DE4212370C2 - Automation process for a process plant with a "route network", automation device for carrying out the process and preferred uses of the same - Google Patents
Automation process for a process plant with a "route network", automation device for carrying out the process and preferred uses of the sameInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Automatisierungsverfahren für ein verfahrenstechnische Anlage, in der feste, flüssige und/oder gasförmige Stoffe von min destens einem Ausgabebetriebsmittel über ein Wegenetz zu min destens einem Aufnahmebetriebsmittel geleitet werden. Die Er findung betrifft ferner ein Automatisierungsgerät zur prozeß technischen Führung einer verfahrenstechnischen Anlage, in dem ein derartiges Modell der Anlage und mindestens ein anlagenspezifisches Ablaufprogramm hinterlegt sind, und die prozeßtechnische Führung der Anlage durch das Ablaufprogramm zumindest unter Zuhilfenahme des Modelles erfolgt. Die Er findung betrifft schließlich eine vorteilhafte Verwendung eines derartigen Automatisierungsgerätes.The invention relates to an automation method for a process plant in which solid, liquid and / or gaseous substances of min at least one output resource to a min at least be directed to a recording resource. The he The invention also relates to an automation device for the process technical management of a process plant, in such a model of the plant and at least one plant-specific sequence program are stored, and the process-technical guidance of the plant through the sequence program at least with the help of the model. The he Finally, the invention relates to an advantageous use of such an automation device.
Aus der Monographie A. Helms, H.-M. Hanisch, K. Stefan "Steuerung von Chargenprozessen", VEB-Verlag Technik, Berlin 1989, Seite 32 bis 41 sowie 58 bis 67, ist entnehm bar, daß Automatisierungsverfahren für verfahrenstechni sche Anlagen, insbesondere für sogenannte Chargenprozesse, mit einem Wegenetz und zugehörigen Betriebsmitteln reali siert werden können. Vorteilhafterweise soll dabei die Kopplung der Prozeßeinheiten als Betriebsmittel mit Hilfe eines Modells analysiert werden. Es erfolgt dabei eine Synthese des Gesamtmodells auf der Basis von Teilmodellen. Die Steuerung soll dort mit Hilfe von DIN-Funktionsplänen verwirklicht werden, die auch bei der Programmierung von Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) Verwendung finden.From the monograph A. Helms, H.-M. Hanisch, K. Stefan "Control of batch processes", VEB-Verlag Technik, Berlin 1989, pages 32 to 41 and 58 to 67, is removed bar that automation process for procedural systems, especially for so-called batch processes, with a road network and associated resources reali can be settled. Advantageously, the Coupling the process units as resources with the help of a model can be analyzed. There is a Synthesis of the overall model based on sub-models. The control should be there with the help of DIN function plans can be realized, which is also in the programming of Programmable logic controllers (PLC) use Find.
Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) für die Prozeß leittechnik sind an sich bekannt. Beispielsweise in atp-Automatisierungstechnische Praxis 33 (1991), 5, Seiten 234 bis 239, wird über Bedeutung, Status, Anforderungen sowie Trends derartiger Steuerungen berichtet. Weiterhin wird in Technische Rundschau 51/52 (1990), Seiten 36 bis 39, ausgeführt, daß Simulationsmodelle vorteilhaft zur Nachbildung von technischen Anlagen und Prozessen verwen det werden können. Ein solches Modell kann als Hardware- Modell oder als Rechner-Modell realisiert und in letzterem Fall insbesondere auf einem Rechner verifiziert werden.Programmable logic controllers (PLC) for the process control technology are known per se. For example in atp automation automation practice 33 (1991), 5, pages 234 to 239, is about meaning, status, requirements as well as trends of such controls. Farther is in Technische Rundschau 51/52 (1990), pages 36 to 39, stated that simulation models are advantageous for Use replication of technical systems and processes can be detected. Such a model can be used as a hardware Model or implemented as a computer model and in the latter Case in particular be verified on a computer.
Für die prozeßtechnische Führung verfahrenstechnischer An lagen, d. h. insbesondere deren Steuerung, Regelung, Beobach tung und Bedienung, werden zunehmend sogenannte Automati sierungsgeräte eingesetzt. Dabei handelt es sich meist um kompakte, programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlagen, welche sowohl in Bezug auf die Hardwarestruktur der Betriebs mittel und deren mechanischen Aufbau, als auch in Bezug auf die internen Softwarestrukturen und die zur Verfügung stehen den Programmiermöglichkeiten speziell zur Steuerung von in dustriellen Prozessen ausgelegt sind. Insbesondere in der Verfahrenstechnik sind derartige Automatisierungsgeräte weit verbreitet, da verfahrenstechnische Anlagen zur Mischung und chemischen Synthetisierung verschiedener Ausgangsstoffe zu einem oder mehreren Zwischen- bzw. Endprodukten eine in der Regel sehr komplexe Struktur aufweisen.For process engineering management were, d. H. in particular their control, regulation, monitoring control and operation are increasingly becoming so-called automation tion devices used. It is mostly about compact, program-controlled data processing systems, which both in terms of the hardware structure of the operation medium and its mechanical structure, as well as in relation to the internal software structures and which are available the programming options specifically for controlling in industrial processes. Especially in the Such automation devices are widely used in process engineering widespread because process plants for mixing and chemical synthesis of various starting materials one or more intermediate or end products one in the Usually have a very complex structure.
In der Programmierung unterscheiden sich Automatisierungs geräte erheblich von programmgesteuerten Datenverarbeitungs anlagen allgemeiner Art. (Siehe z. B. Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag 17. Auflage 1990, "Teil Y: Elektronische Datenverarbeitung", 3.2.5 Ausgewählte Program miersprachen, insbesondere Seiten Y 25 bis Y 28 "Sprachen zur Modellierung und Simulation").Automation differs in programming devices significantly from program-controlled data processing plants of a general kind. (See e.g. Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag 17th edition 1990, "Part Y: Electronic data processing ", 3.2.5 Selected programs Languages, especially pages Y 25 to Y 28 "languages for modeling and simulation ").
Die Anwenderprogramme von Automatisierungsgeräten sind in der Regel softwaremäßig in sogenannte "Bausteine" unterteilt ("strukturiert"). Ein "Baustein" ist somit ein durch Funk tion, Struktur oder Verwendungszweck abgegrenzter Teil eines Programmes, d. h. eine Art Unterprogramm. In einem Automati sierungsgerät können unterschiedliche Typen von derartigen programmtechnischen "Bausteinen" vorkommen. Von besonderer Bedeutung sind dabei "Funktionsbausteine", mit denen häufig wiederkehrende oder sehr komplexe Funktionen programmtech nisch nachgebildet werden können. Derartige Funktionsbaustei ne haben eine Vielzahl von besonderen Eigenschaften, von de nen insbesondere die "Parametrierbarkeit" und die "Verque" barkeit" wichtig sind. Die Parametrierbarkeit bedeutet, daß die von einem Funktionsbaustein programmtechnisch nachgebil dete Funktion mit verschiedenen Operanden ("Bausteinparame tern") ablaufen kann. Die Verquellbarkeit bedeutet, daß eine Vielzahl von Funktionsbausteinen, welche individuelle Operan densätze aufweisen, entweder in Kopie oder mit Hilfe von programmtechnischen Verweisungen softwaremäßig derart mit einander verbunden bzw. "verkettet" werden können, daß hiermit eine von der jeweiligen Anwendung abhängige Funktion größeren Umfanges programmtechnisch nachgebildet werden kann.The user programs of automation devices are in usually divided into so-called "building blocks" in software ("structured"). A "building block" is therefore a radio tion, structure or intended use of a delimited part of a Programs, d. H. a kind of subroutine. In an automat Sierungsgerät can different types of such programmatic "building blocks" occur. Of special Significance are "function blocks" with which often recurring or very complex functions programmtech niche can be replicated. Such a function block ne have a variety of special properties, de in particular the "parameterizability" and the "verque" availability "are important. The parameterizability means that which is functionally simulated by a function block dete function with different operands ("block parameters tern "). The swellability means that a Variety of function blocks, which individual opera have sets, either as a copy or with the help of in terms of software, with software can be connected or "chained" that hereby a function dependent on the respective application can be simulated to a larger extent programmatically.
Ein Musterbeispiel für die Softwarestruktur und die Pro grammierwelse eines Automatisierungsgerätes ist z. B. dem Buch von Hans Berger, Automatisieren mit SIMATIC 55-135 U, Siemens Aktiengesellschaft, 2. Auflage 1988, insbesondere auf den Seiten 15, 109 und 145 zu entnehmen.A prime example of the software structure and the Pro grammage of an automation device is such. B. the Book by Hans Berger, Automation with SIMATIC 55-135 U, Siemens Aktiengesellschaft, 2nd edition 1988, in particular on see pages 15, 109 and 145.
Ausgehend vom Stand der Technik nach dem eingangs genannten Buch "Steuerung von Chargenprozessen" liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches zur Automatisierung einer solchen verfahrenstechnischen Anlage geeignet ist, in der feste flüssige und/oder gasförmige Stoffe von mindestens einem Aus gabebetriebsmittel über ein Wegenetz mit steuerbaren Betriebs mitteln zu mindestens einem Aufnahmebetriebsmittel geleitet werden bzw. auch stofflichen Umwandlungen auf dem Transport unterworfen sein können.Based on the prior art according to the above Book "Control of batch processes" is the Invention the task of specifying a method which for Automation of such a process plant is suitable in the fixed liquid and / or gaseous substances from at least one end Giving resources through a route network with controllable operations directed to at least one recording resource material transformations during transport may be subject.
Als Musterbeispiel von Wegenetzen in Verfahrenstechnischen Anlagen können Rohrleitungssysteme oder Förderanlagen an gesehen werden. Hierüber können Stoffe und Güter unter schiedlichster Art von bestimmten Ausgabebetriebsmittel der Anlage zu Aufnahmebetriebsmitteln überführt werden. Die Stoffe können dabei einen beliebigen Aggregatzustand auf weisen, z. B. gasförmig, flüssig, dampfförmig, fließfähig, pulverformig, granuliert und dergleichen sein. Bei entsprech ender maschinenbaulicher Auslegung können auch körnerartige Schüttgüter über das Wegenetz geleitet werden. Als ein Muster beispiel für Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmittel einer verfahrenstechnischen Anlage können z. B. Behälter, Mischer bzw. chemische Reaktoren angegeben werden. Aus Ausgabebe triebsmitteln dieser Art können Stoffe entweder kontinuier lich oder in Form von bestimmten Teilmengen davon schubweise in das Wegenetz eingespeist werden, und zur Mischung bzw. chemischen Synthetisierung eines neuen Zwischen- bzw. End produktes ausgewählten Aufnahmebetriebsmitteln der verfah renstechnischen Anlage zugeführt werden. Das Wegenetz ver fügt dabei über steuerbare Betriebsmittel, welche insbeson dere zur Beeinflussung des Stoffweges, des Stoffvorschubes und der Stoffbearbeitung dienen. Bei einem beispielhaften Rohrleitungssystem als ein Wegenetz können z. B. Ventile, Pumpen, Siebe, Filter, Mischer, Kocher und dergleichen steuerbare Betriebsmittel bilden. Sie dienen insbesondere zur Steuerung des jeweils gewünschten Stoffweges und Stoff vorschubes, können aber auch Stoffbe- und Verarbeitungs funktionen aufweisen. Die Betriebsmittel des Wegenetzes werden abhängig von der aktuell gewünschten Betriebsweise der Anlage vom Automatisierungsgerät bevorzugt vollautoma tisch über ein spezielles Anwenderprogramm gesteuert.As a prime example of route networks in process engineering Plants can include piping systems or conveyor systems be seen. This can be used to store substances and goods various types of certain output resources of the System to be transferred to recording resources. The Substances can have any physical state have z. B. gaseous, liquid, vaporous, flowable, powdery, granular and the like. With corresponding The mechanical design can also be granular Bulk goods are routed through the network of paths. As a pattern example of output and recording resources one process engineering plant z. B. containers, mixers or chemical reactors can be specified. From issue Means of this type can either be continuous in batches or in the form of certain subsets be fed into the road network, and for mixing or chemical synthesis of a new intermediate or end product selected recording resources of the procedure technical equipment. The road network ver adds controllable resources, which in particular to influence the material path, the material feed and serve the fabric processing. In an exemplary Piping system as a route network can e.g. B. valves, Pumps, screens, filters, mixers, stoves and the like form controllable resources. They serve in particular to control the desired path and substance feed, but can also fabric and processing have functions. The resources of the route network become dependent on the currently desired mode of operation the system from the automation device preferably fully automatic controlled by a special user program.
Ein wesentliches Problem bei Wegenetze aufweisenden ver fahrenstechnischen Anlagen besteht darin, daß der technische Anlagenaufbau äußerst komplex sein kann. Zudem ist dieser nur kurzzeitig stationär, da aufgrund von Reparaturen, Um bauten und Erweiterungen insbesondere im Wegenetz häufig Änderungen im technischen Aufbau bzw. Schwankungen in der Verfügbarkeit auftreten. Bei der prozeßtechnischen Führung einer derartigen Anlage mit Hilfe eines Automatisierungs gerätes besteht somit das Problem, die darin programmtech nisch hinterlegten und zur prozeßtechnischen Führung dienen den Modelle und Ablaufprogramme häufig an den sich weiter entwickelnden technischen Anlagenaufbau bzw. momentanen An lagenzustand anzupassen. So müssen z. B. bei einem Umbau eines Rohrleitungssystems als ein Wegenetz u. U. neue Lei tungsführungen, Ventile und Pumpen im Programm des Auto matisierungsgerätes definiert und in die bereits vorhan denen Programmstrukturen eingebunden werden.A major problem with ver driving systems is that the technical Plant construction can be extremely complex. In addition, this is only stationary for a short time because of repairs, um Buildings and extensions, especially in the network of paths Changes in the technical structure or fluctuations in the Availability. In process engineering management such a system with the help of automation device there is the problem that programmtech nisch deposited and serve for process engineering management the models and sequence programs often continue to the Developing technical plant structure or current An to adapt to the situation. So z. B. during a renovation a piping system as a route network u. U. new lei in the range of the car automation device defined and in the already existing to which program structures are integrated.
Um dies zu bewältigen war es bislang in einem ersten Schritt notwendig, die im Automatisierungsgerät enthaltenen Programm abläufe, welche zur prozeßtechnischen Führung der ursprüng lichen Struktur des Wegenetzes der verfahrenstechnischen Anlage ausgelegt waren, detailliert zu analysieren. Dabei mußten insbesondere die Stellen im Inneren des Programm ablaufes erkannt werden, welche nicht mehr mit dem ver änderten technischen Aufbau des Wegenetzes übereinstimmen. Erst anschließend konnten in einem zweiten Schritt die neuen Betriebsmittel im Wegenetz datentechnisch definiert und programmtechnisch in die bisherige Struktur des Programm ablaufes eingebunden werden. Eine derartige Vorgehensweise ist zum einen zeitaufwendig. Zum anderen birgt sie viele potentielle Fehlerquellen, so daß beim Wiederanlauf eines Automatisierungsgerätes mit einem derartig angepaßten Ab laufprogramm zur Vermeidung von unerwünschten Fehlfunktionen in der verfahrenstechnischen Anlage meist eine vollständige erneute, schrittweise Inbetriebsetzung notwendig war.In order to cope with this, it has so far been the first step necessary, the program contained in the automation device Processes that are used for the process engineering management of the original structure of the route network of process engineering Were designed to analyze in detail. Here especially had to find the places inside the program process are recognized, which are no longer with the ver changed technical structure of the route network. Only then could the new ones in a second step Resources in the route network are technically defined and program-wise into the previous structure of the program process can be integrated. Such an approach is time-consuming. On the other hand, it holds many potential sources of error, so that when restarting a Automation device with such a customized Ab Run program to avoid undesired malfunctions usually a complete one in the process plant renewed, gradual commissioning was necessary.
Ein wesentliches Ziel der Erfindung besteht darin, das Automatisierungsverfahren für die verfahrens technische Anlage bevorzugt in der Art eines "Funktions bausteines" und ein hierauf basierendes Automatisierungs gerät anzugeben, welches eine möglichst transparente pro grammtechnische Nachbildung eines Wegenetzes und der darin befindlichen steuerbaren Betriebsmittel ermöglicht. Insbe sondere das Modell des Wegenetzes soll dabei so gestaltet sein, daß eine möglichst unmittelbare Abbildung des realen technischen Wegenetzes in eine entsprechende programmtech nische Struktur von "verquellten", parametrierbaren Funk tionsbausteinen möglich ist.An essential aim of the invention is that Automation process for the process technical plant preferred in the manner of a "function building blocks "and automation based on them device to indicate which one is as transparent as possible pro Technological replica of a network of paths and the network contained therein controllable resources located. In particular in particular, the model of the network of paths should be designed in this way be that the most immediate possible representation of the real technical network of paths into a corresponding programmtech African structure of "swollen", parameterizable radio tion modules is possible.
Die Aufgabe wird gelöst mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfin dung, ein dem Verfahren zugrundeliegendes Automatisierungsge rät und vorteilhafte Verwendungen des Automatisierungsge rätes sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved with those specified in claim 1 Activities. Further advantageous embodiments of the invention an automation system on which the process is based advises and advantageous uses of the automation system Advices are given in the subclaims.
Gemäß der Erfindung wird ein steuerbares Betriebsmittel des Wegenetzes gemeinsam mit der jeweils unmittelbar davor und/ oder danach liegenden Verzweigung im Wegenetz programmtech nisch in einem Teilmodell nachgebildet. In einer Verquel lungsdatei sind die zur Modellierung der Struktur der ge samten Anlage dienenden Verknüpfungen der Teilmodelle des Wegenetzes untereinander und mit dem jeweils mindestens einen Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmittel -programmtechnisch hinterlegt.According to the invention, a controllable resource of the Network together with the one immediately before and / or afterwards branching in the path network programmtech niche modeled in a sub-model. In a verquel Development files are those for modeling the structure of the ge links serving the entire system of the partial models of the Path network with each other and with at least each an output and recording resource program technically deposited.
Die Verwendung eines derartigen Modells hat den Vorteil, daß die reale, tech nische Struktur eines Wegenetzes in einer verfahrenstech nischen Anlage unmittelbar modular durch möglichst vorkon fektionierte, datentechnisch einheitliche Teilmodelle in der Art von Funktionsbausteinen nachgebildet, werden kann. Zur Nachbildung einzelner Betriebsmittel und der dazugehörigen Verzweigungen des Wegenetzes ist es vorteilhaft, ein Teil modell durch einen entsprechenden Operandensatz zu "indivi dualisieren". Änderungen im Aufbau des Wegenetzes können somit im Automatisierungsgerät programmtechnisch einfach dadurch nachvollzogen werden, daß zu nicht mehr existie renden Betriebsmitteln des Wegenetzes gehörige Teilmodelle gelöscht bzw. zu neu hinzugekommenen Betriebsmitteln des Wegenetzes gehörige Teilmodelle neu definiert werden. Der modulare Aufbau des Modelles stellt sicher, daß die Tei lmodelle und Verquellungen, welche zu einem von einem Umbau bzw. Teilausfall des Wegenetzes nicht betroffenen Teil ge hören, auch in der programmtechnischen Nachbildung unver ändert bleiben.The use of such a model has the advantage that the real, tech African structure of a route network in a procedural system immediately modular, if possible precon Assembled, technically uniform sub-models in the type of function blocks can be reproduced. For Replication of individual equipment and the associated Branches of the network of paths, it is advantageous to part model with a corresponding operand set for "indivi dualize ". Changes in the structure of the road network can programmatically simple in the automation device can be understood by the fact that to no longer exist Partial models belonging to the resources of the route network deleted or for newly added resources of the Part models belonging to the network are redefined. Of the modular structure of the model ensures that the part Oil models and swellings leading to one from a remodeling or partial failure of the route network hear, also in the programming replica stay changes.
Während also beim eingangs genannten Stand der Technik die dort erläuterten Simulationsmodelle zur externen Nachbil dung von technischen Anlagen und Prozessen verwendet werden, dienen beim erfindungsgemäßen Automatisierungs verfahren und zugehörigem Automatisierungsgerät die das Wegenetz nachnachbildenden Teilmodelle mit zugehöriger Verquellungsdatei zur Steuerung der Prozesse. Bei der Erfindung wird also das Modell selbst zur prozeßtechni schen Führung der Anlage herangezogen.So while in the prior art mentioned at the beginning there explained simulation models for the external after-image used in technical systems and processes are used in the automation according to the invention process and associated automation device that Because of the network model models with the corresponding Source file to control the processes. In the Invention becomes the model itself as process engineering management of the system.
Die Erfindung wird mit Hilfe der nachfolgend kurz ange führten Figuren näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is briefly stated with the aid of the following led figures explained in more detail. It shows
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der allgemeinen Struktur einer verfahrenstechnischen Anlage, bei der ein Transport von Stoffen von Ausgabebetriebsmitteln über ein "Wegenetz" zu Aufnahmebetriebsmitteln stattfindet, Fig. 1 is a schematic representation of the general structure of a process plant, in which a transport of substances of O resources via a "road network" takes place to receiving equipment,
Fig. 2 ein Übersichtsschaltbild für ein Beispiel einer ver fahrenstechnischen Anlage, bei der die Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmittel beispielhaft "Behälter" dar stellen, welche über ein beispielhaft aus einem Rohr leitungssystem bestehendes "Wegenetz" verbunden sind, Fig. 2 is a line diagram for an example of a ver drive technical plant, in which filters the output and recording equipment exemplary "container" is, which are connected by a way of example, conduit system of a tube consisting "road network",
Fig. 3 ein allgemeines Strukturbild für eine verfahrenstech nische Anlage, wobei gemäß der Erfindung den Betriebs mitteln des Wegenetzes "Teilmodelle" zu deren programm technischer Beschreibung zugeordnet sind, Fig. 3 is a general structure diagram for a procedure sTechnical system, wherein according to the invention the operating means of the road network "sub-models" are assigned to the programmatic description,
Fig. 4 eine anschauliche Darstellung für ein erfindungsgemäß aus einem Strecken- und einem Betriebsmittelelement bestehendes Teilmodell, welches als ein standardi sierter Datensatz zur programmtechnischen Modellie rung eines Betriebsmittels und der dazugehörigen Verzweigungen des "Wegenetzes" dient, Fig of a resource and the associated branches of the "infrastructure network" is an explanatory view for an invention consisting of a route and to a resource element part model which tion as a standardized data set for programmatic lized Modellie. 4,
Fig. 5 ein erstes Musterbeispiel für ein einfaches Wegenetz in einer verfahrenstechnischen Anlage und der erfin dungsgemäßen Zuordnung von Teilmodellen, Fig. 5 shows a first example of a simple road network in a process plant and to the invention OF INVENTION assignment of sub-models,
Fig. 6 eine anschauliche Darstellung der zur programmtech nischen Modellierung der Betriebsmittel und der Ver zweigung des Wegenetzes von Fig. 5 dienenden Teilmodelle, Fig. 6 is an explanatory drawing of the programmtech African modeling of resources and Ver the network of paths branching from Fig. 5 serving sub-models,
Fig. 7 ein Musterbeispiel für eine "Verquellungsdatei" zur pro grammtechnischen Verknüpfung der Datensätze der Teilmo delle, Strecken- und Betriebsmittelelemente von Fig. 6, Fig. 7 shows an example of a "Verquellungsdatei" per gram for technical linking of data records in the Teilmo delle, route and resource elements of FIG. 6,
Fig. 8 eine anschauliche Darstellung für einen erfindungs gemäßen "Wegbaustein" zum Musterbeispiel der Fig. 5 bis 7, welcher als ein Datensatz zur programmtech nischen Modellierung des durch Teilmodelle nachgebil deten "Wegenetzes" von Fig. 5 dient, Fig. 8 is an explanatory view for a fiction, modern "Wegbaustein" to the pattern example of Fig. 5 to 7, which serves as a record for the modeling of the American programmtech Deten nachgebil by submodels "road network" of FIG. 5,
Fig. 9 eine anschauliche Darstellung für "Wegbausteine", welche zur programmtechnischen Modellierung des Wege netzes in der allgemeinen technischen Anlage von Fig. 1 dienen, und bei denen gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung "Wegalternativen" programmtechnisch nachgebildet sind, Fig serve. 9 is an explanatory view for "Wegbausteine" which network for program technical modeling the way in the general technical installation of FIG. 1, and in which a further embodiment "route alternatives" of the invention are reproduced in accordance with program technology,
Fig. 10 eine anschauliche Darstellung für eine selbsttätige Auswahl und Bearbeitung einer von der verfahrens technischen Anlage von Fig. 1 aktuell nicht belegten Wegalternative in einem Wegbaustein durch ein Ab laufprogramm, Fig. 10 is an explanatory view for automatic selection and editing a currently not occupied by the technical installation procedure of FIG. 1 route alternative program running in a Wegbaustein by an Ab,
Fig. 11 ein zweites Musterbeispiel für ein "Wegenetz" in einer verfahrenstechnischen Anlage und der erfindungs gemäßen Zuordnung von Wegelementen zu den einzelnen Betriebsmitteln und Verzweigungen des Wegenetzes, und Fig. 11 shows a second example of a "route network" in a process plant and the inventive allocation of route elements to the individual resources and branches of the route network, and
Fig. 12, 13 eine anschauliche Darstellung für die Schritt folgen von erfindungsgemäß aus programmtechnisch verknüpften Teilmodellen bestehenden "Wegbaustei nen", welche als Datensätze für die programmtech nische Modellierung aller, im Musterbeispiel der Fig. 12, 13 is a descriptive representation of the step of "Wegbaustei NEN" consisting of submodels linked according to the invention, which are used as data records for the programmatic modeling of all, in the exemplary example of
Fig. 12 möglichen "Wegalternativen" dienen. Fig. 12 possible "path alternatives" serve.
Fig. 1 zeigt in Prinzipdarstellung die allgemeine Struktur einer verfahrenstechnischen Anlage. Dabei sind in einer ersten Ebene Ausgabebetriebsmittel B11 . . . B1n angeordnet, z. B. Ausgabebehälter, welche feste, flüssige und/oder gas förmige Stoffe in ein allgemeines "Wegenetz" einspeisen. Das Wegenetz weist eine Vielzahl von steuerbaren, "wegspezifi schen" Betriebsmitteln auf. Hiermit können vorbestimmte Teilmengen der eingespeisten Stoffe Aufnahmebetriebsmitteln B51 . . . B5n zugeführt werden, z. B. Aufnahmebehältern, welche in einer zweiten Ebene angeordnet sind. Fig. 1 shows a schematic diagram of the general structure of a process plant. Output resources B11 are in a first level. . . B1n arranged, e.g. B. output containers, which feed solid, liquid and / or gaseous substances into a general "path network". The route network has a large number of controllable, "route-specific" resources. With this, predetermined subsets of the substances fed in can be used for recording resources B51. . . B5n are supplied, e.g. B. receptacles, which are arranged in a second level.
In Fig. 2 ist zur Veranschaulichung der allgemeinen Struk tur von Fig. 1 ein Übersichtsschaltbild für ein Beispiel einer verfahrenstechnischen Anlage dargestellt. Ausgangs behälter B11 . . . B16 enthalten dabei in Form von Vorrats bütten eine Vielzahl von Ausgangskomponenten, von denen beispielsweise die Komponente A flüssig und die Komponenten B, D, E, F fest sind. Am Ende der Anlage sind Aufnahmebe hälter B51 . . . B54 zur Aufnahme von drei unterschiedlichen Endprodukten A, B, C vorgesehen. Zur Erzeugung dieser End produkte müssen vorbestimmte Mengen der in den Ausgabe behältern B11 . . . B16 enthaltenen Komponenten, z. B. unter Beachtung von "Rezepturen", in die Aufnahmebehälter über führt werden. Hierzu sind im Beispiel der Fig. 2 im An schluß an die Ausgabebehälter ein erstes Wegenetz, daran anschließend als Zwischenbetriebsmittel drei Reaktionsbe hälter B31, B32, B33 und schließlich bis zu den Aufnahme behältern ein zweites Wegenetz vorgesehen. Die beiden Wege netze sind so ausgelegt, daß abhängig von der jeweiligen Betriebsweise der verfahrenstechnischen Anlage vorbestimmte Teilmengen von Stoffen aus einem oder mehreren Ausgabehäl tern bzw. Reaktionsbehältern in einen beliebig ausgewählten Reaktionsbehälter bzw. Aufnahmebehälter geleitet werden können. Im ersten Wegenetz sind hierzu als Betriebsmittel beispielhaft Siebe W1 . . . W4 vorgesehen, durch die denen vorbestimmte Teilmengen der in den Ausgabebehältern B11 . . . B16 enthaltenen Komponenten hindurchgeleitet werden können. Das erste Wegenetz ist des weiteren so gestaltet, daß die abgezogenen Teilmengen in einen der Reaktionsbehälter B31, B32, B33 eingeleitet werden können. Hierzu weist das Wege netz im Bereich zwischen den Sieben W1 . . . W4 und den Reak tionsbehältern B31, B32, B33 weitere, in Fig. 2 aus Gründen der Übersicht nicht dargestellte steuerbare Betriebsmittel auf. Soll z. B. eine bestimmte Teilmenge der Komponente A vom Ausgabebehälter B11 über das Sieb W1 in den mittleren Reak tionsbehälter B32 geleitet werden, so muß gleichzeitig durch entsprechend vorhandene Absperrventile sichergestellt wer den, daß beim Stofftransport keine Teilmengen versehentlich in die Reaktionsbehälter B31 und B33 gelangen.In Fig. 2, an overview circuit diagram for an example of a process plant is shown to illustrate the general structure of Fig. 1. Output container B11. . . B16 contain a variety of starting components in the form of storage paper, of which, for example, component A is liquid and components B, D, E, F are solid. At the end of the system there are B51 receptacles. . . B54 is intended to accommodate three different end products A, B, C. To produce these end products, predetermined amounts of the containers in the output B11. . . Components contained in B16, e.g. B. with due regard to "recipes" in the receptacle leads. For this purpose, in the example of FIG. 2, a first network of paths is connected to the output container, then three reaction containers B31, B32, B33 and finally containers up to the receptacle are provided with a second network of paths. The two way networks are designed so that, depending on the respective mode of operation of the process plant, predetermined subsets of substances from one or more output containers or reaction containers can be passed into an arbitrarily selected reaction container or receptacle. In the first network of paths, sieves W1 are exemplary as resources for this. . . W4 provided by which predetermined subsets of the in the output containers B11. . . B16 contained components can be passed through. The first route network is further designed so that the withdrawn portions can be introduced into one of the reaction vessels B31, B32, B33. For this purpose, the route network points in the area between the sieves W1. . . W4 and the reaction containers B31, B32, B33 further controllable operating means, not shown in FIG. 2 for reasons of clarity. Should z. B. a certain subset of component A from the output container B11 through the sieve W1 into the middle reaction container B32, it must be ensured at the same time by corresponding shut-off valves who ensures that no partial quantities accidentally get into the reaction containers B31 and B33 during mass transport.
In den Reaktionsbehältern können die zugeführten Komponenten aus den Ausgabebehältern z. B. durch thermische und mechani sche Einwirkung chemisch in Zwischenprodukte übergeführt werden. Diese stellen im Beispiel der Fig. 2 die Ausgangs produkte zur Synthetisierung der gewünschten Endprodukte A, B, C dar. Hierzu können vorbestimmte Mengen aus den Reak tionsbehältern B31, B32, B33 über das zweite Wegenetz in einen beliebigen Aufnahmebehälter B51 . . . B54 geleitet werden. Auch hier sind in Fig. 2 aus Gründen der Übersicht für die Funktionsfähigkeit des zweiten Wegenetzes notwendige steuerbare Betriebsmittel, insbesondere Absperrventile, nicht dargestellt.In the reaction containers, the components supplied from the output containers z. B. chemically converted into intermediates by thermal and mechanical action. These represent the starting products for the synthesis of the desired end products A, B, C in the example in FIG. 2. For this purpose, predetermined quantities can be taken from the reaction containers B31, B32, B33 via the second network of paths into any receiving container B51. . . B54. Again, in Fig. 2 for reasons of clarity the functionality of the second road network necessary controllable operating means, in particular shut-off valves, not shown.
Fig. 3 zeigt wiederum ein allgemeines Strukturbild für eine verfahrenstechnische Anlage. In Anlehnung an die vorangegan genen Fig. 1, 2 weist diese Ausgabebetriebsmittel B11 . . . B1n, dazwischen liegende Reaktionsbetriebsmittel B31 . . . B3n und schließlich Aufnahmebetriebsmittel B51 . . . B5n auf. Die Ausgabe- und Reaktionsbetriebsmittel sind wiederum über ein erstes Wegenetz, und die Reaktions- und Aufnahmebetriebs mittel über ein zweites Wegenetz miteinander verbunden. Diese Wegenetze bestehen aus einer Vielzahl von "wegspezi fischen" Betriebsmitteln, von denen im Strukturbild der Fig. 3 einige symbolisch dargestellt sind. So weist das erste, zweite Wegenetz steuerbare Ventile V2n, V4n und Pumpen P2n, P4n und Siebe W2n, W4n und Siebe S2n, S4n auf. Fig. 3 again shows a general structural diagram of a process plant. Based on the preceding FIGS . 1, 2, this output resource B11. . . B1n, intermediate reaction resources B31. . . B3n and finally recording resource B51. . . B5n on. The output and reaction resources are in turn connected via a first route network, and the response and reception modes are connected to one another via a second route network. These route networks consist of a large number of "way-specific fish" resources, some of which are symbolically represented in the structure of FIG. 3. The first, second route network has controllable valves V2n, V4n and pumps P2n, P4n and sieves W2n, W4n and sieves S2n, S4n.
Gemäß der Erfindung sind diesen Betriebsmitteln der Wege netze Teilmodelle TM21 . . . TM2n und TM41 . . . TM4n zur programmtechnischen Beschreibung zugeordnet. Erfindungsgemäß umfaßt ein jedes der Teilmodelle TMn das jeweils dazugehöri ge Betriebsmittel V2n, P2n, W2n, S2n, . . . gemeinsam mit der jeweils unmittelbar davor und danach liegenden Verzwei gung EV bzw. AV des Wegenetzes. In der Verquellungsdatei des erfindungsgemäßen Modells sind schließlich zur Nachbildung der Struktur der gesamten Anlage die Verknüpfungen aller Teilmodelle der beiden Wegenetze untereinander und mit den jeweiligen Ausgabe-, Reaktions- und Aufnahmebetriebsmitteln B1n, B3n, B5n ("Verquellungen") programmtechnisch hinter legt. Dies hat den Vorteil, daß ein jedes Wegenetz belie biger Größe und Komplexität durch ein gemäß der Erfindung modular aus "verquellten", bevorzugt standardisierten Teilmodellen bestehendes Modell programmtechnisch nachge bildet werden kann.According to the invention, these resources are the way nets sub-models TM21. . . TM2n and TM41. . . TM4n for assigned to the program description. According to the invention each of the partial models TMn includes the corresponding one Equipment V2n, P2n, W2n, S2n,. . . together with the branch immediately before and after it supply EV or AV of the route network. In the source file of the model according to the invention are finally for replication the links of all in the structure of the entire system Partial models of the two route networks with each other and with the respective output, reaction and recording resources B1n, B3n, B5n ("swellings") behind the program sets. This has the advantage that each network of routes big size and complexity by a according to the invention modular from "swollen", preferably standardized Sub-models of existing model in terms of programming can be formed.
Fig. 4 zeigt eine anschauliche Darstellung für ein Teil modell TMn, welches gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung aus einem Strecken- und einem Betriebsmittelelement besteht. Das Streckenelement SEn stellt erfindungsgemäß einen standardisierten Datensatz mit programmtechnischen Eingangs- und Ausgangsverzweigungen dar, womit zumindest die unmittelbar vor und nach dem zum Teilmodell gehörigen Be triebsmittel liegenden Verzweigungen EV, AV des Wegenetzes programmtechnisch nachgebildet werden. Das Betriebsmittel element BEn des Teilmodells TMn stellt ebenfalls einen standardisierten Datensatz dar, womit das dazugehörige, zwischen den Verzweigungen EV, AV im Wegenetz befindliche Betriebsmittel programmtechnisch nachgebildet werden kann. Schließlich sind in der Verquellungsdatei ebenfalls die Verknüpfungen zwischen dem Datensatz des Streckenelementes SEn und dem Datensatz des Betriebsmittelelementes BEn des Teilmodells TMn programmtechnisch hinterlegt. In Fig. 4 sind diese Verquellungen durch sogenannte Betriebsmittel verzweigungen am Ausgang des Streckenelementes SEn sym bolisch dargestellt. FIG. 4 shows an illustrative representation for a partial model TMn, which according to a further embodiment of the invention consists of a route element and a resource element. The route element SEn represents, according to the invention, a standardized data record with program-technical input and output branches, with which at least the branches EV, AV of the route network immediately before and after the operating means belonging to the sub-model are simulated in the program. The resource element BEn of the submodel TMn also represents a standardized data record, with which the associated resource located between the branches EV, AV in the route network can be simulated in terms of program technology. Finally, the links between the data record of the route element SEn and the data record of the resource element BEn of the submodel TMn are also stored in the source file in terms of program technology. In Fig. 4, these swellings are represented by so-called operating branches at the output of the route element SEn sym bolisch.
Fig. 4 zeigt bereits eine weitere, die Ausgestaltung des standardisierten Datensatzes des Streckenelementes SEn eines jeden Teilmodelles TMn betreffende weitere Ausgestaltung der Erfindung. Dabei ist die unmittelbar vor dem dazugehörigen Betriebsmittel liegende Verzweigung EV des Wegenetzes pro grammtechnisch nachgebildet durch einen Eingangsknoten EK mit mindestens einem äußeren Abzweig E1 . . . En. Hierdurch ist das Streckenelement SEn unter Zuhilfenahme der Verquel lungsdatei programmtechnisch verknüpfbar mit dem Datensatz des Streckenelementes SEn-1 von mindestens einem weiteren Teilmodell TMn-1, welches ein im Wegenetz vorgelagertes steuerbares Betriebsmittel des Wegenetzes bzw. ein Ausga bebetriebsmittel B1n, B3n nachbildet. Des weiteren ist die unmittelbar nach dem dazugehörigen Betriebsmittel liegende Verzweigung AV des Wegenetzes programmtechnisch nachgebildet durch einen Ausgangsknoten AK mit mindestens einem äußeren Abzweig A1 . . . An. Über diesen ist das Streckenelement SEn unter Zuhilfenahme der Verquellungsdatei programmtechnisch verknüpfbar mit dem Datensatz des Streckenelementes SEn+1 von mindestens einem weiteren Teilmodell TMn+1, welches ein im Wegenetz folgendes steuerbares Betriebsmittel des Wege netzes bzw. ein Aufnahmebetriebsmittel B3n, B5n nachbildet. Schließlich ist die Verbindung der nachgebildeten Verzwei gungen EV, AV mit den Anschlüssen des dazugehörigen Be triebsmittels im Wegenetz programmtechnisch nachgebildet durch einen Betriebsmittelknoten BK mit mindestens einem äußeren Abzweig B1 . . . Bn. Hierüber kann das Streckenelement SEn unter Zuhilfenahme der Verquellungsdatei programmtech nisch mit dem Datensatz des zum Teilmodell TMn gehörigen, mindestens einen Betriebsmittelelementes BEn verknüpft werden. Fig. 4 is already another, the configuration of the standardized data set of the distance element shows SEn of each part model TMn respective further embodiment of the invention. In this case, the branch EV of the route network lying directly in front of the associated equipment is reproduced per gram by an input node EK with at least one outer branch E1. . . En. As a result, the route element SEn can be program-technically linked to the data record of the route element SEn-1 from at least one further partial model TMn-1, which simulates a controllable resource of the route network upstream in the route network or an output resource B1n, B3n. Furthermore, the branching AV of the route network which lies immediately after the associated operating means is simulated in the program by an output node AK with at least one outer branch A1. . . At. Via this, the route element SEn can be program-technically linked to the data record of the route element SEn + 1 from at least one further partial model TMn + 1, which simulates a controllable resource of the route network following the route network or a recording resource B3n, B5n. Finally, the connection of the simulated branches EV, AV to the connections of the associated operating equipment in the route network is simulated in the program by a resource node BK with at least one external branch B1. . . Bn. With this, the route element SEn can be linked, with the aid of the swell file, with the data record of the at least one resource element BEn belonging to the partial model TMn.
Fig. 4 stellt natürlich nur eine anschauliche, an herkömm lichen Hardware-Bauelementen orientierte Darstellung der an sich rein im Softwarebereich liegenden Ausgestaltung des Teilmodells TMn und dessen Strecken- und Betriebsmittel elementes SEn, BEn dar. So werden insbesondere der Eingangs-, Ausgangs- und Betriebsmittelknoten EK, AK, BK und deren "Verbindung" programmtechnisch durch Befehle und adressier bare Speicherbereiche im Inneren des Streckenelementes SEn nachgebildet, welches selbst einen durch Funktion, Struktur und Verwendungszweck abgegrenzten Teil ("Unterprogramm") eines Anwenderprogrammes darstellt. Ferner werden die "An schlüsse" E1 . . . En, A1 . . . An und B1 . . . Bn der Eingangs-, Ausgangs- und Betriebsmittelverzweigungen programmtechnisch in der Regel ebenfalls durch adressierbare und in das Un terprogramm des "Funktionsbausteins" TMn eingebundene Speicherbereiche programmtechnisch nachgebildet. Fig. 4 shows, of course, only a vivid, oriented on conven union hardware components representation of the purely in the software area of the design of the partial model TMn and its route and resources element SEn, BEn. Thus, in particular, the input, output and Resource nodes EK, AK, BK and their "connection" are reproduced programmatically by commands and addressable memory areas inside the route element SEn, which itself represents a part of a user program that is delimited by function, structure and purpose ("subroutine"). Furthermore, the "Connections" E1. . . En, A1. . . An and B1. . . Bn of the input, output and equipment branches are also program-technically simulated by addressable memory areas and are integrated into the subroutine of the "function block" TMn.
In Fig. 4 ist schließlich eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des standardisierten Datensatzes des Strecken elementes SEn im Teilmodell TMn symbolisch dargestellt. Es handelt sich dabei um Mittel, womit eine vom jeweiligen Aktivierungszustand des dazugehörigen Betriebsmittelele mentes BEn abhängige Belegung der nachgebildeten, unmittel bar davor und/oder danach liegenden Verzweigungen EV, AV im Wegenetz der Anlage programmtechnisch nachgebildet wird. Diese Mittel überwachen den aktuellen Zustand des Eingangs und/oder Ausgangsknotens EK, AK im Datensatz des Strecken elementes SEn, und sind in Fig. 4 symbolisch durch "Meß stellen" ZE, ZA dargestellt. Hiermit kann z. B. einem über geordneten Anwenderprogramm in einem zur Führung der verfahrenstechnischen Anlage dienenden Automatisierungs gerät signalisiert werden, ob das durch das Teilmodell TMn programmtechnisch nachgebildete steuerbare Betriebsmittel im Wegenetz der Anlage momentan "belegt" ist oder nicht, d. h. ob es momentan z. B. an einem Stoffvorschub beteiligt ist oder nicht. Programmtechnisch können diese Mittel ZE, ZA im standardisierten Datensatz des Streckenelementes SEn z. B. in Form von binären Merkern oder in Form von Zustandsbits im Inneren eines Steuerwortes ausgeführt sein.In FIG. 4, a further advantageous embodiment the standardized data set of the distances element SEn in the partial model TMn finally is shown symbolically. These are means by means of which a program-based simulation of the respective activation state of the associated operating element BEn depending on the occupancy of the simulated branches EV, AV immediately before and / or afterwards in the route network of the system is simulated. These means monitor the current state of the input and / or output node EK, AK in the data set of the route element SEn, and are symbolically represented in FIG. 4 by "measuring points" ZE, ZA. Hereby z. B. a higher-level user program in a serving for the management of the process engineering automation device is signaled whether the programmable modeled by the submodel TMn controllable resources in the network of the system is currently "occupied" or not, ie whether it is currently z. B. is involved in a material feed or not. In terms of programming, these means ZE, ZA can be used in the standardized data record of the route element SEn z. B. in the form of binary flags or in the form of status bits inside a control word.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme eines ersten, in den Fig. 5, 6, 7 dargestellten Musterbei spieles weiter erläutert.The invention is explained further below with the aid of a first game, shown in FIGS . 5, 6, 7.
Dabei zeigt Fig. 5 ein einfaches Wegenetz in einer ver fahrenstechnischen Anlage und eine gemäß der Erfindung vor genommene Zuordnung von Teilmodellen zu den steuerbaren Betriebsmitteln des Wegenetzes. Die Anlage von Fig. 5 weist beispielhaft ein einziges Ausgabebetriebsmittel B11 und zwei Aufnahmebetriebsmittel B51, B52 auf. Das dazwischen liegende Wegenetz weist drei Ventile V1, V2, V3 und eine Pumpe P1 als steuerbare, wegspezifische Betriebsmittel auf. Dabei ver bindet die Reihenschaltung aus dem Ventil V1, der Pumpe P1 und dem Ventil V3 das Ausgabebetriebsmittel B11 mit dem Aufnahmebetriebsmittel B51. Ferner ist der Ausgang der Pumpe P1 über eine Verzweigung K des Wegenetzes und einem in der Abzweigleitung liegenden Ventil V2 mit dem Aufnahmebetriebs mittel B52 verbunden.Here, FIG. 5 shows a simple road network in a ver drive technical installation and according to the invention before taken assignment of partial models to the controllable resources of the transport network. The system of FIG. 5 has, for example, a single output resource B11 and two recording resources B51, B52. The route network in between has three valves V1, V2, V3 and a pump P1 as controllable, route-specific operating resources. Here, the series connection of the valve V1, the pump P1 and the valve V3 binds the output resource B11 to the recording resource B51. Furthermore, the output of the pump P1 is connected via a branching K of the route network and a valve V2 lying in the branch line to the take-up mode B52.
Erfindungsgemäß ist nun jedes Betriebsmittel des Wege netzes gemeinsam mit der gegebenenfalls jeweils unmittelbar davor und/oder danach liegenden Verzweigung im Wegenetz durch ein Teilmodell programmtechnisch nachgebildet. So sind im Beispiel der Fig. 5 den Betriebsmitteln V1, P1, V3, V2 die strichpunktiert dargestellten Teilmodelle TM1 . . . TM4 zugeordnet. Das Wegenetz von Fig. 5 weist nur eine einzige Verzweigung K auf, welche gemäß der Erfindung als eine dem Betriebsmittel P1 unmittelbar danach liegende Verzweigung beispielhaft dem dazugehörigen Teilmodell TM2 zugeordnet ist.According to the invention, each resource of the route network is now reproduced in the program by a partial model together with the branching in the route network which may be immediately preceding and / or afterwards. In the example of FIG. 5, the operating resources V1, P1, V3, V2 are the partial models TM1 shown in dash-dotted lines. . . Assigned to TM4. The route network of Fig. 5 includes only a single branch K which is assigned as an operating means P1 branch lying immediately thereafter by way of example the associated partial model TM2 in accordance with the invention.
In Fig. 6 sind anschaulich die zur programmtechnischen Modellierung der Betriebsmittel und der einen Verzweigung des Wegenetzes von Fig. 5 dienenden Teilmodelle dargestellt. Jedes Teilmodell TM1 . . . TM4 besteht dabei entsprechend der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 4 aus je einem standardisierten Strecken- und Betriebsmittelelement SE1, BE1; . . .; SE4, BE4. Jedes Streckenelement SE1 . . . SE4 weist beispielhaft jeweils drei Eingangsverzweigungen 1, 2, 3, drei Betriebsmittelverzweigungen 4, 5, 6 und drei Ausgangsverzwei gungen 7, 8, 9 auf. So ist das Streckenelement SEI über die Eingangsverzweigung E2 am Eingangsknoten EK programmtech nisch verknüpft mit der Ausgangsverzweigung 1 des Ausga bebetriebsmittels B11. Entsprechend sind die Streckenele mente SE2, SE3 jeweils über die Eingangsverzweigungen 2 programmtechnisch verknüpft mit den Datensätzen der Streckenelemente SE1, SE2 in den zu den vorgelagerten Be triebsmittel V1, P1 im Wegenetz gehörigen Teilmodellen TM1, TM2. Ferner ist das Streckenelement SE4 im Teilmodell TM4 für das Ventil V2 über den Abzweig 2 des Eingangsknotens EK mit dem Abzweig 7 des Ausgangsknotens AK des Strecken elementes SE2 im vorgelagerten Teilmodell TM2 der Pumpe P1 programmtechnisch verknüpft. Schließlich sind die Eingangs verzweigungen 1 der Aufnahmebetriebsmittel B51, B52 jeweils mit den Ausgangsverzweigungen 8 der Ausgangsknoten AK in den Streckenelemente SE3, SE4 der Teilmodelle TM3, TM4 für die Betriebsmittel V3, V2 programmtechnisch verknüpft. FIG. 6 clearly shows the partial models used for programming the operating resources and for branching the route network of FIG. 5. Each sub-model TM1. . . According to the embodiment of the invention according to FIG. 4, TM4 consists of one standardized route and resource element SE1, BE1; . . .; SE4, BE4. Each route element SE1. . . SE4 has three input branches 1 , 2 , 3 , three resource branches 4 , 5 , 6 and three output branches 7, 8, 9 , for example. Thus, the route element SEI is technically linked via the input branch E2 at the input node EK to the output branch 1 of the output operating means B11. Correspondingly, the route elements SE2, SE3 are each programmatically linked via the input branches 2 to the data records of the route elements SE1, SE2 in the submodels TM1, TM2 belonging to the upstream operating means V1, P1 in the route network. Furthermore, the route element SE4 in the sub-model TM4 for the valve V2 is linked via the branch 2 of the input node EK with the branch 7 of the output node AK of the route element SE2 in the upstream sub-model TM2 of the pump P1. Finally, the input branches 1 of the recording resources B51, B52 are each program-related with the output branches 8 of the output nodes AK in the link elements SE3, SE4 of the submodels TM3, TM4 for the resources V3, V2.
Fig. 7 zeigt beispielhaft eine zu den Teilmodellen der Fig. 6 gehörige Verquellungsdatei. Darin sind alle pro grammtechnischen Verknüpfungen V zwischen den Teilmodellen untereinander und den Strecken- und Betriebsmittelelementen in jedem Teilmodell niedergelegt. Die Verquellungsdatei von Fig. 7 weist beispielhaft siebzehn Befehlsschritte auf, wobei zwei Befehlstypen D, . . . und V, . . . vorkommen. Mit dem Befehlstyp D, . . . werden die Datensätze der Teilmodelle TM1 . . . TM4 komplett mit den dazugehörigen Datensätzen der jeweiligen Strecken- und Betriebsmittelelemente, und die Datensätze der Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmittel programm technisch angelegt. So werden in den Programmschritten 1, 14, 16 die Datensätze für das Ausgabebetriebsmittel B11 und die Aufnahmebetriebsmittel B51, B52 angelegt. Entsprechend werden in den Programmschritten 2, 5, 8, 11 die Datensätze für die Teilmodelle TM1 . . . TM4 komplett mit den dazugehörigen Datensätzen der Strecken- und Betriebsmittelelemente SE1, BE1, . . . SE4, BE4 programmtechnisch angelegt. Desweiteren werden mit dem Befehlstyp V, . . . die programmtechnischen Verknüpfungen zwischen den Strecken- und Betriebsmittel elementen der Teilmodelle und die Verknüpfungen zu den Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmitteln gemäß der anschau lichen Darstellung in Fig. 6 programmtechnisch angelegt. FIG. 7 shows an example of a swelling file belonging to the partial models of FIG. 6. It contains all the technical links V between the sub-models with each other and the route and resource elements in each sub-model. The source file of FIG. 7 has, for example, seventeen command steps, two command types D,. . . and V, . . . occurrence. With the command type D,. . . the records of the partial models TM1. . . TM4 complete with the associated data records of the respective route and resource elements, and the data records of the output and recording resources program technically created. In the program steps 1, 14, 16, the data records for the output resources B11 and the recording resources B51, B52 are created. The data records for the partial models TM1 are correspondingly in program steps 2, 5, 8, 11. . . TM4 complete with the associated data records of the route and resource elements SE1, BE1,. . . SE4, BE4 created programmatically. Furthermore, with the command type V,. . . the programming links between the route and resources elements of the sub-models and the links to the output and recording resources according to the illustrative representation in Fig. 6 programmed.
So bewirkt die Anweisung V, SE1, 2, B11, 1 im Programmschritt 3 die programmtechnische Verknüpfung der Eingangsverzweigung 2 des Streckenelementes SEI im Teilmodell TM1 mit der Ausgangs verzweigung 1 des Ausgabebetriebsmittels B11. Entsprechend bewirkt die Anweisung V, BE1, 1, SE1, 5 im Programmschritt 4 die programmtechnische Verknüpfung der Eingangsverzweigung 1 des Betriebsmittelelementes BE1 mit der Betriebsmittelverzwei gung 5 des dazugehörigen Streckenelementes SE1 im Inneren des Teilmodelles TM1. In der gleichen Weise werden alle "Ver bindungen" in der anschaulichen Darstellung von Fig. 6 durch die Verknüpfungsanweisungen V in den Programmschritten 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15, 17 programmtechnisch ausgeführt.Thus, instruction V, SE1, 2, B11, 1 in program step 3 effects the program-related linking of input branch 2 of route element SEI in submodel TM1 to output branch 1 of output device B11. Correspondingly, the instruction V, BE1, 1, SE1, 5 in program step 4 effects the programming link between the input branch 1 of the resource element BE1 and the resource branching 5 of the associated route element SE1 inside the submodel TM1. In the same way, all "connections" in the illustrative representation of FIG. 6 are executed programmatically by the linking instructions V in program steps 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13, 15, 17.
Die beispielhafte verfahrentechnische Anlage von Fig. 5 wird somit gemäß der vorliegenden Erfindung programmtech nisch nachgebildet durch das in Fig. 6 anschaulich dar gestellte Modell M, welches aus einer Abfolge von Teil modellen besteht, die entsprechend Fig. 7 über eine Ver quellungsdatei programmtechnisch miteinander verknüpft sind. Es ist nun ein besonderes Kennzeichen der Erfindung, daß außer "verquellten" Teilmodellen keine weiteren "Funk tionsbausteine" zur programmtechnischen Nachbildung der verfahrenstechnischen Anlage benötigt werden. Insbesondere werden keine separaten Teilmodelle zur Nachbildung von Verzweigungen im Wegenetz benötigt. Vielmehr werden even tuell vorhandene Verzweigungen im Wegenetz erfindungsgemäß gemeinsam mit dem unmittelbar davor bzw. danach liegenden Betriebsmittel programmtechnisch in einem einzigen Teilmo dell nachgebildet. So wird die einzige Verzweigung K im bei spielhaften Wegenetz der Fig. 5 erfindungsgemäß entsprech end Fig. 6 durch den Ausgangsknoten AK des Streckenele mentes SE2 im Inneren des zur programmtechnischen Nachbildung des Betriebsmittels "Pumpe P1" dienenden Teilmodelles TM2 nachgebildet. The exemplary process engineering system of FIG. 5 is thus modeled in accordance with the present invention in terms of programming technology by the model M which is illustrated in FIG. 6 and which consists of a sequence of partial models which, according to FIG are. It is now a special feature of the invention that, apart from "swollen" submodels, no further "function blocks" are required for program-related simulation of the process engineering system. In particular, no separate sub-models are required to simulate branches in the route network. Rather, any branches that may be present in the path network according to the invention are simulated in a single partial model together with the immediately preceding or subsequent operating resources. Thus, the only branching K in the exemplary route network of FIG. 5 according to the invention is shown in FIG. 6 by the output node AK of the route element SE2 in the interior of the partial model TM2 used for program-related simulation of the operating medium “pump P1”.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Teilmodelle, insbe sondere gemäß der Aufführungsform von Fig. 4 ermöglicht somit eine besonders einfache, direkte programmtechnische Nachbildung eines beliebig verzweigten und beliebig viele steuerbare Betriebsmittel aufweisenden Wegenetzes in einer verfahrenstechnischen Anlage. Da der standardisierte Daten satz eines jeden Streckenelementes in einem Teilmodell bereits einen Eingangs- und Ausgangsknoten EK, AK mit jeweils mindestens einem äußeren Abzweig aufweist, können hiermit beliebig komplexe Wegenetze einfach und übersichtlich pro grammtechnisch nachgebildet werden. Falls dabei zwei Be triebsmittel ohne Abzweigung unmittelbar aufeinander folgen, werden jeweils nur ein Abzweig der Eingangs- und Ausgangs verzweigungen in den dazugehörigen Streckenelementen belegt. So ist im Beispiel der Fig. 5 die Pumpe P1 ohne Abzweig direkt an das Ventil V1 angeschlossen. Dementsprechend sind im Modell M der Fig. 6 nur die Eingangsverzweigung 2 des Streckenelementes SE2 mit der Ausgangsverzweigung 8 des Streckenelementes SE1 verknüpft. Die weiteren Abzweige 1, 3 des Eingangsknotens EK im Steckenelement SE2 und die Abzweige 9, 7 des Ausgangsknotens AK im Streckenelement SE1 werden in diesem Falle nicht belegt.The formation of the partial models according to the invention, in particular in particular according to the embodiment of FIG. 4, thus enables a particularly simple, direct program-technical simulation of an arbitrarily branched and any number of controllable operating resources having a route network in a process engineering system. Since the standardized data set of each route element in a partial model already has an input and output node EK, AK, each with at least one external branch, any complex route networks can be simulated simply and clearly in terms of programming. If two items of equipment immediately follow one another without a branch, only one branch of the input and output branches are occupied in the associated route elements. In the example in FIG. 5, the pump P1 is connected directly to the valve V1 without a branch. Accordingly, in model M of FIG. 6, only the input branch 2 of the route element SE2 is linked to the output branch 8 of the route element SE1. The further branches 1 , 3 of the input node EK in the plug element SE2 and the branches 9 , 7 of the output node AK in the link element SE1 are not occupied in this case.
Schließlich ermöglicht insbesondere die in Fig. 4 darge stellte Ausführungsform der Erfindung die gleichzeitige programmtechnische Nachbildung von mehreren, im Wegenetz parallel arbeitenden Betriebsmitteln mit einem einzigen Teilmodell. So kann in Fig. 4 theoretisch an jeden Abzweig B1 . . . Bn des Betriebsmittelknotens BK je ein separates Betriebsmittelelement BE programmtechnisch "verquellt" wer den. In der Praxis wird jedoch in vielen Fällen ein ein ziges Betriebsmittel zwischen einer unmittelbar davor und danach liegenden Verzweigung des Wegenetzes angeordnet sein, und somit im dazugehörigen Teilmodell TMn nur ein einziges Betriebsmittelelement BEn mit einer Betriebsmittelverzweigung des Betriebsmittelknotens BK des dazugehörigen Strecken elementes SEn verquellt sein.Finally, in particular the embodiment of the invention shown in FIG. 4 enables the simultaneous program-technical simulation of several operating resources working in parallel in the route network with a single partial model. Thus, theoretically at every branch B1 in Fig. 4. . . Bn of the resource node BK, a separate resource element BE "swells" in terms of program technology. In practice, however, a single piece of equipment will be arranged between a branch of the road network immediately before and after it, and thus only a single resource element BEn in the associated partial model TMn will be swollen with a resource branching of the resource node BK of the associated route element SEn.
Die Erfindung betrifft desweiteren ein Automatisierungsge rät zur prozeßtechnischen Führung einer verfahrenstech nischen Anlage, in dem ein entsprechend den obigen Erläute rungen aufgebautes Modell der Anlage und mindestens ein anlagenspezifisches Ablaufprogramm hinterlegt sind, und die prozeßtechnische Führung der Anlage durch das Ablaufprogramm zumindest unter Zuhilfenahme des Modelles erfolgt. Dabei haben Ablaufprogramme im allgemeinen die Aufgabe, die ver fahrenstechnische Anlage in einer gewünschten Weise derart zu beeinflussen, daß die am Eingang zugeführten Stoffe in Endprodukte gewünschter Beschaffenheit und Menge umge setzt werden. Im vorliegenden Fall einer verfahrenstech nischen Anlage mit einem Wegenetz beeinflußt ein Ablauf programm die steuerbaren Betriebsmittel des Wegenetzes insbesondere derart, daß eine ganz bestimmte, von der je weiligen Betriebsweise der Anlage abhängige Einstellung des Stoffweges, des Stoffvorschubes und gegebenenfalls der Stoffbearbeitung mit dem Ziel der erfolgreichen Bereit stellung des gewünschten Endproduktes erfolgt.The invention further relates to an automation system advises on procedural management of a procedural African plant in which a corresponding to the above explanations model of the plant and at least one plant-specific sequence program are stored, and the process-technical guidance of the plant through the sequence program at least with the help of the model. Here sequential programs generally have the task of ver driving system in a desired manner to influence that the substances fed in at the entrance converted into end products of the desired quality and quantity be set. In the present case, a procedural one African system with a route network influences a process program the controllable resources of the route network especially such that a very specific one, depending on the due to the operation of the system dependent adjustment of the Material path, the material feed and, if applicable, the Fabric processing with the goal of successful ready position of the desired end product.
Erfindungsgemäß weist in diesem Fall das Ablaufprogramm mindestens einen Wegbaustein im Sinne eines programmtech nischen "Funktionsbausteines" auf, in dem ein Satz oder mehrere Sätze entweder von Kopien von ausgewählten Teil modellen oder von programmtechnischen Verweisen auf aus gewählte Teilmodelle in Form eines Datensatzes programm technisch derart hinterlegt sind, daß über die steuer baren Betriebsmittel und Verzweigungen der zu dem einen oder den mehreren Sätzen gehörigen Teilmodelle ein zulässiger oder mehrere alternative, zulässige Wege durch das Wegenetz der Anlage von einem ausgewählten Ausgabebetriebsmittel bis zu einem ausgewählten Aufnahmebetriebsmittel programmtech nisch nachgebildet werden.According to the invention, the sequence program points in this case at least one route module in the sense of a program tech African "function block" in which a sentence or multiple sets of either copies of selected part models or from technical references to program selected partial models in the form of a data record are technically deposited in such a way that about the tax resources and ramifications of one or the other the sub-models belonging to the several sentences are a permissible one or several alternative, permissible routes through the route network the system from a selected output resource to to a selected recording resource programmtech niche replicas.
Da verfahrenstechnische Anlagen in der Regel sehr komplex aufgebaut sind, ist es in vielen Fällen möglich, einen Stoff von einem ausgewählten Ausgabebetriebsmittel unter Zuhilfe nahme von unterschiedlichen steuerbaren Betriebsmitteln des Wegenetzes zu ein und demselben Aufnahmebetriebsmittel zu leiten. Es sind somit unter Umständen mehrere alternative, zulässige "Wege" möglich, auf denen der Stofftransport statt finden kann. Erfindungsgemäß können nun in einem "Wegbau stein" genannten Datensatz alle diejenigen Teilmodelle pro grammtechnisch hinterlegt werden, mit denen ein zulässiger oder mehrere alternative, zulässige Wege durch das Wegenetz der Anlage von einem ausgewählten Aufnahmebetriebsmittel bis zu einem ausgewählten Aufnahmebetriebsmittel nachgebildet werden. Die einen zulässigen Weg bzw. Wegalternative nach bildenden Teilmodelle werden dabei vorteilhaft in Form von Sätzen im Wegbaustein programmtechnisch hinterlegt. Dieser stellt somit in einer für den Benutzer der verfahrenstech nischen Anlage übersichtlichen Weise alle möglichen Weg alternativen zwischen einem bestimmten Ausgabebetriebs mittel und einem bestimmten Aufnahmebetriebsmittel modell artig programmtechnisch zusammen.Since process engineering systems are usually very complex are built up, in many cases it is possible to use a substance from a selected output resource with the aid of different controllable resources of the Path network to one and the same recording resource conduct. So there may be several alternative permissible "ways" in which the mass transfer takes place Can be found. According to the invention can now in a "path stone "called data set all those sub-models per be stored in grammar with which a permissible or several alternative, permissible routes through the route network the system from a selected recording resource to replicated to a selected recording resource will. The one permissible route or alternative route sub-models are advantageous in the form of Blocks stored in the path block in the program. This thus provides the procedural engraving for the user nical system clearly all possible ways alternatives between a particular dispensing operation medium and a particular recording resource model well program-wise together.
Eine derartige programmtechnische Modellierung mit Hilfe des erfindungsgemäßen "Wegbausteines" bietet nicht nur den Vorteil, daß dem Betreiber der verfahrenstechnischen Anlage eine Auswahl zwischen mehreren gleichwertigen, zulässigen Wegalternativen möglich ist, sondern daß auch schnell erkennbar ist, welche der Wegalternativen kurz oder mittel fristig nicht zur Verfügung stehen. So kann der Fall ein treten, daß mehrere steuerbare Betriebsmittel im Wegenetz aufgrund eines aktuell stattfindenden Stofftransportes zwischen bestimmten Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmitteln momentan nicht verfügbar sind. Häufig sind auch manche Betriebsmittel z. B. aufgrund von Störungen, Defekten oder Wartungsarbeiten zeitweise nicht verfügbar. Derartige "Belegungen" können von dem zum jeweiligen Betriebsmittel des Wegenetzes gehörigen Teilmodell programmtechnisch nach gebildet werden. Als "Belegungsanzeige" eignen sich bevor zugt die programmtechnischen "Meßstellen" ZE, ZA im Beispiel von Fig. 4. Weist somit ein Teilmodell in dem eine Weg alternative im Wegenetz nachbildenden Satz von Teilmodellen eine derartige "programmtechnische Belegung" auf, so ist diese Wegalternative im Wegbaustein momentan nicht verfüg bar. Ein gemäß der Erfindung aufgebautes Automatisierungs gerät hat somit den Vorteil, daß aufgrund der programm technischen Nachbildung des Wegenetzes mit Hilfe der Teil modelle und der Verquellungsdatei, und der programmtech nischen Zusammenfassung zulässiger Wegalternativen zwischen einem Paar von Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmitteln in "Wegbausteinen" dem Betreiber eine gute Übersicht über die tatsächliche Gesamtstruktur der verfahrenstechnischen Anlage und deren momentanen Zustand, insbesondere der Verfügbarkeit steuerbarer Betriebsmittel und damit bestimmter Wegstrecken im Wegenetz, ermöglicht wird.Such programming in terms of programming with the aid of the "route module" according to the invention not only offers the advantage that the operator of the process engineering system can choose between several equivalent, permissible route alternatives, but also quickly recognizes which of the route alternatives is not available in the short or medium term To be available. Thus, the case may arise that several controllable operating resources in the route network are currently not available due to a material transport currently taking place between certain output and receiving operating resources. Often some resources are also e.g. B. temporarily unavailable due to malfunctions, defects or maintenance work. Such "assignments" can be reproduced in terms of program technology from the sub-model belonging to the respective resource of the route network. The program-technical "measuring points" ZE, ZA in the example of FIG. 4 are suitable as "occupancy display" before. Thus, if a sub-model in which a route alternative set of sub-models simulating the route network has such a "program-technical assignment", this is the route alternative not currently available in the path module. An automation device constructed according to the invention thus has the advantage that due to the program-technical simulation of the route network with the help of the partial models and the source file, and the program-technical summary of permissible route alternatives between a pair of output and recording resources in "route modules" the operator a good overview of the actual overall structure of the process engineering system and its current state, in particular the availability of controllable resources and thus certain distances in the network of paths, is made possible.
Ein gemäß der Erfindung aufgebautes Automatisierungsgerät kann besonders vorteilhaft z. B. in einem Leitstand bzw. einer Warte dazu verwendet werden, um die damit nachge bildete verfahrenstechnische Anlage einer zentralen Be obachtung, Bedienung und/oder prozeßtechnischen Führung, d. h. Steuerung und Regelung, insbesondere der Betriebsmittel des Wegenetzes mit dem Ziel der Bereitstellung von stoff lichen Endprodukten in einer gewünschten Menge und Zusam mensetzung, zugänglich zu machen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist hierzu das Automati sierungsgerät eine Prozeßschnittstelle auf, über die das mindestens eine Ablaufprogramm die zu den Teilmodellen des Wegenetzes gehörigen Betriebsmittel zumindest ansteuern kann. Ferner ist in dem mindestens einen Wegbaustein ein jeder Satz entweder von Kopien von ausgewählten Teilmodellen oder von programmtechnischen Verweisen auf ausgewählte Teil modelle in mindestens einer Schrittfolge derart programm technisch hinterlegt, daß bei der Bearbeitung der Schritt folge durch das Ablaufprogramm über die Prozeßschnittstelle eine Ansteuerung derjenigen Betriebsmittel der Anlage er folgt, welche in dem durch den jeweiligen Satz nachgebil deten, zulässigen Weg bzw. der Wegalternative angeordnet sind.An automation device constructed according to the invention can be particularly advantageous for. B. in a control room or a control room can be used to formed process engineering plant of a central Be observation, operation and / or process engineering management, d. H. Control and regulation, especially of the equipment the network of paths with the aim of providing material Liche end products in a desired amount and together setting to make accessible. According to another Embodiment of the invention has the automatics for this sierungsgerät a process interface over which the at least one sequence program for the sub-models at least control the equipment belonging to the route network can. Furthermore, there is at least one path module each set of either copies of selected sub-models or from technical references to selected parts Models in such a program in at least one sequence of steps technically stored that when processing the step follow through the sequence program via the process interface a control of those resources of the plant follows, which is shown in the following by the respective sentence the permitted route or the alternative route are arranged.
Diese Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 8, 9 und 10 näher erläutert.These embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to FIGS. 8, 9 and 10.
In Fig. 8 ist beispielhaft ein Wegbaustein W.B51 anschau lich dargestellt, in dem derjenige Satz von ausgewählten Teilmodellen programmtechnisch hinterlegt ist, welcher im Beispiel der Fig. 5 den zulässigen Weg vom Ausgabebetriebs mittel B11 als Quelle Q bis zum Aufnahmebetriebsmittel B51 als Ziel Z programmtechnisch nachgebildet. Da das Beispiel von Fig. 5 über die steuerbaren Betriebsmittel V1, P1, V3 des Wegenetz es nur einen einzigen Weg zwischen den Betriebs mitteln B11 und B51 ermöglicht, kann der Wegbaustein W.B51 in Fig. 8 nur den einen einzigen Satz von Teilmodellen TM4, TM1, TM3, TM2 aufweisen, die in der einzigen zulässigen Wegalternative 1 tabellarisch zusammengestellt sind. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind diese ausgewählten Teilmodelle im Wegbaustein bereits in einer aus vier Schritten bestehenden Steuerschrittfolge SN im Weg baustein hinterlegt. Bei deren Bearbeitung durch das Ablauf programm wird im ersten Steuerschritt SN1 über das Teilmo dell TM4 das hierdurch programmtechnisch nachgebildete Be triebsmittel im Wegenetz, d. h. das Ventil V2 in Fig. 5 angesteuert. In entsprechender Weise steuert das Ablauf programm über die Prozeßschnittstelle bei der Bearbeitung der Steuerschritte SN2, 3, 4 die durch die Teilmodelle TM1, 3, 2 programmtechnisch nachgebildeten Betriebsmittel im Wegenetz der Fig. 5 an, d. h. die Ventile V1, V3 und die Pumpe P1.In Fig. 8, a path module W.B51 is illustratively shown, in which the set of selected partial models is stored in the program, which in the example of FIG. 5 shows the permissible path from the output means B11 as source Q to the recording means B51 as target Z reproduced programmatically. Since the example of FIG. 5 via the controllable resources V1, P1, V3 of the route network only allows a single route between the resources B11 and B51, the route module W.B51 in FIG. 8 can only carry out the one set of submodels TM4 , TM1, TM3, TM2, which are tabulated in the only permissible path alternative 1. According to the preferred embodiment of the invention, these selected partial models are already stored in the path module in a four-step control step sequence SN in the path module. When they are processed by the sequence program, in the first control step SN1 the partial model TM4 is used to control the operationally simulated operating means in the route network, ie the valve V2 in FIG. 5. In a corresponding manner, the sequence program controls via the process interface during the processing of the control steps SN2, 3, 4 the resources simulated by the partial models TM1, 3, 2 in the route network of FIG. 5, ie the valves V1, V3 and the pump P1 .
Der Betriebszustand, den das jeweilige Betriebsmittel des einzelnen Teilmodelles nach Ansteuerung über die Prozeß schnittstelle einnehmen soll, ist in der Schrittfolge SN der Fig. 8 als "Sollzustand" angegeben. So veranlaßt das Ab laufprogramm des Automatisierungsgerates bei der Bearbeitung des Schrittes SN1 über das Teilmodell TM4 und die Prozeß schnittstelle z. B. eine Schließung des Ventiles V2, d. h. die Einnahme des Sollzustandes 0. Entsprechend wird im Steuer schritt SN2 über das Teilmodell TM1 eine Öffnung des Ventiles V2 bewirkt, d. h. die Einnahme des Sollzustandes 1. Die Bearbeitung des Steuerschrittes SN3 bewirkt über das Teilmodell TM3 ebenfalls eine Öffnung des Ventiles V3. The operating state, which the respective equipment of the individual sub-model is to assume after activation via the process interface, is indicated in the step sequence SN of FIG. 8 as the "target state". Thus, the running program of the automation device causes the processing of step SN1 via the partial model TM4 and the process interface z. B. A closing of the valve V2, ie the taking of the target state 0. Accordingly, in the control step SN2, the valve V2 is opened via the sub-model TM1, ie the target state 1 is taken. The processing of the control step SN3 also brings about the sub-model TM3 an opening of the valve V3.
Schließlich bewirkt die Bearbeitung des Steuerschrittes SN4 durch Eingriff des Ablaufprogrammes auf das Teilmodell TM2 die Anschaltung der Pumpe P1, d. h. ebenfalls den Soll zustand 1. Nach Bearbeitung aller Schritte in der Schritt folge SN sind somit alle Betriebsmittel des Wegenetzes zwischen dem Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmittel B11, B51 in Fig. 5 derart angesteuert, daß dieser Weg in der ver fahrenstechnischen Anlage von Fig. 5 "aktiviert" ist, d. h. ein Stofftransport von B11 nach B51 stattfindet. Die er findungsgemäße programmtechnische Nachbildung von zulässi gen Wegen und Wegalternativen in einem Wegenetz mit Hilfe eines "Wegbausteines" ermöglicht somit zusammen mit einer Prozeßschnittstelle des Automatisierungsgerätes eine direkte prozeßtechnische Führung der nachgebildeten verfahrenstech nischen Anlage.Finally, the processing of the control step SN4 by intervention of the sequence program on the submodel TM2 causes the connection of the pump P1, ie also the desired state 1. After processing all the steps in the step sequence SN, all the resources of the route network are therefore between the output and recording resources B11 driven B51 in Fig. 5 so that this path in the drive ver technical installation of Fig. 5 is "activated", ie a mass transport of B11 to B51 takes place. The inventive program-based simulation of permissible paths and path alternatives in a path network with the aid of a "path block" thus enables, together with a process interface of the automation device, direct process-technical management of the simulated procedural system.
Bei einem weiteren Bearbeitungsdurchlauf der Schrittfolge kann den steuerbaren Betriebsmitteln auch der komplementäre Sollzustand vorgegeben werden. Im Beispiel der Fig. 8 ist dementsprechend in den Steuerschritten SN1, 2, 3, 4 ein möglicher inverser Sollzustand . . . /1, . . . /0, . . . /0, . . . /0 angegeben. Bei deren Bearbeitung durch das Ablaufprogramm werden somit über die Prozeßschnittstelle zumindest die Ventile V1, V3 geschlos sen und die Pumpe P1 ausgeschaltet. Der Weg zwischen B11 und B51 wird wieder "deaktiviert".In a further processing run of the sequence of steps, the controllable operating resources can also be given the complementary desired state. Accordingly, in the example of FIG. 8, a possible inverse target state is in the control steps SN1, 2, 3, 4. . . /1, . . . / 0,. . . / 0,. . . / 0 specified. When they are processed by the sequence program, at least the valves V1, V3 are closed and the pump P1 is switched off via the process interface. The path between B11 and B51 is "deactivated" again.
Fig. 9 zeigt wiederum in anschaulicher Darstellung den all gemeinen Fall von Wegbausteinen W.B51, W.B52 . . . W.B5n, welche zur programmtechnischen Modellierung des Wegenetzes in einer allgemeinen technischen Anlage gemäß der Darstel lung von Fig. 1 dienen, und bei denen gemäß einer bevor zugten Ausführungsform der Erfindung "Wegalternativen" durch das Wegenetz programmtechnisch nachgebildet sind. So sind im ersten Wegbaustein W.B51 n Sätze von Teilmodellen pro grammtechnisch zusammengefaßt. Dabei bildet der erste Satz alle zwischen dem als Quelle Q dienenden Ausgabebetriebs mittel B11 und dem als Ziel Z dienenden Aufnahmebetriebs mittel B51 möglichen Wegalternativen 1, 2, . . . n im Wegenetz der allgemeinen technischen Anlage von Fig. 1 nach. Der Alternative 1 kann dabei die höchste und den Alternativen n die niedrigste Priorität zugeordnet sein. Dementsprechend bildete der letzte Satz von Teilmodellen im Wegbaustein W.B51 alle zulässigen Wegalternativen zwischen dem Ausga bebetriebsmittel B1n und dem Aufnahmebetriebsmittel B51 nach. Der Wegbaustein W.B51 modelliert somit alle zu lässigen, von einem beliebigen Ausgabebetriebsmittel B11 . . . B5n ausgehenden und auf das Aufnahmebetriebsmittel B51 zulaufenden Wegalternativen in der gleichen Weise umfassen die Wegbaustein W.B52 . . . W.B5n ebenfalls jeweils n Sätze von Wegbausteinen. Hierdurch werden alle zulässigen Weg alternativen, die von jedem Ausgabebetriebsmittel B11 . . . B1n ausgehen und jeweils auf ein Aufnahmebetriebsmittel B52 . . . B5n zulaufen programmtechnisch nachgebildet. Fig. 9 again shows a clear illustration of the general case of way blocks W.B51, W.B52. . . W.B5n, which are used for programming the route network in a general technical system according to the representation of FIG. 1, and in which, according to a preferred embodiment of the invention, "route alternatives" are reproduced programmatically by the route network. Thus, in the first path module W.B51, n sets of sub-models are summarized per gram. In this case, the first sentence forms all possible paths 1 , 2 ,... Between the output mode serving as source Q and the recording mode serving as target Z and B51. . . n in the network of paths of the general technical system of FIG. 1. Alternative 1 can be assigned the highest priority and alternatives n the lowest. Accordingly, the last set of partial models in the path module W.B51 simulated all permissible path alternatives between the output resource B1n and the recording resource B51. The W.B51 path module thus models all permissible B11 output devices. . . B5n outgoing and in the same way to the recording resource B51 path alternatives include the W.B52. . . W.B5n also has n sets of path blocks. As a result, all permissible paths are alternative that are provided by each output resource B11. . . B1n go out and each on a recording resource B52. . . B5n replicated programmatically.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt jede Schrittfolge SN in dem mindestens einen Wegbaustein des Automatisierungsgerätes mindestens eine separate "Start- Schrittfolge" und eine "Stop-Schrittfolge". Darin sind entweder die Kopien der ausgewählten Teilmodelle oder die programmtechnischen Verweise auf die ausgewählten Teil modelle programmtechnisch in einer derartigen Reihenfolge hinterlegt, daß bei der Bearbeitung der Start- bzw. der Stop-Schrittfolge durch das Ablaufprogramm über die Prozeß schnittstelle eine ordnungsgemäße sukzessive Freischaltung bzw. Absperrung derjenigen Betriebsmittel im Wegenetz er folgt, welche in und an dem durch den jeweiligen Satz nach gebildeten, zulässigen Weg angeordnet sind. Dies soll wiede rum am Beispiel der Fig. 5, 8 näher erläutert werden. According to a further embodiment of the invention, each step sequence SN in the at least one path module of the automation device comprises at least one separate “start step sequence” and a “stop step sequence”. Either the copies of the selected sub-models or the program-related references to the selected sub-models are stored in the program in such an order that when the start or stop sequence of steps is processed by the sequence program via the process interface, a proper successive activation or Isolation of those resources in the network of paths it follows, which are arranged in and on the permissible path formed by the respective sentence. This should be explained in more detail using the example of FIGS . 5, 8.
So ist in Fig. 8 als "Start-Schrittfolge" die Folge der Steuerschritte SN1, 2, 3, 4, und als Stop-Schrittfolge die Folge der Steuerschritte SN4, 3, 2, 1 für das Beispiel des dortigen Wegbausteins W.B51 angegeben. Bei der Bearbeitung des Wegbausteins W.B51 durch das Ablaufprogramm werden somit die in den Steuerschritten programmtechnisch hinterlegten Teilmodelle sukzessive angesteuert. Gemäß der Fig. 5 hat dies zur Folge, daß bei der Bearbeitung der Start-Schritt folge zur Aktivierung der einzigen, zulässigen Wegalterna tive 1 im dortigen Wegenetz zwischen den Betriebsmittel B11 und B51 zunächst über das Teilmodell TM4 das Ventil V2 geschlossen wird. Hierdurch wird der Abzweig des Wegenetzes von der Verzweigung K am Ausgang der Pumpe P1 bis zum Auf nahmebetriebsmittel B52 abgesperrt. In den darauf folgenden Steuerschritten SN2, SN3 werden über die Teilmodelle TM1, TM3 die in der Wegalternative liegenden Ventile V1, V3 geöffnet. Schließlich wird im letzten Steuerschritt SN4 über das Teil modell TM2 die in der Wegalternative liegende Pumpe P1 akti viert. Durch diese Anordnung der Steuerschritte in der "Start-Schrittfolge" werden somit die Betriebsmittel des Wegenetzes ordnungsgemäß sukzessiv freigeschaltet.Thus, in Fig. 8 as "Start-step sequence" the sequence of control steps SN1, 2, 3, 4, and as a stop-step sequence, the sequence of control steps SN4, 3, 2, indicated 1 for the example of local Wegbausteins W.B51 . When the W.B51 route block is processed by the sequence program, the sub-models stored in the control steps in the program steps are thus controlled successively. According to FIG. 5, this has the consequence that, in the processing of the start step follow for activating the only ones permitted Wegalterna tive 1 in the local network of paths between the operating means B11 and B51 initially the partial model TM4 the valve V2 is closed. As a result, the branch of the road network is blocked off from the branching K at the outlet of the pump P1 to the operating equipment B52. In the subsequent control steps SN2, SN3, the valves V1, V3 which are in the alternative path are opened via the partial models TM1, TM3. Finally, in the last control step SN4, the pump P1 lying in the alternative path is activated via the part model TM2. This arrangement of the control steps in the "start step sequence" thus properly unlocks the resources of the route network.
In der gleichen Weise erfolgt eine ordnungsgemäße sukzessive Absperrung dieser Betriebsmittel durch aufeinanderfolgende Be arbeitung der in einer "Stop-Schrittfolge" programmtechnisch hin terlegten Steuerschritte. So wird im Beispiel der Fig. 8,5 zunächst der Steuerschritt SN4 bearbeitet und hierdurch über das Teilmodell TM2 das Betriebsmittel Pumpe P2 ausgeschaltet. Darauffolgend werden die Steuerschritte 3, 2 bearbeitet, was über die dazugehörigen Teilmodelle TM3, TM1 eine Absperrung der Ventile V3, V1 zur Folge hat. Schließlich wird zum Ab schluß der Stop-Schrittfolge der Steuerschritt 1 bearbei tet, wodurch über das Teilmodell TM4 das im Abzweig lie gende Ventil V2 wieder geöffnet wird. Auf diese Weise wird durch ordnungsgemäße, sukzessive Absperrung der Wegbe triebsmittel zwischen B11 und B51 der Ausgangszustand wieder erreicht.In the same way, this equipment is properly shut off successively by successive processing of the control steps stored in a "stop step sequence" in terms of program technology. For example, in the example in FIG. 8.5, the control step SN4 is first processed and the pump P2 operating medium is thereby switched off via the submodel TM2. The control steps 3, 2 are then processed, which results in the valves V3, V1 being shut off via the associated submodels TM3, TM1. Finally, at the end of the stop sequence of steps, control step 1 is processed, as a result of which valve V2 lying in the branch is opened again via submodel TM4. In this way, the initial state is reached again by proper, gradual shutdown of the means of travel between B11 and B51.
Gemäß einer letzten Ausführungsform der Erfindung ist das Automatisierungsgerät derart ausgelegt, daß das Ablauf programm die Schrittfolgen von mehr als einem Satz ent weder von Kopien von Teilmodellen oder von programm technischen Verweisen auf Teilmodelle "quasisimultan" be arbeiten kann. Die Betriebsmittel der betroffenen Teil modelle können somit über die Prozeßschnittstelle zeit lich überlappend angesteuert werden. Erfindungsgemäß kann das Ablaufprogramm in einem solchen Fall in dem betroffe nen Wegbaustein bevorzugt selbsttätig die Schrittfolge des jenigen Satzes auswählen, und somit die Betriebsmittel der Teilmodelle in demjenigen der alternativen, zulässigen Wege zwischen einem bestimmten Ausgabebetriebsmittel und einem bestimmten Aufnahmebetriebsmittel ansteuern, bei dem keine der nachgebildeten Verzweigungen in den dazugehörigen Teil modellen durch eine vom Ablaufprogramm quasisimultan akti vierte Schrittfolge eines anderen Satzes aktuell belegt ist. Diese Ausführungsform ermöglicht dem Betreiber der ver fahrenstechnischen Anlage, gleichzeitig mehrere Wegalter nativen über das Ablaufprogramm und die Prozeßschnitt stelle zu aktivieren, ohne daß Überschneidungen im Inne ren des Wegenetzes auftreten. Soweit es die technische Struktur der Anlage zuläßt, können somit mehrere Wege zwischen Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmitteln gleichzeitig freigeschaltet und somit simultan hierüber ein Stoffvorschub aktiviert werden. Das Automatisierungsgerät verhindert dabei selbsttätig, daß Teilmodelle von bestimmten Betriebsmitteln des Wegenetzes, auf die in mehreren Sätzen von Teilmodellen in mehreren Wegbausteinen Bezug genommen wird, versehentlich gleichzeitig angesteuert werden.According to a last embodiment of the invention that is Automation device designed so that the process program the sequence of steps of more than one block neither of copies of partial models or of program technical references to partial models "quasisimultan" be can work. The resources of the affected part models can thus be timed via the process interface overlapping. According to the invention the sequence program in such a case in which affected NEN block automatically prefers the sequence of steps select that set, and thus the resources of the Sub-models in that of the alternative, permissible ways between a particular output resource and one control certain recording resources, where none the reproduced branches in the corresponding part models through a quasi-simultaneous acti fourth step sequence of another sentence is currently occupied. This embodiment enables the operator of the ver driving system, several way age at the same time native about the sequence program and the process cut place to activate without overlap inside ren of the road network occur. As far as the technical The structure of the system allows several ways between spending and recording resources at the same time unlocked and thus simultaneously a material feed to be activated. The automation device prevents this automatically that sub-models of certain equipment of the road network on which in several sets of sub-models is referenced in several way blocks, inadvertently can be controlled simultaneously.
Soll folglich ein zwischen einem Ausgabe- und einem Aufnah mebetriebsmittel liegender Weg aktiviert werden, so bestimmt das Automatisierungsgerät bevorzugt selbsttätig denjenigen Satz von Teilmodellen, und somit diejenige, zulässige Wegal ternative im Wegenetz, bei dem keiner der Teilmodelle bereits aktiviert ist. Selbstverständlich kann dem Automatisierungs gerät auch manuell eine bestimmte Wegalternative fest vorge geben werden. Falls sich keine freie Wegalternative findet, folglich in jedem Satz ein oder mehrere Teilmodelle momentan belegt sind, so gibt das Ablaufprogramm zur Vermeidung von unkontrollierten Fehlschaltungen im Wegenetz keine Wegalter native frei. In diesem Fall muß abgewartet werden, bis eine oder mehrere der anderen, vom Ablaufprogramm quasisimultan aktivierten Sätze von Teilmodellen nicht mehr benötigt werden, d. h. die über die hierdurch programmtechnisch nachgebildeten Wege im Wegenetz ablaufenden Stofftransporte abgeschlossen sind. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Automatisierungsgerätes hat den besonderen Vorteil, daß der Benutzer die verfahrenstechnische Anlage unter Ausnutzung möglichst aller zur Verfügung stehender Betriebsmittel und Verzweigungen im Wegenetz möglichst voll auslasten kann. Er kann somit entsprechend seinem momentanen Bedarf mehrere Sätze von Teilmodellen in mehreren Wegbausteinen aktivieren, um somit möglichst viele Wege im Wegenetz der Anlage zwi schen unterschiedlichen Ausgabebetriebsmittel B1n und Auf nahmebetriebsmittel B5n simultan zu aktivieren. Es können somit gleichzeitig mehrere verfahrenstechnische Prozesse in der Anlage ablaufen, ohne das Fehlleitungen von Stoffen im Wegenetz auftreten. Should therefore be between an issue and a recording the way lying on the equipment is activated the automation device prefers those automatically Set of sub-models, and thus the one, permissible Wegal alternative in the network of paths in which none of the sub-models already exist is activated. Of course, the automation a certain route alternative is also pre-set manually will give. If there is no free alternative path, consequently one or more sub-models in each set at the moment the sequence program to avoid uncontrolled faulty switching in the route network no wayholders native free. In this case you have to wait until one or several of the others, quasi-simultaneous by the sequence program activated sets of partial models are no longer required become, d. H. which over the hereby programmatically reproduced routes in the road network of material transports Are completed. This embodiment of the invention Automation device has the particular advantage that the User taking advantage of the process plant if possible, all available resources and Can fully utilize branches in the network of paths. He can therefore have several according to its current needs Activate sets of submodels in several path modules, in order to have as many paths as possible in the network of paths between the plant different output resources B1n and Auf Activate resource B5n simultaneously. It can thus several process engineering processes in the system run without the misdirection of substances in the Path network occur.
Diese Ausführungsform der Erfindung ist im Blockschaltbild der Fig. 10 anschaulich dargestellt. Diese zeigt beispiel haft den Wegbaustein W.5n, mit dem alle zwischen dem als Quelle Q dienenden Ausgabebetriebsmittel B1n und dem als Ziel Z dienenden Aufnahmebetriebsmittel B5n liegenden, zu lässigen Wegalternativen 1 . . . X programmtechnisch nachge bildet werden. Wird nun dieser Wegbaustein W.5n vom Anlagen betreiber aktiviert, so überprüft das Ablaufprogramm jede Alternative darauf, ob sie frei oder belegt ist. Fällt die Überprüfung positiv aus, so wird bevorzugt die erste gefundene freie Alternative aktiviert, und somit durch Be arbeitung des dazugehörigen Satzes von Teilmodellen die hier durch programmtechnisch nachgebildeten Betriebsmittel des Wegenetzes über die Prozeßschnittstelle des Automatisierungs gerätes aktiviert. Zur Überprüfung, ob ein Teilmodell TMn frei oder belegt ist, eignen sich besonders die gemäß Fig. 4 vorhandenen programmtechnischen "Belegungsanzeigen" ZE, ZA der Eingangs- und Ausgangsknoten EK, AK im jeweiligen Strecken element SEn.This embodiment of the invention is illustrated in the block diagram of FIG. 10. This shows, by way of example, the route module W.5n, with which all path alternatives 1 that are permissible between the output resource B1n serving as source Q and the destination resource B5n serving as destination Z are permissible. . . X are reproduced programmatically. If this route module W.5n is now activated by the system operator, the sequence program checks every alternative to determine whether it is free or occupied. If the check is positive, the first free alternative found is preferably activated, and thus the processing of the associated set of sub-models activates the devices of the route network simulated here by means of programming technology via the process interface of the automation device. To check whether a partial model TMn is free or occupied, the program-related "occupancy displays" ZE, ZA of the input and output nodes EK, AK in the respective link element SEn, as shown in FIG. 4, are particularly suitable.
Anhand der Fig. 11, 12, 13 wird die Erfindung abschließend anhand eines zweiten Musterbeispieles erläutert.Referring to Figs. 11, 12, 13, the invention is finally illustrated by way of the second sample embodiment.
So zeigt Fig. 11 beispielhaft eine verfahrenstechnische Anlage, welche aus zwei Ausgabebetriebsmitteln B11, B12 und zwei Aufnahmebetriebsmitteln B51, B52 besteht, die über ein Rohrleitungssystem miteinander verbunden sind. Dieses Wege netz weist als steuerbare Betriebsmittel die Ventile V11, V16, V14, V15, V21, V24, V25 und die Pumpen P12, P23 auf. Ferner sind vier Verzweigungen K1 . . . K4 vorhanden. Auf grund dieser Struktur des Wegenetzes ist es möglich, bei Bedarf einen Stofftransport auf mehr als einem Weg z. B. von B11 nach B51 durchzuführen. Die Struktur des Wegenetzes mit den integrierten steuerbaren Betriebsmitteln ermöglicht somit die Aktivierung von Wegalternativen.Thus, FIG. 11 as an example a process plant, which consists of two O resources B11, B12 and two receiving equipment B51, B52, which are connected to one another via a pipe system. This way network has the valves V11, V16, V14, V15, V21, V24, V25 and the pumps P12, P23 as controllable resources. There are also four branches K1. . . K4 available. Due to this structure of the route network, it is possible, if necessary, a mass transfer in more than one way z. B. from B11 to B51. The structure of the route network with the integrated controllable resources thus enables the activation of route alternatives.
Erfindungsgemäß ist jedes Betriebsmittel des Wegenetzes gemeinsam mit der eventuell unmittelbar davor und danach liegenden Verzweigung im Wegenetz programmtechnisch nach gebildet durch ein Teilmodell. So dienen die Teilmodelle TM411, TM416, T414, TM415, TM421, TM424, TM425 zur Nachbildung der Ventile V11, V16, V14, V15, V21, V24, V25, und die Teilmodelle TM412, TM423 zur Nachbildung der Pumpen P12, P23. Erfindungs gemäß werden die Verzweigungen des Wegenetzes gemeinsam mit dem unmittelbar davor oder danach liegenden Betriebsmittel in einem einzigen Teilmodell programmtechnisch nachgebildet. So werden die Verzweigungen K1, K2, K3 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nachgebildet durch die Aus gangsknoten AK in den zu den Teilmodellen TM412, TM416, TM424 gehörigen Streckenelementen. Entsprechend wird die Verzwei gung K4 nachgebildet durch den Eingangsknoten EK des zum Teilmodell TM425 gehörigen Streckenelementes. Die im Bei spiel der Fig. 11 gewählte Zuordnung von Teilmodellen zu Verzweigungen ist nur beispielhaft. Vielmehr könnten eben falls unter Anwendung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips z. B. die Verzweigungen K1, K2 als Eingangsknoten EK und die Verzweigungen K3, K4 als Ausgangsknoten AK der Teil modelle TM414, TM415 programmtechnisch nachgebildet werden. Darüber hinaus sind weitere, nicht dargestellte Zuordnungen möglich. Zur Modellierung der Struktur der im Beispiel der Fig. 11 dargestellten Anlage ist erfindungsgemäß wieder eine Verquellungsdatei vorhanden, in der die Verknüpfungen aller Teilmodelle des Wegenetzes untereinander und mit den Ausgabe- und Aufnahmebetriebsmitteln B11, B12 und B51, B52 programmtechnisch hinterlegt sind. Die Verquellungsdatei ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt, da diese vom Prinzip her vollständig der im Beispiel der Fig. 7 dargestellten und ausführlich erläuterten Verquellungsdatei entspricht.According to the invention, each resource of the route network, together with the branching in the route network that may be immediately before and after it, is technically formed by a partial model. The partial models TM411, TM416, T414, TM415, TM421, TM424, TM425 are used to simulate the valves V11, V16, V14, V15, V21, V24, V25, and the partial models TM412, TM423 to simulate the pumps P12, P23. According to the invention, the branches of the route network are simulated in a single partial model together with the equipment immediately before or after it in a program. Thus, the branches K1, K2, K3 are emulated according to a preferred embodiment of the invention by the output nodes AK in the route elements belonging to the submodels TM412, TM416, TM424. Correspondingly, the branching K4 is simulated by the input node EK of the route element belonging to the partial model TM425. The assignment of partial models to branches selected in the example in FIG. 11 is only exemplary. Rather, could just if using the principle underlying the invention z. B. the branches K1, K2 as the input node EK and the branches K3, K4 as the output node AK of the model models TM414, TM415 are simulated in the program. In addition, other assignments, not shown, are possible. To model the structure of the system shown in the example in FIG. 11, a swelling file is again available according to the invention, in which the links of all partial models of the route network to one another and to the output and recording resources B11, B12 and B51, B52 are stored in the program. The swell file is not shown for reasons of clarity, since in principle it corresponds completely to the swell file shown in the example of FIG. 7 and explained in detail.
Ferner wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit die bevor zugte Nachbildung eines jeden Teilmodelles durch den standardisierten Datensatz eines Strecken- und Betriebs mittelelementes nicht erneut dargestellt. Die sich hierdurch ergebende Struktur entspricht im Prinzip wiederum voll ständig dem, was anhand des Beispieles der Fig. 6 bereits ausführlich erläutert wurde. Vielmehr soll mit den Fig. 12, 13 die programmtechnische Hinterlegung von Sätzen ent weder von Kopien von ausgewählten Teilmodellen oder von programmtechnischen Verweisen auf ausgewählte Teilmodelle in "Wegbausteinen" eines erfindungsgemäß aufgebauten Automati sierungsgerätes beispielhaft verdeutlicht werden. Es wird folglich anhand des beispielhaften Wegenetzes von Fig. 11 gezeigt, auf welche Weise, gemäß der Erfindung durch mehrere Sätze von Teilmodellen mehre alternative, zulässige Wege durch das Wegenetz programmtechnisch nachgebildet werden können.Furthermore, for the sake of clarity, the preferred replica of each sub-model was not shown again by the standardized data record of a route and resource element. In principle, the resulting structure in turn corresponds fully to what has already been explained in detail using the example of FIG. 6. Rather, FIGS. 12, 13 are intended to illustrate the program-related deposit of sentences, either from copies of selected partial models or from program-technical references to selected partial models, in "path blocks" of an automation device constructed according to the invention. It is consequently shown on the basis of the exemplary route network from FIG. 11 how in accordance with the invention several alternative, permissible routes can be simulated by the route network in terms of program technology.
So zeigt Fig. 12 einen Wegbaustein W.51, in dem in vier Sätzen entweder Kopien von ausgewählten Teilmodellen oder von programmtechnischen Verweisen auf ausgewählte Teil modelle in Form von Datensätzen programmtechnisch hinter legt sind. Dabei beschreiben die ersten beiden Sätze die zwischen dem Ausgabebetriebsmittel B11 als Quelle Q und dem Aufnahmebetriebsmittel B51 als Ziel Z im Wegenetz der Fig. 11 möglichen Wegalternativen 1 und 2. Entsprechend beschrei ben die anderen beiden Datensätze die zwischen dem Ausgabe betriebsmittel B12 als Quelle Q und dem Aufnahmebetriebs mittel B51 als Ziel Z möglichen Wegalternativen 1 und 2.Thus, FIG. 12 shows a path module W.51, in which either copies of selected partial models or of program references to selected partial models in the form of data records are stored in the program in four sets. The first two sets describe the path alternatives 1 and 2 that are possible between the output resource B11 as source Q and the recording resource B51 as target Z in the route network of FIG. 11. The other two data records accordingly describe those between the output resource B12 as source Q and the recording mode using B51 as destination Z possible route alternatives 1 and 2.
Im Beispiel der Fig. 11 kann ein Stofftransport vom Aus gabebetriebsmittel B11 zum Aufnahmebetriebsmittel B51 entweder über die steuerbaren Betriebsmittel V11, P12, V16 oder über V11, P12, V14, V15 stattfinden. Entsprechend sind erfindungsgemäß die Teilmodelle der in und an diesen Wegen liegenden Betriebsmittel des Wegenetzes im oberen Bereich des Wegbausteines W.51 von Fig. 12 in zwei unterschied lichen Sätzen programmtechnisch zusammengefaßt. Unter An wendung einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind dabei in jedem Satz die Teilmodelle be reits in einer bestimmten Steuer-Schrittfolge SN hinterlegt. Bei deren Bearbeitung durch das Ablaufprogramm erfolgt über die Prozeßschnittstelle des Automatisierungsgerätes eine ordnungsgemäße Ansteuerung der durch die Teilmodelle nach gebildeten Betriebsmittel, und somit eine Freischaltung bzw. Absperrung der hierdurch nachgebildeten Wegalternative.In the example of FIG. 11, a mass transport from the output equipment B11 to the recording equipment B51 can take place either via the controllable equipment V11, P12, V16 or via V11, P12, V14, V15. Correspondingly, according to the invention, the partial models of the resources of the route network located in and on these routes in the upper region of the route module W.51 of FIG. 12 are summarized in two different sets in terms of programming. Using another, preferred embodiment of the invention, the partial models are already stored in a certain control step sequence SN in each set. When they are processed by the sequence program, the process interface of the automation device is used to properly control the resources formed by the sub-models, and thus to activate or block the alternative path simulated thereby.
So weist die Alternative 1 im oberen Bereich von W.51 in Fig. 12 fünf Steuerschritte SN auf. Bei Bearbeitung des ersten Schrittes wird das Ventil V14 über das dazugehörige Teilmodell TM414 gesperrt (Sollzustand 0). Bei der Bear beitung des Schrittes 2 wird das Ventil V15 über das dazu gehörige Teilmodell TM415 ebenfalls abgesperrt (Sollzustand 0). Nun können in den folgenden Steuerschritten 3, 4, 5 die im Inneren dieser Wegalternative liegenden Betriebsmittel V11, V16, P12 über die dazugehörigen Teilmodelle TM411, TM416, TM412 aktiviert werden. Auf diese Weise wird über diesen Satz von Teilmodellen im Wegbaustein W.51 eine Wegalter native ordnungsgemäß aktiviert (Start-Schrittfolge). Bei einer Absperrung dieser Wegalternative werden zumindest aus gewählte oder die gleichen Steuerschritte, gegebenenfalls in einer veränderten Reihenfolge (Stop-Schrittfolge) vom Ablauf programm bearbeitet und die Sollzustände der Betriebsmittel komplementiert.Alternative 1 has five control steps SN in the upper area of W.51 in FIG . When processing the first step, valve V14 is blocked via the associated sub-model TM414 (target state 0). When processing step 2, the valve V15 is also shut off via the associated submodel TM415 (target state 0). Now, in the following control steps 3, 4, 5, the resources V11, V16, P12 located within this alternative path can be activated via the associated sub-models TM411, TM416, TM412. In this way, a path age native is properly activated via this set of submodels in path module W.51 (start sequence). If this alternative path is blocked, at least selected or the same control steps, possibly in a changed order (stop sequence of steps) are processed by the sequence program and the desired states of the equipment are complemented.
Zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der zweiten Wegalter native 2 zwischen den Betriebsmitteln B11 und B51 im Bei spiel der Fig. 11 werden sieben Steuerschritte SN benötigt. Diese sind in Fig. 12 im oberen Bereich W.51 unter "Alter native 2" zusammengestellt. Auch hier werden in den ersten Steuerschritten 1, 2, 3 die benachbarten, für die Wegalter native nicht benötigten steuerbaren Betriebsmittel des Wegenetzes, d. h. in diesem Fall die Ventile V24, V25, V16 durch Bearbeitung der dazugehörigen Teilmodelle TM424, TM425, TM416 gesperrt (Sollzustand 0). Nun können in den darauf folgenden Steuerschritten 4, 5, 6, 7 die im Inneren der Weg alternative liegenden steuerbaren Betriebsmittel des Wege netzes, d. h. die Ventile V11, V14, V15 und die Pumpe P12 durch Bearbeitung der dazugehörigen Teilmodelle TM411, TM414, TM415, TM412 über das Ablaufprogramm und die Prozeßschnittstelle des Automatisierungsgerätes aktiviert werden (Sollzustand 1) (Start-Schrittfolge). Für den Fall, daß diese Wegalter native deaktiviert werden soll, können die in diesem Satz gebündelten Teilmodelle gegebenenfalls in einer anderen Reihenfolge (Stop-Schrittfolge) bearbeitet und den dazu gehörigen Betriebsmitteln der invertierte Sollzustand vorgegeben werden.In order to activate or deactivate the second path switch native 2 between the resources B11 and B51 in the example in FIG. 11, seven control steps SN are required. These are compiled in FIG. 12 in the upper area W.51 under "Alter native 2". Here, too, in the first control steps 1, 2, 3 the neighboring controllable resources of the route network that are not required for the route switch, i.e. in this case the valves V24, V25, V16, are blocked by processing the associated submodels TM424, TM425, TM416 (target state 0). Now, in the subsequent control steps 4, 5, 6, 7, the alternative controllable operating resources of the route network located inside the route, ie the valves V11, V14, V15 and the pump P12, can be processed by processing the associated submodels TM411, TM414, TM415, TM412 can be activated via the sequential program and the process interface of the automation device (target state 1) (start sequence). In the event that this path age is to be deactivated native, the sub-models bundled in this set can be processed in a different order (stop sequence of steps) and the associated resources can be given the inverted target state.
Die in der unteren Hälfte des Wegbausteins W.51 in Fig. 12 dargestellten Sätze von Teilmodellen betreffend die im Wegenetz der Fig. 11 möglichen Wegalternativen zwischen dem Ausgabebetriebsmittel B12 als Quelle Q und dem Aufnahme betriebsmittel B51 als Ziel Z. Dabei sind an der Wegalter native 1 die steuerbaren Betriebsmittel V21, P23, V24, V14, V16, und an der Wegalternative 2 die Betriebsmittel V21, P23, V24, V15 beteiligt. Auch hier sind die Teilmodelle der in und an diesen Wegen liegenden Betriebsmittel in den jeweiligen Teilmodellsätzen bereits in Form von Steuerschrittfolgen SN angeordnet. So besteht die Alternative 1 aus der Schritt folge SN1 . . . 8 und die Alternative 2 aus der Schritt folge SN1 . . . 7. Zur Freischaltung bzw. Absperrung der jeweiligen Wegalternative müssen wiederum in der bereits beschriebenen Weise durch Aktivierung der dazugehörigen Teilmodelle über das Ablaufprogramm benachbarte steuerbare Betriebsmittel des Wegenetzes abgesperrt bzw. freigegeben und im Inneren der gewünschten Wegalternative liegende steuerbare Betriebsmittel freigegeben bzw. abgesperrt werden (Start-/Stop-Schrittfolgen).The sets of submodels shown in the lower half of the path module W.51 in FIG. 12 regarding the path alternatives possible in the path network of FIG. 11 between the output resource B12 as source Q and the recording resource B51 as target Z. Here are at the path age native 1 the controllable resources V21, P23, V24, V14, V16, and in the path alternative 2 the resources V21, P23, V24, V15 involved. Here, too, the partial models of the equipment located in and on these paths are already arranged in the respective partial model sets in the form of control step sequences SN. Alternative 1 consists of the step sequence SN1. . . 8 and alternative 2 from step SN1. . . 7. To activate or block the respective route alternative, in the manner already described, by activating the associated partial models via the sequence program, adjacent controllable resources of the route network must be blocked or released and controllable resources located within the desired route alternative must be released or blocked (start - / stop step sequences).
Fig. 13 zeigt schließlich den Wegbaustein W.52. Dieser bildet die jeweils zwischen den Ausgabebetriebsmitteln B11 und B12 als Quellen Q und den Aufnahmebetriebsmitteln B52 als Ziel Z im Wegenetz der verfahrentechnischen Anlage von Fig. 11 möglichen Wege nach. Dabei ist aufgrund der Struktur der Anlage der Stofftransport zwischen B11 und B52 bzw. B12 und B52 jeweils nur auf einem Weg möglich. Dem entsprechend weist der Wegbaustein W.52 in Fig. 13 in seiner oberen und unteren Hälfte jeweils nur einen Satz von Teilmodellen auf, welche die jeweils nur zulässige Wegalter native 1 beschreiben. Fig. 13, finally, shows the Wegbaustein W.52. This simulates the possible paths between the output resources B11 and B12 as sources Q and the recording resources B52 as destination Z in the route network of the process engineering system of FIG. 11. Due to the structure of the system, mass transport between B11 and B52 or B12 and B52 is only possible in one way. Correspondingly, the way module W.52 in FIG. 13 has only a set of partial models in its upper and lower half, which describe the only permissible route age native 1.
Im Beispiel der Fig. 11 ist aufgrund des Ausbaugrades des dortigen Wegenetzes ein Stofftransport von B11 nach B52 nur über die steuerbaren Betriebsmittel V11, P12, V14, V25 möglich. In the example in FIG. 11, due to the degree of expansion of the path network there, mass transport from B11 to B52 is only possible via the controllable operating means V11, P12, V14, V25.
So sind die Teilmodelle der in und an diesem einzigen zu lässigen Weg liegenden steuerbaren Betriebsmittel in der oberen Hälfte des Wegbausteins W.52 in Fig. 13 in einem einzigen Satz "Alternative 1" zusammengestellt. Zur Frei schaltung dieses Weges müssen die in Abzweigungen des Wege netzes liegenden Betriebsmittel abgesperrt werden. Somit werden in den Steuerschritten SN1, 2, 3 die Ventile V24, V16, V15 über die Teilmodelle TM424, TM416, TM415 gesperrt (Soll zustand 0). Anschließend werden in den Steuerschritten 4, 5, 6 die innerhalb des Weges liegenden Ventile V11, V14, V25 über die Teilmodelle TM411, TM414, TM425 freigeschaltet (Sollzu stand 1). Schließlich kann im letzten Steuerschritt SN7 die Pumpe P12 und somit der Stofftransport von B11 nach B52 aktiviert werden (Start-Schrittfolge).Thus, the partial models of the controllable operating resources located in and on this only permissible route are compiled in the upper half of the route module W.52 in FIG. 13 in a single sentence "Alternative 1". To unlock this route, the equipment in branches of the route network must be blocked. The valves V24, V16, V15 are thus blocked in the control steps SN1, 2, 3 via the submodels TM424, TM416, TM415 (target state 0). The valves V11, V14, V25 within the path are then activated in control steps 4, 5, 6 via the sub-models TM411, TM414, TM425 (target status 1). Finally, in the last control step SN7, the pump P12 and thus the mass transfer from B11 to B52 can be activated (start step sequence).
In entsprechender Weise ist im Beispiel der Fig. 11 ein Stofftransport zwischen B12 und B52 nur über den Weg mit den steuerbaren Betriebsmitteln V21, P23, V24, V25 möglich. Der Wegbaustein W.52 in Fig. 13 weist somit in der unteren Hälfte als einzig zulässige "Alternative 1" nur einen Satz von Teilmodellen auf. Auch hier werden in den ersten Steuer schritten SN1, 2 die benachbarten, in Abzweigen liegenden Ventile V14, V15 über die Teilmodelle TM414, TM415 abgesperrt (Sollzustand 0). Schließlich können die innerhalb des Weges liegenden Ventile V21, V24, V25 und die Pumpe P23 in den Steuerschritten SN3, 4, 5, 6 über die Teilmodelle TM421, TM424, TM425, TM423 aktiviert werden.Correspondingly, in the example of FIG. 11, mass transport between B12 and B52 is only possible via the route with the controllable operating means V21, P23, V24, V25. The path module W.52 in FIG. 13 thus has only one set of partial models in the lower half as the only permissible "alternative 1". Here too, in the first control steps SN1, 2, the adjacent valves V14, V15 located in branches are shut off via the submodels TM414, TM415 (target state 0). Finally, the valves V21, V24, V25 and the pump P23 lying within the path can be activated in the control steps SN3, 4, 5, 6 via the submodels TM421, TM424, TM425, TM423.
In Fig. 11 ist strichliert der Fall dargestellt, daß im Rahmen einer Umbaumaßnahme das Wegenetz der Anlage durch Einbau einer zusätzlichen Rohrleitung mit dem steuerbaren Ventil V26 zwischen der Pumpe P23 und dem Aufnahmebetriebs mittel B52 erweitert wird. Das Wegenetz weist nun die weiteren Verzweigungen K5, K6 auf. Erfindungsgemäß wird im Beispiel der Fig. 11 die Verzweigung K5 beispielhaft als Ausgangsknoten AK des Streckenelementes im Teilmodell TM423 der Pumpe P23 nachgebildet. Die Verzweigung K6 wird als Ausgangsknoten AK im Streckenelement des für das Ventil V26 neu hinzugekommenen Teilmodelles TM426 programmtechnisch nachgebildet.In Fig. 11 the case is shown in dashed lines that the route network of the system is expanded by installing an additional pipeline with the controllable valve V26 between the pump P23 and the receiving operation B52 as part of a conversion. The route network now has the further branches K5, K6. According to the invention, in the example in FIG. 11, the branching K5 is modeled as an output node AK of the route element in the sub-model TM423 of the pump P23. The branching K6 is simulated as an output node AK in the route element of the new model TM426 that was added for the valve V26.
Aufgrund dieser Anlagenerweiterung ist es nun möglich, einen Stofftransport von B11 bzw. B12 nach B52 neben den bisheri gen Wegen auch unter Zuhilfenahme jeweils eines neuen, über das zusätzliche Ventil V26 laufenden Weges durchzuführen. Folglich stehen in dem Wegbaustein W.52 sowohl in der oberen als auch unteren Hälfte zusätzliche Wegalternativen 2 zur Verfügung, welche in Fig. 13 strichliert umrahmt sind. So weist die Alternative 2 zwischen B11 und B52 neun Steuer schritte SN, und die Alternative 2 zwischen B12 und B52 fünf Steuerschritte SN auf. Die Anordnung der Teilmodelle in den einzelnen Steuerschritten erfolgt wiederum in der bereits beschriebenen Weise.Due to this expansion of the system, it is now possible to carry out a mass transfer from B11 or B12 to B52 in addition to the previous routes, also with the help of a new route that runs via the additional valve V26. As a result, additional path alternatives 2 are available in the path module W.52 both in the upper and in the lower half, which are framed by dashed lines in FIG. 13. Alternative 2 between B11 and B52 has nine control steps SN, and Alternative 2 between B12 and B52 has five control steps SN. The sub-models in the individual control steps are again arranged in the manner already described.
Am Beispiel der Ergänzung des Wegenetzes von Fig. 11 um den Abzweig mit dem Ventil V26 ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung zu erkennen. So muß lediglich für das hinzuge kommene Ventil V26 ein zusätzliches Teilmodell TM426, welches bevorzugt aus einem standardisierten Datensatz be steht, programmtechnisch angelegt werden. Die bereits vor liegende Modellierung der unveränderten Betriebsmittel des Wegenetzes wird hierdurch nicht beeinträchtigt. So bleiben alle bisher definierten Teilmodelle TM411 . . . TM425 unver ändert. Es müssen lediglich in der Verquellungsdatei die Verknüpfungen des neuen Teilmodelles TM426 ergänzend hinterlegt werden. So der Ausgangsknoten AK des Strecken elementes im Teilmodell TM423 zur Pumpe P23 über den Abzweig Al nun nicht mehr ausschließlich mit einer Eingangsverzwei gung des Teilmodelles TM424 zum Ventil V24 programmtechnisch verknüpft. Vielmehr wird nun ein zweiter Abzweig A2 zusätz lich mit einer Eingangsverzweigung E1 des Eingangsknotens EK im Teilmodell TM426 von V26 programmtechnisch verknüpft. Ent sprechend müssen die Verknüpfungen des Ausgangsknotens AK im Streckenelement des neuen Teilmodelles TM426 mit dem Aufnah mebetriebsmittel B52 und dem Teilmodell TM425 des Ventiles V25 in der Verquellungsdatei ergänzt werden. Darüber hinaus sind programmtechnisch keine weiteren Ergänzungen notwendig.An essential advantage of the invention can be seen from the example of the extension of the route network of FIG. 11 by the branch with the valve V26. For the added valve V26, an additional sub-model TM426, which preferably consists of a standardized data set, only needs to be created in the program. This does not affect the existing modeling of the unchanged resources of the route network. All TM411 sub-models defined so far remain. . . TM425 unchanged. The links of the new sub-model TM426 only have to be stored in the source file. For example, the output node AK of the route element in the sub-model TM423 to the pump P23 via the branch Al is no longer exclusively linked to an input branch of the sub-model TM424 to the valve V24. Rather, a second branch A2 is now additionally linked with an input branch E1 of the input node EK in the sub-model TM426 of V26. Accordingly, the links of the output node AK in the link element of the new sub-model TM426 with the recording equipment B52 and the sub-model TM425 of the valve V25 must be supplemented in the swell file. In addition, no further additions are necessary in terms of programming.
Dies hat insbesondere in den Wegbausteinen W.51, W.52 in den Fig. 12, 13 zur Folge, daß die bisherigen, ursprünglich bereits vorhandene Wegalternativen beschreibenden Sätze von Teilmodellen nahezu völlig unverändert bleiben. Dort wird lediglich jeweils ein das zusätzliche Ventil V426 absperren der Steuerschritt TM426 = 0 bevorzugt automatisch programm gesteuert gleichzeitig mit der Definition von TM426 einge fügt. In den Fig. 12, 13 sind diese Steuerschritte aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Neu definition des Teilmodells TM426 und dessen Einbindung in die Verquellungsdatei hat vielmehr zur Folge, daß im Weg baustein W.52 in Fig. 13 weitere, zusätzliche Wegalterna tiven beschreibende Sätze von Teilmodellen hinzukommen. Diese programmtechnische Ergänzung des Wegbausteines um zulässige Wegalternativen kann im Automatisierungsgerät nach Defini tion und Verquellung des neuen Teilmodelles auch automatisch programmgesteuert ablaufen.This has the consequence, in particular in the route modules W.51, W.52 in FIGS . 12, 13, that the previous sets of submodels which originally described route alternatives remain almost completely unchanged. There, only one additional valve V426 is shut off, the control step TM426 = 0, preferably automatically program-controlled, is inserted simultaneously with the definition of TM426. These control steps are not shown in FIGS. 12, 13 for reasons of clarity. Rather, the redefinition of the sub-model TM426 and its integration into the source file has the result that further, additional path-alternative descriptive sets of sub-models are added in the path module W.52 in FIG. 13. This programmatic addition of permissible route alternatives to the route module can also take place automatically under program control in the automation device after definition and swelling of the new sub-model.
Wird in einem anderen Fall die verfahrenstechnische Anlage so umgebaut, daß steuerbare Betriebsmittel des Wegenetzes ersatzlos entfallen, so kann das erfindungsgemäße Modell bzw. Automatisierungsgerät hieran auf einfache Weise dadurch angepaßt werden, daß die Datensätze der zu den entfallenen Betriebsmitteln gehörigen Teilmodelle und die dazugehörigen programmtechnischen Verknüpfungen in der Verquellungsdatei gelöscht werden. Haben diese Maßnahmen eine Beschränkung in der bisherigen Vielfalt der Wegalternativen im Inneren des Wegenetzes zur Folge, so werden bevorzugt wiederum programm gesteuert die Sätze von Teilmodellen, welche nun nicht mehr zur Verfügung stehende Wegalternativen nachbilden, in den Wegbausteinen automatisch gelöscht. Die Struktur des er findungsgemäßen Modelles zur programmtechnischen Nachbil dung einer verfahrenstechnischen Anlage und ein hierauf zugreifendes Automatisierungssystem zu deren prozeßtech nischer Führung hat somit für den Betreiber der Anlage den besonderen Vorteil, daß vorrübergehende oder andauernde und auf Störungen, Wartungsarbeiten oder Umbauten in der Anlage zurückzuführende Veränderungen in der Verfügbarkeit der steuerbaren Betriebsmittel des Wegenetzes auf schnelle und übersichtliche Weise programmtechnisch nachgebildet werden können.In another case, the process plant rebuilt so that controllable resources of the road network omitted without replacement, so the model according to the invention or automation device to this in a simple manner be adjusted so that the records of the deleted Part models belonging to the equipment and the associated ones programmatic links in the source file to be deleted. Do these measures have a limitation in the previous variety of alternative routes inside the Because of the network, programs are preferred controlled the sets of sub-models, which are no longer reproduce available path alternatives in the Route blocks automatically deleted. The structure of the he model according to the invention for program-technical replication a process engineering plant and one on it Accessing automation system for their process technology African management has thus for the operator of the plant special advantage that temporary or permanent and for malfunctions, maintenance work or conversions in the system changes in the availability of the controllable resources of the route network on fast and be reproduced in a clear, programmatic manner can.
Ein gemäß der Erfindung aufgebautes Automatisierungsgerät ist besonders geeignet zur Steuerung einer verfahrenstech nischen Anlage, in der schubweise vorbestimmte Teilmengen, d. h. Chargen, von mindestens einem festen, flüssigen und/oder gasförmigen Stoff über das Wegenetz und dessen Be triebsmittel von mindestens einem ausgewählten Ausgabebe triebsmittel zu mindestens einem ausgewählten Aufnahmebe triebsmittel geleitet werden. Ein derartiger Betrieb einer Anlage wird häufig "Batch Prozeß" bzw. Chargen-Steuerung genannt. Er findet bevorzugt Anwendung bei der Verwaltung von Rezepturen, welche insbesondere in der chemischen Industrie zur Herstellung von beliebigen Zwischen- und Endprodukten benötigt werden. Schließlich findet ein gemäß der Erfindung aufgebautes Automatisierungsgerät be vorzugt Verwendung zur Steuerung einer verfahrenstechni schen Anlage, in der die Ausgabe- und Aufnahmebetriebs mittel Behälter und das Wegenetz ein Rohrleitungssystem darstellen. Eine derartige Gesamtanlage kann auch als "Behältersteuerung" bezeichnet werden.An automation device constructed according to the invention is particularly suitable for controlling a procedural African plant, in batches of predetermined subsets, d. H. Batches of at least one solid, liquid and / or gaseous substance via the network of paths and its loading drive from at least one selected output drive to at least one selected recording area drive means are directed. Such an operation Plant often becomes a "batch process" or batch control called. It is preferably used in administration of formulations, especially in chemical Industry for the production of any intermediate and end products are needed. Finally finds one Automation device constructed according to the invention preferred use for controlling a process technology system in which the issuing and recording operations medium tank and the network of paths a piping system represent. Such an overall system can also be used as "Container control" are called.
Claims (12)
- a) das Modell (M) in Teilmodelle (TMn), mit denen je weils die steuerbaren Betriebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) des Wegenetzes gemeinsam mit der jeweils unmittelbar davor und/oder danach liegenden Ver zweigung (EV, AV) im Wegenetz programmtechnisch nach gebildet sind (Fig. 3), aufgeteilt wird, und
- b) mindestens eine Verquellungsdatei, in der zur Mo dellierung der Struktur der gesamten Anlage die Verbindungen (V) der Teilmodelle (TMn) untereinander und mit jeweils mindestens einem der Ausgabe- und Auf nahmebetriebsmittel (B1n, B5n) programmtechnisch hinterlegt sind (Fig. 7) verwendet wird.
- a) the model (M) in partial models (TMn) with which the controllable resources (V2n, P2n, W2n, S2n,...) each together with the branch immediately before and / or afterwards (EV , AV) are formed in the route network according to the program ( FIG. 3), is divided, and
- b) at least one source file in which the connections (V) of the submodels (TMn) to one another and to at least one of the output and recording resources (B1n, B5n) are stored in the program to model the structure of the entire system ( FIG. 7 ) is used.
- a) jedem Teilmodell (TMn)
- a1) ein Streckenelement (SEn), mit dem zumindest die unmittelbar vor und nach dem dazugehörigen Be triebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) liegenden Verzweigungen (EV, AV) des Wegenetzes mittels eines ersten, standardisierten Datensatzes nach gebildet werden (EK, AK, BK) (Fig. 4), und
- a2) mindestens ein Betriebsmittelelement (BEn), mit dem das dazugehörige, zwischen den Verzweigungen (EV, AV) im Wegenetz befindliche Betriebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) mittels eines zweiten, standardisierten Datensatzes nachgebildet ist (Fig. 4),
- a) each partial model (TMn)
- a1) a route element (SEn) with which at least the branches (EVn, P2n, W2n, S2n,...) immediately before and after the associated operating means (V2n, P2n, W2n, S2n,...) are formed by means of a first, standardized data record are (EK, AK, BK) ( Fig. 4), and
- a2) at least one resource element (BEn) with which the associated resource (V2n, P2n, W2n, S2n,...) located between the branches (EV, AV) in the route network is simulated using a second, standardized data record ( Fig. 4),
- b) in der Verquellungsdatei die Verknüpfung (V) zwischen dem Datensatz des Streckenelementes (SEn) und dem Datensatz des Betriebsmittelelementes (BEn) des Teilmodelles (TMn) programmtechnisch hinterlegt wird (Fig. 7).
- b) the link (V) between the data record of the route element (SEn) and the data record of the resource element (BEn) of the sub-model (TMn) is stored in the source file ( FIG. 7).
- a) die unmittelbar vor dem dazugehörigen Betriebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . .) liegende Verzweigung (EV) des Wegenetzes programmtechnisch nachgebildet ist durch einen Eingangsknoten (EK) mit mindestens einem äußeren Abzweig (E1 . . . En), über den das Strecken element (SEn) programmtechnisch verknüpfbar ist (V) mit dem Datensatz des Streckenelementes (SEn-1) von mindestens einem weiteren Teilmodell (TMn-1), wel ches ein im Wegenetz vorgelagertes Betriebsmittel bzw. Ausgabebetriebsmittel (B1n) nachbildet,
- b) die unmittelbar nach dem dazugehörigen Betriebsmit tel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) liegende Verzweigung (AV) des Wegenetzes programmtechnisch nachgebildet ist durch einen Ausgangsknoten (AK) mit mindestens einem äußeren Abzweig (A1 . . . An), über den das Streckenele ment (SEn) programmtechnisch verknüpfbar ist (V) mit dem Datensatz des Streckenelementes (SEn+1) von min destens einem weiteren Teilmodell (TMn+1), welches ein im Wegenetz folgendes Betriebsmittel bzw. Auf nahmebetriebsmittel (B5n) nachbildet, und
- c) die Verbindung der nachgebildeten Verzweigungen (EV, AV) mit den Anschlüssen des dazugehörigen Betriebs mittels (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) im Wegenetz programm technisch nachgebildet ist durch einen Betriebsmit telknoten (BK) mit mindestens einem äußeren Abzweig (B1 . . . Bn), über den das Streckenelement (SEn) pro grammtechnisch mit dem Datensatz des dazugehörigen Betriebsmittelelementes (BEn) verknüpft wird (V) (Fig. 4).
- a) the branching (EV) of the route network lying immediately in front of the associated equipment (V2n, P2n, W2n, S2n,...) is simulated in terms of program by an input node (EK) with at least one external branch (E1... En), Via which the route element (SEn) can be linked in terms of program technology (V) with the data record of the route element (SEn-1) of at least one further sub-model (TMn-1), which simulates a device or output device (B1n) upstream in the route network,
- b) the branching (AV) of the road network lying immediately after the associated operating means (V2n, P2n, W2n, S2n,...) is simulated by an output node (AK) with at least one external branch (A1... An) , via which the route element (SEn) can be linked in terms of program technology (V) with the data record of the route element (SEn + 1) of at least one further partial model (TMn + 1) which contains a resource or recording resource (B5n) that follows in the route network. replicates, and
- c) the connection of the simulated branches (EV, AV) with the connections of the associated operation by means of (V2n, P2n, W2n, S2n,...) is technically simulated in the route network program by means of an operating node (BK) with at least one external branch (B1... Bn), via which the route element (SEn) is linked with the data record of the associated resource element (BEn) (V) ( Fig. 4).
- a1) das Ablaufprogramm mindestens einen Wegbaustein (W.Bn) aufweist, in dem ein Satz oder mehrere Sätze entweder von Kopien von ausgewählten Teil modellen (TMn) oder von programmtechnischen Ver weisen auf ausgewählte Teilmodelle in Form eines Datensatzes programmtechnisch derart hinterlegt sind, daß
- a2) über die Betriebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) und Verzweigungen (EV, AV) der zu dem einen oder den mehreren Sätzen gehörigen Teilmodelle (TMn) ein zulässiger oder mehrere alternative, zuläs sige Wege durch das Wegenetz der Anlage von einem ausgewählten Ausgabebetriebsmittel (B1n) bis zu einem ausgewählten Aufnahmebetriebsmittel (B5n) programmtechnisch nachgebildet werden (Fig. 8, 9).
- a1) the sequence program has at least one path module (W.Bn), in which a set or several sets of copies of selected partial models (TMn) or of technical references to selected partial models in the form of a data record are stored in such a way that program
- a2) via the resources (V2n, P2n, W2n, S2n,...) and branches (EV, AV) of the submodels belonging to the one or more sets (TMn), one or more alternative, permissible paths through the path network the system from a selected output resource (B1n) to a selected recording resource (B5n) can be simulated in terms of program technology (FIGS . 8, 9).
- a) eine Prozeßschnittstelle, über die das mindestens eine Ablaufprogramm die zu den Teilmodellen (TMn) des Wegenetzes gehörigen Betriebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) zumindest ansteuern kann, vorhanden ist, und daß
- b) in dem mindestens einen Wegbaustein (W.B5n) ein jeder Satz entweder von Kopien von ausgewählten Teilmodellen (TMn) oder von programmtechnischen Verweisen auf ausgewählte Teilmodelle in mindestens einer Schrittfolge (SN) derart programmtechnisch hinterlegt ist, daß bei der Bearbeitung der Schrittfolge (SN) durch das Ablaufprogramm über die Prozeßschnittstelle eine Ansteuerung derjenigen Betriebsmittel (V2n, P2n, W2n, S2n, . . . ) der Anlage erfolgt, welche in dem durch den jeweiligen Satz nachgebildeten Weg bzw. Wegalternative angeordnet sind (Fig. 8).
- a) a process interface, via which the at least one sequence program can at least control the resources (V2n, P2n, W2n, S2n,...) belonging to the partial models (TMn) of the route network, and that
- b) in the at least one path module (W.B5n), each set of copies of selected partial models (TMn) or of technical references to selected partial models is stored in at least one sequence (SN) in such a way that when processing the sequence of steps ( SN) the sequence program controls the operating resources (V2n, P2n, W2n, S2n,...) Of the system which are arranged in the path or path alternative simulated by the respective block ( FIG. 8).
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