Steuerungsperipheres Diagnosesystem Für Fertigungseinrichtungen Auf Basis Überwachungs- Gerechter Komponenten

ISBN-13: 9783540552666 / Niemiecki / Miękka / 1992 / 145 str.

Gregor Diehl

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Steuerungs technik der werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universitat Stuttgart. Mein besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr. - Ing. A. Storr, der durch seine eingehende Durchsicht und die damit verbundenen wertvollen Hinweise ganz wesentlich zu dem Gelingen der Arbeit beigetragen hat. Herrn Prof. Dr. - Ing. R. Lauber danke ich fur die Ubernahme des Mitberichts. Allen Mitarbeitern der Gruppe 2. 1, insbesondere Herrn Dipl. Ing. J. Schneider, sowie Herrn Dr. - Ing. M. Hardtner danke ich fur Anregungen und Diskussionen wahrend meiner Insti tutszeit. Gregor Diehl - 7 - Inhaltsverzeichnis 5 Abkurzungen Formelzeichen und Symbole 6 1 Einleitung 7 1. 1 Problemstellung 7 1. 2 9 Begriffsdefinitionen 1. 2. 1 Stellglied, Aktor, Aktorik 9 1. 2. 2 10 Fehler, Storung, Ausfall 1. 2. 3 Diagnosesystem, Diagnose, Uberwachung, Fehl- lokalisierung und -anzeige, Reaktion 10 1. 2. 4 Uberwachungsmethode, Uberwachungsverfahren 11 1. 2. 5 Diagnosebereiche an einer Fertigungseinrichtung 11 Z Stand der Technik 13 2. 1 Fehleranalyse an Fertigungseinrichtungen 13 2. 2 Folgerungen aus der Stordatenanalyse 18 2. 3 Verfahren zur Uberwachung und Diagnose von steuerungsexternen Fehlern 19 2. 3. 1 Bekannte Uberwachungs verfahren 20 2. 3. 2 Losungen aus sicherheitsgerichteten Bereichen 24 2. 3. 2. 1 25 Programmtechnische Verfahren 2. 3. 2. 2 25 Geratetechnische Verfahren 2. 3. 3 Bewertung der Verfahren zur Fehlererkennung und -diagnose sowie von Losungen aus der - cherheitstechnik 27 2."

Spis treści

1 Einleitung.- 1.1 Problemstellung.- 1.2 Begriffsdefinitionen.- 1.2.1 Stellglied, Aktor, Aktorik.- 1.2.2 Fehler, Störung, Ausfall.- 1.2.3 Diagnosesystem, Diagnose, Überwachung, Fehler-lokalisierung und -anzeige, Reaktion.- 1.2.4 Überwachungsmethode, Überwachungsverfahren.- 1.2.5 Diagnosebereiche an einer Fertigungseinrichtung.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Fehleranalyse an Fertigungseinrichtungen.- 2.2 Folgerungen aus der Stördatenanalyse.- 2.3 Verfahren zur Überwachung und Diagnose von steuerungsexternen Fehlern.- 2.3.1 Bekannte Überwachungsverfahren.- 2.3.2 Lösungen aus sicherheitsgerichteten Bereichen.- 2.3.2.1 Programmtechnische Verfahren.- 2.3.2.2 Gerätetechnische Verfahren.- 2.3.3 Bewertung der Verfahren zur Fehlererkennung und -diagnose sowie von Lösungen aus der Si cherheitstechnik.- 2.4 Ziel der Arbeit.- 3 Anforderungen an ein Steuerungssystem bei Ein satz des steuerungsperipheren Diagnosesystems.- 3.1 Steuerungsperipheres Diagnosesystem.- 3.2 Steuerungsperiphere Komponenten.- 3.3 Datenaustausch zwischen Diagnosesystem und Steuerung bzw. Komponenten.- 4 Erweiterte Überwachung zur eindeutigen Fehler erkennung.- 4.1 Überwachungsverfahren für Einzelkomponenten.- 4.1.1 Überwachungsverfahren für binäre Signalgeber.- 4.1.2 Stellgliedüberwachung.- 4.1.3 Aktorüberwachung.- 4.2 Gruppenbezogene Überwachung.- 4.2.1 Überwachung von Signalgebern auf widersprüchliche Signale.- 4.2.2 Konformitätsüberwachung der Rückmeldungen aus der Aktorik.- 4.3 Überwachungseinrichtungen mit vereinbarter sicherer Funktion.- 5 Steuerungsperipheres Diagnosesystem.- 5.1 Überwachungsgerechte Signalgeber, Stellglieder und Aktoren sowie überwachte, bewegte Maschi nenelemente (Komponentenüberwachung).- 5.1.1 Hardwareerweiterungen von peripheren Komponenten für die Überwachung.- 5.1.2 Strukturinformation für die Komponentenüberwachung.- 5.1.3 Bereitgestellte Informationen aus der Komponentenüberwachung.- 5.2 Gruppenüberwachung von Signalgebern und der Aktorik.- 5.3 Diagnose, Fehlerlokalisierung und Bereitstellen von Fehlermeldungen.- 5.4 Reaktionsmaßnahmen im steuerungsperipheren Diagnosesystem.- 5.4.1 Tolerierung von fehlerhaften binären Gebersignalen.- 5.4.2 Tolerierung von Stellgliedfehlern.- 5.4.3 Beenden bzw. Blockieren von Steuerungsfunk-tionen.- 5.5 Signalerzeugung und Signalausgabe zur Ansteuerung der Aktorik.- 5.6 Signalreduktion und -bewertung, Bereitstellen eines bewerteten Zustandsabbilds.- 5.7 Projektierung eines Diagnosesystems.- 5.7.1 Informationsdarstellung und -speicherung.- 5.7.2 Abarbeiten und Bereitstellen der Daten.- 5.7.2.1 Die Koordinationslogik.- 5.7.2.2 Aufbau für die Einzelkomponentenüberwachung.- 5.7.2.3 Aufbau für die Überwachung und Diagnose von mehreren Komponenten.- 5.7.3 Steuer-, Überwachungs- und Diagnosedatenaustausch.- 5.7.3.1 Datenaustausch beim Einsatz von überwachungs-gerechten peripheren Komponenten.- 5.7.3.2 Bewertung bekannter Feldbuslösungen für die Ankopplung von überwachungsgerechten binären Komponenten.- 6 Realisierung des steuerungsperipheren Diagno- sesysterns.- 6.1 Gerätetechnische Realisierung.- 6.2 Softwarefunktionen.- 6.2.1 Datenverarbeitung.- 6.2.2 Datenübertragung.- 6.3 Betrieb und Erfahrung.- 6.4 Fehleranzeige.- 6.5 Oberfläche zur Konfiguration des steuerungsperipheren Diagnosesystems und der Struktur-dateneingabe.- 6.6 Ausblick.- 7 Zusammenfassung.- Schrifttum.