用于控制、监控和调节的系统和运行这种系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制、监控和调节在工业设施中的过程的系统以及运行这种系统的方法，其中设有闭合反馈回路，包括：能自动化配置的中央数据检测装置用于检测在客户端由工业设施产生的在现场的运行参数，从现场至中央数据评估单元的通信连接用于传递数据；在中央数据评估单元中至少一个集中的数据收集单元和/或至少一个统计上的数据评估模块；在中央数据评估单元中的至少一个发生模块，用于产生尤其用于设施优化/过程拓展和/或优化必要维护工作的结果；在中央数据评估单元中的至少一个设定模块，用于通过基于结果对运行参数的自动化匹配来设定新的目标参数；从中央数据评估装置返回到现场的第二通信连接，用于发送和工业设施的设定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制、监控和调节在工业设施中的过程的系统，包括根据本专利技术的闭合的反馈回路。此外，本专利技术还涉及一种运行这种系统的方法。
技术介绍
对于用于产生或者加工物品或者能量的工业设施来说历来都产生对管理系统的要求，该管理系统实现了对在设施中执行的过程的优化的并且在此尤其是成本低廉的引导。通过常规的调节技术的装置至今为止都不理想地实现该要求。尤其是在带来大量的调节技术问题的生产过程中，然而总是导致必要的调节技术成本的巨大上升，但没有令人满意的能实现的结果。在顾客方面的设施中整日生产性运行的设备常常被非常不优化地设定。因此，几乎不能实现对可用性、生产率和资源效率的优化。可用性可以被提升，通过避免因为例如材料磨损造成的停机时间来实现。这例如可以由此实现，即设备仅仅在已知的理想条件中运行(例如每日的运行小时数、最大转数、理想的温度)。通过在时间上对必要的维护工作、例如磨损部件的更换进行计划，能提升生产率，在该时间中机器或者设施无论如何都要停机。这基本上在运行结束、在周末和在夜间进行。在此基本上知道的是，什么时候必须要对机器进行维护，基于实际的运行小时数和运行类型。根据固定的维护间隔的经典维护常常典型地在技术上必要地进行。因此生产商处于安全的一方。通过优化工作流程，使用较少的材料，使用较少的能量，能提升资源效率。后者可以例如这样地实现，即将关于能量成本的详细认识，机器的运行时间和机器每天预计的运行时间进行组合，从而将能量消耗分配到每天并避免昂贵的负载峰值。来自现场的机器历史数据和当前(测量)数据可以统计上给出在上述场景中的发展和将来的结果的重大相关的指示，例如机器的、牵拉轴等等的轴承变热的数据可以在已知负载的情况下指明将来的故障或者帮助优化维护间隔。在顾客方面，也即是在事件的地点越早或者越近地存在作为信息的这种指示，那么就能够越好地提前动作地，也就是在故障或者损害情况之前进行处理。为此，允许来自另外的设施的广泛的数据库与类似的配置，用于优化的反馈相关联，验证机器配置的具体变化方面的已知的认识，其被动地影响上述的质量。这样的机制在当今以手动的或者部分自动的优化过程运行。然而不存在设施的、也就是机器基于关于多个设备的自动数据分析的全自动参数化。至今为止，如果从整体上看，存在的设施都以手动的方法进行优化。为此例如可以马上给出分析，由该分析产生建议信息。措施被采纳和实施。该过程是费时的，多数情况下基于经验性的知识并且在最好的情况下也仅仅部分地考虑到另外的设备的分析。在此，现有技术是手动地检测设施运行时、故障时间、材料消耗和能量消耗的统计结果。该分析尽管基于统计数据，然而也总是手动的。
技术实现思路
因此，本专利技术的第一个目的是提供一种用于设施的全自动参数化的系统。第二个目的在于用于运行这种系统的方法。相关于装置的目的通过用于控制、监控和调节工业设施中的过程的系统实现，其中设置有闭合的反馈回路，包括：-能自动化配置的中央数据检测装置，用于检测在客户端由工业设施产生的在现场的运行参数，-从现场至中央数据评估单元的第一通信连接，用于传递数据；-在中央数据评估单元中至少一个集中的数据收集单元，尤其是大数据收集单元和/或至少一个统计上的数据评估模块；-在中央数据评估单元中的至少一个发生模块，用于产生尤其用于设施优化/过程拓展和/或优化必要维护工作的结果；-在中央数据评估单元中的至少一个设定模块，用于通过基于结果对运行参数的自动化匹配来设定新的目标参数；-从中央数据评估装置返回到现场的第二通信连接，用于发送目标参数并通过目标参数设定工业设施。相关于方法的目的通过一种运行用于控制、监控和调节工业设施中的过程的系统的方法实现，该系统具有闭合的反馈回路，该方法具有以下步骤：-通过在客户端由工业设施产生的在现场的运行参数的能自动化配置的中央数据检测装置检测数据，-通过用于传递数据的第一通信连接从现场连接至中央数据评估单元；-在中央数据评估单元中通过至少一个集中的数据收集单元、尤其是大数据收集单元和/或至少一个统计上的数据评估模块收集和评估数据；-通过在中央数据评估单元中的至少一个发生工具产生尤其用于设施优化/过程拓展和/或优化必要维护工作的结果；-通过中央数据评估单元中的至少一个设定模块，通过基于结果对运行参数的自动化匹配来设定新的目标参数；-通过从中央数据评估装置返回到现场的第二通信连接发送目标参数，并且根据目标参数设定工业设施。在此，现场意味着实时的现场。也就是说，中央单元在此处于设施运行商的运行场地(前置的)上。然而，该中央单元也可以安装在设施运行商的运行场地之外(例如以云为基础的系统)。已知的是，总是有多个设备能够通过其传感器系统提供数据，这些数据然后被收集到大的数据库中并且能够通过算法自动地加以分析。在该领域中存在广泛的大数据分析平台的市场。但是所有的这样平台和产品仅仅基本上将分析结果以消息的形式部分交互地展示在PC上或者部分以文档的形式展示。由人做出决定，对分析结果进行处理并且直接带入到生产中的自动的过程还没有建立和存在。机器和设施的变化还总是手动地执行。现在这通过本专利技术避免。根据本专利技术的系统和运行该系统的方法包含闭合的反馈回路。借此实现了由大数据分析获得的认知被用于对现场中的已经安装的设备和系统的优化，而不必马上更换设备或者必须进行长时间的手动过程。各个设备/系统的优化自动地以尽可能少的手动干预并且基于对多个系统的广泛统计上的基础来实现。当第一和/或第二通信连接暂时不能用时马上实施完成的优化，因为其持续地在现场中实施。通过根据本专利技术的系统和根据本专利技术的方法对这样的机器配置的自动化避免了在设施中的工程、精细调节、测试和运行的巨大成本。事情的核心是快速和没有错误地在将决定带入到现场，始终保持更新，并且避免用于进行该实施的费时的手动工作。自动化具有不同的商业上重要的效果。这一方面节省了用于改变的工程，较早地利用优化并且持续优化地保持资源使用和效率的可能性。另一方面，维护时间窗口和故障时间被优化并且避免了在后续调节时的人为错误。需要注意的是，第二通信连接和第一通信连接可以设计成为单一连接，其在两个方向上起作用。在从属权利要求中列举了另外的有利措施，其能够任意彼此组合，以实现另外的优点。优选的是，数据检测装置包括数据预压缩装置。在此，数据检测装置、数据预压缩装置和数据过滤器能够通过数据收集代理装置实现。由此，数据的接下来的分析能够被分开。这因此可以至少部分地作为预处理在现场进行以及在接下来的数据评估单元中执行。优选的是，第一通信连接在顾客方面、尤其是在顾客方面马上或者通过互联网来设置。这例如可以是远程服务平台或者通过GSM/UMTS/LTE移动无线连接实现。其他的技术也是可以的。在优选的设计方案中，设定模块包括决定工具，通过决定工具能够产生关于自动地或者手动地产生维护工作的任务的第一决定或者关于自动地或者手动地产生被改变的目标参数的第二决定，并且其中决定工具的下游布置有维护工具和配置工具，其中第一决定能够被提供给维护工具并且第二决定能够被提供给配置工具。优选的是，为此设置有用于自动化地或者手动地产生被改变的目标参数的设施模型。在此，设施模型包括关于设施配置的知识。这就是说，决定工具在读取结果之后产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制、监控和调节在工业设施中的过程的系统，其特征在于，设置有闭合的反馈回路，包括：能自动化配置的中央数据检测装置(1)，用于检测在客户端由所述工业设施产生的在现场的运行参数，从现场至中央数据评估单元(3)的第一通信连接(2)，用于传递数据；在所述中央数据评估单元(3)中至少一个集中的数据收集单元，尤其是大数据收集单元(4)和/或至少一个统计上的数据评估模块(5)；在所述中央数据评估单元(3)中的至少一个发生模块(6)，用于产生尤其用于设施优化/过程拓展和/或优化必要维护工作的结果(7)；在所述中央数据评估单元(3)中的至少一个设定模块(8)，用于通过基于所述结果(7)对所述运行参数的自动化匹配来设定新的目标参数(9)；从所述中央数据评估装置(3)返回到现场的第二通信连接(10)，用于发送所述目标参数并通过所述目标参数(9)设定所述工业设施。

【技术特征摘要】
2015.08.20 EP 15181755.81.一种用于控制、监控和调节在工业设施中的过程的系统，其特征在于，设置有闭合的反馈回路，包括：能自动化配置的中央数据检测装置(1)，用于检测在客户端由所述工业设施产生的在现场的运行参数，从现场至中央数据评估单元(3)的第一通信连接(2)，用于传递数据；在所述中央数据评估单元(3)中至少一个集中的数据收集单元，尤其是大数据收集单元(4)和/或至少一个统计上的数据评估模块(5)；在所述中央数据评估单元(3)中的至少一个发生模块(6)，用于产生尤其用于设施优化/过程拓展和/或优化必要维护工作的结果(7)；在所述中央数据评估单元(3)中的至少一个设定模块(8)，用于通过基于所述结果(7)对所述运行参数的自动化匹配来设定新的目标参数(9)；从所述中央数据评估装置(3)返回到现场的第二通信连接(10)，用于发送所述目标参数并通过所述目标参数(9)设定所述工业设施。2.根据权利要求1所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述数据检测装置(1)包括数据预压缩装置。3.根据前述权利要求中任一项所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述数据检测装置(1)包括数据过滤器。4.根据前述权利要求中任一项所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述第一通信连接(2)在顾客方面，尤其是在顾客方面马上或者通过互联网来设置。5.根据前述权利要求中任一项所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述设定模块(8)包括决定工具(20)，通过所述决定工具能够产生关于自动地或者手动地产生维护工作的任务的第一决定(22)或者关于自动地或者手动地产生被改变的目标参数(9)的第二决定(23)，并且其中所述决定工具(20)的下游布置有维护工具(24)和配置工具(25)，其中所述第一决定(22)能够被提供给所述维护工具(24)并且所述第二决定(23)能够被提供给所述配置工具(25)。6.根据权利要求5所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，设置有用于自动化地或者手动地产生被改变的所述目标参数(9)的设施模型(21)。7.根据权利要求5或6所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述维护工具(24)包括：至少一个第一维护子工具(26)，在所述第一维护子工具中能够产生维护任务；以及连接在所述第一维护子工具(26)下游的第二维护子工具(26)，在所述第二维护子工具中能够对所述维护任务进行规划和委托。8.根据权利要求5、6或7所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述配置工具(25)包括至少一个用于在所述工业设施中设置的设施机器的生成规则(30)。9.根据权利要求8所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述配置工具(25)包括至少一个第一配置子工具(31)，通过所述第一配置子工具能够在使用所述生成规则(30)的情况下产生所述目标参数(9)。10.根据权利要求9所述的用于控制、监控和调节过程的系统，其特征在于，所述配置工具(25)包括第二配置子工具(32)，其中，所述第二配置子...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔·阿德勒，罗兰·布里尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE