CN110780643A - 用于监测自动化系统的方法、计算机程序产品及控制系统 - Google Patents
用于监测自动化系统的方法、计算机程序产品及控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110780643A CN110780643A CN201910674653.0A CN201910674653A CN110780643A CN 110780643 A CN110780643 A CN 110780643A CN 201910674653 A CN201910674653 A CN 201910674653A CN 110780643 A CN110780643 A CN 110780643A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- automation system
- components
- monitoring
- dimensional
- floor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
- G05B23/0216—Human interface functionality, e.g. monitoring system providing help to the user in the selection of tests or in its configuration
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41885—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41845—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by system universality, reconfigurability, modularity
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
- G05B23/024—Quantitative history assessment, e.g. mathematical relationships between available data; Functions therefor; Principal component analysis [PCA]; Partial least square [PLS]; Statistical classifiers, e.g. Bayesian networks, linear regression or correlation analysis; Neural networks
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32339—Object oriented modeling, design, analysis, implementation, simulation language
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Architecture (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Geometry (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于监测包括多个组件的自动化系统的方法,包括:通过处理器基于位置数据和检视方向数据渲染来自表示自动化系统的至少部分的三维场景的图像;以及在显示单元上显示图像。所述方法使在相对较小的显示装置上监测自动化系统成为可能,同时显示所有相关信息。为此,组件分布在自动化系统的底板上,且组件分别布置在底板中的一个上的三维场景中,提供与底板相关联的输入元件,其中三维场景中的两相邻底板之间的竖直距离取决于输入元件处的输入改变,且自动化系统的组件之间的材料路径表示为场景中的线,其中至少一条线表示相邻底板之间的材料路径,且其中当三维场景中的两个相邻底板之间的竖直距离改变时,线的长度也相应改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于监测具有多个组件的自动化系统的方法,包括:通过处理器基于位置数据和检视方向数据渲染来自表示自动化系统的至少一部分的三维场景的图像;以及在显示单元上显示所述图像。本发明还涉及一种计算机程序产品和控制系统。
背景技术
自动化系统是生产和加工步骤完全或部分自动化的工业设备。取决于制造或加工的产品的类型,自动化系统可高度单独地设计。然而,通常,自动化系统由加工站构成,待加工的产品或其初级台是借助于输送系统按某一顺序运输到加工站且在加工站进行加工。输送系统包含各种熟知的输送元件,例如电梯、输送带等。输送元件可经采集到加工站且在加工站去除并加工,或其可通过加工站连续输送且在此加工期间在相应的输送元件上加工。加工站及输送设备形成自动化系统的组件。一个此类自动化系统例如为用于机动车的喷漆线。在此情况下,加工站是在喷漆工艺中执行特定任务的站,即预处理,底漆、填充剂、底色漆(base coat)以及透明漆(clear coat)的涂覆。每个站配备有适当的机器,例如喷漆机器人。车身借助于已知输送元件在站间自动运输。
自动化系统的控制及监测通常在控制站执行,在控制站处理顺序经监测且必要时在用户的配合下受来自系统的相应数据的影响。为此目的,控制站具有一个或多个装置或至用于测量、调整、控制、显示、报警、记录、交换或计算的自动化系统的各个站处的装置的连接件。过程的显示(例如呈流程图形式)通常经由各个显示单元(例如屏幕)执行。最近,移动装置的出现(例如平板电脑和笔记本电脑)还使得在此类移动装置上的显示及控制过程成为可能,从而允许用户在自动化系统内自由移动。执行设备的远程监测也是可能的,以使得控制站或移动装置不必位于自动化设备的附近。
在极大程度上,自动化系统目前通过二维表示显示在显示单元上。产品和其组件通常只是暗示。当使用三维表示时,其通常是静态的并显示伪透视图(通常称作21/2-D)。此显示器对于用户通常并不非常直观,尤其在设备中的现场移动装置上。
因此,最近自动化系统已开始以正确三维形式显示在显示单元中,所述自动化系统包含所有机器、输送设备以及所有单个部件组装前后的所有产品。本领域的技术人员熟悉相应方法,其例如为来自专利号为US6,282,455和US 7,817,150 B2的申请。3D渲染或3D图像合成的相应技术也为本领域的技术人员已知的。此基础为自动化系统的组件的数据侧三维描述,其理想地为比例正确的。这些数据的总和称作场景。借助于几何建模执行场景内的自动化系统的组件和其子元件的建模。随后将相应数据以及位置数据及检视方向数据(其指示观察者相对于场景的位置和检视方向)加载到合适的图形处理器中,使用已知计算机图形方法来渲染自动系统或视场中的自动系统的部分及其组件的图像。
本领域的技术人员熟悉来自例如专利号为US 2014/0245232 A1、EP 2 320 396A1或US 2017/315696 A1的申请,其与3D渲染相关的一般(即与自动化系统不相关)方法和系统。然而,在自动化系统的控制站的区域中,出现的问题为待显示的信息密度极大,但另一方面,图像的显示大小受到限制,尤其是在使用移动显示单元时。尤其在较大的安装中,一方面难以向用户呈现所有信息,而另一方面,针对当前目的难以不使用户因可能无用的信息而加重负担。比例正确的三维表示还提出问题:对用户来说目前相关的组件的视图可与其它组件混淆。
发明内容
因此,本发明的目标为指定上述类型的方法,使用所述方法在显示所有相关信息的同时在相对较小的显示装置上监测自动化系统为可能的。
根据本发明此目标经如下解决:组件分布在自动化系统的多个底板上,且组件分别布置在所述底板中的一个的三维场景中;提供与底板有关联的输入元件,其中三维场景中的两个相邻底板之间的竖直距离取决于输入元件处的输入而改变;且其中自动化系统的组件之间的材料路径表示为场景中的线,其中至少一条线表示所述相邻底板之间的材料路径,以及其中当三维场景中的所述两个相邻底板之间的竖直距离改变时,线的长度也相应地改变。
本发明是基于以上概述的问题在多重底板或多层的此类自动化系统的三维表示中尤其重要的考虑:例如,如果用户想要在较低底板的较大区域中监测组件,当检视方向来自上方且位置离上方足够远时,三维表示将隐藏所需区域的视图。减小距离(即放大所需区域以避免隐藏)可能存在问题,因为这会减小视场。信息在视场中丢失。此外,通过淡出或例如上方底板的横向位移来减少所需底板的表示可能存在问题,因为此处也可丢失必要信息,因为相关区域与上方底板的交互作用(例如材料路径不再可显示)。另一方面,两个底板的独立表示需要额外屏幕或现有屏幕的分区,从而由于每个部分图像的尺寸减小,细节级别将丢失。在此背景下,认识到在现有屏幕上完全显示没有细节或信息的缺失是可能的,与三维渲染中通常所需的比例正确的方法相反,两个相邻底板之间的竖直距离响应用户输入而改变。应为此提供合适的输入元件,必要时其还可在显示单元上以图形方式实施。此在显示中提供更大的灵活性,一方面允许在图像的三维显示器中所需区域的透明视图,但另一方面不允许丢失任何信息(例如关于自动化系统的组件与相邻底板上的组件的相互作用)。
另外,自动化系统的组件之间的材料路径在场景中表示为线。这些线也将呈现在图像中。此处的材料路径意味着例如输送带或线的自动路径,以及手动操作路径,例如人工操作的运输手推车的行进路径。这使得单个组件之间的交互作用以及相对于材料流的依赖性立即可见。如果至少一条线表示相邻底板之间的材料路径,那么如果三维场景中的两个相邻底板之间的竖直距离改变,则线的长度将相应地改变。换句话说,如果底板之间的距离以上述方式改变,那么通过延伸连接两个底板的线以形成跨层材料路径来保持材料路径的可视性。此处的术语“线”是指基本上指示两点间的连接的任何结构,例如条柱、圆筒管或带。因此,实际图形设计可不同。
在方法的有利实施例中,可借助于输入元件选择底板中的一个,且改变所选择底板到上方底板的竖直距离。这使得对用户来说特别地容易影响区域及与他相关的底板的组件的视图。
在方法的特别有利的实施例中,输入元件包括静止指针元件和可在其下方移动的截面刻度,截面中的每一个与底板相关联,且通过移动与指针元件下方的所述底板相关联的截面来选择底板。此输入元件可在显示器上以图形方式实施,具体地说,通过以滚动条形式设计的截面刻度,其例如由竖直相邻的矩形组成,所述矩形形成分配给每个底板的截面。可通过用鼠标单击移动滚动条或在触摸屏上用扫划动作选择相应的底板。
在上文所描述的方法中,与实际自动化系统中比例正确的距离相比,增大底板之间的竖直距离是有利的,使得底层底板的视图在三维表示中是自由的。
在更有利的方法的实施例中,借助于输入元件在给定范围内设置任意的竖直距离。换句话说,用户不仅可决定应改变哪些相邻底板之间的距离,并且还可决定此距离应改变多远(例如比例正确的距离的两倍或三倍)。举例来说,在具有上述截面刻度的设计中,这可通过基于分配给定位指标元件的底板的截面的部分确定距离放大测量值来实现。
在方法的甚至更有利实施例中,场景显示材料路径上的材料的当前位置。换句话说:在三维场景中,不仅静态材料路径而且还有关于在这些材料路径上运输的材料的当前位置的信息经储存、渲染及因此实时显示在图像中。实时意味着在下文中所表示的过程基本上与实际运行的过程同步发生,当然关于信号处理始终会有一定延迟且另外仅离散信息为可用的,例如关于材料位置,以使得在单个离散信息点之间可能需要外推表示值(例如材料的位置)。此设计也是可能独立于上述底板之间的距离的互换性且因此可独立于此经明确揭示。然而,如果与上述底板中的改变结合使用,那么在延伸连接线上的材料的速度必须相应地增加,以使得离开一个底板和到达另一底板与现实保持同步。
在方法的另一有利实施例中,所述方法也可能独立于上述底板之间的距离的互换性且也可独立于此经明确揭示,位置数据在距材料的当前位置的固定距离处自动确定。换句话说,位置数据(及检视方向数据,如果适用的话)并不是用户自由选择的,而是基于由用户可选择的特定材料的当前位置选择的。尤其在连续的实时渲染(参见下文)的情况下,视图随后遵循经由设备的三维视图的材料的实时移动。
在下文中,解释上述方法的三种另外有利的实施例。尽管协同效应是结合具有底板之间的可变距离的上述设计实现的,但这些实施例还可独立地实现且因此仅结合在开始时提到的通用系统明确揭示。
有利的是,通过用户输入增加三维场景中的组件的部分之间的距离。换句话说,在用户输入时,三维显示器将显示优选流动到分解视图的转变,其中所选组件的部分在渲染图像中以距彼此更大的距离显示。这使得用户能够识别组件的功能和组装以及确定单个部件。平滑转变确保用户的定向。
此外,三维图形有利地布置在组件的区域中的三维场景中,其中图形含有组件的二维特性曲线的当前表示以及特性曲线的历史表示,其在第三维度中彼此前后布置。通过使用真实的三维渲染图像,丰富储存于三维场景中的组件为可能的,所述组件实际存在于自动化系统中,还有另外并不真实存在的物件,其表示关于相应的相邻组件的信息(例如特性曲线)。三维环境的使用也使得显示三维图形是可能的。具体地说,这使得通过将历史数据布置在当前特性曲线后的第三维度中,能够针对储存相应组件的当前数据的典型二维特性曲线显示历史数据。
最后,将链接物件布置在三维场景中的组件的区域中是有利的,从而当在渲染图像中选择链接物件时,显示组件的二维视图(例如呈技术绘图的形式)。针对一些组件的理解及监测,除三维表示外,使用传统二维技术绘图可为有利的。为了以容易且无错的方式向用户提供这些,链接物件布置在场景中及因此布置在所渲染图像中。链接物件是指含有至技术绘图的链接且可通过用户输入激活的场景中的物件,即通过使用鼠标单击或在触摸屏上触摸。激活随后产生上述技术绘图。
有利的是,所述方法是交互的,且实时执行渲染。上述方法的优势为在通过用户输入进行的位置数据或检视方向数据的每次改变后,再次执行渲染和显示的工艺步骤。这为用户带来特别舒适的可操作性。
计算机程序产品有利地包括软件代码部分,所述软件代码部分当在处理器上执行时使所述处理器执行上述方法。此计算机程序可例如设计为平板电脑的所谓的“应用程序”。
在自动化系统的控制系统中,包括至少一个处理器和显示单元,所述方法有利地在至少一个处理器上执行。处理器设计为图形处理器,用于组件的模型数据加载(例如从中央处理器单元)在所述图形处理器中。当然,此控制系统还可为分布式的,几个控制系统可耦接,或几个处理器可彼此协作。
有利的是,显示单元布置在通过无线通信链路连接到自动化系统和/或控制系统的其它组件的移动单元上。此单元可为例如平板电脑。
本发明实现的优势特别在于,一方面在3D表示中的自动化系统的两个相邻底板之间设置的灵活距离使得信息能够灵活且完整的再现,且另一方面针对用户产生最小显示大小的透明表示。通过所述测量和有利的另外实施例,在合适的刻度及明显的显示所有相关场所是可能的。工厂和其设施的三维表示允许更直观的导航。另外,三维场景与另外物件(例如3D特性和链接物件)的所描述富集可特别直观地提供另外信息。新雇员可更易于识别工厂中的大体连接。此外,对客户来说,工厂内产品生产的可追溯性是非常受欢迎的表示。
附图说明
使用图式更详细地解释本发明的实施例,其中:
图1绘示具有各种组件的自动化系统和具有移动单元的控制系统的示意性表示。
图2绘示自动化系统的部件的三维渲染图像。
图3绘示具有相邻底板之间的可变距离的多重底板自动化系统的三维渲染图像。
图4绘示根据图3的图片中的的材料路径的表示。
图5绘示用于取决于自动化系统中材料的当前位置渲染的位置及检视方向的自动选择的显示。
图6绘示二维视图与三维视图之间的切换。
图7绘示组件的分解视图的切换。
图8绘示故障组件及其附属物的以图形方式突出显示的表示。
图9绘示组件上方的二维显示区域。
图10绘示在不同的检视方向上的组件上方的几个部分隐藏显示区域。
图11绘示组件上方的三维图形。
所有图式中用相同附图符号提供相似部件。
具体实施方式
图1示意性地绘示自动化设备1,即其中生产步骤和加工步骤自动化的工业设备。工业设备包括大量组件,包含加工站2,将待处理的产品或其初级台运输到加工站2。这是借助于输送装置4(例如输送带)完成的。
自动化设备1的控制和监测在控制系统6中执行,处理顺序经监测并在必要时在用户的配合下受到来自自动化设备1的相应数据的影响。为此目的,控制系统6具有一个或多个装置或至用于测量、调整、控制、显示、报警、记录、交换或计算的自动化系统1的各种组件2、组件4上的装置的数据连接件8。
在设计为移动单元12上的屏幕的实施例中,过程的显示通过显示单元10进行,在此情况下,平板电脑作为控制系统6的一部分通过无线数据连接件14与其连接。这为用户提供显示和控制自动化系统1的可能,同时用户可在自动化系统1内自由移动。
在显示单元10上,自动化系统1以真实三维形式显示,所述自动化系统1包含所有组件2、组件4以及组装前后所有当前加工的产品。显示单元10上对应图像的产生是通过传统渲染技术在未详细地表示的移动单元12中的(图形)处理器中执行,所述渲染实时实行以便一方面表示是交互的,即用户可通过相应输入改变视角和位置,从而使3D表示立即相应地改变,且另一方面自动化系统1的动态图像也是可能的,其中也表示实际移动的组件(例如待处理的产品)且还在其对应当前位置处实时移动。为此目的且针对下文所述的所有其它功能,控制系统6和移动单元12中安装相应软件。
自动化设备1的表示尽可能为比例正确的,即所有组件2、组件4至少按其实际大小和形式以及彼此间的比例正确的位置和距离示意性地表示。针对改进表示的目的,可由此导致偏离,只要表示对应的真实组件对用户仍是可识别的。此基础为对自动化系统1的组件2、组件4的数据侧三维描述,即所谓的场景。这是通过几何建模产生的。对应模型数据由中央处理器单元选择并加载到移动单元12的图形处理器中。模型数据还可存储在控制系统6的中央服务器上并根据需要传送到移动单元12。与当前位置和检视方向数据一起并取决于图形处理器的性能,自动化系统1的部分及在视场中的组件2和组件4随后由图形处理器渲染并在显示单元10上循环显示,理想的是使用已知计算机图形的方法每秒数次。
举例来说,如在显示单元10上所示的此渲染图像16绘示于图2中。为简单起见,自动化系统1的所有组件2、组件4在此处和在下文中绘示为长方体,但是实际上所述组件将具有更复杂的形式。图像16显示处理单元2的渲染表示,所述处理单元包括三个子组件18。在每个自动化系统1中都是这种情况:每个加工站2将由不同的部件构成(机器人臂、加工机器等)。这些也在很大程度上在图像16中的3D表示中再现并通过处理器渲染。图2中的加工站2的表示是半透明的,以使得内部子组件18是可见的。
取决于其大小,自动化系统1还具有几个底板。因此,组件2、组件4及其对应子组件18分布在几个底板上。因此,自动化设备1的完整表示需要底板的表示。这导致以下问题:取决于所需图像细节或焦点,自动化系统1的部分由上述底板及其组件2、组件4覆盖。
为解决此问题,上述场景中的底板之间的竖直距离将在需要时通过处理器改变并用于渲染。这绘示于图3中,图3绘示具有图像20和输入元件22的显示单元10。为简单起见,图像20仅绘示自动化设备1的三个底板24、底板26、底板28,没有组件2、组件4。实际上,所有组件2、组件4也绘示在底板24、底板26、底板28上。借助于输入元件22,可改变底板24、底板26、底板28之间的距离,如下文所示。
输入元件22作为图形元件布置在显示单元10的右侧上并包括中心固定指针元件30和下方的竖直可移动部分刻度32。显示单元1可设计为触摸屏,以使得可借助于扫划动作移动截面刻度32。截面刻度32包括三个层叠布置的矩形截面34、截面36、截面38。截面34、截面36、截面38中的每一个按适当的顺序分配给底板24、底板26、底板28,即最顶部截面34至最顶部底板24,以此类推。通过移动指针元件30下方的截面34、截面36、截面38中的一个,选择对应分配的底板24、底板26、底板28,并相对于自动化系统1中的比例正确的距离增加选择的底板24、底板26、底板28与上覆底板24、底板26的距离。当然,这也适用于对应底板24、底板26、底板28上布置的所有组件2、组件4。在实施例中,此改变的程度可通过定位指针元件30的对应截面34、截面36、截面38的区域来确定。举例来说,如果指针元件30在对应截面34、截面36、截面38的中心,则距离可变为最大。这允许用户按需要设置距离。
图4更详细地绘示图像20。在图4中,仅绘示两个上部底板24、底板26及一些组件40、组件42、组件44,其通过大于比例正确的间距渲染。图像20另外绘示作为线的材料路径46、材料路径48、材料路径50,所述线指示通过在自动化系统1中制造或加工的物件的某些材料采集的路径。如果物件由所不同的部件组成,如图4的实例所示,则合并相应的线。因此,组件40和组件42的材料路径46、材料路径48流入一个材料路径50。因此,材料路径46、材料路径48、材料路径50表示自动化系统1内的未来材料移动的投影。所述投影指示消耗某些物件来创建新物件的地点和时间。
可改变材料路径46、材料路径48、材料路径50的显示。具体地说,所述显示可单独地以图形方式突出显示,例如,通过颜色的改变或线的增厚。另外,材料路径50在底板24、底板26之间竖直延伸。当三维场景中的底板24、底板26与渲染图像20之间的距离改变时,相应的线相应地改变,以使得线始终在两个底板24、底板26之间连续运行。
图5绘示两个渲染图像52、图像54,所述渲染图像从同一场景渲染且角度及位置不同。因此,可通过改变图像52与图像54之间的箭头指示的视角和位置将图像52传送到图像54。因此,图像52和图像54中的单个物件仅在下文中描述一次。图像52、图像54绘示与图4中不同位置处的底板26。绘示组件56、组件58以及材料路径60。与图4的实施例相比,不仅材料路径60绘示于图5中,并且还使用来自自动化系统1的控制系统6的当前数据实时绘示材料路径60上的材料62的当前位置。材料路径60上的材料62的未来路径(即当前并不遵循的路径)是以图形方式单独地突出显示,例如,通过颜色的变化或线的增厚。
在另一实施例中,图像52和图像54之间的位置和检视方向并不由上述用户输入改变,而是基于材料62的位置自动地改变。采集至材料62的固定距离,并选择沿材料62的移动方向的检视方向。由于材料62在图像52、图像54中实时移动,而与所述材料的距离保持不变,因此位置和检视方向根据材料62的移动而改变。因此,上述表示变成一种通过自动化系统1的“飞行”。
在下文中,解释本发明的实施例的另外方面和特性。所述方面和特性可按需要彼此组合且可用上述特征实现或在实施例中不用所述特征实现。
图6绘示左半部分图像中的渲染图像的截面。其中绘示组件64。组件64的传统二维表示68布置在组件64的表面66上。通过相应地放大和设置垂直于上述表面的检视方向,用户可因此获得自现有技术已知的组件64的表示形式的视图,无需离开三维表示。另外,链接物件70以按钮的形式布置在界面66上。此可由用户例如通过触摸触摸屏或用鼠标指针单击来选择。所述选择激活在显示单元10的右侧绘示于图6中的二维视图72。所述视图72还绘示组件64已经提到的二维表示68,但是作为独立的表示且并不是嵌入在三维环境中。同样在二维视图72中,链接物件74以按钮的形式存储。通过选择链接物件74,用户可返回到三维视图。
图7绘示作为另一特征在三维环境中的分解视图的可能性。图7绘示左半部分图像中的渲染图像的截面。此处以上文所描述的方式绘示组件76。通过用户交互(例如通过未详细绘示的按钮),图7的左半部中所示的图像传送到右半部,其绘示组件76的分解视图。分解视图意味着组件76的部件78(为清晰起见,并非图7的所有部件都标记有参考符号78)在彼此间增加的距离绘示。在左显示器与右显示器之间进行平滑过渡,即部件78从其原始位置连续移动到彼此距离增加的位置。以前隐藏的部件变为可见。在实施例中,对于组件76的功能并非必需的部件78(例如覆盖件)可针对渲染透明显示或完全隐藏。
图8绘示如上文所述的具有组件82到组件92的图像80以及在所述组件之间的材料路径94。图8绘示自动化系统1中的组件92显示错误的情况。在图像80中,组件92在实例中通过不同的染色和/或闪光以图形方式突出显示。同时,在物理或逻辑上取决于故障组件92的所有组件86、组件88、组件90在图8的实施例中以图形方式突出显示,其也通过不同的色彩在实例中突出显示。这允许用户立即查看哪些组件86、组件88以及组件90受到组件92的故障的影响。
图9绘示上述三维表示中的组件96。在图9的执行实例中,在所示组件96上方的三维环境中渲染二维显示区域98。此显示区域98可例如含有诊断信息并将诊断信息显示于组件96上。在显示区域98上显示的信息取决于用户担任的角色。当使用显示单元10时,将角色分配给用户,或将某些角色分配给用户识别。取决于分配的角色,调整在显示区域98上显示的信息。
在根据图9的实施例中,还可在某一到期时间后(例如10秒后)改变显示区域98上显示的信息。由于附加的时间组件,在显示区域98上可显示比实际拟合更多的信息。所述改变可例如通过滚动、隐藏以及显示或其它视觉效果来进行。
图10绘示针对图9所描述的显示区域98的进一步改进。此处绘示组件100的上侧。此具有矩形表面。在三维场景中,三个二维显示区域102、显示区域104、显示区域106设置在每个矩形区域的边缘中的一个上方。然而,这些并非都显示或渲染,但取决于视角,只有那些从用户的视角处于组件100后方的显示区域102、显示区域104、显示区域106在三维显示器中显示。这绘示于图10中,图10从四个不同的检视方向绘示具有显示区域102、显示区域104、显示区域106的组件。在用户观看组件100的长边缘的第一显示器(从左到右)中,只显示布置在相对边缘上方的显示区域102。第二显示器旋转45度,以使得用户在拐角处观看。因此,组件100的两个边缘现在正在背景中,以便显示以上显示区域102、104。以类似方式,第三显示器和第四显示器随旋转改变。
最后,图11绘示可嵌入个别实施例中的三维表示中的附加信息的另外可能性。图11绘示已描述的组件108的三维表示。在组件上方,三维图形110以长方体形式布置。此具有三维坐标网格。x轴112和y轴114形成坐标网格,其中当前特性曲线115以已知方式显示,所述当前特性曲线115分配给组件108。另一方面,在z轴中,特性曲线115的历史表示以固定的时间间隔展示,即特性曲线115的历史表示以固定的时间间隔布置在特性曲线115后面。这提供多个数据点的发展的极好的概述。如果大量的历史信息可供使用,那么z轴116还可设置滚动条以使得浏览历史说明是可能的。
在个别实施例中,用户可通过选择具体数据系列切换到更详细的二维视图。还可设想其中两个或更多个历史曲线彼此比较或与参考曲线比较的比较视图。参考曲线可由测量或建模的模拟值产生。
在上述三维图形110中,可关于历史特性曲线对实值模式和偏差模式进行区分。在实值模式中,展示对应曲线的绝对值。在偏差模式中,针对每个特性曲线只显示与上述参考曲线的偏差。这使得偏差由于对应峰值容易可见且也可以图形方式突出显示。
如上文已描述,所描述的各种特征可视需要在不同实施例中进行组合。
Claims (14)
1.一种用于监测自动化系统(1)的方法,所述自动化系统(1)包括多个组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108),其特征在于,包括:
通过处理器基于位置数据及检视方向数据渲染来自表示所述自动化系统(1)的至少部分的三维场景的图像(16、20、52、54、80);
在显示单元(10)上显示所述图像(16、20、52、54、80),其特征在于,其中所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)分布在所述自动化系统(1)的多个底板(24、26、28)上方,且所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)分别布置在所述底板(24、26、28)中的一个上的所述三维场景中;以及
提供与所述底板(24、26、28)相关联的输入元件(22),其中所述三维场景中的两个相邻底板(24、26、28)之间的竖直距离取决于所述输入元件(22)处的输入而改变,且其中
所述自动化系统(1)的所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)之间的材料路径(60、94)表示为所述场景中的线,其中至少一条线表示相邻的所述底板(24、26、28)之间的材料路径(60、94),且其中当所述三维场景中的两个相邻的所述底板(24、26、28)之间的所述竖直距离改变时,所述线的长度也相应地改变。
2.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,所述底板(24、26、28)中的一个可借助于所述输入元件(22)选择,且选择的所述底板(24、26、28)至位于其上方的所述底板(24、26、28)的所述竖直距离改变。
3.根据权利要求2所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,所述输入元件(22)包括固定指针元件(30)以及在其下方可移动的截面刻度(32),其中底板(24、26、28)与截面(34、36、38)中的每一个相关联,且通过移动所述指针元件(30)下方与所述底板(24、26、28)相关联的所述截面(34、36、38)选择所述底板(24、26、28)。
4.根据权利要求3所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,所述竖直距离相对于比例正确的距离增加。
5.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,借助于所述输入元件(22)在预定范围内设置任意竖直距离。
6.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,所述材料路径(60、94)上的材料(62)的当前位置在所述场景中表示。
7.根据权利要求6所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,所述位置数据在距所述材料(62)的所述当前位置的固定距离处自动地确定。
8.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,在用户输入时,增加所述三维场景中的所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)的部件(78)之间的距离。
9.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,三维图形(110)布置在所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)的区域中的所述三维场景中,其中所述三维图形(110)包含所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)的二维特性曲线(115)的当前表示以及在第三维度中彼此前后布置的所述二维特性曲线(115)的历史表示。
10.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,链接物件(70)布置在所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)的区域中的所述三维场景中,其中当在渲染的所述图像中选择所述链接物件(70)时,显示所述组件(2、4、18、40、42、44、56、58、64、76、82、84、86、88、90、92、96、100、108)的二维视图(72)。
11.根据权利要求1所述的用于监测自动化系统的方法,其特征在于,渲染所述图像及显示所述图像的方法步骤通过用户输入在所述位置数据或所述检视方向数据的每次改变后再次实行。
12.一种计算机程序产品,其特征在于,包括软件代码部分,所述软件代码部分当在处理器上执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至权利要求11中的任一权利要求所述的用于监测自动化系统的方法。
13.一种用于自动化系统(1)的控制系统(6),其特征在于,包括处理器及显示单元(10),根据权利要求1至权利要求11中的任一权利要求所述的用于监测自动化系统的方法在所述处理器上执行。
14.根据权利要求13所述的用于自动化系统(1)的控制系统(6),其特征在于,所述显示单元(10)布置在通过无线通信链路(14)连接到所述自动化系统(1)及/或所述控制系统(6)的另外组件的移动单元(12)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18186145.1A EP3686700B1 (de) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Verfahren zur überwachung einer automatisierungsanlage |
EP18186145.1 | 2018-07-27 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110780643A true CN110780643A (zh) | 2020-02-11 |
CN110780643B CN110780643B (zh) | 2022-03-29 |
Family
ID=63209184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910674653.0A Active CN110780643B (zh) | 2018-07-27 | 2019-07-25 | 用于监测自动化系统的方法及控制系统 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11003176B2 (zh) |
EP (1) | EP3686700B1 (zh) |
CN (1) | CN110780643B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018009632B4 (de) | 2018-12-11 | 2021-12-09 | Hosokawa Alpine Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Aufwickeln und Wickelwechsel von bahnförmigem Material und ein Verfahren dafür |
CN113012278B (zh) * | 2021-03-16 | 2022-09-13 | 明度智云(浙江)科技有限公司 | 一种web端数字工厂可视化监控方法、系统和存储介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7817150B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-10-19 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Three-dimensional immersive system for representing an automation control environment |
CN102054293A (zh) * | 2009-10-28 | 2011-05-11 | 霍尼韦尔国际公司 | 显示多层中的烟传播的系统和方法 |
US20140245232A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-28 | Zhou Bailiang | Vertical floor expansion on an interactive digital map |
CN104246632A (zh) * | 2012-03-08 | 2014-12-24 | Abb技术有限公司 | 用于在一个显示中对工业设施的装置数据和网络进行可视化的系统及方法 |
CN108983729A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-11 | 广州易行信息技术有限公司 | 一种工业生产线数字孪生方法及系统 |
CN109118584A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 艾森曼股份有限公司 | 控制自动化系统的方法、控制系统及计算机程序产品 |
US20190156551A1 (en) * | 2014-03-13 | 2019-05-23 | Imagination Technologies Limited | Rendering of Soft Shadows |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6282455B1 (en) | 1998-10-19 | 2001-08-28 | Rockwell Technologies, Llc | Walk-through human/machine interface for industrial control |
US8482342B2 (en) | 2009-10-30 | 2013-07-09 | Stmicroelectronics S.R.L. | Circuit for generating a reference voltage with compensation of the offset voltage |
US20130055115A1 (en) * | 2011-08-26 | 2013-02-28 | Marek Obitko | System And Method For Implementing A User Interface To A Multi-Agent Distributed Control System |
US20140095244A1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-04-03 | Computer Sciences Corporation | Facility visualization and monitoring |
US9849591B2 (en) * | 2015-10-02 | 2017-12-26 | X Development Llc | Localization of a robot in an environment using detected edges of a camera image from a camera of the robot and detected edges derived from a three-dimensional model of the environment |
US10190792B2 (en) * | 2016-04-27 | 2019-01-29 | Crestron Electronics, Inc. | Three-dimensional building management system visualization |
US10388075B2 (en) * | 2016-11-08 | 2019-08-20 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Virtual reality and augmented reality for industrial automation |
US10712902B2 (en) * | 2017-07-14 | 2020-07-14 | Sst Systems, Inc. | Augmented reality system for conveyor system and method |
-
2018
- 2018-07-27 EP EP18186145.1A patent/EP3686700B1/de active Active
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910674653.0A patent/CN110780643B/zh active Active
- 2019-07-26 US US16/523,451 patent/US11003176B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7817150B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-10-19 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Three-dimensional immersive system for representing an automation control environment |
CN102054293A (zh) * | 2009-10-28 | 2011-05-11 | 霍尼韦尔国际公司 | 显示多层中的烟传播的系统和方法 |
CN104246632A (zh) * | 2012-03-08 | 2014-12-24 | Abb技术有限公司 | 用于在一个显示中对工业设施的装置数据和网络进行可视化的系统及方法 |
US20140245232A1 (en) * | 2013-02-26 | 2014-08-28 | Zhou Bailiang | Vertical floor expansion on an interactive digital map |
US20190156551A1 (en) * | 2014-03-13 | 2019-05-23 | Imagination Technologies Limited | Rendering of Soft Shadows |
CN109118584A (zh) * | 2017-06-22 | 2019-01-01 | 艾森曼股份有限公司 | 控制自动化系统的方法、控制系统及计算机程序产品 |
CN108983729A (zh) * | 2018-08-15 | 2018-12-11 | 广州易行信息技术有限公司 | 一种工业生产线数字孪生方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11003176B2 (en) | 2021-05-11 |
EP3686700A1 (de) | 2020-07-29 |
CN110780643B (zh) | 2022-03-29 |
EP3686700B1 (de) | 2020-12-16 |
US20200033843A1 (en) | 2020-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10642345B2 (en) | Avionics maintenance training | |
JP7092445B2 (ja) | リモートロボット制御を提供する方法及びシステム | |
KR102219912B1 (ko) | 원격 호버 터치 시스템 및 방법 | |
US10642567B2 (en) | Multiplatform based experience generation | |
CA2500447C (en) | A process for selecting and handling objects in a computer-aided design system | |
US7555731B2 (en) | System and method of navigating and creating electronic hierarchical documents | |
CN110780643B (zh) | 用于监测自动化系统的方法及控制系统 | |
US10002453B2 (en) | System and method for displaying and manipulating a floor layout display on a computer | |
CA2893586A1 (en) | 3d virtual environment interaction system | |
EP1442356A1 (en) | Method for interacting with a three-dimensional graphical environment | |
Himperich | Applications in augmented reality in the automotive industry | |
US8022955B2 (en) | Operability verification apparatus, operability verification method, and computer-readable storage medium storing operability verification program | |
CN101932981B (zh) | 使包括一工件的一个自动化设备可视化的方法及装置 | |
US10761523B2 (en) | Method for controlling an automation system | |
EP3422294B1 (en) | Traversal selection of components for a geometric model | |
US20170090698A1 (en) | User interface and method for interactively selecting a display | |
JP3898280B2 (ja) | データベースの表示方法 | |
JP3850514B2 (ja) | データベースの表示方法 | |
US20210278954A1 (en) | Projecting inputs to three-dimensional object representations | |
JPH04180180A (ja) | 3次元位置入力方法及び装置 | |
US20240070839A1 (en) | Method for the automated support of an inspection and/or condition monitoring of objects of a production system | |
CN109597560A (zh) | 触摸板控制方法以及触摸板控制系统 | |
JP2013004051A (ja) | 画面項目位置調整プログラム及び方法 | |
US20150286384A1 (en) | Method Of Establishing Multi-Sensor Measuring Machine Routines | |
CN115509348A (zh) | 虚拟家具展示方法及相关产品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210323 Address after: 28 opal street, Saint Leon, Germany Applicant after: Yinzhikefukan Software Technology Co.,Ltd. Address before: 81 Tubingen street, Berlin, Germany Applicant before: EISENMANN SE |
|
TA01 | Transfer of patent application right | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |