DE2421612B2 - Einrichtung zur sichtbaren Darstellung digitaler Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur sichtbaren Darstellung digitaler Daten.

Die Folgesteuertechnik ist auf verschiedensten industriellen Gebieten unumgänglich und eines der wirksamsten Mittel für die industrielle Automation. Es wurden verschiedenste Folgesteuersysteme entwickelt. Eine typische Folgesteuerung wird im folgenden anhand der F ig. 1 erläutert.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer typischen programmierbaren logischen Steuereinrichtung 10, welche funktionsmäßig einem elektronischen Computer ähnlich ist. Diese umfaßt einen Eingangsanschluß 1, ein Speicherteil 2, ein Steuerteil 3 und ein Verarbeitungsund Steuerteil 4 und ferner einen Multiplexer 5 für die Auswahl der Eingangssignale und einen Multiplexer 6 für die Verteilung der Ausgangssignale. Ein Datensignal einer gesteuerten oder geregelten Vorrichtung und ein aus dem Speicherteil 2 gelesenes Datensignal werden über den Eingangsanschluß 1 dem Multiplexer 5 zugeführt.

Unter den dem Multiplexer zugeführten Eingangsdaten werden nur diejenigen ausgewählt und in den Verarbeitungs- und Steuerteil 4 eingelesen, welche von einem durch das Steuerteil 3 aus dem Speicherteil 2 ausgelesenen Steuerfolgeprogramm bezeichnet werden. Diese Daten werden entsprechend den Befehlen (logischer UND-Befehl oder logischer ODER-Befehl) des Steuerfolgeprogramms verarbeitet und gesteuert. Das Verarbeitungsendergebnis wird der nicht dargestellten gesteuerten Vorrichtung über den Multiplexer 6 zugeführt. Gleichzeitig wird dieses Verarbeitungsergebnis vom Multiplexer 6 dem Speicherteil 2 und dem Multiplexer 5 zugeführt, und zwar gemäß den Befehlen des Steuerteils 3. Die Steuerfolgedaten, welche im Speicherteil 2 gespeichert sind, können in verschiedenen Formaten vorliegen. Ein grundlegendes Format ist in F i g. 2 dargestellt Dieses besteht aus einem Befehlsteil 8, welcher eine bestimmte Verarbeitung bezeichnet, und einem Teil 9, welches eine Eingangszahl und eine Ausgangszahl bezeichnet, die dem Befehl entspricht, wobei eine Einheit der logischen Verarbeitung und Steuerung bezeichnet ist.

Bei einer Folgesteuereinrichtung der beschriebenen Art besteht das Bedürfnis, die im Speicher gespeicherte Folgeinformation visuell zu überwachen. Die Bedienungsperson möchte nämlich des öfteren die Daten der im Speicher gespeicherten Folgeinformation durchsehen und überprüfen, ob die im Speicher gespeicherte Folgeinformation korrekt ist, und zwar insbesondere im Falle einer Modifizierung des Programms. Dies geschieht am besten durch eine sichtbare Darstellung. Dies kann mittels einer Anzeigevorrichtung geschehen, mit der es möglich ist, eine normalerweise unsichtbare und im Speicher der Folgesteuereinrichtung gespeicherte Information optisch darzustellen. Die Darstellung des Folgesteuerprogramms in üblicher Textschreibweise ist besonders bei komplexen Programmen nicht leicht übersehbar und mit großer Wahrscheinlichkeit nicht fehlerfrei interpretierbar. Es ist aus »NTZ-Kurier«, 7/72, Seiten K 148 bis K 152, bereits ein Datensichtgerät mit einem Schaltsymbolgenerator bekannt, welches sich zur visuellen Darstellung von Schaltungen eignet. Das Problem der visuellen leicht überschaubaren Darstellung von Folgesteuerprogrammen ist jedoch in dieser Druckschrift nicht angesprochen. Ferner ist es bereits an sich bekannt, Teile der in einem Speicherteil gespeicherten Daten zu modifizieren (»Computers and Automation«, Mai 1964, Seiten 12-17, und »IBM Journal«, Oktober 1963, Seiten 325-333). Dabei wird die Anfangsadresse und die Endadresse bzw. die aktuelle Adresse der zu ändernden Daten markiert. Mit solchen Einrichtungen wurden auch bisher bereits Modifikationen an im Programmspeicher enthaltenen Foigesteuerprogrammen vorgenommen. Eine rasche und fehlerfreie visuelle Überprüfung der Programmänderung war jedoch dabei nicht möglich.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Folgesteuerprogramm in leicht überschaubarer Form darzustellen, insbesondere im Fall der Modifikation eines Teils des Programms.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Zwecke der sichtbaren Darstellung eines Folgesteuerprogramms in einer Sichtgerätesteuerung eine Umsetzung der kodierten Programmwörter in Schaltsymbole erfolgt, derart, daß auf dem Sichtgerät ein dem Programm äquivalentes Schaltbild erscheint.

Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ein Folgesteuerprogramm in Form eines Schaltbildes, z. B. eines Relaisschaltbildes, dargestellt. Diese Art der visuellen Darstellung ist für eine Bedienungsperson, welche mit der Relaisüteuertechnik vertraut ist, äußerst

leicht überschaubar und aufschlußreich. Diese Vorteile machen sich insbesondere bei komplexen Programmen bemerkbar. Kleinere Fehler im Programm führen zu drastischen Änderungen des visuell dargestellten Schaltbildes. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung treten in besonderem Maße dann zutage, wenn das Folgesteuerprogramm modifiziert werden seil, da in diesem Fall die Modifizierung visuell überwacht werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein BVickdiagramm einer typischen herkömmlichen programmierbaren logischen Steuer- oder Regeleinrichtung,

Fig.2 eine schematische Darstellung eines zur Steuerung einer Folge verwendeten Befehlsformats,

Fig.3 ein Blockdiagramm mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanzeigevorrichtung,

F i g. 4{a) ein erfindungsgemäßes, auf der Anzeigevorrichtung darstellbares Schaltdiagramm,

F i g. 4(b) eine Tabelle mit einem Programm für die programmierbare logische Steuer- oder Regeleinrichtung,

Fig.4(c) ein Diagramm eines Teils der auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Folgeinformation,

F i g. 4(d) ein auf der Anzeigevorrichtung dargestelltes, der F i g. 4(a) entsprechendes Folgediagramm,

Fig.5 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanzeigevorrichtung,

F i g. 6 ein Folgediagramm vor der Modifizierung,

Fig.7 und 8 Folgediagramme während der Modifizierung und

F i g. 9 ein Folgediagramm nach der Modifizierung.

Die Schaltungsanzeigevorrichtung gemäß F i g. 3 ist dazu befähigt, eine bestimmte Folgeinformation selektiv aus dem Speicher auszulesen und in Form einer gewünschten Schaltung darzustellen. Die Darstellung der verschiedenen Daten kann insgesamt auf dem gleichen Schirm erfolgen. Mit der Vorrichtung gemäß F i g. 5 kann die im Speicher gespeicherte Folgeinformation selektiv modifiziert werden, und die modifizierte Information kann ebenfalls dargestellt werden.

Fig.3 zeigt eine erste Ausführungsform der Schaltungsanzeigevorrichtung in Blockdarstellung, welche zur Darstellung einer in einem Speicherteil einer programmierbaren logischen Steuer- oder Regeleinrichtung 10 (Fig. 1) gespeicherten Folgeinformation geeignet ist. Gleiche Bauteile sind durch gleiche Bezugszeichen in den F i g. 1 und 3 bezeichnet. Für diese Bauteile wird die Beschreibung ausgelassen. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Anzeigeteil, z.B. eine Anzeigetafel, wie ein Feld von lichtemittierenden Dioden oder eine Kathodenstrahlröhre. Die Elemente eines Symbols werden z. B. mittels Leuchtpunkte, welche in einem 14 χ 15-Feld angeordnet sind, dargestellt. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Operationsteil mit verschiedenen Schaltern, einer Tastatur und eine Schaltung zur Darstellung der gehandhabten Daten. Der Operationsteil erzeugt ein Operationssignal, welches denjenigen Teilbereich der im Speicherteil 2 gespeicherten Folgeinformation bezeichnet, welcher dargestellt werden soll. Ferner bezeichnet dieses Signal die Position, in der dieser Teil der Information auf der Anzeigevorrichtung 11 dargestellt werden soll. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet ein Steuerteil, welches Signale für die Steuerung der Schaltungen in der Anzeigevorrichtung erzeugt. Diese Steuersignale, welche Zeitsignale umfassen, steuern die Arbeit des Urnschreibens von Daten aus dem Speicherteil in einen Wiederholungsspeicher 14 und die

^r, Ausführung einer bezeichneten Steueraufgabe. Der Wiederholuiigsspeicher 14 speichert die darzustellenden Daten, welche aus dem Speiche-teil 2 überführt wurden. Der Wiederholungsspeicher liest seine gespeicherten Daten wiederholt in geeigneten Intervallen entsprechend einem Steuersignal des Steuei teils 13. Ein Symbolerzeuger 15 wandelt den aus dem Wiederholungsspeicher 14 gelesenen Symbolcode in ein Symbolmuster um, z. B. in ein Relaisschaltungssymbol, welches dargestellt werden soll. Diese Darstellung erfolgt z. B.

r, auf einer Matrix mit 14 χ 15 Punkten. Diese Darstellung erfolgt entsprechend einem Signal des Steuerteils 13. Ein Anzeigesteuerteil 16 steuert und regeneriert die Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 11 entsprechend einem Steuersignal von dem Steuerteil 13.

Diese Anzeigevorrichtung arbeitet in folgender Weise: Es soll angenommen werden, daß im Speicherteil 2 Steuerfolgedaten gemäß Fig.4(b) gespeichert sind. Das Programm gemäß F i g. 4(b) entspricht der Datenfolge gemäß F i g. 4(a), welche für eine programmierbare logische Steuereinrichtung verwendet wird. Die Speicheradressen in Fig.4(b) bezeichnen die Speicheradressen im Speicherteil 2, bei denen die einzelnen Programme gespeichert sind. Jede Speicheradresse hat das Format gemäß Fig.2. Wenn eine Speicheradresse

jo im Speicherteil 2, in dem sich die auf der Anzeigevorrichtung !1 darzustellenden Daten befinden, aufgrund eines Signals vom Operationsteil 12 bezeichnet wird, so werden die im Speicherteil 2 gespeicherten Daten aufgrund eines Signals der Steuerschaltung 13 bei der

η bezeichneten Speicheradresse gelesen und in den Wiederholungsspeicher 14 überführt Diese Daten werden im Wiederholungsspeicher 14 gespeichert und wiederholt in geeigneten Intervallen gelesen. Sodann werden diese Daten in ein bestimmtes Symbolmuster einer 14 χ 15-Punktmatrix durch den Symbolerzeuger

15 umgewandelt. Somit werden die Daten der bestimmten Speicheradresse in dem gewünschten Symbolmuster auf der Anzeigevorrichtung 11 in der bestimmten Position dargestellt, wobei diese Darstel-

■Γ) lung der Steuerung durch den Anzeigesteuerteil 16 unterliegt. Wenn z. B. die Speicheradresse 1 bezeichnet wird, so wird die Angabe UND Xi bei der Adresse 1 im Speicherteil 2 in den Wiederholungsspeicher 14 überführt. Dieser Symbolcode wird in ein Muster auf

^r>o einer Matrix von 14 χ 15 Punkten umgewandelt, und zwar durch den Symbolerzeuger 14. Dies heißt, daß ein Muster entsprechend dem Symbolcode UND X1 der im Wiederholungsspeicher 14 gespeicherten Steuerfolge vom Symbolerzeuger 15 in den Anzeigesteuerteil 16

v> überführt oder gelesen wird. Dieser Anzeigesteuerteil

16 arbeitet synchron mit dem Rastertastvorgang bei der Anzeigevorrichtung 11. Dieser Anzeigesteuerteil 16 liest das Symbolmuster durch 14-Raster-15-Punkt-Abtastung von oben nach unten, wobei ein Symbolmuster

bo dargestellt wird. Dieses Symbolmuster ist in Fig.4(c) dargestellt. Die im Speicherten 2 bei der Adresse 2 gespeicherten Daten werden in folgender Weise dargestellt. Die Speicheradresse 2 wird durch ein Signal des Operationsteils 12 bezeichnet und dessen Inhalt

b5 UNDIX 2 wird aus dem Speicherteil 2 in den Wiederholungsspeicher 14 überführt. In dem Wiederholungsspeicher werden diese Daten bei einer Adresse neben der Adresse gespeichert, welche der Adresse 1 im

Wiederholungsspeicher entspricht, in dem die vorhergehenden Daten UND ΑΊ gespeichert sind. Der Symbolerzeuger 15 liest die Daten UNDXl und UNDX2 wiederholt aus dem Wiederholungsspeicher und wandelt die gelesenen Daten in entsprechende Symbole um. In dieser Weise werden die Daten bei den Adressen 3,4 ... nacheinander aufgrund von Signalen des Operationsteils 12 aus dem Speicherteil 2 in den Wiederholungsspeicher 14 überführt. Diese Daten werden bei einzelnen Adressen gespeichert und gelesen und danach durch den Symbolgenerator 15 in die entsprechenden Symbole umgewandelt. Diese werden in einem Folgediagramm gemäß F i g. 4(d) auf dem Anzeigeteil 11 über das Anzeigesteuerteil 16 dargestellt.

Bei obiger Arbeitsweise werden die Folgedaten in Form eines Folgediagramms unter Verwendung der Relaisschaltsymbole dargestellt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Sie eignet sich auch zur Darstellung in Form eines Prinzipschaltbildes unter Verwendung von logischen Symbolen. Auch in diesem Fall wird der Symbolgenerator dazu verwendet, einen aus dem Wiederholungsspeicher gelesenen Symbolcode in ein Muster von logischen Symbolen umzuwandeln.

Daher kann ein Symbolmuster, welches die Verknüpfungen andeutet, auf einem Schirm dargestellt werden. Dies ermöglicht es der Bedienungsperson, rasch die Daten der Steuerfolgeinformation zu überprüfen und eine Steuerfolge aufzustellen, ohne daß notwendigerweise ein Diagramm gezeichnet werden muß.

Vorteilhafterweise können die Daten der Folgesteuerinformation, welche bereits dargestellt wurden, in folgender Weise geändert oder modifiziert werden. Es soll z. B. angenommen werden, daß Folgesteuerdaten, welche durch eine Boolsche algebraische Gleichung (Gleichung 1) ausgedrückt werden können, bereits im Speicherteil gespeichert sind und daß eine auf dem Anzeigeteil dargestellte Folgeschaltung gemäß Fig.6 in eine Folgeschaltung geändert werden soll, welche durch die Boolsche algebraische Gleichung 2 (unten) ausgedrückt werden kann, wobei die im Speicherteil gespeicherten Folgesteuerdaten und das auf der Anzeigevorrichtung dargestellte Folgediagramm geändert oder modifiziert werden.

Xl-X2-X3-X4=Y (1)

Xi ■ Xl + X3- X4 = Y (2)

In diesen Gleichungen bedeuten Xi bis X 4 Eingangssignale von gesteuerten Gegenständen, wie z. B. Begrenzungsschalter und Relais, und Y bedeutet ein Ausgangssignal für einen zu steuernden Gegenstand, z. B. ein Relais oder ein Solenoidventil. Das Symbol »·« bedeutet UND, und das Symbol » + « bedeutet ODER, und das Zeichen » = « bedeutet Ausgabe.

Wenn bestimmte Daten der Folgesteuerinformation modifiziert werden sollen, so genügt es, im Speicherteil nur den zu ändernden Teilbereich zu ändern. Es genügt jedoch nicht, auf dem Anzeigeschirm nur denjenigen Bereich zu modifizieren, welcher geändert werden soll, da eine Steuerfolgeinformation in Form eines Musters, z. B. in Form eines Relaisfolgediagramms, dargestellt wird. Es ist erforderlich, die Verknüpfungen vor und hinter dem zu modifizierenden Teilbereich für eine richtige Darstellung in Betracht zu ziehen.

Fig.5 zeigt eine Folgeschaltungsanzeigevorrichtung in Blockdarstellung, welche es erlaubt, daß das auf dem Schirm dargestellte Muster leicht geändert oder modifiziert werden kann, und zwar entsprechend den Änderungen oder Modifizierungen, welche bei den -> Daten der Folgesteuerinformation vorgenommen werden.

Gleiche Bauteile sind in den F i g. 3 und 5 durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Für diese Teile wird die Beschreibung ausgelassen. In Fig.5 ist ein Register

ίο 17 vorgesehen, welches mit dem Steuerteil 13 verbunden ist. Dieses Register speichert die Speicheradresse des Speicherteils 2, bei der die ersten auf dem Anzeigeteil 11 darzustellenden Daten der Folgesteuerinformation gespeichert sind. Ferner ist ein Register 18

υ mit dem Steuerteil 13 verbunden. Dieses Register speichert die Adresse des Speicherteils 2, bei der die letzten auf dem Anzeigeteil 11 darzustellenden Daten der Folgeinformation gespeichert sind. Ferner ist ein Register 19 mit dem Operationsteil 12 verbunden.

Dieses Register speichert die Adresse des Speicherteils 2, bei der die zu modifizierenden Daten der Steuerfolgeinformation gespeichert sind. Schließlich ist ein Modifiziersteueri.eil 20 vorgesehen, welcher verschiedene Modifiziersteuersignale (einschließlich Zeitsignalen

2') und Torsignalen) dem Steuerteil 13 zuführt, und zwar entsprechend einem Modifikationsstartbefehl und einem Modifikationsendbefehl vom Operationsteil 12.

Es soll nun angenommen werden, daß die Daten der Steuerfolgeinformation, welche durch die Boolsche

«ι algebraische Gleichung 1 ausgedrückt werden können •jnd in Form von Steuerfolgeanweisungen UNDXl, UNDA"2, UNDX3, UNDX4 und AUSGABE Vim Speicherteil 2 bei den Adressen 1 bis 5 gespeichert sind, in Form eines in F i g. 6 gezeigten Musters dargestellt

π werden. In diesem Fall wird die Adresse 1 im Register 17 gespeichert und die Adresse 5 im Register 18.

Die Daten der Steuerfolgeinformation, welche durch die Boolsche Gleichung 1 ausgedrückt werden kann, werden in Daten der Steuerfolgeinformation abgeän-

4(i dert, welche durch die Boolsche Gleichung 2 ausgedrückt werden kann. Dies geschieht in folgender Weise. Die Speicheradresse 3, bei der die für das zu ändernde X 3 relevanten Steuerfolgedaten gespeichert sind, wird dem Operationsteil 12 zugeführt, welcher daraufhin

•Ti einen Modifikationsstartbefehl erzeugt. Dieser Befehl wird dem Register 19 zugeführt. Gleichzeitig werden die Daten im Speicherteil 2 gelesen, und zwar automatisch und in der Reihenfolge der Adressen bis zu derjenigen unmittelbar vor der im Register 19 gespeicherten

•ίο Modifikationsstartadresse, d. h., in der Reihenfolge der Adressen 1 und 2. Diese Daten werden in Form eines Musters gemäß F i g. 7 dargestellt. Sodann wird die nächste Speicheradresse, d. h., Adresse 3, im Speicherteil 2 bezeichnet. In der nächsten Stufe werden die Folgedaten, wie z. B. ODER X3, welche modifizierl werden sollen, dem Operationsteil 12 zugeführt. Diese Daten werden bei der Adresse 3 aufgrund eiiic! Speicherbefehls gespeichert. Als Ergebnis dieser Operation wird das auf der Anzeigevorrichtung 11 dargestell· te Muster gemäß F i g. 8 modifiziert, und dabei wird die Speicheradresse automatisch zur Adresse 4. Da du Daten der Steuerfolgeinformation, welche bei der Adressen 4 und 5 gespeichert werden sollen, UND X* bzw. AUSGABE Y sind, welche unabhängig von dei Modifikation unverändert bleiben, ist es nicht erforder Hch, deren im Speicherteil 2 gespeicherten Inhalt zi modifizieren. Nach der Modifikation aller erfordern chen Daten erzeugt der Operationsteil 12 einei

Modifikationsendbefehl, demzufolge die im Speicherteil 2 gespeicherten Daten automatisch und in Reihenfolge der Adressen, beginnend mit der nächsten Speicheradresse, d.h., Adresse 4, bis zur im Register 18 gespeicherten Adresse, d. h., Adresse 5, gelesen werden. Die gelesenen Daten werden auf der Anzeigevorrichtung 11 dargestellt, und es ergibt sich das Muster gemäß F i g. 9. Gleichzeitig wird die nächste Speicheradresse 6 im Speicherteil 2 bezeichnet. Wenn in diesem Fall der Steuerfolgeinformation als Ergebnis der Modifikation Daten hinzugefügt werden und das Ergebnis die im Register 18 gespeicherte letzte Speicheradresse übersteigt, so wird der Modifikationsendbefehl ignoriert.

Gemäß dieser Ausführungsform kann somit die bereits gespeicherte und dargestellte Steuerfolgeinformation modifiziert werden, indem man einfach die zu

modifizierenden Daten, den Modifikationsstartbefehl und den Modifikationsendbefehl dem Operationsteil zuführt, anstatt die gesamte Folgeinformation zusammen mit dem modifizierten Bereich. Auf diese Weise können die gespeicherten Daten und das auf dem Schirm dargestellte Muster leicht, rasch und mit großer Genauigkeit modifiziert werden. Darüber hinaus werden Fehler, welche bei herkömmlichen Modifikationssystemen auftreten können, eliminiert

Somit beschreibt die Erfindung ein äußerst praktisches Folgeanzeigesystem, welches dazu befähigt ist, eine Folgeinformation darzustellen und eine selektive Änderung oder Modifizierung der Daten und eine Darstellung des Änderungs- oder Modifizierungsergebnisses erlaubt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur sichtbaren Darstellung digitaler Daten, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der sichtbaren Darstellung eines Folgesteuerprogramms in einer Sichtgerätesteuerung (13—16) eine Umsetzung der kodierten Programmwörter in Schaltsymbole erfolgt, derart, daß auf dem Sichtgerät (11) ein dem Programm äquivalentes Schaltbild erscheint

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Befehlsteil (12) zur Bezeichnung der aus einem Programmspeicher (2) in einen Wiederholungsspeicher (14) einer an sich bekannten, einen Schaltungssymbolgenerator (15) umfassenden Sichtgerätesteuereinrichtung (13—16) einzulesenden Folgedaten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur sichtbaren Darstellung der digitalen Daten des Folgesteuerprogramms während der Modifizierung desselben ein erstes Register (17) zur Speicherung der Speicheradresse des ersten darzustellenden Programmwortes, ein zweites Register (18) zur Speicherung der Speicheradresse des letzten darzustellenden Programmwortes und ein drittes Register (19) zur Speicherung der Speicheradresse des jeweils zu ändernden Programmwortes vorgesehen sind und daß bei Eingabe eines Modifikationsstartbefehlü die Programmwörter des Folgesteuerprogramms von der in dem ersten Register (17) gespeicherten Adresse bis zu der Adresse, welche der im dritten Register (19) gespeicherten Adresse unmittelbar vorangeht, dargestellt werden und das geänderte Programmwort bei der im dritten Register (19) gespeicherten Adresse in den Programmspeicher eingespeichert und dargestellt wird und bei Eingabe eines Modifikationsendbefehls die restlichen Programmwörter bis zu der im Register .(18) gespeicherten Adresse dargestellt werden.

Γ)