Labor Datenverarbeitung SS 2006

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1 Labor Datenverarbeitung SS 2006 Versuch Speicherprogrammierbare Steuerungen Versuch Objektorientierter Entwurf mit Design-Pattern 1 SPS, Allgemeines Umfang der Versuche Logische Grundverknüpfungen kombinatorische Schaltungen Schaltungen mit Speicherverhalten Anwendung von Zeitgliedern Programmieren in unterschiedlichen Sprachen (AWL, FUP, KOP), Test der Konvertierbarkeit Versuche ausführlich in Beschreibung dokumentiert jeweils 2 Teile: * Versuchsvorbereitung (zuhause!!) * Durchführung: im Labor wichtig: Vorbereitung auch wirklich zu machen. Eine Durchführung der Versuche ohne diese Vorbereitung ist in der Versuchszeit kaum möglich 2

2 SPS, Zielstellungen Kennenlernen der Step7 Entwicklungsumgebung (Simatic- Manager) Praktischer Umgang mit einer Steuerung (S7-300) Übung im Umgang mit unterschiedlichen SPS- Programmiersprachen 3 SPS, Einige Details zum Versuch Wechselschaltung S1 S2 4

3 Steuerbarer logischer Funktionsgeber 3 (S 0 S 1 S 2 S 3 ) = ( ) Kontaktschaltung Zeitabhängiges Relais, schaltet erst nach def. Zeit ein, aber sofort aus 6

4 Versuch Software- Engineering Versuch beschäftigt sich mit Objektorientierten Entwurfsprinzipien Darstellung in UML Techniken Kapselung Programmieren gegen Schnittstellen Delegation vorgestellte Muster Singleton Command 7 Das Fallbeispiel Transportgutmanager Hat die Aufgabe, Ladefläche zu verplanen Verschiedene Formen von Transportgütern rund, rechteckig, dreieckig zur überschlägigen Berechnung der benötigten Ladefläche wird die Fläche des umgebenden Rechtecks verwendet. Versuch umfasst verschiedene Entwurfsvarianten, deren Eigenheiten diskutiert und untersucht werden 8

5 Organisation wie beim SPS-Versuch aufgeteilt in HV und Durchführung im Labor HV weniger schriftliche Ausarbeitung als Versuchsvorbereitung, mehr Erarbeitung des Verständnisses für bestimmte Konzepte oder Programmiertechniken. Fokus des Versuches liegt auf Entwurf, Eigenschaften von Entwürfen und Konsequenzen daraus für die Implementierung. programmiertechnisch weniger anspruchsvoll, konzeptionell schon eher Basis für Verständnis: das Programmieren gegen Schnittstellen!! 9 UML- Klassendiagramme seite : double d : DreieckigesTransportGut r : RundesTransportGut nmaxelements : int indexrgut : int indexdgut : int DreieckigesTransportGut TransportgutManager TransportManager() adddreieckigestgut(d : DreieckigesTransportGut) : boolean addrundestgut(r : RundesTransportGut) : boolean clear() radius : double RundesTransportGut DreieckigesTransportGut(flaeche : double) RundesTransportGut(flaeche : double) 10

6 Assoziationen Beschreiben Beziehungen zwischen Objekten können gerichtet ( ) und ungerichtet ( )sein müssen verwaltet werden: Klasse definiert eine Instanzvariable, die eine Referenz aufnehmen kann Beispiele: DreieckigesTransportgut dgut; die Instanzvariable dgut kann eine Referenz auf ein DreieckigesTransportgut-Objekt aufnehmen (Deklaration in Klasse TransportgutManager) DreieckigesTransportgut dgut[]; Das Feld dgut[] kann mehrere Referenzen auf ein DreieckigesTransportgut- Objekt aufnehmen (Deklaration in Klasse TransportgutManager) TransportgutManager tmanager; die Instanzvariable tmanager kann eine Referenz auf ein Objekt der Klasse Transportgutmanager aufnehmen (Deklaration z.b. in Klasse DreieckigesTransportgut) 11 Multiplizität Multiplizitäten beschreiben, zu wie vielen Objekten maximal (oder auch minimal) eine Assoziation bestehen kann 1 genau zu einem Objekt Deklaration einer Instanzvariable 0..3 zu 0 bis 3 Objekten Deklaration eines Feldes von Instanzvariablen 0..* zu 0 bis beliebig vielen Objekten Deklaration eines dynamischen Feldes von Instanzvariablen die Multiplizität hat entscheidenden Einfluss auf die Implementierung 12

7 Programmieren gegen Schnittstellen TransportgutManager_1 t : Transportgut nmaxelements : int indextgut : int <<Interface>> Transportgut 0..1 Transportmanager_1() addtransportgut(t : Transportgut) : boolean clear() : void QuadratischesTransportgut seite : double getbruttoflaeche:double() RundesTransportGut radius : double DreieckigesTransportGut seite : double 13 Delegation Trans port manager_2 trgueter : ArrayList addtransportgut() getnettoflaeche() getbruttoflaeche() clear() <<Interface>> Transportgut ArrayList (from util) add(arg0 : Object) : boolean clear() : void get(arg0 : int) : Object size() : int 14

8 Entwurfsmuster: Singleton public class ASingleton{ private static ASingleton sexemplar = null; private ASingleton (){ }; public static ASingleton gibexemplar(){ if (sexemplar == null) sexemplar = new ASingleton(); return sexemplar; } } Instanzvariable sexemplar und Konstruktor sind private!! gibexemplar-methode ist public und static Aufruf an Klasse!! ASingleton.gibExemplar(); Der Aufruf an der Klasse macht das Singleton zu einem globalen Objekt (ähnlich wie eine globale Variablen- Deklaration in C) 15 Sample-Gui 16

9 Entwurfsmuster Command CreateTrManagerCmd <<Interface>> ActionListener (from event) actionperformed(arg0 : ActionEvent) : void Client SampleGui Transportmanager_2 addtransportgut() getnettoflaeche() getbruttoflaeche() clear() addbutt onlistener() s etmenutext() settext() gettext() getdouble() 17 Entwicklungsumgebung BlueJ 18

10 Entwicklungsumgebung BlueJ 19 Entwicklungsumgebung BlueJ 20

11 Entwicklungsumgebung BlueJ 21 Entwicklungsumgebung BlueJ 22

12 Entwicklungsumgebung BlueJ 23