Eine rationelle Ansicht der Organisation einer Anlage und der Vernetzung aller beteiligten Prozesse, Systeme, Ausstattungen und physische Dimensionen lässt sich durch die Definition einer Anlagenstruktur herstellen. Unter der Definition einer Anlagenstruktur ist der Umwandlungsprozess von Anlagenobjekten (Gebäude, Bereiche, Räume, Abteilungen, Leitungen, Pumpen, Motoren, Kabel, Systeme, Prozesse usw.) in eine geordnete Hierarchie und der Zuordnung eines Objekt-Nummerierungsschemas zu dieser Hierarchie zu verstehen. Dadurch können diese systematisierten Nummern in das System von IFS/Anlagenauslegung einbezogen werden.
Bezogen auf IFS/Anlagenauslegung umfasst das Erstellen einer Anlagenstruktur die folgenden Punkte:
Eine Anlagenstruktur ist mit der üblichen, von oben nach unten gegliederten Hierarchie, für die Beschreibung der Anlage in zweierlei Hinsicht geeignet: funktional (logisch) oder standortbezogen (physisch). Es wird empfohlen, zuerst eine funktionale Struktur und dann die standortbezogene Struktur zu erstellen. Funktionale und standortbezogene Strukturen können auch kombiniert werden.
Mit einer funktionalen Anlage werden logische Objekte beschrieben, die Teil Ihrer Anlagenprozesse und deren Beziehungen untereinander sind und sich nicht darauf beziehen, wo diese Prozesse tatsächlich erfolgen. Die Anlage kann z. B.in Abteilung, Prozessbereich, System und Anlagen unterteilt sein (von oben nach unten). Diese Struktur (und das zugehörige Nummerierungssystem) ermöglichen Ihnen das Navigieren von einer bestimmten Anlagenkomponente in einem bestimmten System, das mit einem bestimmten Prozessbereich verbunden ist.
Die Funktionsstruktur wird häufig als die Hauptnavigationsstruktur innerhalb einer Anlagendesigninstallation erachtet und zum Verknüpfen von Anlagen mit logischen Elementen in einem chemischen Prozess verwendet, z. B. Einrichtung, Anlagen, Bereich, System und Subsystem verwendet.
Die meisten Papier-, Energie- und Chemieprozessanlagen verfügen über eine Art funktionale Anlagenstruktur, die häufig mit einem integrierten Anlagennummerierungssystem ausgestattet ist, das jedes individuelle Element in einer Einrichtung identifiziert.
Funktionsstruktur
Abteilung
½
Prozessbereich
/ \
System A System B
/ \
Anlage 1Anlage 2
Der Hauptgrund für das Verknüpfen von Objekten in einer funktionalen Struktur besteht in der problemlosen vertikalen und horizontalen Navigation durch die Struktur, die es ermöglicht, Objekte und zugehörige Daten zu finden. Eine entscheidende Aufgabe einer Anlagendokumentation besteht darin, grafisch anzuzeigen, wo sich der strukturelle Standort der Anlage befindet.
In einer funktionalen Anlage können an Objekten die folgenden Funktionen durchgeführt werden:
Eine standortbezogene Anlage beschreibt die physischen Objekte, aus denen sich die Anlage zusammensetzt, und ist damit befasst, wo sich die Anlagenausstattung physisch befindet. Eine Anlage könnte sich z.B. (von oben nach unten) aus Abteilung, Prozessbereich, System und Ausstattung zusammensetzen. Später werden die Strukturebenen und Beziehungen zwischen den verschiedenen Ebenen aufgebaut, um ein Navigieren im gesamten System zu ermöglichen.
Die standortbezogene Struktur ist normalerweise die sekundäre Navigationsstruktur innerhalb einer IFS/Anlagendesign-Installation (die primäre Struktur ist funktional). Eine standortbezogene Struktur verknüpft Anlagen mit physischen Elementen wie z. B. Gebäude, Teile von Gebäuden, Böden, Ebenen und Zimmer. Mit diesen physischen Elementen verknüpfte Ausstattungen ermöglichen eine weitere Art und Weise der Navigation durch Ihre Anlage. Objekte und ihre Informationen können mithilfe eines ähnlichen Werksstandorts oder einer Gebäudestruktur innerhalb von IFS/Anlagenentwurf gefunden werden.
Standortbezogene Struktur
Gebäude
½
Prozessbereich
/ \
Raum 1 Raum 2
/ \
Pumpe 1 Pumpe 2
Der Hauptgrund für das Verknüpfen von Objekten in einer standortbezogenen Struktur besteht in der problemlosen vertikalen und horizontalen Navigation durch die Struktur, die es ermöglicht, Objekte und zugehörige Daten zu finden. Eine entscheidende Aufgabe einer Anlagendokumentation besteht darin, grafisch anzuzeigen, wo sich der physische Standort der Anlage befindet.
Hierarchische Ebenen in einer Struktur werden über Beziehungen verbunden, die in IFS/Anlagenauslegung pro Klasse deklariert wurden. Beziehungstypen gibt es für Firmenbeziehungen für funktionale und standortbezogene Strukturen sowie für Objekt-Objekt- und Entwurfsartikel-Objekt-Beziehungen. Klasseneigenschaften ermöglichen das Anzeigen entweder beider Strukturtypen oder nur eines Strukturtypen.
Durch das Hinzufügen eines funktionalen übergeordneten Objekts zu einem Objekt werden sie mit einer Funktionsstruktur verknüpft. Hierdurch werden die beiden Objekte miteinander verbunden, und es wird möglich, in einer Designobjektbaumansicht zwischen den beiden Objekten zu navigieren. Beispiel:
Durch das Herstellen der beiden oben genannten Verknüpfungen entsteht eine Navigationsfunktionsstruktur mit einem Einrichtungsobjekt auf der höchsten Ebene sowie weiter unten zunächst die Systemobjekte und ganz unten die Anlagenobjekte für ein System. Navigation ist auch nach oben möglich, von den Anlagen bis zu einem System und bis ganz nach oben zu einem Einrichtungsobjekt. Die zulässigen Verknüpfungen zwischen unterschiedlichen Objekten verschiedener Klassen, die die funktionale Beziehungsstruktur verwenden, sind in IFS/Anlagendesignbasisdaten auf Pro-Klasse-Basis eingestellt.
Das Hinzufügen eines standortbezogenen übergeordneten Objekts zu einem Objekt ermöglicht das Navigieren zwischen standortbezogenen Strukturen der Objekte in einer Designobjektbaumansicht. Beispiel:
Durch das Verbinden der vier oben genannten Beispiele entsteht eine Navigationsstruktur mit einem Anlagenobjekt an der Spitze (die höchste Ebene), einem Artikel von Einrichtungsobjekten, Elementen von Einrichtungsobjekten, Detailbereichobjekten und weiter unten Anlagenobjekten für einen bestimmten Detailbereich. Es ist auch möglich, von unten nach oben zu navigieren.
Zulässige Verknüpfungen zwischen verschiedenen Objekten unterschiedlicher Klassen unter Verwendung der standortbezogenen Beziehungsstruktur werden auf einer Pro-Klasse-Grundlage in IFS/Anlagendesignbasisdaten eingestellt.
Ein Nummerierungssystem stellt für jedes Objekt eine eindeutige Objekt-ID auf der Basis der einzelnen Strukturebenen bereit. Häufig erhalten niedrigere Ebenen den Code der höheren Ebene. Dieser Code verfügt über eine "innere Intelligenz", da mit ihm ein Objekt (Ausstattungsteil) in der gesamten Struktur (auf der Grundlage der Beziehungen der Struktur) bezeichnet werden kann.
Eine Anlagenstruktur kann z.B. in Gebäude (Nummern 1-5), Systeme (Buchstaben A-D), Prozessbereiche (Nummern 1-5) unterteilt werden, wobei jeder Bereich Pumpen- (Nummern 1-1000) und Motortypen (Nummern 1001-2000) aufweist. Einer bestimmten Pumpe oder einem bestimmten Motor kann eine zusätzliche Folgenummer zugewiesen werden, wodurch diese bestimmte Pumpe (Nummer P01-P1000) bezeichnet wird.
Gebäude 3
½
System C
/ \
Prozessbereich 3 Prozessbereich 4
/ \
Pumpentyp 555 Pumpentyp 444
/
Pumpe P09
Es ergibt sich die Objekt-ID 3-C-4-555-P09. Mit dieser Objekt-ID wird (von rechts nach links gelesen) eine Pumpe (P09), Pumpentyp (555), bezeichnet, die im Prozessbereich (4), Systemteil (C), in Gebäude (3) verwendet wird.
Nummerierungssysteme für Objekte erfüllen weitgehend den Anlagenstandard und folgen einer Einzelstruktur auf der Basis von oder nach vorhandenen Normen (z. B. ANSI, DIN, SSG, IEC). Nummerierungssysteme für Objekte sind hierarchisch geordnet und normalerweise von oben nach unten abgestuft, wobei sie oben beginnen und auf der untersten Ebene enden (Top-Down-Hierarchie).