CN111406238B - 用于规划特定的工艺技术设施的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
用于规划特定的工艺技术设施的方法和设备。在规划特定的工艺技术设施时，其中，该设施由彼此工艺技术连接的设施部件形式的初级技术装置和至少一个与初级技术装置相关的且与其一起实现设施运行的次级技术装置构成，借助于设施计划工具(3)规划设施的流程图(4)形式的初级技术装置。对流程图(4)补充配置数据(5)，其形式包括对设施运行的要求和/或预设、设施特定的框架条件和/或规格。数据处理装置(7)评估被补充配置数据(5)的流程图(4)并且在可选地访问具有标准规划解决方案(12)的档案(11)的情况下自动地创建针对与经规划的初级技术装置一起满足不同要求的次级技术装置来说特定的规划解决方案(9、9'、9”)。
Description
技术领域
本发明涉及用于规划特定的工艺技术设施的方法和设备。术语“设施”也包括作为大型设施的一部分的部分设施。
背景技术
在工艺技术设施中，可以划分为初级技术装置和次级技术装置。
初级技术装置包括工艺技术或流程观点中的设施结构，即设施的工艺技术部件(例如容器、泵、阀、换热器)及其彼此间的连接、尤其是管线路。
对初级技术装置的计划或规划借助于呈设施的流程或管线路图(R&I图-管线路和工具图)形式的设施计划工具(例如西门子的COMOS)来进行，其中，代表工艺技术设施的部件的图形过程对象彼此联接。具体的过程对象(对象等级的实例)包含关于其所代表的部件的参数(例如管线路直径、马达的功率消耗或容器的填充溶剂)的技术信息。R&I图可能已经包含设施的具有关于传感器和执行器的技术信息的传感机构和执行机构(用于执行器的测量变换器和驱动器)或者也可以在设施计划工具中输入相应的信息。
次级技术装置强化初级技术装置以便正常地运行设施，其中，不同的次级技术装置在设施运行时满足不同的功能。
主要的次级技术装置为设施的自动化系统，其又能够划分成不同的子领域，如自动化软件、自动化硬件、操作和观察系统，这些子领域的解决方案至今为止通常由不同的专业人员(自动化工程师、规划人员)、如硬件工程师、软件工程师、HMI(人机交互界面)工程师来规划。
除了自动化装置之外，作为另一次级技术装置的设施电气化系统是重要的。全部电设施部分、尤其例如马达必须被供电。为此，提供有电气化系统的部件，如变压器、换向器、开关设备等。
作为另外的次级技术装置的，列出例如建筑技术系统或通信系统。
对自动化系统和电气化系统进行工程化的基础是工艺技术的设施规划，其中，现代化的设施计划工具、如上面提及的规划工具COMOS在工具或系统环境中实现了对初级的和次级技术的解决方案的集成的工程化(即工艺技术的设施规划和例如自动化)，使得对于不同解决方案所需的数据只需输出一次并且任何时间都以恒定的方式存在。
在规划或创建规划资料、如控制和调节的功能图或操作图像时，降低耗费且改进质量的有效方案是实施标准化，其中，产生在不同的项目中不断重复使用的标准。理想情况中，存在不同变体形式的标准，使得它们能够匹配于特定设施的要求。于是，在工程中，仅必须选择和应用相应变体形式的匹配的标准。由于不是所有特定的设施要求或特殊的客户期望都能够囊括到标准化中，即使通过标准化也无法涵盖完整的工程，也能够显著地简化大部分的工程化，尤其是在设施之间总是相同的部分。
用于规划在次级技术装置范围中的解决方案时减小耗费的另一方法是在规划中对工作活动实施自动化。在此，基于相应的算法，利用来自设施规划中的数据自动地产生规划解决方案。
如果例如在R&I图中已经包含设施的传感器和执行器和对于自动化来说相关的参数，如测量范围起点和终点、连接类型(例如总线、布线)、驱动器类型(电动、气动、液压)，则存在全部所需信息，以便能够自动生成用于读取测量信号和输出调节信号的软件。
然而这不适于用于调节、控制、锁定或保护设施的高价值自动化功能，因为不能将对此所需的信息绑定于单个设施部件，而是这些信息与设施的结构和其正常运行(即设施应满足的工艺技术目的)相关。另外，即使两个设施具有相同的工艺技术结构、即通过相同的R&I图来描述，由于其他运行方面的要求，也会针对自动化需要不同的自动化解决方案。
只有当与规划解决方案相关的所有信息都以机器可读的形式存在时，自动地产生规划解决方案才是可行的。为了自动地生产用于不同次级技术装置的规划解决方案，因此除了关于以R&I描述的设施工艺技术结构的信息之外，还必须存在关于如下方面的信息：所期望的自动化设施运行(例如各个部件也还有整个设施在自动化运行中可用的运行类型、所需的自动化的保护机制、自动化的运行优化、动态的设施表现)、期望的手动的设施运行(例如对于设施操作员的信息提供、对于设施操作员的可用的访问可行性)、设施特定的边界条件(例如空间条件、距离)和客户规定(例如要使用的产品、要使用的产品的特性)。
从EP 2 671 122 B1中对于自动化领域已知一种自动地生成规划资料的方法，其中，规划人员创建变体形式定义列表，在所述变体形式列表中所述规划人员说明：存在待自动化的工艺技术设施的哪种特定的结构并且需满足何种客户特定的要求。通过答复是/否问题或输入数字值来实现对变体形式定义列表的输入。随后，以此为基础，从数据库中选择标准规划资料的匹配的变体形式并且从该变体形式中在匹配(例如解除或切断)其规划对象的情况下自动地产生设施特定的规划资料。规划资料可以是用于设施的调节或控制功能计划、操作图或用于设施或设施功能的描述。
从EP 2 795 414 B1中已知一种方法，其中，从技术装置设施的参考规划资料中自动地产生设施特定的规划资料。在此，能够自动地执行标准规划对象与操控规划资料的比较。已知的方法基于操控规划资料制定。在创建参考规划资料时已经结束控制软件解决方案的规划。该方法指明：该资料能够如何以自动化的方式和方法转换成特定的自动化系统。
从EP 0 770 944 B1中已知一种用于自动地生成用于具体控制任务的控制技术结构。已知的方法基于系统的R&I图来制定，其中，设施的每个所示部件都具有描述其特性的数据组。对于部件、由其形成的组件或设施而言，在说明作用位置、处理、控制条件和条件状态的情况下逐行地在知识库中检测普遍适用地表述的控制技术任务、即所谓的抽象泛型(Generix)。为了为具体设施生成控制技术结构，针对每个抽象泛型在R&I图中查找对应于抽象泛型的描述的作用位置和控制条件。如果在R&I图中找到匹配的作用位置和控制条件，则将具有该信息的抽象泛型的副本具体化为实际的设施部分。已知的方法基于：以足够的规模提供预先制定的泛型的抽象知识。能够生成从其基础结构起对应于在抽象泛型中定义的结构的控制技术软件结构。此外，已知的方法仅考虑一维结构，因为在R&I图中借助于泛型中的抽象表述沿着工艺技术路径在始端部件和末端部件之间找到作用位置。借助已知的方法对于特定的设施结构总是得到相同的控制技术结构。
从EP 0 770 945 B1中已知一种自动地创建用于具体的技术装置过程的工艺技术图(R&I图)，其中，通过如下方式将具有用于部件和连接的占位的抽象的工艺技术图转换成用于技术装置过程的具体的图：即借助具体的部件和连接将占位具体化。从次级技术装置的领域中生成控制或其他解决方案不是已知方法的主题。
从EP 1 048 993 B1中已知用于以基于知识的方式计划复杂技术系统、例如技术设施的方法。在第一计划阶段中，通过创建工艺技术图(R&I图)根据从上面提及的EP 0 770945 B1中已知的方法来计划设施的初级技术装置。在构建在初级技术装置上的第二计划阶段中，对一个或多个次级技术装置、例如控制系统、电气装备或建筑物进行计划。在此，基于经规划的初级技术装置，在考虑次级技术装置的先前输入的且被存储的设施范围的预设和借助于域规则制订实施中性的进而与解决方案系统无关的次级技术装置的计划结果。这种域规则例如能够为“步骤控制的每个处理步骤都具有开始条件、监控时间和继续开关条件或统一的故障处理”。与解决方案系统无关的次级技术的规划结果为了继续处理的目的能够在例如特定的解决方案系统的例如规划工具中提供。因此，该已知方法允许自动地规划次级技术装置，只要其仅与工艺技术设施规划和次级技术装置的设施范围的预设相关(预先定义的次级技术装置特定的规则)即可。
从WO 2017/076420 A1中已知用于配置用于过程设施的自动化的方法。在此，出发点还是设施的R&I图，其中，设施的部件的代表经由导线彼此连接。对于设施部分的代表，定义用于锁定特性的接口，该锁定特性例如导致部件的切断或者防止部件的接通。通过对R&I图进行分析、例如图像处理，为各个部件确定：该部件应与哪些其他部件连接，其中，还通过对接口进行分析选择其他部件、确切地说其代表中的如下部件，其锁定特性对于所查找的部件是相关的。部件的所选择的代表在其接口处彼此连接，其中，随后自动地生产用于部件的自动化的流程逻辑。从总体上看，控制结构部件、即例如调节结构是R&I图的一部分并且与设施部分连接。为了生产流程逻辑，结构部件以与设施部分类似的方式和方法来处理。因此，借助已知的方法能够生成控制技术的软件结构，其首先就某种意义上说是一维的，即一个部件的接口总是仅能够与另一部件的接口连接。然而在此，多个并联的一维的结构是可行的。在使用控制技术结构部件的情况下可以生成多维结构、即例如信号或信号处理(例如具有限时元件、极限值形成)或调节结构的多重连接的逻辑组合。于是，能够产生如下软件结构，该软件结构从其基础结构起对应于结构部件。因此，该知识必须以预先表达的结构部件的形式以足够的规模提供。
EP 2 787 403 A1描述了一种用于从工艺技术设施的自动化解决方案的技术描述中自动地创建自动化程序的方法。尽管至今为止都是由不同的专家(技术装置人员、自动化工程师)来创建技术说明和自动化程序，但现在仅需创建技术说明，而通过处理该技术说明的软件工具生成自动化程序。技术说明定义由设施所包含的技术装置、装置的功能以及由设施所包含的技术装置的功能上关联性，它们呈所谓的动作和过渡的形式。自动化解决方案的技术描述以预设格式的机器可读的形式提供，并自动地进行分析。例如，这种格式能够基于ISA-88标准(IEC 61512-1)或NAMUR建议NE 33。为了自动转换自动化解决方案的技术描述，在程序库中提供用于将技术描述转换为基本程序的、在生成自动化程序时可用的解释器模块和映射规则。因此，借助已知的方法能够生成基础程序形式的自动化程序(控制技术软件解决方案)和可从基本程序中调用的解释器模块。在此，基础程序由具有固定结构的有序数据组的序列构成，并且解释器模块包含预定义的设备特定的程序代码。功能上，生成的流程程序始终对应于动作和过渡的序列。
发明内容
本发明所基于的目的是：提出一种方法和一种设备，该方法和设备从设施的在流程图中规划的初级技术装置出发，实现自动地规划次级技术装置，即例如自动化软件、自动化硬件、操作和观察系统、电气化系统的规划。
根据本发明，所述目的通过根据本发明的方法或根据本发明的设备来实现。
本发明的优选的改进形式从各个实施例中得出。
因此，本发明的主题是，一种用于规划特定的工艺技术设施的方法，工艺技术设施由初级技术装置和至少一个次级技术装置构成，初级技术装置是以设施的彼此工艺技术连接的部件形式的，次级技术装置与初级技术装置相关且与其一起实现设施运行，其中
-规划初级技术装置：借助于设施计划工具通过联接代表技术设施的部件的图形式过程对象来创建设施的流程图，
-借助于设施计划工具对流程图补充配置数据，其形式包括对设施的运行的要求和/或用于运行设施的预设、设施特定的框架条件和/或规格形式，以及
-借助于数据处理装置，通过自动地对被补充配置数据的流程图进行评估来自动地创建针对与所规划的初级技术装置一起满足不同要求的次级技术装置来说特定的规划解决方案。
本发明的主题还是一种用于规划特定的工艺技术设施的设备，工艺技术设施由初级技术装置和至少一个次级技术装置构成，初级技术装置包括设施的彼此工艺技术连接的部件的形式，次级技术装置与初级技术装置相关的且与其一起实现设施的运行，
-具有设施计划工具，其包含初级技术装置的、呈设施的流程图形式的特定的规划资料，对流程图补充配置数据，其形式包括对设施的运行的要求和/或用于运行设施的预设、设施特定的框架条件和/或规格，并且
-具有数据处理装置，其设计用于：通过自动地评估被补充配置数据的流程图来自动地创建针对与经规划的初级技术装置一起满足不同要求的次级技术装置来说特定的规划解决方案。
根据本发明，所有对于自动地规划次级技术装置来说所需要的信息、即例如针对自动化和手动的设施运行的运行要求、设施特定的框架条件和/或规格，在被相应地扩展或补充了信息(配置数据以)的流程图中被定义为扩展的设施规划的一部分。
对流程图补充配置数据，优选以流程图的图形过程对象之间的作用线、图表和/或标准化表格的形式进行，其中，能够直接地评估配置数据以自动地生成特定的规划解决方案。因此，例如能够通过绘制测量点(例如料位测量点)与部件(例如泵)之间的作用线，而在流程图中指定：应当通过调整在容器的出口中的泵功率来调节料位。
待生成的次级技术解决方案仅与扩展的设施规划相关，并且能够独立于预先定义的结构、即例如预设的标准地产生。对于自动化软件例如能够产生任意的结构，例如多维的逻辑关联、流程控制、切换逻辑、调节结构。借助根据本发明的方法或借助根据本发明的设备也能够例如在现有设施中发生改变的情况下规划次级技术的部分解决方案。
用于次级技术装置的特定的规划解决方案根据所创建的流程图中的配置数据和通过访问次级技术知识自动地生成。存储在数据处理装置中的次级技术知识尤其可以是用于创建次级技术部分解决方案的基础知识，该部分解决方案与特定的初级技术无关，例如在由配置数据给出运行变量、调节变量和控制变量的情况下进行对调节结构的规划。因此，单纯基于通过流程图与其配置数据提供的信息便可以产生次级技术解决方案，即不使用预制的标准解决方案。
替选地或补充地，在生成各个规划解决方案时也能够访问具有标准规划解决方案的档案。这对于如下领域可能是所期望的，其中，解决方案与特定的设施规划实际上是无关的，并且对普遍适用的标准的一次定义(例如在自动化处理器与输入/输出组件之间的连接技术的一次定义)是与低耗费相关联的。用于使用标准解决方案的档案的另一应用情况是对异常的软件结构的定义，该软件结构在使用人工智能的情况下被应用于解决整个特定的问题。
在档案中能够附加地存储有设施和/或设施部分的不同的标准流程图，这些标准流程图至少部分地设有标准配置数据的一个或多个变体形式和/或这些标准流程图与标准规划解决方案的变体形式相关联。根据所创建的流程图或其一部分能够通过图案识别来确定匹配的标准流程图或其一部分。作为对此的一个实例是由泵、并联的最小量阀、连接在下游的闸板以及压力和质量流测量装置构成的部分设施。根据本发明，这种部分设施可在流程图中被识别。这种部分设施能够由少量单独部件构件，但是也能够包括大型系统直至完整的设施。
随后，基于在流程图中规划的初级技术和通过图案识别相关联的标准流程图能够将运行要求作为用于补偿由设施规划人员所创建的流程图的建议显示给设施规划人员，能够从该运行要求提出多种变体形式。此外，能够基于包含在所创建的流程图中的配置数据来确定标准规划解决方案的匹配的变体形式，标准规划解决方案与所确定的标准流程图相关联。
所描述的改进形式涉及根据本发明的方法和设备。
只要在本发明中提及设施、流程图和解决方案，可将其也理解为各个独立的或彼此连接的(或要连接的)部分设施、部分流程图和部分解决方案。
本发明和所描述的改进形式能够以软件和硬件(例如在使用专门的电路的情况下)实现。
此外，能够通过计算机可读的存储介质实现本发明或所描述的改进形式，在该存储介质上存储实施本发明或改进形式的计算机程序。
也能够通过计算机程序成品实现本发明和/或每个所描述的改进形式，该计算机程序成品具有存储介质，在其上存储实施本发明或改进形式的计算机程序。
附图说明
在附图中示出本发明的下面详细阐述的实施例。
分别以简化的示意图示出：
图1示出用于规划特定的工艺技术设施的设备，
图2示出设施的流程图，和
图3示出借助配置数据产生流程图。
具体实施方式
图1示出用于规划特定的工艺技术设施(在此未示出)的设备1，工艺技术设施由初级技术装置和至少一个次级技术装置构成，初级技术装置呈设施的彼此以工艺技术连接的部件形式，次级技术装置与初级技术装置相关并且与其一起实现设施的运行，例如自动化软件、设施的操作和观察装置、自动化硬件和电气装置。
规划初级技术装置：由应用者2(设施规划人员、工艺人员)借助于设施计划工具3以已知的方式，通过联接代表技术设施部分的图形过程对象来创建设施的可能由多个部分图像构成的流程图或管式线路图(R&I图)。
应用者2借助于设施计划工具3对流程图4补充配置数据5，它的形式包括：对设施运行的要求和/或对设施运行的预设、设施特定的框架条件和/或规格。
作为数据处理装置7一部分的评估单元6对被补充配置数据5的流程图4进行评估。同样是数据处理装置7一部分的生成单元8基于评估自动地创建用于与规划的初级技术装置一起满足不同要求的次级技术装置的特定的规划解决方案9、9’、9”。在所示出的实例中，例如9表示自动化软件的规划解决方案，9’表示设施的操作和观察装置的规划解决方案并且9”表示自动化硬件和电气化装置的共同的规划解决方案。
在生成单元8中存储有次级技术知识10，基于次级技术知识，单独地在流程图4和配置数据5一起的基础上可以自动地生成次级技术解决方案9、9’、9”。替选地和/或附加地，生成单元8能够访问具有标准规划解决方案12的档案11并且次级技术解决方案9、9’、9”根据标准解决方案12产生。
可能包括多个分布式数据库的档案11包含设施和/或设施部分的、与标准规划解决方案12相关联的不同标准流程图13。在可选的步骤中，在用于图案识别14的为数据处理装置7的一部分的单元中能够确定标准流程图13，标准流程图匹配于流程图4或其一部分。根据包含在所创建的流程图4中的配置数据5，最后能够对于如此确定的标准流程图13确定一个或多个匹配的标准规划解决方案12并且显示给应用者2以进行选择。
此外，标准流程图能够包含标准配置数据15的一个或多个变体形式，能够将这些变体形式补充给在规划初级技术装置中时创建的流程图4。如果存在尚未配置的或未完全配置的流程图4，则能够经由用于图案识别的单元14自动地检验：在档案11中的相应子系统或设施部分是否已经被在那里存在的、完成配置的标准流程图13描述。如果是这种情况，则能够为用户2显示配置数据15的已经定义的变体形式以进行选择。在这种情况下，只要现有的标准配置数据也符合应用者2的设施，他就不必执行超出设施规划的行动。
从应用者观点来看，仅还进行一种设施规划，即对设施的初级技术装置的规划，其在配置步骤中积聚对于自动地生成次级技术装置的所有特定的规划解决方案来说必需的信息。
图2示出在设施规划范畴中所规划的流程图4的简化的实例。流程图4包含图形式的过程对象16，这些过程对象代表设施的不同部件(如泵、容器、阀)并且根据设施的管道排布而彼此联结。过程对象16包含关于由其所代表的部件的参数的技术信息(例如管式线路直径或容器的填充容积)。在此示出的流程图4也包含设施的传感装置17和执行装置18以及相应技术信息，根据这些技术信息能够自动地生成用于读取测量信号和输出调节信号的软件。
下面，根据图3示例性地阐述，能够如何添加附加信息或配置数据5以自动地生成设施规划的次级技术装置。所提及的配置数据还有将配置数据输入到流程图4中的方式和方法，仅是为了更好地阐述而提出的，并被理解为示例性的而且不视为对本发明的限制。
图3示出图2中的流程图4，该流程图在输入相应的配置数据5之后还包含其他的、对于生成次级技术装置来说所需的信息。在处理员不了解自动化系统的背景或者关于调节或控制技术功能的结构的知识的情况下，从纯粹的流程角度对这些信息进行指定，即处理员2例如仅预设：设施在自动化运行中应如何运转。这种指定总归必须由设施规划人员2提供。现在，设施规划人员能够将相应的信息直接输入到流程图4中。将预设转换成次级技术装置(例如自动化系统的软件、即自动化工程)于是能够自动地在数字系统环境中进行。
属于在此需指定的配置数据5的是：
冗余或分区作用线19，用于指定哪些装置组是相互冗余的或者在不同的设定区域中补充地工作。实例：两个泵P1、P2是彼此冗余的并且如果这两个泵P1、P2运转则并行地运行。
调节作用线20，用于指定通过哪些执行器(控制环节)来调节调节测量变量(调节变量)。实例：线路中的压力借助泵P1来调节。因为在该实例中泵P1和P2限定为相互冗余的，所以作用线20同时显示出：如果泵P1不运转，则借助泵P2来调节压力，并且如果两个泵都运转，则两个泵P1、P2共同调节压力。
针对调节作用线20的额定值预设21，其中，由应用者2输入数字并且能够从菜单中能够选择单元。
边界作用线22，用于指定哪些测量变量限制对哪些调节变量的调节。实例：必须设定线路中的压力，使得调节质量通流量的阀V1不达到其调节范围的边界。
针对限制作用线的边界值预设23，其中，由应用者2输入数值并且能够从相应的菜单中选择比较运算符和单元。
出于流程观点的逻辑预设24，其中，应用者2能够从相应的菜单中选择逻辑预设的模块。实例：当阀门KL1闭合时，才能够接接通泵P1。
能够在流程图4中指定的配置数据5的其他实例是调节技术装置的干扰作用线、用于自动地开动和停止设施的说明(如装置组的接通和切断顺序)、影响次级技术装置的参数(例如设备的特征曲线、阀的运行时间、驱动器的电流消耗)、应在操作图上显示的对象的标识、应提供给设施操作员的信息的标识(例如用于形成曲线的信号、警报)、设施特定的框架条件(例如空间调节、距离)、规格(例如要使用的产品、要使用的产品的特性)。
在此要注意的是：信息5原则上需由设施规划人员2预设。根据本发明，这种预设能够在集成的系统1中做出，并且此后不再需要其他的工作步骤来规划次级技术装置。
在此，特定的配置数据5能够具有对次级技术装置的多个区域的作用。例如，指定两个泵彼此冗余还具有如下作用：对两个泵的调节和控制结构的作用、对自动化硬件的输入输出组件的分配的作用、对电气化装置中的汇流排的占用和设计的作用、对信息处理的作用和对设施操作员的操作选项的设计的作用。
Claims (9)
1.一种用于规划特定的工艺技术设施的方法，所述设施由初级技术装置和至少一个次级技术装置构成，所述初级技术装置呈所述设施的彼此工艺技术连接的部件的形式，所述次级技术装置与所述初级技术装置相关并且与所述初级技术装置一起实现所述设施的运行，其中，
-规划所述初级技术装置：借助于设施计划工具(3)通过联接代表技术设施的部件的图形过程对象(16)来创建所述设施的流程图(4)，
-借助于所述设施计划工具(3)对所述流程图(4)补充配置数据(5)，所述配置数据呈以下形式：对所述设施的运行的要求和/或预设、设施特定的框架条件和/或规格，以及
-借助于数据处理装置(7)通过对补充有所述配置数据(5)的所述流程图(4)进行自动评估，自动地创建针对与所规划的所述初级技术装置一起满足不同要求的次级技术装置来说特定的规划解决方案(9、9'、9”)，
-在档案(11)中提供所述设施和/或设施部分的不同的标准流程图(13)，所述标准流程图至少部分设有标准配置数据(15)的一个或多个变体形式，
-在自动地评估所创建的所述流程图(4)时，通过图案识别来确定匹配的标准流程图(12)，以及
-在所创建的所述流程图(4)中显示属于所确定的匹配的所述标准流程图(12)的标准配置数据(15)作为用于补充所述流程图(4)的建议。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待规划的所述次级技术装置包括：自动化软件、自动化硬件、所述设施的操作和观察系统和/或电气化系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据处理装置(7)根据在所创建的所述流程图(4)中的所述配置数据(5)并且通过访问次级技术知识(10)自动地生成针对所述次级技术装置来说特定的所述规划解决方案(9、9'、9”)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据处理装置(7)根据在所创建的所述流程图(4)中的所述配置数据(5)并且通过访问在档案(11)中提供的标准规划解决方案(12)自动地生成针对所述次级技术装置来说特定的所述规划解决方案(9、9'、9”)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述标准规划解决方案(12)以不同的变体形式、以总体解决方案和/或部分解决方案的方式来提供。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
-在所述档案(11)中还连同所述标准规划解决方案(12)的相关联的变体形式一起，提供所述设施和/或设施部分的不同的标准流程图(13)，
-在自动地评估所创建的所述流程图(4)时，通过图案识别确定匹配的标准流程图(13)，以及
-根据包含在所创建的所述流程图(4)中的所述配置数据(5)从所述标准规划解决方案(12)的、与所确定的所述标准流程图(13)相关联的所述变体形式确定匹配的变体形式。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以标准化表格(24)、图表和/或在所述图形过程对象(16)之间的作用线(19、20、21、22、23)形式的所述配置数据(5)来补充所述流程图(4)。
8.一种用于规划特定的工艺技术设施的设备(1)，所述工艺技术设施由初级技术装置和至少一个次级技术装置构成，所述初级技术装置呈所述设施的彼此工艺技术连接的部件的形式，所述次级技术装置与所述初级技术装置相关并且与所述初级技术装置一起实现所述设施的运行，所述设备具有：
-设施计划工具(3)，所述设施计划工具包含所述初级技术装置的、呈所述设施的流程图(4)形式的特定的规划资料，对所述流程图补充配置数据(5)，所述配置数据呈以下形式：对所述设施的运行的要求和/或预设、设施特定的框架条件和/或规格；以及
-数据处理装置(7)，所述数据处理装置设计用于：通过自动地评估补充有所述配置数据(5)的所述流程图(4)来自动地创建针对与所规划的所述初级技术装置一起满足不同要求的次级技术装置来说特定的规划解决方案(9、9'、9”)，所述设备用于实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种根据权利要求8所述的设备(1)的应用，所述设备用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
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|---|---|---|---|---|
| WO2022207107A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Agent-based process automation |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005202655A1 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of generating templates from example data |
| WO2009008129A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Panasonic Corporation | 開発書類データ管理装置、開発書類データ管理システム、開発書類データ管理方法及び、そのプログラム並びに記憶媒体 |
| CN102696036A (zh) * | 2009-11-20 | 2012-09-26 | 微软公司 | 确认流水线 |
| WO2013071981A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Metaio Gmbh | Method of matching image features with reference features and integrated circuit therefor |
| CN103392170A (zh) * | 2011-02-24 | 2013-11-13 | 国际商业机器公司 | 系统之间的数据同步 |
| EP2808828A2 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-03 | Omron Corporation | Image matching method, image matching device, model template generation method, model template generation device, and program |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19539480A1 (de) | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur automatisierten Generierung von leittechnischen Strukturen |
| DE19539479A1 (de) | 1995-10-24 | 1997-04-30 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zum automatisierten Erstellen eines verfahrenstechnischen Schemas |
| DE19918810A1 (de) | 1999-04-26 | 2000-11-02 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur wissensbasierten Planung eines komplexen technischen Systems |
| DE10229869A1 (de) * | 2002-07-03 | 2004-01-15 | Siemens Ag | Verfahren zur Auswahl und/oder Fertigung von Automatisierungshardware |
| DE10257612A1 (de) * | 2002-12-09 | 2004-06-24 | Siemens Ag | System zur Generierung von Code |
| US20090299998A1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-12-03 | Wordstream, Inc. | Keyword discovery tools for populating a private keyword database |
| EP4220607A2 (en) | 2008-02-15 | 2023-08-02 | AVEVA Software, LLC | System and method for autogenerating simulations for process control system checkout and operator training |
| US20120078680A1 (en) * | 2010-09-22 | 2012-03-29 | Brian Tharp | Electrical Engineering And Capacity Management System And Method |
| EP2485104A1 (de) | 2011-02-04 | 2012-08-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Automatisierte Projektierung einer Leittechnik einer technischen Anlage |
| AU2012357776A1 (en) | 2011-12-23 | 2014-06-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Automated project design of a control technology for a technical system |
| EP2940416B1 (en) * | 2012-12-28 | 2017-09-27 | Ibérica del Espacio, S.A. | Loop heat pipe apparatus for heat transfer and thermal control |
| EP2787403A1 (de) | 2013-04-04 | 2014-10-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum automatischen Erstellen eines Automatisierungsprogramms aus einer technologischen Beschreibung einer Automatisierungslösung |
| US20140363803A1 (en) * | 2013-06-07 | 2014-12-11 | George TATTERSFIELD | Method and System for Correlating Participants to Learning |
| EP2827203B1 (en) | 2013-07-15 | 2018-09-19 | Abb Ag | Method for generating plant topology model data |
| WO2015135559A1 (en) | 2014-03-14 | 2015-09-17 | Abb Technology Ag | Optimized configuration method for an automation system |
| WO2016017630A1 (ja) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | 千代田化工建設株式会社 | プラント設計支援装置およびプラント設計支援プログラム |
| US20160125329A1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-05 | Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. | System and method for configuration-managed lifecycle diagrams |
| EP3029535A3 (en) * | 2014-12-03 | 2016-07-13 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | P&ID and control system synchronization |
| EP3079028A1 (de) * | 2015-04-08 | 2016-10-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Planungs- und engineering-verfahren, -software-tool und simulationswerkzeug für eine automatisierungslösung |
| US10176606B2 (en) * | 2015-08-28 | 2019-01-08 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for converting diagrams into application engineering elements |
| US10295979B2 (en) * | 2015-09-15 | 2019-05-21 | Applied Materials, Inc. | Scheduling in manufacturing environments |
| EP3371661B1 (en) | 2015-11-02 | 2019-08-14 | ABB Schweiz AG | System and method for automation system configuration using structural process diagrams |
| JP6304274B2 (ja) * | 2016-02-05 | 2018-04-04 | 横河電機株式会社 | プラント性能評価装置、プラント性能評価システム、およびプラント性能評価方法 |
-
2017
- 2017-11-27 WO PCT/EP2017/080538 patent/WO2019101345A1/de unknown
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005202655A1 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of generating templates from example data |
| WO2009008129A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Panasonic Corporation | 開発書類データ管理装置、開発書類データ管理システム、開発書類データ管理方法及び、そのプログラム並びに記憶媒体 |
| CN102696036A (zh) * | 2009-11-20 | 2012-09-26 | 微软公司 | 确认流水线 |
| CN103392170A (zh) * | 2011-02-24 | 2013-11-13 | 国际商业机器公司 | 系统之间的数据同步 |
| WO2013071981A1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-23 | Metaio Gmbh | Method of matching image features with reference features and integrated circuit therefor |
| EP2808828A2 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-03 | Omron Corporation | Image matching method, image matching device, model template generation method, model template generation device, and program |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 焦永和.工程制图基础.中央广播电视大学出版社,2002,246-249. * |
| 陈英南等.常用化工单元设备的设计.华东理工大学出版社,2005,11-15. * |
Also Published As
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