Engenharia de Programas e Desenvolvimento de Software para Automação Industrial

ENGENHARIA DE PROGRAMAS E DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARE Prof Davidson Felipe A engenharia de programas é a área que se preocupa com a criação manutenção e evolução de programas de computador Na automação industrial essa área é fundamental para o desenvolvimento de softwares de controle de processos e manufatura DESAFIOS DA ENGENHARIA DE PROGRAMAS A engenharia de programas enfrenta diversos desafios na automação industrial como a complexidade dos sistemas a necessidade de integração com outros sistemas e a evolução constante das tecnologias CICLO DE VIDA DE SOFTWARE O ciclo de vida de software é o conjunto de fases pelas quais um software passa desde a sua concepção até a sua retirada do mercado As principais fases são especificação de requisitos análise projeto implementação testes e manutenção ESPECIFICAÇÃO DE REQUISITOS A especificação de requisitos é a fase em que se define o que o software deve fazer É importante que os requisitos sejam claros e precisos para que o software atenda às necessidades do usuário Análise A análise é a fase em que se identifica o comportamento do sistema e suas interações com o ambiente Nessa fase são definidos os casos de uso e os diagramas de sequência Projeto O projeto é a fase em que se define a arquitetura do sistema e como ele será implementado Nessa fase são definidos os diagramas de classes e as especificações das interfaces Implementação A implementação é a fase em que o código é escrito É importante que o código seja claro conciso e fácil de manter Testes Os testes são fundamentais para garantir que o software funcione corretamente São realizados testes de unidade integração e sistema Manutenção A manutenção é a fase em que o software é corrigido e evoluído ao longo do tempo É importante que o software seja fácil de manter e evoluir SISTEMAS OPERACIONAIS PARA CONTROLE EM TEMPO REAL Os sistemas operacionais para controle em tempo real são sistemas que garantem que as tarefas sejam executadas dentro de prazos predefinidos Exemplos de sistemas operacionais para controle em tempo real são o VxWorks e o QNX ENGENHARIA DE PROGRAMAS PARA AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL A engenharia de programas para automação industrial envolve o desenvolvimento de software para sistemas de controle supervisão e monitoramento de processos industriais Essa atividade envolve a criação de programas em linguagens específicas como a linguagem ladder além de testes e depuração de programas ARQUITETURAS BÁSICAS DE COMPUTADORES PARA CONTROLE EM TEMPO REAL As arquiteturas básicas de computadores para controle em tempo real envolvem o uso de processadores específicos com baixa latência e alta capacidade de processamento Esses processadores são geralmente acompanhados de memória RAM e ROM além de módulos de entrada e saída ARQUITETURAS BÁSICAS DE COMPUTADORES PARA CONTROLE EM TEMPO REAL CONTROLADORES PROGRAMÁVEIS Os controladores programáveis são dispositivos eletrônicos projetados para controlar máquinas e equipamentos industriais Eles permitem a programação de lógica para controlar o funcionamento de máquinas e equipamentos A programação é realizada em uma linguagem específica como a linguagem ladder SISTEMAS OPERACIONAIS PARA CONTROLE EM TEMPO REAL Sistemas Operacionais em tempo real são responsáveis por gerenciar as atividades do sistema e assegurar que as tarefas sejam executadas dentro dos prazos determinados Eles são utilizados para controlar processos críticos como controle de tráfego aéreo e sistemas de segurança Exemplos de sistemas operacionais em tempo real são o VxWorks QNX e o RTLinux INTERFACES DE PROGRAMAÇÃO DE APLICAÇÕES APIS As APIs são conjuntos de rotinas protocolos e ferramentas para construção de software Elas permitem a comunicação entre diferentes sistemas possibilitando a integração de hardware e software Exemplos de APIs para sistemas embarcados são o CAN Controller Area Network e o SPI Serial Peripheral Interface PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS POO A programação orientada a objetos é um paradigma de programação que utiliza objetos para representar entidades do mundo real Ela se baseia em quatro conceitos fundamentais encapsulamento herança polimorfismo e abstração Ela permite a criação de software modular reutilizável e de fácil manutenção PROGRAMAÇÃO ORIENTADA A OBJETOS POO CONCLUSÃO A engenharia de programas e desenvolvimento de software são fundamentais para a automação industrial O desenvolvimento de sistemas embarcados requer conhecimentos em eletrônica programação e sistemas operacionais em tempo real As ferramentas de desenvolvimento e as linguagens de programação evoluem constantemente permitindo a criação de sistemas cada vez mais sofisticados e eficientes