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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur eichfähigen Übertragung
mindestens eines Messimpulses von einer eichfähigen Signalquelle zu einer
eichfähigen
Signalsenke, wobei der Messimpuls mindestens als ein erstes Eichsignal
und als zweites Eichsignal übertragen
wird. Bei der Signalquelle handelt es sich beispielsweise um ein
Messgerät
und bei der Signalsenke z.B. um eine Zählereinheit. Unter Eichfähigkeit
wird dabei verstanden, dass die entsprechenden Normen und Vorschriften,
z.B. der PTB oder des NMi, z.B. für den eichpflichtigen Verkehr eingehalten
werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Abfüllanlage,
die dieses Verfahren anwendet. Bei dem Medium kann es sich z.B.
um eine beliebige Flüssigkeit,
beispielsweise um Milch oder Öl
handeln.
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In Abfüllanlagen wird üblicherweise
eine abzufüllende
Menge vorgegeben. Dann wird ein Ventil geöffnet und z.B. über ein
Durchflussmessgerät
wird das Volumen und/oder die Masse des durchfließenden Mediums
gemessen. Proportional dem Volumen oder der Masse sendet das Messgerät Messimpulse an
einen Zähler.
In diesem Zähler
wird über
einen Soll-Ist-Vergleich
zwischen der eingestellten Menge und der bereits abgefüllten Menge
das Ventil gesteuert. Soll eine geeichte Abfüllung vorgenommen werden, so
müssen
das Messgerät
und der Zähler
eichfähig
sein, d.h. sie müssen
den entsprechenden Normen oder Regeln entsprechen. Zu nennen sind
die Zulassung durch die Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig
oder z.B. durch das NMi (Institute for metrology and technology).
Das Masse- und Volumenmessgerät „promass
64" der Anmelderin
ist z.B. für
den eichpflichtigen Verkehr zugelassen gemäß OIML R 117/DIN 19217. Ein
Problem besteht darin, die Zählimpulse
des Messgeräts
vom Messgerät
zum Zähler
zu übertragen.
Für die
Eichfähigkeit müssen Störimpulse
sicher ausgeschlossen, bzw. als solche erkannt werden. Daher ist
z.B. nach den PTB-Anforderungen an Messanlagen für Flüssigkeiten außer Wasser
vorgesehen, dass die Messimpulse auf zwei Leitungen übertragen
werden, wobei die auf den Leitungen übertragenen Eichsignale derart vom
Messgerät
erzeugt werden, dass sie eine Phasendifferenz von 90° ± 60° aufweisen.
Im Zähler
werden dann beide Signale miteinander verglichen. Unterscheidet
sich z.B. die Anzahl der Impulse, so ist bei der Übertragung
ein Fehler oder eine Störung aufgetreten.
Die eigentlichen Messimpulse, die z.B. das Durchlaufen einer bestimmten
Volumenmenge bezeichnen, werden also in Form von zwei elektrischen
Eichimpulsen übertragen,
die eine Phasendifferenz aufweisen. Im Zuge der technischen Entwicklung
wird immer mehr angestrebt, auf elektronischem Wege Anlagen zu betreiben,
Werte einzustellen oder Prozesse zu steuern. Dafür ist es jedoch sinnvoll, dass
auch die Kommunikation zwischen Messgerät und z.B. einer Steuereinheit
auf elektronischem Wege stattfindet. Dabei sollte jedoch die Eichfähigkeit,
also die Möglichkeit,
dass eine entsprechende Zulassung für den eichpflichtigen Verkehr
erteilt werden kann, immer noch möglich sein.
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Daher ist es die Aufgabe der Erfindung,
ein Verfahren zu geben, um die Messimpulse auch für die Kommunikation
mit einer Datenverarbeitungseinheit zu versenden. Weiterhin gibt
die Erfindung eine Abfüllanlage,
die dieses Verfahren umsetzt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des
Verfahrens dadurch gelöst,
dass mindestens ein Eichsignal als digitales Datensignal übertragen wird.
Ein solches digitales Datensignal ermöglicht beispielsweise die Kommunikation
mit einer Computer-Anlage oder z.B. mit einer Registriereinheit,
wie sie z.B. von der Anmelderin unter dem Namen „memograph" hergestellt und vertrieben wird. Das
Durchflussmessgerät „promass
64" der Anmelderin
besitzt zwei Impulsausgänge
für den
eichpflichtigen Verkehr. Eine solche Signalquelle wird in einer
Realisierung der Erfindung dahingehend umgeändert, dass mindestens einer
der Ausgänge
ein digitales Datensignal erzeugt. Das andere Eichsignal kann immer
noch dem Stande der Technik entsprechend ein elektrisches Signal
sein. Von der Signalsenke, z.B. einem Zähler, werden beide Eichsignale
empfangen. Eine Möglichkeit
ist, dass das digitale Datensignal im Zähler wieder in ein elektrisches
Signal umgewandelt wird, um es mit dem anderen elektrischen Eichsignal zu
vergleichen. Eine weitere Möglichkeit
ist, dass im Zähler
auch das elektrische Eichsignal in ein digitales Datensignal umgewandelt
wird. Dies würde
den Vergleich und die Auswertung vereinfachen. Eine Realisierung
ist auch, dass von der Signalquelle beide Eichsignale als digitale
Datensignale verschickt werden. Dies erlaubt auf Seiten der Signalsenke
eine Auswertung ohne besondere Elektronik zur Verarbeitung von elektrischen
Signalen.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass
mit dem digitalen Datensignal eine Kodierung übertragen wird. Dies Kodierung
entspricht der Phase der elektrischen Eichsignale gemäß dem Stand
der Technik.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht
vor, dass das Datensignal verschlüsselt wird. Somit kann eine
Manipulation der Daten weiter verhindert oder zumindest erschwert
werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung
sieht vor, dass das Datensignal mit einer Prüfsumme verbunden wird. Dies
ermöglicht
zum einen das Gegenprüfen
der Signale, kann aber zum anderen auch dafür genutzt werden, bei fehlerhaften Übertragungen die
Daten zu rekonstruieren.
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Die Vorrichtung zur Aufgabe ist eine
Abfüllanlage
zum Abfüllen
eines Mediums, mit einem eichfähigen
Messgerät,
das den Durchfluss des Mediums misst, das proportional dem Durchflussvolumen und/oder
der Durchflussmenge mindestens einen Messimpuls erzeugt, und das
den Messimpuls mindestens als ein erstes Eichsignal und als ein
zweites Eichsignal ausgibt, mit einer eichfähigen Steuereinheit, die das
erste und das zweite Eichsignal empfängt, und die das erste und
das zweite Eichsignal miteinander vergleicht. Die Erfindung beinhaltet, dass
es sich bei mindestens einem Eichsignal um ein digitales Datensignal
handelt. Eichfähigkeit
bedeutet dabei, dass die entsprechenden Normen für den eichpflichtigen Verkehr
erfüllt
werden.
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Eine Ausgestaltung sieht vor, dass
in der Steuereinheit eine eichfähige
Stelleinheit vorgesehen ist, über
die die abzufüllende
Menge des Mediums einstellbar ist. Somit kann der Sollwert vorgegeben
und jeweils passend eingestellt werden.
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Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass
in der Steuereinheit eine eichfähige
Zähler-/Regeleinheit vorgesehen
ist, die das Abfüllen
des Mediums über einen
Soll-Ist-Vergleich steuert. Dieser Zähler kann beispielsweise so
ausgestaltet sein, dass er die Impulse des Messgerätes addiert
und die Summe jeweils mit dem Sollwert vergleicht. Oder die Zähler-/Regeleinheit
kann jeweils vom Sollwert die dem Impuls entsprechende Volumenmenge
abziehen, so dass sich ein neuer Sollwert ergibt. Ist die Sollmenge abgefüllt, so
kann beispielsweise von dieser Zähler-/Regeleinheit
ein Ventil geschlossen werden. Vorteilhafterweise und auch dem Stand
der Technik entsprechend verfügt
diese Einheit auch über
eine Impulsüberwachungseinrichtung,
die die beiden Eichsignale miteinander vergleicht und Störungen in
den Signalen erkennt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht
vor, dass das Messgerät
derartig ausgestaltet ist, dass es das Abfüllen des Mediums über einen
Soll-Ist-Vergleich
steuert, und dass der Messimpuls proportional der abgefüllten Menge
des Mediums ist. Meist erzeugt das Messgerät Impulse proportional zu einer Volumen-
oder zu einer Masseneinheit des durchgelaufenen Mediums, d.h. jeder
Impuls entspricht einer gewissen Quantität des Mediums. Der Zähler wertet dann
die diesen Impulsen entsprechenden Volumen- oder Masseeinheiten
aus. Über
einen Soll-Ist-Vergleich wird dann das Ventil gesteuert. Bei Messgeräten, in
denen ein Zähler
integriert ist, ist es nicht nötig, dass
die einzelnen Messimpulse nach außen vermittelt werden. Steuert
ein solches Messgerät
den Abfüllvorgang
selbst, so muss abschließend
sichergestellt sein, dass die Information über die abgefüllte Menge
sicher übermittelt
wird. Daher ist es sinnvoll, mit den Eichimpulsen die abgefüllte Gesamtmenge zu übertragen,
und diese mit der vorgegebenen Zielmenge zu vergleichen. Der Vorteil
ist, dass somit die Übertragung
der einzelnen Impulse entfällt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass
die Stelleinheit über
einen Datenspeicher verfügt,
der derartig ausgestaltet ist, dass zu mindestens einem Medium mindestens
eine relevante Größe abgespeichert
ist. Dabei kann es sich um die abzufüllende Menge, um die Toleranzwerte
für die
Abfüllung oder
auch um die Abfülleigenschaften
wie z.B. Fließfähigkeit
des Mediums handeln. Mit einem solchen Datenspeicher können also
Fehleingabe vermieden werden, indem z.B. nur ein Medium oder nur
eine bestimmte Konstellation eines Mediums und einer Abfüllgröße zu wählen ist.
Es kann also z.B. ein Medium mit zwei unterschiedlichen Abfüllgrößen verbunden sein,
indem z.B. die eine Chargengröße für den Einzelhandel,
die andere z.B. für
Fabriken bestimmt ist. Sind die Toleranzen hinterlegt, so kann auch
die Genauigkeit passend eingestellt werden. Weitere Daten wie z.B.
Fließeigenschaften
etc. können
auch hinterlegt werden. Somit reduziert sich die Einstellung der Mengen
z.B. auf eine einfache Auswahl. Dies lässt sich beispielsweise durch
einen Barcode-Scanner weiter vereinfachen und sicherer gestalten.
Von der Anmelderin werden solche Datenspeicher mit mehreren Funktionen
unter der Bezeichnung „memograph" hergestellt und
vertrieben.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1:
ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des Verfahrens;
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2:
ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung der Abfüllanlage.
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In 1 finden
sich eine Signalquelle 1 und eine Signalsenke 2.
Für den
eichpflichtigen Verkehr müssen
nicht nur die Signalquelle 1 und die Signalsenke 2 den
Normen für
die Eichbarkeit erfüllen,
es muss auch sichergestellt sein, dass die Messimpulse der Signalquelle 1 sicher
bei der Signalsenke 2 ankommen, und dass dort Störungen erkannt
werden. Daher werden die Messimpulse auf zwei unterschiedlichen
Leitungen übertragen.
Zusätzlich
weisen die beiden Eichsignale im Stand der Technik eine Phasendifferenz
auf. Für
die Kommunikation mit Computern ist es einfacher, nicht mit analogen,
sondern mit digitalen Signalen zu arbeiten. Dies ermöglicht und
vereinfacht zudem die Übertragung über größere Strecken.
Daher befinden sich in diesem Fall zwei Leitungen 3, 4 zwischen
der Signalquelle 1 und der Signalsenke 2, wobei
eine Leitung für
digitale Signale 3 und die andere für elektrische/analoge Signale 4 vorgesehen
ist, d.h. die Übertragung
der Messimpulse der Signalquelle 1 wird auf zwei unterschiedliche
Arten vorgenommen. Eine zusätzliche Weiterbildung
ist, dass beide Eichsignale, die die Messimpulse übertragen,
digitale Datensignale sind.
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2 zeigt
eine Anlage 5 gemäß der Erfindung.
Das Medium befindet sich in einem Rohr 10. Für die Abfüllung wird
das Ventil 11 geöffnet.
Die Steuereinheit 12 weist hier eine Zähler-/Regeleinheit 8 und
eine Stelleinheit 7 auf. Das Ventil 11 wird durch die
Zähler-/Regeleinheit 8 gesteuert.
Das Messgerät 6 – als Signalquelle 1 – misst
den Durchfluss des Mediums durch das Rohr 10 und erzeugt
entsprechend dem durchgelaufenen Volumen oder der Masse Impulse.
Diese Messimpulse werden über
zwei Leitungen 3, 4 an den Zähler 8 übertragen.
Dieser Zähler 8 – als Signalsenke 2 – vergleicht
die beiden Eichsignale, die über
die beiden Leitungen 3, 4 geschickt werden, miteinander
und stellt Störsignale
fest. Das Ventil 11 wird dann geschlossen, wenn die abgefüllte Menge
gleich der vorgegebenen ist. Für
die Eingabe der Zielmenge ist die Stelleinheit 7 vorgesehen.
In dieser befindet sich in dieser Ausgestaltung ein Datenspeicher 9,
in dem zu den einzelnen Medien z.B. die abzufüllenden Mengen und die erlaubten
Toleranzen gespeichert sind. Somit ist es nur noch nötig, dass
z.B. aus einer Liste ein Medium oder eine Konstellation von Medium
und Abfüllmenge
ausgewählt wird.
Alle Komponenten der Anlage sollen dabei so ausgestaltet sein, dass
sie für
den eichpflichtigen Verkehr zugelassen sind. In einer weiteren Ausgestaltung
beinhaltet das Messgerät 6 den
Zähler 8 und kommuniziert
direkt über
die Leitungen 3, 4 mit der Stelleinheit 7.
Somit übernimmt
das Messgerät 7 das Abfüllen einer
durch die Stelleinheit 7 vorgegebenen Menge des Mediums
und übermittelt
beispielsweise über
die Leitungen 3, 4 ein Signal entsprechend der abgefüllten Gesamtmenge.
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- 1
- Signalquelle
- 2
- Signalsenke
- 3
- Leitung
für digitale
Datensignale
- 4
- Leitung
für elektrische
Signale
- 5
- Abfüllanlage
- 6
- Messgerät
- 7
- Stelleinheit
- 8
- Zähler-/Regeleinheit
- 9
- Datenspeicher
- 10
- Rohr
- 11
- Ventil
- 12
- Steuereinheit