Softwareentwicklung für Echtzeitsteuerungen I und II

Inhaltsverzeichnis

[1.	Aktuelles]
[2.	Einordnung der Lehrveranstaltung]
[3.	Überblick]
[4.	Gliederung der Vorlesung]

1. Aktuelles

Lehrveranstaltung "Softwareentwicklung für Echtzeitsteuerungen II" im Sommersemester 2013:
- Zeit: Dienstag, 2. DS (Beginn: 09.02.2012)
- Ort: INF E007
- Vortragender: Dr.-Ing. Heinz-Dieter Ribbecke
- Eine Einschreibung in die Lehrveranstaltung über jExam ist erforderlich.
  Beachten Sie dazu bitte die Informationen unter "Aktuelles" am rechten Rand.

2. Einordnung der Lehrveranstaltung

Studiengänge:	Informatik (Bachelor), Informatik (Bakkalaureat, Diplom), Informatik (Master), Informatik (modularisiertes Diplom), Informationssystemtechnik (Diplom), Informationssystemtechnik (modularisiertes Diplom), Softwaretechnik (Diplom)
Art der Lehrveranstaltung:	Wahlpflichtfach im Modul "Vertiefung" (INF-B-510; Bachelor Informatik), Wahlpflichtfach im Modul "Vertiefung zur Bachelorarbeit" (INF-B-520; Bachelor Informatik), Wahlpflichtfach im Vertiefungsmodul "Angewandte Informatik" (INF-VERT1; Master sowie modularisiertes Diplom Informatik, modularisiertes Diplom Informationssystemtechnik), Wahlpflichtfach im Profilmodul "Grundlagenforschung" (INF-PM-FOR; Master sowie modularisiertes Diplom Informatik), Wahlpflichtfach im Profilmodul "Anwendungsforschung" (INF-PM-ANW; Master sowie modularisiertes Diplom Informatik), Wahlpflichtfach im Fach- und Vertiefungsgebiet "Systemorientierte Informatik" (sonstige Studiengänge)
Zeitliche Einbindung:	Winter- (Teil I) und Sommersemester (Teil II)
Empfohlenes Semester:	1. und 2. Semester (Master Informatik), 3. und 4. Semester (Softwaretechnik), 5. und 6. Semester (Bachelor Informatik), 7. und 8. Semester (modularisiertes Diplom Informationssystemtechnik), 5. und 6. oder 7. und 8. Semester (sonstige Studiengänge)
Umfang in SWS (V/Ü/P):	Teil I und II jeweils 2/0/0 (Leistungspunkte für modularisierte Studiengänge entsprechend der jeweiligen Modulbeschreibung)
Erwünschte Vorkenntnisse:	–
Form des Abschlusses:	mündliche Prüfung (Bachelor Informatik), Teil einer mündlichen Modulprüfung (Master sowie modularisiertes Diplom Informatik, modularisiertes Diplom Informationssystemtechnik), Teil einer mündlichen Komplexprüfung (sonstige Studiengänge) zugehörige Formulare – sofern vorhanden – siehe Links unter "Studiengänge"
Fortsetzungsmöglichkeiten (neben Teil II):	Hauptseminar Technische Informationssysteme (Diplom Informatik, Diplom Informationssystemtechnik, Softwaretechnik) Praktikum Technische Informationssysteme (Diplom Informatik, Softwaretechnik) und/oder Komplexpraktikum Technische Informationssysteme (Bakkalaureat sowie Diplom Informatik, Diplom Informationssystemtechnik) Projekt Technische Informationssysteme (Diplom Informatik, Diplom Informationssystemtechnik, Softwaretechnik) Studienarbeiten (Bakkalaureat sowie Diplom Informatik, Diplom Informationssystemtechnik, Softwaretechnik) Lehrveranstaltungen aus dem Vertiefungsmodul "Angewandte Informatik" im Modul "Vertiefung" (INF-B-510) und im Modul "Vertiefung zur Bachelorarbeit" (INF-B-520) (Bachelor Informatik) Studienarbeit (Bachelor Informatik) Hauptseminar Technische Informationssysteme im Modul "Allgemeine Qualifikationen" (INF-AQUA; Master Informatik) bzw. im Modul "Berufsspezifische Schlüsselkompetenzen" (INF-D-940; modularisiertes Diplom Informatik) Lehrveranstaltungen aus dem Vertiefungsmodul "Angewandte Informatik" im Vertiefungsmodul "Angewandte Informatik" (INF-VERT1), (jeweils Master sowie modularisiertes Diplom Informatik, modularisiertes Diplom Informationssystemtechnik) sowie im Profilmodul "Grundlagenforschung" (INF-PM-FOR) und im Profilmodul "Anwendungsforschung" (INF-PM-ANW) (jeweils Master sowie modularisiertes Diplom Informatik) Komplexpraktikum Technische Informationssysteme im Modul "Master-Praktikum" (INF-MA-PR; Master Informatik) Projekt Technische Informationssysteme im Profilmodul "Forschungsprojekt Grundlagen" (INF-PM-FPG) bzw. im Profilmodul "Forschungsprojekt Anwendung" (INF-PM-FPA) (jeweils Master sowie modularisiertes Diplom Informatik) Studienarbeiten (Master sowie modularisiertes Diplom Informatik, modularisiertes Diplom Informationssystemtechnik)

3. Überblick

Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung theoretischer Grundlagen und Fähigkeiten zur Softwareentwicklung für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Erläutert werden alle Phasen wie Analyse, Spezifikation, Steuerungsentwurf, Implementierung, Inbetriebnahme und Wartung unter Berücksichtigung von SPS-Entwicklungskonfiguration und Entwurfswerkzeugen.

Die Softwareentwicklung und programmtechnischen Grundlagen werden unter dem speziellen Aspekt der Echtzeitfähigkeit von Software behandelt und durch praxisrelevante Anwendungsbeispiele (z.B. Ablauf- und Verknüpfungssteuerung) vertieft.

4. Gliederung der Vorlesung

Steuerungstechnische Grundlagen
- Phasen der Softwareentwicklung für SPS
Arbeitsumgebung der SPS
- Aufbau und Funktionsweise der SPS
- Programmbearbeitung
- Prozessabbilder
- Methoden des Strukturentwurfs
Grundlagen des programmtechnischen Entwurfs
- Programmiersprache nach Norm DIN EN 61131
- Struktur und Aufbau eines SPS-Programms
- Sprachnotierungen (AWL, ST, FBS, KOP, AS)
- Operanden
- Operationen
- Bausteine
- Organisationsbefehle
- R-S-Speicher
- Verriegelungsmechanismen
- Zeitglieder
- Zeitbildung
- Zählfunktionen
Vollständiger Operationsvorrat, ergänzende Operationen und Sonderfunktionen
- Programmierung und Aufbau von Funktionsbausteinen
- Parametrierung
- Indirekte Adressierung für Sortier-, Such- und Vergleichsaufgaben
- Parameterversorgung von Zeit- und Zählfunktionen
- Ablauf- und Zeitplansteuerungen
- Ablaufbeschreibung mittels Zustandsgraphen
- Umsetzung in SPS-Programme
Softwareentwicklungsumgebungen
- Arbeit in spezieller Testumgebung
- Statusbearbeitung
- Variablensteuerung
- Bearbeitungskontrolle
Ausgewählte Ablauf- und Zeitsteuerungsprobleme
- Programmierung und Arbeitsweise von alarm- und zeitgesteuerten Bausteinen
- OB2
- DB13
- OB20
- OB21 u.a.
Realisierung von digitalen Regelungen mit SPS
- Abtastung über Zeitinterrupt
- Standard-Regelalgorithmen als SPS-Programm

TUD

Professur für Technische Informationssysteme