DE2258460B2

DE2258460B2 - Programmierbare Steueranordnung

Info

Publication number: DE2258460B2
Application number: DE2258460A
Authority: DE
Inventors: Goro Osaka Hamano (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1980-05-22
Also published as: US3849765A; FR2163150A5; IT973760B; NL7216205A; CA972069A; GB1418005A; DE2258460A1; DE2258460C3

Description

wodurch Befehle für jedes Programm aus der Vielzahl der Programme dadurch ausgewählt und ausgeführt werden, daß der Inhalt des Zeigerzählers (4) erhöht wird, nachdem die Adresse des Programms, das auf das gerade ausgeführte Programm folgt, nach der Ausführung eines Befehls des gerade ausgeführten Programms in der entsprechenden Stelle des Adreß-Speichers (3) gespeichert wurde.
2. Programmierbare Steueranordnung nach An-

■>ί

sprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (7; 107) festlegt, daß nach jeder Ausführung eines Befehls des gegenwärtig durchgeführten Programms umgeschaltet wird.

3. Programmierbare Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (7; 107) festlegt, daß nach der Ausführung eines Befehls mit einem Vergleich des aktuellen Wertes eines Eingangsanschlusses mit der in dem Befehl angegebenen Bedingung umgeschaltet wird.

4. Programmierbare Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (7; 107) festlegt, daß umgeschaltet wird, nachdem das Prüfergebnis nach Ausführung eines Befehls mit einem Vergleich des aktuellen Wertes eines Eingangsanschlusses mit der in dem Befehl angegebenen Bedingung negativ ist.

5. Programmierbare Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (7; 107) festlegt, daß umgeschaltet wird, nachdem das Prüfergebnis nach Ausführung eines Befehls mit einem Vergleich des aktuellen Wertes eines Eingangsanschlusses mit der in dem Befehl angegebenen Bedingung positiv ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine programmierbare Steueranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Herkömmliche Steuerschaltungen dieser Art weisen Relais oder logische Elemente auf, die für jede Steuerungsaufgabe anders verschaltet werden müssen, um die Operationsfolge festzulegen. Eine programmierbare Steuerung hingegen erfordert lediglich, daß die Folge im Speicher gespeichert wird, d. h. die Folge kann in eine programmierbare Steuerung einprogrammiert werden. Herkömmliche programmierbare Steuerungsanordnungen weisen jedoch nur einen Programmzähler auf, der die Adreßdaten des Speichers festhält, in dem das Folgeprogramm gespeichert ist. Es liegt also nur ein Steueruilgsweg für das Folgeprogramm vor, und dieses muß sämtliche Bedingungen der durchzuführenden Steuerung enthalten. Für den Benutzer ist es daher schwierig, ein solches Programm für eine komplizierte Maschine zu erstellen, bei der eine Vielzahl von Stationen untereinander abhängig sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine programmierbare Steueranordnung für maschinelle Vorrichtungen anzugeben, bei der zur Erleichterung der Programmierung an der Stelle eines komplizierten Programms mehrere einfache Programme gleichzeitig behandelt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine wie eingangs bereits erwähnte programmierbare Steueranordnung gelöst, die durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.

Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße programmierbare Steueranordnung eine Vielzahl von Folgeprogrammen speichern und komplexe Folgesteuerungsopera t.ionen durchführen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Gruppe von Folgeprogrammen gespeichert und eine Vielzahl von Vorrichtungen unabhängig voneinander durch Zeitaufteilung gesteuert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang

mit den Figuren beschrieben.

Fig. 1(A)-I(C) sind Rußdiagramme einer Steueranordnung, an der die Erfindung erläutert wird;

Fig.2 ist ein Beispiel eines in dem Speicher der programmierbaren Steueranordnung nach der vorlie- "> genden Erfindung gespeicherten Befehlswortes;

F i g. 3(A)-3(C) zeigen den in Jem Speicher der programmierbaren Steueranordnung nach der Fig.4 gespeicherten Inhalt;

F i g. 4 ist ein Blockdiagramm der programmierbaren n> Steuereinheit nach der vorliegenden Erfindung;

F i g. 5(A)-5(C) zeigen den Zustandsübergang des Adreßspeichers nach F i g. 4;

F i g. 6 zeigt die zeitliche Beziehung der Taktimpulse in der programmierbaren Steueranordnung nach i"> Fig. 4;

F i g. 7(A)-7(C) zeigen ein weiteres Beispiel für die in dem Speicher der programmierbaren Steueranordnung nach der Erfindung gespeicherten Befehlsworte;

F i g. 8(A)-8(C) zeigen die in dem Speicher der > <· programmierbaren Steueranordnung nach den F i g. 9 und 11 gespeicherten Inhalte;

Fig.9 ist ein Blockdiagramm einer weiteren programmierbaren Steueranordnung nach der Erfindung;

Fig. 10(A)-10(C) zeigen den Zustandsübergang r> eines Adreßregisters nach F i g. 9;

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer weiteren programmierbaren Steueranordnung nach djr Erfindung;

Fig. 12(A)-12(E) zeigen den Zustandsübergang )» eines weiteren Adreßspeichers nach Fig. 11.

Vor einer ins Einzelne gehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung soll eine Steueranordnung, wie sie im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet wird, kurz erläutert werden. i">

Die Fig. l(A), l(B) und l(C) zeigen Flußdiagramme, die zur Erläuterung der Erfindung die Zustandsübergänge einer gesteuerten Vorrichtung darstellen.

Wie in den Fig. 1(A)-I(C) gezeigt, besteht die gesteuerte Vorrichtung aus drei Stationen A, B und C, ·»<> die ihre Befehle ausführen, während sie in gegenseitiger Wechselwirkung stehen. Die Folge der Operationen für die Stationen A, B und C ist in den F; g. l(A), l(B) bzw. l(C) gezeigt In den Figuren bezeichnet ein Rechteck die Ausführung einer Tätigkeit wie z. B. das Schalten des ^ Ausgangs auf AUS. Eine durch eine Raute umgebene Kennzeichnung gibt eine Lenkung des Befehlsflusses an.

Ein Eingangssignal wird dahingehend untersucht, ob es ein EIN- oder AUS-Signal ist, und zwei Pfeile zeigen die Richtungen zum nächsten Bestimmungsort entspre- w chend dem Ausgang der Prüfung; man ergänze JA für EIN und NEIN für AUS. In der ersten Stufe der Folge der Station A werden sowohl FB und FC auf AUS gesetzt. Diese Operationen stellen die Ausgangsbedingungen für die Stationen B und C dar. Die Station A ^r>^r> bleibt im gleichen Zustand, bis das A-STA RT-Signal zu EIN wird. Wenn das Α-Start- Signal zu EIN wird, d. h. den binären Wert »1« annimmt, geht die Station A in den nächsten Zustand über. Die B-START- und C-START-Signale beginnen das Arbeiten der entspre- w chenden Stationen auf die gleiche Weise. Die Stationen A, B und C können untereinander gleich aufgebaut sein und jeweils aus einem Arm bestehen, der sich aufwärts und abwärts bewegen sowie drehen kann. Werden A-DN, B-DN und C-DN auf EIN gesetzt, bewegen sich <>^Γ· die Arme RA, RB und RC jeweils abwärts. Wenn sie in der untersten Lage angekommen sind, schalten Sensoren wie z. B. die Miktroschalter S4, S8 und Sl2 auf EIN. Wenn A-DN, B-DN und C-DN auf AUS gesetzt sind, während die Arme RA, RB und RC sich in der untersten Stellung befinden, bewegen sich die Arme RA, RB und RC aufwärts und die Fühler S3, S7 und 311 schalten bei der Ankunft der Arme in der obersten Stellung jeweils EIN. Wenn in gleicher Weise A-ROT, B-ROT und C-ROT auf EIN gesetzt werden, drehen sich die Arme RA, RB und RC und die Sensoren S2, S6 und SlO schalten EIN, nachdem jeweils eine vorgewählter Drehwinkel durchlaufen wurde. Sind A-ROT, B-ROT und C-ROT auf AUS gesetzt, drehen sich die Arme RA, RB und RC im entgegengesetzten Sinn und die Sensoren Sl, S5 und S9 schalten EIN, wenn die Arme jeweils in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sind.

Nach der Abwärtsbewegung bleibt jeder Arm für eine Zeitspanne in der untersten Stellung, die der Taktgeber bestimmt. Für die drei Arme RA, RB und RC sind drei Taktgeber TMA, TMB und TMC vorgesehen. Wenn die Taktgeber TMA, TMB und TMC auf EIN gesetzt sind, werden die Ausgangssignale TA, TB und TC nach dem Ablauf eines vorgewählten Intervalls EIN. Sind die Taktgeber TMA, TMB und TMC auf AUS gesetzt, gehen auch die Ausgangssignale TA, TB und TC auf AUS.

Die Operationen der Stationen A, B und C stehen miteinander in Wechselwirkung.

Der Betrieb der Station A wird beeinflußt durch den Zustand des Sensors S5, der während des Betriebs der Station B gesteuert wird. Das Arbeiten der Station B ihrerseits wird beeinflußt durch den Sensor SII, der während des Arbeitens der Station C gesteuert wird. C-START, das Startsignal für die Station C, wird währenddes Betriebs der Station B gegeben.

In den Fig. 1(A)-I(C) sind die drei Flußdiagramme getrennt gezeigt. Da eine herkömmliche programmierbare Steueranordnung für das Folgeprogramm nur einen Steuerweg hat, ist es bei einer herkömmlichen Steueranordnung erforderlich, sämtliche drei Flußdiagramme der Fig. 1(A)-1 (C) zu einem einzigen zusammenzufassen, das sämtliche Schritte der drei einzelnen Flußdiagramme enthält. Im Gegensatz hierzu kann die Steueranordnung nach der vorliegenden Erfindung drei Flußdiagramme behandeln.

F i g. 2 ist ein Beispiel für den Aufbau des Befehlswortes, das in dem Speicher der programmierbaren Steueranordnung nach der vorliegenden Erfindung gespeichert ist. Das Befehlswort besteht aus einem Ausgangsteil, einem Bedingungsteil, einem Adreßteil 1 und einem Adreßteil 2, die jeweils 8 Bit umf ssen.

Der Ausgangsteil wird verwendet zur Angabe des durchzuschaltenden oder zu öffnenden Ausgangs. Das äußerste linke Bit gibt den Ausgangszustand an. Ein bestimmter Ausgang ist durchgeschaltet, wenn das äußerste linke Bit den Wert »I« hat, und beim Wert »0« geöffnet. Die übrigen sieben Bit des Ausgangsteils bezeichnen im Binärkode einen Ausgangsanschluß.

Der Bedingungsteil wird verwendet zur Prüfung, ob ein bestimmter Eingang erregt oder nicht erregt ist. Das äußerste linke Bit gibt die Eingangsbedingung an. Wenn das äußerste linke Bit des Bedingungsteils »1« ist, wird geprüft, ob der bestimmte Eingang erregt ist oder nicht. Bei dem Wert »0« wird geprüft, ob der bestimmte Eingang nicht erregt ist oder erregt. Die übrigen sieben Bits des Bedingungsteils bezeichnen im Binärkode einen bestimmten Eingangsanschluß.

Der Adreßteil 1 dient zur Angabe einer folgenden Adreßspeicherstelle eines gespeicherten Befehls, der ausgelesen werden soll, wenn die im Bedingungsteil

angegebene Prüfbedingung erfüllt ist.

Der Adreßteil 2 dient zur Angabe einer folgenden Adreßspeicherstelle eines gespeicherten Befehls, der im nächsten Zyklus ausgelesen werden soll, wenn die Prüfbedingung nicht erfüllt ist oder wenn das Befehlswort eine Prüfbedingung nicht angibt.

Für den Adreßteil 1 und 2 werden die absoluten Adressen des Speichers der Steueranordnung verwendet und binärkodiert dargestellt.

Die in den F i g. 1(A)- l(C) gezeigten Flußdiagramme werden gem. den Fig.3(A)-3(C) umgeschrieben, indem man die Befehlsworte, wie sie im Zusammenhang mit F i g. 2 beschrieben wurden, und die Adressen des Speichers verwendet. Zum leichteren Verständnis sind die Nummern der Ein- und Ausgangsanschlüsse durch Symbole, die Adreßteile 1 und 2 dezimal dargestellt. Die äußersten linken Bits des Ausgangs- und des Bedingungsteils sind als »1« und »0« gezeigt.

In den F i g. 3(A)-3(C) sind die Befehlsworte für die Station A in den Adressen »0« bis »18«, die Befehlsworte für die Station B in den Adressen »19« bis »30« und die Befehlsworte für die Station C in den Adressen »31« bis »43« gespeichert

F i g. 4 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Befehlsworte nach F i g. 2 verwendet werden. In F i g. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Programmspeicher, der die in den Fig.3(A)-3(C) gezeigten Programme speichert und gewöhnlich ein Lesespeicher wie z. B. ein Diodenmatrixspeicher ist. Die Kapazität dieses Programmspeichers ist 44 Worte von je 32 Bits.

Ein Zeigezähler 4 ist vorgesehen; hierbei handelt es sich um einen herkömmlichen ternären Zähler mit drei Zuständen, von denen jeder einer der Operationen der Stationen A, B und C entspricht. Wenn also der Inhalt des Zeigezählers 4 gleich »0« ist, wird eine Operation für die Station A ausgeführt. Entsprechend gilt die Zahl »1« für die Station B und die Zahl »2« für die Station C.

Der Adreßspeicher 3 ist ein Schreib- und Lesespeicher wie beispielsweise ein Direktzugriffspeicher (RAM) in Halbleitertechnik. Der Adreßspeicher enthält drei Worte von je 8 Bits. Die Adresse des Adreßspeichers 3 ist gegeben durch einen der drei Zustände des Zeigezählers 4.

Weiterhin ist eine Steuerschaltung 7 vorgesehen, die mit dem Ausgang des Programmspeichers 1 am UND-Glied 8 liegt. Weiterhin ist die Steuerschaltung mit dem Adreßspeicher 3 und dem Zeigezähler 4 verbunden. Zwischen den Adreßspeicher 3 und den Programmspeicher 1 ist ein Programmzähler 2 eingefügt, bei dem es sich um einen herkömmlichen Vorwahlzähler handelt Der Ausgang des UND-Gliedes 8 liegt an einem sechsteiligen Befehlsregister 5. Das Befehlsregister 5 besteht aus herkömmlichen FHpflops und ist — ebenso wie das Befehlswort — 32 Bits lang. Die Teile 51 und 52 sind für die Daten des Ausgangsteils des Befehlswortes gedacht, bei dem 51 mit einer Kapazität von 1 Bit die Ausgangsbedingung und der Teil 52 mit 7 Bit den Ausgangsanschluß angeben. Auf gleiche Weise sind die Teile 53 und 54 gedacht für die Daten des Bedingungsteils des Befehlswortes, wobei der Teil 1 mit 1 Bit die Eingangsbedingung und der Teil 54 mit 7 Bit den Eingangsanschluß angeben. Die Teile 55 und 56 haben jeweils eine Kapazität von 8 Bits und sind gedacht für die Adreßteile 1 und 2.

Vor dem Betrieb der programmierbaren Steueranordnung wird der Zeigezähler 4 auf »0« gesetzt, und in die Adressen »0«, »1« und »2« des Adreßspeichers 3 werden nach Fig. 5a die Zahlen »0«, »19« bzw. »31« eingeschrieben.

Die Ausgangsadressen für die Operationen jeder Station sind im Adreßspeicher 3 gespeichert Bei Beginn ι des Betriebs der programmierbaren Steueranordnung erzeugt die Steuerschaltung 7 einen Ausleseimpuls 20, der veranlaßt, daß der Inhalt der Adresse »0« des Adreßspeichers 3 ausgelesen und der Programmzähler 2 auf diesen Inhalt, d. h. »0«, gesetzt wird.

in Der Programmzähler 2 ist ein 8-Bit-Register und dient zur Wahl einer Speicherstelle des Programmspeichers 1 und zum Auslesen des Inhalts jener Speicherstelle.
Ist die Adresse »0« des Programmspeichers 1 gewählt

!■ι worden, erzeugt die Steuerschaltung 7 einen Befehlssetzimpuls 23, und der Inhalt der Adresse »0« des Programmspeichers wird durch das UND-Glied 8 in das Befehlsregister überführt.
Nach der Überführung des Inhalts der Adresse »0« des Programmspeichers 1 an das Befehlsregister 5 dekodiert der Dekoder 10 den Inhalt des Teils 52, d. h. ein binärkodiertes Signal entsprechend dem Symbol »FB«, und gibt das dekodierte Signal an die Ausgangssteuerschaltung 11. Sodann wird ein dem Symbol »FB«

2^r> entsprechender Ausgang aus der Gruppe 24 der Anschlüsse ausgewählt und erregt da der Inhalt des Teils 51 den Wert »1« hat. Weiterhin wird der Inhalt des Teils 54 durch den Dekoder 12 auf die Eingangsprüfschaltung 13 gegeben. Sodann wird aus der Gruppe 25 der Eingangsanschlüsse ein dem Inhalt des Teils 54 entsprechender Eingang ausgewählt und geprüft ob er erregt oder nicht erregt ist, und zwar abhängig vom Inhalt des Teils 53.

Ist die Prüfbedingung erfüllt, erzeugt die Eingangs-

J5 prüfschaltung 13 einen Setzimpuls für die Adresse 1, wie bei 17 angedeutet, und der Inhalt des Teils 55, entsprechend dem Adreßteil 1, wird durch das UND-Glied 15 in das aus herkömmlichen Flipflops bestehende Zwischenregister 18 eingelesen. Ist die Prüfbedingung nicht erfüllt, erzeugt die Eingangsprüfschaltung 13 einen Setzimpuls 16 für die Adresse 2, und der Inhalt des Teils 56, entsprechend dem Adreßteil 2, wird durch das UND-Glied 14 in das Zwischenregister 18 eingelesen. Da in diesem Fall der Inhalt sowohl des s Teiles 53 als auch des Teiles 54 »0« ist erzeugt die Eingangsprüfschaltung 13 den bei 16 angedeuteten Setzimpuls für die Adresse 2, und der Inhalt des Teils 56, i. e. »1«, wird in das Zwischenregister 18 eingeschrieben. Sodann erzeugt die Steuerschaltung 7 einen bei 21

so angedeuteten Schreibimpuls, wodurch der Inhalt des Zwischenregisters 18 in die Adresse »0« des Adreßspeichers 3 — vgl. F i g. 5(B) — eingeschrieben wird. Danach erzeugt die Steuerschaltung 7 einen mit 22 angedeuteten Zählimpuls, wodurch der Zustand des Zeigezählers 4 von »0« auf »1« geht. Es wird so die Adresse »1« des Adreßspeichers 3 gewählt

Wenn dann die Steuerschaltung 7 einen Leseimpuls 20 aussendet wird der Inhalt der Adresse »1« des Adreßspeichers 3, d. h. »19«, in den Progranimzähler 2 eingeschrieben; vgL F i g. 5(C). Auf gleiche Weise wird, wie oben beschrieben, geprüft ob B-START erregt ist oder nicht Wenn die Prüfbedingung nicht erfüllt ist wird, -wie in Fig.5(D) gezeigt, »19« in die Adresse »1« des Adreßspeichers 3 eingeschrieben. Sodann wird der Inhalt der Adresse »2« des Adreßspeichers 3 ausgelesen, wie in Fig.5(E) gezeigt und der Inhalt der Adresse »31« des Programmspeichers 1 wird in das Befehlsregisters eingeschrieben. Ist die Prüfbedingung nicht erfüllt

wird wieder »31« in die Adresse »2« des Adreßspeichers 3 eingeschrieben, wie in Fig. 5(F) gezeigt, und sodann, wie in F i g. 5(G) gezeigt, der Inhalt des Adreßspeichers 3 ausgelesen und der Inhalt der Adresse »1« des Programmspeichers 1 ausgeführt. >

Auf gleiche Weise läuft die Folgesteuerung für die Stationen A, B und C ab: Durch schrittweise Wiederholung des Inhalts des Zeigezählers 4, die erfolgt, nachdem die auf ein momentan ausgeführtes der drei ProgrRnime für die Stationen A, B und C folgende n> Adresse nach jeder Ausführung eines Befehls dieses Programms in der entsprechenden Speicherstelle des Adreßspeichers 3 gespeichert ist, wird ein weiterer Befehl für das nächste Programm aufgenommen und ausgeführt, so daß die Befehle für die drei Programme π der Stationen A, B und C nacheinander aufgenommen und ausgeführt werden.

Die Operationen für die Stationen A, B und C werden also ausgeführt, indem die Befehle für die drei Stationen in Zeitaufieilung abgefragt werden. Die F i g. 6 zeigt den _>i> zeitlichen Zusammenhang zwischen den Taktimpulsen, die die Steuerschaltung 7 erzeugt.

Die Fig. 7(A)-7(D) zeigen ein weiteres Beispiel für die in dem Speicher der programmierbaren Steueranordnung nach der vorliegenden Erfindung gespeicher- >-> ten Befehlsworte.

Es handelt sich um vier Befehlsworte, die jeweils aus 10 Bits bestehen. Normalerweise stellen die zwei äußersten linken Bits den Operationsteil dar. F i g. 7(A) zeigt einen Ausgang-AUS-Befehl, der einen bestimmten in Ausgang auf AUS schaltet. Die zwei äußersten linken Bits sind »00«, und die übrigen Bits geben die Nummer eines Ausgangsanschlusses an. Die Fig. 7(B) zeigt einen Ausgang-EIN-Befehl, der einen bestimmten Ausgang auf EIN schaltet. Es handelt sich hier um den gleichen r> Befehl wie in Fig.7(A), außer daß die zwei äußersten linken Bits des ersten Befehlswortes »01« sind. Die Fig. 7(C) und 7(D) zeigen Eingangs-TEST-Befehle, bei denen es sich um Zwei-Wort-Befehle handelt. Wenn die zwei äußersten linken Bits des ersten Befehlswortes 4(i »10« sind, wird geprüft, ob ein bestimmter Eingang AUS ist. Sind sie »11«, wird geprüft, ob ein bestimmter Eingang EIN ist. Die übrigen 8 Bits des ersten Befehlswortes dienen zur Angabe der Nummer eines bestimmten Eingangsanschlusses wie in den Fig.7(A) und 7(B). Das zweite Befehlswort speichert eine Bestimmungsadresse, zu der die Programmsteuerung springt, wenn das TEST-Ergebnis des ersten Befehlswortes negativ ist. Die Bestimmungsadresse besteht aus 10 Bits und speichert im Speicher eine absolute so Adreßinformation. Ist das TEST-Ergebnis beim ersten Befehlswort positiv, überspringt die Programmsteuerung das zweite Befehlswort und nimmt den Inhalt der nächsten Speicherstelle auf. Da zur Angabe eines Eingangs- oder Ausgangsanschlusses 8 Bits verwendet werden, können 250 Eingangs- bzw. Ausgangsanschlüsse vorliegen. Diese in den Fig.7(A)-7(D) gezeigten Befehlsworte werden binär kodiert im Speicher gespeichert

Das Folgeprogramm für die in den Fig. 1(A)-l(C) gezeigten Flußdiagramme unter Verwendung von Befehlsworten der in den Fig.7(A)-7(D) gezeigten Art ergeben sich aus den Fig.8(A)-8(C). In den Fig.8(A)-8(C) sind die Speicheradressen des Speichers und die Adreßteile der Zwei-Wort-Befehle dezimal und die Eingangs- und Ausgangsanschlußnummern mit den gleichen Symbolen bezeichnet wie in den Fig. 1(A)-I(C).

Der Operationsteil jedes Befehlswortes ist ebenfalls dezimal ausgedrückt, d. h. »00«, »01«, »10« und »11« als »0«, »1«, »2« bzw. »3«. Wie in den Fig. 8(A)-8(C) gezeigt, ist das Folgeprogramm der Station A in den Adressen 0 bis 37 inkl. gespeichert. Das Folgeprogramm der Station B befindet sich in den Adressen 38 bis 63 inkl. und das der Station C in den Adressen 64 bis 93 inkl.

Obgleich die Befehlsworte der Fig. 7(A)-7(C) keinen unbedingten Sprungbefehl enthalten, wird für unbedingte Sprünge ein Blindeingang DUMMY verwendet, der immer AUS steht. Die Adressen (36,37), (62, 63) und (92, 93) der Fig.8(A)-8(C) zeigen unbedingte Sprungbefehle unter Verwendung des DUMMY-Eingangs.

In der Fig.9 bezeichnet die Bezugszahl 101 einen Programmspeicher, der die in den F i g. 8(A)-8(C) gezeigten Folgeprogramme aufnimmt und gewöhnlich aus einen reinen Lesespeicher — beispielsweise einem Diodenmatrixspeicher — besteht. Die Speicherkapazität des Programmspeichers 101 beträgt 94 Worte von je 10 Bits. Es ist ein Zeigezähler 104 vorgesehen, der entsprechend den Operationen der Stationen A, B und C drei Zustände aufweist, d. h. der Inhalt »0« des Zeigezählers 104 entspricht einer Operation des Zählers A, und auf gleiche Weise entsprechen der Inhalt »1« und der Inhalt »2« Operationen der Stationen B bzw. C. An den Zeigezähler 104 ist ein Adreßspeicher 103 angeschlossen, bei dem es sich um einen Schreib- und Lesespeicher handelt. Die Speicherkapazität dieses Adreßspeichers 103 beträgt 3 Worte von je 10 Bits. Der Zeigezähler 104 gibt eine Speicherstelle des Adreßspeichers 103 an.

Die Anordnung weist eine Steuerschaltung 107 mit einer Vielzahl von Ausgängen 120—127 auf, die mit den verschiedenen Elementen verbunden sind, wobei die Ausgänge 120 und 121 an den Adreßspeicher 103 und der Ausgang 122 an den Zeigezähler 104 angeschlossen sind. Ein Programmzähler 102 ist zwischen den Adreßspeicher 103 und den Programmspeicher 101 eingefügt und mit dem Ausgang 125 der Steuerschaltung 107 verbunden. Der Ausgang des Programmspeichers 101 liegt an zwei UND-Gliedern 108 und 114, von denen das UND-Glied 108 ebenfalls am Ausgang 123 der Steuerschaltung 107 und das Glied 114 am Ausgang 124 der Steuerschaltung 107 liegen. Der Ausgang des UND-Gliedes 108 ist mit einem ΙΟ-Bit-Befehlsregister verbunden, dessen Ausgang seinerseits mit einer Eingangs- und Ausgangssteuerschaltung 106 ähnlich der in Fig.4 gezeigten verbunden ist; sie hat jedoch 130 Ausgangs- und 131 Eingangsanschlüsse. Der Ausgang des UND-Gliedes 114 liegt an einem 10-Bit-Zwischenregister 118, dessen Ausgang seinerseits am Adreßspeicher 103 und dem Programmzähler 1OZ

Vor Beginn des Betriebs wird der Zeigezähler 104 auf »0« gesetzt und werden die Zahlen »0«, »38« und »64« binär kodiert in die Adressen »0«, »1« und »2« des Adreßspeichers eingeschrieben, vgl. Fig. 10(A). Das heißt daß jede Anfangsadresse eines Folgeprogramms für die jeweilige Station, die im Programmspeicher 101 gespeichert ist auch im Adreßspeicher 103 gespeichert wird. Da der Inhalt des Zeigezählers 104 »0« ist, wird, wenn die Steuerschaltung 107 einen Ausleseimpuls 120 erzeugt, der Inhalt der Adresse »0« des Adreßspeichers 103 ausgelesen und zeitweilig im Programmzähler 102 zwischengespeichert Bei dem Programmzähler 102 handelt es sich um ein 10-Bit-Register, daß verwendet wird, um eine Speicherstelle des Programmspeichers 101 zu wählen. Es wird also die Adresse »0« des

Programmspeichers 101 gewählt, da der Programmzähler 102 den Wert »0« enthält.

Die Steuerschaltung 107 erzeugt sodann einen Befehlssetzimpuls 123, worauf der Inhalt der Adresse »0« des Programmspeichers 101 durch das UND-Glied "> 108 an ein Befehlsregister 105 übertragen wird. Da das Befehlswort 10 Bits lang ist, muß die Kapazität des Befehlsregisters 105 ebenfalls 10 Bits betragen. Wenn der Inhalt der Adresse »0« des Programmspeichers 101 auf das Befehlsregister 105 übertragen ist, wird das im ι η Befehlsregister 105 gespeicherte Befehlswort durch eine Eingangs- und Ausgangssteuerschaltung 106 ausgewertet und ein entsprechender Ausgangsanschluß aus der Ausgangsanschlußgruppe 130 ausgewählt. Sodann wird dieser Ausgangsanschluß je nach dem i^r> Operationsteil des Befehlswortes gesetzt oder rückgesetzt. In vorliegenden Fall wird ein Ausgang FB auf EIN gesetzt, da der Operationsteil des Befehlswortes »1«ist.

Danach erzeugt die Steuerschaltung 107 einen Adreßzählimpuls 125 und addiert »1« zum Inhalt des -'» Programmzählers 102. Nun wird die Adresse »1« des Programmspeichers 101 gewählt. Danach erzeugt die Steuerschaltung 107 den Befehlssetzimpuls 123, und ein Ausgang FC wird auf EIN gesetzt, wie oben beschrieben. Wenn die Steuerschaltung 107 den -""> Befehlssetzimpuls 123 erzeugt nachdem die Adresse »2« des Programmspeichers 101 mittels des Adreßzählimpulses 125 gewählt wurde, wird der Inhalt der Adresse »2« des Programmspeichers 101 auf das Befehlsregister 105 übertragen und aus der Gruppe 131 «ι der Eingangsanschlüsse ein entsprechender Eingangsanschluß gewählt. Sodann wird geprüft, ob der entsprechende Eingang EIN oder AUS ist, und zwar je nach dem Operationsteil des Befehlswortes im Befehlsregister 105. i^r>

Befindet sich das A-START-Signal im Zustand AUS, da das Prüfergebnis des Befehls in der Adresse »2« negativ ist, wird ein Adreßzählimpuls 125 erzeugt und der Inhalt der Adresse »3« des Programmspeichers 101, d. h. die Adresse »2«, gewählt. Ein Adreßsetzimpuls 124 ·»» wird erzeugt und der Inhalt der Adresse »3« durch das UND-Glied 114 in das Zwischenregister 118 eingelesen. Wenn die Steuerschaltung 107 einen Schreibimpuls 121 erzeugt, wird der Inhalt des Zwischenregisters 118, d. h. »2«, in die Adresse »0« des Adreßspeichers 103 4^r> eingeschrieben; vgl. Fig. 10(B). Sodann ändert ein Zählimpuls 122 aus der Steuerschaltung 107 den Zustand des Zeigezählers 104 von »0« auf »1«, und es wird die Adresse »1« des Adreßspeichers 103 gewählt.

Wenn danach die Steuerschaltung 107 einen Leseim- ">υ puls 120 liefert wird der Inhalt der Adresse »1« des Adreßspeichers 103, d. h. »38«, gemäß F i g. 10(C) in den Programmspeicher 102 eingeschrieben und die Adresse »38« des Programmspeichers 101 gewählt Der in der Adresse »38« des Programmspeichers 101 gespeicherte 5·> Befehl wird also an das Befehlsregister 105 übertragen und ausgeführt Bei den in der Adresse »38« des Programmspeichers 101 gespeicherten Befehl handelt es sich um einen TEST-Befehl. Wenn das Prüfergebnis des Befehls negativ ist wird der Inhalt der Adresse »39« <>o des Programmspeichers 101, d. h. die Adresse »38«, in die Adresse »1« des Adreßspeichers 103 eingeschrieben. Danach wird der Inhalt des Zeigezählers 104 zu »2« und kehrt nach einer analogen Reihe von Schritten auf »0« zurück, wobei der Inhalt der Adresse »0« des μ Adreßspeichers 103, d.h. »2«, ausgelesen und in den Programmspeicher 102 eingeschrieben wird. Sodann wird der in der Adresse »2« des Programmspeichers 101 enthaltene Befehl erneut ausgeführt.

Wenn das Prüfergebnis des Befehls positiv ist, erzeugt die Steuerschaltung 107 zweimal den Adreßzählimpuls 125, wonach der Inhalt der Adresse »4« des Programm-Speichers 101 ausgelesen und ausgeführt wird.

Auf die gleiche Weise werden die Befehle für die Stationen A, B und C abgefragt und in Zeitaufteilung ausgeführt. Das heißt, wenn das Prüfergebnis als Resultat der Ausführung eines Eingangs-TEST-Befehls negativ ist, wird der Inhalt der nachfolgenden Speicherstelle in den Adreßspeicher 103 eingeschrieben und der Befehl für die folgende Station angenommen und ausgeführt. Wenn das Prüfergebnis positiv ist, wird der Befehl für die gleiche Station wiederholt angenommen und ausgeführt, bis das Prüfergebnis als Resultat der Ausführung eines Eingang-TEST-Befehls für die Station negativ ist.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in der Anordnung der F i g. 9 ähnlich ist. In F i g. 11 bezeichnet die Bezugszahl 101 einen Programmspeicher, der die in den F i g. 8(A)-8(C) gezeigten Folgeprogramme speichert. Die Kapazität des Programmspeichers 101 beträgt 94 Worte von je 10 Bits. Ein Zeigezähler 204 mit 6 Zuständen ist vorgesehen. In diesem Fall werden zwei identische Vorrichtungen mit je drei Stationen A, B und C von einer programmierbaren Steueranordnung gesteuert. In der folgenden Beschreibung sind die drei Stationen A, B und C der ersten gesteuerten Vorrichtung mit AO, BO und CO bezeichnet, die drei Stationen A, B und C der zweiten gesteuerten Vorrichtung mit Al, Bl und Cl. Der Inhalt »0« des Zeigezählers 204 entspricht dem Betrieb der Station AO. Auf die gleiche Weise entsprechen »1«, »2«, »3«, »4« und »5« dem Betrieb der Stationen Al, BO, Bl, CO und C1. Weiterhin ist ein Adreßspeicher 203 vorgesehen, dessen Kapazität 6 Worte von je 10 Bits entspricht. Zugang zu den Speicherstellen des Adreßspeichers 203 wird hergestellt durch einen der sechs Zustände »0«, »1«, »2«, »3«, »4« und »5« des Zeigezählers 204.

Bevor dem Beginn des Arbeitens der programmierbaren Steueranordnung wird der Zeigezähler 204 auf »0« gesetzt und die Anfangsdaten »0«, »0«, »38«, »38«, »64« und »64« werden in binärer Form in die Adressen »0«, »1«, »2«, »3«, »4« und »5« des Adreßspeichers 203 eingeschrieben, wie in der Fig. 12(A) gezeigt, d. h. die Ausgangsadresse jedes Folgeprogramms für jede Station, die in dem Programmspeicher 101 gespeichert ist, wird im Adreßspeicher 203 gespeichert.

Wenn die Steuerschaltung 107 einen Ausleseimpuls 120 erzeugt wird, da der Inhalt des Zeigezählers 204 »0« ist der Inhalt der Adresse »0« des Adreßspeichers 103 ausgelesen und der Inhalt »0« der Adresse »0« in den Programmzähler 102 gesetzt. Der Programmzähler 102 ist ein 10-Bit-Register und dient zur Wahl einer Adresse des Programmspeichers 101 und zum Auslesen des Inhalts der Adresse.

Wenn die Steuerschaltung 107 einen Befehlssetzimpuls 123 erzeugt wird die Adresse »0« des Programm-Speichers 101 gewählt und der Inhalt der Adresse »0« des Programmspeichers 101 durch das UND-Glied 108 in ein Befehlsregister 105 eingeschrieben. Das Befehlsregister 105 ist ein 10-Bit-Register, da das Befehlswort eine Länge von 10 Bits hat

Das Befehlssignal, das aus der Adresse »0« des Programmspeichers 101 in das Befehlsregister 105 übertragen wird, werten zwei Eingangs- und Ausgangssteuerschaltungen 206, 306 aus. Abhängig vom Inhalt

des Zeigezählers 204 wird ein entsprechender Ausgangsanschluß der Ausgangsanschlußgruppe 230 oder 330 ausgewählt und der gewählte Ausgangsanschluß je nach dem Operationsteil des Befehlssignals gesetzt oder rückgesetzt. In diesem Fall sind die Eingangs- und Ausgangssteuerschaltungen so ausgeführt, daß, wenn der Inhalt des Zeigezählers 204 eine gerade Zahl ist, die Operationen der Stationen AO, BO und CO für die erste gesteuerte Vorrichtung angegeben werden. Eine ungerade Zahl gibt die Operation für die zweite gesteuerte Vorrichtung Al, Bl und Cl an. Da der Operationsteil nun »1« ist, wird FB der ersten gesteuerten Vorrichtung auf EIN gesetzt.

Danach erzeugt die Steuerschaltung 107 einen Adreßzählimpuls 125, und der Inhalt des Programmzählers 102 wird um Eins erhöht. Es wird so die Adresse »!« des Programmspeichers 101 gewählt und FC für die erste gesteuerte Vorrichtung auf EIN gesetzt, nachdem der Befehlssetzimpuls 123 erzeugt wurde, und zwar auf gleiche Weise wie die Operation in der Adresse »0«. Danach, wenn nach Wahl der Adresse »2« des Programmspeichers 101 durch den Adreßzählimpuls 125 ein Befehlssetzimpuls 123 erzeugt wird, wird, da der Inhalt des Zeigezählers 204 immer noch »0« ist und es sich beim Operationsteil um einen Eingangs-TEST-Befehl handelt, ein bestimmter Eingangsanschluß aus der Gruppe 231 der Eingangsanschlüsse gewählt. Sodann wird geprüft, ob dieser bestimmte Eingang EIN oder AUS ist, und zwar je nach Operationsteil des Befehles. Wenn das A-START-Signal für die erste gesteuerte Vorrichtung »AUS« ist, da das Prüfergebnis des ersten Befehls in der Adresse »2« negativ ausfiel, wird nach Erzeugung eines Adreßzählimpulses 125 die Adresse »3« des Programmspeichers 101 gewählt. Der Inhalt der Adresse »3«, d. h. die Adresse »2«, wird durch das UND-Glied 114 mittels eines Adreßsetzimpulses 124 in das Zwischenregister 118 eingeschrieben.

Wenn die Steuerschaltung 107 dann einen Schreibimpuls 121 erzeugt, wird der Inhdt des Zwischenregisters 118, d. h. »2«, in die Adresse »0« des Adreßspeichers 203 eingeschrieben. Danach ändert der Zeigezähler 204 seinen Zustand von »0« auf »1« als Ergebnis eines von der Steuerschaltung 107 gelieferten Zählimpulses 122, und die Adresse »1« des Adreßspeichers 203 wird gewählt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Inhalt des Zeigezählers 204 ungerade und es wird durch die Eingangs- und Ausgangssteuerschaltung 306 im folgenden Zeitintervall die Steueroperation für die zweite gesteuerte Vorrichtung ausgeführt.

Der Inhalt der Adresse »1« des Adreßspeichers 203, d. h. »0«, wird durch einen Ausleseimpuls 120, den die Steuerschaltung 107 liefert, (vgl. Fig. 12(C)), in den Programmzähler 102 eingeschrieben und der Befehl, der in der Adresse »0« des Programmspeichers 101 gespeichert ist auf den Befehlssetzimpuls 123 hin ausgeführt

Die Steuerfunktionen für die zweite gesteuerte Vorrichtung werden auf die gleiche Weise ausgeführt wie die Steuerfunktionen für die erste gesteuerte Vorrichtung. Wenn dann die Steuerschaltung 107 einen Zählimpuls 122 erzeugt springt der Zeigezähler 204 von »1« auf »2«, und es wird die Adresse »2« des Adreßspeichers 203 gewählt Der Inhalt der Adresse »2« des Adreßspeichers 203, d.h. »38«, wird infolge eines aus aus der Steuerschaltung 107 gelieferten Ausleseimpulses 120 in den Programmzähler 102 übertragen (vgl. F i g. 12(D)) und der in der Adresse »3S« des Programmspeichers 101 gespeicherte Befehl wird in Reaktion auf den Befehlssetzimpuls 123 ausgeführt. Ist das Prüfergebnis negativ, wird der Inhalt der Adresse »29« des Programmspeichers 101, d. h. 38, in der Adresse »2« des Adreßspeichers 203 gespeichert, wie in

• Fig. 12(E) gezeigt. Auf die gleiche Weise werden die Steueroperationen für die erste gesteuerte Vorrichtung und die zweite gesteuerte Vorrichtung abwechselnd ausgeführt.

Wenn der Inhalt des Zeigezählers 204 auf »0«

ι» zurückkehrt, wird »2« in den Programmzähler 102 gesetzt und der in der Adresse »2« des Programmspeichers 101 gespeicherte Befehl ausgeführt. Wenn das Prüfergebnis des Befehls in der Adresse »2« positiv ist, erzeugt die Steuerschaltung 107 zweimal einen Adreß-

i"> zählimpuls 125 und der Inhalt der Adresse »4« des Programmspeichers !Oi wird aufgenommen und ausgeführt. Auf die gleiche Weise erfolgt die Abfrage und Ausführung der Operationen für die Stationen AO, Al, BO, Bl, CO und Cl in Zeitaufteilung. Wenn das

.'(ι Prüfergebnis der Ausführung eines Eingang-TEST-Befehls negativ ist, wird die nächste Befehlsadresse im Adreßspeicher 203 gespeichert und der Befehl für die nächste Station aufgenommen und ausgeführt. Wenn das Prüfergebnis positiv ist, werden weitere Befehle für

j· die gleiche Station aufgenommen und ausgeführt, bis das Prüfergebnis für diese Station negativ wird.

In dem oben erläuterten Beispiel werden, wenn das Prüfergebnis für eine Station negativ ist, die Befehle für die nächste Station aufgenommen und ausgeführt. Im

S" Rahmen des gleichen Konzeptes liegt jedoch, daß die Befehle für die nächste Station aufgenommen und ausgeführt werden, wenn die Prüfbedingung für eine Station erfüllt ist.

Im allgemeinen haben die an die Ein- und Ausgänge

)■> einer derartigen Steuervorrichtung angeschlossenen Vorrichtungen eine im Vergleich zur Datenverarbeitungsgeschwindigkeit einer derartigen Steueranordnung geringe Betriebsgeschwindigkeit. Es bietet also in der praktischen Ausführung keinerlei Problem, auch die

Ι» Ein- bzw. Ausgänge von Vorrichtungen mit sehr vielen Stationen in Zeitaufteilung abzufragen und zu steuern, wie es oben erläutert ist.

In dem oben erläuterten Beispiel wird der Betrieb einer gesteuerten Vorrichtung mit drei Stationen

-*"> ausgeführt. Nach der vorliegenden Erfindung läßt sich jedoch ein Folgeprogramm für eine gesteuerte Vorrichtung in mehrere Teilprogramme unterteilen, wenn die gesteuerte Vorrichtung mehrere Stationen aufweist, und ein Unterprogramm beispielsweise für die Wider-

5» holung der gleichen Operationen läßt sich als Teilprogramm für eine Station in diesem Sinne betrachten und verwenden. Wie oben erwähnt, ist eine programmierbare Steueranordnung nach der vorliegenden Erfindung einfach aufgebaut und erlaubt eine einfache Programmierung auch für komplizierte Zeitfolgesteuerungen, da jedes Folgeprogramm in mehrere Blöcke von Teilprogrammen aufgeteilt werden kann. Weiterhin erleichtert eine programmierbare Steueranordnung nach der vorliegenden Erfindung den Parallelbetrieb mehrerer gesteuerter Vorrichtungen, indem man für eine gesteuerte Vorrichtung eine Gruppe von Folgeprogrammen verwendet

An der oben beschriebenen Erfindung lassen sich eine Reihe von Modifikationen, Änderungen usw. durchführen, die jedoch innerhalb des Wesens und des Äquivalenzbereiches der nachfolgenden Ansprüche liegen.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Programmierbare Steueranordnung für maschinelle Vorrichtungen mit einem Programmspeicher zum Speichern einer Vielzahl von Programmen, die jeweils aus einer Folge von auszuführenden Befehlen bestehen, mit einem Befehlszähler zum Adressieren des Programmspeichers, mit Einrichtungen zum Modifizieren des Befehlszählerstandes, mit Auslesemitteln zum Auslesen der Inhalte des Programmspeichers, mit einem Befehlsregister zum Aufnehmen eines aus dem Programmspeicher entnommenen und gegenwärtig ausgeführten Befehls, mit einem Zwischenregister zum Aufnehmen einer aus dem Programmspeicher entnommenen nächsten Adresse des gegenwärtig ausgeführten Programms, mit einer Befehlswarteschlangensteuerung zur Steuerung der gleichzeitigen Ausführung einer Vielzahl von in dem Programmspeicher gespeicherten Programmen, wobei Befehle für jedes Programm aus der Vielzahl der Programme nacheinander aufgenommen und ausgeführt werden, und mit wenigstens einer Eingangs- und einer Ausgangssteuerschaltung, die eine Vielzahl von Eingangsanschlüssen und eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen aufweist und die mit einer durch diese Eingangs- und Ausgangsschlüsse zu steuernden Vorrichtung verbunden ist und die Einrichtungen zum Vergleichen des aktuellen Wertes eines Eingangsanschlusses mit einer in dem Befehl angegebenen Bedingung und zum Erregen oder Entregen eines Ausganges der Eingangs- und Ausgangssteuerschaltung gemäß diesem Befehl enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlswarteschlangensteuerung aufweist

a) einen Adreß-Speicher (3) zum Speichern einer Vielzahl von Programmadressen entsprechend der Vielzahl von Programmen,

b) einen Zeigerzähler (4), dessen lr>halt eine aus einer Vielzahl von Programmadressen auswählt,

c) eine Einrichtung (20) zum Einlesen der durch den Zeigerzähler (4) ausgewählten Programmadresse in den Befehlszähler (2),

d) eine Einrichtung (21) zum Einschreiben der genannten nächsten Adresse im Zwischenregister (18) nach erfolgtem Vergleich in denselben Speicherplatz des Adreß-Speichers zurück, aus welchem die Programmadresse ausgelesen wurde, und

e) eine Leitung (22), auf der ein Zählimpuls den Zeigerzähler (4) zu einer Änderung seines bisherigen Inhalts veranlaßt, womit eine andere Programmadresse aus dem Adreß-Speicher ausgewählt wird, nachdem die genannte nächste Adresse in den Adreß-Speicher (3) zurückgeschrieben ist,