DE3019713A1

DE3019713A1 - Bedieneinrichtung fuer prozesssteuerungen mit signaltechnisch sicheren mehrrechnersystemen

Info

Publication number: DE3019713A1
Application number: DE19803019713
Authority: DE
Inventors: Sigurd Dr Ing Mura
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1980-05-23
Filing date: 1980-05-23
Publication date: 1982-02-04
Also published as: ATA192881A; AU7084481A; ES502415A0; BE888920A; ES8203520A1; AT386902B; DE3019713C2

Description

Bedienc-ilirichtung für Prozeßsteuerungen mit signal-
technisch sicheren Mehrrechnersystemen Die Erfindung betrifft eine Dateneingabeeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Dateneingabeeinrichtung ist als Bedien- und Anzeicgeeinrichezungaur rechnergesteuerte E#senbahnsignalanlagen in der älteren Anmeldung P 29 40 5U1.4 beschrieben. Hier ist eine signaltechnisch sichere Darstellung von Information auf den Bildschirmen von Datensichtgeräten dadurch gewährleistet, daß jede Bildinformation aus zwei auf getrennten Wegen erarbeiteten, komplementären Teilinformationen besteht, die nur in ihrem Zusammenwirken eine sinnvolle Bilddarstellung ergeben, oder daß die Bildinformation in zwei Steuerschaltungen parallel erarbeitet wird und das Datensichtgerät abwechselnd von der einen und von der anderen Steuerschaltung angesteuert wird. Im letzteren Falle macht sich ein Bildelement, dessen Bildinformation nur von einer der Steuerschaltungen geliefert wird, durch Blinken bemerkbar, sofern das Umschalten der Steuerschaltungen mit einer vom menschlichen Auge gut wahrnehmbaren Frequenz erfolgt. Die Eingabe von Stellbefehlen erfolgt in der älteren Anmeldung durch Unterbrechen eines Infrarot-Lichtschrankengitters, z.B. mit dem Finger.
Damit mit der beschriebenen Eingabeeinrichtung Steuerbefehle mit Sicherheitsverantwortung in das zugehörige Mehrrechnersystem eingegeben werden können, müssen die mit den Datensichtgeräten gekoppelten Bildschirmeingabeeinrichtungen redundant ausgebildet , d.h. zumindest doppelt vorhanden sein. Diese Forderung bereitet einerseits bei der Ausbildung und Anordnung der genannten Infrarot-Lichtschrankengitter Schwierigkeiten und bewirkt, daß die Lichtschranken nicht in so geringem Abstand voneinander vorgesehen werden können, wie dies aus Gründeii der Genauigkeit der Dateneingabe wünschenswert wäre. Andererseits machen die Steuerbefehle mit Sicherheitsverantwortung - wie z.B. in rechnergesteuerten Stellwerken - nur einen geringen Teil der insgesamt einzugebenden Steuerbefehle aus und es würde hinsichtlich des Bedienungsaufwandes kaum ins Gewicht fallen, wenn zur Eingabe von Steuerbefehlen mit Sicherheitsverantwortung eine zusätzliche Bedienhandlung in Kauf genommen würde.
Die Erfindung ermöglicht eine sichere Eingabe von Steuerbefehlen ohne Verdoppelung der Infrarot-Lichtschrankengitter. Dies wird sowohl durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 als auch durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegebenen Merkmale erreicht.
Die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Lösung verwendet zwei nach verschiedenen Systemen arbeitende Bildschirmeingabeeinrichtungen. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dieser Lösung ist Gegenstand des Anspruchs 3 und enthält als eine Eingabeeinrichtung ein Lichtgriffelsystem. Lichtgriffel zur Dateneingabe sind z.B. aus NTZ-Report 15 Datensichtgeräte Seite 44 bis Seite 46 bekannt. Die Kombination einer z.B. mit einem Lichtschrankengitter ausgestatteten Bildschirmeingabeeinrichtung mit einem Lichtgriffelsystem ermöglicht eine Dateneingabe sowohl mit den Fingern als auch mit dem Lichtgriffel, wobei Daten mit Sicherheitsverantwortung nur weiterverwertet werden, wenn sie unter Verwendung des Lichtgriffels eingegeben werden und die von beiden Eingabeeinrichtungen ermittelten Bildotte übereinstimmen.
Die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegebene Lösung verwendet nur eine einzige Bildschirmeingabeeinrichtung zusammen mit einer signaltechnisch sicheren Ausführungstaste. Eine Dateneingabe mit Sicherheitsverantwortung wird hier zunächst zwischengespeichert und zur Kontrolle auf dem Datensichtgerät in signaltechnisch sicherer Weise ausgegeben. Die Weiterverwertung der Dateneingabe erfolgt jedoch erst, wenn nach der Kontrolle die Ausführungstaste betätigt wird. Hiermit wird die Sicherheit der Dateneingabe auf ein einziges Kommando (Betätigung der Ausführungstaste) konzentriert.
Anhand zweier Figuren sollen im folgenden Ausführungsbei spiele der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung ausführlich beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt zwei Rechner R1, R2 eines sicheren Mehrrechnersystems, welche Steuerbefehle und Statusmeldungen parallel erarbeiten und nach gegenseitigem Datenaustausch miteinander vergleichen. Die Steuerbefehle werden über Kommandoleitungen KL an die zu steuernde Einrichtung, die z.B. ein Stellwerk sein kann, ausgegeben. Statusmeldungen von der zu steuernden Einrichtung gelangen über Statusleitungen SL an die beiden Rechner. Mit jedem der Rechner ist ein Bildgenerator BG1 bzw. BG2 verbunden, der die vom jeweiligen Rechner erarbeiteten Informationen auf einem Datensichtgerät DS sichtbar machen kann. über einen Umschalter S1 wird abwechselnd der dem Rechner R1 zugeordnete Bildgenerator BG1 oder der dem Rechner R2 zugeordnete Bildgenerator BG2 mit dem Datensichtgerät DS verbunden. Da diese Umschaltung mit einer vom menschlichen Auge gut wahrnehmbaren Frequenz (z.B. 2 Hz) erfolgt, wird ein Unterschied zwischen den von den einzelnen Bildgeneratoren gelieferten Informationen sofort erkannt. Die Bilddarstellung auf dem Datensichtgerät kann demnach als sicher angesehen werden.
Die Eingabe von Steuerbefehlen erfolgt über eine mit dem Bildschirm des Datensichtgerätes DS starr verbundene sensitive Eingabeeinrichtung SE, mit einer Auswertelogik AL, die z.B. durch Berühren des Bildschirms mit dem Finger markierte Bildorte anhand von durch den Finger unterbrochenen Lichtschranken eines in geringem Abstand vor dem Bildschirm befindlichen Infrarot-Lichtschrankengitters ermittelt und den Rechnern als Orstinformation zuführt. Die Ortsinformation kann auch über ein zweites Eingabesystem, in diesem Falle einen Lichtgriffel LG, in die Rechner gelangen, sofern anstatt des Fingers der Lichtgriffel zur Markierung des Bildortes verwendet wird. Das vom Lichtgriffel aufgenommene Signal wird hierbei über den das Datensichtgerät gerade ansteuernden Bildgenerator dem jeweiligen Rechner zugeführt. Die Zuordnung des Lichtgriffels zu den abwechselnd das Datensichtgerät steuernden Bildgeneratoren wird durch einen mit dem Umschalter S1 synchron arbeitenden Umschalter S2 hergestellt.
Die Rechner R1 und R2 ordnen der jeweils aufgenommenen Ortsinformation eine Steuerinformation zu. So kann z.B.
ein bestimmter Bereich des Bildschirms die Bedeutung eines bestimmten alphanumerischen Zeichens haben. Die Rechner können aber auch so programmiert sein, daß zwei oder mehr bestimmte BildschirmbereicS gleichzeitig oder nacheinander berührt werden müssen, um die Zuordnung eines bestimmten Steuerbefehls zu bewirken. So läßt sich z.B.
eine Fahrstraße in einem Stellwerk durch Berühren des Anfangs- und Endpunktes der Fahrstraße in einer Gleisbilddarstellung stellen.
Befehle mit Sicherheitsverantwortung - solche Befehle sind in den Rechnern zugeordneten Listen besonders gekennzeichnet - werden von den Rechnern nur dann in gültige Steuerkommandos umgesetzt und auf die Kommandoleitungen ausgegeben, wenn jeder von der sensitiven Eingabeeinrichtun#j ermittelte Bildort put dem gleichæei.tia vom lichtgriffel en#ittelEen Bildort übereinstimmt. Der hierzu notwendige Vergleich der Bildorte kann entsteter in einer besonderen, nicht dargestellten Prüfeinrichtung geschehen oder er kann, wie bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführufl(is bei spiel, durch die Rechner vorgenommen werden.
Figur 2 zeigt schematisch eine Dateneingabeeinrichtung mit nur einem Bildschirmeingabesystem. Auch hier geben die Rechner R1, R2 eines sicheren Mehrrechnersystems, welches dem in Fig.1 dargestellten Mehrrechnersystem entspricht, über Bildgeneratoren BG1, BG2 Bildinformation auf das Datensichtgerät DS aus. Die Sicherung der Bilddarstellung erfolgt durch regelmäßigen Wechsel der Zuordnung zwischen dem Datensichtgerät und den beiden Bildgeneratoren mittels des Schalters S3, der hier nur der Einfachheit halber als elektromechanisches Bauelement dargestellt ist. Mit dem Datensichtgerät ist hier lediglich die sensitive Eingabeeinrichtung SE mit ihrer Auswertelogik AL, jedoch keine zweite Eingabeeinrichtung wie z.B. ein Lichtgriffel verbunden. Um Befehle mit Sicherheitsverantwortung einzugeben, ist zusätzlich zur sensitiven Eingabeeinrichtung eine Ausführungstaste AT vorgesehen, welche auf beide Rechner des sicheren Rechnersystems parallel einwirkt.
Die Befehiseinqabe erfolgt bei der in Fig. 2 dargestellten Dateneingabeeinrichtung zunächst ohne Sicherheit.
Danach erfolgt eine signaltechnisch sichere Bilddarstellung des in den Rechnern zwischengespeicherten Befehls. Erst bei Betätigung der Ausführungstaste AT' die aufgrund der sicheren Bilddarstellung vom Bediener vorgenommen wird, wird der zwischengespeicherte Befehl zur Weiterverarbeitung freigegeben.
Die erfindungsgemäße Dateneingabeeinrichtung kann selbstverständlich auch unter Verwendung anderer bekannter Bildschirmeingabesysteme (z.B. kapazitiver oder mit Ultraschall arbeitender Systeme) realisiert werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Bedieneinrichtung für Prozeßsteuerungen mit erechnersystemen und Datensichtgeräten zur signaltechnisch sicheren Darstellung von Information und mit den Datensichtgeräten gekoppelten Bildschirmeingabeeinrichtungen zur Eingabe von Steuerbefehlen durch Berührung oder anderweitige Markierung von ausgewählten Bildorten auf den Bildschirmen der Datensichtgeräte, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedem Bildschirm eines Datensichtgerätes (D,) zwei verschiedene, voneinander unabhängige Bildschirmeingabeeinrichtungen (SE, LG) zugeordnet sind, daß die ausgewählten Bildorte von beiden Bildschirmeingabeeinrichtungen allen Rechnern (R1, R2) des Mehrrechnersystems zugeführt werden, und daß bei Eingabe von Steuerbefehlen mit Sicherheitsverantwortung die Bildorte nur dann als richtig angesehen und in Steuerkommandos umgesetzt werden, wenn ein Vergleich der von beiden Bildschirmeingabeeinrichtungen ermittelten Bildorte Übereinstimmung ergibt.
2. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine der Bildschirmeingabeeinrichtungen (SE) von einer Art ist, bei der die Position des berührten oder markierten Bildortes aus Lage und Zahl von dabei unterbrochenen Infrarot-Lichtschranken eines in geringem Abstand vor dem Bildschirm befindlichen Lichtschrankengitters ermittelt wird.
3. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine der Bildschirmeingabeeinrichtungen von einer Art ist, bei der Bildorte unter Verwendung eines Lichtgriffels (LG) auf dem Bildschirm markiert werden.
4. Bedieneinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Vergleich der von den beiden Bildschirmeingabeeinrichtungen gleichzeitig ermittelten Bildorte eine externe Vergleichseinrichtung verwendet wird.
5. Bedieneinrichtung für Prozeßsteuerungen mit Mehrrechnersystemen und Datensichtgeräten zur signaltechnisch sicheren Darstellung von Information und mit den Datensichtgeräten gekoppelten Bildschirmeingabeeinrichtungen zur Eingabe von Steuerbefehlen durch Berührung oder anderweitige Markierung von ausgewählten Bildorten auf den Bildschirm der Datensichtgeräte, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedem Bildschirm eines Datensichtgeräts (DS) eine Bildschirmeingabeeinrichtung (SE) zugeordnet ist, daß eine sichere Anzeige des eingegebenen Steuerbefehls auf dem Bildschirm erfolgt und daß eine signaltechnisch sicher wirkende Ausführungstaste (AT) vorgesehen ist, deren Betätigung bei Steuerbefehlen mit Sicherheitsverantwortung die Ausführung des eingegebenen Steuerbefehls auslöst.