TURNAUS, Andre (Sebastian-Lindenast-Str. 13, Heroldsberg, 90562, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zum strukturieren eines Funktionsplans (1) in Funktionsplanbereiche (2), wobei der Funktionsplan (1) Funk- tionsbausteine (3) umfasst und einzelne Funktionsbausteine (3) über mindestens eine Funktionsbausteinverbindung (4) mit mindestens einem anderen Funktionsbaustein (3) verbunden sind, wobei der jeweilige Funktionsplanbereich (2) eine vordefinierte Fläche zur Abbildung mindestens eines Teils des Funktionsplans (1) bildet, wobei die Funktionsbausteinverbin¬ dung (4) zwischen zwei Funktionsbausteinen (3) unterschiedlicher Funktionsplanbereiche (2) des Funktionsplans (1) eine Funktionsbausteinaußenverbindung (5) ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s wenn der Funktionsplan (1) die vordefinierte Fläche des Funktionsplanbereichs (2) überschreitet eine erste Ermittlung der entstehenden Funktionsbausteinaußenverbindungen (5) bei einer Zuweisung der einzelnen Funktionsbausteine (3) zu den einzel¬ nen Funktionsplanbereichen (2) je Funktionsplanvariante er- folgt und eine Zuordnung der einzelnen Funktionsbausteine (3) zu den Funktionsplanbereichen (2) gemäß der Funktionsplanvariante mit einer möglichst geringen Anzahl an Funktionsbau- Steinaußenverbindungen (5) erfolgt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zuordnung der einzelnen Funktionsbausteine (3) zu den Funktionsplanbereichen (2) mit der Funktionsplanvariante mit der geringsten Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen (5) erfolgt. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zweite Ermittlung der Anzahl der Funktionsplanbereiche (2) je Funktionsplanvariante erfolgt und zur Zuordnung nur die Funktionsplanvarianten mit der geringsten Anzahl an Funktionsplanbereichen (2) betrachtet werden. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Größe der Fläche des Funktionsplanbereichs (2) einstell¬ bar ist. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Funktionsbausteine (3) unterschiedliche Typklassen (6) auf¬ weisen und eine dritte Ermittlung der Funktionsbausteine (3) gleicher Typklasse (6) erfolgt und zur Zuordnung die Funkti¬ onsplanvariante, welche Funktionsbausteine (3) der gleichen Typklasse innerhalb des jeweiligen Funktionsplanbereichs (2) aufweist, bevorzugt betrachtet wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei einem Funktionsplanbe¬ reich (2) nur Funktionsbausteine (3) gleicher Typklassen zugewiesen werden. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei von einem Endanwender Funktionsbausteine (3) einer vorzugs¬ weise definierbaren Typklasse (6) zugewiesen werden können. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Funktionsplanbereich (2) graphisch abgebildet wird. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über ein Eingabemittel eine Skalierung des durch den Funkti¬ onsplanbereich (2) abzubildenden Funktionsplans (1) einstellbar ist. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Skalierung des durch den Funktionsplanbereich (2) abzubildenden Funktionsplans (1) derart erfolgt, dass eine durch den Funktionsplan (1) wiederzugebenden Informationen bei ei- ner Abbildung des Funktionsplans (1) über die einzelnen Funktionsplanbereiche (2) eine ohne Hilfsmittel gut erkennbare Größe aufweisen. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Skalierung des durch den Funktionsplanbereich (2) abzubildenden Funktionsbausteins einstellbar ist. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine Skalierung der Funktionsbausteine (3) Unter- und/oder Obergrenzen gelten, und die Skalierung derart innerhalb dieses Bereichs gewählt wird, dass möglichst wenige Funktionsplanbereiche (2) für den Funktionsplan (1) erforderlich sind. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die durch die Zuordnung bestimmte Funktionsplanvariante durch ein Ausgabesignal ausgegeben wird, so dass anhand dieses Aus¬ gabesignals die durch die Zuordnung ausgewählte Funktions¬ planvariante abgebildet werden kann. 14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Verarbeitungsein- heit die Ermittlung, Zuordnung und Ausgabe des Signals durch¬ führt und ein Ausgabegerät über das Ausgabesignal die durch die Zuordnung ausgewählte Funktionsplanvariante abbildet. 15. Computerprogrammprodukt enthaltend Programmcodemittel zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wenn besagtes Computerprogrammprodukt auf einem Datenver¬ arbeitungssystem ausgeführt wird. 16. Engineering System, welches dazu ausgebildet ist das Ver- fahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 auszuführen. |
Verfahren zum Strukturieren eines Funktionsplans in Funktionsplanbereiche
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Niederspannungsschaltgeräte (z.B. Motorstarter, Motormanage- ment-Systeme oder Sicherheitssysteme) zeichnen sich zunehmend durch eine Vielzahl an Geräteparametern und Gerätefunktionen aus. Komplexe Schaltgeräte sind zunehmend in der Lage, Anwen ¬ dungslogik (z.B. Sicherheitsprogramme) zu verarbeiten und können damit flexibel an die Erfordernisse im Feld angepasst werden.
Die Parametrierung dieser komplexen elektronischen Schaltgeräte geschieht in der Regel auf Basis eines Engineering ¬ systems, welches dem Gerät sowohl die Logik als auch die Pa- rameter zur Verfügung stellt. Ein modernes Engineeringsystem besitzt zudem eine graphische Bedienoberfläche (GUI, graphi- cal user interface) , die es dem Projekteur einfach macht, die entsprechenden Geräten zu parametrieren . Ein Aspekt der graphischen Bedienoberfläche des Engineeringsystems ist, Funktionen, die das Gerät anbietet, dem Projek ¬ teur innerhalb eines Funktionskatalogs auswählbar und in ei ¬ nem Funktionsplan verschaltbar zu machen. In einem solchen Funktionsplan kann der Projekteur Funktionsbausteine mitein- ander verschalten und auf diese Weise eine komplette auf den spezifischen Anwendungsfall zugeschnittene Funktionslogik erstellen. Eine vereinfachte Darstellung einer graphischen Bedienoberfläche eines derartigen Engineeringsystems ist FIG 1 zu entnehmen.
Mit zunehmender Komplexität der Schaltgeräte steigt auch die Zahl der zu verschaltenden Funktionsbausteine in einem Funktionsplan. Die Pläne werden somit größer und erstrecken sich über eine Vielzahl von Seiten. Auch die Anzahl der Verbindungen (Funktionsbausteinverbindungen) zwischen den Funktionsbausteinen nimmt zu. Eine Kernfunktionalität eines Engineeringsystems ist die Do ¬ kumentation derartiger Verschaltungspläne . Die Schwierigkeit besteht darin, komplexe und umfangreiche Verschaltungspläne (Funktionspläne) auf eine Art und Weise auszuleiten (auszu ¬ drucken) , dass diese gut lesbar und interpretierbar bleiben. Nur dann dient die generierte Dokumentation nicht lediglich Archivierungszwecken sondern kann bei Optimierung der Ver- schaltung oder bei der Fehlersuche behilflich sein.
Gewöhnlich leitet die Lesbarkeit eines Funktionsplans bei der Erstellung der Dokumentation, da der Funktionsplan in n gleiche Teile aufgeteilt und jeder Teil einem Funktionsplanbe ¬ reich (z.B. einer Druckseite) zugewiesen wird. Im Fall eines Ausdrucks kann beispielsweise über allgemeine Optionen die Papiergröße und das Papierformat eingestellt werden. Im Engi- neeringsystem wurden in der Planansicht die Seitengrenzen angezeigt, so dass der Projekteur bei der Erstellung des Plans darauf Rücksicht nehmen und die Funktionselemente entspre ¬ chend platzieren konnte. Aus FIG 2 geht beispielsweise eine Aufteilung eines Verschaltungsplans in sechs Druckseiten her- vor.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optimiertes Strukturieren eines Funktionsplans in Funktionsplanbereiche zu ermöglichen. Hierbei sollte vorzugsweise ein kom- plexer und umfangreicher Funktionsplan (Verschaltungsplan) derart in einzelne Funktionsplanbereiche strukturiert werden, dass die einzelnen Funktionsplanbereiche gut lesbar und in ¬ terpretierbar bleiben. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, d.h. durch ein Verfahren zum Strukturieren eines Funktionsplans in Funktionsplanbereiche, wobei der Funktionsplan Funktionsbausteine umfasst und einzelne Funktionsbausteine über mindestens eine Funktionsbausteinverbindung mit mindestens einem anderen Funktionsbaustein verbunden sind, wobei der jeweilige Funktionsplanbereich eine vordefinierte Fläche zur Abbildung mindestens eines Teils des Funktionsplans bil- det, wobei die Funktionsbausteinverbindung zwischen zwei
Funktionsbausteinen unterschiedlicher Funktionsbereiche des Funktionsplans eine Funktionsbausteinaußenverbindung ist, wobei wenn der Funktionsplan die vordefinierte Fläche des Funk ¬ tionsplanbereichs überschreitet eine erste Ermittlung der entstehenden Funktionsbausteinaußenverbindungen bei einer Zuweisung der einzelnen Funktionsbausteine zu den einzelnen Funktionsplanbereichen je Funktionsplanvariante erfolgt und eine Zuordnung der einzelnen Funktionsbausteine zu den Funktionsplanbereichen gemäß der Funktionsplanvariante mit einer möglichst geringen Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindun- gen erfolgt, und durch ein Computerprogrammprodukt gemäß An ¬ spruch 15 und ein Engineeringsystem gemäß Anspruch 16.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhän- gigen Ansprüchen 2 bis 14 angegeben.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann in intelligenter Weise ein Funktionsplan analysiert und letztendlich strukturiert werden. Durch eine derartige Strukturierung des Funkti- onsplans bzw. der Funktionsbausteine zu den entsprechenden Funktionsplanbereichen kann eine kompakte, geordnete, übersichtliche Strukturierung des Funktionsplans erfolgen.
Der Funktionsplan umfasst hierbei Funktionsbausteine. Einzel- ne Funktionsbausteine sind hierbei über mindestens eine Funk ¬ tionsbausteinverbindung mit mindestens einem anderen Funktionsbaustein verbunden. Hierbei müssen jedoch nicht alle Funktionsbausteine untereinander verbunden sein. Ebenso ist es möglich, dass ein Funktionsbaustein mehrere Funktionsbau- Steinverbindungen zu einem anderen Funktionsbaustein aufweist. Der Funktionsplanbereich weist hierbei eine vordefinierte Fläche zur Abbildung von Funktionsbausteinen sowie deren Ver- schaltungen auf. Ein Funktionsplanbereich kann somit mindestens einen Teil des Funktionsplans abbilden. Der Funktions- planbereich definiert somit eine zur Verfügung stehende Flä ¬ che zur Abbildung/Strukturierung von Funktionsbausteinen sowie deren Verbindungen. Sofern ein Funktionsbaustein mit einem Funktionsbaustein eines anderen Funktionsplanbereichs verbunden ist, liegt eine Funktionsbausteinaußenverbindung vor. Zwischen den Funktionsbereichen existiert somit eine
Verbindung zweier Funktionsbausteine, nämlich eine Funktions- bausteinaußenverbindung . Ist ein Funktionsbaustein mit einem Funktionsbaustein innerhalb eines Funktionsplanbereichs ver ¬ bunden so liegt eine Funktionsbausteinverbindung vor.
Sofern nun der Funktionsplan die vordefinierte Fläche des Funktionsplanbereichs überschreitet, muss der Funktionsplan auf mindestens zwei Funktionsplanbereiche aufgeteilt werden. Die Anzahl bzw. der Visualisierungsbedarf der Funktionsbau- steine sowie deren Verbindungen untereinander eines Funktionsplans übersteigt somit die zur Verfügung stehende Fläche eines Funktionsplanbereichs, so dass der Funktionsplan auf mehrere Funktionsplanbereiche aufgeteilt werden muss. Um eine möglichst übersichtliche Strukturierung des Funkti ¬ onsplans über Funktionsplanbereiche zu erreichen, werden vor ¬ zugsweise alle möglichen Szenarien der Verteilung der Funktionsbausteine auf die vorhandenen Funktionsplanbereiche be ¬ trachtet und hinsichtlich deren vorhandener Funktionsbau- Steinaußenverbindungen analysiert. Um eine möglichst übersichtliche Strukturierung des Funktionsplans in einzelne Funktionsplanbereiche zu ermöglichen, sollte die Anzahl der Funktionsbausteinaußenverbindungen so gering wie möglich gehalten werden. Durch eine derartige Analyse kann eine optima- le Verteilung der Funktionsbausteine auf die notwendige Funk ¬ tionsplanbereiche erfolgen. Bei der Analyse der einzelnen Szenarien (Funktionsplanvarianten) müssen vorzugsweise nicht alle generierbaren Varianten betrachtet werden. Über eine in- telligente Filterung (z.B. Anzahl der Funktionsbausteinverbindungen zweier Funktionsbausteine untereinander) können bereits ausscheidende Varianten herausgefiltert werden. Die letztendliche Zuordnung der einzelnen Funktionsbausteine zu den Funktionsplanbereichen erfolgt somit gemäß der Funktionsplanvariante, welche eine möglichst geringe Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen aufweist. Auf diese Weise kann eine äußerst übersichtliche und kompakte Abbildung der Verschaltungsinformationen der Funktionsbausteine untereinander erfolgen. Die aus Platzmangel herbeigeführten notwendigen Funktionsbausteinaußenverbindungen zwischen zwei Funktionsplanbereichen werden auf ein Minimum reduziert. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Zuordnung der einzelnen Funktionsbausteine zu den Funkti ¬ onsplanbereichen mit der Funktionsplanvariante mit der ge ¬ ringsten Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen . Auf diese Weise kann eine Strukturierung des Funktionsplans hinsichtlich einer Reduzierung der notwendigen Funktionsbau- Steinaußenverbindungen auf ein Maximum reduziert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine zweite Ermittlung der Anzahl der Funktionsplanbereiche je Funktionsplanvariante und zur Zuordnung werden nur die Funktionsplanvarianten mit der geringsten Anzahl an Funktionsplanbereichen betrachtet . Bei der Analyse der Funktionsplanvarianten wird somit vorzugsweise zunächst die Anzahl der notwendigen Funktionsplanbereiche je Funktionsplanvariante ermittelt. Daraufhin werden lediglich die Funktionsplanvarianten, welche die geringste Anzahl an Funktionsplanbereichen aufweist, dahingehend analy- siert, wie groß deren jeweilige Anzahl an Funktionsbaustein- außenverbindungen ist. Die Funktionsplanvariante, mit der ge ¬ ringsten Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen wird letztendlich ausgewählt, so dass die Zuordnung der einzelnen Funktionsbausteine gemäß dieser Funktionsplanvariante er ¬ folgt. Durch eine derartige Analyse kann die Anzahl der not ¬ wendigen Funktionsplanbereiche sowie der notwendigen Funkti- onsbausteinaußenverbindungen auf ein Minimum reduziert wer- den. Ein äußerst kompakte Aufteilung/Strukturierung des Funktionsplans auf die Funktionsplanbereiche kann somit erfolgen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Größe der Fläche des Funktionsplanbereichs einstell- bar.
Ein Funktionsplanbereich repräsentiert eine Fläche, welche vorzugsweise zum Ausdrucken des Funktionsplans genutzt werden kann. Sofern der Funktionsplan die Größe eines Funktionsplan- bereiches überschreitet muss der Funktionsplan auf mehrere Funktionsplanbereiche aufgeteilt werden, um einen Ausdruck des Funktionsplans zu ermöglichen. Hierbei ist es vorteil ¬ haft, wenn vorzugsweise durch einen Endanwender eine Größe der zur Verfügung stehenden Fläche des Funktionsplanbereichs einstellbar ist, so dass letztendlich ein Platz definiert werden kann, welcher zur Abbildung des Funktionsplans auf einer Seite (Funktionsplanbereich) zur Verfügung steht. Die Wahl der Größe kann, sofern es sich um einen Papierausdruck handelt, beispielsweise die Wahl zwischen einem DIN A4 oder einem DIN A3 Ausdruck sein.
Vorzugsweise weist jeder Funktionsplanbereich die gleiche Größe auf. Ebenso ist es aber auch denkbar, dass die einzel ¬ nen Funktionsplanbereiche unterschiedliche Größen aufweisen, so dass beispielsweise ein Teil des Funktionsplans auf DIN A4 abgebildet wird und ein anderer Teil auf DIN A3.
Vorzugsweise wird ferner die räumliche Ausrichtung des Funk ¬ tionsplanbereichs in Bezug auf den durch ihn abzubildenden Teil des Funktionsplans automatisch angepasst. Unter dem Beg ¬ riff räumliche Ausrichtung ist insbesondere die Wahl zwischen Hochformat und Querformat zu verstehen. In Abhängigkeit der abzubildenden Funktionsbausteine sowie deren Verbindungen un- tereinander kann es beispielsweise vorteilhaft sein, einen Teil des Funktionsplans und somit einen Funktionsplanbereich als Querformt bzw. Hochformat auszurichten. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen Funktionsbausteine unterschiedliche Typklassen auf und eine dritte Ermittlung der Funktionsbausteine gleicher Typ ¬ klasse erfolgt und zur Zuordnung wird die Funktionsplanvariante, welche Funktionsbausteine der gleichen Typklasse inner- halb des jeweiligen Funktionsplanbereichs aufweist, bevorzugt betrachtet .
Ein Funktionsbaustein kann beispielsweise in folgende Typklassen unterteilt werden:
- Überwachungsbaustein,
Steuerungsbaustein,
Bedienungsbaustein,
Beobachtungsbaustein,
Bausteine zur Regelung bzw. mit verarbeitender Logik.
Zu welcher Typklasse ein Funktionsbaustein gehört, sind vorzugsweise in den Meta-Daten, d.h. im Funktionskatalog des En ¬ gineeringsystems, hinterlegt. Die Anzahl der möglichen Typ ¬ klassen ist hierbei vorzugsweise nicht begrenzt. Bei der Zu- Ordnung der Funktionsbausteine zu den Funktionsplanbereichen werden folglich die Funktionsplanvarianten bevorzugt betrachtet und letztendlich auch ausgewählt, welche innerhalb der jeweiligen Funktionsplanbereiche eine bessere Verteilung der Funktionsbausteine gleicher Typklasse aufweisen. Hierbei sollten Funktionsbausteine gleicher Typklasse möglichst ge ¬ meinsam dem gleichen Funktionsplanbereich zugewiesen werden. Auf diese Weise wird eine Strukturierung eines Funktionsplans in einzelne Funktionsplanbereiche derart verbessert, dass ein übersichtlicher und geordneter Funktionsplan entsteht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden einem Funktionsbereich nur Funktionsbausteine gleicher Typklasse zugewiesen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können von einem Endanwender Funktionsbausteine einer vorzugsweise definierbaren Typklasse zugewiesen werden.
Auf diese Weise kann ein Endanwender beispielsweise eine Typ ¬ klasse definieren und mit Hilfe dieser Typklasse eine er ¬ wünschte Strukturierung erzielen. Weist er beispielsweise mehrere Funktionsbausteine dieser Typklasse zu, so werden die Funktionsbausteine dieser Typklasse bevorzugt einem Funkti ¬ onsplanbereich zugewiesen, so dass bei der Strukturierung des Funktionsplans in Funktionsplanbereiche eine erwünschte
Strukturierung/Abbildung der Funktionsbausteine auf einem Funktionsplanbereich erreicht wird.
Ferner ist es denkbar, dass einzelne Typklassen untereinander zu Typklassengruppen zusammengefasst werden können. Diese Typklassengruppen sollten ebenso bevorzugt einem Funktionsplanbereich zugeordnet werden, so dass eine gezielte Struktu- rierung innerhalb des Funktionsplans erreicht werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Funktionsplanbereich graphisch abgebildet. Ein Funktionsplan wird letztendlich mehreren Funktionsplanbereichen zugeordnet. Ein derartiger Funktionsplanbereich weist letztendlich Funktionsbausteine sowie deren Funktionsbau ¬ steinverbindungen und Funktionsbausteinaußenverbindungen auf. Dieser Funktionsplanbereich wird nun graphisch abgebildet, so dass anhand der einzelnen Funktionsplanbereiche der Funkti ¬ onsplan graphisch visualisiert wird. Ein Abbilden eines Funktionsplanbereichs kann beispielsweise über ein Druckgerät er ¬ folgen. Hierbei entspricht ein Funktionsplanbereich einem Druckbereich einer ausgedruckten Seite. Ein Funktionsplanbe- reich kann somit auf das vom Druckgerät ausgegebene Papier ¬ format visualisiert werden. Ebenso ist es denkbar, dass der Funktionsplanbereich in ein entsprechendes Dateiformat gewandelt wird (z.B. pdf-Dateiformat ) , so dass ein graphisches Vi- sualisieren des Funktionsplans an einem Monitor erfolgt (eine pdf-Seite entspricht einem Funktionsplanbereich) .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist über ein Eingabemittel, vorzugsweise von einem Endanwen ¬ der, eine Skalierung des durch den Funktionsplanbereich abzubildenden Funktionsplans einstellbar.
Über ein Eingabemittel ist vorzugsweise von einem Endanwender eine Größe und/oder Ausrichtung des Funktionsplans innerhalb der Funktionsplanbereiche einstellbar. Wird die Skalierung des Funktionsplans beispielsweise reduziert, so kann auf ei ¬ nen Funktionsplanbereich eine größere Anzahl an Funktionsbausteinen abgebildet werden. Wird hingegen die Skalierung ver- größert, so werden die Funktionsbausteine größer dimensio ¬ niert und nehmen letztendlich mehr Platz auf einem Funktionsplanbereich ein. Es können folglich weniger Funktionsbausteine abgebildet werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine Skalierung des durch den Funktionsplanbereich abzubildenden Funktionsplans derart, dass eine durch den Funktionsplan wiederzugebende Information (z.B. Schriftgröße) bei einer Abbildung des Funktionsplans über die einzelnen Funktionsplanbereiche eine ohne Hilfsmittel gut erkennbare Größe aufweisen.
Unter einer ohne Hilfsmittel gut erkennbaren Größe ist eine derartige Abbildungsgröße zu verstehen, welche es einem End- anwender ermöglichen einen Text bzw. eine Bezeichnung eines Geräts ohne Zuhilfenahme etwaiger Hilfsmittel (z.B. Lupe) zu lesen .
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Skalierung des durch den Funktionsplanbereich abzubildenden Funktionsbausteins einstellbar. Durch eine Änderung der Skalierung des Funktionsbausteins ändert sich die Größe des Funktionsbausteins in Bezug auf einen Funktionsplanbereich. Somit ändert sich die Größe in Bezug auf die Wiedergabe/Abbildung des Funktionsbausteins, z.B. auf Papier oder auf einem Monitor.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung gelten für eine Skalierung der Funktionsbausteine Unter- und/oder Obergrenzen, und die Skalierung wird derart inner- halb dieses Bereichs gewählt, dass möglichst wenig Funktions ¬ planbereiche für den Funktionsplan erforderlich sind.
Die Unter- und/oder Obergrenzen sind vorzugsweise von einem Endanwender einstellbar. Ein Funktionsplanbereich spiegelt letztendlich bei einer Ausgabe über ein Druckgerät einen Druckbereich wieder. Für die Skalierung der Funktionsbausteine innerhalb des Druckbereichs gelten somit Unter- und/oder Obergrenzen, so dass die Verschaltungsgraphik nicht zu groß und nicht zu klein abgebildet wird. Diese Grenzwerte können systembedingt vorgegeben oder vom Anwender einstellbar sein. Durch die Unter-/Obergrenzen kann somit die Skalierung z.B. des Ausdrucks dynamisch angepasst werden, so dass ein optima ¬ les Ausnutzen des Druckbereichs bzw. der erforderlichen Funktionsplanbereiche (Seiten) erfolgen kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die durch die Zuordnung bestimmte Funktionsplanvariante durch ein Ausgabesignal ausgegeben, so dass anhand dieses Ausgabesignals die durch die Zuordnung ausgewählte Funktions ¬ planvariante abgebildet werden kann.
Eine Verarbeitungseinheit gibt beispielsweise das Ausgabesig ¬ nal aus. Ein derartiges Ausgabesignal ist beispielsweise ein Signal an ein Druckgerät, welches mittels dieses Ausgabesig- nals eine graphische Abbildung des Funktionsplans auf mehrere Seiten (Funktionsplanbereiche) herbeiführen kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung führt eine Verarbeitungseinheit die Ermittlung, Zuordnung und Ausgabe des Signals durch und ein Ausgabegerät bildet über das Ausgabesignal die durch die Zuordnung ausgewählte Funkti ¬ onsplanvariante ab.
Im Folgenden werden die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 Eine vereinfachte Darstellung einer graphischen Benutzeroberfläche eines Engineeringsystems,
FIG 2 eine schematische Darstellung einer Aufteilung eines
Funktionsplans auf sechs Funktionsplanbereiche,
FIG 3 eine schematische Darstellung eines strukturierten
Funktionsplans in Funktionsplanbereiche,
FIG 4 eine erste Funktionsplanvarianten mit ihrer Zuordnung der Funktionsbausteine zu dem Funktionsplanbereich,
FIG 5 eine zweite Funktionsplanvarianten mit ihrer Zuordnung der Funktionsbausteine zu dem Funktionsplanbereich und
FIG 6 eine schematische Abbildung eines Funktionsplanbe ¬ reichs, welcher Funktionsbausteine unterschiedlicher Typklassen enthält.
FIG 1 zeigt eine vereinfachte Darstellung einer graphischen Benutzeroberfläche eines Engineeringsystems. Hierbei steht einem Projekteur eine graphische Programmieroberfläche GUI zur Verfügung. Über einen Funktionskatalog 7 können Funktionsbausteine 3 ausgewählt werden. Dem Projekteur werden vorzugsweise über den Funktionskatalog 7 lediglich die Funktio ¬ nen angeboten, welche das jeweilige Gerät (z.B. Schaltgerät) anbietet. Unterschiedliche Funktionsbausteine 3 können somit von dem Projekteur ausgewählt und miteinander verschaltet werden. Der Projekteur muss zur Parametrierung des Geräts lediglich die Funktionsbausteine 3 aus dem Funktionskatalog 7 auswählen und die entsprechenden Eingänge/Ausgänge der Funktionsbausteine 3 mit Funktionsbausteinverbindungen 4 verbinden. Die graphisch abgebildete Verschaltung (Funktionsbau- steine 3 und deren Verbindungen 4) bildet die Logik bzw. Pa- rametrierung eines oder mehrerer Geräte in der industriellen Umgebung ab. Eine Verdrahtung mehrerer Funktionsbausteine 3 mit Funktionsbausteinverbindungen 4 untereinander bildet letztendlich einen Funktionsplan 1. In Abhängigkeit des abzubildenden Gerätes bzw. der abzubildenden Geräte kann eine äußerst komplexe Verschaltung mehrerer Funktionsbausteine 3 un ¬ tereinander erfolgen, so dass ein umfangreicher Funktionsplan 1 entsteht.
Der Funktionskatalog 7 kann beispielsweise folgende Funktio ¬ nen/Funktionstypen umfassen: Melden (zyklisch, azyklisch), Standartfunktionen, Logikbausteine, Status, Störungen. Diese Funktionen sind üblicherweise über einen sortierten Struktur- bäum (Bl, B2, Bn) auswählbar. Hierbei sind je nach Funktionstyp Untergruppen möglich. Der Funktionstyp Logikbausteine (B8) kann beispielsweise die Untergruppen: Wahrheitstabelle 3E/1A, Wahrheitstabelle 2E/1A, Wahrheitstabelle 5E/2A, Zäh ¬ ler, Timer, Signalanpassung, Nullspannungssicheres Element, Blinken, Flimmern, Grenzwertmelder, Calculatoren umfassen. Hierbei kann es wiederum Untergruppen geben.
Der Funktionsbaustein 3 (AI, A2, A3, A4, A5, A6) weist hierbei Eingänge und/oder Ausgänge auf. Bei dem Funktionsbaustein 3 A6, welcher für "BB-LED" steht, werden beispielsweise über die Eingänge Ml - Mn LED' s angesteuert, so dass Ml - M4 für LED Grün 1 - 4 und M5 bis M7 für LED Gelb 1 bis 3 steht. Der Funktionsbaustein 3 AI welcher in diesem Fall für „Schützen/Steuern" steht umfasst die Eingänge Yl - Yn (z.B.: Steu- erbefehle Ein / Aus, Hilfssteuerelement RM Ein / RM Zu / RM Auf / DM Zu / DM Auf, Steuerfunktionen) sowie Ausgänge XI - Xn (z.B.: 1QE1, 2QE2, 3QE3, 4QE4, 5QE5, QLE-Ein, QLA-Aus, QLS-Störung, Ein, Aus, Schieber Auf/Zu) . Der Funktionsbaustein 3 A2 steht für „Erweitertes Schützen", wobei dessen Eingänge Ll-Ln (Überlastschütz, Unsymmetrieschütz , ...) jeweiligen Schützparameterwerten Zl-Zn (z.B. Abkühlzeit, Pausenzeit, Schwelle, Verhalten, Verzögerung) zugeordnet sind. Die Ausgänge Vl-Vn bilden hierbei z.B. unterschiedliche Schützzustände (Überlast, Unsymmetrie, Blockierung, usw.) ab. Der Funktionsbaustein A3 steht für „GG-Ausgänge" und weist die Eingänge Ul, U2, U3 auf, A4 steht für „Zyklisch Melden 0" und weist die Eingänge Wl - Wn auf und A5 steht für „Zyklisch Melden 2/9" und weist die Eingänge Tl -Tn auf.
FIG 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Aufteilung eines Funktionsplans 1 auf sechs Funktionsplanbereiche 2 (Druckseiten) . Hierbei ist ersichtlich, dass die abgebildeten Funktionsbausteine 3 mit ihren Funktionsbausteinverbindungen je nach Anordnung im Engineeringsystem einem entsprechenden Funktionsplanbereich 2 zugewiesen sind und letztendlich auf der entsprechenden Seite ausgedruckt werden. Ein Funktionsplanbereich 2 spiegelt hierbei einen Druckbereich einer ge- druckten Seite wieder. Diese Seite kann beispielsweise mit einem herkömmlichen Druckgerät beispielsweise auf eine DIN A4-Seite ausgedruckt werden. Es ist ersichtlich, dass die Funktionsbausteine 3 innerhalb unterschiedlicher Funktions ¬ planbereiche 2 und somit Druckseiten liegen. Bei einem Aus- drucken eines derartigen Funktionsplanes entstehen letztend ¬ lich sechs Druckseiten, auf welchen der Funktionsplan 1 abgebildet ist. Betrachtet ein Endanwender beispielsweise die un ¬ ten in der Mitte abgebildete Seite, so ist lediglich ein Funktionsbaustein 3 abgebildet, dessen Funktionsbausteinver- bindung aus den Funktionsplanbereich 2 ragt. Möchte der Endanwender wissen, mit welchem Funktionsbaustein 3 der auf dieser Seite abgebildete Funktionsbaustein 3 verbunden ist, so muss er die untere linke sowie die obere linke Seite heran ¬ ziehen. Eine Analyse eines derart abgebildeten Funktionsplans 1 ist äußerst unübersichtlich und somit aufwändig.
Ein Nachteil einer Ausleitung eines Funktionsplans 1 mit Hil ¬ fe eines herkömmlichen Engineeringsystems besteht darin, dass bei großen Funktionsplänen 1 diese meist stark verkleinert und somit sehr schwer lesbar sind. Möchte ein Endanwender eine übersichtlichere Darstellung, so muss dieser einzelne Funktionsbaustein 3 selektieren und bei einem Ausleiten angeben, dass lediglich die ausgewählten Funktionsbausteine 3 ge- druckt werden sollen. Der Nachteil einer derartigen Ausleitung besteht darin, dass kein vollständiger Funktionsplandruck vorliegt und somit keine vollständige Dokumentation ei ¬ nes Funktionsplans 1 erfolgt ist.
FIG 3 zeigt eine schematische Darstellung eines strukturier ¬ ten Funktionsplans 1 in Funktionsplanbereiche 2. Hierbei wird der gleiche Funktionsplan 1 wiedergegeben, wie er durch FIG 2 visualisiert wurde. Dieser Funktionsplan 1 ist bezüglich sei- ner Funktionsplanbereiche 2 derart strukturiert, das er le ¬ diglich drei Funktionsplanbereiche 2 (Seiten) benötigt, um die einzelnen Funktionsbausteine 3 und deren Funktionsbau ¬ steinverbindungen 4,5 wiederzugeben. Die Funktionsplanbereiche 2 enthalten hierbei Funktionsbausteine 3, welche mit Funktionsbausteinverbindungen 4 untereinander verbunden sind. Sofern ein Funktionsbaustein 3 mit einem Funktionsbaustein 3 eines anderen Funktionsplanbereichs 2 verbunden ist, so spricht man von einer Funktionsbausteinaußenverbindung 5. Um eine möglichst übersichtliche Strukturierung des Funktions- plans 1 zu erreichen, wird der Funktionsplan für den Druck nicht wie bisher in gleich große Teile zugeschnitten, sondern auf intelligente Weise dynamisch (d.h. unterschiedlich große und ausgerichtete Funktionsplanbereiche) strukturiert. Der Funktionsplan 1 bzw. dessen Funktionsbausteine 3 werden der- art den Funktionsplanbereichen 2 zugewiesen, dass eine möglichst geringe Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 erforderlich sind.
Wie durch FIG 3 zu entnehmen ist, wurde die Anzahl der Funk- tionsplanbereiche 2 (Druckseiten) im Vergleich zur konventio ¬ nellen Methode (Fig. 2) halbiert, ohne dass Informationen des Funktionsplans 1 verloren gingen. Der Vorteil einer derarti ¬ gen Strukturierung eines Funktionsplans 1 besteht darin, dass die Festlegung der Funktionsplanbereiche 2 und somit Druckbe- reiche je Seite derart erfolgt, dass die gesamte Verschal- tungsinformation kompakt auf möglichst wenig Seiten struktu ¬ riert wird und dennoch eine Analyse des Funktionsplans durch die einzelnen Funktionsplanbereiche 2 (Druckseiten) verein- facht wird. Durch die Reduzierung der Funktionsbausteinaußen- verbindungen 5 muss letztendlich ein Endanwender bei einem Nachverfolgen einer Funktionsbausteinverbindung 4 eines Funktionsbausteins 3 nicht ständig zwischen mehreren Funktions- planbereichen 2 (Druckseiten) blättern. Hierdurch verbessert sich erheblich die Lesbarkeit eines Funktionsplans 1.
In FIG 3 sind ferner einzelne Funktionsbausteinverbindungen 4 hervorgehoben. Eine Funktionsbausteinverbindung ist eine Ver- bindung zweier Funktionsbausteine 3 miteinander.
Vorzugsweise werden bei der Strukturierung des Funktionsplans 1 in einzelne Funktionsplanbereiche 2 folgende Regeln berück ¬ sichtigt :
Die einzelnen Funktionsplanbereiche 2 (Druckbereiche) kön ¬ nen unterschiedlich groß sein. Jedoch haben die durch einen Funktionsplanbereich 2 (Druckbereich) abgebildeten Funktionsbausteine 3 eine gleiche Dimensionierung, so dass bei einer Ausleitung auf beispielsweise ein Papier ein
Funktionsbaustein 3 auf DIN A3 dieselbe Größe aufweist, wie ein Funktionsbaustein 3 des Funktionsplans 1 auf DIN A4.
Ein Funktionsplanbereich 2 (Druckbereich) kann entweder als Querformat oder als Hochformat ausgerichtet sein.
Ein Funktionsplanbereich 2 (Druckbereich) wird genau einer Seite zugeordnet.
Beim Drucken wird jeder Funktionsplanbereich 2 automatisch so skaliert, dass er papierfüllend auf einer Seite Platz findet.
Für die Skalierung des Funktionsplans 1 innerhalb der Funktionsplanbereiche 2 gelten Unter- und Obergrenzen, so dass die Verschaltungsgraphik (die Funktionsbausteine 3 und deren Verbindungen 4,5) nicht zu groß und nicht zu klein wird. Diese Grenzwerte können systembedingt vorgege ¬ ben oder vom Anwender einstellbar sein. Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Übersichtsdarstellung des Funktionsplans 1 ausgegeben werden kann, welche auf einer Seite die einzelnen Funktionsplanbereiche 2 (Druckbereiche) und deren Verbindungen untereinander (Funktionsbausteinaußen- Verbindungen 5) abbildet. Auf diese Weise wird es einem An ¬ wender erleichtert, die einzelnen Druckseiten dem Funktionsplan 1 zuzuordnen.
Um eine verbesserte Strukturierung eines Funktionsplans 1 herbeizuführen, ist es wünschenswert, dass einzelne Druckbe ¬ reiche (Funktionsplanbereiche 2) eine möglichst geringe An ¬ zahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 aufweisen. Jede Funktionsbausteinaußenverbindung 5 zwischen Funktionsbausteinen 3, die über Seitengrenzen hinweg geht und folglich unter- brochen wird erschwert die Lesbarkeit eines Ausdrucks des Funktionsplans 1. Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren „Verschaltungsinseln" bzw. Teilnetzwerke gesucht werden, die möglichst nur Funktionsbausteinverbindungen 4 zwischen den einzelnen Funktionsbausteinen 3 des betroffenen Teilnetzwerks besitzen und möglichst wenig Funktionsbausteinverbindungen 4 zu anderen Teilnetzwerken aufweisen kann ein Funktionsplan 1 derart strukturiert werden, dass er mit mög ¬ lichst wenigen Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 abgebildet werden kann.
Eine Strukturierung eines Funktionsplans 1 kann beispielswei ¬ se wie folgt erfolgen. Es werden jeweils n-Funktionsbausteine 3 zu einer virtuellen Gruppe zusammengefasst , beginnend mit einem Funktionsbaustein 3. Mit jedem Schritt wird die Gruppe um einen weiteren Funktionsbaustein 3 aus der Umgebung erweitert. Nach jeder Hinzunahme eines neuen Funktionsbausteins 3 wird die temporäre Funktionsbausteingruppe in Hinblick auf die Anzahl der Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 analysiert. Hierzu werden nicht alle Verbindungen (Funktionsbau- Steinverbindungen 4) des Funktionsplans 1 betrachtet und ana ¬ lysiert : Verbindungen zwischen nicht in der Gruppe befindlichen Funktionsbausteinen 3 sind nicht relevant.
Verbindungen zwischen Funktionsbausteinen 3, die sich beide in der Gruppe befinden sind „Innenverbindungen" und werden ebenso nicht betrachtet.
Alle anderen Verbindungen sind Funktionsbausteinaußenver- bindungen 5 (Verbindungen, die das Teilnetzwerk bzw. die Gruppe verlassen) . Die Anzahl dieser Funktionsbausteinau- ßenverbindungen 5 wird vorgemerkt.
Eine temporäre Gruppe (Funktionsbausteingruppe) wird nun ge ¬ mäß oben beschriebenem Verfahren solange erweitert, bis das Teilnetzwerk so groß ist, dass es außerhalb der maximalen Skalierung eines Funktionsplanbereichs 2 bzw. des Funktions- plans 1 liegt (d.h. beim Druck unzulässig stark verkleinert werden müsste) . Die Funktionsbausteingruppe mit der kleinsten Anzahl an Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 bildet einen Funktionsplanbereich 2 (Druckbereich) . Gibt es mehrere Funktionsbausteingruppen mit der gleichen Zahl an Funktionsbau- Steinaußenverbindungen 5, so wird diejenige Gruppe ausge ¬ wählt, die den besseren Skalierungsfaktor (z.B. Mittel aus größtem und kleinstem Skalierungsfaktor) besitzt.
Das Verfahren wird solange wiederholt, bis alle Funktionsbau- steine 3 des Funktionsplans 1 erfasst sind. Bei der Zuordnung der Funktionsbausteine 3 zu den Funktionsplanbereichen 2 wird zusätzlich darauf geachtet, dass möglichst wenig Funktions ¬ planbereiche 2 (Druckbereiche) entstehen. Hierdurch wird eine Minimierung der Seitenzahl erzielt. D.h. beispielsweise, dass ein Druckbereich etwas vergrößert wird (und dadurch ein etwas „schlechterer" Skalierungsfaktor in Kauf genommen wird) , wenn dadurch im Randbereich liegende Funktionsbausteine mit aufge ¬ nommen werden, für die sonst eigene Funktionsplanbereiche ge ¬ bildet werden müssten.
FIG 4 sowie FIG 5 zeigt zwei Funktionsplanvarianten mit ihren unterschiedlichen Zuordnung der Funktionsbausteine 3 zu dem Funktionsplanbereich 2. Hierbei ist ersichtlich, dass der Funktionsplanbereich 2 in FIG 4 mehr Funktionsbausteinaußen- verbindungen 5 aufweist im Vergleich zu dem Funktionsplanbe ¬ reich 2 der FIG 5. Durch die Aufnahme von drei zusätzlichen Funktionsbausteinen 3 in dem Funktionsplanbereich 2 der FIG 5 wurden die Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 auf drei
Funktionsbausteinaußenverbindungen 5 reduziert. Die Funktionsplanvariante gemäß FIG 4 weist hingegen zwölf Funktions- bausteinaußenverbindungen 5 auf. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren würde somit die Funktionsplanvariante gemäß FIG 5 bevorzugt werden.
Ferner können bei der Strukturierung des Funktionsplans 1 funktionelle Gesichtspunkte berücksichtigt werden. Hierbei werden alle in einem Funktionsplan 1 verschalteten Funktions- bausteine 3 zunächst analysiert und bestimmten funktionalen Typklassen zugeordnet. Beispielsweise könnten es folgenden Typklassen sein:
Überwachungsbaustein,
- Steuerungsbaustein,
Bedienungsbaustein,
Beobachtungsbaustein,
Bausteine zur Regelung bzw. mit verarbeitender Logik. Zu welcher Typklasse ein Funktionsbaustein gehört, ist bei ¬ spielsweise in den Meta-Daten, d.h. im Funktionskatalog des Engineeringsystems hinterlegt. Die Anzahl der möglichen Typ ¬ klassen ist hierbei vorzugsweise nicht begrenzt. Bei der Zuweisung der Funktionsbausteine 3 zu den einzelnen Funktionsplanbereichen 2 werden nun die Funktionsbausteine 3 der gleichen Typklasse bevorzugt zusammengefasst . Hierbei werden vorzugsweise folgende Bedingungen erfüllt:
Funktionsbausteine 3 einer Typklasse sind nicht mehreren Funktionsplanbereichen 2 zugewiesen.
In einem Funktionsplanbereich 2 befinden sich nur Funkti onsbausteine 3 einer Typklasse. Ebenso ist es denkbar, dass ein Endanwender eine manuelle Festlegung von Funktionsbausteinen 3 zu einer Typklasse durchführt. Auf diese Weise kann ein Endanwender Funktions- bausteine 3 derart kennzeichnen, dass sie bevorzugt auf einen Funktionsplanbereich 2 und somit einer Druckseite abgebildet werden .
FIG 6 zeigt eine schematische Abbildung eines Funktionsplan- bereichs 2, welcher Funktionsbausteine 3 unterschiedlicher Typklassen 6 enthält. Der Funktionsplanbereich 2, welcher letztendlich eine ausgedruckte Seite widerspiegelt, weist hierbei sieben Funktionsbaustein 3 einer ersten Typklasse 6, vier Funktionsbausteine 3 einer zweiten Typklasse 6 und einen Funktionsbaustein 3, welcher keiner Typklasse 6 zugeordnet ist, auf. Dadurch, dass Funktionsbausteine 3 einer gemeinsa ¬ men Typklasse 6 zugeordnet sind, werden diese bevorzugt in ¬ nerhalb eines Funktionsplanbereiches 2 strukturiert. Vorzugsweise ist es ferner möglich, dass seitens eines Endan ¬ wenders Typklassen 6 einer Typklassengruppe zugeordnet werden können, so dass deren Funktionsbausteine 3 bevorzugt inner ¬ halb eines Funktionsplanbereichs 2 abgebildet werden.