Laiteohjaimien Structured Text -kielisten ohjelmien luonti käyttäen simulointityökaluja

Model-based design is a relatively new technique of developing software for embedded systems. It aims to reduce the cost of the software development process by generating the code from a simulation model. The code is generated automatically using a tool that is developed for this purpose. This way the errors in the system can be found and eliminated early in the development process compared to traditional software development project for embedded systems. As mentioned, the tools are at the time of this study still relatively new, and especially when considering code that has to comply with functional safety standards, the code has to fulfill certain requirements and it has to be clear enough so that it can be traced back to each function of the model. This study aims to determine how well these methods can be used with software development for embedded systems in mind. More precisely, this thesis focuses on MathWorks’ Simulink as the modelling software, and CODESYS as the coding language of the programmable logic controller and ultimately the compatibility of these with each other. The workflow of a model-based design software generation process is determined and presented as the result of this study. That process includes building, testing and verifying the model, preparing it for code generation, configuring and using the code generation tool and finally verifying the generated code. An example model of a battery cell balancing system for the code generation process is built, and thus that area is also studied. In the end of this study, some different possible uses of this technique are briefly discussed as well as further possible areas of study regarding this topic.Mallipohjainen ohjelmistosuunnittelu on melko uusi tekniikka sulautettujen järjestelmien ohjelmistosuunnittelussa. Sillä tähdätään pienempiin kehityskustannuksiin luomalla järjestelmien koodi suoraan simulointiin tehdystä systeemin mallista. Koodi luodaan hyödyntäen automatisoituja työkaluja, jotka ovat kehitetty tähän tarkoitukseen. Näin toimien mahdolliset kehitysvaiheessa tulevat virheet voidaan huomata ja poistaa paljolti jo hyvin aikaisessa vaiheessa kehitystyötä verrattuna perinteiseen sulautettujen järjestelmien ohjelmistokehitykseen. Kuten mainittu, tähän tarvittavat työkalut ovat tämän työn kirjoittamisen aikaan vielä melko uusia, ja erityisesti turvallisuuskriittistä koodia ajatellen koodin on täytettävä tietyt vaatimukset ja sen on oltava riittävän selkeää, jotta tietyt osat koodista voidaan jäljittää vastaaviin osiin mallista. Tämän työn tarkoituksena on selvittää, onko nämä menetelmät käyttökelpoisia sulautettujen järjestelmien ohjelmistokehitystä varten. Erityisesti tämä työ keskittyy MathWorks:n simulointiohjelmistoon Simulink, sekä ohjelmoitavan logiikan yhteydessä käytettyyn ohjelmointikieleen CODESYS sekä näiden yhteensopivuutta tätä prosessia ajatellen. Mallipohjaisen ohjelmistosuunnitteluprosessin suositeltu työnkulku mainittuja työkaluja hyödyntäen määritellään ja esitetään työn tuloksena. Tähän prosessiin kuuluu mallin rakentaminen, sen testaaminen ja toiminnallisuuden todentaminen, sen valmistelu koodin luontia varten, koodin luontiohjelmiston määritys ja käyttö sekä lopulta luodun koodin testaaminen ja toiminnallisuuden todentaminen. Esimerkkinä rakennetaan malli, joka tasapainottaa akkukennojen jännitteitä, jonka vuoksi myös tätä aihetta tutkitaan hieman. Työn lopussa käsitellään lyhyesti mahdollisia erilaisia tätä tekniikkaa hyödyntäviä sovelluksia sekä pohditaan millä tavoin tätä aihetta voisi tutkia edelleen

Contribution de l'ingénierie dirigée par les modèles à la conception de modèles grande culture

Cette thèse, à caractère industriel, vise à répondre à une problématique de production de l entreprise ITK. Par la mise en oeuvre des techniques de l ingénierie dirigée par les modèles, nous proposons un environnement de modélisation et de simulation pour la croissance des plantes. Outre sa facilité d utilisation pour les agronomes, le prototype obtenu permet la génération automatique de code Java des modèles à intégrer dans des outils d aide à la décision exécutés sur une plateforme Java Enterprise Edition.This PhD thesis has an industrial purpose. It is motivated by a software production issue met within the ITK company. Using the techniques provided by model-driven engineering, we propose a modeling and simulation environment dedicated to plant growth. The prototype achieved proves to be easy to use for crop modelers. It is also enhanced with a Java code generation feature. The models obtained from this code generation are designed to be integrated into decision support systems running on a Java Entreprise Edition platform.CLERMONT FD-Bib.électronique (631139902) / SudocSudocFranceF