WO2006045480A1 - Verfahren und vorrichtung zur auswertung von maschinenzuständen in schrittketten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur auswertung von maschinenzuständen in schrittketten Download PDF

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Michael Hulsch
Jürgen Mothsche
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Bosch Rexroth AG
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Bosch Rexroth AG
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/04—Program control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/058—Safety, monitoring

Definitions

  • the invention relates to a method for performing step sequences and a criteria analysis of occurred errors in a programmable controller for a machine control.
  • the invention further relates to an apparatus for performing step sequences and criteria analysis of occurred errors in a programmable controller for a machine control.
  • step sequences Numerous industrial processes are controlled in programmable controllers by means of so-called step sequences, as described for example in DE 4134811 A1.
  • signals to be output to devices and signals generated by devices are each assigned to functional elements.
  • the functional elements interact in the context of steps which form the step sequences.
  • the sequence of steps are associated with the instructions to be executed by the individual devices during the process.
  • the smallest units of the step sequences are actions or the steps which, in the automatic mode of a process without manual intervention, only function in dependence on the input conditions (transition conditions).
  • a so-called manual operation is still provided, in which the transition from a step to a subsequent step is only performed when additionally a touch button is pressed. This is used to set up the machine and error analysis.
  • Examples of such controllers with sequencers are Programmable Logic Controllers (PLC) from SIEMENS (eg STEP 7), BOSCH REKROTH (Madap or IndraStep) or 3S (CoDeSys).
  • the object relating to the method is achieved by additionally recording and constantly monitoring machine states in the step sequence. This ensures that the error rate of program creation is reduced during expansion and maintenance.
  • the machine states are fed to additional inputs of the sequencer. 'This allows permanent monitoring of machine conditions in all operating modes.
  • machine states are defined at a single point in the controller, the conditions for these machine states need only be programmed in one place, and a consistent diagnosis of all the step messages is enabled.
  • the diagnostic messages are particularly meaningful.
  • Safe operation of the machine control system and rapid error analysis are achieved by the fact that the criteria analysis supplies the relevant faulty machine states for an automatic error detection and an error message is generated, whereby the step sequence can be stopped. If the machine states lead to diagnostic messages or a status change, depending on the status of the sequencer, an error analysis is simplified, as only messages relevant to the current status are generated.
  • An analysis of the program sequence of the sequencer is made possible by manually missing machine states in a state leading to diagnostic messages or a state change.
  • An analysis of the first start of the program for the machine control is made possible if, in the state Automatic start conditions and / or when leaving an Init step monitors a home position and lead to a diagnostic messages or a state change in the absence.
  • the object relating to the device is achieved by providing inputs for detecting machine conditions. As a result, they are only recorded in one place. Changes and extensions of the detection have the same effect on all parts of the device; Errors are avoided.
  • the management of the sequencers is structured in the form of a state machine, it is possible to achieve a clear representation of the device and its behavior, and deviations from the correct function can be quickly analyzed and eliminated.
  • a faulty start of the machine is avoided if the control for the operating mode Auto is designed so that in case of a missing start condition Machine status error is reported and / or when leaving the init step, a missing basic position is monitored and / or transferred to the basic position branch if the basic position is missing.
  • control for the manual operating mode is designed such that a machine state error is reported in the event of a missing machine state, an error analysis and rectification can be carried out in the individual step mode.
  • Figure 1 is a schematic flow chart in which the starting conditions and the basic position are evaluated in the stop state
  • Figure 2 is a schematic flowchart in the state of car
  • FIG. 3 is a schematic flowchart in the hand state
  • Figure 4 is a schematic representation of the management of the sequencers in the form of a state machine
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the invention for the "stop" state, in which starting conditions and the basic position are evaluated, in which case the term machine states describes the starting conditions and the basic position.
  • the machine states are evaluated and lead to corresponding diagnostic messages or to a state change.
  • missing machine states are issued as different messages.
  • missing machine states are evaluated and possibly lead to an error message and the transition to the error state.
  • Figure 2 shows a schematic flow chart in the state Auto 130.
  • the schematic flowchart in the state Auto 130 initially provides a query "Stop?" 111. If this query is affirmative, the transition to the state Stop 150 takes place. If the answer is negative, a query "Timeout?” 112. If yes, then a step 70 will report a time error, after which the error 120 state will be taken. Otherwise, a query follows "Monitor Error?" 113.
  • a Report Monitor Error 60 occurs, which in turn returns to Error 120. If there is no monitor error, the Read Machine Status 20 action follows, followed by a poll "Missing start requirement?" 114. If this query is answered in the affirmative, a jump is made to the action step Report Machine State Error 30, after which the state Error 120 is again reached.
  • a query "Leave init step?” 115 If this query is denied, there is a return to the state Auto 130th If this is true, then a query "missing basic position?" 116. If this query is rejected, the system returns to the state Auto 130. If this is the case, a query "Basic setting branch?" 117 is made. The basic branch can therefore also be reached if the basic setting is missing. If this is not true, the state error 120 is reached, wherein previously in one action step the machine state error 30 is reported.
  • FIG. 3 schematically shows a flowchart for the state of the hand 140.
  • the machine states are evaluated here and possibly lead to an error message and the transition to the error 120 state.
  • the query is first made, - "Stop?" 111. If this applies, the transition to the state Stop 150 takes place immediately. If this is not true, a query "Monitor error?" 113 queried whether a monitor error is present. If this is the case, the state error 120 is activated after the Action Step Report Monitor Error 60 has been executed. If there is no monitor error, the machine state parameters are read in in step Read Machine State. If these are missing, which is detected in a subsequent query "missing machine state?" 102, the state error 120 is also reached after a corresponding display is made in the step Report machine state error 30.
  • FIG. 4 shows the management of the operating modes of the step sequence in the form of a state machine.
  • the state machine has the states Auto 130, Error 120, Stop 150 and Hand 140.
  • the state Auto 130 is reached via Start 10 with a negative query "Hand?" 103. Is the query "Hand?" 103 affirmatively, the state of the hand 140 is reached by the state 150. Both the state Auto 130 and 140, the state stop 150 is reached on the successful query stop 111. If a machine state error 30 is reported in the state Stop 150, the state Error12O is transited.
  • From the state of hand 140 is transferred to the state error 120 when reporting a monitor error 60 or a missing machine state 30.
  • the sequencer receives additional inputs on which the conditions for the machine states, eg start prerequisite, basic position, etc., can be created. These conditions evaluate the sequence of steps automatically, so they do not need to be programmed elsewhere.
  • the reaction to the machine states depends on the operating mode and the active steps of the sequencer.
  • missing conditions are provided as message of the sequencer.
  • a missing basic position in the automatic mode (state Auto 130) is reported as a message of the type Starvohoffs GmbH.
  • manual mode manual mode 140
  • a missing basic position is mixed as a message of the type setup diagnostics.
  • an automatic error detection can be designed, for example, such that when leaving the init step, the basic position is monitored. If the machine is not in the basic position, the sequencer goes into the error 120 state. After leaving the init step, the basic position is no longer checked and no longer results in an error. The start requirements are constantly monitored during operation and, in the absence of conditions, lead directly to the step sequence changing to the error 120 state.
  • Such a method can generally find use in automation and plant automation, for example in packaging and welding technology, as well as in general in drive and control technology.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung, wobei in der Schrittkette Maschinenzustände zusätzlich erfasst und laufend überwacht werden. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung, wobei Eingänge zur Erfassung von Maschinenzuständen vorgesehen sind. Damit kann die Diagnose- und die Betriebsverhaltenprogrammierung einer SPS, sowie eine automatische Berücksichtigung des Betriebszustandes der Steuerung erleichtert werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von Maschiπenzustäπden in Schrittketten
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung.
Zahlreiche industrielle Prozesse werden in programmierbaren Steuerungen mittels so genannter Schrittketten gesteuert, wie sie beispielsweise in der DE 4134811 A1 beschrieben werden. Bei diesen Verfahren sind an Geräte auszugebende Signale und von Geräten erzeugte Signale jeweils Funktionselementen zugeordnet. Die Funktionselemente wirken dabei im Rahmen von Schritten zusammen, die die Schrittketten bilden. Der Folge der Schritte sind die von den einzelnen Geräten, während des Prozesses auszuführenden Befehle zugeordnet. Die kleinsten Ein¬ heiten der Schrittketten sind Aktionen oder die Schritte, die im Automatikbetrieb eines Prozesses ohne manuellen Eingriff nur in Abhängigkeit von den Eingangsbedingungen (Transitionsbedingungen) arbeiten. Im Allgemeinen ist noch ein so genannter Handbetrieb vorgesehen, bei dem der Übergang von einem Schritt auf einen Folgeschritt nur durchgeführt wird, wenn zusätzlich eine Tipptaste betätigt wird. Dieser dient der Einrichtung der Maschine und der Fehleranalyse. Beispiele für solche Steuerungen mit Schrittketten sind speicherprograrmmierbare Steuerungen (SPS) der Firmen SIEMENS (z.B. STEP 7), BOSCH REKROTH (Madap oder IndraStep) oder 3S (CoDeSys).
Nachteilig ist, dass bei herkömmlichen Schrittketten Diagnosefunktionen nur mit großem Aufwand erreicht werden können. So müssen beispielsweise Bedingungen für die Maschinenzustände an mehreren Stellen, zum Teil auch negiert, program¬ miert werden. Bei Wartung und Erweiterungen müssen daher oft Änderungen an mehreren Stellen durchgeführt werden. Hierdurch können Fehler im Programm entstehen, die mit großem Aufwand gesucht werden müssen. Werden unterschied¬ liche Systeme verknüpft, kann es vorkommen, dass gleichartige Fehler nicht mit einer einheitlichen Diagnose behandelt werden können, da sie von unterschiedlichen Meldungssystemen abgesetzt werden. Weiterhin kann es vorkommen, dass in der Kriterienanalyse auch Hilfsmerker angezeigt werden, die mit der eigentlichen Fehlerursache nicht verknüpft sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung bereitzustellen, das die Wartung und Fehlerbehebung vereinfacht. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, dazu eine Vorrichtung bereitzustellen.
Vorteile der Erfindung
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Schrittkette Maschinenzustände zusätzlich erfasst und laufend überwacht werden. Dadurch wird erreicht, dass bei Erweiterung und Wartung die Fehleranfälligkeit der Programm¬ erstellung reduziert wird. In bevorzugter Ausführungsform werden die Maschinenzu stände an zusätzlichen Eingängen der Schrittkette eingespeist. 'Hierdurch wird eine permanente Überwachung der Maschinenzustände in allen Betriebsarten ermöglicht.
Werden die Maschinenzustände an einer einzigen Stelle der Steuerung definiert, müssen die Bedingungen für diese Maschinenzustände nur an einer Stelle programmiert werden, und eine einheitliche Diagnose aller Schrittkettenmeldungen wird ermöglicht.
Eine schnelle Fehlerbehebung wird ermöglicht, indem die Kriterienanalyse in einem Fehlerfall alle relevanten fehlerhaften Maschinenzustände auflistet.
Listet für eine Diagnosemeldung die Kriterienanalyse die relevanten fehlerhaften Maschinenzustände auf, sind die Diagnosemeldungen besonders aussagekräftig.
Ein sicherer Betrieb der Maschinensteuerung und eine schnelle Fehleranalyse werden erreicht, indem für eine automatische Fehlererkennung die Kriterienanalyse die relevanten fehlerhaften Maschinenzustände liefert und eine Fehlermeldung erzeugt wird, wobei die Schrittkette angehalten werden kann. Führen die Maschinenzustände, abhängig vom Zustand der Schrittkette, zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel, wird eine Fehleranalyse vereinfacht, da nur für den momentanen Zustand relevante Meldungen erzeugt werden.
Führen in einem Zustand Stopp fehlende Maschinenzustände zu Diagnose¬ meldungen oder einem Zustandswechsel, kann bei angehaltener Maschine aufgrund der Meldungen eine Fehleranalyse erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführung führen in einem Zustand Automatik fehlende Maschinenzustände zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel. Hierdurch wird erreicht, dass bei einem im laufenden Betrieb auftretenden Fehler die - A -
Maschine angehalten werden kann und der Fehler aufgrund der Diag nosemeldung erkannt werden kann.
Eine Analyse des Programmablaufes der Schrittkette wird ermöglicht, indem in einem Zustand Hand fehlende Maschinenzustände zu Diagnosemeld ungen oder einem Zustandswechsel führen.
Eine Analyse des erstmaligen Anlaufes des Programms für die Maschinensteuerung wird ermöglicht, wenn in dem Zustand Automatik Startvoraussetzungen und/oder beim Verlassen eines Init-Schritts eine Grundstellung überwacht und beim Fehlen zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel führen.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Eingänge zur Erfassung von Maschinenzuständen vorgesehen sind. Diese werden dadurch nur an einer einzigen Stelle erfasst. Änderungen und Erweiterungen der Erfassung wirken sich auf alle Teile der Vorrichtung gleichartig aus; Fehler werden vermieden.
Ist die Verwaltung der Schrittketten in Form einer Zustandsmaschine aufgebaut, kann erreicht werden, dass die Vorrichtung und ihr Verhalten übersichtlich dargestellt werden können und Abweichungen von der korrekten Funktion schnell analysiert und beseitigt werden können.
Eine Fehler-Analyse und -Behebung wird vereinfacht, wenn die Steuerung für die Betriebsart Stopp so ausgebildet ist, dass bei einem fehlenden Maschinenzustand sin Maschinenzustandsfehler gemeldet und Startvoraussetzungen angezeigt werden jnd/oder bei erfolgreicher Abfrage des Zustandes Hand eine Einrichtdiagnose gemeldet wird.
Ξin fehlerhafter Start der Maschine wird vermieden, wenn die 'Steuerung für die Betriebsart Auto so ausgebildet ist, dass bei einer fehlenden Startvoraussetzung ein Maschinenzustandsfehler gemeldet wird und/oder bei Verlassen des Init-Schritts eine fehlende Grundstellung überwacht und/oder bei fehlender Grundstellung in den Grundstellungszweig übergegangen wird.
Ist die Steuerung für die Betriebsart Hand so ausgebildet, dass bei einem.fehlenden Maschinenzustand ein Maschinenzustandsfehler gemeldet wird, kann im Einzel¬ schrittbetrieb eine Fehleranalyse und Behebung erfolgen.
Zeichnung
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein schematischer Ablaufplan, bei dem die Startvoraussetzungen und die Grundstellung im Zustand Stopp ausgewertet werden;
Figur 2 ein schematischer Ablaufplan im Zustand Auto;
Figur 3 ein schematischer Ablaufplan im Zustand Hand;
Figur 4 eine schematische Darstellung der Verwaltung der Schrittketten in Form einer Zustandsmaschine
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführung der Erfindung für den Zustand „Stopp", bei der Startvoraussetzungen und die Grundstellung ausgewertet werden. Der Begriff Maschinenzustände beschreibt in diesem Fall die Startvoraussetzungen und die Grundstellung. Die Schrittkette verwaltet ihre Betriebsarten als Zustandsmaschine. Abhängig vom Zustand, werden die Maschinenzustände ausgewertet und führen zu entsprechenden Diagnosemeldungen oder zu einem Zustandswechsel. Je nach Betriebsart werden fehlende Maschinenzustände als unterschied liche Meldungen abgesetzt. Beim Verlassen des Zustandes Stopp werden fehlende Maschinen¬ zustände ausgewertet und führen ggf. zu einer Fehlermeldung und zum Übergang in den Zustand Fehler.
Im konkreten Beispiel wird, ausgehend von einem Zustand Start 10 zunächst ein Maschinenzustand eingelesen 20. Es folgt die Abfrage „Start?" 1O1. Bei Verneinung dieser Abfrage folgt eine Abfrage „fehlender Maschinenzustand?" 102. Bei Ver¬ neinung folgt ein Rücksprung zum Zustand Start 10. Wird ein fehlender Maschinen¬ zustand detektiert, folgt eine Abfrage „Hand?" 103. Bei der Betriebsart Hand folgt als Aktion ein Vorgang Einrichtdiagnose melden 50. Andernfalls folgt ein Vorgang Start¬ voraussetzungen melden 40. Kann die Abfrage „Start?" 101 bejaht werden, folgt eine weitere Abfrage „fehlender Maschinenzustand?" 102. Trifft dies zu, erfolgt eine Aktion Maschinenzustandsfehler melden 30, wobei danach ein Zustand Fehler 120 erreicht wird. Trifft die Abfrage „fehlender Maschinenzustand?" 1.O2 nicht zu, erfolgt eine weitere Abfrage „Hand?" 103, mit der dann zwischen einem Zustand Auto 130 oder einem Zustand Hand 140 unterschieden werden kann. Durch dieses Vorgehen können fehlende Maschinenzustände bereits im Zustand Stopp erfaßt und analysiert werden.
Figur 2 zeigt einen schematischen Ablaufplan im Zustand Auto 130. Zusätzlich zu den herkömmlichen Fehlererkennungen Zeitüberschreitung und Monitorfehler werden hier noch die Maschinenzμstände ausgewertet und führen ggf. zu einer Fehlermeldung und zum Übergang in den Zustand Fehler 120. Die Grundstellungs¬ bedingung wird nur beim Verlassen des Init-Schritts ausgewertet. Das Umschalten in den Grundstellungszweig ist hierbei trotz fehlender Grundstellungsbedingung möglich. Der schematische Ablaufplan im Zustand Auto 130 sieht zunächst eine Abfrage „Stopp?" 111 vor. Bei Bejahung dieser Abfrage erfolgt der Übergang zum Zustand Stopp 150. Bei Verneinung erfolgt eine Abfrage „Zeitüberschreitung?" 112. Wird diese bejaht, erfolgt ein Schritt Zeitfehler melden 70, wonach der Zustand Fehler 120 eingenommen wird. Andernfalls folgt eine Abfrage „Monitorfehler?" 113. Liegt ein Monitorfehler vor, erfolgt ein Schritt Monitorfehler melden 60, wonach wiederum der Zustand Fehler 120 erreicht wird. Liegt kein Monitorfehler vor, erfolgt im nächsten Schritt die Aktion Maschinenzustand einlesen 20, gefolgt von einer Abfrage „fehlende Startvoraussetzung?" 114. Wird diese Abfrage mit ja beantwortet, erfolgt ein Sprung zu dem Aktionsschritt Maschinenzustandsfehler melden 30, wonach wiederum der Zustand Fehler 120 erreicht wird.
Liegt keine fehlende Startvoraussetzung vor, erfolgt eine Abfrage „Verlassen Init- Schritt?" 115. Bei Verneinung dieser Abfrage erfolgt ein Rücksprung zum Zustand Auto 130. Trifft dies zu, erfolgt danach eine Abfrage „fehlende Grundstellung?" 116. Bei Verneinung dieser Abfrage erfolgt ein Rücksprung zum Zustand Auto 130. Trifft dies zu, erfolgt eine Abfrage „Grundstellungszweig?" 117. Der Grundstellungszweig ist daher auch bei fehlender Grundstellung erreichbar. Falls die Avbfrage „Grund¬ stellungszweig?" 117 zutrifft, erfolgt ein Rücksprung zum Zustand Auto 130. Trifft dies nicht zu, wird der Zustand Fehler 120 erreicht, wobei zuvor in einem Aktions¬ schritt der Maschinenzustandsfehler gemeldet 30 wird.
In Figur 3 ist schematisch ein Ablaufplan für den Zustand Hand 140 dargestellt. Zusätzlich zu der herkömmlichen Fehlererkennung des Monitorfehlers, werden hier noch die Maschinenzustände ausgewertet und führen ggf. zu einer Fehlermeldung und zum Übergang in den Zustand Fehler 120.
Ausgehend vom Zustand Hand 140 erfolgt zunächst die Abfrage ,-,Stopp?" 111. Trifft diese zu, erfolgt umgehend der Übergang zum Zustand Stopp 150. Falls dies nicht zutrifft, wird in einer Abfrage „Monitorfehler?" 113 abgefragt, ob ein Monitorfehler vorliegt. Trifft dies zu, wird der Zustand Fehler 120 angesteuert, nachdem der Aktionsschritt Monitorfehler melden 60 ausgeführt wurde. Liegt kein Monitorfehler vor, werden im Schritt Maschinenzustand einlesen 20 die Maschinenzustands- parameter eingelesen. Fehlen diese, was in einer nachgeschalteten Abfrage „fehlender Maschinenzustand?" 102 erfasst wird, wird ebenfalls der Zustand Fehler 120 erreicht, nachdem im Aktionsschritt Maschinenzustandsfehler melden 30 eine entsprechende Anzeige erfolgt.
In der Figur 4 ist die Verwaltung der Betriebsarten der Schrittkette in Form einer Zustandsmaschine dargestellt. Die Zustandsmaschine hat die Zustände Auto 130, Fehler 120, Stopp 150 und Hand 140.
Vom Zustand Stopp 150 wird der Zustand Auto 130, wie in Figur 1 dargestellt über Start 10 bei verneinter Abfrage „Hand?" 103 erreicht. Wird die Abfrage „Hand?" 103 bejaht, wird vom Zustand Stopp 150 der Zustand Hand 140 erreicht. Sowohl vom Zustand Auto 130 als auch von Hand 140 wird über die erfolgreiche Abfrage Stopp 111 der Zustand Stopp 150 erreicht. Wird im Zustand Stopp 150 ein Maschinen¬ zustandsfehler 30 gemeldet, wird zu dem Zustand Fehler12O übergegangen.
Wird, im Zustand Auto 130 ein Maschinenzustandsfehler 30 gemeldet, wird zu dem Zustand Fehler 120 übergegangen. Dies geschieht ebenfalls bei Meldung eines Monitorfehlers 60 oder eines Zeitfehlers 70.
Aus dem Zustand Hand 140 wird in den Zustand Fehler 120 bei Meldung eines Monitorfehlers 60 oder eines fehlenden Maschinenzustandes 30 übergegangen.
Aus dem Zustand Fehler 120 führt der Übergang Fehlerbedingung löschen 31 in den Zustand Stopp 150.
In den gezeigte/! Beispielen erhält die Schrittkette zusätzliche Eingänge, an denen die Bedingungen für die Maschinenzustände, z.B. Startvoraussetzung, Grundstellung etc., angelegt werden können. Diese Bedingungen wertet die Schrittkette automatisch aus, so dass sie an anderen Stellen nicht mehr programmiert werden müssen. Die Reaktion auf die Maschinenzustände ist abhängig von der Betriebsart und den aktiven Schritten der Schrittkette.
Dabei gibt es grundsätzlich zwei Arten der Auswertung:
1. Diagnosemeldungen und
2. automatische Fehlererkennung.
Bei Diagnosemeldungen werden fehlende Bedingungen als Meldung der Schrittkette zur Verfügung gestellt. Beispielsweise wird eine fehlende Grundstellung in der Betriebsart Automatik (Zustand Auto 130) als Meldung vom Typ Starvoräussetzung gemeldet. In der Betriebsart Hand (Zustand Hand 140) wird hingegen eine fehlende Grundstellung als Meldung vom Typ Einrichtdiagnose gemeidet.
Für diese Meldungen steht auch eine Kriterienanalyse zur Verfügung, damit der Maschinenbediener direkt erkennen kann, welche Bedingung, z. B. für die Grund¬ stellung noch fehlt.
Bei automatischer Fehlererkennung erkennt die Schrittkette automatisch fehlende Bedingungen. Die Schrittkette, und damit auch die Maschine, wird angehalten und eine Fehlermeldung ausgelöst. Für diese Fehlermeldung steht wieder die Kriterien¬ analyse zur Verfügung, damit der Maschinenbediener die Fehlerursache sofort er¬ kennen kann. Eine automatische Fehlererkennung kann z.B. derart ausgelegt sein, dass beim Verlassen des Init-Schritts die Grundstellung überwacht wird. Ist die Maschine nicht in der Grundstellung, geht die Schrittkette in den Zustand Fehler 120. Nach Verlassen des Init-Schritts wird die Grundstellung nicht mehr überprüft und führt nicht mehr zu einem Fehler. Die Startvoraussetzungen werden im laufenden Betrieb ständig überwacht und führen bei fehlenden Bedingungen direkt dazu, dass die Schrittkette in den Zustand Fehler 120 wechselt. Ein derartiges Verfahren kann allgemein Verwendung in der Automation und in der Anlagenautomatisierung, beispielsweise in der Verpackungs- und Schweißtechnik, sowie allgemein in der Antriebs- und Steuerungstechnik finden.

Claims

Ansprüche
1-. Verfahren zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schrittkette Maschinenzustände zusätzlich erfasst und laufend überwacht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenzustände an zusätzlichen Eingängen der Schrittkette eingespeist werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenzustände an einer einzigen Stelle der Steuerung definiert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kriterienanalyse in einem Fehlerfall alle relevanten fehlerhaften Maschinenzustände auflistet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Diagnosemeldung die Kriterienanalyse die relevanten fehlerhaften Maschinenzustände auflistet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine automatische Fehlererkennung die Kriterienanalyse die relevanten fehlerhaften Maschinenzustände liefert und eine Fehlermeldung erzeugt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenzustände, abhängig vom Zustand der Schrittkette, zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel führen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand Stopp fehlende Maschinenzustände zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel führen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand Automatik fehlende Maschinenzustände zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel führen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zustand Hand fehlende Maschinenzustände zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel führen.
11.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zustand Automatik Startvoraussetzungen und/oder beim Verlassen eines Init-Schritts eine Grundstellung überwacht und beim Fehlen zu Diagnosemeldungen oder einem Zustandswechsel führen.
12. Vorrichtung zur Durchführung von Schrittketten und einer Kriterienanalyse aufgetretener Fehler in einer programmierbaren Steuerung für eine Maschinensteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass Eingänge zur Erfassung von Maschinenzuständen vorgesehen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwaltung der Schrittketten in Form einer Zustandsmaschine aufgebaut ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung für die Betriebsart Stopp so ausgebildet ist, dass bei einem fehlenden Maschinenzustand ein Maschinenzustandsfehler gemeldet und Startvoraussetzungen angezeigt werden und/oder bei erfolgreicher Abfrage des Zustandes Hand eine Einrichtdiagnose gemeldet wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung für die Betriebsart Auto so ausgebildet ist, dass bei einer fehlenden Startvoraussetzung ein Maschinenzustandsfehler gemeldet wird und/oder bei Verlassen des Init-Schritts eine fehlende Grundstellung überwacht und/oder bei fehlender Grundstellung in den Grundstellungszweig übergegangen wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung für die Betriebsart Hand so ausgebildet ist, dass bei einem fehlenden Maschinenzustand ein Maschinenzustandsfehler gemeldet wird.
Bezuqszeichenliste
10 Start
20 Maschinenzustand einlesen
30 Maschinenzustandsfehler melden
31 Fehlerbedingung löschen
40 Startvoraussetzung melden
50 Einrichtdiagnose melden
30 Monitorfehler melden
70 Zeitfehler melden
101 Abfrage "Start?"
102 Abfrage "fehlender Maschinenzustand?"
103 Abfrage "Hand?"
111 Abfrage "Stopp?" 12 Abfrage "Zeitüberschreitung?" 13 Abfrage "Monitorfehler?" 14 Abfrage "fehlende Startvoraussetzung?" 15 Abfrage "Verlassen Init-Schritt?" 16 Abfrage "fehlende Grundeinstellung?" 17 Abfrage "Grundstellungszweig?"
20 Zustand Fehler 30 Zustand Auto 40 Zustand Hand 50 Zustand Stopp
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