DE3840966A1 - Anordnung zur verarbeitung von zeitbefehlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verarbeitung von Zeitbefehlen, in der Einstellzeiten zur Zeitsteuerung von zeitabhängigen Abläufen einstellbar sind.

Für viele Anwendungen in der Datenverarbeitung, z. B. in spei­ cherprogrammierbaren Steuerungen, benötigt man programmierbare Zeiten zur zeitabhängigen Steuerung von Abläufen. Eine spei­ cherprogrammierbare Steuereinheit, die verschiedene Zeitfunk­ tionen verwirklicht, ist aus der Siemens-Beschreibung "Auto­ matisieren mit S 5-115 U", Ausgabe 1987 bekannt. Ein Programm, nach dem eine speicherprogrammierbare Steuereinheit arbeiten soll, wird bekanntlich in einem Programmspeicher dieser Steuer­ einheit hinterlegt. In diesem Programm wird z. B. festgelegt, wie die Steuereinheit Geberkontakte abfragen, UND- bzw. ODER- Verknüpfungen bilden und Leistungsschalter, z. B. für Motoren, schalten soll.

Um eine Zeit programmieren zu können, kann man einen Zähler einsetzen, der einen einstellbaren Zeitwert in einem bestimmten Zeitraster bis auf den Wert "0" herunterzählt. Erreicht der Zählerstand den Wert "0", so ist die Zeit abgelaufen, und ein zeitabhängiger Steuerungsvorgang wird gestartet. Besteht aller­ dings die Notwendigkeit, mehrere Zeiten einzuprogrammieren, so ist der Einsatz von vielen Zählern notwendig, was schaltungs­ technisch sehr aufwendig ist.

Es ist auch denkbar, mehrere Zeitwerte in einem Zeitspeicher abzulegen und diese im Abstand eines Zeitrasters, das z. B. von einem Taktgeber geliefert wird, zu dekrementieren. Dabei müssen alle in dem Zeitspeicher abgelegten Zeitwerte zunächst aus diesem ausgelesen, dann dekrementiert und schließlich wieder in dem Zeitspeicher abgelegt werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß ein Prozessor, der die Aktualisierung der Zeit­ werte steuert, während dieser Zeitspanne für andere Aufgaben nicht verfügbar ist. Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere dann aus, wenn eine große Anzahl von programmierbaren Zeit­ werten benötigt wird. Eine größere Anzahl von Zeitwerten be­ deutet einen größeren Ausbau des Zeitspeichers. Je größer der Ausbau des Zeitspeichers ist, desto länger ist die Zeitspanne, die benötigt wird, um die Zeitwerte im Zeitspeicher zu aktuali­ sieren.

Aus der DE-PS 25 53 926 ist eine Anordnung zur Verarbeitung von Wartezeitbefehlen mit einem Zeitspeicher bekannt, in dem Wartezeiten gespeichert sind, die in konstanten Zeitabständen ausgelesen und mit einem Inkrementierer oder Dekrementierer um Eins erhöht oder erniedrigt werden. Eine Überwachungseinheit gibt ein Endesignal ab, wenn eine Wartezeit auf einen vorge­ gebenen Wert in- bzw. dekrementiert ist. Auch hier werden die Inhalte der Zeitspeicherzellen zyklisch ein- und ausgelesen, was eine Prozessorbelastung bedeutet.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Verarbeitung von Zeitbefehlen zu schaffen, in der eine Zeitsteuerung von Abläufen, vor allem wenn eine Vielzahl von Zeiten überwacht werden muß, vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

In der erfindungsgemäßen Anordnung zur Verarbeitung von Zeit­ befehlen wird lediglich eine Referenzuhr benötigt, die zweck­ mäßig als Referenzzähler ausgebildet ist. Die im Zeitspeicher gespeicherten Zeitwerte müssen nur einmal bei einem Zähler­ überlauf des Referenzzählers aktualisiert werden, d. h., ledig­ lich während dieser Aktualisierungsphase ist eine Zeitabfrage des Prozessors nicht möglich. Ob der eingestellte Zeitwert abgelaufen ist, ergibt sich einfach durch Vergleich des aktuel­ len Zeitwerts der Referenzuhr mit der im Zeitspeicher abgespei­ cherten Endzeit. Ist der aktuelle Zeitwert größer oder gleich der Endzeit, so weist dies auf einen Ablauf der Einstellzeit hin.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel veran­ schaulicht ist, werden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.

Mit ZP ist ein Zentralprozessor einer speicherprogrammierbaren Steuereinheit bezeichnet, der ein in einem Arbeitsspeicher AS hinterlegtes, zum Steuern eines technischen Prozesses erstell­ tes Steuerprogramm abarbeitet, z. B. soll nach einer Zeit T ein Ventil einer Gasleitung geschlossen werden. Während der Abarbeitung des Steuerprogramms wird eine Anweisung bearbeitet, den Zeitwert T abzuspeichern. Der diesem Zeitwert T entspre­ chende Code gelangt über einen Systembus SYB an ein Zeitsteuer­ werk ZST, das diese Informationen in ein hier nicht dargestell­ tes Register abspeichert. Eine Auswerteeinheit AE, eine Refe­ renzuhr und ein Taktgeber TG sind wesentliche Bestandteile des Zeitsteuerwerks ZST. Die Referenzuhr kann durch einen Referenz­ zähler RZ verwirklicht werden, dessen Stand mit jedem Takt­ impuls des Taktgebers TG um Eins erhöht wird. Die Taktimpulse des Taktgebers TG können z. B. in einem Zeitraster von 10 ms auftreten. Der Referenzzähler RZ, der bereits beim Einschalten der speicherprogrammierbaren Steuereinheit die Taktimpulse zählt, liefert einen Zählerstand, der ein Maß für die System­ zeit, d. h. für die bisherige Betriebsdauer der speicher­ programmierbaren Steuereinheit, ist. Die Auswerteeinheit AE liest über die Leitung IB den Zählerstand des Referenzzählers RZ ein, addiert zu diesem Zählerstand den im Register des Zeitsteuerwerks ZST abgespeicherten Zeitwert T und speichert das Ergebnis, die Endzeit R, die über eine Leitung BL an einem Zeitspeicher ZS anliegt, in die adressierte Speicherzelle des Zeitspeichers ZS, in die ursprünglich der Zeitwert T hinterlegt werden sollte. Die Adresse wird direkt oder indirekt vom Zen­ tralprozessor ZP über den Systembus geliefert.

Es wird nun angenommen, daß der Zentralprozessor ZP während der weiteren Bearbeitung des Steuerprogramms einen Zeitabfrage­ befehl abarbeitet. Der Zentralprozessor ZP übergibt dem Zeit­ steuerwerk ZST die Adresse der zu adressierenden Speicherzellen des Zeitspeichers ZS, in der die Endzeit R hinterlegt ist. Die Auswerteeinheit AE liest sowohl diese Endzeit R aus dem Zeit­ speicher ZS als auch den aktuellen Zählerstand AZ aus dem Referenzzähler RZ und vergleicht die beiden Zeitwerte. Ist der Zählerstand AZ des Referenzzählers RZ größer oder gleich der im Zeitspeicher abgespeicherten Endzeit R, so bedeutet dies, daß die Zeit abgelaufen ist und der Steuervorgang, Schließen des Ventils, eingeleitet wird.

Da der Referenzzähler RZ nur bis zu einem maximalen Zählerstand RZM hochzählt und daher der Zählerstand RZM kleiner sein kann als die im Zeitspeicher ZS hinterlegte Endzeit R, kann der Fall eintreten, daß der aktuelle Zählerstand AZ des Referenzzählers RZ immer kleiner als die gespeicherte Endzeit R ist und der gewünschte Steuervorgang nie gestartet wird. Das Zeitsteuerwerk ZST ist deshalb so ausgebildet, daß der Referenzzähler RZ bei Erreichen seines maximalen Zählerstandes RZM der Auswerte­ einheit AE über eine Leitung UL ein Unterbrechungssignal auf­ schaltet. Das Unterbrechungssignal veranlaßt die Auswerteein­ heit AE, alle im Zeitspeicher ZS gespeicherten Endzeiten aus­ zulesen, von diesen jeweils den maximalen Zählerstand RZM zu subtrahieren und das Ergebnis in die entsprechenden Speicher­ zellen des Zeitspeichers ZS zu hinterlegen. Dadurch ist ge­ währleistet, daß der aktuelle Zählerstand AZ des Referenz­ zählers RZ und somit der aktuelle Zeitwert auch in diesem Fall größer oder gleich dem im Zeitspeicher ZS gespeicherten Zeitwert sein kann.

Während die Auswerteeinheit AE nach dem Erreichen des maximalen Zählerstandes RZM des Referenzzählers RZ die im Zeitspeicher ZS gespeicherten Zeitwerte "korrigiert", kann der Zentralprozessor ZP den Zeitabfragebefehl nicht abarbeiten. Während dieser Zeit­ spanne schaltet daher das Zeitsteuerwerk ZST dem Zentralprozes­ sor ZP über eine Leitung IL ein zweites Unterbrechungssignal auf, was bewirkt, daß dieser den Zeitabfragebefehl nicht ab­ arbeitet.

Es ist selbstverständlich möglich, daß der Zeitspeicher ZS Bestandteil des Arbeitsspeichers AS ist. Auch kann der Zentral­ prozessor ZP die Aufgaben der Auswerteeinheit AE wahrnehmen.

Claims (3)

1. Anordnung zur Verarbeitung von Zeitbefehlen, in der Ein­ stellzeiten (T) zur Zeitsteuerung von zeitabhängigen Abläufen einstellbar sind, gekennzeichnet durch ein Zeitsteuerwerk (ZST), das eine Referenzzeiten liefernde Refe­ renzuhr und eine Auswerteeinheit (AE) enthält, die Endzeiten (R) durch Addition der Einstellzeiten (T) zur jeweiligen Refe­ renzzeit ermittelt und in einen Zeitspeicher (ZS) abspeichert und bei einer Zeitabfrage der Einstellzeit (T) die gespeicher­ ten Endzeiten (R) aus dem Zeitspeicher (ZS) ausliest und mit dem aktuellen Zeitwert (AZ) der Referenzuhr vergleicht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Referenzuhr als Referenzzähler (RZ) ausgebildet ist, der von einem Taktgeber (TG) gesteuert wird.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einem Überlauf des Zählerstandes des Referenzzählers (RZ) die jeweiligen Endzeiten (R) um den maxi­ malen Zählerstand (RZM) verkleinert werden.