CN102448859B - 监视系统和具有该监视系统的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于至少一个制造和/或处理材料网膜（4）的设备（2）的监视系统（1），其中该监视系统包括至少一个计算单元（10）并且被设计为对所述设备进行状态和过程监视，其中获取和时间同步地可视化信号，该信号能借助至少一个用于在该设备（2）中识别材料网膜（4）的破损的第一分析装置（5）并且借助一定数量的用于在所述设备的区域中获取物理的测量和影响参数的其它分析装置（6a，6b，6c，6d）生成。本发明还涉及具有这样的监视系统的设备以及在使用这样的监视系统情况下的方法。

Description

监视系统和具有该监视系统的设备

技术领域

本发明涉及一种用于至少一个制造和/或处理材料网膜的设备的监视系统，以及其中采用该监视系统的设备和方法。

背景技术

在制造和/或处理材料网膜的情况下，根据提高生产率的要求会导致所使用的设备的生产能力越来越高以及因此还导致材料网膜越来越高的速度或更高的机器速度。

作用于材料网膜的力在低速度的情况下还没有问题，但是在高速度的情况下导致例如材料网膜的颤动的现象，并且因此导致材料网膜的破损。这样的不受控制和不期望的破损总是导致机器停止以及由此导致产品故障。这种破损带来的另一个问题在于，只要破损的出现没有被足够快速地识别出来，材料网膜就不受控制地穿过所述设备或者该设备的子区域。

为了能分析出材料网膜破损的原因，目前使用首先采用激光扫描仪、视频系统、光栅、破损检测器等等的第一分析装置。例如，文献DE 42 16 653 A1和DE 42 16 653 A1公开了用于识别材料网膜的破损的方法和第一分析装置。

但是必须不仅可靠地检测出破损，而且还需要连续的质量控制和永久获取会影响材料网膜的制造和/或处理的其它测量和影响参数。为此设置多种多样的其它分析装置。

作为用于制造和/或处理例如由纸张、纸板、塑料薄膜、金属薄膜、织物或包括这些材料的两种或更多种的复合材料制成的材料网膜的设备的典型示例，首先是造纸机、印刷机、砑光机、旋转冲孔机、旋转切割机等等。

由此向用于制造和/或处理材料网膜的设备的运营商提供由多种多样的第一和其它分析装置提供的信号，以便在该设备的区域中执行状态和过程监视。

不同信号相互之间的相关，尤其是多于两个信号的相关目前被证明是困难的。归因于所述设备的操作员、环境影响等等的测量和影响参数同样只能很难地彼此相关以及与涉及破损识别的信号相关。

发明内容

因此提出以下任务，即提供用于监视至少一个制造和/或处理材料网膜的设备的改进的可能性。

该任务通过一种用于至少一个制造和/或处理材料网膜的设备的监视系统来解决，其中该监视系统包括至少一个计算单元并且被设计为通过以下方式对所述至少一个设备进行状态和过程监视，即获取和时间同步地可视化信号，该信号可借助至少一个用于在该至少一个设备中识别材料网膜的破损的第一分析装置并且借助一定数量的用于在该至少一个设备的区域中获取物理的测量和影响参数的其它分析装置生成。

此外，该任务通过一种用于制造和/或处理材料网膜的设备解决，该设备包括至少一个用于识别材料网膜的破损的第一分析装置以及一定数量的用于获取物理的测量和影响参数的其它分析装置，其中该设备与本发明的监视系统连接。

最后，该任务通过一种用于在使用本发明的监视系统的情况下监视至少一个制造和/或处理材料网膜的设备的方法来解决，其中借助包括至少一个计算单元的监视系统通过以下方式对该至少一个设备执行状态和过程监视，即获取和时间同步地可视化信号，该信号借助至少一个用于识别材料网膜的破损的第一分析装置并且借助一定数量的用于获取物理的测量和影响参数的其它分析装置生成。

“时间同步的可视化”在此被理解为可由设备的操作者光学获取的、所有信号在共同的时间轴上的显示，借助该显示可以几乎一眼就实现所获取的各个信号的时间相关。

本发明的优点是，设备的运营商现在不再需要观察在大多在空间上相互分开设置的不同分析装置上的不同显示或显示器，不再需要必要时分析这些显示并且手动地将它们彼此相关。所述监视系统使得可以同时显示目前还不能容易地彼此相关的信号。这使得可以对所述至少一个设备进行特别快速和有效的故障查找和故障分析。在所述至少一个设备的区域中的故障必要时可以在其形成之前就已经被提前发现并且由此比目前更及时地进行干预和引入对抗措施。质量保证和存档通过所述监视系统被明显简化并且提高生产能力。

此外，可以借助唯一的一个监视系统监视多个相互独立的设备并且必要时将所获取的这些设备的信号相互比较地观察。这使得可以进一步改善对关键的测量和影响参数的识别以及进一步改善对在观察单个设备时不能容易地看见的相互作用的识别。

所述监视系统的至少一个计算单元优选包括至少一个计算机程序，第一和其它分析装置的信号能够借助该至少一个计算机程序来获取并且在时间轴上同步。特别优选的，所述信号能借助至少一个计算机程序时间同步地在更长的时间段上记录和存储。从而还可以无问题地与其它设备的、在所述监视系统的同一个计算单元或其它计算单元上获取的记录相比较。

在此不需要在所述监视系统中获取由所述至少一个设备的现有的第一和/或其它分析装置生成的所有信号。但是应当至少获取在操作者那里已经作为相关信号已知的信号。但是已经证明，要获取在至少一个设备的区域中存在的所有信号以便能除了已经知道的之外还识别目前仍不知道的测量和影响参数之间的相互作用和影响。

所述监视系统优选包括至少一个显示单元，例如显示屏、显示器等等，以用于时间同步地可视化由所述至少一个计算单元获取和同步化的信号。该显示单元可以是直接设置在所述至少一个设备上的显示单元和/或与所述至少一个设备有一定距离的、例如在用于对设备进行远程操作的控制台中设置的显示单元。在此，所述至少一个显示单元通过导线或者通过无线电与至少一个计算单元连接，或者可替换的是所述至少一个计算单元的组成部分。

所述至少一个计算单元尤其是设计为获取可由至少一个激光扫描仪和/或至少一个照相机和/或至少一个摄像机和/或至少一个光栅和/或至少一个亮度传感器等生成的信号。这些信号优选在第一分析装置的区域中用于识别材料网膜的破损。

此外，所述至少一个计算单元优选地设计为获取可由至少一个转数传感器和/或至少一个电流测量设备和/或至少一个电压测量设备和/或至少一个温度传感器和/或至少一个湿度测量设备和/或至少一个声学报警设备和/或至少一个光学报警设备等等生成的信号。

反映材料网膜的运动、例如以小孔、裂缝、褶皱、卷边等的形式存在的材料网膜的缺陷、设备的缺陷、通过操作者的影响或其它的其它信号可以借助所述至少一个计算单元获取、同步化并且通过所述至少一个显示单元时间同步地可视化。

借助所述监视系统还可以优选地监视至少两个用于制造和/或处理一种材料网膜或分别制造和/或处理一种材料网膜的设备。在此，受监视的设备相互独立地或者并行地运行，例如两个分别产生一种材料网膜的造纸机。但是，受监视的设备也可以先后地运行。这例如对于造纸机和直接跟随在后的旋转冲孔机是这种情况，其中借助所述旋转冲孔机对在所述造纸机中产生的材料网膜打孔。

附图说明

图1示意性示出根据本发明的监视系统或设备和方法的可能示例。

具体实施方式

图1在图的下半部示意性示出用于制造材料网膜4的设备2。该设备2包括造纸机3，在该造纸机中形成材料网膜4—在此是以纸网膜的形式，并且在箭头方向上传输。此外设备2包括用于识别材料网膜4的破损的第一分析装置5，该第一分析装置5在造纸机3的区域中借助光栅和转速传感器收集测量参数M1，M2，M3，M4，将它们关联，并且在检测到材料网膜4有破损的情况下输出报警信号。第一分析装置5在此还可以干预对造纸机3的控制和/或调节，以防止即将发生的破损和/或在发生破损之后引入安全措施，例如停止造纸机3等等。设备2包括用于在该设备2的区域中获取物理的测量和影响参数的其它分析装置6a，6b，6c，6d。从而其它分析装置中的第一其它分析装置6a是万用表，该万用表在造纸机3的区域中获取电流消耗形式的测量参数M5以及传动马达的电压形式的测量参数M6。其它分析装置中的第二其它分析装置6b是获取环境温度作为对造纸机3的影响参数E1的温度测量装置。

其它分析装置中的第三其它分析装置6c是在穿过造纸机3期间提供材料网膜4的图像作为测量参数M7和M8的摄像机。借助该摄像机可以识别出材料网膜4中的褶皱形成、小孔、卷边、裂缝或其它故障。其它分析装置中的第四其它分析装置6d是获取造纸机3的环境中的绝对空气湿度作为对造纸机3的影响参数E2的湿度测量设备。当然仍然可以存在附加的其它分析装置用于获取造纸机3上的缺陷、材料网膜4在造纸机3中的行进、操作者的预先设定、通过操作者的影响、例如通过振动或太阳光照射导致的其它外来影响等等。

此外，在图1的上半部中示意性示出用于设备2的监视系统1，该监视系统1包括计算单元1a。计算单元1a被设计为通过以下方式执行对设备2的状态和过程监视，即获取和时间同步地可视化信号S1，S2，S3，S4，S5，这些信号是借助用于识别材料网膜的破损的第一分析装置5以及借助用于在设备2的区域中获取物理的测量参数M1，M2，M3，M4，M5，M6，M7，M8和影响参数E1，E2的其它分析装置6a，6b，6c，6d生成的。

计算单元1a包括计算机程序11，信号S1，S2，S3，S4，S5借助该计算机程序11获取并且在时间轴上同步。此外，监视系统1包括显示单元12，该显示单元12在该示例中集成在计算单元1a中，但是也可以通过导线或者通过无线电只与计算单元1a连接。

显示装置12用于在唯一的一个显示中并且在共同的时间轴上给出关于生成的所有信号S1，S2，S3，S4，S5的详细的可视概貌。

这使得设备2的操作者容易识别各个信号S1，S2，S3，S4，S5之间的关系。故障查找和故障分析被简化和加速。操作者能够快速反应和提早避免在设备2上即将发生的损坏。此外，质量保证和存档被明显简化和改善并且提高了生产能力。

专业人员在了解本发明的情况下能够容易地将本发明的解决方案转用于多种多样的用于制造和/或处理材料网膜的设备。这例如可以是印刷机、砑光机、旋转冲孔机、旋转切割机等。此外，材料网膜不仅可以由纸张形成，而且还可以例如由纸板、塑料薄膜、金属薄膜、织物或包括这些材料（包括纸张在内）的两种或更多种的复合材料形成。此外设备的第一和其它分析装置可以就它们的类型和数量不同地选择。在此重要的只有，至少相关的、但优选是所有的测量和影响参数都能在监视系统中获取和时间同步地被可视化。此外，监视系统不仅可以监视一个设备，还可以同时监视两个或更多设备。在此，这些设备可以相互分开地设置，相互并行地和/或按顺序先后设置。

Claims (1)

1.一种用于至少一个制造和/或处理材料网膜（4）的设备（2）的监视系统（1），其中该监视系统（1）包括至少一个计算单元（1a）并且被设计为通过以下方式对所述至少一个设备（2）进行状态和过程监视，即获取能借助至少一个用于在至少一个设备（2）中识别材料网膜（4）的破损的第一分析装置（5）生成的信号并且获取能借助一定数量的用于在至少一个设备（2）的区域中获取物理的测量和影响参数的其它分析装置（6a，6b，6c，6d）生成的信号，其中这些信号能由至少一个转数传感器和/或至少一个电流测量设备和/或至少一个电压测量设备和/或至少一个温度传感器和/或至少一个湿度测量设备和/或至少一个声学报警设备和/或至少一个光学报警设备生成，

其特征在于，通过以下方式存在对所述信号的时间同步的可视化，即在共同的时间轴上提供能由该设备（2）的操作者光学获取的、所有信号的显示。

2. 根据权利要求1的监视系统，其特征在于，所述至少一个计算单元（1a）包括至少一个计算机程序（11），所述信号能够借助该至少一个计算机程序来获取并且在所述时间轴上同步。

3. 根据权利要求1或权利要求2的监视系统，其特征在于，所述监视系统（1）包括显示单元（12），用于时间同步地可视化所述信号。

4. 根据权利要求1至2之一的监视系统，其特征在于，所述至少一个计算单元（1a）设计为获取能由至少一个激光扫描仪和/或至少一个照相机和/或至少一个摄像机和/或至少一个光栅和/或至少一个亮度传感器生成的信号。

5. 一种用于制造和/或处理材料网膜（4）的设备（2），该设备包括至少一个用于识别材料网膜（4）的破损的第一分析装置（5）以及一定数量的用于获取物理的测量和影响参数的其它分析装置（6a，6b，6c，6d），其特征在于，该设备与根据权利要求1至4之一的监视系统连接。

6. 根据权利要求5的设备，该设备（2）是造纸机、印刷机、砑光机、旋转冲孔机或者旋转切割机。

7. 一种用于在使用根据权利要求1至4之一的监视系统（1）的情况下监视至少一个制造和/或处理材料网膜（4）的设备（2）的方法，其中借助包括至少一个计算单元（1a）的监视系统（1）通过以下方式对至少一个设备（2）执行状态和过程监视，即获取和时间同步地可视化信号，该信号借助至少一个用于识别材料网膜（4）的破损的第一分析装置（5）并且借助一定数量的用于获取物理的测量和影响参数的其它分析装置（6a，6b，6c，6d）生成，其中，在共同的时间轴上提供能由该设备（2）的操作者光学获取的、所有信号的显示。

8. 根据权利要求7的方法，其特征在于，借助所述监视系统（1）监视至少两个用于制造和/或处理一种材料网膜（4）或分别制造和/或处理一种材料网膜（4）的设备（2）。