WO2025214879A1 - Verfahren zur ausgabe einer räumlichen angabe bei einer industriellen anlage - Google Patents

Verfahren zur ausgabe einer räumlichen angabe bei einer industriellen anlage

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WO2025214879A1
WO2025214879A1 PCT/EP2025/059187 EP2025059187W WO2025214879A1 WO 2025214879 A1 WO2025214879 A1 WO 2025214879A1 EP 2025059187 W EP2025059187 W EP 2025059187W WO 2025214879 A1 WO2025214879 A1 WO 2025214879A1
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WO
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connection elements
output
connection
spatial
installation
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PCT/EP2025/059187
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English (en)
French (fr)
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Sebastian Pfestorf
Paul Zeller
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Murrelektronik GmbH
Original Assignee
Murrelektronik GmbH
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Publication date
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4183—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by data acquisition, e.g. workpiece identification
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31034—Component identifier and location indicator corresponding to component

Definitions

  • the present invention relates to a method for outputting spatial information in an industrial facility. Furthermore, the invention relates to a system, a computer program, and a device.
  • connection elements for connecting components of an industrial system are known from the state of the art.
  • the connection elements and components are typically installed in the system by connecting the appropriate cables and connectors to the ports of the connection elements.
  • the connection elements are interconnected with the components, for example, via IO-Link connections.
  • an installer typically evaluates circuit diagrams.
  • Identifying and locating connection elements and components in the system can be problematic, especially if the circuit diagrams are incomplete or inaccurate. It can also be challenging to spatially locate them in the actual system based on the circuit diagrams.
  • connection elements Furthermore, a structure of the connection elements is known from the prior art in which lighting means such as LEDs are provided which are used to indicate the operating state of a respective port of the connection element.
  • the present invention is to enable an improvement in the localization of devices such as components and connection elements in the system.
  • the subject matter of the invention is a method having the features of claim 1, a system having the features of claim 11, a computer program having the features of claim 14 and a device having the features of claim 15. Further Features and details of the invention emerge from the respective subclaims, the description, and the drawings. Features and details described in connection with the method according to the invention naturally also apply in connection with the system according to the invention, the computer program according to the invention, and the device according to the invention, and vice versa, so that reciprocal reference is always possible with regard to the disclosure of the invention.
  • connection elements can have an automation and/or distribution function in the system and, for this purpose, can be designed, for example, as modules with multiple connections for further components, preferably as distributors.
  • connection elements can be designed as devices of the system, such as actuators and/or sensors and/or fieldbus modules and/or hubs and/or terminal boxes and/or master modules, preferably IO-Link masters, and/or connecting elements such as cables and/or plug connectors and/or motor controllers and/or valves and/or the like.
  • the respective connection element can have at least one connection, preferably a port and/or a terminal.
  • connection elements can have an automation and/or distribution function within the system and thus, for example, support the control and/or regulation of processes and/or enable the distribution of power and/or signals and/or data.
  • the components can also include devices that do not have an automation and/or distribution function within the system.
  • connection elements can be connected in the field, preferably via connection elements. "In the field” in this context specifically means that the components and/or connection elements are not connected centrally in the control cabinet, but are distributed at various locations within the system and can be connected to each other there. This enables flexible and space-saving installation of the system and also facilitates on-site maintenance and repair work.
  • the output of a spatial indication can, in particular, mean the indication of a position such as a location in two- or three-dimensional space. In the invention, this can be done, for example, through a visual representation.
  • the method can comprise, according to a first method step, which is preferably carried out automatically and/or is computer-implemented: specifying the spatial information that is to be output to a user in order to indicate a spatial position in the system. This is to be understood in particular as meaning that a preferably digital specification of the information is made, which refers to a spatial position in the system.
  • This specified spatial information can, for example, comprise coordinates of the system. Alternatively or additionally, the specified spatial information can also comprise other information that can be used to derive the position. This can, for example, be the identification of a device such as a component or a connection element whose position in the system is already known. Thus, the specified spatial information can, if necessary, simply name the device being sought.
  • the spatial position in the system can be specified, for example, by specifying an installation location and/or an identifier of an installation specification such as a device identifier (BMK) and/or an I/O address. Accordingly, the specification of the spatial information can relate to the identification of an installation location and/or an identifier of an installation specification/circuit diagram such as a device identifier (BMK) and/or an I/O address and/or the like.
  • an installation location and/or an identifier of an installation specification such as a device identifier (BMK) and/or an I/O address and/or the like.
  • the method may include, as a further method step, which is preferably carried out automatically and/or is computer-implemented: providing an arrangement specification for the connection elements, which is specific to a spatial arrangement of the connection elements in the system.
  • the arrangement specification may, for example, include the spatial coordinates of the connection elements of the system.
  • the arrangement specification may also be generated automatically, e.g., by evaluating a digital circuit diagram of the system.
  • the arrangement specification is also specific to the spatial arrangement of other devices and, in particular, the components in the system.
  • the method can comprise, as a further method step, which is preferably carried out automatically and/or is computer-implemented: determining a signaling scheme based on the specified spatial information and the provided arrangement specification.
  • a selection of the connection elements can be specified by the signaling scheme, which is suitable for making the spatial position recognizable to the user through an output by the respectively selected connection elements.
  • the connection elements can be controlled in such a way that they produce an output that makes the spatial position recognizable to the user.
  • this is possible by the illumination of the connecting elements' lamps, which thus indicate a direction or a path to the spatial position.
  • a display pattern is used, in particular, that enables navigation to the spatial position.
  • the display pattern can result from the relative spatial location of the connecting elements that have an activated lamp.
  • a desired starting position such as the user's current location
  • a signaling scheme determines the selection of connecting elements. For example, the connecting elements that are closest to the desired starting position or the user's current location and the specified spatial position in the system are selected.
  • the starting position preferably a position of the user, is determined, e.g. based on a user input and/or a proximity sensor,
  • a vector or a distance or a path or the like is calculated from the starting position to the spatial position to be specified
  • those connecting elements are determined which are closest to the calculated vector or the line or the path or the like,
  • connection elements are selected via the signalling scheme in order to carry out the output and, preferably, to activate the respective lighting devices.
  • the method can then comprise, as a further method step, which is preferably carried out automatically and/or computer-implemented, initiating the output by the respectively selected connection elements according to the determined signaling scheme.
  • This can, for example, include activating the output devices and, in particular, the lighting devices of the selected connection elements.
  • the spatial specification can also be the specification of a device the user is looking for, such as a component or a connector.
  • the arrangement specification may be necessary to know the position of the connectors in the system to create a graphic pattern, such as a light chain.
  • the layout specification can be determined, for example, during installation of the system and/or based on installation documentation.
  • the signaling scheme can then be determined to select those connectors that together (if they carry the output in contrast to the non-selected connectors) form the pattern or light chain.
  • the output from one or more of the system's lamps can also be optionally initiated.
  • the lamps can also be included in the signaling scheme.
  • the lamps can be designed as machine lights, for example.
  • the lamps can differ from the connection elements in that they do not have an automation and/or distribution function, but rather a purely lighting function.
  • the system preferably an electrical and/or industrial system, is designed in particular as an electrical machine and/or an industrial automation system.
  • an automation system such as an electrical control system, an electrical measurement and control system, an electrical drive system, or a conveyor and/or production system.
  • the industrial system can also be a hydraulic, pneumatic, fluid, or mechanical system.
  • the system can accordingly—automatically controlled—transport liquids or gases through pipes or valves, supply a coolant, or exert mechanical forces on an object to provide a desired function.
  • Examples of such systems are a hydraulic press, a pneumatic conveyor system, a fluid cooling system, or a mechanical production machine.
  • installation documentation such as a circuit diagram can specify how the electrical, hydraulic, pneumatic, fluid, or mechanical system is constructed and how the various components are connected/interconnected to perform a desired function.
  • the system is designed, for example, as an industrial automation system, an electrical machine, a production system, or a production line.
  • the system can comprise multiple components, e.g., devices (i.e., in particular operating equipment) such as actuators, sensors, controllers, drives, switchgear, valve terminals, or the like.
  • connecting elements such as cables, connectors, or the like can also be considered components of the system.
  • a connection element can refer to a module and/or a distributor, which is preferably used for connection, in particular decentralized interconnection, of components such as actuators, sensors and machines in the system.
  • the module and/or the distributor can be designed as a fieldbus module, which is connected to a central control device such as a PLC (programmable logic controller) via a fieldbus.
  • Fieldbus modules thus enable communication between the control device and the components using a fieldbus protocol such as PROFIBUS, PROFINET, CANopen or EtherCAT.
  • Several components can be connected to the distributor, if necessary also via IO-Link and in particular in order to control and/or read the components based on/by means of a received fieldbus signal.
  • a distributor can also directly forward an electrical control signal and/or sensor signal between the central control device and the component.
  • the distributor can be designed as an I/O module, in which the connected components are not connected to the control device or not only via a fieldbus, but (also) via digital or analog inputs and outputs via the distributor.
  • the distributor thus serves as an interface between the control system and components such as sensors, actuators, and machines. It can convert and process signals from the control system into signals usable by the components, and vice versa. The inputs and outputs enable the transmission of process data to ensure the functionality of the system.
  • connection element preferably a module
  • IO-Link enables digital communication with the components and offers a high degree of flexibility when connecting components from different manufacturers.
  • the connection element can be designed as an IO-Link master or IO-Link device, thus enabling easy integration of IO-Link components into the connection/decentralized wiring of the system.
  • the use of IO-Link also enables extensive diagnostic and parameterization options to ensure efficient and reliable control of the system.
  • the connection element can have a fieldbus interface (and thus also be designed as a fieldbus module), for example, to enable control commands and/or communication via a fieldbus with a central control device and/or other connection elements.
  • the signalling scheme can specify the selection of the connection elements in such a way that the entire Output of the spatial information is compiled.
  • the connection elements used decentrally for interconnection synchronize spatial action and/or installation information. This can specifically be a light chain.
  • the signaling scheme can specify the selection of the connection elements in such a way that the entire output of the spatial information is composed of the individual outputs by the respectively selected connection elements in the form of a pattern such as a light chain.
  • the pattern or light chain can show the user a path to a desired device, in particular a connection element or component, at the spatial position in the system specified by the spatial information.
  • the output of the spatial information can be used for navigation to the desired device.
  • the lamps, in particular LEDs, of the connection elements can light up and thus form a chain that shows the path to a desired device.
  • the lamps of those connection elements that are arranged on the path to the desired connection element can be activated.
  • the lighting up can occur simultaneously or according to a predetermined sequence or dynamically depending on the current position of the user, but in particular can be carried out synchronously.
  • those of the selected connectors located near the user can be dynamically activated for output and deactivated again when the user moves away from them.
  • a lighting pattern can also be provided for output according to the signaling scheme, such as regular, repeated flashing of the lights.
  • the output means can at least partially comprise acoustic output means such as loudspeakers. Accordingly, the output can also comprise an acoustic output—in addition to or alternatively to a visual output.
  • the signaling scheme it is conceivable for the signaling scheme to specify the selection of the connecting elements in such a way that the individual acoustic and/or visual outputs from the respectively selected connecting elements result in the overall output of the spatial information in the form of a pattern. This can, for example, be a sound propagating in the direction of the spatial information/spatial position, preferably synchronized with a corresponding visual output.
  • the output by the respectively selected connection elements is in the form of a visual output, in particular by a
  • the signal is initiated by the light source of the respective connection element.
  • This can be used to output the spatial information in the form of a spatial visualization of the spatial position indicated thereby within the system.
  • the light sources are designed, for example, as LEDs to enable efficient and energy-saving signaling.
  • connection elements in such a way that the outputs from the selected connection elements output action information, preferably installation information (e.g., which device should be installed?) and/or maintenance information (e.g., which device requires maintenance?) and/or replacement information (e.g., which device should be replaced?) and/or error information (e.g., which device is faulty).
  • installation information e.g., which device should be installed
  • maintenance information e.g., which device requires maintenance
  • replacement information e.g., which device should be replaced?)
  • error information e.g., which device is faulty.
  • This can serve to indicate to the user the spatial position in the system as the installation location for one of the components, in particular for an actuator, sensor, or motor, and/or a connection element and/or for a connecting means, in particular for a cable or a connector, during installation and/or maintenance of the system.
  • the connection elements can also be used to output action and/or installation information.
  • the spatial information can be part of the action and/or installation
  • the signaling scheme can specify the selection of connection elements in such a way that the outputs from the selected connection elements output action and/or installation information.
  • This can be used to indicate to the user the spatial position in the system as the location for installation and/or replacement and/or testing of one of the components and/or connection elements.
  • the action and/or installation information can thus be information about the location of a specific device (a specific component or connection element), specifically where, for example, the device is installed or replaced or tested or is intended for use in the installation. This information can be determined, for example, from installation documentation such as a digital circuit diagram.
  • the integrated sensor system can be designed such that the transmission line is in the form of a fiber optic transmission line and a sensor element is arranged in the region of the transmission line.
  • the sensor element itself can be designed as a fiber optic element.
  • a fiber optic cable - used as a sensor system - can provide high sensitivity and accuracy in order to measure, for example, vibration and/or temperature and/or current and/or voltage and/or noise and/or humidity and/or stretching and/or bending and/or length, preferably cable length, and/or pressure.
  • the action and/or installation information can then accordingly indicate one of these faults and/or anomalies and/or damage, including the associated location of action, i.e., for example, the fault location.
  • sensor detection preferably fiber-optic detection
  • fiber-optic detection can be used to determine the layout specification.
  • connection elements can thus be synchronized for outputting the action and/or installation information.
  • a sequential control of the selected connection elements is initiated, so that preferably the output is only carried out by some of the selected connection elements at the same time, and this part is sequentially used to display an animation and/or a color pattern and/or a The flashing pattern is changed.
  • This can result in an animation, such as that known from a vehicle's dynamic flashing light to indicate direction.
  • the animation can also be a repeating visual representation generated by switching the output means of the connecting elements on and off. The frequency and duration of the switching on and off of the output means can be controlled, for example, by corresponding parameters in the signaling scheme.
  • the output by the selected connecting elements can, for example, be generated by some of the connecting elements' lighting devices, in particular by light emission.
  • the output comprising multiple colors, preferably according to a color coding.
  • a color pattern can be used for the output, for example, an RGB color palette can be output by the output means.
  • a green, yellow, and red color output can be used.
  • the different colors can also be output according to a coding to communicate different states (e.g., "red" for an error or the like).
  • the output can also comprise a color-coded output.
  • the spatial information can therefore be output in conjunction with scanning or entering a label, whereby the label can define the device being sought.
  • the label can therefore result, for example, from scanning a QR code or an equipment identification number (BMK), from clicking on a representation of a device in the system on a touchscreen or in the circuit diagram, or from a photograph of the device. Based on the label, the location of the device can then be output, for example using the light chain, or the location of the installation or maintenance activity with this device.
  • the device can also be, for example, a test device with which a test is to be carried out at the specified position.
  • the respective connection element is in a standard operating mode during standard operation of the system and is transferred to a location mode during installation and/or maintenance (i.e., also testing) operation of the system.
  • one or more lighting devices of the connection element can be assigned to a respective connection, in particular a port, of the connection element.
  • the connection or port as a connection function, in particular a port function, can provide a signal and/or data transmission, preferably for controlling and/or evaluating components (such as actuators or sensors) of the system. It is possible for the output by the one or more lighting devices to be synchronized with the other connection elements in standard operating mode depending on the connection function and in location mode depending on the determined signaling scheme. This makes it possible to use the existing lighting devices for location detection outside of the standard operating mode and thus reduce the technical complexity of the connection elements.
  • connection element can be designed as a module, in particular a fieldbus module, or a terminal box or the like.
  • the respective connection element has a plurality of illuminants, preferably LEDs, which are each assigned to a connection, preferably port, of the connection element and indicate an operating state of the respective connection or port.
  • the display of the operating state can be bridged depending on the determined signaling scheme. This allows the display to be used (briefly) to determine the spatial position for to make the user recognizable, and in particular, to indicate a direction with the direction of the spatial position relative to the connecting element and/or a path. This has the advantage that the existing lighting can be used for location outside of a standard operating mode, thus reducing the technical complexity of the connecting elements.
  • An alignment information indicating the orientation of the connecting elements.
  • the arrangement specification can be recorded during installation of the system, preferably by user input and/or by sensory detection of or by the connection elements and/or by automated evaluation of installation documentation.
  • the arrangement specification provided may thus also be specific to a spatial arrangement of the components in the system, or an additional arrangement specification may be provided for the components which is specific to this spatial arrangement.
  • the selection can be made such that the output from the components is synergized with the output from the connecting elements to make the spatial position recognizable.
  • the selection can be made such that the output from the components is combined with the output from the connecting elements to make the spatial position recognizable to the user.
  • the device driver function can be configured to trigger a signal on the component when the output is initiated and/or during certain system interactions.
  • This signal can be provided, for example, by illuminating an LED integrated into the component. This optical feedback can make it possible to clearly identify the component.
  • This function can also be used, in addition to locating the component, to optimize the efficiency of error diagnosis and troubleshooting, as well as general monitoring of the system.
  • the signal can be provided, for example, in the form of a continuous light or a flashing signal.
  • the system may comprise a device, particularly according to the invention, for specifying the spatial information.
  • This information can be output to a user to indicate a spatial position in the facility.
  • the device may comprise a data processing device, in particular according to the invention, such as at least or exactly one computer.
  • the device can serve to provide an arrangement specification of the connection elements which is specific for a spatial arrangement of the connection elements in the system.
  • the device for determining a signaling scheme can be designed on the basis of the specified spatial information and the provided arrangement specification, wherein, taking into account the spatial arrangement of the connection elements, a selection of the connection elements can be specified by the signaling scheme, which is suitable for making the spatial position recognizable for the user by an output by the respectively selected connection elements.
  • the system according to the invention thus offers the same advantages as those described in detail with reference to a method according to the invention. Furthermore, the system can be configured to carry out the method according to the invention. Furthermore, the connection elements for output according to the determined signaling scheme can be provided in the system.
  • the system comprises: at least one control device which is/are arranged decentrally or centrally in the system, and/or is/are connected via connecting means, in particular cables, preferably fieldbus cables, to the connection elements for signal and/or data exchange, and/or one or more components that are connected to the connection elements in order to provide a function of the system based on the signal and/or data exchange.
  • the control device is designed, for example, as a central control device such as a programmable logic controller.
  • the control device and/or the device according to the invention can preferably be used to control the connection elements according to the signaling scheme and thus initiate the output.
  • the respective connection element has: at least one or more output means, preferably each in the form of a lighting means, in order to carry out the output via it, a plurality of connections, preferably ports, each for providing a signal and/or data transmission with at least one of the components.
  • At least one or at least two of the output means can be spatially assigned to each of the connections or ports.
  • the output means can be arranged on either side of the connection/port, preferably recessed in the housing.
  • a scattering and/or lens element such as a diffuser, can be arranged above the associated output means(s) in order to scatter and distribute the output in the form of a light emission.
  • the respective scattering and/or lens element can be ring-shaped and preferably attached to the housing such that one of the connections/ports is located at the center of the ring.
  • the output means can be spatially assigned to one or more connections, in particular port(s), of the connection element in order to signal, for example, an operating state of the connection or port and/or a connection of a connecting means to the connection/port and/or a signal exchange at the connection/port and/or an installation action for the connection/port.
  • the one or more of the output means may be arranged at least partially on an edge of a housing of the connecting element, preferably on a corner and/or on an edge of the housing.
  • the respective output means and the respective connection in particular a port, can preferably be arranged in a common housing.
  • the output means can, for example, be recessed in the housing.
  • a plurality of connections/ports and output means can also be provided per connection element.
  • Each For example, two or three or more output devices can be assigned to a connection/port.
  • a plurality of output devices can be provided per connection/port.
  • the invention also relates to a computer program, in particular a computer program product, comprising instructions that, when executed by at least one computer, cause the computer to execute the method according to the invention.
  • a computer program in particular a computer program product, comprising instructions that, when executed by at least one computer, cause the computer to execute the method according to the invention.
  • a data processing device for example the device according to the invention, which executes the computer program can be provided as the computer.
  • the computer can have at least one processor for executing the computer program.
  • a non-volatile data memory can also be provided, in which the computer program is stored and from which the computer program can be read by the processor for execution.
  • the computer can comprise at least one integrated circuit such as a microprocessor, an application-specific integrated circuit (ASIC), an application-specific standard product (ASSP), a digital signal processor (DSP), a field-programmable gate array (FPGA), or the like.
  • the computer can furthermore have at least one interface for data exchange, e.g., an Ethernet interface, an interface for a LAN (Local Area Network), a WLAN (Wireless Local Area Network), a system-on-a-chip (SoC), or another radio interface such as Bluetooth or near-field communication (NFC).
  • the computer can be embodied as one or more control units, i.e., also as a system of control units.
  • the computer can, for example, also be provided in a cloud and/or as a server in order to make data processing available for a local application via the interface. It is also possible for the computer to be embodied as a mobile device, such as a smartphone.
  • the data processing device and/or the computer can also be designed as a distributed system, which, for example, B. includes a client and/or a server.
  • the invention may also relate to a computer-readable storage medium comprising the computer program according to the invention.
  • the storage medium is For example, it may be designed as a data storage device such as a hard drive and/or a non-volatile memory and/or a memory card.
  • the storage medium may be integrated into the computer, for example.
  • the method according to the invention can also be implemented as a computer-implemented method.
  • Fig. 1 is a perspective view of a connecting element and a schematic view of a system according to embodiments of the invention.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a system.
  • Fig. 3 is a schematic visualization of a method according to embodiments of the invention.
  • Fig. 4 An example detailed view of a connection element.
  • Fig. 1 shows parts of a system 3 used to output spatial information in an industrial system 1.
  • the system 1, which is schematically shown in Fig. 2, can be designed, for example, as an electrical machine or an industrial automation system.
  • the system 1 can be characterized by a connection of components 80 of the system 1 by means of several connection elements 10.
  • the system 3 may comprise a device 5 with a computer program 6 which executes the method steps 101-104 of a method 100 visualized in Fig. 3.
  • a specification 101 of the spatial information can be made, which is to be output to a user in order to specify a spatial position in the system 1.
  • the spatial position is indicated as the sought position 9, which in this example is assigned to the location of a third connection element 13.
  • the current location of the user 8 is indicated, which is located in the vicinity of a first connection element 11 and a fourth connection element 14.
  • a Distance (with dashed line) is shown, which indicates the shortest route (path or straight line) between the current location of the user 8 and the searched position 9.
  • connection elements 10 can be, for example, the spatial coordinates of the connection elements 10 in the arrangement shown in Fig. 2. From this, conclusions can be drawn, e.g., which of the connection elements 10 are closest to the aforementioned route.
  • the connection elements 10 that are closest to the route in the example shown include, in Fig. 2, in addition to the first and third, for example, also a second connection element 12.
  • a signaling scheme can then be determined on the basis of the specified spatial information and the provided arrangement specification.
  • a selection of the connection elements 10 can be specified by the signaling scheme, which is suitable for making the spatial position recognizable for the user through an output from the respectively selected connection elements 10.
  • the said distance is calculated and it is determined which of the connection elements 10 are closest to this distance.
  • the connection elements 11, 12 and 13 are selected accordingly, but not, for example, the connection element 14 or the other connection elements 10 shown in Fig. 2.
  • the connection elements 10 can then be controlled for output according to the determined signaling scheme. This means, for example, that for the selected connection elements 10, the output is initiated according to the signaling scheme, e.g. B.
  • connection elements 10 can be controlled in such a way that the lamps 20 are deactivated. It is also conceivable that the unselected connection elements 10 are not specifically controlled and thus remain in standard operating mode. Control can be carried out, for example, via a control device 2 or a computer 10, e.g., via a cable or radio connection to the connection elements 10.
  • the system 3 shown in Fig. 1 can further comprise at least one control device 2, which is arranged decentrally or centrally in the system 1, and can be connected via connecting means 90, in particular cables, preferably fieldbus cables, to the connection elements 10 for signal and/or data exchange.
  • connection elements 10 for signal and/or data exchange.
  • one or more components 80 can be provided, which are connected to the Connection elements 10 are connected in order to provide a function of the system 1 based on the signal and/or data exchange.
  • the respective connection element 10 can have at least one output means 20, preferably a lighting means 20, for outputting the signal.
  • the output means 20 can be spatially assigned to one or more connections 30, in particular port(s) 30, of the connection element 10 in order to signal an operating state of the connection(s)/port(s) 30 and/or a connection of a connecting means 90 to the connection/port 30.
  • the respective output means 20 and the respective connection/port 30 can be arranged in a common housing 40. Furthermore, it is possible for at least one of the output means 20 to be arranged on an edge 41 of the housing 40, preferably in an angled region and/or corner region of the housing 40.
  • the signaling scheme can specify the selection of the connection elements 10 in such a way that the entire output of the spatial information is composed of the individual outputs by the respectively selected connection elements 10. If, for example, the lighting means 20 of the first, second and third connection elements 11, 12, 13 are activated, the output is generated in the form of a pattern - specifically a chain of lights - which shows the user the way to the desired position 9 or the desired connection element 13 at the spatial position 9 in the system 1 specified via the spatial information. Accordingly, the output can be initiated by the respectively selected connection elements 10 in the form of a visual output in order to enable the output of the spatial information in the form of a spatial visualization of the spatial position in the system 1 specified thereby.
  • the signaling scheme can specify the selection of the connection elements 10 in such a way that the outputs by the selected connection elements 10 output action information, preferably installation information and/or the like, in order to indicate to the user the spatial position in the system 1 as an installation location 9 for one of the components 80, in particular for an actuator 81 or sensor 82 or the like, and/or a connection element 10 and/or for a connecting means 90, in particular for a cable or a connector, during installation and/or maintenance of the system.
  • Fig. 3 illustrates, according to embodiments of the invention, a method 100 for outputting a spatial indication in an industrial installation 1, in particular an electrical machine or an industrial automation installation, in which a Connection of components 80 of system 1 by means of a plurality of connection elements 10 is provided.
  • a spatial indication is specified which is to be output to a user in order to indicate a spatial position in system 1.
  • an arrangement specification of the connection elements 10 is provided which is specific to a spatial arrangement of the connection elements 10 in system 1.
  • a signaling scheme is determined on the basis of the specified spatial indication and the provided arrangement specification.
  • a selection of the connection elements 10 is specified by the signaling scheme, taking into account the spatial arrangement of the connection elements 10.
  • This specification is carried out in particular in an automated manner in such a way that it is suitable for making the spatial position recognizable for the user through an output by the respectively selected connection elements 10.
  • the selection of the connection elements 10, which is specified by the signaling scheme can be carried out in such a way that the spatial position becomes recognizable to the user upon output by the respectively selected connection elements 10.
  • connection elements 10 shown in Figs. 1 and 2 can be designed as fieldbus modules, and in particular at least partially as IO-Link modules 10.
  • Components 80 such as actuators 81 or sensors 82 can be connected to the connection elements 10 via corresponding connections 30 or ports 30 of the connection element 10.
  • the components 80 can be designed as IO-Link-capable devices.
  • connection elements 10 can be protected against external influences and, for example, be designed according to protection class IP67 and/or be dust-proof and/or water-proof and/or vibration-proof. This allows the connection elements 10 to be used decentrally in the field and thus at least partially replace a central control cabinet.
  • connection elements 10 can be designed as master connection elements and thus be capable of being connected to other connection elements such as hubs, analog converters, or slave connection elements.
  • the connection elements 10 can also transmit secondary, extended diagnostic data (voltage, current, and temperature values) to the respective connections 30/ports 30 and the entire connection element 10. This allows anomalies to be detected and the actual process to be optimized through data analysis.
  • the connection elements 10 may have output means 20, preferably lighting means 20 such as LEDs, to indicate an operating state at the respective connection 30/port 30. According to embodiments of the invention, these output means can be used to display the action and/or installation information, e.g., for locating components 80.
  • a system 3 for electrical installation technology can be provided.
  • identification means such as machine-readable codes on the connectors, can be recorded/scanned to identify the connection points provided in a circuit diagram (e.g., plug-in points).
  • the intended connection point in system 1 can be indicated by outputting action and/or installation information.
  • a touch display can also display the intended connections between the respective connection points in the digital circuit diagram and the 3D model of system 1.
  • lighting devices 20, such as LEDs on the corresponding fieldbus modules can also indicate the connection 30/port 30 assigned for the respective plug-in process.
  • the output of the spatial information is used additionally to contribute to the representation of this action and/or installation information by outputting additional connection elements 10. This is done, for example, by displaying the path to the fieldbus module with the assigned connection 30 / port 30.
  • Fig. 4 shows an exemplary embodiment of area A marked in Fig. 1. It can be seen that the lamps 20 can be arranged differently depending on their function. In the example shown, several lamps 20" are arranged in a matrix to provide an overview of the general functions of the connection element 10. For this purpose, the lamps 20" signal, for example, an activity of the fieldbus communication of the connection element 10 and/or an existing power supply. Alternatively or additionally, lamps 20' can be assigned to the connections 30 or ports 30 of the connection element 10.
  • one, two or more lamps 20' can be assigned to each connection 30 / port 30; in the example shown in Fig. 4, there are two lamps 20' per connection 30 or port 30.
  • scattering and/or lens elements 25 such as optical lenses and/or Optical diffusers can be mounted in front of the lamps 20'.
  • a diffuser is, in particular, an optical element used to scatter and distribute the light to create uniform and soft illumination. This can improve the visibility of the output when the lamps 20' are switched on.
  • a diffusing and/or lens element 25 can be assigned to each of the connections 30, in particular ports 30.
  • the respective diffusing and/or lens element 25 can extend around the respective connection 30 and, for example, be ring-shaped.
  • an annular diffusing and/or lens element 25 can be arranged around the respective connection 30, to which at least one illuminant 20' is also assigned - with the connection 30 preferably at the center of the diffusing and/or lens element 25.
  • the diffusing and/or lens elements 25 can preferably be mounted above the illuminants 20' recessed in the housing 40.
  • System 3 can centrally store all relevant information and changes to enable maximum team efficiency and transparency.
  • system 3 can support installation and prevent installation errors through machine-specific, visual, and guided step-by-step instructions. It also allows the import of CAD files, topology, and circuit diagrams in various display formats.
  • step-by-step visualizations can be provided that provide users with a visualization of the current assembly step to simplify installation. For example, after identifying a connector, the complementary assembly instructions can be displayed, thus avoiding confusion and careless errors.
  • a unique identification of the devices or components 80 can be achieved using identification means in the form of machine-readable codes. These codes enable unique identification using a mobile device such as a scanner or smartphone. Within the scope of the invention, these identification means can be used to provide markings for the devices.
  • checklists for assembly plans can be integrated into an application. This allows the entire assembly process to be clearly presented, allowing work progress to be viewed in real time and the assembly process to be processed sequentially.
  • digital documentation can be provided. Changes can be entered directly in system 3, approved, and stored in the machine plan of an installation documentation.
  • various display formats can be supported.
  • CAD files, topology, and circuit diagrams can be imported to provide installation documentation, allowing participants to flexibly switch between the display formats and gain an overview of the entire process.
  • Embodiments of the invention can preferably be used in automation technology in order to optimize the efficiency of electrical installation technology from planning to maintenance.
  • Connection element first connection element second connection element third connection element further connection element
  • Component first component actuator second component, sensor

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage (1), insbesondere einer elektrischen Maschine oder einer industriellen Automatisierungsanlage, bei welcher eine Verbindung von Komponenten (80) der Anlage (1) im Feld durch mehrere Anschlusselemente (10) vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein System, ein Computerprogramm sowie eine Vorrichtung.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Anschlusselemente zur Verbindung von Komponenten einer industriellen Anlage bekannt. In der Regel erfolgt die Installation der Anschlusselemente und Komponenten in der Anlage durch das Anschließen entsprechender Kabel und Steckverbindungen an den Ports der Anschlusselemente. Die Anschlusselemente werden dabei bspw. über IO-Link-Verbindungen mit den Komponenten verschaltet. Um die einzelnen Anschlusselemente und Komponenten in der Anlage zu identifizieren und zu lokalisieren, werden üblicherweise Schaltpläne durch einen Installateur ausgewertet.
Die Identifizierung und Lokalisierung der Anschlusselemente und Komponenten in der Anlage kann problematisch sein, insbesondere, wenn die Schaltpläne unvollständig oder ungenau sind. Ebenfalls kann es eine Herausforderung sein, die räumliche Lokalisierung in der realen Anlage anhand der Schaltpläne vorzunehmen.
Aus dem Stand der T echnik ist ferner ein Aufbau der Anschlusselemente bekannt, bei welchem Leuchtmittel wie LEDs vorgesehen sind, die verwendet werden, um den Betriebszustand eines jeweiligen Ports des Anschlusselements anzuzeigen.
Herkömmliche Lösungen sind aus den Druckschriften US 2020011696 A1, US 2012143495 A1 und WO 2022156991 A1 bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung bei der Lokalisierung von Geräten wie Komponenten und Anschlusselementen in der Anlage zu ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 11 , ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System, dem erfindungsgemäßen Computerprogramm sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung der Erfindung stets auch eine wechselseitige Bezugnahme möglich ist.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Verfahren zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage, insbesondere einer elektrischen Maschine oder einer industriellen Automatisierungsanlage, bei welcher eine Verbindung, vorzugsweise dezentrale Verschaltung, von Komponenten der Anlage, insbesondere im Feld, durch mehrere Anschlusselemente vorgesehen ist. Die Anschlusselemente können eine Automatisierungs- und/oder Verteilungsfunktion in der Anlage haben und hierzu bspw. als Module mit mehreren Anschlüssen für weitere Komponenten, vorzugsweise als Verteiler, ausgebildet sein. Allgemein können die Anschlusselemente als Geräte der Anlage ausgebildet sein, wie z. B. Aktoren und/oder Sensoren und/oder Feldbusmodule und/oder Hubs und/oder Klemmkästen und/oder Mastermodule, vorzugsweise IO-Link-Master, und/oder Verbindungselemente wie Kabel und/oder Steckverbinder und/oder Motoransteuerungen und/oder Ventile und/oder dergleichen. Dabei kann das jeweilige Anschlusselement zumindest einen Anschluss, vorzugsweise einen Port und/oder eine Klemme, aufweisen.
Die Anschlusselemente können eine Automatisierungs- und/oder Verteilungsfunktion in der Anlage haben und damit beispielsweise die Steuerung und/oder Regelung von Prozessen unterstützen und/oder die Verteilung von Energie und/oder Signalen und/oder Daten ermöglichen. Die Komponenten können hingegen auch solche Geräte umfassen, welche keine Automatisierungs- und/oder Verteilungsfunktion in der Anlage haben.
Die Verbindung der Komponenten der Anlage, vorzugsweise über die Anschlusselemente, kann im Feld erfolgen. „Im Feld“ bedeutet insbesondere in diesem Zusammenhang, dass die Komponenten und/oder Anschlusselemente nicht zentral im Schaltschrank verbunden sind, sondern dezentral an verschiedenen Orten innerhalb der Anlage verteilt sind und dort miteinander verbunden werden können. Dies ermöglicht eine flexible und platzsparende Installation der Anlage und erleichtert auch Wartungs- und Reparaturarbeiten vor Ort.
Unter einer Ausgabe einer räumlichen Angabe kann dabei insbesondere gemeint sein, dass eine Position wie ein Ort im zwei- oder dreidimensionalen Raum angegeben wird. Dies kann bei der Erfindung beispielsweise durch eine visuelle Darstellung erfolgen. Das Verfahren kann gemäß einem ersten Verfahrensschritt umfassen, welcher vorzugsweise automatisiert durchgeführt wird und/oder computerimplementiert ist: Spezifizieren der räumlichen Angabe, welche für einen Benutzer ausgegeben werden soll, um eine räumliche Position in der Anlage anzugeben. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass eine vorzugsweise digitale Spezifikation der Angabe erfolgt, welche auf eine räumliche Position in der Anlage verweist. Diese spezifizierte räumliche Angabe kann bspw. Koordinaten der Anlage umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die spezifizierte räumliche Angabe auch eine andere Information umfassen, die zur Herleitung der Position dienen kann. Dies kann bspw. die Kennzeichnung eines Geräts wie einer Komponente oder eines Anschlusselements sein, dessen Position in der Anlage bereits bekannt ist. Somit kann die spezifizierte räumliche Angabe ggf. auch einfach das gesuchte Gerät benennen.
Die räumliche Position in der Anlage kann z. B. dadurch angegeben werden, dass ein Einbauort und/oder ein Kennzeichen einer Installationsvorgabe wie ein BMK (Betriebsmittelkennzeichen) und/oder eine E/A-Adresse angegeben wird. Entsprechend kann die Spezifikation der räumlichen Angabe eine Identifikation eines Einbauorts und/oder eines Kennzeichens einer Installationsvorgabe/eines Schaltplans wie eines BMK und/oder einer E/A-Adressierung und/oder dergleichen betreffen.
Das Verfahren kann als weiteren Verfahrensschritt umfassen, welcher vorzugsweise automatisiert durchgeführt wird und/oder computerimplementiert ist: Bereitstellen einer Anordnungsspezifikation der Anschlusselemente, welche für eine räumliche Anordnung der Anschlusselemente in der Anlage spezifisch ist. Die Anordnungsspezifikation kann bspw. die räumlichen Koordinaten der Anschlusselemente der Anlage umfassen. Dabei kann die Anordnungsspezifikation ggf. auch automatisiert generiert werden, z. B. durch die Auswertung eines digitalen Schaltplans der Anlage. Zusätzlich ist es optional vorgesehen, dass die Anordnungsspezifikation auch für die räumliche Anordnung weiterer Geräte und insbesondere der Komponenten in der Anlage spezifisch ist.
Das Verfahren kann als weiteren Verfahrensschritt umfassen, welcher vorzugsweise automatisiert durchgeführt wird und/oder computerimplementiert ist: Ermitteln eines Signalisierungsschemas auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation. Hierbei kann unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Anschlusselemente eine Auswahl der Anschlusselemente durch das Signalisierungsschema spezifiziert werden, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen. Mit anderen Worten können anhand des Signalisierungsschemas die Anschlusselemente so angesteuert werden, dass sie eine Ausgabe vornehmen, die die räumliche Position für den Benutzer erkennbar macht. Dies ist in einem konkreten Beispiel durch das Aufleuchten von Leuchtmitteln der Anschlusselemente möglich, welche damit eine Richtungsangabe oder einen Weg zur räumlichen Position angeben. Hierzu wird insbesondere eine Anzeigemuster genutzt, dass eine Navigation zur räumlichen Position ermöglicht. Das Anzeigemuster kann aus dem relativen räumlichen Ort der Anschlusselemente zueinander resultieren, welche ein aktiviertes Leuchtmittel aufweisen.
Ebenfalls ist es möglich, dass bei dem Ermitteln des Signalisierungsschemas eine gewünschte Ausgangsposition wie ein aktueller Ort des Benutzers berücksichtigt wird, um die Auswahl der Anschlusselemente festzulegen. Bspw. werden hierbei diejenigen Anschlusselemente ausgewählt, die sich als nächstens an einem Weg zwischen der gewünschten Ausgangsposition bzw. dem aktuellen Ort des Benutzers und der anzugebenden räumlichen Position in der Anlage befinden.
Um bspw. von einer gewünschten Ausgangsposition, an welcher sich z. B. der Benutzer aktuell befindet, zu der räumlichen Position zu navigieren, kann:
- in einem ersten Schritt die Ausgangsposition, bevorzugt eine Position des Benutzers, ermittelt werden, z. B. anhand einer Benutzereingabe und/oder eines Näherungssensors,
- in einem weiteren Schritt ein Vektor oder eine Strecke oder ein Weg oder dergleichen von der Ausgangsposition zur anzugebenden räumlichen Position berechnet werden,
- in einem weiteren Schritt diejenigen Anschlusselemente bestimmt werden, welche sich am nächsten zum berechneten Vektor oder zur Strecke oder zum Weg oder dergleichen befinden,
- über das Signalisierungsschema diese bestimmten Anschlusselemente ausgewählt werden, um die Ausgabe vorzunehmen, und vorzugsweise die Aktivierung der jeweiligen Leuchtmittel vorzunehmen.
Das Verfahren kann dann als weiteren Verfahrensschritt umfassen, welcher vorzugsweise automatisiert durchgeführt wird und/oder computerimplementiert ist: Initiieren der Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema. Dies kann bspw. eine Aktivierung von Ausgabe- und insbesondere der Leuchtmittel der ausgewählten Anschlusselemente umfassen.
Die räumliche Angabe kann auch die Angabe eines durch den Benutzer gesuchten Geräts, wie einer Komponente oder eines Anschlusselements sein. Die Anordnungsspezifikation kann notwendig sein, um zur Bildung eines grafischen Musters wie einer Leuchtkette zu wissen, an welcher Position die Anschlusselemente in der Anlage angeordnet sind. Hierzu kann die Anordnungsspezifikation z. B. bei einer Installation der Anlage und/oder anhand einer Installationsdokumentation festgelegt werden. Das Signalisierungsschema kann dann ermittelt werden, um diejenigen Anschlusselemente auszuwählen, die zusammen (wenn sie die Ausgabe im Gegensatz zu den nicht ausgewählten Anschlusselementen durchführen) das Muster bzw. die Leuchtkette ergeben.
Zusätzlich zur Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente kann optional auch noch die Ausgabe von ein oder mehreren Lampen der Anlage initiiert werden. Dabei können die Lampen ebenfalls im Signalisierungsschema berücksichtigt werden. Die Lampen können dabei bspw. als Maschinenleuchten ausgebildet sein. Die Lampen können sich von den Anschlusselementen dadurch unterscheiden, dass sie keine Automatisierungs- und/oder Verteilungsfunktion haben, sondern eine reine Beleuchtungsfunktion.
Die Anlage, vorzugsweise elektrische und/oder industrielle Anlage, ist insbesondere als eine elektrische Maschine und/oder eine industrielle Automatisierungsanlage ausgebildet. Beispiele für eine solche industrielle und insbesondere elektrische Anlage sind eine Automatisierungsanlage wie ein elektrisches Steuerungssystem, ein elektrisches Mess- und Regelungssystem, ein elektrisches Antriebssystem oder eine Förder- und/oder Fertigungsanlage. Die industrielle Anlage kann ferner eine hydraulische oder eine pneumatische oder eine fluide oder eine mechanische Anlage sein. Bei der Anlage können entsprechend - automatisiert gesteuert - Flüssigkeiten oder Gase durch Rohrleitungen oder Ventile transportiert oder ein Kühlmittel zugeführt werden oder mechanische Kräfte auf ein Objekt ausgeübt werden, um eine gewünschte Funktion bereitzustellen. Beispiele für solche Anlagen sind eine hydraulische Presse, eine pneumatische Förderanlage, eine fluide Kühlanlage oder eine mechanische Fertigungsmaschine. Eine Installationsdokumentation wie ein Schaltplan kann in diesen Fällen angeben, wie die elektrische, hydraulische, pneumatische, fluide oder mechanische Anlage aufgebaut ist und wie die verschiedenen Komponenten miteinander verbunden/verschaltet sind, um eine gewünschte Funktion auszuführen. Die Anlage ist bspw. als eine industrielle Automatisierungsanlage oder eine elektrische Maschine oder eine Produktionsanlage oder eine Fertigungslinie ausgebildet. Dabei kann die Anlage mehrere Komponenten aufweisen, z. B. Geräte (d. h. insbesondere Betriebsmittel) wie Aktoren oder Sensoren oder Steuerungen oder Antriebe oder Schaltanlagen oder Ventilinseln oder dergleichen. Optional können auch Verbindungsmittel wie Kabel oder Steckverbinder oder dergleichen als Komponenten der Anlage verstanden werden.
Im Rahmen der Erfindung kann ein Anschlusselement ein Modul und/oder einen Verteiler bezeichnen, welcher vorzugsweise zur Verbindung, insbesondere dezentralen Verschaltung, von Komponenten wie Aktoren, Sensoren und Maschinen in der Anlage dient. Dabei kann das Modul und/oder der Verteiler als ein Feldbusmodul ausgebildet sein, welches über einen Feldbus mit einer zentralen Steuerungseinrichtung wie einer SPS (Speicherprogrammierbaren Steuerung) verbunden ist. Feldbusmodule ermöglichen damit die Kommunikation zwischen der Steuerungseinrichtung und den Komponenten unter Verwendung eines Feldbusprotokolls wie PROFIBUS, PROFINET, CANopen oder EtherCAT. Es können an dem Verteiler mehrere Komponenten angeschlossen werden, ggf. auch über IO-Link und insbesondere, um auf Basis/mittels eines empfangenen Feldbussignals die Komponenten anzusteuern und/oder auszulesen. Eine weitere mögliche Variante eines Verteilers kann ggf. auch direkt ein elektrisches Steuersignal und/oder Sensorsignal zwischen der zentralen Steuerungseinrichtung und der Komponente weiterleiten. Ferner kann der Verteiler als ein I/O-Modul ausgebildet sein, bei dem die angeschlossenen Komponenten nicht oder nicht nur über einen Feldbus, sondern (auch) über digitale oder analoge Ein- und Ausgänge über den Verteiler mit der Steuerungseinrichtung verbunden werden. Der Verteiler dient damit als Schnittstelle zwischen Steuerungseinrichtung und Komponenten wie Sensoren, Aktoren und Maschinen und kann eine Umwandlung und Verarbeitung von Signalen aus der Steuerungseinrichtung in für die Komponenten nutzbare Signale und umgekehrt vornehmen. Die Ein- und Ausgänge ermöglichen dabei eine Übertragung von Prozessdaten, um die Funktionalität der Anlage bereitzustellen.
Das Anschlusselement, vorzugsweise Modul, kann ferner als ein IO-Link-Modul ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass die Kommunikation zwischen dem Anschlusselement und den angeschlossenen Komponenten über den IO-Link-Standard erfolgt. IO-Link ermöglicht eine digitale Kommunikation mit den Komponenten und bietet eine hohe Flexibilität bei der Anbindung von Komponenten unterschiedlicher Hersteller. Das Anschlusselement kann dabei als IO-Link-Master oder IO-Link-Device ausgebildet sein und ermöglicht somit eine einfache Integration von IO-Link-Komponenten in die Verbindung/dezentrale Verschaltung der Anlage. Durch den Einsatz von IO-Link können zudem umfangreiche Diagnose- und Parametrierungsmöglichkeiten genutzt werden, um eine effiziente und zuverlässige Steuerung der Anlage zu gewährleisten. Darüber hinaus kann das Anschlusselement eine Feldbusschnittstelle aufweisen (und daher gleichzeitig auch als Feldbusmodul ausgebildet sein), um bspw. Steuerungsbefehle und/oder eine Kommunikation über einen Feldbus mit einer zentralen Steuereinrichtung und/oder weiteren Anschlusselementen zu ermöglichen.
Des Weiteren ist es im Rahmen der Erfindung optional möglich, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente derart spezifiziert, dass aus den einzelnen Ausgaben durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente die gesamte Ausgabe der räumlichen Angabe zusammengesetzt wird. Mit anderen Worten kann es vorgesehen sein, dass bei einer Automatisierungsanlage die dezentral zur Verschaltung genutzten Anschlusselemente synchronisiert eine räumliche Handlungs- und/oder Installationsinformation darstellen. Dies kann konkret eine Leuchtkette sein.
Es ist außerdem möglich, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente derart spezifiziert, dass aus den einzelnen Ausgaben durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente die gesamte Ausgabe der räumlichen Angabe in der Form eines Musters wie einer Leuchtkette zusammengesetzt wird. Das Muster bzw. die Leuchtkette kann dem Benutzer einen Weg zu einem gesuchten Gerät, insbesondere Anschlusselement oder Komponente, an der über die räumliche Angabe angegebenen räumlichen Position in der Anlage zeigen. Mit anderen Worten kann die Ausgabe der räumlichen Angabe zur Navigation zu dem gesuchten Gerät dienen. Wenn das Muster als eine Leuchtkette ausgeführt ist, können die Leuchtmittel, insbesondere LEDs, der Anschlusselemente aufleuchten und auf diese Weise eine Kette bilden, die den Weg zu einem gesuchten Gerät aufzeigt. Hierzu können die Leuchtmittel derjenigen Anschlusselemente aktiviert werden, die auf dem Weg zum gesuchten Anschlusselement angeordnet sind. Das Aufleuchten kann dabei gleichzeitig oder gemäß einer vorgegebenen Abfolge oder dynamisch in Abhängigkeit von einer aktuellen Position des Benutzers erfolgen, insbesondere aber synchronisiert durchgeführt werden. Bspw. können solche der ausgewählten Anschlusselemente für die Ausgabe dynamisch aktiviert werden, die in der Nähe des Benutzers angeordnet sind, und wieder deaktiviert werden, wenn sich der Benutzer von den Anschlusselementen entfernt. Auch kann ein Leuchtmuster bei der Ausgabe gemäß dem Signalisierungsschema vorgesehen sein, wie ein regelmäßiges, wiederholtes Aufblinken der Leuchtmittel.
Es ist ebenfalls möglich, dass die Ausgabemittel zumindest teilweise akustische Ausgabemittel wie Lautsprecher umfassen. Entsprechend kann die Ausgabe - zusätzlich oder alternativ zu einer visuellen Ausgabe - auch eine akustische Ausgabe umfassen. Auch hier ist es denkbar, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente derart spezifiziert, dass aus den einzelnen akustischen und/oder visuellen Ausgaben durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente die gesamte Ausgabe der räumlichen Angabe in der Form eines Musters ergibt. Dies kann bspw. eine in Richtung der räumliche Angabe/ der räumlichen Position verlaufendes Geräusch sein, bevorzugt synchron mit einer diesbezüglichen visuellen Ausgabe.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente jeweils in der Form einer visuellen Ausgabe, insbesondere durch ein Leuchtmittel des jeweiligen Anschlusselements, initiiert wird. Dies kann dazu dienen, um die Ausgabe der räumlichen Angabe in der Form einer räumlichen Visualisierung der dadurch angegebenen räumlichen Position in der Anlage zu ermöglichen. Die Leuchtmittel sind dazu bspw. als LEDs ausgebildet, um eine effiziente und energiesparende Signalisierung zu ermöglichen.
Ein weiterer Vorteil im Rahmen der Erfindung ist erzielbar, wenn das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente derart spezifiziert, dass durch die Ausgaben durch die ausgewählten Anschlusselemente eine Handlungsinformation, vorzugsweise eine Installationsinformation (z. B. welches Gerät soll installiert werden?) und/oder eine Wartungsinformation (z. B. welches Gerät muss gewartet werden?) und/oder eine Austauschinformation (z. B. welches Gerät soll ausgetauscht werden?) und/oder eine Fehlerinformation (z. B. welches Gerät ist fehlerhaft) ausgegeben wird. Diese kann dazu dienen, um die räumliche Position in der Anlage als Installationsort für eine der Komponenten, insbesondere für einen Aktor oder Sensor oder Motor, und/oder ein Anschlusselement und/oder für ein Verbindungsmittel, insbesondere für ein Kabel oder einen Steckverbinder, bei einer Installation und/oder Wartung der Anlage für den Benutzer anzugeben. Mit anderen Worten können die Anschlusselemente auch dazu genutzt werden, um eine Handlungs- und/oder Installationsinformation auszugeben. Die räumliche Angabe kann dabei Teil der Handlungs- und/oder Installationsinformation sein.
In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente derart spezifiziert, dass durch die Ausgaben durch die ausgewählten Anschlusselemente eine Handlungs- und/oder Installationsinformation ausgegeben wird. Diese kann dazu dienen, um die räumliche Position in der Anlage als Handlungsort für eine Installation und/oder einen Austausch und/oder eine Prüfung einer der Komponenten und/oder eines Anschlusselements für den Benutzer anzugeben. Die Handlungs- und/oder Installationsinformation kann somit eine Information sein, wo sich ein bestimmtes Gerät (eine bestimmte Komponente oder Anschlusselement) befindet, konkret, wo bspw. das Gerät installiert oder ausgetauscht oder geprüft oder in der Installation vorgesehen ist. Diese Information kann bspw. über eine Installationsdokumentation wie einen digitalen Schaltplan ermittelt werden.
Die Handlungs- und/oder Installationsinformation wird vorzugsweise auf Basis einer sensorische Erfassung ermittelt. Hierzu können verschiedene Sensoren zum Einsatz kommen, wie bspw. ein Vibrations- und/oder Glasfasersensor am Verbindungsmittel, insbesondere Kabel, und/oder am Anschlusselement, insbesondere Modul. Das Verbindungsmittel und/oder das Anschlusselement kann eine Übertragungsleitung zur Übertragung von Energie und/oder Daten und/oder Signalen aufweisen, insbesondere zur Übertragung zwischen Komponenten der Anlage. Es kann ferner eine Sensorik für die sensorische Erfassung in das Verbindungsmittel und/oder das Anschlusselement und/oder in die Übertragungsleitung integriert sein, um vorzugsweise eine sensorgestützte Überwachung des Verbindungsmittels und/oder des Anschlusselements und/oder der Übertragungsleitung bereitzustellen.
Die integrierte Sensorik kann derart ausgebildet sein, dass die Übertragungsleitung als eine Lichtleiterübertragungsleitung ausgebildet ist und ein Sensorelement im Bereich der Übertragungsleitung angeordnet ist, Alternativ oder zusätzlich kann das Sensorelement selbst als Lichtleiterelement ausgebildet sein. Somit ist es möglich, die sensorische Erfassung als eine lichtleiterbasierte Erfassung bereitzustellen, Ein Lichtleiter kann dabei - als Sensorik eingesetzt - eine hohe Sensitivität und Genauigkeit bereitstellen, um bspw. Vibration und/oder Temperatur und/oder Strom und/oder Spannung und/oder Geräusche und/oder Feuchtigkeit und/oder Dehnung und/oder Biegung und/oder Länge, vorzugsweise Kabellänge, und/oder einen Druck zu messen. Auf diese Weise können bspw. Fehler und/oder Anomalien und/oder Beschädigungen an der Anlage durch die sensorische Erfassung ermittelt werden. Die Handlungs- und/oder Installationsinformation kann dann entsprechend auf eine dieser Fehler und/oder Anomalien und/oder Beschädigungen inkl. dem zugehörigen Handlungsort, also bspw. Fehlerort, hinweisen.
Darüber hinaus ist es möglich, dass auf Basis der sensorischen Erfassung auch eine Topologie der Anlage ermittelt wird, insbesondere auf Grundlage der durch die Erfassung ermittelten Kabellängen. Somit kann die sensorische Erfassung, vorzugsweise die lichtleiterbasierte Erfassung, dazu dienen, die Anordnungsspezifikation zu bestimmen.
Ein weiterer Vorteil im Rahmen der Erfindung ist erzielbar, wenn zur Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema eine synchronisierte Ansteuerung zumindest der ausgewählten Anschlusselemente und vorzugsweise auch weiterer der Anschlusselemente der Anlage initiiert wird, insbesondere in der Form eines Ein- und Ausschaltens von Leuchtmitteln der Anschlusselemente gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema. Die Anschlusselemente können somit zur Ausgabe der Handlungs- und/oder Installationsinformation synchronisiert werden.
Ferner ist es denkbar, dass zur Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema eine sequentielle Ansteuerung der ausgewählten Anschlusselemente initiiert wird, so dass vorzugsweise die Ausgabe nur durch einen Teil der ausgewählten Anschlusselemente gleichzeitig erfolgt, und dieser Teil sich sequentiell zur Darstellung einer Animation und/oder eines Farbmusters und/oder eines Blinkmusters verändert. Dies kann eine Animation zur Folge haben, wie sie man bspw. von einem dynamischen Blinklicht eines Fahrzeuges zur Richtungsangabe kennt. Dabei kann die Animation auch eine sich wiederholende visuelle Darstellung sein, die durch das Ein- und Ausschalten Ausgabemittel der Anschlusselemente erzeugt wird. Die Frequenz und Dauer des Ein- und Ausschaltens der Ausgabemittel kann dabei bspw. durch entsprechende Parameter in im Signalisierungsschema gesteuert werden. Die Ausgabe durch die ausgewählten Anschlusselemente kann bspw. durch einen Teil der Leuchtmittel der Anschlusselemente erfolgen, insbesondere durch eine Lichtemission.
Auch ist es möglich, dass eine Ansteuerung der ausgewählten Anschlusselemente initiiert wird, wobei die Ausgabe mehrere Farben umfasst, vorzugsweise gemäß einer Farbkodierung. Dabei kann für die Ausgabe ein Farbmuster verwendet werden, bei welchem bspw. eine RGB-Farbpalette durch die Ausgabemittel ausgegeben werden kann. Hierbei kann bspw. eine grüne, gelbe und rote Farbausgabe verwendet werden. Die unterschiedlichen Farben können dabei auch gemäß einer Codierung ausgegeben werden, um verschiedene Zustände mitzuteilen (z. B. „rot“ für einen Fehler oder dergleichen). Mit anderen Worten kann die Ausgabe auch eine farbkodierte Ausgabe umfassen.
Es kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass, insbesondere bei einer Installation und/oder Wartung und/oder Prüfung und/oder Modernisierung und/oder Inbetriebnahme und/oder im Betrieb der Anlage, die nachfolgenden weiteren Schritte vorgesehen sind:
Bereitstellen einer Kennzeichnung zur Identifikation einer der Komponenten oder Anschlusselemente, wobei vorzugsweise die Kennzeichnung aus einer Erfassung eines Identifikationsmittels an der Komponente oder dem Anschlusselement und/oder aus einer Benutzereingabe resultiert,
- Auswerten der bereitgestellten Kennzeichnung auf Basis einer Installationsdokumentation für die Anlage, insbesondere eines digitalen Schaltplans und/oder eines räumlichen und/oder mechanischen Plans der Anlage, Durchführen der Spezifikation der räumlichen Angabe auf Basis der Auswertung, wobei vorzugsweise die räumliche Position in der Anlage als Ort der Komponente oder des Anschlusselements und/oder als Ort zur Installation und/oder Wartung und/oder Prüfung und/oder Modernisierung und/oder Inbetriebnahme und/oder im Betrieb der Komponente bzw. des Anschlusselements oder mittels der Komponente bzw. des Anschlusselements, insbesondere auch zum Austausch mit der Komponente oder des Anschlusselements, angegeben wird. Daher kann die Ausgabe der räumlichen Angabe im Zusammenhang mit dem Einscannen oder Eingeben einer Kennzeichnung erfolgen, wodurch die Kennzeichnung das gesuchte Gerät definieren kann. Die Kennzeichnung kann daher z. B. aus dem Einscannen eines QR- Codes oder eines Betriebsmittelkennzeichnens (BMKs) oder aus dem Anklicken einer Darstellung eines Geräts der Anlage auf einem Touchscreen oder im Schaltplan oder aus einer Fotografie des Geräts resultieren. Anhand der Kennzeichnung kann dann bspw. der Ort des Geräts z. B. durch die Leuchtkette ausgegeben werden oder der Ort der Installations- oder Wartungshandlung mit diesem Gerät. Das Gerät kann neben einem Anschlusselement oder einer Komponente bspw. auch ein Prüfgerät sein, mit welchen eine Prüfung an der anzugebenen Position durchgeführt werden soll.
Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das jeweilige Anschlusselement sich bei einem Standardbetrieb der Anlage in einem Standardbetriebsmodus befindet, und bei einem Installations- und/oder Wartungs- (d. h. auch Prüf-) betrieb der Anlage in einen Ortungsmodus überführt wird. Dabei können ein oder mehrere Leuchtmittel des Anschlusselements einem jeweiligen Anschluss, insbesondere Port, des Anschlusselements zugeordnet sein. Dabei kann der Anschluss bzw. Port als Anschlussfunktion, insbesondere Portfunktion, eine Signal- und/oder Datenübertragung, vorzugsweise zur Ansteuerung und/oder Auswertung von Komponenten (wie Aktoren oder Sensoren) der Anlage, bereitstellen. Es ist möglich, dass die Ausgabe durch das eine oder die mehreren Leuchtmittel im Standardbetriebsmodus in Abhängigkeit von der Anschlussfunktion und im Ortungsmodus in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalisierungsschema synchronisiert mit den weiteren Anschlusselementen durchgeführt wird. Dies ermöglicht es, die bereits vorhandenen Leuchtmittel außerhalb des Standardbetriebsmodus für die Ortung zu nutzen und somit den technischen Aufwand bei den Anschlusselementen zu reduzieren.
Der jeweilige Anschluss kann bspw. als ein Port ausgebildet sein, vorzugsweise mit einer vorgegebenen Kodierung für einen Steckverbinder, alternativ aber auch als eine Klemme oder dergleichen. Das Anschlusselement kann als ein Modul, insbesondere ein Feldbusmodul, oder ein Klemmkasten oder dergleichen ausgebildet sein.
Optional kann es vorgesehen sein, dass das jeweilige Anschlusselement eine Mehrzahl von Leuchtmitteln, vorzugsweise LEDs, aufweist, welche jeweils einem Anschluss, vorzugsweise Port, des Anschlusselements zugeordnet sind und einen Betriebszustands des jeweiligen Anschlusses bzw. Ports anzeigen. Dabei kann die Anzeige des Betriebszustands in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalisierungsschema überbrückt werden. Dies ermöglicht es, dass die Anzeige (kurzzeitig) verwendet wird, um die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen, und insbesondere eine Richtungsangabe mit der Richtung zur räumlichen Position relativ zum Anschlusselement und/oder einen Weg anzuzeigen. Dies hat den Vorteil, dass die bereits vorhandenen Leuchtmittel außerhalb eines Standardbetriebsmodus für die Ortung genutzt und somit der technische Aufwand bei den Anschlusselementen reduziert werden kann.
Ein weiterer Vorteil im Rahmen der Erfindung ist erzielbar, wenn die Anordnungsspezifikation zumindest eine der folgenden Informationen aufweist, welche zur Ermittlung des Signalisierungsschemas genutzt werden:
Eine absolute Positionsinformation mit einer absoluten Position (in Bezug auf die Anlage) der Anschlusselemente (in der Anlage),
Eine relative Positionsinformation mit einer relativen Position der Anschlusselemente zueinander,
Eine Ausrichtungsinformation mit einer Angabe der Ausrichtung der Anschlusselemente.
Dabei kann die Anordnungsspezifikation bei einer Installation der Anlage erfasst werden, vorzugsweise durch eine Benutzereingabe und/oder durch eine sensorische Erfassung der oder durch die Anschlusselemente und/oder durch eine automatisierte Auswertung einer Installationsdokumentation.
Es ist weiter denkbar, dass die bereitgestellte Anordnungsspezifikation ebenfalls für eine räumliche Anordnung der Komponenten in der Anlage spezifisch, wobei vorzugsweise unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Komponenten eine Auswahl der Komponenten durch das Signalisierungsschema spezifiziert wird, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Komponenten die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen, wobei bevorzugt eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Komponenten zusätzlich zur Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema erfolgt.
Die bereitgestellte Anordnungsspezifikation kann somit auch für eine räumliche Anordnung der Komponenten in der Anlage spezifisch sein oder es kann eine zusätzliche Anordnungsspezifikation für die Komponenten bereitgestellt werden, welche für diese räumliche Anordnung spezifisch ist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Ermitteln des Signalisierungsschemas auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation umfasst, dass (auch) unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Komponenten eine Auswahl der Komponenten durch das Signalisierungsschema spezifiziert wird, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Komponenten die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen. Mit anderen Worten können auch die Komponenten so ausgewählt werden, dass eine Ausgabe durch die ausgewählten Komponenten die räumliche Position für den Benutzer erkennbar machen kann.
Dabei kann die Auswahl derart erfolgen, dass die Ausgabe durch die Komponenten unter Beachtung einer Synergie mit der Ausgabe der Anschlusselemente erfolgt, um die räumliche Position erkennbar zu machen. Mit anderen Worten kann die Auswahl ggf. so erfolgen, dass die Ausgaben der Komponenten mit den Ausgaben der Anschlusselemente kombiniert werden, um die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen.
Weiter kann es vorgesehen sein, dass das Initiieren der Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Komponenten (und ggf. synchronisiert und/oder gleichzeitig auch der jeweils ausgewählten Anschlusselemente) gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema erfolgt.
Es ist möglich, dass im Rahmen der Erfindung eine Funktion in den Gerätetreiber zumindest einer der Komponenten integriert wird, welche eine visuelle Rückmeldung direkt an der Komponente erzeugt. Die Komponente kann hierzu als ein kommunikationsfähiges und bevorzugt IO-Link-fähiges Gerät ausgebildet sein, um über die Kommunikation bzw. IO-Link diese Funktion anzusteuern. Die Implementierung dieser Funktion kann einen Benutzer dabei unterstützen, eine klare Zuordnung und Überwachung der einzelnen Geräte sicherzustellen, was insbesondere in Umgebungen mit mehreren baugleichen Komponenten von Vorteil sein kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die Funktion des Gerätetreibers bei dem Initiieren der Ausgabe und/oder bei bestimmten Systeminteraktionen eine Signalisierung an der Komponente auslöst. Diese Signalisierung kann bspw. durch das Aufleuchten einer an der Komponente integrierten LED erfolgen. Durch diese optische Rückmeldung kann es möglich werden, die Komponente eindeutig zu identifizieren. Diese Funktion kann zusätzlich genutzt werden, neben der Lokalisierung der Komponente, um auch die Effizienz der Fehlerdiagnose und -behebung sowie die allgemeine Überwachung der Anlage zu optimieren. Die Signalisierung kann dabei bspw. in Form eines kontinuierlichen Leuchtens oder eines blinkenden Signals erfolgen.
Die Implementierung dieser Funktion kann auf einer Device Discovery Technologie basieren, die bspw. in IO-Link-Systemen verwendet wird, um Geräte im Feld zu lokalisieren. Sobald eine Ausgabe initiiert wird, kann der Gerätetreiber dabei einen speziellen Systembefehl, beispielsweise einen Command-Wert, an die Komponente senden. Dieser Befehl kann eine Anzeige wie eine LED an der Komponente aktivieren, welche dann bspw. in einem regelmäßigen Muster blinkt oder konstant leuchtet, um die entsprechende visuelle Rückmeldung zu geben. Die Dauer bzw. der Zeitraum der LED-Signalisierung kann bspw. durch einen einstellbaren Parameter kontrolliert werden, sodass die Signalisierung entweder zeitlich begrenzt oder bis zur Bestätigung durch den Benutzer aufrechterhalten wird.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein System zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage, insbesondere einer elektrischen Maschine oder einer industriellen Automatisierungsanlage, bei welcher eine Verbindung, vorzugsweise dezentrale Verschaltung, von Komponenten der Anlage durch mehrere Anschlusselemente, insbesondere im Feld, vorgesehen ist.
Das System kann eine, insbesondere erfindungsgemäße, Vorrichtung zum Spezifizieren der räumlichen Angabe umfassen. Diese Angabe kann für einen Benutzer ausgegeben werden, um eine räumliche Position in der Anlage anzugeben.
Die Vorrichtung kann eine, insbesondere erfindungsgemäße, Vorrichtung zur Datenverarbeitung, wie wenigstens oder genau einen Computer, umfassen.
Weiter kann die Vorrichtung zum Bereitstellen einer Anordnungsspezifikation der Anschlusselemente dienen, welche für eine räumliche Anordnung der Anschlusselemente in der Anlage spezifisch ist.
Weiter kann die Vorrichtung zum Ermitteln eines Signalisierungsschemas auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation ausgeführt sein, wobei unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Anschlusselemente eine Auswahl der Anschlusselemente durch das Signalisierungsschema spezifizierbar ist, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen.
Damit bringt das erfindungsgemäße System die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind. Zudem kann das System dazu ausgebildet sein, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Es können weiter die Anschlusselemente zur Ausgabe gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema bei dem System vorgesehen sein.
Ferner kann es im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass das System aufweist: wenigstens eine Steuereinrichtung, welche dezentral oder zentral in der Anlage angeordnet ist/sind, und/oder über Verbindungsmittel, insbesondere Kabel, bevorzugt Feldbuskabel, mit den Anschlusselementen zum Signal- und/oder Datenaustausch verbunden ist/sind, und/oder ein oder mehrere Komponenten, die mit den Anschlusselementen verbunden sind, um auf Basis des Signal- und/oder Datenaustausches eine Funktion der Anlage bereitzustellen.
Die Steuereinrichtung ist bspw. als eine zentrale Steuereinrichtung wie eine Speicherprogrammierbare Steuerung ausgebildet. Die Steuereinrichtung und/oder die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise dazu verwendet werden, um die Anschlusselemente gemäß dem Signalisierungsschema anzusteuern und somit die Ausgabe zu initiieren.
Des Weiteren ist es denkbar, dass das jeweilige Anschlusselement aufweist: zumindest ein oder mehrere Ausgabemittel, vorzugsweise jeweils in der Form eines Leuchtmittels, um darüber die Ausgabe vorzunehmen, mehrere Anschlüsse, vorzugsweise Ports, jeweils zur Bereitstellung einer Signal- und/oder Datenübertragung mit wenigstens einer der Komponenten.
Weiter können jedem der Anschlüsse bzw. Ports mindestens ein oder mindestens zwei der Ausgabemittel räumlich zugeordnet sein. Bspw. können jeweils die Ausgabemittel beidseits des Anschlusses/Ports angeordnet sein, bevorzugt versenkt im Gehäuse. Es kann jeweils ein Streu- und/oder Linsenelement wie ein Diffusor über dem oder den zugeordneten Ausgabemitteln angeordnet sein, um die Ausgabe in der Form einer Lichtemission zu streuen und zu verteilen. Dabei kann das jeweilige Streu- und/oder Linsenelement ringförmig ausgebildet sein und vorzugsweise derart am Gehäuse angebracht sein, dass sich eines der Anschlüsse/Ports im Mittelpunkt des Rings befindet.
Es kann das Ausgabemittel jeweils, oder jeweils mehrere der Ausgabemittel, einem oder mehreren Anschlüssen, insbesondere Port(s), des Anschlusselements räumlich zugeordnet sein, um bspw. einen Betriebszustand des Anschlusses bzw. Ports und/oder einen Anschluss eines Verbindungsmittels am Anschluss/Port und/oder einen Signalaustausch am Anschluss/Port und/oder eine Installationshandlung für den Anschluss/Port zu signalisieren.
Außerdem kann das eine oder können mehrere der Ausgabemittel zumindest teilweise an einer Kante eines Gehäuses des Anschlusselements angeordnet sein, vorzugsweise an einer Ecke und/oder an einem Rand des Gehäuses.
Weiter kann das jeweilige Ausgabemittel und der jeweilige Anschluss, insbesondere Port, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Das Ausgabemittel kann bspw. im Gehäuse versenkt angeordnet sein. Es kann auch eine Mehrzahl von Anschlüssen/Ports und Ausgabemittel pro Anschlusselement vorgesehen sein. Jedem Anschluss/Port können bspw. zwei oder drei oder mehr Ausgabemittel zugeordnet sein. Weiter kann eine Mehrzahl von Ausgabemitteln pro Anschluss/Port vorgesehen sein.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, umfassend Mittel zur Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Damit bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Computerprogramm, insbesondere Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammes durch wenigstens oder genau einen Computer diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Damit bringt das erfindungsgemäße Computerprogramm die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben worden sind.
Als der Computer kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung, bspw. die erfindungsgemäße Vorrichtung, vorgesehen sein, welche das Computerprogramm ausführt. Der Computer kann wenigstens einen Prozessor zur Ausführung des Computerprogramms aufweisen. Auch kann ein nicht-flüchtiger Datenspeicher vorgesehen sein, in welchem das Computerprogramm hinterlegt und von welchem das Computerprogramm durch den Prozessor zur Ausführung ausgelesen werden kann.
Ebenfalls ist es denkbar, dass der Computer zumindest einen integrierten Schaltkreis wie einen Mikroprozessor oder eine Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder ein Anwendungsspezifisches Standardprodukt (ASSP) oder einen digitalen Signalprozessor (DSP) oder einen Field Programmable Gate Array (FPGA) oder dergleichen umfasst. Der Computer kann ferner wenigstens eine Schnittstelle zum Datenaustausch, z. B. eine Ethernet-Schnittstelle oder eine Schnittstelle für LAN (Local Area Network) oder WLAN (Wireless Local Area Network) oder System-on-a-Chip (SoC) oder eine andere Funkschnittstelle wie Bluetooth oder Nahfeldkommunikation (NFC) aufweisen. Ferner kann der Computer als ein oder mehrere Steuergeräte, d. h. auch als ein System aus Steuergeräten, ausgeführt sein. Der Computer kann bspw. auch in einer Cloud und/oder als ein Server vorgesehen sein, um über die Schnittstelle die Datenverarbeitung für eine lokale Anwendung zur Verfügung zu stellen. Auch ist es möglich, dass der Computer als ein mobiles Gerät, wie ein Smartphone, ausgeführt ist. Die Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder der Computer kann auch als ein verteiltes System ausgebildet sein, welches z. B. einen Client und/oder einen Server umfasst.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung kann ein computerlesbares Speichermedium sein, welches das erfindungsgemäße Computerprogramm umfasst. Das Speichermedium ist bspw. als ein Datenspeicher wie eine Festplatte und/oder ein nicht-flüchtiger Speicher und/oder eine Speicherkarte ausgebildet. Das Speichermedium kann z. B. in den Computer integriert sein.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren auch als ein computerimplementiertes Verfahren ausgeführt sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Anschlusselements sowie eine schematische Darstellung eines Systems gemäß Ausführungsvarianten der Erfindung.
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anlage.
Fig. 3 eine schematische Visualisierung eines Verfahrens gemäß Ausführungsvarianten der Erfindung.
Fig. 4 Eine beispielhafte Detailsansicht eines Anschlusselements.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
In Fig. 1 sind Teile eines System 3 dargestellt, welches zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage 1 dient. Die Anlage 1, welche in Fig. 2 schematisch dargestellt wird, kann bspw. als eine elektrische Maschine oder eine industrielle Automatisierungsanlage ausgeführt sein. Dabei kann die Anlage 1 gekennzeichnet sein durch eine Verbindung von Komponenten 80 der Anlage 1 durch mehrere Anschlusselemente 10.
Das System 3 kann eine Vorrichtung 5 mit einem Computerprogramm 6 aufweisen, welches die Verfahrensschritte 101-104 eines in Fig. 3 visualisierten Verfahrens 100 ausführt.
Konkret kann auf diese Weise ein Spezifizieren 101 der räumlichen Angabe erfolgen, welche für einen Benutzer ausgegeben werden soll, um eine räumliche Position in der Anlage 1 anzugeben. In Fig. 2 ist die räumliche Position als gesuchte Position 9 angegeben, welche in diesem Beispiel dem Ort eines dritten Anschlusselements 13 zugeordnet ist. Weiter ist in Fig. 2 der aktuelle Ort des Benutzers 8 angegeben, welcher sich in der Nähe zu einem ersten Anschlusselement 11 und vierten Anschlusselement 14 befindet. Es ist weiterhin eine Strecke (mit gestrichelter Linie) dargestellt, welche die kürzeste Route (Weg oder Luftlinie) zwischen dem aktuellen Ort des Benutzers 8 und der gesuchten Position 9 angibt.
Anschließend kann ein Bereitstellen 102 wie ein digitales Auslesen einer Anordnungsspezifikation der Anschlusselemente 10 erfolgen. Durch die Anordnungsspezifikation kann eine räumliche Anordnung der Anschlusselemente 10 in der Anlage 1 spezifiziert sein. Dies können bspw. die räumlichen Koordinaten der Anschlusselemente 10 in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sein. Daraus lassen sich entsprechend Rückschlüsse ziehen, z. B. welche der Anschlusselemente 10 der vorgenannten Strecke am nächsten sind. Die Anschlusselemente 10, welche im gezeigten Beispiel der Strecke am nächsten sind, umfassen in Fig. 2 neben dem ersten und dritten bspw. auch noch ein zweites Anschlusselement 12.
Anschließend kann ein Signalisierungsschema auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation ermittelt werden. Unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Anschlusselemente 10 kann dabei eine Auswahl der Anschlusselemente 10 durch das Signalisierungsschema spezifizierbar sein, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente 10 die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen. Hierzu wird bspw. die genannte Strecke berechnet und bestimmt, welche der Anschlusselemente 10 dieser Strecke am nächsten sind. Im vorliegenden Beispiel werden entsprechend die Anschlusselemente 11, 12 und 13 ausgewählt, jedoch bspw. nicht das Anschlusselement 14 oder die weiteren in Fig. 2 dargestellten Anschlusselemente 10. Die Anschlusselemente 10 können dann zur Ausgabe gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema angesteuert werden. Das heißt bspw., dass bei den ausgewählten Anschlusselementen 10 die Ausgabe gemäß dem Signalisierungsschema initiiert wird, z. B. durch ein Aufleuchten von in Fig. 1 dargestellten Leuchtmitteln 20. Die nicht ausgewählten Anschlusselemente 10 können hingegen so angesteuert werden, dass die Leuchtmittel 20 deaktiviert werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass die nicht ausgewählten Anschlusselemente 10 nicht speziell angesteuert werden und somit im Standardbetriebsmodus verbleiben. Die Ansteuerung kann bspw. über eine Steuereinrichtung 2 oder einen Computer 10 durchgeführt werden, z. B. mittels einer Kabel- oder Funkverbindung mit den Anschlusselementen 10.
Das in Fig. 1 dargestellte System 3 kann ferner wenigstens eine Steuereinrichtung 2 umfassen, welche dezentral oder zentral in der Anlage 1 angeordnet ist, und über Verbindungsmittel 90, insbesondere Kabel, bevorzugt Feldbuskabel, mit den Anschlusselementen 10 zum Signal- und/oder Datenaustausch verbunden zu werden. Weiter können ein oder mehrere Komponenten 80 vorgesehen sein, die mit den Anschlusselementen 10 verbunden sind, um auf Basis des Signal- und/oder Datenaustausches eine Funktion der Anlage 1 bereitzustellen.
Das jeweilige Anschlusselement 10 kann zumindest ein Ausgabemittel 20, vorzugsweise Leuchtmittel 20, aufweisen, um darüber die Ausgabe vorzunehmen. Dabei kann das Ausgabemittel 20 jeweils einem oder mehreren Anschlüssen 30, insbesondere Port(s) 30, des Anschlusselements 10 räumlich zugeordnet sein, um einen Betriebszustand des/der Anschlüsse/Ports 30 und/oder einen Anschluss eines Verbindungsmittels 90 am Anschluss/Port 30 zu signalisieren. Das jeweilige Ausgabemittel 20 und der jeweilige Anschluss/Port 30 können in einem gemeinsamen Gehäuse 40 angeordnet sein. Ferner ist es möglich, dass zumindest eines der Ausgabemittel 20 an einer Kante 41 des Gehäuses 40 angeordnet ist, bevorzugt in einem winkligen Bereich und/oder Eckbereich des Gehäuses 40.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente 10 derart spezifiziert kann, dass aus den einzelnen Ausgaben durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente 10 die gesamte Ausgabe der räumlichen Angabe zusammengesetzt wird. Wenn bspw. die Leuchtmittel 20 des ersten, zweiten und dritten Anschlusselements 11 ,12,13 aktiviert werden, wird die Ausgabe in der Form eines Musters - konkret einer Leuchtkette - erzeugt, die dem Benutzer den Weg zur gesuchten Position 9 bzw. dem gesuchten Anschlusselement 13 an der über die räumliche Angabe angegebenen räumlichen Position 9 in der Anlage 1 zeigt. Entsprechend kann die Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente 10 jeweils in der Form einer visuellen Ausgabe initiiert werden, um die Ausgabe der räumlichen Angabe in der Form einer räumlichen Visualisierung der dadurch angegebenen räumlichen Position in der Anlage 1 zu ermöglichen.
Das Signalisierungsschema kann die Auswahl der Anschlusselemente 10 derart spezifiziert, dass durch die Ausgaben durch die ausgewählten Anschlusselemente 10 eine Handlungsinformation, vorzugsweise Installationsinformation und/oder dergleichen, ausgegeben wird, um die räumliche Position in der Anlage 1 als Installationsort 9 für eine der Komponenten 80, insbesondere für einen Aktor 81 oder Sensor 82 oder dergleichen, und/oder ein Anschlusselement 10 und/oder für ein Verbindungsmittel 90, insbesondere für ein Kabel oder einen Steckverbinder, bei einer Installation und/oder Wartung der Anlage für den Benutzer anzugeben.
Fig. 3 veranschaulicht gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung ein Verfahren 100 zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage 1 , insbesondere einer elektrischen Maschine oder einer industriellen Automatisierungsanlage, bei welcher eine Verbindung von Komponenten 80 der Anlage 1 durch mehrere Anschlusselemente 10 vorgesehen ist. Gemäß einem ersten Verfahrensschritt 101 ist vorgesehen, dass eine räumliche Angabe spezifiziert wird, welche für einen Benutzer ausgegeben werden soll, um eine räumliche Position in der Anlage 1 anzugeben. Gemäß einem zweiten Verfahrensschritt 102 ist vorgesehen, dass eine Anordnungsspezifikation der Anschlusselemente 10 bereitgestellt wird, welche für eine räumliche Anordnung der Anschlusselemente 10 in der Anlage 1 spezifisch ist. Gemäß einem dritten Verfahrensschritt 103 erfolgt ein Ermitteln eines Signalisierungsschemas auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation. Dabei wird unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Anschlusselemente 10 eine Auswahl der Anschlusselemente 10 durch das Signalisierungsschema spezifiziert. Diese Spezifizierung erfolgt insbesondere automatisiert in der Weise, dass sie geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente 10 die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen. Mit anderen Worten kann die Auswahl der Anschlusselemente 10, welche durch das Signalisierungsschema spezifiziert wird, derart erfolgen, dass bei einer Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente 10 die räumliche Position für den Benutzer erkennbar wird. Dies ermöglicht es gemäß einem vierten Verfahrensschritt 104, durch ein Initiieren der Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente 10 gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema die Ausgabe der räumlichen Angabe vorzunehmen..
Gemäß einer Ausführungsvariante können die in Fig. 1 und 2 dargestellten Anschlusselemente 10, insbesondere Module 10, als Feldbusmodule, und insbesondere zumindest teilweise als IO-Link-Module 10, ausgebildet sein. An den Anschlusselementen 10 können Komponenten 80 wie Aktoren 81 oder Sensoren 82 an entsprechende Anschlüsse 30 bzw. Ports 30 des Anschlusselements 10 angeschlossen sein. Dabei können im Falle eines IO-Link-Moduls 10 die Komponenten 80 als IO-Link-fähige Geräte ausgebildet sein.
Je nach Anwendungszweck können die Anschlusselemente 10 gegen äußere Einflüsse geschützt sein und z. B. gemäß einer Schutzart IP67 ausgebildet sein und/oder staubgeschützt und/oder wassergeschützt und/oder vibrationsgeschützt ausgebildet sein. Dies ermöglicht es, die Anschlusselemente 10 dezentral im Feld einzusetzen und daher einen zentralen Schaltschrank zumindest teilweise zu ersetzen.
Ferner können die Anschlusselemente 10 als Master-Anschlusselemente ausgebildet sein, und daher in der Lage sein, mit weiteren Anschlusselementen wie Hubs, Analog-Konvertern oder Slave-Anschlusselementen verbunden zu werden. Die Anschlusselemente 10 können neben den reinen Prozessdaten (I/Os) auch sekundär erweiterte Diagnosedaten (Spannungs-, Strom- und Temperaturwerte) zu den jeweiligen Anschlüssen30/Ports 30 und dem gesamten Anschlusselement 10 liefern. Dadurch können Anomalien erkannt und über die Datenanalyse der eigentliche Prozess optimiert werden. Dabei weisen die Anschlusselemente 10 ggf. Ausgabemittel 20, vorzugsweise Leuchtmittel 20 wie LEDs, auf, um einen Betriebszustand am jeweiligen Anschluss 30/Port 30 anzugeben. Diese Ausgabemittel können gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung für die Darstellung der Handlungs- und/oder Installationsinformation z. B. zur Ortung von Komponenten 80 genutzt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein System 3 für die elektrische Installationstechnik vorgesehen sein. Es können bspw. bei der Installation der Anlage 1 Identifikationsmittel, wie maschinenlesbare Codes auf den Steckverbindern, erfasst/gescannt werden, um die in einem Schaltplan vorgesehenen Anschlusspunkte (z. B. Steckpunkte) zu identifizieren. Durch die Ausgabe einer Handlungs- und/oder Installationsinformation kann der vorgesehene Anschlusspunkt in der Anlage 1 angegeben werden. Es können hierzu zusätzlich zu der Ausgabe der räumliche Angabe auch ein Touchdisplay die vorgesehenen Verbindungen zwischen den jeweiligen Anschlusspunkten im digitalen Schaltplan und dem 3D-Modell der Anlage 1 anzeigen. Auch können - zusätzlich zur der Ausgabe der räumlichen Angabe - Leuchtmittel 20 wie Leuchtdioden an den entsprechenden Feldbusmodulen den für den jeweiligen Steckvorgang zugewiesenen Anschluss 30/Port 30 ausweisen. In diesen Fällen wird die Ausgabe der räumlichen Angabe ergänzend genutzt, um auch durch die Ausgabe von weiteren Anschlusselementen 10 zur Darstellung dieser Handlungs- und/oder Installationsinformation beizutragen. Dies geschieht bspw. durch die Anzeige des Wegs zum Feldbusmodul mit dem zugewiesenen Anschluss 30 / Port 30.
In Fig. 4 ist der in Fig. 1 markierte Bereich A in einer beispielhaften Ausführung näher dargestellt. Dabei ist erkennbar, dass die Leuchtmittel 20 entsprechend ihrer Funktion unterschiedlich angeordnet sein können. In dem gezeigten Beispiel sind mehrere Leuchtmittel 20“ matrixartig angeordnet, um einen Überblick über allgemeine Funktionen des Anschlusselements 10 zu bieten. Hierzu signalisieren die Leuchtmittel 20“ z. B. eine Aktivität der Feldbuskommunikation des Anschlusselements 10 und/oder eine vorhandene Energieversorgung. Alternativ oder zusätzlich können Leuchtmittel 20‘ den Anschlüssen 30 bzw. Ports 30 des Anschlusselements 10 zugeordnet sein.
Allgemein können jedem Anschluss 30 / Port 30 ein, zwei oder mehrere Leuchtmittel 20‘ zugeordnet sein, im in Fig. 4 dargestellten Beispiel sind es zwei Leuchtmittel 20‘ pro Anschluss 30 bzw. Port 30. Um die Sichtbarkeit der Lichtemission der Leuchtmittel 20‘ zu verbessern, können Streu- und/oder Linsenelemente 25, wie optische Linsen und/oder optische Diffusoren, vor den Leuchtmitteln 20‘ angebracht sein. Ein Diffusor ist dabei insbesondere ein optisches Element, das dazu verwendet wird, das Licht zu streuen und zu verteilen, um eine gleichmäßige und weiche Beleuchtung zu erzeugen. Auf diese Weise kann die Erkennbarkeit der Ausgabe bei einem Einschalten der Leuchtmittel 20‘ verbessert werden.
Es kann jedem der Anschlüsse 30, insbesondere Ports 30, ein Streu- und/oder Linsenelement 25 zugeordnet sein. Hierzu kann sich das jeweilige Streu- und/oder Linsenelement 25 um den jeweiligen Anschluss 30 erststrecken und hierzu z. B. ringförmig ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann um den jeweiligen Anschluss 30, welchem auch wenigstens ein Leuchtmittel 20‘ zugeordnet ist, ein ringförmiges Streu- und/oder Linsenelement 25 angeordnet sein - mit dem Anschluss 30 vorzugsweise im Mittelpunkt des Streu- und/oder Linsenelements 25. Vorzugsweise können die Streu- und/oder Linsenelemente 25 über den im Gehäuse 40 versenkten Leuchtmitteln 20‘ angebracht sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann nach einer Installationshandlung wie dem fachgerechten Stecken des Steckverbinders die korrekte Verbindung durch einen Benutzer z. B. auf dem Touchdisplay bestätigt werden, um eine automatische Dokumentation auszulösen. Bei Bedarf können Änderungen digital kommentiert werden, um die Kommentierung bei der Konstruktion zu verwenden. Das System 3 kann alle relevanten Informationen und Änderungen zentral speichern, um maximale Team-Effizienz und Transparenz zu ermöglichen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das System 3 durch maschinenspezifische, visuelle und geführte Schritt-für-Schritt-Anleitungen die Installation unterstützen und Installationsfehler vermeiden. Es ermöglicht dabei ggf. auch den Import von CAD-Dateien, Topologie und Schaltplan in diverse Darstellungsformate.
Außerdem ist es denkbar, dass einzelne Montageschritte visualisieren werden können. Die Visualisierung und/oder die Darstellung der Handlungs- und/oder Installationsinformation kann auf Endgeräten wie Tablet, Laptop, PC und mobilen Endgeräten erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist die Darstellung über die ausgegebene räumliche Angabe.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können Schritt-für-Schritt- Visualisierungen vorgesehen sein, die den Anwendenden eine Visualisierung des aktuellen Montageschritts zur Vereinfachung der Installation bieten. Zum Beispiel kann nach der Identifizierung eines Steckverbinders die komplementäre Montageanleitung angezeigt werden, wodurch Verwechslungen und Flüchtigkeitsfehler vermieden werden. Ferner kann ggf. eine eindeutige Identifikation der Geräte bzw. Komponenten 80 durch Identifikationsmittel in der Form von maschinenlesbaren Codes erfolgen. Diese Codes ermöglichen eine eindeutige Identifikation mithilfe eines mobilen Endgeräts wie einem Scanner oder Smartphone. Im Rahmen der Erfindung können diese Identifikationsmittel zur Bereitstellung von Kennzeichnungen der Geräte verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können Checklisten für Montagepläne in einer Applikation integriert sein. Der gesamte Montageprozess kann auf diese Weise übersichtlich aufgearbeitet werden, sodass der Arbeitsfortschritt in Echtzeit eingesehen und die Montage sequenziell abgearbeitet werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine digitale Dokumentation vorgesehen sein. Änderungen können direkt im System 3 eingetragen, freigegeben und im Maschinenplan einer Installationsdokumentation abgelegt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können diverse Darstellungsformate unterstützt werden. Bspw. können zur Bereitstellung einer Installationsdokumentation CAD-Dateien, Topologie und Schaltplan importiert werden, sodass die Beteiligten flexibel zwischen den Darstellungsformen wechseln und den Gesamtprozess überblicken können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung können bevorzugt in der Automatisierungstechnik Anwendung finden, um die Effizienz der elektrischen Installationstechnik von der Planung bis zur Instandhaltung zu optimieren.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
Anlage
Steuereinrichtung
System
Vorrichtung
Computerprogramm
Ort des Benutzers gesuchte Position
Anschlusselement erstes Anschlusselement zweites Anschlusselement drittes Anschlusselement weiteres Anschlusselement
Leuchtmittel
Diffusor
Anschluss, Port
Gehäuse
Gehäusekante
Komponente erste Komponente, Aktor zweite Komponente, Sensor
Verbindungsmittel
Verfahren

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (100) zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage (1), insbesondere einer elektrischen Maschine oder einer industriellen Automatisierungsanlage, bei welcher eine Verbindung von Komponenten (80) der Anlage (1) im Feld durch mehrere Anschlusselemente (10), insbesondere Module (10), welche eine Automatisierungs- und/oder Verteilungsfunktion in der Anlage (1) haben, vorgesehen ist, umfassend die nachfolgenden Schritte:
Spezifizieren (101) der räumlichen Angabe, welche für einen Benutzer ausgegeben werden soll, um eine räumliche Position in der Anlage (1) anzugeben,
Bereitstellen (102) einer Anordnungsspezifikation der Anschlusselemente (10), welche für eine räumliche Anordnung der Anschlusselemente (10) in der Anlage (1) spezifisch ist,
Ermitteln (103) eines Signalisierungsschemas auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation, wobei unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Anschlusselemente (10) eine Auswahl der Anschlusselemente (10) durch das Signalisierungsschema spezifiziert wird, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen,
Initiieren (104) der Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente (10) derart spezifiziert, dass aus den einzelnen Ausgaben durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) die gesamte Ausgabe der räumlichen Angabe zusammengesetzt wird, vorzugsweise in der Form eines Musters wie einer Leuchtkette, die dem Benutzer einen Weg zu einem gesuchten Gerät (10,80), insbesondere Anschlusselement (10) oder Komponente (80), an der über die räumliche Angabe angegebenen räumlichen Position in der Anlage (1) zeigt.
3. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) jeweils in der Form einer visuellen Ausgabe, insbesondere durch ein Leuchtmittel (20) des jeweiligen Anschlusselements (10), initiiert wird, um die Ausgabe der räumlichen Angabe in der Form einer räumlichen Visualisierung der dadurch angegebenen räumlichen Position in der Anlage (1) zu ermöglichen.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente (10) derart spezifiziert, dass durch die Ausgaben durch die ausgewählten Anschlusselemente (10) eine Handlungs- und/oder Installationsinformation ausgegeben wird, um die räumliche Position in der Anlage (1) als Installationsort für eine der Komponenten (80), insbesondere für einen Aktor oder Sensor oder Motor, und/oder ein Anschlusselement (10) und/oder für ein Verbindungsmittel, insbesondere für ein Kabel oder einen Steckverbinder, bei einer Installation und/oder Wartung der Anlage für den Benutzer anzugeben.
5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signalisierungsschema die Auswahl der Anschlusselemente (10) derart spezifiziert, dass durch die Ausgaben durch die ausgewählten Anschlusselemente (10) eine Handlungs- und/oder Installationsinformation ausgegeben wird, um die räumliche Position in der Anlage (1) als Handlungsort für eine Installation und/oder einen Austausch und/oder eine Prüfung einer der Komponenten (80) und/oder eines Anschlusselements (10) für den Benutzer anzugeben.
6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema: eine synchronisierte Ansteuerung zumindest der ausgewählten Anschlusselemente (10) und vorzugsweise auch weiterer der Anschlusselemente (10) der Anlage initiiert wird, insbesondere in der Form eines Ein- und Ausschaltens von Leuchtmitteln (20) der Anschlusselemente (10) gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema, und/oder eine sequentielle Ansteuerung der ausgewählten Anschlusselemente (10) initiiert wird, so dass die Ausgabe nur durch einen Teil der ausgewählten Anschlusselemente (10) gleichzeitig erfolgt, und dieser Teil sich sequentiell zur Darstellung einer Animation und/oder eines Blinkmusters verändert, eine Ansteuerung der ausgewählten Anschlusselemente (10) initiiert wird, wobei die Ausgabe mehrere Farben umfasst, vorzugsweise gemäß einer Farbkodierung.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere bei einer Installation und/oder Wartung und/oder Prüfung und/oder Modernisierung und/oder Inbetriebnahme und/oder im Betrieb der Anlage (1), die nachfolgenden weiteren Schritte vorgesehen sind:
Bereitstellen einer Kennzeichnung zur Identifikation einer der Komponenten (80) oder Anschlusselemente (10), wobei vorzugsweise die Kennzeichnung aus einer Erfassung eines Identifikationsmittels an der Komponente (80) oder dem Anschlusselement (10) und/oder aus einer Benutzereingabe resultiert,
- Auswerten der bereitgestellten Kennzeichnung auf Basis einer Installationsdokumentation für die Anlage (1), insbesondere eines digitalen Schaltplans und/oder eines räumlichen und/oder mechanischen Plans der Anlage (1),
Durchführen der Spezifikation (101) der räumlichen Angabe auf Basis der Auswertung, wobei die räumliche Position in der Anlage (1) als Ort der Komponente (80) oder Anschlusselements (10) und/oder als Ort zur Installation und/oder Wartung und/oder Prüfung und/oder Modernisierung der oder mittels der Komponente (80) oder des Anschlusselements (10), insbesondere auch zum Austausch mit der Komponente (80) oder des Anschlusselements (10), angegeben wird.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Anschlusselement (10) sich bei einem Standardbetrieb der Anlage (1) in einem Standardbetriebsmodus befindet, und bei einem Installations- und/oder Wartungsbetrieb der Anlage (1) in einen Ortungsmodus überführt wird, wobei ein oder mehrere Leuchtmittel (20) des Anschlusselements (10) einem jeweiligen Anschluss (30), insbesondere Port (30), des Anschlusselements (10) zugeordnet sind, wobei der jeweilige Anschluss (30) als Anschlussfunktion, insbesondere Portfunktion, eine Signal- und/oder Datenübertragung bereitstellt, wobei die Ausgabe durch das eine oder die mehreren Leuchtmittel (20) im Standardbetriebsmodus in Abhängigkeit von der Anschlussfunktion und im Ortungsmodus in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalisierungsschema synchronisiert mit den weiteren Anschlusselementen (10) durchgeführt wird.
9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Anschlusselement (10) eine Mehrzahl von Leuchtmitteln (20), vorzugsweise LEDs, aufweist, welche jeweils einem Anschluss (30), vorzugsweise Port (30), des Anschlusselements (10) zugeordnet sind und einen Betriebszustands des jeweiligen Anschluss (30) anzeigen, wobei die Anzeige des Betriebszustands in Abhängigkeit von dem ermittelten Signalisierungsschema überbrückt wird, und die Anzeige verwendet wird, um die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen, und insbesondere eine Richtungsangabe mit der Richtung zur räumlichen Position relativ zum Anschlusselement (10) anzuzeigen, und/oder dass die bereitgestellte Anordnungsspezifikation ebenfalls für eine räumliche Anordnung der Komponenten (80) in der Anlage spezifisch, wobei unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Komponenten (80) eine Auswahl der Komponenten (80) durch das Signalisierungsschema spezifiziert wird, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Komponenten die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen, wobei eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Komponenten (80) zusätzlich zur Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema erfolgt.
10. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnungsspezifikation zumindest eine der folgenden Informationen aufweist, welche zur Ermittlung (103) des Signalisierungsschemas genutzt werden:
Eine absolute Positionsinformation mit einer absoluten Position der Anschlusselemente (10),
Eine relative Positionsinformation mit einer relativen Position der Anschlusselemente (10) zueinander,
Eine Ausrichtungsinformation mit einer Angabe der Ausrichtung der Anschlusselemente (10), wobei die Anordnungsspezifikation bei einer Installation der Anlage (1) erfasst wird, vorzugsweise durch eine Benutzereingabe und/oder durch eine sensorische Erfassung der oder durch die Anschlusselemente (10).
11. System (3) zur Ausgabe einer räumlichen Angabe bei einer industriellen Anlage (1), insbesondere einer elektrischen Maschine oder einer industriellen Automatisierungsanlage, bei welcher eine Verbindung von Komponenten (80) der Anlage (1) im Feld durch mehrere Anschlusselemente (10), welche eine Automatisierungs- und/oder Verteilungsfunktion in der Anlage (1) haben, vorgesehen ist, aufweisend: eine Vorrichtung (5) zum Spezifizieren (101) der räumlichen Angabe, welche für einen Benutzer ausgegeben werden soll, um eine räumliche Position in der Anlage (1) anzugeben, und zum Bereitstellen (102) einer Anordnungsspezifikation der Anschlusselemente (10), welche für eine räumliche Anordnung der Anschlusselemente (10) in der Anlage (1) spezifisch ist, sowie zum Ermitteln (103) eines Signalisierungsschemas auf Basis der spezifizierten räumlichen Angabe und der bereitgestellten Anordnungsspezifikation, wobei unter Berücksichtigung der räumlichen Anordnung der Anschlusselemente (10) eine Auswahl der Anschlusselemente (10) durch das Signalisierungsschema spezifizierbar ist, die geeignet ist, um durch eine Ausgabe durch die jeweils ausgewählten Anschlusselemente (10) die räumliche Position für den Benutzer erkennbar zu machen, die Anschlusselemente (10) zur Ausgabe gemäß dem ermittelten Signalisierungsschema.
12. System (3) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das System (3) ferner aufweist:
- wenigstens eine Steuereinrichtung (2), welche dezentral oder zentral in der Anlage (1) angeordnet ist, und über Verbindungsmittel (90), insbesondere Kabel, bevorzugt Feldbuskabel, mit den Anschlusselementen (10) zum Signal- und/oder Datenaustausch verbunden ist, ein oder mehrere Komponenten (80), die mit den Anschlusselementen (10) verbunden sind, um auf Basis des Signal- und/oder Datenaustausches eine Funktion der Anlage (1) bereitzustellen.
13. System (3) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Anschlusselement (10) aufweist: mehrere Ausgabemittel (20), in der Form von Leuchtmitteln (20), um darüber die Ausgabe vorzunehmen, mehrere Anschlüsse (30), vorzugsweise Ports (30), jeweils zur Bereitstellung einer Signal- und/oder Datenübertragung mit wenigstens einer der Komponenten (80), wobei jedem der Anschlüsse (30) mindestens zwei der Ausgabemittel (20) räumlich zugeordnet sind, und/oder dass wenigstens eines der Ausgabemittel (20) zumindest teilweise an einer Kante (41) eines Gehäuses (40) des Anschlusselements (10) angeordnet sind, wobei jeweils ein Streu- und/oder Linsenelement (25) über den zugeordneten Ausgabemitteln (20) angeordnet ist, um die Ausgabe in der Form einer Lichtemission zu streuen und zu verteilen, wobei das jeweilige Ausgabemittel (20) und der jeweilige Anschluss (30) vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse (40) angeordnet sind.
14. Computerprogramm (6), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms (6) durch wenigstens einen Computer (10) diesen veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
15. Vorrichtung (5) zur Datenverarbeitung, die eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
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