机器行为的自动评估制造技术

本发明专利技术涉及一种机器，具有由机器的控制装置(5)控制的致动器(1)。控制装置(5)为了控制致动器(1)实现调节器结构(8)。不仅在机器的正常运行中而且在特殊运行中，控制装置(5)都为调节器结构(8)周期性地分别设定相应一系列额定值(x*)中的用于待由致动器(1)执行的动作的额定值(x*)，调节器结构(8)接收该额定值和对于由致动器(1)执行的动作的实际值(x)。根据额定值(x*)和实际值(x)，控制装置(5)确定用于致动器(1)的调节信号(S)并相应地控制致动器(1)。在正常运行中，由控制装置(5)根据工作程序(16)确定额定值(x*)，在特殊运行中，根据系统程序(6)确定额定值。在特殊运行中，控制装置(5)检测产生的实际值(x)，并根据一系列额定值(x*)和所属的实际值(x)确定致动器(1)的频率特征曲线(FKL)。根据频率特征曲线(FKL)和调节器结构(8)的参数(P1a，P1b，P2a，P2b)，控制装置(5)确定对于致动器(1)和/或调节器结构(8)的评估(B)。根据评估(B)，控制装置决定是否将消息(M，M')传输给机器的操作员(17)或者通过计算机网络(18)传输给计算装置(19)，并且如果可适用则决定传输哪个消息。

Automatic evaluation of machine behavior

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】机器行为的自动评估
本专利技术基于一种用于机器，例如生产机器，特别是机床的运行方法，-其中，机器具有第一致动器，-其中，第一致动器由机器的控制装置控制，-其中，控制装置为了控制第一致动器而实现调节器结构，-其中，不仅在机器的正常运行中而且在特殊运行中，控制装置都为调节器结构周期性地分别设定相应一系列额定值中的用于待由第一致动器执行的动作的额定值，并且调节器结构接收相应的额定值和对于由第一致动器执行的动作的实际值，调节器结构根据额定值和实际值确定用于第一致动器的调节信号并按照所确定的调节信号驱控致动器，-其中，在正常运行中，由控制装置根据工作程序确定额定值，在特殊运行中，根据不同于工作程序的系统程序确定额定值，-其中，在特殊运行中，控制装置检测由于额定值产生的实际值，并根据在特殊运行中设定的一系列额定值和所属的检测到的实际值确定第一致动器的频率特征曲线。本专利技术还基于一种用于机器的控制装置的系统程序，其中，该系统程序包括可以直接由控制装置执行的机器代码，其中，由于控制装置执行机器代码而使得控制装置根据这种运行方法来运行该机器。本专利技术还基于一种用于机器的控制装置，其中，该控制装置用这种系统程序编程，使得该控制装置根据这种运行方法来运行该机器。本专利技术还基于一种机器，例如生产机器，特别是机床，-其中，机器具有第一致动器，-其中，第一致动器由机器的控制装置控制，-其中，控制装置的如前所述那样来设计。
技术介绍
机器动态行为可以用频率特征曲线反映出。从控制技术角度来看，可以说频率特征曲线是机器的指纹。机器动态的变化尤其表现在频率特征曲线中。机器的调节器结构-在此为用于第一致动器的调节器结构-被参数化，使得所述的控制回路在机器的每个运行状态下都是稳定的。但是，准确来说，稳定性仅在参数化的时间点适用。当机器的机器动态行为随后发生变化时，这可能导致先前稳定的控制回路变得不稳定。在这种情况下，需要重新设定调节器结构。此外，机器动态行为的这种变化也可以指示出组件的变化。当控制回路变得不稳定时，在现有技术中需要将机器停机并重新参数化。否则，机器会生产废品，甚至可能被损坏。如果不稳定是由于故障组件引起的，则还必须更换故障组件。寻找故障组件通常是费时费力的。在现有技术中已知的是，检测和评估控制回路的频率特征曲线。由以下方式进行评估：根据频率特征曲线确定调节器结构的参数，并按照所确定的参数将调节器结构参数化。纯示例性地，可以参考US6281650Bl或SINUMERIK840Dsl/828D的特殊功能的功能手册-参见此处的第12章。从SamsonAG的“StellungsreglerSeries373x-VentildiagnoseEXPERTplus”手册，操作指引EB8389，固件版本1.5x，2008年7月出版，第1至60页，已知用于位置调节器的诊断软件。该诊断软件集成在位置调节器中。该诊断软件不仅可以在进行的过程中(自动运行)而且也可以在手动运行(MAN)中运行。在自动运行中，位置调节器始终跟踪设定的指令变量，在手动运行中，始终跟踪通过现场操作或通过非周期性通讯设定的指令变量。此外，在手动运行中，不同的测试功能是可行的。在参考运行期间，遍历阀门的调节范围。在此，可以生成和输出各种故障和状态消息。状态消息可以通过位置调节器上的显示屏通过代码示出。在参考运行之一中，调节信号的变化作为阀门位置的函数被确定。在进行的设施运行中，还可以执行观察者功能，并且在观察者功能的评估中也可以指出故障。从DE202008016304U1中已知一种用于监视驱动单元的装置。该装置能够调节驱动单元的动态行为。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种可行性，借助该可行性能够以简单且可靠的方式监视机器的动态行为。该目的通过具有权利要求1的特征的用于机器的运行方法来实现。该运行方法的有利设计方案是从属权利要求2至13的主题。根据本专利技术，前文所述类型的运行方法设计为，使得控制装置在特殊运行中根据频率特征曲线和调节器结构的参数来确定对于第一致动器和/或调节器结构的评估并根据该评估来决定，控制装置是否将消息传输给机器的操作员或者通过计算机网络传输给计算装置，以及如果可适用则决定传输哪个消息。频率特征曲线通常包括作为频率函数的增益和相位。因此，频率特征曲线的增益和/或相位变化优选地被用于评估中。特别地，控制装置可以确定频率特征曲线的零点和极点，并且可以确定对频率特征曲线的零点和极点以及调节器结构的参数的评估和利用。可行的是，控制装置必要时可以仅输出消息自身。然而，优选地，控制装置另外根据评估来检查，是否需要重新确定调节器结构的参数，并且如果可适用则重新确定调节器结构的参数。调节器结构的参数可以包括各种参数。特别地，它们可以包括在重新确定调节器结构的参数的范畴中被控制装置改变的参数，并且可以包括被控制装置保持不变的参数。被控制装置改变的参数在下面被称为第一参数，其他参数被称为第二参数。系统程序优选地规定调节器结构的哪些参数是第一参数和第二参数。第一参数优选包括滤波器参数，在使用滤波器参数的情况下，在确定相应的调节参量之前，在滤波器中过滤实际值或额定值与实际值之差。由此可以与用于任何其他致动器的调节器结构无关地协调用于第一致动器的调节器结构。如果可适用，第一参数还可以包括调节器参数，在使用调节器参数的情况下，调节器根据额定值和被过滤的实际值或被过滤的额定值与实际值之差来确定相应的调节参量。在这种情况下，优选地，仅当对于第一致动器和/或调节器结构的评估尽管滤波器参数发生改变而仍然保持低于最小评估时，控制装置改变调节器参数。此外，在调节器参数发生改变的情况下，控制装置同时也以相似的方式改变机器的至少一个第二致动器的调节器结构的对应参数。控制装置可以周期性地从正常运行转换为特殊运行，例如每天一次或每周一次。可替代地或附加地，控制装置可以应操作者的请求从正常运行转换到特殊运行。在一些情况下，可以根据频率特征曲线具体确认，第一致动器是否有故障，并且如果可适用则可以确认哪些组件有故障。在这种情况下，该消息可以是关于第一致动器的相应故障的消息。该运行方法可以在控制装置侧纯本地执行。然而，控制装置优选地经由计算机网络将所确定的频率特征曲线存储在存储装置中和/或经由计算机网络从存储装置中调取用于确定评估的标准和/或用于允许的评估和不允许的评估的值。该目的还通过具有权利要求14的特征的系统程序得以实现。根据本专利技术，通过控制装置执行机器代码使得控制装置按照根据本专利技术的运行方法来运行机器。该目的还通过具有权利要求15的特征的控制装置得以实现。根据本专利技术，利用根据本专利技术的系统程序对控制装置进行编程，使得控制装置按照根据本专利技术的运行方法来运行机器。该目的还通过具有权利要求16的特征的机器得以实现。根据本专利技术，机器的控制装置根据本专利技术来设计。附图说明结合以下参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机器、例如生产机器、特别是机床的运行方法，/n-其中，所述机器具有第一致动器(1)，/n-其中，所述第一致动器(1)由所述机器的控制装置(5)控制，/n-其中，所述控制装置(5)为了控制所述第一致动器(1)而实现调节器结构(8)，/n-其中，不仅在所述机器的正常运行中而且在所述机器的特殊运行中，所述控制装置(5)都为所述调节器结构(8)周期性地分别设定相应一系列额定值(x*)中的用于待由所述第一致动器(1)执行的动作的额定值(x*)，所述调节器结构(8)分别接收所述额定值(x*)和对于由所述第一致动器(1)执行的动作的实际值(x)，所述调节器结构(8)根据所述额定值(x*)和所述实际值(x)确定用于所述第一致动器(1)的调节信号(S)并按照所确定的所述调节信号(s)驱控所述第一致动器(1)，/n-其中，在所述正常运行中，所述控制装置(5)根据工作程序(16)确定所述额定值(x*)，在所述特殊运行中，根据不同于所述工作程序(16)的系统程序(6)确定所述额定值，/n-其中，在所述特殊运行中，所述控制装置(5)：检测由于所述额定值(x*)产生的所述实际值(x)；根据在所述特殊运行中设定的一系列所述额定值(x*)和所属的检测到的所述实际值(x)确定所述第一致动器(1)的频率特征曲线(FKL)；根据所述频率特征曲线(FKL)和所述调节器结构(8)的参数(P1a，P1b，P2a，P2b)确定对于所述第一致动器(1)和/或所述调节器结构(8)的评估(B)；根据所述评估(B)决定，所述控制装置是否将消息(M，M')传输给所述机器的操作员(17)或者通过计算机网络(18)传输给计算装置(19)，并且如果可适用，则决定传输哪个消息。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170905 EP 17189389.41.一种用于机器、例如生产机器、特别是机床的运行方法，
-其中，所述机器具有第一致动器(1)，
-其中，所述第一致动器(1)由所述机器的控制装置(5)控制，
-其中，所述控制装置(5)为了控制所述第一致动器(1)而实现调节器结构(8)，
-其中，不仅在所述机器的正常运行中而且在所述机器的特殊运行中，所述控制装置(5)都为所述调节器结构(8)周期性地分别设定相应一系列额定值(x*)中的用于待由所述第一致动器(1)执行的动作的额定值(x*)，所述调节器结构(8)分别接收所述额定值(x*)和对于由所述第一致动器(1)执行的动作的实际值(x)，所述调节器结构(8)根据所述额定值(x*)和所述实际值(x)确定用于所述第一致动器(1)的调节信号(S)并按照所确定的所述调节信号(s)驱控所述第一致动器(1)，
-其中，在所述正常运行中，所述控制装置(5)根据工作程序(16)确定所述额定值(x*)，在所述特殊运行中，根据不同于所述工作程序(16)的系统程序(6)确定所述额定值，
-其中，在所述特殊运行中，所述控制装置(5)：检测由于所述额定值(x*)产生的所述实际值(x)；根据在所述特殊运行中设定的一系列所述额定值(x*)和所属的检测到的所述实际值(x)确定所述第一致动器(1)的频率特征曲线(FKL)；根据所述频率特征曲线(FKL)和所述调节器结构(8)的参数(P1a，P1b，P2a，P2b)确定对于所述第一致动器(1)和/或所述调节器结构(8)的评估(B)；根据所述评估(B)决定，所述控制装置是否将消息(M，M')传输给所述机器的操作员(17)或者通过计算机网络(18)传输给计算装置(19)，并且如果可适用，则决定传输哪个消息。


2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述频率特征曲线(FKL)包括作为频率(f)的函数的增益(V)和相位


3.根据权利要求2所述的运行方法，其特征在于，所述增益(V)和/或所述频率特征曲线(FKL)的相位变化被用于所述评估(B)中。


4.根据权利要求1、2或3所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(5)确定所述频率特征曲线(FKL)的零点和极点，并且所述控制装置在使用所述频率特征曲线(FKL)的所述零点和所述极点以及所述调节器结构(8)的所述参数(P1a，P1b，P2a，P2b)的情况下确定所述评估(B)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的运行方法，其特征在于，所述控制装置(5)根据所述评估(B)来检查是否需要重新确定所述调节器结构(8)的所述参数(P1a，P1b，P2a，P2b)，并且如果可适用，所述控制装置重新确定所述调节器结构(8)的所述参数(P1a，P1b，P2a，P2b)。


6.根据权利要求5所述的运行方法，其特征在于，所述调节器结构(8)的所述参数(P1a，P1b，P2a，P2b)包括第一参数和第二参数(P1a，P1b，P2a，P2b)，并且在重新确定所述调节器结构(8)的所述参数(P1a，P...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·库比克，菲利普·罗斯特，埃尔马·舍费尔斯，托尔斯滕·许尔，斯蒂芬·J·尤特科韦兹，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE