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DE102009026807A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems Download PDF

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DE102009026807A1
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Karsten Haug
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Priority to EP10721507A priority patent/EP2440981A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems, wobei die Anlagen (2, 3, 4, 5) über ein, eine vorgegebene Übertragungsbandbreite aufweisendes Datenübertragungssystem (7) miteinander kommunizieren, wobei mindestens eine Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) eine vorgegebene Information in einem festgelegten Zeitfenster der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) sendet. Um eine vorausschauende Maschinendiagnose des Gesamtsystems durchführen zu können, werden über die vorgegebene Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) Informationen über eine Fehlerdiagnose der Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) übertragen, wobei mindestens eine, auf Fehler zu überwachende Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) seine Fehlerdiagnosedaten über ein unbelegtes Zeitfenster innerhalb der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) an eine zentrale Auswerteeinheit (6) sendet, welche über das Datenübertragungssystem (7) die Fehlerdiagnosedaten aller zu überwachenden Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) empfängt.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems, wobei die Anlagen über ein, eine vorgegebene Übertragungsbandbreite aufweisendes Datenübertragungssystem miteinander kommunizieren, wobei mindestens eine Anlagenkomponente jeder Anlage eine vorgegebene Informationen in einem festgelegten Zeitfenster der Übertragungsbandbreite oder nach einem festgelegten Arbitrierungsverfahren des Datenübertragungssystems sendet sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Zur Fehlerdiagnostik in einer Maschine oder Anlage wird heute bei einer vermuteten fehlerhaften Funktionsweise einer Maschinen- oder Anlagenkomponente meist eine externe Diagnoseeinheit an diese Anlagenkomponente angeschlossen. Bei dieser Diagnoseeinheit misst ein Sensor separate physikalische Größen, welche an einen Messrechner weitergeleitet und dort ausgewertet werden. Dieser punktuelle Einsatz der Fehlerüberwachung hat zur Folge, dass nur eine schon defekt erscheinende Anlagenkomponente einer Wartung zugeführt wird. Andere Anlagen- oder Maschinenkomponenten arbeiten weiter, bis auch bei diesen ein Verdacht auf einen Fehler vorliegt.
  • Diese Vorgehensweise erhöht die Wahrscheinlichkeit eines unverhofften Ausfalls der Anlagenkomponente, wenn nicht gar der ganzen Maschine oder Anlage, was zu unerwünschten Stillstands- und Reparaturzeiten führt, die den normalen Arbeitsablauf eines Gesamtsystems, in welchen die Maschine oder Anlage eingeordnet ist, empfindlich stören können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehlerrüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass präventiv eine Diagnostik des Gesamtsystems durchgeführt werden kann. Dadurch, dass über die vorgegebene Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems Informationen über eine Fehlerdiagnose der Anlagenkomponenten jeder Anlage übertragen werden, wobei mindestens eine auf Fehler zu überwachende Anlagenkomponente jeder Anlage seine Fehlerdiagnosedaten über ein unbelegtes Zeitfenster in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems an eine zentrale Auswerteeinheit sendet, welche über das Datenübertragungssystem die Fehlerdiagnosedaten aller zu überwachenden Anlagenkomponenten der Anlagen empfängt, ist es möglich, eine Vielzahl von Maschinenzuständen zu überwachen und auszuwerten. Durch die Verwendung von freien Zeitfenstern in der Bandbreite des Datenübertragungssystems können sowohl physikalische Größen wie Ströme und Spannungen als auch Ablaufzeiten, wie beispielsweise die Bewegung bestimmter mechanischer Stellglieder des Gesamtsystems ausgewertet werden. Daraus lässt sich einfach eine Tendenz ableiten, welche Anlagenkomponenten störgefährdet sind und möglicherweise bereits eine Ersatzteilbestellung einleiten. Durch diese frühzeitige Feststellung eines Fehlers werden Wartungsintervalle verkürzt.
  • Vorteilhafterweise wird das unbelegte Zeitfenster in der Bandbreite des Datenübertragungssystems bei abgeschalteter Fehlerdiagnose bestimmt. Die zuverlässige Bestimmung des freien Zeitfensters erfolgt im normalen Betriebszustand des Gesamtsystems, in welchem die Anlagen die ihnen zugewiesenen Funktionen ausführen, um eine konkrete Aussage über die regelmäßig zur Verfügung stehende unbelegte Bandbreite des Datenübertragungssystems zu erhalten.
  • In einer Ausgestaltung wird das unbelegte Zeitfenster der sich im Betriebszustand befindenden Anlagen des Gesamtsystems in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die Anlagenkomponenten der Anlagen des Gesamtsystems im Regelbetrieb schwankungsfrei arbeiten oder eine vorgegebene Anzahl von Schwankungen in einer definierten Zeiteinheit im Gesamtsystem auftreten oder Schwankungen in allen Anlagenkomponenten der Anlagen des Gesamtsystems auftre ten. Diese Schwankungen im Regelbetrieb der Anlagen können verschiedene Ursachen haben, wie Schwankungen in den physikalischen Vorgängen, z. B. bei der Bewegung von Pneumatikzylindern. Die Schwankungen werden aber auch durch die Anzahl von defekten Teilen der Anlagenkomponenten beeinflusst, da die defekten Teile anders behandelt werden als korrekt gefertigte und arbeitende Teile. Solche Schwankungen der Anlagen sorgen dafür, dass das unbelegte Zeitfenster in seiner Bandbreite schwankt.
  • Aus den drei verschiedenen Betriebszuständen lässt sich durch eine gewichtete Mittelwertbildung eine durchschnittlich unbelegtes Zeitfenster ermitteln, welches die Grundlage für den Austausch von Fehlerdiagnosesignalen während des Betriebes des Gesamtsystems für eine zuverlässige vorbeugende Systemdiagnose liefert.
  • In einer Weiterbildung werden zur Feststellung des unbelegten Zeitfensters die Datenübertragungen innerhalb der vorgegebenen Bandbreite des Datenübertragungssystems während des Betriebszustandes der Anlagenkomponenten der Anlagen des Gesamtsystems überwacht und ausgewertet. Mit dieser Vorgehensweise wird das freie Zeitfenster ohne zusätzlichen Zeitaufwand sehr einfach während des normalen Betriebes des Gesamtsystems bestimmt.
  • Vorteilhafterweise werden in einer Konfigurationsphase die auf Fehler zu überwachenden Anlagenkomponenten der Anlagen in einer Reihenfolge priorisiert, wobei diese Reihenfolge bei der Zuweisung des unbelegten Zeitfensters in der Bandbreite des Datenübertragungssystems berücksichtigt wird. Dies hat den Vorteil, dass von vornherein festgelegt ist, welche Anlagenkomponenten von besonderer Wichtigkeit sind, so dass die Fehlerdiagnosesignale dieser Anlagenkomponenten auch bei Schwankungen in der Bandbreite innerhalb des unbelegten Zeitfensters während des Normalbetriebes des Gesamtsystems sicher zu der Auswerteeinheit übertragen werden.
  • In einer Ausgestaltung werden in der Konfigurationsphase für jede zu überwachende Anlagenkomponente Fehlerdiagnosesignale ausgewählt, wobei jedes Fehlerdiagnosesignal eine Diagnosebandbreite innerhalb des unbelegten Zeitfensters der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems zugeordnet wird. Auf Grund dieser Festlegung der Bandbreite des unbelegten Zeitfensters können im Falle von Schwankungen des unbelegten Zeitfensters während des Betriebs des Gesamtsystems schnell die Fehlerdiagnosesignale zur Übertragung an die Auswerteeinheit ausgewählt werden, die auf Grund der ihnen zugeordneten Diagnosebandbreite in das aktuell auftretende unbelegte Zeitfenster der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems passen.
  • In einer Weiterbildung werden bei einem erhöhten Bedarf an festgelegten Zeitfenstern in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems während des Betriebszustandes des Gesamtsystems die Übertragung der Fehlerdiagnosesignale solcher Anlagenkomponenten unterbunden, welche in der Reihenfolge der Anlagenkomponenten mit einer niederen Priorität eingeordnet wurden.
  • Vorteilhafterweise werden bei einem erhöhten Bedarf an festgelegten Zeitfenstern in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems während des Betriebszustandes des Gesamtsystems die priorisierten Fehlerdiagnosesignale jeder Anlagenkomponente stufenweise entsprechend ihrer Priorisierung reduziert, beginnend mit Fehlerdiagnosesignalen der geringsten Priorität.
  • Durch die im Vorfeld getroffene, zweidimensionale Priorisierungsstrategie (Priorisierung der Anlagenkomponenten und Priorisierung der Fehlerdiagnosesignale) lässt sich die Auswahl der zu übertragenden Fehlerdiagnosesignale leicht und schnell an die, von dem sich im Betriebsfall befindlichen Gesamtsystem vorgegebenen Grenzen anpassen.
  • Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems, wobei die Anlagen über ein, eine vorgegebene Übertragungsbandbreite aufweisendes Datenübertragungssystem miteinander kommunizieren, wobei mindestens eine Anlagenkomponente jeder Anlage eine vorgegebene Informationen in einem festgelegten Zeitfenster der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems sendet. Um eine vorausschauende Maschinendiagnose des Gesamtsystems durchführen zu können, ist das Datenübertragungssystem mit den Anlagenkomponenten jeder Anlage und einer zentralen Auswerteeinheit verbunden und überträgt an diese innerhalb der vorgegebenen Übertragungsbandbreite Informationen über eine Fehlerdiagnose der Anlagenkomponenten jeder Anlage, wobei mindestens eine, auf Fehler zu überwachende Anlagenkomponente jeder Anlage seine Fehlerdiagnosedaten über ein unbelegtes Zeitfenster in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems an die zentrale Auswerteeinheit sendet, welche über das Datenübertragungssystem die Fehlerdiagnosedaten aller zu überwachenden Anlagenkomponenten der Anlagen empfängt. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass alle Diagnosedaten des Gesamtsystems in der Auswerteinheit zusammengefasst werden und somit eventuelle Fehler sehr frühzeitig entdeckt und unterbunden werden können. Durch die Verwendung nur eines Diagnoserechners für alle Anlagenkomponenten der Anlagen des Gesamtsystems werden die Kosten für eine solche präventive Maßnahme deutlich reduziert.
  • In einer Ausgestaltung ist das Datenübertragungssystem als Feldbus ausgebildet. Ein solcher Feldbus verbindet alle Sensoren, Stellglieder und Antriebe einer Anlage mit der Auswerteeinheit. Dabei werden die zu übertragenden Signale mit hoher Zuverlässigkeit und schneller Verfügbarkeit gesendet.
  • Vorteilhafterweise vernetzt der Feldbus die Anlagenkomponenten der Anlagen in einem kabelgebundenen Datennetzwerk, wodurch die Steuerung und Kontrolle von Produktionsprozessen einfach möglich ist. Ebenso ist eine Übertragung über Funk möglich.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutet werden.
  • Es zeigt:
  • 1: schematische Darstellung eine Produktionssystems gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • 2: schematisches Ablaufdiagramm für eine Fehlerdiagnose in einem Produktionssystem nach 1
  • 2a: Konfigurationsphase
  • 2b: Realisierungsphase Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • 1 zeigt ein Produktionssystem 1 mit einer Vielzahl von Maschinen und Anlagen. Der Übersichtlichkeit halber wird sich im angeführten Beispiel auf vier Anlagen 2, 3, 4, 5 beschränkt. Jede dieser Anlagen 2, 3, 4, 5 weist eine große Anzahl von Komponenten in Form von Sensoren, Stellgliedern und Antrieben auf. Die Anzahl variiert von Anlage zu Anlage. So weist die Anlage 2 die Komponenten 2a, 2b und 2c auf. Die Anlage 3 besitzt die Komponenten 3a und 3b, während die Anlage 4 über die Komponenten 4a, 4b, 4c und 4d verfügt. Die Anlage 5 besitzt dahingegen nur die Komponenten 5a und 5b. Die Anzahl der Komponenten ist nicht auf die dargestellte Anzahl beschränkt, sondern kann diese bei weitem überschreiten.
  • Jede dieser Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b stellt einen Überwachungspunkt dar, welcher in einem Diagnosesystem überwacht werden soll. Zu diesem Zweck ist jede einzelne Komponente 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b mit einem einzigen Diagnoserechner 6 verbunden, welcher die Fehlerdiagnosesignale der Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b sammelt und auswertet. Die Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b der Anlagen 2, 3, 4, 5 sind datentechnisch über einen Feldbus 7 mit dem Diagnoserechner 6 verbunden und dabei z. B. nach dem Ethernet-Standard vernetzt. Als Feldbus 7, der mit diesem Ethernet-Standard arbeitet, wird beispielsweise Profinet oder Sercos verwendet. Jede Komponente 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b ist über eine Leitung 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7h, 7j, 7k, 71 mit dem Feldbus 7 verbunden.
  • Bei dem genannten Feldbus 7 wird die fest vorgegebene Übertragungsbandbreite in feste Zeitfenster aufgeteilt, welchen die zu übertragenen Funktionsdaten, die von einer der Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b während des Produktionsprozesses gesendet wird, fest zugeordnet sind (isochroner Transfer). Ein Restzeitfenster ist für ein asynchrones Protokoll vorgesehen. Für die Diagnoseüberwachung des Produktionssystems wird entweder ein freies isochrones Fenster oder Teile des asynchronen Fensters genutzt.
  • Die Verwertung dieses Restzeitfensters zu Diagnosezwecken soll anhand von 2 näher erläutert werden.
  • Die Vorgehensweise unterteilt sich dabei in eine Konfigurationsphase, in welcher das freie Zeitfenster der Bandbreite des Feldbusses 7 auf die zu überwachenden Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b theoretisch verteilt wird und in eine Realisierungsphase, in welcher die zu versendenden Fehlerdiagnosesignale während des Produktionsprozesse an das schwankende freie Zeitfenster der Bandbreite des Feldbusses 7 angepasst werden.
  • Mit Hilfe von 2a soll zunächst die Konfigurationsphase betrachtet werden. Im Block 101 arbeitet das Produktionssystem 1 im normalen Betrieb. Die Diagnose bzw. Fehlerüberwachung ist deaktiviert. Ausgehend von dieser Einstellung wird im Block 102 das freie Zeitfenster der Bandbreite des Feldbusses 7 des Produktionssystems 1 bestimmt. Dazu wird in unterschiedlichen Betriebsfällen festgestellt, wie viel Busbandbreite das Gesamtsystem 1 benötigt. Im ersten minimalen Betriebsfall wird davon ausgegangen, dass das Produktionssystem 1 mit einem minimalen Bandbreitenbedarf arbeitet. In einem zweiten, als typisch betrachteten Fall wird davon ausgegangen, dass beispielsweise ein defektes Teil pro 10 Minuten auftritt, während in einem dritten maximalen Betriebsfall an allen Anlagen 2, 3, 4, 5 des Gesamtsystems 1 dauernd defekte Teile auftreten. In den drei erläuterten Fällen wird über einen längeren Zeitraum der Datentransfer auf dem Feldbus 7 überwacht und ausgewertet, wobei für jeden Fall die Größe des freien Zeitfensters bestimmt wird. Mit Hilfe einer gewichteten Mittelwertbildung wird aus den in den drei betrachteten Betriebsfällen ermittelten freien Zeitfenstern ein durchschnittliches freies Zeitfenster ermittelt.
  • Im Block 103 werden die zu überwachenden Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b einer Priorisierung unterworfen. Dabei wird eine Reihenfolge der Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b nach ihrer Wichtigkeit erstellt. Eine Auswahl der zu überwachenden Signale, welche der Fehlerdiagnose unterzogen werden sollen, erfolgt im Block 104. Für jede Komponente 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b wird hier festgelegt, welche Signale mit welcher Bandbreite (d. h. Wortbreite und Abtastrate) überwacht werden soll. Bereits bei der Auswahl der Signale kann dabei festgestellt werden, ob eine Überwachung des Signals innerhalb des zur Verfügung stehenden durchschnittlichen freien Zeitfensters des Produktionssystems 1 möglich ist. Damit ist die Konfigurationsphase abgeschlossen.
  • In der Realisierungsphase, welche mit Hilfe von 2b erläutert werden soll, arbeitet das Produktionssystem 1 im Block 201 im Normalbetrieb und die Diagnose und Fehlerüberwachung durch den zentralen Diagnoserechner 6 ist aktiv. Im Block 202 wird festgestellt, welchen Bedarf an Bandbreite des Feldbusses 7 die eigentliche Bearbeitung durch die Anlagen 2, 3, 4, 5 benötigt und daraus das für die Diagnose zur Verfügung stehende freie Zeitfenster bestimmt.
  • Wird im Block 202 festgestellt, dass das freie Zeitfenster des Feldbusses 7 nicht ausreicht, um alle Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b und Signale zu überwachen, wie es für den ersten Fall vorgesehen ist, in welchem davon ausgegangen wurde, dass keine Schwankungen auftreten, wird im Block 203 die Überwachung der Datenübertragung durch die Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b mit niederer Priorität gestoppt. Dabei wird auf die Reihenfolge der Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b zurückgegriffen, wie sie in der Konfigurisierungsphase definiert wurde.
  • Alternativ wird im Block 204 für jede Komponente 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b eine Rangfolge ihrer Signale nach benötigter Bandbreite definiert. Danach werden komponentenintern die zu übertragenden Signale stufenweise blockiert, so dass die für den Transfer der Fehlerdiagnosesignale benötigte Bandbreite reduziert wird.
  • Mit einer solchen Konfiguration der Bandbreite des Feldbusses 7 kann auch in komplexen Anlagen die freie Bandbreite des Feldbusses 7 auf komfortable Weise unter den zu überwachenden Komponenten 2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b verteilt werden. Ändern sich Fehlerbilder, dann können schnell Prioritäten verändert oder zusätzliche Signale aufgenommen werden. Auch wird dafür gesorgt, dass die vorhandene Bandbreite des Feldbusses 7 immer optimal ausgenutzt wird.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems, wobei die Anlagen (2, 3, 4, 5) über ein, eine vorgegebene Übertragungsbandbreite aufweisendes Datenübertragungssystem (7) miteinander kommunizieren, wobei mindestens eine Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) eine vorgegebene Informationen in einem festgelegten Zeitfenster der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) sendet, dadurch gekennzeichnet, dass über die vorgegebene Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) Informationen über eine Fehlerdiagnose der Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) übertragen werden, wobei mindestens eine, auf Fehler zu überwachende Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) seine Fehlerdiagnosedaten über ein unbelegtes Zeitfenster innerhalb der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) an eine zentrale Auswerteeinheit (6) sendet, welche über das Datenübertragungssystem (7) die Fehlerdiagnosedaten aller zu überwachenden Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) empfängt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das unbelegte Zeitfenster in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) bei abgeschalteter Fehlerdiagnose bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das unbelegte Zeitfenster der sich im Betriebszustand befindenden Anlagen (2, 3, 4, 5) des Gesamtsystems (1) in Abhängigkeit davon bestimmt wird, ob die Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) des Gesamtsystems (1) im Regelbetrieb schwankungsfrei arbeiten oder eine vorgegebene Anzahl von Schwankungen in einer definierten Zeiteinheit im Gesamtsystem (1) auftreten oder Schwankungen in allen Anla genkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) des Gesamtsystems (1) auftreten.
  4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, das zur Feststellung des unbelegten Zeitfensters die Datenübertragungen innerhalb der vorgegebenen Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) während des Betriebszustandes der Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) des Gesamtsystems (1) überwacht und ausgewertet werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in einer Konfigurationsphase die auf Fehler zu überwachenden Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) in einer Reihenfolge priorisiert werden, wobei diese Reihenfolge bei der Zuweisung des unbelegten Zeitfensters in der Bandbreite des Datenübertragungssystems (7) berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass in der Konfigurationsphase für jede zu überwachende Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) Fehlerdiagnosesignale ausgewählt werden, wobei jedes Fehlerdiagnosesignal eine Diagnosebandbreite innerhalb des unbelegten Zeitfensters der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) zugeordnet wird.
  7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erhöhten Bedarf an festgelegten Zeitfenstern in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) während des Betriebszustandes des Gesamtsystems (1) die Übertragung der Fehlerdiagnosesignale solcher Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) unterbunden werden, welche in der Reihenfolge der Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) mit einer niederen Priorität eingeordnet wurden.
  8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erhöhten Bedarf an festgelegten Zeitfenstern in der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) wäh rend des Betriebszustandes des Gesamtsystems (1) die priorisierten Fehlerdiagnosesignale jeder Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) stufenweise entsprechend ihrer Priorisierung reduziert werden.
  9. Vorrichtung zur Fehlerüberwachung eines mehrere Anlagen aufweisenden Gesamtsystems, wobei die Anlagen (2, 3, 4, 5) über ein, eine vorgegebene Übertragungsbandbreite aufweisendes Datenübertragungssystem (7) miteinander kommunizieren, wobei mindestens eine Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) eine vorgegebene Informationen in einem festgelegten Zeitfenster der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) sendet, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenübertragungssystem (7) mit den Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) und einer zentralen Auswerteeinheit (6) verbunden ist und über seine vorgegebene Übertragungsbandbreite Informationen über eine Fehlerdiagnose der Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) überträgt, wobei mindestens eine, auf Fehler zu überwachende Anlagenkomponente (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) jeder Anlage (2, 3, 4, 5) seine Fehlerdiagnosedaten über ein unbelegtes Zeitfenster innerhalb der Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems (7) an die zentrale Auswerteeinheit (6) sendet, welche über das Datenübertragungssystem (7) die Fehlerdiagnosedaten aller zu überwachenden Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) empfängt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Datenübertragungssystem (7) als Feldbus ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass der Feldbus (7) die Anlagenkomponenten (2a, 2b, 2c, 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 4d, 5a, 5b) der Anlagen (2, 3, 4, 5) in einem kabelgebundenen oder funkgebundenen Datennetzwerk vernetzt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013223704A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Ethernet-Bussystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen Bussystems
DE102016218429A1 (de) 2016-09-26 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben mehrerer Geräte unterschiedlichen Typs an einem Netzwerk eines Schienenfahrzeugs

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8797884B2 (en) 2012-06-27 2014-08-05 Nxp B.V. Network communication apparatus, system and method
US10284247B2 (en) 2013-06-10 2019-05-07 Nxp B.V. System and method for bit processing in a central network component
CN103607302B (zh) * 2013-11-19 2017-01-04 华为技术有限公司 故障信息上报方法、监控设备及管理设备
DE102016225081A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen der Pinpoint-Fähigkeit möglicher Fehler einer oder mehrerer Komponenten
CN113271239B (zh) * 2021-07-20 2021-09-28 浙江国利信安科技有限公司 用于时分复用系统的节点自检测的方法和节点设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006011524A1 (de) * 2006-03-10 2007-09-13 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren und System zur Übertragung von Daten eines zyklisch zu übertragenden Datentyps und eines azyklisch übertragbaren Datentyps über einen gemeinsamen Übertragungskanal
DE102005053103B4 (de) * 2005-11-04 2008-04-24 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren sowie System zur Übertragung von zyklischen und azyklischen Daten

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0783368B2 (ja) * 1985-03-27 1995-09-06 株式会社日立製作所 多元情報伝送システム
US6330247B1 (en) * 1999-02-08 2001-12-11 Qualcomm Incorporated Communication protocol between a communication device and an external accessory
EP1087577A1 (de) * 1999-07-02 2001-03-28 Alcatel Zuweisungsverfahren / Anteilige Nutzung von Ressourcen zwischen mehreren Teilnehmern eines Kommunikationsnetzes
DE10038155A1 (de) * 2000-08-04 2002-02-21 Siemens Ag Kommunikationsverfahren
US6831906B2 (en) * 2001-10-26 2004-12-14 Qualcomm, Incorporated Method and apparatus for efficient use of communication resources in a CDMA communication system
DE102004014793A1 (de) * 2004-03-24 2005-10-20 Bosch Rexroth Ag Verfahren zur Datenübertragung
JP4449588B2 (ja) * 2004-06-09 2010-04-14 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
US7840214B2 (en) * 2006-04-21 2010-11-23 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method of providing access information to an access terminal
US8589541B2 (en) * 2009-01-28 2013-11-19 Headwater Partners I Llc Device-assisted services for protecting network capacity

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005053103B4 (de) * 2005-11-04 2008-04-24 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren sowie System zur Übertragung von zyklischen und azyklischen Daten
DE102006011524A1 (de) * 2006-03-10 2007-09-13 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Verfahren und System zur Übertragung von Daten eines zyklisch zu übertragenden Datentyps und eines azyklisch übertragbaren Datentyps über einen gemeinsamen Übertragungskanal

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013223704A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Ethernet-Bussystem und Verfahren zum Betreiben eines solchen Bussystems
US10374923B2 (en) 2013-11-20 2019-08-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vehicle having an ethernet bus system and method for operating such a bus system
DE102016218429A1 (de) 2016-09-26 2018-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben mehrerer Geräte unterschiedlichen Typs an einem Netzwerk eines Schienenfahrzeugs

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