DE2401555A1

DE2401555A1 - DEVICE FOR MONITORING INDUSTRIAL PLANTS

Info

Publication number: DE2401555A1
Application number: DE19742401555
Authority: DE
Inventors: Johannes De Lange
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Current assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Priority date: 1973-01-12
Filing date: 1974-01-14
Publication date: 1974-07-18
Also published as: IT1004704B; GB1380021A; LU69142A1; BE809654A; NL7400375A

Description

PatentanwaltPatent attorney

51a Duvn51a Duvn Ko*a*utrai· 20Ko * a * utrai 20 11.1.1974January 11, 1974

H 230H 230

HOOGOVENS IJHUIDEN B.V. Ijmuiden / NiederlandeHOOGOVENS IJHUIDEN B.V. Ijmuiden / Netherlands

Vorrichtung zur Überwachung Industrieller AnlagenDevice for monitoring industrial plants

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Betrie.be einer industriellen Anlage, mit kontinuierlicher Meldung eventueller Störungen, einer Mehrzahl elektrischer Signalgeber hierfür und optischen Anzeigern zur temporären Sichtbarmachung momentan bestehender Störungen,The invention relates to a device for monitoring the Operations in an industrial plant, with continuous Notification of possible malfunctions, a number of electrical signal transmitters for this purpose and visual indicators for temporary purposes Visualization of currently existing faults,

Mangelhafte Bedingungen in einer industriellen Anlage, die gegebenenfalls zur Aufmerksamkeit eines Beobachters gebracht, werden müssen, können viele Formen annehmen. Sie können beispielsweise aus Unterbrechungen bestehen, z.B. der Stromzufuhr, dem Versagen oder Anhalten von Geräten, z.B. Förderern, oder sich ergeben, wenn ein Parameter, z.B. Temperatur oder Druck IM einer Verfahrensstufe, eine vorherbestimmte Grenze durchschreitet. Hier und im folgenden wird eine derartige mangelhafte Bedingung als "Störung" und die Meldung dieser Bedingung an eine Bedienungskraft als "Alarm" bezeichnet.Deficiencies in an industrial facility that may need to be brought to the attention of an observer can take many forms. They can consist, for example, of interruptions, for example the power supply, the failure or stoppage of devices, for example conveyors, or arise when a parameter, for example temperature or pressure IM of a process stage, crosses a predetermined limit. Here and in the following, such an unsatisfactory condition is referred to as a "fault" and the notification of this condition to an operator is referred to as an "alarm".

Zur überwachung von Systemen in industriellen Anlagen 1st es bekannt, eine sehr große Anzahl elektrischer Kontakte vorzusehen, die jeweils mit einer zugehörigen Signallampe in einer zentralen optischen Warte verbunden sind; dabei leuchtet die Lampe auf, wenn der Kontakt sich bei einer Störung des besonderen Teiles der Anlage schließt, dem der Kontakt zugeordnet ist. Da die Gesamtzahl an Kontakten in der Anlage einige Hundert betragen kann, z.B. 900 in einer Kokerei, müssen auch in der Warte Hunderte von Lampen vorhanden sein. Diese konventionellenFor monitoring systems in industrial plants 1st it is known to provide a very large number of electrical contacts, each with an associated signal lamp in one central optical control room are connected; the lamp lights up when the contact occurs in the event of a fault in the particular The part of the system to which the contact is assigned closes is. Since the total number of contacts in the system can be a few hundred, e.g. 900 in a coking plant, the Wait for hundreds of lamps to be in place. These conventional

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Systeme haben den Nachteil, daß die gesamte Information in undifferenzierter Weise der Bedienungskraft an der zentralen Station dargebracht wird.Systems have the disadvantage that all information is stored in is offered in an undifferentiated manner to the operator at the central station.

Die Erfindung löst die Aufgabe, die Lieferung von Information über Störungen in einer industriellen Anlage an eine Bedienungsperson zu verbessern und möglichst auch zu vereinfachen.The invention solves the problem of providing information about faults in an industrial plant to an operator to improve and, if possible, also to simplify.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechner vorgesehen ist, der die elektrischen Signale überwacht und diesen entsprechend einerseits die optischen Anzeiger für die temporäre Sichtbarmachung der Störungen und andererseits Aufzeichnungsgeräte betätigt, mit denen Informationen über das Auftreten von Störungen permanent registrierbar sind.The device according to the invention is characterized in that a computer is provided which generates the electrical signals monitored and accordingly on the one hand the visual indicators for the temporary visualization of the faults and on the other hand, recording devices operated with which information about the occurrence of faults can be permanently recorded.

Die monentane visuelle Anzeige auf der Warte sollte so sein, daß sie die Bedienungsperson befähigt, den Fehler sofort zu identifizieren. Mit dem Ziel, die Darbringttng von Information an die Bedienungsperson zu vereinfachen, werden vorzugsweise sichtbare Anzeichen, die eine Information über die besagten, augenblicklich herrschenden mangelhaften Zustände ergeben, durch elektrische Einrichtungen in der Warte erzeugt; beispielsweise können Wörter oder Symbole temporär in Listenform auf einem Schirm vor der Bedienungsperson' wiedergegeben -werden, mit denen sich Art und Ort des Fehlers identifizieren lassen.The current visual indication in the control room should be such that it enables the operator to identify the error immediately identify. With the aim of providing information to simplify for the operator, preferably visible signs that provide information about the said, current defective conditions result, generated by electrical equipment in the control room; for example words or symbols can be displayed temporarily in list form on a screen in front of the operator, with which the type and location of the fault can be identified.

Um eine kontinuierliche überwachung zu ermöglichen, sollte der Prüfzyklus des Rechners kurz sein. Vorzugsweise überwacht der Rechner alle Signale wenigstens einmal pro Sekunde. Als permanente Aufzeichnungsgeräte setzt man vorzugsweise einen oder mehrere Fernschreiber oder Schnelldrucker ein.To enable continuous monitoring, the test cycle of the computer must be short. Preferably monitored the computer all signals at least once per second. The permanent recording devices are preferably one or several teleprinters or high-speed printers.

Vorzugsweise ist der Rechner dafür eingerichtet, auf Abfrage einen Überblick über den Zustand der Anlage oder einen besonderenThe computer is preferably set up to provide an overview of the status of the system or a particular one upon request

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Teil davon zu liefern, wie er durch die besagten Signale angezeigt wird.Deliver part of it as indicated by said signals will.

Um die Anzahl der in den Rechner eingegebenen Werte zu verringern, verbindet man zweckmäßigerweise die Einrichtungen zur Erzeugung elektrischer Signale elektrisch in einer oder mehreren Diodenmatrizen, so daß der Rechner aufeinanderfolgend Gruppen dieser Einrichtungen abfragen kann.To reduce the number of values entered into the calculator, one conveniently connects the devices for generating electrical signals electrically in one or several diode matrices so that the computer can query groups of these devices in succession.

Die Matrizen können über Input- und Output-Moduln an den Rechner angeschlossen werden, deren korrekte Operation durch den Rechner überwacht wird.The matrices can be connected to the computer via input and output modules, their correct operation by the computer is monitored.

Um die Zuverlässigkeit des Rechners zu erhöhen, können wichtige Teile doppelt vorgesehen werden, z.B. die zentrale Prozeßsteuerung, der Plattenspeicher, die Trennstellen-Kontrolle, die optische Anzeige und die Antriebe für die Registriergeräte .In order to increase the reliability of the computer, important Parts are provided twice, e.g. the central process control, the disk storage, the separation point control, the optical display and the drives for the recording devices.

Der Rechner kann mit einer Einrichtung versehen sein, mit r sich das Überwachungsprogramm nach einer zeitlichen Unterbrechung der Stromzufuhr von neuem beginnen lässt. Der Speicher des Rechners sollte derart sein, daß er seinen Inhalt im Falle einer solchen Unterbrechung bewahrt. Zweckmäßigerweise hält der Rechner die dargebotene Information im Falle einer Unterbrechung der Stromzufuhr aufrecht.The computer can be provided with a device with which the monitoring program can be opened after a time interruption the power supply starts again. The computer's memory should be such that it can store its contents in the event of preserved from such an interruption. The computer expediently keeps the information presented in the event of an interruption the power supply upright.

Vorzugsweise löst der Rechner einen akustischen Alarm aus, wenn ein besonderer Fehler oder ein besonderer Zustand in der Anlage beobachtet wird.The computer preferably triggers an acoustic alarm if a particular error or a particular condition occurs the system is observed.

Wenn ein Mechaniker oder Elektriker von der zentralen Station zu dem Teil der Anlage geschickt wird, von dem ein bestimmter Fehler gemeldet wurde, kann es für ihn wünschenswert sein, an Ort und Stelle zu prüfen, ob seine Reparatur wirksam war.When a mechanic or electrician is sent from the central station to the part of the plant from which a particular one Error has been reported, it may be desirable for him to check on the spot that his repair has been effective.

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Zu diesem Zweck kann eine lokale Schalttafel mit der bzw. jeder Diodenmatrix verbunden sein, die mit manuell betätigbaren Schaltern und visuellen Anzeigevorrichtungen versehen ist, wodurch die Ausgangs-Signale, die von den mit der Matrix verbundenen überwachungseinrichtungen ausgehen, ausgewählt und angezeigt werden.For this purpose, a local switchboard with the or each Connected to a diode matrix provided with manually operated switches and visual indicators, thus the output signals coming from those connected to the matrix monitoring devices go out, selected and displayed.

Zweckmäßigerweise enthält die Information, die auf der Schautafel angezeigt und/oder von den ständigen Aufzeichnungsgeräten festgehalten wird, die Zeit und eine Angabe über Ort und Art der im Zustand der Anlage aufgetretenen Veränderung.Conveniently contains the information displayed on the display board and / or from the permanent recorders is recorded, the time and information about the place and type of change that occurred in the state of the system.

Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert und dargestellt.The invention is explained and illustrated below with reference to the drawing, for example.

Fig. 1-ist ein Blockdiagramm einer überwachungsvorrichtung für eine Anlage, in diesem Fall eine Kokerei, wobei sich versteht, daß die Erfindung auch auf andere Arten von indudriellen Anlagen anwendbar ist.Fig. 1 is a block diagram of a monitoring device for a plant, in this case a coking plant, it being understood that the invention also applies to other types of indudriellen Attachments is applicable.

Fig. 2 ist ein Matrix-System mit digitaler Eingabe als Teil der Vorrichtung nach Fig. 1.FIG. 2 is a digital input matrix system as part of the apparatus of FIG. 1.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung von Spannungswellenformen, gegen die Zeit als Abszisse aufgetragen, und veranschaulicht den Betrieb des Matrix-Systems, welches in Fig. 2 dargestellt ist. 'Figure 3 is a graph of voltage waveforms plotted against time as the abscissa and illustrated the operation of the matrix system shown in FIG. '

In einem System zu Meldung von Störungen in industriellen Anlagen können die Signale in zwei Gruppen unterteilt werden, nämlich in solche, die.sich auf den Betrieb von Förderbändern und anderen Transportmitteln beziehen, und solche für den Zustand kontinuierlich ablaufender Prozesse. Was die Transporteinrichtungen betrifft, sollte das System zweckmäßigerweise das Anhalten der Förderer direkt signalisieren und ferner so bald wie möglich Informationen über die Ursache der StörungenIn a system for reporting malfunctions in industrial plants, the signals can be divided into two groups: namely those that relate to the operation of conveyor belts and other means of transport, and those for the State of continuously running processes. As for the transport facilities is concerned, the system should expediently signal the stopping of the conveyors directly and further information on the cause of the malfunction as soon as possible

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geben. In einer Koksofenanlage beispielsweise kann die Gesaratzahl der elektrischen Kontakte, die die Transporteinrichtungen überwachen, etwa 400 betragen.give. In a coke oven, for example, the total number can be of the electrical contacts that monitor the transport devices are about 400.

Für die Kontrolle ständig arbeitender Einrichtungen, wie Koksofenbatterien und Gasreinigungsanlagen im Falle einer Kokerei, sollte das System in erster Linie Störungen direkt signalisieren, also Alarm geben, sofort wenn eine Störung eintritt. Die Anzahl elektrischer Kontakte für diesen Zweck kann ebenfalls etwa 400 betragen.For the control of continuously working equipment such as coke oven batteries and gas cleaning systems in the case of a coking plant, should the system primarily signal faults directly, so give an alarm immediately if a fault occurs. The number of electrical contacts for this purpose can also be be around 400.

Ferner kann es' wünschenswert sein, daß das Eintreten einer . Störung auch durch ein aksutisches Signal angegeben wird.Furthermore, it may be desirable that the occurrence of a. Disturbance is also indicated by an Aksutian signal.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung bildet ein System, mit dem sich der Betrieb der Anlage überwachen und jegliche Störung der Anlage aufzeichnen lässt und das die oben angegebenen Erfordernisse zu erfüllen bestrebt. Das Auftreten einer Störung wird visuell für eine Übergangszeit auf einer Schautafel oder einem Bildschirm 101 angezeigt. Zwei Drucker 102, 103 sind vorgesehen, von denen der ©ine 102, für Signale bestimmt ist, die in dem Förderbandsystem ihren Ursprung haben, und der andere, 103, für Signale, die auf aadere Störungen zurückzuführen sind. Die Funktion dieser Drucker ist, die eingetretenen Störungen aufzuzeichnen. Akustische Warngeräte sind ebenfalls vorgesehen. Ein Rechner, der in Fig. 1 links oben angedeutet und mit dem Bezugszeichen 104 benannt ist _B kontrolliert die Angabe und Aufzeichnung der Information auf der Schautafel bzw. durch die Drucker sowie die Betätigung der akustischen Warngeräte. Eine detailliertere Beschreibung des Rechners folgt später. . "The device shown in the drawing forms a system with which the operation of the system can be monitored and any faults in the system can be recorded and which strives to meet the requirements specified above. The occurrence of a fault is visually displayed on a display board or screen 101 for a transitional period. Two printers 102, 103 are provided, of which the © ine 102 is intended for signals that originate in the conveyor belt system, and the other, 103, for signals that can be traced back to other disturbances. The function of these printers is to record the malfunctions that have occurred. Acoustic warning devices are also provided. A computer, which is indicated at the top left in FIG. 1 and is named with the reference numeral 104 _B controls the specification and recording of the information on the display board or by the printer as well as the actuation of the acoustic warning devices. A more detailed description of the calculator follows later. . "

Nunmehr sei der Teil von Fig. 1 links unten betrachtet. Eine Anzahl elektrischer Kontakte 105 bis 110 ist dargestellt, von denen jeder eine Gruppe von beispielsweise 96 Kontakten versinnbildlicht, die sich schließen, wenn besonder© Ver»Now consider the part of FIG. 1 at the bottom left. A number of electrical contacts 105 to 110 are shown, each of which symbolizes a group of, for example, 96 contacts that close when special © Ver »

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änderungen in bestimmten Bedingungen der Anlage eintreten. Jede Gruppe von Kontakten ist in einer Diodenmatrix 111 bis zusammen-geschlossen. Eine nähere Beschreibung des Matrix-Schaltplanes wird im nachstehenden anhand der Fig. 2 und 3 gegeben. Die Diodenmatrizen sind in mehreren verschiedenen Teilen der Anlage vorgesehen. Die elektrischen Kontakte sind über zwei Verbindungsleitungen auf die Matrizen geschaltet. Der Rechner kann die Position von η - 1 Kontakten einer Matrix auf einmal abfragen, indem er eine Zeile der Matrix unter Energie setzt. Erfolgt dies für eine andere Zeile, wird die Position von weiteren n-1 Kontakten der Matrix abgefragt, und die Information wird über dieselben Leitungen an den Rechner übertragen.changes in certain conditions of the system occur. Each group of contacts is in a diode matrix 111 to together-closed. A more detailed description of the matrix circuit diagram is given below with reference to FIGS. 2 and 3 given. The diode matrices are provided in several different parts of the plant. The electrical contacts are connected to the matrices via two connecting lines. The calculator can determine the position of η - 1 contacts in a matrix query at a time by energizing one row of the matrix. If this is done for another line, the The position of further n-1 contacts in the matrix is queried and the information is sent to the computer via the same lines transfer.

Die in Fig. 2 gezeigte Matrix, in der die Kontakte zusammengesehaltet sind, hat > Zeilen 1, 2, 3 ...k. und η Spalten 1, 2, 3, 4, 5 ...a-2, n- 1 und n. Jeder Kontakt ist mittels zweier Leitungen jeweils an eine Zeile und an eine Spalte angeschlossen, wobei die Verbindung mit der Spalte über eine Diode erfolgt.The matrix shown in Fig. 2 in which the contacts are held together has> rows 1, 2, 3 ... k. and η columns 1, 2, 3, 4, 5 ... a-2, n-1 and n. Each contact is connected to a row and to a column by means of two lines, the connection to the column via a diode he follows.

Die Zeile 1 und die Spalte η sind für Prüfzwecke vorgesehen.Line 1 and column η are intended for testing purposes.

Die linksseitigen Enden der Zeilen sind mit den Ausgabestellen 1,2,3...k über Leistungstransistoren 2Ο1, 202, 2Ο3 ...2Ok und Gleichspannungsumwandler 301, 302, 303, ... 3Ok verbunden, in denen eine Gleichström-Ausgangsspannung von 5 Volt auf 24 Volt gebracht wird. Die linken Enden der Seilen sind ferner mit Tastern 211, 212, 213, _:s.21k verbunden, die ihrerseits zu Prüfzwecken in Reihe geschaltet sind. Eine Energieversorgung ist über einen Schalter 220 angelegt, der in Koriaalstellung (wie dargestellt) mit den Leistungstransistoren. 2Ο1₁ 202, 203,... 20k verbunden Ist? aber in der anderen Position (ifberwae chungsstellung) nifc dem Schalter 211 verbanden 1st.The left-hand ends of the lines are connected to the output points 1, 2, 3 ... k via power transistors 2Ο1, 202, 2Ο3 ... 2Ok and DC voltage converters 301, 302, 303, ... 3Ok, in which a direct current output voltage of 5 volts is brought to 24 volts. The left ends of the cables are also connected to buttons 211, 212, 213 _{,: s} .21k, which in turn are connected in series for testing purposes. A power supply is applied via a switch 220 which is in coriaal position (as shown) with the power transistors. 2Ο1 ₁ 202, 203, ... 20k Is connected? but in the other position (monitoring position) it is not connected to switch 211.

Jede Spalte 1, 2 _ββ. η ist mit einem Verstärker 231, 232, 23?f 234 ... 23n verbunden, welcher seinerseits Eit einer Sign&llcrinpe 241, .«. 24n und einem GleichspanramgsiiKiwandlerEach column 1, 2 _ββ . η is with an amplifier 231, 232, 23? f 234 ... 23n, which in turn eit a Sign & llcrinpe 241,. «. 24n and a DC voltage converter

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331, ... 33n verbunden ist, der das Verhältnis Signal/Rauschen in der zum Rechner führenden Leitung verbessert. Der Ausgang ' der GleichspannungsunwaiKiler 331 ... 33n ist jeweils an UND-Gatter 351, 352, 353,... 35(n-1), 35n angeschlossen, auf die auch eine gemeinsame Stroboskop-Leitung 260 als zweiter Eingang gelegt ist. Die Ausgänge der η UND-Gatter sind mit den Eingängen 1,2,3...η des Rechners verbunden.331, ... 33n, which is the signal / noise ratio in the line leading to the computer improved. The output 'of the DC voltage unwaiKiler 331 ... 33n is always on AND gates 351, 352, 353, ... 35 (n-1), 35n are connected to which a common stroboscope line 260 is the second Entrance is laid. The outputs of the η AND gates are with connected to the inputs 1,2,3 ... η of the computer.

Die Betätigung des in Fig. 2 dargestellten Matrix-Systems soll nun anhand des in Fig. 3 wiedergegebenen Bildes der Spannungswellenformen beschrieben werden. Dort sind die Spannungen, die in Leistumgstransistören 201, 202, 203 ... 20k den betreffenden Zeilen CMiveaus) 1, 2, 3_?... k zugeleitet werden, und die Stroboskop-Pulse, die in die gemeinsame Leitung 260 der UND-Gatter eingespeist werden, gegen die Zeit als Abszisse aufgetragen. Die Ausgänge der η UND-Gatter sind mit den Eingängen 1_r 2, 3 ... η des Rechners verbunden.The operation of the matrix system shown in FIG. 2 will now be described with reference to the picture of the voltage waveforms shown in FIG. There are the voltages in power transistors 201, 202, 203 ... 20k in the relevant lines C levels) 1, 2, 3 _? ... k, and the strobe pulses that are fed into the common line 260 of the AND gates are plotted against time as the abscissa. The outputs of the η AND gates are connected to the inputs 1 _r 2, 3 ... η of the computer.

Die Betätigung des in Fig. 2 dargestellten Matrixsystems sei nun anhand der in Fig. 3 gezeigten Spannungswellenformen erläutert. In dieser Fignsr sind die Spannungen, die durch die LeistungstransistoreB 2Ο1,202,203^...20k den jeweiligen Zeilen (Niveaus) 1, 2, 3...k zugeführt werden sowie die an die gemeinsame Leitung 260 der UND-Gatter angelegten Stroboskop-Pulse über der Zeit als Abszisse aufgetragen. Die Spannungspulse werden wiederum ohne zeitliche Überlappungen an die Zeilen 201 usw. gegeben, und während der Dauer jedes dieser Pulse wird ein Stroboskop-Puls auf die Leitung 260 gebracht. Wenn der Kontakt AB zwischen der dritten Zeile und der ersten Spalte geschlossen wird, erscheint in Zeile 3 eine Spannung als eine der Eingaben des UND-Gatters 251. Während des vierten Stroboskop-Pulses (Puls D) wird das UND-Gatter 251 nicht blockiert sein und eine binäre Ziffer "1" an den Eingang 1 des Rechners geben. Da nun zwar Dioden, aber keine Überwachungskontakte die Zeile 1 an jede Spalte anschließen, wird jedes Signal, dasThe operation of the matrix system shown in FIG. 2 is now based on the voltage waveforms shown in FIG explained. In this Fignsr the voltages that are generated by the power transistorsB 2Ο1,202,203 ^ ... 20k are the respective Lines (levels) 1, 2, 3 ... k are fed as well as the strobe pulses applied to the common line 260 of the AND gates Plotted against time as the abscissa. The voltage pulses are in turn transmitted to the Lines 201 etc. given, and for the duration of each of these Pulse, a strobe pulse is placed on line 260. If the contact AB between the third row and the first column is closed, a voltage appears in row 3 as one of the inputs of the AND gate 251. During the fourth strobe pulse (pulse D), the AND gate 251 is not blocked and give a binary digit "1" to input 1 of the computer. Since now there are diodes, but no monitoring contacts Connecting row 1 to each column, every signal that

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auf Zeile 1 auftritt, allen UND-Gattern 251, 252 ... 25n zusammen erscheinen. Die Zyklusperiode beträgt beispielsweise eine volle Sekunde, während der eine Gesamtzahl von k Stroboskop-Pulsen an alle UND-Gatter gegeben wird. Die Stroboskop-Pulse A,B,C,D...K kommen in gleichen Abständen und betragen jeweils wenigstens etwa 600 Nanosekunden. Alle Eingaben an den Rechner sollten beim Stroboskop-Puls A "Null" und beim Stroboskop-PuIs B "Eins" sein während bei den Stroboskop-Pulsen C bis K das Eingangssignal "Eins" sein sollte. Die Eingaben 1 bis (1-1) empfangen Informationen über die Kontakte, die in den Zeilen 2 bis k und den Spalten 1 bis (n-1) vorhanden sind. Der zeitliche Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Stroboskop-Pulsen kann 10 bis 20 Millisekunden betragen, was von der Größe der Matrix, der benötigten Periodenzeit und der Qualität des zum Anschluß an den Rechner verwendeten Kabels abhängt. Information über die augenblickliche Stellung der jeweiligen Kontakte in der Matrix wird aufeinanderfolgend von dem Rechner erhalten.occurs on line 1, all AND gates 251, 252 ... 25n appear together. The cycle period is, for example a full second during which a total of k strobe pulses is given to all AND gates. The strobe pulses A, B, C, D ... K come at equal intervals and are each at least about 600 nanoseconds. All entries to the computer should be "zero" for the stroboscope pulse A and for the stroboscope pulse B should be "one" while for the strobe pulses C to K the input signal should be "one". Entries 1 to (1-1) receive information about the contacts present in rows 2 through k and columns 1 through (n-1). The time interval between the successive strobe pulses can be 10 to 20 milliseconds, what on the size of the matrix, the required period time and the quality of the used for connection to the computer Cable depends. Information about the current position of the respective contacts in the matrix is sequential received from the calculator.

Es versteht sich, daß eine Matrix von völlig rechteckiger Form die Mindestzahl von Leitern in dem Kabel erfordert. Bei 96 Kontakten, die in einer nicht-quadratischen 4 χ 24 Matrix angeordnet sind, werden 4 + 24 = 28 Leiter benötigt, während bei Anordnung dieser 96 Kontakte in einer 8x12 Matrix nur 8 + 12 = 20 Leiter benötigt werden.It will be understood that a matrix of perfectly rectangular shape requires the minimum number of conductors in the cable. at 96 contacts arranged in a non-square 4 χ 24 matrix, 4 + 24 = 28 conductors are required while when arranging these 96 contacts in an 8x12 matrix only 8 + 12 = 20 conductors are required.

Jeder Matrix 111, 112 ...116 ist eine Hilfstafel zugeordnet, und diese befindet sich in dem selben Bereich der Anlage wie die in ihr zusammengeschalteten Kontakte. Auf jeder Tafel, von denen nur eine, nämlich 117, in Fig. 1 gezeigt ist, sind Signallampen und Druckknöpfe angeordnet, so daß die Stellung der Überwachungskentakte an Ort und Stelle geprüft werden kann, und zwar ob sich nun der Rechner in Tätigkeit befindet oder nicht. Die Signallampen 241, 242 ... 24n sind mit den SpaltenEach matrix 111, 112 ... 116 is assigned an auxiliary table, and this is located in the same area of the system as the contacts interconnected in it. On every board, from only one of which, namely 117, is shown in FIG. 1, are signal lamps and push buttons are arranged so that the position of the monitoring cams can be checked on the spot, whether the computer is in use or not. The signal lamps 241, 242 ... 24n are with the columns

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der Matrix verbunden _t und die Druckknöpfe sind die Schalter 211 usw. Das Umlegen des Schalters 220 in Überwachungsstellung setzt die Tafel unter Energie.the matrix and connected _t the push buttons, the switches 211, etc. The changing over the switch 220 in position control sets the panel under energy.

Die Matrizen werden über eine Trennstelle 118 an den Rechner 104 angeschlossen. Die Trennstelle, v/ie in Fig. 1 gezeigt, besteht aus Input-Output-Moduln 119, die über eine Sammelschiene 120 mit einem Schalter 121 verbunden sind. Dieser Schalter 121 hat zwei Stellungen, die beide'an eine Trennstellen-Kontrolle 122 bzw. 123 führen. Von diesen Trennstellen-Kontrollen 122, 123 gehen Eingabeverbindungen an den Rechner 104 bzw. von diesem.weg. Dieser weist zwei übereinstimmende zentrale Verarbeitungsstellen 124 und 125, zwei Scheibenspeicher 126 und 127, zwei Lesekontrollen 128 und sowie ein gemeinsames Papierband-Lesegerät 130 auf. Durch dieses Lesegerät 130 wird das Rechnerprogramm in einen Teil der Kernspeicher eingeschrieben, die in jeder der beiden Verarbeitungsgeräte 124 und 125 vorgesehen sind.The matrices are sent to the computer via a separation point 118 104 connected. The separation point, v / ie shown in FIG. 1, consists of input-output modules 119 which are connected to a switch 121 via a busbar 120. This Switch 121 has two positions, both of which are connected to a separation point control 122 or 123 lead. From these separation point controls 122, 123, input connections go to the Computer 104 or from this way. This has two matching central processing points 124 and 125, two disk memories 126 and 127, two read controls 128 and and a common paper tape reader 130. This reading device 130 converts the computer program into one part of the core memories provided in each of the two processing devices 124 and 125.

Die Eingang/Ausgang-Verbindungen sind auf zwei Sätze von Ausgangs-Regelkreisen 131 aufgeschaltet. Die Ausgänge dieser Kreise 131 sind mit einem Schalter 132 verbunden, dessen beide Stellungen den zwei Positionen entsprechen, die der Schalter 121 einnehmen kann. In der Praxis werden die beiden Schalter 132 und 121 zu gleicher Zeit betätigt. Das Ausgangssignal des Schalters 132 wird mit der Anzeigetafel 101 und den Fernschreibeinrichtungen 102 und 103 verbunden.The input / output connections are connected to two sets of output control loops 131. The outputs of this Circuits 131 are connected to a switch 132, the two positions of which correspond to the two positions which the switch 121 can take. In practice, the two switches 132 and 121 are operated at the same time. The output signal of the Switch 132 is connected to the display panel 101 and the teleprinter devices 102 and 103.

In jeder Sekunde fragt der Rechner alle Überwachungskontakte ab. Wenn ein Kontakt seinen Zustand geändert hat, indem er infolge des Auftretens einer Störung beispielsweise von der Stellung "offen" in die Stellung "geschlossen" übergeht, wird die Anzeige dieser Störung nahezu augenblicklich auf der Schautafel 101 erscheinen und gleichzeitig auf dem Drucker 102 oder 103 ausgeschrieben. Im Plattenspeicher des Rechners sind die örter aller Kontakte verzeichnet, so daß die Zuordnung des besonderenThe computer queries all monitoring contacts every second. When a contact has changed its state by following the occurrence of a fault, for example, changes from the "open" position to the "closed" position, the display this disturbance appear almost instantaneously on the display board 101 and at the same time written out on the printer 102 or 103. The locations of all contacts are recorded in the disk memory of the computer, so that the assignment of the special

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Kontaktes, der die Störung signalisiert hat, herausgegriffen und ausgedruckt v/erden kann. Der Zeitpunkt der Meldung wird ebenfalls angegeben, und, wenn dies zweckmäßig erscheint, kann auch die Art der Störung aufgezeichnet werden.The contact that signaled the malfunction and can be printed out. The time of reporting is also indicated and, if this appears appropriate, the type of disturbance can also be recorded.

Dieselbe Information, d.h. Zeit, Ort des Kontaktes und gegebenenfalls Art der Störung wird "auf der optischen Warte 101 angezeigt, die die Form eines Schirmes oder einer Tafel haben kann, auf der die Meldung in geschriebener Form erscheint. Die Warte enthält eine Schleifenschaltung, so daß die Meldung auf der Schautafel festgehalten wird. Die Zeitdauer, während deren die Meldung erscheint, wird von einer öedienungsperson kontrolliert, aber erst wenn eben diese.Meldung auf einem Fernschreiber aufgezeichnet worden ist, kann sie auf der Schautafel gelöscht werden, was erfolgt, wenn die Bedienungsperson einen Taster drückt. Sollten mehr Meldungen der Anzeige bedürfen, als auf der Schautafel oder dem Schirm Platz haben, werden die überschüssigen Meldungen festgehalten, bis wenigstens einige der bereits angezeigten Meldungen von einem Schreiber ausgedruckt sind und deshalb von der Schautafel entfernt werden können.The same information, i.e. time, place of contact and, if applicable The type of fault is "displayed on the optical control room 101, which can take the form of a screen or a board on which the message appears in written form. The waiting room contains a loop circuit so that the message is recorded on the display board. The length of time during which the message appears, is checked by an operator, but only when this message is on a teletype machine has been recorded, it can be erased from the display board, which is done when the operator presses a button. Should more messages need to be displayed than can fit on the display board or screen, the excess messages are retained until at least some of the messages already displayed by a scribe are printed out and can therefore be removed from the display board.

Wie bereits gesagt, ist eine Gruppe von Kontakten einem bestimmten Teil der Anlage zugeordnet, z.B. einer Produktionsz'one. Die Bedienungsperson an der zentralen Warte kann nun mittels eines speziellen Schlüssels an dem Schaltpult der Schautafel 101 den Rechner 104 beauftragen, einen Überblick über alle Meldungen zu geben, die in einer bestimmten Gruppe von Alarmkontakten enthalten sind.As already mentioned, a group of contacts is assigned to a specific part of the system, e.g. a production zone. The operator at the central control room can now use a special key on the control panel of the Display board 101 instruct the computer 104 to give an overview of all messages in a particular group included by alarm contacts.

Der getrennte Drucker 102 ist für das Förderbandsystem vorgesehen und schreibt auf Wunsch Angaben über den Zustand der Überwachungskontakte des Forderbandsystems. Wenn nur ein Schreiber benutzt würde, könnte - wenn der überblick über eine Gruppe von Förderern ausgedruckt wird - beim Auftreten einer Prozeßstörung es erforderlich sein, das AusdruckenThe separate printer 102 is provided for the conveyor belt system and writes information about the status of the Monitoring contacts of the conveyor system. If only one If the summary of a group of sponsors is printed out, then clerk could be used when occurring a process malfunction it may be necessary to print out

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des Überblicks zu unterbrechen, wodurch dieser schwierig zu lesen wäre, oder aber die Prozeßstörung könnte nicht sofort aufgezeichnet werden. Aus diesem Grund sind zwei Drucker erforderlich, um die Übersichten von der sofortigen Aufzeichnung der im Prozeßablauf festgestellten Störungen zu trennen. .interruption of the overview, which would make it difficult to read, or the disruption of the process could not be immediate to be recorded. For this reason, two printers are required in order to record the overviews from the instant to separate the malfunctions found in the process flow. .

Die Eingangs/Ausgangs-Moduln 119 des Zv/ischenschaltungssystems 118 werden auch durch das Rechnerprogramm überwacht. Eine Störung in einem dieser Moduln-könnte beispielsweise zum Nichtfunktionieren einer Zeile in einer Matrix führen, wodurch eine kleine Anzahl der Kontakte nicht abgefragt wird. Auf der Schautafel 101 und dem Drucker 1O3 wird verzeichnet, welche der Moduln 119 fehlerhaft ist, so daß ein schneller Austausch durch einen anderen Modul möglich ist. Dadurch erübrigt sich die Suche nach dem defekten Modul.The input / output modules 119 of the auxiliary switching system 118 are also monitored by the computer program. One Fault in one of these modules could, for example, lead to Failure of a row in a matrix will result in a small number of contacts are not queried. On the display board 101 and the printer 1O3 it is recorded which of modules 119 is defective, so that a quick exchange is possible through another module. This eliminates the need to search for the defective module.

Die wesentlichen Teile des Rechners sisad doppelt vorhanden. Diese Teile sind die zentralen Verarbeifosangseinrichtungen, der Plattenspeicher, die Kontrolle der Trennstelle sowie die Anzeigetafel sowie die Druckwerke. Wenn also in einem Rechnersystem eine Störung auftritt^ wird dessen Funktion von dem Re s er ve system übernommen. Die üiflsckaltosmig erfolgt innerhalb einer Viertelsekunde. Auf der Schautafel 1O1 wird angezeigt, daß eine Umschaltung stattgefunden hat, so daß die zuständige Bedienungsperson eine Reparatur oder einen Ersatz der fehlerhaften Einheit veranlassen kann. Eine manuelle oder automatische Umschaltung, beispielsweise einmal pro Tag,lässt sich durchführen, um das System zu prüfen, welches in Reserve gehalten wird.The essential parts of the sisad calculator are duplicated. These parts are the central processing equipment, the disk storage, the control of the separation point as well as the display board and the printing units. So if in a computer system a fault occurs ^ its function is dependent on the Re s er ve system taken over. The üiflsckaltosmig takes place within a quarter of a second. The display board 1O1 shows that a switchover has taken place, so that the responsible operator can repair or replace the faulty one Unity can cause. A manual or automatic switchover, for example once a day, can be carried out, to check the system that is being held in reserve.

Wenn die Stromzufuhr unterbrochen wird, behält der Speicher seinen Inhalt bei. Ferner enthält das Sechnerprogramm Mittel (nicht dargestellt), mit denen das Programm von neuem begonnen werden kann, wenn die Stromversorgung wieder einsetzt.If the power supply is interrupted, the memory retains its contents. The six-person program also contains funds (not shown) with which the program can be started again when the power supply is restored.

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Gemäß vorstehender Beschreibung weist die in der Zeichnung dargestellte Anlagenüberwachungsvorrichtung lediglich elektrische Kontakte als Mittel zur Erzeugung elektrischer Signale entsprechend dem Zustand der Anlage auf. Es können jedoch auch Mittel zur Erzeugung analoger elektrischer Signale entsprechend den Zuständen in der Anlage angewandt werden, deren Ausgang von dem Rechner überwacht wird, und der Rechner kann auch so programmiert sein, daß er ein Alarmsignal auf der optischen Anzeigetafel veranschaulicht und von den permanenten Aufzeichnungsgeräten registrieren lässt, wenn die analogen Signale bestimmte Schwellenwerte über- oder unterschreiten.According to the description above, the system monitoring device shown in the drawing has only electrical ones Contacts as a means for generating electrical signals according to the state of the system. However, it can also Means for generating analog electrical signals are applied in accordance with the conditions in the system, the output of which monitored by the computer, and the computer can also be programmed so that it emits an alarm signal on the optical Scoreboard illustrates and can be registered by the permanent recorders if the analog Signals exceed or fall below certain threshold values.

Der Rechner kann auch darauf eingerichtet sein, logische Analysen durchzuführen, um sicherzustellen, daß die Alarmsignale aussagekräftig sind. Ebenso wie es möglich ist, die Störungen zur Zeit ihres Eintreffens und in deren Reihenfolge auszudrucken, kann die Vorrichtung auch so ausgebildet sein, daß sie die Rückkehr zum normalen Zustand nach der Störung aufzeichnet. Eine weitere Entwicklung besteht darin, daß der Rechner darauf programmiert wird, auf Abfrage eine Liste aller Systeme in der Anlage auszudrucken, die sich zur Zeit der Anfrage im Störungszustand befinden, und ferner wenn gewünscht einen zeitlichen Bericht über alle Alarme zu geben, die in einer vorgegebenen Periode, z.B. den vorangegangenen 30 Minuten, erfolgt sind.The computer can also be set up to perform logical analyzes to ensure that the alarm signals are meaningful. Just as it is possible, the disturbances at the time of their arrival and in their order To print out, the device can also be designed so that it can return to the normal state after the fault records. Another development is that the computer is programmed to provide a list of all on request Print out systems in the plant that are in the fault state at the time of the request, and further if desired to give a time report of all alarms that occurred in a given period, e.g. the previous 30 minutes, have taken place.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Einrichtung lässt sich eine Information erzielen, die in der geschilderten Art geordnet ist, beispielsweise die Anzeige von direkten Störungsmeldungen und das fernschriftliche Registrieren zur Analyse. Die Information wird in einfacher Weise dargebracht. Weitere Vorteile sind, daß die Zeit, zu der Störungen auftreten bzw. verschwinden, ebenso wie ihr Ort und ihre Art auf einem Fernschreiber aufgezeichnet werden. Vorteilhaft ist ferner die Möglichkeit, die momentane Situation hinsichtlich Alarmmeldungen kontinuierlich abzufragen.With the aid of the device described above, information can be obtained which is arranged in the manner described is, for example, the display of direct fault messages and telex registration for analysis. The information is presented in a simple manner. Further advantages are that the time at which faults occur or disappear, just as their location and nature are recorded on a teletype. The is also advantageous Possibility of continuously querying the current situation with regard to alarm messages.

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In einigen Anlagen, insbesondere bei Vorhandensein einer sehr großen Anzahl von überwachungseinrichtungen, kann es zweckmäßig sein, wenn zusätzlich zu den Störungen, deren Auftreten sowohl auf der optischen Anzeigetafel angegeben wie auch durch die Aufzeichnungsgeräte registriert wird, andere Störungen durch überwachungseinrichtungen dem Rechner mitgeteilt werden, wobei das Auftreten dieser anderen Störungen lediglich auf der Anzeigetafel erscheint. Dies kommt etwa für solche Vorgänge in Betracht, die von geringerer Bedeutung sind als die visuell gemeldeten Störungen.In some systems, especially if there is a very large number of monitoring devices, it can be useful if, in addition to the malfunctions, their occurrence both indicated on the optical display panel as well as by the recording devices are registered, other faults are reported to the computer by monitoring devices, whereby the occurrence of these other malfunctions merely appears on the display board. This comes into consideration, for example, for processes which are of less importance than the visually reported faults.

Die erfindungsgemäße Anlagen-Überwachungsvorrichtung ist relativ billig und leicht zu unterhalten, gleichwohl aber im Betrieb sehr zuverlässig.The system monitoring device according to the invention is relatively cheap and easy to maintain, but nevertheless im Operation very reliable.

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Claims

Patent claims

Device for monitoring the operation of an industrial System, with continuous reporting of possible malfunctions, a plurality of electrical signal generators for this and optical ones Indicators for the temporary visualization of currently existing faults, characterized in that a computer (104) is provided is who monitors the electrical signals and accordingly on the one hand the optical indicators (101) for the temporary visualization of the disturbances and on the other hand recording devices (102,103) operated, with extended information about the occurrence of ^ ° faults can be permanently registered.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for temporary visualization through electrical devices in the. optical display (101) visual characters can be called up that give information about the currently existing faults.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that all signals can be monitored at least once per second by the computer (104).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recording device is one or more Printer or teleprinter (102,103) are provided.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the computer (104) on request a Overview of the state of the system or a specific part of it can be created, as it emerges from the electrical Signals.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical signal transmitter (1O5,1O6 ... 11O) in one or more diode matrices (111, 112 ... 116) electrically are connected and successively in groups by the

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Computer (104) can be queried.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the matrix or matrices (111,112 ... 116) with modules (119) of the Computer (104) are connected, which checks the correct operation of the modules (119). '.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that that for the or each matrix (111, 112 ... 116) an auxiliary monitor board (117) is provided, the manually operated switches (211, 212 ... 21k) and optical display devices through which the output signals of the monitoring devices connected to the matrix (105,106 ... 110) can be selected and made visible.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that essential parts of the computer (104) are duplicated available.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that. the duplicated parts the central processing unit (124,125), the disk storage (126,127), the separation point control (122,123) and the actuation (131) of the optical Display (101) and the recording devices (102,103).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the computer (104) is provided with devices by which the monitoring program after a temporal power failure can be started again.

12. The device according to claim 11, characterized in that the computer (104) has a memory that stores its contents preserved in the event of a power failure.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the computer (104) emits an acoustic alarm

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triggers when one or more particular disorders or certain States in the system can be determined.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the information temporarily made visible on the optical display (1O1) and / or continuously registered by the recording devices (102,103) is the time and an indication
about the place and type of changes that have occurred in the state
the system contains.

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