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Ein- und Ausgabeeinrichtung für eine Prozeßsteuer-
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und/oder -regelanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein-
und Ausgabeeinrichtung für eine Prozeßsteuer- und/oder - regel anordnung.
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Prozeßsteueranordnungen oder Prozeßregelanordnungen benötigen Steuerdaten,
die auf verschiedene Weise eingegeben werden können. Art und Größe der Eingabeeinrichtung
richtet sich nach der Menge der für die Inbetriebnahme und den Ablauf der Steuerung
oder Regelung notwendigen #Daten. Für einfachere Steuer- und Regel anordnungen reichen
Eingabeschalter aus. Häufig werden auch Tastatureingaben verwendet. Für umfangreiche
Prozeßsteuerungen oder -regelungen werden Lochstreifen, Lochkarte oder Magnetbänder
bzw. Magnetplatten eingesetzt. Für die Anzeige von Prozeßgrößen werden Lampen, Segmentanzeigen
und Kathodenstrahl röhren benutzt. Die für die verschiedenen Prozeßsteuerungen und
Prozeßregelungen notwendigen Eingabe-, Ausgabeeinrichtungen werden zumeist speziell
an die Art und die Menge der ein- und auszugebenden Daten angepaßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ein-, Ausgabeeinrichtung
für Prozeßsteuerungen und Prozeßregelungen zu entwickeln, die ohne Änderung des
konstruktiven Aufbaus an unterschiedliche Steuerungs-und Regelungsaufgaben angepaßt
werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens ein
Teil der für die Prozeßsteuerung oder Prozeßregelung erforderlichen
Anweisungen
in einem Speicher in fortlaufender Reihenfolge nichtflüchtig gespeichert ist, daß
die gespeicherten Informationen auf einer Anzeigeeinrichtung optisch darstellbar
sind und daß die jeweils angezeigte Information während ihrer optisch erkennbaren
Darstellung bei Betätigung von Tasten als ausgewählte Information für die Weiterleitung
an eine Steuer- und/oder Regelanordnung markiert wird.
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Die Anpassung an die jeweilige Steuer- und Regelungsaufgabe erfolgt
bei dieser Einrichtung mit den gespeicherten Daten. Die Benennung der Steuerelemente
ist daher ohne weiteres den gegebenen Bedingungen anpaßbar. Gravur, Siebdruck oder
Beschriftungsarbeiten für Eingabetaster und Anzeigeelemente sind nicht mehr erforderlich.
Taster, Schalter und Kontrollampen brauchen nicht mehr im Hinblick auf den Prozeß
ausgewählt und ergonomisch gruppiert zu werden. Die dem jeweiligen Verwendungszweck
angepaßte Verdrahtung der Taster, Schalter und Kontrollampen kann entfallen. Die
Einschaltreihenfolge ist durch die Reihenfolge der gespeicherten Daten festgelegt.
Spezielle Unterweisungen an das Bedienungspersonal über die Einschaltreihenfolge
sind daher nicht erforderlich. Die alphanumerische Darstellung läßt sich ohne weiteres
unterschiedlichen Sprachen anpassen.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Tastatur
je eine Taste für das aufeinanderfolgende Auslesen und Anzeigen der gespeicherten
Informationen in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge enthält. Mit dieser
Anordnung können die gespeicherten Informationen nacheinander auf der Anzeigeeinrichtung
dargestellt werden. Die gespeicherte Information bildet dabei eine Art Text, dessen
Auswahl und Anzeige in etwa dem Vor- und Zurückblättern einer auf verschiedenen
Seiten aufgezeichneten Information entspricht.
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Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß die Tastatur je
eine weitere Taste für das schnelle, aufeinanderfolgende Auslesen und Anzeigen der
gespeicherten Information in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge enthält.
Hiermit läßt sich die gespeicherte Information schnell auslesen.
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Ausgestaltungen und Weiterbildungen der oben erläuterten Maßnahmen
sind in den Ansprüchen 2 und 5 bis 10 beschrieben.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile
ergeben.
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Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ein-, Ausgabeeinrichtung
für eine Prozeßsteuerung oder Prozeßregelung, Figur 2 eine Ansicht von vorne der
in Figur 1 dargestellten Ein-, Ausgabeeinrichtung.
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Eine Ein- und Ausgabeeinrichtung 1 für eine Prozeßsteuerung, z. B.
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für einen Motorenprüfstand, enthält einen Mikrorechner 2, der aus
einem Mikroprozessor 3 und Speichern 4, 5, 4.1, 5.1 zusammengesetzt ist. Der Mikrorechner
2 ist mit einer ersten Tastatur 6 verbunden, die zehn Tasten enthält. Eine zweite
Tastatur 7, die sechzehn Tasten enthält, ist ebenfalls an den Mikrorechner 2 angeschlossen.
Der Mikrorechner 2 speist ferner eine Anzeigeeinrichtung 8 für die Darstellung alphanumerischer
Zeichen. Vorzugsweise besteht die Anzeigeeinrichtung 8 aus einer Punktmatrix-Zeichendarstellungsanordnung,
die Vakuum enthält und eine Fluoreszenzanzeige erzeugt. Die Informationen werden
auf der Anzeigeeinrichtung in zwei Zeilen 9, 10 dargestellt.
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Der Mikrorechner 2 ist über nicht näher bezeichnete Leitungen mit
einem programmmierbaren Steuergerät 11 verbunden, das über weitere Leitungen an
Steuerelemente und an Meldebausteine einer Vorrichtung 12 zur Durchführung von Prozessen
angeschlossen ist.
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Die für die Steuerung und/oder Regelung der Vorrichtung 12 notwendigen
Eingabeinformationen sind im Speicher 4, 5 in Form von Informationseinheiten enthalten.
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Vorzugsweise enthalten die Speicher 4, 5 die Gesamtheit der eingebbaren
Steuer- oder Regelanweisungen. Die Anweisungen können sich z. B. auf die Betätigung
von Motoren, Relais, Schützen, Magnetventilen oder Kupplungen beziehen. Ferner können
z. B. Meßgeräte, Meßstellen und Meßbereiche ausgewählt werden. Die in den Speichern
4, 5, 4.1, 5.1 enthaltenen Informationen können durch Betätigung von Tasten, 13,
14, 15 und 16 aufgerufen werden. Weitere Tasten A, B sind für die Verarbeitung
bestimmter
Informationen vorhanden. Die Taste A dient zur Auswahl passiver Befehle. Mit der
Taste B werden Befehle, die sich im Betrieb aktiv auswirken, ausgewählt.
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Zwei weitere Tasten 13, 14 sind für das Auslesen der in den Speichern
4, 5, 4.1, 5.1 enthaltenen Informationen bestimmt. Durch Betätigen der Tasten 13,
14 werden die gespeicherten Informationen zyklisch nacheinander auf der Anzeigevorrichtung
8, und zwar in der oberen Zeile 10, dargestellt. Die Tasten 13, 14 unterscheiden
sich lediglich in der Reihenfolge der ausgelesenen Informationen. Während die Informationen
bei Betätigung der Taste 13 in absteigender Reihenfolge ausgelesen werden, dient
die Taste 14 zur Darstellung der gespeicherten Informationen in aufsteigender Reihenfolge.
Anders ausgedrückt, lassen sich mittels Betätigung der Tasten 13 oder 14 die gespeicherten
Informationen jejeweils vorwärts oder rückwärts lesen. Die Auslesegeschwindigkeit
ist gering, so daß ausreichend Zeit für die Prüfung der ausgelesenen Informationen
zur Verfügung steht.
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Zwei zusätzliche Tasten 15, 16 sind für das schnelle Auslesen der
gespeicherten Informationen bestimmt. Dabei dient die Taste 15 für das Auslesen
in Rückwärtsrichtung und die Taste 16 für das Auslesen in Vorwärtsrichtung. Die
Ausleserichtung stimmt demnach jeweils bei den Tasten 13, 15 und 14, 16 überein.
Unterschiede bestehen in der Auslese-und Darstellungsgeschwindigkeit. Die Tasten
15, 16 können vorzugsweise dazu verwendet werden, schnell den Bereich der gespeicherten
Informationen aufzusuchen, der dann durch Übergang auf die Tasten 13 bzw. 14 durch
langsame, zyklische Darstellung genauer untersucht wird. Die auf der Anzeigeeinrichtung
8 in der ersten Zeile 10 anstehende Information wird durch Loslassen der jeweiligen
Taste 13, 14, 15, 16 ständig angezeigt. Durch anschließendes Betätigen von Tasten
Ein oder Aus wird diese Information derart markiert, daß sie aus der Gesamtmenge
der vorhandenen Informationen für eine Anweisung an das programmierbare Steuergerät
11 ausgewählt wird. Die Markierung kann darin bestehen, daß die Information in einen
nicht dargestellten, weiteren Speicher übernommen wird. Die unter der einen Taste
A gespeicherten Informationen können sich z. B. auf die Drehrichtung von Motoren,
die Betriebsart, die Regelungsart, die Meßstellenauswahl und die Meßbereichsauswahl
beziehen. Die Drehrichtung kann Rechtslauf oder Linkslauf betreffen.
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Als Betriebsarten sind z. B. Handbetrieb, Prozeßrechnerbetrieb, Meßwerterfassung
und Fernsteuerung möglich. Für die Regelungsarten kommen verschiedene Regelgrößen
in Frage. Beispielswiese sind für Motorenprüfstände Drehzahlregelungen oder Momentenregelungen
möglich. Es handelt sich also um passive Befehle, d. h. um Befehle, die den Prozeß
für sich nicht aktiv beeinflussen.
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Über die Taste B werden besondere Informationen ausgewählt und markiert.
Es sind Informationen, die bei der Inbetriebnahme quittiert bzw. ergänzt werden
müssen. Es handelt sich dabei vorzugsweise um folgende Anweisungen für Stellelemente
der Vorrichtung 12, z. B. Motor Start, Anlage Ein, Lüfter Ein, Zündung Ein, Kupplung
Ein, Motor Stop, Anlage Aus, Lüfter Aus. Es handelt sich also um den Prozeß aktiv
beeinflussende Befehle.
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Die mit der Taste A aus dem Speicher abrufbaren Befehle werden mit
der Taste Ein markiert und ausgewählt. Nach beendeter Auswahl erscheinen durch Abfrage
mit der Taste 13/14 schrittweise nur die markierten Befehle. Ein Gesamtüberblick
der gespeicherten Befehle kann durch Betätigung der Taste 13 bzw. 14 und anschließende
Betätigung der Tasten 13 bzw. 14 erhalten werden.
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Während die mit der Taste A ausgewählten und nachfolgend mit der Taste
Ein markierten Anweisungen bei wiederholter Netzspannungszuschaltung automatisch
an das programmierbare Steuergerät 11 übergeben werden, müssen die über die Taste
B auswählbaren Befehle stets erneut eingegeben und quittiert werden. Die Quittierung
besteht darin, daß eine Anweisung, z. B. Motor Start", durch Betätigen der Taste
"Ein" oder ~Aus" ergänzt wird. Diese ergänzte Information wird dann dem Motor vorgegeben.
Eine Ausführung eines Befehls mit gespeicherter höherer Priorität findet jedoch
erst dann statt, wenn eine weitere Taste, die mit Start bezeichnet ist, betätigt
wird. Mit der Taste "Start" wird somit eine Sicherheitsschaltung angesprochen.
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Durch Betätigung einer Taste "Stop" kann die in Figur 1 dargestellte
Vorrichtung jederzeit und unabhängig von der Ausführung von Befehlen angehalten
werden.
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über die Taste B werden auch solche Anweisungen ausgewählt, die sich
auf die Eingabe numerischer Daten für die Vorrichtung 12 beziehen. Es kann sich
z. B. um zu überwachende Grenzwerte, um Sollwerte usw. handeln. Für die Eingabe
dieser Werte ist die Tastatur 7 vorhanden, die eine Zehnertastatur mit Vorzeichentasten-ist.
Zusätzlich zu den Tasten für die Dezimalziffern sind noch eine Löschtaste, Kommataste
und je eine Taste für die Eingabe von minimalen und maximalen Werten vorhanden Vom
programmierbaren Steuergerät 11 werden Daten über die Vorrichtung 12 und die anfallenden
Prozeßgrößen an die Ein-, Ausgabeeinrichtung übertra#gen und in der zweiten Zeile
9 der Anzeigeeinrichtung 8 dargestellt. Solche Prozeßgrößen sind beispielsweise
Alarmzustände, Störmeldungen und andere zu meldende Zustände oder Zusatz- und Hintergrundinformationen.
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Die Eingabe von Daten über die Tasten A, B wird vorzugsweise eine
vorgebbare Zeit nach der Inbetriebnahme der Vorrichtung 12 gesperrt.
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Durch Betätigung der Taste "Start" kann die Sperre wiederum aufgehoben
werden. Die mit den Tasten A oder B gespeicherten Befehle gleichen einer nummerierten
Liste, die über die numerische Tastatur 7 adressiert werden kann. Die Umschaltung
auf die Tastatur erfolgt durch Betätigung der Taste B.
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In dem Speicher 4.1 werden Informationen gespeichert, die zyklisch
dargestellt werden können, wenn nicht eine Eingabe über die Tasten A oder B erfolgt
oder eine Störung angezeigt wird. Es kann sich dabei beispielsweise um Werbetexte
handeln. Ein weiterer Speicher 5.1 ist für spezielle Daten reserviert, bei denen
es sich um Texte oder Befehle handeln kann. Dieser Speicher 5.1 wird extern programmiert.
Abgerufen werden die Daten mit der Taste B.
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Die Ein-, Ausgabevorrichtung 1 ist zweckmäßigerweise an einer 19"-Frontplatte
17 montiert, die im oberen Teil das Fluoreszenz 5x 7-Punkt-Matrix-Display 8 enthält.
Von vorn zugänglich sind die erste Tastatur 6 und die zweite Tastatur 7, die nebeneinander
angeordnet sind. Auf der Rückseite der 19"-Frontplatte ist der Mikrorechner 2 mit
dem Mikroprozessor 3 angeordnet.