UML 2 tekniikoiden soveltaminen panosprosesseihin ja koneohjaukseen
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TKK
P1 Ark TKK
Authors
Date
Major/Subject
Mcode
AS-116
Degree programme
Language
fi
Pages
94 s. + liitt.
Series
Abstract
Työ on toteutettu Teknillisen korkeakoulun Automaation tietotekniikan laboratorion tutkimuksen tueksi osana USVA, "Uusien tekniikoiden ja standardien vaikutus automaation suunnitteluprosessiin" - ja KOVERA, "Liikkuvan työkoneen verkottuneen järjestelmän suunnitteluprosessi" - projekteja. Työn sisältö koostuu pääasiallisesti edellä mainittujen projektien tutkimuslaitteistoille toteutetuista UML 2-pohjaisista sovellusarkkitehtuureista ja niihin pohjautuvista automaatiosovelluksista, joiden avulla voidaan tutkia UML 2-kielen mukaisten automaatiosuunnittelumenetelmien soveltuvuutta käytäntöön. Uusien suunnittelumenetelmien kattava arviointi vaatii eri näkökulmia, jonka vuoksi työssä on käytetty kahta toisistaan huomattavasti eriävää sovelluskohdetta. Ensimmäisen, panosautomaatiota edustavan, sovelluskohteen testiympäristönä käytettiin Pasi Arreniuksen diplomityön lopputuloksena syntynyttä, uusien automaatiosuunnittelumenetelmien arviointiin tarkoitettua, Festo- Didatic laboratorioprosessilaitteistoa. Tässä työssä laitteiston tarkoituksena oli toimia alustana UML 2-kielen mukaisten automaatiosuunnittelumenetelmien, ja tietyiltä osin Tampereen teknillisen yliopiston kehitystyön alla olevan UML automaatioprofiilin, arvioinnissa. Panosautomaatiosuunnittelu edustaa perinteistä automaatiosuunnittelua, jonka vuoksi laboratorioprosessilaitteiston sovellusarkkitehtuuri ja siihen pohjautuva automaatiosovellus laadittiin automaatiosuunnittelijoiden jo omaksuttuja toimintatapoja ja olemassa olevia standardeja (ISA 88.01) silmälläpitäen. Uuden tekniikan arviointia varten marraskuussa 2006 järjestettiin kaksipäiväinen työpaja, jossa ammattisuunnittelijat sovelsivat työssä kehitettyä sovellusarkkitehtuuria ja koostivat sen avulla toimivia panosautomaatiosovelluksia. Toisena, työkoneautomaatiota edustavana, arviointiympäristönä käytettiin pienikokoista, instrumentoitua kaivinkonetta. Työkoneiden ohjaussovellusten tiukat reaaliaikavaatimukset ja rajoitetun laskentatehon suoritusympäristöt ovat pakottaneet ohjaussovellusten toteuttamisen perinteisillä, laiteläheisillä ohjelmointikielillä, kuten C tai C++. Automatisoitujen toimintojen monimutkaistumisen myötä hajautettujen ja reaaliaikaisten ohjaussovellusten tapauskohtainen toteuttaminen on kuitenkin muodostunut hitaaksi ja virhealttiiksi sovelluskehitystavaksi. Edellä mainittujen haasteiden vuoksi alalle ei ole vielä muodostunut tehokkaita mallipohjaisia ohjelmistosuunnittelukäytäntöjä eikä sovellusaluekohtaisia arkkitehtuureja. Näin ollen tässä osassa toteutettu UML 2-pohjainen sovellusarkkitehtuuri on luotu puhtaalta pöydältä. Lopputulos edustaa näkemystä, kuinka automatisoidun työkoneen ohjelmistoja voitaisiin suunnitella UML 2-kieltä hyödyntäen siten, että lopputuloksena saavutettaisiin mahdollisimman intuitiivinen, uudelleenkäytettävä, -konfiguroitava sekä ylläpidettävä kokonaisuus. Kaivinkoneohjauksen käytännön kokeiluissa UML 2-pohjainen suunnittelumenetelmä osoittautui varsin intuitiiviseksi ja käyttökelpoiseksi. Kaksi eri sovelluskohdetta ja kaksi eri lähestymistapaa muodostivat käsityksen siitä, kuinka UML 2-mallinnuskieltä voitaisiin soveltaa automaatiosuunnitteluun jo olemassa olevia käytäntöjä hyödyntäen, ja toisaalta, kuinka UML 2-mallinnuskieli palvelisi automaatiosuunnittelua alalla, jossa mallipohjaisia suunnittelukäytäntöjä ja. arkkitehtuureja ei vielä ole syntynyt. Näiden lähtökohtien puitteissa UML 2 on osoittautunut varsin monikäyttöiseksi ja potentiaaliseksi menetelmäksi hyödynnettäväksi automaation suunnittelutehtäviin.Description
Supervisor
Koskinen, KariThesis advisor
Peltola, JukkaKeywords
UML 2, UML 2, model driven development (MDD), mallipohjainen sovelluskehitys (MDD), application architecture, sovellusarkkitehtuuri, application component, sovelluskomponentti, automation application, automaatiosovellus, batch automation, panosautomaatio, ISA 88.01, ISA 88.01, PFC, PFC, mobile work machine, liikkuva työkone, , , , , , , ,