DE2356107B2

DE2356107B2 - Ablaufsteuerung

Info

Publication number: DE2356107B2
Application number: DE19732356107
Authority: DE
Inventors: Werner 8521 Bubenreuth Meier; Rudolf Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1973-11-09
Publication date: 1975-09-11
Also published as: DE2356107A1; DE2356107C3; JPS5078785A; JPS5524603B2

Description

Umfangreiche Anlagens leuerungen, 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 beispielsweise Rückmeidesignale der zu steuernden Anlage und/oder Zeilsignale 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, S. 315 bis 320).

Eine derartige Ablaufsteuerung soll für Prüfzwecke und bei außergewöhnlichen Störungen neben dem normalen Automatikbetrieb auch den Handbetrieb ermöglichen.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur stoßfreien Hand-Automatik-Umschaltung bekannt bei der eine Verknüpfung eines Handbetrieb-Signals mit weiteren Signalen mittels logischer Elemente vorgenommen wird (DT AS 18 17 049).

Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf eine mit logischen Signalen arbeitende Ablaufsteuerung mit einer Betriebsarten-Einheit zur Ausgabe von Betriebsarten-Signalen (Automatikbetrieb-Signal. Handbetrieb-Signal) für wahlweisen Automatikoder Handbetrieb an eine Kette von Ablaufgliedern, sowie mit Schrittspeichern zur Ausgabe von Ansteuerbefehlen an die ihnen jeweils zugeordneten Steuerglieder in Abhängigkeit von einer mit logischen Elementen gebildeten Verknüpfung von Schrittfortschallsignalen, Signalen für externe Bedingungen und dem Automatikbetrieb-Signal bzw. dem über eine Handtaste geführten Handbetrieb-Signal (Siemens-Zeitschrift, 1973, S. 3IS bis 320).

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine solche Ablaufsteuerung zu schaffen, bei der auf einfache Weise ein Automatik- oder Handbetrieb möglich ist, ohne daß Eingriffe in die Ablaufsteuerung selbst nötig sind und ohne daß sich die jeweiligen Betriebsarten-Signale gegenseitig störend beeinflussen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine aus drei Gattern aufgebaute Vorrangschaltung zur Bildung eines Vorrangsignals gelöst das in einem dem Setzeingang eines Schrittspeichers eines Ablaufgliedes vorgeschalteten UND-Glied mit dem jeweiligen Betriebsarten-Signal und mit einem Signal für externe Bedingungen verknüpft ist, wobei das erste Gatter der Vorrangschaltung das Vorrangsignal durch konjunktive Verknüpfung des ihm eingangsseitig zugeführten Schritt-

fprtschaltsignals und des inversen Ausgangssignals des zweiten Gatters bildet, und wobei das zweite Gatter der Vorrangschaltung eine Konjunktive Verknüpfung des ihm eingangsseitig zugeführten inversen Vorrangstgnals und dem Ausgangssignal des dritten Gatters bO-Set, und wobei das dritte Gatter der Vorrangschaltung eine konjunküve Verknüpfung des ihm eingangsseitig zugeführten jeweiligen Betriebsartensignals mit einem Signal für externe Bedingungen bildet

Bei der trfindungsgemäßen Ablaufsteuerung kann ein Schrittspeicher erst dann gesetzt werden, wenn sowohl das jeweilige Betriebsarten-Signal, ein Signal für externe Bedingungen und ein zusätzliches Vorrangsignal anstehen. Das Vorrangsignal wird durch eine spezielle logische Verknüpfung aus einem Schritüortschaltsignal, einem Betriebsatten-Signal und einem Signal für externe Bedingungen gebildet Damit kann bei einer im Normalbetrieb automatisch arbeitenden Ablaufsteuerung ohne weitere Schaltungsmaßnahmen ein Handbetrieb durchgeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihre in den Unteransprüchen gekennzeichneten Ausgestaltungen werden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Die dargestellte Ablaufsteuerung enthält eine Betriebsarten-Einheit tO zur Ausgabe der Betriebsarten- ²S Signale ABS für Automatikbetrieb am Ausgang 7 oder HBS für Handbetrieb am Ausgang 8. Die Betriebsartensignale ABS und HBS werden an eine Kette von beispielsweise drei gleichartig aufgebauten AbI ,ufgliedern 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 Schrittfortschattsignalen 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 !.der in Abhängigkeit von den Befehlen an seinen Eingängen 2 und 3 das Automatikbetrieb-Signal ABS oder das Handbetrieb-Signal HBS ausgibt. An Stelle des Betriebsarten-Speichers 1 kann beispielsweise auch ein Wahlschalter vorgesehen sein.

Die Wirkungsweise der dargestellten Schaltung wird an Hand der wahlweise fahrbaren Betriebsarten erläutert:

Beim Automatikbetrieb wird vom Betriebsarten-Speicher 1 der Betriebsarten-Einheit 10 des Automatikbetrieb-Signal Λ BS 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-Auiomatikspeicher im Kommandoteil abgegeben. Mit diesen Signalen wird der Schrittspeicher 2t des ersten Schrittes gesetzt. Die Eingänge 39. 59 und 79, die für Handbetrieb vorgesehen sind, bleiben im Automatikbe- ^⁰ trieb 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 Überwachungsoder Wartezeiten von Schritt zu Schritt anwählen zu können.

Sobald der Scbrittspeicher 21 des ersten Ablaufgliedes 20 gesetzt ist. wird Ober den Ausgang 29 der zweite Schritt vorbereitet Das Ausgaogssignal ^es Schrittspeicbers 21 bildet das Schrittfortschaltsignal für das zweite Ablauf glied 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 36 erscheint 1st der zweite Schritt gesetzt, dann wird der Schrittspeicher 21 des eisten 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 die externen Bedingungen können dabei durch Schließen des Schalters 87 überspielt werden, der 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 SFS des ersten Schrittes ansteht bevor die Tipp-Taste 86 betätigt wurde, so ist das UND-Gatter 31 durchgesteuert und das UND-Gatter 32 gesperrt Damit ist die erste UN D-Bedingung vom Gatter 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 durchgesteuert und setzt den Schrittspeicher 2 t 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 übe·- die UND Gatter 53 und 52 der Votrangschaltung 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 Abtaufkette Schritt für Schritt durchgetippt werden, ohne daß sie selbständig durchläuft

Hierin liegt ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Ablaufsteuerung. Bei bekannten Ablaufsteuerungen ist an Stelle der Vorrangschaltung ein Dynamikglied vorgesehen, das von der Tip"p-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, daß beim Drücken der Tipp-Taste immer nur der nachfolgend gewünschte Schritt gesetzt wird. Mit der vorgeschlagenen Vorrangschaltung treten diese

Probleme nicht auf.

Bei den Handbetriebsarten »Schrittsteuern« oder »Hinlaufbetrieb« ist für jeden Schritt eine Schrittaste 81, 83 oder 85 vorgesehen. Schrittsteuern ist eine Betriebsart, bei der immer nur die Schriitaste des Schrittes gedrückt wird, dessen Schrittfortschaltsignal erfüllt ist Wird eine andere Schritttaste gedrückt 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 Hinlauf vom gesetzten ersten Schritt zum dritten Schritt gewünscht so wird die Schrittaste 85 des dritten Ablaufgliedes 60 betätigt. Ober das Gatter 67 und die Gatter 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 Be-

dingung 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 Durchlsiuf 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 Vorrangschaltung 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 dritter Schritt ist damit beendet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

23

107

t. NRl logischen Signalen arbeitende Ablaufsteuerung mit einer Betriebsarten-Einheit zur Ausgabe von Betriebsarten-Signalen, (Automatikbetrieb-Signal Handbetrieb-Signal) tür wabJweisen Automatik- oder Handbetrieb an eine Kette von Ablaufgliedern, sowie mit Scbrittspeichern zur Ausgabe von Ansteuerbefehlen an die ihnen jeweils zugeordneten Steuergfieder in Abhängigkeit von einer mit logischen Elementen gebildeten Verknüp&ing von Schrittfortschaltsignalen, Signalen für externe Bedingungen und dem Automatikbetrieb-Signal bzw. dem Ober eine Handtaste geführten Handbetrieb- «5 Signal, gekennzeichnet durch eine aus drei Gattern (31, 32, 33) aufgebaute Vorrangschaltung (30) zur Bildung eines Vorrangsignals (VRSX das in einem dem Setzeingang (22) eines Sehrittspeichers (21) eines Ablaufgliedes (z. B. 20) vorgeschalteten UND-Glied (24) mit dem jeweiligen Betriebsarten-Signal (ABS bzw. HBS) und mit einem Signal für externe Bedingungen (SEB) verknüpft ist, wobei das erste Gatter (31) der Vorrangschaltang (30) das Vorrangsignal (VRS) durch Konjunktive Verknüpfung des ihm eingangsseitig zugeführten Schritttortschaltsignals (SFS) und des inversen Ausgangssignals des zweiten Gatters (32) bildet, und wobei das zweite Gatter (32) der Vorrangschaltung (30) eine konjunktive Verknüpfung des ihm eingangsseitig 3<> zugeführten inversen Vorrangsignals (VRS) und dem Ausgangssignal des dritten Gatters (33) bildet, und wobei das dritte Gatter (33) der Vorrangschaltung (30) eine konjunktive Verknüpfung des ihm eingangsseitig zugeführten jeweiligen Betriebsartensignals (ABS bzw. HBS) mit einem Signal für externe Bedingungen (SEB) bildet
2. Ablaufsteuerung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch Schritttasten (81, 83, 85), die zwischen dem Ausgang (7) für das Automatikbetrieb-Signal (A BS) der Betriebsarten-Einheit (10) und den Eingängen (39. 59, 79) für das Automatikbetrieb-Signal (ABS) der einzelnen Ablaufglieder (20, 40, 60) angeordnet sind.
3. Ablaufsteuerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Tipp-Taste (86), die zwischen dem Ausgang (7) für das Automatikbetrieb-Signal (ABS)aer Betriebsarten-Einheit (10) und den Eingängen (39,59. 79) für das Automatikbetrieb-Signal (ABS)aller Abiaurglieder (20,40.60) angeordnet ist
4. Ablaufsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrangschaltung (z. B. 30) aus zwei UND-Gattern (31, 32) mit je einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang, u vie einem dritten UND Gatter (33) mit zwei nichtinvertierenden Eingängen aufgebaut ist wobei der nichtinvertierende Eingang des ersten UND-Gatters (31) mit dem Schrittfornschaltsignal (SFS) und der invertierende Eingang des ersten UND-Gatters (31) mit dem Ausgängssignal 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 nichtinveftierende Eingang des zweiten UND-Gatters (32) ^6s mit dem Ausgangssignal des dritten UND-Gatters

(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.