DE3623118A1 - Bedieneinrichtung fuer prozesssteuerungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bedieneinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Bedieneinrichtung ist z. B. aus der DE-PS 30 19 713 bekannt. Dort sind zur Eingabe von Steueranweisungen mit Sicherheitsverantwortung in Verbindung mit dem Bildschirm eines Sichtgerätes zwei voneinander unabhängige Eingabevorrichtungen vorgesehen, nämlich zum einen ein sogenannter Lichtgriffel und zum anderen ein Infrarot- Lichtschrankengitter vor dem Bildschirm des Sichtgerätes. Ein Mehrrechnersystem ermittelt die vom Lichtgriffel auf dem Bildschirm des Sichtgerätes durch Berührung markierten Bildorte und vergleicht sie mit den Bildorten, die von einer gesonderten Auswertelogik beim Unterbrechen einzelner Lichtschranken des Lichtschrankengitters durch den Koppelstift detektiert werden. Nur dann, wenn die von beiden Bildschirmeingabeeinrichtungen ermittelten Bildorte übereinstimmen, wird die durch die Bedienungshandlung definierte Steueranweisung anerkannt und an eine nachgeordnete Verarbeitungseinrichtung ausgegeben. Die bekannte Bedieneinrichtung ist wegen der Verwendung von nach unterschiedlichen Prinzipien arbeitenden Bildschirmeingabeeinrichtungen außerordentlich aufwendig.

Aus der DE-OS 28 40 658 ist eine Bedieneinrichtung für Prozeßsteuerung mit zwei voneinander unabhängigen, aber nach dem gleichen Prinzip arbeitenden Bildschirmeingabeeinrichtungen bekannt. Dort sind vor einem Bildschirm zwei Lichtschrankengitter angeordnet, über die unabhängig voneinander Bedienungshandlungen detektierbar sind. Auch diese Anordnung mit ihren zwei Bildschirmeingabeeinrichtungen ist konstruktiv aufwendig. Zudem wird eine Bedienungshandlung stets von einer einzigen Bildschirmeingabeeinrichtung zur Ausführung veranlaßt; die andere Bildschirmeingabeeinrichtung dient lediglich dazu, bei Ausfall der bis dahin aktiven Bildschirmeingabeeinrichtung deren Aufgaben zu übernehmen.

Aus der DE-OS 29 40 551 ist eine Bedieneinrichtung bekannt, bei der zum Eingeben von Steueranweisungen in eine Prozeßsteuerung nur eine einzige Eingabeeinrichtung vorgesehen ist, die über zwei voneinander unabhängige Auswertelogiken auf ein zugeordnetes Rechnersystem einwirkt. Da die beiden Auswertelogiken jeweils das gleiche Ereignis detektieren, nämlich z. B. das Aufsetzen eines Koppelstiftes auf den Bildschirm eines Sichtgerätes, wirken sich Störungen im Bedienungsprozeß, z. B. ein Synchronisationsfehler in der Bildschirmansteuerung, auf beide Auswertelogiken in gleicher Weise aus, so daß ein eingetretener Fehler von den nachgeordneten Rechnern nicht mit Sicherheit zu erkennen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bedieneinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die es ermöglicht, markierte Bildorte signaltechnisch sicher zu erfassen, ohne daß es hierzu einer zusätzlichen Bildschirmeingabeeinrichtung bedarf.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spieles für eine nach dem magnetostriktiven Prinzip arbeitende Bedieneinrichtung näher erläutert.

Nach dem magnetostriktiven Prinzip arbeitende Bedieneinrichtungen sind bekannt, vgl. z. B. die europäische Patentanmeldung 01 34 539. Dort sind in einem vor einem Sichtschirm angeordneten Meßtablett dünne ferromagnetische Drähte eingelassen, die elektromagnetisch erregt werden. In den Drähten entstehen aufgrund des magnetostriktiven Effektes mechanische Spannungswellen, die sich mit einer werkstoffspezifischen Geschwindigkeit in den Drähten fortpflanzen. Die Position einer auf das Meßtablett aufgesetzten Meßsonde für die Markierung von Bildorten wird durch Messen der Laufzeit der Wellen nach zwei Koordinatenrichtungen bestimmt.

Das Meßblatt der in der Zeichnung schematisch dargestellten Bedienungseinrichtung besteht ebenfalls aus einer Vielzahl gegeneinander isolierter Drähte D aus ferromagnetischem Material, die in zwei eng benachbarten Ebenen angeordnet sind und ein rechtwinkeliges Koordinatensystem für die Erfassung von durch eine Meßsonde MS markierbaren Bildorten bilden. Zum Erregen der Drähte jeder Koordinatenrichtung sind zwei getrennte Erregerspulen EX 1, EX 2 bzw. EY 1, EY 2 vorgesehen. Die Spulen EY 1 und EX 1 dienen dabei dazu, einen über die Meßsonde markierten Bildort in einem ersten Koordinatensystem mit den Koordinaten X 1 und Y 1 zu bestimmen, die Spulen EY 2 und EX 2 dienen dazu, den gleichen Bildort in einem zweiten, gegenüber dem ersten Koordinatensystem um 180° gedrehten zweiten Koordinatensystem mit den Koordinaten X 2 und Y 2 zu erfassen. Die beiden Koordinatensysteme sind in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien verdeutlicht, die aus Darstellungsgründen aber nicht innerhalb der Erregerspulen, sondern neben den Erregerspulen aufgetragen sind. Die Erregerspulen werden über noch zu erläuternde Schaltmittel nacheinander aktiviert. Dabei ist angenommen, daß zunächst die Erregerspule EY 1 angeschaltet wird und die in der Zeichnung vertikalen Drähte D beeinflußt. Über die Meßsonde MS und eine nachgeschaltete Auswerteeinrichtung wird der Abstand Y 1 * des markierten Bildortes von der X 1-Koordinate des ersten Koordinatensystems bestimmt. Anschließend möge die Erregerspule EX 1 aktiviert werden. Die Auswerteeinrichtung bestimmt aus der Laufzeit der mechanischen Spannungswelle den Abstand X 1 * des markierten Bildortes von der Y 1-Koordinate des ersten Koordinatensystems. Anschließend sollen aufeinanderfolgend die Erregerspulen EX 2 und EY 2 aktiviert werden. Hierbei bestimmt die Auswerteeinrichtung den von der Meßsonde MS markierten Bildort im zweiten Koordinatensystem. Dieser Bildort wird durch die Koordinatenwerte X 2 * und Y 2 * dargestellt.

Die Koordinaten des in den beiden Koordinatensystemen bestimmten Bildortes stehen in der Beziehung X 1 * + X 2 * = konstant und Y 1 * + Y 2 * = konstant, d. h. die in X- bzw. Y-Richtung nacheinander detektierten Laufzeiten der Spannungswellen setzen sich zu einer Gesamtlaufzeit zusammen, die, sofern der Meßvorgang ordnungsgerecht abgelaufen ist, einen immer gleichen Gesamtwert bilden, der gleich der Laufzeit einer Spannungswelle über die Gesamtlänge jeweils eines der Drähte ist. Die gefundenen Koordinaten werden nach dieser Bedingung auf Einhaltung vorgebbarer Grenzwerte geprüft und nur, wenn diese Grenzwerte eingehalten sind, wird der in dem einen oder anderen System detektierte Bildort als einwandfrei erkannt angesehen und zur Eingabe einer Steueranweisung herangezogen.

Die Bestimmung eines markierten Bildortes in den beiden Koordinatensystemen soll durch voneinander unabhängige Auswertelogiken erfolgen, die sicherstellen, daß ein Defekt oder eine Störung in einer der Auswertelogiken auf die betroffene Auswertelogik beschränkt bleibt. Um dieses Ziel zu erreichen, sind nicht nur gesonderte Erregerspulen für die beiden Koordinatensysteme vorzusehen, sondern es ist auch sicherzustellen, daß die eigentliche Auswertung, also die Bestimmung der Laufzeit und ihre Umsetzung in Koordinatenwerte signaltechnisch sicher erfolgt. Diesem Zweck dient das in der Zeichnung symbolisch angedeutete Mehrrechnersystem MRS mit seinen beiden Ein- und Ausgabekanälen K 1 und K 2. Über die Ausgabeschaltmittel des einen Kanals werden die Erregerspulen des einen Koordinatensystems, über die Ausgabeschaltmittel des anderen Kanals die Erregerspulen des anderen Koordinatensystems erregt. Die über die Meßsonde aufgenommenen Werte werden einem signaltechnisch sicheren Eingabeverdoppler ED zugeführt und von diesem auf beide Eingabekanäle des Mehrrechnersystems verteilt. Das Mehrrechnersystem berechnet die jeweiligen Koordinaten unabhängig voneinander in beiden Kanälen und prüft die gefundenen Werte laufend auf Übereinstimmung. Durch die Mehrfachverarbeitung der Meßergebnisse werden eventuelle Fehler innerhalb der Auswerteeinrichtung, d. h. des Mehrrechnersystems, erkannt und durch Abschalten des Rechnersystems unwirksam gemacht.

Die Erfindung ist vorstehend anhand einer nach dem magnetostriktiven Prinzip arbeitenden Bedieneinrichtung erläutert worden. Sie läßt sich grundsätzlich überall dort realisieren, wo über das Meßtablett der Bedienungseingabe auf die markierten Bildorte mehrfach und zwar durch voneinander unabhängige Maßnahmen zugegriffen werden kann. Beispielsweise können die Drähte des Meßtabletts zyklisch nacheinander an einen Sender angeschaltet werden, wobei die Meßsonde als Empfänger für die ausgesandten Signale auszubilden wäre. Durch Einspeisen der Drähte jeweils von der linken oder rechten Seite bzw. vom oberen oder unteren Ende her ließen sich so die einzelnen Bildorte in getrennten Koordinatensystemen detektieren. Auch eine Umkehr dieses Prinzips ist vorstellbar, bei der die Meßsonde als Sender fungiert, während die Drähte die Antennen eines Empfängers bilden und nacheinander auf den Empfänger geschaltet werden.

Claims (4)

1. Bedieneinrichtung für Prozeßsteuerungen zur Eingabe von Steueranweisungen durch Markieren ausgewählter Bildorte auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes und Erfassen der Bildschirmkoordinaten dieser Bildorte durch zwei voneinander unabhängige Aufwertelogiken, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Auswertelogiken (EX 1, EY 1; EX 2, EY 2) an eine gemeinsame Bildschirmeingabeeinrichtung angeschlossen sind und zum Bestimmen eines markierten Bildortes zeitlich nacheinander aktiviert werden,
daß die eine Auswertelogik (EX 1, EY 1 ) einen markierten Bildort in einem gegenüber dem Bildschirmkoordinatensystem (X 2, Y 2) der anderen Auswertelogik (EX 2, EY 2) um 180° gedrehten Bildschirmkoordinatensystem (X 1, Y 1) erfaßt
und daß die Werte (X 1 *, X 2 *; Y 1 *, Y 2 *) der von den beiden Auswertelogiken erfaßten Bildschirmkoordinaten aufsummiert und die Summenwerte auf Einhalten vorgeb­ barer Grenzwerte geprüft werden.

2. Bedieneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßtablett in Verbindung mit einer Meßsonde (MS) und einer Auswerteeinrichtung (MRS) zum Erfassen von durch die Meßsonde markierten Bildorten nach dem magnetostriktiven Prinzip vorgesehen sind und daß zum Erregen der Leiter (D) des Meßtabletts in beiden Koordinatenrichtungen jeweils zwei Erregerschleifen (EX 1, EY 1; EX 2, EY 2) vorgesehen sind, die an die beiden Enden der Leiter (D) angekoppelt sind und zeitlich versetzt erregt werden, wobei die Auswerteeinrichtung (MRS) einen von der Meßsonde (MS) markierten Bildort jeweils in bezug auf die jeweils aktivierte Erregerschleife bestimmt.

3. Bedieneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Erregerschleifen (EX 1, EY 1) auf den einen (K 1) und zwei (EX 2, EY 2) auf den anderen Ausgabekanal (K 2) eines sicheren Mehrrechnersystems (MRS) geschaltet sind und daß die den magnetostriktiven Effekt detektierenden Mittel (MS) auf die Eingabekanäle des Rechnersystems geführt sind.

4. Bedieneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Erregerwicklungen (EX 1, EY 1; EX 2, EY 2) zum Erregen der Leiter (D) in einem gemeinsamen Koordinatensystem (X 1, Y 1; X 2, Y 2) auf denselben Ausgabekanal (K 1, K 2) des Mehrrechnersystems geschaltet sind.