DE3036906C2

DE3036906C2 - Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung

Info

Publication number: DE3036906C2
Application number: DE19803036906
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl.-Ing. 8024 Deisenhofen Krings
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE3036906A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Einrichtung ist bereits aus Dieter Kleim, Walter Wolfgang: »Programmierbare Steuerungen«, VDI-Verlag, 1979, Seiten 113 bis 116 bekannt. Bei der bekannten Einrichtung ist ein Zeitwerk mit einem taktsteuerbaren Zähler mit steuerbarer Zählkapazität vorgesehen. Sobald der Zähler den Wert Null erreicht hat, wird ein Merkzeichen gesetzt. Soll das Zeitwerk mehrmals mit dem gleichen Wert ablaufen, so wird das dem Zähler zur Ermittlung der Zählkapazität zugeführte Steuersignal in einen Steuersignalspeicher eingeschrieben und dann für weitere Einstellungen des Zählers verwendet.

Weiterhin ist aus dem genannten Buch, Seiten 112 bis ein Verfahren zur funktionalen Adressierung bekannt. Bei dieser Form der Adressierung sind die Adreßleitungen wie die Datenleitungen als Sammelleitungen ausgeführt und die Programmierung der Adresse wird auf der Baugruppe vorgenommen. Bei Koinzidenz von anstehendem Adreßwert und der Einstellung gibt ein Koinzidenzsignal die Datenaufschaltung frei. Zeitliche Verzögerungen sind dabei nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung der eingangs genannten Art, bei der mehrere Vorgänge jeweils nach Beendigung einer bestimmten Verzögerungszeit gestartet werden, hinsichtlich der Steuerungsmöglichkeiten möglichst flexibel zu gestalten.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß sich die Realisierung der Verzögerungszeiten und die Zuordnung zu den verschiedenen Vorgängen auf besonders einfache Weise realisieren läßt Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Einrichtung bei unverändertem Schaltungsaufbau im Bedarfsfalle ohne weiteres dadurch von einer Ablaufvariante auf eine andere übergehen kann, daß ein laufender Zählvorgang abgebrochen und in Verbindung mit einer neuen Zuordnung ein neuer Zählvorgang begonnen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Einrichtung derart ausgebildet, daß der Ausgang des Zählers an einen Interrupt-Eingang eines Mikroprozessors geführt ist Auf diese Weise lassen sich den Verzögerungszeiten ohne weiteres auch umfangreichere Ablaufsteuerungen, bei denen die Verwendung eines Mikroprozessors zweckmäßig ist, auf einfache Weise zuordnen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung einen Mikroprozessor mit einem voreinstellbaren Zähler enthält und daß die Verzögerungsschaltung durch den Zähler gebildet ist.

Als vorteilhaft kann sich die Verwendung der Einrichtung in einer Station einer Fernwirkeinrichtung erweisen. Insbesondere ist dabei nach Ablauf einer ersten Verzögerungszeit die Aussendung eines Anreiztelegrammes und nach Ablauf einer zweiten Verzögerungszeit ein neuer Start der Einrichtung zur Ablaufsteuerung auslösbar.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung mit einem Speicher für Steuersignale, der den Befehl zum Auslesen des Steuersignals von einem voreinstellbaren Zähler enthält und

Fig.2 eine Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung mit einem Mikroprozessor, bei der der Ausgang eines als Verzögerungsschaltung dienenden Timers an einen Interrupt-Eingang des Mikroprozessors geführt ist.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung dient der Steuerteil 2 dazu, verschiedene Vorgänge bzw. Funktionsabläufe auszulösen, die jeweils eine vorbestimmte Zeitspanne nach der Befehlsgabe durch den Steuerteil beginnen sollen. Jedem Funktionsablauf bzw. Vorgang ist ein eigenes Steuersignal zugeordnet.

Soll ein bestimmter Vorgang ausgelöst werden, so gibt der Steuerteil das zugeordnete Steuersignal über den Steuersignalbus 6 sowohl an den voreinstellbaren Zähler 1 als auch an den Steuersignalspeicher 3 ab. Zunächst veranlaßt der Steuerteil 2 über die Steuerleitung 8 den Steuersignalspeicher 3, die an seinem Adresseneingang liegende Adresse einzuschreiben. Daran anschließend wird der Zähler 1 mil Hilfe eines im Steuerteil 2 enthaltenen Taktgebers über die Taktleitung 5 mit Taktimpulsen beaufschlagt. Nach Beendigung des Zählvorganges, d. h. nach Ablauf der dem auszulösenden Vorgang zugeordneten Verzögerungszeit, gibt der Zäh-

ler 1 Ober die Steuerleitung 7 einen Befehl an den Steuersignalspeicher 3, der diesen veranlaßt, das zuvor eingeschriebene Steuersignal auszulesen und an den Steuerbus 9 abzugeben.

An den Steuerbus 9 sind die Steuereinheiten 41,42... 4n angeschlossen, die jeweils eine Adressenerkennungsschaltung enthalten, so daß sie jeweils nur auf eine bestimmte Adresse ansprechen. Der Empfang der richtigen Adresse löst bei den Steuereinheiten 41, 42 ... 4n jeweils einen vorgegebenen Vorgang, eine Befehisfolge, einen vorgegebenen Funktionsablauf oder eine andere Ablaufsteuerung aus. Die Zuordnung von Verzögerungszeit und Steuereinheit erfolgt in einfacher realisierbarer Weise dadurch, daß jedes Steuersignal zugleich Voreinstellsignal für den Zähler und Adresse für eine der Steuereinheiten ist

Bei der in F i g. 2 gezeigten Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung dient als Steuereinrichtung ein Mikroprozessor 10. Über den Adressenbus 15, den Steuerbus 16 und den Datenbus 17 sind der Timer 12, das RAM 13 und das ROM 14 an den Mikroprozessor 10 angeschlossen.

An den Mikroprozessor sind über in der Figur nicht dargestellte Peripherie-Bausteine externe, ebenfalls nicht dargestellte Einrichtungen angeschlossen, die vom Mikroprozessor in der genannten Abhängigkeit von Verzögerungszeiten gesteuert werden.

Der Timer enthält einen voreinstellbaren Zähler, der zur Erzeugung verschiedener Verzögerungszeiten benützt wird. Dieser Zähler läßt sich im Rahmen eines durch die Stellenzahl seines Steuereinganges, über den er mit binären parallelen Mehrbit-Steuersignalen steuerbar ist, beliebig voreinstellen.

Soll ein bestimmter Vorgang bzw. Funktionsablauf ausgelöst werden, so gibt der Mikroprozessor 10 das zugeordnete Steuersignal über den Datenbus 17 an den voreinstellbaren Zähler des Timer-Bausteines 12 ab. Daran anschließend wird der voreinstellbare Zähler mit Hilfe eines im Mikroprozessor 10 enthaltenen Taktgebers über de^ Steuerbus 16 mit Taktimpulsen beaufschlagt.

Der voreinstellbarc Zähler des Timers besitzt nur einen Ausgang. An diesen Ausgang wird nach Ablauf der vorangestellten Verzögerungszeit ein Steuerkriterium abgegeben. Um in diesem Fall den der voreingestellten Verzögerunoszeit zugeordneten Vorgang auszulösen, ist der Ausgang des Zählers mit einem Interrupt-Eingang des Mikroprozessors 10 verbunden.

Sobald der Mikroprozessor den Zähler des Timers 12 auf eine bestimmte Zeit einstellt, speichert er das dabei dem Steuereingang des Zählers zugeführte Mehrbit-Steuersigna' auch in dem ab Arbeitsspeicher dienenden RAM ab. Das nach Ablauf der Verzögerungszeit entstehende Interruptsignal veranlaßt den Mikroprozessor, zuerst das Mehrbit-Sieuersignal aus dem Arbeitsspeicher auszulesen. Dieses Steuersignal bildet dann das eigentliche Kriterium zur Auslösung des zugeordneten Vorganges.

Die Einrichtung zur Ablaufsteuerung läßt sich besonders vorteilhaft in Stationen von Fernwirkeinrichtungen verwenden, die nach einem kombinierten Abfrage- und Anreizverfahren arbeiten. Dabei kann eine Zentralstation die Stationen in einer, insbesondere zyklischen, Aufruffolge aufrufen und so zur Meldungsgabe auffordern. Der Signalübertragungsweg ist vorzugsweise eine sogenannte Busleitung bzw. eine Leitung, an die die Stationen nach Art eine" Konferenzschaltung angeschlossen sind, wobei jeweils eine Station sendet und die andere Stationen empfangen. Die zu übertragenden Signale sind insbesondere Meldungen und/oder Befehle in einer Einrichtung zur Überwachung und/oder Fernsteuerung und können gegebenenfalls von einer Station zu einer anderen übermittelt werden.

Ein Anreiz zum Aussenden eines Impulstelegrammes ohne besonderen Aufruf durch die Zentralstation kann vor allem bei Meldungen besonderer Dringlichkeit, bei neu aufgetretenen oder bei beendeten Meldungen gebildet werden.

Man kann bei einer derartigen Signalübertragungseinrichtung in der Aufruffolge Zeitspannen für anreizgesteuerte Sendungen bzw. einen sogenannten Anreizzyklus freihalten und eine zeitliche Folge dieser anreizgesteuerten Sendungen dadurch sicherstellen, daß den einzelnen Stationen Einrichtungen zugeordnet sind, die von Station zu Station zeitlich gestaffelte Sendeerlaubnis-Kriterien erzeugen. Dabei kann jeder Station eine eigene sogenannte Staffelzeit zugeordnet werden. Weiterhin kann es sich bei einer derartigen Station als zweckmäßig erweisen, nach Ablauf etsss Anreizzyklus die Einrichtung zur Ablaufsteuerung zu vFraniassen, ihren Anfangszustand einzunehmen. Auf diese Weise kann ein nachteiliger Einfluß evtl. aufgetretener Störungen wirksam vermieden werden.

Die in den Figuren dargestellten Einrichtungen sind besonders geeignet, die genannte, von Verzögerungszeiten abhängige Steuerung zu übernehmen.

Empfängt beispielsweise eine Station, in der eine Einrichtung zur Ablaufsteuerung nach F i g. 2 enthalten ist, ein Zentralentelegramm, so wird der Hauptzähler des Timers 12 mit einem Steuersignal geladen, das der Staffelzeit entspricht, auf die die Station eingestellt ist. Zugleich wird das Steuersignal in den im RAM 13 enthaltenen Arbeitsspeicher eingeschrieben. Daran anschließend zählt der Hauptzähler, durch einen Takt gesteuert, zurück bis zur Zählerstellung 0. Zu diesem Zeitpunkt ist die der Station zugeordnete Staffelzeit abgelaufen und die Station ist berechtigt, mit einem Fernwirktelegramm in die im Aufrufzyklus freigehaltene Einspringzeitlücke von sich aus einzuspringen.

Dieser Vorgang wird dadurch ausgelöst, daß der Zähler ein Ausgangssignal an den Interrupt-Eingang des Mikroprozessors 10 abgibt und diesen veranlaßt, das im RAM zwischengespeicherte Steuersignal, mit dem der Zähler im Timer 12 geladen wurde, auszulesen und auszuwerten. Bei der Auswertung ergibt sich, daß das Aussenden eines Anreiztelegramms auszulösen ist.

Daran anschließend wird der Zähler auf eine neue Verzögerungszeit eingestellt und das im RAM gespeicherte Steuersignal mit dem zur Einstellung des Zählers neu verwendeten Steuersignal überschrieben. Die jet?.*, eingestellte Verzögerungszeit ist eine sogenannte Ersa:zwurtczeit, die größer ist als die in der Fernwirkeinrichtung vorkommende längste Staffelzeit.

Empfängt die Station vor Ablauf der Ersatiwartezeit ein weiteres Zentralentelegramm, so wird das im RAM gespeicherte Steuersignal durch ein Steuersignal überschrieben, das der <ier Station zugeordneten Staffelzeit entspricht. Zugleich wird der Zähler des Timers entsprechend voreingestellt.

Empfängt die Station z. B. aufgrund einer Feldsteuerung vor Ablauf der Ersatzwartezeit kein Zentralentelegramm, so gibt der Zähler nach Ablauf der Ersatzwartezeit an den Interrup'-Eingang des Mikroprozessors 10 einen Steuerimpuls ab, der den Mikroprozessor veranlaßt, das im RAM gespeicherte Steuersignal auszulesen und auszuwerten. Bei der Auswertung ergibt sich, daß

die Ablaufsteuerung in ihre Ausgangsstellung zu überführen ist. Eine derartige Rückstellung der Ablaufsteuerung stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar, die selbsttätig wirksam ist und es in vorteilhafter Weise erübrigt, daß bei bestimmten Störungsfällen, z. B. einer Fehlsteuerung, die den Empfang von Telegrammen beeinträchtigt, die Einrichtung zur Ablaufsteuerung manuell neu gestartet werden muß.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung zur Auslösung verschiedener Vorgänge jeweils nach Ablauf einer vorgegebenen, dem betreffenden Vorgang zugeordneten Verzögerungszeit ab einem vorgegebenen Zeitpunkt, wobei als Verzögerungsschaltung ein taktsteuerbarer Zähler mit steuerbarer Zählkapazität vorgesehen ist und ein dem Zähler zur Einstellung der Zählkapazität zugeführtes Steuersignal zusätzlich in einen Steuersignalspeicher einJesbar ist, und wobei eine Einrichtung zum Auslesen des Steuersignals aus dem Steuersignalspeicher vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Ablauf der Verzögerungszeit am Ausgang des Zählers auftretende Ausgangsimpuls der Einrichtung zum Auslesen des Steuersignals zugeführt ist und daß das aufgrund des Ausgangsimpulses ausgelesene Steiiersignal als Steuerkriterium für den auszulösendes Vorgang dient

2. Einrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Wählers an einen Interrupt-Eingang eines Mikroprozessors geführt ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur elektronischen Ablaufsteuerung einen Mikroprozessor mit einem voreinstellbaren Zähler enthält und daß die Verzögerungsschaltung durch den Zähler gebildet ist

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Verwendung der Einrichtung in einer Station .einer Fernv.-irkeinrlühtung.

5. Einrichtung nach AnEpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf eine- ersten Verzögerungszeit die Aussendung eines Anreizteiegramms und nach Ablauf einer zweiten Verzögerungszeit ein neuer Start der Einrichtung zur Ablaufsteuerung auslösbar ist.

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