WO2001042863A1 - Device and method for the (vibro)-acoustic monitoring of an industrial and/or manufacturing process - Google Patents

Device and method for the (vibro)-acoustic monitoring of an industrial and/or manufacturing process Download PDF

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WO2001042863A1 PCT/DE2000/004286 DE0004286W WO0142863A1 WO 2001042863 A1 WO2001042863 A1 WO 2001042863A1 DE 0004286 W DE0004286 W DE 0004286W WO 0142863 A1 WO0142863 A1 WO 0142863A1
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Klaus-Dieter Müller
Nicolai Plewinski
Thomas Völkel
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Abstract

The invention relates to a device and to a method for the (vibro)-acoustic monitoring of an industrial or manufacturing process (2). Said device comprises signal detection elements (10, 11, 12, 13) that detect airborne or structure-borne sound signals that are digitally processed in monitoring devices (6), control devices (5) that control the process (2) and an operation and observation system (4) for operating and observing the process (2). The aim of the invention is to reduce the hardware components required for such a method. To this end, the monitoring devices (6), the control devices (5) and the operation and observation system (4) are configured as a software program for a standard computer (7), the communication between the monitoring devices (6), the control devices (5) and the operation and observation system (4) being guaranteed by OPC mechanisms.

Claims

Beschreibung description
Vorrichtung und Verfahren zur (vibro- ) akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen ProzessesDevice and method for (vibro) acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur (vibro-) akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses.The invention relates to a device and a method for (vibro) acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process.
Eine derartige Vorrichtung kommt beispielsweise bei einem fertigungstechnischen Prozeß im Rahmen einer Prozessüberwachung zur Überwachung von Qualität und Betriebsmitteln zum Einsatz. Dabei kann mit Hilfe von (vibro-) akustischen Meßsignalen eine akustische und/oder vibroakustische Prüfung von Prüflingen, beispielsweise von Motoren etc. erfolgen. Bei verfahrenstechnischen Prozessen ist mit Hilfe einer (vibro-) akustischen Überwachung durch Auswertung und Detektion von auffälligen Meßsignalen beispielsweise eine Detektion von Störungen eines verfahrenstechnischen Prozessschrittes mög- lieh.Such a device is used, for example, in a manufacturing process as part of process monitoring to monitor quality and resources. With the help of (vibro) acoustic measurement signals, an acoustic and / or vibro-acoustic test of test objects, for example motors etc., can be carried out. In the case of process engineering processes, a (vibro) acoustic monitoring by evaluating and detecting conspicuous measurement signals makes it possible, for example, to detect faults in a process engineering process step.
Aus der DE-A-198 55 874 ist ein System und ein Verfahren zur Projektierung und Durchführung von Prüfabl ufen mit Hilfe eines (vibro-) akustischen PrüfSystems bekannt.DE-A-198 55 874 discloses a system and a method for project planning and carrying out test sequences with the aid of a (vibro) acoustic test system.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses anzugeben, die bzw. das einen geringen Hardwareaufwand erfordert und eine verzögerungsfreie übergreifende Prozeßüberwachung und Prozeßsteuerung ermöglicht.The invention has for its object to provide a device and a method for acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process, which requires little hardware and enables delay-free comprehensive process monitoring and process control.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur (vibro- ) akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstech- nischen Prozesses mit Signalerfassungsmitteln zur Erfassung von Luft- und/oder Körperschallsignalen zur digitalen Weiterverarbeitung in Uberwachungsmitteln, mit Steuerungsmitteln 2 zur Steuerung des Prozesses und mit einem Bedien- und Beob- achtungssystem zum Bedienen und Beobachten des Prozesses gelost, wobei die Uberwachungsmittel, die Steuerungsmittel und das Bedien- und Beobachtungssystem als Softwareprogramme für einen Standard-Rechner ausgebildet sind und wobei zur Kommunikation zwischen den Uberwachungsmitteln, zwischen den Steuerungsmitteln und dem Bedien- und Beobachtungssyste OPC- Mechanismen vorgesehen sindThis object is achieved by a device for (vibro-) acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process with signal detection means for detecting airborne and / or structure-borne noise signals for digital further processing in monitoring means, with control means 2 for controlling the process and with an operating and monitoring system for operating and observing the process, the monitoring means, the control means and the operating and monitoring system being designed as software programs for a standard computer and for communication between the monitoring means , OPC mechanisms are provided between the control means and the operating and monitoring system
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur (vibro- ) kustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses gelost, bei dem Luft- und/oder Korper- schallsignale zur digitalen Weiterverarbeitung m Uberwachungsmitteln erfaßt werden, bei dem der Prozeß über Steue- rungsmittel gesteuert wird und bei dem der Prozeß über ein Bedien- und Beobachtungssystem bedient und beobachtet wird, wobei die Uberwachungsmittel, die Steuerungsmittel und das Bedien- und Beobachtungssystem als Softwareprogramme auf einem Standard-Rechner ablaufen und die Uberwachungsmittel, die Steuerungsmittel und das Bedien- und Beobachtungssystem überThis object is achieved by a method for (vibro-) acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process, in which airborne and / or structure-borne noise signals for digital further processing are m monitored, in which the process is controlled by control means is and in which the process is operated and observed via an operator control and monitoring system, the monitoring means, the control means and the operator control and monitoring system running as software programs on a standard computer and the monitoring means, the control means and the operator control and monitoring system via
OPC-Mechanismen kommunizieren.Communicate OPC mechanisms.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Einbindung einer Vorrichtung zur akustischen Überwachung m einen Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozeß dann einen hohen Aufwand erfordert, wenn die Installation und Vernetzung des akustischen UberwachungsSystems in ein bestehendes Bedien- und Beobachtungssystem sowie ein ebenfalls erforderliches Steuerungssystem verschiedene Hardwarekomponenten erfor- dert . Derartige smgulare Losungen mit separatem Uberwa- chungssystem, Bedien- und Beobachtungssystem sowie separaten Steuerungssystem erfordern nämlich neben einer unterschiedlichen Hardware auch eine aufwendige Kommunikation zwischen diesen Systemen beispielsweise über unterschiedliche Bussys- teme. Sind hingegen die Uberwachungsmittel, d.h. die Auf- zeichnungs- und Auswertemittel zur Auswertung der Luft- 3 und/oder Körperschallsignale, sowie das Bedien- und Beobachtungssystem und darüber hinaus die Steuerungsmittel zur Steuerung des Prozesses als Softwareprogramme auf einen einheitlichen Standard-Rechner enthalten, so entfällt zum einen der Aufwand für unterschiedliche Hardware in Form unterschiedlicher RechnerSysteme und darüber hinaus auch der Aufwand für unterschiedliche Bussysteme zur Kommunikation zwischen diesen Systemen. Die Kommunikation der Softwareprogramme für Überwachung, Steuerung und Bedienen und Beobachten er- folgt über vorhandene OPC-Mechanismen. Eine separate Hardware für die Systeme selbst sowie für deren Kommunikation ist nicht erforderlich.The invention is based on the finding that the integration of a device for acoustic monitoring in a process and / or manufacturing process requires a great deal of effort if the installation and networking of the acoustic monitoring system in an existing operating and monitoring system and also a necessary control system different hardware components required. Such modular solutions with a separate monitoring system, operator control and monitoring system and separate control system require not only different hardware but also complex communication between these systems, for example via different bus systems. However, are the monitoring means, ie the recording and evaluation means for evaluating the air 3 and / or structure-borne sound signals, as well as the operating and monitoring system and, moreover, the control means for controlling the process as software programs on a standard standard computer, this eliminates the effort for different hardware in the form of different computer systems and also the effort for different bus systems for communication between these systems. The software programs for monitoring, control, operation and monitoring are communicated via existing OPC mechanisms. A separate hardware for the systems themselves and for their communication is not necessary.
Ein vorteilhafter Anwendungsfall besteht darin, daß die Vor- richtung zur Überwachung und Steuerung eines Brauprozesses vorgesehen ist. Die Luft- und Körperschallsensoren können dabei zumindest an den wesentlichen den Brauprozeß kennzeichnenden Teilprozessen und/oder Prozeßschritten vorgesehen werden, wobei über die einheitliche Benutzeroberfläche des Stan- dardrechners sowohl zur Signalerfassung, als auch zur Steuerung und zum Bedienen- und Beobachten des Prozesses ein schnelles automatisiertes oder auch manuelles Eingreifen beispielsweise im Störungsfall möglich wird.An advantageous application is that the device is provided for monitoring and controlling a brewing process. The airborne and structure-borne noise sensors can be provided at least on the essential sub-processes and / or process steps which characterize the brewing process, with the automated user interface of the standard computer being used for rapid signal acquisition as well as for control and operation and monitoring of the process or manual intervention is possible, for example in the event of a fault.
Eine Vermeidung mechanischer Schäden an Betriebsmitteln des Prozesses sowie darüber hinaus eine automatisierte Aufzeichnung des Prozeßverlaufs beispielsweise hinsichtlich der Qualität von Rohstoffen etc. kann dadurch sichergestellt werden, daß die Signalerfassungsmittel zur Erfassung von Luft- und/oder Körperschallsignalen zur Erfassung von vibroakusti- schen Signalen des Brauprozesses, insbesondere zur Erfassung von Mahlgeräuschen beim Mahlen und/oder Quetschen von Rohstoffen des Brauprozesses vorgesehen sind. So kann mittels der Auswertung der Mahlgeräusche eine qualitative Beurteilung des gemahlenen und/oder des gequetschten Gutes hinsichtlich 4 Verunreinigungen beispielsweise durch Fremdkörper wie Steinen etc. erfolgen.Avoiding mechanical damage to process equipment as well as automated recording of the process, for example with regard to the quality of raw materials etc., can be ensured by the signal detection means for detecting airborne and / or structure-borne noise signals for detecting vibroacoustic signals of the brewing process , in particular for detecting grinding noises when grinding and / or crushing raw materials of the brewing process. Thus, by evaluating the grinding noises, a qualitative assessment of the ground and / or the crushed material can be carried out with regard to 4 Contamination occurs, for example, from foreign objects such as stones, etc.
Eine Ankopplung von externen Sensoren und Aktoren des Prozes- ses kann dadurch sichergestellt werden, daß die Steuerungsmittel eine Ein-/Ausgangsbaugruppe aufweist, die zur Anschal- tung von Sensoren und/oder Aktoren vorgesehen ist.A coupling of external sensors and actuators of the process can be ensured by the control means having an input / output module which is provided for connecting sensors and / or actuators.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert .The invention is described and explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the figures.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur vibroakustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses undFigure 1 is a block diagram of a schematic diagram of a device for vibro-acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process and
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur vibroakustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses am Beispiel eines Brauprozesses .Figure 2 is a block diagram of a device for vibro-acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process using the example of a brewing process.
Figur 1 zeigt eine Blockschaltbild einer Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur vibroakustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses 2. Der Prozeß 2 besteht aus Teilprozessen 14..17. Die Teilprozesse 1 ..17 werden mit Hilfe eines Luftschallsensors 10 sowie mit Hilfe von Körperschallsensoren oder Lasern 11..13 überwacht. Hierzu werden Überwachungssignale 22, die von dem Luftschall¬ sensor 10 bzw. den Körperschallsensoren oder Laser 11..13 ge¬ liefert werden an Überwachungsmittel 6 eines Standard-Rech¬ ners 1 weitergeleitet. Neben den Überwachungsmitteln 6 ent- hält der Standard-Rechner 1 darüber hinaus ein Bedien- undFIG. 1 shows a block diagram of a basic illustration of a device for vibro-acoustic monitoring of a process and / or production process 2. Process 2 consists of sub-processes 14. 17. The sub-processes 1 ..17 are monitored with the help of an airborne sound sensor 10 and with the help of structure-borne noise sensors or lasers 11..13. For this purpose, control signals 22 which supplies air from the sound ¬ sensor 10 or the structure-borne sound sensors or laser 11..13 ge ¬ be forwarded to monitoring means 6 of a standard calculation ¬ ners. 1 In addition to the monitoring means 6, the standard computer 1 also contains an operating and
Beobachtungssystem 4 zum Bedienen und Beobachten des Prozes- 5 ses 2 sowie Steuerungsmittel 5 zur Steuerung des Prozesses 2. Die Kommunikation zwischen den Uberwachungsmitteln 6, zwischen den Steuerungsmitteln 5 sowie dem Bedien- und Beobach- tungssystem 4 erfolgt über OPC-Mechanismen (OPC = Open- Process-Control) . Dies ist in Figur 1 durch Kommunikations- pfade 7, 8, 9 symbolisiert. Zwischen Prozeß 2 und Standard- Rechner 1 ist eine Ein-/Ausgangsbaugruppe 3 vorgesehen, über die eine Anschal ung von in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellten Sensoren und Aktoren des Prozesses über Eingangssignale 18 und Ausgangssignale 19 erfolgt. Die Kommunikation zwischen Ein- /Ausgangsbaugruppe 3 und Standard-Rechner 1 erfolgt über einen Kommunikationsweg 21. Über Busankopplungen 23..26 zwischen den Teilprozessen 14..17 und einem Bussystem 20 besteht darüber hinaus eine Kommunikationanbindung des Prozesses 2 an weitere Rechnereinheiten, die mit dem Bussystem 20 koppelbar sind. Über eine Busankopplung 27 erfolgt eine Kommunikation zwischen dem Prozeß 2 und dem Rechner 1.Observation system 4 for operating and observing the process 5 ses 2 and control means 5 for controlling the process 2. The communication between the monitoring means 6, between the control means 5 and the operating and monitoring system 4 takes place via OPC mechanisms (OPC = Open Process Control). This is symbolized in FIG. 1 by communication paths 7, 8, 9. Between process 2 and standard computer 1, an input / output module 3 is provided, via which connection is made of sensors and actuators of the process (not shown in FIG. 1 for reasons of clarity) via input signals 18 and output signals 19. The communication between the input / output module 3 and the standard computer 1 takes place via a communication path 21. Via bus couplings 23..26 between the sub-processes 14..17 and a bus system 20, there is also a communication link between the process 2 and other computer units which are connected to the bus system 20 can be coupled. Communication between process 2 and computer 1 takes place via a bus coupling 27.
Kernelement des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist der Standard-Rechner 1, auf dem sowohl die Steuerungsmittel 5, die Uberwachungsmittel 6 sowie das Bedien- und Beob- achtungssystem 4 als Ξoftwareprogram e installiert sind. Die Kommunikation zwischen diesen Systemen 4, 5, 6 erfolgt ohne eigenes separates Bussystem, sondern lediglich softwaremäßig über OPC (Open-Process-Control) -Mechanismen. Lediglich die Verknüpfung von Sensorik und Aktorik erfolgt mit Hilfe der Ein- /Ausgangsbaugruppe 3. Die Kommuniktaion zwischen Rechner 1 und Prozess 2 erfolgt über die Busverbindung 20 mit den Kommunikationsverbindungen 23..27. Bei dem in Figur 1 dargestellten Prozeß 2 handelt es sich beispielsweise um einen fertigungstechnischen Prozeß zur Fertigung von Motoren. Der Prozeß 2 gliedert sich in Teilprozesse 14..17, bei denen mit Hilfe des Luftschallsensors , beispielsweise mit Hilfe eines Mikrofons 10 sowie mit Hilfe der Körperschallsensoren oderThe core element of the exemplary embodiment shown in FIG. 1 is the standard computer 1, on which both the control means 5, the monitoring means 6 and the operating and monitoring system 4 are installed as software programs. The communication between these systems 4, 5, 6 takes place without its own separate bus system, but only in software via OPC (open process control) mechanisms. Merely the linking of sensors and actuators takes place with the help of the input / output module 3. The communication between computer 1 and process 2 takes place via the bus connection 20 with the communication connections 23..27. Process 2 shown in FIG. 1 is, for example, a manufacturing process for the manufacture of motors. Process 2 is subdivided into sub-processes 14. 17, in which, using the airborne sound sensor, for example using a microphone 10 and using the structure-borne sound sensors or
Laser 11..13 als Abschluß eines Fertigungsprozesses durch einen Probelauf eines gefertigten Motors beispielsweise Meßsig- 6 nale 22 erzeugt und mit Hilfe der Überwachungsmittel 6 des Standard-Rechners 1 ausgewertet werden. Ergibt eine derartige Auswertung in den Überwachungsmitteln 6 einen Fehler des Prozesses 2, so kann über die Steuerungsmittel 5 an die Ein- /Ausgangsbaugruppe ein Steuerungssignal 19 abgegeben werden, welches beispielsweise eine Aussonderung des fehlerhaften Teils ermöglicht. Eine derartige Prozeßsteuerung kann dabei automatisch oder mit Hilfe des Bedien- und Beobachtungssystem 4 erfolgen, welches auch einen manuellen Eingriff in den Pro- zeß 2 über die Busverbindungen 20, 23..26, 27 ermöglicht.Laser 11..13 as the conclusion of a manufacturing process by a test run of a manufactured engine, for example measuring signal 6 signals 22 are generated and evaluated with the aid of the monitoring means 6 of the standard computer 1. If such an evaluation in the monitoring means 6 results in an error of the process 2, then a control signal 19 can be output via the control means 5 to the input / output module, which, for example, enables the defective part to be separated. Such a process control can take place automatically or with the help of the operating and monitoring system 4, which also enables manual intervention in the process 2 via the bus connections 20, 23, 26, 27.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines integrierten Steuerungs-, Überwachungs- und Bedien- und Beobachtungssys- tems für einen Brauprozeß 2. Der Brauprozeß 2 dient der Über- wachung von Teilprozessen 14..17 eines Sudhauses . Dabei erfolgt mit Hilfe eines Mikrofons 10 sowie mit Hilfe von Körperschallsensoren oder Laser 11..13 eine (vibro-) akustische Überprüfung von Teilprozessen 14..17 des Brauprozesses 2. Das Mikrofon 10 sowie die Körperschallsensoren oder Laser 11..13 liefern Überwachungssignale 22, die an ein Überwachungssystem 6 weitergeleitet werden. Als Überwachungssystem kommt dabei ein unter der Bezeichnung "AKUT" von der Firma Siemens Aktiengesellschaf vertriebenes vibroakustisches Überwachungssystem zum Einsatz. Das ÜberwachungsSystem 6 ist als Softwareprogramm auf einen Standard-Rechner 1 installiert.FIG. 2 shows an exemplary embodiment of an integrated control, monitoring, and operating and monitoring system for a brewing process 2. The brewing process 2 is used to monitor sub-processes 14, 17 of a brewhouse. A microphone 10 and structure-borne noise sensors or lasers 11..13 are used to perform a (vibro) acoustic check of sub-processes 14..17 of the brewing process 2. The microphone 10 and the structure-borne noise sensors or lasers 11..13 provide monitoring signals 22 , which are forwarded to a monitoring system 6. A vibro-acoustic monitoring system sold under the name "AKUT" by Siemens Aktiengesellschaft is used as the monitoring system. The monitoring system 6 is installed as a software program on a standard computer 1.
Auf dem Standard-Rechner 1 ist darüber hinaus ein Bedien- und Beobachtungssystem 4 ablauffähig. Dabei handelt es sich beispielsweise um ein ebenfalls von der Firma Siemens Aktiengesellschaft vertriebenes Bedien- und Beobachtungssystem auf Basis von WinCC oder um ein spezielles für Brauprozesse verfügbares Bedien- und Beobachtungssystem wie "Braumat" von Siemens oder Brewmaxx" anderer funktionsähnlicher Systeme. Als dritte für die Prozeßüberwachung und Steuerung erforderliche Softwarekomponente dient als Steuerungssystem die Steuerungssoftware 5. Neben den gezeigten Softwarekomponenten 4, 5, 6 zur Steuerung, Überwachung und zum Bedienen und Beobachten des Prozesses 2 sind darüber hinaus die zum Betrieb 7 eines Standard-PCs erforderlichen weiteren Softwarekomponenten wie beispielsweise ein Betriebssystem wie Windows etc installiert. Die Ansteuerung von Aktoren und Sensoren des Prozesses 2 erfolgt ber Eingangssignale 18 bzw Ausgangs- Signale 19 über eine Em-/Ausgangssbaugruppe 3, beispielsweise m Form einer von der Firma Siemens lieferbaren sogenannten SIMATIC-Soft-PLC Die Kommunikation zwischen den Softwarekomponenten 4, 5, 6 erfolgt über OPC-Mechanismen, was m Figur 2 durch d e Kommunikationspfade 7, 8, 9 symbolisiert ist Über Kommunikationswege 23 .26 sind die TeilprozesseAn operating and monitoring system 4 can also run on the standard computer 1. This is, for example, an operator control and monitoring system based on WinCC, also sold by Siemens Aktiengesellschaft, or a special operator control and monitoring system available for brewing processes such as "Braumat" from Siemens or Brewmaxx "of other function-like systems. Third for the Process monitoring and control required software component serves as control system, the control software 5. In addition to the software components 4, 5, 6 shown for control, monitoring and for operating and observing the process 2, the software is also used for operation 7 of a standard PC required additional software components such as an operating system such as Windows etc. installed. Actuators and sensors of process 2 are controlled via input signals 18 or output signals 19 via an em / output module 3, for example in the form of a so-called SIMATIC soft PLC available from Siemens. Communication between software components 4, 5, 6 takes place via OPC mechanisms, which is symbolized in FIG. 2 by the communication paths 7, 8, 9. The partial processes are via communication paths 23 .26
14 .17 des Brauprozesses 2 an ein Bussystem 20 und damit an andere Rechnereinheiten ankoppelbar14 .17 of the brewing process 2 can be coupled to a bus system 20 and thus to other computer units
Beim Teilprozeß 14 des Brauprozesses 2 handelt es sich bei- spielsweise um den Mahl- oder Quetschprozeß beim Verarbeiten von Rohstoffen für den Brauprozess . Hierbei wird mit Hilfe des Mikrofons 10 und/oder mit Hilfe eines Korperschallsensors oder Lasers 11..13 ein (vibro-) akustisches Uberwachungs- signal generiert, welches von dem Überwachungssystem 6 ausge- wertet wird. Eine derartige Auswertung dient einer frühzeitigen Erkennung von Qualitatsabweichungen und Produktionssto- rungen. So kann beispielsweise eine Verunreinigung des gemahlenen Getreiderohstoffs durch Steine oder sonstige Fremdkörper detekt ert werden und über den Kommunikationsweg 8 auf dem Bedien- und Beobachtungssystem 4 visualisiert werdenThe sub-process 14 of the brewing process 2 is, for example, the grinding or squeezing process when processing raw materials for the brewing process. Here, a (vibro) acoustic monitoring signal is generated with the aid of the microphone 10 and / or with the aid of a structure-borne sound sensor or laser 11. 13, which is evaluated by the monitoring system 6. Such an evaluation serves for the early detection of quality deviations and production disruptions. For example, contamination of the ground cereal raw material by stones or other foreign bodies can be detected and visualized on the operating and monitoring system 4 via the communication path 8
Über das Bedien- und Beobachtungssystem 4 und/oder über die Steuerungssoftware 5 ist darüber hinaus auch ein manueller und/oder automatischer Eingriff m den Brauprozeß 2 über die Busverbindung 27 möglich.A manual and / or automatic intervention in the brewing process 2 via the bus connection 27 is also possible via the operating and monitoring system 4 and / or via the control software 5.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung somit Vorrichtung und ein Verfahren zur akustischen Überwachung eines verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses 2 mit Signalerfassungsmitteln 10, 11, 12, 13 zur Erfassung von Luft- und/oder Korperschallsignalen zur digitalen Weiterverarbeitung nIn summary, the invention thus relates to a device and a method for acoustic monitoring of a process and / or production process 2 with signal detection means 10, 11, 12, 13 for detecting airborne and / or structure-borne noise signals for digital further processing
Uberwachungsmitteln 6, mit Steuerungsmitteln 5 zur Steuerung des Prozesses 2 und mit einem Bedien- und Beobachtungssystem 8 4 zum Bedienen und Beobachten des Prozesses 2. Zur Reduzierung des Hardwareaufwands wird vorgeschlagen, daß die Überwachungsmittel 6, die Steuerungsmittel 5 und das Bedien- und Beobachtungssystem 4 als Softwareprogramme für einen Stan- dard-Rechner 7 ausgebildet sind und wobei zur Kommunikation zwischen den Überwachungsmitteln 6, den Steuerungsmitteln 5 und dem Bedien- und Beobachtungssystem 4 Open-Process- Control-Mechanismen vorgesehen sind. Monitoring means 6, with control means 5 for controlling the process 2 and with an operating and monitoring system 8 4 for operating and monitoring the process 2. To reduce the hardware complexity, it is proposed that the monitoring means 6, the control means 5 and the operating and monitoring system 4 are designed as software programs for a standard computer 7 and for communication between the Monitoring means 6, the control means 5 and the operating and monitoring system 4 open-process control mechanisms are provided.
9 Patentansprüche9 claims
1. Vorrichtung zur (vibro-) akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses (2) mit Signalerfassungsmitteln (10, 11, 12, 13) zur Erfassung von Luft- und/oder Körperschallsignalen zur digitalen Weiterverarbeitung in Überwachungsmitteln (6), mit Steuerungsmitteln (5) zur Steuerung des Prozesses (2) und mit einem Bedien- und Beobachtungssystem (4) zum Bedienen und Beobachten des Pro- zesses (2), wobei die Überwachungsmittel (6), die Steuerungsmittel (5) und das Bedien- und Beobachtungssystem (4) als Sof wareprogramme für einen Standard-Rechner (7) ausgebildet sind und wobei zur Kommunikation zwischen den Uberwachungsmitteln (6), den Steuerungsmitteln (5) und dem Bedien- und Beobachtungssystem (4) OPC-Mechanismen vorgesehen sind.1. Device for (vibro-) acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process (2) with signal detection means (10, 11, 12, 13) for detecting airborne and / or structure-borne noise signals for digital further processing in monitoring means (6), with control means (5) for controlling the process (2) and with an operating and monitoring system (4) for operating and monitoring the process (2), the monitoring means (6), the control means (5) and the operating and observation system (4) are designed as software programs for a standard computer (7) and OPC mechanisms are provided for communication between the monitoring means (6), the control means (5) and the operating and monitoring system (4).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vorrichtung zur Überwachung und Steuerung eines Brau- prozesses vorgesehen ist.2. Device according to claim 1, that the device is provided for monitoring and controlling a brewing process.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Signalerfassungsmittel (10, 11, 12, 13) zur Erfassung von (vibro- ) akustischen Signalen des Brauprozesses, insbesondere zur Erfassung von Geräuschen beim Mahlen und/oder Quetschen von Rohstoffen vorgesehen sind.3. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the signal detection means (10, 11, 12, 13) are provided for detecting (vibro) acoustic signals of the brewing process, in particular for detecting noises during grinding and / or crushing raw materials.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an die Steuerungsmittel (3, 5) eine Ein-/ Ausgangsbaugruppe (3) gekoppelt ist, die zur Anschaltung von Sensoren und Aktoren vorgesehen ist. 104. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an input / output module (3) is coupled to the control means (3, 5), which is provided for connecting sensors and actuators. 10
5. Verfahren zur (vibro- ) akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses (2), bei dem Luft- und/oder Korperschallsignale zur digitalen Weiterverarbeitung m Uberwachungsmitteln (6) erfaßt werden, bei dem der Prozeß über Steuerungsmittel (5) gesteuert wird und bei dem der Prozeß über ein Bedien- und Beobachtungssystem (4) bedient und beobachtet wird, wobei die Uberwachungsmittel (6), die Steuerungsmittel (5) und das Bedien- und Beobachtungssystem (4) als Softwareprogramme auf einem Standard- Rechner (7) ablaufen und die Uberwachungsmittel (6) , die5. A method for (vibro-) acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process (2), in which airborne and / or structure-borne sound signals for digital further processing m monitoring means (6) are detected, in which the process via control means (5) is controlled and in which the process is operated and observed via an operating and monitoring system (4), the monitoring means (6), the control means (5) and the operating and monitoring system (4) as software programs on a standard computer ( 7) expire and the monitoring means (6), the
Steuerungsmittel (5) und das Bedien- und Beobachtungssystem (4) über OPC-Mechanismen kommunizieren.Control means (5) and the operating and monitoring system (4) communicate via OPC mechanisms.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines Brauprozesses vorgesehen ist.6. The method according to claim 5, that the method is provided for monitoring and controlling a brewing process.
7. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die Signalerfassungsmittel (10, 11, 12, 13) (vibro-) akustische Signale des Brauprozesses, insbesondere von Geräuschen beim Mahlen und/oder Quetschen von Rohstoffen erfaßt werden.7. The method of claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that (vibro-) acoustic signals of the brewing process, in particular of noises during grinding and / or crushing of raw materials are detected by the signal detection means (10, 11, 12, 13).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Prozeß (2) über eine Ein-/Ausgangsbaugruppe (3) zur Anschaltung von Sensoren und/oder Aktoren mit dem Standard- Computer verbunden wird.8. The method according to any one of claims 5 to 7, that the process (2) is connected to the standard computer via an input / output module (3) for connecting sensors and / or actuators.
9. Computersystem (1) zur akustischen Überwachung eines Verfahrens- und/oder fertigungstechnischen Prozesses (2) mit Uberwachungsmitteln (6) zur digitalen Verarbeitung von von Signalerfassungsmitteln (10, 11, 12, 13) erfaßten Luft- 11 und/oder Körperschallsignalen, mit Steuerungsmitteln (5) zur9. Computer system (1) for acoustic monitoring of a process and / or manufacturing process (2) with monitoring means (6) for the digital processing of air detection means (10, 11, 12, 13) 11 and / or structure-borne noise signals, with control means (5) for
Steuerung des Prozesses (2) und mit einem Bedien- und Beob- achtungsmitteln (4) zum Bedienen und Beobachten des Prozesses (2), wobei die Überwachungsmittel (6), die Steuerungsmittel (5) und das Bedien- und Beobachtungssystem (4) als Softwareprogramme für das Computersystem Rechner (1) ausgebildet sind und wobei zur Kommunikation zwischen den Überwachungsmitteln (6) , den Steuerungsmitteln (5) und den Bedien- und Beobachtungsmitteln (4) OPC-Mechanismen vorgesehen sind. Control of the process (2) and with an operating and monitoring means (4) for operating and monitoring the process (2), the monitoring means (6), the control means (5) and the operating and monitoring system (4) as Software programs are designed for the computer system computer (1) and OPC mechanisms are provided for communication between the monitoring means (6), the control means (5) and the operating and monitoring means (4).
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