AT390700B - Vorrichtung zum einstellen und anzeigen von betriebszustaenden einer motorregelung - Google Patents

Description

Nr. 390 700

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen und Anzeigen von Betriebszuständen einer Motorregelung, deren mehrfunktionale Einstell- und Anzeigeelemente mit einem die eingestellten Betriebszustände steuernden Mikroprozessor verbunden sind, wobei mit den Einstellelementen Betriebszustände mit Hilfe von Parametern einstellbar sind und eine Eingabe oder Abfrage der jedem Parameter zugeordneten Zahlenwerte ausführbar ist und die Anzeigeelemente als alphanumerische Regelungsanzeige ausgebildet sind.

Eine derartige Vorrichtung ist im Dokument M. Simmer/H. Thormann, "Sinumerik Primo SG - eine Schleifmaschinensteuerung unter 12 000 DM", Siemens Energietechnik, Produktinformation 3 (1983) Heft 2, beschrieben. Die Schleifmaschinensteuerung "Sinumerik Primo SG" enthält einen Betriebsartenwahlschalter, eine Multifunktionstastatur und eine alphanumerische Regelungsanzeige (Seite 8, "Bedienungshilfen"). Darüberhinaus erfolgt die Steuerung mit Hilfe einer Parametertechnik. Diese Schleifmaschinensteuerung weist bereits ein übersichtliches und gut zu betätigendes Bedienungsfeld auf.

Motorregelungen können auch überwiegend eine Vielzahl von Potentiometern aufweisen, die in erster Linie der Justierung und Anpassung an die Charakteristik des angeschlossenen Motors dienen. Darüberhinaus sind Strombrücken einzusetzen bzw. Widerstände zu entfernen. Die Umschaltung zwischen den festeingestellten Regelprogrammen erfolgt mit Kipp- und/oder Stufenschaltem. Leuchtdioden oder Kontrollampen dienen der Überwachung der eingestellten Betriebszustände. Meßgrößen sind mit Hilfe von externen Strom/Spannungs-Meßgeräten, Oszilloskopen oder Schreibern festzustellen. Im Handel vertriebene thyristorgeregelte Antriebe für Werkzeugmaschinen werden in dieser Art bedient, was den Druckschriften der Firma SIEMENS C98130-A1009-Al-03-19 (2. Auflage, 12.80) und C98130-A1026-A1-05-19 (1. Auflage, 4.83) zu entnehmen ist.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, auch bei einer größeren Anzahl von Regelprogrammen und Justierungen diese auf einfache Weise, rasch und sicher bedienbar zu machen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionstaste und zwei Wahltasten als Einstellelemente ausgebildet sind, daß mit der Funktionstaste die Einstell- und Anzeigeelemente von einem Parameter- in einen Wertemodus und zurück umschaltbar sind und über die Wahltasten Zahlenwerte oder Parameter durch schrittweise Fortschaltung der jeweils angezeigten Zahlenwerte oder Parameter einstellbar sind.

Mehrfunktionale Einstell- und Anzeigeelemente vereinen in Kombination mit einem Mikroprozessor auf vorteilhafte Weise die Möglichkeit, komplexe Abläufe der Motorregelung bei platzsparendem Aufbau übersichtlich zu bedienen und die zahlreichen Bedienungs- und Auswertemöglichkeiten des Mikroprozessors zu nützen. Bei der Erfindung wird trotz voller Funktionstüchtigkeit der Steuerung die Anzahl der Tasten durch die besondere Einsatzweise der Funktionstaste und der beiden Wahltasten im Zusammenhang mit der Parametertechnik weiter reduziert und der Betriebsartenwahlschalter kann entfallen. Dadurch wird nicht zuletzt auch die Möglichkeit von Eingabefehlem herabgesetzt, und der geringe Platzbedarf ermöglicht den direkten Einbau dieser Steuervorrichtung selbst in kleinere Werkzeugmaschinen. Die Eingabe im Parametermodus gestattet die Auswahl und Durchführung dieser komplexen Regelabläufe mit einem einzigen Aufruf. Die unter Umständen fehlerhafte, in jedem Fall aufwendige Einstellung einzelner Potentiometer wird nicht mehr benötigt. Der rasche und sichere Wechsel zwischen den Betriebszuständen der Motorregelung ist somit auch bei oftmals geänderten Motorkenndaten gewährleistet. Das Einstellen von Zahlenwerten und Parametern auf der Regelungsanzeige wird durch die zwei Wahltasten ermöglicht, wobei die Eingabe als Änderung der angezeigten Werte oder Parameter durch schrittweise Fortschaltung in beiden Richtungen ausgeführt wird. Mit Hilfe einer Funktionstaste wird durch eine Umschaltung in den Wertemodus der, dem Parameter eines Regelvorganges zugeordnete, signifikante Zahlenwert zur Anzeige gebracht Je nach festgelegter Funktion des Parameters handelt es sich dabei um einen Meßwert oder einen gegebenenfalls zu verändernden Eingäbewert Für einen betriebssicheren und kompakten Aufbau ist es vorteilhaft daß die Funktionstaste, die Wahltasten, die Regelungsanzeige und der Mikroprozessor über einen Datenbus miteinander verbunden sind, ein Leitungstreiber zur Eingabe der Tastimpulse auf den Datenbus und Halteglieder zur Ausgabe von Zeichen an der Regelungsanzeige mit dem Datenbus verbunden sind und ein elektrisch löschbarer Lesespeicher als änderbarer Permanentspeicher zur nicht flüchtigen Speicherung der eingestellten Zahlenwerte und Parameter mit dem Mikroprozessor verbunden ist Der elektrisch löschbarer Lesespeicher sorgt dafür, daß nach einer Trennung der gesamten Motorregelung von der Stromzufuhr oder nach einem Stromausfall, alle vorher mit Hilfe des Mikroprozessors eingestellten Wate der Parameter erhalten bleiben und keine Neueingabe durchgeführt oder eine Stromversorgung mit Akkumulatoren aufgebaut werden muß.

Der Spalte 3 der DE-B 27 29 372 sind in erster Linie Schutzmaßnahmen zur Abschaltung des Antriebsmotors zu entnehmen. Über die dabei verwendete Störungsanzeige wird nichts näheres ausgesagt. Eine Fehlerdiagnose wird dadurch erleichtert, daß Betriebsstörungen der Motorregelung vom Mikroprozessor erkennbar und über die Regelungsanzeige in Form eines Fehlerparameters anzeigbar sind und die Funktionstaste als Quittierung geschaltet ist. Die Quittierung erfolgt durch die Bedienperson der Regelung nach Erkennen und/oder Beseitigen des Fehlers.

Eine Kontrolle und Korrektur jedes einzelnen Programmschrittes ist dadurch durchführbar, daß die Einstell-und Anzeigeelemente über einen Schlüsselparameter in einen Diagnosemodus umschaltbar sind und über die Einstellelemente die Adresse der Speicherplätze des Mikroprozessors anwählbar und deren Inhalt sequentiell auf der Regelungsanzeige darstellbar ist. Das erspart in vielen Fällen einen zusätzlichen Logiktester. Durch ein entsprechendes Auswahlverfahren kann auch bei einer Anzeige mit wenigen Stellen ein bestimmter Speicherplatz -2-

Nr. 390 700 angewählt und sein Inhalt angezeigt werden.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer Figur erläutert:

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Ausführungsbeispieles.

Die Figur zeigt schematisch eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung. Als Einstellelemente sind eine Funktionstaste (1) und zwei Wahltasten (2), (3) einer Motorregelung über einen Leitungstreiber (4) und einen Datenbus (5) mit einem Mikroprozessor (6) verbunden. Dieser beinhaltet nicht nur das reine Rechenwerk, sondern u. a. auch einen Programmspeicher, eine Kommunikationssteuerung mit den Einstell- und Anzeigeelementen und die Ansteuerung der Motorregelung (7). Als Ausgabeeinheit steht dem Mikroprozessor (6) eine dreistellige Regelungsanzeige (8) mit jeweils sieben Segmenten zur Verfügung. Sie wird über Befehlsleitungen (9), zwei logische Verknüpfungsglieder (10) und zwei Halteglieder (11) (Latch) zur Symbolauswahl und Stellenbestimmung angesteuert. Die Tasteneingabe über den Leitungstreiber (4) wird gleichfalls vom Mikroprozessor (6) über Befehlsleitungen (9) und ein logisches Verknüpfungsglied (10) gesteuert. Ein elektrisch löschbarer Lesespeicher (12) (EEPROM) ist gleichfalls über den Datenbus (5) und Befehlsleitungen (9) mit dem Mikroprozessor (6) verbunden. Er dient der Sicherung eingestellter Werte der Motorregelung (7) bei Stromausfall. Zum Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltung können beispielweise TTL-Schaltbausteine Verwendung finden.

Der Funktionsablauf der Schaltung wird kurz zusammengefaßt. Die Funktionstaste (1) und die zwei Wahltasten (2), (3) dienen im Zusammenhang mit der Regelungsanzeige (8) der Bedienung eines, die Betriebszustände einer Motorregelung steuernden, Mikroprozessors (6). Die mehrfunktionale Nutzung der Schalt-und Anzeigeelemente ermöglicht den platzsparenden Aufbau einer zuverlässigen und raschen Bedienung unter Zuhilfenahme von Parametern zur Einstellung. Der elektrisch löschbare Lesespeicher (12) sorgt für die Sicherung der eingegebenen Daten beim Abschalten der Motorregelung oder Stromausfall. Die einzelnen Steuer-und Justierprogramme des Mikroprozessors (6) werden über Parameter angewählt. Diese werden im Parametermodus angezeigt und durch Betätigen der Wahltasten (2), (3) schrittweise geändert Die Funktionstaste (1) schaltet in den Wertemodus um und der entsprechende Parameterwert wird angezeigt. Dieser kann ein Meßwert sein oder als Eingabe mit den beiden Wahltasten (2), (3) verändert werden. Durch die Einstell- und Anzeigeelemente kann in Zusammenarbeit mit dem Mikroprozessor (6) sowohl eine Störungsmeldung über Fehlerparameter ausgegeben werden, wie auch eine Diagnose der Speicherinhalte des Mikroprozessors (6) durchgeführt werden.

Die Funktionstaste (1), die zwei Wahltasten (2), (3) und die dreistellige Regelungsanzeige (8) sind an der Außenseite eines Gehäuses angebracht. Die Funktionstaste (1) schaltet die Wahltasten (2), (3) und die Regelungsanzeige (8) zwischen Parameter- und Wertemodus um. Im Parametermodus zeigt die erste Stelle der Regelungsanzelge (8) ein "P" und die anderen eine Zahl zwischen ”00" und ”99". Durch Drücken der einen Wahltaste (2) wird der Wert der Zahl erhöht und durch Drücken der anderen Wahltaste (3) gesenkt. Somit wird einer von hundert Parametern ausgewählt, der einem Betriebszustand der Motorregelung entspricht und bisher meist über ein Potentiometer einzustellen war. Nach dem Umschalten in den Wertemodus durch Drücken der Funktionstaste (1) wird der Wert des zuvor eingestellten Parameters dreistellig angezeigt. Durch Drücken der entsprechenden Wahltaste (2), (3) kann dieser auf einen gewünschten Wert erhöht oder gesenkt werden. Die ersten drei Änderungen erfolgen im Abstand von 0,4 s, alle weiteren im Abstand von 80 ms. Handelt es sich bei der angezeigten Zahl um die Ausgabe eines Meßwertes, kann dieser über einen Schlüsselparameter (P99) normiert werden. Somit kann die Anzeige z. B. von Prozent des Nennwertes auf physikalische Größen wie Strom, Spannung oder Umdrehungen/Minute umgestellt werden. Im Parameter P00 werden die Betriebszustände (z. B. Ein, Aus, Momentenrichtung) angezeigt. In diesem Fall sind die Wahltasten (2), (3) unwirksam. Im Wertemodus wird bei allen Parametern außer P00 in bestimmten Abständen die Parametemummer eingeblendet, solange keine Wahltaste (2), (3) gedrückt wird.

Das Auftreten einer Störung wird durch die Anzeige eines Fehlerparameters vom Mikroprozessor (6) gemeldet. Das erfolgt in der Form "F" in der ersten Stelle der Regelungsanzeige (8) und eine zweistellige Zahl. Beim Auftreten mehrerer Störungen wird nur die erste angezeigt. Die Störungsanzeige hat Priorität vor allen anderen Anzeigen. Die Funktionstaste (1) dient jetzt der Quittierung durch die Bedienperson der Motorregelung.

Entsprechend ihren Aufgaben sind verschiedene Arten von Parametern zu unterscheiden. So gibt es direkt (bitweise) änderbare Parameter, Parameter aus Tabellen, Parameter 1 aus 16, Anzeigeparameter und den Anzeigeparameter des Betriebszustandes. Die jeweilige Art eines Parameters ist in einer Tabelle festgelegt. Diese kann auch noch weitere Angaben, wie etwa Begrenzung, Anzeigemodus usw., enthalten.

Die direkt änderbaren Parameter werden im Wertemodus, wie zuvor beschrieben, durch Betätigen der Wahltasten (2), (3) mit jedem Schritt um ein Bit verändert. Der Wert kann sowohl dezimal wie auch hexadezimal angezeigt werden. Die Werte der Parameter aus Tabellen sind nach einer geometrischen Reihe gestuft. Sie werden durch spezielle Codierer an einzelne Regelungsvorgänge des Motors angepaßt und ermöglichen den Ablauf komplexerer Regelvorgänge. Bei den Parametern 1 aus 16 werden durch die Wahltasten (2) , (3) einzelne Bits gesetzt. Sie dienen insbesondere der Zuordnung von Ein- oder Ausgängen der Motorregelung bei einzelnen Betriebszuständen. Bei den Anzeigeparametern handelt es sich um Normierungsfaktoren für die Werteausgabe. Sie sind gleichfalls durch die Wahltasten (2), (3) veränderbar. Der Anzeigeparameter für den Betriebszustand ermöglicht die Ausgabe codierter Symbole. -3-

Claims (4)

1. Nr. 390 700 Der Diagnosemodus des Mikroprozessors (6) dient der Anzeige von Speicherinhalten. Er wird durch die Einstellung einer bestimmten Zahl im Schlüsselparameter P99 freigegeben. Im Parametermodus erscheint bei P99 durch Drücken der Wahltaste (2) die Anzeige "A-L". Nach dem Umschalten in den Wertemodus wird mit den Wahltasten (2), (3) das LOW-Byte der Adresse, deren Inhalt ausgegeben werden soll, eingestellt (Anzeige "Lxx"). Nach dem Zurückschalten in den Parametermodus erscheint nach Drücken der Wahltaste (2) die Anzeige "A-H". Durch Umschalten in den Wertemodus und das Betätigen der Wahltasten (2), (3) kann nun das HIGH-Byte der gewünschten Adresse eingestellt werden ("Hxx"). Mit der Funktionstaste (1) wird wieder in den Parametermodus zurückgeschaltet und nach Betätigen der Wahltaste (2) erneut in den Wertemodus. Hier wird nun der Inhalt der vorher angewählten Adresse angezeigt. Die Wahltasten (2), (3) erhöhen oder erniedrigen im folgenden die Adresse und der entsprechende Inhalt erscheint sofort auf der Anzeige. Der Mikroprozessor (6) verfügt neben einer werksseitig vorgegebenen Grundeinstellung der Motorregelung (7) auch über die Möglichkeit, die Motorregelung (7) auf die Motorkenndaten zu optimieren. Dadurch werden zahlreiche Parameter selbsttätig eingestellt und nur mehr eine gegebenenfalls gewünschte Feinabstimmung ist manuell auszuführen. Der Aufruf der Optimierung erfolgt über das Einstellen des Schlüsselparameters und der Ablauf wird angezeigt. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Einstellen und Anzeigen von Betriebszuständen einer Motonegelung, deren mehrfunktionale Einstell- und Anzeigeelemente mit einem die eingestellten Betriebszustände steuernden Mikroprozessor verbunden sind, wobei mit den Einstellelementen Betriebszustände mit Hilfe von Parametern einstellbar sind und eine Eingabe oder Abfrage der jedem Parameter zugeordneten Zahlenwerte ausführbar ist und die Anzeigeelemente als alphanumerische Regelungsanzeige ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionstaste (1) und zwei Wahltasten (2, 3) als Einstellelemente ausgebildet sind, daß mit der Funktionstaste (1) die Einstell-und Anzeigeelemente von einem Parameter- in einen Wertemodus und zurück umschaltbar sind und über die Wahltasten (2, 3) Zahlenwerte oder Parameter durch schrittweise Fortschaltung der jeweils angezeigten Zahlenwerte oder Parameter einstellbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionstaste (1), die Wahltasten (2, 3), die Regelungsanzeige (8) und der Mikroprozessor (6) über einen Datenbus (5) miteinander verbunden sind, ein Leitungstreiber (4) zur Eingabe der Tastimpulse auf den Datenbus (5) und Halteglieder (11) zur Ausgabe von Zeichen an der Regelungsanzeige (8) mit dem Datenbus (5) verbunden sind und ein elektrisch löschbarer Lesespeicher (12) als änderbarer Permanentspeicher zur nicht flüchtigen Speicherung der eingestellten Zahlenwerte und Parameter mit dem Mikroprozessor (6) verbunden ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Betriebsstörungen der Motoiregelung vom Mikroprozessor (6) erkennbar und über die Regelungsanzeige (8) in Form eines Fehlerparameters anzeigbar sind und die Funktionstaste (1) als Quittierung geschaltet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell- und Anzeigeelemente über einen Schlüsselparameter in einen Diagnosemodus umschaltbar sind und über die Einstellelemente die Adresse der Speicherplätze des Mikroprozessors (6) anwählbar und deren Inhalt sequentiell auf der Regelungsanzeige (8) darstellbar ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-