Plant Direct iT ist ein offenes, komponentenbasiertes Prozessleitsystem, das die technologischen Anforderungen an ein derartiges System in den Mittelpunkt stellt. Die Client/Server-Architektur, kombiniert mit einem objektorientierten Klassenkonzept, macht es zu einer zukunftssicheren Alternative zur konventionell programmierten Steuerung mit überlagerter Visualisierung.

Klassen – Module für die anlagenweite Automatisierung

Eine sichere Prozesssteuerung, kombiniert mit maximaler Transparenz für das Personal des Betreibers, sowie eine effiziente Projektierung sind die wesentlichen Anforderungen an ein Leitsystem, unabhängig davon, ob es für Neuanlagen, Erweiterungen oder zur Umrüstung bestehender Anlagen eingesetzt wird. Plant Direct iT ermöglicht die weitgehende Parametrierung technologischer Funktionalität. Nur die Abbildung spezifischer Anforderungen erfordert eine direkte Programmierung. Das Klassenkonzept von Plant Direct iT gewährleistet höchste funktionale Qualität, da gleichartige Objekte von genau einem Softwaremodul gesteuert und überwacht werden. Das stellt die Wiederverwendbarkeit sicher. Es ermöglicht erforderlichenfalls auch die effektive Qualifizierung des Systems und sorgt damit für die Reduzierung des Aufwandes für eine Validierung.
Plant Direct iT bietet maximale Flexibilität für Eingriffe im laufenden Betrieb und reduziert damit die Häufigkeit und Dauer von Stillständen. Das System gestattet Anpassungen im laufenden Produktionsbetrieb, ohne die Sicherheit zu vernachlässigen, da alle Änderungen vom System im Detail protokolliert werden können. Das gilt für alle Arten von Bedienhandlungen ebenso wie für Eingriffe in das Engineering der Anlage (Audit Trail).

Aufbau einer Klasse

Eine Klasse umfasst ein in sich geschlossenes System aus drei nahtlos integrierten Komponenten, das die Funktion einer technischen Einrichtung (z.B. eines Ventils) oder eines kompletten, schrittgesteuerten Prozessablaufs vollständig kontrolliert:

• Klassenbeschreibung (Class Description)
• Bediendialog (Class Dialogue)
• Steuerlogik (Class Handler)

Die Klassenbeschreibung liegt in der zentralen Datenbank des System-Servers und umfasst ein strukturiertes Abbild aller Eigenschaften dieser Klasse einschließlich aller Statusinformationen und des Befehlsatzes.
Die Bediendialoge stehen den Bedienern in den Prozessbildern auf dem Client, über den sie die Anlage steuern, zur Verfügung. Über die Bediendialoge kann jedes einzelne Objekt bedient und beobachtet werden.

Die Steuerlogik ist in der SPS implementiert und kontrolliert über die E/A-Peripherie die technische Einrichtung (z.B. das Ventil). Alle Komponenten bilden eine funktionale Einheit und synchronisieren sich in Bezug auf Statusinformationen und Betriebsparameter. Diese Parameter können im laufenden Betrieb geändert werden. Dabei besteht maximale Flexibilität sowohl bezüglich der Auswahl zu übertragender Änderungen als auch bezüglich des Übertragungszeitpunktes. Falls erforderlich kann gezielt ein einziger Parameter zu einem ganz bestimmten Objekt im laufenden Betrieb geändert werden.
Der Systemstandard beinhaltet bereits einen umfangreichen Satz an

• technischen und
• technologischen Klassen,

der permanent weiterentwickelt wird. Das Spektrum der technischen Basisklassen reicht dabei von weitgehend equipmentneutraler Funktionalität wie Ventile, Antriebe, Messwerte und Regler über Logikfunktionen bis hin zu hochqualifizierten, equipment-spezifischen Funktionen, z.B. zur vollständigen Steuerung einer bestimmten Modellreihe von Frequenzumrichtern.

Mit dem Sequence Controller und der Object Control Matrix (OCM) stehen zwei leistungsfähige, technologische Klassen zur Abbildung kompletter Prozessabläufe zur Verfügung. Das System unterstützt außerdem die Entwicklung und vollständige Integration anwendungsspezifischer Klassen oder Klassenbibliotheken. Die dafür erforderliche Infrastruktur einschließlich Vorlagen und Dokumentation ist im Systemstandard verfügbar.
Plant iT-Objekte sind kaskadierbar und bieten ein API, das es erlaubt, sie aus konventionellem SPS-Code heraus anzusprechen.
Da die Plant iT-Systemsoftware und applikationsspezifische SPS-Programme parallel in einer Steuerung betrieben werden können, erlaubt das System auch die Umsetzung von sehr komplexen Aufgabenstellungen.

Visu-Recorder

Die Klassen unterstützen außerdem den Visu-Recorder, eine Funktion von Plant Direct iT, mit der Abläufe aus der Vergangenheit direkt in der Bedienoberfläche „abgespielt“ werden können, um das Personal bei der Fehlerdiagnose zu unterstützen.

Durchgängigkeit vom Ventil bis zur Ablaufsteuerung

Plant Direct iT bietet nicht nur Klassen für technische Objekte. Zusätzlich stehen Klassen zur Parametrierung kompletter Prozessabläufe nach verschiedenen Methoden zur Verfügung. Insbesondere kontinuierliche Prozesse werden bevorzugt durch eine rein verriegelungsbasierte Ablaufsteuerung abgebildet. Dazu steht neben den Klassen für Automatisierungsobjekte eine Logik-Klasse zur Verfügung, mit deren Hilfe die Ansteuerungs- und Verriegelungsbedingungen für jedes einzelne Objekt parametriert werden können.
Die zweite Methode ist die Abbildung von Prozessabläufen in Form von Schrittketten und auch hierfür stellt Plant Direct iT entsprechende Klassen zur Verfügung:
Die Klasse „OCM“ ermöglicht die Parametrierung der Ansteuerungen und Überwachungen einer definierbaren Gruppe technischer Objekte (Aktoren und Sensoren) für verschiedene Aktivitäten, die im Prozessablauf auszuführen sind. In einer Matrix wird für jedes Objekt parametriert, wie es bei Aufruf jeder einzelnen Aktivität behandelt werden soll (z.B. Überwachen auf Zustand „Aus“ und „Alarm“ bei der Aktivität „Eigensicher“). Die in einer OCM definierten Aktivitäten sind von einer überlagerten Ablaufsteuerung in beliebiger Kombination aufrufbar.

Die Klasse „Phase Controller“ ermöglicht die Parametrierung kompletter Abfolgen von Prozessschritten einschließlich der benötigten Transitionen und Sprungziele. Der Aufruf von Aktivitäten einer OCM aus den Schritten heraus führt damit zu einer durchgängig parametrierten Ablaufsteuerung.
Objekte dieser beiden Klassen können als autark ablauffähige Instanzen eingesetzt werden, sind aber primär darauf abgestimmt, im Kontext einer überlagerten Ablaufsteuerung (Plant Liqu iT, Plant Batch iT) zu agieren, von der sie dynamisch mit auftrags- und rezepturspezifischen Parametern versorgt werden.

Effiziente Quell-/Zielsteuerung

Die Verwendung von Phase Controller und OCM ermöglicht eine variable Prozessführung hinsichtlich der zugeordneten Anlagen- Ressourcen. Die Parametrierung der von einer OCM zu nutzenden technischen Objekte erfolgt in Form von Objektlisten, die dann dynamisch einer OCM-Matrix zugeordnet werden können. Auf diese Weise müssen die Aktivitäten für einen bestimmten Ablauf nur einmalig parametriert werden.Sie können aber durch Kombination mit verschiedenen Objektlisten für unterschiedliche Ressourcen (z.B. Quelltanks) ausgeführt werden.

Prozesssteuerung mit Materialbezug

Plant Direct iT erlaubt die Realisierung von Automatisierungslösungen mit Materialbezug. Plant iT material, die Systemkomponente für prozessnahes Material-Management, kann direkt aus der Prozesssteuerung heraus angesprochen werden. Über systeminterne Standardfunktionen können transaktionsgenaue Buchungssätze für jede einzelne Materialbewegung praktisch in Echtzeit aus dem laufenden Prozess heraus erzeugt werden. Damit ist eine materialbezogene Prozessführung einschließlich Bestandsführung und – in Kombination mit einer überlagerten Auftragsverwaltung – auch Chargenverfolgung möglich.

Plant Direct iT – ein offenes System

Die Offenheit von Plant iT erlaubt die Entwicklung eigener Klassen, die nahtlos in das System integriert und flexibel mit den Basisklassen kombiniert werden können.
Vorlagen und Dokumentation sind Bestandteil des Basissystems. Ob ein Anlagenbetreiber, Maschinen- oder Anlagenbauer sein spezifisches Know-how in eigenen Klassen standardisieren und kapseln möchte oder ein Systemintegrator eine eigene Klassenbibliothek als effizientes Engineering-Werkzeug und sichtbaren Ausdruck seines Branchen-Know-hows nutzt, Plant iT Direct ist die Plattform dafür.

Know-how-Konzentrat für unsere Kunden

Das Klassenkonzept ist das Ergebnis unserer Ideen, die Vielzahl der über das Standardsystem hinaus verfügbaren Klassen sind die Ergebnisse unserer Erfahrungen in den verschiedensten Branchen der Prozessindustrie.
Auf Grund der ständig wachsenden Anforderungen sind zusätzliche Klassen entstanden, die wir ständig weiterentwickeln und im Rahmen von Projekten für unsere Kunden einsetzen.
Diagnose-Klassen für Ethernet- und Feldbusnetzwerke für dezentrale Peripherie (z.B. Profibus DP mit Simatic ET200) ermöglichen einfache und schnelle Störungsdiagnose auf Basis des in Plant iT integrierten Visualisierungssystems.
Waagen-Klassen (z.B. für Simatic Siwarex U) vereinfachen die Umsetzung, Steuerung und Überwachung komplexer Dosierabläufe.
Fördertechnik-Klassen bieten integrierte Intelligenz zur Koordination von Schaltfolgen (Vorgänger, Nachfolger).
Equipment-Module kapseln die Funktionalität ganzer Komponentengruppen (z.B. komplette Temperaturführung eines Fermenters).
Auch diese Klassen können von einer überlagerten Ablaufsteuerung gezielt mit Auftrags- und Rezeptparametern versorgt werden und erlauben damit hohe Flexibität bei gleichzeitig maximaler Sicherheit für auftragsgesteuerte Mehrprodukt-Anlagen.

Der Schlüssel zur Migration

Plant Direct iT ermöglicht auch eine einfache Migration bestehender Steuerungssysteme. Können bestehende System nicht ersetzt werden, müssen aber trotzdem in eine homogene Leitsystem-Plattform integriert werden, so müssen spezielle Klassen entwickelt werden, die  bestehende Softwarefunktionen in der Steuerung kapseln und für Plant Direct iT transparent machen.
Das Package Unit Interface bietet auf Basis einer speziellen Klasse die Möglichkeit, Aktoren, Sensoren und Bedienelemente externer  Steuerungen über Plant Direct iT zugänglich zu machen.