Modeling a Laboratory Scale Heating Process in a Machine Readable Format

Abstract

Traditionally, the design information of industrial plants has not been available in a machine-readable format. This is problematic, because the same information is processed in several design tools. Thus, the transfer of information has required significant manual labor. Further, in case the information is updated, it is difficult to ensure that the update will be propagated to every place in which the information has been stored. Every tool has its own information model, which it uses to save designs. Traditionally, these models have been closed and tool-vendor specific. This situation gives rise to two problems. First, the automatic transfer of information is not possible between tools. Secondly, third parties cannot make applications that transfer information from one tool to another. To solve this problem, standards have been developed, which are able to capture the design information in a format that is both machine readable and human readable. This thesis investigates two of these standards: SysML (Systems Modeling Language) and AutomationML (Automation Markup Language). SysML is a format meant for broad use, and it is currently especially used in aviation, defense and automotive sectors. AutomationML has been developed specifically for production systems. In this thesis, a laboratory water process is modeled with SysML and AutomationML. Comparative assessment of these two standards is made based on this case.

Teollisuuslaitosten suunnittelutieto ei ole perinteisesti ollut saatavilla koneen luettavassa muodossa. Tämä on ongelmallista, koska samoja tietoja käsitellään useissa työkaluissa. Näin ollen tietojen siirtäminen työkalujen välillä edellyttää huomattavaa määrää manuaalista työtä. Mikäli tiedot muuttuvat yhdessä työkalussa, päivitysten suorittaminen muihin työkaluihin on työlästä ja virhealtista. Jokaisella työkalulla on oma sisäinen tietomallinsa, jota se käyttää suunnitteluprojektien tallentamiseen. Perinteisesti nämä mallit ovat olleet suljettuja ja valmistajakohtaisia. Tästä tilanteesta seuraa kaksi merkittävää ongelmaa. Ensiksi tietojen automaattinen siirtäminen työkalujen välillä ei ole mahdollista. Toiseksi kolmannet osapuolet eivät voi tehdä sovelluksia tähän tarkoitukseen. Standardeja on kehitetty tämän ongelman ratkaisemiseksi. Nämä mahdollistavat suunnitteluinformaation kuvaamisen tavalla, joka on sekä ihmisen että koneen luettavissa. Tässä työssä tutkitaan kahta standardia: SysML:ää (Systems Modeling Language) and AutomationML:ää (Automation Markup Language). SysML on laajaan käyttöön suunniteltu formaatti, jota käytetään erityisesti ilmailu-, puolustus- ja autoteollisuudessa. AutomationML on kehitetty erityisesti tuotantojärjestelmien suunnittelun tueksi. Tässä työssä laboratorio-vesiprosessi mallinnetaan SysML:llä ja AutomationML:llä. Mallinnustyön pohjalta suoritetaan näiden standardien vertailua.