AutomationML – die Grundarchitektur

Auf Initiative von Daimler haben Anbieter und Nutzer von Automatisierungstechnik vor zwei Jahren ein Projekt gestartet mit dem Ziel, die Interoperabilität zwischen den Werkzeugen der Fabrikplanung zu verbessern...

Auf Initiative von Daimler haben Anbieter und Nutzer von Automatisierungstechnik vor zwei Jahren ein Projekt gestartet mit dem Ziel, die Interoperabilität zwischen den Werkzeugen der Fabrikplanung zu verbessern. Im Rahmen der bevorstehenden Hannover Messe präsentieren die Projektpartner die erste Version des gemeinsam entwickelten, neutralen Datenformates namens „AutomationML“.

Die Engineeringkette zur Planung technischer Anlagen in der Fertigungstechnik ist stark separiert und durch eine Vielzahl von Phasen mit ihren spezialisierten Werkzeugen gekennzeichnet. Letztere verfügen in der Regel über ihre eigenen proprietären Datenformate und bieten nur unzureichende Datenaustauschmöglichkeiten. Dies bringt eine Reihe von Problemen mit sich und steht letztlich der Idee eines durchgängigen Engineering entgegen (Anm. d. Red.: siehe hierzu auch Beitrag „AutomationML – die Motivation“). Die besondere Herausforderung bei AutomationML bestand folglich darin, in einem übergreifend nutzbaren Datenformat unterschiedliche Facetten der Anlagenplanung abbilden zu können, die typischerweise in verschiedenen Werkzeugen erstellt und gepflegt werden.

Die Vernetzung dieser vielfältig verteilten Informationen ist äußerst komplex. Ein bewährtes Konzept zur Beherrschung von Komplexität stellt die Objektorientierung dar. Daher folgt AutomationML dem objektorientierten Paradigma und beschreibt reale Anlagenkomponenten als Datenobjekte, welche verschiedene Aspekte der Objekte kapseln. Ein Objekt kann aus weiteren Objekten bestehen und selbst wiederum Teil einer größeren Komposition sein. Solche Datenobjekte sind beispielsweise Greifer, Signale, Ventile, Roboter, Tanks oder vollständige Fertigungszellen. Typische Aspekte von Anlagenobjekten umfassen ihre Geometrie, ihre Kinematik, ihr Verhalten, ihre Einordnung in die Anlagentopologie sowie ihre Relationen untereinander. Da für die einzelnen Aspekte bereits industriell eingeführte Datenformate vorliegen, bestand eine wesentliche Zielstellung des AutomationML-Konsortiums darin, möglichst viel der benötigten Funktionalität durch bereits bestehende Standards abzudecken oder auf deren Erweiterung einzuwirken. AutomationML selbst soll als Integrationsformat zwischen diesen Standards fungieren und legt die Anwendung der Standards zur Beschreibung konkreter und interpretierbarer Anlagenkomponenten fest. Grundsätzlich unterstützt AutomationML die Speicherung folgender Grundkonzepte:

Die folgenden Beispiele demonstrieren eine Auswahl von AutomationML-Konzepten sowie ihre Abbildung mit AutomationML.

Abbildung einer Anlagentopologie

Nebenstehende Abbildung zeigt ein einfaches Beispiel einer Anlagenhierarchie bestehend aus einem Objekt „ObjectA“ und einer Reihe von Kind-Objekten. In AutomationML wird dies exemplarisch als InstanceHierarchy abgebildet. Die Speicherung der Hierarchie erfolgt mit Hilfe von CAEX-Konzepten durch verschachtelte CAEX-InternalElements. Jedes Objekt ist hierbei durch einen wahlfreien Namen und durch eine eindeutige GUID gekennzeichnet.