METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED Dipartimento di Informatica e Sistemistica...

METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED

Dipartimento diInformatica e Sistemistica

Alessandro DE CARLI

Anno Accademico 2006-07

ASPETTI INNOVATIVI

NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE, LE ATTIVITÀ INGEGNERISTICHE SONO ORIENTATE ALLA REALIZZAZIONE DI SISTEMI DI AUTOMA-ZIONE CHE CONSENTANO DI MIGLIORARE L’EFFICIENZA, LA PRO-DUTTIVITÀ ED IL RENDIMENTO DEI SINGOLI IMPIANTI

È DI FONDAMENTALE IMPORTANZA RIDURRE I TEMPI CHE INTER-CORRONO TRA LA PROGETTAZIONE E L’INSTALLAZIONE DEGLI IMPIANTI E MANTENERE IL SISTEMA DI PRODUZIONE SEMPRE IN CORRETTE CONDIZIONI DI FUNZIONAMENTO PER TUTTO IL SUO CICLO DI VITA

PER REALIZZARE QUESTI OBIETTIVI È NECESSARIA UNA INTEGRAZIONE TOTALE TRA SISTEMI, APPARECCHIATURE, SOFT-WARE DI CONNESSIONE DELLA STRUMENTAZIONE, SOFTWARE DI TRASMISSIONE DATI E INFORMAZIONI E DELLE ATTIVITÀ GESTIONALI

METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI

ASPETTI INNOVATIVI 2


LA NECESSITÀ DI CONTROLLARE ED ACCEDERE ALLE INFORMAZIONI CHE DEFINISCONO I DIVERSI ASPETTI DI UN GRAN NUMERO DI ELEMENTI FISICI, PORTA ALLA MODELLAZIONE DELL’IMPIANTO CON STRUTTURE ORIENTATE AGLI OGGETTI PER GLI ASPETTI CHE RI-GUARDANO LA STRUTTURA, LA REALIZZAZIONE E IL CONTROLLO

PER MIGLIORARE L’ACCESSO ALLE INFORMAZIONI DEI DISPOSI-TIVI DI CAMPO VENGONO UTILIZZATE LE TECNOLOGIE E GLI STANDARD DEI BUS DI CAMPO (FIELDBUS, PROFIBUS)

ATTUALMENTE NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE VENGONO UTILIZ-ZATE METODOLOGIE SVILUPPATE INIZIALMENTE PER APPLICAZIONI TIPICHE DELL’INFORMATICA, COME AD ESEMPIO LA MODELLAZIONE ORIENTATA AGLI OGGETTI E LO SVILUPPO DI APPLICAZIONI DEL TIPO WEB SERVER

• PER AUMENTARE LE CAPACITÀ DECISIONALI E GESTIONALI DEGLI OPERATORI OCCORRE REALIZZARE UN PORTALE DI TIPO WEB CON AMBIENTE DI NAVIGAZIONE BROWSER PER L’ACCESSO SIA AI DATI REAL-TIME SIA AI DATI STORICI DELL’IMPIANTO

aspetti innovativi 3

INGEGNERIZZAZIONE DI PROCESSO

INTERAZIONE TRA L’ AUTOMAZIONE E PROCESSI PRODUTTIVI

DISPOSITIVIDI CAMPO

MANUTENZIONE

INGEGNERIZZAZIONE DI IMPIANTO

UNITÀ OPERATIVE

OTTIMIZZAZIONEDELLE RISORSE

FUNZIONAMENTOMANUTENZIONE

IDEE PROGETTAZIONEINSTALLAZIONE

4

PIANIFICAZIONE E PROGRAMMAZIONE

GESTIONEDELLA

PRODUZIONE

RISORSE CICLODI VITA

INFORMAZIONICENTRALIZZATE

OP

ER

AZ

ION

I


ASPECTORIENTED

DISEGNI COSTRUTTIVI

DIAGRAMMI DEI COLLEGAMENTI

INFORMAZIONI SULLA

MANUTENZIONE

INFORMAZIONI SULLA

UBICAZIONE

VIDEO DEL FUNZIONAMENTO

INFORMAZIONI SULLA QUALITÀ

INTERAZIONE TRA L’ AUTOMAZIONE E PROCESSI PRODUTTIVI 4 DIFFERENTI ASPETTI DI UN OGGETTO 5



IMPLEMENTAZIONE DEGLI ASPETTI

GESTIONE DEGLI ASPETTI DI UN OGGETTOCON SOFTWARE SPECIALISTICI

VENGONO EVIDENZIATI CON SOFTWARE SPECIALISTICI GLI ASPETTI CARATTERIZZANTI DI CIASCUN OGGETTO AL FINE DI ARCHIVIARE, DI GESTIRE, DI AGGIORNARE E DI PRESENTARE IN TEMPO REALE LE RICHIESTE DI INFORMAZIONE

IL RISULTATO È UN SISTEMA APERTO DI SOFTWARE SPECIALISTICI INDIPENDENTI, REALIZZATI IN MODO CHE POSSANO ESSERE AGGIUNTI SOFTWARE NON PREVISTI IN FASE INIZIALE SENZA ALTERARE QUELLI GIÀ IN FUNZIONE

OGGETTO REALE

SUDDIVISIONEIN OGGETTIASTRATTI ASPETTI

SOFTWARESPECIALISTICI

6


STRUTTURE MULTIPLE

MODELLAZIONE DI UN IMPIANTOCON STRUTTURE AD OGGETTI

7

PER NAVIGARE TRA LE VARIE STRUTTURE SI UTILIZZA UN BROWSER EXPLORERGLI OGGETTI VENGONO INSERITI, CANCELLATI O SPOSTATI AGGIUNGENDO CANCELLANDO E MODIFICANDO DINAMICAMENTE GLI ASPETTI STRUTTURALI

STRUTTURA FUNZIONALE STRUTTURA FISICA STRUTTURA BATCH


TIPOLOGIE DI OGGETTI

LE TIPOLOGIE DI OGGETTI DEFINISCONO UN INSIEME DI CARATTERISTICHE CONDIVISE DA TUTTI GLI ELEMENTI DI UNA CLASSE

CIÒ RENDE POSSIBILE IL RIUTILIZZO DI IMPLEMENTAZIONI STANDARD IN PROBLEMI RICORRENTI

IL MODELLO A OGGETTI SUPPORTA IL CONCETTO DI EREDITARIETÀ E LE MODIFICHE APPORTATE AD UNA TIPOLOGIA DI OGGETTI POSSONO ESSERE AUTOMATICAMENTE RISPECCHIATE IN TUTTI GLI ELEMENTI DI UNA CLASSE PER UNA MANUTENZIONE PIÙ EFFICIENTE

ASPETTOASPETTOEREDITARIETÀ

8

ARCHITETTURA DI SISTEMA

LIVELLODI

CONTROLLO

LIVELLODEI

SERVER

LIVELLODI AMBIENTIDI LAVORO

CONTROLLORILOCALI

DISPOSITIVI DI

CAMPO

PLC

SERVER OPC

SERVER APPLICAZIONI

SOFTWARE

SERVER ASPECT

ORIENTED

AMBIENTE DI LAVORO

PC STANDARD

AMBIENTE DI LAVORO WIRELESS

AMBIENTE DI LAVORO

LAN

9


ARCHITETTURA DI SISTEMA

INTRANET RETE D’ IMPIANTO

BUS DI CAMPO

RETE CLIENT-SERVER

IEEE802 E TCP-IP

RETE DI CONTROLLO

IEEE802 E TCP-IP

WIRELESS LAN

O BLUETOOTH


INTERNET

PORTALE WEB

SERVER OPC

SERVER CONFIGURAZIONE

SERVER APPLICAZIONI

CONTROLLER

ROUTER

PROTEZIONERETE

CONTROLLER

10

BUS DI CAMPO

ARCHITETTURA FUNZIONALE

FIELDBUS


PIATTAFORMA DI INTEGRAZIONE

CONNESSIONEDISPOSITIVI

CONNESSIONEDISPOSITIVI

APPLICAZIONI FUTURE

ASPECT OBJECTS

STAZIONE OPERATORE

SISTEMA DI MANUTENZIONE MES

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DISPOSITIVIDI CAMPO


PORTALE WEB REAL - TIME

UN PORTALE REAL-TIME È UNA INFRASTRUTTURA CHE CONSENTE LA DISTRIBUZIONE E LA PRESENTAZIONE DELLE INFORMAZIONI IN UN AMBIENTE WEB

LE INFORMAZIONI SONO VISUALIZZATE ATTRAVERSO INTERFACCE CHE CONSENTONO DI AGGIORNARE I DATI IN TEMPO REALE E SONO CONFIGURABILI DALL’UTENTE PER MEZZO DI WEB PARTS

LE WEB PARTS SONO COMPONENTI SOFTWARE INTERATTIVI CHE IN-CORPORANO DIVERSE FUNZIONI OPERATIVE PER LA PRESENTAZIONE DI EVENTI IN TEMPO REALE

LO STANDARD SVG (SCALABLE VECTOR GRAPHICS) CONSENTE L’AGGIORNAMENTO IN TEMPO REALE DELLE PARTI GRAFICHE

GLI STANDARD XML E SOAP (SIMPLE OBJECT ACCESS PROTOCOL) SONO GLI STANDARD UTILIZZATI PER LA COMUNICAZIONE TRA LE WEB PARTS E I SERVIZI DEL PORTALE ATTRAVERSO UN PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE TRA APPLICAZIONI SU INTERNET INDIPENDENTE DALLA PIATTAFORMA

12


PORTALE WEB REAL - TIME

NAVIGAZIONE

SELEZIONE DI VISTE

DATI STORICI

DATI CORRENTI

SVG DISPLAY

TRENDING

INTERAZIONI WEB PARTS

13


ELABORAZIONE DEI DATI

AGGIORNAMENTO WEBREAL-TIME

VISUALIZZAZIONE WEB

ANALISI VALIDAZIONE

INFORMAZIONI

DATI DAL CAMPO

ELABORAZIONE DEI DATI

14

IMPLEMENTAZIONE OBJECTS ORIENTED

PRESENTATION OBJECTSWEB PARTS

APPLICATION OBJECTSWEB SERVICES

ANALISIS PLUG-IN

DATA OBJECTSELEMENTIMODELLI

TEMPLATES

COMPONENTISOFTWARE

RIUTILIZZABILI

OGGETTI SOFTWARE

RIUTILIZZABILI

MODELLAZIONE AD OGGETTICOMPONENTI SOFTWARE


LA CAPACITÀ DI GESTIRE EVENTI IN TEMPO REALE È APPLICATA A TUTTI I COMPONENTI DELL’INFRASTUTTURA, DALL’ACQUISIZIONE DEI DATI DI BASE AGLI STRUMENTI DI ANALISI, ALLA DISTRIBUZIONE DELL’INFORMAZIONE SUL WEB, ALL’AGGIORNAMENTO DELLA RAPPRESENTAZIONE SUL BROWSER

15

IL LINGUAGGIO UML

IN UN MONDO COSTANTEMENTE IN FERMENTO ED IN EVOLUZIONE L’ESIGENZA PRIMARIA È QUELLA DI RIDURRE L’INTERVALLO DI TEMPO CHE VA DALLA PROGETTAZIONE ALLA REALIZZAZIONE

QUESTO HA DETERMINATO L’INTRODUZIONE DELLE METODOLOGIE DI PROGETTAZIONE DEL TIPO OBJECT ORIENTED NELL’AMBITO DELLA AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

PER MODELLARE GLI OGGETTI CHE COMPONGONO UN SISTEMA SI UTILIZZA IL LINGUAGGIO UML (UNIFIED MODELLING LANGUAGE)

UML COSTITUISCE UNA NOTAZIONE UNIVERSALE PER RAPPRE-SENTARE QUALUNQUE TIPO DI SISTEMA SOFTWARE, HARDWARE, ORGANIZZATIVO

ASPETTI GENERALI 16

È UN LINGUAGGIO DI RAPPRESENTAZIONE E PROGETTAZIONE E NON DI PROGRAMMAZIONE (COME JAVA, VISUAL BASIC, C++..)

UTILIZZANDO OPPORTUNAMENTE IL SIGNIFICATO E LA NOTAZIONE PROPRIA DI UML È POSSIBILE SUDDIVIDERE LA MODELLAZIONE DI UN SISTEMA IN UNA SERIE DI SOTTOSISTEMI COERENTI E DI DIMENSIONI MINORI

IL LINGUAGGIO UML

ALBERO GENEALOGICO DI UML 17

È DEFINITO DALLO STANDARD OMG (OBJECT MANAGEMENT GROUP) DAL NOVEMBRE 1997

IL LINGUAGGIO UML

COSA È UML

È UN LINGUAGGIO DI MODELLAZIONE VISUALE E NON UN LINGUAG-GIO DI PROGRAMMAZIONE VISUALE

DEFINISCE UNO STANDARD FORMALE APPROVATO DAI COMITATI DI STANDARDIZZAZIONE

NON È UN MODELLO PER LA DEFINIZIONE DI INTERFACCIA

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SERVE PER PROGETTARE UN NUOVO SISTEMA O PER DOCUMENTARNE UNO ESISTENTE SENZA PERDERSI NEI DETTAGLI DEI LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE

È UNIVERSALE E PUÒ RAPPRESENTARE SISTEMI ETEROGENEI PER ARCHITETTURA, PER TECNOLOGIA, PER TIPOLOGIA APPLICATIVA

PUÒ ESSERE UTILIZZATO DA PERSONE E GRUPPI CHE SEGUONO METODI DIVERSI MANTENENDO LA COERENZA DELLE INFORMAZIONI E LA COORDINAZIONE DEI GRUPPI

NON È UN LINGUAGGIO PROPRIETARIO

IL LINGUAGGIO UML

UML META-MODELLO E DIAGRAMMI

UML È BASATO SU UN META-MODELLO INTEGRATO, COMPOSTO DA

NUMEROSI ELEMENTI (CLASSI, ATTRIBUTI, MODULI) COLLEGATI TRA

LORO SECONDO REGOLE PRECISE

UTILIZZANDO GLI ELEMENTI DEL META-MODELLO È POSSIBILE

CREARE I MODELLI PER I SISTEMI DA RAPPRESENTARE

GLI ELEMENTI DEL META-MODELLO POSSONO COMPARIRE IN

DIAGRAMMI DI TIPO DIVERSO ED ALCUNI ELEMENTI (AD ESEMPIO LA

“CLASSE”) HANNO UN’ICONA CHE LI RAPPRESENTA GRAFICAMENTE

UML È UNA RIUTILIZZAZIONE RAZIONALIZZATA DI MODELLI E

DIAGRAMMI PREESISTENTI (MODELLI ENTITY-RELATIOSHIP, FLOW-

CHART, MODELLI OBJECT ORIENTED, DIAGRAMMI DI STATO) CHE NE

ESTENDE IL SIGNIFICATO PER ADATTARSI ALLE NUOVE ESIGENZE DI

MODELLAZIONE

19

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMI UML

DIAGRAMMA DEI

CASI D’USO

DIAGRAMMA DELLE CLASSI

DIAGRAMMA DI

SEQUENZA

DIAGRAMMADI

STATO

DIAGRAMMA DELLE

ATTIVITÀ

DIAGRAMMADI

DISTRIBUZIONE

DIAGRAMMA DEI

COMPONENTI

20

META-MODELLO

UML

DIAGRAMMI RELATIVI ALLA STRUTTURA

DIAGRAMMI RELATIVI ALLA COMUNICAZIONE

DIAGRAMMADEGLI

OGGETTI

DIAGRAMMADI

COLLABORAZIONE

DIA

GR

AM

MI R

EL

AT

IVI

AL

CO

NT

RO

LL

O

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DEI CASI D’ USO

• COSA RAPPRESENTA

IL DIAGRAMMA DEI CASI D’USO È UTILIZZATO PER MODELLARE LE FUNZIONALITÀ DEL SISTEMA PERCEPITE DA UN UTENTE ESTERNO

DESCRIVE LE INTERAZIONI TRA SISTEMA ED ENTITÀ ESTERNE COME UNA COLLEZIONE DI SCENARI, IN CUI OGNI SCENARIO RAPPRESENTA UNA SEQUENZA DI EVENTI

LE ENTITÀ ESTERNE DETERMINANO L’INIZIO DELLA SEQUENZA DI EVENTI

DIAGRAMMA DEI CASI D’USO

21

RAPPRESENTANO LE MODALITÀ DI UTILIZZAZIONE DEL SISTEMA DA PARTE DI UNO O PIÙ UTENTI

SONO DEFINITI “ATTORI” E POSSONO RAPPRESENTARE UN OPERATO-RE, O UN COMANDO PROVENIENTE DA UN ALTRO SISTEMA O DA UN DISPOSITIVO HARDWARE

DIAGRAMMA DEI CASI D’USO (USE CASES DIAGRAM)

PERMETTE DI INDIVIDUARE E RAFFIGURARE I DIVERSI MODI DI UTILIZZAZIONE DI UN SISTEMA DA UNO O PIÙ UTENTI ESTERNI

I PROTAGONISTI SONO GLI “ATTORI” DEL SISTEMA CIOÈ COLORO CHE PRENDONO PARTE AI CASI D’USO

GLI ATTORI POSSONO ESSERE PRIMARI COME OPERATORI, UTENTI GENERICI O CLIENTI; E SECONDARI COME SISTEMI HW E SW QUALI RETI, SISTEMI DI CONTABILITÀ O UNITÀ DI CALCOLOGLI ATTORI INTERAGISCONO CON I CASI D’USO TRAMITE ASSOCIAZIONI GENERICHE O DI GENERALIZZAZIONE O INCLUSIONEDI SEGUITO E’ RIPORTATO IL DIAGRAMMA DEI CASI D’USO DELLA PIATTAFORMA DI PERFORAZIONE

DIAGRAMMA DEI CASI D’ USO 22

IL LINGUAGGIO UML

DESCRIVE LE INTERAZIONI TRA SISTEMA ED ENTITÀ ESTERNE COME UNA COLLEZIONE DI SCENARI, IN CUI OGNI SCENARIO RAPPRESENTA UNA SEQUENZA DI EVENTI

LE ENTITÀ ESTERNE DETERMINANO L’INIZIO DELLA SEQUENZA DI EVENTI

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DEI CASI D’ USO

I CASI D’USO SONO COMPOSTI GRAFICAMENTE PRINCIPALMENTE DA DUE ENTITÀ DISTINTE:

ATTORE CASO D’ USO

• UTILIZZAZIONE

IL DIAGRAMMA DEI CASI D’USO COSTITUISCE UN ECCELLENTE STRUMENTO PER STIMOLARE I POTENZIALI UTENTI AD INTERVENIRE CON LE LORO CRITICHE ED OPINIONI NELLA DEFINIZIONE DELLE FUNZIONALITÀ CHE TALE SISTEMA DOVRÀ AVERE

“MODO”DI UTILIZZAZIONE

DEL SISTEMA

UTILIZZATOREDEL SISTEMA

• STRUTTURA

23

IL LINGUAGGIO UML


UN DIAGRAMMA DELLE CLASSI CONSENTE DI DESCRIVERE GLI OGGETTI CHE COMPONGONO IL SISTEMA ATTRAVERSO LE LORO ASTRAZIONI, OSSIA LE CLASSI

MEDIANTE LE ASSOCIAZIONI VENGONO SPECIFICATI I VINCOLI CHE LEGANO TRA LORO LE CLASSI A PRESCINDERE DAL LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE CHE VERRÀ UTILIZZATO PER L’IMPLEMENTAZIONE DEL PROGETTO

CLASSE: È LA DESCRIZIONE DI UN INSIEME DI OGGETTI (ELEMENTI DI UNA CLASSE) CHE CONDIVIDONO DETERMINATE CARATTERISTICHE COMUNIATTRIBUTI: RAPPRESENTANO LE PROPRIETÀ CHE SONO CONDIVISE DA TUTTI GLI OGGETTI APPARTENENTI AD UNA DATA CLASSE

OPERAZIONI: UN’OPERAZIONE RAPPRESENTA UN SERVIZIO CHE PUÒ ESSERE RICHIESTO AD UN OGGETTO APPARTENENTE ALLA CLASSE E CHE MODIFICA IL COMPORTAMENTO DEL SISTEMA A CUI L’OGGETTO APPARTIENE

DIAGRAMMA DELLE CLASSICLASS DIAGRAM

24

TRAMITE OPPORTUNE RELAZIONI FRA LE CLASSI CHE COSTITUISCONO IL DIAGRAMMA, VENGONO IMPLEMENTATI I MECCANISMI DI EREDITARIETÀ SEMPLICE E MULTIPLA, POLIMORFISMO E RIDEFINIZIONE

IL LINGUAGGIO UML


• UTILIZZAZIONE

LA CLASSE RAPPRESENTA UN EFFICACE MECCANISMO DI ASTRAZIONE PER MODELLARE ENTITÀ DEL MONDO REALE, CHE DEVONO ESSERE POI REALIZZATE NEL SISTEMA HARDWARE E/O SOFTWARE DA SVILUPPARE

VISUALIZZANO L’ELEMENTO DEL SISTEMA SOTTOPOSTO ALLA ANALISI E METTONO IN EVIDENZA I LEGAMI TRA LE VARIE ENTITÀ PRESENTI SENZA RIFERIMENTO AGLI EVENTI DI SINCRONIZZAZIONE

NOME CLASSE

ATTRIBUT0 1 ATTRIBUT0 2 ……………….

OPERAZIONE 1 OPERAZIONE 2 ………………….

RAPPRESENTAZIONEDI UNA CLASSE

25

IL LINGUAGGIO UML

2626LIVELLI DI VISIBILITÀ 26

• LIVELLI DI VISIBILITÀ

LA VISIBILITÀ È UNA PROPRIETÀ RELATIVA AGLI ATTRIBUTI ED ALLE OPERAZIONI, CHE SPECIFICA LA POSSIBILITÀ CHE HANNO LE CLASSI DI UTILIZZARE GLI ATTRIBUTI E LE OPERAZIONI DI UNA ALTRA CLASSE.

SONO CONSENTITI TRE LIVELLI DI VISIBILITÀ :• LIVELLO PUBBLICO: L’UTILIZZO VIENE ESTESO A TUTTE LE CLASSI

• LIVELLO PROTETTO: L’UTILIZZO È CONSENTITO SOLTANTO ALLE CLASSI CHE DERIVANO DALLA CLASSE ORIGINALE

• LIVELLO PRIVATO: SOLTANTO LA CLASSE ORIGINALE PUÒ UTILIZZARE GLI ATTRIBUTI E LE OPERAZIONI DEFINITI COME TALI

A LIVELLO GRAFICO VENGONO UTILIZZATI, GENERALMENTE, I SEGUENTI SIMBOLI PER DISTINGUERE I TRE LIVELLI:

LIVELLO PUBBLICO: +

LIVELLO PROTETTO: #

LIVELLO PRIVATO : -

IL LINGUAGGIO UML

INTERFACCIA 27

• INTERFACCIA

UN’INTERFACCIA RAPPRESENTA UN INSIEME DI OPERAZIONI CHE UNA CLASSE OFFRE AD ALTRE CLASSI

UN’INTERFACCIA NON HA ATTRIBUTI MA SOLTANTO OPERAZIONI

<<INTERFACE>>

NOME

OPERAZIONE 1 OPERAZIONE 2 ………………….

RAPPRESENTAZIONEDI UN’ INTERFACCIA

IL LINGUAGGIO UML

RELAZIONI 28

• RELAZIONI

ASSOCIAZIONE:

È UNA CONNESSIONE CONCETTUALE TRA DUE CLASSI

AGGREGAZIONE:

RAPPRESENTA UNA GERARCHIA IN CUI UNA CLASSE DETTA “INTERO” È AL DI SOPRA DI ALTRE CLASSI DETTE “COMPONENTI”

COMPOSIZIONE:

UNA COMPOSIZIONE È UN’AGGREGAZIONE DI TIPO PIÙ FORTE IN CUI UN COMPONENTE PUÒ APPARTENERE SOLTANTO AD UN INTERO

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA

IL LINGUAGGIO UML

RELAZIONI 29

• RELAZIONI

REALIZZAZIONE:

È UNA RELAZIONE TRA UNA CLASSE ED UN’INTERFACCIA

EREDITARIETÀ:

È UNA RELAZIONE IN CUI UNA “CLASSE FIGLIA” PUÒ EREDITARE GLI ATTRIBUTI E LE OPERAZIONI DA UNA CLASSE PIÙ GENERICA DEFINITA “CLASSE PADRE”

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA

IL LINGUAGGIO UML


CLASSE 1

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

CLASSE 3

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

CLASSE 2

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

CLASSE 4

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

CLASSE 5

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

CLASSE 6

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

CLASSE 7

OPERAZIONI

ATTRIBUTI

EREDITARIETÀ

AGGREGAZIONE

• STRUTTURA

30

CLASSE

OGGETTO

DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI 31

ESEMPIO MODELLAZIONE UML

DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI

IL DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI RAPPRESENTA L’INSIEME DEGLI OGGETTI CHE COSTITUISCONO GLI ELEMENTI DI CIASCUNA CLASSE

SENSORI

DI POSIZIONE

SENSORI

POTENZIOMETRICI

SENSORI

CAPACITIVI

SENSORI

MAGNETICI

SENSORI AD

EFFETTO HALL

SENSORI

OTTICI

SENSORI AD ULTRASUONI

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DI SEQUENZA

UN DIAGRAMMA DI SEQUENZA RAPPRESENTA LA SEQUENZA TEMPORALE DELLE INTERAZIONI CHE AVVENGONO FRA GLI OGGETTI DEL SISTEMA



È UN DIAGRAMMA BIDIMENSIONALE IN CUI SU DI UN ASSE VENGONO DISPOSTI GLI OGGETTI CHE INTERAGISCONO, MENTRE SULL’ALTRO VIENE RAPPRESENTATO IL TEMPO

LE INTERAZIONI TRA OGGETTI SONO COSTITUITE DALLO SCAMBIO DEI MESSAGGI CHE AVVIENE TRA ESSI

• UTILIZZAZIONE

RAPPRESENTANO LA SEQUENZA CON CUI SI SUSSEGUONO LE SINGOLE AZIONI, SENZA SPECIFICARE I DETTAGLI SUI COMPONENTI, EVIDENZIANDO ESCLUSIVAMENTE LA SEQUENZA TEMPORALE DEI MESSAGGI

32

IL LINGUAGGIO UML


MESSAGGIO

ATTORE

NOME 1 NOME 2

OGGETTO

ATTIVITÀDELL’OGGETTO

MESSAGGIO RICORSIVO

• STRUTTURA

33

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE



UN DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE RAPPRESENTA L’INSIEME DEGLI OGGETTI CHE IN UN CASO D’USO COLLABORANO PER REALIZZARE IL COMPORTAMENTO DI UNO SCENARIO

LA SEQUENZA DEI MESSAGGI È MENO EVIDENTE CHE NEL DIAGRAMMA DI SEQUENZA, MENTRE SONO PIÙ EVIDENTI I LEGAMI TRA OGGETTI

• UTILIZZAZIONE

IL DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE È MOLTO UTILE PER MODEL-LARE LA SEQUENZA DEGLI ASPETTI DI UNA PROCEDURA, MET-TENDO IN EVIDENZA IL LEGAME TRA I VARI OGGETTI

TALI OGGETTI (ELEMENTI DI UNA CLASSE) REALIZZANO TUTTI INSIEME UNA DELLE FUNZIONALITÀ RICHIESTE AL SISTEMA

34

IL LINGUAGGIO UML

• STRUTTURA


ATTORE

NOME 1 NOME 3

NOME 2

AZIONE 1 AZIONE 3

AZIONE 2MESSAGGIO

OGGETTO

35

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DI STATO

DIAGRAMMA DI STATO


IL DIAGRAMMA DI STATO CONSENTE DI VISUALIZZARE GLI STATI CHE UN OGGETTO PUÒ ATTRAVERSARE E I PASSAGGI CHE INTER-CORRONO TRA TALI STATI

MOSTRA IL PUNTO DI PARTENZA ED IL PUNTO DI ARRIVO DI UNA SEQUENZA DI CAMBIAMENTI DI STATO

• UTILIZZAZIONE

IL DIAGRAMMA DI STATO AIUTA GLI ANALISTI, I PROGETTISTI E GLI SVILUPPATORI A CAPIRE IL COMPORTAMENTO DEGLI OGGETTI IN UN SISTEMA

SPECIFICA IL CICLO DI VITA DEGLI OGGETTI DI UNA CLASSE DEFINENDO LE REGOLE CHE LA GOVERNANO

GLI SVILUPPATORI DEVONO TRADURRE TALE COMPORTAMENTO IN SOFTWARE

36

IL LINGUAGGIO UML

• STRUTTURA

DIAGRAMMA DI STATO

STATO INIZIALE NOME 1

VARIABILI CARATTERIZZANTI

LO STATO

ATTIVITÀ

STATO FINALE

STATO

TRANSIZIONEDI STATO

37

NOME 2


LO STATO

ATTIVITÀ

NOME 3


LO STATO

ATTIVITÀ

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DI ATTIVITA’

DIAGRAMMA DI ATTIVITÀ


IL DIAGRAMMA DI ATTIVITÀ PERMETTE DI RAPPRESENTARE LE ATTIVITÀ DA SVOLGERE (PROCESSI) IN MODO PARALLELO E LA LORO SINCRONIZZAZIONE

È UN CASO PARTICOLARE DI DIAGRAMMA DI STATO, IN CUI OGNI STATO È UNO STATO DI ATTIVITÀ

• UTILIZZAZIONE

PERMETTE DI MODELLARE LE ATTIVITÀ DA SVOLGERE IN MODO PARALLELO E LA LORO SINCRONIZZAZIONE

COSTITUISCE LA BASE PER LA SCRITTURA DEL CODICE NELLA FASE DI SVILUPPO

38

ATTIVITÀ 1

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DI ATTIVITA’

ATTIVITÀ 3

ATTIVITÀ 5

ATTIVITÀ

ATTIVITÀ 4

? SINO

PERCORSICONCORRENTI

PERCORSODECISIONALE

BARRA DI SINCRONIZZAZIONE

TRANSIZIONE

• STRUTTURA

ATTIVITÀ 2

39

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DEI COMPONENTI

DIAGRAMMA DEI COMPONENTI• COSA RAPPRESENTA

• UTILIZZAZIONE

IL DIAGRAMMA DEI COMPONENTI EVIDENZIA L’ORGANIZZAZIONE E LA DIPENDENZA ESISTENTE TRA I VARI COMPONENTI

I COMPONENTI SONO MODULI DOTATI DI IDENTITÀ E CON INTER-FACCIA BEN SPECIFICATA

VARI COMPONENTI (COME A LIVELLO LOGICO I CASI D’USO O LE CLASSI) POSSONO ESSERE RAGGRUPPATI PER FORMARE UN INSIEME

PERMETTONO DI ILLUSTRARE LA VISIONE STATICA DELLA REA-LIZZAZIONE DEL SISTEMA E PERTANTO SONO STRETTAMENTE CONNESSI AI DIAGRAMMI DELLE CLASSI

CIASCUN COMPONENTE È UN CONTENITORE DI CLASSI E INTERFACCE

40

IL LINGUAGGIO UML

• STRUTTURA

DIAGRAMMA DEI COMPONENTI

[NOME SOTTOSISTEMA]

NOMECOMPONENTE 1

COMPONENTE

RELAZIONE DI DIPENDENZA

41

[NOME PACKAGE]

NOME COMPONENTE 1

[NOME PACKAGE]

NOME COMPONENTE 2

IL LINGUAGGIO UML

DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE



• UTILIZZAZIONE

IL DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE MODELLA LA STRUTTURA HARDWARE DI UN SISTEMA EVIDENZIANDO LA CONFIGURAZIONE DEI NODI DI ELABORAZIONE IN AMBIENTE DI ESECUZIONE E GLI OGGETTI UBICATI IN QUESTI NODI

PERMETTONO DI RAPPRESENTARE A DIVERSI LIVELLI DI DETTAGLIO L’ARCHITETTURA FISICA DEL SISTEMA, MOSTRANDO COME SONO CONFIGURATE E ALLOCATE LE UNITÀ HARDWARE E SOFTWARE PER UNA APPLICAZIONE

42

IL LINGUAGGIO UML

• STRUTTURA


CLIENT

APPLICATION SERVER

DATA SERVER

TCP/IP TCP/IP

NODO

CONNESSIONE TRA NODI

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IL LINGUAGGIO UML

PACKAGE

SOTTOSISTEMACONSENTE DI SUDDIVIDERE UN SISTEMA IN SOTTOSISTEMI COSTITUITI DA ELEMENTI OMOGENEI, CHE POSSONO ESSERE DI:

• NATURA LOGICA (CLASSI, CASI D’ USO, ….)• NATURA FISICA (MODULI, TABELLE, ….)• ALTRA NATURA (PROCESSORI, RISORSE DI RETE, ….)

OGNI ELEMENTO APPARTIENE AD UN SOLO SOTTOSISTEMA

UN SOTTOSISTEMA PUÒ FARE RIFERIMENTO AD ELEMENTI APPARTENENTI AD ALTRI SOTTOSISTEMI

NOME SOTTOSISTEMA

44

USO DEI DIAGRAMMI 45

IL LINGUAGGIO UML

USO DEI DIAGRAMMI UML1 DEFINIZIONE DELLE ATTIVITÀ: ATTRAVERSO COLLOQUI CON

L’UTILIZZATORE VENGONO ANALIZZATE IN MODO DETTAGLIATO LE ATTIVITÀ FONDAMENTALI DEL SISTEMA, DEFINENDO UN DIAGRAMMA DELLE ATTIVITÀ

5 COMPRENSIONE DELL’UTILIZZO DEL SISTEMA: ATTRAVERSO COLLOQUI CON I POTENZIALI UTENTI VENGONO DEFINITI GLI ATTORI E I RELATIVI CASI D’ USO, PER REALIZZARE UN DIAGRAMMA DEI CASI D’USO

4 PRESENTAZIONE DEI RISULTATI: TERMINATA LA RACCOLTA DELLE INFORMAZIONI VENGONO PRESENTATI I RISULTATI DELLE ANALISI ALL’UTILIZZATORE

3 CORRELAZIONE TRA I SISTEMI: VENGONO IDENTIFICATE LE RELAZIONI DI DIPENDENZA TRA I VARI SISTEMI ATTRAVERSO LA REALIZZAZIONE DI UN DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE

2 ANALISI DEL SISTEMA: VENGONO DEFINITI GLI ATTRIBUTI E LE OPERAZIONI DELLE VARIE CLASSI CHE COMPONGONO IL SISTEMA, PER REALIZZARE UN DIAGRAMMA DELLE CLASSI


IL LINGUAGGIO UML

6 ANALISI DELLE TRANSIZIONI DI STATO: DURANTE LA CREAZIONE DEI MODELLI VENGONO ANALIZZATE LE EVENTUALI TRANSIZIONI DI STATO DI OGNI OGGETTO, REALIZZANDO UN DIAGRAMMA DI STATO

10 DEFINIZIONE DEI COMPONENTI: VENGONO VISUALIZZATI I COMPONENTI DEL SISTEMA E LE LORO DIPENDENZE, REALIZZANDO UN DIAGRAMMA DEI COMPONENTI

9 DEFINIZIONE DEGLI OGGETTI: DALL’ANALISI DEL DIAGRAMMA DELLE CLASSI VIENE GENERATO IL DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI

8 ANALISI DELL’INTEGRAZIONE DEL SISTEMA CON SISTEMI PREESISTENTI: SI SVILUPPA UN DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE PER DEFINIRE L’ INTEGRAZIONE CON I SISTEMI PREESISTENTI O CON ALTRI SISTEMI CON I QUALI È NECESSARIO COOPERARE

7 INTERAZIONE TRA GLI OGGETTI: PER METTERE IN RELAZIONE GLI OGGETTI, DEFINITI NEI PRECEDENTI DIAGRAMMI, CON LE TRANSIZIONI DI STATO, SI REALIZZANO IL DIAGRAMMA DI SEQUENZA ED IL DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE


IL LINGUAGGIO UML

11 REALIZZAZIONE DEL CODICE: CON IL DIAGRAMMA DELLE CLASSI, IL DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI, IL DIAGRAMMA DELLE ATTIVITÀ ED IL DIAGRAMMA DEI COMPONENTI A DISPOSIZIONE, VIENE REALIZZATO DAI PROGRAMMATORI IL CODICE PER IL SISTEMA

15 PROVE SUL SISTEMA INSTALLATO

14 INSTALLAZIONE DEL SISTEMA COMPLETO SULL’ HARDWARE APPROPRIATO

13 COSTRUZIONE DELL’ INTERFACCIA UTENTE E COLLEGAMENTO AL CODICE: UNA VOLTA CHE È A DISPOSIZIONE IL SISTEMA FUNZIONANTE E COMPLETO CON L’ INTERFACCIA UTENTE

12 PROVE DEL CODICE

IL LINGUAGGIO XML

ASPETTI GENERALI

LINGUAGGIO XML

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• XML È L’ ACRONIMO DI EXTENSIBLE MARKUP LANGUAGE

• XML È STATO ORGANIZZATO PER EFFETTUARE LO SCAMBIO E LA INTERUSABILITÀ DI DOCUMENTI SU INTERNET

• XML È STATO ORGANIZZATO IN MODO DA FORNIRE UNA STRUTTURA AI DATI PER LA DESCRIZIONE E CONDIVISIONE DELLE INFORMAZIONI

• XML È FLESSIBILE, NON CI SONO TEICHETTE PREDEFINITE

• XML È UN LINGUAGGIO DI MARKUP SIMILE AD HTML PENSATO PER DESCRIVERE DATI ED INFORMAZIONI

IL LINGUAGGIO XML

ASPETTI GENERALI

VANTAGGI

APPLICAZIONI PERMETTE LO SCAMBIO DI DATI TRA APPLICAZIONI DIVERSE

SUPERANDO I PROBLEMI DI COMPATIBILITÀ (INTEROPERABILITÀ)

CONSENTE L’ACCESSO A DATABASE ETEROGENEI SUPERANDO I PROBLEMI LEGATI ALLA STRUTTURA E ALLA SINTASSI DEI DATI

DOCUMENTI AUTODESCRITTIVI

STRUTTURA NAVIGABILE DEI DOCUMENTI

INDIPENDENTE DALLA PIATTAFORMA (STANDARD APERTO)

STRUTTURAZIONE GERARCHICA DEI DOCUMENTI

SINTASSI UNIVERSALE, MINIMALE E RIGOROSA

FACILE CONVERTIBILITÀ AI FORMATI WEB

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CONTENUTOCONTENUTO

IL LINGUAGGIO XML

STRUTTURA DEL LINGUAGGIO XML

STRUTTURASTRUTTURA

RAPPRESENTAZIONERAPPRESENTAZIONE

CONTENUTO

INIZIO DELLA ETICHETTA

FINE DELLA ETICHETTA

COMPONENTI DI UN DOCUMENTO ELEMENTO XML

BLOCCO ELEMENTARE

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STANDARD ISA

RUOLO STANDARD ISA

STANDARD ISA SP95 PARTE3

STANDARD ISA SP95

PARTE 1 & 2STANDARD

ISA SP88

SISTEMA DI PRODUZIONE

IMPIANTO DI PRODUZIONE

CONTINUA


CONTINUA

IMPIANTO BATCH

IMPIANTO BATCH


DISCRETA


DISCRETA

AREA PRODUTTIVA

AREA PRODUTTIVA

AREA PRODUTTIVA

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IMPRESAIMPRESA

STANDARD ISA

ISA SP95 (ENTERPRISE CONTROL SYSTEM INTEGRATION)

LO STANDARD SP95 È UN INSIEME DI DOCUMENTI ELABORATI DAL COMITATO ISA SP95 PER SPECIFICARE IL MODELLO DI DATI E LE PRATICHE MIGLIORI PER LO SCAMBIO DI INFORMAZIONI FRA IL LIVELLO DI IMPRESA ED IL LIVELLO DI IMPIANTO

FORNISCE MODELLI STANDARD E LA TERMINOLOGIA PER LA DEFINIZIONE DELLE INTERFACCE E DELLE INTERAZIONI

OGNI INDUSTRIA È ORGANIZZATA DIFFERENTEMENTE DA UNA ALTRA E UTILIZZA DIFFERENTI SISTEMI DI AUTOMAZIONE E LE INFORMAZIONI SCAMBIATE SONO CODIFICATE IN MODO DIFFERENTE

UN’ INTERFACCIA AUTOMATIZZATA FRA IMPRESA ED I SISTEMI DI CONTROLLO RENDE LE INFORMAZIONI ACCESSIBILI AL MOMENTO GIUSTO PERMETTENDO UN’OTTIMIZZAZIONE NOTEVOLE DELLA PRODUZIONE E DELLA UTILIZZAZIONE DELLE RISORSE

STANDARD ISA SP95

STANDARD ISA

52

STANDARD ISA

STRUTTURA DELLO STANDARD ISA SP95

CARATTERISTICHE DELLO STANDARD SP95

• PARTE 1

LA PARTE 1 DELLO STANDARD SP95 FORNISCE I MODELLI CON TERMINOLOGIA STANDARD CHE POSSONO ESSERE USATI PER DEFINIRE I SISTEMI DI IMPRESA ED I SISTEMI DI CONTROLLO

È UN METODO ECCELLENTE PER DETERMINARE QUALI INFORMAZIONI DEDDANO ESSERE SCAMBIATE FRA I SISTEMI DI IMPRESA ED I SISTEMI DI CONTROLLO DI PRODUZIONE

• PARTE 2

DEFINISCE UNA METODOLOGIA PER SVILUPPARE L’INTERFACCIA FRA I SISTEMI DETERMINANDO GLI ATTRIBUTI DI TUTTI GLI OGGETTI DEFINITI NELLA PARTE 1

53

I MODELLI DELLA PARTE 1 SONO LA BASE PER LA PARTE 2

STANDARD ISA


• PARTE 3

QUESTA PARTE DELLO STANDARD DETERMINA LE ATTIVITÀ ED I FLUSSI DELLE INFORMAZIONI PIÙ IMPORTANTI DEL MES (MANUFACTORING EXECUTION SYSTEM)

VANTAGGI

RIDUZIONE DEI COSTI

RIDUZIONE DEI RISCHI E DEI POSSIBILI ERRORI NEI PROGETTI D’ INTEGRAZIONE

MIGLIORAMENTO DELLA COMUNICAZIONE ATTRAVERSO L’INTRODUZIONE DI UNA TERMINOLOGIA STANDARD

54

LO STANDARD SP95 È STATO SVILUPPATO CON I SEGUENTI OBIETTIVI:

STANDARD ISA


ISA SP88 (SEQUENZE BATCH)LA NORMATIVA ISA SP88 COSTITUISCE UN MODELLO DI RIFERIMENTO PER LO SVILUPPO DELLE SEQUENZE BATCH

MODELLO FISICO

IL PRIMO PASSO DELLA METODOLOGIA PROPOSTA DALLO STANDARD ISA SP88 È LA COSTRUZIONE DEL MODELLO FISICO DELL’IMPIANTO CHE È GERARCHICAMENTE SUDDIVISO IN QUATTRO LIVELLI:

CONTROL MODULE

EQUIPEMENT MODULE

UNIT

PROCESS CELL

55

STANDARD ISA

MODELLO FISICO

PROCESS CELL

UNIT

EQUIPMENT MODULE

CONTROL MODULE

PROCESS CELL: UN INSIEME DI APPARECCHIATURE INCLUSIVE DELLE UNITÀ DI PRODUZIONE DEL BATCH

UNIT: È UN INSIEME DI CONTROL MODULE O DI EQUIPMENT MODULE IN CUI POSSONO ESSERE EFFETTUATE UNA O PIÙ ATTIVITÀ SIGNIFICATIVE DAL PUNTO DI VISTA DELLA PRODUZIONE

EQUIPMENT MODULE : UN GRUPPO FUNZIONALE DI APPARECCHIATURE CHE PUÒ SVOLGERE UN NUMERO FINITO DI SEMPLICI ATTIVITÀ

CONTROL MODULE : UN INSIEME DI DISPOSITIVI DI REGOLAZIONE O CON UN NUMERO FINITO DI STATI POSSIBILI, O ANCORA UN INSIEME DI QUESTI DISPOSITIVI CHE PUÒ ESSERE UTILIZZATO SOLO COME UN TUTTO UNO

MODELLO FISICO

56

STANDARD ISA


ISA SP88 (SEQUENZE BATCH)

LA NORMATIVA ISA SP88 COSTITUISCE UN MODELLO DI RIFERIMENTO PER LO SVILUPPO DELLE SEQUENZE BATCH

MODELLO PROCEDURALE

IL SECONDO PASSO DELLA METODOLOGIA PROPOSTA DALLO STANDARD ISA SP88 È QUELLO DI DEFINIRE GLI ELEMENTI PROCEDURALI CORRISPONDENTI AI VARI LIVELLI DELLE APPARECCHIATURE CHE COSTITUISCONO UN IMPIANTO, COSTRUENDO QUELLO CHE VIENE DEFINITO IL MODELLO PROCEDURALE, CHE RISULTA COSI SUDDIVISO:

PHASE

OPERATION

UNIT PROCEDURE

PROCEDURE

57

STANDARD ISA

MODELLO PROCEDURALE

PROCEDUREPROCEDURE

UNIT UNIT PROCEDUREPROCEDURE

OPERATIONOPERATION

PHASEPHASE

PROCEDURE: LA PROCEDURA PER IL COMPLETAMENTO DI UN CERTO PROCESSO. CONSISTE DI UNA SEQUENZA DI UNIT PROCEDURE NECESSARIE PER PRODURRE UN BATCH IN UNA CERTA PROCESS CELL

UNIT PROCEDURE: UNA SEQUENZA DI PRODUZIONE COSTITUITA DA OPERATION SUCCESSIVE E DALLE ATTIVITÀ ACCESSORIE PER L’INIZIALIAZZAZIONE, ORGANIZZAZIONE E CONTROLLO DI QUESTE OPERAZIONI

OPERATION : È UN ELEMENTO PROCEDURALE CHE DEFINISCE UN’ ATTIVITÀ DI PROCESSO INDIPENDENTE

PHASE : IL PIÙ PICCOLO ELEMENTO PROCEDURALE CHE DEFINISCE UNA AZIONE SIGNIFICATIVA DAL PUNTO DI VISTA DEL PROCESSO

MODELLO PROCEDURALE

58

STANDARD ISA

CORRISPONDENZA TRA MODELLI

CORRISPONDENZA TRA MODELLO FISICO E MODELLO PROCEDURALE

PROCESS CELL

UNIT

EQUIPMENT MODULE

CONTROL MODULE

PROCEDURE

UNIT PROCEDURE

UNIT OPERATION

PHASE

MODELLO FISICO MODELLO PROCEDURALE

STRUMENTAZIONE DI PROCESSO

59

STANDARD ISA SP88

ESEMPIO IMPIANTO BATCH 60

EQUIPMENT MODULE

EQUIPMENT MODULE

CONTROL MODULE

CONTROL MODULE

EQUIPMENT MODULE

EQUIPMENT MODULE

NORME IEC

STANDARD IEC

STANDARD IEC

PER AFFRONTARE IL PROGETTO DI MODERNI SISTEMI DI AUTOMAZIONE È NECESSARIO DEFINIRE METODI E STRUMENTI CHE PERMETTANO DI RAPPRESENTARE SISTEMI DI AUTOMAZIONE COMPLESSI IN MANIERA SEMPLICE E SICURA

SIA IN FASE DI PROGETTO SIA IN FASE DI VERIFICA LA MODULARITÀ È UN ELEMENTO CRUCIALE PER AFFRONTARE LA COMPLESSITÀ DEI SISTEMI DI CONTROLLO INDUSTRIALE

LA POSSIBILITÀ DI RIUTILIZZARE SOLUZIONI DI AUTOMAZIONE GIÀ SVILUPPATE RISULTA ACCRESCIUTA ATTRAVERSO L’ADOZIONE DI MODELLI FORMALI MODULARI, RIDUCENDO COSÌ I COSTI E I TEMPI RICHIESTI PER IL PROGETTO E LA REALIZZAZIONE DI NUOVI SISTEMI

L’USO DI STANDARD INTERNAZIONALI GARANTISCE LA INTEROPERABILITÀ E L’INTERSCAMBIABILITÀ DELLE SOLUZIONI DI CONTROLLO DEFINITE IN PROGETTI DIVERSI.

61

NORME IEC

NORMA IEC 61131

NORMA IEC 61131

NORMA IEC 61131: DEFINISCE I LINGUAGGI STANDARD NON PROPRIETARI PER LA PROGRAMMAZIONE DEI PLC

È SUDDIVISA NELLE SEGUENTI PARTI:

DEFINIZIONI GENERALI HARDWARE LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE LINEE GUIDA PER L’UTENTE MESSAGGI DI COMUNICAZIONE COMMUNICAZIONE VIA FIELDBUS PROGRAMMAZIONE DEI CONTROLLORI FUZZY LINEE GUIDA PER L’UTILIZZAZIONE DEI LINGUAGGI

62

NORME IEC 61131

LINGUAGGI

LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE (PARTE 3)UN LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE RAPPRESENTA LA INTERFACCIA TRA IL PROGRAMMATORE ED IL SISTEMA DI CONTROLLO

LA NORMA IEC 61131-3 FORNISCE IL SUPPPORTO ADEGUATO PER GRUPPI DI LAVORO CON PERSONE DI DIFFERENTI LIVELLI O BACKGROUND CHE UTILIZZANO APPROCCI DIVERSI AL CONTROLLO

SONO DEFINITI QUATTRO TIPI DI LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE: DUE DI TIPO GRAFICO E DUE DI TIPO TESTUALE

SINTASSI GRAFICA SINTASSI TESTUALE

STRUCTURED TEXT (ST)

FUNCTION BLOCK DIAGRAM (FBD)

LADDER DIAGRAM (LD)

ISTRUCTION LIST (IL)

63

LINGUAGGI

NORME IEC 61131

LADDER DIAGRAM (LD): LINGUAGGIO A CONTATTI

• UTILIZZA SIMBOLI ELETTRICI STANDARD

• IDEALE PER LE APPLICAZIONI DI CONTROLLO DISCRETO E LOGICA DI ASSERVIMENTO

STRUTTURA DEL LINGUAGGIO

A1 B1

C1

PUMP

FLUSSO DI POTENZA

LINEA DI POTENZA SINISTRA

COMANDO ATTUATORE

LINEA DI POTENZA DESTRACONTATTO

PUMP := (A1 AND B1) OR C1

64

NORME IEC 61131

LINGUAGGI

INSTRUCTION LIST (IL)

• LINGUAGGIO A BASSO LIVELLO PER L’OTTIMIZZAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI CODIFICA

• BASATO SU UNICO REGISTRO ACCCUMULATORE

• È CONSENTITA UNA SOLA OPERAZIONE PER LINEA


LD AAND N BST C

OPERATORE

OPERANDO

65

NORME IEC 61131

LINGUAGGI

STRUCTURED TEXT (ST)

LINGUAGGIO STRUTTURATO DI ALTO LIVELLO OTTIMALE PER LA ELABORAZIONE DI ALGORITMI COMPLESSI

SONO POSSIBILI STRUTTURE COMPLESSE ED ANNIDATE


FORNISCE SUPPORTO PER: CICLI ITERATIVI (REPEAT – UNTIL; WHILE – DO) ESECUZIONI CONDIZIONATE (IF – THEN – ELSE; CASE) FUNCTIONS (SQRT( ); SIN( ) )

C := (A AND NOT B)

66

NORME IEC 61131

LINGUAGGI

FUNCTION BLOCK DIAGRAM (FBD)

• LINGUAGGIO GRAFICO PARTICOLARMENTE ADATTO ALLE APPLICAZIONI DI CONTROLLO INDUSTRIALE

• PERMETTE DI PROGRAMMARE CON ELEMENTI CHE APPAIONO COME BLOCCHI, CHE POSSONO ESSERE CONNESSI CON LA STESSA MODALITÀ USATA NEI DIAGRAMMI CIRCUITALI

67

CONFIGURAZIONE

RISORSARISORSA

MODELLO SOFTWARE

FUNCTION BLOCK

FB FBPROGRAMMAPROGRAMMA

FB FBPROGRAMMA

COMPITO

VARIABILI GLOBALI

PERCORSO DI ACCESSO

PROGRAMMA

COMPITO COMPITO COMPITO

FUNZIONE DI COMUNICAZIONE

FB FBFB FB

PERCORSO VARIABILI

FB

FUNCTION BLOCK

VARIABILE

ESECUZIONE COMPITI

NORME IEC 61131

68

NORME IEC 61131

LINGUAGGI

FUNCTION BLOCK

È DEFINITO COME UNA SEQUENZA DI BLOCCHI FUNZIONALI

CHE DOPO L’ESECUZIONE FORNISCONO UNO O PIÙ

ELEMENTI IN USCITA

HA UNA STRUTTURA DATI INTERNA PERMANENTE, INVISIBILE

DALL’ESTERNO CHE NASCONDE L’ IMPLEMENTAZIONE

AD OGNI SUA ISTANZA VIENE RISERVATA UN’ AREA DATI

SPECIFICA

È DEFINITO DA UNA RAPPRESENTAZIONE GRAFICA IN CUI

SONO EVIDENZIATE LE INTERFACCE DI INGRESSO E DI

USCITA

PUÒ ESSERE PROGRAMMATO UTILIZZANDO UN QUALUNQUE

LINGUAGGIO DEFINITO DALLA NORMA

69

SCHEDULING

MODELLO SOFTWARE SCHEDULING

SEQUENZIALIZZAZIONE SENZA PRECEDENZA

NON CONSENTE L’INTERRUZIONE DI UN COMPITO DA PARTE DI ALTRI CON PRIORITÀ PIÙ ALTA

È SEMPLICE DA RENDERE OPERATIVO MA NON CONSENTE UNA ESECUZIONE IN TEMPO REALE

SEQUENZIALIZZAZIONE CON PRECEDENZA

CONSENTE L’INTERRUZIONE DI UN COMPITO DA PARTE DI ALTRI CON PRIORITÀ PIÙ ALTA

CONSENTE DI ESEGUIRE IL CONTROLLO EFFETTIVAMENTE IN TEMPO REALE

NORME IEC 61131

70

SCHEDULING

MODELLO SOFTWARE SCHEDULING

100 200 500400 600300

100 200 500400 600300

COMPITO A, PRIORITA’ 0, INTERVALLO 100mS

COMPITO B, PRIORITA’ 1, INTERVALLO 200mS

COMPITO C, PRIORITA’ 2, INTERVALLO 300mS

SEQUENZIALIZZAZIONE SENZA PRECEDENZA

SEQUENZIALIZZAZIONE CON PRECEDENZA COMPITO C INTERROTTO

NORME IEC 61131

71

LIVELLI DI PORTABILITA’

PORTABILITA’

PROGRAMMAAPPLICAZIONE

FB

VARIABILI

BLOCCODI

CODICE

FB

VARIABILI

BLOCCODI

CODICE

FB

VARIABILI

BLOCCODI

CODICE

PROGRAMMAAPPLICAZIONE

FB

VARIABILI

BLOCCODI

CODICE

FB

VARIABILI

BLOCCODI

CODICE

FB

VARIABILI

BLOCCODI

CODICE PORTABILITA’ DEI SISTEMI DI BASE

PORTABILITA’ DELLE LIBRERIE DEI BLOCCHI

FUNZIONALI

PORTABILITA’ DELLE APPLICAZIONI

NORME IEC 61131

72

MODELLO POU

IL MODELLO SOFTWARE POU

LO STANDARD IEC 61131 DEFINISCE PROGRAMMI, BLOCCHI FUNZIONALI E FUNZIONI DI PROGRAMMAZIONE COME PROGRAM ORGANITATION UNITS (POU)

• LE POU SONO COMPONENTI DAL COMPORTAMENTO RIPETITIVO CHE POSSONO ESSERE USATE IN DIFFERENTI PARTI DI UNA APPLICAZIONE

• LE POU PERMETTONO LA RIUTILIZZABILITÀ DEL CODICE DAL MACRO LIVELLO AL MICRO LIVELLO CON LE FUNZIONI DI PROGRAMMA

LA IEC 61131 NON CONSENTE L’UTILIZZO DI POU RICORSIVE, PERCHÈ È DIFFICILE TESTARE SOFTWARE RICORSIVO NON ESSENDO PREDICIBILE IL SUO COMPORTAMENTO REAL - TIME

NORME IEC 61131

73

NORME IEC 61131

DIFFERENZE

IL MODELLO SOFTWARE - DIFFERENZE

LA STRUTTURA TRADIZIONALE DI UN PLC ERA COMPOSTA DA UN’ UNICA RISORSA, UN UNICO TASK, UN UNICO PROGRAMMA

LA NORMA IEC 61131 PROPONE UNA STRUTTURA PIÙ GENERALE APPLICABILE A SISTEMI MOLTO EVOLUTI

PLC SINGOLO (CON UNA SOLA CPU)

CONFIGURAZIONE

RISORSA

PROGRAMMA

74

IL MODELLO SOFTWARE - MAPPING

NORME IEC 61131

MAPPING

CONFIGURAZIONE RISORSA PROGRAMMA

PLC MULTIPROCESSORE: CPU INDIPENDENTI INSTALLATE

IN UN UNICO RACK

SISTEMA DI CONTROLLO DISTRIBUITO: PLC COLLEGATI MEDIANTE RETE DI

CONTROLLO

75

NORME IEC 61131

APPLICAZIONE

CONCETTO DI APPLICAZIONE E’ DEFINITO NELLA NORMA IEC 61499

E’ UN IMPORTANTE ASPETTO DEL MODELLO SOFTWARE PER I PLC CHE SONO IN GRADO DI CONTROLLARE DIVERSE PARTI DEL SISTEMA:

LE APPLICAZIONI POSSONO ESSERE ESEGUITE INDIPENDENTEMENTE SOLO SE CARICATE SU DIFFERENTI RISORSE

CONFIGURAZIONE

RISORSA

PROGRAMMA

RISORSA

PROGRAMMA

RISORSA

PROGRAMMA

RISORSA

PROGRAMMAPROGRAMMA

APPLICAZIONE AAPPLICAZIONE A APPLICAZIONE BAPPLICAZIONE B APPLICAZIONE CAPPLICAZIONE C

76

STEP 3

N FILL

S EMPTY

TRANSITION 1TRANSITION 1

TRANSITION 2TRANSITION 2

STEP 1

STEP 2

SFC

NORME IEC 61131

SEQUENTIAL FUNCTION CHARTSTATI LOGICI DI

FUNZIONAMENTO AZIONE

VARIABILE INDICATORE

ACTION BLOCK

77

SFC

NORME IEC 61131

SEQUENTIAL FUNCTION CHART

FORNISCE UNA POTENTE TECNICA GRAFICA PER DESCRIVERE IL COMPORTAMENTO SEQUENZIALE DI UN PROGRAMMA DI CONTROLLO

UTILE PER SUDDIVIDERE IL PROBLEMA DEL CONTROLLO

EVIDENZIA IL COMPORTAMENTO SEQUENZIALE DI UNA MACCHINA E DEI SUOI COMPONENTI

MOSTRA UNA VISIONE DI INSIEME PER UNA RAPIDA DIAGNOSTICA

78

NORME IEC 61804

NORME IEC

IEC 61804

L’ESISTENZA DI DIVERSE TECONOLOGIE E DIVERSI DISPOSITIVI PER I BUS DI CAMPO DETERMINA L’ ESIGENZA DI REALIZZARE UN’ INTERFACCIA COMUNE NEI SISTEMI DI CONTROLLO

DEFINISCE LA STRUTTURA DI UN SISTEMA DI CONTROLLO NECESSARIA PER AVERE UNA COMPLETA INTEGRAZIONE TRA LE DIVERSE TECNOLOGIE DI COMUNICAZIONE E REALIZZAZZIONE DEI DISPOSITIVI DI CAMPO

DEFINISCE L’ ARCHITETTURA, IL MODELLO E IL CICLO DI VITA DI UN SISTEMA

DEFINISCE I BLOCCHI FUNZIONALI PER REALIZZARE IL CONTROLLO COME APPLICAZIONI SOFTWARE CHE INTERAGISCONO CON GLI ATTUATORI E I DISPOSITIVI DI MISURA.

79

NORME IEC 61804

NORME IEC

STRUTTURA IEC 61804

PARTE 1:

DESCRIVE I REQUISITI E LA STRUTTURA PER L’USO DEI

BLOCCHI FUNZIONALI NEL CONTROLLO DI PROCESSO

PARTE 2:

DEFINISCE LE TIPOLOGIE DI BLOCCHI FUNZIONALI

SEZIONE 1: FUNZIONI COMUNEMENTE UTILIZZATE NEL

CONTROLLO DI PROCESSO (AD ESEMPIO: PID)

SEZIONE 2 : FUNZIONI PARTICOLARI (AD ESEMPIO:

FUNZIONI BOOLEANE)

80

TT

2-1 TT

2-2

TC

2-2

TC

2-1

REATTORE

PRODOTTOPRODOTTO

RITORNO DEL CIRCUITO DI

RAFFREDDAMENTO

RITORNO DEL CIRCUITO DI

RAFFREDDAMENTO

VALVOVA CIRCUITO DI

RAFFREDDAMENTO

VALVOVA CIRCUITO DI

RAFFREDDAMENTO

NORME IEC 61804

FUNCTION BLOCK

ESEMPIO DI APPLICAZIONE: PROCESSO CONTROLLATO

OUTPUT FUNCTION

BLOCK

INPUT FUNCTION

BLOCK

TT 2-2

INPUT FUNCTION

BLOCK

TT 2-1

PID FUNCTION

BLOCKTC 2-2

PID FUNCTION

BLOCKTC 2-1

81

DISPOSITIVO

NORME IEC 61804

FUNCTION BLOCK

DEFINIZIONE DEI FUNCTION BLOCK

DEVICE BLOCK

SYSTEM MANAGEMENT

IDENTIFICAZIONE DISPOSITIVI

HARDWARE E SISTEMA

OPERATIVO

APPLICAZIONI DI SINCRONIZZAZIONE

INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE

SENSORE -ATTUATORE

RISORSE DI UN DIPOSITIVO

FUNZIONALITÀ CARATTERISTICHE DEL DISPOSITIVO

FUNZIONALITÀ PRESENTI SOLO IN ALCUNI DIPOSITIVI

TECNOLOGY BLOCKS

DIPOSITIVI DI

MISURA E ATTUATORI

APPLICATIONFUNCTIONBLOCKS

SIGNAL PROCESSING

82

NORME IEC 61804

FUNCTION BLOCK

DIAGRAMMA A BLOCCHINOME TIPO

ALGORITMI

ALGORITMI

PARAMETRO 1 DESCRIZIONE PARAMETRO 1

PARAMETRO 2 DESCRIZIONE PARAMETRO 2……. ………..

ELABORAZIONE DEI SEGNALI

GESTIONE SEGNALI E

PARAMETRI

INPUT OUTPUT

PARAMETRI

83

FLUSSO DEI SEGNALI DI PROCESSO 84

NORMA IEC 61804

FUNCTIONBLOCK

DI CALCOLO

SENSORE

ATTUATORE

SETPOINT

FLUSSO DEI SEGNALI NELLE APPLICAZIONI DI PROCESSO

TECNOLOGYBLOCK

DISPOSITIVIDI

MISURA

FUNCTIONBLOCK

DISPOSITIVI DI

MISURA

FUNCTIONBLOCK

DI CONTROLLO

FUNCTIONBLOCK

ATTUATORI

SENSORE

TECNOLOGY BLOCK

ATTUATORI

BLOCCHI RELATIVI ALLE

APPLICAZIONI DI PROCESSO

BLOCCHI RELATIVI AI DISPOSITI DI MISURA

BLOCCHI RELATIVI

AGLI ATTUATORI

NORMA IEC 61804

DEVICE DESCRIPTIVE LANGUAGE 85

DEVICE DESCRIPTIVE LANGUAGE (DDL) IL RAPIDO SVILUPPO DELL’AUTOMAZIONE DI PROCESSO

RENDE INEVITABILE L’USO DI SOFTWARE E STRUMENTI DI SVILUPPO PER LA GESTIONE DELLE APPLICAZIONI DEI DCS (DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)

I BUS DI CAMPO REALIZZANO LA CONNESSIONE TRA DISPOSITIVI ETEROGENEI, PERMETTENDO LO SCAMBIO DI DATI TRA CONTROLLORI, SENSORI E ATTUATORI

DIVENTA FONDAMENTALE LA PRESENZA DI POSTAZIONI DI LAVORO COMPUTERIZZATE SULLE QUALI SONO INSTALLATI GLI STRUMENTI CHE PERMETTONO LA VISUALIZZAZIONE DELLA CONFIGURAZIONE E DELLE CARATTERISTICHE DEI DISPOSITI DI CAMPO (PRODUTTORE, VERSIONE DEL FIRMWARE, TIPO DI DATI, …..).

LO STANDARD IEC 61804 DEFINISCE LA TECNOLOGIA DDL CHE CONSENTE LA CONFIGURAZIONE OFF-LINE DEL SISTEMA DI CONTROLLO PER TUTTO IL SUO CICLO DI VITA E L’INTEGRAZIONE DI NUOVI DISPOSITIVI.

PROFILO BASATO SULLA NORMA IEC 61804 86

NORMA IEC 61804

FLUSSO DEI SEGNALINELLE APPLICAZIONI DI PROCESSO

PRODOTTI

FIELDBUS FONDATION

IEC 61804SPECIFICHE

EDD

SPECIFICHE FUNCTION BLOCKIEC 61804

PROFIBUSRETE DI

CONTROLLO

MODELLI ASTRATTI

SPECIFICHE PER I BLOCCHI

FUNZIONALI

PROFILO TECNOLOGICO

REALIZZAZIONE

IEC 61499 ISO 15745

NORMA IEC 61804

ESEMPIO DI APPLICAZIONE 87

ESEMPIO DI APPLICAZIONE

• I BLOCCHI FUNZIONALI CHE PRENDONO ORIGINE DALLA PROGETTAZIONE DEL SISTEMA DI CONTROLLO DI UN PROCESSO COSTITUISCONO UNA MODELLAZIONE ASTRATTA DEL SISTEMA E POSSONO ESSERE REALIZZATI IN MODI DIVERSI E CON DIFFERENTI DISPOSITIVI

• I BLOCCHI FUNZIONALI SONO REALIZZATI DAI DISPOSITIVI DI CAMPO, DAI PLC E DALLE POSTAZIONI DI VISUALIZZAZZIONE

• ANCHE I SISTEMI DI SUPERVISIONE E DI SVILUPPO POSSONO INTERAGIRE CON I BLOCCHI FUNZIONALI PER LA LORO GESTIONE

PROGETTAZIONE

NORMA IEC 61804

ESEMPIO DI APPLICAZIONE

IEC 61804FB

SISTEMA DI VISUALIZZAZIONE

PA device

DD 1

FD 1 FD 3FF device

DD 3

FD 2

DD 2

FD n

DD n

DD - Device DescriptionFD - Field DevicePLC - Programable Logic Controller

REALIZZZIONE

SISTEMA DI SVILUPPO

TOOL COMMISSIONATI

DD 1

DD 3DD 2

DD n

DD 1

DD 3DD 2

DD n

1804 EDDFBFunction Block AI_FBMember{ Variable_1; ...}

PLCLIBRERIE

IEC 61131-3 FB

SISTEMA DI SUPERVISIONE

88

NORME IEC

NORME IEC 61499

IEC 61499 DEFINISCE I BLOCCHI FUNZIONALI PER SISTEMI DI

CONTROLLO E SUPERVISIONE DI IMPIANTI INDUSTRIALI

COSTITUISCE LO STRUMENTO DI SUPPORTO PER IL PROGETTISTA NELLO SVILUPPO DI MODELLI DETTAGLIATI DEL SOFTWARE DEL SISTEMA DI AUTOMAZIONE NONCHÉ NELLA DISTRIBUZIONE DELLE FUNZIONI DI CONTROLLO E SUPERVISIONE SUI DISPOSITIVI

È BASATO SU UN MODULO FONDAMENTALE (BLOCCO FUNZIONALE) CHE RAPPRESENTA UNA UNITÀ FUNZIONALE SOFTWARE ASSOCIATA AD UNA RISORSA HARDWARE DEL SISTEMA DI CONTROLLO

DEFINISCE MODELLI RIUTILIZZABILI ATTRAVERSO I PRINCIPI DI MODULARITÀ INCAPSULAMENTO E STANDARDIZZAZIONE DELLE INTERFACCE

89

NORME IEC 61499

MODELLO DEL SISTEMA CONTROLLATO 90

SISTEMA COMPLESSIVOSISTEMA COMPLESSIVO

APPLICAZIONI APPLICAZIONI

FUNCTION BLOCK

SISTEMA OPERATIVO

RISORSE

DISPOSITIVI HARDWARE

LA NORMATIVA IEC 61499 DEFINISCE I MODELLI DI CINQUE ENTITÀ PRINCIPALI:

MODELLO DEL MODELLO DEL SISTEMASISTEMA

MODELLO DEL MODELLO DEL SISTEMASISTEMA

MODELLO DEL DISPOSITIVO

MODELLO DEL DISPOSITIVO

MODELLO DELLA RISORSA

MODELLO DELLA RISORSA

MODELLO FUNCTION BLOCK

MODELLO FUNCTION BLOCK

MODELLO DELLA MODELLO DELLA APPLICAZIONEAPPLICAZIONE

MODELLO DELLA MODELLO DELLA APPLICAZIONEAPPLICAZIONE

IL MODELLO DI SISTEMA 91

NORME IEC 61499

IL MODELLO DI SISTEMA IL CONTROLOLO DI UN SISTEMA DI PRODUZIONE COMPLESSO È COSTITUITO DA UN INSIEME DI DISPOSITIVI ETOROGENEI, CONNESSI TRA LORO ATTRAVERSO DELLE RETI DI COMUNICAZIONE PER LO SCAMBIO DI DATI ED EVENTI

I DISPOSITIVI POSSONO ESSERE CLASSIFICATI IN BASE ALLA LORO FUNZIONALITÀ NELLE SEGUENTI CATEGORIE:

DISPOSITIVI DI SUPPORTO: SVOLGONO UN’AZIONE SUL CONTROLLO DI UN PROCESSO INDUSTRIALE (SISTEMI INFORMATIVI, WORKSTATION, …..)

DISPOSITIVI DI CONTROLLO: PERMETTONO DI APPLICARE L’AZIONE DI CONTROLLO SUGLI ELEMENTI CHE COMPONGONO UN SISTEMA DI PRODUZIONE

DISPOSITIVI DI CAMPO: RENDONO OPERATIVI I SINGOLI ELEMENTI CHE REALIZZANO UN SISTEMA DI PRODUZIONE


NORME IEC 61499

DI SUPPORTO DI CONTROLLO DI CAMPO

DISPOSITIVI

IL MODELLO DI SISTEMA: DISPOSITIVI


NORME IEC 61499

RETI DI INFORMAZIONE: SVOLGONO UN’AZIONE DI COMUNICAZIONE TRA SISTEMI INFORMATIVI

RETI DI CONTROLLO: COLLEGANO I SISTEMI DI CONTROLLO DEL PROCESSO

MODELLO DI SISTEMA: RETI DI COMUNICAZIONE

SISTEMA DI PRODUZIONESISTEMA DI PRODUZIONE

RETE DI CONTROLLO

RETE DI INFORMAZIONE

DISPOSITIVI DI SUPPORTO






DISPOSITIVI DI CONTROLLO






NORME IEC 61499

IL MODELLO DEI DISPOSITIVI 94

IL MODELLO DEI DISPOSITIVI

UN GENERICO DISPOSITIVO È ESSENZIALMENTE COMPOSTO DA:

• UNA O PIÙ RISORSE

• UNA O PIÙ INTERFACCE

A LORO VOLTA LE INTERFACCE POSSONO APPARTENERE A TRECLASSI DIFFERENTI:

• INTERFACCE DI PROCESSO (TRA IL PROCESSO FISICO E LE RISORSE)

• INTERFACCE DI COMUNICAZIONE (TRA LE RISORSE E LA RETE DI COMUNICAZIONE)

• INTERFACCE OPERATORE (TRA LE RISORSE E GLI OPERATORI E/O LE PERIFERICHE ABILITATE A TALE SCOPO)

RISORSA YRISORSA YRISORSA X RISORSA Z

DISPOSITIVORETE DI COMUNICAZIONE

PROCESSO CONTROLLATO

INTERFACCIA DI PROCESSO

INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE

APPLICAZIONEAPPLICAZIONE CC APPLICAZIONEAPPLICAZIONE BB

APPLICAZIONEAPPLICAZIONE AA

NORME IEC 61499

IL MODELLO DEI DISPOSITIVI 95

IL MODELLO DEI DISPOSITIVI

IL MODELLO DELLE RISORSE 96

NORME IEC 61499

IL MODELLO DELLE RISORSE

SI DEFINISCE RISORSA UN’UNITÀ FUNZIONALE CONTENUTA IN UN DISPOSITIVO, CHE HA IL CONTROLLO INDIPENDENTE DELLE SUE OPERAZIONI E FORNISCE ALCUNI SERVIZI ALLE APPLICAZIONI, INCLUSA LA SELEZIONE, LA TEMPORIZZAZIONE E L’ ESECUZIONE DEGLI ALGORITMI

UNA RISORSA È QUINDI COMPOSTA DA:

• UNA O PIÙ PARTI DI UNA APPLICAZIONE

• BLOCCHI FUNZIONALI DI INTERFACCIA CON LA RETE DI COMUNICAZIONE

• UNA FUNZIONE DI SCHEDULING PER SELEZIONARE, TEMPORIZZARE E RENDERE OPERATIVI I BLOCCHI FUNZIONALI CHE POTRANNO ALLOCARE LA RISORSA AL FINE DI ESEGUIRE LE AZIONI AD ESSE ASSOCIATE

STRUTTURA BLOCCHI FUNZIONALI 97

NORME IEC 61499

IL MODELLO DELLE RISORSEIL MODELLO DELLE RISORSE

INTERFACCIA DI INFORMAZIONE DEL DISPOSITIVO

INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE DEL DISPOSITIVO

FUNZIONE DI SCHEDULING

INT

ER

FA

CC

IA

DI

CO

MU

NIC

AZ

ION

E O

PE

RA

TO

RE

Data

Events

FunctionBlock

ServiceInterface

FunctionBlock

ServiceInterface

Algorithms


NORME IEC 61499

IL MODELLO DELL’APPLICAZIONE

UN’APPLICAZIONE È UN INSIEME DI BLOCCHI FUNZIONALI

ALLOCATI ANCHE SU RISORSE DIVERSE CHE CONCORRONO AL

RAGGIUNGIMENTO DI UN DETERMINATO OBIETTIVO

L’APPLICAZIONE PUÒ ESSERE DEFINITA COME UN INSIEME DI:

FUNCTION BLOCK (FB)

COSTANTI

CONNETTORI


NORME IEC 61499

IL MODELLO DELL’ APPLICAZIONE

APPLICAZIONIAPPLICAZIONIAPPLICAZIONIAPPLICAZIONI

BLOCCHI FUNZIONALI

DI BASE

BLOCCHI FUNZIONALI

DI BASE

BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI


FUNCTION BLOCK

FUNCTION BLOCK COSTANTICOSTANTICONNETTORICONNETTORI

NORME IEC 61499

STRUTTURA BLOCCHI FUNZIONALI 100

I BLOCCHI FUNZIONALI DI BASE

EXECUTION CONTROL

CHART

VARIABILIINTERNE

ALGORITMI

IDENTIFICATORE TIPO

EVENTI IN INGRESSO

EVENTI IN USCITA

DATI IN INGRESSO

DATI IN USCITA

• UN NOME DI TIPO E UN NOME DI ELEMENTO

• EVENTI IN INGRESSO E IN USCITA

• DATI IN INGRESSO E IN USCITA

• UN SISTEMA AD EVENTI DISCRETI, CHIAMATO EXECUTION CONTROL CHART (ECC), FORMATO DA STATI, TRANSIZIONI, AZIONI

• VARIABILI INTERNE

• UN INSIEME DI ALGORITMI ASSOCIATI AGLI STATI DELL’ ECC

UN ELEMENTO DI UN BLOCCO FUNZIONALE È CARATTERIZZATO DA:

INTERFACCIA DATI

INTERFACCIA EVENTI

NORME IEC 61499

EXECUTION CONTROL CHART 101

EXECUTION CONTROL CHART OGNI ECC È COMPOSTO DALLE SEGUENTI ENTITÀ

FONDAMENTALI :

• AZIONI• STATO INIZIALE• STATI• TRANSIZIONI

START

INIT INIT INITO EXOMAINMAIN

AZIONE AZIONE AZIONE AZIONE

EVENTO EVENTO

ALGORITMI ALGORITMI ALGORITMI ALGORITMI STATO STATO STATO STATO

STATO INIZIALESTATO INIZIALESTATO INIZIALESTATO INIZIALE

TRANSIZIONETRANSIZIONETRANSIZIONETRANSIZIONE

ALGORITMI ALGORITMI ALGORITMI ALGORITMI STATO STATO STATO STATO

NORME IEC 61499

MODELLO ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE 102

MODELLO DI ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE

1: I DATI RILEVATI PER UN EVENTO SONO RESI DISPONIBILI E STABILI ALL’ INGRESSO DEL BLOCCO FUNZIONALE

2: OCCORENZA DI UN EVENTO ALLA INTERFACCIA EVENTI

3: LA EXECUTION CONTROL FUNCTION RICHIEDE ALLA FUNZIONE DI SEQUENZIALIZZAZIONE DI ESEGUIRE L’ALGORITMO ASSOCIATO ALLO STATO ATTUALE DELLA EXECUTION CONTROL FUNTION

4: LA FUNZIONE DI SEQUENZIALIZZAZIONE RENDE DISPONIBILE LA RISORSA E INIZIA LA ESECUZIONE DELL’ ALGORITMO

UTILIZZANDO LA EXECUTION CONTROL FUNCTION VIENE CONTROLLATA L’ESECUZIONE DEGLI ALGORITMI APPARTENENTI AI BLOCCHI FUNZIONALI

EXECUTION CONTROL FUNCTION

FUNZIONE DI SCHEDULING DELLA RISORSA

ALGORITMIALGORITMI

2 8

1

5

4 63

7

= CAMPIONAMENTO

NORME IEC 61499

103

EXECUTION CONTROL FUNCTION

FUNZIONE DI SCHEDULING DELLA RISORSA

ALGORITMI

2 8

1

5

4 63

7

= CAMPIONAMENTO

MODELLO DI ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE 5: L’ ALGORITMO COMPLETA IL

CALCOLO DELLE VARIABILI DI USCITA E LE RENDE DISPONIBILI SULLE USCITE PER I DATI

6: IL BLOCCO FUNZIONALE COMUNICA ALLA FUNZIONE DI SEQUENZIALIZZAZIONE CHE HA TERMINATO L’ ESECUZIONE DELLO ALGORITMO E RILASCIA LA RISORSA

7: LA FUNZIONE DI SEQUENZIALIZZAZIONE COMUNICA ALLA EXECUTION CONTROL FUNCTION CHE È TERMINATA L’ESECUZIONE DELL’ALGORITMO

8: L’ EXECUTION CONTROL FUNCTION GENERA GLI EVENTI IN USCITA ASSOCIATI ALLO STATO APPENA TERMINATO RENDENDOLI DISPONIBILI SULLE USCITE DELLA INTERFACCIA EVENTI

103MODELLO ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE 103

NORME IEC 61499

BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI 104


IL FUNZIONAMENTO OPERATIVO DEL FUNCTION BLOCK È ESPRESSO IN TERMINI DI UNA SOTTO-RETE DI FUNCTION BLOCK

IDENTIFICATORETIPO

EXECUTION CONTROL

CHART

EVENTI IN INGRESSO

DATI IN INGRESSO

EVENTI IN USCITA

DATI IN USCITA

INTERFACCE DI SERVIZIO 105

NORME IEC 61499

FUNCTION BLOCK COME INTERFACCE DI SERVIZIO

FORNISCONO UN’INTERFACCIA STANDARD PER L’UTILIZZO DI FUNZIONI PRIVATE DEL SISTEMA

NASCONDONO ALL’ UTENTE I PARTICOLARI DI SECONDARIO INTERESSE

SERVONO A STRATIFICARE LA STRUTTURA DEL SISTEMA DI CONTROLLO DISTRIBUITO

RISORSA

INTERFACCE DI SERVIZIO 106

NORME IEC 61499

FUNCTION BLOCK COME INTERFACCE DI SERVIZIO

DATI

EVENTIEVENTI EVENTIEVENTI

DATI

DISPOSITIVO

RETE DI COMUNICAZIONE

RETE DI COMUNICAZIONEIS

O /

OS

I L

AY

ER

SIS

O /

OS

I L

AY

ER

S

BLOCCO FUZIONALECOME INTERFACCIA DI SERVIZIO

FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE 107

NORME IEC 61499

FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE

FORNISCONO UN’ INTERFACCIA ALLE APPLICAZIONI PER LE

RETI DI COMUNICAZIONE TRA RISORSE O DISPOSITIVI

COMPONENTI IL SISTEMA DI CONTROLLO COMPLESSIVO

LA NORMATIVA IEC 61499 UTILIZZA DUE MODALITÀ DI

COMUNICAZIONE :

• UNIDIREZIONALE (BROADCAST)

• BIDIREZIONALE (CLIENT-SERVER)


NORME IEC 61499

COMUNICAZIONE UNIDIREZIONALE (BROADCAST)

SD_1, ..., SD_m

REQ(+)

INITO(+)

PARAMS

INIT(+)~RSP(+)

PARAMS

INIT(+)

IND(+)

RD_1, ..., RD_m

INITO(+)

CNF(+)

QOSTATUSPARAMS

PUBLISH_m

SD_m

QI

:SD_1

EVENTCNFREQ

ANY :

ANY

EVENTINIT

ANYBOOL

EVENT INITO

BOOLANY

EVENT

QOSTATUS

SUBSCRIBE_m

:

INIT INITO

RSPEVENT IND

QI

RD_m

ANY :

EVENT

ANY

RD_1PARAMS

EVENT

BOOLANY

BOOLANY

EVENT


NORME IEC 61499

FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE

QOSTATUS

CLIENT_m_n

SD_m

:

QI

:SD_1

RD_n

RD_1 :ANY

ANY

EVENTCNFREQ

ANY :

ANY

EVENTINIT EVENT

BOOLANY

INITO

PARAMSBOOL

EVENT

ANY QOSTATUSPARAMS

SERVER_n_m

SD_n:

INIT

BOOLANY

EVENTINITO

RSP IND

QIANY

EVENT

BOOL

:SD_1

ANY

EVENT

: ANY

RD_m :

EVENT

ANY

ANYRD_1

INITO(+)

PARAMSINIT(+)

RSP(+)SD_1, ..., SD_nCNF(+)

RD_1, ..., RD_n

SD_1, ..., SD_m

REQ(+)

PARAMS

INIT(+)INITO(+)

IND(+)RD_1, ..., RD_m

DISTRIBUITO CONFIGURABILE PROGRAMMABILE

SINTESI

PLCPLCIEC 61131-3IEC 61131-3

CENTRALIZZATOPROGRAMMABILECONFIGURABILE

DCSDCSIEC 61804IEC 61804

DISTRIBUITOCONFIGURABILE

RICONFIGURABILE IN LINEA

NORME IEC

APPROCCIO OBJECT ORIENTED 110

ARCHITETTURA DEL MODELLO COMUNE DI RIFERIMENTO

Function BlocksFunction BlocksIEC 61499IEC 61499

RICONFIGURABILE ED ESPANDIBILE




NORME IEC

PANORAMA DEI FUNCTION BLOCK 111

USO DEI FUNCTION BLOCK NEI SISTEMI DI CONTROLLO

CONTROLLO CENTRALIZZATO

CON FUNCTION BLOCK CON FUNCTION BLOCK UTLIZZANDO DISPOSITIVI I\OUTLIZZANDO DISPOSITIVI I\O

CONTROLLO CENTRALIZZATO

CON FUNCTION BLOCK CON FUNCTION BLOCK UTLIZZANDO DISPOSITIVI I\OUTLIZZANDO DISPOSITIVI I\O

CONTROLLO DECENTRALIZZATO

CON FUNCTION BLOCK PROXY UTLIZZANDO DISPOSITIVI DI CAMPO DECENTRALIZZATI

CONTROLLO DECENTRALIZZATO

CON FUNCTION BLOCK PROXY UTLIZZANDO DISPOSITIVI DI CAMPO DECENTRALIZZATI

CONTROLLO DISTRIBUITO

CON FUNCTION BLOCK CON FUNCTION BLOCK DISTRIBUITI UTILIZZANDO DISTRIBUITI UTILIZZANDO

DISPOSITIVI DI TIPO FUNCTION DISPOSITIVI DI TIPO FUNCTION BLOCKBLOCK

CONTROLLO DISTRIBUITO

CON FUNCTION BLOCK CON FUNCTION BLOCK DISTRIBUITI UTILIZZANDO DISTRIBUITI UTILIZZANDO

DISPOSITIVI DI TIPO FUNCTION DISPOSITIVI DI TIPO FUNCTION BLOCKBLOCK

IEC 61131

IEC 61131 \ IEC 61804

IEC 61499 \ IEC 61804

NORME IEC

PANORAMA DEI BLOCCHI 112

IEC 61499IEC 61499 IEC 61131IEC 61131FIPAFIPA UMLUML XMLXML IEC AUTOMATIONIEC AUTOMATIONOBJECTOBJECT

INFORMATION TECNOLOGY :INFORMATION TECNOLOGY : BASE DELLA CONOSCENZA BASE DELLA CONOSCENZA

INCAPSULAMENTOINCAPSULAMENTODELLA CONOSCENZADELLA CONOSCENZA

RICONFIGURAZIONERICONFIGURAZIONE

CONDUZIONECONDUZIONE

DIAGNOSTICADIAGNOSTICA

RICERCA GUASTIRICERCA GUASTI

MODELLAZIONEMODELLAZIONE

PIATTAFORMAPIATTAFORMASTRUMENTISTRUMENTI

PIATTAFORMAPIATTAFORMADI SIMULAZIONEDI SIMULAZIONE

RUN -TIMERUN -TIME

SVILUPPOSVILUPPODI PROTOTIPIDI PROTOTIPI

TECNOLOGIE TECNOLOGIE INTELLIGENTIINTELLIGENTI

TOOLS DI TOOLS DI SUPPORTOSUPPORTO

CONFIGURAZIONECONFIGURAZIONE

VISUAL EDITORVISUAL EDITOR

COMPILATORECOMPILATORE

VERIFICAVERIFICA

SIMULAZIONESIMULAZIONE

ARCHITETTURA APERTAARCHITETTURA APERTA

OBIETTIVIOBIETTIVI

INGEGNERIA INGEGNERIA BASATA SU BASATA SU

BLOCCHI BLOCCHI MECCANOTRONICIMECCANOTRONICI

MODELLI PER MODELLI PER DIVERSI SCENARI DIVERSI SCENARI

INDUSTRIALIINDUSTRIALI

LIBRERIELIBRERIEDIMOSTRAZIONE DIMOSTRAZIONE DEI BENEFICI IN DEI BENEFICI IN

AMBIENTE AMBIENTE INDUSTRIALEINDUSTRIALE

DIFFUSIONE ED DIFFUSIONE ED ADDESTRAMENTOADDESTRAMENTO

CONTROLLOCONTROLLO

RETI DI RETI DI COMUNICAZIONECOMUNICAZIONE

VALIDAZIONEVALIDAZIONE

FUNCTION BLOCK - OBJECT ORIENTED

CONFRONTO TRA ARCHITETTURE

NODO1NODO1COMPONENTICOMPONENTI

OBJECT- ORIENTED UML

CLASSI

FUNCTION BLOCK ORIENTED

DISPOSITIVO 3RISORSA 1

RISORSA 2 RISORSA 3


RISORSA 2 RISORSA 3


RISORSA 2 RISORSA 3

SEQUENZE

ATTIVITA’

STATO S2 S3

S4 S5

S6

113

FLUSSO DEI DATI

FLUSSO DEGLI EVENTI

CONFRONTO TRA ARCHITETTURE 114

FUNCTION BLOCK ORIENTED

OBJECT - ORIENTED

RAPPRESENTAZIONE ORIENTATA ALLA STRUTTURA HARDWARE E ALLE APPLICAZIONI

INFORMAZIONI RACCOLTE IN UN UNICO DIAGRAMMA

RAPPRESENTAZIONE CONCISA

RAPPRESENTAZIONE PIÙ ASTRATTA

INFORMAZIONI DISTRIBUITE IN DIAGRAMMI DIFFERENTI

RAPPRESENTAZIONE DETTAGLIATA, MA PIÙ COMPLESSA

SEMPLIFICA LA REALIZZAZIONE DI NUOVE REALIZZAZIONI (FACILMENTE RICONFIGURABILE).

FUNCTION BLOCK - OBJECT ORIENTED

LIVELLLO FISICOLIVELLLO CONCETTUALE

PUNTI DI VISTA

MODELLAZIONE UML

115

ATTIVITÀ DA SVOLGERE

INTEGRATORE DI SISTEMA

PRESTAZIONICOMPORTAMENTO

REQUISITI FUNZIONALI REALIZZAZIONE

UTENTE FINALE

FUNZIONALITÀ

PROGRAMMI PER

LA GESTIONE

UTILIZZAZIONE

CASO D’USOUNA APPLICAZIONE

VISTA DELL’UTENTE

IL FUNZIONAMENTO

INGEGNERIA DI SISTEMAISTALLAZIONE

COMUNICAZIONE

PANNELLO DI CONTROLLOPANNELLO DI CONTROLLO

COMANDO COMANDO POSIZIONE POSIZIONE

SLITTASLITTA

COMANDO COMANDO MOVIMENTO MOVIMENTO

TRAPANOTRAPANO

ESEMPIO DI APPARATO 116

APPROCCIO OBJECT ORIENTED

DISPOSITIVO DI DISPOSITIVO DI CONTROLLO CONTROLLO

SLITTASLITTA


TRAPANOTRAPANO

RETE DI COMUNICAZIONERETE DI COMUNICAZIONETRA I DISPOSITIVI TRA I DISPOSITIVI

DI CONTROLLODI CONTROLLO

FASI DELLA LAVORAZIONE 117


LA LAVORAZIONE PUÒ INIZIARE

IL PEZZO È CARICATO SULLA SLITTA

IL PEZZO È PORTATOSOTTO IL TRAPANO

IL TRAPANO PUÒ INIZIARE LA LAVORAZIONE

IL TRAPANO EFFETTUA LA LAVORAZIONE

IL TRAPANO HA CONCLUSO LA LAVORAZIONE

IL TRAPANO È ALLONTANATO DAL PEZZO

IL PEZZO È SCARICATO DALLA SLITTA

LA LAVORAZIONE È CONCLUSA



CICLO DI LAVOROMOVIMENTO MOVIMENTO

PEZZOPEZZO1. IL PEZZO DA LAVORARE VIENE

POSIZIONATO SULLA SLITTA

MOVIMENTO MOVIMENTO SLITTASLITTA

2. LA SLITTA VIENE POSIZIONATA SOTTO IL TRAPANO

MOVIMENTO MOVIMENTO TRAPANOTRAPANO

3. VIENE ABBASSATO IL TRAPANO

MOVIMENTO MOVIMENTO TRAPANOTRAPANO

5. TERMINATA LA LAVORAZIONE, IL TRAPANO VIENE SOLLEVATO

MOVIMENTO SLITTA

6. ILTRAPANO VIENE FERMATO

LAVORAZIONELAVORAZIONE 4. VIENE AVVIATA LA LAVORAZIONE

7. VIENE MOVIMENTATA LA SLITTA PER SCARICARE IL PEZZO

MOVIMENTO PEZZO

INIZIO CICLO

FINE CICLO

PANNELLO DI CONTROLLOPANNELLO DI CONTROLLO

COMANDO COMANDO POSIZIONE POSIZIONE

SLITTASLITTA

COMANDO COMANDO MOVIMENTO MOVIMENTO

TRAPANOTRAPANO

MOVIMENTOPEZZO

MOVIMENTOTRAPANO




SLITTASLITTA


TRAPANOTRAPANO

BASSO

PRONTO

CARICA

ATTESA

ALTO

CO

MU

NIC

AZ

ION

E D

AT

I

SENSORI

COMUNICAZIONE DATI

SENSORI

RETE DI COMUNICAZIONERETE DI COMUNICAZIONETRA I DISPOSITIVI TRA I DISPOSITIVI

DI CONTROLLODI CONTROLLO

UNITA’ DI FORATURA AUTOMATICA

DIAGRAMMA DEI CASI D’USO 120


LAVORAZIONENORMALE FUNZIONAMENTO

OPERATORE/IMPIANTO

CONTROLLOTRAPANO

CONTROLLOSLITTA

<<INCLUDE>>

<<INCLUDE>>

PROGETTISTA

SETUP

<<INCLUDE>>

<<INCLUDE>> <<INCLUDE>>

<<INCLUDE>>

OPERATOREOPERATORE

ARRESTASISTEMA

RIAVVIASISTEMA

GESTIONEALLARMI

MANUTENZIONE

È COMPOSTA DA

È C

OM

PO

ST

A D

AÈ COMPOSTA D

A

DIAGRAMMA DELLE CLASSI 121


CONTROLLORE

- ATTESA - CONTROLLO

+ INVIA SEGNALE () + RICEVE SEGNALE ()

TRAPANO

- POSIZIONE - OPERATIVITÀ

+ TRASLA () + RUOTA ()

SLITTA

- POSIZIONE - OPERATIVITÀ

+ TRASLA () + RUOTA ()

UNITÀ DI FORATURA

+ ESEGUI LAVORAZIONE ()

CO

LL

AB

OR

A C

ON

CO

LL

AB

OR

A C

ON

DIAGRAMMA DELLE CLASSI 122


DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI 123


CONTROLLO TRAPANO

CONTROLLO SLITTA

TRAPANO SLITTA

UNITÀ DI FORATURA


CONTROLLOSLITTA

SLITTACONTROLLO

TRAPANOTRAPANO

1: INIZIA 2: CARICA PEZZO

3: CARICATO

4: A SINISTRA

5: PRONTO

9: ABBASSA

10: LAVORAZIONE

8: AVVIARE TRAPANO

6: PEZZO IN POSIZIONE

7: INIZIO CICLO DI LAVORAZIONE ?

DIAGRAMMA DELLE SEQUENZE

OPERATORE

124

DIAGRAMMA DELLE SEQUENZE 125

CONTROLLOSLITTA

SLITTA

11: SOLLEVA

12 : IN ALTO

OPERATORE

13: FINE LAVORAZIONE

14: A DESTRA

15 : IN ATTESA

16 : SCARICA

17 : SCARICATO

18: FINITO

TRAPANOCONTROLLO

TRAPANO

APPROCCIO OBJECT ORIENTEDESEMPIO MODELLAZIONE UML

LAVORAZIONE

DIAGRAMMA DI STATO 126


SLITTA IN ATTESA SCARICA

SLITTA IN ATTESA CARICA

INIZIO

FINE

CICLO TRAPANO

SLITTA IN PRONTO

TRAPANO ALTO

FERMO

TRAPANO ALTO

ROTAZIONE

TRAPANO BASSO

LAVORAZIONE

DIAGRAMMA DELLE ATTIVITA’

127

SLITTASLITTA TRAPANOTRAPANO

AZIONACOMANDO SLITTA

LAVORAZIONE

TRAPANO IN BASSO

CARICAMENTOPEZZO

SLITTA ASINISTRA

AVVIAMENTOTRAPANO

AZIONA COMANDO TRAPANO

INIZIO CICLO


OPERATOREOPERATORE


TRAPANO INALTO

TRAPANO FERMO

SLITTA A DESTRA

SCARICA IL PEZZO

FINE CICLO

DIAGRAMMA DELLE ATTIVITA’

128


OPERATOREOPERATORE SLITTASLITTA TRAPANOTRAPANO

DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE 129

NODO 1NODO 1

CONTROLLO

SLITTA

SLITTA

NODO 2NODO 2

CONTROLLO

TRAPANO

TRAPANO

RETE DI RETE DI COMUNICAZIONECOMUNICAZIONE

DATIDATI


UML IN SINTESI

MODELLAZIONE UML

UML IN SINTESI

UML È COMPLESSO E VA ADATTATO ALLE ESIGENZE DEI PROGETTISTI E AL CONTESTO DEL PROGETTO PRENDENDO IN CONSIDERAZIONE I SEGUENTI FATTORI:

SETTORE DI ATTIVITÀ

TIPOLOGIA DI PROGETTO

ESIGENZE DI CONFORMITÀ A NORME

COMUNICAZIONE CON COMMITTENTI E FORNITORI

COMPOSIZIONE E DISTRIBUZIONE DEL GRUPPO DI LAVORO

130

UML IN SINTESI 131

UML IN SINTESI

UML NON SUGGERISCE NÉ PRESCRIVE UNA SEQUENZA DI REALIZZAZIONE DEI DIVERSI DIAGRAMMI

UML OFFRE UN’AMPIA GAMMA DI POSSIBILI MODALITÀ DI UTILIZZO TRA LE QUALI I PROGETTISTI SONO LIBERI DI SCEGLIERE

NON TUTTI I DIAGRAMMI SONO UGUALMENTE UTILI IN OGNI CIRCOSTANZA

IN OGNI APPLICAZIONE BISOGNA INDIVIDUARE QUALI DIAGRAMMI SONO EFFETTIVAMENTE NECESSARI PER LA REALIZZAZIONE DEL MODELLO

MODELLAZIONE UML

CONCLUSIONI 132

MODELLAZIONE UML

LE METODOLOGIE DI PROGETTO ORIENTATE AGLI OGGETTI SONO STATE ADOTTATE CON SUCCESSO NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE PER FAR FRONTE ALLE SEGUENTI ESIGENZE:

CONCLUSIONI

• RIDURRE I TEMPI CHE INTERCORRONO TRA LA PROGETTAZIONE E LA REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA

• SVILUPPARE ARCHITETTURE SOFTWARE AD OGGETTI, CHE OFFRONO MAGGIORI POSSIBILITÀ DI INTEGRAZIONE TRA SISTEMI ETEROGENEI

• REALIZZARE SISTEMI DI PRODUZIONE, IMPIANTI ED APPARATI CON STRUTTURE MODULARI CHE PERMETTONO:

UNA SEMPLICE CONFIGURAZIONE DEL SISTEMA

UNA MANUTENZIONE PIÙ RAPIDA ED ECONOMICA

LA POSSIBILITÀ DI RICONFIGURAZIONE

LA POSSIBILITÀ DI INSERIMENTO DI NUOVE UNITÀ

CONCLUSIONI 133


L’ ESISTENZA DEGLI STANDARD IEC E ISA FORNISCE LE LINEE GUIDA PER LA PROGETTAZIONE DI ARCHITETTURE SOFTWARE ORIENTATE AGLI OGGETTI

PROGETTARE SISTEMI CON STRUTTURA NON CONFORME AGLI STANDARD SI RIVELA UN APPROCCIO PERDENTE, PERCHÈ PORTA ALLA REALIZZAZIONE DI SOLUZIONI PROPRIETARIE SENZA POSSIBILITÀ DI INTEGRAZIONE CON ALTRI SISTEMI E NON RIUTILIZZABILI, QUINDI PIÙ COSTOSE

DEFINIZIONI SECONDO LE NORME IEC 65 134


INTERFACCIA

UN ELEMENTO DI CONGIUNZIONE FRA DUE UNITÀ FUNZIONALI, DEFINITE PER MEZZO DELLE CARATTERISTICHE FUNZIONALI, DELLE CARATTERISTICHE DEI SEGNALI O DI ALTRE CARATTERISTICHE PIÙ APPROPRIATE

SISTEMA

UN INSIEME DI ELEMENTI INTERCORRELATI APPARTENENTI AD UN CONTESTO BEN DEFINITO PRESO COME UNITÀ SEPARATA DELL’AMBIENTE

ESEMPIO DI DATI

UN INSIEME DI VALORI ASSOCIATI ALL’INSIEME DI OPERAZIONI CONSENTITE

DATI

UNA RAPPRESENTAZIONE FORMALIZZATA DI UNA INFORMAZIONE ESPRESSA IN MANIERA DA POTER ESSERE UTILIZZATA PER LA COMUNICAZIONE, L’INTERPRETAZIONE E L’ELABORAZIONE



UNITÀ FUNZIONALE

ENTITÀ HARDWARE E/O SOFTWARE IN GRADO DI RAGGIUNGERE UNA SCOPO PREDEFINITO

RETE

UNA AGGREGAZIONE DI NODI E DI ELEMENTI DI COLLEGAMENTO

AZIONE (OPERTATION)

UNA AZIONE BEN DEFINITA CHE UNA VOLTA APPLICATA AND UNA COMBINA-ZIONE DI ENTITÀ NOTE PRODUCE UNA NUOVA ENTITÀ

PARAMETRO

UNA VARIABILE A CUI È ASSEGNATO UN VALORE COSTANTE COLLEGATO AD UNA APPLICAZIONE SPECIFICA E CHE PUÒ ESSERE INDICATA COME APPLICAZIONE

CONNESSIONE

UN COLLEGAMENTO STABILITO FRA DUE ENTITÀ FUNZIONALI PER TRASFERIRE UNA INFORMAZIONE



HARDWARE

UN DISPOSITIVO FISICO CON FINALITÀ DEFINITE

INFORMAZIONE

SIGNIFICATO CHE VIENE ASSEGNATO AD UN DATO O AD UN INSIEME DI DATI TRAMITE UNA CONNESSIONE BEN DEFINITA

OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

UNA UNITÀ FUNZIONALE HARDWARE O SOFTWARE PER RENDERE OPERATIVA L’AUTOMAZIONE O UNA AZIONE DI CONTROLLO

CONFIGURAZIONE DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

ASSEGNAZIONE DELLA CONFIGURAZIONE O DEI PARAMETRI DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

INGRESSO DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

INTERFACCIA DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE O DEL SUO MODELLO CHE AGISCE COME LA DESTINAZIONE DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE



MODELLO DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

MODELLO DI UN PARTICOLARE ASPETTO DI UN OGGETTO

DIAGRAMMA DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

UN RETE I CUI NODI SONO MODELLI DI OGGETTI PER L’AUTOMAZIONE E I RAMI SONO LE CONNESSIONI

USCITA DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

INTERFACCIA DEL MODELLO DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE CHE AGISCE COME SORGENTE DI UNA CONNESSIONE

TIPO OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

CARATTERISTICHE DOMINANTI DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE

DIAGRAMMA DELLE CLASSI PER UN ATTUATORE 138


DISPOSITIVOFISICO

ATTRIBUTI

OPERAZIONI

VA

LO

RE

FO

RM

AT

O

GR

AN

DE

ZZ

E

BO

OL

EA

NIN

TE

GE

RS

TR

ING

FL

OA

TIN

G

PRODUTTORE

MODELLO

NUMERO MODELLO

CODICE

STATO

MODALITÀ DI CONTROLLO

TENSIONE DI ALIMENTAZIONE

POTENZA

COPPIA

ON

OFF

RUNNING

STOP

VARIABILE ATIIVA

NOME DEL DISPOSITIVOATTUATORE



DISPOSITIVOFISICO

ATTRIBUTI

OPERAZIONI

ATTUATORE

GRANDEZZE VALORE

ST

AT

O

VA

RIA

BIL

I

FO

RM

AT

O

VA

LO

RE

«SE

TT

ER

»

A

TT

IVA

ZIO

NE

«GE

TT

ER

»

RIS

UL

TA

TO

setONsetOFFsetSTOPsetVARIABLE_ACTIVEgetSTATOgetMODALITÀ_ DI _CONTROLLOgetTENSIONE_ DI_ ALIMENTAZIONEgetPOTENZAsetTMODALITÀ_DI _CONTROLLOgetONgetOFFgetRUNNINGsetRUNNINGgetSTOPgetVARIABLE_ACTIVE

RUNsetSTATO

DIFFERENTI TIPI DI MODELLO 140


CONCEPTUAL DATA MODEL (CDM) È UTILIZZATO PER RAPPRESENTARE LA STRUTTURA GENERALE DI UNA APPLICAZIONE, INDIPENDENTEMENTE DA OGNI SOFTWARE O CONSIDERAZIONE RELATIVA AL SALVATAGGIO DELLA STRUTTURA DATI (DATABASE MANAGEMENT SYSTEM DBMS). IL MODELLO, GRAZIE AI DIAGRAMMI ENTITÀ-RELAZIONE (ENTITY RELATIONSHIP DIAGRAMS -ERD), FORNISCE UNA RAPPRESENTAZIONE FORMALE DELLA ORGANIZZAZIONE DEI DATI DESCRIVENDO LE RELAZIONI CONCETTUALI DI TIPI DIFFERENTI DI INFORMAZIONI PIUTTOSTO CHE LA LORO STRUTTURA FISICA.

PHYSICAL DATA MODEL (PDM) È UTILIZZATO PER MODELLARE LA STRUTTURA FISICA DI UN DATABASE, TENENDO CONTO DEL SOFTWARE E DELLE CONSIDERAZIONI RELATIVE DBMS. IL MODELLO SUPPORTA L’UTENTE CON DIVERSI TIPI DIAGRAMMI, A SECONDA CHE SI VOGLIA MODELLARE L’IMPLEMENTAZIONE FISICA DEL DATABASE OPPURE DEFINIRE DATA-QUERIES SU DATI OPERAZIONALI.

DIFFERENTI TIPI DI MODELLO 141


BUSINESS PROCESS MODEL (BPM) È UTILIZZATO PER MODELLARE I SIGNIFICATI DI UNO O PIÙ PROCESSI BUSINESS

XML MODEL (XSM) PER MODELLARE LA STRUTTURA DI UN FILE XML

REQUIREMENTS MODEL (RQM) È UTILIZZATO PER SPECIFICARE E DOCUMENTARE LE NECESSITÀ DEI CLIENTI CHE DEVONO ESSERE SODDISFATTE DURANTE IL PROCESSO DI SVILUPPO

INFORMATION LIQUIDITY MODEL (ILM) È UTILIZZATO PER MODELLARE LA REPLICAZIONE DELLE INFORMAZIONI DA UN DATABASE SORGENTE A PIÙ DATABASE REMOTI, USANDO MOTORI DI REPLICAZIONE.

FREE MODEL (FEM) È UTILIZZATO PER CREARE OGNI TIPO DI CHART-DIAGRAM, IN UN CONSTESTO DI AMBIENTE GENERICO

OBJECT ORIENTED MODEL (OOM) È UTILIZZATO PER MODELLARE UN SISTEMA SOFTWARE/HARDWARE/GESTIONALE UTILIZZANDO UN APPROCCIO ORIENTATO AGLI OGGETTI PER JAVA ED ALTRI LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE COME AD ESEMPIO C#, C++, VISUAL BASIC .NET, XML

OGGETTI COINVOLTIE LORO

PRESTAZIONI

PRESTAZIONI DESIDERATE

EPROGETTAZIONE

AD OGGETTI

ORGANIZZAZIONE DELLE PROGETTAZIONE PER MODELLI 142


CONCEPTUAL MODEL

BUSINESS PROCESS MODEL

PHYSICAL DATA MODEL

OBJECT ORIENTED MODEL

XML MODEL

INFORMATION LIQUIDITY MODEL

MODELLODELLE

PRESTAZIONI

METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED Dipartimento di Informatica e Sistemistica...

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