DE19533787A1 - Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von Informationen über Schritte zur Inbetriebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage - Google Patents
Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von Informationen über Schritte zur Inbetriebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen AnlageInfo
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- DE19533787A1 DE19533787A1 DE1995133787 DE19533787A DE19533787A1 DE 19533787 A1 DE19533787 A1 DE 19533787A1 DE 1995133787 DE1995133787 DE 1995133787 DE 19533787 A DE19533787 A DE 19533787A DE 19533787 A1 DE19533787 A1 DE 19533787A1
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anzeige des Be
triebszustands und/oder von Informationen über Maßnahmen zur Inbe
triebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage, die
zur Durchführung eines automatisch durch Schrittketten gesteuerten
Prozesses bestimmt ist.
Automatisch ablaufgesteuerte Anlagen sind in der Regel mit
Bedientableaus ausgerüstet, mit deren Hilfe der Anlagenbediener
einerseits den Automatikbetrieb in Gang setzt (Betriebsart vorwählen,
starten, usw.), andererseits im Handbetrieb (vom Automatikablauf
abweichende) Steuerbefehle ausführt, wenn dies zur Wartung oder
Störungsbeseitigung erforderlich ist.
Bedingt durch Störungen, generell jedoch nach Eingriffen im Handbe
trieb, kann eine Anlage so verstellt sein, daß die Fortsetzung des Auto
matikbetriebs blockiert wird. Es ist dann je nach Größe und Komplexität
der Anlage für den Werker oder Instandhalter schwierig, durch richtige
Betätigungsfolge der Handtasten den ordnungsgemäßen Zustand wieder
herzustellen.
Einige Automobilhersteller haben schon sehr früh das Prinzip der
Ablaufsteuerung in Schütz- bzw. Relaistechnik angewendet. Auf den
Bedien- bzw. Handtableaus wurde der Status der Schrittketten ebenso
wie der Signalzustand aller Ein- und Ausgänge der Steuerung angezeigt.
Durch Beschriftung, farbliche Kennzeichnung und Anordnung der
Bedien- und -anzeigeelemente war die funktionale Zuordnung (Taste -
Ausgang - Rückmeldung) erkennbar. Schrittkette und standardisierte
Bedientableaus waren wichtige Hilfsmittel für die Störungsbehebung.
Mit der Einführung der Halbleitertechnik ist der sogenannte
Funktionsbaustein entstanden. Wiederkehrende logische Funktionen
wurden auf einer Steckkarte zusammengefaßt. Bedingt durch die
vorgegebene Struktur der Schrittketten- und Aktionsbausteine wurde
nicht nur das Programmieren, sondern auch das Lesen und Verstehen
der Stromlaufpläne (Programmiertabellen) einfacher. Mit Hilfe von
Programmiertabellen, die auf dem Bedientableau angebracht waren,
wurden fehlende Fortschaltbedingungen bzw. Verriegelungsbedingungen
schnell erkannt. Im Störungsfall brauchte sich der Instandhalter nur
auf die Signalverfolgung und Fehlerbeseitigung in der Anlage zu
konzentrieren.
Die Übertragung der Ablaufsteuerung auf die SPS hat eine
Verbesserung der Funktionsbausteine gebracht, insofern als die Zahl der
Eingänge (Verknüpfung/Verknüpfungstiefe) nicht mehr durch die Zahl
der Steckerkontakte der Baugruppen begrenzt war.
Die logischen Verknüpfungen der Schrittkette (Transistion) und
Aktionsbausteine wurden trotz vorgegebener Logikstruktur vielseitiger
verwendbar, Ablaufsteuerungen sind z. B. aus der DE 41 34 811 A1
bekannt. Zusammen mit der SPS wurden im Laufe der Zeit herkömmliche
Bedienelemente und Signallampen durch alphanumerische Anzeigen bzw.
Sichtgeräte ersetzt.
Der Nachteil hierbei ist, daß ein Bedientableau, bedingt durch die be
grenzte Bildschirmgröße, nur in Ausschnitten dargestellt werden kann,
der Anlagenzustand bzw. ein Handtableau ist nicht mehr auf einen Blick
sichtbar. Der Bediener einer Anlage muß sich die gewünschten bzw. für
Fehlerbeseitigung notwendigen Handtasten mit Zustandsanzeigen auf
schalten. Das Suchen der gewünschten Handtasten ist zeitaufwendig und
setzt außerdem eine gute Kenntnis der Anlage voraus. Wenn mehrere
Handfunktionen ausgeführt werden, geht die Übersicht verloren. Es ist
dann, vor allem bei komplexen Anlagen schwierig, den Zustand wieder
herzustellen, der zur Fortsetzung des automatischen Betriebs notwendig
ist.
Schrittketten, deren kleinste Einheit der Schritt ist, sind in der
DE 41 34 811 A1 eingehend beschrieben. Sie arbeiten im Automatikbetrieb ohne
manuellen Eingriff nur in Abhängigkeit von den Transitionsbedingungen,
während im Tippbetrieb der Übergang auf einen Folgeschritt nur
durchgeführt wird, wenn zusätzlich eine Tipptaste betätigt wird. Durch
dieses Anhalten nach jedem Schritt ist es möglich, den Ablauf quasi in
Zeitlupe zu beobachten.
Die Steuerbefehle der Schrittketten werden von nachgeschalteten Aktions
bausteinen ausgeführt. Die Schnittstellen für diesen Signalaustausch
werden durch Schrittmerker gebildet.
Im Handbetrieb können die Aktionen auch abweichend von der durch die
Schrittketten vorgegebenen Ablauffolge ausgelöst werden. Von den
Schritten einer Schrittkette oder von einem Handtableau ausgelöste
Steuersignale werden von den Aktionsbausteinen nur dann ausgeführt,
wenn die programmierten Verriegelungsbedingungen erfüllt und weitere
Betriebsfreigaben (z. B. Automatikbetrieb) vorhanden sind.
Die von den Aktionsbausteinen ausgelösten Aktionen werden von Akto
ren, z. B. Ventile, Motorschütze, Steller, usw., ausgeführt und von Sen
soren (Endschalter, Lichtschranken, Näherungsinitiatoren) bei Beendi
gung zur Überwachung erfaßt und als Eingangssignale an Schrittketten
zurückgemeldet. Ein Aktionsfehler, der durch eine fehlende Transitions
bedingung festgestellt wird, kann auf ein fehlendes Verriegelungssignal
oder auf einen Fehler hinter dem Aktionsbaustein zurückzuführen sein.
Das Zusammenspiel einer Steuerung mit einem untergeordneten System,
z. B. einem Schrauber oder Roboter, oder mit einer anderen
Steuerungseinheit, erfolgt nach dem gleichen Prinzip: Die Ausführung
eines von einer Schrittkette mittels eines Aktionsbausteins erzeugten
Steuerbefehls wird von der an gesteuerten Einrichtung geprüft und an
die Schrittkette zur Überwachung zurückgemeldet.
Unter den Schrittketten können auch Aktionsbausteine höherer Ordnung
sein, die sich z. B. auf Positionieren, Regeln usw. beziehen. Solche
Funktionsbausteine werden unter Beigabe von Parametern (Zielposition,
Geschwindigkeit, Sollwert usw.) mit einer Aktion beauftragt. Der beauf
tragte Funktionsbaustein meldet die Auftragsannahme an die Schrittkette
zurück.
Mit dieser Quittierung ist sichergestellt, daß der beauftragte
Funktionsbaustein den Auftrag verstanden hat und ausführt.
Der Steuerungsablauf ist von Betriebsbedingungen (Schutzgitter,
Betriebsart, Start, Werkstückzu- und -abtransport usw.) abhängig.
Vorzugsweise sind die Schrittketten so ausgebildet, daß nicht nur die
gesteuerten Aktionen sondern auch die Betriebsbedingungen
(Prozeßvoraussetzungen) überwacht werden.
Die Überwachung der Prozeßvoraussetzungen und des
Steuerungsprozesses erfolgt mit Hilfe der Transitionsverknüpfungen. Ein
Fehler liegt dann vor, wenn eine Schrittkette aufgrund fehlender
Transitionsbedingungen angehalten wird und nicht auf den Folgeschritt
übergehen kann. Die Verknüpfungsbedingungen der Transitionen und
Aktionen sind so gestaltet, daß sie alle Steuerungs- und
Regelungsaufgaben bewältigen können. Vorzugsweise werden
kombinatorische Bitverarbeitungen (UND, ODER, NEGATION,
Vergleichsfunktionen) durchgeführt. Es kann auch sinnvoll sein, einer
Schrittkette oder einem Aktionsbaustein einen Verknüpfungsbaustein
vorzuschalten.
Bei diesem bekannten Verfahren wird an Stelle von Signallampen der
Bildschirm mit alphanumerischen Anzeigen für die Statusanzeige
eingesetzt. Auch herkömmliche Bedienelemente können auf einem
Sichtgerät dargestellt werden. Damit ist aber der oben erwähnte Nachteil
verbunden, daß ein Bedientableau nur in Ausschnitten dargestellt
werden kann, wodurch die Feststellung einer Fehlerquelle langwierig
bzw. zeitraubend wird. Es ist daher umständlich, den zur Fortsetzung
des automatischen Betriebs notwendigen Zustand einer Anlage
wiederherzustellen.
Hier setzt die Erfindung ein. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde,
ein Verfahren zu entwickeln, mit dem bei einem Stillstand eines
automatischen, schrittweise ablaufenden technischen Prozesses von einer
den Prozeß steuernden bzw. regelnden Einrichtung der Betriebszustand
erfaßt und Informationen über diesen Betriebszustand erzeugt werden,
die auf einem Bildschirm in einer Form angezeigt werden, die eine
schnelle Erkennung des Betriebszustands ermöglichen und einfache und
klare, leicht verständliche Anweisungen über die für die
Wiederinbetriebnahme notwendigen Maßnahmen oder die Auffindung von
die Wiederinbetriebnahme verhindernden Zuständen der den Prozeß
ausführenden Anlage beinhalten.
Das Problem wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen
Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Stillstand an
einem beliebigen Schritt einer Schrittkette des Prozesses, der nicht be
züglich einer vorgegebenen Laufzeit überwacht wird, auf einem Display
ein Hinweis auf eine manuell mittels eines Tableaus einzuleitende Fehler
diagnose zur Erkennung der Ursache des Stillstands und ein Kommentar
für die damit in Zusammenhang stehenden Maßnahmen angezeigt wird,
und daß bei einem Stillstand des Prozesses, der auf Überschreitung
einer für einen Schritt vorgegebenen Laufzeit beruht, in gleicher Weise
wie bei einer manuell über das Tableau eingeleiteten Fehlerdiagnose auf
dem Display eine Meldung erzeugt wird, die die fehlende bzw. fehlenden
Transitionsbedingungen und Informationen über die Herstellung oder das
Auffinden der Ursachen für die fehlende bzw. fehlenden Transitionsbe
dingungen enthält.
Bei einem Stillstand des Prozesses erkennt die Bedienungsperson am
Bildschirm die Ursache des Stillstands. Ist die Ursache keine Störung
sondern die z. B. von Hand auszuführende Einstellung eines Organs, z. B.
eines Schutzgitters in einer bestimmten Lage, dann wird die
Einstellung des Organs auf dem Bildschirm angezeigt. Die
Bedienungsperson kann daraufhin die Einstellung des Organs vornehmen
oder veranlassen, daß das Organ seine für die Ausführung oder
Fortführung des Prozesses notwendige Einstellung hält. Wird der Prozeß
wegen einer oder mehreren fehlenden Transitionsbedingungen eines
Schritts in einer Schrittkette angehalten, dann wird auf dem Bildschirm
die jeweils fehlende Transitionsbedingung angezeigt und zugleich
angegeben, welche Maßnahmen zur Erfüllung der Transitionsbedingungen
vorgenommen werden müssen, d. h. es wird mit entsprechenden
Hinweisen die Handtaste angegeben, die betätigt werden muß, damit ein
Aktor anspricht, durch dessen Ansprechen die fehlende Bedingung des
Schritts erzeugt wird. Die Bedienungsperson kann dann ohne weiteres
die Handtaste betätigen. Wird hierdurch die Aktion bewirkt, d. h. die
für den Fortgang des Prozesses notwendige Transitionsbedingung der
Schrittkette erzeugt, dann wird ein Hinweis auf die fehlende Bedingung
mit einem entsprechenden Klartext angezeigt. Wird die Aktion jedoch
nicht ausgeführt, zeigt der Bildschirm des gestörten Aktors mit
Einzelheiten über den Ort und die Lage von Zufuhrleitungen zum Aktor
an. Es kann dann in der technischen Anlage die Verkabelung bis zum
Aktor und der Aktor selbst überprüft werden. Auf diese Weise läßt sich
systematisch und damit zeitsparend der Fehler in der Leitungsführung
oder im Aktor selbst feststellen.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren werden jede Unterbrechung des
Prozesses und der Grund für den Stillstand automatisch erfaßt und
angezeigt. Weiterhin werden die fehlerhaften Elemente und die
erforderlichen Maßnahmen zur Fehlerbeseitigung in der richtigen
Reihenfolge angezeigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedem Schritt einer
Schrittkette ein Schrittkommentar zugeordnet, der den aktuellen Zustand
des Schritts, die Transitionsverknüpfungen und die vom Schritt
auszuführenden Aktionen angibt, wobei der Kommentar bei einer
fehlenden Transitionsverknüpfung und/oder Abruf aus einem Speicher
auf dem Bildschirm angezeigt wird. Anhand des Kommentars ist das
Bedienungspersonal in der Lage, den Fehler festzustellen bzw.
Handlungen auszuführen, die den Fehler eingrenzen, wodurch eine
systematische Suche nach dem Fehler möglich ist. Mit diesem Verfahren
läßt sich der Zeitaufwand für die Lokalisierung eines Fehlers reduzie
ren. Bei einem Stillstand aufgrund einer oder mehrerer Transitionsbe
dingungen wird insbesondere eine Meldung mit einem angeordneten
Kommentar an eine zentrale Überwachungsstellung gesendet.
Die kleinste Einheit in den Schrittketten ist der Schritt. Jedem Schritt
ist vorzugsweise ein Kommentar zugeordnet, der ebenso wie die Aktionen
und Transitionen Bestandteil des Anwenderprogramms ist.
Der Kommentar beschreibt insbesondere den aktuellen Zustand einer
Schrittkette, welche Aktionen der Schritt ausführt und welche
Bedingungen mit der Transition geprüft werden. Ein aktiver gesetzter
Schritt kann den Kommentar auf dein Bildschirm oder Display zur
Anzeige bringen und/oder an eine Leitebene übertragen.
Mit Hilfe dieser Anzeige wird der Anlagenführer über den
Anlagenzustand informiert, er kann aber auch mit Hilfe dieses Textes zu
einer Handlung aufgefordert werden, die wiederum von der Kette
überwacht wird.
Die Beendigung eines Schritts d. h. die Transition auf einen Folgeschritt
ist von der Bearbeitungsfreigabe, Wartezeitfreigabe und der eigentlichen
Transitionsverknüpfung abhängig. Die Schrittkettenanzeige auf dem Dis
play bzw. Bildschirm besteht aus mehreren in einer Reihe angeordneten
Feldern, in denen die Nummer (Name) der Kette, der gesetzte Schritt,
die aktuelle Betriebsart, die noch verbleibende Überwachungszeit und in
Abhängigkeit von bestimmten Kriterien auch der Schrittkommentar ange
zeigt werden.
Die vorstehend erwähnte Betriebsart entspricht der
Bearbeitungsfreigabe, die im folgenden näher erläutert wird. Wird bei
einer Schrittkette der sogenannte Tippbetrieb vorgewählt oder geht eine
Simultankette in einen Simultanschritt über, so wird die Bearbeitung der
Transition gesperrt. Bei einem Simultanschritt wird die Sperre durch
eine Schrittaktion einer anderen Kette aufgehoben, im Tippbetrieb muß
der Bediener eine Tipptaste betätigen. Der gesperrte Zustand wird
vorzugsweise gemeinsam mit den anderen Betriebszuständen der
Schrittkette angezeigt.
Weiterhin wird im gesperrten Zustand angezeigt, ob die Sperre
automatisch, also von einer anderen Schrittkette, oder vom Bediener
durch Betätigen der Tipptaste aufgehoben werden kann.
Jeder Schritt kann auch mit einer Überwachungszeit parametriert
werden. Nach Ablauf dieser Zeit, vom Eintritt in den Schritt gerechnet,
wird die Diagnose aktiv.
In besonderen Fällen kann es aus technologischen Gründen notwendig
sein, daß eine Aktion erst nach einer Wartezeit, die sich an eine
vorangegangene Aktion anschließt, ausgeführt werden darf. Eine
Wartezeit wird erzeugt, indem ein eingefügter Schritt als Warteschritt
gekennzeichnet wird. Hierbei wird die Überwachungszeit auch als
Verzögerungszeit verwendet, indem die Transition erst nach Ablauf der
Zeit bearbeitet werden kann. Solange die Wartezeit läuft, wird durch
Anzeige der Restzeit erkennbar, daß die Transition noch nicht bearbeitet
wird.
Ist eine Kette zur Bearbeitung freigegeben und ist keine Wartezeit
angewiesen oder diese abgelaufen, dann werden von der
Transitionsverknüpfung des gesetzten Schritts die
Fortschaltbedingungen geprüft. Sind die Bedingungen erfüllt, so wird
der Schritt fortgeschaltet (Transition). Ein Schritt ohne
Transitionsverknüpfung wird bedingungslos weitergeschaltet. Wird eine
Transition aufgrund einer fehlenden Bedingung nicht ausgeführt, so
kann ein Fehler vorliegen. Die Transitionsverknüpfung ist einerseits für
die Fortschaltung und andererseits für die Fehlererkennung
verantwortlich. Ist ein Schritt mit einer Überwachungszeit bzw.
Wartezeit parametriert und ist diese Zeit abgelaufen, so wird automatisch
eine Fehlerbearbeitung vorgenommen. Erfolgt danach keine Transition, so
wird ein Fehlermerker gesetzt, mit dem wiederum Steuerungsvorgänge
ausgelöst werden können. Weiterhin werden alle Eingänge der
Transitionsverknüpfung, deren Signalzustand die Transition verhindert,
entsprechend der kombinatorischen Verarbeitung gekennzeichnet.
Gemäß diesem Verfahren werden bei einer ODER-Funktion wenn auch nur
eine Bedingung erfüllt ist, alle weiteren Bedingungen unabhängig vom
Signalzustand nicht als fehlerhaft erkannt. Zusammen mit der aktuellen
Uhrzeit wird die komplette Verknüpfung mit Kennzeichnung der
fehlenden Eingänge zur Rückdarstellung auf einem Anzeigegerät in einen
Fehlerspeicher eingetragen. Mit der nächsten Transition wird durch
Eintragung der aktuellen Uhrzeit der Fehler abgemeldet und der
Fehlermerker wird rückgesetzt. Die Fehlerbearbeitung einer Kette kann
auch manuell ausgelöst werden, wobei jedoch im Fall einer
Fehlermeldung der Fehlermerker nicht gesetzt wird.
Die Schrittkette kann nicht nur Fehlermeldungen erzeugen, sie ist auch
in der Lage, durch Übertragung der Schrittkommentare Informationen an
externe Einrichtungen zu schicken. Der Schrittkommentar kann eine
codierte Meldung enthalten, die vom Empfänger entschlüsselt und
verarbeitet wird, oder auch als Klartext angezeigt werden.
Auf diese Weise kann eine Leitstation über Betriebszustände,
Produktionsdaten und sonstige für die Anlagenüberwachung
erforderlichen Daten informiert werden. Mit der Klartextausgabe ist es u. a.
möglich, einen Instandhalter von einer Leitzentrale her zu rufen (z. B.
mit der Textanzeige "Elektrodenwechsel in Station X notwendig"). Bei
quittierungspflichtigen Meldungen sendet die empfangende Stelle ein
Signal zurück, das von der Transitionsverknüpfung geprüft wird.
Ein Schritt löst dann eine solche Meldung aus, wenn er durch Angabe
einer Empfangsadresse dazu angewiesen wurde und wenn die
Bearbeitung der Transitionsverknüpfung keine Fortschaltung bewirkt.
Ein nachgeschalteter Kommunikationsbaustein überträgt dann die Nummer
des sendenden Schrittes und den dazugehörigen Kommentar an den
Empfänger. Die Übertragung erfolgt auch bei mehrfacher Bearbeitung
der Transitionsverknüpfung nur einmal bis zur Ausführung der
Transition. Dann wird zusammen mit der alten Schrittnummer die
Abmeldung der alten Nachricht an den gleichen Empfänger übertragen.
Nach Fortschaltung können nachfolgende Schritte der gleichen Kette
Nachrichten absetzen.
Nach einer Transition werden noch weitere Schrittaktionen automatisch
durchgeführt. Die Bearbeitungsfreigabe wird aktualisiert, die
Überwachungs- bzw. Wartezeit wird gestartet und der Schrittmerker
wird auf die neue Schrittnummer eingestellt.
Ein Schritt kann auch arithmetische Operationen durchführen, Daten
transportieren (Schiebe-, Füllregister), Zählen usw., wenn er eine
entsprechende Anweisung dazu erhalten hat. Das Steuern, Überwachen
und Anzeigen mit Schrittketten ist zykluszeitsparend, weil nur der
gesetzte Schritt einer Kette bearbeitet wird (wenn Freigabe vorhanden)
und die Schrittaktionen nur einmal je Schritt ausgeführt werden.
Die der Schrittkette nachgeschalteten Aktionsbausteine werden bei jedem
Zyklus bearbeitet, weil sie auch unabhängig vom Status der steuernden
Kette spontan reagieren müssen, wenn z. B. eine Handsteuerung
vorgenommen wird und/oder eine Verriegelungsbedingung sich ändert.
Der jeweilige Aktionsbaustein macht, ebenso wie die
Transitionsverknüpfung, eine kombinatorische Verarbeitung von
Eingangsgrößen. Eingangsgrößen sind von der Steuerung eingelesene
Signale (z. B. Sensoren) und Bausteinausgänge (z. B. Schritte). Als
Eingangsgröße kann auch das Vergleichsergebnis zweier Größen gelten
(bit- oder Wortverarbeitung).
So wie die Schrittkette in ihrer Struktur vom Steuerungssystem bzw.
Automatisierungsgerät vorgegeben ist, so ist auch die Struktur der
Transitionsverknüpfung und des Aktionsbausteins vorgegeben.
Steuerungsablauf, Verriegelungs- und Überwachungsfunktionen werden
durch Parametrierung der vorgegebenen Bausteine festgelegt. Die
kombinatorische Verarbeitung der Eingangssignale erfolgt bei allen
Bausteinen nach dem gleichen Schema und ist so universell verwendbar,
daß nur in sehr seltenen Fällen eine Vorverknüpfung erforderlich ist.
Die Verknüpfung besteht aus einer variablen Anzahl von
Eingangsgliedern, die eine variable Anzahl von Eingangssignalen
verknüpfen kann. Die Funktion (UND/ODER) der Eingangsglieder und
deren kombinatorische Verknüpfung ist einheitlich festgelegt. Die
Eingangsglieder werden entsprechend ihrer Funktion mit
Kennbuchstaben gekennzeichnet.
Bei Aktionsbausteinen der vorstehend beschriebenen Art wird ebenso
wie Schrittketten zweckmäßigerweise manuell eine Fehlerdiagnose
ausgelöst. Wird nach Bearbeitung eines Aktionsbausteins dessen Ausgang
nicht gesetzt, dann wird, bevor er rückgesetzt wird, die
Fehlerbearbeitung in gleicher Weise wie bei der Transitionsverknüpfung
vorgenommen. Mit der sofortigen Bearbeitung ist sichergestellt, daß kein
Eingangssignal einen anderen Zustand haben kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bei einem
festgestellten Fehler geprüft, ob nur eine Eingangsbedingung oder meh
rere Eingangsbedingungen fehlen. Ist der Fehler auf mehrere fehlende
Bedingungen zurückzuführen, so wird angezeigt, wie diese miteinander
verknüpft sind. Fehlende UND-Bedingungen müssen, wenn auch in belie
biger Reihenfolge, alle gesucht werden. Bei fehlenden ODER-Bedingungen
kann ausgewählt werden, welche davon zur Beseitigung des Fehlers ge
sucht werden soll.
Bei jeder fehlenden Bedingung wird geprüft und angezeigt, ob sie
durch Betätigung einer Handtaste herstellbar ist.
Wenn eine fehlende Bedingung durch Betätigung eines Aktors im
Handbetrieb ausgelöst werden kann, wird nach der Aktivierung des
Aktionsbausteins geprüft, ob ein entsprechender Sensor das Ende der
Aktion anzeigt. Ist dies nicht der Fall, wird angezeigt, daß eine
Verriegelungsdiagnose manuell ausgelöst werden kann.
Insbesondere werden den Steuersignalen, die an Bausteinausgängen und
Steuerungseingängen auftreten, symbolische Namen mit Kommentaren
zugeordnet, die in einem separaten Kommentarfeld enthalten sind. Dieses
Kommentarfeld weist Angaben über die Leitungsführung bzw. den
Installationsweg von bzw. bis zum jeweiligen Aktor oder Sensor auf.
Anhand einer solchen Dokumentation kann eine gegebenenfalls
erforderliche Verfolgung bzw. Überprüfung von Leitungen zum Zwecke
der Feststellung von Kurz- bzw. Erdschlüssen oder Unterbrechungen
bis zum angeschlossenen Bauteil durchgeführt werden, wobei z. B.
Busfehler, Drahtbruch, Ausfall der Stromversorgung, usw. relativ einfach
geortet werden können.
Vorzugsweise sind der symbolische Name und der Kommentar für einen
Aktionsbaustein und den angeschlossenen Aktor identisch.
Jedes Signal erhält vorzugsweise ergänzend zu dem Kommentar noch
einen Zuordnungsvermerk, der für die Fehlersuche bzw. -beseitigung
verwendet wird. Beim Erstellen des Anwenderprogramms wird
automatisch der Vermerk "Eingang" oder "Ausgang" oder "B-Feld x, y"
(Handtableau) eingetragen. Wird bei der Transitions- oder
Aktionsdiagnose ein Signal als fehlerhaft ausgewiesen, so erfährt der
Instandhalter, ob er den Fehler mit Hilfe des Installtationskommentars in
der Peripherie suchen muß (Eingang) oder ob der Fehler im
vorgeschalteten Baustein zu suchen ist (Ausgang) oder ob er besser,
wie zuvor erwähnt, das Handtableau für die weitere Fehlersuche bzw.
-beseitigung verwendet.
Ein Handtableau besteht aus mehreren Feldern, denen ein Antrieb als
kleinste Funktionseinheit einer Anlage zugeordnet ist. Ein Antrieb kann
aus einem oder mehreren Aktoren (Vorwärts-, Rückwärtsbewegung,
Schnellgang) bestehen.
In einem Bedienfeld werden alle zum Antrieb gehörenden Handtasten
(vor, zurück), Aktionsbausteine (Aktoren) und alle von den Aktoren
ausgelösten Signale dargestellt. Durch geeigneten Aufbau und Beschrif
tung (Kommentar) und die Zustandsanzeige kann der Bediener die ein
wandfreie Funktion bzw. Störungen eines Antriebs erkennen. In einem
Anzeigefeld können auch Signale angezeigt werden, die von den Handtasten
(bzw. Aktoren) nicht beeinflußt werden können. Eine entsprechende
Kennzeichnung ist deshalb zweckmäßig. Jedes Signal kann zwar in meh
reren Feldern angezeigt werden, aber nur einem Feld bzw. Antrieb zu
geordnet sein. Die Anzeigefelder bzw. zugeordneten Antriebe werden
numeriert. Den zugeordneten Signalen wird dem Zuordnungsvermerk
die Feldnummer beigefügt. Wird eine aufgrund eines Handtastenbefehls
ausgelöste Aktion nicht korrekt ausgeführt bzw. erfolgt keine korrekte
Rückmeldung aller beteiligten Sensoren, so liegt ein Fehler in der Peri
pherie vor, der mit Hilfe der Signalkommentare der Aus- und Eingänge
gefunden werden kann. Verweigert ein Aktionsbaustein ein Handtasten
befehl, so fehlt diesem eine oder mehrere Eingangsbedingungen. Bei ent
sprechender Anweisung wird nach Betätigung einer Handtaste der ange
wiesene Aktionsbaustein diagnostiziert.
Wird ein Signal mit einem solchen Zuordnungsverhältnis als fehlerhaft
erkannt, so wird das zugeordnete Feld im Handtableau angezeigt bzw.
gekennzeichnet. Weiterhin wird der Sollzustand des fehlerhaften Signals
angezeigt, damit der Bediener weiß, auf welche Position er den Antrieb
stellen soll.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich
weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Grundstruktur einer Takt- oder
Ablaufsteuerung;
Fig. 2 ein Diagramm eines Schritts einer Schrittkette;
Fig. 3 eine Verknüpfung einer Transition oder Aktion einer
Ablaufsteuerung;
Fig. 4 ein Übersichtschaltbild einer Ablaufsteuerung;
Fig. 5a-g ein auf einem Bildschirm dargestelltes Format mit Informa
tionen über einen Schritt einer Schrittkette;
Fig. 6 ein Handtableau einer Ablaufsteuerung;
Fig. 7 ein Flußdiagramm mit Verfahrensschritten bei einer Fehler
feststellung und Lokalisierung bzw. Beseitigung;
Fig. 8a ein Format einer Störungsanzeige;
Fig. 8b ein Format einer anderen Störungsanzeige;
Fig. 8c einen Verknüpfungsbaustein schematisch;
Fig. 9 ein Greifer schematisch und
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm für eine vom Greifer gem. Fig. 9 ge
steuerten Vorgang.
Eine in Fig. 1 gezeigte Ablaufsteuerung 1 enthält Schrittketten 2,
Handtasten in einem unten noch näher beschriebenen Handtableau 3,
Aktionsbausteine 4, gegebenenfalls Aktionsbausteine 5 höherer Ordnung
und gegebenenfalls Vorverknüpfungsbausteine 6. Diese Bausteine können
zu einer speicherprogrammierbaren Steuerung gehören. Die
Aktionsbausteine 4 geben Signale an Aktoren 8 aus, die sich in einer
technischen Anlage befinden, mit der ein Prozeß ausgeführt wird. Die
Aktoren 8 bzw. von diesen betätigte Organe des Prozesses wirken auf
Sensoren 9 ein, von denen auch andere zur Überwachung physikalischer
Größen des Prozesses wie Druck, Temperatur, Strom, Spannung usw.
vorgesehen sein können. Die Sensoren 9 können auch
Prozeßvoraussetzungen 13 erfassen. Jedes Eingangssignal ist entweder
eine Reaktion auf einen Befehl (Ausgang) derselben Steuerung, oder es
wird hier generell den Prozeßvoraussetzungen zugeordnet. Die Sensoren
9, unter denen auch Schalter zu verstehen sind, sind mit der
Ablaufsteuerung 1 verbunden und wirken über, unter Umständen auch
über Vorverknüpfungen 6, auf die Transitionsverknüpfungen der
Schrittketten und die Verriegelungsverknüpfung der Aktionsbausteine
ein.
Die Schrittketten 2 können bedarfsweise auf Aktionsbausteine 5 höherer
Ordnung einwirken, indem sie ihnen Aufträge erteilen. Die
Aktionsbausteine 5 höherer Ordnung geben Auftragsquittierungen an die
Schrittketten 2 zurück.
In Fig. 2 ist ein Schritt 10 mit zugehöriger Transition 11 einer Schritt
kette in Flußdiagrammform dargestellt. Diesem Schritt 10 ist ein Kom
mentar 7 zugeordnet, der im Klartext die Funktion bzw. Wirkung des
Schritts angibt. Der Schrittkommentar kann auf einem Display, z. B. Mo
nitor, angezeigt und zu einer Leitebene übertragen werden, die eben
falls ein Display zur Anzeige hat.
Aufgrund der vorgegebenen Struktur führt ein Schritt selbsttätig
bestimmte Aktionen aus. Hierzu gehört die Aktualisierung der
Statusanzeige, die Abmeldung eines vom Vorgängerschritt gegebenenfalls
gemeldeten Fehlers, die Fehlermeldung, falls eine Überwachungszeit
abgelaufen ist, usw. Darüber hinaus können aufgrund einer Anweisung
im Anwenderprogramm arithmetische Funktionen ausgeführt werden und
es ist eine Bausteinbeauftragung eines Aktionsbausteins höherer
Ordnung möglich, der eine Quittierung erzeugen kann. Der Schritt 10
kann mit Hilfe des Schrittmerkers über nicht dargestellte
Aktionsbausteine weitere Aktionen auslösen, deren Durchführung von
der Transitionsverknüpfung geprüft wird. Die Transition 11 findet statt,
wenn die Bearbeitung freigegeben ist und wenn bei einer
entsprechenden Anweisung die Wartezeit abgelaufen ist und wenn die
von der Transitionsverknüpfung geprüften Bedingungen erfüllt sind.
In Fig. 3 ist eine standardisierte Signalverknüpfung 12 für Transitionen
und Aktionen dargestellt. Sie besteht aus mehreren UND- und ODER-
Gliedern, die eine Reihe von Eingangssignalen verarbeiten. Die Anord
nung dieser Funktionsglieder und deren Verknüpfung durch nachge
schaltete Funktionsglieder ist vom System vorgegeben. Das Verknüp
fungsergebnis bewirkt eine Transition bzw. die Ansteuerung eines Ak
tors. Bei dem gezeigten Funktionsbaustein 12 sind die Zahl der Ein
gangsglieder und deren Eingänge und damit auch die Verknüpfungstiefe
variabel. Mit diesem Standardbaustein können sowohl einfache UND- und
ODER-Funktionen als auch umfangreiche kombinatorische Verknüpfungen
realisiert werden.
Die Eingangsglieder werden entsprechend der nachgeschalteten
Verknüpfung mit Buchstaben gekennzeichnet, und, sofern sie sich
wiederholen, mit einer laufenden Zählnummer versehen. Der Baustein
besteht aus mindestens einem Eingangsglied, beginnend mit "UO.0" oder
"S". Die nachfolgenden Glieder können nur angelegt werden, wenn das
vorhergehende vorhanden ist. Ein Eingangsglied gilt als vorhanden,
wenn es ein oder mehrere Eingangssignale verknüpft. Mit Hilfe der
Buchstabenkennzeichnung ist es möglich, den Baustein tabellarisch, d. h.
ohne Grafik, darzustellen.
Die Kennbuchstaben bedeuten:
UO.0 bis UO.n - UND vor ODER,
S - Schrittansteuerung (ODER),
A - Automatikfreigaben (UND),
H - Handtasten & Freigaben (UND), (S, A und H = Steuerlogik)
VU - Verriegelungs-UND,
VO - Verriegelungs-ODER,
VUO.0 - VUO.n - Verriegelungs- UND vor ODER.
S - Schrittansteuerung (ODER),
A - Automatikfreigaben (UND),
H - Handtasten & Freigaben (UND), (S, A und H = Steuerlogik)
VU - Verriegelungs-UND,
VO - Verriegelungs-ODER,
VUO.0 - VUO.n - Verriegelungs- UND vor ODER.
Der Funktionsbaustein 12 ist vorzugsweise für folgende Anwendungen
konzipiert:
Bei einem Aktionsbaustein werden mit S, A und H steuerbefehle verar beitet, die jedoch nur ausgeführt werden, wenn die von VU, VO und VUO.0 bis VUO.n geprüften Verriegelungsbedingungen erfüllt sind. Hat ein Aktor kein Speicherverhalten, so kann mit UO.0 bis UO.n eine Selbsthalte-(Speicher-)schaltung realisiert werden. Fig. 8c zeigt einen typischen Aktionsbaustein. Als Transitionsverknüpfung genügt in der Regel die Verwendung von UO.0 (UND).
Bei einem Aktionsbaustein werden mit S, A und H steuerbefehle verar beitet, die jedoch nur ausgeführt werden, wenn die von VU, VO und VUO.0 bis VUO.n geprüften Verriegelungsbedingungen erfüllt sind. Hat ein Aktor kein Speicherverhalten, so kann mit UO.0 bis UO.n eine Selbsthalte-(Speicher-)schaltung realisiert werden. Fig. 8c zeigt einen typischen Aktionsbaustein. Als Transitionsverknüpfung genügt in der Regel die Verwendung von UO.0 (UND).
Die Fig. 4 zeigt schematisch Schrittketten 14, deren Status jeweils in
Speicher 17 eingegeben wird. Die Inhalte dieser Speicher 17 können auf
einem Display 18 angezeigt werden. Eine bestimmte Schrittkette 14 bzw.
deren Speicherinhalt 17 kann dem Display 18 fest zugeordnet sein. (Es
können auch mehrere Ketten entsprechenden Anzeigefeldern eines Sicht
geräts zugeordnet sein.) Ketten, die nicht auf diese Weise selbsttätig
angezeigt werden, können mittels des Bedienfeldes 16 zur Anzeige (und
auch Bedienung) aufgerufen werden.
Weiterhin ist ein Fehlerspeicher 19 vorhanden, in den im Fehlerfalle An
gaben über den Schritt innerhalb der Schrittkette eingegeben werden,
die vom Fehler betroffen sind. Es handelt sich dabei um die fehlende
Transitionsbedingung. Die Schrittketten 14 lösen z. B. die Aktionen 20
aus. Im Fehlerfall übertragen die Aktionen 20 auch entsprechende In
formationen in den Fehlerspeicher 19. Von den Schrittketten 14 gelangen
auch Informationen in Meldepuffer 23, von denen aus sie zu Leitständen
25 übertragen werden.
Die Fig. 5a bis 5g zeigen, wie der Kettenstatus 17 auf dem Display 18
(oder einem Sichtgerät) alphanumerisch dargestellt wird. Die Schrittkette
bringt erfindungsgemäß alle für den Betreuer der gesteuerten Anlage
wichtigen Informationen zur Anzeige, während zur Vermeidung von Irri
tationen unwichtige Betriebszustände verborgen bleiben. Angezeigt wird
der Grund für einen Stillstand. Eine Aufforderung zu einem Eingriff
wird durch inverse (oder farbige) Schreibweise eindeutig signalisiert.
Das Anzeigeformat ist in Felder angeteilt, in denen folgende Informatio
nen von der Schrittkette übermittelt werden:
Feld 26 gibt die Nummer der angezeigten Schrittkette und Feld 27 den jeweils gesetzten Schritt an. (Kette K11 entspricht dem Anwendungsbei spiel Fig. 9). Feld 28 signalisiert die Betriebsart, die die Transition be einflußt. Zeigt dieses Feld nichts an, so ist die Bearbeitung und damit der automatische Ablauf der Schrittkette freigegeben. Ein Eintrag zeigt an, mit welcher Bedingung die gerade bestehende Sperre aufgehoben werden kann. Das invers geschriebene "Tippen" fordert dazu auf, die Tipptaste zu betätigen oder die Betriebsart zu ändern. Hierfür stehen auf dem Bedienfeld die Tasten "Tippen", "Tippbetrieb Aus" und "Tippbetrieb Ein" zur Verfügung. Bei jedem Drücken der Tipptaste wird einmalig die Transitionsbearbeitung unter den gleichen Bedingungen wie im Automatikbetrieb durchgeführt.
Feld 26 gibt die Nummer der angezeigten Schrittkette und Feld 27 den jeweils gesetzten Schritt an. (Kette K11 entspricht dem Anwendungsbei spiel Fig. 9). Feld 28 signalisiert die Betriebsart, die die Transition be einflußt. Zeigt dieses Feld nichts an, so ist die Bearbeitung und damit der automatische Ablauf der Schrittkette freigegeben. Ein Eintrag zeigt an, mit welcher Bedingung die gerade bestehende Sperre aufgehoben werden kann. Das invers geschriebene "Tippen" fordert dazu auf, die Tipptaste zu betätigen oder die Betriebsart zu ändern. Hierfür stehen auf dem Bedienfeld die Tasten "Tippen", "Tippbetrieb Aus" und "Tippbetrieb Ein" zur Verfügung. Bei jedem Drücken der Tipptaste wird einmalig die Transitionsbearbeitung unter den gleichen Bedingungen wie im Automatikbetrieb durchgeführt.
Die Anzeige "Simult" in Fig. 5g bedeutet, daß es sich hier um eine Si
multankette handelt, die auf einen Anstoß von einer anderen Kette bzw.
einem anderen Schritt wartet. Ein manueller Eingriff ist nicht erforder
lich (deshalb normale Schrift). Nach einem Anstoß von einer anderen
Schrittkette (Simultanverzweigung) geht die angezeigte Kette wieder in
die Betriebsart, die sie vor dem Simultanschritt hatte, bis sie erneut in
einen Simultanschritt übergeht. Feld 29 zeigt an, wie lange der ange
zeigte Schritt noch wartet bis er die Diagnose durchführt. Keine Anzeige
bedeutet, daß der gerade gesetzte Schritt keine Laufzeitüberwachung
und damit keine automatische Diagnose durchführt (Fig. 5d bis 5g). In
Fig. 5b ist dargestellt, daß die Zeit abgelaufen ist (0 sek.) und die
Transitionsbearbeitung auf das Tippen wartet. Fig. 5c zeigt, daß vor der
angegebenen Zeit eine Störungsmeldung in den Fehlerspeicher 19 einge
tragen wurde. Die inverse Schreibweise fordert dazu auf, mit Hilfe des
Diagnoseverfahrens von der Schrittkette ermittelten Fehler zu beseiti
gen. Das Feld 30 ist für den Schrittkommentar reserviert, mit dem die
Funktion des zugeordneten Schritts (Aktionen, Transitionsbedingung)
beschrieben wird. Ein Schritt kann mit dem Kommentar auch Steuerbe
fehle ausgeben. Eine solche Aufforderung zum Handeln wird aufgrund
einer Anweisung im Anwenderprogramm invers geschrieben.
In Fig. 5e wird gezeigt, wie auf diese Weise der Bediener zum Starten
der Anlage aufgefordert wird. Schritte, bei denen die Laufzeitüberwa
chung aktiv ist, unterdrücken die Kommentaranzeige und signalisieren
damit einen einwandfreien Betriebszustand. Schritte ohne Laufzeitüber
wachung zeigen ihren Kommentar an (Fig. 5d bis 5f). Damit ist sicherge
stellt, daß auf jeden Fall, entweder zeitverzögert oder sofort, ein Still
stand signalisiert wird. Im Tippbetrieb (Fig. 5b) wird der Schrittkom
mentar angezeigt, weil man bewußt bei der verzögerten Ablauffolge je
den Schritt beobachten will. Hat ein Schritt bereits eine Störmeldung
vorgenommen (Fig. 5c) oder verweilt eine Kette auf einem Simultanschritt
(Fig. 5g) so wird ebenso wie im Tippbetrieb der Kommentar angezeigt,
weil der automatische Ablauf der Kette unterbrochen ist. Durch eine
entsprechende Anweisung im Anwenderprogramm kann der Schrittkom
mentar auch uneingeschränkt zur Anzeige gebracht werden, was jedoch
nur in besonderen Fällen sinnvoll ist. Mit dem Vermerk "M3" im Kom
mentarfeld wird darauf hingewiesen, daß der Schrittkommentar an den
Leitstand übertragen wird, der an den Meldepuffer 23 angeschlossen ist.
In diesem Fall wird der Mann an der Anlage darüber informiert, daß
eine übergeordnete Stelle zum Handeln aufgefordert wird. Ist der Anla
genbediener z. B. aufgrund eines Installations- oder auch Projektie
rungsfehlers nicht imstande, die Anlage zum Laufen zu bringen, so kann
er mit der Diagnosetaste im Bedienfeld die Transitionsdiagnose auslösen.
Danach erfolgt die Fehlersuche in der gleichen Weise wie bei der auto
matisch ausgeführten Störmeldung.
Die Fig. 6 zeigt das auf einem Bildschirm dargestellte Handtableau 3 für
die Ablaufsteuerung. Das in Felder aufgeteilte Tableau kann sowohl mit
einem Bildschirm als auch mit herkömmlichen Anzeige- und Bedienele
menten zuzüglich einer alphanumerischen Anzeige für Störungshinweise
aufgebaut sein. Die hier beschriebene Variante bezieht sich auf einen
Bildschirm, dem zwei im Bedienfeld 16 angeordneten Handtasten zugeord
net sind, die auf das jeweils aktive bzw. angezeigte Feld einwirken.
Jedem Stellorgan bzw. jeder kleinsten Funktionseinheit (Antrieb, Ventil)
ist ein Feld, das mit einer laufenden Zählnummer 31, z. B. 15, 16, 17,
versehen ist, zugeordnet. Mit Cursor-Tasten (auf, ab) kann auf das vor
hergehende bzw. nachfolgende Feld umgeschaltet werden. Durch Eingabe
der Zählnummer kann auch direkt auf ein beliebiges Feld umgeschaltet
werden. Ein Feld kann aufgrund eines Fehlers automatisch aufgeschaltet
werden. Für diesen Fall ist jeweils eine Zeile 40 für die Anzeige des ge
störten Schritts oder des gestörten Aktionsbausteins vorgesehen.
Ebenso wird in dieser Zeile das fehlerhafte Signal des gestörten Bau
steins, aufgrund dessen Zuordnung das Bedienfeld aufgeschaltet wurde,
unter Kennzeichnung des Sollzustands eingeblendet (1 = inverse, 0 =
normale Schreibweise). Der angezeigte Sollzustand gibt an, welche Posi
tion der Antrieb gestellt werden soll. In Zeile 41 wird die Funktion der
Handtasten bzw. Aktoren angegeben, so ist in Fig. 6 beispielsweise an
gegeben, daß die "Hubvorrichtung Station 4" mit der linken Taste "Auf"
und mit der rechten Taste "Ab" gesteuert werden kann. Im Feld 42
werden alle zu einer Funktionseinheit gehörenden Signalzustände durch
normale oder inverse Schreibweise des Symbolnamens angezeigt. 4HT1V
und 4HT1R stellen die Handtasten dar; 4K1V, 4K1R, 4K1S, 4K1L sind die
Motorschütze und 4S1V, 4S1RV, 4S1VR und 4S1R die Positionsmeldungen
des Antriebs. Alle Signale können im Handbetrieb beeinflußt werden,
ausgenommen 4S1S, das deshalb mit einem * gekennzeichnet ist. 4S1S
meldet z. B. ein geschlossenes Schutzgitter und gehört zu den
Prozeßvoraussetzungen.
In Fig. 6 ist ein Zeiger (Pfeil) 43 dargestellt, der mit einer nicht darge
stellten Cursor-Taste (links, rechts) auf jede beliebige Signaladresse im
Feld 42 gestellt werden kann.
Mit einer nicht dargestellten Kommentar-Abruftaste kann der Kommentar
zu dem mit dem Cursor 43 ausgewählten Signal in ein Feld 44 geholt
bzw. auf diesem angezeigt werden. Dieser Kommentar beschreibt nicht
nur die Funktion des Aktors oder Sensors, sondern enthält auch alle
Installationsdaten bis zum angeschlossenen Gerät.
Befindet sich der Cursor 43 auf einem Aktor, so wird durch die Betäti
gung der zugeordneten Handtaste bzw. einer Fehlertaste beim zugeord
neten Aktionsbaustein die Fehlerbearbeitung ausgelöst, die in gleicher
Weise wie bei der Transitionsdiagnose in den Fehlerspeicher geschrieben
und angezeigt wird.
Wurde das Handtastenfeld aufgrund einer Störmeldung automatisch auf
geschaltet, so kann mit einer Taste "zurück" das Handtableau wieder
verlassen und auf den in der Zeile 40 angezeigten, gestörten Baustein
zurückgeschaltet werden.
In Fig. 7 sind im Flußdiagramm die Verfahrenschritte zur Fehlerfest
stellung und -diagnose dargestellt. Das Verfahren beginnt mit Vorgang
21, in dem überprüft wird, ob ein stehengebliebener Schritt mit einer
Zeitüberwachung ausgestattet ist. Schritte, die keine automatische Diag
nose durchführen, zeigen gemäß Vorgang 22 automatisch den Schritt
kommentar an und übertragen damit die Verantwortung für die Behe
bung des Stillstands an den Anlagenbediener. (Die Möglichkeit, den
Schrittkommentar an einen Leitstand zu übertragen, ist in Fig. 7 nicht
dargestellt.) Wenn der Anlagenbediener die mit dem Schrittkommentar
erteilte Anweisung durchgeführt hat oder wenn andere vom Schritt
erwartete Prozeßvoraussetzungen erfüllt sind, wird gemäß Vorgang 24
die Fehlerbearbeitung beendet und zwar aufgrund der erfolgten
Transition und der damit verbundenen Beendigung der
Kommentaranzeige. Kann der Anlagenbediener den Stillstand nicht
beheben oder den Grund für den Stillstand nicht erkennen, weil z. B.
ein Sensorsignal in der Steuerung nicht ankommt, dann löst er gemäß
Vorgang 33 mit einer Taste die Diagnose bei dem angezeigten Schritt
aus. Mit dem darauffolgenden Vorgang 45 beginnt die eigentliche
Fehlersuche.
Wird im Vorgang 21 festgestellt, daß der gesetzte Schritt überwacht
wird, dann folgt Vorgang 32, der die Laufzeit des Schrittes überprüft.
Ist die zulässige Schrittdauer noch nicht erreicht, so wird die Fehlerbe
arbeitung abgebrochen; ist sie jedoch überschritten, so wird die Tran
sitionsdiagnose ausgelöst und die Fehlersuche mit Vorgang 45 eingelei
tet. Vorgang 45 bringt die im Fehlerspeicher abgelegten fehlenden Tran
sitionsbedingungen einschließlich aller Informationen, die der Bediener
für die Prüfvorgänge 46 und 48 benötigt, auf dem Display zur Anzeige.
Stellt er im Vorgang 46 fest, daß nur eine Bedingung fehlt, so setzt er
die Fehlersuche mit Vorgang 47 fort. Fehlen mehrere Bedingungen, so
prüft er im anschließenden Vorgang 48 wie diese Signale miteinander
verknüpft sind. Bei einer UND-Verknüpfung kann er im anschließenden
Vorgang 49 willkürlich entscheiden, bei welchem fehlenden Eingangssignal
er ab Vorgang 47 die Fehlersuche beginnen will. Bei einer ODER-
Verknüpfung muß er sich im Vorgang 50 entscheiden, welche fehlende
Bedingung er suchen will. Mit einer Taste kann der Anlagenbediener im
Vorgang 49 oder 50 das fehlende Eingangssignal auswählen, das er ab
Vorgang 47 suchen will.
Im Vorgang 47 wird der Bediener mit Hilfe einer automatisch erzeugten
Anzeige informiert, ob ab Vorgang 52 das fehlerhafte Signal im Handbe
trieb korrigiert werden kann oder ob es im Vorgang 51 ausschließlich
mit Hilfe des Signalkommentars bis zur Quelle verfolgt werden muß. Der
angezeigte Kommentar enthält alle Informationen, die zum Auffinden des
Fehlers benötigt werden.
Diese Informationen beinhalten Angaben über Anschlußklemmen, den Ort
der Anschlußklemmen und die Leitungsverlegung vom Eingang des
Automatisierungsgeräts, der dem Signal zugeordnet ist, bis zur Quelle,
an der das Signal erzeugt wird. Diese Informationen setzen den
Betreiber der Anlage instand, die Fehlerquelle, z. B. den Kurzschluß
oder Leitungsbruch, im Leitungsverlauf zu orten.
Ist der Signalfehler gefunden und beseitigt worden, so geht Vorgang 51
in Vorgang 55 über, bei dem nach weiteren fehlenden Bedingungen ge
fragt wird.
Wenn die fehlende Bedingung durch eine Aktion, die durch Handtasten
betätigung angestoßen werden kann, erreichbar ist, dann wird ein ent
sprechendes Bedienfeld in einem auf den Vorgang 47 folgenden Vorgang
52 angezeigt. Der Betreiber der Anlage kann die identifizierte Handtaste
drücken, wodurch ein Aktionsbaustein angestoßen wird.
Mit der Statusanzeige aller zum Antrieb gehörenden Signale im
Handtableau, prüft der Bediener im Vorgang 53, ob die Aktion ausge
führt wird. Wenn das der Fall ist, prüft er in gleicher Weise im Vorgang
54, ob der angestoßende Aktor das bis dahin fehlende Sensorsignal er
zeugt. Ist die Reaktion auf die durch die Handtaste ausgelöste Aktion in
Ordnung, so wird mit Übergang auf Vorgang 55 nach weiteren Fehlern
gesucht. Ist die Reaktion nicht in Ordnung, so arbeitet entweder der
Motor nicht einwandfrei oder die Rückmeldung durch die Sensoren ist
fehlerhaft. Im Vorgang 56 wird der eingekreiste Fehler mit Hilfe der Sig
nalkommentare bis zum Aktor oder gegebenenfalls Sensor gesucht. Nach
Fehlerbeseitigung geht es mit Vorgang 55 weiter.
Stellt der Bediener im Vorgang 53 fest, daß der an gesteuerte Aktions
baustein die Aktion nicht ausführt, so löst er im anschließenden Vor
gang 57, bei diesem die Verriegelungsdiagnose aus. Die Verriegelungs
diagnose arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die Transitionsdiagnose.
Die fehlenden Eingangsbedingungen des überprüften Aktionsbausteins,
die die Aktion verhindern, werden im Fehlerspeicher registriert und im
nachfolgenden Vorgang 45 angezeigt. Die anschließende Fehlersuche bzw.
-behebung erfolgt nach dem gleichen Schema wie zuvor bei der Schritt
kette.
Ist in den Vorgängen 51, 54 oder 56 ein Signalfehler gefunden und kor
rigiert worden, so wird im nachfolgenden Vorgang 55 geprüft, ob noch
weitere Bedingungen fehlen. Hat der Schritt, der die Diagnose ausgelöst
hat, eine Transition durchgeführt, so wird der Bediener auf dem Display
über das Fehlerende informiert und die Fehlersuche damit beendet. An
sonsten geht es von Vorgang 55 in Vorgang 46 über zur Suche der
nächsten noch anstehenden Signalfehler.
Die Fig. 8 zeigt eine Störungsanzeige, die von einem Fehlerspeicher ab
gerufen wurde. In einer ersten Zeile 59 wird mit dem Hinweis auf eine
Störung eine Zählnummer 60, z. B. 3, die der zeitlichen Folge des Feh
lereintrags entspricht, und die Anzahl der Einträge 61, z. B. 5, sowie
die Uhrzeit des Beginns 62, z. B. 17.30 Uhr und des Endes 63, z. B.
17.41 Uhr, der Störung dargestellt. Der angezeigte Störungseintrag kann
protokolliert und danach automatisch oder manuell gelöscht werden.
In einer zweiten Zeile 64 wird der gestörte Schritt mit einem von gege
benenfalls mehreren fehlenden Eingangssignalen und weiteren Informa
tionen, die die Fehlerbehebung unterstützen, angezeigt.
In Spalte 65 wird die Bausteinadresse (Name), z. B. "Kette 7 S 5" (S =
Schritt) und in Spalte 66 der zugehörige Schrittkommentar, z. B.
"Spanner schließen", dargestellt. Weiterhin wird in einer Spalte 67 das
Eingangsglied, das z. B. die Bezeichnung E:UO.0 hat, mit dem fehlerhaf
ten Eingangssignal, z. B. 154 V1 in Spalte 68 dargestellt. (Mit Hilfe von
Cursortasten können nacheinander alle gestörten Eingangssignale
abgerufen werden.) Die Anzahl der fehlerhaften Eingangssignale wird in
einer Spalte 69 angezeigt. (Z.B. bedeutet 2 F, daß zwei Eingangssignale
fehlerhaft sind.) Der Sollzustand eines Eingangssignals wird mit
normaler bzw. inverser Schreibweise dargestellt. Ist das angezeigte
gestörte Signal einer Aktion im Handtableau zugeordnet, dann wird in
der Spalte 70 die entsprechende Bedienfeldnummer, z. B. B-Feld:13,
eingeblendet.
Unterhalb der Zeile 64 wird in einem Feld 71 der komplette Kommentar
des in Feld 68 angezeigten Signals dargestellt. In einem Feld 72 wird
der aktuelle Zustand des gestörten Signals ebenfalls durch inverse
Schreibweise für logisch "1" bzw. normale Schrift für logisch "0" ange
zeigt. Weiterhin werden der Signalkommentar im Feld 74, z. B. Spanner
ist geschlossen, und die Installationswege von der im Feld 73 darge
stellten Signalspeicheradresse z. B. 5E23, bis hin zum Aktor oder Sensor
einschließlich Ortsangaben eingeblendet. Beispielsweise wird in Fig. 8a
diese Angaben "Verteiler 14, E-Modul Typ 1, Adr. 13, Kl. 1, Station 1
rechts". Mit Hilfe dieser Anlagendokumentation kann der Fehler in der
Anlage eingekreist bzw. aufgespürt werden.
Steht im Feld 70 der Vermerk "Eingang", dann ist die Fehlersuche nur
mit Hilfe dieses automatisch eingeblendeten Signalkommentars möglich.
Der Fehler gilt als beseitigt, wenn der aktuelle Signalzustand (Feld 72)
dem Sollzustand (Feld 68) entspricht.
Ist jedoch das angezeigte gestörte Signal im Feld 70 als "Ausgang"
(Aktion, Vorverknüpfung) gekennzeichnet, so führt nach der Betätigung
einer Auslösetaste der vorgeschaltete Baustein die Fehlerbearbeitung
durch und es werden in gleicher Weise wie bei einem gestörten Schritt
die fehlenden Bedingungen angezeigt.
Ist das an gezeigte gestörte Signal, wie in Fig. 8 gezeigt, einem Bedien
feld zugeordnet und reicht der eingeblendete Signalkommentar für die
Fehlersuche nicht aus, so wird ebenfalls mit der Auslösetaste das zuge
ordnete Bedienfeld zur weiteren Fehlersuche zu geschaltet. Im Handbe
trieb wird, wie in Fig. 8 gezeigt, die Fehlersuche auf die dem gestörten
Signal zugeordnete Aktionsebene ausgeweitet. Wenn ein Fehler gefunden
und danach beseitigt ist, dann wird mit der Taste "Zurück" das Be
dienfeld weggeschaltet und der zuvor angezeigte gestörte Baustein wie
der weggeschaltet.
Die Fig. 8b zeigt die manuell ausgelöste Störmeldung eines Aktionsbau
steins bzw. einer Vorverknüpfung. Im Feld 75 wird der Baustein- bzw.
Aktorname und im Feld 76 der Kommentar angezeigt. Die Anzeige der ge
störten Eingangssignale, sowie die Fehlersuche und -beseitigung erfolgt
nach dem gleichen Schema wie in Fig. 8 beschrieben.
Die Fig. 8c zeigt den kompletten Aktionsbaustein aus Fig. Sb. Gemäß An
zeige in Fig. 8c fehlt zur Ansteuerung des Aktors 1Y4V (Spanner schlie
ßen) am Eingangsglied VU das Sensorsignal 1S3. Da nur ein Fehler ein
getragen ist, sind die Signalzustände der übrigen Bausteineingänge für
die Fehlersuche ohne Bedeutung.
In Fig. 9 ist schematisch ein Einleger 82 dargestellt, der Bauteile 83 von
einem Stapel ab holt und sie einzeln in eine Station 84 einer
Fertigungslinie einlegt.
Die vom Greifer (Hand) erfaßten Bauteile werden dabei von zwei weiteren
Antrieben längs der in Fig. 9 mit 86, 87, 88 bezeichneten linearen
Bahnabschnitte bewegt, von denen 86, 87 senkrecht verlaufen. Die zum
Einleger 82 gehörenden Aktoren und Sensoren werden im folgenden Be
dientableau dargestellt. Der Aufbau des Bedientableaus ist in Fig. 6 be
schrieben.
Der Einleger, der zur Station 1 einer Fertigungslinie gehört, wird von
der in Fig. 10 dargestellten Schrittkette gesteuert und überwacht. Sie
hat z. B. die Bezeichnung "Kette 11" und besteht aus zwölf Schritten,
die fortlaufend mit S0 bis S11 bezeichnet sind.
Die Funktion der Schritte und damit auch die Arbeitsweise des Einlegers
werden durch die Schrittkommentare in Fig. 10 beschrieben.
Die Schritte S0, S2, S7 sind Warteschritte ohne Zeitüberwachung, des
halb werden auf dem zugeordneten Display deren Schrittkommentare an
gezeigt. Vor längeren betriebsbedingten Pausen, in denen gegebenenfalls
Wartungsarbeiten durchgeführt werden, wird die Kette beim Schritt S0
angehalten. Nach solchen Eingriffen kommt es häufig vor, daß Antriebe
nicht mehr in ihrer Grundstellung, die dem Schritt S0 entsprechen, ste
hen. Deshalb wird nach einem Wiederanlauf, und, weil dies keine Nach
teile mit sich bringt, bei jedem Kettendurchlauf, von Schritt S1 geprüft,
ob die Grundstellung bei allen Antrieben noch vorhanden ist.
Bleibt die Kette aufgrund fehlender Bauteile bei Schritt S2 stehen, so
wird der Schrittkommentar nicht nur auf dem örtlichen Display ange
zeigt, sondern, entsprechend der Anweisung "M3", auch an die Leitstelle
M3 übertragen. Im Tippbetrieb wird zur Beobachtung des automatischen
Ablaufs der Kommentar jeden Schritts angezeigt.
Im folgenden wird ein Beispiel einer Störung beschrieben, die vom
Schritt S6 gemeldet wird. Es sei angenommen, daß beim Schritt 56 die
Überwachungszeit überschritten wird.
Dann wird auf dem Display folgendes angezeigt:
Hieraus geht hervor, daß der Einleger sich in seiner rückwärtigen
Position befindet (1S1R = "1") und daß noch eine zweite Bedingung
fehlt.
Nach Abruf des zweiten Fehlers mit Hilfe der Cursortaste würde das
Display folgendes anzeigen:
Die beiden fehlenden Signale 1S1R und 1S1V sind UND-Bedingungen des
selben Eingangsglieds E: UO.0 und verweisen beide auf das selbe Feld
im Handtableau "B-Feld: 4". Durch Umschalten auf Hand betrieb wird an
stelle des Signalkommentars der zugeordnete Handtableauausschnitt ge
zeigt, wobei sich auf dem Display folgendes ergibt:
Der Anlagenbediener versucht nun, mit der Handtaste 1HT1V die vom
Schritt S6 geforderte Bedingung 1S1V herbeizuführen und stellt dabei
an der Statusanzeige fest, daß die gewünschte Aktion 1K1V nicht aus
geführt wird. Daraufhin löst der Bediener die Aktionsdiagnose aus, in
dem er den Cursor auf die Anzeige 1K1V bringt und erneut die Handta
ste betätigt. Auf dem Display erscheint dann folgende Anzeige:
Angezeigt wird, daß die Aktion 1K1V nicht ausgeführt werden kann, weil
die Bedingung 1S2R fehlt. Durch Betätigung der Abruftaste erscheint
auf dem Display der zugeordnete Tableauausschnitt "B-Feld: 5".
Da auch hier die fehlende Endlage 1S2R nicht mit der Handtaste ange
fahren werden kann, wird der Cursor auf den zugeordneten Aktionsgang
1K2R gestellt und die Handtaste erneut betätigt. Daraufhin zeigt das
Display folgendes an:
Der zweiten Aktion 1K2R fehlt ein Eingangssignal, das keine Zuordnung
zum Handtableau hat. Deshalb ist für die Fehlersuche der Signalkom
mentar ausreichend. Wenn trotz geschlossenem Schutzgitter die Sta
tusanzeige 1SG1 ausbleibt, so liegt ein Sensor- oder Installationsfehler
vor, der mit Hilfe des Kommentars in der letzten Zeile gefunden werden
kann. Ist der Fehler beseitigt, ändert sich die Statusanzeige wie folgt:
Da der letzte Fehler in der Kette beseitigt ist, wird nun mit der Ab
ruftaste das letzte Handtableaufeld angezeigt. Auf dem Display erscheint
folgende Anzeige:
Nach Betätigung der Handtaste HT2R ändert sich die Anzeige auf dem
Display wie folgt:
Da nun auch die Bedingung für die Aktion 1K1V erfüllt ist, wird mit der
Abruftaste das vorhergehende Tableaufeld aufgeschaltet, und es er
scheint folgende Anzeige:
Mit Betätigung der Handtaste 1HT1V wird nun der Einleger in die von
der Schrittkette geforderte Position gefahren, die wie folgt angezeigt
wird:
Mit dem Eintrag der Uhrzeit ist das Ende der Störung dokumentiert.
Das Ziel, den Ersteller und Betreiber mit Hilfe der Diagnose zu entlasten,
wird mit dem oben beschriebenen Verfahren erreicht. Die Vorteile des
Verfahrens sind: geringer Projektierungsaufwand, leichte Fehlererken
nung und -beseitigung durch Werker, geringes erforderliches Wissen,
geringe Zyklusbelastung, Low-cost-Visualisierung, geringe Gesamtkosten.
Das Verfahren ersetzt aufwendige Diagnoseverfahren, die sich in der
Praxis nicht bewährt haben, wegen hoher Kosten und geringem Nutzen.
Das Fehlererkennungsverfahren basiert auf Schrittketten, einem
universellen Instrument für alle SPS-Aufgaben (Steuern, Überwachen,
Anzeigen). Ihr ist lediglich eine verriegelte Befehlsausführung
nach geschaltet.
Die Schrittkette erkennt alle Fehlertypen, einschließlich fehlender Ver
riegelungs(freigabe-)bedingungen, die sich in den Aktionsbausteinen be
merkbar machen.
Ausgangspunkt für die Fehlersuche und -beseitigung ist immer die
Schrittkette. Ist die fehlende Transitionsbedingung ein Signal, das von
einer Aktion beeinflußt wird, so muß auf das zugeordnete Handtableau
umgeschaltet werden. Durch Betätigung der zugeordneten Handtaste
kann ggf. die fehlende Transitionsbedingung erzeugt werden. Wird die
Aktion nicht ausgeführt, so kann wiederum manuell die Verriegelungs
diagnose, die nachfolgend Aktionsdiagnose genannt wird, ausgelöst wer
den. Eine fehlende Verriegelungsbedingung wird genauso behandelt, wie
eine fehlende Transitionsbedingung. Mit diesem Verfahren kann mit ei
nem Minimum an Aufwand absolut jeder Bedien- und Prozeßfehler aufge
spürt werden.
Der Projekteur muß lediglich die Zuordnung aller zu einem Antrieb
gehörenden Signale (Aktoren, Ausgänge, Eingänge, Handtasten)
definieren und die Schrittketten so projektieren, daß die
Transitionsverknüpfung nicht nur alle Steuerungsvorgänge, sondern
auch alle Bedien- und Prozeßvoraussetzungen überwacht. Das Anzeigen
einer fehlenden Transitionsbedingung, die Aufschaltung der
zugeordneten Handtasten, Aktionsbausteine bzw. Vorverknüpfungen, das
Anzeigen der fehlenden Verriegelung (bzw. Schaltbedingung) usw.
übernimmt das System.
Die Prozeßdiagnose ermittelt alle Fehler, die zum Stillstand einer Anlage
führen bzw. den Anlauf verhindern. Sie hilft dem Anlagenführer durch
geeignete Anzeige den Fehler zu beseitigen und/oder die Anlage
(Prozeß) in den Zustand zu versetzen, der zum Start bzw. zur
Fortsetzung des Prozeßablaufs erforderlich ist.
Jede Kette bzw. Aktion (jeder Aktionsbaustein) einer SPS kann zu einem
bestimmten Zeitpunkt auf Transitions- bzw. Verriegelungsfehler geprüft
werden. Ist bei der zu diagnostizierenden Aktion das
Verknüpfungsergebnis gleich "0", so muß sofort die Fehlerbearbeitung
erfolgen, und zwar bevor das Ergebnis in den Signalspeicher
geschrieben (Ausgang rückgesetzt) wird. Gleiches gilt für die
Schrittkette.
Bei der Fehlerbearbeitung werden alle Eingänge gekennzeichnet, die das
Setzen des Ausgangs bzw. das Fortschalten der Kette verhindern. Die
Auswertung wird im Fehlerspeicher für die Anzeige und weiteren Feh
lerverfolgung abgelegt. Angezeigt wird die Logikstruktur mit Kennzeich
nung der relevanten, nicht erfüllten Eingänge, oder, wie hier beschrie
ben, auf Abruf nacheinander nur jeweils ein nicht erfüllter Eingang mit
Verweis auf das Eingangsglied, woraus ebenfalls die logische Verar
beitung erkannt wird.
Ergänzend zu dieser Darstellung werden in einem Fenster die als feh
lerhaft gekennzeichneten (auf Abruf auch beliebige) Signale mit folgen
den Zusatzinformationen dargestellt:
- - aktueller Signalzustand,
- - Signalkommentar (Symbol),
- - Signalweg bis zur Quelle/zum Ziel,
- - Anschlußadressen,
- - Ortsangaben,
- - Zuordnung zum Handtableau (Aktion), Verweis auf Vorver knüpfung oder Zuordnung usw.
Die Diagnosefunktion stellt fest, warum eine Transition oder Aktion nicht
ausgeführt wird. Es wird dabei nicht unterschieden, ob eine fehlende
Bedingung, ein Verriegelungs- oder anderes Steuersignal die Ursache
ist. Zur Ermittlung der eigentlichen Fehlerursache (Projektierungs-,
Bedienungsfehler, mechanischer oder elektrischer Fehler usw.) und zur
Störungsbeseitigung, werden die in der SPS abgelegten Informationen
angezeigt (Anwenderprogramm und Kommentare).
Die Transitionsdiagnose und die Verriegelungsdiagnose unterscheiden
sich nur durch die unterschiedliche Diagnoseauslösung (die
Fehlerbearbeitung ist in beiden Fällen gleich).
Die Schrittkette bzw. der Schritt löst zeitverzögert seine Diagnose aus.
Die Diagnose eines Schritts oder einer Aktion kann nach Auswahl
(Anwahl) der Kettennummer bzw. Bausteinnummer durch Tastendruck
spontan ausgelöst werden.
Vor Betätigung einer Handtaste kann eine Aktion (oder können mehrere
Aktionen) für eine Diagnose ausgewählt werden.
Nach Betätigung der Handtaste wird ohne Zeitverzögerung bei der (den)
so aktivierten Aktion(en) die Fehlerbearbeitung ausgelöst. Dieser
Vorgang (Vorwählen und Auslösen) ist wiederholbar.
Im Handtableau werden alle zu einem Antrieb gehörenden Signale
entsprechend ihrer Zuordnung angezeigt:
- - Handtasten,
- - direkt/indirekt gesteuerte Aktionen (Aktor),
- - Aktionsbestätigung (Reaktion, Sensor).
Mit der Statusanzeige im Handtableau wird dem Bediener angezeigt, ob
der Handtastenbefehl von dem Aktionsbaustein ausgeführt und ob der
angesteuerte Aktor richtig arbeitet. Wird die Befehlsausführung nicht
korrekt zurückgemeldet, so kann mit Hilfe der Signalkommentare (Fig. 6,
Feld 44) der Fehler, der auf der Strecke vom Aktionsbaustein zum Ak
tor, über die Stelleinrichtung in der Anlage und die Sensoren zurück
zur Steuerung aufgetreten ist, gefunden werden. Wenn ein Aktionsbau
stein nicht auf den Handtastenbefehl reagiert, dann löst der Bediener
bei diesem die Aktionsdiagnose aus.
Wenn eine Aktion von einem Schritt oder einem anderen Steuersignal
angesteuert wird und der Ausgang bleibt dabei auf "0", so kann, aber es
muß nicht, ein Fehler vorliegen.
Ein sogenanntes Verriegelungssignal kann eine gewollte Abschaltung
herbeiführen (z. B. beim Erreichen der Endlage). Die Schrittkette löst
prinzipiell nur dann eine Fehlermeldung aus, wenn ein Verriegelungs
fehler den Steuerungsablauf blockiert.
Nur mit Hilfe der Schrittketten kann eine eindeutige
Verriegelungsdiagnose ausgelöst werden. Ein Verriegelungsfehler
verhindert immer die Ausführung einer Aktion. Dadurch bleibt die
Reaktion aus und die Transitionsdiagnose löst eine Fehlermeldung aus.
Bei dem beschriebenen Verfahren wird der Bediener über den Transitions
fehler zu dem Verriegelungsfehler hingeführt, falls ein solcher den
Stillstand verursacht hat.
In gleicher Weise wie bei der automatisch geführten Diagnose kann auch
im normalen Hand betrieb eine Aktionsdiagnose ausgelöst werden, ebenso
wie die Transitionsdiagnose bei angezeigten Schrittketten.
Die Erfindung beruht auf folgenden Prinzipien:
Bei einmal eingeleitetem Prozeß bzw. eingeschalteter Anlage wird immer eine Information über den Prozeß mitgeteilt, d. h. der Anlagenbediener wird immer informiert. Bei automatischer Überwachung des Prozesses wird auf dem Display vorzugsweise nichts oder ein Hinweis auf stö rungsfreien Ablauf auf dem Display angezeigt, während bei einem Still stand, der gerade nicht automatisch überwacht wird, den Bediener der Anlage informiert, daß für die Fortsetzung des Prozeßablaufs nicht mehr die steuernde Einrichtung sondern er selbst oder eine übergeordnete Einrichtung maßgebend ist.
Bei einmal eingeleitetem Prozeß bzw. eingeschalteter Anlage wird immer eine Information über den Prozeß mitgeteilt, d. h. der Anlagenbediener wird immer informiert. Bei automatischer Überwachung des Prozesses wird auf dem Display vorzugsweise nichts oder ein Hinweis auf stö rungsfreien Ablauf auf dem Display angezeigt, während bei einem Still stand, der gerade nicht automatisch überwacht wird, den Bediener der Anlage informiert, daß für die Fortsetzung des Prozeßablaufs nicht mehr die steuernde Einrichtung sondern er selbst oder eine übergeordnete Einrichtung maßgebend ist.
Das Verfahren gibt die Information aus, die den Anlagenbediener bei ei
nem Fehler bzw. einer Störung des Prozesses zur Fehlerquelle hinfüh
ren. Es kann der Fehler deshalb immer gefunden werden. Entweder sagt
das Verfahren, daß ein Fehler vorliegt, oder der Bediener legt fest, daß
ein Stillstand einem Fehler zugeordnet wird. Die Anzeige enthält Infor
mationen, um das fehlerhafte Signal festzustellen und um die Fehler
quelle einzukreisen sowie die Maßnahmen zur Beseitigung des Fehlers.
Claims (16)
1. Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von
Informationen über Maßnahmen zur Inbetriebsetzung oder
Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage, die zur
Durchführung eines durch Schrittketten gesteuerten Prozesses
bestimmt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Stillstand an einem beliebigen Schritt einer Schritt kette des Prozesses, der nicht bezüglich einer vorgegebenen Laufzeit überwacht wird, auf einem Display ein Hinweis auf eine manuell mittels eines Tableaus einzuleitende Fehlerdiagnose zur Erkennung der Ursache des Stillstands und ein Kommentar für die damit in Zusammenhang stehenden Maßnahmen angezeigt wird, und
daß bei einem Stillstand des Prozesses, der auf Überschreitung einer für einen Schritt vorgegebenen Laufzeit beruht, in gleicher Weise wie bei einer manuell über das Tableau eingeleiteten Fehler diagnose auf dem Display eine Meldung erzeugt wird, die die feh lende bzw. fehlenden Transitionsbedingungen und Informationen über die Herstellung oder das Auffinden der Ursachen für die fehlende bzw. fehlenden Transitionsbedingungen enthält.
daß bei einem Stillstand an einem beliebigen Schritt einer Schritt kette des Prozesses, der nicht bezüglich einer vorgegebenen Laufzeit überwacht wird, auf einem Display ein Hinweis auf eine manuell mittels eines Tableaus einzuleitende Fehlerdiagnose zur Erkennung der Ursache des Stillstands und ein Kommentar für die damit in Zusammenhang stehenden Maßnahmen angezeigt wird, und
daß bei einem Stillstand des Prozesses, der auf Überschreitung einer für einen Schritt vorgegebenen Laufzeit beruht, in gleicher Weise wie bei einer manuell über das Tableau eingeleiteten Fehler diagnose auf dem Display eine Meldung erzeugt wird, die die feh lende bzw. fehlenden Transitionsbedingungen und Informationen über die Herstellung oder das Auffinden der Ursachen für die fehlende bzw. fehlenden Transitionsbedingungen enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Schritt einer Schrittkette ein Schrittkommentar
zugeordnet ist, der den aktuellen Zustand des Schritts, die
Transitionsverknüpfungen und die vom Schritt auszuführenden
Aktionen angibt, wobei der Kommentar bei einer fehlenden
Transitionsverknüpfung und/oder durch Abruf aus einem Speicher
auf einem Bildschirm angezeigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Stillstand an einem Schritt aufgrund fehlender
Transitionsbedingungen ein Schrittkommentar an eine zentrale
Überwachungsstelle gesendet und dort auf einem Display angezeigt
wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Darstellung auf dem Bildschirm mehrere in Reihe angeord
nete Felder aufweist, in denen die Nummern der Schrittkette, der
gesetzte Schritt, die aktuelle Betriebsart, die noch verbleibende
Überwachungszeit und in Abhängigkeit von vorgebbaren Kriterien
der Schrittkommentar angezeigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebsart Tipp- oder simultanbetrieb ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Schritt mit einer Überwachungszeit parametriert wird,
die als Restzeit auf dem Display angezeigt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Freigabe einer Kette zur Bearbeitung ohne Wartezeit
oder nach abgelaufender Wartezeit die von der
Transitionsverknüpfung vorgegebenen Eingänge auf
Fortschaltbedingungen geprüft werden, daß bei einer nicht
ausgeführten Transition oder bei einer überschrittenen Wartezeit
automatisch eine Fehlerbearbeitung durch Setzen eines
Fehlermerkers in einem Speicher eingeleitet wird und daß alle
Eingänge der Transitionsverknüpfung, deren Signalzustand die
Transition verhindert, in einem Speicher markiert werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer ODER-Funktion dann, wenn nur eine
Eingangsbedingung erfüllt ist, alle anderen Eingangsbedingungen
nicht als Fehler interpretiert werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Fehlererkennung die Uhrzeit bei Feststellen des
Fehlers und die Verknüpfungsfunktion mit der Kennzeichnung der
nicht erfüllten Eingangsbedingungen in einem Fehlerspeicher
abrufbar eingespeichert werden.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Aktionsbausteinen, dessen Ausgang nicht gesetzt wird,
eine Fehlermeldung in einem Speicher eingetragen wird, die
abrufbar ist.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Signalen an Ausgängen und Eingängen symbolische Namen
zugeordnet werden, die in einem separaten Kommentarfeld
angezeigt werden.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem festgestellten Fehler geprüft wird, ob nur eine Ein
gangsbedingung oder mehrere Eingangsbedingungen fehlen, wobei
im Falle mehrerer fehlender Transitionsbedingungen angezeigt
wird, wie diese miteinander verknüpft sind.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei mehreren fehlenden UND-Transitionsbedingungen alle auf
dem Display angezeigt werden.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei mehreren fehlenden ODER-Bedingungen diese angezeigt
werden und daß eine dieser ODER-Bedingungen über das Tableau
zur Anzeige der für die Fehlerbeseitigung bestimmten Informatio
nen auswählbar ist.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu jeder Bedingung vorab gespeichert ist, durch welche Be
tätigung einer Handtaste eine Aktion zur Erfüllung der Bedingung
einleitbar ist, und daß bei fehlender Bedingung ein Hinweis auf
die zu betätigende Handtaste auf dem Display erfolgt.
16. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü
che,
dadurch gekennzeichnet,
daß zu jeder Transitionsbedingung zusätzlich zum Kommentar noch
ein Zuordnungsvermerk gespeichert wird.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995133787 DE19533787A1 (de) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von Informationen über Schritte zur Inbetriebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage |
| DE1997110139 DE19710139A1 (de) | 1995-09-13 | 1997-03-12 | Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von Informationen über Schritte zur Inbetriebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1995133787 DE19533787A1 (de) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von Informationen über Schritte zur Inbetriebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19533787A1 true DE19533787A1 (de) | 1997-03-20 |
Family
ID=7771965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1995133787 Withdrawn DE19533787A1 (de) | 1995-09-13 | 1995-09-13 | Verfahren zur Anzeige des Betriebszustands und/oder von Informationen über Schritte zur Inbetriebsetzung oder Wiederinbetriebsetzung einer technischen Anlage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19533787A1 (de) |
Cited By (8)
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| CN102354140A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-02-15 | 杭州大华工控技术有限公司 | 一种用于分切机的智能报警的系统 |
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1995
- 1995-09-13 DE DE1995133787 patent/DE19533787A1/de not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
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| 8130 | Withdrawal |