DE102014209367A1 - Process visualization apparatus and method for displaying processes of at least one machine or plant - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Prozessvisualisierungsvorrichtung (1) und ein Verfahren zum Anzeigen von Prozessen wenigstens einer Maschine oder Anlage. Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) umfasst eine Animationseinrichtung (2), die zum Erstellen einer 3D-Prozessanimation (16) ausgestaltet ist unter Verwendung eines die Maschine oder Anlage (11) darstellenden 3D-Modells (12) und von Prozessdaten (15) der Maschine oder Anlage. Um die Prozesse besser erkennen und darstellen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorrichtung (1) eine holografische Anzeigeeinrichtung (3) aufweist, mit der die 3D-Prozessanimation (16) als ein 3D-Hologramm (17) anzeigbar ist.The invention relates to a process visualization device (1) and a method for displaying processes of at least one machine or plant. The device (1) according to the invention comprises an animation device (2) which is designed to create a 3D process animation (16) using a 3D model (12) representing the machine or installation (11) and of process data (15) of the machine or attachment. In order to be able to recognize and display the processes better, it is provided according to the invention that the device (1) has a holographic display device (3) with which the 3D process animation (16) can be displayed as a 3D hologram (17).
Description
Die Erfindung betrifft eine Prozessvisualisierungsvorrichtung zum Anzeigen von Prozessen wenigstens einer Maschine oder Anlage, mit einer Animationseinrichtung, die zum Erstellen einer 3D-Prozessanimation ausgestaltet ist unter Verwendung eines die Maschine oder Anlage darstellenden 3D-Modells und von Prozessdaten der Maschine oder Anlage. The invention relates to a process visualization device for displaying processes of at least one machine or plant, with an animation device that is designed to create a 3D process animation using a 3D model representing the machine or plant and process data of the machine or plant.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Anzeigen von Prozessen wenigstens einer Maschine oder Anlage, bei dem eine 3D-Prozessanimation erstellt wird unter Verwendung eines die Maschine oder Anlage darstellenden 3D-Modells und von Prozessdaten der Maschine oder Anlage. The invention further relates to a method for displaying processes of at least one machine or plant in which a 3D process animation is created using a 3D model representing the machine or plant and of process data of the machine or plant.
Prozessvisualisierungsvorrichtungen und -verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden auch als SCADA-Systeme (Supervisory Control And Data Aquisition) bezeichnet. Maschinen und auch Anlagen, wie beispielsweise Förderanlagen zum Transport oder Sortieren von Stückgütern, wie Gepäckstücken, Paketen oder Briefen, werden üblicherweise mittels eines Prozessvisualisierungssystems überwacht und gegebenenfalls auch gesteuert. Dabei wird ein grafisches Abbild oder Modell der zu beobachtenden Maschine oder Anlage unter Berücksichtigung von aktuellen Prozessparametern, die beispielsweise von der Anlagensteuerung übermittelt werden, animiert. Die Animation kann beispielsweise unter Zuhilfenahme von Farben oder beweglichen Elementen den aktuellen Status der Prozesse darstellen oder auf Gefahren oder Probleme bei den Prozessen hinweisen. Process visualization devices and methods are known in the art and are also referred to as SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition) systems. Machines and equipment, such as conveyors for transporting or sorting piece goods, such as luggage, parcels or letters, are usually monitored by means of a process visualization system and possibly also controlled. In the process, a graphic image or model of the machine or plant to be observed is animated taking into account current process parameters, which are transmitted, for example, by the plant control. The animation can, for example, use colors or moving elements to represent the current status of the processes or to point out dangers or problems in the processes.
Dabei ist es bei den Systemen des Standes der Technik häufig schwierig, die Prozesse so darzustellen, dass eindeutig erkennbar ist, in welchen Teilen der Anlage oder Maschine mögliche Störungen oder Probleme auftauchen. In the case of the systems of the prior art, it is often difficult to display the processes in such a way that it is clearly recognizable in which parts of the system or machine potential faults or problems arise.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die eingangs genannte Prozessvisualisierungsvorrichtung und das Verfahren so zu verbessern, dass Prozessstörungen besser erkennbar sind. It is therefore the object of the invention to improve the above-mentioned process visualization device and the method so that process disturbances are better recognizable.
Für die eingangs genannte Prozessvisualisierungsvorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine holographische Anzeigeeinrichtung aufweist, mit der die 3D-Prozessanimation als ein 3D Hologramm anzeigbar ist. For the above-mentioned process visualization device, the object is achieved in that the device has a holographic display device with which the 3D process animation can be displayed as a 3D hologram.
Für das eingangs genannte Verfahren zum Anzeigen von Prozessen wenigstens einer Maschine oder Anlage wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die 3D-Prozessanimation als ein 3D-Hologramm angezeigt wird. For the aforementioned method for displaying processes of at least one machine or plant, the object is achieved by displaying the 3D process animation as a 3D hologram.
Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die als 3D-Hologramm dargestellte 3D-Prozessanimation die Prozessparameter an jeder Stelle der Anlage darstellen kann, an der sie auch auftreten. Im 3D-Hologramm ist die gesamte Anlage oder Maschine wirklich dreidimensional dargestellt und nicht nur mit einem dreidimensionalen Effekt, wie auf einem zweidimensionalen Bildschirm. Ferner kann die Orientierung des 3D-Hologramms der 3D-Prozessanimation durch entsprechende Bedienereingaben oder anders verändert werden, um die Einsehbarkeit bestimmter Bereiche zusätzlich zu optimieren. The solution according to the invention has the advantage that the 3D process animation shown as a 3D hologram can represent the process parameters at any point of the installation where they also occur. In the 3D hologram, the entire system or machine is truly three-dimensional, not just a three-dimensional effect, as on a two-dimensional screen. Furthermore, the orientation of the 3D hologram of the 3D process animation can be changed by appropriate operator inputs or otherwise in order to additionally optimize the visibility of specific areas.
Die Erfindung kann durch vorteilhafte Ausgestaltungen weiterentwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind. Die vorteilhaften Ausgestaltungen sind frei miteinander kombinierbar. The invention can be further developed by advantageous embodiments, which are described below. The advantageous embodiments are freely combinable.
So kann die Vorrichtung eine Prozessdatenstelle umfassen, die zum Empfangen der Prozessdaten der Maschine oder Anlage ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Prozessdaten beispielsweise von der Anlagensteuerung in Echtzeit zur Prozessvisualisierungsvorrichtung gelangen und sofort dargestellt werden können. Thus, the device may comprise a process data point, which is designed to receive the process data of the machine or system. This has the advantage that the process data, for example, from the plant control in real time to the process visualization device and can be displayed immediately.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vorrichtung eine CAD-Datenverarbeitungseinrichtung aufweisen, in der das 3D-Modell aus CAD-Daten der Maschine oder Anlage erzeugbar ist. Dies hat den Vorteil, dass die CAD-Daten, die bei der Konstruktion oder Projektierung der Anlage oder Maschine entstanden sind, von der Prozessvisualisierungsvorrichtung ohne zusätzliche Anpassungen verwendet werden können. So können Kosten für eine spezielle Herstellung des 3D-Modells eingespart werden, weil die bereits vorhandenen CAD-Daten verwendet werden können. Bisher bedeutet die Erstellung eines originalgetreuen 3D-Modells oder als 3D-Modell wirkenden Abbilds der Anlagen einen erheblichen Aufwand, der durch die Erfindung vermieden wird. In an advantageous embodiment, the device can have a CAD data processing device in which the 3D model can be generated from CAD data of the machine or system. This has the advantage that the CAD data created during the design or engineering of the plant or machine can be used by the process visualization device without additional adjustments. Thus, costs for a special production of the 3D model can be saved, because the existing CAD data can be used. So far, the creation of a faithful 3D model or acting as a 3D model image of the facilities a considerable effort, which is avoided by the invention.
Ferner kann die wenigstens eine Maschine oder Anlage eine Sortieranlage für Stückgüter, insbesondere Pakete, Gepäckstücke oder Briefe, umfassen. Da bei den genannten Sortieranlagen die Erstellung eines 3D-Modells, wie es bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik nötig ist, besonders aufwendig ist, wirkt sich hier der Vorteil der Erfindung besonders stark aus. Furthermore, the at least one machine or plant may include a sorting system for piece goods, in particular packages, pieces of luggage or letters. Since the creation of a 3D model, which is necessary in the case of devices of the prior art, is particularly complicated in the sorting systems mentioned, the advantage of the invention is particularly pronounced here.
Um die Prozessvisualisierungsvorrichtung kostengünstig herstellen zu können, kann die holographische Anzeigeeinrichtung wenigstens einen Projektor für holographische Projektionen aufweisen. Projektoren für holographische Projektionen sind zwar im Vergleich zu Projektoren für zweidimensionale Darstellungen relativ kostenintensiv, aber im Vergleich zu den Kosten für die Erstellung einer speziellen 3D-Prozessanimation für eine zweidimensionale Darstellung sind die Kosten gering. Durch den Projektor kann das 3D-Hologramm an jeder beliebigen Stelle im Raum erzeugt werden. In order to be able to produce the process visualization device at low cost, the holographic display device can have at least one projector for holographic projections. Projectors for holographic projections are relatively expensive compared to projectors for two-dimensional representations, but compared to the cost of creating a special 3D process animation for one two-dimensional representation, the costs are low. Through the projector, the 3D hologram can be generated anywhere in the room.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Sortieranlage für Stückgüter mit einer Steuerung, die zum Steuern der Sortieranlage und zum Bereitstellen von Prozessdaten ausgebildet ist. Erfindungsgemäß kann die Sortieranlage eine Prozessvisualisierungsvorrichtung nach einer der oben genannten Ausführungsformen aufweisen, um die Prozesse der Anlage besser darstellen zu können. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Prozessvisualisierungsvorrichtung auch als ein Teil der Steuerung der Sortieranlage sein. The invention further relates to a sorting system for piece goods with a controller which is designed to control the sorting system and to provide process data. According to the invention, the sorting installation can have a process visualization device according to one of the above-mentioned embodiments, in order to better represent the processes of the installation. In an advantageous embodiment, the process visualization device can also be part of the control of the sorting system.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das 3D-Modell von einer Prozessvisualisierungsvorrichtung, die auch die 3D-Prozessanimation erstellt, aus CAD-Daten der Maschine oder Anlage erzeugt werden. Dies hat den Vorteil, dass die bereits aus der Konstruktion der Maschinen oder Anlagen vorhandenen CAD-Daten für die Prozessvisualisierung verwendet werden können, ohne dass sie aufbereitet oder verändert werden müssen. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the 3D model of a process visualization device that also creates the 3D process animation can be generated from CAD data of the machine or system. This has the advantage that the CAD data already available from the design of the machines or systems can be used for process visualization without having to reprocess or modify them.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beigefügte Figur erläutert. In the following the invention will be explained with reference to the attached figure.
Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Prozessvisualisierungsvorrichtung. The figure shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the process visualization device according to the invention.
Die Figur zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prozessvisualisierungsvorrichtung
Die Animationseinrichtung
Die holografische Anzeigeeinrichtung
Das Eingabemittel
Die Animationseinrichtung
In dem Speicher
Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen Prozessvisualisierungsvorrichtung
Zunächst werden die CAD-Daten
Alternativ könnte die Animationseinrichtung
Über die Prozessdatenschnittstelle
Die Animationseinrichtung
Die Animationseinrichtung animiert bzw. manipuliert das 3D-Modell
Als ein weiteres Beispiel wird ein Gepäckstück
Zusätzlich kann die 3D-Prozessanimation
Über das Eingabemittel
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