DE102011075231A1

DE102011075231A1 - System e.g. automation system, operating method, involves evaluating information by declarative logical model in combination with condition monitoring model, and monitoring or controlling system based on evaluated information

Info

Publication number: DE102011075231A1
Application number: DE201110075231
Authority: DE
Inventors: Michael Pirker; Michael Watzke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2011-05-04
Filing date: 2011-05-04
Publication date: 2012-11-08

Abstract

The method involves evaluating information by a declarative logical model (106) in combination with a condition monitoring (CM) model (109) under consideration of a CM analysis. The logical model is provided as a model based on a propositional logic and ontology and specified by a web-ontology-language. The information is determined by a sensor e.g. temperature sensor. The information is contained with a temporal sequence of measuring values, data, the measuring values and/or observations of the system. A system is monitored or controlled based on the evaluated information. An independent claim is also included for a device for operating a system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Anlage. Weiterhin wird eine Anlage mit mindestens einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen. The invention relates to a method and a device for operating a system. Furthermore, a system with at least one such device is proposed.

Gemäß http://de.wikipedia.org/wiki/Condition-Monitoring basiert ein "Condition-Monitoring" (auch bezeichnet als Zustandsüberwachung bzw. "CM") auf einer regelmäßigen oder permanenten Erfassung eines Zustandes einer Anlage durch Messung und Analyse physikalischer Größen (z.B. Schwingungen, Temperaturen, Lage/Näherung etc.). Das Condition-Monitoring verfolgt dabei die Ziele, die Sicherheit als auch die Effizienz der Anlage zu verbessern bzw. sicherzustellen. Insbesondere ist Ziel des Condition-Monitorings, akute oder sich entwickelnde Fehlerzustände frühzeitig zu erkennen und durch deren Behebung eine hohe Anlagenverfügbarkeit zu gewährleisten. According to http://de.wikipedia.org/wiki/Condition-Monitoring "condition monitoring" (also referred to as condition monitoring or "CM") is based on a regular or permanent recording of a condition of a plant by measuring and analyzing physical quantities (eg vibrations, temperatures, position / approximation etc.). Condition monitoring pursues the goals of improving and ensuring the safety as well as the efficiency of the plant. In particular, the aim of condition monitoring is to detect acute or developing fault conditions at an early stage and to ensure a high level of system availability by eliminating them.

Bekannte Systeme zur Zustandsüberwachung (CM-Systeme) nehmen zur Laufzeit Informationen von an Systemkomponenten verbauter Sensorik in Form von Messwerten auf und bilden diese in ein der Anlage zugrundeliegendes Modell der Zustandsüberwachung (auch bezeichnet als "CM-Modell") ab. Known state monitoring systems (CM systems) record information on sensor components built into system components in the form of measured values at runtime and map these into a condition monitoring model (also referred to as "CM model") on which the system is based.

Das CM-Modell beschreibt Informationen über Art und Ort der verbauten Sensorik sowie die gelieferten Messwerte. Dadurch entstehen zeitlich diskrete Verläufe von Messwerten, die in einem nachfolgenden Analyseschritt durch verschiedene Verfahren der Kurvenanalyse (z.B. Interpolation von Kurvenverläufen, Bestimmung von Frequenzen, Extraktion von Oberschwingungen, Fourier-Transformation, Mittelwertbestimmung, Standardabweichung) basierend auf dem CM-Modell zu Überwachungs- und/oder Diagnosezwecken ausgewertet werden können. Beispielsweise können so Lagerschäden an Motoren einer Fertigungslinie durch einen gestörten Rundlauf festgestellt werden, indem ein Kurvenverlauf mit dem Kurvenverlauf eines fehlerfreien Systems verglichen wird. Eine Analyse im Rahmen der auswertungsbasierten Überwachung kann z.B. mit Hilfe eines CM-Systems wie dem System "SIPLUS CMS 1000/2000/4000" und/oder einer Auswertungssoftware "X-Tools" der Siemens AG durchgeführt werden. The CM model describes information about the type and location of the installed sensors as well as the delivered measured values. This results in temporally discrete traces of measured values, which are used in a subsequent analysis step by various methods of curve analysis (eg interpolation of curves, determination of frequencies, extraction of harmonics, Fourier transformation, averaging, standard deviation) based on the CM model for monitoring and / or diagnostic purposes can be evaluated. For example, so bearing damage to motors of a production line can be determined by a disturbed concentricity by comparing a curve with the curve of a faultless system. An analysis in the context of evaluation based monitoring may e.g. with the help of a CM system such as the "SIPLUS CMS 1000/2000/4000" system and / or an evaluation software "X-Tools" from Siemens AG.

Gegenwärtige CM-Technologien haben das Problem, dass komplexe Zusammenhänge eines Maschinen- oder Anlagenzustandes auf logischer Ebene kaum oder gar nicht erfasst werden können. Current CM technologies have the problem that complex relationships of a machine or plant state can hardly or not at logical level be detected.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Lösung zu schaffen, die eine verbesserte Ansteuerung einer Anlage ermöglicht. The object of the invention is to avoid the above-mentioned disadvantages and in particular to provide a solution which allows improved control of a system.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen. This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Betrieb einer Anlage vorgeschlagen,

– bei dem Informationen mittels eines logikbasierten Modells in Kombination mit einem Zustandsüberwachungsmodell ausgewertet werden,
– bei dem anhand der ausgewerteten Informationen die Anlage überwacht oder angesteuert wird.

To solve the problem, a method for operating a system is proposed,

In which information is evaluated by means of a logic-based model in combination with a condition monitoring model,
- In which based on the evaluated information, the system is monitored or controlled.

Bei der Anlage kann es sich um ein beliebiges technisches System handeln, das z.B. elektrische und/oder mechanische Komponenten aufweist. Die Anlage kann z.B. ein technisches System, eine Automatisierungsanlage, eine Fertigungsanlage oder eine Maschine umfassen. The installation may be any technical system, e.g. having electrical and / or mechanical components. The plant may e.g. a technical system, an automation system, a production plant or a machine.

Der Betrieb der Anlage kann eine Einstellung, eine Diagnose, eine Parametrisierung, eine Überwachung oder eine Ansteuerung der Anlage (oder eines Teils der Anlage) umfassen. The operation of the plant may include a setting, a diagnosis, a parameterization, a monitoring or a control of the plant (or a part of the plant).

Hierbei ist es von Vorteil, dass durch die Kombination des logikbasierten Modells mit dem Zustandsüberwachungsmodell ein verbesserter Betrieb der Anlage ermöglicht wird, weil die bereitgestellten Informationen vielfach interpretiert werden können und somit Rückschlüsse in Bezug auf eine Überwachung und/oder Diagnose möglich sind, die basierend auf nur einem der beiden Modelle nicht möglich wären. Somit ermöglicht der hier vorgestellte Ansatz die Integration deklarativer logikbasierter Modelle und deren Auswertung ("Schlussfolgerung" bzw. "Reasoning") mit herkömmlichen Ansätzen der auswertungsbasierten Überwachung von Maschinen oder Anlagen. In this case, it is advantageous that the combination of the logic-based model with the condition monitoring model enables improved operation of the installation, because the information provided can be interpreted in many ways and conclusions regarding monitoring and / or diagnosis based on only one of the two models would not be possible. Thus, the approach presented here enables the integration of declarative logic-based models and their evaluation ("conclusion" or "reasoning") with conventional approaches of evaluation-based monitoring of machinery or equipment.

Die vorgeschlagene Lösung ergänzt somit ein CM-System um die Möglichkeit eines ausdrucksstarken Formalismus zur Erfassung und Berücksichtigung bzw. Formalisierung komplexer logischer Zusammenhänge. The proposed solution thus complements a CM system with the possibility of an expressive formalism for the capture and consideration or formalization of complex logical relationships.

Eine Weiterbildung ist es, dass die Informationen mittels mindestens eines Sensors bestimmt werden. A further development is that the information is determined by means of at least one sensor.

Hierbei können unterschiedlichen Sensoren, z.B. der Anlage, von Produkten der Anlage, von einer Umgebung, etc. vorgesehen sein. Als Sensoren können Messfühler, Temperatur-, Schwingungs-, Druck-, Licht-/Helligkeits-, Gassensoren, GPS-Sensoren, Kameras, Bildverarbeitungssysteme o.ä. eingesetzt werden. Here, different sensors, e.g. of the plant, of products of the plant, of an environment, etc. As sensors, sensors, temperature, vibration, pressure, light / brightness, gas sensors, GPS sensors, cameras, image processing systems, etc. can be used. be used.

Eine andere Weiterbildung ist es, dass die Informationen mindestens eine zeitliche Abfolge von Messwerten umfassen. Another development is that the information comprises at least one chronological sequence of measured values.

Insbesondere können zeitliche Verläufe von Informationen, z.B. Messwerten, aufgenommen bzw. gespeichert werden. Die abgespeicherten Werte können im Rahmen einer CM-Analyse analysiert werden, z.B. mit Methoden der Analytik, Kurvendiskussion, Interpolation, Transformation, etc. In particular, time histories of information, e.g. Measured values, recorded or saved. The stored values can be analyzed as part of a CM analysis, e.g. with methods of analytics, curve discussion, interpolation, transformation, etc.

Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass die Informationen Daten, Messwerte und/oder Beobachtungen der Anlage umfassen. In particular, it is a further development that the information includes data, measured values and / or observations of the system.

Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Informationen mittels eines logikbasierten Modells in Kombination mit einem Zustandsüberwachungsmodell (CM-Modell) und unter Berücksichtigung einer Zustandsüberwachungsanalyse (CM-Analyse) ausgewertet werden. It is also a development that the information is evaluated by means of a logic-based model in combination with a condition monitoring model (CM model) and taking into account a condition monitoring analysis (CM analysis).

Somit kann der logikbasierte Ansatz insbesondere kombiniert werden mit dem CM-Modell in Verbindung mit der zu dem CM-Modell gehörigen CM-Analyse. Damit ist eine nochmals verbesserte Auswertung der Informationen möglich. Thus, the logic-based approach can in particular be combined with the CM model in conjunction with the CM model associated with the CM model. For a further improved evaluation of the information is possible.

Ferner ist es eine Weiterbildung, dass das logikbasierte Modell ein Modell ist, das auf einer Aussagenlogik oder aber auf einer Ontologie basiert, der eine bestimmte Beschreibungslogik (Formalismus und/oder Sprache zur Wissensrepräsentation) zugrunde liegt. Furthermore, it is a further development that the logic-based model is a model that is based on a propositional logic or on an ontology that underlies a certain description logic (formalism and / or language for knowledge representation).

Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung wird das logikbasierte Modell mittels einer Web-Ontologie-Sprache spezifiziert. In an additional development, the logic-based model is specified by means of a web ontology language.

Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass das Zustandsüberwachungsmodell eine Sensorik der Anlage sowie der bereitgestellten Informationen umfasst. A next development is that the condition monitoring model includes a sensor system of the system and the information provided.

Eine Ausgestaltung ist es, dass die Anlage mindestens eine der folgenden Komponenten umfasst:

– ein technisches System,
– eine Automatisierungsanlage,
– eine Fertigungsanlage,
– eine Produktionsanlage,
– eine Maschine,
– eine Windturbine,
– eine Strömungsmaschine,
– ein Energienetz,
– ein Stromverteilungsnetz,
– ein Lastverteilungsnetz,
– ein Kommunikationsnetz.

An embodiment is that the system comprises at least one of the following components:

- a technical system,
An automation system,
- a manufacturing plant,
- a production plant,
- a machine,
- a wind turbine,
A turbomachine,
- a power grid,
A power distribution network,
- a load distribution network,
- a communication network.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zum Betrieb einer Anlage, wobei eine Verarbeitungseinheit vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, dass

– Informationen mittels eines logikbasierten Modells in Kombination mit einem Zustandsüberwachungsmodell auswertbar sind,
– bei dem anhand der ausgewerteten Informationen die Anlage überwachbar oder ansteuerbar ist.

The above object is also achieved by a device for operating a plant, wherein a processing unit is provided, which is set up such that

Information can be evaluated by means of a logic-based model in combination with a condition monitoring model,
- In which based on the evaluated information, the system is monitored or controlled.

Die Verarbeitungseinheit kann insbesondere eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise fest verdrahtete oder logische Schaltungsanordnung sein, die beispielsweise derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist. Besagte Verarbeitungseinheit kann jede Art von Prozessor oder Rechner oder Computer mit entsprechend notwendiger Peripherie (Speicher, Input/Output-Schnittstellen, Ein-Ausgabe-Geräte, etc.) sein oder umfassen. In particular, the processing unit may be a processor unit and / or an at least partially hardwired or logic circuit arrangement, which is set up, for example, such that the method can be carried out as described herein. Said processing unit may be or include any type of processor or computer or computer with correspondingly necessary peripherals (memory, input / output interfaces, input / output devices, etc.).

Die vorstehenden Erläuterungen betreffend das Verfahren gelten für die Vorrichtung entsprechend. Die Vorrichtung kann in einer Komponente oder verteilt in mehreren Komponenten ausgeführt sein. Insbesondere kann auch ein Teil der Vorrichtung über eine Netzwerkschnittstelle (z.B. das Internet) angebunden sein. The above explanations regarding the method apply to the device accordingly. The device may be implemented in one component or distributed in several components. In particular, a part of the device can also be connected via a network interface (eg the Internet).

Weiterhin wird eine Anlage mit mindestens einer solchen Vorrichtung vorgeschlagen. Furthermore, a system with at least one such device is proposed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert. Embodiments of the invention are illustrated and explained below with reference to the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 ein Diagramm, das verschiedene Möglichkeiten bzw. Ausbaustufen einer Integration eines logikbasierten Modells mit der Technologie eines CM-Verfahrens, veranschaulicht, 1 a diagram illustrating various possibilities or expansion stages of an integration of a logic-based model with the technology of a CM method,

2 beispielhaft ein schematisches Schaubild einer Anlage, die als ein Motor ausgeführt ist oder einen solchen umfasst, wobei ein Zustand betreffend den Antrieb des Motors überwacht werden soll. 2 By way of example, a schematic diagram of a plant, which is designed as a motor or includes such, wherein a state relating to the drive of the motor to be monitored.

1 zeigt verschiedene Möglichkeiten bzw. Ausbaustufen einer Integration eines logikbasierten Modells mit der Technologie eines CM-Verfahrens, angedeutet durch Pfade 101, 102 und 103. Ein Pfad 104 stellt beispielhaft ein reines CM-Verfahren ohne Beteiligung des logikbasierten Modells dar. 1 shows various possibilities or expansion stages of an integration of a logic-based model with the technology of a CM method, indicated by paths 101 . 102 and 103 , A path 104 exemplifies a pure CM method without involvement of the logic-based model.

Der Ansatz bezieht sich beispielhaft auf eine Anlage. Bei der Anlage kann es sich um ein beliebiges technisches System handeln, das z.B. elektrische und/oder mechanische Komponenten aufweist. Die Anlage kann z.B. ein technisches System, eine Automatisierungsanlage, eine Fertigungsanlage oder eine Maschine umfassen. Die Anlage umfasst beispielsweise Sensoren, die z.B. an Messpunkten angeordnet sind und Informationen über die Anlage liefern. Eine Sensorintegrationsschicht 105 kann die von den Sensoren gelieferten Daten erfassen und einer darüber liegenden Schicht bereitstellen. The approach is an example of a plant. The system can be any technical system that has, for example, electrical and / or mechanical components. The system can include, for example, a technical system, an automation system, a production plant or a machine. The system includes, for example, sensors that are arranged at measuring points and provide information about the system. A sensor integration layer 105 can capture the data provided by the sensors and provide it to an overlying layer.

Bei den Schichten handelt es sich analog zu den Schichten eines OSI-(Referenz-)Modells um logisch oder funktional separierbare Ebenen (besagten Schichten), wobei jede Ebene der darüber liegenden Ebene einen (insbesondere transparenten) Dienst bereitstellt bzw. erbringt. The layers are, analogously to the layers of an OSI (reference) model, logically or functionally separable planes (said layers), with each level of the layer above providing a (in particular transparent) service.

Die Sensorintegrationsschicht 105 kann also einer darüber liegenden Schicht, beispielsweise einem deklarativen logikbasierten Modell oder einem CM-Modell 109, die von der Sensorik gemessenen Werte zur Verfügung stellen. Nachfolgend werden die Pfade 101 bis 103 näher beschrieben: The sensor integration layer 105 can therefore be an overlying layer, such as a declarative logic-based model or a CM model 109 , which provide values measured by the sensor. Below are the paths 101 to 103 described in more detail:

Pfad 101: Rein logikbasierter Ansatz path 101 : Purely logic-based approach

Eine Anlage wird mittels eines deklarativen logischen Modells 106 beschrieben, das durch einen Formalismus auf Basis logischer Ausdrücke Zusammenhänge der Anlage beschreibt. Dieses Modell 106 kann zur Laufzeit über die Sensorintegrationsschicht 105 mit Messwerten in Form von Laufzeitinstanzen innerhalb des deklarativen logischen Modells versorgt werden. Mittels der über dem deklarativen logischen Modell 106 liegenden Schichten, d.h.

– einer Überwachungsschicht 107 ("Schlussfolgerungsbasierte Überwachungs"-Schicht) und
– einer Diagnoseschicht 108 ("Schlussfolgerungsbasierte Diagnose"-Schicht)

kann zur Laufzeit eine Überwachung und Diagnose der Anlage durchgeführt werden. An asset is created using a declarative logical model 106 described by a formalism based on logical expressions relationships of the system. This model 106 can at runtime through the sensor integration layer 105 with metrics in the form of runtime instances within the declarative logical model. By means of the above declarative logical model 106 lying layers, ie

- a monitoring layer 107 ("Conclusion-based monitoring" layer) and
- a diagnostic layer 108 ("Conclusion-based diagnosis" layer)

At runtime, monitoring and diagnostics of the system can be carried out.

Im Hinblick auf die Nomenklatur sei auch verwiesen auf http://de.wikipedia.org/wiki/Beschreibungslogik . Die hier verwendete Beschreibungslogik besteht aus einer T-Box und einer A-Box, die die wesentlichen Bestandteile des deklarativen Modells 106 sind. Die T-Box enthält das begriffliche Wissen des Modells, die A-Box das Wissen über das System zur Laufzeit. Durch die Beschreibungslogik wird das Verfahren möglicher Schlussfolgerungen festgelegt ("Wie darf man überhaupt schlussfolgern?"), aus dem Wissen in T- und A-Box die Schlussfolgerungen selbst ("Was kann man aus dem jeweils vorhandenen Wissen schließen?"). Dieses Schlussfolgern, d.h. Auswerten des Modells zur Explizitmachung impliziten Wissens, wird auch als "Reasoning" bezeichnet. With regard to the nomenclature should also be referred to http://de.wikipedia.org/wiki/Beschreibungslogik , The description logic used here consists of a T-box and an A-box, which are the essential components of the declarative model 106 are. The T-box contains the conceptual knowledge of the model, the A-box the knowledge of the system at runtime. The logic of the description defines the method of possible conclusions ("how can one even conclude?"), The knowledge in T- and A-box, the conclusions themselves ("what can one conclude from the existing knowledge?"). This reasoning, ie evaluating the model for making explicit implicit knowledge, is also called "reasoning".

So erlauben die Überwachungsschicht 107 und/oder die Diagnoseschicht 108 eine Auswertung des deklarativen logischen Modells 106 z.B. im Falle einer akuten oder sich anbahnenden Störung: Damit kann anhand von Symptomen, die mittels der Sensorintegrationsschicht 105 ermittelbar sind, auf Diagnosen für die Symptome bzw. eine damit verbundene Störung geschlossen werden. So allow the surveillance layer 107 and / or the diagnostic layer 108 an evaluation of the declarative logical model 106 eg in the case of an acute or impending disorder: this can on the basis of symptoms caused by the sensor integration layer 105 can be determined on diagnoses of the symptoms or an associated disorder are concluded.

Das deklarative logikbasierte Modell umfasst eine logische Beschreibung der Anlage. Hierzu kann eine Aussagelogik oder Prädikatenlogik eingesetzt werden. Auch ist es möglich, die Anlage mittels einer Ontologie auf Basis einer zugrundeliegenden Beschreibungslogik abzubilden. Beispielsweise kann hierzu eine sogenannte "Web Ontologie-Sprache" (OWL), eine Spezifikation des World Wide Web Consortiums (W3C), um Ontologien anhand einer formalen Beschreibungssprache erstellen, publizieren und verteilen zu können (vergleiche z.B. http://de.wikipedia.org/wiki/Web_Ontology_Language ), verwendet werden. Mittels einer Ontologie werden Begrifflichkeiten (Konzepte) einer Domäne und deren Beziehungen (Properties) zueinander logisch-formal beschrieben, sodass auch Software die Bedeutung verarbeiten ("verstehen") kann. OWL erlaubt es, Ausdrücke ähnlich der Prädikatenlogik zu formulieren. The declarative logic-based model includes a logical description of the asset. For this purpose, a statement logic or predicate logic can be used. It is also possible to map the system by means of an ontology based on an underlying description logic. For example, for this purpose, a so-called "Web Ontology Language" (OWL), a specification of the World Wide Web Consortium (W3C) to create, publish and distribute ontologies using a formal description language (see, eg http://de.wikipedia.org/wiki/Web_Ontology_Language ), be used. By means of an ontology concepts (concepts) of a domain and their relationships (properties) to each other are described logically and formally, so that software can process ("understand") the meaning. OWL makes it possible to formulate expressions similar to predicate logic.

Durch die Verwendung einer Ontologie auf Basis einer zugrundeliegenden Beschreibungslogik für das deklarative logische Modell 106 kommt ein Modellierungsparadigma zum Einsatz, das auf der Beschreibung der Eigenschaften von Mengen (Begrifflichkeiten einer Domäne) sowie deren Beziehungen zueinander basiert. Hierdurch lässt sich komplexes Wissen großer Anlagen und nahezu beliebiger Komplexität für die automatisierte Verarbeitung mittels einer Maschine effizient abbilden. Mittels des durch die Beschreibungslogik festgelegten Schlussfolgerungsmechanismus (Klassifikation von Instanzen, Klassifikation von Mengen in einer Subsumptionshierarchie) lässt sich maschinell zusätzliches Wissen aus dem bestehenden Wissen erschließen (Explizitmachung impliziten Wissens). Eine automatisierte Überwachung bzw. Entscheidung betreffend den Betrieb der Anlage kann effizient und konsistent für Anlagen großer Komplexität erfolgen. By using an ontology based on an underlying descriptive logic for the declarative logical model 106 A modeling paradigm is used, which is based on the description of the properties of sets (concepts of a domain) and their relationships to each other. As a result, complex knowledge of large systems and almost any complexity for automated processing by means of a machine can be efficiently represented. By means of the inference mechanism defined by the description logic (classification of instances, classification of sets in a subsumption hierarchy), additional knowledge can be mechanically obtained from the existing knowledge (explication of implicit knowledge). An automated monitoring or decision regarding the operation of the plant can be carried out efficiently and consistently for plants of great complexity.

Pfad 102: Integration des CM-Modells mit dem logikbasierten Modell: path 102 : Integration of the CM Model with the Logic-Based Model:

Die Anlage kann durch eine Kombination des deklarativen logischen Modells 106 mit einem CM-Modell 109 abgebildet bzw. geeignet beschrieben werden. Basierend auf einer solchen Abbildung bzw. Beschreibung ist z.B. eine effiziente Überwachung oder Ansteuerung der Anlage möglich. The attachment may be through a combination of the declarative logical model 106 with a CM model 109 be described or suitably described. Based on such an illustration or description, for example, an efficient monitoring or control of the system is possible.

Das CM-Modell 109 umfasst z.B. Informationen über eine Art und/oder einen Ort der verbauten Sensorik sowie über die von der Sensorintegrationsschicht 105 gelieferten Messwerte. Das deklarative logische Modell 106 hingegen beschreibt durch einen Formalismus auf Basis logischer Ausdrücke Zusammenhänge der Anlage. The CM model 109 includes, for example, information about a type and / or a location of the installed sensors as well as those of the sensor integration layer 105 supplied measured values. The declarative logical model 106 on the other hand, a formalism based on logical expressions describes contexts of the plant.

Ein Vorteil des deklarativen logischen Modells 106 besteht darin, dass Aspekte der Anlage formal beschrieben und ausgewertet werden können, die durch das CM-Modell 109 nicht erfasst werden. Durch die Integration des CM-Modells 109 mit dem deklarativen logischen Modell 106 können nun anhand des deklarativen logischen Modells 106 diejenigen Aspekte der Anlage umfassender modelliert werden, die einen Bezug zu dem CM-Modell 109 haben, die jedoch das CM-Modell 109 alleine – bedingt durch seine spezifische Ausdrucksmächtigkeit – nicht oder nur mit erheblichem Aufwand ausdrücken kann. Somit werden die Vorteile der Abbildbarkeit von Aspekten oder Gegebenheiten in dem deklarativen logischen Modell 106 auch in Verbindung mit den Grenzen des CM-Modells 109 effizient kombiniert. An advantage of the declarative logical model 106 is that aspects of the investment can be formally described and evaluated by the CM model 109 not be recorded. By integrating the CM model 109 with the declarative logical model 106 can now use the declarative logical model 106 those aspects of the plant are modeled more extensively that are related to the CM model 109 but they have the CM model 109 alone - due to its specific expressiveness - can not express or only with considerable effort. Thus, the benefits of the portability of aspects or realities in the declarative logical model become apparent 106 also in conjunction with the limitations of the CM model 109 efficiently combined.

Wie bereits in Bezug zu Pfad 101 ausgeführt wurde, können die oberhalb des deklarativen logischen Modells 106 angeordneten Schichten 107 und 108 insbesondere zur Laufzeit für eine Überwachung und/oder Diagnose eingesetzt werden. As already related to path 101 can be executed above the declarative logical model 106 arranged layers 107 and 108 In particular, be used at runtime for monitoring and / or diagnosis.

Pfad 103: Integration des CM-Modells mit einer CM-Analyseschicht in Kombination mit dem logikbasierten Modell: path 103 : Integration of the CM model with a CM analysis layer in combination with the logic-based model:

Die Anlage kann durch eine Kombination des deklarativen logischen Modells 106 mit dem CM-Modell 109 abgebildet werden, wobei zusätzlich CM-Analyseergebnisse berücksichtigt werden. The attachment may be through a combination of the declarative logical model 106 with the CM model 109 with additional CM analysis results.

Das CM-Modell 109 umfasst z.B. Informationen über eine Art und/oder einen Ort der verbauten Sensorik sowie von der Sensorintegrationsschicht 105 gelieferter Messwerte. Zusätzlich kann das CM-Modell 109 von einer CM-Analyseschicht 110 genutzt werden, um Analyseergebnisse basierend auf dem CM-Modell 109 zu bestimmen. Beispielsweise kann die CM-Analyseschicht 110 Analyseergebnisse durch Verwendung verschiedener Verfahren der Kurvenanalyse (z.B. Interpolation von Kurvenverläufen, Bestimmung von Frequenzen, Extraktion von Oberschwingungen, Fourier-Transformation, Mittelwertbestimmung, Standardabweichung, etc.) basierend auf dem CM-Modell 109 bestimmen und zur Überwachung oder Ansteuerung der Anlage bereitstellen. The CM model 109 includes, for example, information about a type and / or a location of the installed sensors as well as the sensor integration layer 105 supplied measured values. Additionally, the CM model 109 from a CM analysis layer 110 be used to analyze results based on the CM model 109 to determine. For example, the CM analysis layer 110 Analysis results by using different methods of curve analysis (eg interpolation of curves, determination of frequencies, extraction of harmonics, Fourier transform, mean value determination, standard deviation, etc.) based on the CM model 109 determine and provide for monitoring or control of the plant.

Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, besteht ein Vorteil des deklarativen logischen Modells 106 darin, dass Aspekte der Anlage formal beschrieben und ausgewertet werden können, die durch das CM-Modell 109 nicht erfasst werden. Durch die Integration des CM-Modells 109 einschließlich von Analyseergebnissen, die mittels der CM-Analyseschicht 110 bereitgestellt werden, in Kombination mit dem deklarativen logischen Modell 106 können anhand des deklarativen logischen Modells 106 Aspekte der Anlage umfassender modelliert werden, die einen Bezug zu dem CM-Modell 109 oder zu CM-Analyseergebnissen haben, aber die das CM-Modell 109 alleine – bedingt durch seine spezifische Ausdrucksmächtigkeit – nicht oder nur mit erheblichem Aufwand ausdrücken kann. As stated above, there is an advantage of the declarative logical model 106 in that aspects of the investment can be formally described and evaluated by the CM model 109 not be recorded. By integrating the CM model 109 including analysis results obtained by the CM analysis layer 110 provided in combination with the declarative logical model 106 can be determined by the declarative logical model 106 Aspects of the plant are modeled more extensively, which are related to the CM model 109 or to have CM analysis results, but those the CM model 109 alone - due to its specific expressiveness - can not express or only with considerable effort.

Also können durch die Integration des deklarativen logischen Modells 106 mit dem CM-Modell 109 einschließlich der CM-Analyseergebnisse Aspekte des CM-Modells 109 und Aspekte der CM-Analyseergebnisse in dem deklarativen logischen Modell 106 abgebildet und weiter verarbeitet werden. Optional könnten auch Ergebnisse einer CM-basierten Diagnoseschicht 111 berücksichtigt werden. So, by integrating the declarative logical model 106 with the CM model 109 including the CM analysis results aspects of the CM model 109 and aspects of the CM analysis results in the declarative logical model 106 be imaged and processed further. Optionally, results of a CM-based diagnostic layer could also be provided 111 be taken into account.

Wie bereits in Bezug zu Pfad 101 ausgeführt wurde, können die oberhalb des deklarativen logischen Modells 106 angeordneten Schichten 107 und 108 insbesondere zur Laufzeit für eine Überwachung und/oder Diagnose der Anlage eingesetzt werden. As already related to path 101 can be executed above the declarative logical model 106 arranged layers 107 and 108 In particular, be used at runtime for monitoring and / or diagnosis of the system.

Beispielhafte Ausführungsform: Exemplary embodiment:

2 zeigt beispielhaft eine Anlage, die als ein Motor 201 ausgeführt ist oder einen solchen umfasst, wobei ein Zustand betreffend den Antrieb des Motors 201 überwacht werden soll. Hierzu kann vorteilhaft eine Komponente 204 als Kombination des deklarativen logikbasierten Modells in Verbindung mit einem CM-Modell sowie einer CM-Analyse wie folgt eingesetzt werden:
An dem Motor 201 sind ein Schwingungssensor 202 und ein Temperatursensor 203 angebracht. Die Sensoren 202, 203 liefern beispielsweise zyklisch Messwerte, die in zeitlich diskreten Messwert-Verläufen resultieren. Hieraus können z.B. eine bestimmte Schwingungsfrequenz bzw. ein aktueller Temperaturwert bestimmt werden. 2 shows an example of a plant, as an engine 201 is executed or includes such, wherein a state relating to the drive of the motor 201 should be monitored. For this purpose, advantageously, a component 204 used as a combination of the declarative logic-based model in conjunction with a CM model and a CM analysis as follows:
At the engine 201 are a vibration sensor 202 and a temperature sensor 203 appropriate. The sensors 202 . 203 For example, cyclically deliver measured values that result in time-discrete measured value profiles. From this, for example, a specific oscillation frequency or a current temperature value can be determined.

Diese zeitlichen Verläufe der Messwerte können z.B. mittels eines CM-Systems (z.B. des Systems "SIPLUS CMS" der Siemens AG) aufgezeichnet und ausgewertet werden, indem beispielsweise ein Mittelwert der Temperaturmesswerte über einen bestimmten vergangenen Zeitraum berechnet wird. Beispielsweise kann für einen sicheren und effizienten Betrieb des Motors vorgegeben sein, dass eine maximale Temperatur nicht überschritten werden darf. Ähnlich kann über die Auswertung der Messwerte des Schwingungssensors über einen bestimmten Zeitraum festgestellt werden, dass immer wieder wechselnde Störfrequenzen vorhanden sind. Auf Basis dieser Auswertungen kann ein bestimmter Maschinenzustand ermittelt und überwacht werden, und es können bestimmte Diagnosen für eine bereits vorliegende oder zeitnah zu erwartende Störung abgeleitet werden. These temporal courses of the measured values can e.g. by means of a CM system (for example, the "SIPLUS CMS" system from Siemens AG) and evaluated, for example, by calculating an average value of the temperature measured values over a certain period of time. For example, it may be specified for a safe and efficient operation of the engine that a maximum temperature must not be exceeded. Similarly, it can be determined via the evaluation of the measured values of the vibration sensor over a certain period of time that changing interference frequencies are present again and again. On the basis of these evaluations, a specific machine state can be determined and monitored, and it is possible to derive specific diagnoses for an already existing or soon to be expected disturbance.

Nun können jedoch die beiden Teilzustände des Motors 201 bzgl. Temperatur- oder Schwingungsverhalten anhand des CM-Modells alleine nicht korreliert werden. Dies wird erreicht durch die Integration des CM-Modells mit dem deklarativen logischen Modell. Now, however, the two partial states of the engine can 201 with respect to temperature or vibration behavior can not be correlated on the basis of the CM model alone. This is achieved by integrating the CM model with the declarative logical model.

Das deklarative logische Modell 106 basiert beispielsweise auf einer vorstehend erwähnten OWL Ontologie und modelliert auf logischer Basis relevante Zusammenhänge zwischen Temperatur- und Schwingungsmesswerten, beispielsweise zur Erkennung eines für den Motor schädlichen Betriebszustandes, bei dem hohe Temperaturen bei wechselnden Schwingungsfrequenzen auftreten, die zudem noch in einem bestimmten charakteristischen Bereich liegen. Das logische Modell kann zur Entwicklungszeit realisiert und zur Laufzeit des Motors mit den jeweiligen Messwerten der Sensoren oder entsprechenden Abstraktionen versorgt werden (Instanziierung des logischen Modells). The declarative logical model 106 is based, for example, on an OWL ontology mentioned above and models logically relevant correlations between temperature and vibration measurement values, for example for detecting a malfunctioning state for the engine, in which high temperatures occur at varying oscillation frequencies, which also lie within a certain characteristic range. The logical model can be realized at the time of development and supplied with the respective measured values of the sensors or corresponding abstractions during runtime of the motor (instantiation of the logical model).

Nachfolgend wird beispielhaft eine formale Darstellung eines deklarativen logischen Modells 106 in Form einer OWL-basierten Ontologie in Manchester OWL Syntax gezeigt
( http://www.coode.org/resources/reference/manchester_syntax/ ). Die Ontologie korreliert die beiden kritischen Teilzustände des Motors 201 ("mittlerer Temperaturwert des Motors über einen bestimmten Zeitraum überschritten", sowie "Motor weist über bestimmten Zeitraum wechselnde Störfrequenzen auf") zur automatisierten Erkennung kritischer Maschinenzustände (entweder "Motor heiß", oder "Motor schwingt mit wechselnden Störfrequenzen") oder zur automatisierten Diagnose eines Lagerschadens der Motorwelle ("Motor heiß und Motor schwingt gleichzeitig mit wechselnden Störfrequenzen"):

The following is an example of a formal representation of a declarative logical model 106 shown in the form of an OWL-based ontology in Manchester OWL syntax
( http://www.coode.org/resources/reference/manchester_syntax/ ). The ontology correlates the two critical partial states of the engine 201 ("engine over-temperature average over a period of time" as well as "engine over a period of time experiencing alternating noise") for automated detection of critical engine conditions (either "engine hot" or "engine oscillates with changing engine conditions) Interference frequencies ") or for the automated diagnosis of bearing damage to the motor shaft (" Motor hot and motor vibrates simultaneously with changing interference frequencies "):

Die beispielhafte Ontologie weist auf der obersten Ebene folgende grundlegende Klassen (d.h. Konzepte oder grundlegende Begrifflichkeiten einer betrachteten Domäne) auf, die zur Modellierungszeit erstellt werden:

– Systemkomponente,
– Symptom,
– Kritischer Motorzustand,
– Diagnose.

The exemplary ontology has at the top level the following basic classes (ie concepts or basic terminology of a considered domain) that are created at modeling time:

- system component,
- symptom,
- critical engine condition,
- Diagnosis.

Die Klasse Systemkomponente modelliert Bestandteile des Systems. Im Beispiel bilden ein Motor, ein Schwingungssensor und ein Temperatursensor relevante Systemkomponenten. Da Motor, Schwingungssensor und Temperatursensor einerseits eine eigene Begrifflichkeit aufweisen (d.h. selbst Konzepte sind), sind sie als Subklassen (Unterkonzepte) der Klasse Systemkomponente modelliert. Insbesondere ist ein Motor so modelliert, dass er einen Schwingungssensor und einen Temperatursensor aufweist, was jeweils über die Beziehung (Property) hatSubkomponente ausgedrückt wird. The system component class models components of the system. In the example, a motor, a vibration sensor and a temperature sensor form relevant system components. On the one hand, since the engine, vibration sensor and temperature sensor have their own terminology (i.e., they are concepts themselves), they are modeled as subclasses (subconcepts) of the class system component. In particular, a motor is modeled to include a vibration sensor and a temperature sensor, each expressed via the sub-component (Property) component.

Die Klasse Symptom modelliert am System auftretende mögliche Symptome. Im Beispiel gibt es die Symptome HoheTemperatur und WechselndeStörfrequenzen. The Symptom class models possible symptoms that occur on the system. In the example, there are the symptoms of high temperature and alternating noise frequencies.

Die Klasse KritischerMotorzustand modelliert einen kritischen Motorzustand. Sie hat zwei Subklassen, nämlich die Klassen MotorHeiss und MotorSchwingtMitWechselndenStörfrequenzen. Die Klasse MotorHeiss ist definiert als die Menge aller Motoren, die einen Temperatursensor aufweisen, der wiederum das Symptom HoheTemperatur aufweist. Die Klasse MotorSchwingtMitWechselndenStörfrequenzen ist definiert als die Menge aller Motoren, die einen Schwingungssensor aufweisen, der wiederum das Symptom WechselndeStörfrequenzen aufweist. Ein Symptom wird im Modell mit der Beziehung (Property) hatSymptom mit einer Systemkomponente assoziiert. Die Klasse KritischerMotorzustand bildet beispielhaft einen Überwachungsaspekt (Monitoring) des Systems ab, entsprechend der Schicht 107. The Critical Engine Condition class models a critical engine condition. It has two subclasses, namely the classes MotorHeiss and MotorSchwingtMitwechselfreörfrequenzen. The class MotorHeiss is defined as the amount of all motors that have a temperature sensor, which in turn has the symptom high temperature. The class of motor vibration with alternating noise frequencies is defined as the amount of all motors that have a vibration sensor, which in turn has the symptom changing noise frequencies. A symptom is associated with a system component in the model with the relationship (property) symptom. The Critical Engine State class exemplifies a monitoring aspect of the system, corresponding to the shift 107 ,

Die Klasse Diagnose modelliert am System auftretende Diagnosen. Im Beispiel wird eine besondere Diagnose Lagerschaden modelliert, die genau dann gestellt wird, wenn der Motor sich zugleich in den kritischen Motorzuständen MotorHeiss und MotorSchwingtMitWechselndenFrequenzen befindet. Die Klasse Diagnose bildet beispielhaft einen Aspekt einer Diagnosestellung über das System ab, entsprechend der Schicht 108. The Diagnosis class models diagnoses that occur on the system. In the example, a special bearing damage diagnosis is modeled, which is set exactly when the engine is also in the critical engine states engine heat and engine speed with alternating frequencies. The class Diagnosis exemplifies an aspect of a diagnosis via the system, according to the shift 108 ,

Zur Laufzeit nimmt das CM System (z.B. das System "SIPLUS CMS 1000/2000/4000" der Siemens AG) als Bestandteil der Komponente 204) periodisch Temperaturmesswerte des Motors auf. Analog nimmt das CM System zur Laufzeit periodisch Schwingungsmesswerte des Motors auf. At runtime, the CM system (eg the "SIPLUS CMS 1000/2000/4000" system from Siemens AG) is used as part of the component 204 ) Periodic temperature readings of the engine. Analogously, the CM system periodically records vibration measurement values of the motor during runtime.

Das deklarative logische Modell in Form der Ontologie bildet zur Laufzeit soweit erforderlich vorhandene Systemkomponenten ab. Beispielsweise existieren zur Laufzeit in den jeweiligen Ontologieklassen Motor, Schwingungssensor und Temperatursensor (Subklassen der Klasse Systemkomponente) Instanzen, die den beobachteten Komponenten 201, 202, und 203 entsprechen (BeobMotor, BeobSchwingungssensor, BeobTemperatursensor). Weiterhin sind in der Ontologie die Instanzen zu den Komponenten 201 und 202 sowie die Instanzen zu den Komponenten 201 und 203 über die Beziehung hatSubkomponente miteinander assoziiert, was zur Laufzeit die konkreten Verbindungen des Motors 201 mit einem Temperatursensor 203 und einem Schwingungssensor 202 charakterisiert. The declarative logical model in the form of ontology depicts existing system components as far as necessary at runtime. For example, at runtime, in the respective ontology classes motor, vibration sensor and temperature sensor (subclasses of the class system component), there are instances that correspond to the observed components 201 . 202 , and 203 correspond (BeobMotor, BeobSwing, BeobTemperatursensor). Furthermore, in ontology, the instances are the components 201 and 202 as well as the instances to the components 201 and 203 about the relationship has subcomponent associated with each other, which at runtime the specific connections of the engine 201 with a temperature sensor 203 and a vibration sensor 202 characterized.

Innerhalb der CM-Analysekomponente (z.B. der Auswertungssoftware "X-Tools" zum "SIPLUS CMS" System der Siemens AG, ebenfalls als Bestandteil der Komponente 204) werden die aufgenommenen Temperaturmesswerte über einen bestimmten Zeitraum beobachtet und ihr Mittelwert bestimmt. Falls mit dem Mittelwert ein bestimmter Schwellwert überschritten wird, liegt offensichtlich das Symptom des Systems vor, dass der Motor heiß ist. Über ein geeignetes Interface zum deklarativen logischen Modell wird nun in der Klasse HoheTemperatur (Subklasse der Klasse Symptom) in der Ontologie eine Instanz (BeobHoheTemperatur) angelegt. Da die Instanz BeobHoheTemperatur dem Temperatursensor 203 zugeordnet ist, wird zusätzlich die Instanz des Temperatursensors 203 (BeobTemperatursensor) mit der Instanz BeobHoheTemperatur über die Beziehung hatSymptom verbunden. Within the CM analysis component (eg the evaluation software "X-Tools" to the "SIPLUS CMS" system of Siemens AG, also as part of the component 204 ), the recorded temperature readings are monitored over a certain period of time and their mean value is determined. If the average exceeds a certain threshold, the symptom of the system is obviously that the engine is hot. Via an appropriate interface to the declarative logical model, an instance (ob- high temperature) is now created in the class HighTemperature (subclass of the class Symptom) in the ontology. Since the instance BeobHoheTemperatur the temperature sensor 203 is assigned, in addition, the instance of the temperature sensor 203 (BeobTemperatursensor) with the instance BeobHoheTemperatur about the relationship has connected symptom.

Entsprechend werden innerhalb der CM-Analysekomponente Schwingungsmesswerte über einen bestimmten Zeitraum aufgenommen und z.B. durch geeignete mathematische Analysefunktionen (z.B. Bestimmung von Frequenzen, Extraktion von Oberschwingungen, Fourier-Transformation) Störfrequenzen ermittelt. Falls im CM-Analysesystem erkannt wird, dass über den betrachteten Zeitraum wechselnde Störfrequenzen vorliegen, liegt offensichtlich das Symptom des Systems vor, dass der Motor mit wechselnden Störfrequenzen schwingt. Über die Schnittstelle zum deklarativen logischen Modell wird nun in der Klasse WechselndeStörfrequenzen (Subklasse der Klasse Symptom) in der Ontologie eine Instanz (BeobWechselndeStörfrequenzen) angelegt. Da die Instanz BeobWechselnde-Störfrequenzen dem Schwingungssensor 202 zugeordnet ist, wird zusätzlich die Instanz des Schwingungssensors 202 (BeobSchwingungssensor) mit der Instanz BeobWechselndeStörfrequenzen über die Beziehung hatSymptom verbunden. Accordingly, within the CM analysis component, vibration measurement values are recorded over a certain period of time and determined, for example, by suitable mathematical analysis functions (eg determination of frequencies, extraction of harmonics, Fourier transformation) interference frequencies. If it is detected in the CM analysis system that there are changing interference frequencies over the period considered, the symptom of the system is obviously that the motor oscillates with changing interference frequencies. Via the interface to the declarative logical model, an instance (changing interference frequencies) is now created in the class Alternating interference frequencies (subclass of the class Symptom) in the ontology. Since the instance BeobGenerating Interference Frequencies is the vibration sensor 202 is additionally assigned the instance of the vibration sensor 202 (Beep vibration sensor) with the Beob alternating noise frequencies instance via the relationship has symtom connected.

Durch die Anwendung des OWL-Schlussfolgerungsmechanismus (Reasoning) wird die Ontologie zur Laufzeit ausgewertet, und es können automatisiert kritische Betriebszustände des Motors erkannt werden, die zuvor nur nicht korreliert zueinander aufgetreten sind. Applying the OWL reasoning mechanism evaluates the ontology at runtime and automatically identifies critical engine operating conditions that were previously uncorrelated.

Beispielsweise wird durch den Schlussfolgerungsmechanismus entweder bei heißem Motor oder bei wechselnden Störfrequenzen jeweils die dem Motor 201 entsprechende Ontologieinstanz (BeobMotor) als Instanz ebenfalls entweder der Klasse MotorHeiss oder der Klasse MotorSchwingtMitWechselndenFrequenzen festgestellt (beides Subklassen der Klasse KritischerMotorzustand). For example, by the inference mechanism, either with a hot engine or with varying interference frequencies, that of the engine 201 corresponding Ontologieinstanz (BeobMotor) as an instance also either the class MotorHeiss or the class MotorSchwingtMitWechselnenFrequenzen found (both subclasses of the class critical engine condition).

Im Falle, dass zugleich der Motor sowohl heiß ist als auch mit wechselnden Störfrequenzen schwingt, wird durch den Schlussfolgerungsmechanismus festgestellt, dass die dem Motor 201 entsprechende Ontologieinstanz (BeobMotor) als Instanz sowohl der Klasse MotorHeiss als auch der Klasse MotorSchwingtMitWechselndenFrequenzen festgestellt wird. In diesem Fall stellt der Schlussfolgerungsmechanismus weiterhin fest, dass die Ontologieinstanz des Motors (BeobMotor) sogar eine Instanz der Klasse Lagerschaden (Subklasse der Klasse Diagnose) ist, denn gemäß Definition der Klasse Lagerschaden liegt ein Lagerschaden genau dann vor, wenn sich ein Motor zugleich in den kritischen Motorzuständen MotorHeiss und MotorSchwingtMitWechselndenFrequenzen befindet. In case, at the same time, the engine is both hot and oscillates with changing noise frequencies, it is determined by the inference mechanism that the engine 201 corresponding ontology instance (BeobMotor) is detected as an instance of both the class MotorHeiss and the class MotorSwingsWithinvertingfrequencies. In this case, the inference mechanism further states that the ontology instance of the motor (BeobMotor) is even an instance of the class bearing failure (subclass of the class Diagnosis), because according to the definition of the class bearing damage, bearing damage is present if and only if an engine is in the critical engine conditions are engine heat and engine speed with alternating frequencies.

Je nachdem, welchen Klassen die Instanz des beobachteten Motors 201 (BeobMotor) aufgrund der aufgenommenen und durch die CM-Analyse vorverarbeiteten Sensorwerte und dem nachfolgenden logischen Schlussfolgerungsmechanismus zugeordnet wird (Klassifikation), kann das System 204 entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten oder einen entsprechenden Alarm auslösen. Beispielsweise kann als Gegenmaßnahme der Motor 201 abgeschaltet oder dessen Drehzahl reduziert (siehe Pfeil 205) und/oder ein Alarm 206 entsprechend der erkannten kritischen Motorzustände ("Motor heiß" oder "Motor schwingt mit wechselnden Störfrequenzen") oder der erkannten Diagnose "Lagerschaden" ausgelöst werden. Depending on which classes the instance of the observed engine 201 (BeobMotor) due to the recorded sensor values preprocessed by the CM analysis and the subsequent logical inference mechanism (classification), the system can 204 initiate appropriate countermeasures or trigger a corresponding alarm. For example, as a countermeasure, the engine 201 switched off or reduced its speed (see arrow 205 ) and / or an alarm 206 according to the detected critical engine conditions ("engine hot" or "engine oscillates with changing interference frequencies") or the detected diagnosis "bearing damage" are triggered.

Somit wird insgesamt in der Komponente 204 das CM-System integriert mit einem deklarativen logischen Modell mit einem logischen Schlussfolgerungsmechanismus. Eine solche Komponente 204 ist in der Lage, mit verbesserter Genauigkeit bzw. hoher Sicherheit eine Störung des Motors 201 zu bestimmen und z.B. rechtzeitig Gegenmaßnahmen einzuleiten. Thus, total in the component 204 the CM system integrates with a declarative logical model with a logical inference mechanism. Such a component 204 is capable of disturbing the engine with improved accuracy or safety 201 to determine and, for example, initiate timely countermeasures.

Weitere Vorteile: Other advantages:

Die Option gemäß Pfad 101 hat den Vorteil, dass die Zustandsüberwachung der Anlage (rein) logikbasiert durchgeführt werden kann. The option according to path 101 has the advantage that the condition monitoring of the system can be carried out (purely) logic-based.

Die Optionen gemäß Pfad 102 und 103 haben jeweils den Vorteil, dass für die Zustandsüberwachung der Anlage zusätzlich Aspekte des CM-Modells (vergleiche Pfad 102) insbesondere in Kombination mit CM-Analyseergebnissen (vgl. Pfad 103) in Verbindung mit dem deklarativen logischen Modell 106 berücksichtigt werden können. The options according to path 102 and 103 each have the advantage that for the condition monitoring of the system additional aspects of the CM model (see path 102 ) especially in combination with CM analysis results (see Path 103 ) in conjunction with the declarative logical model 106 can be considered.

Somit ist es von Vorteil, dass in Kombination mit dem CM-Modell 109 oder in Kombination mit dem CM-Modell 109 und der CM-Analyseschicht 110 das deklarative logische Modell 106 zu einer umfassenderen Modellierung von Aspekten der Anlage eingesetzt und damit die Überwachung und/oder Diagnose der Anlage deutlich verbessert werden kann. Auf diese Weise können z.B. gezielt Beschränkungen des CM-Modells (bedingt durch seine spezifische Ausdrucksmächtigkeit) durch die Kombination mit dem deklarativen logischen Modell kompensiert werden. Thus, it is advantageous that in combination with the CM model 109 or in combination with the CM model 109 and the CM analysis layer 110 the declarative logical model 106 used for a more comprehensive modeling of aspects of the plant and thus the monitoring and / or diagnosis of the plant can be significantly improved. In this way it is possible, for example, to specifically compensate for limitations of the CM model (due to its specific expressiveness) by combining it with the declarative logical model.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

http://en.wikipedia.org/wiki/Condition-Monitoring [0002]
http://en.wikipedia.org/wiki/Description Logic [0037]
http://en.wikipedia.org/wiki/Web_Ontology_Language [0039]
http://www.coode.org/resources/reference/manchester_syntax/ [0054]

Claims

Method for operating a system In which information is evaluated by means of a logic-based model in combination with a condition monitoring model, - In which based on the evaluated information, the system is monitored or controlled.

The method of claim 1, wherein the information is determined by at least one sensor.

Method according to one of the preceding claims, in which the information comprises at least one temporal sequence of measured values.

Method according to one of the preceding claims, in which the information comprises data, measured values and / or observations of the system.

Method according to one of the preceding claims, in which the information is evaluated by means of a logic-based model in combination with a condition monitoring model and taking into account a condition monitoring analysis.

Method according to one of the preceding claims, in which the logic-based model is a model based on propositional logic or ontology.

The method of claim 6, wherein the logic-based model is specified by means of a web ontology language.

Method according to one of the preceding claims, wherein the condition monitoring model comprises a sensor system of the system and the information provided.

Method according to one of the preceding claims, in which the installation comprises at least one of the following components: - a technical system, An automation system, - a manufacturing plant, - a production plant, - a machine, - a wind turbine, A turbomachine, - a power grid, A power distribution network, - a load distribution network, - a communication network.

Device for operating a system with a processing unit, which is set up such that Information can be evaluated by means of a logic-based model in combination with a condition monitoring model, - In which based on the evaluated information, the system is monitored or controlled.

Plant with at least one device according to claim 10.