WO2014048641A1 - Benutzerschnittstelle und verfahren zur fehlerdiagnose einer industriellen anlage - Google Patents

Benutzerschnittstelle und verfahren zur fehlerdiagnose einer industriellen anlage Download PDF

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WO2014048641A1
WO2014048641A1 PCT/EP2013/067466 EP2013067466W WO2014048641A1 WO 2014048641 A1 WO2014048641 A1 WO 2014048641A1 EP 2013067466 W EP2013067466 W EP 2013067466W WO 2014048641 A1 WO2014048641 A1 WO 2014048641A1
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Silvio Wolf
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    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0208Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
    • G05B23/0216Human interface functionality, e.g. monitoring system providing help to the user in the selection of tests or in its configuration
    • GPHYSICS
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    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0267Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
    • G05B23/0272Presentation of monitored results, e.g. selection of status reports to be displayed; Filtering information to the user

Definitions

  • Control rooms are used to monitor and diagnose industrial plants and provide a range of VDU workstations. Their ads are often supplemented by a central display, which is a large plant picture on a wall of the control room. For this display, large wall-mounted screens or projek ⁇ tors are with a canvas.
  • the investment image if necessary Darge ⁇ also on the displays of computer workstations. It usually consists of a large number of graphic elements, texts, numbers and colors and aims to provide the most detailed and realistic representation of the industrial plant and its components for monitoring and fault diagnosis.
  • faults are visualized in the system image by colored and partly flashing frames around the respective faulty system component. If necessary zusharm ⁇ Lich colored and flashing alarm messages.
  • the invention has the object of providing a user interface ⁇ and method for fault diagnosis indicate a ⁇ in industrial plant, which enhance the appearance of faults in the plant picture.
  • This object is achieved by a user ⁇ interface for fault diagnosis of an industrial plant, which includes a display on which a Anla ⁇ gensent the industrial plant can be output, which contains a plurality of plant components of the industrial plant.
  • the user interface further includes a rake ⁇ unit which is programmed to display the image system to calculation ⁇ nen and a failure of at least one disturbed Anlagenkompo ⁇ component in the system image.
  • the user interface le is characterized in that the computation unit per ⁇ programmed is to switch the system image from a normal mode to a failure diagnosis mode in which a representation al ⁇ ler system components with the exception of at least one overall disturbed conditioning component in the system image from the normal mode is visually reduced ,
  • a plant image of the industrial plant is output on a display, which contains a plurality of plant components of the industrial plant.
  • a computing unit be ⁇ expects the plant picture and indicates a fault at least ei ⁇ ner disturbed conditioning component in the plant picture.
  • the method is characterized in that the processing unit switches the system image from a normal mode to a Hyundaidiagno ⁇ semodus while a representation of all Anlagenkom ⁇ components except for at least visu ⁇ ell reduced the a disturbed conditioning component in the system screen with respect to the normal mode.
  • the user interface and the process reduce the visual complexity of the system image in a purpose opti ⁇ -programmed fault diagnosis mode. For the first time, this clearly highlights the disturbances compared with the rest of the information in the plant diagram by allowing the plant components not affected by the fault to be overshadowed by increased transparency, reduced contrast or reduced color saturation.
  • the visual reduction consists in a reduction of a contrast of the representation of the plant components, in an increase of a transparency of the representation of the plant components, and / or in a reduction or rejection of a color information of the representation of the plant components.
  • a computer program is stored, which executes the method when it is processed in a microprocessor as a computing unit.
  • the computer program is executed in a microprocessor and executes the procedure.
  • FIG. 1 shows a plant image in a normal mode
  • FIG. 2 shows a plant image in a fault diagnosis mode.
  • FIG. 1 shows a display 1, which represents a plant image 2, which comprises a plurality of plant components 3.
  • status fields 5 are arranged, which each signal a status of the respective plant component 3.
  • FIG. 1 shows the plant image 2 in a normal mode in which all the components are shown regularly, ie usually in color, possibly flashing and in high contrast.
  • the plant components 3 visually take a back seat to the disturbed plant component 4. This is achieved for example by a raised stabili ⁇ hung gamma values, which reduces the contrast of the system components 3, by increasing the alpha value, which increases the transparency of the system components 3, or by switching the display of system components 3 in a black / white mode. In this way, are very strong color withdrawn all ele ⁇ ments where no fault occurs.
  • the disturbed plant component 4 is executed ⁇ gen still appear in their original colors. If necessary, a colored and flashing frame 6 is displayed as required for the faulty system component 4.
  • it could be a tube, which components by other Anlagenkom- 3 is covered in the plant picture 2 at the disturbed Anlagenkompo ⁇ component. 4 Is now in Feh ⁇ lerdiagnosemodus the transparency of the pipe covering system components 3 is increased, the impaired assets ⁇ component 4 comes in their original colors including clearly visible to the fore.
  • the system image is calculated, for example, by a computing unit such as a microprocessor and output by means of a graphics card on the display 1.
  • a computing unit such as a microprocessor
  • the microprocessor receives disturbances from the system components via a network interface and visualizes them as described above in the system image 2.

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Abstract

Die Benutzerschnittstelle einer Leitwarte wird mit einem Fehlerdiagnosemodus versehen, welcher die visuelle Komplexität des Anlagenbilds reduziert. Störungen werden erstmals deutlich gegenüber den restlichen Informationen im Anlagenbild hervorgehoben, indem die nicht von der Störung betroffenen Anlagenkomponenten durch erhöhte Transparenz, verringerten Kontrast oder verringerte Farbsättigung in den Hintergrund treten.

Description

Beschreibung
Benutzerschnittstelle und Verfahren zur Fehlerdiagnose einer industriellen Anlage
Zur Überwachung und Fehlerdiagnose industrieller Anlagen werden Leitwarten eingesetzt, die eine Reihe von Bildschirmarbeitsplätzen bereitstellen. Deren Anzeigen werden häufig durch eine zentrale Anzeige ergänzt, welche an einer Wand der Leitwarte ein großes Anlagenbild darstellt. Für diese Anzeige eignen sich große wandmontierte Bildschirme oder auch Projek¬ toren mit einer Leinwand. Das Anlagenbild wird bei Bedarf auch auf den Anzeigen der Bildschirmarbeitsplätze darge¬ stellt. Es besteht in der Regel aus einer Vielzahl von grafi- sehen Elementen, Texten, Zahlen und Farben und zielt darauf ab, eine möglichst detaillierte und realitätsnahe Darstellung der industriellen Anlage und ihrer Komponenten zur Überwachung und Fehlerdiagnose bereitzustellen. In heutigen Leitwarten werden im Anlagenbild Störungen durch farbige und teils blinkende Rahmen um die jeweilige gestörte Anlagenkomponente visualisiert . Gegebenenfalls werden zusätz¬ lich farbige und blinkende Alarmmeldungen angezeigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Benutzer¬ schnittstelle und ein Verfahren zur Fehlerdiagnose einer in¬ dustriellen Anlage anzugeben, welche die Darstellung von Störungen im Anlagenbild verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Benutzer¬ schnittstelle zur Fehlerdiagnose einer industriellen Anlage gelöst, welche eine Anzeige beinhaltet, auf welcher ein Anla¬ genbild der industriellen Anlage ausgebbar ist, welches eine Mehrzahl von Anlagenkomponenten der industriellen Anlage ent- hält. Die Benutzerschnittstelle umfasst ferner eine Rechen¬ einheit, welche programmiert ist, das Anlagenbild zu berech¬ nen und eine Störung mindestens einer gestörten Anlagenkompo¬ nente in dem Anlagenbild anzuzeigen. Die Benutzerschnittstel- le ist dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit pro¬ grammiert ist, das Anlagenbild von einem Normalmodus in einen Fehlerdiagnosemodus zu schalten, bei dem eine Darstellung al¬ ler Anlagenkomponenten mit Ausnahme der mindestens einen ge- störten Anlagenkomponente in dem Anlagenbild gegenüber dem Normalmodus visuell reduziert ist.
Bei dem Verfahren zur Fehlerdiagnose einer industriellen Anlage wird auf einer Anzeige ein Anlagenbild der industriellen Anlage ausgegeben, welches eine Mehrzahl von Anlagenkomponenten der industriellen Anlage enthält. Eine Recheneinheit be¬ rechnet das Anlagenbild und zeigt eine Störung mindestens ei¬ ner gestörten Anlagenkomponente in dem Anlagenbild an. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit das Anlagenbild von einem Normalmodus in einen Fehlerdiagno¬ semodus schaltet und dabei eine Darstellung aller Anlagenkom¬ ponenten mit Ausnahme der mindestens einen gestörten Anlagenkomponente in dem Anlagenbild gegenüber dem Normalmodus visu¬ ell reduziert.
Die im Folgenden genannten Vorteile müssen nicht notwendigerweise durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erzielt werden. Vielmehr kann es sich hierbei auch um Vorteile handeln, welche lediglich durch einzelne Ausführungsfor- men, Varianten oder Weiterbildungen erzielt werden.
Die Benutzerschnittstelle und das Verfahren reduzieren die visuelle Komplexität des Anlagenbilds in einem hierfür opti¬ mierten Fehlerdiagnosemodus. Dieser hebt die Störungen erst- mals deutlich gegenüber den restlichen Informationen im Anlagenbild hervor, indem er die nicht von der Störung betroffenen Anlagenkomponenten durch erhöhte Transparenz, verringerten Kontrast oder verringerte Farbsättigung in den Hintergrund treten lässt.
Mit der wachsenden visuellen Komplexität von Anlagenbildern wird die Anzeige und Wahrnehmung von Störungen durch das Bedienpersonal immer weiter erschwert. Herkömmliche Visualisie- rungsarten sind aufgrund der Vielzahl von Störungsmeldungen auf dem Anlagenbild in Kombination mit der vorhandenen Fülle an grafischen Elementen, Farben, Texten und Zahlen nicht mehr ausreichend. Durch den Fehlerdiagnosemodus wird die Wahrneh- mung von Störungen durch das Bedienpersonal unterstützt und gezielt geführt. Dies erhöht die Effizienz durch schnellere Wahrnehmung von Störungen und reduziert Fehlbedienungen und übersehene Meldungen. Gemäß einer Ausführungsform besteht die visuelle Reduktion in einer Verringerung eines Kontrasts der Darstellung der Anlagenkomponenten, in einer Erhöhung einer Transparenz der Darstellung der Anlagenkomponenten, und/oder in einer Reduktion oder Verwerfung einer Farbinformation der Darstellung der An- lagenkomponenten .
Auf dem computerlesbaren Datenträger ist ein Computerprogramm gespeichert, welches das Verfahren ausführt, wenn es in einem Mikroprozessor als Recheneinheit abgearbeitet wird.
Das Computerprogramm wird in einem Mikroprozessor abgearbeitet und führt dabei das Verfahren aus.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Anlagenbild in einem Normalmodus,
Figur 2 ein Anlagenbild in einem Fehlerdiagnosemodus.
Figur 1 zeigt eine Anzeige 1, welche ein Anlagenbild 2 dar- stellt, welches eine Mehrzahl von Anlagenkomponenten 3 um- fasst. Neben einigen der Anlagenkomponenten 3 sind Statusfelder 5 angeordnet, welche jeweils einen Status der jeweiligen Anlagenkomponente 3 signalisieren. In der Mitte des Anlagenbildes 2 liegt eine gestörte Anlagenkomponente 4. Figur 1 zeigt das Anlagenbild 2 in einem Normalmodus, in dem sämtliche Komponenten regulär, d.h. in der Regel farbig, ggf. blinkend und kontrastreich dargestellt sind. Durch Anwahl ei¬ ner Schaltfläche 7 gelangt ein Benutzer in einen Fehlerdiag- nosemodus, welcher in Figur 2 gezeigt ist. Gleiche Elemente sind dort mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 bezeichnet .
Im Fehlerdiagnosemodus der Figur 2 treten die Anlagenkompo- nenten 3 gegenüber der gestörten Anlagenkomponente 4 visuell in den Hintergrund. Dies wird beispielsweise durch eine Erhö¬ hung der Gammawerte, welche den Kontrast der Anlagenkomponenten 3 verringert, durch eine Erhöhung der Alphawerte, welche eine Transparenz der Anlagenkomponenten 3 erhöht, oder durch eine Umschaltung der Darstellung der Anlagenkomponenten 3 in einen schwarz/weiß Modus erzielt. Hierdurch werden alle Ele¬ mente, an denen keine Störung auftritt, farblich sehr stark zurückgenommen. Die gestörte Anlagenkomponente 4 wird hinge¬ gen weiterhin in ihren ursprünglichen Farben angezeigt. Um die gestörte Anlagenkomponente 4 wird bei Bedarf zusätzlich ein farbiger und blinkender Rahmen 6 angezeigt.
Beispielsweise könnte es sich bei der gestörten Anlagenkompo¬ nente 4 um ein Rohr handeln, welches durch andere Anlagenkom- ponenten 3 im Anlagenbild 2 überdeckt wird. Wird nun im Feh¬ lerdiagnosemodus die Transparenz der das Rohr überdeckenden Anlagenkomponenten 3 erhöht, so kommt die gestörte Anlagen¬ komponente 4 in ihren ursprünglichen Farben darunter deutlich sichtbar zum Vorschein.
Das Anlagenbild wird beispielsweise durch eine Recheneinheit wie einen Mikroprozessor berechnet und mithilfe einer Grafikkarte auf der Anzeige 1 ausgegeben. Der Mikroprozessor empfängt hierzu über eine Netzwerkschnittstelle Störungen von den Anlagenkomponenten und visualisiert diese wie zuvor erläutert im Anlagenbild 2.

Claims

Patentansprüche
1. Benutzerschnittstelle zur Fehlerdiagnose einer industriel¬ len Anlage,
- mit einer Anzeige (1), auf welcher ein Anlagenbild (2) der industriellen Anlage ausgebbar ist, welches eine Mehrzahl von Anlagenkomponenten (3) der industriellen Anlage enthält, und
mit einer Recheneinheit, welche programmiert ist, das An- lagenbild (2) zu berechnen und eine Störung mindestens ei¬ ner gestörten Anlagenkomponente (4) in dem Anlagenbild (2) anzuzeigen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Recheneinheit programmiert ist, das Anlagenbild (2) von einem Normalmodus in einen Fehlerdiagnosemodus zu schalten, bei dem eine Darstellung aller Anlagenkomponenten (3) mit Ausnahme der mindestens einen gestörten Anla¬ genkomponente (4) in dem Anlagenbild (2) gegenüber dem Normalmodus visuell reduziert ist.
2. Benutzerschnittstelle nach Anspruch 1,
bei der die visuelle Reduktion in einer Verringerung eines Kontrasts der Darstellung der Anlagenkomponenten (3) besteht,
- bei der die visuelle Reduktion in einer Erhöhung einer
Transparenz der Darstellung der Anlagenkomponenten (3) besteht, und/oder
bei der die visuelle Reduktion in einer Reduktion oder Verwerfung einer Farbinformation der Darstellung der Anla- genkomponenten (3) besteht.
3. Verfahren zur Fehlerdiagnose einer industriellen Anlage, bei dem auf einer Anzeige (1) ein Anlagenbild (2) der in¬ dustriellen Anlage ausgegeben wird, welches eine Mehrzahl von Anlagenkomponenten (3) der industriellen Anlage enthält, und bei dem eine Recheneinheit, das Anlagenbild (2) berechnet und eine Störung mindestens einer gestörten Anlagenkompo¬ nente (4) in dem Anlagenbild (2) anzeigt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Recheneinheit das Anlagenbild (2) von einem Normalmo¬ dus in einen Fehlerdiagnosemodus schaltet und dabei eine Darstellung aller Anlagenkomponenten (3) mit Ausnahme der mindestens einen gestörten Anlagenkomponente (4) in dem Anlagenbild (2) gegenüber dem Normalmodus visuell redu¬ ziert .
4. Verfahren nach Anspruch 3,
bei der die visuelle Reduktion in einer Verringerung eines Kontrasts der Darstellung der Anlagenkomponenten (3) besteht,
bei der die visuelle Reduktion in einer Erhöhung einer Transparenz der Darstellung der Anlagenkomponenten (3) besteht, und/oder
bei der die visuelle Reduktion in einer Reduktion oder Verwerfung einer Farbinformation der Darstellung der Anlagenkomponenten (3) besteht.
5. Computerlesbarer Datenträger,
auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches das Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4 ausführt, wenn es in einem Computer abgearbeitet wird.
6. Computerprogramm,
welches in einem Computer abgearbeitet wird und dabei das Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4 ausführt.
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