DE19748528A1 - Verfahren zur Erzeugung von Programmteilen für Steuerprogramme aus Bedien- und Beobachtungsbildern für Anlagensteuersysteme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Pro­ grammteilen für Steuerprogramme aus Bedien- und Beobachtungs­ bildern für Anlagensteuersysteme. Ein solches Verfahren ist zur Verwendung bei einem Projektierungssystem gemäß der WO 97/12301 A1 vorgesehen, mit dem neue Entwurfsverfahren für die Anlagentechnik realisiert werden.

Bedien- und Beobachtungsbilder, auch Prozeßbilder genannt, werden für die Überwachung und/oder Steuerung von industriel­ len Anlagen erstellt. Sie dienen der visuellen Darstellung von Prozeßvorgängen, Meß- und Regelgrößen und/oder von Be­ dieneinheiten.

Bedien- und Beobachtungsbilder symbolisieren die elektroni­ sche bzw. elektrotechnische Realisierung eines beispielsweise von der Maschinenbauseite erstellten Meß-/Steuer- und Regel­ schemas (MSR-Schema).

Im Stand der Technik wurde üblicherweise so vorgegangen, daß zum Beispiel von maschinenbaulicher Seite Anlagen geplant und steuerseitig in Form eines MSR-Schemas dargestellt werden. Üblicherweise werden diese Informationen in Form von Listen bzw. Dateien, zeichnerischen Darstellungen in Papierform oder auch als CAD-Dateien übergeben. Die umsetzenden Elektronik­ teams verfügen somit nicht mehr über die Zusammenhangsinfor­ mationen zwischen den Schemazeichnungen bzw. Plänen und den Meßstellenlisten, die durch die übliche Übergabeart verloren gehen und manuell anhand der Unterlagen wieder erarbeitet werden müssen.

In der älteren, nichtvorveröffentlichten DE 197 15 494 A1 werden Verfahren zur Erzeugung von Bedien- und Beobachtungs­ bildern für Anlagensteuersysteme vorbeschrieben, mit welchen Bedien- und Beobachtungsbilder vereinfacht und weitestgehend automatisiert erstellt werden können, indem ein MSR-Schema zugrunde gelegt, in Einzelkomponenten in Form von Funktions- und Verbindungsgliedern zerlegt wird, die einzelnen Funk­ tionsglieder ersetzt werden durch Darstellungselemente oder durch Ausblendungselemente und die Darstellungs- und Ausblen­ dungselemente mit den Verbindungsgliedern wieder zusammen­ geführt werden.

Bei dem vorbekannten Verfahren besteht somit die Möglichkeit, aufgrund der strukturierten Erzeugung der Bedien- und Be­ obachtungsbilder Zerlegungsordnungen, Ersetzungs- bzw. Über­ setzungsvorschriften und Zusammenführungsordnungen fest­ zulegen. Dadurch kann die Erstellung der Bedien- und Beobach­ tungsbilder aus zugrunde gelegten MSR-Schemata weitestgehend vereinfacht werden. Dies ist insbesondere dann sehr einfach, wenn das Ersetzen unter Verwendung einer Transformations­ tabelle erfolgt. Diese kann vorzugsweise branchentypische Transformationsinformationen enthalten.

Die MSR-Schemata enthalten standardgemäß normierte Einzel­ elemente (DIN 19227), so daß sowohl die Zerlegung in Einzel­ komponenten als auch die Identifikation zur Durchführung einer Transformation und das anschließende Ersetzen schema­ tisiert werden können. Dadurch kann die Erzeugung erheblich vereinfacht werden. Auch wird die Möglichkeit geboten, ge­ eignete Computer und Software für die weitestgehend auto­ matisierte Erzeugung der Bedien- und Beobachtungsbilder einzusetzen.

Die Verwendung von Ausblendungselementen dient dazu, in den MSR-Schematas enthaltene Funktionsglieder, die in den Prozeß­ bildern nicht benötigt werden, auszublenden. Soweit Verbin­ dungsglieder, beispielsweise Rohrleitungen, durch die Aus­ blendung unterbrochen werden, können die Ausblendungselemente ihrerseits auch Verbindungsglieder enthalten, um die Leitun­ gen in den Prozeßbildern zu schließen.

Nach der erfolgten Zusammenführung der einzelnen Elemente, wobei üblicherweise die Zerlegungsordnung in umgekehrter Weise angewandt wird, entsteht ein Prozeßbild, welches die funktionalen Grundzüge der Anlage darstellen kann.

Die Bedien- und Beobachtungsbilder sind jedoch nur die Teile, die dem Kontrollpersonal in entsprechenden Kontrollstationen auf den Kontrollmonitoren dargestellt werden. Bekanntermaßen werden diese Bedien- und Beobachtungsbilder ergänzt durch Steuerprogramme, die der Steuerung der einzelnen auf den Bedien- und Beobachtungsbildern gezeigten Funktionsgliedern dienen. Diese Steuerprogramme werden üblicherweise in Kennt­ nis des Gesamtanlagenablaufes anhand der MSR-Schemata und der Bedien- und Beobachtungsbilder erstellt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Programmteilen für Steuerprogramme für Anlagensteuer­ systeme bereitzustellen, mit welchen Programmteile für Steuerprogramme vereinfacht und weitestgehend automatisiert erstellt werden können.

Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung bei einem Verfahren zur Erzeugung von Programmteilen für Steuerprogramme für Anlagensteuersysteme vorgeschlagen, ein Bedien- und Beobachtungsbild in Einzelkomponenten in Form von Darstellungselementen und Verbindungsgliedern zu zerlegen, die einzelnen Darstellungselemente mit den in einer Zuord­ nungstabelle, bestehend aus Darstellungssymbolen und zugeord­ neten Programmteilen, hinterlegten Darstellungssymbolen zu vergleichen und die den Darstellungselementen entsprechenden Darstellungssymbolen zugeordneten Programmteile für eine Weiterverarbeitung bereitzustellen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, zumindest einzelne Programmteile auf einfache Weise durch Zuordnung über einen Symbolabgleich bereitzustellen. Diese Programmteile können dann für die sogenannte Codegenerierung verwendet werden oder direkt einem Rahmenprogramm angeglie­ dert werden.

Ein Programmteil kann beispielsweise eine Steuersubroutine für ein Ventil sein. Die einzelnen Ventilzustände und ge­ gebenenfalls auch einzelne Steuerbefehle sind regelmäßig für ein Ventil gleich. Insofern muß das entsprechende Programm­ teil nur derart in ein Rahmenprogramm eingegliedert werden, daß Zustandsanzeigen oder Steuervorgänge das jeweilige Funk­ tionselement betreffend ablaufen, wenn dies über eine ent­ sprechende Eingabe erforderlich ist.

Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung können zusätzlich zu den Programmteilen auch Spezifikationselemente in der Zuordnungstabelle enthalten sein.

Dies hat den besonderen Vorteil, daß nicht nur Steuerpro­ grammteile automatisiert erstellt werden können, sondern auch Beschreibungsteile zur Beschreibung der Anlagensteuerung.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung werden die Darstellungselemente in Funktionsgruppen geglie­ dert, so daß es sogar möglich ist, funktionsgruppenspezi­ fische Programmteile zusammenzufassen.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung wird als Zuordnungstabelle eine Datenbank verwendet. In vorteilhafter Weise erfolgt die Erzeugung der Programmteile softwaregesteuert. Diese beschriebene Möglichkeit dient der weitestgehenden Automatisierung für die Erstellung von Steuerprogrammen unter Nutzung von Rechnerkapazitäten.

Gemäß einem vorteilhaften Vorschlag der Erfindung besteht die Möglichkeit, daß eine Darstellung einer Zuordnungstabelle einerseits und eine Darstellung eines Bedien- und Beobach­ tungsbildes andererseits auf einem Rechnermonitor dargestellt werden. Eine Bedienperson kann nun die einzelnen Darstel­ lungselemente von Funktionsgliedern im Bedien- und Beobach­ tungsbild ansteuern, so daß softwaregesteuert automatisch die entsprechenden Programmteile aus der Zuordnungstabelle be­ reitgestellt werden. Diese Programmteile lassen sich dann einfach in entsprechende Rahmenprogramme einbinden.

Mit der Erfindung wird ein einfaches und überschaubares Ver­ fahren bereitgestellt, welches eine weitestgehend automati­ sierte Herstellung von Steuerprogrammen ermöglicht bezie­ hungsweise zumindest erheblich unterstützt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand von Beispielen. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung für ein Entwurfsverfahren für ein Anlagensteuersystem,

Fig. 2 einen Teil der Projektierung beim Entwurfsverfahren gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematisierte Darstellung für eine Projektie­ rung und Codegenerierung.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Entwurfsverfahren werden die technologischen Erfordernisse der Anlagentechnik hinsichtlich Leittechnik und Prozeßtechnik vorgegeben. Diese werden be­ schreibend übertragen in ein Anlagenmodell, welches im stän­ digen Dialog mit einer Anlagenmodell-Simulation überprüft werden kann. Bei vollständiger Beschreibung erfolgt die Realisierung hinsichtlich Steuerung und Regelung unter Ein­ beziehung der Möglichkeit der Diagnose. Letzteres wird im einzelnen in der WO 97/12301 A1 beschrieben.

Wie in Fig. 2 gezeigt, kann eine Funktionsprojektierung rechnergesteuert durchgeführt werden. Auf dem Monitor hat der Projektierer ein übliches Tabellenblatt 1. Ein Beispiel für einen Kopfbereich ist mit 2 bezeichnet. Ein Detail 3 im Kopf­ bereich weist beispielsweise ein Funktionssymbol auf, über welches ein sogenannter und mit 4 bezeichneter Funktionsassi­ stent aufgerufen werden kann. Dieser in Windowtechnik auf dem Monitor erscheinende Funktionsassistent kann nun die Verknüp­ fung von Kategorien und Funktionen abbilden.

Das Tabellenblatt 1 hat die Spalten 5 und die Zeilen 9, wobei den Darstellungssymbolen 7, 8 Funktionen abbildende Programm­ zeilen zugeordnet sind.

In WINDOWS-Technologie wird dem Projektierer ein Bedien- und Beobachtungsbild 6 dargestellt. Er kann nun einzelne Funk­ tionsgliedern entsprechende Darstellungselemente auswählen und für diese über den Funktionsassistenten und die Zuord­ nungstabelle Programmteile erzeugen. Es ist auch im Rahmen der Erfindung, wenn zumindest für eine große Zahl eindeutiger Darstellungselemente diese funktionale Zuordnung automatisch abläuft.

Die technologische Anlagenprojektierung ist schematisch in Fig. 3 gezeigt. Das gezeigte Bild für die Anlage besteht aus mittels Verbindungslinien verbundenen Funktionseinheiten, die ihrerseits in Funktionsgruppen zusammengefaßt in Bibliotheken hinterlegt sind. Hier wird im Sinne der vorliegenden Erfin­ dung den Symbolen eine funktionale Beschreibung und gegebe­ nenfalls auch eine informative Beschreibung zugeordnet. Die funktionale Beschreibung dient der Erzeugung von Programm­ teilen, die informative Beschreibung beispielsweise der Anlagenspezifikation und -beschreibung.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend.

Claims (7)

1. Verfahren zur Erzeugung von Programmteilen für Steuer­ programme für Anlagensteuersysteme, wobei ein Bedien- und Beobachtungsbild in Einzelkomponenten in Form von Darstel­ lungselementen und Verbindungsgliedern zerlegt wird, die einzelnen Darstellungselemente mit den in einer Zuordnungs­ tabelle, bestehend aus Darstellungssymbolen und zugeordneten Programmteilen, hinterlegten Darstellungssymbolen verglichen und die den Darstellungselementen entsprechenden Darstel­ lungssymbolen zugeordneten Programmteile für eine Weiter­ verarbeitung bereitgestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Programmteile für die Codegene­ rierung verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Programmteile einem Rahmenpro­ gramm angegliedert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß neben den Programmteilen zusätzlich Beschreibungsteile bereitgestellt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Zuord­ nungstabelle eine Datenbank verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Programmteile softwaregesteuert erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Darstel­ lungssymbole in Funktionsgruppen gegliedert werden.