Ziele der Prozeß-Zerlegung

Ziele der Prozeßzerlegung sind,

einen Überblick über das gesamte Steuerungsproblem, den Systementwurf^[1], zu erhalten und
Steuerungs- und Regelungsaufgaben getrennt als Teilprozesse (TP)^[2] analysieren zu können, ohne dabei die gegenseitigen, steuerungstechnischen Beziehungen außer acht zu lassen. Zu jedem TP gibt es Variablen, die in der Datenbank zu erfassen sind, wobei zu jeder Variablen der Bezug zum technologischen Schema (Fließbild, Anlagen- oder Maschinenschema) durch EMSR-Stellen bzw. andere Betriebsmittelkennzeichen zu dokumentieren ist.
die Teilprozesse (TP), die in einer gemeinsamen Ressource^[3] abzuarbeiten sind, entweder in einen eigenen Prozeßzerlegungsgraphen (PZG) einzutragen oder in einem einzigen für alle Ressourcen. Im letzteren Fall sind die TP zu kennzeichnen, welcher Ressource sie zugehören.
die durch Zerlegung gewonnenen Teilprozesse auch in der Darstellung durch ihre aktuellen Größen (Konstante und Eingangs-/Ausgangsvariable) zu ergänzen sowie den Bezug zum Typen (z.B. Typen-PRAP) herzustellen. Damit ergibt sich die Funktions-Block-Darstellung, kurz FBD.

Aus diesen Gründen ist es notwendig, daß Sie sich ein sinnvolles System von Teilprozessen schaffen. Dabei können Teilprozesse auch Stabilisierungsprobleme für Prozeßgrößen beinhalten, also Regelungsaufgaben sein.
Es hat sich gezeigt, daß eine intuitiv gewählte Prozeßzerlegung bei der Erstellung der Prozeßablaufpläne ungünstig sein kann, weil z.B. der Bezug zum zu leitenden Prozeß an Hand des technologischen Schemas (R-und I- Fließbild) verloren geht.
Eine der Prozeßzerlegung vorgelagerte Komponente, in deren Ergebnis ein ungestörter Prozeßablauf modelliert wird, und eine sinnvolle Prozeßzerlegung entsteht, ist das Prozeßablaufnetz(PAN). Es ist erwiesen, daß man durch den Einsatz des PAN insbesondere Chargen- oder Batch-Prozesse im Überblick behält und bei der Zerlegung in Teil-Prozesse sich durch das Softwaretool PAN-Editor effektiv unterstützen lassen kann.
Jeder Teilprozeß enthält prinzipiell die drei Komponenten des Prozesses, wie sie im Informationsflußmodell dargestellt sind. Reine Bedien- und Signalisierungs-Teilprozesse beinhalten häufig keinen Anteil des technologischen Prozesses. Ebenso gibt es Teilprozesse ohne Zeit-/Zählglieder, Vergleicher usw.
Das entstehende Teilprozeß-System benötigt Koppelgrößen, um die Teilprozesse miteinander steuerungstechnisch zu verbinden, und das Verhalten des Prozesses durch die Wirkung der Prozeßsteuerung zu gewährleisten. Das Ergebnis dieser Dekomposition wird im Prozeßzerlegungsgraphen dargestellt.
Die Prozeßzerlegung wird in mehreren Schritten nach drei Kriterien ausgeführt.

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^[1] Steuerungs-System
Mit diesem Begriff ist gemeint, wenn im Ergebnis der Prozeßzerlegung und der Binären Prozeßanalyse eine Anzahl gekoppelter Teilprozesse vorliegt.
Teilsysteme können z.B. dadurch entstehen, daß ein (Gesamt-)Steuerungs-System zerlegt wird, um auf mehreren Steuer-Geräten (Ressourcen) verteilt zu werden. Das Zerlegen "durchtrennt" Koppelungen, die im Gesamtsystem vorgesehen waren.
Jedes Teilsystem wird auf einer Ressource implementiert und kommuniziert mit Nachbarsystemen so, daß die Koppelungen als Access Paths ausgewiesen die Gesamtfunktion garantieren.

^[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.

^[3] Resource (Ressource)
ist ein Begriff für eine Steuerungseinheit. Sie kann eine SPS, ein Prozeßrechner, eine Prozeßstation, ein Mikrokontroller, eine Soft-SPS usw. sein.
Zur Zeit ist nur eine Ressource zugelassen!
Zur Identifikation erhält sie eine Bezeichnung wie z.B. Station_A, Pumpenhaus, Nebengebäude_7 usw. Damit sind Bereiche des Automatisierungssystems gemeint.
Zur Hardware-Bezogenheit dient die Beschreibung (=Description), eine Form der Instanz für die Ressource. Hier ist also einzutragen, wie Steuereinrichtung "amtlich" benannt wird, also z.B. für Siemens-SPS S5-135U, S7-223, S7-415 oder für Schneider-Electric- SPS Compact, Quantum, Momentum usw.
Vergessen Sie nicht, Project|Options bzw. anzuklicken und das Formular auszufüllen.