DE4417434A1 - Baugruppe einer modularen speicherprogrammierbaren Steuerung - Google Patents
Baugruppe einer modularen speicherprogrammierbaren SteuerungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe einer mo
dularen speicherprogrammierbaren Steuerung.
Aus der DE 34 40 917 C2 ist eine Ein-/Ausgabeeinheit bekannt,
die ein alphanumerisches Display, eine Zehnertastatur sowie
Programmtasten aufweist. Die Ein-/Ausgabeeinheit ist mit
einem Textspeicher verbunden, der auch einen Prozessor auf
weist. Die Ein-/Ausgabeeinheit ist über Verbindungsleitungen
zur Parametrierung und Diagnose einer speicherprogrammier
baren Steuerung an diese anschließbar.
Der bekannte Stand der Technik umfaßt also zwei getrennte
Einheiten, nämlich die Ein-/Ausgabeeinheit und den Text
speicher nebst Prozessor, welche miteinander verbunden werden
und an die speicherprogrammierbare Steuerung angeschlossen
werden müssen. Dieser Aufbau ist als solcher bereits um
ständlich und kompliziert.
Darüber hinaus sind die beiden Einheiten auch noch mitein
ander und mit der speicherprogrammierbaren Steuerung zu ver
binden. Beides ist mit manuellem Aufwand verbunden. Ferner
können Verbindungsfehler auftreten.
Speicherprogrammierbare Steuerungen werden vorwiegend in der
rauhen Industrieumgebung eingesetzt. Um durch elektromagne
tische Störungen verursachte Übertragungsfehler in den Ver
bindungsleitungen auszuschließen, müssen daher bei der Ein
richtung des Standes der Technik besondere Maßnahmen zur Ver
hinderung solcher Übertragungsfehler und damit zur Gewähr
leistung der Übertragungssicherheit ergriffen werden, was mit
zusätzlichen Kosten verbunden ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
einfaches und unkompliziert zu handhabendes Gerät zur Ver
fügung zu stellen, mittels dessen ein Benutzer während des
Betriebs einer speicherprogrammierbaren Steuerung direkt mit
dieser kommunizieren kann. Die Nachteile des Standes der
Technik sollen dabei vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch, daß die Benutzerschnittstelle in eine Baugruppe der
modularen speicherprogrammierbaren Steuerung integriert ist,
ist diese Baugruppe ebenso wie andere Standard-Baugruppen
leicht und einfach an die speicherprogrammierbare Steuerung
anschließbar. Verbindungsfehler sind praktisch ausgeschlos
sen. Auch sind alle für die Funktionalität wichtigen Einhei
ten in dieser Baugruppe vereinigt. Alle Datenübertragungen
erfolgen also innerhalb der speicherprogrammierbaren Steue
rung. Die Übertragungssicherheit ist damit ebenfalls gewähr
leistet.
Wenn die Baugruppe einen mit der intelligenten Einheit ver
bundenen Kommunikationsanschluß zum Anschließen eines
externen Geräts aufweist, kann die Baugruppe unabhängig von
anderen Baugruppen der modularen speicherprogrammierbaren
Steuerung, insbesondere unabhängig von der Zentraleinheit der
Steuerung, mit den externen Gerät kommunizieren, insbesondere
programmiert bzw. parametriert werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach
folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der
Zeichnungen und in Verbindung mit den weiteren Ansprüchen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch den konstruktiven Aufbau einer speicher
programmierbaren Steuerung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer speicherprogrammierbaren
Steuerung;
Fig. 3 eine Frontansicht der Baugruppe und
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Baugruppe.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die modulare speicherpro
grammierbare Steuerung eine Stromversorgungsbaugruppe 1 und
eine Zentraleinheit 2 sowie weitere Baugruppen 3 bis 6 auf.
Die Baugruppe 3 ist beispielsweise eine Eingabebaugruppe
(analog oder digital), die Baugruppe 4 eine Ausgabebaugruppe
(analog oder digital). Die Baugruppe 5 ist eine intelligente
Peripherieeinheit, beispielsweise eine Reglerbaugruppe. Die
Baugruppe 6 ist eine Parametrier- und Diagnose-Baugruppe. Sie
ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die Baugruppen 1 bis 6 sind alle an den Steuerungsbus 7 ange
schlossen. Dieser Bus dient der Stromversorgung der Bau
gruppen 2 bis 6 durch die Stromversorgungsbaugruppe 1 sowie
der Bewältigung von echtzeitgebundenen Kommunikationen. Zu
sätzlich weist die speicherprogrammierbare Steuerung einen
Kommunikationsbus 8 auf, an dem im vorliegenden Fall die
Zentraleinheit 2, die intelligente Peripherieeinheit 5 und
die Parametrier- und Diagnose-Baugruppe 6 angeschlossen sind.
Dieser Bus dient der Übertragung zeitunkritischer Kommuni
kation. Die Anbindung der Baugruppen 2 bis 6 an den Kommuni
kationsbus 8 ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, optional.
Gemäß den Fig. 3 und 4 weist die Baugruppe 6 einen Bus
anschluß in Form des Controllers 9, eine intelligente Einheit
in Form eines Mikroprozessors 10 und eine Benutzerschnitt
stelle 11 auf, die über den Bus 12 miteinander verbunden
sind.
Der Mikroprozessor 10 steuert und kontrolliert die anderen
Einheiten der Baugruppe 6 gemäß dem Steuerungsprogramm, das
im Programmspeicher 13 hinterlegt ist. Der Programmspeicher
13 ist vorzugsweise als Festwertspeicher, z. B. als EEPROM,
ausgebildet.
Der Mikrocontroller 9 dient der Anbindung der Baugruppe 6 an
die Busse 7, 8, also der Kommunikation mit anderen Baugruppen
der speicherprogrammierbaren Steuerung. Insbesondere kommu
niziert die Baugruppe 6 mit der Zentraleinheit 2. Vom Steue
rungsbus 7 wird durch den Mikrocontroller 9 auch die Versor
gungsspannung für die Baugruppe 6 abgegriffen.
Mittels des Tastaturblocks 14 der Benutzerschnittstelle 11
sind durch den Benutzer der speicherprogrammierbaren Steue
rung numerische Werte und/oder Befehle eingebbar. Die einge
gebenen Werte und Befehle sind dabei auf der LCD-Anzeige 15
anzeigbar. Über die mehrzeilige Anzeige 15 mit z. B. 8
Stellen je Zeile werden auch Werte ausgegeben, die der Be
nutzer durch Bedienung des Tastaturblocks 14 zuvor abgefragt
hat.
Ferner weist die Baugruppe 6 Speicher 16, 17 auf, auf deren
Funktion später noch eingegangen werden wird.
Der Anschluß 18 ist ein serieller Kommunikationsanschluß.
Über eine an diesen Anschluß 18 angeschlossene Programmier
einrichtung, z. B. ein Programmiergerät, kann z. B. das im
Speicher 13 hinterlegte Steuerungsprogramm für den Mikro
prozessor 10 geändert werden. Auch ist es möglich, im Text
speicher 16 Texte zu hinterlegen. Diese Texte können vom
Mikroprozessor 10 bei Bedarf aus dem Speicher 16 abgerufen
und auf der Anzeige 15 dargestellt werden. Der Textspeicher
16 ist vorzugsweise ein Schreib-/Lesespeicher (gepuffert oder
ungepuffert) oder ein EEPROM. Alternativ zum Hinterlegen von
Texten über den Anschluß 18 ist auch ein direktes Laden über
die Zentraleinheit 2, den Bus 8 und den Mikrocontroller 9
möglich.
An den Kommunikationsanschluß 18 können auch andere externe
Geräte angeschlossen werden, beispielsweise ein Drucker oder
ein Terminal.
Die Baugruppe 6 ist, wie bereits erwähnt, eine Parametrier-
und Diagnose-Baugruppe. Über die Benutzerschnittstelle 11 der
Baugruppe 6 ist es also möglich, interne Zustände der spei
cherprogrammierbaren Steuerung direkt abzufragen und über die
Anzeige 15 an den Anwender auszugeben. Ebenso ist es möglich,
daß der Anwender Steuerungsparameter direkt in die speicher
programmierbare Steuerung eingibt. Beispiele derartiger
Steuerungsparameter sind Merker, Zeiten oder bestimmte ein
zelne Prozeßsignale.
Typische interne Zustände, die der Benutzer abfragen und
ändern kann, sind beispielsweise Prozeßzustände oder die
Werte von Zeiten und Merkern. Dagegen ist es nicht möglich,
daß über die Baugruppe 6 das in der Zentraleinheit 2 hinter
legte Steuerungsprogramm selbst geändert oder abgefragt wird.
Zum Abfragen von internen Zuständen der speicherprogrammier
baren Steuerung gibt der Benutzer über den Zehnerblock 14′
vor, welcher Zustand abgefragt werden soll. Diese Eingabe
wird parallel auf der Anzeige 15 angezeigt. Der Benutzer hat
also die Möglichkeit, seine Eingabe zu überwachen. Wenn die
Eingabe richtig ist, bestätigt der Benutzer sie mit einer der
Funktionstasten 14′′. Die Funktionstasten sind softwarepra
metrierbar, z. B. mittels der im Parameterspeicher 17 hinter
legten Parameter. Die Funktionstasten 14′′ können z. B. derart
parametriert sein, daß sie den Zehnerblock 14′ zu einer
Hexadezimaltastatur ergänzen.
Der Mikroprozessor 10 fragt über den Controller 9 und den
Kommunikationsbus 8 den eingegebenen Wert in der Zentralein
heit 2 ab und stellt ihn auf der Anzeige 15 dar. Gegebenen
falls wird der angezeigte Wert mittels eines aus dem Text
speicher 16 abgerufenen Textes erläutert.
Die Eingabe von Steuerungsparametern erfolgt analog zur Ab
frage von internen Zuständen. Unterschiedlich ist nur, daß
der eingegebene Wert vom Mikroprozessor 10 übernommen und
gegebenenfalls an die Zentraleinheit 2 weitergeleitet wird.
Es wird also nicht ein Wert aus der Zentraleinheit 2 abge
rufen, sondern ein Wert von dieser übernommen.
Wenn die Baugruppe 6 einen Parameterspeicher 17 aufweist, ist
es möglich, bestimmte Parameter in diesem Speicher 17 zu
hinterlegen. Sie stehen dann jederzeit, beispielsweise zum
Einnehmen eines bestimmten Betriebszustands, z. B. beim An
lauf der speicherprogrammierbaren Steuerung, zur Verfügung.
Der Parameterspeicher 17 ist vorzugsweise als elektrisch
überschreibbarer Festwertspeicher (EEPROM) oder als gepuffer
ter Schreib-/Lesespeicher ausgebildet.
Die Parametrier- und Diagnose-Baugruppe der vorliegenden Er
findung ist sehr flexibel. Es sind nicht nur das direkte Ab
fragen und Ausgeben von internen Zuständen der speicherpro
grammierbaren Steuerung und das direkte Eingeben von Steue
rungsparametern in die speicherprogrammierbare Steuerung mög
lich, sondern auch das Simulieren anderer Baugruppen. So kann
beispielsweise eine beliebige Ein-/Ausgabebaugruppe simuliert
werden. Die Baugruppe kann dabei eine Analog- oder eine
Digital-Baugruppe sein. Die Kanalzahl kann 4, 8, 16 oder mehr
betragen. Die simulierte Baugruppe kann auch eine sogenannte
Mischbaugruppe sein, d. h., daß sie sowohl Ein- als auch Aus
gabebaugruppe ist.
Zur Simulation einer Eingabebaugruppe wird eingegeben, wie
viele Kanäle die Baugruppe hat, welche Wertebereiche möglich
sind (z. B. ± 10 Volt, ± 250 mA und dgl. mehr) und welche
konkreten Werte die einzelnen Kanäle haben. Die derart einge
gebenen Werte werden über den Steuerungsbus 7 an die Zentral
einheit 2 weitergeleitet.
Wenn die Baugruppe 6 eine Ausgabebaugruppe simuliert, werden
die Werte, die der Baugruppe 6 von der Zentraleinheit 2 über
den Steuerungsbus 7 übermittelt werden, von der Baugruppe 6
übernommen und gegebenenfalls bestätigt. Die übernommenen
Werte werden auf der Anzeige 15 dargestellt, und zwar gleich
zeitig oder nacheinander oder nur auf Abfrage des Anwenders,
je nach Kanalzahl, auszugebenden Werten (analog oder digital)
und Anzeigekapazität der Anzeige 15.
Abschließend sei noch erwähnt, daß im vorliegenden Fall der
Controller 9, der Mikroprozessor 10 und die Speicher 13, 16
und 17 diskrete Bauelemente sind. Sie könnten aber auch in
einem gemeinsamen, anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC)
integriert sein.
Claims (9)
1. Baugruppe einer modularen speicherprogrammierbaren Steue
rung,
- - mit einer Benutzerschnittstelle (11) zum direkten Abfragen und Ausgeben von internen Zuständen der speicherprogram mierbaren Steuerung durch bzw. an den Anwender und zum direkten Eingeben von Steuerungsparametern in die speicher programmierbare Steuerung durch den Anwender,
- - mit einem Busanschluß (9), über den die Baugruppe (6) mit anderen Baugruppen (2 bis 5), z. B. der Zentraleinheit (2), der modularen speicherprogrammierbaren Steuerung kommuni zieren kann, und
- - mit einer intelligenten Einheit (10), z. B. einem Mikropro zessor (10), welche mit der Benutzerschnittstelle (11) und dem Busanschluß (9) verbunden ist.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, bei der der intelligenten Ein
heit (10) ein - vorzugsweise als Festwertspeicher ausgebil
deter - Programmspeicher (13) zum Speichern eines Programms
zugeordnet ist.
3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der intelligen
ten Einheit (10) ein - vorzugsweise als Schreib-/Lesespeicher
ausgebildeter - Textspeicher (16) zum Speichern von über die
Benutzerschnittstelle (11) auszugebenden Texten zugeordnet
ist.
4. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, bei der der
intelligenten Einheit (10) ein - vorzugsweise als elektrisch
überschreibbarer Festwertspeicher oder als gepufferter
Schreib-/Lesespeicher ausgebildeter - Parameterspeicher (17)
zum Speichern von Steuerungsparametern zugeordnet ist.
5. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, bei der die Be
nutzerschnittstelle (11) zum Ausgeben von internen Zuständen
eine mehrstellige Anzeige (15), z. B. eine LCD-Anzeige (15),
und zum Eingeben von Steuerungsparametern einen Tastaturblock
(14) aufweist.
6. Baugruppe nach Anspruch 5, bei der der Tastaturblock (14)
einen Ziffernblock (14′) zum Eingeben von numerischen Werten
und Funktionstasten (14′′) aufweist.
7. Baugruppe nach einem der obigen Ansprüche, bei der die
Baugruppe (6) einen mit der intelligenten Einheit (10) ver
bundenen Kommunikationsanschluß (18) zum Anschließen eines
externen Geräts aufweist.
8. Speicherprogrammierbare Steuerung
- - mit einer Zentraleinheit (2),
- - mit einer Baugruppe (6) nach einem der obigen Ansprüche und
- - mit mindestens einer weiteren Baugruppe (3 bis 5), z. B. einer Ein- (3) und/oder Ausgabebaugruppe (4),
wobei die Zentraleinheit (2) und die Baugruppen (3 bis 5)
über ein Bussystem (7, 8) miteinander verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19944417434 DE4417434B4 (de) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | Parametrier- und Diagnosebaugruppe für eine modulare speicherprogrammierbare Steuerung und speicherprogrammierbare Steuerung |
Applications Claiming Priority (1)
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