DE2508134B2

DE2508134B2 - Vorrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes von Maschinen

Info

Publication number: DE2508134B2
Application number: DE2508134A
Authority: DE
Inventors: Masaji Matsumura; Katsuhide Morimoto; Nobuharu Yamauchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1975-02-25
Publication date: 1978-03-30
Also published as: DE2508134C3; DE2508134A1; US3987432A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes von Maschinen oder Maschinenteilen mit einer Anzahl einen Betriebszustand wiedergebender Signalgeber, welche während ihrer Meldephase einen Zählspeicher für die von einem Impulsgenerator erzeugten Zeittaktimpulse anschalten, wobei der Speicherinhalt zyklisch abfragbar und an einer Anzeigevorrichtung anzeigbar ist.

Bei bekannten Folgesteuereinrichtungen, welche gewisse Steuerungen in vorbestimmter Reihenfolge für eine jeweilige konstante Betriebsperiode wiederholen, ist es sehr schwierig, den Arbeitszustand einer Maschine während eines Betriebsschrittes festzustellen oder die Reihenfolge und den zeitlichen Ablauf des EIN-Zustandes oder des AUS-Zustandes von gesteuerten Einrich-

tungen, wie beispielsweise von Begrenzungsschaltern, Magnetventilen od. dgl., vom Zeitpunkt des Betriebsbeginns bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt herauszufinden. Demgemäß bereitet die Wartung der Folgesteuereinrichtung bei Unterbrechung oder Störung des Betriebs durch ein abnormales Verhalten der gesteuerten Einrichtungen Schwierigkeiten. Wenn es möglich wäre, im Falle einer Störung eine eine Referenzbetriebsfoige der gesteuerten Einrichtungen wiedergebende Information sowie eine Information über den tatsächlichen Ablauf vom Beginn eines Betriebsschrities bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt einander gegenüberzustellen, so könnte die Betriebiabweichung der Maschine durch Vergleich der beiden Informationen in einem frühen Stadium festgestellt und die Maschine gestoppt werden, bevor schwere Schäden auftreten. Ferner könnte die Ursache des abweichenden Betriebsverhaltens ermittelt und die Maschine alsbald nach Auftreten der Störung wieder instandgesetzt werden, so daß ih«e effektive Einsatzzeit erhöht werden könnte.

Aus der DT-OS 22 08 017 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Überwachung des Betriebszustands von Maschinen oder Maschinenteilen bekannt, bei der eine durch eine Bedienungsperson festgestellte Störung an eine Zentrale gemeldet wird. Eine fortlaufende visuelle Darstellung und Überwachung des Betriebszustandes ist jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum fortlaufenden Überwachen des Betriebszustandes von Maschinen oder Maschinenteilen zu schaffen, welche die Betriebszustände auf einer Anzeigevorrichtung in Form eines Zeitdiagramms anzeigt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Informationen über die Ursache einer Abweichung von den richtigen Betriebszuständen frühzeitig ermittelt werden, wenn die Maschine beispielsweise bei einem Steuerungsfehler oder einer Steuerungsunterbrechung falsch arbeitet Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau sowie durch sehr hohe Ansprechgeschwindigkeit aus, da der Betriebszustand fortlaufend in Speichervorrichtungen abgespeichert wird.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden nicht nur die aktuellen Betriebszustände, sondern auch Referenzbetriebsiolgen der gesteuerten Einrichtungen auf der Anzeigevorrichtung in Form eines Zeitdiagramms angezeigt

Im folgenden sei die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:

F i g. 1 zeigt das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, in dem beispielhaft Betriebszustände der überwachten Vorrichtung dargestellt sind, wie sie auf der Anzeigevorrichtung der in F i g. 1 dargestellten Anordnung angezeigt sind;

Fig.3 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten t>o Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 5 zeigt Punktmatrizen, die von einem in der Anordnung nach Fig.4 vorgesehenen Symbolgenera- 1™ tor ausgelesen werden;

F i g. 6 und 7 zeigen Zeitdiagramme, die auf der Anzeigevorrichtung der Anordnung nach Fig. 4 ange

zeigt werden;

Fig. 8 ist ein Blockschallbild eines Ausführungsbeispiels der in der Schaltung nach Fig.4 verwendeten Steuerschaltung.

Zunächst sei das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Mit 1 sind Eingangssignale bezeichnet, die den Betriebszustand der überwachten Vorrichtung wiedergeben, die beispielsweise aus einem Begrenzungsschalter, einem Magnetventil oder dergleichen gebildet ist. Die Anzahl der Eingangssignalleitungen ist gleich n, die Eingangssignale selbst sind mit Ki, Yj... Y_n bezeichnet.

Eine Impulsgeneratorschaltung 2 dient zur Erzeugung von Impulsfolgen mit konstanter Periode. Mit S ist ein Startsignal bezeichnet, das zu Beginn eines Funktionsschrities der überwachten Vorrichtung angelegt wird. Es sind ferner eine Zählschaltung 4, Gatterschaltungen 5 und 6 und Register 7 und 8 vorgesehen. Mit 9 ist eine Steuerschaltung bezeichnet, die Zählschaltungen 14 und !7, einen Dekoder 15, Gatterschaltungen 16, ein Register 18, einen Vergleicher 19 sowie einen Addierer 20 umfaßt. Ferner sind ein Speicher 10, ein Symbolgenerator 11, eine Anzeigevorrichtung 12 und eine Anzeigesteuerschaltung 13 vorhanden.

In der Zeichnung sind identische oder gleiche Teile mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen.

Zur leicht verständlichen Erläuterung des Ausführungsbeispiels ist angenommen, daß der EIN-Zustand jedes Eingangssignals während eines Funktionsschrittes der überwachten Vorrichtung »eins« ist und daß der EIN-Zustand des Eingangssignals als Betätigungszustand gewertet wird.

Wenn die überwachte Vorrichtung das Startsignal S abgibt, werden die Zählschaltung 4 und die Register 7 und 8 zurückgestellt, der Speicher 10 wird gelöscht. Anschließend zählt die Zählschaltung 4 aufeinanderfolgend die von der Impulsgeneratorschaltung 2 erzeugten Impulsfolgen.

In dem Zeitpunkt, in dem das Eingangssignal Ki aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird, läßt die dem Eingangssignal Ki zugeordnete Gatterschaltung 5 die Information der Zählschaltung 4 durch, so daß in dem Register 7 die dem Eingangssignal Y\ entsprechende Information gespeichert wird. Die Gatterschaltung 5 wird nur dann durchlässig, wenn das Eingangssignal Y\ vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird. Während der Dauer des EIN-Zustandes oder AUS-Zustandes oder im Zeitpunkt des Umschaltens vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand ist es nicht durchlässig.

Die Gatterschaltung 6 ist hingegen durchlässig, solange das Eingangsignal Ki den EIN-Zustand einnimmt, so daß die Information der Zählschaltung 4 fortlaufend bis zum Ende des EIN-Zustandes im Register 8 gespeichert wird.

In entsprechender Weise werden die Gatterschaltungen 5 und 6 und die Register 7 und 8 durch die zugeordneten Eingangssignale K2bis K„betätigt.

Dementsprechend kennzeichnet die in dem Register 7 gespeicherte Information die Zeitspanne, die nach dem Anlegen des Startsignals S bis zum Übergang von dem AUS-Zustand zudem EIN-Zustand auf der betreffenden Signalleitung 1 verstrichen ist, während die Information des Registers 8 die Zeitspanne vom Anlegen des Startsignals 5 bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich das Eingangssignal 1 vor dem Ausschalten das letzte Mal im EIN-Zustand befand, angibt. Die Steuerschaltung 9 überträgt die Informationen der Register 7 und 8 als

Eingangssignale zu dem Speicher 10. Diese Übertragung erfolgt entweder in einer konstanten Periode oder beliebig. Hierdurch wird das gewünschte Anzeige-Kodesymbol an der dem Eingangssignal entsprechenden Speicheradresse eingeschrieben.

Die Speicherkapazität des Speichers 10 entspricht im wesentlichen der Anzahl der auf der Anzeigevorrichtung 12 anzeigbaren Symbole. Die Daten des Speichers 10 können beliebig eingeschrieben und ausgelesen werden. Die alten Daten werden so lange im Speicher gehalten, bis unter derselben Adresse neue Daten eingeschrieben werden oder bis die Daten durch ein Rückstellsignal gelöscht wer Jen. Die in dem Speicher eingeschriebenen Anzeigesymbole werden in konstanter Periode ausgelesen und dem Symbolgenerator 11 zugeführt. Dieser ist ein Festspeicher und dient zur Umwandlung der Kodezeichen in eine Punktematrix von beispielsweise 5 · 7 Punkten.

Um diese Punktmatrix auszulesen, werden alle Daten entlang der je fünf Punkte der sieben Rasterzeilen beginnend von oben ausgelesen, wobei Synchronisation mit den Rasterzeilen besteht. Hierdurch werden die Symbole auf der Anzeigevorrichtung 12, die beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre ist, angezeigt.

Die Speicheradressen für das Einschreiben der von der Steuerschaltung 9 gelieferten Daten des Zeitdiagramms in den Speicher 10 können nach einer der folgenden Methoden bestimmt werden:

1. Das Anzeigefeld ist in Abschnitte unterteilt, und die Position der Symbole, d. h. die Speicheradresse innerhalb der Abschnitte, wird nach Art einer Matrix durch die Zeilenposition (Ordinate) und Spaltenposition (Abszisse) bestimmt.

2. Allen Speichern werden fortlaufende Speicheradressen zugeteilt, und die absolute Adresse wird bestimmt.

Zur Vereinfachung der Darstellung soll das letztgenannte Verfahren näher erläutert werden, bei dem die Anzeige-Kodesymbole von der Speicheradresse, die im wesentlichen durch die Ordnungszahl des Eingangssignals und die Information des entsprechenden Registers 7 gegeben ist, bis zu der Speicheradresse eingeschrieben werden, die durch die Ordnungszahl des Eingangssignals und die Information des zugeordneten Registers 8 gegeben ist.

Es sei beispielhaft der Fall betrachtet, daß die Speicheradressen 100 bis 199 dem Eingangssignal Yu die Speicheradressen 200 bis 299 dem Eingangssignal Y2 usw. und schließlich die Speicheradressen IOO/7 bis lOOn + 99 dem Eingangssignal Y_n zugeteilt sind und daß in den dem Eingangssignal Y\ zugeordneten Registern 7 und 8 die Daten »3« bzw. »6« und in den dem Eingangssignal K2 zugeordneten Registern 7 und 8 die Daten »7« bzw. »11« gespeichert sind.

Wenn dem Eingangssignal Vi in der Zählschaltung 14 die Zählstcllung »1« zugeordnet ist, wird der Ausgang der Zählschaltung 14 durch den Dekoder 15 so dekodiert, daß nur die dem Eingangssignal Y\ zugeordneten Gatterschaltungcn 16 wirksam werden und die Daten des Registers 7 in der Zählschaltung 17 eingestellt und die Daten des Registers 8 in dem Register 18 gespeichert werden.

Anschließend wird dem Ausgangssignal der Zählschaltung 17 mit Hilfe des Addierers 20 eine von der Zählschaltung 14 abhängige Konstante hinzu addiert. Diese Konstante beträgt 100 im Falle der Eingangsinformation Vi, 200 im Falle der Eingangsinformation V2 usw. Die Speicheradresse im Speicher 10 wird durch dieses Ausgangssignal bestimmt, und das Anzeige-Kodesymbol wird eingeschrieben. Nachdem das Anzeige-Kodesymbol unter dieser Speicheradresse eingeschrieben ist, wird in der Zählschaltung 17 eine »!«addiert, die Daten werden dem Addierer 20 zusammen mit der erwähnten Konstanten zugeführt, und das Anzeige-Kodesymbol wird unter der nächstfolgenden Speicheradresse eingeschrieben. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Daten der Zählschaltung 17 einen höheren Wert haben als die in dem Register 18 abgespeicherten Daten, was durch einen Vergleichsvorgang festgestellt wird.

Sobald die Daten der Zählschaltung 17 einen höheren Wert haben als die Daten im Register 18, wird der Einschreibvorgang in den Speicher 10 beendet. In der Zählschaltung 14 wird eine »1« addiert, wodurch das nächstfolgende Eingangssignal Yi aufgerufen und die Vorgänge entsprechend wiederholt werden. Die dem Eingangssignal Vi entsprechenden Anzeige-Kodesymbole sind unter den Speicheradressen 103 bis 106 eingeschrieben.
Der Eingangsinformation Yi sind — wie bereits erwähnt — die Speicheradressen 200 bis 299 zugeordnet, so daß die entsprechenden Anzeige-Kodesymbole unter den Speicheradessen

200 + 7 = 207 bis 200+11 =211

eingeschrieben werden.

In entsprechender Weise werden für jedes der Eingangssignale Y₃ bis Y_n die Anzeige-Kodesymbole in Abhängigkeit von den in den betreffenden Registern 7 und 8 gespeicherten Daten in den Speicher 10 eingeschrieben.

Sobald der Vorgang dür das Eingangssignal Y_n beendet ist, wird der Zähler 4 automatisch zurückgestellt, und die Operation wird für Y] bis K_n wiederholt.
Wenn bei der Bestimmung der Frequenz des Impulsgenerators 2 die maximale Anzahl der in horizontaler Richtung auf der Anzeigevorrichtung 12 anzuzeigenden Symbole, die maximale Periodendauer für einen Betriebsschritt der überwachten Vorrichtung und die Periode des EIN-Zustandes des Eingangssignals berücksichtigt ist, besteht keine Gefahr, daß das Zeitdiagramm für das Eingangssignal über das Anzeigefeld hinausläuft oder das Zeitdiagramm für ein anderes Eingangssignal störend beeinflußt wird.

F i g. 2 zeigt ein in der vorstehend beschriebenen Weise auf dem Anzeigefeld erzeugtes Zeitdiagramm.

Wenn die Frequenz des Impulsgenerators 2 so gewählt ist, daß einem Anzeigesymbol eine Zeit von 1 see entspricht und die Zeile auf der Anzeigevorrichtung 12 nach jeweils 100 Speicheradressen wechselt kann die Zeitspanne vom Beginn des Arbeitsvorganges bis zur Gegenwart durch die Daten der Zählschaltung 4 entwickelt werden, wenn die Speicheradressen 0 bis 99 als Speicheradressen für ein Diagramm zur Darstellung der »Historie« der Betriebsvorgänge dienen, wobei die

du Anzeige-Kodesymbole von der Speicheradresse 0 bis zu der durch den Zählstand der Zählschaltung 4 bestimmten Speicheradresse eingeschrieben sind. Diese Symbole werden als Vb angezeigt.
Die Eingangssignale Y\, Y₂ und Y₃, die den

,,■ Speicheradressen 100 bis 199, 200 bis 299 bzw. 300 bis 399 zugeteilt sind, sind in der Darstellung nach F i g. 2 als Vi, Viund Y3 angezeigt.
Vi wird 3 see nach dem Startsignal S eingeschaltet

und behält seinen LIN-Zustand für 4 see bei, V2 wird 7 see nach dem Startsignal 5 eingeschaltet und behält den EIN-Zustand für 5 see bei. Y3 befindet sich im Startzeitpunkt bereits im EIN-Zustand und behält diesen für 10 see bei.

Im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bewirkt das Startsignal 5 die Rückstellung der Zählschaltung 4 und der Register 7 und 8 und das Löschen des Speichers 10. Es ist natürlich auch möglich, diese Schaltungsstufen durch ein das Ende eines ie Betriebsschrittes kennzeichnendes Stopsignal oder dergleichen zurückszustellen.

Ferner wird in der vorstehenden Beschreibung angenommen, daß ein Eingangssignal während eines Betriebsschrittes nur einmal eingeschaltet wird. Aus der ts Erläuterung der Wirkungsweise der Register 7 und 8 und der Steuerschaltung 9 ergibt sich jedoch, daß diese in entsprechender Weise wirken, wenn die Eingangssignale während eines Betriebsschrittes mehrfach zwischen dem EIN-Zustand und dem AUS-Zustand umgeschaltet werden.

Im allgemeinen sind die während der Periode des EIN-Zustandes des Eingangssignals in den Registern 7 und 8 gespeicherten Daten von unterschiedlicher Periode. Die entsprechenden Anzeige-Kodesymbole werden eingeschrieben bzw. gespeichert.

Die Speicheradressen des Speichers 10 werden durch die Ordnungszahl der Eingangssignale und die entsprechenden Daten in den Registern 7 und 8 bestimmt. Daher kann ohne störende Wirkung auf die eingeschriebenen Speicherdaten oder die Speicherdaten für andere Eingangssignale der Betriebszustand eines Eingangssignals angezeigt werden, das während eines Betriebsschrittes mehrmals zwischen dem AUS-Zustand und dem EIN-Zustand wechselt.

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es unterscheidet sich von dem in F i g. 1 dargestellten Schaltbild lediglich darin, daß mit der Schaltung für das Eingangssignal 1 eine Schaltung 21 zur Kode-Inversion verbunden ist, so daß als Betriebszustand der überwachten Vorrichtung der AUS-Zustand gewertet und angezeigt wird.

Die Schaltung 21 zur Kode-Inversion liefert ein Ausgangssignal, das elektrisch dem AUS-Zustand entspricht, wenn sich das Eingangssignal 1 im EIN-Zustand befindet und umgekehrt.

Im folgenden sei anhand von Fig.4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert:

Mit 1 sind wieder die Eingangssignale bezeichnet, die den Betriebszustand der überwachten Vorrichtung, z. B. eines Grenzwertschalters, eines Magnetventils oder dergleichen angeben.

Die Anzahl der Eingangssignale ist n. Die einzelnen Eingangssignale sind mit Y], Yi... Y_n bezeichnet.

Eine Impulsgeneratorschaltung 2 dient zur Erzeugung von Impulsfolgen mit konstanter Periode. Zu Beginn eines Betriebsschrittes der überwachten Vorrichtung wird ein Startsignal S angelegt. Eine Zählschaltung ist mit 4 bezeichnet, Ferner sind Gatterschaltungen 5 und 6, Register 7 und 8 und eine Steuerschaltung 9 vorgesehen. Mit 22 ist eine Schaltung zum Einschreiben eines Referenzbetriebs bezeichnet. Sie besteht aus Schaltungsstufen 23 zum Einschreiben des Beginns und Schaltungsstufen 24 zum Einschreiben des Endes einer Referenzoperation. Die übrigen Schaltungsteile — nämlich der Speicher 10, der Symbolgenerator II, die Anzeigevorrichtung 12 und die Anzeigesteuerschaltung 13 — entsprechen den gleichnamigen Schaltungsteilen in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Identische oder gleiche Teile sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen. Zur leicht verständlichen Erläuterung des Ausführungsbeispiels wird wieder davon ausgegangen, daß der EIN-Zustand jedes Eingangssignals während eines Betriebsschrittes der überwachten Vorrichtung eine logische »1« darstellt und daß der EIN-Zustand des Eingangssignals als Betätigungszustand gewertet wird.

Wenn die überwachte Vorrichtung das Startsignal S abgibt, werden die Zählschaltung 4 und die Register 7 und 8 zurückgestellt und der Speicher 10 gelöscht.

Die Anzeigedaten für den Referenz-Betrieb, die den Eingangssignalen entsprechen, welche vorbereitend in der Schaltung 22 zum Einschreiben einer Referenz-Betriebsfolge gesetzt sind, werden als die gewünschten Anzeige-Kodesymbole für die Referenz-Betriebsfolge z. B. als Kodezeichen »1«, in denjenigen Speicheradressen eingeschrieben, die den Eingangssigrialen des Speichers 10 entsprechen.

Die Speicherkapazität des Speichers 10 entspricht im wesentlichen der Anzahl der Symbole, die auf der Anzeigevorrichtung 12 angezeigt werden können. Die Daten können im Speicher 10 beliebig eingeschrieben und ausgelesen werden.

Die alten Daten werden so lange im Speicher gehalten, bis unter derselben Adresse neue Daten eingeschrieben werden oder bis die Daten durch ein Rückstellsignal gelöscht werden.

Die in den Speicher eingeschriebenen Anzeigesymbole werden mit konstanter Periode ausgelesen und dem Symbolgeneralor 11 zugeführt. Dieser ist ein Lesespeicher, der die Kodezeichen in Punktmatrizen mit ζ. Β 5 -7 Punkten umwandelt, wie sie beispielsweise in den Fig.5a bis 5c dargestellt sind. Fig.5a zeigt das Anzeige-Kodesymbol für »1«, F i g. 5b dasjenige für »2« und 5c schließlich zeigt das Anzeige-Kodesymbol für »3«.

Um diese Punktmatrizen auszulesen, werden alle Daten entlang der je fünf Punkte der sieben Rasterzeilen, beginnend von oben ausgelesen, wobei Synchronisation mit den Rasterabtastzeilen besteht Hierdurch werden die Symbole auf der Anzeigevorrichtung 12, die beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre ist angezeigt.

Die Speicheradressen für das Einschreiben der von der Steuerschaltung 9 gelieferten Daten des Zeitdiagramms in den Speicher 10 können in der gleichen Weise bestimmt werden wie bei dem anhand von F i g. 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.

Zur Vereinfachung der Darstellung soll ein Verfahren näher erläutert werden, bei dem die Anzeige-Kodesymbole von derjenigen Speicheradresse an, die im wesentlichen durch die Ordnungszahl des Eingangssignals und die Information der entsprechenden Schaltungsstufe 23 zum Einschreiben des Beginns des Referenzbetriebs bis zu der Speicheradresse eingeleser wird, die durch die Ordnungszahl des Eingangssignali und die Information der zugeordneten Schaltungsstufc 24 zum Einschreiben des Referenz-Betriebsendes bestimmt ist.

Fig.8 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung 9. In dieser sind Zählschaltungen 14 und 17, ein Dekoder 15, Gatlerschalt.ungen 16 ein Register 18, ein Komparator 19, ein Addierer 20 eine Flip-Flop-Schaltung 25 sowie Gattcrschaltungen 26 und 27 voreeschen.

Die Speicheradressen 100 bis 199 seien z.B. dem

Eingangssignal Ki zugeordnet, während die Speicheradressen 200 bis 299 dem Eingangssignal V? usw. und die Speicheradressen 100/? bis lOOn + 99 schließlich dem Eingangssignal Y_n zugeteilt sind. Es sei außerdem angenommen, daß die Information in der Schaltungsstufe 23 für das Eingangssignal Vi »0« und für das Eingangssignal V₂ »8« ist und daß die Information in der Schaltungsstufe 24 für das Eingangssignal Vi »7« und für V>»11« ist.

Das Flip-Flop 25 wird durch das Startsignal S zurückgestellt, während die Gatterschaltungen 26 gesperrt und die Gatterschaltungen 27 geöffnet werden.

Wenn dem Eingangssignal Y\ in der Zählschaltung 14 die Zählstellung »1« zugeordnet ist, wird das Ausgangssignal der Zählschaltung 14 durch den Dekoder 15 so dekodiert, daß nur diejenigen Gatterschaltungen 16 wirksam werden, die den dem Eingangssignal Vi zugeordneten Daten für den Referenzbetrieb zugeordnet sind, so daß die Daten der Schaltungsstufe 23 in der Zählschaltung 17 voreingestellt und die Daten der Schaltungsstufe 24 in dem Register 18 gespeichert werden.

Anschließend wird dem Ausgangssignal der Zählschaltung 17 mit Hilfe des Addierers 20 eine von der Zählschaltung 14 abhängende Konstante hinzuaddiert. Diese Konstante beträgt 100 im Falle der Eingangsinformation Y\, 200 im Falle der Eingangsinformation Y₂ usw. Die Speicheradresse im Speicher 10 wird durch dieses Ausgangssignal bestimmt, und das Anzeige-Kodesymbol wird eingeschrieben. Nachdem das Anzeige-Kodesymbol unter dieser Speicheradresse eingeschrieben ist, wird in der Zählschaltung 17 eine »1« addiert, die Daten werden dem Addierer 20 zusammen mit der erwähnten Konstanten zugeführt, und das Anzeige-Kodesymbol wird unter der nächstfolgenden Speicheradresse eingeschrieben. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Daten der Zählschaltung 17 einen höheren Wert haben als die in dem Register 18 abgespeicherten Daten, was durch einen Vergleichsvorgang festgestellt wird. Sobald dies der Fall ist, wird der Einschreibvorgang in den Speicher 10 beendet. In der Zählschaltung 14 wird eine »1« addiert, wodurch das nächstfolgende Eingangssignal Yi aufgerufen wird. Anschließend wiederholen sich die Vorgänge in entsprechender Weise.

Die Anzeige-Kodesymbole für die dem Eingangssignal Vi entsprechende Referenz-Betriebsfolge sind unter den Speicheradressen 100 bis 107 eingeschrieben.

Der Eingangsinformation V> sind — wie bereits erwähnt — die Speicheradressen 200 bis 299 zugeordnet. Die entsprechenden Anzeige-Kodesymbole für die Referenz-Betriebsfolge werden daher unter den Speicheradressen

200 + 8 = 208 bis 200+11 =211

eingeschrieben.

In entsprechender Weise werden für jedes der Eingangssignale Vi bis Y_n die Anzeige-Kodesymbole der Referenz-Bctriebsfolge in Abhängigkeit von den in den betreffenden Schaltiingsstufen 23 und 24 vorhandenen Daten in den Speicher 10 eingeschrieben. Als Resultat wird auf der Anzeigevorrichtung 12 das in F i g. 6 dargestellte Zcitdiugrumm angezeigt.

Wenn die Referenzdaten für Vi bis V„ in den Speicher 10 eingeschrieben sind, wird das Flip-Flop 25 gesetzt. Die Gatterschaltungen 26 werden geöffnet, während die Gatterschaltungen 27 gesperrt werden. Der aktuelle Betriebszustand der überwachten Vorrichtung wird nun in folgender Weise angezeigt:

Die Zählschaltung 4 und die Regisf?r 7 und 8 werden durch das Startsignal 5 zurückgestellt, anschließend zählt die Zählschaltung 4 aufeinanderfolgend die Impulse der Impulsgcneratorschaltung2.

Sobald das Eingangssignal Vi aus dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand geschaltet wird und nur zu diesem Zeitpunkt wird die dem Eingangssignal Vi zugeordnete Gatterschaltung 5 geöffnet, und die Daten der Zählschaltung 4 werden in dem Register 7 gespeichert. Während der Dauer des EIN-Zustandes oder des AUS-Zustandes oder während der Zeit des Überganges vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand werden keine Daten gespeichert.

Die Gatterschaltung 6 ist hingegen geöffnet, solange das Eingangssignal Vi sich im EIN-Zustand befindet, so daß die Information der Zählschaltung 4 kontinuierlich in dem Register 8 gespeichert wird.

In entsprechender Weise werden die den übrigen Eingangsinformationen Vb bis Y_n zugeordneten Gatterschaltungen 5 und 6 und Register 7 und 8 betätigt.

Dementsprechend kennzeichnet die in dem Register 7 gespeicherte Information die Zeitspanne vom Anlegen des Startsignals Sbis zum Übergang vom AUS-Zustand zum EIN-Zustand auf der betreffenden Signalleitung 1. Die Information des Registers 8 kennzeichnet den Zeitpunkt, in dem nach dem Anlegen des Startsignals 5 das Eingangssignal sich das letzte Mal im EIN-Zustand befunden hat.

Die durch die aktuelle Betriebsfolge gegebenen Daten werden über die Steuerschaltung 9 — ähnlich wie die von der Schaltungsstufe 22 zum Einschreiben der Referenz-Betriebsfolge gelieferten Daten — als Anzeige-Kodesymbole, z. B. als Kodezeichen »2«, in den

■)5 Speicher 10 eingeschrieben.

In bezug auf die Anzeige der aktuellen Betriebsdaten wird die Zählschaltung 14 automatisch zurückgestellt, wenn die vorangehend beschriebenen Vorgänge für die Eingangssignale Vi bis Y_n beendet sind. Diese Vorgänge zur Wiedergabe der aktuellen Betriebsdaten werden — beginnend mit Vi — ständig wiederholt.

Falls neue Daten in Form einer logischen ODER-Verknüpfung zwischen den die aktuelle Betriebsfolge kennzeichnenden Anzeige-Kodesymbolen und den die Referenz-Betriebsfolge kennzeichnenden Anzeige-Kodesymbolen unter den gleichen Speicheradressen eingeschrieben werden, ohne daß die bereits gespeicherten Anzeige-Kodesymbole für den Referenz-Betrieb störend beeinflußt werden, gibt das Kodezeichen »l« ausschließlich Schritte der Referenz-Betriebsfolge wieder, während das Kodezeichen »2« angibt, daß nur ein Schritt der aktuellen Betriebsfolge vorliegt. Das Kodezeichen »3« schließlich kennzeichnet, daß Referenz-Betrieb und aktueller Betrieb übereinstimmen. Alle diese Kodezeichen befinden sich in demselben Speicher. Wenn die von dem Symbolgenerator U ausgelesenen Punktmatritzen sich in Abhängigkeit von den vorerwähnten Kodezeichen in der in den Fig. 5a bis 5c dargestellten Weise ändern, geben die Anzeigesymbole die Kombination zwischen dem aktuellen Betriebszustand und dem Referenz-Betriebszustand wieder. Die Zeitspanne vom Beginn der Betriebsfolge bis zur Gegenwart kann durch die Daten der Zählschaltung 4 vermittelt werden. Falls die durch die Zählschaltung 4 gegebenen Daten unter den Speicheradressen 0 bis 99 des Speichers 10 eingeschrieben werden, können die entsprechenden Anzeigesymbole als Zeitmaß innerhalb einer Betriebslage dienen. Dies ist in Fig. 7 durch das

Impulsdiagramm Ko angedeutet. Wenn die Frequenz des Impulsgenerators 2 unter Berücksichtigung der maximalen Anzahl der in horizontaler Richtung auf der Anzeigevorrichtung 12 dargestellten Symbole, der maximalen Periodendauer einer Betriebsfolge der überwachten Vorrichtung und der Dauer des EIN-Zustandes des Eingangssignals festgesetzt wird, ist sichergestellt, daß das Zeitdiagramm für das Eingangssignal nicht über das Anzeigefeld hinausläuft oder daß das Zeitdiagramm für andere Eingangssignale störend beeinflußt wird.

F i g. 7 zeigt eine Abbildung des auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Zeitdiagramms, das unter den vorerwähnter. Bedingungen zustande kommt. Die Frequenz des Impulsgenerators 2 ist so gewählt, daß ein Anzeigesymbol einer Zeitspanne von 1 see entspricht. Die Anzeigevorrichtung 12 wechselt nach je 100 Speicheradressen die Zeile. Man erkennt in der dem Eingangssignal Ki zugeordneten Anzeigezeile, daß sich in dem durch das Startsignal S gegebenen Zeitpunkt sowohl das die Referenz-Betriebsfolge als auch das die aktuelle Betriebsfolge kennzeichnende Signal im EIN-Zustand befinden und daß dieser Zustand während 8 see beibehalten wird. In der dem Eingangssignal Kj zugeordneten Anzeigezeile wird das die Referenz-Betriebsfolge kennzeichnende Signal nach 8 see eingeschaltet und behält seinen EIN-Zustand während der folgenden 4 see bei. Das den aktuellen Betriebszustand kennzeichnende Eingangssignal K₂ wird zwar ebenfalls 8 see nach dem Startsignal S eingeschaltet, es behält jedoch aus irgendwelchen Gründen seinen EIN-Zustand während 5 see bei. In der dem Eingangssignal Kj zugeordneten Anzeigezeile erkennt man, daß die den Referenzbetrieb kennzeichnende Impulsfolge 8 see nach dem Startsignal 5 beginnt und während 8 see eingeschaltet bleibt. Die die aktuelle Betriebsfolge kennzeichnende Impulsreihe wird zwar ebenfalls 8 see nach dem Startsignal S eingeschaltet, sie behält ihren EIN-Zustand jedoch nur während der folgenden 6 see bei.

Im vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die von der Schaltungsstufe 22 zur Gewinnung der Referenz-Betriebsfolge erzeugten Anzeigedaten für die Anzeigevorrichtung 12 einmal in den Speicher 10 eingespeichert werden und daß die Anzeige des Betriebszustandes durch das Auslesen dieser Daten aus dem Speicher 10 bewerkstelligt wird. Es ist indes auch möglich, die Daten für die Referenz-Betriebsfolge unter Umgehung des Speichers 10 unmittelbar dem Symbolgenerator Il oder der Anzeigevorrichtung 12 zuzuführen.

Es ist ferner möglich, die Anordnung so zi: gestalten, daß das Startsignal S im Speicher 10 ausschließlich den Speicherbereich löscht, indem sich die den aktuellen Betriebszustand kennzeichnenden Daten befinden, ohne daß alle gespeicherten Daten gelöscht werden.

Außerhalb der durch die Register 7 und 8 und den Eingangspunkt gegebenen Speicherregion (der Region für den AUS-Zustand des Eingangssignals) kann auch ein Kode eingeschrieben weiden, der sich von dem den EIN-Zustand kennzeichnenden Anzeigesymbol-Kode unterscheidet, wie beispielsweise ein Pausenkode oder dergleichen, ohne den Speicher 10 zu löschen.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung werden die Zählschaltung 4. die Register 7 und 8 und der Speicher 10 durch das Startsignal S zurückgestellt bzw. gelöscht. Es ist jedoch auch möglich, jeden dieser Schaltungsteile durch ein Betriebsschrittendesignal oder dergleichen zurückzustellen bzw. zu löschen.

Es wurde der Fall erläutert, bei dem das Eingangssignal 1 während einer Betriebsschrittperiode lediglich einmal eingeschaltet wird. Falls das Eingangssignal während einer Betriebsschrittperiode wiederholt zwischen dem Ein-Zustand und dem AUS-Zustand umgeschaltet wird, entspricht die Anzahl der durch die Schaltungsstufe 22 zum Setzen der Referenz-Betriebsfolge abgegebenen Daten den Kombinationen der EIN-AUS-Wiederholungen, und die Schaltungsstufen 23 und 24 werden entsprechend diesen Kombinationen verbunden, so daß die Referenz-Betriebsdaten für jedes Eingangssignal und für jede Kombination getrennt und aufeinanderfolgend über die Gatterschaltungen 16 in die Zählschaltung 17 und das Register 18 ausgelesen und die Anzeige-Kodesymbole für den Referenz-Betrieb in den Speicher 10 eingeschrieben werden.

Nachdem dies für alle Daten des Referenz-Betriebs für ein Eingangssignal geschehen ist. wird die Zählschaltung 14 weitergeschaltet. In gleicher Weise werden aufeinanderfolgend die Referenz-Betriebsdaten für Ki bis Y_n behandelt.
Die durch den aktuellen Betrieb gegebenen Daten,

K) die in den Registern 7 und 8 eingeschrieben sind, sind in der Zeit des EIN-Zustandes des Eingangssignals unterschiedlich.

Die Speicheradresser im Speicher 10, in welche die Daten eingeschrieben werden, sind durch jedes der

3) Eingangssignale und die Daten der zugehörigen Register 7 und 8 bestimmt.

Es ist möglich, die Betriebszustände der Eingangssignale, die während einer Betriebsschrittperiode wiederholt zwischen EIN-Zustand und AUS-Zustand wechseln.

■io in der Anzeigevorrichtung 12 anzuzeigen, ohne daß die alten eingeschriebenen Speicherdaten und die Speicherdaten für die anderen Eingangssignale störend beeinflußt werden.

In den Ausfuhrungsbeispielen ist der Fall veranschaulicht, daß der EIN-Zustand der überwachten Vorrichtung ausgewertet wird. Es kann jedoch auch der AUS-Zustand der überwachten Vorrichtung ausgewertet und als Betriebszustand angezeigt werden, indem in die Signalkreise der Eingangssignale Kode-lnvertcr eingefügt werden, an deren Ausgang während des EIN-Zustandes des Eingangssignals 1 eine dem AUS-Zustand entsprechende Information erscheint und umgekehrt.

Bei den Ausführungsbeispielen ist die An/eigevorrichtung zur Anzeige des Be'.riebszustandes der überwachten Vorrichtung eine Kathodenstrahlrohre. Es ist selbstverständlich möglich, statt dessen andere Anzeigevorrichtungen, wie ein Flüssigkeitskristall-Displiw, eine Lampenanzeige, eine Symbolanzeige (/. B. ein

on Zahlen-Display), einen Drucker (t. B. eine Schreibmaschine), einen Zeilendrucker oder dergleichen, /u verwenden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes von Maschinen oder Maschinenteilen mit einer Anzahl einen Betriebszustand wiedergebender Signalgeber, welche während ihrer Meldephase einen Zählspeicher für die von einem Impulsgenerator erzeugten Zeittaktimpulse anschalten, wobei der Speicherinhalt zyklisch abfragbar und an einer "> Anzeigevorrichtung anzeigbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) dem einen Zustand (z. B. AUS) eines jeden Signalgebers (Y₁ ... Y_n) ist je ein erstes Speicherregister (7) zugeordnet, und dem anderen Zustand (z. B. EIN) ist je ein zweites Speicherregister (8) für die vom Zeitpunkt eines Startsignals (S) an gezählten Zeittakte zugeordnet,

b) zur zyklischen Abtastung der Speicherregister (7, 8) wird der nach jedem Abtastschritt um 1 erhöhte Zählerstand einer Zählschaltung (14) einem Dekoder (15) zugeführt, dessen Kodesignal das Einspeichern des Inhalts a„ des entsprechenden ersten Speicherregisters (7) in ein Zählregister (17) und des Inhalts b„ des zweiten Speicherregisters (8) in ein Register (18) steuert,

c) in einem Addierer (20) wird durch Addition einer vom Kodesignal abhängigen Konstanten ^o A_n zum Inhalt a„ des Zählregisters (17) die zugehörige Speicheradresse in einem Speicher (10) gebildet, in welchem die' Speicherstellen A_n+a„ bis A_n + b„ belegt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zählschaltung (4) zum Zählen der von dem Impulsgenerator (2) vom Zeitpunkt des Startsignals (S) an erzeugten Impulse; durch eine Vielzahl von von den Eingangssignalen steuerbaren ersten Gatterschaltungen (5), deren jede die Daten ■»" der Zählschaltung (4) bei Umschaltung des zugeordneten Eingangssignals (z. B. vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand) dem zugeordneten ersten Speicherregister (7) zuführt; und durch eine Vielzahl von von den Eingangssignalen steuerbaren zweiten Gatterschaltungen (6), deren jede die Daten der Zählschaltung (4) bis zur Umschaltung des zugeordneten Eingangssignals (vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand) dem zugeordneten zweiten Speicherregister (8) zuführt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Signalleitungen der Eingangssignale Kode-Inverter (21) eingefügt sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anordnung (22) zur Voreinstellung einer Referenzbetriebsfolge vor Beginn der Anzeige des aktuellen Betriebs und durch eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige der Referenzbetriebsfolge zusätzlich zu der aktuellen <>o Betriebsfolge.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in den ersten und zweiten Speicherregistern (7, 8) gespeicherten Daten über selektiv paarweise aktivierbare ^hl> Gatterschaltungen (16) zu einer Zählschaltung (17) bzw. einem Register (18) übertragbar sind und daß die in der Zählschaltung (17) vorhandenen Daten in einen zentralen Anzeigespeicher (10) einschreibbar sind, wobei in die Verbindung zwischen der Zählschaltung (17) und dem Anzeigespeicher (10) ein Addierer (20) eingefügt ist, der zu den Daten der Zählschaltung (17) eine von der Ordnungszahl (1 bis n) der Signalgeber abhängige Konstante addiert, durch die die Speicheradresse in dem Anzeigespeicher (10) mitbestimmt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterschaltungen (16) paarweise an die Ausgänge eines Dekoders (15) angeschaltet sind, der die Zählstellung einer Zählschaltung (14) derart dekodiert, daß jedem Eingangssignal (Y\ — Y_n) einer der selektiv aktivierbaren Ausgänge des Dekoders (15) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die >nit dem Dekoder (15) verbundene Zählschaltung (14) durch das Ausgangssignal einer Vergleicherstufe (19) fortschaltbar ist, deren Eingangssignale von den Ausgangssignalen der mit dem ersten Speicherregister (7) verbindbaren Zählschaltung (17) und des mit dem zweiten Speicherregister (8) verbindbaren Registers (18) gebildet sind, derart, daß die erstgenannte Zählschaltung (14) fortgeschaltet wird, wenn der Datenwert der Zählschaltung (17) den Datenwert des Registers (18) übersteigt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die genannte Vergleicherstufe (19) fortschaltbare Zählschaltung (14) mit der Addierschaltung (20) verbunden ist und daß der Wert der genannten die Speicheradresse in dem Anzeigespeicher (10) mitbestimmenden Konstanten durch diese Wirkverbindung umschaltbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (22) zur Voreinstellung einer Referenz-Betriebsfolge Einrichtungen (23) zur Einstellung des Beginns sowie Einrichtungen (24) zur Einstellung des Endes von Einzelschritten der Referenz-Betriebsfolge aufweist, die je paarweise einem der Eingangssignale (Y\ — Y_n) zugeordnet sind und die über Gatterschaltungen (16) durch Ausgangssignale des Dekoders (15) selektiv aktivierbar sind, und daß weitere mittels einer Steuereinrichtung (25) alternativ aktivierbare Gatterschaltungen (26,27) vorgesehen sind, die eine alternative Verbindung entweder der ersten und zweiten Speicherregister (7,8) oder der Einrichtungen (23, 24) mit der Zählschaltung (17) bzw. dem Register (18) herstellen.