DE3627300A1

DE3627300A1 - Digital-steuerteil

Info

Publication number: DE3627300A1
Application number: DE19863627300
Authority: DE
Inventors: Masamichi Mitzutani
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1986-08-12
Publication date: 1987-04-09
Also published as: GB8619118D0; GB2181274B; DE3627300C2; IN165358B; KR900001030B1; GB2181274A; JPS6274101A; KR870003415A

Description

Die Erfindung betrifft ein Digital-Steuerteil bzw. Regelteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ein solches Steuerteil wird beispielsweise in der Prozeßausrüstung oder Prozeßinstrumentierung verwendet.

Gewöhnlich ist bei der Massenfertigung identischer Produkte in einer einzigen Anlage die Erzielung einer gleichförmigen Qualität problematisch. Die Qualität der Produkte ist eng mit Prozeßhandhabungsbedingungen bzw. Prozeßmanipulationsbedingungen verknüpft. Gewöhnlich werden Prozeßveränderliche (im folgenden als PV-Werte bezeichnet), wie beispielsweise Temperatur, Druck, Durchsatz, Flüssigkeitspegel und dergl. so gesteuert oder eingestellt, daß sie mit gewünschten eingestellten oder Soll-Werten (im folgenden als SV-Werte bezeichnet) zusammenfallen, um so indirekt die Produktqualität zu stabilisieren.

Ein Digital-Steuerteil führt Steuerberechnungen von Handhabungsveränderlichen bzw. Manipulationsveränderlichen (im folgenden als MV-Werte bezeichnet) durch, so daß die PV-Werte mit den SV-Werten zusammenfallen. Die MV-Werte werden zu Handhabungsanschlüssen bzw. Manipulationsanschlüssen (beispielsweise ein Steuerventil oder Regelventil) gespeist, um die PV-Werte zu ändern.

Wenn beispielsweise eine Steuerung eines Durchsatzes Fb bezüglich eines Durchsatzes Fa auf analogem Wege vorgenommen wird, um Fb=α Fa+β zu erhalten, wie dies in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, so wird der durch einen Durchsatzdetektor 1 erfaßte Durchsatz Fa mit dem Verhältnis α in einer Verhältnis-Einstellschaltung 2 multipliziert, und dann wird "α Fa+β" berechnet, indem ein Vorspannungsparameter β hinzuaddiert wird. Sodann wird das berechnete Ergebnis durch einen Begrenzer 3 begrenzt, und der begrenzte Wert für den SV-Wert verwendet Ein Flußsteuerteil 4 führt eine Steuerberechnung durch, so daß der durch einen Durchsatzdetektor 5 erfaßte Durchsatz Fb (d. h. der PV-Wert) mit dem SV-Wert übereinstimmt. Das berechnete Ergebnis (d. h. der MV- Wert) wird dann vom Flußsteuerteil 4 zu einem Steuerventil 6 ausgegeben, um dieses einzustellen.

Ein Digital-Steuerteil führt alle diese Verhältnisberechnungs-, Begrenzer- und Steuerberechnungsfunktionen aus. Daher muß davor bestimmt werden, welche Funktion dem Digital-Steuerteil zu geben ist, um die durch die Detektoren 1 und 5 erfaßten Durchsätze Fa und Fb (analoge Eingangsgrößen) zu verarbeiten, und mit welchem Parameter das Steuerteil zu betreiben ist.

Fig. 2 zeigt Funktionsblöcke eines Digital-Steuerteiles 10, das die oben erwähnte Verhältnis-Steuerung ausführt. Durchsätze Fa und Fb werden dem Digital- Steuerteil 10 als Signale proportional zum Quadrat von Durchsätzen von (nicht gezeigten) Differentialdruckwandlern eingegeben. Wurzel-Rechenoperationsmodule 11 a und 11 b werden bereitgemacht, um die Quadratwurzeln von Signalen Fa und Fb zu ziehen, wodurch diese linearisiert werden. Sodann wird ein Signal aufgrund eines Durchsatzes Fb einer Verhältnis-Rechenoperation durch einen Verhältnis/Vorspannungsmodul 12 unterworfen, in welchem das gewünschte Verhältnis α und ein Vorspannwert β eingestellt werden. Die Höchst- und Mindestwerte des Signales aufgrund des Durchsatzes Fb werden durch einen Begrenzermodul 13 begrenzt, in welchem gegebene Grenzwerte voreingestellt sind.

Die Betriebsarten des Digital-Steuerteiles umfassen eine Kaskaden-Betriebsart (im folgenden als C-Betriebsart bezeichnet, in welcher der SV-Wert extern gegeben ist, eine automatische Betriebsart (im folgenden als A-Betriebsart bezeichnet), welche durch einen lokalen SV-Wert ausgeführt wird, und eine Hand-Betriebsart (im folgenden als M-Betriebsart bezeichnet), in welcher ein Bediener direkt auf den MV-Wert einwirkt. Daher ist ein Schaltermodul 14 vorgesehen, um einen Kontakt S 1 auszuwählen, wenn das Steuerteil 10 in der C- Betriebsart betrieben wird, und um einen Kontakt S 2 auszuwählen, wenn es in der A-Betriebsart betrieben wird. Wenn der Kontakt S 1 ausgewählt wird, ist der SV- Wert gegeben durch α Fa+β, d. h., eine Verhältnis- Steuerung kann durchgeführt werden. Wenn der Kontakt S 2 ausgewählt ist, entspricht der SV-Wert einem von einer Tafel oder einem Tastenfeld des Steuerteiles 10 eingestellten lokalen SV-Wert, und daheer wird der Durchsatz Fb durch einen konstanten Wert gesteuert.

In einem PID-Modul 15 mit Proportionalwirkungs(P)-, Integralwirkungs(I)- und Ableitungswirkungs(D)-Parametern ist der PV-Wert gegeben durch einen linearisierten Durchsatz Fb, und er wird mit dem SV-Wert verglichen, um eine PID-Steuerrechenoperation bezüglich eines Unterschiedes dazwischen auszuführen, wodurch der MV-Wert bestimmt wird.

Das oben erwähnte Funktionssystem ist so ausgelegt, daß notwendige Daten in einen System-PROM- (PROM= programmierbarer NUR-Lese-Speicher) mit Zusatzausrüstung (einem PROM-Schreiber oder einem sogenannten System-Lader) eingeschrieben werden, und der System-PROM ist auf dem Digital-Steuerteil angebracht.

Der System-PROM ist auf der Seitentafel des Steuerteiles eingeschaltet wird, dann wird der in dem System- PROM eingeschriebene Inhalt zu einem im Steuerteil vorhandenen RAM (RAM=Speicher mit direktem Zugriff) übertragen, und das Steuerteil wird auf dieser Grundlage betrieben. Einstell- und Fortschreiboperationen der Parameter werden nach Betätigung eines Tastenfeldes durchgeführt, das auf der Seitentafel des Steuerteiles angebracht oder extern vorhanden ist.

Das oben erläuterte herkömmliche Digital-Steuerteil ist beispielsweise in der US-PS 45 28 623 oder in der US-PS 45 42 452 erläutert.

In dem herkömmlichen Digital-Steuerteil wird eine Spezialzweckausrüstung (beispielsweise ein System-Lader) benötigt, um Funktionen des Steuerteiles zu bezeichnen, und außerdem ist ein Spezialzweck-Tastenfeld für Eintell- oder Fortschreibparameter erforderlich, was zu einem erhöhten Aufwand führt. In einem normalen Digital- Steuerteil liegt lediglich eine Fronttafel eines begrenzten Bereiches frei, und die übrigen Teile sind in einem Gehäuse oder einem Gestell untergebracht. Wenn daher Funktionen und Parameter einzustellen sind, nachdem das Digital-Steuerteil zeitweise aus dem Gehäuse gezogen wurde, müssen ein Befestigen des System-PROMs und eine Betätigung des Tastenfeldes durchgeführt werden. Dieses Vorgehen ist unbequem und führt zu einer schlechten Bedienbarkeit.

Ein herkömmliches Digital-Steuerteil, das die obigen Nachteile vermindern soll, ist in der US-PS 45 14 798 beschrieben. Jedoch erfordert dieses Digital-Steuerteil ein Öffnen/Schließen einer Fronttafelabdeckung, wenn Parameter/ Funktion eingestellt wird, so daß auch dieses Steuerteil nicht befriedigend ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Digital- Steuerteil zu schaffen, das das Einstellen von Funktionen und Parametern durch einfaches Betätigen einer Fronttafel eines begrenzten Bereiches erlaubt, um so seine Bedienbarkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Digital-Steuerteil nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 9.

Das erfindungsgemäße Steuerteil hat also eine Fronttafel (vgl. Fig. 4) mit einer Anzeigeeinrichtung (vgl. die Bezugszeichen 32, 35), die wenigstens eine der folgenden Größen anzeigen kann: eine Prozeßveränderliche, einen eingestellten oder Soll-Wert und eine Manipulationsveränderliche, und mit mehreren Änderungseinrichtungen (vgl. die Bezugszeichen 37 bis 40) zum jeweiligen Ändern des eingestellten oder Soll-Wertes, der Manipulationsveränderlichen und der Betriebsarten. Nach Betätigung einer oder mehrerer Änderungseinrichtungen wird die Steuerung zu einer Parameter/Funktion- Einstellbetriebsart (vgl. den Schritt ST 10 in Fig. 6) verschoben. Nach gleichzeitiger Betätigung der Anzeigeeinrichtung und einer oder mehrerer der Änderungseinrichtungen werden die Funktionen oder Parameter angezeigt und eingestellt (vgl. den Schritt ST 20). Zusätzlich wird nach Betätigung einer oder mehrerer Änderungseinrichtungen (vgl. die Bezugszeichen 37 bis 40) die Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart gelöscht (vgl. den Schritt ST 40).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild zur Erläuterung einer herkömmlichen Verhältnis-Steuerung,

Fig. 2 ein Funktionsblockdiagramm eines herkömmlichen Digital-Steuerteiles,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Digital- Steuerteiles nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 eine Draufsicht mit einer Anordnung von Anzeigen und Schaltern auf einer Fronttafel des in Fig. 3 gezeigten Steuerteiles,

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer Systemkonfiguration des in Fig. 3 dargestellten Steuerteiles,

Fig. 6 ein Flußdiagramm für den Grundbetrieb der Prozeßroutinen der Zentraleinheit (CPU) von Fig. 5 nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines anderen Betriebes der Prozeßroutinen der Zentraleinheit in Fig. 5,

Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung einer Funktionseinstellroutine, wenn eine Verhältnis-Rechenoperationssteuerung duurchgeführt wird,

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung von Funktionen zum Ausführen einer Verhältnis-Steuerung und

Fig. 10A und 10B Flußdiagramme zur Erläuterung einer Parameter-Einstellroutine, wenn die Verhältnis- Rechenoperationssteuerung durchgeführt wird.

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Digital- Steuerteiles 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Digital-Steuerteil 30 umfaßt eine Fronttafel 31. Ein Betriebsartverschiebungs-Befehlsschalter 370 kann auf der Seitenfläche des Steuerteiles 30 bei Bedarf angeordnet sein.

Fig. 4 ist eine Draufsicht der Fronttafel 31. Die Fronttafel 31 umfaßt LED-Balkengraphen 32 a, 32 b und 32 c zum jeweiligen Anzeigen der PV-, SV- und MV-Werte (LED= Leuchtdiode), eine Anzeigelehre 34 aus Leuchtdioden (d. h. eine HALT-Anzeige CMP und eine Fernhandanzeige RM) 33 zum Anzeigen von Zuständen des Steuerteiles 30, eine numerische Anzeige 35 zum wahlweisen Anzeigen der PV-, SV- und MV-Digitalwerte, eine numerische Anzeige- LED 36, die die Art der Anzeige 35 einem Bediener mitteilt (beispielsweise leuchtet die Leuchtdiode 36 in der PV-Wert-Anzeigebetriebsart rot, in der SV-Wert-Anzeigebetriebsart grün auf und ist in der MV-Wert-Anzeigebetriebsart abgeschaltet), SV-Wert-Einstellschalter 37 a und 37 b zum Einstellen und Ändern eines lokalen SV- Wertes in der A-Betriebsart, Betriebsart-Wählschalter 38 a, 38 b und 38 c zum Schalten einer Betriebsart in eine der C-, A- und M-Betriebsarten, Handschalter 39 a und 39 b zum Manipulieren des MV-Wertes in der M-Betriebsart und einen FAST/SEL-Schalter 40, der die Geschwindigkeit einer Handoperation auf eine hohe Geschwindigkeit ändert, wenn er zusammen mit den Schaltern 39 a und 39 b verwendet wird, und der die auf der Anzeige 35 angezeigte Größe von dem PV-Wert zum SV-Wert und dann zum MV-Wert ändert.

Abkürzungen 41, die zum Einstellen von Funktionen und Parametern des Digital-Steuerteiles 30 notwendig sind (d. h., in welcher Betriebsart und mit welchem Parameter das Steuerteil 30 zu betreiben ist) sind auf eine Skalenplatte der LED-Balkengraphen 32 a bis 32 c der Lehre 34 so gedruckt, daß sie jeweils vorbestimmten Größen entsprechen. Beispielsweise sind die Abkürzungen, die zum Bezeichnen der Art des Steuerteiles 30 verwendet werden (beispielsweise "PID", was einen Ein-Eingang/Ein-Ausgang- PID-Steuerteil anzeigt, "R-SV", was ein PID-Steuerteil mit fern-SV-Werten anzeigt, und dergl.), auf den oberen Teil der Platte gedruckt; die Abkürzungen, die zum Bezeichnen von Funktionen verwendet werden (beispielsweise "ROT", was einen Wurzel-Rechenoperationsmodul anzeigt, "LMT", was einen Begrenzermodul anzeigt, und dergl.) sind auf den Zwischenbereich der Platte gedruckt, und die Abkürzungen, die für Einstellparameter verwendet sind (beispielsweise "DV", was einen Alarm-Soll-Wert für eine Abweichung von SV-PV anzeigt, "TD", was eine Differenzierzeit einer PID-Operation anzeigt, "TI", was eine Integrierzeit einer PVD-Operation anzeigt, "KP", was eine Proportional-Verstärkungsfaktor-Konstante einer PID-Operation anzeigt, und dergl.), auf den unteren Teil der Platte gedruckt. Es sei bemerkt, daß die Abkürzungen 41 in einer unauffälligen Farbe gedruckt sind, wenn sie mit derjenigen der auf die Skalenplatte gedruckten Zahlen oder der Skala verglichen werden. Daher können die Abkürzungen 41 nicht klar wahrgenommen werden, wenn sie von einer entfernten Stelle aus betrachtet werden.

Die Abkürzungen auf der Fronttafel in Fig. 4 sind:
PID . . . Allgemeine PID-Steuerung
R-SV . . . Fern-Einstellwert oder Soll-Wert
TRK . . . Nachlaufen (Ausgang ist so gesteuert, daß er Eingang folgt)
A/M . . . Automatisch/hand
ROT . . . Wurzel-Rechenoperation
D/R . . . Direkt/Umgekehrt (Ausgang nimmt für "Direkt" zu, wenn SV-PV≦ωτ0, und er nimmt für "Umgekehrt" zu, wenn SV-PV≦λτ0)
RB . . . Verhältnis/Vorspannwert (bzw. Vorgabewert)
LMT. . . . Begrenzer
DV . . . Alarm-Einstell- bzw. Soll-Wert für Abweichung von SV-PV
PL . . . Niedriger Alarmpunkt von PV
PH . . . Hoher Alarmpunkt von PV
RL . . . Niedriges Ende des Bereiches von PV (0%, beispielsweise 0°C)
RH . . . Hohes Ende des Bereiches von PV (100%, beispielsweise 1000°C)
TD . . . Differenzierzeit einer PID-Operation
TI . . . Integrierzeit einer PID-Operation
KP . . . Proportional-Verstärkungsfaktor-Konstante einer PID-Operation.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines Hauptteiles der System-Konfiguration nach der vorliegenden Erfindung. In Fig. 5 dient ein A/D-Umsetzer 51 zum Umsetzen analoger Eingangssgrößen PV 1 und PV 2 in Digitalsignale. Die Digitalsignale vom A/D-Umsetzer 51 werden zu einer Zentraleinheit (CPU) 53 über eine Busleitung 52 gespeist. Die Zentraleinheit 53 führt eine herkömmliche Rechenoperationssteuerung bezüglich der Eingangssignale vom A/D-Umsetzer 51 aufgrund gewünschter Funktionen und Parameter aus, die in einen Speicher 54 eingeschrieben sind. Das Steueroperationsergebnis, d. h., der MV-Wert wird von einem MV-Wert-Ausgabeabschnitt 55 zu einem zu steuernden Abschnitt (beispielsweise dem Steuerventil 6 in Fig. 1) gespeist. Ein Tafel-Steuerteil 56 dient zum Empfangen von Signalen von Schaltern 37 bis 40 auf der Fronttafel 31 über die Busleitung 52 sowie zum Ausgeben dieser Signale an die Zentraleinheit 53 und zum Durchführen einer Anzeigesteuerung der Anzeigen 34 bis 36 abhängig von einem Befehl von der Zentraleinheit 53. Die in den Speicher 54 eingeschriebenen Funktionen und Parameter des Steuerteiles 30 können aufgrund eines in die Zentraleinheit 53 über das Tafel-Steuerteil 56 eingegebenen Signales eingestellt werden.

Durch die Zentraleinheit 53 ausgeführte Prozeßroutinen, die der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind, werden im folgenden anhand des Flußdiagrammes von Fig. 6 näher erläutert.

Die Zentraleinheit 53 empfängt ein Betriebsart-Schiebebefehlssignal zum Befehlen eines Verschiebens in die Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart über das Tafel- Steuerteil 56. Das Betriebsart-Schiebebefehlssignal wird erzeugt nach Einschalten des auf der Seitenfläche des Digital-Steuerteiles 30 angeordneten Betriebsart- Schiebebefehlschalters 370 oder nach gleichzeitigem Einschalten der auf der Fronttafel 31 vorgesehenen Schalter 37 a und 37 b. Wenn das Betriebsart-Schiebebefehlssignal erzeugt wird (JA im Schritt ST 10 in Fig. 6) rückt die Prozeßroutine der Zentraleinheit 53 zu der Parameter/ Funktion-Einstellbetriebsart vor (Schritt ST 20). In dieser Betriebsart werden gewünschte oder Soll-Parameter und gewünschte oder Soll-Funktionen eingestellt. Solange jedoch die Einstelloperation fortdauert (NEIN im Schritt ST 30), verbleibt die Verarbeitungsroutine der Zentraleinheit 53 in der Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart.

Wenn der FAST/SEL-Schalter 40 auf der Fronttafel 31 (vgl. Fig. 4) eingeschaltet wird, nachdem die gewünschten bzw. Soll-Parameter und die gewünschten bzw. Soll-Funktionen eingegeben sind, wird die Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart gelöscht (JA im Schritt ST 30). Die Prozeßroutine der Zentraleinheit 53 kehrt dann zur übertragenen Routine zurück, und es wird eine für das Digital- Steuerteil 30 wesentliche Rechenoperationsverarbeitung durchgeführt (Schritt ST 40).

Wenn kein Betriebsart-Schiebebefehlssignal erzeugt wird (NEIN im Schritt ST 10), dann werden die Schritte ST 20 und ST 30 nicht ausgeführt.

Fig. 7 zeigt eine durch die Zentraleinheit 53 ausgeführte und von derjenigen von Fig. 6 verschiedene Prozeßroutine.

Die Zentraleinheit 53 erfaßt immer das Vorhandensein/ Abwesenheit eines Betriebsart-Schiebebefehlssignales, was die Verschiebung in die Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart bezeichnet, unter den dort über das Tafel- Steuerteil 56 eingegebenen Signalen (Schritt ST 10). Wenn kein Betriebsart-Schiebebefehlssignal erfaßt wird (NEIN im Schritt ST 10), wird eine normale Rechenoperationssteuerung (übertragene Routine) ausgeführt (Schritt ST 40). Wenn jedoch das Betriebsart-Schiebebefehlssignal erfaßt wird (JA im Schritt ST 10), dann rückt der Ablauf zuerst zu der Parameter-Einstellbetriebsart vor (Schritt ST 21). Wenn ein anderes Betriebsart-Schiebebefehlssignal erfaßt wird (JA im Schritt ST 11), ohne die gegenwärtige Betriebsart aufzugeben (NEIN im Schritt ST 31), tritt die Steuerung in die Funktion-Einstellbetriebsart ein (Schritt ST 22). So oft das Betriebsart-Schiebebefehlssignal in die Zentraleinheit 53 eingegeben wird (JA in Schritten ST 11 und ST 12), ohne die gegenwärtige Betriebsart aufzugeben (NEIN in Schritten ST 31 und ST 32), werden die Parameter- Einstellbetriebsart (Schritt ST 21) und die Funktion- Einstellbetriebsart (Schritt ST 22) abwechselnd ausgeführt.

Wenn die in die Zentraleinheit 53 über das Tafel-Steuerteil 56 eingegebenen Signale ein Signal zum Aufgeben oder Löschen der Funktion- und Parameter-Einstellbetriebsarten (JA in Schritten ST 31 und ST 32) enthalten, tritt die Steuerung in die übertragene Routine ein (Schritt ST 40) und führt die Rechenoperation aus.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Schiebebefehl für die Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart beispielsweise durch gleichzeitiges Eindrücken der Schalter 37 a und 37 b erzeugt. Der Betriebsart-Löschbefehl für die Parameter/Funktion- Einstellbetriebsart wird nach Drücken des FAST/SEL- Schalters 40 erzeugt. In der Parameter/Funktion-Einstellbetriebsart wird der LED-Balkengraph 32 b zum Anzeigen des SV-Wertes auf der Fronttafel 31 von der Balkengraphanzeige zur Punktanzeige geschaltet, um dadurch die entsprechende Abkürzung 41 zu beleuchten. Zum Einstellen der Funktionen oder Parameter notwendige numerische Daten werden auf der numerischen Anzeige 35 angezeigt und können nach Betätigung der Schalter 37 a und 37 b verändert werden.

Im folgenden wird anhand der Fig. 8 bis 10 ein Fall in Einzelheiten beschrieben, bei welchem ein Digital-Steuerteil 30 eine Verhältnis-Rechenoperation unter den Funktion- und Parameter-Einstelloperationen mittels der Fronttafel 31 ausführt.

Wenn in Fig. 8 eine Funktion-Einstelloperation ausgehend von der Operationsbetriebsart durchgeführt wird (Schritt ST 100), werden beide Schalter 37 a und 37 b gleichzeitig zweimal eingedrückt (JA im Schritt ST 102). Die Steuerung wird von der Operationsbetriebsart zur Funktion- Einstellbetriebsart geschaltet (Schritt ST 104), und der Balkengraph 32 b wird zu einer Punktanzeige geschaltet, um dadurch eine gegenwärtig einzustellende Funktion mit der entsprechenden Abkürzung 41 (beispielsweise "PID") anzuzeigen (Schritt ST 106). Gleichzeitig wird eine Steuerungszahl (N=1), die beispielsweise ein PID-Steuerteil angibt, auf der Anzeige 35 angezeigt (Schritt ST 108). Zusätzlich leuchtet die Zahlenterm- Größe-Anzeige-LED 36 in rot auf (Schritt ST 110).

Da in diesem Fall die Verhältnis-Steuerung durch das Digital-Steuerteil 30 durchzuführen ist, muß das Steuerteil 30 ein PID-Steuerteil mit Fern-SV-Wert "R-SV" bezeichnen. Wenn für diesen Zweck der Schalter 37 a eingedrückt wird (JA im Schritt ST 112), blitzt eine an der niedrigstwertigen Ziffernposition (LSD) angezeigte Zahl (in diesem Fall "1") der Anzeige 35 auf (Schritt ST 114). Wenn der Schalter 37 a kontinuierliche eingedrückt wird (JA im Schritt ST 116), wird die aufblitzende Zahl in Schritten von eins fortgeschaltet (Schritt ST 118). Wenn danach (NEIN im Schritt ST 120) der Zahlenwert erhöht oder inkrementiert ist und "2" (=N) aufblitzt (JA im Schritt ST 120), wird der Schalter 37 a freigegeben (NEIN im Schritt ST 116). Dann wird "2" (=N) auf der Anzeige 35 angezeigt (Schritt ST 22), und der Balkengraph 32 b zeigt einen Punkt-Anzeiger "R-SV" der Abkürzungen 41 an (Schritt ST 124).

Wenn sodann der Schalter 37 b eingedrückt wird (JA im Schritt ST 126), wird das Steuerteil 30 in einen Einstell- Freigabezustand gesetzt, und die Farbe der Leuchtdiode 36 wird von rot nach grün geschaltet (Schritt ST 128). Wenn der FAST/SEL-Schalter 40 in diesem Zustand eingedrückt wird (JA im Schritt ST 130), wird "2" (=N) in die Zentraleinheit 53 gesetzt (Schritt ST 132), und die Farbe der Leuchtdiode 36 wird von grün nach rot geändert (Schritt ST 134), um dadurch anzuzeigen, daß die notwendigen Daten gesetzt sind.

Nachdem die Betriebsart der Steuerteiles 30 mit der Prozeßroutine in Fig. 8 eingestellt ist, wird eine Funktion in Einzelheiten eingestellt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.

Das heißt, "Vorhandensein-Abwesenheit" einer verschiedenen Verarbeitung bezüglich einer gesteuerten Größe PV 1 oder einer Hilfsanalogeingangsgröße PV 2 wird durch Wählen von "0" (AUS) oder "1" (EIN) eingestellt. Ein Anfangswert wird zuvor eingestellt und ist in diesem Fall "0". Wenn die Verhältnis-Steuerung des Durchsatzes ausgeführt ist, müssen alle in Fig. 9 gezeigten Bezeichnungen von "0" nach "1" geändert werden. Diese Änderungen können in der gleichen Weise wie in der anhand der Fig. 8 erläuterten Betriebsart-Einstelloperation vorgenommen werden. Wenn beispielsweise ein Wurzel-Rechenoperationsmodul eingestellt ist, wird der Schalter 37 b eingedrückt (Schritt ST 112), um die niedrigstwertige Ziffer "LSD" der Anzeige 35 aufblitzen zu lassen (Schritt ST 114), und der Schalter 37 a wird eingedrückt gehalten (Schritt ST 116), um die aufblitzende niedrigstwertige Ziffer zu inkrementieren (Schritt ST 118). Wenn die niedrigstwertige Ziffer (LSD) eine Zahl anzeigt, die darstellt, daß der Wurzel-Rechenoperationsmodul "EIN" ist (beispielsweise "1"; JA im Schritt ST 120), wird der Schalter 37 a freigegeben (NEIN im Schritt ST 116). Nachdem sodann der Schalter 37 b eingedrückt ist (Schritt ST 126), um den Einstell-Freigabezustand einzustellen (Schritt ST 128), wird der Schalter 40 eingedrückt (Schritt ST 130). Auf diese Weise wird der Wurzel-Rechenoperationsmodul eingestellt (Schritt ST 132).

Es sei bemerkt, daß durch 1- oder 2-Punkt-Anzeige des Balkengraphen 32 b unterschieden werden kann, ob der Wurzel-Rechenoperationsmodul für die Eingabegröße PV 1 oder PV 2 eingestellt ist. Das heißt, wenn die Funktion zusammen mit der Eingabegröße PV 1 ausgewählt ist, wird die Punkt-Anzeige des Balkengraphen 32 b durch einen Punkt angezeigt, und wenn sie mit der Eingabegröße PV 2 ausgewählt ist, wird die Punkt-Anzeige durch zwei Punkte angezeigt.

Nachdem, wie oben beschrieben, die Betriebsart des Steuerteiles 30 und Funktionen in Einzelheiten eingestellt sind, wird der FAST/SEL-Schalter 40 eingedrückt (JA im Schritt ST 138). Die Funktion-Einstellbetriebsart wird dann gelöscht oder aufgegeben, und die Steuerung tritt in die übertragene Operationsbetriebsart ein (Schritt ST 200).

Wenn in der Operationsbetriebsart (Schritt ST 200) in Fig. 10A die Parametereinstellung durchzuführen ist, werden beide Schalter 37 a und 37 b gleichzeitig einmal eingedrückt (JA im Schritt ST 202). Die Steuerung tritt in die Parameter-Einstellbetriebsart ein (Schritt ST 204), und der Balkengraph 32 b wird zu der Punktanzeige geschaltet, um so "KP" der Abkürzungen 41 anzugeben (Schritt ST 206). Gleichzeitig wird ein gegenwärtiger Verhältnis-Verstärkungsfaktor (beispielsweise "2,00") auf der Anzeige 35 angezeigt (Schritt ST 208, und die Leuchtdiode 36 wird in rot eingeschaltet (Schritt ST 210).

Wenn in diesem Fall die Paramatergrößen zu ändern ist, wird der Schalter 37 a eingedrückt (JA im Schritt ST 212). Die Punkt-Anzeige des Balkengraphen 32 b wird dann aufwärts verschoben (Schritt ST 214), und numerische Daten entsprechend dem angegebenen Parameter werden auf der Anzeige 35 demgemäß angezeigt (Schritt ST 216).

Wenn der Parameter (Anfangswert "2,00") des Verhältnis- Verstärkungsfaktors "KP" zu verändern ist, wird der Schalter 37 b eingedrückt (JA im Schritt ST 218). Sodann blitzt die Zahl "2" an der zu ändernden höchstwertigen Ziffernstelle (MSD) auf (Schritt ST 220). Wenn der Schalter 37 b dann eingedrückt wird (JA im Schritt ST 222), wird die aufblitzende Zahl um eins inkrementiert. Wenn die aufblitzende Zahl die gewünschte Zahl (Nx) erreicht (JA im Schritt ST 226), wird der Schalter 37 a freigegeben (Schritt ST 228).

Wenn der Schalter 37 b dann eingedrückt wird (JA im Schritt ST 230), wird die aufblitzende Ziffer sequentiell zu niedrigeren Zifferpositionen verschoben (Schritt ST 232). Wenn eine Zahl an einer gewünschten Zifferposition (Dx) aufblitzt (JA im Schritt ST 234), wird der Schalter 37 b freigegeben (Schritt ST 236), und der Schalter 37 a wird eingedrückt (JA im Schritt ST 238), um die Zahl (Nx) an der Zifferposition (Dx) zu inkrementieren (Schritt ST 240). Wenn die gewünschte Zahl erhalten ist (JA im Schritt ST 238), wird der Schalter 37 a freigegeben (Schritt ST 244), um so die gewünschte Zahl einzustellen.

Wenn in Fig. 10B der einzustellende Parameter einen Dezimalpunkt (Dezimal-Komma) umfaßt, blitzt der gegenwärtige Dezimalpunkt auf, nachdem die niedrigstwertige Ziffer aufblitzt, um so die Dezimalpunkt-Einstellbetriebsart einzugeben. Wenn der Schalter 37 a in diesem Zustand eingedrückt ist (JA im Schritt ST 254), wird die Position des Dezimalpunktes von links nach rechts verschoben (Schritt ST 256). Der Schalter 37 a wird freigegeben (Schritt ST 260), wenn der Dezimalpunkt die gewünschte Stellung (JA im Schritt ST 258) erreicht hat, um so die Stellung des Dezimalpunktes einzugeben.

Nachdem auf diese Weise die niedrigstwertige Ziffer oder der Dezimalpunkt eingestellt ist, wird der Schalter 37 b eingedrückt (JA im Schritt ST 262). Sodann wird die Farbe der Leuchtdiode 36 von rot nach grün verändert (Schritt ST 264), um so eine Einstelloperation zu erlauben. Wenn der Schalter 40 dann eingedrückt wird (JA im Schritt ST 266), wird der geänderte Parameter eingegeben (Schritt ST 268), und die Farbe der Leuchtdiode 36 kehrt nach rot zurück (Schritt ST 272). Wenn danach der Schalter 40 wieder eingedrückt wird (JA im Schritt ST 274), kehrt die Steuerung zu der normalen Operationsbetriebsart zurück (Schritt ST 276).

Wenn gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie oben beschrieben, die Schalter 37 a, 37 b und 40 selektiv betätigt werden, während die auf der Fronttafel 31 des Digital- Steuerteiles 30 angeordneten Anzeigeabschnitte 34 bis 36 beobachtet werden, können Funktion- und Parameter-Einstelloperationen des Steuerteiles 30 durchgeführt werden. Daher brauchen die Funktionen und Parameter nicht durch Betätigen eines Tastenfeldes auf der Seitenfläche des Steuerteiles oder eines System-PROMs, wie beim herkömmlichen Digital-Steuerteil eingestellt zu werden. Alle Operationen können auf der Fronttafel 31 drchgeführt werden, und das Digital-Steuerteil 30 braucht nicht aus einem Gehäuse oder dergl. zurückgezogen zu werden, was seine Bedienbarkeit verbessert. Zusätzlich ist eine Spezialausrüstung (beispielsweise ein System-Lager bzw. ein PROM-Schreiber) nicht in der Systemanordnung erforderlich, und ein Tastenfeld zum Eingeben von Parametern kann weggelassen werden. Somit kann ein Digital-Steuerteil mit vergleichsweise niedrigem Aufwand und hohem Leistungsvermögen verwirklicht werden.

Im obigen Ausführungsbeispiel sind die Abkürzungen 41 neben den LED-Balkengraphen 32 a bis 32 c zusätzlich zu den Komponenten des herkömmlichen Digital-Steuerteiles gedruckt. Jedoch braucht dies hinsichtlich der Kosten nicht vorgesehen zu sein.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise wird im obigen Ausführungsbeispiel die Parameter/Funktion- Einstellbetriebsart nach Betätigung der Schalter 37 a und 37 b eingestellt, Funktionen und Parameter werden auch durch Betätigen der Schalter 37 a und 37 b aufgrund des Anzeigeinhaltes der Anzeigeabschnitte 34 bis 36 eingestellt, und die übertragene Operationsbetriebsart wird durch den FAST/SEL-Schalter 40 rückgestellt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf begrenzt. Das Digital-Steuerteil kann so ausgelegt werden, daß Betriebsart- Verschieben, -Einstellen und -Löschen durchführbar sind, indem ein Schalter der Schaltergruppe auf der Fronttafel 31 betätigt wird. Alternativ kann die Parameter/ Funktion-Einstellbetriebsart durch Betätigen eines Spezialzweckschalters (370 in Fig. 3) eingestellt werden. Mit dieser Anordnung wird die übertragene Operationsbetriebsart des Digital-Steuerteiles 30 nicht durch ein unnötiges Eindrücken der Schalter 37 a und 37 b gestört, und diese Anordnung verursacht keine Problem hinsichtlich der Kosten, da lediglich ein Schalter hinzugefügt wird. In dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Abkürzungen 41 als Angaben von Funktion- und Parameter- Einstellbetriebsarten angegeben. Die Abkürzungen 41 sind nicht auf diejenigen des obigen Ausführungsbeispiels begrenzt, und es können andere Symbole verwendet werden, wenn sie eine Identifikationsrolle spielen.

Claims

1. Digital-Steuerteil, mit dem eine Manipulationsvariable entsprechend einer Differenz zwischen einer Prozeßvariablen und deren eingestellten Wert aufgrund vorbestimmter Funktion und Parameter erhaltbar ist, wobei daß eine Fronttafel (31) des Digital-Steuerteiles aufweist:
eine erste Anzeigeeinrichtung (32 a-32 c) zum Anzeigen mindestens eines Wertes aus: der Prozeßvariablen (PV), dem eingestellten Wert (SV) und der Manipulationsvariablen (MV),
eine zweite Anzeigeeinrichtung (35) zum Anzeigen wenigstens eines Wertes aus: der Prozeßvariablen (PV), dem eingestellten Wert (SV) und der Manipulationsvariablen (MV),
eine erste Bezeichnungseinrichtung (37 a, 37 b) zum Bezeichnen des eingestellten Wertes (SV), eine zweite Bezeichnungseinrichtung (39 a, 39 b) zum Bezeichnen der Manipulationsvariablen (MV) und eine dritte Bezeichnungseinrichtung (38 a-38 c) zum Bezeichnen einer Operationsbetriebsart (C, A, M) des Digital-Steuerteiles, dadurch gekennzeichnet, daß das Digital-Steuerteil außerdem aufweist:
eine Betriebsart-Schiebeeinrichtung (51-56 in Fig. 5; ST 10 in Fig. 6) zum Verschieben der Operationsbetriebsart des Digital-Steuerteiles zu Funktion- und Parameter-Einstellbetriebsarten,
eine Funktion/Parameter-Einstellanzeigeeinrichtung (51-56; ST 20) zum Einstellen und Anzeigen der Funktion und des Parameters entsprechend den Anzeigen der ersten und zweiten Anzeigeeinrichtung und der Bezeichnung wenigstens einer der ersten bis dritten Bezeichnungseinrichtung, und
eine Betriebsart-Wiederaufnahmeeinrichtung (51-56; ST 30) zum Löschen der Funktion- und Parameter-Einstellbetriebsarten entsprechend der Bezeichnung wenigstens einer der ersten bis dritten Bezeichnungseinrichtungen, um die Operationsbetriebsart (C, A, M) des Digital-Steuerteiles aufzunehmen.

2. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsart-Verschieben durch die Betriebsart- Schiebeeinrichtung entsprechend der Bezeichnung wenigstens einer der ersten bis dritten Bezeichnungseinrichtungen durchgeführt wird.

3. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Digital-Steuerteil einen Betriebsart-Schiebebefehlsschalter (370) aufweist, der an einem vorbestimmten Teil außer der Fronttafel (31) angebracht ist, wobei das Betriebsart-Verschieben durch die Betriebsart-Schiebeeinrichtung nach Einschalten des Betriebsart-Schiebebefehlsschalters (73) durchführbar ist.

4. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anzeigeeinrichtung (32 a-32 c) ein Symbol (41 in Fig. 4) zum Bezeichnen der Art der vorbestimmten Funktion und Parameter hat.

5. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion/Parameter-Einstellanzeigeeinrichtung (ST 20 in Fig. 6) eine Funktion-Einstelleinrichtung (ST 22) hat, die die vorbestimmte Funktion entsprechend der Betriebsart-Schiebeeinrichtung (ST 11 in Fig. 7) einstellt.

6. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion/Parameter-Einstellanzeigeeinrichtung (ST 20) eine Parameter-Einstelleinrichtung (ST 21) hat, die den vorbestimmten Parameter entsprechend der Betriebsart- Schiebeeinrichtung (ST 11) einstellt.

7. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bezeichnungseinrichtung einen ersten Einstellschalter (37 a) und einen zweiten Einstellschalter (37 b) aufweist, die auf der Fronttafel (31) angeordnet sind, daß das Betriebsart-Schieben zu den Funktion- und Parameter-Einstellbetriebsarten durch die Betriebsart-Schiebeeinrichtung (ST 10) nach gleichzeitigem Einschalten des ersten und zweiten Einstellschalters (37 a, 37 b; ST 102 in Fig. 8, ST 202 in Fig. 10A) durchführbar ist, und
die vorbestimmte Funktion-Einstellung und die vorbestimmte Parameter-Einstellung durch Einschalten des ersten oder zweiten Einstellschalters (37 a, 37 b; ST 112-ST 128 in Fig. 8, ST 212-ST 252 in Fig. 10A und 10B) durchführbar sind.

8. Steuerteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fronttafel (31) einen Löschschalter (40) zum Löschen des Betriebsart-Schiebens zu den Funktion- und Parameter-Einstellbetriebsarten aufweist, um die Betriebsart des Digital-Steuerteiles zu derjenigen vor dem Betriebsart-Schieben zurückzusetzen.

9. Steuerteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeiger (36) zum Anzeigen, welche den Größen aus der Prozeßvariablen (PV), dem eingestellten Wert (SV) und der Manipulationsvariablen (MV) einem angezeigten Wert auf der zweiten Anzeigeeinrichtung (35) entspricht, neben der zweiten Anzeigeeinrichtung (35) vorgesehen ist.