DE19850122A1

DE19850122A1 - System und Verfahren zur Konfiguration und/oder Parametrierung einer Diagnoseeinrichtung für Objekte

Info

Publication number: DE19850122A1
Application number: DE19850122A
Authority: DE
Inventors: Doris Hartmann; Sofiane Kacem; Karl-Heinz Maier; Klaus-Dieter Mueller; Nicolai Plewinski; Thomas Voelkel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 1999-10-28
Also published as: DE59912225D1; EP1071937B1; EP1071937A1; DK1071937T3; US6546350B1; WO1999054702A1

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

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.