Objektorientierte Modellierung von Automatisierungssystemen

1 Einführung und Übersicht.- 1.1 Einordnung der Arbeit in das Gebiet der Softwaretechnik.- 1.2 Ziele der Arbeit.- 1.3 Vorgehen.- 2 Problematik der objektorientierten Modellierung bei Informationssystemen und bei Automatisierungssystemen.- 2.1 Übersicht über die Vielzahl der veröffentlichten objektorientierten Modellierungsvorschläge.- 2.2 Grundsätzliche Unterschiede zwischen Informationssystemen und Automatisierungssystemen.- 2.3 Unterschiedliche objektorientierte Modellierungen für Informationssysteme und für Automatisierungssysteme.- 3 Vergleichende Untersuchung von objektorientierten Konzepten.- 3.1 Grundkonzepte obj ektorientierter Modelle.- 3.1.1 Objektbildung.- 3.1.2 Klassifizierung.- 3.1.3 Austauch von Botschaften.- 3.1.4 Vererbung.- 3.1.5 Polymorphismus.- 3.1.6 Zusammenfassung.- 3.2 Verbindungsmöglichkeiten von Objekten und Klassen.- 3.2.1 Überbück..- 3.2.2 Vererbung und Instanziierung.- 3.2.2 Assoziation.- 3.2.3 Aggregation.- 3.2.4 „used“-Beziehung.- 3.2.5 Zusammenhänge der Verbindungen.- 3.3 Verbindungsarten unter den Gesichtspunkten von Abstraktion und Hierarchie.- 3.4 Konzepte ausgewählter objektorientierter Methoden im Vergleich.- 3.4.1 Synoptische, graphische Darstellung.- 3.4.2 Die Methoden im einzelnen.- 3.4.3 Zusammenfassung.- 4 Das Vorgehensmodell für ein Automatisierungsprojekt bei Anwendung objektorientierter Modellierungskonzepte.- 4.1 Problematik.- 4.2 Allgemeines Phasenmodell für Automatisierungsprojekte.- 4.2.1 Ansatz.- 4.2.2 Klärung der Aufgabenstellung.- 4.2.3 Fachtechnische Lösungskonzeption.- 4.2.4 Systemstrukturierung.- 4.2.5 Gerätestrukturierung.- 4.2.6 Hardware-/Software-Entwurf.- 4.2.7 Realistisches Resultat.- 4.3 Phasenmodelle für die Software-Entwicklung.- 4.3.1 Ableitung aus der automatisierungstechnischen Systementwicklung.- 4.3.2 Vorgehensweise bei OOSD nach I. Jacobson.- 4.3.3 Vorgehensweise bei OMT nach J. Rumbaugh.- 4.3.4 Vorgehensweise bei OOA/OODLE nach Shlaer/Mellor.- 4.3.5 Schlußfolgerung.- 4.4 Objektorientiertes Vorgehen bei Automatisierungsprojekten.- 4.5 Objektorientiertes Vorgehen für die fachtechnische Lösungskonzeption.- 5 Ergänzungen der objektorientierten Modellierungskonzepte für die Anwendung in der Automatisierungstechnik.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Schwierigkeiten bei der Klassendarstellung von automatisierungstechnischen Problemen und eine Lösung.- 5.2.1 Mehrdeutige Klassendarstellung.- 5.2.2 Unterschiedliche Anforderungen an die Verwendung der einzelnen Instanzen.- 5.2.3 Zugriff auf verschiedene Instanzen einer Klasse.- 5.2.4 Lösung durch lokale Komponenten-Namen.- 5.3 Nachteile der „event“-Kommunikation und Ansätze zur Verbesserung.- 5.3.1 Richtung einer „event“-Kommunikation zwischen Objekten.- 5.3.2 Vermehrung der Anzahl von „events“ durch gegenseitige Benachrichtigung.- 5.3.3 Variationen der Modelle mit einer „event“-Kommunikation zwischen Objekten.- 5.3.4 Botschaftsaustausch kontra Informationsfluß.- 5.3.5 Erste Lösung: Client-Server-Schichtung von Komponenten und die Kommunikation über Signale und Bedingungen.- 5.3.6 Zweite Lösung: Einführung eines Informationsflusses.- 5.4 Ansatz zur Abbildung des technischen Prozesses.- 5.4.1 Ausgangspunkt Anlage.- 5.4.2 Die Kontext-Objekte.- 5.5 Beschreibungs-Schichten innerhalb von Objekten.- 6 Zusammenstellung der Modellierungskonzepte für eine fachtechnische Lösungskonzeption.- 6.1 Intention.- 6.2 Die Spezifikations-Schablone für das Komponentenmodell.- 6.3 Beschreibung des Objektverhaltens mittels Zustandsmodellen.- 6.3.1 Einführung und bibliographische Anmerkungen.- 6.3.2 Zustand.- 6.3.3 Transition.- 6.3.4 Operationen.- 6.3.5 Verhaltensbeschreibung und Vererbungshierarchie.- 6.4 Das Beziehungsmodell.- 7 Beispiel „bivalente Heizungsanlage“.- 7.1 Vorbemerkung.- 7.2 Problemstellung.- 7.3 Komponentenmodell und Zustandsmodell.- 7.4 Beziehungsmodell.