DE2513818B2

DE2513818B2 -

Info

Publication number: DE2513818B2
Application number: DE19752513818
Authority: DE
Inventors: Masaji Matsumura; Katsuhide Morimoto; Nobuharu Yamauchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1974-03-28
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1979-05-23
Also published as: DE2513818C3; JPS5515724B2; JPS511883A; DE2513818A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Betriebszustandes von Maschinen oder Maschinenteilen mit einer Anzahl von einen Betriebszustand wiedergebenden Signalgebern, wobei dem einen Zustand (z. B. AUS) eines jeden Signalgebers je eine erste Speichereinrichtung und dem anderen Zustand (z. B. EIN) je eine zweite Speichereinrichtung für die Speicherung der von einem Impulsgenerator erzeugten Zeittaktimpulse zugeordnet sind und wobei der Speicherinhalt der Speichereinrichtungen zyklisch abfragbar ist und an einer Anzeigeeinrichtung zusammen mit in einem Referenzspeicher gespeicherten Referenzbetriebsdaten in Form eines Zeitdiagramms anzeigbar ist.

Eine solche Vorrichtung wurde in der deutschen Patentanmeldung P 2513418 vorgeschlagen.

Bei dieser Vorrichtung zur Überwachung von Betriebszuständen wird ein Satz von Referenzbetriebszustandsdaten für jeden einzelnen Betriebszustand mit Hilfe digitaler Schalter eingespeichert. Dies erfordert jedoch einen erheblichen Zeitaufwand.

Insbesondere bei einer Massenfertigung ist es erforderlich, die Betriebsdauer der einzelnen Betriebsstufen zu verkürzen und sei es nur um 1 Minute oder 1 Sekunde, um die Gesamteffizienz zu erhöhen. Daher ist es üblich, den Steuervorgang öfter zu ändern, um > die Dauer des Arbeitszyklus zu verkürzen. Es ist daher erforderlich, die Betriebszustände in den einzelnen Stufen, z. B. die EIN-Stufe oder AUS-Zustände des Steuerelementes, z. B. eines Endlagenschalt^rs oder eines magnetischen Ventils od. dgl. zu ändern. Wenn

in nun eine große Zahl von Steuerelementen vorliegt, so ist es erforderlich, jedesmal die Einstellung des Digitalschalters zu ändern. In der Praxis macht dies große Schwierigkeiten.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung,

ι· tine Vorrichtung zum Überwachen von Betriebszuständen zu schaffen, bei der die Referenzbetriebszustandsdaten ohne einen digitalen Schalter oder eine andere Einstellvorrichtung in den Referenzspeicher eingegeben werden können.

in Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Einschreibe-Steuereinrichtung zur Einspeicherung der tatsächlichen von den Speichereinrichtungen erfaßten Betriebszustandsdaten oder eines ausgewählten Teils der tatsächlichen Betriebszustandsdaten

JT) einer ausgewählten Betriebsperiode in den Referenzspeicher als Referenzbetriebszustandsdaten für die fortlaufende Überwachung der tatsächlichen Betriebszustandsdaten darauffolgender Betriebsperioden.

«ι Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden durch Änderungen des Steuerungsvorgangs bedingte neue Betriebszustandsdaten in einem Speicher aufgezeichnet und die aufgezeichneten Daten als neue Referenzbetriebszustandsdaten in einen Speicher für

Γι Referenzbetriebszustandsdaten überführt und die Verwendbarkeit der überführten Daten vor der Überführung dieser Daten in den Speicher für die Referenzbetriebszustandsdaten bestätigt, so daß im Vergleich zu herkömmlichen Einrichvjpgen die Daten,

in weichen eine hohe Zuverlässigkeit zukommt, rasch und leicht aufgezeichnet werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform

r» der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der gespeicherten Daten des Eingangssignalzustandes,

Fig. 3 ein Diagramm einer Punktematrix, welche aus einem Symbolgenerator ausgelesen wurde,

ι» Fig. 4 ein auf der Anzeigevorrichtung angezeigtes Zeitdiagramm, und

Fig. 5 und 6 Blockschaltbilder weiterer Ausfiihrungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfin-

.". dungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung von Betriebszuständen. Ein Eingangssignal 1 entspricht dem Betriebszustand eines Steuerelementes, z. B. eines magnetischen Ventils od. dgl. Es liegen η Eingangssignale Y₁, Y₁... Y_n vor. Ein Impulsgeneratori

hu dient zur Erzeugung einer Impulsfolge mit vorgegebener Periode. Mit 5 ist ein Startsignal bezeichnet, das zu Beginn eines Arbeitszyklus angelegt wird. Ferner sind Zählschaltungen 4 und 8 und Torschaltungen 5, 6 und 10 sowie Register 7 vorgesehen sowie eine

hi Schaltung 9 zur Auswahl der Eingangsbitadressen, eine Adressenbefehls-Schaltung 11 für das Einschreiben in einen Pufferspeicher 12, eine Steuerschaltung 13 für die Datenüberführung in einen Referenzspei-

eher 14 für die Referenzbetriebszustandsdaten gemäß einem Befehlssignal 15 für die Datenüberführung, eine Steuerschaltung 16, in welcher die Daten im Pufferspeicher 12 und im Referenzspeicher 14 entsprechend der Speicheradresse kombiniert werden. Wiederholungsspeicher 17, ein Symbolgenerator 18, eine Anzeigevorrichtung 19 inid eine Anzeigesteuerschaltung 20.

Zum leichteren Verständnis der Erfindung soll der Fall beschrieben werden, daß dem EIN-Zustand eines jeden Eingangssignals während einer Betriebsstufe des Kontrollelements eine »1« zugeordnet wird und daß der EIN-Zustand des Eingangssignals als Betriebszustand überwacht wird.

Wenn vom Kontrollelement das Startsignal S abgegeben wird, so werden die Zählschaltungen 4,8 und das Register 7 zurückgestellt und die Daten im Pufferspeicher 12 werden gelöscht. Dann zählt die Zählschaltung 4 der Reihe nach die Impulsfolgen des Impulsgenerators 2. Wenn das Eingangssignal Y₁ vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand umgeschaltet wird, so wird die Torschaltung 5, welche dem Eingangssignal Y_x zugeordnet ist, durchlässig una die Daten der Zählschaltung 4 werden in dem dem Eingangssignal Y₁ zugeordneten Register 7 aufgezeichnet. Die Torschaltung 5 wird nur dann durchlässig, wenn das Eingangssignal vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand umgeschaltet wird, wobei die Daten der Zählschaltung 4 im Register 7 gespeichert werden. Die Speicherung im Register 7 geschieht nicht während der Periode des EIN-Zustandes oder des AUS-Zustandes des Eingangssignals oder wenn das Eingangssignal vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand umgeschaltet wird. Andererseits befindet sich die Torschaltung 6 während der Periode des EIN-Zustandes des Eingangssignals Y₁ im Durchlaß-Zustand und die von dem Impulsgenerator 2 abgegebenen Impulsfolgen werden in der Zählschaltung 8 gezählt.

In gleicher Weise arbeiten die Torschaltungen 5, 6 und das Register 7 und die Zählschaltung 8, welche den anderen Eingangssignalen Y₁... Y_n zugeordnet sind. Aufgrund der beschriebenen Arbeitsweise stellen die Daten im Register 7 jeweils die Zeit dar, zu der das entsprechende Eingangssigna! 1 nach dem Startsignal S in den EIN-Zustand gestaltet wird. Andererseits sind die Daten in der Zählschaltung 8 der Einschalt-Dauer des Signals äquivalent.

Die Schaltung 9 dient zur Auswahl des Registers 7 und der Zählschaltung 8 wo Betriebszustandsdaten als Eingangssignale bei der zugeordneten Speicheradresse des Pufferspeichers 12 gespeichert werden. Nur dasjenige Register 7 und diejenige Zählschaltung 8, welche dem durch die Schaltung 9 ausgewählten Eingangssignal entsprechen, werden über die Torschaltung 10 abgefragt und über die Adressenbefehlsschaltung 11 eingegeben.

Gemäß der Steuerung durch die Adressenbefehlsschaltung 11 werden die Eingangssignai-Einschaltdatcn gemäß dem Zählstand der Zählschaltungen 8 sowie die Daten der Register 7 im Pufferspeicher 12 bei der entsprechenden Speicheradresse aufgezeichnet, wobei die Speicheradresse durch eine Vorspannungskonstante gegeben wird. Diese Vorspannungskonstante ist für jedes durch die Eingangsadressen-Auswahlschaltungen 9 ausgewählte Eingangsadressenbit vorbestimmt. Nachdem die Aufzeichnung der Daten Tür ein Eingangssignal in uem Pufferspeicher 12 beendet ist, wählt die Schaltung 9 die nächste Eingangsbitadresse aus. Wenn die Aufzeichnung der Daten der Register 7 und der Zählschaltung 9 in dem Pufferspeicher 12 für alle Eingangsadressen beendet ist, wählt die Schaltung 9 wiederum die erste Eingangs-"■ bitadresse aus und der gleiche Vorgang wiederholt sich.

Im folgenden soll der Fall betrachtet werden, daß das Eingangssignal Y₁ den Adressen 100-199 zugeordnet ist und daß das Eingangssignal Y₂ den

ι» Adressen 200-299 zugeordnet ist... und daß das Eingangssignal Y den Adressen (100 Χ n)-(l00 X η + 99) zugeordnet ist. Es soll angenommen werden, daß der Datenwert im Register 7 für K₁ Null ist, daß der Datenwert in der Zählschaltung 8 für Y₁ gleich

i"> 8 ist, daß der Datenwert im Register 7 für Y-, gleich 8 ist und daß der Datenwert in der Zählschaltung 8 Y₂ gleich 4 ist. Zunächst wird der Code für den Speicherwert des Signals Y₁ (für den Datenwert 8) bei den Adressen 100—107 aufgezeichnet, d. h. ein Code

-'<> »1«. Ferner wird der Code »1« für die Speicherung des Signals Y₂ bei den Adressen 200 + 8 = 208 bis 211 aufgezeichnet.

In gleicher Weise werden die Codes für die Speicherung der Signale, welche den Daten der Register 7

-'"· und dei Zählschaltungen 8 für die Eingangssignale Yj... Y_n entsprechen im Pufferspeicher 12 aufgezeichnet. Wenn die Frequenz des Impulsigenerators 2 je nach dem Speicherbereich des Pufferspeichers 12 ausgewählt wird, so kann man ein maximales Zeitin-

)<> tervall für eine Betriebsstufe des Steuerelements und das Einschaltzeitintervall eines bestimmten Eingangssignals erhalten, so daß die Betriebszustandsdaten für das Eingangssignal in dem Speicherbereich ohne Schwierigkeiten aufgezeichnet werden können, ohne

r> daß die Betriebszustandsdaten anderer Eingangssignale gestört werden.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm der gespeicherten Daten der Eingangssignale in den Speicherbereichen des Pufferspeichers 12 für die Ein-

4Ii gangssignale. In Fig. 2 bezeichnet »1« den EIN-Zustanu des Eingangssignals und »0« den AUS-Zustand oder den Rückstellzustand des Eingangssignals.

Andererseits hat der Speicher 14 für die Referenzbetriebszustandsdaten eine der Speicherkapazität des

■r. Pufferspeichers 12 ähnliche Speicherkapazität. Die Referenzbetriebszustandsdaten werden in diesem Speicher folgendermaßen gespeichert. Wenn das Steuerelement die normale Stellung einer Betriebsstufe beendet, so werden die zu dieser Zeit im Puffer-

'.n speicher 12 gespeicherten tatsächlichen Betriebszustandsdaten als neue Referenzbetriebsdaten genommen. Das Befehlssignal 15 für die Datenüberführung wird d.jf ch eine Tastatur oder eine andere nicht dargestellte Einrichtung erzeugt, falls erforderlich, na·

r. nuell. Somit werden die Daten des Pufferspeichers 12 über die Datenüberf ührungssteuerschaltung 13 an die entsprechende Speicheradresse des Referenzspeichers überführt. Zum Beispiel werden die Daten in der lOOsten Adresse des Pufferspeichers 12 zur

wi 1 OOsten Adresse des Referenzspeichers überführt und die Daten der lülsten Adresse des Pufferspeichers 12 werden zur 1 Olsten Adresse des Referenzspeichers überführt usw., so daß die tatsächlichen Betriebsdaten als ReferenzbetriebsHaten dienen.

h'> Das Datenüberführungsbcfehlssignal 15 kann automatisch erzeugt werden, und zwar durch ein dem Ende eines Betriebszyklus zugeordnetes Signal. Die Daten im Pufferspeicher 12 und im Referenzsneicher

14 (bei den entsprechenden Speicheradressen) werden in der Steuerschaltung 16 kombiniert. Zum Beispiel werden die aus dem Pufferspeicher 12 ausgelesenen Daten bei dieser Kombination an die Bits in der oberen Position der Ausgangsdaten der Steuerschaltung 16 gegeben und die aus dem Referenzbetriebszustands-Datenspeicher 14 ausgclesenen Daten werden an die Bits in der unteren Position der Ausgangsdaten der Steuerschaltung 16 gegeben. Es soll der Fall betrachtet werden, daß der Ausgang des Pufferspeichers 12 gleich I und der Ausgang des Referenzspeichers 14 gleich 1 ist. In diesem Fall soll der Ausgang der Steuerschaltung 16 gleich 3 sein. Der Ausgang der Steuerschaltung 16 ist gleich 2, wenn der Ausgang des Pufferspeichers 12 gleich I ist und der Ausgang des Referenzspeichers 14 gleich 0 ist.

Der Ausgang der Steuerschaltung 16 ist gleich I, wenn der Ausgang des Referenzspeichers 14 gleich i und der Ausgang des Pufferspeichers 12 gleich Null ist. Der Ausgang der Steuerschaltung 16 ist gleich 0, wenn die Ausgänge der beiden Speicher gleich 0 sind. Die Codes 3, 2, 1 und 0 werden jeweils bei den Speicheradressen des Wiederholungsspeichers 17 gespeichert, welche den Speicheradressen des Pufferspeichers 12 und des Referenzspeichers 14 entsprechen. Dieses Speichern und das Auslesen der Daten geschieht durch die Steuerschaltung 16 je nach den einzelnen Kombinationen. Die Speicherkapazität des Wiederholungsspeichers 17 ist im wesentlichen gleich der Kapazität der auf der Anzeigevorrichtung 19 darstellbaren Anzahl der Symbole. Der Wiederholungsspeicher 17 dient dem Aufzeichnen und Auslesen der Daten je nach Wunsch. Die im Wiederholungsspeicher aufgezeichneten Anzeigesymbolcodes werden in einer konstanten Periode ausgelesen und in den Symbolgenerator 18 eingegeben, wobei es sich um einen Festwertspeicher zur Umwandlung der Codes in Punktematrices handelt. Im Falle des Anzeigesymbolcodes »1« ergibt sich die 5 x 7-Punktematrix gemäß Fig. 3a. Im Falle des Anzeigesymbolcodes »2« ergibt sich die Matrix gemäß Fig. 3b und im Falle des Anzeigesymbolcodes »3« ergibt sich die Matrix gemäß Fig. 3c. Im Falle des Anzeigesymbolcodes »0« ergibt sich die Matrix gemäß Fig. 3d.

Zum Auslesen der Punktematrix werden alle Daten für jeweils 5 Punkte der 7 Rasterabtastungen (von oben) unter Synchronisierung der Rasterabtastungen ausgelesen, wobei die Symbole auf einer Anzeigevorrichtung 19, z. B. einer Kathodenstrahlröhre angezeigt werden.

Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm der auf der Anzeigevorrichtung 19 angezeigten Daten. Die dünnen Linien betreffen dabei die Referenzbetriebsdaten und die dicken Linien betreffen die tatsächlichen Betriebsdaten. Somit ist ein Vergleich des tatsächlichen Betriebszustandes mit dem Referenzbetriebszustand leicht möglich.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wurde der Fall erläutert, daß das Eingangssignal (1) nur einmal während einer Betriebsstufe eingeschaltet wird. Wenn das Eingangssignal jedoch wiederholt die EIN-AUS-Zustände während einer Betriebsstufe durchläuft, so kann man jedoch ebenfalls zu genauen Betriebsdaten des Steuerelements kommen. Dies geschieht durch Rückstellen des Registers 7 und der Zählschaltung 8 und durch eine wesentlich höhere Tastgeschwindigkeit für die Auswahl der Bitadressen durch die Aus-"' wahlschaltung 9 (wesentlich höher im Vergleich zur EIN-AUS-Wiederholungsperiode des Eingangssignals 1).

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor rieh-

ι» tung, wobei anstelle der Zählschaltung 8 (in Fig. I) ein Register 21 verwendet wird. Dabei werden die Daten der Zählschaltung 4 in dem Register 21 während des EIN-Zustandes des Eingangssignals 1 gespeichert. Die im Register 21 gespeicherten Daten

ι. sind der Endzeit des EIN-Zustandes des Eingangssignals 1 nach Beaufschlagung mit dem Startsignal (.S) äquivalent, z. B. der Zeit des Umschaltens des Eingangssignals (1) vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand.

-'<> In diesem Falle bewirkt die Adressenbcfehlsschaltung 11, daß die Betriebsdaten des Steuerelements im Pufferspeicher 12 in einem Bereich gespeichert werden, beginnend mit der Speicheradresse, welche im wesentlichen in Abhängigkeit von den Daten des

'. Registers 7 bestimmt wird und endend mit einer Speicheradresse, welche im wesentlichen in Abhängigkeit von den Daten im Register 21 bestimmt wird.

Fig. b zeigt ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgernäßen Vorrich-

iM tung, wobei die Daten des tatsächlichen Betriebszustandes des Steuerelementes direkt aus der Adressenbefehlsschaltung 11 für das Einschreiben in den Pufferspeicher 12 ausgelesen werden und wobei die Referenzzustandsdaten aus dem Refcrenzbetriebszu- > stands-Datenspeicher 14 ausgelesen werden und wobei beide Daten in eine Schaltung 22 zur Feststellung eines abnormalen Betriebszustandes eingegeben werden, in welcher beide Daten verglichen werden, wobei ein festgestellter abnormaler Betriebszustand des

in Steuerelements durch Betätigung einer Alarmanlage 23 durch ein bei Vorliegen eines abnormalen Zustandcs abgegebenes Signal der Schaltung 22 angezeigt wird. Ein abnormaler Zustand liegt vor, wenn die beiden verglichenen Daten nicht übereinstimmen.

ι -, Vorstehend wurde der Fall erläutert, daß der EIN-Zustand des Steuerelements überwacht wird. Man kann jedoch auch den AUS-Zustand des Steuerelements überwachen, indem man einen Kode-Inverter in den Signalkreis des Eingangssignals 1 einfügt, wel-

,(i eher während des EIN-Zustandes des Einganfsignals 1 den AUS-Zustand ausgibt und welcher während des AUS-Zustandes des Eingangssignals 1 den EIN-Zustand ausgibt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen werden

;-, neue Daten des tatsächlichen Betriebszustandes, welche bei Änderung der Steuerdaten des Steuerelements vorliegen, einmal in dem Pufferspeicher gespeichert und dann ausgelesen und als neue Referenzbetriebszustandsdaten in den Referenzspeicher überführt.

,n Man kann jedoch auch die tatsächlichen Betriebszustandsdaten ohne vorherige Speicherung in dem Pufferspeicher in den Referenzspeicher einspeichern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Überwachen des Betriebszustancies von Maschinen oder Maschinenteilen mit einer Anzahl von einen Betriebszustand wiedergebenden Signalgebern, wobei dem einen Zustand (z. B. AUS) eines jeden Signalgebers je eine erste Speichereinrichtung und dem anderen Zustand (z. B. EIN) je eine zweite Speichereinrichtung für die Speicherung der von einem Impulsgenerator erzeugten Zeittaktimpulse zugeordnet sind und wobei der Speicherinhalt der Speichereinrichtungen zyklisch abfragbar ist und an einer Anzeigeeinrichtung zusammen mit in einem Referenzspeicher gespeicherten Referenzbetriebsdaten in Form eines Zeitdiagramms anzeigbar ist, gekennzeichnet durch eine Einsenreibe-Steuereinrichtung (13) zur Einspeicherung der tatsächlichen von den Speichereinrichtungen (7, S) erfaßten Betriebszustandsdatcn oder eines ausgewählten Teils der tatsächlichen Betriebszustandsdaten einer ausgewählten Betriebsperiode in den Referenzspeicher (14) als Referenzbetriebszustandsdaten für die fortlaufende Überwachung der tatsächlichen Betriebszustandsdaten darauffolgender Betriebsperioden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der tatsächlichen Betriebszustandsdaten einer ausgewählten Betriebsperiode in einem Pufferspeicher (12) erfolgt, und daß die Steuereinrichtung (13) die Daten aus dem Pufferspeicher (12) als Referenzbetriebs-Zustandsdaten tür darauffolgende Betriebsperioden in den Refeunzspeicher (14) überführt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schaltung (22) zum Vergleich der tatsächlichen Betriebszustandsdaten mit den Referenzbetriebszustandsdaten und zur Ansteuerung einer Alarmanlage (23) bei fehlender Übereinstimmung.