DE10026263A1 - Electric machine control - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für eine industrielle technische Anlage, insbesondere eine Werkzeugmaschine oder einen Roboter, wobei einer Steuerungs einrichtung für die industrielle technische Anlage von einer Bedienperson Ansteuerbefehle vorgebbar sind, aufgrund derer Zustandsänderungen der industriellen technischen Anlage aus gelöst werden.The present invention relates to a control method for an industrial technical system, in particular a Machine tool or a robot, being a control equipment for the industrial technical system of one Operator control commands can be specified, based on which Changes in the state of the industrial technical system be solved.
Derartige Steuerungsverfahren sind allgemein bekannt.Such control methods are generally known.
Die Vorgabe von Steuerbefehlen an die Steuerungseinrichtung erfolgt im Stand der Technik entweder über fest mit der Steu erungseinrichtung verbundene Bedientafeln oder über Bedien handgeräte, welche über ein Kabel mit der Steuerungseinrich tung verbunden werden. Die Anordnung der Bedientafeln bzw. die Leitungslänge der Bedienhandgeräte schränken die Beweg lichkeit des Bedieners der industriellen technischen Anlage deutlich ein. Darüber hinaus ist zur Vorgabe eines Ansteuer befehls mindestens eine Hand gebunden. Diese Hand steht der Bedienperson zu diesem Zeitpunkt anderweitig nicht zur Verfü gung, sei es z. B. zur Eigensicherung bei ansonsten bestehen der Absturzgefahr, sei es z. B. zum Ausführen von Arbeiten an der Maschine.The specification of control commands to the control device takes place in the prior art either via fixed with the tax connected control panels or via control hand-held devices connected to the control device via a cable device. The arrangement of the control panels or the cable length of the handheld units restrict the movement the operator of the industrial technical system clearly one. In addition, a tax is required at least one hand bound. This hand is the Operator not otherwise available at this time supply, be it z. B. exist for self-protection otherwise the risk of falling, be it z. B. to perform work on the machine.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuerungsverfahren für eine industrielle technische Anlage zu schaffen, bei dem die Bedienperson durch die Steuerung der industriellen technischen Anlage so wenig wie möglich einge engt wird.The object of the present invention is a Control method for an industrial technical system to create, in which the operator by controlling the industrial technical plant turned as little as possible is narrowed.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zum Auslösen einer Zu standsänderung von der Bedienperson einem Signalgeber akus tisch ein Sprachbefehl eingegeben wird, der Signalgeber ein aus dem Sprachbefehl abgeleitetes Transmissionssignal lei tungsfrei an die Steuerungseinrichtung übermittelt und die Steuerungseinrichtung anhand des übermittelten Transmissions signals den Ansteuerbefehl für die industrielle technische Anlage ermittelt.The task is solved in that for triggering a close Change of position by the operator of a signal generator a voice command is entered, the signal generator transmission signal lei derived from the voice command sent to the control device and the Control device based on the transmitted transmission signals the control command for industrial technical Plant determined.
Die Sicherheit der ordnungsgenäßen Erkennung eines Sprachbe fehls bzw. der Übertragung eines Transmissionssignals ist be sonders hoch, wenn das Transmissionssignal aus einem Grund signal und einem Zusatzsignal besteht, anhand des Grundsig nals ein Grundsteuerbefehl ermittelt wird, das Grundsignal anhand des Zusatzsignals auf ordnungsgemäße Erkennung und/oder Übertragung überprüft wird und eine Aktivierung min destens eines Antriebs der industriellen technischen Anlage aufgrund eines anhand des Grundsignals ermittelten Grundsteu erbefehls nur dann freigegeben wird, wenn das Grundsignal an hand des Zusatzsignals für ordnungsgemäß befunden wird.The security of the correct recognition of a Sprachbe is missing or the transmission of a transmission signal is particularly high if the transmission signal for a reason signal and an additional signal, based on the Grundsig The basic signal is determined as a basic control command based on the additional signal for proper detection and / or transmission is checked and an activation min at least one drive of the industrial technical system based on a basic tax determined on the basis of the basic signal command is only released when the basic signal is on hand of the additional signal is found to be correct.
Die Überprüfung des Grundsignals anhand des Zusatzsignals kann z. B. dadurch erfolgen, dass anhand des Zusatzsignals ein Zusatzsteuerbefehl ermittelt wird und dass zur Überprü fung auf ordnungsgemäße Erkennung und/oder Übertragung der Grund- und der Zusatzsteuerbefehl miteinander verglichen wer den.Checking the basic signal using the additional signal can e.g. B. done by using the additional signal an additional control command is determined and that for review to ensure proper detection and / or transmission of the Basic and the additional control command compared who the.
Die industrielle technische Anlage ist noch sicherer betreib bar, wenn eine Deaktivierung des Antriebs bereits dann frei gegeben wird, wenn der Grund- oder der Zusatzsteuerbefehl ein Deaktivierungsbefehl für den Antrieb ist.The industrial technical system is operated even more safely bar if the drive is already deactivated is given when the basic or additional control command Deactivation command for the drive is.
Die Sicherheit einer ordnungsgemäßen Erfassung des Sprachbe fehls ist besonders hoch, wenn der Sprachbefehl über zwei voneinander unabhängige Sprach kanäle erfasst wird und wenn das Grundsignal und das Zusatzsignal jeweils aus dem über je einen der Sprachkanäle erfassten Sprachbefehl ermittelt wer den. The security of a correct recording of the Sprachbe is particularly high if the voice command is over two independent voice channels is recorded and if the basic signal and the additional signal each from the over each who determines one of the voice channels recorded voice command the.
Die Sicherheit der Übertragung des Transmissionssignals an die Steuerungseinrichtung ist besonders sicher, wenn das Grundsignal und das Zusatzsignal auf voneinander unabhängigen Signalwegen an die Steuerungseinrichtung übermittelt werden.The security of the transmission of the transmission signal the control device is particularly safe if that Basic signal and the additional signal on mutually independent Signal paths are transmitted to the control device.
Wenn nach der Eingabe eines Sprachbefehls die Steuerungsein richtung eine Zustandsmeldung an den Signalgeber übermittelt und der Signalgeber die Zustandsmeldung akustisch und/oder optisch an die Bedienperson ausgibt, wird die Bedienperson sofort über den tatsächlich an die industrielle technische Anlage ausgegebenen Steuerungsbefehl informiert. Bei einem fehlerhaften Befehl kann die Bedienperson daher sofort korri gierend eingreifen.If the control is on after entering a voice command direction sends a status message to the signal generator and the signal generator acoustically and / or the status message optically outputs to the operator, the operator immediately over the actually to the industrial technical System issued control command informed. At a faulty command, the operator can therefore immediately correct intervene greedily.
Zum Auslösen eines Nothalts sind verschiedene Maßnahmen vor gesehen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuerungsein richtung die industrielle technische Anlage in einen sicheren Zustand überführt, wenn der Sprachbefehl - unabhängig von seinem Inhalt - eine vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Laut stärke überschreitet (Panikschrei). Die gleiche Reaktion kann vorgenommen werden, wenn ein zyklisch von der Bedienperson abgefragtes Lebenszeichen ausbleibt oder aber der Signalgeber für eine vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Totmannzeit nicht mehr bewegt worden ist.Various measures are available to trigger an emergency stop seen. In particular, it is provided that the control towards the industrial technical system in a safe State transferred when the voice command - regardless of its content - a predetermined or predeterminable sound strength exceeds (panic scream). The same reaction can be made when cyclically by the operator there is no requested sign of life or the signal generator for a predetermined or predeterminable dead man time has been moved more.
Wenn in diesen Fällen zusammen mit dem Überführen der indus triellen technischen Anlage in den sicheren Zustand die Abga be eines akustischen und/oder optischen Alarmsignals ausge löst wird, wird im Falle eines Nothalts ein von Menschen mit ihren Sinnesorganen wahrnehmbares Signal ausgegeben, so dass beispielsweise von einer Leitwarte aus eine Hilfsmaßnahme eingeleitet werden kann.If in these cases together with the transfer of the indus technical equipment in the safe state be an acoustic and / or optical alarm signal is solved, in the event of an emergency stop one of people their sensory organs output perceptible signal so that for example, an emergency measure from a control room can be initiated.
Wenn das Auslösen von Zustandsänderungen über Sprachbefehle durch Eingabe eines Startbefehls freigegeben wird, kann bei normaler, tastaturgebundener Eingabe von Steuerbefehlen nicht versehentlich aufgrund von gesprochenen Worten eine Fehlreak tion der Steuerungseinrichtung hervorgerufen werden. Der Startbefehl kann beispielsweise das Betätigen eines Schlüs selschalters sein. Der Startbefehl kann aber auch die Vorgabe eines vorbestimmten Schlüsselwortes sein.When triggering changes of state via voice commands can be released by entering a start command normal, keyboard-based input of control commands is not accidentally a bad freak due to spoken words tion of the control device. The Start command can be, for example, pressing a key selector switch. The start command can also be the default a predetermined keyword.
Um Konflikte zwischen der Vorgabe von Steuerbefehlen über Sprachbefehle und der Vorgabe von Steuerbefehlen über ein Be dienfeld auszuschließen, wird vorzugsweise bei Eingabe des Startbefehls eine Befehlseingabe über das Bedienfeld - in der Regel automatisch, ggf. aber auch manuell - gesperrt. Ledig lich ein Auslösen eines Überführens der industriellen techni schen Anlage in den sicheren Zustand über das Bedienfeld bleibt ungesperrt. Ein Nothalt ist also auch weiterhin vom Bedienfeld aus auslösbar.To avoid conflicts between the specification of control commands Voice commands and the specification of control commands via a Be exclude service field, is preferably when entering the Start command a command entry via the control panel - in the Rule automatically, but also manually if necessary - blocked. Single triggers a transfer of industrial technology system in the safe state via the control panel remains unlocked. An emergency stop is therefore still from Control panel can be triggered.
Ebenso wie die Vorgabe von Steuerbefehlen über Sprachbefehle durch Eingabe eines Startbefehls freigegeben wird, kann sie durch Eingabe eines Endebefehls wieder gesperrt werden. Der Endebefehl kann wieder ein Schlüsselwort oder aber z. B. das Betätigen eines Schlüsselschalters oder einer speziellen Tas te sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorgabe von Steuerbefehlen über Sprachbefehle auch durch Ablauf einer Be fehlswartezeit seit dem letzten übermittelten Transmissions signal gesperrt werden. In der Regel wird bei Eingabe des En debefehls die Vorgabe von Steuerbefehlen über Sprachbefehle vollständig gesperrt. Es ist aber auch möglich, auch in die sem Fall als Ausnahme das Auslösen eines Nothalts aufgrund eines Panikschreis weiterhin zuzulassen.Just like the specification of control commands via voice commands released by entering a start command, it can locked again by entering an end command. The End command can again be a keyword or z. B. that Actuation of a key switch or a special key be. Alternatively or additionally, the specification of Control commands via voice commands also by expiry of a Be wait time since the last transmitted transmission signal can be blocked. As a rule, when entering the En debefehls the specification of control commands via voice commands completely locked. But it is also possible, even in the in this case, as an exception, the triggering of an emergency stop to continue to allow a panic scream.
Der Bedienkomfort für die industrielle technische Anlage wird weiter erhöht, wenn die Bedienperson mittels des Signalgebers leitungslos mit einer weiteren Person kommuniziert. Wahlweise kann dabei die weitere Person ausschließlich mit der Bedien person kommunizieren oder aber selbst mittels eines weiteren Signalgebers akustisch mindestens einen Sprachbefehl einge ben. The ease of use for the industrial technical system is further increased when the operator by means of the signal generator communicates wirelessly with another person. Optional the other person can only use the operator communicate person or yourself by means of another Signal generator acoustically switched on at least one voice command ben.
Insbesondere im letzteren Fall ist es zum Ausschließen von Befehlskonflikten von Vorteil, wenn für jeden Signalgeber zu lässige Sprachbefehle bestimmt werden und nur dann eine Zu standsänderung der industriellen technischen Anlage ausgelöst wird, wenn ein einem der Signalgeber eingegebener Sprachbe fehl mit einem der für diesen Signalgeber zulässigen Sprach befehle übereinstimmt.In the latter case in particular, it is necessary to exclude Command conflicts are an advantage if for every signal generator too casual voice commands are determined and only then a Zu Change in status of the industrial technical system triggered is when a voice input to one of the signalers failed with one of the speech allowed for this signal generator commands matches.
Die Bediensicherheit für die industrielle technische Anlage wird noch weiter erhöht, wenn die Steuerungseinrichtung die industrielle technische Anlage auch dann in den sicheren Zu stand überführt, wenn der Sprachbefehl mit einem vorbestimm ten Haltebefehl übereinstimmt. Der sichere Zustand kann dabei in diesem Fall wahlweise ein Nothalt oder aber nur ein einfa ches, betriebsmäßiges Anhalten der industriellen technischen Anlage sein.The operating safety for the industrial technical system is further increased if the control device industrial technical system even then in the safe closed stood transferred when the voice command with a predetermined the stop command matches. The safe state can in this case either an emergency stop or just a simple one ch, operational stopping of industrial technical Plant.
Die Sicherheit für die Bedienperson wird noch weiter erhöht, wenn der Signalgeber zwischen den Transmissionssignalen Test signale an die Steuerungseinrichtung übermittelt und die Steuerungseinrichtung die industrielle technische Anlage bei Ausbleiben der Testsignale sofort in den sicheren Zustand über führt. Denn dann besteht kein Kontakt mehr zwischen Sig nalgeber und Steuerungseinrichtung. Ein etwaiger Haltebefehl würde also nicht empfangen werden können. Der sichere Zustand kann wahlweise ein Nothalt oder aber - vorzugsweise - ein be triebsmäßiger Halt der industriellen technischen Anlage sein.The safety for the operator is further increased, if the signal generator test between the transmission signals signals transmitted to the control device and the Control device for the industrial technical system Failure of the test signals immediately into the safe state leads. Because then there is no longer any contact between Sig sensor and control device. Any stop order would not be received. The safe state can optionally be an emergency stop or - preferably - a be drive-like stop of the industrial technical system.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Dabei zei gen in PrinzipdarstellungFurther advantages and details emerge from the following description of an embodiment. Here zei in principle
Fig. 1 eine Werkzeugmaschine als Beispiel einer indus triellen technischen Anlage, Fig. 1 a machine tool as an example of an indus trial technical installation,
Fig. 2 das Prinzip der Signalübertragung, Fig. 2 shows the principle of the signal transmission,
Fig. 3 eine Abwandlung von Fig. 1, Fig. 3 shows a modification of Fig. 1,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm und Fig. 4 is a flowchart and
Fig. 5 einen Ausschnitt von Fig. 4. Fig. 5 shows a detail of Fig. 4.
Gemäß Fig. 1 wird eine Werkzeugmaschine - durch einen Bohrer 1 symbolisiert - als Beispiel einer industriellen technischen Anlage von einer zugeordneten Steuerungseinrichtung 2 gesteu ert. Die Steuerungseinrichtung 2 ist als mikroprozessorge steuerte Steuerung ausgebildet. Sie arbeitet also ein Compu terprogrammprodukt 3 ab, das ihre Arbeitsweise steuert.Referring to FIG. 1, a machine tool - symbolized by a drill. 1 - ert gesteu as an example an industrial technical installation of an associated control device 2. The control device 2 is designed as mikroprozessorge controlled control. So she works from a computer program product 3 , which controls the way she works.
Aufgrund des Computerprogrammprodukts 3 ist es prinzipiell möglich, der Steuerung 2 über ein Bedienfeld 4 tastaturgebun den Ansteuerbefehle S vorzugeben, welche diese dann an die Werkzeugmaschine weitergibt und dadurch Zustandsänderungen der Werkzeugmaschine auslöst. Die Ansteuerbefehle S werden dabei selbstverständlich von einer - symbolisch durch einen Kopf 5 dargestellten - Bedienperson vorgegeben.On the basis of the computer program product 3 , it is possible in principle to specify the control commands S to the control 2 via a control panel 4 , which then passes these on to the machine tool and thereby triggers changes in the state of the machine tool. The control commands S are of course given by an operator - symbolically represented by a head 5 .
Die Zustandsänderungen der Werkzeugmaschine bzw. allgemeiner der industriellen technischen Anlage können beliebiger Natur sein. Beispielsweise kann eine Bohrerspindel rotiert werden oder in beliebiger Richtung verfahren werden. Ebenso kann das Rotieren der Bohrerspindel und das Verfahren der Bohrerspin del angehalten werden. Auch andere, möglicherweise kompli ziertere Steuerungsvorgänge sind möglich.The state changes of the machine tool or more generally the industrial technical system can be of any nature his. For example, a drill spindle can be rotated or be moved in any direction. It can also do that Rotating the drill spindle and moving the drill spin del be stopped. Others, possibly complications More sophisticated control processes are possible.
Gemäß Fig. 1 ist es auch möglich, dass zum Auslösen einer Zu standsänderung von der Bedienperson einem Signalgeber 6 über eine Mikrofoneinrichtung 7 akustisch ein Sprachbefehl SP ein gegeben wird. Der Signalgeber 6 leitet dann aus dem Sprachbe fehl SP ein Transmissionssignal T ab und übermittelt dieses leitungsfrei an die Steuerungseinrichtung 2. Die Steuerungs einrichtung 2 ermittelt dann anhand des übermittelten Trans missionssignals T den entsprechenden Ansteuerbefehl S für die industrielle technische Anlage.Referring to FIG. 1, it is also possible to trigger a change of state to acoustically by the operator a signal generator 6 via a microphone device 7, a voice command is given a SP. The signal generator 6 then derives a transmission signal T from the voice command SP and transmits it to the control device 2 in a line-free manner. The control device 2 then uses the transmitted transmission signal T to determine the corresponding control command S for the industrial technical system.
Die Übertragung des Transmissionssignals T erfolgt gemäß Fig. 1 über Funk, z. B. im Gigahertzbereich. Es sind aber auch an dere Übertragungsarten, z. B. Ultraschall, Infrarot oder Lichtsignale, denkbar.The transmission of the transmission signal T takes place according to FIG . B. in the gigahertz range. But there are also other types of transmission, e.g. B. ultrasound, infrared or light signals, conceivable.
Die Steuerungseinrichtung 2 löst aufgrund des eingegebenen Sprachbefehls SP eine Zustandsänderung der Werkzeugmaschine aus. Daher wird nach der Eingabe des Sprachbefehls SP von der Steuerungseinrichtung 2 eine Zustandsmeldung ZM an den Sig nalgeber 6 übermittelt. Der Signalgeber 6 gibt die Zustands meldung ZM dann akustisch über einen Lautsprecher 8 an die Bedienperson aus.The control device 2 triggers a change in state of the machine tool on the basis of the entered voice command SP. Therefore, after entering the voice command SP, the control device 2 transmits a status message ZM to the signal transmitter 6 . The signal generator 6 then outputs the status message ZM acoustically to the operator via a loudspeaker 8 .
Die Mikrofoneinrichtung 7, der Lautsprecher 8 und der Signal geber 6 können gegebenenfalls zu einem Kopfhörer mit integ riertem Kopfmikrofon und Sendeempfänger zusammengefasst sein.The microphone device 7 , the loudspeaker 8 and the signal transmitter 6 can optionally be combined to form headphones with an integrated head microphone and transceiver.
Gemäß Fig. 2 weist die Mikrofoneinrichtung 7 zwei voneinander getrennte Mikrofone 9 auf. Ein eingegebener Sprachbefehl SP wird somit über zwei voneinander getrennte Sprachkanäle 9 er fasst. Die erfassten Sprachbefehle SP werden über voneinander getrennte Umsetzeinrichtungen 10 digitalisiert, kanalspezi fisch verschlüsselt und dann an den Signalgeber 6 weitergege ben. Das eine dieser beiden digitalen Signale wird nachfol gend Grundsignal G, das andere Zusatzsignal Z genannt. Das Grundsignal G und das Zusatzsignal Z werden also jeweils aus dem über je einen der Sprachkanäle 9 erfassten Sprachbefehl SP ermittelt. Das Grundsignal G und das Zusatzsignal Z bilden zusammen das Transmissionssignal T, das vom Signalgeber 6 zur Steuerungseinrichtung 2 übertragen wird. Die Übertragung zur Steuerungseinrichtung 2 erfolgt dabei auf voneinander ge trennten Signalwegen, z. B. auf zwei voneinander verschiede nen Frequenzen.Referring to FIG. 2, the microphone device 7, two separate microphones. 9 An entered voice command SP is thus captured via two separate voice channels 9 . The recorded voice commands SP are digitized via separate conversion devices 10 , channel-specifically coded and then passed on to the signal generator 6 . One of these two digital signals is called the following basic signal G, the other additional signal Z. The basic signal G and the additional signal Z are thus each determined from the voice command SP detected via one of the voice channels 9 . The basic signal G and the additional signal Z together form the transmission signal T, which is transmitted from the signal generator 6 to the control device 2 . The transmission to the control device 2 takes place on mutually separate signal paths, for. B. on two different frequencies.
In der Steuereinrichtung 2 werden aus dem Grundsignal G und dem Zusatzsignal Z getrennt voneinander je ein Steuerbefehl S1, S2 ermittelt. Die Steuerbefehle S1, S2 werden miteinander verglichen und anhand der Steuerbefehle S1, S2 dann der An steuerbefehl S ermittelt. Wenn die Steuerbefehle S1, S2 mit einander übereinstimmen, wird angenommen, dass die Erkennung des Sprachsignals SP und die Übertragung des Transmissions signals T ordnungsgemäß ist.A control command S1, S2 is determined separately from the basic signal G and the additional signal Z in the control device 2 . The control commands S1, S2 are compared with one another and the control command S is then determined on the basis of the control commands S1, S2. If the control commands S1, S2 agree with each other, it is assumed that the detection of the speech signal SP and the transmission of the transmission signal T is correct.
Die Steuerbefehle S1, S2 können verschiedene Zustandsänderun gen auslösen. Beispielsweise kann aufgrund der Steuerbefehle S1, S2 ein Antrieb aktiviert werden oder mindestens ein An trieb deaktiviert werden. Eine Aktivierung eines Antriebs wird dabei nur dann freigegeben, wenn die Steuerbefehle S1, S2 miteinander übereinstimmen, die Signalerkennung und -über tragung also als ordnungsgemäß angesehen wird. Eine Deakti vierung eines oder mehrerer Antriebe hingegen erfolgt bereits dann, wenn einer der Steuerbefehle S1, S2 ein Deaktivierungs befehl für den Antrieb bzw. die Antriebe ist. Bei Diskrepan zen zwischen den Steuerbefehlen S1, S2 wird also stets si cherheitsgerichtet entschieden. Dies gilt gleichermaßen für Aktivierungsbefehle, für betriebsmäßige Deaktivierungsbefehle und für Nothaltbefehle.The control commands S1, S2 can change various statuses trigger. For example, based on the control commands S1, S2 a drive can be activated or at least one on be deactivated. An activation of a drive is only released if the control commands S1, S2 agree with each other, the signal detection and transmission is therefore considered to be proper. A Deactiv On the other hand, one or more drives have already been selected then when one of the control commands S1, S2 a deactivation command for the drive or drives. At Diskrepan zen between the control commands S1, S2 is always si decided with safety in mind. This applies equally to Activation commands, for operational deactivation commands and for emergency stop commands.
Die Rückübertragung der Zustandsmeldung ZM an den Lautspre cher 8 hingegen erfolgt nur einkanalig. Dies ist auch akzep tabel, weil die Rückmeldung nicht sicherheitsrelevant ist. Zusätzlich zum Lautsprecher 8 ist in Fig. 2 noch eine Anzeige einheit 11 dargestellt. Über die - optional vorhandene - An zeigeeinheit 11 kann die Zustandsmeldung ZM gegebenenfalls auch optisch dargestellt werden.The retransmission of the status message ZM to the loudspeaker 8, however, takes place only on one channel. This is also acceptable because the feedback is not security-relevant. In addition to the loudspeaker 8 , a display unit 11 is also shown in FIG. 2. Via the - optionally available - display unit 11 , the status message ZM can optionally also be displayed optically.
Fig. 3 zeigt nun eine Variante von Fig. 1. Gemäß Fig. 3 sind zwei Signalgeber 6, 6' vorhanden. Über jeden der Signalgeber 6, 6' können der Steuerungseinrichtung 2 Transmissionssignale T übermittelt und so Steuerbefehle S1, S2 vorgegeben werden. Ferner können über die Signalgeber 6, 6' die Bedienpersonen untereinander eine Kommunikationsverbindung K aufbauen, also leitungslos miteinander kommunizieren. Aus Sicherheitsgründen ist dabei festgelegt, über weichen der Signalgeber 6, 6' wel che Sprachbefehle SP eingegeben werden dürfen. Eine Zustands änderung der industriellen technischen Anlage wird von der Steuerungseinrichtung 2 nur dann ausgelöst, wenn ein über ei nen der Signalgeber 6, 6' eingegebener Sprachbefehl SP mit einem Sprachbefehl SP übereinstimmt, der für diesen Signalge ber 6 bzw. 6' zulässig ist. FIG. 3 now shows a variant of FIG. 1. According to FIG. 3, two signal transmitters 6 , 6 'are present. Transmission signals T can be transmitted to the control device 2 via each of the signal transmitters 6 , 6 ', and control commands S1, S2 can thus be specified. Furthermore, the operators can use the signal transmitters 6 , 6 'to establish a communication link K with one another, that is to say to communicate with one another without wires. For security reasons, it is determined via which the signal transmitter 6 , 6 'which che voice commands SP may be entered. A change of state of the industrial technical system is triggered by the control device 2 only when a voice command SP entered via one of the signal transmitters 6 , 6 'corresponds to a voice command SP which is permissible for this signal transmitter 6 or 6 '.
Die Arbeitsweise der Steuerungseinrichtung 2 wird nunmehr nachstehend in Verbindung mit Fig. 4 näher erläutert. Dabei wird nur auf den erfindungsrelevanten Teil des Computerpro grammprodukts 3 eingegangen.The operation of the control device 2 will now be explained in more detail below in connection with FIG. 4. Only the part of the computer program product 3 relevant to the invention is discussed.
Gemäß Fig. 4 wird zunächst in einem Schritt 12 abgefragt, ob ein Startbefehl eingegeben wurde. Der Startbefehl kann bei spielsweise ein Schlüsselwort oder das Betätigen eines Schal ters, z. B. eines Schlüsselschalters, sein. Wird kein Start befehl eingegeben, wird der Schritt 12 solange wiederholt, bis ein Startbefehl eingegeben, wird.According to FIG. 4 is first checked in a step 12 whether a start command has been entered. The start command can, for example, a keyword or pressing a switch, z. B. a key switch. If no start command is entered, step 12 is repeated until a start command is entered.
Sodann wird in einem Schritt 13 abgefragt, ob ein Endbefehl eingegeben wurde. Der Endbefehl kann ebenfalls ein - selbst verständlich von dem Startbefehl verschiedenes - Schlüssel wort sein oder aber z. B. das Rücksetzen eines Schalters. Als nächstes wird in einem Schritt 14 ermittelt, ob eine Befehls wartezeit seit dem letzten übermittelten Transmissionssignal T abgelaufen ist. Bei Eingabe des Endbefehls und bei Ablauf der Befehlswartezeit wird zum Schritt 12 zurückgesprungen, ansonsten wird mit einem Schritt 15 fortgefahren.Then in a step 13 it is queried whether an end command has been entered. The end command can also be a key word - which is of course different from the start command - or else z. B. resetting a switch. Next, it is determined in a step 14 whether an instruction waiting time has elapsed since the last transmitted transmission signal T. When the end command is entered and the command waiting time has elapsed, the process jumps back to step 12 , otherwise the process continues with step 15 .
Im Schritt 15 wird zunächst ermittelt, wie viel Zeit seit der Vorgabe des letzten Sprachbefehls SP bzw. seit der letzen Eingabe eines Lebenszeichens der Bedienperson vergangen ist. Wenn eine Lebenszeichenwartezeit vergangen ist, wird über den Signalgeber 6 ein Lebenszeichen der Bedienperson abgefragt und ggf. an die Steuerungseinrichtung 2 übermittelt. Bleibt das Lebenszeichen aus, wird mit einem Schritt 16 fortgefah ren, ansonsten mit einem Schritt 17. In step 15 , it is first determined how much time has passed since the last voice command SP was entered or the last time the operator entered a sign of life. If a sign of life waiting has passed, a sign of life of the operator is queried via the signal transmitter 6 and, if necessary, transmitted to the control device 2 . If there is no sign of life, the process continues with step 16 , otherwise with step 17 .
In ähnlicher Weise wird - z. B. mittels Beschleunigungssenso ren - in einem Schritt 17 erfasst, ob der Signalgeber 6 be wegt worden ist. Bei jeder erfassten Bewegung und auch bei Eingabe eines Sprachbefehls SP wird ein Totmannzeitgeber zu rückgesetzt. Wenn der Totmannzeitgeber dennoch eine vorbe stimmte bzw. vorbestimmbare Totmannzeit erreicht, wird eben falls mit dem Schritt 16 fortgefahren. Ansonsten wird, zu ei nem Schritt 18 verzweigt. Im Schritt 18 wird abgefragt, ob über das Bedienfeld 4 eine manuelle Nothaltanforderung einge geben wurde. Wenn ja, wird zum Schritt 16 verzweigt.Similarly - e.g. B. by means of acceleration sensors - detected in a step 17 whether the signal generator 6 has been moved. A dead man timer is reset for each movement detected and also for entering a voice command SP. If the dead man timer nevertheless reaches a predetermined or predeterminable dead man time, step 16 is also continued. Otherwise, a branch is made to a step 18 . In step 18 it is queried whether a manual emergency stop request has been entered via the control panel 4 . If so, the process branches to step 16 .
Im Schritt 16 wird ein Nothalt der Werkzeugmaschine vorgenom men. Diese wird also in einen sicheren zustand überführt. Ferner wird bei einem Nothalt in einem Schritt 19 die Abgabe eines akustischen und/oder optischen Alarmsignals ausgelöst. Beispielsweise kann eine Alarmglocke oder eine Blinkleuchte in einer Leitwarte ausgelöst werden. Schließlich wird in ei nem Schritt 20 eine entsprechende Zustandsmeldung ZM an den Signalgeber 6 und von dort weiter zur Bedienperson übermit telt.In step 16 , an emergency stop of the machine tool is made. So this is brought into a safe state. Furthermore, in the event of an emergency stop, an acoustic and / or optical alarm signal is triggered in a step 19 . For example, an alarm bell or a flashing light can be triggered in a control room. Finally, in a step 20, a corresponding status message ZM is sent to the signal generator 6 and from there to the operator.
Wenn keine Nothaltbedingung vorliegt, wird als nächstes in einem Schritt 21 überprüft, ob ein Sprachbefehl SP eingegeben bzw. ein Transmissionssignal T übermittelt wurde. Wird kein Transmissionssignal T übermittelt, wird als nächstes in einem Schritt 22 vom Signalgeber 6 fein Testsignal an die Steue rungseinrichtung 2 übermittelt. Das Testsignal 2 dient der Überprüfung der Signalstrecke als solcher. Bleibt das Test signal aus, wird in einem Schritt 23 die industrielle techni sche Anlage von der Steuerungseinrichtung 2 sofort in den si cheren Zustand überführt. Da in diesem Fall aber nicht not wendigerweise eine Notsituation vorliegt, sondern lediglich die Verbindung zum Signalgeber 6 unterbrochen ist, ist das Auslösen eines Nothalts und eines Alarms nicht erforderlich. Es reicht, die industrielle technische Anlage anzuhalten und gegebenenfalls bei Wiedervorliegen neuer Sprachbefehle SP weiterzubetreiben. If there is no emergency stop condition, it is next checked in a step 21 whether a voice command SP has been entered or a transmission signal T has been transmitted. If no transmission signal T is transmitted, the signal transmitter 6 next transmits the test signal to the control device 2 in a step 22 . The test signal 2 is used to check the signal path as such. If the test signal fails to appear, in a step 23 the industrial technical system is immediately converted into the safe state by the control device 2 . Since in this case there is not necessarily an emergency situation, but only the connection to the signal transmitter 6 is interrupted, the triggering of an emergency stop and an alarm is not necessary. It is sufficient to stop the industrial technical system and, if necessary, to continue operating SP when new voice commands are available.
Liegt ein Sprachbefehl SP vor, wird in einem Schritt 24 zu nächst überprüft, ob dieser Sprachbefehl SP - unabhängig von seinem Sprachinhalt - eine vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Lautstärke überschreitet. Ist dies der Fall, so wird der Sprachbefehl SP als Panikschrei interpretiert und zum Schritt 16 verzweigt, also ein Nothalt ausgeführt. Ansonsten wird mit einem Schritt 25 fortgefahren, in dem eine Auswertung des Sprachinhalts des Sprachsignals SP erfolgt. Schließlich wird in einem Schritt 26 noch eine Zustandsmeldung ZM an die Be dienperson ausgegeben und dann wieder zum Schritt 13 ver zweigt. Gemäß dem obenstehend beschriebenen Ablaufdiagramm kann über das Bedienfeld 4 lediglich ein Nothaltbefehl einge geben werden. Die Eingabe anderer Befehle über das Bedienfeld 4 wird bei Eingabe des Startbefehls gesperrt.If a voice command SP is present, it is first checked in a step 24 whether this voice command SP - regardless of its speech content - exceeds a predetermined or predeterminable volume. If this is the case, the voice command SP is interpreted as a panic scream and branches to step 16 , that is to say an emergency stop is carried out. Otherwise, the process continues with step 25 , in which the speech content of the speech signal SP is evaluated. Finally, a status message ZM is output to the operator in a step 26 and then branches back to step 13 . According to the flowchart described above, only an emergency stop command can be entered via the control panel 4 . The entry of other commands via the control panel 4 is blocked when the start command is entered.
In Fig. 5 ist nun die Sprachauswertung des übermittelten Transmissionssignals T für den Fall, dass kein Panikschrei vorliegt, detailliert dargestellt. FIG. 5 shows the speech evaluation of the transmitted transmission signal T in the event that there is no panic scream.
Zunächst werden in Schritten 27 und 28 anhand des übermittel ten Grundsignals G und anhand des übermittelten Zusatzsignals Z die korrespondierenden Steuerbefehle S1, S2 ermittelt. So dann wird - bei mehreren Signalgebern 6, 6' - in einem Schritt 29 überprüft, ob die von diesem Signalgeber 6 bzw. 6' übermittelten Signale G, Z bzw. die hiermit korrespondieren den Steuerbefehle S1, S2 für diesen Signalgeber 6 bzw. 6' zu lässig sind. Wenn beide Steuerbefehle S1, S2 unzulässig sind, werden diese Steuerbefehle S1, S2 gemäß einem Schritt 30 ig noriert.First, in steps 27 and 28, the corresponding control commands S1, S2 are determined on the basis of the transmitted basic signal G and on the basis of the transmitted additional signal Z. Thus, in the case of a plurality of signal transmitters 6 , 6 ', a check is carried out in a step 29 to determine whether the signals G, Z transmitted by this signal transmitter 6 or 6 ' or the control commands S1, S2 corresponding to this signal transmitter 6 or 6 'are too casual. If both control commands S1, S2 are inadmissible, these control commands S1, S2 are normed in accordance with a step 30 .
Ansonsten wird in einem Schritt 31 abgefragt, ob einer der Steuerbefehle S1, S2 ein Deaktivierungsbefehl ist. Wenn ja, wird in einem Schritt 32 überprüft, ob alle Antriebe deakti viert werden sollen. Je nach Prüfungsergebnis werden in Schritten 33 bzw. 34 alle Antriebe bzw. nur der selektierte Antrieb deaktiviert. Otherwise, it is queried in a step 31 whether one of the control commands S1, S2 is a deactivation command. If so, it is checked in a step 32 whether all drives should be deactivated. Depending on the test result, all drives or only the selected drive are deactivated in steps 33 and 34 .
Wenn im Schritt 31 kein Deaktivierungsbefehl vorliegt, wird in einem Schritt 35 abgefragt, ob einer der Steuerbefehle S1, S2 ein Aktivierungsbefehl für einen Antrieb ist. Wenn ja, werden in einem Schritt 36 die Steuerbefehle S1, S2 auf Iden tität überprüft. Je nach Prüfungsergebnis wird der Antrieb in einem Schritt 37 aktiviert oder nicht. Liegt auch kein Akti vierungsbefehl vor, wird in einem Schritt 38 eine andere Re aktion ergriffen.If there is no deactivation command in step 31 , a step 35 queries whether one of the control commands S1, S2 is an activation command for a drive. If so, the control commands S1, S2 are checked for identity in a step 36 . Depending on the test result, the drive is activated in a step 37 or not. If there is also no activation command, another reaction is taken in a step 38 .
Mit dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren wird erstmals ein durchgängiges sicherheitsgerichtetes Konzept zur Verfü gung gestellt, mittels dessen eine leitungslose Sprachsteue rung einer industriellen technischen Anlage möglich ist. Mit der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine dezentrale, ortsungebundene Steuerung der industriellen technischen Anla ge ermöglicht, bei welcher die Bedienperson die industrielle technische Anlage stets im Auge behalten kann und die Hände frei für erforderliche Tätigkeiten hat.The control method according to the invention is the first a consistent safety-related concept is available provision, by means of which a line-free voice control tion of an industrial technical system is possible. With The present invention is particularly a decentralized, non-stationary control of the industrial technical system ge enables the operator to industrial technical system can always keep an eye on and hands free for required activities.
Abschließend sei noch erwähnt, dass die (sichere) Ansteuerung der industriellen technischen Anlage aufgrund des ermittelten (effektiv auszuführenden) Ansteuerbefehls S in bekannter Wei se erfolgt. Diese sichere Ansteuerung als solche ist nicht mehr Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Auch ist das Steuerungsverfahren nicht nur bei Werkzeugmaschinen, sondern auch bei anderen industriellen technischen Anlagen, insbeson dere bei Robotern, anwendbar.Finally, it should be mentioned that the (safe) control the industrial technical system based on the determined (to be executed effectively) control command S in known Wei se is done. This safe control as such is not more object of the present invention. It is also Control procedures not only for machine tools, but also also in other industrial technical systems, in particular applicable to robots.
Claims (24)
- - dass das Transmissionssignal (T) aus einem Grundsignal (G) und einem Zusatzsignal (Z) besteht,
- - dass anhand des Grundsignals (G) ein Grundsteuerbefehl (S1) ermittelt wird,
- - dass das Grundsignal (G) anhand des Zusatzsignals (Z) auf ordnungsgemäße Erkennung und/oder Übertragung überprüft wird und
- - dass eine Aktivierung mindestens eines Antriebs der indus triellen technischen Anlage aufgrund eines anhand des Grundsignals (G) ermittelten Grundsteuerbefehls (S1) nur dann freigegeben wird, wenn das Grundsignal (G) anhand des Zusatzsignals (Z) für ordnungsgemäß befunden wird.
- - That the transmission signal (T) consists of a basic signal (G) and an additional signal (Z),
- that a basic control command (S1) is determined on the basis of the basic signal (G),
- - That the basic signal (G) is checked for correct detection and / or transmission on the basis of the additional signal (Z) and
- - That an activation of at least one drive of the industrial technical system based on a basic control command (S1) determined on the basis of the basic signal (G) is only released if the basic signal (G) is found to be correct using the additional signal (Z).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |