CN101069064B - 灵活过程优化器 - Google Patents

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Abstract

一种用于记录和分析多种参数以改善生产过程的效率的灵活过程优化器。所述灵活过程优化器获取和调节自安装在生产机上的多种换能器的信号。通过定性和定量数据分析，特定方面为需要改善的被识别的生产过程。定性评估着眼于传感器数据所显示的生产循环的某些特征的出现、缺少或持续时间。数据的定量分析涉及某些数据属性的计算。通过提供有用的数据获取和数据分析工具，对生产过程所需要的参数进行必要的调整以提供改善的效率。使用所述灵活过程优化器可直接验证改变的结果。

Description

灵活过程优化器
相关申请的相互参照
没有可适用的。
关于联邦赞助的研究或开发的声明没有可适用的。
本发明的背景
1.技术领域
本发明涉及一种用于监测和控制生产过程的装置。更具体地讲，本发明涉及一种连接到生产机(production machine)的装置，其获取和分析关于生产过程的数据以及调整该生产机来改进生产过程的效率。
2.相关技术的说明
大多数用于分立元件生产或用于连续产品的工业处理涉及大量的变化，其影响最终产品的质量以及生产效率或生产率。连续生产系统的例子为，造纸厂，其生产某些成分、厚度和其它特征的卷纸以满足顾客的要求。分立元件生产系统的例子为精密研磨机，其制造自动凸轮轴、曲轴或其它元件。在竞争环境下最大化生产质量以及生产率要求生产系统的某种程度的控制。一般上，在使用安装在生产设备上的传感器所获得的关键处理参数和产品质量特性的实时数据的帮助下，这才是可能的。尽管生产设备可拥有用于以数控速率移动滑动装置(slide)和主轴(spindle)所需要的元件，或熔炉控制以保持某一温度，然而提供关于系统行为的信息的传感器并不总可获得且可能必须增加。实时处理数据的可用性结合生产机的可控性仍需要确定给定的一组生产条件下最适合有效处理控制的控制策略或方法。某些条件例如每一部分上的进料或工具的瞬间尖锐可以是动态变化的，因此一般未知，会使问题进一步变复杂。
过去已对完全自动控制处理过程进行了一些尝试。然而，这需要用仪器装备生产机来获得关于该机床和主轴刚度以及实际的工具锐度的实时信息。典型的现有技术为下列专利的设备。
专利号           发明人        发布日
4,855,925        Bhateja       1989年八月8日
4,570,389        Leitch等      1986年二月18日
4,590,573        Hahn          1986年五月20日
6,098,452        Enomoto       2000年八月8日
6,128,547        Tomoeda等     2000年十月3日
6,234,869        Kobayashi等   2001年五月22日
Leitch等人描述了一种自动适应系统，其在轮没有损坏的情况下保持轮的不变锐度。Hahn描述了一种计算机控制技术，其考虑主轴偏转用于在研磨时使孔成圆形。Enomoto和Tomoeda的发明在研磨期间使用测量头(measuring head)来自动控制最终工件的直径。Kobayashi描述使用规头(gauge head)来测量所磨工件的直径，以显示研磨期间部件尺寸的任何突变或缺乏改变。
上面标识出的发明一般旨在根据工件的特殊预定的特性尝试研磨操作的自动控制。然而这些现有技术专利没有一个公开了如何根据工件质量特性的广泛标准和系统生产率来最优化和控制研磨过程，其也没有提供根据具体过程或使用者的期望来改变最优化标准的灵活性。最后，现有技术的控制系统需要用传感器和规头来安装机器，因此一般不适用于现有的缺乏必要的仪器的研磨机。
发明内容
示出和描述了一种装置，其用于记录生产过程的各参数并分析自该参数所获得信息以改善生产过程的效率。灵活过程优化器(flexible processoptimizer)组合了数据获取能力与数据分析工具，以使使用者能够可见生产过程期间机器如何行为以及哪些区域需要改善。所述灵活过程优化器从安装在生产机上的传感器获取数据，以及将所述传感器数据绘制在显示器上，这允许使用者详细地查看所述生产过程内实际正在发生的事情。所述灵活过程优化器允许所述使用者完全控制用于监测所述过程的所有所述传感器的测量范围、全标度以及其它特征。从定性传感器数据显示，所述使用者能够在时域和频域分析过程特征，以发现所述生产过程中的无效。通过识别所述生产过程中的无效，可调整所述过程参数以降低或消除所述无效，从而直接改善了生产操作的效率。另外，所述使用者能够计算自所述过程数据的特定的定量参数。分析这些特定值帮助量化处理能力以与其它相似的系统进行比较，以及确保处理要求没有超过生产系统的物理限制。具有定性数据和定量数据提供所述生产系统行为的精密测量，以及允许比较不同生产操作的性能级别。
附图说明
结合附图，在下面本发明的详细描述中，本发明的上述特征将变得更容易理解，其中：
图1示出生产环境下的本发明的灵活过程优化器；
图2为灵活过程优化器的方框图；
图3为灵活过程优化器的主线路的方框图；
图4为使用于灵活过程优化器的通用模块线路的方框图；
图5为使用于灵活过程优化器的振荡模块线路的方框图；
图6为使用于灵活过程优化器的电源模块线路的方框图；
图7为灵活过程优化器的主要功能的流程图；
图8为灵活过程优化器初始化功能的流程图；
图9为灵活过程优化器的数据获取功能的流程图；
图10为灵活过程优化器的数据分析功能的流程图；
图11为本发明的灵活过程优化器的模块检测功能的流程图；
图12为灵活过程优化器的硬件诊断功能的流程图；
图13为用于灵活过程优化器的dc输入的校准功能的流程图；
图14为用于灵活过程优化器的差分输入的校准功能的流程图；
图15为用于灵活过程优化器的4-20毫安输入的校准功能的流程图；以及
图16示出用于生产研磨过程一个循环的横向进给、部件尺寸和功率的图；
图17示出轮饥饿参数(wheel hungriness parameter)的图；以及
图18为用于线性可变差动变换器输入的校准功能的流程
本发明的详细说明
附图示出和在此描述了一种装置，或灵活过程优化器100，其用于记录生产过程的各参数并分析自该参数所获得信息以改善生产过程的效率。灵活过程优化器100组合了数据获取能力与数据分析工具，以使使用者能够可见生产过程期间机器如何行为以及哪些区域可被改善。
图1示出本发明的灵活过程优化器100的环境。灵活过程优化器100包括两主要元件：接口模块102和运行系统和应用软件的处理设备104。在所示的环境下，示出灵活过程优化器100具有接口模块102，其附接到运行系统软件的个人计算机上；然而本领域的技术人员应该认识到，接口模块和处理设备可集成为整体装置。灵活过程优化器100从安装在生产机106上的传感器获取数据，并将传感器的数据绘制在显示器上，因此使使用者详细地了解到生产过程内部正发生的事情。灵活过程优化器100允许使用者完全控制用于监测该过程的所有传感器的量程、整个标度范围和其它特征。在所示的实施例中，生产机106为具有研磨轮108的研磨机，该研磨轮108适合于啮合和释放工件110。研磨轮108一般沿平行于线112的线向工件110移动和离开其移动。工件110一般相对于研磨轮108沿平行于线112的线移动。从定性传感器数据显示，使用者可分析过程特征以发现生产过程中的无效之处。通过识别生产过程中的无效之处，可调整过程变量来降低或消除该无效，由此直接改善生产操作的质量和生产率。另外，使用者可计算自过程数据的特定数量值。分析特定参数值帮助量化生产系统的过程能力和物理限制。具有定性数据和定量数据提供了生产系统行为的精确测量，以及允许比较不同生产操作的性能水平。使用此信息，可发展和实现平衡控制策略。
图2示出本发明的灵活过程优化器100的方框图。灵活过程优化器100接受许多模块线路202，其通过连接到目标机216的换能器(transducer)或探针监测各参数。模块线路202的输出由适当的信号调节线路204来调节。处理器结构206将灵活过程优化器100连接到处理设备208，例如外部个人计算机。在一实施例中，处理器接口206包括本领域技术人员已知的接口端口，其包括但并不局限于PCMCIA、PCI、串行、并行、IEEE 1394和USB。显示设备210和存储设备212连接到该处理设备。显示设备210用于显示原始数据和和已处理的数据之一或两者。显示设备210也提供用户接口，以允许用户输入关于生产系统、期望的传感器量程、期望的显示、期望的处理控制限制的特定信息和其它设置信息。存储设备212存储原始数据和和已处理的数据之一或两者。最后，机器接口214与目标机216的控制器直接通信。机器接口214，灵活过程优化器100读取当前的控制器设置。设置信息与过程循环期间所测量的值组合以允许使用者了解过程如何响应该控制器设置。通过灵活过程优化器100，使用者调整该控制器设置以最优化过程，以及机器接口214调整目标机216中的控制器的设置。本领域的技术人员应该认识到，该处理设备可集成到灵活过程优化器，而不脱离本发明的范围和精神。
图3更详细地示出了灵活过程优化器的主线路300的一实施例。主线路300包括电源302。在一实施例中，电源302为通用输入(90到260伏特)开关式电源，其提供+3.3、+5、+12、-12、+15和-15伏特的dc输出。3.3和5伏特的输出一般用于给数字电路供电，而12和15伏特的输出一般用于给模拟电路供电。本领域的技术人员应该认识到，按所需要的，可由电源302提供其它电压。主线路300上的数字接口线路304连接个人计算机的模数转换器(ADC)卡和灵活过程优化器100。由灵活过程优化器软件产生的特定代码可在此线路中解码。也可由数字接口线路304产生内部总线。主线路300还包括许多模块插槽306，其中可插入多种模块线路以定制灵活过程优化器100。插入模块插槽306的模块组确定灵活过程优化器100的配置，且结合系统软件来调整灵活过程优化器100的应用。
主线路300具有用于调整所附接的模块的各参数的若干控制器。增益控制线路308产生用于给输入信号施加增益的各模块所需要的控制信号。增益控制线路308包括允许增益的粗调控制和细调控制的多级增益控制器，或实现相同效果的一或更多单级增益控制器。补偿控制线路310产生用于给输入信号施加补偿的各模块所需要的控制信号。补偿控制线路310可包括允许补偿的粗调控制和细调控制的多级补偿控制器，或实现相同效果的一或更多单级补偿控制器。该主线路进一步包括模块锁存器控制线路312，其产生用于锁定各模块中的模式、滤波器、LEDT激励、粗增益信息所需要的控制信号。本领域的技术人员应该理解，可复制多种控制器以提供所需数量的唯一控制器。复制允许对分离模块例如增益和补偿的单独控制，或用于单个模块的多个唯一信号例如多个锁存控制的产生。
数模转换器(DAC)线路314产生用于附接模块的诊断电压，其具有期望的分辨率。DAC314产生合适的诊断电压，在系统软件的控制下，以可用的阶矩量的精确度来调整其。诊断电压还可用于在系统软件的控制下校准不同的传感器。包括标准+5或+10伏特参考电压316，其用于在系统软件的控制下校准模块线路和各传感器。发光二极管(LED)驱动器线路318使多个LED发光，其指示出现在灵活过程优化器100中的各模块的存在和/或状态。
图4示出使用于本发明的灵活过程优化器100的通用模块线路400的一实施例，其适合于接受自传感器406，例如线性可变差动变换器(LDVT)、4到20毫安电流环、dc电压传感器或差动电压传感器的输入。从系统软件选择输入类型。为了直接接受自多种ac类型LDVT的输入，LDVT激励和解调线路402置入模块400中。LDVT激励和解调线路402产生用于LDVT初级线圈必要的ac激励电压和频率。在系统软件的控制下，激励电压和频率变化。LDVT激励和解调线路402还产生相应于LDVT位移的dc电压。自输入调节线路404接受其它输入，其将4到20毫安和差动电压信号转换成dc电压。输入调节线路404包括前置放大器级，以消除传感器输出上的任何负载。本领域技术人员应该认识到，可改变模块以接受少于所述的所有输入，而不脱离本发明的范围和精神。例如，可配置模块不具有LDVT激励线路和相应的输入线路，或可替换地，可配置模块不具有用于接受差动输入或自电流环的输入的输入线路。
模块400通过模块连接器426来回将信号传输到灵活过程优化器200，该模块连接器426适合于接容在模块插槽300内。第一锁存器408保持LDVT激励电压值和所选的输入类型，如DC、差动等。第二锁存器410保持滤波器值。其保持滤波器的可能的值之一。本领域的技术人员应该认识到，其它的设备例如存储器可用于保持过滤器或其它值，而不脱离本发明的范围和精神。开关线路412在系统软件的控制下选择如dc、LDVT、+5伏参考电压的输入之一。开关线路412还包括提供通过特征的模拟开关，其通过输入信号，该输入信号经主线路300而到临近的模块硬件。此特征允许任何连接的输入通过两临近模块的硬件被校准为两不同的量程，以及输入数据可被获取、查看且存储在两分离的通道上。使用应用于传感器输出的低通模拟或数字滤波器线路来实现硬件放大器和滤波器414。有许多不同的时间常数，在系统软件的控制下可选择其。DAC粗补偿控制线路416在系统软件的控制下产生粗补偿电压。在一实施例中，最大的补偿电压以几毫伏的阶矩近似为10伏特。DAC精细补偿控制线路418在系统软件的控制下产生精细补偿电压。在一实施例中，几毫伏的最大补偿电压的阶矩为分数毫伏。两级粗增益放大器420受系统软件的控制。在一实施例中，使用特定的低噪声放大器来实现两级粗增益放大器420，且其提供范围为1到约10,000的精确增益阶矩。第三锁存器422在系统软件的控制下保持粗增益。精细增益放大器424以范围为约1到约10的增益放大输入。精细增益放大器424的增益范围可分成许多阶矩，例如提供到10,000增益，其增量为0和10之间，且通过系统软件选择该增益范围。
图5为使用于本发明的灵活过程优化器100中的振动模块线路500的方框图。在一实施例中，达四个的压电振动传感器518可连接到振动模块线路500。当从通过模块线路500的基极电流提供用于传感器的电源时，不需要用于传感器518的任何外部电源。振动模块线路500通过模块连接器520来回将信号传送给灵活过程优化器100，该模块连接器520适合于被接容在模块插槽306内。压电振动传感器518需要不变的电流电源502。多级粗增益线路504在所示的实施例为两级线路，其被提供用于各振动传感器输入。系统软件控制每一多级粗增益线路504的增益，其增益阶矩为1到约1,000的范围。对于第一和第二振动传感器输入，第一粗锁存线路506保持粗增益放大器的增益值。滤波器锁存器508保持相关联的硬件放大器和滤波器510的滤波器阶矩。每一硬件放大器和滤波器510为低通滤波器线路，其具有许同不同的时间常数之一，通过系统软件控制该常数。在放大器后，通过多级粗增益线路504，低通滤波器应用于传感器信号。如图5所示，第三和第四振动传感器输入被同时或独立地处理。第二粗锁存器512保持粗增益放大器504的增益值，其与第三和第三振动传感器有关。在所示的实施例中，没有硬件滤波器与第三和第四振动传感器的输入联系；然而本领域的技术人员应该认识到，任何或所有的传感器输入可包括模拟或数字滤波器，而不脱离本发明的范围和精神。
在系统软件的控制下，开关锁存器514保持开关线路516的状态，例如模块和连接器的标识符、诊断电压等，由此控制开关线路516的输出。开关线路516根据存储在开关锁存器514中的值来开关信号。开关线路516将所选信号发送给该模块的模拟和数字输出。
图6为使用于本发明的灵活过程优化器100的电源模块线路的方框图。电源模块线路600通过模块连接器618将信号传输到灵活过程优化器100和传输自其的信号，该模块连接器618适合于接容在模块插槽300内。传感器量程检测和量程设置线路602与功率传感器616，例如由MonitechSystems公司生产的功率传感器连接，以读取功率传感器616的量程。受系统软件的控制，传感器量程检测和量程设置线路602提供改变功率传感器616的量程的能力。功率模块线路600还包括传感器锁存器604，其受系统软件的控制，其保持功率传感器616的量程值。开关锁存器606保持自系统软件的命令，其用于选择模块标识符、诊断电压、参考电压等。开关线路608根据存储在开关锁存器606中的值来开关信号，且将模块标识符、诊断电压或参考电压发送到功率模块线路600的模拟输出。滤波器锁存器610受系统软件的控制，其保持硬件滤波器的阶矩值。硬件滤波器和放大器612为低通滤波器线路，其具有通过多系统软件控制的许多不同时间常数之一。在放大器输出之后，低通滤波器应用于传感器信号。缓冲放大器614缓冲输出级的信号。
本领域的技术人员应该认识到，根据硬件元件，可改变可用的值的数目、可用级的数目、阶矩的大小、调整的范围以及最大值，以及可改变各模块线路的规格，而不脱离本发明的范围和精神。
灵活过程优化器100允许没有内置传感器的现有机器的使用者获取关键数据和观察模式(pattern)，其允许使用者在生产环境下不对该机器进行大大改变就可增加操作的控制。灵活过程优化器100提供了平衡且容易使用的控制策略，且使使用者能够在任何特殊的生产操作中按其的具体需要来调整控制。根据控制使用者特别感兴趣的多个输出参数来定义平衡控制策略。
灵活过程优化器100的一应用为监测和控制精精密生产研磨机。典型的生产研磨操作包括通过携带移动构件的滑动装置来朝旋转的工件进给旋转的研磨轮(或反之亦然)。在工件和研磨轮相互作用期间，材料以某一速率从工件移去，直到工件的直径达到期望的尺寸和表面精加工。可移动的构件例如研磨轮的横向进给在生产循环期间被以多种进给速率小心地控制，以提供研磨压力来去除期望的材料以及在可接受的循环时间内精加工工件的表面。进口速率依赖于使用中的机器和研磨轮的能力。在一实施例中，灵活过程优化器100获得传感器信号、执行所需的信号调节以及将数据显示在可视显示器上。使用者分析可视显示且对生产研磨机的操作进行手动控制调整。在另一实施例中，更多的传感器、数据分析特征和控制线与生产研磨系统的硬件和其CNC控制连接以允许生产过程的控制。通过改变该机器的进给速率和变化点连同轮的修整(dressing)状况和轮的修整频率，来实现期望的过程控制。在此过程期间，完成的所磨部件质量数据，例如实际的最终尺寸、锥度和圆形度被存储以用于质量检查和报告目的。
在生产研磨时，定量参数的例子可包括研磨轮饥饿能力；即其从工件去除材料的能力。通常不测量饥饿能力，然而其是生产研磨操作中无效和缺乏控制的主要原因。本质上，用于有效过程控制所需要的关键过程参数依赖于正监测的工业过程。除了分立元件研磨和制造工业外，工业中的连续处理过程例如：纸和pulp处理、食品处理、药物处理和颜料与化学处理具有大量的特定参数，例如混合物一致性、温度、湿度等，其决定生产质量以及系统生产率。
使用精密研磨来说明本发明，一般有三个传感器用于监测该机器。这些包括：功率传感器，其用于测量研磨轮功率消耗；横向进给传感器，其用于测量研磨轮(或工件)的滑动；以及规头传感器，其用于测量实际研磨操作期间工件的瞬时直径。研磨轮功率消耗被认为是过程输出，横向进给被认为是过程输入，以及直径被认为是生产质量特性，其表示系统输出。在这些三个测量结果被灵活过程优化器100记录和显示的情况下，使用者具有足够的信息以确定最佳策略，以及对研磨机进行必要的调整来改善实际任何研磨过程的效率。
对于生产研磨系统中的过程的平衡最优化和控制，感兴趣的其它参数包括所磨元件端到端锥度、总的研磨循环时间和研磨循环的特定时期期间的某些过程参数的其它特征。这样的一特征为研磨功率。在研磨操作期间，不管研磨功率保持高还是低以及在某一级别保持某一持续时间都会影响最终元件的尺寸(在过程中尺寸控制的分辨能力内)以及元件表面的粗糙度、圆形和锥度。对用户可确定的灵活过程优化器的需要源于以下事实，给定生产机上的所磨的产品质量随研磨轮的状况和装置以及进入部件的质量而改变，以及这些也显著影响了生产循环时间。
在灵活过程优化器对精密生产研磨机的进一步应用中，使用多个传感器。基本的传感器包括：脉冲编码器或LDVT探针，其用于监测机器的滑动运动；速度传感器，其用于追踪研磨轮和工件的旋转速度；功率传感器，其用于测量轮、工件或旋转轮修整设备的瓦特消耗；以及部件尺寸和几何结构(锥度或圆形)传感器。然而，仍有更多的传感器可用于监测该机器的操作，例如用于测量冷却液的流速、压力或温度等的传感器。本发明的灵活过程优化器100通过可替换的模块线路可适合于测量引起或测量过程变化性的大部分任何变量。除了监测过程数据外，灵活过程优化器100也可测量实际研磨操作期间该机器所选位置处的振动。这样的信息一般涉及机器主轴和可引起低劣的产品质量恶化的其它结构件的状况，且以比典型的慢过程数据快的数据速率来获取其，该典型的慢过程数据被设计引起很慢的过程变化。
图7示出灵活过程优化器100的主要功能的流程图，通过运行系统软件的处理设备来控制该主要功能。第一主要功能为灵活过程优化器的初始化700，其包括安装的模块线路的自动检测702，和安装的模块线路的自动配置和校准704。第二主要功能为数据的获取710，其包括读取附接到生产机的传感器712和调节输入信号714。第三主要功能为所获取的数据的评估720，其包括显示过程数据722和根据所调节的过程数据来评估过程效率724。最后的主要功能为产生控制信号以调整生产机的参数来改善生产过程的效率730，其包括产生控制信号以用于调整机器处理过程732，和使用控制信号重新配置生产机734。
图8更详细地绘制出初始化功能700的流程图。首先，系统软件询问灵活过程优化器100以识别安装的模块线路800。该系统软件自动对主线路和安装的模块线路执行诊断测试802，以验证硬件的正确操作。如果主线路或任何安装的模块线路未通过测试804，那么通知使用者有故障806。接下来，由系统软件来自动校准大部分正确功能的模块线路808。
图9更详细地绘制出数据获取功能710的流程图。系统软件激活各传感器900。各传感器自生产机收集关于生产过程的信号902。监测数据获取过程以识别数据获取中的问题，例如控制器、监测器装置或模块线路中的故障，或传感器的断开904。如果出现数据获取中断，那么通知使用者906。调节所获取的数据以进行分析908。最后，存储所调节的数据以进行分析910。本领域的技术人员应该认识到，可实时地进行分析且该分析完全依赖临时存储，或者为了以后分析或历史目的，可在非易失性存储介质中存储该数据。在系统软件的控制下，灵活过程优化器100能够无人看管地以计划的数据存储间隔运行。也可通过使用者配置的某些事件的出现来触发数据存储。
图10更详细地绘制出数据分析功能720的流程图。所获取和调节的数据被可视地显示以由使用者进行评估1000。从可视显示，使用者可评估生产过程以及手动调整生产过程，或验证生产过程正在灵活过程优化器100的控制下有效地运行。使用者具有对数据显示的控制1002。在使用者控制下的各参数的一些包括显示窗的标度和时基。补偿可应用于任何输入的数据，以将输入的数据定位在数据显示窗中的期望位置处。任何传感器输入极性可由系统软件反向，以用于更容易地显示和更有意义地分析。系统软件还通过使用应用于噪声输入或噪声存储数据的可变滤波器，来提供过滤电噪声的能力。系统软件还允许使用者同时以多个标度和时基查看相同传感器的数据，以改善过程数据的评估。系统软件还允许使用者将传感器连接到单个模块插槽306，以及通过两相邻模块查看相同的传感器数据。因为单独控制模块的增益和补偿，因此在两不同增益和/或补偿的情况下，可查看相同的传感器数据。通过自动补偿移动功能可改变过程数据在屏上的位置，该功能通过系统软件来提供。最后，灵活过程优化器100的信号调节电子装置响应系统软件，以允许传感器较大范围的校准以及在较小范围下进行实际操作。使用此技术，数据当获取时似乎超出范围(off-scale)；然而所存储的数据当重新调用时可重新被定位。这使得灵活过程优化器能够在生产系统的无人看管过程监测的长时期，在较大的有效范围以高的分辨率来捕获数据。使用数据分析工具来识别生产过程中的无效1004。使用本领域技术人员已知的多种数据分析技术，包括统计分析、启发式的数据分析、模式匹配和特定算法的应用来分析该过程数据。
图11更详细地绘制出模块检测功能800的流程图。通过将粗增益和精细增益设置为1(1100)以及通过将粗补偿和精细补偿设置为0(1102)，模块检测功能800初始化硬件。接下来，模块检测功能800使硬件滤波器不能够允许读取原始输入1104。模块检测功能800从模块读取识别电压1106。模块识别电压为对特定模块特有的电压。通过在查找表中查找自模块所读取的模块识别电压1108，来完成模块的识别。重复模块检测功能800，直到识别出所有附接的模块。本领域的技术人员应该承认其它的结构和方法，其用于给各模块线路提供标识符，且使用此标识符来确定那些可互换的模块线路可附接到灵活过程优化器100。
图12更详细地绘制出硬件诊断功能802的流程图。通过将粗增益和精细增益设置为1(1200)以及通过将粗补偿和精细补偿设置为0(1202)，硬件诊断功能802初始化硬件。接下来，硬件诊断功能802使硬件滤波器不能够允许读取原始输入1204。硬件诊断功能802从模块读取参考电压1206。固定的参考电压是用于模块的基准输入电压。此参考电压读取根据构成模块线路的元件的容许限度而改变。该参考电压与理想电压进行比较，从理想模块线路读取该理想电压。一般上，参考电压接近于理想电压，从而硬件诊断功能802调整精细增益，直到该参考电压等于理想电压1208。若可调整精细增益控制，使得参考电压等于理想电压1210，那么认为硬件已通过了诊断检查，且精细增益的值存储为单位增益因子1212。否则，通知使用者硬件诊断失败1214，以及可采取其它合适的动作，例如终止监测过程。重复硬件诊断功能802，以验证各附接模块的正确操作。
图13更详细地绘制出dc输入校准功能1300的流程图，该功能1300为校准功能808的子功能。通过将粗增益和精细增益设置为1(1302)以及通过将粗补偿和精细补偿设置为0(1304)，dc输入校准功能1300初始化硬件。dc输入校准功能1300从模块读取参考电压1306。该参考电压与已知的电压范围进行比较1308，其表示dc输入的输入范围。如果参考电压在已知电压范围内1310，那么认为该硬件被完全校准。否则，通知使用者硬件校准失败1312，以及可采取其它合适的动作，例如终止监测过程。重复dc输入校准功能1300，以使用dc输入来验证各附接模块的校准。
图14更详细地绘制出差动输入校准功能1400的流程图，该功能1400为校准功能808的子功能。差动输入校准功能1400从配置文件读取最小传感器电压1402。主线路产生最小传感器电压1404，以及差动输入校准功能1400调整粗补偿和精细补偿以取消最小传感器电压1406。在最小传感器电压被取消1406的情况下，差动输入校准功能1400计算差动电压1408，以及由主线路产生该差动电压1410。然后，调整主线路增益，直到差动电压等于已知的参考电压1412。如果可调整增益控制，使得差动电压等于参考电压1414，那么认为硬件被正确地校准。否则，通知使用者硬件校准失败1416，以及可采取其它合适的动作，例如终止监测过程。重复差动输入校准功能1400，以使用差动输入来验证各附接模块的正确操作。
图15更详细地绘制出4-20毫安电流输入校准功能1500的流程图，该功能1500为校准功能808的子功能。4-20毫安电流输入校准功能1500读取输入电流且将该输入电流转换成电压1502，以及应用等于最小传感器电压的补偿以取消其1504。接下来，4-20毫安电流输入校准功能1500计算该补偿和该电压之间的差1506，以及由主线路来产生差动电压1508。然后，调整主线路增益，直到差动电压等于已知的参考电压1510。如果可调整增益控制，使得差动电压等于参考电压1512，那么认为硬件被正确地校准。否则，通知使用者硬件校准失败1514，以及可采取其它合适的动作，例如终止监测过程。重复4-20毫安电流输入校准功能1500，以使用4-20毫安电流输入来验证各附接模块的正确操作。
在所有的输入中，LDVT输入最难于配置。灵活过程优化器100的软件系统大大简化了LDVT的配置和校准。图18绘制出LDVT输入校准功能的流程图。首先，初始化校准的例行程序。这涉及使用者输入标度信息，其包括最大标度和校准的全标度，该最大标度为以长度单位LDVT行进的最大值，该校准的全标度为以电压单位LDVT行进的最大值(1800)。然后灵活过程优化器100将增益设置为1以及将补偿设置为零1802。自灵活过程优化器100的提示符要求使用者移动LDVT通过活塞行程的整个范围1804。系统软件记录由LDVT产生的最小电压和最大电压，以及快速分析电压数据以识别LDVT的线形区域。自灵活过程优化器100另一提示符要求使用者将LDVT的静止点定位在线形区域那1808。在LDVT在线形区域那操作的情况下，对LDVT输入优化补偿和增益1810。这涉及调整补偿，从而在该静止点，LDVT的输出值呈现为零。调整增益，从而当LDVT移动到最大行程范围时，LDVT的输出为已知参考值。如果可调整增益，使得在最大行程范围，LDVT的输出电压等于参考电压1812，那么认为LDVT的硬件被正确校准。否则，通知使用者硬件校准失败1814，以及可采取其它合适的动作，例如终止监测过程。
灵活过程优化器100使使用者能够观察特定生产过程设置的结构。从灵活过程优化器100的输出，使用者可确定对于改善生产过程的效率必要的改变。然后，使用者通过生产机的控制器来对某些特定的机器、计量器和系统控制的设置进行改变。灵活过程优化器100允许使用者直接验证该改变产生期望的结果。由使用者根据经灵活过程优化器100所获得的过程传感器数据和产品质量数据来确定最佳的过程改善策略，根据对使用者来说用于正监测的特定生产过程的重要的标准，该使用者选择其。再次参照研磨系统的例子，这样的状况可包括研磨轮的锐度、元件上的进料量变化、以及由于磨损机器上的任何缺陷。在传统的控制系统中，这些状况不容易说明；然而，通过本发明的灵活过程优化器100，使使用者能够看到且处理这些和其它状况。
详细地讨论用于精密元件制造的生产研磨系统中的过程改进或最优化的一例子。然而，本领域的技术人员应该认识到，灵活过程优化器100允许相似的方法应用于任何分立元件制造或连续过程工业操作。参照研磨过程，图16的循环数据显示轮-工件横向进给1600，其具有四个进给速率FR1、FR2、FR3、FR3以用于研磨轮向正磨的部件进给。改变点B、C、D、E、F、G表示在生产循环内调整进给速率的时间。总的横向进给行程距离为当首先与工件接触时研磨轮的位置B与无火花磨削期开始时研磨轮的位置F之间的差。对于本领域的技术人员，通过查看横向进给曲线1600能可见生产循环。改变点A和B间的运动表示实际研磨发生之前快速进给速率。第一进给速率FR1(改变点B到C)表示粗(快)研磨进给速率。第二进给速率FR2(改变点C到D)表示中级研磨速率。第三进给速率FR3(改变点D到E)表示细研磨进给速率。第四进给速率FR4(改变点E到F)表示最后研磨进给速率。在改变点F和G间的无火花磨削期期间，没有进一步的横向进给。研磨轮的收回发生在改变点G和H间。
在时间轴，横向进给开始A和轮收回结束H间的时间表示，当轮和工件被编程彼此啮合时起作用的研磨循环的总持续时间。总的持续时间不包括其它元件完整的生产循环，例如部件的卸载和装载、为将轮或工件正确定位以进行研磨所需要的其的任何调整、生产中的轮修整或当轮实际不与部件接触时的其它类似操作、或等候其它操作的完成。设置机器和控制操作一般涉及设置研磨已发生后从轮快速前进到其收回处时的进给速率FR1、FR2、FR、FR4和所有的改变点B、C、D、E、F、G。图16还显示研磨轮主轴的功率消耗1602，该功率消耗从功率传感器获得，以及显示出这些各研磨进给速率期间工件的瞬时尺寸1604，在研磨循环期间，从位于工件上的处理中的规头来获取其。
当在生产中磨连续的元件时，灵活过程优化器100显示连续的一连串研磨循环，这允许使用者不仅看到任何单个研磨循环的特征，而且发现重要特征中的任何循环到循环的变化，该重要特征为例如进给速率或改变点、不同进给速率的功率级别以及自处理中的计量器的数据的尺寸生成曲线图形。因此，灵活过程优化器100使使用者能够监测多个生产过程参数，以及进行改变以最优化循环模式，和自工件到工件的循环模式的一致性。
系统软件提供许多功能和特征，这些功能和特征给予使用者分析和优化生产过程需要的灵活性。这些特征一般涉及灵活过程优化器100的可配置性和可用性，其允许使用者集中于分析过程，以及涉及增强灵活过程优化器100性能和对使用者的价值的能力。这样的特征包括在实时数据获取或检索以前存储的数据期间计算某些参数值的能力，这提供给使用者在尝试改善过程时一般不可获得的有用的信息。
一个特征是使用者可选择在数据获取期间暂停。数据获取期间暂停的包括保存了存储器、降低数据文件大小以及提供给使用者获取操作期间的灵活性。在实施数据获取和调用期间，使用者可在任何数据屏幕窗上看见数据获取暂停的发生和持续时间。在任何数据屏幕上，多个数据获取暂停是可能的。
用于可视地分析生长过程的数据显示屏被设计成显示数据的全景。当与长时基使用时，扩展的视觉区域允许使用者查看用于当前和先前过程循环的数据，以准备比较。
数据屏幕给予使用者实际无限制的视觉显示的控制。使用者能够自由改变输入数据的标度、隐藏用于任何输入的数据、改变数据窗口中的数据图线的颜色、应用使用者所选的补偿量以定位数据屏幕上的任何位置的任何输入数据、转换任何输入数据、以及应用滤波器以除去正查看的数据中的不需要的频率或谐频。
系统软件允许使用者获得数据获取过程期间在任何点的某些有用参数的瞬时值。一些可获得的瞬时值包括数据的斜率、数据的平均值、在某一时期曲线下的“面积”、以及数据的最大或最小值，以及相对于使用者定义的基准数据的相对值。若期望，将所用的瞬时值按时间制成表且可存储其。另外，系统软件可自动计算每隔用户所选的间隔的瞬时值。
系统软件使使用者能够创建自当前数据获取期间所获得数据或自先前存储的数据的覆盖(overlay)。用于产生覆盖的数据可能是未调整的、可以按使用者的期望扩展或压缩。所存储的覆盖可用作数据获取期间的背景或出于比较和定性分析的目的，叠加在所调用的数据上。可调整覆盖的视觉显示，这使使用者灵活地改变数据图的颜色、应用补偿以重新定位数据以及改变覆盖图中的数据的整个标度范围。
认识到任何监测过程中文档的重要性，系统软件能够捕获数据获取和数据调用期间的任何数据屏幕。在每一情况下，使用者能够调整数据的视觉显示、捕获屏幕图像以及以通常的图形文件格式例如JPEG或TIFF存储屏幕图像。
在处理过程监测期间，一般获取大量的数据。然而，并非所有的数据在评估处理过程效率期间都是有用的。系统软件提供给使用者存储仅所获取的数据中感兴趣的那部分而不是迫使存储所有所获取的数据的灵活性。通过唯一的屏幕号码来识别每一数据屏幕，且使用者可输入要存储的屏幕号码的范围。可选地，使用者可在任何所获取的数据屏幕上使用光标以识别要存储的特定数据。
系统软件包括追踪随着时间的推移由缓慢的变化条件例如工具磨损和机器构件的热膨胀或收缩引起的数据中的逐渐移动(即漂移)的能力。相似地，系统软件能够检测数据的标度和/或补偿中的突然变化，对于识别瞬间事件例如有意的尺寸补偿措施或由于粘着滑动引起的机器的随机滑动的错误定位，这是有用的。使用者容易可获得使用者定义的时期中由于逐渐或突然的分立阶段变化引起的这样的补偿的累计总和，以进行再检查。
使用者能够提取派生数据文件(derivative data file)是系统软件的另一功能。使用者能够调用任何目标过程先前所存储的数据文件，以及识别真正感兴趣的数据的一部分，以及将其存储为保留任何已存储的数据文件的整个功能的新的派生数据文件。
系统软件还允许使用者选择特别感兴趣的某些传感器输入，以及以使用者定义的视觉显示在分离的窗口查看它们，例如使用者可选择图的颜色、补偿以及用于所选的输入的标度。使用者也可选择在分离的窗口显示或隐藏任何输入。
通过系统软件，灵活过程优化器100可配置成按期望允许或禁止自可用的模块线路的输入。输入数据的视觉显示可定制，这允许使用者对各输入键入数据识别标签和其它有关的信息，包括使用者的注释和注解。使用者可对任何传感器输入键入在该传感器能力内的期望的整个标度范围。在数据文件中存储定制和配置信息，且可按需要编辑其。
灵活过程优化器100能够在其监测过程数据的同时监测振动数据。与主过程数据相比，振动数据相对快。振动数据一般以约几千赫兹的频率出现，且一般在通常仅一秒钟的若干分之几的短时期内收集。通过比较，典型分立元件生产中的过程循环持续几秒或甚至几分钟，因此需要相对较慢的数据获取速度。系统软件认识到，对捕获机器主轴、滑动装置和其它元件的振动的需要在过程循环的某些时期期间可改变或可以是特别感兴趣的。因此，系统软件允许使用者一经请求或连续地捕获振动数据，连同缓慢的过程数据。由使用者自行处理，两数据类型存储在分离的数据文件中或组合在单个数据文件中。关于在过程循环中何时获取振动数据的信息也存储在数据文件中。
如前所述，通过促使所计算的对特定的生产过程特有的过程参数的绘制，系统软件允许灵活过程优化器100被定制以适合大部分具体应用。绘制多个参数的能力通常对于过程的彻底工程分析和生产系统能力及限制是需要的，且使使用者能够容易可见机器设置和过程改变的效果，这对于任何现有操作的过程的改进或优化是关键的。
在生产研磨系统的例子中，所计算的过程参数包括循环时间分析、循环到循环一致性以及轮饥饿。循环时间分析功能执行在完整的过程循环的各元件上所使用的时间的详细分析。过程循环一般包括多个阶段和与这些阶段期间发生的事件有关的要素。例子可包括在研磨循环快速地接近准备被磨的部件的滑动运动，或循环结束研磨轮自已磨的工件的最后脱离。通过循环时间分析功能，操作员可评估整个生产效率，以及确定花费在循环的每一阶段的总循环时间的百分率。通过将自一操作的循环时间分析数据与其它相似操作的循环时间数据进行比较，使用者能够评估和检修生产系统。另外，使用者有有用的工具来评估从零件到零件循环时间的一致性。
除了各循环时间的一致性外，系统软件提供一种工具，其通过循环到循环一致性功能检测生产系统行为中的变化。行为变化包括进入的部件上原料的变化、机器上的进料滑动装置的供料不均、尺寸控制量规的不正确设置、以及轮从部件去处材料的能力变化。在过程循环期间，这样的变化在用于不同传感器的数据曲线形状中呈现不同的特征或改变。循环到循环一致性分析执行许多关键参数的定量分析，该关键参数与特定过程循环有关。对于研磨系统的例子，有关的参数包括：无火花磨削时间、总循环时间、无火花磨削功率、最大的研磨功率、曲线下的总面积、视在(总)原料去除、以及横向进给曲线的斜率。
灵活过程优化器100中固有的灵活性还允许系统软件计算和存储特定的参数，该参数确定且可限制系统的性能，其连续地随时间变化，且其不容易实时控制。返回到生产研磨过程的例子，一个这样的特定参数为研磨轮的饥饿，其表示研磨轮从工件去除材料的能力。研磨轮的饥饿根据自轮安装后研磨轮的服务长度、或研磨的修整以及研磨轮与正磨的工件的相对硬度而连续改变。
研磨轮饥饿功能从自功率传感器输入所获得的功率消耗数据以及进给速率数据或滑动位置斜率数据获取研磨轮的当前饥饿值。图17示出研磨轮饥渴的典型图，其绘制出对于图16的循环数据，每单位宽度的材料去除速率对每单位宽度的功率。点P2、P3和P4表示在图16的进给速率FR2、FR3和FR4期间稳定状态的功率值，以及P0为在循环开始结束的空转功率。该图一般是线形的，且此线的斜率称作为研磨轮的饥饿(H)，该斜率表示每千瓦研磨功率的测定体积的材料去除速率。当轮在研磨中啮合每一工件时，其逐渐变钝且锐度的损失反映在所计算的饥饿参数中。追踪研磨轮的饥饿给使用者提供了确定关键的循环设置参数的定量标准，其包括轮怎样和何时需要通过修整而重新变锋利。
应该强调，尽管生产精密研磨系统用于示出本发明，然而灵活过程优化器100可用于许多工业中的大多数制造操作。除了如生产研磨的分立元件制造外，其它得益于本发明的灵活过程优化器100的工业包括纸和纸浆制造、食品和药物处理、石油化工处理等。使用者能够根据反映使用中的生产条件下的系统行为的实时过程传感器数据的一些定量分析和视觉显示而采用过程优化策略，允许以平衡方式优化生产率和生产质量，其具有立刻反馈以证实实际上实现期望的控制。为优化过程进行的实际的改变可容易地在机器CNC系统设置上实现，或在机器上其它手动调整通常也是可能的。
从前述中，本领域的技术人员应该认识到一种用于监测生产机的设备和方法，其允许数据显示和分析以发展和执行直接的灵活过程优化方法，该灵活过程优化方法可在灵活过程优化器的显示器上验证。灵活过程优化器允许使用者根据所观察的生产系统的实际行为来改变过程控制策略，该生产系统的实际行为由出于此目的安装在机器上的传感器揭示。
尽管已通过若干实施例的描述示出了本发明，以及尽管已详细地描述了所示出的实施例，然而本申请人的意图并不限制或以然后方式将所附权利要求的范围限制于这样的细节。对于本领域的技术人员，另外的优点和修改也容易出现。因此，本发明在其较宽的方面并不限制于具体的细节、代表的装置和方法、以及所显示和描述的示例性例子。因此，在不脱离本申请人的构思的精神或范围的情况下，可偏离这样的细节。

Claims (63)

1.一种用于监测由生产机执行的生产过程的装置，所述装置包括：
一个或多个传感器模块，其包括自线性可变差动变换器接收输入的至少一个传感器模块，所述至少一个传感器模块包括用于调节所述输入的信号调节线路；
一个或多个模块插槽，每一个所述模块插槽都适于接纳所述一个或多个传感器模块；
处理设备，其用于执行监控生产过程的步骤，所述步骤包括：
(a)通过以下步骤来校准自所述线性可变差动变换器接收输入的所述传感器模块：
(a1)自输入设备接收最大标度信息，其中，所述最大标度信息表示所述线性可变差动变换器被使用的最大范围；
(a2)将增益设置为初始值；
(a3)将补偿设置为初始值；
(a4)向显示设备提供信息以提示所述装置的使用者使所述线性可变差动变换器越过其运动的整个范围；
(a5)当所述线性可变差动变换器的运动的所述整个范围被越过时，记录产生的最小电压；
(a6)当所述线性可变差动变换器的运动的所述整个范围被越过时，记录产生的最大电压；
(a7)至少部分地基于所记录的最小电压和最大电压，识别所述线性可变差动变换器的实质上线性的操作区域；
(a8)向所述显示设备提供信息来提示使用者定位所述线性可变差动变换器以运行在所述线性操作区域内的点上；
(a9)当所述线性可变差动变换器运行在所述线性操作区域内的点上时，将所述补偿设置成实质上为零的值；
(a10)向所述显示设备提供信息来提示使用者定位所述线性可变差动变换器以运行在所述线性操作区域内的最大期望位置上；
(a11)当所述线性可变差动变换器运行在所述线性操作区域内的所述最大期望位置上时，将所述增益设置为已知的参考值；
(b)从安装在所述一个或多个模块插槽的选定插槽中的所述传感器模块获得数据流；
(c)处理所述数据流；以及
(d)对所述数据流生成视觉显示；
所述显示设备，其与所述处理设备通信，所述显示设备以人可读的格式显示所述视觉显示；
增益控制线路，其与所述处理设备通信，且与所述信号调节线路通信，所述增益控制线路根据由所述处理设备设置的所述增益来放大来自所述线性可变差动变换器的所述输入；
补偿控制线路，其与所述处理设备通信，且与所述信号调节线路通信，所述补偿控制线路根据由所述处理设备设置的所述补偿来对来自所述线性可变差动变换器的所述输入施加dc电压补偿；
输入设备，其与所述处理设备通信，所述输入设备接受来自使用者的命令，因此允许使用者控制所述处理设备；以及
存储设备，其与所述处理设备通信，所述存储设备用于存储数据以用于以后的调用。
2.一种使用由使用者操作的硬件监控设备来监控生产过程的自动化方法，所述方法包括步骤：
(a)识别安装在所述硬件监控设备中的一个或多个传感器模块，其中，所述一个或多个传感器模块中的至少一个自线性可变差动变换器接收输入；
(b)通过以下步骤来校准自所述线性可变差动变换器接收输入的所述至少一个传感器模块：
(b1)利用所述硬件监控设备接收使用者输入的最大标度信息，其中，所述最大标度信息表示所述线性可变差动变换器被使用的最大范围；
(b2)将增益设置为初始值；
(b3)将补偿设置为初始值；
(b4)显示信息以提示使用者来使所述线性可变差动变换器越过其运动的整个范围；
(b5)当所述线性可变差动变换器运动的所述整个范围被越过时，记录产生的最小电压；
(b6)当所述线性可变差动变换器运动的所述整个范围被越过时，记录产生的最大电压；
(b7)至少部分地基于所记录的最小电压和最大电压，识别所述线性可变差动变换器的实质上线性的操作区域；
(b8)显示信息来提示使用者定位所述线性可变差动变换器以运行在所述线性操作区域内的点上；
(b9)当所述线性可变差动变换器运行在所述线性操作区域内的所述点上时，将所述补偿设置成实质上为零的值；
(b10)显示信息以提示使用者来定位所述线性可变差动变换器以运行在所述线性操作区域内的最大期望位置上；
(b11)当所述线性可变差动变换器运行在所述线性操作区域内的所述最大期望位置上时，将所述增益设置为已知的参考值；
(c)获取来自所述一个或多个传感器模块的数据；
(d)处理从所述一个或多个传感器模块获取的所述数据；以及
(e)由自所述一个或多个传感器模块获取的所述数据生成视觉显示。
3.一种利用由使用者操作的硬件监控装置来监控生产过程的自动化方法，所述硬件监控装置具有处理设备、显示设备和位置传感器，所述方法包括：
(a)当使用者输入时，在所述处理设备上接收最大标度信息，其中，所述最大标度信息表示所述位置传感器被使用的最大范围；
(b)根据由所述处理设备执行的操作，自动地将增益设置为所述位置传感器的初始值；
(c)根据由所述处理设备执行的操作，自动地将补偿设置为所述位置传感器的初始值；
(d)当完成步骤(b)和(c)时，在所述显示设备上自动地显示信息，以提示使用者来使所述位置传感器越过其运动的整个范围；
(e)当所述位置传感器运动的所述整个范围被越过时，记录由所述位置传感器产生的最小电压，所述记录根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(f)当所述位置传感器运动的所述整个范围被越过时，记录由所述位置传感器产生的最大电压，所述记录根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(g)至少部分地基于所记录的最小电压和最大电压，识别所述位置传感器的实质上线性的操作区域，所述识别根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(h)在所述显示设备上自动地显示信息来提示使用者定位所述位置传感器以运行在所述线性操作区域内的点上；
(i)当所述位置传感器运行在所述线性操作区域内的所述点上时，将所述补偿设置成实质上为零的值，所述设置根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(j)在所述显示设备上自动地显示信息来提示所述使用者定位所述位置传感器以运行在所述线性操作区域内的最大期望位置上；以及
(k)当所述位置传感器运行在所述线性操作区域内的所述最大期望位置上时，将所述增益设置为已知的参考值，所述设置根据由所述处理设备执行的操作自动地进行。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，
所述步骤(a)还包括：
(a1)输入以距离为单位的所述位置传感器的最大线性位移；以及
(a2)输入在校准的全标度范围内对应于所述位置传感器的最大线性位移的位置的以电压为单位的值；
所述步骤(c)还包括：将所述补偿设置为零；以及
所述步骤(b)还包括：设置所述增益，使得由所述位置传感器产生的所述最大电压实质上等于所述已知的参考值。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述位置传感器从由滑动编码器和线性可变差动变换器组成的组中选择。
6.一种利用由使用者操作的硬件监控装置来监控生产过程的自动化方法，所述硬件监控装置具有处理设备、显示设备和传感器，所述传感器可以是单端DC传感器、电流传感器或者差动电压传感器，所述方法包括：
(a)当由使用者输入时，在所述处理设备上接收最小标度信息和最大标度信息，其中，所述最小标度信息和所述最大标度信息对应于所述传感器被使用的电压或电流范围；
(b)当使用者输入时，在所述处理设备上接收单位信息，其中，所述单位信息表示对应于所述电压范围的测量单位，其中，所述测量单位由用户根据所述差动电压传感器被使用的测量应用输入；
(c)从使用者信息或保存的配置文件中读取最小差动传感器电压，所述读取根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(d)在所述传感器上产生实质上等于最小电压或电流的输入电压，所述输入根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(e)当所述输入电压实质上等于最小传感器输出时，将补偿设置调节为使所述传感器的输出为零，所述调节根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(f)计算当所述传感器的输出为零时的电压，所述计算根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(g)生成在所述步骤(d)计算的所述电压，所述生成根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(h)调节增益设置，直到所述电压实质上等于已知的参考电压，所述调节根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；
(i)确定所述增益设置是否可以被调节成使所述电压实质上等于所述参考电压，所述确定根据由所述处理设备执行的操作自动地进行；以及
(j)如果所述增益设置不能够被调节成使所述电压范围实质上等于所述参考电压，那么在所述显示设备上自动地显示信息以通知使用者校准失败。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括在与所述硬件监控装置有关联的存储设备上的一个或多个文件中存储配置信息和校准信息。
8.一种监控在生产研磨过程中使用的一个或多个研磨工具的特性的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)获取表示在所述研磨过程期间的一个或多个测量周期内材料去除速率的传感器数据；
(b)获取表示在所述研磨过程期间的所述一个或多个测量周期内由所述一个或多个研磨工具消耗的功率的传感器数据；
(c)计算在所述一个或多个测量周期内材料去除速率的变化与由所述一个或多个研磨工具消耗的功率的变化的比率。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
(d)计算所述一个或多个研磨工具的一个或多个饥饿值，所述一个或多个饥饿值在所述一个或多个测量周期内由材料去除速率和被所述一个或多个研磨工具消耗的功率之间的斜率关系定义；以及
(e)在所述显示设备上绘制所述一个或多个研磨工具的所述饥饿值与时间的多个关系曲线；
(f)比较所述多个曲线以确定哪个所述研磨工具最有能力执行所述生产研磨过程。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：在所述显示设备上绘制材料去除速率与由所述一个或多个研磨工具消耗的功率的关系曲线。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，
所述步骤(a)还包括获取表示所述研磨工具相对于在多个连续的研磨操作期间的零件的位置的传感器数据；
所述方法还包括：
(d)比较所述研磨工具与在所述多个连续的研磨操作期间的零件的相对位置；以及
(e)根据所述步骤(d)确定所述研磨工具是否太磨损而不能继续进行所述生产研磨过程。
12.一种在一个或多个研磨循环期间利用研磨工具来最优化用于研磨工件的生产过程的方法，所述方法包括：
(a)在开始研磨循环的进入周期期间，使所述研磨工具向所述工件移动；
(b)在接触时间，使所述研磨工具接触所述工件；
(c)在多个连续的进给周期期间，以一进给速率向所述工件进给所述研磨工具，每个进给周期由进给转变点限定，所述进给速率在所述进给转变点处变化；
(d)在结束所述研磨循环的收回时间，从所述工件收回所述研磨工具；
(e)收集在所述研磨循环期间的功率数据，所述功率数据表示施加给所述研磨工具的功率；
(f)收集在所述研磨循环期间的横向进给位置数据，所述横向进给位置数据表示所述研磨工具相对于所述工件位置的位置；
(g)显示在所述研磨循环内所述功率数据与时间的关系曲线；
(h)显示在所述研磨循环内所述横向进给位置数据与时间的关系曲线；
(i)确定所述研磨循环的持续时间；
(j)观察所述功率数据以确定所述功率数据是否达到接近于所述进给转变点的稳定状态；
(k)观察所述功率数据以确定第一接触点，在所述研磨循环期间所述研磨工具与所述工件在所述第一接触点进行第一次接触；
(l)观察所述功率数据以估计在一个或多个所述连续的进给周期期间达到稳定状态的持续时间；
(m)观察一个或多个所述连续的进给周期内所述位置数据的斜率；
(n)在多个研磨循环中对多个工件重复所述步骤(a)到(m)；以及
(o)复查为步骤(n)的所述多个工件绘制的所述功率和位置数据，以识别所述功率和位置数据从一个工件到另一个工件的变化，其中，所述变化包括所述连续的进给周期的持续时间的变化、在所述多个研磨循环期间达到的最大功率的变化以及在所述多个研磨循环结束时达到的功率的变化。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括通过执行以下一个或多个步骤来最优化所述生产过程：
最小化所述步骤(a)的进入周期；
最小化所述研磨循环的总的持续时间；
在所述步骤(c)的一个或多个所述连续的进给周期期间调节所述进给速率；
在所述步骤(c)的一个或多个所述连续的进给周期期间或之后调节所述进给速率，以保证在一个或多个所述连续的进给周期期间出现的所述功率数据的稳定状态；以及
增加一个或多个所述连续的进给周期的持续时间，并减少一个或多个所述连续的进给周期的持续时间。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括：
(p)在所述研磨循环期间收集工件尺寸数据，所述工件尺寸数据表示在所述研磨循环期间所述工件的尺寸；
(q)绘制在所述研磨循环内所述工件尺寸数据与时间的曲线关系；
(r)观察所述工件尺寸数据以确定多个工件的一件到另一件的零件尺寸的变化；
(s)通过执行一个或多个最优化步骤来使所述生产过程最优化以获得一件到另一件的零件尺寸的改进的一致性，所述最优化步骤包括：
(s1)调节在一个或多个所述连续的进给周期期间的所述进给速率；
(s2)调节在一个或多个所述连续的进给周期期间的所述进给转变点的相对位置；
(s3)调节正好在所述收回时间之前出现的所述连续的进给周期的所述持续时间；以及
(s4)最小化所述研磨循环的总循环时间。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述步骤(s)还包括调节一个或多个所述连续的进给周期期间的所述进给速率，以保证在一个或多个所述连续的进给周期期间出现的所述功率数据的稳定状态。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括当在步骤(j)中确定所述功率数据达到接近所述进给转变点的稳定状态时执行下列步骤：
(p)计算在一个或多个所述研磨循环内的所述研磨工具的饥饿数据；以及
(q)计算在一个或多个所述研磨循环期间消耗的研磨能量。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括计算在研磨循环期间消耗的研磨能量。
18.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤以确定用于修整所述研磨工具的最佳过程：
(p)利用根据第一修整过程准备的研磨工具来获取表示在第一研磨循环期间的材料进给率的传感器数据；
(q)利用根据所述第一修整过程准备的所述研磨工具来获取表示在所述第一研磨循环期间由所述研磨工具消耗的功率的传感器数据；
(r)计算根据所述第一修整过程准备的所述研磨工具的第一饥饿值，所述第一饥饿值在所述第一研磨循环期间由材料去除速率和由所述研磨工具消耗的功率之间的斜率关系定义；
(s)利用根据不同于所述第一修整过程的第二修整过程准备的研磨工具来获取表示在第二研磨循环期间的材料去除速率的传感器数据；
(t)利用根据所述第二修整过程准备的所述研磨工具来获取表示在所述第二研磨循环期间由所述研磨工具消耗的功率的传感器数据；
(u)计算根据所述第二修整过程准备的所述研磨工具的第二饥饿值，所述饥饿值在所述第二研磨循环期间由材料去除速率和被所述研磨工具消耗的功率之间的斜率关系定义；以及
(v)至少部分地根据所述第一饥饿值和所述第二饥饿值的比较，确定所述第一修整过程和所述第二修整过程中的哪一个最适于在所述生产过程中被使用的所述研磨工具。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
(w)获取表示根据所述第一修整过程准备的所述研磨工具的第一磨损率的传感器数据；
(x)获取表示根据所述第二修整过程准备的所述研磨工具的第二磨损率的传感器数据；
(y)至少部分地根据所述第一磨损率和所述第二磨损率的比较，确定所述第一修整过程和所述第二修整过程中的哪一个最适于在生产过程中被使用的所述研磨工具。
20.根据权利要求12所述的方法，还包括计算一个或多个所述连续的进给周期的所述位置数据的斜率值，所述计算在生产过程期间或在生产过程中的暂停之后被实时地执行。
21.一种用于监控利用由研磨机旋转的研磨轮来研磨工件的生产过程的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)提供连接至所述研磨机的振动传感器，用于产生表示选定的研磨机部件的振动水平的振动信号；
(b)提供位置传感器，用于产生表示所述研磨轮相对于所述工件位置的位置信号；
(c)提供至少一个功率传感器，用于产生表示施加到所述研磨轮的功率的功率信号；
(d)校准所述振动传感器、所述位置传感器和所述功率传感器；
(e)处理所述振动信号、所述位置信号和所述功率信号以产生振动数据、位置数据和功率数据；
(f)为显示设备选择时间和振幅设置，以显示所述振动数据、位置数据和功率数据；
(g)在所述显示设备上同时显示所述振动数据、位置数据和功率数据；
(h)当研磨所述工件时，观察所述显示设备上的振动数据，以检测过多的振动振幅；以及
(i)观察所述显示设备上的所述位置和功率数据，以监控所述生产过程的进展。
22.根据权利要求21所述的方法，其还包括：
(j)提供工件形状传感器，用于在研磨所述工件时产生表示表示工件的形状的形状信号；以及
(k)处理所述形状信号以产生工件形状数据；以及
(l)观察所述显示器上的所述形状数据以监控所述生产过程的进展。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述步骤(j)还包括提供形状传感器以产生尺寸信号、圆形度信号和轮廓信号中的一个或多个。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，
所述步骤(e)还包括利用快速傅立叶变换(FFT)来处理所述振动信号、所述位置信号、所述功率信号和形状信号中的一个或多个，以产生FFT振动数据、FFT位置数据、FFT功率数据和FFT形状数据中的一个或多个；以及
所述步骤(g)还包括在所述工件的研磨暂停之后，为了比较目的而在所述显示设备的一个或多个数据窗口上同时显示所述FFT振动数据、FFT位置数据、FFT功率数据和FFT形状数据中的两个或更多；
所述方法还包括：
为了未来的调用而存储所述FFT振动数据、FFT位置数据、FFT功率数据和FFT形状数据中的一个或多个；以及
处理所述FFT振动数据、FFT位置数据、FFT功率数据和FFT形状数据中的一个或多个，以提取一个或多个主频率的值。
25.根据权利要求21所述的方法，还包括：
(j)在所述振动信号中选择感兴趣的最大振动频率；以及
在至少部分地根据所选择的最大振动频率来最优化数据采样率、数据显示率、显示时间标度和总数据量中的一个或多个时，执行所述步骤(h)。
26.根据权利要求21所述的方法，还包括：
(j)监控所述振动数据、位置数据和功率数据中的一个或多个以在获取其的过程中检测中断；
(k)当在获取所述振动数据、位置数据和功率数据中的一个或多个中检测到中断时，产生报警信号；以及
(g)当在获取其的过程中检测到中断时，暂停所述振动数据、位置数据和功率数据中的一个或多个的处理。
27.一种利用其中安装有至少一个传感器模块的硬件监控设备来监控生产过程的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)利用所述至少一个传感器模块来获取传感器数据；
(b)将来自所述至少一个传感器模块的所述传感器数据分为第一信号和第二信号；
(c)独立地处理所述第一信号和所述第二信号；以及
(d)实质上同时地在显示设备上产生所述第一信号和所述第二信号的视觉显示。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述步骤(d)包括在第一显示窗口中产生所述第一信号的视觉显示，以及在第二显示窗口中产生所述第二信号的视觉显示。
29.根据权利要求27所述的方法，其中，所述步骤(d)包括在单个显示窗口中产生所述第一信号和所述第二信号的覆盖。
30.根据权利要求27所述的方法，其中，所述步骤(d)包括当所述步骤(a)持续进行时选择性地调节下列项中的一个或多个：振幅标度、时间标度以及显示在所述显示设备上的所述第一信号和所述第二信号中的一个或多个的相对位置。
31.根据权利要求27所述的方法，还包括：
(e)暂停所述传感器数据的获取；
(f)确定在传感器数据获取暂停期间的时间段的持续时间；以及
(g)确定在数据获取暂停期间的所述时间段的开始时间和结束时间。
32.根据权利要求27所述的方法，还包括：
(e)将所述第一信号和所述第二信号中的一个或多个的所述传感器数据存储在数据存储设备上；以及
(f)访问存储在所述数据存储设备上的所述传感器数据，
其中，所述步骤(d)包括产生所述视觉显示以包括自所述数据存储设备访问的传感器数据的显示和包括所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的实时传感器数据的显示。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，自所述数据存储设备访问的所述传感器数据以不同于所述实时传感器数据被显示的所述振幅标度和时间标度的振幅标度和时间标度来显示。
34.根据权利要求27所述的方法，还包括确定下列项中的一个或多个：
对应于在所述显示设备上的所述视觉显示中的点的所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的斜率；
在所述显示设备上的所述视觉显示中的所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的曲线下的区域；以及
在所述显示设备上的所述视觉显示中的所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的最大和最小振幅值。
35.根据权利要求27所述的方法，还包括：及时地持续监控在所述显示设备上的所述视觉显示中的特定点上的所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的振幅。
36.根据权利要求27所述的方法，其中，
所述步骤(c)还包括以第一振幅标度处理所述第一信号，以及以不同于所述第一振幅标度的第二振幅标度处理所述第二信号；
所述步骤(d)还包括以所述第一振幅标度产生所述第一信号的视觉显示，以及以所述第二振幅标度产生所述第二信号的视觉显示。
37.根据权利要求27所述的方法，其中，
所述步骤(c)还包括以所述第一时间标度处理所述第一信号，以及以不同于所述第一时间标度的第二时间标度处理所述第二信号；以及
所述步骤(d)还包括以所述第一时间标度产生所述第一信号的视觉显示，以及以所述第二时间标度产生所述第二信号的视觉显示。
38.根据权利要求27所述的方法，还包括在所述第一信号的第一校准范围和在所述第二信号的第二校准范围校准所述至少一个传感器模块，其中，所述第一校准范围不同于所述第二校准范围。
39.根据权利要求27所述的方法，还包括：
(e)监控所述传感器数据，以检测在所述传感器数据的获取中的中断；
(f)当在所述传感器数据的获取中检测到中断时，产生报警信号；以及
(g)当在所述传感器数据的获取中检测到中断时，暂停所述传感器数据的处理。
40.一种利用其中安装有至少一个传感器模块的硬件监控设备来监控生产过程的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)利用至少一个传感器模块来获取传感器数据；
(b)在显示设备上产生以振幅与时间的比值格式的所述传感器数据的视觉显示；
(c)当所述传感器数据的振幅超过最大阈值时，将负的振幅补偿应用到所述传感器数据，从而防止所述传感器数据的振幅偏移到所述显示器上的最大可显示的振幅之上；以及
(d)当所述传感器数据的振幅下降到低于最小阈值时，将正的振幅补偿应用到所述传感器数据，从而防止所述传感器数据的振幅偏移到所述显示器上的最小可显示的振幅之下。
41.根据权利要求40所述的方法，还包括存储随着时间变化的振幅补偿以保持传感器数据偏移的历史记录。
42.一种利用其中安装有至少一个传感器模块的硬件监控设备来监控生产过程的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)在第一振幅范围内校准所述至少一个传感器模块；
(b)在所述第一振幅范围内利用所述至少一个传感器模块来获取传感器数据；以及
(c)在显示设备上产生所述传感器数据的实时视觉显示，其中，所述视觉显示在小于或大于所述第一振幅范围的第二振幅范围内，其中，所述第二振幅范围是可实时地调节的，并且其中，所述步骤(b)和(c)实质上同时进行。
43.根据权利要求42所述的方法，还包括：
所述步骤(c)包括在所述显示设备上产生在所述第一振幅范围内的实时的传感器数据、在存储器设备中存储的所述第一振幅范围内的传感器数据、在所述第二振幅范围内的实时的传感器数据以及在所述存储器设备中存储的所述第二振幅范围内的传感器数据中的两个或更多的图形覆盖；
(d)接受来自使用者的命令，以控制所述硬件监控设备来选择要包括在所述显示设备上的所述图形覆盖中的所述传感器数据；以及
(e)将所述图形覆盖存储为在数据存储设备中的数据文件，由此所述图形覆盖可以被调用，以结合其他实时数据或所存储的数据而以后显示在所述显示设备上。
44.一种利用其中安装有至少一个传感器模块的硬件监控设备来监控生产过程的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)利用所述至少一个传感器模块来获取传感器数据；
(b)在显示设备上的第一窗口中产生所述传感器数据的第一视觉显示，其中，所述第一视觉显示具有第一时间标度和第一振幅标度，其中，所述第一振幅和时间标度是可实时地调节的；以及
(c)在所述显示设备的所述第一窗口中或者在所述显示设备上可独立于所述第一窗口设置的第二窗口中产生所述传感器数据的第二视觉显示，其中，所述第一视觉显示具有不同于所述第一时间标度的第二时间标度和不同于所述第一振幅标度的第二振幅标度，
其中，所述传感器数据的至少一部分可以同时显示在所述第一窗口和所述第二窗口中。
45.一种用于监控由生产机执行的生产过程的装置，所述装置包括：
至少一个传感器模块，其用于产生与所述生产过程有关的传感器信号；
开关线路，其与所述至少一个传感器模块通信，所述开关线路用于将所述传感器信号分为第一信号和第二信号；
处理设备，其与所述开关线路通信，用于独立地接收和处理所述第一信号和所述第二信号；
显示设备，其用于产生所述第一信号和所述第二信号的视觉显示；以及
输入设备，其与所述处理设备通信，所述输入设备用于接受来自使用者的命令以控制所述处理设备来选择性地修改所述显示设备上的所述第一信号和所述第二信号的视觉显示，其中，所述视觉显示的选择性修改包括标度、增益、补偿、线颜色和线型中的一个或多个的修改。
46.根据权利要求45所述的装置，其中，
所述处理设备以第一振幅标度和第一时间标度处理所述第一信号；
所述处理设备以不同于所述第一振幅标度和第一时间标度的第二振幅标度和第二时间标度处理所述第二信号；以及
所述显示设备以所述第一振幅标度和第一时间标度产生所述第一信号的视觉显示，并且以所述第二振幅标度和第二时间标度产生所述第二信号的视觉显示。
47.根据权利要求45所述的装置，其中，所述显示设备产生所述第一信号和所述第二信号的图形覆盖。
48.根据权利要求47所述的装置，还包括：
存储设备，其用于存储所述第一信号和所述第二信号中的一个或两个；以及
所述显示设备还可操作来产生实时的所述第一信号和实时的所述第二信号中的两个或更多的图形覆盖，所述第一信号存储在所述存储设备中，所述第二信号存储在所述存储设备中；以及
所述输入设备用于接受收来自使用者的命令，以控制所述处理设备来选择将被包括在所述显示设备上的所述图形覆盖中的信号。
49.一种监控由生产机执行的生产过程的重复性步骤的装置，所述装置包括：
至少一个传感器模块，其用于产生与所述生产过程有关的传感器信号，所述传感器信号至少包括第一信号和第二信号；
处理设备，其与所述至少一个传感器模块通信，用于接收和处理所述第一信号和所述第二信号；
显示设备，其用于产生所述第一信号和所述第二信号的图形覆盖，以允许所述第一信号和所述第二信号的同时观看；以及
输入设备，其与所述处理设备通信，所述输入设备用于接受来自使用者的命令以控制所述处理设备来选择性地修改所述显示设备上的所述第一信号和所述第二信号的所述图形覆盖。
50.根据权利要求49所述的装置，其中，所述处理设备在包括执行所述重复性步骤的第一重复的第一时间段和执行所述重复性步骤的第二重复的第二时间段的一段延长的时间内接收和处理所述第一信号和所述第二信号，并且其中，所述第一信号在所述第一时间段内产生，以及所述第二信号在所述第二时间段内产生，由此所述第一信号和所述第二信号的所述图形覆盖提供与所述重复性步骤的所述第一重复和所述第二重复有关的信息的同时观看。
51.根据权利要求49所述的装置，其中，
所述处理设备以第一振幅标度和第一时间标度处理所述第一信号；
所述处理设备以不同于所述第一振幅标度和第一时间标度的第二振幅标度和第二时间标度处理所述第二信号；以及
所述显示设备产生包括以所述第一振幅标度和第一时间标度显示的所述第一信号和以所述第二振幅标度和第二时间标度显示的所述第二信号的所述图形覆盖。
52.根据权利要求49所述的装置，其中，所述显示设备产生包括显示有第一显示特性的所述第一信号和显示有不同于所述第一显示特性的第二显示特性的所述第二信号的所述图形覆盖，其中，所述第一信号和所述第二显示特性从由第一颜色、第二颜色、第一线型和第二线型组成的组中选择。
53.根据权利要求49所述的装置，其中，所述输入设备接受来自使用者的命令以控制所述处理设备通过在所述显示设备上相对于所述第二信号移动所述第一信号来修改所述图形覆盖。
54.根据权利要求49所述的装置，其中，所述输入设备接受来自使用者的命令以控制所述处理设备通过调节所述显示设备上的所述第一信号和所述第二信号中的一个或更多的振幅来修改所述图形覆盖。
55.根据权利要求49所述的装置，其中，所述输入设备接受来自使用者的命令以控制所述处理设备通过在所述显示设备上相对于所述第二信号及时移动第一信号来修改所述图形覆盖。
56.一种监控由生产机执行的生产过程的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)提供连接到所述生产机的一个或多个传感器，以产生表示所述生产机的运行特性的一个或多个信号；
(b)处理所述一个或多个信号以产生运行特性数据；
(c)为显示设备选择时间和振幅设置，以显示所述运行特性数据；
(d)在所述显示设备上显示所述运行特性数据；
(e)观察所述显示设备上的所述运行特性数据，以监控所述生产过程；
(f)捕获显示在所述显示设备上的所述运行特性数据的图形图像；以及
(g)将所述图形图像存储在存储设备上用于未来的显示。
57.一种监控由生产机执行的生产过程的方法，所述方法使用包括多个传感器、处理器和显示设备的过程监控设备来执行，所述方法包括以下步骤：
(a)将所述多个传感器连接到所述生产机，以产生表示所述生产机的运行特性的传感器信号，所述多个传感器从由下列项组成的组中选择：振动传感器、位置传感器、形状传感器、功率传感器、液体特性传感器、温度传感器和压力传感器；
(b)利用过程最优化设备的处理器来处理所述传感器信号，以产生传感器数据；
(c)为所述显示设备选择时间和振幅设置以显示所述传感器数据；
(d)将来自所述多个传感器信号中的两个或多个的所述传感器数据同时显示在所述显示设备上；以及
(e)观察所述显示设备上的所述传感器数据，以监控所述生产过程的进展。
58.根据权利要求57所述的方法，其中，
所述步骤(b)还包括利用快速傅立叶变换(FFT)来处理所述传感器信号中的一个或多个以产生传感器数据的一个或多个FFT；
所述步骤(d)还包括将来自所述多个传感器信号的两个或更多的传感器数据的所述FFT同时显示在所述显示设备上；以及
(f)存储传感器数据的所述FFT用于未来的调用。
59.根据权利要求57所述的方法，还包括处理FFT传感器数据以提取一个或多个主频率的值。
60.根据权利要求57所述的方法，还包括：
(f)在所述传感器信号的一个或多个中选择感兴趣的最大频率，并在至少部分地根据所选择的最大频率来最优化数据采样率、数据显示率、显示时间标度和总数据量中的一个或多个时，执行所述步骤(e)。
61.根据权利要求57所述的方法，还包括：
(f)监控所述传感器数据，以在获取其的过程中检测中断；
(g)当在所述传感器数据的获取中检测到中断时，产生报警信号；以及
(h)当在获取其的过程中检测到中断时，暂停所述传感器数据的处理。
62.根据权利要求57所述的方法，还包括：
(f)以BMP、JPEG、TIFF、PNG或者PCX格式捕获所述传感器数据的图形图像；以及
(g)将所述图形图像存储在存储设备中用于未来的显示。
63.根据权利要求57所述的方法，其中，所述步骤(d)还包括从所述多个传感器信号中选择所述传感器数据的任何组合以同时显示在所述显示设备上，其中，用于显示的传感器数据的所述选择通过处理由所述过程监控设备的所述处理器执行的命令来控制。
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