DE9218421U1 - Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit - Google Patents
Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten UntereinheitInfo
- Publication number
- DE9218421U1 DE9218421U1 DE9218421U DE9218421U DE9218421U1 DE 9218421 U1 DE9218421 U1 DE 9218421U1 DE 9218421 U DE9218421 U DE 9218421U DE 9218421 U DE9218421 U DE 9218421U DE 9218421 U1 DE9218421 U1 DE 9218421U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- module
- intelligent
- control system
- subunit
- iue
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002789 length control Methods 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D36/00—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut
- B23D36/0008—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices
- B23D36/0033—Control arrangements specially adapted for machines for shearing or similar cutting, or for sawing, stock which the latter is travelling otherwise than in the direction of the cut for machines with only one cutting, sawing, or shearing devices for obtaining pieces of a predetermined length
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/11—Plc I-O input output
- G05B2219/1103—Special, intelligent I-O processor, also plc can only access via processor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/11—Plc I-O input output
- G05B2219/1161—Signal processing, detect or deliver analog signals
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/13—Plc programming
- G05B2219/13086—Priority interrupt
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/13—Plc programming
- G05B2219/13166—Program intelligent I-O separate from main plc
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15069—Use of function modules with timer, counter, relay functions and I-O
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15106—High speed limited function sub plc together with slow speed general
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15108—Intelligent I-O is a plc itself, with limited interface
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/10—Plc systems
- G05B2219/15—Plc structure of the system
- G05B2219/15109—Intelligent interface is much faster than main plc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control By Computers (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Description
GR 92 G 3695 DE
Siemens Aktiengesellschaft
Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft ein modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit, insbesondere
eine modular aufgebaute speicherprogrammierbare Steuerung mit einer intelligenten Peripheriebaugruppe,
- wobei die intelligente Untereinheit über einen externen Systembus mit einer übergeordneten Zentraleinheit verbindbar
ist,
- wobei die intelligente Untereinheit einen Prozessor j_5 und einen Speicher aufweist.
Ein derartiges Steuerungssystem in Form einer modular aufgebauten
speicherprogrammierbaren Steuerung, allgemein und auch im folgenden kurz SPS genannt, ist beispielsweise im
Siemens-Katalog ST 54.1, Ausgabe 1992 beschrieben. Die intelligente Untereinheit entspricht beispielsweise der
Regelungsbaugruppe IP 252.
Derartige, modular aufgebaute Steuerungssysteme sind für zeitkritische Anwendungen, z. B. für die Steuerung einer
sogenannten fliegenden Schere, zu langsam. Zum Teil liegt dies daran, daß die Steuerungssysteme schon länger auf dem
Markt sind und daher nicht die neueste und schnellste Technologie verwenden. Auch neuere Systeme sind jedoch häufig
bei schnellen Anwendungen nicht einsetzbar, da sie nicht auf die spezielle Anwendung zugeschnitten sind und folglich
nicht auf diese Anwendung optimiert sind. Dies ist auch prinzipiell unmöglich, da mit dem modular aufgebauten
Steuerungssystem die verschiedensten Anlagen automatisierbar sein sollen und das Steuerungssystem hierzu in ver-
GR 92 G 3695 DE
schiedenen Ausbaugraden funktionsfähig sein muß. Aus diesen Anforderungen an das Steuerungssystem ergeben sich
verschiedene Randbedingungen, die zu Einschränkungen bei der maximal erreichbaren Zugriffsgeschwindigkeit führen.
Darüber hinaus wäre ein derartiges System auch zu teuer, da für eine Reihe von Aufgaben die hohe Geschwindigkeit
des Systems nicht erforderlich wäre.
Die bisher bekannten intelligenten Untereinheiten sind teilweise zwar schnell genug für die Steuerung zeitkritischer
Prozesse, sie sind aber im Regelfall zu klein für die Steuerung kleiner, unabhängiger, schneller Teilprozesse
bzw. Teilanlagen und auch nicht flexibel genug an den jeweiligen Anwendungsfall, wie z. B. die Steuerung
einer fliegenden Schere, anpaßbar.
Bisher wurden daher für die Automatisierung derartiger Prozesse und Anlagen in Digital- oder Analogtechnik aufgebaute,
separate Steuerungen verwendet. Eine Einbindung in ein umfassendes Automatisierungssystem fand nicht statt
und war teilweise auch prinzipiell nicht möglich. Die Einbindung in ein umfassendes Automatisierungssystem ist im
Zuge des allgemeinen Trends zur Automatisierung und Vernetzung von Anlagen jedoch unumgänglich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, die Einbindung schneller Teilprozesse bzw. Teilanlagen
in ein umfassendes Automatisierungssystem zu ermöglichen. Insbesondere soll ein modular aufgebautes Steuerungssystem
zur Verfügung gestellt werden, mit dem die Steuerung kleiner, schneller Anwendungen möglich ist. Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
- daß der Prozessor und der Speicher der intelligenten Untereinheit über einen internen Bus untereinander und
GR 92 G 3695 DE
• ·
mit einer mit dem externen Systembus verbindbaren Busschnittstelleneinheit
verbunden sind,
- daß die intelligente Untereinheit eine Anzahl von im wesentlichen elektrisch und mechanisch gleichgestalteten
Modulaufnahmen für Funktionsmodule aufweist,
- daß die Modulaufnahmen mit dem internen Bus verbundene Modulschnittstellen mit einer Vielzahl von Kontaktstellen
aufweisen und
- daß die Modulaufnahmen anwendungsspezifisch mit Funktionsmodulen
bestückbar sind.
Dadurch ist es nämlich möglich, die intelligente Untereinheit im wesentlichen unabhängig von dem modular aufgebauten
Steuerungssystem zu betreiben sowie die intelligente Untereinheit anwendungsspezifisch aufzurüsten. Die intelligente
Untereinheit stellt also sozusagen ein kleines, in sich geschlossenes Steuerungssystem ("SPS in der SPS")
dar. Auch ist es möglich, den internen Bus mit einer erheblich höheren Taktrate zu betreiben als den externen
Systembus. Eine derartige intelligente Untereinheit ist auch erheblich leichter, vor allem unabhängig vom Steuerungssystem,
weiterentwickelbar, da die Kommunikation der intelligenten Untereinheit mit der übergeordneten Zentraleinheit
über die Busschnittstelleneinheit erfolgt.
Als Funktionsmodule kommen dabei sowohl Analog- als auch Digitalmodule in Frage, und zwar sowohl Eingabe- als auch
Ausgabe- als auch gemischte Ein-/Ausgabemodule. Die Funktionsmodule können auch eine eigene Intelligenz, z. B.
einen Controller aufweisen.
Vorzugsweise sind die Funktionsmodule interruptfähig. Hierzu sind einige der Kontaktstellen der Modulschnittstellen,
vorzugsweise über einen Interruptcontroller, mit einem Interrupteingang des Prozessors verbunden.
GR 32 G 3695 DE
Wenn die Modulschnittstellen untereinander über einen
Steckplatzbus verbunden sind, können die Funktionsmodule vorteilhaft ohne Inanspruchnahme des internen Busses Informationen
untereinander austauschen.
Weiterhin ist es möglich, das System mit einem separaten Signalprozessor auszurüsten. Dieser kann, je nach den Geschwindigkeitsanforderungen,
parallel zur Zentraleinheit oder auf einem Signalprozessormodul angeordnet werden.
Hierzu ist der Steckplatzbus besonders vorteilhaft.
Wenn die intelligente Untereinheit eine Programmierschnittstelle zum Anschließen einer Programmiereinheit,
z. B. eines Programmiergeräts, aufweist, ist die intelligente Untereinheit unabhängig von der übergeordneten Zentraleinheit
direkt programmierbar. Die Programmierung der intelligenten Untereinheit belastet dadurch nicht den
externen Systembus.
Um eine fliegende Schere anzusteuern, ist die intelligente Untereinheit mit einem Analog-Ausgabemodul oder einem
Analog-Ein-/Ausgabemodul, einem Digital-Eingabemodul oder einem Digital-Ein-/Ausgabemodul und einem Zählermodul bestückt.
Weiter Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
FIG 1 ein Blockschaltbild einer speicherprogrammierbaren Steuerung;
FIG 2 ein Blockschaltbild einer intelligenten Untereinheit;
FIG 3 den prinzipiellen konstruktiven Aufbau der intelligenten Untereinheit;
GR 92 G 3695 DE
FIG 4 ein Blockschaltbild eines Funktionsmoduls und FIG 5 eine Regelschaltung für eine fliegende Schere.
Gemäß FIG 1 besteht eine typische modular aufgebaute speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) aus einer Stromversorgungsbaugruppe
PS und einer Zentraleinheit CPU sowie Peripheriebaugruppen 1. Die Peripheriebaugruppen 1 umfassen
beispielsweise Digital-Eingabebaugruppen DE, Digital-Ausgabebaugruppen DA, Analog-Eingabebaugruppen AE, Analog-Ausgabebaugruppen
AA sowie intelligente Peripheriebaugruppen IP, z. B. Reglerbaugruppen, und zumindest eine
intelligente Peripheriebaugruppe bzw. Untereinheit IUE. Die Peripheriebaugruppen 1 sind über den Systembus 2 mit
der CPU verbunden und werden auch über den Systembus 2 mit Strom versorgt. Typische Beispiele derartiger SPSen sind
die Siemens-Automatisierungssysteme SIMATIC S5-115 U, S5-135 U oder S5-155 U.
Die SPS gemäß FIG 1 steuert einen technischen Prozeß. Sowohl Aufbau als auch Funktion der SPS mit Ausnahme der
intelligenten Untereinheit IUE sind dabei konventioneller Natur. Auf sie wird daher im folgenden nicht näher eingegangen.
Gemäß FIG 2 weist die intelligente Untereinheit IUE einen Prozessorteil 3 sowie einen Modulteil 4 auf. Der Prozessorteil
3 weist einen Prozessor 5, einen als Busschnittstelleneinheit ausgebildeten Buscontroller 6, eine Programmierschnittstelle
7, eine Anwenderspeicherschnittstelle 8, eine Modulteilschnittstelle 9 sowie einen Speicher
10 auf, die über den internen Bus 11 miteinander verbunden sind.
Über die Programmierschnittstelle 7 ist ein Programmiergerät 12 an den Prozessorteil 3 anschließbar, so daß die
GR 92 G 3695 DE
intelligente Untereinheit IUE völlig unabhängig von der
restlichen SPS programmierbar und betreibbar ist. Bei Programmierung über das Programmiergerät 11 wird das Steuerungsprogramm
für den Prozessor 5 direkt in den Speicher 10 geschrieben. Alternativ ist es auch möglich, ein Speichermodul
13 mit dem Steuerungsprogramm für den Prozessor 5 zu programmieren und das Anwenderspeichermodul 13 in die
Anwenderspeicherschnittstelle 8 einzustecken.
Der Prozessorteil 3 ist über seine Modulteilschnittstelle 9, ein Verbindungselement 14, &zgr;. B. einen Stecker oder ein
Flachbandkabel, sowie die Prozessorteilschnittstelle 15 des Modulteils 4 mit dem Modulteil 4 verbunden.
Das Modulteil 4 weist mehrere, z. B. vier, Steckplätze bzw. Modulaufnahmen 16 mit Modulschnittstellen 17 auf,
über die in die Steckplätze 16 einzusteckende steckbare Funktionsmodule mit dem internen Bus 11 des Prozessorteils
verbunden sind. Die Modulschnittstellen 17 sind im wesentliehen alle elektrisch und mechanisch gleichgestaltet. Sie
weisen eine Vielzahl von Kontaktstellen auf, von denen einige jedoch nicht mit dem internen Bus 11 verbunden sein
müssen.
Beispielsweise ist ggf. pro Steckplatz 16 mindestens eine Steckplatzbus-Kontaktstelle vorhanden, die nicht mit dem
internen Bus 11 verbunden ist, sondern nur der Steckplatzverbindung dient. Über dieses Datenlink können beliebige
Daten ausgetauscht werden.
Weiterhin sind je zwei Interrupt-Kontaktstellen 19 der Modulschnittstellen 17 ebenfalls nicht mit dem internen
Bus 11, sondern mit einem Interrupt-Controller 20 verbunden. Der Interrupt-Controller 20 ist einerseits mit
GR 92 G 3695 DE
dem internen Bus 11 und andererseits über die Leitung 21 mit einem Interrupt-Eingang des Prozessors 5 verbunden.
Dadurch, daß zunächst der Interrupt-Controller anstehende Interrupts auswertet, dann über einen eigenen Interrupt
dem Prozessor 5 dies meldet und sodann einen Interruptvektor über den internen Bus 11 an den Prozessor 5 übermitteln
kann, kann die Anzahl der benötigten Leitungen des Verbindungselements 14 sowie der Kontakte der zugehörigen
Schnittstellen 9 und 15 deutlich reduziert werden.
Die obenstehend beschriebenen Steckplatzbus-Kontaktstellen 18 und die Interrupt-Kontaktstellen 19 sind integrale Bestandteile
der Modulschnittstellen 17. Sie wurden jedoch der besseren Darstellung halber getrennt von den Modulschnittstellen
17 gezeichnet.
FIG 3 zeigt eine beispielhafte Konfiguration der intelligenten
Untereinheit IUE. Gemäß FIG 3 besteht die intelligente Untereinheit IUE aus zwei getrennten Platinen 22, 23,
die über nicht dargestellte Abstandsbolzen miteinander verschraubbar sind. Natürlich kann auch eine Einplatinenlösung
gewählt werden. Ebenfalls nicht dargestellt in FIG 3 sind die Modulteilschnittstelle 9, das Verbindungselement
14 sowie die Prozessorteilschnittstelle 15. In FIG 3 ist die Modulteilplatine 23 mit vier verschiedenen, beispielshaften
Funktionsmodulen 24 bis 27 bestückt.
Das Funktionsmodul 24 ist ein gemischtes Digital-Ein-/Ausgabemodul.
Das Funktionsmodul 24 könnte aber ebenso ein reines Digital-Ein- bzw. Ausgabemodul sein oder noch
anders figuriert werden.
Das Funktionsmodul 25 ist ein Schnittstellenmodul, das der intelligenten Untereinheit IUE zwei serielle Schnittstellen
25', 25" zur Verfugung stellt. Über diese Schnittstel-
GR 92 G 3695 DE
len 25', 25" kann die intelligente Untereinheit IUE mit
anderen Automatisierungssystemen kommunizieren.
Das Funktionsmodul 26 ist als Analog-Eingabemodul ausgebildet. Es könnte aber ebenso als Analog-Ausgabemodul oder
als gemischtes Analog-Eingabe-/Ausgabemodul ausgebildet sein.
Die Wahl der Funktionsmodule erfolgt entsprechend den Anforderungen.
Gegebenenfalls können also beispielsweise auch zwei oder drei Digital-Ein-/Ausgabemodule verwendet
werden.
Das Funktionsmodul 27 ist ein Bedienfeldmodul. Über das Bedienfeldmodul 27 ist ein Bedienfeld 28 mit einer alphanumerischen
Anzeige 28' und einer Tastatur 28" an die intelligente Untereinheit IUE anschließbar.
Weitere, in FIG 3 nicht dargestellte Funktionsmodule sind beispielsweise ein Zählermodul, ein Speichermodul, ein
Signalprozessormodul und ein Absolutweggebermodul. Sowohl die zuletzt genannten Funktionsmodule als auch die in FIG
3 dargestellten Funktionsmodule 24 bis 27 können eine eigene Intelligenz, insbesondere einen Prozessor bzw.
Controller, zur internen Signalvorverarbeitung und Entlastung des Prozessors 5 aufweisen.
Beispielhaft ist dies in FIG 4 für das Absolutweggebermodul 29 gezeigt. Der in FIG 4 nicht dargestellte Prozessor
5 kann über den internen Bus 11 auf das dual-ported-RAM zugreifen. Der Zugriff erfolgt dabei dadurch, daß zunächst
über die Datenleitungen des internen Busses 11 eine Adresse in das RAM 30 eingespeichert wird und sodann ein Zugriff
auf die soeben eingespeicherte Adresse erfolgt. Der
GR 92 G 3695 DE
• *·
Prozessor 5 kann dabei sowohl Daten aus dem RAM 30 auslesen als auch Daten in das RAM 30 einschreiben und so den
Modulcontroller 31 parametrieren.
Das eigentliche Steuerprogramm des Modulcontrollers 31 ist im Speicher 32, der z. B. als EPROM ausgebildet ist, abgelegt.
Der Controller 31 liest u. a. periodisch, z. B. im 1 ms-Takt, die an den Schnittstellen 33, 33' anstehenden
Signale ein und bearbeitet sie entsprechend dem im Speieher 32 abgelegten Programm. Der Controller 31 kann die
eingelesenen Werte z. B. umrechnen oder aus der Differenz zweier nacheinander eingelesener Werte die momentane Geschwindigkeit
des gemessenen Elements berechnen. Die jeweils relevanten Daten speichert der Controller 31 im
dual-ported-RAM 30 ab, so daß sie der Prozessor 5 auslesen kann.
Die intelligente Untereinheit IUE stellt also im Prinzip selbst eine kleine, modular aufgebaute SPS (incl. eigener
"intelligenter Peripherie") dar. Sie weist zwar nur weniger Steckplätze 16 als die große "Mutter-SPS" auf, im
vorliegenden Beispiel vier. Auch sind die Funktionsmodule 24 bis 27, 29 erheblich kleiner als die Peripheriebaugruppen
der "Mutter-SPS". Das Digital-Ein-/Ausgabemodul weist beispielsweise nur je 8 digitale Ein- und Ausgänge
auf gegenüber je 32 Ein- und Ausgängen einer korrespondierenden Baugruppe der "Mutter-SPS". Die Steckplätze 16 sind
aber ebenso wie bei einer großen SPS anwendungsspezifisch bestückbar. Ebenso ist die intelligente Untereinheit IUE
unabhängig von der großen SPS anwendungsspezifisch programmierbar und unabhängig betreibbar.
Insbesondere wegen der geringen Anzahl von Steckplätzen 16 ist es von Vorteil, wenn gemischte Ein-/Ausgabemodule
zur Verfügung stehen. Dadurch bleiben nämlich zwei Steck-
GR 92 G 3695 DE
&iacgr;&ogr;
platze 16 für andere Funktionsmodule frei, obwohl sowohl
Analog-Eingabe als auch Analog-Ausgabe als auch Digital-Eingabe und Digital-Ausgabe benötigt werden.
Die intelligente Untereinheit IUE kann, wie obenstehend mehrfach erwähnt, unabhängig von der Zentraleinheit CPU
der SPS betrieben werden. Der interne Bus 11 der intelligenten Untereinheit IUE kann sich dabei sowohl bezüglich
Ausgestaltung als auch bezüglich der Datenrate von dem externen Systembus 2 der SPS unterscheiden. Beispielsweise
kann der interne Bus 11 mit einer erheblich höheren Taktrate getaktet werden und z. B. eine Datenbreite von 32 Bit
gegenüber 8 Bit des externen Systembusses 2 aufweisen. Dadurch stellt die intelligente Untereinheit IUE zwar eine
erheblich kleinere, zugleich aber auch eine erheblich schnellere SPS dar. Aufgrund dieser Schnelligkeit der intelligenten
Untereinheit IUE können von der intelligenten Untereinheit IUE und damit indirekt von der SPS schnelle
Prozesse gesteuert werden, für die bisher SPSen zu langsam waren. Bisher wurden derartige Prozesse von separaten Spezialsteuerungen
gesteuert. Jetzt ist es dagegen möglich, derartige Prozesse einfach und kostengünstig in ein umfassendes
Automatisierungskonzept einzubinden.
Ein Beispiel eines derartigen Prozesses ist in FIG 5 dargestellt.
Gemäß FIG 5 wird das Band 34 mittels der Abzugswalze 35 vom dem Haspel 36 abgezogen. Die Abzugswalze 35
wird dabei über das Hauptgetriebe 37 vom Hauptantrieb 38 angetrieben. Das Hauptgetriebe 37 weist zwei Anzapfungen
auf, wobei die zweite Anzapfung mit dem Hilfsgetriebe 37'
verbunden ist. Über das Hilfsgetriebe 37' wird auch die
fliegende Schere 39, im Beispiel ein rotierendes Messer, vom Hauptantrieb 38 angetrieben. Das Band 34 wird daher
durch die fliegende Schere 39 in Stücke 34' geschnitten, die über das Laufband 40 zu einem Stapel 41 gestapelt
werden.
GR 92 G 3695 DE
Bei stehendem Stellantrieb 38' laufen Abzugswalze 35 und
fliegende Schere 39 mit exakt gleicher Geschwindigkeit. Bei stehendem Stellantrieb 38' ist die Schnittlänge weder
variierbar noch einstellbar. Die Schnittlänge wird daher dadurch eingestellt und variiert, daß während des Zeitintervalls
zwischen zwei Schnitten der Stellantrieb 38' über den Stromsteller 42 angesteuert wird. Die Ansteuerung
des Stellantriebs 38' geschieht dabei wie folgt:
Es ist angenommen, daß die fliegende Schere 39 sich gerade in ihrer Schneidstellung befindet. Zu diesem Zeitpunkt muß
die Schere Gleichlauf zu dem Material aufweisen. Nach dem Schneiden sendet der Signalgeber 43 ein Startsignal über
die Leitung 44 zum Digital-Eingabemodul 45 der intelligenten Untereinheit IUE. Das Digital-Eingabemodul 45 sendet
daraufhin einen Interrupt an den in FIG 5 nicht dargestellten Interruptcontroller 20, der seinerseits wiederum einen
Interrupt an den in FIG 5 ebenfalls nicht dargestellten Prozessor 5 sendet. Der Prozessor 5 gibt darauf die
Längenregelung frei und steuert den Stromsteller 42 an.
Aufgrund der Daten der Zähler 46', 46" werden während des
Ansteuerns des Stromstellers 42 über die Winkelschrittgeber 48 und 49 die abgelaufene Blechlänge und der Winkel
der fliegenden Schere 39 erfaßt. Die intelligente Untereinheit IUE kann daher, gegebenenfalls nach einer Umrechnung,
die Verstellung der fliegenden Schere 39 relativ zum Band 34 ermitteln. Wenn die gewünschte Verstellung der fliegenden
Schere 39 erreicht ist, wird der Stromsteller 42 nicht mehr angesteuert.
Wenn die fliegende Schere 39 sodann in ihre Schneidstellung kommt, übermittelt der Signalgeber 43 über die Leitung
44' ein Stoppsignal an das Digital-Eingabemodul 45. 35
GR 92 G 3695 DE
Spätestens zu diesem Zeitpunkt muß der Stellantrieb 38'
gestoppt sein.
Auch hier ist die Leitung 44! wieder mit einem interruptfähigen
Eingang des Eingabemoduls 45 verbunden. Der über die Leitung 44' übermittelte Impuls löst in der intelligenten
Untereinheit IUE wieder einen Interrupt aus, aufgrund dessen die Zähler 46', 46" gelöscht werden. Die
Zähler 46', 46" sind daher für das nächste zu schneidende
Bandstück 34' bereit. Ferner bewirkt der ausgelöste Interrupt ein Stoppen des Stellantriebs 38', selbst wenn die
gewünschte Verstellung der fliegenden Schere noch nicht erreicht sein sollte.
Alternativ zu dem vom Winkelschrittgeber 48 gelieferten Signal kann auch das Signal verwendet werden, daß der
Winkelschrittgeber 51 liefert, der mit der Abzugswalze verbunden ist. Gegebenenfalls kann dieses Signal auch zusätzlich
verwendet werden. In diesem Fall wird ein zweites Zählermodul 52 benötigt, da jedes Zählermodul 46, 52 nur
zwei Zählereingänge aufweist.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß anstelle des Digital-Eingabemoduls 45 auch ein Digital-Ein-ZAusgabemodul
verwendet werden kann. Ebenso kann anstelle des Analog-Ausgabemoduls
47 ein Analog-Ein-/Ausgabemodul verwendet werden. Ebenso können auch die verschiedensten
schnellen Steuerungen, Meßdatenerfassungen, Datenvorverarbeitungen etc. von der erfindungsgemäßen intelligenten
Untereinheit mit einer SPS verbunden werden.
Claims (11)
1. Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit (IUE), insbesondere modular aufgebaute
speicherprogrammierbare Steuerung mit einer intelligenten Peripheriebaugruppe (IUE),
- wobei die intelligente Untereinheit (IUE) über einen externen Systembus (2) mit einer übergeordneten Zentraleinheit
(CPU) verbindbar ist,
- wobei die intelligente Untereinheit (IUE) einen internen Bus (11) aufweist, der einen die intelligente Untereinheit
(IUE) steuernden Prozessor (5), einen zumindest ein Prozessorprogramm enthaltenden Speicher (10) und eine
mit dem externen Systembus (2) verbindbare Busschnitt-Stelleneinheit (6) miteinander verbindet,
- wobei die intelligente Untereinheit (IUE) eine Anzahl von im wesentlichen elektrisch und mechanisch gleichgestalteten
Modulaufnahmen (16) für Funktionsmodule (24-27,29,45-47,52) aufweist,
- wobei die Modulaufnahmen (16) mit dem internen Bus (11) verbundene Modulschnittstellen (17) mit einer Vielzahl
von Kontaktstellen aufweisen und
- wobei die Modulaufnahmen (16) anwendungsspezifisch mit Funktionsmodulen (24-27,29,45-47,52) bestückbar sind.
2. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
interne Bus (11) mit einer höheren Taktrate betreibbar ist als der externe Systembus (2).
3. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Funktionsmodule (24-27,29,45-47,52) zumindest teilweise als Digital- bzw. Analog-Ein- bzw. Ausgabemodule,
gegebenenfalls auch als Digital- bzw. Analog-Ein-/ Ausgabemodule, ausgebildet sind.
GR 92 G 3695 DE
4. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach Anspruch 1, oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Funktionsmodule (24-27,29,45-47,52) zumindest teilweise eine eigene intelligente Einheit (31), z. B.
einen Controller (31), aufweisen.
5. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß einige (19) der Kontaktstellen der Modulschnittstellen (17) mit einem Interrupteingang des
Prozessors (5) verbunden sind.
6. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen den einigen Kontaktstellen (19) und dem Interrupteingang ein Interruptcontroller (20) angeordnet ist.
7. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Modulschnittstellen (17) untereinander über einen Steckplatzbus (18) verbunden
sind.
8. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, daß es zumindest einen separaten Signalprozessor, vorzugsweise parallel zur Zentraleinheit
(CPU) oder auf einem Signalprozessormodul, aufweist.
9. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, daß die intelligente Untereinheit (IUE) eine Programmierschnittstelle (7) zum Anschließen
einer Programmiereinheit (12), z. B. eines Programmiergeräts (12), aufweist.
GR 92 G 3695 DE
15
10. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach einem der
obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsmodule (24-27,29, 45-47,52) als steckbare Funktionsmodule ausgebildet sind.
11. Modular aufgebautes Steuerungssystem nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, daß die intelligente Untereinheit (IUE) mit einem Analog-Ausgabemodul (47) oder einem
Analog-Ein-/Ausgabemodul, einem Digital-Eingabemodul (45) oder einem Digital-Ein-/Ausgabemodul und mindestens einem
Zählermodul (46) bestückt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9218421U DE9218421U1 (de) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4241338 | 1992-12-08 | ||
DE9218421U DE9218421U1 (de) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9218421U1 true DE9218421U1 (de) | 1994-02-10 |
Family
ID=25921116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9218421U Expired - Lifetime DE9218421U1 (de) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9218421U1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4106193A1 (de) * | 1990-03-01 | 1991-10-02 | Fuji Electric Co Ltd | Eingabe-/ausgabe-signalwandlerschaltung einer programmierbaren steuereinrichtung |
DE19512372A1 (de) * | 1995-04-01 | 1996-10-10 | Abb Patent Gmbh | Einrichtung zur eigensicheren Signalanpassung |
DE19529718A1 (de) * | 1995-08-11 | 1997-02-13 | Siemens Ag | Auf einer Baugruppe angeordnete Pufferschaltung |
EP2587327A1 (de) * | 2011-10-27 | 2013-05-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Automatisierungsgerätes |
DE112012006775B4 (de) * | 2012-10-26 | 2018-12-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Analogwandlungsvorrichtung und System einer programmierbaren Steuereinheit |
US10503138B2 (en) | 2013-07-09 | 2019-12-10 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Meter unit and control system with meter unit |
WO2020040721A1 (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Programmable logic controller-based modular acceleration module for artificial intelligence |
-
1992
- 1992-12-08 DE DE9218421U patent/DE9218421U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4106193A1 (de) * | 1990-03-01 | 1991-10-02 | Fuji Electric Co Ltd | Eingabe-/ausgabe-signalwandlerschaltung einer programmierbaren steuereinrichtung |
DE19512372A1 (de) * | 1995-04-01 | 1996-10-10 | Abb Patent Gmbh | Einrichtung zur eigensicheren Signalanpassung |
DE19529718A1 (de) * | 1995-08-11 | 1997-02-13 | Siemens Ag | Auf einer Baugruppe angeordnete Pufferschaltung |
DE19529718C2 (de) * | 1995-08-11 | 2000-03-23 | Siemens Ag | Auf einer Baugruppe angeordnete Pufferschaltung |
EP2587327A1 (de) * | 2011-10-27 | 2013-05-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Automatisierungsgerätes |
DE112012006775B4 (de) * | 2012-10-26 | 2018-12-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Analogwandlungsvorrichtung und System einer programmierbaren Steuereinheit |
US10503138B2 (en) | 2013-07-09 | 2019-12-10 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Meter unit and control system with meter unit |
WO2020040721A1 (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Programmable logic controller-based modular acceleration module for artificial intelligence |
CN112585544A (zh) * | 2018-08-20 | 2021-03-30 | 西门子股份公司 | 用于人工智能的基于可编程逻辑控制器的模块化加速模块 |
CN112585544B (zh) * | 2018-08-20 | 2024-06-07 | 西门子股份公司 | 用于人工智能的基于可编程逻辑控制器的模块化加速模块 |
US12013676B2 (en) | 2018-08-20 | 2024-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Programmable logic controller-based modular acceleration module for artificial intelligence |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4135749B4 (de) | Prozessormodul für eine programmierbare Steuerung mit einer intelligenten Funktionsmodulschnittstelle | |
EP0678796B1 (de) | Kompakte speicherprogrammierbare Steuerung und Zentraleinheit einer modularen speicherprogrammierbaren Steuerung | |
DE3854594T2 (de) | Programmierbare Steuerung mit parallelen Prozessoren. | |
EP0824231B1 (de) | Fertigungsanlage | |
EP0107026B1 (de) | Speicherprogrammierbare Steuerung | |
DE19502499A1 (de) | Bussystem zur Steuerung und Aktivierung von miteinander vernetzten ASI-Slaves, vorzugsweise binäre Sensoren oder Eingangsmodule und/oder Ausgangsmodule oder Aktuatoren eines Aktuator-Sensor-Interface | |
EP0791874B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern von binären Sensoren und/oder Aktuatoren | |
DE69913033T2 (de) | Steuerungssystem mit Schnittstelle für Ein/Ausgabekarte | |
DE9218421U1 (de) | Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit | |
EP1640826B2 (de) | Darstellung von Prozesswerten in der Automatisierungstechnik | |
DE3881825T3 (de) | Numerische steuereinheit für laser. | |
EP0603560B1 (de) | Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit | |
DE29907909U1 (de) | Einsteckkarte und integriertes Überwachungssystem für Prozesse | |
EP1426841B1 (de) | Anordnung bestehend aus einer programmgesteuerten Einheit und einem mit dieser verbundenen Power-Baustein | |
EP0068482A1 (de) | Steuerungssystem, insbesondere für automatische Fertigungsanlagen | |
DE1563727A1 (de) | Steuersystem | |
EP0647891A2 (de) | Verarbeitungsmodul für ein modulares Automatisierungssystem | |
WO2005111746A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur simulation eines automatisierungssystems | |
DE4417434B4 (de) | Parametrier- und Diagnosebaugruppe für eine modulare speicherprogrammierbare Steuerung und speicherprogrammierbare Steuerung | |
DE2052161A1 (de) | Schaltungsanordnung für eine Elektroerosionsmaschine zum Steuern der relativen Bewegung zwischen mindestens einer Elektrode und mindestens einem Werkstück | |
DE2927254A1 (de) | Numerische rechnersteuerung fuer werkzeugmaschinen | |
DE2642251A1 (de) | Steuerungseinrichtung und betriebsverfahren fuer eine rechnergefuehrte steuerung bei einer numerisch gesteuerten maschine, beispielsweise einer werkzeugmaschine | |
DE4026413C2 (de) | Positionier-Steuervorrichtung | |
DE4011491C2 (de) | Einrichtung zur Steuerung mindestens einer Werkzeugspindel | |
DE2822938A1 (de) | Steuerungs- und ueberwachungseinrichtung |