Entwurf und Verifikation von Ablaufsteuerungen

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Der störungsfreie Betrieb einer Anlage ist entscheidend für die effiziente Ressourcennutzung und den ökonomischen Erfolg, da Produktionsausfälle durch Störungen oder Verzögerungen erhebliche Kosten verursachen können. Eine fehlerfreie Automatisierungssteuerung ist hierfür unerlässlich. Der Entwurf einer solchen Steuerung erfordert das perfekte Zusammenspiel verschiedener Gewerke, beginnend mit der Definition der Anforderungen bis hin zur Inbetriebnahme. Die in dieser Arbeit vorgestellten systematischen Entwurfs- und Verifikationsmethoden zielen darauf ab, Fehlervermeidung und -erkennung zu ermöglichen und durch Softwareunterstützung die Zusammenarbeit der Experten effizient zu gestalten. Zu Beginn des Entwurfs erfolgt eine schrittweise, iterative und softwaregestützte Formalisierung der informellen Anforderungen an die gesteuerte Anlage. Dabei werden industrielle Praxisbedingungen wie interdisziplinäre Teams, Änderungsmanagement und die Komplexität der Anforderungen berücksichtigt. Auf Basis dieser formalisierten Anforderungen werden algorithmisch generierte Modelle erstellt, die je nach Analyseart zur Prüfung, Simulation oder Verifikation der Steuerung eingesetzt werden können. Die Ergebnisse dieser Prüfungen dienen der Fehlerbehebung in der Steuerung. Die Eignung der Methoden und Softwarewerkzeuge wird anhand von Beispielen, teilweise aus der industriellen Praxis, demonstriert.