DE4338598A1

DE4338598A1 - Monitoring and control system for prodn. plant

Info

Publication number: DE4338598A1
Application number: DE19934338598
Authority: DE
Inventors: Jean Dillie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1995-05-24

Abstract

A monitoring and control system for automatic operation of machinery has a main processor unit for executing a programme of operations and subprocessor units (9,10,11) connected to it for receiving a programme from the main unit. Programmable closed loop and open loop control units (5,6) are connected to the subprocessor units (9,10,11) and can take up and store a programme from them. One or more control units (5d,6d) are unprogrammed and normally inoperative but take on the programme of a faulty control unit (5a,5b,5c; 6a,6b,6c) when one of these units develops a fault and continues normal operation of the process equipment.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungs- und Regelungseinrichtung zur Überwa chung und Regelung von Maschinenanlagen, insbesondere von Werkzeugauto maten und Extrusionsanlagen, mit wenigstens einer Hauptprozessoreinheit, welche zur Erstellung und/oder Weitergabe von auszuführenden Prozeßprogrammen ver wendbar ist, mit einer Vielzahl an Sensoren, welche Signale entsprechend vorhan dener verschiedener Prozeßbedingungen liefern, und mit wenigstens einem Stell glied zur Einstellung spezifischer Prozeßbedingungen in der betreffenden Anlage.The invention relates to a monitoring and control device for monitoring Control and regulation of machine systems, especially of tool cars mats and extrusion systems, with at least one main processor unit, which to create and / or pass on process programs to be executed is reversible, with a variety of sensors, which signals exist accordingly which provide different process conditions, and with at least one position link for setting specific process conditions in the plant concerned.

Überwachungs- und Regelungseinrichtungen zur Überwachung und Regelung von Produktionsanlagen sind in vielfältiger Ausführung bereits bekannt. Sie sind gewöhnlich mit wenigstens einer Prozessoreinheit ausgestattet, um verschiedene Verfahrensabläufe nach einem vorgeschriebenen Programm bzw. nach vorge schriebenen Funktionsverläufen zu steuern oder zu regeln. Derartige Überwa chungs- und Regelungseinrichtungen umfassen gewöhnlich auch eine Vielzahl an Sensoren, die dazu dienen Ist-Signale hinsichtlich spezifischer Prozeßparameter zu liefern, um beispielsweise einen Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleich durchführen zu können.Monitoring and control devices for monitoring and regulating A wide variety of production plants are already known. you are usually equipped with at least one processor unit to handle various Procedures according to a prescribed program or according to to control or regulate the written course of functions. Such monitoring Control and regulation devices usually also include a variety Sensors that serve actual signals with regard to specific process parameters to deliver, for example, to carry out an actual value / target value comparison can.

Bei einigen Produktionsanlagen, wie beispielsweise spezifischen chemischen Pro duktionsanlagen aber auch Werkzeugautomaten und Extrusionsanlagen, besteht die Forderung, daß die Produktion niemals stillstehen darf und ein 24-Stunden- Betrieb eingehalten werden muß. Ein 24-Stunden-Betrieb kann aus verschiedenen Gründen erforderlich sein. Bei Extrusionsanlagen kommt es nämlich beispielsweise bei einem Produktionsstillstand zu einem Aushärten oder teilweisen Aushärten des Extrusionsmaterials innerhalb der Extrusionsdüsen, was dazu führt, daß die Fort führung der Produktion nach einem Produktionsstillstand nicht ohne weiteres bzw. erst dann möglich ist, wenn die entsprechenden Teile zerlegt, gereinigt und wieder zusammengesetzt worden sind.In some production facilities, such as specific chemical pro production plants but also machine tools and extrusion plants the requirement that production should never stand still and a 24 hour Operation must be observed. A 24-hour operation can be of different types Reasons. This is the case with extrusion systems, for example in the event of a production shutdown to harden or partially harden the Extrusion material within the extrusion nozzles, which causes the Fort Management of production after a production shutdown is not easy or is only possible when the corresponding parts have been disassembled, cleaned and again have been put together.

Mittlerweile haben aber auch insbesondere Extrusionsanlagen, wie beispielsweise Automatik-Schlauchfolienwerkzeuge für koextrudierte Folien einen hohen Entwick lungsstand erreicht, und Werkzeugautomaten können ohne jegliches menschliches Zutun arbeiten. Bei derartigen Werkzeugautomaten wird gewöhnlich eine hohe und gleichbleibende Qualität erzielt, wobei sich aber höhere Betriebskosten nur dann vermeiden lassen, wenn sich derartige Werkzeugautomaten insbesondere zuver lässig ohne jegliches menschliches Zutun in einem 24-Stunden-Betrieb verwenden lassen.In the meantime, however, there have also been extrusion systems, such as Automatic tubular film tools for coextruded films are highly developed reached, and machine tools can do without any human Work to do. In such machine tools, a high and Consistent quality achieved, but only then higher operating costs can be avoided if such machine tools are particularly reliable use casually without human intervention in a 24-hour operation to let.

Die herkömmlichen Überwachungs- und Regelungseinrichtungen zur Überwa chung und Regelung von Produktionsanlagen sind zwar bereits mit sehr hochwer tigen Prozeßsteuer- und -regelanlagen ausgestattet; sie sind jedoch nicht gegen den Ausfall von spezifischen Einheiten innerhalb der elektronischen Steuer- und Regeleinrichtung geschützt, so daß dennoch höhere Betriebskosten auftreten kön nen, wenn aufgrund des Ausfalls irgendeiner elektronischen Einheit die Produktion vorübergehend stillgelegt werden muß.The conventional monitoring and control devices for monitoring The control and regulation of production plants are already of very high quality equipped process control and regulation systems; however, they are not against the failure of specific units within the electronic tax and Control device protected so that higher operating costs can still occur if, due to the failure of any electronic unit, the production must be temporarily shut down.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Überwachungs- und Regelungseinrichtung zur Überwachung und Regelung von Produktionsanla gen der angegebenen Gattung zu schaffen, bei der selbst bei fehlerhaftem Betrieb oder gar Ausfall spezifischer Baugruppen der elektronischen Einrichtung keine höheren Betriebskosten anfallen und trotzdem ein einwandfreier Produktionsfort gang gewährleistet wird.The object of the invention is to provide a monitoring and control device for monitoring and regulating production plant to create against the specified genus, even with faulty operation or even failure of specific assemblies of the electronic device none higher operating costs and still a perfect production run gear is guaranteed.

Ausgehend von der Überwachungs- und Regelungseinrichtung der eingangs defi nierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eine Subprozessoreinheit vorgesehen ist, welche auszuführende Prozeßpro gramme von der wenigstens einen Hauptprozessoreinheit aufnehmen und spei chern kann, daß der wenigstens einen Subprozessoreinheit zugeordnete pro grammierbare Regel- und Steuereinheiten vorgesehen sind, welche jeweils ein spezifisches Regel- und Steuerprogramm von der Subprozessoreinheit aufnehmen und speichern können und welche jeweils Signale von den Sensoren empfangen und Steuer- oder Regelsignale abgeben, daß die wenigstens eine Subprozes soreinheit zur Überwachung der Regel- und Steuereinheiten ausgebildet ist und daß wenigstens eine Regel- und Steuereinheit als nicht programmierte redundante Regel- und Steuereinheit vorgesehen ist, die bei Ausfall oder einem fehlerhaften Arbeiten einer der Programmierten Regel- und Steuereinheiten mit deren Pro gramm beschickbar bzw. programmierbar ist, um deren Funktion zu übernehmen.Based on the monitoring and control device of the defi This problem is solved according to the invention in that at least a subprocessor unit is provided which process pro to be executed Record and save programs from the at least one main processor unit can ensure that the at least one subprocessor unit assigned pro grammable regulating and control units are provided, each one Record specific regulation and control program from the subprocessor unit and can save and which each receive signals from the sensors and emit control signals that the at least one subprocess is designed for monitoring the regulating and control units and that at least one regulating and control unit as non-programmed redundant Regulation and control unit is provided in the event of failure or a faulty Work one of the programmed regulation and control units with their Pro can be loaded or programmed to take over their function.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Überwachungs- und Regelungsein richtung wird die Möglichkeit geschaffen, daß selbst bei Ausfall einer spezifischen den Regel- oder Steuervorgang ausführenden Baugruppe ein einwandfreier Pro duktionsbetrieb fortgesetzt werden kann, da unmittelbar nach Ausfall eine redun dant vorgesehene entsprechende Einheit, die noch nicht programmiert ist, unmit telbar das Programm der ausgefallenen Einheit erhält und daher deren Funktion vollständig übernehmen kann.Through the inventive design of the monitoring and control direction creates the possibility that even if a specific the module performing the regulating or control process is a perfect pro production operations can be continued, since a redun immediately after failure corresponding unit, which is not yet programmed, immediately telbar receives the program of the failed unit and therefore its function can take over completely.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch eine vorteilhafte Weiterbildung erfahren, daß die Subprozessoreinheit redundant vorgesehen ist, wobei die redundante Subprozessoreinheit mit allen Regel- und Steuereinheiten in Verbindung steht.In particular, the invention can be advantageously developed that the subprocessor unit is provided redundantly, the redundant Subprocessor unit is connected to all regulating and control units.

Durch diese letztere Maßnahme wird erreicht, daß selbst bei Ausfall der Subpro zessoreinheit oder sogar bei Ausfall der Subprozessoreinheit in Kombination mit dem Ausfall einer der Regel- und Steuereinheiten ein einwandfreier Prozeßablauf sichergestellt wird und keinerlei Produktionsunterbrechung in Kauf genommen werden muß.This latter measure ensures that even if the subpro processor unit or even if the subprocessor unit fails in combination with the failure of one of the regulating and control units, a flawless process flow is ensured and no interruption in production is accepted must become.

In weiterer Ausgestaltung kann ferner auch die Hauptprozessoreinheit redundant vorgesehen sein, wobei alle Hauptprozessoreinheiten über ein eigenes Bussystem mit den Subprozessoreinheiten, inklusive der redundanten Subprozessoreinheit verbunden sind. Hierdurch wird ein sehr hoher Stand an Sicherheit gegen eine Fehlfunktion oder den Ausfall irgendeiner Einheit des elektronischen Regel- und Steuersystems erreicht.In a further embodiment, the main processor unit can also be redundant be provided, with all main processor units via its own bus system with the subprocessor units, including the redundant subprocessor unit are connected. This ensures a very high level of security against one Malfunction or failure of any unit of electronic control and Tax system reached.

Ferner kann jede Hauptprozessoreinheit über ihr eigenes Bussystem jeweils mit einer Subprozessoreinheit einer Vielzahl von Anlagenabschnitten bzw. Anlagen einheiten verbunden sein.Furthermore, each main processor unit can use its own bus system a subprocessor unit of a large number of system sections or systems units connected.

Im Falle einer sehr großen, d. h. hier aufwendigen Produktionsanlage ist es ferner zweckmäßig, daß jeder einer Vielzahl von Anlagenabschnitten bzw. Anlagenein heiten wenigstens eine eigene redundante Regel- und Steuereinheit aufweist, so daß selbst dann, wenn in jedem der verschiedenen Anlagenabschnitte eine der Regel- und Steuereinheiten ausfällt, die Gesamtproduktion in keiner Weise unter brochen wird und mit gleichbleibender Qualität fortgesetzt werden kann.In the case of a very large, i.e. H. here it is elaborate production plant expedient that each of a large number of plant sections or plants units at least have their own redundant regulating and control unit, so that even if one of the Control units fail, the total production in no way under is broken and can be continued with constant quality.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit kann ferner jeder einer Vielzahl von Anlagenabschnitten bzw. Anlageneinheiten eine redundante Subprozessoreinheit aufweisen. To further increase operational safety, each of a variety of Plant sections or plant units a redundant subprocessor unit exhibit.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht ferner darin, daß jede Sub prozessoreinheit ein eigenes Interface und jede Regel- und Steuereinheit ein eige nes Interface aufweist.A particularly advantageous embodiment also consists in the fact that each sub processor unit has its own interface and each regulating and control unit has its own Has interface.

Dies führt zu dem Vorteil, daß sehr vielfältige Steuer- und Regelprogramme zu der jeweiligen Regel- und Steuereinheit übertragen werden können und auch jederzeit Rückmeldungen von jeder der Regel- und Steuereinheiten zu der Subprozes soreinheit möglich sind. Die Regel- und Steuereinheiten sind zweckmäßigerweise als austauschbare, vorzugsweise steckbare Platinen ausgebildet. Dadurch ist ein schneller und problemloser Austausch von defekten oder fehlerhaft arbeitenden Regel- und Steuereinheiten möglich.This leads to the advantage that the control programs are very diverse respective regulation and control unit can be transmitted and at any time Feedback from each of the regulating and control units to the subprocess unit are possible. The regulating and control units are expedient designed as interchangeable, preferably pluggable boards. This is a quick and easy exchange of defective or faulty ones Regulation and control units possible.

Eine spezifische optische Überwachung eines jeweiligen Anlagenabschnitts einer Produktionsanlage kann ferner dadurch erzielt werden, daß ein mit den Subsyste men verbundener örtlicher Monitor vorgesehen wird.Specific optical monitoring of a respective section of a plant Production plant can also be achieved in that a with the subsystem connected local monitor is provided.

Im Falle der Regelung eines Prozeßablaufes kann wenigstens eine Regel- und Steuereinheit mit einem Stellglied verbunden sein, welches auch von Hand ein stellbar ist, wobei der Handeinstellwert über eine unabhängige Leitung an die betreffende Subprozessoreinheit übertragbar ist. Dadurch können die verschieden sten Einstellungen, Steuer- und Regelkennlinien und insbesondere auch Ver suchsprogramme gefahren werden.In the case of regulating a process flow, at least one control and Control unit can be connected to an actuator, which also by hand is adjustable, the manual setting value via an independent line to the relevant subprocessor unit is transferable. This can make them different Most settings, control and regulation characteristics and especially Ver search programs are run.

Eine sehr zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß die Subpro zessoreinheiten selbst zur Erstellung von Programmen ausgebildet sind und meh rere verschiedene Prozeßprogramme speichern können. Dies bietet den Vorteil, daß eine Produktionsanlage übergangslos auf einem anderen Produktionspro gramm gefahren werden kann, ohne daß dabei der Produktionsverlauf unterbro chen werden muß.A very useful and advantageous training is that the Subpro processor units themselves are trained to create programs and meh can save various process programs. This has the advantage that a production plant seamlessly on another production pro can be driven without interrupting the production process must be chen.

Schließlich kann jede Subprozessoreinheit mit einer Regel- und Steuereinheit als Interface-Baugruppe ausgestattet sein.Finally, each subprocessor unit with a regulation and control unit as Interface module.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Hin weis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention based on an embodiment under Hin on the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Produktionsanlage, beispiels weise einer Extrusionsanlage, bei der die Überwachungs- und Rege lungseinrichtung nach der Erfindung eingesetzt werden kann; Fig. 1 is a schematic block diagram of a production system, for example, an extrusion system in which the monitoring and control device according to the invention can be used;

Fig. 2 eine Überwachungs- und Regelungseinrichtung, die für jede der Pro duktionseinheiten D bis G der Anlage nach Fig. 1 vorgesehen sein kann, und Fig. 2 is a monitoring and control device, which can be provided for each of the production units D to G of the system according to FIG. 1, and

Fig. 3 schematisch den Hauptprozessorabschnitt, der in Fig. 1 mit A bezeich net ist. Fig. 3 schematically shows the main processor section, which is denoted by A in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Produktionsanlage, beispielsweise in Form eines Werkzeugautomaten oder einer Extrusionsanlage. Fig. 1 shows an example of a production plant, for example in the form of a tool machine or an extrusion system.

Die schematisch in Blockschaltform dargestellte Anlage umfaßt einen zentralen Hauptprozessorabschnitt A, der über ein erstes Bussystem B und ein zweites Bus system G mit verschiedenen Abschnitten der Produktionsanlage verbunden ist. Im Falle einer Extrusionsanlage besteht beispielsweise der Produktionsabschnitt D aus einem Materialaufbereitungsabschnitt, der Produktionsabschnitt E aus einem Heizungsabschnitt, der Produktionsabschnitt F aus einem Form- oder Blasab schnitt und der Produktionsabschnitt G aus einem Aufwickelabschnitt.The system shown schematically in block diagram form comprises a central one Main processor section A, which has a first bus system B and a second bus system G is connected to different sections of the production plant. in the In the case of an extrusion system, there is, for example, production section D from a material processing section, the production section E from a Heating section, the production section F from a molding or blowing section cut and the production section G from a winding section.

Es sei darauf hingewiesen, daß jeder der Produktionsabschnitte D bis G nicht auf die zuvor aufgeführten Beispiele beschränkt ist.It should be noted that each of the production sections D to G does not the previous examples are limited.

Jeder der Produktionsabschnitte D bis G kann mit einer Überwachungs- und Regelungseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung ausgestattet sein, wie sie als Beispiel in Fig. 2 gezeigt ist.Each of the production sections D to G can be equipped with a monitoring and control device according to the present invention, as shown as an example in FIG. 2.

Die in Fig. 2 gezeigte Überwachungs- und Regelungseinrichtung umfaßt eine erste Subprozessoreinheit 9a, 10a, 11a, die beispielsweise über das Bussystem C unter der Steuerung einer Hauptprozessoreinheit (Fig. 3) stehen kann. Die erste Subpro zessoreinheit 9a, 10a, 11a kann aber auch so ausgeführt sein, daß sie vollkommen unabhängig von der Hauptprozessoreinheit Programme erstellen kann und bei spielsweise mehrere verschiedene Prozeßprogramme speichern kann.The monitoring and control device shown in FIG. 2 comprises a first subprocessor unit 9 a, 10 a, 11 a, which can be under the control of a main processor unit ( FIG. 3), for example, via the bus system C. The first subpro processor unit 9 a, 10 a, 11 a can also be designed so that it can create programs completely independently of the main processor unit and can save several different process programs for example.

Der eigentliche Subprozessor 9a ist über ein Interface 10a und 11a mit dem Hauptbussystem G gekoppelt.The actual subprocessor 9 a is coupled to the main bus system G via an interface 10 a and 11 a.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Subprozessoreinheit redundant vor handen, und zwar in Form einer weiteren Subprozessoreinheit 9b, 10b, 11b, die zweckmäßigerweise genauso aufgebaut und ausgeführt ist wie die primäre Sub prozessoreinheit 9a, 10a, 11a.In the illustrated embodiment, the Subprozessoreinheit is redundant against hands, and b in the form of a further Subprozessoreinheit 9, 10 b, 11 b, which is expediently constructed in the same and executed as the primary sub processor unit 9 a, 10 a, 11 a.

Auch die redundante eigentliche Subprozessoreinheit 9b ist über ein Interface 10b mit einem weiteren Hauptbussystem B gekoppelt.Also, the redundant actual Subprozessoreinheit 9 b b via an interface 10 coupled to a further main bus system B.

Die zwei Bussysteme B und C sind die gleichen Bussysteme wie die entsprechend bezeichneten Bussysteme in Fig. 1.The two bus systems B and C are the same bus systems as the correspondingly designated bus systems in FIG. 1.

Die Einrichtung nach Fig. 2 enthält ferner eine Vielzahl von Sensoren, von denen einer mit 2 bezeichnet ist, wobei dieser Sensor 2 beispielsweise dazu dient, spezi fische Prozeßzustände (Ist-Werte) oder spezifische Kenngrößen an eine der meh reren Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5c zu liefern. Die Regel- und Steuerein heiten 5a, 5b und 5c sind zweckmäßigerweise identisch ausgeführt und dafür aus gebildet, auf der Grundlage spezifischer Prozeßprogramme eine Regelgröße zu erzeugen und an ein Stellglied 3 abzugeben, um die Prozeßbedingungen in der Anlage zu regeln.The device according to FIG. 2 also contains a plurality of sensors, one of which is denoted by 2 , this sensor 2 being used, for example, for speci ﬁ c process conditions (actual values) or specific parameters to one of the several regulating and control units 5 to deliver a to 5 c. The regulation and control units 5 a, 5 b and 5 c are expediently designed identically and are designed to generate a controlled variable on the basis of specific process programs and to deliver them to an actuator 3 in order to regulate the process conditions in the system.

Einer der Sensoren 1 kann direkt mit dem Subprozessor 9a, 10a verbunden sein, um beispielsweise spezifische Kenngrößen der Anlage zu erfassen und bei dem Ablauf eines Programms mit berücksichtigen zu können. Diese Kenngrößen kön nen beispielsweise statische Kenngrößen sein.One of the sensors 1 can be connected directly to the subprocessor 9 a, 10 a in order, for example, to detect specific parameters of the system and to be able to take them into account when running a program. These parameters can be static parameters, for example.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl der verwendeten Sensoren und auch die Anzahl der verwendeten Regel- und Steuereinheiten nicht auf die gezeigten drei Einheiten beschränkt ist, sondern jede beliebige Anzahl vorgesehen sein kann, was von der Art der Produktionsanlage oder aber auch der Größe der Produktions anlage abhängen kann.It should be noted that the number of sensors used and also the number of regulating and control units used is not on the shown is limited to three units, but any number can be provided, what about the type of production plant or the size of the production plant can depend.

Auf jeden Fall ist wenigstens eine redundante Regel- und Steuereinheit 5d vorhan den, die zunächst in keiner Weise programmiert ist. Bei Ausfall einer der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5c erhält die redundante Regel- und Steuereinheit 5d von der Subprozessoreinheit 9a, 10a, 11a unmittelbar das Programm übertragen, welches von der ausgefallenen Regel- und Steuereinheit auszuführen ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß ein Produktionsablauf in keiner Weise unter brochen werden muß, wenn eine der Regel- und Steuereinheiten aus irgendwel chen Gründen fehlerhaft arbeiten oder gar ausfallen sollte. In any case, at least one redundant regulating and control unit 5 d is present, which is initially not programmed in any way. If one of the regulating and control units 5 a to 5 c fails, the redundant regulating and control unit 5 d receives directly from the subprocessor unit 9 a, 10 a, 11 a the program which is to be executed by the failed regulating and control unit. This measure ensures that a production process does not have to be interrupted in any way if one of the regulating and control units should work incorrectly for any reason or even fail.

Die Subprozessoreinheit 9a, 10a und 11a ist selbstverständlich dafür ausgebildet, das fehlerhafte Arbeiten oder auch den Ausfall einer der Regel- und Steuereinhei ten 5a bis 5c festzustellen, um dann abhängig von dem Feststellergebnis der redundanten Regel- und Steuereinheit 5d das entsprechende Programm zu über tragen. Jede der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5d ist mit einem eigenen Inter face 6a bis 6d ausgestattet. Es besteht daher auch die Möglichkeit, umfangreiche Informationen von der jeweiligen Regel- und Steuereinheit zur Subprozessoreinheit 9a bis 11a oder im gegebenen Fall auch zur redundanten Subprozessoreinheit 9b, 10b, 11b zu übertragen, so daß vielfältige Überwachungs- und Steuerungsfunktio nen realisiert werden können.The subprocessor unit 9 a, 10 a and 11 a is of course designed to determine the faulty operation or the failure of one of the regulating and control units 5 a to 5 c, in order to then depend on the detection result of the redundant regulating and control unit 5 d to transmit the corresponding program. Each of the regulating and control units 5 a to 5 d is equipped with its own interface 6 a to 6 d. Therefore, there is also the possibility of extensive information on the respective control and regulating unit for Subprozessoreinheit 9 a b to 11 a or in the given case for redundant Subprozessoreinheit 9, 10 b, 11 b to be transmitted, so that various monitoring and Steuerungsfunktio nen can be realized.

Schließlich ist die Anlage noch mit einem Gesamtmonitor 12 ausgestattet, durch den die Möglichkeit begeben ist, optisch den jeweiligen Zustand der Subprozes soreinheiten und auch der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5d zu überprüfen. Auch kann die Monitoreinheit 12 so ausgebildet bzw. angeschlossen sein, daß sie den Ausfall einer der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5c optisch anzeigt. Eine Bedienungsperson kann daher unmittelbar durch einen Blick auf den Monitor 12 erkennen, ob die redundante Regel- und Steuereinheit 5d in Betrieb ist oder nicht und ob damit eine der Regel- und Steuereinheiten ausgefallen ist.Finally, the system is also equipped with an overall monitor 12 , through which the possibility is given to optically check the respective state of the subprocessor units and also of the regulating and control units 5 a to 5 d. The monitor unit 12 can also be designed or connected such that it visually indicates the failure of one of the regulating and control units 5 a to 5 c. An operator can therefore immediately see by looking at the monitor 12 whether the redundant regulating and control unit 5 d is in operation or not and whether one of the regulating and control units has failed.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 kann beispielsweise das Stell glied 3 mit einer Handeinstelleinrichtung 4 ausgestattet sein. Eine entsprechende, von Hand vorgenommene Einstellung des Stellgliedes 3 kann dann über eine Lei tung 4a unmittelbar zum Subprozessor 9a, 10a übertragen werden, um die von Hand vorgenommene Grundeinstellung bei dem Ablauf der Prozeßsteuerung bzw. der Programmeinstellung mit zu berücksichtigen.In the embodiment shown in FIG. 2, the actuator 3 can be equipped with a manual adjustment device 4 , for example. A corresponding, manually made setting of the actuator 3 can then be transferred via a line 4 a directly to the subprocessor 9 a, 10 a, in order to take into account the basic setting made by hand in the course of the process control or program setting.

Wie sich aus der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ferner ergibt, ist jede der Regel- und Steuereinheiten und auch die redundante Regel- und Steuereinheit 5d über das jeweils zugeordnete Interface 6a bis 6c bzw. 6d mit einem weiteren Bus system 8 verbunden, welches zur redundanten Subprozessoreinheit 9b, 10b, 11 b führt.As can also be seen from the circuit arrangement according to FIG. 2, each of the regulating and control units and also the redundant regulating and control unit 5 d are connected to a further bus system 8 via the respectively assigned interface 6 a to 6 c or 6 d , which leads to the redundant subprocessor unit 9 b, 10 b, 11 b.

Es wird somit sichergestellt, daß selbst bei Ausfall der Subprozessoreinheit 9a, 10a, 11a eine einwandfreie Programmierung bzw. Programmübertragung und - überwachung sichergestellt wird.It is thus ensured that even if the subprocessor unit 9 a, 10 a, 11 a fails, proper programming or program transmission and monitoring is ensured.

Schließlich kann bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jede der eigentlichen Subprozessoren 9a und 9b mit einem Interface 10a, 11a bzw. 10b, 11b ausgestat tet sein, wobei dieses Interface genauso aufgebaut sein kann wie die Regel- und Steuereinheit 5a bis 5d bzw. 6a bis 6d.Finally, in the exemplary embodiment shown, each of the actual subprocessors 9 a and 9 b can be equipped with an interface 10 a, 11 a or 10 b, 11 b, which interface can be constructed in exactly the same way as the regulating and control unit 5 a to 5 d or 6 a to 6 d.

Jede der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5d kann ferner als Elektroplatine bzw. steckbare Baugruppe ausgebildet sein, so daß dadurch ein schnelles und pro blemloses Austauschen einer fehlerhaft arbeitenden oder ausgefallenen Bau gruppe möglich ist.Each of the regulating and control units 5 a to 5 d can also be designed as an electronic board or plug-in module, so that a quick and easy replacement of a faulty or faulty construction group is possible.

Fig. 3 zeigt die zentrale Überwachungseinheit bzw. Hauptprozessoreinrichtung, die in Fig. 1 allgemein mit A bezeichnet ist. Diese zentrale Prozessoreinheit kann ebenfalls redundant ausgeführt sein und umfaßt jeweils einen Bildschirm 13a bzw. 13b, ein Keyboard 14a bzw. 14b und beispielsweise einen Drucker 15a bzw. 15b. Mit Hilfe der Hauptprozessoreinheit 13a, 14a und 15a kann beispielsweise die Gesamtanlage überwacht werden, es können zu bestimmten Zeitpunkten neue Programme zu verschiedenen Subprozessoreinheiten übertragen und darüber hin aus auch spezifische Verfahrensablaufprogramme erstellt und laufende Prozeß programme aufgezeichnet werden. Die Hauptprozessoreinheit 13a, 14a und 15a ist mit einem eigenen Bussystem B verbunden und über einen weiteren Bus 16 mit der Ersatz-Hauptprozessoreinheit 13b, 14b, 15b verbunden, um letztere dann in Aktion treten zu lassen, wenn die eigentliche Hauptprozessoreinheit ausfallen sollte. Da die redundante Hauptprozessoreinheit 13b, 14b, 15b über ein eigenes Bussystem C verfügt, welches ebenfalls zu allen Subprozessoreinheiten führt, wird dadurch erreicht, daß der Gesamtbetrieb der Anlage selbst bei Ausfall der Haupt prozessoreinheit fortgesetzt werden kann und keinerlei Produktionsunterbrechung zur Behebung des Fehlers erforderlich ist. FIG. 3 shows the central monitoring unit or main processor device, which is generally designated A in FIG. 1. This central processor unit can also be designed redundantly and each comprises a screen 13 a or 13 b, a keyboard 14 a or 14 b and, for example, a printer 15 a or 15 b. With the help of the main processor unit 13 a, 14 a and 15 a, the entire system can be monitored, for example, new programs can be transmitted to different subprocessor units at certain times and, in addition, specific process sequence programs can be created and ongoing process programs can be recorded. The main processor unit 13 a, 14 a and 15 a is connected to its own bus system B and connected via a further bus 16 to the replacement main processor unit 13 b, 14 b, 15 b in order to let the latter then take action when the actual one Main processor unit should fail. Since the redundant main processor unit 13 b, 14 b, 15 b has its own bus system C, which also leads to all subprocessor units, it is achieved that the overall operation of the system can continue even if the main processor unit fails and no production interruption to correct the problem Error is required.

Für den Fachmann sind eine Reihe von Abänderungen und Abwandlungen der Überwachungs- und Regelungseinrichtung nach der Erfindung möglich, ohne jedoch dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.A number of changes and modifications of the Monitoring and control device according to the invention possible without however, thereby leaving the scope of the present invention.

So besteht beispielsweise die Möglichkeit, wenigstens eine der Subprozessorein heiten so auszuführen, daß sie mehrere Prozeßabschnitte bzw. Anlagenabschnitte bedienen kann und schließlich auch dafür ausgebildet ist, ganze Prozeßabläufe zu speichern und aufzuzeichnen.For example, it is possible to have at least one of the subprocessors units so that they have several process sections or plant sections can serve and is ultimately also trained to process entire processes save and record.

Auch besteht die Möglichkeit, jede der Subprozessoreinheiten mit einem akusti schen Alarmgeber auszustatten, der betätigt wird, wenn eine der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5c fehlerhaft arbeitet oder ausgefallen ist.It is also possible to equip each of the Subprozessoreinheiten with a akusti rule alarm which is operated when one of the regulating and control units 5 a to 5 c is malfunctioning or has failed.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, jede der Regel- und Steuereinheiten 5a bis 5d so auszubilden, daß sie mehrere Prozeßabläufe gleichzeitig jeweils steuern können.Finally, there is also the possibility of designing each of the regulating and control units 5 a to 5 d in such a way that they can control several process sequences at the same time.

Claims

1. Monitoring and regulating device for monitoring and regulating production systems, in particular machine tools, automatic machine tools and extrusion systems, with at least one main processor unit, which can be used for creating and / or executing process programs, with a large number of sensors, which signals ent deliver correspondingly existing various process conditions, and with at least one actuator for setting specific process conditions in the relevant system, characterized in that at least one subprocessor unit ( 9 , 10 , 11 ) is provided, which process programs to be executed by the at least one main processor unit ( 13 , 14 ) can record and store that the at least one subprocessor unit ( 9 , 10 , 11 ) are provided to be assigned programmable regulating and control units ( 5 , 6 ), each of which has a specific regulating and control program from the subprocess unit ( 9 , 10 , 11 ) can record and store and each receive signals from the sensors ( 2 ) and emit control or regulating signals that the at least one subprocessor unit ( 9 , 10 , 11 ) for monitoring the regulating and control units ( 5 , 6 ) and that at least one regulating and control unit ( 5 d, 6 d) is provided as a non-programmed redundant regulating and control unit, which in the event of failure or incorrect work of one of the programmed regulating and control units ( 5 a, 6 a to 5 c, 6 c) can be loaded or programmed with their program to take over their function.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sub-processor unit ( 9 , 10 , 11 ) is provided redundantly, the redundant sub-processor unit ( 9 b, 10 b, 11 b) with all regulating and control units ( 5 , 6 ) is connected.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the main processor unit is provided redundantly, with all main processor units ( 13 a, 14 a, 15 a, 13 b, 14 b, 15 b) via its own bus system (B, G ) are connected to the subprocessor units ( 9 a, 10 a, 11 a, 9 b, 10 b, 11 b).

4. Device according to claim 3, characterized in that each Hauptpro processor unit ( Fig. 3) via its own bus system (B, C) each with a Subpro processor unit ( 9 , 10 , 11 ) of a plurality of system sections or system units (D , E, F, G) is connected.

5. Device according to claim 4, characterized in that each has a lot of number of system sections or system units (D, E, F, G) at least one of its own redundant regulating and control unit ( 5 , 6 ).

6. Device according to claim 5, characterized in that each of a lot of number of system sections or system units (D, E, F, G) has a redundant subprocessor ( 9 , 10 , 11 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each subprocessor unit ( 9 , 10 , 11 ) has its own interface ( 11 a, 11 b) and each regulating and control unit ( 5 , 6 ) has its own interface ( 6 ) having.

8. Device according to one of claims 1, 2 or 5 to 7, characterized in that the regulating and control units ( 5 , 6 ) are designed as replaceable, preferably pluggable boards.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized by a local monitor ( 12 ) connected to the subsystems.

10. Device according to one of claims 1, 2 or 5 to 9, characterized in that at least one regulating and control unit ( 5 , 6 ) is connected to an actuator ( 3 ) which is also adjustable by hand, the hand being control value can be transmitted to the subprocessor units ( 9 , 10 , 11 ) via an independent line ( 4 a).

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the subprocessor units ( 9 , 10 , 11 ) are designed to create programs and store several different process programs which can be called up selectively.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each subprocessor unit ( 10 , 11 , 12 ) is equipped with a regulating and control unit ( 10 , 11 ) as an interface module.