METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED

METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED
Dipartimento di Informatica e Sistemistica METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED Alessandro DE CARLI Anno Accademico

METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI
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 ASPETTI INNOVATIVI 2

PER MIGLIORARE L’ACCESSO ALLE INFORMAZIONI DEI DISPOSI-TIVI DI CAMPO VENGONO UTILIZZATE LE TECNOLOGIE E GLI STANDARD DEI BUS DI CAMPO (FIELDBUS, PROFIBUS) 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 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 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 aspetti innovativi 3

OPERAZIONI GESTIONE DELLA PRODUZIONE ASPECT ORIENTED DI VITA RISORSE
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI GESTIONE DELLA PRODUZIONE UNITÀ OPERATIVE MANUTENZIONE OPERAZIONI OTTIMIZZAZIONE DELLE RISORSE PIANIFICAZIONE E PROGRAMMAZIONE RISORSE CICLO DI VITA INFORMAZIONI CENTRALIZZATE ASPECT ORIENTED INGEGNERIZZAZIONE DI IMPIANTO IDEE PROGETTAZIONE INSTALLAZIONE INGEGNERIZZAZIONE DI PROCESSO FUNZIONAMENTO MANUTENZIONE DISPOSITIVI DI CAMPO INTERAZIONE TRA L’ AUTOMAZIONE E PROCESSI PRODUTTIVI 4

DISEGNI COSTRUTTIVI INFORMAZIONI SULLA UBICAZIONE DIAGRAMMI DEI COLLEGAMENTI INFORMAZIONI SULLA QUALITÀ INFORMAZIONI SULLA MANUTENZIONE VIDEO DEL FUNZIONAMENTO DIFFERENTI ASPETTI DI UN OGGETTO INTERAZIONE TRA L’ AUTOMAZIONE E PROCESSI PRODUTTIVI 5

GESTIONE DEGLI ASPETTI DI UN OGGETTO CON SOFTWARE SPECIALISTICI
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI GESTIONE DEGLI ASPETTI DI UN OGGETTO CON SOFTWARE SPECIALISTICI SOFTWARE SPECIALISTICI SUDDIVISIONE IN OGGETTI ASTRATTI OGGETTO REALE ASPETTI 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 IMPLEMENTAZIONE DEGLI ASPETTI 6

MODELLAZIONE DI UN IMPIANTO CON STRUTTURE AD OGGETTI
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI MODELLAZIONE DI UN IMPIANTO CON STRUTTURE AD OGGETTI STRUTTURA FUNZIONALE STRUTTURA FISICA STRUTTURA BATCH PER NAVIGARE TRA LE VARIE STRUTTURE SI UTILIZZA UN BROWSER EXPLORER GLI OGGETTI VENGONO INSERITI, CANCELLATI O SPOSTATI AGGIUNGENDO CANCELLANDO E MODIFICANDO DINAMICAMENTE GLI ASPETTI STRUTTURALI STRUTTURE MULTIPLE 7

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 ASPETTO EREDITARIETÀ TIPOLOGIE DI OGGETTI 8

LIVELLO DI AMBIENTI DI LAVORO LIVELLO DEI SERVER LIVELLO DI CONTROLLO
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI LIVELLO DI AMBIENTI DI LAVORO AMBIENTE DI LAVORO PC STANDARD AMBIENTE DI LAVORO LAN AMBIENTE DI LAVORO WIRELESS LIVELLO DEI SERVER SERVER OPC SERVER APPLICAZIONI SOFTWARE SERVER ASPECT ORIENTED LIVELLO DI CONTROLLO CONTROLLORI LOCALI DISPOSITIVI DI CAMPO PLC ARCHITETTURA DI SISTEMA 9

INTRANET RETE D’ IMPIANTO SERVER CONFIGURAZIONE
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI PROTEZIONE RETE INTERNET PORTALE WEB INTRANET RETE D’ IMPIANTO WIRELESS LAN O BLUETOOTH ROUTER RETE CLIENT-SERVER IEEE802 E TCP-IP SERVER CONFIGURAZIONE SERVER OPC SERVER APPLICAZIONI RETE DI CONTROLLO IEEE802 E TCP-IP CONTROLLER CONTROLLER BUS DI CAMPO BUS DI CAMPO ARCHITETTURA DI SISTEMA 10

SISTEMA DI MANUTENZIONE CONNESSIONEDISPOSITIVI
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI STAZIONE OPERATORE SISTEMA DI MANUTENZIONE MES PIATTAFORMA DI INTEGRAZIONE CONNESSIONEDISPOSITIVI APPLICAZIONI FUTURE ASPECT OBJECTS FIELDBUS DISPOSITIVI DI CAMPO ARCHITETTURA FUNZIONALE 11

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 PORTALE WEB REAL - TIME 12

NAVIGAZIONE SELEZIONE DI VISTE DATI STORICI DATI CORRENTI SVG DISPLAY TRENDING INTERAZIONI WEB PARTS PORTALE WEB REAL - TIME 13

ELABORAZIONE DEI DATI ANALISI VALIDAZIONE DATI DAL CAMPO
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI ELABORAZIONE DEI DATI AGGIORNAMENTO WEB REAL-TIME VISUALIZZAZIONE WEB INFORMAZIONI ANALISI VALIDAZIONE DATI DAL CAMPO ELABORAZIONE DEI DATI 14

MODELLAZIONE AD OGGETTI
METODOLOGIE ORIENTATE AGLI OGGETTI MODELLAZIONE AD OGGETTI COMPONENTI SOFTWARE PRESENTATION OBJECTS WEB PARTS COMPONENTI SOFTWARE RIUTILIZZABILI APPLICATION OBJECTS WEB SERVICES ANALISIS PLUG-IN OGGETTI SOFTWARE RIUTILIZZABILI DATA OBJECTS ELEMENTI MODELLI TEMPLATES 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 IMPLEMENTAZIONE OBJECTS ORIENTED 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) È UN LINGUAGGIO DI RAPPRESENTAZIONE E PROGETTAZIONE E NON DI PROGRAMMAZIONE (COME JAVA, VISUAL BASIC, C++..) UML COSTITUISCE UNA NOTAZIONE UNIVERSALE PER RAPPRE-SENTARE QUALUNQUE TIPO DI SISTEMA SOFTWARE, HARDWARE, ORGANIZZATIVO 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 ASPETTI GENERALI 16

IL LINGUAGGIO UML È DEFINITO DALLO STANDARD OMG (OBJECT MANAGEMENT GROUP) DAL NOVEMBRE 1997 ALBERO GENEALOGICO DI UML 17

NON È UN LINGUAGGIO PROPRIETARIO
IL LINGUAGGIO UML 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 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 LINGUAGGIO PROPRIETARIO NON È UN MODELLO PER LA DEFINIZIONE DI INTERFACCIA COSA È UML 18

IL LINGUAGGIO UML 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 UML META-MODELLO E DIAGRAMMI 19

DIAGRAMMI RELATIVI ALLA STRUTTURA
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMI RELATIVI ALLA STRUTTURA DIAGRAMMA DEI COMPONENTI DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI DIAGRAMMA DI STATO DIAGRAMMA DELLE CLASSI META-MODELLO UML DIAGRAMMI RELATIVI AL CONTROLLO DIAGRAMMA DELLE ATTIVITÀ DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE DIAGRAMMA DI SEQUENZA DIAGRAMMA DEI CASI D’USO DIAGRAMMI RELATIVI ALLA COMUNICAZIONE DIAGRAMMI UML 20

DIAGRAMMA DEI CASI D’USO
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 RAPPRESENTANO LE MODALITÀ DI UTILIZZAZIONE DEL SISTEMA DA PARTE DI UNO O PIÙ UTENTI 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 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 21

DIAGRAMMA DEI CASI D’USO (USE CASES DIAGRAM)
IL LINGUAGGIO UML 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 DESCRIVE LE INTERAZIONI TRA SISTEMA ED ENTITÀ ESTERNE COME UNA COLLEZIONE DI SCENARI, IN CUI OGNI SCENARIO RAPPRESENTA UNA SEQUENZA DI EVENTI I PROTAGONISTI SONO GLI “ATTORI” DEL SISTEMA CIOÈ COLORO CHE PRENDONO PARTE AI CASI D’USO LE ENTITÀ ESTERNE DETERMINANO L’INIZIO DELLA SEQUENZA DI EVENTI 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 CALCOLO GLI ATTORI INTERAGISCONO CON I CASI D’USO TRAMITE ASSOCIAZIONI GENERICHE O DI GENERALIZZAZIONE O INCLUSIONE DI SEGUITO E’ RIPORTATO IL DIAGRAMMA DEI CASI D’USO DELLA PIATTAFORMA DI PERFORAZIONE DIAGRAMMA DEI CASI D’ USO 22

STRUTTURA UTILIZZAZIONE
IL LINGUAGGIO UML STRUTTURA I CASI D’USO SONO COMPOSTI GRAFICAMENTE PRINCIPALMENTE DA DUE ENTITÀ DISTINTE: UTILIZZATORE DEL SISTEMA “MODO” DI UTILIZZAZIONE DEL SISTEMA 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 DIAGRAMMA DEI CASI D’ USO 23

DIAGRAMMA DELLE CLASSI
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DELLE CLASSI CLASS DIAGRAM CLASSE: È LA DESCRIZIONE DI UN INSIEME DI OGGETTI (ELEMENTI DI UNA CLASSE) CHE CONDIVIDONO DETERMINATE CARATTERISTICHE COMUNI ATTRIBUTI: 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 UN DIAGRAMMA DELLE CLASSI CONSENTE DI DESCRIVERE GLI OGGETTI CHE COMPONGONO IL SISTEMA ATTRAVERSO LE LORO ASTRAZIONI, OSSIA LE CLASSI TRAMITE OPPORTUNE RELAZIONI FRA LE CLASSI CHE COSTITUISCONO IL DIAGRAMMA, VENGONO IMPLEMENTATI I MECCANISMI DI EREDITARIETÀ SEMPLICE E MULTIPLA, POLIMORFISMO E RIDEFINIZIONE 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 DIAGRAMMA DELLE CLASSI 24

IL LINGUAGGIO UML NOME CLASSE ATTRIBUT0 1 ATTRIBUT0 2 ………………. OPERAZIONE 1 OPERAZIONE 2 …………………. RAPPRESENTAZIONE DI UNA CLASSE 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 DIAGRAMMA DELLE CLASSI 25

IL LINGUAGGIO UML 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 : - LIVELLI DI VISIBILITÀ 26 26 26

<<INTERFACE>>
IL LINGUAGGIO UML INTERFACCIA <<INTERFACE>> NOME OPERAZIONE 1 OPERAZIONE 2 …………………. RAPPRESENTAZIONE DI UN’ INTERFACCIA UN’INTERFACCIA RAPPRESENTA UN INSIEME DI OPERAZIONI CHE UNA CLASSE OFFRE AD ALTRE CLASSI UN’INTERFACCIA NON HA ATTRIBUTI MA SOLTANTO OPERAZIONI INTERFACCIA 27

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
IL LINGUAGGIO UML RELAZIONI RAPPRESENTAZIONE GRAFICA 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 RELAZIONI 28

RAPPRESENTAZIONE GRAFICA
IL LINGUAGGIO UML RELAZIONI RAPPRESENTAZIONE GRAFICA 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” RELAZIONI 29

STRUTTURA IL LINGUAGGIO UML AGGREGAZIONE EREDITARIETÀ
CLASSE 1 OPERAZIONI ATTRIBUTI AGGREGAZIONE CLASSE 2 OPERAZIONI ATTRIBUTI CLASSE 3 OPERAZIONI ATTRIBUTI CLASSE 4 OPERAZIONI ATTRIBUTI EREDITARIETÀ CLASSE 5 OPERAZIONI ATTRIBUTI CLASSE 6 OPERAZIONI ATTRIBUTI CLASSE 7 OPERAZIONI ATTRIBUTI DIAGRAMMA DELLE CLASSI 30

DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI
ESEMPIO MODELLAZIONE UML DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI IL DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI RAPPRESENTA L’INSIEME DEGLI OGGETTI CHE COSTITUISCONO GLI ELEMENTI DI CIASCUNA CLASSE OGGETTO SENSORI POTENZIOMETRICI SENSORI AD EFFETTO HALL SENSORI CAPACITIVI SENSORI DI POSIZIONE CLASSE SENSORI OTTICI SENSORI MAGNETICI SENSORI AD ULTRASUONI DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI 31

DIAGRAMMA DI SEQUENZA COSA RAPPRESENTA UTILIZZAZIONE
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DI SEQUENZA COSA RAPPRESENTA 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 DIAGRAMMA DI SEQUENZA 32

STRUTTURA ATTORE IL LINGUAGGIO UML OGGETTO NOME 1 NOME 2 MESSAGGIO
ATTIVITÀ DELL’OGGETTO MESSAGGIO RICORSIVO DIAGRAMMA DI SEQUENZA 33

DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE COSA RAPPRESENTA 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 DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE 34

STRUTTURA IL LINGUAGGIO UML OGGETTO AZIONE 1 AZIONE 3 ATTORE NOME 1
MESSAGGIO NOME 2 DIAGRAMMA DI COLLABORAZIONE 35

DIAGRAMMA DI STATO COSA RAPPRESENTA UTILIZZAZIONE
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DI STATO COSA RAPPRESENTA 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 SPECIFICA IL CICLO DI VITA DEGLI OGGETTI DI UNA CLASSE DEFINENDO LE REGOLE CHE LA GOVERNANO UTILIZZAZIONE IL DIAGRAMMA DI STATO AIUTA GLI ANALISTI, I PROGETTISTI E GLI SVILUPPATORI A CAPIRE IL COMPORTAMENTO DEGLI OGGETTI IN UN SISTEMA GLI SVILUPPATORI DEVONO TRADURRE TALE COMPORTAMENTO IN SOFTWARE DIAGRAMMA DI STATO 36

STRUTTURA IL LINGUAGGIO UML STATO INIZIALE STATO TRANSIZIONE DI STATO
NOME 1 VARIABILI CARATTERIZZANTI LO STATO ATTIVITÀ STATO INIZIALE STATO TRANSIZIONE DI STATO NOME 2 VARIABILI CARATTERIZZANTI LO STATO ATTIVITÀ NOME 3 VARIABILI CARATTERIZZANTI LO STATO ATTIVITÀ STATO FINALE DIAGRAMMA DI STATO 37

DIAGRAMMA DI ATTIVITÀ COSA RAPPRESENTA UTILIZZAZIONE
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DI ATTIVITÀ COSA RAPPRESENTA 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 PERMETTE DI MODELLARE LE ATTIVITÀ DA SVOLGERE IN MODO PARALLELO E LA LORO SINCRONIZZAZIONE UTILIZZAZIONE COSTITUISCE LA BASE PER LA SCRITTURA DEL CODICE NELLA FASE DI SVILUPPO DIAGRAMMA DI ATTIVITA’ 38

BARRA DI SINCRONIZZAZIONE
IL LINGUAGGIO UML STRUTTURA ATTIVITÀ ATTIVITÀ 1 BARRA DI SINCRONIZZAZIONE PERCORSO DECISIONALE NO SI ? ATTIVITÀ 2 ATTIVITÀ 3 PERCORSI CONCORRENTI TRANSIZIONE ATTIVITÀ 4 ATTIVITÀ 5 DIAGRAMMA DI ATTIVITA’ 39

DIAGRAMMA DEI COMPONENTI
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DEI COMPONENTI COSA RAPPRESENTA 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 UTILIZZAZIONE 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 DIAGRAMMA DEI COMPONENTI 40

RELAZIONE DI DIPENDENZA
IL LINGUAGGIO UML STRUTTURA COMPONENTE [NOME SOTTOSISTEMA] NOME COMPONENTE 1 [NOME PACKAGE] NOME COMPONENTE 2 [NOME PACKAGE] NOME COMPONENTE 1 RELAZIONE DI DIPENDENZA DIAGRAMMA DEI COMPONENTI 41

DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE
IL LINGUAGGIO UML DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE COSA RAPPRESENTA 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 UTILIZZAZIONE 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 DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE 42

STRUTTURA IL LINGUAGGIO UML CONNESSIONE TRA NODI TCP/IP TCP/IP NODO
APPLICATION SERVER DATA SERVER TCP/IP TCP/IP CLIENT NODO DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE 43

IL LINGUAGGIO UML SOTTOSISTEMA CONSENTE 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 PACKAGE 44

IL LINGUAGGIO UML USO DEI DIAGRAMMI UML 1 DEFINIZIONE DELLE ATTIVITÀ: ATTRAVERSO COLLOQUI CON L’UTILIZZATORE VENGONO ANALIZZATE IN MODO DETTAGLIATO LE ATTIVITÀ FONDAMENTALI DEL SISTEMA, DEFINENDO UN DIAGRAMMA DELLE ATTIVITÀ 2 ANALISI DEL SISTEMA: VENGONO DEFINITI GLI ATTRIBUTI E LE OPERAZIONI DELLE VARIE CLASSI CHE COMPONGONO IL SISTEMA, PER REALIZZARE UN DIAGRAMMA DELLE CLASSI 3 CORRELAZIONE TRA I SISTEMI: VENGONO IDENTIFICATE LE RELAZIONI DI DIPENDENZA TRA I VARI SISTEMI ATTRAVERSO LA REALIZZAZIONE DI UN DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE 4 PRESENTAZIONE DEI RISULTATI: TERMINATA LA RACCOLTA DELLE INFORMAZIONI VENGONO PRESENTATI I RISULTATI DELLE ANALISI ALL’UTILIZZATORE 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 USO DEI DIAGRAMMI 45

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 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 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 9 DEFINIZIONE DEGLI OGGETTI: DALL’ANALISI DEL DIAGRAMMA DELLE CLASSI VIENE GENERATO IL DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI 10 DEFINIZIONE DEI COMPONENTI: VENGONO VISUALIZZATI I COMPONENTI DEL SISTEMA E LE LORO DIPENDENZE, REALIZZANDO UN DIAGRAMMA DEI COMPONENTI USO DEI DIAGRAMMI 46

14 INSTALLAZIONE DEL SISTEMA COMPLETO SULL’ HARDWARE APPROPRIATO
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 12 PROVE DEL CODICE 13 COSTRUZIONE DELL’ INTERFACCIA UTENTE E COLLEGAMENTO AL CODICE: UNA VOLTA CHE È A DISPOSIZIONE IL SISTEMA FUNZIONANTE E COMPLETO CON L’ INTERFACCIA UTENTE 14 INSTALLAZIONE DEL SISTEMA COMPLETO SULL’ HARDWARE APPROPRIATO 15 PROVE SUL SISTEMA INSTALLATO USO DEI DIAGRAMMI 47

LINGUAGGIO XML XML È L’ ACRONIMO DI EXTENSIBLE MARKUP LANGUAGE
IL LINGUAGGIO XML LINGUAGGIO XML XML È L’ ACRONIMO DI EXTENSIBLE MARKUP LANGUAGE XML È UN LINGUAGGIO DI MARKUP SIMILE AD HTML PENSATO PER DESCRIVERE DATI ED INFORMAZIONI XML È FLESSIBILE, NON CI SONO TEICHETTE PREDEFINITE XML È STATO ORGANIZZATO IN MODO DA FORNIRE UNA STRUTTURA AI DATI PER LA DESCRIZIONE E CONDIVISIONE DELLE INFORMAZIONI XML È STATO ORGANIZZATO PER EFFETTUARE LO SCAMBIO E LA INTERUSABILITÀ DI DOCUMENTI SU INTERNET ASPETTI GENERALI 48

VANTAGGI APPLICAZIONI DOCUMENTI AUTODESCRITTIVI
IL LINGUAGGIO XML VANTAGGI 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 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 ASPETTI GENERALI 49

COMPONENTI DI UN DOCUMENTO INIZIO DELLA ETICHETTA
IL LINGUAGGIO XML COMPONENTI DI UN DOCUMENTO ELEMENTO XML BLOCCO ELEMENTARE INIZIO DELLA ETICHETTA STRUTTURA CONTENUTO CONTENUTO RAPPRESENTAZIONE FINE DELLA ETICHETTA STRUTTURA DEL LINGUAGGIO XML 50

IMPIANTO DI PRODUZIONE CONTINUA IMPIANTO DI PRODUZIONE DISCRETA
STANDARD ISA IMPRESA SISTEMA DI PRODUZIONE STANDARD ISA SP95 PARTE3 AREA PRODUTTIVA IMPIANTO BATCH IMPIANTO DI PRODUZIONE CONTINUA IMPIANTO DI PRODUZIONE DISCRETA STANDARD ISA SP95 PARTE 1 & 2 STANDARD ISA SP88 RUOLO STANDARD ISA 51

ISA SP95 (ENTERPRISE CONTROL SYSTEM INTEGRATION)
STANDARD ISA 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 52

CARATTERISTICHE DELLO STANDARD SP95
STANDARD ISA 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 I MODELLI DELLA PARTE 1 SONO LA BASE PER LA PARTE 2 STRUTTURA DELLO STANDARD ISA SP95 53

STANDARD ISA PARTE 3 QUESTA PARTE DELLO STANDARD DETERMINA LE ATTIVITÀ ED I FLUSSI DELLE INFORMAZIONI PIÙ IMPORTANTI DEL MES (MANUFACTORING EXECUTION SYSTEM) VANTAGGI LO STANDARD SP95 È STATO SVILUPPATO CON I SEGUENTI OBIETTIVI: RIDUZIONE DEI COSTI RIDUZIONE DEI RISCHI E DEI POSSIBILI ERRORI NEI PROGETTI D’ INTEGRAZIONE MIGLIORAMENTO DELLA COMUNICAZIONE ATTRAVERSO L’INTRODUZIONE DI UNA TERMINOLOGIA STANDARD STRUTTURA DELLO STANDARD ISA SP95 54

ISA SP88 (SEQUENZE BATCH)
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 STRUTTURA DELLO STANDARD ISA SP88 55

MODELLO FISICO STANDARD ISA
PROCESS CELL PROCESS CELL: UN INSIEME DI APPARECCHIATURE INCLUSIVE DELLE UNITÀ DI PRODUZIONE DEL BATCH UNIT 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 EQUIPMENT MODULE : UN GRUPPO FUNZIONALE DI APPARECCHIATURE CHE PUÒ SVOLGERE UN NUMERO FINITO DI SEMPLICI ATTIVITÀ CONTROL MODULE 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

ISA SP88 (SEQUENZE BATCH)
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 STRUTTURA DELLO STANDARD ISA SP88 57

MODELLO PROCEDURALE STANDARD ISA
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 PROCEDURE UNIT PROCEDURE UNIT PROCEDURE: UNA SEQUENZA DI PRODUZIONE COSTITUITA DA OPERATION SUCCESSIVE E DALLE ATTIVITÀ ACCESSORIE PER L’INIZIALIAZZAZIONE, ORGANIZZAZIONE E CONTROLLO DI QUESTE OPERAZIONI OPERATION OPERATION : È UN ELEMENTO PROCEDURALE CHE DEFINISCE UN’ ATTIVITÀ DI PROCESSO INDIPENDENTE PHASE PHASE : IL PIÙ PICCOLO ELEMENTO PROCEDURALE CHE DEFINISCE UNA AZIONE SIGNIFICATIVA DAL PUNTO DI VISTA DEL PROCESSO MODELLO PROCEDURALE 58

CORRISPONDENZA TRA MODELLO FISICO E MODELLO PROCEDURALE
STANDARD ISA CORRISPONDENZA TRA MODELLO FISICO E MODELLO PROCEDURALE MODELLO FISICO MODELLO PROCEDURALE PROCEDURE PROCESS CELL UNIT PROCEDURE UNIT UNIT OPERATION PHASE EQUIPMENT MODULE STRUMENTAZIONE DI PROCESSO CONTROL MODULE CORRISPONDENZA TRA MODELLI 59

ESEMPIO IMPIANTO BATCH 60
STANDARD ISA SP88 EQUIPMENT MODULE EQUIPMENT MODULE CONTROL MODULE ESEMPIO IMPIANTO BATCH 60

NORME 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. STANDARD IEC 61

NORME IEC 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 NORMA IEC 61131 62

FUNCTION BLOCK DIAGRAM (FBD)
NORME IEC 61131 LINGUAGGI DI PROGRAMMAZIONE (PARTE 3) UN LINGUAGGIO DI PROGRAMMAZIONE RAPPRESENTA LA INTERFACCIA TRA IL PROGRAMMATORE ED IL SISTEMA DI CONTROLLO LA NORMA IEC 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) LADDER DIAGRAM (LD) FUNCTION BLOCK DIAGRAM (FBD) ISTRUCTION LIST (IL) LINGUAGGI 63

LINEA DI POTENZA DESTRA LINEA DI POTENZA SINISTRA
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 CONTATTO LINEA DI POTENZA DESTRA A1 B1 C1 PUMP COMANDO ATTUATORE PUMP := (A1 AND B1) OR C1 FLUSSO DI POTENZA LINEA DI POTENZA SINISTRA LINGUAGGI 64

INSTRUCTION LIST (IL) STRUTTURA DEL LINGUAGGIO
NORME IEC 61131 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 STRUTTURA DEL LINGUAGGIO LD A AND N B ST C OPERANDO OPERATORE LINGUAGGI 65

STRUCTURED TEXT (ST) STRUTTURA DEL LINGUAGGIO
NORME IEC 61131 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( ) ) STRUTTURA DEL LINGUAGGIO C := (A AND NOT B) LINGUAGGI 66

FUNCTION BLOCK DIAGRAM (FBD)
NORME IEC 61131 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 LINGUAGGI 67

FUNZIONE DI COMUNICAZIONE
NORME IEC 61131 FUNCTION BLOCK CONFIGURAZIONE RISORSA RISORSA PERCORSO VARIABILI FB FUNCTION BLOCK VARIABILE ESECUZIONE COMPITI COMPITO COMPITO COMPITO COMPITO PROGRAMMA FB PROGRAMMA PROGRAMMA FB PROGRAMMA FB FB VARIABILI GLOBALI PERCORSO DI ACCESSO FUNZIONE DI COMUNICAZIONE MODELLO SOFTWARE 68

NORME IEC 61131 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 LINGUAGGI 69

MODELLO SOFTWARE SCHEDULING
NORME IEC 61131 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 SCHEDULING 70

SEQUENZIALIZZAZIONE SENZA PRECEDENZA
NORME IEC 61131 MODELLO SOFTWARE SCHEDULING SEQUENZIALIZZAZIONE SENZA PRECEDENZA COMPITO A, PRIORITA’ 0, INTERVALLO 100mS COMPITO B, PRIORITA’ 1, INTERVALLO 200mS COMPITO C, PRIORITA’ 2, INTERVALLO 300mS 100 200 500 400 600 300 SEQUENZIALIZZAZIONE CON PRECEDENZA COMPITO C INTERROTTO 100 200 500 400 600 300 SCHEDULING 71

LIVELLI DI PORTABILITA’
NORME IEC 61131 LIVELLI DI PORTABILITA’ PORTABILITA’ DELLE APPLICAZIONI PROGRAMMA APPLICAZIONE PROGRAMMA APPLICAZIONE PORTABILITA’ DELLE LIBRERIE DEI BLOCCHI FUNZIONALI FB VARIABILI BLOCCO DI CODICE FB VARIABILI BLOCCO DI CODICE FB FB FB VARIABILI BLOCCO DI CODICE FB VARIABILI BLOCCO DI CODICE VARIABILI VARIABILI BLOCCO DI CODICE PORTABILITA’ DEI SISTEMI DI BASE BLOCCO DI CODICE PORTABILITA’ 72

IL MODELLO SOFTWARE POU
NORME IEC 61131 IL MODELLO SOFTWARE POU LO STANDARD IEC 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 NON CONSENTE L’UTILIZZO DI POU RICORSIVE, PERCHÈ È DIFFICILE TESTARE SOFTWARE RICORSIVO NON ESSENDO PREDICIBILE IL SUO COMPORTAMENTO REAL - TIME MODELLO POU 73

PLC SINGOLO (CON UNA SOLA CPU)
NORME IEC 61131 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 PROPONE UNA STRUTTURA PIÙ GENERALE APPLICABILE A SISTEMI MOLTO EVOLUTI CONFIGURAZIONE RISORSA PROGRAMMA PLC SINGOLO (CON UNA SOLA CPU) DIFFERENZE 74

PLC MULTIPROCESSORE: CPU INDIPENDENTI INSTALLATE IN UN UNICO RACK
NORME IEC 61131 IL MODELLO SOFTWARE - MAPPING PLC MULTIPROCESSORE: CPU INDIPENDENTI INSTALLATE IN UN UNICO RACK SISTEMA DI CONTROLLO DISTRIBUITO: PLC COLLEGATI MEDIANTE RETE DI CONTROLLO CONFIGURAZIONE RISORSA PROGRAMMA MAPPING 75

CONCETTO DI APPLICAZIONE
NORME IEC 61131 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 RISORSA RISORSA RISORSA PROGRAMMA PROGRAMMA PROGRAMMA PROGRAMMA PROGRAMMA APPLICAZIONE A APPLICAZIONE B APPLICAZIONE C APPLICAZIONE 76

STATI LOGICI DI FUNZIONAMENTO
NORME IEC 61131 SEQUENTIAL FUNCTION CHART STATI LOGICI DI FUNZIONAMENTO AZIONE STEP 3 N FILL S EMPTY TRANSITION 1 TRANSITION 2 STEP 1 STEP 2 VARIABILE INDICATORE ACTION BLOCK SFC 77

SEQUENTIAL FUNCTION CHART
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 SFC 78

NORME IEC 61804 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. NORME IEC 79

STRUTTURA IEC 61804 PARTE 1: PARTE 2:
NORME IEC 61804 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) NORME IEC 80

ESEMPIO DI APPLICAZIONE: PROCESSO CONTROLLATO
NORME IEC 61804 TT 2-1 2-2 TC REATTORE PRODOTTO RITORNO DEL CIRCUITO DI RAFFREDDAMENTO VALVOVA CIRCUITO DI RAFFREDDAMENTO ESEMPIO DI APPLICAZIONE: PROCESSO CONTROLLATO INPUT FUNCTION BLOCK TT 2-2 INPUT FUNCTION BLOCK TT 2-1 PID FUNCTION BLOCK TC 2-2 PID FUNCTION BLOCK TC 2-1 OUTPUT FUNCTION BLOCK FUNCTION BLOCK 81

DIPOSITIVI DI MISURA E ATTUATORI
NORME IEC 61804 DEFINIZIONE DEI FUNCTION BLOCK SENSORE -ATTUATORE DISPOSITIVO TECNOLOGY BLOCKS DIPOSITIVI DI MISURA E ATTUATORI RISORSE DI UN DIPOSITIVO FUNZIONALITÀ CARATTERISTICHE DEL DISPOSITIVO FUNZIONALITÀ PRESENTI SOLO IN ALCUNI DIPOSITIVI SYSTEM MANAGEMENT DEVICE BLOCK IDENTIFICAZIONE DISPOSITIVI HARDWARE E SISTEMA OPERATIVO APPLICAZIONI DI SINCRONIZZAZIONE APPLICATION FUNCTION BLOCKS SIGNAL PROCESSING INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE FUNCTION BLOCK 82

ELABORAZIONE DEI SEGNALI GESTIONE SEGNALI E PARAMETRI
NORME IEC 61804 DIAGRAMMA A BLOCCHI NOME TIPO ELABORAZIONE DEI SEGNALI ALGORITMI INPUT OUTPUT ALGORITMI GESTIONE SEGNALI E PARAMETRI PARAMETRI PARAMETRO DESCRIZIONE PARAMETRO 1 PARAMETRO DESCRIZIONE PARAMETRO 2 …… ……….. FUNCTION BLOCK 83

TECNOLOGY BLOCK ATTUATORI
NORMA IEC 61804 FLUSSO DEI SEGNALI NELLE APPLICAZIONI DI PROCESSO SETPOINT FUNCTION BLOCK DI CALCOLO ATTUATORE TECNOLOGY BLOCK DISPOSITIVI DI MISURA FUNCTION BLOCK DISPOSITIVI DI MISURA FUNCTION BLOCK DI CONTROLLO FUNCTION BLOCK ATTUATORI TECNOLOGY BLOCK ATTUATORI SENSORE SENSORE BLOCCHI RELATIVI ALLE APPLICAZIONI DI PROCESSO BLOCCHI RELATIVI AI DISPOSITI DI MISURA BLOCCHI RELATIVI AGLI ATTUATORI FLUSSO DEI SEGNALI DI PROCESSO 84

DEVICE DESCRIPTIVE LANGUAGE (DDL)
NORMA IEC 61804 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 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. DEVICE DESCRIPTIVE LANGUAGE 85

SPECIFICHE PER I BLOCCHI FUNZIONALI SPECIFICHE FUNCTION BLOCK
NORMA IEC 61804 FLUSSO DEI SEGNALI NELLE APPLICAZIONI DI PROCESSO MODELLI ASTRATTI IEC 61499 ISO 15745 SPECIFICHE PER I BLOCCHI FUNZIONALI SPECIFICHE FUNCTION BLOCK IEC 61804 IEC 61804 SPECIFICHE EDD FIELDBUS FONDATION PROFIBUS RETE DI CONTROLLO PROFILO TECNOLOGICO PRODOTTI REALIZZAZIONE PROFILO BASATO SULLA NORMA IEC 61804 86

ESEMPIO DI APPLICAZIONE
NORMA IEC 61804 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 ESEMPIO DI APPLICAZIONE 87

SISTEMA DI SUPERVISIONE SISTEMA DI VISUALIZZAZIONE
NORMA IEC 61804 PROGETTAZIONE REALIZZZIONE SISTEMA DI SUPERVISIONE SISTEMA DI SVILUPPO TOOL COMMISSIONATI DD 1 DD 3 DD 2 DD n 1804 EDD FB Function Block AI_FB Member { Variable_1; ... } IEC 61804 FB SISTEMA DI VISUALIZZAZIONE PLC LIBRERIE IEC FB PA device DD 1 FD 1 FD 2 DD 2 FD 3 FF device DD 3 FD n DD n DD - Device Description FD - Field Device PLC - Programable Logic Controller ESEMPIO DI APPLICAZIONE 88

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 NORME IEC 89

NORME IEC 61499 LA NORMATIVA IEC DEFINISCE I MODELLI DI CINQUE ENTITÀ PRINCIPALI: SISTEMA COMPLESSIVO MODELLO DEL SISTEMA APPLICAZIONI FUNCTION BLOCK MODELLO DELLA APPLICAZIONE SISTEMA OPERATIVO RISORSE DISPOSITIVI HARDWARE MODELLO FUNCTION BLOCK MODELLO DELLA RISORSA MODELLO DEL DISPOSITIVO MODELLO DEL SISTEMA CONTROLLATO 90

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 IL MODELLO DI SISTEMA 91

IL MODELLO DI SISTEMA: DISPOSITIVI
NORME IEC 61499 IL MODELLO DI SISTEMA: DISPOSITIVI DISPOSITIVI DI SUPPORTO DI CONTROLLO DI CAMPO IL MODELLO DI SISTEMA 92

MODELLO DI SISTEMA: RETI DI COMUNICAZIONE
NORME IEC 61499 MODELLO DI SISTEMA: RETI DI COMUNICAZIONE RETI DI INFORMAZIONE: SVOLGONO UN’AZIONE DI COMUNICAZIONE TRA SISTEMI INFORMATIVI RETI DI CONTROLLO: COLLEGANO I SISTEMI DI CONTROLLO DEL PROCESSO RETE DI INFORMAZIONE DISPOSITIVI DI SUPPORTO DISPOSITIVI DI SUPPORTO DISPOSITIVI DI SUPPORTO RETE DI CONTROLLO DISPOSITIVI DI CONTROLLO DISPOSITIVI DI CONTROLLO DISPOSITIVI DI CONTROLLO SISTEMA DI PRODUZIONE IL MODELLO DI SISTEMA 93

IL MODELLO DEI DISPOSITIVI
NORME IEC 61499 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 TRE CLASSI 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) IL MODELLO DEI DISPOSITIVI 94

INTERFACCIA DI PROCESSO INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE
NORME IEC 61499 IL MODELLO DEI DISPOSITIVI DISPOSITIVO RETE DI COMUNICAZIONE PROCESSO CONTROLLATO INTERFACCIA DI PROCESSO INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE RISORSA X RISORSA Y RISORSA Z APPLICAZIONE A APPLICAZIONE C APPLICAZIONE B IL MODELLO DEI DISPOSITIVI 95

IL MODELLO DELLE RISORSE
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 IL MODELLO DELLE RISORSE 96

IL MODELLO DELLE RISORSE IL MODELLO DELLE RISORSE
NORME IEC 61499 IL MODELLO DELLE RISORSE IL MODELLO DELLE RISORSE INTERFACCIA DI INFORMAZIONE DEL DISPOSITIVO INTERFACCIA DI COMUNICAZIONE DEL DISPOSITIVO FUNZIONE DI SCHEDULING DI COMUNICAZIONE OPERATORE INTERFACCIA Data Events Function Block Service Interface Algorithms STRUTTURA BLOCCHI FUNZIONALI 97

IL MODELLO DELL’APPLICAZIONE
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 IL MODELLO DELLE RISORSE 98

BLOCCHI FUNZIONALI DI BASE BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI
NORME IEC 61499 IL MODELLO DELL’ APPLICAZIONE APPLICAZIONI FUNCTION BLOCK CONNETTORI COSTANTI BLOCCHI FUNZIONALI DI BASE BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI IL MODELLO DELLE RISORSE 99

I BLOCCHI FUNZIONALI DI BASE
NORME IEC 61499 I BLOCCHI FUNZIONALI DI BASE INTERFACCIA EVENTI UN ELEMENTO DI UN BLOCCO FUNZIONALE È CARATTERIZZATO DA: EXECUTION CONTROL CHART VARIABILI INTERNE 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 INTERFACCIA DATI STRUTTURA BLOCCHI FUNZIONALI 100

EXECUTION CONTROL CHART
NORME IEC 61499 EXECUTION CONTROL CHART OGNI ECC È COMPOSTO DALLE SEGUENTI ENTITÀ FONDAMENTALI : AZIONI STATO INIZIALE STATI TRANSIZIONI STATO INIZIALE START INIT INITO EXO MAIN TRANSIZIONE AZIONE EVENTO STATO ALGORITMI STATO ALGORITMI EXECUTION CONTROL CHART 101

EXECUTION CONTROL FUNCTION
NORME IEC 61499 MODELLO DI ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE UTILIZZANDO LA EXECUTION CONTROL FUNCTION VIENE CONTROLLATA L’ESECUZIONE DEGLI ALGORITMI APPARTENENTI AI BLOCCHI FUNZIONALI EXECUTION CONTROL FUNCTION FUNZIONE DI SCHEDULING DELLA RISORSA ALGORITMI 2 8 1 5 4 6 3 7 = CAMPIONAMENTO 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 MODELLO ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE 102

EXECUTION CONTROL FUNCTION
NORME IEC 61499 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 EXECUTION CONTROL FUNCTION FUNZIONE DI SCHEDULING DELLA RISORSA ALGORITMI 2 8 1 5 4 6 3 7 = CAMPIONAMENTO 103 MODELLO ESECUZIONE E TEMPORIZZAZIONE 103 103

BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI
NORME IEC 61499 BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI IL FUNZIONAMENTO OPERATIVO DEL FUNCTION BLOCK È ESPRESSO IN TERMINI DI UNA SOTTO-RETE DI FUNCTION BLOCK IDENTIFICATORE TIPO EXECUTION CONTROL CHART EVENTI IN INGRESSO DATI IN INGRESSO EVENTI IN USCITA DATI IN USCITA BLOCCHI FUNZIONALI COMPOSTI 104

FUNCTION BLOCK COME INTERFACCE DI SERVIZIO
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 INTERFACCE DI SERVIZIO 105

COME INTERFACCIA DI SERVIZIO
NORME IEC 61499 FUNCTION BLOCK COME INTERFACCE DI SERVIZIO BLOCCO FUZIONALE COME INTERFACCIA DI SERVIZIO DATI EVENTI RISORSA ISO / OSI LAYERS DISPOSITIVO RETE DI COMUNICAZIONE INTERFACCE DI SERVIZIO 106

FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE
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 UTILIZZA DUE MODALITÀ DI COMUNICAZIONE : UNIDIREZIONALE (BROADCAST) BIDIREZIONALE (CLIENT-SERVER) FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE 107

COMUNICAZIONE UNIDIREZIONALE (BROADCAST)
NORME IEC 61499 COMUNICAZIONE UNIDIREZIONALE (BROADCAST) QO STATUS PARAMS PUBLISH_m SD_m QI : SD_1 EVENT CNF REQ ANY INIT BOOL INITO SUBSCRIBE_m RSP IND RD_m RD_1 SD_1, ..., SD_m REQ(+) INITO(+) PARAMS INIT(+) ~ RSP(+) IND(+) RD_1, ..., RD_m CNF(+) FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE 108

FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE
NORME IEC 61499 FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE QO STATUS CLIENT_m_n SD_m : QI SD_1 RD_n RD_1 ANY EVENT CNF REQ INIT BOOL INITO PARAMS SERVER_n_m SD_n RSP IND RD_m INITO(+) PARAMS INIT(+) RSP(+) SD_1, ..., SD_n CNF(+) RD_1, ..., RD_n SD_1, ..., SD_m REQ(+) IND(+) RD_1, ..., RD_m FUNCTION BLOCK DI COMUNICAZIONE 109

RICONFIGURABILE ED ESPANDIBILE RICONFIGURABILE ED ESPANDIBILE
NORME IEC CENTRALIZZATO PROGRAMMABILE CONFIGURABILE PLC IEC RICONFIGURABILE ED ESPANDIBILE RICONFIGURABILE IN LINEA ARCHITETTURA DEL MODELLO COMUNE DI RIFERIMENTO SINTESI Function Blocks IEC 61499 RICONFIGURABILE ED ESPANDIBILE DISTRIBUITO CONFIGURABILE PROGRAMMABILE DCS IEC 61804 DISTRIBUITO CONFIGURABILE APPROCCIO OBJECT ORIENTED 110

USO DEI FUNCTION BLOCK NEI SISTEMI DI CONTROLLO
NORME IEC USO DEI FUNCTION BLOCK NEI SISTEMI DI CONTROLLO CONTROLLO CENTRALIZZATO CON FUNCTION BLOCK UTLIZZANDO DISPOSITIVI I\O IEC 61131 CONTROLLO DECENTRALIZZATO CON FUNCTION BLOCK PROXY UTLIZZANDO DISPOSITIVI DI CAMPO DECENTRALIZZATI IEC \ IEC 61804 CONTROLLO DISTRIBUITO CON FUNCTION BLOCK DISTRIBUITI UTILIZZANDO DISPOSITIVI DI TIPO FUNCTION BLOCK IEC \ IEC 61804 PANORAMA DEI FUNCTION BLOCK 111

INFORMATION TECNOLOGY : BASE DELLA CONOSCENZA TECNOLOGIE INTELLIGENTI
NORME IEC INFORMATION TECNOLOGY : BASE DELLA CONOSCENZA TECNOLOGIE INTELLIGENTI TOOLS DI SUPPORTO MODELLI PER DIVERSI SCENARI INDUSTRIALI CONTROLLO RETI DI COMUNICAZIONE DIFFUSIONE ED ADDESTRAMENTO RICONFIGURAZIONE CONDUZIONE DIAGNOSTICA RICERCA GUASTI MODELLAZIONE CONFIGURAZIONE VISUAL EDITOR INGEGNERIA BASATA SU BLOCCHI MECCANOTRONICI COMPILATORE DIMOSTRAZIONE DEI BENEFICI IN AMBIENTE INDUSTRIALE LIBRERIE VALIDAZIONE VERIFICA SIMULAZIONE OBIETTIVI SVILUPPO DI PROTOTIPI INCAPSULAMENTO DELLA CONOSCENZA PIATTAFORMA STRUMENTI PIATTAFORMA DI SIMULAZIONE RUN -TIME ARCHITETTURA APERTA IEC 61499 IEC 61131 FIPA UML XML IEC AUTOMATION OBJECT PANORAMA DEI BLOCCHI 112

FUNCTION BLOCK ORIENTED
FUNCTION BLOCK - OBJECT ORIENTED FUNCTION BLOCK ORIENTED OBJECT- ORIENTED UML CLASSI FLUSSO DEI DATI FLUSSO DEGLI EVENTI SEQUENZE ATTIVITA’ STATO S2 S3 S4 S5 S6 DISPOSITIVO 3 RISORSA 1 RISORSA 2 RISORSA 3 DISPOSITIVO 2 DISPOSITIVO 1 NODO1 COMPONENTI CONFRONTO TRA ARCHITETTURE 113

FUNCTION BLOCK ORIENTED
FUNCTION BLOCK - OBJECT ORIENTED 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). CONFRONTO TRA ARCHITETTURE 114

UNA APPLICAZIONE VISTA DELL’UTENTE
MODELLAZIONE UML LIVELLLO CONCETTUALE LIVELLLO FISICO REQUISITI FUNZIONALI REALIZZAZIONE PROGRAMMI PER UTENTE FINALE IL FUNZIONAMENTO CASO D’USO UNA APPLICAZIONE VISTA DELL’UTENTE FUNZIONALITÀ LA GESTIONE ATTIVITÀ DA SVOLGERE UTILIZZAZIONE INTEGRATORE DI SISTEMA INGEGNERIA DI SISTEMA COMPORTAMENTO ISTALLAZIONE PRESTAZIONI COMUNICAZIONE PUNTI DI VISTA 115

COMANDO POSIZIONE SLITTA COMANDO MOVIMENTO TRAPANO
APPROCCIO OBJECT ORIENTED PANNELLO DI CONTROLLO COMANDO POSIZIONE SLITTA COMANDO MOVIMENTO TRAPANO DISPOSITIVO DI CONTROLLO TRAPANO RETE DI COMUNICAZIONE TRA I DISPOSITIVI DI CONTROLLO DISPOSITIVO DI CONTROLLO SLITTA ESEMPIO DI APPARATO 116

APPROCCIO OBJECT ORIENTED
LA LAVORAZIONE PUÒ INIZIARE IL PEZZO È CARICATO SULLA SLITTA IL PEZZO È PORTATO SOTTO 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 FASI DELLA LAVORAZIONE 117

CICLO DI LAVORO APPROCCIO OBJECT ORIENTED ESEMPIO DI APPARATO 118
INIZIO CICLO MOVIMENTO PEZZO IL PEZZO DA LAVORARE VIENE POSIZIONATO SULLA SLITTA MOVIMENTO SLITTA LA SLITTA VIENE POSIZIONATA SOTTO IL TRAPANO MOVIMENTO TRAPANO VIENE ABBASSATO IL TRAPANO LAVORAZIONE VIENE AVVIATA LA LAVORAZIONE MOVIMENTO TRAPANO TERMINATA LA LAVORAZIONE, IL TRAPANO VIENE SOLLEVATO MOVIMENTO SLITTA ILTRAPANO VIENE FERMATO VIENE MOVIMENTATA LA SLITTA PER SCARICARE IL PEZZO MOVIMENTO PEZZO FINE CICLO ESEMPIO DI APPARATO 118

COMANDO POSIZIONE SLITTA COMANDO MOVIMENTO TRAPANO
APPROCCIO OBJECT ORIENTED PANNELLO DI CONTROLLO COMANDO POSIZIONE SLITTA COMANDO MOVIMENTO TRAPANO DISPOSITIVO DI CONTROLLO TRAPANO RETE DI COMUNICAZIONE TRA I DISPOSITIVI DI CONTROLLO ALTO SENSORI COMUNICAZIONE DATI BASSO MOVIMENTO TRAPANO MOVIMENTO PEZZO CARICA PRONTO ATTESA SENSORI DISPOSITIVO DI CONTROLLO SLITTA COMUNICAZIONE DATI ESEMPIO DI APPARATO 119

UNITA’ DI FORATURA AUTOMATICA
ESEMPIO MODELLAZIONE UML UNITA’ DI FORATURA AUTOMATICA LAVORAZIONE NORMALE FUNZIONAMENTO OPERATORE/ IMPIANTO CONTROLLO TRAPANO SLITTA <<INCLUDE>> PROGETTISTA SETUP <<INCLUDE>> OPERATORE ARRESTA SISTEMA RIAVVIA GESTIONE ALLARMI MANUTENZIONE DIAGRAMMA DEI CASI D’USO 120

ESEMPIO MODELLAZIONE UML
UNITÀ DI FORATURA + ESEGUI LAVORAZIONE () È COMPOSTA DA È COMPOSTA DA È COMPOSTA DA TRAPANO - POSIZIONE OPERATIVITÀ + TRASLA () RUOTA () COLLABORA CON COLLABORA CON SLITTA - POSIZIONE OPERATIVITÀ + TRASLA () RUOTA () CONTROLLORE - ATTESA CONTROLLO + INVIA SEGNALE () RICEVE SEGNALE () DIAGRAMMA DELLE CLASSI 121

DIAGRAMMA DELLE CLASSI 122

CONTROLLO TRAPANO CONTROLLO SLITTA UNITÀ DI FORATURA TRAPANO SLITTA DIAGRAMMA DEGLI OGGETTI 123

7: INIZIO CICLO DI LAVORAZIONE ?
ESEMPIO MODELLAZIONE UML OPERATORE CONTROLLO SLITTA SLITTA CONTROLLO TRAPANO TRAPANO 1: INIZIA 2: CARICA PEZZO 3: CARICATO 4: A SINISTRA 5: PRONTO 6: PEZZO IN POSIZIONE 7: INIZIO CICLO DI LAVORAZIONE ? 8: AVVIARE TRAPANO 9: ABBASSA 10: LAVORAZIONE DIAGRAMMA DELLE SEQUENZE 124

APPROCCIO OBJECT ORIENTED ESEMPIO MODELLAZIONE UML
OPERATORE CONTROLLO SLITTA SLITTA CONTROLLO TRAPANO TRAPANO 11: SOLLEVA 12 : IN ALTO 13: FINE LAVORAZIONE 14: A DESTRA 15 : IN ATTESA 16 : SCARICA 17 : SCARICATO 18: FINITO DIAGRAMMA DELLE SEQUENZE 125

LAVORAZIONE SLITTA IN PRONTO
ESEMPIO MODELLAZIONE UML APPROCCIO OBJECT ORIENTED LAVORAZIONE INIZIO SLITTA IN ATTESA SCARICA SLITTA IN ATTESA CARICA FINE SLITTA IN PRONTO CICLO TRAPANO TRAPANO ALTO FERMO TRAPANO ALTO ROTAZIONE TRAPANO BASSO LAVORAZIONE DIAGRAMMA DI STATO 126

ESEMPIO MODELLAZIONE UML APPROCCIO OBJECT ORIENTED
OPERATORE SLITTA TRAPANO INIZIO CICLO AZIONA COMANDO SLITTA CARICAMENTO PEZZO SLITTA A SINISTRA AZIONA COMANDO TRAPANO AVVIAMENTO TRAPANO TRAPANO IN BASSO LAVORAZIONE DIAGRAMMA DELLE ATTIVITA’ 127

ESEMPIO MODELLAZIONE UML APPROCCIO OBJECT ORIENTED
OPERATORE SLITTA TRAPANO TRAPANO IN ALTO TRAPANO FERMO SLITTA A DESTRA SCARICA IL PEZZO FINE CICLO DIAGRAMMA DELLE ATTIVITA’ 128

RETE DI COMUNICAZIONEDATI
ESEMPIO MODELLAZIONE UML NODO 1 NODO 2 CONTROLLO SLITTA RETE DI COMUNICAZIONEDATI CONTROLLO TRAPANO SLITTA TRAPANO DIAGRAMMA DI DISTRIBUZIONE 129

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 UML IN SINTESI 130

MODELLAZIONE UML 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 UML IN SINTESI 131

MODELLAZIONE UML CONCLUSIONI LE METODOLOGIE DI PROGETTO ORIENTATE AGLI OGGETTI SONO STATE ADOTTATE CON SUCCESSO NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE PER FAR FRONTE ALLE SEGUENTI ESIGENZE: 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 132

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 CONCLUSIONI 133

INTERFACCIA SISTEMA ESEMPIO DI DATI DATI ESEMPIO MODELLAZIONE UML
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 DEFINIZIONI SECONDO LE NORME IEC 65 134

UNITÀ FUNZIONALE RETE AZIONE (OPERTATION) PARAMETRO CONNESSIONE
ESEMPIO MODELLAZIONE UML 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 DEFINIZIONI SECONDO LE NORME IEC 65 135

OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE
ESEMPIO MODELLAZIONE UML 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 DEFINIZIONI SECONDO LE NORME IEC 65 136

MODELLO DI UN OGGETTO PER L’AUTOMAZIONE
ESEMPIO MODELLAZIONE UML 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 DEFINIZIONI SECONDO LE NORME IEC 65 137

GRANDEZZE FORMATO VALORE
ESEMPIO MODELLAZIONE UML DISPOSITIVO FISICO ATTRIBUTI OPERAZIONI ATTUATORE NOME DEL DISPOSITIVO GRANDEZZE PRODUTTORE MODELLO NUMERO MODELLO CODICE STATO MODALITÀ DI CONTROLLO TENSIONE DI ALIMENTAZIONE POTENZA COPPIA ON OFF RUNNING STOP VARIABILE ATIIVA BOOLEAN INTEGER FLOATING STRING FORMATO VALORE DIAGRAMMA DELLE CLASSI PER UN ATTUATORE 138

ATTUATORE GRANDEZZE VALORE STATO VARIABILI VALORE FORMATO
ESEMPIO MODELLAZIONE UML DISPOSITIVO FISICO ATTRIBUTI OPERAZIONI ATTUATORE GRANDEZZE VALORE «SETTER» ATTIVAZIONE «GETTER» RISULTATO STATO setON setOFF setSTOP setVARIABLE_ACTIVE getSTATO getMODALITÀ_ DI _CONTROLLO getTENSIONE_ DI_ ALIMENTAZIONE getPOTENZA setTMODALITÀ_DI _CONTROLLO getON getOFF getRUNNING setRUNNING getSTOP getVARIABLE_ACTIVE RUN setSTATO VARIABILI VALORE FORMATO DIAGRAMMA DELLE CLASSI PER UN ATTUATORE 139

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 140

XML MODEL (XSM) PER MODELLARE LA STRUTTURA DI UN FILE XML
ESEMPIO MODELLAZIONE UML 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 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 DIFFERENTI TIPI DI MODELLO 141

MODELLO DELLE PRESTAZIONI
ESEMPIO MODELLAZIONE UML PRESTAZIONI DESIDERATE E PROGETTAZIONE AD OGGETTI CONCEPTUAL MODEL BUSINESS PROCESS MODEL MODELLO DELLE PRESTAZIONI PHYSICAL DATA MODEL OGGETTI COINVOLTI E LORO PRESTAZIONI OBJECT ORIENTED MODEL XML MODEL INFORMATION LIQUIDITY MODEL ORGANIZZAZIONE DELLE PROGETTAZIONE PER MODELLI 142

DIAGRAMMA DELLE CLASSI PER UN ATTUATORE 143

METODOLOGIE, STANDARD E LINGUAGGI OBJECT ORIENTED

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