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Technischer Bereich
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfolgen einer Last auf einem
Gurtförderband
nach den Oberbegriffe der Ansprüche
1 und 11.
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Sie
betrifft insbesondere ein Gurtförderband-Lastverfolgungssystem
zum Verfolgen (tracking) einer Last zwischen Verarbeitungsstationen
und genauer ein System zur Aufrechterhaltung der Synchronisation
zwischen einer mit der Last verbundenen Lastdatenaufzeichnung und
der Last, während
sie befördert
wird, durch Anpassen an jedweden Schlupf der Last auf dem Gurtförderband
während
der Beförderung.
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Technischer Hintergrund der
Erfindung
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Auf
dem Gebiet der Materialbearbeitung und industriellen Verarbeitung
wird zum automatischen Transport von Lasten durch verschiedene Verarbeitungsschritte
eine automatisierte Ausstattung verwendet. Wenn die Last auf dem
Transportsystem bewegt wird, ist es häufig notwendig, Daten mit der
Last zu verbinden, was nicht durch Anbringen der Daten an der Last
und durch Abtasten der Last mit Sensoren zum Auffinden der Daten
geschehen kann. Beispiele dieser Art von Informationen sind das
Herstellungsdatum, die erforderlichen Verarbeitungsschritte, Besitzstand
der Last und die Kosten der Last.
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Ein
typisches industrielles System besteht aus Beförderungselementen, Verarbeitungselementen,
Bedienerschnittstellenelementen und Datenverarbeitungselementen.
Diese Elemente sind typischerweise gegliedert und/oder hierarchisch
angeordnet. Ein herkömmliches
System weist zumindest eine Ausgangsverarbeitungsstation, eine Zielverarbeitungsstation
und ein Transportband zwischen den Stationen auf. In einem solchen
System ist jeder der Verarbeitungsstationen eine unabhängige Überwachungseinrichtung
zugeordnet und das Transportband wird unabhängig überwacht.
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Die
Ausgangsstation produziert Lasten, die durch das Transportband zu
der Zielstation befördert
werden. Die Bearbeitung einer bestimmten Last an der Zielstation
hängt von
der Information über
die durch die Ausgangsstation erzeugte Last ab. Diese Information
muß der
Zielstation synchron mit der Ankunft der Last vorgelegt werden.
Dies erfordert eine intensive dynamische Verarbeitung der für jede Last
bearbeiteten Daten.
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Es
gibt einige Probleme in Verbindung mit diesem Synchronisationserfordernis.
Das Transportbandsystem muß die
Synchronisation für
alle Lasten in seinem Einzugsbereich gleichzeitig aufrechterhalten.
Das Transportbandsystem muß Sensorfehler
zulassen, um die Synchronisation aufrechtzuerhalten. Das System muß ebenfalls
menschliche Fehler zulassen, wie beispielsweise das Entfernen einer
Last von der Mitte des Transportbandes. Darüber hinaus muß das System
mechanische Fehler zulassen, wie beispielsweise Schlupf (slippage)
oder Stockungen (jamming) der Last auf dem Transportband.
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Aus
der
DE 28 29 474 A1 ist
eine Sicherheitseinrichtung für
Gurtbänder
für die
Beförderung
von Personen und Produkten bekannt. Aus sicherheitstechnischen Gründen soll
dabe verhindert werden, dass sich Personen noch auf dem Förderband
befinden, wenn dieses Förderband
den letztmöglichen
Abstiegspunkt überschreitet.
Zu diesem Zweck wird eine Möglichkeit
für einen
automatischen Notstop vorgeschlagen. Dieser Notstop wird ausgelöst, wenn
ein Impulsgeber feststellt, dass eine der maximal zulässigen Weglänge entsprechende
Anzahl von Impulsen überschritten
wird.
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Gegenüber den
bekannten Verfahren besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, ein Verfahren zum Verfolgen einer Last auf einem Gurtförderband
vorzuschlagen, das besser gegenüber
Fehlern und Abweichungen etwa durch Schlupf oder Stockungen gesichert
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 oder
11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Offenbarung der Erfindung
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur verbesserten Verfolgung
einer Last auf einem Gurtförderband
geschaffen.
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Bei
diesem Verfahren zur Verfolgung einer Last auf einem Gurtförderband
werden ein Speicherverwaltungssystem (memory management) und ein
System zum ständigen
Aufden-neuesten-Stand-bringen der Verfolgungsaufzeichnung, das die
Geräteaufstellung
minimiert, vorgesehen.
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Außerdem werden
bei diesem Verfahren zur Lastverfolgung auf einem Gurtförderband
die Synchronisierung zwischen den mit der Last verbundenen, in einer
Transportbandüberwachungseinrichtung
gespeicherten Daten und der aktuellen Position der Last während der
Beförderung
entlang dem Transportband aufrechterhalten.
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Das
Verfahren zur Lastverfolgung auf einem Gurtförderband sieht eine Anpassung
an Lastschlupf auf dem Förderband
während
der Beförderung
der Last vor.
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Bei
dem Verfahren ist ein Erkennen von Stockungen (jams) der Last auf
dem Gurtförderband
möglich.
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Das
Verfahren zur Datenverfolgung in Verbindung mit einer Last, die
auf einem Gurtförderband
zwischen einer Ausgangsstation mit einem Ausgangsstationslastsensor
und einer Zielstation mit einem Zielstationslastsensor befördert wird,
weist die folgenden Schritte auf:
das Schaffen einer Datenaufnahme
für die
Last an der Ausgangsstation;
das Abtasten der Führungskante
(leading edge) der Last durch den Ausgangsstationslastsensor;
das
Laden der Lastdatenaufzeichnung in eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung
des Transportbandes;
das Erzeugen eines Impulssignals, das
eine Anzahl von direkt zu der Bewegung des Gurtförderbandes proportionalen Impulsen
aufweist;
das Einrichten eines Erwartungsrahmens, der die erwartete
Ankunft der Last an der Zielstation, basierend auf der Anzahl von
Impulssignalen, anzeigt;
das Abtasten der Führungskante der Last durch
den Zielstationslastsensor und das Erzeugen eines Signals;
das Übermitteln
des Signals an die Überwachungseinrichtung;
das
Vergleichen des Abstandes zwischen den Ausgangs- und Zielstationslastsensoren
mit der Strecke, die das Gurtförderband
in der Zeit zurückgelegt
hat, die es benötigte,
um die Last zwischen dem Ausgangsstations- und dem Zielstationslastsensor
zu bewegen und das Erkennen irgendeines Schlupfes der Last auf dem Förderband;
und
das Auf-den-neuesten-Stand-bringen der Lastdatenaufzeichnung
in der Überwachungseinrichtung,
basierend auf dem erkannten Lastschlupf, so daß die Lastdatenauf-zeichnung
mit der tatsächlichen
Position der Last auf dem Förderband
an der Zielstation übereinstimmt.
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Eine
zur Durchführung
des Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Verfolgung der Last auf
dem Gurtförderband
zwischen der Ausgangsstation und der Zielstation weist einen Aufzeichnungserzeuger
zum Erzeugen einer Last-datenaufzeichnung an der Ausgangsstation
auf. Ein erster Sensor ist an der Ausgangsstation angeordnet zum
Abtasten der Führungskante
der Last. Eine programmierbare Förderbandüberwachungseinrichtung,
die einen mit dem ersten Sensor und dem Gurtförderband in Verbindung stehenden
Vergleicher aufweist, empfängt
und speichert die Datenaufzeichnung, sobald die Führungskante
auf dem Förderband
abgetastet wird. Eine Verschlüsselungseinrichtung
erzeugt ein Impulssignal direkt proportional zu der von dem Gurtförderband
zurückgelegten
Strecke und steht mit der Förderbandüberwachungseinrichtung
in Verbindung. Ein zweiter, mit der Überwachungseinrichtung in Verbindung
stehender Sensor ist an der Zielstation angeordnet und tastet die
Führungskante
der Last ab, sobald die Last an der Zielstation ankommt. Der Vergleicher
der Förderbandüberwachungseinrichtung
vergleicht den Abstand zwischen den ersten und zweiten Sensoren,
wie durch die Anzahl der von der Verschlüsselungseinrichtung gezählten Impulssignale
bestimmt, mit der Länge des
Förderbandes,
die während
der Zeit, in der die Last von dem ersten zu dem zweiten Sensor bewegt
wurde, bewegt wurde. Jeder auftretende Unterschied ist ein Zeichen
für irgendeinen
Schlupf der Last auf dem Gurtförderband.
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Unter
Verwendung der detektierten Schlupfinformation wird die Datenaufzeichnung
in der Überwachungseinrichtung
dann auf den neuesten Stand gebracht, um in Übereinstimmung mit der tatsächlichen
Position der Last auf dem Gurtförderband
an der Zielstation zu sein, so daß die Bearbeitung an der Zielstation entsprechend
angepaßt
werden kann.
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Die
Ziele, Besonderheiten und Vorteile werden leicht deutlich aus der
folgenden, detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsform
der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Diese
zeigen in:
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1 eine
schematische Ansicht eines Gurtförderbandsystemes
mit einer erfindungsgemäßen Lastverfolgungsvorrichtung
zum Befördern
einer Last zwischen einer Ausgangsstation und einer Zielstation
und Verfolgen einer Lastdatenaufzeichnung in Verbindung mit der
Last, die in dem Speicher einer Förderbandüberwachungseinrichtung gespeichert
ist;
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2 ein
Flußdiagramm,
das Daten darstellt, die Schnittstelle sind zwischen einer Ausgangsstationsüberwachungseinrichtung,
einer Zielüberwachungseinrichtung
und einer Förderbandüberwachungseinrichtung,
in einer Ausführungsform
der Erfindung;
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3 ein
Flußdiagramm,
das Daten darstellt, die Schnittstelle sind zwischen einer Ausgangsstationsüberwachungseinrichtung,
Zielstationsüberwachungseinrichtung,
Förderbandüberwachungseinrichtung
und Koordinationsüberwachungseinrichtung,
in einer anderen Ausführungsform
der Erfindung;
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4 ein
Zeitdiagramm, das das Verhältnis
darstellt zwischen der Lastabtastung an der Ausgangsstation, der
erwarteten Lastankunft an der Zielstation, dem Auf-den-neuesten-Stand-bringen
eines Lastverfolgungsmodells und der Fehlererkennung an der Zielstation;
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5 eine
schematische Ansicht eines Mehr-Segment-Gurtförderbandsystems mit einer erfindungsgemäßen Lastverfolgungsvorrichtung;
und
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6 eine
schematische Ansicht des Gurtförderbandes
gemäß 1 in
Darstellung der dinglichen Anordnung der Lasten auf dem Förderband.
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Beste Ausführungsform der Erfindung
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1 zeigt
ein Gurtförderbandsystem,
allgemein gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 10, das ein
oder mehrere Transportbänder
zum Befördern
einer Last von einer Stelle zu einer anderen aufweist. Wie später genauer
beschrieben, erfaßt
das Gurtförderbandsystem 10 jedweden
Schlupf der Last auf dem Förderband
und schafft eine Anpassung dafür
und erhält
die Synchronisation zwischen den mit der Last verbundenen Daten
in einer programmierbaren Transportbandüberwachungseinrichtung und
der Position der Last auf dem Förderband
aufrecht.
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Gemäß 1 wird
ein Gurtförderband 12 von
einem Motor M angetrieben, der von einer Überwachungseinrichtung C überwacht
wird. Eine Verschlüsselungseinrichtung
E ist an einer Welle der Förderbandspannrolle
befestigt und erzeugt ein Impulssignal, das der Überwachungseinrichtung C übermittelt
wird. Die Periode dieser Impulse ist direkt pro portional zu der
Geschwindigkeit des Gurtförderbandes,
so daß das
Förderband
eine festgelegte Strecke während
der Zeit zwischen dem Auftreten zweier benachbarter Impulse zurücklegt.
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Impulssignale
von der Verschlüsselungseinrichtung
E werden zur Messung der Bewegung des Gurtförderbandes 12 während einer
vorgegebenen Zeitspanne verwendet. Beispielsweise wird die Verschlüsselungseinrichtung,
sofern das Gurtförderband 12 20
Fuß lang
ist und die Verschlüsselungseinrichtung
E einen Impuls jeweils nach zwei Zoll Bewegung des Gurttransportbandes
erzeugt, 120 Impulse während
der Bewegung einer Last von einem Ende des Transportbandes zu dem
anderen erzeugen, unter der Voraussetzung, daß kein Schlupf der Last auf
dem Transportband auftritt. Die Anzahl der erzeugten Impulse hängt nur
von der Bewegung des Transportbandes 12 ab. Die Anzahl
der erzeugten Impulse wird nicht beeinflußt durch irgendein Starten
oder Stoppen des Transportbandes 12.
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An
einem Ende des Transportbandes 12 ist eine Ausgangsstation 16 mit
einem ersten oder Ausgangsstationslastsensor 18 vorgesehen.
An dem anderen Ende des Transportbandes 12 ist eine Zielstation 20 mit einem
zweiten oder Zielstationslastsensor 22 vorgesehen. Die
Sensoren 18, 22 erfassen die Lasten während des
Passierens oder, wenn sie in Sichtweite der Sensoren während der
Beförderung
auf dem Gurttransportband 12 sind. Die theoretisch während der
Beförderung
einer Last zwischen den Sensoren 18, 22 zurückgelegte
Strecke des Gurttransportbandes 12 kann als Anzahl von
Impulsen ausgedrückt
werden, die die Verschlüsselungseinheit
E während
der Bewegung der Vorderkante der Last von dem ersten Sensor 18 zu
dem zweiten Sensor 22 erzeugt.
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Die Überwachungseinrichtung
C ordnet eine Datenaufzeichnung in ihrem Speicher jeder Last auf
dem Gurtförderband 12 zu.
Diese Daten- oder Lastaufzeichnung umfaßt die Daten, die mit der Last
verfolgt werden sollen und Informationen über die Position der Last auf
dem Gurtförderband 12.
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Die
mit der Last zu verfolgende Information wird der Überwachungseinrichtung
C durch ein oder mehrere verschiedene Mittel übermittelt. Die Daten können von
der Last unter direkter Verwendung von Aufzeichnungserzeugungseinrichtungen
gesammelt werden, wie beispielsweise Bar-Code-Lesern, Hochfrequenzetikettlesern,
Wiegemaßstäben, Profilierungssensoren,
Sichtsystemen, Bedienertastaturen oder anderen, mit der Überwachungseinrichtung
C verbundenen und in Übermittlung
mit dieser stehenden Vorrich tungen, und die Überwachungseinrichtung speichert
die Daten in einer Lastaufzeichnung, die für die Last in dem Speicher der Überwachungseinrichtung
geschaffen wird.
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Gemäß 2 kann
es der Fall sein, daß das
Gurtförderband 12 Gegenstände von
einem Teilstück
einer automatisierten Anlage wegträgt, wie beispielsweise einer
Kartonverschließanlage,
einem Bearbeitungszentrum oder einer Inspektionsstation. In diesem
Fall kann die automatisierte Anlage so zugeschnitten werden, daß sie eine
Ausgangsstationsüberwachungseinrichtung
SC und eine Zielstationsüberwachungseinrichtung DC
aufweist. Die Ausgangsstationsüberwachungseinrichtung
SC übermittelt
mit der Last verbundene Daten an die Überwachungseinrichtung C, sobald
die Last auf dem Gurtförderband 12 angeordnet
ist. Die Transportbandüberwachungseinrichtung
C speichert die Daten in der Lastaufzeichnung für die Last in dem Speicher
der Transportbandüberwachungseinrichtung
und gibt die Daten an die Zielstationsüberwachungseinrichtung DC bei
der Ankunft der Last an der Zielstation weiter.
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Gemäß 3 kann
es sein, daß das
Gurtförderband 12 Teil
eines unterteilten automatisierten Systems mit mehreren Teilen automatisierter
Anlagen, verbunden mit einer zentralisierten Koordinationsüberwachungseinrichtung
CC ist. In diesem Fall behält
die Koordinationsüberwachungseinrichtung
CC die Hauptmasse der auf die Last bezogenen, von der Ausgangsstationsüberwachungseinrichtung
SC erhaltenen Daten und übermittelt
ein ID-Etikett oder eine Nummernschildangabe an die Transportbandüberwachungseinrichtung
C, wenn die Last auf dem Transportband 12 angeordnet ist.
Diese übermittelte
Information ist die Handhabe (handle), die die Transportbandüberwachungseinrichtung
C für den
Bezug auf die Last verwendet und die Information, die die Koordinationsüberwachungseinrichtung
CC für
den Bezug auf die mit der Last verbundenen Daten verwendet.
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In
einem unterteilten System gibt es eine Alternative zu der Koordinationsüberwachungseinrichtung CC,
die die übermittelte
Information oder Handhabe in Verbindung mit der Last erzeugt. Die
Transportbandüberwachungseinrichtung
C kann selbst die Handhabungsweise erzeugen und die Kennung an die
Koordinationsüberwachungseinrichtung
CC übermitteln.
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Die
Lastaufzeichnung wird geschaffen und in den Speicher der Transportbandüberwachungseinrichtung
gespeichert, sobald die Führungskante
(lead edge) der Last auf dem Gurtförderband 12 den ersten
Sensor 18 passiert. Die gesamte Kommunikation zwischen
den Überwachungseinrichtungen
SC, C, CC, die zum Einrichten der Daten in der Lastaufzeichnung
angefordert werden, tritt zu dieser Zeit auf. Sofern die erforderliche Übermittlung
erfolglos ist, erzeugt die Transportbandüberwachungseinrichtung C eine
Lastaufzeichnung mit Scheindaten (dummy data). Die Transportbandüberwachungseinrichtung
C verfolgt diese Scheindatenaufzeichnung mit der Last, bis die Last
die Zielstation 20 erreicht. Wenn die Last die Zielstation
erreicht, verwendet die Transportbandüberwachungseinrichtung die
Scheinaufzeichnung zur Übermittlung
des Verlustes an Informationen als Zustand der Last. Die Zielstation 20 behandelt
die Last entsprechend diesem Zustand.
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Neben
den Lastdaten behält
die Transportbandüberwachungseinrichtung
C Lage- oder Positionsdaten über
die Last in der Lastaufzeichnung. Diese Daten sind der Abstand zwischen
der Führungskante
der Last und der Führungskante
einer vorherigen Last auf dem Gurtförderband 12, der durch
die Anzahl der durch Verschlüsselungseinrichtung
E während
der Zeitdauer zwischen dem Abtasten der Führungskante der Last durch den
Sensor 18 während
des diesen Sensor Passierens der Lasten erzeugten Impulse bestimmt
wird. Sofern es keine vorherige Last auf dem Gurtförderband 12 gibt,
entspricht dieser Abstand dem Abstand zwischen den Lastsensoren 18, 22.
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Ein
Transportbandverfolgungsmodell wird eingerichtet und weist ein angefordertes
Verzeichnis von mit den Lasten auf dem Gurtförderband 12 korrespondierenden
Lastaufzeichnungen auf, wie im folgenden unter Bezug auf 6 beschrieben.
Das Verzeichnis wird nacheinander geordnet in einem verbundenen
Verzeichnisverwaltungsschema (list management scheme) gemäß der Anordnung
der Lasten auf dem Gurtförderband 12.
Die Transportbandüberwachungseinrichtung
C behält
dieses Verzeichnis in ihrem Speicher.
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Die
Transportbandüberwachungseinrichtung
C speichert die Position des Gurtförderbandes 12, wie von
der Verschlüsselungseinrichtung
E bestimmt, sobald der Ausgangslastsensor 18 die Führungskante
der Last erkennt. Immer dann, wenn der Ausgangsstationslast-sensor 18 eine
Führungskante
einer Last erkennt, fügt
die Transportbandüberwachungseinrichtung
C eine Lastaufzeichnung in Verbindung mit dieser Last dem Verfolgungsmodell
hinzu. Die Transportbandüberwachungseinrichtung
C errichtet dann ein Datenfeld (data field) für die Lastaufzeichnung durch
Erhalt von zugeführter
Information von den Aufzeichnungserzeugungseinrichtungen, wie oben
bereits beschrieben. Die Transportbandüberwachungseinrichtung C errichtet
auch ein Abstandsfeld (distance field) für jede Lastaufzeichnung durch
Verwendung des jeweils kleineren Abstandes zwi schen den Lasten,
die von den Impulssignalen oder dem Abstand zwischen den Sensoren
aufgezeichnet wurden.
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Beispielsweise
dann, wenn eine erste Last dem Gurtförderband 12 zugeführt wird,
wird eine erste Lastaufzeichnung erzeugt und das Abstandsfeld beinhaltet
eine Verschlüsselungseinrichtungszählung in
Verbindung mit dem Abstand zwischen den Sensoren 18, 22.
Ein Zählwerk
in der Transportbandüberwachungseinrichtung
C beginnt das Zählen
von Impulsen von Null an. Diese Lastaufzeichnung wird in das Verfolgungsmodell
der Transportbandüberwachungseinrichtung
C an erster Stelle eines Verzeichnisses eingeführt.
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Wenn
dem Gurtförderband 12 eine
zweite Last zugeführt
wird, wird eine zweite Lastaufzeichnung erzeugt. Der Abstandsfeldwert
für diese
zweite Last ist eine Zählung
von Impulsen, die mit dem durch Impulssignale von der Führungskante
der ersten Last zu der Führungskante
der zweiten Last bestimmten Abstand korrespondiert. Das Zählwerk für die zweite
Last wird gesetzt und beginnt das Zählen der Impulse von Null an. Diese
Lastaufzeichnung wird in das Verfolgungsmodell als zweiter Eintrag
in dem Verzeichnis eingefügt.
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Die Überwachungseinrichtung
C behandelt nachfolgende Lasten, die auf das Transportband gelangen,
entsprechend der Behandlung der zweiten Last. Das Abstandsfeld jeder
Aufzeichnung behält
dadurch den Abstand von der Führungskante
dieser Last zu der Führungskante
der Last vor dieser Last bei.
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Die
Arbeit der Überwachungseinrichtung
wird dadurch vereinfacht, daß die
Transportbandüberwachungseinrichtung
C fortwährend
die erste Last in dem Verfolgungsmodell steuert. Sobald eine Aufzeichnung die
erste Aufzeichnung in dem Modell wird, verringert die Transportbandüberwachungseinrichtung
C den Wert in dem Abstandsfeld der Lastaufzeichnung zu jeder Zeit,
zu der die Verschlüsselungseinrichtung
E ein Impulssignal sendet. Die erste Last auf dem Transportband 12 weist
einen Abstandsfeldwert der Lastaufzeichnung auf, der mit dem theoretischen
Abstand zwischen der Führungskante
der Last und dem Zielstationslastsensor 22 korrespondiert.
Sobald die Last bewegt wird, zählt
das Abstandsfeld abwärts,
so daß das
Abstandsfeld jederzeit einen theoretischen Wert beinhaltet, der
mit dem Abstand zwischen der Führungskante
der Last und dem Zielstationslastsensor 22 korrespondiert.
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Wenn
das Abstandsfeld größer ist
als ein anordnungsspezifischer Toleranzwert, behandelt die Überwachungseinrichtung
C jedes Signal von dem zweiten Sensor 22 als Fehlersignal.
Diese Signale stimmen mit falschen Triggern oder Lasten überein,
die aus ihrer Position herausbewegt wurden durch äußere Kräfte. Unter diesen
Umständen,
unter denen eine unerwartete Last erkannt wird, weist die Überwachungseinrichtung 10 keine
gültige
Lastaufzeichnung für
diese Signale auf. Das System antwortet auf das Erkennen einer unerwarteten
Last durch Erzeugen und Verfolgen einer Aufzeichnung mit einem ”unerwartete
Last”-Datenfeld
(unexpected load). Diese Scheindaten können anderen Untersystemen,
wie beispielsweise der Zielstationsüberwachungseinrichtung DC, übermittelt
werden.
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Wenn
das Abstandsfeld der ersten Lastaufzeichnung in dem Verfolgungsmodell
herunterzählt
zu einem Wert innerhalb der anordnungsspezifischen Toleranz, errechnet
die Überwachungseinrichtung
C einen Erwartungsrahmen der Länge
des Gurtförderbandes 12,
in dem eine Last an dem zweiten Sensor 22 zu erwarten ist.
Diese Erwartungsrahmenlänge,
wie sie von den Impulsen bestimmt wird, ist der kleinere von zwei Grenzwerten.
Der erste Grenzwert ist der maximal erlaubte Schlupf der Last auf
dem Gurtförderband 12 für das spezifische
System. Der zweite Grenzwert ist der Wert des Abstandsfeldes der
zweiten Lastaufzeichnung in dem Verfolgungsmodell verringert um
die für
das System spezifische Minimumtoleranz zwischen den Lasten. Die Überwachungseinrichtung
vergleicht und wählt
den geringeren von diesen beiden Werten für die Länge des Erwartungsrahmens aus,
um eine größere Toleranz
für den
Schlupf zu gestatten, wenn die Lasten weit voneinander entfernt
angeordnet sind, und geringere Toleranz, wenn diese nahe beieinander
angeordnet sind.
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Während der
Erwartungsrahmen offen ist, erwartet die Überwachungseinrichtung C ein
Signal von dem Zielstationslastsensor 22 zu erhalten. Sobald
dieses Signal erscheint, setzt die Überwachungseinrichtung C den
Erwartungsrahmen neu und übermittelt
das Datenfeld der ersten Lastaufzeichnung in dem Verfolgungsmodell
an eine Untersystemüberwachungseinrichtung.
Sofern der Erwartungsrahmen ohne das Erscheinen des Signals endet,
kann die Überwachungseinrichtung
C dahingehend programmiert werden, daß sie einen Stockungszähler (jam
counter) implementiert. Der Stockungszähler erzeugt ein Stockungs-Fehlersignal,
sobald eine systemspezifische Anzahl von aufeinanderfolgenden fehlenden
Lasten auftritt. Das Signal wird dazu verwendet, das System zu stoppen
und den Bediener auf den Fehler aufmerksam zu machen. Sofern eine
Last außerhalb
ihres Erwartungsrahmens ist und die nächste darin ist, wird der Stockungszähler neu
gesetzt.
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Wenn
das Abstandsfeld für
die erste Lastaufzeichnung ganz bis auf Null heruntergezählt hat,
wird das Verfolgungsmodell auf den neuesten Stand gebracht, um die
zweite Lastaufzeichnung an die erste Stelle des Verzeichnisses zu
bringen. An diesem Punkt ist die Führungskante der zweiten Last
eine Strecke von dem Zielstationslastsensor 22 entfernt,
die mit dem Wert in dem Abstandsfeld der Lastaufzeichnung korrespondiert. Das
Zeitdiagramm aus 4 zeigt diese Bearbeitungsphase
durch die Verwendung der Linien DS, EW, TU und ED.
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Linie
DS repräsentiert
das der Überwachungseinrichtung
C durch den Zielsensor vorgelegte Signal. Die Grundlinie steht für einen
Zeitabschnitt, in dem keine Last im Sichtbereich des Sensors ist.
Ein Signalschritt (step) steht für
einen Zeitabschnitt, in dem eine Last den Sensor passiert. Die Signalschritte
A und C stehen für
zwei Lasten, die den Zielsensor passieren. Der nur angedeutete Signalschritt
B (phantom step) steht für
ein Signal, das die Überwachungseinrchtung
C erwartete, wo jedoch keine Last durch den Zielsensor wahrgenommen
wurde.
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Die
Linie EW steht für
das Signal des Erwartungsrahmens, das durch die Überwachungseinrichtung C erzeugt
wird, wie weiter oben beschrieben. Diese durch die Signalschritte
F, G und H dargestellten Rahmen sind die Zeitabschnitte, während derer
die Überwachungseinrchtung
C den Erhalt eines Signals von dem Zielsensor für drei aufeinanderfolgende
Lasten erwartet.
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Linie
TU steht für
die Handlungen zum Auf-den-neuesten-Stand-bringen der Lastverfolgung
(load tracking update operations) in der Transportbandüberwachungseinrichtung
C, die durch die Signalschritte F', G' und
H' dargestellt werden.
Die Linie ED zeigt das Auftauchen eines Fehlerzustandes bei der
Lastverfolgung, gezeigt durch den durch die Überwachungseinrichtung C als
Ergebnis einer unerwarteten Folge von Signalen erzeugten Signalschritt
L, bei dem der Zielsensor während
des Erwartungsrahmens G kein erwartetes Signal erzeugt.
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4 zeigt
in der Zeitabfolge die geeignete Verfolgung von zwei Lasten und
das Erkennen einer fehlenden Last auf dem Förderband an der Zielstation
durch die folgenden Ereignisse:
- 1. Die Überwachungseinrichtung
C richtet einen Erwartungsrahmen, wie vorstehend beschrieben, ein.
Dies ist durch den ersten Signalschritt F auf der Linie EW dargestellt.
- 2. Sobald eine Last in den Wahrnehmungsbereich des Zielsensors
gelangt, wie durch den Signalschritt A dargestellt, antwortet die Überwachungseinrichtung
C durch das Auf-den-neuesten-Stand-bringen des Verfolgungsmodells,
um die Lastaufzeichnung zu entfernen (Impuls F' auf TU) und durch Beenden des Erwartungsrahmens
(Ende des Impulses F auf EW).
- 3. Sofern das Förderband
sich weiterbewegt, richtet die Überwachungseinrichtung
C einen zweiten Erwartungsrahmen ein, wie durch den zweiten Signalschritt
G auf der Linie EW dargestellt. Die Überwachungseinrichtung C erwartet
eine Last an der Zielstation.
- 4. Der nur angedeutete Signalschritt B auf der Linie DS steht
für den
Zeitpunkt, zu dem die Überwachungseinrichtung
C den Erhalt eines Signals von dem Zielsensor erwartete.
- 5. Das Förderband
bewegt sich weiter und die Überwachungseinrichtung
C mißt
den maximal erlaubten Erwartungsrahmen. Sobald das Maximum erreicht
ist, löscht
die Überwachungseinrichtung
den Erwartungsrahmen, ohne das erwartete Signal von dem Zielsensor
erhalten zu haben.
- 6. Die Überwachungseinrichtung
C antwortet auf die Löschung
des Erwartungsrahmens ohne Erhalt des erwarteten Signals von dem
Zielsensor durch Auf-den-neuesten-Stand-bringen des Verfolgungsmodells, um
die Lastaufzeichnung zu entfernen (zweiter Signalschritt J auf Linie
TU) und durch Erzeugen eines Fehlersignals (Signalschritt L auf
Linie ED).
- 7. Das Förderband
bewegt sich weiter und die Schritte 1 und 2 werden wiederholt, um
die nächste
Last zu der Zielstation zu geleiten.
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Der
obenbeschriebene Fall deckt das Verfolgen einer Last auf einem einzigen
Gurtförderband 12 zwischen
einer Ausgangsstation 16 und einer Zielstation 20.
Dasselbe Verfolgungskonzept kann bei Systemen mit mehreren, hintereinander
angeordneten Förderbandsegmenten
angewendet werden. Eine Anordnung eines solchen Systems ist mit
dem Bezugszeichen 10' versehen
und in 5 dargestellt.
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Gemäß 5 führt eine
Ausgangsstation 30 Lasten einem System von fünf Förderbandsegmenten 32, 34, 36, 38, 40 zu
und die Zielstation 42 nimmt diese auf. Ein Ausgangsstationslastsensor 44 ist
an der Ausgangsstation 30 vorgesehen, und ein Zielstationslastsensor 46 ist
an der Zielstation 42 vorgesehen. Eine Verschlüsselungseinrichtung
E ist jedem Förderbandabschnitt 32, 34, 36, 38, 40 zugeteilt,
und ein Sensor 50, 52, 54, 56 ist
bei jeder Verbindung zwischen zwei Förderbandsegmenten angeordnet.
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Das
System 10' erhält ein getrenntes
Verfolgungsmodell, wie vorstehend beschrieben, für jedes Förderbandsegment aufrecht. Jedes
Segment 32, 34, 36, 38, 40 wird
durch einen Abschnitt des Gurtförderbandes zwischen
zwei Lastsensoren 44 und 50; 50 und 52; 52 und 54; 54 und 56;
und 56 und 46 definiert. Die Ladeoperation des
Verfolgungsmodells für
das erste Förderbandsegment 32 ist
identisch mit der Ladeoperation, wie sie oben für ein einzelnes Förderbandsystem
beschrieben ist.
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An
dem Punkt, an dem die Last den Übergang
von einem Förderbandsegment
zu dem nächsten
erreicht, beispielsweise von Segment 32 zu Segment 34,
muß die
Transportbandüberwachungseinrichtung
C die Lastaufzeichnung von dem mit dem ersten Förderbandsegment 32 verbundenen
Verfolgungsmodell zu dem mit dem zweiten Förderbandsegment 34 verbundenen
Verfolgungsmodell transferieren. Diese Transferoperation tritt durch
gleichzeitiges Entladen des mit dem ersten Förderbandsegment 32 verbundenen
Verfolgungsmodells und Laden des Verfolgungsmodells in die mit dem
zweiten Förderbandsegment 34 verbundene Lastaufzeichnung,
dann, wenn die Führungskante
der Last durch den Sensor 50 bei dem Übergang zwischen den beiden
Förderbandsegmenten
abgetastet wird. In diesem System führt der Sensor 50 beide
Handlungen, das Entladen und das Laden in Verbindung mit der Datenaufzeichnung,
aus.
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Wenn
die Last die Zielstation 42 erreicht, übermittelt die Überwachungseinrichtung
C das Datenfeld der Lastaufzeichnung zu der Zielüberwachungseinrichtung DC oder
der Koordinationsüberwachungseinrichtung
CC in Synchronisation mit der tatsächlichen körperlichen Ankunft der Last
an der Zielstation 42.
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Die Überwachungseinrichtung
C behält
ein geordnetes Verzeichnis von Lastaufzeichnungen in ihrem Speicher
als ein verbundenes Verzeichnis-Speicherschema. In diesem Schema
werden Lastaufzeichnungen per Zufall in dem geeigneten Speicher
der Überwachungseinrichtung
gespeichert. Für
jede Lastaufzeichnung in dem Last-Verfolgungsmodell des Transportbandes
behält
die Überwachungseinrichtung
C ein Zeigerwertepaar im Speicher, das auf die Memory-Adresse der
ersten und letzten Lastaufzeichnung weist für ein bestimmtes Last-Verfolgungsmodell
des Transportbandes. Ein Zeiger ist eine Speicher-Position, die
die Adresse einer anderen Speicher-Position beinhaltet. Dabei kann
das Programm der Überwachungseinrichtung
C immer eine erste oder letzte Aufzeichnung in Verbindung mit einem
Förderbandsegment
durch Überprüfen eines
dieser beiden Zeiger erhalten.
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Die
Struktur der Lastaufzeichnung beinhaltet ein Datenfeld, das alle
Aufzeichnungen in dem Transportbandverfolgungsmodell miteinander
verbindet. Dieses Feld ist ein Zeiger oder eine Speicher-Position,
die die Speicher-Adresse der nächsten
Aufzeichnung in dem Verzeichnis beinhaltet. Dabei können die
Lastaufzeichnungen verbunden werden, um ein Verzeichnis zu bilden,
das von Anfang bis Ende für
das gesamte System geordnet ist.
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Gemäß
6 und
dem folgenden Beispiel liegt eine erste Datenaufzeichnung auf der
Adresse 5, der Zeiger der ersten Last weist also einen Wert von
5 auf. Die letzte Aufzeichnung liegt auf der Adresse 17, der Zeiger
der letzten Last weist also einen Wert von 17 auf. Die zweite Datenaufzeichnung
liegt auf der Adresse 11, der nächste
Datenaufzeichnungszeiger für
die erste Aufzeichnung ist also 11. Die dritte Lastaufzeichnung liegt
auf der Adresse 23, der nächste
Aufzeichnungszeiger der zweiten Lastaufzeichnung weist also einen
Wert von 23 auf. Die vierte und letzte Lastaufzeichnung liegt auf
der Adresse 17, der nächste
Aufzeichnungszeiger der dritten Lastaufzeichnung weist also einen
Wert von 17 auf. BEISPIEL:
SPEICHER DES VERFOLGUNGSMODELLS
Adresse | | | |
0 | 5 | Zeiger
der ersten Last | |
1 | 17 | Zeiger
der ersten Last | |
2 | | | |
3 | | | |
4 | | | |
5 | 1 | DATA
1 | |
6 | 10 | DIST
1 | Lastaufzeichnung |
7 | 11 | NÄCHSTE AUFZEICHNUNG | für die erste
Last |
8 | | | |
9 | | | |
10 | | | |
11 | 2 | DATA
2 | |
12 | 15 | DIST
2 | Lastaufzeichnung |
13 | 23 | NÄCHSTE AUFZEICHNUNG | für die zweite
Last |
14 | | | |
15 | | | |
16 | | | |
17 | 4 | DATA
4 | |
18 | 7 | DIST
4 | Lastaufzeichnung |
19 | 0 | NÄCHSTE AUFZEICHNUNG | für die vierte
Last |
20 | | | |
21 | | | |
22 | | | |
23 | 3 | DATA
3 | |
24 | 8 | DIST
3 | Lastaufzeichnung |
25 | 17 | NÄCHSTE AUFZEICHNUNG | für die dritte
Last |
26 | | | |
27 | | | |
-
6 korrespondiert
mit dem obengenannten Beispiel und zeigt ein Transportband 10'' mit vier mit Abstand zueinander
angeordneten Lasten L1, L2,
L3 und L4 auf diesem.
Die Abstände
zwischen den Lasten werden durch die Werte 10, 15, 8 und 7, ausgedrückt durch
die Anzahl von Impulsen zwischen den Lasten, dargestellt. Diese
Werte korrespondieren mit den Werten in jedem Abstandsfeld einer
Lastaufzeichnung in der Überwachungseinrichtung
C. Der erste Last-L1-Abstand ist der Abstand
zwischen der ersten Last und dem Zielsensor 22.
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Obwohl
einzelne Lastaufzeichnungen innerhalb des Speichers der Überwachungseinrichtung
in keiner bestimmten Ordnung verteilt angeordnet sein können, ist
es der Überwachungseinrichtung
C möglich,
die erste Lastaufzeichnung unter Verwendung des speziellen ersten
Lastzeigers aufzufinden. Wenn die Überwachungseinrichtung C diese
Aufzeichnung auffindet, kann sie den Zeiger der nächsten Aufzeichnung
lesen, um die nächste
Aufzeichnung in dem Verzeichnis aufzufinden. Wenn die Überwachungseinrichtung
die nächste Aufzeichnung
liest, weist diese Aufzeichnung zu der Dritten, usw. Bei diesem
Verfahren kann die Überwachungseinrichtung
das gesamte Verzeichnis von vorne bis hinten so lesen, als ob es
eigentlich tatsächlich
in aufeinanderfolgenden Positionen in dem Speicher gespeichert wäre.
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Leerer
Speicherraum in ähnlicher
Weise wie ein Förderbandverfolgungsmodell
verwaltet. Eine leere Speicherposition eines Aufzeichnungszeigers
beinhaltet die Adresse der ersten leeren Aufzeichnung. Das Zeigerfeld
der nächsten
Aufzeichnung dieser Aufzeichnung beinhaltet die Adresse der nächsten leeren
Aufzeichnung. Dies ist für
alle leeren Aufzeichnungen so fortgesetzt, wobei dadurch alle leeren
Aufzeichnungen in einem Verzeichnis verbunden werden.
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Die Überwachungseinrichtung
C weist ebenfalls einen Zeiger auf, der zu der letzten Aufzeichnung
in dem Verzeichnis weist, damit diese Aufzeichnung direkt gefunden
werden kann. Wenn eine neue Last in das System eintritt, lokalisiert
das Programm leeren Speicherplatz und ordnet die neue Lastaufzeichnung
dort an. Durch Umändern
der letzten Lastaufzeichnung in dem Verzeichnis kann die Überwachungseinrichtung
die neue Aufzeichnung dem Verzeichnis hinzufügen.
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Wenn
eine neue Last in das System 10', 10'', 10''' eingeführt wird,
nimmt die Überwachungseinrichtung
C eine leere Aufzeichnung von dem Verzeichnis der leeren Aufzeichnung
weg und speichert die Daten in Verbindung mit der neuen Last dort.
Zum Hin einbringen der Lastaufzeichnung in das Verfolgungsmodell ändert die Überwachungseinrichtung
C zwei Zeiger. Die Überwachungseinrichtung
C findet die letzte Lastaufzeichnung in dem Verzeichnis auf und ändert deren
nächsten
Aufzeichnungszeiger, damit er auf die neue Aufzeichnung weist. Zuletzt ändert die Überwachungseinrichtung
C den Zeiger der letzten Last des Verfolgungsmodells, damit er auf
die neue Lastaufzeichnung weist.
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Wenn
eine Lastaufzeichnung von der ersten Stelle des Verzeichnisses entfernt
werden soll, folgt ein Trennungsprozeß. Die Überwachungseinrichtung C findet
die erste und zweite Lastaufzeichnung durch Verfolgen der Zeiger,
wie oben beschrieben, auf. Die Überwachungseinrichtung ändert dann
den Zeiger der ersten Last des Verfolgungsmodells, um zu der zweiten
Lastaufzeichnung hinzuweisen.
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Sofern
die Lastaufzeichnungen überhaupt
nicht bewegt werden, werden sie in dem Speicher der Überwachungseinrichtung
gespeichert, die Anforderungen an den Prozessor werden verringert.
Die einzigen zu bearbeitenden Lastaufzeichnungen sind die erste
und letzte Lastaufzeichnung in dem Verfolgungsmodell.
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Während die
beste Ausführungsform
der Erfindung detailliert beschrieben wurde, werden Fachleute auf
dem Gebiet der Erfindung verschiedene alternative Ausführungsformen
und Möglichkeiten
zum Gebrauch der Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert
wird, erkennen und diese sollen unter die Ansprüche fallen.