BRPI1011291B1

BRPI1011291B1 - Sistema de monitoramento para pelo menos um aparelho, aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material e método para monitorar pelo menos um aparelho

Info

Publication number: BRPI1011291B1
Application number: BRPI1011291-0A
Authority: BR
Inventors: Johannes Starkl; Alexander Stukenkemper
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2019-10-01
Also published as: CN102448859A; JP2012528059A; EP2435349A1; EP2435349B1; DE102009022962A1; CA2763591A1; ES2402892T3; CN102448859B; WO2010136278A1; BRPI1011291B8; US20120078576A1; US9701506B2; BRPI1011291A2

Abstract

"sistema de monitoramento para pelo menos um aparelho, aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material e método para monitorar pelo menos um aparelho". a presente invenção refere-se a um sistema de monitoramento (1) para um aparelho (2) para produzir e/ou processar uma trama de material (4), em que o sistema de monitoramento compreende pelo menos um processador (10) e é equipado para realizar uma etapa de monitoramento de estado e processo no aparelho pela detecção e visualização de sinais de modo síncrono, que podem ser gerados por pelo menos um primeiro dispositivo de análise (5) para detectar ruptura da trama de material (4) no aparelho (2) e por vários outros dispositivos de análise adicionais (6a, 6b, 6c, 6d) para captar variáveis de medição e influência físicas na região do aparelho. a invenção adicionalmente refere-se a um aparelho compreendendo um tal sistema de monitoramento e a um método utilizando tal sistema de monitoramento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE MONITORAMENTO PARA PELO MENOS UM APARELHO, APARELHO PARA PRODUZIR E/OU PROCESSAR UMA TRAMA DE MATERIAL E MÉTODO PARA MONITORAR PELO MENOS UM APARELHO.

[001] A presente invenção refere-se a um sistema de monitoramento para pelo menos um aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material, bem como a um aparelho e a um método, nos quais o sistema de monitoramento é usado.

[002] Na produção e/ou processamento de tramas de material, a exigência por um aperfeiçoamento na produtividade leva a rendimentos de produção mais e mais altos dos aparelhos usados e, em consequência disso, também a velocidades mais e mais altas das tramas de material e/ou velocidades das máquinas mais altas.

[003] Forças que atuam sobre uma trama de material, que a baixas velocidades ainda não constituem um problema, a altas velocidades levam a fenômenos tais como agitação da trama de material, por exemplo, e como resultado, fazem com que a referida trama de material se rompa. Essas rupturas não controladas e indesejáveis sempre resultam em tempo de manutenção para a máquina e, consequentemente, em um período de inatividade da produção. Um outro problema em conexão com rupturas do referido tipo é que a trama de material corre fora de controle através do aparelho ou de uma subseção do aparelho se a ocorrência da ruptura não for detectada de modo suficientemente rápido.

[004] A fim de possibilitar que a causa de uma ruptura da trama de material seja analisada, atualmente estão sendo desenvolvidos primeiros dispositivos de análise, que utilizam, entre outros, scanners de laser, sistemas de vídeo, sensores fotoelétricos, detectores de ruptura etc. Os documentos DE 42 16 653 A1 e DE 41 16 653 A1, por

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 4/19

2/9 exemplo, métodos de primeiros dispositivos de análise para detectar a ruptura de uma trama de material.

[005] Mas, a detecção segura de rupturas não é a única exigência. Também são necessários controles de qualidade habituais e a aquisição contínua de outras variáveis de medição e influência, que afetam a produção e/ou o processamento de uma trama de material. Diversos outros dispositivos de análise são postos à disposição para esse fim.

[006] Podem ser citados como exemplos típicos de aparelhos para a produção e/ou processamento de tramas de material, que consistem, por exemplo, em papel, papelão, filme plástico, folha metálica, têxteis ou compostos, que compreendem dois ou mais dos referidos materiais, entre outros, máquinas papeleiras, prensas, calandras, máquinas perfuradoras rotativas, máquinas cortadoras rotativas e similares.

[007] Portanto, estão disponíveis para o operador de um aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material sinais fornecidos pelos diversos primeiros e outros dispositivos de análise para realizar o monitoramento de estado e processo na região do aparelho.

[008] Tem sido difícil no presente momento correlacionar os diferentes sinais um ao outro, particularmente, mais de dois sinais. Variáveis de medição e influência, que são atribuíveis ao operador do aparelho, fatores ambientais e assim por diante também são difíceis de ser correlacionadas uma à outra e a sinais em relação à detecção de ruptura.

[009] O objeto da invenção é, portanto, pôr à disposição uma possibilidade aperfeiçoada para monitorar pelo menos um aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material.

[0010] O objeto é alcançado por meio de um sistema de monitoramento para pelo menos um aparelho para produzir e/ou processar

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 5/19

3/9 uma trama de material, sendo que o sistema de monitoramento compreende pelo menos uma unidade de computação e está configurado para realizar monitoramento de estado e processo no pelo menos um aparelho, captando e visualizando de modo sincronizado em tempo sinais que podem ser gerados por meio de pelo menos um primeiro dispositivo de análise para detectar uma ruptura da trama de material no pelo menos um aparelho e por meio de diversos outros dispositivos de análise, para captar variáveis físicas de medição e influência na região do pelo menos um aparelho.

[0011] O objeto também é alcançado por meio de um aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material, que compreende pelo menos um primeiro dispositivo de análise para detectar uma ruptura da trama de material e diversos outros dispositivos de análise, para captar variáveis físicas de medição e influência, sendo que o aparelho está conectado ao sistema de monitoramento de acordo com a invenção.

[0012] Por último, o objeto é alcançado por meio de um método para monitorar pelo menos um aparelho para produzir e/ou processar uma trama de material, usando o sistema de monitoramento de acordo com a invenção, sendo que o monitoramento de estado e processo é realizado no pelo menos um aparelho por meio do sistema de monitoramento, que inclui pelo menos uma unidade de computação, captando e visualizando de modo sincronizado em tempo sinais que são gerados por meio de pelo menos um primeiro dispositivo de análise para detectar uma ruptura da trama de material no pelo menos um aparelho e por meio de diversos outros dispositivos de análise, para captar variáveis físicas de medição e influência.

[0013] O que deve ser entendido por visualização de modo sincronizado em tempo no presente contexto é uma representação de todos os sinais que podem ser registrados opticamente pelo operador

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 6/19

4/9 de um aparelho sobre um eixo de tempo comum, com base na qual uma correlação temporal dos sinais individuais detectados é possível, eficientemente, em um relance.

[0014] A invenção tem a vantagem de que o operador de um aparelho agora não está mais obrigado a monitorar e, quando necessário, avaliar diferentes indicadores ou monitores em diferentes dispositivos de análise, a maioria dos quais está disposto espacialmente separado um do outro e correlacionar os mesmos manualmente um ao outro. O sistema de monitoramento permite uma visualização simultânea de sinais, que previamente não podiam ser correlacionados um ao outro sem dificuldade. Isso possibilita uma localização e reparação e análise de defeitos particularmente rápidas e eficientes no pelo menos um aparelho. Defeitos na região do pelo menos um aparelho podem ser potencialmente previstos já antes que ocorram, desse modo possibilitando uma intervenção mais oportuna do que até agora e permitindo que sejam iniciadas contramedidas. A garantia de qualidade e a documentação são consideravelmente simplificadas por meio do sistema de monitoramento e o rendimento da produção é aumentado.

[0015] Além disso, uma pluralidade de aparelhos mutuamente independentes pode ser monitorada por meio de um único sistema de monitoramento e, quando necessário, examinados seus sinais detectados, um em comparação com o outro. Isso possibilita um aperfeiçoamento adicional na aquisição de variáveis críticas de medição e influência, bem como na detecção de interações, que normalmente não ficam evidentes, quando um aparelho individual está sendo considerado.

[0016] A pelo menos uma unidade de computação do sistema de monitoramento inclui, de preferência, pelo menos um programa de computador, por meio do qual os sinais do primeiro e dos outros dispositivos de análise podem ser captados e sincronizados em uma bar

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 7/19

5/9 ra de tempo. De modo particularmente preferido, os sinais podem ser arquivados e armazenados por meio do pelo menos um programa de computador de modo sincronizado em tempo por um período de tempo relativamente longo. Dessa maneira, comparações com arquivos registrados por ouros aparelhos na mesma unidade de computação ou oura unidade de computação do sistema de monitoramento também podem ser realizadas sem dificuldade.

[0017] Nesse caso, não é necessário captar todos os sinais que são gerados pelo primeiro e/ou outros dispositivos de análise do pelo menos um aparelho no sistema de monitoramento. Mas, pelo menos os sinais que já são conhecidos do operador como pertinentes devem ser captados. Não obstante, mostrou-se útil captar todos os sinais presentes na região do pelo menos um aparelho, a fim de possibilitar não apenas as interações e influências já conhecidas, mas também as não conhecidas previamente, entre variáveis de medição e influência, a ser identificadas.

[0018] O sistema de monitoramento inclui, de preferência, pelo menos uma unidade de exibição, tal como, por exemplo, uma tela, monitor ou similar, para permitir a visualização sincronizada em tempo dos sinais captados e sincronizados pela ao menos uma unidade computação. O referido meio de visualização pode ser uma unidade de exibição disposta a alguma distância do pelo menos um aparelho, por exemplo, uma unidade de exibição em um centro de controle, para possibilitar o controle remoto de um aparelho. Nesse caso, a pelo menos uma unidade de exibição está conectada à pelo menos uma unidade de computação por meio de um cabo ou sem fio ou, alternativamente, ela é um componente da pelo menos uma unidade de computação.

[0019] A pelo menos uma unidade de computação está configurada, particularmente, para captar sinais que podem ser gerados por pe

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 8/19

6/9 lo menos um scanner de laser e/ou pelo menos uma câmera e/ou pelo menos uma câmera de vídeo e/ou pelo menos um sensor fotoelétrico e/ou pelo menos um sensor de intensidade de luz ou similares. Os mesmos estão dispostos, de preferência, na região de um primeiro dispositivo de análise para detectar uma ruptura da trama de material. [0020] A pelo menos uma unidade de computação está configurada, além disso, de preferência, para captar sinais que podem ser gerados por pelo menos um sensor de velocidade e/ou pelo menos um amperímetro e/ou pelo menos um voltímetro e/ou pelo menos um sensor de temperatura e/ou pelo menos um dispositivo medidor de umidade e/ou pelo menos uma unidade de alarme acústico e/ou pelo menos uma unidade alarme óptico ou similares.

[0021] Outros sinais que refletem um movimento da trama de material, um defeito na trama de material, tal como, por exemplo, na forma de furos, rupturas, dobras, bordas viradas para cima etc., um funcionamento deficiente do aparelho, uma intervenção por um operador e assim por diante, podem ser captados por meio da pelo menos uma unidade de computação, sincronizados e visualizados de modo sincronizado em tempo por meio da pelo menos uma unidade de exibição. [0022] De preferência, também pelo menos dois aparelhos para produzir e/ou processar uma trama de material ou uma trama de material podem, em cada caso, ser monitorados por meio do sistema de monitoramento. Nesse caso, os aparelhos monitorados podem ser operados independentemente um do ouro ou em paralelo, por exemplo, duas máquinas papeleiras, cada uma das quais produz uma trama de material. Mas, os aparelhos monitorados também podem ser operados sucessivamente. Esse seria o caso, por exemplo, com uma máquina papeleira e uma máquina perfuradora rotativa imediatamente sucessiva, sendo que a máquina perfuradora rotativa perfura furos na trama de material produzida na máquina papeleira.

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 9/19

7/9 [0023] A figura 1 mostra esquematicamente um exemplo possível de um sistema de monitoramento e um aparelho e um método de acordo com a invenção.

[0024] Na metade inferior do diagrama na figura 1 é mostrado esquematicamente um aparelho 2 para produzir uma trama de material 4. O aparelho 2 compreende uma máquina papeleira 3, na qual a trama de material 4, nesse caso, na forma de uma trama de papel, é formada e transportada na direção da seta. O aparelho 2 compreende, ainda, um primeiro dispositivo de análise 5 para detectar uma ruptura da trama de material 4, sendo que o dispositivo de análise 5 coleta as variáveis de medição M1, M2, M3, M4 na região da máquina papeleira 3 por meio de sensores fotoelétricos e sensores de velocidade, liga os mesmos uns aos outros e, no caso de ser detectada uma ruptura da trama de material, emite um sinal de alarme. Nesse caso, o primeiro dispositivo de análise 5 também pode intervir no controle de circuito aberto e/ou fechado da máquina papeleira 3, a fim de impedir uma ruptura iminente e/ou, depois de ter ocorrida a ruptura, iniciar medidas de segurança, tais como, por exemplo, parar a máquina papeleira 3 e similar. O aparelho 2 compreende, ainda, dispositivos de análise 6a, j6b, 6c, 6d para captar variáveis físicas de medição e influência na região do aparelho 2. Portanto, um primeiro dos outros dispositivos de análise 6a é um multímetro, que capta uma variável de medição M5 na forma de um consumo de corrente elétrica, e uma variável de medição M6 na forma de uma voltagem de um motor de acionamento na região da máquina papeleira

3. Um segundo dos outros dispositivos de análise 6b é um dispositivo medidor de temperatura, que mede a temperatura ambiente como uma variável de influência E1, que atua sobre a máquina papeleira 3.

[0025] Um terceiro dos outros dispositivos de análise 6c é uma câmera de vídeo, que como variáveis de medição M7 e M8 fornece imagens da trama de material 4 durante sua passagem através da

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 10/19

8/9 máquina papeleira 3. A formação de dobras, furos, bordas viradas para cima, rupturas ou outros defeitos na trama de material 4 podem ser detectados por meio da câmera de vídeo. Um quarto dos outros dispositivos de análise 6d é um dispositivo medidor de umidade, que mede a umidade do ar absoluta na vizinhança da máquina papeleira 3 como uma variável de influência E2, que atua sobre a máquina papeleira. Outros dispositivos adicionais, que registram o funcionamento deficiente da máquina papeleira 3, o avanço da trama de material 4 na máquina papeleira 3, instruções do operador, intervenções pelo operador, outro fator de influência externos, tais como, por exemplo, devido à vibração ou radiação solar incidente e similares, naturalmente também podem estar presentes.

[0026] Na metade superior do diagrama na figura 1 também é mostrado esquematicamente um sistema de monitoramento 1 para o aparelho 2, sendo que o sistema de monitoramento 1 inclui uma unidade de computação 1a. A unidade de computação 1a está configurada para realizar monitoramento de e processo no aparelho 2, captando e visualizando de modo sincronizado em tempo os sinais S1, S2,S3, S4, S5, que são gerados por meio do primeiro dispositivo de análise 5, para detectar uma ruptura da trama de material e por meio dos outros dispositivos de análise 6a, 6b, 6c, 6d, para captar variáveis de medição físicas M1, M2, M2, M4, M5, M6, M7, M8 e variáveis de influência E1, E2 na região do aparelho 2.

[0027] A unidade de computação 1a inclui um programa de computador, por meio do qual os sinais S1, S2, S3, S4, S5 são captados e sincronizados em uma barra de tempo. O sistema de monitoramento 1 inclui, adicionalmente, uma unidade de exibição 12, que, no presente exemplo, está integrado na unidade de computação 1a, embora também possa estar conectada à unidade de computação 1a simplesmente por meio de um cabo ou sem fio.

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 11/19

9/9 [0028] O dispositivo de exibição 12 serve para dar ao operador do aparelho 2 uma síntese visual detalhada de todos os sinais gerados S1, S2, S3, S4, S5 em um único dispositivo de exibição e em uma barra de tempo comum.

[0029] Isto torna mais fácil para o operador do aparelho 2 reconhecer relações entre sinais individuais S1, S2, S3, S4, S5. A localização e reparação e a análise de defeitos são tornadas mais fáceis e mais rápidas. Isso possibilita ao operador reagir rapidamente e evitar danos ao aparelho 2 em tempo oportuno. Além disso, a garantia de qualidade e a documentação são consideravelmente simplificadas e aperfeiçoadas e o rendimento da produção é aumentado.

[0030] Uma pessoa com qualificação média na técnica, com conhecimento da invenção, é capaz de, sem dificuldade, aplicar a solução de acordo com a invenção a uma multiplicidade de aparelhos para produzir e/ou processar uma trama de material. Os mesmos podem ser, por exemplo, prensas, calandras, máquinas perfuradoras rotativas, máquinas cortadoras rotativas e similares. Além disso, tramas de material podem ser formadas não apenas de papel, mas também, por exemplo, de papelão, filme plástico, folha metálica, têxteis ou compostos, que compreendem dois ou mais desses materiais, inclusive papel. O primeiro e outros dispositivos de análise de um aparelho, que são selecionados, podem, ainda, ser diferentes em termos de tipo e número. O importante aqui é, simplesmente, que pelo menos as variáveis de medição e influência relevantes, embora, de preferência, todas, possam ser captadas no sistema de monitoramento e visualizadas de modo sincronizado em tempo. Além disso, um sistema de monitoramento pode monitorar não apenas um aparelho, mas, também, dois ou mais aparelhos simultaneamente. Nesse caso, os aparelhos podem estar dispostos separadamente um do outro, paralelamente um ao outro e/ou um atrás do outro, em uma disposição sequencial.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de monitoramento (1) para pelo menos um aparelho (2) para produzir e/ou processar uma trama de material (4), onde o sistema de monitoramento (1) inclui pelo menos uma unidade de computação (1a) e está configurado para realizar monitoramento de estado e processo no pelo menos um aparelho (2), captando sinais que podem ser gerados por meio de pelo menos um primeiro dispositivo de análise (5), para detectar uma ruptura da trama de material (4) no pelo menos um aparelho (2), e captando sinais, que podem ser gerados por meio de vários outros dispositivos de análise (6a, 6b, 6c, 6d), para captar medições físicas e variáveis de influência na região do pelo menos um aparelho (2), particularmente, sinais que podem ser gerados por pelo menos um sensor de velocidade e/ou pelo menos um amperímetro e/ou pelo menos um voltímetro e/ou pelo menos um sensor de temperatura e/ou pelo menos um dispositivo medidor de umidade e/ou pelo menos uma unidade de alarme acústico e/ou pelo menos uma unidade de alarme óptico, caracterizado pelo fato de que está presente uma visualização de modo sincronizado em tempo dos sinais, sendo que uma representação de todos os sinais que podem ser registrados opticamente por um operador do aparelho (2) é apresentada sobre uma barra de tempo comum.
2. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma unidade de computação (1a) inclui pelo menos um programa de computador (11), por meio do qual os sinais podem ser captados e sincronizados na barra de tempo.
3. Sistema de monitoramento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de monitoramento (1) inclui uma unidade de exibição (12) para visualizar os sinais de

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 13/19

2/3 modo sincronizado em tempo.
4. Sistema de monitoramento de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma unidade de computação (1a) está configurada para captar sinais, que podem ser gerados por pelo menos um scanner de laser e/ou pelo menos uma câmera e/ou pelo menos uma câmera de vídeo e/ou pelo menos um sensor fotoelétrico e/ou pelo menos um sensor de intensidade de luz.
5. Aparelho (2) para produzir e/ou processar uma trama de material (4), que compreende pelo menos um primeiro dispositivo de análise (5), para detectar uma ruptura da trama de material (4) e vários outros dispositivos de análise (6a, 6b, 6c, 6d), para captar variáveis de medição e influência físicas, caracterizado pelo fato de que o aparelho está conectado a um sistema de monitoramento, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4.
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o aparelho (2) é uma máquina papeleira, uma prensa, uma calandra, uma máquina perfuradora rotativa ou uma máquina cortadora rotativa.
7. Método para monitorar pelo menos um aparelho (2) para produzir e/ou processar uma trama de material (4), sendo que o método usa um sistema de monitoramento (1), como definido em uma das reivindicações 1 a 4, sendo que o monitoramento de estado e processo é realizado no pelo menos um aparelho (2) por meio do sistema de monitoramento (1), que inclui pelo menos uma unidade de computação (1a), captando e visualizando sinais de modo sincronizado em tempo, que são gerados por meio de pelo menos um primeiro dispositivo de análise (5), para detectar uma ruptura da trama de material (4) e por meio de vários outros dispositivos de análise (6a, 6b, 6c, 6d), para captar variáveis de medição e influência físicas, caracterizado pelo fato

Petição 870190004567, de 15/01/2019, pág. 14/19

3/3 de que uma representação de todos os sinais que podem ser opticamente registrados por um operador do aparelho é apresentada sobre uma barra de tempo comum.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois aparelhos (2) para produzir e/ou processar uma trama de material (4) ou uma trama de material (4) são monitorados, em cada caso, por meio do sistema de monitoramento.