-
Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Prüfen einer technischen Anlage, die mehrere miteinander verbundene Konnektivitätskomponenten aufweist.
-
Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zum Prüfen einer wasserstofftechnischen Anlage, die beispielsweise zur Erzeugung von Wasserstoffgas unter Einsatz elektrischer Energie dient. Die Erfindung ist jedoch generell bei technischen Anlagen beliebiger Art anwendbar.
-
Unter „Konnektivitätskomponenten“ sollen hier Komponenten der Anlage verstanden werden, die in bestimmter Weise miteinander verbunden sein müssen. Zu diesen Konnektivitätskomponenten gehören einerseits aktive Komponenten, beispielsweise Anschlusskomponenten von elektronischen Steuereinrichtungen, Spannungswandlern, Gleichrichtern, Elektrolysezellen oder dergleichen, und andererseits passive Komponenten wie Kabel, Leitungen, Steckverbinder, Kabelbäume, Abzweigdosen oder dergleichen, die dazu dienen, die aktiven Komponenten miteinander zu verbinden.
-
Es sind Anlagen bekannt, in denen die aktiven Komponenten jeweils eine Bus-Schnittstelle aufweisen und über einen Bus, beispielsweise einen Feldbus, miteinander kommunizieren. In dem Fall ist ein elektronisches Steuerungssystem der Anlage in der Lage, die verschiedenen aktiven Komponenten und ihren aktuellen Status zu identifizieren und unter anderem auch zu prüfen, ob diese Komponenten in der vorgesehenen Weise miteinander verbunden sind.
-
Beispielsweise in Anlagen, in denen elektrische und elektronische Komponenten mit Leitungen, Behältern oder dergleichen für explosive Gase kombiniert sind, insbesondere für leicht diffundierende Gase wie Wasserstoff, müssen aus Sicherheitsgründen auch die passiven Komponenten besondere Anforderungen erfüllen. Es ist deshalb wichtig, vor Erstinbetriebnahme der Anlage oder nach Umbau- oder Wartungsarbeiten sicherzustellen, dass die aktiven Komponenten wirklich durch diejenigen passiven Komponenten miteinander verbunden sind, die die geforderten Spezifikationen erfüllen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein softwaregestütztes Verfahren anzugeben, das das Personal bei der Einhaltung der bestehenden Vorgaben unterstützt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:
- a) vor der Erstellung oder Änderung der Anlage: anbringen je einer maschinenlesbaren Kennung an mehreren der Konnektivitätskomponenten,
- b) speichern einer elektronischen Repräsentation eines Soll-Konnektivitätsgraphen, der ein Verbindungsmuster der Konnektivitätskomponenten angibt und in dem jede Konnektivitätskomponente durch ihre Kennung repräsentiert ist,
- c) nach der Erstellung oder Änderung der Anlage: lesen der auf den Konnektivitätskomponenten angebrachten Kennungen mit einem Lesegerät, eingeben von Information, die anzeigt, ob zwei gelesene Kennungen zu direkt miteinander verbundenen Konnektivitätskomponenten gehören, und erstellen einer elektronischen Repräsentation eines Ist-Konnektivitätsgraphen,
- d) vergleichen des Ist-Konnektivitätsgraphen mit dem Soll-Konnektivitätsgraphen, und
- e) im Fall einer Abweichung: ausgeben eines Fehlersignals.
-
Dieses Verfahren erlaubt es, die bekannte busgestützte Konnektivitätsprüfung auf passive Komponenten auszudehnen, ohne dass diese passiven Komponenten mit teuren Bus-Schnittstellen ausgerüstet werden müssen. Die Soll- und Ist-Konnektivitätsgraphen geben jeweils ein Verbindungsmuster der technischen Anlage an. Die Knoten in diesen Graphen sind die verschiedenen Konnektivitätskomponenten, und wenn in dem Graphen zwei Knoten durch eine Kante miteinander verbunden sind, so bedeutet dies, dass die betreffenden Konnektivitätskomponenten auch physisch direkt miteinander verbunden sind. Die Konnektivitätsgraphen brauchen dabei das Verbindungsmuster der Anlage nicht vollständig abzubilden und brauchen auch nicht zusammenhängend zu sein. Im Extremfall kann ein Konnektivitätsgraph aus nicht zusammenhängenden Paaren von Knoten bestehen, die durch eine Kante miteinander verbunden sind. In dem Fall spezifiziert der Graph lediglich, ob eine bestimmte aktive Komponente mit einer bestimmten passiven Komponente direkt verbunden werden darf oder nicht. Der Soll-Konnektivitätsgraph repräsentiert mindestens ein zulässiges Verbindungsmuster und damit einen Zustand, in dem die Anlage sich bei Inbetriebnahme befinden sollte. Das Verbindungsmuster muss dabei nicht eindeutig definiert sein. Beispielsweise ist es möglich, dass an eine bestimmte aktive Konnektivitätskomponente eine Auswahl mehrerer zulässiger passiver Komponenten angeschlossen werden darf oder umgekehrt.
-
Vor der Erstinbetriebnahme der Anlage oder vor der Wiederinbetriebnahme nach einer Änderung wird geprüft, ob das Verbindungsmuster die durch den Soll-Konnektivitätsgraphen angegebenen Vorgaben erfüllt. Dazu werden die auf den einzelnen Komponenten angebrachten Kennungen mit Hilfe des Lesegegerätes gelesen. Gleichzeitig wird auf irgendeine geeignete Weise kenntlich gemacht, ob zwei gelesene Kennungen zu Konnektivitätskomponenten gehören, die direkt miteinander verbunden sind. Das kann beispielsweise einfach dadurch geschehen, dass die Kennungen der beiden direkt miteinander verbundenen Komponenten unmittelbar nacheinander gelesen werden. Anhand des Inhalts und der Reihenfolge der gelesenen Kennungen ist die Prüfsoftware dann in der Lage, den Ist-Konnektivitätsgraphen zu erstellen, der den tatsächlichen Zustand der Anlage wiedergibt. Durch Vergleich des Ist-Konnektivitätsgraphen mit dem Soll-Konnektivitätsgraphen wird dann geprüft, ob alle passive Komponenten die durch den Soll-Konnektivitätsgraphen angegebenen Vorgaben erfüllen. Falls dies nicht der Fall ist, wird ein Fehlersignal ausgegeben, das anzeigt, dass die Anlage so nicht in Betrieb genommen werden darf. Bei diesem Fehlersignal kann es sich um eine Mitteilung an das menschliche Personal handeln oder wahlweise auch um ein Signal, das an das Steuersystem der Anlage übermittelt wird und verhindert, dass die betroffenen Komponenten der Anlage in Betrieb genommen werden.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die Lesevorgänge, die bei der Erstellung des Ist-Konnektivitätsgraphen vorgenommen wurden, können elektronisch aufgezeichnet werden und Bestandteil eines automatisch erstellten Inbetriebnahmeprotokolls sein.
-
In einer Ausführungsform kann zusätzlich zu dem Soll-Konnektivitätsgraphen eine Datenbank erstellt und gepflegt werden, in der verschiedenen Kennungen von Konnektivitätskomponenten jeweils ein Datensatz zugeordnet ist, der die betreffende Konnektivitätskomponente näher spezifiziert. Dieser Datensatz kann beispielsweise den Hersteller, den Typ oder die Bestellnummer, eine Versions- oder Revisionsnummer, ein Erstellungs- oder Revisionsdatum und dergleichen enthalten sowie ggf. Verweise auf ein Prüfzeugnis, eine amtliche Zulassung und ggf. deren Gültigkeitsdauer bzw. Termine für die nächste fällige Prüfung, Wartung oder den Austausch der Komponente. In diesem Fall kann bei dem Vergleich des Ist-Konnektivitätsgraphen mit dem Soll-Konnektivitätsgraphen zugleich geprüft werden, ob die durch den Ist-Konnektivitätsgraphen angegebene Kombination von Komponenten aktuell noch zulässig ist. Gegebenenfalls kann die Datenbank für einzelne aktive Komponenten auch eine Liste passiver Komponenten enthalten, die in Kombination mit der betreffenden aktiven Komponente zugelassen sind. Durch Zugriff auf diese Daten kann dann auch die Erstellung des Soll-Konnektivitätsgraphen zumindest teilweise automatisiert werden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch nach Inbetriebnahme der Anlage zur Fehlersuche oder für Routineprüfungen einsetzen, bei denen geprüft wird, ob für bestimmte Komponenten Wartungsarbeiten erforderlich sind oder ein Austausch der Komponente ansteht.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Prüfsoftware auch eine Schnittstelle zu bestimmten Steuerungskomponenten der Anlage aufweisen. In dem Fall lassen sich zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen und -prüfungen implementieren, beispielsweise das automatische Abschalten oder Blockieren von aktiven Komponenten, wenn die Prüfung ergibt, dass die Vorgaben für die zugehörigen passiven Komponenten nicht oder nicht mehr erfüllt sind. Sofern sich bei der Prüfung ein Bedarf für Inspektions- oder Wartungsarbeiten ergibt, kann die Anlage auch automatisch oder auf Befehl durch den Benutzer in einen Zustand gebracht werden, in dem die nötigen Inspektionen oder Wartungsarbeiten gefahrlos durchgeführt werden können.
-
Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich auch um eine Funktion erweitern, die das Personal bei der Erstinstallation einer Anlage unterstützt. In dieser Ausführungsform wird auf der Basis des Soll-Konnektivitätsgraphen eine Installationsanleitung in der Form einer Animation erstellt, die über eine Benutzerschnittstelle wiedergegeben werden kann und dem Personal zeigt, wie bei der physischen Verbindung der einzelnen Komponenten vorzugehen ist und welche Komponenten in jedem einzelnen Schritt zu verwenden sind. Durch Lesen der Kennungen und durch den Soll/Ist-Vergleich kann dann unmittelbar geprüft werden, ob das Personal die richtigen Komponenten eingesetzt hat.
-
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm einer technischen Anlage einschließlich zusätzlicher Einrichtungen, die die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen;
- 2 und 3 symbolische Darstellungen von Beispielen für Konnektivitätskomponenten;
- 4 ein vereinfachtes Beispiel eines Soll-Konnektivitätsgraphen;
- 5 ein Beispiel eines in einer Datenbank elektronisch gespeicherten Datenblattes für eine Konnektivitätskomponente;
- 6 und 7 verschiedene Stadien beim Aufbau eines Ist-Konnektivitätsgraphen; und
- 8 eine Darstellung der wesentlichen Schritte des Verfahrens in einem Flussdiagramm.
-
In 1 ist schematisch ein einfaches Beispiel einer technischen Anlage, beispielsweise einer wasserstofftechnischen Anlage gezeigt, die eine elektronische Steuereinrichtung 10 (z.B. PLC), ein Hauptaggregat 12, zwei Subaggregate 14, 16 und ein Hilfsaggregat 18 aufweist, die über Leitungen 20 miteinander verbunden sind. Bei den Leitungen 20 kann es sich um Fluidleitungen, beispielsweise für Wasserstoffgas, um (Starkstrom-) elektrische Leitungen oder um Signalleitungen handeln oder auch um Kombinationen zweier oder mehrerer Leitungstypen. Die Leitungen 20 sind jeweils über lösbare Verbinder, beispielsweise Steckverbinder, mit den zugehörigen Aggregaten verbunden. Die Leitungen 20 oder Teile derselben sowie die zugehörigen Anschlüsse an den Aggregaten sollen hier als Konnektivitätskomponenten 22, 24 bezeichnet werden, da sie auf eine spezifische Weise miteinander zu verbinden sind, damit ein sicherer und störungsfreier Betrieb der Anlage gewährleistet ist. Bei den Konnektivitätskomponenten 22, 24 lassen sich zwei Typen unterscheiden, nämlich aktive Komponenten 22 und passive Komponenten 24. Die aktiven Komponenten 22 sind in der Regel Teil der Steuereinrichtung 10 oder eines der Aggregate und weisen jeweils eine Bus-Schnittstelle auf, so dass sie über ein Bussystem miteinander und mit der Steuereinrichtung 10 kommunizieren können. Die passiven Komponenten 24 werden in der Regel durch die Leitungen 20 oder Teile derselben gebildet und haben keine eigene Energieversorgung und keine eigene „Intelligenz“ und damit keinen Zugang zu dem Bussystem.
-
Wie in 1 schematisch dargestellt ist, weist jede passive Konnektivitätskomponente 24 eine maschinenlesbare Kennung 26 auf. Auch die aktiven Komponenten 22 haben solche maschinenlesbaren Kennungen, die jedoch in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind.
-
Für die aktiven Komponenten 22 lässt sich mit Hilfe des Bussystems überprüfen, ob die Komponenten in der richtigen Weise miteinander verbunden sind. Durch das hier vorgeschlagene Prüfverfahren soll insbesondere eine einfache Möglichkeit geschaffen werden, zu prüfen, ob auch die passiven Komponenten 24 in der richtigen Weise mit den aktiven Komponenten 22 (oder ggf. auch miteinander) verbunden sind. Für die Durchführung dieses Verfahrens ist eine mobile Einrichtung 28 vorgesehen, auf der eine für das Prüfverfahren programmierte Softwareapplikation (App) läuft und die ein Lesegerät 30 aufweist, mit dem die an den Konnektivitätskomponenten 22, 24 angebrachten Kennungen 26 gelesen werden können. Im gezeigten Beispiel ist die mobile Einrichtung 28 ein Tablet, dessen Kamera das Lesegerät 30 bildet. Die Kennungen 26 können in diesem Fall beispielsweise durch einen Barcode oder einen QR-Code gebildet werden. Alternativ kann es sich bei der mobilen Einrichtung 28 auch um ein Smartphone mit einer entsprechenden App oder auch um ein speziell für die Durchführung des Verfahrens geschaffenes Gerät handeln. Das Lesegerät 30 könnte dann beispielsweise auch ein RFID-Lesegerät sein, mit dem die durch RFID-Tags gebildeten Kennungen gelesen werden.
-
In der mobilen Einrichtung 28 ist eine elektronische Repräsentation eines Konnektivitätsgraphen gespeichert, der festlegt, wie die aktiven und passiven Konnektivitätskomponenten 22, 24 miteinander verbunden sein sollen. Wenn nun geprüft werden soll, ob die Komponenten in der richtigen Weise verbunden sind, so wird die mobile Einrichtung 28 an den Leitungen 20 entlang geführt, und die an den Konnektivitätskomponenten angebrachten Kennungen 26 werden vom Lesegerät 30 gelesen. Wenn zwei Kennungen unmittelbar hintereinander gelesen werden, so wird dies so interpretiert, dass die beiden zugehörigen Konnektivitätskomponenten unmittelbar physisch miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann in der mobilen Einrichtung 28 ein Ist-Konnektivitätsgraph erstellt werden, der dann mit dem Soll-Konnektivitätsgraphen verglichen werden kann.
-
Im gezeigten Beispiel haben die mobile Einrichtung 28 und die Steuereinrichtung 10 Kommunikationsschnittstellen 32 mit denen sie, beispielsweise drahtlos über ein WLAN und über das Internet, miteinander kommunizieren können. Alternativ kann für die Kommunikation auch ein anderes drahtloses oder verdrahtetes Netzwerk genutzt werden, so dass das Verfahren auch in einer Umgebung, beispielsweise einer Offshore-Anlage, anwendbar ist, in der kein Internet verfügbar ist.
-
In einem externen Datenbank-Server 34, der ebenfalls über eine Kommunikationsschnittstelle 32 mit der mobilen Einrichtung 28 kommunizieren kann, ist zumindest für einige der Konnektivitätskomponenten 22, 24 jeweils ein Datensatz hinterlegt, der anhand der zugehörigen Kennung 26 aufgerufen werden kann und nähere Spezifikationen zu der betreffenden Konnektivitätskomponente enthält.
-
Die aktiven und passiven Konnektivitätskomponenten 22, 24 werden von ein oder mehreren Herstellern zunächst als isolierte Bauelemente hergestellt und bereits herstellerseits mit den zugehörigen Kennungen 26 versehen. Bei der Installation der Anlage müssen die Konnektivitätskomponenten dann in der richtigen Weise zusammengefügt werden. Unter Umständen kann jedoch ein Element, das herstellerseits als zusammenhängendes Bauteil gefertigt wird, mehrere Konnektivitätskomponenten bilden, wie im folgenden anhand der 2 und 3 erläutert werden soll.
-
In 2 ist eine der passiven Konnektivitätskomponenten aus 1 gesondert dargestellt. Diese Komponente 24 ist ein Kabelbaum, der das Hauptaggregat 12 mit den Subaggregaten 14, 16 verbindet. Zu diesem Zweck weist der Kabelbaum einen Mehrfachstecker 36 für den Anschluss an das Hauptaggregat 12 und an seinen verzweigten Ästen je einen Einfachstecker 38 für den Anschluss an eines der Subaggregate auf. Da die Einfachstecker 38 nicht in den Steckanschluss des Hauptaggregats für den Mehrfachstecker 36 passen und umgekehrt der Mehrfachstecker 36 nicht in die Steckanschlüsse der Subaggregate passt, ist sichergestellt, dass der Mehrfachstecker 36 nur an das Hauptaggregat 12 angeschlossen werden kann. Ein ungeschulter Monteur könnte aber die Einfachstecker 38 für die beiden Subaggregate vertauschen. Im gezeigten Beispiel wird angenommen, dass die Einfachstecker 38 und die zugehörigen Kabeläste identisch aufgebaut sind, so dass eine solche Vertauschung für den sicheren Betrieb der Anlage irrelevant wäre. Unter diesen Umständen kann der gesamte Kabelbaum eine einzige Konnektivitätskomponente bilden, da Fehlanschlüsse ausgeschlossen sind, sofern zumindest sichergestellt ist, dass der Kabelbaum das Hauptaggregat 12 mit den Subaggregaten 14, 16 verbindet und nicht an irgendwelche anderen Elemente der Anlage angeschlossen wird.
-
3 illustriert dagegen ein Beispiel, bei dem der Kabelbaum zwei Einfachstecker 38 und 38' hat, die sich in ihrem Aufbau unterscheiden und jeweils speziell an das zugehörige Subaggregat angepasst sind. In dem Fall muss eine Vertauschung der beiden Einfachstecker verhindert werden. Deshalb bilden in diesem Fall die beiden Äste des Kabelbaums, jeweils in Kombination mit dem Hauptast und dem Mehrfachstecker 36, zwei verschiedene Komponenten 24, die jeweils eine eigene Kennung 26 haben. Wenn das Verbindungsmuster mit Hilfe der mobilen Einrichtung 28 überprüft wird, kann deshalb eine etwaige Vertauschung der Einfachstecker 38 und 38' erkannt werden.
-
Aus dem gleichen Grund bilden auch die beiden in 1 gezeigten Steckanschlüsse der Steuereinrichtung 10 zwei getrennte (aktive) Konnektivitätskomponenten, so dass man prüfen kann, ob das Hauptaggregat 12 mit dem richtigen der beiden Anschlüsse verbunden ist. Nur wenn beide Anschlüsse technisch völlig gleichwertig wären, könnte man sie zu einer einzigen Konnektivitätskomponente zusammenfassen. Nichtsdestoweniger könnte dann an jedem der beiden Anschlüsse eine maschinenlesbare Kennung angebracht werden, doch wären diese Kennungen dann identisch.
-
In 4 ist ein Teil des in der mobilen Einrichtung 28 gespeicherten Soll-Konnektivitätsgraphen 40 gezeigt, nämlich speziell der Teil, der angibt, wie der in 2 gezeigte Kabelbaum mit den anderen Elementen der Anlage zu verbinden ist. Ein Knoten 24' dieses Graphen repräsentiert die passive Komponente 24, die durch den Kabelbaum gebildet wird. Dieser Knoten ist über Kanten 42 mit drei weiteren Knoten 22' verbunden, die die passiven Komponenten 22 repräsentieren, die durch die Steckanschlüsse des Hauptaggregats 10 und der Hilfsaggregate 14, 16 gebildet werden. In den Knoten 22 sind deshalb Kennungen 26 eingetragen, die den Inhalt „ID12“, „ID14“ bzw. „ID16“ haben und somit angeben, dass der Kabelbaum das Hauptaggregat 12 mit den Hilfsaggregaten 14 und 16 verbinden soll. Der Kabelbaum selbst (Knoten 24') hat eine Kennung mit dem Inhalt „IDxx“. Für die passive Komponente 24 mit dieser Kennung ist auf dem Datenbankserver 34 (1) ein Datensatz hinterlegt, der in 5 als Datenblatt 44 dargestellt ist. Auf diesem Datenblatt 44 sind Spezifikationen 46 angegeben, die die Komponente 24 (den Kabelbaum) näher beschreiben. Diese Spezifikationen 46 umfassen beispielsweise den Hersteller der Komponente, das Herstellungsdatum, eine Seriennummer, eine Revisionsnummer und dergleichen. Als Beispiel soll hier angenommen werden, dass der Kabelbaum sich in der Anlage in einer korrosiven Umgebung befindet und deshalb nur eine begrenzte Lebensdauer hat. In dem Fall kann auf dem Datenblatt 44 auch das Datum des Einbaus des Kabelbaums in die Anlage sowie die maximale Lebensdauer vermerkt werden oder unmittelbar ein Datum, an dem der Kabelbaum ausgetauscht werden muss. Das Datum des Einbaus kann automatisch gespeicert werden, wenn mit dem hier beschriebenen Verfahren eine Erstinbetriebnahmeprüfung durchgeführt wird.
-
Bei einer Konnektivitätskomponente, die durch eine Gasleitung für Wasserstoffgas gebildet wird, wäres es denkbar, dass der Diffusionskoeffizient der Leitungswand in regelmäßigen Abständen geprüft werden muss. In dem Fall würde auf dem Datenblatt 44 beispielsweise das Datum der nächsten fälligen Prüfung vermerkt. Gegebenenfalls könnten auf dem Datenblatt 44 zusätzlich auch die speziellen Bedingungen angegeben werden, unter denen die Prüfung vorzunehmen ist. Anhand dieser Informationen könnte die mobile Einrichtung 28 die Steuereinrichtung 10 veranlassen, zum Zeitpunkt der Prüfung die notwendigen Bedingungen herzustellen.
-
In dem in 4 gezeigten Beispiel enthalten die beiden Knoten 22', die den Subaggregaten 14 und 16 zugeordnet sind, jeweils mehrere Kennungen 26. Dadurch soll kommuniziert werden , dass die Hilfsaggregate 14, 16, die durch den Kabelbaum mit der Kennung „IDxx“ mit dem Hauptaggregat 12 zu verbinden sind, wahlweise auch durch Hilfsaggregate ersetzt werden dürfen, die etwas andere Eigenschaften und entsprechend andere Spezifikationen haben. Wenn dann beispielsweise bei einem späteren Umbau der Anlage das Subaggregat 16 durch ein anderes Subaggregat ersetzt wird, so würde die Anlage die erneute Prüfung dennoch bestehen, wenn der betreffende Knoten 22' im Soll-Konnektivitätsgraphen 40 auch die Kennung dieses neuen Subaggregats enthält.
-
Anhand der 1, 6 und 7 soll nun erläutert werden, wie die Prüfung mit Hilfe der mobilen Einrichtung 28 im einzelnen vorgenommen wird. Als Beispiel soll dabei wieder die Verbindungsprüfung für den Kabelbaum betrachtet werden, der das Hauptaggregat 12 mit den Hilfsaggregaten 14 und 16 verbindet. Wenn der Prüfer das Lesegerät 30 (Kamera des Tablets) über die aktive Komponente 22 bewegt, an die der Mehrfachstecker 36 (2) angeschlossen ist, so wird von der Kamera die dort angebrachte Kennung „ID12“ gelesen. In der App wird daraufhin ein erster Knoten 22' eines Ist-Konnektivitätsgraphen 48 kreiert (6), der diese Kennung enthält. Anschließend bewegt der Prüfer die Kamera über den Mehrfachstecker 36, an dem die Kennung „IDxx“ angebracht ist. Daraufhin wird in der App der Knoten 24' kreiert, der den Kabelbaum repräsentiert und die Kennung „IDxx“ enthält, und die beiden Knoten 22' und 24' werden im Graphen durch eine Kante 42 verbunden, was bedeutet, dass der Mehrfachstecker 36 in den zugehörigen Steckanschluss eingesteckt ist.
-
Als nächstes fährt der Prüfer mit der Kamera des Tablets am Kabelbaum entlang bis zu dem Abzweig, der zu dem Subaggregat 16 führt. Dabei überstreicht der Prüfer mit der Kamera auch die Stelle des Kabelbaums, an der die Kennung 26 noch einmal angebracht ist. Dies löst jedoch keine weitere Reaktion aus, da die Kennung des Kabelbaumes bereits gelesen und registriert wurde. Auch an dem Einfachstecker 38 kann die Kennung des Kabelbaums noch einmal angebracht sein. Wenn dieser Einfachstecker mit der Kamera überstrichen wird, wird die Kennung erneut gelesen, was jedoch wiederum keine Reaktion auslöst. An dem Steckanschluss des Subaggregats 16 ist die Kennung „ID16“ angebracht, die diesen Steckanschluss (passive Komponente 22) kennzeichnet. Wenn die Kamera diese Kennung liest, so wird, wie in 7 gezeigt ist, dem Ist-Konnektivitätsgraphen 48 ein weiterer Knoten 22' hinzugefügt, der diese Kennung „ID16“ enthält, und dieser Knoten wird durch eine Kante 42 mit dem Knoten 24' verbunden.
-
Anschließend fährt der Benutzer mit der Kamera am Kabelbaum zurück bis zur Abzweigstelle und verfolgt dann den Ast, der zu dem Subaggregat 14 führt. Kurz vor Erreichen dieses Subaggregats überstreicht die Kamera den dortigen Einfachstecker 38, an dem erneut die Kennung des Kabelbaums angebracht ist. Die Kamera liest diese Kennung und signalisiert dadurch der App, dass nun nach einer weiteren Komponente gesucht wird, die an den Kabelbaum angeschlossen ist. Danach überstreicht die Kamera den zugehörigen Steckanschluss (passive Komponente 22), an dem die Kennung „ID14“ dieser Komponente angebracht ist. Daraufhin kreiert die App einen weiteren Knoten 22' mit dieser Kennung sowie eine Kante 42, die diesen Knoten mit dem Knoten 24' verbindet. Der auf diese Weise erstellte Ist-Konnektivitätsgraph 48 in 7 ist mit dem Soll-Konnektivitätsgraphen 40 in 4 nahezu identisch, lediglich mit dem Unterschied, dass der Soll-Konnektivitätsgraph zu den Kennungen „ID14“ und „ID16“ jeweils noch mehrere zulässige Alternativen enthält. Damit ist die Aufnahme des Ist-Konnektivitätsgraphen für den Kabelbaum abgeschlossen.
-
Auf analoge Weise können auch die übrigen Leitungen 20 in 1 geprüft werden, bis man schließlich den vollständigen Ist-Konnektivitätsgraphen der Anlage erhält. In der in der mobilen Einrichtung 28 implementierten App läuft dann eine Prüfroutine, die den Soll-Konnektivitätsgraphen 40 mit dem Ist-Konnektivitätsgraphen 48 vergleicht. Die wesentlichen Schritte dieser Prüfroutine sind in 8 als Flussdiagramm dargestellt. Diese Prüfung wird beispielsweise für jeden einzelnen Knoten des Ist-Konnektivitätsgraphen ausgeführt. Der Knoten, der gerade untersucht wird, ist in 8 als „Startknoten“ bezeichnet.
-
In Schritt S1 wird die Kennung des Startknotens gelesen und im Soll-Konnektivitätsgraphen wird dann nach einem Knoten mit der gleichen Kennung gesucht, der dann ebenfalls als „Startknoten“ bezeichnet wird.
-
In Schritt S2 werden dann die Anzahlen der Kanten 42 gezählt, die von jedem der beiden Startknoten abgehen, und es wird geprüft, ob diese Anzahlen übereinstimmen. Wenn das nicht der Fall ist, so bedeutet dies, dass mindestens einer der Stecker des Kabelbaums nicht angeschlossen ist. In dem Fall wird in Schritt S3 ein entsprechendes Fehlersignal erzeugt.
-
Andernfalls verzweigt die Routine zu einer Schleife S4, die dann für jede Kante 42 ausgeführt wird, die von dem Startknoten abgeht. Der Knoten, der durch die Kante mit dem Startknoten verbunden wird, ist als „Zielknoten“ bezeichnet. In Schritt S5 werden die Kennungen des Zielknotens im Ist-Konnektivitätsgraphen 48 und in Soll-Konnektivitätsgraphen 42 gelesen. In Schritt S5 wird dann geprüft, ob die Kennung im Ist-Konnektivitätsgraphen mit der Kennung oder einer der Kennungen im Soll-Konnektivitätsgraphen übereinstimmt. In diesem Schritt ist zu beachten, dass der Zielknoten im Soll-Konnektivitätsgraphen unter Umständen mehrere Kennungen enthält, wie in 4 gezeigt ist. Wenn die Kennung im Ist-Konnektivitätsgraphen mit keiner dieser Kennungen übereinstimmt, so ist der betreffende Stecker des Kabelbaums an eine unzulässige Komponente angeschlossen, und die Routine verzweigt zu Schritt S3, wo ein entsprechendes Fehlersignal erzeugt wird.
-
Wenn übereinstimmende Kennungen gefunden werden, so wird die Schleife mit den Schritten S5 und S6 für die nächste Kante wiederholt und wenn alle Kanten und Zielknoten abgearbeitet sind, wird die Schleife verlassen.
-
In Schritt S7 wird dann vom Datenbankserver 34 der Datensatz (Datenblatt 44) für die Kennung des Startknotens im Ist-Konnektivitätsgraphen aufgerufen, und auf diesem Datenblatt wird nach etwaigen Terminen gesucht, an denen für die betreffende Komponente irgendeine Aktion stattzufinden hat, beispielsweise eine Funktionsprüfung der Komponente, eine Wartungsoperation oder ggf. ein vollständiger Austausch der Komponente. In Schritt S8 wird dann geprüft, ob bereits ein Aktionstermin überschritten wurde (oder innerhalb eines spezifizierten Zeitraums überschritten werden wird), und wenn dies der Fall ist, verzweigt die Routine zu Schritt S3 und es wird ein Fehlersignal ausgegeben. Wenn keine Terminüberschreitung vorliegt, wird mit Schritt S1 für den nächsten Knoten des Ist-Konnektivitätsgraphen fortgefahren.
-
Als Reaktion auf eines der in Schritt S3 erzeugten Fehlersignale kann die Steuereinrichtung 10 je nach Situation eine vollständige Abschaltung der Anlage oder eine Teilabschaltung veranlassen oder, falls die Anlage noch nicht in Betrieb genommen wurde, die Aufnahme des Betriebs für die gesamte Anlage oder Teile derselben blockieren. Falls die Überprüfung ergeben hat, dass bestimmte Wartungsaktionen oder Funktionsprüfungen durchzuführen sind, kann die Steuereinrichtung automatisch die Bedingungen herstellen, unter denen die Operation gefahrlos durchgeführt werden kann.
-
Es versteht sich, dass das in Schritt S3 erzeugte Fehlersignal und ggf. nähere Einzelheiten des Fehlerzustands auch auf dem Display der mobilen Einrichtung 28 angezeigt werden können.
-
Wenn das oben beschriebene Verfahren vor der Inbetriebnahme der Anlage durchgeführt wird, so kann in der Steuereinrichtung 10 oder in der mobilen Einrichtung 28 automatisch ein Inbetriebnahme-Protokoll erstellt werden. Dieses Protokoll kann auch die ggf. festgestellten Aktionstermine enthalten und durch entsprechende Warn- oder Erinnerungssignale für eine Einhaltung der Termine sorgen.
-
In leicht modifizierter Form kann das Verfahren auch bereits während der Installation der Anlage durchgeführt werden. Wann immer im Lauf der Installationsarbeiten zwei Konnektivitätskomponenten miteinander verbunden werden, können mit der mobilen Einrichtung 28 die Kennungen dieser beiden Komponenten eingelesen werden und es kann unmittelbar ein entsprechender Teil des Ist-Konnektivitätsgraphen erstellt werden, so dass nach Abschluss der Installationsarbeiten ein vollständiger Ist-Konnektivitätsgraph zur Verfügung steht. Die in 8 gezeigten Prüfschritte können in dem Fall bereits ausgeführt werden, sobald ein neuer Knoten des Ist-Konnektivitätsgraphen kreiert wurde.
-
Für Teile des Soll-Konnektivitätsgraphen, die nur aktive Komponenten 22 enthalten, kann anstelle der in 8 gezeigten Prüfschritte auch eine Überprüfung auf der Basis der über das Bussystem übermittelten Daten stattfinden.
