CN102317879A

CN102317879A - 用于操纵技术设备的至少一部分的自动化的方法和***

Info

Publication number: CN102317879A
Application number: CN2009801568705A
Authority: CN
Inventors: B.伊夫伦德
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2012-01-11
Also published as: EP2399176A1; WO2010094359A1; DE102009009293A1; US20110301928A1

Abstract

本发明涉及用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化的一种方法和一种***。在此，借助至少一个接口在至少一个开发工具（1,2）、至少一个测试工具（3）和至少一个模拟工具（4）之间执行数据传输。

Description

用于操纵技术设备的至少一部分的自动化的方法和***

技术领域

本发明涉及用于操纵（Engineering）具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化的方法和***。

背景技术

为了执行对技术设备的一部分或对整个技术设备的自动化的操纵，通常在第一步骤中借助一个或多个开发工具来确定技术设备的可自动化的对象并且检测这些对象的结构。

在此，将技术设备理解为互相满足特定技术目的的不同单元的联合，诸如发电站、造纸机、印刷机、连续铸造设备、轧钢机等等。

在此，将可自动化的对象例如理解为设备的单个单元，例如电动机、阀门、炉子、冷却设备等等，或者理解为设备的处于较紧密联系的特定单元的选集。这种单元选集例如可以涉及造纸机的干燥组、连续铸造设备的冷却段等等。

借助相同的或另外的单独的开发工具，在第二步骤中，确定自动化所需要的对象数据。在此，除了对象的特定特性之外，例如对象的颜色、安装地点等等，也确定这些对象的例如功率数据、行为方式、控制和调节参数等等形式的要求或所谓的Requirement（要求），并将这些要求分配给相应的对象。

用于检测和定义所述要求的一种已知开发工具例如是IBM公司的Telelogic? Doors?。

西门子股份公司的用于展开优化的开发工具使得能够基于唯一的开发工具来执行第一以及第二步骤。

为了实现自动化，对至少一个设置在设备上的控制和调节单元进行相应的编程，所述控制和调节单元至少部分地处理对象数据并且相应地在设备或相应的设备部分上进行转换。

为了可以确定对自动化的操纵是否是成功的，在单独的测试工具中确定测试条件，并在模拟工具中在该测试条件下执行至少一项测试的模拟。

由IBM公司以名称Rational（合理化）提供了一种公开的测试工具。在该工具中描述了软件对象的结构。

该模拟测试用于检验和必要时优化对象数据的正确性或可应用性以及控制和调节程序的功能。

对于在设备运行中也在极端条件下可能出现的可能的事件和情形，模拟工具生成信号。例如以西门子股份公司的SIMIT名称已知一种模拟工具。

在一项或多项模拟测试中所获得的模拟测试结果和所获得的单个数据经常人工地检测、分析和人工地记录在例如模拟记录中，其中可以识别自动化的可能的薄弱环节。这样的模拟记录通常包含对于所执行的模拟测试的细节陈述和概况等等。

因此为了执行对技术设备的自动化的操纵，采用单独的开发工具、测试工具和模拟工具。在此，需要将例如已经人工输入到开发工具中的或借助开发工具已生成的数据输入到测试工具中并且还输入到模拟工具中。此外，将借助模拟工具所确定的模拟测试的测试结果随后输入到所采用的测试工具和开发工具中。

在此，测试工具通常按照编程员的需要而不是按照想进行设备自动化的操纵的操作员的需要设计的。用于确定对象数据的开发工具通常不是面向对象构造的。

但是，由于必要地多次冗余地将数据输入到各个工具中、尤其是模拟工具中，对技术设备的自动化的操纵总还是费事和费时的。此外，人工地将数据从一个工具向另一个工具的转送，是可能的输入或传输错误的来源。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化的一种方法和一种***，利用该方法和***避免了所述缺点。

该任务通过用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化的方法来解决，该方法包括以下步骤

a）选出技术设备的N个可自动化对象中的至少一个；

b）确定涉及所述至少一个所选出对象的对象数据，这些对象数据对于执行至少一个所选出对象的自动化是必要的；

c）确定基于所述对象数据来执行至少一个所选出对象的测试的测试条件；和

d）在所述测试条件下模拟至少一项测试，

其中借助至少一个开发工具执行步骤a）和b），借助至少一个测试工具执行步骤c），和借助至少一个模拟工具执行步骤d），并且其中借助至少一个接口在至少一个开发工具、至少一个测试工具与至少一个模拟工具之间执行数据传输。

该任务通过用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化、尤其是用于执行根据本发明方法的***来解决，其中该***包括

- 至少一个开发工具，用于选出技术设备的至少一个可自动化对象并且用于确定对象数据，这些对象数据对于执行至少一个所选出对象的自动化是必要的；

- 至少一个测试工具，用于确定基于所述对象数据来测试至少一个所选出对象的测试条件；

- 至少一个模拟工具，用于在所述测试条件下执行至少一项测试的模拟；和

- 至少一个接口，借助该接口能够在至少一个开发工具、至少一个测试工具和至少一个模拟工具之间执行数据传输。

根据本发明的方法和根据本发明的***在采用开发工具、测试工具和模拟工具的情况下使得能够不复杂和快速地执行对技术设备的至少一部分的自动化的操纵。由于现在直接在所有参与的工具之间的可能的数据传输，在很大程度上排除了数据的有差错的传输。

在此，可以在各个工具之间进行单向的或双向的数据传输。

用于在根据本发明的***上运行时执行根据本发明的方法的计算机程序是理想的。尤其是在例如CD或DVD的计算机程序产品上提供这样的计算机程序。

至少基于所述对象数据来执行数据传输。但是此外，也可以经过所述至少一个接口来传输或在工具之间交换其他数据，这些其他数据例如涉及附加的、与设备有关的信息，例如要在设备上加工的元件的当前库存、外部温度等等。

由于设备划分成了各个可自动化的对象，其中可将属于一个对象的特性、要求、测试情况和模拟与该对象关联，使得能够特别快速和简单地操纵设备的自动化。

优选借助至少一个测试工具来管理在模拟测试期间所生成的模拟测试结果。基于模拟测试结果，还优选生成至少一个模拟记录。

特别优选的是，对于整个技术设备执行至少一项模拟测试。这实现了关于整个设备的自动化状态的具体陈述。

借助模拟测试结果尤其是可以生成另外的对象数据，并将所述另外的对象数据向至少一个所选出的对象进行分配。基于至少一项模拟测试来检验、修正必要时补充对象数据，使得可以识别和避免在自动化的操纵中的差错。

已经证明的是，借助至少一个测试工具在测试条件下还至少对所述至少一个所选出对象执行至少一项真实测试。在此，当已经存在和提供了设备和用于自动化所需要的控制和调节设备时，才可以执行真实测试。

优选借助至少一个测试工具，除了模拟测试结果之外，还管理在至少一项真实测试期间所生成的真实测试结果。基于真实测试结果，优选生成至少一个测试记录。在此，尤其是自动执行测试记录的生成。

特别优选的是，对于整个技术设备执行至少一项真实测试。这实现了关于整个设备的自动化状态的具体陈述。

优选生成至少一个测试记录作为涉及分技术设备的至少一部的FAT记录（FAT=factory acceptance test，工厂验收测试）或验收记录的组成部分。FAT通常还在设备制造商处执行，并且尤其是包括对于要供货设备的完整性和在合同的规格方面的检查、借助设备测试的功能验证、设备文件的检查、以及设备发货的准备。与此相对地，在设备的供货之后在设备运营商处建立验收记录。

对于***已证实为有利的是，至少一个开发工具、至少一个测试工具和至少一个模拟工具在一个数据处理单元上执行。

但是替代地对于该***同样已证明的是，所述至少一个开发工具、至少一个测试工具和至少一个模拟工具在不同的数据处理单元上执行。

在此按照扩展方案，需要用于工具之间的数据传输的不同接口。

在此，可以以至少一个硬件接口和/或至少一个软件接口的形式提供所述至少一个接口。在此情况下，尤其是XML文件或EXEL文件适合于作为软件接口。

将根据本发明的***用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化是理想的，所述技术设备尤其是发电站、连续铸造设备、轧钢机、造纸机、印刷机等等。

以下的示例示出用于对象的根据本发明方法的流程。

示例：

步骤a）

将发电站分解成其可自动化的对象，例如涡轮机、蒸发器、阀门、管道等等。在此，尤其是在树状图中示出发电站及其可自动化的对象。

步骤b）

定义对象的对象数据。属于此的例如有阀门必须在10秒钟之内闭合的要求。

步骤c）

基于对象数据来确定对象阀门的测试的测试条件。

步骤d）

在测试条件下模拟对象阀门的测试。这例如包括模拟测试的启动、借助电动机操作阀门（闭合）、保护模拟测试结果、以及在阀门是否可曾在10秒钟之内闭合方面检验模拟测试结果。

步骤e）

通过操作阀门来执行真实测试和保护真实测试结果。只要测试指出了对象的薄弱环节，就记录这些薄弱环节和接纳到未解决的点的列表LOP中。在未解决的点的列表中，此外可以还对于每一个未解决的点检测用于排除这些点的措施和日期。

借助交通信号灯技术，一般地标记对于一个或多个对象所执行的真实测试的状态：

红色=还未实施测试

黄色=实施了测试，但是还有未解决的点

绿色=实施了测试并且没有未解决的点

借助所述***随时可以生成并且经过测试记录可以输出未解决点的列表以及具有测试状态的状态列表。

在由客户验收技术设备时，例如建立包括这样的测试记录的FAT记录。

附图说明

图1至4将示例性地阐述在操纵技术设备的自动化时迄今的和根据本发明发生的过程。因此

图1示意性地示出一种已知的方法或***；

图2示意性地示出另一已知的方法或***；

图3示意性地示出一种根据本发明的方法或一种根据本发明的***；和

图4示意性地示出另一种根据本发明的方法或另一种根据本发明的***。

具体实施方式

图1示意性地示出一种公知的方法或***，该方法或***用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化。存在用于选出技术设备的至少一个可自动化对象（步骤a）的第一开发工具1以及用于确定对象数据的第二开发工具2，所述对象数据对于执行至少一个所选出的可自动化对象的自动化是必要的（步骤b）。此外，存在用于确定用来测试对象数据的测试条件（步骤c）的测试工具3，和在测试条件下用于执行至少一项模拟测试（步骤d）的模拟工具4。

在此，由模拟工具4检测、分析和输出模拟的测试结果TEs。尤其是以模拟记录TPs的形式进行输出。

选择性地还设置借助测试工具3来执行真实的测试（步骤e）。在此，由测试工具3检测、分析和输出真实的测试结果TEr。尤其是以测试记录TPr的形式进行输出。

没有设置在各个工具1，2，3，4之间的连接，从而必须将由此生成的数据人工地从一个工具传输到另一个工具中。

图2示意性地示出类似于图1所设计的另一已知的方法或***。但是这里存在单个的开发工具10。该开发工具10包含第一开发工具1以及第二开发工具2，该第一开发工具1用于选出技术设备的至少一个可自动化对象（步骤a），并且该第二开发工具2用于确定对象数据，这些对象数据对于执行对至少一个所选出的可自动化对象的自动化的操纵是必要的（步骤b）。第一开发工具1和第二开发工具2在这里能够交换数据。测试工具3在这里还可以已经利用开发工具10的数据。

没有设置在各个工具10，3与模拟工具4之间的连接，从而必须将由此生成的数据人工地从模拟工具4传输到其他工具中。

图3示意性地示出一种根据本发明的方法或一种根据本发明的***，该方法或***用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化。如图1中已经示出的那样，存在第一开发工具1以及第二开发工具2，该第一开发工具1用于选出技术设备的至少一个可自动化对象（步骤a），并且该第二开发工具2用于确定对象数据，这些对象数据对于执行对至少一个所选出的可自动化对象的自动化的操纵是必要的（步骤b）。还存在测试工具3和模拟工具4，该测试工具3用于确定用来测试对象数据的测试条件（步骤c），该模拟工具4用于在该测试条件下执行至少一项模拟测试（步骤d）。在此，检测、分析和输出模拟测试结果TEs。尤其是以模拟记录TPs的形式进行输出。

可选地还借助测试工具3执行真实的测试（步骤e）。在此，检测、分析和输出真实的测试结果TEr。尤其是以测试记录TPr的形式进行输出。

但是与图1不同，工具1，2，3，4借助实现数据传输的接口S1，S2，S3，S4，S5互相连接。因此第一开发工具1和第二开发工具2在数据技术上借助第一接口S1连接。测试工具3与第二开发工具2在数据技术上借助第二接口S2连接，并且与第一开发工具1 借助第三接口S3连接。可替代地，也可以经过第二接口S2和第一接口S1进行测试工具3与第一开发工具1之间的数据传输，使得可以放弃第三接口S3。模拟工具4与测试工具3在数据技术上借助第四接口S4连接，并且与第一开发工具1借助第五接口S5连接。可替代地，也可以经过第四接口S4、第二接口S2和第一接口S1进行模拟工具4与第一开发工具1之间的数据传输，使得可以放弃第五接口S5。作为另外的替代方案，也可以经过第五接口S5、第一接口S1和第二接口S2或第三接口S3进行模拟工具4与测试工具3之间的数据传输，使得可以放弃第四接口S4。将模拟工具4在数据技术上连接到第一开发工具1实现了可自动化对象到在至少一项模拟测试中所确定的另外的对象数据的分配。

将测试记录TPr尤其是作为FAT记录（FAT=工厂验收测试）的组成部分输出。在此，只要将工具1，2，3，4实施在一个数据处理设备上，则必要时分别经过一个软件接口来实现接口S1，S2，S3，S4，S5。但是通常经过至少一个硬件接口和多个软件接口来实现接口S1，S2，S3，S4，S5，因为至少开发工具1，2、测试工具3和模拟工具4经常不实施在共同的数据处理设备上。

图4示意性地示出类似于图3所设计的另一根据本发明的方法或另一根据本发明的***。但是这里如在图2中所示出的那样，存在单个的开发工具10。该开发工具10包含第一开发工具1以及第二开发工具2，该第一开发工具1用于选出技术设备的至少一个可自动化对象（步骤a），并且第二开发工具2用于确定对象数据，这些对象数据对于执行对至少一个所选出的可自动化对象的自动化的操纵是必要的（步骤b）。第一开发工具1和第二开发工具2在这里能够交换数据。

工具10，3，4借助实现数据传输的接口S6，S7，S8互相连接。因此开发工具10和测试工具3在数据技术上借助第六接口S6连接。模拟工具4与测试工具3在数据技术上借助第七接口S7连接，并且与开发工具10借助第八接口S8连接。可替代地，也可以经过第七接口S7和第六接口S6进行模拟工具4与开发工具10之间的数据传输，使得第八接口S8不是必要的。将模拟工具4在数据技术上连接到开发工具10，在这里也实现了在模拟测试中已识别为必要的另外的对象数据到所选出的可自动化对象的分配。

将测试记录TPr作为FAT记录（FAT=工厂验收测试）的组成部分输出。

只要将工具10，3，4实施在一个数据处理设备上，则必要时分别经过一个软件接口实现接口S6，S7，S8。但是通常经过至少一个硬件接口和多个软件接口来实现接口S6，S7，S8，因为开发工具10、测试工具3和甚至于模拟工具4经常不在共同的数据处理设备上实施。

在此，仅仅示例性地选择了根据图3和4的实施例。因此多于两个的开发工具、多个测试工具和多个模拟工具可以参与。在此，只要应该仅仅对一个对象进行模拟和自动化，则也可以取消在模拟工具与开发工具之间的用于将另外的对象数据分配给设备的可自动化对象的接口。

Claims

1.一种用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化的方法，包括以下步骤

a）选出技术设备的N个可自动化对象中的至少一个；

d）在所述测试条件下模拟至少一项测试，

其中借助至少一个开发工具（1，2）执行步骤a）和b），借助至少一个测试工具（3）执行步骤c），和借助至少一个模拟工具（4）执行步骤d），并且其中借助至少一个接口在至少一个开发工具（1,2）、至少一个测试工具（3）与至少一个模拟工具（4）之间执行数据传输。

2.按照权利要求1的方法，其中借助至少一个测试工具（3）管理模拟测试结果，所述模拟测试结果在模拟测试期间生成。

3.按照权利要求1或权利要求2的方法，其中基于模拟测试结果生成至少一个模拟记录。

4.按照权利要求1至3之一的方法，其中对于整个技术设备执行至少一项模拟测试。

5.按照权利要求1至4之一的方法，其中借助模拟测试结果生成另外的对象数据，并且其中进行所述另外的对象数据到至少一个所选出的对象的分配。

6.按照权利要求1至5之一的方法，其中还在步骤e）中在测试条件下借助至少一个测试工具（3）来对至少所述至少一个所选出对象执行至少一项真实测试。

7.按照权利要求6的方法，其中借助至少一个测试工具（3）还管理在所述至少一项真实测试期间所生成的真实测试结果。

8.按照权利要求6或权利要求7的方法，其中基于真实测试结果生成至少一个测试记录。

9.按照权利要求6至8之一的方法，其中对于整个技术设备执行至少一项真实测试。

10.按照权利要求8或权利要求9的方法，其特征在于，对于技术设备生成至少一个测试记录作为FAT记录的组成部分。

11.一种用于操纵具有N个可自动化对象的技术设备的至少一部分的自动化、尤其是用于执行按照权利要求1至10之一的方法的***，包括

- 至少一个开发工具（1，2），用于选出技术设备的至少一个可自动化对象并且用于确定对象数据，这些对象数据对于执行至少一个所选出对象的自动化是必要的；

- 至少一个测试工具（3），用于确定基于所述对象数据来测试至少一个所选出对象的测试条件；

- 至少一个模拟工具（4），用于在所述测试条件下执行至少一项测试的模拟；和

- 至少一个接口，借助该接口能够在至少一个开发工具（1，2）、至少一个测试工具（3）和至少一个模拟工具（4）之间执行数据传输。

12.按照权利要求11的***，其中所述至少一个开发工具（1，2）、至少一个测试工具（3）和至少一个模拟工具（4）在一个数据处理单元上实施。

13.按照权利要求11的***，其中所述至少一个开发工具（1，2）、至少一个测试工具（3）和至少一个模拟工具（4）在至少两个不同的数据处理单元上实施。

14.一种用于在按照权利要求11至13之一的***上运行时执行按照权利要求1至10之一的方法的计算机程序。

15.具有按照权利要求14的计算机程序的计算机程序产品。