DE19749002A1 - Pressenüberwachungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Pressenüberwachungssystem, insbesondere ein solches, das fernsteuerbar ist und einem Netzwerk zur Kommunikation mit einer Fernstation Befehle übertragen bzw. davon empfangen kann.

Bei Herstellern von Pressen besteht ein Bedarf zu erfahren, wie die von ihnen hergestellten Pressen - beispielsweise Stanz- oder Ziehpressen oder dergleichen - im wirklichen Betriebsumfeld arbeiten. Im allgemeinen existiert keine Testpresse, die ausschließlich für die Forschung und Entwicklung verfügbar ist, weil die Pressen- oder Werkzeugmaschinenhersteller üblicherweise eine gebaute Maschine sofort verkaufen und versenden. Eine solche Geschäftspraxis erlaubt nicht das Entwickeln von Daten, die sich auf den Langzeitbetrieb solcher Maschinen beziehen.

Periodische Besuche der Maschinenhersteller reichen außerdem nicht aus, um Informationen darüber zu erhalten, wie die Maschine in der täglichen Praxis arbeitet. Auch wäre es vorteilhaft, Einzelinformationen darüber zu gewinnen, wie eine Prototypmaschine im Betrieb tatsächlich arbeitet. Es besteht somit ein Informationsbedarf bezüglich der Verwendung der betreffenden Werkzeugmaschine oder Presse beim Kunden oder aus anderen Gründen auch beim Hersteller.

Ein übermäßiger Wartungsbedarf ergibt sich manchmal bei unsachgemäßem Betrieb solcher Maschinen. Es wäre wünschenswert, solche Fehleinsätze zu überwachen und die daraus resultierenden Probleme zu ermitteln, bevor sie sich auf den Produktionswirkungsgrad einwirken. Weiterhin besteht ein Informationsbedarf darüber, wie neue Merkmale und Systeme der Maschine angewandt werden, oder darüber, wie häufig eine bestimmte Betriebsmöglichkeit bei der Gesamtmaschine eingeschaltet bzw. ausgeschaltet oder benutzt bzw. nicht benutzt wird.

Es wäre weiterhin wünschenswert, dem Kunden gegenüber gewisse Zusatz-Dienstleistungen zu erbringen, wie das Identifizieren besonderer Verwendungsarten der Maschine oder der Bedingungen, unter denen bestimmte Elemente beeinträchtigt werden können, ohne daß der Kunde merkt, daß ein solches Element kurz vor dem Ausfall steht. Im Idealfalle würden verschiedene Zustände überwacht, beispielsweise das Bevorstehen eines Lagerzusammenbruchs, der fehlerhafte Betrieb von Ventilen, das Heißlaufen oder Unterkühlen verschiedener Komponenten der Maschine, falsche Druckbedingungen oder dergleichen. Stünden mehr Informationen zur Verfügung, so könnte Wartungspersonal beauftragt werden, das Problem zu identifizieren und Stillstandszeiten dadurch zu verringern, daß die Probleme sofort gelöst werden könnten, wenn man sie nur in den Griff bekäme.

Außerdem ließe sich eine Präventivwartung überwachen und steuern.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, beispielsweise für eine Presse ein Maschinenüberwachungssystem zu schaffen, das die Arbeit der Presse während der Produktion ständig überwacht, nämlich 24 Stunden pro Tag und 7 Tage pro Woche, und die Daten an einen entfernten Ort überträgt.

Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße System überwacht die oder einige Funktionen und Parameter der Presse, getrennt von der eigentlichen Steuerung der Presse. Daher kann das System für Pressen verschiedener Hersteller eingesetzt werden. Erfindungsgemäß werden die Pressen streng überwacht und die Daten streng gesteuert, derart, daß sich keinerlei Eingriff in den eigentlichen Maschinenbetrieb ergibt, weder mechanisch noch elektrisch. Das erfindungsgemäße System beeinträchtigt daher die Einstellung oder die eigentliche Steuerung der Maschine in keiner Weise.

Ein Vorteil des Systems besteht darin, daß von der Presse während des Betriebes erfaßte Daten über ein Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise über ein Telefonsystem oder Internet, einer Fernstation zwecks Analysierung übertragen werden können. Das System kann ferner die Eigenschaft haben, daß die Fernstation die Konfiguration sowohl der Hardware als auch der Software des in Nähe der Presse bzw. der Maschine befindlichen Überwachungsgeräts über das Kommunikationsnetzwerk ändern kann.

Außerdem kann eine solche Fernstation die Konfiguration des Überwachungsgeräts ändern, um die Meßkriterien sowie gewisse Grenzwerte und einprogrammierte Variablen zu ändern. Das System vermag ferner jede Art und sämtliche Einzelfehler (z. B. einen außerhalb bestimmter Grenzwerte liegenden Meßwert), Hardware-Fehler und Software-Fehler zu erfassen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das lokale Überwachungssystem dem an der Maschine befindlichen Wartungspersonal ein Signal über Telekopie, Personalruf (sogenanntes Pagersystem) oder andere mobile oder ferngelegene Kommunikationsmittel übermitteln kann. So kommt es beispielsweise in Betracht, daß besondere Personenrufgeräte, beispielsweise Summer, durch das von der lokalen Überwachungsanlage gesendete Signal in Betrieb gesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es eine Mehrzahl von Überwachungskriterien berücksichtigt, die auf verschiedenen Eingabe-Ausgabe-Karten (I/O Cards) vom Benutzer auswählbar sind. Einige der verwendeten Sensoren sind an die Überwachungssystembox angeschlossen und an bestimmten Teilen der Presse befestigt. Diese Eingabe-Ausgabe-Karten gestalten das Signal aus den Sensoren derart, daß ein Signal in einem Format erzeugt wird, das sich zur Eingabe in den erfindungsgemäßen Computer-Prozessor eignet.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie es erlaubt, auf Befehl des Benutzers variable Datenaufnahme-Schemata zu verwenden. Dies umfaßt die Fähigkeit zum Ändern der Konfiguration der Datenaufnahme in Abhängigkeit von verschiedenen erwünschten Zeitspannen, auswählbaren Alarmzuständen, Überwachung der Datenaufnahme nur bei Anforderung, oder einer Reihe verschiedener Parameter, wie in der Software-Konfigurationsdatei angegeben.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß es zwischen dem lokalen Überwachungssystem und der Ferneinheit ein Kommunikationsnetzwerk verwendet. Ein derartiges Kommunikationsnetzwerk kann ein Telekommunikationsnetzwerk sein, wie beispielsweise eine Telefonleitung, ein Mobilfunkgerät, ein Internet-Zugang ein ATM-Transfer sowie andere Protokolle zur Datenübertragung zu und von der Fernstation.

Außerdem und auf einfachere Weise kann ein Kabel zur seriellen Übertragung die Verbindung zwischen der lokalen Station und der Fernstation erstellen, oder es können zur Datenübertragung noch andere wohlbekannte Protokolle verwendet werden, beispielsweise Lokalnetzwerke (LAN) und Großraumnetzwerke (WAN).

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden somit ein elektronischer Prozessor sowie Mittel zum Zugang zu einem an den Prozessor angeschlossenen Kommunikationsnetzwerk geschaffen. Ein Sensor zum Messen einer gewünschten Eigenschaft oder Meßgröße der Presse ist an den elektronischen Prozessor angeschlossen und dazu ausgebildet, diesem ein Signal zu senden. Ein elektronischer Prozessor dient dazu, gegebenenfalls über ein Kommunikationsnetzwerk ein Signal zu senden, das der gemessenen Eigenschaft entspricht. Die Ferneinheit ist an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossen und dazu ausgebildet, das Signal vom elektronischen Prozessor aufzunehmen und die gemessene Eigenschaft der Presse anzuzeigen, so daß die Presse während des Betriebes fernüberwacht werden kann. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt der elektronische Prozessor Speichermittel zum Speichern der Signalwerte, die vom Sensor kommend während einer Zeitspanne von mehr als 24 Stunden empfangen wurden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung einer Presse während des Betriebes vorgesehen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen eines elektronischen Prozessors sowie eines Sensors zur jeweiligen Datenerfassung und Messung einer gewünschten Eigenschaft einer Presse; Bereitstellen eines Zuganges zu einem Kommunikationsnetzwerk, das an die Ferneinheit zur Anzeige einer Angabe der gewünschten Eigenschaft der Presse angeschlossen ist. Das Verfahren umfaßt ferner folgende Schritte: Messung der gewünschten Eigenschaft der Presse, sodann Betätigung des elektronischen Prozessors zum Senden eines die gewünschte Eigenschaft der Presse darstellenden Signals über das Kommunikationsnetzwerk, so daß die Ferneinheit das Signal empfängt.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Verfahren wahlweise den Schritt, daß die Ferneinheit veranlaßt wird, dem elektronischen Prozessor über das Kommunikationsnetzwerk ein Signal zu senden, um dem elektronischen Prozessor den Befehl zu geben, die Häufigkeit der Erfassung von Daten oder irgendeine andere Funktion zu ändern.

Im nachstehenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 veranschaulicht das Wesen der Erfindung in einem Blockschaltbild der Funktionsabläufe.

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Pressenüberwachungssystems mit einer Darstellung sowohl der lokalen Einheit wie auch der Ferneinheit.

Fig. 3 ist eine Auflistung bestimmter Befehle der lokalen Software zur Angabe bestimmter Funktionen der Vorrichtung, die von der Konfigurationsdatei der lokalen Software einstellbar sind.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild des objektorientierten Aufbaus des im erfindungsgemäßen elektronischen Prozessor einprogrammierten Datenerfassungssystems.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des objektorientierten Aufbaus bezüglich der im erfindungsgemäßen elektronischen Prozessor einprogrammierten Eingabe/Ausgabe-Objekthierarchie.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Datenschleusensystems.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild des objektorientierten Aufbaus des Fehlerschutz-Subsystems.

Einander entsprechende Teile in den einzelnen Figuren sind mit denselben Bezugszeichen versehen. In der nachstehenden Beschreibung wird eine Ausbildung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die jedoch die Erfindung in keiner Weise beschränken soll.

Die Fig. 1 und 2 beschreiben den Betrieb und die Hardware der Erfindung. Das in Fig. 2 gezeigte erfindungsgemäße System 10 zur Überwachung der Produktion der Presse umfaßt mindestens einen Sensor 12, der eine bestimmte Eigenschaft einer Maschine, beispielsweise eine Presse 14, überwacht. Vorzugsweise werden mehr als nur der eine Sensor 12 verwendet. Die Sensoren 12 können verschiedene Typen von Maschinenüberwachungsausrüstungen umfassen, beispielsweise Beschleunigungssensoren, Temperatursensoren, Spannungs- oder Stromsensoren, Hubzähler, Drucküberwachungsgeräte, Belastungsüberwachungsgeräte, Sonden induktiver Art, Zeitgeber, Infrarot-Meßeinrichtungen Geschwindigkeitsanzeiger sowie praktisch jede andere Art von Sensor, der eine bestimmte Eigenschaft der Presse 14 erfassen kann. System 10 umfaßt eine lokale Einheit 16 und eine Ferneinheit 18.

Die lokale Einheit 16 weist ein mit Hardware ausgestattetes Überwachungssystem mit einem elektronischen Prozessor 20 auf. Der Prozessor kann derjenige einer Hardware eines Personal Computers sein, beispielsweise eines IBM-compatiblen 486 oder eines auf PENTIUM basierenden programmierbaren Computers. Ferner kann der elektronische Prozessor 20 in der Hardware oder Software konfigurierte, programmierbare logische Steuergeräte (PLC's) wie auch zahlreiche andere Arten von elektronischer Rechen- und Verarbeitungs-Ausrüstung umfassen.

Der Sensor 12 ist an die lokale Einheit 16 mittels einer Signalleitung 22 angeschlossen, welche die aus dem Sensor 12 kommenden Signale einem Eingabe/Ausgabe-Subsystem bzw. einer Eingabe/Ausgabe-Karte 24 zuleitet. Die Eingabe/Ausgabe-Karte 24 kann ein Signalformungssystem oder ein Verstärkungssystem umfassen, das den auf der Leitung 22 empfangenen Sensorausgang verwendet und dieses Signal in ein zur Verarbeitung im Prozessor 20 geeignetes Format umwandelt. Ist Sensor 12 beispielsweise ein Temperatursensor, so kann die Ausgabe auf der Leitung 22 ein lokales Gleichstromsignal enthalten. Die Eingabe/Ausgabe-Karte 24 kann beispielsweise ein 32-Kanal-Typ National Instruments SCXI-1001 sein, um dieses empfangene Gleichspannungssignal in ein numerisches Signal zur Verwendung durch den Prozessor 20 umzuwandeln. Die Kommunikation zwischen den Eingabe/Ausgabe-Karten 24 und dem Prozessor 20 kann beispielsweise mit einem Hauptgerät (Mainframe) Typ National Instruments SCXI-001 erfolgen, das als Verteiler zwischen einer oder mehreren Eingabe/Ausgabe-Karten 24 und einem typischen im Prozessor 20 verwendeten ISA-us wirkt. Die lokale Einheit 16 umfaßt ferner ein Uhr- oder Zeitgebermittel 26 zur Erzeugung von Zeitsignalen sowohl für die Eingabe/Ausgabe-Karten 24 wie auch für den Prozessor 20. Der Prozessor 20 ist betriebsmäßig an ein Speichermittel wie beispielsweise die Speichereinheit 28 angeschlossen. Die Speichereinheit 28 kann ausgewählt sein aus einer Vielzahl von Speichersystemen, die derzeit zur Verfügung stehen bzw. künftig zur Verfügung stehen werden, beispielsweise und insbesondere ein RAM-Speicher, ein Festplattenspeicher, ein Speicherband, eine beschreibbare CD-ROM, oder irgendeine andere von solchen Speichereinheiten, in denen Signale gespeichert und daraus wieder gelesen werden können. Ferner ist an den Prozessor 20 ein Komparatormittel angeschlossen, beispielsweise eine entweder an den elektronischen Prozessor 20 angeschlossene oder in diesem betriebsmäßig enthaltene Komparatorschaltung 30. Der Komparator 30 wird dazu verwendet, zwei Werte oder Signale miteinander zu vergleichen und auf Basis dieses Vergleiches ein Ausgangssignal zu erzeugen. Die lokale Einheit 16 umfaßt ferner ein Mittel zum Zugang zu einem Kommunikationsnetzwerk 32, wie beispielsweise ein Modem 34.

Wenn auch bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Mittel zum Zugang zum Kommunikationsnetzwerk 32 ein Modem ist, das betriebsmäßig an den Prozessor 20 angeschlossen ist, so sind in Abhängigkeit vom Kommunikationsnetzwerk 32 andere Mittel zum Zugang zum Kommunikationsnetzwerk 32 verwendbar.

Es können verschiedene Arten von Kommunikationsnetzwerken 32 verwendet werden, wie beispielsweise eine Telefon-Standleitung, eine Durchwahl-Telefonleitung, ein Mobilfunksystem, ein drahtloses Netzwerk, ein Internet-Zugangssystem, ein ATM-Transfersystem, sowie sonstige Arten von Protokollen zur Übertragung von Daten von und zu einer Fernstation 18. Je nach Art des verwendeten Kommunikationsnetzwerkes 32 kann sich die Art des Zugangsmittels zu diesem Kommunikationsnetzwerk 32 ändern. Zudem kann das Kommunikationsnetzwerk 32 ein Lokalnetzwerk, ein Großraumnetzwerke und/oder ganz einfach ein Kabel zur seriellen Übertragung sein. Das Mittel zum Zugang zum Kommunikationsnetzwerk 32 kann daher ein einfacher Bus zur seriellen Übertragung oder irgendeine andere Art von computerbezogene Kommunikationskarte zum Erstellen einer Verbindung mit dem Kommunikationsnetzwerk 32 sein.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Kommunikationsnetzwerk 32 an die Ferneinheit 18 angeschlossen. Die Ferneinheit 18 ist derart gestaltet, daß sie ein vom elektronischen Prozessor 20 kommendes und ihr über das Kommunikationsnetzwerk 32 zugeleitetes Signal aufnimmt und die vom Sensor 12 gemessene Eigenschaft der Presse anzeigt, so daß die Presse 14 während ihres Betriebes fernüberwacht werden kann. Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Ferneinheit 18 einen Prozessor 40, der an eine Anzeige 42 angeschlossen ist. Die Ferneinheit kann einen Drucker 44 sowie irgendeine Art von Zweitanzeige umfassen. Eine derartige Zweitanzeige kann eine Warnlampe sein oder eine Sirene, eine Glocke oder noch irgendeine andere Art von Anzeige zum Anzeigen, daß ein von der lokalen Einheit 16 kommendes Signal empfangen wurde. Das erfindungsgemäße Fernsystem 18 kann einen Personal Computer umfassen, beispielsweise einen IBM-compatiblen 486 oder einen auf PENTIUM basierenden programmierbaren Computer. Außerdem kann die Ferneinheit 18 diejenige eines Telekopiergerätes sein, in welchem Fall das vom Prozessor 20 gesendete und vom Kommunikationsnetzwerk 32 übertragene Signal vom Telekopiergerät der Ferneinheit 18 aufgenommen und mit ihrem Drucker 44 gedruckt wird.

Bei einer anderen Ausbildung der Ferneinheit 18 kann diese auch ein Personenrufgerät sein, bei welchem das von Prozessor 20 erzeugte und kommende Signal auf einer Anzeige eines solchen Personenrufgerätes 18 beispielsweise in Gestalt einer LCD- oder LED-Anzeige 42 angezeigt wird, um dem Wartungspersonal die jeweilige Sensorablesung 12 anzuzeigen. Zudem kann eine solche vom Prozessor 20 zur Ferneinheit 18 übertragene Information den Ort der Presse 14 zusammen mit weiteren Daten bezüglich der Umstände, die den Prozessor 20 dazu veranlaßt haben, das Signal über das Kommunikationsnetzwerk 32 zu senden, umfassen. Ist die Ferneinheit ein Personalrufsystem, so kann zusätzlich ein Summer 48 vorgesehen und daran befestigt sein, um anzuzeigen, daß ein Signal von der lokalen Einheit 16 aufgenommen wurde. Bei den meisten industriellen Anwendungen vermag das Wartungspersonal die verschiedenen möglichen Arten von akustischen Signale, die von der Ferneinheit 18 erzeugt werden, nicht zu hören, es vermag jedoch sehr wohl die Inbetriebsetzung eines solchen Summers 48 zu spüren.

Wie in Fig. 1 gezeigt, kann das System 10 eine Anzahl von zur Auswahl stehenden Überwachungs-Eigenschaften oder -funktionen umfassen. Für jede gezeigte Funktion wird normalerweise eine besondere Eingabe-/Ausgabe-Karte 24 verwendet, um das durch den zugeordneten Sensor 12 abgegebene Signal zu bearbeiten.

Derartige Funktionen umfassen die folgenden Überwachungen:

• 1. Produktionsgeschwindigkeit - Diese Funktion umfaßt einen Sensor 12 wie beispielsweise einen Hubzähler zum Zählen der Anzahl von Preßzyklen pro Tag oder während einer bestimmten Zeitspanne. Das System 10 könnte auch die Anzahl von Teilen zählen. Das System könnte auch eine Zeitmessung verwenden und die Pressengeschwindigkeit berechnen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Infrarotsensor an einem Teil der Presse angebracht, um ein Zählen eines jeden Pressenhubes zu ermöglichen.
• 2. Kompressions-/Spannungs-Belastungs-Faktoren - Diese Funktion verwendet einen angebrachten Beschleunigungsmesser sowie Eingabe-/Ausgabe-Funktionen auf der Karte 24 zur Messung eines Beschleunigungssignals, um eine Messung der Zug- und Druck-Spitzenbelastung vorzunehmen. Eine solche Information dient zur Überwachung der Presse bei Niedriggeschwindigkeiten.
• 3. Überwachung der Erschütterungsstärke - Hierbei können Beschleunigungssignale verwendet werden, um die Stärke der Erschütterungen bei der gegebenen Pressenanwendung zu erfassen, wie es beim Stand der Technik bekannt ist.
• 4. Überwachung der kritischen Schwingung bestimmter Komponenten - Bei dieser Meßfunktion kann der Benutzer der Presse einen Beschleunigungsmesser an einem Teil der Presse, von dem die Daten erfaßt werden sollen, anbringen.
• 5. Überwachung der kritischen Temperatur - Diese Funktion wird verwendet, um folgende Größen zu überwachen:
• • a) die Lagerbereiche;
  • b) die Öltemperaturen;
  • c) die Temperaturen von Bett und Schlitten; und
  • d) die Stabilität der Pressentemperatur, d. h. der Verlauf der Temperatur an der Presse über die Zeit und während des Betriebes.
  Derartige Temperaturmessungen sind wichtig zur Feststellung des Produktionszustandes der Presse. Verlassen die Temperaturwerte den zulässigen Bereich, so sollte die Presse stillgesetzt werden, um die Ursachen des Überschießens zu erforschen.
• 6. Überwachung des kritischen Druckes - Diese Funktion verwendet einen Druckwandler oder dergleichen zur Erzeugung eines Drucksignals bezüglich des Öldrucks und/oder anderer Drücke, die innerhalb gewisser Bereiche zu halten sind.
• 7. Überwachung der Motorenbelastung - Diese Funktion mißt die Leistungsaufnahme des Pressenmotors oder irgend eines anderen, im Einsatz befindlichen Motors, beispielsweise des Pressenzufuhrmotors sowie eines Motors einer Hilfseinrichtung. Steigt die Leistungsaufnahme an, beispielsweise im Vergleich mit früheren Werten der gleichen Maschine, so heißt dies, daß der Motor aus irgendeinem Grund mehr Leistung zu bringen hat, was im gegebenen Fall zu untersuchen wäre.
• 8. Überwachung der dynamischen Schließhöhe - Bei dieser Funktion erfaßt das System 10 eine Schließhöhenänderung mit einem kontaktlosen Sensor 12 beispielsweise in Gestalt einer Sonde induktiver Art. Änderungen der Schließhöhe sollten sodann auf ihre Ursachen hin untersucht werden. Je konstanter die Schließhöhe während des Pressenbetriebes gehalten wird, desto genauer werden die Werkstücke produziert.
• 9. Überwachung der Parallelität - Diese Funktion - ähnlich Ziffer 8 oben - verwendet zwei oder mehrere, vorzugsweise induktive Sonden, um die Parallelität zu ermitteln, beispielsweise der Pressensäulen, der Pleuelstangen sowie die Parallelität zwischen Preßschlitten und Matrizenrahmen.
• 10. Überwachung des Kippmoments - Diese Funktion überwacht die Belastung der Presse auf der einen Seite im Vergleich mit jener auf der anderen. Die beste Art von Sensors für diese Funktion ist ein Dehnungsmesser.
• 11. Überwachung der Kolbenlast - Diese Funktion mißt die gesamte Pressenbelastung oder einen Bruchteil hiervon.
• 12. Überwachung des thermischen Steuersystems - Diese Funktionen messen die Wirkung und den Wirkungsgrad von Pressen-Heizgeräten und Kühleinrichtungen auf die Presse sowie möglicherweise auch auf produzierte Werkstücke.
• 13. Überwachung des Ausnutzungsgrades der Presse - Diese Funktion ermöglicht es, die tatsächliche Verwendung und den tatsächlichen Betrieb einer Presse aufzuzeichnen. Ein Grenzschalter oder ein sonstiger Sensor kann hierbei verwendet werden, um zu ermitteln, daß die Presse im Einsatz war. Durch Vergleichen oder genauer gesagt durch Dividieren der tatsächlichen Nutzungsdauer und/oder der produzierten Teile läßt sich ein prozentualer Nutzungskennwert berechnen.
• 14. Erfassung der Eigenschaften - Diese Funktion mißt Prototyp-Eigenschaften an Prototypmaschinen und ermittelt, wie oft und wie häufig derartige Eigenschaften verwendet wurden. Der hierbei verwendete Sensor 12 könnte praktisch von jeglicher Art sein, je nach der Presseneigenschaft, die zu überwachen ist.

Das vorliegende System 10 wird am besten in einer C++ objektorientierten Sprache programmiert und auf einem IBM-kompatiblen Personal Computer betrieben, beispielsweise auf einem 486 oder auf PENTIUM basierenden Mikroprozessor. Andere Arten von elektronischen Prozessoren und Computersprachen können in gleicher Weise verwendet werden. Herkömmliche Organisationsverfahren bei der Programmierung und der Elektronik erlauben es dem Fachmann, die Software für die Kommunikation zwischen den verwendeten Hardware-Elementen zu entwickeln.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind sämtliche Grenzwerte der Messung, der Vorrichtungssteuerung, der Wegwahl bei der Förderung, der Alarmabgabe sowie vorzugsweise jegliche Konstante oder Variable in der Software codiert, so daß das System beispielsweise mit verschiedener Hardware und Eingabe-/Ausgabe-Karten verwendet werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein Temperatursensor mit Gleichstrom-Signalausgang verwendet, der an einen 32-Kanal- Multiplexer-Karte Typ National Instruments SCXI-1001 angeschlossen ist, um den Sensorausgang auf der Leitung 22 in ein numerisches Signal umzusetzen. Es wird ein Hauptgerät (Mainframe) Typ National Instruments SCXI-1001 verwendet (angeschlossen an die obengenannte Karte und an andere Eingabe-/Ausgabe-Karten 24), um die Ausgangssignale der Eingabe-/Ausgabe-Karten 24 entsprechend dem ISA-Bus des Prozessors 20 umzuwandeln. Es versteht sich für den Fachmann, daß andere Eingabe-/Ausgabe-Karten, Verteiler-Karten, Bus-Strukturen und Prozessoren in gleicher Weise verwendet werden können. Die Auswahl der Programmiersprache und des Betriebssystems können ebenfalls vom Benutzer ausgewählt werden, je nach der gewünschten Gesamtheit von Eigenschaften.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines möglichen, typischen Befehlssatzes und eine Auflistung des Zweckes oder der Funktion, um den Fachmann im objektorientierten Programmieren in die Lage zu versetzen, das System aufzubauen. Weiter unten in der Anmeldung wird eine Auflistung einer beispielhaften Konfigurationsdatei für das System 10 gegeben, worin eine Reihe von Variablen bekanntgegeben werden, die in der Software codiert und deshalb in der Software konfigurierbar sind. Eine solche Möglichkeit der Konfiguration dieser angegebenen Systemvariablen in der Software erlaubt es Befehlen oder Signalen aus der Ferneinheit 18, die Konfiguration der lokalen Einheit 16 in Abhängigkeit von den derzeitigen oder künftigen Wünschen oder Anforderungen der Benutzer zu ändern.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es ein PC mit Windows-95-Betriebssystem, organisierte Steuerungsobjekte zu verwenden. Ferner könnte eine zur Anwendung bei der Ferneinheit 18 entwickelte Software die Meßsignale analysieren, die über das Kommunikationsnetzwerk 32 gesendet werden, und es könnten Rückschlüsse auf den Zustand der Presse 12 gezogen werden.

Fig. 4 zeigt einen Aufbau eines Programms zur Steuerung durch objektorientierte Software, zur Anwendung bei der vorliegenden Erfindung. Je nach der speziellen Funktion, die zur Überwachung ausgewählt wurde, lassen sich, wie aus dem Stande der Technik bekannt, verschiedene Datenerfassungsobjekte erzeugen. Fig. 4 zeigt, daß praktisch jegliche Art von Daten, ob im IEEE-Protokoll-Format, aus Grenzschalterzähler, Multimedia, Gleichspannung, Wechselspannung, Wellenformen, Temperatur, Spannung und anderen, von der Lokaleinheit 16 zwecks Abspeicherung im Speicher 28 oder zwecks Übertragung über das Kommunikationsnetzwerk 32 erfaßt werden können. Abhängig von Art und Menge der zu übertragenden Daten kann die Software, wie aus dem Stande der Technik bekannt, unterschiedliche Datenübertragungsprotokolle verwenden.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel einer Hierarchie einer objektorientierten Eingabe-/Ausgabe-Software, die es einem Benutzer erlaubt, das System 10 unter Verwendung der Konfigurationsdatei für die Software (wovon ein Beispiel weiter unten gegeben wird) zu konfigurieren. Abhängig davon, ob der Entwickler oder Benutzer wünscht, die Daten im Speicher abzuspeichern (CIO_file) oder einem Modem (CIO/Modem), einer nach IEEE-Protokoll arbeitenden Vorrichtung (CIO_IEEE) oder einer unter WINDOWS-95 laufenden DDE-Anwendung zuzuführen, ist die Ausführung dieser Funktion möglich. Außerdem ist, wie gezeigt, ein Protokollieren der Daten auf einem Bildschirm und einem Drucker möglich.

Die Fig. 6 und 7 zeigen ein programmiertes Objekt eines Fehlerfilters, das in der Software vorgefunden wird, die den Prozessor 20 steuert. Dieses Objekt, das aus beim objektorientierten Programmieren ganz normalen Bauelementen aufgebaut ist, erlaubt das Erfassen von Fehlerzuständen und das Protokollieren (Aufbewahren im Speicher) oder die Übertragung (über das Kommunikationsnetzwerk 32) solcher Zustände zur sofortigen oder späteren Untersuchung und Verwendung.

Das System und das Verfahren enthalten ferner die weiter oben als vorteilhaft beschriebenen Funktionen. Durch die Verwendung eines objektorientierten Aufbaus und der nachstehend beschriebenen lokalen Konfigurationsdatei für die Software kann die Konfiguration der lokalen Einheit 16 von Zeit zu Zeit durch Signale aus der Ferneinheit 18 geändert werden. System 10 hat sodann einen elektronischen Prozessor, der ein Mittel zur Fehlerfeststellung und zur Erzeugung eines Status-Codes aufweist. Wie in der Konfigurationsdatei für die Software gezeigt und aus dem Stande der Technik bekannt, hat der Prozessor demgemäß eine Anzahl von vorgegebenen, in ihrer Konfiguration änderbaren Einstellungen. Der Prozessor 20 sich auf das Kommunikationsnetzwerk 32 aufschalten und der Ferneinheit 18 ein Signal senden, wenn sich ein Status-Code außerhalb eines vorgegebenen Grenzwertes befindet. Zu diesem oder zu jedem anderen Zeitpunkt ist die Ferneinheit 18 in der Lage, sich am Kommunikationsnetzwerk 32 anzuschalten und die dem elektronischen Prozessor 20 und dem System 10 zugeordneten vorgegebenen Einstellungen zu ändern. Eine solche Änderung der Konfiguration kann den aufgefundenen Fehlerzustand beseitigen. Die Änderung der Konfiguration durch die Ferneinheit 18 kann auch die Datenerfassungs-Eigenschaften des Systems dadurch ändern, daß gewisse Sensoren Eingabe-/Ausgabe-Karten oder andere Einheiten eingeschaltet oder stillgelegt werden.

Claims (12)

1. Überwachungssystem für Pressen, gekennzeichnet durch

• 1.1 einen elektronischen Prozessor;
• 1.2 Mittel zum Anschalten an ein Kommunikationsnetzwerk, das an den Prozessor angeschlossen ist;
• 1.3 einen Sensor zur Messung einer gewünschten Eigenschaft der Presse, der an den elektronischen Prozessor angeschlossen ist und dazu ausgebildet ist, diesem ein Signal einzuspeisen, wobei der elektronische Prozessor dazu ausgebildet ist, über das Kommunikationsnetzwerk ein der gemessenen Eigenschaft entsprechendes Signal zu senden; und
• 1.4 eine an das Kommunikationsnetzwerk angeschlossene Ferneinheit, die dazu ausgebildet ist, das Signal aus dem elektronischen Prozessor aufzunehmen und die gemessene Eigenschaft der Presse anzuzeigen, so daß die Presse während eines Produktionslaufes fernüberwachbar ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Prozessor einen Speicher zum Abspeichern der Signalwerte aufweist, die aus dem Sensor kommend während einer Zeitspanne von über 24 Stunden empfangen wurden.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Prozessor einen Speicher zum Abspeichern der Signalwerte aufweist, die aus dem Sensor kommend während einer Zeitspanne von mehr als sieben Tagen empfangen wurden.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Prozessor einen Komparator aufweist zur Ermittelung, ob das aus dem Sensor kommende Signal innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, und daß der Prozessor sich dann an das Kommunikationsnetzwerk anschaltet und der Ferneinheit ein Signal übermittelt, wenn das aus dem Sensor kommende Signal außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferneinheit dazu ausgebildet ist, Daten über das Kommunikationsnetzwerk zu übertragen und die vorgegebenen, dem Komparator zugeordneten Grenzwerte zu ändern.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Prozessor ein Mittel zur Fehlerfeststellung und zur Erzeugung eines Status-Codes aufweist, daß der Prozessor eine Anzahl von vorgegebenen, in ihrer Konfiguration änderbaren Einstellungen aufweist, und daß der Prozessor sich dann an das Kommunikationsnetzwerk anschaltet und der Ferneinheit ein Signal übermittelt, wenn der Status-Code außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferneinheit dazu ausgebildet ist, Daten über das Kommunikationsnetzwerk zu übertragen und die vorgegebenen, dem elektronischen Prozessor zugeordneten Einstellungen zu ändern, um den festgestellten Fehler zu beseitigen.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferneinheit dazu ausgebildet ist, Daten über das Kommunikationsnetzwerk zu übertragen und den elektronischen Prozessor zu ändern und ihm den Befehl zu erteilen, den Zustand eines Sensors von "Ein" nach "Aus" zu schalten.

9. System nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Presse mit einer gewünschten und vom Sensor gemessenen Eigenschaft.

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Prozessor ein Zeitgeber zur Feststellung des Ablaufes eine vorgegebene Zeitspanne aufweist und daß der elektronische Prozessor sich nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne an das Kommunikationsnetzwerk anschaltet, um der Ferneinheit des Kommunikationsnetzwerkes ein Signal zu übermitteln.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferneinheit dazu ausgebildet ist, dem elektronischen Prozessor Daten über das Kommunikationsnetzwerk zu übertragen und die dem Zeitgeber zugeordnete vorgegebene Zeitspanne zu ändern.