Usability Mit Komplexität umgehen

Autor / Redakteur: Reinhard Kluger / Reinhard Kluger

Software geht in Richtung Objektorientierung, Usability und auch Open Source ist kein Tabu. Lösungen nach Maß werden mehr und mehr gefordert, statt einfach Software von der Stange.

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Andreas Turk hält auf dem Automation Day 2010 einen Vortrag zum Thema „Automation-Software – Trends in der Entwicklung“. Wir haben ihn vorab zum Thema befragt. Hier seine Einschätzungen zu künftigen Entwicklungen.

Ohne Software geht in der Automation nicht mehr viel, ihre Bedeutung kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Was aber ist eigentlich Software für die Automation? Was macht das Besondere aus?

Es gibt ja gar nicht „die“ Automationssoftware. Software für die Automatisierung muss den unterschiedlichsten Anforderungen genügen – angefangen vom zyklischen SPS-Programm über MES und Leitsysteme bis hin zu hochkomplexen Bildverarbeitungssystemen, von der Raumtemperaturregelung, die eine Reaktionszeit von einigen Minuten hat, bis zur Motion-Control-Software in Echtzeit reicht da das Spektrum. Zudem muss diese Software auf unterschiedlichste Hardware zugeschnitten sein, von FPGAs über den klassischen IPC bis hin zum Touch-Panel. Und: Bei allen unterschiedlichen Anforderungen gibt es einen immer höheren Usability-Anspruch. Zurzeit ist ein nachhaltiger Trend hin zur Objektorientierung und zur Modularisierung zu erkennen, ein Trend, der in Zukunft noch stärker werden wird. Während jedoch in der klassischen Software-Entwicklung die Objektorientierung als Standard so gut wie etabliert ist – C# oder Java sind hier die Programmiersprachen der Wahl - kommt bei exotischen Systemarchitekturen und eingebetteten Systemen häufig als Programmiersprache noch C zum Einsatz. Eine spezielle Situation ergibt sich für die Programmierung von Steuerungen. Die Norm IEC 61131-3 stellt ein zyklisches Verarbeitungsmodell und ein Bündel von problemorientierten Programmiersprachen bereit, so dass der SPS-Programmierer seinen Job optimal erledigen kann. Auch hier gibt es Objektorientierung – im einfachsten Sinne ist ein Funktionsbaustein ja ein Objekt. Auf Klassenhierarchien, Vererbung usw. hat man aber bewusst verzichtet. Diese Konzepte bringen an der SPS keinen Vorteil, erschweren sogar das Verständnis und die Wartbarkeit der Programme. Die derzeit laufende Erweiterung der 1131-Norm um objektorientierte Konzepte wird daher keine Akzeptanz in der Praxis finden.

Welche Trends sind für die Entwicklung von Software erkennbar?

Ein wichtiger Trend ist die Dezentralisierung komplexer Steuerungsaufgaben. Hier ist noch viel Raum für softwaretechnische Innovationen rund um das Thema Anlagenkonfiguration. Besonders die Verteilung und Synchronisierung von Task auf über den Feldbus verbundene Steuerungen ist eine Herausforderung. Da die IEC 61499 in der Praxis gescheitert ist, werden etablierte Tools nach 61131 dahingehend proprietär erweitert werden. Hinsichtlich der Entwicklung von SPS-Tools ist sowieso ein Abweichen von der Norm festzustellen. In Zukunft bieten die Hersteller der Steuerungen dann maßgeschneiderte Lösungen an, indem individuelle Komponenten in ein eigenes Framework integriert werden. Ein guter Weg, um sich im Wettbewerb zu profilieren. Das lässt sich mit Software von der Stange nicht erreichen.

Welche Aspekte gibt es noch?

SPS-Software ist nur ein Aspekt der Automationssoftware. Mit steigender Komplexität der Aufgaben wachsen natürlich auch die Ansprüche an die Entwicklungswerkzeuge insgesamt. Der Trend geht hin zu Teams, die an international verteilten Standorten auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide konzertiert entwickeln. Sie müssen Standards und Normen, z.B. für die Funktionale Sicherheit, beachten, und: Sie müssen dazu einem systematischen Software-Entwicklungsmodell folgen und für eine Nachvollziehbarkeit der Systemanforderungen über die Spezifikation, Implementierung und Systemtests bis hin zur Validierung sorgen. Die Bedeutung von Lifecycle-Management-Systemen für die Koordinierung der Entwicklung nimmt deswegen künftig weiter zu, ebenso werden die Themen Konfigurations- und Ressourcenmanagement an Bedeutung gewinnen. Die Systemqualifizierung mit Hilfe automatischer Testsysteme wird zu einem deutlichen Plus an Zuverlässigkeit sorgen. Benutzungsoberflächen werden immer öfter nach Usability-Gesichtspunkten realisiert, Fehlbedienungen dadurch vermieden. Die Verwendung und Bereitstellung von Open Source Software – Stichwort Powerlink – ist ein weiterer Trend, auf den sich der Softwareentwickler mit eigens für Open Source ausgelegten Entwicklungsprozessen künftig einstellen muss.

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