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Basic engineering for automation concepts becomes more demanding for the companies that want to employ state-of-the-art technologies. To overcome the typical heuristic processes in the planning departments and to respect the high significance that software now has for automation technology, requirements engineering is being introduced for this matter. This paper describes the important aspects that need to be considered in the plant engineering context, how tools and methods can be implemented and what evaluations are being done.

The engineering life cycle is being supported by more or less isolated methods and tools. For the application area of automation technology for hybrid processes in plant engineering, this paper discusses newly developed and upcoming standards covering more than just interfaces. They refer to the entire life cycle, the infrastructure, or to the lowest level of data structures. As practice in this manufacturing industry shows, not only the users' view on the tools needs integration, but also the underlying methodologies that give rise to appearance as well as to functionality. By extending methodologies to adjacent processes or pooling methods with consistent contexts, breaks can be avoided in using these tools during the life cylce stages.

In der Informationsgesellschaft des angehenden 21. Jahrhunderts mit standig wachsendem Wissensbestanden bei gleichzeitiger Verringerung der „Informationshalbwertzeit“ wird lebenslanges Lernen zur notwendigen Voraussetzung fur den beruflichen Erfolg. Vor diesem Hintergrund gewinnen Qualifizierungsmethoden zunehmend an Bedeutung, die weitreichende didaktische Gestaltungsspielraume auf der Entwicklerseite mit der Moglichkeit zu zeitlieh, raumlich und mengenmasig flexiblen Qualifizierung auf Seiten der Lernenden verbinden. Computerunterstutzte Lernangebote, haufig auch mit den Begriff CBT bezeichnet, erullen generell diese Anforderungen [2], Die gegenwartige Situation im Bereich CBT ist jedoch nach wie vor dadurch gekennzeichnet, das oftmals mangelnde didaktische Qualitat einhergeht mit geringer Produktivitat bei der Entwieklung dieser Lernmedien [1]. In diesem Artikel wird deshalb ein Werkzeug TELING (Teilautomatisierte Entwieklung von Lernbausteinen Fur Ingenieure] vorgestellt, mit dessen Hilfe fur ingenieurwissenschaftliche Inhalte effizient didaktisch wertvolle CBTs erstellt werden konnen.

Nachdem bisher im wesentlichen die technischen Grundlagen sowie die verschiedenen Bussysteme auf Basis dieser Grundlagen kurz vorgestellt wurden, erfolgt die Bewertung der Feldbussysteme fur den industriellen Einsatz anhand der Anwendung bzw. Applikation. Denn die Forderungen, die sich aus der Anwendung ergeben, mussen bestmoglich durch die vorhandenen marktublichen Bussysteme abgedeckt werden.

Nachdem die unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich der technischen Aspekte, nicht-technische Aspekte sowie Projektabwicklung vorgestellt worden sind, werden im folgenden anhand einiger Beispiele moglichst realistische Anwendungen sowie den, der Auswahl der Automatisierungstechnik und insbesondere der Feldbussysteme, zugrundeliegenden Uberlegungen als Fallbeispiel beschrieben.

In diesem Kapitel werden grundlegende Begriffe und Strukturen erlautert, die zum Verstandnis der Feldbusse, ihrer Anwendung und Einordnung benotigt werden. Dabei handelt es sich sowohl um technische, als auch um anlagenorganisatorische Strukturen, die sich je nach Anwendungsbranche unterscheiden.

Im Kapitel 5 wurden die Grundlagen gelegt, um die technisch beste Losung bei der Auswahl und Einfuhrung eines feldbusbasierten Systems zu finden. Wahrend dabei bereits die Unterschiede der verschiedenen Aufgabenbereiche ihre Berucksichtigung gefunden haben, werden nun die Anforderungen betrachtet, die wahrend des grosten Teils des Lebenszyklus eines feldbusvernetzten Systems, also von der Entwicklung uber die Inbetriebnahme bis zur Laufzeit, wichtig sind: Hilfsmittel, die zur Projektierung zur Verfugung stehen Aufwand bei der Anbindung von unterschiedlichen Steuerungen Unterschiedliche Aspekte bei Fertigung, Prufung und Test von Neuanlagen sowie bei der Umrustung von Altanlagen und -konzepten auf eine Feldbusvernetzung Aufwand zur Inbetriebnahme Moglichkeiten, den Service z. B. wahrend des Betriebes durchzufuhren.

Zum Abschlus sollen die wichtigsten Aspekte zusammengefast werden, die in direktem Zusammenhang mit den Feldbussystemen stehen. In einer Checkliste werden diese Punkte ubersichtlich dargestellt, um eine einfache Vorauswahl des optimalen Feldbusses fur die eigene Anwendung zu ermoglichen. Daher werden jeweils nur die Feldbusse genannt, welche die jeweiligen Anforderung unmittelbar erfullen.

Unter dem Begriff „Feldbussysteme“ verbirgt sich eine schillernde Vielfalt unterschiedlicher Bussysteme. Wurde man den Begriff „Feld“ als „in einer Anlage“ interpretieren, so ware diese Vielfalt verschiedener Systeme erklarbar.

In diesem Kapitel soll eine grundlegende Beschreibung ausgewahlter Bussysteme fur die Automatisierungstechnik erfolgen. Alle hier aufgefuhrten Bussysteme haben bereits eine erhebliche Marktrelevanz erreicht und sind entweder schon genormt oder zum de-facto-Standard geworden.

Open and modular systems architectures are the main requirements for mechanical and process plant engineers when making their selection of com­ponents for control and process control technology. In mechanical and process plant engineering a system architecture consists of technology for actuators, electronical controls and process controls. It is built upon a wide scale from PLCs up to real-time applications based on VMEbus and PCs that are intercon­nected with fieldbusses. To make a solid selection for the appropriate bus sys­tem, the project engineer has to consider certain parameters that are different for either mechanical or process plant engineering. The level of decentralisation is even more crucial for the decision towards a certain bus system. Therefore, the actual application needs to be thoroughly analysed with the possible products in mind. However, to get a qualified classification, the next layer of the pyramid of information — the layer of control — needs to be considered as well.

Zur werkstucknahen Programmierung mit SEA ist aufgrund des Neuheitsgrades einer solchen MMS eine experimentelle Prufung (Abb. 6-1, Experiment A bis D) notwendig. Der Vorteil des Einsatzes von SEA bei der Roboterprogrammierung soll bestatigt werden. Aufgrund der „naturlichen“ sprachlichen Auserungen des Menschen erscheint auf den ersten Blick der Einsatz von SEA als Teil einer MMS, beispielsweise bei Dialogsystemen zur Werkstattprogrammierung, als wesentliche Vereinfachung. Zu einer weniger gunstigen Einschatzung fuhrten die technischen Grenzen der Spracheingabe, die Einzelworterkennung und die Sprecherabhangigkeit.

Grunde fur den Einsatz der Spracheingabe zur werkstucknahen Roboterprogrammierung in Kombination mit einem mechanischen Programmiergerat sind: 1. Der Programmierer benotigt die Hande, um das mechanische Programmiergerat zu fuhren. 2. Er mus zum Teil schwer zugangliche Positionen mit dem mechanischen Programmiergerat einnehmen und dabei beide Hande zur Feinpositionierung benutzen. 3. Durch die Sprachein- und -ausgabe soll die Konzentration auf die Arbeitshandlung erhalten bleiben. Augen und Hande mussen zu keinem Zeitpunkt vom Arbeitsvorgang gelost werden. Damit entfallt eine eventuell fehlererzeugende Storung des Programmierablaufs.

Im Komplex der Gestaltung des CNC-Robotersystems stellt die Software-Entwicklung nur einen Teilausschnitt dar. Die wichtigen Fragen der Arbeits- und Betriebsorganisation werden an dieser Stelle aufgrund des begrenzten Rahmens nicht behandelt, gehen aber als Faktoren ein, da sie im Sinne einer ganzheitlichen Arbeitsgestaltung nicht vernachlassigt werden durfen. Die Aspekte der ergonomischen Hardwaregestaltung (vgl. Bulten 16) sowie des Farb- und Beleuchtungskonzeptes, des Sicherheitskonzeptes und des Immissions- und Emissionsschutzkonzeptes konnen aus diesem Grund ebenfalls nicht erlautert werden. Die integrierte Betrachtung aller Aspekte ist jedoch bei der Systemgestaltung berucksichtigt.

Die Analyse eines Programmiervorgangs an einem konventionellen Teach-In-Roboter (vgl. Scherff 143) zeigt als typische Problemstellen die Programmerstellung, die Fehlersuche und die Korrektur. Die Trennung zwischen „Einlernen“ der Punkte und Erstellen des textuellen Programms wird lediglich durch die handschriftlichen Notizen uberbruckt Diese Schwachstellen sind bei neuartigen Programmierverfahren zu vermeiden.