专利名称：用来监控烟草加工工业的机器的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种装置，用来监控烟草加工工业的机器和/或机器组合，其包括至少一个显示单元(Visualisierungseinheit)和控制单元,其中控制单元和显示单元为了传输控制和/或监控信号借助机器内部的网络彼此相连，并且包括至少一个外部的控制器，它通过接口与机器内部的网络相连。此外，本发明还涉及一种方法，用来控制和监控烟草加工工业的机器和/或机器组合，其中该机器或机器组合具有至少一个控制单元和显示单元，此方法包括控制和/或监控信号在控制单元和显示单元之间借助机器内部的网络进行传输。
背景技术：
尤其在控制烟草加工工业的香烟制造机器或生产机器或自动机器时，应用这样的装置和方法。例如从文献EP I 113 729 BI已知一种用于香烟制造机器的控制系统。已知的机器包括多个生产装置，即烟草条制造单元、过滤嘴安装机和递送设备。借助中央控制器来控制上述的生产装置，此中央控制器通过现场总线与烟草条制造单元、过滤嘴安装机和递送设备的各自的控制器相连。如果机器操纵者应该把数据提供给例如另一外部的控制器，则这通常需要访问中央控制器的控制程序。与之相关地访问控制程序一方面会危害中央控制器的完美功能，另一方面会额外加重中央控制器的资源(即存储空间和只是有限地提供使用的计算时间)的负担。另一缺点在于，传输的时间进程与许多因素有关，尤其此传输由现场总线的时间特性及其利用率来确定。此外由于缺少层级结构，数据(例如传感器数据)可能被不期望地覆写和/或可能触发故障电路，因此错误地控制例如阀门和/或电机。
发明内容
因此本发明的目的是，建议一种装置，它能安全且可靠地提供机器内部的控制和监控信号，并可进一步处理提供的信号，而不必通过改变程序来直接访问机器的中央控制器的控制程序。此外，此目的还在于，建议一种相应的方法。此目的通过具有上述特征的装置通过以下方式得以实现，即所述接口、控制单元、显示单元和/或外部的控制器这样设置和构造，即在至少一个控制单元和/或显示单元和外部的控制器之间周期地传输和/或事件控制地传输预先选定的控制和/或监控信号，并且此装置包括至少一个用来控制周期传输的节拍发生器，和/或包括信号发送器，其用来在预先给定的时间点控制所述预先选定的控制和/或监控信号的事件控制的传输。其优点是，在通过外部的控制器开始进行一次性的初始的传输初始化之后，预先选定的控制和/或监控信号就有规律地且连续重复地从控制单元传输到外部的控制器，并且反过来。所述接口、控制单元和外部的控制器这样设置和构造，即预先选定的控制和/或监控信号的周期传输不需要通过机器内部的网络来额外地交换控制和/或监控信息。另一优点在于，专用的程序借助所述外部的控制器可访问控制和/或监控信号，但在此不允许全部访问所有的控制和/或监控信号，而是分别只访问预先选定的控制和/或监控信号，并且可针对用户进行匹配。因此，可避免把所有通过机器内部的网络可获得的控制和/或监控信号全部访问，这必要时可能会引发错误并且使机器出现不期望的运行状态。此外节拍发生器这样构造和设计，即使预先选定的控制和/或监控信号的周期传输同步进行，并且因此承担有关时间进程控制的中央功能。另一优点在于，所述接口、控制单元、显示单元和/或外部的控制器还设置和构造得用来实现事件控制的传输，以便在出现特定事件时传输所述预先选定的控制和/或监控信号。以下情况(Folgende)应该示例性地说明了可能的事件(不是排他性的列举)。可能的事件例如指，借助机器的操纵面板上的相应输入指令在机器和/或机器组合上更换烟草种类；加入辅料，这是由控制信号和/或操纵面板上的输入引起的；或借助控制信号和/或操纵面板上的输入来投运辅助组件或辅助装置。所述事件例如还包括，超出或低出传感器信号的可调整的边界值，特别优选检测周围环境参数的外部传感器的传感器信号，例如空气湿度和/或环境温度或类似情况。此外，事件控制的传输和周期传输相组合，以便例如在出现相应的事件时实现周期传输的初始化。上面提到的所有事件都优选通过信号发送器来检测或处理，此信号发送器匹配和设置得用来控制事件控制的传输。本发明的优选的改进方案的特征在于,所述至少一个控制单元或显示单元具有所述节拍发生器中的一个，并且此节拍发生器和所述至少一个控制单元和/或显示单元这样设置和构造，即可调整所述预先给定的时间点，在此预先给定的时间点传输所述预先选定的控制和/或监控信号。由于所述至少一个节拍发生器设置在控制单元中的一个中，各自的节拍发生器与各自的控制单元形成自主的单元，它自动地周期地把预先选定的控制和/或监控信号传输到外部的控制器上，并反过来，而不需要通过机器内部的网络来传递其它控制和/或管控信号。借助此节拍发生器，既可以设计控制和/或监控信号的类型，也可以使周期传递的频率在限定范围内自由选择。本发明的另一适宜的构造方案的特征在于，每两个前后相继的预先给定的时间点之间的时间间距大于预先给定的最小时间间隔，其中所述预先给定的最小时间间隔大于机器内部的网络的最小周期时间。通过预先给定的最小时间间隔，把选定的控制和/或监控信号的最大传递速度限制在相应的最大值内。所述预先给定的最小时间间隔优选大于机器内部的网络的最小周期时间，在此，机器内部的网络的最小周期时间是指控制或监控信号的两个传递过程之间的最小可能的时间差。其优点是，外部的控制器和控制单元之间的周期传输以较小的频率来进行，此频率小于从控制单元的一个朝另一个的传输的频率。换言之，在外部的控制器和控制单元之间进行传输时所选的采样率小于在机器内部从一个控制单元朝另一个控制单元传输相应信号时的采样率。此欠采样的作用是，只以相应减小的采样率在外部的控制器中提供通过机器内部的网络在机器内部传输的控制和/或监控信号，因此不能完全重建原来的控制和/或监控信号。因此，可以可靠地避免原来的控制和/或监控信号的其它可能的分析，所述分析可推断出机器内部的调整和控制算法。此外，还可避免可能的网络过载。本发明的另一适宜的构造方案的特征在于，预先选定的控制和/或监控信号借助所述至少一个外部控制单元和/或显示单元来调整。因此，根据使用者的要求只选出下述的控制和/或监控信号，即它们应该借助由外部的控制器执行的专用程序进行访问。其优点一方面在于，只有实际在外部的控制器中需要的控制和/或监控信号才被传输，因此待传递的数据量降至最低限度。另一方面，以这种方式使访问局限于确定的控制和/或监控信号。本发明的另一有利的构造方案的特征在于，此装置包括至少一个合法性装置，它这样设置和构造，即根据至少一个合法性数据记录来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。其优点是，只有在证实合法之后才传输所述预先选定的控制和/或监控信号。本发明的另一有利的构造方案，此合法性装置包括至少一个数据存储器，其中此数据存储器包括至少一个合法性数据记录。换言之，此数据存储器设置和构造得用来存储合法性数据记录中的一个或多个。其优点是，根据数据存储器的存在与否来设定预先选定的控制和/或监控信号的传输，因此只有那些掌握具有所述至少一个合法性数据记录的数据存储器的使用者才能访问相应的信号。以这种方式，把运行机器或访问预先选定的控制和/或监控信号局限在机器使用者上，此机器使用者可借助数据存储器或存储在它里面的合法性数据记录来证明自己是有权限的机器使用者。按尤其优选的改进方案，数据存储器中的至少第一个设置和构造成防拷贝插头，例如软件狗、优选USB-软件狗，和/或数据存储器中的第二个设置和构造成移动的数据载体。作为移动的数据载体，例如使用一个或多个压缩光盘(CD)、多功能数码光盘(DVD)、闪存存储芯片或类似物。其优点是，如果防拷贝插头与存储在移动数据载体中的合法性数据记录相一致，在机器使用者这一方面才允许借助合法性装置来访问机器或预先选定的控制和/或监控信号。换言之，所述合法性与多个硬件特征结合在一起，即一方面结合防拷贝插头，另一方面结合移动的数据载体。只有这两个硬件特征都存在时，才能允许，否则就要禁止。此外，此目的还通过前述方法得以实现，此方法用来控制和监控烟草加工工业的机器，此方法的特征在于，在控制单元中的至少一个和外部的控制器之间周期地传输和/或事件控制地传输所述预先选定的控制和/或监控信号，并借助节拍发生器来产生节拍，并控制所述周期的传输和/或借助信号发送器来产生信号，并且在预先给定的时间点在产生的节拍的基础上来控制所述预先选定的控制和/或监控信号的事件控制的传输。由此产生的优点已结合用来执行方法的装置进行阐述，因此为了避免重复请参照相应的段落。
由从属权利要求和说明书得出了本发明的其它优选和/或适宜的特征和构造方案。借助附图详细阐述了尤其优选的实施例。其中
图1在示意图中示出了按本发明的装置；
图2在示意图中示出了图1所示的装置，并包括待控制的机器；
图3在示意图中示出了选定待传输的控制和/或监控信号的流程；
图4在示意图中示出了合法性装置借助防拷贝插头和移动数据载体的工作原理；图5在示意图中示出了合法性装置借助防拷贝插头的工作原理；
图6在另一示意图中示出了图4所示的合法性装置的工作原理；
图7在示意图中示出了图1所示装置的另一示例性实施方案；
图8在横截面中示出了分配器单元，它借助按本发明的装置或方法来控制和监控。
具体实施例方式本发明尤其适合控制用来生产烟草加工工业的条状物品的机器或机器组合，尤其适合控制香烟制造机器组合，例如来自申请人厂家的型号Protos。但是，本发明并不仅仅局限于控制香烟机器的装置或方法，而是原则上适用于各种产生、加工以及输送或存储烟草加工工业的条状物品的机器，尤其还适用于过滤嘴或多重过滤嘴制造机器以及输送和存储系统。除了过滤嘴香烟以外，烟草加工工业的条状物品还包括许多其它物品，例如过滤棒、多重过滤棒、普通香烟、有或没有过滤嘴的小雪茄以及类似物，因此该装置和按本发明的方法也适合控制相应的机器。下面借助附图详细地阐述了按本发明的装置和方法。图1在示意图中示出了按本发明的装置，其用来控制和监控烟草加工工业的机器组合I。此机器组合I包括例如至少两个生产单元(例如分配器单元和型号为SE的制条机)以及来自申请人厂家的型号为MAX的过滤嘴安装机。每个生产装置都配备了至少一个控制单元10、11。此控制单元10、11用来监控和控制各自的机器1A、IB或生产单元，并且因此优选设置成局部的控制单元，即作为单独的控制单元10、11分别从属于机器1A、1B中的一个并且集成在它里面。控制单元10、
11通过现场总线16、17分别与输入/输出接口 12、13和驱动控制器14、15相连，此驱动控制器用来控制电机、促动器、伺服电机和类似物。输入/输出接口用来处理传感器信号，并用来控制其它装置。输入/输出接口 12、13和/或驱动控制器14、15优选通过现场总线16、17与各自的控制单元10、11相连。备选的是，输入/输出接口 12、13和/或驱动控制器14、15直接与各自的控制单元10、11相连。尤其优选的是，此局部的总线系统16、17构成为Profilbus DP或EtherCAT-总线。控制单元10、11优选构成为以硬件或软件为基础的可存储器编程的控制器(SPS)。但是，控制单元10、11也能以工业-PC平台、模拟和/或数字的控制电路为基础，或构成为“嵌入式的”微机系统。控制单元10、11借助机器内部的网络18彼此相连用来传递控制和监控信号。此控制和监控信号优选是数字信号，它们包括与机器相关的数据，例如速度数据、位置数据、传感器数据、温度或工艺参数数据。备选的是，控制和监控信号是模拟信号。机器内部的网络18优选构造和设置成机器控制总线，用来尤其在显示单元19和控制单元10、11之间传递控制和监控信号。以这种方式，所有为控制机器1A、IB和/或生产装置所需的控制和/或监控信号可在相应的机器1A、1B的单个控制单元10、11之间传输和交换。显示单元19连接到机器内部的网络18上，此显示单元构成为另外的控制单元，并且它为了操纵机器1A、IB构造得用来评估控制和监控信号并且用来显示所选的数据。此外，显示单元19优选包括以太网-接口 20，用来通过以太网来提供所选的数据。仅通过与机器内部的网络18直接相连的装置，就能从外部访问通过机器内部的网络18传递的控制和/或监控信号。换言之，这是指封闭的网络，它可在控制单元10、11、显示单元19和/或必要时其它与机器内部的网络18相连的机器内部的设备中的每一个之间进行数据和信号的交换。此外，能够可靠地避免从外部访问现场总线16、17。除了控制单元10、11和显示单元19以外，外部的控制器21通过接口 22与机器内部的网络18相连。此外部的控制器21优选是以PC为基础的可存储器编程的控制器(SPS)或类似物，例如德国费尔的Beckhoff公司的基于嵌入的操作系统WindowsXP的型号Cxl020。外部的控制器21以及显示单元19、接口 22和控制单元10、11在此设置和构造得用来在控制单元10、11中的至少一个和外部的控制器21之间周期地传输所述预先选定的控制和/或监控信号。外部的控制器21能以这种方式配备专用的程序38，它可通过接口 22访问预先选定的控制和/或监控信号。可自由编程的控制器21因此是所谓的客户-SPS，即机器操纵者的外部SPS，它可在客户那里设置自己的应用程序，其中它可借助外部的控制器21来访问预先选定的控制和/或监控信号。尤其优选的是，单向地传输所述预先选定的控制和/或监控信号，即从显示单元19和/或控制单元10、11传输到外部的控制器21上，即外部的控制器21这样设计，即它只能是可读地访问控制和/或监控信号。以这种方式能在各种情况下避免，通过外部的控制器21或通过由外部的控制器21执行的专用程序38来操纵控制和监控信号。外部的控制器21虽然允许再处理控制和监控信号，例如在可从控制和/或监控信号中获取的运行参数的基础上为了评估和分析目的或作为控制其它机器的基础，但避免了直接访问机器1A、1B或机器组合I的控制流程。但是备选的是，外部的控制器21不是只设计得用于前面描述的单向的传递运行，同样也可以用于双向的数据传递，即外部的控制器21既允许读出控制和/或监控信号，也允许改变所选的控制和/或监控信号。因此可能的是，通过借助外部的控制器21执行的专用程序38可限定访问确定的和先前规定的控制和/或监控信号。通过此访问限制，借助外部的控制器21分别只能影响预先选定的控制和/或监控信号。例如，写访问只提供给下述控制和监控信号，即它们在通过专用程序38改变时不会导致机器组合I或机器1A、IB的控制的功能故障。外部的控制器21的特征优选在于，它可自由编程。换种表达方式是，此外部的控制器独立地并与控制单元10、11或其它(在附图中未示出的)机器控制器无关地可编程地构造和设置。因此，外部的控制器21不是强制地在空间上与控制单元10、11或其它的机器控制器分开。但优选外部的控制器21在空间上分开地设置。特别优选外部的控制器21构成为可由机器使用者自由编程的控制器。在这种情况下，此外部的控制器21还优选作为智能组件设置在插入单元或架子和/或控制单元10、11的壳体中，或设置在其它机器控制器的壳体中。本发明的特别优点在于，接口 22、控制单元10、11和外部的控制器21以及显示单元19构造得用来周期地传递预先选定的控制和/或监控信号。周期传递应这样理解，预先选定的控制和/或监控信号在规定的时间点重复地传递。换种表达方式是，接口 22、控制单元10、11和外部的控制器21这样构成，即预先选定的控制和/或监控信号在规定的时间点以有规律的时间间距进行传递。其优点是，为了传输所述预先选定的控制和/或监控信号，不需要借助接口 22在外部的控制器21和控制单元10、11和显示单元19之间传递其它控制数据和/或控制信号。控制单元10、11和/或显示单元19因此这样设置，即它们自主地把预先选定的控制和/或监控信号传输到外部的控制器21上。同样，外部的控制器21设置和构造得用来自主地调用选定的控制和/或监控信号。控制数据和/或控制信号的传递因此首先局限于唯一一次传输，用来确定预先选定的控制和/或监控信号，即询问应该传输哪些控制和/或监控信号。然后，选出的控制和/或监控信号的周期传输自动地进行，如同前面描述的一样。接口 22优选借助网络接点与机器内部的网络18相连。还优选的是，此网络接点构成为总线接点。接口 22与机器内部的网络18的连接以有利的方式构成为直接连接。可选的是，此直接连接包括用来实现电流分离和/或用于电平转换的机构，或具有用于协议转换的机构。换言之，用来连接外部的控制器21和机器内部的网络18的接口 22构成为局部的接口。此接口 22因此不是与上一级网络(例如工厂总线)、与上一级现场总线或与其它分布式的局部控制器的连接。本装置优选具有至少一个节拍发生器，用来在预先给定的时间点控制所述预先选定的控制和/或监控信号的周期传输。这个或这些节拍发生器用来使预先选定的控制和/或监控信号的传输在时间上同步地进行。节拍发生器还这样设置，即它们在所述预先给定的时间点促使预先选定的控制和/或监控信号进行传输。节拍发生器可选择地构成得以硬件或以软件为基础。借助节拍发生器可生成节拍，在节拍的基础上实现预先选定的控制和/或监控信号的周期传输。尤其优选的是，控制单元10、11中的至少一个具有节拍发生器中的一个。因此，通过所述预先选择给出的控制和/或监控信号可直接在各自的控制单元IOUl中进行处理，然后在所述预先给定的时间点传输到外部的控制器21上。相反还可能的是，通过控制单元10、11的节拍发生器从外部的控制器21这方面在所述预先给定的时间点来访问通过预先选择确定的控制和/或监控信号。按本发明的另一有利的构造方案，节拍发生器这样设置和构造，即预先给定的时间点可借助控制单元10、11和/或显示单元19来调整。换言之，控制单元10、11和/或显示单元19包括子程序，它可调整所述预先给定的时间点。以这种方式可通过专用程序来决定时间点，在此时间点传输所述预先选定的控制和/或监控信号。对此所需的子程序例如作为程序库37存储在控制单元10、11和/或显示单元19中。优选每两个预先给定的、前后相继的时间点之间的时间间距大于预先给定的时间间隔。控制单元10、11和/或显示单元19为此这样设置和构造，即每两个预先给定的、前后相继的时间点之间的时间间距限定在由预先给定的时间间隔确定的最小数值上。尤其优选的是，此预先给定的时间间隔大于机器内部的网络18的最小周期时间。在此，机器内部的网络18的最小周期时间是指控制或监控信号的两个传递过程之间的最小的可能的时间差。此最小周期时间因此相当于机器内部的网络18的最大传递速度的倒数。下面应借助实施例详细阐述这一点。如果控制或监控信号中的一个通过机器内部的网络18的最大传递速度例如局限在每秒200数字值(Digitalwerte)，因此最小周期时间是1/200秒或5ms。因此，预先给定的时间间隔值大于5ms。尤其优选的是，预先给定的时间间隔比最小周期时间大2至100倍。其优点是，在机器内部的网络18中传递的控制和/或监控信号慢2至100倍地采样，即只有选定的控制和/或监控信号的每个第二个或每第一百个数值传递到可自由编程的控制器21上或反过来。以这种方式能够可靠地避免，借助可通过外部的控制器21获得的控制和/或监控信号能对其进行详细分析和评估，并因此能借助信号曲线来分析在机器内部在各自的控制单元10、11中进行的调节和控制算法，并因此可能推断出在控制单元10、11中使用的控制和调节算法。尤其优选的是，预先给定的时间间隔大于或等于50ms，而机器内部的网络18的周期时间小于等于5ms。
图2示出了图1所示的装置的示意图，并包括待控制的机器组合I。机器1A、1B包括图2未示出的生产单元、控制单元10、11、驱动控制器14、15以及现场总线16、17和显示单元19。机器内部的网络18通过接口 22与外部的控制器21相连。此外部的控制器21优选包括多个其它接口，例如数据输入接口 24、数据输出接口 25和周边设备接口 26。此周边设备接口 26适合用来连接其它装置，例如其它传感器33、其它输入接口 34和/或其它输出接口 35。此周边设备接口 26构成为现场总线接口，优选构成为EtherCAT-接口。此数据输入接口 24既包括数字输入端，也包括模拟输入端，例如8个数字输入端和2个模拟输入端。与之相对应的是，数据输出接口 25也同样既包括数字输出端，也包括模拟输同端，例如8个数字输出端和2个模拟输出端。还优选的是，数据输出接口 25还包括停止信号输出端27，它借助电气或光学导线直接与机器I的或上一级的控制单元的停止信号输入端28相连，和/或与各自的控制单元10、11相连。在需要时，通过停止信号输出端27可把停止信号发送到机器1A、1B或各自的控制单元10、11上，以便在机器内部的网络18出现故障的情况下也能停住机器1A、1B。为了供应电压，此装置优选包括电源适配器40。此电源适配器40设置和构造得用来变换由机器1A、1B提供的电压供应41。可选的是，图2所示的装置包括其它接口，例如至少两个串联接口，即优选两个USB-接口 29和两个USB-Hub 30，它们与外部的控制器21相连。此外，此外部的控制器21还具有至少一个显示器接口 31，例如以VGA或DV1-接口或类似接口的形式，一个或多个显示设备32 (例如TFT-显示器)通过它连接。可选的是，显示设备32额外地通过USB-接口29与外部的控制器21相连，因此显示设备32设置用来同时输入信息，并用来将其传递到外部的控制器21上。在这种情况下，显示设备32优选构和设置成触摸屏显示器。可选的是，此装置具有以太网-接口 36，用来把外部的控制器21连接到其它网络。下面示例性地借助图3说详细阐述了控制和/或监控信号的预先确定的选定的调整以及传输。机器1A、1B中的一个的各自的控制单元10、11包括程序库37，它设置和构造得用来把预先选定的控制和/或监控信号周期地传输到可自由编程的控制器21上，并反过来。控制单元10、11与外部的控制器21或在此外部的控制器21上执行的专用程序38之间的通讯是通过机器内部的网络18进行的。预先选定的控制和/或监控信号优选设置成形式为XML-文件39的清单，它存储在显示装置19中。此XML-文件39也可备选地存储在控制单元10、11中。但是，本发明原则上不仅仅局限于使用XML-格式，而是也可以是任一种基于文本的文件格式。借助在XML-文件39的清单中确定的选定，来确定并因此预先设定待传输的控制和/或监控信号。XML-文件39的内容可借助为此设计的外部的控制器21来匹配或更改，因此可在运行期间随时匹配预先选定的控制和/或监控信号。程序库37在此这样构成，即它可访问所有的控制和/或监控信号，但是只有下述控制和/或监控信号才会周期地传输，即它们已通过预先设定的选定在XML-文件39的清单中确定。按本发明的尤其优选的实施例，它基本上相当于先前借助图1和2描述的装置或先前描述的按本发明的方法，此装置包括合法性装置(Legitimationseinrichtung),它这样设置和构造，即根据至少一个合法性数据记录(Legitimationsdatensatz)来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。此合法性数据记录优选包括密钥，它存储在软件狗上。借助合法性装置来检验密钥，并且当它是允许的密钥时允许预先选定的控制和/或监控信号的传输，否则就禁止。此密钥和借助合法性装置的检验优选以非对称的加密法为基础的，优选以RSA-加密为基础。为了进行阐述，下面补充地描述了先前已结合按本发明的装置并借助附图描述的方法，此方法用来控制和监控烟草加工工业的机器1A、1B。此方法用来控制和监控烟草加工工业的机器1A、1B和/或机器组合1，其中机器1A、1B和/或机器组合I包括至少一个控制单元10、11和一个显示单元19。此控制和/或监控信号在控制单元10、11以及显示单元19之间借助机器内部的网络18来传输。在此，所述传输优选是单向的，即从控制单元IOUl或显示单元19发送到可自由编程的控制器21上。备选的是，所述传输构成为双向的，因此控制和/或监控信号可在两个方向上传输，即也可从外部的控制器21发送到控制单元10、11上。所述传输优选周期地进行，即以有规律的时间间隔重复地进行。在此，预先选定的控制和/或监控信号分别在控制单元10、11中的至少一个和外部的控制器21之间传输，和/或反过来。优选借助节拍发生器来产生节拍，来实现预先选定的控制和/或监控信号的周期传输，此节拍发生器基于产生的节拍在所述预先给定的时间点控制所述周期传输。为此，节拍发生器的预先给定的时间点优选借助控制单元10、11中的一个和/或显示单元19来调整。此时间点以及每个时间单位传输的控制和监控信号的频率设计得可借助控制单元10、11和/或显示单元19来调整。有利的是，每两个前后相继的预先给定的时间点之间的时间间距大于预先给定的最小时间间隔。尤其优选的是，预先给定的最小时间间隔还大于机器内部的网络18的最小周期时间。以这种方式，明显使机器内部的控制流程的外部分析更加困难或在最大程度上得以避免。在此上下文中的其它优点和技术效果方面，请参照相应的前面的段落，在这些段落中深入地阐述了这些优点和技术效果。按权利要求9所述的按本发明的方法的另一优选改进方案的特征在于，在至少一个触发事件的基础上事件控制地传输所述预先选定的控制和监控信号。此触发事件优选是，例如通过操纵面板上的相应输入，来在机器1A、1B和/或机器组合I上更换烟草种类。还优选的是，此触发事件还指加入辅料，它是由控制信号和/或操纵面板上的输入引起的。触发事件按另一有利的构造方案还指，借助控制信号和/或操纵面板上的输入来投运辅助组件或辅助装置。按本发明的另一备选的构造方案，触发事件还包括，超出或低出传感器信号的可调整的边界值，尤其优选的是检测周围环境参数的外部传感器的传感器信号，例如空气湿度和/或环境温度或类似情况。上面提到的所有事件都优选通过信号发送器来检测或处理，此信号发送器匹配和设置得用来控制事件控制的传输。预先选定的控制和/或监控信号优选借助控制单元10、11和/或显示单元19来调整。尤其优选的是，根据至少一个合法性数据记录50a、50b来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。预先的选定以这种方式“耦合”在合法性数据记录上，因此在借助合法性数据记录50a、50b检验授权之后才可以传输所述预先选定的控制和/或监控信号。此外，这一点还提供了这样的可能性，即根据合法性数据记录50a、50b来控制预先的选定。在图4中示出了一个示意图，用来阐述合法性装置借助防拷贝插头和移动数据载体的工作原理。在第一制造步骤51中，在机器1A、1B中的至少一个的和/或机器组合I的与机器相关的参数的基础上，生成所述至少一个合法性数据记录50a、50b。优选使用这样的参数来当作与机器相关的参数，借助它可明确地识别机器1A、1B和/或机器组合I。与机器相关的参数例如是唯一分配给每个机器1A、1B的机器编号或生产参数，例如最大的机器转速、每单位时间内借助机器1A、1B可生产的香烟数量、烟草条长度、烟草条重量或类似情况。在制造步骤51中从上述与机器相关的参数中的一个或多个中建立第一合法性数据记录50a，所述这些参数例如从数据库53中在准备步骤52中提供给合法性装置。建立的第一合法性数据记录50a提供给数据库53，并存储在第一数据载体54上。此第一数据存储器54优选构造和设置成为防拷贝插头。此防拷贝插头尤其优选构成和设置为USB-软件狗。还优选的是，此第一合法性数据记录50a在第一加密步骤55中用第一密钥加密。第一密钥优选设置成公共的密钥。在第二加密步骤56中，用第一密钥加密的合法性数据记录50a又用第二密钥加密，并因此建立第二合法性数据记录50b。此第二密钥56优选设置成非公共的、因而私密的密钥。紧接着，这样加密的合法性数据记录50b存储在第二数据存储器57中，此第二数据存储器57优选构成为移动的数据载体，例如构成为光学的数据载体，即压缩光盘(CD)、多功能数码光盘(DVD)或类似物。借助合法性装置，合法性数据记录50a、50b在相应解密之后检验它们的内容，并根据合法性数据记录50a、50b来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。此外还可能的是，根据上述检验为运行而激活或禁止所有的机器1A、1B或机器组合I。尤其优选的是，与机器相关的参数或合法性数据记录50a、50b中的至少一个包括时间和/或日期印戳，借助它们可在预先给定的时间段激活机器1A、1B或机器组合I。合法性装置还包括接口，借助此接口可访问数据存储器54、57，例如用于防拷贝插头的USB-接口以及用于光学数据载体的光学磁盘驱动器。图5所示的示意图用来阐述合法性装置的工作原理，其基本上相当于图4所述的流程，但区别在于，合法性装置只访问数据存储器54。图6所示的另一示意图用来阐述合法性装置的图4所示的工作原理。优选从第二数据存储器57中读出合法性装置的第二合法性数据记录50b。在起动机器1A、1B或机器组合I时，一次性地为实现初始化而进行此读取过程。此读出的第二合法性数据记录50b在第一解密步骤58中借助第一密钥(部分)解密，以便获得加密的合法性数据记录50c。从该加密的合法性数据记录50c和第一合法性数据记录50a (其包括一个或多个与机器相关的参数)，在另一解密步骤59中获知与机器相关的参数。此解密步骤59优选周期地重复，因此周期性地检验应用机器1A、IB或机器组合I的授权或用来传输选定的控制和/或监控信号的授权。以这种方式获得的与机器相关的参数借助准备步骤60由合法性装置来提供，并通过询问61来比较机器1A、1B或机器组合I的相应的实际的与机器相关的参数。如果这些参数相一致，则允许使用机器1A、1B或机器组合1，否则就禁止使用。此外，根据参数的一致性来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。如同前面详细阐述的一样，加密和解密以及借助合法性装置的检验优选以非对称的加密法为基础，优选以RSA-加密为基础。图7在示意图中示出了图1所示装置的另一示例性实施方案。为了避免重复,请参照以上结合图1进行的描述。图7所示的装置还包括传感器33，必要时还包括其它的输入接口 34，它们可选地通过输入/输出接口 63与接口 22相连。这些传感器33优选包括用来检测环境和/或周围条件的传感器。传感器33因此优选例如构成为空气湿度传感器、温度或环境温度传感器、灰尘传感器或类似物。输入接口 34可选地与机器1A、1B或机器组合I的操纵单元相连，或集成在其中。因此，可探测到事件，例如更换烟草种类、加入辅料或投运辅助组件或辅助装置。在图8中示出了分配器单元的横截面，它例如借助按本发明的装置或借助方法来控制和监控。图8所示的香烟机-分配器以已知的方式设置气动的烟草装料闸门101和预分配器104,此预分配器由两个卩齿合的梳祀棍(Rechenwalzen) 102和103构成。此预分配器104通到烟草储仓106中，其在卸料侧配备了喂料辊107，此喂料辊与梳理烟草的浆叶辊108和分离辊111共同作用，此分离辊111将烟草排出到朝下引导的喂料井筒109中。此喂料井筒109从侧面通到分离机构的中间部段中，此分离机构的形式是竖直设置的之字形分离器112。此之字形分离器112是通过横流鼓风机113驱动的空气循环系统的一部分。此外，在分离器回路的空气循环系统中还集成有构成为康达-分离机的烟草/空气分离机116,它在分离棱边的两侧上一方面与横流鼓风机113的吸入侧相连,另一方面通到设置在储藏井筒127上方的斗轮闸门128中。此基本上垂直设置的储藏井筒127以其构成为振动井筒出口 129的下方端部在与排出辊131共同作用的提取辊132上方结束。引导 通道在提取辊132的下方延伸，此引导通道由弯曲的导向面133限定，此导向面过渡到翻滚腔136的双轨道的相互偏置的流动面134中。翻滚腔136集成在另一空气循环系统137中，它借助空气循环鼓风机138在流动面134上产生紧密贴靠的、运输烟草的空气流。此翻滚腔136通过上方的筛子盖板139具有朝大气的连接。两部分的、朝上引导的流动面134在双制条机的制条单元141下方通入。此构成为抽吸条输送器的烟条装配单元141通过抽吸条鼓风机42驱动。借助大倾角输送带107 (它从烟草储仓106中取出烟草)，烟草朝上运输并借助分离辊111传递到在之字形分离器112的中间高度部段上方的烟草喂料井筒109中。在成条过程中取出的过量烟草借助输送蜗杆121导回到大倾角输送带107的烟草储仓106中。大倾角输送带107的运输速度根据储藏井筒27中的烟草高度来控制。大倾角输送带107借助大倾角输送驱动器64 (参照图7)来驱动。此大倾角输送驱动器64与驱动器控制器14导电地相连，它通过现场总线16借助控制单元10来控制。本发明尤其适合用来控制和监控图8所示的分配器单元的驱动器。按本发明的装置尤其优选这样设置，即它例如在更换烟草种类时控制分配器单元的不同驱动器的转速和/或转速比。这一点既包括控制和/或监控驱动器转速，也包括在时间方面控制和/或监控驱动器控制器。此外，还匹配按本发明的装置，既在静态方面也在动态方面调整或匹配生产速度的额定值。优选在机器1A、1B或机器组合I的起动阶段相应地改变额定值。所述监控还包括显示当前的转速或生产速度，并且监控重量输送带。此外，借助可自由编程的控制器21可实现其它的分析和监控，例如分析生产过程、安装和监控其它的促动器和传感器以及监控驱动器变化。
权利要求
1.一种用来控制和监控烟草加工工业的机器(ΙΑ、IB)和/或机器组合(I)的装置，其包括 至少一个显示单元(19)和控制单元(10、11)，其中控制单元(10、11)和显示单元(19)为了传输控制和/或监控信号借助机器内部的网络(18)彼此相连，并且 至少一个外部的控制器(21)，它通过接口(22)与机器内部的网络(18)相连， 其特征在于， 所述接口(22)、控制单元(10、11)、显示单元(19)和/或外部的控制器(21)这样设置和构造，即在至少一个控制单元(10、11)和/或显示单元(19)和外部的控制器(21)之间周期地传输和/或事件控制地传输预先选定的控制和/或监控信号，并且此装置包括至少一个用来控制周期传输的节拍发生器，和/或包括信号发送器，其用来在预先给定的时间点控制所述预先选定的控制和/或监控信号的事件控制的传输。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个控制单元(10、11)或显示单元(19)具有所述至少一个节拍发生器，并且此节拍发生器和所述至少一个控制单元(10、11)和/或显示单元(19)这样设置和构造，即可调整所述预先给定的时间点，在此预先给定的时间点传输所述预先选定的控制和/或监控信号。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，在每两个前后相继的预先给定的时间点之间的时间间距大于预先给定的最小时间间隔，其中所述预先给定的最小时间间隔大于机器内部的网络(18)的最小周期时间。
4.按权利要求1至3之任一项所述的装置，其特征在于，所述预先选定的控制和/或监控信号借助所述至少一个控制单元(10、11)和/或显示单元(19)来调整。
5.按权利要求1至4之任一项所述的装置，其特征在于，所述外部的控制器(21)构成为基于硬件和/或软件的可存储器编程的控制器。
6.按权利要求1至5之任一项所述的装置，其特征在于，此装置包括至少一个合法性装置，它这样设置和构造，即根据至少一个合法性数据记录(50a、50b)来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，此合法性装置包括至少一个数据存储器(54、57 )，其中此数据存储器(54、57 )包括至少其中一个合法性数据记录(50a、50b )。
8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据存储器中的至少第一个(54)构造和设置成防拷贝插头，和/或所述数据存储器中的至少第二个(57)构造和设置成移动的数据载体。
9.一种用来控制和监控烟草加工工业的机器(1A、1B)和/或机器组合(I)的方法，其中此机器(1A、1B)或机器组合(I)包括至少一个控制单元(10、11)和显示单元(19)，此方法包括 在所述控制单元(10、11)和显示单元(19)之间借助机器内部的网络(18)传输控制和/或监控信号， 其特征在于， 在所述控制单元(10、11)中的至少一个和/或显示单元(19)和外部的控制器(21)之间周期地传输和/或事件控制地传输预先选定的控制和/或监控信号，并借助节拍发生器来产生节拍，并控制所述周期的传输和/或借助信号发送器来产生信号，并且在预先给定的时间点在产生的节拍的基础上来控制所述预先选定的控制和/或监控信号的事件控制的传输。
10.按权利要求9所述的方法，其特征在于，借助所述至少一个控制单元(10、11)和/或显示单元(19)来调整所述节拍发生器的预先给定的时间点。
11.按权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在每两个前后相继的预先给定的时间点之间的时间间距大于预先给定的最小时间间隔，其中所述预先给定的最小时间间隔大于机器内部的网络(18)的最小周期时间。
12.按权利要求9至11之任一项所述的方法，其特征在于，预先选定的控制和/或监控信号借助外部的控制器(21)来调整。
13.按权利要求9至12之任一项所述的方法，其特征在于，根据至少一个合法性数据记录(50a、50b)来允许或禁止所述预先选定的控制和/或监控信号的传输。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，在机器(ΙΑ、1B)中的至少一个的和/或机器组合(I)的与机器相关的参数的基础上产生所述至少一个合法性数据记录(50a、50b)。
15.按权利要求13或14所述的方法，其特征在于，合法性数据记录(50a、50b)中的至少一个存储在防拷贝插头和/或移动的数据载体上。
全文摘要
本发明涉及一种装置，用来控制和监控烟草加工工业的机器(1A、1B)和/或机器组合(1)，其包括至少一个显示单元(19)和控制单元(10、11)，其中控制单元和显示单元为了传输控制和/或监控信号借助机器内部的网络(18)彼此相连，并且包括至少一个外部的控制器(21)，它通过接口(22)与机器内部的网络(18)相连，其特征在于，所述接口、控制单元、显示单元和/或外部的控制器这样设置和构造，即在至少一个控制单元和/或显示单元和外部的控制器之间周期地传输和/或事件控制地传输预先选定的控制和/或监控信号。此外，本发明还涉及一种方法，用来控制和监控烟草加工工业的机器和/或机器组合。
文档编号A24C5/31GK103005705SQ20121034859
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月19日 优先权日2011年9月20日
发明者T.克内佩尔, A.埃克罗特, R.海肯斯, M.施特劳贝 申请人:豪尼机械制造股份公司