공정제어 PLC응용SW의 재사용성과 유지보수성 향상을 위한 SW공학 원칙 적용사례 연구 = An Application of Software Egineering Principles in PLC Software Development to Increase Reusability and Maintainability: A Case Study

국문 초록 (Abstract)

국내에서 가장 큰 철강업체인 포스코는 공정제어를 위한 PLC 응용소프트웨어의 재사용성을 증가시키고 유지보수성을 좋게하는 방법들을 찾고 있다. 왜냐하면 같은 공정의 공정제어를 위한 PLC 응용소프트웨어는 유사한 기능을 수행함에도 불구하고, 반복적인 투자를 통해서 개발이 이뤄지기 때문이다. 본 연구는 새로운 PLC 응용소프트웨어를 개발할때 기 개발된 PLC 응용소프트웨어들을 어떻게 효과적으로 재사용 할 수 있을지에 대한 방법을 찾기 위해서 수행되었다. 우리는 연주공정을 위한 PLC 응용소프트웨어를 대상으로 하여 왜 기 개발된 소프트웨어가 재사용되기 어려운지 알기 위해서 분석을 진행 하였다. 분석은 기 개발된 소프트웨어의 소스코드, 설계 문서 그리고 복잡성을 파악하기 위해서 회전복합성 지표를 이용하여 진행되었다. 분석결과 소프트웨어가 유사한 기능을 수행함에도 불구하고 구현된 소프트웨어의 구조가 각각 다르다는 것을 확인 할 수 있었다. 각각 다른 소프트웨어의 구조가 재사용을 방해하는 가장 큰 원인으로 작용을 하였기 때문에 재사용을 위해서 소프트웨어 개발에 공통적으로 사용할 수 있는 아키텍처가 필요하였다. 그래서 본 논문에서는 소프트웨어공학 원칙을 적용하여 변화요소를 수용할 수 있는 PLC 응용소프트웨어의 표준화된 공용 아키텍처를 제안하였다. 연주공정 응용소프트웨어를 제안된 내용에 따라서 리엔지니어링을 하여 적용가능성을 확인하고 그 과정에서 배운 교훈에 대해서 논의한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

POSCO, the biggest steel making company in Korea, is exploring ways of increasing reusability of PLC applications for the process control area. Because PLC applications was developed every time even if they has same functionalities. Ways to effectively exploiting legacy software are being explored. We analyzed legacy applications to understand why they are difficult to reuse. We selected continuous casting applications as a our target domain. We analyzed legacy source code and their design documentation, and checked complexity using they cyclomatic complexity metrics. We exposed PLC applications has different design structure in analysis. The differences of design is a main reason to disturb legacy application reuse. So, we needed a common software architecture that can accept changes to develop PLC applications in POSCO. In this paper, we propose a reengineering method to meet our goals applying software engineering principles such as modularity, abstraction and adaptability.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 관련연구 및 접근방향
• 3. 기 개발된 응용소프트웨어의 분석
• 4. 응용소프트웨어 리엔지니어링
• 5. 리엔지니어링 결과와 교훈
• 6. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 Kyo C. Kang, "uiseob Shin and Moonhang Huh" Annals of Software Engineering 143-168, 1998

2 Kyo C. Kang, "Spencer Peterson" Technical Report CMU/SEI-90-TR-21 1990

3 Wang, Y., "Software Engineering Foundations: A Software Science Perspective" Auerbach Publications 2007

4 MinSeok Ko, "SOS-Net model for PLC code generation" 14 (14): 60-68, 2009

5 Flavio Bonfatti, "Re-usable Software Design for Programable Logic Controllers" compilers, & tools for real systems 31-40, 1995

6 Flavio Bonfatti, "PLC software modularity and co-operative development" 2 : 775-780, 2001

7 Lewis, "OOONEIDA: An open, Object-Oriented Knowledge Economy for Intelligent Distributed Automation"

8 구락조, "Logical 모델을 활용한 자동차 차체 조립 라인의 시뮬레이션 적용을 위한 방안 연구 및 적용" 한국CAD/CAM학회 14 (14): 225-233, 2009

9 Karl-Heinz Jone, "IEC 61131-3: Programming Industrial Automation Systems, 2nd Edition" Springer 2010

10 Carlo Ghezzi, M.J, "Fundamentals of Software Engineering, in 2nd Edition" Prentice Hall 2002

11 MaCabe, "Complexity Measure" (4) : 1976

12 Weg, R.L.W van de, "Analysis and design of information systems based on an object-oriented framework" University of Twente, Enschede 1995

13 Rob van de Weg, "An Environment for Object-oriented real-time systems design" 23-, 1997

14 Frey, G Younis, M.B, "A re-engineering approach for PLC programs using finite automata and UML"