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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur diagnostischen Überwachung
des Betriebszustands einer Vielzahl von an verschiedenen Orten verteilten
technischen Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen, mittels Empfangen
von durch mindestens ein anlagenseitig angeordnetes speicherprogrammierbares
Steuerungssystem (SPS) ausgegebenen Statuscodes, wobei ein Informationsaustausch
mit außerhalb
der technischen Anlagen, von diesen entfernt angeordneten und separat
ausgebildeten Fernüberwachungseinheiten
durchgeführt wird.
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Derartige
Verfahren zur diagnostischen Überwachung
dienen insbesondere zur zeitnahen Übertragung von Alarmmeldungen
als wesentliche Voraussetzung, um die Verfügbarkeit von Anlagen, wie zum
Beispiel Windenergieanlagen, sicherzustellen. Teilnehmer von entsprechenden
Alarmnetzwerken können
sowohl Personen, wie zum Beispiel Servicepersonal oder Techniker,
als auch Rechner/Kommunikationssysteme, wie etwa Alarmserver und Überwachungssysteme,
sein.
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Die
bekannten Verfahren zur diagnostischen Überwachung lassen sich grob
in solche mit einer im Wesentlichen dezentralen Architektur und
solche mit einer im Wesentlichen zentralen Architektur gliedern.
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Bei
den bekannten dezentralen Architekturen werden beispielsweise Anlagenmeldungen,
etwa von Windenergieanlagen, zum Beispiel über das Telefonnetz, über temporäre Einwahlverbindungen übermittelt.
Beispielsweise wird bei einem bekannten dezentralen Überwachungsverfahren
das Signal anlagenseitig auf eine bestimmte Klemme eines Industriemodems übertragen
und zum Beispiel via SMS an einen externen Kommunikationspartner
versendet. Auf Seiten des Kommunikationspartners muss eine Interpretation
des empfangenen Signals erfolgen. Dies setzt mit Nachteil in der
Regel Kenntnisse über Einzelheiten
der anlagenseitigen, das Signal aussendenden SPS voraus.
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Zwar
haben bekannte Diagnoseverfahren dieser Art den Vorzug, dass sie
unabhängig
von einem zentralen Kommunikationsdienstleister sind und dass es
keinen zentralen Fehlerpunkt (single point of failures) gibt, welcher
die gesamte Anlagenüberwachung
unmöglich
machen könnte.
Nachteilig an den bekannten dezentralen Überwachungsverfahren ist jedoch,
dass der Aufwand zur Pflege der Übertragung
der Anlagenmeldungen mit der Anzahl der zu überwachenden Anlagen, zu versendenden
Meldungen und der verwendeten Kommunikationskanäle sowie der im Netzwerk vorhandenen Überwachungsteilnehmer
stark ansteigt. Die Interpretation der empfangenen Signale setzt
häufig
technische Detailinformation, wie zum Beispiel Statuscodelisten, über die anlagenseitige
SPS voraus. Hieraus ergibt sich mit Nachteil, dass eine Skalierbarkeit
der Anlagen, also insbesondere ein nachträgliches Hinzufügen weiterer Anlagen,
aufwendige Anpassungen des Überwachungssystems
und Überwachungsverfahrens
nach sich ziehen kann. Besonders für den Fall, dass SPS unterschiedlicher
Hersteller in den verschiedenen technischen Anlagen eingesetzt werden,
können
sich Probleme ergeben.
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Auf
der anderen Seite sind gattungsgemäße Verfahren zur diagnostischen Überwachung
bekannt, welche auf einer zentralisierten Kommunikation basieren.
Hier übersenden
Anlagen und Parks ihre Meldungen an einen zentralen externen Kommunikationsknoten,
welcher die Aufgabe hat, die Meldung an ausgewählte Kommunikationspartner über festgelegte
Wege zu versenden. Nachteilig an dieser Art der Diagnoseüberwachung
ist der zentralisierte Aufbau, der zu einem Ausfall der vollständigen Überwachung führen kann,
wenn Probleme an dem zentralen externen Kommunikationsknoten auftreten.
Darüber
hinaus ist eine Skalierbarkeit des Überwachungssystems, also das
Hinzufügen
zusätzlicher
zu überwachender
Anlagen, aufgrund des hohen Verwaltungsaufwands auf Seiten des Zentralservers
mit Nachteil häufig
sehr aufwendig.
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Ein
weiterer Nachteil der bekannten diagnostischen Überwachungsverfahren ist, dass
eine effiziente Fehleranalyse anhand der von der SPS ausgesendeten
Fehlercodes häufig
ohne zusätzliche
Daten von bzw. über
die SPS nicht möglich
ist.
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Ferner
ist bei bekannten Diagnoseverfahren der eingangs genannten Art die
Berücksichtigung von überraschend
auftretenden Systemzuständen bei
der Anpassung des Überwachungsverfahrens
in vielen Fällen
nur möglich,
indem die SPS-Systeme umprogrammiert werden. Dies ist zeitaufwendig
und daher mit Nachteil keine geeignete Maßnahme bei plötzlich auftretenden
Ereignissen, die eine Änderung
der Überwachungsroutine
erfordern.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist vor diesem Hintergrund, ein Verfahren
zur diagnostischen Überwachung
der eingangs genannten Art anzugeben, welches die Einbindung, auch
nachträglich, unterschiedlichster
zu überwachender
Anlagen unabhängig
von einem zentralen Diensteprovider fehlertolerant und flexibel
ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei
welchem anlagenseitig jedem Statuscode Betriebsdaten zur Auswertung
des Statuscodes zugeordnet werden, anschließend aus einem oder mehreren
Statuscodes und den zugeordneten Betriebsdaten ein die den Statuscode
ausgebende SPS und/oder den Betriebszustand kennzeichnendes komplexes
Statussignal erzeugt wird und das komplexe Statussignal im Rahmen
des Informationsaustauschs zu den Fernüberwachungseinheiten übertragen wird.
Das Verfahren stellt somit eine Art Kompromiss zwischen einem vollständig dezentralen Überwachungsverfahren
und einer vollständigen
zentralen Überwachung
dar, da anlagenseitig eine Aufbereitung der rohen Statuscodes erfolgt.
Es lässt
sich auf diese Weise mit Vorteil eine Standardisierung der an die
externen Fernüberwachungseinheiten übermittelten
Information sicherstellen. Die erfindungsgemäß erzeugten und übertragenen
Statussignale sind aus sich heraus verständliche Informationspakete, die
einer separaten Auswertung ohne zusätzliche technische Daten oder ähnliches
zugeführt
werden können.
Insbesondere kann in jedem komplexen Statussignal auch die betreiberspezifische
Information über
die entsprechende SPS, von der das Rohsignal stammt, in einem für alle komplexen
Statussignale einheitlichen, vom Betreiber gewünschten Form enthalten sein.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Betriebsdaten einer anlagenseitig verfügbaren Datenbank entnommen
werden, wobei die Betriebsdaten insbesondere statistische Daten
der technischen Anlage betreffen. Die Datenbank kann zum Beispiel
innerhalb einer Windenergieanlage auf einer Festplatte gespeichert
sein. Zu den Betriebsdaten können
beispielsweise ein Zeitstempel gehören sowie ein Klartextfehlerprotokoll,
welches dem jeweiligen Statuscode der SPS zugeordnet wird. Insbesondere
können
der Datenbank auch statistische Daten einzelner Betriebsparameter der
Anlage, beispielsweise über
ein Zeitintervall von 10 Minuten gemittelte Werte, entnommen werden.
Innerhalb der anlagenseitigen Datenbank können somit erfindungsgemäß sämtliche
Daten, die spezifisch von der eingesetzten SPS abhängen, hinterlegt
sein, um die SPS korrekt auslesen zu können. Das auf dieser Basis
erzeugte komplexe Statussignal ist erfindungsgemäß standardisiert, d. h. unabhängig von der
speziellen SPS und dem speziellen Format des von dieser SPS ausgesandten
Statuscodes.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden die Betriebsdaten, vorzugsweise über Datenfernübertragung, insbesondere
nach einem der Protokolle ftp und/oder http, einer räumlich vom
Ort der technischen Anlage entfernt vorgesehenen Betriebsdatenbank
entnommen, wobei die Betriebsdaten insbesondere statistische Daten
der technischen Anlage betreffen. Beispielsweise kann die Betriebsdatenbank
auf Seiten des Herstellers der SPS vorhanden sein. Beim Austausch
der anlagenseitigen SPS kann bei dieser Ausführungsform des Verfahrens auf
eine Anpassung einer anlagenseitig vorhandenen Datenbank verzichtet werden.
Stattdessen werden aktuelle Betriebsdaten, beispielsweise zur Interpretation
des von einer SPS ausgesendeten Statuscodes, online aus der externen
Betriebsdatenbank entnommen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die Betriebsdaten
von einer anlagenseitigen Steuerung (SPS) abgerufen, wobei die Betriebsdaten insbesondere
Echtzeitdaten der technischen Anlage betreffen. Dem komplexen Statussignal
können
auf diese Weise Echtzeitdaten, welche von der SPS erzeugt wurden,
angehängt
werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß Betriebsdaten mehrerer, vorzugsweise
unterschiedlichen technischen Anlagen zugeordneter, Steuerungen
abgerufen werden. Somit kann erfindungsgemäß nach Eingang eines Statuscodes,
der von einer SPS ausgelöst
wurde, anhand eines Regelwerks eine Reihe weiterer Statuscodes anderer
SPS abgefragt weren und in das komplexe Statussignal integriert
werden. Es lassen sich somit erfindungsgemäß beispielsweise sich räumlich ausbreitende
Ereignisse an andere Anlagen eines Anlagenensembles kommunizieren.
Man erhält
mit Vorteil eine Art Frühwarnsystem.
Beispielsweise könnte
innerhalb eines Windparks ein komplexes Statussignal über einen
Vereisungszustand einer Anlage mit Information über den Vereisungszustand anderer
Anlage desselben Parks angereichert werden.
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Wenn
Regeln für
eine Ablaufsteuerung der diagnostischen Überwachung aus einer anlagenseitigen
Datenbank ausgelesen werden, erhält
man in anderer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit,
anlagenseitig eine Überwachungsstrategie
zu implementieren. Diese kann an die speziellen Gegebenheiten der
zu überwachenden
technischen Anlage und der darin vorhandenen SPS angepasst sein.
Im Rahmen der Ablaufsteuerung kann beispielsweise die Auslösung des
Informationsaustausch zu den Fernüberwachungseinheiten festgelegt
werden.
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Die
Erzeugung des Statussignals und/oder der Informationsaustausch kann/können erfindungsgemäß zeitgesteuert
erfolgen. Beispielsweise kann innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls
zur Durchführung
von Häufigkeitsanalysen
von Anlagenzuständen
ein Statussignal erzeugt und an Fernüberwachungseinheiten übermittelt
werden.
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In
anderer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Erzeugung des Statussignals
und/oder der Informationsaustausch ereignisgesteuert. Beispielsweise
wird anlagenseitig anhand von der SPS empfangenen Statuscodes nur
bei Vorliegen bestimmter Wertkonstellationen der Betriebsdaten ein
Statussignal erzeugt und versendet.
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Die
Statussignale können
in weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer anlagenseitigen
Statusdatenbank und/oder in einer externen Statusdatenbank gespeichert
werden. Eine lokale, anlagenseitige Statusdatenbank kann beispielsweise
das letzte Statussignal speichern und zur Initialisierung von externen
Fernüberwachungseinheiten
verwenden. Die externe oder anlagenseitige Statusdatenbank kann
auch dazu dienen, innerhalb eines konfigurierbaren Zeitraums alle
empfangenen Statussignale abzuspeichern. Dies ermöglicht etwa Häufigkeitsanalysen
von bestimmten Anlagenzuständen
oder auch Statuscodehistorien bereitzustellen, welche dann von externen Überwachungs-Clients
ausgewertet werden können.
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In
spezieller Ausgestaltung der Erfindung werden die Betriebsdaten
der anlagenseitigen Statusdatenbank (13) und/oder der externen
Statusdatenbank (16) entnommen, wobei die Betriebsdaten insbesondere
in einem vorhergehenden Schritt erzeugte Statussignale betreffen.
Hierdurch lassen sich mit Vorteil aus früheren Statussignalen durch
Vergleich mit aktuellen Statussignalen beispielsweise Trendinformationen
ableiten.
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Zur
Vereinfachung der Datenarchitektur ist/sind in Weiterbildung der
Erfindung die anlagenseitige Statusdatenbank und/oder die externe
Statusdatenbank in die anlagenseitig verfügbare Datenbank integriert.
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In
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Informationsaustausch über ein
Weitverkehrsnetz (WAN), insbesondere Internet.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das komplexe Statussignal
(11) zusätzlich aus
einem anderen komplexen Statussignal, insbesondere einer anderen
technischen Anlage, erzeugt wird. Neben den ausgegebenen Statuscodes
der SPS können
im Rahmen der Erfindung somit auch Statussignale aus erreichbaren
Statussignalgeneratoren empfangen und als eingangsseitige Statuscodes
aufgefaßt
und verarbeitet werden. Somit werden auch Statussignale untergeordneter
primärer Statussignalgeneratoren
als eingangsseitige Statuscodes aufgefaßt und anhand des Regelwerks
des sekundären
Statussignalgenerators verarbeitet und in sekundäre Statussignale transformiert.
Es erfolgt also quasi eine Kaskadierung bzw. Hintereinanderschaltung
zweier Statussignalgeneratoren.
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Die
Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme
auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten
den Figuren der Zeichnung zu entnehmen sind.
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Funktionsmäßig gleiche
Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die
Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
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1:
Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung der Informationsströme und räumlichen
Anordnung von Komponenten bei der Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2:
Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Diagnoseverfahrens;
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3:
Beispiel eines komplexen Statussignals im XML-Format nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;
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4:
Beispiel einer im XML-Format abgespeicherten Regel für eine erfindungsgemäße Ablaufsteuerung
der diagnostischen Überwachung.
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Die 1 zeigt
schematisch die Datenflüsse bei
der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
in ihrer prinzipiellen räumlichen
Anordnung. Zu erkennen ist prinzipiell die technische Anlage 1. Räumlich getrennt
von der technischen Anlage 1 befinden sich der Bereich 2 der
Teilnehmer des Alarmnetzwerkes sowie ein externes Datenbereitstellungssystem 3 an
einem dritten Ort. Ebenfalls schematisch dargestellt ist das Internet 4, über welches
Datenaustausch zwischen der technischen Anlage 1, den Teilnehmerbereich 2 sowie
dem externen Datenbereitstellungssystem 3 erfolgen kann.
Die Anlage ist insbesondere eine Windenergieanlage.
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Innerhalb
der technischen Anlage 1 befinden sich SPS-Systeme 5, 6.
Die SPS-Systeme 5, 6 kommunizieren über Datenkanäle 7, 8 mit
einem Statussignalgenerator 9. Der Statussignalgenerator 9 ist
als separater Dienst auf einem anlagenseitigen Rechner ausgestaltet.
Der Statussignalgenerator 9 steht mit einer Diagnoseregeldatenbank 10 in
Datenaustausch. in der Diagnoseregeldatenbank 10 sind Regeln
für den
Ablauf des Diagnoseverfahrens abgelegt. Ferner sind Betriebsdatenidentifikatoren über die
SPS-Systeme 5, 6 in der Diagnoseregeldatenbank 10 abgelegt,
um einen regelbasierten Datenaustausch mit den SPS zu ermöglichen.
Auch die Diagnoseregeldatenbank 10 ist auf einem Rechner
auf Seiten der technischen Anlage 1 realisiert.
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Ein
von dem Statussignalgenerator 9 erzeugtes Statussignal 11 wird über einen
Statussignal-Multiplexer 12 an unterschiedliche Empfänger verteilt.
Die Verteilung des Statussignals 11 über den Statussignal-Multiplexer 12 erfolgt
wahlweise an eine anlagenseitige Statussignallogdatenbank 13 oder über das
Internet 4 in den Teilnehmerbereich 2. Die Statussignallogdatenbank 13 ist über einen
anlagenseitigen Webserver 14 ebenfalls über das Internet 4 mit
dem Teilnehmerbereich 2 für einen Datenaustausch verbunden.
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Innerhalb
des Teilnehmerbereichs 2 dient ein teilnehmerbereichsseitiger
Statussignal-Multiplexer 15 zur Verteilung des über das
Internet 4 empfangenen Statussignals. Der Statussignal-Multiplexer 15 verteilt
das Statussignal 11 zu Überwachungs-Clients 16, 17 und
an eine teilnehmerseitige Statussignallogdatenbank 16.
Teilnehmerseitig dient darüber
hinaus ein Webbrowser 17 dazu, die Statussignallogdatenbank 13 auf
Seiten der technischen Anlage 1 über das Internet 4 und
den Webserver 14 auszulesen. Dieses Funktion kann zusätzlich zu
der teilnehmerseitigen Statussignallogdatenbank 16 benutzt
werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur diagnostischen Überwachung
des Betriebszustands einer Vielzahl von an verschiedenen Orten verteilten technischen
Anlagen 1 wird nachstehend anhand der 1 skizziert.
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Der
Statussignalgenerator 9 bezieht aus der Diagnoseregeldatenbank 10 Angaben über den durchzuführenden
Diagnoseablauf. Beispielsweise ist in der Diagnoseregeldatenbank 10 eine
Regel abgelegt, welche ein bestimmtes Abfrageintervall vorschreibt.
Gemäß dieser
Abfrageregel empfängt
der Statussignalgenerator 9 über die Datenkanäle 7 jeweils
rohe Statuscodes von den SPS-Systemen 5, 6. Auf
diese Weise kann der Statussignalgenerator 9 spezifische
Betriebsdaten der überwachten
Anlage auslesen.
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Anhand
von in der Diagnoseregeldatenbank 10 abgelegten Regeln
bezüglich
der ausgelesenen SPS-Systeme werden nun die im Rohformat vorliegenden
Statuscodes beispielsweise mit einer standardisierten Klartext Fehlermeldung
identifiziert. Zum Beispiel kann die Fehlermeldung in deutscher,
englischer, chinesischer und/oder einer anderen Sprache erzeugt
werden. Die Diagnoseregeldatenbank 10 kann zum Beispiel
Regeln enthalten, die den Abruf weiterer Daten betreffen. So kann
in einer Regel der Abruf von Echtzeitdaten aus der SPS und/oder
der Abruf von statistischen Daten, etwa einem 10-Minuten Mittelwert,
aus einer Datenbank vorgeschrieben sein. Aus diesen Daten erzeugt
anschließend
der Statussignalgenerator 9 das komplexe Statussignal 11.
Das Statussignal 11 liegt dann in einer standardisierten
Form vor, welche unabhängig
von der ausgelesenen SPS 5, 6 ist. Das Statussignal 11 ist darüber hinaus
aus sich heraus verständlich,
da es die vollständige
Information über
die Fehlermeldung sowie den Ort des Fehlers enthält.
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Das
auf diese Weise erzeugte Statussignal 11 wird nun über den
Statussignal-Multiplexer 12 einerseits der Statussignallogdatenbank 13 zugeführt, wo
beispielsweise mehrere hintereinander erzeugte Statussignale 11 gespeichert
werden können.
Andererseits wird das Statussignal über den Statussignal-Multiplexer 12 unter
Vermittlung durch das Internet 4 zu dem teilnehmerseitigen
Statussignal-Multiplexer 15 im Teilnehmerbereich 2 übermittelt.
Dort wird es an die Überwachungs-Clients 16, 17 übermittelt, um
die Überwachung
der verteilten technischen Anlage zu ermöglichen. Eine Weiterleitung
des Statussignals 11 über
den Statussignal-Multiplexer 15 an die Statussignallogdatenbank 16 im
Teilnehmerbereich 2 ermöglicht
zusätzlich
oder alternativ zu der Speicherung in der anlagenseitigen Statussignallogdatenbank 13 eine
zentrale Erfassung der Statussignale über einen Zeitverlauf.
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Anhand
der 2 werden nachstehend die im Statussignalgenerator 9 ablaufenden
Verfahrensschritte zur Erzeugung des Statussignals 11 im
Detail in der zeitlichen Abfolge veranschaulicht.
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Zunächst laufen
folgende Verfahrensschritte im Wesentlichen parallel ab. In einem
Verfahrensschritt 18 sendet ein SPS-System 5, 6 einen
rohen Statuscode 19 aus, welches der Statussignalgenerator 9 im
Schritt 20 empfängt.
Parallel dazu liest der Statussignalgenerator 9 im Schritt 21 aus
der Diagnoseregeldatenbank 10 das Diagnoseregelwerk aus. Hieraus
ergibt sich die Information, wie der Statussignalgenerator 9 einen
von einem der SPS-Systeme 5, 6 empfangenen Statuscode 19 in
ein Statussignal 11 umwandeln soll.
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Im
in 2 gezeigten Beispielablauf betrifft das Diagnoseregelwerk
eine Pollingdefinition. Im Schritt 22 wird dementsprechend
bei Erreichen des Pollingzeitpunktes gemäß der im Schritt 21 ausgelesenen
Diagnoseregel der Signalgenerator 9 zum Abfragen bestimmter
Betriebsdaten gemäß Schritt 20 aktiviert.
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Im
Schritt 23 fragt der Signalgenerator 9 aus der
Diagnoseregeldatenbank 10 im Schritt 23 weitere Betriebsdaten
ab, die zu dem Statuscode 19 und den aussendenden SPS-Systemen 5, 6 gehören.
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Wie
in der Diagnoseregeldatenbank definiert, empfängt im Schritt 24 der
Signalgenerator 9 Echtzeitdaten von der SPS und im Schritt 23 Daten aus
einem externen oder internen Datenbereitstellungs-anlage 3 um
daraus im Schritt 25 ein Statussignal 11 zu erzeugen.
Die Daten aus dem Datenbereitstellungssystem 3 können Einzelwerte,
Zeitreihen oder Spektren bzw. auch digitale Medieninhalte wie Bilder
oder Töne
oder auch externe Vorhersagewerte umfassen.
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Schließlich versendet
der Signalgenerator 9 im nächsten Schritt 26 das
erzeugte Statussignal 11 an die unterschiedlichen Empfangskanäle. Gemäß Schritt 27 wird
das Statussignal 11 über
den Statussignal-Multiplexer 12 und
das Internet 4 an die Überwachungs-Clients 16, 17 im
Teilnehmerbereich 2 weitergeleitet. Parallel wird gemäß Schritt 28 das Statussignal 11 über den
Statussignal-Multiplexer 12 in die anlagenseitige Statussignallogdatenbank 13 eingespeist.
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Anhand
der 3 wird beispielhaft ein im XML-Format vorliegendes
Statussignal 11 erläutert. Die
in dem Statussignal 11 verwendeten XML-Tags sind wie folgt belegt:
<SYSTEM> Steuerungssystem-ID
(ID), Adresse (Address)
<STATUSCODE> Statusidentifikator
(ID), Bezeichnung (name), Zeitstempel (timestamp)
<DATA> Betriebsdatenidentifikator
(ID), Betriebsdatenbezeichnung (name), Wert (value), Einheit (unit)
<LINK> Adresse/Name der korrespondierenden
Fehlerdatei (trace file)
<TIMESTAMP> Zeitstempel (value)
mit Formatbeschreibung (format).
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Somit
ist in dem beispielhaft in 3 erläuterten
Status Signal 11 die zur Identifizierung der Steuerung
erforderliche Information in Form der Steuerungssystem-ID und der
entsprechenden logischen Adresse enthalten. Ferner sind die Betriebsdatenbezeichnungen
(name) im Klartext als Temperatur, Windgeschwindigkeit sowie Produktion
enthalten, ferner sind die Einheiten enthalten. Schließlich sind
die logische Adresse einer Fehlerdatei und ein Zeitstempel vorhanden.
Das auf diese Weise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Statussignalgeneratoranwendung
erzeugte Statussignal 11 liegt somit in einer standardisierten
Form vor, die unabhängig
von technischen Einzelheiten der den Statuscode aussendenden SPS 5, 6 interpretierbar
ist. Das Statussignal 11 ist somit problemlos für eine zentralisierte
Datenauswertung im Teilnehmerbereich 2 geeignet.
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Anhand
der 4 ist beispielhaft ein Diagnoseregelwerk, welches
in der anlagenseitigen Diagnosedatenbank 10 abgespeichert
ist, im XML-Format gezeigt. Die allgemein mit Bezugszeichen 29 bezeichnete
Diagnoseregel gemäß 4 ist
durch das äußere XML-Tag „diagnostics” in den
Zeilen 01 und 026 abgegrenzt. Die Zeilen 03 bis 04 enthalten Definitionen
zweier Statussignale. In Zeile 6 ist eine sogenannte Pollingabfrage,
also eine periodische Abfrage von Daten, im Intervall von 10 Minuten,
also 600 Sekunden, für
Anlagen vom Typ „EOS” definiert. In
den Zeilen 7 bis 8 ist eine Liste der überwachten SPS-Systeme 5, 6 mit
den zugehörigen
logischen Adressen enthalten. In Zeile 9 ist das Statussignal der
ID 5236 für
die Funktion „autocall” definiert
mit den möglichen
Betriebsdatenidentifikatoren „2370”, „6373”, „7383”. Die Betriebsdatenidentifikatoren
referenzieren jeweils bestimmte Betriebsdaten, welche beim Pollingprozeß von der
SPS abgefragt und in das Statussignal eingebettet werden. Schließlich ist in
Zeile 14 festgelegt, dass alle Statussignale zusätzlich mit einem Zeitstempel
versehen werden.
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In
den Zeilen 16 bis 24 ist die Überwachungsregel „event” definiert,
mit welcher ein empfangener Statuscode einer SPS vom Statussignalgenerator
in ein Statussignal transformiert wird. Diese gilt gemäß der Definition
in Zeile 16 für
alle SPS-Systeme vom Typ EOS. In den Zeilen 17 bis 18 ist eine Liste
der überwachten
SPS-Steuerungssysteme 5, 6 inklusive
logischer Adresse aufgeführt.
In Zeile 19 ist definiert, dass bei Empfang des Statuscodes „4444” ein Statussignal „3333” erzeugt
wird, wobei gemäß Zeile
20 der Statussignalgenerator von der SPS Daten mit dem Betriebsdatenidentifikator „2370” abfragt und
in das von ihm erzeugte Statussignal „3333” einbettet. Gemäß Zeile
22 wird für
das Statussignal zusätzlich
ein Zeitstempel erzeugt. In Zeile 23 ist festgelegt, daß der Statuscode
einen Verweis auf eine Fehlerdatei enthält.
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Anhand
des beispielhaft in 4 gezeigten Regelwerks 29 für die Diagnose
lassen sich unterschiedliche Überwachungsverfahren
durchführen. Mit
Vorteil kann das Regelwerk 29 anlagenseitig variiert werden,
ohne dass im Teilnehmerbereich 2 Anpassungen erforderlich
sind. Die Änderung
des Diagnoseregelwerks kann beispielsweise durch Benutzer erfolgen.
Hierzu ist eine Änderung
der SPS-Systeme 5, 6 ebenfalls nicht erforderlich.
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Der
Statussignal-Multiplexer 12 kann das Statussignal 11 im
Rahmen der Erfindung auch an andere Statussignal-Multiplexer, an
einen Mail- und/oder
SMS-Server verteilen. Auch an den Überwachungs-Clients 16, 17 lässt sich
das Statussignal beispielsweise einschließlich der dort enthaltenen Betriebsdaten
visualisieren.
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Die
Kommunikation zwischen den SPS-Systemen 5, 6,
dem Statussignalgenerator 9, dem Statussignal-Multiplexer 12,
den externen Datenbereitstellungssystemen 3 sowie den Überwachungs-Client 16, 17 kann über TCP/IP
basierte Webservicetechnologie erfolgen. Insbesondere eignet sich SOAP
(Simple Object Access Protocol).
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Somit
ist ein Verfahren zur diagnostischen Überwachung des Betriebszustands
einer Vielzahl von an verschiedenen Orten verteilten technischen Anlagen,
insbesondere Windenergieanlagen vorgeschlagen, welches durch anlagenseitige
Aufbereitung der Statuscodes, die die SPS-Systeme 5, 6 aussenden,
standardisierte Statussignale 11 erzeugt. Die standardisierten
Statussignale eignen sich besonders gut für die Einbindung in eine Auswertung durch
einen Teilnehmerbereich 2. Durch die Standardisierung ist
eine Skalierbarkeit des Systems, insbesondere eine nachträgliche Hinzufügung weiterer technischer
Anlagen, die überwacht
werden sollen, problemlos möglich.
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- 1
- technische
Anlage
- 2
- Teilnehmerbereich
- 3
- externes
Datenbereitstellungssystem
- 4
- Internet
- 5
- SPS-System
- 6
- SPS-System
- 7
- Datenkanal
- 8
- Datenkanal
- 9
- Statussignal-Generator
- 10
- Diagnose-Regeldatenbank
- 11
- Statussignal
- 12
- Statussignal-Multiplexer
(anlagenseitig)
- 13
- Statussignallogdatenbank
- 14
- Webserver
- 15
- Statussignal-Multiplexer
(teilnehmerseitig)
- 16
- Statussignallogdatenbank
(teilnehmerseitig)
- 160
- Überwachungs-Client
- 170
- Überwachungs-Client
- 17
- Webbrowser
- 18
- SPS
sendet Signal
- 19
- Statuscode
- 20
- Statussignalgenerator
empfängt
Statuscode
- 21
- Verfahrensschritt
Auslesen des Diagnoseregelwerks
- 22
- Verfahrensschritt
Aktivierung des Signalgenerators
- 23
- Verfahrensschritt
Anfordern von Betriebsdaten von der Diagnoseregeldatenbank und von
dem externen Datenbereitstellungssystem
- 24
- Verfahrensschritt
Empfang von Betriebsdaten von der Diagnoseregeldatenbank und von
dem externen Datenbereitstellungssystem
- 25
- Verfahrensschritt
Erzeugung eines Statussignals
- 26
- Verfahrensschritt
Versenden des Statussignals
- 27
- Verfahrensschritt
Weiterleitung des Statussignals an die Überwachungs-Clients
- 28
- Verfahrensschritt
Einspeisung des Statussignals in die anlagenseitige Statussignallogdatenbank
- 29
- Diagnoseregel