自动解释管线图的方法技术

本发明专利技术是一种用于自动解释包括对象(12、20、22、24)的管线图(10)的方法，其中，相应至少两个对象(12、20

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动解释管线图的方法


[0001]本专利技术涉及一种自动解释管线图、即所谓的管线和仪表图(R&I图；英文：管线和仪表图(Piping and Instrumentation Diagram)或P&ID)形式的管线图的方法，尤其用于方法技术设施或发电设施。这种管线图以本身已知的方式用于规划特定的方法技术设施。术语“设施”还包括较大设施的子设施，例如用于在较大设施内为了加热或冷却而确定的子设施，以及设施部件，例如混合装置。

技术介绍

[0002]在方法技术设施中，能够区分主要技术和次要技术。主要技术包括从方法技术或工艺角度来看的设施的构造，即设施的方法技术部件，例如容器、泵、阀门、热交换器及他们彼此的连接件，特别是管线。次要技术保证主要技术能够按规定运行设施，其中，不同的次要技术在设施运行中满足不同的功能。
[0003]主要技术的计划或规划是借助于设施规划工具(例如西门子的COMOS)以创建设施的流程图或管线图(R&I图)的形式实现，其中，代表了方法技术设施的部件的图形过程对象相互链接。具体的过程对象(对象类的实例)包括关于由它们所代表的部件的参数(例如管径、电机的功耗或容器的填充体积)的技术信息。R&I图还能够包括设施的传感器和执行器(用于调节机构的测量传感器和驱动器)与关于传感器和执行器的技术信息，或者相应的信息能够被输入到设施规划工具中。
[0004]一个重要的次要技术是设施的自动化，它又能够细分为不同的子领域，例如自动化软件、自动化硬件以及操作和监控，迄今为止，自动化的解决方案通常由不同的本领域技术人员(自动化工程师，项目工程师)，如硬件工程师、软件工程师、HMI(人机界面)工程师来规划。
[0005]除了自动化，设施的电气化是另一个重要的次级技术。所有电气设施部件、特别是电机，都必须被供电。为此，必须提供电气化部件，例如变压器、转换器、开关设施等。
[0006]例如，其他次要技术包括建筑技术或电信。
[0007]在计划方法技术设施时，所基于的步骤是创建管线图。管线图包括设施的所有方法技术组件，如容器、泵、风扇、驱动器、传感器等，以及部件经由其相互连接的管线，这些都显示在管线图。根据现有技术，这样的管线图已经能够包括关于设施的部件的所有与产品相关的信息。在传感器的情况下，信息能够是例如涉及测量范围的开始和结束、连接类型(例如现场总线控制系统(Profibus)，4
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20mA有线)、相应的制造商等的信息。对于管线，信息能够是材料、直径、壁厚等信息。
[0008]在不同的标准中确定了如何构造和使用管线图。在ISO16028(用于化学和石化工业的图表)中，规定了相应的图表并限定了待使用的图形符号。IEC62424(过程控制工程的表示，P&I图中的请求以及P&ID工具与PCE
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CAE工具之间的数据交换)限定了管线图的要求以及设施规划工具与自动化设施的工程工具之间的数据交换。
[0009]在申请人公司中，在管线配置的范畴中，待建造的设施的运行要求和规范也包括
在管线图中。这一步骤称为配置(管线图的配置)，结果是一个配置过的管线图。
[0010]虽然管线图最初只描述了方法技术设施由哪些组件构成以及它们如何相互连接，但配置过的管线图还包括有关该设施如何在手动模式和自动模式中运行的信息。管线图的配置是自动化和电气化领域中全自动创建工程文件的基础。
[0011]即使在今天，也必须限定计划过的设施的运行要求。否则，相应的设施的自动化以及设施的电气化的工程规划将不再可能。
[0012]上述标准IEC62424描述了如何构建管线图。其中，还描述了信号的极限值能够显示在管线图中。还描述了传感器与执行器之间的功能关系能够使用代表自动化功能的符号来表示。在此，总的来说，它只是关于一些重要自动化关系的基本表示。
[0013]IEC62424标准明确包括一句话：“复杂控制功能的详细信息不应成为P&ID的一部分。因此，必须准备额外的文档(例如控制说明，功能图)来限定需要的功能。”[0014]迄今为止，有关运行要求的信息已在与管线图并列的单独文件(文本、表格、逻辑计划、图纸等)中限定，即独立于管线图。以何种形式和格式提供此类文件在很大程度上取决于各自的创建者以及各自的工程领域(调节、控制、操作和监控、保护等)。
[0015]在此提出的方法提出，运行要求被规定为管线图的集成的组成部分。由此，关于运行要求的信息能够直接可用，并且能够用于自动解释。迄今为止，具有至少一个上述类型的文档的管线图的概要一直是由人类专家作为一种思想上的活动执行。

技术实现思路

[0016]因此，本专利技术的一个目的是给出一种能够自动解释技术设施的管线图(P&ID图)的方法，尤其给出一种在自动解释管线图的范畴中自动产生自动化功能的方法，自动化功能将管线图包括的运行要求转换成软件，并且纳入自动化软件中，以实现相应设施的自动化。
[0017]该目的借助于具有权利要求1的特征的方法以及借助于包括该方法的实现的计算机程序来实现。在此提出的方法优选地适用于方法技术设施或发电设施。
[0018]在已知的方式和方法中，管线图包括作为设施部件的代表的对象和作为设施部件之间连接的代表的对象之间的连接，其中，每个连接本身又是管线图中的对象(特殊对象)。
[0019]对象已经在管线图创建的范畴中被命名，或者至少在管线图的配置的范畴中被命名。为了在管线图中采用设施的阀门的代表，例如(通过人类专家)从库中选择相应的数据对象，该数据对象至少导致管线图中阀门的符号表示。数据对象与对象类型(在此例如“阀门”)连接。这同样适用于设施的其他技术单元和相应代表单元的对象。
[0020]在此提出的方法中，管线图的对象和/或连接与运行要求链接。运行要求基于作用方式(运行要求的作用方式)的预设的集合以及边界条件(运行要求的边界条件)的预设的集合被限定。可用的作用方式和边界条件所基于的集合保证了每个运行要求的电子可评估表示。集合在一定程度上限定了可用于制定/运行要求的词汇表，并且由此限定了用于制定每个运行要求的确定的并且被限制的词汇表。
[0021]在自动解释管线图时，依次对管线图中包括的进行评估。在评估过程中，针对运行要求以及至少基于由相应的运行要求作为目而包括的作用方式来生成自动化功能，即根据相应的运行要求在软件中待实现的功能的实现，即在可执行的程序代码中，该程序代码在借助于自动化系统执行时实现根据运行要求待实现的功能。
[0022]在限定运行要求时能够选择的作用方式例如是“由
…
调节”。该作用方式意味着将运行要求转换到软件中的要求。因此，产生的自动化功能包括至少一个调节功能。因此，调节恰好实现最初限定的运行要求，例如借助于调节阀来调节流量，自动化功能和一般每个相应的自动产生的自动化功能都与借助于所基于的运行要求链本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自动解释管线图(10)的方法，其中，所述管线图(10)包括对象(12，20，22，24)和在所述对象(12，20
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24)之间的连接(14)，其中，所述对象(12，20
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24)和/或所述连接(14)与运行要求(30，31)链接，其中，所述运行要求(30，31)基于作用方式(42)的预设的集合(44)的以及基于边界条件(46)的预设的集合(48)被限定，其中，在自动解释所述管线图(10)时，依次评估由所述管线图(10)包括的所述运行要求(30，31)，其中，针对所述运行要求(30，31)并且至少基于由相应的所述运行要求(30，31)作为目的而包括的所述作用方式(42)产生自动化功能(90)，并且其中，所述自动化功能与借助所基于的所述运行要求(30)链接的所述对象(12，20，24)连接。2.根据权利要求1所述的方法，其中，为所述运行要求(30，31)并且基于由相应的所述运行要求(30，31)包括的作用方式(42)以及基于由相应的所述运行要求(30，31)包括的所述边界条件(46)产生所述自动化功能(90)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，针对所述运行要求(30，31)基于具有工艺指导(66)的数据库(64)产生所述自动化功能(90)，其中，在所述数据库(64)中对于每个由所述运行要求(30，31)包括的所述作用方式(42)或所述边界条件(46)或对于所述作用方式(42)与至少一个所述边界条件(46)的每个组合保存一个工艺指导(66)，其中，对于每个所述运行要求(30，31)，基于所述运行要求包括的所述作用方式(42)和/或所述边界条件(46)，从所述数...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：