Fertigungsautomatisierung Microsoft Excel steuert Anlagen

Die Prozessvisualisierung spielt bei der Anlagensteuerung eine entscheidende Rolle. Die Prozessvisualisierung spielt bei der Anlagensteuerung eine entscheidende Rolle. Denn die technischen...

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Die Prozessvisualisierung spielt bei der Anlagensteuerung eine entscheidende Rolle. Denn die technischen Prozessvisualisierungen sind das Abbild der zu überwachenden Anlage in tabellarischer und grafischer Form (Bild 1). Ihre Erstellung erfolgt meist mittels eigens für diesen Zweck entwickelter Individualsoftware, die als eine problemorientierte Lösung eines konkreten Projektes entstand. Sie bestehen aus spezifisch entwickelten Komponenten sowohl zur Visualisierungserstellung (Grafik-, Variablen- und Verbindungseditor) als auch zur Online-Darstellung der Messwerte.Diese Vorgehensweise war mangels entsprechender leistungsfähiger Standardsoftware noch vor kurzer Zeit zwingend erforderlich, bringt aber eine Reihe von Nachteilen mit sich: Hohe, unnötige Entwicklungskosten (die an den Anwender weitergegeben werden), weil das Rad immer wieder neu erfunden wird. Nicht selten mangelt es den Systemen an Modularität und Skalierbarkeit. Hinzu kommt, dass die Daten meist nur lokal in „privaten Formaten“ verfügbar sind, was zu Kompatibilitätsproblemen mit Standardsoftware führt.Aus vorgenannten Gründen setzt die Gico Software auf das Microsoft-Office-Paket als Mensch-MaschineSchnittstelle. Zum Einsatz kommen dabei die Microsoft-Office-Produkte Excel, Visio, Access und Outlook. Programme, die den meisten Benutzern durch ihre tägliche Büroarbeit vertraut sind.Skalierbarkeit der Office-VisualisierungDie Möglichkeit, das System den Anforderungen entsprechend zu skalieren, war ein Hauptaugenmerk bei der Entwicklung. Somit sind nachstehende Betriebsarten verfügbar:- Gico for Excel – zur tabellarischen Darstellung von Anlagendaten und zur Dateneingabe in Microsoft Excel.- Gico for Visio – ergänzt den Funktionsumfang von Gico for Excel um eine grafische Visualisierung mit Microsoft Visio. Eine Darstellung aktueller Anlagendaten zum Beispiel als Digitalwert, als Balken oder als Trendkurven sowie eine Bit- und Digitaleingabe sind integriert.- Gico Archiv – diese Betriebsart ist für die Auswertung archivierter Daten bestimmt. Sie bietet Excel-Exportfunktionen an, welche auch eine grafische Auswertung direkt in Excel mit Trendkurven (Zoom, Trendkurven ein-/ausblenden) oder Zeitbalken (stunden- oder tageweise) ermöglicht.Systemkonfiguration mit Excel und Gico-DeveloperDie Konfiguration der Gico-Visualisierung wird mithilfe von Microsoft-Excel-Tabellen umgesetzt. Diese werden von dem Konfigurationseditor Gico Developer generiert.Die Excel-Tabellen enthalten Pflichtspalten (Adresse, symbolischer Name, Kategorie, SPS-Min, SPS-Max, Einheit, Archivierung in Datenbank Access, Triggeroperand), durch welche ei-nerseits die zu überwachenden Operanden vereinbart und andererseits deren Eigenschaften (Skalierungsinformation, Archivierung in Datenbank) definiert werden.Aus Gründen der Sicherheit werden die Daten der Excel-Konfigurationstabellen für den Produktiveinsatz in ein binäres Datenformat konvertiert. Dadurch ist die unberechtigte Einsicht in die Konfiguration des Systems ausgeschlossen. Im Betrieb arbeitet das System lediglich mit den konvertierten Dateien.Durch den Einsatz von Excel als systembeschreibendes Medium, ist automatisch eine Dokumentation in einem allgemein verständlichen Format verfügbar.Wird die Betriebsart Gico for Visio verwendet, verbindet Gico Developer die Grafiksymbole (Visio Shapes) mit den Operanden der Datenquelle und grafischen Funktionen wie Blinken, Drehen, Trendkurven zeichnen. Die Grafik dokumentiert den Aufbau der Office-Visualisierung.Datenarchivierung in Access und Excel-ExportDie optionale Archivierung wird durch die Office-Datenbank Access realisiert. Alle drei Betriebsarten von Gico bieten die Möglichkeit an, archivierte Werte nach Microsoft Excel zu exportieren.Die Betriebsart Gico Archiv wird verwendet, wenn auf einem Arbeitsplatz im Netzwerk lediglich der Zugriff auf archivierte Daten und deren Export nach Excel notwendig ist, ohne neue Daten zu erfassen. Dabei greift Gico Archiv auf die Access-Datenbank zu, welche sich auf dem Server-PC befindet. Der Anwender kann dabei über einen Kalender den Zeitraum für die Exportfunktionen wählen.Durch den Excel-Export werden die Daten in tabellarischer Form dargestellt. Häufig ist jedoch eine zusätzliche, grafische Visualisierung der archivierten Messwerte notwendig. Diese Aufgabenstellung ist unter Office lösbar, indem COM-Komponenten, die die geforderte Funktionalität verfügbar machen, direkt in die Office-Anwendung eingebettet werden.Die COM-Komponente Gico Trend X stellt analoge Werte in Kurvenform dar. Sie wird beim Excel-Export automatisch in das Excel-Arbeitsblatt eingefügt. Für die grafische Darstellung archivierter Betriebszeiten ( wie lange und wie oft war ein Fließband gestartet) wurde die COM-Komponente Gico Bar X entwickelt. Sie wird wie GicoTrend X beim Excel-Export automatisch in das Excel-Arbeitsblatt eingebettet. Beide Komponenten verfügen über eine Zoom-Funktion.Sollen mehrere Operandenwerte auf einmal aus der Steuerung ausgelesen oder in die Steuerung geschrieben werden, ist in der Automatisierungsbranche von Rezepturen die Rede. Zur Darstellung solcher Rezepturen bietet sich ebenfalls Microsoft Excel an. Die Rezepturen (zusammenhängende Operanden) werden in der Excel-Konfigurationstabelle vereinbart. Beim Auslesen der Rezepturen werden die ausgelesenen Daten in Excel automatisch mit den zuvor definierten Einheiten und symbolischen Namen vermerkt. Die Darstellungsform in Microsoft Excel ist durch die umfangreichen Formatierungsfunktionen beliebig anpassbar.Rezepturen werden unter anderem zur schnellen Konfiguration von Steuerungen verwendet. Die einzelnen Konfigurationen werden in den jeweiligen Rezepturen hinterlegt. Bei Bedarf wird die Rezeptur ausgewählt, gegebenenfalls direkt in Excel geändert und in die SPS übertragen.Office-Visualisierung hat OPC-SchnittstelleEs kommen sehr häufig speicherprogrammierbare Steuerungen von Siemens zum Einsatz. Der mitgelieferte Server Communicatus hat die Treiber für die Siemens-Systeme S5/S7 sowie für Matsushita integriert. Um auch jede weitere Datenquelle direkt und ohne Programmieraufwand zu verwenden ist die Office-Visualisierung Gico mit einer OPC-Schnittstelle ausgestattet.Der Software-Export in das Ausland erfordert eine schnelle Anpassung der Benutzerschnittstelle an die im Einsatzland übliche Sprache.Um den Einsatz im internationalen Umfeld zu erleichtern, verfügen die Produkte aus dem Hause Gico über eine Sprachumschaltung während des Runtimebetriebs. Dadurch können zum Beispiel die Anlageninstallateure die Anlage mit der gewohnten deutschen Oberfläche konfigurieren. Bei der Schulung des Endkunden kann menügesteuert zwischen den einzelnen Sprachen gewechselt werden.Mit Microsoft Visio komplexe Anlagen abbildenUm komplexe Anlagen in grafischer Form abzubilden wird das Visualisierungstool Microsoft Visio verwendet. Es bietet dem Anwender zahlreiche, umfangreiche und genormte Symbolbibliotheken. Die Symbole werden per Drag & Drop von der Symbolbibliothek auf das Visio-Zeichenblatt gezogen, positioniert und gegebenenfalls mit weiteren grafischen Funktionen (Flächenfarbe, Strichstärke) bearbeitet.Der Konfigurator Gico Developer hat außer der automatischen Generierung der Microsoft Excel Konfigurationstabellen die Aufgabe, die grafischen Symbole mit den Operanden der Datenquelle und grafischen Funktionen (Dehnbalken, Farbumschlag, Bit- und Digitaleingabe) zu verbinden.Wie auch Microsoft Excel kann Microsoft Visio COM-Objekte aufnehmen. Diese Eigenschaft wird von Gico verwendet. Die Trenddarstellung Gico Trend X kann direkt in das Visio-Zeichenblatt eingebettet werden und zeigt aktuelle Analogwerte in Kurvenform an.