Automatische Codegenerierung aus der UML für die IEC
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- Lukas Meinhardt
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1 Automatische Codegenerierung aus der UML für die IEC 63-3 Zustandsautomat Erweiterung und Anpassung der UML durch Stereotypen und Tagged Values. * Transition Bedingung Aktion * Zustand Aktivität Anfangszustand Endzustand Paralleler Zustand
2 Gliederung Überblick Codegenerierung Einführung UML-Metamodell Stereotypen Tagged Values Anwendungsbeispiele Konkrete Verwendung bei Projektierungsaufgaben Anlagenstruktur Stereotypen und Tagged Values im Systemarchitektur-Modell Konkrete Verwendung ber der Generierung von Steuerungscode Software-Modellstruktur Stereotypen und Tagged Values für die Softwarestruktur Zusammenfassung Fragen
3 3 Folien, :4 LFA Prinzip der Codegenerierung
4 Was ist die UML? Die UML ist eine Sprache zur Spezifikation, grafischen Darstellung, Konstruktion, Dokumentation von objektorientierten Software-Systemen, Geschäftsmodellen, Nicht-Software-Systemen. In In der der UML UML.5.5 sind sind 9 Diagramme definiert...
5 Diagramme der UML Anforderungen Anwendungsfallsdiagramm Softwarestruktur Klassendiagramm Aber Objektdiagramm Aber die die UML UML ist ist mehr mehr als als eine eine Auswahl Dynamik von von Diagrammen! Zustandsdiagramm Aktivitätsdiagramm Sequenzdiagramm Kollaborationsdiagramm Implementierung/Hardwarestruktur Komponentendiagramm Verteilungsdiagramm Alle Alle diese diese Diagramme sind sind über über eine eine komplexe Struktur, dem dem sog. sog. Metamodell, spezifiziert und und miteinander vernetzt. Das Das Metamodell wird wird als als Klassendiagramm dargestellt. Ein Ein Beispiel...
6 Was ist das Metamodell? Zustandsautomat * Transition Bedingung Aktion * Zustand Aktivität Anfangszustand Endzustand Paralleler Zustand Gabelung Zusammenführung
7 Was ist ein Stereotyp? Beschreibungsmechanismus präzisiert, ergänzt oder oder verändert bestehende UML-Elemente domänen bzw. bzw. problemspezifisch Änderungen auf auf Metamodell-Ebene State «TPriorisiert» «TPriorisiert» «TPriorisiert» State2 State3 State4 State5 Einem Einem Stereotyp lassen lassen sich sich über über Tagged Values ValuesAttribute zuordnen...
8 Was sind Tagged Values? Datenstrukturen, die die an an Stereotypen geknüpft werden können. Entsprechen im im Metamodell Attributen der der spezialisierten Klasse. TPriorisiert Priorität Transition Bedingung Aktion Durch Durch Stereotypen und und Tagged Values Valueslassen lassen sich sich eigene eigene UML- UML- Elemente aus aus vorhandenen Elementen definieren. Wofür Wofür werden Stereotypen und und Tagged Values Valueseingesetzt?
9 Nutzen für die Codegenerierung AnlagenteilA Subsystem Subsystem2 Subsystem3 Steuerung <<SPS>> Buskoppler <<BusKoppler>> Digital Ein Digital aus Profibus Analog In Analog Out ASI-Bus <<Klemme>> <<Klemme>> <<Klemme>> <<Klemme>> <<Klemme>> <<Klemme>> PC mit Soft-SPS <<PC>> Profibus <<PCI>> Ethernet <<PCI>> Ethernet <<PCI>>
10 Beispiel für Tagged Values Oft Oft werden zusätzliche Informationen benötigt. Steuerung 230 <<SPS>> Digital Ein Digital aus Profibus <<Klemme>> <<Klemme>> <<Klemme>> <<Klemme>> TYP : [ IN OUT BUS ] ID : [0,,2...,255] Kanäle: [ 2 3 4] Preis : Euro Hersteller : STRING Seriennummer : STRING <<SPS>> Prozessoren [ 2 3] Speicher : INT Preis : EURO Hersteller : STRING Seriennummer : STRING Zurück zur zur realen realen Anwendung...
11 Die Beispielanlage ASI-Slave ASI-Slave 44Kanäle Kanäle Busweit Busweiteindeutige eindeutigeid ID ASI-Bus ASI-Bus 3 Max. Max.22 22Slaves Slaves Folien, :4 LFA I/O-Module I/O-Moduleund und Buskoppler der Buskoppler der Steuerung Steuerung
12 Stereotypen und Tagged Values - Systemarchitektur Profibus Soft-SPS «Busklemme» BK320 «Busklemme» «BeckhoffBusklemme» ASI ASI Master KL620 «Busklemme» «BeckhoffBusklemme» ASI ASI Master2 KL620 «Busklemme» «BeckhoffBusklemme» Analog Ein KL302 2 ASI-Bus-Stempel ASI-Bus-Stapel Stempelteil «IO-Entity» Drucksensor Drucksensor PropVentil «IO-Entity» PropVentil Druckparameter Druckparameter
13 Modellstruktur der Codegenerierung
14 Stereotypen und Tagged Values - Klassendiagramme «Entityklasse» EingaengeSortieranlage boolean getposition_rutsche boolean getpositionstapel boolean getposition_stempel boolean getkran_unten boolean getkran_oben boolean getws_angesaugt boolean getkommin boolean getkomm2in boolean getvereinzler_vorne boolean getvereinzler_hinten boolean getnotausnicht boolean getmanuauto boolean getws_hell boolean getws_metall boolean getstarttaste boolean getmikroschalter INT getdrehwinkel «Steuerklasse» Sortieranlage Anlauf () Not_aus () Sortieren (inout Services Sortieranlage... «Serviceklasse» Services Sortieranlage WS_absetzen (inout bool KranOben, inout bool... KranVonAnachB (in String A, in String B, inout bool... WS_aufnehmen (inout bool KranOben, inout bool... KranZumZiel (in Int IstDrehWinkel, in Int SollDrehWink...
15 Stereotypen und Tagged Values - Klassendiagramme «Entityklasse» Eingangssignale «Hardwareadresse» - boolean Position_Rutsche boolean Position_Stapel boolean Position_Stempel boolean Kran_unten boolean Kran_oben boolean WS_angesaugt boolean KommIn_Stapel boolean KommIn2_Stapel boolean Vereinzler_vorne boolean Vereinzler_hinten boolean Notaustaste_Stapel boolean ManuAuto_Schalter_stapel boolean WS_hell
16 Zusammenfassung Das Das UML-Metamodell beschreibt das das Zusammenwirken aller aller UML- UML- Diagramme und und Elemente. Stereotypen sind sind ein ein Beschreibungsmechanismus, der der UML- UML- Elemente problemspezifisch präzisiert, ergänzt oder oder verändert. Durch Durch Stereotypisierung wird wird im im Metamodell eine eine spezialisierte Klasse Klasse eines eines vorhandenen UML-Elements gebildet. Tagged Values Valuessind sind zusätzliche Attribute dieser dieser Klasse. Mit Mit Hilfe Hilfe von von Stereotypen lassen lassen sich sich Diagramme differenziert auswerten. Für Für eine eine automatische Codegenerierung werden Stereotypen und und Tagged Values Valuesan an vielen vielen Stellen Stellen benötigt.
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