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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR INTERLINKING TECHNICAL DATA AND SYSTEM FOR OPERATING AND OBSERVING AN INDUSTRIAL PLANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/051076
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for interlinking technical data, especially for interlinking hardware and software engineering data, and for interlinking additional documents for a web-based visualization of an industrial plant documentation using a documentation generator (7). The invention also relates to a system for operating and observing an industrial plant (1), which comprises at least one input and output device (4, 6), at least one automation device (3) and a documentation server (5) in which the plant documentation generated by means of the documentation generator (7) is stored.

Inventors:
HEIMKE THOMAS (DE)
WELLENBRINK UDO (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/055832
Publication Date:
May 18, 2006
Filing Date:
November 08, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HEIMKE THOMAS (DE)
WELLENBRINK UDO (DE)
International Classes:
G07C3/00; G06F15/00
Domestic Patent References:
WO1993024872A11993-12-09
Foreign References:
DE19927498A12000-09-21
US20040030536A12004-02-12
US20040003121A12004-01-01
US5247693A1993-09-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 12 5 December 2003 (2003-12-05)
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Verknüpfung von technischen Daten mit fol¬ genden Schritten: Daten zur Dokumentation einer industriellen Anlage (1) und/oder EngineeringErgebnisse der industriellen Anlage (1) werden mittels eines Dokumentationsgenerators (7) in mindestens ein standardisiertes Format überführt die in dem mindestens einen standardisierten Format vorlie genden Daten werden nach semantischen Gesichtspunkten mit¬ einander verknüpft .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verknüpfung der in mindestens einem standardisierten Format vorliegenden Daten in Form von Navigationspfaden nachgebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die gemäß einem der vorangehenden Ansprüche verknüpft und in mindestens einem standardisierten Format vorliegenden Daten als generierte An lagenDokumentation auf einem Dokumentationsserver (5) abge¬ legt werden.
4. System zum Bedienen und Beobachten einer industriellen An¬ lage (1) mit mindestens einer Ein und Ausgabevorrichtung (4, 6), mit mindestens einer Automatisierungsvorrichtung (3) und mit einem Dokumentationsserver (5) , auf dem die generier¬ te AnlagenDokumentation nach Anspruch 3 abgelegt ist, wobei die mindestens eine Ein und Ausgabevorrichtung (4, 6) mit der mindestens einen Automatisierungsvorrichtung (3) gekop pelt ist.
5. System nach Anspruch 4, wobei die Ein und Ausgabevorrich¬ tung (4, 6) Mittel zur Ansteuerung der Automatisierungsvor¬ richtung (3) aufweist, die Kontext sensitiv mit den entspre chenden Teilen der auf dem Dokumentationsserver (5) abgeleg¬ ten generierten AnlagenDokumentation verknüpfbar sind.
Description:
Beschreibung

Verfahren zur Verknüpfung von technischen Daten und System zum Bedienen und Beobachten einer industriellen Anlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verknüpfung von technischen Daten und ein System zum Bedienen und Beobachten einer industriellen Anlage.

Im Rahmen der Automatisierung einer industriellen Anlage ent¬ steht eine Vielzahl von technischen Ergebnissen, so genannten Engineering-Ergebnissen. Diese Ergebnisse weisen - falls sie in Form von elektronischen Daten vorliegen - selbst wenn sie sich auf eine einzige industrielle Anlage beziehen, mehrere voneinander völlig unterschiedliche Datenformate auf. Dadurch werden Betrieb, Wartung und Erweiterung der industriellen An¬ lage erheblich erschwert.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Betrieb, die Wartung und ggf. die Erweiterung einer industriellen Anlage zu vereinfa¬ chen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Verknüpfung von technischen Daten, wobei in einem ersten Schritt Daten zur Dokumentation einer industriellen Anlage und/oder Engi¬ neering-Ergebnisse der industriellen Anlage mittels eines Do ¬ kumentationsgenerators in mindestens ein standardisiertes Format überführt werden, wobei in einem zweiten Schritt die in dem mindestens einen standardisierten Format vorliegenden Daten nach semantischen Gesichtspunkten verknüpft werden.

Mit Vorteil kann diese Verknüpfung der in dem mindestens ei ¬ nen standardisierten Format vorliegenden Daten in Form von Navigationspfaden nachgebildet werden.

Mit Vorteil können die verknüpften und in dem mindestens ei ¬ nen standardisierten Format vorliegenden Daten als generierte

Anlagen-Dokumentation auf einem Dokumentationsserver abgelegt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein System zum Bedienen und Beobachten einer indus¬ triellen Anlage mit mindestens einer Ein- und Ausgabevorrich¬ tung, mit mindestens einer Automatisierungsvorrichtung und mit einem Dokumentationsserver, auf dem die generierte Anla¬ gen-Dokumentation abgelegt ist, wobei die mindestens eine Ein- und Ausgabevorrichtung mit der mindestens einen Automa¬ tisierungsvorrichtung gekoppelt ist.

Mit Vorteil kann die Ein- und Ausgabevorrichtung Mittel zur Ansteuerung der Automatisierungsvorrichtung aufweisen, die Kontext sensitiv mit den entsprechenden Teilen der auf dem Dokumentationsserver abgelegten generierten Anlagen-Doku¬ mentation verknüpfbar sind.

Durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen wird ein erheb- lieh schnelleres und weniger fehlerträchtiges Nachverfolgen von Fehlerbildern in der industriellen Anlage, ihren Teilen bzw. in ihrem Automatisierungssystem ermöglicht. Des Weiteren wird eine zielorientierte Erweiterung einer Anlagenautomati ¬ sierung möglich, da die Bestandteile der industriellen Anlage und des Automatisierungssystems der industriellen Anlage mit inneren und gegenseitigen Wechselwirkungen umfassend eingese¬ hen werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nach- folgend beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

FIG 1 eine industrielle Anlage mit einem Automatisierungs ¬ system;

FIG 2 eine Benutzeroberfläche einer Ein- und Ausgabevorrich ¬ tung

Figur 1 zeigt eine industrielle Anlage 1 mit einem Automati ¬ sierungssystem 2. Das Automatisierungssystem 2 weist ein oder mehrere Automatisierungsvorrichtungen 3 auf. Die Automati¬ sierungsvorrichtung 3 dient zum Regeln und/oder Steuern der industriellen Anlage 1. Die industrielle Anlage 1 ist dement ¬ sprechend mit dem Automatisierungssystem 2 gekoppelt. Das Au ¬ tomatisierungssystem 2 weist mindestens eine Ein- und Ausga ¬ bevorrichtung 4 auf. Die Ein- und Ausgabevorrichtung 4 wird vorzugsweise zum Bedienen und Beobachten der industriellen Anlage 1 bzw. des Automatisierungssystems 2 genutzt.

Engineering-Ergebnisse sind zunächst in der Regel auf unter ¬ schiedlichen Datenträgern 8 bis 11 hinterlegt, wobei mehrere unterschiedliche Datenformate für verschiedene Engineering- Ergebnisse verwendet werden. Die Datenträger 8 bis 11 sind vorzugsweise elektronische Datenträger, wie beispielsweise CD-Roms. Ein Datenträger 8 bis 11 kann jedoch auch ein Bau¬ stein, z.B. einer Automatisierungsvorrichtung 3 sein. Auf den Datenträgern 8 bis 11 sind Engineering-Ergebnisse als Origi- nal-Daten, z.B. als Datei im pdf-Format, als AutoCAD-Zeich- nung, oder beispielsweise auch als Standarddatei eines Anwen ¬ dungsprogramms eines Personal Computers, z.B. im Microsoft- Office-Format, abgelegt. Auf einem Datenträger 8 bis 11 kön ¬ nen auch Daten in verschiedenen proprietären Formaten von En- gineering-Werkzeugen, z.B. Sigraph bzw. SIMATIC PCS 7, abge¬ legt sein. Auf einem oder mehreren Datenträgern 8 bis 11 ab¬ gelegte Engineering-Ergebnisse sind beispielsweise auch Stromlaufpläne, CAD-Unterlagen, Anlagen-Layouts und Software- Pläne.

Erfindungsgemäß werden die Datenträger 8 bis 11 mit den Ori ¬ ginaldaten, d.h. den Engineering-Ergebnissen und/oder Daten zur Anlagendokumentation in den unterschiedlichen Datenforma¬ ten, einem Dokumentationsgenerator 7 zugeführt. Der Dokumen- tationsgenerator 7 weist entsprechende Schnittstellen auf, um die auf den Datenträgern 8 bis 11 in den unterschiedlichen Datenformaten hinterlegten Daten aus Dokumentations- und En-

gineering-Werkzeugen automatisch zu extrahieren und in ein standardisiertes Format zu überführen. Derart wird u.a. auch eine Unabhängigkeit von den ursprünglich verwendeten Enginee¬ ring-Werkzeugen und deren Verfügbarkeit erreicht, wenn es um den Zugriff auf anlagenspezifische Daten zum Betrieb, zur Wartung und/oder zur Erweiterung der Anlage geht. Als stan¬ dardisiertes Format werden eines oder mehrere der folgenden Formate verwendet: XML bzw. HTML, SVG (scaleable vectorgra- phics, d.h. skalierbare Vektorgraphiken), CGM (Computer gra- phics metafile) . Original-Daten im beispielsweise Microsoft- Office Format oder im pdf-Format werden mittels des Dokumen ¬ tationsgenerators 7 vorzugsweise in ein XML- bzw. HTML-Format überführt, Daten wie Stromlaufpläne, CAD-Unterlagen, Soft ¬ ware-Pläne und Anlagen-Layouts werden vorzugsweise in SVG bzw. CGM überführt.

Im Dokumentationsgenerator 7 werden die in ein standardisier¬ tes Format, also ein Standardformat für die generierten Da ¬ ten, überführten Daten nach semantischen Gesichtspunkten mit- einander verknüpft. Zur Verknüpfung werden vorzugsweise in¬ telligente Algorithmen verwendet . Die Verknüpfungen werden durch Navigationspfade zwischen den Daten im Standardformat nachgebildet .

Die mittels des Dokumentationsgenerators 7 in das Standard ¬ format überführten und verknüpften Daten werden als so ge¬ nannte generierte Anlagen-Dokumentation hinterlegt. Die gene ¬ rierte Anlagen-Dokumentation wird vorzugsweise auf einem Do ¬ kumentationsserver 5 hinterlegt. Wie in Figur 1 gezeigt, kann der Dokumentationsserver 5 vorzugsweise in das Automatisie ¬ rungssystem 2 eingebunden sein. Auf die generierte Anlagen- Dokumentation kann über die mindestens eine Ein- und Ausgabe ¬ vorrichtung 4 des Automatisierungssystems 2 zugegriffen wer¬ den. Es können weitere Endgeräte 6 vorgesehen sein, mit Hilfe derer auf die auf dem Dokumentationsserver 5 abgelegte gene¬ rierte Anlagen-Dokumentation zugegriffen werden kann. Endge¬ räte 6 können z.B. sein: Recheneinrichtungen mit Anzeige- und

Eingabe-Vorrichtung, wie z.B. Personal Computer, die inner¬ halb der industriellen Anlage 1 oder in der Umgebung der in¬ dustriellen Anlage 1 aufgestellt sind.

Figur 2 zeigt beispielhaft eine Benutzeroberfläche 12 einer Ein- und Ausgabevorrichtung 4. Die generierte Anlagen-Doku ¬ mentation wird auf dem Dokumentationsserver 5 (siehe Figur 1) derart bereitgestellt, dass von der Benutzeroberfläche 12 der Ein- und Ausgabevorrichtung 4 Kontext sensitiv auf die gene- rierte Anlagen-Dokumentation zugegriffen werden kann. Die

Ein- und Ausgabevorrichtung 4 (siehe Figur 1) weist vorzugs¬ weise ein Visualisierungs-System, z.B. WinCC, auf, und ist mit einer oder mehreren Automatisierungsvorrichtungen 3 ge¬ koppelt. Die Benutzeroberfläche 12 weist Kontext sensitive Bedienelemente, vorzugsweise für die industrielle Anlage 1, auf. Mit Hilfe so genannter aktiver Kontrolltechnologie (OCX- Technik bzw. so genannter "Active X Controls") wird einem o- der mehreren Bedienelementen der Benutzeroberfläche 12 je ei¬ ne Verknüpfung zur generierten Anlagen-Dokumentation zugeord- net . Je nach Bedeutung des Bedienelements der Benutzerober¬ fläche 12 kann beispielsweise ein Menü erzeugt werden, wel ¬ ches eine Verbindung zu einem oder mehreren relevanten Teilen der genierten Anlagen-Dokumentation herstellt. So kann bei¬ spielsweise zu einem auf der Benutzeroberfläche 12 implemen- tierten Bedienelement, beispielsweise zu einem Ventil der in ¬ dustriellen Anlage 1, unmittelbar eine Verbindung zu bei¬ spielsweise einem Softwareplan mit Implementierungsinhalten zur Ansteuerung des Ventils, einem Stromlaufplan mit dem Ein¬ bauort des Ventils, einem OEM-Handbuch zu diesem Ventil, Ein- Stellvorschriften zu diesem Ventil und/oder anderen Teilen 13 bis 15 der generierten Anlagen-Dokumentation hergestellt wer¬ den.

In Figur 2 ist die Verknüpfung zu unterschiedlichen Teilen 13 bis 15 der generierten Anlagen-Dokumentation beispielhaft dargestellt. Die Teile 13 bis 15 der generierten Anlagen- Dokumentation sind z.B. ein Hardware-Engineering bzw. CAD-

Plan (Teil 13) , ein Software-Engineering bzw. CFC-Plan (Teil 14), eine Geräte-Dokumentation (Teil 15) . Erfindungsgemäß wird durch die mittels des Dokumentationsgenerators 7 gene ¬ rierte Anlagen-Dokumentation die Kontext sensitive Navigation zu bedien-relevanten Detail-Informationen ermöglicht. Vor¬ zugsweise wird auch die Navigation zwischen den unterschied ¬ lichen Teilen 13 bis 15 der generierten Anlagen-Dokumentation ermöglicht. Erfindungsgemäß wird auch ein leichtes Navigieren zwischen Software-Realisierung einerseits und korrespondie- rendem Hardware-Engineering andererseits von Bestandteilen einer industriellen Anlage 1 und/oder ihres Automatisierungs ¬ systems 2 ermöglicht .

Erfindungsgemäß können außerdem in Teile 13 bis 15 der mit- tels des Dokumentationsgenerators 7 generierten Anlagen- Dokumentation aktuelle Prozessdaten der industriellen Anlage 1 eingeblendet werden, so z.B. Eingangsdaten von Baustein- Konnektoren in den entsprechenden Teil 14 der generierten An¬ lagen-Dokumentation. Die generierte Anlagen-Dokumentation wird so dynamisiert und mit der vorzugsweise im Betrieb be ¬ findlichen industriellen Anlage 1 vorzugsweise aktiv gekop¬ pelt. Beispielsweise kann auch ein Einblenden von aktuellen Prozessdaten in beispielsweise Software-Pläne zur besseren Übersicht eines Service- oder Entwicklungsingenieurs während der Betriebsphase einer industriellen Anlage 1 erfolgen.

Es ist auch möglich, von unterschiedlichen Endgeräten 6 auf die generierte Anlagen-Dokumentation, vorzugsweise auch auf die dynamisierte Anlagen-Dokumentation, zuzugreifen. Endgerä- te 6 können auch mobile Endgeräte wie beispielsweise PDAs (Personal Digital Assistants) , Mobiltelefone oder tragbare Recheneinrichtungen wie Notebooks bzw. Tablet-PCs sein. Der¬ artige mobile Endgeräte können somit zumindest in begrenztem Umfang zur Steuerung der industriellen Anlage 1 eingesetzt werden.

Ein für die Erfindung wesentlicher Gedanke lässt sich wie folgt zusammenfassen:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verknüpfung von technischen Daten, insbesondere zur Verknüpfung von Hardware- und Software-Engineering-Daten sowie von Zusatzdokumenten für eine webbasierte Visualisierung einer industriellen Anlagen¬ dokumentation mit Hilfe eines Dokumentationsgenerators 7. Die Erfindung betrifft auch ein System zum Bedienen und Beobach- ten einer industriellen Anlage 1 mit mindestens einer Ein- und Ausgabevorrichtung 4, 6, mit mindestens einer Automati ¬ sierungsvorrichtung 3 und mit einem Dokumentationsserver 5, auf dem die mit Hilfe des Dokumentationsgenerators 7 gene ¬ rierte Anlagen-Dokumentation abgelegt ist.