Der steigende Kostendruck, die immer höheren Qualitätsanforderungen und die stetig zunehmende Komplexität stellen Maschinen- und Anlagenbauer vor immer neue Herausforderungen. Zudem werden immer mehr Maschinenfunktionen durch Software realisiert. Diese seit Jahren anhaltende Entwicklung führt dazu, dass Steuerungssoftware mit heutigen Mitteln kaum mehr effizient entwickelt werden kann. Im Bereich der Anwendungsprogrammierung werden mit gleicher Motivation objektorientierte Programmiersprachen und modellgetriebene Softwareentwicklungsmethoden eingesetzt, die auch in der vorliegenden Arbeit Anwendung finden und hinsichtlich der besonderen domänenspezifischen Anforderungen des Maschinen- und Anlagenbaus adaptiert werden. Basis hierfür ist eine prototypengestützte Anforderungserhebung mit Maschinen- und Anlagenbauern sowie Anbietern von Automatisierungs- und Programmiersystemen. Hieraus wird ein Konzept zur modellgetriebenen Entwicklung objektorientierter Steuerungssoftware nach IEC 61131-3 (3. Edition) abgeleitet. Dazu werden etablierte Standards für modellgetriebene Entwicklungsmethoden eingesetzt (Unified Modeling Language (UML), Metamodellierung (MOF), Modelltransformation (QVT)). Resultat ist eine domänenspezifische Sprache, die als UML-Profil definiert ist und entsprechende Modelltransformationen. Diese ermöglichen die bidirektionale Abbildung zwischen den strukturbildenden Elementen von Steuerungsapplikationen und angepassten Klassendiagrammen sowie eine automatische Codegenerierung aus speziellen Zustandsautomaten, die für die Ausführung auf Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) konzipiert sind. Im Gegensatz zu anderen Ansätzen ist in der vorliegenden Arbeit eine direkte Integration der Beschreibungsmittel in die SPS-Programmierumgebung vorgesehen, wodurch eine hohe Anwenderakzeptanz im Maschinen- und Anlagenbau erreicht wird. Zur Evaluation wurden die entwickelten Konzepte in Form eines Plugins für eine weit verbreitete Programmierumgebung realisiert. Erste Untersuchungen in der industriellen Praxis und empirische Studien belegen den Nutzen der entwickelten Konzepte, der sich u. A aus einer verbesserten interdisziplinären Zusammenarbeit und vereinfachten Anwendung objektorientierter Methoden ergibt. Die erfolgte Weiterentwicklung der Prototypen zu kommerziellen Produkten durch Software- und Systemanbieter der Automatisierungstechnik zeugt zudem von der Praxistauglichkeit und Relevanz der Entwicklung.weiterlesen