DE2422042A1 - Folgesteuereinrichtung - Google Patents

Description

ME-X-162-S (F-1227) 7. Mai 1 9Ί^4 2/.9?G L2

MITSUBISHI DEMI KABUSHIKI KAISHA, Tokyo , Japan

FISSAN MOTOR COMPANY LIMITBD, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

FoIgesteuereinrichtung

Die Erfindung "betrifft eine Polgesteuereinrichtung vom Typ der digitalen logischen Schaltung, in welcher die erwünschten Folgebefehle aus einem Folgeprogrammteil gelesen werden und die Folge in einer Verarbeitungsschaltung verarbeitet und gesteuert wird.

Die Folgesteuertechnik wird weithin in der Industrie angewandt und insbesondere "bei der Prozeßsteuerung, wie z. B. "bei Kraftwerksteuerung, Umspannwerksteuerungen, Fördersystemsteuerungen, Werkzeugmaschinensteuerungen, Fließbandsteuerungen von Automobilwerken oder Walzwerksteuerungen. Für diese Steuerungen wurde seit langem die Relaiskontaktfolgesteuerung angewandt. Diese Art Folgesteuerung ist jedoch bei solchen Anwendungen umständlich, bei denen Änderungen des Aufbaues häufig am Steuersystem vorgenommen werden massen. Dies führt bei diesem Steuersystem zu einem Abbau der Zuverlässigkeit. .In jüngster Zeit werden an die Steuerung immer kompliziertere Anforderungen gestellt. Dies hat zur Verwendung einer sehr großen Anzahl von Relais geführt mit'dem Ergebnis, daß der logische Aufbau verwickelt wurde und die Möglichkeiten einer Steuerung mit höherer Geschwindigkeit stark beschnitten wurden.

409846/0906

Eine Lösung dieses Problems herkömmlicher Steuersysteme besteht in der Schaffung einer Folgesteueranlage mit computerähnlichen Steuerfunktionen, welche der Folgesteuerung angepaßt sind. Dabei 'wird ein Programm (d. h, ein Muster τοη Folgesteueroperationen) mittels einer Tastatur in einen Kernspeicher gespeichert, und zwar entsprechend einem vorbestimmten spezifischen Format.- Der Prozeßzustand wird in bestimmten Zeitintervallen abgetastet und mit den gespeicherten Daten verglichen und es wird entsprechend dem Vergleichsergebnis ein Ausgangssignal erzeugt.

Eine solche Folgesteuereinrichtung arbeitet im allgemeinen nach einem Flussdiagrammsystem oder nach einem Boole¹sehen algebraischen System (Umsetzsystem) über Programmierung. Wenn für einen Computer eine Relaisfolge programmiert wird, so werden die erforderlichen logischen Operationen durch Boole'■ sehe Algebra ausgedrückt, programmiert und" in einem Kernspeicher der folgesteuereinrichtung gespeichert. Das Boole'sehe algebraische System ist im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit besser als das Flussdiagrammsystem.

Im folgenden soll diese Programmsteuerung unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 anhand eines Beispiels erläutert werden. Fig. 1 zeigt ein FοIgediagramm, welches durch nachstehende Gleichungen der Boole'sehen Algebra ausgedrückt v/erden kann:

Y₁ = (X₁ + X₃)-X₂ = X₁ *x₂ ⁺ X₃-^₂ O)

Y₂ = X₄-X₅ + X₆ .... (2)

wobei X₁ bis X^ Eingangskontakte bedeuten und wobei X.., X₃, X. und Xj- SchlieSkontakte sind, welche den jeweiligen Stromkreis schließen, wenn die Spule erregt wird" und wobei X₂ und Öffnungskontakte sind, welche die jeweiligen Stromkreise öff nen, wenn die Spulen erregt werden. Y₁ und Y₂ bezeichnen Ausgangsrelais. 4 09846/090B

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild mit· einer herkömmlichen Folgesteuereinrichtung vom Typ der logischen digitalen Schaltung, deren Funktion den Punktionen der oben beschriebenen Relaisfolgeschaltung äquivalent ist. In Fig. 2 bezeichnen X₁, X«, X^, Anschlüsse für externe Eingänge und

das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Eingangsauswahlschaltung, welche den erforderlichen Eingangsanschluß auswählt und Dataiüber den Zustand des ausgewählten Eingangsanschlusses einer logischen Verarbeitungsschaltung 2 zuführt, welche dazu befähigt ist, eine bestimmte Folgeverarbeitung durchzuführen. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Ausgangssteuerschaltung, welche die spezifischen Ausgangsrelais Y. und Yg entsprechend dem Verarbeitungsergebnis, welches in der Verarbeitungsschaltung 2 erreicht wird, im ein- oder ausgeschalteten Zustand hält. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Folgeprogrammteil, welcher Folgeprogramme speichert und diese der Reihe nach ausliest und das gelesene Programm der Vemrbeitungssehaltung 2 zuführt. Ein Beispiel einer solchen Verarbeitungsschaltung ist in Blockform in Fig. 3 dargestellt, wo FF₁, FF₂ THid FF, Flip-Flop-Schaltungen bedeuten und wobei AND eine logische UIJD—Schaltung bedeutet und wobei OR eine logische ODER-Schaltung bedeutet und wobei G. bis G₁- Tore bedeuten. Diese Schaltung führt eine Verarbeitung gemäß Gleichung (1) für Y.. durch, wie nachfolgend erläutert.

09846/0906

Speicheradresse

Befehlsfolge

Verarbeitung

LOAD

AND X,

OR X,

© FF₁ -> FF₂ (3) O -* FF_

D (T) 7 -» FF.

(X) X

·- FF.

-* FF.

AND X,

SET Y-,

© FF₂₊FF₃ -* FF₃ ©FF

OUTY

Bemerkung:

Die Zahlen (1), (2) und (3) bezeichnen den zeitlichen Ablauf der Verarbeitung.

Wenn ein Folgebefehl LOAD X. bei der Speicheradresse 1 aus dein Speicher im Folgeprogrammteil 4 ausgelesen wird, so wird dieser Befehl decodiert und der Zustand des Eingangskontaktes X^ wird im Flip-Flop FF₁ gespeichert. Sodann werden die Tore GL und G, geöffnet, wodurch die D_aten im Flip-Flop FF zum" " Flip-Flop FFp überführt werden und wobei der binäre Code "0" als Auagangßsignal in dem Flip-Flop FF₅ gespeichert wird. Wenn sodann ein weiterer Folgebefehl AIiD X_? bei der Adresse 2 aus einem Speicher in dem Folgeprogrammteil 4- ausgelesen wird,

409846/0906

- 5 - 2A220A2

so wird der Zustand des komplementären X^des Eingangskontakts X_? im Flip-Flop FF. gespeichert und das Tor Gp wird geöffnet, wodurch die Flip-Flops FF. und FF„ einer UND-Logik-Operation unterworfen werden und das Ergebnis im Flip-Flop FF_ gespeichert wird. Der Zustand des Eingangskontakts X, wird sodann durch einen weiteren Folgebefehl OR X, im Flip-Flop FF₁ gespeichert. Danach wird das Tor G. geöffnet, wodurch die Flip-Flops FF₂ und FF ' einer ODER-Logik-Operation unterworfen werden und das Ergebnis in das Flip-Flop FF, überführt wird. Nach dieser Stufe wird das Tor G₁- geöffnet, so daß die im Flip-Flop FF- gespeicherten Daten zum Ausgangsrelais Y. gelangen, und zwar über die Ausgangssteuerschaltung 3.

Auf diese Weise wird die Boole'sehe-algebraische Gleichung X ·Υ_? + Χ,·Χ\, ^β Y₁ durch die Folgeinstruktionen der Adressen 1 bis 5 ausgeführt.· In gleicher Weise können alle Boole'sehen algebraischen Gleichungen, welche durch Polynome von UND und ODER ausgedrückt sind eine nach der anderen in Folgebefehle umgewandelt verden. Die Folgebefehle werden einer nach dein anderen aus dem Speicher des Folgeprogrammteils 4 ausgelesen und mit hoher Geschwindigkeit wiederholt ausgeführt. Somit führt die Folgesteuereinrichtung gemäß Fig. 2 Funktionen durch, welche den Funktionen einer Relaisfolge gemäß Fig. 1 äquivalent sind.

Wenn jedoch die Relaisfolge gemäß Fig. 4 Schleifen bildet, so wird die Relaisfolge durch die folgenden Boole'sehen Gleichungen ausgedrückt:

Yv "v ! ν Y γ" ..Υ .Y .7 J.Y .Y .Y .V f'O

₁ « X₁-X₂₊ X₄-X₃-X₂ ♦ X₄-X₅-X₆ + ^xi°V^X5'*6 Y₂- X₄-X₅ + X₁-X₃-X₅ + ₁₂₆ W26

Da alle Schleifen betrachtet werden müssen, sind diese Boole'sehen Gleichungen unweigerlich kompliziert. Wenn die Rolaisfolge komplizierte Schleifen enthält, ist es daher

.409 84 6/0906

äußerst schwierig, alle logischen Pfade in Boole'sehe Gleichungen umzuwandeln und man muß "beträchtliche Mühe aufwenden, um ein vollständiges Folgeprogramm aufzubauen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Folgesteuereinrichtung zu schaffen, welche an eine Vielzahl verschiedener Folgest eueranv/endungen anpassbar ist und komplizierte Steueraufgaben bei einfachem und billigem Aufbau- zu lösen vermag.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Folgesteuereinrichtung vom Typ der digitalen logischen Schaltung gelöst, bei der die erforderlichen Folgebefehle aus einem Folgeprogrammteil ausgelesen werden und wobei die Folge in einer Verarbeitungsschaltung verarbeitet wird, wobei für einen Verzweigungspunkt in einer äquivalenten Folgeschaltung entsprechend dem Signalweg ein bestimmter Pegel festgelegt wird und wobei dieser^ Pegel und der EIlT-AUS-Zustand des Verzweigungspunktes in einem Speicher gespeichert werden. Hierbei können vorgegebene Daten über den Folgeprogrammteil und den Speicher verarbeitet werden.

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

Fig. 1 ein Schaltbild einer Relaisfolge;

Fig. 2 ein Bloekdiagramm einer herkömmlichen Folgesteuer— einrichtung;

Fig. 3 ein Bloekdiagramm der Verarbeitungsschaltung der Folgesteuereinrichtung gemäß Fig. 2;

Fig. 4 ein Schaltbild einer komplizierten Relaisfolge;

Fig. 5 ein Bloekdiagramm der erfindungsgemäßen Folgesteuereinrichtung; und

Fig. 6 ein Bloekdiagramm der Verarbeitungssehaltung der Folgesteuereinrichtung gemäß Fig. 5.

40984670906

Im folgenden wird, eine Ausführungsform der Erfindung anhandder Fig. 5 erläutert. Gleiche Bezugszeichen dieser Figur und der Figur 2 werden für gleiche Bauteile verwendet. Daher wird die Beschreibung dieser Bauteile ausgelassen. In- Fig. 5 bedeutet das Bezugszeichen 5 einen Speicher, welcher den EIlT-AUS-Zustand eines Relaispunktes, d. h. einer Verzweigungsstelle, an'der ein Singangskontakt mit einem anderen Eingangskontakt oder mit einem Ausgang'srelaiskontakt in Folgediagramm verbunden ist, speichert. Ferner dient dieser Speicher dazu, einen Pegel zu speichern, welcher der Zahl der Relaispunkte entspricht, durch welche ein Signal laufen muß, damit ein Relaispunkt eingeschaltet werden kann. Fig. 6 zeigt in Blockdarstellung das Schaltbild der Verarbeitungsschaltung 2 gemäß Fig. 5. Auch hier sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie in Fig. 3. Daher wird auch die Beschreibung dieser Bauteile.ausgelassen.

In Fig. 6 bedeuten LR., LR₂ und LlU Pegelregister für die Pegel an den Relaispunkten. COMP, bedeutet einen Comparator, welcher zum Vergleich zweier Pegel in der Lage ist und ein Ausgangssignal des größeren Pegels erzeugt. COMPp bedeutet einen Comparator zum Vergleich zweier Pegel miteinander und zur Erzeugung eines Aus gangs signals des kleineren Pegels. COMP, bedeutet einen Comparator und eine Additionsschaltung zum Vergleich zweier Pegel miteinander und zur Erzeugung eines Ausgangssignals des kleineren Pegels plus 1. Ga bis Ge bedeuten Tore für die Pegeldaten. D_as Symbol MAX bedeutet die maximale Anzahl von Pegeln, welche im Pegelregister LR-, gespeichert v/erden können. Im wesentlichen bedeutet MAX den Maximalwert der Pegel.

Im folgenden soll die Arbeitsweise dieser Folgesteuereinrichtung für das Folgediagramm gemäß Fig. 4 beschrieben werden. Die Relaisfolge der Fig. 4 kann in folgender Weise durch Boole'sehe Algebra ausgedrückt werden: ■

409846/0906

P₁-X₁₊X₃-P₃₊X₂-P₂ ■ ₍₅₎

> 3 " 4 3* 1 ⁺ 5 A . (?)

Ferner gilt dabei .

Dabei bedeuten P₁, P₂, P, und P. Relaispunkte (Verzweigungspunkte), bei denen die Eingangskontakte X₁ bis Xg und/oder die Relaiskontakte Y₁, Yp miteinander verbunden sind.

Die EIN-i-AüS-Zustände der Relaispunkte P₁ bis P^ sind im Speicher 5 gespeichert, wobei diese Relaispunkte als Äquivalent zu Eingangskontakten betrachtet werden können. Es soll nun angenommen werden, daß der Eingangskontakt X₁ eingeschaltet wird, worauf auch der Relaiepunkt P .eingeschaltet wird und daß ferner der Eingangskontakt X, eingeschaltet wird, wobei auch der Relaispunkt P, eingeschaltet wird und daß danach X₁ ausgeschaltet wird. Theoretisch hat unter diesen Bedingungen der Relaispunkt P. einen EIN-Zustand aufgrund der Bedingung X, 'P, und der Relaispunkt P-, behält seinen EIR-Zustand bei, aufgrund der Bedingung X,-P... Dieser Fall steht aber im Gegensatz zu dem praktisch erwünschten Fall, bei dem. sich sowohl P₁ als auch P, im AüS-Zustand befinden. Hierdurch wird es unmöglich gemacht, bei einem solchen praktischen Relaisfolgediagramm einen AUS-Zusfcand anzuzeigen. Zur Lösung dieses Problems werden an den einzelnen Relaispunkten P₁ bis JH₁ Pegel vorgegeben, und zwar derart, daß jeweils ein Pegel um. 1 höher ist als ein anderer, während das Signal von einem zum anderen Relaispunkt fortschreitet. Indem man die Pegel derart festlegt, kann ein Relaispunkt, bei dem der Pegel niedrig ist, nicht von einem Relaiswi»lfet^ ^3eis |.ep^ der Pegel hoch ist, ein-

rnachtrd*Qlloh I .
[_ geändert lf*~'

geschaltet werden. Bei dieser Anordnung ist der Eingangskontakt X₁ eingeschaltet, wenn der Relaispunkt P. eingeschaltet 1st (Pegel 1) und der Eingangskontakt X, ist eingeschaltet, wenn der Relaispunkt P, eingeschaltet ist (Pegel 2). Wenn nach dieser Stufe der Eingangskontakt X. ausgeschaltet wird, so wird auch der Relaispunkt P₁ (Pegel 1) ausgeschaltet, da sich ftir die Bedingung X*'^ der Pegel 2 ergibt. Demgemäß wird der Relaispunkt P, ausgeschaltet. Auf diese Weise entsprechen die EIN- und AUS-Zustände dem tatsächlichen Folgediagramm. Es muß dabei bemerkt werden, daß die Eingangskontakte X₁, X«t ···· stets den Pegel 0 haben.

Zur konkreten Erläuterung der Erfindung sollen diese Vorgänge in der Relaisfolge im folgenden anhand der Boole¹sehen Algebra ftir die Gleichung (5), P₁ - X₁ + X₅ ⁰P₅ + ^2^#P2 ^unter~ sucht werden.. .

Speicher- Folgeadresse befehl

Verarbeitung

LOAD

ORX,

-* FF

O -* FF,

X, _r FF₃

2 3 3

FF₁ -r FF₂

L(X₁)

MAX

LR,

LR,

LR₂ -*· LR, jaur wenn'·

FF₂- 1 und LR₂< LR-

LR₁

LR,

A0 98A6/0906

Speicheradresse

Folgebefehl Verarbeitung

AND P

or X

AND

SET P₁

(T) P

© x

FF^+FF -^

FF

(2) LR₁ LR₁>

φ UT₂)

-LRp -wenn

LR

LR nur wenn

= 1. .md LR₂< LR

LR

(T) FF₂₊FF₃-^-FF₃

(2) FF wenn

O -

wenn.

OUT

OUT L(P₂)

LR₁

(2) LR,

LR_]L>

LR. 2

wenn

LR_ nur v/onn 3

FF₀= 1 und LR_o< LR

(2) LR +

L(P₁) wenn

L(P₁) > LR₃ MAX -*- L(P₁) L(P₁) < LR₃

v/e-r

Bemerkung: Die Zahlen (T)> Cl) und Zeitfolge für die Verarbeitung und den Pegel 0.

bezeichnen die

stets

409846/0906

Wenn ein Folgebefehl LOAD X. "bei der Adresse 1 aus einem Speicher in dem lOlgeprogrammteil 4'gelesen wird, so wird dieser Befehl decodiert und der Zustand des Eihgangskontaktes wird im Flip-Flop FF. gespeichert. Sodann wird das Tor G-. geöffnet, wobei die Dateneinheit im Flip-Flop FF.. in das Flip-Flop FF_? überführt wird und wobei durch Öffnung des Tores G, das "binäre Bit "O" als Anfangs zustand im Flip-Flop FF, gespeichert wird. Andererseits' wird der Pegel 0 des Kontaktes X. im Pegelregister LR. gespeichert und das Tor Ga wird geöffnet, wobei dieser Datenwert im Pegelregister LR. in das Pegelregister 'LH überführt wird. Das Pegelregister LR, wird anfänglich durch Öffnen des Tores Gc auf einen maximalen Wert MAX eingestellt. Wenn sodann ein weiterer Folgebefehl OR X, bei der Adresse 2 aus dem Speicher des Folgeprogrammteils 4 gelesen wird, so wird der Zustand des Eingangs kontakt es X-, im Flip-Flop FF. gespeichert .und das Tor G-, wird geöffnet und es wird durch die' ODER-Schaltung OR mit den Daten der Flip-Flops FF„ und FF, eine ODER-Operation durchgeführt und das Ergebnis wird im Flip-Flop FF-, gespeichert. Sodann wird das Tor G-. geöffnet, wobei der im Flip-Flop FF 'gespeicherte Datenwert in das Flip-Flop FF „ überführt wird. Währenddessen wird der Pegel 0 des Eingangskontaktes X_ im Pegelregister LR. gespeichert. Das Tor Gd wird nur geöffnet, wenn das Flip-Flop "FF, eingeschaltet ist (d. h. wenn X. eingeschaltet ist). Wenn nun der Pegel des Pegelregisters LR„ kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR,, so erzeugt der Comparator COMPp aus den Daten in dem Pegelregister LR^ einen Ausgangsdatenwert, welcher im Pegelregister LR, gespeichert wird. Danach wird das Tor Ga geöffnet, wobei der D_atenwert im Pegelregister LR. in das Pegelregister LRp überführt wird.' Nach diesem Schritt wird ein weiterer Folgebefehl UND P, bei der Adresse 3 bereitgestellt, wobei der Zustand des Relaispunktes P~ aus dem Speicher 5 gelesen wird. Dieser D_atenwert wird im Flip-Flop FF^ gespeichert. Sodann wird das Tor G_? geöffnet, wobei mit den Datenwerten der Flip-Flops FF. und FF_? eine logische UND-Operation vorgenommen wird, deren Ergebnis im

A D9846/0906-

Flip-Flop "FFp gespeichert wird. Während des sen wird der Pegel des Relaispunktes P-, v/elcher im Speicher 5 gespeichert ist, im Pegelregister LR. gespeichert. V/enn der -Kegel im Tegelregister LR. größer ist als derjenige im Pegelregister IR₉, so erzeugt der Comparator COMP, ein Ausgangssignal aus diesen Daten, welches im Pegelregister 1R„ über -das Tor Gb gespeichert wird. Sodann erfolgt "bei der Adresse 4 ein weiterer Fdgebefehl OR Xp. Hierdurch wird der Zustand am Eingangskontakt Z^ in Flip-Flop FF. gespeichert. Das Tor G. wird geöffnet und mit den D_aten der Flip-Flops FF₀ und FF^ wird eine logische CDER-

C- J

Operation durch die OR-Schaltung vorgenommen und der dabei erhaltene Wert wird im Flip-Flop FF₇ gespeichert. Nach dieser Stufe wird das Tor G. geöffnet, v/obei der Datenwert im Flip-Flop FF. in das Flip-Flop FF„ überführt wird. Andererseits wird der Pegel 0 des Eingangskontaktes a_ im Pegelregister LR. gespeichert. Wenn D_as Flip-Flop FF„ auf ETK steht (d. h. wenn sowohl P^ als auch X, auf EIE stehen), so öffnet das Tor Gd. Wenn somit der Pegel des Pegelregisters LRp kleiner ist als das Pegelregister LR^, so erzeugt der Comparator COKP₀ aus den

D_aten im Pegelregister LR₀ einen Ausgangswert, welcher im Pegelregister LR, gespeichert wird. Sodann wird das Tor Ga geöffnet, wobei die D_aten im Pegelregister LR. in das Pegelregister LIU überfährt werden. Sodann erfolgt ein weiterer Polgebefehl AITD Pp bei der Adresse 5 und der Zustand des Relaispunktes ?_? wird aus dem Speicher 5 abgelesen. Danach wird dieser Sustand im Flip-Flop FF. gespeichert. Das Tor Gp wird geöffnet und das UHD-Gatter AIiD erzeugt aus den Daten der Flip-Flops FF. und FFp durch eine logische UITD-Operation ein Ausgangssignal, welches im Flip-Flop FFp gespeichert wird. Dabei wird der Pegel im Relaispunkt Pp, v/elcher im Speicher 5 gespeichert ist, gelesen und im Pegelregister LR.,, aufgezeichnet. D_as Tor Gb wird geöffnet und wenn der Pegel des Pegelregisters IR. größer ist als der Pegel des Pegelregisters LRp so wird der Datenwert im Pegelregister LR. in das Pegelregister LRp überführt. Sodann folgt ein weiterer Folgebefehl SET P. bei der Adresse 6 und das Tor G. wird geöffnet und die Daten der Flip-Flops FF₂ und FF-, v/erden in der ODER-Schaltung OR

409846/0906

einer logischen ODER-Operation unterzogen, und das Erg^mis wird.in das Flip-Plop FF_ überführt. Andererseits wird das Tor Gd nur geöffnet, wenn das Flip-Flop FF^ auf EIF steht (d. h. wenn sowohl P₂ als auch Xp ^auf ^^^χΤ stehen). Wenn nun der Pegel des Pegelregisters LR„ kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR ' so erzeugt der Comparator GOMP₂ aus den Daten im Pegelregister LR„ einen

Ausgangswert, v/elcher im Pegelregister LR, gespeichert \tfird. Danach wird der Pegel des Relaispunktes P. aus dem Speicher P^ gelesen. Dieser Pegel wird mit dem Pegel des Pegelregisters LR₇, durch den Comparator. COMP, verglichen. Wenn der Pegel des Relaispunktes P. größer als oder gleich wie der Pegel des Pegelregisters LR„ ist, so wird das Tor G₁- geöffnet, wobei der D_atenwert des Flip-Flops FF- im Speicher 5 gespeichert wird. Dabei wird der Binärcode "0" im P.-Speicherteil gespeichert, wenn der -Pegel des Relaispunktes P, kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR-. Sodann wird der Pegel des Relaispunktes P. vom Speicher 5 gelesen. Dieser Pegel wird sodann mit dem Pegel des Pegelregisters LR-, durch den Comparator COMP, verglichen. Wenn der Pegel des Relaispunktes P' größer als oder ebenso groß wie der Pegel des Pegelregisters LR- ist, sowird das Tor Ge geöffnet und der Wert "1" wird dem Datenwert im Pegelregister LR-, hinzugefügt. Das Ergebnis wird im P.-Speicherteil des Speichers 5 gespeichert. Wenn aber der Pegel des Relaispunktes P. kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR-, so wird der P₁-Speicherteil des Speichers 5 auf den maximalen Pegelwert MAX eingestellt. In dieser V/eise wird die Boole'sche algebraische Gleichung Έ_Λ = X_-1 +X,*P,+X_O*P₀ durch Folgebefehle der Adressen 1 bis 6 ausgeführt-.

Ferner soll die Arbeitsweise der Relaisfolge noch anhand der · Boole'sehen Gleichung (6): ~T_ t lii '^, beschrieben werden. ^)

geändert j ή^ &*>^*t&, Λ

0.9 846/0906

Speicher- Folgeadresse befehl

Verarbeitung

LOAD X,

© X © L(X₂) - LR₁

FF LR,

FF, MAX -*- LR^

AND P-,

OR X,

Cl) P-,

FF_n

© X

FF ® L(P₁)

LR₁ -*- LR₂

wenn

LR₁

> LR,

© L(X₆) — LR₁

© FF₂+FF₃-*-FF₃ LR -»- LR

wenn.

FF₀= 1, u:nd LR_O< LR.

FF₁ -*■ FF

AND P,

LR.

L2) LR-,

wenn

LR₁>

© FF₂+FF₃ ^ FF (1) LR₂

LR nur λ renn

FF₂= 1 and LR_£< LR₇

(2) _FF^ ^. OUTP₀ (2) LR,+1 -*- L(P₀) wenn

wenn

0 wenn

OUT P, L(P₂) i? LR₃

MAX -9- L(P₂) wenn L(P₂) < LR₃

A09846/0906

Diese Vorgänge sollen im folgenden im einzelnen erläutert werden.

Wenn der Folgebefehl LOAD Xp bei der Adresse 7 aus dem Speicher des Folgeprogrammteils 4 gelesen wird, so wird dieser Befehl decodiert und der Zustand des Eingangskontaktes X_? wird im Flip-Flop FF gespeichert. Sodann wird das Tor G. geöffnet, wobei der D_atenwert des Flip-Flops FF. im Flip-Flop FF₂ gespeichert wird und wobei durch öffnung des Tors G, der binäre Code '!O" im Flip-Flop FF, gespeichert wird. Andererseits wird der Pegel "O" des Kontaktes X_? im Pegelregister LR. gespeichert. Wenn das Tor Ga geöffnet wird, so wird der Datenwert des legelregisters LR₁ in das Pegelregister LR_? überführt. Das Pegelregister LR- wird auf den maximalen Pegelwert eingestellt* Sodann wird durch einen weiteren Folgebefehl AND P₁ bei der Adresse 8 der Zustand des Relaispunktes P₁ aus dem Speicherteil 5 gelesen und im Flip-Flop FF₁ gespeichert. Das Tor G₂ wird geöffnet und mit den Datenwerten der Flip-Flops FF " und FF₂ wird durch das UND-Gatter AND eine logische UND-Operation durchgeführt und das Ergebnis wird im Flip-Flop FFp gespeichert. Ferner wird der Pegel des Relaispunktes P₁, welcher im Speicherteil 5 gespeichert ist,· in das Pegelregister LR₁ eingespeichert. Wenn nun der Pegel des Pegelregisters LR₁ größer ist als der Pegel des Pegelregisters LR₂, so erzeugt der Comparator COMP₁ ein Ausgangssignal, welches in das Pegelregister LR. eingespeichert wird. Sodann wird das Tor Gb geöffnet und dieser D_atev/ert wird im Pegelregister LR₂ gespeichert. Nach dieser Stufe wird"der Zustand des Singangskontak- " tes Xr im Flin-Flop FF. durch einen weiteren Poleebefehl OR X_r der Adresse 9 gespeichert. Sodann wird das Tor G_& geöffnet und mit den D_atenwerten der Flip-Flops FF₂ und FF- wird durch das ODER-Gatter OR eine logische ODER-Operation durchgeführt, und da.s Ergebnis wird im Flip-Flop FF, gespeichert. Das Tor G₁.wird geöffnet, wobei der D_atenwert des Flip-Flops FF₁ in das Flip-Flop FF₂ überfährt wird. Währenddessen wird der Pegel 0 des Eingangskontaktes Xg im Pegelregister LR₁ gespeichert.

409846/0906

Das Tor Ga wird nur geöffnet, wenn das Flip-Flop PFp auf EIN"'steht. Wenn der Pegel des Pegelregisters LR_? Kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LfU, so erzeugt der Comparator COMPp aus den Datenwerten des Pegelregisters LR„ und des Pegelregisters LR_ ein Ausgangssignal, welches in das Pegelregister LR, aberführt wird. Sodann wird das Tor Ga geöffnet und der Datenwert im ü^gelregister LR. wird in das Pegelregister LR„ überführt.

Nach dieser Stufe wird der Zustand des Relaispunktes P. aufgrund eines weiteren Folgebefehls AlTD P. der Adresse 10 aus dem Speicher 5 abgelesen. Dieser D_atenwert wird im Flip-Flop FF. gespeichert. Sodann wird das Tor G_? geöffnet und mit den Datenwerten der Flip-Flops FF. und FF₂ wird durch das UHD-Gatter AlTD eine logische UND-Operation durchgeführt, deren Ergebnis im Flip-Flop FF_? gespeichert wird. Währenddessen wird der Pegel des Relaispunktes P., welcher im Speicher 5 gespeichert ist, gelesen und im Pegelregister LR. gespeichert. Das Tor Gb wird dabei geöffnet und wenn der Pegel des Pegelregisters LR. größer ist als der Pegel des Pegelregisters LR- so wird der Datenwert des Pegelregisters LR. in das Pegelregister LRp überführt.

Das Tor G, wird nun durch einen weiteren Folgebefehl SET P_p der Adresse 11 geöffnet und die Datenwerte der Flip-Flops FFp und FF„ werden durch eine ODER-Schaltung OR einer logischen ODER-Operation unterzogen und das Ergebnis wird in das Flip-Flop FF~ überführt. Währenddessen wird das Tor Gd nur geöffnet, wenn das Flip-Flop FF₂ auf EIN steht. Wenn der Pegel des Pegelregisters LRp kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR, so erzeugt der Comparator COMPp einen Ausgangsdatenwert aus dem Pegelregister LRp und dem Pegelregister LR-, welcher im Pegelregister LR„ gespeichert wird. Sodann wird dieser Pegel mit dem Pegel des Relaispunktes oder des Ver_T zweigungspunktes P₂ durch den Comparator COIiP- verglichen. Wenn der Pegel des Relaispunktes P₂ größer als oder ebenso groß wie der Pegel des Pegelregisters LR, ist, so wird das

409846/0906

Tor &c geöffnet, wobei der Datenwert im Flip-Flop FF, im P -Speicherteil des Speichers 5 gespeichert wird. Demgegenüber wird der Binärcode "0" im Pp-Speicherteil gespeichert, wenn der Pegel des Relaispunktes oder Verzweigungspunktes P_? kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR,. Wenn der Pegel des Relaispunktes P'größer'als oder ebenso groß wie der Pegel des Pegelregisters LR, ist,, so wird das Tor Ge geöffnet und dem Datenwert im Pegelregister LR- eine "1" zugefügt. Der erhaltene D_atenwert wird im P_-Speicherteil des Speichers 5 gespeichert. Demgegenüber wird das P^-Speicherteil des Speichers 5 auf einen maximalen Pegelwert MAX eingestellt, wenn der Begpl des Relaispunktes P„ kleiner ist als der Pegel des Pegelregisters LR,. In obiger Weise wi'rd die Boole¹ sehe Gleichung P„ = IL/P.+Xg'P. gemäß den Folgebefehlen der Adressen 7 bis 11 ausgeführt.

In oben beschriebener Weise können analog auch die Boole'sehen Gleichungen (7) bis (10) in ein F ο Ige programm umgewandelt werden.

Da dieses Folgeprogramm wiederholt mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden kann, besitzt die Folgesteuereinrichtung gemäß Fig. 5 Funktionen, welche denjenigen einer Relaisfolgeschaltung gemäß Fig. 4 äquivalent sind.

Gemäß vorliegender Erfindung werden wie oben beschrieben, die Verzweigungspunkte oder Relaispunkte an denen Eingangskontakte und/oder Relaiskontakte eines Folgediagramms miteinander verbunden sind, als Relaispunkte angesehen und die EIIi- und AUS-Zustände dieser Relaispunkte in einem Speicher gespeichert. Ferner werden in diesem Speicher auch die Pegel entsprechend der Zahl der Relaispunkte, über welche ein Relaispunkt einge-·' schaltet wird, gespeichert. Sodann werden vorgegebene Daten entsprechend diesen Pegeln verarbeitet. Auf diese Weise kann das Folgeprogramm genau entsprechend den Boole'sehen algebraischen Gleichungen unter Verwendung der Relaispunkte aufgestellt werden. Da diese Boole'sehen algebraischen Gleichungen leicht abgeleitet werden können, kann diese Folgesteuer-

%09846/0906

einrichtung das Folgeprogramm rasch und mit Genauigkeit liefern. Dies bedeutet mit anderen V/orten, daß die Folgesteuereinrichtung der Erfindung leicht einer Vielzahl verschiedenster Folgesteueranwendungen angepaßt v/erden kann.

409846/0906

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE

1.J FοIgesteuereinrichtung vom Typ der digitalen logischen jchaltung, welche die erforderlichen Folgebefehle aus einem üfolgeprogrammteil liest und die Folge in dem Verarbeitungsteil verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß an Verzweigungsstellen (P,,Pp,P-,P,) an denen Kontakte (Σ. bis X^) in einer äquivalenten Folgeschaltung miteinander verbunden sind, Pegel gesetzt v/erden, so daß die Pegel der Zahl der Verzweigungspunkte entsprechen über welche hinv/eg ein jeweiliger Verzweigungspixnkt eingeschaltet wird und wobei ein Speicher (5) vorgesehen ist, in dem die Pegel der Verzweigungspunkte und die LIN- und AUS-Zustände der Verzweigungspunkte gespeichert v/erden, und wobei die Daten im Verarbeitungsteil (2) verarbeitet werden.

2. Folgesteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung (2) einen logischen Verarbeitungsteil umfaßt, v/elcher an einer durch eine Boole'sehe algebraische Gleichung ausgedrückten Folge logische Operationen durchführt sowie einen Pegelverarbeitungsteil, welcher die Pegel der Verz\veigungspunkte entsprechend vorgegebener Bedingungen verarbeitet.

3. Folgesteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Verarbeitungsteil (2) eine erste Speicherschaltung (FF.) aufweist, in welcher zeitweilig Eingangsdaten gespeichert werden sowie eine zweite Speicherschaltung (FFp), welche zu einem bestimmten Zeitpunkt die in der ersten Speicherschaltung (FF.) gespeicherten Daten empfängt und diese zeitweilig speichert,

sowie ein UND-Gatter (AND), welches mit den Daten der ersten und der zweiten Speicherschaltung (FF, und FF_?) eine UND-Logik-Operation durchführt und die dabei erhaltenen Daten der zweiten Speicherschaltung (FF_?) zu einem bestimmten Zeitpunkt zuführt;

40 9 8 46/0906

sowie eine dritte Speicherschaltung (FF-,), welche zu gegebener Zeit ein anfängliches Einstellsignal empfängt und dieses speichert;

sowie ein ODER-G-atter (OR), welches mit den in der zweiten und der dritten Speicherschaltung (FF_? und FF,,) gespeicherten Daten eine ODER-Logik-Operation durchführt und das Ergebnis der dritten Speicherschaltung (FF„) zu gegebener Zeit zufährt und wobei die in der dritten Speicherschaltung (FF-) gespeicherten Daten zu gegebener Zeit aiisgegeben werden.

4. Folgesteuereinrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegelverarbeitungsteil ein erstes Pegelregister (LR,.) umfaßt, welches einen Eingangspegel zeitweilig speichert;

sowie ein zweites Pegelregister (LRp), welches zu gegebener Zeit den im ersten Pegelregister (LR.) gespeicherten Pegel empfängt und zeitweilig speichert;

sowie einen ersten Comparator (COMP.), welcher den Pegel des ersten Pegelregisters (LR.) mit dem Pegel des zweiten Pegelregisters (LRp) vergleicht und den größeren Pegel zu gegebener Zeit dem zweiten Pegelregister (LRp) zuführt; sowie ein drittes Pegelregister (LR,), welches ein anfängliches Einstellsignal zu gegebener Zeit empfängt und speichert; sowie einen zweiten Comparator (COMPp), welcher den-im zweiten Pegelregister (LRp) gespeicherten Pegel mit dem im dritten Pegelregister (LR,) gespeicherten Pegel vergleicht und den kleineren Pegel dem dritten Pegelregister (LFU) zu gegebener Zeit zuführt;

sowie einen dritten Comparator (COMP-), welcher den im dritten Pegelregister (LR,) gespeicherten Pegel mit dem Pegel des Verzweigungspunktes, welcher im Speieher gespeichert ist, vergleicht und zu gegebener Zeit ein Ausgangssignal erzeugt, v,^relches dem kleineren Pegel plus 1 entspricht.

409846/0906

5. Folgesteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Verarbeitungsteil (2) ein erstes Flip-Flop (FF.) aufweist, welches Eingangsdaten zeitweilig speichert;

sowie ein zweites Flip-Flop (FFp), welches den Ausgang des ersten Flip-Flops (FF.) über ein Tor (G.) empfängt sowie ein UHD-G-atter (AlTD), welches mit den Ausgängen des ersten Flip-Flops (FF₁) und des zweiten Flip-Flops (FF₃) eine UND-Logik-Gperation durchführt und die dabei erhaltenen Daten dem zweiten Flip-Flop (FF ) über ein Tor (G ) zuführt; sowie ein drittes Flip-Flop (FF-), welches ein anfängliches Einstellsignal über ein Tor (G-,) empfängt; sowie ein ODER-Gatter (OR), welches mit dem Ausgangs des zweiten Flip-Flops (FFp) und dem Ausgangs des dritten Flip-Flops (FF.,) eine ODER-Logik-Operation durchführt und das Ergebnis dem dritten 3PIiP-FlOp(FF-,) über ein Tor (G.) zuführt; und daß der Pegelverarbeitungsteil ein eräes Pegelregister (LR.) umfaßt, welches zeitweilig einen Eingangspegel speichert; sowie ein zweites Pegelregister (LRp), v/elches den Ausgang des ersten Pegelregisters (LR.) über ein Tor (Ga) empfängt; sowie einen ersten Comparator (COMP.), v/elcher den Ausgang des ersten Pegelregisters (LR.) mit dem Pegel des zweiten Pegelregisters (LRp) vergleicht und den größeren Pegel dem zweiten Pegelregister (LRp) über ein Tor (Gb) zuführt; sowie ein drittes Pegelregister (LR-), v/elches ein anfängliches Einstellsignal über ein Tor (Gc) empfängt; sowie einen zweiten Comparator' (COMPp.), welcher den Ausgang des zweiten Pegelregisters (LR_?) mit dem Ausgang des dritten Pegelregisters (LR-,) vergleicht und den kleineren Pegel dem dritten Pegelregister (LPw) über ein Tor (Gd) zuführt; sowie einen dritten Comparator (COMP™), welcher den Ausgang .des dritten Pegelregisters (LR,) mit dem Ausgang ' eines im ■Speicher gespeicherten Verzweigungspunktpegels vergleicht und ·· ein Ausgangssignal erzeugt, welches dem kleineren Pegel plus entspricht, so daß auf diese Weise der Ausgang des dritten Flip-Flops (FF,) des logischen Iferarbeitungsteils und der Ausgang des dritten Comparators (COIC-,) des Pegelverarbeitungs-

'409846/0906

teils in vorbestimmten Speicherbereichen des Speichers über Tore (G> bzw. Ge) gespeichert werden.

409846/0906

Leerseite