11/2009 Bernhard Gangl. Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Themenübersicht. Übersicht und Begriffsklärung: Objektorientierte Programmierung

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1 Reduzierung der Engineeringzeiten und kosten durch objektorientierte Steuerungsprogrammierung 11/2009 Bernhard Gangl Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Themenübersicht Übersicht und Begriffsklärung: Objektorientierte Programmierung Komplexitätsreduzierung der Objektorientierung spezielle Anforderungen für Steuerungsprogramme Fallbeispiele nschnittstellen mit Client Server Kommunikation Objektorientierung im Bereich Visualisierung Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

2 Objektorientierung Übersicht Gegenüberstellung zum prozeduralen Programmierparadigma Prozedurale Programmierung Objektorientierte Programmierung Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Objektorientierung Übersicht Die 4 Säulen der Objektorientierung Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

3 Objektorientierung Übersicht Begriffsklärung Ist eine abstrakte Beschreibung eines realen Anlagenteils mit allen Schnittstellen, Daten und Methoden und ist der Bauplan eines Objekts. Verglasung Lenkung Auspuff Objekt Bremsen Motor Fahrwerk Ist ein Exemplar (Instanz) einer. Ein Objekt hat einen Zustand, ein Verhalten und eine Identität. Der Zustand eines Objekts setzt sich aus seinen Attributen (Daten) und Verbindungen zu anderen Objekten zusammen. Das Verhalten des Objekts wird durch die Menge seiner Operationen beschrieben. Die Identität unterscheidet ein Objekt von anderen Objekten, auch wenn diese anderen Objekte möglicherweise den gleichen Zustand und das gleiche Verhalten haben. Jedes Objekt besitzt seinen eigenen Speicherbereich. Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Vererbung, Ableitung Objektorientierung Übersicht Begriffsklärung Die Vererbung beschreibt die Vorgehensweise zum Erstellen einer Ableitung. Eine abgeleitete besitzt alle Eigenschaften, Methoden und Schnittstellen ihrer Basisklasse und kann darüber hinaus erweitert werden. Eine Besonderheit ist, dass virtuelle Methoden der Basisklasse neu ausprogrammiert werden können. Auch die Basisklasse kann bereits eine Ableitung sein, d.h. die Vererbung ist über mehrere hierarische Ebenen hinweg möglich. Aggregation Beschreibt eine besondere Art von Beziehung zwischen Objekten. Ein Objekt ist dabei Teil eines ganzen, komplexeren Objekts. Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

4 Objektorientierung Übersicht Die Maschine als Paradebeispiel für objektorientiertes Design Motor Förderband-Einheit Förderband Zylinder Objekte: F-Band 1 F-Band 2 F-Band 3 Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Objektorientierung Lösungsansätze in der Automatisierung Grafische Darstellung Objekt Individuelle Schnittstellen -anpassung Parametrierung Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

5 Objektorientierung Lösungsansätze in der Automatisierung Modellierung ohne spezielle Syntaxkenntnisse Wird im Tree definiert, alle Deklarationen und Funktionsrümpfe werden von LASAL Class automatisch erstellt. Der Anwender muss nur noch die einzelnen Methoden ausprogrammieren. Objekt Eine aus dem Tree wird per Drag&Drop in ein Objektnetzwerk fallengelassen. Dadurch entsteht ein Objekt. Instanzieren Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Objektorientierung Lösungsansätze in der Automatisierung Komplexe n Vererbung und Aggregation Eine abgeleitete in der normalen Ansicht. Das Innenleben der abgeleiteten mit Basisklasse und eingebetteten (aggregierten) Objekten Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

6 Objektorientierung Lösungsansätze in der Automatisierung Mischung verschiedener Programmiersprachen ncode in Structured Text (ST) ncode in Kontaktplan (KOP) Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Objektorientierung Lösungsansätze in der Automatisierung Grafische Online-Diagnose Aktueller Status der einzelnen Objekte ersichtlich Wertänderungen direkt im Netzwerk möglich Erste Diagnose ohne Konfrontation mit Code (ideal für Servicetechniker) Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

7 Objektorientierung Lösungsansätze in der Automatisierung Bedienphilosophie Veränderbare Eigenschaften des aktuell ausgewählten Elements Ausgabe aller Benutzerinformationen (Info-, Warn-, Errormeldung) Netzwerkeditor, Sourcecodeeditor Treedarstellung aller Projektelemente Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Objektorientiertes Fallbeispiel: Vererbung Ansteuerung unterschiedlicher Antriebsvarianten Ansteuerung eines Antriebs wird durch Realisierung einer abstrakten Basisklasse flexibler Code für den Bewegungsablauf bleibt unangetastet Verschiedene Antriebsarten können durch kompatible Schnittstellen leicht ausgetauscht werden Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

8 Objektorientiertes Fallbeispiel: Aggregation Temperaturregelung Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Client / Server Kommunikation Ablaufsteuerung durch Ereignisse anstatt Polling Wie in einem PC-Netzwerk funktioniert die Kommunikation zwischen Client und Server über einen Request/Response Mechanismus. D.h. der Client fordert einen Dienst an, der vom verbundenen Server zur Verfügung gestellt bzw. abgearbeitet wird. Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

9 Client / Server Kommunikation Ablaufsteuerung durch Ereignisse anstatt Polling Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / Durchgängige Objektorientierung auch im Bereich Visualisierung Grafisches Objekt Automatischer Import der Datenpunkte von der Programmierumgebung in die Visualisierungsumgebung Definition eines grafischen Objekts zur Visualisierung einer Temperaturregelzone Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /

10 Durchgängige Objektorientierung auch im Bereich Visualisierung Parametrierung der grafischen Objekte Eine, ein grafisches Objekt beliebig viele Instanzen Mechanismus steht auch programmtechnisch während der Laufzeit zur Verfügung Steuerungen mit OOP entwickeln 11 / ALL IN ONE Die Programmier-Software LASAL stellt in einem Paket alle Funktionalitäten zur Lösung von Automatisierungsaufgaben zur Verfügung. Objektorientierte Projektierung mit höchster Modularität Visualisierung auf sämtlichen SIGMATEK-Anzeigeeinheiten Motion Control Programmierung der logischen Verknüpfungen der Safety Komponenten Service und Fernwartung Danke für Ihre Aufmerksamkeit! Steuerungen mit OOP entwickeln 11 /