DE19850122A1 - System und Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für Objekte - Google Patents
System und Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für ObjekteInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System (8) sowie ein Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung (4) für zu prüfende Objekte (3). Das System besteht aus einem ersten Datenobjekt (1) mit einer Sammlung von technologischen Prüfobjektparametern (PK1, PK2...PKz) des zu prüfenden Objektes (3) und dessen Komponenten (3a...3n), aus einem zweiten Datenobjekt (2) mit einer Sammlung von technologischen Parametern (HWType I, HWType II, ...) von Hardwarekomponenten der Diagnoseeinrichtung (4), aus einem ersten Programmobjekt (5) mit Datensätzen (7) zur Zuordnung zumindest von Prüfobjektparametern (PK1, PK2...PKz) und technologischen Parametern (HWType I, HWType II, ...) von Hardwarekomponenten und aus einem zweiten Programmobjekt (6) zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt (5) zugeordneten Datensätze (7). Durch die Daten- und Programmobjekte wird eine Wissensbasis geschaffen, wodurch sich insgesamt eine vom Wissen des Systems weitestgehend automatisch gesteuerte Konfiguration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung einschließlich Prüfaufbau und Auswertung ergibt und der Aufwand für eine derartige Erstellung wesentlich reduziert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur Konfiguration und/oder
Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prüfende Ob
jekte.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Konfiguration
und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prü
fende Objekte.
Ein derartiges System bzw. ein derartiges Verfahren wird bei
spielsweise im Bereich der Signalerfassung sowie Signalaus
wertung benötigt. Hierbei ist häufig eine Mischung aus Meß
hardware und Signalverarbeitungssoftware miteinander zu kom
binieren, wobei aufgrund der Komplexität der Zusammenhänge
für einen derartigen Meßaufbau häufig das Wissen und die Er
fahrung von Spezialisten erforderlich sind. Die mit Hilfe der
Diagnoseeinrichtung zu untersuchenden Objekte können dabei
technischer oder nicht-technischer Natur sein. Ein Beispiel
für ein technisches Objekt ist beispielsweise ein Elektromo
tor, der mit Hilfe der Diagnoseeinrichtung beispielsweise
durch eine akustische Prüfung auf einen Lagerschaden über
prüft werden soll. Ein Beispiel für ein nicht-technisches Ob
jekt ist beispielsweise ein Mensch, dessen Gesundheitszustand
mit Hilfe einer medizinischen Diagnoseeinrichtung beispiels
weise durch Blutdruckmessung, EKG, etc. überprüft werden
soll.
Aus WO 98/01728 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von analo
gen Meßsignalen für die akustische Diagnose von Prüflingen
bekannt. Dabei können mit Hilfe von Schwingungsaufnehmern von
einem Prüfling analoge Meßsignale aufgenommen werden. Ein
Computer ist mit einer standardmäßigen Schnittstellenkarte
ausgerüstet, welche zur Digitalisierung der Meßsignale dient.
Ein Schaltsignal dient zur Erzeugung eines Triggersignals,
welches über eine bevorzugt serielle Schnittstelle eingebbar
ist. Ein Steuerprogramm im Computer schaltete über das Trig
gersignal die Eingabe von Meßsignalen ein und aus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein System und ein
Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer
Diagnoseeinrichtung für Objekte anzugeben, das einheitlich
und übersichtlich bedienbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein System zur Konfiguration und Pa
rametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prüfende Objek
te gelöst, mit einem ersten Datenobjekt, welches eine Samm
lung von technologischen Prüfobjektparametern des Objektes
und dessen Komponenten enthält, einem zweiten Datenobjekt,
welches eine Sammlung von technologischen Parametern von
Hardwarekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der
Diagnoseeinrichtung eingesetzt werden können, einem ersten
Programmobjekt, welches Datensätze zur Zuordnung zumindest
von Prüfobjektparametern und technologischen Parametern von
Hardwarekomponenten enthält, und einem zweiten Programmobjekt
zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt zugeordneten
Datensätze.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Konfiguration
und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für zu prü
fende Objekte gelöst, bei dem in einem ersten Datenobjekt ei
ne Sammlung von technologischen Prüfobjektparametern des Ob
jektes und dessen Komponenten erstellt wird, in einem zweiten
Datenobjekt eine Sammlung von technologischen Parametern von
Hardwarekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der
Diagnoseeinrichtung erstellt wird, in einem ersten Program
mobjekt Datensätze zur Zuordnung zumindest von Prüfobjektpa
rametern und technologischen Parametern von Hardwarekomponen
ten ermittelt wird und in einem zweiten Programmobjekt die
die im ersten Programmobjekt zugeordneten Datensätze für die
Konfiguration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung
weiterverarbeitet werden.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das für eine
Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrich
tung benötigte Wissen und Know-how mit dem Ziel systematisch
erfaßt und gespeichert werden kann, daß die Konfiguration und
Parametrierung weitestgehend automatisch oder zumindest rech
nergestützt erfolgen kann. Hierdurch ergibt sich zum einen
eine zusätzliche Sicherheit bei der Konfiguration und/oder
Parametrierung der Diagnoseeinrichtung und zum anderen kann
weitestgehend auf besonders geschulte Kräfte bei der Konfigu
ration und Parametrierung verzichtet werden, da das hierfür
erforderliche Wissen bereits im System selbst vorhanden ist.
Dieses Wissen besteht zum einen in den Prüfobjektparametern
des ersten Datenobjekts. Diese Prüfobjektparameter beinhalten
technologische Parameter des zu prüfenden Objekts, beispiels
weise im Falle eines zu prüfenden Motors Angaben zur Anzahl
der Lager. Zum anderen besteht dieses Wissen aus der Sammlung
der technologischen Parameter der für die Diagnoseeinrichtung
benötigten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise Sensoren
für eine akustische Prüfung des zu prüfenden Motors. Das Sy
stem beinhaltet in Form des ersten Programmobjekts weiter ei
ne Verknüpfung, d. h. eine Zuordnung der Prüfobjektparameter
des zu prüfenden Objekts, d. h. des Motors zu den technologi
schen Parametern der Hardwarekomponenten, d. h. im Beispiel
fall des Sensors. So ist beispielsweise im ersten Programmob
jekt angegeben, an welcher Stelle des Motors der Sensor ange
ordnet werden soll. Das zweite Programmobjekt dient der Ver
arbeitung der im ersten Programmobjekt enthaltenen Datensätze
und signalisiert im beschriebenen Fall beispielsweise, welche
Empfindlichkeit für den Sensor einzustellen ist und/oder wel
che weiteren Hardwarekomponenten für die Diagnoseeinrichtung,
d. h. für den Prüfaufbau benötigt werden. Insgesamt ergibt
sich somit eine vom Wissen des Systems weitestgehend automa
tisch gesteuerte virtuelle Konfiguration und/oder Parametrie
rung als Abbild der realen Diagnoseeinrichtung einschließlich
Prüfaufbau und Auswertung, wodurch der Aufwand für eine der
artige Erstellung wesentlich reduziert wird.
Ein einheitliches und integrales System zur Konfiguration
und/oder Parametrierung kann dadurch erzielt werden, daß die
bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung einsetzbaren Hard-
und/oder Softwareobjekte durch Softwareelemente nachgebildet
sind.
Als besonders effektiver und interessanter Anwendungsfall hat
sich gezeigt, daß das zu untersuchenden Objekt ein techni
sches Objekt, insbesondere ein Motor ist, wobei die Diagnose
einrichtung insbesondere zur Zuordnung von vibroakustischen
Meßwerten des Objektes zu Qualitäts- und Fehlerklassen dient.
Als weiterer Anwendungsfall ist auch eine Diagnoseeinrichtung
geeignet, bei der das zu untersuchenden Objekt ein nicht
technisches Objekt, insbesondere ein Mensch ist, wobei die
Diagnoseeinrichtung zur Zuordnung von den Gesundheitszustand
des Menschen kennzeichnenden Meßwerten zu Gesundheitsklassen
dient.
Eine einheitliche Benutzeroberfläche für sämtliche Stufen des
Verfahrens kann dadurch erreicht werden, daß das System eine
Projektierungsoberfläche und ein Programmteil aufweist, wel
ches als Assistent, Parametrierer und/oder Konfigurator zur
Verarbeitung von über die Projektierungsoberfläche erfolgen
den Anfragen dient und welches basierend auf einer Wissensba
sis an die Projektierungsoberfläche eine der jeweiligen An
frage zugeordnetes Ergebnis liefert.
Ein vorteilhafter Aufbau des Programmteils ist in der Weise
konfiguriert, daß das Programmteil zur Bearbeitung von Aufru
fen in der Weise vorgesehen ist, daß aus der sogenannten Wis
sensbasis jeweils benötigte Daten in Form von Regeln und Da
ten abgefragt werden, wobei die Wissensbasis weitere Daten
aus Objektbeschreibungen bezieht, die technologische Kennwer
te der einzelnen Objekte der Diagnoseeinrichtung enthalten.
Vorteilhafte Anwendungsfälle des Systems und des Verfahrens
bestehen darin, daß das System und das Verfahren zur automa
tischen Konfiguration und Parametrierung der Diagnoseeinrich
tung, zur Auswahl und Durchführung eines Prüfverfahrens und
zur Auswertung der Prüfergebnisse vorgesehen ist.
Eine weitere vorteilhafte Realisierung des Systems besteht
darin, daß das System ein weiteres Datenobjekt, welches eine
Sammlung von Mustersignalverläufen enthält, wobei den Muster
signalverläufen Qualitäts- und/oder Fehlerklassen zugeordnet
sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren darge
stellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine allgemeine Struktur der Grundelemente der Erfin
dung und den dazwischen vorliegenden Datenaustausch,
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemä
ßen Systems zur Auswahl, Konfiguration und Parame
trierung eines Prüfobjektes in schematischer Darstel
lung und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zur
Konfiguration und Parametrierung des Prüfablaufes.
Fig. 1 zeigt eine allgemeine Struktur der Grundelemente 8, 9
der Erfindung und den dazwischen vorliegenden Datenaustausch
14, 15 in Form von Anfrage 14 und Ergebnis 15. Die in Fig. 1
enthaltenen Grundelemente 8, 9 bestehen aus einer Projektie
rungsoberfläche 9 sowie aus einem Programmteil 8, das im fol
genden auch als Assistent, Parametrierer oder Konfigurator
bezeichnet wird. Die Projektierungsoberfläche 9 ist bei
spielsweise mit Hilfe eines Personal-Computers mit Bild
schirm, Tastatur und Maus realisiert.
Über die Projektierungsoberfläche 9 kann abhängig von den ak
tuell auszuführenden Projektierschritten das Programmteil 8
aufgerufen werden, welches mit Assistent/Parametrierer/Kon
figurator abgekürzt als Assistent 8 bezeichnet wird. Der As
sistent 8 bearbeitet die Aufrufe, in dem er aus einer soge
nannten Wissensbasis die jeweils benötigten Daten, z. B. in
Form von Regeln und Daten, abfragt. Wie im Zusammenhang mit
den Fig. 2 und 3 noch erläutert wird, bezieht die Wissens
basis selbst weitere Daten aus Datensätzen, welche als Ob
jektbeschreibungen bezeichnet werden sollen und technologi
sche Kennwerte der einzelnen Objekte im Prüfsystem enthalten.
Als Objekte können dabei der Prüfling selbst, Hardwarekompo
nenten der Meßstrecke, eingesetzte Analyseverfahren usw. an
gesehen werden.
Mit Hilfe des Assistenten 8 kann mittels des in Fig. 1 darge
stellten Systems z. B. bei den folgenden Schritten eine auto
matische Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagno
seeinrichtung bewirkt werden:
- - Auswahl der Hardwarekomponenten, welche für die Durchfüh rung der aktuellen Prüfaufgabe benötigt wird und/oder ge eignet ist,
- - Konfiguration, d. h. Verschaltung der ausgewählten Hardware komponenten
- - Parametrierung der ausgewählten Hardwarekomponenten, z. B. Setzen der Abtastraten von Meßwertaufnehmern
- - Konfiguration des Prüfablaufes, d. h. Verschaltung der be teiligten Softwarekomponenten, z. B. für die Meßwertaufnah me, die Meßwertfilterung, die Meßwerttransformation, usw.,
- - Auswahl eines Analyseverfahrens für die erfaßten Meßwerte, und dessen Parametrierung,
- - Interpretation der Analyseergebnisse,
- - Festlegung von Merkmalen, und
- - Definition von Schwellen.
Die Erstellung eines ablauffähigen Prüfprogramms kann durch
die Projektierungsoberfläche 9 oder durch den Assistenten 8
selbst vorgenommen werden.
Fig. 2 zeigt ein System 8, 9 zur automatischen Konfiguration
und Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung 4 für ein zu
prüfendes Objekt 3 (= Prüfling) mit Teilkomponenten 3a . . . 3n.
Das System 8 enthält ein erstes Datenobjekt 1, welches eine
Prüfobjektbeschreibung darstellt. Das erste Datenobjekt 1
enthält eine Sammlung von Prüfobjektparametern PK1, PK2
. . . PKz, welche technologische Parameter des Prüflings 3 und des
sen Komponenten 3a . . . 3n enthalten. Weiter ist ein zweites Da
tenobjekt 2 vorgesehen, welches den sogenannten Hardware-
Katalog darstellt. Das zweite Datenobjekt 2 enthält eine
Sammlung von virtuellen Hardwarekomponenten HWType I, HWType II
. . . usw. Als Abbild von realen Hardwarekomponenten und deren
technologische Parameter, welche bei der Gestaltung eines
Prüfaufbaues eingesetzt werden können. Das System 8, 9 zur
Konfiguration der Diagnoseeinrichtung 4 weist darüber hinaus
ein erstes Programmobjekt 5 (= Wissensbasis) auf, welches Da
tensätze 7 zur Zuordnung der Prüfobjektparameter PK1, PK2
. . . PKz und der technologischen Parametern HWType I, HWType II,
. . . von Hardwarekomponenten enthält. Weiter ist ein zweites
Programmobjekt 6 (= Interpreter) zur Verarbeitung der im er
sten Programmobjekt 5 zugeordneten Datensätze 7 vorgesehen.
Als Benutzerschnittstelle dient eine Projektierungsoberfläche
9, über die Aufrufe 14 erfolgen und Ergebnisse 15 entgegenge
nommen werden.
Durch die Projektierungsoberfläche 9 steht einem Anwender des
Systems 8,9 eine Aufrufkomponente zur Verfügung, mit Hilfe
der eine Diagnoseeinrichtung 4 beispielsweise in Form eines
Meß- oder Prüfaufbaus konfiguriert werden kann. Eine eingege
bene Anfrage bzw. ein Aufruf 14 verzweigt dabei auf den Pro
gramm- und Datenbestandteil 8 welcher in Fig. 1 auch mit
Asistent/Parametrier/Konfigurator bezeichnet ist. In diesem
Assistenten 8 ist wiederum als Programmbestandteil der soge
nannte Interpreter 6 enthalten, welcher die Wissensbasis 5
aufruft. Je nach Type des Anfrage 14 werden die im Assisten
ten 8 gespeicherten kegeln abgearbeitet. Zur Bearbeitung der
Regeln werden unterschiedliche Daten benötigt, z. B. Informa
tionen über das aktuelle Prüfobjekt 3. Abhängig von der Art
und Beschaffenheit des Prüfobjekts werden beispielsweise ge
eignete Sensoren ausgewählt. Diese Daten werden vom Assisten
ten 8 aus den entsprechenden Objektbeschreibungen 1, 2, 5 ge
lesen. Das Ergebnis der Bearbeitung der Regeln kann dann z. B.
zur Anzeige wieder an die Projektieroberfläche 9 zurück ge
leitet werden.
Alle Hard- und Softwareobjekte eines kompletten Prüfaufbaus 4
werden durch Softwareelemente nachgebildet. Durch deren soft
waremäßige und datentechnische Verschaltung entsteht eine so
genannte Ablaufsteuerung. Am Anfang einer Ablaufsteuerung
steht immer ein, den jeweiligen Prüfling 3 repräsentierendes
Softwareelement. An dieses wird ein, einen Sensor repräsen
tierendes Softwareelement angeschlossen. Daran wird wiederum
ein, eine Signalanpassung repräsentierendes Softwareelement
angeschlossen usw. Am Ende der Ablaufsteuerung befindet sich
ein Softwareelement, welches ein Analyseverfahren repräsen
tiert. Diesem ist schließlich ein Softwareelement nachge
schaltet, welches einen sogenannten Klassifikator repräsen
tiert. Die Projektieroberfläche 9 übergibt dem Assistenten 8
die Ablaufsteuerung und den jeweiligen Aufruftyp. Der Assi
stent 8 fügt aufgrund von Regeln der Wissensbasis 5 und In
formation, die er zum Teil aus den schon bestehenden Elemen
ten der Ablaufsteuerung liest, die nächsten Glieder in die
Kette der Ablaufsteuerung ein oder er parametriert noch
"leere" Elemente der Ablaufsteuerung. Diese modifizierte Ab
laufsteuerung leitet er an die Projektieroberfläche 9 zurück.
Diese kann im nächsten Schritt den Assistenten 8 wieder auf
rufen, bis eine vollständige Prüfkette projektiert ist. Der
erfindungsgemäße Assistent 8 besteht im wesentlichen aus zwei
Teilen. Der erste Teil kann als eine Wissensbasis 1, 2, 5 be
zeichnet werden und stellt einen Speicherbereich dar, in dem
den jeweiligen Prüfaufbau betreffende Wissen, beispielsweise
bezüglich einer vibroakustischen Prüfung, in Form von soge
nannten Regeln und Fakten hinterlegt ist. Der zweite Teil 6
kann auch als ein Interpreter 6 bezeichnet werden und stellt
einen Programmbereich dar, der diese Regeln und Fakten verar
beitet.
Alle Hard- und Softwareobjekte eines kompletten Prüfaufbaus
werden durch Softwareelemente nachgebildet. Durch deren soft
waremäßige und datentechnische Verschaltung entsteht eine so
genannte Ablaufsteuerung. Am Anfang einer Ablaufsteuerung
steht immer ein, den jeweiligen Prüfling repräsentierendes
Softwareelement. An dieses wird ein, einen Sensor repräsen
tierendes Softwareelement angeschlossen. Daran wird wiederum
ein, eine Signalanpassung repräsentierendes Softwareelement
angeschlossen usw. . Am Ende der Ablaufsteuerung befindet sich
ein Softwareelement, welches ein Analyseverfahren repräsen
tiert. Diesem ist schließlich ein Softwareelement nachge
schaltet, welches einen sogenannten Klassifikator repräsen
tiert.
Die Projektieroberfläche übergibt dem Assistenten, die Ab
laufsteuerung und den jeweiligen Aufruftyp. Der Assistent
fügt aufgrund von Regeln der Wissensbasis und Information,
die er zum Teil aus den schon bestehenden Elementen der Ab
laufsteuerung liest, die nächsten Glieder in die Kette der
Ablaufsteuerung ein oder er parametriert noch "leere" Elemen
te der Ablaufsteuerung. Diese modifizierte Ablaufsteuerung
leitet er an die Projektieroberfläche zurück. Diese kann im
nächsten Schritt den Assistenten wieder aufrufen, bis die
ganze Kette projektiert ist.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems
zur Konfiguration und Parametrierung des Prüfablaufes. Dabei
werden im wesentlichen die bereits im Zusammenhang mit den
Fig. 1 und 2 eingeführten Bezugszeichen verwendet. So besteht
das System aus Datenobjekten 1, 2, 10, 11, 12. Wie bereits im
Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert, enthält das erste Datenob
jekt 1 eine Sammlung von Prüfobjektparametern PK1, PK2
. . . PKz, welche technologische Parameter des Prüflings und dessen
Komponenten enthalten. Weiter ist ein zweites Datenobjekt 2
vorgesehen, welches den sogenannten Hardware-Katalog dar
stellt. Das zweite Datenobjekt 2 enthält eine Sammlung von
Hardwarekomponenten HWType I, HWType II usw. und deren tech
nologische Parameter, welche bei der Gestaltung eines
Prüfaufbaues eingesetzt werden können. Das System weist wei
ter ein drittes Datenobjekt 10 auf. Das dritte Datenobjekt 10
enthält eine Sammlung von Analyseverfahren, d. h. eine Samm
lung von Softwarekomponenten AV1, AV2 . . . AVj, welche zur Um
wandlung und Auswertung der gewonnenen Meßdaten verwendet
werden können. Als Beispiel für Softwarekomponenten dieser
Art können beispielsweise Fouriertransformationen, Filter,
statistische Kenngrößen usw. genannt werden. Weiter ist ein
viertes Datenobjekt 11 mit einer Sammlung von Datensätzen zu
Qualitäts-/Fehlerklassen vorgesehen. Das vierte Datenobjekt
11 dient einer automatischen Zuordnung von durch Umwandlung
und Auswertung von Meßwerten mittels eines Analyseverfahrens
gewonnenen Ergebnissen zu vordefinierten Qualitäts-
/Fehlerklassen QFK1, QFK2 . . . QFKk. Hiermit können zur quali
tätsmäßigen Bewertung eines Prüfobjekts bestimmte, besonders
charakteristisch ausgeprägte Meßwerte, insbesondere vibroaku
stischer Art, vorgegebenen Prüfobjektzuständen, wie z. B. Gut,
Lagerschaden, Streifgeräusch usw., zugeordnet werden. Darüber
hinaus ist ein fünftes Datenobjekt 12 vorgesehen, das eine
Sammlung von Datensätzen zu Mustersignalverläufen enthält.
Diese gespeicherten Mustersignalverläufe können bei der Aus
wertung von Prüfergebnissen in der Regel einem bekannten Zu
stand des Prüfobjektes zugeordnet werden. Im Beispiel der Fig.
3 sind somit ausgewählte Mustersignalverläufe den ent
sprechenden Datensätzen QFK1, QFK2, QFKk aus dem Datenobjekt
"Qualitäts-/Fehlerklassen" QFK zugeordnet. Weiter ist ein
drittes Programmobjekt 13 vorgesehen, welches einen oder meh
rere Mustersignalverläufe MVT mit Hilfe eines Analyseverfah
rens AV analysiert. Das Ergebnis AMVT einer derartigen Aus
wertung wird in den im Assistenten enthaltenen Interpreter 7
geladen. Diese Ergebnisse können im Interpreter 7 eingesetzt
werden, um bei einem aktuellen Prüfobjekt z. B. eine automati
sche Zuordnung zu einer Qualitäts-/Fehlerklasse vorzunehmen.
Das System 8, 9 zur Konfiguration der Diagnoseeinrichtung 4
weist darüber hinaus 4 ein erstes Programmobjekt 5 (= Wis
sensbasis) auf, welches Datensätze 7 zur Zuordnung der
Prüfobjektparameter PK1, PK2 . . . PKz und der technologischen
Parametern HWType I, HWType II, . . . von Hardwarekomponenten
enthält. Weiter ist ein zweites Programmobjekt 6 (= Interpre
ter) zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt 5 zugeord
neten Datensätze 7 vorgesehen. Als Benutzerschnittstelle
dient wiederum eine Projektierungsoberfläche 9, über die Auf
rufe/Anfragen 14 erfolgen, Ergebnisse 15 und Eingaben 16, 17,
18 erfolgen können.
Der erfindungsgemäße Assistent 8 zur Projektierung eines
Prüfprogramms, welches zur insbesondere akustischen Diagnose
eines Prüflings eingesetzt wird, soll nachfolgend kurz be
schrieben werden. Dabei wird mit dem Begriff Assistent ein
rechnergestütztes, bedienbares technisches Eingabehilfsmittel
bezeichnet, insbesondere ein aus mehreren Bildschirmbedien
masken bestehendes Programm. Dieses kann auf gespeicherte Da
tensätze mit technischen Kennwerten von Prüfobjekten, und zu
mindest auf ein Regelwerk zugreifen, d. h. auf eine sogenannte
Wissensbasis 5. Ein derartiger Assistent kann auch als ein
sogenannter "Parametrierer" bezeichnet werden kann.
Der erfindungsgemäße Assistent hat die Aufgabe, eine soge
nannte Meßkette und ein Prüfprogramm durch Auswertung von Ob
jektbeschreibungen automatisch zu generieren. Eine Meßkette
ist dabei eine Zusammenschaltung von Meßelementen, welche zur
Erfassung von z. B. vibroakustischen Meßwerten eines Prüfob
jektes zusammengeschaltet werden müssen. Eine Meßkette ent
hält zumindest die eigentlichen Sensoren, die z. B. zur Auf
nahme von Körperschall dienen. Es kann aber auch Elemente
enthalten, welche zur Signalanpassung und Signalerfassung
dienen. Ein Prüfprogramm enthält Algorithmen zur digitalen
Signalverarbeitung und Meßwertverarbeitung. Derartige Algo
rithmen sind an die jeweilige Prüfaufgabe angepaßt. So werden
beispielsweise bei der akustischen Diagnose vibroakustische
Meßwerte erfaßt und mit Hilfe von frequenzanalytischen Algo
rithmen ausgewertet.
Der Begriff "Objektbeschreibungen" stellt einen Oberbegriff
zur datentechnischen Kennzeichnung einzelner Elemente dar.
Dabei können grundsätzlich alle beim erfindungsgemäßen System
vorkommenden Elemente mittels einer "Objektbeschreibung" cha
rakterisiert werden. So können z. B. das jeweilige Prüfobjekt,
z. B. ein Elektromotor, die zur Meßwerterfassung notwendigen
Hardwarekomponenten und auch die zur Parametrierung von Algo
rithmen und zur Verarbeitung von Meßwerten dienenden Pro
grammteile mit Hilfe von "Objektbeschreibungen" datentech
nisch eindeutig festgelegt werden.
So kann die Objektbeschreibung z. B. eines als Prüfobjekt die
nenden Elektromotors als Kennwerte z. B. die Anzahl der Lager,
deren Aufbau, die Anzahl der Läufer- und Ständernuten und die
Drehzahl des Motors enthalten. Ferner kann die Objektbe
schreibung z. B. eines an das Prüfobjekt angekoppelten Sensors
als Kennwerte z. B. den Eingangswertebereich, die Empfindlich
keit und das Gewicht enthalten. Schließlich kann die Objekt
beschreibung z. B. eines zur Auswertung der Meßwerte dienenden
und auf einer Fouriertransformation beruhenden Algorithmus
als Kennwerte z. B. die Fensterlänge, die Art der Gewichtungs
funktion und den Grad der Überlappung enthalten.
Die Erfindung soll an Hand von zwei Beispielen näher erläu
tert werden.
Das erste Beispiel betrifft die Auswahl und Projektierung von
Sensoren. Ausgangspunkt bei der Projektierung eines Meßauf
baues gemäß der Erfindung ist das Prüfobjekt. Als ein Bei
spiel für ein Prüfobjekt soll nachfolgend ein Elektromotor
betrachtet werden, welcher zwei Lager aufweist. Die techni
schen Kennwerte, die den Elektromotor beschreiben, sind in
einem Softwareelement gespeichert. Dieses Softwareelement ist
in den Fig. 2 und 3 mit dem Begriff "Prüfobjektbe
schreibung" gezeichnet. Die Projektieroberfläche übergibt nun
dem Assistenten dieses Element mit dem Aufruf "Gib Sensoren".
Der Assistent kann nun aus dem Prüflingselement, das es sich
um einen E-Motor mit zwei Lagern (PK) handelt und folgende
Meßpunkte projektiert sind: Gehäuse radial, Lager 1 radial und
Lager 2 axial. Aufgrund der Beschreibung und hinterlegtem Wis
sen generiert der Parameter zur Sensorauswahl, liest geeigne
te Sensoren aus dem Hardwarekatalog (HWP), fügt die Softwa
resensorelemente in die Ablaufsteuerung ein und füllt diese
mit dem konkreten Sensordaten. Daraufhin leitet er die verän
derte Ablaufsteuerung an die Projektieroberfläche zurück.
Diese kann nun den Assistenten erneut aufrufen, diesmal aber
mit dem Aufruf "Gib Signalanpassung für Sensoren".
Das zweite Beispiel betrifft die Auswahl und die Projektie
rung eines Analyseverfahrens und dessen Parameter. Ist eine
Qualitätsfehlerklasse QFK k projektiert, z. B. die Qualitäts
fehlerklasse "Streifgeräusch", so muß nun mindestens ein ge
eignetes Analyseverfahren gesucht werden, womit deren Erfas
sung und Auswertung möglich ist. Hierzu ruft die Projektie
rungsoberfläche den Assistenten mit den Aufruf "Gib Analyse
verfahren und deren Parameter" und die Ablaufsteuerung auf.
Die Wissensbasis aktiviert aufgrund von Regeln ein passendes
Analyseverfahren AV j zu der aktuell projektierten Qualitäts
fehlerklasse QFK k. Beispielhaft kann die Qualitätsfehler
klasse "Cepstrum" aktiviert werden. Die Parameter, die zur
Berechnung eines Cepstrums benötigt werden, generiert die
Wissensbasis aus den Objektbeschreibungen in den Softwareele
menten der Ablaufsteuerung. Diese sind hier z. B. die Drehzahl
PKz des Motors (gelesen aus der Komponente "Prüfobjektbe
schreibung"), die Abtastrate HWPj des D/A-Wandlers (gelesen
aus der Komponente "HW-Aufbau") und die Aufnahmedauer HWP1
(ebenfalls gelesen aus der Komponente "HW-Aufbau"). Hieraus
leitet die den einen bei der Cepstrumberechnung benötigten
Parameter für die "Überlappung" ab. Sind Analyseverfahren und
deren Parameter bestimmt, werden die nötigen Softwareelemente
erzeugt, parametriert und in die Ablaufsteuerung eingefügt.
Diese werden wieder an die Projektieroberfläche zurückgege
ben.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit ein System 8, 9
sowie ein Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung
einer Diagnoseeinrichtung 4 für zu prüfende Objekte 3. Das
System besteht aus einem ersten Datenobjekt 1 mit einer Samm
lung von technologischen Prüfobjektparametern PK1, PK2
. . . PKz des zu prüfenden Objektes 3 und dessen Komponenten
3a . . . 3n, aus einem zweiten Datenobjekt 2 mit einer Sammlung
von technologischen Parametern HWType I, HWType II, . . . von
Hardwarekomponenten der Diagnoseeinrichtung 4, aus einem er
sten Programmobjekt 5 mit Datensätzen 7 zur Zuordnung zumin
dest von Prüfobjektparametern PK1, PK2 . . . PKz und technolo
gischen Parametern HWType I, HWType II, . . . von Hardwarekom
ponenten und aus einem zweiten Programmobjekt 6 zur Verarbei
tung der in ersten Programmobjekt 5 zugeordneten Datensätze
7. Durch die Daten- und Programmobjekte eine Wissensbasis ge
schaffen, wodurch sich insgesamt eine vom Wissen des Systems
weitestgehend automatisch gesteuerte Konfiguration und/oder
Parametrierung der Diagnoseeinrichtung einschließlich
Prüfaufbau und Auswertung ergibt und der Aufwand für eine
derartige Erstellung wesentlich reduziert wird.
Claims (14)
1. System (8) zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer
Diagnoseeinrichtung (4) für zu prüfende Objekte (3), mit
- a) einem ersten Datenobjekt (1), welches eine Sammlung von technologischen Prüfobjektparametern (PK1, PK2 . . . PKz) des Objektes (3) und dessen Komponenten (3a . . . 3n) enthält,
- b) einem zweiten Datenobjekt (2), welches eine Sammlung von technologischen Parametern (HWType I, HWType II, . . .) von Hardwarekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) eingesetzt werden können,
- c) einem ersten Programmobjekt (5), welches Datensätze (7) zur Zuordnung zumindest von Prüfobjektparametern (PK1, PK2 . . . PKz) und technologischen Parametern (HWType I, HWType II, . . .) von Hardwarekomponenten enthält, und
- d) einem zweiten Programmobjekt (6) zur Verarbeitung der im ersten Programmobjekt (5) zugeordneten Datensätze (7)
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß alle bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) ein
setzbaren Hard- und/oder Softwareobjekte, die bei der Gestal
tung der Diagnoseeinrichtung (4) eingesetzt werden können,
durch Softwareelemente (1, 2, 5, 7) nachgebildet sind.
3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zu untersuchenden Objekt (3) ein technisches Objekt,
insbesondere ein Motor ist, wobei die Diagnoseeinrichtung
(4) insbesondere zur Zuordnung von vibroakustischen Meßwerten
des Objektes (3) zu Qualitäts- und Fehlerklassen dient, oder
daß das zu untersuchenden Objekt (3) ein nicht-technisches
Objekt, insbesondere ein Mensch ist, wobei die Diagnoseein
richtung (4) zur Zuordnung von den Gesundheitszustand des
Menschen kennzeichnenden Meßwerten zu Gesundheitsklassen
dient.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das System eine Projektierungsoberfläche (9) und ein Pro
grammteil (8) aufweist, welches als Assistent, Parametrierer
und/oder Konfigurator zur Verarbeitung von über die Projek
tierungsoberfläche (9) erfolgenden Anfragen (14) dient und
welches basierend auf einer Wissensbasis (5) an die Projek
tierungsoberfläche (9) eine der jeweiligen Anfrage (14) zuge
ordnetes Ergebnis (15) liefert.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Programmteil (8) zur Bearbeitung von Aufrufen (14) in
der Weise vorgesehen ist, daß aus der sogenannten Wissensba
sis jeweils benötigte Daten in Form von Regeln und Daten ab
gefragt werden, wobei die Wissensbasis (5) weitere Daten aus
Objektbeschreibungen bezieht, die technologische Kennwerte
der einzelnen Objekte der Diagnoseeinrichtung (4) enthalten.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (8) zur automatischen Konfiguration und
Parametrierung der Diagnoseeinrichtung (4), zur Auswahl und
Durchführung eines Prüfverfahrens und zur Auswertung der Prü
fergebnisse vorgesehen ist.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung (8) ein weiteres Datenobjekt (12), wel
ches eine Sammlung von Mustersignalverläufen (MVType 1, MVType 2,
. . .) enthält, wobei den Mustersignalverläufen (MVType 1,
MVType 2, . . .) Qualitäts-/Fehlerklassen (QFK1, QFK2, . . ., QFKk)
zugeordnet sind.
8. Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer
Diagnoseeinrichtung (4) für zu prüfende Objekte (3), bei dem
- a) in einem ersten Datenobjekt (1) eine Sammlung von techno logischen Prüfobjektparametern (PK1, PK2 . . . PKz) des Ob jektes (3) und dessen Komponenten (3a . . . 3n) erstellt wird,
- b) in einem zweiten Datenobjekt (2) eine Sammlung von techno logischen Parametern (HWType I, HWType II, . . .) von Hard warekomponenten enthält, welche bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) erstellt wird,
- c) in einem ersten Programmobjekt (5) Datensätze (7) zur Zu ordnung zumindest von Prüfobjektparametern (PK1, PK2 . . . PKz) und technologischen Parametern (HWType I, HWType II, . . .) von Hardwarekomponenten ermittelt wird und
- d) in einem zweiten Programmobjekt (6) die die im ersten Pro grammobjekt (5) zugeordneten Datensätze (7) für die Konfi guration und/oder Parametrierung der Diagnoseeinrichtung (4) weiterverarbeitet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die bei der Gestaltung der Diagnoseeinrichtung (4) ein
setzbaren Hard- und/oder Softwareobjekte durch Softwareele
mente (1, 2, 5, 7) nachgebildet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren zur Konfiguration eines Prüfaufbaus eines
technischen Objekts (3), insbesondere eines Motor vorgesehen
ist, wobei die Diagnoseeinrichtung (4) insbesondere zur Zu
ordnung von vibroakustischen Meßwerten des Objektes (3) zu
Qualitäts- und Fehlerklassen dient, oder daß das zu untersu
chenden Objekt (3) ein nicht-technisches Objekt, insbesondere
ein Mensch ist, wobei die Diagnoseeinrichtung (4) zur Zuord
nung von den Gesundheitszustand des Menschen kennzeichnenden
Meßwerten zu Gesundheitsklassen dient.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren als Assistent, Parametrierer und/oder Kon
figurator zur Verarbeitung von über die Projektierungsober
fläche (9) erfolgenden Anfragen (14) dient, welches basierend
auf einer Wissensbasis (5) an eine Projektierungsoberfläche
(9) ein der jeweiligen Anfrage (14) zugeordnetes Ergebnis
(15) liefert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß aus der Wissensbasis (5) jeweils benötigte Daten in Form
von Regeln und Daten abgefragt werden, wobei die Wissensbasis
(5) weitere Daten aus Objektbeschreibungen bezieht, die tech
nologische Kennwerte der einzelnen Objekte der Diagnoseein
richtung (4) enthalten.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Verfahren zur automatischen Konfiguration und Parame
trierung der Diagnoseeinrichtung (4), zur Auswahl und Durch
führung eines Prüfverfahrens und zur Auswertung der Prüfer
gebnisse vorgesehen ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein weiteres Datenobjekt (12), welches eine Sammlung von
Mustersignalverläufen (MVType 1, MVType 2, . . .), erstellt und
ausgewertet wird, wobei den Mustersignalverläufen (MVType 1,
MVType 2, . . .) Qualitäts-/Fehlerklassen (QFK1, QFK2, . . ., QFKk)
zugeordnet sind.
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