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WO2017029087A1 - Verfahren zum automatischen erstellen eines prozessmodells und vorrichtung zur ausführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum automatischen erstellen eines prozessmodells und vorrichtung zur ausführung des verfahrens Download PDF

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Publication number
WO2017029087A1
WO2017029087A1 PCT/EP2016/067871 EP2016067871W WO2017029087A1 WO 2017029087 A1 WO2017029087 A1 WO 2017029087A1 EP 2016067871 W EP2016067871 W EP 2016067871W WO 2017029087 A1 WO2017029087 A1 WO 2017029087A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
process model
elements
automatically
data
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2016/067871
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg GADINGER
Hans-Dieter Humpert
Dieter Kleyer
Torsten Olthoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2017029087A1 publication Critical patent/WO2017029087A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41885—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35499—Model of process, machine and parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42155—Model
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • the invention relates to the creation of process models.
  • Process models are used in the simulation (or for the engineering of automation or the testing of automation) of technical processes and describe the respective technical process or the technical process and parts of the automation hardware.
  • Input / output modules make it possible to run the automation solution according to the configuration and to test at least some of the functions in an at least limited extent.
  • IO modules Input / output modules
  • a process model is created for selected systems, especially for large and very large systems, and used for testing.
  • the test is then performed with the process model and the real car ⁇ matleitershardware or the process model and an emulation of real automation hardware.
  • a virtual commissioning of the respective plant so for example a power plant.
  • the physical process of the respective plant is simulated and the control technology, ie the automation hardware, is emulated.
  • An object of the present invention is to specify an efficient possibility for generating a process model.
  • This object is achieved by means of a method for automatically generating a process model with the features of claim 1 by the process model is automatically generated based on at least one plant image of the technical process and the data included therefrom.
  • HMI human machine interface
  • Such automatic generation of a process model is based on such plant images and supplementary process engineering data.
  • the plant pictures contain all data relevant for the creation of a process model.
  • all process engineering components for example, boilers, piping, containers, etc. are shown in the plant pictures.
  • the plant images include as additional process engineering elements also provided for in the technical process units, for example, pumps, valves and the like.
  • the units are connected to the process engineering components via, for example, pipelines, so that the system pictures also show how the components relate to the units and vice versa.
  • These plant images are - as well as the automation software - for each technical system, in particular every power plant, at the end of a so-called engineering phase and thus to use for a possible test of the automation solution.
  • the advantage of the invention is that the creation of the process model can be created automatically from essentially already available data, namely the plant images and additional process-technical information.
  • Such automatic creation of the Pro ⁇ zessmodells is significantly less expensive than a previous "ma ⁇ Nuelle" creation of a process model by an expert.
  • a recent creation of a process model error for example due to decreasing concentration of the arranger, quite common.
  • At least one plant screen for the visualization of technical process is created using a dedicated software tool.
  • the min- least one system screen includes, as a representative of a Kom ⁇ component or of an assembly of the technical process as a respective Anlagen brieflyobj ect designated hereinafter element.
  • Each such element is a software object. All elements include parameter data for their parameterization as well as an equation for describing their or their dynamic behavior or a reference to such an equation with respect to the respectively represented component or the represented aggregate.
  • an automatic extraction of the data contained in the at least one plant image and the elements comprised thereof is carried out by means of a software tool designated for this purpose and referred to below as an extractor.
  • the extractor then automatically on the basis of the extracted data generates a designated hereinafter as structural information machine readable data ⁇ basis.
  • an automatic instantiation of one each takes place by means of a software tool designated for this purpose and referred to below as a generator on the basis of the structure information
  • each element of a plant image is an instance of an object type that can be selected from a first library when the at least one plant image is created.
  • each process model object is an instance of an object type that can be selected from a second library when the process model is automatically generated.
  • the object type underlying a respective process model object is automatically selected for instantiation of the process model object on the basis of the data covered by the structure information for the underlying element.
  • object types as the basis for the elements of the at least one plant image ensures that each element can be assigned the data necessary for the later automatic generation of the process model and the individual process model objects comprised thereof.
  • the object type underlying an element is carried along as a date within the structure information, for example in the form of or as part of a designator of the respective element.
  • the generator can automatically generate a process model object matching the respective element and assign the data contained in the structure information to the underlying element based on the basic data structure common to all process model objects (based on an underlying object type).
  • each element comprises, via the parameter data and the equation or the reference to the equation, one or more connection points hereinafter also referred to as ports.
  • connection points hereinafter also referred to as ports.
  • the data of the ports of an element are extracted ⁇ auto matically by means of the extractor and incorporated in the structure information.
  • the ports represent the functional relationship of individual elements and these b
  • Data in the structure information - obtained for the generation of the process model is based at least one contact image on elements which have mutually ports Ver ⁇ bonds.
  • a type of examination with respect to a compound used in bonding and the connection points at which this attacks.
  • Such a type test only allows meaningful connections between elements of a plant picture or several plant pictures. This facilitates troubleshooting and excludes a variety of possible errors from the outset.
  • connections between the process model objects automatically instantiated based on these elements are automatically generated when the process model is generated, it is ensured that at least the
  • each element comprises at least the parameter data and the equation or the reference to the equation in selectable hierarchy levels and that a selection of a particular hierarchy level is taken into account in the automatic extraction of the structure information becomes.
  • the selection of a hierarchical level leads to the automatic extraction of the structure information, the respective element is considered as if this only include the data of the respective hierarchy level.
  • the complexity and / or the accuracy of the respectively automatically generated process model can be influenced in an advantageous manner.
  • the above object is also achieved by means of a device, namely a computer system, here specifically a control system.
  • the control system includes at least one processing ⁇ unit and a memory.
  • Into memory at least a computer program with program code means for performing all steps of the method described hereinafter is loaded and this is carried out during operation of the control system for au ⁇ matic generation of a process model by the processing unit, ie, a microprocessor or the like.
  • the above-mentioned and referred to as the extractor software tool as well as the software tool designated as a generator either in each case a separate Compu ⁇ terprogramm, or a partial function of a single computer program.
  • the memory of the control system are therefore either independent computer programs for
  • the invention is thus also a computer program with program code instructions executable by a computer and, on the other hand, a storage medium with such a computer program, ie a computer program product with program code means, and finally also a computer system in general, or a control system in the technology environment described here, in its memory Means for performing the method and its embodiments such a computer program is loaded or loadable.
  • Advantageous embodiments of the computer system or of the guidance system result from an implementation of one or more features of the independent method claim and the claims based thereon.
  • FIG. 1 shows an example of a plant image, as is customary for operating a technical process and for visualizing at least part of the technical process
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the approach proposed here for the automatic generation of a process model
  • FIG. 5 shows two system image objects connected to one another, an exemplary representation of a machine-readable structure information that arises when extracting the data from at least one system image
  • FIG. 1 shows an example of a plant image 10 of the type mentioned at the outset.
  • This conventionally comprises a representation of various components 12 of the respective (not shown) technical process, in particular of a power plant process, namely, for example, a representation of a boiler , A representation of pipelines, a representation of valves, etc., wherein in the illustration in Figure 1, only individual such components are designated by way of example.
  • FIG. 2 shows in a schematically simplified manner a basic procedure for automatically creating a process model 20: From a plant image 10 or several plant images 10, the data relevant for the process model 20 are extracted by means of a computer program functioning as an extractor 22. As part of this data extraction, an automatically generated and subsequently as
  • This is processed by means of a generator 26, namely a computer program which functions as a process model generator.
  • the process model 20 is automatically generated.
  • a generator 26 for example, a computer program with a functionality comes into consideration, as is basically known from the Simulation Framework (SIMIT) of the Applicant.
  • the illustration in FIG. 3 shows very greatly simplified the use of the automatically generated process model 20 for testing an automation solution 28 provided for automation of the respective technical process.
  • the automation solution 28 comprises at least one control program that can be loaded into a memory of an automation device and by the automation device in FIG in a known manner executable.
  • the automation solution 28 in a broader sense also includes the automation hardware, namely the automation devices provided for the automation of the respective technical process and their networking with one another.
  • the automation solution 28 is either loaded onto the specific automation hardware and executed there and / or executed by means of an emulation of the automation hardware or a part of the automation hardware.
  • an emulation of the automation hardware is assumed, and the automation solution 28 is executed accordingly in the context of the emulation.
  • a basically known per se HMI component is provided which, among other things, displays the at least one plant image 10, usually a plurality of plant images 10. Operator actions of a user in relation to a system image 10 will give ⁇ goge by means of the HMI component to the emulation.
  • the operator's action for example, aims at emptying a boiler in the technical process, for example by opening a valve or starting a pump.
  • a control of such an actuator finds its ent speaking ⁇ in the emulation of the automation solution 28, for example by a control signal is generated there, which causes the opening of a valve or starting a pump in a real technical process.
  • These changes also affect the process model 20 of the technical process by simulating, for example, that the boiler is emptying and with which dynamic properties / effects (discharge rate, temperature change, etc.) this is connected.
  • Such changes in the process model 20 of the technical Processes usually also have repercussions on the emulation, in which a fill level monitoring of the boiler takes place in a real technical process, for example by means of a sensor, and predetermined measures take place when a limit value is reached (for example, close valve, stop pump, etc.).
  • such changes in the process model 20 of the technical process or resulting changes in the emulation also affect the representation of the plant images 10, for example, by a color change or the like, the completed emptying of the boiler is visualized.
  • the process model 20 is therefore supplied with data at least from the emulation or a partially emulated and partly real automation hardware and vice versa also returns data at least to the emulation or a partially emulated and partly real automation hardware.
  • the operation of the (emulated or real) automation hardware and the process model 20 takes place by means of the plant images 10 and the HMI component responsible for their representation and for the recognition of operator actions in relation thereto.
  • the plant images 10 and the structural information 24 automatically generated therefrom include representations of the process-technical components, the aggregates provided in the process, and information about their interconnection.
  • the plant pictures 10 include representations of process control components, such as measurements, controls and regulations.
  • the representations of the process and process control components and the aggregates are referred to below generally as an element (process engineering element) 30.
  • An element 30 is a representative of a process or process control component of the respective technical process or an aggregate in the technical process.
  • the data for such elements 30 in the plant images 10 are limited to those for the Graphical representation used shapes and images ( Figure 32), so that, for example, a representation of boilers, containers, etc. results.
  • Figure 32 the Graphical representation used shapes and images
  • the graphics data 32 are the only data of one member shown in the system screens 10 30.
  • each element comprises an additional 30 in a plant screen 10 relevant to the au ⁇ matic generation of a process model 20 and / or its configuration data.
  • the respective element 30 - and its correspondence in the automatically generated structure information 24 - can be identified on the basis of a unique identifier 36.
  • This identifier 36 is already assigned to the respective element 30 as an attribute during the creation of the system images 10 or the current system image 10, namely during the instantiation of a corresponding software object.
  • the identifier 36 also allows an unambiguous assignment of data in the structure information 24 when one and the same element 30 occurs several times in different plant images 10.
  • each element 30 comprises the already mentioned graphic data 32 for displaying the element 30 in at least one plant image 10.
  • each element 30 comprises parameters 34, as previously classified in the already mentioned parameter mask to an element 30 shown in at least one plant image 10 ⁇ become.
  • ports 30 are provided for each element 30, namely at least one port 38, often several ports 38.
  • Such ports 38 allow, for example, the connection of pipelines for water and steam or a connection of conveyor belts or a connection electrical signals to the respective element 30. In this way, logical connections between individual elements 30 can be represented.
  • Each element 30 in a plant picture 10 is the instance of an underlying object type, for example, and all ver ⁇ reversible object types to go back to a common base object type.
  • This basic object type acts as a template for derived object types (an object type for a boiler, an object type for a valve, etc.) and ensures that each instance of such an object type, ie each element 30, a unique identifier 36, graphics data 32 for its representation, Parameter 34 and ports 38 can be assigned.
  • Ports 38 can be assigned by the user basically any (type and number) an element 30. Individual ports 38 have different depending on the underlying connection type (pipe, conveyor belt, electrical connection, etc.)
  • a valve can be connected on both sides to pipelines (two ports 38 for pipelines) and can be actuated by means of at least one control signal for opening or closing (a port 38 for a Signal line).
  • a control signal for opening or closing a port 38 for a Signal line.
  • a port 38 for a Signal line For a large number of further elements 30, for example a pump, this applies accordingly.
  • a boiler at the level of the object type it is not yet possible to determine how many inflows and / or outflows the boiler comprises. For this purpose, it is provided that the user can add the respectively required ports 38 to an element 30.
  • Each port 38 within an element 30 shown in a plant image 10 is an instance of an underlying object type.
  • a port 38 for a connection of a pipeline is thus distinguishable from a port 38 for connection of an electrical signal on the basis of the underlying object type.
  • the object to be connected 30 underlying object type is an instance of an underlying object type.
  • FIG. 5 shows an interconnection of two elements 30 (the same principle applies to more than two elements 30).
  • the interconnection of the two elements 30, for example a boiler and a valve, is in the form of connections 44, which are connected to the ports 38.
  • In the form of ports 38 of each member 30 has at least one connecting ⁇ possibility, usually a plurality of Ranmög ⁇ possibilities, so that at least one connection 44 can be connected or a plurality of connections 44 can be connected.
  • Equation 42 (FIG. 4) for short associated mathematical or other description, for example in the form of a reference 40 to a corresponding software function 42 with an implementation of the respective description, in particular an implementation of the respective mathematical description.
  • Equation 42 is for
  • the automatic processing of the at least one system screen 10 included elements 30 with the above-be ⁇ signed properties (data) by means of the extractor 22 leads to the above-mentioned structure information 24.
  • structure information 24 there is a machine-readable representation of the Elements 30 of the at least one plant image 10 comprised data.
  • the representation in FIG. 6 shows an example of an excerpt from such structure information 24, here exemplarily in an XML format.
  • the extractor 22 is used to automatically process the at least one plant image 10 and the elements 30 included therein for each element 30 a section enclosed by the ⁇ COMP> and ⁇ / COMP> tags.
  • the respective unique identifier 36 of the underlying element 30 and further information about the respective element 30, for example to its ports 38 (a section enclosed by the tags ⁇ PORT> and ⁇ / PORT>) and connections 44 ( ⁇ CONNETCION SOURCE ... />).
  • FIG. 7 process model ⁇ object 50
  • an object software object in the process model 20
  • the process model object 50 to be generated results underlying respective object type.
  • UID "f_00074w_3pddj 765" coded) a "valve object" in the process model 20 and by means of the generator 26 takes place au ⁇ automatically processing the structure information 24 an automatic instantiation of the respective process model objects 50. Due to the information covered by each element 30 information A possible interconnection with another element 30 is carried out by means of the generator 26 when processing the structural ⁇ information 24 also an automatic connection of the generated process model objects 50 with each other.
  • a solver fun ⁇ yaw software component is available as in principle for example, from the aforementioned simulation framework (SIMIT) is known to the applicant.
  • SIMIT simulation framework
  • Such a software component is able to solve such a system of equations in real time, typically 100 ms.
  • the solution of the system of equations and thus the operation of the process model 20 expressly no longer belong to the automatic creation of a process model 20 that is in the foreground here Rather, the solution of the equation system belongs to the later operation of the process model 20 automatically generated according to the approach presented here (see the representation in FIG. 3 and the explanations in this context).
  • FIG 7 shows the principle of the approach proposed here is based in the form of a schematically simplified overview representation: On the left side of the separated by the vertical dashed line upper loading of illustration Reich creating at least an on ⁇ position image shown 10th On the right side, the creation of a process model 20 is shown.
  • a user selects by means of a dedicated software tool 52 from a library as acting 54 first database for a to be displayed in a plant picture element 10 30 has a respective object type.
  • a process model 20 has been created.
  • the creation of a process model 20 with a corresponding simplification is quite comparable to the Creation of the at least one plant image 10. Namely, to create a process model 20, a user selects an object type from a second database acting as a library 58 by means of a software tool 56 provided therefor, in order to generate a process model object 50 as part of the process model 20 on the basis thereof (The element 30 of a plant picture 10 can accordingly also be regarded accordingly as a plant picture object 30).
  • the software tool functioning as a generator 26 performs a sequential processing of the structure information 24 obtained from the at least one plant image 10.
  • the structural information (54 library) comprises 24 ent ⁇ speaking data, ie data relating to the at least for ⁇ nally underlying object type.
  • a suitable object type for the instantiation of an appropriate process model object 50 may be selected in the process model 20 by means of the generator 26 au tomatically ⁇ from the library 58th
  • the further data covered by the structure information 24 for an element 30 of the plant image 10 are used by means of the generator 26 to parameterize the process model object 50 newly instantiated as part of the process model 20.
  • connections 44 encompassed by the at least one system image 10 are evaluated.
  • Each connection 44 is based on a corresponding object type (library 54).
  • the structure information 24 automatically generated by the extractor 22 contains information relating to each connection 44.
  • an automatic automatic processing of the structure information 24 from the library 58 selects a corresponding object type for instantiating a further process model object 50 functioning as a connection between two or more process model objects 50 and as part of the process model 20 be instantiated.
  • termination points In order to enable the creation of such a process model module 20, interfaces (termination points) must be made available for the part of the technical process to be described by the process model module 20, that is to say in a part of the plant images 10 captured by the process model module 20 or a part of a plant image 10 .
  • These termination points are more or less representative of "feeding functions" or "extracting functions”.
  • break points provide a defined inflow or remove specified or predefinable quantities.
  • An abort point is created (based on an underlying object type) as an element 30 in a corresponding plant image 10 and is optionally not visible there.
  • the element 30 acting as a representative of the demolition parts comprises a description of the respective function, for example the inflow or outflow of liquid.
  • signals and the like which originate from parts of the technical process not covered by the respective process model module 20 and / or from the automation solution are generated for the respective process model module 20.
  • Hand valves or the like are not taken into account either for the process model 20 or for the emulation of the automation hardware .
  • An exception are manual valves or the like with a feedback signal.
  • This signal is required for the process model 20, and accordingly at least one plant image 10 comprises an object (element 30) as a basis for data generated in the extraction within the structure information 24, wherein the element 30 in the manner of an abort point - as described above - includes a function (equation 42) for simulating the feedback signal and thus acts as a representative of such a manual influence on the technical process.
  • each element 30 comprises a basically arbitrary plurality of graphics data 32, parameters 34, ports 38 and equations 42.
  • graphics data 32, parameters 34, ports 38 and equations 42 is assigned to a hierarchy level. If during the creation of the process model 20 and the previous extraction of the data of the elements 30 of the at least one plant image 10 is selected a particular hierarchical level of the elements 30, resulting in a process model 20 on the basis of (in this hierarchy level before ⁇ existing data parameter 34, ports 38 , Equations 42).
  • a selection of another hierarchy level can lead to a simplified process model 20 in the case of a renewed automatic generation of the process model 20, for example because connections 44 between certain elements 30 and interactions represented thereby are not taken into account and / or because equations 42 are low-order differential equations or ordinary equations be taken into account.

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Abstract

Die Erfindung ist ein Verfahren und ein nach dem Verfahren arbeitendes Computersystem, wie beispielsweise ein Leitsystem, zum Erzeugen eines Prozessmodells (20) eines technischen Prozesses, wobei das Prozessmodell (20) automatisch auf Basis zumindest eines Anlagenbilds (10) des technischen Prozesses und der davon umfassten Daten erzeugt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zum automatischen Erstellen eines Prozessmodells und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft das Erstellen von Prozessmodellen. Prozessmodelle werden bei der Simulation (oder für das Engineering von Automatisierungen bzw. den Test von Automatisierungen) technischer Prozesse verwendet und beschreiben den jeweiligen technischen Prozess oder den technischen Prozess und Teile der Automatisierungshardware.
Vor einer Auslieferung einer leittechnischen Automatisierungslösung zur Inbetriebnahme auf einer Anlage, insbesondere einer Kraftwerksanlage, ist ein vollständiger Test der leit¬ technischen Funktionen erforderlich. In der Fachterminologie wird ein solcher Test mitunter auch als Factory Acceptance Test (FAT) bezeichnet. Bisher wurde zur Durchführung eines solchen Tests die reale Automatisierungshardware installiert. Dies ist sehr aufwändig, speziell bei großen Anlagen, bei denen häufig mehr als einhundert Automatisierungsgeräte zum Einsatz kommen, nämlich Automatisierungsgeräte mit einer eigenen Verarbei¬ tungsfunktionalität, also zum Beispiel speicherprogrammierbare Steuerungen oder dergleichen. Mithilfe der realen Hardware, also dem jeweiligen Automatisierungsgerät und angeschlossenen
Ein-/Ausgabe-Baugruppen ( IO-Baugruppen) ist es möglich, die Automatisierungslösung gemäß der Projektierung zum Ablauf zu bringen und zumindest einen Teil der Funktionen in einem zumindest eingeschränkten Umfang zu testen. Ein direkter Bezug zur realen Anlage und zum realen technischen Prozess, insbesondere einem Kraftwerksprozess , ist jedoch nicht gegeben.
Um einen umfangreichen Test der gesamten leittechnischen Automatisierungslösung durchführen zu können, wird bei aus- gewählten Anlagen, speziell bei großen und sehr großen Anlagen, ein Prozessmodell erstellt und dieses zum Test herangezogen. Der Test erfolgt dann mit dem Prozessmodell und der realen Auto¬ matisierungshardware oder dem Prozessmodell und einer Emulation der realen Automatisierungshardware. Auf Basis eines solchen Prozessmodells erfolgt gewissermaßen eine virtuelle Inbetriebnahme der jeweiligen Anlage, also zum Beispiel einer Kraftwerksanlage. Dabei wird der physikalische Prozess der jeweiligen Anlage simuliert und die Leittechnik, also die Automatisierungshardware, emuliert.
Während die Emulation der Automatisierungshardware automatisch aus den entsprechenden Daten der Automatisierungslösung
(Engineeringdaten) abgeleitet werden kann, muss das Prozess- modell auf Basis von Unterlagen zu der jeweiligen Anlage, zum Beispiel einem sogenannten Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) , erstellt werden. Dies ist äußerst aufwändig und ver¬ ursacht hohe Kosten. Die Kosten steigen zudem in Abhängigkeit von der Genauigkeit des resultierenden Prozessmodells erheblich an.
Eine Gesamtsimulation bestehend aus Emulation und Prozessmodell wird zurzeit vorwiegend für Schulungszwecke, jedoch auch immer häufiger für Tests und Inbetriebnahmezwecke eingesetzt. Ein Breiteneinsatz für Test- und Inbetriebnahmezwecke scheitert derzeit allerdings an den hohen Kosten für die Erstellung des jeweiligen Prozessmodells.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend von der vorstehend skizzierten Situation darin, eine effiziente Mög- lichkeit zur Generierung eines Prozessmodells anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens zum automatischen Erzeugen eines Prozessmodells mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, indem das Prozessmodell automatisch auf Basis zumindest eines Anlagenbilds des technischen Prozesses und der davon umfassten Daten erzeugt wird.
Gemäß dem hier vorgeschlagenen Ansatz ist demnach vorgesehen, dass zumindest ein im Folgenden als Anlagenbild bezeichnetes sogenanntes HMI-Bild (HMI = Human Machine Interface) , welches im Rahmen der Entwicklung einer Automatisierungslösung erstellt wird, für eine automatische Erzeugung eines Prozessmodells herangezogen wird, wobei üblicherweise eine Mehrzahl solcher Anlagenbilder die Basis für die automatische Erzeugung des Prozessmodells bildet.
Eine solche automatische Erzeugung eines Prozessmodells fußt auf solchen Anlagenbildern und ergänzenden verfahrenstechnischen Daten. Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass die Anlagenbilder alle für die Erstellung eines Prozessmodells relevanten Daten enthalten. In den Anlagenbildern sind nämlich alle prozesstechnischen Komponenten, zum Beispiel Kessel, Rohrleitungen, Behälter usw. dargestellt. Darüber hinaus umfassen die Anlagenbilder als weitere prozesstechnische Elemente auch die im technischen Prozess vorgesehenen Aggregate, zum Beispiel Pumpen, Ventile und dergleichen. Über zum Beispiel Rohrleitungen sind die Aggregate mit den prozesstechnischen Komponenten verbunden, so dass sich aus den Anlagenbildern ebenfalls ergibt, wie die Komponenten mit den Aggregaten und umgekehrt in Verbindung stehen. Diese Anlagenbilder liegen - ebenso wie die Automatisierungssoftware - für jede technische Anlage, insbesondere jede Kraftwerksanlage, am Ende einer sogenannten Engineeringphase und damit zur Verwendung für einen möglichen Test der Automatisierungslösung vor.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Erstellung des Prozessmodells automatisch aus im Wesentlichen bereits ohnehin zur Verfügung stehenden Daten, nämlich den Anlagenbildern und ergänzenden verfahrenstechnischen Informationen, erstellt werden kann. Eine solche automatische Erstellung des Pro¬ zessmodells ist deutlich preiswerter als eine bisherige „ma¬ nuelle" Erstellung eines Prozessmodells durch einen Experten. Zudem sind bei einer bisherigen Erstellung eines Prozessmodells Fehler, zum Beispiel aufgrund nachlassender Konzentration des jeweiligen Bearbeiters, durchaus üblich. Dies ist bei einer automatischen Erstellung eines Prozessmodells ausgeschlossen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, ge- genständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist. Schließlich ist darauf hinzuweisen, dass das hier angegebene Verfahren auch entsprechend der abhängigen Vorrichtungsansprüche weiterge¬ bildet sein kann und umgekehrt.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses zu¬ mindest die folgenden Schritte: Zunächst wird mit einem dafür bestimmten Softwarewerkzeug zumindest ein Anlagenbild zur Visualisierung des technischen Prozesses erstellt. Das min- destens eine Anlagenbild umfasst als Repräsentant einer Kom¬ ponente oder eines Aggregats des technischen Prozesses jeweils ein im Folgenden als Anlagenbildobj ekt bezeichnetes Element. Jedes derartige Element ist ein Softwareobjekt. Alle Elemente umfassen bezüglich der jeweils repräsentierten Komponente oder des repräsentierten Aggregats Parameterdaten zu deren bzw. dessen Parametrierung sowie eine Gleichung zur Beschreibung von deren bzw. dessen dynamischem Verhalten oder eine Referenz auf eine solche Gleichung. Nachdem mittels solcher Elemente das zumindest eine Anlagenbild erstellt ist, was spätestens beim Abschluss der Engineeringphase der Fall ist, erfolgt mittels eines dafür bestimmten und im Folgenden als Extraktor bezeichneten Softwarewerkzeugs ein automatisches Extrahieren der in dem zumindest einen Anlagenbild und der davon umfassten Elemente enthaltenen Daten. Der Extraktor erzeugt daraufhin automatisch auf Basis der extrahierten Daten eine im Folgenden als Strukturinformation bezeichnete maschinenlesbare Daten¬ basis. Zum Erzeugen des Prozessmodells erfolgt schließlich mittels eines dafür bestimmten und im Folgenden als Generator bezeichneten Softwarewerkzeugs auf Basis der Strukturinfor- mation eine automatische Instanziierung von jeweils einem
Prozessmodellobjekt zu jeweils einem Element . Die Gesamtheit der so erzeugten Prozessmodellobjekte und deren Daten bilden das Prozessmodell . Bei einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens ist jedes Element eines Anlagenbilds eine Instanz eines beim Erstellen des mindestens einen Anlagenbilds aus einer ersten Bibliothek auswählbaren Objekttyps. Des Weiteren ist jedes Prozessmo- dellobjekt eine Instanz eines beim automatischen Erzeugen des Prozessmodells aus einer zweiten Bibliothek auswählbaren Objekttyps. Der einem jeweiligen Prozessmodellobjekt zugrunde liegende Objekttyp wird automatisch zur Instanziierung des Prozessmodellobjekts anhand der von der Strukturinformation umfassten Daten zu dem zugrunde liegenden Element ausgewählt. Die Verwendung von Objekttypen vereinfacht die Implementation des hier vorgestellten Ansatzes in Software. Die Verwendung von Objekttypen als Basis für die Elemente des mindestens einen Anlagenbilds gewährleistet, dass jedem Element die für die spätere automatische Erzeugung des Prozessmodells und der davon umfassten einzelnen Prozessmodellobjekte notwendigen Daten zugeordnet werden können. Der einem Element zugrunde liegende Objekttyp wird als Datum innerhalb der Strukturinformation mitgeführt, zum Beispiel in Form von oder als Teil eines Be- Zeichners des jeweiligen Elements. Durch Auswertung dieses
Datums der Strukturinformation kann der Generator automatisch ein zu dem jeweiligen Element passendes Prozessmodellobjekt erzeugen und aufgrund der allen Prozessmodellobjekten gemeinsamen datentechnischen Grundstruktur (aufgrund eines zu- gründe liegenden Objekttyps) dem neuen Prozessmodellobjekt die in der Strukturinformation enthaltenen Daten zu dem zugrunde liegenden Element zuweisen.
Bei einer nochmals weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst jedes Element über die Parameterdaten und die Gleichung oder die Referenz auf die Gleichung hinaus eine oder mehrere im Folgenden auch als Ports bezeichnete Anschlussstellen. Zur Verknüpfung zweier Elemente, zum Beispiel zur Darstellung eines über eine Rohrleitung an einen Kessel angekoppelten Ventils, werden diese mittels ihrer Anschlussstellen verbunden. Die Daten der Ports eines Elements werden mittels des Extraktors auto¬ matisch extrahiert und in die Strukturinformation übernommen. Die Ports stellen auf der Ebene des mindestens einen Anlagenbilds den funktionalen Zusammenhang einzelner Elemente dar und dieser b
Zusammenhang bleibt auch - durch Übernahme der entsprechenden
Daten in die Strukturinformation - für die Erzeugung des Prozessmodells erhalten. Bei einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens zum automatischen Erzeugen eines Prozessmodells, welches auf Elementen des mindestens einen Anlagenbilds basiert, welche für Ver¬ bindungen untereinander Ports aufweisen, erfolgt beim Verbinden zweier Elemente automatisch eine Typprüfung bezüglich einer beim Verbinden verwendeten Verbindung sowie der Anschlussstellen, an denen diese angreift. Eine solche Typprüfung lässt nur sinnvolle Verbindungen zwischen Elementen eines Anlagenbilds oder mehrerer Anlagenbilder zu. Dies erleichtert eine Fehlersuche und schließt eine Vielzahl von Fehlermöglichkeiten von vornherein aus.
Wenn im Weiteren auf Basis zweier oder mehrerer mittels ihrer Anschlussstellen verbundener Elemente automatisch beim Erzeugen des Prozessmodells Verbindungen zwischen den auf Basis dieser Elemente automatisch instanziierten Prozessmodellobjekten erzeugt werden, ist gewährleistet, dass zumindest auch die
Verbindungen zwischen den resultierenden Prozessmodellobjekten sinnvoll sind.
Eine weitere spezielle und grundsätzlich optionale Ausfüh- rungsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass jedes Element zumindest die Parameterdaten und die Gleichung oder die Referenz auf die Gleichung in auswählbaren Hierarchiestufen umfasst und dass eine Auswahl einer bestimmten Hierarchiestufe beim automatischen Extrahieren der Strukturinformation be- rücksichtigt wird. Die Auswahl jeweils einer Hierarchiestufe führt dazu, dass beim automatischen Extrahieren der Strukturinformation das jeweilige Element so betrachtet wird, als würde dieses nur die Daten der jeweiligen Hierarchiestufe umfassen. Mit der Möglichkeit zur Berücksichtigung solcher Hierarchiestufen lässt sich in vorteilhafter Art und Weise die Komplexität und/oder die Genauigkeit des jeweils automatisch erzeugten Prozessmodells beeinflussen. Schließlich ist bei einer besonderen Variante des hier beschriebenen Ansatzes optional vorgesehen, dass zum Erzeugen eines einen Teil des technischen Prozesses abbildenden Prozessmodells beim Erstellen des zumindest einen Anlagenbilds in dieses als zusätzliche Elemente Abbruchsteilen eingefügt werden. Diese Abbruchsteilen werden datentechnisch wie andere Elemente des mindestens einen Anlagenbilds behandelt und entsprechend gelangen deren Daten damit auch in die Strukturinformation. Auf deren Basis kann mittels des Generators zu jedem derartigen Element ein die jeweilige Abbruchsteile simulierendes Pro¬ zessmodellobjekt, zum Beispiel ein Prozessmodellobj ekt , das eine definierte Flüssigkeitszufuhr in eine Rohrleitung simuliert, erzeugt werden. Mittels solcher Abbruchsteilen können auch im Folgenden als Prozessmodellmodule bezeichnete Prozessmodelle eines Teils des technischen Prozesses erzeugt werden. Die Daten für solche Prozessmodellmodule, also zumindest ein Anlagenbild und davon umfasste Elemente, stehen zum Teil bereits zu einer frühen Phase des Engineeringprozesses zur Verfügung. Der Test der Automatisierungslösung kann dann bereits relativ früh und parallel zum Fortschreiten des Engineeringprozesses erfolgen, so dass Erkenntnisse aus solchen Tests unmittelbar in das Engi¬ neering einfließen können.
Die oben genannte Aufgabe wird auch mittels einer Vorrichtung, nämlich einem Computersystem, hier speziell einem Leitsystem gelöst. Das Leitsystem umfasst zumindest eine Verarbeitungs¬ einheit und einen Speicher. In den Speicher ist mindestens ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln zur Ausführung aller Schritte des hier und im Folgenden beschriebenen Verfahrens geladen und dieses wird beim Betrieb des Leitsystems zur au¬ tomatischen Erzeugung eines Prozessmodells durch dessen Verarbeitungseinheit, also einen Mikroprozessor oder dergleichen, ausgeführt. Das zuvor erwähnte und als Extraktor bezeichnete Softwarewerkzeug ist ebenso wie das als Generator bezeichnete Softwarewerkzeug entweder jeweils ein eigenständiges Compu¬ terprogramm oder jeweils eine Teilfunktionalität eines einzelnen Computerprogramms. In den Speicher des Leitsystems werden demnach entweder eigenständige Computerprogramme zur
Implementation der Funktionalität des Extraktors und der Funktionalität des Generators oder ein einzelnes Computer¬ programm, welches beide Funktionalitäten umfasst, geladen und beim Betrieb des Leitsystems zur automatischen Erzeugung eines Prozessmodells ausgeführt. Die Erfindung ist damit einerseits auch ein Computerprogramm mit durch einen Computer ausführbaren Programmcodeanweisungen und andererseits ein Speichermedium mit einem derartigen Computerprogramm, also ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, sowie schließlich auch ein Computersystem im Allgemeinen, oder ein Leitsystem in dem hier beschriebenen Technologieumfeld, in dessen Speicher als Mittel zur Durchführung des Verfahrens und seiner Ausgestaltungen ein solches Computerprogramm geladen oder ladbar ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Computersystems oder des Leitsystems ergeben sich aus einer Umsetzung einzelner oder mehrerer Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs und der darauf rückbezogenen Ansprüche .
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen FIG 1 ein Beispiel für ein Anlagenbild, wie es zur Bedienung eines technischen Prozesses und zur Visualisierung zumindest eines Teils des technischen Prozesses üblich ist, FIG 2 eine Prinzipdarstellung des hier vorgeschlagenen Ansatzes zur automatischen Generierung eines Prozessmodells,
FIG 3 eine Übersichtsdarstellung zur Erläuterung einer
Versorgung des Prozessmodells mit Daten,
FIG 4 eine Veranschaulichung eines in einem Anlagenbild
verwendbaren Anlagenbildobj ekts , FIG 5 zwei miteinander verbundene Anlagenbildobj ekte, eine exemplarische Darstellung einer beim Extrahieren der Daten von zumindest einem Anlagenbild entstehenden, maschinenlesbaren Strukturinformation und
FIG 7 eine Übersichtsdarstellung zur Veranschaulichung eines
Ablaufs eines Verfahrens zum automatischen Erstellen eines Prozessmodells gemäß dem hier vorgeschlagenen Ansatz.
Die Darstellung in FIG 1 zeigt ein Beispiel für ein Anlagenbild 10 der eingangs genannten Art. Dieses umfasst in herkömmlicher Art und Weise eine Darstellung diverser Komponenten 12 des jeweiligen (selbst nicht gezeigten) technischen Prozesses, insbesondere eines Kraftwerksprozesses, nämlich zum Beispiel eine Darstellung eines Kessels, eine Darstellung von Rohrleitungen, eine Darstellung von Ventilen usw., wobei in der Darstellung in FIG 1 nur einzelne derartige Komponenten exemplarisch bezeichnet sind.
Aus einem solchen Anlagenbild 10 und ggf. weiteren Anlagenbildern 10 werden die für die automatische Erstellung eines Prozess¬ modells 20 (FIG 2) relevanten Informationen ermittelt.
Dazu zeigt die Darstellung in FIG 2 in schematisch vereinfachter Art und Weise einen prinzipiellen Ablauf beim automatischen Erstellen eines Prozessmodells 20: Aus einem Anlagenbild 10 oder mehreren Anlagenbildern 10 werden mittels eines als Extraktor 22 fungierenden Computerprogramms die für das Prozessmodell 20 relevanten Daten extrahiert. Im Rahmen dieser Datenextraktion entsteht eine automatisch erzeugte und im Folgenden als
Strukturinformation 24 bezeichnete Datenbasis. Diese wird mittels eines Generators 26, nämlich einem als Prozessmodell- generator fungierenden Computerprogramm, verarbeitet. Mittels des Generators 26 wird automatisch das Prozessmodell 20 erzeugt. Als Generator 26 kommt zum Beispiel ein Computerprogramm mit einer Funktionalität in Betracht, wie dies grundsätzlich von dem Simulation Framework (SIMIT) der Anmelderin bekannt ist. Die Darstellung in FIG 3 zeigt schematisch sehr stark vereinfacht die Verwendung des automatisch erzeugten Prozessmodells 20 zum Test einer zur Automatisierung des jeweiligen technischen Prozesses vorgesehenen Automatisierungslösung 28. Die Automatisierungslösung 28 umfasst zumindest ein Steuerungsprogramm, das in einen Speicher eines Automatisierungsgeräts ladbar und durch das Automatisierungsgerät in an sich bekannter Art und Weise ausführbar ist. Zur Automatisierungslösung 28 im weiteren Sinne gehören auch die Automatisierungshardware, nämlich die für die Automatisierung des jeweiligen technischen Prozesses vorgesehenen Automatisierungsgeräte und deren Vernetzung untereinander. Die Automatisierungslösung 28 wird entweder auf die konkrete Automatisierungshardware geladen und dort ausgeführt und/oder mittels einer Emulation der Automatisierungshardware oder eines Teils der Automatisierungshardware ausgeführt. Bei der Darstellung in FIG 3 wird von einer Emulation der Automatisierungshardware ausgegangen und die Automatisierungslösung 28 wird entsprechend im Rahmen der Emulation ausgeführt. Zur Bedienung des technischen Prozesses ist eine grundsätzlich an sich bekannte HMI-Komponente vorgesehen, die unter anderem die Darstellung des mindestens einen Anlagenbilds 10, üblicherweise einer Vielzahl von Anlagenbildern 10, vornimmt. Bedienhandlungen eines Benutzers in Bezug auf ein Anlagenbild 10 werden mittels der HMI-Komponente an die Emulation weiterge¬ geben. Die Bedienhandlung des Benutzers zielt zum Beispiel auf das Entleeren eines Kessels im technischen Prozess ab, zum Beispiel indem ein Ventil geöffnet oder eine Pumpe gestartet wird. Eine Ansteuerung eines solchen Aktors findet ihre Ent¬ sprechung in der Emulation der Automatisierungslösung 28, zum Beispiel indem dort ein Steuersignal generiert wird, das bei einem realen technischen Prozess das Öffnen eines Ventils oder das Starten einer Pumpe bewirkt. Diese Änderungen wirken sich auch auf das Prozessmodell 20 des technischen Prozesses aus, indem dort zum Beispiel simuliert wird, dass sich der Kessel leert und mit welchen dynamischen Eigenschaften/Effekten (Ausflussgeschwindigkeit, Temperaturänderung etc.) dies verbunden ist. Solche Änderungen im Prozessmodell 20 des technischen Prozesses haben üblicherweise auch Rückwirkungen auf die Emulation, indem in einem realen technischen Prozess zum Beispiel mittels eines Sensors eine Füllstandsüberwachung des Kessels erfolgt und bei Erreichen eines Grenzwerts vorgegebene Maßnahmen erfolgen (zum Beispiel Ventil schließen, Pumpe stoppen etc.) . Darüber hinaus haben solche Änderungen im Prozessmodell 20 des technischen Prozesses oder daraus resultierende Änderungen in der Emulation auch Auswirkungen auf die Darstellung der Anlagenbilder 10, indem zum Beispiel durch einen Farbumschlag oder dergleichen die erfolgte Entleerung des Kessels visualisiert wird .
Das Prozessmodell 20 wird also zumindest aus der Emulation oder einer zum Teil emulierten und zum Teil realen Automatisie- rungshardware mit Daten versorgt und gibt umgekehrt auch Daten zumindest an die Emulation oder eine zum Teil emulierte und zum Teil reale Automatisierungshardware zurück. Die Bedienung der (emulierten oder realen) Automatisierungshardware und des Prozessmodells 20 erfolgt mittels der Anlagenbilder 10 und der für deren Darstellung und für die Erkennung von Bedienhandlungen in Bezug darauf zuständigen HMI-Komponente .
Die Anlagenbilder 10 und die daraus automatisch erzeugte Strukturinformation 24 umfassen Darstellungen der prozess- technischen Komponenten, der im Prozess vorgesehenen Aggregate sowie Informationen zu deren Verschaltung untereinander . Darüber hinaus umfassen die Anlagenbilder 10 Darstellungen zu leittechnischen Komponenten, wie Messungen, Steuerungen und Regelungen. Die Darstellungen der prozess- und leittechnischen Komponenten und die Aggregate werden im Folgenden allgemein als Element (prozesstechnisches Element) 30 bezeichnet. Eine schematisch vereinfachte Darstellung eines solchen Elements 30 in Formeines Softwareobjekts ist in FIG 4 gezeigt. Jedes Element 30 ist ein Repräsentant einer prozess- oder leittechnischen Komponente des jeweiligen technischen Prozesses oder eines Aggregats im technischen Prozess.
Nach dem bekannten Stand der Technik beschränken sich die Daten zu solchen Elementen 30 in den Anlagenbildern 10 auf die für die grafische Darstellung verwendeten Formen und Bilder (Grafik 32) , so dass zum Beispiel eine Darstellung von Kesseln, Behältern usw. resultiert. Beim bekannten Stand der Technik sind also ge¬ wissermaßen die Grafikdaten 32 die einzigen Daten eines in den Anlagenbildern 10 dargestellten Elements 30. Zumindest umfassen die Daten zu solchen Elementen 30 beim bekannten Stand der Technik keine logischen Details, insbesondere keine Informationen zu Verbindungen einzelner Elemente 30 untereinander, etwa über eine Rohrleitung, wie sie zum Beispiel in grundsätzlich vergleich- barer Art und Weise mittels eines Funktionsplaneditors in Form von Verbindungen zwischen sogenannten Funktionsbausteinen erstellt und bearbeitet werden.
Die von den Anlagenbildern 10 umfassten Elemente 30 stellen sich bei einer automatischen Verarbeitung der Anlagenbilder 10 mittels des Extraktors 22 als einzeln identifizierbare Objekte (Softwareobjekte) dar. Aus sogenannten Parametermasken der Anlagenbilder 10 werden die für das jeweilige Element 30 re¬ levanten Daten extrahiert. Ein Teil der für das Prozessmodell 20 erforderlichen Parameter 34 ist standardmäßig in den Anlagenbildern 10 und den jeweiligen, jeweils einem Element 30 zugeordneten Parametermasken enthalten.
Gemäß dem hier vorgestellten Ansatz ist vorgesehen, dass jedes Element 30 in einem Anlagenbild 10 zusätzliche, für die au¬ tomatische Erzeugung eines Prozessmodells 20 und/oder dessen Konfiguration relevante Daten umfasst. Dafür ist das jeweilige Element 30 - und im Weiteren dessen Entsprechung in der automatisch erzeugten Strukturinformation 24 - anhand eines eindeutigen Bezeichners 36 identifizierbar. Dieser Bezeichner 36 wird dem jeweiligen Element 30 bereits bei der Erstellung der Anlagenbilder 10 oder des j eweiligen Anlagenbilds 10, nämlich bei der Instanziierung eines entsprechenden Softwareobjekts, als Attribut zugeordnet. Der Bezeichner 36 erlaubt auch eine eindeutige Zuordnung von Daten in der Strukturinformation 24, wenn ein und dasselbe Element 30 mehrfach in unterschiedlichen Anlagenbildern 10 vorkommt. Darüber hinaus umfasst jedes Element 30 die bereits erwähnten Grafikdaten 32 zur Darstellung des Elements 30 in zumindest einem Anlagenbild 10. Ebenso umfasst jedes Element 30 Parameter 34, wie sie bisher in den bereits erwähnten Parametermasken einem in zumindest einem Anlagenbild 10 dargestellten Element 30 zu¬ geordnet werden.
Schließlich sind bei der gezeigten Ausführungsform für jedes Element 30 Ports (Anschlussstellen) 38 vorgesehen, nämlich zumindest ein Port 38, oftmals mehrere Ports 38. Solche Ports 38 erlauben zum Beispiel den Anschluss von Rohrleitungen für Wasser und Dampf oder einen Anschluss von Förderbändern oder eine Anbindung elektrischer Signale an das jeweilige Element 30. Auf diese Weise lassen sich logische Verbindungen zwischen einzelnen Elementen 30 darstellen.
Jedes Element 30 in einem Anlagenbild 10 ist zum Beispiel die Instanz eines zugrunde liegenden Objekttyps und alle ver¬ wendbaren Objekttypen gehen auf einen gemeinsamen Basisobjekttyp zurück. Dieser Basisobjekttyp fungiert als Vorlage für davon abgeleitete Objekttypen (ein Objekttyp für einen Kessel, ein Objekttyp für ein Ventil usw.) und gewährleistet, dass jeder Instanz eines solchen Objekttyps, also jedem Element 30, ein eindeutiger Bezeichner 36, Grafikdaten 32 zu dessen Darstellung, Parameter 34 und Ports 38 zugewiesen werden können.
Ports 38 können vom Benutzer grundsätzlich beliebig (Art und Anzahl) einem Element 30 zugeordnet werden. Einzelne Ports 38 haben je nach zugrunde liegender Verbindungsart (Rohrleitung, Förderband, elektrische Verbindung usw.) unterschiedliche
Eigenschaften. Dies wird mittels unterschiedlicher Objekttypen für die Ports 38 abgebildet.
Einzelne in den Anlagenbildern 10 verwendbare Elemente 30 weisen optional bereits aufgrund eines jeweils zugrunde liegenden
Objekttyps einzelne Ports 38 auf. Beispielsweise ist ein Ventil beidseitig an Rohrleitungen anschließbar (zwei Ports 38 für Rohrleitungen) und ist mittels zumindest eines Steuersignals zum Öffnen oder zum Schließen ansteuerbar (ein Port 38 für eine Signalleitung) . Für eine Vielzahl weiterer Elemente 30, zum Beispiel eine Pumpe, gilt dies entsprechend. Für andere Elemente 30, zum Beispiel einen Kessel, ist auf der Ebene des Objekttyps zum Beispiel noch nicht festlegbar, wie viele Zu- und/oder Abflüsse der Kessel umfasst. Für diesen Zweck ist vorgesehen, dass der Benutzer einem Element 30 die jeweils benötigten Ports 38 hinzufügen kann.
Mittels der Ports 38 kann beim Erstellen eines Anlagenbilds 10 eine Konsistenzprüfung erfolgen. Jeder Port 38 ist innerhalb eines in einem Anlagenbild 10 dargestellten Elements 30 eine Instanz eines zugrunde liegenden Objekttyps. Ein Port 38 für einen Anschluss einer Rohrleitung ist also anhand des zugrunde liegenden Objekttyps von einem Port 38 für einen Anschluss eines elektrischen Signals unterscheidbar. Auf dieser Basis kann beim Anschluss zum Beispiel einer Darstellung einer Rohrleitung an eine Darstellung eines Ventils erkannt werden, ob der in der grafischen Darstellung des jeweiligen Anlagenbilds 10 vorgenommene Anschluss zulässig ist oder nicht. Dazu werden der dem anzuschließenden Element 30 zugrunde liegende Objekttyp
(Rohrleitung; „Rohrleitungsobjekttyp") und der dem Port 38 des Elements 30, an den der Anschluss erfolgen soll (Ventilport; „Portobjekttyp") betrachtet und nur zulässige Anschlüsse ak¬ zeptiert .
In der Darstellung in FIG 5 ist eine Verschaltung zweier Elemente 30 gezeigt (dasselbe Prinzip gilt für mehr als zwei Elemente 30 entsprechend) . Die Verschaltung der beiden Elemente 30, zum Beispiel ein Kessel und ein Ventil, besteht in Form von Ver- bindungen 44, die an den Ports 38 anknüpfen. In Form der Ports 38 verfügt jedes Element 30 über zumindest eine Anschluss¬ möglichkeit, üblicherweise eine Mehrzahl von Anschlussmög¬ lichkeiten, so dass zumindest eine Verbindung 44 angeschlossen werden kann bzw. mehrere Verbindungen 44 angeschlossen werden können.
Als weitere Neuerung ist jedem Element 30, zum Beispiel aufgrund eines allen Elementen 30 zugrunde liegenden Basisobjekttyps, eine im Folgenden kurz als Gleichung 42 (FIG 4) bezeichnete mathematische oder sonstige Beschreibung zugeordnet, zum Beispiel in Form einer Referenz 40 auf eine entsprechende Softwarefunktion 42 mit einer Implementation der jeweiligen Beschreibung, insbesondere einer Implementation der jeweiligen mathematischen Beschreibung. Diese Gleichung 42 dient zur
Simulation der durch das jeweilige Element 30 repräsentierten Komponente (Komponente, Aggregat, Funktion) des technischen Prozesses im Prozessmodell 20. Typischerweise handelt es sich bei einer solchen Gleichung 42 um eine die jeweilige Komponente und ihre dynamischen Eigenschaften beschreibende Differential¬ gleichung und entsprechend bei der Softwarefunktion 42 um eine Implementation einer solchen Differentialgleichung.
Die automatische Verarbeitung der von dem mindestens einen Anlagenbild 10 umfassten Elemente 30 mit den vorstehend be¬ schriebenen Eigenschaften (Daten) mittels des Extraktors 22 führt zu der weiter oben erwähnten Strukturinformation 24. Bei der Strukturinformation 24 handelt es sich um eine maschinenlesbare Darstellung der von den Elementen 30 des mindestens einen Anlagenbilds 10 umfassten Daten. Die Darstellung in FIG 6 zeigt exemplarisch einen Auszug aus einer solchen, hier exemplarisch in einem XML-Format vorliegenden Strukturinformation 24. Im gezeigten Beispiel entsteht mittels des Extraktors 22 beim automatischen Verarbeiten des mindestens einen Anlagenbilds 10 und der davon umfassten Elemente 30 für jedes Element 30 ein von den Tags <COMP> und </COMP> eingeschlossener Abschnitt. Darin sind der jeweilige eindeutige Bezeichner 36 des zugrunde liegenden Elements 30 und weitere Informationen zu dem jeweiligen Element 30, zum Beispiel zu seinen Ports 38 (ein von den Tags <PORT> und </PORT> eingeschlossener Abschnitt) und daran angeschlossenen Verbindungen 44 (<CONNETCION SOURCE= ... />) , zusammengefasst .
Als Ergebnis der nachfolgenden automatischen Verarbeitung der Strukturinformation 24 mittels des Generators 26 entsteht aufgrund jedes derartigen Abschnitts (<COMP>, </COMP>) ein Objekt (Softwareobjekt) im Prozessmodell 20 (Prozessmodell¬ objekt 50; FIG 7) . Anhand des jeweiligen eindeutigen Bezeichners 36 ergibt sich der dem zu erzeugenden Prozessmodellobjekt 50 zugrunde liegende jeweilige Objekttyp. In der Darstellung in FIG 6 sind exemplarisch mehrere solche Bezeichner 36 angegeben, hier in Form eines zusammengesetzten Bezeichners (UID="..." NAME=" ..."), wobei UID den Objekttyp und NAME den Namen des jeweiligen Elementes 30 angibt. Auf diese Weise entsteht zum Beispiel aufgrund eines „Ventil-Elements" 30 und eines zugrunde liegenden Objekttyps in einem Anlagenbild 10 (im dargestellten Beispiel in FIG 6 in der Strukturinformation 24 mittels
UID="f_00074w_3pddj 765" kodiert) ein „Ventil-Objekt" im Pro- zessmodell 20 und mittels des Generators 26 erfolgt beim au¬ tomatischen Verarbeiten der Strukturinformation 24 eine automatische Instanziierung der jeweiligen Prozessmodellobjekte 50. Aufgrund der von jedem Element 30 umfassten Informationen zu einer eventuellen Verschaltung mit einem anderen Element 30 erfolgt mittels des Generators 26 beim Verarbeiten der Struk¬ turinformation 24 ein ebenso automatisches Verbinden der erzeugten Prozessmodellobjekte 50 untereinander.
Beim automatischen Erzeugen des Prozessmodells 20 entsteht aufgrund der Verschaltung der zugrunde liegenden Elemente 30 mittels untereinander bestehender Verbindungen 44, der entsprechenden Verschaltung der resultierenden Prozessmodellobjekte 50 sowie der den Elementen 30 zugeordneten und damit auch von den resultierenden Prozessmodellobjekten 50 umfassten Gleichungen 42 ein Gleichungssystem, typischerweise ein System von Differentialgleichungen. Dieses ermöglicht eine Beschrei¬ bung des dynamischen Verhaltens des zugrunde liegenden technischen Prozesses und damit eine Nachbildung des technischen Prozesses mittels des Prozessmodells 20.
Zur Lösung des Gleichungssystems steht eine als Solver fun¬ gierende Softwarekomponente zur Verfügung, wie sie grundsätzlich zum Beispiel aus dem bereits erwähnten Simulation Framework (SIMIT) der Anmelderin bekannt ist. Eine solche Softwarekom- ponente ist in der Lage, ein derartiges Gleichungssystem in Echtzeit, typischerweise 100 ms, zu lösen. Die Lösung des Gleichungssystems und damit der Betrieb des Prozessmodells 20 gehören ausdrücklich nicht mehr zu der hier im Vordergrund stehenden automatischen Erstellung eines Prozessmodells 20. Die Lösung des Gleichungssystems gehört vielmehr zum späteren Betrieb des gemäß dem hier vorgestellten Ansatz automatisch erzeugten Prozessmodells 20 (siehe die Darstellung in FIG 3 und die Erläuterungen in diesem Zusammenhang) .
Die Darstellung in FIG 7 zeigt in Form einer schematisch vereinfachten Übersichtsdarstellung das dem hier vorgeschlagenen Ansatz zugrunde liegende Prinzip: Auf der linken Seite des durch die vertikale gestrichelte Linie getrennten oberen Be- reichs der Darstellung ist das Erstellen zumindest eines An¬ lagenbilds 10 gezeigt. Auf der rechten Seite ist das Erstellen eines Prozessmodells 20 gezeigt. Beim Erstellen eines Anla¬ genbilds 10 wählt ein Benutzer mittels eines dafür vorgesehenen Softwarewerkzeugs 52 aus einer als Bibliothek 54 fungierenden ersten Datenbasis für ein in einem Anlagenbild 10 darzustellendes Element 30 einen jeweiligen Objekttyp aus. Durch mehrfaches Auswählen jeweils eines solchen Objekttyps und Platzierung eines aufgrund einer Instanziierung eines solchen Objekttyps re¬ sultierenden Elements 30 in einem Anlagenbild 10 entsteht schließlich eine grafische Darstellung der prozesstechnischen Komponenten des jeweiligen technischen Prozesses und zumindest einzelner von dem Prozess umfasster Aggregate. Durch Verbinden einzelner derartiger Elemente 30 miteinander mittels dafür vorgesehener Verbindungen 44 (als Ergebnis einer Instanziierung entsprechender Objekttypen der Bibliothek 54) ergibt sich auch die Verschaltung der von dem zumindest einen Anlagenbild 10 umfassten Elemente 30. Mittels eines in FIG 7 nicht gezeigten Softwarewerkzeugs (Extraktor 22; FIG 2) wird das zumindest eine Anlagenbild 10 automatisch ausgewertet. Dabei werden die Daten der davon umfassten Elemente 30 extrahiert. Das Ergebnis ist eine hier und im Folgenden als Strukturinformation 24 bezeichnete maschinenlesbare Datenbasis. Diese wird mittels des Generators 26 ausgewertet. Zum besseren Verständnis der Funktionsweise des Generators 26 wird zuvor betrachtet, wie gemäß dem bekannten Stand der Technik bisher (also nicht automatisch) ein Prozessmodell 20 erstellt wurde. Die Erstellung eines Prozessmodells 20 ist bei einer entsprechenden Vereinfachung durchaus vergleichbar mit der Erstellung des zumindest einen Anlagenbilds 10. Zum Erstellen eines Prozessmodells 20 wählt nämlich bisher ein Benutzer mittels eines dafür vorgesehenen Softwarewerkzeugs 56 aus einer als Bibliothek 58 fungierenden zweiten Datenbasis jeweils einen Objekttyp aus, um auf dessen Basis ein Prozessmodellobjekt 50 als Teil des Prozessmodells 20 zu erzeugen (das Element 30 eines Anlagenbilds 10 kann insoweit entsprechend auch als Anlagen- bildobjekt 30 aufgefasst werden). Der Prozess des manuellen Auswählens eines Objekttyps einerseits und des Instanziierens eines Prozessmodellobjekts 50 auf dessen Basis und als Bestandteil des Prozessmodells 20 andererseits wird gemäß dem hier vorgeschlagenen Ansatz automatisiert. Dafür führt das als Generator 26 fungierende Softwarewerkzeug eine se- quentielle Verarbeitung der aus dem mindestens einen Anlagenbild 10 gewonnenen Strukturinformation 24 durch. Für jedes Element 30 des Anlagenbilds 10 umfasst die Strukturinformation 24 ent¬ sprechende Daten, also zumindest Daten bezüglich des ur¬ sprünglich zugrunde liegenden Objekttyps (Bibliothek 54). Auf Basis dieser Information kann mittels des Generators 26 au¬ tomatisch aus der Bibliothek 58 ein passender Objekttyp für die Instanziierung eines passenden Prozessmodellobjekts 50 im Prozessmodell 20 ausgewählt werden. Die weiteren von der Strukturinformation 24 umfassten Daten zu einem Element 30 des Anlagenbilds 10 werden mittels des Generators 26 verwendet, um das neu als Bestandteil des Prozessmodells 20 instanziierte Prozessmodellobjekt 50 zu parametrieren .
In grundsätzlich gleicher Art und Weise werden von dem mindestens einen Anlagenbild 10 umfasste Verbindungen 44 ausgewertet. Jeder Verbindung 44 liegt ein entsprechender Objekttyp (Bibliothek 54) zugrunde. Die mittels des Extraktors 22 automatisch erzeugte Strukturinformation 24 enthält zu jeder Verbindung 44 eine diesbezügliche Information. Auf dieser Basis kann mittels des Generators 26 bei einer automatischen Verarbeitung der Strukturinformation 24 aus der Bibliothek 58 ein entsprechender Objekttyp zur Instanziierung eines als Verbindung zwischen zwei oder mehr Prozessmodellobjekten 50 fungierenden weiteren Prozessmodellobjekts 50 ausgewählt und als Teil des Prozessmodells 20 instanziiert werden. Die Information, welche vom Prozess¬ modell 20 umfasste Prozessmodellobjekte 50 tatsächlich mit¬ einander verbunden sind, ergibt sich aus den Daten der zugrunde liegenden Verbindung 44 in der Strukturinformation 24. Durch eine automatische Auswertung dieser Daten mittels des Generators 26 und eine entsprechende Parametrierung entweder des die Ver¬ bindung repräsentierenden Prozessmodellobjekts 50 und/oder der mittels der Verbindung verbundenen Prozessmodellobjekte 50 erfolgt die automatische Herstellung der Verbindung im Pro- zessmodell 20.
Diese Instanziierung von Prozessmodellobjekten 50 und deren Parametrierung erfolgt so lange, bis die Strukturinformation 24 mittels des Generators 26 vollständig abgearbeitet ist. Danach liegt das automatisch erzeugte Prozessmodell 20 vor.
Auf dem bisher beschriebenen Prinzip (Erzeugung von Elementen 30 in mindestens einem Anlagenbild 10 mit einem eindeutig er¬ kennbaren Ursprung, zum Beispiel in Form eines zugrunde liegenden Objekttyps, automatische Extraktion der insoweit in dem zu¬ mindest einen Anlagenbild 10 enthaltenen Daten; Erzeugung des Prozessmodells 20 mittels eines Generators 26 auf Basis der extrahierten Daten) basiert auch die automatische Erstellung von Prozessmodellen 20 für einen Teil des jeweiligen technischen Prozesses. Ein solches Prozessmodell 20 kann auch als Pro¬ zessmodellmodul 20 aufgefasst werden und ist zum Test einzelner Funktionen oder Funktionsbereiche der jeweiligen Automatisierungslösung sinnvoll. Um eine Erstellung eines solchen Prozessmodellmoduls 20 zu ermöglichen, müssen für den von dem Prozessmodellmodul 20 zu beschreibenden Teil des technischen Prozesses, also in einem vom Prozessmodellmodul 20 erfassten Teil der Anlagenbilder 10 oder eines Teils eines Anlagenbilds 10, Schnittstellen (Abbruchstellen) zur Verfügung gestellt werden. Diese Abbruchstellen sind quasi Stellvertreter von „speisenden Funktionen" oder „entnehmenden Funktionen". Abbruchstellen stellen zum Beispiel einen definierten Zulauf zur Verfügung oder entnehmen vorgegebene oder vorgebbare Mengen. Eine Abbruchstelle wird (auf Basis eines zugrunde liegenden Objekttyps) als ein Element 30 in einem entsprechenden Anlagenbild 10 angelegt und ist dort optional nicht sichtbar. Als Gleichung 42 oder anstelle einer Gleichung 42 umfasst das als Repräsentant der Abbruchsteile fungierende Element 30 eine Beschreibung der jeweiligen Funktion, also zum Beispiel den Zulauf oder den Ablauf von Flüs- sigkeit. In gleicher Weise werden für die in der Leittechnik zu testenden Funktionsbereiche Signale und dergleichen, die aus von dem jeweiligen Prozessmodellmodul 20 nicht umfassten Teilen des technischen Prozesses und/oder von der Automatisierungslösung stammen, für das jeweilige Prozessmodellmodul 20 generiert.
Handventile oder dergleichen werden weder für das Prozessmodell 20 noch für die Emulation der Automatisierungshardware be¬ rücksichtigt. Eine Ausnahme stellen Handventile oder dergleichen mit einem Rückmeldungssignal dar. Dieses Signal ist für das Prozessmodell 20 erforderlich und entsprechend umfasst zumindest ein Anlagenbild 10 ein Objekt (Element 30) , als Basis für bei der Extraktion erzeugte Daten innerhalb der Strukturinformation 24, wobei das Element 30 nach Art einer Abbruchstelle - wie oben beschrieben - eine Funktion (Gleichung 42) zur Nachbildung des Rückmeldungssignals umfasst und damit als Repräsentant einer solchen manuellen Einflussmöglichkeit auf den technischen Prozess fungiert.
Sowohl für die automatische Erzeugung eines Prozessmodells 20 wie für die automatische Erzeugung von Prozessmodellmodulen 20 ist bei einer Ergänzung des hier vorgestellten Ansatzes vorgesehen, dass abhängig von der geforderten Genauigkeit des Prozessmodells 20 (Prozessmodellmoduls 20) bei der Extraktion nur einzelne Parameter berücksichtigt werden. Beispielsweise kann für die Simulation einer Pumpe entweder ein einen Massendurchfluss oder ein einen Differenzdruck zwischen Eingang und Ausgang der Pumpe angebender Parameter berücksichtigt werden. Genauso kann vorgesehen sein, dass bei der Extraktion sämtliche verfügbaren Parameter berücksichtigt werden und später bei der Generierung des Prozessmodells 20 auf Basis der Strukturinformation 24 nur einzelne Parameter berücksichtigt werden.
Dies wird im Rahmen der der Strukturinformation 24 als Basis für das Prozessmodell 20 zugrunde liegenden Elemente 30 in Form einer Hierarchie berücksichtigt , wie sie zur Veranschaulichung bereits in der Darstellung in FIG 4 gezeigt ist. Danach umfasst jedes Element 30 eine grundsätzlich beliebige Vielzahl von Grafikdaten 32, Parametern 34, Ports 38 und Gleichungen 42. Jeweils ein Satz von Grafikdaten 32, Parametern 34, Ports 38 und Gleichungen 42 ist einer Hierarchiestufe zugeordnet. Wenn bei der Erstellung des Prozessmodells 20 und der vorangehenden Extraktion der Daten der Elemente 30 des zumindest einen Anlagenbilds 10 eine bestimmte Hierarchiestufe der Elemente 30 ausgewählt wird, resultiert ein Prozessmodell 20 auf Basis der in dieser Hierarchiestufe vor¬ handenen Daten (Parameter 34, Ports 38, Gleichungen 42) . Eine Auswahl einer anderen Hierarchiestufe kann bei einer erneuten automatischen Generierung des Prozessmodells 20 zu einem vereinfachten Prozessmodell 20 führen, zum Beispiel weil Verbindungen 44 zwischen bestimmten Elementen 30 und damit dargestellte Wechselwirkungen nicht berücksichtigt werden und/oder weil als Gleichungen 42 Differentialgleichungen niederer Ordnung oder gewöhnliche Gleichungen berücksichtigt werden .
Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist diese nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den
Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Einzelne im Vordergrund stehende Aspekte der hier eingereichten Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden einerseits ein Verfahren und andererseits ein Computersystem als nach dem Verfahren arbeitende Vorrichtung, wie beispielsweise ein Leitsystem, jeweils zum Erzeugen eines Prozessmodells 20 eines technischen Prozesses, wobei das Pro¬ zessmodell 20 automatisch auf Basis zumindest eines Anlagenbilds 10 des technischen Prozesses und der davon umfassten Daten erzeugt wird. Bezugs zeichenliste
10 Anlagenbild
12 Komponente (eines technischen Prozesses) , z.B. Kessel, Ventil usw.
14-18 (frei)
20 Prozessmodell
22 Extraktor
24 Strukturinformation
26 Generator
28 Automatisierungslösung
30 Element / Anlagenbildobj ekt
32 Grafikdaten
34 Parameter
36 Bezeichner
38 Port / Anschlussstelle
40 Referenz auf eine Gleichung
42 Gleichung
44 Verbindung
46-48 (frei)
50 Prozessmodellobjekt
52 Softwarewerkzeug
54 Bibliothek
56 Softwarewerkzeug
58 Bibliothek

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erzeugen eines Prozessmodells (20) eines technischen Prozesses, dadurch gekennzeichnet, dass das Pro- zessmodell (20) automatisch auf Basis zumindest eines Anla¬ genbilds (10) des technischen Prozesses und der davon umfassten Daten erzeugt wird.
2. Verfahren zum automatischen Erzeugen eines Prozessmodells (20) nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst :
a. ) Erstellen von zumindest einem Anlagenbild (10) zur Visualisierung des technischen Prozesses,
wobei das zumindest eine Anlagenbild (10) als Repräsentant einer Komponente (12) oder eines Aggregats des technischen Prozesses jeweils ein Element (30) umfasst,
wobei jedes Element (30) ein Softwareobjekt ist und alle Elemente (30) bezüglich der jeweils repräsentierten Komponente (12) oder des repräsentierten Aggregats
Parameterdaten (34) zu deren bzw. dessen Parametrierung sowie
eine Gleichung (42) zur Beschreibung von deren bzw. dessen dynamischem Verhalten oder eine Referenz (40) auf eine solche Gleichung (42)
umfassen,
b. ) automatisches Extrahieren der in dem zumindest einen Anlagenbild (10) und der davon umfassten Elemente (30) ent¬ haltenen Daten und Erzeugen einer Strukturinformation (24) auf deren Basis und
c.) automatisches Erzeugen des Prozessmodells (20) auf Basis der Strukturinformation (24) in Form einer automatischen In- stanziierung von jeweils einem Prozessmodellobjekt (50) zu jeweils einem Element (30) .
3. Verfahren nach Anspruch 2,
wobei jedes Element (30) eine Instanz eines beim Erstellen des mindestens einen Anlagenbilds (10) aus einer ersten Bibliothek (54) auswählbaren, zugrunde liegenden Objekttyps ist,
wobei jedes Prozessmodellobjekt (50) eine Instanz eines beim automatischen Erzeugen des Prozessmodells (20) aus einer zweiten Bibliothek (58) auswählbaren, zugrunde liegenden Objekttyps ist und
wobei der einem jeweiligen Prozessmodellobjekt (50) zugrunde liegende Objekttyp automatisch zur Instanziierung des Prozessmodellobjekts (50) anhand der von der Strukturinformation (24) umfassten Daten zu dem zugrunde liegenden Element (30) ausgewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
wobei jedes Element (30) über die Parameterdaten (34) und die Gleichung (42) oder die Referenz (40) auf die Gleichung (42) hinaus eine oder mehrere Anschlussstellen (38) umfasst und wobei zur Verknüpfung zweier Elemente (30) diese mittels ihrer An- Schlussstellen (38) verbunden werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei beim Verbinden zweier Elemente (30) automatisch eine Typprüfung bezüglich einer beim Verbinden verwendeten Verbindung (44) und den Anschlussstellen (38), an denen diese angreift, durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
wobei auf Basis zweier oder mehrerer mittels ihrer An- Schlussstellen (38) verbundener Elemente (30) automatisch beim Erzeugen des Prozessmodells (20) Verbindungen zwischen den auf Basis dieser Elemente (30) automatisch instanziierten Prozessmodellobjekten (50) erzeugt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
wobei jedes Element (30) zumindest die Parameterdaten (34) und die Gleichung (42) oder die Referenz (40) auf die Gleichung (42) in auswählbaren Hierarchiestufen umfasst und wobei eine Auswahl einer bestimmten Hierarchiestufe beim automatischen Extrahieren der Strukturinformation (24) berücksichtigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
wobei zum Erzeugen eines einen Teil des technischen Prozesses abbildenden Prozessmodells (20) beim Erstellen des zumindest einen Anlagenbilds (10) in dieses als zusätzliche Elemente (30) Abbruchsteilen eingefügt werden.
9. Verwendung der von zumindest einem Anlagenbild (10) zur Visualisierung eines technischen Prozesses oder eines Teils des technischen Prozesses umfassten Daten als Basis für eine automatische Erzeugung eines Prozessmodells (20).
10. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte von jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computersystem zur automatischen Erzeugung eines Prozessmodells (20) ausgeführt wird.
11. Digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, die so mit einem Computersystem zur automatischen Erzeugung eines Prozessmodells (20) zusammenwirken können, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt wird.
12. Leitsystem mit einer Verarbeitungseinheit und einem
Speicher, in den ein Computerprogramm nach Anspruch 10 geladen ist, das im Betrieb des Leitsystems durch die Verarbeitungs¬ einheit zur automatischen Erzeugung eines Prozessmodells (20) ausgeführt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3944040A1 (de) * 2020-07-21 2022-01-26 Hitachi, Ltd. Prozessmodellerzeugungssystem und prozessmodellerzeugungsverfahren

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3623891A1 (de) 2018-09-17 2020-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Individualisierbare bildhierarchien für ein leitsystem einer technischen anlage
EP3964905A1 (de) 2020-09-04 2022-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Nutzerspezifische abhängigkeiten zwischen digitalen repräsentationen von prozessobjekten

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2724744A1 (fr) * 1994-09-16 1996-03-22 Ass Pour Le Dev De L Enseignem Procede de modelisation d'un processus physique
EP1061422A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-20 IvyTeam AG Informationstechnisches System zur Definition, Optimierung und Steuerung von Prozessen
US20050096872A1 (en) * 2002-10-22 2005-05-05 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Smart process objects used in a process plant modeling system
US20060009866A1 (en) * 2002-12-09 2006-01-12 Marie-Catherine Fritsch System for the generation of code
DE102007014271A1 (de) * 2007-03-26 2007-10-25 Bachmann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bedienung und Steuerung einer maschinentechnischen Anlage mit Hilfe einer grafischen Entwicklungsoberfläche und automatischer Code-Generierung
EP2804061A1 (de) * 2013-05-16 2014-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen einer Prozess- und/oder Fertigungsanlage

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2724744A1 (fr) * 1994-09-16 1996-03-22 Ass Pour Le Dev De L Enseignem Procede de modelisation d'un processus physique
EP1061422A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-20 IvyTeam AG Informationstechnisches System zur Definition, Optimierung und Steuerung von Prozessen
US20050096872A1 (en) * 2002-10-22 2005-05-05 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Smart process objects used in a process plant modeling system
US20060009866A1 (en) * 2002-12-09 2006-01-12 Marie-Catherine Fritsch System for the generation of code
DE102007014271A1 (de) * 2007-03-26 2007-10-25 Bachmann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bedienung und Steuerung einer maschinentechnischen Anlage mit Hilfe einer grafischen Entwicklungsoberfläche und automatischer Code-Generierung
EP2804061A1 (de) * 2013-05-16 2014-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Überwachen einer Prozess- und/oder Fertigungsanlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3944040A1 (de) * 2020-07-21 2022-01-26 Hitachi, Ltd. Prozessmodellerzeugungssystem und prozessmodellerzeugungsverfahren

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