WO1999054698A2 - System and method for configuring and conducting test processes - Google Patents

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WO1999054698A2 PCT/DE1999/001113 DE9901113W WO9954698A2 WO 1999054698 A2 WO1999054698 A2 WO 1999054698A2 DE 9901113 W DE9901113 W DE 9901113W WO 9954698 A2 WO9954698 A2 WO 9954698A2
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Abstract

The invention relates to a system and a method for configuring and conducting test processes. The system consists of a hardware catalog (2), in which hardware objects (2a ... 2d) relevant to the system are stored as representation of real hardware components (e.g. calibrators, sensors, signal conditioners, signal detection modules, actuators) in addition to a executable objects (3a ... 3d) (e.g. signal detection and processing, display, filing) for configuring and/or testing a measuring structure formed on the basis of the hardware objects and/or the executable objects. The hardware objects (2a ... 2d) and the executable objects (3a ... 3d) have at least one predetermined interface (17 ... 21) for interconnecting the hardware objects (2a ... 2d) and/or the executable objects (3a ... 3d). By representing the measuring hardware components and control algorithms as software objects, a testing tool is obtained which can be fully and continuously used for configuring. Due to the fact that the configuring data can be immediately used and executed, the hardware objects and the signal processing method can be interconnected or flexibly changed. The otherwise required compilation is no longer necessary thereby enabling easy adaptation of test processes.

Description

Beschreibungdescription
System und Verfahren zur Projektierung und Durchführung von PrüfabläufenSystem and procedure for project planning and execution of test procedures
Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Projektierung und Durchführung von Prüfablaufen.The invention relates to a system and a method for project planning and execution of test sequences.
Ein derartiges PrüfSystem bzw. Prüfverfahren kommt beispiels- weise im Bereich der Signalerfassung sowie Signalauswertung zum Einsatz. Hierbei ist häufig eine Mischung aus Meßhardware und Signalverarbeitungssoftware miteinander zu kombinieren, wobei aufgrund der Komplexität der Zusammenhänge für einen derartigen Meßaufbau häufig das Wissen und die Erfahrung von Spezialisten erforderlich sind.Such a test system or test method is used, for example, in the field of signal detection and signal evaluation. A mixture of measurement hardware and signal processing software is often to be combined with one another, the knowledge and experience of specialists often being required for such a measurement setup due to the complexity of the interrelationships.
Aus WO 98/01728 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von analogen 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 Steuerprogram im Computer schaltet über das Triggersignal die Eingabe von Meßsignalen ein und aus.From WO 98/01728 a device for recording analog measurement signals for the acoustic diagnosis of test objects is known. With the help of vibration sensors, analog test signals can be recorded by a test object. A computer is equipped with a standard interface card, which is used to digitize the measurement signals. A switching signal is used to generate a trigger signal which can be input via a preferably serial interface. A control program in the computer switches the input of measurement signals on and off via the trigger signal.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System sowie eine Verfahren zur Projektierung und Durchführung von Prüfab- laufen anzugeben, das auf einfache Weise mit Hilfe einer Datenverarbeitungsvorrichtung projektiert, bearbeitet und ausgeführt werden kann.The invention is based on the object of specifying a system and a method for project planning and carrying out test sequences which can be configured, processed and executed in a simple manner with the aid of a data processing device.
Diese Aufgabe wird durch ein System zur Projektierung und Durchführung von Prüfabläufen mit einem Hardwarekatalog ge- löst, in dem für das System relevante Hardwareobjekte als Abbild realer Hardwarekomponenten gespeichert sind, und mit PrüfablaufObjekten als Abbild von Signalverarbeitungsalgorithmen und mit einer Verarbeitungsvorrichtung zur Verschaltung der Hardwareobjekte und der PrüfablaufObjekte zu einem Prüfaufbau und zur Durchführung der Prüfablaufe, wobei die Hardwareobjekte und die PrüfablaufObjekte mindestens eine vorgebbare Schnittstelle aufweisen, die zur Verschaltung der Hardwareobjekte und/oder der PrüfablaufObjekte vorgesehen ist .This task is solved by a system for configuring and executing test sequences with a hardware catalog in which hardware objects relevant to the system are stored as an image of real hardware components, and with Test sequence objects as an image of signal processing algorithms and with a processing device for interconnecting the hardware objects and the test sequence objects for a test setup and for carrying out the test sequences, the hardware objects and the test sequence objects having at least one predefinable interface which is provided for interconnecting the hardware objects and / or the test sequence objects.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Projektierung und Durchführung von Prüfablaufen gelöst, bei dem in einem Hardwarekatalog für das System relevante Hardwareobjekte als Abbild realer Hardwarekomponenten und PrüfablaufObjekte als Abbild von Signalverarbeitungsalgorithmen gespeichert werden, bei dem die Hardwareobjekte und die PrüfablaufObjekte zu einem Prüfaufbau miteinander verschaltet werden und bei dem der Prüfablauf über eine vorgebbare Schnittstelle der Hardwareobjekte und der PrüfablaufObjekte mit zugeordneten Funktionen durchgeführt wird.This task is solved by a procedure for configuring and executing test procedures, in which hardware objects relevant to the system are stored in a hardware catalog as an image of real hardware components and test procedure objects as an image of signal processing algorithms, in which the hardware objects and the test procedure objects are interconnected to form a test setup and in which the test sequence is carried out via a predefinable interface of the hardware objects and the test sequence objects with assigned functions.
Der Anwender kann zur Erstellung einer Projektierung auch ohne vorheriges Expertenwissen aus dem Hardwarekatalog die für den Prüfablauf erforderlichen Hardwarekomponenten miteinander verschalten und so den Hardwareaufbau konfigurieren und ggf. auch abändern. In gleicher Weise wird mit Hilfe desselben Systems der Prüfablauf unter Verschaltung der PrüfablaufObjekte konfiguriert und untereinander sowie mit dem Hardwareaufbau verschaltet. Ein derartig generierter Prüfaufbau ist sofort einsetzbar, da die Hardwareobjekte und die PrüfablaufObjekte über die vorgegebenen Schnittstellen funktioneil miteinander verbunden sind. Hierdurch entfällt eine aufwendige Kompilierung von Projektierungsdaten. Auch sind Änderungen des Prüfaufbaus sowohl bezüglich des Hardwareaufbaus als auch bezüglich des Prüfablaufs ohne Schwierigkeiten durchführbar. Das PrüfSystem bzw. das Prüfverfahren kann mit einem einheitlichen Werkzeug durchgehend und komplett projektiert werden. Aufgrund der Ablauffähigkeit der ProjektierungsInformationen sind auch Änderungen am Prüfablauf sofort verifizierbar und testbar, was wesentlich kürzere Entwicklungszeiten mit sich bringt. Dadurch, daß die PrüfablaufObjekte, d.h. die Signal- verarbeitungs- und -auswertungsalgorithmen als Datenobjekte vorliegen, kann durch einfaches Hinzufügen neuer Datenobjekte der Funktionsumfang des Prüfsystems dynamisch und nach den Erfordernissen der Prüfaufgäbe leicht angepaßt werden. Durch die Abbildung der Hardwarekomponenten sowie der Prüfalgorithmen zu Hardwareobjekten und Prüfablaufobjekten, d.h. zu Da- tenobjekten, wird dem PrüfSystem eine enorme Flexibilität verliehen. Neue Komponenten können einfach hinzugefügt werden und stehen dem System sofort zur Projektierung zur Verfügung. Dadurch läßt sich der Prüfablauf der jeweiligen Prüfaufgäbe optimal anpassen, ohne daß jedes Mal ein neues PrüfSystem zu erstellen ist.To create a configuration, the user can interconnect the hardware components required for the test procedure without prior expert knowledge from the hardware catalog and thus configure and, if necessary, change the hardware structure. In the same way, the test sequence is configured using the same system by interconnecting the test sequence objects and interconnected with one another and with the hardware structure. A test setup generated in this way can be used immediately, since the hardware objects and the test procedure objects are functionally connected to one another via the specified interfaces. This eliminates the need to compile configuration data. Changes to the test setup both with regard to the hardware structure and with regard to the test sequence can also be carried out without difficulty. The test system or test procedure can be configured consistently and completely using a uniform tool. Due to the executability of the project planning information Changes to the test procedure can also be immediately verified and tested, which means significantly shorter development times. Because the test sequence objects, ie the signal processing and evaluation algorithms are available as data objects, the functional scope of the test system can be adapted dynamically and easily according to the requirements of the test objects by simply adding new data objects. By mapping the hardware components and the test algorithms for hardware objects and test sequence objects, ie for data objects, the test system is given enormous flexibility. New components can simply be added and are immediately available to the system for project planning. This allows the test sequence of the respective test objects to be optimally adapted without having to create a new test system each time.
Dadurch, daß die Hardwareobjekte und die PrüfablaufObjekte als Datenobjekte ausgebildet sind, können sämtliche Projek- tierungs- und Prüfapplikationen innerhalb eines Systems in derselben Art und Weise verarbeitet werden. Als Datenobjekte werden insbesondere sogenannte OLE-Objekte (Object Linking and Embedding) , die im Bereich der PC-Software der Firma Microsoft in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen haben. Der aus den OLE-Objekten zusammengestellte Prüfablauf ist oh- ne zusätzlich Kompilierung sofort ablauffähig. Außerdem können neue Objekte einfach hinzugefügt werden.Because the hardware objects and the test sequence objects are designed as data objects, all project planning and test applications within a system can be processed in the same way. In particular, so-called OLE objects (Object Linking and Embedding) are used as data objects, which have gained in importance in the area of PC software from Microsoft in recent years. The test sequence compiled from the OLE objects is immediately executable without additional compilation. In addition, new objects can be easily added.
Eine sichere und zuverlässige Durchführung eines Prüfablaufs auch für weniger geübte Anwender wird dadurch sichergestellt, daß die Hardwareobjekte und die PrüfablaufObjekte eine erste Schnittstelle zur Projektierung der Hardwareobjekte und der PrüfablaufObjekte und eine zweite Schnittstelle für einen Automatikbetrieb aufweisen, wobei im Automatikbetrieb eine Steuervorrichtung zur Ausführung und Synchronisation des Prüfablaufs vorgesehen ist. Dadurch, daß die Hardwareobjekte und die PrüfablaufObjekteA safe and reliable execution of a test sequence, even for less experienced users, is ensured in that the hardware objects and the test sequence objects have a first interface for project planning of the hardware objects and the test sequence objects and a second interface for automatic operation, with a control device for execution and synchronization in automatic operation of the test sequence is provided. Because the hardware objects and the test sequence objects
Informationsdaten zu ihrer Funktion aufweisen, ist ein konfigurierter Prüfablauf auch nach einer Änderung sofort einsetzbar und muß nicht erst kompiliert werden.A configured test sequence can be used immediately after a change and does not have to be compiled first.
Als vorteilhafter Anwendungsfall des Systems hat sich gezeigt, daß das System zur Erfassung und Auswertung von vibro- akustischen, technischen Kennwerten von technischen Objekten, insbesondere von Elektromotoren vorgesehen ist.As an advantageous application of the system, it has been shown that the system is provided for recording and evaluating vibro-acoustic, technical characteristics of technical objects, in particular electric motors.
Eine einfache Kalibrierung des Systems kann dadurch erfolgen, daß in einem Kalibrierungsschritt ein Vergleich eines Eingangssignals einer Hardwarekomponente, insbesondere eines Sensors mit einem vorgebbaren Normalwert erfolgt und in einem Justierungsschritt veränderbare Faktoren einer Hardwarekomponente oder eines PrüfablaufObjekts an einen vorgebbaren Toleranzwert angepaßt werden.The system can be easily calibrated by comparing an input signal of a hardware component, in particular a sensor, with a predeterminable normal value in a calibration step and adapting changeable factors of a hardware component or a test sequence object to a predefinable tolerance value in an adjustment step.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel näher beschrieben und er- läutert.The invention is described and explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiment illustrated in the figures.
Es zeigen:Show it:
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei- spiels eines Projektierungs- und PrüfSystems,1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of a configuration and testing system,
FIG 2 eine beispielhafte Sicht auf einen Hardwarekatalog mit Hardwareobjekten als Abbild realer Hardwarekomponenten eines Projektierungs- und PrüfSystems,2 shows an exemplary view of a hardware catalog with hardware objects as an image of real hardware components of a configuration and testing system,
FIG 3 ein Sicht auf ein Beispiel eines projektierten PrüfSystems,3 shows a view of an example of a configured test system,
FIG 4 eine Übersicht zur Hardwarekonfiguration eines aku- stischen Projektierungs- und PrüfSystems, eine schematische Darstellung des Grobablaufs eine akustischen Projektierungs- und PrüfSystems,4 shows an overview of the hardware configuration of an acoustic configuration and testing system, a schematic representation of the rough process of an acoustic project planning and testing system,
eine Prinzipdarstellung zur Architektur eines aku- stischen PrüfSystems,a schematic diagram of the architecture of an acoustic test system,
eine schematische Darstellung der Schnittstellen eines Kern-Objekts,a schematic representation of the interfaces of a core object,
ein Blockschaltbild zur Einbettung des Technikbaukastens in das Projektierungssystem,a block diagram for embedding the modular technology system in the project planning system,
beispielhafte erste Eingabemasken zur Festlegung des Namens und des Abspeicherpfades zur Projektie- rung eines neuen Prüflings (Neues Akut-Projekt erstellen) ,Exemplary first input masks for defining the name and the storage path for project planning of a new test object (create new acute project),
beispielhafte zweite Eingabemasken zur Projektierung eines neuen Prüflings mit entsprechender Meß- anordnung (Akut-Projekt-Maske) ,Exemplary second input masks for project planning of a new test object with corresponding measurement arrangement (acute project mask),
beispielhafte dritte Eingabemasken zur weiteren Projektierung eines neuen Prüflings mit entsprechender Meßanordnung (Assistentenuntersützte Pro- jektierung - Baukasten Auswahl ) ,Exemplary third input masks for further project planning of a new test object with a corresponding measuring arrangement (assistant-supported project planning - modular selection),
beispielhafte vierte Eingabemasken zur Projektierung der technischen Eigenschaften des Prüflings ( Prüflingsbeschreibung ) ,exemplary fourth input masks for configuring the technical properties of the test object (test object description),
beispielhafte fünfte Eingabemasken zur Auswahl von akustischen Sensoren für den Prüfling ( Assistentenvorschläge für Sensoren ) , beispielhafte sechste Eingabemaske zur Eingabe von neuen akustischen Sensoren ( (Einfügen von Sensoren) ,exemplary fifth input masks for selecting acoustic sensors for the test object (assistant suggestions for sensors), Exemplary sixth input mask for entering new acoustic sensors ((inserting sensors),
beispielhafte siebte Eingabemasken zur Anzeige der technischen Eigenschaften von akustischen Sensoren (Neuer Sensor (Auswahlmöglichkeit aus dem HW- Katalog) ,Exemplary seventh input screens for displaying the technical properties of acoustic sensors (new sensor (selection option from the HW catalog),
beispielhafte achte Eingabemaske zum Start einer akustischen Prüfung (Muster- Aufnahme (Aufnahme typischer Prüflinge) ) ,exemplary eighth input mask for starting an acoustic test (sample recording (recording of typical test objects)),
beispielhafte neunte Eingabemasken zur Beobachtung einer akustischen Prüfung (Neue Aufnahme) ,exemplary ninth input masks for observing an acoustic test (new recording),
beispielhafte zehnte Eingabemasken Darstellung des Ergebnisses einer akustischen Prüfung ( Aufnahme- Maske (Darstellung der aufgenommenen Signale) ) ,Exemplary tenth input masks showing the result of an acoustic test (recording mask (displaying the recorded signals)),
beispielhafte elfte Eingabemasken zur Auswahl undexemplary eleventh input masks to choose from and
Projektierung des akustischen Analyseverfahrens zur Auswertung der Ergebnisses einer akustischen Prüfung ( Festlegung der Auswerteverfahren (Analyseka- näle, Prüfmerkmale) ) ,Project planning of the acoustic analysis method for evaluating the results of an acoustic test (definition of the evaluation method (analysis channels, test features)),
beispielhafte zwölfte Eingabemasken zur weiteren Projektierung des akustischen Analyseverfahrens (Schwellen für Prüf erkmale einstellen) ) ,exemplary twelfth input masks for further project planning of the acoustic analysis method (set thresholds for test characteristics),
beispielhafte dreizehnte Eingabemasken zur Generierung der Parameter für eine automatische akustischen Prüfung ( Parametrierung des Automatikbetriebes (PrüfSpezifikationen generieren) ) und FIG 22 beispielhafte vierzehnte Eingabemasken zur Anzeige der technischen Eigenschaften von Sensoren ( AKUT-exemplary thirteenth input masks for generating the parameters for an automatic acoustic test (parameterization of the automatic mode (generate test specifications)) and 22 shows exemplary fourteenth input masks for displaying the technical properties of sensors (AKUT-
Hardware-Katalog Manager (HW-Editor) ) .Hardware catalog manager (HW editor)).
Fig. 1 zeigt eine schematische Prinzipdarstellung eines Pro- jektierungs- und PrüfSystems 1. Das Projektierungs- und1 shows a schematic basic illustration of a project planning and testing system 1. The project planning and
PrüfSystem 1 weist einen Hardwarekatalog 2 auf, in dem Hardwareobjekte 2a..2d gespeichert sind. Darüber hinaus ist ein weiterer Objektkatalog 3 vorgesehen, in dem PrüfablaufObjekte 3a..3d gespeichert sind. Die Hardwareobjekte 2a..2d weisen Schnittstellen 17,18 , die Prüfablaufobjekte 3a..3d Schnittstellen 19, 20, 21 auf. Das Prüfsystem 1 enthält darüber hinaus eine Verarbeitungsvorrichtung 4 mit einem ersten Verarbeitungsteilbereich 4a zur Festlegung der Analyseverfahren, mit einem dritten Teilverarbeitungsbereich 4c für einen soge- nannten Automatikbetrieb sowie mit einem vierten Teilverarbeitungsbereich 4d für eine Kalibrierung des PrüfSystems 22. Mit Hilfe der Verarbeitungsvorrichtung 4 kann ein Zugriff auf den Hardwarekatalog 2 sowie auf den Objektekatalog 3 erfolgen.Test system 1 has a hardware catalog 2 in which hardware objects 2a..2d are stored. In addition, a further object catalog 3 is provided, in which test sequence objects 3a..3d are stored. The hardware objects 2a..2d have interfaces 17, 18, the test sequence objects 3a..3d interfaces 19, 20, 21. The test system 1 also contains a processing device 4 with a first processing subarea 4a for determining the analysis methods, with a third subprocessing area 4c for a so-called automatic mode and with a fourth subprocessing area 4d for a calibration of the test system 22. With the help of the processing device 4, a Access to hardware catalog 2 and object catalog 3.
Die Verarbeitungsvorrichtung 4 dient der Projektierung eines Prüfaufbaus 5, der aus Hardwareobjekten 2 sowie aus Prüfablaufobkjekten 3 konfigurierbar ist. Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein derartiger beispielhafter Prüfaufbau bezeichnet. Der Prüfaufbau 5 besteht aus einem Hardwareaufbau 5a sowie aus einem Prüf blauf 5b. Der Hardwareaufbau 5a enthält Hardwareobjekte 2a..2f. Ausgangspunkt des Hardwareaufbaus 5a ist ein Prüfling 2a, beispielsweise ein Motor. Dem Prüfling 2a sind Sensoren 2b, 2c, 2d nachgeschaltet, die parallel angeordnet sind. Die Ausgänge der Sensoren 2b, 2c, 2d sind mit den Eingängen einer Signalkonditionierung 2e verbunden, der wiederum Signalerfassungsbaugruppen 2d, 2e nachgeschaltet sind. Die Ausgänge der Signalerfassungsbaugruppen 2f, 2g, die gleichzeitig die Ausgänge des Hardwareaufbaus 5a bilden, sind mit den Eingängen des Prüfablaufaufbaus verbunden. Der Prüfablaufaufbau 5b enthält bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel eine schnelle Fouriertransformation 3a, eine Mittel- Wertberechnung 3c, eine Varianzberechnung 3d, eine Kurtosis- Ermittlung 3b sowie eine Cepstrum-Ermittlung 3e. Die Ausgangssignale der so bestimmten Prüfablaufkomponenten 3c, 3d, 3e werden gemeinsam an einen Klassifikator 3f weitergeleitet.The processing device 4 is used to configure a test setup 5, which can be configured from hardware objects 2 and from test sequence objects 3. Reference number 5 denotes such an exemplary test setup. The test setup 5 consists of a hardware setup 5a and a test schedule 5b. The hardware structure 5a contains hardware objects 2a..2f. The starting point of the hardware structure 5a is a device under test 2a, for example a motor. Sensors 2b, 2c, 2d, which are arranged in parallel, are connected downstream of the test object 2a. The outputs of the sensors 2b, 2c, 2d are connected to the inputs of a signal conditioning 2e, which in turn is followed by signal detection modules 2d, 2e. The outputs of the signal detection modules 2f, 2g, which simultaneously form the outputs of the hardware structure 5a, are connected to the inputs of the test sequence structure. In the example shown in FIG. 1, the test sequence structure 5b contains a fast Fourier transformation 3a, a mean Value calculation 3c, a variance calculation 3d, a kurtosis determination 3b and a cepstrum determination 3e. The output signals of the test sequence components 3c, 3d, 3e determined in this way are forwarded together to a classifier 3f.
Das in Fig. 1 dargestellte System zur Projektierung und Durchführung von Prüfabläufen veranschaulicht den grundsätzlichen integralen Aufbau der Meßhardware sowie des Prüfablaufes. Die Meßhardware wird dabei mit Hilfe der Verarbeitungs- Vorrichtung 4 aus dem Hardwarekatalog 2 der Hardwareobjekte 2a..2d projektiert, während der Prüfablauf , d.h. die Signal- verarbeitungs- Auswertungsalgorithmen aus dem Katalog 3 der PrüfablaufObjekte 3a..3d zusammengestellt wird. Die Verarbeitungsvorrichtung 4 dient darüber hinaus der Verarbeitung und Ausführung des Meßaufbaus 5.The system for project planning and execution of test sequences shown in FIG. 1 illustrates the basic integral structure of the measurement hardware and the test sequence. The measuring hardware is configured using the processing device 4 from the hardware catalog 2 of the hardware objects 2a..2d, during the test sequence, i.e. the signal processing evaluation algorithms are compiled from catalog 3 of test sequence objects 3a..3d. The processing device 4 is also used for processing and executing the measurement setup 5.
Das Besondere des in Fig. 1 dargestellten PrüfSystems 1 ist, daß sowohl die Hardware, als auch die Software für das Prüfsystem zusammen mit Hilfe der Verarbeitungsvorrichtung 4 projektiert werden. Die Abbildung der Meßhardwarekomponenten und Prüfalgorithmen zu Datenverarbeitungsobjekten eröffnet dem System eine enorme Flexibilität. Sowohl Meßhardwarekomponenten als auch Prüfablaufobjekte können einfach hinzugefügt werden und stehen sofort zur Projektierung zur Verfügung. Der Prüfablauf läßt sich dadurch der Prüfaufg be anpassen, ohne daß jeweils ein komplett neues Prüfsystem zu erstellen ist. Durch die vollständige Integration des Prüfsystems innerhalb eines DatenverarbeitungsSystems entsteht ein integrales Prüfsystem, welches auch von NichtSpezialisten einfach be- dient werden kann. Neben der Projektierung des PrüfSystems besteht auch die Möglichkeit, die Dokumentation des PrüfSystems in elektronischer Form innerhalb des Datenverarbeitungssystems zu integrieren.The special feature of the test system 1 shown in FIG. 1 is that both the hardware and the software for the test system are configured together with the aid of the processing device 4. The mapping of the measurement hardware components and test algorithms for data processing objects opens up enormous flexibility for the system. Both measurement hardware components and test sequence objects can be easily added and are immediately available for configuration. The test procedure can be adapted to the test task without having to create a completely new test system. The complete integration of the test system within a data processing system creates an integral test system that can also be easily operated by non-specialists. In addition to the configuration of the test system, there is also the possibility of integrating the documentation of the test system in electronic form within the data processing system.
Fig. 2 zeigt einen Bildschirm 14, auf dem in einem erstenFig. 2 shows a screen 14 on which in a first
Bildschirmbereich 12 ein Hardwarekatalog 2 eines akustischen PrüfSystems beispielhaft dargestellt ist. Der Hardwarekatalog 2 enthält eine Vielzahl von Hardwareobjekten in Form von Sensoren, Signalkonditionierung, Signalerfassungsbaugruppen sowie Kalibratoren. Die Hardwareobjekte „Sensoren" sind dabei in Luftschallsensoren sowie Körperschallsensoren unterteilt, denen wiederum verschiedene Typen zugeordnet sind.Screen area 12 a hardware catalog 2 of an acoustic test system is shown as an example. The hardware catalog 2 contains a variety of hardware objects in the form of sensors, signal conditioning, signal acquisition modules and calibrators. The hardware objects “sensors” are divided into airborne sound sensors and structure-borne sound sensors, which in turn are assigned different types.
Der in Fig. 2 gezeigte Hardwarekatalog bildet die Grundlage zur Projektierung eines Hardwareaufbaus eines akustischen PrüfSystems, wie dies beispielsweise im Zusammenhang mit Fig. 1 gezeigt und erläutert wurde. Wie in Fig. 2 ersichtlich enthält der Hardwarekatalog des Prüfsystems neben den Hardwareobjekten des Hardwarekatalogs 2 selbst auch eine Dokumentation zu den einzelnen Hardwareobjekten.The hardware catalog shown in FIG. 2 forms the basis for the configuration of a hardware structure for an acoustic test system, as has been shown and explained for example in connection with FIG. 1. As can be seen in FIG. 2, the hardware catalog of the test system contains, in addition to the hardware objects of the hardware catalog 2 itself, also documentation on the individual hardware objects.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines fertig projektierten Meßhardwareaufbaus eines akustischen PrüfSystems. Die projektierte Hardware des Prüfsystems ist in einem Bildschirmbereich 7 angegeben und trägt die Bezeichnung „Signalerfassungs- Hardware". Im Bildschirmbereich 7 sind die einzelnen Hardwa- reobjekte dieser Signalerfassungshardware in Form von Sensoren, Signalkonditionierung, Signalerfassungsbaugruppe und Ka- librator angegeben. Die in Fig. 3 dargestellte Sicht enthält darüber hinaus Menü- und ICON-Leisten 9, 10, 11, die dem Anwender eine Navigation innerhalb des PrüfSystems ermöglichen. Im rechten Bildschirbereich 8 sind die Hardwareobjekte der Sensoren, die im linken Bildschirmbereich durch einen Pfeil 15 speziell hervorgehoben sind, nochmals explizit als Körperschallsensor und Luftschallsensor spezifiziert.3 shows an example of a completely configured measurement hardware structure of an acoustic test system. The configured hardware of the test system is specified in a screen area 7 and is called "signal acquisition hardware". In screen area 7 the individual hardware objects of this signal acquisition hardware are given in the form of sensors, signal conditioning, signal acquisition module and calibrator. 3 also contains menu and ICON bars 9, 10, 11, which enable the user to navigate within the test system. In the right screen area 8 are the hardware objects of the sensors, which are highlighted in the left screen area by an arrow 15, again explicitly specified as structure-borne noise sensor and airborne noise sensor.
FIG 4 zeigt eine Übersicht zur Hardwarekonfiguration eines akustischen Projektierungs- und PrüfSystems. Die Hardwarekonfiguration besteht aus einem Computer 22 mit einer digitalen Signalerfassungsvorrichtung 27. Die digitale Signalerfas- sunsgvorrichtung 27 weist Analog/Digital-Wandler 28 und Digi- tal/Analog-Wandler 29 auf, die mit einer Signalkonditionie- rungsmittel 23 koppelbar sind. Mit der Signalkonditionie- rungsmitteln 23 sind ein Körperschallsensor 26 sowie ein Luftschallsensor 25 koppelbar. Mit der digitalen Signalerfassungsvorrichtung 27 ist ein Lautsprecher und /oder Kopfhörer 24 sowie der Luftschallsensor 25 verbindbar. Der Lautsprecher 24 ist mit einem Analog/Digital-Wandler 28 und der Luftschallsensor mit einem Digital/Analog-Wandler gekoppelt. Weiter ist mit dem Bezugszeichen 30 eine digitale Schnittstelle als Eingang/Ausgang, mit dem Bezugszeichen 31 eine Entkopp- lungsvorrichtung für den Computer 22 und mit dem Bezugszeichen 32 eine Prozeßsteuerung gekennzeichnet.4 shows an overview of the hardware configuration of an acoustic project planning and testing system. The hardware configuration consists of a computer 22 with a digital signal detection device 27. The digital signal detection device 27 has analog / digital converters 28 and digital / analog converters 29 which can be coupled to a signal conditioning means 23. With the signal conditioning means 23, a structure-borne noise sensor 26 and a Airborne sound sensor 25 can be coupled. A loudspeaker and / or headphones 24 and the airborne sound sensor 25 can be connected to the digital signal detection device 27. The loudspeaker 24 is coupled to an analog / digital converter 28 and the airborne sound sensor is coupled to a digital / analog converter. Furthermore, the reference symbol 30 denotes a digital interface as input / output, the reference symbol 31 denotes a decoupling device for the computer 22 and the reference symbol 32 a process control.
Das in Fig. 4 gezeigte PrüfSystem dient der vibroakustischen Prüfung von Prüflingen, beispielsweise Motoren und trägt dabei folgenden Kundenanforderungen Rechnung :The test system shown in FIG. 4 is used for the vibro-acoustic test of test objects, for example motors, and takes into account the following customer requirements:
• Minimierung der Produktionskosten, • Beherrschung qualitätsfähiger Prozesse,• minimization of production costs, • mastery of quality processes,
• hohe Qualität und Umweltakzeptanz der gefertigten Produkte,• high quality and environmental acceptance of the manufactured products,
• hohe Gleichmäßigkeit der Produktion in allen Prozeßstufen und• high uniformity of production in all process stages and
• Verfügbarkeitserhöhung der Anlagen• Increased availability of the systems
Das in Fig. 4 gezeigte System stellt ein leistungsfähiges Diagnosesystem für die Schall- und Vibrationsanalyse für die automatisierte Qualitätskontrolle und Produktionsüberwachung dar. Das System ermöglicht, daß akustische Zeitsignale, wie Schall, Vibrationen, etc. sowohl manuell, als auch automatisiert aufgenommen, verarbeitet und archiviert werden können. Das System ist in der Lage, aufgrund der vom Prüfling erfaßten Signale und einer vorangegangenen Projektierung mögliche Fehler des Prüflings zu erkennen, Fehlermeldungen über Bild- schirm bzw. PC-Schnittstelle auszugeben und zu speichern. Bisherige Systeme können nur durch hochqualifizierte Fachkräfte (Meßtechniker) in Betrieb genommen werden. Durch die Verwendung von Assistententechniken soll das neu zu entwik- kelnde System von Technologen einstellbar sein. FundiertesThe system shown in Fig. 4 is a powerful diagnostic system for sound and vibration analysis for automated quality control and production monitoring. The system enables acoustic time signals such as sound, vibrations, etc. to be recorded, processed and processed both manually and automatically can be archived. The system is able to identify possible errors on the part of the test object based on the signals recorded by the test object and a previous configuration, and to output and save error messages via the screen or PC interface. Previous systems can only be put into operation by highly qualified specialists (measurement technicians). This should be redeveloped through the use of assistant technologies. system can be set by technologists. Sound
Wissen über Meßtechnik ist dann nicht erforderlich.Knowledge of measurement technology is then not required.
Die Produktstruktur des akustischen Prüf- und Projektierungs- Systems, das im folgenden auch als AKUT-System bezeichnet wird, sieht folgender maßen aus: Der Softwareteil des AKUT- Systems besteht aus dem AKUT-Basissystem und dem sogenannten Technikbaukasten. AKUT ist ein System zur automatischen Schallprüfung. Es kann sowohl bei der Teilefertigung zur Qua- litatskontrolle als auch bei der Überwachung von Maschinen im laufenden Betrieb eingesetzt werden. Hierzu werden die Schallsignale automatisch erfaßt und mit Hilfe von Mustererkennungsalgorithmen analysiert und klassifiziert. Das AKUT- System wird in den Prozeß eingebunden und kommuniziert des- halb mit einem Automatisierungssystem. Das AKUT-Basissystem steuert den automatischen Prüfbetrieb und ermöglicht dem Anwender die Projektierung, Kalibrierung und Justierung des Systems. Mit Hilfe von Technikbaukästen wird der Anwender in die Lage versetzt, die Projektierung mit Unterstützung eines Assistenten, der technologiespezifisches Wissen enthält, durchzuführen. Der Anwender kann die Vorschläge des Assistenten annehmen oder verwerfen.The product structure of the acoustic testing and project planning system, which is also referred to below as the AKUT system, looks as follows: The software part of the AKUT system consists of the AKUT basic system and the so-called modular technology. AKUT is a system for automatic sound testing. It can be used both in parts production for quality control and in the monitoring of machines during operation. For this purpose, the sound signals are automatically recorded and analyzed and classified using pattern recognition algorithms. The AKUT system is integrated into the process and therefore communicates with an automation system. The AKUT basic system controls the automatic test mode and enables the user to configure, calibrate and adjust the system. With the help of technology kits, the user is able to carry out the project planning with the support of an assistant who contains technology-specific knowledge. The user can accept or reject the wizard's suggestions.
Fig. 5 liefert einen Überblick über die GesamtStruktur des AKUT-Systems. Das AKUT-System läßt sich grob in die Teile5 provides an overview of the overall structure of the AKUT system. The AKUT system can be roughly divided into parts
AKUT-Basissystem und Technikbaukasten unterteilen. Das AKUT- Basissystem umfaßt alle Komponenten, die es ermöglichen, ein AKUT-System zur akustischen Bewertung von Prüflingen eines bestimmten Typs zu projektieren, zu kalibrieren/justieren und zu betreiben. Das Basissystem kann durch Technikbaukästen zu einem assistentenunterstützten System erweitert werden. Das AKUT-Basissystem besteht ausDivide the AKUT basic system and modular technology system. The AKUT basic system includes all components that make it possible to configure, calibrate / adjust and operate an AKUT system for the acoustic evaluation of test objects of a certain type. The basic system can be expanded to a wizard-assisted system using modular technology. The AKUT basic system consists of
• dem Automatikbetrieb, der im Prüfbetrieb die Aufnahme und Auswertung der Zeitsignale steuert, • der AKUT-Projektierung, die die Konfigurierung und Parame- trierung eines AKUT-Systems ermöglicht.Automatic mode, which controls the recording and evaluation of the time signals in test mode, • the AKUT configuration, which enables the configuration and parameterization of an AKUT system.
• der Kalibrierung / Justierung, die einen Vergleich der am Ende der Meßkette erfaßten Größen mit einem Normal erlaubt (Kalibrierung) und dem Anwender die Einstellung von Justierkonstanten ermöglicht (Justierung) ,The calibration / adjustment, which allows a comparison of the values recorded at the end of the measuring chain with a standard (calibration) and enables the user to set adjustment constants (adjustment),
• dem AKUT-Kern, der alle Komponenten für die Signalerfassung und -auswertung enthält .• The AKUT core, which contains all components for signal acquisition and evaluation.
In einem AKUT-System kann von den Komponenten Automatikbetrieb, Projektierung und Kalibrieren/Justieren immer nur eine Komponente aktiv sein. Die Aktivierung der einzelnen Komponenten ist jeweils nur autorisierten Benutzern möglich. Die Projektierung eines AKUT-Systems kann entweder ausschließlich mit dem AKUT-Basissystem (sog. „manuelle" Projektierung) oder durch Hinzunahme eines geeigneten Technikbaukastens auch assistentenunterstützt erfolgen. Eine erfolgreiche manuelle Projektierung setzt allerdings beim Anwender die Kenntnis der technologischen und meßtechnischen Zusammenhänge voraus . Bei der assistentenunterstützten Projektierung bietet der Assistent dem Anwender geeignete Vorschläge an, die er aus seinem technologischen und meßtechnischen Wissen ableitet. Dabei können im AKUT-System unterschiedlich authorisierte Benutzer definiert werden. Die Mechanismen zur Identifikation der Be- nutzer werden in der Entwurfsunterlage festgelegt.In an AKUT system, only one component of the components automatic mode, project planning and calibration / adjustment can be active. The activation of the individual components is only possible for authorized users. The configuration of an AKUT system can either be carried out exclusively with the AKUT basic system (so-called "manual" configuration) or assisted by adding a suitable engineering kit. However, successful manual configuration requires the user to know the technological and metrological relationships In the assistant-supported configuration, the assistant offers the user suitable suggestions that he derives from his technological and metrological knowledge, and users with different authorizations can be defined in the AKUT system. The mechanisms for identifying the users are defined in the design document.
Der Technikbaukasten stellt folgende Komponenten bereit:The technology kit provides the following components:
• Prüflingsbeschreibung erfassen : Erfaßt die technologischen Anwenderdaten im Dialog mit dem Anwender, die den Aufbau und die akustikrelevanten Eigenschaften der zu prüfenden Objekte (z.B. Elektromotoren) beschreiben.• Capture test object description: Captures the technological user data in dialog with the user, which describes the structure and the acoustically relevant properties of the objects to be tested (e.g. electric motors).
• Assistent : unterstützt den Anwender bei der Projektierung eines AKUT-Projektes, indem er die technologischen Anwenderdaten auswertet. Anhand seines internen Wissens bietet er dem Anwender zum einen Vorschläge für die Konfiguration und Parametrierung der Hard- und Softwarekomponenten eines• Assistant: supports the user when configuring an AKUT project by evaluating the technological user data. Based on its internal knowledge he offers the user suggestions for the configuration and parameterization of the hardware and software components
AKUT-Projektes und unterstützt ihn zum anderen bei der technologischen Interpretation seiner aufgenommenen Zeitsi- gnale.AKUT project and also supports him in the technological interpretation of his recorded time signals.
Zusätzlich kann ein Technikbaukasten „Elektromotoren" bereitgestellt werden.In addition, a technology kit "electric motors" can be provided.
Funktional läßt sich der AKUT-Kern in folgende Komponenten untergliedern: Signalerfassung / -wiedergäbe, Signalverarbeitung, Merkmalsextraktion, Klassifikation, Visualisierung, Archivierung und AS-Kommunikation (= Kommunikation mit dem Automatisierungssystem)Functionally, the AKUT core can be divided into the following components: signal acquisition / reproduction, signal processing, feature extraction, classification, visualization, archiving and AS communication (= communication with the automation system)
Die Komponente Signalerfassung / -wiedergäbe ist für die Aufnahme und Wiedergabe der Sensorsignale zuständig. Je nach Aufnahmehardware können mehrere Kanäle gleichzeitig erfaßt werden. Die Signalerfassung stellt für jeden aufgenommenen Kanal die Aufnahmedaten zur weiteren Bearbeitung zur Verfü- gung. Die aufgenommenen Signale können in verschiedener Weise weiterverarbeitet werden (=Signalverarbeitung) . So stehen Methoden zur Verfügung, das aufgenommene Zeitsignal in den Frequenzbereich zu transformieren oder Daten im Zeit- oder Frequenzbereich zu filtern. Es können mehrere Signalverarbei- tungsmethoden hintereinandergeschaltet werden, solange dieThe signal acquisition / playback component is responsible for recording and reproducing the sensor signals. Depending on the recording hardware, several channels can be acquired simultaneously. The signal acquisition makes the recording data available for further processing for each recorded channel. The recorded signals can be processed in various ways (= signal processing). Methods are available to transform the recorded time signal into the frequency domain or to filter data in the time or frequency domain. Several signal processing methods can be connected in series as long as the
Ergebnisdaten des Vorgängers als Eingangsdaten verwendet werden können.Result data from the predecessor can be used as input data.
Unter Merkmalsextraktion versteht man die Berechnung von Merkmalswerten. Ein Merkmal ist definiert durch eine Teilmenge der Ergebnisdaten der Signalverarbeitung, sowie durch eine Berechnungsvorschrift. In dieser Berechnungsvorschrift können verschiedene Statistikfunktionen (z.B. Mittelwert, Varianz etc. ) verwendet und (arithmetisch) kombiniert werden. Ergeb- nis der Merkmalsberechnung ist ein skalarer Wert. Der ( Schwellwert- )Klassifikator benutzt die berechneten Merkmalswerte, um anhand von merkmalspezifischen Schwellen, die in der PrüfSpezifikation angegeben sind, den gemessenen Prüfling in definierte Fehlerklassen einzuteilen. Liegen alle Merk- malswerte innerhalb ihrer Schwellen, wird der Prüfling als gut bewertet. Neben dem Schwellwertklassifikator sind auch andere Klassifikatoren denkbar. Für die Darstellung von Daten ist diese Komponente zuständig. Die darzustellenden Daten werden von den anderen Komponenten, wie z.B. Signalverarbei- tung oder Klassifikation geliefert. Der Anwender hat während der AKUT-Projektierung die Möglichkeit, Bereiche zu markieren und sich die aktuellen (meßtechnischen) Werte (Zeit, Frequenz, Amplitude) an der Cursorposition auf dem Bildschirm ausgeben zu lassen.Characteristic extraction is the calculation of characteristic values. A characteristic is defined by a subset of the result data of the signal processing, as well as by a calculation rule. Various statistical functions (e.g. mean, variance, etc.) can be used and combined (arithmetically) in this calculation rule. The result of the feature calculation is a scalar value. The (Threshold value) classifier uses the calculated characteristic values in order to divide the measured test object into defined error classes on the basis of characteristic-specific thresholds that are specified in the test specification. If all characteristic values lie within their thresholds, the test object is rated as good. In addition to the threshold classifier, other classifiers are also conceivable. This component is responsible for displaying data. The data to be displayed are supplied by the other components, such as signal processing or classification. During the AKUT configuration, the user has the option of marking areas and having the current (metrological) values (time, frequency, amplitude) displayed at the cursor position on the screen.
Die Archivierung übernimmt die Speicherung von Meßwerten und Auswertungsergebnissen im laufenden Betrieb. Dabei ist für jedes AKUT-Projekt parametrierbar, welche Elemente protokolliert werden sollen. Die Kommunikationskomponente übernimmt die Kommunikation mit dem angeschlossenen Automatisierungssystem AS. Dabei muß auf der AS-Seite ein Funktionsbaustein aktiv sein, der das Protokoll mit dem AKUT-Rechner unterstützt. Andere Arten der AS-Kommunikation sind prinzipiell möglich (z.B. über MPI oder via ObjectEngine. )The archiving saves measured values and evaluation results during operation. It can be parameterized for each AKUT project which elements are to be logged. The communication component takes over communication with the connected automation system AS. A function block that supports the protocol with the AKUT computer must be active on the AS side. Other types of AS communication are possible in principle (e.g. via MPI or via ObjectEngine.)
Eine weitere des AKUT-Basissystems ist der Automatikbetrieb. Der Automatikbetrieb benötigt eine PrüfSpezifikation, die die AKUT-Projektierung erzeugt. In der PrüfSpezifikation ist definiert, welche Objekte mit welchen Parametern in welcher Reihenfolge auszuführen sind. Der Ablauf kann durch ein Kommunikationssignal der AS oder durch den Bediener angehalten werden .Another of the AKUT basic systems is the automatic mode. Automatic mode requires a test specification that generates the AKUT configuration. The test specification defines which objects are to be executed with which parameters and in which order. The process can be stopped by a communication signal from the AS or by the operator.
Das Kalibrieren ist der Prozeß des Vergleichens des Prüfmit- tels mit einem Normal. Sie ist Voraussetzung für den Einsatz eines Prüfmittels. Beim Justieren werden interne Verstärkungsfaktoren so angepaßt, daß die Abweichung bei der Kalibrierung geringer als ein bestimmter Toleranzwert ist. Justieren und Kalibrieren umfaßt die gesamte Meßkette, insbe- sondere aber die Sensorik. Beide Vorgänge müssen mindestens bei der Inbetriebnahme durchgeführt werde. Betroffen ist die Meßkette einschließlich Sensoren/ Mikrofone, Signalkonditionierung, Soundkarte, Rechner.Calibration is the process of comparing the test device with a standard. It is a prerequisite for use a test equipment. When adjusting, internal gain factors are adjusted so that the deviation during calibration is less than a certain tolerance value. Adjustment and calibration encompass the entire measuring chain, but especially the sensors. Both processes must be carried out at least during commissioning. The measuring chain including sensors / microphones, signal conditioning, sound card, computer is affected.
Jeder Einsatz eines AKUT-Systems für die Bewertung bestimmter Prüflinge wird durch ein AKUT-Projekt beschrieben, das über die AKUT-Projektierung erstellt wird. Die AKUT-Projektierung ermöglichtEvery use of an AKUT system for the evaluation of certain test objects is described by an AKUT project, which is created via the AKUT project planning. The AKUT configuration enables
• die Konfigurierung aller Hardwarekomponenten des Prüfauf- baus• the configuration of all hardware components of the test setup
• die Auswahl der entsprechenden Hardware-Produkte aus einem Hardwareka talog• the selection of the corresponding hardware products from a hardware catalog
• die Auswahl und Parametrierung aller für die Signalaufnahme, Signalverarbeitung und der anschließenden Bewertung (Merkmale/Klassifikator) benötigten Softwarekomponenten.• the selection and parameterization of all software components required for signal recording, signal processing and the subsequent evaluation (features / classifier).
Für jedes AKUT-Projekt wird von der Projektierung eine AKUT- Konfiguration erzeugt und abgespeichert, die alle Beschreibungsdaten eines bestimmten Projektes enthält. Anhand der AKUT-Konfiguration erstellt die Projektierung eine sog. Prüf- spezifikation, die den Prüfablauf beschreibt und alle für den Prüfablauf notwendigen Informationen enthält. Entsprechend dieser PrüfSpezifikation werden im Automatikbetrieb die Zeitsignale erfaßt, ausgewertet und klassifiziert.For each AKUT project, the configuration generates and saves an AKUT configuration that contains all the description data for a specific project. Based on the AKUT configuration, the project engineering creates a so-called test specification that describes the test procedure and contains all the information necessary for the test procedure. According to this test specification, the time signals are recorded, evaluated and classified in automatic mode.
Über den Projektiervorgang können sowohl neue AKUT-Projekte erstellt, als auch bestehende modifiziert werden. Die AKUT-Projektierung umfaßt die folgenden ProjektierschritteThe AKUT project can be used to create new AKUT projects or to modify existing ones. The AKUT configuration comprises the following configuration steps
1. Hardwareprojektierung1. Hardware configuration
2. Aufnehmen/Einspielen typischer Prüflinge 3. Konfiguration der Analyseverfahren2. Recording / importing typical test objects 3. Configuration of the analysis methods
4. Merkmalsdefinition4. Definition of characteristics
5. Einstellen des Klassifikators5. Setting the classifier
6. Parametrierung des Automatikbetriebs6. Parameterization of automatic mode
Die einzelnen Projektierschritte werden nachfolgend beschrieben. Für eine anschauliche Darstellung der Funktionalität der assistentenunterstützten AKUT-Projektierung anhand des Technikbaukastens für permanenterregte Gleichstrommotoren wurde ein Oberflächendemonstrator entwickelt.The individual configuration steps are described below. A surface demonstrator was developed to provide a clear illustration of the functionality of the assistant-supported AKUT configuration using the modular technology for permanently excited DC motors.
Im 1. Projektierschritt, der Hardwareprojektierung müssen für das AKUT-Projekt die Hardwarekomponenten SensorenIn the first configuration step, the hardware configuration, the hardware components sensors for the AKUT project
Signalkonditionierung, Erfassungsbaugruppe und PC projektiert werden (vgl. Fig. 2-4). Für jeden Hardwaretyp (Sensor, Signalkonditionierung, Erfassungsbaugruppe, PC) er- möglicht die Hardwareprojektierung die Operationen „neueSignal conditioning, acquisition module and PC can be configured (see Fig. 2-4). For each hardware type (sensor, signal conditioning, acquisition module, PC), the hardware configuration enables the "new."
Hardwarekomponente erzeugen " , „Ändern der Eigenschaften " und „Hardwarekomponente löschen " . Bei der Erzeugung einer neuen Hardwarekomponente wird die neue Hardwarekomponente von der AKUT-Projektierung mit einem eindeutigen symbolischen Namen versehen, der vom Anwender geändert werden kann. Die Auswahl des realen Hardwareproduktes, die der neuen Hardwarekomponente zugeordnet werden soll, erfolgt über den Hardwarekatalog. Die Hardwarekomponente kann entsprechend den Hardwarever- schaltungsmöglichkeiten (Sen- sor- Signalkonditionierung- Erfassungsbaugruppe->PC) mit evtl. bereits vorhandenen Hardwarekomponenten verbunden werden. Die Auswahl des realen Hardwareproduktes kann geändert werden. Ebenso können einstellbare Hardwareeigenschaften (z.B. Verstärkungsfaktor einer Signalkonditionierung) , modifiziert werden. Mit einer Hardwarekomponente werden immer alle zugehörigen Hardwareverschaltungen gelöscht.Generate hardware component "," Change the properties "and" Delete hardware component ". When a new hardware component is created, the AKUT configuration assigns the new hardware component a unique symbolic name that can be changed by the user. The selection of the real hardware product The hardware component can be connected to any existing hardware components in accordance with the hardware interconnection options (sensor, signal conditioning, acquisition module, PC). The selection of the real hardware product can be changed Adjustable hardware properties (eg amplification factor of signal conditioning) can also be modified become. A hardware component always deletes all associated hardware interconnections.
Für jeden Sensor wird ein Hardwarekanal erzeugt, der den Weg eines von diesem Sensor aufgenommenen Zeitsignals durch die verschalteten Hardwarekomponenten beschreibt. Der Anwender kann sich die Verschaltungen der einzelnen Kanäle anzeigen lassen. Alle während der Hardwareprojektierung erzeugten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt. Bei der manuellen Projektierung der Hardware (d.h. ohne Technikbaukasten) muß der Anwender die für seinen Prüfling geeigneten Hardwarekomponenten aus dem Hardwarekatalog selbständig ermitteln und aufeinander abstimmen.A hardware channel is generated for each sensor, which describes the path of a time signal recorded by this sensor through the interconnected hardware components. The user can have the interconnections of the individual channels displayed. All configuration data generated during hardware configuration are stored in the AKUT configuration. When configuring the hardware manually (i.e. without a modular system), the user must independently determine and coordinate the hardware components suitable for his test item from the hardware catalog.
Um Projektieraufwand zu sparen, kann ein bereits existierendes Projekt in ein neues kopiert werden. Anschließend können die nicht zutreffenden Projektierteile einzeln geändert werden. Der Hardwarekatalog des AKUT-Basissystems enthält natürlich nur eine Auswahl gängiger, für ein AKUT-System allgemein geeigneter Hardwarekomponenten. Der Anwender hat daher dieTo save configuration effort, an existing project can be copied into a new one. The project parts that do not apply can then be changed individually. The AKUT basic system hardware catalog naturally only contains a selection of common hardware components that are generally suitable for an AKUT system. The user therefore has the
Möglichkeit, von ihm gewünschte Hardwarekomponenten über einen Editor in den Hardwarekatalog einzubringen (siehe Kapitel 3.5). Es werden nur Komponenten in den HW-Katalog übernommen, für die ein Liefernachweis vorhanden ist.Possibility to insert hardware components of your choice into the hardware catalog using an editor (see chapter 3.5). Only components for which there is proof of delivery are included in the HW catalog.
Der 2. Projektierschritt lautet: Aufnehmen/Einspielen typischer Prüflinge. Als Basis für die spätere Festlegung von Bewertungskriterien werden die Zeitsignale typischer Prüflinge aufgenommen. Um vergleichbare Aufnahmen zu erhalten, werden alle Aufnahmen mit der gleichen, vom Anwender festzulegenden, Auf ahmedauer durchgeführt. Jede Aufnahme eines typischenThe second project planning step is: Recording / importing typical test objects. The time signals of typical test objects are recorded as the basis for the later determination of evaluation criteria. In order to obtain comparable recordings, all recordings are made with the same recording time to be determined by the user. Every shot of a typical
Prüflings muß vom Anwender mit einer eindeutigen Identifikation versehen und einer Fehlerklasse zugeordnet werden. Diese Zuordnung kann auch im nachhinein (z. B. nach Aufnahme aller Prüflinge durchgeführt bzw. geändert werden. Der Anwender hat die Möglichkeit, neue Fehlerklassen zu definieren. Jedes aufgenommene Signal wird visualisiert, wobei sowohl der angezeigte Kanal als auch die Art der Darstellung (Zeitsignal, FFT ( Fast-Fourier-Transformation) bzw. FFT-Spektrogramm mit Standardeinstellungen) vom Anwender eingestellt werden kann. Der Anwender kann bereits aufgenommene Signale erneut anzeigen lassen bzw. wieder löschen. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, bereits abgespeicherte Aufnahmen (als Wave- Dateien) einzuspielen.DUTs must be clearly identified by the user and assigned to an error class. This assignment can also be carried out or changed afterwards (eg after all test items have been recorded. The user has the possibility to define new error classes. Each recorded signal is visualized, whereby both the displayed channel and the type of display (time signal, FFT (Fast Fourier Transform) or FFT spectrogram with standard settings) can be set by the user. The user can display signals that have already been recorded or delete them again. Alternatively, there is also the option of importing previously saved recordings (as wave files).
Beim 3. Projektierschritt, der Konfiguration der Analyseverfahren, kann sich der Anwender für jeden Hardwarekanal bzw. Sensor ein oder mehrere (parallel und/oder seriell verschaltet) Auswerteverfahren definieren. Für jede Auswertung wird ein eigener Analysekanal erzeugt, dessen (eindeutiger) Name vom Anwender vorgegeben wird. Außerdem muß der Anwender für jeden neuen Analysekanal die Herkunft des Signals (Hardwarekanal/Sensor) und das Analyseverfahren angeben, mit dem das Zeitsignal bearbeitet werden soll (z.B. FFT-Spektrogramm). Es können auch mehrere Verfahren hintereinandergeschaltet werden (z.B. Filter, FFT). Die Analyseverfahren sind so zu wählen, daß sie eine geeignete Grundlage für die anschließende Definition der Merkmale bilden (siehe nächster Abschnitt) . Der Anwender kann ein eingestelltes Analyseverfahren auf die Aufnahmen seiner typischen Prüflinge anwenden und das Ergebnis grafisch anzeigen lassen. Alle während der Konfiguration der Analyseverfahren erzeugten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt.In the third project planning step, the configuration of the analysis method, the user can define one or more (parallel and / or serial) evaluation methods for each hardware channel or sensor. A separate analysis channel is generated for each evaluation, the (unique) name of which is specified by the user. In addition, the user must state the origin of the signal (hardware channel / sensor) and the analysis method with which the time signal is to be processed (e.g. FFT spectrogram) for each new analysis channel. Several processes can also be connected in series (e.g. filter, FFT). The analysis methods are to be chosen so that they form a suitable basis for the subsequent definition of the characteristics (see next section). The user can apply a set analysis method to the recordings of his typical test objects and have the result displayed graphically. All configuration data generated during the configuration of the analysis procedures are stored in the AKUT configuration.
Im 4. Projektierschritt, der Merkmalsdefinition, können voim Anwender für jeden Analysekanal können vom Anwender ein oder mehrere Merkmale festgelegt werden. Jedes Merkmal muß so definiert werden, daß als Berechnungsergebnis ein einfacher Zahlenwert geliefert wird (z.B. Summe der Energien in einem bestimmten Frequenzbereich) . Über die Definition von Schwel- lenwerten für ein bestimmtes Merkmal kann dann eine Klassifikation der Prüflinge erfolgen. Die Definition eines Merkmals erfolgt i.a. grafisch über die Darstellung des analysierten Signals eines typischen Prüflings : Der Anwender selektiert mit der Maus einen bestimmten Bereich innerhalb seines Spektrums und wählt aus dem Pool aller möglichen Prüfelemente- funktionen eine (oder auch mehrere hintereinandergeschaltet) aus. Er kann sich anschließend für dieses Merkmal die Berechnungsergebnisse aller seiner typischen Prüflinge grafisch an- zeigen lassen. Alle während der Merkmalsdefinition erzeugten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt.In the fourth configuration step, the feature definition, the user can define one or more features for each analysis channel. Each characteristic must be defined in such a way that a simple numerical value is provided as the calculation result (eg sum of the energies in a certain frequency range). About the definition of threshold The values under test can then be classified for a certain characteristic. A characteristic is generally defined graphically via the representation of the analyzed signal of a typical test object: The user uses the mouse to select a specific area within his spectrum and selects one (or several in series) from the pool of all possible test element functions. He can then have the calculation results for all of his typical test objects displayed graphically for this characteristic. All configuration data generated during the definition of characteristics are stored in the AKUT configuration.
Im 5. Projektierschritt „Einstellen des Klassifikators kann der Anwender sich ein definiertes Merkmal für alle aufgenom- mener Prüflinge berechnen und das Ergebnis grafisch (als Histogramm) anzeigen lassen (Figur 12) . Dabei werden die Prüflinge nach den Fehlerklassen sortiert und optisch unterschieden. Der Anwender kann so gut erkennen, ob ein Merkmal für Prüflinge einer bestimmten Fehlerklasse signifikante Ergeb- nisse liefert. Zu jedem in der Grafik dargestellten Merkmalswert kann sich der Anwender die entsprechende Aufnahme bzw. die dazugehörigen Prüflingseigenschaften einblenden lassen. Über Mausbedienung kann der Anwender in der Grafik einen unteren und einen oberen Schwellenwert für eine gut/schlecht- Klassifizierung (bzgl. der Fehlerklasse) der Prüflinge definieren.In the 5th project planning step "Setting the classifier", the user can calculate a defined characteristic for all recorded test objects and have the result displayed graphically (as a histogram) (Figure 12). The test items are sorted according to the defect classes and optically differentiated. The user can thus easily recognize whether a characteristic provides significant results for test specimens of a certain defect class. For each characteristic value shown in the graphic, the user can have the corresponding image or the associated test object properties displayed. Using the mouse, the user can define a lower and an upper threshold value for a good / bad classification (with regard to the error class) of the test objects in the graphic.
Sind zu einer Fehlerklasse mehrere Merkmale definiert, so werden diese für eine gut/schlecht-Klassifizierung ODER- verknüpft. Außerdem wird für einen Prüfling eine Gesamtqualität bestimmt, die genau dann das Ergebnis „gut" liefert, wenn der Prüfling bezüglich aller Fehlerklassen als gut bewertet wurde. Die für ein bestimmtes Merkmal eingestellten Schwellen werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt. Der Klassifikator trifft im Automatikbetrieb seine Entscheidung mit Hilfe dieser Schwellen.If several characteristics are defined for an error class, these are OR-linked for a good / bad classification. In addition, an overall quality is determined for a test specimen, which delivers the result "good" if and only if the test specimen has been assessed as good with respect to all defect classes. The thresholds set for a certain characteristic are stored in the AKUT configuration In automatic mode, the classifier makes its decision using these thresholds.
Für die Steuerung des Automatikbetriebs wird von der Projek- tierung eine sog. PrüfSpezifikation erstellt, die den Prüfablauf beschreibt. Die Erstellung der PrüfSpezifikation erfolgt automatisch anhand der in der AKUT-Konfiguration abgelegten Projektierdaten. Die einzelnen Schritte des generierten Prüfablaufes werden dem Anwender aufgelistet.For the control of the automatic mode, the project engineering creates a so-called test specification that describes the test procedure. The test specification is created automatically based on the configuration data stored in the AKUT configuration. The individual steps of the generated test sequence are listed for the user.
Prüflingsbeschreibung erfassen: Die Projektierung mit Assistent setzt voraus, daß im ersten Schritt die mit dem AKUT- Projekt zu diagnostizierenden Prüflinge (z.B. Elektromotor) aus technologischer Sicht beschrieben werden. Dies erfolgt über die Komponente Prüflingsbeschreibung erfassen des Tech- nikbaukastens, die anhand ihres Wissens über den prinzipiellen Aufbau eines Objektes ihrer Technologie die notwendigen Daten vom Anwender abfragt. Anhand dieser technologischen Anwenderdaten kann der Assistent zusammen mit seinem (technologischen und meßtechnischen) Assistentenwissen Vorschläge für den Anwender ableiten bzw. diesen bei der Interpretation seiner aufgenommen Signale unterstützen.Entering the test object description: Project planning with the assistant requires that the test objects to be diagnosed with the AKUT project (e.g. electric motor) are described from a technological perspective in the first step. This is done using the Component description entry component of the technology kit, which uses the knowledge it has about the basic structure of an object in its technology to query the necessary data from the user. Based on this technological user data, the assistant, together with his (technological and metrological) assistant knowledge, can derive suggestions for the user or support them in interpreting their recorded signals.
Der Assistent unterstützt den Anwender bei der Projektierung eines AKUT-Projektes durch Assistentenvorschläge in folgenden Projektierschritten:The wizard supports the user when configuring an AKUT project by suggesting wizards in the following configuration steps:
• Hardwareprojektierung• Hardware configuration
• Aufnahme typischer Prüflinge• Inclusion of typical test objects
• Konfiguration der Analyseverfahren • Merkmalsdefinition In jedem dieser Projektierschritte liefert der Assistent dem Anwender auf Wunsch einen Projektiervorschlag, den er aus seinem Assistentenwissen und der Beschreibung des Prüflings (technologische Anwenderdaten) ableitet. Jeder Assistentenvorschlag kann vom Anwender übernommen, modifiziert oder abgelehnt werden. Alternativ kann der Anwender natürlich auch weiterhin eigene Projektiervorgaben machen. Bei der Modifikation eines Assistentenvorschlages ist folgen- des zu beachten:Will ein Anwender einen Assistentenvorschlag modifizieren, so bekommt er zur direkten Auswahl nur solche Elemente angeboten, deren Eigenschaften zum Assistentenvorschlag konform sind (z.B. Komponenten aus dem Hardwarekatalog) . Er hat jedoch die Möglichkeit, auf Wunsch auch andere Elemente auszuwählen. Durch diese Auswahl wird er allerdings dem Assistentenvorschlag widersprechen. Dies hat folgende Konsequenzen:• Configuration of the analysis methods • Definition of characteristics In each of these configuration steps, the assistant provides the user with a configuration proposal, which he derives from his assistant knowledge and the description of the test object (technological user data). Each assistant suggestion can be accepted, modified or rejected by the user. Alternatively, the user can of course continue to make their own configuration specifications. Please note the following when modifying a wizard proposal: If a user wants to modify a wizard proposal, only those elements are offered for direct selection whose properties conform to the wizard proposal (eg components from the hardware catalog). However, he has the option of selecting other elements if desired. This selection will contradict the assistant's suggestion. This has the following consequences:
• Der Anwender bekommt einen Warnhinweis, daß seine Auswahl zu Inkonsistenzen führen kann.• The user receives a warning that his selection can lead to inconsistencies.
• Für die weitere Projektierung wird die Auswahl des Anwenders als Grundlage für weitere Assistentenvorschläge herangezogen. Dies kann zur Folge haben, daß der Assistent nur noch eine eingeschränkte Auswahl an bzw. gar keine Vor- schlage mehr unterbreiten kann.• For the further configuration, the selection of the user is used as the basis for further assistant suggestions. This can result in the assistant being able to make only a limited selection of suggestions or no suggestions at all.
• Die vom Anwender gewählte Konfiguration kann zu einer Beeinträchtigung des Automatikbetriebes bzw. der Prüflingsbewertung führen.• The configuration selected by the user can lead to an impairment of the automatic mode or the test object evaluation.
Der Anwender hat die Möglichkeit, eigene HW-Komponenten über einen Editor im HW-Katalog zu kennzeichnen bzw. diese dort auch einzubringen, falls sie in dem vorliegenden HW-Katalog nicht enthalten sind. Die gekennzeichneten HW-Komponenten werden im Rahmen der Assistentenvorschläge bevorzugt behandelt.The user has the option of identifying his or her own HW components using an editor in the HW catalog, or adding them there if they are not included in the present HW catalog. The marked HW components are given priority in the wizard suggestions.
Der Assistent unterstützt den Anwender außerdem bei der Interpretation der analysierten Zei tsignale . Anhand seines technologischen und meßtechnischen Wissens und der vom Anwender vorgegebenen technologischen Beschreibungsparameter des PrüfObjektes kann er die technologische Bedeutung vorgegebener Parameter (z.B. Frequenzen) ermitteln und dem Anwender anzeigen. Beispiel: Der Anwender markiert mit der Maus in ei- nem FFT-Spektrogramm einen bestimmten Frequenzbereich und erhält vom Assistenten die Information, daß sich in diesem Bereich z.B. ein bestimmtes Vielfaches der Lamellenfrequenz befindet .The wizard also supports the user in interpreting the analyzed time signals. Based on his technological and metrological knowledge and the technological description parameters of the test object specified by the user, he can determine the technological meaning of specified parameters (e.g. frequencies) and display them to the user. Example: The user uses the mouse to mark a specific frequency range in an FFT spectrogram and receives the information from the assistant that e.g. there is a certain multiple of the slat frequency.
Bei den Daten für den HW-Katalog handelt es sich um keine ei- genständige Komponente, sondern lediglich um die Beschreibung spezieller, für die Technologie des Technikbaukastens besonders geeigneter Hardwareprodukte .The data for the HW catalog is not an independent component, but merely a description of special hardware products that are particularly suitable for the technology of the modular technology system.
Fig. 5 zeigt den Gesamtablauf des AKUT-Systems als Grobab- lauf. Der Gesamtablauf des AKUT-Systems spiegelt sich an der Oberfläche wieder. Nach dem Starten 43 des AKUT-Systems muß der Anwender im ersten Schritt 44 ein bestehendes AKUT- Projekt 45 öffnen oder ein neues Projekt 45 anlegen. Damit wird die projektspezifische AKUT-Konfiguration 45 geladen bzw. eine neue erzeugt. Anschließend kann der Anwender die gewünschte Betriebsart 46,49,55 auswählen, wobei bei einem neuen Projekt nur die Auswahl Projektierbetrieb 46,49 möglich ist. Beendet der Anwender die gewählte Betriebsart, so kann er anschließend entweder eine andere Betriebsart aktivieren oder durch Schritt 58 das AKUT-Projekt 45 schließen. In der Initialisierungsphase des Automatikbetriebes werden die ausführbaren Objekte des AKUT-Kerns wie in der PrüfSpezifikation angegeben erzeugt, initialisiert und in ihrer Ablaufreihen- folge verknüpft. Wird durch Wahl des Betriebsschrittes 52 der Automatikbetrieb 53 gestartet, werden die Objekte in ihrer5 shows the overall sequence of the AKUT system as a rough sequence. The overall sequence of the AKUT system is reflected on the surface. After starting the AKUT system 43, the user must open an existing AKUT project 45 or create a new project 45 in the first step 44. This loads the project-specific AKUT configuration 45 or creates a new one. The user can then select the desired operating mode 46,49,55, whereby only the selection project mode 46,49 is possible for a new project. If the user ends the selected operating mode, he can then either activate another operating mode or close the AKUT project 45 through step 58. In the initialization phase of the automatic mode, the executable objects of the AKUT core are created, initialized and linked in their sequence as specified in the test specification. Is the choice of operating step 52 Automatic mode 53 started, the objects in their
Reihenfolge zur Ausführung gebracht, wobei mehrere Objekte parallel abgearbeitet werden können (z.B. für jeden Kanal eine FFT-Berechnung) . Nachdem die Ablaufsteuerung gestartet wurde, werden die AKUT-Kern-Objekte in der Reihenfolge des Prüfablaufes ausgeführt . Der Prüfablauf kann entweder einmal oder in einer Schleife ausgeführt werden.Order executed, whereby several objects can be processed in parallel (e.g. an FFT calculation for each channel). After the sequence control has been started, the AKUT core objects are executed in the sequence of the test sequence. The test procedure can be carried out either once or in a loop.
Wählt der Anwender durch Ausführung des Betriebsschrittes 55 den Kalibrierungs- und Justierungsbetrieb 56 aus, muß er zunächst seinen Namen eingeben (Identifikation) . Der Anwender kann im Hardwarekatalog aus einer Liste von handelsüblichen Normalen das von ihm eingesetzte auswählen. Er kann diese Liste um eigene Normale mit den Eigenschaften Name, Normwert und Frequenzbereich erweitern. Nach Auswahl eines Normals wird er aufgefordert das Normal an einem Sensor anzubringen. Über die Tastatur startet er dann die Aufnahme (Aufnahmedauer 2s) . Das aufgenommene Signal, der Name des Anwenders, das Datum mit Uhrzeit und der, dem Normwert zugeordnete, Meßwert wird gespeichert. Der Meßwert wird zusammen mit der prozentualen Abweichung auf dem Bildschirm ausgegeben. Das Kalibrieren ist im Betriebsschritt 57 damit abgeschlossen. Darüber hinaus hat der Anwender die Option (durch Mausklick) einen neuen Verstärkungsfaktor errechnen zu lassen, der die Meßkette so normiert, daß bei gleicher Aufnahme der angezeigte Meßwert gleich dem Normwert ist. Nach Quittierung wird dieser Verstärkungsfaktor in die AKUT-Konf iguration übernommen.If the user selects the calibration and adjustment mode 56 by executing the operating step 55, he must first enter his name (identification). The user can select the standard he is using from a list of commercially available standards in the hardware catalog. He can expand this list with his own standards with the properties name, standard value and frequency range. After selecting a standard, he is asked to attach the standard to a sensor. He then starts the recording using the keyboard (recording time 2s). The recorded signal, the name of the user, the date with the time and the measured value assigned to the standard value are saved. The measured value is displayed on the screen together with the percentage deviation. The calibration is thus completed in operating step 57. In addition, the user has the option (by mouse click) to have a new gain factor calculated, which normalizes the electrode so that the measured value displayed is the same as the standard value with the same recording. After acknowledgment, this gain factor is transferred to the AKUT configuration.
Im Projektierbetrieb 47,49 können sowohl neue AKUT-Projekte erstellt als auch bestehende modifiziert werden. Die AKUT-Projektierung umfaßt die bereits aufgeführten Projektierschritte. Bei der Erstellung eines neuen AKUT- Projektes müssen die einzelnen Projektierschritte nacheinan- der durchgeführt werden. Nach jedem Projektierschritt ist al- lerdings sowohl eine Unterbrechung des Projektierlaufes als auch das Zurückspringen in einen bereits durchgeführten Projektierschritt möglich.In the configuration operation 47.49 new AKUT projects can be created as well as existing ones modified. The AKUT configuration comprises the configuration steps already listed. When creating a new AKUT project, the individual configuration steps must be carried out one after the other. After each configuration step, However, both an interruption of the configuration run and a jump back to an already performed configuration step are possible.
Bei der Projektierung ohne Assistenten 47 (Schritt 46) werden in jedem Projektierschritt dem Anwender über die Bedienoberfläche Operationen zur Verfügung gestellt, über die er eine neue AKUT-Konfiguration erstellen und bestehende anzeigen bzw. manipulieren kann. Der Ablauf innerhalb eines Projek- tierschrittes ergibt sich aus der Auswahl und Abfolge der einzelnen vom Anwender ausgewählten Operationen. Alle innerhalb eines Projektierschrittes neu erzeugten bzw. modifizierten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration abgelegt.When configuring without an assistant 47 (step 46), the user is provided with operations in every configuration step via the user interface, via which he can create a new AKUT configuration and display or manipulate existing ones. The sequence within a configuration step results from the selection and sequence of the individual operations selected by the user. All newly created or modified project data within a project planning step are stored in the AKUT configuration.
Die durch den Schritt 49 aktivierte assistentenunterstützte Projektierung 50 ist in folgenden Projektierschritten möglich:The assistant-supported configuration 50 activated by step 49 is possible in the following configuration steps:
• Hardwareprojektierung • Aufnahme typischer Prüflinge• Hardware project planning • Recording of typical test objects
• Konfiguration der Analyseverfahren• Configuration of the analysis procedures
• Merkmalsdefinition• Definition of characteristics
Bei der assistentenunterstützten Projektierung 50 sind sowohl die Komponenten der AKUT-Projektierung des Basissystems als auch des Technikbaukastens aktiv.In the assistant-supported configuration 50, both the components of the AKUT configuration of the basic system and of the modular technology are active.
Für alle im Rahmen der Hardwareprojektierung festzulegenden Hardwarekomponenten (Sensor, Signalkonditionierung, Erfas- sungsbaugruppe, PC) kann sich der Anwender einen Assistentenvorschlag machen lassen. Der Vorschlag der Sensoren wird dabei aus den technologischen Eigenschaften des Prüflings abgeleitet, alle weiteren Hardwarekomponenten müssen auf die ausgewählten Sensoren abgestimmt werden. Jeder Assistentenvor- schlag kann vom Anwender übernommen, modifiziert oder abgelehnt werden. Ebenso können vom Anwender selbständig Hardwarekomponenten projektiert werden.For all hardware components to be determined within the hardware configuration (sensor, signal conditioning, acquisition module, PC), the user can have a wizard suggested. The sensor proposal is derived from the technological properties of the test object; all other hardware components must be matched to the selected sensors. Every assistant Impact can be accepted, modified or rejected by the user. Hardware components can also be configured independently by the user.
Alle während der Hardwareprojektierung erzeugten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt. Der Assistent unterstützt den Anwender durch den Vorschlag von Fehlerklassen, für die zu einem späteren Zeitpunkt der Projektierung geeignete Merkmale vorgeschlagen werden können. Der Anwender muß die Aufnahmen seiner typischen Prüflinge, die den jeweiligen Fehlerklassen entsprechen, diesen zuordnen. Der Anwender kann natürlich auch eigene Fehlerklassen hinzufügen .All configuration data generated during hardware configuration are stored in the AKUT configuration. The wizard supports the user by suggesting error classes for which suitable features can be suggested at a later stage in the configuration. The user must assign the recordings of his typical test specimens, which correspond to the respective defect classes. The user can of course also add his own error classes.
Im Rahmen der Projektierung der Analyseverfahren kann sich der Anwender vom Assistenten für die Auswertung der einzelnen Hardwarekanäle geeignete Vorschläge unterbreiten lassen, die dieser aus der technologischen Beschreibung des Prüflings und den Eigenschaften des Kanals ableitet. Der Anwender kann die einzelnen vorgeschlagenen Analysekanäle übernehmen, modifizieren (z.B. andere Fensterfunktion für die FFT einstellen) oder ablehnen. In der assistentenunterstützten Projektierung sind natürlich auch weiterhin alle unter dem AKUT-Basissystem beschriebenen Leistungen verfügbar. Alle während der Konfigu- ration der Analyseverfahren erzeugten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt.As part of the configuration of the analysis methods, the user can ask the assistant to make suitable suggestions for the evaluation of the individual hardware channels, which he then derives from the technological description of the device under test and the properties of the channel. The user can accept, modify (e.g. set another window function for the FFT) or reject the individual suggested analysis channels. All services described under the AKUT basic system are of course still available in the assistant-supported configuration. All configuration data generated during the configuration of the analysis procedure are stored in the AKUT configuration.
Bei der assistentenunterstützten Projektierung 47 kann sich der Anwender vom Assistenten für einen bestimmten Analyseka- nal Merkmale vorschlagen lassen. Jeder Vorschlag ist einer der vom Assistenten bereits vorgeschlagenen Fehlerklassen zugeordnet . Der Anwender kann die einzelnen vorgeschlagenen Merkmale übernehmen, modifizieren (z.B. größeren Frequenzbereich auswählen) oder ablehnen. In der assistentenunterstütz- ten Projektierung sind natürlich auch weiterhin alle unter dem AKUT-Basissystem beschriebenen Leistungen verfügbar. Alle während der Konfiguration der Analyseverfahren erzeugten Projektierdaten werden in der AKUT-Konfiguration hinterlegt.With the assistant-supported configuration 47, the user can have the assistant suggest features for a specific analysis channel. Each suggestion is assigned to one of the error classes already suggested by the assistant. The user can accept, modify (eg select a larger frequency range) or reject the individual proposed features. Of course, everyone is still under in the assisted configuration the services described in the AKUT basic system. All configuration data generated during the configuration of the analysis procedures are stored in the AKUT configuration.
Der Hardwarekatalog (kurz HW-Katalog) umfaßt die Beschreibung einer Auswahl von für AKUT einsetzbaren Hardwarekomponenten vom Typ Sensor, Signalkonditionierung, digitale Erfassungsbaugruppe, PC und Kalibrator. Der Inhalt des Hardwarekatalogs bildet die Grundlage für die Auswahl von Hardwareprodukten im Rahmen der (manuellen und assistentenunterstützten) Hardwareproj ektierung .The hardware catalog (HW catalog for short) includes the description of a selection of sensor-type hardware components that can be used for AKUT, signal conditioning, digital acquisition module, PC and calibrator. The content of the hardware catalog forms the basis for the selection of hardware products in the context of (manual and assistant-supported) hardware project planning.
Die projektspezifischen Daten werden von der Projektierung für jedes AKUT-Projekt angelegt und umfassen die technologi- sehe Beschreibung des Prüflings (nur bei assistentenunterstützter Projektierung) und die gesamte Konfiguration eines AKUT-Projektes .The project-specific data are created by the project planning for each AKUT project and include the technological description of the test object (only with assistant-supported project planning) and the entire configuration of an AKUT project.
Die technologischen Anwenderdaten beschreiben den technologi- sehen Aufbau der in einem AKUT-Projekt zu prüfenden Objekte, z.B. Elektromotoren. Sie sind Teil des Technikbaukastens, die Struktur dieser Daten ist technologieabhängig. Die technologischen Anwenderdaten werden von der Komponente „Prüflingsbeschreibung erfassen" vom Technikbaukasten erfaßt und stehen dem Assistenten für die Erstellung seiner Projektierungsvorschläge und für die Interpretation der analysierten Signale zur Verfügung.The technological user data describe the technological structure of the objects to be checked in an AKUT project, e.g. Electric motors. They are part of the technology kit, the structure of this data is technology-dependent. The technological user data are recorded by the component "Enter test object description" from the modular system and are available to the assistant for the creation of his project planning suggestions and for the interpretation of the analyzed signals.
Die AKUT-Konfiguration enthält die Gesamtkonfiguration eines AKUT-Projektes . Sie wird von der Hardware-, Analyse-, Merkmals- und Klassifikatorprojektierung sukzessive erstellt und bildet die Grundlage für den Automatikbetrieb 53.The AKUT configuration contains the overall configuration of an AKUT project. It is successively created by the hardware, analysis, feature and classifier configuration and forms the basis for automatic operation 53.
Für die Realisierung der Komponenten wurde ein objektorien- tierter Ansatz gewählt. Die einzelnen Objektklassen sind durch die Verwaltungseinheiten der einzelnen Komponenten desAn object-oriented approach was chosen to implement the components. The individual object classes are through the administrative units of the individual components of the
AKUT-Systems festgelegt.AKUT system defined.
Im Wesentlichen handelt es sich bei den Objekten umThe objects are essentially
• die Hardwareobjekte (Sensor, Signalkonditionierung, ...) • die ablauffähigen Objekte des Automatikbetriebes (Verfahren zur Signalerfassung und -Verarbeitung, Komponenten zur Visualisierung und Archivierung)• the hardware objects (sensor, signal conditioning, ...) • the executable objects of the automatic mode (method for signal acquisition and processing, components for visualization and archiving)
• die Prüflingsbeschreibung für den Technikbaukasten.• The test specimen description for the modular technology system.
• interne Objekte zur Realisierung einer flexiblen Ablauf- Steuerung und eines flexiblen Zugriffs auf die unterschiedlichsten Technikbaukästen.• Internal objects for the implementation of flexible process control and flexible access to a wide range of technical building blocks.
Die einzelnen Objektklassen werden als OLE-Automationsobjekte (= Object Linking & Embedding) realisiert.The individual object classes are implemented as OLE automation objects (= Object Linking & Embedding).
Fig. 6 zeigt die Softwarestruktur des AKUT-BasisSystems . Das AKUT-Basissystem besteht aus folgenden Softwarekomponenten: Hardware-Katalog 39, Hardware-Objekte 34, Projektierablaufsteuerung 37, Automatikbetrieb 35, Kalibrieren und Justieren 36, AKUT-Kern-Objekt 33, allgemeine AKUT-Hardware 40 und anwenderspezifische Hardware 41.6 shows the software structure of the AKUT basic system. The AKUT basic system consists of the following software components: hardware catalog 39, hardware objects 34, configuration sequence control 37, automatic operation 35, calibration and adjustment 36, AKUT core object 33, general AKUT hardware 40 and user-specific hardware 41.
Jede Softwarekomponente bildet dabei eine mit einer definierten Schnittstelle versehene abgeschlossene Implementierungs- einheit. Die als OLE-Objekte realisierten Softwarekomponenten 33, 34 zeichnen sich dadurch aus, daß sie für unterschiedliche „Objektbenutzer" verschiedene Schnittstellen (dargestellt durch das Symbol „—o") anbieten. Dadurch wird z.B. erreicht, daß sich Objekte unterschiedlicher Klassen (z.B. alle ablauf- fähigen Objekte) für einen bestimmten Benutzer (z.B. den Automatikbetrieb) mit einer einheitlichen Schnittstelle präsentieren können, während sie für andere Benutzer, z.B. die AKUT-Projektierung, eine andere, nicht einheitliche, Schnittstelle (Dispatch-Interface) besitzen. Die einzelnen Software- komponenten des AKUT-BasisSystems werden nachfolgend beschrieben.Each software component forms a closed implementation unit with a defined interface. The software components 33, 34 realized as OLE objects are distinguished by the fact that they offer different interfaces (represented by the symbol “—o”) for different “object users”. This means, for example, that objects of different classes (eg all executable objects) can present themselves to a certain user (eg automatic mode) with a uniform interface, while another user, eg AKUT configuration, cannot present another have a uniform interface (dispatch interface). The individual software Components of the AKUT basic system are described below.
Fig. 7 zeigt den Schnittstellenaufbau eines AKUT-Kern-Objekts 42. Der AKUT-Kern 42 besteht aus einer Sammlung von OLE- Automationsobjekten, die von der AKUT-Projektierung und vom Automatikbetrieb angesprochen werden können. Diese OLE- Objekte sind mit unterschiedlichen OLE-Schnittstellen 58, 59, 60 (Interfaces) ausgestattet, über die sie angesprochen wer- den können. Neben dem Dispatch-Interface 58, welches ein das von Objekt zu Objekt variierendes Standardinterface von OLE- Objekten darstellt, gibt es noch weitere, die für die jeweilige Aufgabe standardisiert sind. So existiert für jedes AKUT-Kern-Objekt 42 ein einheitliches Automatikbetrieb- Interface 60 für den Automatikbetrieb, sowie ein Projektierungs-Interface 59 für die AKUT-Projektierung. Das hat den Vorteil, daß die benutzende Applikation nichts von dem Objekt selber wissen muß, sondern jedes Objekt gleich ansprechen kann.7 shows the interface structure of an AKUT core object 42. The AKUT core 42 consists of a collection of OLE automation objects which can be addressed by the AKUT project planning and automatic mode. These OLE objects are equipped with different OLE interfaces 58, 59, 60 (interfaces), via which they can be addressed. In addition to the dispatch interface 58, which represents a standard interface of OLE objects that varies from object to object, there are also others that are standardized for the respective task. For each AKUT core object 42 there is a uniform automatic operation interface 60 for automatic operation, as well as a projecting interface 59 for AKUT projecting. This has the advantage that the application using it does not have to know anything about the object itself, but can address each object equally.
Im Automatikbetrieb übernimmt die Ablaufsteuerung das Ausführen und Synchronisieren der einzelnen Prüfschritte . Die Ablaufsteuerung ist dabei ebenfalls ein AKUT-Kern-, also OLE- Objekt. Damit Prüfschritte parallel ausgeführt werden können, wird jedes OLE-Objekt in einem eigenen Thread aufgerufen. Die Synchronisation der Prüfschritte wird über Events gesteuert.In automatic mode, the sequence control takes over the execution and synchronization of the individual test steps. The sequence control is also an AKUT core, that is, an OLE object. So that test steps can be carried out in parallel, each OLE object is called in its own thread. The synchronization of the test steps is controlled via events.
Die AKUT-Projektierung umfaßt folgende Softwarekomponenten:The AKUT configuration comprises the following software components:
• „ Projektierablauf steuern " : steuert den Projektierablauf und die Kommunikation mit dem Anwender über die Bedienoberfläche• "Control configuration process": controls the configuration process and communication with the user via the user interface
• Hardwareobjekte : beschreiben die Hardwarekonfiguration eines AKUT-Projektes . Diese Objekte werden im Automatikbetrieb nicht benutzt, sind also nicht ablauffähig und daher nicht im AKUT-Kern enthalten. Die Softwarekomponente „ Projektierablauf steuern " bildet das Rahmenprogramm der AKUT-Projektierung und übernimmt folgende Aufgaben: • Bedienoberfläche• Hardware objects: describe the hardware configuration of an AKUT project. These objects are not used in automatic mode, so they cannot run and are therefore not included in the AKUT core. The software component "Control configuration process" forms the framework program of the AKUT configuration and takes on the following tasks: • User interface
• Steuerung und Abwicklung der Projektiervorgangs• Control and execution of the project planning process
• Ansprechen der Hardwareobjekte und Objekte des AKUT-Kerns .• Addressing the hardware objects and objects of the AKUT core.
Die Hardwareobjekte sind wie die Objekte des AKUT-Kerns OLE- Objekte, die die einzelnen Hardwarekomponenten eines AKUT- Systems repräsentieren. Sie stellen den anderen Komponenten der AKUT-Projektierung bzw. des Technikbaukastens folgende Schnittstellen zur Verfügung:The hardware objects are like the objects of the AKUT core OLE objects, which represent the individual hardware components of an AKUT system. They make the following interfaces available to the other components of the AKUT configuration or the modular technology system:
• Dispatch- Interface : Eigenschaften des Objektes können erfragt/gesetzt werden • Projektierungsschni ttstelle : Bereitstellen projektierungsspezifischer Methoden• Dispatch interface: Properties of the object can be queried / set. • Configuration interface: Provision of configuration-specific methods
Der Technikbaukasten bietet dem Anwender die Möglichkeit, sein AKUT-Projekt mit Hilfe eines Assistenten zu projektie- ren. Der Assistent muß dazu sowohl über technologieabhängigesThe technology kit offers the user the option of configuring his AKUT project with the help of an assistant
Spezialwissen als auch über meßtechnisches und analytisches Basiswissen verfügen. Dieses Wissen bildet die Basis für die Erstellung von Projektierungsvorschläge bzw. die Interpretation der verarbeiteten Signale durch den Assistenten. Nachfolgend wird die generelle Bauweise eines Technikbaukastens beschreiben.Have specialized knowledge as well as basic metrological and analytical knowledge. This knowledge forms the basis for the creation of project planning suggestions and the interpretation of the processed signals by the assistant. The general design of a modular technology system is described below.
Grundlage für das Assistentenwissen eines Technikbaukastens bildet die technologieabhängige Wissensbasis, die das, für den Einsatz eines AKUT-Systems in einer bestimmten Technologie relevante, technologische Wissen in einer umgangssprachlichen Form enthält. Aus diesem Wissen werden die technologi schen Regeln abgeleitet, die zusammen mit dem für jeden Tech- nikbaukasten gültigen meßtechnischen (Hardware, Signalauswertung) Wissen das sog. Assistentenwissen bilden.The technology-dependent knowledge base, which contains the technological knowledge relevant for the use of an AKUT system in a certain technology, forms the basis for the assistant knowledge of a technology kit in a colloquial form. From this knowledge, the technological rules are derived, which, together with the nik modular system of valid metrological (hardware, signal evaluation) knowledge form the so-called assistant knowledge.
Das meßtechnische bzw. Hardwarewissen ist technologieunabhängig und größtenteils bereits in den entsprechenden Hardwareobjekten und Objekten des AKUT-Kerns (Analyseverfahren, Prüfelemente) enthalten. Der Assistent kann auf dieses Wissen zurückgreifen. Lediglich die (allgemeingültigen) Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Hardwarekomponenten, die für die Erstellung einer konsistenten Hardwarekonfiguration relevant sind, sind im Assistenten hinterlegt.The metrological or hardware knowledge is technology-independent and for the most part already contained in the corresponding hardware objects and objects of the AKUT core (analysis methods, test elements). The assistant can draw on this knowledge. Only the (generally applicable) dependencies between the individual hardware components, which are relevant for creating a consistent hardware configuration, are stored in the wizard.
Das technologische Wissen muß für jeden Technikbaukasten neu erstellt und u.U. für spezielle Anwendungen auch zusätzlich erweitert werden können. Die Regeln, die sich aus dem technologischen Wissen ableiten, werden deshalb in einer spezifischen Regelsprache formuliert, die vom Technikbaukasten interpretiert werden kann. Über die technologischen Regeln können die Attribute aller Hardware- und AKUT-Kern-Objekte lo- gisch und/oder arithmetisch verknüpft werden. Die technologischen Regeln können wie folgt klassifiziert werden:The technological knowledge must be created anew for every technology kit and possibly can also be expanded for special applications. The rules that derive from technological knowledge are therefore formulated in a specific rule language that can be interpreted by the modular technology system. The attributes of all hardware and AKUT core objects can be linked logically and / or arithmetically using the technological rules. The technological rules can be classified as follows:
Figure imgf000032_0001
Fig. 7 zeigt die Softwarekomponenten des Technikbaukastens 61 und das Zusammenspiel mit den Komponenten der AKUT- Projektierung 38. Dabei sind die einzelnen Komponenten der AKUT-Projektierung mit den bereits im Zusammenhang mit Fig. 6 verwendeten Bezugszeichen versehen. Der Technikbaukasten 61 besteht aus den Softwarekomponenten: Assistent 62, technologische Hardwarekomponente 63, Regelinterpreter 64, technologische Regeln 65 und Prüfling 66.
Figure imgf000032_0001
FIG. 7 shows the software components of the modular system 61 and the interaction with the components of the AKUT project planning 38. The individual components of the AKUT project planning are provided with the reference numerals already used in connection with FIG. 6. The technology kit 61 consists of the software components: assistant 62, technological hardware component 63, rule interpreter 64, technological rules 65 and device under test 66.
Die einzelnen Komponenten werden nachfolgend beschrieben. Der Assistent 62 bietet der AKUT-Projektierung 38 die Möglichkeit, zum einen Projektierungsvorschläge für einen bestimmten AKUT-Objekttyp (z.B. Sensoren, Signalauswerteverfahren, ...) abzurufen und zum anderen Parameter eines analysierten Zeit- Signals interpretieren zu lassen. Da die AKUT-Projektierung 38 die Assistenten 62 beliebiger Technikbaukästen 61 ansprechen können muß, stellen die Assistenten 62 aller Technikbaukästen 61 ein einheitliches Interface zur Verfügung.The individual components are described below. The assistant 62 offers the AKUT project planning 38 the possibility, on the one hand, to call up project proposals for a certain AKUT object type (e.g. sensors, signal evaluation methods, ...) and, on the other hand, to have parameters of an analyzed time signal interpreted. Since the AKUT configuration 38 must be able to address the assistants 62 of any modular technology 61, the assistants 62 of all the modular technology 61 provide a uniform interface.
Der Assistent 62 stellt über das Interface für die Projektierungsvorschläge folgende Leistungen zur Verfügung:The assistant 62 provides the following services via the interface for the configuration suggestions:
• Erstellung eines Projektierungsvorschlags für eine bestimmte Hardwarekomponente (Sensor, Signalkonditionierung, Erfassungsbaugruppe und PC) • Erstellung eines Projektierungsvorschlags für die Auswerteverfahren (genauer: Analysekanäle) , Merkmale und Klassi- fikatoren.• Creation of a configuration proposal for a specific hardware component (sensor, signal conditioning, acquisition module and PC) • Creation of a configuration proposal for the evaluation methods (more precisely: analysis channels), features and classifiers.
Als Ergebnis übergibt der Assistent 62 der AKUT-Projektierung 38 eine Liste der vorgeschlagenen Objekte (genauer der entsprechenden Objektidentifikationen) .As a result, the assistant 62 transfers the AKUT project planning 38 a list of the proposed objects (more precisely the corresponding object identifications).
Für die Interpretation der analysierten Zeitsignale bietet der Assistent 62 folgende Leistungen: • für bestimmte Parameter (Zeit, Frequenz, etc.) liefert er typische Größen (z.B. Lamellenfrequenz, Drehfrequente, etc. ) .Assistant 62 offers the following services for interpreting the analyzed time signals: • For certain parameters (time, frequency, etc.), it provides typical values (eg slat frequency, rotational frequency, etc.).
• vorgegebene Parameterwerte werden in Abhängigkeit solcher Größen dargestellt (z.B. Frequenz als Vielfaches der Lamellenfrequenz) .• Predefined parameter values are displayed depending on such variables (e.g. frequency as a multiple of the slat frequency).
Der Assistent 62 bildet jede Anforderung auf eine (oder mehrere) technologische Regeln ab, die er über Schlüsselbegriffe auswählt. Er wird dabei durch den technologieunabhängigen Regelinterpreter unterstützt, der eine Regel über den Schlüsselbegriff identifizieren und anschließend interpretieren kann. Dabei beschafft sich der Regelinterpreter selbständig alle für die Abarbeitung der Regeln notwendigen Werte aus der technologiespezifischen Beschreibung des - als OLE-Objekt realisierten -Prüflings 66, den Hardwareobjekten und den Objekten des AKUT-Kerns .The assistant 62 maps each request to one (or more) technological rules, which it selects using key terms. He is supported by the technology-independent rule interpreter, who can identify a rule using the key term and then interpret it. The rule interpreter independently obtains all the values necessary for processing the rules from the technology-specific description of the test object 66, which is implemented as an OLE object, the hardware objects and the objects of the AKUT core.
Die funktionalen Komponenten des AKUT-BasisSystems 38, 61 spiegeln sich in den entsprechenden Softwarekomponenten wider.The functional components of the AKUT basic system 38, 61 are reflected in the corresponding software components.
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000034_0001
Das AKUT-System erfüllt bzgl . Dynamik und Erweiterbarkeit folgende Anforderungen: • Der Automatikbetrieb muß die unterschiedlichsten Prüfabläufe, die über die AKUT-Projektierung erstellt werden, steuern können.The AKUT system fulfills Dynamics and expandability following requirements: • Automatic mode must be able to control a wide variety of test sequences that are created via the AKUT configuration.
• Das AKUT-Basissystem muß mit unterschiedlichen Technikbau- kästen ablauffähig sein, ohne daß dafür eine besondere• The AKUT basic system must be able to run with different technology kits without a special one
Konfigurierung notwendig ist.Configuration is necessary.
• Das AKUT-Basissystem muß um (anwenderspezifische) Verfahren zur Signalverarbeitung erweiterbar sein.• The AKUT basic system must be expandable with (user-specific) signal processing methods.
• Die Technikbaukästen müssen um anwenderspezifisches tech- nologisches Wissen erweitert werden können.• It must be possible to expand the engineering kits with user-specific technological knowledge.
• Alle Erweiterungen müssen ohne Rückwirkungen auf das bereits bestehende AKUT-System möglich sein.• All extensions must be possible without repercussions on the existing AKUT system.
Für die Modifikation des Inhaltes des Hardwarekataloges steht ein maskenorientierter Editor zur Verfügung. Die Funktionen des Systemkerns sind über OLE-Automationsobjekte ansprechbar.A mask-oriented editor is available for modifying the content of the hardware catalog. The functions of the system core can be addressed via OLE automation objects.
Die Fig. 9 - 22 zeigen jeweils beispielhafte Eingabe- und Anzeigemasken eines akustischen Prüf- und Projektierungssy- stems, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 8 erläutert wurde.9-22 each show exemplary input and display masks of an acoustic test and projecting system, as was explained in connection with FIGS. 1 to 8.
Im einzelnen zeigt Fig. 9 beispielhafte erste Eingabemasken 67,68,69 zur Festlegung des Namens und des Abspeicherpfades zur Projektierung eines neuen Prüflings. Die Aktivierung dieser Eingabemasken ist bei Erstellen eines neuen Akut- Projektes erforderlich.9 shows exemplary first input masks 67, 68, 69 for specifying the name and the storage path for project planning of a new test object. The activation of these input masks is necessary when creating a new acute project.
FIG 10 zeigt beispielhafte zweite Eingabemasken 70,71 zur Projektierung eines neuen Prüflings mit entsprechender Meßanordnung, sogenannte Akut-Projekt-Masken.10 shows exemplary second input masks 70, 71 for project planning a new test object with a corresponding measuring arrangement, so-called acute project masks.
FIG 11 zeigt beispielhafte dritte Eingabemasken 72,73 zur weiteren Projektierung eines neuen Prüflings mit entsprechen- der Meßanordnung unter Anwendung einer assistentenuntersütz- ten Projektierung mit Auswahl von Hardwarekomponenten aus dem sogenannte Technikbaukasten.11 shows exemplary third input masks 72, 73 for further project planning of a new test object with corresponding the measuring arrangement using an assistant-supported configuration with selection of hardware components from the so-called technology kit.
FIG 12 zeigt beispielhafte vierte Eingabemasken 74,75 zur Projektierung der technischen Eigenschaften des Prüflings, der sogenannten Prüflingsbeschreibung.12 shows exemplary fourth input masks 74, 75 for configuring the technical properties of the test object, the so-called test object description.
FIG 13 zeigt beispielhafte fünfte Eingabemasken 76,77 zur Auswahl von akustischen Sensoren für den Prüfling, wobei sogenannte Assistentenvorschläge für Sensoren verwendet werden.FIG. 13 shows exemplary fifth input masks 76, 77 for selecting acoustic sensors for the test object, so-called assistant suggestions for sensors being used.
FIG 14 zeigt eine sechste Eingabemaske 78 zur Eingabe von neuen akustischen Sensoren. Dabei werden neue Sensoren in die bereits bestehende Sammlung an Sensoren eingefügt.14 shows a sixth input mask 78 for the input of new acoustic sensors. New sensors are added to the existing collection of sensors.
FIG 15 zeigt beispielhafte siebte Eingabemasken 79,80,81 zur Anzeige der technischen Eigenschaften von akustischen Sensoren. Hierdurch wird die Auswahl eines Sensors aus dem HW- Katalog unterstützt.FIG. 15 shows exemplary seventh input masks 79, 80, 81 for displaying the technical properties of acoustic sensors. This supports the selection of a sensor from the HW catalog.
FIG 16 zeigt eine achte Eingabemaske 82 zum Start einer akustischen Prüfung, d.h. einer Musteraufnahme in Form einer Aufnahme typischer Prüflinge.16 shows an eighth input mask 82 for starting an acoustic test, i.e. a sample picture in the form of a picture of typical test objects.
FIG 17 zeigt beispielhafte neunte Eingabemasken 83 , 84 zur Beobachtung einer akustischen Prüfung beispielsweise im Zusammenhang mit einer neuen Aufnahme.17 shows exemplary ninth input masks 83, 84 for observing an acoustic test, for example in connection with a new recording.
FIG 18 zeigt beispielhafte zehnte Eingabemasken 85,86 zur18 shows exemplary tenth input masks 85, 86 for
Darstellung des Ergebnisses einer akustischen Prüfung in Form einer Aufnähme-Maske, d.h. einer Darstellung der aufgenommenen akustischen Signale. FIG 19 zeigt eine elfte Eingabemaske 87 zur Auswahl und Projektierung des akustischen Analyseverfahrens zur Auswertung der Ergebnisses einer akustischen Prüfung. Dabei geht es um eine Festlegung der Auswerteverfahren, d.h. der Analysekanäle und der Prüfmerkmale .Representation of the result of an acoustic test in the form of a recording mask, ie a representation of the recorded acoustic signals. 19 shows an eleventh input mask 87 for selecting and projecting the acoustic analysis method for evaluating the results of an acoustic test. This involves defining the evaluation methods, ie the analysis channels and the test characteristics.
FIG 20 zeigt beispielhafte zwölfte Eingabemasken 88,89 zur weiteren Projektierung des akustischen Analyseverfahrens, d.h. zur Einstellung der Schwellen für Prüfmerkmale.20 shows exemplary twelfth input masks 88, 89 for further configuration of the acoustic analysis method, i.e. for setting the thresholds for inspection characteristics.
FIG 21 zeigt beispielhafte dreizehnte Eingabemasken 90,91,92 zur Generierung der Parameter für eine automatische akustischen Prüfung. Ziel ist dabei eine Parametrierung des Automatikbetriebes zur Generierung einer PrüfSpezifikationen.21 shows exemplary thirteenth input masks 90, 91, 92 for generating the parameters for an automatic acoustic test. The aim is to parameterize the automatic mode to generate test specifications.
FIG 22 zeigt eine vierzehnte Eingabemaske zur Anzeige der technischen Eigenschaften von Sensoren, den sogenannten AKUT- Hardware-Katalog Manager oder HW-Editor.22 shows a fourteenth input mask for displaying the technical properties of sensors, the so-called AKUT hardware catalog manager or hardware editor.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit ein System und ein Verfahren zur Projektierung und zur Durchführung von Prüfablaufen. Das System besteht aus einem Hardwarekatalog 2, in dem für das System relevante Hardwareobjekte 2a..2d als Abbild realer Hardwarekomponenten (z.B. Kalibratoren, Senso- ren, Signalkonditionierungen, Signalerfassungsbaugruppen, Aktuatoren) gespeichert sind, und aus ablauffähigen Objekten 3a..3d (z.B. Signalerfassung- und Verarbeitung, Visualisierung, Archivierung) zur Projektierung und/oder Prüfung eines aus den Hardwareobjekten und/oder aus den ablauffähigen Ob- jekten gebildeten Meßaufbaus . Die Hardwareobjekte 2a..2d und die ablauffähigen Objekte 3a..3d weisen mindestens eine vorgebbare Schnittstelle 17..21 auf, die zur Verschaltung der Hardwareobjekte 2a..2d und/oder der ablauffähigen Objekte 3a..3d vorgesehen ist. Durch die Abbildung der Meßhardware- komponenten und Prüfalgorithmen als Softwareobjekte, entsteht ein PrüfWerkzeug, mit dem durchgehend und komplett projektiert werden kann. Da die Projektierungsdaten sofort einsetzbar und ablauffähig sind, können Hardwareobjekte sowie Signalverarbeitungsverfahren einfach miteinander verbunden und flexibel geändert werden. Ein ansonsten erforderliches Kompilieren entfällt, wodurch Prüfablaufe einfach angepaßt werden können. In summary, the invention thus relates to a system and a method for project planning and for carrying out test sequences. The system consists of a hardware catalog 2 in which hardware objects 2a..2d relevant to the system are stored as an image of real hardware components (e.g. calibrators, sensors, signal conditioning, signal acquisition modules, actuators), and executable objects 3a..3d (e.g. Signal acquisition and processing, visualization, archiving) for project planning and / or testing of a measurement setup formed from the hardware objects and / or from the executable objects. The hardware objects 2a..2d and the executable objects 3a..3d have at least one predefinable interface 17..21, which is provided for interconnecting the hardware objects 2a..2d and / or the executable objects 3a..3d. The mapping of the measurement hardware components and test algorithms as software objects creates a test tool that can be used to plan continuously and completely. Since the configuration data can be used immediately and is executable, hardware objects and signal processing methods can be easily linked and flexibly changed. Compiling, which is otherwise required, is eliminated, which means that test sequences can be easily adapted.

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur Projektierung (5a) und Durchführung von Prüfablaufen (5b) mit einem Hardwarekatalog (1), in dem für das Sy- stem relevante Hardwareobjekte (2) als Abbild realer Hardwarekomponenten gespeichert sind, und mit PrüfablaufObjekten (3) als Abbild von Signalverarbeitungsalgorithmen und mit einer Verarbeitungsvorrichtung (4) zur Verschaltung der Hardwareobjekte (2) und der Prüfablaufobjekte (3) zu einem Prüfauf- bau (5) und zur Durchführung der Prüfablaufe, wobei die Hardwareobjekte (2) und die Prüf blaufobjekte (3) mindestens eine vorgebbare Schnittstelle (17..21) aufweisen, die zur Verschaltung der Hardwareobjekte (2) und/oder der PrüfablaufObjekte (3) vorgesehen ist.1. System for project planning (5a) and implementation of test sequences (5b) with a hardware catalog (1), in which hardware objects (2) relevant to the system are stored as an image of real hardware components, and with test sequence objects (3) as an image of Signal processing algorithms and with a processing device (4) for interconnecting the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) to form a test setup (5) and for carrying out the test sequences, the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) at least one Have predefinable interface (17..21), which is provided for interconnecting the hardware objects (2) and / or the test sequence objects (3).
2. System nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hardwareobjekte (2) und die Prüfablaufobjekte (3) als2. System according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) as
OLE-Objekte ausgebildet sind.OLE objects are formed.
3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hardwareobjekte (2) und die Prüfablaufobjekte (3) eine erste Schnittstelle (17, 19) zur Projektierung der Hardwa- reobjekte (2) und der Prüfablaufobjekte (3) und eine zweite Schnittstelle (18, 20) für einen Automatikbetrieb aufweisen, wobei im Automatikbetrieb eine Steuervorrichtung zur Ausführung und Synchronisation des Prüfablaufs (5b) vorgesehen ist.3. System according to one of claims 1 or 2, characterized in that the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) a first interface (17, 19) for projecting the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) and one have second interface (18, 20) for an automatic mode, a control device for executing and synchronizing the test sequence (5b) being provided in the automatic mode.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hardwareobjekte (2) und die Prüfablaufobjekte (3) Informationsdaten zu ihrer Funktion aufweisen. 4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) have information data on their function.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das System zur Erfassung und Auswertung von vibroakusti- schen, technischen Kennwerten von technischen Objekten, ins- besondere von Elektromotoren vorgesehen ist.5. System according to one of claims 1 to 4, so that the system is provided for the detection and evaluation of vibro-acoustic, technical characteristics of technical objects, in particular electric motors.
6. Verfahren zur Projektierung (5a) und Durchführung von Prüfablaufen (5b) , bei dem in einem Hardwarekatalog (1) für das System relevante Hardwareobjekte (2) als Abbild realer Hardwarekomponenten und Prüfablaufobjekte (3) als Abbild von Signalverarbeitungsalgorithmen gespeichert werden, bei dem die Hardwareobjekte (2) und die Prüfablaufobjekte (3) zu einem Prüfaufbau (5) miteinander verschaltet werden und bei dem der Prüfablauf über eine vorgebbare Schnittstelle (17..21) der Hardwareobjekte (2) und der Prüfablaufobjekte (3) mit zu- geordneten Funktionen durchgeführt.6.Procedure for project planning (5a) and execution of test sequences (5b), in which hardware objects (2) relevant to the system are stored in a hardware catalog (1) as an image of real hardware components and test sequence objects (3) as an image of signal processing algorithms, in which the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) are interconnected to form a test setup (5) and in which the test sequence is assigned to the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) via a predefinable interface (17..21) Functions performed.
7. Verfahren nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hardwareobjekte (2) und die Prüfablaufobjekte (3) als OLE-Objekte realisiert werden.7. The method according to claim 6, so that the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) are realized as OLE objects.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem Automatikbetrieb die Hardwareobjekte (2) und die Prüfablaufobjekte (3) über eine zweite Schnittstelle (18, 20) miteinander verbunden sind, wobei im Automatikbetrieb vorgebbare Parameter der Hardwareobjekte (2) und der PrüfablaufObjekte (3) für eine Projektierung und/odeer einen Prüfablauf zugrunde gelegt werden.8. The method according to any one of claims 6 or 7, characterized in that in an automatic mode, the hardware objects (2) and the test sequence objects (3) are connected to one another via a second interface (18, 20), parameters of the hardware objects (2 ) and the test sequence objects (3) for project planning and / or a test sequence.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Verfahren einen Kalibrierungsschritt, in dem ein Vergleich eines EingangsSignals einer Hardwarekomponente (2), insbesondere eines Sensors mit einem vorgebbaren Normalwert erfolgt, sowie einen Justierungsschritt aufweist, in dem veränderbare Faktoren einer Hardwarekomponente (2) oder eines PrtüfablaufObjekts (3) an einen vorgebbaren Toleranzwert an- gepaßt werden.9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the method comprises a calibration step in which a comparison of an input signal of a hardware component (2), in particular a sensor with a predeterminable normal value, and has an adjustment step in which changeable factors of a hardware component (2) or a test sequence object (3) are adapted to a predefinable tolerance value.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verfahren zur Erfassung und Auswertung von vibroaku- stischen, technischen Kennwerten von technischen Objekten, insbesondere von Elektromotoren verwendet wird. 10. The method according to any one of claims 6 to 9, so that the method is used to record and evaluate vibro-acoustic, technical characteristics of technical objects, in particular electric motors.
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