-
Stand der Technik
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
Erfindung geht aus von einer Steuerung für eine Waage nach der Gattung
des unabhängigen Anspruchs.
Aus der
DE 40 01 614
A1 ist bereits eine Kompensationswaage bekannt. Bei dieser
ist wenigstens ein Beschleunigungssensor an einem beweglichen Teil
der Waage angeordnet, der ein Signal an eine Korrektursignal verarbeitende
Anordnung abgibt, die wenigstens ein Korrektursignal zum Beeinflussen
des Messergebnisses ermittelt, das am Ausgang als Maß für das Gewicht
oder der Masse der Last auftritt, mit der das bewegliche Teil beaufschlagt wurde.
Die Korrektursignale eliminieren den Einfluss von translatorischen
und rotatorischen Störbeschleunigungen,
die auf eine Grundplatte der Waage einwirken und ohne die Korrektur
das Messergebnis verfälschen
oder zumindest die Messzeit unzulässig verlängern würden.
-
Es
sind jedoch keine Maßnahmen
vorgesehen, eine Manipulation des Ergebnisses auszuschließen. Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird gelöst
durch die Merkmale des unabhängigen
Anspruchs.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die
erfindungsgemäße Steuerung
für eine Waage
hat demgegenüber
den Vorteil, dass bereits in der Waagensteuerung alle eichpflichtigen
Funktionen realisiert werden und somit alle eichpflichtigen Daten
gespeichert sind. Die Waagensteuerung ist mit einem kommerziell
verfügbaren
Controller realisierbar, so dass auf gängige, am Markt erhältliche
Komponenten zurückgegriffen
werden kann. Die vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Sicherungsmittel lassen
sich zudem einfach realisieren. Dadurch kann beispielsweise auf
einen zweiten Prozessor verzichtet werden, der unter Umständen sonst
zur Überwachung
sicherheitsrelevanter Funktionen vorzusehen wäre. Weiterhin greifen die Sicherungsmittel
auf Standardschnittstellen zurück,
was sich positiv auf Benutzerfreundlichkeit und Kosten auswirkt.
-
In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
ist vorgesehen, dass an der Steuerung ein Sicherungsstecker angeordnet
ist. Über
diesen Sicherungsstecker (Dongle) wird in einer bevorzugten Weiterbildung
ein von der Steuerung gezielt zu beaufschlagender Ausgang mit dem
Eingang der Steuerung verbunden, so dass das Vorhandensein dieses
Steckers leicht von der Steuerung überprüft werden kann.
-
In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
ist vorgesehen, dass die Steuerung zumindest eine Anzeige umfasst,
welche in das Steuerungsgehäuse
integriert ist. Bei Vorhandensein des Sicherungssteckers (Dongle)
gibt die Anzeige eine entsprechende Information aus. Bei Vorhandensein
des Sicherungssteckers kann der Eichbeamte den Sicherungsstecker mit
einem üblichen
Sicherungsmittel wie beispielsweise einem Kleber oder Siegel versehen,
so dass keine Manipulationen unbemerkt vorgenommen werden können.
-
In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
ist vorgesehen, dass in dem Sicherungsstecker lediglich eine Drahtbrücke zur
Verbindung von Ein- und Ausgang der Steuerung vorgesehen ist, jedoch
keine zusätzliche
Intelligenz bereitgestellt wird. Damit lassen sich weitere Manipulationen
ausschließen.
-
In
einer zweckmäßigen Weiterbildung
ist vorgesehen, dass in der Steuerung eine Firmware integriert ist,
welche eine Prüfsumme
bildet. Bei der Initialisierung der Steuerung wird die von der Firmware gebildete
Prüfsumme
abgefragt und zur Authentifizierung des von der Steuerung verwendeten
Programms verglichen. Diese Prüfsumme
befindet sich auch auf dem Typenschild der Steuerung. Dadurch lassen
sich weitere Manipulationen ausschließen.
-
Weitere
zweckmäßige Weiterbildungen
ergeben sich aus weiteren abhängigen
Ansprüchen und
aus der Beschreibung.
-
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
Die
erfindungsgemäße Steuerung
für eine Waage
ist in der Zeichnung näher
dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
-
die 1 eine
allgemeine schematische Übersicht
der Peripherie der Waage,
-
die 2 ein
Blockschaltbild des Steuerungskonzepts,
-
die 3A und 3B verschiedene
Ansichten der Steuerung,
-
die 4A und 4B unterschiedliche
Zustände
der Anzeige,
-
die 5 eine
Variante mit gesichertem anzeigeseitigen Anschlussstecker sowie
-
die 6 ein
Blockschaltbild zur näheren
Erläuterung
des Sicherungskonzepts mit Sicherungsstecker.
-
Über einen
Einlauf 20 wird das zu verwiegende Gut einer Transporteinrichtung 12 zugeführt, unterhalb
derer eine Wägezelle 18 angeordnet
ist. Nach erfolgtem Wiegen wird das Gut über einen Auslauf 16 in
den Arbeitsbereich eines Auswerfers 14 gebracht, der abhängig vom
ermittelten Gewicht beispielsweise die gefüllte Verpackung auswirft oder
nicht. Weiterhin ist eine Anzeigeneinheit 24 vorgesehen.
Diese Komponenten sind Bestandteil einer Waage 11.
-
Gemäß 2 tauscht
eine Steuerung 22 Signale aus mit einer Anzeige 10.
Die Steuerung 22 übernimmt
ferner die Ansteuerung von Bändern 28, wie
beispielsweise Einlauf 20, Transporteinrichtung 12 oder
Auslauf 16. Über
digitale Ein-/Ausgänge 30 tauscht
die Steuerung 22 Daten aus mit der Peripherie, beispielsweise
Lichtschranke, Position der Wägezelle 18 etc.
Weiterhin tauscht die Steuerung 22 Daten aus mit weiteren
Zusatzeinrichtungen 32. Außerdem steuert die Steuerung 22 eine
Ausscheideeinrichtung 26 an wie beispielsweise den Auswerfer 14.
-
Die
Steuerung 22 ist beispielsweise realisiert über einen
kommerziell verfügbaren
Busklemmencontroller, der neben einem Prozessor 52 und
der Anzeige 10 auch unterschiedliche Daten-Schnittstellen aufweist.
Als Sicherungsmittel ist hier ein Sicherungsstecker 40 vorgesehen,
der auf einem steuerungsseitigen Anschlussstecker 42, der
mit dem Gehäuse
der Steuerung 22 verbunden ist, aufgesteckt ist wie in 3B gezeigt.
Sicherungsstecker 40 und steuerungsseitiger Anschlussstecker 42 sind
durch einen Sicherungskleber 44 miteinander verbunden. Weiterhin
ist ein Sicherungskleber 44 zwischen dem steuerungsseitigen
Anschlussstecker 42 und dem Gehäuse der Steuerung 22 angeordnet.
-
Gemäß den 4A und 4B umfasst
die Anzeige 10 eine Sicherungsinformation 46,
abhängig davon,
ob der Sicherungsstecker 40 mit der Steuerung 22 verbunden
ist (4B) oder nicht (4A).
-
Bei
dem Vorsehen einer getrennt von der Steuerung 22 angeordneten
Anzeigeneinheit 24 ist 5 auch ein
anzeigenseitiger Anschlussstecker 48 mit der Anzeigeneinheit 24 über einen
Sicherungskleber 50 gesichert.
-
Bei
dem Blockdiagramm gemäß 6 tauscht
der Prozessor 52 der Steuerung 22 Daten aus mit
der Anzeige 10. Abhängig
davon, ob der Sicherungsstecker 40 mit dem Steuerungsgehäuse 22 über den
steuerungsseitigen Anschlussstecker 42 verbunden ist, wird
die Sicherungsinformation 46 für den Bediener sichtbar beeinflusst.
Bei aufgesetztem Sicherungsstecker 40 wird ein Ausgang,
der von der Steuerung 22 beaufschlagbar ist, über eine
Brücke 54 elektrisch
leitend mit dem Eingang der Steuerung 22 verbunden zur
weiteren Auswertung. Der steuerungsseitige Anschlussstecker 42 und
der Sicherungsstecker 40 sind über den Sicherungskleber 44 miteinander
verbunden.
-
Die
in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele
arbeiten wie folgt. Die Waage 11 dient als selbsttätige Kontrollwaage.
Das Wägegut
wie beispielsweise einzelne zu verwiegende Pakete werden der Waage 11 über den
Einlauf 20 zugeführt,
durch die Wägezelle 18 verwogen
und beim Auslauf 16 wieder abgeführt. Anhand der Gewichtsdifferenz
zu einem nominalen Soll-Wert wird das Wägegut in zwei oder mehrere
Klassen eingeteilt. Die Steuerung 22 steuert den Wägeablauf.
Zusatzeinrichtungen werden in der Steuerung 22 der Waage 11 realisiert und/oder über Schnittstellen
betrieben. Hierbei kann es sich um unterschiedliche Waagentypen
handeln. Die in 1 gezeigte Waage wiegt in der
Bewegung. Hierzu ist die Transporteinrichtung 12 auf der
Wägezelle 18 montiert.
Darüber
hinaus können
aber auch Waagen zum Einsatz kommen, die mit einem Wägetisch
ausgestattet sind, der oberhalb, unterhalb oder seitlich neben der
Wägezelle 18 angebracht
ist. Diese Baureihen arbeiten diskontinuierlich. Solche Waagen besitzen üblicher
Weise eine Freistelleinrichtung.
-
In
der Steuerung 22 werden alle eichpflichtigen Funktionen
realisiert sowie alle eichpflichtigen Daten gespeichert. Die Gewichtsdaten
erhält
die Steuerung 22 dazu von der in der Regel digital kommunizierenden
Wägezelle 18.
Die im Rohformat vorliegenden Gewichtsdaten der Wägezelle 18 werden durch
die Steuerung 22 umgesetzt und dienen am Ende des Wägevorgangs
beispielsweise zur Sortierung über
den Auswerfer 14 beziehungsweise der Steuerung der weiteren
Verarbeitungsschritte.
-
Die
Steuerung 22 kann beispielsweise durch einen kommerziell
verfügbaren
Busklemmencontroller realisiert werden. Ein solcher Busklemmencontroller
ist in den 3A und 3B dargestellt.
Er weist in der Regel mehrere Schnittstellen auf sowie eine Anzeige 10.
Der steuerungsseitige Anschlussstecker 42 umfasst beispielsweise
eine serielle Schnittstelle, auf die, wie in 3B gezeigt,
der Sicherungsstecker 40, ein sogenannter Dongle, aufgesetzt
wird. Dieser Sicherungsstecker 40 wird im Zuge der Eichung
aufgebracht und nach bestandener Abnahme mit einem Sicherungskleber 44 gesichert,
der zwischen Sicherungsstecker 40 und steuerungsseitigem
Anschlussstecker 42 aufgebracht wird. Auch der steuerungsseitige
Anschlussstecker 42 wird mit dem Gehäuse der Steuerung 22 mittels
Sicherungskleber 44 gesichert. Dadurch können versuchte
Manipulationen durch Einwirkung auf den Prozessor 52 über diese
Schnittstelle erkannt werden.
-
Die
Steuerung 22 frägt
das Vorhandensein des Sicherungssteckers 40 zyklisch ab.
Ist der Sicherungsstecker 40 vorhanden, wird die zugehörige Sicherungsinformation 46,
wie in 4B dargestellt, angezeigt. Ist
der Sicherungsstecker 40 nicht angebracht, so nimmt die
Anzeige 10 die entsprechende Form der 4A an.
Der Sicherungskleber 44 wird nur dann aufgebracht, d.h.,
die Eichung wird nur dann erfolgreich abgeschlossen, wenn die Sicherungsinformation 46 anzeigt,
dass der Sicherungsstecker 40 vorhanden ist.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 3A und 3B ist
die Anzeige 10 im Steuerungsgehäuse integriert. Ist dies jedoch
nicht der Fall, wie beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1,
das heißt,
wird die Anzeigeneinheit 24 mit der Steuerung 22 über eine
weitere Schnittstelle verbunden, so muss auch der anzeigenseitige
Anschlussstecker 48 mittels Sicherungskleber 50 gesichert werden.
-
Wie
in 6 vereinfacht dargestellt, überprüft die Steuerung 22 mit
Hilfe des einzigen in der Steuerung 22 zum Einsatz kommenden
Prozessors 52 das Vorhandensein des Sicherungssteckers 40. Hierzu
ist in dem Sicherungsstecker 40 eine Brücke 54 vorgesehen,
die einen steuerungsseitigen Ausgang mit einem steuerungsseitigen
Eingang elektrisch leitend überbrückt. Der
Prozessor 52 sendet über
diesen Ausgang ein bekanntes Ausgangssignal und vergleicht es mit
dem über
den Eingang eingehenden Eingangssignal. Stimmen ausgesandte und eingehende
Signale überein,
steuert der Prozessor 52 die Anzeige 10 beziehungsweise
die darin enthaltene Sicherungsinformation 46 so an, dass
das Vorhandensein des Sicherungssteckers 40 sichtbar wird.
-
Ein
Bit-Schalter in der Firmware zum Sperren der kompletten Onlinefunktionalität wird über die Waagen-Software
gesetzt, wenn der Sicherungsstecker 40 steckt und wird
bei abgezogenem Sicherungsstecker 40 wieder zurückgesetzt.
Dieser Bit-Schalter verriegelt auch das Menü des Schnittstellen-Controllers,
aus dem die Steuerung 22 realisiert ist. Es steht lediglich
das Programm für
die Waagefunktionalität
zur Verfügung,
in dem keine eichtechnisch relevanten Änderungen vorgenommen werden
können.
Bei einem Spannungsausfall bleibt die Verriegelung erhalten. Zur
Entriegelung muss diese explizit vom Programm zurückgesetzt
werden.
-
Zur
weiteren Erhöhung
der Manipulationssicherheit ermittelt eine spezielle Firmware der
Steuerung 22 nach jedem Einschalten die Prüfsumme des Anwendungsprogramms.
Nach Einschalten wird sowohl die Firmwareversion als auch die Prüfsumme des
Anwendungsprogramms angezeigt. Um die Authentizität der Software überprüfen zu können, befindet
sich auf dem Typenschild der Steuerung 22 dauerhaft und
gut lesbar ein Aufkleber, der die Soll-Prüfsumme enthält. Durch den Vergleich der
Prüfsumme auf
dem Aufkleber mit der in der Anzeige 10 angezeigten kann
nun die Authentizität
durch den Eichbeamten sowie von Dritten überprüft werden.
-
Weder
die Wägezelle 18 noch
das Wägezellenkabel
werden in der Waage 11 mechanisch gegen Austausch gesichert.
Durch die beschriebene Lösung
wird jedoch gewährleistet,
dass im geeichten Zustand der Waage 11 ein Austausch der
Wägezelle 18 ohne
Verletzen eines Eichsiegels, nämlich
des Sicherungsklebers 44, 50 nicht möglich ist.
Beim Einschalten der Waage 11 werden die Seriennummer und
der Typ der Wägezelle 18 von
der Waagensteuerung 22 abgefragt. Der Typ wird mit dem
Wert aus der Konfiguration, die Seriennummer mit der beim Justiervorgang
gespeicherten CE-Nummer verglichen. Fällt der Vergleich negativ aus,
wird eine Störung
angezeigt und ein Wägebetrieb
ist nicht möglich.
Der Wägezellentyp 18 wird
zusammen mit weiteren Konfigurationswerten vor der eichtechnischen Sicherung
in die Steuerung 22 übertragen.
Nach einer erfolgreichen Justierung, bei der die eichtechnische
Sicherung immer verletzt werden muss, wird immer auch die Seriennummer
in die Waagensteuerung 22 abgespeichert. Dann kann später während des
eichpflichtigen Betriebs sichergestellt werden, dass die Waage 11 immer
nur mit jener Wägezelle 18 betrieben
wird, mit der diese auch justiert und eichtechnisch geprüft wurde.
Der Anschluss einer anderen Wägezelle 18 erfordert
immer eine neue Justierung, was aber auch ein Verletzen der Eichversiegelung 44, 46 zur
Folge hat.