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WO2020087099A1 - Verfahren zum betreiben eines maschinensteuerungssystems sowie entsprechendes maschinensteuerungssystem - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines maschinensteuerungssystems sowie entsprechendes maschinensteuerungssystem Download PDF

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Publication number
WO2020087099A1
WO2020087099A1 PCT/AT2019/060357 AT2019060357W WO2020087099A1 WO 2020087099 A1 WO2020087099 A1 WO 2020087099A1 AT 2019060357 W AT2019060357 W AT 2019060357W WO 2020087099 A1 WO2020087099 A1 WO 2020087099A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
machine
control
connection point
handheld
operator
Prior art date
Application number
PCT/AT2019/060357
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Lehner
Original Assignee
Keba Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keba Ag filed Critical Keba Ag
Publication of WO2020087099A1 publication Critical patent/WO2020087099A1/de

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    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50198—Emergency stop

Definitions

  • the invention relates to a method for the safe operation of a machine control system with at least one machine control for executing machine operations, and a machine control system for executing the specified method, an operator being able to influence the control processes by means of a hand-held control device to take.
  • Mobile handheld devices in particular wireless data-coupled handheld devices, are suitable for controlling and visualizing a wide variety of highly automated processes and machines, or generally for controllable technical devices.
  • Mobile handheld devices are used, for example, to read out operating data, to set operating parameters and for programming, service, diagnosis or maintenance work.
  • a plurality of machines such as machine tools or robots, can be arranged in a production-technical system, it being possible for a mobile hand-held device to be connected to each machine.
  • This wireless operative connection of the hand-held device can also be established with its own connection point / base station of the machine.
  • EP 1899770 B1 can be cited as an example of this, in which an operator alternately controls the manipulators and systems with the mobile hand-held operating device. gene parts in different processing cells.
  • the mobile operating device is preferably connected wirelessly, for example via an integrated radio interface, to a data transmission partner on a machine.
  • EP 0310958 A1 can be mentioned as an example of a handheld operating device, in which a portable handheld operating device is shown, which has a display, a keyboard and an emergency stop actuating element.
  • acoustic feedback in the form of an alarm signal or a voice message can also take place.
  • operating devices can also be operated via voice control.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method for a device by means of which the greatest possible ease of control and operating convenience can be achieved, while still being able to ensure a high level of safety .
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method and a suitable device for carrying out this method, with which the availability of a machine control system is improved without increasing safety risks.
  • a device and a method according to the claims a method for operating a machine control system with at least one machine control for executing machine operations, with at least one mobile handheld device that can be carried by an operator, is provided for the functional influencing of at least one of the machine controls.
  • the handheld control device comprises at least one control element and / or at least one user interface for manually influencing machine operations by the operator, at least one display device for visualizing processes on the machine control, which display device is suitable for outputting information to the operator.
  • the handheld control device has at least one wireless transmission interface, the at least one wireless transmission interface being set up to set up or implement a control-related operative connection between the handheld control device and the machine control and / or a connection point of the machine control.
  • the method according to the invention has the advantage that the mobile or portable handheld operating device can be coupled completely wirelessly to a selected machine control, as a result of which a high degree of freedom of movement for the operator can be achieved and thus optimum visibility or controllability of manually controlled ones to be programmed and can also be achieved by automatic machine operations.
  • the use of a mobile, wirelessly connected handheld device is advantageous when controlling, teaching, programming or for maintenance work, after free access to all areas of a machine or an industrial robot is made possible.
  • exactly one manual operating device can advantageously be uniquely assigned to each machine and / or each industrial robot.
  • the hand-held operating device and the machine control of the connected machine and / or the connection point of a machine control, there can thus be an active control-technical connection with which all control, programming and / or maintenance activities can be carried out on the machine.
  • the operator can receive visual feedback or feedback as to whether, for example, a control command has been successfully issued.
  • the operator can receive a confirmation from the machine control system that a control command has been successfully coupled into the machine control system. It is also conceivable to issue error messages on the display device.
  • the control-technical active connection can be implemented directly on the machine between a wireless transmission interface of the hand-held device and a wireless transmission interface, an active connection between the hand-held device and the machine control being realized.
  • connection point or connection box can be provided on the machine, which can be coupled into the machine control.
  • the control-technical active connection can be implemented in this case between a wireless transmission interface of the handheld device and a wireless transmission interface of the connection point.
  • each handheld one has a clear assignment to a machine control or connection point of a machine control, it has turned out to be advantageous if a deliberately placed command or a deliberately placed request to a hand control device enables signaling on the machine or connection point to which the hand control device is connected is.
  • Handheld devices can also be passed on and exchanged between individual operators, which is necessary, for example, when changing shifts. If a hand-held device is now received by an operator, it is essential for the operator to know which machine has an active control connection of the hand-held device in order to be able to carry out pending activities such as programming or maintenance work, thereby avoiding misunderstandings or . Surprising situations on the part of the operator should be held back or largely excluded.
  • the operator can make an assignment request on the manual control device and receives feedback via a signal device on the machine and / or the connection point of the machine control as to which machine the manual control device is connected to.
  • the assignment request is advantageously carried out manually, by means of an input deliberately carried out by the operator on the handheld operating device, whereupon an assignment information can be determined in relation to the presence of an active control-related active connection of the handheld operating device with a machine and / or connection point of a machine control.
  • a signal device can now be actuated on the machine assigned to the hand-held operating device and / or connection point of the machine control, as a result of which the operator receives the desired information regarding an active control-technical connection of the hand-held operating device. Furthermore, it may be expedient for the operator to be able to manually enter the assignment request after the operator has been successfully authorized on an authorization device on the handheld terminal.
  • the manual input of the assignment request on the handheld operating device can be carried out by the operator by actuating a request button arranged on the handheld operating device or assigned to the handheld operating device.
  • a request button is provided on the hand-held control device for stopping the assignment to request, which can be specially marked.
  • a special marking of the inquiry button can be realized by certain marking elements such as lettering, lighting elements, shapes and / or colors or by haptic elements. An operator can thus be made more aware that an assignment request is issued when the request button is pressed.
  • the manual input of the assignment request on the handheld operating device can be carried out by interaction of the operator on the control element of the handheld operating device and / or interaction of the operator on the at least one user interface of the handheld operating device.
  • the assignment request can be entered on a user interface of the handheld device.
  • a user interface on the handheld operating device can all input and display devices known from the prior art, such as keyboards, switching elements, displays, touch screens, devices for voice input, and much more. include.
  • an assignment request can be issued on the handheld device by means of a guided user dialog, in which an operator receives a request to confirm the assignment request. As a result, the operator's awareness of the upcoming process can be further increased. It is also conceivable for an operator to select a preferred signal device in the course of the user dialog.
  • an operator can select optical signals on the machine or connection point, for example by means of a rotating light, in a very noisy working environment.
  • the manual entry of the assignment request on the handheld operating device can be carried out by a combined interaction of the operator on the request button and on the control element and / or the at least one user interface.
  • the operator can be advantageous for the operator to request confirmation after the actuation of the inquiry button via a user dialog on the user interface.
  • the operator it is also possible here for the operator to be able to select which type of signaling is to take place at the machine or at the connection point of the machine control system after the assignment request has been made at the request button on the user interface.
  • a clear identification of the hand-held device is transmitted to the at least one machine control via the wireless transmission interface of the hand-held device and / or is called up by the at least one machine control.
  • Each hand control device is advantageously assigned a unique identification, for example in the form of a numeric or alphanumeric code, with which each hand control device can be uniquely identified.
  • the unique identification of the handheld control device can now be transmitted via the wireless transmission interface of the handheld control device, which means that a comparison can be made on the machine or connection point of the machine control with which handheld control device the machine or connection point is connected.
  • the operator enters the assignment request manually on the hand-held operating device via a fail-safe switching command detection and / or the assignment request is carried out by a safety controller in the hand-held operating device.
  • An advantageous form of the safety controller can consist of two controllers that process an application program in parallel, both controllers using the same process image of the inputs / outputs and constantly aligning themselves.
  • the safety controller distinguishes from a standard controller in particular the necessary cross-comparisons, tests of the input / output level, determination of a common valid result, etc. These processes are complex, complex processes that represent such systems internally in a complex manner. Except for specific features such as B. the use of clock signals for cross-circuit detection, modern safety controls behave like other programmable logic controllers.
  • the construction of a safe control system can include the following components:
  • the request button is advantageously coupled in two or more channels in the hand-held operating device in terms of control technology, or a safety controller is provided.
  • a two- or multi-channel control-technical coupling in the hand-held operating device, or the provision of a safety control, is also advantageous with regard to all operating elements, display and / or input devices, so that the safety for an operator can be further increased.
  • single fault safety is "A single fault must not lead to the loss of safety functions". This means that all possible faults in a system must be considered individually to determine whether there is a loss of security if an error occurs - that is, an error at the same time. There is no need to consider several errors at the same time.
  • the assignment request is transmitted in a fail-safe manner and / or evaluated in a fail-safe manner via a two-channel or multichannel wireless transmission interface of the hand-held operating device.
  • the wireless transmission interface of the handheld device can include all transmission standards known from the prior art, such as Bluetooth, WLAN, NFC, ZigBee, etc.
  • a Bluetooth connection and, in addition, a WLAN connection between the handheld terminal and the machine or connection point of the machine controller can be implemented.
  • the assignment request which was transmitted via the first channel, is advantageously compared with the assignment request, which was transmitted via a further channel. Only in the event that If the assignment requests received or the contents of the assignment requests transmitted via the individual channels match, a subsequent activation of a signal device can take place. If no match can be found, it is advantageous if the operator receives an error message.
  • the assignment request is possible for the assignment request to be transmitted via a secured transmission protocol.
  • a safe (field) bus protocol can be provided, or the black channel technology or a “gray channel” can be used, by means of which a "non-safe" transmission channel is continuously monitored for its integrity via a higher-level "safe” protocol.
  • this safety bus protocol can be implemented in accordance with the FSoE standard, in accordance with PROFIsafe, in accordance with SaftetyBUS or in accordance with SafetyNET.
  • the safety bus system can also be designed as a physically independent data or control network. In order to increase the reliability or function availability of the safety bus system, this can also be implemented in a ring topology.
  • the activation of the signal device on the machine and / or connection point of the machine control is carried out in a fail-safe manner by controlling the signal device in two or more channels. If it has been determined in the machine or connection point of the machine control system that an assignment was correctly transmitted, then the signaling device is advantageously also fail-safe.
  • the signaling device can also be activated via two or more channels in order to activate the signaling device after a positive comparison of the control signals received.
  • the activation of the signal device on the machine and / or connection point of the machine control is carried out by a safety controller.
  • a safety controller which comprises at least two programmable logic controllers, in particular the necessary cross-comparisons, tests of the input / output level, determination of a common valid result, etc. can be carried out.
  • the activation of the signaling device on the machine and or connection point of the machine control by single-channel control of the Signal device and monitoring of the signal device by a sensor device is performed fail-safe.
  • a sensor device can be provided according to the invention on the signaling device and / or the connection point or the machine.
  • electrical, optical or acoustic sensors in particular a current measurement, can be used here. This, in turn, guarantees the system's single-fault security and prevents process and safety-critical situations for an operator.
  • the signal device on the machine and / or connection point of the machine control comprises a display device which is designed to include status information selected from the group
  • the handheld terminal is connected to the connection point;
  • the handheld terminal is connected and in an effective area of the connection point;
  • the handheld terminal is connected and outside the effective range of the connection point;
  • the handheld terminal is connected and in a warning area of the connection point;
  • the handheld terminal is connected and outside the warning area of the connection point;
  • the handheld terminal is connected and an emergency stop is activated
  • the handheld terminal is connected and an enable button on the handheld terminal is activated;
  • the handheld terminal is connected and the enabling button on the handheld terminal is deactivated;
  • the handheld terminal is connected and the enabling button m handheld terminal in one Panic mode;
  • the operator receives additional status information on a display device of the signaling device, which allows a statement as to whether a handheld operating device is connected and which additional states are present.
  • the feedback or information on the manual control device which is output in addition to the signaling at the assigned machine or connection point, contains a description of the machine, a location of the machine, a direction to the location of the machine, a distance from the machine.
  • This advanced information ons enable an operator to find an assigned machine quickly and easily, or to get to it quickly, in order to start working on the machine.
  • an error message is selected from the group comprising on the handheld operating device
  • the object of the invention is further achieved by a machine control system according to at least one of the claims, wherein the machine control system according to the invention has at least one machine control for carrying out machine operations, with at least one mobile handheld device portable by an operator for the functional influencing of at least one of the machine controls includes.
  • the hand-held control device comprises at least one control element and / or at least one user interface for manually influencing machine operations by an operator, at least one display device for visualizing processes on the machine control, which display device is suitable for outputting information to the operator.
  • the hand-held operating device has at least one wireless transmission interface, the at least one wireless transmission interface being set up to set up or implement an active control connection between the hand-held operating device and the machine control and / or a connection point of the machine control.
  • the machine and / or connection point of the machine control has at least one wireless transmission interface.
  • the handheld control device comprises an input device for manually initiating an assignment request;
  • the machine and / or the connection point of the machine control comprises a signaling device which is set up to signal an active control-related operative connection with the hand-held operating device.
  • the operator is able to consciously initiate an assignment request using the input device on the handheld operating device, as a result of which a high degree of security can be achieved.
  • a high degree of security can be achieved.
  • the handheld control device can include an inquiry button, which is set up to execute an assignment inquiry.
  • a special marking of the request button can be realized by certain marking elements such as lettering, lighting elements, shapes and / or colors or by haptic elements. An operator can thus be made more aware that an assignment request is made when the request button is pressed. Also, while an operator has not looked at the handheld device, it can be ensured that by providing certain haptic elements on the inquiry button, the operator deliberately actuates the inquiry button.
  • the handheld control device comprises an authorization device for the operator.
  • an authorization device on the handheld control device can include the following devices known from the prior art:
  • a sensor for visual field or iris detection A sensor for visual field or iris detection.
  • the authorization of a user can also be carried out on the user interface of the handheld device.
  • the hand-held operating device comprises a safety control which contributes or is designed for the fail-safe implementation of an assignment request.
  • a safety controller can be provided in the hand-held device, which comprises at least two programmable logic controllers, or has at least two processors. This creates the possibility of comparing evaluation results within the control and thus reliably recognizing errors or deviations and / or performing the necessary cross-comparisons, tests of the input / output level, determination of a common valid result, etc.
  • the machine and / or the connection point of the machine control to comprise a safety control which contributes or is designed for the fail-safe implementation of an assignment request.
  • the machine and / or the connection point can also have a safety controller, which comprises at least two programmable logic controllers, which in particular include the necessary cross-comparisons, tests of the input / output level, determination of a common valid result, etc. carry out. This in turn creates the possibility of comparing evaluation results within the control and thus reliably detecting errors or deviations.
  • the signaling device of the machine and / or the connection point of the machine control comprises an acoustic and / or optical signaling device.
  • loudspeakers mega phones, sirens or similar acoustic output devices can be provided on the individual machines or connection points of a machine control system with several machines or industrial robots.
  • an acoustic and optical signaling device can also be advantageous to actuate an acoustic and optical signaling device at the same time in order to ensure that an operator perceives the signaling.
  • optical and acoustic signaling devices are conceivable, such as a rotating light and a siren.
  • the signaling device of the machine and / or the connection point of the machine control comprises a sensor device and / or a display device for checking and / or displaying a signaling that has taken place.
  • a variant is also advantageous, according to which it can be provided that the input device for manual initiation of the assignment request and / or the request buttons are coupled in two or more channels in the control device in terms of control technology.
  • the at least one wireless transmission interface of the hand-held operating device prefferably be designed with two or more channels and for the transmission interface to be set up to transmit an assignment request in a fail-safe manner.
  • the transmission interface is designed with two or more channels.
  • Different transmission standards such as WLAN, Bluetooth, NFC or ZigBee can be used to transmit an assignment request.
  • a combination of different transmission technologies, such as WLAN and Bluetooth, can be used to ensure the single-fault security of the transmission.
  • the at least one wireless transmission interface of the machine and / or the connection point of the machine control can have two or more channels which transmission interface is set up to reliably receive an assignment request and / or to reliably evaluate an error.
  • the transmission interface of the machine and / or the connection point of the machine control system prefferably design the transmission interface of the machine and / or the connection point of the machine control system to have two or more channels, in order to be able to ensure error-free reception and subsequent evaluation of an assignment. If a deviation between the assignment received via the different channels is detected here, an error message can be output to the operator, with which the operator is made aware that there is an error situation.
  • the signaling device of the machine and / or connection point of the machine control is designed in two or more channels and which signaling device is designed to be controlled in a fail-safe manner.
  • the assignment request has now been successfully received and evaluated at the machine or connection point of the machine control system, it is furthermore also advantageous to control the signaling device on the machine or connection point in two or more channels, thus ensuring that the entire request is error-free -, transmission, and control process can be achieved.
  • the fact that the two-channel or multi-channel control of the signal device can in turn result in a comparison of the individual control signals can ensure that the correct signal device is actuated. Safety-critical situations caused by incorrect signaling to an operator can be largely avoided.
  • the transmission, reception and / or evaluation of data and / or control signals via the at least one wireless transmission interface of the handheld device takes place via a secured transmission protocol.
  • the transmission of data and / or control signals between the handheld terminal and the machine or connection point takes place via a secure transmission protocol in order to transmit data or control signals in a way that is secure against eavesdropping and thus to ensure the confidentiality and integrity of the transmission.
  • a secure transmission protocol in order to transmit data or control signals in a way that is secure against eavesdropping and thus to ensure the confidentiality and integrity of the transmission.
  • a safe bus interface or a safe bus system can be provided on the handheld terminal for this purpose.
  • the transmission, reception and / or evaluation of data and / or control signals via the at least one wireless transmission interface of the machine and / or connection point of the machine control takes place via a secure transmission protocol.
  • a safe bus interface or a safe bus system can again be provided on the machine or the connection point for this purpose.
  • the Black Chanel principle can also be used here if communication components are used which do not meet the requirements of a secure transmission protocol.
  • Figure 1 shows a diagram of an exemplary machine control system comprising machines, in particular industrial robots, which can optionally be controlled manually and can also be controlled automatically;
  • Figure 2 is a portable handheld device, comprising means with which an assignment request can be placed by an operator.
  • FIG. 3 shows a machine or connection point of a machine control comprising a signaling device for signaling an active control-technical active connection with a hand-held operating device;
  • Fig. 4 is a handheld device, on which an overview of a machine hall is Darge.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an electronic machine control system 1 for manual, partially automatic and fully automated execution of production or machining processes.
  • the corresponding machines 2 are formed by a group of industrial robots.
  • the machines 2 controlled by control technology can also be formed by other processing machines or by machine tools.
  • the corresponding machines 2 each comprise at least one electronic machine control 3, via which the respective actuators or drives of the assigned machine 2 can be controlled or activated, and which machine controls 3 with a plurality of sensors or sensors for detecting or monitoring the respective Operating or machine states are connected.
  • the known Maschinenberichtun gene 3 are preferably program-controlled, in particular software be driven.
  • the machine control system 1 at least one mobile, in particular one handheld device 5 that can be carried by an operator 4 is integrated or can be integrated into the control system.
  • at least one wireless transmission interface 6 is formed on the hand-held control device 5 or is coupled to its control device 7.
  • the Handbe operating device 5 is preferably carried out completely wireless, ie operable without any Lucasverbin extension.
  • the electrical energy supply of the electrotechnical components of the handheld control device 5 it comprises at least one battery or at least one rechargeable battery 8.
  • the hand-held control unit 5 has an emergency stop actuating element 9, which enables an operator 4 to avert or immediately end potentially dangerous situations in the course of automated or partially automated machine operations.
  • the emergency stop actuating element 9 is wirelessly integrated into the machine control system 1 via the at least one wireless transmission interface 6 of the hand-held operating device 5 or is functionally connected in terms of radio technology with the respectively selected and actively connected machine control 3, in particular with the respective emergency stop safety circuit 10, or functionally coupled to an emergency stop safety bus, not shown.
  • the hand-held control device 5 further comprises at least one control element 11, for example a joystick, a rotary actuator or the like, and / or a user interface 12 for manually influencing machine operations by the operator 4.
  • at least one control element 11 or Via the at least one user interface 12, potentially dangerous machine operations, for example motion control commands, activations of machine processes and the like, can be carried out or initiated by an operator.
  • the term user interface 12 includes all input and display devices 13, with which a user input can be carried out and a visualization of the user input and / or processes based on the display device takes place.
  • input devices such as actuators, buttons, keyboards, sliders, buttons, touch screens, touch sensitive Sections on a touch-sensitive display, devices for inputting voice commands, etc. are known.
  • display devices displays, luminous elements, acoustic outputs such as warning tones or voice outputs, etc. are known to the person skilled in the art.
  • a request button 14 is provided on the handheld operating device 5 in an advantageous embodiment.
  • connection point 16 is provided on the respective machine control 3.
  • a transmission interface 6 is provided for the establishment of an expensive technical connection 15 with a handheld operating device 5.
  • the connection point 16 is out with a control electronics 17, which control electronics 17 is connected to the primary control core 18 of the machine 2 or the machine control 3 in an effective or line manner.
  • connection point 16 as a structurally independent connection box or base station offers the advantage that existing machine systems can be retrofitted or an optional extension to a wireless communication system is available.
  • connection point 16 is also possible to design the connection point 16 as an integral or directly assigned component of the control core 18 and thus to integrate it structurally into the machine 2.
  • connection point 16 of the machine control or the machine have a signal device 19 with which the assignment information according to the invention of a handheld operating device 5 can be output.
  • a signal device 19 with which the assignment information according to the invention of a handheld operating device 5 can be output.
  • it is arranged outside of a danger zone 20.
  • the assignment request can be done by the operator 4 can be removed by pressing the request button 14.
  • the assignment request can be initiated by interaction of the operator 4 on the control element 11 or the user interface 12. It is possible for the operator 4 to submit the assignment request in the course of a guided user dialog on the handheld terminal 5.
  • assignment information is determined in relation to the presence of a control-technical active connection 15 of the hand-held operating device 5 with a machine 2 or a connection point 16 of a machine control 3, and the signal device 19 on the respective machine 2 or the respective connection point 16 of the respective one Machine control 3 to which the hand control device 5 is connected for control purposes is activated.
  • the activation of the signaling device 19 takes place based on the assignment information of the handheld device 5.
  • the effective area 26 which is characterized in that in this area there can be an active control-related connection 15 between the handheld operating device 5 and the machine 2 or connection point 16. If an operator 4 moves away from the effective area 26 with the handheld control device 5, a connection breakdown can occur. To this end, an additional warning area 27 is advantageously provided, and when an operator 4 enters the hand control device 5, the operator 4 can be signaled that this may leave the effective area 26 of the control-technical active connection 15.
  • the portable handheld control device 5 comprising means with which an assignment request can be made by an operator 4, is shown in a more detailed embodiment.
  • the manual control device 5 comprises a control device 7, an accumulator 8 for energy-technical supply, an emergency stop actuating element 9, an operating element 11 , A user interface 12 with a display device 13 and an inquiry button 14.
  • the hand-held operating device 5 shown in FIG. 2 is in an operative control connection 15 with a machine 2 or a connection point 16 of a machine controller 3. If an assignment request according to the invention has been successfully set by the handheld operating device 5, a signal is output on that machine 2 or connection point 16 of that machine control 3 with which there is an active control-technical connection 15.
  • a signaling on a machine 2 or connection point 16 can in turn result in an output on the handheld operating device in order to inform the operator 4 whether a signal output on a machine 2 or connection point 16 was successful. It is also important that an operator 4 is also informed if a signal output was not possible due to an error or if there is no active control connection 15 of the handheld device at all.
  • the operator 4 is informed that signals have been output on a machine 2 or connection point 16, either on a display device 13 or a signal device 19 of the handheld device 5.
  • the signaling device 19 can comprise an optical 21 and / or acoustic signaling device 22.
  • the handheld control device can include an authorization device 23 in order to ensure that control commands to a machine control 3 and also assignment requests are only issued by authorized operators 4.
  • the authorization device 23 can be designed, for example, as a key switch.
  • all control circuits or control channels of the control device 7, as well as the wireless transmission interface 6, are designed with two or more channels.
  • the redundancy of the control channels achieved in this way serves to prevent inconsistent system states or to avoid them as far as possible.
  • connection point 16 of a machine control 3 also shows a preferred embodiment of a connection point 16 of a machine control 3 or in FIG. 3b a preferred embodiment of a machine 2, each comprising a signal device 19 for signaling an active control-technical active connection 15 with a handheld operating device 5.
  • the signaling device 19 in turn comprises an optical 21 and / or acoustic signaling device 22 which are designed to signal an active control-technical active connection 15 as a result of an assignment.
  • all control circuits or control channels of the control device 7, as well as the wireless transmission interface 6, are designed with two or more channels.
  • the redundancy of the control channels achieved in this way is also used in the connection point 16 or the machine 2 to prevent inconsistent system states or to avoid them as far as possible.
  • connection point 16 or the machine 2 can comprise a display device 13 on which additional information on a status or state of the manual control device 5 can be output.
  • Status information can be information selected from the group comprising
  • the handheld terminal 5 is connected to the connection point 16;
  • the manual control device 5 is connected and in an effective area 26 of the connection point 16;
  • the handheld control unit 5 is connected and outside the effective area 26 of the connection point 16;
  • the hand control device 5 is connected and in a wam area 27 of the junction 16;
  • the handheld device 5 is connected and outside the warning area 27 of the connection point 16;
  • the hand control device 5 is connected and an emergency stop is activated;
  • the hand control device 5 is connected and the emergency stop is deactivated;
  • the handheld terminal 5 is connected and an enabling button on the handheld terminal 5 is activated;
  • the handheld terminal 5 is connected and the enabling button on the handheld terminal 5 is de-activated;
  • the handheld terminal 5 is connected and the enabling button on the handheld terminal 5 is in a panic mode;
  • a safety controller 24 can also be assigned to the handheld operating device 5, the connection point 16 and / or the machine 2 or the machine control system 1.
  • a safety controller 24 can consist of two controllers that process an application program in parallel, wherein both controllers use the same process image of the inputs / outputs and are constantly aligned.
  • FIGS. 4a and 4b each show an overview plan 25 of the machine hall, which is displayed on the hand-held control device 5 and the operator 4 to find a machine 2 with which there is an active control connection 15, easier.
  • FIG. 4b a three-dimensional overview plan 25 is shown in FIG. 4b, from which also the spatial conditions of a machine hall, or the spatial conditions of the machines 2 located therein, result.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuerungs Systems (1) und ein Maschinensteuerungssystem (1) mit wenigstens einer Maschinensteuerung (3) zur Ausführung von Maschinenoperationen, mit wenigstens einem mobilen, von einer Bedienperson (4) tragbaren Handbediengerät (5) zur funktionalen Beeinflussung einer der Maschinensteuerungen (3). Das Handbediengerät (5) weist wenigstens ein Bedienelement (11), eine Benutzerschnittstelle, eine Anzeigevorrichtung (13) und wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle zum Aufbauen oder Umsetzen einer steuerungstechnische Wirkverbindung (15) zwischen dem Handbediengerät (5) und der Maschinensteuerung (3) und/oder einer Anschlussstelle (16) auf. Infolge einer manuelle Eingabe einer Zuordnungsanfrage am Handbediengerät (5) durch die Bedienperson (4), wird erfindungsgemäß eine Zuordnungsinformation in Bezug auf das Vorliegen einer aktiven steuerungstechnischen Wirkverbindung (15) des Handbediengeräts (5) mit einer Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) einer Maschinensteuerung (3) ermittelt und eine Signaleinrichtung (19) an der jeweiligen Maschine (2) und/oder an der jeweiligen Anschlussstelle (16) der jeweiligen Maschinensteuerung (3) an welche das Handbediengerät (5) steuerungstechnisch angebunden ist, aktiviert.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuerungssystems sowie entsprechendes Maschi- nensteuerungssystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betreiben eines Maschinensteuerungssys tems mit wenigstens einer Maschinensteuerung zur Ausführung von Maschinenoperationen, sowie ein Maschinensteuerungs System zur Ausführung des angegebenen Verfahrens, wobei eine Bedienperson in der Lage ist, mittels einem Handbediengerät auf die Steuerung stechni- schen Abläufe Einfluss zu nehmen.
Mobile Handbediengeräte, insbesondere drahtlos datengekoppelte Handbediengeräte sind zur Steuerung und Visualisierung verschiedenster hochautomatisierter Prozesse und Maschinen, oder allgemein von steuerbaren technischen Einrichtungen, geeignet. Mobile Handbedienge räte werden beispielsweise zum Auslesen von Betriebsdaten, zum Einstellen von Betriebspa- rametem und für Programmier-, Service-, Diagnose- oder Wartung s arbeiten eingesetzt.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Maschinensteuerungen auszubilden bei welchen eine Bedienperson in der Lage ist, mittels einem tragbaren Handbediengerät auf die steue rungstechnischen Abläufe Einfluss zu nehmen. Um eine selektive Zuordnung bzw. ein ein deutiges Pairing zu ermöglichen, wurden spezifische Anmeldeverfahren eines Handbedienge rätes gegenüber einer Maschinensteuerung vorgeschlagen. Solche Anmelde- bzw. Zuord nungsverfahren werden beispielsweise in der EP 1866712 Bl, der EP 1554637 Bl oder der WO 2007025879 Al vorgeschlagen. Mit den entsprechenden Anmelde- bzw. Zuordnungsver fahren sollen bedienerseitige Missverständnisse bzw. Fehlzuordnungen hintangehalten wer den.
In einer produktionstechnischen Anlage können mehrere Maschinen, wie Werkzeugmaschi nen oder Roboter angeordnet sein, wobei jeweils ein mobiles Handbediengerät mit jeweils ei ner Maschine verbunden sein kann. Diese drahtlose Wirkverbindung des Handbediengeräts kann dabei auch mit einer eigenen Anschlussstelle/Basisstation der Maschine aufgebaut sein. Als ein Beispiel hierfür kann die EP 1899770 Bl genannt werden, wobei eine Bedienperson mit dem mobilen Handbediengerät wechselweise die Steuerung von Manipulatoren und Anla- genteilen in verschiedenen Bearbeitungszellen übernehmen kann. Die mobile Bedienvorrich- tung ist dabei vorzugsweise drahtlos über beispielsweise eine integrierte Funkschnittstelle mit einer Datenübertragungsgegenstelle an einer Maschine verbunden.
Weiters geht aus der DE 10110776 Al hervor, dass eine Neuzuordnung bzw. ein erstmaliger Verbindungsaufbau des Handbediengeräts unmittelbar nach dem Verbindungsaufbau an der Maschine signalisiert wird.
Beispielhaft für ein Handbediengerät kann die EP 0310958 Al genannt werden, in welcher ein tragbares Handbediengerät gezeigt wird, welches ein Display, eine Tastatur und ein Not- halt-Betätigungselement aufweist.
Weiters sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Eingabe- und Anzeigeeinrichtungen für mobile Handbediengeräte wie Touchscreens, Taster, Schieberegler, Leuchtanzeigen, uvm. bekannt. Alternativ zu einer optischen Anzeige kann dabei auch eine akustische Rückmeldung in Form eines Alarmsignals oder einer Sprachnachricht erfolgen. Alternativ können Bedienge räte auch über eine Sprachsteuerung bedient werden.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsformen ist das insgesamt erziel bare Maß an Systemsicherheit in Zusammenhang mit drahtlos an eine Maschinensteuerung anbindbaren Handbediengeräten nur bedingt zufriedenstellend.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein Verfahren eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein mög lichst hoher steuerungstechnischer Bedienkomfort und Funktionsumfang erzielbar ist, und da bei trotzdem ein hohes sicherheitstechnisches Maß gewährleisten zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein Verfahren sowie eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah ren zu schaffen, mit welchen die Verfügbarkeit einer Maschinensteuerung verbessert wird, ohne dabei Sicherheitsrisiken zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuerungssystems mit wenigstens einer Maschinensteuerung zur Ausführung von Maschinenoperationen, mit we nigstens einem mobilen, von einer Bedienperson tragbaren Handbediengerät zur funktionalen Beeinflussung von wenigstens einer der Maschinensteuerungen vorgesehen.
Das Handbediengerät umfasst wenigstens ein Bedienelement und/oder wenigstens eine Benut zerschnittstelle zur manuellen Beeinflussung von Maschinenoperationen durch die Bedienper son, wenigstens eine Anzeigevorrichtung zur Visualisierung von Vorgängen an der Maschi nensteuerung, welche Anzeigevorrichtung zur Informationsausgabe an die Bedienperson ge eignet ist.
Zusätzlich weist das Handbediengerät wenigstens eine drahtlose Übertragungs Schnittstelle auf, wobei die wenigstens eine drahtlose Übertragungs Schnittstelle zum Aufbauen oder Um setzen einer steuerungstechnische Wirkverbindung zwischen dem Handbediengerät und der Maschinensteuerung und/oder einer Anschlussstelle der Maschinensteuerung eingerichtet ist.
Das Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuerungs Systems ist ferner durch folgende Verfahrens schritte gekennzeichnet:
- manuelle Eingabe einer Zuordnungsanfrage am Handbediengerät durch die Bedienperson;
- Ermitteln einer Zuordnungsinformation in Bezug auf das Vorliegen einer aktiven steue rungstechnischen Wirkverbindung des Handbediengeräts mit einer Maschine und/oder An schlussstelle einer Maschinensteuerung;
- Aktivierung einer Signaleinrichtung an der jeweiligen Maschine und/oder an der jeweiligen Anschlussstelle der jeweiligen Maschinensteuerung an welche das Handbediengerät steue rungstechnisch angebunden ist, basierend auf der Zuordnungsinformation des Handbedienge räts.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass das mobile bzw. tragbare Handbe diengerät völlig drahtlos an eine ausgewählte Maschinensteuerung angekoppelt werden kann, wodurch eine hohe Bewegungsfreiheit der Bedienperson erzielt werden kann und damit eine optimale Einseh- bzw. Kontrollierbarkeit von manuell gesteuerten, von zu programmierenden und auch von automatisch ablaufenden Maschinenoperationen erreicht werden kann. Ebenfalls ist beim Steuern, Teachen, Programmieren oder für Wartungsarbeiten der Einsatz eines mobilen, drahtlos angebunden Handbediengeräts vorteilhaft, nachdem der freie Zugang zu sämtlichen Bereichen einer Maschine oder eines Industrieroboters ermöglicht wird.
In einem Maschinensteuerungs System mit mehreren Maschinen und/oder Industrierobotern kann jeder Maschine und/oder jedem Industrieroboter vorteilhafterweise genau ein Handbe diengerät eindeutig zugeordnet sein. Zwischen Handbediengerät und Maschinensteuerung der jeweils angebundenen Maschine und/oder Anschlussstelle einer Maschinensteuerung kann so mit eine steuerungstechnische Wirkverbindung bestehen, mit welcher sämtliche Steuerungs-, Programmier- und/oder Wartung Stätigkeiten an der Maschine durchgeführt werden können. An einer Anzeigevorrichtung des Handbediengeräts kann die Bedienperson dabei eine visu elle Rückmeldung bzw. ein Feedback dazu erhalten, ob beispielsweise ein Steuerungsbefehl erfolgreich abgesetzt wurde. Ferner kann die Bedienperson eine Bestätigung der Maschinen steuerung erhalten, dass ein Steuerungsbefehl erfolgreich in die Maschinensteuerung einge koppelt wurde. Auch eine Ausgabe von Fehlermeldungen an der Anzeigevorrichtung ist dabei denkbar.
Die steuerungstechnische Wirkverbindung kann dabei zwischen einer drahtlosen Übertra gungsschnittstelle des Handbediengeräts und einer drahtlosen Übertragungsschnittstelle direkt an der Maschine umgesetzt werden, wobei eine Wirkverbindung zwischen Handbediengerät und Maschinensteuerung realisiert wird.
Alternativ kann an der Maschine eine separate Anschlussstelle bzw. Anschlussbox vorgese hen sein, welche in die Maschinensteuerung einkoppelbar ist. Die steuerungstechnische Wirk verbindung kann in diesem Fall zwischen einer drahtlosen Übertragungs Schnittstelle des Handbediengeräts und einer drahtlosen Übertragungsschnittstelle der Anschlussstelle umge setzt werden. Mittels der beschriebenen Anschlussbox ist eine einfache Nachrüstung von Ma schinen bzw. Robotern möglich, womit beispielsweise der Funktionsumfang erweitert, bzw. weitere Steuerelemente an einer Maschine angebracht werden können.
Sind nun in einem Maschinensteuerungs System mit mehreren Maschinen und/oder Industrie robotern mehrere Handbediengeräte im Einsatz, wobei jedes Handbediengerät jeweils eine eindeutige Zuordnung zu einer Maschinensteuerung bzw. Anschlussstelle einer Maschinen steuerung aufweist, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein bewusst abgesetzter Be fehl bzw. eine bewusst abgesetzte Anfrage an einem Handbediengerät eine Signalisierung an jener Maschine bzw. Anschlussstelle ermöglicht, mit welcher das Handbediengerät verbunden ist.
Oft sind in komplexeren Industrieanlagen mit mehreren Maschinen und/oder Industrierobo tern mehrere Handbediengeräte im Umlauf, wobei es keine fix definierten Ablageplätze gibt, welche eine eindeutige Zuordnung zur jeweils angebundenen Maschine zulassen. Auch kön nen Handbediengeräte zwischen einzelnen Bedienpersonen weitergereicht und ausgetauscht werden, was beispielhafterweise bei einem Schichtwechsel notwendig ist. Wird nun ein Hand bediengerät von einer Bedienperson in Empfang genommen, ist es für die Bedienperson es sentiell zu wissen, mit welcher Maschine eine steuerungstechnische Wirkverbindung des Handbediengeräts besteht, um anstehende Tätigkeiten, wie Programmier- oder Wartungsar beiten gezielt durchführen zu können, wobei Missverständnisse bzw. überraschende Situatio nen auf Seiten der Bedienperson hintangehalten bzw. weitgehend ausgeschlossen werden sol len.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die Bedienperson am Handbedien gerät eine Zuordnungsanfrage absetzen kann und über eine Signaleinrichtung an der Maschine und/oder der Anschlussstelle der Maschinensteuerung eine Rückmeldung bekommt, mit wel cher Maschine das Handbediengerät verbunden ist. Die Zuordnungsanfrage wird dabei vor teilhafterweise manuell, mittels einer bewusst durch die Bedienperson durchgeführten Ein gabe am Handbediengerät durchgeführt, woraufhin eine Zuordnungsinformation in Bezug auf das Vorliegen einer aktiven steuerungstechnischen Wirkverbindung des Handbediengeräts mit einer Maschine und/oder Anschlussstelle einer Maschinensteuerung ermittelt werden kann.
Aufgrund dieser Information kann nun eine Signaleinrichtung an der dem Handbediengerät zugeordneten Maschine und/oder Anschlussstelle der Maschinensteuerung betätigt werden, wodurch die Bedienperson die gewünschte Information zu einer aktiven steuerungstechni schen Wirkverbindung des Handbediengeräts erhält. Des Weiteren kann es zweckmäßig sein, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage durch die Bedienperson nach erfolgreicher Autorisierung der Bedienperson an einer Autori- sierungs Vorrichtung an dem Handbediengerät durchführbar ist.
Um zu verhindern, dass betriebsfremde bzw. unbefugte Personen eine Zuordnung sanfrage an dem Handbediengerät durchführen, kann es zweckmäßig sein, vor dem Absetzen der Zuord nungsanfrage eine Autorisierung der Bedienperson einzufordern. Um hier beispielsweise si cherheitskritische Situationen hintanzuhalten, kann verhindert werden, dass sich eine Bedien person an dem Handbediengerät anmeldet und die Zuordnung sanfrage absetzt, welche nicht befugt ist, Steuerungs- bzw. Programmierarbeiten an einer bestimmten Maschine durchzufüh ren.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage an dem Handbediengerät durch die Bedienperson durch Betätigung eines am Handbediengerät ange ordneten, oder dem Handbediengerät zugeordneten Anfrage-Tasters durchführbar ist.
Vorteilhafterweise ist an dem Handbediengerät ein Anfrage-Taster für das Absetzten der Zu ordnung sanfrage vorgesehen, welcher speziell gekennzeichnet sein kann. Eine spezielle Kennzeichnung des Anfrage-Tasters kann dabei durch bestimmte Kennzeichnungselemente wie Beschriftungen, Leuchtelemente, Formen und/oder Farben bzw. durch haptische Ele mente realisiert werden. Einer Bedienperson kann somit stärker bewusst gemacht werden, dass bei Betätigung des Anfrage-Tasters eine Zuordnung sanfrage abgesetzt wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage an dem Handbediengerät durch Interaktion der Bedienperson an dem Bedienelement des Hand bediengeräts und/oder Interaktion der Bedienperson an der wenigstens einen Benutzer Schnitt stelle des Handbediengeräts durchführbar ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Eingabe der Zuordnungsanfrage an einer Be nutzerschnittstelle des Handbediengeräts erfolgen. Aus platztechnischen Gründen kann in die ser Ausführungsform darauf verzichtet werden, einen eigenen Anfrage-Taster am Handbe diengerät vorzusehen. Eine Benutzerschnittstelle am Handbediengerät kann dabei sämtliche aus dem Stand der Technik bekannten Eingabe und Anzeigevorrichtungen, wie Tastaturen, Schaltelemente, Dis plays, Touchscreens, Vorrichtungen für eine Spracheingabe, uvm. umfassen. Vorteilhafter weise kann durch einen geführten Benutzerdialog eine Zuordnungsanfrage am Handbedienge rät abgesetzt werden, worin eine Bedienperson eine Aufforderung zur Bestätigung der Zuord nungsanfrage erhält. Dadurch kann das Bewusstsein der Bedienperson über den anstehenden Vorgang weiterhin gestärkt werden. Auch ist es denkbar, dass eine Bedienperson im Zuge des geführten Benutzerdialogs eine präferierte Signaleinrichtung auswählt. Vorteilhafterweise kann hier eine Bedienperson in einer sehr lauten Arbeitsumgebung eine optische Signalisie rung an der Maschine bzw. Anschlussstelle, beispielsweise mittels einer Drehleuchte auswäh len.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die manu elle Eingabe der Zuordnungsanfrage an dem Handbediengerät durch eine kombinierte Interak tion der Bedienperson an dem Anfrage-Taster und an dem Bedienelement und/oder der we nigstens einen Benutzerschnittstelle durchführbar ist.
Um die durch die Bedienperson bewusste Ausführung einer Zuordnung sanfrage sicherzustel len, kann es vorteilhaft sein, dass nach der Betätigung des Anfrage-Tasters über einen Benut zerdialog an der Benutzerschnittstelle eine Bestätigung durch die Bedienperson eingefordert wird. Auch ist hier wie bereits erwähnt, möglich, dass die Bedienperson nach dem Absetzten einer Zuordnungsanfrage an dem Anfrage-Taster auf der Benutzerschnittstelle auswählen kann, welche Art der Signalisierung an der Maschine bzw. Anschlussstelle der Maschinen steuerung erfolgen soll.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass nach der manuellen Eingabe der Zuordnungs anfrage durch die Bedienperson eine eindeutige Identifikation des Handbediengeräts über die drahtlose Übertragungs Schnittstelle des Handbediengeräts an die wenigstens eine Maschinen steuerung übertragen wird und/oder von der wenigstens einen Maschinensteuerung abgerufen wird. Vorteilhafterweise ist jedem Handbediengerät eine eindeutige Identifikation, beispielsweise in Form eines numerischen bzw. alphanumerischen Codes zugeordnet, mit welcher jedes Hand bediengerät eindeutig identifizierbar ist. Bei der Zuordnungsanfrage kann nun die eindeutige Identifikation des Handbediengeräts über die drahtlose Übertragungs Schnittstelle des Handbe diengeräts übertragen werden, wodurch an der Maschine bzw. Anschlussstelle der Maschi nensteuerung ein Abgleich erfolgen kann, mit welchem Handbediengerät die Maschine bzw. Anschlussstelle verbunden ist.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage am Handbediengerät durch die Bedienperson über eine einfehlersichere Schaltbefehlserfassung erfolgt und/oder die Zuordnungsanfrage durch eine Sicherheitssteuerung im Handbediengerät ausgeführt wird.
Eine vorteilhafte Ausprägung der Sicherheits Steuerung kann aus zwei Steuerungen, die ein Anwendungsprogramm parallel abarbeiten bestehen, wobei beide Steuerungen dasselbe Pro zessabbild der Ein-/ Ausgänge nutzen und sich ständig abgleichen. Von einer Standard-Steue rung unterscheidet die Sicherheits Steuerung insbesondere die notwendigen Quervergleiche, Tests der Ein-/ Ausgangsebene, Ermittlung eines gemeinsamen gültigen Ergebnisses etc. Diese Vorgänge sind vielschichtige, komplexe Vorgänge, die solche Systeme intern aufwändig dar stellen. Bis auf spezifische Besonderheiten wie z. B. die Nutzung von Taktsignalen zur Quer schlusserkennung verhalten sich moderne Sicherheits Steuerungen wie andere speicherpro grammierbare Steuerungen. Der Aufbau eines sicheren Steuerungssystems kann unter ande rem folgende Komponenten umfassen:
- zwei getrennte Kanäle
- diversitärer Aufbau mit unterschiedlicher Hardware
- ständiger Test der Ein- und Ausgänge
- ständiger Vergleich der Anwenderdaten
- Spannungs-, Strom- und Zeitüberwachungen
- sichere Abschaltung im Fehler-/Gefahrenfall.
Um eine Sicherheitsgefährdung einer Bedienperson hintanzuhalten, bzw. weitestgehend aus zuschließen, ist es vorteilhaft eine sichere Schaltbefehlserfassung vorzusehen. Damit ein ein zelner Fehler bei der Schaltbefehlserfassung nicht dazu führen kann, dass beispielsweise eine Zuordnungsfrage nicht abgesetzt wird, bzw. falsche Informationen des Handbediengeräts, wie beispielsweise eine fehlerhafte eindeutige Identifikation des Handbediengeräts, übertragen werden, ist es vorteilhaft die Schaltbefehlserfassung einfehlersicher auszuführen. Um die Ein fehlersicherheit zu erfüllen, ist vorteilhafterweise der Anfrage Taster zwei- oder mehrkanalig im Handbediengerät steuerungstechnisch eingekoppelt, bzw. eine Sicherheits Steuerung vorge sehen. Eine zwei- oder mehrkanalige steuerungstechnische Einkopplung im Handbediengerät, bzw. das Vorsehen einer Sicherheitssteuerung, ist auch in Hinblick auf sämtliche Bedienele mente, Anzeige- und/oder Eingabevorrichtungen vorteilhaft, damit die Sicherheit für eine Be dienperson weiter erhöht werden kann.
Die Definition von“Einfehlersicherheit” gemäß EN 13849-1 lautet„Ein einzelner Fehler darf nicht zum Verlust von Sicherheitsfunktionen führen“. Dies bedeutet, dass alle möglichen Feh ler in einem System für sich einzeln betrachtet werden müssen, ob es bei einem Fehlereintritt - sprich einem Fehler zur selben Zeit - zu einem Sicherheitsverlust kommt. Mehrere Fehler gleichzeitig müssen dabei nicht betrachtet werden.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Zuordnungsanfrage über eine zwei- oder mehrkanalige drahtlose Übertragungsschnittstelle des Handbediengeräts einfehlersicher über tragen und/oder einfehlersicher ausgewertet wird.
Vorteilhaft ist des Weiteren, die drahtlose Übertragungs Schnittstelle des Handbediengeräts zwei- oder mehrkanalig auszuführen, um eine einfehlersichere Übertragung und/oder Auswer tung einer Zuordnungsanfrage sicherzustellen. Die drahtlose Übertragungsschnittstelle kann dabei sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte Übertragungs Standards wie Bluetooth, WLAN, NFC, ZigBee, usw. umfassen. Um die Übertragungssicherheit zu gewährleisten, kann zum Beispiel einerseits eine Bluetooth-Verbindung und zusätzlich eine WLAN- Verbindung zwischen Handbediengerät und Maschine bzw. Anschlussstelle der Maschinensteuerung um gesetzt werden.
In der Maschine bzw. Anschlussstelle der Maschinensteuerung wird vorteilhafterweise die Zuordnungsanfrage, welche über den ersten Kanal übertragen wurde mit jener Zuordnungsan frage, welche über einen weiteren Kanal übertragen wurde verglichen. Nur in dem Fall, dass die erhaltenen Zuordnungsanfragen, bzw. die Inhalte der über die einzelnen Kanäle übertrage nen Zuordnungsanfragen übereinstimmen, kann eine anschließende Aktivierung einer Signal einrichtung erfolgen. Kann keine Übereinstimmung festgestellt werden, ist es vorteilhaft, wenn eine Fehlermeldung an die Bedienperson ergeht.
Ist ein LED/Lautsprecher/Sirene defekt und kann daher eine Wirkung des Nothalts auf den Ihr zugewiesenen Bereich nicht anzeigen, dann führt das zu keinem Sicherheitsverlust.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass die Übertragung der Zuordnungsan frage über ein abgesichertes Übertragungsprotokoll erfolgt.
Vorteilhaft bei der Übertragung der Zuordnungsanfrage über ein abgesichertes Übertragungs protokoll ist, dass die Integrität der Übertragung sichergestellt werden kann. Hierzu kann ein sicheres (Feld-)Busprotokoll vorgesehen sein, oder die Black Channel Technologie bzw. ein „grauer Kanal“ zum Einsatz kommen, mittels welcher ein„nichtsicherer“ Übertragungskanal über ein übergeordnetes„sicheres“ Protokoll laufend auf seine Integrität überwacht wird.
Beispielsweise kann dieses Sicherheits-Busprotokoll gemäß dem FSoE-Standard, gemäß PROFIsafe, gemäß SaftetyBUS oder gemäß SafetyNET umgesetzt sein. Typischerweise ist also nur ein einziges, physisches Steuerungsnetzwerk vorhanden, auf welchem sowohl die steuerungsrelevanten als auch die sicherheitsrelevanten Daten, wie beispielsweise die Betäti gungszustände des zumindest einen Nothalt-Betätigungselements, übertragen bzw. ausge tauscht werden. Alternativ dazu kann das Sicherheits-Bussystem auch als physisch eigenstän diges Daten- bzw. Steuerungsnetzwerk ausgeführt sein. Um die Zuverlässigkeit bzw. Funkti onsverfügbarkeit des Sicherheits-Bussystems zu erhöhen, kann dieses auch in Ring-Topologie ausgeführt sein.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Aktivierung der Signaleinrichtung an der Ma schine und/oder Anschlussstelle der Maschinensteuerung durch zwei- oder mehrkanalige An steuerung der Signaleinrichtung einfehlersicher ausgeführt wird. Wurde in der Maschine bzw. Anschlussstelle der Maschinensteuerung festgestellt, dass eine Zuordnung sanfrage richtig übertragen wurde, so wird vorteilhafterweise auch die Signalein richtung einfehlersicher ausgeführt. Die Ansteuerung der Signaleinrichtung kann hierbei auch über zwei oder mehrere Kanäle erfolgen, um nach positiven Abgleich der erhaltenen Steuer signale, die Signaleinrichtung zu aktivieren.
Gar keine Signalisierung, bzw. eine Signalisierung an der falschen Maschine bzw. Anschluss stelle der Maschinensteuerung könnte eine Bedienperson in eine sicherheitskritische Situation bringen. Erfolgt beispielsweise eine Signalisierung an einer falschen Maschine, könnte sich die Bedienperson dieser nähern, obwohl gerade sicherheitskritische Maschinenoperationen in Gange sind.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungen in Hinblick auf Einfehlersicherheit können Sicher heitsrisiken für die Bedienperson somit hintangehalten, bzw. weitestgehend ausgeschlossen werden, indem sämtliche sicherheitsrelevanten Steuerkreise zwei- bzw. mehrkanalig, also re dundant, ausgeführt sind.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Aktivierung der Signaleinrichtung an der Maschine und/oder Anschlussstelle der Maschinensteuerung durch eine Sicherheitssteuerung ausgeführt wird.
Vorteilhafterweise können mit einer Sicherheitssteuerung, welche zumindest zwei speicher programmierbare Steuerungen umfasst, insbesondere die notwendigen Quervergleiche, Tests der Ein-/ Ausgangsebene, Ermittlung eines gemeinsamen gültigen Ergebnisses etc. durchge führt werden.
Eine fehlerhafte Signalisierung, bzw. ausbleibende Signalisierung könnte sicherheits- und/o der prozesskritische Situationen für die Bedienperson hervorrufen. Um Fehler bei der Aktivie rung der Signaleinrichtung hintanzuhalten, bzw. möglichst ausschließen, ist erfindungsgemäß eine Sicherheits Steuerung vorgesehen.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass die Aktivierung der Signaleinrichtung an der Ma schine und oder Anschlussstelle der Maschinensteuerung durch einkanalige Ansteuerung der Signaleinrichtung und Überwachung der Signaleinrichtung durch einen Sensoreinrichtung einfehlersicher ausgeführt wird.
Um zu überprüfen, ob eine Signalisierung an der Signaleinrichtung tatsächlich erfolgt ist, kann erfindungsgemäß eine Sensoreinrichtung an der Signaleinrichtung und/oder der An schlussstelle bzw. der Maschine vorgesehen sein. Hierbei können je nach Ausführungsform der Signaleinrichtung beispielsweise elektrische, optische oder akustische Sensoren, insbeson dere eine Strommessung, zum Einsatz kommen. Damit kann wiederum die Einfehlersicherheit des Systems gewährleistet und prozess-, bzw. sicherheitskritische Situationen für eine Bedien person hintangehalten werden.
Wichtig ist, dass nicht eine LED/Lautsprecher/Sirene aktiviert wird, obwohl dort der Nothalt gerade nicht wirkt. Daher ist die Überwachung der Funktion der LED/Lautsprecher/Sirene durch einen Sensor, beispielsweise einen Sensor der zur Strommessung ausgebildet ist, äußert wichtig. Hier muss eine eventuelle falsche Aktivierung der LED/Lautsprecher/Sirene erkannt und darauf reagiert werden. Kann die Sicherheits Steuerung die LED nicht deaktivieren, dann muss ein Nothalt für die gesamte Anlage ausgelöst werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Signaleinrichtung an der Maschine und/oder An schlussstelle der Maschinensteuerung eine Anzeigevorrichtung umfasst, welche dazu ausge bildet ist, eine Statusinformation ausgewählt aus der Gruppe umfassend
- das Handbediengerät ist mit der Anschlussstelle verbunden;
- das Handbediengerät ist verbunden und in einem Wirkbereich der Anschlussstelle;
- das Handbediengerät ist verbunden und außerhalb des Wirkbereichs der Anschlussstelle;
- das Handbediengerät ist verbunden und in einem Warnbereich der Anschlussstelle;
- das Handbediengerät ist verbunden und außerhalb des Warnbereichs der Anschlussstelle;
- das Handbediengerät ist verbunden und ein Nothalt ist aktiviert;
- das Handbediengerät ist verbunden und der Nothalt ist deaktiviert;
- das Handbediengerät ist verbunden und ein Zustimm-Taster am Handbediengerät ist akti viert;
- das Handbediengerät ist verbunden und der Zustimm-Taster am Handbediengerät ist deakti viert;
- das Handbediengerät ist verbunden und der Zustimm-Taster m Handbediengerät in einem Panik- Modus;
auszugeben.
Zusätzlich zu einer Signalisierung der Bedienperson über die Signaleinrichtung kann es vor teilhaft sein, wenn die Bedienperson eine weiterführende Statusinformation an einer Anzeige einrichtung der Signaleinrichtung erhält, welche eine Aussage darüber zulässt, ob ein Handbe diengerät verbunden ist und welche zusätzlichen Zustände vorliegen.
Gemäß einer besonderen Ausprägung ist es möglich, dass am Handbediengerät eine Informa tion darüber ausgegeben wird, mit welcher Maschine und/oder Anschlussstelle einer Maschi nensteuerung eine aufrechte steuerungstechnische Wirkverbindung besteht.
Zusätzlich zu einer Signalisierung direkt an einer Maschine bzw. Anschlussstelle einer Ma schinensteuerung kann es vorteilhaft sein, wenn die Bedienperson eine Rückmeldung auf dem Handbediengerät darüber erhält, mit welcher Maschine bzw. Anschlussstelle einer Maschi nensteuerung das Handbediengerät verbunden ist. Ein schnelles Auffinden der jeweiligen Ma schine und eine hohe Prozesssicherheit können hiermit gewährleistet werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass am Handbedien gerät eine Information ausgewählt aus der Gruppe umfassend
- eine Bezeichnung der Maschine;
- einen Standort der Maschine;
- eine Richtungsangabe zum Standort der Maschine;
- eine Entfernung zur Maschine;
- ein Übersichtsplan der Maschinenhalle;
- ein dreidimensionaler Übersichtsplan der Maschinenhalle;
ausgegeben wird.
Vorteilhafterweise enthält die Rückmeldung bzw. Information am Handbediengerät, welche zusätzlich zur Signalisierung an der zugeordneten Maschine bzw. Anschlussstelle ausgegeben wird, eine Bezeichnung der Maschine, einen Standort der Maschine, eine Richtungsangabe zum Standort der Maschine, eine Entfernung zur Maschine. Diese weiterführenden Informati- onen ermöglichen einer Bedienperson eine zugeordnete Maschine schnell und einfach aufzu finden, bzw. schnell zu dieser zu gelangen, um Arbeiten an der Maschine aufnehmen zu kön nen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass am Handbediengerät eine Fehlermeldung ausge wählt aus der Gruppe umfassend
- eine Zuordnung sanfrage am Handbediengerät wurde nicht korrekt durchgeführt;
- eine Zuordnung sanfrage wurde nicht korrekt übertragen;
- eine Zuordnungsinformation konnte nicht ermittelt werden;
- eine Fehlfunktion der Signaleinrichtung hegt vor
ausgegeben wird.
Der Vorteil darin hegt, dass die Bedienperson neben der Information, dass eine Zuordnungs anfrage nicht korrekt ausgeführt werden konnte, auch eine Information dazu erhält, was der Grund dafür war. In weiterer Folge besteht die Möglichkeit, nach der Behebung eines mögli chen Fehlers, die Zuordnungsanfrage an dem Handbediengerät erneut auszuführen.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch ein Maschinensteuerungssystem, nach zumin dest einem der Ansprüche, gelöst, wobei das erfindungsgemäße Maschinensteuerungssystem wenigstens eine Maschinensteuerung zur Ausführung von Maschinenoperationen, mit we nigstens einem mobilen, von einer Bedienperson tragbaren Handbediengerät zur funktionalen Beeinflussung von wenigstens einer der Maschinensteuerungen umfasst.
Das Handbediengerät umfasst wenigstens ein Bedienelement und/oder wenigstens eine Benut- zerschnittstelle zur manuellen Beeinflussung von Maschinenoperationen durch eine Bedien person, wenigstens eine Anzeigevorrichtung zur Visualisierung von Vorgängen an der Ma schinensteuerung, welche Anzeigevorrichtung zur Informationsausgabe an die Bedienperson geeignet ist.
Zusätzlich weist das Handbediengerät wenigstens eine drahtlose Übertragungs Schnittstelle auf, wobei die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle zum Aufbauen oder Um setzen einer steuerungstechnische Wirkverbindung zwischen dem Handbediengerät und der Maschinensteuerung und/oder einer Anschlussstelle der Maschinensteuerung eingerichtet ist. Ferner weist die Maschine und/oder Anschlussstelle der Maschinensteuerung wenigstens eine drahtlose Übertragungs Schnittstelle auf.
Das Maschinensteuerungssystem ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass
- das Handbediengerät eine Eingabevorrichtung zur manuellen Initiierung einer Zuordnungs anfrage umfasst; und dass
- die Maschine und/oder die Anschlussstelle der Maschinensteuerung eine Signaleinrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine aktive steuerungstechnische Wirkverbindung mit dem Handbediengerät zu signalisieren.
Vorteilhafterweise wird es der Bedienperson ermöglicht, mithilfe der Eingabevorrichtung am Handbediengerät eine Zuordnungsanfrage bewusst zu initiieren, wodurch ein hohes Maß an Sicherheit erreicht werden kann. Durch die Signalisierung einer Wirkverbindung eines Hand bediengeräts mit einer Maschine bzw. Anschlussstelle einer Maschinensteuerung können so mit sicherheitskritische Situationen für eine Bedienperson hintangehalten bzw. weitestgehend ausgeschlossen werden, nachdem der Bedienperson eindeutig signalisiert wird, mit welcher Maschine eine Wirkverbindung besteht, um somit in weiterer Folge bewusst in die Maschi nensteuerung einzugreifen.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass das Handbediengerät einen Anfrage-Taster um fasst, welcher dazu eingerichtet ist eine Zuordnungsanfrage auszuführen.
Eine spezielle Kennzeichnung des Anfrage-Tasters kann dabei durch bestimmte Kennzeich nungselemente wie Beschriftungen, Leuchtelemente, Formen und/oder Farben bzw. durch haptische Elemente realisiert werden. Einer Bedienperson kann somit stärker bewusst ge macht werden, dass bei Betätigung des Anfrage-Tasters eine Zuordnungsanfrage abgesetzt wird. Auch kann, während eine Bedienperson den Blick nicht auf das Handbediengerät ge richtet hat, sichergestellt werden, dass durch das Vorsehen bestimmter haptischer Elemente am Anfrage-Taster, die Bedienperson bewusst den Anfrage-Taster betätigt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Handbediengerät eine Autorisierungsvorrichtung für die Bedienperson umfasst. Bevor eine Zuordnungsanfrage abgesetzt werden kann, kann es vorteilhaft sein, dass sich eine Bedienperson an dem Handbediengerät autorisieren muss, um mögliche Missbrauche von be triebsfremden, bzw. nicht- zuständigen Personen hintanzuhalten, bzw. weitestgehend auszu schließen. Eine Autorisierungsvorrichtung am Handbediengerät kann dabei folgende aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtungen umfassen:
- einen Schlüsselschalter;
- ein PIN-Eingabefeld;
- einen Fingerprint-Sensor;
- einen Sensor zur Gesichtsfeld- bzw. Iriserkennung.
Alternativ kann die Autorisierung eines Benutzers auch an der Benutzer Schnittstelle des Handbediengeräts durchgeführt werden.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass das Handbe diengerät eine Sicherheits Steuerung umfasst, welche zur fehlersicheren Umsetzung einer Zu ordnungsanfrage beiträgt oder ausgebildet ist.
Um die Prozess- und Personensicherheit weiter zu erhöhen, kann im Handbediengerät eine Si cherheitssteuerung vorgesehen sein, welche zumindest zwei speicherprogrammierbaren Steu erungen umfasst, bzw. zumindest zwei Prozessoren aufweist. Hiermit wird die Möglichkeit geschaffen, Auswertungsergebnisse innerhalb der Steuerung zu vergleichen und somit Fehler bzw. Abweichungen sicher zu erkennen und/oder die notwendigen Quervergleiche, Tests der Ein-/ Ausgangsebene, Ermittlung eines gemeinsamen gültigen Ergebnisses etc. durchzuführen.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Maschine und/oder die Anschlussstelle der Maschinensteuerung eine Sicherheitssteuerung umfasst, welche zur fehlersicheren Umset zung einer Zuordnungsanfrage beiträgt oder ausgebildet ist.
Um die Prozess- und Personensicherheit zu erhöhen, kann ebenfalls die Maschine und/oder die Anschlussstelle eine Sicherheitssteuerung aufweisen, welche zumindest zwei speicherpro grammierbaren Steuerungen umfasst welche insbesondere die notwendigen Quervergleiche, Tests der Ein-/ Ausgangsebene, Ermittlung eines gemeinsamen gültigen Ergebnisses etc. durchführen. Hiermit wird wiederum die Möglichkeit geschaffen, Auswertungsergebnisse in nerhalb der Steuerung zu vergleichen und somit Fehler bzw. Abweichungen sicher zu erken nen.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Signaleinrichtung der Maschine und/oder der Anschlussstelle der Maschinensteuerung eine akustische und/oder optische Signaleinrichtung umfasst.
In unterschiedlichen Arbeitsumgebungen bieten unterschiedliche Signaleinrichtungen ver schiedene Vorteile. Ist beispielsweise eine Signalisierung in einer sehr lauten Arbeitsumge bung erforderlich, so besteht die Gefahr, dass eine Bedienperson eine akustische Signalisie rung nicht ausreichend wahrnimmt· Das Vorsehen von Drehleuchten, Blinkleuchten, LED- Balken, oder ähnlichen Leuchtelementen zur optischen bzw. visuellen Signalisierung sind in solchen Umgebungen also bevorzugt.
Besteht jedoch keine Sichtverbindung zwischen Bedienperson und Maschine bzw. Anschluss stelle, wird eine akustische Signalisierung bevorzugt. Hierzu können Lautsprecher, Mega phone, Sirenen oder ähnliche akustische Ausgabevorrichtungen an den einzelnen Maschinen oder Anschlussstellen eines Maschinensteuerungssystems mit mehreren Maschinen bzw. In dustrierobotern vorgesehen sein.
Auch kann es vorteilhaft sein eine akustische und optische Signaleinrichtung gleichzeitig zu betätigen, um sicherzugehen, dass eine Bedienperson die Signalisierung wahmimmt. Hierbei sind unterschiedliche Kombinationen zwischen optischen und akustischen Signalisierungsein richtungen denkbar, wie ein Drehlicht und eine Sirene.
Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn die Signaleinrichtung der Maschine und/oder der An schlussstelle der Maschinensteuerung eine Sensoreinrichtung und/oder eine Anzeigevorrich tung umfasst, zur Überprüfung und/oder Anzeige einer erfolgten Signalisierung.
Mittels der Sensoreinrichtung ist es möglich eine korrekte Ausgabe eines Signals zu überwa chen. Fehlerhafte bzw. vollständig ausbleibende Signalausgaben können zu sicherheits- bzw. prozesskritischen Situationen für die Bedienperson führen, da diese fälschlich oder gar nicht in Kenntnis gesetzt wird, dass eine aufrechte Wirkverbindung des Handbediengeräts zu einer Maschine besteht. Durch Überwachung der Sensoreinrichtung und optionale Ausgabe einer Fehlermeldung auf einer Anzeigevorrichtung können somit kritische Situationen weiter hint angehalten werden.
Vorteilhaft ist auch eine Ausprägung, gemäß welcher vorgesehen sein kann, dass die Eingabe vorrichtung zur manuellen Initiierung der Zuordnung sanfrage und/oder der Anfrage Taster zwei- oder mehrkanalig im Handbediengerät steuerungstechnisch eingekoppelt sind.
Um eine Redundanz in Hinblick auf die Einfehlersicherheit zu schaffen, ist es vorteilhaft, die Eingabevorrichtung zur manuellen Initiierung der Zuordnungsanfrage bzw. den Anfrage Tas ter zwei- oder mehrkanalig im Handbediengerät steuerungstechnisch einzukoppeln. Hiermit kann einerseits die Übertragungs Sicherheit einer Zuordnung sanfrage sichergestellt werden und es wird ermöglicht einen Abgleich auf Übereinstimmung der jeweils über einen Kanal übertragenen Steuersignale durchzuführen. Wird hier eine fehlende Übereinstimmung detek- tiert, so kann an die Bedienperson eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass die wenigstens eine drahtlose Übertragungs schnittstelle des Handbediengeräts zwei- oder mehrkanalig ausgebildet ist und die Übertra gungsschnittstelle dazu eingerichtet ist eine Zuordnungsanfrage einfehlersicher zu übertragen.
Vorteilhafterweise wird nachdem die einfehlersichere Eingabe einer Zuordnungsanfrage si chergestellt wurde, diese auch einfehlersicher über die drahtlose Übertragungsschnittstelle des Handbediengeräts übertragen. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Übertragungsschnittstelle zwei- oder mehrkanalig ausgebildet ist. Zur Übertragung einer Zuordnungsanfrage können da bei unterschiedliche Übertragungs Standards wie WLAN, Bluetooth, NFC oder ZigBee zum Einsatz kommen. Hierbei kann eine Kombination aus unterschiedlichen Übertragungstechno logien wie beispielsweise WLAN und Bluetooth zur Anwendung kommen, um die Einfehler sicherheit der Übertragung zu gewährleisten.
Ferner kann es zweckmäßig sein, dass die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle der Maschine und/oder der Anschlussstelle der Maschinensteuerung zwei- oder mehrkanalig ausgebildet ist, welche Übertragungsschnittstelle dazu eingerichtet ist eine Zuordnungsan frage einfehler sicher zu empfangen und/oder einfehler sicher au szu werten.
Hierbei ist es vorteilhaft, auch die Übertragungs Schnittstelle der Maschine und/oder An schlussstelle der Maschinensteuerung zwei- oder mehrkanalig auszubilden, um ein einfehler- sichers Empfangen und in Folge Auswerten einer Zuordnung sanfrage gewährleisten zu kön nen. Wird hierbei eine Abweichung zwischen über die unterschiedlichen Kanäle empfangenen Zuordnung sanfrage detektiert, so kann eine Fehlermeldung an die Bedienperson ausgegeben werden, mit welcher der Bedienperson bewusst gemacht wird, dass eine Fehlersituation vor liegt.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Signaleinrichtung der Maschine und/oder An schlussstelle der Maschinensteuerung zwei- oder mehrkanalig ausgeführt ist und welche Sig naleinrichtung dazu ausgebildet ist, einfehlersicher angesteuert zu werden.
Wurde nun die Zuordnungsanfrage an der Maschine bzw. Anschlussstelle der Maschinensteu erung erfolgreich empfangen und ausgewertet, so ist es in weiterer Folge auch vorteilhaft, die Ansteuerung einer Signaleinrichtung an der Maschine bzw. Anschlussstelle zwei- oder mehr kanalig auszuführen, womit eine Einfehlersicherheit des gesamten Anfrage-, Übertragungs-, und Ansteuerungsprozesses erreicht werden kann. Dadurch, dass es über die zwei- oder mehr- kanalige Ansteuerung der Signaleinrichtung wiederum zu einem Vergleich der einzelnen Steuersignale kommen kann, kann sichergestellt werden, dass die richtige Signaleinrichtung betätigt wird. Sicherheitskritische Situationen durch fehlerhafte Signalisierungen an eine Be dienperson, können hiermit weitestgehend hintangehalten werden.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Übertragung, das Empfangen und/oder die Aus wertung von Daten und/oder Steuersignalen über die wenigstens eine drahtlose Übertragungs schnittstelle des Handbediengeräts über ein abgesichertes Übertragungsprotokoll erfolgt.
Vorteilhafterweise erfolgt die Übertragung von Daten und/oder Steuersignalen zwischen Handbediengerät und Maschine bzw. Anschlussstelle über ein abgesichertes Übertragungs protokoll, um Daten bzw. Steuersignale abhörsicher zu übertragen und somit die Vertraulich keit und Integrität der Übertragung zu gewährleisten. Hiermit kann sichergestellt werden, dass manipulative Eingriffe auf Daten bzw. Steuersignale von außen weitgehend unterbunden wer den. Beispielsweise kann hierzu am Handbediengerät eine sichere Busschnittstelle bzw. ein sicheres Bussystem vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist es denkbar, dass zur Übertragung von Daten und/oder Steuersignalen in dem erfindungsgemäßen sicherheitsgerichteten System, Kommunikationskomponenten ver wendet werden, welche nicht den Anforderungen eines abgesicherten Übertragungsprotokolls entsprechen. Ersatzweise kann hierbei beispielsweise das Black Channel-Prinzip angewendet werden oder ein„grauer Kanal“ verwendet werden, wobei der„nichtsichere“ Übertragungska nal durch ein übergeordnetes„sicheres“ Protokoll laufend auf seine Integrität überwacht wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Übertragung, das Empfangen und/oder die Auswertung von Daten und/oder Steuersignalen über die wenigstens eine drahtlose Übertra gungsschnittstelle der Maschine und/oder Anschlussstelle der Maschinensteuerung über ein abgesichertes Übertragungsprotokoll erfolgt.
Um Daten bzw. Steuersignale abhörsicher zu übertragen und somit die Vertraulichkeit und In tegrität der Übertragung zu gewährleisten, ist vorteilhafterweise auch an der Maschine und/o der Anschlussstelle der Maschinensteuerung vorgesehen, dass die Übertragung von Daten und/oder Steuersignalen über ein abgesichertes Übertragungsprotokoll erfolgt. Beispielsweise kann hierzu an der Maschine bzw. der Anschlussstelle wieder eine sichere Busschnittstelle bzw. ein sicheres Bussystem vorgesehen sein. Hierbei kann wiederum auch das Black Chan nel-Prinzip angewendet werden, falls Kommunikationskomponenten verwendet werden, wel che nicht den Anforderungen eines abgesicherten Übertragungsprotokolls entsprechen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein Schema eines beispielhaften Maschinensteuerungssystems umfassend Maschi nen, insbesondere Industrieroboter, welche wahlweise manuell steuerbar sind und auch automatisiert gesteuert werden können; Fig. 2 ein tragbares Handbediengerät, umfassend Mittel, mit welchen eine Zuordnungsan frage durch eine Bedienperson abgesetzt werden kann;
Fig. 3 eine Maschine bzw. Anschlussstelle einer Maschinensteuerung umfassend eine Sig naleinrichtung zur Signalisierung einer aktiven steuerungstechnischen Wirkverbin dung mit einem Handbediengerät;
Fig. 4 ein Handbediengerät, auf welchem ein Übersichtsplan einer Maschinenhalle darge stellt ist.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elektronischen Maschinensteuerungssystems 1 zur manuellen, teilautomatischen und vollautomatisierten Ausführung von Produktions- oder Be arbeitungsprozessen. Hierbei sind die entsprechenden Maschinen 2 durch eine Gruppe von In dustrierobotern gebildet. Die steuerungstechnisch kontrollierten Maschinen 2 können aber auch durch andere Bearbeitungsmaschinen oder durch Werkzeugmaschinen gebildet sein.
Die entsprechenden Maschinen 2 umfassen jeweils zumindest eine elektronische Maschinen steuerung 3, über welchen die jeweiligen Aktoren bzw. Antriebe der zugeordneten Maschine 2 angesteuert bzw. aktiviert werden können, und welche Maschinensteuerungen 3 mit einer Mehrzahl von Sensoren oder Gebern zur Erfassung bzw. Überwachung der jeweiligen Be triebs- bzw. Maschinenzustände verbunden sind. Die an sich bekannten Maschinensteuerun gen 3 sind vorzugsweise programmgesteuert ausgeführt, insbesondere softwaretechnisch be treibbar. In das Maschinensteuerungssystem 1 ist wenigstens ein mobiles, insbesondere ein von einer Bedienperson 4 tragbares Handbediengerät 5 steuerungstechnisch eingebunden bzw. einbind- bar. Zur daten- bzw. steuerungstechnischen Kommunikation mit wenigstens einer der lokalen Maschinensteuerungen 3 ist dabei wenigstens eine drahtlose Übertragungs Schnittstelle 6 am Handbediengerät 5 ausgebildet bzw. mit dessen Steuervorrichtung 7 gekoppelt. Das Handbe diengerät 5 ist dabei bevorzugt völlig kabellos ausgeführt, also ohne jeglicher Kabelverbin dung betreibbar. Zur elektrischen Energieversorgung der elektrotechnischen Komponenten des Handbediengerätes 5 umfasst es wenigstens eine Batterie bzw. wenigstens einen aufladba ren Akkumulator 8.
Ferner weist das Handbediengerät 5 ein Nothalt-Betätigungselement 9 auf, welches einer Be dienperson 4 eine Abwendung oder unmittelbare Beendigung von potentiell gefahrbringenden Situationen im Zuge von automatisiert oder teilautomatisiert ablaufenden Maschinenoperatio nen ermöglicht. Das Nothalt-Betätigungselement 9 ist via die wenigstens eine drahtlose Über tragungsschnittstelle 6 des Handbediengeräts 5 drahtlos in das Maschinensteuerungs System 1 eingebunden bzw. funktechnisch mit der jeweils ausgewählten und aktiv angebundenen Ma schinensteuerung 3 wirkungsverbunden, insbesondere mit dem jeweiligen Nothalt-Sicher heitsschaltkreis 10, bzw. einem nicht näher dargestellten Nothalt-Sicherheitsbus funktional gekoppelt.
Das Handbediengerät 5 umfasst weiters wenigstens ein Bedienelement 11, beispielsweise ei nen Joystick, ein Drehsteller-Betätigungselement oder dergleichen, und/oder eine Benutzer schnittstelle 12 zur manuellen Beeinflussung von Maschinenoperationen durch die Bedienper son 4. Insbesondere sind mit dem wenigstens einen Bedienelement 11 bzw. über die wenigs tens eine Benutzerschnittstelle 12 von einer Bedienperson potentiell gefahrbringende Maschi nenoperationen, beispielsweise Bewegungs-Steuerbefehle, Aktivierungen von Maschinenpro zessen und dergleichen ausführ- bzw. einleitbar.
Der Begriff Benutzer Schnittstelle 12 umfasst dabei sämtliche Eingabe- und Anzeigevorrich tungen 13, mit welchen eine Benutzereingabe durchgeführt werden kann und eine Visualisie rung der Benutzereingabe und/oder darauf basierenden Vor-gängen auf der Anzeigevorrich tung erfolgt. Aus dem Stand der Technik sind dabei Eingabeeinrichtungen wie Betätigungs elemente, Taster, Tastaturen, Schieberegler, Schaltflächen, Touchscreens, berührungssensitive Abschnitte an einem berührungssensitiven Display, Vorrichtungen zur Eingabe von Sprachbe- fehlen, usw. bekannt. Als Anzeigevorrichtungen sind dem Fachmann Displays, Leuchtele mente, akustische Ausgaben wie Warntöne oder Sprachausgaben, usw. bekannt.
Um eine erfindungsgemäße Zuordnungsanfrage abzusetzen, ist am Handbediengerät 5 in einer vorteilhaften Ausführungsform ein Anfrage-Taster 14 vorgesehen.
Um eine steuerungstechnische Wirkverbindung 15 bzw. eine datentechnische Wechselwir kung zwischen dem kabellos ausgeführten Handbediengerät 5 und einer der Maschinensteue rungen 3 aufbauen zu können, ist an der jeweiligen Maschinensteuerung 3 eine Anschluss stelle 16 vorgesehen. Beispielsgemäß ist an der Anschlussstelle 16 eine Übertragungs Schnitt stelle 6 für den Aufbau einer teuerungstechnischen Wirkverbindung 15 mit einem Handbe diengerät 5 vorgesehen. Die Anschlussstelle 16 ist mit einer Steuerungselektronik 17 ausge führt, welche Steuerungselektronik 17 mit dem primären Steuerungskern 18 der Maschine 2 bzw. der Maschinensteuerung 3 wirkungs- bzw. leitungs verbunden ist.
Die Ausbildung der Anschlussstelle 16 als eine baulich eigenständige Anschluss-box bzw. Basisstation bietet den Vorteil, dass dadurch bestehende Maschinensysteme nachgerüstet wer den können bzw. eine optionale Erweiterung auf ein draht-loses Kommunikationssystem zur Verfügung steht.
Es ist dabei auch möglich, die Anschlussstelle 16 als integrale bzw. unmittelbar zugeordnete Komponente des Steuerungskerns 18 auszuführen und somit baulich in die Maschine 2 zu in tegrieren.
Die Anschlussstelle 16 der Maschinensteuerung bzw. die Maschine weisen dabei eine Signal einrichtung 19 auf, mit welcher die erfindungsgemäße Zuordnungsinformation eines Handbe diengeräts 5 ausgegeben werden kann. Um den sicheren Zugang für eine Bedienperson 4 zu der Signaleinrichtung zu ermöglichen, ist diese in dem gezeigten Ausführungsbeispiel außer halb eines Gefahrenbereichs 20 angeordnet.
Um eine Zuordnungsanfrage am Handbediengerät 5 abzusetzen, ist eine manuelle Eingabe der Bedienperson 4 in bevorzugter Weise erforderlich. Die Zuordnungsanfrage kann dabei durch die Bedienperson 4 durch Betätigung des Anfrage-Tasters 14 abgesetzt werden. Alternativ kann die Zuordnungsanfrage durch Interaktion der Bedienperson 4 an dem Bedienelement 11 oder der Benutzerschnittstelle 12 initiiert werden. Hierbei ist es möglich, dass die Bedienper son 4 im Zuge eines geführten Benutzerdialogs am Handbediengerät 5 die Zuordnungsanfrage absetzt.
In weiterer Folge wird eine Zuordnungsinformation in Bezug auf das Vorliegen einer steue rungstechnischen Wirkverbindung 15 des Handbediengeräts 5 mit einer Maschine 2 bzw. ei ner Anschlussstelle 16 einer Maschinensteuerung 3 ermittelt und die Signaleinrichtung 19 an der jeweiligen Maschine 2 bzw. der jeweiligen Anschlussstelle 16 der jeweiligen Maschinen steuerung 3 an welche das Handbediengerät 5 steuerungstechnisch angebunden ist, aktiviert. Die Aktivierung der Signaleinrichtung 19 erfolgt dabei basierend auf der Zuordnungsinforma tion des Handbediengeräts 5.
In Fig. 1 ist ferner der Wirkbereich 26 dargestellt, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass in diesem Bereich eine steuerungstechnische Wirkverbindung 15 zwischen Handbediengerät 5 und Maschine 2 bzw. Anschlussstelle 16 bestehen kann. Entfernt sich eine Bedienperson 4 mit dem Handbediengerät 5 aus dem Wirkbereich 26 kann es zu einem Verbindungsabbruch kommen. Vorteilhafterweise ist dazu ein zusätzlicher Wambereich 27 vorgesehen, wobei, wenn eine Bedienperson 4 mit dem Handbediengerät 5, diesen betritt, eine Signalisierung der Bedienperson 4 erfolgen kann, dass diese möglicherweise den Wirkbereich 26 der steuerungs technischen Wirkverbindung 15 verlässt.
In Fig. 2 ist das tragbare Handbediengerät 5, umfassend Mittel, mit welchen eine Zuordnungs anfrage durch eine Bedienperson 4 abgesetzt werden kann, in einer detaillierteren Ausfüh rungsform dargestellt. Neben der drahtlosen Übertragungs Schnittstelle 6, welche durch einen Übertragungs Standard wie NFC, WLAN, Bluetooth oder ZigBee ausgebildet sein kann, um fasst das Handbediengerät 5 eine Steuervorrichtung 7, einen Akkumulator 8 zur energietech nischen Versorgung, ein Nothalt-Betätigungselement 9, ein Bedienelement 11, eine Benutzer schnittstelle 12 mit einer Anzeigevorrichtung 13 und einen Anfrage-Taster 14. Das in Fig. 2 gezeigte Handbediengerät 5 steht dabei in einer steuerungstechnischer Wirkverbindung 15 mit einer Maschine 2 bzw. einer Anschlussstelle 16 einer Maschinensteuerung 3. Wurde eine erfindungsgemäße Zuordnungsanfrage erfolgreich vom Handbediengerät 5 abge setzt, erfolgt eine Signalausgabe an jener Maschine 2 bzw. Anschlussstelle 16 jener Maschi nensteuerung 3 mit welcher eine aktive steuerungstechnische Wirkverbindung 15 besteht.
Eine erfolgte Signalisierung an einer Maschine 2 bzw. Anschlussstelle 16 kann wiederum eine Ausgabe am Handbediengerät zur Folge haben, um die Bedienperson 4 darüber in Kenntnis zu setzen, ob eine Signalausgabe an einer Maschine 2 bzw. Anschlussstelle 16 erfolgreich war. Wichtig ist dabei auch, dass eine Bedienperson 4 auch darüber in Kenntnis gesetzt wird, wenn eine Signalausgabe aufgrund eines Fehlers nicht möglich war, bzw. gar keine aktive steuerungstechnische Wirkverbindung 15 des Handbediengeräts besteht.
Das in Kenntnis setzen der Bedienperson 4 über eine erfolgte Signalausgabe an einer Ma schine 2 bzw. Anschlussstelle 16 kann dabei entweder auf einer Anzeigevorrichtung 13 oder einer Signaleinrichtung 19 des Handbediengeräts 5 erfolgen. Die Signaleinrichtung 19 kann dabei eine optische 21 und/oder akustische Signaleinrichtung 22 umfassen.
Zusätzlich kann das Handbediengerät eine Autorisierungsvorrichtung 23 umfassen, um si cherzustellen, dass Steuerbefehle an eine Maschinensteuerung 3 und auch Zuordnungsanfra gen nur von befugten Bedienpersonen 4 abgesetzt werden. Die Autorisierungsvorrichtung 23 kann dabei beispielsweise als Schlüsselschalter ausgebildet sein.
Um gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform eine einfehlersichere Eingabe und Übertra gung einer Zuordnung sanfrage sicherzustellen, sind sämtliche Steuerkreise bzw. Steuerkanäle der Steuervorrichtung 7, sowie die drahtlose Übertragungsschnittstelle 6 zwei- bzw. mehrka- nalig ausgebildet. Die hiermit erreichte Redundanz der Steuerkanäle dient dazu, inkonsistente Systemzustände hintanzuhalten bzw. weitestgehend zu vermeiden.
In den Fig. 3a ist ferner eine bevorzugte Ausführungsform einer Anschlussstelle 16 einer Ma schinensteuerung 3 bzw. in Fig. 3b eine bevorzugte Ausführungsform einer Maschine 2 dar gestellt, umfassend jeweils eine Signaleinrichtung 19 zur Signalisierung einer aktiven steue rungstechnischen Wirkverbindung 15 mit einem Handbediengerät 5. Die Signaleinrichtung 19 umfasst dabei wiederum eine optische 21 und/oder akustische Sig naleinrichtung 22, welche dazu ausgebildet sind infolge einer Zuordnung sanfrage eine aktive steuerungstechnische Wirkverbindung 15 zu signalisieren.
Um auch hier gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform das einfehlersichere Empfangen und Auswerten der Zuordnungsanfrage und die anschließende einfehlersichere Ansteuerung der Signaleinrichtung 19 sicherzustellen, sind sämtliche Steuerkreise bzw. Steuerkanäle der Steuervorrichtung 7, sowie die drahtlose Übertragungsschnittstelle 6 zwei- bzw. mehrkanalig ausgebildet. Die hiermit erreichte Redundanz der Steuerkanäle dient auch in der Anschluss stelle 16 bzw. der Maschine 2 dazu, inkonsistente Systemzustände hintanzuhalten bzw. wei testgehend zu vermeiden.
Ferner kann die Anschlussstelle 16 bzw. die Maschine 2 eine Anzeigevorrichtung 13 umfas sen, auf welcher zusätzliche Informationen zu einem Status bzw. Zustand des Handbedienge räts 5 ausgegeben werden können. Bei einer Statusinformation kann es sich dabei um eine In formation ausgewählt aus der Gruppe umfassend
- das Handbediengerät 5 ist mit der Anschlussstelle 16 verbunden;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und in einem Wirkbereich 26 der Anschlussstelle 16;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und außerhalb des Wirkbereichs 26 der Anschluss stelle 16;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und in einem Wambereich 27 der Anschlussstelle 16;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und außerhalb des Warnbereichs 27 der Anschluss stelle 16;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und ein Nothalt ist aktiviert;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und der Nothalt ist deaktiviert;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und ein Zustimm-Taster am Handbediengerät 5 ist ak tiviert;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und der Zustimm-Taster am Handbediengerät 5 ist de aktiviert;
- das Handbediengerät 5 ist verbunden und der Zustimm-Taster am Handbediengerät 5 ist in einem Panik-Modus;
handeln. Alternativ zu den zwei- bzw. mehrkanaligen Ausführungen kann auch jeweils eine Sicher- heits Steuerung 24 dem Handbediengerät 5, der Anschlussstelle 16 und/oder der Maschine 2 bzw. dem Maschinensteuerungssystem 1 zugeordnet sein. Eine Sicherheitssteuerung 24 kann aus zwei Steuerungen, die ein Anwendungsprogramm parallel abarbeiten bestehen, wobei beide Steuerungen dasselbe Prozessabbild der Ein-/Ausgänge nutzen und sich ständig abglei chen.
Abschließend zeigen Fig. 4a und Fig. 4b jeweils einen Übersichtsplan 25 der Maschinenhalle, welcher an dem Handbediengerät 5 angezeigt wird und der Bedienperson 4 das Auffinden ei ner Maschine 2, mit welcher eine steuerungstechnische Wirkverbindung 15 besteht, erleich tert. Abweichend zu Fig. 4a ist dabei in Fig. 4b ein dreidimensionaler Übersichtsplan 25 dar gestellt, aus welchem auch die räumlichen Verhältnisse einer Maschinenhalle, bzw. die räum lichen Verhältnisse der darin befindlichen Maschinen 2, hervorgehen.
Daneben können auch Informationen wie
- eine Bezeichnung der Maschine 2;
- einen Standort der Maschine 2;
- eine Richtungsangabe zum Standort der Maschine 2;
- eine Entfernung zur Maschine 2;
auf der Anzeigevorrichtung 13 der Maschinensteuerung 3 ausgegeben werden, um der Bedi enperson 4 wertvolle Zusatzinformationen zur jeweils angebundenen Maschine 2 auszugeben.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Fehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Finzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Fösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung Maschinensteuerungs System
Maschine
Maschinensteuerung
Bedienperson
Handbediengerät
drahtlose Übertragungs Schnitt
stelle
Steuervorrichtung
Akkumulator
Nothalt-Betätigungselement
Nothalt-Sicherheitsschaltkreis
Bedienelement
Benutzerschnittstelle
Anzeigevorrichtung
Anfrage-Taster
steuerungstechnische Wirkverbin
dung
Anschlussstelle
Steuerungselektronik
S teuerung skern
S ignaleinrichtung
Gefahrenbereich
optische Signaleinrichtung
akustische Signaleinrichtung
Autorisierungsvorrichtung
Sicherheitssteuerung
Übersichtsplan
Wirkbereich
Wambereich

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuerungssystems (1) mit wenigstens einer Maschinensteuerung (3) zur Ausführung von Maschinenoperationen, mit wenigstens ei nem mobilen, von einer Bedienperson (4) tragbaren Handbediengerät (5) zur funktionalen Be einflussung von wenigstens einer der Maschinensteuerungen (3),
welches Handbediengerät (5) wenigstens ein Bedienelement (11) und/oder wenigstens eine Benutzerschnittstelle (12) zur manuellen Beeinflussung von Maschinenoperationen durch die Bedienperson (4) aufweist, und
welches Handbediengerät (5) wenigstens eine Anzeigevorrichtung (13) zur Visualisierung von Vorgängen an der Maschinensteuerung (3) aufweist und/oder welche Anzeigevorrichtung (13) zur Informationsausgabe an die Bedienperson (4) geeignet ist; und
welches Handbediengerät (5) wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) auf weist, und
wobei die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) zum Aufbauen oder Umset zen einer steuerungstechnische Wirkverbindung (15) zwischen dem Handbediengerät (5) und der Maschinensteuerung (3) und/oder einer Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) eingerichtet ist;
gekennzeichnet, durch
- manuelle Eingabe einer Zuordnungsanfrage am Handbediengerät (5) durch die Bedienper son (4);
- Ermitteln einer Zuordnungsinformation in Bezug auf das Vorliegen einer aktiven steue rungstechnischen Wirkverbindung (15) des Handbediengeräts (5) mit einer Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) einer Maschinensteuerung (3);
- Aktivierung einer Signaleinrichtung (19) an der jeweiligen Maschine (2) und/oder an der je weiligen Anschlussstelle (16) der jeweiligen Maschinensteuerung (3) an welche das Handbe diengerät (5) steuerungstechnisch angebunden ist, basierend auf der Zuordnungsinformation des Handbediengeräts (5).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage durch die Bedienperson (4) nach erfolgreicher Autorisierung der Be dienperson (4) an einer Autorisierungsvorrichtung (23) an dem Handbediengerät (5) durch führbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Eingabe der Zuordnung sanfrage an dem Handbediengerät (5) durch die Bedienperson (4) durch Betätigung eines am Handbediengerät (5) angeordneten, oder dem Handbediengerät (5) zugeordneten Anfrage-Tasters (14) durchführbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage an dem Handbediengerät (5) durch Inter aktion der Bedienperson (4) an dem Bedienelement (11) des Handbediengeräts (5) und/oder Interaktion der Bedienperson (4) an der wenigstens einen Benutzerschnittstelle (12) des Hand bediengeräts (5) durchführbar ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage an dem Handbediengerät (5) durch eine kombinierte Interaktion der Bedienperson (4) an dem Anfrage-Taster (14) und an dem Bedie nelement (11) und/oder der wenigstens einen Benutzerschnittstelle (12) durchführbar ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der manuellen Eingabe der Zuordnungsanfrage durch die Bedienperson (4) eine eindeutige Identifikation des Handbediengeräts (5) über die drahtlose Übertragungs Schnitt stelle (6) des Handbediengeräts (5) an die wenigstens eine Maschinensteuerung (3) übertragen wird und/oder von der wenigstens einen Maschinensteuerung (3) abgerufen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die manuelle Eingabe der Zuordnungsanfrage am Handbediengerät (5) durch die Bedien person (4) über eine einfehlersichere Schaltbefehlserfassung erfolgt und/oder die Zuordnungs anfrage durch eine Sicherheits Steuerung (24) im Handbediengerät ausgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuordnungsanfrage über eine zwei- oder mehrkanalige drahtlose Übertragungs schnittstelle (6) des Handbediengeräts (5) einfehlersicher übertragen und/oder einfehlersicher ausgewertet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Zuordnung sanfrage über ein abgesichertes Übertragungsprotokoll erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Signaleinrichtung (19) an der Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) durch zwei- oder mehrkanalige Ansteuerung der Signalein richtung (19) einfehlersicher ausgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Signaleinrichtung (19) an der Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) durch eine Sicherheits Steuerung (24) ausgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Signaleinrichtung (19) an der Maschine (2) und oder Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) durch einkanalige Ansteuerung der Signaleinrichtung (19) und Überwachung der Signaleinrichtung (19) durch eine Sensoreinrichtung einfehlersicher ausgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung (19) an der Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) der Ma schinensteuerung (3) eine Anzeigevorrichtung (13) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, eine Statusinformation ausgewählt aus der Gruppe umfassend
- das Handbediengerät (5) ist mit der Anschlussstelle (16) verbunden;
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und in einem Wirkbereich (26) der Anschlussstelle (16);
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und außerhalb des Wirkbereichs (26) der Anschluss stelle (16);
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und in einem Wambereich (27) der Anschlussstelle (16);
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und außerhalb des Warnbereichs (27) der Anschluss stelle (16);
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und ein Nothalt ist aktiviert; - das Handbediengerät (5) ist verbunden und der Nothalt ist deaktiviert;
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und ein Zustimm-Taster am Handbediengerät (5) ist aktiviert;
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und der Zustimm-Taster am Handbediengerät (5) ist deaktiviert;
- das Handbediengerät (5) ist verbunden und der Zustimm-Taster am Handbediengerät (5) ist in einem Panik- Modus;
auszugeben.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Handbediengerät (5) eine Information darüber ausgegeben wird, mit welcher Ma schine (2) und/oder Anschlussstelle (16) einer Maschinensteuerung (3) eine aufrechte steue rungstechnische Wirkverbindung (15) besteht.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Handbedienge rät (5) eine Information ausgewählt aus der Gruppe umfassend
- eine Bezeichnung der Maschine (2);
- einen Standort der Maschine (2);
- eine Richtungsangabe zum Standort der Maschine (2);
- eine Entfernung zur Maschine (2);
- ein Übersichtsplan (25) der Maschinenhalle;
- ein dreidimensionaler Übersichtsplan (25) der Maschinenhalle;
ausgegeben wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Handbediengerät (5) eine Fehlermeldung ausgewählt aus der Gruppe umfassend
- eine Zuordnung sanfrage am Handbediengerät (5) wurde nicht korrekt durchgeführt;
- eine Zuordnung sanfrage wurde nicht korrekt übertragen;
- eine Zuordnungsinformation konnte nicht ermittelt werden;
- eine Fehlfunktion der Signaleinrichtung (19) liegt vor
ausgegeben wird.
17. Maschinensteuerungssystem (1), insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einer Maschinen steuerung (3) zur Ausführung von Maschinenoperationen, mit wenigstens einem mobilen, von einer Bedienperson (4) tragbaren Handbediengerät (5) zur funktionalen Beeinflussung von wenigstens einer der Maschinensteuerungen (3),
welches Handbediengerät (5) wenigstens ein Bedienelement (11) und/oder wenigstens eine Benutzerschnittstelle (12) zur manuellen Beeinflussung von Maschinenoperationen durch eine Bedienperson (4) aufweist, und
welches Handbediengerät (5) wenigstens eine Anzeigevorrichtung (13) zur Visualisierung von Vorgängen an der Maschinensteuerung (3) aufweist und/oder welche Anzeigevorrichtung (13) zur Informationsausgabe an die Bedienperson (4) geeignet ist; und
welches Handbediengerät (5) wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) auf weist, und
wobei die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) zum Aufbauen oder Umset zen einer steuerungstechnische Wirkverbindung (15) zwischen dem Handbediengerät (5) und der Maschinensteuerung (3) und/oder einer Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) eingerichtet ist; und
welche Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) wenigstens eine drahtlose Übertragungs Schnittstelle (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet dass
- das Handbediengerät (5) eine Eingabevorrichtung zur manuellen Initiierung einer Zuord nungsanfrage umfasst; und dass
- die Maschine (2) und/oder die Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) eine Signal einrichtung (19) umfasst, welche dazu eingerichtet ist, eine aktive steuerungstechnische Wirk verbindung (15) mit dem Handbediengerät (5) zu signalisieren.
18. Maschinensteuerungssystem (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Handbediengerät (5) einen Anfrage-Taster (14) umfasst, welcher dazu eingerichtet ist eine Zuordnungsanfrage auszuführen.
19. Maschinensteuerungssystem (1) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, dass das Handbediengerät (5) eine Autorisierungsvorrichtung (23) für die Bedien person (4) umfasst.
20. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Handbediengerät (5) eine Sicherheitssteuerung (24) umfasst, welche zur fehlersicheren Umsetzung einer Zuordnungsanfrage beiträgt oder ausgebildet ist.
21. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (2) und/oder die Anschlussstelle (16) der Maschinensteue rung (3) eine Sicherheitssteuerung (24) umfasst, welche zur fehlersicheren Umsetzung einer Zuordnung sanfrage beiträgt oder ausgebildet ist.
22. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung (19) der Maschine (2) und/oder der Anschluss stelle (16) der Maschinensteuerung (3) eine akustische und/oder optische Signaleinrichtung (19) umfasst.
23. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung (19) der Maschine (2) und/oder der Anschluss stelle (16) der Maschinensteuerung (3) eine Sensoreinrichtung und/oder eine Anzeigevorrich tung (13) umfasst, zur Überprüfung und/oder Anzeige einer erfolgten Signalisierung.
24. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung zur manuellen Initiierung der Zuordnungsan frage und/oder der Anfrage Taster (14) zwei- oder mehrkanalig im Handbediengerät steue rungstechnisch eingekoppelt sind.
25. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) des Handbe diengeräts (5) zwei- oder mehrkanalig ausgebildet ist und die Übertragungs Schnittstelle (6) dazu eingerichtet ist eine Zuordnung sanfrage einfehlersicher zu übertragen.
26. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) der Ma- schine (2) und/oder der Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) zwei- oder mehrka- nalig ausgebildet ist, welche Übertragungs Schnittstelle (6) dazu eingerichtet ist eine Zuord nungsanfrage einfehlersicher zu empfangen und/oder einfehlersicher auszuwerten.
27. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung (19) der Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) zwei- oder mehrkanalig ausgeführt ist und welche Signalein richtung (19) dazu ausgebildet ist, einfehlersicher angesteuert zu werden.
28. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung, das Empfangen und/oder die Auswertung von Daten und/oder Steuersignalen über die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) des Handbediengeräts (5) über ein abgesichertes Übertragungsprotokoll erfolgt.
29. Maschinensteuerungssystem (1) nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung, das Empfangen und/oder die Auswertung von Daten und/oder Steuersignalen über die wenigstens eine drahtlose Übertragungsschnittstelle (6) der Maschine (2) und/oder Anschlussstelle (16) der Maschinensteuerung (3) über ein abgesicher tes Übertragungsprotokoll erfolgt.
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