[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage
umfassend mehrere Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren und ein oder
mehrere Peripheriegeräte, sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit, wobei die Kompressoren
und Peripheriegeräte in einer bestimmten Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet
sind, nach den Merkmalen von Anspruch 1 sowie eine Kompressoranlage nach Anspruch
16.
[0002] Kompressoranlagen stellen ein System aus einer Vielzahl von Kompressoren und Peripheriegeräten
verschiedener Typen dar, die über ein Luftrohrleitungsnetz und, bei Verwendung von
Wärmegewinnungssystemen, über ein Wasserrohrleitungsnetz miteinander gekoppelt sind.
Im Allgemeinen werden Kompressoranlagen individuell für die Gegebenheiten vor Ort
ausgelegt. Eine allgemeingültige Struktur für Kompressoranlagen existiert nicht. Das
Verhalten einer konkreten Kompressoranlage kann daher ohne Kenntnis über die Struktur
der Kompressoranlage nur eingeschränkt analysiert und bewertet werden.
[0003] Im Bereich der Drucklufttechnik ist es möglich, Kompressoranlagen mit einer Steuer-/Überwachungseinheit
auszurüsten. Aufgabe der Steuerungs-/Überwachungseinheit kann es beispielsweise -
kumulativ oder alternativ - sein:
- die Kompressoren und Peripheriegeräte der Kompressoranlage so anzusteuern, dass die
benötigte Druckluft mit so wenig elektrischer Energie wie möglich erzeugt und/oder
aufbereitet wird,
- die Kompressoren und Peripheriegeräte der Kompressoranlage zu überwachen und ggf.
auf Fehler zu reagieren,
- beispielsweise dadurch, dass fehlerhafte oder ausgefallene Kompressoren und/oder Peripheriegeräte
für die Drucklufterzeugung und/oder Druckluftaufbereitung nicht mehr eingesetzt, sondern
andere Kompressoren und/oder Peripheriegeräte stattdessen eingesetzt werden und/oder
dadurch, dass Fehler oder Ausfälle von Kompressoren und/oder Peripheriegeräten als
Störung oder Warnung an Personen oder andere technische Systeme gemeldet werden, beispielsweise
per SMS, E-Mail, Netzwerknachricht, Meldefenster auf einem Display, etc.
[0004] Aufgabe der Steuer-/Überwachungseinheit kann es auch sein, in der Kompressoranlage
anfallende Messwerte zu sammeln und als Zeitverläufe bzw. mit einem Zeitstempel versehen
zu speichern, um diese Messwerte später in der Steuerungs-/Überwachungseinheit oder
auch in anderen technischen Systemen auszuwerten. Besonders interessant kann es sein,
wenn eine große Vielzahl unterschiedlicher Messwerte von innerhalb oder auch von außerhalb
der Kompressoranlage gesammelt werden, um hieraus Analysen zu erstellen und nachfolgend
Schlüsse ziehen zu können, insbesondere beispielsweise durch Bildung von Korrelationen,
etc.
[0005] Ein Problem besteht herkömmlicherweise aber darin, dass oftmals zwar eine Vielzahl
von Messwerten erzeugt werden können bzw. bereits erfasst sind, diese Messwerte aber
nicht in ausreichendem Maße standardisiert sind, um hieraus valide Schlüsse ziehen
zu können. Insbesondere sind diese Messwerte keiner automatischen Auswertung/Verarbeitung
zugänglich.
[0006] Hierbei bestehen hinsichtlich der Standardisierung von Messwerten bei einer Kompressoranlage
oftmals folgende, keineswegs abschließend aufgelistete Herausforderungen:
- Jede Kompressoranlage verfügt über eine individuelle Konfiguration, also eine individuelle
Konfiguration der Kompressoren und Peripheriegeräte.
- Darüber hinaus ist die in der Kompressoranlage installierte Sensorik ebenfalls individuell
gegeben (sowohl hinsichtlich Menge als auch hinsichtlich Verschaltung) und somit in
keinster Weise standardisiert.
- Kompressoren und Peripheriegeräte einer Kompressoranlage stammen üblicherweise von
unterschiedlichen Herstellern und verfügen daher über herstellerspezifische (oder
auch steuerungshardwarespezifische) Formate für die erfassten Messwerte.
- Selbst Kompressoren oder Peripheriegeräte gleichen Typs stellen mitunter unterschiedliche
Messwerte zur Verfügung, beispielsweise da
- die Kompressoren oder Peripheriegeräte gleichen Typs über unterschiedliche Technologien
an die Steuerungs-/Überwachungseinheit angebunden sind (z.B. diskrete Verdrahtung
vs. Verwendung eines Bussystems) und sich daher in der Menge der zur Verfügung gestellten
Messwerte unterscheiden, oder
- die Kompressoren oder Peripheriegeräte gleichen Typs mit unterschiedlicher Sensorik
ausgestattet sind und sich daher in der Zusammensetzung der zur Verfügung gestellten
Messwerte unterscheiden, oder
- eine Mischung aus beiden vorgenannten Gegebenheiten vorliegt.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, für ein Verfahren zum Steuern und/oder
Überwachen einer Kompressoranlage ein Verfahren anzugeben, nach dem Messwerte standardisiert
werden können.
[0008] Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht mit einem Verfahren zum Steuern
und/oder Überwachen einer Kompressoranlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1 und
in vorrichtungstechnischer Hinsicht mit einer Kompressoranlage nach den Merkmalen
des Anspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
[0009] Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung geht dabei von nachstehender Leitüberlegung
aus: Um die erfassten und für die Kompressoranlage in verschiedenen Fragestellungen
relevanten Messwerte weiter verarbeiten zu können, ist es essentiell, dass die Bedeutung
der Messwerte definiert und spätestens zum Zeitpunkt der Auswertung der Messwerte
bekannt ist. Vorteilhaft kann es dabei weiterhin sein, dass die Messwerte mit definierter
und bekannter Bedeutung schon im Vorfeld, während oder als Ergebnis des Verfahrens
so aufbereitet sind, dass sie in der Steuerungs-/Überwachungseinheit aber auch in
anderen technischen Systemen weiterverarbeitet werden können.
[0010] Die Aufbereitung kann als Messwertstandardisierung aufgefasst werden. Die Messwertstandardisierung
bringt dabei auch den Vorteil mit sich, dass Messwerte aus verschiedenen Kompressoranlagen
ohne kompressoranlagenspezifische Anpassungen der für die Messwertverarbeitung vorgesehenen
Routinen verarbeitet werden können.
[0011] Nach einem ganz konkreten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt die Messwertstandardisierung
dabei dadurch, dass dem Messwert selbst eine Kontextinformation zugeordnet wird, so
dass der Kontext des Messwerts spätestens zum Zeitpunkt der Auswertung des Messwerts
definiert ist.
[0012] Der Kontext des Messwertes kann unmittelbar oder mittelbar den Ort der Messwerterfassung
und/oder das Medium (z.B. Öl, Druckluft, Umgebungsluft, Kühlwasser, etc.), auf das
sich der Messwert bezieht, definieren.
[0013] Eine mittelbare Kontextinformation kann dabei in Ausnahmefällen auch über eine Namensdefinition
erfolgen, nämlich dann, wenn diese hinreichend eindeutig ist. Dies mag nachfolgendes
Beispiel untermauern: Hat beispielsweise der Hersteller KAESER festgelegt, dass p
N stets den Maschinenaustrittsdruck bezeichnet, so ist über diese Konvention mittelbar
der Ort der Messwerterfassung festgelegt, mithin der Kontext für den Messwert Druck
festgelegt. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass eine Namensdefinition nur eine
sehr weiche Festlegung der Bedeutung eines Messwertes ist, da es sehr wahrscheinlich
ist, dass die Namensdefinition von verschiedenen Personen unterschiedlich angewendet
bzw. interpretiert wird, so dass ein eindeutiger Kontext für den Messwert über eine
Namensdefinition nicht unbedingt gewährleistet werden kann. Darüber hinaus kann ein
Messwert mehrere sich nicht unbedingt widersprechende Bedeutungen haben, die sich
kompressoranlagenspezifisch oder komponentenspezifisch ändern können. Eine bevorzugte
Kontextinformation legt den Ort der Messwerterfassung unmittelbar, beispielsweise
unter Rückgriff auf ein Modell der Komponente oder der Kompressoranlage fest.
[0014] Unter einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine sollen ganz generell
unterschiedliche Steueraufgaben, Überwachungsaufgaben, Diagnoseaufgaben oder Auswertaufgaben
verstanden werden.
[0015] Sofern davon gesprochen wird, dass die Kompressoren und Peripheriegeräte in einer
vorbestimmten Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind, so soll dies in dem
Sinne verstanden werden, dass hiervon auch mehrere wechselnde Zustände, beispielsweise
eine durch Umschaltung eines Ventils, eines Schalters erzielbare alternative Konfiguration
mit umfasst ist. Eine vorbestimmte Konfiguration ist insofern die Menge aller denkbaren
Konfigurationen, die die Kompressoranlage in unterschiedlichen Betriebszuständen einnehmen
kann.
[0016] Eine Konfiguration kann beispielsweise in Gestalt eines R&I-Schemas definiert sein
und insofern die Wirkzusammenhänge der Kompressoren und Peripheriegeräte bzw. der
Elemente einer Komponente aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln bzw. in unterschiedlichen
Domänen erfassen, wobei für die Verwirklichung der Erfindung die Erfassung der Wirkzusammenhänge
in einer Domäne, aus einem Blickwinkel selbstverständlich ausreichend ist. Als mögliche
Domäne bzw. mögliche Betrachtungsblickwinkel kommen beispielsweise, aber nicht abschließend,
die drucklufttechnischen Wirkzusammenhänge, die in einem R&I-Schema im engeren Sinne,
insbesondere einem Druckluft-R&I-Schema wiedergegeben werden können, die wärmerückgewinnungsbezogenen
Wirkzusammenhänge, die in einem R&I-Schema im engeren Sinne, insbesondere in einem
Wärmerückgewinnungs-R&I-Schema wiedergegeben werden können, die kühlwasserkreislaufbezogenen
Wirkzusammenhänge, die in einem R&I-Schema im engeren Sinne, insbesondere in einem
Kühlwasserkreislauf-R&I-Schema wiedergegeben werden können, sowie die stromversorgungsbezogenen
Wirkzusammenhänge, die in einem elektrischen Schaltplan wiedergegeben werden können,
in Betracht.
[0017] Ein R&I-Schema im Sinne der vorliegenden Erfindung kann sich darüber hinaus abstrahiert
auf die grundlegenden Wirkzusammenhänge in Betrachtung aus einer Blickrichtung/aus
einer Domäne beschränken und muss insofern nicht sämtliche Details eines möglicherweise
ansonsten üblichen R&I-Schemas umfassen. Anstelle des Begriffs R&I-Schema kann insofern
auch eine graphische Darstellung der Wirkzusammenhänge in einem bestimmten Blickwinkel/in
einer bestimmten Domäne verstanden werden, wie beispielsweise eine graphische Darstellung
der drucklufttechnischen Wirkzusammenhänge, eine graphische Darstellung der wärmerückgewinnungsbezogenen
Wirkzusammenhänge. Es handelt sich insofern um ein Fließschema, das den Fluss von
Energie und/oder Betriebsmitteln und/oder Druckluft zwischen den einzelnen Kompressoren
und den einzelnen Peripheriegeräten bzw. zwischen den einzelnen Elementen einer Komponente
wiedergibt.
[0018] Das R&I-Schema bzw. Teilinformationen eines R&I-Schemas, nämlich
- welche Komponenten bzw. Elemente sind involviert,
- welche Verknüpfungen bzw. Verschaltungen stehen zwischen zumindest einem Teil der
Komponenten bzw. zumindest einem Teil der Elemente sowie
- wo liegen vordefinierte Messstellen,
können vom Hersteller der Komponenten bzw. der Elemente und/oder vom Anlagenbauer
und/oder vom Anlagenbetreiber, beispielsweise über eine Datei zur Verfügung gestellt
werden.
[0019] In einer möglichen Ausgestaltung kann der Messwerterfassungsschritt das messtechnische
unmittelbare Erfassen eines Messwertes und/oder das Zurückgreifen auf bereits vorhandene,
insbesondere gespeicherte Messwerte umfassen. Bei den bereits vorhandenen, gespeicherten
Messwerten kommen einerseits Messwerte aus der unmittelbar gegenständlichen Kompressoranlage
oder externe Messwerte in Betracht. Externe Messwerte können Vergleichsdaten anderer
Kompressoranlagen oder Umgebungsdaten, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit, Lufttemperatur
der Außen- oder Umgebungsluft sein.
[0020] In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Messwerterfassungsschritt
neben der unmittelbaren messtechnischen Erfassung der Messwerte auch die Abspeicherung
dieser Messwerte in einer zugeordneten Datenbank, die in einer oder mehreren Komponenten,
in der Kompressoranlage oder extern implementiert sein kann.
[0021] In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Standardisierung des Messwerts
durch Zuordnen einer Kontextinformation konkret die eindeutige Zuordnung des Ortes
einer Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf das sich der Messwert bezieht (z.B.
Öl, Druckluft, Umgebungsluft, Kühlwasser, etc.) zu einem Messwert innerhalb eines
erfindungsgemäßen Zuordnungsschrittes. Im Kontext der vorliegenden Anmeldung sei unter
Ort der Messwerterfassung stets der reale Ort zu verstehen, an dem ein Messwert erfasst
wird, wohingegen die Bezeichnung Messstelle stets die Verortung dieses realen Ortes
innerhalb eines Ausgangsmodells bedeuten soll. Sofern von der Zuordnung des Ortes
einer Messwerterfassung die Rede ist, so kann dies so verstanden werden, dass dem
Messwert konkret ein Ort, aber auch zwei oder mehrere Orte zugeordnet werden können.
Gleichfalls ist unter Zuordnung des Mediums, auf das sich der Messwert bezieht, zu
verstehen, dass sowohl ein einziges Medium als auch zwei oder mehrere Medien als Kontextinformation
einem Messwert zugeordnet werden können.
[0022] In einer besonders konkreten Weiterbildung wird der Ort der Messwerterfassung durch
ein oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Kompressoranlage bzw. vergleichbarer
Kompressoranlagen und/oder ein oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Komponenten
bzw. vergleichbarer Komponenten definiert.
[0023] Diese Ausgangsmodelle können beispielsweise durch die vorerwähnten R&I-Schemata der
Kompressoranlage bzw. der vorerwähnten R&I-Schemata der entsprechenden Komponenten
definiert sein.
[0024] In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,
dass spätestens unmittelbar vor oder für den Verwertungsschritt
- der Messwert selbst,
- die Zuordnung des Messwertes zu einer Kontextinformation bzw. einer Messstelle und
- das Ausgangsmodell, anhand dessen die Kontextinformation bzw. die Messstelle definiert
sind,
bekannt sind und insofern in der nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder
Auswertroutine Berücksichtigung finden.
[0025] Insofern ist für eine valide Interpretation standardisierter Messwerte notwendig,
nicht nur den Messwert selbst sowie die Zuordnung des Messwertes zu einer Kontextinformation
bzw. einer Messstelle zu kennen, sondern auch das in Bezug genommene Ausgangsmodell
zu kennen, in dem die Messstelle bzw. anhand dessen die Kontextinformation definiert
ist. In konkreten Ausführungsformen könnten beispielsweise alle drei Bestandteile
(Messwert, Zuordnung und Modell) in einer Steuerungs-/Überwachungseinheit gespeichert
sein, wobei gleichzeitig auch die Auswertung bzw. der nachfolgende Verwertungsschritt
in dieser Steuerungs-/Überwachungseinheit erfolgt. Alternativ können die drei Bestandteile
(Messwert, Zuordnung, Modell) aus der Steuerungs-/Überwachungseinheit ausgelesen werden,
um die derart standardisierten Messwerte in externen Systemen, die nicht unter Kontrolle
der Steuerungs-/Überwachungseinheit stehen müssen, mit Routinen zur Überwachung (Diagnose,
Voraussage eines Wartungstermins bzw. Predictive Maintenance, etc.) auszuwerten.
[0026] Dabei sind bevorzugtermaßen mehrere Alternativen für die Festlegung des Ortes der
Messwerterfassung denkbar. In einer ersten denkbaren Variante wird dem Messwert eine
vorkonfigurierte Messstelle an einer Komponente bzw. an einem Element einer Komponente
zugewiesen, wobei eine Verknüpfung der Komponente mit anderen Komponenten bzw. eine
Verknüpfung der Elemente mit anderen Elementen keine Berücksichtigung findet. In einer
zweiten Variante wird gegenüber der Festlegung nach der ersten Variante zusätzlich
gestattet, dass die Messstelle an einer Komponente bzw. an einem Element einer Komponente
frei konfigurierbar ist, wobei eine Verknüpfung der Komponente mit anderen Komponenten
bzw. eine Verknüpfung der Komponente mit andere Komponenten auch hier keine Berücksichtigung
findet. In einer dritten Variante ist die Verschaltung der Komponenten über ein Ausgangsmodell
der Kompressoranlage bzw. die Verschaltung der Elemente über ein Ausgangsmodell der
Komponente bekannt. Dem Messwert wird in dieser dritten Variante eine vorkonfigurierte
Messstelle in diesem Ausgangsmodell zugewiesen. In einer vierten Variante kann schließlich
dem Messwert eine frei konfigurierbare Messstelle im Ausgangsmodell, das die miteinander
verknüpften Komponenten bzw. die miteinander verknüpften Elemente berücksichtigt,
zugeordnet werden. Die Zuordnung einer Kontextinformation zu einem Messwert kann bevorzugtermaßen
über eine Zuordnungstabelle erfolgen.
[0027] Die Zuordnung über eine Zuordnungstabelle kann allgemein in der Weise verstanden
werden, dass die Liste oder Menge von Zuordnungen nicht unmittelbar exakt in Tabellenform
wie beispielsweise in einer Excel-Tabelle vorliegen muss, sondern auch in Formaten
wie XML oder JSON repräsentiert sein kann.
[0028] Durch die Angabe der Messstelle, auf die sich ein Messwert bezieht, in Gestalt der
zugeordneten Kontextinformation und dadurch, dass das der Kontextinformation zugrunde
liegende Modell bekannt ist, kann der so standardisierte Messwert in späteren Auswertroutinen
bzw. Analyseschritten korrekt ausgewertet bzw. analysiert und in weiteren Routinen
zugrunde gelegt werden.
[0029] Bestandteile des Ausgangsmodells einer Kompressoranlage sind dabei
- a) mindestens eine Komponente,
- b) ggf. Verknüpfungen bzw. Verschaltungen zwischen zumindest einem Teil der Komponenten
(es kann auch Komponenten ohne Verknüpfung geben) sowie
- c) ggf. Messstellen.
[0030] Hinsichtlich der Festlegung des Modells sei bemerkt, dass sowohl a), b) oder c) vorbestimmt/vorgegeben
sein können, aber auch ganz oder teilweise vor, bei oder nach Inbetriebnahme der Kompressoranlage
festgelegt werden können. Rein beispielhaft wird auf die
EP 13159618 verwiesen. Dort wird u.a. vorgeschlagen, ein Modell der Kompressoranlage dadurch
festzulegen, dass der Nutzer/Anlagenbauer bei Inbetriebnahme über einen Editor das
gegebene R&I-Schema in die Steuer-/Überwachungseinheit eingibt.
[0031] Hinsichtlich des Ausgangsmodells einer Komponente ist folgendes zu bemerken: Die
Bestandteile des Ausgangsmodells einer Komponente umfassen
- a) mindestens ein Element,
- b) ggf. Verknüpfungen bzw. Verschaltungen zwischen zumindest einem Teil der Elemente
(es kann auch Elemente ohne Verknüpfungen geben) sowie
- c) ggf. Messstellen.
[0032] Das Ausgangsmodell einer Komponente kann, was a), b) oder c) anbelangt vorbestimmt/vorgegeben
sein, es kann aber auch ganz oder teilweise, bei oder nach Inbetriebnahme der Kompressoranlage
definiert werden. Ein konkretes Beispiel könnte wie folgt ausgestaltet sein: In der
Steuer-/Überwachungseinheit sind allgemeine Komponentenmodelle (d.h. Komponentenmodelle,
die auf viele Anwendungen passen) hinterlegt. Der Betreiber der Kompressoranlage kann
die Komponentenmodelle durch Hinzufügen oder Entfernen von
- Elementen,
- Verknüpfungen/Verschaltungen,
- Messstellen
so anpassen, dass sie für die konkreten Komponenten in der Kompressoranlage zutreffend/anwendbar
sind.
[0033] Unabhängig davon, ob die Zuordnung einer Kontextinformation über eine Zuordnungstabelle
oder anderweitig erfolgt, ist festzuhalten, dass für die konkrete Festlegung der Zuordnung
der Kontextinformation zu einem Messwert, insbesondere anhand eines Ausgangsmodells,
unterschiedliche Varianten denkbar sind. Keineswegs abschließend, jedoch beispielsweise,
seien folgende denkbare Varianten genannt:
- Der Betreiber einer Kompressoranlage ordnet die Kontextinformationen von Messwerten
manuell zu. Dies könnte z.B. bei der Inbetriebnahme geschehen.
- Die Kontextinformation wird vom Anlagenbauer (oder Komponentenhersteller) beispielsweise
über eine Datei, zur Verfügung gestellt.
- Eine Komponente, also ein Kompressor oder ein Peripheriegerät überträgt selbst, zusätzlich
zu den Messwerten, die Kontextzuordnung (und falls notwendig auch das Ausgangsmodell,
in dem die Kontextinformation definiert ist), an die Steuer-/Überwachungseinheit.
[0034] Die im Messwerterfassungsschritt erfassten Messwerte können physikalische oder logische
Größen umfassen, beispielsweise von Sensoren erfasste Werte innerhalb der Kompressoranlage
bzw. innerhalb der Komponenten und/oder von Sensoren erfasste Werte außerhalb der
Kompressoranlage (z.B. öffentliche Klima-Datenbank, Wetterstation, Umgebungsluft-Thermometer,
von anderen Kompressoranlagen zur Verfügung gestellte Messwerte, o.ä. und/oder Aktuatorstellungen
und/oder Bereitschaftszustände von Maschinen und/oder Betriebszustände und/oder Regelgrößen.
[0035] Obwohl dies in keinem Fall zwingend und in datentechnischer Hinsicht sogar nachteilig
sein kann, ist es selbstverständlich möglich, den Messwert selbst und die zugeordnete
Kontextinformation gemeinsam als Datenpaar abzuspeichern. Wesentlich eleganter könnte
es allerdings sein, Messwerte und zugeordnete Kontextinformation erst im Schritt der
Auswertung, Analyse, etc., also dann, wenn eine konkrete Verwertungsanforderung der
Messwerte vorliegt, zusammenzuführen.
[0036] In einer möglichen Ausgestaltung ist es denkbar, dass als weitere Kontextinformation
auch der zum Zeitpunkt der Datenerfassung übergeordnete Zustand der Kompressoranlage
und/oder einzelner Komponenten dem bzw. den jeweiligen Messwerten zuordenbar ist.
Hierdurch wird sichergestellt, dass nicht undifferenziert Messwerte eines Kompressors
im Anlaufverhalten mit Messwerten eines Kompressors im stabilen Betriebszustand verglichen
werden, ohne dass diese unterschiedlichen Randbedingungen bei einem derartigen Vergleich
ebenfalls Berücksichtigung finden. Der übergeordnete Zustand der Kompressoranlage
kann beispielsweise auch dadurch berücksichtigt werden, dass als weitere Kontextinformation
dem oder den Messwerten auch ein oder mehrere andere Messwerte der Kompressoranlage
zu diesem Zeitpunkt zugeordnet werden, aus dem sich der Zustand der Kompressoranlage
bzw. ein Teilzustand der Kompressoranlage ableiten lassen. Ist dieser weitere Messwert
bzw. sind diese weiteren Messwerte beispielsweise mit einem Zeitstempel versehen,
so kann die Zuordnung dieses weiteren bzw. dieser weiteren Messwerte zu dem betrachteten
Messwert auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen, da dann zum betrachteten Messwert
Messwerte mit gleichem oder vergleichbarem Zeitstempel in Betracht gezogen und zugeordnet
werden können.
[0037] Während vorstehend beschrieben wurde, dass einem Messwert mehrere Kontextinformationen
im Rahmen eines (einzigen) Modells zugeordnet werden können, ist es in einer weiteren
möglichen Ausgestaltung auch denkbar, dass einem Messwert gleichzeitig in mehreren
Ausgangsmodellen ein Kontext zugeordnet werden kann. Beispielsweise könnte man sich
vorstellen, dass für einen stationären, öleingespritzten Schraubenkompressor gleichzeitig
ein Ausgangsmodell (Komponenten-Ausgangsmodell) für den reinen Luftkreislauf und ein
Ausgangsmodell (Komponenten-Ausgangsmodell) für den reinen Ölkreislauf existieren.
Für die Standardisierung des Messwerts der Verdichtungsendtemperatur (VET) würde man
dann in beiden Ausgangsmodellen denselben Messwert dem Kontext "Temperatur auf der
Druckseite des Verdichterblocks" zuordnen.
[0038] In einer konkret bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Messwert auch einen Zeitstempel.
Die Verknüpfung mit einem Zeitstempel bzw. die kontinuierliche zeitliche Erfassung
ermöglichen Aussagen über die Entwicklung einzelner Messwerte bzw. der betreffenden
Komponenten oder auch der gesamten Kompressoranlage zu ziehen.
[0039] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiterhin
vorgesehen sein, dass in einem Erstaufbereitungsschritt des Messwerts überprüft wird,
ob der Messwert inklusive Größenart und (physikalischer) Einheit erfasst ist und,
falls nicht, dem Messwert in diesem ersten Aufbereitungsschritt Größenart und Einheit,
insbesondere auf einem hinterlegten Ausgangsmodell, manuell oder automatisch durch
eine Zuweisungstabelle, zugeordnet werden.
[0040] Weiterhin wird es als bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens angesehen, wenn, insbesondere
von der Steuer-/Überwachungseinheit auch eine Historie von Ausgangsmodellen und/oder
eine Historie von Kontextzuordnungen abgelegt wird, um zu hinterlegen, welche Ausgangsmodelle
bzw. welche Kontextzuordnungen zu einem jeweils gegebenen Zeitpunkt gültig waren.
Auf diese Weise lässt sich für jeden mit einem bestimmten Zeitstempel erfassten Messwert
ermitteln, welche Bedeutung bzw. welche Kontextinformation einem Messwert auf Basis
einer Kombination aus der für diesen Zeitstempel gültigem Ausgangsmodell mit der für
diesen Zeitstempel gültigen Kontextzuordnungen zukommen muss.
[0041] Die Erfindung betrifft weiterhin noch eine Kompressoranlage umfassend mehrere Komponenten,
nämlich ein oder mehrere Kompressoren und ein oder mehrere Peripheriegeräte, sowie
eine Steuer-/Überwachungseinheit, wobei die Kompressoren und Peripheriegeräte in einer
vorbestimmten Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei die Steuer-/Überwachungseinheit eine Messwerterfassungseinheit aufweist bzw.
mit einer Messwerterfassungseinheit zusammenwirkt, die zur Erfassung von Messwerten
innerhalb der Kompressoranlage oder der Komponenten ausgebildet ist,
- wobei Steuer-/Überwachungseinheit weiterhin eine Zuordnungseinheit umfasst bzw. mit
einer Zuordnungseinheit zusammenwirkt, die dazu ausgebildet ist, den erfassten Messwerten
jeweils eine Kontextinformation zuzuordnen, um die Messwerte zu standardisieren
- und wobei die Steuer-/Überwachungseinheit eine Schnittstelle umfasst, um die durch
die Kontextinformation standardisierten Messwerte weiterzugeben bzw. selbst in nachfolgenden
Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutinen einzusetzen.
[0042] Die Erfindung wird nachstehen auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand
der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Hier zeigen:
- Figur 1
- eine beispielhafte Konfiguration einer Kompressoranlage, die mit erfindungsgemäßen
Steuer-/Überwachungseinheit zusammenwirkt.
- Figur 2
- ein Ausgangsmodell, das die Kompressoranlage in ihrer konkret gegebenen Konfiguration
in Gestalt eines R&I-Schemas darstellt.
- Figur 3
- eine Darstellung zur Veranschaulichung eines mittelbar definierten Ortes einer Messwerterfassung
über eine Namensdefinition.
- Figur 4
- ein Ausgangsmodell zur Festlegung der Kontextinformation bei einem stationären, öleingespritzten
Schraubenkompressor gemäß einer ersten Variante.
- Figur 5
- eine Veranschaulichung der Zuordnung von Messwerten zu konfigurierten Messstellen
einer Komponente, wie anhand von Figur 4 veranschaulicht.
- Figur 6
- ein Ausgangsmodell zur Festlegung der Kontextinformation bei einem stationären, öleingespritzten
Schraubenkompressor gemäß einer zweiten Variante.
- Figur 7
- vereinfachtes R&I-Schema als Ausgangsmodell eines stationären, öleingespritzten Schraubenkompressors
ohne Anbautrockner.
- Figur 8
- vereinfachtes R&I-Schema als Ausgangsmodell eines stationären, öleingespritzten Schraubenkompressors
mit Anbautrockner.
[0043] In Figur 1 ist eine beispielhafte Konfiguration einer Kompressoranlage veranschaulicht,
die mit einer Steuer-/Überwachungseinheit zusammenwirkt. Die beispielhaft veranschaulichte
Kompressoranlage umfasst drei parallel zueinander angeordnete Kompressoren 11, 12,
13. Jedem Kompressor 11, 12, 13 ist eindeutig ein Filter 14, 15, 16 zugeordnet, der
jeweils stromabwärts des zugeordneten Kompressors 11, 12, 13 angeordnet ist. Stromabwärts
der Filter 14, 15, 16 sind zwei Trockner 19, 20 angeschlossen. Die Druckluft stromabwärts
des ersten Filters soll immer über den ersten Trockner 19 strömen. Die Druckluft stromabwärts
des zweiten Filters kann über zwei Ventile 17, 18 entweder über den ersten Trockner
19 oder über den zweiten Trockner 20 geleitet werden. Die beiden Ventile 17, 18 sind
derart ausgestaltet bzw. angesteuert, dass sie niemals gleichzeitig geöffnet sind,
also bei Öffnung des ersten Ventils 17 das zweite Ventil 18 geschlossen bleibt bzw.
bei Öffnung des zweiten Ventils 18 das erste Ventil 17 geschlossen bleibt.
[0044] Stromabwärts der beiden Trockner 19, 20 ist ein Druckluftspeicher 21 angeordnet.
Abstromseitig des Druckluftspeichers 21 ist noch ein Drucksensor 28 angeordnet zur
Erfassung des dort gegebenen Betriebsdrucks.
[0045] Zum Steuern und/oder Überwachen der Kompressoranlage ist eine Steuer-/Überwachungseinheit
22 vorgesehen, die mit den Kompressoren 11, 12, 13 sowie den Filtern 14, 15, 16, den
Ventilen 17, 18, den Trocknern 19, 20, dem Druckluftspeicher 21 sowie dem Drucksensor
28 in Wirkverbindung steht. Die Filter 14, 15, 16, die Ventile 17, 18, die Trockner
19, 20 der Druckluftspeicher 21 sowie der Drucksensor 28 bilden hierbei Peripheriegeräte
der Kompressoranlage. Zusammen mit den Kompressoren 11, 12, 13 bilden diese Peripheriegeräte
die Komponenten der Kompressoranlage.
[0046] Die Steuer-/Überwachungseinheit 22 steht weiterhin noch mit einem Speicherabschnitt
24 sowie einem Editor 23 in Wirkverbindung. Der Speicherabschnitt 24 und/oder der
Editor 23 können jedoch auch integraler Bestandteil der Steuer-/ Überwachungseinheit
22 sein. Die Steuer-/Überwachungseinheit 22 kann dabei Steuerfunktionen, Überwachungsfunktionen
oder Steuer- und Überwachungsfunktionen erfüllen.
[0047] Unter Überwachung soll vorliegend jegliche Form der Auswertung verstanden werden,
also neben einer Überwachung auf Fehlfunktionen, unübliche Betriebszustände, Alarmsituationen
etc. auch eine Diagnose, insbesondere bei einer bereits vorliegenden Fehlermeldung,
eine Analyse bzw. Auswertung, beispielsweise im Hinblick auf eine Optimierung oder
eine Auswertung zur Prognose eines nächsten Wartungstermins (Predictive Maintenance).
[0048] Die Steuer-/Überwachungseinheit 22 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine
Messwerterfassungseinheit 25 sowie eine Zuordnungseinheit 26, die hier beide Bestandteile
der Steuer-/Überwachungseinheit 22 sind. Es ist allerdings auch möglich, in anderen
Ausführungsbeispielen die Messwerterfassungseinheit 25 ganz oder teilweise getrennt
von der Steuer-/Überwachungseinheit 22 vorzusehen. Des Weiteren ist es auch möglich,
die Zuordnungseinheit 26 vollständig oder zumindest teilweise getrennt von der Steuer-/Überwachungseinheit
22 vorzusehen.
[0049] In der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Steuer-/Überwachungseinheit 22 im
Betrieb der Kompressoranlage bzw. im Betrieb der Komponenten, in Anlauf- und/oder
Abschaltphasen oder in Ruhezuständen Messwerte innerhalb der Kompressoranlage bzw.
innerhalb der Komponenten. Als Messwerte können unterschiedliche Daten in Betracht
kommen, nämlich physikalische Größen oder hiervon abgeleitete Größen bzw. auch logische
Größen, beispielsweise von Sensoren erfasste Werte innerhalb der Kompressoranlage
bzw. innerhalb der Komponenten und/oder von Sensoren erfasste Werte außerhalb der
Kompressoranlage (z.B. öffentliche Klima-Datenbank, Umgebungsluft-Thermometer, Messwerte
anderer Kompressoranlagen, von Druckluftverbrauchsaggregaten übermittelte Messwerte,
etc.) und/oder Aktuatorstellungen und/oder Bereitschaftszustände von Maschinen und/oder
Betriebszustände und/oder Regelgrößen.
[0050] Mit der Messwerterfassungseinheit 25 erfasst die Steuer-/Überwachungseinheit 22 derartige
Messwerte, sei es durch tatsächliche Messung innerhalb der Kompressoranlage bzw. durch
Übermittlung von den Komponenten an die Steuer-/Überwachungseinheit, sei es durch
gezielte Abfrage an einzelnen Komponenten innerhalb der Kompressoranlage oder durch
gezielte Abfrage von Messwerten beispielsweise in Datenbanken extern der Kompressoranlage
bzw. in der Kompressoranlage zugeordneten Datenbanken. Der Messwert als solches ist
jedoch für eine nachfolgende Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine
unbrauchbar, sofern nicht seine Messwertbedeutung festliegt, dem Messwert also eine
Kontextinformation zugeordnet werden kann. Aus diesem Grund erfolgt in der Zuordnungseinheit
26 eine Zuordnung der Kontextinformation zu einem Messwert, um diesen Messwert zu
standardisieren.
[0051] Eine derartige Zuordnung in einem Zuordnungsschritt kann vorher gleichzeitig mit
oder nach der Messwerterfassung erfolgen. Durch Kennzeichnung des Messwertes mit einer
Kontextinformation kann dieses Datenpaar als standardisierter Messwert im nachfolgenden
Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutinen Berücksichtigung finden. Die
Kontextinformation definiert eine Zuordnung des Ortes einer Messwerterfassung und/oder
des Mediums, auf das sich der Messwert bezieht.
[0052] In einer konkreten bevorzugten Ausgestaltung finden bei der Zuordnung des Ortes der
Messwerterfassung und/oder des Medium, auf das sich der Messwert bezieht, ein oder
mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Kompressoranlage bzw. vergleichbarer Kompressoranlagen
Berücksichtigung. Nur wenn der Kontext, in dem der Messwert ermittelt wurde, bekannt
ist, kann sinnvoll mit dem gewonnenen Messwert umgegangen werden.
[0053] Die Kompressoranlage nach Figur 1 lässt sich beispielsweise in einem R&I-Schema nach
Figur 2 beschreiben. Das R&I-Schema nach Figur 2 bildet insofern ein Ausgangsmodell
für die Kompressoranlage nach Figur 1, indem es die Wirkzusammenhänge innerhalb der
Kompressoranlage festlegt. Wird eine Messwerterfassung innerhalb eines derartigen
Modells, wie es das R&I-Schema nach Figur 2 definiert, verortet, ist die Kontextinformation
des Messwertes klar und insofern die Bedeutung des Messwertes festgelegt.
[0054] Obwohl ein Ausgangsmodell in Gestalt eines R&I-Schemas, wie es in Figur 2 für die
Kompressoranlage nach Figur 1 wiedergegeben ist, ein besonders geeignetes Modell definiert,
um eine möglichst präzise Kontextinformation für einen Messwert zu geben, sind auch
schwächere Kontextinformationen, die den Ort der Messwerterfassung kodieren, denkbar
und sinnvoll. Eine erste denkbare Kodierung könnte über eine Namensdefinition erfolgen,
allerdings nur dann, wenn diese Namensdefinition hinreichend eindeutig ist.
[0055] Dies soll nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 3 erläutert werden. Hat beispielsweise
der Hersteller KAESER festgelegt, dass p
N stets den Maschinenaustrittsdrucks bezeichnen soll, so ist über diese Namensdefinition
mittelbar der Ort der Messwerterfassung festgelegt, mithin der Kontext für den Messwertdruck
definiert.
[0056] In Figur 3 sind allerdings zwei Varianten für Kompressoren veranschaulicht, die beide
zunächst ein Einlassventil 29, einen Verdichterrblock 30 mit einem Schraubenverdichter,
stromabwärts des Verdichterblocks 30 einen Ölabscheider 31, der die erhitzte Druckluft
an einen Luftkühler 32 weiterführt. In einem Ölkreislauf 33 wird Öl zur Kühlung des
Verdichterblocks 30 und zur Gewährleistung eines Schmierfilms an der Schraube im Verdichterblock
zugeführt, wobei das unter Druck erzeugten Druckluft beigemischte Öl im bereits erwähnten
Ölabscheider 31 wieder abgeführt und an den Verdichterblock 30 rückgeführt wird, wobei
ein über ein Thermoventil 34 einstellbarer Teilstrom über einen Ölkühler 35 zur Herabsetzung
der Öltemperatur geführt werden kann. Die beiden in Figur 3 anhand eines R&I-Schemas
veranschaulichten Kompressoren unterscheiden sich allerdings darin, dass der oben
dargestellte Kompressor ohne internen Anbautrockner 36 (Variante A), der unten dargestellte
Kompressor hingegen mit internem Anbautrockner 36 ausgestattet ist (Variante B).
[0057] Zwar wird über die Namenskonvention nun festgelegt, dass p
N den Maschinenaustrittsdruck bezeichnet; ob allerdings die Druckluft zuvor durch einen
Anbautrockner 36 des Kompressors (Variante B) geführt wurde oder nicht (Variante A),
lässt sich über diese Namenskonvention nicht ableiten.
[0058] Insofern ist es sinnvoll, in einer präziseren Kontextinformation des am Drucksensor
28 erfassten Messwertes auch das R&I-Schema des Kompressors - zumindest in groben
Zügen - zu kodieren, so dass anhand dieser modellbasierten Kontextinformation klar
ist, ob der am Drucksensor 28 erfasste Druck Druckluft misst, die durch einen Anbautrockner
36 (Variante B) geströmt ist oder vom Kompressor ohne Anbautrockner 36 ausgegeben
wird (Variante A).
[0059] In Figur 4 ist ein vereinfachtes Modell zur Festlegung der Kontextinformation bei
einem stationären, öleingespritzten Schraubenkompressor veranschaulicht, wobei hier
die Wirkzusammenhänge zwischen den Einzelelementen Verdichterblock 30, Ölabscheider
31, Luftkühler 32, Eingang 37, Ausgang 38 nicht definiert sind. Bezogen auf das Element
Verdichterblock 30 können sowohl auf der Saugseite als auch auf der Druckseite Druck
und Temperatur erfasst werden (T
saug, p
saug, VET, p
Druck). Für den Ölabscheider 31 ist hingegen nur die Erfassung eines Drucks (p
i), aber nicht z.B. die Erfassung einer Temperatur vorgesehen.
[0060] Die Standardisierung der Bedeutung von Messwerten geschieht nun dadurch, dass man
einem Messwert eine oder mehrere Messstellen in dem Modell zur Standardisierung der
Bedeutung von Messwerten zuordnet.
[0061] Das grundsätzliche Prinzip wird anhand von Figur 5 veranschaulicht. Die für eine
Komponente erfassten Messwerte haben - spätestens nach einer ersten Messwertaufbereitung
- eine Standardisierung bezüglich des Inhalts erhalten, dass auch die physikalische
Größenart (Druck, Temperatur, ...) und die Einheit (Pa, K, ...) bekannt sind. Den
so in einem ersten Schritt aufbereiteten Messwerten Druck 1, Druck 2, Temperatur 1
soll nun eine Kontextinformation zugeordnet werden. Hierzu wird auf das Ausgangsmodell
einer Komponente, konkret des stationären, öleingespritzten Schraubenkompressors nach
Figur 4, zurückgegriffen, bei dem grundsätzlich für diese Komponente, nämlich einen
stationären, öleingespritzten Schraubenkompressor ohne Anbautrockner, definiert ist,
welche Messstellen grundsätzlich vordefiniert sind. Diese sind jeweils in Figur 5
im Feld "Kontextinformation" wiedergegeben. Es erfolgt nun eine Zuordnung des Messwertes
bzw. der Messwerte, konkret Druck 1, Druck 2, Temperatur 1 zu einer im Ausgangsmodell
der Komponente gemäß Figur 4 vordefinierten Messstelle, wobei diese Zuordnung hier
konkret durch eine Verbindungslinie zwischen dem jeweiligen Messwert und der Kontextinformation
erfolgt. Durch diese Zuordnung des Messwertes zu einer vorgesehenen Messstelle im
Ausgangsmodell wird nun die Bedeutung des Messwerts bezüglich des Kontexts definiert.
[0062] Hierbei ist zu beachten, dass ein Messwert auch zwei Messstellen zugewiesen werden
kann (hier am Beispiel von "Druck 2" veranschaulicht). Bei einer Mehrfachzuordnung
eines Messwerts zu Messstellen wird jeweils eine Teilbedeutung für einen Messwert
zu gewiesen (hier konkret: "Druck stromabwärts des Luftkühlers" und "Maschinenausgangsdruck").
Bei dieser Art von Kontextinformation ist dies in vielen Fällen erforderlich, da in
der Realität eine Messstelle auch zwischen zwei Komponenten sitzen kann (und somit
mit beiden Komponenten im Zusammenhang steht). Legt man allerdings ein Ausgangsmodell
nach Figur 4 zugrunde, so sind die Wirkzusammenhänge zwischen den Komponenten nicht
modelliert.
[0063] Das anhand der Figur 4 erläuterte Verfahren zur Standardisierung der Bedeutung von
Messwerten besitzt allerdings die Limitation, dass nur Messstellen, die im Ausgangsmodell
nach Figur 4 vorgedacht wurden (Größenart an bestimmten Anschluss einer Komponente)
für die Standardisierung von Bedeutung von Messwerten verwendet werden können. Um
diese Limitation aufzuweichen, kann das Verfahren weiter vorsehen, dass eigene Messstellen
in Ausgangsmodellen von Komponenten definiert werden können, um diese für die Standardisierung
der Bedeutung von Messwerten zu verwenden. Es ist bei dieser Definition von Kontextinformation
weiterhin zu beachten, dass die Komponenten vorab definiert sind und die Verknüpfung
der Komponenten keine Berücksichtigung findet.
[0064] In einer Verbesserung der Standardisierung der Messwerte wird nun auf ein Ausgangsmodell
für eine Komponente gemäß Figur 6 zurückgegriffen, bei dem nicht nur die Einzelelemente
der Komponente selbst festgelegt sind, sondern auch die Verknüpfung zwischen den einzelnen
Elementen definiert ist. Als konkretes Beispiel für ein entsprechendes Ausgangsmodell
wurde hier wieder auf einen stationären, öleingespritzten Schraubenkompressor ohne
Anbautrockner zurückgegriffen.
[0065] Wieder sind die vordefinierten Messstellen im Ausgangsmodell gekennzeichnet. Die
Messstellen entsprechen den Messstellen in Figur 4. Allerdings ist in dem Ausgangsmodell,
das nun auch die Wirkzusammenhänge der Einzelelemente kodiert, bereits die Information
enthalten, dass p
kalt = p
N ist und somit p
kalt als vorkonfigurierte Messstelle entfallen kann. Der Zuordnungsschritt für einzelne
Messwerte kann dann wie anhand von Figur 5 im Zusammenhang mit dem Ausgangsmodell
nach Figur 4 beschrieben erfolgen.
[0066] In einer weiteren Ausbaustufe des Ausgangsmodells nach Figur 5 ist es möglich, die
Messstellen für eine Größenart an bestimmten Anschlüssen eines Elements frei zu konfigurieren.
[0067] Die Definition einer Messstelle und die Zuordnung erfasster Messwerte zu einer Messstelle
anhand eines Ausgangsmodells wurden vorstehend anhand des Beispiels eines stationären,
öleingespritzten Schraubenkompressors ohne Anbautrockner erläutert. Es versteht sich
von selbst, dass dieses Vorgehen auch auf jegliche andere Komponente einer Kompressoranlage
bzw. auf die Kompressoranlage selbst übertragen werden kann. Überträgt man das Ausgangsmodell
nach Figur 4 für eine einzelne Komponente auf die gesamte Kompressoranlage, so wären
wesentliche oder alle Komponenten einer Kompressoranlage ohne ihre konkreten Wirkzusammenhänge
definiert. Es wären vorkonfigurierte Messstellen an den einzelnen Komponenten für
verschiedene Messgrößen vordefiniert. Jeweils erfassten Messwerten könnte so in gleicher
Weise eine Kontextinformation zugeordnet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich,
in einer Abwandlung nicht nur vorkonfigurierte Messstellen an den einzelnen Komponenten
einer Kompressoranlage vorzusehen, sondern zuzulassen, dass entsprechende Messstellen
frei konfiguriert werden können.
[0068] In einer abgewandelten Ausgestaltung sind für eine Kompressoranlage aber nicht nur
die wesentlichen oder alle Komponenten festgelegt, sondern auch die Wirkverbindungen
zwischen den Komponenten bekannt, beispielsweise anhand eines R&I-Schemas, wie anhand
einer beispielhaften Kompressoranlage nach Figur 2 veranschaulicht. Auch in diesem
Fall können vorkonfigurierte Messstellen in einem entsprechenden Ausgangsmodell festgelegt
sein. In einer weiteren Abwandlung ist es allerdings auch möglich, dass derartige
Messstellen innerhalb des Ausgangsmodells frei konfiguriert werden können. Entscheidend
ist, dass für jeweils erfasste Messwerte anhand derartiger Ausgangsmodelle eine konkrete
Kontextinformation zugeordnet werden kann.
[0069] Die Anwendung standardisierter Daten ist grundsätzlich vielfältig. Standardisierte
Messdaten können beispielsweise dafür genutzt werden,
- in Simulationsmodellen für den ersten Simulationsschritt einen Anfangswert vorgeben
zu können,
- bei einer Diagnoseroutine reale Messdaten mit über ein Modell abgeleiteten Daten zu
vergleichen,
- Analysen über die Zuverlässigkeit einzelner Komponenten bzw. der gesamten Kompressoranlage,
beispielsweise unter dem Aspekt des Energieverbrauchs, durchzuführen,
- eine Prognose für die Durchführung der nächsten Wartungsmaßnahmen unter möglichst
akkuraten Messdaten aus der Vergangenheit zu erstellen, etc.
[0070] Insgesamt ist für die einzelfallunabhängige Analyse von dem Feld erfassten Messdaten
(Sensorwerte, Kennwerte, etc.) Voraussetzung, dass jedem Datum eine wohl definierte
Bedeutung und ggf. eine wohl definierte Einheit (z.B. Temperatur in °C oder Druck
in Pa) zugeordnet sind. Sind Bedeutung und/oder Einheit eines Datums unbekannt, ist
eine Analyse, abgesehen von statistischen Analysen, grundsätzlich nicht möglich. Insbesondere
können Analyseergebnisse nicht interpretiert werden. Durch Anwendung domänespezifischer
Modelle wird es möglich, Messdaten eine wohl definierte Bedeutung bezüglich eines
oder mehrerer Aspekte zuzuordnen. Dies geschieht, indem anhand eines domänespezifischen
Modells der Ort der Messwerterfassung definiert wird. Durch Analyse des domänespezifischen
Modells kann dann auf die Bedeutung eines Datums geschlossen werden.
[0071] Deutlich wird das, wenn man das R&I-Schema eines stationären, öleingespritzten Schraubenkompressors
ohne Anbautrockner (vgl. Figur 7) mit dem R&I-Schema eines stationären, öleingespritzten
Schraubenkompressors mit Anbautrockner (vgl. Figur 8) vergleicht. In beiden Kompressoren
ist die gleiche Anzahl an Sensoren verbaut. Die Sensoren sind auch gleich benannt.
Allein aus der Benennung der Sensoren ist jedoch keine Bedeutung ableitbar. Dies wird
am Sensor, der den Messwert T
Aus liefert, deutlich. Im Kompressor ohne Anbautrockner hat der Sensor die Bedeutung
"Temperatur stromabwärts des Luftkühlers" und "Temperatur am Ausgang des Kompressors".
Im Kompressor mit Anbautrockner hat der Sensor die Bedeutung "Temperatur stromabwärts
des Trockners" und "Temperatur am Ausgang des Kompressors". Dieser Unterschied in
der Bedeutung ist für die Analyse relevant. Die Zuordnung der entsprechenden Kontextinformation
über ein definiertes Ausgangsmodell ist insofern entscheidend, um erfasste Messwerte
sinnvoll in weiteren Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutinen einsetzen
zu können.
[0072] Wie vorstehend beschrieben, ist es relevant, spätestens zum Zeitpunkt der Analyse
von Messwerten die Bedeutung der Messwerte zu kennen. Für viele Anwendungen ist es
jedoch nicht erforderlich, die Bedeutung eines Messwertes bereits zum Zeitpunkt der
Messwerterfassung zu kennen. Die Information über
- den zeitlichen Wertverlauf eines Messwerts und
- die Bedeutung eines Messwerts
können getrennt voneinander erfasst und gespeichert werden. "Getrennt" kann hierbei
sowohl zeitlich als auch örtlich zu verstehen sein (alternativ und kumulativ). Beispielhaft
seien folgende Szenarien angegeben:
[0073] Unter Anwendung eines auf einem R&I-Schema beruhenden Ausgangsmodell der Kompressoranlage
und mehrerer auf R&I-Schemata beruhender Ausgangsmodelle der Komponenten der Kompressoranlage
wird die Messwertbedeutung bzw. die Kontextinformation der von der Steuer-/Überwachungseinheit
erfassten Messwerte in der Steuer-/Überwachungseinheit oder extern, beispielsweise
in einem Speicherabschnitt 24 hinterlegt. Das Hinterlegen der Kontextinformationen
(Messwertbedeutungen) geschieht z.B. bei der Inbetriebnahme der Kompressoranlage bzw.
bei der Inbetriebnahme der Steuer-/Überwachungseinheit. Die Kontextinformationen (Messwertbedeutungen)
können z.B. in Form einer Tabelle in der Steuer-/Überwachungseinheit hinterlegt werden.
[0074] Die von der Steuer-/Überwachungseinheit erfassten Messwerte werden in der Steuer-/Überwachungseinheit
typischerweise als Prozessabbild (Aktualwerte) und als Prozessdatenhistorie (historische
Werte) gespeichert. Die Speicherung kann (muss aber nicht) ohne Kontextinformation
(Information über die Messwertbedeutung) erfolgen, da in der Steuer-/Überwachungseinheit
die Kontextinformationen jederzeit zur Verfügung stehen und den Messwerten zu einem
gewünschten Zeitpunkt zugeordnet werden können. Die Zuordnung von Kontextinformationen
zu einem Messwert geschieht in einer möglichen Ausgestaltung über eine Zuordnungstabelle.
In der Zuordnungstabelle ist gespeichert, welche Kontextinformation den Messwerten
zugeordnet sind. Dabei kann ein und derselbe Messwert gleichzeitig mehrere (widerspruchsfreie)
Bedeutungen haben und ein und dieselbe Bedeutung kann selbstverständlich mit mehreren
Messwerten verbunden sein.
[0075] Eine Doppelbelegung von Messwertbedeutungen kann sinnvoll sein, wenn die Zuverlässigkeit
oder die Genauigkeit der Messwerterfassung erhöht werden soll. Fällt beispielsweise
einer von zwei Sensoren zur Messwerterfassung aus, kann der Messwert des anderen Sensors
zur Weiterverarbeitung verwendet werden. Stehen Messwerte beider Sensoren, die letztendlich
Messwerte mit gleicher Messwertbedeutung erzeugen, zur Verfügung, kann durch Verrechnung
(Mittelwertbildung, Maximalwertbildung, Minimalwertbildung) die Genauigkeit der Messwerterfassung
erhöht werden.
[0076] Vor einer Verarbeitung von Messwerten werden, falls nicht schon bei der Speicherung
geschehen, Messwerte und Kontextinformationen (Messwertbedeutungen) zusammengeführt.
Durch das Zusammenführen von Messwerten und Kontextinformation ist unter Zuhilfenahme
der Modelle, die zur Definition der Kontextinformation verwendet wurden, eine automatische
Auswertung möglich. Für die Auswertung werden Analyseroutinen verwendet.
[0077] Laufen die Analyseroutinen in der Steuerungs- und Überwachungseinheit, bzw. ist das
System, welches die Analyseroutinen ausführt, datentechnisch an die Steuerungs- und
Überwachungseinheit angebunden, so ist eine automatische Auswertung auch in Echtzeit
möglich.
[0078] Hinsichtlich der Entwicklung von Ausgangsmodellen für Kompressoranlagen wird auf
die
EP 13159618.1 verwiesen, die hiermit vollumfänglich in Bezug genommen wird. Gleichzeitig können
die gemäß der vorliegenden Erfindung standardisierten Daten auch dazu beitragen, die
in
EP 13159618.1 beschriebene Festlegung von Wirkzusammenhängen zwischen Komponenten einer Kompressoranlage
in Form eines R&I-Schemas noch zu verfeinern.
[0079] Die gemäß vorliegender Erfindung standardisierten Daten können auch in der Entwicklung
abgeleiteter Modelle, wie in
EP 13159616.5 beschrieben, Berücksichtigung finden, die hiermit vollumfänglich in Bezug genommen
wird.
[0080] Obwohl die Erfindung anhand einer Kompressoranlage, also für Überdruck, beschrieben
wurde, sind sämtliche Prinzipien auf eine Vakuumanlage, bei der anstelle von Kompressoren
Pumpen zusammenwirken, übertragbar.
[0081] Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind:
- 1. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage umfassend mehrere
Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren (11, 12, 13) und ein oder mehrere
Peripheriegeräte (14 bis 21), sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit (22),
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer bestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei in einem Messwerterfassungsschritt Messwerte innerhalb der Kompressoranlage
oder der Komponenten erfasst werden,
- wobei in einem Zuordnungsschritt dem oder den Messwerten vorher, gleichzeitig oder
nach der Messwerterfassung jeweils eine Kontextinformation zugeordnet wird, um die
Messwerte zu standardisieren, und
- wobei in einem Verwertungsschritt der oder die durch die Kontextinformation standardisierten
Messwerte in einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine Berücksichtigung
finden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwerterfassungsschritt
das messtechnische unmittelbare Erfassen eines Messwertes und/oder das Zurückgreifen
auf gespeicherte Messwerte umfasst.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Messwerterfassungsschritt
die messtechnisch unmittelbar erfassten Messwerte in einer zugeordneten Datenbank,
die innerhalb der Komponenten, in der Kompressoranlage oder extern implementiert sein
kann, abgespeichert werden.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardisierung
des Messwertes durch Zuordnen einer Kontextinformation konkret die eindeutige Zuordnung
des Ortes einer Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf das sich der Messwert
bezieht, umfasst.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuordnung des Ortes
der Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf das sich der Messwert bezieht, ein
oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Kompressoranlage bzw. vergleichbarer Kompressoranlagen
und/oder ein oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Komponenten bzw. vergleichbarer
Komponenten Berücksichtigung finden.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass spätestens
unmittelbar vor oder für den Verwertungsschritt
- der Messwert selbst,
- die Zuordnung des Messwertes zu einer Kontextinformation bzw. einer Messstelle und
- das Ausgangsmodell, anhand dessen die Kontextinformation bzw. die Messstelle definiert
sind,
bekannt sind und insofern in der nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder
Auswertroutine Berücksichtigung finden.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Messwerterfassung
in einem Ausgangsmodell der Kompressoranlage definiert ist,
- bei dem vordefinierte Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften Komponenten
definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften
Komponenten definierbar sind oder
- bei dem vordefinierte Messstellen bei miteinander zu einer Kompressoranlage verknüpften
Komponenten definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen innerhalb von zu einer Kompressoranlage verknüpften
Komponenten definierbar sind.
- 8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
wobei die Komponenten der Kompressoranlage jeweils mehrere in Wirkverbindung stehende
Elemente (29 bis 36) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Messwerterfassung
in einem Ausgangsmodell der Komponente(n) definiert ist,
- bei dem vordefinierte Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften Elementen
definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften
Elementen definierbar sind oder
- bei dem vordefinierte Messstellen bei miteinander zu einer Kompressoranlage verknüpften
Elementen definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen innerhalb von zu einer Kompressoranlage verknüpften
Elementen definierbar sind.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung
einer Kontextinformation zu einem Messwert über eine Zuordnungstabelle erfolgt.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im
Messwerterfassungsschritt erfassten Messwerte physikalische und/oder logische Größen,
beispielsweise
- von Sensoren erfasste Werte innerhalb der Kompressoranlage bzw. innerhalb der Komponenten
und/oder
- von Sensoren erfasste Werte außerhalb der Kompressoranlage (z.B. öffentliche Klima-Datenbank,
Wetterstation, Umgebungsluft-Thermometer, o.ä.) und/oder
- Aktuatorstellungen und/oder
- Bereitschaftszustände von Maschinen und/oder
- Betriebszustände und/oder
- Regelgrößen
umfassen.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Messwert
und zugeordnete Kontextinformation gemeinsam als Datenpaar abgespeichert werden.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als
weitere Kontextinformation dem oder den Messwerten auch der zum Zeitpunkt der Datenerfassung
übergeordnete Zustand der Kompressoranlage und/oder einzelner Komponenten zuordenbar
ist.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Messwert auch einen Zeitstempel umfasst.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einem
Erstaufbereitungsschritt des Messwertes überprüft wird, ob der Messwert inklusive
Größenart und Einheit erfasst ist und, falls nicht, dem Messwert in diesem ersten
Aufbereitungsschritt Größenart und/oder Einheit, insbesondere basierend auf einem
hinterlegten Ausgangsmodell, zugeordnet werden.
- 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Historie von Ausgangsmodellen und/oder eine Historie von Kontextzuordnungen abgelegt
wird, um zu hinterlegen, welche Ausgangsmodelle bzw. welche Kontextzuordnungen zu
einem jeweils gegebenen Zeitpunkt gültig waren.
- 16. Kompressoranlage umfassend mehrere Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren
und ein oder mehrere Peripheriegeräte, sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit,
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer vorbestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei die Steuer-/Überwachungseinheit (22) eine Messwerterfassungseinheit (25) aufweist
bzw. mit einer Messwerterfassungseinheit (25) zusammenwirkt, die zur Erfassung von
Messwerten innerhalb der Kompressoranlage oder der Komponenten ausgebildet ist,
- wobei Steuer-/Überwachungseinheit (22) weiterhin eine Zuordnungseinheit (26) umfasst
bzw. mit einer Zuordnungseinheit (26) zusammenwirkt, die dazu ausgebildet ist, den
erfassten Messwerten jeweils eine Kontextinformation zuzuordnen, um die Messwerte
zu standardisieren
- und wobei die Steuer-/Überwachungseinheit (22) eine Schnittstelle (27) umfasst, um
die durch die Kontextinformation standardisierten Messwerte weiterzugeben bzw. selbst
in nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutinen einzusetzen.
[0082] Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind:
- 1. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage umfassend mehrere
Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren (11, 12, 13) und ein oder mehrere
Peripheriegeräte (14 bis 21), sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit (22),
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer bestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei in einem Messwerterfassungsschritt Messwerte innerhalb der Kompressoranlage
oder der Komponenten erfasst werden,
- wobei in einem Zuordnungsschritt dem oder den Messwerten vorher, gleichzeitig oder
nach der Messwerterfassung jeweils eine Kontextinformation zugeordnet wird, um die
Messwerte zu standardisieren, und
- wobei in einem Verwertungsschritt der oder die durch die Kontextinformation standardisierten
Messwerte in einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine Berücksichtigung
finden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwerterfassungsschritt
das messtechnische unmittelbare Erfassen eines Messwertes und/oder das Zurückgreifen
auf gespeicherte Messwerte umfasst.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Messwerterfassungsschritt
die messtechnisch unmittelbar erfassten Messwerte in einer zugeordneten Datenbank,
die innerhalb der Komponenten, in der Kompressoranlage oder extern implementiert sein
kann, abgespeichert werden.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardisierung
des Messwertes durch Zuordnen einer Kontextinformation konkret die eindeutige Zuordnung
des Ortes einer Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf das sich der Messwert
bezieht, umfasst.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuordnung des Ortes
der Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf das sich der Messwert bezieht, ein
oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Kompressoranlage bzw. vergleichbarer Kompressoranlagen
und/oder ein oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Komponenten bzw. vergleichbarer
Komponenten Berücksichtigung finden.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass spätestens
unmittelbar vor oder für den Verwertungsschritt
- der Messwert selbst,
- die Zuordnung des Messwertes zu einer Kontextinformation bzw. einer Messstelle und
- das Ausgangsmodell, anhand dessen die Kontextinformation bzw. die Messstelle definiert
sind,
bekannt sind und insofern in der nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder
Auswertroutine Berücksichtigung finden.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Messwerterfassung
in einem Ausgangsmodell der Kompressoranlage definiert ist,
- bei dem vordefinierte Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften Komponenten
definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften
Komponenten definierbar sind oder
- bei dem vordefinierte Messstellen bei miteinander zu einer Kompressoranlage verknüpften
Komponenten definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen innerhalb von zu einer Kompressoranlage verknüpften
Komponenten definierbar sind.
- 8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
wobei die Komponenten der Kompressoranlage jeweils mehrere in Wirkverbindung stehende
Elemente (29 bis 36) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Messwerterfassung
in einem Ausgangsmodell der Komponente(n) definiert ist,
- bei dem vordefinierte Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften Elementen
definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften
Elementen definierbar sind oder
- bei dem vordefinierte Messstellen bei miteinander zu einer Kompressoranlage verknüpften
Elementen definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen innerhalb von zu einer Kompressoranlage verknüpften
Elementen definierbar sind.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung
einer Kontextinformation zu einem Messwert über eine Zuordnungstabelle erfolgt.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die im
Messwerterfassungsschritt erfassten Messwerte physikalische und/oder logische Größen,
beispielsweise
- von Sensoren erfasste Werte innerhalb der Kompressoranlage bzw. innerhalb der Komponenten
und/oder
- von Sensoren erfasste Werte außerhalb der Kompressoranlage (z.B. öffentliche Klima-Datenbank,
Wetterstation, Umgebungsluft-Thermometer, o.ä.) und/oder
- Aktuatorstellungen und/oder
- Bereitschaftszustände von Maschinen und/oder
- Betriebszustände und/oder
- Regelgrößen
umfassen.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Messwert
und zugeordnete Kontextinformation gemeinsam als Datenpaar abgespeichert werden.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als
weitere Kontextinformation dem oder den Messwerten auch der zum Zeitpunkt der Datenerfassung
übergeordnete Zustand der Kompressoranlage und/oder einzelner Komponenten zuordenbar
ist.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der
Messwert auch einen Zeitstempel umfasst.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die
Festlegung des Ortes der Messwerterfassung entweder dadurch erfolgt,
- dass dem Messwert eine vorkonfigurierte Messstelle an einer Komponente bzw. an einem
Element einer Komponente zugewiesen wird, wobei eine Verknüpfung der Komponente mit
anderen Komponenten bzw. eine Verknüpfung der Elemente mit anderen Elementen keine
Berücksichtigung findet oder dadurch
- dass die Messstelle an einer an einer Komponente bzw. an einem Element einer Komponente
frei konfigurierbar ist, wobei eine Verknüpfung der Komponente mit anderen Komponenten
bzw. eine Verknüpfung der Komponente mit anderen Komponenten keine Berücksichtigung
findet oder dadurch,
- dass die Verschaltung der Komponente über ein Ausgangsmodell der Kompressoranlage
bzw. die Verschaltung der Elemente über ein Ausgangsmodell der Komponente bekannt
ist, so dass dem Messwert dann eine vorkonfigurierte Messstelle in diesem Ausgangsmodell
zugewiesen wird.
- 15. Kompressoranlage umfassend mehrere Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren
und ein oder mehrere Peripheriegeräte, sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit,
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer vorbestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei die Steuer-/Überwachungseinheit (22) eine Messwerterfassungseinheit (25) aufweist
bzw. mit einer Messwerterfassungseinheit (25) zusammenwirkt, die zur Erfassung von
Messwerten innerhalb der Kompressoranlage oder der Komponenten ausgebildet ist,
- wobei Steuer-/Überwachungseinheit (22) weiterhin eine Zuordnungseinheit (26) umfasst
bzw. mit einer Zuordnungseinheit (26) zusammenwirkt, die dazu ausgebildet ist, den
erfassten Messwerten jeweils eine Kontextinformation zuzuordnen, um die Messwerte
zu standardisieren
- und wobei die Steuer-/Überwachungseinheit (22) eine Schnittstelle (27) umfasst, um
die durch die Kontextinformation standardisierten Messwerte weiterzugeben bzw. selbst
in nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutinen einzusetzen.
Bezugszeichenliste
[0083]
- 11, 12, 13
- Kompressoren
- 14, 15, 16
- Filter
- 17, 18
- Ventile
- 19, 20
- Trockner
- 21
- Druckluftspeicher
- 22
- Steuer-/Überwachungseinheit
- 23
- Editor
- 24
- Speicherabschnitt
- 25
- Messwerterfassungseinheit
- 26
- Zuordnungseinheit
- 27
- Schnittstelle
- 28
- Drucksensor
- 29
- Einlassventil
- 30
- Verdichterblock
- 31
- Ölabscheider
- 32
- Luftkühler
- 33
- Ölkreislauf
- 34
- Thermoventil
- 35
- Ölkühler
- 36
- Anbautrockner
- 37
- Eingang
- 38
- Ausgang
1. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage umfassend mehrere
Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren (11, 12, 13) und ein oder mehrere
Peripheriegeräte (14 bis 21), sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit (22),
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer bestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei in einem Messwerterfassungsschritt Messwerte innerhalb der Kompressoranlage
oder der Komponenten erfasst werden,
- wobei in einem Zuordnungsschritt dem oder den Messwerten vorher, gleichzeitig oder
nach der Messwerterfassung jeweils eine Kontextinformation zugeordnet wird, um die
Messwerte zu standardisieren,
- wobei die Festlegung des Ortes der Messwerterfassung dadurch erfolgt, dass dem Messwert
eine vorkonfigurierte Messstelle an einer Komponente bzw. an einem Element einer Komponente
zugewiesen wird, wobei eine Verknüpfung der Komponente mit anderen Komponenten bzw.
eine Verknüpfung der Elemente mit anderen Elementen keine Berücksichtigung findet,
und
- wobei in einem Verwertungsschritt der oder die durch die Kontextinformation standardisierten
Messwerte in einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine Berücksichtigung
finden.
2. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage umfassend mehrere
Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren (11, 12, 13) und ein oder mehrere
Peripheriegeräte (14 bis 21), sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit (22),
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer bestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei in einem Messwerterfassungsschritt Messwerte innerhalb der Kompressoranlage
oder der Komponenten erfasst werden,
- wobei in einem Zuordnungsschritt dem oder den Messwerten vorher, gleichzeitig oder
nach der Messwerterfassung jeweils eine Kontextinformation zugeordnet wird, um die
Messwerte zu standardisieren,
- wobei die Festlegung des Ortes der Messwerterfassung dadurch erfolgt, dass die Messstelle
an einer Komponente bzw. an einem Element einer Komponente frei konfigurierbar ist,
wobei eine Verknüpfung der Komponente mit anderen Komponenten bzw. eine Verknüpfung
der Komponente mit anderen Komponenten keine Berücksichtigung findet, und
- wobei in einem Verwertungsschritt der oder die durch die Kontextinfor - mation standardisierten
Messwerte in einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine Berücksichtigung
finden.
3. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage umfassend mehrere
Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren (11, 12, 13) und ein oder mehrere
Peripheriegeräte (14 bis 21), sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit (22),
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer bestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei in einem Messwerterfassungsschritt Messwerte innerhalb der Kompressoranlage
oder der Komponenten erfasst werden,
- wobei in einem Zuordnungsschritt dem oder den Messwerten vorher, gleichzeitig oder
nach der Messwerterfassung jeweils eine Kontextinformation zugeordnet wird, um die
Messwerte zu standardisieren,
- wobei die Festlegung des Ortes der Messwerterfassung dadurch erfolgt, dass die Verschaltung
der Komponente über ein Ausgangsmodell der Kompressoranlage bzw. die Verschaltung
der Elemente über ein Ausgangsmodell der Komponente bekannt ist, so dass dem Messwert
dann eine vorkonfigurierte Messstelle in diesem Ausgangsmodell zugewiesen wird, und
- wobei in einem Verwertungsschritt der oder die durch die Kontextinformation standardisierten
Messwerte in einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine Berücksichtigung
finden.
4. Verfahren zum Steuern und/oder Überwachen einer Kompressoranlage umfassend mehrere
Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren (11, 12, 13) und ein oder mehrere
Peripheriegeräte (14 bis 21), sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit (22),
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer bestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei in einem Messwerterfassungsschritt Messwerte innerhalb der Kompressoranlage
oder der Komponenten erfasst werden,
- wobei in einem Zuordnungsschritt dem oder den Messwerten vorher, gleichzeitig oder
nach der Messwerterfassung jeweils eine Kontextinformation zugeordnet wird, um die
Messwerte zu standardisieren,
- wobei die Festlegung des Ortes der Messwerterfassung dadurch erfolgt, dass dem Messwert
eine frei konfigurierbare Messstelle im Ausgangsmodell, das die miteinander verknüpften
Komponenten bzw. die miteinander verknüpften Elemente berücksichtigt, zugeordnet wird,
und
- wobei in einem Verwertungsschritt der oder die durch die Kontextinformation standardisierten
Messwerte in einer Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutine Berücksichtigung
finden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwerterfassungsschritt das messtechnische unmittelbare Erfassen eines Messwertes
und/oder das Zurückgreifen auf gespeicherte Messwerte umfasst.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Messwerterfassungsschritt die messtechnisch unmittelbar erfassten Messwerte in
einer zugeordneten Datenbank, die innerhalb der Komponenten, in der Kompressoranlage
oder extern implementiert sein kann, abgespeichert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Standardisierung des Messwertes durch Zuordnen einer Kontextinformation konkret
die eindeutige Zuordnung des Ortes einer Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf
das sich der Messwert bezieht, umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuordnung des Ortes der Messwerterfassung und/oder des Mediums, auf das sich
der Messwert bezieht, ein oder mehrere Ausgangsmodelle der konkreten Kompressoranlage
bzw. vergleichbarer Kompressoranlagen und/oder ein oder mehrere Ausgangsmodelle der
konkreten Komponenten bzw. vergleichbarer Komponenten Berücksichtigung finden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass spätestens unmittelbar vor oder für den Verwertungsschritt
- der Messwert selbst,
- die Zuordnung des Messwertes zu einer Kontextinformation bzw. einer Messstelle und
- das Ausgangsmodell, anhand dessen die Kontextinformation bzw. die Messstelle definiert
sind,
bekannt sind und insofern in der nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder
Auswertroutine Berücksichtigung finden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Messwerterfassung in einem Ausgangsmodell der Kompressoranlage definiert
ist,
- bei dem vordefinierte Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften Komponenten
definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften
Komponenten definierbar sind oder
- bei dem vordefinierte Messstellen bei miteinander zu einer Kompressoranlage verknüpften
Komponenten definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen innerhalb von zu einer Kompressoranlage
verknüpften Komponenten definierbar sind.
11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
wobei die Komponenten der Kompressoranlage jeweils mehrere in Wirkverbindung stehende
Elemente (29 bis 36) umfassen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ort der Messwerterfassung in einem Ausgangsmodell der Komponente(n) definiert
ist,
- bei dem vordefinierte Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften Elementen
definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen an einzelnen nicht miteinander verknüpften
Elementen definierbar sind oder
- bei dem vordefinierte Messstellen bei miteinander zu einer Kompressoranlage verknüpften
Elementen definiert sind oder
- bei dem frei konfigurierbare Messstellen innerhalb von zu einer Kompressoranlage
verknüpften Elementen definierbar sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnung einer Kontextinformation zu einem Messwert über eine Zuordnungstabelle
erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die im Messwerterfassungsschritt erfassten Messwerte physikalische und/oder logische
Größen, beispielsweise
- von Sensoren erfasste Werte innerhalb der Kompressoranlage bzw. innerhalb der Komponenten
und/oder
- von Sensoren erfasste Werte außerhalb der Kompressoranlage (z.B. öffentliche Klima-Datenbank,
Wetterstation, Umgebungsluft-Thermometer, o.ä.) und/oder
- Aktuatorstellungen und/oder
- Bereitschaftszustände von Maschinen und/oder
- Betriebszustände und/oder
- Regelgrößen
umfassen.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Messwert und zugeordnete Kontextinformation gemeinsam als Datenpaar abgespeichert
werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere Kontextinformation dem oder den Messwerten auch der zum Zeitpunkt der
Datenerfassung übergeordnete Zustand der Kompressoranlage und/oder einzelner Komponenten
zuordenbar ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert auch einen Zeitstempel umfasst.
17. Kompressoranlage umfassend mehrere Komponenten, nämlich ein oder mehrere Kompressoren
und ein oder mehrere Peripheriegeräte, sowie eine Steuer-/Überwachungseinheit,
wobei die Kompressoren (11, 12, 13) und Peripheriegeräte (14 bis 21) in einer vorbestimmten
Konfiguration angeordnet bzw. verschaltet sind,
- wobei die Steuer-/Überwachungseinheit (22) eine Messwerterfassungseinheit (25) aufweist
bzw. mit einer Messwerterfassungseinheit (25) zusammenwirkt, die zur Erfassung von
Messwerten innerhalb der Kompressoranlage oder der Komponenten ausgebildet ist,
- wobei Steuer-/Überwachungseinheit (22) weiterhin eine Zuordnungseinheit (26) umfasst
bzw. mit einer Zuordnungseinheit (26) zusammenwirkt, die dazu ausgebildet ist, den
erfassten Messwerten jeweils eine Kontextinformation zuzuordnen, um die Messwerte
zu standardisieren
- wobei die Steuer-/Überwachungseinheit (22) eine Schnittstelle (27) umfasst, um die
durch die Kontextinformation standardisierten Messwerte weiterzugeben bzw. selbst
in nachfolgenden Steuer-, Überwachungs-, Diagnose- oder Auswertroutinen einzusetzen
und
- wobei die Zuordnungseinheit (26) ausgebildet und bestimmt ist, das Verfahren nach
einem der Ansprüche 1 bis 16 auszuführen.