DE2421612C3 - 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 iO, welche funktionsmäßig einem elektronischen Computer Ihnlich ist Diese umfaßt einen Eingangsanschluß 1, ein Speicherteil 2, ein Steuerteil 3 und ein Verarbeitungs- und Steuerteil 4 und ferner einen Multiplexer 5 für die Auswahl der Eingangssignal 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 € zugeführt Gleichzeitig wird dieses Verarbeitungsergebnis vom Multiplexer 6 dem Speicherteil 2 und dem

ίο 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 Ausgaugszahl 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

so Modifikationen an im Programmspeicher enthaltenen Folgesteuerprogrammen vorgenommen. Eine rasche und fehlerfreie visuelle Überprüfung der Programmänderung war jedoch dabei nicht möglich.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Foigesieuerprogramm in !eicht 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

bo 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 Relaissteuertechnik 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 erfindun^sgemäßen Einrichtung treten in besonderem MaBe dann zutage, wenn das Folgesteuerprogramm modifiziert werden soll, da in diesem Fall die Modifizierung visuell überwacht werden kann.

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

F i g. 1 ein Uiockdiagramm 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 erfuidungsgemäßen 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 2s 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 erfuidungsgemäßen Schaltungsanzeigevorrichtung,

F i g. 6 ein Folgediagramm vor der Modifizierung,

F i g. 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.

F i g. 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Schal- 4s tungsanzeigevorrichtung in Blockdarstellung, welche zur Darstellung einer in einem Speicherteil einer programmierbaren logischen Steuer- oder Regeleinrichtung 10 (F i g 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 _Μ 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 Umschreibens von Daten aus dem Speicherteil in einen Wiederholungsspeicher 14 und die Ausführung einer bezeichneten Steueraufgabe. Der Wiederhohingsspeicher 14 speichelt die darzustellenden Daten, welche aus dem Speicherteil 2 überführt wurden. Der Wiederholungsspeicher liest seine gespeicherten Daten wiederholt in geeigneten Intervallen entsprechend einem Steuersignal des Steuerteils 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. 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 F i g. 4(b) bezeichnen die Speicheradressen im Speicherten 2, bei denen die einzelnen Programme gespeichert sind. Jede Speicheradresse hat das Format gemäß F i g. 2. Wenn eine Speicheradresse im Speicherteil 2, in dem sich die auf der Anzeigevorrichtung U 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 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 Darstellung der Steuerung durch den Anzeigesteuerteil 16 unterliegt Wenn z. B. die Speicheradresse 1 bezeichnet wird, so wird die Angabe UND X1 bei der Adresse 1 im Speicherteil 2 in den Wiederholungsspeicher 14 überführt Dieser Symbolcode wird in ein Muster auf 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 Anzeiges'eucrtei! 16 überführt oder geiesen wird. Dieser Anzeigesreuerceii

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 dargestellt wird. Dieses Symbolmuster ist in Fig.4(c) dargestellt Die im Speicherteil 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 UNDi X2 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 XX gespeichert sind. Der Symbolerzeuger 15 liest die Daten UNDXl und UND X2 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 Folgesteuerdalen, 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, weiche 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 Xl X3- X4 = Y (1)

Xl- Xl + X3- X4 = Y (2)

In diesen Gleichungen bedeuten X\ bis XΛ 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 F i g. 5 ist ein Register

lu 17 vorgesehen, welches mit dem Steuerteil 13 verbunden ist Dieses Register speichert die Speicheradresse des Speicherteils 2, bei der die ersten auf dem Anzeigeteil H darzustellenden Daten der Folgesteuerinfo rma tion gespeichert sind. Ferner ist ein Register 18 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 Modifiziersteuerteil 20 vorgesehen, welcher verschiedene Modifiziersteuersignale (einschließlich Zeitsignalen und Torsignalen) dem Steuerteil 13 zuführt und zwar entsprechend einem Modiflkationsstartbefehl und einem Modifikationsendbefehl vom Operationsteil 12.

Es soll nun angenommen werden, daß die Daten der Steuerfolgeinformation, welche durch die Boolsche algebraische Gleichung 1 ausgedrückt werden können und in Form von Steuerfolgeanweisungen UNDXl, UNDX2, UNDX3, UNDX4 und AUSGABE V im Speicherteil 2 bei den Adressen 1 bis 5 gespeichert sind, in Form eines in F i g. 6 gezeigten Musters dargestellt

35. 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 abgeändert 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 einen Modiflkationsstartbefehl 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 Modifikationsstartadresse, d. h, in der Reihenfolge der Adressen 1 und 2. Diese Daten werden in Form eines Musters gemäß Fig.7 dargestellt Sodann wird die nächste Speicheradresse, & Il, Adresse 3, im Speicherteil 2 bezeichnet In der nächsten Stufe werden die Folgedaten, wie z.B. ODERX3, welche modifiziert werden sollen, dem Operationsteil 12 zugeführt Diese Daten werden bei der Adresse 3 aufgrund eines Speicherbefehls gespeichert Als Ergebnis dieser Operation wird das auf der Anzeigevorrichtung 11 dargestellte Muster gemäß F i g. 8 modifiziert, und dabei wird die Speicheradresse automatisch zur Adresse 4. Da die Daten der Steuerfolgeinformation, welche bei den Adressen 4 und 5 gespeichert werden sollen, UND X4 bzw. AUSGABE Y sind, welche unabhängig von der Modifikation unverändert bleiben, ist es nicht erforderlich, deren im Speicherteil 2 gespeicherten Inhalt zu modifizieren. Nach der Modifikation aller erforderlichen Daten erzeugt der Operationsteil 12 einen

Modifikationsendbefehl, demzufolge die im Speicherteil 2 gespeicherten Daten automatisch und in Reihenfolge der Adressen, beginnend i.iii eier 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 Fi g. 9. Gleichzeitig wird die nächste Speicheradresse 6 im Speichertet 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 Steuerfolgci η formation 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

909 617/25?

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, daS 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) einzulegenden 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 Modifikationsstartbefehls 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 Programm-Wörter bis zu der im Register (18) gespeicherten Adresse dargestellt werden.