Schritte der Prozeßzerlegung

Der erste Schritt sollte die Einteilung des Gesamtprozesses an Hand eines technologischen Anlagenschemas betreffen. Die so gewonnenen Prozeß-Abschnitte, die aus einem oder mehreren Anlagenteilen (Behälter, Maschinen usw.) bestehen, beinhalten sinnvollerweise je einen Prozeßschritt.^[1]
Sie sollten insbesondere im Falle eines Batch-Prozesses für das Zusammenwirken aller Prozeßschritte ein Prozeßablaufnetz (PAN) entwickeln. Damit erhalten Sie ein Grob-Modell der Steuerung des Gesamtprozesses. Aus dem Grobmodell können Sie nun Teilprozesse^[2] des ersten Schrittes herauslösen, indem Sie einen oder mehrere Prozeßschritte zu einem Teilprozeß erklären. Solche, aus dem PAN gewonnenen Teilprozesse, müssen noch weiterbearbeitet werden (siehe PRAP-Editor und PZG-Editor).
Falls Sie für einen Fließprozeß das Steuerungskonzept entwickeln müssen, bedenken Sie, daß nach dem Anlauf alle Prozeßabschnitte simultan, bzw. mehr oder weniger parallel arbeiten. Es kann sinnvoll sein, das Steuerungskonzept für die Prozeß-Inbetriebnahme, für die -Außerbetriebnahme und z.B. -Störungsverhalten zu entwickeln. Betrachten Sie jeden Prozeßabschnitt und den(die) darin technologisch enthaltenen Prozeßschritt(e) als Teilprozeß des ersten Schrittes.
Der zweite Schritt soll zwei Überlegungen enthalten:
- Erstens:
  Gibt es steuerungstechnische Beziehungen zwischen den Teilprozessen, dann sollten Pfeile - gerichtete Verbindungen - dies kennzeichnen. Geben Sie diesen Kopplungen Namen.
- Zweitens:
  Stellt sich bei näherem Betrachten eines TP des ersten Schrittes heraus, daß eine weitere Zerlegung sinnvoll ist, dann sollte das geschehen.
Als dritten Schritt einer sinnvollen Prozeßzerlegung sollten Sie eine Einteilung nach den einzelnen Ebenen des PZG vornehmen. Jedem dabei entstehenden Teilprozeß ist wenigstens eine technologisch sinnvolle und einmalige Bezeichnung zuzuordnen. Es kann auch hilfreich sein, die Teilprozesse zu numerieren oder mit anderen Kurzzeichen zu versehen.
Die drei empfohlenen Ebenen:
Mensch-Anlagen-Kommunikation
Automatikabläufe - Koordinierungssteuerungen
Stellglied-/Antriebs-Steuerungen
Im vierten Schritt sollten Sie zur Dokumentation Ihrer bisherigen Arbeit den Prozeßzerlegungsgraphen (PZG) zeichnen.
Der fünfte Schritt erfordert die Zuweisung zu allen Prozeß- und Operationsvariablen des PRAP-Types.
Zu jedem Teilprozeß gehört eine bestimmte Anzahl Eingangs- und Ausgangsvariable, die mit technologisch prozeßnahen Bezeichnern (Name) versehen werden sollten und eine direkte Adresse - Anschlußbezeichnung am Steuergerät - erhalten müssen. Variable im Speicherbereich des Steuergerätes können entweder vom Maschinencompiler automatisch vergeben werden oder eine Adresse des Speichers erhalten.
Tragen Sie jede Variable am TP-Kästchen des PZG außen an, die Eingänge links, die Ausgänge rechts.
Achten Sie darauf, daß Ausgangssvariable auf den TP bezogen sind, d.h. sie dürfen nur in einem d.h. in keinem anderen TP vorkommen!
Damit ist der Übergang vom PZG zur FBD (Funktionsblock-Darstellung) gekommen. Lesen Sie dort weiter!
Tipp
Es lohnt sich, eine Variablenliste - Excel-Tabelle - anzulegen, weil sie in das Steuerungsprojekt importierbar ist. Siehe Import einer Variablentabelle;Excel-Tabelle importieren;

^[1] Auf der Basis des Bedingungs-Ereignis-Netzes betrachtet ist ein Prozeßschritt P<nr> eine Sequenz von Bedingung - Ereignis - Bedingung, hier dargestellt als
--> Eingangsplatz --> Transition --> Ausgangsplatz -->

^[2] Teilprozeß, kurz TP, heißt jede Einheit aus dem gesamten Steuerungsbereich (im Prozeßzerlegungsgraphen zu erkennen) eines Prozesses.
Ist ein Teilprozeß durch einen PRAP beschrieben, so stellt der PRAP eine Teilprozeßbeschreibung dar. Dabei sind die Variablen formaler Natur, sind also nicht mit direkten Adressen verbunden. Der PRAP ist daher der Typ des TP, dessen Variable jedoch adressiert bzw. Konstante sind. Sie heißen aktuale Parameter, weil sie für den TP speziell gelten. Jeder TP ist demnach eine Instanz des PRAP.
Auch eine Stabilisierungsaufgabe für eine oder mehrere Prozeßgrößen, also eine Regelungsaufgabe, ist ein Teilprozeß, der z.B. durch ein PID-Modell beschrieben wird.
Jeder PRAP muß einen einmaligen Namen pro Ressource haben. Jeder Teilprozeß als Instanz eines Typen-PRAP muß einen einmaligen Namen in "seinem" PROGRAM haben. Er muß im Prozeßzerlegungsgraphen - PZG - dieser Ressource enthalten sein.
Wichtige Eigenschaft eines TP:
Jeder Teilprozeß aus dem PZG ist als Instanz oder als Unikat zu verstehen. Zu jedem Teilprozeß gehört eine Anzahl Eingangssvariable und Ausgangsvariable. In keinem anderen Teilprozeß des Teil-Projektes, also innerhalb einer Ressource, darf es dieselben Ausgangsvariablen, im Blick auf die Instanz - dieselben Ausgangsvariablen mit direkten Booleschen Adressen - nicht nocheinmal geben! Mengentheoretisch bedeutet dies, daß die Schnittmenge der Mengen der Ausgangsvariablen zweier TP leer ist.
Die durch arithmetische oder Kopier-Ausdrücke sich ergebenden Ausgangsvariablen dürfen in mehreren Instanzen dann gleich sein, wenn sie nicht innerhalb eines Arbeitszyklus' der Steuereinrichtung "geschrieben" werden.