Objektorientierte Modellierung zur Simulation des Steuerverhaltens ...

Objektorientierte Simulation von Prozeß und SPS 59
5.2.3 Darstellungskomponenten
Einige Modellkomponenten haben nur innerhalb der Simulation Bedeutung. Jedes Objekt, das
aus einer Klasse abgeleitet wird, muß einen eindeutigen Namen haben. Dieser kann für reale
Objekte als Vorschlag aus dem Modell übernommen werden.
Jedes Objekt wird grafisch dargestellt. Dafür muß ihm ein Icon und eine geometrische Position
auf dem Bildschirm zugewiesen werden, über die es repräsentiert wird. Um die Attribute eines
Objekts ändern zu können, müssen sie dem Anwender zugänglich gemacht werden. Er erhält
die Möglichkeit, ein durch ein Icon repräsentiertes Objekt zu öffnen und über eine Eingabemaske
zu manipulieren. Für Attribute, die grafisch repräsentiert sind, muß ein Grafik-Editor
vorgesehen werden, z.B. um Icons zu entwerfen, Kanten zu editieren oder um Objekte in Modellen
oder auf Strecken zu verschieben.
5.2.4 Zeit und Ablaufsteuerung
Zu einem Simulationsprogramm gehört eine Zeit- und Ablaufsteuerung. Sie startet und beendet
die Simulation und verwaltet die Ereignisliste. In OSIMPROST wird eine prozeßorientierte
Zeitverwaltung gewählt (Abschnitt 3.2.4). Prozeßorientierte Zeitsteuerungen bieten eine maximale
Simulationsgeschwindigkeit, weil die Uhr Zeiträume ohne relevante Veränderungen überspringen
kann. Auch die Handhabung interagierender Prozesse ist problemlos zu handhaben.
Auf die kontinuierliche Beschreibung, wie sie das Multimodelling (Abschnitt 3.2.5) ermöglicht,
muß vorerst verzichtet werden, weil bisherige Rechner die Handhabung dieses Verfahrens
nicht in vertretbarer Geschwindigkeit beherrschen. Der folgende Abschnitt zeigt eine
Möglichkeit auf, wie auch mit einer prozeßgesteuerten Simulation das kontinuierliche Verhalten
speicherprogrammierbarer Steuerungen nachgebildet werden kann.
5.2.4.1 Ein Ansatz zur Darstellung von SPS-Zyklen bei
ereignisorientierter Simulation
SPS arbeiten ihre Programme zyklisch ab, um eine kontinuierliche Überwachung des Systemzustandes
nachzubilden, wie sie bei Schützsteuerungen zu finden ist. Bei mittleren Anlagen
ergeben sich, je nach der Anzahl der Befehle im Programm, Zykluszeiten in der Größenordnung
zwischen 10 und 100 ms. Längere Zykluszeiten würden eine zu lange Reaktionszeit auf
Veränderungen im System bewirken und damit das Risiko bergen, daß auf Zustände nicht
rechtzeitig reagiert wird, mit katastrophalen Folgen möglicherweise.
Bei einer prozeßgesteuerten Simulation steht diese kleine Größenordnung in einem krassen
Gegensatz zu den Ereignisabständen im Prozeß, die in der Größenordnung von Sekunden bis
Stunden liegen. Das Größenverhältnis kann somit 1/360.000 betragen. In der Realität ist das
unproblematisch, weil die SPS ja die Echtzeitbedingungen erfüllt, und der Prozeß selbst nicht
durch SPS-Programmzyklen beeinflußt wird. In der Simulation müssen z.B. bis zu einem Ereignis,
das erst in einer Stunde eintritt, die 360.000 SPS-Zyklen bearbeitet werden, mit einem