DE102005040978A1

DE102005040978A1 - Method for monitoring the operating state of rotating rolls in an industrial plant

Info

Publication number: DE102005040978A1
Application number: DE102005040978A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kuhn; Manuel HÖHENER
Original assignee: Buehler AG
Current assignee: Buehler AG
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2007-03-08
Also published as: WO2007025395A1; EP1920223A1

Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, weist die folgenden Schritte auf. DOLLAR A a) Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals; DOLLAR A b) Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall; DOLLAR A c) Vergleichen des bestimmten Frequenzspektrums mit einem zuvor besorgten Referenz-Frequenzspektrum, das einem definierten Betriebszustand der rotierenden Walze entspricht, und Bestimmen einer momentanen Abweichung zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum; DOLLAR A d) Auslösen einer Maßnahme, falls die in Schritt c) bestimmte Abweichung zwischen den Spektren größer ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen den Spektren.The method according to the invention for monitoring the operating state of rotating rollers in an industrial plant which contains at least one or more rotating rollers has the following steps. DOLLAR A a) detecting the vibrations generated by a rotating roller in operation during a predetermined time interval during operation in the form of a time-variable electrical signal; DOLLAR A b) determining the instantaneous frequency spectrum of the time-varying electrical signal for the predetermined time interval; DOLLAR A c) comparing the determined frequency spectrum with a previously obtained reference frequency spectrum that corresponds to a defined operating state of the rotating roller, and determining a momentary deviation between the momentary frequency spectrum and the reference frequency spectrum; DOLLAR A d) triggering a measure if the deviation between the spectra determined in step c) is greater than a tolerated limit deviation between the spectra.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, sowie auf eine mit einem derartigen System ausgestattete industrielle Anlage.The This invention relates to a method and system for monitoring the operating state of rotating rollers in an industrial Plant containing at least one or more rotating rolls, as well as to an industrial system equipped with such a system Investment.

Bei solchen Anlagen handelt es sich z.B. um Walzenstühle aufweisende Mühlen für die Getreideverarbeitung oder um Walzwerke für die Verarbeitung von Suspensionen wie Schokolade oder Farben. Insbesondere bei Getreidemühlen, die oftmals eine Vielzahl von Walzenstühlen enthalten, die in einem entsprechend grossen Mühlengebäude untergebracht sind, können die einzelnen Walzenpaare der Walzenstühle nicht ständig von einem Müller überwacht werden. Fehlerhafte Betriebszustände, wie Trockenlaufen, Wickeln oder Riemenschlupf, kann der geübte Fachmann zwar optisch oder akustisch wahrnehmen, doch setzt dies voraus, dass er neben dem betreffenden Walzenstuhl steht und diesen sowohl sehen als auch hören kann.at such systems are e.g. Mill-type milling machines for grain processing or to rolling mills for the processing of suspensions such as chocolate or colors. Especially at grain mills, which often contain a variety of roll mills, which in one are housed according to large mill building, can the individual roller pairs of the roller mills are not constantly from supervised by a miller become. Faulty operating states, such as dry running, wrapping or belt slippage, the skilled artisan can while perceiving optically or acoustically, this presupposes that he is standing next to the relevant roller mill and this both see as well as hear can.

Vor allem bei hoch industrialisierten und weitgehend automatisierten Anlagen, die mit geringem Personalaufwand betrieben werden, ist es wichtig, einen Grossteil der traditionell durch das Personal wahrgenommenen Überwachungsfunktion durch automatisierte, möglichst "intelligente" Überwachungseinheiten zu ersetzen.In front especially in highly industrialized and largely automated Plants that are operated with low personnel costs, is It is important to have a large part of the traditional monitoring function performed by the staff by automated, as "intelligent" monitoring units to replace.

Dabei hat die Überwachung von Walzenstühlen in einer von Mehlstaub geprägtem Umgebung eine besondere Bedeutung, da viele fehlerhafte Betriebszustände von Walzenstühlen nicht nur Einbussen bei der Produktqualität und eine schnelle und ungleichmässige Abnutzung der Walzen zur Folge hat, sondern auch aufgrund örtlicher Erhitzungen der Walzen zu Walzenstuhl-Bränden und Mehlstaub-Explosionen führen kann. Dadurch bedingte Folgekosten durch Produktionsausfall und Unfallkosten können sehr hoch sein.there has the surveillance from roll mills in a flour dust embossed Environment a special meaning, since many faulty operating conditions of roller mills not only losses in product quality and fast and uneven wear the rolling results, but also due to local heating of the rolls to roller mill fires and flour dust explosions lead can. Resulting consequential costs due to production loss and Accident costs can be very high.

Bekannte Lösungen zielen daher auf eine örtliche Temperaturüberwachung der Walzenoberflächen ab.Known solutions therefore aim at a local temperature monitoring the roll surfaces from.

An sich bekannte Vibrationsüberwachungen können keine komplexe Fehlerbewertung gewährleisten.At known vibration monitoring can not ensure complex error evaluation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein System zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, derart weiterzubilden, dass nicht nur das Vorhandensein irgendeines fehlerhaften Betriebszustandes, sondern auch eine Erkennung der Art des fehlerhaften Betriebszustandes möglich wird.Of the Invention is therefore based on the object, a method and a System for monitoring the operating state of rotating rollers in an industrial Plant containing at least one or more rotating rollers, such to educate that not only the presence of any faulty Operating state, but also a detection of the nature of the faulty Operating state possible becomes.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäss Anspruch 1 oder Anspruch 9 und durch das System gemäss Anspruch 18 gelöst.These The object is achieved by the method according to claim 1 or claim 9 and by the system according to Claim 18 solved.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, weist die folgenden Schritte auf:

a) Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals;
b) Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall;
c) Vergleichen des bestimmten Frequenzspektrums mit einem zuvor besorgten Referenz-Frequenzspektrum, das einem definierten Betriebszustand der rotierenden Walze entspricht, und Bestimmen einer momentanen Abweichung zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum;
d) Auslösen einer Massnahme, falls die in Schritt c) bestimmte Abweichung zwischen den Spektren grösser ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen den Spektren.

The method according to the invention for monitoring the operating state of rotating rolls in an industrial plant which contains at least one or more rotating rolls comprises the following steps:

a) detecting the vibrations generated by a rotating roller during operation during a predetermined time interval during operation in the form of a time-varying electrical signal;
b) determining the current frequency spectrum of the time-varying electrical signal for the predetermined time interval;
c) comparing the determined frequency spectrum with a previously obtained reference frequency spectrum corresponding to a defined operating condition of the rotating roller, and determining an instantaneous deviation between the current frequency spectrum and the reference frequency spectrum;
d) triggering a measure if the deviation between the spectra determined in step c) is greater than a tolerated limit deviation between the spectra.

Auf diese Weise wird eine Abweichung vom fehlerfreien Normalbetrieb stets möglichst gering gehalten, so dass eine möglichst einheitliche Produktqualität auch über längere Betriebszeiträume gewährleistet wird.On this way, a deviation from the error-free normal operation always possible kept low, so that as possible uniform product quality also over longer Operating periods guaranteed becomes.

Vorzugsweise erfolgt die Erfassung der Vibrationen in Schritt a) mittels eines am Lager der rotierenden Walze angebrachten Beschleunigungssensors. Es können auch mehrere Beschleunigungssensoren pro Lager verwendet werden, um z.B. die Vibrationsamplituden in verschiedenen Richtungen zu erfassen. Diese mehrdimensionalen Vibrationsinformationen können dann kombiniert werden, indem man die jeweiligen Frequenzspektren bestimmt und die Gesamtheit dieser Frequenzspektren auswertet. Man kann z.B. im Bereich des linken und des rechten Lagerendes jeweils einen Beschleunigungssensor für die x-Richtung, die y-Richtung und die z-Richtung, also insgesamt sechs Beschleunigungssensoren, installieren. Alternativ kann man aber auch mit nur einem Beschleunigungssensor pro Lager ausreichend viel Information aus dem Frequenzspektrum ablesen, um typische fehlerhafte Betriebszustände identifizieren zu können.The detection of the vibrations in step a) preferably takes place by means of an acceleration sensor mounted on the bearing of the rotating roller. It is also possible to use a plurality of acceleration sensors per bearing, for example to detect the vibration amplitudes in different directions. This multi-dimensional vibration information can then be combined by determining the respective frequency spectra and evaluating the entirety of these frequency spectra. For example, in each case an acceleration sensor for the x-direction, the y-direction and the z-direction, ie a total of six acceleration sensors, can be installed in the region of the left and the right bearing end. Alternatively, it is also possible to read sufficient information from the frequency spectrum per bearing with just one acceleration sensor to identify typical faulty operating states to be able to

Für einen Achtwalzenstuhl, der insgesamt acht Walzen bzw. vier Walzenpaare in einem Maschinengestell aufweist, kann man auch schon mit jeweils einem Beschleunigungssensor pro Walzenlager ausreichend viel Information gewinnen, um typische fehlerhafte Betriebszustände des Walzenstuhls identifizieren zu können.For one Eight-roller chair, the total of eight rolls or four pairs of rolls in a machine frame, you can already with one Acceleration sensor per roller bearing sufficient information win to identify typical faulty operating conditions of the roller mill to be able to.

Prinzipiell reicht es auch aus, wenn nur ein Beschleuinigungssensor pro Walzenpaar verwendet wird, d.h., vier Beschleunigungssensoren pro Achtwalzenstuhl. Damit lässt sich auf jeden Fall eine Abweichung vom Normalbetrieb des Walzenstuhls feststellen.in principle It is also sufficient if only one acceleration sensor per pair of rollers i.e., four accelerometers per eight-roll mill. Leave it In any case, a deviation from the normal operation of the roller mill determine.

Um darüber hinaus auch noch eine Fehleridentifizierung mit hoher Trennschärfe zwischen möglichen unterschiedlichen Fehlern, wie z.B. Trockenlaufen, Wickeln oder Riemenschlupf, zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, mehr als nur einen Sensor pro Walzenpaar zu verwenden. Durch die an verschiedenen Stellen eines Walzenlagers (z.B. linkes und rechtes Ende) und entlang verschiedener Messrichtungen (radiale x-Richtung, radiale y-Richtung orthogonal zur x-Richtung und axiale z-Richtung orthogonal zur x-Richtung und zur y-Richtung) aufgenommen Vibrationen und die daraus bestimmten jeweiligen Frequenzspektren ermöglichen durch die Auswertung einer Kombination von Abweichungen eine sehr gute Fehleridentifizierung. Wenn der Fehler aber identifiziert wird, kann für manche Fehler sogar eine korrigierende Massnahme (Schritt d) automatisch ausgelöst werden. Das Personal wird dann durch einen Alarm erst dann involviert, wenn diese automatische Korrekturmassnahme keine Verringerung der Abweichung, d.h. keine Annährung an den Normalbetrieb bewirkt.Around about that In addition, even a fault identification with high selectivity between potential different errors, such as Dry running, wrapping or Belt slip to enable is It is advantageous to use more than one sensor per pair of rollers. Due to the different locations of a roller bearing (e.g. and right end) and along different measuring directions (radial x-direction, radial y-direction orthogonal to the x-direction and axial z-direction orthogonal to the x-direction and to the y-direction) picked up vibrations and the ones determined from them allow respective frequency spectra by evaluating a combination of deviations a very good fault identification. But if the error is identified, can for some errors even a corrective action (step d) automatically triggered become. The staff will then be involved by an alarm if this automatic corrective action does not reduce the Deviation, i. no approach to normal operation.

Zweckmässigerweise erfolgt die Bestimmung des momentanen Frequenzspektrums in Schritt b) mittels einer Fourier-Transformation des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die von den Beschleunigungssensoren gelieferten analogen elektrischen Schwingungssignale zunächst durch einen Analog/Digital-Wandler digitalisiert werden, um anschliessend einer diskreten Fourier-Transformation unterzogen zu werden.Conveniently, the determination of the current frequency spectrum takes place in step b) by means of a Fourier transformation of the time-varying electrical signal. It is advantageous if the of the Acceleration sensors supplied analog electrical vibration signals first through an analog / digital converter be digitized, followed by a discrete Fourier transform to be subjected to.

Die Besorgung des Referenz-Frequenzspektrums in Schritt c) kann auf unterschiedliche Weise erfolgen.The Obtaining the reference frequency spectrum in step c) can done in different ways.

Sie kann einerseits mittels einer vor dem Betrieb durchgeführten Kalibrierung erfolgen durch Erfassen der von der rotierenden Walze in einem Normalbetrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Normalbetriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals auf dieselbe Weise wie in Schritt a) und anschliessendes Bestimmen des Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall auf dieselbe Weise wie in Schritt b).she On the one hand, it can be calibrated by means of a pre-operation calibration done by detecting the of the rotating roller in a normal operation generated vibrations during a predetermined time interval during normal operation in Form of a time-variable electrical signal in the same manner as in step a) and then Determining the frequency spectrum of the time-varying electrical signal for the predetermined time interval in the same manner as in step b).

Andererseits, wenn die industrielle Anlage eine automatisierte Anlage mit einem ihren verschiedenen Anlagenteilen übergeordneten Leitsystem ist, kann die Besorgung des Referenz-Frequenzspektrums in Schritt c) ergänzend oder alternativ auch durch das Leitsystem erfolgen.On the other hand, if the industrial plant is an automated plant with a their various system parts is superior control system can the procurement of the reference frequency spectrum in step c) in addition or alternatively also be done by the control system.

Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung der momentanen Abweichung in Schritt c) durch arithmetische Weiterverarbeitung einer Vielzahl von Amplitudendifferenzen zwischen den Amplituden des momentanen Frequenzspektrums und des Referenz-Frequenzspektrums für eine Vielzahl jeweiliger Frequenzwerte der beiden Frequenz spektren. Insbesondere können dabei zur Bestimmung der Abweichung die Beträge der Amplitudendifferenzen aufsummiert werden.Preferably the determination of the instantaneous deviation in step c) takes place Arithmetic processing of a variety of amplitude differences between the amplitudes of the instantaneous frequency spectrum and the Reference frequency spectrum for one Variety of respective frequency values of the two frequency spectrums. Especially can while determining the deviation, the amounts of the amplitude differences be summed up.

Bei einer vorteilhaften Ausführung erfolgt die Bestimmung der momentanen Abweichung in Schritt c) durch die Erstellung der Differenzfläche zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum. Diese Differenzfläche kann als Funktion der Frequenzen der beiden Spektren, d.h. als "Differenzspektrum" betrachtet werden. Aus seinem Verlauf lassen sich auch Rückschlüsse auf den ihm zugrunde liegenden Betriebsfehler treffen.at an advantageous embodiment the determination of the instantaneous deviation in step c) takes place the creation of the difference surface between the current frequency spectrum and the reference frequency spectrum. This difference surface can be measured as a function of the frequencies of the two spectra, i. be considered as a "difference spectrum". From its course can also conclusions on the underlying him Operating error.

Ein weiteres erfindungsgemässes Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, weist die folgenden Schritte auf:

a) Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals;
b1) Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall;
b2) Speichern der bestimmten momentanen Frequenzspektren, die einen Stichprobenumfang darstellen;
b3) Klassieren der gespeicherten momentanen Frequenzspektren des Stichprobenumfangs gemäss mindestens einem ausgewählten Parameter der Frequenzspektren, um die Häufigkeitsverteilung mindestens eines Parameters innerhalb des Stichprobenumfangs zu erstellen sowie den Mittelwert und ein Abweichungsmass der Parameter-Häufigkeitsverteilung zu bestimmen;
c1) Klassieren jedes während des Betriebs neu bestimmten Frequenzspektrums gemäss dem mindestens einen ausgewählten momentanen Parameter;
c2) Bestimmen der Abweichung des momentanen ausgewählten Parameters von dem in Schritt b3) bestimmten Mittelwert des ausgewählten Parameters; und
d) Auslösen einer Massnahme, falls die in Schritt c2) bestimmte Abweichung grösser ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen dem momentanen ausgewählten Parameter und dem Mittelwert des ausgewählten Parameters.

A further method according to the invention for monitoring the operating state of rotating rolls in an industrial plant which contains at least one or more rotating rolls comprises the following steps:

a) detecting the vibrations generated by a rotating roller during operation during a predetermined time interval during operation in the form of a time-varying electrical signal;
b1) determining the current frequency spectrum of the time-varying electrical signal for the predetermined time interval;
b2) storing the determined instantaneous frequency spectra representing a sample size;
b3) classifying the stored current frequency spectrums of the sample size according to at least one selected parameter of the frequency spectra to create the frequency distribution of at least one parameter within the sample size and to determine the mean and a deviation measure of the parameter frequency distribution;
c1) Reclassify each during operation certain frequency spectrum according to the at least one selected instantaneous parameter;
c2) determining the deviation of the currently selected parameter from the mean value of the selected parameter determined in step b3); and
d) triggering a measure if the deviation determined in step c2) is greater than a tolerated limit deviation between the currently selected parameter and the mean value of the selected parameter.

Die Schritte b1), b2) und b3) stellen einen Lernmodus dar, während dem der Betrieb erfasst und kumulativ abgespeichert wird, und somit quasi als "normaler Betriebszustand" erlernt wird. Ausgehend von diesem normalen Betriebszustand wird dann in Schritt c2) eine Abweichung bestimmt, die als Grundlage für die zu treffende Massnahme in Schritt d) herangezogen wird.The Steps b1), b2) and b3) represent a learning mode during which the operation is recorded and stored cumulatively, and thus quasi as "normal Operating condition "learned becomes. Starting from this normal operating condition is then in step c2) determines a deviation that is the basis for the appropriate measure in step d) is used.

Wenn die industrielle Anlage eine automatisierte Anlage mit einem ihren verschiedenen Anlagenteilen übergeordneten Leitsystem ist, kann auch hier die in Schritt b3) durchgeführte Klassierung und Erstellung der Häufigkeitsverteilung mit Mittelwert und Abweichungsmass vor dem aktuellen Betrieb der Anlage erfolgen, in dem Leitsystem abgespeichert werden und von diesem für den aktuellen Betrieb bereitgestellt werden.If the industrial plant an automated plant with a their different plant parts parent Control system is, here too, the classification performed in step b3) and creation of the frequency distribution with mean and deviation from the current operation of the system be carried out in the control system and stored by this for the current operation are provided.

Ein der Parameter-Häufigkeitsverteilung zugrunde liegender Gesamt-Stichprobenumfang kann einen ersten Teil-Stichprobenumfang sowie einen zweiten Teil-Stichprobenumfang aufweisen. Dabei wird der erste Teil-Stichprobenumfang vor dem aktuellen Betrieb der Anlage erfasst und abgespeichert, und der zweite Teil-Stichprobenumfang wird während des aktuellen Betriebs der Anlage erfasst und ggf. abgespeichert. Der erste Teil-Stichprobenumfang stammt z.B. aus dem Repertoire eines übergeordneten Leitsystems, während der zweite Teil-Stichprobenumfang z.B. aus dem Lernbetrieb stammt.One the parameter frequency distribution underlying total sample size may be a first sub-sample size and a second sub-sample size. It will the first part sample size before the current operation of the plant captured and stored, and the second sub-sample size will be during the current operation of the system recorded and stored if necessary. Of the first partial sample size is e.g. from the repertoire of a parent Control system while the second part sample size e.g. came from the learning establishment.

Die in Schritt d) ausgelöste Massnahme kann die Abgabe eines optischen und/oder akustischen Alarmsignals sein. Die Abschaltung zumindest eines Teils der Anlage kann erfolgen, wenn die bestimmte Abweichung grösser ist als eine geduldete Maximal-Abweichung, die grösser als die Grenz-Abweichung ist, wobei die Maximal-Abweichung vorzugsweise zwischen dem 1,5-fachen und dem 5-fachen der Grenz-Abweichung liegt.The triggered in step d) A measure can be the delivery of an optical and / or acoustic alarm signal be. The shutdown of at least a part of the system can take place, if the given deviation is greater is considered a tolerated maximum deviation, the bigger ones is the limit deviation, the maximum deviation being preferred between 1.5 times and 5 times the limit deviation.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemässen Verfahren erfolgt eine Klassierung der Spektren nach mehreren Parametern, und zwar durch:

b3) Klassieren der gespeicherten momentanen Frequenzspektren des Stichprobenumfangs gemäss mehrerer ausgewählter Parameter der Frequenzspektren, um die Häufigkeitsverteilung jedes dieser Parameter innerhalb jedes Stichprobenum fangs zu erstellen sowie den Mittelwert und ein Abweichungsmass der jeweiligen Parameter-Häufigkeitsverteilung zu bestimmen;
c1) Klassieren jedes während des Betriebs neu bestimmten Frequenzspektrums gemäss jedem der ausgewählten momentanen Parameter;
c2) Bestimmen der jeweiligen Abweichung des jeweiligen momentanen ausgewählten Parameters von dem in Schritt c1) bestimmten Mittelwert des jeweiligen ausgewählten Parameters; und
d) Auslösen einer Massnahme, falls mindestens eine der in Schritt c2) bestimmten jeweiligen Abweichungen grösser ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen dem momentanen ausgewählten jeweiligen Parameter und dem Mittelwert des jeweiligen ausgewählten Parameters.

In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the spectra are classified according to several parameters, namely by:

b3) classifying the stored current frequency spectrums of the sample size according to a plurality of selected parameters of the frequency spectra, to establish the frequency distribution of each of these parameters within each sample size, and to determine the mean and a variance of the respective parameter frequency distribution;
c1) classifying each frequency spectrum newly determined during operation according to each of the selected current parameters;
c2) determining the respective deviation of the respective currently selected parameter from the mean value of the respective selected parameter determined in step c1); and
d) triggering a measure if at least one of the respective deviations determined in step c2) is greater than a tolerated limit deviation between the currently selected respective parameter and the mean value of the respective selected parameter.

Durch die Heranziehung mehrerer Parameter und die Auswertung ihrer jeweiligen Abweichungen kann eine mehrdimensionale Fehleridentifizierung erfolgen, bei der jedem Fehler mehrere typische Abweichungen der jeweiligen Parameter zugeordnet werden können, um durch das mehrdimensionale Parameter-Abweichungsmuster besser identifiziert werden zu können.By the use of several parameters and the evaluation of their respective ones Deviations can be a multi-dimensional error identification, at each error several typical deviations of the respective Parameters can be assigned, better by the multi-dimensional parameter deviation pattern to be identified.

Vorzugsweise bilden die in Schritt c2) bestimmten mehreren jeweiligen Abweichungen eine momentane Parameter-Abweichungskombination und werden mit zuvor bestimmten, für gewisse fehlerhafte Betriebszustände der Anlage charakteristischen Abweichungskombinationen verglichen, wobei als fehlerhafter Betriebszustand derjenige fehlerhafte Betriebszustand identifiziert wird, für den eine beste Übereinstimmung zwischen der momentanen Parameter-Abweichungskombination und seiner charakteristischen Abweichungskombination besteht.Preferably form the several respective deviations determined in step c2) a momentary parameter-deviation combination and are with before certain, for certain faulty operating conditions the plant characteristic deviation combinations compared, wherein as faulty operating state of that faulty operating state is identified for the one best match between the current parameter-deviation combination and its characteristic deviation combination exists.

Zweckmässigerweise werden dann bei Identifizierung eines fehlerhaften Betriebszustandes (Ist-Betriebszustand) in Schritt d) spezifische Massnahmen getroffen, die das Ausmass des identifizierten fehlerhaften Betriebszustands verringern und den fehlerhaften Betriebszustand näher an den Normal-Betriebszustand (Soll-Betriebszustand) heranführen.Conveniently, are then identified upon identification of a faulty operating state (actual operating state) In step d), specific measures are taken to determine the extent reduce the identified faulty operating state and the faulty operating state closer to the normal operating state (Target operating state) introduce.

Ein erfindungsgemässes System zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, weist die folgenden Elemente auf:

• Vibration-Erfassungsmittel zum Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals;
• Frequenzspektrum-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall;
• Vergleichsmittel zum Vergleichen des bestimmten Frequenzspektrums mit einem zuvor besorgten Referenz-Frequenzspektrum, das einem definierten Betriebszustand der rotierenden Walze entspricht;
• Abweichung-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer momentanen Abweichung zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum;
• Betätigungsmittel zum Auslösen einer Massnahme in der industriellen Anlage.

A system according to the invention for monitoring the operating state of rotating rolls in an industrial plant which contains at least one or more rotating rolls comprises the following elements:

• Vibration detecting means for detecting the vibrations generated by a rotating drum during operation during a predetermined time interval during the operation in the form of a time Lich variable electrical signal;
Frequency spectrum determining means for determining the current frequency spectrum of the time-varying electrical signal for the predetermined time interval;
Comparison means for comparing the determined frequency spectrum with a previously obtained reference frequency spectrum corresponding to a defined operating condition of the rotating roller;
Deviation determining means for determining a current deviation between the current frequency spectrum and the reference frequency spectrum;
• Actuating means for triggering a measure in the industrial plant.

Vorzugsweise weist das Vibration-Erfassungsmittel einen am Lager der rotierenden Walze angebrachten Beschleunigungssensor auf. Es können auch mehrere derartige Sensoren an diesem Lager oder in seiner unmittelbareren Nähe derart angebracht sein, dass sie vorzugsweise Amplituden von Vibrationsbewegungen in verschiedenen Richtungen aufnehmen können, wie z.B. in zwei zueinander orthogonalen Richtungen (x-Richtung und y-Richtung) und jeweils orthogonal zur Axialrichtung (z-Richtung) der Welle. Dies ermöglicht eine differenzierte Informationserfassung als Grundlage für eine treffsichere Fehleridentifizierung.Preferably The vibration detecting means has one in the bearing of the rotating one Roller attached accelerometer on. It can too several such sensors on this camp or in its more immediate Proximity like that be appropriate that they are preferably amplitudes of vibrational movements in different directions, e.g. in two to each other orthogonal directions (x-direction and y-direction) and orthogonal to the axial direction (z-direction) of the Wave. this makes possible differentiated information gathering as a basis for accurate error identification.

Das Frequenzspektrum-Bestimmungsmittel kann einen Rechner zur Durchführung einer Fourier-Transformation aufweisen. Ebenso können das Vergleichsmittel und das Abweichung-Bestimmungsmittel einen Rechner aufweisen. Vorzugsweise werden aber das Frequenzspektrum-Bestimmungsmittel, das Vergleichsmittel sowie das Abweichung-Bestimmungsmittel auf ein und demselben Rechner implementiert.The Frequency spectrum determining means may be a computer for performing a Fourier transform. Likewise, the comparison means and the deviation determining means comprises a computer. Preferably but are the frequency spectrum determining agent, the comparison means and the deviation determining means on one and the same computer implemented.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemässe System in dem Leitsystem einer automatisier ten industriellen Anlage integrierbar. Dies ermöglicht eine kostengünstige Nachrüstung vorhandener industrieller Anlagen mit dem erfindungsgemässen System.Preferably is the inventive system integrated in the control system of an automated industrial plant. this makes possible a cost-effective retrofitting existing industrial plants with the inventive system.

Bei Mühlenanlagen, die eine Vielzahl von Walzenstühlen enthalten, wird das erfindungsgemässe System im Innern eines jeweiligen Walzenstuhls angebracht, wobei darauf geachtet wird, dass alle Kabel zwischen den einzelnen Beschleunigungssensoren und einer elektronischen Verarbeitungseinheit bzw. einem Rechner möglichst kurz verkabelt sind. Am besten erreicht man dies, wenn man vorzugsweise den Rechner möglichst zentral in den einzelnen Walzenstühlen anordnet, so dass alle Signalkabel zwischen den einzelnen Sensoren und dem Rechner im wesentlichen dieselbe Länge haben.at Milling plants, a variety of roller mills contained, the inventive system is inside a attached to each roller mill, taking care to that all cables between each acceleration sensors and an electronic processing unit or a computer as possible are short wired. This is best achieved if you prefer the calculator as possible centrally arranged in the individual roll mills, so that all Signal cable between the individual sensors and the computer essentially the same length to have.

Zweckmässigerweise ist in der mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthaltenden industriellen Anlage mindestens ein System gemäss einem der vorhergehenden Absätze angeordnet, das der mindestens einen oder den mehreren rotierenden Walzen jeweils zugeordnet ist. Somit können Fehler bei jeder rotierenden Walze unabhängig voneinander festgestellt und ggf. identifiziert werden.Conveniently, is in the at least one or more rotating rollers containing industrial At least one system according to one the previous paragraphs arranged, that of the at least one or more rotating Rolls is assigned respectively. Thus, mistakes can be made with each rotating Roller independent determined from each other and possibly identified.

Vorzugsweise weist die industrielle Anlage mindestens einen Überwachungsbildschirm auf, welcher der mindestens einen rotierenden Walze zugeordnet ist und deren Betriebszustand anzeigen kann. Somit kann das Betriebspersonal sich einen schnellen Überblick über den Betriebszustand jeder einzelnen, mindestens eine rotierende Walze aufweisenden Anlageneinheit verschaffen.Preferably the industrial plant has at least one monitoring screen, which is associated with the at least one rotating roller and can display their operating status. Thus, the operating personnel Get a quick overview of the Operating state of each individual, at least one rotating roller procure the equipment unit.

Vorteilhaft ist es, wenn bei einer mehrere rotierende Walzen und mehrere erfindungsgemässe Systeme aufweisenden industriellen Anlage die einzelnen Systeme miteinander und mit einer Überwachungszentrale vernetzt sind, wobei eine drahtlose Vernetzung der einzelnen Systeme mit der Überwachungszentrale besonders vorteilhaft ist.Advantageous it is when in a plurality of rotating rollers and a plurality of inventive systems having industrial plant the individual systems with each other and with a monitoring center are networked, with a wireless networking of each system with the monitoring center is particularly advantageous.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung nicht einschränkend aufzufassender Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens, wobei Further Advantages, features and applications of the invention result not to be construed in a restrictive manner from the following description embodiments of the inventive Method, wherein

1 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips der vorliegenden Erfindung anhand einer Walzenstuhl-Überwachung zeigt; 1 a schematic representation of the principle of operation of the present invention based on a roller mill monitoring shows;

2 eine schematische Darstellung eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Algorithmus ist; und 2 is a schematic representation of an algorithm used in the present invention; and

3 eine Online-Klassifikation bei einem Walzenstuhl in einer Mühle zeigt. 3 shows an online classification for a roller mill in a mill.

In 1 ist das Funktionsprinzip der Erfindung schematisch dargestellt. Über zwei Sensoren 1, 2. die im Innern einer Maschine (Walzenstuhl) M im Bereich der Lager 3, 4 zweier Walzen 5, 6 angeordnet sind, werden Vibrationen der Maschine M erfasst. Diese Vibrationen erfahren bei Schritt S1 eine Signalverarbeitung (Analog/Digital-Wandlung und Fourier-Transformation), um aus dem Signal im Zeitraum (zeitliches Vibrationssignal) ein Signal im Frequenzraum zu erzeugen (Frequenzspektrum: relative Amplituden als Funktion der Frequenz in Hz). Dieses Frequenzspektrum enthält Information, die für die Art der Maschine, deren Normalbetrieb oder Nicht-Normalbetrieb kennzeichnend ist. Diese Spektren können klassifiziert werden, und ausserhalb des Normalbereichs liegende Spektren deuten auf eine Fehlfunktion hin.In 1 the functional principle of the invention is shown schematically. About two sensors 1 . 2 , inside a machine (roller mill) M in the area of the bearings 3 . 4 two rollers 5 . 6 are arranged, vibrations of the machine M are detected. These vibrations are subjected to signal processing (analog-to-digital conversion and Fourier transformation) in step S1 to generate a signal in the frequency domain from the signal in the period (temporal vibration signal) (frequency spectrum: relative amplitudes as a function of the frequency in Hz). This frequency spectrum contains information that is indicative of the type of machine, its normal operation or non-normal operation. These spectra can be classified, and outside normal rich spectra indicate a malfunction.

Aus dem Klassifikationsmuster wird bei Schritt S2 Information gewonnen, mit der bei Schritt S3 eine Beurteilung des Betriebszustandes erfolgt. Zumindest wird eine Entscheidung Normalbetrieb oder fehlerhafter Betrieb getroffen, um die Maschine M weiterlaufen zu lassen oder abzustellen. Dies kann unter Mitwirkung einer Bedienperson oder vollautomatisch erfolgen.Out the classification pattern is obtained in step S2 information, with the assessment of the operating state in step S3. At least a decision is made normal operation or faulty operation, to keep the machine M running or stopping. This can be done with the assistance of an operator or fully automatically.

In 2 ist ein Algorithmus schematisch dargestellt, der bei der Erfindung verwendet werden kann. Auf der linken Seite ist ein Referenz-Frequenzspektrum dargestellt, das für den fehlerfreien Normalbetrieb der Maschine repräsentativ ist ("Fingerabdruck" für Normalbetrieb, Sammlung von Spektrum-"Prototypen"). Auf der rechten Seite ist schematisch dargestellt, wie eine Abweichung zwischen einem momentanen Frequenzspektrum ("Neues Spektrum") und dem Referenz-Frequenzspektrum über ein Unähnlichkeitsmass bestimmt wird. Wenn die Abweichung bzw. das Unähnlichkeitsmass um mehr als eine Grenzabweichung Δd nach oben oder nach unten abweicht, wird dies als fehlerhafter Betrieb gewertet. Ein Alarm oder eine Gegenmassnahme werden ausgelöst. Dadurch ist eine Überwachung der Maschine M (siehe 1) gewährleistet.In 2 an algorithm is schematically illustrated which can be used in the invention. On the left side, a reference frequency spectrum is shown, representative of the error-free normal operation of the machine ("fingerprint" for normal operation, collection of spectrum "prototypes"). On the right side is shown schematically how a deviation between a current frequency spectrum ("New Spectrum") and the reference frequency spectrum is determined via a dissimilarity measure. If the deviation or the dissimilarity deviates upwards or downwards by more than one limit deviation Δd, this is regarded as a faulty operation. An alarm or countermeasure is triggered. This is a monitoring of the machine M (see 1 ) guaranteed.

In 3 ist eine Online-Klassifikation für einen Walzenstuhl einer Mühle dargestellt. Sobald die Abweichung Δd der Klassifizierungen einen normierten Grenzwert überschreitet, wird dies als Beginn eines fehlerhaften Betriebs gewertet. In 3 werden ab einem Zeitpunkt 1400 diverse Fehler aufgrund einer Abweichung Δd erkannt, die einen normierten Grenzwert überschreitet.In 3 is an online classification for a roller mill of a mill shown. As soon as the deviation Δd of the classifications exceeds a normalized limit value, this is regarded as the beginning of a faulty operation. In 3 From a point in time 1400, various errors due to a deviation Δd which exceeds a normalized limit value are detected.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von Beschleunigungssensoren beschränkt. Die Vibrationen können auch über Dehnungssensoren, wie z.B. piezoelektrische Materialien oder Widerstandsstreifen, erfasst werden. Die Abweichung zwischen Referenz-Frequenzspektrum und momentanem Frequenzspektrum kann auch durch Vergleich statistischer Parameter wie Mittelwert und Standardabweichung erfolgen.Of course it is the present invention does not focus on the use of acceleration sensors limited. The vibrations can also be transmitted via strain sensors, such as. piezoelectric materials or resistive strips, be recorded. The deviation between reference frequency spectrum and current frequency spectrum can also be compared by statistical Parameters such as mean and standard deviation take place.

Claims

Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals; b) Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall; c) Vergleichen des bestimmten Frequenzspektrums mit einem zuvor besorgten Referenz-Frequenzspektrum, das einem definierten Betriebszustand der rotierenden Walze entspricht, und Bestimmen einer momentanen Abweichung zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum; d) Auslösen einer Massnahme, falls die in Schritt c) bestimmte Abweichung zwischen den Spektren grösser ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen den Spektren.Method for monitoring the operating state rotating rollers in an industrial plant, which at least contains one or more rotating rollers, the method the following steps: a) detecting the from a rotating Roller in operation generated vibrations during a predetermined time interval while the operation in the form of a time-varying electrical signal; b) Determining the current frequency spectrum of the time-varying electrical signal for that predetermined time interval; c) comparing the determined frequency spectrum with a previously obtained reference frequency spectrum that corresponds to a defined Operating state of the rotating roller corresponds, and determine a momentary deviation between the current frequency spectrum and the reference frequency spectrum; d) Trigger a measure, if the deviation determined in step c) between the spectra larger is considered a tolerated limit deviation between the spectra.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Vibrationen in Schritt a) mittels eines am Lager der rotierenden Walze angebrachten Beschleunigungssensors erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the detection of the vibrations in step a) by means of an am Bearing of the rotating roller mounted acceleration sensor he follows.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des momentanen Frequenzspektrums in Schritt b) mittels einer Fourier-Transformation des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals erfolgt.Method according to claim 1 or 2, characterized that the determination of the current frequency spectrum in step b) by means of a Fourier transformation of the time-varying electric Signal takes place.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Besorgung des Referenz-Frequenzspektrums in Schritt c) mittels einer vor dem Betrieb durchgeführten Kalibrierung erfolgt durch: • Erfassen der von der rotierenden Walze in einem Normalbetrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Normalbetriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals auf dieselbe Weise wie in Schritt a); und • Bestimmen des Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall auf dieselbe Weise wie in Schritt b).Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the procurement of the reference frequency spectrum in step c) by means of a calibration performed before the operation by: • To capture the vibrations generated by the rotating roller in a normal operation while a predetermined time interval during normal operation in Form of a time-variable electrical signal in the same manner as in step a); and • Determine the frequency spectrum of the time-varying electrical signal for the predetermined time interval in the same manner as in step b).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die industrielle Anlage eine automatisierte Anlage mit einem ihren verschiedenen Anlagenteilen übergeordneten Leitsystem ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Besorgung des Referenz-Frequenzspektrums in Schritt c) durch das Leitsystem erfolgt.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the industrial Plant an automated plant with one of their various Plant parts of parent Control system is, characterized in that the procurement of the reference frequency spectrum in step c) by the control system.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der momentanen Abweichung in Schritt c) durch arithmetische Weiterverarbeitung einer Vielzahl von Amplitudendifferenzen zwischen den Amplituden des momentanen Frequenzspektrums und des Referenz-Frequenzspektrums für eine Vielzahl jeweiliger Frequenzwerte der beiden Frequenzspektren erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the determination of the instantaneous deviation in step c) by Arithmetic processing of a variety of amplitude differences between the amplitudes of the instantaneous frequency spectrum and the Reference frequency spectrum for a plurality of respective frequency values of the two frequency spectrums he follows.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Abweichung die Beträge der Amplitudendifferenzen aufsummiert werden.Process according to claim 6, characterized records that the amounts of the amplitude differences are summed to determine the deviation.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der momentanen Abweichung in Schritt c) durch die Erstellung der Differenzfläche zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that the determination of the instantaneous deviation in step c) by the creation of the difference surface between the current frequency spectrum and the reference frequency spectrum he follows.

Verfahren zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals; b1) Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall; b2) Speichern der bestimmten momentanen Frequenzspektren, die einen Stichprobenumfang darstellen; b3) Klassieren der gespeicherten momentanen Frequenzspektren des Stichprobenumfangs gemäss mindestens einem ausgewählten Parameter der Frequenzspektren, um die Häufigkeitsverteilung mindestens eines Parameters innerhalb des Stichprobenumfangs zu erstellen sowie den Mittelwert und ein Abweichungsmass der Parameter-Häufigkeitsverteilung zu bestimmen; c1) Klassieren jedes während des Betriebs neu bestimmten Frequenzspektrums gemäss dem mindestens einen ausgewählten momentanen Parameter; c2) Bestimmen der Abweichung des momentanen ausgewählten Parameters von dem in Schritt b3) bestimmten Mittelwert des ausgewählten Parameters; und d) Auslösen einer Massnahme, falls die in Schritt c2) bestimmte Abweichung grösser ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen dem momentanen ausgewählten Parameter und dem Mittelwert des ausgewählten Parameters.Procedure for monitoring the operating state of rotating rollers in an industrial Plant containing at least one or more rotating rollers, wherein the method comprises the following steps: a) Capture the vibrations generated by a rotating drum during operation while a predetermined time interval during operation in the form of a temporally changeable electrical signal; b1) determining the current frequency spectrum of temporally changeable electrical signal for the predetermined time interval; b2) Save the specific current frequency spectra representing a sample size; b3) Classifying the stored current frequency spectra of the sample size according to at least a selected one Parameters of the frequency spectra to the frequency distribution at least of a parameter within the sample size as well the mean value and a deviation measure of the parameter frequency distribution to determine; c1) classifying each newly determined during operation Frequency spectrum according to the at least one selected one current parameters; c2) determining the deviation of the currently selected parameter from the average of the selected parameter determined in step b3); and d) Trigger a measure if the deviation determined in step c2) is greater as a tolerated limit deviation between the currently selected parameter and the mean of the selected Parameter.

Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die industrielle Anlage eine automatisierte Anlage mit einem ihren verschiedenen Anlagenteilen übergeordneten Leitsystem ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt b3) durchgeführte Klassierung und Erstellung der Häufigkeitsverteilung mit Mittelwert und Abweichungsmass vor dem aktuellen Betrieb der Anlage erfolgt, in dem Leitsystem abgespeichert wird und von diesem für den aktuellen Betrieb bereitgestellt wird.The method of claim 9, wherein the industrial Plant an automated plant with one of their various Plant parts of parent Control system is, characterized in that in step b3) conducted Classification and creation of the frequency distribution with mean and deviation before the current operation of the Plant takes place in the control system is stored and by this for the current operation is provided.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der der Parameter-Häufigkeitsverteilung zugrunde liegende Gesamt-Stichprobenumfang einen ersten Teil-Stichprobenumfang sowie einen zweiten Teil-Stichprobenumfang aufweist, wobei der erste Teil-Stichprobenumfang vor dem aktuellen Betrieb der Anlage erfasst und abgespeichert wurde und der zweite Teil-Stichprobenumfang während des aktuellen Betriebs der Anlage erfasst und ggf. abgespeichert wird.Method according to claim 9 or 10, characterized that of the parameter frequency distribution underlying total sample size a first sub-sample size and a second sub-sample size, the first Partial sample size recorded before the current operation of the system and the second partial sample size during the current operation of the system is recorded and stored if necessary.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt d) ausgelöste Massnahme die Abgabe eines optischen und/oder akustischen Alarmsignals ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measure initiated in step d) is the delivery of an optical and / or acoustic alarm signal.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt d) ausgelöste Massnahme die Abschaltung zumindest eines Teils der Anlage ist, wenn die bestimmte Abweichung grösser ist als eine geduldete Maximal-Abweichung, die grösser als die Grenz-Abweichung ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the action initiated in step d), the shutdown at least part of the installation is when the particular deviation is greater as a tolerated maximum deviation greater than the limit deviation is.

Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximal-Abweichung zwischen dem 1,5-fachen und dem 5-fachen der Grenz-Abweichung liegt.Method according to claim 13, characterized in that that the maximum deviation between 1.5 times and 5 times the limit deviation.

Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, gekennzeichnet durch: b3) Klassieren der gespeicherten momentanen Frequenzspektren des Stichprobenumfangs gemäss mehrerer ausgewählter Parameter der Frequenzspektren, um die Häufigkeitsverteilung jedes dieser Parameter innerhalb jedes Stichprobenumfangs zu erstellen sowie den Mittelwert und ein Abweichungsmass der jeweiligen Parameter-Häufigkeitsverteilung zu bestimmen; c1) Klassieren jedes während des Betriebs neu bestimmten Frequenzspektrums gemäss jedem der ausgewählten momentanen Parameter; c2) Bestimmen der jeweiligen Abweichung des jeweiligen momentanen ausgewählten Parameters von dem in Schritt c1) bestimmten Mittelwert des jeweiligen ausgewählten Parameters; und d) Auslösen einer Massnahme, falls mindestens eine der in Schritt c2) bestimmten jeweiligen Abweichungen grösser ist als eine geduldete Grenz-Abweichung zwischen dem momentanen ausgewählten jeweiligen Parameter und dem Mittelwert des jeweiligen ausgewählten Parameters.Method according to one of claims 9 to 14, characterized by: b3) classifying the stored instantaneous frequency spectra of the sample size according to several selected Parameters of the frequency spectra to the frequency distribution of each of these parameters within each sample size and the mean and a deviation measure of the respective parameter frequency distribution determine; c1) classifying each newly determined during operation Frequency spectrum according to each of the selected current parameters; c2) determining the respective deviation of the currently selected one Parameters of the average of the respective one determined in step c1) chosen parameter; and d) trigger a measure, if at least one of the determined in step c2) respective deviations greater is considered a tolerated limit deviation between the currently selected respective parameter and the mean of the respective selected parameter.

Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt c2) be stimmten mehreren jeweiligen Abweichungen eine momentane Parameter-Abweichungskombination bilden und mit zuvor bestimmten, für gewisse fehlerhafte Betriebszustände der Anlage charakteristischen Abweichungskombinationen verglichen werden, wobei als fehlerhafter Betriebszustand derjenige fehlerhafte Betriebszustand identifiziert wird, für den eine beste Übereinstimmung zwischen der momentanen Parameter-Abweichungskombination und seiner charakteristischen Abweichungskombination besteht.A method according to claim 15, characterized in that in step c2) be determined several respective deviations form a momentary parameter-deviation combination and are compared with previously determined, characteristic of certain faulty operating conditions of the system deviation combinations, being identified as a faulty operating state that erroneous operating state for which a best There is a match between the current parameter-deviation combination and its characteristic deviation combination.

Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Identifizierung eines fehlerhaften Betriebszustandes (Ist-Betriebszustand) in Schritt d) spezifische Massnahmen getroffen werden, die das Ausmass des identifizierten fehlerhaften Betriebszustands verringern und den fehlerhaften Betriebszustand näher an den Normal-Betriebszustand (Soll-Betriebszustand) heranführen.Method according to claim 16, characterized in that that when identifying a faulty operating state (actual operating state) in step d) specific measures are taken, which are the extent reduce the identified faulty operating state and the faulty operating state closer to the normal operating state (desired operating state) introduce.

System zur Überwachung des Betriebszustandes rotierender Walzen in einer industriellen Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, wobei das System die folgenden Elemente aufweist: • Vibration-Erfassungsmittel zum Erfassen der von einer rotierenden Walze im Betrieb erzeugten Vibrationen während eines vorbestimmten Zeitintervalls während des Betriebs in Form eines zeitlich veränderlichen elektrischen Signals; • Frequenzspektrum-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des momentanen Frequenzspektrums des zeitlich veränderlichen elektrischen Signals für das vorbestimmte Zeitintervall; • Vergleichsmittel zum Vergleichen des bestimmten Frequenzspektrums mit einem zuvor besorgten Referenz-Frequenzspektrum, das einem definierten Betriebszustand der rotierenden Walze entspricht; • Abweichung-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer momentanen Abweichung zwischen dem momentanen Frequenzspektrum und dem Referenz-Frequenzspektrum; • Betätigungsmittel zum Auslösen einer Massnahme in der industriellen Anlage.System for monitoring the operating state of rotating rollers in an industrial Plant containing at least one or more rotating rollers, wherein the system has the following elements: • Vibration detection means for detecting the generated by a rotating roller during operation Vibrations during a predetermined time interval during operation in the form a temporally variable one electrical signal; Frequency spectrum determination means for determining the instantaneous frequency spectrum of the time-variant electrical signal for the predetermined time interval; Comparison means for comparison the determined frequency spectrum with a previously obtained reference frequency spectrum, which corresponds to a defined operating state of the rotating roller; • Deviation determination means for determining a current deviation between the current one Frequency spectrum and the reference frequency spectrum; • actuating means to trigger a measure in the industrial plant.

System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Vibration-Erfassungsmittel einen am Lager der rotierenden Walze angebrachten Beschleunigungssensor aufweist.System according to claim 18, characterized that the vibration detection means a mounted on the bearing of the rotating roller acceleration sensor having.

System nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Frequenzspektrum-Bestimmungsmittel einen Rechner zur Durchführung einer Fourier-Transformation aufweist.System according to claim 18 or 19, characterized in that the frequency spectrum determining means comprises a computer for performing a Fourier transform having.

System nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichsmittel einen Rechner aufweist.System according to one of claims 18 to 20, characterized that the comparison means comprises a computer.

System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Abweichung-Bestimmungsmittel einen Rechner aufweist.System according to one of claims 18 to 21, characterized the deviation determination means comprises a computer.

System nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass es in das Leitsystem einer automatisierten industriellen Anlage integrierbar ist.System according to one of claims 18 to 22, characterized that it is in the control system of an automated industrial plant is integrable.

Industrielle Anlage, die mindestens eine oder mehrere rotierende Walzen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens ein System gemäss einem der Ansprüche 18 bis 23 enthält, das der mindestens einen oder den mehreren rotierenden Walzen jeweils zugeordnet ist.Industrial plant containing at least one or more contains rotating rollers, characterized in that it comprises at least one system according to a the claims Contains 18 to 23 that of the at least one or more rotating rollers respectively assigned.

Industrielle Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Überwachungsbildschirm aufweist, welcher der mindestens einen rotierenden Walze zugeordnet ist und deren Betriebszustand anzeigen kann.Industrial plant according to claim 24, characterized that they have at least one monitoring screen which is associated with the at least one rotating roller is and can indicate their operating status.

Industrielle Anlage nach Anspruch 24 oder 25 mit mehreren rotierenden Walzen und mehreren Systemen, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Systeme miteinander und mit einer Überwachungszentrale vernetzt sind.Industrial plant according to claim 24 or 25 with a plurality of rotating rollers and a plurality of systems, characterized that the individual systems communicate with each other and with a surveillance center are networked.

Industrielle Anlage nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung der einzelnen Systeme mit der Überwachungszentrale drahtlos ist.Industrial plant according to claim 26, characterized in that that the networking of each system with the monitoring center wirelessly is.