DE3820028A1

DE3820028A1 - Method and system for the construction of program controllers for machines and appliances

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Publication number: DE3820028A1
Application number: DE19883820028
Authority: DE
Inventors: Rolf-Dieter Dipl Ing Klein; Gerd Dipl Ing Graf
Original assignee: GRAF ELEKTRONIK SYSTEME GmbH
Current assignee: GRAF ELEKTRONIK SYSTEME GmbH
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1989-12-14
Also published as: DE3820028C2

Abstract

A method is specified for the construction of program controllers for machines and appliances by means of mini computers and screens, in which logical circuits in freely selectable combination of components or subassemblies of digital electronics are displayed by the computer on the screen, the circuit thus generated and displayed is then operated in simulation operation, a connection to external input and output devices is produced and the circuit so produced is subsequently represented by means of a source program in a selectable, higher programming language as the control program which can be used in turn for the control of the machines by means of other computers. Before the simulation operation, the logic circuit can be tested with respect to its functional capability with the aid of an analysis device. Furthermore, a system for the simulation of circuits in the field of digital electronics, using a mini computer with a screen is specified, which has a generation and display device for the freely selectable, circuit combination of components and subassemblies of digital electronics for the verification of concrete circuits on the screen, as well as, if necessary, a test device in the form of an analyser for testing the functional capability of the circuit generated and shown. The circuit thus generated and shown is ... with the aid of a ... Original abstract incomplete.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbauen von Programmsteuerungen für Maschinen und Geräte, bei denen es sich um elektrische oder in anderer Weise gesteuerte Maschinen handeln kann, mit Hilfe von Kleinrechnern und auf eine Anlage zum Aufbauen derartiger Programmsteuerungen.The invention relates to a method for building of program controls for machines and devices where machines are electrical or otherwise controlled can act with the help of small computers and on a system for setting up such program controls.

Bisher mußten diese Programmsteuerungen und die hierfür bestimmten Steuerungsprogramme in der für den jeweiligen Zielrechner, der die Maschinensteuerung übernimmt, relevanten Programmiersprache abgefaßt werden. Dies erforderte eine spezielle Ausbildung mit diesen Programmen. Ein umfangreicher Test war nur mit dem Endgerät möglich. Die Dokumentation der Steuerprogramme war schwierig, besonders wenn es sich um Zielrechner handelte (sogenannte Ein-Chip-Computer), die in Assembler-Code programmiert werden müssen.Until now, these program controls and those intended for them had to be used Control programs in the for the respective target computer, who takes over the machine control, relevant Programming language. This required a special one Training with these programs. An extensive one Testing was only possible with the end device. The documentation of the Control programs were difficult, especially when it came to target computers traded (so-called one-chip computer), which in Assembler code must be programmed.

Ferner erfolgte bisher auf dem Gebiet der Digitalelektronik eine theoretische Unterweisung und dann wurde mit Hilfe von Brettschaltungen oder Lehrmaterial eine praktische Durchführung vorgenommen. Da beim Aufbau von komplexen Schaltungen in der Praxis ein großer Aufwand zu betreiben ist, war man bisher in der Praxis gezwungen, sich hierbei auf einfache Schaltungsbeispiele zu beschränken, um den zeitlich vorgegebenen Rahmen einhalten zu können. Hierdurch mangelt es vielen Elektronikern an der praktischen Erfahrung im Umgang mit komplizierten Schaltungen und deren Arbeitsweise.So far, has also taken place in the field of digital electronics a theoretical instruction and then with the help of Board circuits or teaching material a practical implementation performed. Because when building complex circuits a great deal of effort is required in practice, was previously forced in practice to rely on this simple circuit examples to limit the time to be able to adhere to the given framework. As a result, there is a lack it many electronics engineers at practical experience in dealing with complicated circuits and how they work.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren und eine Anlage zum Aufbauen von Programmsteuerungen für Maschinen und Geräte mittels Kleinrechnern und Bildschirm bereitzustellen, mit deren Hilfe auch komplexere Schaltungen dargestellt, verifiziert und in der praktischen Anwendung erprobt werden können, um die Erfahrungen im praktischen Umgang auch mit komplexeren Schaltungen dem Benutzer vermitteln zu können.The invention therefore aims at a method and a System for setting up program controls for machines and provide devices using small computers and screens, with the help of which even more complex circuits are represented, verified and tested in practical application to be able to share the experience in practical use as well to convey to the user with more complex circuits.

Nach der Erfindung zeichnet sich ein Verfahren zum Aufbauen von Programmsteuerungen für Maschinen und Geräte mittels Kleinrechnern und Bildschirm dadurch aus, daß die Programmsteuerungen durch logische Schaltungen unter frei wählbarer Verknüpfung von Bauelementen und Baugruppen der Digitalelektronik am Bildschirm dargestellt werden, die generierte Schaltung im Simulationsbetrieb betrieben wird, eine Verbindung zu externen Ein- und Ausgabeeinrichtungen hergestellt und anschließend die Programmsteuerung ausgegeben wird.According to the invention, a method for building is distinguished of program controls for machines and devices using small computers and screen in that the program controls through logic circuits with a freely selectable link of components and assemblies of digital electronics on the screen are shown, the generated circuit in simulation mode operated, a connection to external inputs and output devices manufactured and then the program control is output.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit im Speicher des Kleinrechners mehrere Bauelemente oder Baugruppen der Digitalelektronik, wie Und-Verknüpfungsglied, Oder-Verknüpfungsglied, Nicht-Verknüpfungsglied, Exor-Verknüpfungsglied, ein D-Flip- Flop, Zähler, Vergleicher usw., bereitgestellt, aus denen der Benutzer eine jeweils gewünschte Schaltung der Digitalelektronik zusammenstellen kann, die er nicht mehr real aufzubauen braucht, sondern die am Bildschirm des Kleinrechners bzw. Personalcomputers dargestellt wird. Hierdurch lassen sich die Funktionszusammenhänge der zu der logischen Schaltung verknüpften Bauelemente schnell erkennen und die so im Kleinrechner generierte und dargestellte Schaltung läßt sich dann im Simulationsbetrieb betreiben und es werden externe Ein- und Ausgabeeinrichtungen in Wirkverbindung mit der im Simulationsbetrieb arbeitenden Schaltung gebracht. Auf diese Weise können beispielsweise Stellglieder, wie Motore o. dgl., zur Betätigung angesteuert werden und es können Meßwertaufnehmer in Form von Sensoren in Funktionszusammenhang mit der dargestellten Schaltung als Eingangsgrößen gebracht werden. Auf diese Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine zeitlich geraffte Darstellung von logischen Schaltungen und der Benutzer kann im praktischen Umgang durch die Ansteuerung von externen Einrichtungen die Funktion einer solchen Schaltung schnell erkennen und hierbei die praktische Erfahrung im Umgang mit einer solchen Schaltung sich aneignen, da über den Kleinrechner eine unmittelbare Verknüpfung zu externeren anzusteuernden Bauteilen hergestellt wird.In the method according to the invention, the memory of the Small computer several components or assemblies of digital electronics, like AND gate, OR gate, Non-gate, exor, a D flip Flop, counter, comparator, etc., provided from which the user has a desired circuit of the digital electronics can put together that he can no longer build real needs, but on the screen of the small computer or personal computer is displayed. Let her through the functional relationships of the logic circuit quickly recognize linked components and so in the small computer generated and shown circuit can then operate in simulation mode and external inputs and output devices in operative connection with that in simulation mode brought working circuit. To this For example, actuators such as motors or the like. can be controlled for actuation and there can be transducers in the form of sensors in functional context with of the circuit shown as input variables. In this way, the method according to the invention enables a timed representation of logic circuits and the user can in practice by the Activation of external devices the function of a recognize such a circuit quickly and the practical Experience in handling such a circuit yourself appropriate as a direct link via the small computer manufactured for external components to be controlled becomes.

Die Erfindung erlaubt es nun, die Verknüpfungen, die zur Steuerung der Maschinen oder Geräte nötig sind, mit Hilfe von bekannten Schaltungen der Digitalelektronik am Bildschirm eines Kleinrechners darzustellen. Bereits hierbei kann die Funktion des später zu steuernden Gerätes oder der Maschine durch Simulation der Ein- und Ausgänge am Bildschirm und/oder durch Anschluß der Ein- und Ausgänge an das Interface weitestgehend getestet werden.The invention now allows the links that the Control of the machines or devices are necessary with the help of known circuits of digital electronics on the screen to represent a small computer. Already here the Function of the device or machine to be controlled later by simulating the inputs and outputs on the screen and / or largely by connecting the inputs and outputs to the interface be tested.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform des Verfahrens wird die jeweils am Bildschirm des Kleinrechners generierte und dargestellte logische Schaltung vor dem Simulationsbetrieb hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit getestet, wobei die Pegel in den einzelnen Leitungen durch Farbveränderungen im sogenannten TRACE-Modus am Bildschirm erkennbar gemacht werden können und die zusammengesetzte Schaltung so analysiert werden kann, daß Schaltungsfehler, wie z. B. die Verbindung zweier Ausgänge miteinander oder Kurzschlüsse u. dgl., erkannt werden können, bevor eine unmittelbare Funktionsverbindung mit den externen Ein- und Ausgabeeinrichtungen hergestellt wird. Hierdurch lassen sich Beschädigungen der externen Ein- und Ausgabeeinrichtungen wirksam vermeiden und man kann den Schaltungsaufbau noch vor dem Simulationsbetrieb korrigieren und ändern.According to a preferred embodiment of the method the generated on the screen of the small computer and logical circuit shown before the simulation operation tested for functionality, the Level in the individual lines due to color changes in the so-called TRACE mode can be made recognizable on the screen can and the composite circuit so analyzed can be that circuit errors such. B. the connection two outputs with each other or short circuits u. Like., recognized can be before an immediate functional link manufactured with the external input and output devices becomes. This can damage the external inputs and dispensers effectively avoid and you can Correct the circuit structure before the simulation operation and change.

Für diese Testfunktion beim Verfahren kann man beispielsweise einen Scanner verwenden.For this test function in the process, for example use a scanner.

Gemäß einem weiteren Aspekt nach der Erfindung wird eine Anlage zur Simulation von Schaltungen auf dem Gebiet der Digitalelektronik unter Verwendung eines Kleinrechners mit Bildschirm bereitgestellt, die sich auszeichnet durch:
eine Generierungs- und Darstellungseinrichtung für frei wählbare, schaltungstechnische Verknüpfungen von Bauelementen und Baugruppen der Digitalelektronik zur Verifizierung konkreter Schaltungen auf dem Bildschirm,
eine Simulationsbetriebseinrichtung, die die generierte und dargestellte Schaltung am Bildschirm aktiviert und betreibt, und
eine Schnittstelle (Interface), die Ein- und Ausgänge hat, mittels denen eine Kommunikationsverbindung zwischen der simulierten Schaltung und/oder externen Einrichtungen über Ansteuereinrichtungen herstellbar ist.According to a further aspect according to the invention, a system for simulating circuits in the field of digital electronics using a small computer with a screen is provided, which is characterized by:
a generation and display device for freely selectable, circuitry connections of components and assemblies of digital electronics for the verification of specific circuits on the screen,
a simulation operating device that activates and operates the generated and displayed circuit on the screen, and
an interface which has inputs and outputs by means of which a communication connection between the simulated circuit and / or external devices can be established via control devices.

Bei dieser erfindungsgemäßen Anlage kann der Benutzer seine am Bildschirm generierte und dargestellte Schaltung hinsichtlich des Funktionsablaufes über das Interface an externen Einrichtungen ausprobieren und hierbei den mit Hilfe der Schaltungen dargestellten Funktionsablauf an den externen Einrichtungen verfolgen. Hierdurch ist eine praxisbezogene Übung im Umgang mit derartigen Schaltungen möglich, und der Benutzer kann hierbei seine Erfahrungen sammeln. In this system according to the invention, the user can Circuit generated and displayed on the screen with regard to the functional sequence via the interface to external Try the facilities and use the Functional sequence shown on the external circuits Track facilities. This is a practical one Exercise possible in dealing with such circuits, and the Users can gain their experience here.

Zweckmäßigerweise ist die Anlage nach der Erfindung derart ausgelegt, daß eine Testeinrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der jeweils generierten und dargestellten Schaltung vorgesehen ist, die beispielsweise von einem Analysator gebildet werden kann, der den zeitlichen Verlauf der Signale durch Darstellung der Pegel im Zeitbereich wiedergibt. Alle simulierten Bauelemente verfügen über Zeitverzögerungen, die auch bei realen Bauelementen üblich sind. Diese Verzögerungen können am Analysator dargestellt werden. Hierdurch läßt sich der systematische Aufbau von derartigen logischen Schaltungsverknüpfungen erlernen.The system according to the invention is expediently such designed that a test device for checking the Functionality of the generated and displayed Circuit is provided, for example, by an analyzer can be formed, the time course of the Signals by displaying the level in the time domain. All simulated components have time delays, which are also common for real components. These Delays can be shown on the analyzer. Hereby the systematic construction of such logical Learn circuit connections.

Zweckmäßigerweise ist das Interface als Meßwertaufnehmer ausgebildet und/oder es enthält Ein- und Ausgabeelemente für die Ansteuerung der externen Einrichtungen. Als Meßwertaufnehmer kommen beispielsweise Drucksensoren, Schalter o. dgl. in Betracht.The interface is expediently used as a sensor trained and / or it contains input and output elements for the control of external devices. As a sensor come for example pressure sensors, switches or the like. into consideration.

Gemäß einer bevorzugten Auslegungsform der Anlage hat das Interface beispielsweise acht Digital-Eingänge und/oder acht Digital-Ausgänge und/oder acht Analog-Eingänge und/oder vier Leistungsausgänge. Natürlich kann diese Anzahl der Ein- und Ausgänge variiert werden. Wenigstens einige der Digital-Eingänge und/oder Digital-Ausgänge sind als Opto-Koppler ausgebildet, und über die Leistungsausgänge können beispielsweise Motore, Stellglieder o. dgl., insbesondere Gleichstrommotore, angesteuert werden, die eine unterschiedliche Leistungsaufnahme haben können. According to a preferred design form of the system, this Interface, for example, eight digital inputs and / or eight Digital outputs and / or eight analog inputs and / or four Power outputs. Of course, this number of inputs and Outputs can be varied. At least some of the digital inputs and / or digital outputs are designed as opto-couplers, and about the power outputs, for example Motors, actuators or the like, in particular DC motors, can be controlled, the different power consumption can have.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und anhand von Ausführungsbeispielen von Schaltungen anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using a preferred exemplary embodiment and using exemplary embodiments of Circuits explained with reference to the accompanying drawing.

Darin zeigt:It shows:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Anlage zur Simulation von Schaltungen auf dem Gebiet der Digitalelektronik unter Verwendung eines Kleinrechners mit Bildschirm, Fig. 1 is a schematic overall view of a system for simulating circuits in the field of digital electronics using a small computer with a screen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Interface bei der Anlage nach der Erfindung, Fig. 2 is a plan view of an embodiment of an interface with the plant according to the invention,

Fig. 3 ein Beispiel zur Erläuterung des Verfahrens in Verbindung mit einer Und-Schaltung, Fig. 3 shows an example to explain the method in conjunction with an AND circuit,

Fig. 4 ein weiteres Beispiel eines D-Flip-Flops, Fig. 4 shows another example of a D flip-flop,

Fig. 5 die Darstellung eines Umdrehungszählers als weiteres Beispiel, Fig. 5 shows the view of a revolution counter, as another example,

Fig. 6 ein Pneumatikelement als weiteres Ausführungsbeispiel, und Fig. 6 is a pneumatic element as a further embodiment, and

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Mehr- Analysators zum Test der generierten und dargestellten Schaltung. Fig. 7 is a schematic representation of a multi-analyzer for testing the generated and shown circuit.

In Fig. 1 ist eine Anlage zur Simulation von Schaltungen auf dem Gebiet der Digitalelektronik insgesamt mit 1 bezeichnet. Die Anlage 1 umfaßt eine Kleinrechner 2, wie einen PC (Personal Computer), einen Bildschirm 3, einen Joy-Stick 4, ein Interface 5 und auf einer Platte angeordnete externe Einrichtungen 6, wie einen Motor 7, einen Taster 8 u. dgl. In Fig. 1, a system for simulating circuits in the field of digital electronics is designated by 1 in total. The system 1 comprises a small computer 2 , such as a PC (personal computer), a screen 3 , a joy stick 4 , an interface 5 and external devices 6 arranged on a plate, such as a motor 7 , a button 8 and the like. the like

In Fig. 2 sind nähere Einzelheiten des Interface 5 dargestellt. Mit 9 ist der Kartenstecker des Interface 5 gezeigt, der für eine serielle Schnittstelle am Kleinrechner 2 vorbereitet ist, und in den Kartenschacht des Kleinrechners 2 eingeschoben wird. Ferner weist beim dargestellten Beispiel das Interface 5 acht Digital-Eingänge 10, acht Digital-Ausgänge 11, acht Analog- Eingänge 12 und vier Leistungsausgänge bzw. Motorausgänge 13 auf. Über die Eingänge können Schalter mit der im Kleinrechner 2 erzeugten Schaltung beispielsweise verknüpft werden, über die Ausgänge 11 bzw. 12 können Taster und Leuchtdioden angesteuert werden. Über die Leistungs- bzw. Motorausgänge 13 können Gleichstrommotoren unterschiedlicher Leistungsaufnahme angesteuert werden. Alle diese Ein- und Ausgänge sowie die Verknüpfung mit dem Kartenschacht des Kleinrechners sind auf einer gedruckten Schaltungsplatte 14 untergebracht, die das Interface 5 bildet. In Fig. 2 for further details of the interface 5 are shown. 9 shows the card connector of the interface 5 , which is prepared for a serial interface on the small computer 2 , and is inserted into the card slot of the small computer 2 . Furthermore, in the example shown, the interface 5 has eight digital inputs 10 , eight digital outputs 11 , eight analog inputs 12 and four power outputs or motor outputs 13 . Switches can be linked to the circuit generated in small computer 2 via the inputs, for example, pushbuttons and light-emitting diodes can be controlled via outputs 11 and 12 . DC motors of different power consumption can be controlled via the power or motor outputs 13 . All of these inputs and outputs and the link to the card slot of the small computer are accommodated on a printed circuit board 14 , which forms the interface 5 .

Im Speicher des Kleinrechners 2 sind als logische Bauelemente oder Baugruppen beispielsweise Und-Verknüpfungsglieder, Oder- Verknüpfungsglieder, Nicht-Verknüpfungsglieder, Exor-Verknüpfungsglieder, D-Flip-Flop-Zähler, Vergleicher usw. gespeichert, die die jeweils gewünschten logischen Schaltungen mit Hilfe des Kleinrechners 2 verknüpft und dann am Bildschirm 3 desselben sichtbar angezeigt und dargestellt werden können.In the memory of the small computer 2 , logic elements or assemblies, for example, AND logic elements, OR logic elements, non-logic elements, Exor logic elements, D flip-flop counters, comparators etc. are stored, which use the logic circuits required in each case Small computer 2 linked and can then be displayed and displayed on the screen 3 of the same.

Anhand von Fig. 3 wird als erstes Beispiel eine Und-Schaltung dargestellt. Diese Und-Schaltung weist einen Eingang 1 und einen Eingang 2, ein Und-Verknüpfungsglied und einen Ausgang auf. Nach der Schaltlogik wird der Ausgang dieser Und-Schaltung nur dann aktiviert, wenn beide Eingänge 1 und 2 gesetzt sind. Wenn beispielsweise die Eingänge 1 und 2 mit Schaltern gekoppelt sind, so kann in der "Ein"-Stellung des Schalters die Verbindungsleitung vom Eingang 1 zum Und-Verknüpfungsglied in Form eines Lauflichtes, beispielsweise in Grün, am Bildschirm 3 aufleuchten. Wenn nun der mit dem Eingang 2 verbundene Schalter in seine "Ein"-Stellung gebracht wird, leuchtet auch die Verbindungslinie vom Eingang 2 zum Und-Verknüpfungsglied auf und gleichzeitig wird auch die Aktivierung der Leitungsverbindung zum Ausgang optisch angezeigt. Über das Interface 5 können externe Schalter mit den Eingängen 1 und 2 dieser Und-Schaltung funktionsmäßig gekoppelt werden, und der Ausgang kann über das Interface 5 mit einer entsprechend anzusteuernden externen Einrichtung wirkungsmäßig verbunden werden. Auf diese Weise kann mit Hilfe der Anlage 1 die Und-Schaltung erzeugt und in einem praktischen Beispiel über externe Einrichtungen erprobt werden. Zum Austesten der Schaltung kann der Benutzer entsprechende Schalterzustände mit Hilfe des Joy-Sticks 4 darstellen.An AND circuit is shown as a first example with reference to FIG. 3. This AND circuit has an input 1 and an input 2 , an AND gate and an output. According to the switching logic, the output of this AND circuit is only activated if both inputs 1 and 2 are set. If, for example, inputs 1 and 2 are coupled to switches, the connecting line from input 1 to the AND logic element can light up in the form of a running light, for example in green, on screen 3 in the "on" position of the switch. If the switch connected to input 2 is now brought into its "on" position, the connecting line from input 2 to the AND logic element also lights up and at the same time the activation of the line connection to the output is indicated optically. Via the interface 5 , external switches can be functionally coupled to the inputs 1 and 2 of this AND circuit, and the output can be operatively connected via the interface 5 to an external device to be controlled accordingly. In this way, the AND circuit can be generated with the aid of system 1 and tested in a practical example using external devices. To test the circuit, the user can display corresponding switch states with the help of the joy stick 4 .

In Fig. 4 ist eine Lauflichtschaltung als Beispiel dargestellt. Hierbei sind mehrere D-Flip-Flops miteinander verbunden. Über einen links angeordneten und mit "TAKT" bezeichneten Taktgeber werden die D-Flip-Flops getaktet. Diese übernehmen bei jedem Takt die Information am D-Eingang zum Ausgang und die entsprechend zugeordnete Leuchtdiode wird über das Interface 5 zum Aufleuchten gebracht. Beim dargestellten Beispiel handelt es sich hierbei um die oberste Leuchtdiode von insgesamt drei dargestellten Leuchtdioden. Beim nächsten Takt vom Taktgeber wird dann die nächste Leuchtdiode zum Aufleuchten gebracht usw. Auf diese Weise läßt sich die Funktion eines D-Flip-Flops am Bildschirm 3 verdeutlichen und über das Interface 5 können dann entsprechende externe Einrichtungen 6 angesteuert werden.In FIG. 4, a running light circuit is shown as an example. Here, several D flip-flops are connected to one another. The D flip-flops are clocked via a clock generator arranged on the left and labeled "TAKT" . With each cycle, these take over the information at the D input to the output and the correspondingly assigned light-emitting diode is illuminated via the interface 5 . In the example shown, this is the uppermost light-emitting diode of a total of three light-emitting diodes shown. At the next clock from the clock generator, the next light-emitting diode is then lit up, etc. In this way, the function of a D flip-flop can be illustrated on the screen 3 and corresponding external devices 6 can then be controlled via the interface 5 .

Als weiteres Beispiel wird anhand von Fig. 5 ein Umdrehungszähler gezeigt. Dieser Umdrehungszähler ist für einen extern angeordneten Motor 7 bestimmt, der über das Interface 5 von dem Kleinrechner 2 angesteuert wird. Der Motor 7 betätigt über eine Schaltnocke den Taster, der in Fig. 5 links dargestellt ist. Ein Rückwärts-Zähler, der in der Mitte dargestellt ist, ist beispielsweise auf zehn Impulse voreingestellt. Die Anzahl der Impulse läßt sich mit Hilfe des Joy-Sticks 4 beliebig verändern. Nach Ablauf der zehn Impulse erhält man einen Ausgangsimpuls, der in der D-Flip-Flop eingespeichert wird, das rechts in Fig. 5 gezeigt ist. Hierdurch wird der symbolisch dargestellte Motor angehalten, der in Fig. 5 ganz rechts liegt. Über das Interface 5 kann dann der Motor 7 der externen Einrichtung 6 angesteuert werden, wobei dem Motor eine Schaltnocke als konkretes Bauteil zugeordnet werden kann, der als Meßwertaufnehmer dient und über einen der Eingänge des Interface 5 eine funktionsmäßige Kopplung mit der am Kleinrechner 2 dargestellten Schaltung herstellt. Über das Interface 5 wird somit der Motor 7 ein- und ausgeschaltet.As another example, a revolution counter is shown with reference to FIG. 5. This revolution counter is intended for an externally arranged motor 7 , which is controlled by the small computer 2 via the interface 5 . The motor 7 actuates the button via a switching cam, which is shown on the left in FIG. 5. A down counter, which is shown in the middle, is preset to ten pulses, for example. The number of impulses can be changed with the help of the joystick 4 . After the ten pulses have elapsed, an output pulse is obtained which is stored in the D flip-flop which is shown on the right in FIG. 5. This stops the symbolically represented motor, which is located on the far right in FIG. 5. The motor 7 of the external device 6 can then be controlled via the interface 5 , the motor being able to be assigned a switching cam as a concrete component, which serves as a measuring sensor and via one of the inputs of the interface 5 a functional coupling with the circuit shown on the small computer 2 manufactures. The motor 7 is thus switched on and off via the interface 5 .

Natürlich können auch andere reale Geräte, wie Pressen oder Fahrstühle mit Hilfe des Kleinrechners 2 am Bildschirm simuliert und gegebenenfalls nach einem Testlauf über das Interface 5 an einem konkreten Beispiel ausprobiert werden.Of course, other real devices, such as presses or elevators, can also be simulated on the screen with the aid of the small computer 2 and, if necessary, tested on a specific example after a test run via the interface 5 .

In Fig. 6 ist ein weiteres Beispiel, nämlich ein Pneumatik- Element dargestellt. Über A 0 wird das Pneumatik-Element in seine Rechtstellung verfahren und über A 1 wird das Pneumatik-Element in seine Linksstellung verfahren. E 0 und E 1 liefern bei Erreichen der jeweiligen Endstellung ein Kontaktsignal. Über das Interface 5 können dann konkrete externe Einrichtungen 6 angesteuert werden, um die Funktionsfähigkeit des Pneumatik-Elements zu demonstrieren.In Fig. 6 is another example, namely, shows a pneumatic element. The pneumatic element is moved into its right position via A 0 and the pneumatic element is moved into its left position via A 1 . E 0 and E 1 deliver a contact signal when the respective end position is reached. Specific external devices 6 can then be controlled via the interface 5 in order to demonstrate the functionality of the pneumatic element.

In Fig. 7 ist für den Eigentest der Schaltung als Beispiel ein Mehrkanal-Analysator 15 gezeigt. Im oberen Teil der Fig. 7 ist ein Schieberegister dargestellt, das fünf Kanäle 0, 1, 2, 3, 4 umfaßt. Über diese Kanäle werden die einzelnen miteinander verknüpften Logik-Bausteine angesteuert, und ein Analysator 15 kann Fehlschaltungen, wie Kurzschlüsse oder fehlerhafte Verbindungen zweier Ausgänge beispielsweise erkennen und hierfür kann eine Fehlermeldung erfolgen, die sichtbar und/oder hörbar sein kann. Nach Beheben der mit Hilfe des Mehrkanal-Analysators 15 erkannten Fehlern der am Bildschirm 3 dargestellten Schaltung kann dann der Simulationsbetrieb durchgeführt werden.In Fig. 7 the circuit is shown as an example of a multi-channel analyzer 15 for the self-test. In the upper part of FIG. 7, a shift register is shown, which comprises five channels 0, 1, 2, 3, 4. The individual interconnected logic modules are controlled via these channels, and an analyzer 15 can detect faulty circuits, such as short circuits or faulty connections between two outputs, for example, and an error message can be issued for this, which can be visible and / or audible. After eliminating the errors of the circuit shown on the screen 3 with the aid of the multi-channel analyzer 15 , the simulation operation can then be carried out.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Hilfe des Kleinrechners 2 eine Schaltung aus mehreren Logik-Bauelementen, wie Und-Verknüpfungselement, Oder-Verknüpfungselement, Nicht- Verknüpfungselement, Exor-Verknüpfungselement, D-Flip-Flop, Zähler, Vergleicher usw., generiert und am Bildschirm 3 dargestellt. Dann kann die so am Bildschirm 3 dargestellte Schaltung im Simulationsbetrieb beispielsweise unter Verwendung des Joy-Sticks 4 betrieben werden und es wird eine Verbindung zu externen Ein- und Ausgabeeinrichtungen 10 bis 13 über eine Schnittstelle bzw. ein Interface 5 hergestellt. Somit können externe Einrichtungen 6 angesteuert werden, die dann entsprechend der hergestellten logischen Schaltung arbeiten und deren Funktionsablauf mit diesen externen Einrichtungen 6 verdeutlicht werden kann.In the method according to the invention, a circuit comprising a plurality of logic components, such as AND logic element, OR logic element, non-logic element, Exor logic element, D flip-flop, counter, comparator etc., is generated with the aid of the small computer 2 and is displayed on the screen 3 shown. Then the circuit thus shown on the screen 3 can be operated in simulation mode, for example using the joystick 4 , and a connection to external input and output devices 10 to 13 is established via an interface or an interface 5 . External devices 6 can thus be controlled, which then operate in accordance with the logic circuit produced and whose functional sequence can be illustrated with these external devices 6 .

Mit Hilfe des in Fig. 7 beispielsweise dargestellten Mehrkanal-Analysators 15 kann die generierte und am Bildschirm 3 des Kleinrechners 2 dargestellte Schaltung hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit getestet werden, bevor eine unmittelbare Wirkungsverbindung über das Interface 5 mit den externen Einrichtungen 6 hergestellt wird.With the aid of the multi-channel analyzer 15 shown in FIG. 7, for example, the circuit generated and shown on the screen 3 of the small computer 2 can be tested with regard to its functionality before a direct operative connection is established via the interface 5 with the external devices 6 .

In den Anlagen I bis IV sind Ausführungsbeispiele zur Erläuterung der Erfindung angegeben.In Annexes I to IV there are exemplary embodiments for explanation specified the invention.

Anlage I zeigt einen möglichen, vom Compiler erzeugten Zwischencode. Falls nur rein binäre Schaltelemente verwendet werden (keine Timer oder Analogbauelemente), so kann ein möglicher Zwischencode eine Notierung für eine speicherprogrammierbare Steuerung darstellen (sogenannte SPS-Notierung). Diese Sprache wird heute häufig bei industriellen Steuerungen verwendet. Somit ist eine Verbindung von der aufgebauten digitalen Programmsteuerung und der entsprechenden Schaltung zu dieser speicherprogrammierbaren Steuerungssprache geschaffen.Appendix I shows a possible one generated by the compiler Intermediate code. If only binary switching elements are used (no timers or analog components), a possible intermediate code a listing for a programmable logic controller Display control (so-called PLC notation). This language is commonly used in industrial today Controls used. Thus is a connection from the established one digital program control and the corresponding Circuit for this programmable control language created.

Bei der Verwendung der analogen oder zeitbehafteten Bauelemente kann man den Endcode (PASCAL, BASIC, C usw.) auch direkt ohne Umweg über die speicherprogrammierbare Steuerungssprache erzeugen. Weiter wird die Möglichkeit geschaffen, auch direkt aus der speicherprogrammierbaren Steuerungssprache den obengenannten Quellcode zu generieren.When using the analog or time-dependent components the end code (PASCAL, BASIC, C etc.) can also be used directly without going through the programmable control language produce. Furthermore, the possibility is created, also directly from the programmable control language the above Generate source code.

Anlage II zeigt einen möglichen, vom Compiler erzeugten Quellcode in PASCAL. Ein wichtiges Merkmal ist, daß in diesem Quellcode - wie auch in dem Quellcode von Anlage III und IV - Kommentare angegeben sind, die beim Verfahren und der Anlage selbsttätig erzeugt werden. Hierdurch kann der erzeugte Quellcode einerseits besser verstanden und andererseits auch einfacher modifiziert werden, falls beispielsweise der Zielrechner eine bestimmte Initialisierung usw. benötigt.Appendix II shows a possible source code generated by the compiler in PASCAL. An important feature is that in this source code - as in the source code of Annex III and IV - Comments are given in the process and the system generated automatically. This allows the generated source code on the one hand better understood and on the other hand also can be modified more easily if, for example, the target computer a certain initialization etc. is required.

Die Anlagen III und IV zeigen weitere Beispiele von ausgegebenen Steuerprogrammen mit entsprechenden Kommentierungen.Annexes III and IV show further examples of those issued Control programs with corresponding comments.

Wie gezeigt, ermöglicht die Erfindung unter Verwendung eines Kleinrechners 2 die Verknüpfung von einzelnen logischen Bauelementen zu einer logischen Schaltung, insbesondere zu Lernzwecken, deren Funktion dann mit Hilfe von externen Einrichtungen verdeutlicht werden kann. Hierdurch ist eine praxisbezogene Übung für die Erstellung von logischen Schaltungen auf dem Gebiet der Digitalelektronik auf einfache Weise mit Hilfe eines Kleinrechners 2 möglich. As shown, the invention enables the use of a small computer 2 to link individual logic components to form a logic circuit, in particular for learning purposes, the function of which can then be illustrated with the aid of external devices. This enables a practical exercise for the creation of logic circuits in the field of digital electronics in a simple manner using a small computer 2 .

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Anlage insgesamt
2 Kleinrechner
3 Bildschirm
4 Joy-Stick
5 Interface
6 Externe Einrichtungen
7 Motor
8 Taster
9 Kartenstecker
10 Digital-Eingänge
11 Digital-Ausgänge
12 Analog-Eingänge
13 Leistungs-Ausgänge bzw. Motorausgänge
14 Gedruckte Schaltungsplatte
15 Mehrkanal-Analysator 1 facility in total
2 small computers
3 screen
4 joy stick
5 interface
6 External facilities
7 engine
8 buttons
9 card connectors
10 digital inputs
11 digital outputs
12 analog inputs
13 power outputs or motor outputs
14 Printed circuit board
15 multi-channel analyzer

Claims

1. A method for setting up program controls for machines and devices using small computers with a screen, characterized in that the program controls are represented on the screen by logic circuits with freely selectable linking of components and assemblies of the digital electronics, the generated circuit is operated in simulation mode, a connection to external input and output devices and then the control program is output.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the generated and shown circuit before the simulation operation tested for functionality becomes.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the connection to the external input and output devices is produced via an interface.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that that the circuit is tested using a scanner and the signal run of the circuit optically on the screen is represented by color lines.

5.System for setting up program controls for machines and devices using small computers with a screen, characterized by a generation and display device for freely selectable circuitry links of components and assemblies of digital electronics for verifying specific circuits on the screen ( 3 ) and a simulation operating device, which activates and operates the generated and illustrated circuit and which contains an interface ( 5 ) which has inputs and outputs ( 10 to 13 ) by means of which a communication link between the simulated circuit and / or external devices ( 6 ) is provided Control devices can be produced.

4. System according to claim 5, characterized by a test device ( 15 ) for checking the functionality of the generated and illustrated circuit, wherein when detecting illogical links between the components and assemblies, such as short circuits or the like, a colored marking of the affected Cable pull takes place.

7. Plant according to claim 6, characterized in that the test device is an analyzer ( 15 ), in particular a multi-channel analyzer, which represents the temporal course of the signals and their relationship to one another.

8. Plant according to one of claims 5 to 7, characterized in that the interface ( 5 ) is designed as a transducer.

9. Plant according to one of claims 5 to 8, characterized in that the interface ( 5 ) has input and output elements for controlling the external devices ( 6 ).

10. Plant according to claim 9, characterized in that the interface ( 5 ) has digital inputs ( 10 ) and / or digital outputs ( 11 ) and / or analog inputs ( 12 ) and / or power outputs ( 13 ).

11. Plant according to claim 10, characterized in that the power outputs ( 13 ) are intended for controlling motors, in particular DC motors.

12. System according to claim 10 or 11, characterized in that eight digital inputs ( 10 ), eight digital outputs ( 11 ), eight analog inputs ( 12 ) and four power outputs ( 13 ) are provided on the interface ( 5 ).

13. Plant according to one of claims 5 to 12, characterized characterized in that the representable components or Assemblies of digital electronics and logic gates, OR gates, non-gates, exor- Linking elements, D flip-flops, counters, comparators or the like. are.

14. Installation according to one of claims 5 to 13, characterized in that an output device of the small computer ( 2 ) is a control program for the circuit built on the screen ( 3 ) in one of the higher programming languages, such as PASCAL, BASIC, Z80 assembler or "C "issues.

15. Plant according to claim 14, characterized in that the control program output comments for a Includes expansion or adaptation to specific target computers.

16. Plant according to claim 14 or 15, characterized in that that regardless of the control program output and its Execution speed of all time and delay components maintain their real delay and time factors, the clock frequency of the target computer can also be entered is.