[发明专利]用于协调地控制生产设施的运行状态的设备以及生产系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于控制生产设施（2）的至少一个部件（4，5，6）的运行状态的设备（3），所述设备具有能量控制装置（8）以用于提供状态变化信号（S_Z,E）以便将所述至少一个部件（4，5，6）的运行状态从第一运行状态改变到第二运行状态，其中，所述设备（3）具有监视装置（9），所述监视装置被设计用于接收所述能量控制装置（8）的状态变化信号（S_Z,E），并且提供所述能量控制装置（8）的状态变化信号（S_Z,E）以便将所述第一运行状态改变到所述第二运行状态，并且修改所述能量控制装置（8）的状态变化信号（S_Z,E）以便提供所述第二运行状态并且锁止所述能量控制装置（8）的状态变化信号（S_Z,E）以便阻止到所述第二运行状态中的状态变化。

技术领域

本发明涉及一种用于协调地控制生产设施的至少一个部件的运行状态的设备，所述设备具有能量控制装置以用于提供状态变化信号以便将所述至少一个部件的运行状态从第一运行状态改变到第二运行状态。本发明还涉及一种生产系统以及一种方法。

背景技术

生产系统或者工业设施由现有技术已知并且通常用于产品的自动化加工并且用于工艺的自动实施。这样的自动化生产系统或者工业设施通常包括多个部件，例如机器。这些部件在生产期间的很大时间段内可以休眠或者空转。这样的空载时间段一方面通过所计划的事件并且另一方面通过不可预见的事件而形成。所计划的事件例如是工业设施的一个或多个部件的维护、间歇或者放假时间。不可预见的事件通常是工业设施中的干扰或者缺陷。空载时间段此外可以通过生产系统的一个或多个部件的暂时不同的负荷引起。然而，在该空载时间段期间，这些部件通常消耗巨大量的能量。

为了减少在空载时间段期间的能量的量并且由此提高整个工业设施的能量效率，由现有技术已知能量控制装置。这样的能量控制装置、所谓的能量转移控制器（ESC）在WO2013/044964 A1中示出并且用于工业设施的能量效率管理。在此，ESC基于工业设施特定的结构模型借助协调的并且安全的状态变化使工业设施的部件置于确定的运行状态中，在所述运行状态中，这些部件消耗尽可能少的能量。这样的运行状态例如可以是开-状态、关-状态或者待机-状态。

此外，ESC可以包括用于与上一级控制系统通信的通信接口。这样的上一级控制系统例如可以是加工管理系统（Management Execution System - MES）、 生产控制系统、过程监视与控制系统（Supervisory Control and Data Acquisition - SCADA）或者负载管理系统。然而，上一级控制系统和ESC不是必然共同作用地研发的。因此，并非在任何时间，特别是在不同负荷的时间段期间确保两个系统之间的完全同步。上一级控制系统的目标是，生成用于部件的指令序列，以便保证协调的、安全的和面向最大功率的生产过程。而能量转移控制器的目标是，在以下时间段内提供部件的尽可能能量高效的运行状态：在所述时间段内没有预期部件的应用。如果ESC在此中断上一级控制系统的指令序列，则上一级控制系统与能量转移控制器的这些矛盾的状态变化信号导致自动化生产系统内的不可控的冲突。因此，例如可能的是，ESC在不可预见的由于干扰引起的间歇期间提供指令或者状态变化信号，通过所述状态变化信号使所涉及的部件进入待机-状态或者关-状态。如果干扰通过有缺陷的组件或者有故障的构件引起，则间歇的持续时间通常未知。一旦干扰已经被消除，则通过上一级控制系统进行工业设施的或者所涉及的部件的重新激活。上一级控制系统的状态变化信号对于能量转移控制器而言通常未知。接着，ESC可能请求另外的状态变化，所述另外的状态变化与通过上一级控制系统提供的新的运行状态可能矛盾。

上一级控制系统或者工业设施的运行者也可以在工业设施的所计划的间歇期间向部件发送指令，以便例如开始生产工艺。由此，设施中的相应部件的当前的运行状态发生变化，而关于此没有通知ESC。此外，工业设施的部件和/或上一级的控制装置可以具有能量节省功能，通过所述能量节省功能能够将部件置于待机-模式中。所述通过能量节省功能引起的状态变化通常同样不传送给ESC。