專利名稱：監(jiān)視系統(tǒng)和具有該監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備的監(jiān)視系統(tǒng)，以及其中采用該監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
在制造和/或處理材料網(wǎng)膜的情況下，根據(jù)提高生產(chǎn)率的要求會(huì)導(dǎo)致所使用的設(shè)備的生產(chǎn)能力越來越高以及因此還導(dǎo)致材料網(wǎng)膜越來越高的速度或更高的機(jī)器速度。作用于材料網(wǎng)膜的力在低速度的情況下還沒有問題，但是在高速度的情況下導(dǎo)致例如材料網(wǎng)膜的顫動(dòng)的現(xiàn)象，并且因此導(dǎo)致材料網(wǎng)膜的破損。這樣的不受控制和不期望的破損總是導(dǎo)致機(jī)器停止以及由此導(dǎo)致產(chǎn)品故障。這種破損帶來的另一個(gè)問題在于，只要破損的出現(xiàn)沒有被足夠快速地識(shí)別出來，材料網(wǎng)膜就不受控制地穿過所述設(shè)備或者該設(shè)備的子區(qū)域。為了能分析出材料網(wǎng)膜破損的原因，目前使用首先采用激光掃描儀、視頻系統(tǒng)、光柵、破損檢測(cè)器等等的第一分析裝置。例如，文獻(xiàn)DE 42 16 653 Al和DE 42 16 653 Al公開了用于識(shí)別材料網(wǎng)膜的破損的方法和第一分析裝置。但是必須不僅可靠地檢測(cè)出破損，而且還需要連續(xù)的質(zhì)量控制和永久獲取會(huì)影響材料網(wǎng)膜的制造和/或處理的其它測(cè)量和影響參數(shù)。為此設(shè)置多種多樣的其它分析裝置。作為用于制造和/或處理例如由紙張、紙板、塑料薄膜、金屬薄膜、織物或包括這些材料的兩種或更多種的復(fù)合材料制成的材料網(wǎng)膜的設(shè)備的典型示例，首先是造紙機(jī)、印刷機(jī)、砑光機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖孔機(jī)、旋轉(zhuǎn)切割機(jī)等等。由此向用于制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備的運(yùn)營(yíng)商提供由多種多樣的第一和其它分析裝置提供的信號(hào)，以便在該設(shè)備的區(qū)域中執(zhí)行狀態(tài)和過程監(jiān)視。不同信號(hào)相互之間的相關(guān)，尤其是多于兩個(gè)信號(hào)的相關(guān)目前被證明是困難的。歸因于所述設(shè)備的操作員、環(huán)境影響等等的測(cè)量和影響參數(shù)同樣只能很難地彼此相關(guān)以及與涉及破損識(shí)別的信號(hào)相關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
因此提出以下任務(wù)，即提供用于監(jiān)視至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備的改進(jìn)的可能性。該任務(wù)通過一種用于至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備的監(jiān)視系統(tǒng)來解決，其中該監(jiān)視系統(tǒng)包括至少一個(gè)計(jì)算單元并且被設(shè)計(jì)為通過以下方式對(duì)所述至少一個(gè)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)和過程監(jiān)視，即獲取和時(shí)間同步地可視化信號(hào)，該信號(hào)可借助至少一個(gè)用于在該至少一個(gè)設(shè)備中識(shí)別材料網(wǎng)膜的破損的第一分析裝置并且借助一定數(shù)量的用于在該至少一個(gè)設(shè)備的區(qū)域中獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置生成。此外，該任務(wù)通過一種用于制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備解決，該設(shè)備包括至少一個(gè)用于識(shí)別材料網(wǎng)膜的破損的第一分析裝置以及一定數(shù)量的用于獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置，其中該設(shè)備與本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)連接。最后，該任務(wù)通過一種用于在使用本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)的情況下監(jiān)視至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備的方法來解決，其中借助包括至少一個(gè)計(jì)算單元的監(jiān)視系統(tǒng)通過以下方式對(duì)該至少一個(gè)設(shè)備執(zhí)行狀態(tài)和過程監(jiān)視，即獲取和時(shí)間同步地可視化信號(hào)，該信號(hào)借助至少一個(gè)用于識(shí)別材料網(wǎng)膜的破損的第一分析裝置并且借助一定數(shù)量的用于獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置生成?！皶r(shí)間同步的可視化”在此被理解為可由設(shè)備的操作者光學(xué)獲取的、所有信號(hào)在共同的時(shí)間軸上的顯示，借助該顯示可以幾乎一眼就實(shí)現(xiàn)所獲取的各個(gè)信號(hào)的時(shí)間相關(guān)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，設(shè)備的運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)在不再需要觀察在大多在空間上相互分開設(shè)置的不同分析裝置上的不同顯示或顯示器，不再需要必要時(shí)分析這些顯示并且手動(dòng)地將它們彼此相關(guān)。所述監(jiān)視系統(tǒng)使得可以同時(shí)顯示目前還不能容易地彼此相關(guān)的信號(hào)。這使得可以對(duì)所述至少一個(gè)設(shè)備進(jìn)行特別快速和有效的故障查找和故障分析。在所述至少一個(gè)設(shè)備的區(qū)域中的故障必要時(shí)可以在其形成之前就已經(jīng)被提前發(fā)現(xiàn)并且由此比目前更及時(shí)地進(jìn)行干預(yù)和引入對(duì)抗措施。質(zhì)量保證和存檔通過所述監(jiān)視系統(tǒng)被明顯簡(jiǎn)化并且提高生產(chǎn)能力。此外，可以借助唯一的一個(gè)監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)視多個(gè)相互獨(dú)立的設(shè)備并且必要時(shí)將所獲取的這些設(shè)備的信號(hào)相互比較地觀察。這使得可以進(jìn)一步改善對(duì)關(guān)鍵的測(cè)量和影響參數(shù)的識(shí)別以及進(jìn)一步改善對(duì)在觀察單個(gè)設(shè)備時(shí)不能容易地看見的相互作用的識(shí)別。所述監(jiān)視系統(tǒng)的至少一個(gè)計(jì)算單元優(yōu)選包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，第一和其它分析裝置的信號(hào)能夠借助該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來獲取并且在時(shí)間軸上同步。特別優(yōu)選的， 所述信號(hào)能借助至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序時(shí)間同步地在更長(zhǎng)的時(shí)間段上記錄和存儲(chǔ)。從而還可以無問題地與其它設(shè)備的、在所述監(jiān)視系統(tǒng)的同一個(gè)計(jì)算單元或其它計(jì)算單元上獲取的記錄相比較。在此不需要在所述監(jiān)視系統(tǒng)中獲取由所述至少一個(gè)設(shè)備的現(xiàn)有的第一和/或其它分析裝置生成的所有信號(hào)。但是應(yīng)當(dāng)至少獲取在操作者那里已經(jīng)作為相關(guān)信號(hào)已知的信號(hào)。但是已經(jīng)證明，要獲取在至少一個(gè)設(shè)備的區(qū)域中存在的所有信號(hào)以便能除了已經(jīng)知道的之外還識(shí)別目前仍不知道的測(cè)量和影響參數(shù)之間的相互作用和影響。所述監(jiān)視系統(tǒng)優(yōu)選包括至少一個(gè)顯示單元，例如顯示屏、顯示器等等，以用于時(shí)間同步地可視化由所述至少一個(gè)計(jì)算單元獲取和同步化的信號(hào)。該顯示單元可以是直接設(shè)置在所述至少一個(gè)設(shè)備上的顯示單元和/或與所述至少一個(gè)設(shè)備有一定距離的、例如在用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的控制臺(tái)中設(shè)置的顯示單元。在此，所述至少一個(gè)顯示單元通過導(dǎo)線或者通過無線電與至少一個(gè)計(jì)算單元連接，或者可替換的是所述至少一個(gè)計(jì)算單元的組成部分。所述至少一個(gè)計(jì)算單元尤其是設(shè)計(jì)為獲取可由至少一個(gè)激光掃描儀和/或至少一個(gè)照相機(jī)和/或至少一個(gè)攝像機(jī)和/或至少一個(gè)光柵和/或至少一個(gè)亮度傳感器等生成的信號(hào)。這些信號(hào)優(yōu)選在第一分析裝置的區(qū)域中用于識(shí)別材料網(wǎng)膜的破損。此外，所述至少一個(gè)計(jì)算單元優(yōu)選地設(shè)計(jì)為獲取可由至少一個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)傳感器和/或至少一個(gè)電流測(cè)量設(shè)備和/或至少一個(gè)電壓測(cè)量設(shè)備和/或至少一個(gè)溫度傳感器和/或至少一個(gè)濕度測(cè)量設(shè)備和/或至少一個(gè)聲學(xué)報(bào)警設(shè)備和/或至少一個(gè)光學(xué)報(bào)警設(shè)備等等生成的信號(hào)。反映材料網(wǎng)膜的運(yùn)動(dòng)、例如以小孔、裂縫、褶皺、卷邊等的形式存在的材料網(wǎng)膜的缺陷、設(shè)備的缺陷、通過操作者的影響或其它的其它信號(hào)可以借助所述至少一個(gè)計(jì)算單元獲取、同步化并且通過所述至少一個(gè)顯示單元時(shí)間同步地可視化。借助所述監(jiān)視系統(tǒng)還可以優(yōu)選地監(jiān)視至少兩個(gè)用于制造和/或處理一種材料網(wǎng)膜或分別制造和/或處理一種材料網(wǎng)膜的設(shè)備。在此，受監(jiān)視的設(shè)備相互獨(dú)立地或者并行地運(yùn)行，例如兩個(gè)分別產(chǎn)生一種材料網(wǎng)膜的造紙機(jī)。但是，受監(jiān)視的設(shè)備也可以先后地運(yùn)行。這例如對(duì)于造紙機(jī)和直接跟隨在后的旋轉(zhuǎn)沖孔機(jī)是這種情況，其中借助所述旋轉(zhuǎn)沖孔機(jī)對(duì)在所述造紙機(jī)中產(chǎn)生的材料網(wǎng)膜打孔。


圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)或設(shè)備和方法的可能示例。
具體實(shí)施例方式圖1在圖的下半部示意性示出用于制造材料網(wǎng)膜4的設(shè)備2。該設(shè)備2包括造紙機(jī)3，在該造紙機(jī)中形成材料網(wǎng)膜4一在此是以紙網(wǎng)膜的形式，并且在箭頭方向上傳輸。此外設(shè)備2包括用于識(shí)別材料網(wǎng)膜4的破損的第一分析裝置5，該第一分析裝置5在造紙機(jī)3 的區(qū)域中借助光柵和轉(zhuǎn)速傳感器收集測(cè)量參數(shù)M1，M2，M3，M4，將它們關(guān)聯(lián)，并且在檢測(cè)到材料網(wǎng)膜4有破損的情況下輸出報(bào)警信號(hào)。第一分析裝置5在此還可以干預(yù)對(duì)造紙機(jī)3的控制和/或調(diào)節(jié)，以防止即將發(fā)生的破損和/或在發(fā)生破損之后引入安全措施，例如停止造紙機(jī)3等等。設(shè)備2包括用于在該設(shè)備2的區(qū)域中獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置6a，6b，6c，6d。從而其它分析裝置中的第一其它分析裝置6a是萬用表，該萬用表在造紙機(jī)3的區(qū)域中獲取電流消耗形式的測(cè)量參數(shù)M5以及傳動(dòng)馬達(dá)的電壓形式的測(cè)量參數(shù)M6。 其它分析裝置中的第二其它分析裝置6b是獲取環(huán)境溫度作為對(duì)造紙機(jī)3的影響參數(shù)El的溫度測(cè)量裝置。其它分析裝置中的第三其它分析裝置6c是在穿過造紙機(jī)3期間提供材料網(wǎng)膜4 的圖像作為測(cè)量參數(shù)M7和M8的攝像機(jī)。借助該攝像機(jī)可以識(shí)別出材料網(wǎng)膜4中的褶皺形成、小孔、卷邊、裂縫或其它故障。其它分析裝置中的第四其它分析裝置6d是獲取造紙機(jī)3 的環(huán)境中的絕對(duì)空氣濕度作為對(duì)造紙機(jī)3的影響參數(shù)E2的濕度測(cè)量設(shè)備。當(dāng)然仍然可以存在附加的其它分析裝置用于獲取造紙機(jī)3上的缺陷、材料網(wǎng)膜4在造紙機(jī)3中的行進(jìn)、操作者的預(yù)先設(shè)定、通過操作者的影響、例如通過振動(dòng)或太陽光照射導(dǎo)致的其它外來影響等等。此外，在圖1的上半部中示意性示出用于設(shè)備2的監(jiān)視系統(tǒng)1，該監(jiān)視系統(tǒng)1包括計(jì)算單元la。計(jì)算單元Ia被設(shè)計(jì)為通過以下方式執(zhí)行對(duì)設(shè)備2的狀態(tài)和過程監(jiān)視，即獲取和時(shí)間同步地可視化信號(hào)Si，S2，S3，S4, S5，這些信號(hào)是借助用于識(shí)別材料網(wǎng)膜的破損的第一分析裝置5以及借助用于在設(shè)備2的區(qū)域中獲取物理的測(cè)量參數(shù)Ml，M2，M3，M4，M5，M6， M7，M8和影響參數(shù)El，E2的其它分析裝置6a，6b，6c，6d生成的。計(jì)算單元Ia包括計(jì)算機(jī)程序11，信號(hào)Si，S2，S3，S4，S5借助該計(jì)算機(jī)程序11獲取并且在時(shí)間軸上同步。此外，監(jiān)視系統(tǒng)1包括顯示單元12，該顯示單元12在該示例中集成在計(jì)算單元Ia中，但是也可以通過導(dǎo)線或者通過無線電只與計(jì)算單元Ia連接。
顯示裝置12用于在唯一的一個(gè)顯示中并且在共同的時(shí)間軸上給出關(guān)于生成的所有信號(hào)Si，S2，S3，S4，S5的詳細(xì)的可視概貌。這使得設(shè)備2的操作者容易識(shí)別各個(gè)信號(hào)Si，S2，S3，S4, S5之間的關(guān)系。故障查找和故障分析被簡(jiǎn)化和加速。操作者能夠快速反應(yīng)和提早避免在設(shè)備2上即將發(fā)生的損壞。此外，質(zhì)量保證和存檔被明顯簡(jiǎn)化和改善并且提高了生產(chǎn)能力。專業(yè)人員在了解本發(fā)明的情況下能夠容易地將本發(fā)明的解決方案轉(zhuǎn)用于多種多樣的用于制造和/或處理材料網(wǎng)膜的設(shè)備。這例如可以是印刷機(jī)、砑光機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖孔機(jī)、旋轉(zhuǎn)切割機(jī)等。此外，材料網(wǎng)膜不僅可以由紙張形成，而且還可以例如由紙板、塑料薄膜、金屬薄膜、織物或包括這些材料(包括紙張?jiān)趦?nèi))的兩種或更多種的復(fù)合材料形成。此外設(shè)備的第一和其它分析裝置可以就它們的類型和數(shù)量不同地選擇。在此重要的只有，至少相關(guān)的、 但優(yōu)選是所有的測(cè)量和影響參數(shù)都能在監(jiān)視系統(tǒng)中獲取和時(shí)間同步地被可視化。此外，監(jiān)視系統(tǒng)不僅可以監(jiān)視一個(gè)設(shè)備，還可以同時(shí)監(jiān)視兩個(gè)或更多設(shè)備。在此，這些設(shè)備可以相互分開地設(shè)置，相互并行地和/或按順序先后設(shè)置。
權(quán)利要求
1.一種用于至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜(4)的設(shè)備(2)的監(jiān)視系統(tǒng)(1)，其特征在于，該監(jiān)視系統(tǒng)(1)包括至少一個(gè)計(jì)算單元(la)并且被設(shè)計(jì)為通過以下方式對(duì)所述至少一個(gè)設(shè)備(2)進(jìn)行狀態(tài)和過程監(jiān)視，即獲取和時(shí)間同步地可視化信號(hào)，該信號(hào)能借助至少一個(gè)用于在至少一個(gè)設(shè)備(2)中識(shí)別材料網(wǎng)膜(4)的破損的第一分析裝置(5)并且借助一定數(shù)量的用于在至少一個(gè)設(shè)備(2)的區(qū)域中獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置 (6a，6b，6c，6d)生成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)計(jì)算單元(la)包括至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序(11)，所述信號(hào)能夠借助該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來獲取并且在時(shí)間軸上同
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)視系統(tǒng)(1)包括至少一個(gè)顯示單元(12)，用于時(shí)間同步地可視化所述信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)計(jì)算單元(la)設(shè)計(jì)為獲取能由至少一個(gè)激光掃描儀和/或至少一個(gè)照相機(jī)和/或至少一個(gè)攝像機(jī)和/或至少一個(gè)光柵和/或至少一個(gè)亮度傳感器生成的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)計(jì)算單元(la)設(shè)計(jì)為獲取能由至少一個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)傳感器和/或至少一個(gè)電流測(cè)量設(shè)備和/或至少一個(gè)電壓測(cè)量設(shè)備和/或至少一個(gè)溫度傳感器和/或至少一個(gè)濕度測(cè)量設(shè)備和/或至少一個(gè)聲學(xué)報(bào)警設(shè)備和/或至少一個(gè)光學(xué)報(bào)警設(shè)備生成的信號(hào)。
6.一種用于制造和/或處理材料網(wǎng)膜(4)的設(shè)備(2)，該設(shè)備包括至少一個(gè)用于識(shí)別材料網(wǎng)膜(4)的破損的第一分析裝置(5)以及一定數(shù)量的用于獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置(6a，6b，6c，6d)，其特征在于，該設(shè)備與根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的監(jiān)視系統(tǒng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，該設(shè)備(2)是造紙機(jī)、印刷機(jī)、砑光機(jī)、旋轉(zhuǎn)沖孔機(jī)或者旋轉(zhuǎn)切割機(jī)。
8.一種用于在使用根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的監(jiān)視系統(tǒng)(1)的情況下監(jiān)視至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜(4)的設(shè)備(2)的方法，其中借助包括至少一個(gè)計(jì)算單元(Ia)的監(jiān)視系統(tǒng)(1)通過以下方式對(duì)至少一個(gè)設(shè)備(2)執(zhí)行狀態(tài)和過程監(jiān)視，即獲取和時(shí)間同步地可視化信號(hào)，該信號(hào)借助至少一個(gè)用于識(shí)別材料網(wǎng)膜(4)的破損的第一分析裝置(5)并且借助一定數(shù)量的用于獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置(6a，6b，6c，6d)生成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于，借助所述監(jiān)視系統(tǒng)(1)監(jiān)視至少兩個(gè)用于制造和/或處理一種材料網(wǎng)膜(4)或分別制造和/或處理一種材料網(wǎng)膜(4)的設(shè)備(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于至少一個(gè)制造和/或處理材料網(wǎng)膜(4)的設(shè)備(2)的監(jiān)視系統(tǒng)(1)，其中該監(jiān)視系統(tǒng)包括至少一個(gè)計(jì)算單元(10)并且被設(shè)計(jì)為對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)和過程監(jiān)視，其中獲取和時(shí)間同步地可視化信號(hào)，該信號(hào)能借助至少一個(gè)用于在該設(shè)備(2)中識(shí)別材料網(wǎng)膜(4)的破損的第一分析裝置(5)并且借助一定數(shù)量的用于在所述設(shè)備的區(qū)域中獲取物理的測(cè)量和影響參數(shù)的其它分析裝置(6a，6b，6c，6d)生成。本發(fā)明還涉及具有這樣的監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)備以及在使用這樣的監(jiān)視系統(tǒng)情況下的方法。
文檔編號(hào)B65H26/02GK102448859SQ201080023370
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者施圖肯肯珀 A., 施塔克爾 J. 申請(qǐng)人:西門子公司