Spezifikation und Entwurf der Realzeit-Software für die Regel-basierte Automatisierung einer natürlichen Hallenbelüftung in PEARL-orientierter Form

Kurzfassung

Häufig können Steuerungs-Funktionen unmittelbar in Regeln formuliert werden. Andererseits kann wegen der Komplexität eines Prozeß-Modells oder bei geringer Prozeß-Information eine Regel-basierte Formulierung der Automatisierungsfunktionen überhaupt die einzig sinnvolle sein. Weiterere Vorteile sind die leichte Lesbarkeit und die mit wissensbasierten Sprachen, wie z.B. PARLOG, vorhandene Möglichkeit der präzisen syntaktischen Ausdrucksweise. Deshalb eignet sich eine Regel-basierte Formulierung auch sehr gut zur Problemspezifikation, wobei in PARLOG auch bereits Realzeit-Aspekte durch die Möglichkeit der Formulierung paralleler Prädikate spezifiziert werden können.

Für die Entwurfsphase verfügt die Realzeitsprache PEARL über Sprachmittel, wie das zyklische Einplanen von Tasks, die über die Möglichkeiten wissensbasierter Sprachen weit hinausgehen, was zu der Überlegung führt, beide Ansätze miteinander zu verbinden. Wenn die Struktur der Regeln aber z.B. sehr einfach ist, so können diese auch direkt in einen PEARL-orientierten Entwurf eingebracht werden, wobei der Entwurf im Großen zunächst die Möglichkeit bietet, für das Regel-Wissen eigene und damit leicht austauschbare Moduln zu entwerfen.

In diesem Beitrag wird diese Vorgehensweise gewählt, indem die Aufgaben der Software einer natürlichen Belüftungsanlage zunächst Regel-basiert in PARLOG-ähnlicher Form spezifiziert werden, und diese Spezifikation dann systematisch in einen PEARL-orientierten Entwurf überführt wird. So können parallele Prädikate in parallele Tasks und deren Steuerung sowie Prozeß-E/A-Prädikate in Prozeß-E/A-Anweisungen auf hoher Ebene umgesetzt werden.

Im vorliegenden Fall wird auch die Implementation in PEARL vorgenommen.