Konfigurieren statt programmieren

Durch die logisch aufgebaute Organisationsstruktur bietet ProfiSignal-Prozessautomatisierung eine Komplettlösung für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen (Bild 1). Sowohl Einzelplatzlösungen als auch abteilungs- und werksübergreifende Lösungen und große Applikationen lassen sich auf einfache Art und Weise realisieren. Umfangreiche Aufgaben werden in Projekte und Anwendungen gegliedert. Anwendungen können Produktprüfungen, Versuchsaufbauten, Reihenversuche in Chemielabors, Turbinensätze, Rührwerke usw. sein. Wesentlich ist, dass jedes Projekt und jede Anwendung eine unabhängige Einheit darstellt (Bild 2).

Um eine Aufgabenstellung in ein Projekt bzw. eine entsprechende Anwendung umzusetzen, wird ProfiSignal-Prozessautomatisierung im Entwicklungsmodus gestartet. Hier erfolgt die Umsetzung der Aufgabenstellung in ein Programm. Es stehen verschiedene Schaubilder zur Verfügung:

Nach dem Erstellen der Schaubilder wird der erforderliche Programmcode für die einzelnen Prozeduren interaktiv erstellt. Schritt für Schritt erfolgt somit logisch und prozess-äquivalent die Umsetzung einer Aufgabe in ein Programm.

Auch die Ausgabe von Reports in kontinuierlichen und Batch-Prozessen ist eine wichtige Forderung an ein Datenerfassungs-Automatisierungssystem. Diese lassen sich in der Entwicklungsumgebung auf einfache Art und Weise zusammenstellen. Sind alle benötigten Funktionen für die Automatisierungsaufgabe konfiguriert, ist es möglich, durch Wechseln in den Laufzeitmodus das Projekt bzw. die Anwendung zu starten. Die Laufzeitumgebung ist mittels Passwortschutz verriegelbar.

Visuschaubilder bilden die Prozess-Bediener-Schnittstelle im Laufzeitmodus (Bild 3). Diese lassen sich in der Entwicklungsumgebung auf einfache Art und Weise erstellen. Im ersten Schritt wird der Prozess oder z. B. die Anlage als Grafik oder als Foto auf den Hintergrund gelegt. Per Drag and drop erfolgt danach die Platzierung der gewünschten Bedien- und Darstellungsobjekte auf dem Bildschirm. Jedes Objekt ist hierbei durch die objektspezifischen Eigenschaften beschrieben und abänderbar. Gerade bei diskontinuierlichen Prozessen (Batch-Prozessen) ist eine Eingabemöglichkeit sehr wichtig. Hierzu dient das Parameterschaubild. Rezepte, Prüfdaten, Chargendaten und betriebliche Vorgaben lassen sich so auf einfache Weise editieren.

Während ein Visualisierungsschaubild den Prozess bzw. die Anlage oder Maschine grafisch darstellt und auch manuelle Eingriffe in den Prozess erlaubt, wird der zu automatisierende Prozessablauf im Strukturschaubild dargestellt. Inhalt des Strukturschaubildes sind spezielle Bausteine, die nach festgelegten Regeln miteinander verknüpft werden. Somit lässt sich auch eine komplexe Automatisierungsaufgabe in Form übersichtlicher Bausteine strukturieren. Grundsätzlich hat jede Anwendung ein Start- und mindestens ein End-Symbol. Dazwischen spielt sich der Prozess ab. In vertikaler Richtung werden die Ablaufprozeduren eingefügt. Diese beschreiben den Prozess in chronologischer Abfolge. Demnach kann auch immer nur eine Ablaufprozedur aktiv sein. Funktionsprozeduren arbeiten parallel zu Abläufen und werden daher auch horizontal verknüpft. Hierbei können auch mehrere Funktionsprozeduren gleichzeitig aktiv sein, z. B. das Befüllen eines Behälters mit zwei verschiedenen Komponenten.

Ereignisprozeduren reagieren auf Ereignisse, sei es, dass z. B. eine Betriebstemperatur erreicht wurde oder dass der Anwender eine Bedienungshandlung durchführen muss. Ereignisprozeduren arbeiten parallel zu Ablauf- und Funktionsprozeduren.

Hinter jedem Baustein im Strukturschaubild wird ein Programmcode hinterlegt, der Abfrage- und Aktionsanweisungen beinhaltet (Bild 4). Die Strukturschaubilder sowie das interaktive Erstellen von Programmcode, vergleichbar mit einem Frage- und Antwortspiel, bilden den Kern von ProfiSignal-Prozessautomatisierung, die Automatisierungssprache CPT. Das Erstellen des Programmcode erfolgt bei CPT per Mausklick.

Schlüsselworte und Auswahllisten lassen sich automatisch ohne Zutun des Anwenders erstellen. Die Aufgabe des Anwenders besteht darin, aus den Auswahllisten die relevanten Antworten auszusuchen. Das Schlüsselwort wird automatisch durch Programmtext ersetzt. Eine Programmzeile ist fertig erstellt, wenn alle markierten Schlüsselworte ersetzt worden sind. Durch dieses Verfahren entfällt das Schreiben des Programmtextes und damit auch alle Syntaxfehler herkömmlicher Programmiersprachen, mit denen sich die Anwender plagen müssen.

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ProfiSignal besteht aus den drei Modulen Prozessanalyse, Prozessautomatisierung und Condition Monitoring. Die Module können unabhängig voneinander genutzt werden und arbeiten in Verbindung mit der bewährten TopMessage- und TopLab-Hardware.

Mit dem Modul Prozessanalyse werden vor allem Anwender angesprochen, deren Aufgabe die Ursachenforschung und Qualitätssicherung ist. Die Prozessanalyse ermöglicht die Erfassung und Auswertung von Messdaten. Es wird hierbei kein Unterschied mehr zwischen einer Online- und Offline-Auswertung gemacht. Besonderer Wert wird zudem auf die Datensicherheit gelegt. Mit der Prozessanalyse lassen sich auch große Zeitbereiche sekundenschnell darstellen.

Das Modul Prozessautomatisierung dient zum Bedienen, Beobachten, Dokumentieren und Automatisieren von Aufgaben, die in der Verfahrenstechnik, Prüftechnik und F&E anfallen. Die objektorientierte Programmiersprache CPT (Configurable Programming Technique) des Moduls Automatisierung muss nicht mehr erlernt werden. Die Programmanweisungen werden per Mausklick erzeugt. Das Modul enthält eine Benutzeroberfläche zum Bedienen und Beobachten, die eine spezielle Parametereingabe sowie Visualisierungsschaubilder mit Trends zur Verfügung stellt. Weiterhin ist eine Datenbank zur Speicherung der Ergebnisse und Reports enthalten und ein prozessabbildendes Strukturschaubild, das dem Anwender hilft, seine Automatisierungsaufgabe zu strukturieren und damit den Überblick zu behalten.

Mit dem Modul Condition Monitoring hat Delphin ein neues Verfahren zur Crashvermeidung und zustandsorientierten Instandhaltung entwickelt. Mit Condition Monitoring wird die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen erhöht und Betriebskosten werden gesenkt. Condition Monitoring deckt Schwachstellen an Maschinen und Anlagen auf. Es werden kurzfristige, mittelfristige und langfristige Veränderungen, die auf Betriebsstörungen, einen bevorstehenden Crash oder erforderliche Wartungsarbeiten hinweisen, entdeckt und bewertet.