DE102019122477A1 - Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states - Google Patents

Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states Download PDF

Info

Publication number
DE102019122477A1
DE102019122477A1 DE102019122477.2A DE102019122477A DE102019122477A1 DE 102019122477 A1 DE102019122477 A1 DE 102019122477A1 DE 102019122477 A DE102019122477 A DE 102019122477A DE 102019122477 A1 DE102019122477 A1 DE 102019122477A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
signal
sensor
sensor device
light detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019122477.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus FRIESEN
Uwe Gräff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harting Electric Stiftung and Co KG
Original Assignee
Harting Electric GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harting Electric GmbH and Co KG filed Critical Harting Electric GmbH and Co KG
Priority to DE102019122477.2A priority Critical patent/DE102019122477A1/en
Publication of DE102019122477A1 publication Critical patent/DE102019122477A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q9/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q2209/00Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Bestehende Industrieanlagen/Produktionsstraßen sind üblicherweise mit unterschiedlichen Maschinen (3, 3', 3") ausgestattet, welche unterschiedliche Signallampen (1, 1', 1") aufweisen. Die Signallampen (1, 1', 1") dienen dazu, den Zustand der Maschinen (3, 3', 3"), wie z. B. ihre Betriebstemperatur o.ä., optisch zu signalisieren.Das zu lösende Problem besteht darin, die Zustandssignale verschiedener Maschinen (3, 3', 3") und Signallampen (1, 1', 1") mit möglichst geringem Aufwand und möglichst ohne Veränderung an der Industrieanlage zur Optimierung deren Steuerung einzusetzen.Dazu wird eine Sensorvorrichtung (2, 2') mit Lichtdetektoren (20, 200) vorgeschlagen, welche die optischen Signale der Signallampen (1, 1', 1") detektiert, digitalisiert, in Zustandsdaten wandelt und über eine Funkschnittstelle (23) einer Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5) zuführt. Diese kann ergänzend eine Verbindung zu einer Cloud (4) aufweisen und/oder ein IIoT-Gateway besitzen.Existing industrial plants / production lines are usually equipped with different machines (3, 3 ', 3 ") which have different signal lamps (1, 1', 1"). The signal lamps (1, 1 ', 1 ") are used to monitor the status of the machines (3, 3', 3"), such as B. to signal their operating temperature or the like visually. The problem to be solved is to get the status signals of various machines (3, 3 ', 3 ") and signal lamps (1, 1', 1") with the least possible effort and possible without changing the industrial plant to optimize its control. For this purpose, a sensor device (2, 2 ') with light detectors (20, 200) is proposed, which detects the optical signals of the signal lamps (1, 1', 1 "), digitized, in Converts status data and feeds it via a radio interface (23) to an evaluation and / or analysis device (5), which can also have a connection to a cloud (4) and / or have an IIoT gateway.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sensorvorrichtung zur Übertragung von Signalzuständen nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs 1.The invention is based on a sensor device for the transmission of signal states according to the preamble of independent claim 1.

Des Weiteren geht die Erfindung aus von einer Sensoranordnung, aufweisend mehrere solche Sensorvorrichtungen und mehrere Signallampen.Furthermore, the invention is based on a sensor arrangement having several such sensor devices and several signal lamps.

Außerdem geht die Erfindung aus von einem Sensorsystem, aufweisend eine solche Sensoranordnung und eine Auswert- und/oder Analyseeinrichtung.In addition, the invention is based on a sensor system having such a sensor arrangement and an evaluation and / or analysis device.

Weiterhin geht die Erfindung von einem Verfahren zur Übertragung von Signalzuständen aus.Furthermore, the invention is based on a method for transmitting signal states.

Derartige Sensorvorrichtungen, Sensoranordnungen, Sensorsysteme und Verfahren dienen zur Übertragung von Signalzuständen und können beispielsweise verwendet werden, um den Zustand komplexer Industrieanlagen, insbesondere einer Produktionsanlage, zu signalisieren und/oder auszuwerten.Such sensor devices, sensor arrangements, sensor systems and methods serve to transmit signal states and can be used, for example, to signal and / or evaluate the state of complex industrial plants, in particular a production plant.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen und Verfahren zur Signalisierung des Zustands einer komplexen Industrieanlage, beispielsweise einer aus mehreren Maschinen bestehenden Produktionsanlage, auch unter Einsatz drahtloser Signalübertragung, bekannt.In the prior art, various devices and methods for signaling the state of a complex industrial plant, for example a production plant consisting of several machines, also using wireless signal transmission, are known.

Die Druckschrift DE 101 24 132 A1 zeigt eine Anzeigesäule zum Anzeigen einer Maschinentätigkeit, insbesondere von Störungen der Maschine, mit einem Sockelelement und wenigstens einem Leuchtelement zum visuellen Wahrnehmen der Maschinentätigkeit und gegebenenfalls einem Akustikelement zum akustischen Wahrnehmen der Maschinentätigkeit, wobei der Anzeigensäule zumindest ein Funkmodul zugeordnet ist, welches mit einem Empfänger in Verbindung steht.The pamphlet DE 101 24 132 A1 shows a display column for displaying machine activity, in particular machine malfunctions, with a base element and at least one light element for visually perceiving the machine activity and possibly an acoustic element for acoustic perception of the machine activity, the display column being assigned at least one radio module which is connected to a receiver Connection.

Die Druckschrift EP 1 575 011 A1 offenbart eine Signalsäule 1, die in der Lage ist, Signale auch außerhalb der Reichweite der üblichen optischen und akustischen Signale zu erzeugen. Dazu ist eine drahtlose Sendeeinheit zur Übertragung von Daten auf einen Empfänger vorgesehen, wobei die Sendeeinheit in einem Wechselmodul angeordnet ist.The pamphlet EP 1 575 011 A1 discloses a signal column 1 which is able to generate signals outside the range of the usual optical and acoustic signals. For this purpose, a wireless transmission unit is provided for the transmission of data to a receiver, the transmission unit being arranged in an exchangeable module.

Die Druckschrift EP 2 209 099 A1 schlägt eine Warnleuchtvorrichtung mit wenigstens zwei Warnleuchten vor. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Anzeigeeinheit als Signalsäule mit wenigstens einem zweiten, zumindest ein zweites Leuchtelement bzw. Modul-Leuchtelement umfassendes Wechselmodul ausgebildet ist. Gegenüber einem Bildschirm als Anzeigeeinheit gemäß dem Stand der Technik ist eine als Signalsäule ausgebildete Anzeigeeinheit wesentlich weniger aufwendig herstellbar sowie deutlich kostengünstiger und besser in ein Signalsäulensystem-/Netzwerk integrierbar.The pamphlet EP 2 209 099 A1 proposes a warning light device with at least two warning lights. This is characterized in that the display unit is designed as a signal column with at least one second interchangeable module comprising at least one second light-emitting element or module light-emitting element. Compared to a screen as a display unit according to the prior art, a display unit designed as a signal column is much less expensive to manufacture and can be integrated into a signal column system / network significantly more cost-effectively and better.

Nachteilig bei dem derzeitigen Stand der Technik ist, dass viele bereits im Markt existierenden und in Industrieanlagen verbauten Signallampen gar nicht über eine gemeinsame Netzwerkschnittstelle verfügen. Weiterhin sind viele Industrieanlagen historisch gewachsen und besitzen Maschinen, die dementsprechend unterschiedliche Protokolle verwenden können. Falls einige der Signallampen doch bereits über Funkmodule, oder zumindest über eine Nachrüstoption für solche Funkmodule verfügen, so sind auch diese Funkmodule oft nicht kompatibel.The disadvantage of the current state of the art is that many signal lamps that already exist on the market and are installed in industrial plants do not have a common network interface at all. Furthermore, many industrial plants have grown historically and have machines that can use different protocols accordingly. If some of the signal lamps already have radio modules, or at least a retrofit option for such radio modules, these radio modules are often not compatible either.

Eine spätere Einbindung einer Auswert- und Analyseeinrichtung in eine bereits existierende Industrieanlage, z. B. eine Produktionsanlage, also beispielsweise die Einbindung eines zusätzlichen Industrierechners zur Cloudanbindung in eine bestehende Fertigungsstraße, ist daher im derzeitigen Stand der Technik oft problematisch. Schließlich ist eine Nachrüstung der Industrieanlagen aus den vorgenannten Gründen mit unerwünscht hohem Aufwand und schlimmstenfalls auch mit unerwünschten Ausfallzeiten der Industrieanlage verbunden.A later integration of an evaluation and analysis device in an already existing industrial plant, e.g. B. a production plant, so for example the integration of an additional industrial computer for cloud connection in an existing production line, is therefore often problematic in the current state of the art. Finally, for the reasons mentioned above, retrofitting the industrial systems is associated with undesirably high costs and, in the worst case, with undesirable downtimes of the industrial system.

AufgabenstellungTask

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Aufwand zu verringern, der nötig ist, um eine zusätzliche Auswert- und Analyseeinrichtung in eine bestehende Industrieanlage zu integrieren.The object of the invention is to reduce the effort that is necessary to integrate an additional evaluation and analysis device into an existing industrial plant.

Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichen der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved by the characteristics of the independent claims.

Eine Sensorvorrichtung dient zur Übertragung von Signalzuständen von Maschinen einer Industrieanlage an eine Auswert- und/oder Analyseeinrichtung.A sensor device is used to transmit signal states from machines in an industrial plant to an evaluation and / or analysis device.

Die Sensorvorrichtung besitzt mindestens einen Lichtdetektor. Dieser dient der Detektion und zur Wandlung mindestens eines Lichtsignals einer an eine der Maschinen angeschlossene Signallampe in mindestens ein elektrisches Signal.The sensor device has at least one light detector. This is used to detect and convert at least one light signal from a signal lamp connected to one of the machines into at least one electrical signal.

Die Sensorvorrichtung besitzt weiterhin einen Mikroprozessor, der über mindestens eine elektrisch leitende Verbindung an den mindestens einen Lichtdetektor angeschlossen ist. Dieser Mikroprozessor dient zunächst dem Empfang des mindestens einen elektrischen Signals des Detektors über die mindestens eine elektrisch leitende Verbindung. Weiterhin dient der Mikroprozessor der Verarbeitung des mindestens einen elektrischen Signals in Zustandsdaten. Insbesondere kann der Prozessor dazu eingerichtet sein, eine Vielzahl derartiger elektrischer Signale in Zustandsdaten zu wandeln. Dazu kann der Mikroprozessor beispielsweise eine CPU (Central Prozessing Unit = Hauptprozessor) und einen kombinierten Daten- und Programmspeicher aufweisen. In dem kombinierten Daten- und Programmspeicher kann ein ausführbares Programm abgelegt sein, das zur besagten Verarbeitung des mindestens einen elektrischen Signals in Zustandsdaten geeignet ist. Diese Zustandsdaten beschreiben den Zustand der zur Industrieanlage gehörenden Maschinen und somit auch den Zustand der Industrieanlage.The sensor device also has a microprocessor which is connected to the at least one light detector via at least one electrically conductive connection. This microprocessor initially serves to receive the at least one electrical signal from the detector via the at least one electrically conductive connection. The microprocessor is also used to process the at least one electrical signal in status data. In particular, the processor can be set up to convert a large number of such electrical signals into status data. For this purpose, the microprocessor can, for example, have a CPU (central processing unit = main processor) and a combined data and program memory. An executable program which is suitable for said processing of the at least one electrical signal into status data can be stored in the combined data and program memory. These status data describe the status of the machines belonging to the industrial plant and thus also the status of the industrial plant.

Weiterhin besitzt die Sensorvorrichtung eine über eine Datenleitung an den Mikroprozessor angeschlossene drahtlose Übertragungsschnittstelle zur drahtlosen Übertragung der Zustandsdaten an die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung.Furthermore, the sensor device has a wireless transmission interface connected to the microprocessor via a data line for wireless transmission of the status data to the evaluation and / or analysis device.

Bei der vorgenannten Industrieanlage kann es sich zum Beispiel um eine Produktionsanlage, beispielsweise eine Fertigungsstraße, einen Maschinenpark und/oder ein Kraftwerk, etc. handeln.The aforementioned industrial plant can be, for example, a production plant, for example a production line, a machine park and / or a power plant, etc.

Die möglichen Anwendungen einer solchen Sensorvorrichtung in Zusammenhang mit der besagten Auswert- und/oder Analyseeinrichtung sind vielfältig. Einige davon sollen im Folgenden exemplarisch und nicht beschränkend dargestellt werden, um eine Vorstellung von ihrem Nutzen zu geben:

  • Bei der Auswert- und/oder Analyseeinrichtung kann es sich um einen separaten Computer, insbesondere einen Industrierechner, handeln, der insbesondere dazu in der Lage ist, eine Netzwerkanbindung und insbesondere eine Cloudanbindung herzustellen. Die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung kann dann beispielsweise Zustandsdaten an eine Cloud o. ä. übertragen und insbesondere auch selbst verarbeiten.
The possible applications of such a sensor device in connection with the said evaluation and / or analysis device are diverse. Some of these are presented below by way of example and not in a limiting manner in order to give an idea of their benefits:
  • The evaluation and / or analysis device can be a separate computer, in particular an industrial computer, which is in particular able to establish a network connection and in particular a cloud connection. The evaluation and / or analysis device can then, for example, transmit status data to a cloud or the like and in particular also process it itself.

Alternativ oder ergänzend können die Zustandsdaten von einem sogenannten „IIoT“ (Industrial Internet of Things)- Gateway gesammelt, fusioniert und an einer zentralen Stelle auf einem Dashboard oder in einer Langzeitanalyse ausgewertet werden. Ein solches IIoT-Gateway zeichnet sich grundsätzlich dadurch aus, dass die Daten ressourcenschonend zumindest teilweise an Ort und Stelle, z. B. direkt am Endgerät und/oder innerhalb einer Fabrik o. ä., verarbeitet werden können, wobei das Verfahren aber trotzdem von den Vorteilen der Cloud profitiert.Alternatively or in addition, the status data can be collected, merged and evaluated at a central point on a dashboard or in a long-term analysis by a so-called “IIoT” (Industrial Internet of Things) gateway. Such an IIoT gateway is basically characterized by the fact that the data is at least partially on site, e.g. B. directly on the end device and / or within a factory or the like, can be processed, but the method still benefits from the advantages of the cloud.

Die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung kann also einen Rechner, insbesondere mit einer Cloudanbindung, aufweisen. Der Rechner, z. B. ein Zentralrechner, kann dann beispielsweise dezentral auch dazu verwendet werden, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, z. B. wenn in einer Industrieanlage, insbesondere einer Produktionsanlage, ein bestimmtes Material zur Neige geht oder gar fehlt. Es kann aber alternativ oder ergänzend auch eine Steuerung der Industrieanlage über die Cloud erfolgen.The evaluation and / or analysis device can therefore have a computer, in particular with a cloud connection. The computer, e.g. B. a central computer, for example, can then also be used in a decentralized manner to take appropriate measures, e.g. B. when a certain material is running low or missing in an industrial plant, especially a production plant. Alternatively or additionally, the industrial plant can also be controlled via the cloud.

Auch können Maßnahmen zum Schutz der Industrieanlage unter Berücksichtigung zusätzlicher externer Informationen eingeleitet werden, die beispielsweise bestimmte Umweltbedingungen, z. B. Wetterbedingungen o. ä., betreffen. Diese können dann beispielsweise auch mit einer Vorhersage, beispielsweise mit einer Wettervorhersage, in Verbindung gebracht werden, wobei selbstverständlich auch die vorhandenen Informationen über den derzeitigen Zustand der Industrieanlage bei der Analyse ebenfalls berücksichtigt werden. Dadurch kann auch präventiv eingegriffen werden, also bereits bevor die Industrieanlage z. B. zu überhitzen droht und/oder einer zu hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt ist, wodurch bestimmte Werkstoffe, z. B. Kunststoffe, sich nicht mehr optimal verhalten, z. B. nicht mehr optimal zu bearbeiten sind, ein Abkühlungsprozess nicht mehr optimal stattfindet, etc.Measures to protect the industrial plant can also be initiated, taking into account additional external information, for example certain environmental conditions, e.g. B. Weather conditions o. Ä., Relate. These can then, for example, also be associated with a forecast, for example with a weather forecast, with the available information about the current state of the industrial plant also being taken into account in the analysis, of course. This means that preventive action can also be taken, i.e. before the industrial plant z. B. threatens to overheat and / or is exposed to too high humidity, whereby certain materials, such. B. plastics, no longer behave optimally, z. B. can no longer be processed optimally, a cooling process no longer takes place optimally, etc.

Ergänzend kann die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung auch dazu genutzt werden, dezentral separate Steuerfunktionen manuell oder automatisch auszulösen oder zu übernehmen, z. B. eine Wasserkühlung einzuschalten, sobald eine einzelne Maschine eine Überhitzung signalisiert, oder eine Klimaanlage einschalten, um z. B. gefertigte Produkte beispielsweise bei ihrem Abkühlvorgang zu unterstützen und/oder zu schützen, etc.In addition, the evaluation and / or analysis device can also be used in an advantageous embodiment to manually or automatically trigger or take over separate control functions in a decentralized manner, e.g. B. to switch on a water cooling system as soon as a single machine signals overheating, or switch on an air conditioning system to e.g. B. to support and / or protect manufactured products during their cooling process, etc.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei dem elektrischen Signal, welches von dem Lichtdetektor der Sensorvorrichtung an deren Mikroprozessor übertragen wird, beispielsweise um ein diskretes Signal handeln, welches insbesondere nur zwei Zustände („An/Aus“) annehmen kann. Dies vereinfacht die Datenübertragung.In an advantageous embodiment, the electrical signal which is transmitted from the light detector of the sensor device to its microprocessor can be, for example, a discrete signal which, in particular, can only assume two states (“on / off”). This simplifies the data transfer.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann sich bei diesem elektrischen Signal aber auch um ein diskretes Signal handeln, welches mehr als zwei Zustände annehmen kann. Dadurch kann gleichzeitig mit dem binären Zustand („An/Aus“) zusätzlich auch zumindest eine weitere Information, z. B. die Farbe des Lichtsignals, übertagen werden.In another advantageous embodiment, this electrical signal can also be a discrete signal which can assume more than two states. In this way, at the same time as the binary status (“On / Off”), at least one additional piece of information, e.g. B. the color of the light signal are transmitted.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann sich bei dem elektrischen Signal, welches vom Lichtdetektor an den Mikroprozessor übertragen wird, auch um ein kontinuierliches Signal handeln. Dann kann der Mikroprozessor das Signal z. B. in zwei oder mehr Zustände (z. B. „An/Aus“) wandeln/digitalisieren, indem er z. B. das Über- bzw. In a further advantageous embodiment, the electrical signal which is transmitted from the light detector to the microprocessor can also be a continuous signal. Then the microprocessor can output the signal e.g. B. in convert / digitize two or more states (e.g. "On / Off") by e.g. B. the over or

Unterschreiten eines Schwellwertes registriert. Diese Variante ist besonders vorteilhaft, weil so der Mikroprozessor durch sein Programm, also softwareseitig, besonders flexibel an verschiedene Lichtdetektoren anpassbar ist.Falling below a threshold value registered. This variant is particularly advantageous because the microprocessor can be adapted particularly flexibly to different light detectors through its program, that is to say on the software side.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei dem elektrischen Signal auch um ein Datensignal, also eine codierte Bitfolge, handeln. Dies hat den Vorteil, dass bereits im Lichtdetektor eine Wandlung des Signals in Daten stattfindet, wodurch die gesamte Rechenleistung dezentral optimiert wird, indem sie mit der Zahl der zu detektierenden Signale und der Zahl der Lichtdetektoren automatisch zunimmt.In a further advantageous embodiment, the electrical signal can also be a data signal, that is to say a coded bit sequence. This has the advantage that the signal is already converted into data in the light detector, as a result of which the entire computing power is optimized in a decentralized manner by automatically increasing with the number of signals to be detected and the number of light detectors.

Die Übertragung des Signals vom Lichtdetektor an den Mikroprozessor kann besonders vorteilhaft mittels eines sogenannten „Interrupts“ stattfinden. Ein solcher Interrupt zeichnet sich üblicherweise dadurch aus, dass der Mikroprozessor an einem dafür vorgesehenen Anschluss durch ein daran anliegendes Interruptsignal seinen zuvor geplanten Programmablauf unterbricht und zunächst in einen separaten, dafür vorgesehenen Programmteil, nämlich eine ISR (Interrupt Service Routine), springt, um diesen vorrangig abzuarbeiten. Im vorliegenden Fall kann somit der Lichtdetektor den Mikroprozessor in einer solchen ISR jederzeit zum Empfang des elektrischen Signals auffordern. Danach setzt der Mikroprozessor seinen geplanten Programmablauf an der zuvor unterbrochenen Stelle fort.The transmission of the signal from the light detector to the microprocessor can take place particularly advantageously by means of a so-called “interrupt”. Such an interrupt is usually characterized by the fact that the microprocessor interrupts its previously planned program sequence at a connection provided for this purpose by means of an interrupt signal applied to it and first jumps to a separate program part provided for this purpose, namely an ISR (Interrupt Service Routine), to address it to be processed with priority. In the present case, the light detector can request the microprocessor in such an ISR to receive the electrical signal at any time. The microprocessor then continues its planned program sequence at the previously interrupted point.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Sensorvorrichtung dazu in der Lage, mittels jedes Lichtdetektors zwei Signalzustände zu ermitteln, nämlich „an“ und „aus“. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn an jeder Lichtquelle ein Lichtdetektor angebracht ist.In a preferred embodiment, the sensor device is able to use each light detector to determine two signal states, namely “on” and “off”. This is particularly advantageous when a light detector is attached to each light source.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Sensorvorrichtung dazu für jedes zu detektierende Lichtsignal, insbesondere für jede Lichtquelle der Signallampe, einen dazugehörigen Lichtdetektor bereitstellen. Dieser Lichtdetektor ist dazu in der Lage, die Lichtintensität des betreffenden Lichtsignals zu detektieren.In an advantageous embodiment, the sensor device can provide an associated light detector for each light signal to be detected, in particular for each light source of the signal lamp. This light detector is able to detect the light intensity of the light signal in question.

Dies ist besonders vorteilhaft, weil dadurch eine schnelle und unaufwändige Digitalisierung ermöglicht wird. Weiterhin ist dadurch eine besonders geringe Fehleranfälligkeit gegeben. Schließlich ist dann jeder Lichtdetektor dazu eingerichtet, lediglich die Intensität des Lichtsignals der Lichtquelle, an der er angeordnet ist, zu detektieren.This is particularly advantageous because it enables fast and inexpensive digitization. Furthermore, this results in a particularly low susceptibility to errors. Finally, each light detector is then set up to detect only the intensity of the light signal from the light source on which it is arranged.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform stellt die Sensorvorrichtung zur Detektion mehrerer zueinander verschiedenfarbiger Lichtsignale einen farbselektiven Lichtdetektor bereit, welcher also dazu geeignet ist, nicht nur die Intensität, sondern zusätzlich auch die Farbe des jeweiligen Lichtsignals zu detektieren. Dies hat den Vorteil, dass Detektoren eingespart werden, wodurch Kosten und Bauraum eingespart werden können.In another advantageous embodiment, the sensor device provides a color-selective light detector for detecting several mutually differently colored light signals, which is therefore suitable for detecting not only the intensity, but also the color of the respective light signal. This has the advantage that detectors are saved, as a result of which costs and installation space can be saved.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann dieser farbselektive Lichtdetektor mit sämtlichen verschiedenfarbigen Lichtquellen einer Signallampe über je eine Lichtleitung, z. B. einen Lichtwellenleiter, insbesondere ein Glasfaserkabel, verbunden sein. Somit stellt die Sensorvorrichtung für mehrere der zu detektierenden Lichtsignale je eine solche Lichtleitung bereit, welcher dem Lichtdetektor das jeweilige Lichtsignal zuführt. Dadurch ist der Lichtsensor flexibel positionierbar, was die Konstruktion der Sensoranordnung und ihre Montage vorteilhaft vereinfacht.In a particularly preferred embodiment, this color-selective light detector can be connected to all differently colored light sources of a signal lamp via one light line, e.g. B. an optical fiber, in particular a fiber optic cable, be connected. Thus, the sensor device provides a light guide for several of the light signals to be detected, which guides the light signal to the light detector. As a result, the light sensor can be positioned flexibly, which advantageously simplifies the construction of the sensor arrangement and its assembly.

Alternativ oder ergänzend kann der farbselektive Lichtdetektor in der Nähe einer der Lichtquellen der Signallampe angeordnet und mit den anderen Lichtquellen dieser Signallampe über Lichtleitungen, z. B. Lichtwellenleiter, insbesondere Glasfaserkabel, verbunden sein. Dadurch wird gegenüber der vorgenannten Variante vorteilhafterweise eine Lichtleitung eingespart. Für eine Anzahl n zu detektierende Lichtsignale werden dann schließlich nur noch n-1 Lichtleitungen benötigt. Falls die Signallampe mehr als zwei Lichtquellen besitzt, die Anzahl der Lichtsignale also n > 2 beträgt, ist auch in diesem Fall der Lichtdetektor mit mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen der Signallampe über je einen Lichtwellenleiter verbunden.Alternatively or in addition, the color-selective light detector can be arranged in the vicinity of one of the light sources of the signal lamp and connected to the other light sources of this signal lamp via light lines, e.g. B. fiber optic cables, in particular fiber optic cables, be connected. This advantageously saves a light guide compared to the aforementioned variant. For a number n of light signals to be detected, only n-1 light guides are then ultimately required. If the signal lamp has more than two light sources, i.e. the number of light signals is n> 2, in this case too the light detector is connected to several differently colored light sources of the signal lamp via one optical waveguide each.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei dem Lichtdetektor um eine Photovoltaikzelle, insbesondere eine Solarzelle, handeln. Dadurch kann gleichzeitig die zur Verarbeitung des Lichtsignals erforderliche Energie gleich aus dem Lichtsignal gewonnen werden. Alternativ kann auch die Photovoltaikzelle, insbesondere die Solarzelle, ausschließlich zum Zweck der elektrischen Energieerzeugung und zusätzlich zum besagten Lichtdetektor eingesetzt werden.In a particularly advantageous embodiment, the light detector can be a photovoltaic cell, in particular a solar cell. As a result, the energy required for processing the light signal can be obtained from the light signal at the same time. Alternatively, the photovoltaic cell, in particular the solar cell, can also be used exclusively for the purpose of generating electrical energy and in addition to the said light detector.

Eine Sensoranordnung kann mehrere dieser Sensorvorrichtungen und mehrere Signallampen mit jeweils mehreren zueinander verschiedenfarbigen Lichtquellen aufweisen. Dann kann an jeder Signallampe jeweils eine der Sensorvorrichtungen angeordnet sein. Insbesondere die Befestigung der Sensorvorrichtung an der dazugehörigen Signallampe ist dabei besonders vorteilhaft, weil dadurch die Relativposition der Lichtdetektoren zu den Lichtquellen optimal festlegbar und bis auf Weiteres unveränderlich ist. Auch lässt sich auf diese Weise der Einfall von Streulicht wirkungsvoll und zuverlässig verhindern.A sensor arrangement can have several of these sensor devices and several signal lamps, each with several different colored light sources. One of the sensor devices can then be arranged on each signal lamp. In particular, the attachment of the sensor device to the associated signal lamp is particularly advantageous because it allows the position of the light detectors relative to the light sources to be optimally determined and for the time being is immutable. In this way, the incidence of scattered light can also be effectively and reliably prevented.

Ein Sensorsystem kann eine solche Sensoranordnung und zusätzlich eine Auswert- und Analyseeinrichtung besitzen. Wie bereits erwähnt, besitzt jede Sensorvorrichtung eine Schnittstelle für drahtlose Übertragungsverfahren, insbesondere eine Funkschnittstelle. Die Auswert- und Analyseeinrichtung besitzt eine weitere drahtlose Übertragungsschnittstelle, insbesondere eine Funkschnittstelle. Die drahtlose Übertragungsschnittstelle der Sensorvorrichtung und die weitere drahtlose Übertragungsschnittstelle der Auswert- und Analyseeinrichtung stehen miteinander in einer Funkverbindung. Somit kann sie die besagten Lichtsignale der Signallampe, an der sie angeordnet ist, zu Zustandsdaten verarbeiten und diesen Zustandsdaten über diese drahtlose Übertragungsschnittstelle über die Funkverbindung an die weitere drahtlose Übertragungsschnittstelle der Auswert- und/oder Analyseeinrichtung übertragen.A sensor system can have such a sensor arrangement and also an evaluation and analysis device. As already mentioned, each sensor device has an interface for wireless transmission methods, in particular a radio interface. The evaluation and analysis device has a further wireless transmission interface, in particular a radio interface. The wireless transmission interface of the sensor device and the further wireless transmission interface of the evaluation and analysis device are in radio communication with one another. It can thus process the said light signals from the signal lamp on which it is arranged to form status data and transmit this status data via this wireless transmission interface via the radio link to the further wireless transmission interface of the evaluation and / or analysis device.

Weiterhin kann die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung dazu eingerichtet sein, Zustandsdaten an eine Cloud übertragen. Alternativ oder ergänzend kann sie dazu eingerichtet sein, die Zustandsdaten selbst zu verarbeiten und sie dezentral in Form eines IIoT-Gateways zu sammeln und an einer zentralen Stelle auf einem Dashboard oder in Form einer Langzeitanalyse auszuwerten.Furthermore, the evaluation and / or analysis device can be set up to transmit status data to a cloud. Alternatively or additionally, it can be set up to process the status data itself and to collect it decentrally in the form of an IIoT gateway and evaluate it at a central point on a dashboard or in the form of a long-term analysis.

Im Folgenden wird beispielhaft ein Verfahren zur Übertragung von Signalzuständen, z. B. mit einer Sensorvorrichtung und insbesondere einer Sensoranordnung, insbesondere einem Sensorsystem der vorgenannten Art, beschrieben:

  • Eine Maschine kann zu einer Industrieanlage, beispielsweise zu einem Maschinenpark, einer Fertigungsstraße, etc. gehören. Weiterhin kann sie verschiedene Zustände besitzen, z. B. Auslastung, Temperatur, Energieverbrauch, ablaufendes Wartungsintervalle, etc. sowie weitere individuelle maschinenspezifische Parameter.
In the following, a method for transmitting signal states, e.g. B. with a sensor device and in particular a sensor arrangement, in particular a sensor system of the aforementioned type, described:
  • A machine can be part of an industrial plant, for example a machine park, a production line, etc. Furthermore, it can have different states, e.g. B. utilization, temperature, energy consumption, expiring maintenance intervals, etc. as well as other individual machine-specific parameters.

An jede dieser Maschinen ist jeweils eine Signallampe angeschlossen. Diese signalisiert mindestens einen Zustand der Maschine durch mindestens ein Lichtsignal. Dabei können verschiedene Maschinen verschiedene Protokolle verwenden, um ihre Zustände an die jeweils daran angeschlossenen Signallampen zu übertragen. Die an die jeweiligen Maschinen angeschlossenen Signallampen sind an das jeweilige Protokoll angepasst, um die Zustände derjenigen Maschinen, an die sie angeschlossen sind, optisch zu signalisieren. Viele Industrieanlagen sind auf diese Weise historisch gewachsen.A signal lamp is connected to each of these machines. This signals at least one state of the machine by means of at least one light signal. Different machines can use different protocols to transmit their states to the signal lamps connected to them. The signal lamps connected to the respective machines are adapted to the respective protocol in order to visually signal the states of the machines to which they are connected. Many industrial plants have grown historically in this way.

Um den Zustand solcher Industrieanlagen mit einer einheitlichen Sensoranordnung zu überwachen und diese Sensoranordnung weiterhin auch universell einsetzen zu können, werden nun die Lichtsignale der Lichtquellen der besagten Signallampen, welche bereits in der Industrieanlage existieren, mittels Lichtdetektoren ausgelesen. Dazu wird zumindest die Intensität des jeweiligen Lichtsignals detektiert.In order to monitor the state of such industrial plants with a uniform sensor arrangement and to be able to continue to use this sensor arrangement universally, the light signals of the light sources of the said signal lamps, which already exist in the industrial plant, are now read out by means of light detectors. For this purpose, at least the intensity of the respective light signal is detected.

Dabei wird das jeweilige Lichtsignal durch den dazugehörigen Lichtdetektor in mindestens ein elektrisches Signal gewandelt und dann an einen Mikroprozessor übertragen, beispielsweise mittels des besagten Interrupts.The respective light signal is converted into at least one electrical signal by the associated light detector and then transmitted to a microprocessor, for example by means of the aforementioned interrupt.

Nun kann der Mikroprozessor mit seinem Programm daraus Zustandsdaten gewinnen und über eine drahtlose Übertragungsschnittstelle an eine Auswert- und/oder Analyseeinrichtung übertragen.The microprocessor can now use its program to obtain status data therefrom and transmit it to an evaluation and / or analysis device via a wireless transmission interface.

Eine solche Sensoranordnung und ein solches Verfahren sind besonders vorteilhaft, weil die Zustandssignale vieler verschiedener Industrieanlage dadurch vereinheitlicht werden können. Das besagte Sensorsystem kann also ohne Weiteres und mit äußerst geringem Aufwand in eine Vielzahl verschiedenster Industrieanlagen integriert und in Betrieb genommen werden, ohne dabei den Betrieb der Industrieanlagen nachteilig zu unterbrechen.Such a sensor arrangement and such a method are particularly advantageous because the status signals of many different industrial systems can be standardized as a result. The said sensor system can therefore be integrated and put into operation in a large number of different industrial plants without further ado and with extremely little effort, without disadvantageously interrupting the operation of the industrial plants.

FigurenlisteFigure list

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

  • 1a eine Signallampe mit einer Sensorvorrichtung mit mehreren Lichtdetektoren;
  • 1b eine Signallampe mit einer modifizierten Sensorvorrichtung mit einem Lichtdetektor und mehreren Lichtwellenleitern;
  • 2 eine Industrieanlage mit mehreren Maschinen und einem intergierten Sensorsystem.
An embodiment of the invention is shown in the drawings and is explained in more detail below. Show it:
  • 1a a signal lamp with a sensor device with a plurality of light detectors;
  • 1b a signal lamp with a modified sensor device with a light detector and several optical fibers;
  • 2 an industrial plant with several machines and an integrated sensor system.

Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente könnten unterschiedlich skaliert sein.The figures contain partially simplified, schematic representations. In some cases, identical reference symbols are used for identical, but possibly not identical elements. Different views of the same elements could be scaled differently.

Die 1 zeigt eine Signallampe, die vier verschiedenfarbige
Lichtquellen 10, 10', 10", 10''' besitzt. An jeder
Lichtquelle 10, 10', 10", 10''' ist ein Lichtdetektor 20 einer Sensorvorrichtung 2 angeordnet. Bei dem Lichtdetektor 20 handelt es sich um einen reinen Helligkeitsdetektor, der also die Intensität des Lichtsignals der jeweiligen Lichtquelle 10, 10', 10", 10''', an der er angeordnet ist, misst. Diese vier Lichtdetektoren 20 können daher zueinander gleichartig sein.
The 1 shows a signal lamp, the four different colored
Light sources 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' owns. At every
Light source 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' is a light detector 20th a sensor device 2 arranged. At the light detector 20th it is a pure brightness detector, i.e. the intensity of the light signal the respective light source 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' on which it is arranged measures. These four light detectors 20th can therefore be similar to each other.

Selbstverständlich ist die Anzahl der Lichtquellen dabei beispielhaft gewählt. Es könnte in anderen Ausführungen je nach Bedarf auch eine andere Anzahl an Lichtquellen 10, 10', 10", 10''' und Detektoren 20 vorgesehen sein, z. B. eins, zwei, drei, fünf, sechs sieben oder acht, oder auch jede andere natürliche Zahl.Of course, the number of light sources is chosen as an example. A different number of light sources could also be used in other designs as required 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' and detectors 20th be provided, e.g. B. one, two, three, five, six seven or eight, or any other natural number.

Die Lichtdetektoren 20 empfangen das jeweilige Lichtsignal derjenigen Lichtquelle 10, 10', 10", 10''', an der sie angeordnet sind, und wandeln es in ein elektrisches Signal. Dieses elektrische Signal wird über elektrisch leitende Verbindungen 21, 21', 21", 21''' an einen Mikroprozessor 22 der Sensorvorrichtung 2 übertragen.The light detectors 20th receive the respective light signal from that light source 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' where they are arranged and convert it into an electrical signal. This electrical signal is generated via electrically conductive connections 21st , 21 ' , 21 " , 21 ''' to a microprocessor 22nd the sensor device 2 transfer.

Der Mikroprozessor 22 besitzt einen kombinierten Arbeits- und Programmspeicher, in welchem ein durch den Mikroprozessor 22 ausführbares Programm abgelegt ist. Dieses Programm dient dazu, die elektrischen Signale in Zustandsdaten zu wandeln.The microprocessor 22nd has a combined working and program memory in which a microprocessor 22nd executable program is stored. This program is used to convert the electrical signals into status data.

Weiterhin besitzt die Sensorvorrichtung 2 eine Funkschnittstelle 23 zur drahtlosen Übertragung der Zustandsdaten. Diese Funkschnittstelle 23 ist dazu über eine Datenleitung 231 an den Mikroprozessor 22 angeschlossen.The sensor device also has 2 a radio interface 23 for wireless transmission of status data. This radio interface 23 is for this purpose via a data line 231 to the microprocessor 22nd connected.

Die 1b zeigt die Signallampe 1 mit einem gegenüber der vorangegangenen Darstellung geringfügig modifizierten Sensorvorrichtung 2'. Der Unterschied besteht darin, dass die modifizierte Sensoreinrichtung lediglich einen einzigen, aber dafür auch farbsensitiven Lichtdetektor 200 besitzt. Dieser ist über Lichtwellenleiter 210, 210', 210", 210''' mit den verschiedenfarbigen Lichtquellen 10, 10', 10", 10''' verbunden. Durch eine Analyse der Farbe und der Intensität (Helligkeit) analysiert der Lichtdetektor 200 die Art und den Zustand des Signals, z.B. in der folgenden Form:

  • ART: „Betriebstemperatur“; ZUSTAND: „Überhitzt‟/ „In Ordnung“
  • ART: „Luftfeuchtigkeit“; ZUSTAND: „Im akzeptablen Bereich“/ „Kritisch“
  • ART: „Wartungsintervall“; ZUSTAND: „Abgelaufen“/ „noch nicht abgelaufen“, etc.
The 1b shows the signal lamp 1 with a slightly modified sensor device compared to the previous illustration 2 ' . The difference is that the modified sensor device only has a single, but also color-sensitive light detector 200 owns. This is via fiber optics 210 , 210 ' , 210 " , 210 ''' with the different colored light sources 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' connected. The light detector analyzes the color and the intensity (brightness) 200 the type and status of the signal, e.g. in the following form:
  • TYPE: "Operating Temperature"; CONDITION: "Overheated" / "OK"
  • TYPE: "Humidity"; CONDITION: "In the acceptable range" / "Critical"
  • ART: "Maintenance Interval"; CONDITION: "Expired" / "Not yet expired", etc.

Über eine einzige elektrisch leitende Verbindung 21'''' überträgt der farbsensitive Lichtdetektor 200 diese Information an den Mikroprozessor 22, der diese wiederum zu Zustandsdaten verarbeitet und diese an die Funkschnittstelle 23 überträgt. Sollten gleichzeitig zwei Lichtquellen 10, 10', 10", 10''' leuchten, so kann der farbsensitive Lichtdetektor dies gleichzeitig messen und entweder gleichzeitig mittels eines entsprechend komplexeren elektrischen Signals oder auch sequenziell über die einzige elektrisch leitende Verbindung übertragen. In einer anderen Ausführung können dazu statt einer einzigen 21'''' auch mehrere elektrisch leitende Verbindungen vorgesehen sein.Via a single electrically conductive connection 21 '''' transmits the color-sensitive light detector 200 this information to the microprocessor 22nd , which in turn processes these into status data and sends them to the radio interface 23 transmits. Should have two light sources at the same time 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' light up, the color-sensitive light detector can measure this simultaneously and transmit it either simultaneously by means of a correspondingly more complex electrical signal or sequentially via the single electrically conductive connection. In another version, instead of a single 21 '''' several electrically conductive connections can also be provided.

Die 2 zeigt eine Industrieanlage mit drei verschiedenen
Maschinen 3, 3', 3". An jede der Maschinen 3,3',3" ist eine andere Signallampe 1,1',1'' angeschlossen. Die Maschinen 3, 3', 3" verwenden zur Steuerung ihrer jeweiligen Signallampe 1, 1', 1'' unterschiedliche Protokolle.
The 2 shows an industrial plant with three different
machinery 3 , 3 ' , 3 " . To each of the machines 3 , 3 ' , 3 " is a different signal lamp 1 , 1' , 1'' connected. The machines 3 , 3 ' , 3 " use to control their respective signal lamp 1 , 1' , 1'' different protocols.

An jeder Signallampe 1, 1', 1'' ist eine Sensorvorrichtung 2 befestigt. Dabei ist, wie in 1a dargestellt, an jeder Lichtquelle 10, 10', 10", 10''' ein Lichtdetektor 20 zur Intensitätsmessung des Lichtsignals angeordnet. Alternativ dazu könnte selbstverständlich auch die modifizierte Sensorvorrichtung 2' aus der 1b verwendet werden.At every signal lamp 1 , 1' , 1'' is a sensor device 2 attached. Here, as in 1a shown at any light source 10 , 10 ' , 10 " , 10 ''' a light detector 20th arranged to measure the intensity of the light signal. As an alternative to this, the modified sensor device could of course also be used 2 ' from the 1b be used.

Jede Sensorvorrichtung 2 wandelt, wie zuvor beschrieben, die Lichtsignale der jeweiligen Signallampe 1, 1', 1", in Zustandsdaten und überträgt diese über ihre Funkschnittstelle 23 an eine Auswert- und Analyseeinrichtung 5, welche zu diesem Zweck eine weitere Funkschnittstelle 53 aufweist.Any sensor device 2 converts, as described above, the light signals of the respective signal lamp 1 , 1' , 1" , in status data and transmits this via your radio interface 23 to an evaluation and analysis device 5 which for this purpose a further radio interface 53 having.

Die Auswert- und Analyseeinrichtung besitzt ein IIoT („Industrial Internet of Things“) - Gate sowie eine Anbindung zu einer Cloud 4.The evaluation and analysis device has an IIoT ("Industrial Internet of Things") gate and a connection to a cloud 4th .

Die Auswert- und Analyseeinrichtung 5 kann die Zustandsinformationen der Maschinen dezentral und/oder in Verbindung mit weiteren Informationen aus der Cloud 4 auswerten und analysieren. Diese Analyse kann dazu genutzt werden die Steuerung der Industrieanlage zu optimieren.The evaluation and analysis device 5 the status information of the machines can be decentralized and / or in connection with other information from the cloud 4th evaluate and analyze. This analysis can be used to optimize the control of the industrial plant.

Auch wenn in den Figuren verschiedene Aspekte oder Merkmale der Erfindung jeweils in Kombination gezeigt sind, ist für den Fachmann - soweit nicht anders angegeben - ersichtlich, dass die dargestellten und diskutierten Kombinationen nicht die einzig möglichen sind. Insbesondere können einander entsprechende Einheiten oder Merkmalskomplexe aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander ausgetauscht werden.Even if various aspects or features of the invention are each shown in combination in the figures, it is clear to the person skilled in the art - unless otherwise stated - that the combinations shown and discussed are not the only possible ones. In particular, corresponding units or feature complexes from different exemplary embodiments can be exchanged with one another.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 1', 1''1, 1 ', 1' '
verschiedene Signallampendifferent signal lamps
10, 10', 10", 10'''10, 10 ', 10 ", 10' ''
verschiedenfarbige Lichtquellen einer Signallampe different colored light sources of a signal lamp
2, 2'2, 2 '
Sensorvorrichtung, modifizierte SensorvorrichtungSensor device, modified sensor device
2020th
Lichtdetektor (Intensitätsmessung)Light detector (intensity measurement)
200200
farbsensitiver Lichtdetektor (Intensitäts- und Farbmessung)color-sensitive light detector (intensity and color measurement)
21, 21', 21'', 21''', 21''''21, 21 ', 21' ', 21' '', 21 '' ''
elektrisch leitende Verbindungen (Leiterbahnen)electrically conductive connections (conductor tracks)
210, 210', 210", 210'''210, 210 ', 210 ", 210' ''
Lichtwellenleiteroptical fiber
2222nd
Mikroprozessormicroprocessor
2323
drahtlose Übertragungsschnittstelle/ Funkschnittstelle der Sensorvorrichtungwireless transmission interface / radio interface of the sensor device
231231
Datenleitung Data line
3, 3', 3"3, 3 ', 3 "
Maschinen machinery
44th
Cloud Cloud
55
Auswert- und/oder AnalyseeinrichtungEvaluation and / or analysis device
5353
drahtlose Übertragungsschnittstelle/ Funkschnittstelle der Auswert- und/oder Analyseeinrichtungwireless transmission interface / radio interface of the evaluation and / or analysis device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10124132 A1 [0007]DE 10124132 A1 [0007]
  • EP 1575011 A1 [0008]EP 1575011 A1 [0008]
  • EP 2209099 A1 [0009]EP 2209099 A1 [0009]

Claims (14)

Sensorvorrichtung (2, 2') zur Übertragung von Signalzuständen mindestens einer Maschine (3, 3', 3") einer Industrieanlage an eine Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5), wobei die Sensorvorrichtung (2, 2') Folgendes aufweist: - Zumindest einen Lichtdetektor (20, 200) zur Detektion und Wandlung mindestens eines Lichtsignals mindestens einer an jeweils eine der Maschinen (3, 3', 3") angeschlossene Signallampe (1, 1', 1") in mindestens ein elektrisches Signal; - einen über mindestens eine elektrisch leitende Verbindung (21, 21', 21", 21''', 21'''') an den mindestens einen Lichtdetektor 20, 200) angeschlossenen Mikroprozessor (22) zum Empfang des mindestens einen elektrischen Signals und zur Verarbeitung dieses elektrischen Signals in Zustandsdaten; - eine über eine Datenleitung (231) an den Mikroprozessor (22) angeschlossene drahtlose Übertragungsschnittstelle (23) zum drahtlosen Übertragen der Zustandsdaten an die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5).Sensor device (2, 2 ') for transmitting signal states of at least one machine (3, 3', 3 ") of an industrial plant to an evaluation and / or analysis device (5), the sensor device (2, 2 ') having the following: - At least one light detector (20, 200) for detecting and converting at least one light signal of at least one signal lamp (1, 1 ', 1 ") connected to one of the machines (3, 3', 3") into at least one electrical signal; - A microprocessor (22) connected to the at least one light detector 20, 200) for receiving the at least one electrical signal and via at least one electrically conductive connection (21, 21 ', 21 ", 21' '', 21 '' '') for processing this electrical signal into status data; - A wireless transmission interface (23) connected to the microprocessor (22) via a data line (231) for wireless transmission of the status data to the evaluation and / or analysis device (5). Sensorvorrichtung (2, 2') zur Übertragung von Signalzuständen nach Anspruch 1, wobei die Sensorvorrichtung (2, 2') dazu eingerichtet ist, mittels eines Lichtdetektors (20, 200) pro Lichtsignal zumindest zwei Signalzustände zu ermitteln, nämlich „an“ und „aus“.Sensor device (2, 2 ') for the transmission of signal states according to Claim 1 , wherein the sensor device (2, 2 ') is set up to determine at least two signal states per light signal by means of a light detector (20, 200), namely “on” and “off”. Sensorvorrichtung (2) zur Übertragung von Signalzuständen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensorvorrichtung (2, 2') für jedes zu detektierende Lichtsignal einen dazugehörigen Lichtdetektor (20) bereitstellt, welcher dazu eingerichtet ist, die Lichtintensität des betreffenden Lichtsignals zu detektieren.Sensor device (2) for transmitting signal states according to one of the preceding claims, wherein the sensor device (2, 2 ') provides an associated light detector (20) for each light signal to be detected, which light detector is set up to detect the light intensity of the light signal in question. Sensorvorrichtung (2') nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Sensorvorrichtung (2') zur Detektion mehrerer zueinander verschiedenfarbiger Lichtsignale einen Lichtdetektor (200) bereitstellt, welcher dazu eingerichtet ist, sowohl die Farbe als auch die Intensität des jeweiligen Lichtsignals zu detektieren.Sensor device (2 ') according to one of the Claims 1 to 2 , wherein the sensor device (2 ') provides a light detector (200) for the detection of several mutually differently colored light signals, which light detector is set up to detect both the color and the intensity of the respective light signal. Sensorvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Sensorvorrichtung für die mehreren zu detektierenden Lichtsignale je einen Lichtwellenleiter (210, 210', 210", 210''') bereitstellt, welcher dem Lichtdetektor (200) das jeweilige Lichtsignal zuführt.Sensor device according to Claim 4 wherein the sensor device provides an optical waveguide (210, 210 ', 210 ", 210"') each for the multiple light signals to be detected, which optical waveguide feeds the respective light signal to the light detector (200). Sensorvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem jeweiligen Lichtdetektor (20, 200) um eine Photovoltaikzelle handelt.Sensor device according to one of the preceding claims, wherein the respective light detector (20, 200) is a photovoltaic cell. Sensoranordnung, aufweisend mehrere Sensorvorrichtungen (2, 2') gemäß Anspruch 1 und mehrere Signallampen (1) mit jeweils mehreren zueinander verschiedenfarbigen Lichtquellen (10, 10', 10", 10'''), wobei an jeder Signallampe (1) jeweils eine der Sensorvorrichtungen (2,2') angeordnet ist.A sensor arrangement comprising a plurality of sensor devices (2, 2 ') according to FIG Claim 1 and several signal lamps (1) each with several mutually differently colored light sources (10, 10 ', 10 ", 10"'), one of the sensor devices (2, 2 ') being arranged on each signal lamp (1). Sensoranordnung gemäß Anspruch 7, wobei jede Sensorvorrichtung (2) mehrere Lichtdetektoren (20) besitzt, wobei an den Lichtquellen (10) jeder Signallampe (1) jeweils ein dazugehöriger Lichtdetektor (20) angeordnet ist, der dazu eingerichtet ist, das Lichtsignal der dazugehörigen Lichtquelle (10) über dessen Intensität zu detektieren.Sensor arrangement according to Claim 7 , wherein each sensor device (2) has several light detectors (20), with an associated light detector (20) being arranged at the light sources (10) of each signal lamp (1), which is set up to transmit the light signal from the associated light source (10) to detect its intensity. Sensoranordnung gemäß Anspruch 7, wobei jede Sensorvorrichtung (2') genau einen Lichtdetektor (200) besitzt, so dass an jeder Signallampe (1) durch die Sensorvorrichtung (2') genau ein Lichtdetektor (200) zur Detektion sämtlicher Lichtquellen (10, 10', 10", 10"') dieser Signallampe (1) angebracht ist, wobei die Sensorvorrichtung (2') für jede dieser Lichtquellen (10, 10', 10", 10'") je eine separate Lichtleitung (210, 210', 210", 210''') aufweist und dazu eingerichtet ist, dem Lichtdetektor (200) über die jeweilige Lichtleitung (210, 210', 210", 210''') das Lichtsignal der jeweiligen Lichtquelle (10, 10', 10", 10'") zuzuführen, wobei der Lichtdetektor (200) als Farbsensor ausgeführt und somit dazu eingerichtet ist, mehrere verschiedenfarbige Lichtsignale über deren Farbe zu unterscheiden und ihren Zustand über ihre Intensität zu detektieren.Sensor arrangement according to Claim 7 Each sensor device (2 ') has exactly one light detector (200), so that on each signal lamp (1) the sensor device (2') has exactly one light detector (200) for detecting all light sources (10, 10 ', 10 ", 10 "') of this signal lamp (1) is attached, the sensor device (2') each having a separate light line (210, 210 ', 210", 210th for each of these light sources (10, 10', 10 ", 10 '") ''') and is set up to transmit the light signal of the respective light source (10, 10', 10 ", 10 '") to the light detector (200) via the respective light line (210, 210', 210 ", 210"') ), wherein the light detector (200) is designed as a color sensor and is thus set up to distinguish several differently colored light signals by their color and to detect their state by their intensity. Sensorsystem, aufweisend ein Sensoranordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Sensoranordnung zusätzlich eine Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5) mit einer weiteren drahtlose Übertragungsschnittstelle (53) zum Empfang der Funksignale der drahtlosen Übertragungsschnittstellen (23) der Sensorvorrichtungen (2, 2') aufweist, wobei jede Sensorvorrichtung (2, 2') dazu eingerichtet ist, die besagten Lichtsignale der Signallampe (1, 1', 1"), an der sie angeordnet ist, zu Zustandsdaten zu verarbeiten und diesen Zustandsdaten über ihre drahtlose Übertragungsschnittstelle (23) an die weitere drahtlose Übertragungsschnittstelle (53) der Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5) zu übertragen.Sensor system, comprising a sensor arrangement according to one of the Claims 7 to 9 , the sensor arrangement additionally having an evaluation and / or analysis device (5) with a further wireless transmission interface (53) for receiving the radio signals from the wireless transmission interfaces (23) of the sensor devices (2, 2 '), each sensor device (2, 2 ') is set up to process the said light signals of the signal lamp (1, 1', 1 ") on which it is arranged to form status data and to transfer this status data via its wireless transmission interface (23) to the further wireless transmission interface (53) of the Transferring evaluation and / or analysis device (5). Sensorsystem gemäß Anspruch 10, wobei die Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5) dazu eingerichtet ist, die Zustandsdaten an eine Cloud (4) zu übertragen und/oder die Zustandsdaten dezentral selbst zu verarbeiten und sie in Form eines sogenannten „IIoT“ (Industrial Internet of Things)-Gateways zu sammeln und an einer zentralen Stelle auf einem Dashboard oder in Form einer Langzeitanalyse auszuwerten.Sensor system according to Claim 10 , wherein the evaluation and / or analysis device (5) is set up to transmit the status data to a cloud (4) and / or to process the status data in a decentralized manner and to transfer them in the form of a so-called "IIoT" (Industrial Internet of Things) -Gateways and evaluate them at a central point on a dashboard or in the form of a long-term analysis. Verfahren zur Übertragung von Signalzuständen, aufweisend folgende Schritte: a) Signalisieren mindestens eines Zustandes mindestens einer Maschine (3, 3', 3") mittels einer Signallampe (2, 2') durch mindestens ein Lichtsignal; b) Detektieren der Lichtintensität des mindestens einen Lichtsignals mittels mindestens eines Lichtdetektors (20, 200); c) Wandeln des mindestens einen Lichtsignals in mindestens ein elektrisches Signal durch den Lichtdetektor (20, 200); d) Übertragen des mindestens einen elektrischen Signals an einen Mikroprozessor (22); e) Gewinnen von Zustandsdaten aus dem mindestens einen elektrischen Signal durch den Mikroprozessor (22) mittels eines in seinem kombinierten Programm-/Datenspeicher abgelegten Programms; f) Übertragen der Zustandsdaten über eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (23) an eine Auswert- und/oder Analyseeinrichtung (5).Method for the transmission of signal states, comprising the following steps: a) signaling at least one state of at least one machine (3, 3 ', 3 ") by means of a signal lamp (2, 2') by at least one light signal; b) detecting the light intensity of the at least one light signal by means of at least one light detector (20, 200) ; c) converting the at least one light signal into at least one electrical signal by the light detector (20, 200); d) transmitting the at least one electrical signal to a microprocessor (22); e) obtaining status data from the at least one electrical signal by the Microprocessor (22) by means of a program stored in its combined program / data memory; f) transmission of the status data via a wireless transmission interface (23) to an evaluation and / or analysis device (5). Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei in Schritt b.) die Detektion des Lichtsignals zusätzlich farbselektiv stattfindet;Procedure according to Claim 12 , wherein in step b.) the detection of the light signal also takes place in a color-selective manner; Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei Schritt d.) mittels einer Interrupts durchgeführt wird.Method according to one of the Claims 12 to 13 , wherein step d.) is carried out by means of an interrupt.
DE102019122477.2A 2019-08-21 2019-08-21 Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states Pending DE102019122477A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019122477.2A DE102019122477A1 (en) 2019-08-21 2019-08-21 Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019122477.2A DE102019122477A1 (en) 2019-08-21 2019-08-21 Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019122477A1 true DE102019122477A1 (en) 2021-02-25

Family

ID=74495296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019122477.2A Pending DE102019122477A1 (en) 2019-08-21 2019-08-21 Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019122477A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124132A1 (en) * 2001-05-17 2003-02-13 Advanced Micro Devices Inc Production plant with signal indicators for visual production status monitoring for each different machine
EP1575011A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-14 WERMA Signaltechnik GmbH & Co. Signalling device
EP2209099A1 (en) * 2008-11-04 2010-07-21 WERMA Holding GmbH + Co. KG Warning light device with at least two warning lights
DE102013002117A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Werma Holding Gmbh + Co. Kg Operating state warning device
US20180052452A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 i Smart Technologies Corporation Operating state acquisition apparatus, production management system, and production management method for manufacturing line

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124132A1 (en) * 2001-05-17 2003-02-13 Advanced Micro Devices Inc Production plant with signal indicators for visual production status monitoring for each different machine
EP1575011A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-14 WERMA Signaltechnik GmbH & Co. Signalling device
EP2209099A1 (en) * 2008-11-04 2010-07-21 WERMA Holding GmbH + Co. KG Warning light device with at least two warning lights
DE102013002117A1 (en) * 2013-02-08 2014-08-14 Werma Holding Gmbh + Co. Kg Operating state warning device
US20180052452A1 (en) * 2016-08-18 2018-02-22 i Smart Technologies Corporation Operating state acquisition apparatus, production management system, and production management method for manufacturing line

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2209099B1 (en) Warning light device with at least two warning lights
DE112016003171T5 (en) A method of monitoring a drive unit of a vehicle body assembly line and an apparatus therefor
EP2988183B1 (en) System for observing and/or controlling a plant
DE202007011806U1 (en) Solar element system with identchips
DE102009013303A1 (en) Input-output link for connecting master module to non-contact safety device or signal tower or control and signaling device in industrial automation system, has connection realized by input-output link adapter
EP2667023B1 (en) Control of a wind energy system
DE102010029482A1 (en) Interface device, equipped with an interface device vehicle communication unit and use of a vehicle communication unit in the vehicle-to-environment communication
EP1796051A1 (en) Diagnostics devices in a vehicle with diagnostics framework for diagnostics module
DE102009031839B4 (en) Method for monitoring individual photovoltaic modules in an arrangement comprising a plurality of photovoltaic modules and a device for carrying out the aforementioned method
CH692358A5 (en) Control device for a production machine, in particular spinning machine.
WO2018036970A1 (en) Adapter for a battery management system, and battery management system
DE102019122477A1 (en) Sensor device, sensor arrangement, sensor system and method for the transmission of signal states
DE202015100154U1 (en) Safety Light Curtain
DE112019001332T5 (en) Detection device, multi-optical axis photoelectric sensor, method of controlling a detection device, information processing program and recording medium
DE102015116927A1 (en) Device for data transmission
DE202021102331U1 (en) Electrical distribution device for a door leaf of a sliding door
WO2020078629A1 (en) Control system for controlling a power plant
DE3803713A1 (en) COMPUTER IN / OUTPUT CIRCUIT
DE102012102338A1 (en) Measuring arrangement for measuring strands produced and conveyed in extrusion machines of the tobacco processing industry
EP1074645A1 (en) Sensor system for ring spinning machines
EP3262393B1 (en) Measuring system for measuring vibration
EP3706018A1 (en) System and method for configuring a technical system
EP4086400B1 (en) Channel inspection and/or maintenance system
EP0193835A1 (en) Apparatus for collecting monitoring information in transmission systems
EP0670559A2 (en) Real-time image processing system, used particularly PC additional system

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HARTING ELECTRIC STIFTUNG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: HARTING STIFTUNG & CO. KG, 32339 ESPELKAMP, DE

R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HARTING ELECTRIC STIFTUNG & CO. KG, DE

Free format text: FORMER OWNER: HARTING ELECTRIC GMBH & CO. KG, 32339 ESPELKAMP, DE