E376 - Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik
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Date (published):
2022
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Number of Pages:
60
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Keywords:
Unit testing; SPS
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Unit testing; PLC
en
Abstract:
Die industrielle Automation steht vor enormen Herausforderungen. Die modernen, volatilen und anspruchsvollen Märkte erfordern stark anpassungsfähige Anlagen, diein der Lage sind, hochindividuelle Produkte in geringer Stückzahl herzustellen. Allemöglichen Lösungen für diese Probleme haben steigende Softwarekomplexität gemein.Dies erfordert das Schaffen umfassender Möglichkeiten zum Testen der Software. Besonders das Testen in frühen Phasen der Softwareentwicklung hinkt in der industriellen Automation hinterher. In dieser Arbeit wird hier angesetzt und ein Testframework für Unit-Tests entwickelt, welche die frühen Entwicklungsphasen dominieren. Die Literatur zeigt, dass die Effizienz des Unit-Testing-Prozesses von größter Bedeutung ist, weshalb hierauf ein besonderes Augenmerk gelegt wird.Das in dieser Arbeit implementierte Unit-Testing-Framework ist für IEC 61499 Software konzipiert. Tests werden hierbei in einer keyword-basierten Sprache geschrieben und in einem Testeditor, der mehrere effizienzsteigernde Funktionen enthält, umgesetzt.Zusätzlich wird die Kontrolle von Zeitabhängigkeiten ermöglicht, welche zu schnellerenTestabläufen, sowie zu der Möglichkeit Debugging zu implementieren, führt. Außerdem ist das Testframework vollständig in eine bestehende Entwicklungsumgebung für IEC61499 Software (4diac IDE) integriert.Ergebnisse weisen auf eine gute Anwendbarkeit der entwickelten Testsprache hin: Kom-plexitätsmessungen zeigen einen 5- bis 10-mal geringeren Implementierungsaufwand im Vergleich zu Tests, die in der IEC 61131 Strukturierter Text geschrieben wurden. Darüber hinaus werden die Testablaufzeiten als annehmbar befunden und das Nutzerfeedback weist auf eine insgesamt hohe Bedieneffizienz des Testframeworks hin
de
The domain of industrial automation faces enormous challenges. Modern volatile and discerning markets demand highly adaptable facilities, capable of producing highly individual products with small batch sizes. All potential solutions to that issues have increasing complexity of software in common. One inevitable part of this is profound software testing possibilities. In the industrial automation domain, particularly the early software development phase is lagging behind. Therefore the intention of this thesis is to contribute to that and develop a test framework for unit testing, which dominates the early development phases. Literature shows that the efficiency of the unit testing process is from utmost importance, which is why a special focus is laid on that.The unit testing framework implemented in this work is designed for IEC 61499 software. Tests are written in a keyword-based language, with a test editor containing multiple efficiency-enhancing features. Additionally, the control of time dependencies is made possible and lead to faster test runs as well as to the possibility to implement debugging. Finally, the test framework is fully integrated in an existing development environment for IEC 61499 software (4diac IDE). Results indicate good applicability of the developed test language: Complexity measures showed 5 to 10 times reduced programming effort and estimated programming time compared to tests written in native language. Further, test execution times are found acceptable and user feedback indicates overall high usability of the test framework.
en
Additional information:
Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
