Funktionspläne für den Anlagenbau

Durch die Verbindung aller Werkzeuge bei der Basic- und Detailplanung entsteht in der Übernahme und dem automatischen Abgleich bereits definierter Daten ein weitreichender Rationalisierungseffekt, der den Planungs- und Realisierungsprozeß stark beschleunigt. Dies betrifft alle Standarddokumente, die systemunabhängigen Funktionspläne und die zielsystemorientierten SPS-Programme. SPS-Programmiermittel scheiden als Funktionsplaneditor für die Erstellung systemunahängiger Funktionpläne allerdings aus. Mit logiDOC/32 existiert jedoch ein Funktionsplaneditor, mit dem dies möglich ist. Des weiteren werden Daten Online aus der EMR-Planungswelt übernommen und abgeglichen. Zusätzlich können diese Dokumente quasi per Knopfdruck mit logiCAD/32 und einem SPS-spezifischen Codegenerator in ein zielsystemgerichtetes SPS-Programm überführt werden, nachdem eine schrittweise Verfeinerung des Funktionsplans stattgefunden hat. Aus den Meßstelleninformationen werden die Ein- und Ausgangslisten der SPS oder des Leitsystems abgeleitet. Standardisierte Funktionsbausteine wie: Motoransteuerung, Ventilansteuerung, Verdichtersteuerung etc. bilden die Basis für den wiederverwendbaren Einsatz bereits getätigter SPS-Programmentwicklung. Der Test (Offline-Simulation) des Funktionsplandokumentes bereits zum Zeitpunkt der Ersterstellung bildet ein weiteres Muß, um die Planungsqualität im Anlagenbau zu steigern.

Planung im Anlagenbau beginnt mit dem Basic-Engineering. Sensoren und Aktoren werden in umfangreichen Listen zusammengefaßt und R&I-Schemata erstellt, die die listenmäßige Darstellung in einem Anlagenabbild visualisieren. Am Markt existieren verschiedene CAE-Werkzeuge, die mit unterschiedlichen Strategien das Basic- und Detail-Engineering unterstützen. Jede Information, die in einem integrativen Planungsablauf in online-fähigen Datenbanken für andere Tools erreichbar ist, reduziert den Aufwand im Projektierungsablauf durch automatische Übernahme und Abgleich. Daneben werden Fehlerquellen bei der Übernahme von Daten beseitigt. Die Datenkonsistenz über alle Projektabschnitte und Projekttools hinweg ist die Forderung von gestern und heute. Systemunabhängige Funktionspläne zur Darstellung des Anlagenablaufes und als Vorlage für das SPS- oder Leitsystemprogramm sind ein wichtiger Bestandteil des Planungs- und Projektierungsprozesses. Für das Basic- und Detail-Engineering sind deshalb Funktionsplanwerkzeuge gefordert, die den nahtlosen Übergang zur später folgenden SPS- oder Leitsystemprogrammierung schaffen und alle wichtigen Eigenschaften eines produktiven Funktionsplaneditors haben wie Online-Querverweise, beliebige Modulbibliotheken als Anwender – oder Standardbibliothek, Fremdsprachenunterstützung, Workgroupsupport, Dokumentenverwaltung auf Versions- und Revisionsebene und die Simulation des Dokumentes unter SPS-Bedingungen.

Standards und die Wiederverwendbarkeit von Bausteinen sind Begriffe, die stellvertretend für Produktivitätssteigerung im Planungsbereich stehen. logiDOC/32 verwendet für die Funktionsplanerstellung verschiedene Standards wie IEC 1131-3, Namur NA50, DIN 40719 Teil 6, VGB R170C, ISA, VDI 3696 u. a. Zusätzlich können anwenderbezogene Bibliotheken erstellt und verwaltet werden, die jede Form von blockorientierten Funktionsplänen auf Basis von Funktionsblöcken zuläßt. Solche Bausteine, organisiert in Bibliotheken, zugänglich für viele Benutzer und überwacht durch ein Revisionsmanagement bilden einen großen Fundus für die standardisierte Planung des Anlagenablaufes und den problemlosen Übergang zum SPS-Programm.

Anlagenabläufe werden im Anlagenbau mit Ablaufketten dargestellt. Die Form der Darstellung kommt einem ingenieurmäßigen Anspruch sehr entgegen. Verbale Beschreibungen zeichnen sich durch Interpretationsmöglichkeiten und meist fehlende Eindeutigkeit aus. Der Ablaufplan ist hier das Werkzeug, um als Programmiervorlage zu dienen. Rationalisierung entsteht in vollem Umfang, wenn der Ablaufplan vollständig in ein SPS-Programm durch eine schrittweise Verfeinerung überführt werden kann. Die verfahrenstechnischen Ablaufbeschreibungen lassen sich mit den vorhandenen Funktionsbausteinen, die eine Verbindung zur Detaillogik herstellen, durch den SPS-Programmierer direkt erweitern. Mit logiDOC/32 und logiCAD/32 existiert eine Lösung am Markt, die diesen nahtlosen Übergang vom systemunabhängigen Funktionsplan zum zielsystemgebundenen SPS-Programm zuläßt. Mit logiDOC/32 erstellt der Anlagenplaner eine „Systemneutrale Konfiguration“ ohne Bezug zum SPS- oder Leitsystem, das in der Regel erst zu einem späteren Zeitpunkt festgelegt wird. Ein ausschließlich zielsystemorientiertes SPS-Programmiermittel nach IEC 1131-3 scheidet für den Planungsbereich aus, da keine Systemneutralität gegeben sein kann.

Alle genannten Forderungen sind mit logiDOC/32, dem systemunabhängigen Funktionsplaneditor und logiCAD/32, dem universellen SPS-Programmiermittel ohne Zielsystembezug erfüllt. Beliebig viele Anwender können gemeinsam Funktionspläne und SPS-Programme erstellen und direkt die Daten aus CAE-Werkzeugen des Basic- und Detail-Engineering übernehmen. logiDOC/32 übernimmt die Daten durch die Mechanismen, die auf der EMR-Planungsseite angeboten werden. Der Workgroupsupport überwacht alle Aktionen innerhalb der gemeinsamen Arbeit an einem Projekt. Vor erstmaliger Benutzung ist per Zugriffskontrolle eine Anmeldung erforderlich. Sämtliche Aktionen sind den jeweiligen Objekten zugeordnet und in entsprechenden Historyblättern automatisch protokolliert. Das Versions- und Revisionsmanagement ermöglicht zusätzlich die Erzeugung jeder beliebigen Version des Projektes. Spezielle Ressource-Typen bilden dann den Übergang zur Zielmaschine, also zur SPS oder zum Leitsystem. logiCAD/32 und logiDOC/32 sind daten- und versionskompatibel, so daß keinerlei Konvertierungsaufwand anfällt.

Eine wichtige Funktionalität bilden die Offline-Simulation und der Online-Test. Je leistungsfähiger diese sind, desto schneller werden Fehler bei der Programmerstellung (Zielsystemneutraler Test während der Planungsphase) und in der Anlage (Zielsystem gebundener Test) gefunden. Speziell für den systemunabhängigen Teil der Ablaufplanerstellung ist die Simulation der Ablaufkette für die Qualitätssteigerung der SPS-Programmiervorlage sehr wichtig. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine Zielsystemanbindung inkl. Codeerzeugung nicht verfügbar ist. Eine Anzeige binärer Werte, der SPS-Register und verschiedener Analogwerte ist ebenso wichtig wie die Zusammenstellung verschiedener Werte in Oszillogrammen, Listen etc. logiCAD/32 und logiDOC/32 verfügen jeweils über eine Offline-Simulation, die auf einer Soft-SPS nach IEC 1131-3 basiert und als Windows NT-Prozeß während der Abarbeitung beobachtet wird. Im Online-Test lassen sich alle Informationen des laufenden SPS-Programms am Bildschirm grafisch animieren. Nur so sind Fehler im Wartungs- und Stillstandsfall einfach und schnell zu finden.

Weitere Informationen cav-256