DE4413126C2 - System with a control unit - Google Patents

System with a control unit

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DE4413126C2 DE19944413126 DE4413126A DE4413126C2 DE 4413126 C2 DE4413126 C2 DE 4413126C2 DE 19944413126 DE19944413126 DE 19944413126 DE 4413126 A DE4413126 A DE 4413126A DE 4413126 C2 DE4413126 C2 DE 4413126C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einer Steuerungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to a system with a control unit according to the preamble of claim 1.

Meß-, Steuer- und Regelanlagen werden regelmäßig mit Rechnern betrieben (SPS, PC). Measuring and control systems are regularly used with computers (PLC, PC). Die logischen Abläufe werden dabei durch Programme gesteuert (Software). The logical operations are controlled by programs (software). Die Peripheriebausteine im Prozeß (Ventile, Motoren, Anzeigen, Sensoren, Initiatoren usw.) werden über Schnittstellenbausteine angesprochen, die sowohl zentral, im gleichen Schrank wie Rechner, oder dezentral, direkt im Prozeß, angeordnet werden. The peripheral devices in the process (valves, motors, displays, sensors, initiators, etc.) are addressed via interface blocks, which both centrally, in the same cabinet such as computers, or distributed directly in the process, are arranged. In Notfällen, z. In emergencies such. B. Stromausfall SPS, muß hierbei oftmals die volle Funktion oder zumindest ein Teil der Funktion der Anlage aufrechterhalten werden. B. SPS power failure, in this case the full function or at least a part of the function of the plant must be maintained often. Um diese Bedingungen erfüllen zu können, stehen heute im wesentlichen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: Entweder kann die Anlage mit einem redundanten Rechnersystem - zwei identische Rechner, die sich gegenseitig überwachen - oder mit einer aufwendigen Hardware-Überwachung aufgebaut werden. In order to meet these conditions, are now essentially two ways: Either the system with a redundant computer system - two identical computers that monitor each other - or be set up with an elaborate hardware monitor.

Beide Versionen sind aufwendig, kostenintensiv und zudem bei dezentralen Schnittstellenmodulen teilweise kaum anwendbar. Both versions are complex, costly, and also partly hardly applicable to decentralized interface modules. Häufig müssen aber im Notbetrieb nur die wichtigsten Funktionen (10-20%) aufrechterhalten werden. Frequently, however, only the most important (10-20%) must be maintained in emergency mode.

So ist in der DE 35 22 220 A1 eine Anlage der eingangs genannten Art offenbart, wobei die Inbetriebnahme der Notfunktion allenfalls softwaremäßig möglich ist. Thus, DE 35 22 220 A1 discloses a system of the type mentioned at the outset, wherein the start-up of the emergency function is possibly by software possible. Ferner ist in der DE 40 41 062 C2 eine Überwachungsschaltung für eine Multiprozessoreinrichtung eines Gerätes oder einer Anlage offfenbart, wobei beim Auftreten einer Fehlfunktion eines Funktionselementes dieses in einen Ruhezustand geschaltet wird. Further, in the DE 40 41 062 C2 a monitoring circuit for a multi-processor means a device or a system is offfenbart, this is switched to an idle state upon the occurrence of a malfunction of a function element. In HILL, Thomas; In HILL, Thomas; ua: "Mikrocomputer in Kfz-Anwendungen" aus Elektronik 4, 17. 02. 1989, S. 48-51, 54-56 ist eine dauernde Überwachungsfunktion vorgesehen, die jedoch nichts mit busfähigen Interfaces zu tun hat. among other things: "microcomputer in automotive applications" from electronics 4, 17. 02. 1989, p 48-51, 54-56 a permanent monitoring function is provided, which has nothing to do with bus-capable interfaces. In der DE 31 11 126 C2 ist eine Simulation der Steuerung durch in einem Speicher vorgegebenene Steuerwerte offenbart. In DE 31 11 126 C2 a simulation of the control by vorgegebenene in a memory control values ​​is disclosed. Es handelt sich hier jedoch um eine reine Überwachungsfunktion ohne Busanschluß. However, these are purely a monitoring function without bus connection. Schließlich zeigt die DE 32 09 718 C2 die Simulation einer Steuerungseinrichtung. Finally, DE 32 09 718 C2 shows the simulation of a control device. Eine Interfacefunktion ist jedoch nicht vorgesehen. An interface function is not provided.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach der DE 35 22 220 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Starting from the prior art according to DE 35 22 220 A1 of the present invention has for its object to provide a remedy here.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by the features in claim. 1

Mit den Simulationsmodulen können gezielt insbesondere die wichtigsten Funktionen abgesichert werden. With the simulation modules, in particular the most important functions can be hedged specifically. Die Simulationsmodule können einfach auf die dezentralen Schnittstellenmodule aufgesteckt werden. The simulation modules can be easily plugged into the remote interface modules. Sofort beim Auftreten eines Notfalles wird das Simulationsmodul durch einen Watchdog aktiviert und geht in einen "hartprogrammierten" Betrieb über. Immediately upon the occurrence of an emergency, the simulation module is activated by a watchdog and enters a "hard programmed" operation. Dabei wird jeder Kanal auf den über die Kippschalter vorprogrammierten Zustand geschaltet. Each channel is switched to the pre-programmed on the toggle state. Während des Notbetriebes kann dieser "hartprogrammierte" Zustand durch einfache Bedienung, auch durch nicht speziell geschultes Personal, verändert werden. During the emergency operation, this "hard programmed" state by simple operation, be changed by personnel without special training.

Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Further expedient and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß eine Betriebsart einstellbar ist, die dem Notbetrieb entspricht. A particularly useful embodiment provides that an operation mode is set corresponding to the emergency mode. Die damit mögliche Handeingabe bringt zudem weitere wichtige Vorteile: The thus possible manual input also brings other important benefits:

Der Steuerungsbauer kann die Anlage (Prozeß) austesten, ohne dabei auf den Rechner und die Software angewiesen zu sein. The control engineer can test the system (process) without having to rely on the computer and the software. Fehler der Hardware oder der Verdrahtung sind so innerhalb kürzester Zeit sehr einfach auffindbar. Failure of hardware or wiring are very easy to find so very quickly. Die Inbetriebnahme der Software wird dadurch vereinfacht, daß die Prozeßseite schon geprüft ist. The start-up of the software is simplified in that the process side is already tested. Es ergibt sich daraus eine klare Verantwortungsschnittstelle zwischen Hard- und Software-Lieferant. It results from a clear responsibility interface between hardware and software supplier.

Eine weitere und besonders zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß als Peripheriebausteine optisch und/oder akustisch wahrnehmbare und den Normal- bzw. den Notbetrieb anzeigende Signalvorrichtungen eingesetzt werden können, die mit definiertem Informationsgehalt versorgt sind. A further and particularly advantageous embodiment provides that optically and / or acoustically perceptible, and the normal and emergency operation signal indicating devices can be used as peripheral devices that are supplied with a defined information content.

Man erkennt, daß hier die einfache Art und Weise entscheidend ist, mit geringen Hardware-Kosten eine Notfunktion zu verwirklichen, wobei mit demselben Modul auch eine sehr einfache Inbetriebnahme ermöglicht wird. It can be seen that here the easy way is crucial to realize with low hardware costs an emergency function, with a very easy set-up is made possible with the same module.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and will be explained in more detail below. Es zeigt It shows

Fig. 1 Anlage mit denzentralen Schnittstellenbausteinen und Simulationseinheiten im Normalbetrieb, wobei die Information an die Peripherie über die SPS erfolgt. Fig. 1 complex with denzentralen interface blocks and simulation units in normal operation, wherein the information is carried to the periphery via the PLC.

Fig. 2 die Anlage nach Fig. 1 im Notbetrieb, wobei die Information an die Peripherie über die Simulation erfolgt, da vom Rechner her der Datenfluß unterbrochen ist, Fig. 2 shows the system of FIG. 1 in the emergency mode, the information is sent to the peripherals via the simulation, since the data flow is interrupted by the computer ago,

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild der Simulation und Fig. 3 is a block diagram of the simulation and

Fig. 4 eine Träger-Modul-Simulation in Explosionsdarstellung. Fig. 4 is a carrier module simulation in exploded view.

In den Fig. 1 bis 2 ist eine Anlage 10 mit einer Steuerungseinheit 12 , hier SPS, mit Schnittstellenbausteinen 14-20 sowie mit Peripheriebausteinen 22-28 dargestellt. In Figs. 1 to 2 is a system 10 with a control unit 12, shown here with PLC interface blocks 14-20, as well as with peripheral devices 22-28. Hierbei sind mehrere Simulationsmodule 14 bis 20 vorgesehen, die mit den Schnittstellenbausteinen funktionell verbindbar sind. Here, several simulation modules 14 are provided to 20, which are functionally connected to the interface blocks. Die Simulationsmodule 14.1-20.1 sind mit Handbedienebene und Notautomatik zum direkten Aufschnappen auf busgekoppelte dezentrale Schnittstellenbausteine ausgestattet. The simulation modules 14.1-20.1 are equipped with manual overrides and Notautomatik for direct snap-on bus-coupled distributed interface modules. Dabei definieren die Simulationsmodule 14.1-20.1 Notfunktionsebenen. The simulation modules define 14.1-20.1 Notfunktionsebenen. Fig. 1 zeigt den Normalbetrieb. Fig. 1 shows the normal operation. Die Simulationen 14.1 . The simulations 14.1. . , . , 20.1 sind nicht aktiv. 20.1 are not active. Die Stellung des Notausgangs 22 und des Schwenkarms 24 wird dabei von der SPS über das dezentrale Schnittstellenmodul vorgegeben. The position of the emergency exit 22 and the swinging arm 24 is thereby dictated by the PLC via the remote interface module. Die Notbeleuchtung 26 bleibt dunkel und die Sirene 28 bleibt still. The emergency lighting 26 remains dark and the siren 28 remains still. Im Notbetrieb, Fig. 2 (Simulation aktiv), ist der Notausgang ganz offen, der Schwenkarm 24 in der Ausgangsstellung, die Notbeleuchtung 26 hell und die Sirene 28 heult. In emergency operation, Fig. 2 (simulation active), the emergency exit is fully open, the swing arm 24 in the initial position, the emergency lighting 26 howling light and the siren 28th Diese Zustände sind über die Simulation fest eingestellt, da zwischen SPS und Schnittstellenmodulen kein Datenfluß mehr besteht. These states are fixed over the simulation, as between the PLC and interface modules, there is no more data flow. Die Simulationen 14.1 , 16.1 , 18.1 und 20.1 sind an die Module 14 , 16 , 18 , 20 direkt angeschlossen und bilden dabei eine kompakte Einheit. The simulations 14.1, 16.1, 18.1 and 20.1 are connected directly to the modules 14, 16, 18, 20, forming a compact unit. Dem Prinzipschaltbild nach Fig. 3 sind weitere Einzelheiten des Moduls entnehmbar. The principle diagram of Fig. 3, further details of the module removed.

Schließlich zeigt Fig. 4 eine Träger-Modul-Simulation in Explosionsdarstellung. Finally Fig. 4 shows a carrier-module simulation in exploded view. Dabei ist zu erkennen, daß die Anschlüsse 15 als individuelle Anschlüsse, hier Schraubklemmen, ausgebildet sind. It can be seen that the terminals 15 are formed as individual terminals, screw terminals here. Diese Anschlußtechnik könnte selbstverständlich auch in Form von Käfigzugfederklemmen, verschiedenen Stecksystemen, Schneidklemm-Anschlüssen, M8-Rundstecker für Sensorik usw. ausgebildet sein. This connection technique could of course be designed in the form of cage clamp terminals, various connector systems, insulation displacement connectors, M8 connectors for sensors and so on. Bei dem in Fig. 4 rechts dargestellten, dezentralen Schnittstellenmodul ist oben die Simulation 14.1 mit den Schaltern und im mittleren Bereich der Schnittstellenbaustein 14 mit Platz für individuelle Kanalbeschriftung, LED-Status-Anzeige und Kanalbezeichnung. In the in Fig. Interface module to the right shown decentralized 4 is above the simulation 14.1 with the switches and in the central area of the interface module 14 with space for individual channel lettering, LED status display and channel name. Im unteren Bereich ist der Anschlußträger 15 hier mit Schraubklemmen ausgeführt. In the lower region of the connection carrier 15 is designed here with screw terminals.

Auf der Simulationseinheit ( Fig. 3) können drei Betriebsarten mittels Betriebswahlschalter eingestellt werden: In the simulation unit (Fig. 3) can be adjusted by means of operation selector switch three modes of operation:

Hand: Mit dem Simulationsschalter pro Kanal kann das Signal entweder Richtung SPS (DE) oder Richtung Prozeß (DA) auf Logisch 1 , Logisch O oder Neutral (Signaleingang = Signalausgang) geschaltet werden. Hand: The simulation switch per channel, the signal either direction PLC can (DE) or process direction (DA) to logic 1, logic O or Neutral (input signal = signal output) are switched.

O: Die Simulationseinheit ist nicht aktiv (alle Signale neutral). O: The simulation unit is not active (all signals neutral).

Automatik: An das Modul kann ein Signal aufgeschaltet werden, das die auf der Simulationseinheit vorhandenen Simulationsschalter pro Kanal aktiv schaltet (Notsteuerung). Automatic: In the module, a signal can be switched, the active switches present on the simulation unit Simulation switch per channel (emergency steering). Das Signal kann ein Watchdog der übergeordneten Steuerung sein. The signal can be a watchdog of the higher-level control.

Ein potentialfreier Kontakt meldet, ob auf der Simulationseinheit ein Kanal nicht auf Neutral geschaltet ist. A potential-free contact indicates whether a channel is not shifted to neutral on the simulation unit.

Dieses Signal wird auch mit einer LED auf der Simulationseinheit angezeigt. This signal is displayed with an LED on the simulation unit. Der Simulationskontakt spricht nur an, wenn der Schalter der Simulationseinheit auf H (Hand) steht und ein Kanal nicht auf Neutral geschaltet ist. The simulator responds only when the switch is set to the simulation unit H (hand) and a channel is not in neutral. Der Simulationskontakt spricht auch an, wenn der Schalter auf Stellung A (Automatik) steht, ein Kanal nicht auf Neutral geschaltet ist und das Notsteuersignal (Watchdog) nicht mehr anliegt. The simulator also responds when the switch is in position A (automatic) is, a channel is not in neutral and is no longer present, the emergency control signal (watchdog).

Mit den Simulationseinheiten kann der teure Aufbau einer redundanten Steuerung eliminiert werden. With the simulation units, the expensive construction of a redundant control can be eliminated. Bei Steuerungsausfall erfolgt eine automatische Übernahme der wichtigsten Funktionen durch die Simulation. When control failure, an automatic transfer of the main functions through the simulation is performed. Dank der Simulationseinheiten ist keine aufwendige Handbedienebene auf der Schaltschrankfront erforderlich. Thanks to the simulation units, no complicated manual control on the control panel front is required. Kontrolle und Inbetriebnahme ist bereits ohne SPS-Software möglich. Control and commissioning is already possible without PLC software. Ferner ist von Bedeutung, daß mit der Simulationseinheit eine effiziente und kostengünstige Inbetriebnahme möglich ist. Furthermore, it is important that an efficient and cost start-up is possible with the simulation unit.

Claims (4)

  1. 1. Anlage ( 10 ) mit einer zentralen Steuerungseinheit ( 12 ), z. 1. Plant (10) with a central control unit (12), z. B. speicherprogrammierbare Steuerung oder Personalcomputer, mit dezentralen Schnittstellenbaugruppen ( 14-20 ) und daran angeschlossenen Peripherieeinrichtungen, z. B. programmable logic controller or personal computer with remote interface modules (14-20) and connected to it peripherals such. B. Ventilen, Motoren, Anzeigen, Sensoren, gekennzeichnet durch Simulationsmodule ( 14.1-20.1 ) die durch Aufschnappen auf die dezentralen Schnittstellenbaugruppen funktionell mit diesen verbindbar sind, die bei Unterbrechung des Datenflusses zwischen den Schnittstellen-Baugruppen und der Steuerungseinheit einen Notbetrieb der Peripherieeinrichtungen aufrechterhalten, wobei jedes Simulationsmodul eine Schnittstelle zur Handeingabe zur Definition von Funktionen der Peripherieeinrichtungen im Notbetrieb aufweist. As valves, motors, displays, sensors, characterized by Simulation modules (14.1-20.1) which are by snapping on the remote interface modules operatively connected to this connected that maintain an emergency operation of the peripheral devices in case of interruption of data flow between the interface modules and the control unit, wherein each simulation module has an interface for manual input to define functions of the peripheral devices in emergency operation.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Peripherieeinrichtungen optisch und/oder akustisch wahrnehmbare, anzeigende Signalvorrichtungen ( 25-28 ) vorgesehen sind, die den Normal- bzw. Notbetrieb anzeigen. 2. Installation according to claim 1, characterized in that the peripheral devices optically and / or acoustically perceptible signal indicating devices (25-28) are provided that indicate the normal and emergency operation.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen der Peripherieeinrichtungen durch Handeingabe im Notbetrieb einstellbar sind. 3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the functions of the peripheral devices can be set by manual input in emergency operation.
  4. 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betriebswahlschalter vorgesehen ist, mit dem eine Betriebsart einstellbar ist, die dem Notbetrieb entspricht. 4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that an operating mode selector is provided with which an operation mode can be set corresponding to the emergency mode.
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