DE3851882T2 - Sehr schnelle ein-/ausgangsmodule und sps-gerät. - Google Patents

Sehr schnelle ein-/ausgangsmodule und sps-gerät.

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/054—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/11—Plc I-O input output
    • G05B2219/1174—Input activates directly output and vice versa

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine PLC-Einrichtung (programmierbare logische Steuerung) und insbesondere eine PLC-Einrichtung mit einem schnellen Input/Output-Modul, das ein Input/ Output-Signal mit hoher Geschwindigkeit verarbeiten kann.
  • Bekanntlich verarbeitet eine PLC-Einrichtung ein Folgeprogramm, indem es ein Inputsignal erhält und als Resultat ein Outputsignal abgibt und diesen Zyklus wiederholt ausführt. Die Abtastzeit (Prozeßzeit) des Folgeprogramms beträgt gewöhnlich etwa mehrere ins bis 100 ms und die meisten Steuervorgänge werden während dieser Zeit ausgeführt, doch müssen einige Steuerungen teilweise mit einer sehr hohen Geschwindigkeit verarbeitet werden, d. h. in sehr kurzer Zeit wie 1 ins oder weniger.
  • Es ist bekannt, eine spezielle Einheit zum schnellen Verarbeiten vorzusehen, wobei ein Signal zwischen dieser speziellen Einheit und einer PLC zum Ausführen einer Gesamtsteuerung übertragen wird.
  • Diese spezielle Steuereinheit ist jedoch als System anfällig und hat zur Installation einen groben Platzbedarf. Ferner ist die Schnittstelle zwischen der PLC und der speziellen Einheit komplex.
  • US-A-4,117,317, von der sich die Erfindung charakteristisch abhebt, offenbart eine digitale Steuerung mit festverdrahteten Verbindungsanschlüssen zur Sicherung.
  • JP-A-58-186804 offenbart eine Steuerung mit einigen schnellen, festverdrahteten Input/Output-Schaltungen.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Probleme zu meistern und eine PLC zu schaffen, die mit einem schnellen Input/Output-Modul versehen ist, das ein Input/ Output-Signal mit hoher Geschwindigkeit verarbeiten kann, ohne eine spezielle schnelle Verarbeitungseinheit zu benötigen.
  • Um die genannten Probleme zu lösen, ist erfindungsgemäß ein schnelles Input/Output-Modul für eine PLC oder eine numerische Steuerung vorgesehen, bestehend aus einem logischen Operationselement, das ein externes Inputsignal und ein Outputsignal der PLC oder der numerischen Steuerung liest, und ein spezifisches Outputsignalmuster gemäß dem externen Inputsignal und Outputsignal abgibt, und das spezifische Outputsignalmuster der PLC oder der numerischen Steuerung eingibt, und das eine Inputschaltung aufweist, das das externe Inputsignal erhält, gekennzeichnet durch das logische Operationselement ist programmierbar und weist ferner einen ersten an die Inputschaltung angeschlossenen Speicher zum Speichern des externen Inputsignals auf; eine an den ersten Speicher angeschlossenen programmierbaren Einrichtung zum Abgeben des spezifischen Outputsignalmusters; einem an die programmierbare Einrichtung angeschlossenen zweiten Speicher des Speichern des spezifischen Outputsignalmusters und einer an den zweiten Speicher angeschlossenen Outputschaltung zum Abgeben des spezifischen Outputsignalmusters.
  • Das logische Operationselement kann unabhängig einen einfachen Operationsprozeß ausführen und verarbeitet ein Input/Output-Signal, das mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden muß und gibt dieses extern ab. Nötigenfalls überträgt das Element anschließend das Signal an eine PLC- Steuereinheit.
  • Das schnelle Modul ist mit der PLC, einer numerischen Steuerung o. ä. verbunden und verarbeitet ein externes Signal, das mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden muß.
  • Zusätzlich verarbeitet eine Anordnung einer PLC-Einrichtung mit diesem Hochgeschwindigkeitsmodul das externe Signal, das mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden muß, ohne daß eine spezielle Verarbeitungseinheit benötigt wird.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Gesamtanordnung einer PLC in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und
  • Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines schnellen Input/ Output-Moduls.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Gesamtanordnung einer PLC in einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 10 eine PLC-Steuereinheit als Zentraleinheit zum Steuern der PLC- Einrichtung bezeichnet; 20 bezeichnet ein schnelles Input/ Output-Modul zum Verarbeiten eines Input/Output-Signals, das mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden soll, und wird später im einzelnen erläutert; 41 bezeichnet ein Input-Modul zum Empfangen eines Inputsignals von einem Schalter o. ä. und zum Abgeben des Inputsignals an die PLC-Steuereinheit über einen I/O-Bus; 42 bezeichnet ein Output-Modul zum Empfangen eines Outputsignals von der PLC-Steuereinheit 10 über den I/O-Bus 40 und zum Abgeben des Signals zum Aktivieren einer Leuchte, eines Magneten o.a.
  • Zunächst soll der Inhalt der PLC-Steuereinheit 10 erläutert werden. 11 ist ein Mikroprozessor zum Steuern der Gesamt- PLC-Einrichtung; 12 ist ein ROM, in dem das Systemprogramm gespeichert ist, wobei der Mikroprozessor 11 die PLC gemäß dem Systemprogramm im ROM 12 steuert. 13 ist ein RAM für ein Werkstück zum Speichern von Daten o. ä.; und 14 ist ein RAM, in dem ein Abfolgeprogramm o. ä. für einen Abfolgeprozeß gespeichert ist. Das Folgeprogramm wird zum Steuern eines Maschinenablaufs verwendet, der tatsächlich von der PLC gesteuert wird und mittendrin entsprechend einer Änderung im Maschinenablauf geändert werden kann. RAM 14 ist von einer Batterie 15 gestützt, um das Folgeprogramm zu halten, wenn eine Energieversorgung abschaltet.
  • Ein gewöhnliches Signal, das nicht mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden muß, steht an dem Input-Modul 41 an und wird entsprechend dem Folgeprogramm verarbeitet und vom Output-Modul 42 abgegeben. Ein mit hoher Geschwindigkeit zu verarbeitendes Signal wird dem schnellen Input/Output-Modul 20 zugeführt, in diesem verarbeitet und wird von dem schnellen Input/Output-Modul 20 abgegeben. Nötigenfalls wird das Resultat des Outputsignals später an die PLC-Steuereinheit 10 übertragen. Zum Beispiel ist das schnell zu verarbeitende Signal ein Signal, das entsprechend einem Signal abgebeben wird, das von einem externen absoluten Kodierer empfangen wird, der an einer mit hoher Drehzahl rotierenden Welle befestigt ist.
  • Als nächstes wird das schnelle Input/Output-Modul 20 in Einzelheiten erläutert. Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des schnellen Input/Output-Moduls 20, wobei 21 ein Puffer als Schnittstelle mit dem I/O-Bus 40 ist; 22 ist ein Buspuffer zum Zuführen eines Inputsignals o. ä. an den I/O-Bus 40 über den Buspuffer 21; 23 ist ein Speicher zum zeitweisen Abspeichern eines Signals aus der PLC-Steuereinheit 10; 24 ist ein Speicher zum Speichern eines Inputsignals und eines Signals aus dem Speicher 23 synchron mit dem Taktsignal einer Taktschaltung 25; 26 ist ein EPROM, der programmiert ist, um ein spezifisches Outputsignalmuster auf ein bestimmtes Inputsignal hin abzugeben, um dadurch eine logische Operation auszuführen; 27 ist ein Speicher zum Speichern eines Outputsignals vom EPROM 26 synchron mit dem Taktsignal der Taktschaltung 25; 28 ist eine Inputschaltung mit einem Empfänger und 29 ist eine Outputschaltung mit einem Treiber.
  • Im folgenden wird die Betriebsweise des schnellen Input/ Output-Moduls 20 beschrieben. Wenn ein schnell zu verarbeitendes Signal an der Inputschaltung 28 ansteht, so wird dieses Signal über den Speicher 24 an den EPROM 26 geführt und damit wird eine von einem Programm vorbestimmte logische Operation ausgeführt. Empfängt beispielsweise der EPROM 26 ein Signal von dem an der sich schnell drehenden Welle befestigten Absolutkodierer, wie vorstehend erwähnt, so gibt er ein diesem Signal entsprechendes Signalmuster ab. Das Outputsignal vom EPROM 26 wird im Speicher 27 gespeichert und wird von der Outputschaltung 29 extern abgegeben, um eine externe Anordnung mit hoher Geschwindigkeit zu steuern. Wenn das Outputsignal von der PLC-Steuereinheit 10 angefordert wird, so wird es zu dieser über die Buspuffer 20 und 21 übertragen.
  • Ein Signal, das nicht mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden muß, wird von der Inputschaltung 28 empfangen und an die PLC-Steuereinheit 10 so wie es ist, übertragen, über die Buspuffer 20, 21. Umgekehrt wird das gewöhnliche Ausgangssignal extern von der Outputschaltung 29 über den Buspuffer 21 und den Speicher 23 abgegeben.
  • Obwohl das schnelle logische Operationselement vorstehend in Form eines EPROM beschrieben wurde, kann anstelle des EPROM beispielsweise auch eine PLD (programmierbare logische Einrichtung) o. ä. verwendet werden.
  • Auch kann anstelle des EPROM ein RAM benutzt werden und in diesem Fall lädt sich eine größere Flexibilität erzielen, weil eine mit hoher Geschwindigkeit zu verarbeitende logische Operation, ein Inputsignal o. ä. abhängig von einem Befehl aus der PLC-Steuereinheit 10 restoriert werden kann.
  • Wie vorbeschrieben, kann erfindungsgemäß das schnelle Input/Output-Modul mit einer PLC-Einrichtung o. ä. anstelle einer speziellen schnellen Verarbeitungseinheit verbunden werden, um ein externes Signal schnell zu verarbeiten, weil ein schnelles Input/Output-Modul vorgesehen ist, das ein logisches Operationselement aufweist, das in der Lage ist, ein Input/Output-Signal bei hoher Geschwindigkeit zu verarbeiten.
  • Da außerdem die PLC-Einrichtung mit dem schnellen Input/ Output-Modul versehen ist, das das logische Operationselement beinhaltet, das ein Input/Output sehr schnell verarbeitet, kann ein externes, sehr schnell zu verarbeitendes Signal verarbeitet werden, ohne eine spezielle schnelle Verarbeitungseinheit zu benutzen.

Claims (5)

1. Schnelles Input/Output-Modul (20) für eine programmierbare logische Steuerung, genannt PLC, oder für eine numerische Steuerung bestehend aus:
einem logischen Operationselement (20), das ein externes Inputsignal und ein Outputsignal der PLC oder der numerischen Steuerung liest, und ein spezifisches Output- Signalmuster gemäß dem externen Inputsignal und Outputsignal abgibt, und das spezifische Outputsignalmuster der PLC oder der numerischen Steuerung eingibt, und das eine Inputschaltung (28) aufweist, das das externe Inputsignal erhält, gekennzeichnet durch:
das logische Operationselement ist programmierbar und weist ferner auf:
einen ersten an die Inputschaltung angeschlossenen Speicher (24) zum Speichern des externen Inputsignals;
eine an den ersten Speicher angeschlossenen programmierbaren Einrichtung (26) zum Abgeben des spezifischen Outputsignalmusters;
einem an die programmierbare Einrichtung angeschlossenen zweiten Speicher (27) des Speichern des spezifischen Outputsignalmusters und
einer an den zweiten Speicher angeschlossenen Outputschaltung (29) zum Abgeben des spezifischen Outputsignalmusters.
2. Schnelles Input/Output-Modul (20) nach Anspruch 1, bei dem die programmierbare Einrichtung ein EPROM ist.
3. Schnelles Input/Output-Modul (20) nach Anspruch 1, bei dem die programmierbare Einrichtung eine programmierbare logische Einrichtung, genannt PLD, ist.
4. Schnelles Input/Output-Modul (20) nach Anspruch 1, bei dem die programmierbare Einrichtung ein RAM ist.
5. Eine PLC-Steuerung zum Ausführen eines logischen Operationsprozesses eines Abfolgeprogramms durch einen Mikroprozessor, gekennzeichnet durch ein schnelles Input/ Output-Modul (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und ferner bestehend aus:
mindestens einem an die PLC angeschlossenen Input-Modul (41) zum Empfangen von Signalen, die nicht schnell verarbeitet werden müssen und
mindestens einem an die PLC angeschlossene Output-Modul (42) zum Abgeben von langsamen Signalen aus der programmierbaren logischen Steuerung.
DE3851882T 1987-08-12 1988-08-10 Sehr schnelle ein-/ausgangsmodule und sps-gerät. Expired - Fee Related DE3851882T2 (de)

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EP (1) EP0338077B1 (de)
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