Case Study

BMK Tool zur automatischen Konvertierung von Bezeichnungsdaten
für SPS, WSCAD und Dokumentation

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Elektrokonstruktion. Abteilung Automation und Planung

BMK Tool: Automatisierte Ableitung der weiteren Imports für die Elektroplanung

Automatisierte Konvertierung von BMK-Daten aus verschiedenen Quellen in Excel-Formate zur nahtlosen Weiterverarbeitung in Steuerungssystemen und E-CAD.

Projekt
BMK Tool: Automatisierte Ableitung der weiteren Imports für die Elektroplanung

Kategorie
Elektrokonstruktion. Abteilung Automation und Planung

Aufgaben im Projekt

  • Datenanalyse
  • Automatisierung
  • Excel-Export

Technologien
Python, Pandas, OpenPyXL, Excel

Das Projekt

Vorher

die BMK-Daten wurden manuell aus unterschiedlichen Layern einer 2D Cad Zeichnung extrahiert, geprüft und in Excel-Listen übertragen. Dies war fehleranfällig und zeitintensiv, besonders bei großen Anlagen und langen Listen.

Nachher

Mit dem BMK Tool erfolgt die Konvertierung automatisiert. Eingangs- und Ausgänge der Anlage werden identifiziert, Duplikate und Fehler im Layout (zu lange Kabel, fehlende Anbindung an Unterverteiler..) ausgegeben und verschiedene Excel-Formate für SPS, WSCAD und Dokumentation erzeugt – schnell, zuverlässig und reproduzierbar.

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Ausgangslage

BMK-Daten liegen oft unsystematisch vor, csv Export aus dem Modell, powershell Skripte zur Aufbereitung und verschiedene Konfigurationen. Die Aufbereitung aus dem CAD Layout durch Selektieren der benötigten Symbole für den Export ist fehleranfällig und führt bei komplexen Projekten zu Verzögerungen und Ungenauigkeiten. Es fehlt eine automatisierte Lösung, die alle Formate zuverlässig aus einer Datenquelle erzeugt.

Rohe BMK-Daten aus dem 2D-CAD-Layout mit unstrukturierten Bauteilbezeichnungen und Verbindungen
Beispiel für inkonsistente BMK-Datenformate, die manuelle Bearbeitung und Validierung erfordern

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Idee & Konzeption

Entwicklung eines Python-Tools, das BMK-Rohdaten aus einem dxf-Anlagenlayout extrahiert und in formatierte Excel-Dateien exportiert. Dabei werden gängige Formate wie TIA Portal, WSCAD und einfache EA-Übersichten unterstützt. Sämtliche firmeninternen Formate können auf Wunsch abgebildet werden.

1. Datenanalyse

  • Analyse eines 2D-Anlagenlayouts und Extraktion der Bauteile
  • Kategorisierung von Eingängen, Ausgängen
  • Erkennung von Fehlern / Duplikaten und fehlenden Anschlussnummern

2. Automatisierung

  • Automatische Formatierung der BMK-Nummern
  • Ergänzung fehlender Anschlussnummern (0-7)
  • Export in Excel mit mehreren Blättern für unterschiedliche Zielsysteme

3. Integration

Das Tool kann in bestehende Workflows integriert werden und ist flexibel konfigurierbar, um unterschiedliche Projektanforderungen zu erfüllen.

Konzeptioneller Workflow-Diagramm der automatisierten BMK-Datenverarbeitung vom Layout zum Excel-Export
Systemarchitektur-Übersicht mit Integration in TIA Portal, WSCAD und Dokumentations-Workflows

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Ausführung

1. Entwicklung

  • Erstellung modularer Python-Sripte zur Datenverarbeitung
  • Implementierung von Fehlererkennung und Datenprüfung
  • Tests mit realen Projektdaten zur Sicherstellung der Robustheit
  • Export unterschiedlicher Excel-Layouts für SPS, WSCAD und firmenspezifischen Formaten

Rohdaten werden eingelesen, mit Mustern geprüft und in Kategorien unterteilt. Fehlerhafte Einträge und Duplikate werden automatisch erfasst und in separaten Excel-Blättern dokumentiert. Fehler-Handling ist somit bereits im frühen Stadium möglich.

Das Tool erstellt neben einfachen EA-Übersichten auch SPS-konforme ‘Constants’ und ‘PLC Tags’ für TIA Portal sowie speziell formatierte WSCAD-Exporte mit oder ohne Bezugsinformationen.

Parameter wie Modus (EA, TIA, WSCAD), Eingabe- und Ausgabeordner sowie Namenskonventionen sind flexibel einstellbar, um unterschiedliche Projekte abzudecken.

2. Rollout

  • Dokumentation und Schulung der Anwender
  • Integration in den Konstruktion-Workflow
  • Automatisierte Abläufe zur Qualitätssteigerung und Zeitersparnis

Das Tool reduziert manuelle Aufwände deutlich und sorgt für konsistente, fehlerfreie BMK-Listen als Basis für Steuerung und Dokumentation

Python-Tool-Oberfläche mit automatisierter BMK-Datenanalyse und Kategorisierungsprozess
Fehlererkennung und Validierungsergebnisse mit Hervorhebung von Duplikaten und fehlenden Klemmnummern
Excel-Exportformate für TIA Portal mit automatisch generierten SPS-Tags und Konstanten
WSCAD-kompatibles Exportformat mit Referenzinformationen und Verbindungsdetails
Finale Dokumentationsausgabe mit strukturierten BMK-Listen für die Systemintegration

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Ergebnis

Die automatisierte Verarbeitung von BMK-Daten spart Zeit und minimiert Fehlerquellen bei der Erstellung von Steuerungs- und E-CAD-Dokumenten. Durch flexible Exportformate kann das Tool nahtlos in die weiteren Systeme wie das Siemens TIA Portal oder WSCAD integriert werden. Die Qualität und Nachvollziehbarkeit der Daten zur Betriebsmittelkennzeichnung wurde deutlich verbessert, was die Projektlaufzeiten verkürzt und die Planungsqualität erhöht.

Michael Stangl

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Michael Stangl
Geschäftsführer