4.2 Abläufe beim Erzeugen und Verschicken einer Nachricht.- 5.4.3 Abläufe beim Eintreffen einer Nachricht.- 5.5 Zeitliche Koordination zwischen Benutzeraktionen und eintreffenden Nachrichten.- 5.6 Einsatz der Modultestumgebung.- 6 Kopplung zwischen Leitsystem und Systemtestumgebung.- 6.1 Schnittstellen eines adaptierbaren Leitsystems.- 6.2 Bewertung der Kopplungsmöglichkeiten.- 6.3 Konsequenzen für die Struktur der Systemtestumgebung.- 7 Testumgebung zur Nachbildung des Anlagenverhaltens (Systemtestumgebung).- 7.1 Ermittlung eines geeigneten Simulationswerkzeuges.- 7.2 Ermittlung der erforderlichen Veränderungen in CREATE!.- 7.2.1 Grundsätzliche Änderungsmöglichkeiten in CREATE!.- 7.2.2 Änderungsmöglichkeiten an den Standardbausteinen von CREATE!.- 7.2.3 Erforderliche Veränderungen im Zeitverhalten des Simulationsablaufes.- 7.3 Durchführung der Modifikationen in CREATE!.- 7.3.1 Schnittstellenbaustein SEABOLK.- 7.3.2 Neue physische Bausteine.- 7.3.3 Synchronisierung der internen und externen Ereignisse.- 8 Realisierung und Einsatzerfahrungen.- 8.1 Realisierung der Modultestumgebung.- 8.2 Einsatzerfahrungen mit der Modultestumgebung.- 8.3 Realisierung der Systemtestumgebung.- 8.4 Einsatzerfahrungen mit der Systemtestumgebung.- 9 Zusammenfassung und Ausblick.- Anhang 1: Veröffentlichungen zum Software-Test.- Anhang 2: Modellierung einer Montagezelle mittels Zustandsgraphen.- Anhang 3: MMS-konforme Nachrichtensequenz.- Anhang 4: Grundelemente der Simulationsentwicklungsumgebung CREATE!.- Anhang 5: Nachrichtenverkehr des Leitsystemmoduls FHDI.- Anhang 6: Materialflußbezogener Nachrichten verkehr zwischen Leitsystem, Testumgebung und Simulator.
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