DE4331666C2 - Verfahren und Anordnung zum Steuern von Einrichtungen mit Überwachungssensoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Steuern von Einrich­ tungen wie Motoren, Maschinen, Maschinenteilen, Behältern, Ventilen und Hei­ zungen, die mit mindestens einem Überwachungssensor für mindestens einen ihrer Betriebsparameter ausgestattet sind, für die Anwendung bei kombinierten Hochdruck-Spül- und/oder Saug-Druck-Tankfahrzeugen für Reinigungszwecke nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5.

Einrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung sind in der Regel mit einem oder mehreren Überwachungssensoren versehen, die bei Überschreitung, Unter­ schreitung oder Nichteinhaltung kritischer Betriebszustände bzw. Parameter an­ sprechen. Bei Elektromotoren kann es sich beispielsweise um die Wicklungs­ temperatur, bei Verbrennungsmotoren um die Kühlwasser- oder Öltemperatur oder den Ölstand oder den Öldruck handeln, desgleichen auch um die Über­ schreitung einer Grenzdrehzahl, bei Behältern und Heizungen kann es sich um die Überschreitung von Grenztemperaturen und Grenzdrücken handeln, bei Reinigungsfahrzeugen der eingangs beschriebenen Art um einen Wassermangel (Mangel an Spülwasser), um eine Verstopfung des Wasserfilters, um einen Öl­ mangel in der Hochdruck-Wasserpumpe oder um eine Überschreitung der Öltem­ peratur dieser Pumpe, oder um einen Luftmangel im Vakuumsystem, der bei­ spielsweise das Ansaugen von Schlämmen und anderen Verunreinigungen ver­ hindert.

Bei den eingangs beschriebenen Betriebsparametern bzw. Betriebszuständen, kann es sich um solche handeln, deren Ausfall, Unter- oder Überschreitung zu­ mindest für eine begrenzte Zeit unkritisch ist und/oder allenfalls zeitlich begrenzt die Funktion beeinträchtigt. Es kann sich aber auch um solche Betriebsparameter handeln, deren Ausfall oder Überschreitung zu einer Zerstörung oder zumindest Beschädigung der betreffenden Einrichtung oder des Aggregats führt, so daß eine kostspielige Reparatur unausweichlich ist. Schließlich gibt es aber auch Betriebs­ parameter, deren Ausfall, Unter- oder Überschreiten eine ernsthafte Gefahren­ situation herbeiführt, wie beispielsweise der Aufbau eines Überdrucks in einem nur für einen niedrigeren Betriebsdruck zugelassenen Behälter.

Die beschriebenen Überwachungssensoren haben infolgedessen eine kritische Funktion sowohl in Bezug auf die Sicherheit als auch im Hinblick auf die Lebens­ dauer der überwachten Einrichtungen.

Weiterhin ist es denkbar, daß ein Überwachungssensor ausfällt, ohne daß die überwachte Einrichtung oder deren Funktion selbst ausgefallen ist. Der Ausfall des Überwachungssensors kann auf eine Störung am Sensor selbst, an seinen Leitungen und/oder an einem Ausfall des zugehörigen Teils des Steuersystems zurückzuführen sein. Weiterhin kann ein Sensor oder der zugehörige Teil des Steuerungssystems nicht nur ausgefallen sein, sondern auch eine Fehlanzeige erzeugen, die nicht auf einem wirklichen Fehler beruht. In all diesen Fällen, wird üblicherweise ein Blockierungssystem ausgelöst, das die Anlagen, zu der die Ein­ richtung gehört, vollständig stillsetzt oder zumindest wesentliche Teile dieser An­ lage, so daß diese insgesamt nicht mehr betriebsbereit ist.

Nun lassen sich die Überwachungssensoren bzw. die durch diese Über­ wachungssensoren überwachten Einrichtungen und Funktionen in solche unter­ teilen, die von einer normal geschulten Bedienungsperson ohne spezielle Werk­ zeuge überprüft werden können, wobei eine Reparatur oder Wiederinbetrieb­ nahme möglich ist, und in solche, die von dieser Bedienungsperson nicht mehr ohne weiteres festgestellt werden können, weil es hierzu besonderer Werkzeuge und Meßeinrichtungen bedarf, die üblicherweise nicht zur überwachten Anlage gehören.

Meldet beispielsweise das Überwachungssystem einen Wassermangel, wobei die Bedienungsperson anhand eines Wasserstandsanzeigers feststellen kann, daß der vorgeschriebene Füllstand erreicht ist, so ließe sich die ganze Anlage weiter betreiben, ohne daß dies nachteilige Folgen hätte.

Besonders kritisch ist ein Fehlverhalten von Überwachungssensoren und zuge­ hörigen Teilen des Steuerungssystems dann, wenn es sich um sogenannte Reinigungsfahrzeuge der eingangs beschriebenen Gattung handelt, die durch das Ansprechen des Blockierungssystems vollständig ausfallen. Derartige Spezial­ fahrzeuge sind außerordentlich teuer in der Anschaffung und aufgrund der hohen Personalkosten auch in den Betriebskosten. Allenfalls ist das Fahrzeug noch fahr­ bereit, um eine für diesen Fahrzeugtyp geeignete Reparaturwerkstatt anzufahren, jedoch sind die Einsatzzeiten derartiger Fahrzeuge häufig ungewöhnlich und liegen zumindest teilweise außerhalb der Öffnungszeiten derartige Werkstätten. Die Bedienungsperson ist in diesem Falle unschlüssig, welche Maßnahmen zur Beseitigung der Störung zweckmäßig in Angriff zu nehmen sind.

Durch den Aufsatz "Gefahrenmeldeanlage für Raffinerien", veröffentlicht in "messen + prüfen/automatik", November 1983, Seiten 640 bis 641, ist es bekannt, Brände, unzulässige Gaskonzentrationen, Leitungsbrüche und Kurzschlüsse zu melden und auf einem Monitor anzuzeigen, bevor sie gefährlich werden können. Dabei kann zeitversetzt ein Vor- und ein Hauptalarm erzeugt werden. Bei einer Brandmeldung wird eine Sprinkleranlage in Betrieb gesetzt, bei einer Gasmeldung erfolgt eine Schließung von Ventilen. Eine zeitlich begrenzte VViedereinschaltung ist nicht vorgesehen, soweit ein Zeitglied vorhanden ist, dient dies zur Begrenzung der Laufzeit der Hauptsirene.

Durch den Aufsatz "Zweifehlerschutz", veröffentlicht in EET 4/89, Seiten 14 bis 15, ist es bekannt, steuerbare Einrichtungen mit Endschaltern und Sensoren zu ver­ sehen. Für Maschinen ist angegeben, daß bei einem Fehler am Sensor oder an der Auswerteeinheit sofort abgeschaltet und ein Neustart verhindert wird Für eine Kranbahn ist angegeben, daß der Kran noch seine Endstellung erreichen kann, sobald das Bedienungspersonal den gefährlichen Bereich verlassen hat und eine Quittungstaste betätigt worden ist. Dabei handelt es sich um eine wegabhängige und nicht um eine zeitabhängige Weiterbenutzung, Es ist auch nicht angegeben, daß eine zeitabhängige Analyse möglich sein soll, über welchen Zeitraum der Kran noch bewegt worden ist.

Durch die DE 33 42 379 A1 ist ein Notsteuersystem für Kraftstoffzumesseinrich­ tungen an Verbrennungsmotoren bekannt, durch das eine vorläufige Weiterfahrt bis zu einer Werkstatt möglich sein soll. Damit soll z. B. ein gefährlicher Stillstand des Motors während eines Überholvorgangs vermieden werden. Es soll also aus­ drücklich keine Stillsetzung erfolgen, und der Fahrer muß auch nicht durch Be­ tätigen einer Taste einen Stillstand - zeitlich begrenzt - wieder aufheben. Ferner ist kein Zeitzähler vorhanden, durch den festgestellt werden könnte, wie lange bzw. wie oft der Fahrer den Notlaufzustand des Motors noch benutzt hat, so daß auch im Nachhinein nicht festgestellt werden kann, wer für einen eventuell aufge­ tretenen Dauerschaden aufzukommen hat. Soweit ein Zeitglied vorhanden ist, soll dieses Impulse von einer Dauer erzeugen, die den Einspritzimpulsen in etwa gleichen. Die Einspritzdauer ist aber keine Betriebsdauer. Vorrang hat in diesem Fall das Freimachen der Fahrbahn oder das Entkommen eines Fahrzeugs aus schwierigem Gelände.

Durch die DE 37 01 714 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Über­ wachung rechnergesteuerter Stellglieder bekannt, die gewissermaßen eine Perfektionierung des Gegenstandes der DE 33 42 379 A1 darstellen. Danach soll dem Fahrer sogar jede Eingriffsmöglichkeit in den Ereignisablauf entzogen werden, da die Bedienungsperson sonst innerhalb von Sekundenbruchteilen ein­ greifen und sogar anhand bestimmter Entscheidungskriterien die richtigen Gegenmaßnahmen treffen müßte. Da dies jedoch nicht zu bewältigen ist, besteht die Gefahr, daß der Nutzen derartiger Sicherheitseinrichtungen sich bei Störungen in sein Gegenteil verkehrt. Deshalb lautet die Aufgabe dahingehend, bei der Überwachung rechnergesteuerter Stellglieder die Schnelligkeit und Zuverlässig­ keit der Überwachung zu verbessern und zu automatisieren. Auch hierbei ist kein Zeitzähler vorhanden, durch den festgestellt werden könnte, wie lange bzw. wie oft der Fahrer den Notlaufzustand noch benutzt hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Steuern von Einrichtungen wie Motoren, Maschinen, Maschinenteilen, Pumpen, Behältern, Ventilen und Heizungen an Fahrzeugen aus der Gruppe Hochdruck-Spül-Fahrzeuge und/oder Saug-Druck-Fahrzeuge anzugeben, das bzw. die es ermöglicht, den Betriebszustand der gestörten Anlage zumindest für begrenzte Zeit und nach Maßgabe zulässiger Betriebsdaten bzw. Sicherheits­ toleranzen wieder herzustellen, der Bedienungsperson die Kontrolle über den je­ weiligen Betriebszustand und dessen Dauer zu ermöglichen, ohne eine Gefähr­ dung der Sicherheit der Anlage oder deren Einrichtungsteile und dadurch auch der Umwelt zu riskieren.

Ferner soll dem Reparaturdienst eine Kontrolle darüber ermöglicht werden, ob die betroffene Einrichtung nicht über die im Einzelfall zu­ lässigen Sicherheitstoleranzen hinaus betrieben worden ist.

Hierbei ist natürlich Voraussetzung, daß die betreffende Anlage über eine An­ zeigeeinheit verfügt, die die genaue Ursache der tatsächlichen oder auch nur scheinbaren Störung anzeigt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Ver­ fahren erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und bei der Anordnung durch die Merkmale des Patentanspruchs 5.

Die Bedienungsperson kann also im Falle der genau spezifizierten Anzeige einer Störung zunächst einmal zumindest in einigen der weiter oben beschriebenen Fälle von sich aus den Versuch unternehmen, festzustellen, ob es sich um eine tatsächliche Störung oder um eine Scheinstörung handelt. In diesem Falle kann sie aufgrund von Erfahrungswissen, eines Bedienungshandbuchs oder aufgrund einer Rückfrage beim Kundendienst feststellen, welche Abhilfe zweckdienlich ist. Vorzuziehen ist eine Rückfrage beim Kundendienst des Herstellers, um diesem die Entscheidung zu überlassen, welche Maßnahme in die Wege zu leiten ist. Die Rückfrage in einem Bedienungshandbuch, vorzugsweise aber beim Kundendienst des Herstellers, empfiehlt sich aber in jedem Falle dann, wenn die Bedienungs­ person selbst nicht feststellen kann, ob es sich um eine echte Störung oder um eine Scheinstörung handelt.

In einigen dieser Fälle kann die Auskunft lauten, daß durch die Betätigung des betreffenden Inaktivierungsschalters das System für eine vorgegebene Zeitdauer wieder in Betrieb genommen werden kann, daß aber vor Ablauf dieser Zeitdauer eine Werkstatt aufzusuchen ist, um die Ursache der Fehlermeldung festzustellen und Abhilfe zu schaffen. Diese Zeitdauer ist meist spezifisch für die jeweils be­ troffene Einrichtung und kann darüber hinaus auch von weiteren Betriebspara­ metern abhängig sein. Der vorstehend beschriebene Fall einer Wassermangelan­ zeige möge dies belegen: Selbst wenn die Bedienungsperson feststellt, daß der Wassertank noch eine ausreichende Wassermenge enthält, so wird diese jedoch durch einen Spülvorgang relativ rasch verbraucht, so daß dann in der Tat ein wirklicher Wassermangel eintritt, der für den Betrieb der Hochdruckpumpe über längere Zeit gefährlich ist. In diesem Fall kann sich die Bedienungsperson damit helfen, daß sie den Spülwassertank vollständig auffüllt, und alsdann ist die maxi­ mal zulässige Betriebsdauer abzüglich eines Sicherheitsfaktors durch die Förder­ leistung der Hochdruckpumpe vorgegeben. Bei Meldung der Überschreitung der Öltemperatur der Hochdruckpumpe kann die zur Verfügung gestellte Zeitdauer von dem Betriebsparameter "Öltemperatur" abhängig sein. Bei einer höheren Öl­ temperatur wird in der Regel die zugestandene Betriebsdauer kürzer ausfallen als bei einer geringeren Überschreitung der zulässigen Öltemperatur. Insofern können sich also die einzelnen Betriebsparameter gegenseitig beeinflussen.

In zahlreichen Fällen aber kann die Bedienungsperson durch die Betätigung des Inaktivierungsschalters die zuvor blockierte Einrichtung wieder in Betrieb nehmen, ohne die Sicherheit der Anlage, der betreffenden Einrichtung selbst oder der Um­ gebung zu gefährden, wenn die für diesen Fall maximal zulässige Zeitdauer be­ kannt ist. Diese Zeitdauer kann beispielsweise mit Unterlieferanten abgestimmt werden, so daß durch die Betätigung des Inaktivierungsschalters keine Garantie­ ansprüche verloren gehen.

Unter dem Begriff "Inaktivierungsschalter" ist nicht unbedingt ein Schalter mit mechanisch bewegten Teilen zu verstehen; die Schaltfunktion kann vielmehr auch durch das Steuergerät und die in diesem enthaltene Software ausgeführt werden. In jedem Fall tritt durch den Erfindungsgegenstand eine Vergrößerung der Ver­ fügbarkeit des Fahrzeuges ein, ohne daß dessen aktive und passive Sicherheit gefährdet wäre. Dies ist auf das Zusammenwirken von fehlerfreier Bedienung, ab­ gestimmter Überwachung und letztendlich regelmäßiger Inspektion zurückzu­ führen.

Durch die Betätigung des Inaktivierungsschalters wird ein im Steuerungssystem enthaltener Zeitzähler in Gang gesetzt, durch den die Laufzeit und/oder Dauer der Einstellung der besagten Einrichtung erfaßt, gegebenenfalls gespeichert und auf Abfrage zusammen mit der Art des betreffenden Betriebsparameters angezeigt und/oder ausgedruckt wird. Wird die Störung beseitigt, so wird der Zeitzähler selbstverständlich auf Null zurückgestellt.

Durch eine solche Überwachungseinrichtung wird es der Bedienungsperson un­ möglich gemacht, über die tatsächliche Betriebsdauer nach der Inaktivierung des Blockierungssystems falsche Angaben zu machen. Insbesondere kann hierdurch sehr genau die Verantwortung zwischen dem Hersteller der betreffenden Einrich­ tung und dem Betreiber der Anlage geteilt werden, da durch die gespeicherte und gegebenenfalls angezeigte oder ausgedruckte Zeit genaue Angaben über die Dauer des Betriebes nach der Betätigung des Inaktivierungsschalters zur Ver­ fügung stehen.

Es ist dabei weiterhin von Vorteil, wenn für mindestens einen der überwachten Betriebsparameter ein vorgegebener, betriebsbedingter Maximalwert für die Lauf­ zeit bzw. Einstellungsdauer gespeichert und angezeigt wird und wenn gleichzeitig der Zählwert des Zeitzählers für den mindestens einen zugehörigen Betriebs­ parameter gespeichert und angezeigt wird, wobei jeweils die Art des betreffenden Betriebsparameters mit angezeigt wird. In diesem Falle hat die Bedienungsperson zu jedem Zeitpunkt eine Kontrolle darüber, welche Laufzeit bzw. Einstellungs­ dauer bis zur endgültigen Außerbetriebnahme bzw. Reparatur noch zur Verfügung steht. Die betreffenden vorgegebenen und betriebsbedingten Maximalwerte werden vom Hersteller der Einrichtung vorgegeben und können entweder durch eine Tastatur in das Steuerungssystem eingegeben werden oder aber - um diese Daten einem Zugriff durch die Bedienungsperson zu entziehen - durch Laden eines Programms auf der Herstellerseite.

Um dabei eine zusätzliche Sicherheit gegen ein Überschreiten des vorgegebenen betriebsbedingten Maximalwerts zu erreichen ist es wiederum besonders zweck­ mäßig, wenn das Blockierungssystem wieder aktiviert wird, wenn der Zählwert des Zeitzählers den zugehörigen vorgegebenen Maximalwert für die Laufzeit bzw. Einstellungsdauer des betreffenden Betriebsparameters überschreitet. In diesem Falle findet die Inaktivierung des Blockierungssystems nur für eine genaue und vorgegebene Maximaldauer statt, worauf das Blockierungssystem wieder in Funk­ tion tritt und in diesem Falle nicht wieder inaktiviert werden kann.

Bei der Anordnung ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät einen Speicher aufweist, in den mittels einer Eingabeeinheit mindestens ein Maximal­ wert für einen der vorgegebenen, betriebsbedingten Betriebsparameter eingebbar ist, und wenn ferner der Ausgang des Speichers für den betreffenden Maximal­ wert und die Art des Betriebsparameters auf die Anzeigeeinheit aufschaltbar sind, derart, daß auf der Anzeigeeinheit der mindestens eine zulässige Maximalwert für die Laufzeit bzw. Einstellungsdauer und der jeweilige Zählerstand in vergleichs­ weiser Gegenüberstellung ablesbar sind.

Es versteht sich hierbei, daß beim Auftreten einer neuen echten oder scheinbaren Störung die neue Störungsmeldung absolute Priorität gegenüber allen anderen Anzeigen hat.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und die vorrichtungs­ seitigen Einrichtungen hierfür werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 12 näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines vollständigen Bedienungsschranks, der beispielsweise zu einem Reinigungsfahrzeug oder aber auch zu einer stationären vergleichbaren Anlage gehören kann,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, und zwar die Anzeigeeinheit zusammen mit einer Eingabeeinheit mit zwei Tastaturen für den Abruf vorgegebener Betriebsabläufe und für die Auslösung bestimmter Anzeigen sowie für die Eingabe und die Ausgabe weiterer Daten,

Fig. 4 bis 12 Draufsichten auf die Anzeigeeinheit mit einer Reihe möglicher Anzeigen, die einzeln entweder durch die Funktionstasten abrufbar oder durch das Steuergerät automatisch gegebenenfalls sogar mit Priorität zur Anzeige bringbar sind.

In Fig. 1 ist symbolisch eine Hochdruckanlage 10 eines Saug-Druck- Tankfahrzeuges für die Reinigung von Kanalisationssystemen mittels Druckwasser dargestellt. Im vorliegenden Fall sind beispielhaft fünf Überwachungssensoren (Sensoren) 1 bis 5 dargestellt, von denen der Sensor 1 für die Erfassung eines Wassermangels, der Sensor 2 für die Erfassung des Zustandes des Wasserfilters, der Sensor 3 für die Erfassung eines etwaigen Ölmangels in der Hochdruck-Pumpe, der Sensor 4 für die Erfassung der Öltemperatur und der Sensor 5 für die Erfassung eines etwaigen Luftmangels dienen.

Zu derartigen Hochdruckanlagen 10 gehören entsprechende Druckschläuche mit Reinigungsdüsen für die Entfernung bzw. das Abspülen von Verunreinigungen in den zu reinigen Kanalisationssystemen. Da diese Kanalisationssysteme unterschiedliche Querschnitte aufweisen können, ist in der Regel eine große Haspel für die Aufnahme und Freigabe eines Hochdruckschlauches großen Durchmessers und eine kleine Haspel für die Aufnahme und Freigabe eines Hochdruckschlauches kleinen Durchmessers vorgesehen. Für die wahlweise Zufuhr von Druckwasser zu den entsprechenden Schläuchen sind Schalter S1 und S2 in der Hochdruckanlage 10 vorgesehen. Weiterhin besitzt die Hochdruckanlage 10 ein Ventil 1 für die Versorgung der großen Haspel, ein Ventil 2 für die Versorgung der kleinen Haspel und ein Ventil 3 für die Verbindung zur Hochdruck-Pumpe. Die Sensoren 1 bis 5 und die Schalter S1 und S2 sind über die angedeuteten Leitungen mit einem Eingangsmodul 11 eines Steuergeräts 12 verbunden, und von dem Eingangsmodul 11 führen wiederum Leitungen zu einem Inaktivierungssystem 13, das eine Reihe von nicht näher bezeichneten Schaltelementen enthält, mit denen der jeweils zugehörige Sensor 1 bis 5 inaktiviert werden kann. Das Inaktivierungssystem 13 steht wiederum über eine entsprechende Zahl von Leitungen mit einem Steuerwerk 24 in Verbindung, das gewissermaßen das Kernstück eines Zentralprozessors (Mikroprozessors) 15 ist.

Vom Steuerwerk 14 führt wiederum eine entsprechende Anzahl von Leitungen zu einem Zähler 16, der im vorliegenden Fall insgesamt fünf Zählspeicher 21 bis 25 enthält, von denen ein jeder dem entsprechenden Sensor 1 bis 5 gleicher Bezifferung zugeordnet ist, desgleichen dem zugehörigen Schaltelement im Inaktivierungssystem 13. Der Zentralprozessor 15 wird durch ein Rechenwerk 17, ein Betriebssystem 18 und einen Speicher 19 ergänzt, in dem die gesamte Software für das Arbeitsprogramm gespeichert ist. Vom Steuerwerk 14 führt wiederum eine entsprechende Anzahl von Leitungen zu einem Blockierungssystem 20, durch das je nach dem Schaltzustand der einzelnen Schaltelemente des Inaktivierungssystems 13 die einzelnen Schaltelemente des Blockierungssystems 20 geöffnet oder geschlossen werden können. Die entsprechenden Steuerbefehle werden über ein Ausgangsmodul 21 auf die Ventile 1 bis 3 der Hochdruckanlage 10 übertragen. Wie der grob gestrichelten Linie zu entnehmen ist, gehören Eingangsmodul 11 und Ausgangsmodul 21 zum Steuergerät 12, das auch eine Schnittstelle 22 aufweist, die mit dem Steuerwerk 14 verbunden ist.

Von der Schnittstelle 22 führt eine Leitung zu einer Anzeigeeinheit (Display) 23 mit zwei Tastenfeldern 24 und 25, die anhand der nachfolgenden Figuren noch näher erläutert werden. Weiterhin ist die Schnittstelle 22 über eine weitere Leitung mit einem Drucker 26 verbunden, über den der gesamte Dateninhalt des Steuergeräts 12, insbesondere aber der Inhalt der Zählspeicher 21 bis 25 des Zählers 16 auf einem Schreibstreifen 27 ausgedruckt werden kann. Die gesamten Bauteile 11 bis 26 sind zu einem Steuerungssystem 28 zusammengefaßt, das wiederum in den Bedienerschrank gemäß der Fig. 2 integriert ist.

Die Leitungsführung in Fig. 1 erklärt sich aus sich selbst heraus; sie ist durch das Zusammenwirken der einzelnen Blöcke der Schaltungsanordnung vorgegeben.

Der untere Teil des Bedienerschranks nach Fig. 2 enthält folgende Schaltelemente: Soweit nachfolgend nichts näheres angegeben ist, handelt es sich um sogenannte Drucktastenschalter. In der obersten Reihe befindet sich ein Schalter 30 für die Einschaltung der Vakuumpumpe, ferner ein Vorwahlschalter 31 für die Vorwahl der Drehzahl des Fahrzeugmotors. Daneben befindet sich ein Vorwahlschalter 32 für einen vorgegebenen Druck der Spülwasser-Hochdruck-Pumpe. Rechts daneben befindet sich ein Schalter 33 für die Einleitung der Rückzugsbewegung eines Kolbens in einem hier nicht dargestellten Tank, der zur Aufnahme der Verunreinigungen dient. Dieser Tank hat die Form eines langgestreckten Zylinders mit mehreren Kubikmetern Fassungsvermögen, wobei der Querschnitt dieses Tanks durch einen Kolben ausgefüllt ist, der von einem Tankende zum anderen verschiebbar ist. Durch die Rückzugsbewegung dieses Kolbens wird ein Volumen für die Aufnahme der angesaugten Verunreinigungen geschaffen. In der nächst folgenden Reihe befindet sich ein Schalter 34 für die Einleitung des Saugvorganges zur Aufnahme der durch einen Spülvorgang gelösten Verunreinigungen. Daneben befindet sich ein Schalter 35 für die Freigabe der mittels des Vorwahlschalters 31 eingestellten Drehzahl des Fahrzeugmotors. Durch einen Schalter 36 wird ein Absperrventil für den Druckschlauch auf der großen Haspel, geöffnet und gleichzeitig die Wasser-Hochdruck-Pumpe eingeschaltet. Durch einen Schalter 37 wird der bereits beschriebene Kolben in Richtung auf das Entleerungsende des Tanks verschoben, ohne allerdings den hinteren Tankdeckel zu öffnen. Die Kolbenverschiebung dient dazu, die zusammen mit dem Spülwasser angesaugten Verunreinigungen wieder von dem größten Teil des Spülwassers zu trennen, so daß ein relativ trockener Schlammkuchen entsteht, der zwischen dem Kolben und dem hinteren Tankdeckel zunächst festgehalten wird.

In der folgenden Reihe befindet sich ein Schalter 38 für die Einschaltung eines Luftkompressors, mit dem im Tank ein Luftdruck erzeugt werden kann, durch den eine Tankentleerung erfolgt. Ein rechts daneben liegender Schalter 39 löst einen Ansaugvorgang aus, mit dem beispielsweise Spülwasser aus freien Gewässern angesaugt werden kann. Ein wiederum rechts daneben liegender Schalter 40 ist das Pendant zum Schalter 36; mit ihm wird ein Absperrventil gesteuert, das zur sogenannten kleinen Haspel mit dem Druckschlauch geringeren Durchmessers führt. Mit einem Schalter 40 wird gleichzeitig die Wasser-Hochdruck-Pumpe eingeschaltet. Mit einem Schalter 41 wird ein Vorgang eingeleitet, durch den Tank bei offenem Tankdeckel entleert wird. In der letzten Reihe befindet sich ein Schalter 42, der ein Pendant zum Schalter 39 darstellt. Mittels des Schalters 42 wird ein Vorgang ausgelöst, durch den das von den festen Rückständen befreite Spülwasser in den gereinigten Kanal zurückgeleitet wird. Ein Schalter 43 wird für eine zusätzliche Funktion freigehalten. Mittels eines Schalters 44 wird ein Vorgang ausgelöst, durch den Tank aus einem Hydranten mit Spülwasser gefüllt werden kann. Ein Schalter 45 ist schließlich der sogenannte Not-Ausschalter. Die Schalter 30 bis 45 gehören sämtlich zur sogenannten "Fahrzeugbedienung 46". Die Fig. 2 dient im wesentlichen zur Erläuterung der unterschiedlichen Betriebsabläufe und Betriebszustände sowie der zugehörigen Einrichtungen bzw. Aggregate, die jeweils mit mindestens einem Überwachungssensor ausgestattet sind.

Die Fig. 3 zeigt im oberen Teil die bereits erwähnte Anzeigeeinheit 23 mit einer Eingabeeinheit 47, zu der die bereits beschriebenen Tastenfelder 24 und 25 gehören.

Die Anzeigeeinheit 23 zeigt in diesem Falle die sogenannte "Grundeinstellung", d. h. in der Zeile 01 den Wasserdruck der Hochdruckanlage in bar, in Zeile 02 den Druck der Vakuum-Anlage, gleichfalls in bar, in Zeile 03 die Motordrehzahl in Umdrehungen pro Minute und in Zeile 04 die Temperatur der Vakuumpumpe in °C.

Diese Anzeige wird durch eine Taste 48 ausgelöst. Mittels einer Taste 49 können Datum und Uhrzeit angezeigt werden. Durch eine Taste 50 kann die Anzeige eines Betriebsstundenzählers veranlaßt werden, und durch Betätigung einer Taste 51 wird die Leistung der Wasser-Hochdruck-Pumpe angezeigt. Die betreffende Anzeige ist in Fig. 6 dargestellt, und zwar auch im Verhältnis zur Gesamtförderleistung der Pumpe. Gemäß Fig. 6 ist die augenblickliche Förderleistung der Pumpe mit 320 l/min angegeben, das sind 82% der Nennleistung der Pumpe. Da die Pumpe druckgeregelt betrieben wird, läßt sich aus dieser Anzeige entnehmen, daß aufgrund des gewählten Durchmessers der Reinigungsdüse die maximale Förderleistung der Hochdruckpumpe nicht erreicht wird.

Mit einer Taste 52 können sämtliche bestehenden Alarmmöglichkeiten kontrolliert werden. Eine entsprechende Anzeige ist in Fig. 10 dargestellt. Im vorliegenden Fall hat der Sensor 2 für den Wasserfilter angesprochen. Wenn an der Stelle des Wortes "ja" ein "nein" erscheint, hat der Sensor 2 für den Wasserfilter nicht angesprochen.

Eine dick umrandete Taste 53 ist die für den Erfindungsgegenstand wesentliche Taste, d. h. es handelt sich um diejenige Taste, mit der die Inaktivierung des Blockierungssystems 20 ausgelöst werden kann, gegebenenfalls gleichzeitig auch das Anlaufen des dem betreffenden Sensor 1 bis 5 zugeordneten Zählspeichers Z1 bis Z5. Mittels einer Taste 54 können schließlich noch die Fahrzeugdaten zur Anzeige abgerufen werden. Bei den Tasten 48 bis 54 handelt es sich um sogenannte "Funktionstasten", die lediglich die Funktionen fest eingespeicherter Daten auslösen; eine Beeinflussung durch die Bedienungsperson ist nicht möglich.

Von den Tasten des Tastenfeldes 25 sollen nur einige beschrieben werden. Durch eine Taste 55 kann ein Inhaltsverzeichnis des Datenbestandes angefertigt werden. Mittels einer Taste 56 ist ein Abbruch des Programmablaufs möglich. Eine Taste (Quittungstaste) 57 dient zur Quittierung einer Anzeige, d. h. die Bedienungsperson muß die Kenntnisnahme einer bestimmten Anzeige, beispielsweise eines Alarmsignals, quittieren. Eine Taste 58 (Informations-Taste) dient zum Abruf wichtiger Informationen, beispielsweise zum Abruf einer Anzeige eines bestehenden Wassermangels. Mittels der einzelnen "SHIFT-Tasten" läßt sich beispielsweise ein Umblättern des Inhaltsverzeichnisses erreichen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen typische Störungsmeldungen in der Anzeigeeinheit 23. Die Bedeutung einer Anzeige gemäß Fig. 6 wurde bereits erläutert. Fig. 7 zeigt eine alternative Anzeige zu Fig. 10. In diesem Falle besagt die Anzeige, daß der Sensor 2 für den Wasserfilter nicht angesprochen hat, der Wasserfilter also offensichtlich seine Funktion erfüllt. Die Fig. 4 zeigt eine Zusatzinformation, die durch Betätigung der Taste 58 abgerufen werden kann, nämlich die Angabe, worauf der Luftmangel zurückzuführen ist, auf den der Sensor 5 angesprochen hat. Die Anzeige nach Fig. 5 ist eine Zusatzinformation, die durch Betätigung der Informations-Taste 58 abgerufen werden kann. Durch diese Anzeige wird angegeben, warum der vorgewählte Spüldruck nicht erreicht werden kann. Bekanntlich ist dieser Spüldruck beim Lösen von Verunreinigungen in Kanalisationssystemen eine kritische Größe, weil bei Druckunterschreitung die erforderliche Reinigungswirkung nicht erzielt wird.

Fig. 8 zeigt eine Anzeige, die mittels der Informations-Taste 58 zusätzlich abgerufen werden kann, d. h. diese Anzeige gibt zwei Aussagen dafür, wo die Ursache für die betreffende Störungsmeldung liegen könnte.

Fig. 9 zeigt eine Störungsmeldung, die bei einem Wassermangel auftritt. Die Bedeutung einer Anzeige nach Fig. 10 wurde bereits erläutert.

Fig. 11 zeigt eine Anzeige, die dann entsteht, wenn die Überwachung des Wasserfilters inaktiviert worden ist. Eine analoge Anzeige entsteht, wenn beispielsweise die Überwachung des Wasserfilters, die bei einer Anzeige nach Fig. 7 stattfindet, inaktiviert wird. In diesem Falle erscheint in der Anzeige das Wort "ACHTUNG!", und an die Stelle des Wortes "EIN" tritt alsdann das Wort "AUS".

Fig. 12 zeigt eine Anzeige, die dann aufgerufen wird, wenn im Tastenfeld 24 die Taste 50 für die Betriebsstunden-Anzeige gedrückt wird. Durch die Betätigung der Taste 53 entsteht die typische Anzeige nach Fig. 11, d. h. in diesem Falle ist der Sensor 2 hinsichtlich seines Einflusses auf das Blockierungssystem inaktiviert.

Hard- und Software der in Fig. 1 angegebenen Schaltung sind so ausgelegt, daß die Steuerung von sich aus folgende Funktionen überprüft:

• - ist die Eingabe relevant
• - sind die Einschaltbedingungen gegeben
• - stimmt die Pumpenüberwachung
• - ist die Motordrehzahl richtig gewählt.

Danach steuert das Steuergerät 12 in einer bestimmten Reihenfolge und zur richtigen Zeit alle benötigten Ventile an.

Sind die Einschaltbedingungen nicht gegeben, so erscheinen in der Anzeigeeinheit 23 Hinweise auf Störungs- oder Betriebsmeldungen, von denen einige beispielhaft dargestellt sind. Wir bereits ausgeführt wurde, können durch die Informations-Taste 58 Ursachen und Gründe abgefragt werden, warum die angewählte Funktion nicht ausgeführt wird.

Schaltertasten und Sensoren liefern Signale an die Eingänge des Steuergeräts 12. Ein Mikroprozessor 15 verarbeitet diese Eingangssignale, verknüpft sie mit den Anweisungen des Steuerungsprogrammes und formt dann die Ausgangssignale. An die Ausgänge sind außer den bereits beschriebenen Ventilen auch Lampen, Motoren etc. angeschlossen. Die komplette Programmverarbeitung läuft im Hintergrund der Fahrzeugsteuerung ab; sie kann und braucht von der Bedienungsperson nicht beeinflußt zu werden. Das im Speicher 19 gespeicherte Programm steht in einem EPROM-Speichermodul, ist dort fest abgespeichert und wird bei Programmverlust immer wieder neu geladen. Es ist das wichtigste Bindeglied zwischen den Ein- und Ausgängen, dem Steuergerät 12 und dem Display 23.

Wie bereits ausgeführt wurde, hat jede Störungsmeldung Vorrang vor allen anderen Anzeigen und erscheint stets in der Anzeigeeinheit 23, unabhängig davon, welche andere Anzeige ausgewählt wurde. Die Störungsmeldung bleibt solange in der Anzeigeeinheit 23 erhalten, bis sie mit der Quittungstaste 57 bestätigt wurde. Nach der Bestätigung erscheint wieder diejenige Anzeige, welche vor dem Auftauchen der Störungsmittel angezeigt wurde. Jedes quittierte Störungsmittel verschwindet als Anzeige, besteht jedoch bis zur Behebung der Ursache im Hintergrund weiter. Meßwertanzeigen werden auch bei der anstehenden Störungsmeldung aktualisiert.

Mit den Cursor-Tasten im Tastenfeld 25 von Fig. 3 kann innerhalb der Alarmverwaltung vor- bzw. zurückgeblättert werden, so daß die Bedienungsperson sich einen aktuellen Überblick über anstehende und/oder bereits quittierte Alarme verschaffen kann. Die Anzeigen "JA" bzw. "NEIN" werden stets aktualisiert.

Wurden Sensoren bzw. deren Einfluß auf das Blockierungssystem 20 inaktiviert, so wird die Bedienungsperson bei jedem Betriebsbeginn durch Einblenden der Störungsmittel daran erinnert, den Fehler sobald wie möglich beheben zu lassen. Im Gegensatz zum Betriebsstundenzähler, wird die Zeit der Inaktivierung des Blockierungssystems 20 in Minuten gemessen und in den entsprechenden Speichern des Steuergeräts 12 bzw. des Zählers 16 hinterlegt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern von Einrichtungen wie Motoren, Maschinen, Maschinenteilen, Pumpen, Behältern, Ventilen und Heizungen an Fahrzeugen aus der Gruppe Hochdruck-Spül-Fahrzeuge und/oder Saug-Druck-Fahrzeuge für Reinigungszwecke mittels Druckwasser und für die Aufnahme der bei der Reinigung anfallenden Schlämme und anderer Güter, darunter auch Gefahrgut, wobei die Einrichtungen an den Fahrzeugen mit mindestens einem Überwachungssensor für mindestens einen ihrer Betriebsparameter wie Druck, Temperatur, Füllstand, Stellung, Durchfluß, Drehzahl, Drehmoment und Leistung und mit einer Anzeige betreffend den mindestens einen Überwa­ chungssensor und gegebenenfalls den zugehörigen Betriebs­ parameter und seiner Dimension ausgestattet sind, wobei der mindestens eine Überwachungssensor bei seinem Ansprechen oder Ausfall ein in einem Steuersystem enthaltenes Blockierungssystem für die Stillsetzung der Einrichtung aktiviert, und wobei

• a) durch die Betätigung eines zum Steuerungssystem gehörenden Inaktivierungsschalters, der dem betreffenden mindestens einen Überwachungssensor zugeordnet ist, dieser außer Betrieb oder außer Berücksichtigung durch das Steuerungs­ system genommen wird, das ursprüngliche aktivierte Blockie­ rungssystem inaktiviert und die zuvor blockierte Einrichtung wieder in Betrieb genommen wird, und wobei
• b) ab der Betätigung des Inaktivierungsschalters die Laufzeit und/oder Dauer der Einstellung der besagten Einrichtung erfaßt, gegebenenfalls gespeichert und auf Abfrage zusammen mit der Art des betreffenden Betriebsparameters angezeigt und/oder ausgedruckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den mindestens einen überwachten Betriebsparameter ein vorgegebener betriebsbedingter Maximalwert für die Laufzeit bzw. Einstellungs­ dauer gespeichert und angezeigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorge­ gebene Maximalwert für die Laufzeit bzw. Einstellungsdauer von einem anderen Betriebsparameter abhängig gemacht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierungssystem automatisch wieder aktiviert wird, sobald der Maximalwert für die Laufzeit bzw. Einstellungsdauer des betreffenden Betriebsparameters überschritten wird.

5. Anordnung zum Steuern von Einrichtungen wie Motoren, Maschinen, Maschinenteilen, Pumpen, Behältern, Ventilen und Heizungen an Fahrzeugen aus der Gruppe Hochdruck-Spül-Fahrzeuge und/oder Saug-Druck-Fahrzeuge für die Reinigung von Kanalisationssystemen mittels Druckwasser und für die Aufnahme der bei der Reinigung anfallenden Schlämme und anderer Güter, darunter auch Gefahrgut, mit einem Steuerungssystem (28) mit einem Steuergerät (12), einer Eingabeinheit (47) und einer Anzeigeeinheit (23) und mit mindestens einem Überwachungssensor (1, 2, 3, 4, 5) für mindestens einen ihrer Betriebsparameter wie Druck, Temperatur, Füllstand, Durchfluß, Stellung, Drehzahl, Drehmoment und Leistung, wobei den Einrich­ tungen mindestens einer der besagten Überwachungssensoren (1, 2, 3, 4, 5) zugeordnet ist, und mit einem beim Ansprechen oder Ausfall des betreffenden Überwachungssensors (1, 2, 3, 4, 5) aktivierbaren Blockierungssystem (20), wobei das Steuergerät (12)

• a) mindestens einen Inaktivierungsschalter (Taste 53) für den mindestens einen Überwachungssensor (1, 2, 3, 4, 5) oder das Blockierungssystem (20) aufweist, durch dessen Betätigung ein Zeitzähler (16) für den betreffenden mindestens einen Betriebs­ parameter in Betrieb setzbar ist, sowie
• b) mindestens einen Zählspeicher (21 bis 25) und eine Anzeige­ einheit (23) für die Art des angezeigten Betriebsparameters und den zugehörigen Zählwert des Zeitzählers (16) aufweist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) einen Speicher (19) aufweist, in den mittels einer Eingabeeinheit (47) mindestens ein Maximalwert für je einen der vorgegebenen, betriebsbedingten Betriebsparameter eingebbar ist, und daß ferner der Ausgang des Speichers (19) für den betreffenden Maximalwert und die Art des Betriebsparameters auf die Anzeige­ einheit (23) aufgeschaltet sind, derart, daß auf der Anzeigeeinheit (23) der mindestens eine zulässige Maximalwert für die Laufzeit bzw. Einstellungsdauer und der jeweilige Zählerstand jeweils eines der betreffenden Zählspeicher (21 bis 25) in vergleichsweiser Gegen­ überstellung darstellbar sind.