DE19614748A1 - Fehlerdiagnose-System, -Anordnung und -Verfahren - Google Patents

Fehlerdiagnose-System, -Anordnung und -Verfahren

Info

Publication number
DE19614748A1
DE19614748A1 DE19614748A DE19614748A DE19614748A1 DE 19614748 A1 DE19614748 A1 DE 19614748A1 DE 19614748 A DE19614748 A DE 19614748A DE 19614748 A DE19614748 A DE 19614748A DE 19614748 A1 DE19614748 A1 DE 19614748A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
module
data
process computer
diagnostic
computer nodes
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.)
Granted
Application number
DE19614748A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19614748C2 (de
Inventor
Roman Pieloth
Norbert Scholz
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.)
Baumueller Anlagen Systemtechnik GmbH and Co
Original Assignee
Baumueller Anlagen Systemtechnik GmbH and Co
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 Baumueller Anlagen Systemtechnik GmbH and Co filed Critical Baumueller Anlagen Systemtechnik GmbH and Co
Priority to DE29623758U priority Critical patent/DE29623758U1/de
Priority to DE19614748A priority patent/DE19614748C2/de
Publication of DE19614748A1 publication Critical patent/DE19614748A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19614748C2 publication Critical patent/DE19614748C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/418Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4184Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31026Diagnostic controller coupled to field and to redundant process controllers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31318Data analysis, using different formats like table, chart
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31323Database for CIM
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31402Keep log book, for activities of a station, equipment
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31467Display of operating conditions of machines, workcells, selected programs
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32139Select at workstation control parameters for cell, node
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/32Operator till task planning
    • G05B2219/32147Edit teached data to change operation parameters of workstations
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33176Rs485, mpi multipoint, multidrop interface
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/33Director till display
    • G05B2219/33284Remote diagnostic
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34265Windows nt, windows-2000
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Rechner-Anordnung, ein rechnergestütztes System sowie ein rechnergestütztes Verfahren zur Fehlerdiagnose und/oder -Analyse ei­ nes oder mehrerer technisch-physikalischer Prozesse, insbesondere elektrischer Antriebsvorgänge, die unter der Steuerung, Regelung und/oder Überwachung durch einen oder mehrere Prozeßrechnerknoten ablaufen.
Aufgrund des inzwischen erreichten Entwicklungsstandes in der technischen In­ formatik sind schnelle Mikroprozessorsysteme in der Lage, das Management der Steuerungs- und Regelungstechnik sowie der Informationsübertragung zu über­ nehmen. Dieser bereits vorhandene Automatisierungsgrad bringt eine Komplexität der Produktionsanlagen und -stätten mit sich, die zur Wartung und Reparatur Spezialisten erfordert, denen als Werkzeuge entsprechend komplexe Fehler­ suchmittel zur Verfügung stehen müssen. Denn mit hochgradig automatisierten Produktionsanlagen werden inzwischen Bahngeschwindigkeiten von 10 Meter pro Sekunde erreicht, wobei mehr als tausend Informationsdaten innerhalb weniger Millisekunden anfallen und verarbeitet werden müssen. Dazu sind spezielle Meßeinrichtungen mit extrem hohen Auflösungen einzusetzen. Diese ist erforder­ lich, um bei den sehr hohen Geschwindigkeiten noch die geforderte Genauigkeit einzelner Antriebskomponenten zueinander (die Antriebe wirken beispielsweise auf das gleiche bahnartige Medium, ohne miteinander mechanisch verbunden zu sein) zu erreichen. Ebenso wichtig wie die dynamischen Signale sind die Informa­ tionen der Überwachungseinrichtungen, von denen es sehr viele an einer Produk­ tionsanlage geben kann. Sie haben die Aufgabe, Mensch und Maschine weitest­ gehend vor Gefahren zu schützen sowie gefährliche oder wartungsbedürftige Zu­ stände an Anlagen bzw. Anlagenteilen anzuzeigen und gegebenenfalls die Pro­ duktion zu unterbrechen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Fehler-Diagnose und -Analysesystem zu entwickeln, das nicht nur Informationen zum aktuellen Status einer komplexen, rechnergestützten Produktionsanlage bereithalten kann, sondern bei Ausfällen auch eine Ursachenermittlung ermöglicht und unterstützt. In dieser Hinsicht muß das Diagnose-System ferner in der Lage sein, historische bzw. zeitlich zurückliegende Daten zu speichern und für die Zukunft bereitzuhal­ ten. Trotz Speicherung großer Datenmengen unterschiedlichster Eigenschaften darf dabei der technische Prozeß sowie die diesen begleitenden Prozeßrechner nicht so spürbar belastet werden, daß dadurch die technischen Prozesse beein­ flußt und unzulässig verändert sowie die Verarbeitungsprozesse verlangsamt würden. Die anfallenden Prozeßdaten müssen in Echtzeit- und im Online-Betrieb auswertbar und im Fall einer Unregelmäßigkeit vor deren Auftreten analysierbar sein.
Zur Lösung dieses Aufgabenkomplexes wird bei einer Anordnung mit den ein­ gangs genannten Merkmalen erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß über wenig­ stens einem gemeinsamen Bus die Prozeßrechnerknoten mit wenigstens einem Diagnoserechnerknoten verbunden sind, in dem eine oder mehrere Diagnose­ dienste und/oder Funktionen implementiert sind, die dem oder den Prozessen und/oder dem oder den Prozeßrechnerknoten und/oder den darin ablaufenden Verarbeitungsprozessen zugeordnet sind. Die Prozeßrechnerknoten sind, wenn sie parallel und/oder gleichzeitig ablaufende technische Prozesse zu begleiten und/oder zu kontrollieren haben, in der Regel mit einem gemeinsamen Bus- System verbunden. An diesen läßt sich leicht noch ein zusätzlicher Rechnerkno­ ten ankoppeln, der dann die Diagnosedienste und/oder -funktionen vollziehen kann. Beispielsweise können dann die Prozeßrechnerknoten bei Bedarf Diagno­ sedienste vom Diagnoserechner in Anspruch nehmen. Da bei der digitalen rech­ nergestützten Begleitung und Kontrolle technischer Prozesse die Verarbeitung der Daten für die Steuerung, Regelung und Visualisierung weitestgehenst digital er­ folgt, können diese ohnehin vorhandenen digitalen Prozeßdaten mit der Erfindung effizient zur Analyse und Fehlerdiagnose ausgenutzt werden. In dem Diagnose­ rechner können, ähnlich eines "Werkzeugkoffers", die Module zumindest teilweise enthalten sein, die das Analysieren der Zustände der Produktionsanlagen, ange­ paßt an den jeweiligen Automatisierungsgrad, ermöglichen. Ferner ist mit der An­ schaltung des Diagnoserechners als in sich autarkes System nur eine minimale Belastung der bereits arbeitenden Rechnerarchitekturen vor allem hinsichtlich ih­ res Arbeitsspeichers verbunden. Zweckmäßig können die Diagnosedienste und -funktionen auch auf Diagnoserechner- und Prozeßrechnerknoten verteilt ablaufen, so daß sich die volle Rechenleistung aller angeschlossenen Rechnerknoten nut­ zen läßt.
Bei mikroprozessorgesteuerten Systemen ist es anzustreben, wesentliche inter­ nationale Vorschriften und Richtlinien einzuhalten. Dies trifft insbesondere auf die Kommunikation unterschiedlicher autonomer Systeme zu. Darin sind entspre­ chende Nachrichten, Übermittlungsprotokolle und Feldbussysteme integriert. Im Antriebsbereich sind schnelle Feldbussysteme mit Bus-Topologien leistungsfähi­ ger Rechnernetze zu verbinden. Insbesondere mit an sich bekannter Direktan­ triebstechnik hat sich ein hochdynamisches Antriebskonzept durchgesetzt. Dazu ist die Ankopplung des erfindungsgemäßen Diagnoserechners ohne weiteres möglich. Mit diesem können relevante analoge und digitale Daten auch direkt aus dem technischen Prozeß beispielsweise über Analog-Digitalwandler selbständig aufgezeichnet werden. Es können Strategien und Algorithmen implementiert sein, die ein sicheres Erkennen von Störungen gewährleisten. Die Prozeßrechnerkno­ ten sind aufgrund der Bus-Kompatibilität vom Diagnoserechnerknoten ansprech­ bar. Bei notwendigem Baugruppenwechsel in einem Prozeßrechnerknoten lassen sich die aktuellen Softwareparameter mittels Download auch dem Diagnoserech­ ner eingeben. Mittels grafischer Bedienoberfläche ist eine einfache Bedienung des Diagnoserechners gewährleistet. Darin können Userbereiche mit Passwort­ schutz konfigurierbar sein.
Mit besonderem Vorteil ist der Diagnoserechner dem oder den Prozeßrechnern im Rahmen einer Master/Slave-Hierarchie übergeordnet. Damit kann der Diagnose­ rechner mit Priorität gegenüber den meisten sonstigen Verarbeitungsprozessen in den Prozeßrechnern beispielsweise sicherheitsrelevante Prozeßdaten zu jedem Zeitpunkt anfordern.
Nach einer anderen Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Dia­ gnoserechner mit einer oder mehreren feldorientierten Schnittstellen, beispiels­ weise Analog/Digitalwandler, Impulszähler und/oder Binärschalter versehen. Dies kann durch Einbau einer Mikrocontrollerkarte bzw. eines Mikrocontrollernetzes (optional und anwenderspezifisch) erfolgen, die bzw. das für direktes Einlesen von analogen und digitalen Meßwerten vorgesehen ist. Als Übertragungsmedium kön­ nen dabei störungssichere Lichtwellenleiter dienen.
Zur Lösung des oben genannten Aufgabenkomplexes wird bei einem rechnerge­ stützten System zur Fehlerdiagnose mit den eingangs genannten Merkmalen er­ findungsgemäß vorgeschlagen, ein Nachrichterservermodul vorzusehen, das über auf den Diagnose- und Prozeßrechnerknoten implementierte Nachrichtenproto­ kolltreiber Prozeßdaten aus dem Prozeßrechnerknoten wiederholt ausliest, und daß ferner ein Datenbankmodul vorgesehen ist, das die vom Nachrichtenserver­ modul erhaltenen Daten für den späteren Zugriff durch das Nachrichtenservermo­ dul speichert und/oder archiviert, wobei das Bedienmodul mit dem Nachrichten­ servermodul und dem Datenbankmodul zumindest teilweise unter der Kontrolle des Betriebssystems im Diagnoserechnerknoten kommuniziert. Mit dem Zusam­ menspiel des Nachrichtenservermoduls und des Datenbankmoduls ist eine Mög­ lichkeit geschaffen, prozeßrelevante Daten insbesondere in Echtzeit mitzuproto­ kollieren. Daraus läßt sich im Nachhinein die Ursache für etwaige Störungen und Ausfälle und Schadensfälle objektiv ermitteln. Aufgrund der Nachrichtenproto­ kolltreiber auf Diagnose- und Prozeßrechnerknoten, die gegebenenfalls durch Echtzeit-Datenkanäle ergänzt sein können, ergibt sich für das Nachrichtenserver­ modul ein ständiges Überwachungsauge in jedem Prozeßrechnerknoten.
Um die Steuerung und Administration für die Archivierung von Prozeßdaten in dem Datenbankmodul zu gewährleisten, ist mit besonderem Vorteil ein mit dem Datenbankmodul und/oder dem Nachrichtenservermodul zusammenwirkendes Parametriermodul vorgesehen, das zur Identifikation und/oder Interpretation der vom Nachrichtenservermodul aus den Prozeßrechnerknoten gelesenen Prozeßda­ ten und/oder zur Steuerung von deren Ablage und/oder Verwaltung und/oder Ausgabe im/aus dem Datenbankmodul ausgelegt ist. Dieses Parametriermodul kann gleichsam das Steuerwerk für die Datenbank und/oder auch für den Nach­ richtenserver bilden. Vorzugsweise ist es ausschließlich über das Betriebssystem konfigurierbar, so daß Kundenbenutzer nicht darauf ohne weiteres zugreifen kön­ nen. Gleichzeitig ergibt sich eine übersichtliche Aufteilung der anfallenden Infor­ mationen derart, daß im Datenbankmodul ausschließlich Prozeßdaten und im Pa­ rametriermodul ausschließlich Steuerparameter für die Behandlung der Prozeßda­ ten abgelegt sind. Mit dem Parametriermodul lassen sich insbesondere das Nachrichtenservermodul, das Datenbankmodul und/oder die Prozeßrechnerkno­ ten für verschiedenste Zwecke konfigurieren und nutzen. Selbst die Art und Weise der Meldung von Ausfällen, Störungen oder Änderungen im technischen Prozeß läßt sich über den Parametriermodul einstellen (Meldungsparametrierung).
Grundsätzlich ist es ausreichend, wenn Nachrichtenservermodul und Datenbank­ modul direkt miteinander kommunizieren, und das Parametriermodul direkt nur auf den Datenbankmodul einwirkt. Alternativ ist es denkbar, daß der Nachrichten­ server auch direkt Steuersignale und Informationen vom Parametriermodul emp­ fängt. Nach einer weiteren Alternative ist das Datenbankmodul lediglich mit dem Parametriermodul verbunden, das seinerseits dann auch direkt mit dem Nachrich­ tenserver kommuniziert.
Damit bei technischen Prozessen mit hoher Dynamik, insbesondere bei hochdy­ namischen Antriebsvorgängen, die Diagnose von Fehlern und die Ursachenermitt­ lung korrekt erfolgen kann, ist es von Vorteil, wenn das Betriebssystem für Multi­ tasking ablaufen kann (beispielsweise durch Verwendung von WINDOWS NT). Für Anwendungen des Diagnosesystems, bei denen keine Direktantriebstechnik zu diagnostizieren ist, kann gleichwertig das Betriebssystem WINDOWS 3.1 ohne Multitasking eingesetzt werden.
Damit über das Nachrichtenservermodul in Verbindung mit dem Datenbank- und Parametriermodul Störungen erkannt werden, ist es zweckmäßig, mit diesen Mo­ dulen gekoppelte Tabellen zum Vergleich von alten und neuen Prozeßdaten glei­ chen Typs anzulegen. Wird eine Störung erkannt, kann vom Parametriermodul aus die Zuweisung eines Echtzeit-Datenkanals (Real-Time Pipe) an den von der Störung betroffenen Prozeßrechnerknoten erfolgen. Über das Nachrichtenserver­ modul läßt sich dann das Auslesen dieses Echtzeit-Datenkanals anstoßen, und die ausgelesenen Prozeßdaten werden in der Datenbank für die spätere Auswer­ tung und Ursachenermittlung abgespeichert.
Der Realisierung der Echtzeit-Datenkanäle können an sich bekannte Pufferspei­ cher oder Warteschlangen dienen, die im Diagnose- und/oder Prozeßrechnerkno­ ten physikalisch abgelegt sind.
Zur Lösung des eingangs genannten Aufgabenkomplexes wird bei einem Verfah­ ren mit den eingangs genannten Merkmalen unter Verwendung des zuvor erläu­ terten Diagnose-Systems vorgeschlagen, daß das Nachrichtenservermodul wie­ derholt von dem Prozeßrechnerknoten Kennwerte und sonstige Daten, welche die technisch-physikallischen Prozesse und/oder Verarbeitungsprozesse charakteri­ sieren, anfordert und ein liest und diese neuen Prozeßdaten mit dem auf voraus­ gegangene Prozeßdaten gleichen Typs basierenden Prozeßabbild aus dem Da­ tenbankmodul vergleicht, und im Falle von Änderungen und/oder Störungen ein aktualisiertes Prozeßabbild generiert und in das Datenbankmodul eingetragen wird, sowie ein Anzeigeprogramm in Verbindung insbesondere mit dem Bedien­ modul und/oder einem bedienerorientierten Prozeßrechnerknoten, beispielsweise Leitstandsrechner, parametrisiert wird. Jede Änderung, jedenfalls wenn sie nicht vorab spezifiziert ist, löst also eine Aufzeichnung von Daten entsprechend den Prozeß- bzw. Verarbeitungsprozeßsignalen in die Datenbank aus. Die Änderung oder auch Störung wird durch ständigen, vorzugsweise zyklischen Alt- /Neuvergleich gleichartiger Prozeßdaten erkannt, die zu unterschiedlichen Zeit­ punkten vom Nachrichtenserver angefordert wurden. Bei diesem Konzept wird der Vorteil erzielt, daß die Speicherkapazität des Diagnose-Systems nur dann außer­ ordentlich belastet wird, wenn ungewollte Änderungen oder Störungen, die nicht dem spezifizierten Normalverlauf des Prozesses entsprechen, auftreten. Alle nacheinander anfallenden Prozeßdaten brauchen jedenfalls nicht abgespeichert zu werden; eine die Historie bildende Serie von Prozeßdaten wird nur dann ge­ speichert beibehalten, wenn sie zur Ermittlung der Ursache von Störungen benö­ tigt wird, die bei oder unmittelbar nach dieser Serie aufgetreten sind.
Aufgrund der hohen Anforderungen an die Schnelligkeit der Datenübetragung ist es zweckmäßig, die Prozeßdaten zwischenzuspeichern, sei es in einer Pipe, Warteschlange, Tabelle oder dergleichen. Vor allem ein Tabellenmodul eignet sich dazu, den genannten Alt-/Neuvergleich zwischen frisch angeforderten und älteren, in der Datenbank archivierten Prozeßdaten durchzuführen.
Nach einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Pa­ rametriermodul des Diagnose-Systems dazu verwendet, die Bus-Adressen, Typ, Identifikationsangaben, interne Bezeichnungen, Überwachungsflag und derglei­ chen jeweils spezifisch für die Prozeßrechnerknoten bereitzuhalten für den Zugriff durch das Datenbank- und/oder Nachrichtenservermodul. Insbesondere kann das Parametriermodul dazu verwendet werden, dem Datenbank- und/oder Nachrich­ tenservermodul die Angaben zu machen bzw. die Parameterwerte zu liefern, die für die Änderungs- und/oder Störungserkennung der neu eingelesenen Prozeßda­ ten mit den historischen Prozeßdaten notwendig sind. Dies kann beispielsweise über Zeiger- oder indirekte Adressierung erfolgen: Wird beispielsweise aus einem Prozeßrechnerknoten, der direkten Zugriff auf die Drehzahl eines Elektroantriebs hat, ein Prozeßdatum für die aktuelle Drehzahl angefordert, können vom Nach­ richtenservermodul gleichzeitig über Zeiger-Adressierung oder relative Adressie­ rung indirekt auf Informationen bzw. Parameterwerte für zulässige Grenzwerte der Drehzahlhysterese zugegriffen werden. Von diesen Parameterwerten kann das Datenbankmodul und/oder der Parametriermodul selbst dann entlastet sein, was deren Speicherkapazität förderlich ist.
Der nachträglichen, objektiven Erforschung von Ursachen für aufgetretene Stö­ rungen dient es, wenn nach einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Diagnose-Systems mit Echtzeit-Datenkanälen bei Erken­ nung von Änderungen oder Störungen durch das Nachrichtenserver- und/oder Parametriermodul dem oder den betroffenen Prozeßrechnerknoten je ein Echt­ zeit-Datenkanal zugewiesen wird, der in das Datenbankmodul für die spätere, nachträgliche Auswertung einmündet. Dabei ist es von Vorteil, wenn in einem sol­ chen Störungsfall der Echtzeit-Datenkanal Priorität gegenüber sonstigen Daten­ übertragungsprozessen auf der Basis von Warteschlangen oder Pufferspeichern besitzt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfin­ dung sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1 in schematisch-grafischer Darstellung die Grobstruktur einer frei konfigurierbaren Diagnoseanordnung nach der Erfindung,
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Software-Strukturbild für das frei konfigurierbare Diagnosesystem nach der Erfindung, und
Fig. 3 ein vereinfachtes Flußdiagramm des Diagnoseverfahrens nach der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 sind an einem ersten Bus 1 zwei gegebenenfalls zueinander redun­ dante Leitstand-Prozeßrechner 2a, 2b, zwei gegebenenfalls auch zueinander red­ undante Steuerprozeßrechner 3a, 3b sowie eine Mehrzahl Feldprozeßrechner 4a, 4b, 4c, 4d, 4e parallel angeschaltet. Die Steuerprozeßrechner 3a, 3b sind vor­ zugsweise frei programmierbar ausgelegt. Die Feldprozeßrechner 4a-4e zeich­ nen sich durch direkte Zugriffsmöglichkeiten auf technisch-physikalisch Prozesse aus beispielsweise auf die Antriebsvorgänge von Elektromotoren 5 mit vorgeschal­ teten Umrichtergeräten 6. Die Feldprozeßrechner 4a-4e sind den Steuerprozeß­ rechnern 3a, 3b, welche die globalen Steuerungs- und Regelstrategien liefern, sowie den Leitstand-Prozeßrechnern 2a, 2b hierarchisch untergeordnet. Ein Dia­ gnoserechner 7 ist über einen zweiten Bus 8 unmittelbar mit den Leitstand- Prozeßrechnern 2a, 2b verbunden. Über diese kann der Diagnoserechner 7 mit­ telbar auch mit den Steuerprozeßrechnern 3a, 3b kommunizieren. Alternativ ist es denkbar, daß der Diagnoserechner über ein an sich bekanntes Dual-Port-RAM mit dem oder den Steuerprozeßrechnern 3a, 3b kommuniziert. Zweckmäßig arbeitet der zweite Bus 8 an, dem die Leitstand-Prozeßrechner 2a, 2b und der Diagnose­ rechner 7 parallel angeschaltet sind, nach dem an sich bekannten Standardproto­ koll TCP/IP (Transport Control Protocol/Interface Program). Zu dem zweiten Bus 8 sternartig angeordnet ist noch ein dritter Bus 9, der beispielsweise als serieller Feldbus nach dem Standard RS 485 ausgeführt sein kann. Daran parallel ange­ schaltet sind die Feldprozeßrechner 4a-4e. Über den zweiten und dritten Bus 8, 9, die in dem Diagnoserechner 7 sternartig zusammenlaufen, ist dieser den son­ stigen Prozeßrechnern 2a-4e in einem Hierarchieverhältnis nach dem Ma­ ster/Slave-Prinzip übergeordnet. Ferner ist der Diagnoserechner 7 mit einem ISDN (Intergrated Service Digital Network)-Anschluß 10 versehen, wodurch die Möglichkeit einer Ferndiagnose gegeben ist.
Grundsätzlich ist das frei konfigurierbare Diagnosesystem gemäß Fig. 2 zur Erfül­ lung folgender Anforderungen ausgelegt:
  • - selbständiges Aufzeichnen relevanter, digitaler Prozeßdaten sowie auch analoger Meßwerte über Analog-Digitalwandler unmittelbar von den technischen Prozessen,
  • - sicheres Erkennen von Störungen nicht nur in den technischen Prozessen, sondern auch in den Verarbeitungsprozessen der zugeordneten Prozeßrechnerknoten,
  • - Abholung aller relevanten Prozeßdaten der angeschlossenen Prozeßrechnerknoten über den oben angesprochenen Echtzeit- Datenkanal, wenn Anlagenstörungen vorliegen,
  • - Ansprechbarkeit aller Prozeßrechnerknoten innerhalb der Systemanordnung (Fig. 1) insbesondere über das Master/Slave- Verhältnis zwischen Diagnoserechner und Prozeßrechnerknoten,
  • - bei notwendigem Baugruppenwechsel im System Übergabe der aktuellen Softwareparameter mittels Download,
  • - Anbindung des Diagnosesystems gemäß Fig. 2 an das öffentliche Telefonnetz beispielsweise mittels Modem oder dem ISDN-Anschluß 10 gemäß Fig. 1,
  • - einfache Bedienung des Diagnosesystems mittels grafischer Bedieneroberfläche,
  • - Konfigurierbarkeit von User-Bereichen mit Passwordschutz,
  • - konfigurierbare Client/Server-Struktur,
  • - Bereitstellung konfigurierbarer Datenlisten.
Zur Erfüllung dieses Anforderungsprofils dienen die in Fig. 2 gezeigten Software­ module, dargestellt in einer vereinfachten Übersicht. Dabei gliedern sich die we­ sentlichen Module in das Betriebssystem 11 mit modular aufgebauten Proto­ kolltreibern 12, dem Message bzw. Nachrichten-Server 13, dem Bedienmodul 14 und der relationalen Datenbank 15. Der mit dem seriellen Bus 9 verbundene Pro­ tokolltreiber 12a stellt eine universelle serielle Schnittstelle (USS) dar, wie es Standard ist. Der weitere Protokolltreiber 12b, der einem Fernservice bzw. einer Ferndiagnose 16 dient, ist ein Submodul des Betriebssystems "WINDOWS NT 3.51", bekannt unter der Bezeichnung "RAS" (Remote Access Service). Der dritte Protokolltreiber 12c, der der Nachrichtenübermittlung mit dem Fremdsystem 17 über dem zweiten BUS 8 (vgl. Fig. 1) dient, ist bereits oben anhand von Fig. 1 er­ läutert. Der zweite Protokolltreiber 12b (RAS) arbeitet, wie an sich bekannt, mit einem Modem. Als Netzwerk-Verknüpfung oder -erstreckung für das Diagnosesy­ stem 18 zum Fremdsystem 17 (beispielsweise die Prozeßrechner 2a-4e gemäß Fig. 1) kann das an sich bekannte Ethernet dienen. Als Kommunikationsverbin­ dung 19 zwischen dem Betriebssystem 11 und dem Nachrichtenserver 13 wird zweckmäßig eine an sich bekannte Laufzeitbibliothek (DLL - Dynamic Library Link) verwendet. Als Kommunikationsverbindung 20 zwischen dem Nachrichten­ server 13 und dem Bedienmodul 14 dient eine dynamische Programmkommuni­ kation zwischen Anwendungen (DDE - Dynamic Date Exchange). Dem Informati­ onsaustausch zwischen der Datenbank 15 einerseits und dem Nachrichtenserver 13 bzw. Bedienmodul 14 andererseits dienen je eine Kommunikationsverbindung 21 bzw. 22, die mit einer Datenmanipulationssprache für das Wiederauffinden und für den Änderungsdienst einer relationalen Datenbank (SQL) arbeiten. Mit beson­ derem Vorteil ist noch ein Parametrierungsmodul 23 vorgesehen, das mit der Da­ tenbank 15 in einer Kommunikationsverbindung 24 steht, die ebenfalls nach SQL arbeitet. Alternativ oder zusätzlich kann das Parametriermodul 23 über eine (gestrichelt angedeutete) Kommunikationsverbindung 25 direkt an den Nachrich­ tenserver 13 angekoppelt sein.
Zur Funktionsweise des Diagnose-Systems 18 in Fig. 2 wird folgendes ausgeführt:
Durch den Nachrichtenserver 13 ergibt sich die Verbindung zwischen den Prozeß­ rechnerknoten 2a-4e (Fig. 1) bzw. den zugehörigen technisch-physikalischen Prozessen einerseits und dem Prozeß-Abbild bzw. der Datenbank 15 sowie des Bedienmoduls 14 andererseits. Über den USS-Protokolltreiber 12a wird nach dem Master/Slaveprinzip gearbeitet, wobei das Diagnosesystem 18 den Master, und die Prozeßrechnerknoten 2a-4e die Slaves darstellen. Das Diagnosesystem 18 bzw. der entsprechende Diagnoserechner 7 (Fig. 1) stellt zyklisch Anforderungen an die Prozeßrechnerknoten 2a-4e und wartet auf die entsprechende Antwort. Insbesondere entsprechend der Vorgabe des Parametriermoduls 23 werden Pro­ zeßwerte repräsentierende Prozeßdaten zyklisch von den Prozeßrechnerknoten 2a-4e abgefragt. Ergeben sich durch Alt-/Neuvergleich (vgl. Fig. 3) Änderungen, werden diese im Hauptspeicher-Prozeßabbild aktualisiert. Sind aufgrund des - kundenspezifisch - programmierten Parametriermoduls 23 weitere Überprüfungen oder Aktionen notwendig, werden diese veranlaßt, insbesondere Schreiben in die Datenbank 15. Bei einer derartigen Weiterverarbeitung der Prozeßdaten ist si­ cherzustellen, daß der Nachrichtenserver 13 in seiner zyklischen Verarbeitung nicht behindert wird. Deshalb sind, falls notwendig, weitere Prozesse über Warte­ schlangen-Funktionen zu aktivieren, um die Verarbeitung vom Telegramm/Daten- Verkehr zeitlich zu entkoppeln. Wird eine Änderung als Störung erkannt, dann kann dieser Störung insbesondere aufgrund des Parametriermoduls 23 ein Echt­ zeit-Datenkanal zugeordnet sein. Dessen Auslesen wird angestoßen, und die zur Störung gehörigen Prozeßdaten in dem Datenbank für die spätere Auswertung der Historie abgespeichert.
Das Bedienmodul 14 umfaßt folgende Funktionen:
  • - Grafische Darstellung von Prozeßwerten, insbesondere deren zeit­ licher Verlauf, wobei zwischen Echtzeit oder historischer Darstellung der in der Datenbank 15 archivierten Prozeßdaten gewählt werden kann,
  • - Logbuchfunktionen über die erfaßten Störungen ("Störmeldelogbuch" über die Historie),
  • - Sichern/Laden von Parametersätzen im Download-Verfahren insbe­ sondere in das Parameteriermodul 23 und/oder in die über den seriellen Bus 9 angekoppelten Prozeßrechnerknoten 2a-4e,
  • - Bearbeiten von in der Datenbank 15 archivierten Parametersätzen,
  • - Online-Änderungen einzelner Parameter der angeschlossenen Prozeßrechnerknoten 2a-4e,
  • - Auswerte- und Analysefunktionen insbesondere im Zusammenhang mit dem oben genannten "Störmeldelogbuch",
  • - Bereitstellen von Daten für Systeme außerhalb des frei konfigurier­ baren Diagnosesystems 18 beispielsweise durch Modem- und/oder ISDN-Anschluß,
  • - Ein-/Ausschalten der Erfassung/Archivierung in der Datenbank 15.
Alle diese Funktionen und Dienste können entweder direkt vor Ort am Diagnose­ rechner 7 oder über Remote Access Service (Modem) zur Ferndiagnose betätigt werden.
Im Parametriermodul werden für jeden angeschlossenen Prozeßrechnerknoten 2a -4e folgende Angaben hinterlegt;
  • - Adresse im maschinen- bzw. prozeßnahen RS 485-Feldbus,
  • - Typ des Knotens bzw. der Komponente (z. B. firmenspezifisch, Steuerungssystem, digitaler Signalprozessor usw.),
  • - Bezeichnung zum Einsatz als Variable,
  • - Ein-/Ausschalten oder Ein-/Ausblenden der Überwachung des betreffenden Prozeßrechnerknotens.
Für die Parameter und Werte der einzelnen Prozeßrechnerknoten werden folgen­ de Angaben benötigt:
  • - Parameternummer, welche die Adressierung des Parameters inner­ halb eines Prozeßrechnerknotens beschreibt;
  • - Parametergruppe, in der verschiedene Parameter vor allem unter­ schiedlicher Prozeßrechnerknoten (z. B. digitaler Signalprozessor und Umrichter) komponentenübergreifend zu logischen Gruppen zusammengefaßt werden;
  • - Beschreibung des Parameters durch Hinterlegung eines beschrei­ benden Klartextes;
  • - Parameter-Format, wobei folgende Darstellungsformate unterschie­ den werden:
  • - Wort: ganzzahliger Wert 16 Bit-Integer;
  • - Doppelwort: ganzzahliger Wert 32 Bit-Integer;
  • - Gleitkomma: 32 Bit-Gleitkommawert nach IEEE;
  • - Parameter-Typ zur Angabe, wie der Inhalt eines Parameters zu in­ terpretieren ist (prinzipiell wird unterschieden zwischen Status- /Steuerworten (Bitfelder), die bestimmte Zustände bzw. Zustands­ vorgaben widerspiegeln, und Wertanzeigen bzw. Wertangaben; Beispiele für Statusworte sind Zustände wie "ein/aus", "frei/gesperrt", für Wertanzeigen "Drehzahl-Istwert", "Regeldifferenz");
  • - Angaben für Grenzwerte, wobei obere und untere Grenzwerte direkt oder indirekt angegeben sein können (bei der direkten Angabe wer­ den hier die Werte festgelegt; indirekte Grenzwerte verweisen auf Parameter in einer beliebigen, angeschlossenen Prozeßrechner­ komponente);
  • - Überwachung (Erfassung) einzelner Parameter kann ein- oder aus geschaltet werden;
  • - Die Grenzwertüberwachung für einzelne Parameter kann ein- oder ausgeschaltet werden;
  • - Parametrierung der Meldung, die beschreibt, wie bestimmte Ereig­ nisse an übergeordnete Systeme weiterzumelden sind, z. B. Grenz­ wertverletzungen, Auftreten von bestimmten Zuständen oder Störungen;
  • - Echtzeit-Datenkanal (Real-Time-Pipe - RTP), der für zeitkritische Werte in einem angeschlossenen Prozeßrechnerknoten (z. B. digita­ ler Signalprozessor) geführt wird, wobei in einer Art Ringpuffer die Werte in Echtzeit mitprotokolliert, sozusagen "mitgefilmt" werden (tritt eine Störung auf und ist dieser Störung eine RTP zugeordnet, wird diese RTP vom frei konfigurierbaren Diagnosesystem 18 ausgele­ sen, so daß der zeitliche Verlauf dieses Wertes vor Auftreten der Störung insbesondere für die objektive Ursachenermittlung auswert­ bar ist).
Gemäß Fig. 2 ist im Zusammenhang vor allem mit dem Bedienmodul 14 ein Onli­ ne-Anbindungsmodul 26 implementiert. Zusätzlich kann dieses auch mit anderen Software-Modulen in Verbindung treten (gestrichelt angedeutet). Das Online- Anbindungsmodul 26 ermöglicht beispielsweise in Verbindung mit dem Bedien­ modul 14 das Ansprechen aller Daten und/oder Parameter der Prozeßrechnerkno­ ten 2a-4e in Echtzeit (während des laufenden Prozesses). Dies könnte direkt vom Diagnoserechner 7 oder über Modemanbindung erfolgen. Damit ist die Mög­ lichkeit einer Optimierung von Daten und Parametern geschaffen (z. B. Anpassung der Reglerparameter an Verschleiß von Maschinenelementen im technisch­ physikalischen Prozeß). Ein Spezialist braucht bei Modemanbindung oder Einsatz sonstiger Mittel zur Datenfernübertragung nicht vor Ort zu sein. Zudem können die (wichtigen) Unterprogramme beispielsweise des Bedienmoduls 14 über das Onli­ ne-Anbindungsmodul 26 auf Ferndiagnose umgeschaltet werden.
Zur Ferndiagnose und Anbindung an Netztopologien können vom Betriebssystem 11 folgende Funktionen zur Verfügung gestellt werden:
  • - Remote Access Service (RAS - Ferndiagnose über Modem);
  • - Netzwerk-Anbindung (lokale Netze, Fremdsysteme 17) über TCP/IP und Ethernet (Novell).
Das Nachrichtenservermodul 13 stellt die Echtzeit-Kommunikation zwischen den technischen Prozessen und den darauf in Echtzeit zugreifenden Prozeßrechner­ knoten 2a-4e sowie den sonstigen Prozeßrechnerknoten 2a, 2b, 3a, 3b und dem Bedienmodul 14 her. Diese Funktion ist vorzugsweise in der Programmiersprache C/C++, um eine schnelle Bearbeitungsgeschwindigkeit zu erreichen. Gemäß Fig. 3 wird durch das Programm-Teilmodul 27 über das USS-Protokoll bzw. den ent­ sprechenden Protokolltreiber 12a das Prozeßdatum bzw. die Prozeßdaten von den unterlagerten Systemen mit technischen Prozessen und Prozeßrechnerkno­ ten 2a-4e angefordert und in beispielsweise einer internen Tabelle gespeichert. Die Speicherung erfolgt aufgrund einer Interpretation des eingelesenen Prozeßda­ tums gemäß Teilmodul 28 insbesondere in Kombination mit dem Parametriermo­ dul 23. Daraufhin erfolgt gemäß Verzweigungsmodul 29 eine Abfrage, ob zwi­ schen der letzten Speicherung von Prozeßdaten und den aktuellen Prozeßdaten eine Änderung festzustellen ist. Wenn ja, wird über den Zweig 30 in das Teilmodul 31 verzweigt, mit dem eine Aktualisierung des vom Nachrichtenserver 13 generier­ ten Prozeßabbilds erfolgt. Sodann wird gemäß Teilmodul 32 das aktualisierte Pro­ zeßabbild in der Datenbank 15 archiviert. Zur Vermeidung von Datenverlust kann das Abspeichern in die Datenbank 15 über ein oder mehrere Warteschlangen oder sonstige Zwischenpuffer erfolgen. Zweckmäßig wirkt auf dem Datenbankein­ trag das Parametriermodul 23 steuernd und/oder administrativ ein. Nachfolgend kann gemäß Teilmodul 33 optional noch eine Ausgabe an den Bediener oder Be­ nutzer erfolgen, sei es über den Diagnoserechner 7 oder über einen der Leitstand- Prozeßrechnerknoten 2a, 2b. Sodann kann die in Fig. 3 dargestellte Programm­ schleife von vorne beginnen. Wird beim Alt-/Neu-Vergleich gemäß Verzwei­ gungsmodul 29 keine Änderung festgestellt, wird über den zweiten Programm­ zweig 34 ebenfalls an den Anfang der Programmschleife zurückgekehrt.

Claims (28)

1. Anordnung zur Fehler-Diagnose und/oder -Analyse eines oder mehrerer technisch-physikalischer Prozesse (5, 6), insbesondere elektrischer An­ triebsvorgänge, die unter der Steuerung, Regelung und/oder Überwachung durch einen oder mehrere Prozeßrechnerknoten (2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e) ablaufen, dadurch gekennzeichnet, daß über wenigstens einen gemeinsamen Bus (8, 9) die Prozeßrechnerknoten (2a-4e) mit wenigstens einem Diagnoserechnerknoten (7) verbunden sind, in dem eine oder mehrere Diagnosedienste und/oder -funktionen (12, 13, 15) implementiert sind, die dem oder den Prozessen (5, 6) und/oder dem oder den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) und/oder den darin ablaufenden Verar­ beitungsprozessen zugeordnet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, mit einer hierarchischen Struktur der Prozeß­ rechnerknoten (2a-4e) untereinander, gekennzeichnet durch separate, je­ weils einer Hierarchiestufe zugeordnete Bussysteme (8, 9), über die die Prozeßrechnerknoten (2a-4e) der jeweiligen Hierarchiestufe mit dem Dia­ gnoserechnerknoten (7) vorzugsweise in Sternanordnung kommunizieren.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer (9) der separaten Busse (8, 9) für serielle Informationsübertragung ausgelegt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Diagnoserechnerknoten (7) den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) im Rahmen einer Master/Slave-Hierarchie übergeordnet ist.
5. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Prozeßrechnerknoten (2a, 2b) bedienerorientiert, beispielsweise als Leitstandrechner, und ein oder mehrere andere Prozeßrechnerknoten (3a, 3b) steuerungsorientiert, beispielsweise als freiprogrammierbare Steue­ rungen, ausgelegt sind, und diese Prozeßrechnerknoten (2a-3b) über einen gemeinsamen ersten Bus (1) miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Diagnoserechnerknoten (7) über einen zweiten separaten Bus (8) mit entweder dem oder den bedienerorientierten (2a, 2b) oder dem oder den anderen, steuerungsorientierten Prozeßrechnerknoten (3a, 3b) in Verbindung steht und mittelbar über diese auch mit dem oder den steuerungsorientierten beziehungsweise dem oder den bedienerorientierten Prozeßrechnerknoten (2a-3b) kommuniziert.
6. Anordnung nach Anspruch 5, mit einem oder mehreren feldorientierten, nämlich direkt auf den Prozeß mittels Sensoren und Stellglieder einwirken­ den oder zugreifenden Prozeßrechnerknoten (4a-4e), beispielsweise digita­ le Signalprozessoren und/oder Antriebsregler, die über den ersten Bus (1) mit den sonstigen Prozeßrechnerknoten (2a-3b) in Verbindung stehen, da­ durch gekennzeichnet, daß der Diagnoserechnerknoten (7) über einen drit­ ten separaten Bus (9), der vorzugsweise für serielle Informationsübertra­ gung ausgelegt ist, mit dem oder den feldorientierten Prozeßrechnerknoten (4a-4e) verbunden ist.
7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Diagnoserechnerknoten (7) eine oder mehrere feldorien­ tierte Schnittstellen, beispielsweise Analog/Digitalwandler, Impulszähler und/oder Binärschalter, und/oder ein oder mehrere benutzerorientierte Schnittstellen, beispielsweise Tastatur und/oder Bildschirm, aufweist, die für analoge, digitale und/oder telekommunikative Datenfernübertragung ausge­ legt sind, beispielsweise Modem und/oder ISDN-Anschluß (10).
8. Rechnergestütztes System zur Fehler-Diagnose und/oder -Analyse eines oder mehrerer technisch-physikalischer Prozesse (5, 6), insbesondere elek­ trischer Antriebsvorgänge, für eine Anordnung nach einem der vorange­ henden Ansprüche, in der wenigstens ein Diagnoserechnerknoten (7) mit einem oder mehreren Prozeßrechnerknoten (2a-4e) kommuniziert, und mittels eines Bedienmoduls (14) Daten, Befehle und/oder Parameter ein­ und/oder ausgebbar sind, gekennzeichnet durch ein Nachrichtenserver­ modul (13), das über auf den Diagnose- und Prozeßrechnerknoten (7, 2a- 4e) implementierte Nachrichtenprotokolltreiber (12) Prozeßdaten aus den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) wiederholt ausliest, und ein Datenbankmodul (15), das die vom Nachrichtenservermodul (13) erhaltenen Daten für den späteren Zugriff durch das Nachrichtenservermodul (13) speichert und/oder archiviert, wobei das Bedienmodul (14) mit dem Nachrichtenservermodul (13) und dem Datenbankmodul (15) zumindest teilweise unter der Kontrolle des Betriebssystems (11) im Diagnoserechnerknoten (7) kommuniziert.
9. System nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein mit dem Datenbank­ modul (15) und/oder dem Nachrichtenservermodul (13) zusammenwirken­ des Parametriermodul (23) zur Identifikation und/oder Interpretation der vom Nachrichtenservermodul (13) gelesenen Prozeßdaten und/oder Steue­ rung von deren Ablage und/oder Verwaltung und/oder Ausgabe im/aus dem Datenbankmodul (15).
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachrichten­ servermodul (13) mit dem Parametriermodul (23) unmittelbar gekoppelt ist.
11. System nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Be­ triebssystem (11) wenigstens des Diagnoserechnerknotens (7) für Multitas­ king ausgelegt ist und/oder die Nachrichtenprotokolltreiber (12) als Submo­ dule ansteuert.
12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebssystem (11) einen oder mehrere Submodule zum Lesen, Be­ schreiben, Konfigurieren und/oder Ändern des Parametriermoduls (23) und/oder für Dienste zur Datenfernübertragung (12b-RAS) und/oder Anbin­ dung (12c-TCP/IP) an externe Rechner-Netzwerke aufweist.
13. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß in Verbindung mit dem Nachrichtenservermodul (13) eine oder mehrere Tabellen zum Vergleich von alten und neuen Prozeßdaten glei­ chen Typs, Warteschlangenfunktionen und/oder Pufferspeicher, die in Dia­ gnose- und/oder Prozeßrechnerknoten (7, 2a-4e) realisiert sind, für ausgele­ sene Prozeßdaten zur Entkopplung von nachfolgenden Prozeßdaten ange­ legt sind.
14. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Echtzeit-Datenkanäle für Prozeßdaten zwischen dem Nachrichtenservermodul (13) und einem oder mehreren Prozeßrechnerkno­ ten (2a-4e).
15. System nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Echt­ zeit-Datenkanäle mit der oder den Vergleichstabellen, Pufferspeichern und/oder Warteschlangen verbunden und/oder versehen sind, die in Dia­ gnose- und/oder Prozeßrechnerknoten (7, 2a-4e) realisiert sind.
16. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß das Nachrichtenservermodul (13) insbesondere in Verbindung mit dem oder den Echtzeit-Datenkanälen eine oder mehrere Prozeßdatenpipes auf den Diagnose- und/oder Prozeßrechnerknoten (7, 2a-4e) zum Auslesen oder Prozeßdaten von den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) aufweist.
17. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Echtzeit-Anbindungsmodul (26), das wenigstens mit dem Bedienmodul (14) gekoppelt ist und auf dieses derart einwirken kann, daß über das Be­ dienmodul (14) und das Nachrichtenservermodul (13) und gegebenenfalls den oder die Echtzeit-Datenkanäle Befehle, Parameter und/oder sonstige Daten zu den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) übermittelt werden und/oder das Bedienmodul (14) mit einer Schnittstelle (10) des Diagnoserechnerkno­ tens (7) für Datenfernübertragung gekoppelt wird.
18. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Struktur und Organisation nach dem Prinzip der an sich bekannten Client/Server-Architektur, indem Diagnoseprozesse, -funktionen und/oder -dienste (12, 13, 15) auf den Diagnose- und Prozeßrechnerknoten (7, 2a-4e) verteilt ablaufen.
19. Verfahren zur Fehler-Diagnose und/oder -Analyse eines oder mehrerer technisch-physikalischer Prozesse (5, 6), insbesondere elektrischer An­ triebsvorgänge, die unter der Steuerung, Regelung und/oder Überwachung durch einen oder mehrere Prozeßrechnerknoten (2a-4e) ablaufen, unter Verwendung eines Systems nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachrichtenservermodul (13) wieder­ holt von den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) Kennwerte und sonstige Daten, welche die technisch-physikalischen Prozesse (5, 6) und/oder Verarbei­ tungsprozesse charakterisieren, anfordert und einliest (27, 28) und diese neuen Prozeßdaten mit dem auf vorausgegangene ältere Prozeßdaten glei­ chen Typs basierenden Prozeßabbild aus dem Datenbankmodul (15) ver­ gleicht (29), und bei Änderung und/oder Störung ein aktualisiertes Prozeß­ abbild generiert (31) und in das Datenbankmodul (15) eingetragen (32) so­ wie gegebenenfalls ein Anzeigeprogramm (33) insbesondere in Verbindung mit dem Bedienmodul (14) und/oder einem bedienerorientierten Prozeß­ rechnerknoten (2a, 2b) parametrisiert werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die angeforder­ ten Prozeßdaten in einer Pipe, Warteschlange und/oder Tabelle zwischen­ gespeichert und bei Feststellung einer Änderung aufgrund Vergleichs (29) in das Datenbankmodul (15) zur Archivierung übertragen werden.
21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß ohne Änderung oder Störung beim Vergleich (29) das Prozeßabbild in der Daten­ bank (15) unverändert belassen wird.
22. Verfahren nach Anspruch 19, 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienmodul (14) zur Analyse und/oder grafischen Aufbereitung und Ausgabe der Prozeßdaten insbesondere an einen externen Bus (35), als Störmeldelogbuch, zum Laden und Sichern von Parametern in die Prozeß­ rechnerknoten (2a-4e) auch im Echtzeitbetrieb, zum Bearbeiten archivierter Daten und Parameter in der Datenbank (15), zum Ein- und Ausschalten des Betriebs der Prozeßdatenerfassung in Verbindung mit dem Nachrichtenser­ vermodul (13) und/oder des Betriebs der Archivierung in Verbindung mit dem Datenbankmodul (15) verwendet wird.
23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, unter Verwendung eines Systems nach Anspruch 9, nämlich mit Parametriermodul (23), da­ durch gekennzeichnet, daß darin die Bus-Adressen, Typ- Identifikationsangaben, interne Bezeichnung und Überwachungsflags der Prozeßrechnerknoten (2a-4e) hinterlegt sind.
24. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, unter Verwendung eines Systems nach Anspruch 9, nämlich mit Parametriermodul (23), da­ durch gekennzeichnet, daß darin die Werte beziehungsweise Parameter des oder der Prozeßrechnerknoten (2a-4e) aufgegliedert sind insbesondere nach Nummer beziehungsweise Adresse im betreffenden Prozeßrechner­ knoten (2a-4e), nach logischer Zugehörigkeit zu einer Gruppe, Kombination oder zu einem Typ von Parametern, nach Art der Meldung und/oder Ver­ fügbarkeit eines etwaigen Echtzeit-Datenkanals.
25. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, unter Verwendung eines Systems nach Anspruch 14, nämlich mit Echtzeit-Datenkanal, da­ durch gekennzeichnet, daß bei Erkennung einer Änderung oder Störung durch das Nachrichtenserver- und/oder Parametriermodul (13, 14) dem oder den betroffenen Prozeßrechnerknoten (2a-4e) gegebenenfalls durch das Parametriermodul (23) je ein Echtzeit-Datenkanal zugewiesen wird, der in das Datenbankmodul (15) für die spätere Auswertung eingelesen wird.
26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, unter Verwendung eines Systems nach Anspruch 17, nämlich mit Echtzeit-Anbindungsmodul (26), dadurch gekennzeichnet, daß dieses zur Echtzeit-Veränderung und/oder -Optimierung von Daten und Parametern im Parametrierungsmo­ dul (23) und/oder in dem oder den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) verwendet wird.
27. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Parametrier- und/oder Nachrichtenservermodul (23, 13) auf Parameterwerte, insbesondere wenn sie in den Prozeßrechnerknoten (2a-4e) abgelegt sind, mittels Zeiger- und/oder indirekter Adressierung zu­ greifen.
28. Verfahren nach Anspruch 27, unter Verwendung eines Systems nach An­ sprüche 13 und 14, nämlich mit zu Pufferspeichern und/oder Warteschlan­ gen parallel angelegten Echtzeit-Datenkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß Datenübertragungsprozesse in Echtzeit-Datenkanälen Vorrang vor de­ nen in Warteschlangen und/oder Pufferspeichern haben.
DE19614748A 1996-04-15 1996-04-15 Fehlerdiagnose-Verfahren Expired - Fee Related DE19614748C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE29623758U DE29623758U1 (de) 1996-04-15 1996-04-15 Fehlerdiagnose-System und Anordnung
DE19614748A DE19614748C2 (de) 1996-04-15 1996-04-15 Fehlerdiagnose-Verfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19614748A DE19614748C2 (de) 1996-04-15 1996-04-15 Fehlerdiagnose-Verfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19614748A1 true DE19614748A1 (de) 1997-10-16
DE19614748C2 DE19614748C2 (de) 2001-09-06

Family

ID=7791265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19614748A Expired - Fee Related DE19614748C2 (de) 1996-04-15 1996-04-15 Fehlerdiagnose-Verfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19614748C2 (de)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0932090A2 (de) * 1998-01-21 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Überwachungssystem für Anlagen
DE19831867A1 (de) * 1998-07-16 2000-01-20 Focke & Co Verfahren und System zum Erfassen von Betriebsdaten von Maschinen
EP1079287A1 (de) * 1999-08-24 2001-02-28 SEW-EURODRIVE GMBH & CO. Online-Diagnose für ein Diagnose-Gerät und Diagnose-Gerät
WO2001067196A1 (de) * 2000-03-09 2001-09-13 Cooper Power Tools Gmbh & Co. Betriebsnetzwerksystem
WO2003073186A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur automatischen aufzeichnung eines eingriffes in eine produktionsanlage
EP1359485A1 (de) * 2002-05-03 2003-11-05 Infineon Technologies AG Steuer- und Überwachungssystem
WO2004014022A2 (de) 2002-07-29 2004-02-12 Baumüller Anlagen-Systemtechnik GmbH & Co. Rechnernetzwerk mit diagnoserechnerknoten
DE10244427A1 (de) * 2002-09-24 2004-04-01 Siemens Ag Kommunikationssystem mit Teilnehmer mit Diagnoseeinheit
DE102006028424A1 (de) * 2006-06-21 2007-12-27 Volkswagen Ag Diagnosesystem und Diagnoseverfahren für ein Feldbussystem
DE19937515B4 (de) * 1999-08-09 2008-12-24 Abb Ag Verfahren und Anordnung zur selektiven Aufzeichnung von Meldungen
DE102008034418A1 (de) * 2008-07-23 2010-01-28 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System und Verfahren zum Betreiben eines Systems
US7659687B2 (en) 2004-06-22 2010-02-09 Bosch Rexroth Ag Intelligent drive
DE102009020151A1 (de) * 2009-05-06 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung und Bewertung von Kenngrößen einer elektrischen Energieversorgung
US20160239009A1 (en) * 2013-11-05 2016-08-18 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Trace data collection system, controller, motor control device, operation terminal, and trace data collection method
CN114063582A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 英特尔产品(成都)有限公司 用于监控产品测试过程的方法和装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903826B4 (de) * 1999-02-02 2006-03-30 Daimlerchrysler Ag System zur Überwachung einer Fertigungsanlage
CN104803167B (zh) * 2015-03-19 2017-03-01 广东名鳄服饰实业有限公司 一种成衣分布式控制系统及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4221841A1 (de) * 1991-07-04 1993-01-14 Fujitsu Ltd Zentralisiertes ueberwachungs-kontrollsystem zur zentralen ueberwachung mehrerer ueberwachter geraete

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4221841A1 (de) * 1991-07-04 1993-01-14 Fujitsu Ltd Zentralisiertes ueberwachungs-kontrollsystem zur zentralen ueberwachung mehrerer ueberwachter geraete

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Industrielle Kommunikation für alle Auf- gaben der Automatisierungstechnik" in engineering & automation 17 (1995) H.5, S.12,13 *
"Störungen auf der Spur", In: industrie-elektrik +elektronik 32 (1987) Nr. 8, S. 16-17 *
FÄRBER, Georg,: "Feldbus-Technik heute und morgen", In: Automatisierungstechnische Praxis 36 (1994) 11, S. 16-35 *
WECK/REUSCHENBACH/BARTAL: "Diagnose in der automatisierten Fertigung" in Industrie- Anzeiger 34/1989, S.27,28,31,32 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0932090A3 (de) * 1998-01-21 2000-09-20 Kabushiki Kaisha Toshiba Überwachungssystem für Anlagen
US6327510B1 (en) 1998-01-21 2001-12-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Plant supervisory system
EP0932090A2 (de) * 1998-01-21 1999-07-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Überwachungssystem für Anlagen
DE19831867A1 (de) * 1998-07-16 2000-01-20 Focke & Co Verfahren und System zum Erfassen von Betriebsdaten von Maschinen
DE19937515B4 (de) * 1999-08-09 2008-12-24 Abb Ag Verfahren und Anordnung zur selektiven Aufzeichnung von Meldungen
EP1079287A1 (de) * 1999-08-24 2001-02-28 SEW-EURODRIVE GMBH & CO. Online-Diagnose für ein Diagnose-Gerät und Diagnose-Gerät
US6772033B2 (en) 2000-03-09 2004-08-03 Cooper Power Tools Gmbh & Co. Manufacturing network system
WO2001067196A1 (de) * 2000-03-09 2001-09-13 Cooper Power Tools Gmbh & Co. Betriebsnetzwerksystem
US7006877B2 (en) 2002-02-22 2006-02-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for automatically recording an intervention in a production facility
WO2003073186A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur automatischen aufzeichnung eines eingriffes in eine produktionsanlage
EP1359485A1 (de) * 2002-05-03 2003-11-05 Infineon Technologies AG Steuer- und Überwachungssystem
US7159152B2 (en) 2002-05-03 2007-01-02 Infineon Technologies Ag System with a monitoring device that monitors the proper functioning of the system, and method of operating such a system
WO2004014022A3 (de) * 2002-07-29 2004-06-17 Baumueller Anlagen Systemtech Rechnernetzwerk mit diagnoserechnerknoten
WO2004014022A2 (de) 2002-07-29 2004-02-12 Baumüller Anlagen-Systemtechnik GmbH & Co. Rechnernetzwerk mit diagnoserechnerknoten
US7469363B2 (en) 2002-07-29 2008-12-23 Baumuller Anlagen-Systemtech-Nik Gmbh & Co. Computer network with diagnosis computer nodes
DE10244427A1 (de) * 2002-09-24 2004-04-01 Siemens Ag Kommunikationssystem mit Teilnehmer mit Diagnoseeinheit
US7659687B2 (en) 2004-06-22 2010-02-09 Bosch Rexroth Ag Intelligent drive
DE102006028424A1 (de) * 2006-06-21 2007-12-27 Volkswagen Ag Diagnosesystem und Diagnoseverfahren für ein Feldbussystem
DE102008034418A1 (de) * 2008-07-23 2010-01-28 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg System und Verfahren zum Betreiben eines Systems
DE102008034418B4 (de) * 2008-07-23 2021-03-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zum Betreiben eines Systems zur Erfassung und Auswertung von Zustandsgrößen eines Antriebs
DE102009020151A1 (de) * 2009-05-06 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung und Bewertung von Kenngrößen einer elektrischen Energieversorgung
US20160239009A1 (en) * 2013-11-05 2016-08-18 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Trace data collection system, controller, motor control device, operation terminal, and trace data collection method
EP3068038A4 (de) * 2013-11-05 2017-12-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Spurendatensammelsystem, steuerung, motorsteuerungsvorrichtung, betriebsterminal und spurendatensammelverfahren
US10248090B2 (en) * 2013-11-05 2019-04-02 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Trace data collection system, controller, motor control device, operation terminal, and trace data collection method
CN114063582A (zh) * 2021-11-16 2022-02-18 英特尔产品(成都)有限公司 用于监控产品测试过程的方法和装置
CN114063582B (zh) * 2021-11-16 2024-04-12 英特尔产品(成都)有限公司 用于监控产品测试过程的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19614748C2 (de) 2001-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69902503T2 (de) Managementsystem von Feldgeräten
EP1527554B1 (de) Rechnernetzwerk mit diagnoserechnerknoten
DE69710201T3 (de) Netzwerkzugangs-interface für prozesssteuerungsnetzwerk
EP1096348B1 (de) Integration eines Feldleitgerätes in ein Anlagenleitsystem
DE69803866T2 (de) Ferndiagnose in einem prozesssteuerungsnetzwerk mit verteilten steuerfunktionen
DE19614748C2 (de) Fehlerdiagnose-Verfahren
DE102010029952B4 (de) Verfahren zum Integrieren von zumindest einem Feldgerät in ein Netzwerk der Automatisierungstechnik
DE69925069T2 (de) Managementsystem für Feldgeräte
DE102008024668A1 (de) Inventarmonitor für Feldbuseinrichtungen
EP2486464A2 (de) Verfahren zum betreiben eines feldbus-interface
DE10159697A1 (de) Redundante Einrichtungen in einem Prozesssteuersystem
DE102004011162A1 (de) Verknüpfungsautomatik von Prozess-Ereignisdaten zu einem Datenarchivsystem
WO2014095411A1 (de) System und verfahren zum einsatz in der automatisierungstechnik
EP2428861A1 (de) Verfahren zur rechnergestützten Analyse einer Automatisierungsanlage
EP1328853B1 (de) Verfahren, einrichtung und system zum erfassen, visualisieren und/oder zum verändern von betriebsdaten wenigstens einer maschine der tabakverarbeitenden industrie
EP1296207B1 (de) HMI Gerät und Verfahren zur Bedienung einer technischen Einrichtung, Automatisierungssystem mit HMI Gerät und Computerprogrammprodukt mit Programm zur Durchführung des Verfahrens in einem HMI Gerät oder Automatisierungssystem
WO2009074544A1 (de) Verfahren zum betreiben eines systems aufweisend ein feldgerät und ein bediensystem
WO2020074653A1 (de) Bildaufschaltung auf einem operator station client
DE102011005062A1 (de) Verfahren zum Bereitstellen von Daten eines Feldgeräts
EP1854055A1 (de) Engineeringsystem
EP1714197B1 (de) Gerätetreiber für feldgeräte der prozessautomatisierungstechnik
DE102005041632A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer technischen Einrichtung
DE19917102C2 (de) Projektierungs- und Diagnoseeinrichtung für eine elektrische Anlage
WO2012065807A1 (de) Verfahren zum bereitstellen einer feldgerätetyp-übergreifenden diagnosemeldung
DE102010040055B4 (de) System zur Kommunikation von mehreren Clients mit mehreren Feldgeräten in der Automatisierungstechnik

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8365 Fully valid after opposition proceedings
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20141101