DE4011278A1 - Programmierbare steuereinheit - Google Patents
Programmierbare steuereinheitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine programmierbare Steuerein
heit (controller), in welcher ein Folgesteuerprogramm
vorgesehen (abgespeichert) ist, zwecks Ein- und Aus
gebens von Informationen in/von einer Vielzahl von lo
kalen Intelligenzgeräten auf dem Fabrik- oder Ferti
gungsautomations- bzw. FA-Gebiet für die effektive
Steuerung von Fabrik-Fertigungsstraßen oder auf einem
Prozeßautomations- bzw. PA-Gebiet für die Steuerung
mehrerer industrieller Prozesse.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes
Umschaltsystem, das einem 1-Bit-Prozessor zur Ausfüh
rung des Folgesteuerprogramms und eines gewöhnlichen
oder normalen (ordinary) Prozesses zugeordnet ist. Zu
dem betrifft die Erfindung eine Verbesserung einer
Funktion für einen beliebig oder willkürlich durch
einen Anwender gesetzten bzw. vorgegebenen Basis- oder
Standardprozeß, einer Steuerfunktion über eine Gruppe
von Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Karten für die Übertragung
von Signalen zu den zentralen Geräten und zum Empfangen
oder Abnehmen der Signale von diesen, sowie einer Pro
grammierverarbeitung des internen (set inside) Folge
steuerprogramms.
Im allgemeinen ist eine Zentraleinheit- bzw. CPU-Pla
tine (board) in der programmierbaren Steuereinheit mit
einem typischen Universalprozessor (z.B. einem 16-Bit-
Mikroprozessor (Typ) 68000 o.dgl.), der als erster Pro
zessor dient, und einem Prozessor (z.B. aus der 68000-
Reihe o.dgl.) versehen, der ausschließlich für die
Durchführung einer Rechenoperation an numerischen Grö
ßen oder einer Logik zugewiesen ist und als zweiter
Prozessor dient. Diese Prozessoren arbeiten, während
sie entsprechend einem in einem Programmspeicher abge
speicherten Folgesteuerprogramm umgeschaltet werden.
Fig. 1 veranschaulicht ein Beispiel für ein Modul
(einen Baustein), bei dem erster und zweiter Prozessor
für das Auslesen aus einem einzigen Programmspeicher
abwechselnd arbeiten bzw. betrieben werden.
Beim Baustein nach Fig. 1 sind ein erster Prozessor 1
(CPU) als typischer Universalprozessor (z.B. 16-Bit-
Mikroprozessor 68000) und ein zweiter Prozessor 2 (BPU)
als Prozessor (z.B. der Baureihe 68000) zur Durchfüh
rung der Rechenoperation an numerischen Größen oder
einer Logik über einen Informations-Bus b mit einem
Programmspeicher 3 verbunden. Der zweite Prozessor 2
(BPU) wird zeitweilig auch als 1-Bit-Prozessor bezeich
net.
Der Programmspeicher 3 speichert Maschinensprachbefehle
als Programmbefehle für den Prozessor (CPU) 1. Letzte
rer führt die Verarbeitung durch sequentielles Auslesen
der Maschinensprachbefehle aus. Wenn die ausgelesenen
Befehle durch den Prozessor 2 (BPU) ausgeführt bzw. ab
gearbeitet werden sollen, liefert der Prozessor 1 An
weisungen (instructions) für Operation und Datenvorbe
reitung zum Prozessor 2. Anschließend werden die aus
dem Programmspeicher 3 ausgelesenen Befehle (commands)
im Hinblick auf die Übertragung des Rechts für Steuer
ausführung sequentiell zum Prozessor 2 ausgegeben.
Diese bekannte programmierbare Steuereinheit benutzt
eine Kombination aus Prozessoren 1 (CPU) und 2 (BPU),
so daß sich bezüglich Auslegung oder Konstruktion die
Schwierigkeit ergibt, daß die im Programmspeicher 3
enthaltenen Maschinensprachbefehle zum Zeitpunkt des
Systementwurfs im voraus den Prozessoren 1 bzw. 2 zu
gewiesen werden müssen.
Andererseits sind neuerdings häufig benutzte Befehle
Interpretier(typ)befehle (Interpretierprogrammbefehle),
die unabhängig von den dem Prozessor 1 eigenen Maschi
nensprachbefehlen ausgelegt sind und im Programmspei
cher 3 abgespeichert werden (sollen).
Ein die Interpretierbefehle benutzendes Gerät vermag
die durch den Prozessor 2 ausgeführten Befehle zusätz
lich zu den durch den Prozessor 1 ausgeführten Befehlen
frei vorzugeben (setting). Es ist dabei nicht notwen
dig, die Befehle in der Entwurfs- oder Konstruktions
phase des Prozessors 1 jeweils den Prozessoren 1 bzw. 2
zuzuweisen. Der Prozessor 1 oder 2 wird in Überein
stimmung mit dem Inhalt der aus dem Programmspeicher 3
ausgelesenen Befehlen spezifiziert oder bezeichnet;
damit ist es möglich, die praktische Wirksamkeit zu
erhöhen und die durch den Prozessor 2 (BPU) auszufüh
renden Befehle zu erweitern.
Im Fall der Anwendung der Maschinensprach- und Inter
pretierbefehle liest jedoch der Prozessor 1 (CPU) , wenn
der Prozessor 2 (BPU) arbeitet, die Programmbefehle se
quentiell aus dem Programmspeicher 3 aus, und er lie
fert diese Befehle zum Prozessor 2; hierfür ist ein
großer Programmübertragungs-Zeitaufwand nötig.
Bei Verwendung der Interpretierbefehle muß der Prozes
sor 1 die ausgelesenen Befehle interpretieren und einen
Prozessor für die Ausführung bestimmen. Insbesondere
bei einem Gerät, bei dem ein häufiges Umschalten zwi
schen den Prozessoren 1 und 2 erfolgt, bedingt dies
einen übermäßig großen Zeitaufwand.
Im Hinblick auf diese Gegebenheiten liegt damit der Er
findung die Aufgabe zugrunde, eine programmierbare
Steuereinheit zu schaffen, welche einen Vorgang des Um
schaltens von (zwischen) Prozessoren (CPU und BPU) zu
vereinfachen und die Prozesse insgesamt zu beschleuni
gen vermag.
Gegenstand der Erfindung ist eine programmierbare Steu
ereinheit, bei welcher nicht nur die interne Geometrie
von Zentraleinheit- oder CPU-Platinen, sondern auch die
Leistungsfähigkeiten der arithmetischen oder Rechenver
arbeitung für Universalzwecke, Informationsverarbei
tung, eine Steueroperation, Basis- oder Standardpro
grammverarbeitung in Zuordnung zu einem an eine Hilfs
(rechner)seite angeschlossenen Rechnersystem sowie Fol
gesteuerprogrammverarbeitung verbessert sind.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine programmierbare
Steuereinheit, mit welcher Daten sicher und mit hoher
Geschwindigkeit übertragbar sind, und zwar durch Ver
besserung einer Funktion des Datentransfers zu einer
Gruppe von an die CPU-Platinen angeschlossenen Ein/Aus
gabe- bzw. E/A-Karten (I/O cards) zum Übertragen von
Signalen zu zentralen Geräten und zum Abnehmen der Signa
le von diesen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine programmier
bare Steuereinheit, bei welcher die Erzeugung eines
Folgesteuerprogramms vereinfacht ist und die auch eine
eigene Betriebsabnormalität (-störung) und eine Abnor
malität im Ablauf des Folgesteuerprogramms festzustel
len vermag.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er
findung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bisherigen pro
grammierbaren Steuereinheit,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer programmierbaren
Steuereinheit (controller) gemäß einer Aus
führungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine Darstellung des Inhalts eines Pro
grammspeichers zur Erläuterung der Opera
tionen der Steuereinheit nach Fig. 2,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausfüh
rungsform der Erfindung,
Fig. 5a und 5b Darstellungen zur Verdeutlichung der
Operationen (Arbeitsweise) der Steuerein
heit nach Fig. 4,
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer teilweisen Ab
wandlung der Ausführungsform nach Fig. 4,
Fig. 7a und 7b Darstellungen zur Verdeutlichung der
Operationen der Steuereinheit nach Fig. 6,
Fig. 8 ein Blockschaltbild noch einer anderen Aus
führungsform der Erfindung,
Fig. 9a und 9b Darstellungen der Inhalte von ersten
und zweiten Programmspeicherbereichen nach
Fig. 8,
Fig. 10a und 10b ein Blockschaltbild bzw. eine
(tabellarische) Darstellung für eine teil
weise Abwandlung der Ausführungsform nach
Fig. 8,
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Prozes
sorplatine (board) der erfindungsgemäßen
programmierbaren Steuereinheit und der Geo
metrie einer Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Platine
bzw. Schaltungsplatte,
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines (Ket
ten-)Leiterprogramms (ladder program) zur
Erläuterung der Operationen der erfindungs
gemäßen programmierbaren Steuereinheit,
Fig. 13 eine Darstellung zur Verdeutlichung der Ope
rationen von Prozessoren (CPU 1 und BPU 2)
bei der erfindungsgemäßen Steuereinheit,
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines die
programmierbare Steuereinheit verwendenden
Systems,
Fig. 15 eine Darstellung der Korrelation zwischen
Standardprozeß und Folgesteuerprozeß bei der
programmierbaren Steuereinheit gemäß der Er
findung,
Fig. 16 ein Ablaufdiagramm für die Einstellung von
Verarbeitungs- oder Prozeßsprachen von einem
Hilfsrechner für die programmierbare Steuer
einheit gemäß der Erfindung,
Fig. 17 einen Ablaufplan für Operationen eines Stan
dard-E/A-Treibers bei der programmierbaren
Steuereinheit gemäß der Erfindung,
Fig. 18 ein Ablaufdiagramm eines Modus zum Erzeugen
oder Aufstellen einer Prozeßdefinitions
tabelle im Standard-E/A-Treiber,
Fig. 19 ein Ablaufdiagramm für E/A-Platinen-Zu
griffsvorgänge mittels des Standard-E/A-
Treibers,
Fig. 20 und 21 Zeitsteuerdiagramme zur Darstellung
eines Datentransfers zwischen der E/A-Plati
ne und einer CPU-Platine bei der Steuerein
heit,
Fig. 22 eine schematische Darstellung des Aufbaus
eines in die programmierbare Steuereinheit
gemäß der Erfindung einbezogenen (inte
grierten) Abnormalitätsregistrier-Bausteins,
Fig. 23 eine (tabellarische) Darstellung für den
Fall, daß Informationseinheiten des Bau
steins nach Fig. 22 auf einem Kathodenstrahl
röhren-Bildschirm des Hilfsrechners wieder
gegeben werden,
Fig. 24 eine Darstellung einer (Ketten-)Leiterschal
tung, zu der eine Vielfalt von durch ein
Programmierwerkzeug erzeugten Bemerkungen
(comments) hinzugefügt sind,
Fig. 25 ein Blockschaltbild des Programmierwerkzeugs
gemäß der Erfindung und (zur Darstellung)
einer Funktion zum Wiedergeben (bzw. Anzei
gen) der Bemerkungen entsprechend Schritt
zahlen,
Fig. 26 eine Darstellung einer intrafunktionellen
Kommentar- oder Bemerkungsdatei in Bezug zu
Fig. 25,
Fig. 27 eine Intrafunktionalschaltungs/Bemerkungs-
Entsprechungstabelle in Bezug zu Fig. 25,
Fig. 28 eine schematische Darstellung von Übergän
gen der Kathodenstrahlröhren-Bildanzeige im
Programmierwerkzeug, bezogen auf die Funk
tion nach Fig. 25,
Fig. 29 ein Diagramm einer Verarbeitungsroutine bei
der programmierbaren Steuereinheit gemäß der
Erfindung,
Fig. 30 ein Diagramm von Funktionsblöcken bei der
Leiterschaltungsprogrammierung bei der pro
grammierbaren Steuereinheit gemäß der Er
findung,
Fig. 31 eine schematische Darstellung einer Ausbil
dung (creation) einer Leiterschaltung
(ladder circuit),
Fig. 32 ein Diagramm der Entsprechungen von Signal
bezeichnungen der Leiterschaltung zu Adres
sen,
Fig. 33 ein Diagramm von Zuweisungen detaillierter
Adressen zu den Signalbezeichnungen der Lei
terschaltung nach Fig. 32,
Fig. 34a bis 34c schematische Darstellungen jeweils
eines pro Block erzeugten Leiterprogramms,
Fig. 35 eine schematische Darstellung eines Falls,
in welchem eine Reihe von Folgesteuerprogram
men durch mehrere programmierbare Steuerein
heiten ausgeführt werden, und
Fig. 36 eine (tabellarische) Darstellung eines Bei
spiels für ein Standardprogramm zum Steuern
des Systems nach Fig. 35.
Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.
Fig. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform einer pro
grammierbaren Steuereinheit gemäß der Erfindung. Ein
charakteristisches Merkmal dieser Ausführungsform ist,
daß Signale zwischen Prozessoren (CPU) 1 und (BPU) 2
übertragbar und empfangbar sind, weil eine von einem
Informations-Bus b getrennte Steuerleitung L vorgesehen
ist.
Die Prozessoren 1 und 2 kommunizieren miteinander (post
each other) an Startsignal- und Ausleseadressen eines
Programmspeichers 3 mittels der Steuerleitung L.
Der Programmspeicher 3 dient zum Speichern von Folge-
Standardbefehlen für den Prozessor 2 sowie der eingangs
erwähnten Interpretier(typ)befehle. Insbesondere be
steht das Folgesteuerprogramm aus den Folge-Standard-
oder Standardfolgebefehlen für eine 1-Bit-Rechenopera
tion, die durch Maschinensprachen erzeugt sind, und
Folgeanwendungsbefehlen für einen Vergleich zwischen
numerischen Größen (oder Werten) und Datenverarbeitung,
in einem Interpretierformat erzeugt oder aufgestellt,
wobei das Folgesteuerprogramm entsprechend der Folge
bzw. Sequenz im Programmspeicher 3 (ab) gespeichert ist.
Im folgenden sind die Operationen der Steuereinheit
speziell anhand der Darstellungen von Fig. 3 erläutert,
welche die innere Geometrie (Innenaufbau) des Programm
speichers 3 veranschaulicht.
Gemäß Fig. 3 können Anwendungsbefehle 1 bis 4 als Be
fehle (Interpretierbefehle) für den Prozessor (CPU) 1
gedacht sein, deren Basis- oder Standardbefehle 1 bis 4
als Befehle (Maschinensprachen) für den Prozessor (BPU)
2 definiert sein können.
Der Prozessor 1 bewirkt das sequentielle Auslesen der
Anwendungsbefehle 1 und 2 aus dem Programmspeicher 3 in
der durch einen Pfeil A bezeichneten Reihenfolge. Der
Prozessor 1 interpretiert diese Befehle und führt sie
aus.
Sodann liest der Prozessor 1 den Standardbefehl 1
(Pfeil B) einer Adresse X 1 aus und interpretiert die
sen Befehl. Wenn er als Befehl für den Prozessor 2 ge
wertet wird, überträgt der Prozessor 1 die Adresse X 1
der Standardbefehle 1 im Programmspeicher 3 zum Prozes
sor 2 über die Steuerleitung L, und er setzt im gleichen
Augenblick den Prozessor 2 in Gang.
Als Ergebnis erhält oder gewinnt der Prozessor 2 ein
Recht zur Benutzung des Informations-Busses b, um dann,
wie durch einen Pfeil C angedeutet, die Standardbefeh
le 1 bis 4 in Übereinstimmung mit der vom Prozessor 1
erhaltenen Adresse X 1 des Programmspeichers 3 auszufüh
ren bzw. abzuarbeiten.
Dabei erhält der Prozessor 2 nicht, wie bei der bishe
rigen Vorrichtung, Standardbefehle über den Prozessor
1, sondern liest selbst die Standardbefehle 1 bis 4 un
mittelbar aus dem Programmspeicher 3 aus. Diese Stan
dardbefehle sind die dem Prozessor (BPU) 2 eigenen Be
fehle, und der Prozessor 2 bewirkt bei deren Ausführung
oder Abarbeitung keine Interpretation derselben.
Dabei liest der Prozessor 2 den Anwendungsbefehl 3
einer Adresse X 2 aus und bestimmt, daß dieser Befehl
durch den Prozessor (CPU) 1 ausgeführt werden soll
(vgl. Pfeil D). Der Prozessor 2 überträgt seinerseits
über die Steuerleitung L zum Prozessor 1 die Adresse X 2
des Anwendungsbefehls 1 im Programmspeicher 3, um da
mit den Prozessor 1 in Gang zu setzen bzw. zu starten.
Als Folge dieses Prozesses erwirbt der Prozessor 1 das
Recht der Benutzung des Informations-Busses b, und er
führt anschließend den Ausleseprozeß bezüglich der
Adresse X 2 vom Programmspeicher 3 durch und führt die
Operation aus (vgl. Pfeil E).
Die Prozessoren 1 und 2 übertragen und empfangen somit
die Startsignale und die Adressen vom/zum Programm
speicher 3 über die Steuerleitung L, und sie arbeiten
abwechselnd. Insbesondere liest der Prozessor die Be
fehle nicht über den Prozessor 1, sondern unmittelbar
aus dem Programmspeicher 3 aus, so daß damit ein ent
sprechender Hochgeschwindigkeitsbetrieb möglich wird.
Wie erwähnt, benötigt der Prozessor 2 bei der Ausfüh
rung der Standardbefehle die Interpretieroperation
nicht, so daß die entsprechende Zeitspanne daher ent
fallen kann.
Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen programmierbaren Steuereinheit. Dabei
ist der Prozessor (CPU) 1 über einen ersten Informa
tions-Bus b 1 mit dem Prozessor (BPU) 2 verbunden, der
seinerseits über einen zweiten Informations-Bus b 2 mit
dem Programmspeicher 3 verbunden ist.
Der Prozessor 2 enthält eine Programmbefehlseingabe
schaltung 21, die an der Seite des Programmspeichers 3
mit dem Informations-Bus b 2 verbunden ist, eine mit dem
Informations-Bus b 1 an der Seite des Prozessors 1 ver
bundene Programmbefehlsausleseschaltung 22 und weiter
hin eine Pseudobefehlserzeugungsschaltung 23 zum Halten
(oder Speichern) eines Pseudobefehls, der "keine Aus
führung" bezüglich des Prozessors 1 angibt. Die Aus
leseschaltung 22 enthält einen Umschaltkreis 24 zum
Wählen der Programmbefehlseingabeschaltung 21 oder der
Pseudobefehlserzeugungsschaltung 23.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, spei
chert bei dieser Ausführungsform ebenfalls der Pro
grammspeicher 3 die Interpretierbefehle sowie auch die
Standardbefehle für den Prozessor 2.
Die Operationen der beschriebenen Steuereinheit gemäß
der Erfindung sind nachstehend anhand der Fig. 5a und
5b erläutert. Fig. 5a veranschaulicht dabei einen Fall,
in welchem der Prozessor 1 die Befehle ausführt.
Der Prozessor 2 entscheidet, daß der an einer Adresse
Y 1 ausgelesene Befehl 1 für den Prozessor 1 geliefert
ist, und er schaltet den Umschaltkreis 24 auf die Pro
grammbefehlseingabeschaltung 21 in einem (ausschließ
lich) zugewiesenen Prozessor 2 um. Der Auslesebefehl 1
wird von der Programmbefehlsausleseschaltung 22 über
den Prozessor 2 zum Prozessor 1 geliefert, der darauf
hin seinerseits zu arbeiten beginnt.
Die Ausleseadressen bezüglich des Programmspeichers 3
werden vom Prozessor 2 auch im Betrieb des Prozessors 1
erzeugt.
Fig. 5b veranschaulicht einen Fall, in welchem der Pro
zessor 2 die Befehle ausführt.
Der Prozessor 2 entscheidet, daß der an der Adresse Y 2
ausgelesene Befehl 2 durch ihn selbst verarbeitet wer
den soll, wobei die Pseudobefehlsschaltung 23 über den
Umschaltkreis 24 mit der Programmbefehlsausleseschal
tung 22 verbunden ist bzw. wird. Bei dieser Anordnung
liest der Prozessor 2 den Befehl aus dem Programmspei
cher 3 in Übereinstimmung mit der von ihm selbst er
zeugten oder gelieferten Ausleseadresse aus, um sodann
den Befehl auszuführen, während der Prozessor 1 ent
sprechend einem vom Prozessor 2 gelieferten Pseudobe
fehl N, der "keine Ausführung" angibt, keine Verarbei
tung ausführt.
Auf diese Weise werden die aus dem Programmspeicher 3
ausgelesenen Befehle sicher zum Prozessor 1 oder Prozes
sor 2 geliefert (imparted), wobei ein zügiges Umschal
ten zwischen den Prozessoren 1 und 2 ohne Zeitvergeu
dung gewährleistet wird.
Beim Beispiel gemäß Fig. 4 mittelt der Prozessor 2 zwi
schen dem Prozessor 1 und dem Programmspeicher 3. Bei
einer anderen, gleichwertigen Anordnung kann jedoch der
Prozessor 1 durch in ihm vorgesehene Schaltkreise zwi
schen diesen Einheiten mitteln bzw. vermitteln, wobei
diese Schaltkreise der Eingabeschaltung 21, der Aus
leseschaltung 22, der Pseudobefehlserzeugungsschaltung
23 und dem Umschaltkreis 24 entsprechen.
Beim vorliegenden Beispiel dient der zwischengeschal
tete Prozessor zum Erzeugen von Adressen bezüglich des
Programmspeichers 3. Auch nach dem Umschalten des Pro
zessors, der den Befehl ausführen soll, wird daher der
Programmablauf durch den vermittelnden bzw. zwischen
geschalteten (middled) Prozessor ständig erfaßt, so daß
eine Zeitspanne für Übertragung und Empfang der Adres
sen zum/vom Programmspeicher 3 entfallen kann.
Fig. 6 veranschaulicht eine Anordnung, bei welcher die
an der Seite des Prozessors 1 erzeugten Adressen bei
der Ausführungsform von Fig. 4 zum Programmspeicher 3
gesandt werden können.
Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält der Prozessor (BPU)
2 eine Adreßleseschaltung 25 zum Eingeben von durch den
Prozessor (CPU) 1 erzeugten Adressen zum Informations-
Bus b 1, eine Adreßübertragungsschaltung 26 zum Liefern
der ausgelesenen Adressen des Programmspeichers zum
Informations-Bus b 2 und einen Umschaltkreis 27. Letzte
rer dient zum Verbinden der Adreßübertragungsschaltung
26 mit der Adreßleseschaltung 25 oder einer im Inneren
des zugewiesenen Prozessors 2 vorgesehenen Adreßerzeu
gungsschaltung.
Die Operationen dieser Ausführungsform sind nachstehend
anhand der Fig. 7a und 7b beschrieben.
Fig. 7a veranschaulicht einen Fall, in welchem der Pro
zessor 1 die Befehle ausführt. Der im Prozessor 2 vor
gesehene Umschaltkreis 24 ist mit der Programmbefehlsein
gabeschaltung 21 verbunden, während der Umschaltkreis
27 mit der Adreßleseschaltung 25 verbunden bzw. auf
diese umgeschaltet ist. Eine im Prozessor 1 erzeugte
Adresse Z 1 wird über den Prozessor 2 zum Programmspei
cher 3 übertragen, wobei der entsprechende Befehl 1 den
Prozessor 2 durchläuft und zum Prozessor 1 geliefert
wird.
Fig. 7b veranschaulicht einen Fall, in welchem der Pro
zessor 2 die Befehle ausführt. Der im Prozessor 2 vor
gesehene Umschaltkreis 24 ist dabei mit der Pseudobe
fehlserzeugungsschaltung 23 verbunden, während der Um
schaltkreis 27 mit der Adreßerzeugungsschaltung 28 ver
bunden ist. Der Prozessor 2 bewirkt das Auslesen und
Ausführen des Befehls 2 nach Maßgabe einer intern er
zeugten Adresse Y 3, während der Prozessor 1 nach dem
Auslesen eines Pseudobefehls N vom Prozessor 2 keine
Operation ausführt.
Die in Fig. 6 beispielhaft dargestellte Anordnung macht den
Prozessor 1 für eine beliebige oder willkürliche Po
sition des Programmspeichers 3 zugänglich bzw. zu
griffsfähig, und sie ist auch dann vorteilhaft, wenn
ein Sprungbefehl oder dergleichen ausgeführt wird.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 oder 6 arbeiten
somit die Prozessoren 1 und 2 abwechselnd in Überein
stimmung mit aus dem Programmspeicher 3 ausgelesenen
Befehlen. Insbesondere liest der Prozessor 2 die Befeh
le unmittelbar aus dem Programmspeicher 3 aus, so daß
ein entsprechender Hochgeschwindigkeitsbetrieb reali
sierbar ist.
Da die Standardbefehle als die dem Prozessor 2 eigenen
Befehle definiert werden können, besteht keine Notwen
digkeit für die Interpretation im Verlauf der Ausfüh
rung durch den Prozessor 2, so daß damit der entspre
chende Zeitaufwand eingespart werden kann.
Fig. 8 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. Dabei ist der Prozessor 1 über den Informa
tions-Bus b 1 mit einem ersten Programmspeicherbereich
31 verbunden, in welchem nur Anwendungsbefehle abge
speichert sind. Über den Informations-Bus b 2 ist mit
dem Prozessor 2 ein zweiter Programmspeicherbereich 32
verbunden, in welchem nur Basis- oder Standardbefehle
abgespeichert sind. Eine erste Ausgabestelle 41 ist mit
dem Informations-Bus b 1 verbunden, während eine zweite
Ausgabestelle 42 an den Informations-Bus b 2 angeschlos
sen ist. Die Ausgaben oder Ausgangssignale von den Aus
gabestellen 41 und 42 werden einer Signalzusammensetz
einheit 43 eingespeist, die ihrerseits Anweisungen für
Einleitung oder Beendigung der Operation zu den Prozes
soren 1 und 2 liefert.
Die Fig. 9a und 9b veranschaulichen Inhalte von Pro
grammspeicherbereichen 31 und 32. Der Programmspeicher
bereich 31 dient zum Speichern von Anwendungsbefehlen 1
bis 5 und eines Anwendungsbefehls OUT zum Anweisen der
Einleitung der Operation für den Prozessor 2, während
der Programmspeicherbereich 32 Standardbefehle 1 bis 4
und einen Basis- oder Standardbefehl OUT zum Anweisen
der Einleitung der Operation für den Prozessor 1 spei
chert. Die folgende Beschreibung richtet sich auf diese
Ausführungsform. Zunächst sei angenommen, daß der Pro
zessor (CPU) 1 arbeitet bzw. in Betrieb steht.
Zu diesem Zeitpunkt gibt die Signalzusammensetzeinheit
43 eine Arbeits- oder Operationsanweisung zum Prozessor
1 aus. Der Prozessor 2 erhält dagegen eine Anweisung
für Beending der Operation.
Der Prozessor 1 liest die Anwendungsbefehle 1 und 2
sequentiell aus dem Programmspeicher 3 aus und führt
sodann diese Befehle aus. Anschließend liest der Prozes
sor 1 den Anwendungsbefehl OUT zum Ausgeben der Opera
tionsanweisung zum Prozessor 2 aus und überträgt die
sen Befehl zur Ausgabestelle 41.
Die Signalzusammensetzeinheit 43 bewirkt einen Ausle
seprozeß von der Ausgabestelle 41 und erkennt den An
wendungsbefehl OUT, wobei zu diesem Zeitpunkt der Pro
zessor 1 eine Anweisung zur Beendigung der Operation
erhält, während er eine Operationsstartanweisung zum
Prozessor 2 liefert.
Als Ergebnis wird der Prozessor 2 seinerseits für Ope
rationseinleitung wirksam, und er führt den Standard
befehl nach dem Auslesen desselben aus dem Programm
speicherbereich 32 aus. Sodann wird der Standardbe
fehl 2 ausgeführt, und der Standardbefehl OUT wird aus
gelesen. Der Standardbefehl OUT wird zur Ausgabestelle
42 übertragen.
Die Signalzusammensetzeinheit 43 führt einen Leseprozeß
an der Ausgabestelle 42 aus und erkennt den Standard
befehl OUT. Daraufhin liefert die Signalzusammensetz
einheit 43 eine Operationsstopanweisung zum Prozessor 2
und eine Operationsstartanweisung zum Prozessor 1. Dem
zufolge nimmt der Prozessor 1 seinen Betrieb wieder
auf.
Auf die beschriebene Weise erfolgt das Umschalten zwi
schen den Prozessoren 1 und 2 zügig oder stufenlos
durch die Signalzusammensetzeinheit 43.
Die Fig. 10a und 10b veranschaulichen gemeinsam ein im
wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 7 entspre
chendes Beispiel, bei dem die Ausgabestellen 41 und 42
sowie die Signalzusammensetzeinheit 43 gemeinsam an
einem Informations-Bus b angeschlossen sind.
Dabei ist der Programmspeicher 3 so ausgelegt, daß in
ihm gemäß Fig. 10b im voraus ein Bereich A 1 zum Spei
chern nur der Anwendungsbefehle und ein Bereich A 2 zum
Speichern nur der Standardbefehle festgelegt sind.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform entspricht
völlig derjenigen der Steuereinheit nach Fig. 8.
Auf die beschriebene Weise arbeiten die Prozessoren 1
und 2 abwechselnd in Übereinstimmung mit Befehlen, die
aus den Programmspeicherbereichen 31 und 32 oder aus
den Zwischenprogrammspeicherbereichen A 1 und A 2 bei der
Ausführungsform gemäß Fig. 8 bzw. Fig. 10 ausgelesen
werden. Insbesondere liest der Prozessor 2 die zuge
wiesenen Befehle unmittelbar (aus diesen Bereichen)
aus, wodurch eine hohe Operationsgeschwindigkeit ge
währleistet ist.
Da die Standardbefehle als dem Prozessor 2 eigene
(intrinsic) Befehle klassifiziert sind, ist bei ihrer
Ausführung durch den Prozessor 2 keine Interpretation
nötig, so daß die entsprechende Interpretierzeitspanne
entfallen kann.
Fig. 11 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei dem
die programmierbare Steuereinheit tatsächlich aus ein
zelnen Schaltkreisen aufgebaut ist.
Gemäß Fig. 11 sind die Prozessoren 1 und 2 sowie der
Programmspeicher 3 in einer Zentraleinheit- bzw. CPU-
Platine 100 mit dem Informations-Bus b verbunden. Der
Prozessor (CPU) 1 ist dabei ein Mikroprozessor, z.B.
MC68000 oder dergleichen, zum Steuern der gesamten CPU-
Platine 100. Der Mikroprozessor (CPU) 1 ist parallel
zum Prozessor (BPU) 2, mit dem Bus b verbunden, der die
Ausführung eines Folgestandardbefehls (eines 1-Bit-
Verarbeitungsbefehls) übernimmt, angeordnet. Ein CPU-Gatearray 5
ist ein Block für die Ausgabesteuerung von Zeitsteuer-
bzw. Taktsignalen, so daß der Prozessor 1 die Befehls
ausführung mit hoher Wirtschaftlichkeit bzw. Leistungs
fähigkeit durchführen kann.
Der Prozessor 2 besteht aus einem Gatearray zum Verar
beiten des als 1-Bit-Verarbeitungsbefehl vorgesehenen
Folgestandardbefehls mit hoher Geschwindigkeit, wobei
der Prozessor 2 über einen nicht dargestellten Befehls
bus unmittelbar mit dem Programmspeicher (RAM128KB) zum
Speichern eines Folgesteuerprogramms, wie eines Lei
terprogramms oder dergleichen, verbunden ist.
Der Informations-Bus b umfaßt einen Adreßbus, einen
Datenbus und einen Steuerbus.
Eine Vielfalt von Befehlen, die durch den Prozessor 1
zum Steuern der gesamten Platine (Schaltungsplatte)
ausgeführt werden sollen, sind in einem Festwertspei
cher ROM (256KB) 6 gespeichert. Ein Datenspeicher
(RAM64KB) 7 ist ein Betriebs- oder Operationsbereich
des Prozessors 1, in welchem auch ein noch näher zu
beschreibendes Standardprogramm gespeichert ist oder
wird.
Eine Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Schnittstelle (I/F) 8 ist
für einen E/A-Bus bb vorgesehen, der mit E/A-Platinen
C 1 und C 2 verbunden ist. Obgleich in Fig. 11 nur zwei
derartige Platinen (Schaltungsplatten) dargestellt
sind, kann die Zahl der E/A-Platinen in Abhängigkeit
von der Systemkonfiguration auch größer sein.
Mit dem Informations-Bus b sind ein Echtzeit-Taktgene
rator 9 mit einer Zeitgeberfunktion, ein Kommunika
tionspuffer (RAM32KB) 10 für Kommunikations- bzw. Ver
bindungszwecke und eine mit dem Puffer 10 verbundene
Hilfsschnittstelle (I/F) 11 verbunden, die als Schnitt
stelle zu einem Hilfsbus B dient. Außerdem ist eine
RS232C-Stelle 12 zur Verbindung mit einem Programmier
werkzeug vorgesehen.
An den E/A-Bus bb sind mehrere E/A-Platinen zweier ver
schiedener Arten angeschlossen, d.h. eine Allgemein-
bzw. Universalregister/Schnittstellen-E/A-Platine C 1
und eine Befehls/Schnittstellen-E/A-Platine C 2 mit
einem Mikroprozessor, zur Durchführung von (Daten-)Ver
bindungen durch Übertragen von Befehlen zu einer pro
grammierbaren Hilfssteuereinheit und zum Empfangen der
Befehle von dieser.
Die genannte E/A-Platine C 1 mit dem Mikroprozessor be
steht hauptsächlich aus einer Schnittstelle C 11 zum Bus
bb und einer Schnittstelle C 12 zu einem außenseitigen
Kontakt. Die E/A-Platine 2 besteht aus einer Schnitt
stelle (I/F) c 21 zum Bus bb, einem Mikroprozessor c 22
(z.B. 8-Bit-Zentraleinheit), einem Datenspeicher c 23
(z.B. RAM8KB) und einer Schnittstelle (I/F) c 24 zur
Außenseite.
Im folgenden sind die Merkmale dieser CPU-Platine 100
erläutert. Das charakteristische Merkmal bezüglich
ihrer Geometrie besteht darin, daß der Prozessor (BPU)
2 einen Direktzugriff zum Programmspeicher 3 nicht über
den Informations-Bus b, sondern lediglich über den nicht
dargestellten Befehlsbus herstellt. Die Funktionen der
CPU-Platine 100 sind nachstehend anhand der Fig. 12 und
13 erläutert. Fig. 12 veranschaulicht ein (Ketten-)Lei
terprogramm (ladder program) als Beispiel für das Fol
gesteuerprogramm. Fig. 13 veranschaulicht eine Reihe
von Programmbefehlen entsprechend dem Leiterprogramm.
Beim Einleiten der Folgesteuerung betätigt der Prozes
sor (CPU) 1 den Prozessor (BPU) 2, der seinerseits eine
Reihe oder Kette von Programmen aus dem Programmspei
cher 3 ausliest und dann die Verarbeitung ab einem La
debefehl "LD" einleitet, der als Folgestandardbefehl
definiert ist.
Im Anschluß an diesen Vorgang führt der Prozessor 2
einen UND-Befehl, einen ODER-Befehl, einen OUT-Befehl
und einen LD-Befehl aus. Wenn die Ausleseprogrammbe
fehle unter den durch den Prozessor 1 auszuführenden
Anwendungsbefehl (1) fallen, übernimmt der Prozessor 1
ein Steuerausführungsrecht, einschließlich eines Bele
gungsrechts für den Adreßbus und den Datenbus, vom Pro
zessor 2. Folglich wird der Anwendungsbefehl (1) durch
den Prozessor (CPU) 1 ausgeführt. Nach Abschluß der
Verarbeitung des Anwendungsbefehls (1) informiert der
Prozessor 1 den Prozessor (BPU) 2 von der erfolgten
Ausführung dieses Befehls, und der Prozessor 2 liest
den nächsten Befehl aus. Wenn der nächste Anwendungs
befehl (2) durch den Prozessor 1 ausgeführt werden
soll, übergibt der Prozessor 2 das Ausführungsrecht
wiederum an den Prozessor 1.
Ein Programmbefehl, den der Prozessor 2 als nächstes
auslesen soll, ist der Ladebefehl LD, den daraufhin der
Prozessor 2 selbst ausführt.
Wie erwähnt, liest der Prozessor 2, der den Folgestan
dardbefehl ausführt, unveränderbar eine Reihe oder
Kette von Programmbefehlen aus. Wenn der ausgelesene
Befehl als ein durch den Prozessor 1 auszuführender
Folgeanwendungsbefehl klassifiziert ist oder wird,
übernimmt der Prozessor 1 das Steuerausführungsrecht
(vom Prozessor 2). In diesem Fall liegt in der Kette
oder Reihe der Programmbefehle eine große Mehrheit von
Folgestandardbefehlen vor, wobei sich die Verarbei
tungsgeschwindigkeit des Prozessors erhöht. Nach Aus
führung der Befehle liefert der Prozessor 1 lediglich
eine Beendigungsnotiz zum Prozessor 2 zurück.
Wenn der durch den Prozessor 2 ausgelesene Programm
befehl ein falscher, im System undefinierter Befehl
ist, wird der Prozessor 2 voreingestellt (preset), um
dem Prozessor 1 einen Pseudobefehl entsprechend einer
Form des falschen Befehls zuzuspeisen. Dieser Pseudo
befehl wird mit der Absicht gesetzt oder vorgegeben,
keinen ungünstigen Einfluß auf das System auszuüben, in
dem der Prozessor 1 zur Ausführung des falschen Be
fehls, so wie er ist, veranlaßt wird.
Wenn der Prozessor 1 den Folgesteuerprozeß auf diese
Weise auszuführen beginnt, liest der Prozessor 2 den
Programmbefehl aus dem Programmspeicher 3 aus, und er
beginnt mit der Ausführung dieses Befehls. Danach liest
der Prozessor 2 den Programmbefehl unmittelbar aus dem
Programmspeicher 3 aus, so daß der Prozessor 1 die Pro
grammbefehle nicht jeweils einzeln auszulesen braucht
und auch die Einstellung oder Vorgabe des Steueraus
führungsrechts nicht nötig ist.
Fig. 14 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, bei
dem die programmierbare Steuereinheit aus der CPU-Pla
tine 100 und mehreren E/A-Platinen für Fabrik-Ferti
gungsautomationszwecke eingesetzt ist.
Bei dem in Fig. 14 dargestellten System steuert eine
programmierbare Steuereinheit U 1 ein mechanisches Werk
stück-Bearbeitungssystem S 1, während eine programmier
bare Steuereinheit U 2 eine Steuerung durch Eingeben und
Ausgeben von Signalen zu/von einem mechanischen Werk
stück-Montagesystem S 2 ausführt. Die Steuereinheiten U 1
und U 2 kommunizieren über einen Bus B mit einem einen
Drucker P aufweisenden Tischrechner DTC, um damit eine
Bedienungsperson bzw. einen Operator von einem System
zustand zu informieren. Es ist darauf hinzuweisen, daß
der Tischrechner TDC durch einen mittelgroßen oder
großen Hilfsrechner MC über eine Verbindungsleitung A
verwaltet bzw. gesteuert werden kann.
Insbesondere führen die programmierbaren Steuereinhei
ten U 1 und U 2 für die Systeme S 1 und S 2 Folgesteuer
operationen aus, z.B. einen Kontakt-Ein/Ausgabe-Prozeß,
Motoransteuer/Stopprozesse, einen Teilepositionier
prozeß sowie Prozesse zum Ein/Ausschalten von Lampen.
Die programmierbare Steuereinheit U 1 ist nachstehend im
einzelnen erläutert.
Diese Steuereinheit U 1 umfaßt die in Fig. 11 darge
stellte CPU-Platine 100 und die in Zwischengeräte-
Schlitze eingesteckten E/A-Platinen C 1 und C 2, wobei
die Steuereinheit U 1 mit einem Bus (E/A-Bus bb) ver
bunden ist. Zusätzliche Bauteile sind eine Stromver
sorgungsplatine PS für Stromzuspeisung und eine Er
weiterungsplatine EX, die eine Verbindung mit der an
deren programmierbaren Steuereinheit U 2 ermöglicht.
Bei dieser Konstruktion ist ein an das Bearbeitungs
system S 1 angepaßtes (adaptives) Folgesteuerprogramm in
der CPU-Platine 100 der programmierbaren Steuereinheit
U 1 enthalten, so daß eine Folgerechenoperation auf der
Grundlage von über die E/A-Platine gelieferten Infor
mationen ausgeführt wird. Die Steuersignale werden über
die E/A-Platine zum Bearbeitungssystem S 1 übertragen,
um damit eine gewünschte Folgeoperation auszuführen.
Das genannte Folgesteuerprogramm wird zu einem Programm
erzeugungswerkzeug übertragen oder übermittelt. Beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Leiterpro
gramm zur CPU-Platine 100 in einem Aufbereitungsformat
auf einem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm des Tisch
rechners DTC übertragen.
Aufbau und Arbeitsweise der programmierbaren Steuer
einheit U 2 entsprechen im wesentlichen denen bei der
Steuereinheit U 1.
Im folgenden sind die Programmverarbeitung in der CPU-
Platine 100 und die Verarbeitung an der Seite der E/A-
Platine im einzelnen erläutert.
Der Prozessor 1 führt eine Folgesteuerung aus und führt
gleichzeitig typische Operationen durch, wie Kommuni
kation bzw. Austausch mehrfacher Daten mit einem Hilfs
rechner, Rechenoperationen für Universalzwecke, Infor
mationsverarbeitung und Steueroperation. Dabei ist oder
wird ein Standardprogramm vorgegeben, das mittels
Grund- bzw. Standardsprachen erzeugt oder aufgestellt
ist. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine
Korrelation zwischen der Ausführung des Grund- bzw.
Standardprogramms und der Ausführung des Folgesteuer
programms.
Fig. 15 veranschaulicht schematisch die Parallelopera
tionen eines Folgesteuerprozesses SQ und eines Grund-
bzw. Standardprozesses BAS.
Der Folgesteuerprozeß SQ ist vorgesehen für die Ausfüh
rung einer Kette oder Reihe von in den Fig. 12 und 13
dargestellten Programmbefehlen, während der Grund- oder
Standardprozeß BAS einem Datenausleseprogramm zugeord
net ist, das - wie erwähnt - beliebig bzw. willkürlich
durch den Anwender oder ein einem Standardprogramm ähn
liches Kommunikationsprogramm erzeugt bzw. vorgegeben
(created) wird. Eine Ausführungsrecht-Umschaltverar
beitungseinheit ES, ein Zeitgeber T und ein Task-
Scheduler TS besitzen Funktionen, die mittels Software
innerhalb der CPU-Platine 100 gesetzt bzw. vorgegeben
sind. Der Task-Scheduler TS besitzt eine Funktion zur
Bestimmung der Priorität für die Ausführung verschiede
ner Prozesse im Standardprogramm. Diese Funktion ist
jedoch nicht unmittelbar auf die erfindungsgemäß vor
gesehenen Operationen bezogen. Es ist darauf hinzuwei
sen, daß im allgemeinen mehrere 100 oder mehrere 1000
Folgesteuerprogrammreihen vorgesehen sind und die Aus
führungszeit für einen Zyklus einem Mehrfachen von 10 ms
oder einem Mehrfachen von 100 ms entspricht, wobei
diese Zeit je nach der Ausgestaltung des zu steuernden
Systems stark unterschiedlich sein kann.
Im folgenden sei ein System vorausgesetzt, in welchem
im Zeitgeber T 10 ms gesetzt ist. Der erste Schritt im
Folgesteuerprozeß SQ besteht in der Ausführung eines
Ladebefehls "LD". Anschließend geht die Ausführung auf
einen UND-Befehl AND, einen ODER-Befehl OR und einen
Ausgabebefehl OUT über, wofür 10 ms nötig sind. Sodann
wird ein Zeitablaufsignal (time-up signal) als Unter
brechungssignal - wie angenommen - vom Zeitgeber T zur
Ausführungsrecht-Umschalt- bzw. -Steuereinheit ES über
mittelt. Der Prozessor 1 gibt dieses Unterbrechungssi
gnal ein, wobei zu diesem Zeitpunkt das Steuerausfüh
rungsrecht weiterhin im Prozessor 2 erhalten bleibt.
Infolgedessen kann der Prozessor 1 diese Zeitablauf
unterbrechung nicht abnehmen.
Im weiteren Ablauf des Folgesteuerprozesses führt der
Prozessor 2 den Ladebefehl LD aus. Der Prozessor 1 emp
fängt sodann ein 10-ms-Zeitablaufunterbrechungssignal
erst dann, wenn das Steuerausführungsrecht auf den Pro
zessor 1 übertragen und eine Verarbeitung des Anwen
dungsbefehls (1) eingeleitet wird. Die Verarbeitungs
einheit ES bewirkt daher das Ändern bzw. Umschalten
eines Prozesses, der durch den Prozessor 1 ausgeführt
werden soll, vom Folge(steuer)prozeß SQ auf den Grund
bzw. Standardprozeß BAS, mit dem Ergebnis, daß der Pro
zessor 1 die Abarbeitung des Standardprogramms BAS in
Übereinstimmung mit einem Task-Scheduler TS
beginnt.
Zu diesem Zeitpunkt bleibt die Ausführung des Folge
steuerprozesses SQ unterbrochen bzw. angehalten.
Anschließend wird der Zeitgeber T in einen Zeitablauf
zustand (time-up state) gebracht, wobei das 10-ms-Un
terbrechungssignal erzeugt wird. Dabei speichert die Ver
arbeitungseinheit ES im Prozessor 1 einen vorliegenden
Grundprozeß-Ablauf vorübergehend in einem Datenspeicher 7
ab, wobei die angehaltene Operation oder Ausfüh
rung des Folgesteuerprozesses SQ wieder aufgenommen
wird.
Bei Abschluß oder Beendigung des Folgesteuerprozesses
SQ wird von diesem bzw. durch diesen eine Mitteilung
über den Abschluß zur Verarbeitungseinheit ES unabhän
gig vom Zeitablaufsignal für 10 ms geliefert, wobei der
Prozessor 1 den Standardprozeß BAS initiiert bzw. ein
leitet.
Wie erwähnt, erfolgt die Ausführung der Operation durch
Umschalten des Folgesteuerprozesses SQ und des Stan
dardprozesses BAS für bzw. nach jeweils 10 ms, mit dem
Ergebnis, daß der Folgesteuerprozeß SQ und der Stan
dardprozeß BAS, von außen her gesehen, als gleichzeitig
ausgeführt erscheinen. Damit ist eine Mehrfachverarbei
tung realisierbar.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die im Zeitgeber 82
(bzw. T) gesetzte Zeit nicht auf 10 ms beschränkt ist,
sondern je nach der Systemausgestaltung beliebig ein
gestellt sein kann.
Andererseits benötigen einige der Systemkonstruktionen
nicht die Paralleloperationen des Folgesteuerprozesses
und des Standardprozesses. Abhängig von einer entspre
chenden Abwandlung des Systems ist in einigen Fällen
entweder der Folgesteuerprozeß oder der Standardprozeß
unnötig. Dabei ist in der CPU-Platine 100 ein dem Ab
laufdiagramm von Fig. 16 entsprechendes Programm im
voraus vorgesehen (bzw. abgespeichert), wobei die im
folgenden beschriebenen (Gegen-)Maßnahmen getroffen
werden.
Nach Ausführung einer Selbstdiagnoseoperation nach der
Aktivierung des Systems wird geprüft, ob eine prozeß
relevante Sprache von der Hilfsrechnerseite aus be
zeichnet ist. Wenn die verfügbare oder relevante Spra
che (available language) eine Sequenz- oder Folge
sprache ist, wird im Datenspeicher 7 eine für die
Verarbeitung der Folgesprache nötige Systemtabelle
erzeugt bzw. aufgestellt. Wenn die Basis- bzw. Stan
dardsprache bezeichnet ist, wird im Datenspeicher 7
eine für die Verarbeitung der Standardsprache erfor
derliche Systemtabelle aufgestellt. Wenn beide Spra
chen bezeichnet sind, werden im Datenspeicher 7 die für
die Verarbeitung sowohl der Folgesprache als auch der
Standardsprache erforderlichen Systemtabellen aufge
stellt oder erzeugt.
Auf diese Weise wird das Programm zur Bestimmung der
den bezeichneten Sprachen entsprechenden Systemtabel
len gesetzt bzw. aufgestellt, wodurch die Bezeichnung
der Prozeßsprachen vom Hilfsrechner, z.B. einem Tisch
rechner, aus erleichtert wird.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen in der
CPU-Platine 100 gesetzten bzw. vorgegebenen Standard-
E/A-Treiber, der verschiedenen Arten von E/A-Platinen
bzw. Schaltungsplatten entsprechen kann.
Ein Operationssystem OS in der CPU-Platine 100 empfängt
eine Zugriffsanforderung a 1 für die Ein/Ausgabe- bzw.
E/A-Platine von einem Anwenderprogramm UP, wie einem in
der CPU-Platine 100 vorgegebenen Standardprogramm oder
eine Unterbrechungsanforderung a 2 für die CPU-Platine
100 von der E/A-Platine. Die Zugriffsanforderung a 1 vom
Anwenderprogramm UP veranlaßt die Einleitung eines E/A-
Anforderungsempfangsschritts (1), während die Unter
brechungsanforderung a 2 zur bzw. für die CPU-Platine
100 den Beginn eines Unterbrechungsanforderungsempfangs
schritts (2) veranlaßt.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Standard-E/A-Treiber SD
erzeugt Prozeßdefinitionstabellen TBL 1, TBL 2, TBLn be
züglich der einzelnen, in die betreffenden Schlitze ein
geführten E/A-Platinen bei der Inbetriebnahme des Sy
stems. Bei der Erzeugung oder Einstellung des E/A-An
forderungsempfangsprozesses (1) oder des Unterbre
chungsanforderungsempfangsprozesses (2) beginnt eine
Vorbereitung für einen Zugriff unter Bezugnahme auf die
Prozeßdefinitionstabellen TBL.
Bei Einleitung des Prozesses wird entschieden oder be
stimmt, ob die E/A-Platine, zu der ein Zugriff erfol
gen soll, als Register/Schnittstellentyp oder Befehls/
Schnittstellentyp klassifiziert ist; sodann wird ein
entsprechender Hauptprozeß ausgeführt. Die Inhalte des
Register/Schnittstellen-Hauptprozesses und des Befehls/
Schnittstellen-Hauptprozesses sind mit denen bei den her
kömmlichen Prozessen identisch. In Register/Schnitt
stellen E/A-Platine kann typischerweise als gewöhnliche
E/A-Platine C 1 gemäß Fig. 11 ausgelegt sein. Die der
E/A-Platine (Fig. 11) entsprechende Befehls/Schnitt
stellen-E/A-Platine enthält einen Mikroprozessor für
Befehlstransfer und -empfang.
Dem E/A-Anforderungsempfangsprozeß (1) und dem Unter
brechungsanforderungsempfangsprozeß (2) gemeinsame Ope
rationen sind als gemeinsame Prozeßroutine voreinge
stellt bzw. vorgegeben, wobei die gemeinsame Prozeß
routine unabhängig von der Art der Schnittstelle der
E/A-Platine während der Ausführung des gemeinsamen Pro
zesses ausgeführt wird. Daneben wird eine spezielle
Prozeßroutine, die einen vom Standardprozeß verschie
denen Prozeß erfordert, vorbereitet und für die E/A-
Platine vorgegeben. Zu Betriebsbeginn wird die speziel
le Prozeßroutine in Verknüpfung zum Standard-E/A-Trei
ber SD benutzt, und zwar durch Durchführung eines Hoch
ladens von der E/A-Platine. Eine Adresse für diese spe
zielle Prozeßroutine (oder Verarbeitungsroutine) wird
bei Inbetriebsetzung des Systems in der Prozeßdefini
tionstabelle TBL gesetzt.
Im folgenden ist anhand von Fig. 18 ein Modus zum Er
zeugen bzw. Aufstellen der Prozeßdefinitionstabellen
TBL erläutert.
Bei der Ausführung des ersten E/A-Anforderungsempfangs
prozesses der CPU-Platine 100 werden die Prozeßdefini
tionstabellen TBL bezüglich der betreffenden E/A-Pla
tinen dadurch erzeugt oder vorgegeben, daß verschie
dene Arten von Informationen und Platinen-Identifizierung bzw.
ID aus den E/A-Platinen ausgelesen werden.
Zunächst werden die Zahl der Kanäle (Zahl der Anschlüs
se bzw. Eingabestellen) und ein Notwendigkeits- oder
Nichtnotwendigkeitsfaktor als Parameter von der Mehr
fachinformation der E/A-Platinen gesetzt.
Wenn die betreffende E/A-Platine Schaltungsplatte als solche
des Befehls-Schnittstellentyps klassifiziert ist, wer
den Adressen der betreffenden Befehlsregister in den
Tabellen gesetzt, worauf Adressen der betreffenden Puf
fer in den Tabellen gesetzt werden. Wenn der spezielle
Prozeß nötig ist, wird eine spezielle Prozeßroutine
adresse in der Tabelle gesetzt.
Wenn die E/A-Platine als Register-Schnitt
stellentyp klassifiziert ist, werden entsprechende Re
gisteradressen in der Tabelle gesetzt.
Schließlich werden Kennzeichen, in denen die Tabellen
bereits erzeugt worden sind, bzw. die bereits in den
Tabellen erzeugt worden sind, gesetzt (EIN), um eine
Vielfalt von Anforderungsprozessen auszuführen.
Die beschriebenen Operationen werden für die jeweili
gen, im System vorgesehenen E/A-Platinen
durchgeführt, um damit die Prozeßdefinitionstabellen
TBL im Standard-E/A-Treiber SD zu setzen.
Im folgenden ist der Zugriff zum Standard-E/A-Treiber
SD mit den Prozeßdefinitionstabellen TBL anhand eines
Ablaufdiagramms von Fig. 19 erläutert.
Nach Einleitung eines Zugriffs, d.h. eines Datentrans
fer-Vorbereitungsprozesses, bezieht sich der Standard-
E/A-Treiber SD der CPU-Platine 100 auf die Prozeßdefi
nitionstabelle TBL der betreffenden E/A-Platine, und er
prüft die Zahl der Kanäle (Zahl der Eingabe-Stellen)
der betreffenden E/A-Platine und das Vorhandensein oder
Nichtvorhandensein einer Ausgabe und identifiziert wei
terhin die Art der Schnittstelle.
Bei Klassifizierung als Befehls/Schnittstellentyp wird
eine Datenumwandlung ausgeführt durch Ermittlung
(getting) einer Ausgabepufferadresse unter weiterer Be
zugnahme auf die Prozeßdefinitionstabelle TBL. Die zum
Ausgabepuffer ausgegebenen Daten werden gesetzt. Unter
erneuter Bezugnahme auf die Prozeßdefinitionstabelle
TBL wird ein Ausgabebefehl gesetzt durch Ermittlung
einer Befehlsregisteradresse, und in diesem Zustand
wird eine Unterbrechung von der E/A-Platine abgewartet.
Unmittelbar auf den Empfang der Unterbrechung hin wird
ein Rückkehrstatus ausgegeben.
Wenn die betreffende E/A-Platine von einem Register/-
Schnittstellentyp ist, wird geprüft, ob sie eine Da
ten-E/A-Schnittstelle ist oder nicht, und zwar durch
Ermittlung der Ausgabedatenregisteradresse unter Be
zugnahme auf die Prozeßdefinitionstabelle TBL. Im Fall
der Daten-E/A-Schnittstelle werden 1-Bit-Daten in 1-
Wort-Daten umgesetzt und Maskendaten gesetzt bzw. vor
gegeben. Sodann werden die Daten zum Ausgabedatenre
gister umgeschrieben. Dieser Prozeß des Umschreibens
bzw. Einschreibens von Daten zum Ausgabedatenregister
ist ein gemeinsamer oder gewöhnlicher Prozeß (is
common).
Um den beschriebenen Standard-E/A-Treiber SD vorzuse
hen, sind oder werden die mehrfachen E/A-Platinen in
das System eingesetzt. In diesem Fall werden ebenfalls
die Prozeßdefinitionstabellen für jede E/A-Platine er
zeugt oder aufgestellt, und ein Zugriff zu den E/A-
Platinen erfolgt auf der Grundlage der Prozeßdefini
tionstabellen. Aus diesem Grund ist es nicht nötig, je
einen Treiber pro E/A-Platine vorzusehen. Durch Ver
wendung eines einzigen Standard-E/A-Treibers ist es
ohne Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit möglich,
den Zugriff zu allen E/A-Platinen in Entsprechung zu
einander zu bringen bzw. jeweils entsprechend auszufüh
ren. Eine Vielfalt oder Vielzahl solcher Platinen kann
mit dem einzigen Standard-E/A-Treiber verwendet wer
den, so daß die Zahl der folgenden Schritte der Ent
wicklung des E/A-Treibers zu Null reduziert wird. Hier
durch wird die Speicherkapazität für die Speicherung
des E/A-Treibers (I/O driver) verkleinert. Weiterhin
sind die Schnittstellen der E/A-Platinen als Register
typ oder Befehlstyp standardisiert, so daß der Anwen
der die E/A-Platine beliebig oder willkürlich auslegen
und in das System integrieren kann.
Im folgenden ist anhand der Fig. 20 und 21 eine Aus
führung des Hardware-Datentransfers zu der E/A-Platine,
die über den E/A-Bus bb mit der CPU-Platine 100 verbun
den ist, beschrieben.
Wie aus dem Blockschaltbild von Fig. 11 hervorgeht,
sind Abtastsignalerzeugungseinheiten zum Erzeugen von
Abtastsignalen STB auf der Steuerleitung im E/A-Bus
bb, wenn die Datentransferanforderung vorliegt, für
eine E/A-Schnittstelle 8 zum E/A-Bus bb der CPU-Platine
100 und für die Schnittstellen c 11 und c 12 der E/A-
Platinen C 1 bzw. C 2 vorgesehen. Genauer gesagt: logi
sche Ausgestaltungen für den Transfer bzw. die Über
tragung der Abtastsignale zum E/A-Bus bb über ein
Transferfeld in Zuordnung zur Datentransferanforderung sind
zur E/A-Schnittstelle 8 aus einem Gate- oder Torarray
und den Schnittstellen (I/F) c 11 und c 12 hinzugefügt.
Fig. 20 ist ein Zeitsteuerdiagramm für den Fall, daß
die E/A-Platinen die Daten zur CPU-Platine 100 in Ab
hängigkeit von der Datentransferanforderung der letzte
ren übertragen.
Wenn die Datentransferanforderung von der CPU-Platine
100 geliefert wird, überträgt letztere einen Steuerrah
men bzw. ein Steuerfeld (control frame) F 0 und Abtast
signale STB* "L" zum E/A-Bus bb. Im Steuerrahmen F 0 sind
Byte-Freigabebits zur Ermöglichung bzw. Freigabe des
Zugriffs auf der Grundlage von Transfermodusbit-Bytes
(bites) gesetzt, welche eine Lese/Einschreibidentifi
zierung und das Spezifizieren von Datengrößen (2 oder 4
Bytes) sowie Typen von Daten (Daten- oder Steuersigna
le) durchführen. Der Steuerrahmen F 0 wird an einer er
sten Übergangskante S 0 des Abtastsignals STB "L" wirk
sam.
Anschließend überträgt die CPU-Platine 100 jeweils aus
einem 2-Byte-Rahmen bestehende Adreßrahmen F 1 und F 2 zum
Sicherstellen eines Adreßraums von 256 KB (Kilobyte).
Diese Adreßrahmen F 1 und F 2 werden an den letzten bzw.
hinteren Übergangskanten S 1 und S 2 der Abtastsignale
STB* "L" wirksam.
Eine Periode T 1 bis zu diesem Punkt umfaßt die von der
CPU-Platine 100 durchgeführten Operationen.
Die die Rahmen (frames) F 0, F 1 und F 2 empfangende E/A-
Platine entscheidet, ob sie während der Periode T 1
selbst gewählt ist oder nicht. Im positiven Fall führt
diese Platine einen Datenübertragungs-Vorbereitungs
prozeß aus.
Die gewählte E/A-Platine sendet Datenrahmen F 3 und F 4
aus, die auf den E/A-Bus bb übertragen werden sollen,
und zwar während einer Periode T 3. In diesem Fall be
stehen die Daten aus 2 Bytes. Gleichzeitig überträgt
die E/A-Platine die Abtastsignale STB* "L". Die Daten
rahmen F 3 und F 4 werden an den letzten bzw. hinteren
Übergangskanten (d.h. Anstiegsflanken) S 3 und S 4 der
Abtastsignale STB wirksam.
Schließlich überträgt die E/A-Platine einen Statusrahmen F 5
zusammen mit dem Abtastsignal STB* "L". Der 1-Byte-Sta
tusrahmen F 5 kann als ein Innenzustandssignal der betref
fenden E/A-Platine angesehen werden, d.h. als Signal
zum Setzen bzw. Vorgeben einer Vielfalt von Bedingungen
oder Zuständen, wie Daten-Normaltransfer, Fehlerstatus
und Platinenausfallszustand.
Ein Rahmen- oder Feldsignal FRM repräsentiert das
erste Feld bzw. Rahmen an seiner hinteren Übergangskante und auch
das letzte Feld an seiner ersten Übergangskante (d.h.
Abfallflanke), und es wird zum Detektieren eines Rah
menbildungsfehlers (framing error) benutzt. Ein Daten
richtung-Spezifiersignal DDIR zeigt einen Rahmentrans
fer von der CPU-Platine 100 zur Ein/Ausgabeseite zum
Zeitpunkt des Signals "H" (eines "hohen" Signals) während eines
Datentransferzyklus und auch eines Rahmentransfers von
der E/A-Platine zur CPU-Platine zum Zeitpunkt des Signals "L"
an, und es dient zur Verhinderung einer Datenkollision
zwischen der CPU-Platine 100 und der E/A-Platine. Die
Signale FRM und DDIR werden auf einer Steuerleitung
des E/A-Busses bb übertragen.
Fig. 21 ist ein Zeitsteuerdiagramm für den Fall, daß
der Datentransfer von der CPU-Platine 100 zur E/A-
Platine ausgeführt wird.
In diesem Fall gibt die CPU-Platine 100 während einer
Periode T 4 den Steuerrahmen F 0, die Adreßrahmen F 1 und
F 2 sowie die Datenrahmen F 3 und F 4 zusammen mit den Ab
tastsignalen STB* "L" aus. Nachdem die E/A-Platine die
erforderlichen Prozesse während einer Periode T 5 aus
geführt hat, liefert sie während einer Peride T 6 den
Statusrahmen F 5 und das Abtastsignal STB* "L" zurück.
Bei dem vorstehend in Verbindung mit den Fig. 20 und 21
beschriebenen Datentransfermodus überträgt die CPU-
Platine 100 von der E/A-Platine die Abtastsignale
STB* "L" beim jedesmaligen Übertragen der betreffenden
Rahmen, um damit die betreffenden Rahmen effektiv zu
machen. Die Rahmen werden somit nach einer Synchron
methode übertragen. Im Fall von Fig. 20 basiert der
Transfer von Prozessen für die bzw. während der Perio
den T 1 und T 3 auf einer asynchronen Methode bezüglich
des Datentransferzyklus als Ganzes. Im Fall von Fig. 21
beruht der Transfer der Prozesse für die bzw. während
der Perioden T 4 und T 6 auf der asynchronen Methode. Auf
diese Weise ist es möglich, eine Mischmethode der syn
chronen Transfermethode und der asynchronen Transfer
methode zu aktualisieren bzw. zu realisieren.
Fig. 22 veranschaulicht eine Funktion zum Registrieren
einer Ausfallhysterese der programmierbaren Steuerein
heit. Letztere enthält Abnormalitätsdetektorkreise,
z.B. einen Stromversorgungsausfall-Detektorkreis 21 zum Fest
stellen eines Ausfalls bzw. einer Unterbrechung der
Stromversorgung, einen Hochtemperaturabnormalitäts-
Detektorkreis 22 zum Feststellen einer Abnormalität der
internen Temperatur und einen Softwareabnormalitäts-
Detektorkreis 23 zum Feststellen eines Überlaufs
(runaway) der intern abgearbeiteten Software. Wenn von
einem dieser Detektorkreise ein Abnormalitäts-Detek
tionssignal geliefert wird, wird dieses einem Unter
brechungserzeugungskreis 24 eingespeist, um damit eine
Unterbrechung im Prozessor 1 auszuführen.
Der das Unterbrechungssignal empfangende Prozessor
(CPU) 1 leitet einen Unterbrechungsprozeß 26 für das
Auftreten einer Abnormalität von einem normalen Prozeß
bzw. einer Normalverarbeitung 25 ein.
Andererseits weist der Prozessor 1 eine Zeitgeberfunk
tion TT auf, um eine Art einer hervorgerufenen oder auf
getretenen Abnormalität auf eine Zeit zu beziehen, zu
welcher die Abnormalität vorliegt, wenn der Unterbre
chungsprozeß 26 für das Auftreten von Abnormalität ge
startet wird. Der Prozessor 1 ordnet sodann die aufge
tretenen Abnormalitäten in einer Zeitreihe, während eine
Hilfsspeichereinheit 27 diese Abnormalitäten in einem
Dateiformat speichert. Die Hilfsspeichereinheit 27 be
inhaltet die Verwendung eines Datenspeichers 7.
Im Fall der anschließenden Bezeichnung durch den Hilfs
rechner startet der Prozessor 1 einen Hysterese-Auslese
prozeß 28 und liest den Inhalt der Hilfsspeicherein
heit 27 für dessen Übertragung zur Hilfsrechnerseite
aus. Diese Anordnung ermöglicht die Ausgabe von Bedin
gungen oder Zuständen für das Auftreten von Abnormali
tät zur Außenseite in einem in Fig. 23 dargestellten
Tabellenformat mittels einer Kathodenstrahlröhren-An
zeigeeinheit und eines Druckers an der Hilfsrechner
seite. Es ist damit auch möglich, ohne weiteres Einzel
heiten der aufgetretenen Abnormalitäten, die Zeit des
Auftretens sowie Fehler zu untersuchen bzw. auszuwer
ten und weiterhin Gegenmaßnahmen gegen die Fehler zu
treffen.
Im folgenden ist die Art und Weise der Spezifizierung
bzw. Bezeichnung einer Leiterschaltung, in welcher wäh
rend der Ausführung des Leiterprogramms Fehler auftre
ten, oder einer gewünschten Leiterschaltung in der pro
grammierbaren Steuereinheit gemäß der Erfindung erläu
tert.
Die programmierbare Steuereinheit ist z.B. über Ein
heiten RS232C und RS422 mit einem Programmerzeugungs
werkzeug (Programmeingabewerkzeug) verbunden. Typi
scherweise ist gemäß Fig. 24 das Leiterprogramm in
einem solchen Format gesetzt bzw. vorgegeben, daß den
betreffenden Leiterschaltungen eine Vielfalt von Be
merkungen (comments) hinzugefügt sind. Insbesondere
sind im (Ketten-)Leiterprogramm ein Programmname "TEST"
in der ersten Stufe, ein Titel "Versuchungsoperations
schaltung", Schritt- oder Stufenzahlen der Leiterschal
tungen, eine Schaltungsanmerkung "Notstopschaltung" für
eine Anzahl von Leiterschaltungen sowie Nebenbemerkun
gen "Betriebsbedingungen, Betriebszustände, ..." ent
sprechend jeder Zeile oder Linie der Leiterschaltung
vorgegeben.
Die programmierbare Steuereinheit speichert das oben
beschriebene Leiterprogramm intern zur Ausführung des
Steuerprozesses. Falls jedoch während eines Folge
steuerprozesses eine Abnormalität auftritt, liest das
Programmerzeugungs- oder Programmierwerkzeug alle Pro
grammschritte aus und gibt sie auf dem Kathodenstrahl
röhren-Bildschirm wieder, um die Lage bzw. den Ort der
Störung zu bezeichnen. Andererseits enthält die Lei
terschaltung Tausende von Schritten, so daß es schwie
rig ist, die bezeichnete Leiterschaltung auf dem Bild
schirm herauszusuchen, der eine auf ein Mehrfaches von
zehn Zeilen begrenzte Wiedergabefähigkeit besitzt. Im
allgemeinen werden alle Leiterschaltungen ausgedruckt,
und die Programmliste wird zur Zentrale (locale) ge
bracht, um die tatsächlichen Schaltungen mit den Schal
tungen im Programm in Übereinstimmung zu bringen. Die
se Leiterschaltungs-Bezeichnungsmethode ist jedoch mit
einer ziemlich mangelhaften Arbeitsleistung verbunden.
Bei der programmierbaren Steuereinheit gemäß der Erfin
dung werden die Leiterschaltungen nach der im folgen
den beschriebenen Methode spezifiziert bzw. bezeichnet.
Fig. 25 veranschaulicht in einem Blockschaltbild eine
Anordnung, bei welcher ein Programmierwerkzeug mit der
CPU-Platine 100 der Steuereinheit verbunden ist. Aus
Gründen der Übersichtlichkeit sind in der CPU-Platine
100 nur der Prozessor (CPU) 1, ein RS232C-Anschluß, ein
Randomspeicher bzw. RAM 7und ein Informationsbus b dar
gestellt. Das mit dem Anschluß 10 der CPU-Platine 100
verbundene Programmierwerkzeug enthält eine Anzeige
einheit bzw. einen Bildschirm PTCRT, ein Tastenfeld
PTKB, einen Hauptspeicher PTM 1 und einen Hilfsspeicher
PTM 2.
Wie erwähnt, werden die Leiterschaltungen in Überein
stimmung mit der Folgesteuerung am bzw. im Programmier
werkzeug aufbereitet, und die aufbereiteten Ergebnisse
werden in einer Folgeprogramm-Bilddatei IMF zwischen
gespeichert. Ein erzeugtes oder aufgestelltes Leiter
programm wird über einen RS232-Anschluß 12 zum Random
speicher 7 zurückübertragen. Dabei wird eine Schal
tung/Bemerkungs-Entsprechungstabelle CCT, in welcher
die Leiterschaltungen verschiedenen Arten von Bemer
kungen (oder Kommentaren) entsprechen, mit dem Leiter
programm ebenfalls zurückübertragen. Diese Tabelle CCT
dient dazu, die Bemerkungspositionen (Schrittzahlen) an
bzw. in den Schaltungen mit den Bemerkungspositionen in
einer noch näher zu beschreibenden Bemerkungsdatei CF
in Entsprechung zu bringen. Mittels dieser Tabelle CCT
ist es möglich, die Positionierzustände zwischen den
Leiterschaltungen und ihren Bemerkungen (oder Kommen
taren) auch dann zu speichern, wenn das Programm modi
fiziert wird.
Bei dieser Anordnung setzt der Prozessor (CPU) 1 das
übertragene Folgeprogramm SQP und die Schaltungs/Be
merkungs-Entsprechungstabelle CCt.
In der Hilfsspeichereinheit PTM 2 an der Seite des Pro
grammierwerkzeugs ist eine Bemerkungsdatei CF vorge
sehen, in welcher die Schrittzahlen der Leiterschaltun
gen und die Inhalte der zu letzteren hinzugefügten Be
merkungen gespeichert sind, während sie zueinander in
Entsprechung gebracht sind bzw. werden.
Fig. 26 veranschaulicht den Inhalt der Bemerkungsdatei
CF. Fig. 27 zeigt den Inhalt der Schaltungs-Bemerkungs-
Entsprechungstabelle CCT. Anstatt im Programmierwerk
zeug vorgesehen zu sein, kann die Bemerkungsdatei CF
auch im Randomspeicher (RAM) 7 an der Seite der CPU-
Platine 100 vorgesehen sein. Außerdem kann zusätzlich
eine Bemerkungsdatei vorgesehen sein, in welcher die
Schrittzahlen den Nebenbemerkungen entsprechen.
Im folgenden ist anhand von Fig. 28 eine Operation zum
Heraussuchen spezifischer Stellen (locations) der Lei
terschaltungen am bzw. im Programmierwerkzeug beschrie
ben. Das Programmierwerkzeug liest den Inhalt der
Bemerkungsdatei CF aus, und die Schaltungs-Bemerkungs-
Entsprechungstabelle CCT bewirkt im voraus eine An
ordnung zum Anzeigen nachfolgender Wiedergabebilder S 1,
S 2, S 3 und S 4 auf dem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm.
Ein anfängliches bzw. erstes Bild auf dem Bildschirm
des Programmierwerkzeugs ist ein Schaltungsmonitor-Menü
bild S 1, aus dem ein Schaltungsbemerkungs-Wiedergabe
bild S 2 gewählt wird. Sodann wird eine Schaltungsbe
merkungsliste in einem Listenformat auf dem Bildschirm
wiedergegeben. Aus dem Schaltungsbemerkungs-Wiederga
bebild S 2 wird weiterhin ein Nebenbemerkungs-Wieder
gabebild S 3 gewählt, worauf alle in der Schaltungs
bemerkung enthaltenen Nebenbemerkungen wiedergegeben
werden. Wenn ein Schaltungswiedergabebild S 4 entspre
chend der Nebenbemerkung gewählt wird, wird die dieser
Nebenbemerkung (subcomment) entsprechende Leiterschal
tung wiedergegeben.
Zum Bezeichnen einer bestimmten Leiterschaltung aus dem
Leiterprogramm gemäß Fig. 24 wird nämlich eine ge
wünschte Schaltungsbemerkung durch Anzeigen oder Wie
dergeben einer Liste der Schaltungsbemerkungen gewählt,
und eine spezielle Leiterschaltung kann auf dem Bild
schirm durch Bezeichnung einer Leiterschaltung wieder
gegeben werden, welche der in dieser Schaltungsbemer
kung enthaltenen Nebenbemerkung entspricht.
Zu beachten ist, daß das Schaltungswiedergabebild S 4
aus dem Schaltungsmonitor-Menübild S 1 oder der Schal
tungsbemerkungsliste S 2 gewählt werden kann. Seiten
aktualisierdrehung und Seitenaktualisierüberwachung
können an den betreffenden Wiedergabebildern vorgenom
men werden.
Wie erwähnt, werden bei der erfindungsgemäßen program
mierbaren Steuereinheit die Bemerkungsdatei und die
Schaltungsbemerkungsentsprechungstabelle gesetzt bzw.
vorgegeben und dann ausgelesen. Eine Vielzahl von zu
den Leiterschaltungen hinzugefügten Bemerkungen oder
Kommentaren werden in Vorbereitung auf die hierarchi
sche Wiedergabe auf dem Kathodenstrahlröhren-Bildschirm
zu den Leiterschaltungen in Beziehung gesetzt. Auf die
se Weise ist es möglich, unmittelbar bzw. sofort eine
gewünschte Leiterschaltung festzustellen.
Die beschriebene Anordnung dient zur Erzielung leicht
herauszusuchender Leiterschaltungen beim Einstellen der
Schaltunqen oder beim Auftreten eines Fehlers. Die fol
gende Beschreibung bezieht sich auf Verbesserungen bei
der Aufstellung des Leiterprogramms und der Operation
während einer Entstörung.
Typischerweise wird der das Leiterprogramm verwendende
Folgesteuerprozeß mittels einer Prozeßroutine ausge
führt, bestehend aus einem gewöhnlichen Prozeß, wie
Selbstdiagnose, einem Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Erneuerungs
prozeß von E/A-Registern an der Seite der E/A-Platine,
Ausführung des vorgegebenen Leiterprogramms und einem
Serviceprozeß für ein Hilfsgerät.
Bei der programmierbaren Steuereinheit gemäß der Erfin
dung wird der auf den Normalprozeß bzw. die Normalver
arbeitung folgende E/A-Erneuerungsprozeß (vgl. Fig. 29)
ausgelassen, um die Programmierung und Entstörung ohne
Einbau der E/A-Platine durchzuführen, wenn ein Folge
steuerprogramm erzeugt bzw. aufgestellt wird. Bei die
ser Anordnung kann die Entstörungsoperation in Über
einstimmung mit einer Anweisung von einer Entstörungs
einheit, wie einem Programmierwerkzeug oder derglei
chen, ohne die E/A-Platine erfolgen.
Fig. 30 ist ein Diagramm einer Programmierfunktion des
Leiterprogramms bei der programmierbaren Steuereinheit
gemäß der Erfindung. Die einzelnen Blöcke in Fig. 30
repräsentieren Software-Funktionsblöcke der programmier
baren Steuereinheit.
Die einzelnen Funktionsblöcke gemäß Fig. 30 arbeiten
wie folgt:
Eine Schaltungs-Aufbereitungsfunktion 201 dient zum
Aufbereiten der betreffenden Schaltungsbauteile der
Leiterschaltung, mittels welcher Funktion der Program
mierer Adressen der betreffenden Schaltungsbauteile in
Form von Signalnamen, ähnlich den Vorrichtungsnamen
beim Bezeichnen der Leiterschaltung, beschreibt. Eine
Signaldefinierfunktion 202 dient als Einheit zum Setzen
bzw. Vorgeben eines Tabellenformats für das im voraus
erfolgende Vorgeben einer Entsprechung der Adressen zu
den Signalnamen oder -bezeichnungen der betreffenden
Schaltungsbauteile. Eine Compiler-Funktion 203 dient
zum Übertragen eines Programms in einem Ausführungs
format zur Folgeprozeßeinheit 205 in bezug auf Namen
der Signale in der Leiterschaltung, von der Signal
definierfunktion 202 gelieferte, entsprechende Adressen
und weiterhin die Signale von einer automatischen Adreß
erzeugungsfunktion 204. Die letztere Funktion 204
ist als Funktionsblock zum automatischen Zuweisen der
detaillierten Adressen zu den von der Signaldefinier
funktion 202 gelieferten Signalnamen bzw. -bezeich
nungen definiert.
Vorgänge zum Erzeugen oder Aufstellen des Leiterpro
gramms unter Nutzung dieser Funktionen sind nachstehend
im einzelnen erläutert.
Eine in Fig. 31 dargestellte Leiterschaltung (ladder
circuit) wird im Zusammenwirken mit dem Programmier
werkzeug und der Schaltungs-Aufbereitungsfunktion 201
erzeugt. Dabei sind oder werden die einzelnen Schal
tungsbauteile einer Übertragereinheit, einer Ausgabe
einheit usw. in Form von Signalnamen, wie SW 1 und
COIL 1 gesetzt oder vorgegeben. In der Signaldefinier
funktion 202 sind jedoch Signalnamen SW 1, COIL 1, COIL 2,
IRL 1, TIM 1, CNT 1 und REG 1 im voraus in Entsprechung zu
Adressen X, X, Y, Y, I, T, C und D gesetzt, wobei die
Symbole X, Y, I, T, C und D jeweils die Adressen ent
sprechend einer Eingabe (Eingang), einem Ausgang (Aus
gang), einem internen Übertrager, einem Zeitgeber,
einem Zähler bzw. einem Datenregister darstellen.
Die detaillierten Adressen, die nicht für die betref
fenden Leiterschaltungsbauteile in der Compiler-Funk
tion 203 gesetzt sind, werden in der automatischen
Adreßerzeugungsfunktion 204 automatisch zugewiesen.
Wenn insbesondere nicht die detaillierte Adresse Xxxx,
sondern nur die Adresse X für das Schaltungselement SW 1
gesetzt werden soll, wird die detaillierte Adresse X 001
zugewiesen. Dabei werden die detaillierten Adressen se
quentiell von den kleinsten der Zahlen, die zu den Si
gnalnamen der Leiterschaltungsbauteile hinzugefügt
sind, gesetzt bzw. vorgegeben. Die Ergebnisse sind in
Fig. 33 dargestellt. Dabei sind die Adresse X 001 für
den Signalnamen SW 1 und die Adresse X 002 für den Si
gnalnamen SW 2 gesetzt.
In Übereinstimmung mit dem durch die Compiler-Funktion
erhaltenen Ausführungsformatprogramm kann die Entstö
rung, obgleich die Verarbeitung in der Folgesteuerein
heit erfolgt, lediglich mittels der CPU-Platine 100 und
ohne Anordnung der E/A-Platine ausgeführt werden, weil
der E/A-Erneuerungsprozeß, wie in der eine Prozeßrou
tine veranschaulichenden Darstellung von Fig. 29 veran
schaulicht, auch dann umgangen wird, wenn die E/A-Pla
tine in der Entstörungsstufe nicht eingesetzt ist. Auf
der Grundlage der entstörten Ergebnisse werden die de
taillierten Adressen je nach Bedarf hinzugefügt.
Die Signalnamen oder -bezeichnungen können somit auto
matisch zu den detaillierten Adressen in Entsprechung
gebracht werden, ohne daß die Adressen der betreffen
den Leiterschaltungsbauteile bekannt sein müßten, wo
durch wiederum die Auslegung des Folgesteuerprogramms
vereinfacht wird. Die Entstörung kann ohne die E/A-
Platine durchgeführt werden, und die Leiterprogramm
operationen können vor Beendigung der Auslegung einer
Übertragungsplatine oder -tabelle (relay board), welche
dem Folgeprozeß entspricht, bestätigt werden.
Die erfindungsgemäße programmierbare Steuereinheit be
wirkt die Programmierung bezüglich des Tausende von
Schritten umfassenden Leiterprogramms durch Aufteilung
der Blöcke pro Schritt auf die im folgenden beschrie
bene Weise. Die Fig. 34a bis 34c veranschaulichen Pro
grammierbetriebsarten.
Die Fig. 34a bis 34c stellen Schrite 1, 2 und 5 als
Teile des Leiterprogramms dar.
Ein Startbefehl "ACT PROG1.2" und ein Endbefehl "INACT
PROG1.1", die erfindungsgemäß neu definiert sind, wer
den im letzten Unterschritt von Schritt 1 gesetzt bzw.
vorgegeben. Wenn bei dieser Anordnung eine Steuerope
ration von Schritt 1 den letzten Unterschritt erreicht,
wird ein Blockleiterprogramm PROG1.2 des Schritts 2
durch Beendigung eines Blockleiterprogramms PROG1.1 des
Schritts 1 gestartet, wodurch die Steueroperation von
Schritt 2 eingeleitet wird.
Im letzten Unterschritt des Blockleiterprogramms
PROG1.2 sind ein Stopbefehl "INACT PROG1.2" des Block
leiterprogramms PROGl.2 sowie Parallelstartbefehle
"2ACT PROG1.2", "ACT PROG2.1" und "ACT PROG3.1" der
Schritte 3 bis 5 gesetzt. Diese Schritte 3 bis 5 wer
den gleichzeitig gestartet.
Die Beendigungen der Schritte 3 und 4 werden im Schritt
5 überwacht. Wenn die Beendigung der Schritte 3, 4 und
5 detektiert wird, kehrt die Operation zum Schritt 1
zurück, d.h. zum Startschritt des Folgesteuerprozesses,
und zwar in Abhängigkeit von Stopbefehlen "INACT
PROG3.1" und "ACT PROG1.1".
Die Startbefehle "ACT" und die Stopbefehle "INACT" des
Leiterprogramms sind bzw. werden auf diese Weise defi
niert, und es ist somit möglich, die Programmierung im
Parallelbetrieb durchzuführen, indem eine Reihe von
Tausenden von Folgesteuerprogrammen in mehrere Blöcke
aufgeteilt bzw. unterteilt wird. Außerdem informieren
die Leiterprogramme einander von Start und Ende, so daß
die Folgesteueroperation durch Setzen oder Vorgeben der
Leiterprogramme, die in die Blöcke unterteilt sind, in
einer Anzahl von CPU-Platinen ausgeführt werden kann.
Fig. 35 veranschaulicht ein Beispiel, in welchem ein zu
steuerndes Objekt M auf der tatsächlichen Steuerleitung
L durch eine Kombination aus einer CPU-
Platine 101, in welcher der Standardprogrammprozeß ge
setzt oder vorgegeben ist, und CPU-Platinen 102 bis
104, in denen nur der Leiterprogrammprozeß gesetzt ist,
gesteuert wird.
Dabei sind Leiterprogramme LD 1 und LD 2 in der CPU-
Platine 102 gesetzt, mit welcher eine E/A-Platinen
gruppe C 10 verbunden ist; Leiterprogramme LD 3 bis LD 5
sind in der CPU-Platine 103 gesetzt, an welche eine
E/A-Platinengruppe C 20 angeschlossen ist; schließlich
ist ein Leiterprogramm LD 6 in der CPU-Platine 104 ge
setzt, mit welcher eine E/A-Platinengruppe C 30 verbunden
ist.
Fig. 36 veranschaulicht ein Beispiel des in der CPU-
Platine 101 gesetzten Basis- oder Standardprogramms.
Die Leiterprogramme LD 1 bis LD 6 sind als eine Reihe von
Folgesteuerprogrammen für das Steuerobjekt M definiert;
diese Leiterprogramme besitzen den vorher angegebenen
Blockaufbau und sind einzeln bzw. unabhängig program
miert.
Das Standardprogramm der CPU-Platine 101 bewirkt das
Ausgeben von Startanweisungen zu den einzelnen Leiter
programmen und das Empfangen von Endeanweisungen von
ihnen.
Beim Einleiten der Operation betätigt die CPU-Platine
101 das dem Leiterprogramm LD 1 der CPU-Platine 102
nachgeschaltete Leiterprogramm LD 2. Nachdem diese Pro
gramme beendet worden sind, wird das Leiterprogramm LD 3
oder LD 4 der CPU-Platine 103 in Übereinstimmung mit den
zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Folgeverarbeitungs
ergebnissen abgearbeitet. Unmittelbar nach Abschluß des
Programms LD 3 oder LD 4 bewirkt im Zuge dieses Schrit
tes das Standardprogramm das parallele Starten sowohl
des in der CPU-Platine 103 enthaltenen Leiterprogramms
LD 5 als auch des in der CPU-Platine 104 enthaltenen
Leiterprogramms LD 5.
Auf der Grundlage des dargestellten Systems werden die
Folgesteuerprogramme, in denen eine Reihe von Folge
steueroperationen in Blöcke unterteilt sind, durch eine
Anzahl von programmierbaren Steuereinheiten behandelt
und abgearbeitet. Damit kann eine höchst wirkungsvolle
Folgesteuerverarbeitung ausgeführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, vermag die programmierbare
Steuereinheit gemäß der Erfindung die Geschwindigkeit
der Folgesteuerverarbeitung zu erhöhen und bei einer
Modifizierung ein einfach neu auszulegendes System zu
realisieren. Auf diese Weise kann eine programmierbare
Steuereinheit einer hohen Verarbeitungsleistungsfähig
keit realisiert werden.
Claims (13)
1. Programmierbare Steuereinheit, umfassend
einen ersten Prozessor,
einen zweiten Prozessor,
einen Programmspeicher zum Speichern eines In terpretier(typ)programmbefehls und eines Basis oder Standardbefehls,
einen Informations-Bus, über den erster und zweiter Prozessor sowie Programmspeicher mitein ander verbunden sind, und
eine zwischen ersten und zweiten Prozessor ein geschaltete Steuerleitung, über welche bidirektio nale Übertragungen von Signalen zwischen erstem und zweitem Prozessor ausführbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der eine, die Ausführung übernehmende Prozessor entscheidet, daß der Befehl durch den an deren Prozessor ausgeführt werden soll, dieser eine Prozessor den anderen Prozessor über die Steuerlei tung von einer auszuführenden Adresse des Programm speichers informiert und eine Betätigung durch führt, und der Prozessor, der den Standardbefehl ausführen soll, den Standardbefehl unmittelbar aus dem Programmspeicher ausliest und diesen Standard befehl ausführt.
einen ersten Prozessor,
einen zweiten Prozessor,
einen Programmspeicher zum Speichern eines In terpretier(typ)programmbefehls und eines Basis oder Standardbefehls,
einen Informations-Bus, über den erster und zweiter Prozessor sowie Programmspeicher mitein ander verbunden sind, und
eine zwischen ersten und zweiten Prozessor ein geschaltete Steuerleitung, über welche bidirektio nale Übertragungen von Signalen zwischen erstem und zweitem Prozessor ausführbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der eine, die Ausführung übernehmende Prozessor entscheidet, daß der Befehl durch den an deren Prozessor ausgeführt werden soll, dieser eine Prozessor den anderen Prozessor über die Steuerlei tung von einer auszuführenden Adresse des Programm speichers informiert und eine Betätigung durch führt, und der Prozessor, der den Standardbefehl ausführen soll, den Standardbefehl unmittelbar aus dem Programmspeicher ausliest und diesen Standard befehl ausführt.
2. Programmierbare Steuereinheit, umfassend
einen ersten Prozessor,
einen zweiten Prozessor,
einen Programmspeicher,
einen ersten Informations-Bus, über den der erste Prozessor mit dem Programmspeicher verbunden ist, um einen Interpretierprogrammbefehl und einen Basis- oder Standardbefehl zu speichern, und
einen zweiten Informations-Bus, über den der zweite Prozessor mit dem ersten Prozessor verbun den ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Prozessor, wenn er selbst arbeitet oder in Betrieb steht, in Vorbereitung auf die Aus führung (Abarbeitung) des Programms den Programm befehl aus dem Programmspeicher ausliest und gleich zeitig einen Pseudobefehl zum zweiten Prozessor ausgibt, und dann, wenn der erste Prozessor ent scheidet, daß der Programmbefehl vom zweiten Pro zessor ausgeführt werden soll, der Programmbefehl anstelle des Pseudobefehls zugespeist wird.
einen ersten Prozessor,
einen zweiten Prozessor,
einen Programmspeicher,
einen ersten Informations-Bus, über den der erste Prozessor mit dem Programmspeicher verbunden ist, um einen Interpretierprogrammbefehl und einen Basis- oder Standardbefehl zu speichern, und
einen zweiten Informations-Bus, über den der zweite Prozessor mit dem ersten Prozessor verbun den ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Prozessor, wenn er selbst arbeitet oder in Betrieb steht, in Vorbereitung auf die Aus führung (Abarbeitung) des Programms den Programm befehl aus dem Programmspeicher ausliest und gleich zeitig einen Pseudobefehl zum zweiten Prozessor ausgibt, und dann, wenn der erste Prozessor ent scheidet, daß der Programmbefehl vom zweiten Pro zessor ausgeführt werden soll, der Programmbefehl anstelle des Pseudobefehls zugespeist wird.
3. Programmierbare Steuereinheit, gekennzeichnet durch
einen ersten Prozessor,
einen zweiten Prozessor,
einen ersten Programmspeicherbereich zum Speichern eines durch den ersten Prozessor auszuführenden Programmbefehls und eines Befehls zum Anweisen der Ausführung für den bzw. durch den zweiten Prozes sor,
einen zweiten Programmspeicherbereich zum Spei chern eines durch den zweiten Prozessor auszufüh renden Befehls und eines Befehls zum Anweisen der Ausführung für den bzw. durch den ersten Prozessor sowie
eine Signalzusammensetzeinheit zum Eingeben des Befehls für Anweisung der Ausführung zum zweiten Prozessor und des Befehls für Anweisung der Ausfüh rung zum ersten Prozessor sowie zum Anweisen eines Starts der Operation für den einen Prozessor und zum Anweisen eines Stops (Endes) der Operation für den anderen Prozessor.
einen ersten Prozessor,
einen zweiten Prozessor,
einen ersten Programmspeicherbereich zum Speichern eines durch den ersten Prozessor auszuführenden Programmbefehls und eines Befehls zum Anweisen der Ausführung für den bzw. durch den zweiten Prozes sor,
einen zweiten Programmspeicherbereich zum Spei chern eines durch den zweiten Prozessor auszufüh renden Befehls und eines Befehls zum Anweisen der Ausführung für den bzw. durch den ersten Prozessor sowie
eine Signalzusammensetzeinheit zum Eingeben des Befehls für Anweisung der Ausführung zum zweiten Prozessor und des Befehls für Anweisung der Ausfüh rung zum ersten Prozessor sowie zum Anweisen eines Starts der Operation für den einen Prozessor und zum Anweisen eines Stops (Endes) der Operation für den anderen Prozessor.
4. Programmierbare Steuereinheit, gekennzeichnet durch
eine Gruppe von Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Platinen (I/O boards) für Transfer und Empfang einer Viel zahl von Informationen bezüglich eines zu steuern den Objekts bzw. Steuerobjekts und
eine Prozessorplatine (processor board) zum An legen eines Steuersignals an das Steuerobjekt über die E/A-Platinengruppe, wobei die Prozessorplatine umfaßt:
einen Prozessor für Gesamtsteuerung und zum Aus führen eines Teils von Befehlen in einem Folge steuerprogramm und einem Basis- oder Standardpro gramm zwecks Durchführung einer Universal- oder Mehrzweckrechenverarbeitung, einer Informations verarbeitung oder einer Steueroperation durch Star ten des Folgesteuerprogramms und Lieferung (making) einer Endeanweisung,
einen unmittelbar mit einem Programmspeicher, in welchem das Folgesteuerprogramm gespeichert ist, verbundenen 1-Bit-Prozessor zum Ausführen von se quentiell aus dem Programmspeicher ausgelesenen Be fehlen und zum Übermitteln (imparting) der Befehle zum Prozessor, wenn die ausgelesenen Befehle durch den Prozessor auszuführende Folgeanwendungsbefehle sind,
einen Datenspeicher zum Zwischenspeichern von Daten,
einen Festwertspeicher zum Speichern eines Selbstdiagnoseprogramms,
eine Datenaustausch-Schnittstelle, die an einer Datenaustauschoperation mit einem Hilfsrechner be teiligt ist,
eine Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Schnittstelle zum Verbinden des Steuerobjekts mit einem E/A-Bus, über den E/A-Platinen für Transfer und Empfang einer Vielzahl von Informationen verbunden sind, und
einen internen Bus zum gegenseitigen Verbinden des Prozessors, des 1-Bit-Prozessors, des Daten speichers, des Festwertspeichers, der Datenaus tausch-Schnittstelle und der E/A-Schnittstelle.
eine Gruppe von Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Platinen (I/O boards) für Transfer und Empfang einer Viel zahl von Informationen bezüglich eines zu steuern den Objekts bzw. Steuerobjekts und
eine Prozessorplatine (processor board) zum An legen eines Steuersignals an das Steuerobjekt über die E/A-Platinengruppe, wobei die Prozessorplatine umfaßt:
einen Prozessor für Gesamtsteuerung und zum Aus führen eines Teils von Befehlen in einem Folge steuerprogramm und einem Basis- oder Standardpro gramm zwecks Durchführung einer Universal- oder Mehrzweckrechenverarbeitung, einer Informations verarbeitung oder einer Steueroperation durch Star ten des Folgesteuerprogramms und Lieferung (making) einer Endeanweisung,
einen unmittelbar mit einem Programmspeicher, in welchem das Folgesteuerprogramm gespeichert ist, verbundenen 1-Bit-Prozessor zum Ausführen von se quentiell aus dem Programmspeicher ausgelesenen Be fehlen und zum Übermitteln (imparting) der Befehle zum Prozessor, wenn die ausgelesenen Befehle durch den Prozessor auszuführende Folgeanwendungsbefehle sind,
einen Datenspeicher zum Zwischenspeichern von Daten,
einen Festwertspeicher zum Speichern eines Selbstdiagnoseprogramms,
eine Datenaustausch-Schnittstelle, die an einer Datenaustauschoperation mit einem Hilfsrechner be teiligt ist,
eine Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Schnittstelle zum Verbinden des Steuerobjekts mit einem E/A-Bus, über den E/A-Platinen für Transfer und Empfang einer Vielzahl von Informationen verbunden sind, und
einen internen Bus zum gegenseitigen Verbinden des Prozessors, des 1-Bit-Prozessors, des Daten speichers, des Festwertspeichers, der Datenaus tausch-Schnittstelle und der E/A-Schnittstelle.
5. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß ein zum Betriebsbeginnzeitpunkt in der
Prozessorplatine gesetzter Ein/Ausgabe- bzw. E/A-
Treiber eine Prozeßdefinitionstabelle für Speiche
rung in einem Tabellenformat durch Auslesen einer
Platinen-ID (Identifizierung), einer Art der
Schnittstelle in der Platine, der Zahl von Kanälen,
einer Befehlsregisteradresse und einer Pufferadres
se oder einer Datenregisteradresse und einer Adres
se zum Bezeichnen eines speziellen Prozesses, wenn
sich die Notwendigkeit für den speziellen Prozeß
ergibt, setzt bzw. vorgibt (sets) und sich bei Aus
führung eines Datenausgabeprozesses auf die Prozeß
definitionstabelle bezieht.
6. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß in der Prozessorplatine und in der E/A-
Platinengruppe Abtastsignalerzeugungseinheiten vor
gesehen sind, daß beim Starten eines Datentransfer
zyklus die Platine (board) zum Anfordern eines Da
tentransfers Abtastsignale pro Rahmenübertragung
(frame transmission) überträgt, um den betreffenden
Rahmen (frame) wirksam zu machen, daß die die Da
tentransferanforderung empfangende Platine Daten
(für) einen Rahmen und einen Statusrahmen oder die
Abtastsignale pro Statusrahmenübertragung überträgt
und daß der Datentransferzyklus damit beendet wird.
7. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß eine der Zahl von Abnormalitäten entspre
chende Zahl von Abnormalitätsdetektorschaltungen
vorgesehen sind und daß der Prozessor ein Abnorma
litätsdetektionssignal als Unterbrechungssignal
empfängt oder abnimmt und durch eine interne Zeit
geberfunktion gegebene Zeitdaten sowie einen Inhalt
der detektierten Abnormalität in einem Tabellenfor
mat speichert.
8. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß ein Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Erneuerungs
prozeß in einer Folgesteuerprozeßroutine ausgelas
sen bzw. übersprungen wird, beim Erzeugen oder Auf
stellen von (Ketten-)Leiterschaltungen Signalnamen
den Schaltungselementen zugeordnet und zu Adressen
in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Signal
namen/Adreß-Entsprechungstabelle in Entsprechung
gebracht werden und den Signalnamen entsprechende
detaillierte Adressen sequentiell von der mit der
kleinsten Zahl markierten Adresse zu den (für die)
Signalnamen, denen die detaillierten Adressen zum
Compiler-Zeitpunkt noch nicht zugewiesen sind, ge
setzt bzw. vorgegeben (set) werden.
9. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß beim Programmieren eines (Ketten-) Leiter
programms (ladder program) eine Reihe von Folge
steueroperationen in mehreren Schritten entspre
chende Blöcke aufgeteilt oder unterteilt werden,
ein Befehl zum Bezeichnen eines als nächstes aus
zuführenden Blocks und ein Befehl zum Bezeichnen
eines Stops des Prozesses des betreffenden Blocks
in der Leiterschaltung eines letzten Unterschritts
jedes Blocks gesetzt oder vorgegeben werden und das
Leiterprogramm pro (für jeden) Block gesetzt und
ausgeführt wird.
10. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß eine Kommentar- oder Bemerkungsdatei zum
Speichern von Bemerkungen, die zu den Leiterschal
tungen in dem in einer Leitersprache erzeugten Lei
terprogramm hinzugefügt sind, und Schrittzahlen der
betreffenden Leiterschaltung dadurch gesetzt wird,
daß die Bemerkungen (comments) zu den Schrittzahlen
in Entsprechung gebracht werden, und auch eine
Schaltung/Bemerkungstabelle, in welcher die Schritt
zahlen der betreffenden Leiterschaltung den Bemer
kungszahlen in der Bemerkungsdatei entsprechen,
gesetzt wird und die Schaltungsbemerkungen, die
Schrittzahlen und die Leiterschaltungen aus einem
Programmierwerkzeug ausgelesen werden.
11. Programmierbare Steuereinheit zur Durchführung
eines CPU-Prozesses durch Umschalten von periodisch
ausgeführten Folge(steuer)prozessen und einer Viel
zahl von Basis- bzw. Standardprozessen, gekenn
zeichnet durch
einen Zeitgeber, in welchem die höchstzulässige Größe einer Verarbeitungszeit des Folgeprozesses gesetzt ist, zum Zählen einer jeweiligen (each time) Verarbeitungszeit des Folgeprozesses und
eine Ausführungsrecht-Umschaltverarbeitungsein heit zum Setzen einer Größe der Verarbeitungszeit im Zeitgeber durch Bestimmen der Verarbeitungszeit des Standardprozesses in Übereinstimmung mit einem Zählstand des Zeitgebers und Umschalten des Folge prozesses und des Standardprozesses.
einen Zeitgeber, in welchem die höchstzulässige Größe einer Verarbeitungszeit des Folgeprozesses gesetzt ist, zum Zählen einer jeweiligen (each time) Verarbeitungszeit des Folgeprozesses und
eine Ausführungsrecht-Umschaltverarbeitungsein heit zum Setzen einer Größe der Verarbeitungszeit im Zeitgeber durch Bestimmen der Verarbeitungszeit des Standardprozesses in Übereinstimmung mit einem Zählstand des Zeitgebers und Umschalten des Folge prozesses und des Standardprozesses.
12. Programmierbare Steuereinheit, gekennzeichnet durch
eine einzige Zentraleinheit (CPU), die in Über einstimmung mit einer bezeichneten Sprache arbei tet,
für den Betrieb der Zentraleinheit benötigte Elemente,
eine Setz- bzw. Vorgabeeinheit, die mindestens eine (oder mehrere) auszuführende Sprachen von außen her vorgibt, und
eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer opti malen Ausführungsumgebung nach Maßgabe der durch die Vorgabeeinheit vorgegebenen Sprache.
eine einzige Zentraleinheit (CPU), die in Über einstimmung mit einer bezeichneten Sprache arbei tet,
für den Betrieb der Zentraleinheit benötigte Elemente,
eine Setz- bzw. Vorgabeeinheit, die mindestens eine (oder mehrere) auszuführende Sprachen von außen her vorgibt, und
eine Erzeugungseinheit zum Erzeugen einer opti malen Ausführungsumgebung nach Maßgabe der durch die Vorgabeeinheit vorgegebenen Sprache.
13. Programmierbare Steuereinheit, umfassend
eine Prozessorplatine zum Verarbeiten einer Ba
sis- oder Standardsprache,
mindestens eine der Folgespracheverarbeitung (ausschließlich) zugewiesene Prozessorplatine zum Speichern eines oder mehrerer Folgesteuerprogramme auf Blockbasis, die jeweils der Folgespracheverar beitung (ausschließlich) zugewiesen sind, und
eine Gruppe von an der Unterseite der der Folge spracheverarbeitung zugewiesenen Prozessorplatine vorgesehenen Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Platinen für Transfer und Empfang von Steuerinformationen be züglich eines Steuerobjekts,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessorplatine zum Verarbeiten der Standardsprache jedes der Fol gesteuerprogramme auf Blockbasis in der der Folge spracheverarbeitung zugewiesenen Prozessorplatine über eine Startanweisung und eine Endeanweisung in formiert.
mindestens eine der Folgespracheverarbeitung (ausschließlich) zugewiesene Prozessorplatine zum Speichern eines oder mehrerer Folgesteuerprogramme auf Blockbasis, die jeweils der Folgespracheverar beitung (ausschließlich) zugewiesen sind, und
eine Gruppe von an der Unterseite der der Folge spracheverarbeitung zugewiesenen Prozessorplatine vorgesehenen Ein/Ausgabe- bzw. E/A-Platinen für Transfer und Empfang von Steuerinformationen be züglich eines Steuerobjekts,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessorplatine zum Verarbeiten der Standardsprache jedes der Fol gesteuerprogramme auf Blockbasis in der der Folge spracheverarbeitung zugewiesenen Prozessorplatine über eine Startanweisung und eine Endeanweisung in formiert.
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