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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur computerunterstützten Erzeugung technischer Dokumentation, insbesondere elektro- oder fluidtechnischer Dokumentation, zur Beschreibung einer technischen Anlage. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zur computerunterstützten Erzeugung technischer Dokumentation, insbesondere elektro- oder fluidtechnischer Dokumentation, zur Beschreibung einer technischen Anlage. Schließlich betrifft die Erfindung ein entsprechendes Softwareprodukt.
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Verfahren und Systeme der in Rede stehenden Art sind seit Jahren aus der Praxis bekannt. Zum Beispiel stehen zur Erzeugung und Bearbeitung elektrotechnischer Dokumentation verschiedene Engineering-Systeme in Form von CAD-Systemen zur Verfügung. Die Erstellung der Dokumentation innerhalb eines derartigen Engineering-Systems ist möglich. Dabei ist jedoch problematisch, dass für einen Anwender die Unterstützung fehlt, um die Dokumentation auf einfache Weise massenhaft und systematisch bearbeiten zu können. Für die Bearbeitung der Dokumentation muss jedes Dokument eines Stromlaufplans oder eines Fluidplans geöffnet werden, um gleichartige Modifikationen an den Dokumenten durchzuführen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn grafische Veränderungen vorgenommen werden müssen, wie beispielsweise das Hinzufügen von Schleppkabeln über eine Zwischensteckung bei angeschlossenen Sensoren gemäß der Darstellung in 1.
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Bei der Erstellung von neuen Dokumenten, die in ähnlicher oder identischer grafischer Ausprägung bereits vorhanden sind, werden diese Dokumente in einem aus der Praxis bekannten Engineering-System immer wieder aufs Neue kopiert und individuell verändert. Dabei ist besonders nachteilig, dass mit jeder Kopie eines Dokuments auch mögliche inhaltliche Fehlplanungen oder Fehler kopiert bzw. verbreitet werden. Da sich im Nachhinein nicht mehr feststellen lässt, von welchen Vorlagendokumenten die einzelnen Dokumente der erzeugten Dokumentation abstammen, kann die Verbreitung und Herkunft von Fehlern kaum mehr ausfindig gemacht und ggf. nicht mehr auf einfache Weise korrigiert werden. Der Anwender ist vielmehr gezwungen diese Fehler mühsam aufzufinden und jeden einzelnen für sich zu korrigieren. Dies führt besonders in der Endphase einer Projektierung zu enormen Termindruck und unnötigem Mehraufwand.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur computerunterstützten Erzeugung technischer Dokumentation zur Beschreibung einer technischen Anlage der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass eine effiziente und verbesserte Dokumentationserzeugung ermöglicht ist, wobei insbesondere eine Ausbreitung von inhaltlichen Fehlplanungen oder Fehlern reduziert ist und/oder die Fehler ggf. einfach zu korrigieren sind.
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Erfindungsgemäß ist die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist ein Verfahren zur computerunterstützten Erzeugung technischer Dokumentation, insbesondere elektro- oder fluidtechnischer Dokumentation, zur Beschreibung einer technischen Anlage angegeben, wobei auf einem Zielsystem, insbesondere einem CAD-System, bereitgestellte Standardvorlagendokumente für die technische Dokumentation in ein Engineering-Werkzeug importiert werden, wobei die Standardvorlagendokumente in dem Engineering-Werkzeug schreibgeschützt als originäre Vorlagendokumente gespeichert werden, wobei basierend auf den schreibgeschützten Standardvorlagendokumenten ein oder mehrere Templates als modifizierbare Vorlagendokumente erzeugt werden, wobei zur Dokumentationserzeugung basierend auf den Standardvorlagendokumenten und/oder auf den, vorzugsweise modifizierten, Templates ein oder mehrere Projektdokumente zur Beschreibung der Anlage erzeugt werden, wobei in dem Engineering-Werkzeug für die Templates und für die Projektdokumente eine Dokumentenreferenz umfassend eine Ursprungsinformation zur Referenzierung des zugrunde liegenden Standardvorlagendokuments gespeichert wird, und wobei Projektdaten zur Bereitstellung der, vorzugsweise im Engineering-Werkzeug fertiggestellten, Projektdokumente auf dem Zielsystem vom Engineering-Werkzeug in das Zielsystem exportiert werden.
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In Bezug auf das erfindungsgemäße System ist die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 gelöst. Danach ist ein System zur computerunterstützten Erzeugung technischer Dokumentation, insbesondere elektro- und/oder fluidtechnischer Dokumentation, zur Beschreibung einer technischen Anlage angegeben, wobei das System einen Computer umfasst, auf dem ein Computerprogramm, insbesondere ausgebildet als Engineering-Werkzeug, zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gespeichert und ausführbar ist. Schließlich ist die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 18 gelöst, wonach ein Softwareprodukt angeben ist, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
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In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass es für eine möglichst lückenlose und fehlerfreie Dokumentation einer technischen Anlage von ganz erheblichem Vorteil ist, wenn die Dokumentation auf Basis einer strukturierten Vorlagenhierarchie erfolgt. Im Konkreten werden dazu auf einem Zielsystem, insbesondere einem CAD-System (Computer-aided design system), bereitgestellte Standardvorlagendokumente für die technische Dokumentation aus dem Zielsystem in ein – vorzugsweise vom Zielsystem unabhängiges – Engineering-Werkzeug importiert. Das Engineering-Werkzeug kann ein Computerprogramm zur Planung und Dokumentation technischer Anlagen für die Anlagen- und Automatisierungstechnik sein, zum Beispiel kann das Engineering-Werkzeug ein CAE (computer-aided engineering) Engineering-Werkzeug sein. Erfindungsgemäß werden die Standardvorlagendokumente in dem Engineering-Werkzeug schreibgeschützt als originäre Vorlagendokumente gespeichert und basierend auf den schreibgeschützten Standardvorlagendokumenten ein oder mehrere Templates als modifizierbare Vorlagendokumente erzeugt. Darauf aufbauend werden zur Dokumentationserzeugung basierend auf den Standardvorlagendokumenten und/oder den, vorzugsweise modifizierten, Templates ein oder mehrere Projektdokumente zur Beschreibung der Anlage erzeugt.
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Innerhalb des Engineering-Werkzeugs wird für die Templates und für die Projektdokumente jeweils eine Dokumentenreferenz umfassend eine Ursprungsinformation zur Referenzierung des – direkt oder indirekt – zugrunde liegenden Standardvorlagendokuments gespeichert. Hinsichtlich eines direkt zugrunde liegenden Standardvorlagendokuments stammt das entsprechende Template bzw. das Projektdokument direkt von dem Standardvorlagendokument ab. Im Hinblick auf ein indirekt zugrunde liegendes Standardvorlagendokument stammt das entsprechende Template bzw. das Projektdokument zunächst von einem oder mehreren anderen Templates und/oder Projektdokumenten ab, die letztlich wieder auf dem Standardvorlagendokument basieren. Anhand der gespeicherten Dokumentenreferenz sind Fehler einfach und effizient zurückzuverfolgen und ggf. korrigierbar. Nach einer abgeschlossenen Projektierung mit dem Engineering-Werkzeug werden Projektdaten zur Bereitstellung der Projektdokumente auf dem Zielsystem vom Engineering-Werkzeug in das Zielsystem exportiert. Idealerweise kann die Projektierung der technischen Anlage bereits im Engineering-Werkzeug fertiggestellt worden sein.
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Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen System auf raffinierte Weise eine effiziente und verbesserte Dokumentationserzeugung ermöglicht, wobei insbesondere inhaltliche Fehlplanungen oder Fehler zurückverfolgbar und einfach zu korrigieren sind. Eine zeit- und kostenintensive Fehlersuche bzw. Korrektur ist weitestgehend vermieden.
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In besonders vorteilhafter Weise können die Standardvorlagendokumente hinsichtlich ihres grafischen Dokumentinhalts derart ausgebildet sein, dass sie im Maximalausbau bereitgestellt werden. Durch Bereitstellung der Standardvorlagendokumente als originäre Vorlagen im grafischen Maximalausbau sind etwaige grafische Kollisionen bei der Projektierung auf effektive Weise vermieden, da durch den Einsatz des maximalen Ausbaus bereits bei der Erstellung der Standardvorlagendokumente die Variante eines Dokuments mit der höchsten grafischen Dichte bekannt ist und somit im Vorfeld alle grafischen Kollisionen ausgeschlossen werden können.
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In weiter vorteilhafter Weise können die auf den Standardvorlagendokumenten basierenden Templates bzw. Projektdokumente mittels eines Reduktionsverfahrens erzeugt werden, wobei ausgehend von einem grafisch umfangreicher ausgebauten Ausgangsdokument, zum Beispiel ausgehend von einem Standardvorlagendokument im Maximalausbau, ein grafischer Dokumentinhalt entfernt wird, so dass eine modifizierte Variante des Ausgangsdokuments als Template oder als Projektdokument erzeugt wird. Vorzugsweise erfolgt das Löschen bzw. Entfernen eines Dokumentinhalts durch Setzen eines Delete-Flags.
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Idealerweise lassen sich durch den Einsatz des Reduktionsverfahrens zusammen mit der Verwendung von Standardvorlagendokumente im Maximalausbau alle benötigten Varianten von Projektdokumenten ableiten. Des Weiteren lassen sich komplexe Berechnungen zur Kennzeichnung der zu dokumentierenden Bauteile vermeiden. Folgt die Bezeichnung von Bauteilen nämlich einer komplexen Syntax, so muss bei Verwendung eines Additionsverfahrens dem Anwender die Kennzeichenbildung genauestens bekannt sein, um Werte ggf. manuell richtig eingeben zu können. Um manuelle Eingaben zu vermeiden, könnten alternativ Automatismen eingesetzt werden, die jedoch für jeden Anwendungsfall aufwändig entwickelt werden müssten. Durch den Maximalausbau sind hingegen auf besonders vorteilhafte Weise alle Werte bekannt.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann im Engineering-Werkzeug ein additives Verfahren, vorzugsweise in Kombination mit einem Reduktionsverfahren, zur Erzeugung von Templates und/oder Projektdokumenten eingesetzt werden. Somit können gemäß der Makrotechnologie als additives Verfahren einzelne Makros auf einem Dokument platziert und kombiniert werden. Durch Kombination von einem Reduktionsverfahren und einem additiven Verfahren ist es bis auf Dokumentenebene möglich Teile eines Dokuments zu entfernen und an anderer Stelle den Inhalt des Dokuments durch Makros zu erweitern.
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Des Weiteren kann das Engineering-Werkzeug Konfigurationsmittel umfassen, wobei über die Konfigurationsmittel die Standardvorlagendokumente, die Templates und/oder die Projektdokumente konfiguriert werden. Somit können die Templates bzw. die Projektdokumente durch den Anwender individuell bearbeitet werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Konfigurationsmittel Anzeigemittel zur grafischen Darstellung der Standardvorlagendokumente, der Templates und/oder der Projektdokumente umfassen, wobei über die Anzeigemittel grafische Modifizierungen an den Dokumenten durchführbar sind. Insbesondere handelt es sich bei den zu modifizierenden Dokumenten um Templates und/oder Projektdokumente.
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Hinsichtlich einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung können die Konfigurationsmittel eine tabellarische Listendarstellung umfassen, wobei über die tabellarische Listendarstellung datenbezogene und/oder grafische Modifizierungen an den Dokumenten, vorzugsweise an den Templates und/oder an den Projektdokumenten, durchführt werden können.
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In vorteilhafter Weise können die Templates von einem oder mehreren Template-Projekten umfasst sein, wobei die Konfigurationsmittel derart ausgebildet sein können, dass innerhalb eines Template-Projektes mindestens einer der folgenden Schritte durchführbar ist:
- – Hinzufügen eines Templates;
- – Löschen eines Templates;
- – Kopieren eines Templates;
- – Modifizieren eines Templates, wobei grafische Inhalte auf dem Template gelöscht, getauscht und/oder hinzugefügt werden;
- – Modifizieren eines Templates, wobei Parameterwerte auf dem Template geändert werden.
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Dabei dienen die Standardvorlagendokumente nach wie vor als Basis, um weitere Vorlagendokumente mit dem Engineering-Werkzeug bzw. mit dessen Konfigurationsmitteln zu erstellen. Da sich die Standardvorlagendokumente selbst aufgrund ihres Schreibschutzes nicht verändern lassen und als originäre Vorlage erhalten bleiben sollen, können diese zum Beispiel von einem Anwender in ein Template-Projekt kopiert werden. Im Unterschied zu einem Standardvorlagendokument-Projekt mit Standardvorlagendokumenten können dann in einem Template-Projekt Änderungen vorgenommen werden.
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In vorteilhafter Weise können die Templates derart erzeugt und/oder modifiziert werden, dass die Templates ggf. zusammen mit den Standardvorlagendokumenten vor Erzeugung der Projektdokumente als Enddokumentation den gesamten Anteil der Projektdokumente abdecken. Sollte nicht der gesamte Anteil der Projektdokumente abgedeckt werden können, weil ein oder mehrere Standardvorlagendokumente fehlen, so ist es denkbar, dass zusätzliche Standardvorlagendokumente aus dem Zielsystem partiell eingelesen werden und dann zur Verwendung und/oder zur weiteren Bearbeitung zur Verfügung stehen. Des Weiteren könnten bereits vorhandene Standardvorlagendokumente mit neu importierten Standardvorlagendokumenten überschrieben werden. Der Anwender kann dann in den Templates und Projektdokumenten, die auf diese Standardvorlagendokumente referenzieren, entscheiden, ob die neu importierten Daten übernommmen werden sollen. Damit werden alle bisherigen Daten in den Templates und Projektdokumenten überschrieben. Anderenfalls bleiben die bisher erstellten Daten bestehen. Dabei können sowohl die Standardvorlagendokumente als auch die Templates in Form einer Bibliothek für die spätere Projektierung der Anlage, d.h. für die Erstellung der Projektdokumente, zur Verfügung gestellt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Engineering-Werkzeug bei einer durchgeführten Modifikation die Differenzinformation in Bezug auf das referenzierte Standardvorlagendokument speichern. Dabei können auf vorteilhafte Weise Speicherressourcen eingespart werden, da nur Differenzinformation gespeichert werden müssen und nicht ein komplett neu erzeugtes Dokument.
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In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung können die exportierten Projektdaten Differenzinformationen umfassen, wobei mit den Differenzinformationen Modifizierungen zwischen den Projektdokumenten und den den Projektdokumenten zugrunde liegenden Standardvorlagendokumenten abgebildet werden. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise die zu exportierende Menge an Daten gering gehalten und die Exportgeschwindigkeit erhöht.
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In weiter vorteilhafter Weise können die exportierten Projektdaten die Dokumentenreferenzen der Projektdokumente umfassen. Damit lassen sich auf dem Zielsystem die den Projektdokumenten zugrunde liegenden Standardvorlagendokumente ermitteln und ggf. vorgenommene Modifizierungen durch Vergleich mit dem Original bestimmen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung können zur Bereitstellung der Projektdokumente auf dem Zielsystem im Zielsystem anhand der von den exportierten Projektdaten umfassten Dokumentenreferenzen die zugehörigen jeweils referenzierten Standardvorlagendokumente auf dem Zielsystem ermittelt werden, wobei die ermittelten Standardvorlagendokumente im Zielsystem kopiert werden, und wobei die kopierten Standardvorlagendokumente mit den von den exportierten Projektdaten umfassten Differenzinformationen aus dem Engineering-Werkzeug modifiziert bzw. überschrieben werden. Somit ist auf vorteilhafte Weise die zu exportierende Menge an Daten gering gehalten und die Exportgeschwindigkeit erhöht.
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In vorteilhafterweise ist das Ergebnis der exportierten Projektdaten jederzeit reproduzierbar. Somit entspricht nach einem erneuten Export der Projektdaten aufgrund geringfügiger Änderungen im Engineering-Werkzeug das Ergebnis im Zielsystem exakt den Vorgaben aus dem Engineering-Werkzeug. Gemeint ist damit, dass aufgrund von Änderungen im Engineering-Werkzeug keine Automatismen ausgelöst werden, die weitere Änderungen, die dem Anwender zu diesem Zeitpunkt nicht präsent sind, an anderer Stelle vornehmen. Somit kann gewährleistet werden, dass nur die Änderungen exportiert werden, die vom Anwender bewusst durchgeführt worden sind.
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Hinsichtlich einer strukturierten Projektierung können im Engineering-Werkzeug und im Zielsystem ein oder mehrere Anlagenprojekte angelegt werden, wobei innerhalb der Anlagenprojekte die Projektdokumente zur Beschreibung der technischen Anlage gehandhabt bzw. verwaltet werden.
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Im Hinblick auf einen flexiblen Anwendungsbereich können die Projektdokumente alle Pläne zur technischen Dokumentation repräsentieren wie z.B. Stromlaufpläne, Loops, Singleline-Darstellung, Aufbaupläne, Fluidpläne, Pneumatikpläne, R&I-Schemata, P&ID-Schemata, Gebäudetechnikpläne etc.
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In vorteilhafter Weise kann das Engineering-Werkzeug zur schematischen Planung der technischen Anlage ein Anlagen-Layout-Werkzeug bereitstellen, wobei innerhalb eines Anlagenprojektes Funktionen, insbesondere Rollenförderer, Roboter, Drehtische oder dgl., definierbar sind, wobei die Funktionen mit Standardvorlagendokumente und/oder mit Templates bestückbar sind, und wobei die Funktionen nach einer Projektbearbeitung durch die fertiggestellten, Projektdokumente, die auf den Templates bzw. auf den Standardvorlagendokumenten basieren, dokumentiert sind.
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Des Weiteren sei angemerkt, dass mit der vorliegenden Erfindung die Bearbeitung und Erstellung technischer Dokumentation zur Beschreibung technischer und elektrischer Anlagen möglich ist. Die Bearbeitung der technischen Dokumentation kann dabei außerhalb des Zielsystems erfolgen.
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Alle für die Bearbeitung der Dokumentation notwendigen Daten können aus dem Zielsystem ausgelesen und in dem Engineering-Werkzeug verarbeitet werden. Nach einer ggf. abgeschlossenen Projektierung können gemäß einem Ausführungsbeispiel die Differenzinformationen in das Zielsystem zurückgeschrieben und dadurch eine lückenlose elektrotechnische Dokumentation im Zielsystem erzeugt werden.
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Im Hinblick auf den Export der Projektdaten wäre es auch denkbar, dass die im Engineering-Werkzeug erzeugten Projektdokumente als eigenständige Dokumente komplett gespeichert werden und als Projektdaten an das Zielsystem übertragen werden.
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Grundsätzlich können verschiedene CAD-Systeme, wie beispielsweise EPLAN, WSCAD, E3 (eingetragene Marken der jeweiligen Anbieter) oder Engineering Base als Zielsystem verwendet werden. Folglich kann das Zielsystem ein beliebiges CAD-System zur Erstellung elektrotechnischer oder fluidtechnischer Dokumentation sein.
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Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1a und 1b in einer schematischen Ansicht ein Beispiel für eine grafische Veränderung in einem Stromlaufplan als Projektdokument,
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2 in einer schematischen Ansicht eine Darstellung des Detaillierungsgrads von Vorlagendokumenten in Abhängigkeit der zu erwartenden Verwendungshäufigkeit,
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3a und 3b in einer schematischen Ansicht Stromlaufplandokumente, die in Form von Standardvorlagendokumente als originäre Vorlagen gespeichert werden,
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4a, 4b, 4c drei Beispiele von Planarten, die gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens als Standardvorlagendokumente bereitgestellt werden können,
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5a und 5b Konfigurationsmittel zur grafischen und tabellarischen Darstellung von Dokumenten gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems,
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6a und 6b in einer schematischen Ansicht eine Rollenförderer Funktion im Anlagen-Layout und im Stromlaufplan als Projektdokument,
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7 in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Datenaustausch zwischen einem Zielsystem und einem Engineering-Werkzeug dargestellt ist,
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8 in einer schematischen Ansicht das Prinzip der Dokumentenreferenz gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
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9a, 9b, 9c in einer schematischen Ansicht unterschiedliche Zustände eines Projektdokuments,
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10 Symbole und Teilschaltungen auf einem Template bzw. auf einem Projektdokument,
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11 die Anwendung von Regionen im Anlagen-Layout und
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12 die Darstellung mehrerer Projektdokumente in einer Gesamtübersicht.
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1a und 1b zeigen in einer schematischen Ansicht ein Beispiel für eine grafische Veränderung in einem Stromlaufplandokument als Projektdokument. Dabei zeigt das Projektdokument aus 1a den Anschluss von Sensoren -BG1 und -BG2, die über einen Y-Adapter -X1 und Leitungen bzw. Kabel -WG11, -WG21, -WG31 mit einem Ein-/Ausgabe-Modul (E/A-Modul) -KF1 verbunden sind. 1b zeigt das Projektdokument aus 1a nach einer grafischen Veränderung, wonach der Anschluss der Sensoren -BG1 und -BG2 über einen Y-Adapter -X1 und Schleppkabel -WG11, -WG12, -WG13, -WG21, -WG22, -WG23, -WG31, -WG32, -WG33 mit Zwischensteckung durch Stecker bzw. Steckverbindungen -XG11, -XG12, -XG21, -XG22, -XG31, -XG32 an das E/A-Modul -KF1 erfolgt.
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2 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Darstellung des Detaillierungsgrads von Vorlagendokumenten in Abhängigkeit der zu erwartenden Verwendungshäufigkeit bei der Projektierung. Für einen möglichst erfolgreichen Einsatz eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens sollten bestimmte Voraussetzungen gegeben sein, die die Qualität und den inhaltlichen Aufbau der Dokumentation betreffen.
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Dabei wird unter dem Begriff Standard ein Regelwerk zur Beschreibung technischer Zusammenhänge verstanden. Das Regelwerk ist für gewöhnlich einem übergeordneten Standard wie etwa der DIN-Norm angelehnt. Der Standard sollte durchgängig und in sich schlüssig sein. Die Beschreibung des Kundenstandards in elektrotechnischer Dokumentation sollte sorgfältig und fehlerfrei erstellt werden. Redundanzen sind soweit es geht auszuschließen. Des Weiteren ist besonders vorteilhaft, wenn die Entwicklung des Standards und damit der Standardvorlagendokumente immer vom zu erreichenden Ziel der Enddokumentation geleitet wird. Für jeden Kunden ist ein individueller Standard zu entwickeln, der in Form von Vorlagen, nämlich der Standardvorlagendokumente, für die technische Dokumentation abgebildet wird. Besonders im Hinblick auf die zu erwartende Häufigkeit der Verwendung einer Vorlage sollte entschieden werden, mit welchem Detaillierungsgrad Vorlagendokumente in den Standard aufgenommen werden. Ist beispielsweise für eine bestimmte Anwendung eine sehr hohe Häufigkeit zu erwarten, sollte die Vorlage bereits sehr nah dem Stand der Enddokumentation entsprechen. Dadurch werden hohe Aufwendungen in der späteren Projektbearbeitung gering gehalten. Projektdokumente in der Enddokumentation deren grafische Dokumentinhalte gleich sind, sich aber bei ihren textuellen Dokumentinhalten, d.h. durch unterschiedliche Werte für die Kennzeichnung der elektronischen Bauteile bzw. Betriebsmittel, stark unterscheiden, könnten von demselben Vorlagendokument abgeleitet werden. Dies wäre vor allem dann sinnvoll, wenn mit einem selteneren Einsatz der Dokumente zu rechnen ist. Bei der Standardisierung sollten folgenden Vorgaben beachtet werden:
- – Die Anzahl der Vorlagendokumente muss in einem übersichtlichen Rahmen liegen.
- – Der Nachbearbeitungsaufwand eines Vorlagendokuments im Projekt zu einem Template oder einem Projektdokument ist möglichst gering zu halten.
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3a und 3b zeigen in einer schematischen Ansicht Stromlaufplandokumente, die in Form von Standardvorlagendokumente als originäre Vorlagen gespeichert werden. Dabei zeigt 3a zwei Standardvorlagendokumente, deren grafischer Dokumentinhalt, insbesondere die Symbolik zur Repräsentation der elektronischen Bauteile bzw. Betriebsmittel, gleich ist. Die beiden Standardvorlagendokumente aus 3a unterscheiden sich jedoch in ihrem textuellen Dokumentinhalt, nämlich in ihren Kennzeichnungsinhalten zur Kennzeichnung der grafisch, anhand von Symbolen, abgebildeten Bauteile. Das linke Stromlaufplandokument 1 in 3a umfasst zwei Sensoren -BG1 und -BG2, die über Leitungen bzw. Kabel -WG1, -WG2 und einem Y-Adapter -X1 mit dem E/A-Modul -KF1 verbunden sind. Das rechte Stromlaufplandokument 2 in 3a umfasst die gleiche Art von Bauteilen und dabei den gleichen grafischen Aufbau wie das linke Stromlaufplandokument 1, jedoch sind im rechten Stromlaufplandokument 2 von 3a zwei Sensoren -BG7 und -BG8 über Leitungen -WG7, -WG8 und einem Y-Adapter -X4 mit dem E/A-Modul -KF3 verbunden.
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Die beiden Stromlaufplandokumente 3 und 4 in 3b unterscheiden nicht nur in ihrem textuellen Dokumentinhalt, sondern auch in ihrem grafischen Dokumentinhalt, d.h. im Hinblick auf die abgebildeten Bauteile bzw. Symbolik. In 3b umfasst das linke Standardvorlagendokument 3 einen Y-Adapter -X1, das rechte Standardvorlagendokument 4 hingegen weist keinen Y-Adapter -X1 auf.
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4a, 4b und 4c zeigen drei Beispiele von Planarten, die gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens als Standardvorlagendokumente bereitgestellt bzw. als originäre Vorlagen gespeichert werden können. Dabei soll die elektrische Planung und Dokumentation einer elektrischen Anlage im Format eines vorgegebenen Zielsystems angefertigt und ausgeliefert werden.
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Dazu kann wie folgt vorgegangen werden: Zunächst werden im Zielsystem alle für die Projektierung notwendigen Dokumente (z. B. Stromlaufpläne, Aufbaupläne, Fluidpläne, etc.) in einem Vorlagen-Projekt erstellt, in das Engineering-Werkzeug importiert und dort als schreibgeschützte Standardvorlagendokumente abgespeichert.
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4a zeigt ein Beispiel für einen Stromlaufplan, der folgende Bauteile umfasst:
| -BG1: | Sensor |
| -BG2: | Sensor |
| -KF1: | E/A-Modul |
| -WG11: | Kabel |
| -WG21: | Kabel |
| -WG31: | Kabel |
| -X1: | Y-Adapter |
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4b zeigt ein Beispiel für einen Aufbauplan, der folgende Bauteile umfasst:
| -FC1: | Sicherung |
| -FC2: | Sicherung |
| -FC3: | Sicherung |
| -QB1: | Lasttrennschalter |
| -QB2: | Lasttrennschalter |
| -QB3: | Lasttrennschalter |
| -QB4: | Lasttrennschalter |
| -XD1: | Klemmenblock |
| -XD2: | Klemmenblock |
| -XE1: | Erdungsklemme |
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4c zeigt schließlich ein Beispiel für einen Fluidplan, der folgende Bauteile umfasst:
| -MB1: | 5/2-Wegeventil |
| -MB1MM1: | Spanner |
| -MB1RN1: | Sperr-Stromventil |
| -MB1RN2: | Sperr-Stromventil |
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Auf Basis der Standardvorlagendokumente können mit den im Engineering-Werkzeug zur Verfügung stehenden Techniken, z.B. Einsatz des Anlagen-Layouts, der Anwendung von Regionen oder einem Detail-Engineering, umfangreiche Anlagen projektiert werden, die als Anlagenprojekte im Engineering-Werkzeug abgespeichert werden. Diese Anlagenprojekte können mehrere Hundert oder Tausend Projektdokumente bzw. Plandokumente (Stromlaufplan, Aufbauplan, Fluidplan, etc.) umfassen. Jedes Projektdokument einer Anlagenprojekt-Dokumentation stammt direkt oder indirekt von einem Standardvorlagendokument ab. Im Engineering-Werkzeug sind die Differenzinformationen zwischen einem Projektdokument und einem Standardvorlagendokument bekannt und können mit jedem Anlagenprojekt zum Zielsystem exportiert werden. Für jedes exportierte Anlagenprojekt wird im Zielsystem ebenfalls ein Anlagenprojekt als Schaltplanprojekt angelegt. Um ein Projektdokument im entsprechenden Anlagenprojekt auf dem Zielsystem zu erstellen, wird aus dem Vorlagen-Projekt des Zielsystems umfassend die Standardvorlagendokumente das entsprechende Standardvorlagendokument in das Anlagenprojekt kopiert. Da im Engineering-Werkzeug bereits jedes einzelne Projektdokument auf ein Standardvorlagendokument referenziert ist, ist bekannt, welches Standardvorlagendokument des Zielsystems in das Anlagenprojekt kopiert werden muss. Ein Anlagenprojekt wird aus den Standardvorlagendokumenten des Vorlagen-Projekts zusammengestellt. Danach werden die Projektdokumente mit den Differenzinformationen aus dem Engineering-Werkzeug modifiziert und abgespeichert.
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5a und 5b zeigen Konfigurationsmittel gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems, wobei über die Konfigurationsmittel des Engineering-Werkzeugs Dokumente wie Standardvorlagendokumente, Templates und/oder Projektdokumente grafisch gemäß 5a und/oder in Listenform gemäß 5b darstellbar sind. Dabei ist zunächst im Zielsystem ein Vorlagen-Projekt mit allen benötigten Standardvorlagendokumenten erstellt worden, die für die spätere Schaltplan-Dokumentation benötigt werden. Diese Standardvorlagendokumente bilden den jeweiligen Kundenstandard ab und sind von Kunde zu Kunde individuell. Die Standardvorlagendokumente unterscheiden sich weitestgehend in ihrer grafischen Ausprägung, d.h. die Standardvorlagendokumente unterscheiden sich weitestgehend in ihrem grafischen Dokumenteninhalt, der Symbole zur Repräsentation der elektronischen Bauteile umfasst. Das Vorlagen-Projekt mit den Standardvorlagendokumenten wird aus dem Zielsystem in das Engineering-Werkzeug importiert und dort schreibgeschützt gespeichert. Alle relevanten Daten liegen nun im Engineering-Werkzeug vor und können in grafischer Form über einen Viewer als Anzeigemittel (vgl. 5a) und in tabellarischer Form (vgl. 5b) in Listen angezeigt werden. Aufgrund des Schreibschutzes können über den Viewer bzw. über die Tabellen keine Änderungen an den Standardvorlagendokumenten vorgenommen werden.
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6a und
6b zeigen in einer schematischen Ansicht eine Rollenförderer Funktion, wobei
6a die die Rollenförderer Funktion im Anlagen-Layout
5 darstellt und
6b die Rollenförderer Funktion auf zwei Projektdokumenten
6 und
7 in Form eines Stromlaufplans zeigt. Das Anlagen-Layout gemäß
6a und die Projektdokumente in Form eines Stromlaufplans gemäß
6b bilden folgende Bauteile ab:
| -BG1: | Sensor |
| -BG2: | Sensor |
| -KF1: | E/A-Modul |
| -MA1: | Motor |
| -TA1: | Frequenzumrichter |
| -WD1: | Kabel |
| -WD2: | Kabel |
| -WG11: | Kabel |
| -WG12: | Kabel |
| -WG21: | Kabel |
| -X1: | Y-Adapter |
| -XD1: | Power Box |
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens können im Engineering-Werkzeug einzelne Anlagenprojekte angelegt und in Funktionen gegliedert werden. Die Definition der Funktionen können über das Anlagen-Layout – bereitgestellt durch ein Anlagen-Layout-Werkzeug – vorgenommen werden, wo für jede relevante Funktion eine grafische Repräsentanz auf dem Anlagen-Layout (vgl. 6a) platziert wird. Im konkreten Anwendungsfall kann es sich bei einer Funktion beispielsweise um einen Roboter, Drehtisch, Rollenförderer oder ähnlichem handeln. Jede Funktion kann mit den Vorlagen aus den Standardvorlagendokumenten oder Templates bestückt werden. Hierfür stehen vorbereitete Standardvorlagendokumente- und Template-Bibliotheken zur Verfügung. Dabei können ganze Templates oder Standardvorlagendokumente einer Funktion im Anlagenprojekt zugeordnet werden oder nur einzelne Teile daraus. Im weiteren Verlauf der Projektbearbeitung kann die nun zusammengestellte Anlagenprojekt-Dokumentation weiter verändert werden. Hierfür stehen die Tabellen und der Viewer als Konfigurationsmittel zur Verfügung.
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Nachdem das Projekt im Engineering-Werkzeug fertiggestellt worden ist, kann es in das Zielsystem exportiert werden. Um die Menge der Daten möglichst gering zu halten und um die Export-Geschwindigkeit zu erhöhen, werden nur Differenzinformationen exportiert. Dazu wird im Zielsystem ein neues Anlagenprojekt bzw. Schaltplanprojekt angelegt und die benötigten Dokumente werden aus dem Vorlagen-Projekt des Zielsystems in das neue Anlagenprojekt hineinkopiert. Die richtigen Standardvorlagendokumente des Zielsystems werden über die Dokumentenreferenz, die im Engineering-Werkzeug gepflegt wurde, ermittelt. Nachdem ein Standardvorlagendokument in das Anlagenprojekt kopiert worden ist, werden die Daten mit den Differenzinformationen überschrieben.
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7 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Datenaustausch zwischen einem Zielsystem ZS und einem Engineering-Werkzeug EW dargestellt ist. In dem Zielsystem ZS wird ein Vorlagen-Projekt erstellt, welches alle benötigten Standardvorlagendokumente enthält. Dieses Vorlagen-Projekt umfassend die ZS-Standardvorlagendokumente werden aus dem Zielsystem ZS exportiert und damit in das Engineering-Werkzeug EW importiert. Die importierten EW-Standardvorlagendokumente werden als originäre Vorlagen schreibgeschützt im Engineering-Werkzeug EW gespeichert. Auf Basis dieser schreibgeschützten Standardvorlagendokumente werden Templates – EW-Templates – erstellt, die individuell modifiziert werden können. Die EW-Standardvorlagendokumente und EW-Templates werden in die Anlagenprojekte EW-Projekt 1, EW-Projekt 2 und EW-Projekt 3 des Engineering-Werkzeugs referenziert und können dabei beliebig miteinander kombiniert und modifiziert werden. Da sowohl die EW-Templates als auch die Projektdokumente, die von den Anlagenprojekten EW-Projekt 1, EW-Projekt 2 bzw. EW-Projekt 3 umfasst sind, immer auf ein EW-Standardvorlagendokument referenzieren, reicht es aus zu jeder vorgenommenen Modifikation lediglich die Differenzinformationen zu dem referenzierten Standardvorlagendokument zu speichern. Das fertiggestellte Anlagenprojekt des Engineering-Werkzeugs EW wird dann in das Zielsystem ZS exportiert. Der Export enthält zu jedem Projektdokument der EW-Projekte nur die Informationen über die referenzierten Standardvorlagendokumente sowie die Differenzinformationen. Unter Verwendung dieser Informationen wird aus dem Vorlagen-Projekt des Zielsystems ein neues Anlagenprojekt erstellt, indem die notwendigen ZS-Standardvorlagendokumente, die den jeweiligen EW-Standardvorlagendokumenten entsprechen, in das neue Anlagenprojekt des Zielsystems ZS kopiert und mit den Differenzinformationen überschrieben werden. ZS-Projekt 1 und ZS-Projekt 2 repräsentieren in 7 jeweils ein neues Anlagenprojekt des Zielsystems ZS.
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8 zeigt in einer schematischen Ansicht das Prinzip der Dokumentenreferenz gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Engineering-Werkzeug wird für alle Projektdokumente und Templates die Dokumentenreferenz gespeichert, welche die Ursprungsinformation aus den Standardvorlagendokumenten enthält. Im Konkreten kann ein Projektdokument 8 aus dem Projekt A auf einem Template 9 basieren, wobei das Template 9 wiederum auf einem Standardvorlagendokument 10 basiert. Somit kann die erstellte Dokumentation reproduzierbar gehalten werden, da anhand des Vergleichs von Ursprungsdokument und Projektdokument bzw. Template immer erkennbar ist, was im Vergleich zum Original verändert worden ist.
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Auch für den Export der Projektdaten ist die Dokumentenreferenz von besonderer Bedeutung. Damit ist es nämlich möglich nur Differenzinformationen an das Zielsystem zu übertragen, um eine neue Projektdokumentation zu erstellen.
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9a, 9b und 9c zeigen in einer schematischen Ansicht unterschiedliche Zustände eines Dokuments, zum Beispiel in Bezug auf ein Projektdokument, wobei grafische Dokumentinhalte gelöscht werden. Ein Dokument im Maximalausbau gemäß 9a liefert eine vieler möglicher Varianten, in der das Dokument für die Projektdokumentation verwendet werden kann. Weitere Varianten können erzeugt werden, indem Dokumentinhalte wie zum Beispiel Symbole als grafischer Dokumentinhalt auf dem Dokument als gelöscht markiert werden. 9b zeigt ein modifiziertes Dokument, wobei gelöschte Symbole entsprechend markiert werden. Dies ist in 9b mittels gestrichelter Umrandung der einzelnen Bauteile dargestellt. Dort sind die Sensoren -BG3 und -BG4, die Kabel -WG3 und -WG4, der Y-Adapter -X2 sowie das E/A-Modul -KF1 im Dokument als gelöscht markiert. 9c visualisiert das Endergebnis des Dokuments. Da Symbole gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens nicht tatsächlich gelöscht, sondern mit einem Delete-Flag versehen werden, kann diese Änderung wieder rückgängig gemacht und auf den Originalzustand zurückgesetzt werden. Der Originalzustand eines jeden Dokuments ist in dem als Basis dienenden Standardvorlagendokument abgelegt und kann über die Dokumentenreferenz abgerufen werden. Der aktuelle Zustand eines Projektdokuments oder Templates kann in einem Viewer dargestellt werden. Im Viewer können sowohl die Modifikationen wie auch das Endergebnis angezeigt werden. Beispielsweise kann per Tastenkombination zwischen den Sichten auf die einzelnen Zustände gewechselt werden.
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10 zeigt Symbole 11 und Teilschaltungen 12 auf einem Template bzw. auf einem Projektdokument 13. Ein Symbol oder eine Teilschaltung besitzt einen eindeutigen Verweis auf seinen bzw. ihren Ursprung in einen Bibliothek von Standardvorlagendokumenten und Templates. Somit können Symbole und Teilschaltungen gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf Projektdokument- bzw. Template-Ebene getauscht werden, indem der Verweis auf den Ursprung verändert bzw. umgeschaltet wird. Da die Dokumentenreferenz gespeichert wird, ist immer der Originalzustand bekannt und abrufbar. Ein Projektdokument oder Template lässt sich problemlos auf die Ursprungsdarstellung zurücksetzen.
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11 zeigt die Darstellung einer Förderstrecke im Anlagen-Layout, das über ein vom Engineering-Werkzeug umfasstes Anlagen-Layout-Werkzeug erzeugt wird. Das Anlagen-Layout dient zur schematischen Planung elektrischer oder fluidtechnischer Anlagen. Aufgrund seiner Beschaffenheit kann das Anlagen-Layout auch für die Planung in anderen Gewerken wie z.B. der Verfahrenstechnik als P&ID (Piping and instrumentation diagram) oder zur Planung in der Gebäudetechnik eingesetzt werden. Das Anlagen-Layout ermöglicht eine funktionale Sicht auf eine technische Anlage. Durch die Platzierung von Symbolen und Regionen – zusammengefasst „Placements“ genannt – auf dem Anlagen-Layout werden komplexe technische Zusammenhänge in vereinfachter schematischer Form dokumentiert.
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In 11 ist beispielhaft dargestellt wie über Regionen 14 auf dem Anlagen-Layout 15 Bereiche – z.B. Pultbereich, Not-Aus Bereich etc. – und Funktionen – z. B. Rollenförderer, Roboter etc. – definiert werden. Alle in diesen Bereichen befindliche Placements (z.B. Sensoren, Ventile etc.) bekommen die Bereichsinformationen zugeordnet. Die somit im Vorfeld der Dokumentationserzeugung entwickelte funktionale Anlagenstruktur wird als Gerüst für die spätere Erzeugung der Projektdokumentation weiterverwendet. So entsteht für jede definierte Funktion im Anlagen-Layout eine Funktion im Detail-Engineering, der im weiteren Verlauf die passenden Templates und Standardvorlagendokumente zugewiesen werden können.
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Neben der Elektrodokumentation besteht auch der Bedarf das schematische Anlagen-Layout an das Zielsystem zu transportieren. Da das Anlagen-Layout meist die übliche Dokumentengröße des Zielsystems von DIN A3 übersteigen kann, werden folgende Techniken angewendet, um den Inhalt des Anlagen-Layouts so zu zerlegen, dass es geeignet auf mehreren Dokumenten im Zielsystem dargestellt werden kann.
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Eine Anpassung des Druckbereichs auf die Größe des Zieldokuments kann zum Beispiel durch Skalierung erfolgen. Dazu wird auf dem Anlagen-Layout ein Druckbereich definiert, dessen Größe meist über der Größe der Dokumente im Zielsystem liegt. Trotzdem soll das gesamte Anlagen-Layout als Übersicht auf einer Seite im Zielsystem dargestellt werden. Daher muss der grafische Inhalt des Druckbereichs soweit herunter skaliert werden, dass er auf ein Dokument im Zielsystem passt. Damit es dabei nicht zu grafischen Überlagerungen kommt und die Dokumentation im Zielsystem dadurch möglicherweise unlesbar wird, werden einzelne Ebenen für den Export ausgeblendet. Meist werden für den Export dieser Übersicht Ebenen ausgeblendet, die sehr detaillierte Informationen enthalten.
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Des Weiteren können Druckbereiche mit vordefinierten Größen auf dem Anlagen-Layout platziert werden. Die Größe ist so festgelegt, dass sie ideal auf ein DIN A3 Dokument im Zielsystem passen. Mit diesen Bereichen wird immer nur ein kleiner Teil des gesamten Anlagen-Layouts erfasst. Dafür können hierüber aber wesentlich detailliertere Informationen an das Zielsystem übermittelt werden. Für jeden Druckbereich im Engineering-Werkzeug wird im Zielsystem ein Dokument angelegt, auf welchem der Inhalt des Druckbereichs dargestellt wird.
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Des Weiteren kann ein ausschließender Bereich in Kombination mit Druckdokumenten eingesetzt werden. Über ihn können einzelne Bereiche, die sich im Druckbereich befinden, von einem Export ausgeschlossen werden. Dazu müssen sich die auszuschließenden grafischen Elemente komplett im definierten ausschließenden Bereich befinden. Der ausschließende Bereich selbst muss komplett im Druckbereich liegen.
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Neben der Möglichkeit, dass ein Anlagen-Layout in viele kleine Seiten zerlegt werden kann, besteht umgekehrt die Möglichkeit aus vielen einzelnen Seiten innerhalb des Engineering-Werkzeugs eine Gesamtübersicht 16 gemäß 12 zu erstellen. Dazu sind alle Dokumente, die in der Gesamtübersicht dargestellt werden sollen, entsprechend zu markieren. Alle Dokumente, die eine solche Markierung erhalten haben, werden dann sortiert auf einem großen Gesamtdokument dargestellt.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens oder des erfindungsgemäßen Systems wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
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Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens oder des erfindungsgemäßen Systems lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.
