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Ausfallfrueherkennung von Positionsgebern durch Gebersignalanalyse

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016648D
Original Publication Date: 2003-Aug-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Aug-25
Document File: 2 page(s) / 383K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

In Werkzeugmaschinen oder Produktionsmaschinen sowie in sonstigen technischen Anlagen werden ueblicherweise Positionsgeber zur Drehzahl- und/oder Legeregelung verwendet. Durch Alterung von Lichtquellen oder Verschmutzung der Masswerkverkoerperung (z.B. Glasscheibe oder Glasstreifen mit geaetzten Strichen, Metallstreifen mit Strichen u.a.) wird die Gebersignalamplitude im Lauf der Zeit nachlassen. Wenn wegen geringer Gebersignalamplituden eine fehlerfreie Auswertung der Gebersignale zur Positionsbestimmung nicht mehr moeglich ist oder die Gebersignalamplitude ueberraschend unter die Ueberwachungsschwelle faellt, kann es sowohl bei Systemen mit Gebersignalamplitudenueberwachung als auch bei Systemen mit anderen Ueberwachungsmechanismen zum Austrudeln des Antriebs kommen. Dabei entstehen moeglicherweise Schaeden an Material, Werkstuecken, Maschine oder an Personen. Meistens fuehrt aber ein ploetzlich auftretender Geberausfall zu Ausfallzeiten der Maschine. Bisherige Loesungen ueberwachen die Amplitude nur auf einen Schwellenwert, der dann zum Fehler fuehrt. Es gibt alleinige oder ergaenzende Ueberwachungen durch redundante Gebersysteme. Es gibt nur Zustaende „Geber in Ordnung“ und „Geber defekt“.

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S

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Ausfallfrueherkennung von Positionsgebern durch Gebersignalanalyse

Idea: Stefan Groenbeck, DE-Erlangen; Harald Huegel, DE-Erlangen; Walter Podzimek, DE-Erlangen

In Werkzeugmaschinen oder Produktionsmaschinen sowie in sonstigen technischen Anlagen werden ueblicherweise Positionsgeber zur Drehzahl- und/oder Legeregelung verwendet. Durch Alterung von Lichtquellen oder Verschmutzung der Masswerkverkoerperung (z.B. Glasscheibe oder Glasstreifen mit geaetzten Strichen, Metallstreifen mit Strichen u.a.) wird die Gebersignalamplitude im Lauf der Zeit nachlassen. Wenn wegen geringer Gebersignalamplituden eine fehlerfreie Auswertung der Gebersignale zur Positionsbestimmung nicht mehr moeglich ist oder die Gebersignalamplitude ueberraschend unter die Ueberwachungsschwelle faellt, kann es sowohl bei Systemen mit Gebersignalamplitudenueberwachung als auch bei Systemen mit anderen Ueberwachungsmechanismen zum Austrudeln des Antriebs kommen. Dabei entstehen moeglicherweise Schaeden an Material, Werkstuecken, Maschine oder an Personen. Meistens fuehrt aber ein ploetzlich auftretender Geberausfall zu Ausfallzeiten der Maschine.

Bisherige Loesungen ueberwachen die Amplitude nur auf einen Schwellenwert, der dann zum Fehler fuehrt. Es gibt alleinige oder ergaenzende Ueberwachungen durch redundante Gebersysteme. Es gibt nur Zustaende "Geber in Ordnung" und "Geber defekt".

Es wird vorgeschlagen, zur Ueberwachung der Gebersignalamplitude eine Schwelle zu nehmen, die oberhalb des zum Fehler fuehrenden Schwellenwerts liegt. Wird diese Schwelle der Gebersignalamplitude unterschritten, wird ein Alarm ausgeloest, der z. B. zum Reinigen der Messsysteme (z.B. bei ungekapselten Linearmassstaeben) oder zum Tausch des Gebers bei der naechsten Wartung auffordert. Die Auswertung der Gebersignalamplituden ist wegen hoher Frequenzen der Gebersignale im normalen Betriebsfall der Anlage fuer die Ausfallfrueherkennung nicht sinnvoll. Denn bei hohen Frequenzen wird durch die ueblicherweise verwendeten Gebersysteme im Zusammenspiel mit der Geberleitung und der Auswahlelek...