DE202004007650U1

DE202004007650U1 - Aufzeichnungsgerät für Produktionsmaschinen und/oder Produktionsanlagen

Info

Publication number: DE202004007650U1
Application number: DE200420007650
Authority: DE
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-09-22
Anticipated expiration: 2014-05-11

Abstract

Aufzeichnungsgerät für Produktionsmaschinen und/oder Produktionsanlagen zum Aufzeichnen und Archivieren von digitalen Signal- und/oder Analoggrößen und/oder Zählersignalen mit einer Inputschnittstelle.

Description

Die Neuerung betrifft ein Aufzeichnungsgerät für Produktionsmaschinen und/oder Produktionsanlagen gemäß Anspruch 1 sowie Produktionsmaschinen und/oder Produktionsanlagen gemäß Anspruch 10 mit einem Aufzeichnungsgerät.
Aus WO 02/31610 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung von Betriebsdaten einer Produktionsanlage bekannt, die beispielsweise für Anlagen der Abfüll- und Verpackungstechnik gemäß 1 der WO 02/091091 A1 verwendet wird. Dieses System ist sehr leistungsfähig und vielseitig in Bezug auf die damit mögliche Datenverarbeitung und -visualisierung, um alle nur denkbaren Analysen in technischer sowie betriebswirtschaftlicher Hinsicht flexibel und den jeweiligen Bedürfnissen individuell anpassbar ausführen und beliebig darstellen zu können. Den gebotenen Möglichkeiten entsprechend handelt es sich um ein hochwertiges aber auch komplexes System, das mit entsprechenden Kosten verbunden ist. In manchen Anwendungsfällen kann nur ein Bruchteil der Möglichkeiten ausgeschöpft werden bzw. erforderlich sein. Ferner ist die Anwendung häufig nur mit Maschinen und Anlagen mit höherwertigen, verhältnismäßig neuen Steuerungen, insbesondere SPS-Steuerungen realisierbar.
Demgegenüber liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine technisch einfache und kostengünstige Alternative aufzuzeigen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen und Archivieren von digitalen Signal- und/oder Analoggrößen und/oder Zählersignalen mit einer Inputschnittstelle. Das Aufzeichnungsgerät ist eine Vorrichtung mit der Informationsdaten aller Art aus bestehenden Maschinen- oder Anlagensteuerungen (mit oder ohne SPS-Steuerungen) gelesen und gespeichert werden können.
Diese Lösung ist besonders vorteilhaft zum Betreiben von Maschinen und/oder kompletten Anlagen, wenn eine Datenarchivierung beispielsweise zum Nachweis des einwandfreien Betriebs im Falle von Produkthaftungsfragen oder Unfällen angestrebt wird, aber eine laufende Auswertung, Visualisierung und sogar Rückkopplung der ständig anfallenden Betriebsdaten zur Beeinflussung oder Optimierung der Maschinen- und/oder Anlagensteuerung nicht notwendig ist.
So ist ggf. bei Betriebsunfällen die einwandfreie Funktion aller vorhandenen Maschinen-/Anlagensicherungseinrichtungen nachweisbar.
Gerade bei der Behandlung und Verarbeitung von zum menschlichen Verzehr bestimmten Produkten, wie Getränken oder anderen Lebensmitteln ist ein im Bedarfsfall lückenloser Nachweis aller relevanten Daten zur rechtlichen Absicherung der vom Betreiber geforderten Sorgfaltspflicht (Produkthaftpflicht) geboten, aber nicht unbedingt für den eigentlichen Betrieb zwingend notwendig.
Besonders günstig ist die laufende Zuordnung eines Zeitstempels für die eingehenden bzw. erfassten Daten der Maschinen oder Anlage. Damit ist eine Zuordnung der Daten mit entsprechenden Informationen auf den erzeugten oder behandelten Produkten oder Chargen einwandfrei möglich.
Über eine Inputschnittstelle (z.B. Klemmleiste) werden die in einer Maschine oder Anlage auftretenden Daten oder Signale direkt in das Aufzeichnungsgerät eingekoppelt. Der Anwender kann das Aufzeichnungsgerät direkt an einer Maschine oder Verfahrensanlage anschließen. Dazu sind keine Vorbereitungen oder Softwareerweiterungen in einer SPS-Steuerung oder Relaissteuerung vorzunehmen.
Über eine Kommunikationsschnittstelle, welche sich beispielsweise auf dem Aufzeichnungsgerät befindet, gelangen die Daten an eine Controllereinheit, die das Handling der abzuspeichernden Daten übernimmt.
Welche Daten abgespeichert werden bestimmt der Anwender selbst. Über ein anwenderfreundliches Parametrierfenster werden die aufzuzeichnenden Daten konfiguriert. Der Anwender kann somit die Anzahl und Dauer der entsprechenden Daten selbst bestimmen. Auf diese Weise ist die gewünschte Art, Häufigkeit (Intervalle), Dauer etc. der zu erfassenden Daten frei parametrierbar.
Nach entsprechender Auslegung der Hardware (Festplatte) ist vom Anwender frei definierbar, wie viele und wie lange Daten aufgezeichnet werden sollen. So kann u.a. die Aufbewahrung bestimmter Daten -beispielsweise abgestimmt auf eine garantierte Mindesthaltbarkeit von Produktenzeitlich begrenzt werden, bzw. danach eine Auslagerung auf ein anderes externes Speichermedium veranlasst werden.
Bei den Daten kann es sich um analoge und/oder digitale Größen/Signale wie Drücke, Temperaturen, Drehzahlen, Geschwindigkeiten, Kräfte, Beschleunigungen, pH-Werte, Stromstärken, Spannungen, Pegel, Zählerstände (Stückzähler, Verbrauchszähler), Zeitspannen, Störungen sowie Informationen von Sensoren aller Arten handeln.
Das Aufzeichnungsgerät kann mit Schnittstellen (für MS oder BDE bzw. LDS-Auswerteprogramme) zur externen Auswertung der Daten versehen sein.
Dieses Aufzeichnungsgerät ist eine kostengünstige Alternative zu Standard BDE-Systemen und ist vom Anwender sofort ohne Fremdhilfe einsetzbar. Es verfügt über ein eigenes Kühlsystem.
Aus den beiliegenden vier Figuren sind die technische Bestückung des als SDR-Box bezeichneten Aufzeichnungsgeräts und seines ACD-Interfaces sowie Möglichkeiten zur Einbindung in verschiedene Systeme erkennbar.
Elementare Bestandteile einer SDR-BOX
1: SDR-BOX (Basiseinheit)

Mini Alu Gehäuse
Sockel 478 (FBS400/533) P4/Celeron
Mainboard: Shuttle Form-Factor MicroATX FS51
Speicher (RAM): 2x DDR-RAM (PC333/266/200)
Erweiterungs Steckplätze: 1x PCI, 1x AGP
Schnittstellen: 4x USB 2.0, 3x FireWire, 2x seriell, 1x LAN, 1x SPDIFin,
Abmessungen (BxHxT): 200mm x 185mm x300mm Zubehör: 200Watt Netzteil, Handbuch, Treiber CD,
Kabel, vormontiertes I.C.E Kühlsystem

2: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)

2 free 32bit Counter
1 Analog Inputs at 16 Bit scale
32 digitale Inputs 0-30V

Fig. 3: Block Diagram einer SDR-Box (Syskron-Technik)

1: TCP-IP Interface (Ethernet) fuer Kommunikation (Windows DLL-Driver, Winsocket-Comunication)
2: TCP-IP Interface (Ethernet) fuer Kommunikation (ADO-Data-Server/ Client-Conection)
3: Winsocket Interface (Microsoft)
4: Data-Controller
5: Database MSDE
6: SDR-Funktion
7: SDRInterface (Driver RS 485)
8: SPS Interface
9: Analog Value (Modul zur Erfassung von Verfahrenswerten)
10: Counter (Modul zur Erfassung von Zählerwerten)
11: Digital Signal (Modul zur Erfassung von Digitalwerten)
12: SPS-Steuerungen (Siemens S7)
13: SPS-Steuerungen (Allen Bradley Control Logix)

Fig. 4 : SDR-Technologie

1: Anwender PC (Frontend-Windows-basierend Applikationen) –Visualisierung –Reporting –Trending –Analysing
2: Netzwerkverbindung TCP-IP Ethernet
3: SDR-BOX (Basiseinheit)
4: Netzwerkverbindung (LAN) Serielle Datenverbindung
5.1: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
5.2: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
5.3: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
5.4: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
6.1: Aktoren bzw. Sensoren innerhalb einer Fertigungsmaschine
6.2: Aktoren bzw. Sensoren innerhalb einer Fertigungsmaschine
6.3: Aktoren bzw. Sensoren innerhalb einer Fertigungsmaschine
6.4: Aktoren bzw. Sensoren innerhalb einer Fertigungsmaschine

Fog. 5 : Funktionelle Systemaufbau mittels der Technologie SDR-Box am Beispiel von "Tracking & Traching"

1: Anwender PC (Frontend-Windows-basierend Applikationen) –Visualisierung –Reporting –Trending –Analysing
2: SDR-BOX (Basiseinheit)
3.1: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
3.2: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
3.3: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
3.4: ACD-Interface (Analog-Counter-Digital-Modul)
4.1: Fertigungsmaschine ( SPS-Steuerungen )
4.2: Fertigungsmaschine ( SPS-Steuerungen )
4.3: Fertigungsmaschine ( SPS-Steuerungen )
4.4: Fertigungsmaschine ( SPS-Steuerungen )

Claims

Aufzeichnungsgerät für Produktionsmaschinen und/oder Produktionsanlagen zum Aufzeichnen und Archivieren von digitalen Signal- und/oder Analoggrößen und/oder Zählersignalen mit einer Inputschnittstelle.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es über eine Kommunikationsschnittstelle verfügt.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es über eine Controllereinheit verfügt.
Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Controllereinheit mit der Kommunikationsschnittstelle in Verbindung steht.
Gerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es über einen Speicher, vorzugsweise eine Festplatte, verfügt, der mit der Controllereinheit in Verbindung steht.
Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Datenschnittstelle zur Auslagerung von temporär im Gerät gespeicherten Daten auf ein externes Speichermedium aufweist.
Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es über einen Datenkonfigurator verfügt.
Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung aufweist, die die aufgezeichneten Daten mit einem Zeitstempel versieht.
Gerät nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kühleinrichtung aufweist.
Produktionsmaschine und/oder Produktionsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gerät gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 aufweist bzw. mit einem Gerät dieser Art verbunden ist.
Produktionsmaschine und/oder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinen und/oder die Anlage zum Herstellen und/oder Behandeln und/oder Füllen und/oder Verpacken und/oder Handhaben von Produkten, insbesondere Getränken und/oder Behältern und/oder Gebinden, wie Flaschen, Dosen, Kartons, Transportbehältern oder dgl. sind.