DE69207325T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Sensoren und zur Fehlerlokalisierung in einem industriellen Prozess - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Sensoren und zur Fehlerlokalisierung in einem industriellen ProzessInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von Sensoren und zum Auffinden von Fehlern in einem industriellen Verfahren.
- Ein dem allgemeinen Teil des Anspruches 1 entsprechendes Verfahren ist aus US-A-4 249 238 bekannt.
- In der Industrie und insbesondere in der Eisen- und Stahlindustrie, wo die Automatisierung einen immer wichtigeren Teil übernimmt, kommt es immer häufiger vor, daß die industriellen Verfahren automatisiert werden, das bedeutet die aufeinanderfölgenden Verfahrensschritte oder Grundschritte der Umwandlung eines Produkts, durch die man auf ein Produkt oder Materialelement einwirkt, um es von einem Anfangszustand in einen bestimmten Endzustand zu überführen.
- Dafür werden die Sensoren, die die Parameter des Produktes in verschiedenen Stadien des industriellen Verfahrens überwachen, beispielsweise die Dicke eines Bleches, seine Länge und seine Temperatur in einem durch mehrere Walzgerüste durchgeführten Warmwalzverfahren, nach jedem Grundschritt des Verfahrens angeordnet.
- Die durch jeden Sensor übermittelte Information wird dann in einem Rechner erfaßt, der gemäß dem Wert der Information auf die unterschiedlichen Vorrichtungen einwirkt und das Durchführen des Verfahrens gestattet.
- So führt beispielsweise im Fall des Warmwalzens eine plötzliche Verringerung der Dicke eines Bleches durch eine automatische Reaktion zu einer Einwirkung auf die Steuerungsparameter des vorausgehenden Walzengerüstes, wodurch der Walzenabstand desselben geändert wird.
- Heutzutage kann man sagen, daß die automatische Steuerung von industriellen Verfahren sehr zuverlässig ist und die aufgrund einer von einem Sensor übermittelten Information erfolgende korrigierende Wirkung quasi sofort erfolgt.
- Das Problem, welches sich dem Betreiber stellt, der das gute Funktionieren der Steuerung überwacht, liegt in der Zuverlässigkeit der unterschiedlichen Sensoren.
- In der Tat kann es vorkommen, daß die von einem Sensor gegebene Information nicht die tatsächliche Situation wiedergibt.
- Das kann auf ein schlechtes Funktionieren dieses Sensors oder einer davon abhängigen Einrichtung zurückzuführen sein.
- In diesem Fall betrachten die Steuerungseinrichtungen die von dem Sensor gegebene Information als genau und führen zu einer korrigierenden Wirkung auf die Vorrichtung und gestatten deren Auswirkung auf das Verfahren, was auf den Endzustand des Produktes zurückwirkt und sich im Sinne von Mängeln auf dieses überträgt.
- Somit führt im Fall des Walzens ein Dickensensor, der eine Information über Zunahme des Wertes ableitet und dem Rechner liefert, automatisch zu einer Einstellung der Walzen des vorhergehenden Walzgerüstes in fehlender Übereinstimmung mit der Realität.
- Außerdem führt die Anwesenheit von Überwachungssensoren in jedem Schritt eines zu überwachenden industriellen Verfahrens rasch zu einer Vielzahl von zu installierenden und zu wartenden Sensoren, was zu sehr hohen Kosten und einer sehr komplexen Interpretation der Ergebnisse führt.
- Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, diese Probleme zu lösen, indem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Funktion der Sensoren und zum Auffinden von Fehlern in einem industriellen Verfahren vorgeschlagen wird, die einfach und zuverlässig sind, deren Inbetriebnahme rasch und zu einem wenig erhöhten Gestehungspreis erfolgt.
- Hierzu betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Überwachung der Funktion von Sensoren und zum Auffinden von Fehlern in einem industriellen Verfahren, das bei der Umwandlung eines Produktes von einem Anfangszustand Y0 in einen Endzustand Yn eine Folge von Grundschritten P1 bis Pn umfaßt, wobei jeder Schritt Pi durch repräsentative Parameter Ai, Bi, ... Xi und jeder Zustand Yi des Produktes durch repräsentative Parameter ai, bi, ... xi gekennzeichnet ist, mit den folgenden Schritten:
- - vom Schritt P1 bis zum Schritt Pn werden für jeden Schritt Pi des Verfahrens die repräsentativen Parameter des Zustandes Yi des Produkts errechnet, und zwar mit Hilfe eines für diesen Schritt repräsentativen mathematischen Modells Fi, ausgehend von den repräsentativen Parametern des Produktzustandes Yi-1 des vorhergehenden Schrittes und von den repräsentativen Parametern des Schrittes Pi;
- - die repräsentativen Parameter des Endzustandes Yn des Produkts werden gemessen;
- - die Werte der berechneten und der gemessenen repräsentativen Parameter des Endzustandes des Produktes werden verglichen, um daraus die Differenzen zu bestimmen; gekennzeichnet dadurch, daß:
- - die Werte der gemessenen Parameter mit den Toleranzbereichen und die berechneten Differenzen mit den Toleranzgrenzen verglichen werden, um im Fall einer Abweichung eine Funktionsstörung von mindestens einem Sensor und/oder von mindestens einem Verfahrensschritt zu bestimmen;
- - wobei angenommen wird, daß die Sensoren und die verschiedenen Verfahrensschritte korrekt funktionieren, wenn die gemessenen Werte der repräsentativen Parameter des Endzustandes Yn des Produktes innerhalb der zugehörigen Toleranzbereiche und die berechneten Differenzen unterhalb der jeweiligen Toleranzgrenzen liegen;
- - wobei angenommen wird, daß die Funktionsstörung nicht durch den jeweiligen Sensor, sondern durch einen oder mehrere Verfahrensschritte hervorgerufen wird, wenn mindestens ein gemessener Wert eines repräsentativen Parameters des Produktzustandes Yn den entsprechenden Toleranzbereich überschreitet und wenn die zugehörige Differenz unterhalb der entspechenden Toleranzgrenze liegt; und
- - wobei angenommen wird, daß der jeweilige Sensor nicht korrekt funktioniert oder daß in einem oder mehreren Schritten des industriellen Verfahrens ein Fehler vorliegt, wenn eine berechnete Differenz die entsprechende Toleranzgrenze überschreitet.
- Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
- Die Erfindung wird mit Hilfe der folgenden Beschreibung näher erläutert, die nur als Beispiel gegeben wird und sich auf die angefügten Zeichnungen bezieht, in denen
- - Figur 1 eine Schemaansicht wiedergibt, die die verschiedenen Schritte eines industriellen Verfahrens illustriert,
- - Figur 2 ein Übersichtsschema einer Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergibt,
- - Figur 3 ein Flußdiagramm wiedergibt, das die Funktion der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung illustriert, und
- - Figur 4 eine Schemaansicht der Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine Blechwalzstraße wiedergibt.
- Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist ein industrielles Verfahren eine Abfolge von Grundschritten, die in dieser Figur durch die Bezugszahlen P1, P2, P3 und P3 bezeichnet sind.
- Jeder Schritt ist mit mindestens einem vorhergehenden Schritt und mindestens einem folgenden Schritt verknüpft, natürlich mit Ausnahme des ersten Schrittes P1 und des letzten Schrittes Pn.
- Jeder Schritt Pi kann durch die Schrittparameter Ai, Bi, ..., Xi charakterisiert werden.
- So ist beispielsweise der Schritt P1 durch die Parameter A1, B1...Xi gekennzeichnet und der Schritt Pn ist durch die Parameter An...Xn gekennzeichnet.
- Jeder für den Schritt Pi repräsentative Parameter Ai, Bi...Xi wird mit Hilfe eines Sensors vom konventionellen Typ gemessen, der das Nachführen des industriellen Verfahrens sicherstellt.
- Die Sensoren sind mit den Bezugszahlen C1, C2, C3 und Cn bezeichnet.
- Ebenfalls gelangt das im Verlauf des industriellen Verfahrens über die unterschiedlichen Schritte Pi umgewandelte Produkt von einem Anfangszustand Y0 über eine Aufeinanderfolge von Zwischenschritten zu einem Endzustand Yn.
- Jeder Zustand Yi dieses Produkts kann durch die Parameter ai, bi...xi charakterisiert werden.
- Für die Erfordernisse der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nur die Parameter a0, b0,...x0 des Anfangszustandes Y0 des Produkts und die Parameter an, bn,...xn des Endzustandes Yn des Produkts mit Hilfe von Sensoren des konventionellen Typs gemessen und durch die Bezugszahlen c0 beziehungsweise cn bezeichnet.
- Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind diese verschiedenen Sensoren mit einer Zentraleinheit zur Behandlung von Informationen und zum Berechnen verknüpft, welche mit der Bezugszahl 1 bezeichnet wird und beispielsweise aus einem Mikroprozessorbausatz besteht. Diese Einheit ist mit Speichereinrichtungen 2 und Informationsanzeigeeinrichtungen 3 verbunden und führt die im folgenden beschriebenen Rechen-, Vergleichs- und Bestimmungsoperationen aus.
- Die Funktion dieser Zentralrecheneinheit und der damit verbundenen Organe wird nachfolgend in Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben.
- Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist es ausgehend von den gemessenen Werten der für den Anfangszustand Y0 des Produkts repräsentativen Parameter a0, b0 ... x0 und den für den Schritt P1 des Verfahrens repräsentativen Parametern A1, B1, ... X1 möglich, die für den Zustand Y1 des Produkts nach Schritt P1 repräsentativen Parameter a1, b1 ...x1 mit Hilfe eines mathematischen Modells zu berechnen, das nachfolgend detaillierter und hier durch die folgende Formel beschrieben wird
- (a1, b1, ... x1) = F1 (a0, b0 ... x0, A1, B1 ... X1)
- Dann werden in gleicher Weise die für den Zustand Y2 des Produkts nach Schritt P2 repräsentativen Parameter mit Hilfe eines mathematischen Modells F2 berechnet, ausgehend von den in dem vorhergehenden Verfahrensschritt berechneten repräsentativen Parametern, die dem Zustand Y1 des Produkts entsprechen, und repräsentativen Parametern des Schrittes P2, was zu der folgenden Formel führt:
- (a2, b2, ... x2) = F2 (a1, b1 ... x1, A2, B2, ... X2)
- So werden dann alle Parameter ai, bi, ... xi der unterschiedlichen Zustände Yi des Produktes bis zu den repräsentativen Parametern des Endzustands Yn des Produkts berechnet. Die letzteren werden mit Hilfe eines mathematischen Modells Fn berechnet, ausgehend von den repräsentativen Parametern, die dem Zustand Yn-1 des Produkts entsprechen, und repräsentativen Parametern des Schrittes Pn, was zu der folgenden Formel führt:
- (an, bn, ... xn) = Fn (an-1, bn-1 ... xn-1, An, Bn, ... Xn)
- Die verschiedenen Berechnungen sind in Figur 3 schematisch dargestellt, in welcher in dem mit Bezugszahl 4 bezeichneten Block die Messung der repräsentativen Parameter des Anfangszustands Y0 des Produkts vor seinem Weg in den ersten Verfahrensschritt mit Hilfe der Sensoren c0 erkennbar ist. Die repräsentativen Parameter des Schrittes P1 werden in 5 gemessen und die Berechnung mit Hilfe des mathematischen Modells F1 wird in 6 vorab gezeigt, um in 7 die Berechnung der repräsentativen Parameter des Zustands Y1 des Produkts zu erhalten. In 8 wird die Messung der repräsentativen Parameter des Schrittes P2 vorab gezeigt und in 9 die Berechnung der repräsentativen Parameter des Zustands Y2 des Produkts mit Hilfe des mathematischen Modells F2. Diese unterschiedlichen Operationen werden bis zum letzten Schritt Pn des industriellen Verfahrens fortgesetzt.
- Während der letzten Berechnung werden die repräsentativen Parameter des Schrittes Pn in 10 gemessen und die Berechnung in 11 mit Hilfe des mathematischen Modells Fn gestattet es, in 12 die repräsentativen Parameter des Zustands Yn des Produkts am Ende der Behandlung zu erhalten.
- Die berechneten repräsentativen Parameter des Zustandes Yn des Produkts werden dann mit den Werten verglichen, die in 13 mit Hilfe der zuvor beschriebenen Sensoren gemessen wurden.
- Dieser Vergleich wird in 14 vorab dargestellt und gestattet das Subtrahieren der Differenzen za, zb, ... zx in 15.
- Diese Differenzen za, zb, ... zx werden dann in 16 mit den Toleranzgrenzen Za, Zb, ... Zx verglichen, die von einem Schritt 17 geliefert werden und beispielsweise durch eine Bedienungsperson festgelegt sind.
- Diese Bedienungsperson kann in 18 auch Toleranzbereiche für die Parameter des Endzustands Yn des Produkts festsetzen, wobei die Bereiche dann während des Schrittes 19 mit den während des Schrittes 13 gemessenen Parametern verglichen werden und den Endzustand des Produkts wiedergeben.
- Es können somit mehrere Fälle gegeben sein.
- Wenn also die gemessenen Werte der Parameter an, bn, ... xn, die für den Endzustand Yn des Produkts repräsentativ sind, in den entsprechenden Toleranzbereichen enthalten sind und wenn die Differenzen za, zb, ... zx unter den entsprechenden Toleranzgrenzen Za, Zb, ... Zx liegen, wird angenommen, daß die unterschiedlichen Sensoren und die unterschiedlichen Verfahrensschritte einwandfrei arbeiten.
- Wenn im Gegensatz dazu mindestens ein gemessener Wert eines repräsentativen Parameters an, bn, ... xn des Endzustands Yn des Produkts den entsprechenden Toleranzbereich überschreitet und wenn die damit verbundene Differenz za, zb, ... zx unter der entsprechenden Toleranzgrenze liegt, wird angenommen, daß der Sensor der Messung dieses Parameters einwandfrei arbeitet und die mangelnde Übereinstimmung auf einen Fehler in mindestens einem Schritt des industriellen Verfahrens zurückzuführen ist.
- Wenn eine berechnete Abweichung za, zb, ... zx die Za, Zb, ... Zx entsprechende Toleranzgrenze überschreitet, wird schließlich angenommen, daß der Sensor, der die Messung des betrachteten Parameters durchgeführt hat, nicht einwandfrei arbeitet oder ein Fehler in einem oder mehreren Schritten P1 bis Pn des industriellen Verfahrens aufgetreten ist.
- Es ist allerdings aufgrund der Einzigartigkeit der Berechnung der Überwachung der Werte der Parameter ai, bi, ... xi von jedem Zustand Yi des Produkts möglich, den Schritt Pi zu lokalisieren, in welchem die Fehlfunktion auftritt.
- Dies wird beispielsweise durch eine Überprüfung der Stoffbilanzen von jedem Schritt im Fall eines Walzwerks bewirkt, wie es nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
- In Figur 4 ist dann eine Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Überwachung der Funktion einer Walzstraße illustriert.
- In diesem Fall wird jeder Verfahrensschritt des industriellen Verfahrens mit einem Walzengerüst durchgeführt.
- Das zu behandelnde Produkt liegt in Form eines Bleches vor, dessen repräsentative Parameter die Breite li des Bleches, die Fördergeschwindigkeit Vi des Bleches, dessen Dicke ei und dessen Temperatur ti sind.
- Die repräsentativen Parameter von jedem Schritt Pi sind die Kraft Fi, die durch die Walzen des Walzengerüstes auf das Blech ausgeübt wird, die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen des Gerüstes Ni, die Stromstärke Ii, die im Antriebsmotor der Walzen fließt, und die Position der Regelungsschraube der Walzen Mi.
- Vor dem Walzverfahren hat das Blech eine Dicke e0, eine Fördergeschwindigkeit vor dem ersten Walzgerüst V0, eine Temperatur t0 und eine Breite l0.
- Diese Werte e0, V0, t0 und l0 sind vorzugsweise bekannt oder werden mit Hilfe von Sensoren wie den in Hinsicht auf Figur 1 erwähnten Sensoren c0 gemessen.
- Wie gesagt sind diese unterschiedlichen Sensoren vom an sich bekannten Typ und werden hier nicht näher beschrieben.
- Die Dicke des gewalzten Bleches am Ausgang des ersten Walzengerüstes wird mittels der folgenden Formel berechnet:
- e1 = f (M1, F1, l0)
- Außerdem kann die Fördergeschwindigkeit V1 auch beispielsweise ausgehend von der Stoffbilanz des Schrittes P1 berechnet werden:
- V1 = g (e0, e1, N1)
- Unter Verwendung von etlichen weiteren mathematischen Modellen werden die unterschiedlichen Parameter des Produkts berechnet.
- Es werden dann die Parameter dieses Produktes für jeden Schritt bis zum letzten berechnet, in welchem die Werte en, Vn, tn und ln erhalten werden.
- Die Recheneinheit 1 vergleicht dann diese berechneten Werte mit den von den in der Figur 1 dargestellten Sensoren gemessenen Werten.
- Dann vergleicht beispielsweise diese Recheneinheit 1 den Wert, der von einem Dickensensor gemessen worden ist, mit dem dafür berechneten Wert.
- Wenn diese beiden Werte ähnlich sind und der Meßwert in befriedigender Weise rechnerisch in den mit dem Walzen verbundenen Kriterien enthalten ist, das heißt, im entsprechenden Toleranzbereich liegt, bedeutet dies, daß das Verfahren und die Sensoren insgesamt einwandfrei arbeitet.
- Wenn die beiden Werte, der gemessene und der berechnete, ähnlich sind und der Wert des Meßwerts nicht innerhalb des entsprechenden Toleranzbereichs liegt, wird auf ein gutes Funktionieren des Sensors zur Messung der Dicke und auf einen Fehler bei einem oder mehreren Walzgerüsten geschlossen.
- Die Recheneinheit überprüft also die Stoffbilanzen von jedem Schritt, um daraus anzuleiten, ob das Gerüst Probleme aufweist.
- Wenn schließlich der Meßwert von dem berechneten Wert verschieden ist, schließt die Recheneinheit auf einen Fehler des Sensors der Dickenmessung oder einen Fehler in dem Verfahrens, der eine andere Veränderung bewirkt, als in den mathematischen Modellen zur Berechnung der repräsentativen Parameter der unterschiedlichen Produktzustände genommen wurde.
Claims (7)
1. Verfahren zur Überwachung der Funktion von Sensoren und zum
Auffinden von Fehlern in einem industriellen Verfahren, das
bei der Umwandlung eines Produktes von einem Anfangszustand
Y0 in einen Endzustand Yn eine Folge von Grundschritten P1
bis Pn umfaßt, wobei jeder Schritt Pi durch repräsentative
Parameter Ai, Bi, ... Xi und jeder Zustand Yi des Produktes
durch repräsentative Parameter ai, bi, ... xi gekennzeichnet
ist, mit den folgenden Schritten:
- vom Schritt P1 bis zum Schritt Pn werden für jeden
Schritt Pi des Verfahrens die repräsentativen Parameter
des Zustandes Yi des Produkts errechnet, und zwar mit
Hilfe eines für diesen Schritt repräsentativen
mathematischen Modells Fi, ausgehend von den repräsentativen
Parametern des Produktzustandes Yi-1 des vorhergehenden
Schrittes und von den repräsentativen Parametern des
Schrittes Pi;
- die repräsentativen Parameter des Endzustandes Yn des
Produkts werden gemessen;
- die Werte der berechneten und der gemessenen
repräsentativen Parameter des Endzustandes des Produktes werden
verglichen, um daraus die Differenzen zu bestimmen;
dadurch gekennzeichnet, daß:
- die Werte der gemessenen Parameter mit den
Toleranzbereichen und die berechneten Differenzen mit den
Toleranzgrenzen verglichen werden, um im Fall einer
Abweichung eine Funktionsstörung von mindestens einem
Sensor und/oder von mindestens einem Verfahrensschritt
zu bestimmen;
- wobei angenommen wird, daß die Sensoren und die
verschiedenen Verfahrensschritte korrekt funktionieren,
wenn die gemessenen Werte der repräsentativen Parameter
des Endzustandes Yn des Produktes innerhalb der
zugehörigen Toleranzbereiche und die berechneten Differenzen
unterhalb der jeweiligen Toleranzgrenzen liegen;
- wobei angenommen wird, daß die Funktionsstörung nicht
durch den jeweiligen Sensor, sondern durch einen oder
mehrere Verfahrensschritte hervorgerufen wird, wenn
mindestens ein gemessener Wert eines repräsentativen
Parameters des Produktzustandes Yn den entsprechenden
Toleranzbereich überschreitet und wenn die zugehörige
Differenz unterhalb der entspechenden Toleranzgrenze
liegt; und
- wobei angenommen wird, daß der jeweilige Sensor nicht
korrekt funktioniert oder daß in einem oder mehreren
Schritten des industriellen Verfahrens ein Fehler
vorliegt, wenn eine berechnete Differenz die entsprechende
Toleranzgrenze überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Werte der Parameter von jedem Zustand Yi des Produktes
überwacht werden, um den Schritt Pi des Verfahrens aufzufinden,
bei dem die Funktionsstörung auftritt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das industrielle Verfahren ein Verfahren
zum Walzen eines Bleches ist und daß jeder Schritt Pi durch
einen Walzenständer dargestellt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
repräsentativen Parameter ai, bi, ... xi des Zustandes Yi des
Bleches umfassen: die Breite li des Bleches, die
Fördergeschwindigkeit Vi des Bleches, dessen Dicke ei und dessen
Temperatur ti.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die repräsentativen Parameter Ai, Bi, ... Xi
des Schrittes Pi umfassen: die vom Blech auf die Walzen des
Walzenständers aufgebrachte Kraft Fi, die
Drehgeschwindigkeit Ni der Walzen des Walzenständers, die Leistung Ii des
Antriebsmotors für die Walzen des Walzenständers und die
Position Mi der Einnstellschrauben der Walzen des
Walzenständers.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Überwachung
der Funktion von Sensoren und zum Auffinden von Fehlern in
einem industriellen Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, das bei der Umwandlung eines Produktes von einem
Anfangszustand Y0 in einen Endzustand Yn eine Folge von
Grundschritten P1 bis Pn umfaßt, wobei die Vorrichtung
aufweist:
- Sensoren (C1 bis Cn), um für jeden Grundschritt Pi des
industriellen Verfahrens die repräsentativen Parameter
(Ai, Bi ... Xi) zu messen,
- Sensoren (c0, cn), um die repräsentativen Parameter des
Anfangszustandes Y0 und des Endzustandes Yn des
Produktes zu messen,
- eine Zentraleinheit (1) zur Verarbeitung und Berechnung
von Daten, die mit den verschiedenen Sensoren gekoppelt
ist, wobei die Einheit aufweist:
Einrichtungen (6, 9, 11), um vom Schritt P1 bis zum Schritt
Pn für jeden Schritt Pi des Verfahrens die repräsentativen
Parameter des Zustandes Yi des Produktes zu berechnen, und
zwar mit Hilfe eines für diesen Schritt repräsentativen
mathematischen Modells Fi, ausgehend von den repräsentativen
Parametern des Produktzustandes Yi-1 des vorhergehenden
Schrittes und von den repräsentativen Parametern des
Schrittes Pi; und Einrichtungen (14) zum Vergleichen der
berechneten und gemessenen Werte der repräsentativen
Parameter des Endzustandes des Produktes, um daraus die
Differenzen zu bestimmen; dadurch gekennzeichnet, daß die
Zentraleinheit (1) Einrichtungen (16, 19), um die gemessenen
Werte der Parameter mit den Toleranzbereichen (18) und die
berechneten Differenzen mit den Toleranzgrenzen (17) zu
vergleichen, und Einrichtungen enthält, um die von den
Vergleichseinrichtungen gelieferten Werte zu analysieren, um
die korrekte Funktionweise des Verfahrens, eine
Funktionsstörung eines Schrittes oder den Fehler eines Sensors zu
bestimmen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die
Berechnungseinrichtungen, die Einrichtungen, um die berechneten Werte mit
den gemessenen Werten der Parameter zu vergleichen, die
Einrichtungen, um die gemessenen Werte der Parameter mit dem
Toleranzbereich und um die berechneten Differenzen mit den
Toleranzgrenzen zu vergleichen, und die Analyseeinrichtungen
eine Mikroprozessor-Zentraleinheit (1) zur Verarbeitung und
Berechnung umfassen.
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Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2713791B1 (fr) * | 1993-12-14 | 1996-02-02 | Aerospatiale | Procédé et dispositif pour détecter des incohérences d'opérations dans un système à phases de fonctionnement multiples. |
US5680409A (en) * | 1995-08-11 | 1997-10-21 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Method and apparatus for detecting and identifying faulty sensors in a process |
US6199422B1 (en) | 1997-07-29 | 2001-03-13 | Skf Condition Monitoring, Inc. | Method and system for fast probe failure determination |
GB2360855B (en) * | 2000-03-28 | 2004-08-18 | Beta Lasermike Ltd | Control systems for extrusion plants |
US6587737B2 (en) | 2000-09-14 | 2003-07-01 | Sulzer Makert And Technology Ag | Method for the monitoring of a plant |
EP1189126B1 (de) * | 2000-09-14 | 2006-06-28 | Sulzer Markets and Technology AG | Verfahren zum Überwachen einer Anlage |
AU2003237755A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-01-19 | Umetrics Ab | Method and device for monitoring and fault detection in industrial processes |
GB0307406D0 (en) * | 2003-03-31 | 2003-05-07 | British Telecomm | Data analysis system and method |
WO2007099131A2 (fr) * | 2006-02-28 | 2007-09-07 | Thales | Procede de traitement des dominances inter-variables pour mettre en evidence les facteurs fondamentaux d'une situation de panne modelisable par un graphe |
WO2019222152A1 (en) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Online fault localization in industrial processes without utilizing a dynamic system model |
CN115608903B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-03-21 | 山西恒强电力科技有限公司 | 一种铝合金锻压件加工装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4249238A (en) * | 1978-05-24 | 1981-02-03 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Apparatus for sensor failure detection and correction in a gas turbine engine control system |
JPS58155413A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 検出器異常識別装置 |
US5047964A (en) * | 1984-12-18 | 1991-09-10 | Aluminum Company Of America | Material deformation processes |
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