本发明专利技术通过采集过程量（Ｐ１…Ｐ１０）以及干扰的时间和／或位置，以及确定所采集的过程量和干扰的时间和／或位置之间的相关性，在工业过程复杂性较高时也可以迅速、可重复且造价低地确定该过程中干扰的原因。为此，本发明专利技术用于确定工业过程中干扰的原因的装置（２）包括：采集单元（３），用于采集过程量（Ｐ１…Ｐ１０）以及干扰的时间和／或位置；求值单元（４），用于确定所采集的过程量和干扰的时间和／或位置之间的相关性；以及输出单元（５），用于输出所述与干扰的时间和／或位置相关的过程量（Ｐ１…Ｐ１０）。
Method and device for determining cause of interference in industrial process
The invention collects the amount of process (P1... P10) and the interference time and / or location, and determine the correlation between the process of collecting and interference time and / or between locations, can rapid, repeatable and cost low interference in the process to determine the cause of high complexity in industrial process. To this end, the present invention relates to a device (2) for determining the cause of interference in an industrial process, comprising an acquisition unit (3) for collecting process quantities (P1... P10) and the interference time and / or position; evaluation unit (4), used to determine the correlation between the acquisition process and interference time and / or position; and an output unit (5), for the process output and disturbance time and / or location related (P1... P10).
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定工业过程中干扰的原因的方法和装置，其中工业过程特别是具有贯通的货物轨道(Warenbahn)的连续过程，如纸张、纺织物、塑料薄膜或金属薄膜。
技术介绍
用于工业过程、特别是具有贯通的货物轨道的过程(如用于制造纸张、纺织物、塑料薄膜或金属薄膜的过程)的设备和机械通常是由驱动部件和自动化部件构成的非常复杂的组合。基于这一事实很难采集和分析过程中的干扰，一部分原因是干扰通常在设备或者机械的不同位置上引人注意。出于这种原因，特别是在复杂的过程中不能明确地识别干扰的原因和结果之间的作用链。特别是偶尔的干扰可能敏感地妨碍过程，并且例如在制造过程中限制了制造能力并导致显著的花费。这种干扰的形成可能是多个技术或工艺类因素作用的结果，这些因素尽管不足以导致制造中断，但是可能导致质量和连续的问题。不过，在极端的情况下干扰也导致过程的中断。例如，在货物轨道的制造过程中货物轨道的裂缝(“轨道裂缝”)可以导致制造中断并伴随着相应很高的故障开销。对于过程或者设备运行者来说，一种解决该问题的常规措施在于，招集各个子系统(例如自动化系统、驱动系统)的专家，这些专家借助于可视的方法(例如借助于高速摄像机)尝试确定干扰的原因。但是，尤其是在设备很复杂时该方法只能不完全的采集设备的主要区域、特别是驱动系统，因此其预言有限并且总体上不会带来对干扰的持久消除。此外，在官方专利申请号为DE 10202092.2的尚未公开的德国专利申请以及在官方专利申请号为PCT/DE/03/00093的尚未公开的国际专利申请中，描述了一种统一的和模块的可扩展系统，用于尽可能无反馈以及时间上同步地测量和分析来自由多个子过程组成的工业过程的、广泛分布的信号。借助于测量头采集在子过程中出现的任意信号并且必要时设置时间戳，按照预定的形式作为测量信号或者时间信号传递到测量总线系统，其中，该测量总线系统与现有的、用来自动化的总线系统不同。在此，时间信号被理解为带有时间戳的测量信号。测量信号和/或时间信号由数据集中器进一步处理。在本地或者离开工业过程任意远设置的求值单元和/或显示单元可以对测量信号和/或时间信号进行进一步的处理或者显示。
技术实现思路
从该现有技术出发，本专利技术要解决的技术问题是，提供用于确定工业过程中干扰的原因的方法和装置，它们在过程很复杂的情况下也能迅速、可重复且造价低廉地确定干扰的原因，并可以持久地消除干扰。上述针对方法的技术问题的解决是通过按照权利要求1的方法实现的。上述针对装置的技术问题的解决是通过按照权利要求14的装置实现的。方法以及装置的优选实施方式分别是从属权利要求的内容。借助于时间和/或位置的相关性可以按照简单和迅速的方式识别，过程量和干扰的时间和/或位置之间是否存在作用关联。在此，干扰的时间和/或位置同样可以通过过程量进行识别。过程量可以由测量信号表示，该测量信号在已经提到的尚未公开的德国专利申请DE 10202092.2以及PCT/DE/03/00093中被理解为来自过程的不同源并且也可以按照任意不同形式(例如，模拟的、二进制的、数值的和/或可变的物理量)出现的信号。该信号可以借助于过程中现存的和/或额外设置的信号发生器来采集。在本专利技术的范围中时间相关性被理解为，两个过程量的测量信号在特定的时间点具有类似特性。如果涉及技术干扰(例如在驱动系统中的不稳定或者驱动系统中的衰减系数太小)或者如果原因和结果在空间上相距不太远，则尤其可以基于时间相关性进行原因确定。空间相关性涉及到，贯通一个过程的过程货物(例如贯通的货物轨道)以及与其相关的特性(例如，质量、大小、重量)按照特定的速度穿过该过程，并因此在不同的时刻处于设备或机械的位置上不同的点。借助于关于测量点相互之间的相对位置以及过程货物在过程中的速度的信息，可以为每个测量点确定一个时间偏差，按照该时间偏差测量点很好地看到穿过该过程的过程货物。由此，测量信号首先通过过程货物及其特性相互关联。因此，借助于位置相关可以确定尤其是工艺特性的干扰原因，例如在造纸过程中克数、孔等等造成的质量问题。可以借助于用于数据处理的适当的装置自动确定测量信号的采集和时间及位置的相关性，由此可以迅速、可重复且造价低地确定干扰原因。借助于时间和/或位置相关性可以确定测量信号与干扰的时间和/或位置之间的精确作用关联，从而以较高的精确度识别干扰原因并且可以因此持久地消除干扰。在此，可以首先确定过程量与干扰时间的时间相关性。如果在此确定没有相关性，则可以随后进行对位置相关性的确定。不过，也可以作为替代地首先确定位置相关性，并且如果其中确定没有相关性则随后对时间相关性进行确定。如果在一个过程量和干扰之间不存在显著的相关性，则可以排除干扰与该过程量之间的作用关联。如果将在过程量中这样的过程量排除在干扰原因之外，即其中所确定的相关性是与干扰原因相反的作用结果，则可以特别精确地确定原因。为了进一步提供原因确定的精确性，可以针对其中(剩余)过程量与干扰具有显著相关性的子过程进行详细的分析。这点可能需要具有额外/其它过程量的进一步测量等等。根据本专利技术的一种优选的实施方式，在确定干扰原因之后制定出用于消除干扰原因的措施。然后可以对该措施进行技术上和/或企业管理上的评估。根据该评估可以简化用于实现改善措施的决策过程，并且为工业过程的运行者做出就成本/效应观点来看的最佳方案。可以如下减小用于采集和分析过程量的费用，即，将干扰原因限制在总过程的一个子过程上，并且为了确定干扰原因仅仅采集来自该子过程的过程量。例如，这点可以通过对在机械上公知的“自由割断(Freischneiden)”原理的借用而实现。在此，在第一步骤中仅仅观察一个具有该干扰的子过程或者子系统，而不是整个过程。通过该子过程的“自由割断”识别出了该子过程与周围的总过程的接口，并且按照测试技术采集在该接口上的物理影响，例如力、流量、场、压力。必要时可以通过在该接口上设置额外的信号发生器来获得用于采集该影响的测量信号。如果在测量中出现接口信号与干扰的相关性，则该子过程选择得过小，必须扩展该子过程使之包括与其交换物理影响的子过程。然后，对于扩大的子过程按照对应的方式识别接口并且在该接口上检查物理影响与该干扰的相关性。如果不出现接口信号与干扰的相关性，则故障原因完全包含在所观察的子过程中。此时可以相应地减小该子过程，以便进一步限制故障原因，或者此时可以对来自该子过程内部的测量信号进行详细采集和求值。由此，如果确定了工业过程的一个具有干扰的子过程，在该子过程与其余过程的物理接口上不呈现与干扰的显著的相关性，则可以将干扰的原因特别简单地限制在一个子过程中。本专利技术的方法尤其可以利用一种用于确定工业过程中干扰的原因的装置来简单地执行，该装置包括采集单元，用于采集过程量以及干扰的时间和/或位置；求值单元，用于确定所采集的过程量和干扰的时间和/或位置之间的相关性；输出单元，用于输出所述与时间和/或位置相关的过程量。按照本专利技术的一个优选的实施方式，将所述方法作为服务帮助由维修提供商执行。附图说明下面对照附图中的实施方式对本专利技术以及本专利技术的其它根据从属权利要求特征的优选的实施方式作进一步的说明。图中图1示出了纸张制造过程的示意图以及用于在该过程中确定干扰原因的本专利技术的装置，图2结本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定工业过程、特别是具有贯通的货物轨道的连续过程中干扰的原因的方法，其特征在于， －采集过程量（Ｐ１…Ｐ１０）以及干扰的时间和／或位置，以及 －确定所采集的过程量和干扰的时间和／或位置之间的相关性。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬哈克斯，格尔德米凯利斯，克里斯琴马里厄斯韦格纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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