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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Diagnosesystem, das ausgehend
von der Beobachtung eines oder mehrerer Signale durchgeführt wird,
die von einem zu überwachenden
Prozess stammen. Dieses Diagnosesystem ist in ein speicherprogrammierbares
Automatisierungsgerät
implantiert und kann in jeder Automatisierungseinheit angewendet
werden, die ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerät aufweist,
das dazu bestimmt ist, auf dem Gebiet der Prozessdatenverarbeitungen,
der Bauautomatisierungen und oder der Prüfung/Steuerung der Stromversorgungsnetze
einen Prozess zu steuern oder zu überwachen. Die Erfindung betrifft
ebenfalls ein Diagnoseverfahren, das in einem solchen Diagnosesystem
eingesetzt wird.
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Die
automatisierten Prozesse werden allgemein von speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräten
gesteuert und überwacht,
deren Aufgabe es insbesondere ist, die vom Prozess stammenden Informationen
(Eingangssignale) zu erfassen, unter Verwendung dieser Informationen
ein Anwendungsprogramm (auch Benutzerprogramm genannt) durchzuführen, um
Befehle und Steuerungen an den Prozess zu liefern (Ausgangssignale).
Zur besseren Überwachung
solcher automatisierten Prozesse werden heute oft Systeme verlangt,
die in der Lage sind, eine Diagnose, insbesondere eine vorausschauende Diagnose
zu erstellen, d.h., die in der Lage sind, dem Auftreten einer Panne
oder eines Fehlers vorzugreifen. Diese Systeme ermöglichen
es nämlich
einerseits, die Planung und Optimierung der Wartungsvorgänge zu vereinfachen,
und andererseits die Gefahren des Stillstands oder von Zwischenfällen des
Prozesses zu minimieren, wodurch sie zur Sicherheit und zum Wirkungsgrad
der Automatisierung beitragen.
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Die
Druckschrift EP-A-0 292 914 beschreibt ein Diagnosesystem, das ausgehend
von einer von einem Prozess stammenden beobachteten Information
hergestellt wird, wobei das System ein speicherprogrammierbares
Automatisierungsgerät
aufweist, das mit einer Verarbeitungseinheit versehen ist, um ein
Anwendungsprogramm auszuführen,
das dazu bestimmt ist, den Prozess zu überwachen und zu steuern, und
das in Speichermitteln des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts gespeichert ist.
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Eine
zuverlässige
vorausschauende Diagnose ist oft aber schwerfällig zu erstellen, da sie eine heikle
Auswahl unter den vielen Parametern des zu überwachenden Prozesses sowie
eine Verwendung von komplexen Algorithmen erfordern kann, die notwendig
sind, um den Prozess zufriedenstellend zu modellieren. Diese Modellierung
setzt dann große Datenverarbeitungsmittel
ein, die nur schwer in speicherprogrammierbare Automatisierungsgeräte integriert
werden können,
sowohl aufgrund ihrer Verarbeitungsleistung als auch aufgrund ihrer
Speicherkapazität.
Außerdem
unterscheiden sich die Programmiersprachen, die im Allgemeinen zur
Anwendung dieser Algorithmen verwendet werden, stark von den üblicherweise
bei den Anwendungsprogrammen der Automatisierungen verwendeten Sprachen,
wie denjenigen, die der Norm IEC1131-3 entsprechen.
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Die
Erfindung hat also zum Ziel, ein Diagnosesystem zu entwickeln, das
leicht in ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerät eingebaut werden
kann. Außerdem
zielt das System darauf ab, bei einem mathematisch nicht modellierbaren
Prozess eine vorausschauende Diagnose durchzuführen. Hierzu wird das Ergebnis
der Diagnose mit der Beobachtung eines oder mehrerer einfacher Signale des
Prozesses verbunden, an denen ein Lernvorgang durchgeführt wird
und in denen man Entwicklungen zu erkennen versucht, die es ermöglichen, das
Auftreten eines Ereignisses oder eines Fehlers des Prozesses vorherzusehen.
In. Abhängigkeit
von den beobachteten Signalen und den ausgewählten Proben ist ein solches
System ebenfalls in der Lage, eine Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins
eines Fehlers zwischen zum Beispiel einem Mindestwert, der einem
normalen Betrieb des überwachten
Prozesses entspricht, und einem Höchstwert abzuschätzen, der
einem Fehler entspricht, der sich im überwachten Prozess herausgestellt
hat.
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Der
zur Beobachtung und zur Erfassung notwendige Teil ist notwendigerweise
in das speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät eingebaut. Der
Lernteil, der einen Erfassungsalgorithmus verwenden wird, der auf
der Basis von beobachteten Daten bestimmt wird, kann auch in das
speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät integriert sein, wenn dieses über ausreichende
Kapazitäten
verfügt, kann
aber auch in eine andere Datenverarbeitungseinrichtung integriert
sein, die in der Lage ist, mit dem speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät zu kommunizieren,
um die Verarbeitungseinheit oder den Speicher des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts
nicht zu überlasten.
In diesem Fall würde
der Lernteil über
mit dem Automatisierungsgerät
verbundene Dialogeinrichtungen mit dem Operator kommunizieren.
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Hierzu
beschreibt die Erfindung ein Diagnosesystem, das ausgehend von einer
von einem durch ein speicherprogrammierbares Automatisierungsgerät überwachten
Prozess kommenden beobachteten Information durchgeführt wird.
Dieses Gerät
ist mit mindestens einer Verarbeitungseinheit versehen, um ein in
Speichermitteln des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät gespeichertes
Anwendungsprogramm auszuführen.
Das Diagnosesystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:
- • einen
in den Speichermitteln gespeicherten und von der Verarbeitungseinheit
des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts ausgeführten Beobachtungsmodul, der
am Eingang die beobachtete Information empfängt, um an ihr eine Beobachtungsverarbeitung
durchzuführen,
um am Ausgang eine verarbeitete Information zu liefern, die für die beobachtete
Information repräsentativ
ist,
- • einen
Lernmodul, der ausgehend von mehreren verarbeiteten Informationen,
die während
eines bestimmten Zeitraums vom Beobachtungsmodul empfangen werden,
eine Diagnosefunktion erarbeitet,
- • einen
in den Speichermitteln gespeicherten und von der Verarbeitungseinheit
des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts ausgeführten Erfassungsmodul, der
am Eingang die beobachtete Information empfängt, um an ihr eine Erfassungsverarbeitung
durchzuführen,
die die vom Lernmodul stammende Diagnosefunktion enthält, um am
Ausgang ein Diagnoseergebnis zu liefern.
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Die
beobachtete Information enthält
eines oder mehrere analoge und/oder digitale Signale, die von mit
dem speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät verbundenen Erfassungsmitteln
geliefert werden.
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Das
erfindungsgemäße Diagnosesystem weist
ebenfalls in den Speichermitteln einen Erfassungsmodul auf, der
von der Verarbeitungseinheit des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts ausgeführt wird
und am Eingang die beobachtete Information empfängt, um an ihr eine Erfassungsverarbeitung
durchzuführen,
die eine vom Lernmodul stammende Diagnosefunktion enthält, um am
Ausgang ein Diagnoseergebnis zu liefern.
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Der
Beobachtungsmodul und der Erfassungsmodul sind in Form eines oder
mehrerer Funktionsblöcke
im Sinne der Norm IEC1131-3 in das Anwendungsprogramm integriert.
Diese Funktionsblöcke
können
selbst in einer der von der IEC1131-3 definierten Sprachen oder
in einer anderen Sprache geschrieben sein, zum Beispiel der Sprache
C.
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Die
Erfindung beschreibt auch ein vorausschauendes Diagnoseverfahren,
das von einem solchen Diagnosesystem eingesetzt wird. Das Verfahren
enthält
einen Beobachtungsschritt, in dem der Beobachtungsmodul die beobachtete
Information liest, an ihr eine Beobachtungsverarbeitung durchführt und
an den Lernmodul eine verarbeitete Information überträgt, einen Lernschritt, in dem
der Lernmodul ausgehend von den verarbeiteten Informationen eine
Diagnosefunktion erarbeitet, einen Ladeschritt, in dem der Lernmodul
die erarbeitete Diagnosefunktion in den Erfassungsmodul überträgt, einen Nutzungsschritt,
in dem der Erfassungsmodul die beobachtete Information liest, an
ihr eine die Diagnosefunktion enthaltende Erfassungsverarbeitung
durchführt,
und am Ausgang ein Diagnoseergebnis liefert.
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Weitere
Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung unter Bezugnahme auf eine als Beispiel angegebene Ausführungsform
hervor, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist. Es
zeigen:
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1 ein
Funktionsschaltbild des erfindungsgemäßen Diagnosesystems,
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2 die
Schritte des in der Erfindung verwendeten Diagnoseverfahrens,
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3 im
Einzelnen den Simulationsschritt des Diagnoseverfahrens.
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In
Bezug auf 1 weist ein speicherprogrammierbares
Automatisierungsgerät 10 in
bekannter Weise mindestens eine Verarbeitungseinheit 11 auf,
die ein Anwendungsprogramm (oder Benutzerprogramm) ausführen kann,
das in Speichermitteln 12 des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts 10 gespeichert
ist. Dieses Anwendungsprogramm hat insbesondere die Funktion, einen
Prozess 1 zu steuern und zu überwachen, der zum Beispiel
zum Gebiet der der Prozessdatenverarbeitungen, der Bauautomatisierungen
oder der Prüfung/Steuerung
der Stromversorgungsnetze gehört. Das
speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät 10 weist einen oder
mehrere in 1 nicht gezeigte Eingangs-/Ausgangs-Koppler
auf, einerseits, um von Sensoren des Prozesses 1 stammende
Eingangsinformationen (zum Beispiel vom Typ Ein-Aus, analog oder
Zählung)
zu erfassen, und andererseits, um Ausgangsbefehle und -steuerungen
an Pre-Aktuatoren und Aktuatoren des Prozesses 1 zu liefern.
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Das
speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät 10 kann auch mit
Kopplern oder anderen Kommunikationsmitteln ausgestattet sein, die
es ermöglichen,
es an jede Dritteinrichtung anzuschließen, wie zum Beispiel ein Dialogterminal
oder ein Datenverarbeitungsnetz oder eine Datenverarbeitungseinrichtung.
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Die
Speichermittel 12 bestehen aus flüchtigem und nicht-flüchtigem
Speicher, zum Beispiel aus einem RAM-Speicher, einem FLASH-Speicher oder einem
REPROM-Speicher,
oder einem beliebigen anderen Speichermittel, wie zum Beispiel den
PCMCIA-Karten.
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Das
Anwendungsprogramm eines speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 wird allgemein
in einer oder mehreren Automationssprachen beschrieben, die insbesondere
Kontakt-Schemata {Ladder Diagram}, sequentielle Schemata (Sequential
Function Chart), Funktionsblöcke
(Function Block) oder textuelle Sprache enthalten. Diese Automationssprachen
entsprechen vorteilhafterweise der Norm IEC1131-3, um die Programmierung
durch einen Planer-Automatiker zu erleichtern, der nicht unbedingt
die Programmiersprachen beherrscht.
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Das
in der vorliegenden Erfindung beschriebene Diagnosesystem weist
einen Beobachtungsmodul 30 auf, der von der Verarbeitungseinheit 11 des
speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 ausgeführt wird.
Dieser Beobachtungsmodul 30 ist in den Speichermitteln 12 gespeichert.
Er kann in Form eines oder mehrerer Funktionsblöcke im Sinne der Norm IEC1131-3
vorliegen, um vorteilhafterweise in das Anwendungsprogramm des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts 10 integriert
zu werden. Der Beobachtungsmodul 30 empfängt am Eingang
eine vom zu überwachenden
Prozess 1 stammende beobachtete Information 5 über Eingangskoppler
des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10. Die beobachtete
Information 5 enthält
vorzugsweise eines oder mehrere analoge und/oder digitale Signale,
die von zur Überwachung
des Prozesses 1 bestimmten Erfassungsmitteln 4 geliefert
werden. Diese Erfassungsmittel 4 können aus einem oder mehreren
Sensoren bestehen, die an das speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät 10 angeschlossen
sind und die Aufgabe haben, den Prozess 1 betreffende Messungen
oder Zustände
zu erfassen.
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Die
beobachtete Information 5 ist allgemein Gegenstand einer
Vorverarbeitung 13, um eine Filterung, eine Kalibrierung,
eine Normierung oder anderes an dieser Rohinformation durchzuführen. Die Vorverarbeitung
kann durch Hardware, die in das speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät 10 integriert
ist oder nicht, oder durch Softwaremittel 13 durchgeführt werden,
die in den Speichermitteln 12 gespeichert sind, wie es
im Beispiel der 1 gezeigt ist. Die aus dieser
Vorverarbeitung 13 stammende beobachtete Information 5 wird
anschließend zum
Beobachtungsmodul 30 und zum Erfassungsmodul 20 geschickt.
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Der
Beobachtungsmodul 30 weist eine Beobachtungsverarbeitung 31 auf,
die an die beobachtete Information 5 angewendet wird, um
am Ausgang des Beobachtungsmoduls 30 eine verarbeitete
Information 35 zu liefern, die für die beobachtete Information 5 repräsentativ
ist. In Abhängigkeit
vom Typ der Anwendung kann die Beobachtungsverarbeitung 31 insbesondere
eine Funktion der Datierung von Ereignissen enthalten, um der beobachteten
Information 5 eine präzise
Zeit- und Datumsangabe oder eine Funktion der nutzungsfähigen Formatierung
der Daten hinzuzufügen.
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Die
verarbeitete Information 35 wird an einen Lernmodul 40 geschickt,
der sie speichert. Gemäß einer
ersten Variante der Erfindung, die in 1 dargestellt
ist, wird der Lernmodul 40 in einer anderen Einrichtung
als dem speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät 10 durchgeführt, zum
Beispiel in einem Datenverarbeitungsgerät von der Art PC. Dieses Datenverarbeitungsgerät muss dann
in der Lage sein, mit dem speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät 10 über einen
Koppler oder ein anderes Kommunikationsmittel des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts 10 zu
kommunizieren.
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Gemäß einer
zweiten, gleichwertigen Variante, die in den Figuren nicht dargestellt
ist, ist es ebenfalls möglich,
den Lernmodul 40 in das speicherprogrammierbare Automatisierungsgerät 10 einzugliedern.
Der Lernmodul 40 ist dann zum Beispiel in die Zentraleinheit
des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts, in einen Métier-Koppler
oder in einen spezifischen Coprozessor des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts 10 integriert, das
mit einer Verarbeitungseinheit und mit eigenen Speichermitteln und
mit einer Operator-Dialog- Schnittstelle
versehen ist, wobei die Kommunikation zwischen dem Métier-Koppler
und dem speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät dann über den
Rückwandplatinenbus
des Automaten erfolgt. Die Wahl zwischen der einen oder der anderen
Variante erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von der Leistung des
speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 und seiner Fähigkeit,
ein Lernmodul 40 zu empfangen.
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Der
Lernmodul 40 führt
eine Speicherung der von den empfangenen verarbeiteten Informationen 35 gelieferten
Daten durch. Ein Operator hat dann die Möglichkeit, die so gespeicherten
Daten mit Hilfe einer angepassten Operator-Dialog-Schnittstelle
anzuzeigen. Der Operator wählt
Datenfolgen aus, von denen er annimmt, dass sie mit der gesuchten
Diagnose in Verbindung stehen, um eine Bezugsprobe zu konstruieren.
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Die
gesuchte Diagnose kann in gleicher Weise sowohl die Erfassung eines
anormalen Betriebs in Höhe
des zu überwachenden
Prozesses als auch eine Wahrscheinlichkeitsberechnung eines normalen Betriebs,
oder vorzugsweise die Erfassung eines späteren Auftretens eines Ereignisses
oder von Ereignissen oder eines Fehlers oder von Fehlern sein, die
ggf. typweise sortiert sind, wodurch eine vorausschauende Diagnose
des Prozesses geliefert wird. Die Anzahl von auszuwählenden
Datenfolgen hängt von
der gesuchten Diagnose und dem Typ des Algorithmus ab, der zur Erfassung
im Lernmodul angewendet wird. Die verarbeitete Information 35 kann
so kontinuierlich oder während
einer oder mehrerer bestimmter Zeitperioden (Beobachtungszeitfenster
genannt) beobachtet werden, die vom beobachteten Prozess abhängen, und
die vom Benutzer als ein Parameter des Beobachtungsmoduls 30 ausgewählt werden.
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Wenn
die Probe bezüglich
des zu überwachenden
Prozesses und des zur Erfassung verwendeten Algorithmus als zufriedenstellend
angesehen wird, fordert der Operator vom Lernmodul 40 die
Berechnung einer Diagnosefunktion 45, die anschließend in
die Speichermittel 12 des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 übertragen wird.
Der im Lernmodul 40 zur Erarbeitung der Diagnosefunktion 45 verwendete
Algorithmus ist ein Algorithmus vom Typ digitales Lernen, d.h.,
dass er vorher beobachtete digitale Daten verwendet. Dieser Algorithmus
kann aus einer Bibliothek mehrerer Algorithmen ausgewählt werden,
die für
den Lernmodul 40 zugänglich
sind. Zum Beispiel ist in den gewählten Algorithmus eine auf
Neuronennetzen basierende Technologie oder eine auf Fuzzy-Logik
basierende Technologie integriert. Die Anzahl von notwendigen Proben,
die Rechenart, der Prozess der validierung der Diagnosefunktion,
hängen
von der Technologie des gewählten
Algorithmus ab. Die Berechnung der Diagnosefunktion 45 kann
große
Datenverarbeitungsmittel erfordern, die nicht unbedingt mit den
Mitteln eines speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 kompatibel
sind. Einer der Vorteile der Erfindung ist es also, es einem einfachen
speicherprogrammierbaren Automatisierungsgerät zu ermöglichen, eine vorausschauende
Diagnose zu erstellen, indem es einen ggf. komplexen Algorithmus einsetzt,
ohne unbedingt die durch die Berechnung und das Austesten der Diagnosefunktion
in der Verarbeitungseinheit 11 erzeugten Zwänge aufzuweisen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, die Möglichkeit anzubieten, existierende
und verfügbare Lern-Softwareprogramme
in Datenverarbeitungsgeräten
vom Typ PC in Abhängigkeit
von der Technologie des gewählten
Algorithmus zu verwenden, um die Diagnosefunktion 45 zu
erzeugen.
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Das
Diagnosesystem weist ebenfalls einen Erfassungsmodul 20 auf,
der von der Verarbeitungseinheit 11 ausgeführt wird.
Dieser Erfassungsmodul 20 ist in den Speichermitteln 12 gespeichert.
Er kann in Form eines oder mehrerer Funktionsblöcke im Sinne der Norm IEC1131-3
vorliegen, um vorteilhafterweise in das Anwendungsprogramm des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts 10 integriert
zu werden. In gleicher Weise könnte
der Erfassungsmodul 20 auch mit dem Beobachtungsmodul 30 in
den gleichen Funktionsblock integriert sein. Die Aufgabe des Erfassungsmoduls 20 ist
es, die vom Prozess 1 stammende beobachtete Information 5 zu lesen,
an ihr eine Erfassungsverarbeitung 21 durchzuführen, um
am Ausgang ein Diagnoseergebnis 25 zu liefern. Die Erfassungsverarbeitung 21 enthält die Diagnosefunktion 45,
die vom Lernmodul 40 ausgearbeitet und in die Speichermittel 12 geladen
wird. Die Speicherung der Diagnosefunktion 45 kann auf verschiedene
Weise erfolgen, zum Beispiel in Form einer Funktion, die kompiliert
ist, um im Automaten ausgeführt
zu werden, oder in Form von Gliedern einer polynominalen Funktion,
die in der Erfassungsverarbeitung 21 enthalten ist.
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Das
Diagnoseergebnis 25 wird an einen Nutzungsmodul 50 des
Ergebnisses übertragen
und kann in Form einer Nachricht, eines bestimmten gegebenen Werts
mit einer oder mehreren Variablen oder in einer anderen Form vorliegen,
die vom Nutzungsmodul 50 des Ergebnisses verwendet werden kann.
Dieser kann beim Empfang des Diagnoseergebnisses eine vorbestimmte
Aktion ausführen.
Als vordefinierte Aktion kann man die Anzeige eines Alarms, die
Erarbeitung eines Befehls, das Senden einer Nachricht usw. vorsehen.
Der Nutzungsmodul 50 des Ergebnisses befindet sich unterschiedslos entweder
außerhalb
oder innerhalb des programmierbaren speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10.
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Unter
Bezug auf 2 verwendet das so beschriebene
Diagnosesystem ein Verfahren der vorausschauenden Diagnose, das
die folgenden Schritte aufweist.
- • Einen Beobachtungsschritt
A, in dem der Beobachtungsmodul 30 die beobachtete Information 5 liest,
was notwendig ist, um die gewünschte
Diagnose am Prozess 1 durchführen zu können. Allgemein wird das physikalische
Lesen einer vom Prozess 1 kommenden Information 5 von
einem Eingangs-/Ausgangs-Koppler durchgeführt, der den gemessenen Wert
in einen Eingangs-/Ausgangs-Arbeitsspeicher
des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 einträgt. In diesem
Fall liest der Beobachtungsmodul 30 den Inhalt dieses Eingangs-/Ausgangs-Speichers.
Die beobachtete Information 5 besteht aus einem oder mehreren
Signalen, von denen man annimmt, dass die Entwicklung die gewünschte Diagnose
ermöglichen
kann. Der Beobachtungsmodul 30 führt an dieser beobachtete Information 5 die
Beobachtungsverarbeitung 31 durch, um an den Lernmodul 40 eine
verarbeitete Information 35 zu liefern.
- • Einen
Lernschritt B, in dem der Lernmodul 40 ausgehend von mehreren
im Lernmodul 40 gespeicherten verarbeiteten Informationen 35 eine Diagnosefunktion 45 erarbeitet,
indem er einen ausgewählten
Erfassungsalgorithmus verwendet. Während dieses Schritts ist die
Hilfe eines Operators notwendig, um die richtigen verarbeiteten
Informationen zu wählen,
die für
die gewünschte
Diagnose berücksichtigt
werden sollen.
- • Einen
Ladeschritt C, in dem die vom Lernmodul 40 erarbeitete
Diagnosefunktion 45 in die Speichermittel 12 des
speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 übertragen
und in den Erfassungsmodul 20 integriert wird, um von der Verarbeitungseinheit 11 ausgeführt werden
zu können.
- • Einen
Nutzungsschritt D, in dem der Erfassungsmodul 20 die beobachtete
Information 5 über
den Eingangs-/Ausgangs-Speicher liest. Eine Erfassungsverarbeitung 21,
die die Diagnosefunktion 45 enthält, wird an dieser beobachtete
Information 5 durchgeführt,
um am Ausgang ein Diagnoseergebnis 25 an den Nutzungsmodul 50 des
Ergebnisses zu liefern. Dieser Nutzungsschritt D entspricht dem
Betrieb des Diagnosesystems.
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Das
Verfahren weist auch einen in 3 gezeigten
Simulationsschritt E auf, der es ermöglicht, die Durchführung des
Erfassungsmoduls 20 des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 insbesondere
während
der Austestphasen zu testen. Während
dieses Schritts E schickt der Lernmodul 40 an den Erfassungsmodul 20 eine
Testprobe 6, wobei diese Probe 6 die vom Prozess 1 stammende beobachtete
Information 5 ersetzt, die allgemein vom Operator ausgewählt wird.
Die Diagnoseverarbeitung 21 wird an dieser Testprobe 6 durchgeführt, um
ein Testergebnis der Diagnose 26 zu liefern, das anschließend analysiert
wird. Es ist also möglich,
besondere Situationen zu simulieren, die in Höhe des Prozesses 1 auftreten
könnten,
das Verhalten des Erfassungsmoduls 20 in diesen präzise Fällen zu
studieren, ohne den Betrieb des Prozesses zu stören, wodurch das Austesten
des Diagnosesystems enorm vereinfacht wird.
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Mit
Hilfe eines bevorzugten Betriebsmodus können der Beobachtungsmodul 30 und
der Erfassungsmodul 20 von der Verarbeitungseinheit 11 parallel
durchgeführt
werden, wobei diese beiden Module zu den gleichen beobachteten Informationen 5 Zugang
haben, die nach der Vorverarbeitung 13 in den Eingangs-/Ausgangs-Speicher
eingelesen werden, und unter der Voraussetzung, dass eine erste
Diagnosefunktion 45 bereits in den Erfassungsmodul 20 geladen
wurde. Während
das Diagnosesystem in Betrieb ist, kann der Lernmodul 40 fortfahren,
verarbeitete Informationen 35 zu empfangen, so dass ein Operator
fortfahren kann, die Diagnosefunktion zu verfeinern oder neue Datenfolgen
in Zusammenhang mit einer gesuchten Diagnose zu finden. Dies führt zu einer
großen
Nutzungsvielfalt der beschriebenen Erfindung, was dem Operator eine
große
Leichtigkeit bei der Benutzung, aber vor allem bei der Verbesserung
und Verfeinerung des Diagnosesystems bietet, selbst wenn dieses
in Betrieb ist, ohne die Nutzung des automatisierten Prozesses zu
stören.
Der Beobachtungsschritt A und der Lernschritt B können permanent
oder in Beobachtungszeitfenstern eingerahmt sein, die vom Operator
in Höhe
des Lernmoduls 40 konfiguriert werden.
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Gemäß einer
Variante können
der Beobachtungsmodul 30 und der Erfassungsmodul 20 in
einen Métier-Koppler
des speicherprogrammierbaren Automatisierungsgeräts 10 integriert werden,
der mit einer eigenen Verarbeitungseinheit, eigenen Speichermitteln
und einem Zugang zum Eingangs-/Ausgangs-Speicher des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts
versehen ist. Da dieser Métier-Koppler
in der Lage ist, den Beobachtungsmodul 30 und den Erfassungsmodul 20 auszuführen, ermöglicht dies,
die Verarbeitungseinheit 11 des speicherprogrammierbaren
Automatisierungsgeräts 10 zu
entlasten.