GF_diss_2002

The development of logic control algorithms lies outside the realm of classical continuous Control Theory with its strong mathematical foundations and purely formal design approaches. Logic controller development is closer to software development, in the sense that a special algorithm has to be developed for every new problem. However, Computer Science offers a variety of formal methods that help to avoid errors in the software development process and allow checking and evaluating the resulting algorithms. In this thesis, concepts from Discrete Event Control Theory and Software Engineering are combined to a formal development approach for logic controllers. Based on Petri Nets the complete controller development process from an informal specification to the final implementation on a programmable logic controller is discussed. This process includes the steps of design, verification, validation, evaluation (measurement of quality), and implementation. Special emphasis is put on the evaluation step that is new to logic controller development.

Entwurf und formale Analyse Petrinetz-basierter Steuerungsalgorithmen

Der Entwurf von Steuerungsalgorithmen liegt außerhalb der klassischen, kontinuierlichen Regelungstheorie mit ihrem gesicherten mathematischen Fundament und ihren strikt formalen Entwurfsmethoden. Der Steuerungsentwurf ist eher mit der Softwareentwicklung verwandt, da für jedes neue Steuerungsproblem ein spezifischer Algorithmus entwickelt werden muss. Die Informatik bietet jedoch eine Reihe formaler Methoden, die helfen, Fehler in diesem Softwareentwicklungsprozess zu vermeiden und die resultierenden Algorithmen zu prüfen und zu bewerten. Im vorliegenden Band werden Konzepte aus den Bereichen der ereignisdiskreten Systemtheorie und des Software-Engineering kombiniert. Basierend auf Petrinetzen wird der vollständige Steuerungsentwicklungsprozess ausgehend von der informellen Spezifikation über Entwurf, Verifikation, Validierung und Bewertung (Messung der Qualität) bis zur abschließenden Implementierung auf einer speicherprogrammierbaren Steuerung betrachtet. Besonderes Gewicht wird dabei dem im Steuerungsbereich noch neuen Bereich der Bewertung beigemessen.