EP1528150A1 - System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn - Google Patents

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EP1528150A1
EP1528150A1 EP04104801A EP04104801A EP1528150A1 EP 1528150 A1 EP1528150 A1 EP 1528150A1 EP 04104801 A EP04104801 A EP 04104801A EP 04104801 A EP04104801 A EP 04104801A EP 1528150 A1 EP1528150 A1 EP 1528150A1
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EP
European Patent Office
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profile
determined
peak
standard deviations
correction
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EP04104801A
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EP1528150B1 (de
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Georg Dr. Kleiser
Joachim Dr. Grabscheid
Thomas Augscheller
Klaus Hermann
Florian Dr. Wegmann
Roland Mayer
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems

Definitions

  • the invention relates to a system for computer-aided monitoring of a Cross profile of a quality parameter of a material web, in particular paper or Cardboard web, in their production and / or finishing.
  • a cross profile For example, it may be the moisture transverse profile, the thickness transverse profile, the Aschequerprofil, the basis weight (FG) - cross profile etc. act.
  • the invention is based on the object, an improved system of the above with a more detailed assessment of the quality of a product respective cross-section is possible and in particular also conclusions the nature of the respective disorders and / or possible correction options allows.
  • a system for computer-aided Monitoring a cross-section of a quality parameter of a material web, in particular paper or board web, in their manufacture and / or Finishing with a measuring device for measuring the cross profile, at least a computer-based operation and linking unit for determining the Standard deviations of at least two for different disorders in Shape of different peak groups in the measured transverse profile representative Disturbance profiles, whereby the different peak groups differ, that their peaks have widths lying in different areas, and with means for storing, displaying and / or further processing the determined standard deviations.
  • the operator standard deviations for individual peak groups or in the assigned process control system to process.
  • a respective operator thus receives important information e.g. about what kind of interference is present.
  • information provided with the question of which corrective measures are useful the disturbances can at least be reduced. That's the way to go
  • disorders e.g. in the moisture cross profile with a peak width larger as 1 m e.g. with a steam blower box, while in case of faults in the Moisture transverse profile corresponding to a peak width smaller than e.g. 60 mm in the Usually no correction element can take hold.
  • means for storing, displaying and / or further processing the provided measured cross-section In a preferred embodiment of the system according to the invention Moreover, means for storing, displaying and / or further processing the provided measured cross-section.
  • peak groups distinguished between a maximum number of peak groups distinguished. For example, between a maximum of four or five peak groups be differentiated.
  • peak groups conceivable whose peaks have a width in the following ranges have: a) greater than about 1 m, b) about 1 m to about 200 mm, c) about 200 mm to about 60 mm and d) less than about 60 mm.
  • any other peak width groups can be selected become.
  • the maximum number of peak groups can basically also be greater or less than 4.
  • Systems is initially used as a disturbance profile based on the measured transverse profile by forming the moving average over at least substantially the maximum peak width of a first peak group calculates a first correction profile.
  • the standard deviation of this first correction profile is then preferred determined. This standard deviation can be used in particular as a measure of the deviations serve greater than the maximum peak width of the first peak group are.
  • a first corrected profile can be determined. It can then the standard deviation of this first corrected profile is determined. This standard deviation can then be used in particular as a measure of the deviations be equal to or less than the maximum peak width the first peak group.
  • the maximum peak width of the first peak group may in particular be greater as the maximum peak width of the subsequently considered peak groups.
  • the moving average For example, first with a predetermined grid of about 1 m and then with predetermined grids of, for example, 200 mm and 60 mm be formed. In principle, however, also any other grid be used.
  • the time for a respective peak group to each other stored values of the standard deviation can then In particular, a long-term trend of the standard deviation can be determined.
  • machine data In addition to the standard deviations, in particular also machine data get saved. From the stored machine data and standard deviations can then, for example, by means of at least one seclemenden Algorithm or statistical evaluations on advantageous or critical Machine settings are closed.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the course of a measured or preceding corrected transverse profile Y alt in the range of a grid R predetermined for a subsequent calculation of the moving average.
  • the formation of a respective moving average described in greater detail below serves to eliminate part of the noise due to disturbances in the Cross profile of occurring peaks.
  • the respective moving averages are used in a computerized system Monitoring the cross profile of a material web, in particular paper or Cardboard web produced.
  • the computer-based surveillance system in question comprises in particular a measuring device or measuring frame for measuring the transverse profile, at least one computer-based operation and linking unit for Determining the standard deviations of at least two for different Disturbances in the form of different peak groups in the measured transverse profile representative fault profiles. The different ones differ Peak groups in that their peaks lying in different areas Have widths.
  • the computerized surveillance system Means for storing, displaying and / or further processing the determined Have standard deviations.
  • peak groups for example, a distinction between peak groups is conceivable whose peaks have a width in the following ranges: a) greater than about 1 m, b) about 1 m to about 200 mm, c) about 200 mm to about 60 mm and d) smaller than about 60 mm (see also Figure 3).
  • other peak width ranges are conceivable.
  • a distinction can generally be made between more than four or less than four peak groups.
  • a disturbance profile can now first starting from the measured transverse profile by forming the moving average over at least substantially the maximum peak width of a first peak group determines a first correction profile become.
  • FIG. 1 shows, in a purely schematic representation, the course of a measured or preceding corrected transverse profile Y old in the region of a grid R predetermined for a subsequent calculation of the moving average, which here amounts to 1000 mm, for example (see also FIG.
  • the moving average is now obtained by averaging over the raster R at a moving value X while maintaining the grid R. For the values X, this means that averaging over a range from XR / 2 to X + R / 2 is performed.
  • the formation of the respective moving average results in a correction profile Y corr (compare FIGS . 1 and 2).
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a purely exemplary course of a transverse profile from which it follows that the mean value range can be smaller than the raster R in the edge area. This applies both to the edge area on the driver's side (FS) and to the edge area on the side Drive side (TS).
  • FS driver's side
  • TS side Drive side
  • a corrected profile Y new is obtained , with which a further interference profile is now present.
  • FIG. 2 shows in a purely schematic representation of the overhead cam that obtained by the formation of the moving average correction profile Y corr and the corr by subtracting the correction profile Y old obtained from measured or the preceding corrected cross section Y corrected profile Y new. This process eliminates the wider peaks from the original cross profile.
  • This process can be repeated until the last peak width group is reached.
  • Peak groups are distinguished, whose peaks have a width in the following Have areas: a) greater than about 1 m, b) about 1 m to about 200 mm, c) about 200 mm to about 60 mm and d) less than about 60 mm.
  • the grids 1 m, 200 mm and 60 mm can be used one after the other to form the respective moving average.
  • the correction profiles Y korr obtained can each be deducted from the measured transverse profile or preceding corrected profile Y old in order to obtain the respectively new corrected profile Y new .
  • the standard deviations or two 2 ⁇ values of the correction profiles Y are recalculated corr and corrected profiles Y respectively. These operations can be repeated until the last peak width group is reached.
  • the existing cross profile disturbances can therefore be determined by the width of the peaks in at least two and, for example, a maximum of four groups are ordered, where the following grouping results in the present embodiment: faults with peak widths greater than 1 m, 1 m to 200 mm, 200 mm to 60 mm and smaller 60 mm.
  • the standard deviations for each group can be used by the operators displayed and / or processed in the assigned process control system. The operator thus receives important information about the type of interference. In addition, information is available with which corrective measures the disturbances can at least be reduced. This is how disturbances can be greater than 1 m, for example with a steam box, while at Disturbances below 60 mm usually no longer can correct elements.
  • a correction profile can be calculated from the existing or measured cross-section first by forming the moving average over the maximum peak width the first peak width group.
  • the standard deviation This correction profile can be used as a measure of the interference with a Width greater than the said maximum peak width. From the original one Profile then the correction profile is subtracted. Through this process, the wider peaks eliminated from the original cross profile. This process can be repeated until the last peak width group is reached.
  • the calculated standard deviations can be measured together with the measured Cross profile and / or at least one corrected profile to be displayed. additionally
  • the values can be stored so that for each peak width range a long-term trend of the standard deviation is retrievable. It is also an advantage if machine data is stored in addition to the standard deviations be, for example, with the help of self-learning algorithms or statistical evaluations advantageous or critical machine settings can be detected and so the driving style of the machine can be optimized can.

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Abstract

Ein System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei deren Herstellung und/oder Veredelung, umfasst eine Messeinrichtung zur Messung des Querprofils, wenigstens eine computerbasierte Operations- und Verknüpfungseinheit zur Ermittlung der Standardabweichungen von wenigstens zwei für unterschiedliche Störungen in Form unterschiedlicher Peakgruppen im gemessenen Querprofil repräsentativen Störungsprofilen, wobei sich die verschiedenen Peakgruppen dadurch unterscheiden, dass deren Peaks in unterschiedlichen Bereichen liegende Breiten aufweisen, sowie Mittel zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung der ermittelten Standardabweichungen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn, insbesondere Papieroder Kartonbahn, bei deren Herstellung und/oder Veredelung. Bei dem Querprofil kann es sich beispielsweise um das Feuchtequerprofil, das Dickenquerprofil, das Aschequerprofil, das Flächengewichts (FG) - Querprofil etc. handeln.
Bisher wurde den Maschinenbetreibern zur Beurteilung von Querprofilen das jeweilige Profil selbst und als summarischer Wert zur Beurteilung der Güte des Profils die Standardabweichung (σ oder 2 σ -Wert) angezeigt. Ausgehend von dieser Standardabweichung kann jedoch keine Aussage darüber getroffen werden, welche Art von Störungen, z.B. kurz- und/oder langweilige Störungen, vorhanden sind und ob diese durch Sekundärmaßnahme wie beispielsweise einen Düsenfeuchter bei Feuchtequerprofilen und/oder dergleichen behoben werden können. Die Auswertung einer Vielzahl einzelner Querprofile ist zudem mit einem relativ hohen Zeitaufwand verbunden. Eine Auswertung über längere Zeiträume ist praktisch unmöglich. Die Quantifizierung von Effekten ist schwierig. Eine Klassifizierung von Störungen ist nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes System der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem eine eingehendere Beurteilung der Güte eines jeweiligen Querprofils möglich ist und das insbesondere auch Rückschlüsse auf die Art der jeweiligen Störungen und/oder eventuelle Korrekturmöglichkeiten zulässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei deren Herstellung und/oder Veredelung, mit einer Messeinrichtung zur Messung des Querprofils, wenigstens einer computerbasierten Operations- und Verknüpfungseinheit zur Ermittlung der Standardabweichungen von wenigstens zwei für unterschiedliche Störungen in Form unterschiedlicher Peakgruppen im gemessenen Querprofil repräsentativen Störungsprofilen, wobei sich die verschiedenen Peakgruppen dadurch unterscheiden, dass deren Peaks in unterschiedlichen Bereichen liegende Breiten aufweisen, und mit Mitteln zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung der ermittelten Standardabweichungen.
Damit besteht beispielsweise die Möglichkeit, den Betreibem Standardabweichungen für einzelne Peakgruppen anzuzeigen bzw. diese im zugeordneten Prozessleitsystem zu verarbeiten. Ein jeweiliger Betreiber erhält also wichtige Informationen z.B. darüber, welche Art von Störungen vorliegt. Zudem werden Informationen bereitgestellt, die bezüglich der Frage von Nutzen sind, mit welchen Korrekturmaßnahmen die Störungen zumindest vermindert werden können. So lassen sich beispielsweise Störungen z.B. im Feuchtequerprofil mit einer Peakbreite größer als 1 m z.B. mit einem Dampfblaskasten beheben, während bei Störungen im Feuchtequerprofil entsprechend einer Peakbreite kleiner als z.B. 60 mm in der Regel kein Korrekturelement mehr greifen kann.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird insbesondere auch eine Konzentration der hohen Datenanzahl bei der Speicherung von Einzelprofilen auf die interessierenden Peakbreiten erreicht, ohne dabei jedoch wie bei der Berechnung der Gesamt-Standardabweichung zu viele Informationen zu verlieren. Es wird damit eine schnellere Auswertung von Querprofil-Verläufen speziell über längere Zeiträume ermöglicht. Außer der Einteilung der Störungen in Klassen ist also insbesondere auch eine quantitative Beurteilung der Querprofile über lange Zeiträume möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind überdies Mittel zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung des gemessenen Querprofils vorgesehen.
Zweckmäßigerweise wird zwischen einer maximalen Anzahl von Peakgruppen unterschieden. So kann beispielsweise zwischen maximal vier oder fünf Peakgruppen unterschieden werden. Dabei ist beispielsweise eine Unterscheidung zwischen Peakgruppen denkbar, deren Peaks eine Breite in den folgenden Bereichen besitzen: a) größer als etwa 1 m, b) etwa 1 m bis etwa 200 mm, c) etwa 200 mm bis etwa 60 mm und d) kleiner als etwa 60 mm.
Grundsätzlich können jedoch auch beliebige andere Peakbreitengruppen gewählt werden. Überdies kann die maximale Anzahl von Peakgruppen grundsätzlich auch größer oder kleiner als 4 sein.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn in Abhängigkeit von den jeweiligen Standardabweichungen wenigstens ein Korrekturelement aktivierbar ist.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems wird als Störungsprofil zunächst ausgehend vom gemessenen Querprofil durch Bildung des gleitenden Mittelwertes über zumindest im wesentlichen die maximale Peakbreite einer ersten Peakgruppe ein erstes Korrekturprofil berechnet. Bevorzugt wird dann die Standardabweichung dieses ersten Korrekturprofils ermittelt. Diese Standardabweichung kann insbesondere als Maß für die Abweichungen dienen, die größer als die maximale Peakbreite der ersten Peakgruppe sind.
Als weiteres Störungsprofil kann dann durch Abziehen des ersten Korrekturprofils vom gemessenen Querprofil ein erstes korrigiertes Profil ermittelt werden. Es kann dann die Standardabweichung dieses ersten korrigierten Profils ermittelt werden. Diese Standardabweichung kann dann insbesondere als Maß für die Abweichungen herangezogen werden, die gleich oder kleiner als die maximale Peakbreite der ersten Peakgruppe sind. Es liegen somit Standardabweichungen für z.B. zwei Störungsprofile vor, von denen das eine für Abweichungen größer als die maximale Peakbreite der ersten Peakgruppe und das andere für Abweichungen gleich oder kleiner als die maximale Peakbreite der ersten Peakgruppe repräsentativ ist.
Auf die gleiche Weise können dann wenigstens ein weiteres Korrekturprofil und wenigstens ein weiteres korrigiertes Profil ermittelt und davon die Standardabweichungen bestimmt werden, wobei ein jeweiliges weiteres korrigiertes Profil durch Abziehen des weiteren Korrekturprofils vom jeweils vorangehenden korrigierten Profil ermittelt wird.
Dabei können insbesondere so viele weitere Korrekturprofile und korrigierte Profile ermittelt werden, bis die letzte Peakgruppe der vorgebbaren Anzahl vom Peakgruppen berücksichtigt wurde.
Die maximale Peakbreite der ersten Peakgruppe kann insbesondere größer sein als die maximale Peakbreite der daraufhin berücksichtigten Peakgruppen. So kann bei dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel der gleitende Mittelwert beispielsweise zunächst mit einem vorgegebenen Raster von etwa 1 m und anschließend mit vorgegebenen Rastern von beispielsweise 200 mm und 60 mm gebildet werden. Grundsätzlich können jedoch auch beliebige andere Raster verwendet werden.
Vorteilhafterweise werden die für eine jeweilige Peakgruppe zeitlich aufeinander folgend ermittelten Werte der Standardabweichung gespeichert. Aus dem für eine jeweilige Peakgruppe erhaltenen Werten der Standardabweichung kann dann insbesondere ein Langzeittrend der Standardabweichung ermittelt werden.
Zusätzlich zu den Standardabweichungen können insbesondere auch Maschinendaten gespeichert werden. Aus den gespeicherten Maschinendaten und Standardabweichungen kann dann beispielsweise mittels wenigstens eines selbstlemenden Algorithmus oder statistischer Auswertungen auf vorteilhafte bzw. kritische Maschineneinstellungen geschlossen werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1
eine rein schematische Darstellung des Verlaufs eines Querprofils im Bereich eines für eine anschließende Berechnung des gleitenden Mittelwerts vorgegebenen Rasters, wobei es sich um das Querprofil eines beliebigen Qualitätsparameters handeln kann,
Figur 2
eine rein schematische Darstellung eines Abschnitts eines durch die Bildung des gleitenden Mittelwerts erhaltenen Korrekturprofils sowie einen Abschnitt eines durch Abziehen des Korrekturprofils vom Querprofil erhaltenen korrigierten Profils, wobei es sich wieder um das Querprofil eines beliebigen Qualitätsparameters handeln kann,
Figur 3
für das Beispiel eines Feuchtequerprofils eine Tabelle mit mehreren, an maschinenbaulichen Vorgaben und bekannten Störungen orientierten beispielhaften Rastern und
Figur 4
eine schematische Darstellung des Verlaufs eines Querprofils, aus der sich ergibt, dass im Randbereich der Mittelwertbereich kleiner sein kann als das Raster.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung den Verlauf eines gemessenen bzw. vorangehenden korrigierten Querprofils Yalt im Bereich eines für eine anschließende Berechnung des gleitenden Mittelwerts vorgegebenen Rasters R. Die im folgenden näher beschriebene Bildung eines jeweiligen gleitenden Mittelwertes dient der Eliminierung eines Teils von durch Störungen im Querprofil auftretender Peaks.
Die jeweiligen gleitenden Mittelwerte werden in einem System zur computergestützten Überwachung des Querprofils einer Materialbahn, insbesondere Papieroder Kartonbahn, erzeugt. Bei diesem System kann die Überwachung insbesondere während der Herstellung und/oder Veredelung der betreffenden Materialbahn erfolgen. Das betreffende computergestützte Überwachungssystem umfasst insbesondere eine Messeinrichtung bzw. Messrahmen zur Messung des Querprofils, wenigstens eine computerbasierte Operations- und Verknüpfungseinheit zur Ermittlung der Standardabweichungen von wenigstens zwei für unterschiedliche Störungen in Form unterschiedlicher Peakgruppen im gemessenen Querprofil repräsentativen Störungsprofilen. Dabei unterscheiden sich die verschiedenen Peakgruppen dadurch, dass deren Peaks in unterschiedlichen Bereichen liegende Breiten aufweisen. Überdies kann das computergestützte Überwachungssystem Mittel zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung der ermittelten Standardabweichungen aufweisen. Zudem können auch Mittel zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung des gemessenen Querprofils vorgesehen sein.
Im vorliegenden Fall wird beispielsweise zwischen vier Peakgruppen unterschieden. Dabei ist beispielsweise eine Unterscheidung zwischen Peakgruppen denkbar, deren Peaks eine Breite in den folgenden Bereichen besitzen: a) größer als etwa 1 m, b) etwa 1 m bis etwa 200 mm, c) etwa 200 mm bis etwa 60 mm und d) kleiner als etwa 60 mm (vgl. auch Figur 3). Grundsätzlich sind jedoch auch andere Peakbreitenbereiche denkbar.
Zudem kann grundsätzlich auch zwischen mehr als vier oder weniger als vier Peakgruppen unterschieden werden.
Als Störungsprofil kann nun zunächst ausgehend vom gemessenen Querprofil durch Bildung des gleitenden Mittelwertes über zumindest im wesentlichen die maximale Peakbreite einer ersten Peakgruppe ein erstes Korrekturprofil ermittelt werden.
Figur 1 zeigt in rein schematischer Darstellung den Verlauf eines gemessenen oder vorangehenden korrigierten Querprofils Yalt im Bereich eines für eine anschließenden Berechnung des gleitenden Mittelwerts vorgegebenen Rasters R, das hier beispielsweise 1000 mm beträgt (vgl. auch Figur 3).
Auf der Abszisse des Diagramms gemäß Figur 1 ist die jeweilige Position X über der Breite der Materialbahn (Querrichtung) und auf der Ordinate der Messwert bzw. die Amplitude aufgetragen.
Den gleitenden Mittelwert erhält man nun dadurch, dass bei gleitendem Wert X unter Beibehaltung des Rasters R jeweils über das Raster R gemittelt wird. Für die Werte X bedeutet dies also, dass jeweils über einen Bereich von X-R/2 bis X+R/2 gemittelt wird. Durch die Bildung des jeweiligen gleitenden Mittelwertes erhält man ein Korrekturprofil Ykorr (vgl. Figuren 1 und 2). Dieses Korrekturprofil Ykorr kann also über die folgende Beziehung berechnet werden: Ykorr(X) = Mittelwert (X-R/2 : X+R/2).
Figur 4 zeigt in schematischer Darstellung einen rein beispielhaften Verlauf eines Querprofils, aus dem sich ergibt, dass im Randbereich der Mittelwertbereich kleiner sein kann als das Raster R. Dies gilt sowohl für den Randbereich auf der Führerseite (FS) als auch für den Randbereich auf der Triebseite (TS). In der Darstellung gemäß dieser Figur 4 ist mit "a" der Mittelwertbereich für X1, mit "b" der Mittelwertbereich für X2 im Bereich des FS-Randes und mit "c" der Mittelwertbereich für X3 im Bereich des TS-Randes angegeben.
Mit der Bildung dieses gleitenden Mittelwertes werden Peaks eliminiert, deren Breite kleiner oder gleich 1 m.
Durch Abziehen des Korrekturprofils Ykorr vom gemessenen bzw. vorangehenden Querprofil Yalt erhält man ein korrigiertes Profil Yneu, mit dem nunmehr ein weiteres Störungsprofil vorliegt. Dieses korrigierte Profil Yneu lässt sich also durch folgende Beziehung berechnen: Yneu(X) = Yalt(X) - Mittelwert (X-R/2 : X+R/2) = Yalt(X) - Ykorr(X).
Figur 2 zeigt in rein schematischer Darstellung mit der oben liegenden Kurve das durch die Bildung des gleitenden Mittelwerts erhaltene Korrekturprofil Ykorr sowie das durch Abziehen des Korrekturprofils Ykorr vom gemessenen bzw. vorangehenden korrigierten Querprofil Yalt erhaltene korrigierte Profil Yneu. Durch diesen Vorgang werden die breiteren Peaks aus dem ursprünglichen Querprofil eliminiert.
Dieser Vorgang kann solange wiederholt werden, bis die letzte Peakbreitengruppe erreicht ist.
Mit der Berechnung der Standardabweichung bzw. des 2σ-Wertes des jeweiligen korrigierten Profils Yneu erhält man ein Maß für die Abweichungen mit einer Breite bis zu dem Wert R, da Störungen mit einer Breite größer R eliminiert wurden. Mit der Berechnung der Standardabweichung bzw. des 2σ-Wertes eines jeweiligen Korrekturprofils Ykorr erhält man entsprechend ein Maß für die Abweichungen, die breiter als das Raster R sind.
Die beschriebenen Vorgänge können solange wiederholt werden, bis die letzte Peakbreitengruppe erreicht ist.
Für das Beispiel des Feuchtequerprofils sind in der Tabelle gemäß Figur 3 mehrere, an maschinenbaulichen Vorgaben und bekannten Störungen orientierte beispielhafte Raster R angegeben. Demnach kann also beispielsweise zwischen Peakgruppen unterschieden werden, deren Peaks eine Breite in den folgenden Bereichen besitzen: a) größer als etwa 1 m, b) etwa 1 m bis etwa 200 mm, c) etwa 200 mm bis etwa 60 mm und d) kleiner als etwa 60 mm.
Im vorliegenden Fall können also zur Bildung des jeweiligen gleitenden Mittelwerts nacheinander beispielsweise die Raster 1 m, 200 mm und 60 mm verwendet werden. Die erhaltenen Korrekturprofile Ykorr können jeweils vom gemessenen Querprofil bzw. vorangehenden korrigierten Profil Yalt abgezogen werden, um das jeweils neue korrigierte Profil Yneu zu erhalten. Es werden jeweils die Standardabweichungen oder zwei 2σ-Werte der Korrekturprofile Ykorr und korrigierten Profile Yneu berechnet. Die betreffenden Vorgänge können wiederholt werden, bis die letzte Peakbreitengruppe erreicht ist.
Die vorhandenen Querprofilstörungen können also nach der Breite der Peaks in zumindest zwei und beispielsweise maximal vier Gruppen geordnet werden, wobei sich beim vorliegenden Ausführungsbeispiel folgende Gruppierung ergibt: Störungen mit Peakbreiten größer 1 m, 1 m bis 200 mm, 200 mm bis 60 mm und kleiner 60 mm. Die Standardabweichungen für die einzelnen Gruppen können den Betreibern angezeigt und/oder im zugeordneten Prozessleitsystem verarbeitet werden. Der Betreiber erhält somit wichtige Informationen über die Art von Störungen. Zusätzlich liegen Informationen darüber vor, mit welchen Korrekturmaßnahmen die Störungen zumindest vermindert werden können. So lassen sich Störungen größer 1 m beispielsweise mit einem Dampfblaskasten beheben, während bei Störungen unter 60 mm in der Regel kein Korrekturelementen mehr greifen kann.
Es kann beispielsweise aus dem vorhandenen oder gemessenen Querprofil zunächst durch Bildung des gleitenden Mittelwertes über die maximale Peakbreite der ersten Peakbreitengruppe ein Korrekturprofil errechnet werden. Die Standardabweichung dieses Korrekturprofils kann als Maß für die Störungen mit einer Breite größer als die genannte maximale Peakbreite dienen. Vom ursprünglichen Profil wird dann das Korrekturprofil abgezogen. Durch diesen Vorgang werden die breiteren Peaks aus dem ursprünglichen Querprofil eliminiert. Dieser Vorgang kann solange wiederholt werden, bis die letzte Peakbreitengruppe erreicht ist.
Die errechneten Standardabweichungen können zusammen mit dem gemessenen Querprofil und/oder wenigstens einem korrigierten Profil angezeigt werden. Zusätzlich können die Werte gespeichert werden, so dass für jeden Peakbreitenbereich ein Langzeittrend der Standardabweichung abrufbar ist. Von Vorteil ist auch, wenn zusätzlich zu den Standardabweichungen Maschinendaten abgespeichert werden, damit beispielsweise mit Hilfe von selbstlernenden Algorithmen oder statistischen Auswertungen vorteilhafte oder kritische Maschineneinstellungen erkannt werden können und so die Fahrweise der Maschine optimiert werden kann.
Nachdem das beschriebene System computergestützt arbeitet bzw. wenigstens eine computerbasierte Operations- und Verknüpfungseinheit umfasst, können die genannten Vorgänge einschließlich der Einleitung von Korrekturmaßnahmen insbesondere automatisch erfolgen.
Bezugszeichenliste
R
Raster
Yalt
gemessenes Querprofil bzw. altes korrigiertes Profil
Y korr
Korrekturprofil
Yneu
neues korrigiertes Profil
X
Position über der Bahnbreite

Claims (16)

  1. System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, bei deren Herstellung und/oder Veredelung, mit einer Messeinrichtung zur Messung des Querprofils, wenigstens einer computerbasierten Operations- und Verknüpfungseinheit zur Ermittlung der Standardabweichungen von wenigstens zwei für unterschiedliche Störungen in Form unterschiedlicher Peakgruppen im gemessenen Querprofil (Yalt) repräsentativen Störungsprofilen, wobei sich die verschiedenen Peakgruppen dadurch unterscheiden, dass deren Peaks in unterschiedlichen Bereichen liegende Breiten aufweisen, und mit Mitteln zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung der ermittelten Standardabweichungen.
  2. System nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass überdies Mittel zum Speichern, zur Anzeige und/oder zur Weiterverarbeitung des gemessenen Querprofils vorgesehen sind.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer bestimmten maximalen Anzahl von Peakgruppen unterschieden wird.
  4. System nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Peakgruppen unterschieden wird, deren Peaks eine Breite in den folgenden Bereichen besitzen: a) größer als etwa 1 m, b) etwa 1 m bis etwa 200 mm, c) etwa 200 mm bis etwa 60 mm und d) kleiner als etwa 60 mm.
  5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den jeweiligen Standardabweichungen wenigstens ein Korrekturelement aktivierbar ist.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch dadurch gekennzeichnet, dass als Störungsprofil zunächst ausgehend vom gemessenen Querprofil (Yalt) durch Bildung des gleitenden Mittelwertes über zumindest im Wesentlichen die maximale Peakbreite einer ersten Peakgruppe ein erstes Korrekturprofil (Ykorr) ermittelt wird.
  7. System nach Anspruch 6,
    dadurch dadurch gekennzeichnet, dass die Standardabweichung des ersten Korrekturprofils (Ykorr) ermittelt wird.
  8. System nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Störungsprofil durch Abziehen des ersten Korrekturprofils (Ykorr) vom gemessenen Querprofil (Yalt) ein erstes korrigiertes Profil (Yneu) ermittelt wird.
  9. System nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Standardabweichung des ersten korrigierten Profils (Yneu) ermittelt wird.
  10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf die gleiche Weise wenigstes ein weiteres Korrekturprofil (Ykorr) und wenigstens ein weiteres korrigiertes Profil (Yneu) ermittelt und davon die Standardabweichungen bestimmt werden, wobei ein jeweiliges weiteres korrigiertes Profil (Yneu) durch Abziehen des weiteren Korrekturprofils (Ykorr) vom vorangehenden korrigierten Profil (Yalt) ermittelt wird.
  11. System nach Anspruch 10,
    dadurch dadurch gekennzeichnet, dass so viele weitere Korrekturprofile (Ykorr) und korrigierte Profile (Yneu) ermittelt werden, bis die letzte Peakgruppe der vorgebbaren Anzahl von Peakgruppen berücksichtigt wurde.
  12. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die für eine jeweilige Peakgruppe zeitlich aufeinander folgend ermittelten Werte der Standardabweichung gespeichert werden.
  13. System nach Anspruch 12,
    dadurch dadurch gekennzeichnet, dass aus den für eine jeweilige Peakgruppe erhaltenen Werten der Standardabweichung ein Langzeittrend der Standardabweichung ermittelbar ist.
  14. , System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Standardabweichungen Maschinendaten speicherbar sind.
  15. System nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass aus den gespeicherten Maschinendaten und Standardabweichungen mittels wenigstens eines selbstlernenden Algorithmus auf vorteilhafte bzw. kritische Maschineneinstellungen schließbar ist.
  16. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass aus den gespeicherten Maschinendaten und Standardabweichungen mittels statistischer Methoden auf vorteilhafte bzw. kritische Maschineneinstellungen schließbar ist.
EP04104801A 2003-10-30 2004-09-30 System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn Expired - Lifetime EP1528150B1 (de)

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DE10350743 2003-10-30
DE10350743A DE10350743A1 (de) 2003-10-30 2003-10-30 System zur computergestützten Überwachung eines Querprofils eines Qualitätsparameters einer Materialbahn

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EP1528150A1 true EP1528150A1 (de) 2005-05-04
EP1528150B1 EP1528150B1 (de) 2008-11-12

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ID=34399617

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