DE2735397A1

DE2735397A1 - Programmierbarer maschinen-funktionsregler

Info

Publication number: DE2735397A1
Application number: DE19772735397
Authority: DE
Inventors: Edward Jeremiah; Eric Randall Kline; Kenneth Schubeler
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1976-08-17
Filing date: 1977-08-05
Publication date: 1978-02-23
Also published as: JPH0159601B2; DE2735397C2; GB1544152A; JPS5324980A; US4063311A

Description

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Your,.· Case 7637F duo h. August 1977

Cincinnati Milacron Inc., 4701 Marburg Avenue, Cincinnati, Ohio 45209, U.S.A.

Programmierbarer Maschinen-Funktionsregler

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- 10 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der programmierbaren Maschinen-Funktionsregler und speziell eine Verbesserung dieser Regler, um Signalausfälle oder Fehler festzustellen.

Ein Diagnosgerät für einen sequendellen und zyklischen Betrieb ist seit vielen Jahren bekannt. Typisch wird dabei Jeder Betriebszyklus in eine Anzahl von Sequenzen oder Zyklusschritten aufgeteilt und es wird eine Sichtanzeige bei erfolgreicher Vervollständigung jeder Sequenz vorgesehen. Wenn daher der Zyklus anhält, kann die betreffende Person durch Beobachtung der Sichtanzeige damit beginnen, das Problem zu diagnostizieren. Die Systeme sind jedoch nicht in der Lage, zu bestimmen, welches Signal in dem System verlorengegangen ist bzw. fehlt, um dann den Zyklus von einem weiteren Voranschreiten zu hindern.

Seit Jahren haben sich diese Steuereinrichtungen in verschiedener Weise entwickelt. Eine typische Entwicklung eines derartigen Gerätes ist in der Patentschrift Nr. 3 719 931 beschrieben und dargestellt, die einen sequenziellen Maschinen-Funktions· regler betrifft. Nach Anlegung von Strom inkrementiert die Steuereinheit auf eine erste Folge. Dadurch wird eines oder mehrere Ausgangssignale erzeugt. Weiter werden weitere Signalleitungen, welche die gewünschten EingangsSignaIe wiedergeben, in ihrer richtigen Reihenfolge erregt. Den Signalleitungen ist ein erster Satz von Sichtanzeigevorrichtungen zugeordnet. Es sind Kingangssignal-Wandlerschaltungen vorhanden, die auf die Maschinenvorrichtungen ansprechen, um die tatsächlichen Eingangssignale zu erzeugen. Ein zweiter Satz von SichtanzeigevorrichtungHn spricht auf die Wandlerausgangsgrößen an. Eine Koinzidenzschaltung vergleicht die gewünschten Eingangssignale mit

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dem Auftreten der tatsächlichen Eingangssignale; und wenn eine vollständige Koinzidenz existiert, wird die Steuereinheit zur nächsten Sequenz inkrementiert, die dann einen neuen Satz von Ausgangssignalen in einen entsprechend neuen Satz der gewünschten Eingangssignale erzeugt. Wenn die Steuerung anhält, vergleicht die Uberwachungsperson die zwei Sätze von Sichtanzeigevorrichtungen; und unter Verwendung einer Zeichenerklärung, welche die den Sichtanzeigevorrichtungen zugeordneten Signale identifiziert, kann er eine weitere Diagnoseaktion einleiten.

In der US-PS 3 939 ^53 ist ein ähnliches System, welches verschiedene Änderungen aufweist, beschrieben. Erstens sind die Vielfach-Sichtanzeigevorrichtungen durch eine einzige numerische Anzeigevorrichtung ersetzt, um das gewünschte Eingangssignal zu identifizieren, welches durch ein entsprechendes tatsächliches Eingangssignal nicht befriedigt wurde. Zweitens ist die Anzeigevorrichtung dafUr ausgelegt, numerisch die laufende Folge der Steuereinrichtung zu identifizieren.

Die in diesen Patentschriften beschriebenen Systeme sind verschiedenen Einschränkungen unterworfen. Da erstens die Steuereinheit durch feste Schaltungselemente realisiert ist, wird ihre Progression durch den Zyklus der Sequenzen durch die Folge gesteuert, in welcher die gewünschten Eingangssignale bestätigt oder befriedigt werden. Dies bedeutet, daß nur ein einzelner Fehlerzustand zu einem Zeitpunkt angezeigt werden kann. DarUberhinaus können die Systeme nur einen einzigen unabhängigen Betriebszyklus steuern und diagnostizieren. Unabhängig auftretende und gleichzeitig auftretende Betriebszyklen erfordern eine Verdopplung der gezeigten Elemente. Auch gibt der Stand der Technik leinen Aufschluß darüber, auf welche Weise das Diagnosesystem verwendet werden kann, um Fehler zu diagnostizieren, die von dem bestimmten Betriebszyklus unabhängig sind.

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Bei den neueren, im Handel erhältlichen programmierbaren Maschinen-Funktionsreglern ist ein Diagnosesystem ausgeführt, welches keine der Einschränkungen aufweist, die dem Stand der Technik anhaften. Typisch besitzen Maschinen-Punktionsregler einen Speicher, der ein Maschinen-Funktionsprogramm enthält, der kontinuierlich von dem Regler abgetastet wird. Das Programm definiert, welche Kombination von Eingangsignalen zum Erzeugen eines Ausgangssignals erforderlich ist. Zu Zeitpunkten, wenn die programmierte Kombination von Eingangssignalen gleichzeitig existiert, erzeugt der Regler das entsprechende programmierte Ausgangssignal.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein verbesserter, programmierbarer Maschinen-Funktionsregler geschaffen, der Fehler in unsabhängigen, jedoch gleichzeitig auftretenden Betriebszyklen feststellt, die der Maschine zugeordnet sind. Alternativ kann das Diagnosegerät, wenn der Regler an mehrere, gleichzeitig arbeitende Maschinen angeschlossen ist, fortwährend Fehlerbedingungen darstellen, die dem Betrieb aller Maschinen zugeordnet sind. Zusätzlich bietet das Diagnoseprogramm die Vielseitigkeit, nur bestimmte Eingänge oder nur bestimmte Betriebszyklen zu testen, die als Funktion der bekannten Zuverlässigkeit der beteiligten Elemente ausgewählt werden können. Da die Diagnosevorgänge durch ein separates Diagnoseprogramm in dem Regler definiert sind, läßt sich das Diagnoseprogramm einfach ändern, um es Änderungen in dem Maschinensteuerprogramm anzupassen. Das Diagnosesystem arbeitet asynchron zum Regler. Es besteht daher keine Realzeitbeziehung zwischen der Diagnosoperation und den Maschinensteuerfunktionen. Dadurch wird das Problem hinsichtlich der Maschinensteuereinheit-AusfUhrung ve id. nfacht und es ergibt sich die Möglichkeit, das Maschinensteuerprogramm und Diagnoseprogramm getrennt zu erstellen. Schließlich ermöglicht der asynchrone Betrieb des Diagnosegerätes, daß das gleiche Gerät Fehler der Eingangseignale Überprüft, die nicht auf be-

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stimmte Betriebszyklen bezogen sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen verbesserten, programmierbaren Maschinen-Funktionsregler. Der Regler besteht aus einem Speicher zum Speichern eines Maschinensteuerprogramms, welches einen Betriebszyklus wiedergibt, der einer Maschine zugeordnet ist, in dem einheitliche Kombinationen von Eingangssignalen und Ausgangssignalen definiert werden, die ftir die Ausführung des Betriebszyklusses erforderlich sind. Der Regler enthält auch eine Zeitsteuerschaltung, um kontinuierlich den Speicher zu lesen und eine Prozessorschaltung, um die Ausgangssignale für die Maschine in Abhängigkeit vom Auftreten der tatsächlichen Eingangssignale zu erzeugen, die den gewünschten Eingangssignalen, welche das Programm definieren, entsprechen. Das Gerät umfaßt ein Diagnoseprogramm und eine Einrichtung, die wie folgt aufgebaut sind. Das Diagnosprogramm ist in dem Speicher gespeichert und enthält Programminstruktionen zum Test des Zustandes jedes der tatsächlichen Eingangssignale, wie dies durch die Betriebszyklen gefordert wird. Das Gerät enthält eine erste Einrichtung, die asynchron zum Regler arbeitet, um ein erstes Eingangssignal zu erzeugen, welches einen Test eines der Betriebszyklen anzeigt. Auch sind Mittel vorgesehen, die auf die genannte Einrichtung ansprechen, um das erste Ausgangssignal vom Regler zu speichern, welches einen Zyklusschritt in dem zu testenden Betriebszyklus darstellt. Das Gerät enthält eine noch weitere Einrichtung zum Feststellen eines zweiten Ausgangssignale, welches einen Fehler in dem Zustand eines Eingangssignals wiedergibt, wie dies durch das Diagnoseprogramm definiert ist. Auch ist eine Einrichtung vorgesehen, um das erste Eingangssignal und das erste und zweite Ausgangssignal darzustellen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

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Fig. 1 ein allgemeines Blockschaltbild, welches die Beziehung

des Diagnosegerätes zu einem programmierbaren Maschinen-Funktionsregler wiedergibt;

Fig. 2 ein Beispiel eines Betriebszyklusses, bei welchem das Diagnosegerät zur Anwendung gebracht werden kann;

Fig.3a

und 3b,wenn sie an der angegebenen Verbindungslinie aneinandergelegt werden, ein ladder-Diagramm, van welchem ein Diagnoseprogramm von dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel abgeleitet werden kann; und

Fig.4a

und Ab,wenn sie an der angegebenen Verbindungslinie aneinandergelegt werden, ein detailliertes Blockschaltbild des DiagnosegerMtes, welches allgemein in Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 1 zeigt ein allgemeines Blockschaltbild und zeigt die Beziehung des Diagnosegerätes zu einem programmierbaren Maschinen-Funktionsregler. Der funktioneile Betrieb einer Maschine 10 wird durch einen Maschinenregler gesteuert, der aus einem logischen Prozessor 12, einem wahlweisen Datenprozessor 14, Kopplungsschaltungen 20 und 22 und einer verbindenden Einzeldaten-Bit-Kontakthauptleitung 16 besteht.

Der funktioneile Betrieb der Maschine kann schematisch durch ein ladder- oder ein Relais-Diagramm dargestellt werden. Unter Verwendung dieses Programms in Verbindung mit einer Programmeinheit 18 kann ein Programm erstellt werden. Jeder Schritt in dem Pro gramm enthalt typischerweise eine Vorrichtungsadresse und eine dieser zugeordnete logische Funktion. Die Kombination dieser zwei Informafcionsteile wird als ein Speicherwort definiert. Bei dem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel werden Blöcke von Vorrieh-

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tungsadressen zugewiesen und voraus zugeordnet, entsprechend den vorhandenen Vorrichtungen, z. B. externen Wicklungen, externen Kontakteingängen, Zeitsteuereinrichtungen, Datenprozessorfunktionen, Diagnosefunktionen usw. Unter Verwendung der ₍

Programmeinheit 18 wählt ein Programmierer eine Startspeicherstelle aus und arbeitet sich durch das ladder-Diagramm seriell , entlang Jeder Linie hindurch. Jedes Speicherwort enthält daher eine Elementendefinition, z. B. keine Operation, Ausgabe, Eingabe, eine Vorrichtungadresse innerhalb eines voraus-zugeordneten Blocks, die diesem Element zugeordnet ist, wenn anwendbar, und andere erforderliche Funktionsinformationen hinsichtlich zum Zustand der adressierten Vorrichtung, z. B. normalerweise offener oder normalerweise geschlossener Kontaktzustand. Nachdem das Programm vervollständigt ist, kann die Programmeinheit 18 dazu verwendet werden, um das Programm in den Speicher 24 des logischen Prozessors 12 über die Programmhauptleitung 26 zu übertragen. Der Speicher 24 besitzt eine Kapazität, um ein Maechinensteuerprogramm 23 und ein Diagnoseprogramm 27 zu speichern. Eine Zeitsteuerschaltung 28 kann fortwährend den Speicher 24 abtasten.

Wenn Jedes Speicherwort gelesen ist, wird die Vorrichtungsadresse zur Kontakthauptleitung 16 über die Kontaktadressenhauptleitung 30 übertragen. Wenn die Vorrichtungsadresse ein Eingangselement wiedergibt, so spricht die Eingangs-Kopplungselektronik , 20 auf die Vorrichtungsadresse auf der Adressenhauptleitung an, um eine Schaltung in dieser zu erregen, die so geschaltet ; ist, daß sie den Zustand einer entsprechenden Eingangsvorrich- j tung, die an der Maschine 10 gelegen ist, empfängt. Der Zustand dieser adressierten Eingangsvorrichtung wird auf einer Kontaktzustandsleitung 32 über die Kontakthauptleitung 16 zu ! einer logischen Schaltung 34 in dem logischen Prozessor 12 übertragen. Die logische Schaltung 34 kann bestimmen, ob die tatsächlichen Kontaktzustände mit den .programmierten Kontaktzu-

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stände übereinstimmen oder nicht. Solange eine Übereinstimmung zwischen den programmierten und den tatsächlichen Zuständen besteht, bleibt die logische Schaltung in einem gesetzten Zustand (set). Wenn die programmierten und tatsächlichen Zustände nicht übereinstimmen, wird die logische Schaltung zurückgestellt (reset).

Nach dem Abtasten eines Speicherwortes, welches eine Vorrichtungsadresse entsprechend einer Ausgangswicklung enthält, decodiert die Ausgangskopplungselektronik 22 die Vorrichtungsadresse. Welter wird jedesmal dann, wenn der logische Prozessor ein Ausgangselement in einem Speicherwort decodiert, auf einer Ausgangssteuerleitung 36 ein Ausgangsstuersignal erzeugt. Wenn die logische Schaltung eine kontinuierliche Übereinstimmung zwischen den tatsächlichen und den programmierten Zuständen der Eingangsvorrichtungen festgestellt hat, wenn ein ein Ausgangselement enthaltendes Speicherwort decodiert wird, erzeugt die logische Schaltung 3^ in ihrem gesetzten Zustand auf der Ausgangszustandsleitung 38 ein Ausgangssignal. Die Ausgangskopplungselektronik 22 speichert das Ausgangssignal auf der Ausgangszustandsleitung 38 in Abhängigkeit von einem Ausgangssteuersignal auf der Leitung 36. Das Auegangssignal erregt ein Element an der Maschine 10, welches der Vorrichtungadresse entspricht, die durch die Ausgangskopplungselektronik 22 decodiert wurde. Diese Vorrichtung bleibt erregt, bis die logische Schaltung 3^ ermittelt, daß die Zustände der Eingangsvorrichtungen, die diesem Ausgangselement zugeordnet sind, nicht mit den programmierten Zuständen Übereinstimmen, und erzeugt das Ausgangssignal in ihrem zugestellten Zustand, und zwar auf der Ausgangszustandsleitung 38. Die Elemente an der Maschine 10 können daher als Funktion der gewünschten Zust-ände von anderen Elementen an der Maschine gesteuert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß der logische Prozessor 12 nur einfache logische

Entscheidungen treffen kann.

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Wenn die Ausgangsvorrichtung an der Maschine in Abhängigkeit von einer arithmetischen Funktion gesteuert werden soll, kann i wahlweise ein Datenprozessor 14 an die Kontakthautpleitung 16 angeschlossen werden. Der Datenprozessor arbeitet asynchron zum logischen Prozessor und führt Programme arithmetischer Instruktionen aus, die durch die Ausgangssignale vom logischen Prozessor ausgewählt werden. Wenn das Programm Daten von der Maschine für die Ausführung erfordert, so können diese Daten von der Maschine 10 vermittels einer Datenkopplungselektronik 40 und einer Datenhauptleitung 44 erhalten werden. Ein programmierbarer Maschinen-Funktionsregler, wie er allgemein zuvor beschrieben wurde, ist in Einzelheiten in der US-Patentanmeldung Nr. 677 712 beschrieben, die den Titel trägt "Asynchronous Dual Funktion Multiprocessor Machine Control", wobei diese Anmeldung auf die Anmelderin zurückgeht. Der gleiche Maschinenregler ist im Handel von der Firma Cincinnati Milacron Inc. erhältlich.

Wenn während des Betriebes der Maschine ein Fehler auftritt, so erzeugt die logische Schaltung 34 nicht die geeigneten Ausgangszustandssignale. Die Maschinensteuereinheit fährt jedoch fort mit ihrem Abtast- und Testbetrieb, die überwachende Person weiß Jedoch, daß ein Problem existiert, da der Maschinenbetrieb angehalten wurde. Wie der Fachmann erkennen kann, würde die Lokalisierung des Fehlers ohne einen Diagnosevorgang sehr viel Zeit in Anspruch nehmen. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, wurde ein Diagnosgerät geschaffen, welches ein Diagnoseprogramm 27 enthält, das im Speicher 24 enthalten ist, und welches eine Diagnoseschaltung 50 enthält, die in Verbindung mit dem Diagnose·^ programm arbeitet. Die Diagnosesehaltung funktioniert derart, daß sie kontinuierlich die Eingangssignale darstellt, die sich nicht in ihrem richtigen Zustand befinden, wie dies von dem Maschinensteuerprogramm gefordert wird.

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Wie dies noch mehr im einzelnen beschrieben werden soll, hat das Diagnoseprogramm die Fähigkeit, eine vorbestimmte Zahl von Zyklusschritten zu diagnostizieren, z. B. 64; und das Programm kann eine vorbestimmte Zahl von Eingangssignalen testen, z.B. 8, die jedem Zyklusschritt zugeordnet sind. Weiter können die Zyklusschritte in eine Kombination von Betriebszyklen gruppiert werden, so daß die Möglichkeit geschaffen wird, gleichzeitig auftretende Betriebszyklen bei einer einzelnen Maschine zu diagnostizieren oder den Betriebszyklus unterschiedlicher Maschinen zu diagnostizieren, die gleichzeitig von dem Maschinenregler gesteuert werden. Die einzige Einschränkung bei der Kombinierung der Zyklusschritte bei unterschiedlichen Zyklen besteht darin, daß die gesamte Zahl von Zyklusschritten nicht die vorbestimmte Zahl überschreiten darf und nur ein Zyklusschritt zu einem Zeitpunkt in Jedem Betriebszyklus getestet werden kann.

Dem Diagnoseprogramm ist die Diagnoseschaltung 50 zugeordnet. In der Digagnoseschaltung 50 arbeitet eine Zyklusteststeuereinheit 52 asynchron zum logischen Prozessor 12 und kann den Betrieb der Diagnoseschaltung einleiten und steuern. Die Zyklusteststeuereinheit 52 inkrementiert zyklisch und sequenziell durch die Zahlen, welche die Betriebszyklen wiedergeben. Zu Beginn erzeugt die Zyklusteststeuereinheit 52 ein erstes Eingangssignal, welches einen ersten Betriebszyklus wiedergibt, und dieses Signal wird für wenigstens eine vollständige Abtastung des logischen Prozessorspeichers 24 beibehalten. Während der Abtastung des Diagnoseprogramms in dem Speicher 24 fragt der logische Prozessor bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand eines ersten programmierten Kontaktes zu bestimmen, der den ersten Betriebszyklus wiedergibt. Als Antwort hierauf erzeugt die Zyklusteststeuereinheit das erste Signal auf der Kontakthauptleitung, so daß dadurch ein Schließen des ersten Kontaktes wiedergegeben wird. Der logische Prozessor fährt mit

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der Abtastung des Diagnoseprogramms fort und fragt bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand eines zweiten programmierten Kontaktes zu ermitteln, der einen Zyklusschritt wiedergibt, welcher dem ersten Betriebszyklus zugeordnet ist. Wenn der logische Prozessor einen Schließzustand dieses Kontaktes feststellt, erzeugt er in seinem gesetzten Zustand (set) auf der Leitung 38 ein erstes Ausgangssignal. In Abhängikeit von einen Ausgangssteuersignal auf der Leitung 36 speichert der Zyklusschritt-Detektor 5^ eine Zahl, die von ersten Ausgangssignaladresse auf der Adressenhauptleitung 30 abgeleitet wird und den unter Test stehenden Zyklusschritt wiedergibt. Der logische Prozessor fährt mit der Abtastung des Diagnoseprogramms fort und fragt bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand eines spezifischen Eingangssignals zu bestimmen, welches dem unter Test stehenden Zyklusschritt zugeordnet ist. In diesem Fall stellt ein geschlossener Kontakt einen unerwünschten Zustand eines Eingangssignals dar, d. h. einen Eingangssignal-Ausfall oder -Fehler. Nach dem Feststellen eines. Fehlers des Eingangssignals erzeugt der logische Prozessor den set-Zustand eines zweiten Ausgangssignals, dessen Adresse numerisch das fehlerhafte oder ausgefallene Eingangssignal identifiziert. Der Eingangssignal-Detektor 56 spricht auf den set-Zustand des zweiten Ausgangssignals an, um den Betrieb von Ablese-oder Anzeigevorrichtungen 58, 60 und 62 einzuleiten, um numerische Größen des ersten Betriebszyklusses darzustellen, ebenso den unter Test stehenden Zyklusschritt und das ausgefallene oder feHerhafte Eingangssignal. Die Anzeige wird so lange aufrechterhalten, als das Eingangssignal in seinem unerwünschten Zustand bleibt. Wenn die Diagnosesehaltung feststellt, daß mehr als nur ein Eingangs-, signalfehler oder -ausfall vorliegt, wird Jedes dieser Signale mit seinem zugeordneten Betriebszyklus und Zyklusschritt aufeinanderfolgend für eine vorbestimmte Zeitperiode dargestellt, z. B. für eine oder mehrere Sekunden. Wenn keine Eingangssignalfehler oder - ausfälle festgestellt wurden, so bleibt die An- :

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zeige auf Null. Durch Beobachten der Anzeige- oder Darstellvor- ^! richtungen kann eine überwachende Person eine Liste numerischer Anzeigegrößen verwenden, um den Fehler oder Ausfall zu identi- , fizieren und um eine Korrekturmaßnahme einzuleiten.

Dem Betrieb jeder Maschine ist eine Anzahl von Eingangesignalen zugeordnet, die von jeglichem bestimmten Betriebszyklus,beispielsweise Schmiermittelausfall (lub failure), hydraulischem Druck, elektrischer überlastung, Temperaturgrenzen sind. Die Diagnoseschaltung 50 enthält Elemente, welche diese nichtzyklischen Eingangssignale prüfen. Die nichtzyklische Teststeuereinheit 64 inkrementiert zyklisch und sequenziell durch die Anzahl, welche Gruppen von nichtzyklischen Eingangssignalen, die gestestet werden sollen, wiedergeben. Bei einem durch die Zyklusteststeuereinheit 52 festgelegten Zeitpunkt erzeugt die Nichtzyklustessteuereinheit 64 ein zweites Eingangssignal, welches einer ersten Gruppe von nichtzyklischen Eingangssignalen, die getestet werden sollen, zugeordnet ist. Während der Abtastung eines weiteren Abschnitts des Diagnoseprogramms 27 in dem Speicher 24 fragt der logische Prozessor bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand eines programmierten Kontaktes zu ermitteln, welcher die erste Gruppe der nichtzyklischen Eingangssignale wiedergibt. In Abhängigkeit davon erzeugt die nichtzyklische Teststeuereinheit 64 ein zweites Eingangssignal auf der Kontakthauptleitung, wodurch ein Schließen des programmierten Kontaktes wiedergegeben wird. Indem der logische Prozessor mit seiner Abtastung des Diagnoseprogramms in dem Speicher 24 fortfährt, fragt er bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand eines spezifischen Nlchtzyklus-Eingangssignals festzustellen, welches der ersten Gruppe von Signalen zugeordnet ist,. Wie zuvor in diesem Fall, stellt ein Kontaktschluß einen unerwünschten Zustand des nichtzyklischen Eingangssignals dar. Nach ■ der Ermittlung des Fehlers oder Ausfalle eines nichtzyklischen

Eingangssignals erzeugt der logische Prozessor den set-Zustand !

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eines dritten Ausgangssignals, dessen Adresse das nichtzyklische Eingangssignal identifiziert, welches ausgefallen oder \ fehlerhaft ist. Der Nichtzyklus-Eingangssignaldetektor 66 spricht auf den set-Zustand des dritten Ausgangssignals an, um die Ablese- oder Anzeigevorrichtungen 58, 60 und 62 zu betreiben. In diesem Fall stellt eine MSD-Anzeigevorrichtung 58 einen numerische Anzeige oder Darstellung der nichtzyklischen Testbetriebsart dar, die 2-LSD-Anzeigevorrichtung 60 stellt eine numerische Darstellung der Gruppe von nichtzyklischen Eingangssignalen, die unter Test stehen, dar und die LSD-Anzeigevorrichtung 62 stellt eine numerische Darstellung des spezifischen, nichtzyklischen Eingangssignals dar, welches ausgefallen bzw. fehlerhaft ist. Wie Dereits an früherer Stelle erwähnt wurde, verwendet die überwachende Person eine Liste, welche die spezifischen Nichtzyklus-Eingangssignale mit einer Zahl in Beziehung setzt, die dargestellt,wird, um den Fehler zu identifizieren und um Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Betriebszyklusses, bei welchem das Diagnosegerät zur Anwendung gebracht werden kann. Wie bereits an früherer Stelle erwähnt wurde, können die zum Test verfügbaren Zyklusschritte in eine Anzahl von Betriebszyklen aufgeteilt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist ein Einführzyklus einer Schleifmaschine als Zyklus 1 definiert. Der Zyklusschritt 1 in den Zyklus 1 ist als Restposition des Radkopfes definiert. Während des Zyklusschrittes 2 wird der Radkopf (wheelhead) plötzlich mit Hilfe eines hydraulischen Zylinders vorgeschoben. Während des Zyklusschrittes 3 erfährt der Radkopf eine plötzliche ZufUhrbewegung, die beendet wird; und danach wird eine Meßvorrichtung vorgeschoben, um die Werkstücksgröße zu eichen. Beim Zyklusschritt k erfährt der Radkopf einen groben, mittleren und feinen Vorschub, wonach ein Verweilzyklus dazu verwendet wird, um das Teil auf seine endgültige Größe zu bringen. Beim Zyklusschritt 5 wird bewirkt,

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daß der Radkopf in seine Ruheposition zurückgezogen wird. Diese j Bewegung besteht aus einer rückwärts gerichteten, plötzlichen Bewegung zusätzlich zu einer rückwärts gerichteten Bewegung des Zylinders, Gemäß der Tabelle in Fig. 2 sind jedem Zyklusschritt-Zyklus-Eingangssignale zugeordnet, die durch das Diagnoseprogramm getestet werden sollen. Bevor beispielsweise die Maschine vom Zyklusschritt 1 zum Zyklusschritt 2 weiterschreiten kann, muß der Umkehrgrenzschalter aufgegriffen werden, es muß ein Teil eingeladen werden und es muß der Zyklusstart-Druckknopf gedrückt werden. Um in ähnlicher Weise vom Zyklusschritt 2 zum Zyklusschritt 3 weiterzugelangen, muß der hydraulische Zylinder in Vorwärtsrichtung betätigt werden; und er muß den Vorwärts-Grenzschalter aufgreifen bzw. erreichen, der diese Aktion beendet. Die Tabelle in Fig. 2 stellt daher die zyklischen Eingangssignale dar, die für jeden der Zyklusschritte innerhalb des Einführ-Betriebszyklusses getestet werden müssen.

Wenn die Fig. 3a und 3b an der angegebenen Verbindungslinie aneinandergelegt werden, so ergibt sich ein ladder-Diagramm, von welchem ein Diagnoseprogramm des in Fig. 2 gezeigten Beispiels abgeleitet werden kann. Das ladder-Diagramm besteht aus drei getrennten ladder-Diagrammen, die grundsätzlich das gleiche Format für jedes Diagnoseprogramm aufweisen. Ein erstes ladder-Diagramm, welches bei 70 gezeigt ist, spricht auf ein erstes Eingangssignal von der Diagnoseschaltung und ein zweites, gleichzeitig auftretendes Eingangssignal an, welches einen Zyklusschritt wiedergibt, um ein erstes Ausgangssignal für die Diagnoseschaltung zu erzeugen, welches den unter den Test stehenden Zyklusschritt anzeigt. Ein zweiter Abschnitt des ladder-Diagramms, welches bei 72 gezeigt ist, spricht auf die Eingangssignale an, welche den unter Test stehenden Zyklusschritt definieren und spricht weiter auf ein weiteres Eingangssignal an, welches das spezifische Zyklus-Eingangssignal, welches in dem Zyklusschritt getestet werden soll, wiedergibt.

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Es eel darauf hingewiesen, daß das ladder-Dlagramm dazu dient, , ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, wenn das unter Test ! stehende Eingangssignal sich in seinem unerwünschten oder Fehlerzustand befindet. Mit anderen Worten wird dann, wenn die die j spezifischen Eingangssignale definierenden Kontakte getestet j werden, die Feststellung eines offenen Kontaktes durch den : logischen Prozessor als Nicht-Fehler-Bedingung Interpretiert. . Daher können nicht verwendete Leitungen oder Kapazität in den Diagnoseprogramm unprogrammiert bleiben, was eine große Verein -fachung darstellt. Wenn daher die Diagnoseschaltung dass zweite Ausgangssignal empfängt, so stellt sie eine Wiedergabe des ersten Eingangssignals und des ersten und zweiten Auegangssignals dar, wodurch das unter Test stehende Eingangssignal, welches fehlerhaft ist, angezeigt wird. Ein dritter Abschnitt des ladderdiagramms ist bei 74 gezeigt. Dieser Abschnitt des ladder-Diagramms wird dazu verwendet, um die Nicht-Zyklus-Eingangssignale zu testen.

Bei dem Abschnitt 70 des ladder-Diagramms sei angenommen, daß die Diagnoseschaltung ein erstes Eingangssignal erzeugt hat, welches einen ersten Betriebszyklus wiedergibt, der im Falle von Fig. 2 aus einem Einführzyklus besteht. Der logische Prozessor 12 tastet das Diagnoseprogramm In genau der gleichen Weise ab, wie er dies beim Maschineneteuerprogramm macht. Beim Abtasten der ersten Zelle 76 in dem ladder-Diagramm erzeugt der logische Prozessor die Adresse 105-B für die Kontakthauptleitung auf der Suche nach einem Eingangssignal, welches dieser entspricht. Wie an frührer Stelle erwähnt wurde, sind bestimmte Blöcke von Vorrichtungsadressen bestimmten Funktionen vorauszugeordnet. Im Falle der Diagnose sind 24 numerischen Adressen diesen voraus-zugeordnet. Acht dieser 24 Adressen sind zugewiesen, um die Betriebszyklen und die Zyklusschritte zu identifizieren. Eine weitere Ziffer in dem Speicherwort wird dazu verwendet, um zu ermitteln, ob die Adresse eine A- oder B-Adresse ist oder nicht. Die Α-Gruppe der ersten acht numerischen Adres- ·

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sen ist willkürlich zugeordnet, um Zyklusschritte wiederzugeben, und die B-Gruppe derersten acht numerischen Adressen ist willkürlich zugeordnet, um Betriebszyklen wiederzugeben. Die nächsten acht numerischen Adressen, die nur in der Α-Gruppe definiert sind, identifizieren die getesteten Zyklus-Eingangssignale, Die Α-Gruppe des dritten Satzes der acht numerischen Adressen ist willkürlich den Nichtzyklus-Eingangssignalen zugeordnet und die B-Gruppe der letzten Gruppe von acht numerischen Adressen ist willkürlich zugeordnet, um die Nichtzyklusgruppen der Signale wiederzugeben. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bestehen die 2U Adressen, die dem Diagnose-Programmbeispiel zugeordnet sind, aus der numerisdien Gruppe von 104 bis 127.

Das ladder-Diagramm der Fig. 3a und 3b dient dazu, acht mögliche Betriebszyklen zu veranschaulichen, wobei acht Zyklusschritt jedem Betriebszyklus zugeordnet sind. Zusätzlich können. acht Eingangssignale relativ zu jedem Zyklusschritt getestet werden. In ähnlicher Weise sind acht Nichtzyklusgruppen veranschaulicht mit einem Potential von acht Nichtzyklus-Eingangssignalen, die für jede Nichtzyklusgruppe getestet werden.

Wie an früherer Stelle bereits erläutert wurde, erzeugt die Diagnoseschaltung erste Eingangssignale, welche die Betriebszyklen wiedergeben. Jedes erste Eingangssignal dauert wenigstens so lange wie die Zeitdauer, die für den logischen Prozessor erforderlich ist, um der\£precher 2k abzutasten. Wenn der logische Prozessor das Diagnoseprogramm abtastet, welches von ' dem ladder-Diagramm 70 wiedergegeben ist, fragt er bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand des ersten Kontaktes zu ermitteln, welcher einen Betriebszyklus wiedergibt. Der logische Prozessor interpretiert das Vorhandensein des ersten Eingangssignals als eine Kontaktschließung und fährt fort, den Zustand eines seriellen Kontaktes zu ermitteln, der einen Zyklusschritt wiedergibt, welcher dem laufenden, unter Test stehenden Betriebs-*

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zyklus zugeordnet ist. Wenn eine Kontaktschließung festgestellt wird, was anzeigt, daß ein Zyklusschritt aktiv ist, so erzeugt der logische Prozessor einen set-Zustand eines ersten Ausgangssignals, welcher durch die Wicklungen in dem ladder-Diagramm 70 wiedergegeben wird. Dieser set-Zustand wird von der Diagnoseschaltung festgestellt.

Der logische Prozessor fährt dann damit fort, das Diagnoseprogramm abzutasten, welches von dem ladder-Diagramm 72 dargestellt ist. Die ersten zwei Kontakte stellen den Betriebszyklus und den unter Test stehenden Zyklusschritt dar. Unter der Annahme, daß diese Kontaktschließungen noch existieren, fragt der logische Prozessor dann bei der Kontakthauptleitung an, um den Zustand eines bestimmten Zyklus-Eingangssignals zu bestimmen. Wie an frührer Stelle erläutert wurde, wird der Fehlerzustand dieses Signals getestet. Wenn ein Fehlerzustand existiert, erzeugt die Wicklung in dem ladder-Diagramm 72 einen set-Zustand eines zweiten Ausgangssignals. Die Diagnoseschaltung stellt den set-Zustand des zweiten Ausgangssignals fest und bewirkt, daß die Anzeigevorrichtungen Anzeigen vorgeben, die den Betriebszyklus, den Zyklusschritt und das Zyklus-Eingangssignal, welches fehlerhaft war, identifizieren.

Es sei daran erinnert, daß nur ein Zyklusschritt zu irgendeinem Zeitpunkt in Jedem Betriebszyklus aktiviert werden kann. Um dies zu demonstrieren, sei auf die Tabelle in Fig. 2 erneut hingewiesen. Beim Zyklusschritt 1 ist es gewünscht, drei Zykluseingangssignale zu prüfen. Bei dem ladder-Diagramm 70 in Zeile 76 stellt der Kontakt 104 B den Einführbetriebszyklus dar. Der nächste Kontakt in Zeile 76 stellt den Zyklusschritt 1 oder die Restposition dar. Wenn daher der logische Prozessor feststellt, daß die Diagnoseschaltung ein erstes Eingangssignal für die Kontakthauptleitung erzeugt hat, welches den Zyklus 1 wiedergibt, und weiter feststellt, daß das Maschinensteuerpro-

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gramm ein Signal erzeugt hat, welches den Restzyklusschritt wiedergibt, so erzeugt die Wicklung 104-A ein erstes Ausgangssignal für die Kontakthauptleitung, welches anzeigt, daß der Restzyklusschritt innerhalb des Einleit- oder Einführzyklusses diagnostiziert wird. Der logische Prozessor 12 fährt mit seiner Abtastung des ladder-Diagramms fort, bis er die Zeile 78 erreicht. An dieser Stelle stellt der logische Prozessor die Kontinuität durch die Kontakte 104-B und den Restkontakt fest und prüft den Zustand des Umkehrgrenzschalters, welcher den ersten Zyklus-Eingangssignal-Test wiedergibt. Der Kontaktzustand des Grenzschalters ist normalerweise offen; da jedoch das Programm den Ansprechzustand testet, veranschaulicht das Diagnoseprogramm einen normalerweise geschlossenen Kontakt, um den Fehlerzustand zu prüfen. Wenn demzufolge der Grenzschalter angesprochen hat (picked up), ist der normalerweise geschlossene Kontakt in dem Diagnoseprogramm offen, und ein Fehlersignal -wird nicht erzeugt. Wenn der Grenzschalter nicht angesprochen hat (not picked up), erzeugt der normalerweise geschlossene Kontakt in dem Diagnoseprogramm den set-Zustand eines zweiten Ausgangssignals für die Kontakthauptleitung, der festgestellt wird und durch die Diagnoseschaltung dargestellt wird.

Der logische Prozessor fährt mit seiner Abtastung im Diagnoseprogramm fort, bis er die Zeile 80 erreicht. Auch hier wie bei der Zeile 7Θ stellt der Kontakt 104-B den Einführzyklus dar, der Festkontakt stellt den Zyklusschritt 1 und der teil-geladene Kontakt besteht aus dem zweiten Zykluseingangssignal, welches getestet wird. Der logische Prozessor fährt mit seiner Abtastung fort, bis er die Zeile 82 (Fig. 3b) des Diagramms erreicht, an welcher Stelle die Zyklusstart-Drucktaste gestestet wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kombination aus EinfUhrzyklus und Restzyklusschritt nicht in den nachfolgenden Abschnitten des ladder Diagramms auftritt. Demzufolge prüft das Diagnoseprogramm lediglich die Zyklus-Eingangssignale, die tatsächlich verwendet

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werden. Es tastet nicht alle möglichen Signale ab. In dem ladder-Diagramm 70 von Fig. 3a veranschaulicht die Zeile 84, daß das erste Ausgangssignal für die Kontakthauptleitung erzeugt wird, wenn der Zyklus 2 und der Zyklusschritt 9 gleichzeitig existieren. Es läßt sich demnach erkennen, daß der Zyklusschritt 1 - Wicklung 104-A angesprochen haben kann, bzw. festgestellt werden kann (picked up) in irgendeiner von acht Situationen; Jede Situation ist dabei einmalig für einen unterschiedlichen Betriebszyklus.

Bei der Abtastung des Diagnoseprogramms durch den logischen Prozessor veranschaulicht die Zeile 86, daß dann, wenn die Diagnoseschaltung ein erstes Eingangssignal erzeugt, welches den Einführzyklus wiedergibt und das Maschinensteuerprogramm den Vorschub-Zylinderkontakt betätigt hat, der Zyklusschritt bzw. Wicklung 105-A anspricht und den set-Zustand eines Ausgangssignals für die Kontakthauptleitung erzeugt. Die Zyklus-Eingangssignale, die im Zyklusschritt 2 gestestet werden müssen, sind in den Zeilen 88 und 90 des ladder-Diagramms 72 veranschaulicht. Ist daher eine Tabelle gemäß Fig. 2 gegeben, welche Betriebszyklen ausgeführt hat, die den Zyklusschritten zugeordnet sind und welche die bezogenen Zyklus-Eingangsignale aufgeführt hat, so läßt sich ein ladder-Diagramm zeichnen, welches dazu dient, jedes der Zyklus-Eingangssignale zu testen, und zwar zu einen Zeitpunkt, wenn sie von einem bestimmten Zyklusschritt während eines Betriebszylkusses erforderlich sind. Das Format des ladder-Diagramms ist festgelegt, so daß alles, was getan werden muß, darin besteht, die richtigen Adressen den Kontakten und Wicklungen zuzuordnen. Ist das ladder-Diagramm gemäß den Fig. 3a und 3b gegeben, so kann in gut bekannter Weise die Programmiereinheit 18 dazu verwendet werden, um ein Diagnoseprogramm 27 zu erstellen und um das Programm in den Speicher 2U des logischen Prozessors 12 zu übertragen.

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Die Figuren 4a und 4b veranschaulichen, wenn sie an der angegebenen Verbindungslinie aneinandergelegt werden, ein detailliertes Blockschaltbild des Diagnosegerätes, welches allgemein in Fig. 1 gezeigt ist. Ein Zyklusstart-Flip-Flop 102 wird durch ein Taktsignal taktmäßig angesteuert, um ein Ausgangssignal zum taktmäßigen Ansteuern eines Zykluszählers 100 zu erzeugen, der eine erste Zahl dieser Zählung erzeugt, die den Zyklus 1 wiedergibt. Die Ausgangsgröße des Flip-Flops 102 wird zum Gatter zurückgeleitet, um den Zyklusstart-Flip-Flop daran zu hindern, bei weiteren Taktimpulsen angesteuert zu werden. Die erste Zahl aus dem Zykluszähler 100 besteht aus einem Eingang zu einer Vergleichsstufe 104, deren zweiter Eingang auf eine Hauptleitung 106 von einer Decodier- und Torsteuerschaltung 108 anspricht. Die Decodier- und Torsteuerschaltung 108 spricht auf die Adressenhauptleitung 30, das Ausgangssteuersignal auf der Leitung und das Ausgangs-Zustandssignal auf der Leitung 38 an. Während die erste Zahl in dem Zykluszähler 100 aufrechterhalten wird, tastet der logische Prozessor 12 den Speicher 24 ab, der das Diagnoseprogramm enthält. Wenn er eine Stelle in dem Programm erreicht, bei welcher er einen Test hinsichtlich des Vorhandenseins eines Betriebszyklusses durchführt, der der ersten Zahl entspricht, so stellt die Vergleichsstufe 104 in Abhängigkeit von einem Zyklussignal auf der Leitung 111 eine Gleichheit zwischen der ersten Zahl und einer Zahl auf der Hauptleitung 106 fest, die von der Adresse auf der Adressenhauptleitung abgeleitet wurde. Nach der Feststellung der Gleichheit erzeugt die Vergleichsstufe 104 ein erstes Eingangssignal, welches über die Kontakt-Zustandeleitung 32 und die Pufferstufe 110 zurück zur Kontakthauptleitung gelangt. Nach dem Empfang des ersten Fingangssignals gelangt der logische Prozessor zum nächsten Kontakt in der Zeile des ladder-Diagramms und testet ein Eingangssignal, welches einen Zyklusschritt wiedergilt, der dem unter Test stehenden Zyklus zugeordnet ist. Wenn er herausfindet, daß der Zyklusschritt in dem Maschinenstoierprogramm aktiv

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1st, so wird ein erstes Ausgangssignal im set-Zustand erzeugt. Die Decodier- und Torsteuerschaltung 108 erzeugt auf der Leitung 112 ein Zyklusschrittsignal, welches in Kombination mit dem Ausgangs-Zustande- und Steuersignal auf der Leitung 114 den Zykluseingangssignal ClS) Abtast-Flip-Flop 116 über das Gatter 118 setzt (set).

Das CIS-Abtastsignal auf der Leitung 117 hält den Flip-Flop und überträgt eine Zahl, welche der Adresse des ersten Ausgangssignals entspricht, in einen Zyklusschrittpuffer 120. Eine Vergleichsstufe 122 vergleicht die Zahl in dem Zyklusschrittpuffer 120 mit der laufenden Zahl auf der Hauptleitung 106. Wenn die Zahlen gleich sind, so wird auf der Leitung 117 ein weiteres Eingangssignal für die Kontakthauptleitung erzeugt, und war über die Kontaktzustandsleitung 32 und die Pufferstufe 110. Wenn während nachfolgender Speicherabtastungen das Ausgangssignal seinen Zustand ändert, so setzen das Nichtausgangs- und Steuersignal auf der Leitung 115 und das Eingangssignal auf der Leitung 117 die Zyklusschritt-Diagnoseschaltung zurück (reset). Das CIS-Abtastsignal dient auch dazu, den Flip-Flop 124 zu setzen, der seinerseits den Flip-Flop 126 setzt, so daß dadurch das Rückstellsignal vom Zähler 136 und das Sperrsignal vom Gatter 128 entfernt werden. Wenn der logische Prozessor in der Abtastung des ladder-Diagramms fortfährt, so sei angenommen, daß er eine Eingangswicklung aufgreift, die in ihrem set-Zustand ein zweites Ausgangssignal erzeugt, welches eine Fehlerbedirging in einem der Zykluseingangssignale wiedergibt. Das Decodier- und Torsteuernetzwerk 108 spricht darauf an und erzeugt auf der Leitung 130 für das Gatter 132 ein Ausgangssignal. In Abhängigkeit vom Auftreten des Ausgangszustands- und Stuersignals auf der Leitung 114 wird die Vergleichsstufe 134 in Bereitschaft gesetzt um eine Zahl, welche der Adresse des zweiten Ausgangssignals entspricht, mit der Zahl aus dem CIS-Zähler 136 zu vergleichen. Das Taktsignal am Eingang des Gatters 128 steuert kontinuierlich

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den CIS-Zähler taktmäßig an, der dadurch aufeinanderfolgende Zahlen an seinem Ausgang erzeugt. Wenn die Vergleichsstufe 160 eine Gleichheit zwischen den Zahlen an ihren Eingängen feststellt, so erzeugt sie auf der Leitung 138 ein Sperrtaktsignal. Das Sperrtaktsignal erregt einen Zeitgeber 140, der auf der Leitung 123 ein Signal erzeugt, um weitere Taktsiaierungen des CIS-Zählers 136 für eine vorbestimmte Zeitperiode zu verhindern. Darüberhinaus steuert das Sperrtaktsignal die Anzeige-Sperrschaltungen 142, 144 und 146 taktmäßig an. Diese Sperrschaltungen halten Zahlen, welche das erste Eingangssignal, das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal identifizieren, so daß sie durch die Anzeigevorrichtungen 58, 60 und 62 decodiert und angezeigt werden können.

Nachdem der CIS-Zähler durch den vollständigen Bereich der Zykluseingangssignalzahlen gezählt hat, erzeugt er auf der Leitung 148 ein CIS-RUckstellsignal. Dieses Signal erzeugt Über das Gatter 150 auf der Leitung 152 ein RUckstellsignal, wodurch die Flip-Flops 124, 126 zurückgestellt und der Flip-Flop 102 gesetzt werden. Das Setzen des Flip-Flops 102 bewirkt, daß der Zykluszähler 100 zur nächsten Zykluszahl inkrementiert. Die Diagnoseschaltung arbeitet weiterhin in einer zyklischen Weise, wie dies eben erläutert wurde, bis der Zykluszähler durch den gesamten Bereich der Zahlen gezählt hat, die allen Betriebszyklen zügeordnet sind.

Bei dem nächsten Zählschritt erzeugt der Zykluszähler 100 auf der Leitung 125 ein Nichtzyklus-Testsignal. Durch dieses wird das Rückstellsignal vom Nichtzyklus-Zähler 154 entfernt und der Flip-Flop 156 erhält die Möglichkeit, eine Ausgangsgröße zu erzeugen, wodurch der Zähler 154 angesteuert wird. Der Zähler erzeugt eine Zahl bzw. Zählung, welche der ersten Gruppe von Nichtzyklus-Eingangssignalen, die getestet werden sollen, entspricht. Wenn der logische Prozeß durch das Diagnoseprogramm

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fortschreitet und das Vorhandensein eines Tests der ersten ; Nichtzyklus-Gruppe überprüft, erzeugt die Decodier- und Torsteuerschaltung auf der Leitung 138 ein Nichtzyklus-Signal als auch eine Zahl bzw. Zählung, die diesem zugeordnet ist und auf der Hauptleitung 106 erscheint. Die Vergleichsstufe 160 spricht auf das Nichtzyklus-Signal an, um die Zahl bzw. Zählung des Zählers 154 mit der laufenden Zahl auf der Hauptleitung 106 zu vergleichen. Wenn eine Übereinstimmung auftritt, sojfrird auf der Leitung 162 ein zweites Eingangssignal erzeugt und gelangt über die Kontaktzustandsleitung 32 und die Pufferstufe 110 zurück zur Kontakthauptleitung.

Dadurch erhält der logische Prozessor die Möglichkeit, den nächsten Kontakt in der Zeile des ladder-Diagramms zu überprüfen, der ein spezifisches Nichtzyklus-Eingangssignal wiedergibt. Wenn der Prozessor einen Fehler in diesem Signal feststellt, so wird ein drittes Ausgangssignal erzeugt; und die Decodier- und Torsteuerschaltung 108 spricht darauf an, um auf der Leitung 164 ein Nichtzyklus-Eingangssignal (NCIS) zu erzeugen und auf der Leitung 114 ein entsprechendes Ausgangszustands- und Steuersignal zu erzeugen. Diese Signale dienen dazu, den Flip-Flop 168 zu setzen, der seinerseits die Flip-Flops 170 und 172 setzt. Da₈ RUckstellsignal an dem NCIS-ZMhIer 174 wird entfernt und der Zähler wird über das Gatter 176 taktmäßig angesteuert. Der Zähler erzeugt eine Zahl bzw. Zählung, die dem Bereich der Zahlen entspricht, welche den Nichtzyklus-Eingangesignalen zugeordnet sind. Die Vergleichsstufe 178 wird durch NCIS-Signal in Bereitschaft gesetzt und vergleicht die Zahl bzw. Zählung des Zählers 174 mit der Zahl auf der Hauptleitung 106, die dem NCIS-Signal zugeordnet ist.

Wenn eine Übereinstimmung auftritt, so erzeugt die Vergleichestufe auf der Leitung 180 ein NC-Spersignal. Dieses Signal dient dazu, einen Zeitgeber 182 zu erregen, der eine weitere Takt-

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Steuerung des Zählers 174 über das Gatter 176 verhindert. Wei- : ter steuert das NC-Sperrsignal einen Sperr-Flip-Flop 184 an, der auf der Leitung 121 ein außer Bereitschaft setzendes Signal erzeugt, um die Ausgänge der Sperrschaltungen 14** und 146 (latches) außer Bereitschaft zum setzen. Zusätzlich steuert das NC-Sperrsignal die Sperrschaltungen 186 und 188 an, die zeitweilig die Zahlen speichern, welche der Nichtzyklus-Gruppe, die diagnostiziert wird, von dem Nichtzyklus-Eingangssignal, welches fehlerhaft ist, zugeordnet sind. Diese Signale werden durch die Anzeigeschaltungen 60 und 62 decodiert und Sngezeigt. Schließlich steuert das NC-Sperrsignal die Sperrschaltung 142 über das ODER-Glied 181 an, wodurch die Anzeigevorrichtung 58 eine Zahl aus dem Zykluszähler 100 darstellt oder anzeigt, die einheitlich dem Nichtzyklus-Testsignal zugeordnet ist.

Am Ende der vorbestimmten Zeitperiode, die durch die Zeitsteuereinrichtung 182 definiert ist, steuert ein Nichtzyklus-Zeitsteuersignal auf der Leitung 129 den NCIS-Zähler 174 durch seinen Zählzyklus hindurch. Am Ende des Zählzyklusses erzeugt der Zähler auf der Leitung 192 ein Nichtzyklue-RUckstellsignal. Das Nichtzyklus-RUckstellsignal stellt die Flip-Flops 168, 170 und 172 zurück und setzt den Flip-Flop 156. Durch das Setzen des Flip-Flops 156 wird der Nichtzyklustestzähler inkrementiert; um eine weitere Zahl zu erzeugen, welche die nächste Nichtzyklusgruppe der Eingangesignale, die getestet werden sollen, wiedergibt. Die Diagnoseschaltung fährt in dieser Weise mit ihrer Funktion fort, bis der Nichtzyklus-Testzähler durch alle Nichtzylusgruppen lnkrementiert hat, worauf er auf der Leitung 194 ein RUckstell-Lesesignal erzeugt, welches dazu dient, alle Sperrschaltung 142, 144, 146, 186 und 188 und den Zykluszähler 100 zurückzustellen. An dieser Stelle ist die Diagnoseecheltung durch einen vollständigen Zyklus gelaufen; und (!br Zykluszähler j 100 1st bereit, durch den Flip-Flop 102 in Abhängigkeit vom nächsten Taktimpuls erneut angesteuert zu werden. j

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Zusammenfassend arbeitet also der Zykluszähler 100 asynchron zum logischen Prozessor 12. Er erzeugt aufeinanderfolgend Eingangssignale, welche die Betriebszyklen wiedergeben. Wenn der logische Prozessor das Diagnoseprogramm abtastet, so werden diese Eingangssignale erfaßt und der logische Prozessor erhält die Möglichkeit, einen Zyklusschritt in dem zu testenden Betriebszyklus zu testen. Wenn der Zyklusschritt festgestellt wird, erzeugt der logische Prozessor in dem set-Zustand ein erstes Ausgangssignal, welches den Zyklusschritt wiedergibt. Eine diesem Signal zugeordnete Zahl wird in dem Zyklusschrittpuffer 120 gespeichert. Der logische Prozessor fährt dann damit fort, das Zykluseingangssignal zu testen, wie dies durch das Diagnoseprogramm bestimmt ist. Wenn ein Fehler festgestellt wird, so wird ein zweites Ausgangssignal im set-Zustand erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird von dem Zähler 136 und der Vergleichs· stufe 13^ erfaßt oder festgestellt. Die Diagnoseschaltung erzeugt eine Anzeige der Zahlen aus dem Zykluszähler 100, dem Zyklusschrittpuffer 120 und dem CIS-Zähler 136.

Nachdem die Diagnoseschaltung alle Betriebszyklen abgetastet hat, initiiert sie eine Abtastung der Nichtzyklusgruppen der Eingangsignale. In ähnlicher Weise erzeugt der Nichtzyklus-Testzähler 15^ ein zweites Eingangssignal, welches von dem logischen Prozessor erfaßt wird, wenn dieser das Diagnoseprogramm abtastet und die Nichtzyklusgruppen testet. Der Prozessor prüft dann die Nichtzyklus-Eingangssignale, die Jeder Gruppe zugeordnet sind. Wenn ein Fehler festgestellt wird, erzeugt der logische

im Prozessor ein drittes Ausgangssignal/set-Zustand, welches von dem NCIS-Zähler 17^ und der Vergleichsstufe 178 erfaßt wird. Danach stellt die Dlngnoseschaltung Zahlen dar, welche die FJichtzyklus-Gruppe und das Nichtzyklus-EingangssLgnaL, welches fehlerhaft war, wiedergeben.

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Zusammenfassend schafft die Erfindung ein Diagnosegerät, welches in Verbindung mit einem programmierbaren Maschinen-Funktionsregler verwendet werden kann, der einen Speicher für die Speicherung eines Maschinen-Steuerprogramms aufweist, wobei der Regler fortwährend den Speicher abtastet und in Abhängigkeit von Eingangssignalen, der Signalzustände den gewünschten Zuständen, wie diese durch das Maschinen-Steuerprogramm definiert sind, entsprechen, erzeugt. Das Diagnosegerät enthält ein zweites Programm zum Testen der Eingangssignale, wie diese von dem Maschinensteuerprogramm gefordert werden, um Zyklusschritte und Betriebszyklen relativ zur Maschine auszuführen. Das Diagnosegerät arbeitet asynchron zum Maschinen-Funktionsregler, um sequenziell Betriebszyklen zu prüfen, von denen viele gleichzeitig auftreten können. Beim Prüfen Jedes Betriebszyklusses prüft das Diagnosegerät jeden Zyklusschritt und prüft weiter auch den Zustand jedes Eingangssignals, welches jedem Zyklusschritt zugeordnet ist. Das DiagnosegerSt stellt fortwährend Fehlerbedingungen, die festgestellt wurden, dar. Schließlich erfaßt das Gerät die Eingangssignalfehler und stellt diese dar, die von irgendeinem der der Maschine zugeordneten Betriebszyklen unabhängig sind.

Obwohl der Gegenstand der Erfindung in Einzelheiten anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben und dargestellt ist, ist die Erfindung nicht auf diese Einzelheiten beschränkt. Es sind eine Reihe von Abwandlungen und Änderungen und äquivalenten Ausführungsformen möglich, ohne Jedoch dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. !Programmierbarer Maschinen-Funktionsregler, der zum Teil aus V__yeinem Speicher mit einem ersten Speicherabschnitt besteht, welcher ein Maschinen-Stuerprogramm enthält, das wenigstens einen Betriebszyklus der Maschine wiedergibt, wobei der Betriebszyklus aus einer Anzahl von Zyklusschritten besteht und Jeder Zyklusschritt durch eine Anzahl von Zyklus-Eingangssignalen definiert ist und wobei das Maschinen-Steuerprogramm die Zustände von Ausgangssignalen definiert, die für eine Kontakthauptleitung erzeugt werden, welche elektrisch mit der Maschine in Abhängigkeit von vorbestimmten Zuständen der Eingangssignale in Verbindung gelangt, und der Regler eine Einrichtung enthält, um kontinuierlich und iterativ den Speicher zu lesen, und eine logische Schaltung vorgesehen ist, die auf den Speicher anspricht, um die Zustände der Ausgangssignale als Punktion der tatsächlichen Eingangssignal-Zustände zu steuern, die den durch das Programm definierten Eingangssignal-Zuständen entsprechen, dadurch gekennzeichnet , daß der Regler folgende Einrichtungen enthält:

a) einen zweiten Speicherabschnitt (24) zum Speichern eines ersten Diagnoseprogramms, welches einen Test von Fehlerzuständen der ausgewählten Zyklus-Eingangssignale definiert, die bestimmten Zyklusschritten zugeordnet sind, welche Betriebszyklen der Maschine definieren, wobei das Diagnoseprogramm in dem Speicher gespeichert ist, um den Testvorgang der Zustände der ausgewählten Zyklus-Eingangssignale zu steuern;

L·) eine 7yklus-Testr.teuereinhei t (¹M'), die ;u; /tu hi on zum Regler arbeitet, um ein erstes Eintffingi;·. ι κγ.,ι 1 fur die Ein-

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leitung eines Tests eines der Maschinenbetriebszyklen zu

erzeugen;

c) einen Zyklusschritt-Detektor (54), der auf den Regler und die Zyklus-Teststeuereinheit anspricht, um ein erstes Ausgangssignal zu erfassen, welches einen bestimmten Zyklusschritt in einem der Maschiien-Betriebszyklen wiedergibt;

d) einen Zyklus-Eingangssignal-Detektor (56), der auf den Regler und die Zyklus-Teststeuereinheit anspricht, um ein zweites Ausgangssignal zu erfassen, welches einen Fehlerzustand eines der ausgewählten Zyklus-Eingangssignale wiedergibt, wie dies durch das erste Diagnoseprogramm definiert ist; und

e) eine Leseschaltung (58, 60, 62), deren Eingänge auf das erste Eingangssignal und das erste und zweite Ausgangssignal ansprechen, um die Eingangsgrößen darzustellen.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere folgende Einrichtungen vorgesehen sind:

a) Ein dritter Abschnitt des Speichers (24) zum Speichern eines zweiten Diagnoseprogramms, eine Einrichtung zum Definieren eines Tests von Fehlerzuständen von nichtzyklischen Eingangssignalen unabhängig von irgendeinem Maschinen-Betriebszyklus, wobei das zweite Diagnoseprogramm in dem Speicher gespeichert ist, um den Testvorgang der Zustände der nichtzyklischen Eingangssignale zu steuern;

b) einen Nichtzyklus-Testregler (64), der auf die Zyklus-Test st !■iiervinht.'i t. rin.sDricht und an den Regler angeschlossen ist, um ein zwei tea Eingangssignal zum Einleiten eints

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Tests der Nichtzyklus-Eingangssignale vorzusehen; _;

c) ein Nichtzyklus-Eingangssignal-Detektor (66), der auf die j Nichtzyklus-Teststeuerelnhelt und den Regler anspricht, ; um ein drittes Ausgangesignal zu erfassen, welches einen Fehlerzustand eines der nichtzyklischen Eingangssignale wiedergibt, wie dies durch das zweite Diagnoseprogramm definiert ist; und

d) Sperrschaltungen (186, 1ΘΘ), deren Eingänge auf das zweite Eingangssignal und auf ein drittes Ausgangssignal ansprechen und deren Ausgang mit der Leseschaltung verbunden ist, um diese zu veranlassen, das zweite Eingangssignal und das dritte Ausgangssignal bzw. Kenngrößen derselben darzustellen.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt des Speichers folgendes enthält:

a) eine erste Speicherzone zum Speichern eines ersten Programms, welches in Verbindung mit dem Regler verwendet wird, um das erste Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das erste Auegangesignal in Abhängigkeit vom gleichzeitigen Auftreten der ersten Eingangssignale und eines dritten Eingangesignals erzeugbar ist, wobei das dritte Ausgangssignal einen dem zu testenden Betriebszyklus zugeordneten Zyklusschritt wiedergibt; und

b) eine zweite Speicherzone zum Speichern eines zweiten Programs, welches in Verbindung mit dem Regler verwendet ] wird, um das zweite Ausgangssignal zu erzeugen, wobei des zweite Auegangssignal in Abhängigkeit vom gleichzeitigen Auftreten des ersten und des dritten Elngangselgnals und in Abhängigkeit davon erzeugbar ist, daß ein Zyklus-Ein-

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i/ j

gangssignal sich in einem Fehlerzustand befindet, wie dies durch das zweite Programm definiert ist. j

k. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklus-Teststeuereinheit folgende Einrichtungen enthält:

a) Einen Zykluszahler (100), der asynchron zum Regler arbei- ; tet, um kontinuierlich und sequenziell einen Satz von Zykluszahlen zu erzeugen, wobei Jede Zykluszahl eine Dauer aufweist, die angenähert gleich ist, der Zeit, die von dem Regler zum einmaligen Lesen des Speichers erforderlich ist, wobei der Zykluszähler weiter ein letztes Zyklus-Zahlsignal erzeugt; und

b) eine Vergleichsstufe (10*0, die auf den Zykluszähler und die Kontakthauptleitung anspricht, um die Zykluszahlen mit Zahlen zu vergleichen, welche den Adressen auf der Kontakthautpleitung entsprechen und um das erste Eingangssignal in Abhängigkeit von der Feststellung einer Gleichheit zwischen diesen zu erzeugen.

5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,- daß der Zyklusschritt-Detektor folgende Einrichtungen enthält:

a) einen Pufferspeicher (120), der auf Jede Zykluszahl und das erste Ausgangssignal anspricht und der an die Kontakthautpleitung angeschlossen ist, um die Zyklusschrittzahl, welche dem ersten Ausgangssignal entspricht, zu speichern; und

b) eine Vergleichsstufe (122), die auf die Kontakthauptleitung und den Pufferspeicher anspricht, um die gespeicherte Zyklusschrittzahl mit den Zahlen zu vergleichen, die den auf der Kontakthauptleitung auftretenden Adressen entspre-

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chen und um für den Regler ein weiteres Eingangssignal in Abhängigkeit vom Auftreten einer Gleichheit zwischen diesen zu erzeugen.

6. Kegler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklus-Eingangssignal-Detektor folgende Einrichtungen enthält:

a) einen Eingangszykluszähler (136), der auf das erste Ausgangssignal anspricht, um sequenziell Zyklus-Eingangszahlen zu erzeugen;

b) eine Vergleichsstufe (134), die auf das zweite Ausgangssignal zum Vergleichen jeder Zykluseingangszahl mit einer Zahl anspricht, welche der Adresse des zweiten Ausgangssignals entspricht, um ein Sperrsignal (latch signal) in Abhängigkeit vom Auftreten einer Gleichheit zwischen diesen zu erzeugen;

c) eine erste Zeitsteuereinrichtung (140), die auf das Sperrsignal anspricht, um ein erstes Zeitsteuersignal mit einer vorbestimmten Dauer zu erzeugen;

d) ein auf das erste Zeitsteuersignal ansprechendes Gatter (128), welches an den Eingangszykluszähler angeschlossen ist, um den Betrieb des Eingangszykluszählers für eine vorbestimmte Dauer zu sperren, so daß dadurch die Zyklus-Eingangszahl entsprechend dem zweiten Ausgangssignal aufrechterhalten wird.

7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangszykluszähler eine letzte Zahl erzeugt, um den Zykluszähler zu veranlassen, von seinem laufenden Zählzustand zu einem nachfolgenden Zählzustand zu inkrementieren.

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'■η

8. Regler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslese- oder Anzeigeschaltung eine erste Sperrschaltung (142, 144, 146) enthält, die auf das Sperrsignal anspricht, um die laufende Zykluszahl, die Zyklusschrittzahl und die Zykluseingangszahl zu speichern.

9. Regler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt des Speichers eine dritte Speicherzone aufweist, um ein drittes Programm zu speichern, welches in Verbindung mit dem Regler verwendet wird, um ein drittes Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das dritte Ausgangssignal in Abhängigkeit vom gleichzeitigen Auftreten des zweiten Eingangssignals und eines in einem Fehlerzustand befindlichen Nichtzyklus-Eingangssignals erzeugbar ist, wie dies durch das dritte Programm definiert ist.

10. Regler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nichtzyklus-Teststeuer-einheit folgende Einrichtungen enthält:

a) Einen Nichtzykluszähler (154), der auf das letzte Zykluszahlsignal anspricht, um sequenziell einen Satz von Nichtzykluszahlen zu erzeugen; und

b) eine Vergleichsstufe (160), die auf den Nichtzykluszähler und den Regler anspricht, um die Nichtzykluszahlen mit Zahlen zu vergleichen, die den auf der Kontakthauptleitung erscheinenden Adressen entsprechen, um in Abhängigkeit von einer Gleichheit zwischen diesen das zweite Eingangssignal zu erzeugen.

11. Regler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nichtzyklus-Eingangssignal-Detektor folgende Einrichtungen enthält:

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a) Einen Nichtzyklus-Eingangszähler (17*0, der auf das dritte Ausgangssignal anspricht, um sequenziell eine Zahl von Nichtzyklus-Eingangszahlen zu erzeugen;

b) eine Vergleichsstufe (178), die auf das dritte Ausgangssignal anspricht, um jede Nichtzyklus-Eingangszahl mit Zahlen zu vergleichen, die der Adresse des dritten Ausgangssignals entsprechen, um ein Nichtzyklus-Sperrsignal in Abhängigkeit von einer Gleichheit zwischen den genannten Zahlen zu erzeugen;

c) eine zweite Zeitsteuereinrichtung (182), die auf das Nichtzyklus-Sperrsignal anspricht, um ein zweites Zeitsteuersignal mit vorbestimmter Dauer zu erzeugen;

d) ein auf das zweite Zeitsteuersignal ansprechendes Gatter (176), welches an den Nichtzyklus-Eingangszähler angeschlossen ist, um den Betrieb des Nichtzykluseingangszählers für eine vorbestimmte Dauer zu sperren, um dadurch die Nichtzyklus-Eingangszahl entsprechend dem dritten Ausgangssignal aufrechtzuerhalten; und

e) eine außer Bereitschaft setzende Schaltung (184), die auf das Nichtzyklus-Sperrsignal anspricht und an die erste Sperrschaltung angeschlossen ist, um den Ausgang der ersten Sperrschaltung für die Dauer des Nichtzyklus-Sperrsignals zu sperren.

12. Regler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschaltungen zweite Sperrschaltungen (186, 188) enthalten, die an den Nichtzyklus-Eingangszähler und die Nichtzyklus -Zähleinrichtung angeschlossen sind und auf das Nichtzyklus-Sperrsignal ansprechen, um die Nichtzykluszahl und Nichtzyklus-Eingangszahl, die zum Zeitpunkt des Nichtzyklus-Sperrsignals auftritt, zu speichern.

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13. Regler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseschaltung an die erste und die zweite Sperrschaltung angeschlossen ist und folgende Einrichtungen enthält:

a) Eine höchstwertige Dezimale-Digital-Anzeige (58), die auf die Zykluszahl anspricht;

b) eine zweitniedrigstwertige Dezimale-Digitalanzeige (60), die auf die Zyklusschrittzahl und die Nichtzykluszahl als Funktion des Nichtzyklus-Sperrsignals anspricht; und

c) eine niedrigstwertige Dezimale-Digitalanzeige (62), die selektiv auf die Zykluseingangszahl und die Nichtzyklus-Eingangszahl als Punktion des Nichtzyklus-Sperrsignals anspricht.

14. Regler nach Anspruch 13_t dadurch gekennzeichnet, daß der Nichtzykluszähler ein Rückstellsignal erzeugt, um die außer Bereitschaft setzende Schaltung (18*0, die erste und die zweite Sperrschaltung und den Zykluszähler zurückzustellen, so daß dann der Zykluszähler in seinen Anfangszustand inkrementiert werden kann, der zu einer Iteration des Diagnosezyklus ses führt.

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