Fortschritte in der Softwaretechnologie ebnen integrierten und verteilten Automatisierungssystemen den Weg. Auch das Internet und Webbrowser als Visualisierungsoberfläche beeinflussen die Entwicklung.
Dipl.-Inf. Georg Süss ist Mitarbeiter der Intellution GmbH in Haar
Vor dem Hintergrund heute verfügbarer Softwaretechnologien und deren Umsetzung für die Automatisierungstechnik existieren umfassende Prozessvisualisierungssysteme mit einer großen Bandbreite an Funktionalität.
Im Kern zeigt ein Prozessvisualisierungssystem die Information an und bereitet diese grafisch in Prozessbildern auf. Letztere enthalten neben statischen Bildern und Prozesswerten in Textform ebenfalls Grafikelemente mit Animationen. Darstellen lassen sich Werte etwa über eine prozentuale Füllung, über die Größenänderung, über eine variable Positionierung auf dem Bildschirm oder auch über einen Farbumschlag einzelner grafischer Objekte. So können die verschiedensten Arten von Prozessinformation in das Prozessbild eingebunden werden. Die gesamte Visualisierungsanwendung setzt sich dabei aus Einzelbildern mit entsprechenden Navigationsmöglichkeiten und Dialogfeldern für den Anlagenbediener zusammen.
Um umfassende Anwendungen zu erstellen, bieten moderne Systeme eine Reihe sogenannter Assistenten und Experten. Darüber hinaus können ActiveX-Steuerelemente von Drittanbietern eingesetzt werden. Allerdings ist darauf zu achten, dass das Prozessvisualisierungssystem einen Schutz anbietet, so dass das Fehlverhalten eines Steuerelements nicht die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems beeinträchtigt.
Die Prozessbilder setzen auf einer Prozessdatenbasis auf. Auf dieser werden die verschiedenen Daten definiert, die innerhalb der Visualisierungsanwendung verwendet werden. Gleichzeitig sind hier die Bezüge zu den tatsächlichen Prozesswerten zusammen mit der Festlegung des Datenzugriffs enthalten. Dabei setzen sich für den Datenzugriff herstellerübergreifend die Festlegungen des OPC-Standards durch. Neben dem lesenden Zugriff auf einzelne Prozessdaten, ermöglicht es diese Schnittstelle, auf einzelne Prozesswerte zu schreiben und damit etwa gezielt Sollwerte des Prozesses zu verändern. Auch eine gezielte Anlagenbedienung vor Ort wird so möglich.
Auf der Basis aktueller Prozesswerte können außerdem Berechnungen durchgeführt werden. Diese erfolgen im Hintergrund und lassen sich mit einzelnen Ereignissen verknüpfen. Um Berechnungen zu beschreiben, verwenden Visualisierungssysteme sogenannte Skripte. Frühere Systeme verwendeten dafür spezielle Sprachen. Heute geht auch hier der Trend in Richtung Standardisierung und zum Einsatz der weit bekannten Visual-Basic-for-Applications-Umgebung für die Festlegung von Skripten.
Moderne Automatisierungskonzepte gehen nicht mehr von Einzelstationen und einer abgeschlossenen Funktionalität wie etwa der Prozessvisualisierung aus. Vielmehr kommen verstärkt integrierte Gesamtsysteme mit Einzelkomponenten und einem durchgängigen Datenaustausch zum Einsatz. Voraussetzung dafür ist zum einen die Unterstützung einer verteilten Netzwerkumgebung, bei der die Gesamtanwendung auf verschiedene Einzelstationen aufgeteilt wird. Zum anderen muss es möglich sein, zur Laufzeit Daten zwischen den Anwendungen auszutauschen und damit mehrere Einzelsysteme zu einem Gesamtsystem zu integrieren. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass dafür keine aufwändige Konfiguration durch den Anwender notwendig ist, sondern dass der Datenaustausch transparent erfolgt.
Die vorgestellte Funktionalität eines Prozessvisualisierungssystems gibt einen Überblick über den aktuellen Status. Die nächsten Schritte sind erkennbar: Dabei werden das Einbinden des Internet und das Nutzen von Webbrowsern als Visualisierungsoberfläche einen gewichtigen Anteil der zukünftigen Weiterentwicklung ausmachen.
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