DE3213155A1 - Verfahren zur ueberwachung einer drucklufterzeugungsanlage und einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

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. Ernst Stratmann

PATENTANWALT
D-4OOO DÜSSELDORF 1 · SCHADOWPLATZ 9

VNR; 109126

Düsseldorf, 6. April 8213 ■

VIA Gesellschaft für Verfahrenstechnik mbH 4000 Düsseldorf 1

Verfahren zur Überwachung einer Drucklufterzeugungsanlage und Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (Arbeitsverfahren) zur überwachung einer mindestens einen Kompressor und einen Drucklufttrockner umfassende Drucklufterzeugungsanlage, die Meßfühler zur Aufnahme von Betriebsdaten des Kompressors und des Trockners wie Druck und Temperatur von Druckluft, Umgebungsluft, Kühlwasse u. dgl., sowie Anzeigeeinrichtungen für derartige Betriebsdaten aufweist.

Wegen der starken Geräuschentwicklung von Druckluftkoxnpressoren ist es üblich, zumindest den Kompressor einer Drucklufterzeugungsanlage in einem Bereich anzuordnen, wo üblicherweise Bedienungspersonal nicht vorhanden ist. Aus Zweckmäßigkeitsgründen wird man oft auch die anderen Teile einer derartigen Drucklufterzeugungsanlage, insbesondere den Drucklufttrockner, an der Stelle des Kompressors unterbringen, wenn nicht die Drucklufterzeugungsanlage ohnehin als kompakte Einheit konzipiert ist. Das bedeutet, daß die wesentlichen Teile der Drucklufterzeugungs anlage nicht unter ständiger direkter Beobachtung durch Aufsicht personal stehen. Immerhin war es bisher möglich und üblich, die verschiedenen Betriebsdaten der Drucklufterzeugungsanlage, wie insbesondere Druck und Temperatur der erzeugten Druckluft,

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Feuchtigkeit und Temperatur der Umgebungsluft, Temperatur des Kühlwassers u. dgl. mit Hilfe von Meßfühlern zu erfassen und entsprechenden Anzeigeeinrichtungen zuzuführen, so daß das Bedienungspersonal bei Bedarf jeweils den aktuellen Stand der Betriebsdaten ermitteln konnte, um so zumindest eine stichprobenartige überwachung zu gewährleisten.

Je nach dem Wert der Anlage mußte daher bisher in mehr^oder weniger regelmäßigen Abständen eine Bedienungsperson-die Anzeigeeinrichtungen in Augenschein nehmen, um die angezeigten Betriebsdaten mit ihm bekannten oder auf den Meßeinrichtungen angezeigten Nennwertdaten zu vergleichen.

Es ist bisher auch schon üblich gewesen, bei größeren Überschreitungen bestimmter Betriebsdaten Alarmeinrichtungen zu betätigen, die entweder eine Bedienungsperson herbeiruft oder aber die Anlage insgesamt oder in bestimmten Teilen stillegt, so daß größere Schäden nach Möglichkeit vermieden werden.

Diese bisher geübten Verfahrensweisen haben den Nachteil, daß sie verhältnismäßig personalintensiv sind und außerdem nicht verhindern können, daß es bei Störungen doch zu längeren Betriebsstillegungen kommt, insbesondere dann, wenn das normalerweise vorhandene Bedienungspersonal die eigentliche Wartung der Anlage nicht durchführt, sondern dafür Spezialisten herangezogen werden müssen. Bis diese besonders ausgebildeten Wartungsfachleute die Anlage wieder betriebsbereit gemacht haben, kann längere Zeit vergehen, die bei häufigerem Auftreten derartiger Störungen die gesamte Anordnung unwirtschaftlich machen können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Überwachung einer Drucklufterzeugungsanlage der geschilderten Art, bei dem diese Nachteile vermieden werden und das ermöglicht, die Überwachung und Wartung und ggf. auch Steuerung der Drucklufterzeugungsanlage wesentlich zu vereinfachen und damit zu verbilligen.

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Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß zumindest einige der überwachten Betriebsdaten, wie beispielsweise die Betriebsstundenzahl zwischen zwei Filterwechselvorgängen, erreichte Extremwert von Druck, Temperatur, Feuchtigkeit u. dgl., elektronisch gespeichert und auf Anforderung auf den Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden.

Gemäß einer Weiterbildung dieses Verfahrens, bei dem ein pro-" grammierbarer Mikroprozessor vorgesehen wird, wird der zeitlich Verlauf bestimmter Betriebsdaten mit vorgegebenen Zeitfunktione und/oder mit dem zeitlichen Verlauf oder mit Werten zu bestimmt Zeitpunkten verknüpft und je nach Ergebnis der Verknüpfung unterschiedliche Signale für die Anzeigeeinrichtungen abgegeben

Durch die elektronische Speicherung wird es möglich, auch in der Vergangenheit liegende Vorgänge zu ermitteln und aufgrund derartiger Daten beispielsweise die Ursache der Störung festzustellen. Wird ein programmierbarer Mikroprozessor vorgesehen, kann das Arbeitsverfahren so ausgebaut werden, daß z.B. nicht nur bestimmte Extremwerte oder Zeiten überwacht und gespeichert werden können, sondern der zeitliche Verlauf bestimmter Betrieb daten. Dieser zeitliche Verlauf ist bei derartigen Druckluftanlagen von besonderer Bedeutung, da er wichtige Hinweise für Störungsursachen gibt, insbesondere erfahrenem Wartungspersonal Für den Fall, daß erfahrenes Wartungspersonal nicht sofort oder nicht in jedem Falle eingesetzt werden soll oder kann, kann die Programmierung auch so vorgenommen werden, daß dieser zeitliche Verlauf bestimmter Betriebsdaten mit eingespeicherten vorgegebenen Zeitfunktionen verglichen wird und bei Abweichunge entsprechende Anzeige- oder Alarmsignale gegeben werden oder auch direkt angezeigt wird, was für eine Art Störung vorliegt. Der zeitliche Verlauf bestimmter Betriebsdaten kann aber auch statt dessen mit dem zeitlichen Verlauf von anderen Betriebsdaten oder zumindest mit Betriebswerten zu bestimmten Zeitpunkt in einer solchen Weise verknüpft werden, daß feststellbar ist, ob die Betriebsdaten bzw* deren zeitlicher Verlauf korrekt zueinander passen oder ob die Verknüpfung zu Werten führt,

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die bei Normalbetrieb nicht auftreten dürfen. Im letzteren Falle wäre wieder die Möglichkeit gegeben/ entsprechende Alarmoder Anzeigeeinrichtungen zu betätigen. Da die Möglichkeit der Speichhrung derartiger Betriebsdaten, Betriebsdatenverläufen sowie Verknüpfungsergebnissen gegeben ist_f ist es mit dieser Verfahrensweise verhältnismäßig einfach, entweder Signaleinrichtungen in der Weise anzusteuern, daß auch unerfahrenem Wartungspersonal sofort die richtige oder nächstliegende Störungsursache mitgeteilt wird, oder aber daß erfahrenem Wartungspersonal anhand der Anzeigen eine Diagnose der Fehlerursache, des vergangenen Betriebsablaufs u. dgl. entweder eindeutig oder doch mit sehr großer Wahrscheinlichkeit erkennbar wird.

Auf diese Weise kann eine Drucklufterzeugungsanlage ohne Nachteil völlig ohne Uberwachungs- bzw. Bedienungspersonal betrieben werden. Daß auf diese Weise ein Erfahrungsaufbau über Störungsbzw. Ausfallursachen und Ausfallfaktoren nicht möglich ist, ist erfindungsgemäß von keinem Nachteil, da das erfindungsgemäße Verfahren die Ermittlung der Störunge- und Ausfallursachen ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise verhindert auch unnötig lange Betriebsstillstandszeiten, da die Ermittlung der Störungsursachen wesentlich einfacher und schneller durchgeführt werden kann, so daß insbesondere kleine Störungen schnell und ohne Probleme behoben werden können. Dies hat noch den Vorteil, daß derartige kleinere Störungen nicht über längere Zeit vorhanden sind, was u. U. sonst zu größeren Ausfällen führen könnte.

Unbewachten Drucklufterzeugungsanlagen ist es eigentümlich, daß eintretende Störungen erst in ihrer Auswirkung auf von der Drucklufterzeugungsanlage versorgte Produktions- und Verfahrensabläufe bemerkt werden. Dadurch können hohe Betriebskosten infolge von Qualitätseinbußen, verringerte Produktion oder gar ggf. Abschaltung von Produktionseinheiten oder der gesamten Anlage auftreten. Dabei ist es gleichgültig, ob die Drucklufterzeugerstation als zentrale Erzeugerstation für den Energie-

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träger-Druckluft dient, oder ob anstelle einer Hauptstation mehrere Einzelstationen in dem Unternehmen installiert sind, für beide Anordnungen ist das erfindungsgemäße Verfahren von entscheidendem Vorteil.

So wird im Falle einer Störung beispielsweise ein herbeigerufe-~ ner Wartungsmann, der in der Regel kein Fachmann für die Repara tür und Wartung der Drucklufterzeugungsanlage ist, vor der Aufgabe stehen, die Ausfallursache zu diagnostizieren. In viele Fällen sind jedoch durch den vergangenen Zeitablauf zwischen Ausfall und Eintreffen des Wartungsmannes die Störungsursachen nicht mehr oder aber nicht mehr in vollem Umfang erkennbar. Zudem ist der Wartungsmann häufig aufgrund mangelnder Erfahrung nicht in der Lage, eine wirklich zutreffende Ausfalldiagnose zu stellen. Trifft er eine teilweise oder z. B. auch ganz richtige Diagnose, fehlt ihm meist wiederum die Erfahrung, wie der Fehler beseitigt oder zumindest das Eintreten von weitergehenden Schäden vermieden werden kann» Dies führt dazu, daß der zunächst nur möglicherweise kleine Schaden sich so vergröße daß schließlich betriebsfremdes Fachpersonal gerufen werden mu£, was mit erheblichen Zeitverzögerungen und auch zusätzliche Kosten verbunden ist.

Drucklufterzeugungsanlagen der eingangs genannten Art unterliegen zudem nicht nur einer Erstinbetriebnahme, sondern meist auch einer Vielzahl von Wiederinbetriebnahmen, z. B. aufgrund von Schichtbetrieb oder Wochenendabschaltungen. Auch hier muß davon ausgegangen werden, daß die oft recht umfangreichen Betätigungen einzelner Steuerteile an der Drucklufterzeugungsanlc möglicherweise nicht fachgerecht durchgeführt werden, so daß eine Beschädigung der Anlage erfolgt und daraufhin Störungen in dem Druckluftnetz auftreten.

Alle diese Probleme lassen sich verhältnismäßig einfach durch das oben angegebene erfindungsgemäße Verfahren lösen.

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Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die vorzugsweise auch einen Mikroprozessor umfaßt, wobei der Mikroprozessor eine Vergleichsanordnung zum Vergleich der einzelnen Betriebsdaten mit gespeicherten Sollwerten und eine nachgeschaltete Verknüpfungsanordnung zur Verknüpfung der Größe der Abweichungen, eine Takteinrichtung zur Ermittlung der zeitlichen Reihenfolge des Auftretens der Abweichungen der Betriebsdaten sowie einen Zeitfunktionsspeicher aufweist, dem die zeitliche Reihenfolge des Auftretens der Betriebsdatenabweichungen zugeführt werden und der bei überschreiten festgelegter Sollwerte eine entsprechende Anzeige den Anzeigeeinrichtungen zuführt. Damit ergibt sich eine elektronische überwachungs-, Diagnose- und ggf. auch Steuereinrichtung, die die gesamten Verknüpfungen, die sich aus den Betriebsbedingungen der einzelnen Teile der Drucklufterzeugungsanlage (Kompressor, Aufbereitungseinrichtung, Umweltbedingungen), ergeben, einprogrammiert enthalten kann, so daß diese Bedingungen durch Vergleich mit entsprechenden gemessenen Daten auf ihre Einhaltung überwacht werden können.

Durch die Programmierbarkeit der Anlage wird nicht nur die Einhaltung einzelner physikalischer Variablen überwacht, sondern auch sämtliche möglichen Abweichungskombinationen hinsichtlich Größe der Abweichung und Reihenfolge des Eintretens sowie auch gleichzeitig mit einem typischen Verhaltenswesen verglichen. Dies bildet dann die Grundlage, auf der nicht nur die Überwachung und ggf. Steuerung erfolgt (z. B. Sequenzablauf), sondern dies bildet auch die Basis für eine automatische Diagnose der Störungsursachen.

Damit wird eine frühzeitige Warnung bei negativem Trend mit gleichzeitigem Hinweis auf notwendige Eingriffe möglich, so daß im Betrieb vorhandenes, ggf. nicht sonderlich qualifiziertes Personal diese Eingriffe vornehmen kann. Außerdem ist nach Ausfall der Anlage eine automatische Diagnose der Ursache unabhängig von der Anwesenheit eines speziell ausgebildeten Fach-

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mannes möglich. Schließlich läßt sich ein Diagnosecode verwirklichen/ der eindeutig auf die in einer Reparaturanleitung angegebenen Anweisungen verweist, um eine gezielte Beseitigung der Störungsursache und ggf. Reparatur der Anlage zu ermögliche]

Es lasseu sich auch verschiedene Sicherungsvorrichtungen in das ggf. vorhandene Steuerungssystem einbauen, derart, daß bei schwerwiegenden Störungen dem anreisenden Fachpersonal zusätzliche Hinweise auf den historischen Ablauf und den Umfang der Ausfälle gegeben werden. Gleichzeitig läßt sich auch eine Art Eigensicherung vorsehen, so daß das unbefugte Eingreifen durch nichtqualifiziertes Personal erschwert wird bzw. ein solches unbefugtes Eingreifen doch unlöschbar festgehalten wird, so daß evtl. Garantiefälle leichter geklärt werden können,

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Drucklufterzeugungsanlage herkömmlicher Bauart, die mit der erfindungsgemäßen überwachungseinrichtung ausgestattet ist;

Fig. 2 eine schematische Detaildarstellung einer besonders günstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung;

Fig. 3 ein zur Aufnahme der Überwachungseinrichtung geeignetes Gehäuse in einer Draufsicht, einer Ansicht von rechts und einer Ansicht von vorn, wobei die Draufsicht die Anzeige- und Bedienungselernente in Form und Anordnung erkennen läßt;

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Frontplatte mit den zugehörigen Bedienungs- und Anzeigeelementen;

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Fig. 5, 5a

eine noch andere, vereinfachte Ausführungsform der Frontplatte;

Fig. 6 und 7

zwei Beispiele für die Tastenbelegung des Bedienüngstastenfeldes, das in den Ausführungsformen der Frontplatte der Fig. 3 und 4 erkennbar ist; - -

Fig. 8a, 8b

eine tabellarische Aufstellung von Anzeigemöglichkeiten mit drei Gruppen von siebensegmentigen lichtemittierenden Dioden;

Fig. 9a, b und c

ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen überwachungseinrichtung; ■

Fig. 10, 11 und 12

drei weitere Flußdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise; und

Fig. 13 eine Tabelle, die Möglichkeiten zur zweiziffrigen Fehlercodierung wiedergibt.

In Fig. 1 ist schematisch eine Drucklufterzeugungsanlage 10 dargestellt, die Druckluft für eine Reihe von Verbraucheranlagen 12 liefert, beispihlsweise Fertigungs- oder Bearbeitungseinrichtungen 18, die als Energiequelle Druckluft benötigen. Die Drucklufterzeugungsanlage umfaßt gemäß der Darstellung der Fig. 1 einen Kompressor 14, der in herkömmlicher Weise, beispielsweise angetrieben durch einen Elektromotor, aus der Umgebung angesaugte Luft, siehe Pfeil 16, komprimiert und über eine Druckleitung 18 einem Drucklufttrockner 20 zuführt, welcher Trockner 20 nicht nur ggf. die Druckluft auf eine gewünschte Temperatur bringt, vorzugsweise die während des Kompressionsvorganges entstandene Wärme abführt, sondern auch mitgerissene ölnebel sowie Konden-

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sationsfeuchtigkeit der Druckluft entzieht und diese kondensiert Flüssigkeit beispielsweise über einen Kondensatableiter 22 abführt. Es können noch weitere Komponenten vorhanden sein, die hier nicht dargestellt sind. Über eine Leitung 24 wird dann Druckluft von jeweils vorgeschriebenem Druck und mit der notwendigen Qualität hinsichtlich Entfeuchtung, Entstaubung und Entölung an ein Verteilungsrohrnetz 26 geführt, das die einzelnen Stationen 18 der Verbraucheranlage 12 mit^Druckluft versorgt. Über Meßfühler 30 an verschiedenen Meßstellen innerhalb des Kompressors, des Trockners, des Kondensatabieiters wie auch innerhalb des Raumes, in dem die einzelnen Elemente der Drucklufterzeugungsanlage 10 aufgestellt sind, werden die zu überwachenden Betriebsdaten aufgenommen und über Leitungen 32 34, 36 und 38 einer elektronisch arbeitenden überwachungseinrichtung 40 zugeführt, die diese Signale aufnimmt und mit gespeicherten Werten vergleicht bzw. verknüpft und aufgrund dieses Vergleichs- oder Verknüpfungsvorganges Steuersignale erzeugt, die einerseits Anzeigeeinrichtungen 42 zugeführt werden, anderer seits u. ü. aber auch über Leitungen 44, 46 und 48 an Einzelelemente 14, 20, 22 der Drucklufterzeugungsanlage 10 zurückgeführt werden, falls diese Elemente in irgendeiner Form gesteuert werden sollen.

Fig. 2 zeigt in einer detaillierteren Schemadarstellung die erfindungsgemäße überwachungseinrichtung 40 in einer Ausführungs form, die auch einen Mikroprozessor 50 aufweist. Wie zu erkennen ist, umfaßt die überwachungseinrichtung eine Datensammelschiene an die verschiedene Blöcke angeschlossen sind, neben dem bereits erwähnten Mikroprozessor 50 die Sensoren 30, die Anzeigeeinrichtungen und ggf. Steuerungen 42 sowie Speichereinrichtungen verschiedener Art, so programmierbare Speicher mit festem Inhalt 52, nicht programmierbare Speicher mit festem Inhalt 54 sowie Speichereinrichtungen 56, in die sowohl eingeschrieben wie auch wieder ausgelesen werden kann. Die Anordnung der Fig. 2 stellt eine speicherprogrammierbar Steuerung dar, wie sie an sich aus zahlreichen Veröffentlichungen bekannt ist, siehe beispielsweise ETZ, Bd. 102 (1981), Heft 18. Derartige speicher-

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programmierbare Steuerungen lassen sich mit Hilfe von entsprechenden Programmiergeräten so programmieren, daß die für die jeweilige zu steuernde oder zu überwachende Anlage notwendigen Signale in der geeigneten Weise verarbeitet und die zugehörigen Steuersignale erzeugt werden.

Ein Ausführungsbeispiel für ein im vorliegenden Fall besonders geeignetes Programm wird später noch näher erläutert.

Die für den Aufbau der überwachungseinrichtung notwendigen elektronischen Bauteihe sind verhältnismäßig klein und lassen sich daher in einem Gehäuse unterbringen, dessen Größe maximal die Größe eines Handkoffers hat, meist aber noch wesentlich kleiner gehalten werden kann.

Fig. 3 zeigt eine derartige Gehäuseausführung in einer Draufsicht, einer Ansicht von rechts und einer Ansicht von vorn, wobei das Gehäuse beispielsweise aus einem Basisteil bzw. Frontplatte 60 und einer tiefgezogenen Abdeckhaube 62 besteht, die Anschlußmöglichkeiten für Eingangs- und Ausgangsleitungen 64,

66 sowie einen Frontplattenausschnitt 68 aufweist, dessen Größe beispielsweise etwa 10 χ 20 cm beträgt und der ein Tastenfeld 70 aus beispielsweise 4x4 Drucktasten 72 aufweist. Außerdem ist ein Anzeigefeld 74 zu erkennen, das von Buchstaben, Ziffern und andere Zeichen bildenden Leuchtdiodensegmenten gebildet wird, außerdem sind noch Anzeigeleuchten 78 vorhanden, die in Verbindung mit bestimmten Bezeichnungen stehen, wie "Zeit", "⁰C" (Temperatur), "bar" (Druck), Start, Betrieb, Ableiter, Filterwechsel.

Die Eingänge 6 4 und Ausgänge 66 werden vorzugsweise in Form von Steckleisten angeordnet, jedoch sind auch andere Verbindungseinrichtungen denkbar.

Fig. 4 zeigt einen Frontplattenausschnitt ähnlich zu dem der Fig. 3, während Fig. 5 bzw. 5a eine Frontplatte wiedergibt, die durch Weglassen des Tastenfeldes 68 und einiger der Leucht-

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diodenelemente 76 vereinfacht.wurde und insbesondere für eine Überwachungseinrichtung gedacht ist, die keinen programmierbaren Prozessor aufweist, so daß die Programmeingabe über ein Tastenfeld entfallen kann.

Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, weist das Tastenfeld 70 zum einen die Zifferntasten 1 bis 9 sowie 0 auf, außerdem weitere Tasten, die zur Eingabe von Befehlen dienen, so die Start/Stoptaste, die Pausetaste, die Uhrzeittaste, die Eingabetaste für Diagnosestellung, eine Taste zur Darstellung des Druckes (P) und der Temperatur (T). Die Tasten können auch als Leuchttasten ausgebildet sein. Zusätzlich sind noch, wie dargestellt, besondere Signallampen vorhanden, die bestimmte Betriebszustände besonders hervorheben, beispielsweise den Einschaltzustand, den Anlaufzustand (Start), den Zustand des notwendigen Filterwechsels (Filter), den Zustand des eingeschalteten Kondensatableiters, das überschreiten eines Nenndruckes, sowie das überschreiten einer Grenztemperatur oder auch nur die Tatsache, daß die vom Ziffernfeld angezeigten Werte sich auf den Druck oder die Temperatur beziehen.

Es sei im folgenden nun ein besonders günstiges Ausführungsbeispiel für eine überwachungseinrichtung beschrieben, die speziell auf eine Drucklufterzeugungsanlage ausgerichtet ist.

So werden Ausgangssignale von fünf gleichartigen Temperaturaufnehmern (ähnlich dem Sensor 30) sowie das Ausgangssignal eines Überdruckschalters ausgewertet, der bei überschreiten eines bestimmten Druckluftdruckes ausgelöst wird. Die Temperaturaufnehmer erfassen die folgenden Temperaturen:

t₁ Eintrittstemperatur der komprimierten Luft in den Trockner 2 t₃ Abkühltemperatur, das ist die Temperatur, auf der die Druckluft abgekühlt wird,

ty Umgebungstemperatur des Trockners,
t_o Verdampfungstemperatur und

t_c die Kondensationstemperatur, wobei letztere zur Steuerung eines Ventilators dient.

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Für alle fünf Temperaturmessungen,gilt ein Meßbereich von beispielsweise 0 bis 70° mit einer bestimmten Meßgenauigkeit von beispielsweise 1 oder 1,5 C.

Diesen gemessenen fünf Temperaturen stehen entsprechende einzuhaltende Maximalwerte gegenüber, die sich je nach den gewünschten Betriebsbedingungen einstellen lassen, z.B. im Bereich von 30 bis 70° C für t.., t_y und t_c (dieser Maximalwert sei dann jeweils mit dem Index H gekennzeichnet), während für die Abkühltemperatur t₃ und für die Verdampfungstemperatur t_Q der Einstellbereich von O bis 30° C zweckmäßig erscheint.

Es ist zweckmäßig, die überwachungseinrichtung in bestimmtem Ausmaß auch für Steuerungszwecke einzusetzen, insbesondere für die Steuerung der Kondensatableitung, also eines Ventils, das geöffnet wird, um Kondensatflüssigkeit abfließen zu lassen. Die überwachungseinrichtung hat daher bei der hier geschilderten Ausführungsform einen Ausgang Q^ zur Ansteuerung des Ableiterventils. Ein zweiter Ausgang Q₂ ist vorgesehen, um einen externen Alarmgeber 43 (siehe Fig. 1) anzusteuern, beispielsweise ein Signalhorn.

Die Anzeigeeinrichtungen 42 können in einfachster Form die der Fig. 5 bzw. 5a aufweisen, die aus einem Anzeigefeld 74 mit einer dreistelligen Anzeige aus siebensegmentigen Leuchtdioden zur Anzeige von Temperaturen mit einer Stelle nach dem Komma (.) zeigt. Diese verglichen mit der Meßgenauigkeit hohe Auflösung erlaubt eine feine Tendenzbeobachtung. Diese siebensegmentigen Leuchtdiodenanzeigen können beispielsweise eine Höhe von 13 mm haben. Die weiteren Anzeigen sind lichtemittierende Dioden mit einer Höhe von 5 mm und können unterschiedliche Farben aufweisen, beispielsweise die Farbe gelb für Betriebsanzeigen und die Farbe rot, evtl. blinkend, für Alarmanzeigen. So könnte die LED (lichtemittierende Diode) mit der Bezeichnung "Betrieb" (Fig. 5a) eine gelbe Farbe haben und bei eingeschaltetem Drucklufttrockner leuchten, um z. B. anliegende Versorgungsspannung zu signalisieren. Eine gelbe LED mit der Bezeich-

nung "Ableiter, Ein" könnte bei geöffneten Ableiterventil leuchten. Eine rote LED "Störung" könnte bei Überschreitung einer oberen Grenztemperatur und bei geschlossenem überdruckschc ter blinken. Eine rote LED mit der Bezeichnung "überdruck" könni (zusammen mit "Störung") bei geschlossenem Überdruckschalter blinken. Weitere gelbe LED's betreffen Eintrittstemperatur, Abkühltemperatür, Umgebungstemperatur, Verdampfungstemperatur bzw. Kondensationstemperatur und könnten zusammen mit der Ziffei anzeige zur Kennzeichnung der angezeigten Temperatur leuchten.

Als Bedienungselemente sind drei Taster 72 auf der Frontplatte ( gemäß Fig. 5a zu erkennen, die beispielsweise folgende Funktion« haben: Taster "Ableiter, Ein/Hand" dient zur überprüfung der Ableiterfunktion. Ein Niederdrücken öffnet das Ableiterventil für die eingestellte Dauer von beispielsweise einigen Sekunden und ermöglicht so eine überprüfung der Funktionsfähigkeit.

Der Taster "Quittierung-, Diagnose" ermöglicht eine Abschaltung des externen Alarmgebers und die Abschaltung der LED "Störung" nach einem Alarm (Quittierung des Alarms). Zusätzlich kann durvjh diese Taste der obere Grenzwert der jeweils angezeigten Temperatur abgerufen werden und somit als Diagnose- und Einstel] hilfe dienen.

Die Taste "Temperaturanzeige, Abrufen" könnte zur Auswahl der anzuzeigenden Temperatur dienen. Es könnte noch ein hier nicht dargestellter Taster für "Filterwechsel erledigt" vorgesehen werden, um eine Filterwechselanzeige auszuschalten und ein neues Filterwechselzeitintervall neu zu starten.

Es soll jetzt im einzelnen die Funktion der in Fig. 5 bzw. 5a mit einer Frontplatte dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen überwachungseinrichtung näher erläutert werden, wobei diese überwachungseinrichtung sich im wesentlichen auf den Trockner 20 richtet und mit diesem einschaltbar ist. Dann leuchtet die entsprechende Anzeigelampe 78 "Betrieb". Die vorstehend aufgeführten fünf Temperaturen werden laufend gemessen

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und hinsichtlich der Überschreitung der eingestellten oberen Grenzwerte überwacht, aber nicht angezeigt. Nach Drücken der Taste "Abrufen" erscheint auf der Ziffernanzeige 74 die Eintrittstemperatur. Mit jedem weiteren Niederdrücken dieser Taste 72 wechselt die Anzeige im Zyklus: Eintrittstemperatur, Abkühltemperatur, Umgebungstemperatur, Verdampfungstemperatur, Kondensationstemperatur, Eintrittstemperatur, usw., dabei leuchtet jeweils die entsprechende LED zur Kennzeichnung der angezeigten " Temperatur auf. Durch zusätzliches Drücken der Taste ."Quittung, Diagnose" kann der Grenzwert der jeweils angezeigten Temperatur abgefragt werden. Um Irrtümer darüber zu vermeiden, ob die Temperatur oder ihr Grenzwert angezeigt wird, wird der Grenzwert nur so lange angezeigt, wie die Taste gedrückt bleibt. Die Temperaturanzeige erlischt automatisch einige Minuten nach der letzten Betätigung der Taste "Abruf".

Bei Erreichen eines Temperaturgrenzwertes oder bei Ansprechen des Uberdruckschalters wird Alarm ausgelöst, d. h. die LED "Störung" beginnt zu blinken und ein ggf. angeschlossener Alarmgeber wird eingeschaltet. Gleichzeitig wird entweder die den Alarm auslösende Temperatur angezeigt oder die LED "überdruck" blinkt. Diese Anzeige erlischt nicht automatisch, sondern erst nach Drücken der Taste "Quittierung, Diagnose", mit der ebenfalls der externe Alarmgeber abgeschaltet wird. Der gleichzeitige Wechsel der Anzeige auf den Grenzwert, wie er oben definiert wurde, gestattet eine Beurteilung der Störung. Anschließend können die übrigen Temperaturen, wie zuvor beschrieben, abgefragt werden. Bei Auftreten einer solchen Störung werden weitere Störungen nicht registriert, damit in jedem Fall die Information über die auslösende Größe erhalten bleibt und nicht etwa durch eine Folgestörung überschrieben wird. Die Störungsfunktion wird jeweils erst beispielsweise eine halbe Minute nach dem Einschalten aktiviert, um Fehlalarme während des Einschaltvorganges zu verhindern.

Weiter wird Alarm bei fälligem Filterwechsel ausgelöst, wobei für den Filterwechsel ein festes Zeitintervall von einigen

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hundert oder tausend Stunden vorgesehen sein kann. Nach Ablauf dieses Wechselintervalls wird ein ggf. angeschlossener Alarmgeber eingeschaltet und die LED "Filterwechsel" blinkt. Durch Drücken der Taste "Quittierung, Diagnose" wird nur der Alarmgeber abgeschaltet, während das Ausschalten der LED "Filterwechsel" und der Neustart des Wechselintervalls durch, eine hier nicht dargestellte Taste folgt, die auch z. B. auf der Geräterückseite angebracht sein kann, von wo aus der FiLfcerwechsel erfolgt. Der Filterwechselalarm ist von dem oben "angegebenen Störungsalarm unabhängig, blockiert diesen also nicht.

Die hier vorgesehene Kondensatabieitersteuerung umfaßt die folgenden Funktionen: Das Ableiterventil wird periodisch kurzzeitig geöffnet, öffnungs- und Schließdauer sind durch entsprechende einstellbare Zeitglieder innerhalb der überwachungseinrichtung einstellbar (beispielsweise durch von der Geräterückseite her zugängliche Trimmpotentiometer mit Skala). Durch den Taster "Ein/Hand" kann das Ventil von Hand geöffnet werden, es bleibt dann entsprechend der eingestellten Öffnungsdauer geöffnet. Sowohl bei manueller als auch bei automatischer Öffnung leuchtet die LED "Ein".

Der mechanische Aufbau der überwachungseinrichtung ist unkritisc günstig wäre beispielsweise eine Acrylglasfrontplatte, die mit einem Beschriftungs- und einem Blendenaufdruck versehen ist. Durch den Blendendruck werden Bohrungen bzw. Ausschnitte für die Anzeige erübrigt. Das Gehäuse kann dann aus dieser Frontplatte (in Fig. 3 kann es die Platte 60 sein) und einer rückseitig aufgeschraubten tiefgezogenen Abdeckhaube bestehen.

Bei der Form der Frontplatte ist es günstig, die Bedienungsund Anzeigeelemente je nach Funktionsgruppen zusammenzufassen, wobei die zu einer Funktionsgruppe gehörige Bestätigungstaste am unteren Rand angeordnet sein sollte, um bei Betätigung keine Anzeige zu verdecken. Die Anordnung der kleinsten Gruppe (Ableiter) ganz links gestattet ein räumliches Absetzen der Anzeige "Betrieb". Im übrigen ist die Anordnung so gewählt, daß ausrei-

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- 20 chend Platz für die Beschriftung .verbleibt.

Die Elektronik einschließlich Anzeige- und Bedienungselementen sowie Steckverbindungen nach außen wird auf einer Platine montiert, beispielsweise einer Europakarte. Der Digitalteil der Schaltung wird in CMOS-Technik aufgebaut, wodurch die Verwendung einer kleinen Nickelcadmiumbatterie zur Aufrechterhaltung der Information über die BetriebsStundenzahl zwischen zwei Fiiterwechseln auch bei längeren Betriebsspannungsausfällen sichergestellt ist.

Es sei nun näher auf eine weitere Ausführungsform einer überwachungseinrichtung eingegangen, die einen Mikroprozessor mit Arbeitsspeicher und Programmspeicher einschließlich betriebsfertigem Anwenderprogramm sowie mit peripheren Baugruppen zur Abfrage der Eingänge und der Bedienungselemente bzw. zur Ansteuerung der Ausgänge und Anzeigeelemente aufweist.

Um durch den Mikroprozessor verarbeitbar zu sein, werden günstigerweise Verstärker zur Auswertung und Normierung der Ausgangssignale der Meßwertaufnehmer vorgesehen, falls notwendig mit Korrektureinrichtungen zur Kompensation systematischer und steuerungsbedingter Meßfehler. Den Verstärkern sind dann analoge Meßstellenumschalter nachgeschaltet. Die Analogsignale werden dann mit einer an die Genauigkeit der Messungen angepaßten Auflösung durch Analogdigitalwandler in Digitalsignale umgewandelt.

Die Anzeigeschaltungen werden entsprechend mit Hardware- oder Softwaretreibereinrichtungen versehen, die Bedienungselemente mit Hardware- oder Softwaredecodierung.

Wie bei der bereits geschilderten Ausführungsform sind bestimmte EingangsSignaIe vorgesehen, um analoge Größen auswerten zu können (Druck, Temperatur), während andere Signale zur Feststellung von Schalterzuständen (Druckschalter, überlastschalter, Ventilkontakte) dienen.

Die Einstellung der Grenzwerte von Schaltern erfolgt mechanisch, ist also unabhängig von der elektronisch arbeitenden überwachungseinrichtung. Dagegen werden für die Analoggrößen (insbesondere Druck, Temperatur) die verschiedenen Grenzwerte von der Überwachungseinrichtung festgelegt, wobei es verschiedene Möglichkeiten gibt:

a) konstante Grenzwerte, die für Drucklufterzeugungsanlagen oder auch Drucklufttrockner unterschiedlicher Bauart gleich sind, lassen sich als Konstanten dem Festwertspeicher 54 (siehe Fig. 2) zur Verfügung stellen.

b) Grenzwerte, die für einen bestimmten Gerätetyp, z. B. Drucklufttrockner typisch sind, lassen sich über die Tastatur 70 einstellen. Ihr Wert wird durch einen Zifferncode geschützt, um versehentliches oder unbefugtes Ändern zu verhindern.

c) Variable Grenzwerte können vom Anwender an die Bedürfnisse seiner Anlage angepaßt werden, wobei jedoch der Einstellbereich, falls notwendig, durch konstante Grenzwerte eingeschränk wird.

d) Programmgesteuerte Grenzwerte; Ihnen wird durch das Programm ein Wert zugeordnet.

Die hier beschriebene Ausführungsform der mikroprozessorgesteuerten überwachungseinrichtung kann eine größere Anzahl von Temperaturmessungen vornehmen, als es bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Fall war: Folgende Temperaturen werden gemessen:

t- Eintrittstemperatur
t₂ Austrittstemperatur
t₃ Abkühltemperatur
tQ-j-T ölwannentemperatur
t_Q Verdampfungstemperatur
t_r Kondensationstemperatur

^COOL ^Kuhlmitteltemperatur.

Diese Temperaturwerte beziehen sich wieder speziell auf den Trockner und dessen Betriebsbedingungen.

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Neben den genannten Temperaturen werden noch folgende Druckmessungen vorgenommen:
P₁ Eintrittsdruck
P₃ Druckabfall (Eintrittsdruck gegenüber Austrittsdruck), woraus sich durch den Mikroprozessor der Austrittsdruck P₂ = P₁ - P₃ berechnen läßt.

Außerdem werden noch folgende Schalterstellungen durch „entsprechende Signaleingänge ausgewertet:
P_c überdruck (Signal tritt auf, wenn der Schalter bei einem

bestimmten überdruck von z. B. 24 bar geschlossen bleibt) P_Q Unterdruck (Signal tritt auf, wenn bei einem Unterdruck von beispielsweise weniger als 3,8 bar der Überdruckschalter

offen bleibt)
s Überlastschalter (Signal tritt auf, wenn der Überlastschalter

bei überstrom sich geöffnet hat)
In Eintrittsventilkontakt
Out Austrittsventilkontakt
byp Bypassventilkontakt (Signal tritt auf, wenn das jeweilig zugehörige Ventil geschlossen ist.

Die Überwachungseinrichtung liefert mehrere Ausgänge für Steuerungszwecke:

Q₁ zur Ansteuerung des Kühlkompressorrelais, Q₂ zur Ansteuerung des Ventilatorrelais, Q₃ zur Ansteuerung des Ableiterventils, Q. zur Ansteuerung eines externen Alarmgebers und Q₅ beispielsweise zum Schalten des Druckluftkompressors, wenn dieser nur bei bestimmten Betriebsweisen eingeschaltet werden soll.

Die mikroprozessorgesteuerte überwachungseinrichtung besitzt eine besonders gestaltete Leuchtdiodenanzeigeeinrichtung, die eine besonders vielseitige und einprägsame und auch von größerer Entfernung auffällige Anzeige liefert. Aufgebaut ist die Anzeige aus einer Zeile von insgesamt neun siebensegmentigen LED's, wobei die erste LED beispielsweise eine Höhe von 13 mm, die

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nächsten fünf eine Höhe von 7 nun und die letzten drei wieder eine Höhe von 13 mm aufweisen können, wodurch ermöglicht wird, Symbole/ Indexbezeichnungen, Gleichheitszeichen und Zahlenwerte (entweder dreistellig oder zweistellig mit Minuszeichen) für die einzelnen Meßwerte darzustellen. Die Fig. 8a und 8b geben einige Ausführungsbeispiele für derartige Anzeigen. So die An- zeige von Temperaturen verschiedener Art einschließlich zugehöri ger Indizes, negative Temperaturen, den Zustand von,Schaltern einschließlich ihrer Bezeichnung, außerdem wird die Anzeige von Hinweisen für das Bedienungspersonal im Zuge der Startroutin ermöglicht und erübrigt so eine LED für die Pausenanzeige.

Neben diesem Anzeigefeld sind gemäß Fig. 4, die die Frontplatte der mikroprozessorgesteuerten überwachungseinrichtung wiedergibt noch einzelne LED's vorgesehen, so das LED "⁰C", das aufleuchtet wenn das Ziffernfeld eine Temperatur anzeigt, entsprechend das LED "bar", das aufleuchtet, wenn ein Druck angezeigt wird, das LED "Start", das aufleuchtet, während eine Start- bzw. Restartroutine abläuft.

Außerdem sind auch hier wieder Anzeigelampen in Form von lichtemittierenden Dioden vorgesehen, die den Normalbetrieb ("Betrieb anzeigen, außerdem die Öffnungszeit des Kondensatabieiters ("Ableiter") , welche Lampe auch während der Programmierung der Ableiterzeiten aufleuchtet, sowie eine Lampe zur Anzeige des fälli' gen Filterwechsels ("Filterwechsel").

Es sei nun näher auf die Bedienungselemente der erfindungsgernäße: Überwachungseinrichtung eingegangen. Ein Schalter "Ein/Aus" ist nicht vorgesehen, vielmehr wird das Gerät zusammen mit der überwachten Anlage, beispielsweise insbesondere dem Drucklufttrockner eingeschaltet, zumal die überwachungseinrichtung zweckmäßigerweise ein Programm enthält, das automatisch mit dem Einschalten startet und die Temperatur des Öls in der beheizten ölwanne überwacht und eine Störmeldung abgibt, "wenn die ölwannerv temperatur nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeit den für den Kompressorstart notwendigen Mindestwert erreicht hat. Um den

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Trockner (ausgenommen der ölwannenheizung) zu stoppen, ist dagegen eine Stoptaste vorgesehen, wodurch ein Programm zur Durchführung eingeleitet wird, worauf noch näher einzugehen sein wird.

Als einzige Bedienungselemente verbleiben somit eine Taste zum Löschen der Filterwechselanzeige auf der Geräterückseite (ähnlich wie bei der anfangs bereits beschriebenen Ausführungsform) sowie eine 4x4 Folientastatur, deren für den Anwender zugängliche Belegung aus Fig. 6 hervorgeht.

Mit dieser Belegung läßt sich auf übersichtliche Weise folgende Bedienung ermöglichen (die Bezeichnungen der zu drückenden Tasten stehen in Anführungszeichen):

a) Start: Nach "Start" wird je nach Voraussetzungen das Startbzw. Restartprogramm eingeleitet. Wurde der Trockner über den Netzschalter ausgeschaltet, so erübrigt sich "Start" nach dem Einschalten. (Das gleiche gilt für den Netzspannungsausfall.) "Start" ist nur erforderlich, wenn zuvor "Stop" gedrückt wurde. (Diese Voraussetzung bleibt auch bei zwischenzeitlichem Netzausfall bestehen.)

b) Stop: Nach "Stop" wird eine unbegrenzte Pause eingeleitet. "Stop" ist gleichzeitig Voraussetzung für das Löschen der Filterwechselanzeige mittels Taste auf der Geräterückseite, d. h. , der Anwender ist angehalten, den Trockner abzuschalten und das Trocknergehäuse zu öffnen.

c) Pause: Nach "Pause" erscheint die zuletzt programmierte Pausenzeit in der in Fig. 8b dargestellten Form, wobei der Zahlenwert beispielsweise im Bereich von 1 Stunde = Pause - 99 Stunden liegen kann. Gleichzeitig beginnt die Pausenzeit abzulaufen, wobei jeweils die Restzeit angezeigt wird. Während der Pause kann die Pausenzeit durch die Zifferntasten und anschließend "Enter" neu programmiert werden. Durch "Start" wird die Pause abgebrochen.

d) Betriebsstunden: Nach "Betr.-Std." wird die Gesamtbetriebsstundenzahl des Kühlkompressors fünfstellig mit den 7 mm LED's angezeigt.

e) Diagnose: Nach "Diagnose" leuchten sämtliche Segmente und Einzel-LED's. Nach ca. 2 s wird ein Eigentest durchgeführt, der die nahezu vollständige überprüfung des Arbeitsspeichers (RAM) und eine Stichprobenprüfung des Programmspeichers (EPROt bzw. später ROM) umfaßt. Im Falle eines Alarms oder eines Not-Aus werden LED und Speichertest durch eine Fehlerdiagnoseersetzt.

f) Abfrage von Meßwerten und Grenzwerten: Nach Drücken einer Symboltaste "t" oder "p" und einer ersten Index-taste "1, 2, 3, COOL, OIL, 0, C" erscheinen Symbol, Index, Gleichheitszeichen und aktueller Zahlenwert der entsprechenden Meßgröße in der Anzeige. Wird anschließend eine zweite Indextaste "H" oder "L" gedrückt, so wird der Index in der Anzeige entsprechend ergänzt (bei t_COOL wird das Gleichheitszeichen überschrieben) und es erscheint der obere (H) bzw. untere (L) Grenzwert.

g) Änderung von Grenzwerten: Im Anschluß an die Abfrage eines Grenzwertes kann dieser durch Drücken entsprechender Zifferntasten und anschließend "Enter" geändert werden. Diese Änderungsmöglichkeit ist jedoch auf "variable" Grenzwerte beschrän wie weiter oben erläutert.

h) Ableiterzeiten: Nach Drücken der Taste "AbI." können im Wechsel mit den Zifferntasten öffnungs- und Schließzeitspanne des Ableiterventils (z. B. in Sekunden) eingegeben werden. Als Hinweis auf die eingegebene Zeit erscheint in der Anzeige "Open" bzw. "Closed", zusätzlich leuchtet die LED "Ableiter". Als Einstellbereiche wären möglich: öffnen: 1...10 s, Schließen: 30...600 s.

Neben dieser für den Anwender gültigen Tastenbelegung (Fig. 6) gibt es eine weitere Tastenbelegung, die (nur dem Servicetechniker) durch vorherige Eingabe eines Zifferncodes zugänglich ist. Fig. 7 zeigt die Tastenbelegung nach Eingabe dieses Ziffern' codes, die in bestimmter Weise von der Tastaturbelegung der Fig. 6 abweicht. Insbesondere sind von den zuvor beschriebenen Funktionen die gemäß a) bis d) geschilderten nicht mehr verfügbar. Die Änderung von Grenzwerten wird nun auf die "typspezifi-

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sehen" Grenzwerte erweitert. Außerdem erhält man folgende weitere Funktionen:

i) Abfrage von Meßwerten und Grenzwerten zu verschiedenen Zeitpunkten vor dem letzten Ausfall (Not-Aus): Dabei wird der Zeitpunkt durch "Zeit" und eine Zifferntaste eingestellt. In der Anzeige wird als Hinweis auf den Zeitpunkt das Gleichheitszeichen durch die eingegebene Ziffer ersetzt. "0" entspricht dem Ausfallzeitpunkt, "1" einem Zeitpunkt 0...15 min davor; alle weiteren Zeitpunkte liegen in 15minütigen Schritten weiter zurück. Alle abfragbaren Werte werden mindestens für vier Zeitpunkte gespeichert, falls der Speicherplatz es zuläßt, für z. B. bis zu zehn Zeitpunkte. Die Abfrage der Werte erfolgt wie zuvor beschrieben.

j) Abfrage der Druckschalter: Sie erfolgt analog zu den übrigen Abfragen durch "p^H und "C" bzw. "0". Der Schalterzustand wird in der Anzeige durch "Hi" bzw. "LO" gekennzeichnet.

k) Lösch: Nach einem Ausfall mit Startsperre (darauf wird noch eingegangen) wird der unter i) und j) genannte Speicher nicht überschrieben. Nach "Lösch" wird diese Schreibsperre sowie die Startsperre aufgehoben.

1) Abfrage der Betriebszeit seit letzter Löschung: Sie erfolgt durch "Letzt.Lösch¹¹. So besteht die Möglichkeit zu überprüfen, ob nach dem Ausfall neue Inbetriebnahmeversuche unternommen wurden oder ob der Ausfallursachenspeicher (unbefugt) nach einem Ausfall gelöscht wurde. Die* Zeit wird in Stunden angezeigt, wobei als Behelf auch die kleinen Ziffern (7 mm) herangezogen werden.

m) Einstellung des Filterintervalls: Die Betriebszeit zwischen zwei Filterwechseln kann durch "Zeit", "Filter", eine Zifferneingabe und "Enter" programmiert werden. Dabei erscheint in der Anzeige das Symbol "F", daneben auf den 7 mm-LED's vierstellig das Filterintervall in Stunden, es ist z. B. einstellbar im Bereich von 0 ^ Filterintervall = 2150 Stunden.

Um die Möglichkeit zur Programmierung darzutun, sind im Folgenden Programmierungsbeispiele gegeben, so in einer Tabelle ein Programm für den Start/Restart, das auch in Form eines Flußdiagramms

in den Fig. 9a, 9b und 9c erkennbar wird.

Die erfindungsgemäße überwachungseinrichtung enthält auch ein spezielles überwachungsprogramm, in dessen Rahmen alle Eingangssignale hinsichtlich ihrer Grenzwerte überprüft werden, siehe dazu das Flußdiagramm der Fig. 10. Bei Erreichen eines Grenzwert erfolgt ein Sprung zur Störung, wobei ein entsprechendes Störung programm mit einem Flußdiagramm in der Fig. 12 erkennbar ist. Außerdem werden jeweils die letzten drei über- bzw. Unterschreitungen von Grenzwerten in einem "FIFO"-Speicherbereich abgelegt, um eine detaillierte Fehlerdiagnose im Rahmen des Störprogramms zu ermöglichen. Weiter werden in Zeitabständen von 15 min jeweil alle Werte von Eingangsgrößen in einem FIFO-Bereich abgelegt. Damit ergibt sich die Möglichkeit, für den Service zu jedem Zeitpunkt, insbesondere nach einem Ausfall, die Vorgeschichte des aktuellen Betriebszustandes zu untersuchen.

Beim Erreichen von Grenzwerten im Rahmen des Start- oder Überwachungsprogramms wird ein Störungsprogramm gestartet, das, siehe Fig. 12, sich durch blinkende Anzeige der Größe meldet, die einen ihrer Grenzwerte erreicht hat sowie durch Einschalten eines ggf. an Q₄ angeschlossenen Alarmgebers. Nach Maßgabe eines Fehlerkatalogs, siehe Fig. 13, wird darüber hinaus u. U. der Kühlkompressor, der zur Erzeugung des Kühlmittels für den Trockner dient, und ggf. der über Q₅ angesteuerte Druckluft erzeugend« Kompressor ausgeschaltet (Not-Aus).

Nach Drücken der Taste "Enter/Diagnose", siehe Fig. 6, erscheint in der Anzeige ein Fehlercode wie er in Fig. 13 wiedergegeben ist. Diese Fehlertabelle ist im Programmspeicher abgelegt. Falls es sich bei dem Programmspeicher um einen sog. EPROM handelt, kann diese Fehlertabelle mit relativ geringem Aufwand geändert oder erweitert werden. Liegt diese Fehlertabelle jedoch fest, können auch die preiswerteren Speicherarten ROM und PROM Verwendung finden, bei denen die Programmierung nicht oder nur unter erschwerten Umständen möglich ist.

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Die Fehlertabelle enthält Art und Reihenfolge der Grenzwertüberbzw. Unterschreitungen sowie die Information/ ob die Störung nur zum Alarm oder darüber hinaus zum Not-Aus führen soll.

Im Falle besonders schwerwiegender Störungen, die zu Beschädigungen der Anlage bei Neustart führen könnte/ ist eine Startsperre vorgesehen, die nur durch den bereits erwähnten Löschvorgang aufgehoben werden kann.

Hinsichtlich des mechanischen Aufbaus sei wiederum auf Fig. 3 verwiesen, wobei hier eine etwas größere Platine, z. B. Doppeleuropakarte zweckmäßig sein wird. Diese enthält auch Schaltungen zur Auswertung der Meßgrößen, einen Rechner bestehend aus einem sog. "MCU"/ einem 1 KByte CMOS-RAM mit Pufferbatterie zur langfristigen Datensicherung bei ausgeschaltetem Gerät, einem Programmspeicher (EPROM) und Schnittstellen zur Tastatur, zu den Auswerteschaltungen und zu den Ausgängen. Einzelheiten brauchen nicht ausgeführt zu werden, da diese dem Fachmann bekannt sind.

Die Abgleichelemente für die Meßfühler sind durch Bohrungen in der rückwärtigen Abdeckhaube zugänglich.

Steckleisten für Ein- und Ausgänge werden direkt auf die Platine gelötet, d. h. seitlich herausgeführt.

Der beschriebene Aufbau ist besonders wirtschaftlich in der Herstellung und ermöglicht hohe Zuverlässigkeit, insbesondere dadurch, daß eine freie Verdrahtung fehlt. Außerdem läßt sich in einfacher Weise ein Testgerät anschließen, mit dem die Arbeitsweise des Gerätes und z. B. auch die Programmierung in einfacher Weise überprüft oder auch geändert werden kann.

Die Erfindung ist im übrigen nicht nur für Druckluftsysteme geeignet, sondern auch für z. B. die Entfeuchtung und/oder Kompression von Gasen allgemein. Die Trocknung kann dabei durch ; Kältetrockner oder durch Absorbtionstrocknereinrichtungen erfolgen.

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7.1 Start/Rüstart-Progra-.m

Das Programm startet automatisch nach dem Einschalten der PICLJ und hat folgenden Ablauf:

1 . LED "Start" ein.

2. kJurde zu einem früheren Zeitpunkt "Stop" gedrückt? Falls .Ja, Sprung nach 4.

3. Lauft eine Pauscnzeit? Falls nein, Sprung nach 5. 4 . UJarten auf Betätigung von "Start".

5. Falls das minimum der Temperaturdifferenzen ^,.- und t.-, -. - t_r seit dem Ausschalten υ η wenioer als 1 C gesunken ist, Sprung nach 7.

E. Werten bis t_n_. um Q°C über t_rnr.. , t_r und t_. liect. Falls die

UiL L υ υ L L ¹J

Wartezeit ih erreicht, Sprung zur Störung.

7. Kühl k οιir. ρ ressor ein.

8. Uarten bis t„ in den Bereich -1°C = t„ = 5°C gelangt. Falls die b'artezsit 15 min erreicht, Kühlkompressox aus - Sprung ,zur Stcrun

S. Falls keine V/entilkontakte vorhanden, Sprung nach 11 .

ID. Prüfen, ob Bypass geschlossen, Eintritts- und Austrittsver. ti 1

offen. Falls alle Gedingungen erfüllt, Sprung nach 19. 1 1 . AbI ε? i ter öffnen. .

12. Anzeige "CPEN EYP" bis Bypass geöffnet oder "Enter" gedrückt.

13. Anzeige "OPEN IN"'bis Eintrittsventi 1 geöffnet oder"Enter" gedruckt. Falls Fortsetzung durch "Enter", Sprung nach 15.

U. Wartezeit 1min.

15. Ableiter schließen.

15. Prüfen, ob P₁ innerhalb geforderter Grenzen. Falls nein, Sprung zur Störung.

17. Anzeige "OPEN OUT" bis Austrittsventi 1 geöffnet oder "Enter" gedrückt.

16. Anzeige "CLOSE BYP" bis Bypass genchlessen oder "Enter" gedruckt.

19. Druck luftkompressor ein (falb angeschlossen).

20. LED "Start" aus.
21 . LED "Betrieb" ein.

22. Sprung ru~ Übe ruiachungsp rograrr.m .

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Claims (13)

1. DR.-ING. Ernst Stratmann

   PATENTANWALI
   D-4000 DÜSSELDORF I · SCHADOWPLATZ'9

   VNR: 109126

   Düsseldorf, 6. April 1982 8213

   VIA Gesellschaft für Verfahrenstechnik mbH
   Düsseldorf 1

   Patentansprüche:

   Verfahren zur überwachung einer mindestens einen Kompressor und einen Drucklufttrockner umfassenden Drucklufterzeugungsanlage, die Meßfühler zur Aufnahme von Betriebsdaten des
   Kompressors und des Trockners, wie Druck und Temperatur
   von Druckluft, Umgebungsluft, Kühlwasser u. dgl., sowie
   Anzeigeeinrichtungen für derartige Betriebsdaten aufweist,
   dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der überwachten Betriebsdaten (z. B. Betriebsstundenzahl zwischen zwei FiI-terwechselvorgängen, erreichte Extremwerte von Druck und
   Temperatur u. dgl.) elektronisch gespeichert und auf Anforderung auf den Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines programmierbaren Mikroprozessors der zeitliche
   Verlauf bestimmter Betriebsdaten mit vorgegebenen Zeitfunktionen und/oder mit dem zeitlichen Verlauf oder mit Werten
   zu bestimmten Zeitpunkten verknüpft wird und je nach Ergebnis der Verknüpfung unterschiedliche Signale für die Anzeigeeinrichtungen abgegeben werden.

   Postscheck berlin west (BLZ 100 100 10) I32736-IO9 · deutsche bank (BLZ 300 70 010) 6160253
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Signale erzeugte Anzeige und/oder die Funktion von Eingabetasten durch Eingabe eines Codes veränderbar ist.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet/ daß die Anzeige mittels mehrerer in einer Reihe angeordneter Gruppen von siebenteiligen LED's alphanumerisch erfolgt.
5. 5. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer mikroprozessorgesteuerten überwachungseinrichtung für eine mindestens einen Kompressor und einen Drucklufttrockner umfassende Drucklufterzeugungsanlage, die Meßfühler zur Aufnahme von Betriebsdaten des Kompressors und des Trockners, wie Druck und Temperatur von Druckluft, Umgebungsluft, Kühlwasser, öl, u. dgl., sowie Anzeigeeinrichtungen für derartige Betriebsdaten enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (50) der überwachungseinrichtung (40) eine Vergleichsanordnung zum Vergleich der einzelnen Betriebsdaten mit gespeicherten Sollwerten und eine nachgeschaltete Verknüpfungsanordnung zur Verknüpfung der Größe der Abweichungen, eine Takteinrichtung zur Ermittlung der zeitlichen Reihenfolge des Auftretens der Abweichung der Betriebsdaten sowie einen Zeitfunktionsspeicher aufweist, dem die zeitliche Reihenfolge des Auftretens der Betriebsdatenabweichungen zugeführt werden und der bei Überschreiten festgelegter Sollwerte eine entsprechende Anzeige den Anzeigeeinrichtungen (42, 43) liefert.
6. 6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der überwachungseinrichtung eine Steuereinrichtung nachgeschaltet ist, die den Betrieb des Kompressors (14), des Trockners (20) und/oder des Kondensatabieiters (22) beeinflußt.
7. 7. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überwachungseinrichtung eine Diagnoseeinrichtung nachgeschaltet ist, die einen Funktionsspeicher mit gespeicherten typischen Datenabweichverhalten bei bestimmten Störungen sowie eine Betätigungseinrichtung aufweist, die entsprechende Störunganzeigeeinrichtungen

   zu aktivieren in der Lage ist. -■
8. 8. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch"gekennzeichnet, daß die Anzeige eine Codeanzeige (Fig. 8) ist.
9. 9. überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenspeicherungseinrichtung sowie eine zugehörige Aktivierungseinrichtung vorgesehen ist, um im Störungsfall eine Datenspeicherung vorzunehmen.
10. 10. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen (42) aus mehreren, jeweils sieben Segmente umfassende lichtemittierende Dioden (LED) (76) besteht, wobei zumindest zwei LED-Gruppen unterschiedlicher LED-Farbe oder LED-Größe vorhanden sind. -
11. 11. überwachungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (42) aus drei nebeneinander angeordneten LED-Gruppen besteht, wobei die mittler« Gruppe kleinere LED's aufweist als die erste und die letzte Gruppe, vorzugsweise etwa halb so große LED's umfaßt.
12. 12. überwachungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe nur aus einem LED besteht und die zweite Gruppe mindestens fünf und die dritte Gruppe mindestens drei LED aufweist.

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13. 13. überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bedienungstastenfeld (70) aus vorzugsweise 4x4 Drucktasten (72) vorgesehen ist.

    Beschreibung;