Zone

Ziel: Verbindung zur realen Technik Inhalt:

• Zonentypen (Input, Output, In-Out, Mem)

• Signalzuordnung

• HMI-Texte

• Diagnosefähigkeit

1. Warum gibt es Zonen?

In klassischen Steuerungsprojekten werden Signale direkt im Code verwendet. Ihre Bedeutung entsteht implizit durch Logik, Kommentare oder Erfahrung.

Das führt zu typischen Problemen:

• Signale sind kontextlos

• Bedeutung ändert sich je nach Stelle im Code

• Diagnose ist unscharf oder manuell

• Sicherheits- und Ablaufaspekte vermischen sich

Die Zone existiert, um Signalen Bedeutung, Verantwortung und Kontext zu geben.

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2. Was ist eine Zone?

Eine Zone ist die formale Repräsentation eines technischen Sachverhalts innerhalb einer Sequence.

Eine Zone:

• kapselt ein oder mehrere Signale

• verleiht ihnen funktionale Bedeutung

• ist im Kontext einer konkreten Sequence definiert

• ist eindeutig diagnostizierbar

Alles, was in einer Sequence verwendet wird, muss eine Zone sein.

Eine Zone ist nicht:

• nur ein Eingang

• nur ein Ausgang

• nur ein Speicherbit

Sie ist Bedeutung + Verhalten + Diagnose.

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3. Einordnung im Selmo-Gesamtmodell

Die Zone ist das Bindeglied zwischen Logik und realer Technik:

• Sequence – beschreibt was passieren soll

• Zone – beschreibt womit es passiert

• Signal – ist die physikalische Umsetzung

Zonen existieren nicht global, sondern immer:

• innerhalb einer Sequence

• mit klarer funktionaler Rolle

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4. Zonentypen

Selmo unterscheidet vier grundlegende Zonentypen:

Input-Zone

• repräsentiert reine Rückmeldungen

• z. B. Sensoren, Taster, Statussignale

• keine aktive Beeinflussung

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Output-Zone

• repräsentiert reine Aktionen

• z. B. Ventile, Lampen, Motorfreigaben

• keine Rückmeldung im Modell

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In-Out-Zone

• kombiniert Aktion und Rückmeldung

• z. B. Zylinder, Achsen, Greifer

• typische Quelle für Ablaufüberwachung

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Mem-Zone

• rein logischer Speicher

• keine physikalische Entsprechung

• speichert Zustands- oder Ablaufinformationen

Der Zonentyp definiert Struktur, nicht Verhalten.

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5. Zone und Signalzuordnung

Eine Zone wird mit realen Signalen verknüpft:

• Eingänge

• Ausgänge

• oder beides

Dabei gilt:

• eine Zone kann mehrere Signale enthalten

• eine Zone ist keine SPS-Adresse

• Signale können ausgetauscht werden, ohne das Modell zu ändern

Die Zone ist stabil – die Technik ist austauschbar.

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6. Zone im System-Layer (Bit-Control-Kontext)

Das Verhalten einer Zone wird nicht im Code, sondern im System-Layer festgelegt.

Für jeden Zustand der Sequence wird definiert:

• ob die Zone relevant ist

• welches Verhalten erwartet wird

• welche Abweichungen erlaubt sind

Dies geschieht über Bit-Control-Operanden (0, S, i).

Zone + Zustand + Operand = Verhaltensvertrag

Die vollständige Bedeutung der Operanden ist im Kapitel Bit-Control beschrieben.

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7. Verhalten einer Zone im Betrieb

Eine Zone ist zu jedem Zeitpunkt:

• bewertbar

• überwachbar

• diagnostizierbar

Abhängig vom gesetzten Operanden:

• S → erwartetes Verhalten / Führung

• i → zwingende Bedingung / Schutz

• 0 → keine Bedeutung im aktuellen Zustand

Eine Zone kennt keinen „Debug-Zustand“ und keinen Sondermodus.

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8. Zone im Handbetrieb

Im Handbetrieb zeigt die Zone unmittelbar ihren Zustand:

• blau → Zone erfüllt die Erwartung des aktuellen Zustands

• rot → Zone weicht vom erwarteten Verhalten ab

Der Bediener erkennt:

• welche Zone relevant ist

• warum ein Zustand nicht erfüllt ist

• wo gezielt eingegriffen werden muss

Der Bediener arbeitet nicht an Aktoren, sondern an der Erfüllung von Zonenbedingungen.

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9. Sicherheitsfunktionen auf Zonenebene

Zonen sind Träger von Sicherheits- und Überwachungsfunktionen:

• Interlock (i) zustandsabhängige Ablaufüberwachung

• CMZ (Constantly Monitoring Zone) zustandsunabhängige, permanente Überwachung

• Pair-Check Überwachung widersprüchlicher Signalzustände

• weitere Plausibilitätsprüfungen (z. B. Bear-Check)

Sicherheit ist eine Eigenschaft der Zone, nicht des Codes.

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10. Zone und Diagnose

Jede Zone besitzt:

• einen klaren HMI-Text

• eine eindeutige Bedeutung

• einen definierbaren Diagnosegrund

Diagnose entsteht automatisch:

• aus dem aktuellen Zustand

• aus dem erwarteten Verhalten

• aus der tatsächlichen Signalrückmeldung

Es gibt keine Diagnose ohne Zonenursache.

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11. Abgrenzung zu anderen Elementen

Zur Klarstellung:

• Eine Zone ist keine Sequence → sie beschreibt keinen Ablauf

• Eine Zone ist kein Signal → sie verleiht Signalen Bedeutung

• Eine Zone ist keine Hardware-Zone → sie kapselt keine Betriebsarten

• Eine Zone ist keine Sicherheitssteuerung → sie modelliert Überwachung, ersetzt aber keine Hardware-Sicherheit

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12. Typische Modellierungsfehler bei Zonen

Häufige Fehler sind:

• Signale ohne Zone

• Sammelzonen ohne klare Bedeutung

• technische statt funktionale Zonen

• Sicherheitslogik außerhalb der Zone

• gleiche Zone für unterschiedliche Aufgaben

Eine gute Faustregel:

Wenn eine Zone nicht erklärbar ist, ist sie falsch modelliert.

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13. Zusammenfassung

Eine Zone ist:

• die kleinste bedeutungstragende Einheit in Selmo

• die Verbindung zwischen Logik und Technik

• vollständig überwachbar und diagnostizierbar

• Grundlage für sicheren Betrieb und klare Bedienung

Ohne Zonen gibt es keine erklärbare Maschine.