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2rüfeinrichtung für Singabebaugruppen und Ausgabebau-
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gruppen einer programmierbaren Steuerung Die Erfindung betrifft eine
Yrüfeinrichtung für Eingatebaugruppen und Ausgabebsugruppen einer programmierbaren
Steuerung die mit einer Mehrzahl von Eingabeanschlüssen und Ausgabeanschlüssen versehen
ist, wobei jeder Singabeanschluß über mindestens eine Eingabebaugruppe, oeziehungseise
jeder Ausgabeanschluß über mindestens eine Ausgabebaugruppe, zu der ein Adreßdekoder
gehört, verbunden ist, und bei der Zustandsabfragen während des Steuervorganges
durchgeführt erden, unter Verwendung von Prüfpunkten die zu Prüfpunktgruppen zusammengefaßt
sind und deren Zustand3-signale die Antworten auf die Zustandsabfragen darstellen.
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Aus DE-OS 2 530 920 ist eine Prüfanordnung bekannt, die den Signalzustand
der Leitungen zwischen einer programmierbaren Steuerung und den angeschlossenen
peripheren Geraten feststellt. Die zu diesem Zweck an den Eingabeanschlüssen und
Ausgabeanschlüssen der Steuerung stattfindende Überprüfung läßt zunächst erkennen,
ob eine Fehlerquelle innerhalb der programmierbaren Steuerung oder im Bereich der
peripheren
Geräte vorhanden ist. Weiterhin wird mittels einer zusätzlichen Dekodiereinrichtung
ermittelt, auf welchem der Signalwege, die jeweils durch einen der Eingabeanschlüsse
und durch einen der Ausgabeanschlüsse determiniert sind, die Fehlerquellen innerhalb
der programmierbaren Ste@erung vorliegt.
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ble Prüfanordnung ist dazu bestimmt Fehlerquellen zu orten. Vorauesetzung
für ihre Anwendbarkeit ist eine bereits eingetretene, unter Umständen sogar schadensverursachende
Auswirkung des Fehlers im gesteuerten Proze@ sowie eine daraufhin eingeleitete Unterbrechung
des Steue@-vorganges. Eine solche Unterbrechung kann schwerwiegende Auswirkungen
haben, zum Beispiel während eines Zerspanungsvorganges. @berwachungsaufgaben können
mit dieser Prüfan-@rdnung nicht durchgeführt werden. Die Fehlerortung ist nur grob
und verhältnismäßig umständlich durchführbar. Sofern erkannt wurde, daß die Fehlerquelle
innerhalb der programmierbaren Steuerung liegt, muß der Ort der Fehlerquelle durch
systematisches Auswechseln der im allgemeinen modulartig aufgebauten Steuerungsbestandteile
aufgerufen werden. Eine echnelle Fehlerortung ist nicht zu erreichen.
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Aus der in der DE-OS 2 500 646 beschriebenen technischen Lösung ist
bekannt, in einer programmierbaren Steuerung während des Steuervorganges auftretende
Funktionsstörungen festzustellen. Zu diesem Zweck ist ein gesondert vorgesehener
Uberwachungsmodul mit ausgewählten Elementen der programmierbaren Steuerung verbunden.
Tritt in den Signalzustäden der ausgewählten Elemente eine Abweichung von einem
vorbestimmten Schema auf, wird der Steuervorgang abgebrochen und statt dessen ein
Fehlersuchprogramm abgearbeitet, des in der programmierbaren Steuerung gespeichert
ist. Die uberwachung und Fehlersuche erstreckt sich vorrangig
auf
zentra@e @augruppen der programmierbaren @ieuerung, wie Speicher, @ogikeinheit und
Dekoder zwischen Speicher und Logikeinheit.
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Bei dieser @osung ist der Umfang des Feh@ersuchprogrammes erheblich.
Dieser Umfang wird zunachat von der Zahl der ausgewählten Elemente bestimmt, die
überwacht werden. Er ergibt sich aber darüber hinaus aus der erforderlichen Vielschicktigkeit,
die im Fehlersuchprogramm ent@alten sein muß, weil zu dessen .barbeitung die an
eich zu prüfenden Baugruppen selbst in Anspruch genommen werden müssen. Umfang und
Kompliziertheit des Fehlerzuchprogrsmmes erhöhen sich noch, wenn die Eingabebaugruppen
und Ausgabebaugruppen der programmierbaren Steuerung in die Prüfung einbezogen werden.
Als Komplexbaugruppe enthält der @berwachungsmodul eine Vielzahl einzelner Bausteine.
Darin besteht aufwandsmäßig ein weiterer Wachteil dieser @ösung.
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Aus DE-OS 2 547 996 ist bekannt, die Abfrage der Schaltzustände einer
Vielzahl von Vorrichtungen dadurch zu systematisieren, daß die Vorrichtungen zu
Gruppen geordnet sind.
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Das Abfragesignal wird reibum von Gruppe zu Gruppe weitergeschaltet
und aktiviert innerhalb einer jeden Gruppe eine Gruppenantwort, in der die Antwortsignale
aller Vorrichtungen der jeweIligen Gruppe zusammengefaßt sind. Zeigt die Gruppenantwort,
daß mindestens eine Vorrichtung in der Gruppe nicht den erwarteten Zustand einnimmt,
erden die Schaltzustände aller Vorrichtungen dieser Gruppe einzeln abgefragt und
die hierauf gegebenen Antwortsignale einem gesonderten Rechner zugeführt.
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Der Rechner wird demnach nur für die Fehlerortung als der zweiten
tappe der Prüfung in Anspruch genommen. Dafür erfordert
die vorausgehende
gruppenweise Überwachung als erste Etappe der Prüfung nachteilig gesonderte Einrich-@ungen.
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Als Ziel der Erfindung soll erreicht werden, den Prüfvorgang für
Eingabebaugruppen und Ausgabebaugruppen der programmierbaren @teuerung zu vereinfachen
sowie den Aufwand an Prüfzeit, an Prüfmittel und an Prüfhilfsmittel zu vermindern.
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@@ ist Aufgabe der Erfindung eine Prüfeinrichtung der Eingangs genannten
Art für Eingabebaugruppen und Ausgabebaugruppen einer probrammierbaren @teuerung
zu schaffen, pei welcher das Zustandssignal jedes Prüfpunktes zu beliebiger Zeit
und mit einfachen Mitteln für die ber-Wachung abfragbar und gleichzeitg unmittelbar
für die Fehlerortung auswertbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jede Eingabebaugruppe
und Ausgabebaugruppe mit einem gesonderten und als Prüfpunkt verwendeten Ausgang
versehen @@@, die Prüfpunkte der jeweils einem Eingabeanschluß nachgeordneten Eingabebaugruppen
beziehungsweise der jeweils einem Ausgabeanschluß vorgeordneten Ausgabebaugruppen
gleichzeitig vom Adreßdekoder aufrufbar sind, jede Prüfpunktgruppe von den Prüfpunkten
vorzugsweise gleicher und bezüglich der zentralen Baugruppe gleich angeordneter
Eingabebaugruppen beziehungsweise Ausgabebaugruppen gebildet ist, die Prüfpunkte
einer Prüfpunktgruppe auf den Informationseingang eines zugeordneten Tors geführt
sind, die Steuereingänge dieser Tore an eine Zustandsabfrage - Aufrufleitung angeschlossen
sind und der Ausgang jedes Tors auf einen Vergleicher der zentralen Baugruppe geführt
ist.
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Die @berwachung der Signalzustände an den FrüfpunLten und die Fehlerortung
werden im rgebnis des Aufrufes der Prüfpunkte zugleich verwirklicht.
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Ausführungsbeispiel Die Fig. zeigt die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung.
Dabei sind einem ersten Eingabeanschluß 1 einer programmierbaren Steuerung als Eingabebaugruppen
ein Schwellwertschalter 2 und ein Eingabefilter j in reihe nachgeschaltet. Der Ausgang
des Eingabefilters 3 führt auf den Informationseingang eines ors 4, dessen Ausgang
mit dem Istwerteingang eines Vergleichers 5 verbunden ist. Dieser Vergleicher 5
ist ebenso wie weitere Vergleicher 6, 7, 8 und 9, wie eine Logikeinheit 10, ein
speicher 11 sowie ein Adreßdekoder 12 Bestandteil einer zentralen Baugruppe 13 der
programmierbaren Steuerung.
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In analoger eise sind einem zweiten Singabeanschluß 14 ein Schwellwertschalter
15, ein Eingabefilter 16 und mittels seines Informationseingang@ ein Tor 17 seriell
nachgeschaltet, dessen Ausgang auf den Istwerteingang des Vergleichers 6 führt.
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Ausgangsseitig sind zwiscnen der zentralen Baugruppe 13 und einem
ersten Ausgabeanschluß 18 als Ausgabebaugruppen in Reihe geschaltet ein Ausgabespeicher
19, ein Ausgabeverstärker 20 und eine elektronische Sicherung 21 angeordnet.
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Analog hierzu ist zwischen der zentralen Baugruppe 13 und einem zweiten
Ausgabeanschluß 22 die Reihenschaltung eines Ausgabespeichers 23, eines Ausgabeverstärkers
24 und einer elektronischen Sicherung 25 vorhanden.
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Jede @ingabebaugruppe und Ausgabebaugruppe ist mit einem gesonderten
zweiten Ausgang versehen, der als Früfpunkt verwendet wird. Die Prüfpunkte der Eingabefilter
3 und 16 sind auf den Informationseingang eines Tor 26 geführt, dessen Ausgang ebenfalls
mit den Istwerteingang des Vergleichers 5 verbunden ist. Analoge Verbindungen bestehen
von den Prüfpunkten der Schwellwertschalter 2 und 15 über ein Tor ,7 zum Vergleicher
6, von den Prüfpunkten der Ausgabespeicher 19 und z3 über ein Tor 28 zum Vergleicher
7, von den Prüfpunkten der Ausgabeverstärker 20 und 24 über ein Tor 29 zum Vergleicher
8 sowie von den Prüfpunkten der elektronischen Sicherungen 21 unu 25 über ein Tar
30 zum Vergleicher 9. Die Steuereingange der Tore 4 und 17 sind über einen Negator
31 an eine Zustandabfrage-Aufrufleitung 32 angeschlossen. Die Steuereingänge der
Tore 26 bis 30 stehen hingegen direkt mit der Zustandsabfrage -Aufrufleitung 32
in Verbindung.
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Die jeweils einem der Eingabeanschlüsse 1 und 14 nachgescbalteten
Eingabebaugruppen sowie die jeweils einem der .iusgabeanschlüssse 18 und 22 vorgeschalteten
Ausgabebaugruppen sind an je einen Ausgang des Adreßdekoders 12 angeschlossen.
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Obwohl jeweils nur die zwei Eingabeanschlüsse 1 und 14 sowie die zwei
Åusgabeanschlüsse 1% und 22 dargestellt sind, ist tatsächlich eine größere Zahl
von Eingabeanschlüssen und Ausgabeanschlüssen analog wie aufgezeigt mit der zentralen
baugruppe 13 verbunden.
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Auch können andere als die aufgeführten Funktionalbaugruppen als Eingabebaugruppen
oder Ausgabebaugruppen Verwendung finden.
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Die einem der @nformationseingänge der @ore 26 bis 30 vorgelagerte
Prüfpunktgruppe umfaßt vorzugsweise die Prüfpunkte gleicher Funktionalkaugruppen,
gleicher @eile oder gleicher Zusammenfassungen davon.
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Die @irzungsweise der Prüfeinrichtung ist im Zusammenhang mit dem
Steuervorgang zu sehen. Nachdem ein @m Eingaseanschluß 1 angelegtes und vom Schwellwertschalter
2 durchgelassenes Eingangssignal das Eingabefilter 3 passiert hat, geiangt es an
den Informationseingang des @ors 4.
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Während der Bildung von Steuersignalen @@t die zentrale Baugruppe
13 an die Zustandsabfrage - Aufruile@tung 32 ein O-Signal aus. Infolge der Signalumkehr
durch den @egetor 31 steht am Steuereingang des Tors 4 ein @-Signal an. Das @or
4 wird ge@ffnet und das Eingangssignal gelangt zum Istwerteingang des Vergleichers
5. Die bertragung eines anderen Eingangssignals vom Eingabeanschluß 14 zum Vergleicher
6 is analog. Abhängig vom Ergebnis des Vergleichers, für den zur @ollwertbereitstellung
der Speicher 11 beteiligt ist, wird jedes Eingangssignal mit zumindest einem anderen
Eingangssignal in der Logikeinheit 10 zu einem Ausgangssignal verknüpft. Dieses
Ausgangssignal wird beispielswe@se über den Ausgabespeicher 19, den Ausgabeverstärker
20 und die elektronische Sicherung 21 dem Ausgabeanschluß 15 zugeleitel, Währenddessen
bleiben die Tore 26 bis 30 geschlossen, die Istwerteingänge der Vergleicher 7 bis
9 unbeaufschlagt und die fehlerfreie Arbeitsweise der Ausgabebaugruppen unbewiesen.
Obwohl die Vergleicher 5 und 6 istwertseitig hingegen mit Signalen beaufschlagt
ind, kann auch durch den Vexgleich letzten Endes nicht festgestellt werden, ob die
@eteiligten Eingabebaugruppen fehlerfrei. arbeiten.
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@rüfvorgänge @önnen in@erhals den tepervorganges immer dann aus@eführt
werden, wenn ein statischer Zustand der Signal-@eiegung an den @ingapeanschlüssen
1 und 14 sowie an den ausga@eanschlüssen 18 und 22 erreicht @@t. @olche Prüfvorgänge
sind in der Regei im @teuerprogramm nach entsprechend @eeigneten und interessierenden
@teuerschritten program-@iert, @önnen aber auch au erforderlichen Zeitpunkten manueil
ausgelöst werden.
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@@pei werden Zustandsabfrage-Aufru@@eitung 32 auf @-@ign@@ @@geschaltet,
dem a@tuell erreich@en @teuerzustand @onforme @oll@erte vom @peicher 11 an die Vergleicher
5 bis 9 ausgegeben und die Ausgänge des Adre@dekoders 12 einzein nacheinander mit
einem Adressignal belegt. Dadurch sch@ie@en die @ore 4 und 17, öffnen die fore 26
bis 30, und es werden der Reihe nach die jeweils einem der Eingabeanschlüsse 1 und
14 nachgeschalteten Eingabebaugruppen sowie die jeweils einem der Ausgabeanschlüsse
18 und 22 vorgeschalteten Ausgabebaugruppen aufgerufen.
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Für die Zeitdauer des Aufrufs des @chweilwertschalters 2 und des Eingabefilters
3 wird deren statisches Ausgangssignal zusätzlich auch an deren Prüfpunkten ausgegeben.
Das Zustandssignal des Schwellwertschalters 2 gelangt über das Tor 27 an den Vergleicher
6, das Zustandssignal des Eingabefilters 3 über das for 26 an den Vergleicher 5.
Die Vergleicher 7 bis 9 sind währenddessen istwertseitig jeweils mit demjenigen
Signal beaufschiagt, das die Prüfpunkte der Ausgabebaugruppen annehmen.
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Mit dem Adressierungswechsel von einem der Ausgänge des @dreßdekoders
12 zum nächsten dieser Ausgänge werden anstelle des Schwellwertschalters 2 und des
Eingabefilters 3
der Schwellwertschalter 15 und das Eingabefilter
16 aufgerufen. Die Sollwerte an den Vergleichern 5 und 6 wechseln entsprechend der
fehlerfreien Ausgangssignale, die an den Prüfpunkten des Schwellwertschalters 15
und des Eingabefilters 16 während der Dauer des geänderten Aufrufs anliegen sollen
In der beschriebenen Weise werden die Prüfpunkte aller Eingabebaugruppen und Ausgabebaugruppen
beschaltet und abgefragt.
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Die zwei Orüfphasen Uberwachung und Fehlerortung finden zugleich statt
und vereinfachen damit den Prüfvorgang. Dieser Vorteil kann dazu ausgenutzt werden,
vor Aufruf der einem der Ausgabeanschlüsse 18 oder 22 vorgeschalteten Ausgabebaugruppen
das zugehörige Ausgangssignal in der zentralen Baugruppe 13 zu invertieren und die
Sollwerte der Vergleicher 7 bis 9 hierzu anzupassen. Diese Maßnahme muß jedoch abgeschlossen
sein, bevor das vom Ausgabeanschluß 18 oder 22 angesteuerte Prozeßelement auf das
invertierte und damit falsche Steuersignal reagiert.
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@@sammenfassung Prüfeinrichtung für Eingabebaugruppen und Ausgs@e@@ugruppen
einer programmierbaren Steuerung Die Erfindung bezieht sich auf programmierbare
@ieuerungen mit einer zentralen @augruppe. @ährend des Steuervorganges werden Zustandesignale
an Prüfpun@ten a@gefragt, die zu Prüfpanktgruppen geordnet sind.
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Zie@@der Erfindung ist, den Prüfvorgang zu vereinfachen so-@ie den
suf@and en Prüfzeit, @rüfmitteln und Prüfhi@fsmitteln zu vermindern.
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@@ wird die Aufgabe gelöst, das Zustandssignal jedes Prüfpan@tes zu
helie@iger Zeit und @it einfachen @itteln für die @@erwachung abfragen und gleichzeitig
unmittelpar für die Fehlerortung auswerten zu können.
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Das @esen der Erfindung besteht im gleichzeitigen Aufruf der @rüfpunkte
derjenigen Eingabebaugruppen und Ausgabebaugruppen, die einem Eingabeanschluß beziehungsweise
Ausgabeanschluß zugeordnet sind. Die Prüfpunktgruppen sind vorzugsweise aus gleichen
und bezüglich der zentralen Baugruppe gleich angeordneten Baugruppen gebildet. Jeder
Prüfpunktgruppe ist ein Tor nachgeordnet und dessen Ausgang mit einem Vergleicher
der zentralen Baugruppe verbunden. Eine Zu?tandsabfrage-0ufrufleitung verbindet
die @teuereingänge der @re aller Prüfpunktgruppen.
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Die Erfindung ist bei programmierbaren Steuerungen anwendbar.
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L e e r s e i t e