CAE in der Prozessautomatisierung - Fakultät Elektrotechnik und ...
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<strong>Fakultät</strong> ETIT, Institut für Automatisierungstechnik, Professur für Prozessleittechnik<br />
Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g Prozessleittechnik<br />
VL Prozessleittechnik I (SS 2011)<br />
Professur für Prozessleittechnik<br />
Prof. Dr.-Ing. Leon Urbas, Michael Obst, Falk Doherr
Überblick<br />
• Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g <strong>in</strong> <strong>der</strong> Prozess<strong>in</strong>dustrie<br />
� Ziele, Aufgaben <strong>und</strong> (Vorgehensmodelle)<br />
• Computer Aided Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
� Anfor<strong>der</strong>ungen: Gewerke <strong>und</strong> Sichten<br />
� Lösungsansätze: Datenbanken, Werkzeuge<br />
• Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g leittechnischer Funktionen<br />
� Identifikation: Anlagenhierarchie <strong>und</strong><br />
Kennzeichnungssysteme<br />
� Abstraktion: Planarten zur grafischen Darstellung<br />
von Zusammenhängen<br />
• Medienbrüche<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 2
Ziele des PLT-Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>gs<br />
• Nahtlose Umsetzung <strong>der</strong> funktionalen For<strong>der</strong>ungen <strong>der</strong><br />
Prozess<strong>in</strong>genieure (Chemie, Anlagenbau, Verfahrenstechnik)<br />
• Mittel für die Prozessführung<br />
� Messen, Steuern, Regeln, Überwachen, Visualisieren, Bedienen<br />
� Instrumentierung, Kommunikation<br />
• Planung, Auslegung <strong>und</strong> Implementierung von Energieversorgung<br />
� Zusichern <strong>und</strong> Bereitstellen <strong>der</strong> notwendigen Kapazitäten<br />
� Zuverlässige räumliche Strukturen (Trafostation, Kabelbrücken)<br />
• Anb<strong>in</strong>dung an übergeordnete Unternehmens- <strong>und</strong><br />
Betriebsleitebenen<br />
• Schutz- <strong>und</strong> Sicherheitse<strong>in</strong>richtungen realisieren<br />
� SIL - Safety Integrity Level<br />
� SIS - Safety Instrumented System<br />
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Arbeitsplätze für das Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
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Arbeitsplätze für das Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 5
Warum CA-Systeme?<br />
Bewältigung <strong>der</strong> steigenden Effizienz-, Zeit- <strong>und</strong><br />
Qualitätsanfor<strong>der</strong>ungen an die Unternehmen (Planungs<strong>in</strong>genieure)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 6
Anfor<strong>der</strong>ungen an CA-Systeme<br />
• <strong>der</strong> Computer soll den Menschen nicht ersetzen<br />
• CA-Systeme sollen die menschlichen Fähigkeiten<br />
<strong>und</strong> Qualitäten ergänzen <strong>und</strong> erweitern<br />
• sie sollen helfen die menschlichen Schwächen<br />
auszugleichen bzw. abzufangen<br />
� unsystematisches Vorgehen<br />
� Vergessen von E<strong>in</strong>zelheiten<br />
� mangelnde Übersicht über die<br />
Zusammenhänge <strong>und</strong> Fakten, die sich<br />
während des Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>gprozesses auch<br />
noch än<strong>der</strong>n<br />
technisches System<br />
CA-Systeme<br />
Der Mensch muss noch immer die maßgeblichen Arbeiten selber<br />
vollführen <strong>und</strong> sollte die letztendliche Verantwortung nicht an den<br />
Computer abgeben (können)!<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 7
Überblick - CA-Systeme<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011<br />
(nach Lauber, R.<br />
u. Göhner, Folie 8 P.<br />
1999)
CAD (<strong>CAE</strong>) – Der Anfang<br />
• 1963 entwickelte Ivan Sutherland am MIT<br />
(Massachusetts Institute of Technology)<br />
das Programm „Sketchpad“, mit dem über<br />
e<strong>in</strong> Lichtgriffel e<strong>in</strong>fache Zeichenobjekte<br />
erzeugt <strong>und</strong> <strong>in</strong> ihrer Größe verän<strong>der</strong>t<br />
werden konnten � Video<br />
Elektronik<br />
Fototransistor<br />
Auslöser<br />
konventionell Nutzung heute<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 9<br />
� Lichtpistole
CAD (<strong>CAE</strong>) – Der Anfang<br />
• Ende <strong>der</strong> 60er bis Mitte <strong>der</strong> 70er Jahre entstehen vor<br />
Allem im Flugzeugbau erste kommerzielle CAD-Systeme<br />
(2D), die mit Hilfe von IBM-Großrechnern liefen<br />
� CADAM (Computer Augmented Design And<br />
Manufactur<strong>in</strong>g) <strong>der</strong> Fa. Lockheed<br />
• Weiterentwicklung von CADAM durch Fa. Avions Marcel<br />
Dassault<br />
� CATIA (Computer Aided Three-Dimensional<br />
Interactive Application)<br />
• Forschung an <strong>der</strong> Universität Cambridge zur Nutzung<br />
e<strong>in</strong>facher 3D-Körper<br />
� PDMS (Plant Design Management System) <strong>der</strong> Fa.<br />
Aveva<br />
• Im Laufe <strong>der</strong> 80er Jahre ist mit dem Programm AutoCAD<br />
das rechnergestützte Konstruieren auch auf Heimrechner<br />
möglich<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 10
CAD � <strong>CAE</strong> – Der Übergang<br />
• CAD-Systeme wurden konzipiert, um den Menschen bei <strong>der</strong><br />
Erzeugung von technischen Zeichnungen zu unterstützen (sauberes<br />
Zeichnen, Än<strong>der</strong>ungsanpassungen, Symbolbibliotheken,<br />
Wie<strong>der</strong>verwendbarkeit, Reproduzierbarkeit)<br />
• im Laufe <strong>der</strong> Zeit war es notwendig, mehr <strong>und</strong> mehr Informationen<br />
zu den e<strong>in</strong>zelnen Zeichnungsobjekten bereitzustellen <strong>und</strong> zu<br />
<strong>in</strong>terpretieren<br />
• Werden neben dem eigentlichen Design- (Entwurf, Zeichnung) auch<br />
Projektierungsaufgaben durch diese Systeme übernommen, spricht<br />
man nicht mehr von CAD- son<strong>der</strong>n <strong>CAE</strong>-Systemen.<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 11
CAD � <strong>CAE</strong> – Der Übergang<br />
� Steht h<strong>in</strong>ter e<strong>in</strong>em CAD-System e<strong>in</strong> Datenmodell für die<br />
Objekte, welches die Objekte selber, ihre Eigenschaften <strong>und</strong><br />
ihre Relationen abbildet, <strong>und</strong> existiert e<strong>in</strong>e Komponente für<br />
die Datenhaltung, so handelt es sich um e<strong>in</strong> <strong>CAE</strong>-System.<br />
� die Eigenschaften s<strong>in</strong>d vor allem nichtgrafische Aspekte<br />
� das „E“ bedeutet nicht nur Datenhaltung <strong>in</strong> Formularen, son<strong>der</strong>n stellt im<br />
wesentlichen die Informationsbasis für alle Meilenste<strong>in</strong>e beim Eng<strong>in</strong>eer<strong>in</strong>g<br />
e<strong>in</strong>er technischen Anlage dar (notwendig für die Generierung von<br />
Planungsdokumenten wie Listen, Datenblättern, Angebotsanfragen u.a.)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 12
Vergleich von <strong>CAE</strong>-Systemen für die<br />
<strong>Prozessautomatisierung</strong> (1/2)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 13<br />
(nach Rauprich u. a. (2002))
<strong>CAE</strong>-Werkzeugvielfalt<br />
• <strong>in</strong> allen Lifecycle-Phasen kommen e<strong>in</strong>e Vielzahl unterschiedlichster <strong>CAE</strong>-Systeme zum<br />
E<strong>in</strong>satz (Je nach Gewerk, eigene, auf ihre Umgebung optimierte <strong>CAE</strong>- Systeme) �<br />
E<strong>in</strong>satzgründe:<br />
� hist. großer Marktanteil <strong>und</strong> weite Verbreitung<br />
� Speziallösungen; beson<strong>der</strong>e Funktionen (features)<br />
� Zwang (z.B. teilweise bei Entwicklungsumgebungen von Steuerungen)<br />
� Verfahrensentwicklung<br />
� Apparate- <strong>und</strong> Rohrleitungsplanung<br />
� Instrumentierung (PLT-Hardware)<br />
� Instrumentierung (PLT-Software)<br />
� Elektroplanung<br />
� weitere für bspw. die Konfiguration <strong>der</strong> Feldgeräte <strong>und</strong> Steuerungen <strong>und</strong> die<br />
Instandhaltung <strong>der</strong> Anlage<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 15
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Verfahrensauslegung<br />
• Aufgabe:<br />
� Verfahren <strong>in</strong> Grobstruktur konzipieren<br />
� Anlagenteile dimensionieren<br />
� Energieverbrauch <strong>und</strong> Sicherheit optimieren<br />
• Zielgruppe<br />
• Methoden<br />
� Verfahrenstechnik<br />
� Modellierung<br />
� Stationäre <strong>und</strong> dynamische<br />
Simulation<br />
• Simulationswerkzeuge zur<br />
Prozessmodellierung wie<br />
z.B. Aspen-Hysys, UniSim, Matlab<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 16
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Fließbil<strong>der</strong>stellung<br />
• Aufgabe:<br />
� Erstellen von Fließbil<strong>der</strong>n nach EN ISO 10628 (Gr<strong>und</strong>fließbild,<br />
Verfahrensfließbild, Rohrleitung & Instrumentenfließbild (RI)<br />
• Zielgruppe<br />
� Verfahrenstechnik, MSR<br />
• Werkzeuge: SmartPlant P&ID, Comos, weitere CAD-Systeme<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 17
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Aufstellung-, Apparate- <strong>und</strong><br />
Rohrleitungsplanung<br />
• Aufgabe:<br />
� Planung <strong>der</strong> räumliche Anordnung von Apparaten <strong>und</strong> Masch<strong>in</strong>en <strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>em dafür konzipierten Anlagengerüst<br />
� Bestimmung Platzbedarf, Abschätzung Mengengerüste, Optimierung<br />
von Investitions- <strong>und</strong> Montagekosten, Instandhaltung, Bedienung,<br />
Wege, Sicherheit, Instandhaltung durch Bestimmung von Ort <strong>und</strong><br />
Lage<br />
• Zielgruppe<br />
� Stahlbau, Apparatebau<br />
• Bsp.: z.B. AutoCAD, MicroStation, PDS 3D<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 18
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Aufstellung-, Apparate- <strong>und</strong><br />
Rohrleitungsplanung<br />
Stahlbau<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 19<br />
Rohrleitungen<br />
Virtuelle Begehung
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Aufstellung-, Apparate- <strong>und</strong><br />
Rohrleitungsplanung<br />
Rohrleitungsisometrie<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 20
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Instrumentierung (PLT-<br />
Hardware)<br />
• Aufgabe:<br />
� Feld<strong>in</strong>strumentierung, Verkabelung, Schalträume<br />
� Für Elektrotechnische Aufgaben: Stromlaufplan<br />
� Für MSR-Aufgaben: PLT-Stellenplan<br />
• Zielgruppe<br />
� MSR<br />
• z.B. SmartPlant Instrumentation,<br />
Comos, PRODOK, E-PLAN<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 21
<strong>CAE</strong>-Systeme für die Instrumentierung (PLT-<br />
Software)<br />
• Aufgabe:<br />
� Planung <strong>und</strong> Entwicklung <strong>der</strong> Logik von MSR <strong>und</strong> PLT-Aufgaben<br />
(Steuerungs- <strong>und</strong> Regelungsprogrammentwurf)<br />
� IEC 61131-3, VDI/VDE 3696 – Systemneutrale Programmierung<br />
• Zielgruppe<br />
� MSR, PLT<br />
• z.B. logiDOC, Comos<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 22
<strong>Fakultät</strong> ETIT, Institut für Automatisierungstechnik, Professur für Prozessleittechnik<br />
Planungsdokumente für die<br />
<strong>Prozessautomatisierung</strong>
Planungsdokumente<br />
Planungsdokumente<br />
� graphisch - nicht graphisch<br />
Verfahrenstechnische Fließbil<strong>der</strong>,<br />
Stromlaufpläne, Netzpläne,<br />
PLT-Stellenplan, Funktionspläne,<br />
Gebäude- <strong>und</strong> Lagepläne,<br />
Anschlusspläne,<br />
Aufstellungspläne, …<br />
� gewerkeübergreifend – gewerkespezifisch<br />
� <strong>in</strong>tern (Planung) – extern (Beschaffung, Hersteller)<br />
� unternehmensspezifische Dokumente<br />
Datenblätter, Listen,<br />
PLT-Stellenblätter,<br />
Beschreibungen,Gutachten,<br />
Geräteanfor<strong>der</strong>ungen, …<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 24
verfahrenstechnische Fließbil<strong>der</strong><br />
� Zeichnerische Darstellung des Ablaufs, Aufbaus <strong>und</strong> <strong>der</strong> Funktion<br />
e<strong>in</strong>er verfahrenstechnischen (Teil-)Anlage<br />
� Wesentliches Mittel beim Entwurf des verfahrenstechnischen<br />
Prozesses<br />
� dienen dem Informationsaustausch zwischen den an <strong>der</strong> Planung,<br />
Montage, IBS, Betrieb <strong>und</strong> Instandhaltung beteiligten<br />
Arbeitsgruppen<br />
� Vere<strong>in</strong>fachung <strong>der</strong> fachübergreifenden Verständigung<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 25
verfahrenstechnische Fließbil<strong>der</strong><br />
Gr<strong>und</strong>fließbild<br />
Verfahrensfließbild<br />
Rohrleitungs- <strong>und</strong> Instrumentenfließbild<br />
(Rohrleitungs- <strong>und</strong> Instrumentierungsfließbild)<br />
• DIN EN ISO 10628: Regeln zur Erstellung <strong>der</strong><br />
verfahrenstechnischen Fließbildarten unterschiedlichen<br />
Abstraktionsgrads (anzugebende Informationen,<br />
Symbole, Darstellungsvorgaben)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 26
Gr<strong>und</strong>fließbild (block diagram)<br />
• Beispiel: Wasserkreisläufe <strong>der</strong> verfahrenstech. Versuchsanlage (nicht<br />
normkonform)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 27
Gr<strong>und</strong>fließbild (block diagram)<br />
• Beispiel:Laboranlage - Rezeptsteuerung<br />
E<strong>in</strong>gangsstoff 1<br />
E<strong>in</strong>gangsstoff 2<br />
E<strong>in</strong>gangsstoff 3<br />
E<strong>in</strong>gangsstoff 1<br />
E<strong>in</strong>gangsstoff 2<br />
E<strong>in</strong>gangsstoff 3<br />
Reaktion 1<br />
Reaktion 2<br />
Mischen Reaktion 3 Abfüllen<br />
Erstellt am: 02.11.2007<br />
Bearb.: Falk Doherr<br />
Projekt: Laboranlage - Batchprozess<br />
Spülen<br />
GRÖSSE FAX-NR. ZEICHN.NR. REV.<br />
=TUD.H1.PFB001<br />
Ausgangsstoff 1<br />
Ausgangsstoff 2<br />
Frischwasser Schmutzwasser<br />
MASSSTAB 1:1 BLATT 1 VON 1<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 28
Gr<strong>und</strong>fließbild (block diagram)<br />
• Beispiel: DIN EN ISO 10628 B.2<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 29
Verfahrensfließbild (process flow diagram)<br />
• Konkretisierung <strong>der</strong> chemischen <strong>und</strong> physikalischen Zusammenhänge<br />
(Elementarfunktionen) <strong>und</strong> Überführung dieser auf wesentliche<br />
apparatetechnische Objekte (Behälter, Pumpen, Wärmetauscher,<br />
Mischer,…)<br />
� Detaillierte Darstellung <strong>der</strong> apparatetechnischen Realisierung<br />
des Verfahrens (Prozesses) mit allen wesentlichen Informationen<br />
• DIN EN ISO 10628: „… Darstellung e<strong>in</strong>es Verfahrens o<strong>der</strong> e<strong>in</strong>er<br />
verfahrenstechnischen Anlage mit Hilfe von graphischen Symbolen,<br />
die durch L<strong>in</strong>ien verb<strong>und</strong>en s<strong>in</strong>d.“<br />
• Darstellungsmittel:<br />
� graphische Symbole � Anlagenteile<br />
� L<strong>in</strong>ien � Fließl<strong>in</strong>ien für Stoffe <strong>und</strong> Energien bzw. Energieträger<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 30
Verfahrensfließbild (process flow diagram)<br />
• Beispiel: Projekt <strong>der</strong> Verfahrenstechniker <strong>der</strong> TUD (TUD,<br />
Prof. Mollekopf) (Absorption saurer Gase aus Gasgemischen)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 31
Verfahrensfließbild (process flow diagram)<br />
• Beispiel: DIN EN ISO 10628 Bild B.4 (Zusatz<strong>in</strong>form.)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 32
R&I-Fließbild (P&I Diagram)<br />
• detaillierte Darstellung <strong>der</strong> konkreten technischen<br />
Realisierung e<strong>in</strong>es Verfahrens bzw. e<strong>in</strong>er<br />
verfahrenstechnischen Anlage mit Hilfe von graphischen<br />
Symbolen <strong>und</strong> L<strong>in</strong>ien<br />
technischer Prozess �� technisches System<br />
(Verfahren, Funktion) (Geräte, Instrumentierung)<br />
• Verdeutlichung aller geräte- <strong>und</strong> <strong>in</strong>formationstechnischen<br />
Zusammenhänge, die für e<strong>in</strong>e praktische Abwicklung<br />
notwendig s<strong>in</strong>d<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 33
R&I-Fließbild (P&I Diagram)<br />
• e<strong>in</strong>es <strong>der</strong> wichtigesten Planungsdokumente e<strong>in</strong>er<br />
verfahrenstechnischen Anlage<br />
� Informationssammler<br />
� gewerkeübergreifendes Kommunikationsmittel<br />
(Verfahrensentwicklung �� EMSR-Planung)<br />
• Darstellungsmittel:<br />
� graphische Symbole � Anlagenteile, Rohrleitungen<br />
� Meß-, Regel- <strong>und</strong><br />
Steuerfunktionen (DIN 19227-1)<br />
� L<strong>in</strong>ien � Informationsflüsse zwischen Meß-, Regel- <strong>und</strong><br />
Steuerfunktionen <strong>und</strong> den Anlagenteilen <strong>und</strong> Rohrleitungen<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 34
R&I-Fließbild (P&I Diagram)<br />
• Beispiel: DIN EN ISO 10628 Bild B.6 (Zusatz<strong>in</strong>form.)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 35
R&I-Fließbild (P&I Diagram)<br />
• Beispiel:Teilanlage „Mischen“ des GZAT<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 36
<strong>Fakultät</strong> ETIT, Institut für Automatisierungstechnik, Professur für Prozessleittechnik<br />
DIN 19227-1 (ersetzt durch DIN EN 62424)<br />
Grafische Symbole <strong>und</strong> Kennbuchstaben<br />
für die Prozessleittechnik<br />
Darstellung von Aufgaben
Anwendungsbereich DIN 19227-1<br />
• Zweck:<br />
� Aufgabenbezogen Darstellung <strong>der</strong> PLT auf<br />
R&I-Fließbild<br />
� Beschränkung auf prozessbezogene EMSR-<br />
Technik<br />
• Anwendungsbereich:<br />
� Verfahrenstechnische Anlagen (Chemie,<br />
Kraftwerk, Nahrungsmittel, Wasser, …)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 38
Grafische Symbole<br />
• Darstellung <strong>der</strong> EMSR-Aufgabe (neu PCE-Aufgabe) durch<br />
EMSR-Stellen-Symbol: R<strong>und</strong> bzw. Langr<strong>und</strong> („PLT-Ei“)<br />
� Allgeme<strong>in</strong><br />
� Prozessleitsystem<br />
� Prozessrechner<br />
• Kennzeichnung des Ausgabe- <strong>und</strong> Bedienortes<br />
� Vor Ort - ke<strong>in</strong> Querstrich<br />
� Leitewarte - e<strong>in</strong> Querstrich<br />
� Örtlicher Leitstand - Doppelquerstrich<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 39
Textfel<strong>der</strong> am EMSR-SS<br />
1<br />
EMSR-Stellen-Funktion<br />
(Kennbuchstaben!)<br />
2.1 <strong>und</strong> 2.2<br />
EMSR-Stellen-<br />
Kennzeichung<br />
(Identifikation)<br />
3.1 <strong>und</strong> 3.2<br />
weitere Kennzeichnungen<br />
(z.B. Ort, Stelle, etc.)<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 40
Darstellung von Messort <strong>und</strong> Stellgerätefunktion<br />
• Messort wird durch Bezugsl<strong>in</strong>ie mit<br />
EMSR-SS verb<strong>und</strong>en (0.25 mm,<br />
durchgezogen)<br />
• Messort kann durch Kreis (d=2mm)<br />
hervorgehoben<br />
werden<br />
• Stellgerätefunktion kann<br />
durch zusätzlichen Kreis dargestellt<br />
werden<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 41
Weitere Regeln für die Darstellung<br />
• Erfüllung e<strong>in</strong>er Funktion durch<br />
Mehrfacherfassung � mehrere<br />
EMSR-SS<br />
• Mehrere Ausgabe- <strong>und</strong><br />
Bedienorte � mehrere EMSR-SS<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 42
Kennbuchstaben<br />
• Buchstabensequenz, e<strong>in</strong>geteilt <strong>in</strong> zwei Gruppen<br />
� Gruppe 1: Erstbuchstabe <strong>und</strong> ggf. Ergänzungsbuchstabe<br />
� Physikalische Größe<br />
� Gruppe 2: Folgebuchstaben � Verarbeitung<br />
� Achtung: Ke<strong>in</strong> Trennzeichen zwischen den Gruppen<br />
� Gruppenzugehörigkeit muss aus Kontext erschlossen<br />
werden<br />
� Geht nur mit „Geheim“-Wissen über Konstruktion,<br />
Beispiel Telefonnummern: 004935146339614,<br />
03031472007,…<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 43
Gruppe 1 - Meßgröße<br />
Erstbuchstabe (mit Än<strong>der</strong>ungen nach<br />
DIN EN 62424)<br />
• D – Dichte<br />
• E – Elektrische Größe (Spannung)<br />
• F – Durchfluss, Durchsatz<br />
• G – Amplitude, Stellung, Länge,<br />
Dehnung, Abstand<br />
• H – Hande<strong>in</strong>gabe, Hande<strong>in</strong>griff<br />
• K – Zeit<br />
• L – Stand<br />
• M – Feuchte<br />
• Q – Qualität, Stoffeigenschaft, Analyse<br />
• R – Strahlungsgröße<br />
• S – Geschw<strong>in</strong>digkeit, Drehzahl,<br />
Frequenz<br />
• T – Temperatur<br />
• U – Zusammengesetzt (nicht benutzen)<br />
• V – Viskosität (Vibration)<br />
• W – Gewichtskraft, Masse<br />
• N – frei Verfügbar (Stellglied Motor)<br />
• X – frei Verfügbar<br />
• Y – frei Verfügbar (Stellglied Ventil)<br />
Zusätzliche Erstbuchstabe<br />
• A – Analyse<br />
• B – Brennersteuerung<br />
• C – Frei Verwendbar<br />
• I – Strom<br />
• Z – Frei Verwendbar<br />
Ergänzungsbuchstabe<br />
• D – Differenz<br />
• F – Verhältnis<br />
• J – Messstellenabfrage<br />
• Q – Integral, Summe<br />
• Buchstaben, die <strong>der</strong> Kategorie<br />
Ergänzungsbuchstabe zugeordnet<br />
s<strong>in</strong>d, dürfen nicht <strong>in</strong> Gruppe 2 –<br />
Folgebuchstaben verwendet werden<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 44
Gruppe 2 - Folgebuchstaben<br />
• A – Alarm<br />
• C – Selbsttätige Regelung<br />
• E – Aufnehmerfunktion<br />
• H,+ – Oberer Grenzwert<br />
• I – Anzeige<br />
• L,- – Unterer Grenzwert<br />
• O – Sichtzeichen, Ja/Ne<strong>in</strong>-Anzeige (ohne Störung)<br />
• R – Registrierung<br />
• S – Schaltung, Ablaufsteuerung, Verknüpfungssteuerung<br />
• T – Messumformer-Funktion<br />
• U – zusammengefasste Antriebsfunktionen<br />
• V – Stellgeräte-Funktion<br />
• Y – Rechenfunktion<br />
• Z- Note<strong>in</strong>griff, Schutz durch Auslösung, Schutze<strong>in</strong>richtung,<br />
sicherheitsrelevante Messung<br />
• K,M, - frei verfügbar<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 45
Grenzwerte <strong>und</strong> Schutze<strong>in</strong>richtungen<br />
• Oberer (H,+) <strong>und</strong> unterer Grenzwert (L,-) werden den<br />
Folgebuchstaben A,O,S,Z e<strong>in</strong>zeln o<strong>der</strong> geme<strong>in</strong>sam<br />
nachgestellt<br />
• H,+,K,- dürfen auch zur Kennzeichnung <strong>der</strong> Endstellungen<br />
offen/geschlossen bzw. Schaltzustände E<strong>in</strong>/Aus verwendet<br />
werden<br />
• Sensoren <strong>und</strong> Aktoren <strong>in</strong> Schutze<strong>in</strong>richtungen ohne<br />
Schaltfunktion s<strong>in</strong>d durch Z <strong>in</strong> Klammern zu kennzeichnen<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 46
Stellgeräte<br />
• E<strong>in</strong>wirkung auf Strecke<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 47
Beispiel<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 48
<strong>Fakultät</strong> ETIT, Institut für Automatisierungstechnik, Professur für Prozessleittechnik<br />
DIN 19227-2<br />
Grafische Symbole <strong>und</strong> Kennbuchstaben<br />
für die Prozessleittechnik<br />
Darstellung von E<strong>in</strong>zelheiten
(PLT)EMSR-Stellenplan<br />
• graphische Darstellung <strong>der</strong> gerätetechnischen Funktionen<br />
<strong>und</strong> Zusammenhänge, die zur Realisierung e<strong>in</strong>er EMSR-<br />
Stelle notwendig s<strong>in</strong>d<br />
• sollen helfen die EMSR-Stelle (Loop) zu prüfen (Loop-<br />
Check), <strong>in</strong> Betrieb zu nehmen <strong>und</strong> zu warten<br />
• Verdeutlichung <strong>der</strong> allg. Örtlichkeit <strong>der</strong> Elemente<br />
� z.B.: Feld-, Rangier- <strong>und</strong> Leitebene<br />
• vere<strong>in</strong>fachte Darstellung mit S<strong>in</strong>nbil<strong>der</strong>n � DIN 19227-2<br />
• unterschiedlichste Darstellungen (oben – unten/ l<strong>in</strong>ks –<br />
rechts) � siehe Vortrag Dr. Zgorzelski<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 50
(PLT)EMSR-Stellenplan<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 51
(PLT)EMSR-Stellenplan<br />
VKE23 X1: 19 20<br />
Das <strong>CAE</strong>-System<br />
verwaltet u.a.:<br />
− Klemmen des<br />
Verteilerkastens<br />
− Anschlussklemmen<br />
des Messumformers<br />
− Anschlussklemmen<br />
des Sensors<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 52
Beispiel<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 53
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 54
Literatur<br />
• DIN EN ISO 10628: Fließschemata für verfahrenstechnische<br />
Anlagen. Berl<strong>in</strong>: Beuth, 2001<br />
• Früh, K.F. (Hrsg.) ; Maier, U. (Hrsg.): Handbuch <strong>der</strong><br />
<strong>Prozessautomatisierung</strong>. München : Oldenbourg<br />
Industrieverlag, 2004<br />
• Favre-Bulle, B.: Automatisierung komplexer<br />
Industrieprozesse. Wien : Spr<strong>in</strong>ger-Verlag, 2004<br />
12.07.2011 PRLT (c) Urbas 2008-2011 Folie 55