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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen ein System zur Gruppierung und
Verwaltung mehrerer prozessbezogener Variablen für ein industrielles System.
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Es
werde beispielsweise Steuerstandpersonal betrachtet, das eine Energieerzeugungsanlage
betreibt. Wenn das Kraftwerkspersonal Prozesse in Verbindung mit
einem System unter Verwendung einer Anzeigekonsole betrachtet, wird
eine große
Anzahl individueller Parameter beobachtet. Diese Parameter sind
dynamisch (oder variabel) und hängen
von Aspekten der Anlageoperationen ab. Zusammengefasst zeigt ein
bestimmter Satz von Variablen den Zustand des Prozesses an. Im betrieblichen
Sprachgebrauch wird jedes Element des Satzes von Variablen üblicherweise
als ein "Tag" bezeichnet.
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Aus
offensichtlichen Gründen
kann eine Bewertung eines Prozessstatus durch Betrachten eines Satzes
von Tags verwirrend sein. Diese Verwirrung kann durch den Umstand
gesteigert werden, dass ein Tag für einen Prozess auch einen
anderen Prozess betreffen kann.
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Eine
Technik zur Gruppeneinteilung aller zugeordneten Variablen, um eine
relevante Prozesszusammenfassung anzuzeigen, ist erwünscht, um
dem Bedienungspersonal eine bessere Überwachung eines Prozesses
zu ermöglichen.
Da Aspekte eines Pro zesses von einem zum nächsten variieren können, wird
eine allgemeine Lösung
benötigt.
Beispielsweise sollte die Lösung
Möglichkeiten
für die
Auswahl, Gruppierung und Verwaltung von Variablen sowie einer Darstellung
abgeleiteter Daten in einem relevanten visuellen Format, wie z.B.
in einer Balkengrafik oder Trendanzeige oder einer anderen bieten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorstehend diskutierten und weitere Nachteile und Mängel werden
durch die hierin offenbarten Lehren überwunden oder gemindert.
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Es
wird eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Zusammenfassung für wenigstens
einen Prozess eines Systems offenbart, welche ein Blockobjekt enthält, um wenigsten
den einen Prozess beschreibende Eingangsdaten aufzunehmen und wenigstens
eine Variable von den Eingangsdaten mit wenigstens einem Attribut
für die
Variable als ein Block zu gruppieren; und einen Anzeige-Client,
um den Block zu lesen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, um die
Zusammenfassung für
den wenigstens einen Prozess anzuzeigen.
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Ferner
wird ein Verfahren offenbart, bei dem der technische Effekt darin
besteht, einen Status für
wenigstens einen Prozess eines Systems bereitzustellen, wobei das
Verfahren beinhaltet: das Auswählen
eines Blockes mit wenigstens einer Variablen, die den Prozess mit
wenigstens einem Attribut für
die Variable beschreibt; das Verwenden eines Anzeige-Clients, das
Auslesen des Blocks, um ein Ausgangssignal zu erzeugen; und das
Anzeigen des Ausgangssignals als die Zusammenfassung für den wenigstens
einen Prozess.
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Ferner
wird eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Zusammenfassung für wenigstens
einen Prozess eines Systems offenbart, welche eine Einrichtung enthält, um wenigsten
den einen Prozess beschreibende Eingangsdaten aufzunehmen und wenigstens
eine Variable von den Eingangsdaten mit wenigstens einem Attribut
für die
Variable als ein Block zu gruppieren; und einen Anzeigeeinrichtung,
um den Block zu lesen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, um die
Zusammenfassung für
den wenigstens einen Prozess anzuzeigen.
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Die
vorstehend diskutierten und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung sind für den
Fachmann auf diesem Gebiet aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung
und den Zeichnungen einschätzbar
und verständlich.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen, in welchen gleiche Elemente in den verschiedenen
Figuren gleich nummeriert sind, stellen dar:
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1 eine Übersicht
der installierten Softwarekomponente;
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2 einen
Prozess zum Zusammenstellen eines Blockes;
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3 eine
Benutzerschnittstelle zum Auswählen
von Variablen;
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4 die
Benutzerschnittstelle und ein Pull-Down-Menü;
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5 einen
Einführungsbildschirm
zum Einrichten eines kundenspezifisch anpassbaren Informationsfeldes
(CIP);
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6 eine
Benutzerschnittstelle zum Definieren einer CIP;
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7 die
Benutzerschnittstelle von 6 und eine
Auswahlliste zur Besetzung eines Datenfeldes;
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8 die
Benutzerschnittstelle von 6 und ein
durch den Benutzer ausfüllbares
Feld zum Belegen eines Datenfeldes;
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9 die
Benutzerschnittstelle von 6 und Kontrollkästchen zum
Belegen eines Datenfeldes;
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10 eine
exemplarische Balkengrafikanzeige;
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11 eine
exemplarische Grafikanzeige;
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12 eine
Ausführungsform
eines Balkens mit seitlichen Pfeilanzeigen;
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13 ein
exemplarisches Kontextmenü zum
Erzeugen der Balkengrafik; und
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14 eine
Ausführungsform
eines Pop-Up-Menüs
zur Steuerung von Aspekten der Balkengrafik.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In 1 sind
Aspekte einer Softwarekomponente 10 zum Lesen und Anzeigen
von Betriebsdaten 1 aus einem industriellen System 2 dargestellt.
Ein nicht-einschränkendes
Beispiel eines industriellen Systems 2 ist eine Stromerzeugungsanlage,
welche allgemein als ein "Kraftwerk" bezeichnet wird.
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In
dieser Darstellung werden Betriebsdaten 1 aus dem industriellen
System 2 (typischerweise auf einer Echtzeitbasis) gesammelt,
indem Systemsensoren 4 und weitere bekannte Techniken (wie
z.B. Bezugstabellen statistischer Werte) verwendet werden. Jeder
Strom von Betriebsdaten 1 ist einer Variablen 3 zugeordnet
(oder wird dadurch beschrieben). Somit zeigen Variablen 3 innerhalb
des industriellen Systems 2 ablaufende Prozesse, entweder
einzeln oder wenn sie in einen Satz gruppiert sind, an.
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Der
Begriff "Prozess", wie er hierin verwendet
wird, ist nicht-einschränkend
und zeigt nur Datenquellen an. Beispielsweise kann ein Prozess als
dynamisch oder statisch betrachtet werden. D.h., in einer Ausführungsform
wird ein kontinuierlicher Strom von Betriebsdaten 1 gesammelt.
In einer weiteren Ausführungsform ist
die Beobachtung selten und führt
im Wesentlichen zu einer periodischen Überprüfung des Status.
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Die
Häufigkeit
der Datenverarbeitung wird abhängig
von einer Vielfalt von Grenzbedingungen, wie z.B. des anwendbaren
Prozesses, der Veränderungsrate
in dem Prozess, usw. bestimmt. Demzufolge, und wie hierin angewendet,
ist, obwohl die Softwarekomponente 10 hohe Eingangssignalraten
bereitstellt und unterstützt,
die Softwarekomponente 10 nicht in dieser Weise eingeschränkt. Beispielsweise
ist die Softwarekomponente 10 oft so konfiguriert, dass
sie Aktualisierungen bereitstellt, die wenigstens auf einer kontinuierlichen Basis,
einer Echtzeitbasis, angenäherten
Echtzeitbasis einer periodischen Basis und einer häufigen Basis
beruhen. D.h., und dieses sollte angemerkt werden, dass die Softwarekomponente 10 nicht
von der Rate der Dateneingabe abhängt. Daher sind hierin verwendete
Begriffe wie z.B. "Echtzeit-Basis" lediglich veranschaulichend
und nicht genau, wenn die Basis für Aktualisierungen betrachtet
wird. Beispielsweise erkennt man, dass, obwohl einige Definitionen
von Echtzeit eine sofortige Datenübertragung erfordern können, exemplarische
Faktoren, wie z.B. Übertragungs-
und Verarbeitungsverzögerungen
nicht die Lehren hierin einschränken. Daher
ist eine "in etwa
Echtzeit"- und "angenäherte Echtzeit"-Dateneingabe angemessen,
um einige Ausführungsformen
der Softwarekomponente 10 in der Praxis auszuführen.
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In
typischen Ausführungsformen
wird der Strom der jeder Variablen 3 zugeordneten Daten
als Eingangsdaten 5 verwendet. Diese Eingangsdaten 5 werden
typischerweise von einem Computersystem 11 unter Verwendung
eines Systems, wie z.B. einem dargestellten Datensammlungs- und
Verarbeitungsserver 7, gesammelt und gespeichert.
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Nicht-einschränkende Beispiele
von Eingangsdaten 5 umfassen wenigstens ein Datenelement
von historischen Daten, prädiktiven
Daten, optimalen Daten, berechneten Daten, gewonnenen Daten, Bezugsdaten,
Echtzeitdaten, von den Systemsensoren 4 gesammelte Daten,
manuelle Eingabedaten und projizierte Daten. Kurz gesagt, akzeptiert
die Softwarekomponente 10 als Eingangsdaten 5 praktisch
jede Form von Daten. Da Techniken zur Überwachung eines industriellen
Systems 2 allgemein bekannt sind, ist eine weitere Diskussion
nicht gerechtfertigt, und wird daher im Allgemeinen hierin unterlassen.
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Die
Softwarekomponente 10 enthält im Wesentlichen zwei Hauptunterkomponenten.
Die erste, als "Blockobjekt 21" bezeichnete, greift
auf die Eingangsdaten 5 zu und weist vom Benutzer vergebene
Kriterien für
die Steuerung der Anzeige der Eingangsdaten 5 zu. Das Blockobjekt 21 wird
dazu verwendet, wenigstens einen Block 26 zu erzeugen und
speichert je den Block in einem Blockspeicher 16. Die zweite
Hauptunterkomponente wird als ein "Anzeige-Client 22" bezeichnet. In einer
Ausführungsform
empfängt
der Anzeige-Client 22 Eingangsdaten 5 und zeigt
die Eingangsdaten 5 als Ausgabesignal 14 gemäß den in
dem zugehörigen Block 26 enthaltenen
Instruktionen an. Indem sie von den unter Verwendung des Blockobjektes 21 erzeugten Blöcken 26 und
dem Anzeige-Client 22 Gebrauch macht, stellt die Softwarekomponente 10 Ressourcen
und Techniken für
die Erzeugung aussagekräftiger
Datenzusammenfassungen bereit.
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Es
sollte angemerkt werden, dass Aspekte von hierin diskutierten Kommunikationsvorgängen nicht-einschränkend und
lediglich veranschaulichend sind. Beispielsweise sollte man, obwohl
Vorstehendes eine Kommunikation in Form des Eingangsdaten 5 empfangenden
Anzeige-Clients 22 diskutiert, erkennbar sein, dass der
Anzeige-Client 22 den Datensammlungs- und den Verarbeitungsserver 7 nach
Eingangsdaten 5 abfragen kann. Demzufolge veranschaulichen
die Lehren hierin (einschließlich
Richtungspfeilen wie den in 1 dargestellten)
lediglich die verschiedenen Informationspfade und den Kommunikationsfluss
und sind somit als solche nicht-einschränkend.
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Wie
hierin diskutiert, kann, wenn wenigstens eine Variable 3 ausgewählt und
zum Erzeugen einer auf einem Prozess des industriellen Systems 2 bezogenen
Anzeige verwendet wird, die wenigstens eine Variable 3 als
wenigstens ein "Tag" bezeichnet werden.
Daher sind, Tags, wie sie hierin verwendet werden, Variable 3 und
davon abgeleitete und zum Beschreiben von Betriebsdaten 1 eines
industriellen Systems 2 abgeleitete Eigenschaften.
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Wie
hierin von Zeit zu Zeit darauf angespielt kann die Softwarekomponente 10 beispielsweise "optimale" Daten erzeugen oder
anfordern, oder von einem "Optimierer" Gebrauch machen.
In diesen Ausführungsformen
nehmen die zugeordneten Begriffe (z.B. optimal, optimiert, usw...)
Bezug auf Techniken zum Entwickeln von Zielen für Parameter. Es dürfte erkennbar
sein, dass die Techniken typischerweise eine Vielfalt von Eingangssignalen
verwenden, wobei ein Beispiel ein Satz von Regeln und Prädiktoren
ist. Demzufolge wird ein Fachmann auf diesem Gebiet erkennen, dass "optimale" Daten üblicherweise
weiter verbessert werden können.
Beispielsweise kann die zugrunde liegende Berechnung für eine "optimale" Zahl nur die Haupteinflüsse auf
eine Variable berücksichtigen.
Ein anschließendes
Suchen nach Wegen zum Detektieren und Einbeziehen des Einflusses
weiterer Aspekte des industriellen Systems 2 kann verbesserte
Schätzwerte
des optimalen Wertes bereitstellen. Daher können der Begriff "optimal" und weitere hierin
verwendete verwandte Begriffe auch in der Bedeutung "verbessert" verwendet werden.
Demzufolge dürfte
erkennbar sein, dass ein optimaler Wert oder eine optimierte Variable
nicht notwendigerweise Vollkommenheit repräsentieren, und dass wahrscheinlich
anschließende
Verbesserungen stattfinden können.
Es dürfte
auch erkennbar sein, dass die als "verbessert" oder "optimal" betrachteten Werte geschätzte Werte
repräsentieren.
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In
typischen Ausführungsformen
ist die Softwarekomponente 10 auf einem Computersystem 11 implementiert,
das aus üblicherweise
verfügbaren
Computerkomponenten, Umgebungen und Technologien zusammengebaut
ist. In einigen Ausführungsformen
ist die Softwarekomponente 10 ein "Add-In" (Ergänzung eines Anwendungsprogramms),
d.h., die Softwarekomponente 10 wird zu dem existierenden
Computersystem 11 für
das industrielle System 2 als eine Verbesserung dafür hinzugefügt.
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Es
sollte angemerkt werden, dass die hierin offenbarte Softwarekomponente 10 Nutzen
aus einer Vielzahl bekannter Computertechnologien ziehen kann. Somit
ist, obwohl die Softwarekomponente 10 typischerweise auf
einem Server des Computersystems 11 für das industrielle System 2 unter
Verwendung eines lokalen Netzwerkes installiert wird, dieser nicht
erforderlich. Beispielsweise kann in anderen Ausführungsformen die
Softwarekomponente 10 vernetzt und Anteile davon entfernt
wie z.B. über
das Internet implementiert sein. Diese letztere Ausführungsform
kann besonders vorteilhaft für
einen ferngesteuerten oder zentralen Betrieb mehrerer industrieller
Systeme 2 sein.
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Ferner
wird die Softwarekomponente 10 typischerweise unter Verwendung
von Programmierungssprachen entwickelt, die eine Implementation
in Personal Computer Umgebungen unterstützen.
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Es
sollte angemerkt werden, dass nicht-einschränkende Beispiele von Anzeigesystemen
Computer-Monitore, Projektionssysteme und Druck umfassen. Es dürfte erkennbar
sein, dass auch andere Techniken zur Ausgabe nützlich sein können, wie
z.B. dann, wenn ein Ausgangssignal zu einem Datenspeicher für eine anschließende Überprüfung von
Betriebsereignissen geleitet wird. Ein Beispiel, bei dem eine derartige
Technik nützlich
sein kann, umfasst Trainingsübungen
für Bedienungspersonal
des industriellen Systems 2. Jedoch wird für die hierin
präsentierten
nicht-einschränkenden
Ausführungsformen
die Softwarekomponente 10 für eine Überwachung nahezu in Echtzeit
einer beliebig vorgegebenen Prozessvariablen 3 verwendet.
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Demzufolge
bezieht sich der Begriff "Anzeigesystem" im Wesentlichen
auf visuelle Anzeigesysteme, die dynamische Daten nahezu in Echtzeit
unterstützen.
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Da
weitere Aspekte von Computertechnologien dem Fachmann auf diesem
Gebiet allgemein bekannt sind, werden diese Technologien hier nicht
weiter diskutiert.
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Es
dürfte
ferner erkennbar sein, dass, obwohl diese Offenbarung die Erfindung
in Form von Verwaltungsaspekten industrieller Systeme 2 präsentiert,
die Lehren hierin auch auf andere Systeme mit Sätzen komplexer, dynamischer
und verwandter Daten angewandt werden können. Beispielsweise dürfte erkennbar
sein, dass Aspekte der Lehren hierin für Verwaltungsaspekte einer
Patientenbetreuung in einer medizinischen Umgebung nützlich sein
können.
Daher ist die Bezugnahme auf industrielle Systeme 2 in
den Lehren hierin lediglich veranschaulichend und nicht-einschränkend.
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Es
dürfte
erkennbar sein, dass verschiedene Aspekte der hierin offenbarten
Softwarekomponente 10 anders angeordnet, zusammengefasst,
weggelassen oder als angemessen betrachtet werden können. Demzufolge
sind viele Aspekte (wie z.B. die Architektur und Funktionalität) der hierin
offenbarten Ausführungsformen
lediglich für
diese Lehren veranschaulichend und nicht-einschränkend.
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I. Das Blockobjekt 21:
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Das
Blockobjekt 21 ist eine Softwarekomponente, die ein allgemeines
Verfahren zum Erzeugen jedes Blockes 26 bereitstellt. Typischerweise
enthält
jeder Block 26 einen ausgewählten Satz (d.h., eine Gruppe)
wenigstens einer Variablen 3 sowie weitere relevante Attribute.
Sobald sie ausgewählt
ist, ist jede Variable 3 ein Element (d.h., ein Tag) des
Blockes 26. Jede Variable 3 wird ausgewählt und
dann dem Block 26 mittels verschiedener Techniken, wie
z.B., in nichteinschränkenden
Beispielen, manuell durch einen Benutzer oder als Teil einer Originalkonfiguration
der Blöcke 26 während der
Anfangskonfiguration der Softwarekomponente 10 hinzugefügt. Im Allgemeinen
werden die Blöcke 26 im
Blockspeicher 16 gespeichert. Der Blockspeicher 16 kann
in nichteinschränkenden
Beispielen individuelle Datendateien, eine Datenbank und XML-Strukturen
speichern.
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In
nicht-einschränkenden
Beispielen kann der Benutzer auf das Blockobjekt 21 zugreifen,
wenn der Benutzer einen neuen Block 26 erzeugen möchte; wenn
der Benutzer Variable 3 zu einem Block 26 hinzufügen möchte; wenn
der Benutzer die Art ändern
möchte,
in welcher ein Ausgangssignal 14 betrachtet wird; wenn der
Benutzer Daten kundenspezifisch anpassen möchte, wie z.B. das Ausgangssignal 14 in
ein bedienerfreundliches Format umwandeln möchte; wenn der Benutzer einige
Eigenschaften des Ausgangssignals 14 mittels des Anzeige-Clients 22 veränderbar
machen möchte;
und wenn der Benutzer Aspekte des Ausgangssignals 14 verbergen
oder darstellen möchte.
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In 2 ist
ein exemplarischer Prozess für
eine Blockassemblierung 30 (d.h., die Erzeugung eines Blockes 26)
unter Verwendung des Blockobjektes 21 dargestellt. In der
dargestellten Ausführungsform
beginnt die Blockassemblierung 30 mit der Systeminstallation 31.
Während
der Systeminstallation 31 werden Variable 3 und
Eigenschaften definiert und in die Softwarekomponente 10 geladen.
In einigen Ausführungsformen
werden die Blöcke 26 vordefiniert
und werden während
oder mit der Installation der Softwarekomponente 10 geladen.
Typische Installationsstadien umfassen die Identifizierung und Belegung
der Softwarekomponente 10 mit der Liste der Variablen 3 und
die Ausführung
aller erforderlichen Zuordnungen, um eine Sammlung von Betriebsdaten 1 bereitzustellen.
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Ein
nächstes
Stadium in der Blockassemblierung 30 fordert eine Block-Kompilation 32 an.
Nicht-einschränkende
Aspekte der Block-Kompilation 32 umfassen eine Definition
eines kundenspezifisch anpassbaren Informationsfeldes (CIP), eine
Auswahl von Variablen 3 (d.h., Definition von Tags), eine
Auswahl von Eigenschaften der Variablen, eine Festlegung von Arte
und Regeln und Einstellung von Anzeigeoptionen. Aspekte jedes Blockes 26 können unter
Verwendung nicht-einschränkender
Kriterien, wie z.B. Attributtyp, Sichtbarkeitsaspekte, Beschreibung
und manuelle Steuerungen konfiguriert werden. Es dürfte sich
verstehen, dass die Block-Kompilation 32 eine Auswahl und
Anpassung einer Vielzahl von Betriebsaspekten jedes Blockes 26 beinhalten
kann.
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Ein
weiteres Stadium in der Blockassemblierung 30 fordert optional
einen Blocktest 33 an. Verschiedene Techniken können genutzt
werden, um den Blocktest 33 auszuführen, wovon viele dem Fachmann
auf diesem Gebiet bekannt sind. In einem nicht-einschränkenden Beispiel kann eine
Testdatenbank verwendet werden, um Scheindaten zur Verwendung mit
dem zu testenden Block 26 zu erzeugen.
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Sobald
jeder Block 26 konfiguriert worden ist und jeder gewünschte Test
abgeschlossen ist, kann der Benutzer dann den Block 28 zur
Verwendung in der Produktion akzeptieren.
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Eine
Editierung des Blockes 26 kann in einer zu der Blockassemblierung 30 ähnlichen
Weise mit den Ausnahmen er folgen, dass sie nicht notwendig sein
muss, um jedes von den Stadien für
die Blockassemblierung 30 abzuschließen, oder um die Stadien in
einer speziellen Reihenfolge abzuschließen. In einigen Fällen kann
nur ein Teilsatz der Stufen der Blockassemblierung 30 zum
Editieren jedes Blocks 26 angefordert werden.
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In
einigen Ausführungsformen
werden die vorgenannten Stadien für die Blockassemblierung 30 unter Anwendung
einer Technologie einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) abgeschlossen,
bei der der Benutzer manuell mit der Softwarekomponente 10 in
Verbindung tritt, um jeden Block 26 zu erzeugen. Exemplarische
Ausführungsformen
der GUI-Technologie zur Blockassemblierung 30 werden in
den 3–9 bereitgestellt.
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In
typischen Ausführungsformen
stellt das Blockobjekt 21 eine organisierte Schnittstelle
(wie z.B. einen Steuerbaum der Variablen 3) bereit, der
eine Übersicht
des industriellen Systems 2 repräsentiert. 3 stellt
eine exemplarische Ausführungsform
eines Steuerbaums 40 dar.
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In 3 wird
eine exemplarische Anzeige einer Technik zur Präsentation einer Hierarchie
von Elementen präsentiert.
Der exemplarische Steuerbaum 40 stellt verschiedene Gruppierungen
von Variablen 3 dar. In 3 ist ein
Abschnitt der Struktur des Steuerbaums 40 geöffnet oder
entfaltet, um so bestimmte Variable 3 innerhalb einer Steuergruppe 41 darzustellen.
Ferner ist in 3 ein kundenspezifisch anpassbares
Informationsfeld (CIP) 52 wie unter Bezugnahme auf 4 diskutiert,
dargestellt.
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In 4 sind
Managementressourcen 50 des Blockobjektes 21 dargestellt,
wovon Aspekte in dem Steuerbaum 40 dargestellt sind. Ein
Menü 51 ruft
Prozesse für
zur Blockassemblierung 30 auf, welche von den Verwaltungsressourcen 50 Gebrauch
macht. Ein exemplarischer Prozess ist der Prozess der Erzeugung
von kundenspezifisch anpassbaren Informationsfeldern 52,
welche von den Verwaltungsressourcen 50 wie z.B. einem
Speicher Gebrauch machen.
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In
einigen Ausführungsformen
möchte
der Benutzer den Block 26 mittels einfacher Eingabetechniken hinzufügen, indem
er beispielsweise mit der rechten Taste einen Ordner innerhalb des
Steuerbaums 40 oder die Optimierung der Datenerfassung
(Wurzel- oder Stammverzeichnis in dem Steuerbaum 40) anklickt.
Der Befehl durch Anklicken mit der rechten Maustaste, nachstehend
als Rechtsklicken bezeichnet, ruft typischerweise das Menü 51 auf,
in welchem der Benutzer einen Befehl wählt, wie z.B. "Add Customizable
Panel (Füge kundenspezifisch
anpassbares Feld hinzu)".
In 3 führt
dieses zu der Hinzufügung
des "Customizable
Panel" (kundenspezifisch
anpassbaren Informationsfeldes) (CIP) 52.
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Kundenspezifisch
anpassbare Informationsfelder (CIP) 52 werden in dem Blockobjekt 21 bereitgestellt,
um die Erzeugung von Benutzer definierten Blöcken 26 zu ermöglichen.
Das CIP 52 stellt typischerweise Möglichkeiten zur Definition
vieler Aspekte eines Blockes 26 bereit. Exemplarische Ausführungsformen
von GUI-Anzeigen für
die Verwaltung von kundenspezifisch anpassbaren Informationsfeldern
sind in den 5–9 dargestellt.
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In 5 ist
eine CIP-Einführung 60 für des kundenspezifisch
anpassbare Informationsfeld (CIP) 52 dargestellt. In einigen
Ausführungsformen
erscheint nach Hinzufügung
des CIP 52 die CIP-Einführung 60 und zeigt
CIP-Eigenschaften 61 an. Exemplarische (und benutzerspezifisch
anpassbare) CIP-Eigenschaften 61 umfassen ohne Einschränkung den
Benutzernamen, Tag-Namen und den Aktivitätsstatus. In einigen Ausführungsformen
enthält
die CIP-Einführung 60 CIP-Reiter 62,
welche eine Navigation zwischen Abschnitten des CIP 52 bereitstellen.
In einigen Ausführungsformen
wählt der
Benutzer einen CIP-Reiter 62 "Panel Configuration" (Feldkonfiguration), um auf eine Feldkonfigurationsseite 70 gemäß Darstellung
in 6 zuzugreifen.
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Gemäß 6 stellt
in dieser exemplarischen Ausführungsform
die Feldkonfigurationsseite 70 eine Ansicht des Steuerbaums 40 bereit,
welche zur Auswahl von Variablen 3 verwendet wird. Typischerweise
wird die Auswahl (oder Abwahl) durch die Verwendung einer Auswahlmöglichkeit 71 abgeschlossen.
Attribute 72 für jeden
Tag 73 (gewählte
Variable 3) können
von den Benutzern nach Wunsch angepasst werden.
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Exemplarische
Tags 73 enthalten, ohne Einschränkung, den Status einer entsprechenden
Variablen 3; die Variablen 3 in Bezug zu bestimmten
Punkten oder Ergebnissen (entweder manuell identifiziert oder durch
Kundenregeln oder Regeln einer künstlichen
Intelligenz abgeleitet); und einen oberen und unteren Grenzwert
für eine
Messung, Einschränkungen
oder Optimierungsaufgaben; und eingestellte Soft-Grenzwerte für jede Messung,
Einschränkungen
oder Aufgaben des Entscheidungsmodells einer variablen Optimierungsroutine.
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Einige
typische Aspekte der Feldkonfigurationsseite 70 umfassen,
ohne Einschränkung,
den Steuerbaum 40, der die Liste der Variablen 3 und
eine Tag-Liste 75 darstellt. Die Tag- Liste 75 ermöglicht dem
Benutzer zu definieren, wie sich jeder Tag 73 verhalten
und wie er dargestellt werden sollte. Die Tag-Liste 75 enthält verschiedene
Attribute 72 oder mit jedem Tag 73 in Bezug stehende
Eigenschaften. Beispielsweise identifiziert das Feld "member name (Elementname)" den ausgewählten Tag 73 (Element
in dem Block 26). In weiteren angezeigten Beispielen reflektiert "display name (Anzeigename") den für den entsprechenden
Tag 73 dargestellten Namen. Dieses hilft dem die CIP 52 konfigurierenden
Benutzer, einen gewünschten
Namen für
den Tag 73 zu spezifizieren. "Type(Typ) definiert, wie die (hierin
nachstehend unter Bezugnahme auf 7 diskutierten)
Daten darzustellen sind. "Changeable
(veränderbarer)" Status definiert,
ob das Ausgangssignal innerhalb des Anzeige-Clients 22 geändert werden
kann, während "Show in Operator
view (Stelle in Bedieneransicht dar)" die Sichtbarkeit der zugrunde liegenden
Betriebsdaten 1 in dem Anzeigesystem umschaltet. In einer Ausführungsform
sind die zugrunde liegenden Betriebsdaten 1 für das Bedienungspersonal
in einer Bedieneransicht nicht sichtbar.
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In
den 7–9 sind
Aspekte von Techniken zum Ändern
von Attributen 72 dargestellt. In 7 ist eine
Auswahlliste (oder ein "Pull-Down-Menü") vorgesehen, welches
eine Liste geeigneter Optionen für
die Auswahl eines Typs 80 in Verbindung mit dem entsprechenden
Tag 73 enthält.
Als ein nicht-einschränkendes Beispiel
kann es angemessen sein, nur einen Wert von "actual measure (Ist-Messwert)", "optimal measure (optimaler
Messwert)", "target measure (Soll-Messwert)", "status (Status)", "attribute (Attribut)", "upper bound (oberer
Grenzwert)", "lower bound (unterer
Grenzwert)" und "decision model up
(Entscheidungsmodell oben)", "decision model down
(Entscheidungsmodell unten)" zu
wählen,
wenn ein Typ 80 eingegeben oder geändert wird.
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8 stellt
eine Technik zur Änderung
des Anzeigenamens 90 dar, wobei Namensdaten von dem Benutzer
in ein durch den Benutzer ausfüllbares
Feld eingegeben werden. Diese Technik ist für die Eingabe eines eindeutigen
Anzeigenamens 90 für
den entsprechenden Tag 73 nützlich. Eine weitere Technik
zur Änderung eines
Attributes 72 ist in 9 dargestellt,
in welcher ein Kontrollkästchenfeld
angeboten wird, um einen veränderbaren
Status 100 und "Zeige
in Bedienersicht an" anzugeben.
Natürlich
können
diese Techniken ergänzt, nach
Bedarf kombiniert oder durch andere Techniken ersetzt werden, wie
z.B. durch Radio-Buttons (Anklicktasten), automatische Zuordnung,
usw.
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Gemäß nochmaligem
Bezug auf 7 bieten verschiedene Optionen
in der Auswahlliste den Benutzern verschiedene Typen 80 zur
Darstellung des Ausgangssignals 14 an. Beispielsweise sollte
bezüglich
des "Ist-Messwertes" der Benutzer diesen
Typ 80 wählen,
um den Istwert oder Sollwert für
den entsprechenden Tag 73 zu kennzeichnen. Bezüglich "optimaler Messwert" sollte der Benutzer
diesen Typ 80 wählen,
um einen optimalen Wert oder Sollwert zu kennzeichnen, oder um die
Optimierung des Tag 73 zu initiieren. Bezüglich "Soll-Messwert" sollte der Benutzer
diesen Typ 80 wählen,
um den Tag 73 für
eine mehrfach-variable Steuerung zu kennzeichnen. Bezüglich "Status" sollte der Benutzer
diesen Typ 80 wählen,
um den Status für
die Betrachtung zu kennzeichnen. Man beachte, dass in einigen Ausführungsformen
der Status aller Variablen 3 von dem Steuerbaum 40 aus
wählbar
wäre. Bezüglich "Attribut" sollte der Benutzer
diesen Typ 80 wählen,
um die Attribute 72 für
die Betrachtung zu kennzeichnen. Bezüglich "oberer Grenzwert" sollte der Benutzer diesen Typ 80 wählen, um
den oberen Grenzwert für
die Messwerte zur Verwendung während
der Opti mierung der Variablen 3 zu kennzeichnen. Bezüglich "unterer Grenzwert" sollte der Benutzer
diesen Typ 80 wählen,
um den unteren Grenzwert für
die Messwerte zur Verwendung während
der Optimierung der Variablen 3 zu kennzeichnen. Bezüglich "Entscheidungsmodell
oberer Grenzwert" sollte
der Benutzer diesen Typ 80 wählen, um den weichen oberen
Grenzwert der Messwerte zur Verwendung in einem Entscheidungsmodell
zu kennzeichnen, während
das "Entscheidungsmodell
unterer Grenzwert" zur
Verwendung während
der Optimierung der Variablen 3 verwendet werden sollte.
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In
einigen Ausführungsformen
nimmt der Anzeigename 90 als Vorgabe als Elementnamen zugewiesenen
Wert ist. Jedoch sollte der Anzeigename 90 gemäß Darstellung
in 8 editierbar sein. Typischerweise enthalten die
Attribute 72 "Veränderbaren
Status" 100 und "Zeige in Bedienersicht
an" 101 Kontrollkästchen, die
nach Wunsch angekreuzt und gelöscht
werden können.
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In
anderen Ausführungsformen
werden andere Attribute 72 zusätzlich zu oder anstelle der
vorgenannten exemplarischen und nicht-einschränkenden Attribute 72 verwendet.
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In
weiteren Ausführungsformen
ist andere Information in dem Block 26 enthalten. In einem
nicht-einschränkenden
Beispiel kann jedes von einem Regelergebnis, Prädiktorergebnis und einem Optimiererergebnis enthalten
sein. In diesen Beispielen kann derartige weitere Information für Darstellungsaspekte,
wie z.B. Annehmbarkeit, Trendinformation und gewünschter Status nützlich sein.
Derartige weitere Information kann beispielsweise aus technischen
Prinzipien, Wahrscheinlichkeitsbewertungen, Gewichtungsfaktoren,
physikalischen Ei genschaften, Systemdynamik und früheren Systemverhalten
gewonnen werden.
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Wie
vorstehend beschrieben, sind die Blöcke 26 und die darin
gespeicherte Information durch den Anzeige-Client 22 lesbar,
um eine Anzeige des Ausgangssignals 14 in Bezug auf Prozesse
des industriellen Systems 22 bereitzustellen.
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II. Der Anzeige-Client 22
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Der
Anzeige-Client 22 ist ein Werkzeug, um das Ausgangssignal 14 dem
Benutzer unter Verwendung verschiedener Anzeigesysteme zu präsentieren.
Die Anzeigesysteme werden verwendet, um verschiedene Präsentationen
wesentlicher Daten zu erzeugen. Beispielsweise erzeugt in einer
Ausführungsform
die Softwarekomponente 10 eine als eine "Bedieneranzeige" und eine weitere
Anzeige als eine "Analyseanzeige" bezeichnete Anzeige.
Typischerweise liefert die Bedieneranzeige relevante Information
für den
Bediener des industriellen Systems 2 in einer Weise, die
ergonomisch so nützlich
wie möglich
für das
Systembedienungspersonal ist. Im Gegensatz dazu wird die Analyseanzeige
häufig
eingestellt, um Systemmanagern (der Softwarekomponente 10)
mit tiefer gehenden Ressourcen zu versorgen, wie sie erforderlich
sein können,
um das Verhalten zu bewerten, zu verwalten, Fehler zu suchen, usw..
Demzufolge kann man vermuten, dass die Softwarekomponente angepasst
werden kann, um die Anzeigebedürfnisse
der Benutzer zu erfüllen.
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Von
der Softwarekomponente 10 repräsentierte Daten können als
eine "Zusammenfassung" von beispielsweise
einem Block 26 angeforderter Information sein. Die Zusammenfassung
kann als nicht-einschränkende
Beispiele, einen aktuellen Status, normierten Status, Trendinformation,
obere Grenzwerte, untere Grenzwerte, Durchschnittswerte, Extremwerte
und andere Arten von Information enthalten. Kurz gesagt ist der Begriff "Zusammenfassung" in den Lehren hierin
nicht-einschränkend.
In typischen Ausführungsformen
stellt die Zusammenfassung eine prägnante und aussagekräftige Repräsentation
von Ist-Zuständen
des industriellen Systems 2 dar, wobei "Ist" so
definiert ist, das es eine Veränderungsrate
aufweist, die den Anforderungen des Bedienungspersonals des industriellen
Systems 2 entspricht.
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Obwohl
der Anzeige-Client 22 hierin in Form einer Balkengrafik 1100 diskutiert
wird, dürfte
es sich verstehen, dass viele Formen für die Präsentation von Daten bekannt
sind. Beispielsweise können
Trendkurven, Histogramme, Tortendiagramme, Liniengrafiken, Streudarstellungen
und andere Formen einer Datenrepräsentation bestimmte Vorteile
bieten, wenn sie in Verbindung mit den Lehren hierin verwendet werden.
Demzufolge ist die Balkengrafik 1100 eine exemplarische
und nicht-einschränkende Ausführungsform
einer Datenrepräsentation.
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Die
Bedieneranzeige stellt typischerweise Daten in einem skalierten
Format zwischen Begrenzungen (unteren und oberen) unter Verwendung
verschiedener Stile dar, und präsentiert,
falls angemessen, zusätzliche
Information in einem Listenformat dar. Der Begriff "Stil" wird verwendet,
um das Zeichnungsverfahren der Skalen und Werte der Balkengrafik
anzugeben. Der Begriff "Layout" bezieht sich auf
die Weise, wie Elemente auf der Balkengrafik positioniert sind.
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Eine
der häufigsten
Anwendungen für
die Balkengrafik 1100 ist die Betrachtung von Daten für Mehrgößenregelungs-(MVC)-Punkte, Regeln und
Blöcke 26.
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Obwohl
Information bezüglich
jedes Blockes 26 größtenteils
durch die durch das Blockobjekt 21 definierte Konfiguration
bestimmt ist, werden einige Aspekte der Information durch den Anzeige-Client 22 bestimmt.
Beispielsweise schreiben Balkengrafikarten das Layout der Information
grafisch vor.
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In
einigen Ausführungsformen
wird ein Vorgabelayout zugewiesen, wenn Aspekte wie z.B. MVC, und Optimierungs-
und Prädiktorregeln
betrachtet werden. Benutzer, welche das Layout der Balkengrafik
spezifisch anpassen und zugeordnete Werte modifizieren möchten, können einen
Block 26 wie vorstehend beschrieben aufbauen oder editieren.
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Typischerweise
werden Balkengrafiken 1100 in einer Balkengrafik-Ansichtsfenster
der Bedieneranzeige dargestellt. Häufig ist der Anzeige-Client 22 so
konfiguriert, dass er Benutzern eine Möglichkeit bietet, den Stil
jeder Balkengrafik 1100 spezifisch anzupassen. In einigen
Ausführungsformen
stellt der Anzeige-Client 22 durch Rechtsklicken auswählbare Menüs für eine Wechselwirkung
mit einem Bediener sowie Möglichkeiten
für einen
Bediener bereit, um zusätzliche
Attribute für
einen Block 26 zu ändern,
der einer spezifischen Balkengrafik 1100 zugrunde liegt,
(wenn die Attribute 72 zuvor als veränderbar gekennzeichnet wurden).
Vielleicht am wichtigsten ist, dass der Anzeige-Client 22 visuelle
und andere Anzeigen liefert, wenn ein vorhergesagter Wert außerhalb
der Mehrgrößenregelungs-(MVC)-Einschränkungen
liegt.
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In 10 ist
eine exemplarische Balkengrafik 1100 dargestellt. In dieser
Darstellung enthält
die Balkengrafik 1100 einen Balkengrafikzeichnungsbereich 1101.
In einigen Ausführungsformen
enthält
dieser eine numerische Anzeige 1105 zu sätzlich zu einer grafischen
Anzeige 1106 von dem Block 26 zugeordneten Werten.
Ein Attributinformationsbereich 1102 ist ebenfalls dargestellt.
Der Attributinformationsbereich 1102 wird typischerweise
verwendet, um zusätzliche
Sollwertinformation oder zugeordnete Daten in einem Listenformat anzuzeigen.
Ein Statusinformationsbereich 1103 ist ebenfalls dargestellt
und liefert Statusinformation in einem Listenformat. Typischerweise
ist ein Balkengrafiktitel 1104 mit enthalten, um eine deutliche
Anzeige des Blocks 26 zu erzeugen, welchem die Balkengrafik 1100 zugeordnet
ist.
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Bezüglich des
Stils jeder Balkengrafik 1100 ist es typisch, dass Möglichkeiten
für die
Benutzer bereitgestellt werden, um den Stil anzupassen, in welcher
die Balkengrafik 1100 unter Verwendung eines Gemisches
von vertikalen Balken und Pfeilen zu zeichnen ist. Typischerweise
wird der Stil jeder Balkengrafik 1100 speziell durch die
Verwendung eines "Style
Setup Dialog" (Stil-Einstelldialogs)
als ein Teil des Kontextmenüs 29 angepasst.
Exemplarische Stile von Balkengrafiken 1100 werden nachstehend
angegeben.
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Ein
erster Stil einer Balkengrafik 1100 ist die in 11 dargestellte
vertikal geteilte Balkengrafik 1200. In 1 befindet
sich der Istwert für
den Block 26 auf der linken und der optimale Wert auf der
rechten Seite. In einer Anzahl von Ausführungsformen möchte der
Benutzer in der Lage sein, bis zu drei vertikale Balken in einer
einzigen Balkengrafik 1100 darzustellen. Diese Balken umfassen
einen Istwert-Balken 1201, einen Optimalwert 1202 und
die Differenz (einen nicht dargestellten, berechneten Wert auf der
Basis der Ist- und Optimalwerte).
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Ein
weiteres exemplarisches Stilattribut für jede Balkengrafik 1100 beinhaltet
die Hinzufügung
von in 12 dargestellten seitlichen
Pfeilindikatoren 1300. In 12 erscheint
ein Pfeil 1301 des Istwertes auf der linken Seite, ein
Pfeil 1302 eines Optimalwertes auf der rechten Seite.
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Im
Allgemeinen wird die Balkengrafik 1100 unter Verwendung
eines Kontextmenüs
erzeugt und spezifisch angepasst. Nicht-einschränkende Beispiele von Merkmalen,
die in dem Kontextmenü 29 für alle Variablen 3 einschließlich der
Blöcke 26 wählbar sind,
umfassen: Anzeige des Titels der Punkte und Regeln sowie der betrachteten
Variablen 3 und Tags 73; der minimalen und der
maximalen betrachtbaren Skalenbereich; ob die Balkengrafik 1100 visuell
skalierbar ist und eine Vergrößerungsunterstützung enthält; sowie
Vorgabewerte, Stile und Layouts für Aspekte wie z.B. MVC-, OPC-,
API-Punkte, Optimierungs-(Schätzungs)-
und Vorhersageregeln, in numerischer Textform anzeigbare Variable,
minimale und maximale Skalenwerte sowie die verschiedenen Fälle von
Text, die in der Balkengrafik 1100 erscheinen können.
-
Ein
exemplarisches Kontextmenü 29 ist
in 13 dargestellt. In 13 sind
Kontext-Anpassungsmerkmale 1401 zum genauen Anpassen des
Kontextes einer gegebenen Balkengrafik 1100 dargestellt.
Derartige spezifische Anpassungsmerkmale können in nicht-einschränkenden
Ausführungsformen
Radio-Buttons, Kontrollkästchen,
auswählbare
Bereiche, selbst ausfüllende
Felder, Auswahllisten, vom Benutzer ausfüllbare Felder und weitere umfassen.
-
Typischerweise
werden praktische Techniken verwendet, um eine Wechselwirkung mit
der Softwarekomponente 10 zu initiieren. Beispielsweise
kann eine Menüwechselwirkung
durch Rechtsklicken innerhalb des Anzeige-Clients verwendet werden,
um dem Benutzer die Fähigkeit
zu geben, grafische Darstellungen (Trend, Verhalten, Pareto, usw.)
zu starten; und eine Fähigkeit,
Eingangswerte in Textform zu verbergen oder darzustellen; und eine
Fähigkeit,
Grenzwerte in Textform zu verbergen oder anzuzeigen.
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In
der Analyseansicht gibt Rechtsklicken den Benutzern häufig die
Möglichkeit,
Komponenten wie z.B. Balkengrafiken 1100 hinzuzufügen oder
zu entfernen. In einigen Ausführungsformen
in der Bedieneransicht ermöglicht
Rechtsklicken den Benutzern, Balkengrafiken hinzuzufügen oder
aus Gruppen zu entfernen. Ein exemplarisches Anpassungsmenü 1500,
das durch Rechtsklicken aufgerufen wird, ist in 14 dargestellt.
In typischen Ausführungsformen
erscheint das Anpassungsmenü 1500 an
der momentanen Stelle des Bildschirmzeigers, wenn der Benutzer rechts
klickt.
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In
typischen Ausführungsformen
stellt der Anzeige-Client 22 eine Unterstützung für blockspezifisches Verhalten
bereit. In einem nicht-einschränkenden
Beispiel enthält
der Anzeige-Client 22 eine
Unterstützung
zur Anzeige von Blöcken 26 auf
der Basis eines Typs 80, wobei die Typen "Ist-", "Optimal" und "Unmittelbarer Soll-"Wert in dem Balkengrafikzeichnungsbereich 1101 dargestellt
werden; die Typen 80 "oberer
Grenzwert" und "unterer Grenzwert" in dem Balkendiagramm-Zeichnungsbereich 1102 und
dem Informationsbereich 1102 für zusätzliche Attribute angezeigt
werden; der Typ 80 "Status" in dem Statusinformationsbereich 1103 angezeigt
wird; der Typ 80 "Merkmal" in dem Informationsbereich 1102 für zusätzliche
Information angezeigt wird; der Typ 80 "Taste" in dem Informationsbereich 1102 dargestellt
wird (typischerweise neben ma nuell steuerbaren Variablen und grafisch
als eine Lampe erscheint, um "ein" und "aus" zu zeigen).
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In
einigen Ausführungsformen
gibt eine Rechtsklick-Menüwechselwirkung
für Blöcke 26 Benutzern
die Möglichkeit
auszuwählen,
welcher Istwert in der Balkengrafik 1100 (wenn mehrere
Istwerte für
einen einzelnen Block 26 konfiguriert wurden) von den Tags 73 dargestellt
wird. In zusätzlichen
Ausführungsformen
gibt eine Rechtsklick-Menüwechselwirkung
für Blöcke 26 Benutzern
eine Fähigkeit
zu filtern, welche Grenzwerte in der Balkengrafik 1100 aus
der Tag-Liste 75 zu sehen sind.
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In
einigen Ausführungsformen
ist eine Unterstützung
zur Modifizierung von Merkmalen in einem Block 26 über den
Informationsbereich 1102 für zusätzliche Attribute enthalten.
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Einige
Ausführungsformen
beinhalten eine Unterstützung,
um den Benutzern zu ermöglichen,
untere und obere Softgrenzwerte in dem Block 26 zu verändern, indem
die Grenzwerte mittels einer Mausverschiebung in dem Balkengrafikzeichnungsbereich 1101 verschoben
werden.
-
In
weiteren Ausführungsformen
ist der minimale und maximale sichtbare Skalenbereich konfigurierbar. Typischerweise
ist ein Vorgabewert die erste dem Block 26 hinzugefügte Variable
und deren entsprechenden Grenzwerte.
-
In
einigen Ausführungsformen,
in welchen die Balkengrafik 1100 veränderbare Variable 3 in
dem Informationsbereich 1102 für zusätzliche Attribute hat, ist
eine (nicht dargestellte) Überschreibungstaste
verfügbar,
um eine manuelle Steuerung zu ermöglichen. In einigen Ausführungsformen
ermöglicht
die Überschreibungstaste
dem Benutzer, eine manuelle Steuerung einzustellen und in die Softwarekomponente 10 einzugeben.
-
In
einigen Ausführungsformen
stellt der Anzeige-Client 22 ein robustes Betriebsverhalten
bereit. Aspekte des Betriebsverhaltens sind in der Tabelle 1 angegeben.
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Tabelle
1 Betriebsverhalten
des Anzeige-Client
-
In
weiteren Ausführungsformen
ermöglicht
der Anzeige-Client 22 Benutzern,
wenigstens 100 Balkengrafiken 1100 gleichzeitig zu betrachten.
Obwohl es in einem typischen Einsatz nur möglich ist, nur ein einziges Element
eines "Istwertes" für jeden
Block 26 auf der entsprechenden Balkengrafik 1100 zu
betrachten, ist es möglich,
bis zu 8 "Grenzwert"-Elemente für einen Block 26 auf
einer Balkengrafik 1100 zu betrachten.
-
Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf eine exemplarische Ausführungsform
beschrieben wurde, dürfte
es sich für
den Fachmann auf diesem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können
und dass Äquivalente
Elemente davon ohne Abweichung von dem Schutzumfang der Erfindung
ersetzen können.
Zusätzlich
können
viele Modifikationen zur Anpassung an eine spezielle Situation oder
Material an den Lehren der Erfindung vorgenommen werden, ohne von
deren wesentlichen Schutzumfang abzuweichen. Daher soll die Erfindung
nicht auf die als die beste Ausführungsart
der Erfindung offenbarte spezielle Ausführungsform beschränkt sein,
sondern die Erfindung alle Ausführungsformen,
welche in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen, mit umfassen.