Modellgetriebene Entwicklung von Steuerungssoftware auf Basis der UML unter Berücksichtigung der domänenspezifischen Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus

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Der Kostendruck, steigende Qualitätsanforderungen und zunehmende Komplexität stellen Maschinen- und Anlagenbauer vor neue Herausforderungen. Immer mehr Maschinenfunktionen werden durch Software realisiert, was die effiziente Entwicklung von Steuerungssoftware erschwert. In der Anwendungsprogrammierung kommen objektorientierte Programmiersprachen und modellgetriebene Softwareentwicklungsmethoden zum Einsatz, die an die spezifischen Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus angepasst werden. Eine prototypengestützte Anforderungserhebung mit Fachleuten aus der Branche bildet die Grundlage für ein Konzept zur modellgetriebenen Entwicklung objektorientierter Steuerungssoftware nach IEC 61131-3 (3. Edition). Etablierte Standards wie UML, MOF und QVT werden verwendet, um eine domänenspezifische Sprache als UML-Profil zu definieren und Modelltransformationen zu ermöglichen. Diese gewährleisten die bidirektionale Abbildung zwischen Steuerungsapplikationen und Klassendiagrammen sowie eine automatische Codegenerierung aus speziellen Zustandsautomaten für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS). Ein wesentliches Merkmal ist die direkte Integration der Beschreibungsmittel in die SPS-Programmierumgebung, was die Anwenderakzeptanz erhöht. Die entwickelten Konzepte wurden als Plugin für eine gängige Programmierumgebung realisiert, und erste empirische Studien zeigen den Nutzen, insbesondere in der interdisziplinären Zusammenarbeit und de