Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä

Jukka Toivanen

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää menetelmiä, joilla ohjelmoitavilla logiikoilla toteutettavien teollisuusautomaatiojärjestelmien suunnittelua voidaan nopeuttaa ja suunnittelutyön laatua parantaa. Tavoitteeseen pyrittiin soveltamalla Valtion teknillisessä tutkimuskeskuksessa (VTT) kehitettyä Sokrates-SA-suunnittelumenetelmää automaatiojärjestelmien suunnitteluun ja laatimalla systemaattiset ohjelmointisäännöt, joiden avulla yksikkötason Sokrates-SA-malli voidaan koodata nopeasti tehokkaaksi ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Perinteinen ohjelmoitavalla logiikalla toteutettavan teollisuusautomaatiojärjestelmän suunnittelu koostuu toimintaselostuksen laatimisesta, yksikäsitteisen kuvauksen laatimisesta ja ohjelmoitavan logiikan ohjelman luomisesta. Työssä on kuvattu näissä vaiheissa suoritettavia tehtäviä ja suunnittelussa käytettyjä kieliä ja apuvälienitä. Yleisesti käytössä olevassa automaatiojärjestelmän suunnittelussa on joukko ongelmia. Ongelmat liittyvät suunnittelutyön heikkoon vaiheistukseen ja käytettyjen suunnittelukielien alhaiseen abstraktiotasoon. Suunnitelmien dokumentoinnissa ja suunnittelutyön lopputuloksena saatavan ohjelmoitavan logiikan ohjelman laadussa on myös selviä puutteita. Ongelmat näkyvät erityisesti testausvaiheen pituutena ja järjestelmien ylläpidon vaikeutena. Sokrates-SA -suunnittelumenetelmän mukainen teollisuusautomaatiojärjestelmien suunnittelu koostuu joukosta tarkasti määrättyjä vaiheita. Työssä on esitetty nämä vaiheet suunnittelutyön etenemisjärjestyksessä. Samoin työssä esitetään ohjelmointisäännöt, joiden avulla yksikkötason Sokrates-SA-malli voidaan muuntaa ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Esimerkkinä ohjelmoitavan logiikan ohjelmointikielestä käytetään Siemensin valmistaman SIMATIC -logiikkaperheen Step kieltä. Sokrates-SA-menetelmän todettiin korjaavan perinteisessä suunnittelumenetelmässä esiintyviä puutteita. Menetelmä on selkeästi vaiheistettu ja suunnitelmat laaditaan ilmaisuvoimaisella korkean abstraktiotason kielellä. Suunnitelmat myös dokumentoidaan järjestelmällisesti. Työssä kehitettyjen ohjelmointisääntöjen avulla yksikkötason Sokrates-SA- malli voidaan ohjelmoida nopeasti Step 5 -kieliseksi ohjelmaksi. Ohjelma on modulaarinen, helposti testattava ja tavanomaisia logiikkaohjelmaa nopeampi. Ohjelmakoodin uudelleenkäyttö on myös mahdollista.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages73
ISBN (Print)951-38-4104-9
Publication statusPublished - 1992
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesVTT Julkaisuja - Publikationer
Number757
ISSN1235-0613

Keywords

  • software engineering
  • real time
  • logic controllers
  • structured programming

Cite this

Toivanen, J. (1992). Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Julkaisuja - Publikationer, No. 757
Toivanen, Jukka. / Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 73 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 757).
@book{52b02e0e474f4fe2ad673107ef35083f,
title = "Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen m{\"a}{\"a}rittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelm{\"a}ll{\"a}",
abstract = "T{\"a}m{\"a}n tutkimuksen tavoitteena oli kehitt{\"a}{\"a} menetelmi{\"a}, joilla ohjelmoitavilla logiikoilla toteutettavien teollisuusautomaatioj{\"a}rjestelmien suunnittelua voidaan nopeuttaa ja suunnitteluty{\"o}n laatua parantaa. Tavoitteeseen pyrittiin soveltamalla Valtion teknillisess{\"a} tutkimuskeskuksessa (VTT) kehitetty{\"a} Sokrates-SA-suunnittelumenetelm{\"a}{\"a} automaatioj{\"a}rjestelmien suunnitteluun ja laatimalla systemaattiset ohjelmointis{\"a}{\"a}nn{\"o}t, joiden avulla yksikk{\"o}tason Sokrates-SA-malli voidaan koodata nopeasti tehokkaaksi ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Perinteinen ohjelmoitavalla logiikalla toteutettavan teollisuusautomaatioj{\"a}rjestelm{\"a}n suunnittelu koostuu toimintaselostuksen laatimisesta, yksik{\"a}sitteisen kuvauksen laatimisesta ja ohjelmoitavan logiikan ohjelman luomisesta. Ty{\"o}ss{\"a} on kuvattu n{\"a}iss{\"a} vaiheissa suoritettavia teht{\"a}vi{\"a} ja suunnittelussa k{\"a}ytettyj{\"a} kieli{\"a} ja apuv{\"a}lienit{\"a}. Yleisesti k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} olevassa automaatioj{\"a}rjestelm{\"a}n suunnittelussa on joukko ongelmia. Ongelmat liittyv{\"a}t suunnitteluty{\"o}n heikkoon vaiheistukseen ja k{\"a}ytettyjen suunnittelukielien alhaiseen abstraktiotasoon. Suunnitelmien dokumentoinnissa ja suunnitteluty{\"o}n lopputuloksena saatavan ohjelmoitavan logiikan ohjelman laadussa on my{\"o}s selvi{\"a} puutteita. Ongelmat n{\"a}kyv{\"a}t erityisesti testausvaiheen pituutena ja j{\"a}rjestelmien yll{\"a}pidon vaikeutena. Sokrates-SA -suunnittelumenetelm{\"a}n mukainen teollisuusautomaatioj{\"a}rjestelmien suunnittelu koostuu joukosta tarkasti m{\"a}{\"a}r{\"a}ttyj{\"a} vaiheita. Ty{\"o}ss{\"a} on esitetty n{\"a}m{\"a} vaiheet suunnitteluty{\"o}n etenemisj{\"a}rjestyksess{\"a}. Samoin ty{\"o}ss{\"a} esitet{\"a}{\"a}n ohjelmointis{\"a}{\"a}nn{\"o}t, joiden avulla yksikk{\"o}tason Sokrates-SA-malli voidaan muuntaa ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Esimerkkin{\"a} ohjelmoitavan logiikan ohjelmointikielest{\"a} k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n Siemensin valmistaman SIMATIC -logiikkaperheen Step kielt{\"a}. Sokrates-SA-menetelm{\"a}n todettiin korjaavan perinteisess{\"a} suunnittelumenetelm{\"a}ss{\"a} esiintyvi{\"a} puutteita. Menetelm{\"a} on selke{\"a}sti vaiheistettu ja suunnitelmat laaditaan ilmaisuvoimaisella korkean abstraktiotason kielell{\"a}. Suunnitelmat my{\"o}s dokumentoidaan j{\"a}rjestelm{\"a}llisesti. Ty{\"o}ss{\"a} kehitettyjen ohjelmointis{\"a}{\"a}nt{\"o}jen avulla yksikk{\"o}tason Sokrates-SA- malli voidaan ohjelmoida nopeasti Step 5 -kieliseksi ohjelmaksi. Ohjelma on modulaarinen, helposti testattava ja tavanomaisia logiikkaohjelmaa nopeampi. Ohjelmakoodin uudelleenk{\"a}ytt{\"o} on my{\"o}s mahdollista.",
keywords = "software engineering, real time, logic controllers, structured programming",
author = "Jukka Toivanen",
note = "in RawData",
year = "1992",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4104-9",
series = "VTT Julkaisuja - Publikationer",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "757",
address = "Finland",

}

Toivanen, J 1992, Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä. VTT Julkaisuja - Publikationer, no. 757, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä. / Toivanen, Jukka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 73 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 757).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä

AU - Toivanen, Jukka

N1 - in RawData

PY - 1992

Y1 - 1992

N2 - Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää menetelmiä, joilla ohjelmoitavilla logiikoilla toteutettavien teollisuusautomaatiojärjestelmien suunnittelua voidaan nopeuttaa ja suunnittelutyön laatua parantaa. Tavoitteeseen pyrittiin soveltamalla Valtion teknillisessä tutkimuskeskuksessa (VTT) kehitettyä Sokrates-SA-suunnittelumenetelmää automaatiojärjestelmien suunnitteluun ja laatimalla systemaattiset ohjelmointisäännöt, joiden avulla yksikkötason Sokrates-SA-malli voidaan koodata nopeasti tehokkaaksi ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Perinteinen ohjelmoitavalla logiikalla toteutettavan teollisuusautomaatiojärjestelmän suunnittelu koostuu toimintaselostuksen laatimisesta, yksikäsitteisen kuvauksen laatimisesta ja ohjelmoitavan logiikan ohjelman luomisesta. Työssä on kuvattu näissä vaiheissa suoritettavia tehtäviä ja suunnittelussa käytettyjä kieliä ja apuvälienitä. Yleisesti käytössä olevassa automaatiojärjestelmän suunnittelussa on joukko ongelmia. Ongelmat liittyvät suunnittelutyön heikkoon vaiheistukseen ja käytettyjen suunnittelukielien alhaiseen abstraktiotasoon. Suunnitelmien dokumentoinnissa ja suunnittelutyön lopputuloksena saatavan ohjelmoitavan logiikan ohjelman laadussa on myös selviä puutteita. Ongelmat näkyvät erityisesti testausvaiheen pituutena ja järjestelmien ylläpidon vaikeutena. Sokrates-SA -suunnittelumenetelmän mukainen teollisuusautomaatiojärjestelmien suunnittelu koostuu joukosta tarkasti määrättyjä vaiheita. Työssä on esitetty nämä vaiheet suunnittelutyön etenemisjärjestyksessä. Samoin työssä esitetään ohjelmointisäännöt, joiden avulla yksikkötason Sokrates-SA-malli voidaan muuntaa ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Esimerkkinä ohjelmoitavan logiikan ohjelmointikielestä käytetään Siemensin valmistaman SIMATIC -logiikkaperheen Step kieltä. Sokrates-SA-menetelmän todettiin korjaavan perinteisessä suunnittelumenetelmässä esiintyviä puutteita. Menetelmä on selkeästi vaiheistettu ja suunnitelmat laaditaan ilmaisuvoimaisella korkean abstraktiotason kielellä. Suunnitelmat myös dokumentoidaan järjestelmällisesti. Työssä kehitettyjen ohjelmointisääntöjen avulla yksikkötason Sokrates-SA- malli voidaan ohjelmoida nopeasti Step 5 -kieliseksi ohjelmaksi. Ohjelma on modulaarinen, helposti testattava ja tavanomaisia logiikkaohjelmaa nopeampi. Ohjelmakoodin uudelleenkäyttö on myös mahdollista.

AB - Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää menetelmiä, joilla ohjelmoitavilla logiikoilla toteutettavien teollisuusautomaatiojärjestelmien suunnittelua voidaan nopeuttaa ja suunnittelutyön laatua parantaa. Tavoitteeseen pyrittiin soveltamalla Valtion teknillisessä tutkimuskeskuksessa (VTT) kehitettyä Sokrates-SA-suunnittelumenetelmää automaatiojärjestelmien suunnitteluun ja laatimalla systemaattiset ohjelmointisäännöt, joiden avulla yksikkötason Sokrates-SA-malli voidaan koodata nopeasti tehokkaaksi ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Perinteinen ohjelmoitavalla logiikalla toteutettavan teollisuusautomaatiojärjestelmän suunnittelu koostuu toimintaselostuksen laatimisesta, yksikäsitteisen kuvauksen laatimisesta ja ohjelmoitavan logiikan ohjelman luomisesta. Työssä on kuvattu näissä vaiheissa suoritettavia tehtäviä ja suunnittelussa käytettyjä kieliä ja apuvälienitä. Yleisesti käytössä olevassa automaatiojärjestelmän suunnittelussa on joukko ongelmia. Ongelmat liittyvät suunnittelutyön heikkoon vaiheistukseen ja käytettyjen suunnittelukielien alhaiseen abstraktiotasoon. Suunnitelmien dokumentoinnissa ja suunnittelutyön lopputuloksena saatavan ohjelmoitavan logiikan ohjelman laadussa on myös selviä puutteita. Ongelmat näkyvät erityisesti testausvaiheen pituutena ja järjestelmien ylläpidon vaikeutena. Sokrates-SA -suunnittelumenetelmän mukainen teollisuusautomaatiojärjestelmien suunnittelu koostuu joukosta tarkasti määrättyjä vaiheita. Työssä on esitetty nämä vaiheet suunnittelutyön etenemisjärjestyksessä. Samoin työssä esitetään ohjelmointisäännöt, joiden avulla yksikkötason Sokrates-SA-malli voidaan muuntaa ohjelmoitavan logiikan ohjelmaksi. Esimerkkinä ohjelmoitavan logiikan ohjelmointikielestä käytetään Siemensin valmistaman SIMATIC -logiikkaperheen Step kieltä. Sokrates-SA-menetelmän todettiin korjaavan perinteisessä suunnittelumenetelmässä esiintyviä puutteita. Menetelmä on selkeästi vaiheistettu ja suunnitelmat laaditaan ilmaisuvoimaisella korkean abstraktiotason kielellä. Suunnitelmat myös dokumentoidaan järjestelmällisesti. Työssä kehitettyjen ohjelmointisääntöjen avulla yksikkötason Sokrates-SA- malli voidaan ohjelmoida nopeasti Step 5 -kieliseksi ohjelmaksi. Ohjelma on modulaarinen, helposti testattava ja tavanomaisia logiikkaohjelmaa nopeampi. Ohjelmakoodin uudelleenkäyttö on myös mahdollista.

KW - software engineering

KW - real time

KW - logic controllers

KW - structured programming

M3 - Report

SN - 951-38-4104-9

T3 - VTT Julkaisuja - Publikationer

BT - Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Toivanen J. Ohjelmoitavien logiikoiden reaaliaikaisten ohjelmistojen määrittely ja toteutus Sokrates-SA-menetelmällä. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 73 p. (VTT Julkaisuja - Publikationer; No. 757).