RU2779568C1

RU2779568C1 - Method and system for monitoring the operation of at least one drive component

Info

Publication number: RU2779568C1
Application number: RU2021118844A
Authority: RU
Inventors: Йенс ВИНТЕР
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2022-09-09

Abstract

FIELD: information technology.

SUBSTANCE: invention relates to the use of cloud-based open IoT systems to control the operation of the drive. The expected result of the claimed solution is achieved due to the fact that data from the drive component is transmitted to the central IT infrastructure and automatic correlation is carried out within the central IT infrastructure of the first model of the drive component based on data that relate to the individual identification of the product of the drive component, as well as automatic correlation with the first model within the central IT infrastructure of the second model of the virtual component based on data that relates to the individual product identification of the drive component, and using the correlation of the two models, the operating state of the drive component is determined.

EFFECT: increase in the speed of the drive control system.

15 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способу для контроля работы по меньшей мере одного компонента привода.The invention relates to a method for monitoring the operation of at least one drive component.

Кроме того, изобретение относится к системе для контроля работы по меньшей мере одного компонента привода.In addition, the invention relates to a system for monitoring the operation of at least one drive component.

Кроме того, изобретение относится к компьютерной программе для осуществления подобного способа при выполнении в центральной IT-инфраструктуре.Furthermore, the invention relates to a computer program for carrying out such a method when executed in a central IT infrastructure.

Кроме того, изобретение относится к компьютерному программному продукту с подобной компьютерной программой.In addition, the invention relates to a computer program product with such a computer program.

В рамках оцифровки и применения, в частности, облачных открытых IoT-систем (IoT - Интернет вещей), данные принимаются и сохраняются разнообразными компонентами. Данные для соответствующих компонентов упорядочены, например, в форме списков. Подобная компоновка не отражает функциональной взаимосвязи.As part of the digitization and application, in particular, cloud-based open IoT systems (IoT - Internet of things), data is received and stored by various components. The data for the respective components is ordered, for example in the form of lists. This arrangement does not reflect the functional relationship.

В частности, для приводных технических систем, рациональным является функциональное связывание данных компонентов приводного механизма, чтобы быстро и надежно определять измеренные значения, диагностику неисправности и функциональные взаимосвязи, например, проблем или неисправностей. Незамедлительная и детальная сопоставимость измеренных данных повышает эффективность диагностики и способствует распознаванию корреляций между неисправностями отдельных компонентов в системе в целом.Particularly for drive engineering systems, it makes sense to functionally link these drive train components in order to quickly and reliably determine measured values, fault diagnostics and functional relationships, eg problems or faults. Immediate and detailed comparability of measured data improves diagnostic efficiency and facilitates the recognition of correlations between failures of individual components in the system as a whole.

Выложенная заявка EP 3 322 088 A1 описывает способ для контроля работы электрической вращающейся машины с ротором, статором и машинным корпусом, в котором расположены ротор и статор. Чтобы обеспечить возможность выполнения способа без конструктивных изменений в электрической вращающейся машине, предложено, что снаружи машинного корпуса осуществляется измерение первого физического параметра статора и второго физического параметра ротора, причем из первого физического параметра и второго физического параметра определяется по меньшей мере один параметр состояния электрической вращающейся машины.Laid-open application EP 3 322 088 A1 describes a method for monitoring the operation of an electrical rotating machine with a rotor, a stator and a machine housing in which the rotor and stator are located. In order to enable the method to be carried out without structural changes in the electric rotating machine, it is proposed that outside the machine housing, the first physical parameter of the stator and the second physical parameter of the rotor are measured, and from the first physical parameter and the second physical parameter at least one parameter of the state of the electric rotating machine is determined. .

Выложенная заявка EP 3 118 605 A1 описывает способ для контроля системы подшипников, в частности, электрической машины, которая содержит участок вала. Регистрируют приложенный к участку вала первый крутящий момент и отбираемый от участка вала второй крутящий момент. Формируют разность первого крутящего момента и второго крутящего момента и идентифицируют неисправность, если разность больше, чем первое граничное значение.Laid-open application EP 3 118 605 A1 describes a method for monitoring a bearing system, in particular an electrical machine, which comprises a shaft section. The first torque applied to the shaft section and the second torque taken from the shaft section are recorded. The difference between the first torque and the second torque is formed and a malfunction is identified if the difference is greater than the first limit value.

Выложенная заявка US 2018/0106261 A1 описывает способ, который содержит следующие этапы: выявление, имеет ли компрессор неисправность, с применением моделирования на основе рабочих характеристик и моделирования на конструктивной основе физических аспектов, которые взаимосвязаны с работой компрессора; диагностирование каждой выявленной неисправности, чтобы определить причину или причины неисправности; и оценивание каждой диагностированной неисправности, чтобы судить о значимости неисправности.Published application US 2018/0106261 A1 describes a method that includes the following steps: detecting whether the compressor has a malfunction, using performance-based modeling and design-based modeling of physical aspects that are interrelated with compressor operation; diagnosing each detected malfunction in order to determine the cause or causes of the malfunction; and evaluating each diagnosed fault to judge the significance of the fault.

Выложенная заявка US 2012/0239348 A1 описывает способ для контроля работоспособности механического приводного механизма. Способ содержит получение сигналов напряжения и тока от по меньшей мере одной фазы электрической машины, которая связана с механическим приводным механизмом. Способ также содержит представление электрической машины, которая имеет несинусоидальное распределение потока, как комбинацию нескольких соответствующих гармоническому порядку с синусоидальным распределением виртуальных электрических машин на основе полученных сигналов напряжения и тока. Способ также содержит определение профиля крутящего момента, который соотнесен с одной или несколькими комбинациями синусоидально распределенных виртуальных электрических машин. Наконец, способ содержит выявление присутствия аномалии в механическом приводном механизме на основе профиля или спектра крутящего момента.Published application US 2012/0239348 A1 describes a method for monitoring the performance of a mechanical drive mechanism. The method comprises receiving voltage and current signals from at least one phase of an electrical machine that is connected to a mechanical drive mechanism. The method also comprises representing an electrical machine that has a non-sinusoidal flux distribution as a combination of several corresponding harmonic order with a sinusoidal distribution of virtual electrical machines based on the received voltage and current signals. The method also comprises determining a torque profile that is associated with one or more combinations of sinusoidally distributed virtual electrical machines. Finally, the method comprises detecting the presence of an anomaly in the mechanical drive mechanism based on a torque profile or spectrum.

В основе изобретения лежит задача предложить способ для контроля работы по меньшей мере одного компонента привода, который обеспечивает улучшение быстродействия и надежности.The invention is based on the object of providing a method for monitoring the operation of at least one drive component, which provides improved performance and reliability.

Указанная задача решается способом для контроля работы по меньшей мере одного компонента привода, причем данные, которые относятся к по меньшей мере по меньшей мере одному компоненту привода и/или работе по меньшей мере одного компонента привода, передаются на центральную IT-инфраструктуру, причем переданные данные в центральной IT-инфраструктуре соотносятся с моделью по меньшей мере одного компонента привода, причем с моделью по меньшей мере одного компонента привода соотносится модель по меньшей мере одного виртуального компонента, причем модель виртуального компонента моделирует (воспроизводит) технические характеристики компонента, который электрически или механически связан с компонентом привода, причем с помощью корреляции моделей определяется рабочее состояние компонента привода.Said problem is solved by a method for monitoring the operation of at least one drive component, wherein data relating to at least one drive component and/or the operation of at least one drive component are transmitted to a central IT infrastructure, wherein the transmitted data in the central IT infrastructure are associated with the model of at least one drive component, wherein the model of at least one virtual component is associated with the model of at least one drive component, the virtual component model simulating (reproducing) the technical characteristics of the component that is electrically or mechanically connected with the drive component, wherein the operating state of the drive component is determined by model correlation.

Задача, кроме того, решается системой для контроля работы по меньшей мере одного компонента привода, которая содержит устройство для передачи данных, которые относятся к по меньшей мере одному компоненту привода и/или работе по меньшей мере одного компонента привода, на центральную IT-инфраструктуру, модель по меньшей мере одного компонента привода в центральной IT-инфраструктуре, с которой соотнесены переданные данные по меньшей мере одного компонента привода, модель по меньшей мере одного виртуального компонента, которая соотнесена с моделью по меньшей мере одного компонента привода, причем модель виртуального компонента моделирует технические характеристики компонента, который электрически или механически связан с компонентом привода, и блок оценки, который предусмотрен для того, чтобы с помощью корреляции моделей определять рабочее состояние компонента привода.The task is further solved by a system for monitoring the operation of at least one drive component, which comprises a device for transmitting data relating to at least one drive component and/or the operation of at least one drive component to a central IT infrastructure, a model of at least one drive component in the central IT infrastructure to which the transmitted data of at least one drive component is associated, a model of at least one virtual component that is assigned to a model of at least one drive component, the virtual component model simulating the technical characteristics of a component that is electrically or mechanically connected to the drive component; and an evaluation unit that is provided to determine the operating state of the drive component by means of model correlation.

Задача также решается компьютерной программой для осуществления подобного способа при выполнении в центральной IT-инфраструктуре.The task is also solved by a computer program for implementing a similar method when executed in a central IT infrastructure.

Задача, кроме того, решается компьютерным программным продуктом с подобной компьютерной программой.The task is furthermore solved by a computer software product with a similar computer program.

Преимущества и предпочтительные варианты осуществления, описанные далее в отношении способа, могут быть соответственно отнесены к системе, компьютерной программе и компьютерному программному продукту. The advantages and preferred embodiments described below with respect to the method can be referred to system, computer program, and computer program product, respectively.

В основе изобретения лежит идея о том, чтобы данные, которые относятся к по меньшей мере одному компоненту привода в системе привода и/или к работе по меньшей мере одного компонента привода, по возможности быстро и надежно интерпретировать, для чего данные передаются на центральную IT-инфраструктуру и там соотносятся с соответствующей моделью. Система привода содержит, например, по меньшей мере одну систему защиты, предохранитель, трансформатор, фильтр, преобразователь частоты, мотор, передаточный механизм и/или нагрузку. Центральная IT-инфраструктура представляет собой, например, локальную компьютерную систему и/или по меньшей мере одну, в частности, облачную открытую IoT-систему. Центральная IT-инфраструктура предоставляет пространство хранения, вычислительную мощность и/или программное обеспечение приложений. В IoT-системе, пространство хранения, вычислительная мощность и/или программное обеспечение приложений предоставляются в распоряжение через Интернет в качестве услуг. Соответствующая модель отображает, в частности, технические характеристики (поведение) компонента привода. Кроме того, с моделью по меньшей мере одного компонента привода соотносится модель по меньшей мере одного виртуального компонента. Путем соотнесения устанавливается функциональное связывание между моделями. В частности, модель виртуального компонента моделирует (имитирует, воспроизводит) техническое поведение компонента, который электрически или механически связан с компонентом привода. Модель виртуального компонента соотносится, например, пользователем или автоматически. Например, компонентом привода является генератор, и модель виртуального компонента отображает поведение турбины. С помощью корреляции моделей определяется рабочее состояние компонента привода. Посредством функционального связывания моделей и корреляции улучшается надежность при диагностике неисправностей и сокращается время реакции на возникающие неисправности. Кроме того, упрощается техническое обслуживание по меньшей мере одного компонента привода.The invention is based on the idea that data relating to at least one drive component in a drive system and/or to the operation of at least one drive component can be interpreted as quickly and reliably as possible, for which purpose the data is transmitted to a central IT infrastructure and there are correlated with the corresponding model. The drive system includes, for example, at least one protection system, a fuse, a transformer, a filter, a frequency converter, a motor, a transmission mechanism, and/or a load. The central IT infrastructure is, for example, a local computer system and/or at least one, in particular a cloud-based open IoT system. The central IT infrastructure provides storage space, processing power and/or application software. In an IoT system, storage space, computing power and/or application software are made available via the Internet as a service. The corresponding model displays, in particular, the technical characteristics (behavior) of the drive component. In addition, the model of at least one virtual component is associated with the model of at least one drive component. Correlation establishes a functional relationship between models. In particular, a virtual component model models (simulates, reproduces) the technical behavior of a component that is electrically or mechanically connected to a drive component. The virtual component model is mapped, for example, by the user or automatically. For example, a drive component is a generator, and the virtual component model represents the behavior of a turbine. Model correlation determines the operating state of a drive component. Through functional linking of models and correlation, the reliability of fault diagnosis is improved and the response time to emerging faults is reduced. In addition, the maintenance of at least one drive component is simplified.

В предпочтительной форме выполнения, данные, которые относятся к по меньшей мере одному компоненту привода, содержат индивидуальную идентификацию продукта. Индивидуальная идентификация продукта представляет собой, например, серийный номер, который идентифицирует не только тип продукта, но и возможно индивидуализированное выполнение типа продукта. Посредством индивидуальной идентификации продукта, в центральной IT-инфраструктуре, модель соответствующего компонента привода может сохраняться по меньшей мере с одним индивидуализированным техническим параметром, так что компонент привода может быть очень точно смоделирован посредством модели.In a preferred embodiment, the data relating to at least one drive component contains an individual product identification. The individual product identification is, for example, a serial number, which not only identifies the product type, but also the individualization of the product type is possible. By means of individual product identification, in the central IT infrastructure, the model of the respective drive component can be stored with at least one individualized technical parameter, so that the drive component can be modeled very precisely by means of the model.

Особенно предпочтительным образом, модель по меньшей мере одного компонента привода автоматически соотносится на основе индивидуальной идентификации продукта. Например, модель в базе данных однозначно соотнесена с серийным номером. Посредством автоматического соотнесения ускоряется обработка данных и повышается удобство обслуживания.In a particularly advantageous manner, the model of at least one drive component is automatically assigned based on the individual product identification. For example, a model in a database is uniquely associated with a serial number. Automatic mapping speeds up data processing and improves serviceability.

В другом предпочтительном варианте осуществления, при определении рабочего состояния компонента привода применяется по меньшей мере одна характеристическая (параметрическая) кривая. Характеристическая кривая соотнесена с моделью компонента привода и/или моделью по меньшей мере одного другого, в частности, виртуального компонента. В частности, характеристическая кривая отображает технические свойства компонента привода в зависимости от по меньшей мере одного параметра. Например, для асинхронной машины используется характеристическая кривая числа оборотов-крутящего момента. Опционально, применяется семейство характеристических кривых, которое отображает многомерную параметрическую зависимость. За счет применения характеристических кривых можно быстро и надежно определять сложные технические характеристики компонента.In another preferred embodiment, at least one characteristic (parametric) curve is used to determine the operating state of the drive component. The characteristic curve is associated with a model of a drive component and/or a model of at least one other, in particular a virtual component. In particular, the characteristic curve displays the technical properties of the drive component as a function of at least one parameter. For example, for an asynchronous machine, a speed-torque characteristic curve is used. Optionally, a family of characteristic curves is applied that displays a multivariate parametric relationship. By using characteristic curves, complex component specifications can be determined quickly and reliably.

В предпочтительной форме выполнения, по меньшей мере часть данных, которые относятся к работе по меньшей мере одного компонента привода, определяются по меньшей мере одним датчиком. За счет применения датчиков улучшается надежность контроля по меньшей мере одного компонента привода в системе привода. В частности, облегчается диагностика неисправностей.In a preferred form of execution, at least part of the data that relates to the operation of at least one drive component is determined by at least one sensor. By using sensors, the monitoring reliability of at least one drive component in the drive system is improved. In particular, troubleshooting is facilitated.

Особенно предпочтительным образом, по меньшей мере одним датчиком измеряется температура, колебание (вибрация) и/или магнитное поле. Подобные сенсорные средства могут применяться без конструктивных изменений компонента привода и обеспечивают возможность надежного и точного измерения.In a particularly preferred manner, the temperature, the oscillation (vibration) and/or the magnetic field are measured with at least one sensor. Such sensor means can be used without structural modifications to the drive component and provide reliable and accurate measurement.

В предпочтительном варианте осуществления, на основе данных по меньшей мере одного датчика определяется фактическое значение для по меньшей мере одного рабочего параметра, причем на основе корреляции моделей определяется заданное значение для по меньшей мере одного рабочего параметра, причем из заданного значения и фактического значения по меньшей мере одного рабочего параметра определяется рабочее состояние компонента привода. За счет корреляции функционально взаимосвязанных моделей с привлечением измеренных данных датчиков улучшается надежность контроля работы компонента привода.In a preferred embodiment, based on data from at least one sensor, the actual value for at least one operating parameter is determined, and based on the correlation of the models, the set value for at least one operating parameter is determined, moreover, from the set value and the actual value of at least one operating parameter determines the operating state of the drive component. By correlating functionally related models with measured sensor data, the reliability of monitoring the operation of a drive component is improved.

Особенно предпочтительным образом, рабочее состояние компонента привода определяется с помощью по меньшей мере одной операции сравнения. Например, по меньшей мере одно заданное значение и фактическое значение сравниваются между собой для определения рабочего состояния. Подобная операция сравнения может быть реализована простым способом, причем неисправное рабочее состояние может быть установлено быстро и надежно.In a particularly preferred manner, the operating state of the drive component is determined by at least one comparison operation. For example, at least one set value and the actual value are compared with each other to determine the operating state. Such a comparison operation can be implemented in a simple manner, and a faulty operating state can be established quickly and reliably.

В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере один компонент привода выполнен как электрическая вращающаяся машина, причем данные, которые относятся к работе по меньшей мере одной электрической вращающейся машины, включают в себя по меньшей мере число оборотов и/или крутящий момент. Число оборотов и/или крутящий момент проявили себя как простые и надежные параметры, чтобы характеризовать работу электрической вращающейся машины.In another preferred embodiment, at least one drive component is designed as an electric rotary machine, wherein the data relating to the operation of the at least one electrical rotary machine includes at least the number of revolutions and/or torque. RPM and/or torque have proven to be simple and reliable parameters to characterize the performance of an electrical rotating machine.

В другой предпочтительной форме выполнения, по меньшей мере один компонент привода выполнен как преобразователь частоты (к работе по меньшей мере одного преобразователя частоты, включают в себя по меньшей мере напряжение промежуточного контура и/или входной ток преобразователя частоты. Напряжение промежуточного контура и/или входной ток оказались простыми и надежными параметрами, чтобы характеризовать работу преобразователя частоты.In another preferred form of execution, at least one drive component is designed as a frequency converter (to the operation of at least one frequency converter, include at least the intermediate circuit voltage and/or the input current of the frequency converter. The intermediate circuit voltage and/or input current proved to be a simple and reliable parameter to characterize the performance of a frequency converter.

Особенно предпочтительным образом, данные считываются по меньшей мере частично из оптически считываемого кода. Оптически считываемый код представляет собой, например, штрих-код, QR-код или код матричных данных. Подобные оптически считываемые коды могут просто и быстро считываться.In a particularly preferred manner, the data is read at least partially from an optically readable code. The optically readable code is, for example, a barcode, a QR code or a matrix data code. Such optically readable codes can be read simply and quickly.

В предпочтительной форме выполнения, данные по меньшей мере частично передаются через сетевой интерфейс на центральную IT-инфраструктуру. Например, передача данных осуществляется посредством Ethernet-интерфейса или беспроводным способом через Wi-Fi. Передача данных через сетевой интерфейс является простой и надежной.In a preferred embodiment, the data is at least partially transmitted via a network interface to a central IT infrastructure. For example, data transfer is carried out via an Ethernet interface or wirelessly via Wi-Fi. Data transfer via the network interface is simple and reliable.

В другом предпочтительном варианте осуществления, по меньшей мере один параметр, характеризующий рабочее состояние компонента привода, представляется графически. За счет графического представления улучшается наглядность, так что время реакции при возникающих неисправностях сокращается.In another preferred embodiment, at least one parameter characterizing the operating state of the drive component is represented graphically. The graphical representation improves visibility, so that the reaction time in the event of faults is reduced.

Далее изобретение описывается и поясняется более подробно с помощью примеров выполнения, представленных на чертежах, где показано следующее:In the following, the invention is described and explained in more detail with the help of exemplary embodiments shown in the drawings, where the following is shown:

Фиг. 1 - блок-схема первой формы выполнения системы для контроля работы компонента привода и Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of a system for monitoring the operation of a drive component and

Фиг. 2 - блок-схема второй формы выполнения системы для контроля работы компонента привода.Fig. 2 is a block diagram of a second embodiment of a system for monitoring the operation of a drive component.

Обсуждаемые далее примеры выполнения представляют собой предпочтительные формы выполнения изобретения. В примерах выполнения, описанные компоненты форм выполнения представляют, соответственно, отдельные, рассматриваемые независимо друг от друга признаки изобретения, которые соответственно развивают изобретение также независимо друг от друга и поэтому также должны рассматриваться в отдельности или в иной, чем показанная, комбинации как составная часть изобретения. Кроме того, описанные формы выполнения также могут дополняться другими из уже описанных признаков изобретения.The exemplary embodiments discussed below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments represent, respectively, individual features of the invention considered independently of each other, which accordingly develop the invention also independently of each other and therefore also have to be considered individually or in combinations other than those shown as an integral part of the invention. . In addition, the described embodiments can also be supplemented by other features of the invention already described.

Одинаковые ссылочные позиции имеют на различных чертежах одинаковое значение.Like reference numerals have the same meaning throughout the various drawings.

Фиг. 1 показывает блок-схему системы 2 для контроля работы компонента 4 привода. Компонент 4 привода выполнен как мотор, который соединен с нагрузочным устройством 6, которое выполнено в виде насоса, и применяется для приведения в действие нагрузочного устройства 6.Fig. 1 shows a block diagram of a system 2 for monitoring the operation of a drive component 4. The drive component 4 is designed as a motor, which is connected to a load device 6, which is made in the form of a pump, and is used to drive the load device 6.

Компонент 4 привода содержит устройство 8, которое передает данные, которые относятся к компоненту 4 привода и/или работе компонента 4 привода, на центральную IT-инфраструктуру 10. Подобное устройство 8 представляет собой, например, сенсорный блок, который предоставляет зарегистрированные сенсорным блоком данные, в частности, центральной IT-инфраструктуре 10 через коммуникационный интерфейс. Центральная IT-инфраструктура 10 представляет собой, например, по меньшей мере одну локальную компьютерную систему и/или по меньшей мере одну, в частности, облачную открытую IoT-систему. Центральная IT-инфраструктура 10 предоставляет пространство хранения, вычислительную мощность и/или программное обеспечение приложений. В IoT-системе, пространство хранения, вычислительная мощность и/или программное обеспечение приложений предоставляются в распоряжение в качестве услуг через Интернет. Данные, которые относятся к компоненту 4 привода, включают в себя индивидуальную идентификацию продукта, например, серийный номер. Дополнительно, данные, которые относятся к работе компонента 4 привода, включают в себя сенсорные данные, которые определяются по меньшей мере одним датчиком 12. Датчик 12 выполнен как датчик температуры, датчик колебаний и/или как датчик магнитного поля. В частности, с помощью датчика колебаний регистрируется вибрация, которая сдержит зависимые от числа оборотов ротора частотные составляющие, так что с помощью данных вибрации можно, например, определить число оборотов ротора. Датчик магнитного поля регистрирует, например, частоту статора и/или частоту проскальзывания.The drive component 4 comprises a device 8 that transmits data relating to the drive component 4 and/or the operation of the drive component 4 to the central IT infrastructure 10. Such a device 8 is, for example, a sensor unit that provides data registered by the sensor unit, in particular to the central IT infrastructure 10 via a communication interface. The central IT infrastructure 10 is, for example, at least one local computer system and/or at least one, in particular a cloud-based open IoT system. The central IT infrastructure 10 provides storage space, processing power, and/or application software. In an IoT system, storage space, computing power and/or application software are made available as a service via the Internet. The data that relates to drive component 4 includes the individual identification of the product, such as the serial number. Additionally, the data that relates to the operation of the drive component 4 includes sensor data that is detected by at least one sensor 12. The sensor 12 is configured as a temperature sensor, a vibration sensor and/or as a magnetic field sensor. In particular, a vibration is detected by means of a vibration sensor, which contains frequency components dependent on the rotor speed, so that the vibration data can be used, for example, to determine the rotor speed. The magnetic field sensor detects, for example, the stator frequency and/or the slip frequency.

Данные по меньшей мере частично передаются через сетевой интерфейс N на центральную IT-инфраструктуру 10. Например, передача данных осуществляется через Ethernet-интерфейс или беспроводным способом через Wi-Fi. Опционально, по меньшей мере часть данных, например, серийный номер компонента 4 привода считывается с помощью считывающего устройства из оптически считываемого кода. Оптически считываемый код представляет собой, например, штрих-код, QR-код или код матричных данных, причем считывающее устройство представляет собой, например, смартфон или планшет с камерой. Опционально, оптически считываемый код включает в себя по меньшей мере часть сенсорных данных и изменяется динамически, так что часть сенсорных данных оптически считываемого кода посредством считывающего устройства передается на центральную IT-инфраструктуру 10. Динамически изменяемый код может отображаться на дисплее или на электронной бумаге.The data is at least partially transmitted via the network interface N to the central IT infrastructure 10. For example, the data is transmitted via the Ethernet interface or wirelessly via Wi-Fi. Optionally, at least part of the data, for example the serial number of the drive component 4, is read by the reader from the optically readable code. The optically readable code is, for example, a barcode, a QR code, or a matrix data code, the reader being, for example, a smartphone or tablet with a camera. Optionally, the optically readable code includes at least part of the sensor data and changes dynamically, so that part of the sensory data of the optically readable code is transmitted by the reader to the central IT infrastructure 10. The dynamically changed code can be displayed on a display or on electronic paper.

В центральной IT-инфраструктуре 10, на основе переданного серийного номера, с компонентом 4 привода, в частности, автоматически, соотносится модель 14, причем серийный номер определяет индивидуальную модель 14. Индивидуальная модель 14 компонента 4 привода представляет собой модель 14, которая соотнесена с этим специальным серийным номером и имеет по меньшей мере один индивидуализированный технический параметр, как, например, диапазон рабочей мощности. In the central IT infrastructure 10, on the basis of the transferred serial number, a model 14 is assigned to the drive component 4 in particular automatically, the serial number identifying the individual model 14. The individual model 14 of the drive component 4 is the model 14 which is assigned to this a special serial number and has at least one individualized technical parameter, such as an operating power range.

С моделью 14 компонента 4 привода соотносится модель 16 виртуального компонента, причем виртуальный компонент отображает технические характеристики нагрузочного устройства 6. Модели 14, 16 сохранены в базе данных 18 моделей в центральной IT-инфраструктуре 10 и могут извлекаться оттуда. Например, модель 16 виртуального компонента включает в себя по меньшей мере одну характеристическую кривую насоса для нагрузочного устройства 6, выполненного как насос. Модель 16 виртуального компонента опционально включает в себя диапазон допусков, соотнесенный по меньшей мере с одной характеристической кривой насоса. Соотнесение виртуального компонента осуществляется, например, вручную пользователем или осуществляется автоматически, например, на основе сохраненных в центральной IT-инфраструктуре 10 данных для серийного номера.The model 14 of the drive component 4 is associated with the model 16 of the virtual component, the virtual component representing the technical characteristics of the load device 6. The models 14, 16 are stored in the model database 18 in the central IT infrastructure 10 and can be retrieved from there. For example, the virtual component model 16 includes at least one pump characteristic curve for a load device 6 configured as a pump. The virtual component model 16 optionally includes a tolerance range associated with at least one pump characteristic curve. The assignment of the virtual component is carried out, for example, manually by the user or is carried out automatically, for example, on the basis of serial number data stored in the central IT infrastructure 10 .

С помощью сенсорных данных определяется фактическое значение для по меньшей мере одного рабочего параметра компонента 4 привода. Например, из данных вибрации, определенных датчиком колебаний, и из данных поля, определенных датчиком магнитного поля, определяется число оборотов компонента 4 привода, выполненного в виде мотора, а также крутящий момент. Using the sensor data, the actual value for at least one operating parameter of the drive component 4 is determined. For example, from the vibration data detected by the vibration sensor and from the field data detected by the magnetic field sensor, the speed of the motor drive component 4 as well as the torque are determined.

Кроме того, для по меньшей мере одного рабочего параметра компонента 4 привода определяется заданное значение из корреляции модели 14 компонента 4 привода и модели 16 виртуального компонента. Например, выполняется корреляция требуемого крутящего момента насоса в зависимости от числа оборотов с характеристической кривой числа оборотов-крутящего момента мотора, чтобы получить заданное значение для рабочей точки.In addition, for at least one operating parameter of the drive component 4, a set value is determined from the correlation of the model 14 of the drive component 4 and the model 16 of the virtual component. For example, the required torque of a pump is correlated as a function of RPM with the RPM-torque characteristic curve of the motor to obtain a setpoint for the operating point.

В блоке 20 оценки из фактического значения и заданного значения по меньшей мере одного рабочего параметра компонента 4 привода определяется рабочее состояние. Определение рабочего состояния осуществляется, например, с помощью по меньшей мере одной операции сравнения. Рабочее состояние выдается на блок 22 вывода. Блок 22 вывода представляет собой, например, дисплей. Например, выводится, работает ли мотор в допустимом для насоса рабочем состоянии. Если нет, то выдается сообщение о неисправности. Опционально, по меньшей мере один параметр, характерный для рабочего состояния компонента 4 привода, представляется графически. Например, характеристика крутящего момента и/или числа оборотов представляется графически на дисплее. Дополнительно или альтернативно, рабочее состояние представляется акустически или кодируется в цвете посредством по меньшей мере одного LED. In the evaluation unit 20, the operating state is determined from the actual value and the set value of at least one operating parameter of the drive component 4 . The operating state is determined, for example, by means of at least one comparison operation. The operating state is output to the output block 22 . The output unit 22 is, for example, a display. For example, it outputs whether the motor is running in a valid operating state for the pump. If not, an error message is issued. Optionally, at least one parameter specific to the operating state of the drive component 4 is represented graphically. For example, a characteristic of torque and/or speed is represented graphically on the display. Additionally or alternatively, the operating state is presented acoustically or color-coded by means of at least one LED.

Фиг. 2 показывает блок-схему второй формы выполнения системы 2 для контроля работы компонента 4 привода, причем компонент 4 привода выполнен как преобразователь частоты, который запитывается через сетевой трансформатор 24 применяется для электроснабжения нагрузочного устройства 6. Нагрузочное устройство представляет собой, например, мотор. Выполненный как преобразователь частоты компонент 4 привода содержит, как на фиг. 1, устройство 8, которое передает данные, которые относятся к компоненту 4 привода и/или работе компонента 4 привода, на центральную IT-инфраструктуру 10. Данные, которые относятся к компоненту 4 привода, включают в себя индивидуальную идентификацию продукта, например, серийный номер. Дополнительно, данные, которые относятся к работе компонента 4 привода, включают в себя сенсорные данные, которые определяются по меньшей мере одним датчиком 12. Датчик 12 выполнен как устройство измерения напряжения и/или устройство измерения частоты. Как и в случае фиг. 1, данные по меньшей мере частично передаются на центральную IT-инфраструктуру 10 через сетевой интерфейс N. Fig. 2 shows a block diagram of a second embodiment of a system 2 for monitoring the operation of a drive component 4, where the drive component 4 is designed as a frequency converter, which is supplied via a mains transformer 24 used to supply the load device 6. The load device is, for example, a motor. Executed as a frequency converter, the drive component 4 comprises, as in FIG. 1, a device 8 that transmits data that relates to the drive component 4 and/or the operation of the drive component 4 to a central IT infrastructure 10. The data that relates to the drive component 4 includes an individual product identification, such as a serial number. . Additionally, the data that relates to the operation of the drive component 4 includes sensor data that is detected by at least one sensor 12. The sensor 12 is configured as a voltage measuring device and/or a frequency measuring device. As in the case of FIG. 1, the data is at least partially transmitted to the central IT infrastructure 10 via the network interface N.

В центральной IT-инфраструктуре 10, на основе переданного серийного номера осуществляется, в частности, автоматически, соотнесение модели 14 преобразователя частоты, при этом посредством серийного номера определяется индивидуальная модель 14. In the central IT infrastructure 10, on the basis of the transmitted serial number, in particular automatically, the assignment of the model 14 of the frequency converter is carried out, whereby the individual model 14 is determined by means of the serial number.

С моделью 14 преобразователя частоты соотносится модель 16 виртуального компонента, при этом виртуальный компонент отображает технические параметры сетевого трансформатора 24, такие как, в частности, комплексный коэффициент трансформации и/или, в частности, зависимый от выходного тока коэффициент полезного действия. Соотнесение виртуального компонента осуществляется, например, вручную пользователем или автоматически, например, на основе сохраненных в центральной IT-инфраструктуре 10 данных для серийного номера.Corresponding to the frequency converter model 14 is a virtual component model 16, whereby the virtual component represents the technical parameters of the mains transformer 24, such as in particular the complex transformation ratio and/or in particular the output current dependent efficiency. The assignment of the virtual component is carried out, for example, manually by the user or automatically, for example, on the basis of serial number data stored in the central IT infrastructure 10 .

С помощью сенсорных данных определяется фактическое значение для по меньшей мере одного рабочего параметра компонента 4 привода, выполненного как преобразователь частоты. Например, определяется фактическое значение для по меньшей мере одной нагрузочной точки из напряжения промежуточного контура и входного тока преобразователя частоты. The sensor data determines the actual value for at least one operating parameter of the drive component 4 configured as a frequency converter. For example, the actual value for at least one load point is determined from the DC link voltage and the input current of the frequency converter.

Кроме того, для по меньшей мере одного рабочего параметра компонента 4 привода, выполненного как преобразователь частоты, определяется заданное значение из корреляции модели 14 компонента 4 привода и модели 16 виртуального компонента. Например, определяется заданное значение для по меньшей мере одной нагрузочной точки на основе параметров модели для модели 14 преобразователя и модели 16 сетевого трансформатора 24.In addition, for at least one operating parameter of the drive component 4 configured as a frequency converter, a set value is determined from the correlation of the drive component 4 model 14 and the virtual component model 16. For example, a setpoint for at least one load point is determined based on model parameters for converter model 14 and network transformer model 16 24.

В блоке 20 оценки из фактического значения и заданного значения определяется рабочее состояние. Рабочее состояние выводится на блоке 22 вывода. Например, выводится, работает ли преобразователь частоты исправным образом, и/или имеет место аномалия сетевого трансформатора 24. Если это имеет место, то, например, выдается сообщение о неисправности. В остальном выполнение системы 2 согласно фиг. 2 соответствует показанному на фиг. 1.In the evaluation unit 20, the operating state is determined from the actual value and the set value. The operating state is output at the output block 22 . For example, it is output whether the frequency converter is working properly and/or there is an anomaly of the mains transformer 24. If this is the case, for example, a fault message is issued. Otherwise, the implementation of the system 2 according to FIG. 2 corresponds to that shown in FIG. one.

Таким образом, изобретение относится к способу для контроля работы по меньшей мере одного компонента 4 привода. Для того чтобы улучшить быстродействие и надежность контроля, предложено, что данные, которые относятся к по меньшей мере одному компоненту 4 привода и/или работе по меньшей мере одного компонента 4 привода, передаются на центральную IT-инфраструктуру 10, причем переданные данные в центральной IT-инфраструктуре 10 соотносятся с моделью 14 по меньшей мере одного компонента 4 привода, при этом с моделью 14 по меньшей мере одного компонента 4 привода соотносится модель 16 по меньшей мере одного виртуального компонента, причем с помощью корреляции моделей 14, 16 определяется рабочее состояние компонента 4 привода.The invention thus relates to a method for monitoring the operation of at least one drive component 4 . In order to improve the speed and reliability of monitoring, it is proposed that data that relates to at least one drive component 4 and/or the operation of at least one drive component 4 are transmitted to the central IT infrastructure 10, the transmitted data being transmitted in the central IT -infrastructure 10 are correlated with the model 14 of at least one drive component 4, while the model 16 of at least one virtual component is correlated with the model 14 of at least one drive component 4, and the operating state of the component 4 is determined using the correlation of models 14, 16 drive.

Claims

1. A method for monitoring the operation of at least one component (4) of the drive, containing

transmission of data relating to the individual product identification of at least one drive component (4) and/or data relating to the operation of said at least one drive component (4) determined by at least one sensor (12) to the central IT infrastructure (10),

automatic correlation within the central IT infrastructure (10) of the first model (14) of said at least one drive component (4) based on data that relates to the individual product identification of at least one drive component (4),

automatic assignment to the first model within the central IT infrastructure (10) of the second model (16) of at least one virtual component based on data that relates to the individual product identification of at least one drive component (4), the second model simulating the technical characteristics a component that is electrically or mechanically connected to the drive component (4),

determining from the data of at least one sensor (12) the actual value of at least one operating parameter,

determining a set value for said at least one operating parameter based on the correlation of the first (14) and second (16) models,

determining by carrying out at least one operation of comparing the operating state of the drive component (4) from the set value and the actual value of said at least one operating parameter.

2. The method according to claim 1, further comprising determining the operating state of the drive component (4) from at least one characteristic curve.

3. The method according to claim 1, wherein the data that relates to the operation of said at least one component (4) includes temperature, vibration and/or magnetic field, or a combination thereof.

4. The method according to claim 1,

in which at least one component (4) of the drive is made as an electric rotating machine,

moreover, data that relates to the operation of at least one electric rotating machine includes data selected from the number of revolutions and/or torque.

5. The method according to claim 1, in which

at least one drive component (4) is designed as a frequency converter,

moreover, data that relates to the operation of said at least one frequency converter includes data selected from the intermediate circuit voltage and the input current of the frequency converter.

6. The method of claim 1, wherein the data is read at least in part from an optically readable code.

7. Method according to claim 1, wherein the data is at least partially transmitted via a network interface (N) to a central IT infrastructure (10).

8. The method according to claim 1, in which at least one parameter characterizing the operating state of the drive component (4) is represented graphically.

9. System (2) for monitoring the operation of at least one component (4) of the drive, containing

- a device (8) for transmitting data that relate to the individual identification of the product of the said at least one component (4) of the drive and / or relate to the operation of the mentioned at least one component (4) of the drive, determined by at least one sensor (12 ), on the central IT infrastructure (10),

- a first model (14) of said at least one drive component (4), automatically correlated within the central IT infrastructure (10), based on data that relates to the individual product identification of at least one drive component (4),

- a second model (16) of at least one virtual component, which is automatically correlated with the first model (14) based on data that relates to the individual product identification of at least one drive component (4), the second model simulating the technical characteristics of the component, which is electrically or mechanically connected to the drive component (4), and

- block (20) evaluation, which is provided for

10. The system of claim 9, wherein at least one of the first (14) and second (16) models includes a characteristic curve.

11. System according to claim 9, wherein said at least one sensor (12) is configured as a temperature sensor, an oscillation sensor and/or as a magnetic field sensor, or a combination thereof.

12. The system according to claim 9,

wherein at least one drive component (4) is designed as an electric rotating machine,

moreover, data that relates to the operation of said at least one electric rotary machine includes data selected from the number of revolutions and torque.

13. The system according to claim 9,

moreover, at least one component (4) of the drive is made as a frequency converter,

14. The system according to claim 9,

and at least one component (4) of the drive contains an optically readable code that contains at least part of the transmitted data.

15. The system according to claim 9, comprising a network interface (N) through which at least part of the data can be transmitted to the central IT infrastructure (10).