DE102020125871A1

DE102020125871A1 - Method for integrating a plant component into a plant system

Info

Publication number: DE102020125871A1
Application number: DE102020125871.2A
Authority: DE
Inventors: Wladimir Degtjarew
Original assignee: Elpro GmbH
Current assignee: Elpro GmbH
Priority date: 2020-10-02
Filing date: 2020-10-02
Publication date: 2022-04-07
Also published as: WO2022069633A1; EP4222567A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbinden einer Anlagenkomponente in ein Anlagensystem zur Überwachung von Industrieprozessen mit den Verfahrensschritten Anschluss der Anlagenkomponente an das Anlagensystem, Anschluss von Sensoren zur Überwachung von Betriebsparametern der Anlagenkomponente an das Anlagensystem und Zuweisen einer vordefinierten Anlagenkomponentenklasse zu der Anlagenkomponente.The invention relates to a method for integrating a plant component into a plant system for monitoring industrial processes with the method steps of connecting the plant component to the plant system, connecting sensors for monitoring operating parameters of the plant component to the plant system and assigning a predefined plant component class to the plant component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbinden einer Anlagenkomponente in ein Anlagensystem zur Überwachung von Industrieprozessen mit den Verfahrensschritten Anschluss der Anlagenkomponente an das Anlagensystem und Anschluss von Sensoren zur Überwachung von Betriebsparametern der Anlagenkomponente an das Anlagensystem.The invention relates to a method for integrating a plant component into a plant system for monitoring industrial processes with the method steps of connecting the plant component to the plant system and connecting sensors for monitoring operating parameters of the plant component to the plant system.

Stand der TechnikState of the art

Energieoptimierungs- und/oder Datenlogging-Systeme sind bekannt. Diese Systeme erfassen Prozessdaten, speichern diese Daten in einer Datenbank, führen bei Bedarf Berechnungen auf Basis dieser Daten durch und visualisieren Ergebnisse in Form von Tabellen, Grafiken und Protokollen. Solche Systeme werden z.B. in Industrieanlagen installiert und für diese Anlagen aufwändig angepasst.Energy optimization and/or data logging systems are known. These systems record process data, store this data in a database, carry out calculations based on this data if necessary and visualize the results in the form of tables, graphics and logs. Such systems are installed in industrial plants, for example, and are extensively adapted for these plants.

Dabei werden Messsignale über ihre Adressen (z.B. über OPC-Protokoll) eingebunden. Die Anzahl der zu erfassenden Messsignale auf einer Anlage liegt oft im Bereich von 1000 bis 100000, wobei die Messsignale oft von einer Vielzahl gleichartiger Anlagenkomponenten stammen. Diese Anlagenkomponenten können sowohl Anlagenteile sein (z.B. Antriebe, Heizungen, Kessel) als auch Messgeräte zur Erfassung von Betriebsparametern, z.B. Stromverbrauch, die an diese Anlagenteile angeschlossen sind. Die Anlagenkomponenten können oft in einer Vielzahl vertreten sein und sind häufig identisch oder ähnlich.Measurement signals are integrated via their addresses (e.g. via the OPC protocol). The number of measurement signals to be recorded on a system is often in the range from 1000 to 100000, with the measurement signals often originating from a large number of similar system components. These system components can be both system parts (e.g. drives, heaters, boilers) and measuring devices for recording operating parameters, e.g. power consumption, which are connected to these system parts. The system components can often be represented in large numbers and are often identical or similar.

Die Einbindung einer Anlagenkomponente in die Industrieanlage über ihre Adresse erfolgt derzeit überwiegend manuell durch einen Betreiber oder Einrichter der Anlage. Genau so aufwendig ist es, vordefinierte Grafiken, Tabellen und weitere Auswertungen anzulegen.The integration of a system component into the industrial system via its address is currently mainly done manually by an operator or installer of the system. It is just as time-consuming to create predefined graphics, tables and other evaluations.

Die Einbindung sämtlicher Anlagenkomponenten, die Einrichtung der vordefinierten Grafiken und die Programmierung der Berechnung der Variablen basierend auf durch Sensoren gelieferte Betriebsparameter ist zeitaufwändig und damit kostenintensiv. Insbesondere die Einbindung neu hinzukommender Anlagenkomponenten in das bestehende Anlagensystem ist teuer und langwierig, weil nicht nur die Grafiken, Tabellen etc. der neuen Anlagenkomponenten erstellt werden müssen, sondern auch die Grafiken, Tabellen etc. des Anlagensystems aktualisiert werden müssen.Integrating all system components, setting up the predefined graphics and programming the calculation of the variables based on operating parameters supplied by sensors is time-consuming and therefore cost-intensive. In particular, the integration of newly added plant components into the existing plant system is expensive and time-consuming because not only the graphics, tables, etc. of the new plant components have to be created, but also the graphics, tables, etc. of the plant system have to be updated.

Beispiel:Example:

Auf einer Anlage gibt es 1000 Elektroenergieabnehmer. An jedem der Abnehmer ist ein Messgerät installiert (zum Beispiel ein PAC3200), das den Strom, die Spannung und Frequenz misst. Nun soll für jeden der Abnehmer eine Grafik angelegt werden, auf der gleichzeitig der zeitliche Verlauf vom Strom, der Spannung und der Frequenz an diesem Abnehmer dargestellt werden soll. In einer herkömmlichen Anwendung werden hierfür von Hand 1000 Grafiken definiert und wieder von Hand an jeder der Grafiken drei Messreihen (Strom, Spannung, Frequenz) eingebunden. Alternativ können Scripte geschrieben werden, die diesen Prozess automatisieren sollen, wofür aber gewisse Erfahrung in der Programmierung notwendig ist. Wird eine zweite Grafik benötigt, auf der weitere Daten von dem Abnehmer dargestellt werden sollen, muss die gleiche Arbeit wiederholt werden. Im Fall des Anlegens einer Grafik der gesamten Anlage, die die Spannung an allen Abnehmern in einer Grafik darstellen soll, muss dafür die aufwändige Arbeit der Zuordnung von Messreihen zu der Grafik ein weiteres Mal erstellt werden. Zusätzlich dazu soll eine berechnete Variable angelegt werden, die den Summenstrom über alle Abnehmer berechnet und in einer weiteren Grafik darstellt. Der Summenstrom ergibt sich aus der Summe aller Ströme an den Abnehmer. Auch hier ist eine aufwändige Konfiguration nötig, wobei ein Systemingenieur von Hand spezifiziert, welche Signale in die Berechnung des Summenwertes einfließen.There are 1000 electrical energy consumers on a plant. A measuring device (e.g. a PAC3200) is installed on each of the consumers, which measures the current, voltage and frequency. Now a graphic is to be created for each of the consumers, on which the time course of the current, the voltage and the frequency at this consumer is to be displayed at the same time. In a conventional application, 1000 graphics are defined by hand and three series of measurements (current, voltage, frequency) are again manually integrated into each of the graphics. Alternatively, scripts can be written to automate this process, but this requires some programming experience. If a second graphic is required, on which further data from the customer is to be displayed, the same work must be repeated. In the case of creating a graphic of the entire system, which is to show the voltage at all consumers in a graphic, the time-consuming work of assigning measurement series to the graphic must be created again. In addition, a calculated variable should be created that calculates the total current across all consumers and displays it in another graphic. The total current results from the sum of all currents to the consumers. Here, too, a complex configuration is necessary, with a system engineer manually specifying which signals are included in the calculation of the total value.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Hinzufügen von Anlagenkomponenten in ein Anlagensystem und die Aktualisierung der von der neu hinzugefügten Anlagenkomponente erfassten Messwerte derart zu gestalten, dass die Einbindung und die Aktualisierung der Messwerte schneller und damit kostengünstiger erfolgt.It is therefore the object of the present invention to design the addition of plant components to a plant system and the updating of the measured values recorded by the newly added plant component in such a way that the integration and updating of the measured values takes place more quickly and therefore more cost-effectively.

Die genannte Aufgabe wird mittels des Verfahrens zur Aktualisierung von Daten von einer neu in ein bestehendes Anlagensystem eingebundenen Anlagenkomponente gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Gestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.The stated object is achieved using the method for updating data from a plant component newly integrated into an existing plant system according to claim 1 . Further advantageous configurations of the invention are set out in the dependent claims.

Das Verfahren zur Aktualisierung von Daten von einer neu in ein bestehendes Anlagensystem eingebundenen Anlagenkomponente weist drei Verfahrensschritte auf:

Im ersten Verfahrensschritt wird die der neu eingebundenen Anlagenkomponente zugewiesene Anlagenkomponentenklasse aus einem Datenspeicher ausgelesen bzw. empfangen. Die Anlagenkomponentenklasse wird dabei aus einer Gruppe/einer Mehrzahl von vordefinierten Anlagenkomponentenklassen der neu eingebundenen Anlagenkomponente zugewiesen. Eine Anlagenkomponentenklasse weist mindestens eine, üblicherweise eine Mehrzahl untereinander gleicher, gleichartiger oder zumindest sich ähnelnder Anlagenkomponenten auf. Die Anlagenkomponenten einer Anlagenkomponentenklasse können daher auch von verschiedenen Herstellern gefertigt sein und/oder unterschiedliche Leistungsdaten aufweisen. Beispiele für Anlagenkomponentenklassen ist die Klasse „Elektroenergie-Verbraucher“ und „Energieerzeuger“ innerhalb des Anlagensystems.

The procedure for updating data from a plant component newly integrated into an existing plant system has three procedural steps:

In the first method step, the system component class assigned to the newly integrated system component is read out or received from a data memory. The plant component class is assigned to the newly integrated plant component from a group/a plurality of predefined plant component classes. A plant component class has at least one, usually a plurality of plant components that are the same, similar or at least similar to one another. The plant components of a plant Gene component classes can therefore also be made by different manufacturers and/or have different performance data. Examples of plant component classes are the “Electric Energy Consumers” and “Energy Producers” classes within the plant system.

Im zweiten Verfahrensschritt werden Messdaten von einer Sensoreinrichtung empfangen. Die Sensoreinrichtung erfasst Messdaten der neu eingebundenen Anlagenkomponente. Ein Sensor kann ein einzelner Sensor sein oder ein Sensorsystem mit mehreren Sensoren. Die Sensoren überwachen und aktualisieren Betriebsparameter, indem sie Messwerte erfassen. Die Sensoren sind für jede Anlagenkomponente individuell auswählbar und konfigurierbar.In the second method step, measurement data are received from a sensor device. The sensor device records measurement data from the newly integrated system component. A sensor can be a single sensor or a sensor system with multiple sensors. The sensors monitor and update operating parameters by taking readings. The sensors can be individually selected and configured for each system component.

Im dritten Verfahrensschritt wird anhand der im zweiten Verfahrensschritt der neu eingebundenen Anlagenkomponente zugewiesenen Anlagenkomponentenklasse die von der Sensoreinrichtung erfassten Messdaten zu einem Messdatentyp zugeordnet und/oder die von der Sensoreinrichtung erfassten Messdaten zu der neu eingebundenen Anlagenkomponente zugeordnet.In the third method step, the measurement data recorded by the sensor device is assigned to a measurement data type and/or the measurement data recorded by the sensor device is assigned to the newly integrated system component based on the system component class assigned to the newly integrated system component in the second method step.

Durch diese vorteilhafte Ausführung der Einbindung einer Anlagenkomponente in eine Anlagenkomponentenklasse und der ständigen Erfassung und Aktualisierung von Betriebsparametern durch die Sensoren ergeben sich verschiedene Vorteile für den Betreiber des Anlagensystems: Die Instandhaltung wird wesentlich vereinfacht, indem die gesamte Anlagenkomponentenklasse überwacht wird. Trotzdem ist es durch die direkte Verbindung eines Sensors mit der Anlagenkomponente im Fehlerfall möglich, die fehlerhafte Anlagenkomponente innerhalb einer Anlagenkomponentenklasse zu identifizieren.This advantageous implementation of the integration of a plant component in a plant component class and the constant recording and updating of operating parameters by the sensors result in various advantages for the operator of the plant system: Maintenance is significantly simplified in that the entire plant component class is monitored. Nevertheless, in the event of a fault, the direct connection of a sensor to the system component makes it possible to identify the faulty system component within a system component class.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Anlagenkomponentenklasse von einem zentralen Datenspeicher eingelesen und/oder empfangen. Die Betriebsparameter werden über die Datenschnittstellen an die zentrale Datenerfassungsvorrichtung übermittelt, wo sie z.B. graphisch und durch geeignete Kalkulationsprogramme visualisiert und z.B. interpoliert werden. Die zentrale Datenerfassungsvorrichtung ist üblicherweise ein Computer und/oder ein Computer-Netzwerk mit Speichereinrichtung und einem geeigneten Software-Programm, das die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.In a further development of the invention, the system component class is read in and/or received by a central data store. The operating parameters are transmitted via the data interfaces to the central data acquisition device, where they are visualized, e.g. graphically and using suitable calculation programs, and e.g. interpolated. The central data acquisition device is usually a computer and/or a computer network with a memory device and a suitable software program that enables the method according to the invention to be carried out.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist der zentrale Datenspeicher Teil eines Sensorknotens. Ein Sensorknoten weist üblicherweise einen Prozessor und einen Datenspeicher sowie mindestens einen Sensor bzw. eine Verbindung zu mindestens einem Sensor auf. Die Verwendung eines derartigen Sensorknotens verringert die Kosten für die benötigte Computer-Hardware, mit der das erfindungsgemäße Verfahren betrieben werden kann.In a further embodiment of the invention, the central data memory is part of a sensor node. A sensor node usually has a processor and a data memory and at least one sensor or a connection to at least one sensor. The use of such a sensor node reduces the costs for the required computer hardware with which the method according to the invention can be operated.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind über den Sensorknoten mehrere Sensoren verknüpft. Über kabelführende und/oder kabellose Verbindung zu mehreren Sensoren können jederzeit weitere Sensoren dem Sensorknoten hinzugefügt werden. Das zu überwachende Anlagensystem kann daher beliebig erweitert werden.In a further embodiment of the invention, several sensors are linked via the sensor node. Additional sensors can be added to the sensor node at any time via a wired and/or wireless connection to multiple sensors. The plant system to be monitored can therefore be expanded as required.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist jeder vordefinierten Anlagenkomponentenklasse ein Satz Betriebsparameter zugeordnet. Zur Erfassung und Aktualisierung mehrerer Betriebsparameter werden weitere Sensoren und/oder ein Sensorsystem mit der Anlagenkomponente verbunden.In a further embodiment of the invention, a set of operating parameters is assigned to each predefined system component class. Additional sensors and/or a sensor system are connected to the system component in order to record and update a number of operating parameters.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden der vordefinierten Anlagenkomponentenklasse zugeordnete Betriebsparameter der Anlagenkomponente zugeordnet. Die der Anlagenkomponentenklasse zugeordneten Betriebsparameter werden für die Anlagenkomponentenklasse erfasst und aktualisiert. Eine Vorhersage der Entwicklung der Anlagenkomponentenklasse ist daher möglich.In a further development of the invention, operating parameters of the system component assigned to the predefined system component class are assigned. The operating parameters assigned to the plant component class are recorded and updated for the plant component class. It is therefore possible to predict the development of the plant component class.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird jedem Betriebsparameter ein Sensor zugewiesen, der der Anlagenkomponente durch die ihr zugewiesene Anlagenkomponentenklasse zugeordnet wurde. Die der Anlagenkomponentenklasse zugeordneten Betriebsparameter werden für die Anlagenkomponentenklasse durch den Sensor erfasst und aktualisiert. Der der Anlagenkomponentenklasse zugewiesene Betriebsparameter wird auch für jede Anlagenkomponente einer Anlagenkomponentenklasse erfasst und aktualisiert.In a further embodiment of the invention, each operating parameter is assigned a sensor that has been assigned to the system component by the system component class assigned to it. The operating parameters assigned to the plant component class are recorded and updated by the sensor for the plant component class. The operating parameter assigned to the plant component class is also recorded and updated for each plant component of a plant component class.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Anlagensystem eine Mehr-/Vielzahl von unterschiedlichen Anlagenkomponenten auf. Unterschiedliche Anlagenkomponenten werden unterschiedlichen Anlagenkomponentenklassen zugewiesen. Damit ist es möglich, ein komplexes Anlagensystem mittels der Anlagenkomponentenklassen abzubilden sowie Betriebsparameter zu erfassen und zu aktualisieren.In a further embodiment of the invention, the plant system has a plurality/multiple of different plant components. Different plant components are assigned to different plant component classes. This makes it possible to map a complex plant system using the plant component classes and to record and update operating parameters.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist weist das Anlagensystem eine Mehr-/Vielzahl von gleichartigen Anlagenkomponenten auf. Gleichartige Anlagenkomponenten werden einer Anlagenkomponentenklasse zugewiesen. Erfasste und aktualisierte Betriebsparameter einer Anlagenkomponentenklasse sind unabhängig von der Bauweise (z.B. unterschiedliche Hersteller) und der Leistungsdaten der Anlagenkomponente innerhalb einer Anlagenkomponentenklasse.In a further embodiment of the invention, the plant system has a plurality of plant components of the same type. Similar plant components are assigned to a plant component class. Recorded and updated operating parameters of a system component class are independent of the design (e.g. different manufacturers) and the performance data of the plant component within a plant component class.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Anlagenkomponente mindestens ein Sensor zugewiesen. Damit ist sichergestellt, dass die der Anlagenkomponentenklasse zugewiesenen Betriebsparameter mittels des Sensors auch von einer Anlagenkomponente erfasst und aktualisiert werden.In one development of the invention, at least one sensor is assigned to the system component. This ensures that the operating parameters assigned to the plant component class are also recorded and updated by a plant component using the sensor.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung erfasst der Sensor einen Betriebsparameter der Anlagenkomponente. Zur Erfassung und Aktualisierung mehrerer Betriebsparameter werden weitere Sensoren und/oder ein Sensorsystem mit der Anlagenkomponente verbunden.In a further embodiment of the invention, the sensor detects an operating parameter of the system component. Additional sensors and/or a sensor system are connected to the system component in order to record and update a number of operating parameters.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Sensor mit einer Datenschnittstelle gekoppelt. Die Datenschnittstelle wird dabei einer Anlagenkomponente und/oder Anlagenkomponentenklasse zugewiesen. Jede Datenschnittstelle ist also mindestens einer Anlagenkomponentenklasse und damit mehreren Anlagenkomponenten zugeordnet. Dadurch wird die Übersichtlichkeit des Anlagensystems erhöht, indem nur eine begrenzte Zahl Datenschnittstellen zu berücksichtigen sind. Gleichzeitig kann eine Anlagenkomponentenklasse beliebig mit weiteren Anlagenkomponenten erweitert werden. In a further aspect of the invention, the sensor is coupled to a data interface. The data interface is assigned to a system component and/or system component class. Each data interface is therefore assigned to at least one system component class and thus to a number of system components. This increases the clarity of the plant system, as only a limited number of data interfaces have to be taken into account. At the same time, a plant component class can be expanded with any other plant components.

Die Betriebsparameter einer Anlagenkomponentenklasse stehen zur Weiterverarbeitung zur Verfügung.The operating parameters of a plant component class are available for further processing.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden die durch den Sensor erfassten Betriebsparameter an eine zentrale Datenerfassungsvorrichtung übermittelt. Die Betriebsparameter werden über die Datenschnittstellen an die zentrale Datenerfassungsvorrichtung übermittelt, wo sie z.B. graphisch und durch geeignete Kalkulationsprogramme visualisiert und z.B. interpoliert werden. Die zentrale Datenerfassungsvorrichtung ist üblicherweise ein Computer und/oder ein Computer-Netzwerk mit mit Speichereinrichtung und einem geeigneten Software-Programm, das die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.In a further embodiment of the invention, the operating parameters recorded by the sensor are transmitted to a central data recording device. The operating parameters are transmitted via the data interfaces to the central data acquisition device, where they are visualized, e.g. graphically and using suitable calculation programs, and e.g. interpolated. The central data acquisition device is usually a computer and/or a computer network with a memory device and a suitable software program that enables the method according to the invention to be carried out.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist jede Anlagenkomponentenklasse Teil einer Anlagenkomponentenklassenhierachie. Mehrere Anlagenkomponentenklassen können einer Anlagenkomponentenoberklasse zugeordnet sein. Eine derartige Anlagenkomponentenklassenhierachie erhöht die Übersichtlichkeit des Anlagensystems und ermöglicht nicht nur die Einbindung neuer Anlagenkomponenten, sondern auch die Anbindung neuer Anlagenkomponentenklassen. Das Anlagensystem kann daher beliebig erweitert werden.In a further embodiment of the invention, each plant component class is part of a plant component class hierarchy. Several plant component classes can be assigned to a plant component superclass. Such a plant component class hierarchy increases the clarity of the plant system and allows not only the integration of new plant components, but also the connection of new plant component classes. The plant system can therefore be expanded as required.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Anlagenkomponentenklassenhierachie übergeordnete und untergeordnete Anlagenkomponentenklassen auf. Mehrere Anlagenkomponentenklassen können einer Anlagenkomponentenoberklasse zugeordnet sein. Eine derartige Anlagenkomponentenklassenhierachie erhöht die Übersichtlichkeit des Anlagensystems und ermöglicht nicht nur die Einbindung neuer Anlagenkomponenten, sondern auch die Anbindung neuer Anlagenkomponentenklassen. Das Anlagensystem kann daher beliebig erweitert werden.In one development of the invention, the plant component class hierarchy has higher-level and lower-level plant component classes. Several plant component classes can be assigned to a plant component superclass. Such a plant component class hierarchy increases the clarity of the plant system and allows not only the integration of new plant components, but also the connection of new plant component classes. The plant system can therefore be expanded as required.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung sind einer übergeordneten und/oder einer untergeordneten Anlagenkomponentenklasse einer Anlagenkomponentenklassenhierachie Betriebsparameter zugewiesen, die Messwerte und/oder berechnete Werte enthalten. Die Betriebsparameter, die einer untergeordneten Anlagenkomponentenklasse zugewiesen sind, werden auch für die übergeordnete Anlagenkomponentenklasse erfasst und aktualisiert. Zusätzlich können einer übergeordneten Anlagenkomponentenklasse weitere Betriebsparameter zugewiesen werden, die auch berechnet sein können. Dadurch können weitere Zusammenhänge des Anlagensystems erfasst werden, gleichzeitig hält sich der Rechenaufwand und der Speicherplatzaufwand für die Datenmenge in Grenzen.In a further embodiment of the invention, operating parameters, which contain measured values and/or calculated values, are assigned to a superordinate and/or a subordinate plant component class of a plant component class hierarchy. The operating parameters assigned to a subordinate equipment class are also recorded and updated for the parent equipment class. In addition, further operating parameters, which can also be calculated, can be assigned to a superordinate plant component class. As a result, further relationships of the plant system can be recorded, while at the same time the computing effort and memory space required for the amount of data is kept within limits.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden jeder untergeordneten Anlagenkomponentenklasse einer Anlagenkomponentenklassenhierachie die Betriebsparameter der dieser untergeordneten Anlagenkomponentenklasse übergeordnete Anlagenkomponentenklassen zugeordnet. Die Betriebsparameter, die einer übergeordneten Anlagenkomponentenklasse zugewiesen sind, werden auch für die untergeordnete Anlagenkomponentenklasse erfasst und aktualisiert. Zusätzlich können einer übergeordneten Anlagenkomponentenklasse weitere Betriebsparameter zugewiesen werden, die auch berechnet sein können.In a further embodiment of the invention, each subordinate system component class of a system component class hierarchy is assigned the operating parameters of the system component classes that are superordinate to this subordinate system component class. The operating parameters assigned to a parent asset class are also collected and updated for the subordinate asset class. In addition, further operating parameters, which can also be calculated, can be assigned to a superordinate plant component class.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Anlagenkomponentenklassenhierachie mehr als zwei Hierarchieebenen auf. Der Anzahl der Hierarchieebenen ist grundsätzlich keine Grenze gesetzt.In a further aspect of the invention, the plant component class hierarchy has more than two hierarchical levels. There is basically no limit to the number of hierarchical levels.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird ein das Anlagensystem beschreibender Objektbaum und/oder ein für die Aktualisierung der Daten eines Anlagensystems genutzter Berechnungsbaum automatisch erstellt. Ein Objektbaum beschreibt das Anlagensystem mit Anlagenkomponenten mit angeschlossenen Sensoren, Anlagenkomponentenklassen sowie Anlagenkomponentenoberklassen, also die Hierarchie der das Anlagensystem aufbauenden Anlagenkomponentenklassen. Ein Berechnungsbaum zeigt die Hierarchie der von den Sensoren gelieferten Datenpakete mit Berechnungspunkten.In a further embodiment of the invention, an object tree describing the plant system and/or a calculation tree used for updating the data of a plant system is automatically created. An object tree describes the plant system with plant components with connected sensors, plant component classes and plant component superclasses, ie the hierarchy of the plant component classes building up the plant system. A calculation tree shows the hierarchy of the data packets with calculation points supplied by the sensors.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird der Objektbaum und/oder der Berechnungsbaum anhand der der neu eingebundenen Anlagenkomponente zugewiesenen Anlagenkomponentenklasse erstellt. Die Betriebsparameter, die einer Anlagenkomponentenklasse zugewiesen sind, werden im Objektbaum und Berechnungsbaum erfasst und aktualisiert. Diese Betriebsparameter stellen Beziehungen zwischen Anlagenkomponenten einer Anlagenkomponentenklasse dar.In a further embodiment of the invention, the object tree and/or the calculation tree is created using the plant component class assigned to the newly integrated plant component. The operating parameters that are assigned to a plant component class are recorded and updated in the object tree and calculation tree. These operating parameters represent relationships between plant components of a plant component class.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Berechnungsbaum anhand des automatisch erstellten Objektbaums automatisch erstellt. Mittels des Objektbaums werden verschiedenen Anlagenkomponenten bzw. Anlagenkomponentenklassen Betriebsparameter und weitere berechnete Betriebsparameter definiert. Der Berechnungsbaum wird aufgrund dieser, einzelnen Anlagenkomponenten bzw. Anlagenkomponentenklassen zugeordneter Betriebsparameter automatisch erstellt.In a development of the invention, the calculation tree is automatically created using the automatically created object tree. Operating parameters and other calculated operating parameters are defined for various plant components or plant component classes by means of the object tree. The calculation tree is created automatically on the basis of these operating parameters assigned to individual plant components or plant component classes.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Ausgabeformat zur Ausgabe von den aktualisierten Daten anhand des automatisch erstellten Berechnungsbaum erstellt. Das Ausgabeformat kann von einem Nutzer definiert und jederzeit geändert werden. Möglich ist eine graphische Darstellung über verschiedene Zeiträume, eine tabellarische Ausgabe usw.In a further embodiment of the invention, an output format for outputting the updated data is created using the automatically created calculation tree. The output format can be defined by a user and changed at any time. A graphic representation over different periods of time, a tabular output etc. is possible.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden alle Ausgabeformate zur Ausgabe von den aktualisierten Daten anhand des automatisch erstellten Berechnungsbaums erstellt. Der Berechnungsbaum enthält Anweisungen der Ausgabeformate und der Speicherung der erfassten und aktualisierten Betriebsparameter, die von einem Nutzer eingesehen und verändert werden können.In a further embodiment of the invention, all output formats for outputting the updated data are created using the automatically created calculation tree. The calculation tree contains instructions for the output formats and the storage of the recorded and updated operating parameters, which can be viewed and changed by a user.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Exemplary embodiments of the method according to the invention are shown schematically simplified in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

1: Ein Ausführungsbeispiel eines Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
2: Ein Ausführungsbeispiel des Objektbaums des Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
3: Ein Ausführungsbeispiel des Berechnungsbaums des Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
4: Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
5: Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Objektbaums des Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
6: Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Berechnungsbaums des Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
7: Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Berechnungsbaums eines weiteren Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
8: Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Berechnungsbaums eines weiteren Anlagensystems, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht wird
9: Ein Ausführungsbeispiel der Zusammenfassung von zwei Anlagenkomponentenklassen in eine Anlagenkomponentenoberklasse
10: Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Zusammenfassung unterschiedlicher Anlagenkomponentenklassen in eine Anlagenkomponentenoberklasse

Show it:

1 : An exemplary embodiment of a plant system whose operating parameters are monitored using the method according to the invention
2 : An exemplary embodiment of the object tree of the installation system, the operating parameters of which are monitored using the method according to the invention
3 : An exemplary embodiment of the calculation tree of the installation system whose operating parameters are monitored using the method according to the invention
4 : A further exemplary embodiment of a plant system whose operating parameters are monitored using the method according to the invention
5 : Another exemplary embodiment of the object tree of the installation system, the operating parameters of which are monitored using the method according to the invention
6 : Another exemplary embodiment of the calculation tree of the plant system, the operating parameters of which are monitored using the method according to the invention
7 : A further exemplary embodiment of the calculation tree of a further plant system whose operating parameters are monitored using the method according to the invention
8th : A further exemplary embodiment of the calculation tree of a further plant system whose operating parameters are monitored using the method according to the invention
9 : An example of the combination of two system component classes in a system component superclass
10 : A further exemplary embodiment of the combination of different system component classes in a system component superclass

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Anlagensystems 3, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht und aktualisiert werden. Das Anlagensystem 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel die Anlagenkomponentenoberklasse 103 „Energieverbraucher“ auf, die ihrerseits zwei unterschiedliche Anlagenkomponentenklassen 13,23 aufweist. Die Anlagenkomponentenklasse 13 weist die Anlagenkomponenten 13.1,13.2 auf, die Anlagenkomponentenklasse 23 weist die Anlagenkomponente 23.1 auf. Die Anlagenkomponenten 13.1,13.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel Elektroenergie-Verbraucher, die Anlagenkomponente 13.1 ist ein Verdichter, die Anlagenkomponente 13.2 eine Heizung. Die Anlagenkomponenten 13.1,13.2 weisen jeweils einen internen Sensor iS auf, der mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden ist. Die Anlagenkomponentenklasse 23 weist Elektroenergieerzeuger auf, die Anlagenkomponente 23.1 ist ein Diesel-Generator, der mittels Umwandlung kinetischer Energie Elektroenergie erzeugt und dazu Energie in Form des flüssigen Energieträgers Dieselkraftstoff verbraucht. Die Anlagenkomponente 23.1 ist über den externen Sensor eS mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden. 1 shows an exemplary embodiment of a plant system 3, the operating parameters of which are monitored and updated using the method according to the invention. In this exemplary embodiment, the installation system 3 has the installation component superclass 103 “energy consumer”, which in turn has two different installation component classes 13, 23. The plant component class 13 has the plant components 13.1, 13.2, the plant component class 23 has the plant component 23.1. In this exemplary embodiment, the system components 13.1, 13.2 are electrical energy consumers, the system component 13.1 is a compressor, and the system component 13.2 is a heater. The system components 13.1, 13.2 each have an internal sensor iS, which is connected to the data acquisition device D. The system component class 23 has electrical energy generators, the system component 23.1 is a diesel generator that generates electrical energy by converting kinetic energy and consumes energy in the form of the liquid energy carrier diesel fuel for this purpose. The system component 23.1 is via the external sensor eS connected to the data acquisition device D.

In dem Ausführungsbeispiel der 2 sind unterschiedliche Hierarchieebenen E1,E2,E3 der Anlagenkomponentenoberklasse 103 des Anlagensystems 3 des vorigen Ausführungsbeispiels (1) mittels eines Objektbaums OB3 verdeutlicht. Der Anlagenkomponentenoberklasse 103 in der obersten Hierachieebene E1 ist in diesem Ausführungsbeispiel die Oberklasse „Energieverbraucher“ im Anlagensystem 3 zugewiesen. Von besonderem Interesse für einen Betreiber des Anlagensystems 3 ist der Energieverbrauch pro Zeiteinheit, m.a.W. die abgerufene Leistung P in der Einheit Watt sämtlicher in der Oberklasse 103 angeordneten Verbraucher.In the embodiment of 2 are different hierarchy levels E1,E2,E3 of the plant component superclass 103 of the plant system 3 of the previous embodiment ( 1 ) by means of an object tree OB3. In this exemplary embodiment, the upper class “energy consumer” in the plant system 3 is assigned to the plant component superclass 103 in the top hierarchical level E1. Of particular interest for an operator of the installation system 3 is the energy consumption per unit of time, in other words the power P called up in the unit of watts of all consumers arranged in the upper class 103 .

Die Oberklasse 103 weist die zwei Anlagenkomponentenklassen „Elektroenergie-Verbraucher“ 13 und „Nicht-Elektroenergie-Verbraucher“ 23 innerhalb der Hierachieebene E2 auf. Die Anlagenkomponenten in der Hierarchieebene E3 sind ein Verdichter 13.1 und eine Heizung 13.2, denen die Anlagenkomponentenklasse 13 zugeordnet ist. Die Anlagenkomponentenklasse 23 weist einen Generator 23.1 auf. Der Generator 23.1 erzeugt zwar einen elektrischen Strom, wandelt aber kinetische Energie in elektrische Energie um, benötigt also einen flüssigen oder gasförmigen Energieträger, z.B. Erdgas oder Dieselkraftstoff. Dem Generator 23.1 wird daher die Anlagenkomponentenoberklasse „Verbraucher“ 103 zugewiesen.The upper class 103 has the two system component classes “electrical energy consumers” 13 and “non-electrical energy consumers” 23 within the hierarchy level E2. The system components in the hierarchy level E3 are a compressor 13.1 and a heater 13.2, to which the system component class 13 is assigned. The plant component class 23 has a generator 23.1. Although the generator 23.1 generates an electric current, it converts kinetic energy into electric energy, so it requires a liquid or gaseous energy carrier, e.g. natural gas or diesel fuel. The system component superclass “Consumer” 103 is therefore assigned to the generator 23.1.

Das Sensorensystem iS, das mit dem Verdichter 13.1 verbunden ist, liefert die Betriebsparameter Saugdruck ps und Ausgangsdruck pa, die beide gemessen werden. Berechnet werden die Betriebsparameter Nettoleistung Pn und Wirkungsgrad η. Das mit der Heizung 13.2 verbundene Sensorensystem iS liefert den gemessenen Betriebsparameter Wärmeträgertemperatur TWT und die berechneten Betriebsparameter Nettoleistung Pn und Wirkungsgrad η. Das mit dem Generator 23.1 verbundene Sensorensystem eS liefert die gemessenen Betriebsparameter „erzeugte elektrische Leistung“ Pel und „verbrauchte Leistung des Energieträgers“ PV sowie den „berechneten Betriebsparameter Wirkungsgrad“ η.The sensor system iS, which is connected to the compressor 13.1, provides the operating parameters suction pressure ps and outlet pressure pa, both of which are measured. The operating parameters net power Pn and efficiency η are calculated. The sensor system iS connected to the heater 13.2 supplies the measured operating parameter of the heat carrier temperature TWT and the calculated operating parameters of the net output Pn and efficiency η. The sensor system eS connected to the generator 23.1 supplies the measured operating parameters “generated electrical power” Pel and “consumed power of the energy carrier” PV as well as the “calculated operating parameter efficiency” η.

In der nächsthöheren Hierarchieebene E2 mit der Anlagenkomponentenklasse 13 (Elektroenergie-Verbraucher) wird die Leistung P der beiden Anlagenkomponenten 13.1 und 13.2 über den Verbrauch der jeweiligen elektrischen Leistung nach P=U*I (mit U als Spannung und I als Stromstärke) berechnet und als Betriebsparameter ausgegeben. Die Anlagenkomponentenklasse 23 (Elektroenergieerzeuger) erzeugt den berechneten Betriebsparameter „Verbrauchte Leistung“ PV, die über die Beziehung P=Q*HF berechnet wird (mit Q als Volumenstrom und HF als Heizwert).In the next higher hierarchical level E2 with the system component class 13 (electrical energy consumers), the power P of the two system components 13.1 and 13.2 is calculated via the consumption of the respective electrical power according to P=U*I (with U as voltage and I as current) and as Operating parameters output. The system component class 23 (electrical energy generator) generates the calculated operating parameter "power consumed" PV, which is calculated using the relationship P=Q*HF (with Q as volume flow and HF as calorific value).

In der obersten Hierarchieebene E1 mit der Anlagenkomponentenoberklasse 103 (Verbraucher) wird die Endverbrauchsleistung Σ P berechnet, in diesem Ausführungsbeispiel also als Summe aller verbrauchten Leistungen P (elektrisch und nicht-elektrisch), in diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Leistung der Anlagenkomponentenklasse 13 und nicht-elektrische Leistung P der Anlagenkomponentenklasse 23.In the top hierarchical level E1 with the system component superclass 103 (consumer), the final consumption power Σ P is calculated, in this exemplary embodiment as the sum of all consumed power P (electrical and non-electrical), in this exemplary embodiment the electrical power of the system component class 13 and non-electrical Power P of system component class 23.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Hierachieebenen E1, E2, E3 auf drei beschränkt. Eine Begrenzung der Anzahl der Hierachieebenen E1, E2, E3 existiert jedoch grundsätzlich nicht. Es ist im Sinne der Erfindung möglich, mehr als drei Hierachieebenen E1,E2,E3 in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch nachträglich zu etablieren. Die Anzahl der Hierachieebenen E1,E2,E3 kann prinzipiell jede gewünschte Zahl einnehmen. Die Zahl der Hierachieebenen E1,E2,E3 ist jedoch immer kleiner als die Zahl der im Anlagensystem 3 angeordneten Anlagenkomponenten. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sollte die Zahl der Hierachieebenen E1,E2,E3 so gering wie möglich sein.In this exemplary embodiment, the number of hierarchical levels E1, E2, E3 is limited to three. In principle, however, there is no limit to the number of hierarchical levels E1, E2, E3. It is possible within the meaning of the invention to subsequently establish more than three hierarchical levels E1, E2, E3 in the method according to the invention. In principle, the number of hierarchical levels E1, E2, E3 can be any desired number. However, the number of hierarchical levels E1, E2, E3 is always smaller than the number of plant components arranged in plant system 3. For reasons of clarity, the number of hierarchical levels E1,E2,E3 should be as small as possible.

Ein Ausführungsbeispiel eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugten Berechnungsbaums BB3 des ersten Ausführungsbeispiels (s. 1) mit fünf Hierarchieebenen S1,S2,S3,S4,S5 zeigt 3. In der ersten Berechnungsebene S1 werden Messwerte in den Messpunkten M13.1 und M13.2 mittels interner Sensoren iS von den Anlagenkomponenten 13.1 und 13.2 erfasst. Mittels eines externen Sensors eS werden Messwerte im Messpunkt M23.1 der Anlagenkomponente 23.1 erfasst.An embodiment of a calculation tree BB3 of the first embodiment generated by means of the method according to the invention (see 1 ) with five hierarchy levels S1,S2,S3,S4,S5 3 . In the first calculation level S1, measured values are recorded at the measuring points M13.1 and M13.2 by means of internal sensors iS from the system components 13.1 and 13.2. Using an external sensor eS, measured values are recorded at the measuring point M23.1 of the system component 23.1.

Die Messdaten der Messpunkte M 13.1, M13.2 werden mittels jeweils einem Parametersatz P1.6, P1.7 an die nächsthöhere zweite Berechnungsebene S2 an den Berechnungspunkt B1.2 der zweiten Berechnungsebene S2 gesendet. Im Berechnungspunkt B1.2 der zweiten Berechnungsebene S2 wird die Gesamt-Verbrauchsleistung der Anlagenkomponenten 13.1 und 13.2 berechnet. Das im Berechnungspunkt B1.2 der zweiten Berechnungsebene S2 generierte Ergebnis ist der Parametersatz P1.1, der an den Berechnungspunkt B1.5 der fünften Berechnungsebene S5 gesendet wird. Die Messdaten des Messpunkts M23.1 werden mittels des Parametersatzes P1.5 an den Berechnungspunkt B1.3 in der Berechnungsebene S3 gesendet.The measurement data of the measurement points M13.1, M13.2 are sent to the next higher second calculation level S2 to the calculation point B1.2 of the second calculation level S2 by means of a respective parameter set P1.6, P1.7. The total power consumption of the system components 13.1 and 13.2 is calculated at the calculation point B1.2 of the second calculation level S2. The result generated in the calculation point B1.2 of the second calculation level S2 is the parameter set P1.1, which is sent to the calculation point B1.5 of the fifth calculation level S5. The measurement data of the measurement point M23.1 are sent to the calculation point B1.3 in the calculation level S3 using the parameter set P1.5.

Insbesondere zeigt dieses Ausführungsbeispiel eine Querverbindung (Parametersatz P1.4) zwischen unterschiedlichen Berechnungspunkten unterschiedlicher Berechnungsebenen. Im Berechnungspunkt B1.2 der zweiten Berechnungsebene S2 wird der Parametersatz P1.4 generiert, der dann im Berechnungspunkt B1.3 in der dritten Berechnungsebene S3 weiterverwendet wird. Der im Berechnungspunkt B1.2 erzeugte Parametersatz P1.4 enthält den berechneten Wirkungsgrad η der Anlagenkomponenten 13.1 und 13.2. Der Parametersatz P1.4 wird an den Berechnungspunkt B1.3 in der Berechnungsebene S3 gesendet.In particular, this exemplary embodiment shows a cross connection (parameter set P1.4) between different calculation points of different calculation levels. in rec From the calculation point B1.2 of the second calculation level S2, the parameter set P1.4 is generated, which is then further used in the calculation point B1.3 in the third calculation level S3. The set of parameters P1.4 generated in the calculation point B1.2 contains the calculated efficiency η of the system components 13.1 and 13.2. The parameter set P1.4 is sent to the calculation point B1.3 in the calculation level S3.

Der Berechnungspunkt B1.3 berechnet aus den Parametersätzen P1.4 und P1.5 den Gesamt-Wirkungsgrad der Anlagenkomponenten 13.1, 13.2, 23.1. Das Ergebnis wird mittels des Parametersatzes P1.3 an den Berechnungspunkt B1.4 der vierten Berechnungsebene S4 gesendet. Der Berechnungspunkt B1.4 generiert den Parametersatz P1.2, der an den Berechnungspunkt B1.5 gesendet wird.The calculation point B1.3 calculates the overall efficiency of the system components 13.1, 13.2, 23.1 from the parameter sets P1.4 and P1.5. The result is sent to the calculation point B1.4 of the fourth calculation level S4 using the parameter set P1.3. The calculation point B1.4 generates the parameter set P1.2, which is sent to the calculation point B1.5.

Im Berechnungspunkt B1.5 wird die Endverbrauchsleistung Σ P berechnet, in diesem Ausführungsbeispiel also als Summe aller verbrauchten Leistungen P (elektrisch und nicht-elektrisch), in diesem Ausführungsbeispiel die elektrische Leistung der Anlagenkomponentenklasse 13 und nicht-elektrische Leistung P der Anlagenkomponentenklasse 23.In calculation point B1.5, the final consumption power Σ P is calculated, in this exemplary embodiment as the sum of all consumed power P (electrical and non-electrical), in this exemplary embodiment the electrical power of system component class 13 and non-electrical power P of system component class 23.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anlagensystems 4, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht werden. Das Anlagensystem 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel drei unterschiedliche Anlagenkomponentenklassen 14,24,34 auf. Die Anlagenkomponentenklasse 14 (Elektroverdichter) weist die Anlagenkomponenten 14.1, 14.2 (Verdichter) auf, die jeweils einen internen Sensor iS aufweisen, die mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden sind. Die Anlagenkomponentenklasse 24 (Heizungen) weist die Anlagenkomponente 24.1 (Elektro-Heizung) auf, die mittels des externen Sensors eS mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden ist. Den Anlagenkomponentenklassen 14 und 24 ist die Anlagenkomponentenoberklasse 104 (Elektro-Energieverbraucher) zugewiesen. 4 shows a further exemplary embodiment of a plant system 4, the operating parameters of which are monitored using the method according to the invention. In this exemplary embodiment, the plant system 4 has three different plant component classes 14 , 24 , 34 . The plant component class 14 (electric compressor) has the plant components 14.1, 14.2 (compressor), each of which has an internal sensor iS that is connected to the data acquisition device D. The system component class 24 (heating) has the system component 24.1 (electric heating), which is connected to the data acquisition device D by means of the external sensor eS. The system component classes 14 and 24 are assigned the system component superclass 104 (electrical energy consumers).

Die Anlagenkomponentenklasse 34 (Beleuchtung) weist zwei Anlagenkomponenten 34.1, 34.2 (Beleuchtungseinrichtungen) auf, die jeweils einen internen Sensor iS aufweisen. Die internen Sensoren iS sind mit einem Sensorknoten SK verbunden, der seinerseits mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden ist. Der Anlagenkomponentenklasse 34 ist die Anlagenkomponentenoberklasse 204 (Sonstige Elektroenergieverbraucher) zugeordnet.The plant component class 34 (lighting) has two plant components 34.1, 34.2 (lighting devices), each of which has an internal sensor iS. The internal sensors iS are connected to a sensor node SK, which in turn is connected to the data acquisition device D. The system component class 34 is assigned to the system component superclass 204 (other electrical energy consumers).

In dem Ausführungsbeispiel der 5 sind unterschiedliche Hierarchieebenen E1,E2,E3 der Anlagenkomponentenoberklasse 104, 204 des Anlagensystems 4 des vorigen Ausführungsbeispiels (s. 4) mittels eines Objektbaums OB4 gezeigt.In the embodiment of 5 are different hierarchy levels E1,E2,E3 of the plant component superclass 104, 204 of the plant system 4 of the previous embodiment (see 4 ) is shown by means of an object tree OB4.

Der Anlagenkomponentenoberklasse 104 in der obersten Hierarchieebene E1 ist in diesem Ausführungsbeispiel die Anlagenkomponentenoberklasse „Elektro-Energieverbraucher“ im Anlagensystem 4 zugewiesen. Die Anlagenkomponentenoberklasse 104 weist die zwei Anlagenkomponentenklassen „Elektroverdichter“ 14 sowie „Heizungen“ 24 innerhalb der Hierarchieebene E2 auf. Die Anlagenkomponentenoberklasse 204 („Sonstige Elektro-Energieverbraucher“) ist ebenfalls in der obersten Hierachieebene E1 und weist die Anlagenkomponentenoberklasse 34 „Beleuchtung“ innerhalb der Hierarchieebene E2 auf. Von besonderem Interesse für einen Betreiber des Anlagensystems 4 ist der Energieverbrauch pro Zeiteinheit P.In this exemplary embodiment, the system component superclass 104 in the top hierarchical level E1 is assigned the system component superclass “electrical energy consumers” in the system 4 . The plant component upper class 104 has the two plant component classes “electric compressor” 14 and “heaters” 24 within the hierarchy level E2. The system component superclass 204 (“Other electrical energy consumers”) is also in the top hierarchy level E1 and has the system component superclass 34 “Lighting” within the hierarchy level E2. Of particular interest for an operator of the plant system 4 is the energy consumption per unit of time P.

Die Anlagenkomponenten in der Hierarchieebene E3 sind zwei Verdichter 14.1, 14.2, denen die Anlagenkomponentenklasse 14 zugeordnet ist. Die Anlagenkomponentenklasse 24 weist eine Heizung 24.1, die Anlagenkomponentenklasse 34 zwei Beleuchtungseinrichtungen 34.1, 34.2 auf.The system components in the hierarchy level E3 are two compressors 14.1, 14.2, to which the system component class 14 is assigned. The system component class 24 has a heater 24.1, the system component class 34 has two lighting devices 34.1, 34.2.

Innerhalb der Hierachieebene E3 weisen die Verdichter 14.1, 14.2 jeweils einen internen Sensor iS10.1, iS10.2 auf, der die Betriebsparameter Strom I und Spannung U jedes Verdichters 14.1, 14.2 misst. Daraus werden die verbrauchte Nettoleistung Pn und der Wirkungsgrad η jedes Verdichters 14.1, 14.2 berechnet. Das mit der Heizung 24.1 verbundene externe Sensorensystem eS20.1 misst ebenfalls die Betriebsparameter Strom I und Spannung U. Daraus werden die verbrauchte Nettoleistung Pn und der Wirkungsgrad η berechnet. Die Beleuchtungseinrichtungen 34.1, 34.2 weisen jeweils einen internen Sensor eS30 auf, der die Betriebsparameter Strom I und Spannung U jeder Einrichtung 34.1, 34.2 misst. Daraus werden die verbrauchte Nettoleistung Pn und der Wirkungsgrad η jeder Einrichtung 34.1, 34.2 berechnet.Within the hierarchy level E3, the compressors 14.1, 14.2 each have an internal sensor iS10.1, iS10.2, which measures the operating parameters current I and voltage U of each compressor 14.1, 14.2. From this, the consumed net power Pn and the efficiency η of each compressor 14.1, 14.2 are calculated. The external sensor system eS20.1 connected to the heater 24.1 also measures the operating parameters current I and voltage U. The net power consumed Pn and the efficiency η are calculated from this. The lighting devices 34.1, 34.2 each have an internal sensor eS30, which measures the operating parameters current I and voltage U of each device 34.1, 34.2. From this, the consumed net power Pn and the efficiency η of each device 34.1, 34.2 are calculated.

In der nächsthöheren Hierarchieebene E2 mit der Anlagenkomponentenklassen 14 (Verdichter) wird die Leistung P der beiden Anlagenkomponenten 14.1 und 14.2 über den Verbrauch der jeweiligen elektrischen Leistung nach P=U*I berechnet und als Betriebsparameter ausgegeben. Die Anlagenkomponentenklasse 24 (Heizung) der Hierarchieebene E2 erzeugt die berechneten Betriebsparameter „verbrauchte Leistung“ P, die ebenfalls über die Beziehung P=U*I berechnet werden. Die Anlagenkomponentenklasse 34 (Beleuchtungseinrichtung) der Hierarchieebene E2 erzeugt die berechneten Betriebsparameter „verbrauchte Leistung“ P, die ebenfalls über die Beziehung P=U*I berechnet werden.In the next higher hierarchical level E2 with the system component classes 14 (compressor), the power P of the two system components 14.1 and 14.2 is calculated via the consumption of the respective electrical power according to P=U*I and output as an operating parameter. The plant component class 24 (heating) of the hierarchy level E2 generates the calculated operating parameters "power consumed" P, which are also calculated using the relationship P=U*I. The plant component class 34 (lighting device) of the hierarchical level E2 generates the calculated operating parameters “power consumed” P, which are also calculated using the relationship P=U*I.

In der obersten Hierarchieebene E1 mit der Anlagenkomponentenoberklasse 104 (Elektro-Energieverbraucher) wird die Endverbrauchsleistung Σ P der Anlagenkomponentenklassen 14 und 24 erfasst und berechnet. In der Anlagenkomponentenoberklasse 204 (Sonstige Elektroenergieverbraucher) wird ebenfalls die Endverbrauchsleistung Σ P der Anlagenkomponentenklasse 34 (Beleuchtung) berechnet.In the top hierarchical level E1 with the system component superclass 104 (electrical energy consumers), the final consumption power Σ P of the system component classes 14 and 24 is recorded and calculated. The final consumption power Σ P of system component class 34 (lighting) is also calculated in system component class 204 (other electrical energy consumers).

Ein Ausführungsbeispiel eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugten Berechnungsbaums BB4 des vorigen Ausführungsbeispiels (s. 4, 5) mit sechs Hierarchieebenen S1,S2,S3,S4,S5,S6 zeigt 6.An embodiment of a calculation tree BB4 of the previous embodiment generated by means of the method according to the invention (see 4 , 5 ) with six hierarchy levels S1,S2,S3,S4,S5,S6 6 .

In der ersten Berechnungsebene S1 werden Messwerte in den Messpunkten M14.1 und M14.2 mittels interner Sensoren iS von den Anlagenkomponenten 14.1 und 14.2 (Verdichter) erfasst. Mittels eines externen Sensors eS werden Messwerte im Messpunkt M24.1 der Anlagenkomponente 24.1 (Heizung) erfasst. Mittels interner Sensoren iS werden Messwerte in den Messpunkten M34.1 und M34.2 von den Anlagenkomponenten 34.1 und 34.2 (Beleuchtungseinrichtungen) erfasst.In the first calculation level S1, measured values are recorded at the measuring points M14.1 and M14.2 by means of internal sensors iS from the system components 14.1 and 14.2 (compressors). An external sensor eS is used to record measured values at measuring point M24.1 of system component 24.1 (heating). Measured values are recorded at the measuring points M34.1 and M34.2 by the system components 34.1 and 34.2 (lighting devices) by means of internal sensors iS.

Die Messdaten der Messpunkte M14.1, M14.2 werden mittels jeweils einem Parametersatz P2.8, P2.9 an die nächsthöhere zweite Berechnungsebene S2 an den Berechnungspunkt B2.2-1 der zweiten Berechnungsebene S2 gesendet. Im Berechnungspunkt B2.2-1 der zweiten Berechnungsebene S2 wird die Gesamt-Verbrauchsleistung der Anlagenkomponenten 14.1 und 14.2 berechnet. Das im Berechnungspunkt B2.2-1 der zweiten Berechnungsebene S2 generierte Ergebnis ist der Parametersatz P2.2, der an den Berechnungspunkt B2.5 der fünften Berechnungsebene S5 gesendet wird. Die Messdaten des Messpunkts M24.1 werden mittels des Parametersatzes P2.7 an den Berechnungspunkt B2.3 in der Berechnungsebene S3 gesendet. Die Messdaten der Messpunkte M34.1, M34.2 werden mittels der Parametersätze P2.10 (M34.1) und P2.11 (M34.2) an den Berechnungspunkt B2.2-2 der zweiten Berechnungsebene S2 gesendet. Im Berechnungspunkt B2.2-2 der zweiten Berechnungsebene S2 wird die Gesamt-Verbrauchsleistung der Anlagenkomponenten 34.1 und 34.2 berechnet.The measurement data of the measurement points M14.1, M14.2 are sent to the next higher second calculation level S2 to the calculation point B2.2-1 of the second calculation level S2 by means of a respective parameter set P2.8, P2.9. The total power consumption of the system components 14.1 and 14.2 is calculated at the calculation point B2.2-1 of the second calculation level S2. The result generated in the calculation point B2.2-1 of the second calculation level S2 is the parameter set P2.2, which is sent to the calculation point B2.5 of the fifth calculation level S5. The measurement data of the measurement point M24.1 are sent to the calculation point B2.3 in the calculation level S3 using the parameter set P2.7. The measurement data of the measurement points M34.1, M34.2 are sent to the calculation point B2.2-2 of the second calculation level S2 using the parameter sets P2.10 (M34.1) and P2.11 (M34.2). The total power consumption of the system components 34.1 and 34.2 is calculated at the calculation point B2.2-2 of the second calculation level S2.

Wie das vorherige Ausführungsbeispiel (s. 3) zeigt auch dieses Ausführungsbeispiel eine Querverbindung (Parametersatz P2.6) zwischen unterschiedlichen Berechnungspunkten unterschiedlicher Berechnungsebenen. Im Berechnungspunkt B2.2-1 der zweiten Berechnungsebene S2 wird der Parametersatz P2.6 generiert, der dann im Berechnungspunkt B2.3 in der dritten Berechnungsebene S3 weiterverwendet wird. Der im Berechnungspunkt B2.2-1 erzeugte Parametersatz P2.6 enthält den berechneten Wirkungsgrad η der Anlagenkomponenten 14.1 und 14.2. Der Parametersatz P2.6 wird an den Berechnungspunkt B2.3 in der Berechnungsebene S3 gesendet.Like the previous embodiment (see 3 ) This exemplary embodiment also shows a cross connection (parameter set P2.6) between different calculation points of different calculation levels. In the calculation point B2.2-1 of the second calculation level S2, the parameter set P2.6 is generated, which is then further used in the calculation point B2.3 in the third calculation level S3. The set of parameters P2.6 generated in the calculation point B2.2-1 contains the calculated efficiency η of the system components 14.1 and 14.2. The parameter set P2.6 is sent to the calculation point B2.3 in the calculation level S3.

Der Berechnungspunkt B2.3 berechnet aus den Parametersätzen P2.6 und P2.7 den Gesamt-Wirkungsgrad der Anlagenkomponenten 14.1, 14.2, 24.1. Das Ergebnis wird mittels des Parametersatzes P2.5 an den Berechnungspunkt B2.4 der vierten Berechnungsebene S4 gesendet. Der Berechnungspunkt B2.4 generiert den Parametersatz P2.3, der an den Berechnungspunkt B2.5 gesendet wird.The calculation point B2.3 calculates the overall efficiency of the system components 14.1, 14.2, 24.1 from the parameter sets P2.6 and P2.7. The result is sent to the calculation point B2.4 of the fourth calculation level S4 using the parameter set P2.5. The calculation point B2.4 generates the parameter set P2.3, which is sent to the calculation point B2.5.

Im Berechnungspunkt B2.5 wird die Verbrauchsleistung berechnet, in diesem Ausführungsbeispiel also als Summe der verbrauchten Leistungen P der Anlagenkomponentenklassen 14, 24 und 34. Der im Berechnungspunkt B2.5 der fünften Berechnungsebene S5 generierte Parametersatz P2.1 wird dann im Berechnungspunkt B2.6 der sechsten Berechnungsebene S6 weiterverwendet, in dem der Gesamtwirkungsgrad der Anlagenkomponentenklassen 14, 24 und 34 berechnet wird.In the calculation point B2.5 the power consumption is calculated, in this embodiment as the sum of the consumed power P of the system component classes 14, 24 and 34. The parameter set P2.1 generated in the calculation point B2.5 of the fifth calculation level S5 is then calculated in the calculation point B2.6 the sixth calculation level S6, in which the overall efficiency of the plant component classes 14, 24 and 34 is calculated.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugten Berechnungsbaums mit sechs Hierarchieebenen zeigt 7. Die Anlage 3 ist ein Kavernen-Gasspeicher. In der ersten Berechnungsebene S1 werden Messwerte in den Messpunkten 251,252,253,254,255,256,257 (Speichergasdrucke) mittels Sensorsystemen von unterschiedlichen Anlagenkomponenten (Verdichter) erfasst bzw. berechnet. Die voneinander unterschiedlichen Speichergasdrucke der Messpunkte 251,252,253,254 werden in diesem Ausführungsbeispiel von einem einzigen Verdichter erfasst, die Speichergasdrucke der Messpunkte 255,256,257 von jeweils unterschiedlichen Verdichtern.A further exemplary embodiment of a calculation tree with six hierarchical levels generated by means of the method according to the invention is shown 7 . Plant 3 is a cavern gas storage facility. In the first calculation level S1, measured values in the measuring points 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257 (storage gas pressures) are recorded or calculated by means of sensor systems from different system components (compressors). The storage gas pressures of the measuring points 251, 252, 253, 254, which differ from one another, are recorded by a single compressor in this exemplary embodiment, and the storage gas pressures of the measuring points 255, 256, 257 by different compressors in each case.

Die Speichergasdrucke der Messpunkte 251,252,253,254 werden mittels jeweils einem Parametersatz P6,P7,P8,P9 an die nächsthöhere zweite Berechnungsebene S2 an den Berechnungspunkt der zweiten Berechnungsebene 241 gesendet. Im Berechnungspunkt 241 der zweiten Berechnungsebene S2 wird das Verdichtungsverhältnis des gespeicherten Gases berechnet. Das im Berechnungspunkt 241 der zweiten Berechnungsebene S2 generierte Ergebnis ist der Parametersatz P10, der an den Berechnungspunkt 211 der fünften Berechnungsebene S5 gesendet wird. Im Berechnungspunkt 211 wird das für die Kompression des Speichergases benötigte Brenngasvolumen (Kraftstoff) berechnet. Aus dem Messwert im Berechnungspunkt 255 der ersten Berechnungsebene S1 wird der Parametersatz P12 zur weiteren Nutzung im Berechnungspunkt 231 der dritten Berechnungsebene S3 erzeugt. In dem Berechnungspunkt 231 wird der optimale Speichergasvolumenstrom berechnet. Insbesondere zeigt dieses Ausführungsbeispiel eine Querverbindung (Parametersatz P10) zwischen unterschiedlichen Berechnungspunkten unterschiedlicher Berechnungsebenen. Im Berechnungspunkt 241 der zweiten Berechnungsebene wird der Parametersatz P10 generiert, der dann im Berechnungspunkt 231 in der dritten Berechnungsebene S3 weiterverwendet wird.The storage gas pressures of the measuring points 251, 252, 253, 254 are sent to the next higher second calculation level S2 to the calculation point of the second calculation level 241 by means of a respective parameter set P6, P7, P8, P9. The compression ratio of the stored gas is calculated in the calculation point 241 of the second calculation level S2. The result generated in the calculation point 241 of the second calculation level S2 is the parameter set P10, which is sent to the calculation point 211 of the fifth calculation level S5. The combustion gas volume (fuel) required for the compression of the storage gas is calculated at calculation point 211 . The measured value in the calculation point 255 of the first calculation level S1 becomes the parameter set P12 for further use in the calculation point 231 of the third calculation level S3 generated. The optimal storage gas volume flow is calculated at the calculation point 231 . In particular, this exemplary embodiment shows a cross connection (parameter set P10) between different calculation points of different calculation levels. The parameter set P10 is generated in the calculation point 241 of the second calculation level, which is then further used in the calculation point 231 in the third calculation level S3.

Daher wird auch der optimale Speichergasvolumenstrom für den Verdichter berechnet, der die Messwerte 251,252,253,254 generiert.Therefore, the optimal storage gas volume flow for the compressor is also calculated, which generates the measured values 251,252,253,254.

Im Berechnungspunkt 231 in der dritten Berechnungsebene S3 wird der Parametersatz P11 berechnet, der im Berechnungspunkt 221 weiterverwendet wird. Im Berechnungspunkt 221 in der vierten Berechnungsebene S4 wird aufgrund des berechneten optimalen Speichergasvolumenstroms aus dem Berechnungspunkt 231 das optimale Volumen des Speichergases berechnet. Im Berechnungspunkt 221 der vierten Berechnungsebene S4 wird der Parametersatz P3 generiert, der im Berechnungspunkt 211 in der fünften Berechnungsebene S5 weiterverwendet wird. Aus den vom Verdichter erzeugten Messwerten der Berechnungspunkte 256,257 werden die Parametersätze P4 und P5 erzeugt, die jeweils ebenfalls im Berechnungspunkt 211 weiterverwendet werden. Abschließend wird im Berechnungspunkt 211 das benötigte Brenngasvolumen berechnet. Der im Berechnungspunkt 211 der fünften Berechnungsebene S5 generierte Parametersatz P1 wird dann im Berechnungspunkt 201 der sechsten Berechnungsebene S6 weiterverwendet, in dem das Brenngasvolumenstrom berechnet wird.The parameter set P11, which is used further in the calculation point 221, is calculated in the calculation point 231 in the third calculation level S3. The optimum volume of the storage gas is calculated at calculation point 221 in the fourth calculation level S4 on the basis of the calculated optimum storage gas volume flow from calculation point 231 . The parameter set P3, which is used further in the calculation point 211 in the fifth calculation level S5, is generated in the calculation point 221 of the fourth calculation level S4. The parameter sets P4 and P5 are generated from the measured values of the calculation points 256, 257 generated by the compressor and are each also used further in the calculation point 211. Finally, the required fuel gas volume is calculated at calculation point 211 . The parameter set P1 generated in the calculation point 211 of the fifth calculation level S5 is then further used in the calculation point 201 of the sixth calculation level S6, in which the combustion gas volume flow is calculated.

Durch die Verwendung eines solchen Berechnungsbaumes ist es möglich, die Berechnung von Parametern und Zwischenergebnissen derart zu strukturieren, dass alle für die Berechnung in einer Berechnungsebene benötigten Parameter bereits in den vorhergehenden Berechnungsschritten berechnet wurden. So ist sichergestellt, dass die in den einzelnen Kernels eines Mehrkernelprozessors bearbeiteten Berechnungen schnell berechnet werden können, da nicht auf vorhergehende Berechnungen in anderen Berechnungspunkten gewartet werden muss. Vorteilhafterweise werden alle Variablen der Parametersätze innerhalb einer Berechnungsebene S1,S2,S3,S4,S5,S6 parallel berechnet. Weitere Anlagenkomponenten können jederzeit der Anlage 1 hinzugefügt bzw. wieder von der Anlage 1 getrennt werden.By using such a calculation tree, it is possible to structure the calculation of parameters and intermediate results in such a way that all parameters required for the calculation in a calculation level have already been calculated in the previous calculation steps. This ensures that the calculations processed in the individual kernels of a multi-kernel processor can be calculated quickly, since there is no need to wait for previous calculations in other calculation points. All variables of the parameter sets are advantageously calculated in parallel within a calculation level S1, S2, S3, S4, S5, S6. Additional system components can be added to system 1 or removed from system 1 at any time.

8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Anlagensystems 1, dessen Betriebsparameter mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens überwacht und aktualisiert werden. Das Anlagensystem 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel sieben unterschiedliche Anlagenkomponentenklassen 10,20,30,40,50,60,70 auf. Die Anlagenkomponentenklassen 10,20,30 weisen jeweils mehrere Anlagenkomponenten 10.1,10.2,10.3,20.1,20.2,20.3,20.4,30.1,30.2 auf, die Anlagenkomponentenklassen 40,50,60,70 weisen jeweils nur eine Anlagenkomponente auf. 8th shows an exemplary embodiment of a plant system 1, the operating parameters of which are monitored and updated using the method according to the invention. In this exemplary embodiment, the installation system 1 has seven different installation component classes 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70. The plant component classes 10,20,30 each have several plant components 10.1,10.2,10.3,20.1,20.2,20.3,20.4,30.1,30.2, the plant component classes 40,50,60,70 each have only one plant component.

Die Anlagenkomponentenoberklasse 100 „Elektroenergie-Verbraucher“ weist Anlagenkomponentenklasse 10 „Elektroverdichter allg.“ die drei Anlagenkomponenten 10.1, 10.2, 10.3 auf, in diesem Ausführungsbeispiel Elektroverdichter. Die Anlagenkomponentenoberklasse 200 „Elektroenergieerzeuger“ weist die Anlagenkomponentenklasse 20 „Generatoren“ vier Anlagenkomponenten 20.1,20.2,20.3,20.4 auf, in diesem Ausführungsbeispiel Diesel-Generatoren, die mittels Umwandlung kinetischer Energie Elektroenergie erzeugen und dazu Energie in Form des flüssigen Energieträgers Dieselkraftstoff verbrauchen. Die Anlagenkomponentenklasse 30 „Sonstige Verbraucher“ weist die zwei Anlagenkomponenten 30.1,30.2 auf, in diesem Ausführungsbeispiel Beleuchtungseinrichtungen. Die Anlagenkomponentenklasse 30 „Sonstige Verbraucher“ ist somit eine Unterklasse der Anlagenkomponentenklasse 100. Die Anlagenkomponentenklassen 40,50,60,70 weisen nur jeweils eine Anlagenkomponente auf. Diese Anlagenkomponenten sind in diesem Ausführungsbeispiel Elektroenergie-Erzeuger, die nur temporär zur Abdeckung einer Spitzenlast des Elektroenergie-Verbrauchs zugeschaltet sind, z.B. Solarzellen, Windkraftanlagen und dergleichen. Da die Anlagenkomponentenklassen 40,50,60,70 auch Elektroenergie verbrauchen, sind sie Unterklassen der Anlagenkomponentenklassen 100 und 200.The system component upper class 100 “Electric energy consumers” has system component class 10 “Electric compressors in general.” The three system components 10.1, 10.2, 10.3, in this exemplary embodiment electric compressors. The system component upper class 200 "Electric energy generator" has the system component class 20 "Generators" four system components 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, in this exemplary embodiment diesel generators, which generate electrical energy by converting kinetic energy and consume energy in the form of the liquid fuel diesel fuel for this purpose. The system component class 30 "other consumers" has the two system components 30.1, 30.2, in this exemplary embodiment lighting devices. The system component class 30 "Other consumers" is therefore a subclass of the system component class 100. The system component classes 40,50,60,70 each have only one system component. In this exemplary embodiment, these system components are electrical energy generators that are only switched on temporarily to cover a peak load of electrical energy consumption, e.g. solar cells, wind power plants and the like. Since the plant component classes 40,50,60,70 also consume electrical energy, they are subclasses of the plant component classes 100 and 200.

Jede Anlagenkomponente 10.1,10.2,10.3,20.1,20.2,20.3,20.4,30.1,30.2,40,60,70 weist jeweils einen internen Sensor iS auf, der jeweils einen Betriebsparameter der Anlagenkomponente 10.1,10.2,10.3,30.1,30.2,40,60,70 erfasst. Jeder interne Sensor iS ist über eine Datenschnittstelle direkt oder indirekt mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden. Die Datenerfassungsvorrichtung D ist typischerweise ein Computer und/oder Computersystem, das ein Computerprogramm aufweist, mit dem die von den internen Sensoren iS und externen Sensoren eS gesandten Betriebsparameter des Anlagensystems 1 und der Anlagenkomponentenklassen 10,20,30,40,50,60,70 gespeichert und graphisch dargestellt werden können.Each system component 10.1,10.2,10.3,20.1,20.2,20.3,20.4,30.1,30.2,40,60,70 each has an internal sensor iS, which each has an operating parameter of the system component 10.1,10.2,10.3,30.1,30.2,40 ,60,70 recorded. Each internal sensor iS is connected directly or indirectly to the data acquisition device D via a data interface. The data acquisition device D is typically a computer and/or computer system that has a computer program with which the operating parameters of the plant system 1 and the plant component classes 10,20,30,40,50,60,70 sent by the internal sensors iS and external sensors eS can be saved and graphically displayed.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die internen Sensoren iS der Anlagenkomponentenklasse 10 mit den Anlagenkomponenten 10.1,10.2,10.3 mit einem externen Sensor eS verbunden, ebenso sind die Anlagenkomponenten 30.1,30.2 der Anlagenkomponentenklasse 30 und die Anlagenkomponentenklasse 40 mit einem externen Sensor eS verbunden. Die Anlagenkomponenten 20.1,20.2,30.3,20.4 weisen jeweils einen externen Sensor eS auf. Die Anlagenkomponentenklasse 50 weist in diesem Ausführungsbeispiel keinen internen Sensor iS auf, Betriebsparameter der Anlagenkomponente 50 werden durch den mit der Anlagenkomponente 50 verbundenen externen Sensor eS erfasst.In this exemplary embodiment, the internal sensors iS of the system component class 10 are connected to the system components 10.1,10.2,10.3 with an external sensor eS, as are the system components 30.1,30.2 of the systems component class 30 and the system component class 40 are connected to an external sensor eS. The system components 20.1, 20.2, 30.3, 20.4 each have an external sensor eS. In this exemplary embodiment, the system component class 50 has no internal sensor iS; operating parameters of the system component 50 are detected by the external sensor eS connected to the system component 50.

In diesem Ausführungsbeispiel soll die Anlagenkomponente 10.3 dem Anlagensystem 1 hinzugefügt werden. Dazu wird im ersten Verfahrensschritt der Elektroverdichter 10.3 an das Anlagensystem 1 derart angeschlossen, dass er arbeiten kann; Stromzuführungen und weitere Leitungen werden angeschlossen. Im zweiten Verfahrensschritt wird der interne Sensor iS an den Elektroverdichter 10.3 angeschlossen. Der interne Sensor iS wird außerdem mit dem externen Sensor eS sowie mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden. Im dritten Verfahrensschritt wird die Anlagenkomponentenklasse 10 (Elektroenergie-Verbraucher) dem Elektroverdichter 10.3 zugewiesen.In this exemplary embodiment, the installation component 10.3 is to be added to the installation system 1. For this purpose, in the first method step, the electric compressor 10.3 is connected to the installation system 1 in such a way that it can work; Power supply lines and other lines are connected. In the second process step, the internal sensor iS is connected to the electric compressor 10.3. The internal sensor iS is also connected to the external sensor eS and to the data acquisition device D. In the third method step, the plant component class 10 (electrical energy consumer) is assigned to the electric compressor 10.3.

Ein Ausführungsbeispiel der Zusammenfassung von zwei Anlagenkomponentenklassen 11,21 in eine Anlagenkomponentenoberklasse 101 zeigt 9. Das Anlagensystem 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel sieben unterschiedliche Anlagenkomponentenklassen 11,21,31,41,51,61,71 auf. Die Anlagenkomponentenklassen 11,21 weisen jeweils mehrere Anlagenkomponenten 11.1,11.2,11.3,21.1,21.2,21.3,21.4 auf, die Anlagenkomponentenklassen 41,51,61,71 weisen jeweils nur eine Anlagenkomponente 41,51,61,71 auf. Die Anlagenkomponenten 31.1,31.2 sind der Anlagenkomponentenoberklasse 201 zugewiesen.An exemplary embodiment of the combination of two plant component classes 11,21 in a plant component superclass 101 shows 9 . In this exemplary embodiment, the installation system 2 has seven different installation component classes 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71. The plant component classes 11.21 each have several plant components 11.1,11.2,11.3,21.1,21.2,21.3,21.4, the plant component classes 41,51,61,71 each have only one plant component 41,51,61,71. The system components 31.1, 31.2 are assigned to the system component superclass 201.

Die Anlagenkomponentenoberklasse 101 „Verdichter“ weist zwei Anlagenkomponentenklassen 11, 21 auf. Die Anlagenkomponentenklasse 11 „Elektroverdichter allg.“ weist die drei Anlagenkomponenten 11.1, 11.2, 11.3 (Elektroverdichter) auf. Die Anlagenkomponentenklasse 21 „Gasverdichter“ weist die zwei Anlagenkomponenten (Gas-Verdichter) 21.1,21.2 auf. Die Anlagenkomponentenoberklasse 201 „Wasserpumpen“ weist die zwei Anlagenkomponenten 31.1,31.2 (Wasserpumpen) auf. Die Anlagenkomponentenklassen 41,51,61,71 weisen nur jeweils eine Anlagenkomponente auf. Diese Anlagenkomponenten 41,51,61,71 sind in diesem Ausführungsbeispiel Elektroenergie-Erzeuger, die nur temporär zur Abdeckung einer Spitzenlast des Elektroenergie-Verbrauchs zugeschaltet sind, z.B. Solarzellen, Windkraftanlagen und dergleichen.The system component upper class 101 "compressor" has two system component classes 11, 21. The system component class 11 "Electric compressors in general." has the three system components 11.1, 11.2, 11.3 (electric compressors). The plant component class 21 “gas compressor” has the two plant components (gas compressor) 21.1, 21.2. The system component upper class 201 "water pumps" has the two system components 31.1, 31.2 (water pumps). The plant component classes 41,51,61,71 each have only one plant component. In this exemplary embodiment, these system components 41, 51, 61, 71 are electrical energy generators that are only switched on temporarily to cover a peak load of electrical energy consumption, e.g. solar cells, wind turbines and the like.

Jede Anlagenkomponente 11.1,11.2,11.3,31.1,31.2,41,61,71 weist jeweils einen internen Sensor iS auf, der jeweils einen Betriebsparameter der Anlagenkomponente 11.1,11.2,11.3,31.1,31.2,41,61,71 erfasst. Jeder interne Sensor iS ist über eine Datenschnittstelle direkt oder indirekt mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden. Each system component 11.1, 11.2, 11.3, 31.1, 31.2, 41, 61, 71 has an internal sensor iS, which detects an operating parameter of the system component 11.1, 11.2, 11.3, 31.1, 31.2, 41, 61, 71 in each case. Each internal sensor iS is connected directly or indirectly to the data acquisition device D via a data interface.

Die Datenerfassungsvorrichtung D ist typischerweise ein Computer und/oder Computersystem, das ein Computerprogramm aufweist, mit dem die von den internen Sensoren iS und externen Sensoren eS gesandten Betriebsparameter des Anlagensystems 1 und der Anlagenkomponentenklassen 11,21,41,51,61,71 gespeichert und graphisch dargestellt werden können.The data acquisition device D is typically a computer and/or computer system that has a computer program with which the operating parameters of the plant system 1 and the plant component classes 11,21,41,51,61,71 sent by the internal sensors iS and external sensors eS are stored and can be represented graphically.

In diesem Ausführungsbeispiel sind die internen Sensoren iS der Anlagenkomponentenklasse 11 mit den Anlagenkomponenten 11.1,11.2,11.3 mit einem externen Sensor eS verbunden, ebenso sind die Anlagenkomponenten 31.1,31.2 der Anlagenkomponentenoberklasse 201 und die Anlagenkomponentenklasse 41 mit einem externen Sensor eS verbunden. Die Anlagenkomponenten 21.1,21.2, weisen jeweils einen externen Sensor eS auf. Die Anlagenkomponentenklasse 51 weist in diesem Ausführungsbeispiel keinen internen Sensor iS auf, Betriebsparameter der Anlagenkomponente 51 werden durch den mit der Anlagenkomponente 51 verbundenen externen Sensor eS erfasst. Die Anlagenoberklasse 101 mit den Anlagenkomponenten 11.1, 11.2, 11.3, 21.1, 21.2 der Anlagenkomponentenklassen 11, 21 erzeugt einen Betriebsparametersatz „Energieverbrauch“, der in der Datenerfassungsvorrichtung D in eine Verbrauchsleistung (Energieverbrauch pro Zeiteinheit) berechnet werden kann.In this exemplary embodiment, the internal sensors iS of the system component class 11 are connected to the system components 11.1,11.2,11.3 with an external sensor eS, and the system components 31.1,31.2 of the system component upper class 201 and the system component class 41 are also connected to an external sensor eS. The system components 21.1, 21.2 each have an external sensor eS. In this exemplary embodiment, the system component class 51 has no internal sensor iS; operating parameters of the system component 51 are recorded by the external sensor eS connected to the system component 51. The system upper class 101 with the system components 11.1, 11.2, 11.3, 21.1, 21.2 of the system component classes 11, 21 generates an operating parameter set "energy consumption" that can be calculated in the data acquisition device D in a consumption performance (energy consumption per unit of time).

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Anlagenkomponente 11.3 dem Anlagensystem 1 hinzugefügt. Dazu wird im ersten Verfahrensschritt der Elektroverdichter 11.3 an das Anlagensystem 1 derart angeschlossen, dass er arbeiten kann; Stromzuführungen und weitere Leitungen werden angeschlossen. Im zweiten Verfahrensschritt wird der interne Sensor iS an den Elektroverdichter 11.3 angeschlossen. Der interne Sensor iS wird außerdem mit dem externen Sensor eS sowie mit der Datenerfassungsvorrichtung D verbunden. Im dritten Verfahrensschritt wird die Anlagenkomponentenklasse 11 (Elektroenergie-Verbraucher) dem Elektroverdichter 11.3 zugewiesen.In this exemplary embodiment, the plant component 11.3 is added to the plant system 1. For this purpose, in the first method step, the electric compressor 11.3 is connected to the installation system 1 in such a way that it can work; Power supply lines and other lines are connected. In the second process step, the internal sensor iS is connected to the electric compressor 11.3. The internal sensor iS is also connected to the external sensor eS and to the data acquisition device D. In the third method step, the plant component class 11 (electrical energy consumers) is assigned to the electric compressor 11.3.

10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Zusammenfassung unterschiedlicher Anlagenkomponentenklassen 12, 22 in die Anlagenkomponentenoberklasse 102 „Energieverbraucher“. Die Anlagenkomponentenklasse 12 „Elektroenergie-Verbraucher“ weist die drei Anlagenkomponenten 12.1, 12.2, 12.3 auf, in diesem Ausführungsbeispiel Elektroverdichter. Die Anlagenkomponentenklasse 22 „Elektroenergieerzeuger“ umfasst zwei Anlagenkomponenten 20.1, 20.2. Die Anlagenkomponenten 12.1, 12.2, 12.3 der Anlagenkomponentenklasse 12 respektive 22.1, 22.2 der Anlagenkomponentenklasse 22 sind also untereinander gleichartig, in den Anlagenkomponentenklassen 12 und 22 sind jedoch zueinander unterschiedliche Anlagenkomponenten 11.1, 12.2, 12.3, 22.1, 22.2 angeordnet. 10 shows an exemplary embodiment of the combination of different plant component classes 12, 22 in the plant component superclass 102 “energy consumers”. The plant component class 12 “electrical energy consumers” has the three plant components 12.1, 12.2, 12.3, in this exemplary embodiment electric compressors. The system component class 22 "Electric energy generator" includes two system components components 20.1, 20.2. The system components 12.1, 12.2, 12.3 of the system component class 12 or 22.1, 22.2 of the system component class 22 are therefore identical to one another, but in the system component classes 12 and 22 different system components 11.1, 12.2, 12.3, 22.1, 22.2 are arranged.

Die untereinander gleichartigen Anlagenkomponenten 11.1, 11.2, 11.3 respektive 21.1, 22.2 können z.B. von jeweils unterschiedlichen Herstellern stammen und/oder jeweils unterschiedliche Leistungen aufweisen. Jede Anlagenkomponente 12.1, 12.2, 12.3, 22.1, 22.2 weist einen internen Sensor iS auf, der einen Satz Betriebsparameter P12, P22 an die Datenerfassungsvorrichtung D sendet.The mutually similar system components 11.1, 11.2, 11.3 or 21.1, 22.2 can, for example, come from different manufacturers and/or each have different outputs. Each system component 12.1, 12.2, 12.3, 22.1, 22.2 has an internal sensor iS, which sends a set of operating parameters P12, P22 to the data acquisition device D.

Der Betriebsparameter P100 ist in diesem Ausführungsbeispiel die berechnete Verbrauchsleistung, also der Energieverbrauch pro Zeiteinheit. Die internen Sensoren iS der Anlagenkomponenten 12.1, 12.2, 12.3 senden den Betriebsparametersatz P10 (Verbrauch elektrischer Energie) an die Datenerfassungsvorrichtung D, die internen Sensoren iS der Anlagenkomponenten 22.1, 22.2 den Betriebsparametersatz P20 (Verbrauch von Nicht-Elektroenergie, z.B. Dieselkraftstoff). Der Betriebsparameter P100 wird in der Datenerfassungsvorrichtung D berechnet, indem die Betriebsparametersätze P10 der Anlagenkomponenten 12.1, 12.2, 12.3 über die Zeit akkumuliert werden. Die Betriebsparametersätze P20 der Anlagenkomponenten 22.1, 22.2 werden berechnet, indem der Verbrauch pro Zeiteinheit mit dem Heizwert des Betriebsstoffes multipliziert wird.In this exemplary embodiment, the operating parameter P100 is the calculated power consumption, ie the energy consumption per unit of time. The internal sensors iS of the system components 12.1, 12.2, 12.3 send the operating parameter set P10 (consumption of electrical energy) to the data acquisition device D, the internal sensors iS of the system components 22.1, 22.2 the operating parameter set P20 (consumption of non-electrical energy, e.g. diesel fuel). The operating parameter P100 is calculated in the data acquisition device D by the operating parameter sets P10 of the system components 12.1, 12.2, 12.3 being accumulated over time. The operating parameter sets P20 of the system components 22.1, 22.2 are calculated by multiplying the consumption per unit of time by the calorific value of the fuel.

Im Folgenden wird die Programmierung der in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten Anlagenkomponentenklasse 104 erläutert. Folgende Begriffe werden dabei definiert: Klassen - sie beschreiben abstrakt, welche Eigenschaften, Variablen und Signale Objekte haben. Klassen beschreiben auch, welche Objektbeziehungen grundsätzlich zulässig sind („Referenz“- Beziehung). Eine Klasse kann mehrere Klassen vererben. Dabei erbt sie alle Merkmale aller Elternklassen („Erweitert“-Beziehung).The programming of the plant component class 104 shown in this exemplary embodiment is explained below. The following terms are defined: Classes - they describe abstractly which properties, variables and signals objects have. Classes also describe which object relationships are generally permissible (“reference” relationship). A class can inherit multiple classes. It inherits all characteristics of all parent classes ("extended" relationship).

Objektgraph - definiert Objekte von bestimmten Klassen und deren Beziehungen untereinander („Referenz“ Beziehung).Object graph - defines objects of certain classes and their relationships to each other (“reference” relationship).

Variablen und Eigenschaften - Hier werden Variablen und Eigenschaften der Klassen abstrakt beschrieben und Formeln hinterlegt. Sie werden über die Klassenhierarchie vererbt („Erweitert“-Beziehung)Variables and properties - Here variables and properties of the classes are described abstractly and formulas are stored. They are inherited through the class hierarchy ("extended" relationship)

Dazu werden die Anlagenkomponenten 14.1,14.2,24.1,34.1,34.2 (z.B. Verdichter, Heizungen usw.) im System über eine graphische Oberfläche zunächst abstrakt als eine Anlagenkomponentenklasse 14,24,34 beschrieben. Hierbei gibt es bei Anlagenkomponentenklassen 14,24,34 zwei Arten der Beziehungen:

Erweitert -> Eine Anlagenkomponentenklasse 14,24,34 übernimmt alle Eigenschaften aller übergeordneten Hierarchieebenen, sowie.
Hat -> Es ist grundsätzlich eine Beziehung zwischen Anlagenkomponenten 14.1,14.2,24.1,34.1,34.2 innerhalb einer Anlagenkomponentenklasse 14,24,34 erlaubt.

For this purpose, the system components 14.1, 14.2, 24.1, 34.1, 34.2 (eg compressors, heaters, etc.) in the system are initially described abstractly as a

system component class

14, 24, 34 via a graphical interface. There are two types of relationships for

plant component classes

14,24,34:

Advanced -> A plant component class 14,24,34 takes over all properties of all higher hierarchy levels, as well.
Has -> A relationship between plant components 14.1,14.2,24.1,34.1,34.2 is generally permitted within a plant component class 14,24,34.

In der Definition der Anlagenkomponentenoberklasse 14,24,34 wird festgelegt, dass:

es Elektroenergieverbraucher gibtbei jedem der Elektroenergieverbraucher Strom I und Spannung U gemessen werdenbei jedem der Elektroenergieverbraucher elektrische Leistung über die Gleichung „Strom * Spannung“ berechnet wirdElement existieren, die alle Elektroverbraucher zu Gruppen fassen. Dabei wird an der Gruppe eine Beziehung zum Elektroenergieverbraucher definiert. An jeder Gruppe wird eine Summenleistung über die Summe der zugeordneten Elektroenergieverbraucher berechnet (Formel „ΣEV.Leistung“) („Referenz“-Beziehungs)die Gruppen zu weiteren Gruppen zusammengefasst werden können.

In the definition of the

plant component superclass

14,24,34 it is stipulated that:

there are electrical energy consumers at each of the electrical energy consumers, current I and voltage U are measured at each of the electrical energy consumers, electrical power is calculated using the equation "current * voltage" There are elements that group all electrical consumers together. A relationship to the electrical energy consumer is defined for the group. A total power is calculated for each group using the sum of the assigned electrical energy consumers (formula "ΣEV.Power") ("Reference" relationship) which groups can be combined into other groups.

Ein Elektroverdichter ist ein Sonderfall eines Elektroenergieverbrauchers (Erweiterung). Ein Elektroverdichter hat alle Eigenschaften eines Elektroenergieverbrauchers und hat zusätzlich dazu noch weitere Parameter und Messreihen wie: Saugdruck (gemessen), Ausgangsdruck (gemessen), Nettoleistung (Wirkleistung berechnet über die Entropiedifferenz) sowie Wirkungsgrad. Eine Elektroheizung ist ebenfalls ein Sonderfall eines Elektroenergieverbrauchers. Eine Elektroheizung hat alle Eigenschaften eines Elektroenergieverbrauchers und zusätzlich dazu noch weitere Parameter und Messreihen wie Wärmeträgertemperatur (gemessen).An electric compressor is a special case of an electric energy consumer (extension). An electric compressor has all the properties of an electric energy consumer and also has other parameters and measurement series such as: suction pressure (measured), outlet pressure (measured), net power (effective power calculated using the entropy difference) and efficiency. An electric heater is also a special case of an electric energy consumer. An electric heater has all the properties of an electric energy consumer plus additional parameters and measurement series such as the heat carrier temperature (measured).

Eine Reduzierung des Aufwandes für Engineering wird durch objektorientierten Ansatz bei Engineering erreicht.A reduction in the effort for engineering is achieved through an object-oriented approach to engineering.

Ein Objektgraph darf grundsätzlich Zirkelverweise haben. Die abstrakte Definition der berechneten Variable „Summenleistung“ an der Klasse „Gruppe Verbraucher“ bedarf keiner weiteren Präzisierung an den Objekten der Klasse „Anlage, Alle Verdichter, Alle Heizungen, Sonst. Verbraucher“, wie es sonst bei anderen System der Fall wäre.In principle, an object graph may have circular references. The abstract definition of the calculated variable "total power" in the class "group of consumers" does not require any further specification in the objects of the class "system, all compressors, all heaters, other. consumer”, as would otherwise be the case with other systems.

Die übliche Herangehensweise bei bereits vorhandenen Systemen ist, dass direkt definiert wird, wie die Summenleistung am Objekt „Alle Verdichter“ berechnet wird, nämlich die „Summenleistung aller Verdichter = VD01XStAH + VD02XStAH“. Im erfindungsgemäßen Verfahren genügt die abstrakte Definition der Berechnung „Summenleistung aller Verdichter = ΣEV.Leistung“, denn das System kann über den Objektbaum selbst alle Leistungsvariablen an den Objekten der Klasse „Elektroenergieverbraucher“ (VD01, VD02) finden.The usual approach for existing systems is that it is directly defined how the total power on the object "All Ver denser" is calculated, namely the "total output of all compressors = VD01XStAH + VD02XStAH". In the method according to the invention, the abstract definition of the calculation “total power of all compressors=ΣEV.power” is sufficient because the system can find all power variables at the objects of the “electrical energy consumer” class (VD01, VD02) via the object tree itself.

Im System sind mehrere Policys definiert, wie nach Variablen über den Objektbaum gesucht werden soll. Nämlich:

Parent - Suche nach einem Treffer in den übergeordneten Elementen. Nimm den ersten Treffer
Children - Suche über alle Kinder
ThisOrParent - Suche zuerst am gleichen Element. Wenn nichts gefunden, dann Suche bei den Eltern
ThisOrChildre - Suche zuerst am gleichen Element. Wenn nichts gefunden, dann Suche bei den KindernThis - Suche nur an diesem Element
DirectChildren - Suche nur über direkt untergeordneten Kindern
TopChildren - Suche rekursiv über die Kinder. Stoppe die Suche, an der Ebene mit erstem Treffer
All - Suche über den gesamten Objektbaum
Auto - Suche zuerst nach einem Treffer am gleichen Element. Wenn nichts gefunden, dann Suche über die Eltern. Wenn nichts gefunden, dann Suche über alle Kinder Weitere Suchpolicies sind denkbar (DirectParent, ThisOrDirectParent ...). Wenn nichts Anderes bei der Konfiguration oder in der Formel definiert ist, dann wird über die Policy „Auto“ gesucht.

Several policies are defined in the system on how to search for variables via the object tree. Namely:

Parent - Search for a match in the parent elements. Take the first hit
Children - Search about all children
ThisOrParent - Search on the same element first. If nothing found, then search the parents
ThisOrChildre - Search on the same element first. If nothing found, then search on the childrenThis - search on this item only
DirectChildren - Search only above direct children
TopChildren - Search recursively over the children. Stop the search at the first match level
All - Search across the entire object tree
Auto - Search for a match on the same item first. If nothing found, then search via the parents. If nothing is found, then search across all children Other search policies are conceivable (DirectParent, ThisOrDirectParent ...). If nothing else is defined in the configuration or in the formula, then the "Auto" policy is searched for.

Die Konfiguration von Graphiken wird auf dem gleichen Weg vorgenommen. Angenommen der Anwender möchte an jedem Knoten (Objekt) des Objektbaumes eine Graphik anlegen, welche die Trendlinie des Stromverlaufs anzeigen soll „Grafik Strom“. Handelt es sich um eine Objektgruppe wie „Alle Verdichter“, „Alle Heizungen“, „Sonst. Verbraucher“, „Anlage“ dann werden in der Grafik die Stromverläufe aller der Gruppe untergeordneten Elektroenergieverbraucher angezeigt. Bei herkömmlichen Systemen würde man für diesen Zweck 5 Grafiken konfigurieren und an jeder Grafik einzeln die Liste der anzuzeigenden Signale definieren.Graphics are configured in the same way. Suppose the user wants to create a graphic at each node (object) of the object tree, which should display the trend line of the current course "Graphic current". Is it an object group such as "All compressors", "All heaters", "Other. Consumers", "Plant" then the current curves of all electrical energy consumers subordinate to the group are displayed in the graphic. In conventional systems, 5 graphics would be configured for this purpose and the list of signals to be displayed would be defined individually for each graphic.

Im vorliegenden Verfahren wird ein Objektansatz verfolgt und definiert eine abstrakte Grafik, welche sowohl an der Klasse „Gruppe Verbraucher“ als auch an der Klasse „Elektroenergieverbraucher“ angezeigt werden darf. An dieser Graphik hinterlegt man eine Anweisung/Regel, alle Variablen „EV.Strom“ anzuzeigen, dabei soll nach Variablen standardmäßig über die Policy „Auto“ gesucht werden. Bei der Darstellung der Grafik an einem der Elemente des Objektbaums kann das System über den Objektbaum automatisch anzuzeigende Stromtrends aussuchen.In the present procedure, an object approach is pursued and an abstract graphic is defined, which can be displayed both in the “Group consumer” class and in the “Electrical energy consumer” class. An instruction/rule is stored in this graphic to display all variables "EV.Strom". In doing so, a search for variables should be made by default via the "Auto" policy. When the graphic is displayed on one of the elements of the object tree, the system can use the object tree to automatically select current trends to be displayed.

Die gleiche Herangehensweise wird auch bei anderen Auswertungen angewendet:

Tabellen, Protokolle, Sankey Diagramme, Parameter, Kommentare.

The same approach is also used for other evaluations:

Tables, logs, Sankey diagrams, parameters, comments.

Das oben beschriebene Objektgraph (in diesem Fall ein Objektbaum, weil es keine Querverweise zwischen zwei Ästen des Baumes gibt) definiert Objektbeziehungen zwischen Komponenten des Anlagensystems 1. In einer Benutzeranwendung wird in der Regel ein oder mehrere Navigationsbäume angezeigt, über die man zum Gewünschten Inhalt / Darstellung kommt. Navigationsbäume stellen eine Sicht einer bestimmten Anwendergruppe dar (ein Energetiker, ein Anlagenfahrer, ein Techniker, ein Geologe).The object graph described above (in this case an object tree because there are no cross-references between two branches of the tree) defines object relationships between components of the plant system 1. In a user application, one or more navigation trees are usually displayed, via which one can navigate to the desired content / presentation comes. Navigation trees represent a view of a specific user group (a power engineer, a plant operator, a technician, a geologist).

Oft ist es sinnvoll, die Navigationsbäume abhängig vom Anwender oder Anwendungsfall zu gestalten. In einigen Fällen soll einfach nur eine Liste einiger Stromabnehmer dargestellt werden, in anderen Fällen muss der gesamte Baum abgebildet werden, wobei an den Knoten ausgewählte Graphiken angesiedelt sind. In bekannten Systemen werden solche Navigationsbäume von Hand, Knoten für Knoten, definiert.It often makes sense to design the navigation trees depending on the user or use case. In some cases you just want to show a list of some pantographs, in other cases you have to show the whole tree with selected graphics located at the nodes. In known systems, such navigation trees are manually defined, node by node.

In der vorliegenden Erfindung werden Regeln definiert, wie ein oben beschriebener Objektgraph in einen Navigationsbaum umgewandelt werden soll. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Navigationsbaumdefinition so aussehen:

Zeige alle Objekte der Klasse „Gruppe Verbraucher“ ohne Elternknoten an. Füge jedem Knoten die Grafik „Grafik Strom“ zu. Füge dem Rootknoten rekursiv alle Kinder der Klasse „Gruppe Verbraucher“ zu. Füge jedem Knoten die Graphik „Grafik Strom“ zu. Füge jedem der der Knoten der Klasse „Gruppe Verbraucher“ alle Kinder der Klasse „Elektroenergiverbraucher“ zu. Füge jedem Knoten die Grafik „Grafik Strom“ zu.

In the present invention rules are defined how an object graph described above should be converted into a navigation tree. In this exemplary embodiment, the navigation tree definition can look like this:

Show all objects of class "Group Consumer" without parent node. Add the “Graphic Power” graphic to each node. Recursively add all children of the class "Consumer group" to the root node. Add the graphic “Graph Strom” to each node. Add all children of the class "Electric energy consumers" to each of the nodes of the class "Consumers group". Add the “Graphic Power” graphic to each node.

Dieser Ansatz bietet besondere Vorteile:

Durch Hinzufügen/Entfernen/Verschieben neuer Energieverbraucher oder Gruppen müssen keine Berechnungen, Graphiken, Tabellen, Navigationsbäume angepasst, hinzugefügt und/oder gelöscht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren generiert und aktualisiert neue Inhalte und passt die Berechnungen automatisch an, weil es die Regeln kennt, nach denen die Anlage aufgebaut wurde. Die Anlagendefinition bleibt konsistent. Es wird vermieden, dass die gleiche Grafik an unterschiedlichen Objekten falsche Betriebsparameter anzeigt, weil sie (versehentlich) nicht umkonfiguriert wurde. Der Engineeringaufwand wird enorm gegenüber dem herkömmlichen Ansatz reduziert. Die Anlagendefinition, welche in Form von Regeln hinterlegt ist, bleibt übersichtlich und dient gleichzeitig als Dokumentation.

This approach offers particular advantages:

By adding/removing/moving new energy consumers or groups, no calculations, graphs, tables, navigation trees need to be adjusted, added and/or deleted. The method according to the invention generates and updates new content and adjusts the calculations automatically table because it knows the rules according to which the system was set up. The plant definition remains consistent. This avoids the same graphic displaying incorrect operating parameters on different objects because they were (inadvertently) not reconfigured. The engineering effort is reduced enormously compared to the conventional approach. The system definition, which is stored in the form of rules, remains clear and at the same time serves as documentation.

BezugszeichenlisteReference List

iS, iS10.1, iS10.2, iS20.1iS, iS10.1, iS10.2, iS20.1: Interner SensorInternal sensor
eS, eS20, eS30eS, eS20, eS30: Externer SensorExternal sensor
DD: Datenerfassungsvorrichtungdata acquisition device
SKSK: Sensorknotensensor node
10, 11, 12, 13, 1410, 11, 12, 13, 14: Anlagenkomponentenklasseplant component class
10.1, 10.2, 10.3, 11.1, 11.2,11.3, 12.1, 12.2, 12.3, 13.1, 13.2, 14.1, 14.210.1, 10.2, 10.3, 11.1, 11.2,11.3, 12.1, 12.2, 12.3, 13.1, 13.2, 14.1, 14.2: Anlagenkomponenteplant component
20, 21, 22, 23, 2420, 21, 22, 23, 24: Anlagenkomponentenklasseplant component class
20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 21.1,21.2, 22.1, 22.2, 23.1, 24.120.1, 20.2, 20.3, 20.4, 21.1,21.2, 22.1, 22.2, 23.1, 24.1: Anlagenkomponenteplant component
30, 31, 3430, 31, 34: Anlagenkomponentenklasseplant component class
30.1, 30.2, 31.1, 31.2, 34.1,34.230.1, 30.2, 31.1, 31.2, 34.1,34.2: Anlagenkomponenteplant component
40, 4140, 41: Anlagenkomponentenklasseplant component class
50, 5150, 51: Anlagenkomponentenklasseplant component class
60, 6160, 61: Anlagenkomponentenklasseplant component class
70, 7170, 71: Anlagenkomponentenklasseplant component class
- - - -- - - -: Einzubindende AnlagenkomponenteSystem component to be integrated
1, 2, 3, 41, 2, 3, 4: Anlagensystemfacility system
P10P10: Parametersatzparameter set
P20P20: Parametersatzparameter set
P100P100: Parametersatzparameter set
100, 101, 102, 103, 104100, 101, 102, 103, 104: AnlagenkomponentenoberklassePlant component upper class
204204: AnlagenkomponentenoberklassePlant component upper class
E, E1, E2, E3E, E1, E2, E3: Hierarchieebenehierarchy level
S1, S2, S3, S4, S5, S6S1, S2, S3, S4, S5, S6: Erste bis sechste Berechnungsebene eines BerechnungsbaumesFirst to sixth calculation level of a calculation tree
200200: Berechnungsbaumcalculation tree
B1.2, B1.3, B1.4, B1.5B1.2, B1.3, B1.4, B1.5: Berechnungspunktcalculation point
B2.3, B2.4, B2.5. B2.6,B2.3, B2.4, B2.5. B2.6,: Berechnungspunktcalculation point
B2.2-1, B2.2-2B2.2-1, B2.2-2: Berechnungspunktcalculation point
201201: Berechnungspunkt der sechsten BerechnungsebeneCalculation point of the sixth calculation level
211211: Berechnungspunkt der fünften BerechnungsebeneCalculation point of the fifth calculation level
221221: Berechnungspunkt der vierten BerechnungsebeneCalculation point of the fourth calculation level
231231: Berechnungspunkt der dritten BerechnungsebeneCalculation point of the third calculation level
241241: Berechnungspunkt der zweiten BerechnungsebeneCalculation point of the second calculation level
M13.1, M13.2, M14.1, M14.2M13.1, M13.2, M14.1, M14.2: Messpunkt in der ersten Berechnungsebene im BerechnungsbaumMeasuring point in the first calculation level in the calculation tree
M23.1, M24.1M23.1, M24.1: Messpunkt in der ersten Berechnungsebene im BerechnungsbaumMeasuring point in the first calculation level in the calculation tree
M34.1, M34.2M34.1, M34.2: Messpunkt in der ersten Berechnungsebene im BerechnungsbaumMeasuring point in the first calculation level in the calculation tree
251, 252, 253, 254, 255, 256,257251, 252, 253, 254, 255, 256,257: Messpunkt in der ersten Berechnungsebene imBerechnungsbaumMeasuring point in the first calculation level in the calculation tree
OB3, OB4OB3, OB4: Objektbaumobject tree
BB3, BB4BB3, BB4: Berechnungsbaumcalculation tree
P1, P1.1, P1.2, P1.3, P1.4,P1.5, P1.6, P1.7P1, P1.1, P1.2, P1.3, P1.4, P1.5, P1.6, P1.7: Parametersatzparameter set
P2, P2.1, P2.2, P2.3, P2.4,P2.5, P2.6, P2.7, P2.8, P2.9, P2.10, P2.11P2, P2.1, P2.2, P2.3, P2.4,P2.5, P2.6, P2.7, P2.8, P2.9, P2.10, P2.11: Parametersatzparameter set
P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9,P10, P11, P12P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12: Parametersatzparameter set

Claims

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes with the method steps • Reading out and/or receiving a system component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) assigned to the newly integrated system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) from a data memory wherein the system component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) from a group of predefined system component classes (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) of the newly integrated system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2). • receiving measurement data from a sensor device, the sensor device acquiring measurement data from the newly integrated system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2), • Assignment of the measurement data to a measurement data type and/or assignment of the measurement data to the newly integrated system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) based on the system component class read out (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 1 characterized in that the plant component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) is read in and/or received from a central data store.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 2 characterized in that the central data store is part of a sensor node.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that a plurality of sensors are linked via the sensor node.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that each predefined plant component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) is assigned a set of operating parameters.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 5 characterized in that the predefined system component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) is assigned operating parameters of the system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that each operating parameter is assigned a sensor (iS, eS) which the system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) through the system component class (10, 20 , 30, 40, 50, 60, 70).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that the plant system (1) has a plurality of different plant components (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that the plant system (1) has a plurality of equal system components (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that at least one sensor (iS, eS) is assigned to a system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 10 characterized in that the sensor (iS, eS) detects an operating parameter of the system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that the sensor (iS, eS) is coupled to a data interface and the data interface of a system component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) and/or a system component class (10 , 20, 30, 40, 50, 60, 70).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 12 characterized in that the operating parameters recorded by the sensor (iS, eS) are transmitted to a central data recording device (D).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that each plant component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) is part of a plant component class hierarchy (E).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes Claim 14 characterized in that the plant component class hierarchy (E) has superordinate and subordinate plant component classes (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 15 characterized in that a superordinate and/or a subordinate plant component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) of a plant component class hierarchy (E) are assigned operating parameters which contain measured values and/or calculated values.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes Claim 16 characterized in that each subordinate system component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70) of a system component class hierarchy is assigned the operating parameters of the system component class (100) that is higher than this system component class (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70). will.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more the Claims 14 until 17 characterized in that the plant component class hierarchy (E) has more than two hierarchical levels (E1, E2, E3).

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more of the preceding claims , characterized in that an object tree describing the plant system (1) and/or a calculation tree used for updating the data of a plant system is created automatically.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes claim 19 characterized in that the object tree and/or the calculation tree based on the plant component class (10, 20, 30, 40, 50, 60 , 70) is created

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes Claim 18 or 19 characterized in that the calculation tree is automatically created using the automatically created object tree.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes according to one or more the claims 18 until 21 characterized in that an output format for outputting the updated data is created using the automatically created calculation tree.

Method for updating data from a plant component (10.1, 10.2, 10.3, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4, 30.1, 30.2) newly integrated into an existing plant system (1) in a plant system (1) for monitoring industrial processes Claim 22 characterized in that all output formats for outputting the updated data are created using the automatically created calculation tree.