DE2356107A1

DE2356107A1 - Ablaufsteuerung

Info

Publication number: DE2356107A1
Application number: DE2356107A
Authority: DE
Inventors: Werner Meier; Rudolf Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1973-11-09
Publication date: 1975-05-28
Also published as: DE2356107B2; JPS5078785A; JPS5524603B2; DE2356107C3

Description

Umfangreiche Anlagensteuerungen, wie sie "beispielsweise für die automatische Steuerung und Überwachung von Industrieanlagen oder Kraftwerken verwendet werden, sind aus einer übergeordneten Automatikebene und einer untergeordneten Einzelsteuerebene zur Erzeugung von Stellsignalen für die eigentlichen Stellglieder aufgebaut. Bei Ablaufsteuerungen, auch Schritt-, Folge- oder Taktsteuerungen genannt, erfolgt die Befehlsgabe in einer fest vorgegebenen Reihenfolge.Es ist jeweils immer nur ein Ablaufglied einer Ablaufkette gesetzt. Die Weiterschaltung auf den programmgemäß folgenden Schritt erfolgt erst, wenn externe Bedingungen erfüllt sind, wie beispielsweis-e Rückmeldesignale der zu steuernden Anlage und/oder Zeitsignale bei einer Zeitplansteuerung.

Eine bekannte Ablaufsteuerung enthält eine Kette von Ablaufgliedern, deren erstes auf ein Startsignal hin gesetzt wird und Befehle an die Einzelsteuerebene abgibt-. Signalgeber im Prozeß melden die Ausführung der Befehle durch die Stellglieder an die Automatikebene zurück. Dort bilden Verknüpfungsglieder daraus die Weiterschaltbedingung für das nächste Ablaufglied (Siemens-Zeitschrift 1973, Seite 315 bis 320)*

Eine derartige Ablaufsteuerung soll für Prüfzwecke und bei außergewöhnlichen Störungen neben dem normalen Automatikbetrieb auch den Handbetrieb ermöglichen- Der Handbetrieb kann als Tipp-Betrieb ausgelegt sein, bei dem beim Betätigen einer Tipp-Taate' jeweils auf den programmgemäß folgenden Schritt

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weitergeschaltet wird. Es kann aber auch ein Schrittbetrieb oder ein Hinlaufbetrieb erwünscht sein. Beim Schrittbetrieb ist jedem Ablaufglied eine eigene Schrittaste zugeordnet, bei deren Betätigung nur das betreffende Ablaufglied gesetzt 'Wird. Beim Hinlaufbetrieb soll die Ablaufkette bis zu dem . Schritt durchlaufen, dessen Schrittaste gedrückt ist. Die genannten Betriebsarten können auch in Kombination gewünscht werden, sowie mit und ohne externe Bedingungen möglich sein.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine Ablaufsteuerung mit einer Betriebsarten-Einheit zur Ausgabe von Betriebsarten-Signalen für wahlweise Automatik- oder Handbetrieb an eine Kette von Ablaufgliedern mit Schrittspeichern zur Erzeugung von Ansteuerbefehlen an die ihnen jeweils zugeordneten Steuerglieder der" Einzelsteuerebene in Abhängigkeit von Schrittfortschaltsignalen, Signalen für externe Bedingungen und einem Automatikbetrieb-Signal bzw. einem über eine Handtaste geführten Handbetrieb-Signal.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Ablaufsteuerung so zu gestalten, daß auf einfache Weise Automatik- oder Handbetrieb möglich ist, ohne daß Eingriffe in die Steuerung selbst nötig sind und ohne daß sieh die jeweiligen Betriebsarten-Signale gegenseitig störend beeinflussen.

Erfindungsgemäß wird dies durch die folgenden Merkmale gelöst: s.) Der Setzeingang eines Schrittspeichers eines Ablaufgliedes ist angesteuert von einem UETD-G-lied zur Verknüpfung des jeweiligen Betriebsarten-Signals mit einem Signal für externe Bedingungen und mit einem Vorrangsignal einer aus drei Gattern aufgebauten Vorrangschaltung,

b) das erste Gatter der Vorrangschaltung bildet das Vorrangsignal durch konjunktive Verknüpfung des Schrittfortschaltsignals mit dem inversen Ausgangssignal des zweiten Gatters,

c) das zweite Gatter der Vorrangschaltung bildet die konjunktive Verknüpfung des inversen Vorrangsignals mit dem Ausgangasignal des dritten Gatters,

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d) das dritte Gatter der Vorrangschaltung bildet die konjunktiAje Verknüpfung des jeweiligen Betriebsarten-Signals mit einem Signal für externe Bedingungen.

Ein'Aus führung s bei s pi el der Erfindung und ihre in den ■Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen werden anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Die dargestellte Ablaufsteuerung enthält eine Betriebsarten-Einheit 10 zur Ausgabe der Betriebsarten-Signale ABS für Automatikbetrieb-am Ausgang 7 oder HBS für Handbetrieb am Ausgang 8. Die Betriebsartensignale ABS und HBS werden an eine Kette τοη beispielsweise drei gleichartig aufgebauten Ablaufgliedern 20, 40, 60 gegeben. Die Schrittspeicher 21, 41, 61 zur Erzeugung von Ansteuerbefehlen an den Ausgängen 28, 48, 68 sind den - nicht dargestellten - Steuergliedern der Einzelsteuerebene zugeordnet. Diese Ansteuerbefehle werden gebildet in Abhängigkeit von Schrittfortschaltsignalen SFS an der Eingangsklemme 37, von Signalen für externe Bedingungen SEB an der Eingangsklemme 35 und dem Automatikbetrieb - Signal ABS an der Eingangsklemme 38 bzw. dem über eine Handtaste geführten Handbetrieb-Signal HBS an der Eingangsklemme 39·

Die Betriebsarten-Einheit 10 enthält einen Betriebsarten-Speicher 1, der in Abhängigkeit von den Befehlen an seinen Eingängen 2 und 3 das Automatikbetrieb-Signal ABS oder das Handbetrieb-Signal HBS ausgibt. Anstelle des Betriebsarten-Speichers 1 kann beispielsweise auch ein Wahlschalter vorgesehen sein.

Die Wirkungsweise der dargestellten Schaltung wird anhand der wahlweise fahrbaren Betriebsarten erläutert:

Beim Automatikbetrieb wird vom Betriebsarten-Speichete 1 der Betriebsarten-Einheit 10 das Automatikbetrieb-Signal ABS über das Gatter 5 ausgegeben. Das Schrittfortschaltsignal SFS an der Eingangsklemme 37 des Ablaufgliedes 20 und das Signal SEB 1 für die externe Bedingung des ersten Schrittes der Ablaufkette werden von einem - nicht dargestellten - Hand-Auto-

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matikspeicher im Kommandoteil abgegeben. Mit diesen Signalen wird der Schrittspeicher 21 des ersten Schrittes gesetzt. Die Eingänge 39, 59 und 79_? die für Handbetrieb vorgesehen sind, bleiben im Automatikbetrieb spannungslos, da weder die Tipp-Taste 86 noch die Schrittasten 81, 83 oder 85 vom Gatter 6 der Betriebsarten-Einheit 10 Spannung erhalten. Sobald der Schrittspeicher 21 gesetzt ist, kann vom Ausgang 28 der zugehörige Einzelsteuerbaustein angesteuert werden. Gleichzeitig kann mit diesem Signal ein Zahlenwert in einem Zähler des Zeitkomplexes voreingestellt und mit dem Impuls der Dynamikstufe.26 in den Hauptzähler eingeschrieben werden, um Überwachungs- oder Wartezeiten von Schritt zu Schritt anwählen, zu könnend

Sobald der Schrittspeicher 21 des ersten Ablaufgliedes 20 gesetzt ist, wird über den Ausgang 29 der zweite Schritt vorbereitet. Das Ausgangssignal des Schrittspeichers 21 bildet das' Schrittfortschaltsignal für das zweite Ablaufglied 40. Der Schrittspeicher 41 des zweiten Ablaufgliedes 40 wird gesetzt, wenn das Signal SEB 2 für die externe Bedingung des zweiten Schrittes an der Eingangsklemme 56 erscheint. Ist der zweite Schritt gesetzt, dann wird der Schrittspeicher 21 des ersten Schrittes über seinen Rücksetzeingang 23 wieder gelöscht. Mit dem gesetzten zweiten Schritt wird der dritte Schritt vorbereitet' und gesetzt, wenn das Signal SEB 3 für seine externe Bedingung an der Eingangsklemme 76 erscheint. Das Setzen des Schrittspeichers 61 des dritten Ablaufgliedes 60 löscht den Schrittspeicher 41 des vorhergehenden Ablaufgliedes 40.

'Die Gatter 31 und 32 der Vorrangschaltung 30 kommen beim Automatikbetrieb nicht zum Eingriff. Sie stören jedoch den Automatikbetrieb nicht.

Bei der Handbetriebsart "Tipp-Betrieb" kann die Ablaufkette mit. Hilfe der Tipp-Taste 86 Schritt für Schritt durchgetastet werden. Die Signale für äie externen Bedingungen können dabei durch Schließen des Schalters 87 überspielt werden, der

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mit dem das Handbetrieb-Signal HBS führenden Ausgang 8 der Betriebsarten-Einheit 10 verbunden ist. Die Signale für die externen Bedingungen können auch jedoch voll wirksam bleiben, wenn der Schalter 87 geöffnet bleibt.

Das Handbetrieb-Signal HBS am Ausgang 8 der Betriebsarten-Einheit 10 wird über die gedrückte Tipp-Taste 86 an die Eingänge 39, 59 und 79 der Ablaufglieder 20, 40 und 60 gelegt. Nimmt man beispielsweise an, daß das Schrittfortschaltsignal SPS des ersten Schrittes ansteht, bevor die Tipptaste 86 betätigt wurde, so ist das UND-Gatter 31 durehgesteuert und das UND-Gatter 52. gesperrt. Damit ist die erste UND-Bedingung vom Satter 24 erfüllt. Wird nun die Tipp-Taste 86 betätigt, so ist auch die zweite UND-Bedingung erfüllt, während die dritte UND-Bedingung vom Signal SEB für externe Bedingungen am Eingang 35 erfüllt ist- Das UND-Gatter 24 wird daher durehgesteuert und setzt den Schrittspeicher 21 über seinen Setzeingang 22. Das Ausgangssignal des Schrittspeichers 21 bereitet das zweite Ablaufglied 40 vor. Sein Schrittspeicher 41 kann jedoch selbst dann nicht gesetzt werden, wenn die Tipp-Taste 86 noch immer betätigt ist, da über die UND-Gatter 53 und 52 der Vorrangschaltung 50 das UND-Gatter 51 gesperrt ist. Der Durchlauf der Ablaufkette wird dadurch verhindert. Erst wenn die Tipp-Taste 86 losgelassen und erneut gedrückt wird, kann der Schrittspeicher 41 des zweiten Ablaufgliedes 40 gesetzt werden. Auf diese Weise kann die Ablaufkette Schritt für Schritt durchgetippt werden, ohne daß sie selbständig durchläuft.

Hierin liegt ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ablaufsteuerung. Bei bekannten Ablaufsteuerungen ist anstelle der Vorrangschaltung ein Dynamikglied vorgesehen, das von der Tipp-Taste angesteuert wird und einen Freigabeimpuls abgibt, dessen Dauer nur wenig größer ist, als die zum Setzen eines Schrittspeichers benötigte Zeit-»· Hierbei treten jedoch Zeittoleranzprobleme auf, so daß nicht garantiert werden.:kann_f daß beim Drücken der Tipp-Taste immer nur der nachfolgend gewünschte Schritt gesetzt wird. Mit 'der vorgeschlagenen Vorrangschaltung treten diese Probleme nicht auf.

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Bei den Handbetriebsarten "Sehrittsteuern" oder"Hinlaufbetrieb" ist für jeden Schritt eine Schrittaste 81, 83 oder 85 vorgesehen. Schrittsteuern ist eine Betriebsart, bei der ■ immer nur die Schrittaste des Schrittes gedruckt wird, dessen Schrittfortschaltsignal erfüllt ist. Wird eine andere Schritttaste gedruckt, so entsteht daraus ein Hinlaufbetrieb. Mit dem Drücken der Schrittaste eines Schrittes, bei dem das Schrittfortschaltsignal und das Signal für die externe Bedingung erfüllt sind, wird dieser angewählte Schritt gesetzt. Wird beispielsweise ein Hinläuf vom gesetzten ersten- Schritt zum dritten Schritt gewünscht, so wird die Schrittaste 85 des dritten Ablaufgliedes 60 betätigt. Über das G-atter 67 und die Satter 4 und 5 in der Betriebsarten-Einheit 10 wird das Signal ABS für alle Schritte erfüllt. Der zweite Schritt kann nun gesetzt werden, wenn dessen Signal SEB 2 für die externe Bedingung des zweiten Schrittes ansteht. Ist das der Fall, so wird das Signal ABS für die Zeit des Dynamikimpulses der Dynamikstufe 46 im zweiten Ablaufglied 40 am Gatter 4 der Betriebsarten-Einheit 10 unterbrochen. Damit ist sichergestellt, daß der Durchlauf am zweiten Schritt nicht zum Stehen kommt. Denn im dritten Schritt würde bei einem bereits anstehenden Signal SEB 3 für die zugehörige externe Bedingung die Yorrangschaltung 70 ansprechen und das Fortschaltsignal für den dritten Schritt unterbrechen. Es werden also im dritten Schritt die Gatter 73 und 72 für die Zeit des Dynamikimpulses der Dynamikstufe 46 gesperrt. Damit kann das Gatter 71 durchsteuern und den Schrittspeicher 61 des dritten Schrittes setzen. Das Gatter 67 wird nun vom Ausgangssignal des Schrittspeichers 61 gesperrt. Das Dauersignal am Eingang 9 der Betriebsarten-Einheit 10 verschwindet, der Hinlauf zum dritten Schritt ist damit beendet.

1 Figur

4 Patentansprüche

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Claims

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Pat entans prüche

( 1.!Ablaufsteuerung mit einer Betriebsarten-Einheit zur Ausgabe von Betriebsarten-Signalen für wahlweisen Automatikoder Handbetrieb an eine Kette von Ablaufgliedern mit Schrittspeichern zur Erzeugung von Ansteuerbefehlen an die ihnen jeweils zugeordneten Steuerglieder der Einzelsteuerebene in Abhängigkeit von Schrittfortschaltsignalen, Signalen für externe Bedingungen und einem Automatikbetrieb-Signal bzw. einem über eine Handtaste geführten Handbetrieb-Signal, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden · Merkmale:

a) Der Setzeingang (22) eines Schrittspeichers (21) eines Ablaufgliedes (z.B.20) ist angesteuert von einem UND-Glied (24) zur Verknüpfung des jeweiligen Betriebsarten-Signals (ABS bzw. HBS) mit einem Signal für externe Bedingungen (SEB) und mit einem Vorrangsignal (VRS) einer aus drei Gattern (..51 > 32,33) aufgebauten Vorrangschaltung (30), - .

b) das erste Gatter (31) der Vorrangschaltung (30) bildet das Vorrangsignal (VRS) durch konjunktive Verknüpfung des Schrittfortschaltsignals (SFS) mit dem inversen Ausgangssignal des zweiten Gatters (32),

c) das zweite Gatter (32) der Vorrangschaltung (30) bildet die konjunktive Verknüpfung des inversen Vorrangsignals (VRS) mit dem Ausgangssignal des dritten Gatters (33),

d) das dritte Gatter (33) der Vorrangschaltung (30)bildet die konjunktive Verknüpfung des jeweiligen Betriebsarten-

- Signals (ABS bzw. HBS) mit einem. Signal für externe Bedingungen (SEB),
2. Ablaufsteuerung nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Automatikbetrieb-Signal (ABS) führende Ausgang (7) der Betriebsarten-Einheit (10) über den einzelnen Ablaufgliedern (20,40,60) zugeordnete Schrittasten (81,83,85) mit deren Eingängen (39,59,79) für das Automatikbetrieb-Signal (ABS) verbunden ist.

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Ablaufsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Automatikbetrieb-Signal (ABS) führende Ausgang (7) der Betriebsarten-Einheit (10) über eine allen Ablaufgliedern gemeinsame Tipp-Taste (86) mit deren Eingängen (39,59,79) für das Automatikbetrieb-Signal (ABS) verbunden ist. ,

Ablaufsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrang schaltung (z.B.30) aus zwei UiTD-Gattern (31,32) mit je einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang, sowie einem dritten UND-Gatter (33) mit zwei nichtinvertierenden Eingängen aufgebaut ist, wobei der nichtinvertierende Eingang des ersten UND-Gatters (31) mit dem Schrittfortschaltsignal (SFS) und der invertierende Eingang des ersten UND-Gatters (31) mit dem Ausgangssignal des zweiten UND-Gatters (32) beaufschlagt ist, und wobei der invertierende Eingang des zweiten UND-Gatters (32) mit dem Vorrangsignal (VRS) als Ausgangssignal des ersten UND-Gatters (31) und der nichtinvertierende Eingang des zweiten UND-Gatters (32) mit dem Ausgangssignal des dritten UND^Gattere (33) beaufschlagt ist und wobei die beiden nichtinvertierenden Eingänge des dritten UND-Gatters (33) mit einem Signal für externe Bedingungen (SEB) und mit dem Handbetrieb-Signal (HBS) beaufschlagt sind.

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