WO2008098588A1 - Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage - Google Patents

Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage Download PDF

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WO2008098588A1
WO2008098588A1 PCT/EP2007/001268 EP2007001268W WO2008098588A1 WO 2008098588 A1 WO2008098588 A1 WO 2008098588A1 EP 2007001268 W EP2007001268 W EP 2007001268W WO 2008098588 A1 WO2008098588 A1 WO 2008098588A1
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fluid
koref
diagnosis
deviation
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Jan Bredau
Reinhard Keller
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Festo Ag & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring

Definitions

  • the invention relates to a method for fault isolation and diagnosis at a fluidic system, wherein the fluidic volume flow of the entire system or at least a portion thereof and the fluid pressure during each 5 operating cycle is detected and compared with stored references, and wherein at the time of a deviation or a Variation of the deviation is determined by the reference, in which component or components of the system, a fluid consumption influencing lo process has taken place, in order to recognize them as faulty.
  • An object of the present invention is to improve the method of the aforementioned type so that changes in the boundary conditions and in particular different operating conditions are taken into account so lo that they do not lead to misdiagnosis.
  • the advantage of the method according to the invention is, in particular, that the diagnosis by means of the conductance value compensates for natural fluctuations in a fluidic system, caused by unavoidable pressure and / or temperature fluctuations, in a simple manner.
  • different operating states can also be taken into account by selecting corresponding stored reference value reference curves
  • the different operating states for which conductance reference curves are stored for selection preferably relate to the warm-up, the operation after a long standstill, the restart during retrofitting and the operation after predefinable time intervals.
  • the Leitwertieres be compensated for even better adaptation to the lo behavior of the overall system temperature-dependent, in particular by the factor l / VT, where T is the operating temperature.
  • the conductance values can also be adapted fluid-dependent, in particular by the factor i5 -JKF, where KF is a fluid-dependent characteristic value. Even more accurate diagnostic data and diagnostic statements are obtained by adapting the Leitwerts by the moisture content and / or the particle content of the respective fluid, in particular by the
  • KH is a parameter dependent on the moisture and / or particle content.
  • the selected reference In order to be able to take account of different operating states, that is to say to ensure that the comparison between the reference value and the current master value yields a correct statement, the selected reference must correspond to the corresponding one
  • FIG. 1 shows a pneumatic system, in the supply of a 20 flow meter is connected, and
  • FIG. 1 schematically shows a pneumatic system, which could in principle also be another fluidic system, such as a hydraulic system.
  • the pneumatic system consists of five subsystems 10 to 14, which may each be actuators, such as valves, cylinders, linear drives and the like, act, as well as
  • An electronic control device 18 is used to specify the process flow of the system and is electrically connected to the Sub lo systems 10 to 14 via corresponding control lines.
  • the subsystems 10 to 14 receive control signals from the electronic control device 18 and send sensor signals back to them.
  • sensor signals are, for example, position signals, limit switch signals, pressure signals, temperature signals and the like.
  • the flow meter 17 is connected to an electronic diagnostic device 19, which in addition the signals of a temperature sensor 20 and a pressure sensor 21 for measuring the temperature (T) and the pressure (P) in the supply line
  • a fluid sensor 23 for detecting the type of fluid used and a moisture and / or particle sensor 24 for detecting the moisture content and the particle content of the fluid are connected to the diagnostic device 19.
  • the diagnostic results are supplied to a display 22, these diagnostic results being stored, printed out, visually and / or acoustically displayed, or of course
  • 3o headquarters can be transmitted via lines or wirelessly.
  • the diagnostic device 19 can also be integrated in the electronic control device 18, which may contain, for example, a microcontroller for carrying out the sequence program and optionally for diagnosis.
  • each group has its own flow meter 17 to independently diagnose the subareas of the system associated with the groups, as described in the above-mentioned prior lo technology.
  • the method for error limitation and diagnosis will now be explained below with reference to the described pneumatic system and the conductivity diagrams shown in FIGS. 2 to 4.
  • the volume flow into the fluidic system is measured by means of the flow meter 17 and divided by the measured form P, measured with the pressure sensor 21. This quotient forms the master value variable, which in each case adds up over an operating cycle or, when integrated, gives the conductance KD:
  • This conductance can still be compensated 5 by the measured operating temperature T, measured with the temperature sensor 20. Furthermore, this conductance value can also be determined as a function of the respectively used fluid, measured with the fluid sensor 23, with the characteristic value KF and optionally also with the characteristic value KH as a function of the moisture content and / or the particle content of the air, measured with the moisture content.
  • the influences of the temperature T and / or the characteristic values KF or KH can also not be taken into account, so that in the simplest case the conductance depends only on the volume flow and the admission pressure.
  • the conductivity is additionally dependent on time and / or batch, that is, depending on the operating condition, other conductivity curves result.
  • Such operating states are, for example, the warm-up, the operation after prolonged standstill, the reclosing when retrofitting or the operation after pre-fulble time intervals, so for example after a one-hour or ten-hour or several hours of operation.
  • conductance reference curves are now detected, for example in a learning process, and in the diagnosis unit.
  • the diagnostic control value or the diagnostic control values are characteristic variables of a fluidic system or a fluidic system that consists of a variety of subsystems.
  • the conductance characterizes the behavior of the entire system or a subsystem over a defined repeating cycle. It compensates for normal fluctuations and fluctuations in the operating variables pressure, temperature, humidity, particle content, depending on how complex it is formed. The evaluation of this conductance by means of reference
  • a 5-parameter-dependent master value reference curve adapted to the respective operating state must be selected. This takes place initially as a function of the applied sensor signals. Then, the runtime of the system is first checked as a function of the respective operating state and checked for correlation lo with the initially selected reference value reference curve. If the selected master value reference curve correlates with the current measured curve, the diagnosis is released. Deviations then actually indicate a leak in the detected period of time and can be assigned to these error-causing actuators in accordance with the sequence program.
  • Deviation does not stem from a time shift, but from a malfunction of the plant ago, in particular from a leak.
  • the measured conductance curve KD 3 continuously deviates more and more from the conductance reference curve KD ". from. This is clearly a cause of the fault leakage, and 2o indeed a system leakage, that is, a leak in the supply line 16 or in associated lines.
  • the difference ⁇ KD increases more and more with time t and is a function of time.
  • a deviation .DELTA.KD occurs at the time t.sub.1, which remains constant from this point in time until the end of the cycle.
  • a subsystem for example a valve actuator unit that was active at time t1
  • the timing of the deviation may be compared to the process image or control program in the controller 18 30 to detect the error-causing subsystem.
  • the cycle duration has changed by the value .DELTA.t, the change having occurred at the time t.sub.2.
  • the value of the conductance remains constant from this time t2, there is only a time shift. This lo leads to the conclusion that the travel time of the actuator active at this time t2 has changed, for example due to clamping, increased wear, switching errors on the valve or the like. It is thus also possible to detect time errors in the pneumatic system based on the conductance.
  • the diagnostic cycles are repeated upon the occurrence of a fault to determine if it is a one time fault or a faulty measurement or fault.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Fehlereingrenzung und Diagnose an einer fluidischen Anlage vorgeschlagen, wobei der fluidische Volumenstrom der Gesamtanlage oder wenigstens eines Teilbereichs derselben sowie der Fluiddruck (P) jeweils während eines Betriebszyklus erfasst und mit gespeicherten Referenzen verglichen wird. Jeweils zum Zeitpunkt einer Abweichung oder einer Veränderung der Abweichung von der Referenz wird festgestellt, bei welcher Komponente oder bei welchen Komponenten (10-14) der Anlage ein den Fluidverbrauch beeinflussender Vorgang stattgefunden hat, um diese dann als fehlerbehaftet zu erkennen. Aus den jeweiligen Volumenstromwerten (Q) und dem gemessenen Druck (P) werden Leitwertgrößen (Q/P) gebildet und über den Betriebszyklus zu Leitwerten (KD) integriert oder auf summiert, wobei als Referenz eine entsprechende Leitwertreferenzkurve aus einer gespeicherten Auswahlmatrix ausgewählt wird, die Leitwertreferenzkurven oder zeitabhängige Leitwerte für unterschiedliche Betriebszustände enthält.

Description

t 12. Februar 2007
FESTO AG & Co, 73734 Esslingen
Verfahren zur Fehlereingrenzung und Diagnose an einer fluidischen Anlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlereingrenzung und Diagnose an einer fluidischen Anlage, wobei der fluidische Volumenstrom der Gesamtanlage oder wenigstens eines Teilbereichs derselben sowie der Fluiddruck jeweils während 5 eines Betriebszyklus erfasst und mit gespeicherten Referenzen verglichen wird, und wobei jeweils zum Zeitpunkt einer Abweichung oder einer Veränderung der Abweichung von der Referenz festgestellt wird, bei welcher Komponente oder bei welchen Komponenten der Anlage ein den Fluidverbrauch beeinflussender lo Vorgang stattgefunden hat, um diese dann als fehlerbehaftet zu erkennen.
Bei einem derartigen, aus der WO 2005/111433 Al bekannten Verfahren wird die Luftverbrauchskurve zur Fehlerlokalisierung ausgewertet . Bei Abweichungen von einer Referenz wird i5 aus dem Zeitpunkt der Abweichung auf das fehlerhafte Subsystem (zum Beispiel Ventil-Aktuatoreinheit) geschlossen. Solche Fehler, die in fluidischen Anlagen auftreten können, haben ihre Ursachen zum Beispiel im Verschleiß der Komponenten, in unsachgemäßer Montage, lockeren Verschraubungen, po-
20 rösen Schläuchen, Prozessstörungen und dgl . , die sich in den Bewegungen der fluidischen Antriebe äußern, und anderen Undichtigkeiten verschiedenster Art. Um Diagnosefehler infolge der Veränderung gewisser Randbedingungen, wie Druck und Tem-
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12. Februar 2007 peratur, zu vermeiden, wird in dieser Druckschrift die mögliche Korrektur des Luftverbrauchs mit dem Druck und der Temperatur erwähnt. Die Methode hierzu ist jedoch nicht beschrieben, und zeitliche beziehungsweise chargenabhängige Schwan- 5 kungen können nicht berücksichtigt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das Verfahren der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, dass Veränderungen in den Randbedingungen und insbesondere unterschiedliche Betriebszustände so berücksichtigt werden, lo dass sie nicht zur Fehldiagnose führen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht insbesondere darin, dass die Diagnose mittels des Leitwerts natür- i5 liehe Schwankungen in einem fluidischen System, hervorgerufen durch nicht vermeidbare Druck- und/oder Temperaturschwankungen, in einfacher Weise kompensiert. Darüber hinaus können auch unterschiedliche Betriebszustände durch Auswahl entsprechender gespeicherter Leitwertreferenzkurven berücksichtigt
20 werden. Der Vergleich des Leitwerts mit einer Referenz und eventueller zeitlicher wie auch betragsmäßiger Abweichungen ermöglichen sehr exakte Aussagen zur Art des Fehlers und zum Fehlerort. So ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, Aussagen zu treffen, ob Leckagen die Fehlerursache sind
25 (veränderter Luftverbrauch) oder ob die Fehlerursache in einer veränderten Aktuatorbewegung begründet ist, zum Beispiel langsamere Zykluszeiten durch Reibung, Verschleiß, langsamer schaltende Ansteuerventile und dergleichen.
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12. Februar 2007 Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
Die unterschiedlichen Betriebszustände, für die Leitwertrefe- 5 renzkurven zur Auswahl gespeichert sind, betreffen vorzugsweise den Warmlauf, den Betrieb nach längerem Stillstand, den Wiederanlauf bei Umrüstung und den Betrieb nach vorgebbaren Zeitintervallen.
Die Leitwertgrößen werden zur noch besseren Adaption an das lo Verhalten der Gesamtanlage temperaturabhängig kompensiert, insbesondere durch den Faktor l/VT, wobei T die Betriebstemperatur ist. Um auch eine Anpassung an unterschiedliche verwendete Fluide zu erreichen, können die Leitwertgrößen auch fluidabhängig adaptiert werden, insbesondere durch den Faktor i5 -JKF , wobei KF ein fluidabhängiger Kennwert ist. Noch exaktere Diagnosedaten und Diagnoseaussagen erhält man durch Adaption der Leitwertgrößen durch den Feuchtegehalt und/oder den Partikelgehalt des jeweiligen Fluids, insbesondere durch den
Faktor 1/y/Kn , wobei KH ein vom Feuchte- und/oder Partikelge- 20 halt abhängiger Kennwert ist.
Um unterschiedliche Betriebszustände berücksichtigen zu können, das heißt um sicherzustellen, dass der Vergleich zwischen Referenzwert und aktuellem Leitwert eine korrekte Aussage ergibt, muss die gewählte Referenz dem entsprechenden
25 Betriebszustand entsprechen. Dies bedeutet, dass aus der gespeicherten Auswahlmatrix die dem jeweiligen Betriebszustand entsprechende Leitwertreferenzkurve ausgewählt werden muss. In vorteilhafter Weise wird hierzu vor der Diagnose auf Leckage die Laufzeit eines Betriebszyklus durch Vergleich der
30 aktuellen Leitwertmesskurve mit einer diesem Betriebszyklus
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12. Februar 2007 zugeordneten Leitwertreferenzkurve überprüft, wobei nur ab einer vorgebbaren Abweichung die Umschaltung auf wenigstens eine weitere Leitwertreferenzkurve erfolgt. Wird eine Laufzeitabweichung festgestellt, so wird zusätzlich noch das Vor- 5 liegen einer proportionalen zeitlichen Verschiebung zwischen aktueller Leitwertmesskurve und Leitwertreferenzkurve überprüft, und nur im Falle einer festgestellten proportionalen zeitlichen Verschiebung erfolgt die Umschaltung auf wenigstens eine weitere Leitwertreferenzkurve. Wird nach Überprü- lo fung aller Leitwertreferenzkurven festgestellt, dass bei allen die vorgegebene Abweichung überschritten wird, so befindet sich die gesamte Anlage weit außerhalb des Betriebspunktes, und eine entsprechende Meldung wird erzeugt. Die Diagnose auf Leckage wird dann nicht durchgeführt, da sie keinen i5 Sinn macht .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine pneumatische Anlage, in deren Zuführung ein 20 Durchflussmesser geschaltet ist, und
Figuren 2 bis 4
Leitwertdiagramme zur Erläuterung verschiedener Diagnoseergebnisse .
In Figur 1 ist eine pneumatische Anlage schematisch darge- 25 stellt, wobei es sich prinzipiell auch um eine andere fluidische Anlage, wie eine hydraulische Anlage, handeln könnte.
Die pneumatische Anlage besteht aus fünf Subsystemen 10 bis 14, bei denen es sich jeweils um Aktoren, wie Ventile, Zylinder, Linearantriebe und dergleichen, handeln kann, sowie um
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12. Februar 2007 Kombinationen derselben. Diese Subsysteme 10 bis 14 werden von einer Druckquelle 15 gespeist, wobei in einer gemeinsamen Zuführleitung 16 ein Durchflussmesser 17 zur Messung des Durchflusses beziehungsweise des Volumenstromes angeordnet 5 ist. Die Subsysteme 11, 12 einerseits und die Subsysteme 13, 14 andererseits bilden wiederum jeweils ein System mit einer gemeinsamen Zuleitung.
Eine elektronische Steuervorrichtung 18 dient zur Vorgabe des Ablaufprozesses der Anlage und ist elektrisch mit den Sub- lo Systemen 10 bis 14 über entsprechende Steuerleitungen verbunden. Die Subsysteme 10 bis 14 erhalten Steuersignale von der elektronischen Steuervorrichtung 18 und senden Sensorsignale wieder an diese zurück. Solche Sensorsignale sind beispielsweise Positionssignale, Endschaltersignale, Drucksignale, i5 Temperatursignale und dergleichen.
Der Durchflussmesser 17 ist mit einer elektronischen Diagnoseeinrichtung 19 verbunden, der zusätzlich die Signale eines Temperatursensors 20 und eines Drucksensors 21 zur Messung der Temperatur (T) und des Drucks (P) in der Zuführleitung
20 16, also der Temperatur und des Drucks des Fluids, zugeführt sind. Weiterhin sind ein Fluidsensor 23 zur Erfassung der Art des verwendeten Fluids und ein Feuchtigkeits- und/oder Partikelsensor 24 zur Erfassung des Feuchtegehalts und des Partikelgehalts des Fluids mit der Diagnoseeinrichtung 19 verbun-
25 den. Diese hat zusätzlich einen Zugriff auf das Ablaufpro- gramm der elektronischen Steuervorrichtung 18. Die Diagnose- ergebnisse werden einem Display 22 zugeführt, wobei diese Diagnoseergebnisse selbstverständlich auch gespeichert, ausgedruckt, optisch und/oder akustisch angezeigt oder einer
3o Zentrale über Leitungen oder drahtlos übermittelt werden können.
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12. Februar 2007 Die Diagnoseeinrichtung 19 kann selbstverständlich auch in der elektronischen Steuervorrichtung 18 integriert sein, die beispielsweise einen Mikrocontroller zur Durchführung des Ablaufprogramms und gegebenenfalls zur Diagnose enthalten kann.
5 Bei einer sehr großen Zahl von Subsystemen können diese in mehrere Gruppen aufgeteilt werden, wobei jede Gruppe einen eigenen Durchflussmesser 17 besitzt, um die den Gruppen zugeordneten Teilbereiche der Anlage unabhängig voneinander zu diagnostizieren, wie dies im eingangs angegebenen Stand der lo Technik beschrieben ist. Das Verfahren zur Fehlereingrenzung und Diagnose wird nun im Folgenden anhand der beschriebenen pneumatischen Anlage und der in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Leitwertdiagramme erläutert.
Zunächst sollen der Leitwert und die Ermittlung des Leitwerts i5 erläutert werden. Der Volumenstrom in die fluidische Anlage wird mittels des Durchflussmessers 17 gemessen und durch den gemessenen Vordruck P, gemessen mit dem Drucksensor 21, dividiert. Dieser Quotient bildet die Leitwertgröße, die jeweils über einen Betriebszyklus aufsummiert beziehungsweise auf- 20 integriert den Leitwert KD ergibt :
Figure imgf000008_0001
Dieser Leitwert kann noch durch die gemessene Betriebstemperatur T, gemessen mit dem Temperatursensor 20, kompensiert 5 werden. Weiterhin kann dieser Leitwert auch noch in Abhängigkeit des jeweils verwendeten Fluids, gemessen mit dem Fluid- sensor 23, mit dem Kennwert KF und optional noch mit dem Kennwert KH in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt und/oder dem Partikelgehalt der Luft, gemessen mit dem Feuchtigkeits-
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12. Februar 2007 und/oder Partikelsensor 24, adaptiert werden. Dies ergibt dann den folgenden Leitwert:
Figure imgf000009_0001
5 Je nach Aufwand und gewünschter Genauigkeit können die Einflüsse der Temperatur T und/oder die Kennwerte KF beziehungsweise KH auch nicht berücksichtigt werden, sodass im einfachsten Fall der Leitwert nur vom Volumenstrom und dem Vordruck abhängt .
lo Der Leitwert ist zusätzlich noch zeit- und/oder chargenabhängig, das heißt, je nach Betriebszustand ergeben sich andere Leitwertkurven. Solche Betriebszustände sind beispielsweise der Warmlauf, der Betrieb nach längerem Stillstand, die Wiedereinschaltung bei Umrüstung oder der Betrieb nach vor- i5 gebbaren Zeitintervallen, also beispielsweise nach einem einstündigen oder zehnstündigen oder mehrstündigen Betrieb.
Für diese unterschiedlichen Betriebszustände und unterschiedlichen Parameter werden nun Leitwertreferenzkurven erfasst, beispielsweise in einem Lernprozess, und in der Diagnoseein-
20 richtung 19 in einer Auswahlmatrix gespeichert. Der Diagnoseleitwert beziehungsweise die Diagnoseleitwerte sind charakteristische Größen einer fluidischen Anlage beziehungsweise eines fluidischen Systems, das aus vielfältigen Subsystemen besteht. Der Leitwert charakterisiert das Verhalten der Gesamt- 5 anläge oder einer Teilanlage über einen definierten sich wiederholenden Zyklus. Er kompensiert normale Schwankungen und Fluktuationen der Betriebsgrößen Druck, Temperatur, Feuchtigkeit, Partikelgehalt, je nachdem, wie aufwendig er gebildet wird. Die Auswertung dieses Leitwerts mittels Referenzver-
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12. Februar 2007 gleich, also Vergleich mit gespeicherten Leitwertreferenzkurven, zeigt somit gesichert die Fehler und die Fehlerursachen in fluidischen Anlagen.
Zunächst muss eine dem jeweiligen Betriebszustand angepasste, 5 parameterabhängige Leitwertreferenzkurve ausgewählt werden. Dies erfolgt zunächst in Abhängigkeit der anliegenden Sensorsignale. Dann wird zunächst die Laufzeit der Anlage in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebszustands überprüft und mit der zunächst ausgewählten Leitwertreferenzkurve auf Korrelation lo überprüft. Korreliert die ausgewählte Leitwertreferenzkurve mit der aktuellen Messkurve, so wird die Diagnose freigegeben. Abweichungen zeigen dann tatsächlich eine Leckage im de- tektierten Zeitraum an und können entsprechend dem Ablaufprogramm diesen fehlerverursachenden Aktuatoren zugeordnet wer- i5 den.
Zunächst wird jedoch bei einer festgestellten Laufzeitabweichung der Leitwertkurve noch eine weitere Überprüfung dahingehend durchgeführt, ob konstante Zeitanschnitte zwischen charakteristischen Kurvenpunkten vorliegen. So lässt sich
20 z.B. der gesamte Kurvenverlauf in eine charakteristische Anzahl von Kurvenpunkten unterteilen, wobei sich bei einer Laufzeitabweichung die Zeitdifferenz zwischen den Kurvenpunkten verändern wird. Für den gesamten Kurvenverlauf muss ein linearer Zusammenhang der einzelnen Zeitdifferenzen zwischen
25 den Kurvenpunkten innerhalb definierter Grenzen bestehen, damit angenommen werden kann, dass kein Fehler vorliegt, z.B. durch die insgesamt schneller fahrenden Achsen nach der Startphase. Dies bedeutet, dass sich alle Zeitdifferenzen der Kurve insgesamt proportional verändern müssen.
30 Erfüllt die gewählte Referenz nicht die geforderte Übereinstimmung, so wird die Diagnose freigegeben, das heißt, die
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12. Februar 2007 Abweichung rührt nicht von einer zeitlichen Verschiebung, sondern von einer Störung der Anlage her, insbesondere von einer Leckage.
Wird dagegen bei zunächst festgestellter Laufzeitabweichung 5 auch ein linearer Zusammenhang der Steigungen innerhalb definierter Grenzen festgestellt, so erfolgt eine Umschaltung auf eine andere Leitwertreferenzkurve. Dies wird so lange wiederholt, bis eine passende Leitwertreferenzkurve gefunden wird. Kann keine solche gefunden werden, befindet sich die gesamte lo Anlage außerhalb des Betriebspunktes, und es wird eine entsprechende Meldung erzeugt, also angezeigt, gemeldet, gespeichert und dergleichen.
Ist eine passende Leitwertreferenzkurve Köret gefunden, so wird diese mit der aktuell gemessenen Leitwertkurve KD3 ver- i5 glichen. In den Figuren 2 bis 4 sind drei mögliche Fälle dargestellt .
Gemäß Figur 2 weicht die gemessene Leitwertkurve KD3 kontinuierlich immer mehr von der Leitwertreferenzkurve KD«. ab. Damit liegt als Fehlerursache eindeutig eine Leckage vor, und 2o zwar eine Systemleckage, das heißt eine Leckage in der Zuführleitung 16 oder in damit verbundenen Leitungen. Die Differenz ΔKD vergrößert sich immer mehr mit der Zeit t und ist eine Funktion der Zeit.
Gemäß Figur 3 tritt zum Zeitpunkt tl eine Abweichung ΔKD auf, 25 die ab diesem Zeitpunkt bis zum Ende te des Zyklus konstant bleibt. Dies bedeutet, dass ein Subsystem, zum Beispiel eine Ventil-Aktuatoreinheit, die zum Zeitpunkt tl aktiv war, eine Leckage aufweist . Der Zeitpunkt der Abweichung kann mit dem Prozessabbild oder Steuerprogramm in der Steuervorrichtung 18 30 verglichen werden, um das fehlerverursachende Subsystem auf-
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12. Februar 2007 zufinden. Falls zum Zeitpunkt tl mehrere Subsysteme aktiv waren, was bei größeren Anlagen der Fall sein könnte, so muss der Fehler während folgender Aktivitäten dieser Subsysteme, bei denen sie nicht mehr gemeinsam aktiv sind, eingegrenzt 5 werden .
Gemäß Figur 4 hat sich die Zyklusdauer um den Wert Δt verändert, wobei die Veränderung zum Zeitpunkt t2 aufgetreten ist. Der Wert des Leitwerts bleibt ab diesem Zeitpunkt t2 konstant, es erfolgt lediglich eine zeitliche Verschiebung. Dies lo lässt den Schluss zu, dass sich die Verfahrzeit des zu diesem Zeitpunkt t2 aktiven Aktuators verändert hat, zum Beispiel durch Klemmen, erhöhten Verschleiß, Schaltfehler am Ventil oder dergleichen. Es ist somit auch möglich, Zeitfehler im pneumatischen System anhand des Leitwerts zu detektieren.
i5 Es können selbstverständlich auch die in den Figuren 2 bis 4 erläuterten Vorkommnisse während eines Zyklus kumuliert und/oder mehrfach auftreten. Durch entsprechenden Kurvenverlauf können dann auch mehrere verschiedene, während eines Zyklus auftretende Fehler detektiert werden. Zur Sicherheit
20 werden selbstverständlich die Diagnosezyklen bei Auftreten eines Fehlers wiederholt, um festzustellen, ob es ein einmaliger Fehler oder eine Fehlmessung oder ein ständig vorliegender Fehler ist .
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Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Fehlereingrenzung und Diagnose an einer fluidischen Anlage, wobei der fluidische Volumenstrom der Gesamtanlage oder wenigstens eines Teilbereichs derselben sowie der Fluiddruck jeweils während eines Betriebszyklus erfasst
5 und mit gespeicherten Referenzen verglichen wird, und wobei jeweils zum Zeitpunkt einer Abweichung oder einer Veränderung der Abweichung von der Referenz festgestellt wird, bei welcher Komponente oder bei welchen Komponenten der Anlage ein den Fluidverbrauch beeinflussender Vorgang stattgefunden hat, lo um diese dann als fehlerbehaftet zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass aus den jeweiligen Volumenstromwerten (Q) und dem gemessenen Druck (P) Leitwertgrößen (Q/P) gebildet und über den Betriebszyklus zu Leitwerten (KD) integriert oder aufsummiert werden, wobei als Referenz eine entsprechende i5 Leitwertreferenzkurve (Koref) aus einer gespeicherten Auswahl - matrix ausgewählt wird, die Leitwertreferenzkurven (Koref) oder zeitabhängige Leitwerte für unterschiedliche Betriebszu- stände enthält .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 20 die unterschiedlichen Betriebszustände wenigstens zwei der folgenden Betriebszustände sind: Warmlauf, Betrieb nach längerem Stillstand, Wiederanlauf bei Umrüstung, Betrieb nach vorgebbaren Zeitintervallen.
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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwertgrößen temperaturabhängig kompensiert werden, insbesondere durch den Faktor 1/Λ/Ψ , wobei T die Betriebstemperatur ist.
5 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitwertgrößen fluidabhängig adaptiert werden, insbesondere durch den Faktor y/KF , wobei KF ein fluidabhängiger Kennwert ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- lo durch gekennzeichnet, dass die Leitwertgrößen durch den
Feuchtegehalt und/oder den Partikelgehalt des Fluids adaptiert werden, insbesondere durch den Faktor 1/JKH , wobei KH ein vom Feuchte- und/oder Partikelgehalt abhängiger Kennwert ist .
i5 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Diagnose auf Leckage die Laufzeit eines Betriebszyklus durch Vergleich der aktuellen Leitwertmesskurve (Koa) mit einer diesem Betriebszyklus zugeordneten Leitwertreferenzkurve (Koref) überprüft wird, wobei
20 nur ab einer vorgebbaren Abweichung die Umschaltung auf wenigstens eine weitere Leitwertreferenzkurve (Koref) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei festgestellter Laufzeitabweichung noch zusätzlich das Vorliegen einer proportionalen zeitlichen Verschiebung zwi- 25 sehen aktuellen Leitwertmesskurven (Koa) und Leitwertreferenzkurven (Koref) überprüft wird und nur im Falle einer festgestellten proportionalen zeitlichen Verschiebung die Umschaltung auf wenigstens eine weitere Leitwertreferenzkurve (Koref) erfolgt.
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8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung der vorgebbaren Abweichung bei allen überprüften Leitwertreferenzkurven (Koref) eine entsprechende Meldung erzeugt wird und die Diagnose auf Leckage nicht durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer großen Zahl von Komponenten (10-14) eine Aufteilung in mehrere Gruppen durchgeführt wird, die unabhängig voneinander diagnostiziert werden.
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CN2007800134292A CN101454580B (zh) 2007-02-14 2007-02-14 在流体装置中进行故障定位及诊断的方法
AT07703455T ATE471461T1 (de) 2007-02-14 2007-02-14 Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage
US12/085,338 US7941290B2 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Method for error containment and diagnosis in a fluid power system
EP07703455A EP2047117B1 (de) 2007-02-14 2007-02-14 Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage
DE502007004150T DE502007004150D1 (de) 2007-02-14 2007-02-14 Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019214882A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines pneumatischen Druckstellersystems eines Getriebes

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10464579B2 (en) 2006-04-17 2019-11-05 Ge Global Sourcing Llc System and method for automated establishment of a vehicle consist
US10338580B2 (en) 2014-10-22 2019-07-02 Ge Global Sourcing Llc System and method for determining vehicle orientation in a vehicle consist
NO326874B1 (no) * 2006-10-20 2009-03-09 Aker Subsea As System og fremgangsmåte for overvåking av undersjøiske akkumulatorbanker
US10031042B2 (en) * 2009-08-18 2018-07-24 Innovative Pressure Testing, Llc System and method for detecting leaks
WO2013026209A1 (zh) * 2011-08-25 2013-02-28 长沙中联重工科技发展股份有限公司 用于检测液压回路中液压阀的方法、控制器和装置、检测液压回路故障的方法和装置以及液压回路故障处理***
CN102338137A (zh) * 2011-08-25 2012-02-01 中联重科股份有限公司 检测液压阀的方法、控制器和装置、检测液压回路故障的方法和装置以及故障处理***
US9897082B2 (en) 2011-09-15 2018-02-20 General Electric Company Air compressor prognostic system
US20130280095A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 General Electric Company Method and system for reciprocating compressor starting
US10161243B2 (en) 2013-10-17 2018-12-25 Innovative Pressure Testing, Llc System and method for a benchmark pressure test
BR112016008245B1 (pt) 2013-10-17 2021-03-16 Innovative Pressure Testing, Llc método e sistema para determinar a presença de um vazamento em um sistema de pressão
CN105371925A (zh) * 2014-08-08 2016-03-02 北京谊安医疗***股份有限公司 一种麻醉机流量传感器校准方法
KR102243826B1 (ko) * 2014-10-01 2021-04-23 삼성전자주식회사 냉장고 및 그 제어 방법
KR101909113B1 (ko) * 2016-11-30 2018-10-18 (주)티에프에스글로발 휴대용 전기-유압 컨버터 및 서보모터의 자동교정 판정장치
CN107764483B (zh) * 2017-10-09 2019-05-21 中国水利水电科学研究院 基于温度时空分布矩阵的渗漏监控方法和装置
DE102018203036A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-19 Volkswagen Aktiengesellschaft "Diagnoseverfahren zur Sprungerkennung einer kontinuierlichen Messgröße, Steuerung zur Durchführung des Verfahrens"
CN108563919B (zh) * 2018-03-19 2022-04-19 中国石油化工股份有限公司 聚合物凝胶颗粒孔隙尺度运移的直接跟踪方法
CN111947832A (zh) * 2020-08-11 2020-11-17 董伟 一种基于互联网的压力表检测***

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10052664A1 (de) * 2000-10-24 2002-05-08 Festo Ag & Co Vorrichtung zur Prozeßüberwachung
US20030187595A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-02 Hiroshi Koshinaka Compressed air monitor system for monitoring leakage of compressed air in compressed air circuit
WO2005111433A1 (de) 2004-04-16 2005-11-24 Festo Ag & Co Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1095075C (zh) * 1998-11-30 2002-11-27 浙江大学 液压***泄漏故障诊断方法
CN1138085C (zh) * 1999-05-10 2004-02-11 北京昊科航科技有限责任公司 流体输送管道泄漏监测定位方法
TW515878B (en) * 2000-12-29 2003-01-01 Inst Of Occupational Safty And Hydraulic machine on-line monitoring and diagnosis device
CN1246672C (zh) * 2002-07-04 2006-03-22 东北大学 流体输送管道泄漏智能故障诊断与定位的方法与装置
US7031850B2 (en) * 2004-04-16 2006-04-18 Festo Ag & Co. Kg Method and apparatus for diagnosing leakage in a fluid power system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10052664A1 (de) * 2000-10-24 2002-05-08 Festo Ag & Co Vorrichtung zur Prozeßüberwachung
US20030187595A1 (en) * 2002-03-29 2003-10-02 Hiroshi Koshinaka Compressed air monitor system for monitoring leakage of compressed air in compressed air circuit
WO2005111433A1 (de) 2004-04-16 2005-11-24 Festo Ag & Co Verfahren zur fehlereingrenzung und diagnose an einer fluidischen anlage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019214882A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines pneumatischen Druckstellersystems eines Getriebes

Also Published As

Publication number Publication date
US20100153027A1 (en) 2010-06-17
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CN101454580B (zh) 2012-08-01

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