[发明专利]确定电路中故障的故障原因的方法和设备

说明书

本发明涉及确定所述电路中故障的故障原因的计算机实现的方法和设备，在基于图的电路图仿真模型中将电路组件的电连接点建模为图节点并将电连接建模为图边。借助于基于图的电路图仿真模型仿真电路中的故障，在基于图的电路图仿真模型中添加或删除图边，基于修改的基于图的电路图仿真模型确定所导致的关联组件并确定所导致的关联组件的图节点的相应电势值和/或相位值，以及基于确定的图节点的电势值和/或相位值通过进一步添加和/或删除至少一个其他图边来映射电路的开关行为。预给定图节点的所导致的电势和/或相位值作为仿真的输出信号输出。将仿真的输出信号与电路的参考输出信号比较，如果仿真的输出信号与参考输出信号一致则输出错误原因。

技术领域

本发明涉及用于借助于基于图的接线图仿真模型来确定电路中故障的故障原因的计算机实现的方法和设备。

背景技术

在机床运行期间可能经常发生机器失效，其中失效原因在所述机床的电路中。失效可能是例如由于短路或电缆断裂引起的。然而，由于常用机床的电路的复杂性，通常很难确定故障原因的确切位置以及逻辑和/或时间关联。故障原因的确定一般基于目录，在所述目录中列出了与观察到的故障现象有关联的可能故障原因，和/或基于有缺陷的机床与结构相同的模型的比较。这些方案可能很复杂，或者可能导致所涉及的机器长时间停机。

发明内容

因此，本发明的任务是改进在电路中出现故障时对故障原因的查找。

该任务通过独立权利要求中描述的措施来解决。在从属权利要求中提出了本发明的有利扩展。

根据第一方面，本发明涉及一种用于确定电路中故障的故障原因的计算机实现的方法，该方法包括以下方法步骤：

a）读取所述电路的基于图的接线图仿真模型，其中在所述基于图的接线图仿真模型中将电路组件的电连接点建模为图节点，将电连接建模为图边，

b）借助于所述基于图的接线图仿真模型来仿真所述电路中的故障，其中

-在所述基于图的接线图仿真模型中添加或删除图边，

-基于经过修改的基于图的接线图仿真模型来确定所导致的关联组件，并且确定所导致的关联组件的图节点的相应电势值和/或相位值，

-以及其中基于所确定的图节点的电势值和/或相位值，通过进一步添加和/或删除至少一个其他图边来映射所述电路的开关状态，

c）作为仿真的输出信号输出预给定图节点的所导致的电势值和/或相位值，

d）将所述仿真的输出信号与所述电路的提供的参考输出信号进行比较，以及

e）如果所述仿真的输出信号与所述参考输出信号一致，则输出与所述故障相对应的故障原因。

本发明的一个优点是可以对技术系统的电路进行快速且毫不费力的计算机辅助仿真，以进行故障分析。所述基于图的接线图仿真特别高效，并且使得可以实时或几乎实时地对所述电路的开关操作过程进行仿真。这使得所述电路的基于图的仿真模型可以与真实的硬件控制器耦合。

另外，可以高效地对大量故障原因及其影响进行仿真，从而例如可以建立大型的故障数据库。所述基于图的仿真模型可以特别容易地从接线图的现有绘制图中生成，从而可以减少建模工作量。所述基于图的仿真模型还使得可以例如对用于抽象地映射控制逻辑的命题逻辑进行建模并高效地执行所述命题逻辑。

在所述电路的基于图的接线图仿真模型的基础上，在考虑感应的故障的情况下对开关操作过程进行计算机辅助的仿真。从所述电路的一个或多个输出电势电平出发，可以通过简单的方式，即通过添加和/或删除至少一个图边对开关操作过程进行仿真。特别是通过迭代地确定电势电平来映射接线图逻辑。

在所述计算机实现的方法的一个实施方式中，如果所述仿真的输出信号偏离所述参考输出信号，则可以迭代地仿真其他故障，直到所述仿真的输出信号与所述参考输出信号一致为止。

为了查找故障原因，例如可以仿真大量不同的故障，直到所述仿真的输出信号与有缺陷的电路的参考输出信号一致为止。