DE2743176A1 - Junction programmable control with logical function modules - has modules in matrix array and junction matrix programmable by decision tables - Google Patents
Junction programmable control with logical function modules - has modules in matrix array and junction matrix programmable by decision tablesInfo
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Abstract
Description
Verbindungsrogrammierbare SteuerungLink programmable controller
Für umfangreiche Steuerungs- oder ttberwachungsaufgaben werden elektronische Systeme eingesetzt, die aus fest verdrahteten Baugruppen mit logischen Funktionen aufgebaut sind. Die logischen Baugruppen werden nach den Regeln der Bool'schen Algebra miteinander verknüpft. Der Aufbau der hierzu erforderlichen Schaltungen ist sehr aufwendig. Zwar stehen preiswerte logische Funktionsbausteine in integrierter Technik zur Verfügung, die Verschaltung dieser Bausteine ist Jedoch außerordentlich umfangreich und mit zahlreichen Fehlermöglichkeiten behaftet.For extensive control or monitoring tasks, electronic Systems used that consist of hard-wired assemblies with logical functions are constructed. The logical assemblies are made according to the rules of Boolean algebra linked together. The structure of the circuits required for this is very laborious. It is true that there are inexpensive logical function blocks in integrated technology available, but the interconnection of these blocks is extremely extensive and afflicted with numerous possibilities for errors.
Für flexible Verknüpfungsschaltungen sind sogenante Diodenmatrizen bekannt, die einen Kreuzschienenverteiler und Dioden umfassen, die in ein steckerartiges Gehäuse eingebaut sind und an den Kreuzungspunkten des Kreuzschienenverteilers in entsprechende Ausnehmungen eingesteckt werden können. Derartige Diodenmatrizen sind nur für kleinere Steuerungen geeignet und werden im wesentlichen für Laborzwecke eingesetzt.So-called diode matrices are used for flexible logic circuits known, which include a crossbar and diodes, which are in a plug-like Housing are installed and at the intersection points of the crossbar distributor in corresponding recesses can be inserted. Such diode matrices are only suitable for smaller controls and are mainly used for laboratory purposes used.
Bei Verwendung von elektronischen Datenverarbeitungsanlagen können umfangreiche Ablaufsteuerungen mit Hilfe von Entscheidungstabellen programmiert werden. Die Entscheidungstabellentechnik erfordert jedoch eine sehr große Anzahl von logischen Verknüpfungen, die zwar bei Verwendung eines Rechners mit einem entsprechenden Programm relativ einfach realisiert werden können, nicht aber bei einer festverdrahteten Schaltung. Bei einer festverdrahteten Schaltung war bisher der ffir eine Anwendung der Entscheidungstabellentechnik erforderliche Verdrahtungsaufwand zu groß.When using electronic data processing systems, you can extensive sequence controls programmed with the help of decision tables will. However, the decision table technique requires a very large number of logical links, although when using a computer with a corresponding Program can be implemented relatively easily, but not with a hardwired one Circuit. At a hardwired circuit was previously the ffir an application of the decision table technique required wiring effort too large.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine fest verdrahtete verbindungsprogrammierbare Steuerung mit logischen F'unktionsbausteinen zu schaffen, die kostengünstig herzustellen ist.The invention is based on the object of a hard-wired connection programmable To create control with logical function blocks that are inexpensive to manufacture is.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine matrizenartige Anordnung der logischen Funktionsbausteine und eine mittels Entscheidungstabellen programmierbare dreidimensionale Verbindungsmatrix.According to the invention, this object is achieved by a die-like Arrangement of the logical function modules and one by means of decision tables programmable three-dimensional connection matrix.
Die Erfindung löst das Problem, wonach einerseits bei Verwendung von integrierten Schaltkreisen eine sehr hohe Packungsdichte von logischen Funktionen möglich ist, andererseits aber der Verdrahtungsaufwand für die integrierten Schaltkreise untereinander unverhältnismäßig stark ansteigt. Bei Anwendung der Erfindung kann die hohe Packungsdichte von integrierten Schaltungen besser ausgenutzt werden, da die matrizenartige Anordnung der logischen Funktionsbausteine eine Verknüpfung mit Hilfe einer dreidimensionalen Verdrahtungsmatrix ermöglicht.The invention solves the problem that on the one hand when using integrated circuits have a very high packing density of logical functions is possible, but on the other hand the wiring effort for the integrated circuits increases disproportionately among each other. When applying the invention can the high packing density of integrated circuits can be better utilized because the matrix-like arrangement of the logical function blocks a link with With the help of a three-dimensional wiring matrix.
Diese Anordnung erlaubt den Einsatz von Entscheidungstabellen zur festverdrahteten Programmierung von Verkntipfungs- und Ablaufsteuerungen, sowie für Uberwachungsaufgaben. Bei einer matrizenartigen Anordnung der logischen Funktionsbausteine gibt eine Entscheidungstabelle unmittelbar die erforderliche Verschaltung an. Die Verschaltung kann daher kostengünstig unmittelbar aus der Entscheidungstabelle abgeleitet und insbesondere auch maschinell hergestellt werden. Mit der Entscheidungstabellentechnik ist eine gute Übersicht und eine leichte Projektierbarkeit von Verknüpfungs- und Ablauf steuerungen gegeben.This arrangement allows the use of decision tables for hard-wired programming of connection and sequence controls, as well for monitoring tasks. With a matrix-like arrangement of the logical function blocks a decision table immediately indicates the required interconnection. the Interconnection can therefore be derived directly from the decision table in a cost-effective manner and in particular can also be produced by machine. With the decision table technique is a good overview and easy configuration of linking and Sequence controls given.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Beispiel einer Entscheidungstabelle, Figur 2 zeigt die Struktur einer erfindungsgemäßen Steuerung, Figur 3 zeigt das Prinzip einer Erweiterung einer erfindungsgemäßen Steuerung hinsichtlich der Bedingungen, Figur 4 zeigt das Prinzip einer Erweiterung hinsichtlich der Regeln, Figur 5 zeigt das Prinzip einer Erweiterung hinsichtlich der Aktionen, Figur 6 zeigt eine räumliche Strukturdarstellung der Erfindung.The invention is explained by way of example with reference to the accompanying figures. Show it: FIG. 1 shows an example of a decision table, FIG 2 shows the structure of a controller according to the invention, FIG. 3 shows the principle an extension of a control according to the invention with regard to the conditions, FIG. 4 shows the principle of an extension with regard to the rules, FIG. 5 shows the principle of an expansion with regard to the actions, Figure 6 shows a spatial Structural representation of the invention.
Figur 1 zeigt beispielhaft den Aufbau einer Entscheidungstabelle zur Steuerung eines Prozesses. Als Meßgrößen oder Uberwachungssignale aus dem Prozeß sind in den waagrechten Zeilen die Bedingungen b1 bis b5 aufgetragen. Dabei bedeutet ein J das Vorhandensein und ein N das Nichtvorhandensein der betreffenden Bedingung. Ein leeres Feld bedeutet, daß die betreffende Bedingung zur Bildung der jeweiligen Regel für eine Aktion nicht benötigt wird.Figure 1 shows an example of the structure of a decision table for Control of a process. As measured variables or monitoring signals from the process the conditions b1 to b5 are plotted in the horizontal lines. Thereby means a Y indicates the presence and an N indicates the absence of the relevant condition. An empty field means that the relevant condition for the formation of the respective Rule is not required for an action.
Die Bedingungen werden nach den in den senkrechten Spalten angegebenen Regeln r1 bis r5 zu Aktionen al bis a4 für die Betätigung von Stellgliedern oder Anzeigegliedern verknüpft. Die Regeln entsprechen konjunktiven Verknüpfungen der Bedingungen.The conditions are according to the ones indicated in the vertical columns Rules r1 to r5 for actions al to a4 for the actuation of actuators or Display links linked. The rules correspond to conjunctive links of the Conditions.
Die Aktionen entsprechen disjunktiven Verknüpfungen der Regeln.The actions correspond to disjunctive links between the rules.
Zur Verdeutlichung wird folgendes Beispiel gegeben: Das Signal J bei der Bedingung bl besagt, daß der Druck in einem Gefäß einen vorgegebenen Wert itberschritten hat. Das Signal J bei der Bedingung b3 sagt aus, daß die Brennstoffzufuhr zur Heizungsanlage des Gefäßes läuft. Das Signal N bei der Bedingung b4 besagt, daß der Kilhlwasserkreislauf nicht eingeschaltet ist. Die Regel r1 verknüpft die Bedingungen bl, b3, b4 konjunktiv zu einer Aktion al, die einen Stellbefehl für ein Ventil darstellt, das die Brennstoffzufuhr abstellt. Dieses Ventil soll jedoch auch betätigt werden, wenn die Regel r3 erfüllt ist, welche die Bedingungen bl, b2, b3, b4 konjunktiv verknüpft.The following example is given for clarification: The signal J at the condition bl means that the pressure in a vessel has exceeded a predetermined value Has. The signal J in condition b3 indicates that the fuel is being supplied to the heating system of the vessel is running. The signal N in condition b4 indicates that the Kilhlwasserkreislauf is not turned on. The rule r1 connects the conditions bl, b3, b4 conjunctively to an action al, which represents a control command for a valve that controls the fuel supply turns off. However, this valve should also be operated if rule r3 is met is, which conjunctively connects the conditions bl, b2, b3, b4.
Figur 2 zeigt das Prinzip der Umsetzung einer Entscheidungstabelle in eine fest verdrahtete Verknüpfungssteuerung unter Einschluß von Speichern und Zeitgliedern. Die aus dem Prozeß kommenden Signale (Bedingungen 5a ... Si), die beispielsweise von Meßwandlern oder Grenzwertmeldern geliefert werden, werden in einer Invertierstufc ITV zu inversen Bedingungen (5a ...Figure 2 shows the principle of the implementation of a decision table into a hard-wired link control including memories and Timers. The signals coming from the process (conditions 5a ... Si), the for example, are supplied by transducers or limit monitors, are in an inverting stage ITV under inverse conditions (5a ...
invertiert, um in jedem Falle aktive Signale zur weiteren Verarbeitung zur Verffigung zu haben. Die Signale und die invertierten Signale werden einer &-Matrix zugeführt undaort nach den Vorschriften der Entscheidungstabelle zu Regeln konjunktiv verknüpft. Die erfüllten Regeln r lösen Aktionen a (Befehle an die Stellglieder) aus, die entweder unmittelbar und/oder iiber Speicher M und/oder iiber Zeitglieder T an den Prozeß ausgegeben werden. Da die gleiche Aktion im allgemeinen von mehreren Regeln ausgelöst werden kann, ist der &-Matrix eine 2 1-lIatrix nachgeordnet. Durch eine Riickführung RF der Aktionen a zu den Bedingungen lassen sich bei gleichem Strukturaufbau auch Ablaufsteuerungen mit Verzweigungen realisieren. Zur leichteren Verfolgung der Verknüpfungen können die Bedingungen und die erfüllten Regeln durch optische Anzeigen, beispielsweise lichtemitierende Dioden (LED), visualisiert werden, die vorzugsweise den gleichen Aufbau wie die Entscheidungstabelle aufweisen.inverted to ensure active signals for further processing in each case to have available. The signals and the inverted signals become an & matrix supplied undaort according to the rules of the decision table on rules subjunctive connected. The fulfilled rules r solve actions a (commands to the actuators) which either directly and / or via memory M and / or via timing elements T can be issued to the process. Since the same action in general by several Rules can be triggered, the & matrix is followed by a 2 1 matrix. By returning the actions a to the conditions RF, with the same Structure structure also implement sequence controls with branches. For the easier Keeping track of the links can see the conditions and the rules met visual displays, for example light-emitting diodes (LED), are visualized, which preferably have the same structure as the decision table.
Um die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Steuerungsaufgaben zu gewährleisten, kann eine erfindungsgemäße verbindungsprogrammierbare Steuerung hinsichtlich der Bedingungen, der Regeln und der Aktionen erweiterbar sein.About the adaptability to different control tasks A connection-programmable controller according to the invention can ensure this be extensible in terms of conditions, rules and actions.
Figur 3 zeigt das Prinzip einer Erweiterung hinsichtlich der Bedingungen. Eine erste &-Matrix A ist mit einer zweiten &-Matrix B in der Weise verknüpft, daß an den linken Eingängen der &-Matrix A eine erste Anzahl von Bedingungen b1 bis b4 und an den linken Eingängen der &-Matrix B eine weitere Anzahl von Bedingungen b5 bis b7 anstehen. Die waagrechten unteren Ausgänge der &-Matrix A sind mit den waagrechten oderen Eingängen der &-Matrix B verbunden. Die waagrechten unteren Ausgänge der &-ltatrix B sind den erfüllten Regeln rl bis r6 zugeordnet.FIG. 3 shows the principle of an expansion with regard to the conditions. A first & -matrix A is linked to a second & -matrix B in such a way that that at the left inputs of the & matrix A a first number of conditions b1 to b4 and at the left inputs of the & matrix B a further number of Conditions b5 to b7 are pending. The horizontal lower outputs of the & matrix A are connected to the horizontal or horizontal inputs of the & matrix B. The horizontal ones Lower outputs of the & -ltatrix B are assigned to the fulfilled rules r1 to r6.
Figur 4 zeigt das Prinzip einer Erweiterung hinsichtlich der Regeln. Eine erste &-Matrix A ist mit einer weiteren &-Matrix B und einer >1-Matrix A verlcnüpft. Die &-Matrix 3 und die 2 1-Matrix A sind mit einer weiteren # 1-Matrix B verknüpft.FIG. 4 shows the principle of an expansion with regard to the rules. A first & matrix A has a further & matrix B and a> 1 matrix A linked. The & -matrix 3 and the 2 1-matrix A are with another # 1 matrix B linked.
Die linken Eingänge der &-Matrix A sind mit den Bedingungen bl bis b4 belegt. Die waagrechten unteren Ausgänge der &-Matrix A sind mit den oberen waagrechten Eingängen der # 1-Matrix A verbunden. Die rechten Ausgänge der # 1-Matrix A sind mit den linken Eingängen der # 1-Matrix B verbunden. Die rechten Ausgänge der &-Matrix A sind mit den linken Eingängen der &-Matrix B verbunden. Die unteren Ausgänge der &-Matrix B sind mit den oberen Eingängen der # 1- Matrix B verbunden. Diese Eingänge der 21-Matrix B stellen die für eine Erweiterung der Regeln belegten # 1-Eingänge dar. Die rechten Ausgänge der # 1-Matrix B sind mit den Aktionen al bis a4 belegt.The left inputs of the & matrix A are subject to the conditions bl occupied to b4. The horizontal lower outputs of the & matrix A are connected to the upper horizontal inputs of the # 1 matrix A connected. The right outputs of the # 1 matrix A are connected to the left inputs of # 1 matrix B. The right ones Outputs of the & matrix A are connected to the left inputs of the & matrix B. The lower outputs of the & matrix B are connected to the upper inputs of the # 1 matrix B connected. These inputs of the 21 matrix B represent the for an extension of the Rules occupied # 1 inputs. The right outputs of the # 1 matrix B are with occupied by actions a1 to a4.
Figur 5 zeigt das Prinzip einer Erweiterung hinsichtlich der Aktionen. Einer ersten # 1-Matrix A ist eine zweite # 1-Matrix B nachgeordnet. Die waagrechten oberen Eingänge der ersten2n-Matrix A sind mit den verfüllten Regeln rl bis r6 belegt. Die unteren waagrechten Ausgänge der >1-Matrix A sind mit den oberen Eingängen der zweiten # 1-Matrix B verbunden. An den rechten Ausgängen der ersten -Matrix A erscheinen die Aktionen al bis a4 und an den rechten Ausgänge der zweiten >1-Matrix B erscheinen die Aktionen a5 bis a8.FIG. 5 shows the principle of an expansion with regard to the actions. A first # 1 matrix A is followed by a second # 1 matrix B. The horizontal ones The upper inputs of the first 2n matrix A are filled with rules r1 to r6. The lower horizontal outputs of the> 1 matrix A are connected to the upper inputs the second # 1 matrix B. At the right exits of the first matrix A appear the actions a1 to a4 and at the right outputs of the second> 1 matrix B actions a5 to a8 appear.
Mit Hilfe der in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellten Erweiterungsmöglichkeiten ist es möglich, beliebige Steuerungsaufgaben zu programmieren.With the help of the expansion options shown in FIGS. 3, 4 and 5 it is possible to program any control tasks.
Figur 6 zeigt in einer räumlichen Strulcturdarstellung das Zusammenwirken einer &-Matrix mit einer # 1-}Iatrix aus Figur 2.FIG. 6 shows the interaction in a spatial structural representation an & matrix with a # 1-} matrix from Figure 2.
In der &-Matrix sind die Leiterbahnen in einzelne Abschnitte unterteilt. Hierdurch wird erreicht, daß der von einer Bedingung belegte Matrixleiter an der erforderlichen Stelle aufgetrennt und für eine neue Bedingung belegt werden kann. Hierdurch wird der Aufwand an Elektronik wesentlich reduziert, vor allem aber die Menge der benötigten Eingänge für logische Funktionen. Eine so gewählte Anordnung ermöglicht es, alle Bedingungen in einem gewissen Umfang unsortiert dem Matrixblock zuzuführen, da die Rangierung innerhalb des flatrixblockes erfolgt. Die in Figur 6 getrennt dargestellten Matrixen bilden in der praktischen Realisierung ein einheitliches dreidimensionales Verbindungselement, so daß eine Umgehung von Funktionen leicht durchgeführt werden kann.In the & matrix, the conductor tracks are divided into individual sections. This ensures that the matrix conductor occupied by a condition is connected to the required position can be separated and occupied for a new condition. This significantly reduces the amount of electronics required, but above all the Amount of inputs required for logical functions. An arrangement chosen in this way allows all conditions in one unsorted to a certain extent to the matrix block, since the routing takes place within the flatrix block. The matrices shown separately in FIG. 6 form in practical implementation a unified three-dimensional connecting element, so that a bypassing of Functions can be performed easily.
Ein geeignetes dreidimensionales Verbindungselement ist in der Patentanmeldung P 27 42 534.9 beschrieben. Auch die Verwendung von FPLA-Bausteinen (Field Programmable Logic Array) ist möglich (elektronik industrie, 1976, Seite 243 bis 244).A suitable three-dimensional connecting element is in the patent application P 27 42 534.9. The use of FPLA modules (Field Programmable Logic Array) is possible (elektronik industrie, 1976, pages 243 to 244).
6 Figuren 1 Patentanspruch6 figures 1 claim
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772743176 DE2743176A1 (en) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | Junction programmable control with logical function modules - has modules in matrix array and junction matrix programmable by decision tables |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772743176 DE2743176A1 (en) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | Junction programmable control with logical function modules - has modules in matrix array and junction matrix programmable by decision tables |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2743176A1 true DE2743176A1 (en) | 1979-04-05 |
Family
ID=6019873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772743176 Ceased DE2743176A1 (en) | 1977-09-26 | 1977-09-26 | Junction programmable control with logical function modules - has modules in matrix array and junction matrix programmable by decision tables |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2743176A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3123952A1 (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-25 | VEB Numerik "Karl Marx" Karl-Marx-Stadt, DDR 9010 Karl-Marx-Stadt | Circuit arrangement for a stored-program process controller |
-
1977
- 1977-09-26 DE DE19772743176 patent/DE2743176A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3123952A1 (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-25 | VEB Numerik "Karl Marx" Karl-Marx-Stadt, DDR 9010 Karl-Marx-Stadt | Circuit arrangement for a stored-program process controller |
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