DE69229664T2

DE69229664T2 - Programmierbare Steuereinheit

Info

Publication number: DE69229664T2
Application number: DE69229664T
Authority: DE
Inventors: Naohiro Kurokawa; Ryoichi Uchiyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2012-10-31
Also published as: DK0540033T3; JPH05127711A; JP2851730B2; DE69229664D1; EP0540033B1; EP0540033A1; US5542049A; KR960001290B1; KR930010663A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft programmierbare Steuereinheiten. Genauer gesagt, betrifft sie den Eingangskreis einer programmierbaren Steuereinheit, die es ermöglicht, die Quellenspannung eines externen Eingabegeräts auszuwählen und verschiedene externe Eingabegeräte zu verwenden.
Im Allgemeinen ist eine programmierbare Steuereinheit so aufgebaut, wie es in Fig. 6 dargestellt ist, und sie weist Folgendes auf: eine Eingangseinheit 1, die die Signale der externen Eingabegeräte 2 und 3 (in der Figur sind die Ausgangsabschnitte der externen Eingabegeräte jeweils durch einen elektronischen Schalter 2 und dessen Kontakt 3 repräsentiert) empfängt, eine Steuereinheit 100, die die von der Eingangseinheit 1 empfangenen Signale arithmetisch oder logisch verarbeitet, einen Sequenzprogrammspeicher 102, der ein Sequenzprogramm zum Festlegen der Prozeduren der logischen Prozesse der Steuereinheit 100 speichert, und eine Ausgangseinheit 103, die die logisch verarbeiteten Ergebnisse der Steuereinheit 100 auf Grundlage des Inhalts des Speichers 102 an externe Lasten 104 überträgt. Das im Sequenzprogrammspeicher 102 zu speichernde Sequenzprogramm wird durch eine Programmiereinheit 101 erstellt und vorab an diesen Speicher übertragen. Die Steuereinheit 100 bildet eine Prozessoreinrichtung, und sie führt das im Speicher 102 gespeicherte Sequenzprogramm aus.
Die Zahl 105 bezeichnet eine Wechselspannungsquelle.
Ein in der Eingangseinheit 1 einer derartigen programmierba ren Steuereinheit enthaltener Eingangskreis war bisher dergestalt, wie es in Fig. 7 veranschaulicht ist. Er ist aus einer Spannungsquelle 9, einem Begrenzungswiderstand 106, einem Photo- oder Optokoppler 18, der zu Isolierungszwecken zum optischen Übertragen der Signale dient, einem Kondensator 22 und einem Widerstand 21, die Störsignale verringern, und einem Begrenzungswiderstand 20 für den Optokoppler 18 aufgebaut.
Wenn beim obigen Aufbau die Spannungsspezifikationen der externen Eingabegeräte 2 und 3 verschieden sind, ändert sich die Übertragungscharakteristik des Optokopplers 18. Dies führt zu einem Problem dahingehend, dass der Widerstandswert des Widerstands 106 verändert werden muss oder dass dieser Widerstand 106 Wärme proportional zum Quadrat der Quellenspannung 9 erzeugt, wenn der Widerstandswert des Widerstands 106 konstant gehalten wird. Als Verfahren zum Überwinden dieses Problems wird eine Technik genannt, wie sie in der Official Gazette betreffend die Offenlegung Nr. 46805/1989 zu einer Registrierungsanmeldung für ein Japanisches Gebrauchsmuster offenbart ist. Gemäß dieser Technik wird ein Eingangsanschluss mit zwei gemeinsamen Anschlüssen versehen und es wird einer der zwei Pegel der Eingangsgleichspannung durch geeignete Verwendung der gemeinsamen Anschlüsse ausgewählt.
Außerdem offenbart die Offenlegung Nr. 146305/1984 in der Official Gazette für Japanische Patentanmeldungen eine Technik, bei der ein Stromregelkreis in Reihe mit einer LED Licht emittierende Diode), die auf der Eingangsseite des Optokopplers vorhanden ist, geschaltet wird, wodurch der der eingangsseitigen LED zuzuführende Strom für viele Pegel von Eingangssignalspannungen mit verschiedenen Spannungswerten im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Ferner offenbart die Offenlegung Nr. 237702/1989 in der Official Gazette für Japanische Patentanmeldungen eine Technik, bei der die Größe einer zur Erfassung dienenden Referenzschwellenspannung für eine Eingangssignalspannung durch eine Spannungssteuerschaltung abhängig von einer Änderung eines Eingangsspannungspegels geändert wird, wodurch die Eingangssignalspannung trotz ihrer Pegelschwankung zuverlässig erkannt wird.
Beim bekannten Beispiel, wie es in der Offenlegung Nr. 46805/1989 in der Official Gazette für Registrierungsanmeldungen für Japanische Gebrauchsmuster angegeben ist, sind die Spezifikationen der Eingangsspannungen auf zwei Spannungspegel, z. B. 24 V und 12 V, festgelegt. Dies führt zum Nachteil, dass dann, wenn das externe Signal einer TTL (Transistor-Transistor-Logik)-Schaltung (die auf 5 V beruht) empfangen wird, der in Fig. 7 dargestellte Widerstand 106 dazu geändert werden muss, dass dafür gesorgt ist, dass der festgelegte Strom fließt. Darüber hinaus muss die herkömmliche Spannungsquelle von 24 V außerhalb der programmierbaren Steuereinheit bereitgestellt werden, um eine Festlegung derselben auf eine Art von Spannungsquelle zu vermeiden. Dies war für die Benutzer derartiger programmierbarer Steuereinheiten sehr ungeschickt.
Außerdem erübrigt sich bei der bekannten Technik gemäß der Offenlegung Nr. 146305/1984 in der Official Gazette für Japanische Patentanmeldungen eine Änderung des Widerstands 106. Wenn jedoch die dort offenbarten Stromreglerkreise bei jeweiligen Optokopplern verwendet werden, führte der Anstieg der Anzahl externer Eingangspunkte zu Problemen einer großen Belegungsfläche und hoher Kosten.
Außerdem ist bei jedem der oben angegebenen bekannten Beispiele die Richtung festgelegt, in der der Strom des Opto kopplers fließt. Dies führt zum Problem, dass es verschiedene Spezifikationen externer Eingabegeräte, z. B. vom Stromaufnahmetyp (Senkentyp) und vom Spannungsausgabetyp (Quellentyp), erforderlich machen, Komponenten des Eingangskreises zu ändern oder einen bidirektionalen Optokoppler zu verwenden, der teuer ist.
Eine programmierbare Steuereinheit mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus EP-A-0 447 776 bekannt.
GB-A-2 241 126 offenbart einen Eingangssignalkreis für eine programmierbare Steuereinheit, und dieses Dokument zeigt eine Anzahl externer Wechselspannungs- und Gleichspannungsquellen, mit denen der Eingangssignalkreis verbunden werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine programmierbare Steuereinheit mit einem Eingangssignalkreis zu schaffen, der geringe Belegungsfläche benötigt und mehrere Eingangsspannungen meistern kann, ohne dass irgendeine seiner Komponenten geändert wird.
Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete programmierbare Steuereinheit gelöst.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Schaltbild, das das erste Ausführungsbeispiel des Eingangskreises einer erfindungsgemäßen programmierbaren Steuereinheit zeigt;
Fig. 2 ist ein Diagramm zum Erläutern eines Anwendungsbeispiels des in Fig. 1 dargestellten Eingangskreises;
Fig. 3 ist ein Schaltbild, das das zweite Ausführungsbeispiel des Eingangskreises einer erfindungsgemäßen programmierbaren Steuereinheit zeigt;
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das das dritte Ausführungsbeispiel des Eingangskreises einer erfindungsgemäßen programmierbaren Steuereinheit zeigt;
Fig. 5 ist ein Schaltbild, das das vierte Ausführungsbeispiel des Eingangskreises einer erfindungsgemäßen programmierbaren Steuereinheit zeigt;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer üblichen programmierbaren Steuereinheit zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm eines Eingangskreises zum Erläutern bekannter Beispiele; und
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen programmierbaren Steuereinheit zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nun werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben.
Fig. 8 veranschaulicht den Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer programmierbaren Steuereinheit gemäß der Erfindung. In der Figur sind denselben Bestandteilen wie in Fig. 6 dieselben Bezugszahlen angefügt. Diese programmierbare Steuereinheit ist durch den Abschnitt ihrer Eingangseinheit 1 gekennzeichnet, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wird, die die Anordnung derselben gesondert zeigt.
Gemäß Fig. 1 kennzeichnet, wie im Fall der Fig. 6, die Zahl 1 eine Eingangseinheit, und die Zahlen 2 und 3 kennzeichnen externe Eingabegeräte. Die Zahl 4 repräsentiert mehrere Eingangsanschlüsse #0, #1, #2, ... und #n zum Anschließen von Signalleitungen von den externen Eingabegeräten 2 und 3.
Die Zahl 5 bezeichnet einen Anschluss für 0 V (Erde- oder Masseanschluss), mit dem eine Seite des externen Eingabegeräts 2 und eine Seite des externen Eingabegeräts 3 gemeinsam verbunden sind.
Die Zahlen 9 und 10 bezeichnen eine normale Spannungsquelle für 24 V bzw. eine Spannungsquelle von 12 V, wie sie häufig bei einem 12-V-Codierer usw. verwendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Spannungsquellen 9 und 10 in die programmierbare Steuereinheit eingebaut. Die negativen Anschlüsse der Spannungsquellen 9 und 10 sind gemeinsam mit dem 0-V-Anschluss verbunden. Die Anschlüsse 6 und 7 sind jeweils mit dem positiven Anschluss der Spannungsquelle 9 und demjenigen der Spannungsquelle 10 verbunden, und sie sind an der Außenseite der programmierbaren Steuereinheit angeordnet. Mit 11 ist eine Spannungsquelle für eine andere Spannung dargestellt, die von außerhalb der programmierbaren Steuereinheit zugeführt wird, falls dies erforderlich ist.
Ein Energie- oder Spannungsversorgungsanschluss 8 dient zum Zuführen einer Versorgungsspannung an eine interne Schaltungsanordnung, die später erläutert wird.
Eine Schutzdiode 12 ist eingebaut, um einen Schutz für den Fall zu bieten, dass die externe Spannungsquelle 11 fehlerhaft verkehrtherum angeschlossen wird.
Die Zahl 13 bezeichnet jedes Stromreglerelement, wie es für die Erfindung wesentlich ist und für das beispielhaft eine Stromreglerdiode angeführt werden kann. Eine Stromreglerdiode hat die Eigenschaft, dass sich dann, wenn sich die an sie angelegte Spannung ändert, ihre Innenimpedanz ändert, so dass normalerweise dafür gesorgt ist, dass ein konstanter Strom durch sie fließt. Im in Fig. 1 veranschaulichten Fall sind die Stromreglerdioden 13 für externe Eingabegeräte vom Senkentyp so angeschlossen, dass ihre Kathoden auf der Seite der Eingangsanschlüsse 4 liegen.
Nun wird das Erfordernis eines "konstanten Stroms" erläutert. Wenn z. B. das externe Eingabegerät 2 oder 3 ein TTL- Ausgangssignal (mit einer Arbeitsspannung von 5 V) liefert, führt eine lange Verdrahtungsleitung zu hoher Impedanz und schlechter Unempfindlichkeit gegenüber Störsignalen, da ein vorbestimmter Strom (8 mA) fließen muss. Gemäß einem anderen Beispiel ist dann, wenn das externe Eingabegerät 2 oder 3 ein Kontakt ist, ein Strom von 8 mA bei einer Spannung von 24 V unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeit des Kontakts erforderlich. Auf diese Weise ist die Stromstärke ein sehr wichtiger Faktor. In derartigen Fällen können demgemäß Elemente vom 8-mA-Typ als Stromreglerelemente 13 verwendet werden.
Die Zahl 14 repräsentiert Schutzwiderstände (R&sub3;&submin;&sub0; - R3-n). Die Zahlen 15 und 16 kennzeichnen Widerstände zum Erzeugen der Referenzspannung von Komparatoren, was nachfolgend ausgeführt wird. Wenn beispielsweise die Widerstandswerte der Widerstände 15 (R&sub1;) und 16 (R&sub2;) auf R&sub1; = R&sub2; eingestellt sind, wird die Schwellenspannung zur Hälfte der Arbeitsspannung (Spannung der mit dem Spannungsversorgungsanschluss 8 verbundenen Spannungsquelle), und die Unempfindlichkeit des Eingangskreises gegen Störsignale, die durch eine der Verdrahtung zuzuschreibende Impedanzänderung verursacht sind.
Die oben genannten Komparatoren sind mit der Zahl 17 dargestellt, und ihre Anzahl entspricht den Eingangsanschlüssen 4. Jeder der Komparatoren 17 vergleicht ein Signal vom entsprechenden externen Eingabegerät 2 oder 3 mit der Referenzspannung und gibt das Vergleichsergebnis als binären Wert ("0" oder "1") aus. Bei diesem Ausführungsbeispiel nimmt das Ausgangssignal des Komparators auf das Signal "EIN" vom externen Eingabegerät 2 oder 3 hin den Spannungspegel "0" = NIEDRIG ein, und es nimmt auf das Signal "AUS" hin den Spannungspegel "1" = HOCH ein.
Die Zahl 18 repräsentiert Bauteile, wie sie allgemein als "Optokoppler" bezeichnet werden, die Signale optisch übertragen, wobei in jedem derselben ein Lichtemissionselement und ein Lichtempfangselement kombiniert sind. Jeder der Optokoppler 18 wird durch das Ausgangssignal des entsprechenden Komparators 17 betrieben.
Die Begrenzungswiderstände 19 dienen zum Begrenzen von Strömen, die durch die LEDs der jeweiligen Optokoppler 18 fließen. Jeder der Begrenzungswiderstände 19 ist an einem Ende mit dem positiven Anschluss einer der, wie oben angegeben, in die programmierbare Steuereinheit eingebauten Spannungsquellen verbunden (hier der. Spannungsquelle 9 von 24 V), und das andere Ende ist mit der Anode der LED des entsprechenden Optokopplers 18 verbunden. So fließt, wenn der entsprechende Komparator 17 auf EIN schaltet, ein auf vorbestimmte Stärke begrenzter Strom durch die LED des Optokopplers 18, und das Signal wird an eine auf diesen Optokoppler folgende Stufe übertragen. Ferner sind Strombegrenzungswiderstände 20 auf den Lichtempfangsseiten der Optokoppler 18 eingebaut. Widerstände 21 und Kondensatoren 22 bilden Brummbeseitigungsschaltungen, die dazu dienen, Signalbrummen von den externen Eingabegeräten 2 und 3 zu entfernen.
Ein Schnittstellenabschnitt 23 für die oben genannte Steuereinheit 100 unterwirft das Ausgangssignal der Brummbeseitigungsschaltung einer Signalformung, oder er gibt es an eine Zählerschaltung 24 weiter. Die Zählerschaltung 24 ist so aufgebaut, dass dann, wenn das externe Eingabegerät ein solches ist, das Impulse mit hoher Rate erzeugt, wie ein Codierer, die Impulse hoher Rate nach oben und unten gezählt werden können. Die Eingangssignale für die Zählerschaltung 24 sind von dreierlei Arten: ein Signal einer Phase A, ein Signal einer Phase B und ein Markierungssignal. Der Schnittstellenabschnitt 23 hat die Funktion des Umschaltens seines Betriebs entsprechend einem Befehl von der Steuereinheit 100, um das Eingangssignal als normales Eingangssignal zu handhaben, wenn die Zählerfunktion nicht verwendet wird.
Auf dem Muster einer gedruckten Leiterplatte, auf der die Schaltungsanordnung dieses Ausführungsbeispiels untergebracht ist, ist ein Schalter 25 ausgebildet. Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist der Schalter 25 über einen Jumperleiter mit der Seite "A" eines Widerstands von 0 Ohm oder dergleichen verbunden, wenn die externen Eingabegeräte 2 und 3 vom Senkentyp sind. Dagegen ist er mit einer Seite "B" verbunden, wenn die externen Eingabegeräte 2 und 3 vom Quellentyp sind, wie dies später unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben wird.
Nun wird das Verfahren zum Zuführen der Versorgungsspannungen in der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung erläutert. Wenn das externe Eingabegerät 2 oder 3 die normale Spannung (24 V) benötigt, erfolgt unter. Verwendung einer Kurzschlussbrücke oder dergleichen eine Verbindung (zwischen 24 V und 5), wie sie in Fig. 1 unter ((1)) gekennzeichnet ist. Andererseits erfolgt dann, wenn das interne Eingabegerät 2 oder 3 ein solches ist, das bei 12 V arbeitet, wie ein Codierer, eine mit ((2)) gekennzeichnete Verbindung (zwi schen 12 V und 5), während die Verbindung ((1)) nicht hergestellt wird.
Außerdem wird, wenn das externe Eingabegerät 2 oder 3 eine TTL-Schaltung (von 5 V) oder dergleichen ist, eine Spannungsquelle von 5 V als externe Spannungsquelle 11 bereitgestellt, und es erfolgt eine mit ((3)) gekennzeichnete Verbindung (zwischen 5 und 0 V). Bei dieser Gelegenheit wird keine der Verbindungen ((1)) und ((2)) hergestellt.
Die Anschlüsse 5-8 für diese Verbindungen sind an der Außenseite der programmierbaren Steuereinheit in freiliegender Weise angebracht, so dass der Benutzer nach Belieben einen Anschluss für seine Zwecke daran vornehmen kann.
Hinsichtlich der drei Anschlüsse 6, 7 und 8 liegt der Spannungsversorgungsanschluss 8 zentral, so dass die Anschlüsse 6 und 8 oder die Anschlüsse 7 und 8 selektiv mit der Kurzschlussbrücke oder dergleichen verbunden werden können.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel können unabhängig von den Arbeitsversorgungsspannungen konstante Ströme durch die Eingangsanschlüsse 4 fließen, ohne dass irgendeine Komponente geändert wird, und zwar Dank der Funktion der Stromreglerelemente 13. Bei diesem Ausführungsbeispiel verfügt der Eingangskreis jedoch über keine Anordnung, durch die die zu den Eingangsanschlüssen 4 fließenden Ströme dazu veranlasst werden, unmittelbar zu den LEDs der Optokoppler 18 zu fließen, sondern es ist mit einer Anordnung versehen, bei der die Komparatoren 17 zwischen die Eingangsanschlüsse 4 und die Optokoppler 18 eingefügt sind. Wie oben ausgeführt, werden demgemäß die LEDs der entsprechenden Optokoppler 18 entsprechend den Vergleichsergebnissen zwischen der durch die Widerstände 15 und 16 erhaltenen Referenzspannung und den Spannungen der jeweiligen Eingangsanschlüsse 4 betrieben.
Die spezifizierte Spannungsquelle (die Spannungsquelle 9 von 24 V bei diesem Ausführungsbeispiel) wird als Spannungsquelle zum Betreiben der LEDs verwendet, wodurch die Stromstärken bei den Einschaltvorgängen der LEDs konstant gehalten werden können.
Fig. 2 veranschaulicht den Eingangskreis für den Fall, dass die externen Eingabevorrichtungen 2 und 3 vom Quellentyp sind. Der Schalter 25 ist mit der Seite "B" verbunden, und die Richtungen der Anschlüsse der Stromreglerelemente 13 sind umgedreht.
In diesem Fall reicht es aus, in der Verschaltung des Eingangskreises den Anschluss der Jumperleitung oder dergleichen für den Schalter 25 zu ändern. Hinsichtlich Signalen sind jedoch die Ausgänge der Komparatoren 17 umgekehrt und es sind auch die Ausgänge der Steuereinheit 100 umgekehrt. Diese Situation kann dadurch gemeistert werden, dass eine Hardware-Inverterschaltung oder ein Software-Inverterprozess innerhalb des Schnittstellenabschnitts 23 verwendet wird. Beispielsweise kann eine Hardware-Inverterschaltung leicht dadurch realisiert werden, dass mehrere Exklusiv-ODER-Schaltungen, die nicht dargestellt sind, bereitgestellt werden, die Exklusiv-ODER-Verknüpfungen zwischen dem vom Schalter 25 ausgegebenen Signal, wenn es einmal im Schnittstellenabschnitt 23 empfangen wurde, und den Ausgangssignalen der jeweiligen Brummbeseitigungsschaltungen 21 und 22 ausführen.
Fig. 3 veranschaulicht das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung. In dieser Figur repräsentiert die Zahl 26 bidirektionale Stromreglerelemente, und die Zahl 27 kennzeichnet einen Umschalter.
Jedes der bidirektionalen Stromreglerelemente 26 liegt in Form eines einzelnen Bauteils vor, in das zwei der oben ge nannten Stromreglerelemente 13 eingebaut sind. Es hat die Eigenschaft, dass Ströme vorbestimmter Stärke in entgegengesetzter Richtung hindurchfließen können.
Der Umschalter 27 kann bei diesem Ausführungsbeispiel an der Außenseite der programmierbaren Steuereinheit zur Umschaltung betätigt werden. Die programmierbare Steuereinheit kann durch den Umschalter abhängig davon, welches der externen, oben genannten Eingabegeräte 2 und 3 vom Senken- oder vom Quellentyp ist, zweckdienlich verwendet werden.
Hierbei dient die Seite "A" des Umschalters 27 für den Senkentyp, und die Seite "B" dient für den Quellentyp.
Der Rest ist gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel und wird aus der Beschreibung weggelassen.
Übrigens ist das bidirektionale Stromreglerelement 26 hier zwar ein einzelnes Bauteil, jedoch kann es gut zusammengebaut werden, wobei die zwei Stromreglerelemente 13 in umgekehrt paralleler Beziehung verbunden werden.
Außerdem können die Umkehrungen der Signale im Schnittstellenabschnitt 23 durch eines der oben genannten Verfahren ausgeführt werden.
Als nächstes wird das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der Schalter 25 beim ersten Ausführungsbeispiel durch Stromreglerelemente 13' ersetzt ist, deren Richtungen entgegengesetzt zu denen der Stromreglerelemente 13 sind, und dass die Stromreglerelemente 13 und die Stromreglerelemente 13' mit einem Punkt "A" bzw. einem Punkt "B" verbunden sind. So erübrigt sich ein Umschalten des Schalters abhängig von den Typen der externen Eingabegeräte. Die Umkehrvorgänge für die Signale sind dieselben wie im Vorstehenden.
Nachfolgend wird das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel ist dergestalt, dass Nebenschlusswiderstände 28 jeweils parallel zu den Stromreglerelementen 13 beim ersten Ausführungsbeispiel geschaltet sind, während alle anderen Komponenten gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind. Die Nebenschlusswiderstände 28 wirken so, dass sie einen Kreisstrom dann erhöhen, wenn die Stromstärke von 8 mA, wie als Beispiel beim ersten Ausführungsbeispiel angegeben, für die Stromreglerelemente 13 unzureichend ist. Beispielsweise erhöhen die Nebenschlusswiderstände 28 dann, wenn ein Wert von mindestens 10 mA erforderlich ist, die Stromstärke um den Wert von 2 mA. Der Widerstandswert der Nebenschlusswiderstände 28 kann durch die niedrigste verwendete Quellenspannung bestimmt werden. Es ist zu beachten, dass die Maßnahme des vierten Ausführungsbeispiels auch beim zweiten Ausführungsbeispiel anwendbar ist.
Nun werden die Begrenzungswiderstände 19 im einzelnen beschrieben, wie sie bei jedem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4 vorhanden sind. Jeder der Optokoppler 18 hat die Eigenschaft, dass sich sein Eingangs/Ausgangs-Übertragungsverhältnis abhängig von der Stärke des Stroms ändert, der durch die Lichtemissionsseite, d. h. die LED, fließt. Bei der Signalübertragung der programmierbaren Steuereinheit bezieht sich die Stromstärke auf das Übertragungsverhältnis des Eingangssignals und die Ein/Aus-Spannungswerte der Lichtempfangsseite, weswegen sie wünschenswerterweise konstant ge macht werden sollte, um ein konstantes Übertragungsverhältnis zu erzielen. Wie oben ausgeführt, sind die Begrenzungswiderstände 19 bei jedem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der in die programmierbare Steuereinheit eingebauten Spannungsquelle 9 verbunden. So fließen vorzugsweise konstante Ströme durch die LEDs, wenn die entsprechenden Komparatoren 17 auf EIN geschaltet haben.
Gemäß den insoweit beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden die folgenden Effekte erzielt: (1) Der Bereich der Quellenspannungen, die an einen Eingangskreis zu liefern sind, kann erweitert werden, so dass verschiedene externe Eingabegeräte angeschlossen werden können, ohne die interne Schaltungsanordnung zu ändern. (2) Es sind mehrere Spannungsquellen mit festen Spannungen, wie sie allgemein verwendet werden, eingebaut, wodurch ein Benutzer nicht speziell eine Spannungsquelle bereitzustellen braucht und er von den Mühen einer Verdrahtung usw. befreit ist. (3) Es kann eine einfache Anpassung an die Spezifikationen der externen Eingabegeräte erzielt werden, und diese können gemeistert werden. (4) Optokoppler können Unidirektionale sein, die wirtschaftlich sind, so dass eine programmierbare Steuereinheit billig aufgebaut werden kann. Darüber hinaus können die Übertragungsverhältnisse der Optokoppler konstant gehalten werden, um stabile Funktion beizubehalten.

Claims

1. Programmierbare Steuereinheit mit

einer Speichereinrichtung (102) zum Speichern eines Sequenzprogramms für den Betrieb von an die programmierbare Steuereinheit angeschlossenen externen Lasten (104),

einer an die Speichereinrichtung (102) angeschlossenen Prozessoreinrichtungen (100) zum Ausführen des Sequenzprogramms,

einer an die Prozessoreinrichtung (100) angeschlossenen Ausgangseinrichtung (103) zur Ausgabe verarbeiteter Ergebnisse der Prozessoreinrichtung an die externen Lasten (104), und

einem an die Prozessoreinrichtung (100) angeschlossenen Eingangskreis (1) mit einem Eingangsanschluß (4) zum Empfang eines Signals von einem externen Eingabegerät (2, 3),

dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis (1) aufweist:

einen Energieversorgungsanschluß (8),

einen Erdanschluß (5),

mehrere Energiequellenanschlüsse (6, 7),

mehreren eingebauten Energiequellen (9, 10), deren jede mit jeweils einem der Energiequellenanschlüsse (6, 7) und dem Erdanschluß (5) verbunden ist,

eine Kurzschlußbrücke (1, 2) zum selektiven Verbinden des Energieversorgungsanschlusses (8) mit einem der Energiequellenanschlüsse (6, 7),

einen zwischen dem Signaleingangsanschluß (4) und der Prozessoreinrichtung (100) angeordneten Komparator (17) zur Abgabe eines Eingangssignals an die Prozessoreinrichtung entsprechend dem Signal von dem externen Eingabegerät (2, 3), und

einen Stromregler (13), dessen eine Seite zwischen dem Eingangsanschluß (4) und dem Komparator (13) und dessen andere Seite zwischen dem Erdanschluß (5) und dem Energieversorgungsanschluß (8) liegt.

2. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei der Eingangskreis (1) ferner aufweist:

einen mit dem Energieversorgungsanschluß (8) verbundenen Referenzspannungs-Erzeugerkreis (15, 16) zum Erzeugen einer Referenzspannung aufgrund einer an dem Energieversorgungsanschluß liegenden Spannung, wobei der Komparator (17) zum Vergleichen des Signals von dem externen Eingabegerät (2, 3) mit der Referenzspannung an den Signaleingangsanschluß (4) und den Referenzspannungs- Erzeugerkreis (15, 16) angeschlossen ist, und

einen Photokoppler (18), der eingangsseitig von einer mit dem Ausgangssignal des Komparators (17) angesteuerten Lichtemittierenden Diode und ausgangsseitig von einem den Ausgang des Eingangskreises (8) erzeugenden Phototransistor gebildet ist.

3. Steuereinheit nach Anspruch 2, wobei die Lichtemittierende Diode mit ihrer positiven Elektrode über einen Begrenzungswiderstand (19) an eine der eingebauten Energiequellen (9, 10) und mit ihrer negativen Elektrode an den Ausgang des Komparators (17) angeschlossen ist.

4. Steuereinheit nach Anspruch 1, mit ferner einem Schalter (25; 27) zum Umschalten der Verbindung des Stromreglers (13) auf den Energieversorgungsanschluß (8) und den Erdanschluß (5).

5. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Energiequellenanschlüsse (6, 7) außerhalb der Steuereinheit eingebracht sind.

6. Steuereinheit nach Anspruch 4, wobei der Stromregler ein Zweirichtungs-Stromregler (26 in Fig. 3) ist.

7. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei der Stromregler von einem Paar von Stromreglerelementen (13, 13' in Fig. 2) gebildet ist, die Stromfluß in entgegengesetzten Richtungen bewirken, wobei jeweils eines der beiden Stromreglerelemente mit einem Ende am Signaleingangsanschluß (4) und mit dem anderen Ende am Energieversorgungsanschluß (8) bzw. am Erdanschluß (5) liegt.

8. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 2, 6 und 7, wobei der Eingangskreis (1) einen mit dem Stromregler (13) parallel geschalteten Widerstand (28) aufweist.