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En t w i c k l u n g 2 0 | w w w c o m p u t e r - a u t o m a t i o n d e · 0 5 -24 Anforderungen lassen sich direkt und nachverfolgbar mit Komponenten und Software verbinden An jedem Punkt der Entwicklung kann so durch Tests verifiziert werden ob das System so arbeitet wie vorgesehen und die Anforderungen erfüllt Jede Komponente wird iterativ verfeinert und enthält wohldefinierte Schnittstellen Diese Modularität erlaubt es Komponenten parallel zu entwickeln die normalerweise erst nacheinander erstellt werden würden was den Prozess beschleunigt So wächst das Modell Stück für Stück zu einer immer realistischeren Darstellung des Gesamtsystems die sich von Anfang an testen und validieren lässt Fehler werden damit früher erkannt und können leichter kostengünstiger und mit weniger Zeitverzug behoben werden Bild 4 An jeder Stelle lassen sich Signalflüsse und Zustände überwachen und protokollieren Einmal erstellte Testfälle werden kontinuierlich weiterverwendet und können etwa über Nacht Batchgesteuert und parallelisiert abgearbeitet und ausge-Bild 3 Model-Based Design Workflow für die Entwicklung technischer Systeme Bild 4 Roboterarm Integration von CAD und elektrischer Ansteuerung zur Optimierung von Trajektorien und Steuerungslogik wertet werden Insbesondere kann aber auch die Hardware problemlos modifiziert werden ohne dass sie verfügbar sein muss Das gestattet die Optimierung von Hardund Software in einer Tiefe die ohne Simulation weder zeitlich noch ökonomisch möglich wäre Die Nachverfolgbarkeit von Anforderungen zum Modell und zurück sowie automatische Berichtserzeugung sorgen für eine transparente Dokumentation des gesamten Prozesses mit vergleichsweise geringem Aufwand Die Codegenerierung Einer der zentralen Vorteile von Model-Based Design ist die Fähigkeit Software automatisch aus dem Modell zu generieren etwa Code für Strukturierten Text und Kontaktpläne nach IEC 61131-3 Auch für andere Programmiersprachen wie C C++ sowie diverse Hardwareplattplattformen wie FPGAs Mikrocontroller Systemson-Chip oder Webund Cloud-Services sind Codegeneratoren und Integrationstools verfügbar die eine effiziente und optimierte Implementierung von technischen Systemen in unterschiedlichsten Anwendungsfeldern ermöglichen Bild 5 Dabei ist es in erster Linie unwichtig auf welcher Plattform dieser Code später ausgeführt wird Ausgangspunkt ist immer das gleiche Modell – die Entwickler müssen sich also nicht von vornherein festlegen Diese Flexibilität ermöglicht es beispielsweise je nach Region unterschiedliche Steuerungen einzusetzen ohne dafür die Software mehrfach entwickeln zu müssen Auch ein nachträglicher Wechsel etwa auf ein leistungsfähigeres System und die funktionale Wiederverwendung in Nachfolgeprojekten mit anderen Anforderungen ist so möglich So lassen sich sukzessive Bibliotheken mit wiederverwendbaren Funktionalitäten und Modulen aufbauen Validierung der realen Steuerung gegen das Anlagenmodell Um nachzuweisen dass sich die generierte Software in der Realität so verhält wie im Modell sind hybride Simulationen möglich Dazu wird die Applikation auf die physische Steuerung geladen und gegen ein auf einem Echtzeitrechner simuliertes Anlagenmodell getestet Hierfür lassen sich die