Beschreibung

Engineeringsystem und Verfahren zur Projektierung eines Automatisierungssystems

Die Erfindung betrifft ein Engineeringsystem sowie ein Verfahren zur Projektierung eines Automatisierungssystems. Unter dem Begriff Automatisierungssystem ist hier sowie im gesamten Dokument ein System zu verstehen, welches mit Hilfe techni- scher Mittel bestimmte Operationen ohne Einflussnahme des Menschen teilweise oder ganz nach vorgegebenen Programmen durchführt. Operationen bezeichnen in diesem Zusammenhang z.B. Fertigungsprozesse, Montageprozesse, Transportprozesse, Prozesse zur Qualitätskontrolle etc., die insbesondere im in- dustriellen Umfeld ablaufen.

In heutigen Engineeringsystemen, insbesondere sogenannten Scada Systemen (Scada = Supervisory Control and Data Acquisi- tion) , besteht eine der Hauptaufgaben darin, Systeme zu pro- jektieren, die Werte aus einem industriellen Automatisie- rungsprozess aufnehmen, weiterverarbeiten und anzeigen. Hierzu müssen zunächst entsprechende Datenquellen, die auch als Tags bezeichnet werden, aus dem industriellen Prozess "importiert" werden. Um die Variablen mit dem Scada System impor- tieren zu können, müssen diese dem Engineeringsystem zuerst bekannt gemacht werden und mit Eigenschaften wie z.B. Datentyp oder einen symbolischen Namen versehen werden. Anschließend können mit Hilfe des Engineeringsystems derartige Werte aus dem industriellen Automatisierungsprozess in mathemati- sehen Formeln verarbeitet werden, um einen neuen Wert zu generieren. Ein Beispiel hierfür ist die Berechnung einer Leistungskennzahl aus den Prozesswerten des Automatisierungsprozesses. Eine solche Leistungskennzahl wird auch als Key Pe- formance Indicator (KPI) bezeichnet. Beispielsweise kann der Gesamtstromverbrauch einer Zelle oder eines Anlagenteils des Automatisierungssystems ermittelt werden, indem der Strom ^¬ verbrauch aller beteiligten Verbraucher in Form entsprechender Prozesswerte aus dem System importiert wird und anschlie-

ßend mit Hilfe einer mathematischen Beziehung aufsummiert wird. Wird der betroffene Anlagenteil bzw. die betroffene Zelle um ein neues Automatisierungsgerät ergänzt, welches ebenfalls zum Stromverbrauch beiträgt, so muss die mathemati- sehe Beziehung entsprechend der neuen Konfiguration modifiziert werden, um einen korrekten Gesamtstromverbrauch zu berechnen. Häufig werden auch ganze Anlagenteile dupliziert, um eine höhere Produktionsmenge zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Projektierung eines Automatisierungssystems insbesondere bei einer änderung und/oder Erweiterung der Konfiguration des Automatisierungssystems zu erleichtern.

Diese Aufgabe wird durch ein Engineeringsystem zur Projektie ^¬ rung eines Automatisierungssystems gelöst, wobei das Enginee ^¬ ringsystem umfasst:

- Mittel zur Zuteilung eines Klassenattributes zu Prozessva ^¬ riablen eines mit dem Automatisierungssystem durchführba- ren Automatisierungsprozesses, wobei besagte Prozessvari ^¬ ablen einer gemeinsamen Klasse zuzuordnen sind, und

- Mittel zum Adressieren der Prozessvariablen mittels des Klassenattributes innerhalb einer mathematischen Bezie ^¬ hung .

Darüber hinaus wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Projektierung eines Automatisierungssystems mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

Zuteilen eines Klassenattributes zu Prozessvariablen eines mit dem Automatisierungssystem durchführbaren Automatisierungsprozesses, wobei besagte Prozessvariablen einer ge ^¬ meinsamen Klasse zuzuordnen sind, und

Adressieren der Prozessvariablen mittels des Klassenattributes innerhalb einer mathematischen Beziehung.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Projektierung des Automatisierungssystems erheblich erleichtern lässt, wenn die bei der Projektierung verwendeten Pro-

zessvariablen bestimmten Klassen oder Gruppen zugeordnet sind. Bei der Formelbildung können dann Operationen auf ganze Klassen von Prozessvariablen, die in der Automatisierungswelt auch als Tags bezeichnet werden, definiert werden. Beispiels- weise könnte eine Anweisung lauten, "Summiere alle Tags der Klasse Stromverbrauch" . Der besondere Vorteil einer derarti ^¬ gen Vorgehensweise ist darin zu sehen, dass nun bei einer Er ^¬ weiterung der Anlage um eine neue Komponente, die ebenfalls zum Stromverbrauch beiträgt, dieser Komponente zuzuordnende Prozessvariablen bzw. Tags nur der Klasse "Stromverbrauch", mit Hilfe des Klassenattributes zugeordnet werden müssen, um zu erreichen das auch der Stromverbrauch der neuen Komponente bei der Berechnung des Gesamtstromverbrauches berücksichtigt wird. Eine Modifikation der mathematischen Beziehung zur Be- rechnung des Stromverbrauches ist hierbei nicht erforderlich. Vielmehr muss bei einer Erweiterung der Anlage kein Wissen über bereits im System vorhandene, auf Prozessvariablen zugreifende Formeln bekannt sein. Da es durchaus wahrschein ^¬ lich ist, dass die bereits vorhanden Formeln von einer ande- ren Person erstellt wurden als der, die die Anlagenerweite ^¬ rung durchführt, wird durch die mittels der Erfindung erziel ^¬ te Entkopplung dieser Aufgaben eine schwerwiegende Fehlerquelle eliminiert, nämlich das Vergessen der Modifikation der vorhanden Formeln.

Die Zuteilung von Klassenattributen zu Prozessvariablen des Automatisierungssystems ist bei einer vorteilhaften Ausges ^¬ taltung der Erfindung besonders zweckdienlich, bei der das Engineeringsystem Mittel zur Berechnung einer Leistungskenn- zahl des Automatisierungssystems mittels der mathematischen Beziehung aufweist. Bei der Berechnung einer solchen Leistungskennzahl, die auch als Key Peformance Indicator (KPI) bezeichnet wird, entfällt das Nachbearbeiten Tag übergreifen ^¬ der Formeln, sofern die Tags bzw. Prozessvariablen mit Hilfe des Klassenattributes innerhalb der Formel adressiert werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläu ^¬ tert.

Die Figur zeigt schematisch ein Verfahren zur Projektierung eines Automatisierungssystems mit Hilfe eines Engineering ^¬ systems .

Als Projektierungsaufgabe sei angenommen, den Gesamtstrom- verbrauch eines Automatisierungssystems AS zu berechnen, wel ^¬ ches verschiedene in Wirkbeziehung zueinander stehende Kompo ^¬ nenten enthält, die als Stromverbraucher Vl-Vi zum Gesamtstromverbrauch beitragen. Das Engineeringsystem ist auf einem mit dem Automatisierungssystem AS vernetzten Personal Compu- ter 1 installiert. Zu Projektierungszwecken bietet das Engineeringsystem einem Anwender die Möglichkeit an, mathematische Beziehungen zu definieren und innerhalb dieser Beziehungen auf Prozessvariablen des auf dem Automatisierungssystem AS laufenden Automatisierungsprozesses zuzugreifen. Entspre- chende Variablen bzw. Tags müssen zu diesem Zweck zunächst definiert sein.

Zur Variablendefinition stellt das Engineeringsystem einen Variablenfeld 2 für jede Prozessvariable zur Verfügung, in- nerhalb dessen Eigenschaften der Prozessvariablen, beispielsweise deren Name oder Datentyp (letzterer hier nicht darge ^¬ stellt) von einem Anwender definiert werden können. Die Besonderheit der Variablendefinition innerhalb des dargestell ^¬ ten Engineeringsystems liegt darin, dass zusätzlich ein Ein- gabefeld 3 zur Definition eines Klassenattributes zur Verfü ^¬ gung gestellt wird. In dem dargestellten Beispiel wird einem Verbraucher V2 des Automatisierungssystems AS innerhalb des variablen Feldes 2 der Name „Verbraucher_2" und das Klassenattribut „Klasse_Stromverbraucher" zugewiesen.

Wird nun mit Hilfe des Engineeringsystems die mathematische Formel „Gesamtstromverbrauch = SUM (Klasse_Stromverbraucher) " definiert, so wird automatisch der Stromverbrauch des Ver-

brauchers V2 bei der Berechnung des Gesamtstromverbrauches berücksichtigt. Dies wäre auch der Fall, wenn der Verbraucher V2 erst im nach hinein, nachdem die beschriebene Formel be ^¬ reits definiert wurde, in das Automatisierungssystem AS ein- gebracht wurde. Eine Modifikation der Formel zur Berechnung des Gesamtstromverbrauches ist nicht notwendig, da innerhalb der Formel durch eine einfache Anweisung eine komplette Klas ^¬ se Tags adressiert wird, die zum Stromverbrauch beiträgt. Wird also eine neue Komponente in das Automatisierungssystem AS integriert, so muss eine zugehörige Variable lediglich mit dem entsprechenden Klassenattribut versehen werden. Das bedeutet natürlich auch, dass eine Person, die den Verbraucher V2 in das Automatisierungssystem AS installiert, keine Kennt ^¬ nis über bereits mittels des Engineeringsystems definierte Formeln haben muss.