NO302258B1 - Prosess-styreenhet med modulære inn/ut-enheter - Google Patents

Prosess-styreenhet med modulære inn/ut-enheter Download PDF

Info

Publication number
NO302258B1
NO302258B1 NO914850A NO914850A NO302258B1 NO 302258 B1 NO302258 B1 NO 302258B1 NO 914850 A NO914850 A NO 914850A NO 914850 A NO914850 A NO 914850A NO 302258 B1 NO302258 B1 NO 302258B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
input
circuit
output
analog
modules
Prior art date
Application number
NO914850A
Other languages
English (en)
Other versions
NO914850D0 (no
NO914850L (no
Inventor
Jon Barry Milliken
Dennis Gene Sickels
Richard Joseph Vanderah
Original Assignee
Fisher Controls Int
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fisher Controls Int filed Critical Fisher Controls Int
Publication of NO914850D0 publication Critical patent/NO914850D0/no
Publication of NO914850L publication Critical patent/NO914850L/no
Publication of NO302258B1 publication Critical patent/NO302258B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423Input/output
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25096Detect addresses of connected I-O, modules
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25296Identification module, type connected I-O, device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25301Expansion of system, memory

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control By Computers (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en prosess-styreenhet som har et antall modulære inn/ut-enheter, og en tilhørende fremgangsmåte for kommunikasjon i en slik styreenhet.
Prosesstyreenheter benyttes til å utføre en rekke forskjellige funksjoner, deriblant prosesstyrefunksjoner og datainnsamlingsfunksjoner. Prosesstyrefunksjoner omfatter overvåkning av forskjellige tilstander eller forhold, såsom væske- og gasstrykk, strømmer, temperaturer, etc, og reaksjon på tilstanden av forholdene ved selektiv påvirkning av pumper, ventiler, etc. for å styre de overvåkede forhold. Prosesstyre-funks j onene angår sådanne anvendelser som produksjon og distribu-sjon av olje og naturgass, industrianleggsstyring, etc. Datainn-samlingsfunks j onene av prosesstyreenheter tillater at en historisk registrering av slike variabler som trykk eller strømmer, kan utføres over en lengre tidsperiode, såsom f.eks. flere uker eller måneder.
Som et typisk eksempel benyttes et antall prosesstyreenheter i et datamaskinsystem eller nettverk som har en sentral vertsdatamaskin. For eksempel kan en eneste vertsdatamaskin kommunisere med så få som 10 eller mer enn 100 prosesstyreenheter .
Det europeiske patentskrift EP 0 352 683 viser en programmerbar styreenhet som omfatter en prosessormodul og et antall inn/ut-moduler. Hver inn/ut-modul inneholder en krets som identifiserer modulens egenskaper for prosessormodulen. Kretsen i hver modul har en parallell inngangsport og en parallell utgangsport som er sammenkoplet på en på forhånd definert måte i overensstemmelse med modulegenskapene. Ved fortløpende sending av data til utgangsporten og deretter avlesning av data fra inngangsporten i hver modul kan prosessoren identifisere egenskapene til modulene i den programmerbare styreenhet.
En konvensjonell prosesstyreenhet inneholder typisk et antall kretskort inne i et hus, idet hvert av kretskortene har elektroniske komponenter og kretser for å utføre forskjellige funksjoner. Ett slikt kretskort er et styreenhetskort som styrer den totale drift av styreenheten. Styreenhetskortet har typisk en mikroprosessor, en datamaskinprogram-lagerenhet, såsom et leselager (ROM), og et direktelager (RAM), som er innbyrdes sammenkoplet ved hjelp av én eller flere busser.
Prosesstyreenheten har også forskjellige typer av inn/ut-kretser som kan være anordnet på styreenhetskortet eller på ett eller flere reserverte inn/ut-kort. Inn/ut-kort har typisk et fast antall forskjellige typer av konvensjonelle inn/ut-kretser. Det finnes minst fire grunnleggende typer av inn/ut-kretser, nemlig en digital inn-krets, en digital ut-krets, en analog inn-krets og en analog ut-krets. De digitale inn/ut-kretser benyttes til å overvåke og styre betingelser og/eller anordninger som har bare to tilstander, for eksempel på og av. De analoge inn/ut-kretser benyttes der hvor betingelsen eller anordningen har mange tilstander. For eksempel kan en analog inn-krets benyttes til å innmate temperaturen av en væske i en tank til prosesstyreenheten, og en analog ut-krets kan benyttes til å styre stillingen av en ventil som har mange stillinger.
Anvendelse av de fire typer av inn/ut-kretser slik som ovenfor omtalt, er konvensjonell. Den måte på hvilken inn/ut-kretsene er realisert i konvensjonelle styreenheter, har imidlertid ulemper. Spesielt er et spesifikt antall inn/ut-kretser typisk realisert på hvert inn/ut-kort i styreenheten. For eksempel kan hvert inn/ut-kort ha fire digitale inn-kretser, fire digitale ut-kretser, fire analoge inn-kretser og fire analoge ut-kretser. På grunn av at antallet og typen av inn/ut-kretser på hvert inn/ut-kort er fast, er det ingen fleksibilitet i utforming av inn/ut-kortene.
Anta for eksempel at en kunde trengte fem digitale inn-kretser og tre digitale ut-kretser for en spesiell anvendelse. I dette tilfelle ville kunden måtte kjøpe to av de ovenfor beskrevne inn/ut-kort for å oppnå de fem digitale inngangskret-ser. Videre ville kunden ikke trenge de analoge inn/ut-kretser, men ville måtte kjøpe dem likevel.
Den ufleksible tildeling av inn/ut-kretsene på inn/ut-kortene forårsaker også at prosesstyreenhetens styreevne er urimelig begrenset. En prosesstyreenhet har typisk et maksimalt antall interne slisser i hvilke inn/ut-kortene kan innføres. Dersom styreenheten har tre inn/ut-slisser for de spesifikke inn/ut-kort som er beskrevet ovenfor, kunne denne styreenhet bare styre et maksimalt antall på 12 digitale inn-kretser, 12 digitale ut-kretser, 12 analoge inn-kretser og 12 analoge ut-kretser. Dersom anvendelsen krevde 13 kretser av en eller annen spesiell type, ville en ytterligere prosesstyreenhet være nødvendig. Dersom for eksempel anvendelsen krevde 13 digitale inn-kretser og ingen annen type av inn/ut-kretser, ville to styreenheter være nødvendig. I tillegg til å måtte kjøpe en andre styreenhet, ville kunden måtte betale for 16 av hver av de fire typer av inn/ut-kretser, for et totalt antall av 64 separate inn/ut-kretser, selv om bare 13 inn/ut-kretser var nødvendig.
Selv om de ovenfor omtalte ulemper på en eller annen måte ble overvunnet, ved for eksempel ikke å inkludere kretskom-ponenter for de uønskede inn/ut-kretser på inn/ut-kortene, ville den konvensjonelle måte for realisering av inn/ut-kretser lide av andre ulemper på grunn av dens iboende, manglende fleksibilitet.
Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en prosess-styreenhet i overensstemmelse med krav 1, og en fremgangsmåte for kommunikasjon i en slik prosess-styreenhet i overensstemmelse med krav 3. Det er tilveiebrakt et antall inn/ut-moduler som omfatter fire forskjellige typer, nemlig en analog inngangskrets, en analog utgangskrets, en digital inngangskrets og en digital utgangskrets. Hver av inn/ut-modulene er løsbart koplet til det ene av et antall koplingsstykker, eller holdere (sockets), i styreenheten. Holderne er identiske med hverandre, slik at hvilken som helst inn/ut-enhet kan innføres i hvilken som helst holder, uten hensyn til typen av inn/ut-enhet. Som et resultat er antallet og typene av inn/ut-enheter som tilveiebringes med styreenheten, ytterst fleksibelt.
Styreenheten bestemmer automatisk typen av hver inn/ut-enhet i styreenheten ved å overføre et kodeanmodningssignal til hver inn/ut-enhet. Ved mottakelse av kodeanmodningssignalet fra styreenheten sender inn/ut-enheten en flerbits binærkode som angir den type inn/ut-enhet som den er, tilbake til styreenheten. Basert på den kode som mottas fra inn/ut-enheten utnytter styreenheten en spesiell kommunikasjonsprotokoll til å kommunisere med denne inn/ut-enhet. Dersom for eksempel fire forskjellige typer av inn/ut-enheter var tilveiebrakt i styreenheten, ville fire forskjellige kommunikasjonsprotokoller være nødvendig, én for hver type av inn/ut-enhet.
Operatøren kan endre stillingen av én eller flere inn/ut-enheter under drift av styreenheten. Denne prosedyre utføres ved at en modulendringsanmodning innføres i styreenheten av operatøren. Ved mottakelse av modulendringsanmodningen innstiller styreenheten kommunikasjon med inn/ut-enhetene og genererer en visuell indikasjon, eller klarmelding, som angir at kommunikasjon er blitt innstilt. Når operatøren ser klarmeldin-gen, kan han deretter endre stillingen av hvilket som helst antall av inn/ut-moduler, ved å innføre ytterligere moduler i styreenheten, fjerne moduler fra styreenheten, eller endre stillingene av moduler inne i styreenheten. Etter at endringene er blitt fullført, innmater operatøren en endring-fullført-kommando i styreenheten som indikerer at alle endringer er blitt utført. Ved mottakelse av endring-fullført-kommandoen kommuniserer styreenheten med hver av inn/ut-enhetene for å bestemme dens type før den gjenopptar normal drift.
Disse og andre særtrekk og fordeler med oppfinnelsen vil være åpenbare for fagfolk på området på bakgrunn av den nærmere beskrivelse av den foretrukne utførelse som skal gis under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et kommunikasjonssystem med en vertsdatamaskin og et antall prosesstyreenheter, fig. 2 viser et blokkskjema av en prosesstyreenhet som er vist skjematisk på fig. 1, fig. 3 viser et inn/ut-kort for en prosesstyreenhet med fire modul-inn/ut-enheter tilkoplet til denne, fig. 4 viser et sideriss av en modul-inn/ut-enhet, fig. 5 viser et koplingsskjema av en digital inn-krets som er vist skjematisk på fig. 2, fig. 6 viser et koplingsskjema av en analog inn-krets som er vist skjematisk på fig. 2, fig. 7 viser et koplingsskjema av en digital ut-krets som er vist skjematisk på fig. 2, fig. 8 viser et koplingsskjema av en analog ut-krets som er vist skjematisk på fig. 2, fig. 9 viser et koplingsskjema av en temperaturomvandlerkrets som er vist skjematisk på fig. 2, fig. 10 viser et flytskjema av en inn/ut-rutine som utføres under drift av prosesstyreenheten, fig. 11 viser et flytskjema av en A/D-kontrollrutine som utføres periodisk under drift av prosess-styreenheten, og fig. 12 viser et flytskjema av en modulendringsrutine som tillater en operatør å endre stillingene av inn/ut-modulene i prosesstyreenheten.
Et kommunikasjonssystem er vist på fig. 1. Kommunikasjonssystemet omfatter en vertsdatamaskin 20 og et antall prosesstyreenheter 22 på en rekke steder som ligger fjernt fra datamaskinen 20. Vertsdatamaskinen 20 kommuniserer periodisk med hver av styreenhetene 22 via radiokommunikasjon. For dette formål har vertsdatamaskinen 20 en antenne 24, og styreenhetene 22 har antenner 26. For å forbedre radiokommunikasjon, kan kommunikasjonssystemet inneholde et antall radioforsterkere 30. I stedet for å benytte radiokommunikasjon, kan kommunikasjonssystemet benytte andre typer av kommunikasjonsforbindelser, såsom en telefonlinje 32 som sammenkopler vertsdatamaskinen 20 med styreenhetene 22.
Styreenhetene 22 er koplet til et antall inn/ut-anordninger 34. Inn/ut-anordningene 34 kan være hvilken som helst type av anordninger som enten drives av analoge eller digitale signaler, eller som avføler forhold eller tilstander og genererer analoge eller digitale signaler som reaksjon på de avfølte tilstander. Eksempler på inn/ut-anordninger omfatter pumper som kan skrus på eller av, ventiler hvis stillinger er inkrementalt variable, temperatur- og trykkomvandlere, etc.
Under drift kommuniserer hver styreenhet 22 med de inn/ut-anordninger 34 til hvilke den er tilkoplet for å styre den prosess for hvilken denne styreenhet benyttes. Som et enkelt eksempel kan én av styreenhetene 22 være koplet til to inn/ut-anordninger 34, hvor den ene er en væskenivå-omvandler (ikke vist) for avføling av nivået av væske i en tank, og den andre er en ventil (ikke vist) i en rørledning som er forbundet med tanken. Væskenivåomvandleren vil generere og sende et analogt inngangssignal til styreenheten 22, og styreenheten 22 vil styre nivået av væske i tanken ved å sende et analogt utgangssignal til ventilen for å styre eller regulere ventilens stilling. Sådan styring kan være hvilken som helst type av konvensjonell styring, såsom proporsjonal- eller P-styring, proporsjonal-pluss-integral-eller PI-styring, eller proporsjonal-integral-derivat- eller PID-styring.
I tillegg til å utføre styrefunksjoner utfører styreenhetene 22 datainnsamlingsfunksjoner ved å lagre forskjellige data i et lager. Slike data kan omfatte størrelsen av tankvæskenivåer over en forutbestemt tidsperiode.
Styreenhetene 22 kommuniserer periodisk med vertsdatamaskinen 20. Denne periodiske kommunikasjon kan angå styringen av inn/ut-anordningene 34, eller den kan være med henblikk på innsamling av data fra styreenhetene 22 for lagring i vertsdatamaskinen 20.
Et blokkskjerna av elektronikken i én av prosesstyreen-hetene 20 er vist på fig. 2. Den totale drift av styreenheten 22 styres av en mikroprosessor 40 som utfører et datamaskinprogram som er lagret i et leselager (ROM) 42. Mikroprosessoren 40 og ROM-lageret 42 er koplet til et direktelager (RAM) 44 og et EEPROM-lager 45 ved hjelp av en databuss 46 og en adressebuss 48. RAM-lageret 44 fungerer som et generelt lager og kan også benyttes til å lagre historiske data som frembringes av inn/ut-anordningene 34. Alternativt kan historiske data være lagret i en utskiftbar lagermodul. RAM-lageret 44, som er et flyktig lager, kan være opphakket av ett eller flere batterier, slik at data ikke går tapt i tilfelle av en effektsvikt. EEPROM-lageret 45, som er et ikke-flyktig lager, kan benyttes til å lagre systeminitialiserings- og/eller konfigurasjonsdata.
Mikroprosessoren 40 er koplet til en toveis buffer 50 via en toveis buss 54. Bufferen 50 er koplet til et antall inn/ut-kretser 60 via en toveis buss 62. Selv om bare fire inn/ut-kretser 60 er vist på fig. 2, vil det finnes minst én inn/ut-krets 60 for hver av de inn/ut-anordninger 34 til hvilke styreenheten 22 er tilkoplet. Fig. 2 viser de fire grunnleggende typer av inn/ut-kretser, hvilke omfatter en analog inn-krets eller AI-krets 60a, en analog ut-krets eller AO-krets 60b, en digital inn-krets eller DI-krets 60c, og en digital ut-krets eller DO-krets 60d. En temperaturomvandlerkrets 64 er koplet til bussen 54. Slik som beskrevet nærmere nedenfor, kompenserer mikroprosessoren 40 for den analoge verdi som frembringes av den analoge inn-krets 60a, basert på den analoge temperaturverdi som tilføres av omvandlerkretsen 64.
Den måte på hvilken inn/ut-kretsene 60 er strukturelt realisert i styreenheten 22, er vist på fig. 3. Hver av inn/ut-kretsene 60 er anordnet inne i et separat hus 66 som for eksempel kan være et plasthus. Kombinasjonen av inn/ut-kretsen 60 i huset 66 er her omtalt som en inn/ut-modul 68. Inn/ut-modulene 68 er løsbart montert på et kretskort 70 som her omtales som et inn/ut-kort. Hver av inn/ut-modulene 68 har to rekker av koplingsstykke-pinner 72 som vist på fig. 4.
Hver modul 68 kan innføres i et respektivt koplings stykke eller holder 74 i inn/ut-kortet 70. Hver holder 74 har to rekker av hull eller åpninger som er representert ved linjene 76, 78 som er anordnet for å passe til mønsteret av koplingsstykke-pinner som rager ut fra hver av inn/ut-modulene 68. Hver modul 68 er festet til inn/ut-kortet 70 ved hjelp av en skrue 82 i modulen 68 og en respektiv gjenget boring 84 i inn/ut-kortet 70. Inn/ut-kortet 70 har også et koplingsstykke 86 for elektrisk tilkopling av hver av inn/ut-modulene 68 til bussen 62 (fig. 2), eller til inn/ut-anordningene 34, slik tilfellet kan være. Den spesielle måte for tilkopling av inn/ut-modulene 68 til inn/ut-kortet 70 anses ikke for å være vesentlig, og forskjellige måter for tilkopling kunne benyttes.
Selv om bare fire inn/ut-moduler 68 er vist på inn/ut-kortet 70 på fig. 3, kunne flere moduler 68 være anordnet i de tomme holdere 74, hvilke er anordnet i grupper på fire. Inn/ut-kortet 70 kan således ha en kapasitet på minst seksten inn/ut-moduler .
Man bør være klar over at holderne 74 er identiske, og at koplingsstykkepinnene 72 rager ut fra de forskjellige inn/ut-moduler 68 på identisk måte, uten hensyn til typen av inn/ut-modul. Hvilken som helst av de fire typer av inn/ut-moduler 68 kan således innføres i hvilken som helst av holderne 74 i inn/ut-kortet 70. Som et resultat kan inn/ut-kortet 70 bære hvilken som helst kombinasjon av inn/ut-moduler 68. Dersom for eksempel inn/ut-kortet 70 hadde seksten holdere på dette, kunne inn/ut-kortet 70 bære seksten analoge inn-moduler, eller ni analoge inn-moduler og sju analoge ut-moduler, eller tretten digitale inn-moduler og tre digitale ut-moduler, etc.
Selv om fig. 2 illustrerer bare fire inn/ut-kretser 60, vil det være klart at flere inn/ut-kretser 60 typisk ville være benyttet, og at alle slike inn/ut-kretser kunne være tilkoplet til mikroprosessoren 40 via bufferen 50. Bufferen 50 kunne være realisert med et antall toveis buffere, eller et antall enveis buffere. Man bør også være klar over at styreenheten 22 kunne inneholde et stort antall inn/ut-kort 70, for å tilveiebringe flere inn/ut-moduler 68. Alternativt kunne inn/ut-modulene være montert på det samme kretskort som mikroprosessoren 40.
Mikroprosessoren 40 utleser periodisk fra eller skriver inn i hver av inn/ut-modulene 68 med en forutbestemt hastighet, såsom f.eks. 20 ganger pr. sekund. Den måte på hvilken dette utføres, skal beskrives nedenfor i forbindelse med fig. 5-8, som viser koplingsskjemaer av de fire inn/ut-kretser 60a-60d, og fig. 10, som viser et flytskjema av en del av et datamaskinprogram som er lagret i ROM-lageret 42 som styrer kommunikasjonen med inn/ut-modulene 60.
Digital inn- krets
Idet det nå henvises til fig. 5, er det der vist et koplingsskjema av den digitale inn-krets 60c. Den digitale inn-krets (DI-krets) omfatter to ledere eller ledninger 102, 104 som er elektrisk tilkoplet til én av inn/ut-anordningene 34. Selv om ledningene 102, 104 er vist å ende ved bunnpartiet av inn/ut-modulhuset 66, forbinder passende koplingsstykker og kabling (ikke vist) ledningene 102, 104 med inn/ut-anordningen 34. Inn/ut-anordningen 34 frembringer enten en åpen krets eller en kortslutning over ledningene 102, 104, avhengig av tilstanden av det forhold som overvåkes. Dersom inn/ut-anordningen 34 frembringer en kortslutning over ledningene 102, 104, tilveiebringes en strømbane fra en tilførselsspenning V via en diode 106, en motstand 108, en lysemitterende diode 110, og via ledningene 102, 104 til jord. En zenerdiode 112 er anordnet mellom ledningene 102, 104 for transientbeskyttelse.
På grunn av strømmen som flyter, skrur den lysemitterende diode 110 på en transistor 118 som trekker ned spenningen på inngangen A4 til en bufferkrets 120. Ved fravær av strøm gjennom transistoren 118 er spenningen på bufferinngangen A4 normalt høy på grunn av sin forbindelse med en tilførselsspenning V via en motstand 124.
Dersom inn/ut-anordningen 34 ikke frembringer en kortslutning over ledningene 102, 104, tennes ikke den lysemitterende diode 110, og transistoren 118 koples ikke på, slik at spenningen på buf ferinngangen A4 forblir høy.
Når bufferen 120 virksomgjøres via et innkoplingssignal som sendes til bufferen 120 av mikroprosessoren 40 via en ledning 126, overføres spenningsverdien på bufferinngangen A4 til dens Y4-utgang, og til mikroprosessoren 40 via en ledning 128.
Bufferen 120 sørger også for en andre funksjon ved å indikere for mikroprosessoren 40 at inn/ut-kretsen 60c er en digital inn-krets. Dette oppnås ved hjelp av bufferinnganger AO til A3 som er koplet til jord. Når de avleses av mikroprosessoren 40, tilfører utgangene Y0-Y3 som er knyttet til inngangene A0-A3, den binære kode 0000 til mikroprosessoren 40 via fire ledninger 130. Denne spesielle kode tilkjennegir for mikroprosessoren 40 at den kommuniserer med en digital inn-krets.
Analog inn- krets
Et koplingsskjema av den analoge inn-krets 60a er vist på fig. 6. Den analoge inn-krets 60a har to ledninger 162, 164 som er koplet til en inn/ut-anordning 34 og som fullfører en konvensjonell strømsløyfe på 4-20 mA mellom den analoge inn-krets 60a og inn/ut-anordningen 34. En strømregulator 166 som er koplet til en tilførselsspenning V, tilfører en strøm på 25 mA til inn/ut-anordningen 34 via ledningen 162. En strøm som varierer mellom 4 og 20 mA tilføres fra inn/ut-anordningen 34 via ledningen 164. Denne variable strøm tilføres over en motstand 170 for å generere en variabel spenning som tilføres til en skaler-ingsforsterker 172. To zenerdioder 174, 175 tilveiebringer transientbeskyttelse.
Den spenning som genereres av skaleringsforsterkeren 172, tilføres til kanal 0 i en A/D-omformer 180 via en ledning 176. Skaleringsf orsterkeren 172, som kan bestå av en konvensjonell operasjonsforsterkerkrets, utfører en skaleringsfunksjon som sikrer at området av spenninger som genereres over motstanden 170, er omtrent det samme som A/D-omformerens 180 omformingsom-råde, for å tilveiebringe maksimal oppløsning. I tilfeller hvor disse spenningsområder er omtrent de samme ville skaleringsforsterkeren være unødvendig.
Kanal 1 i A/D-omformeren 180 er koplet til en ledning 182 som tilfører en konstant referansespenning. Slik som beskrevet nærmere nedenfor, omformes referansespenningen periodisk av A/D-omformeren 180 og avleses av mikroprosessoren 70 for å sikre at A/D-omformeren 180 virker på riktig måte.
Den analoge inngangskrets 60a omfatter også en buffer 190 med innganger A0-A2 som er koplet til jord, og en inngang A3 som er koplet til en forholdsvis høy spenning via en motstand 192. Når bufferens 190 virksomgjørelsesinngang (EN) aktiveres av mikroprosessoren 40 via en ledning 194, sender bufferen 190 den binære kode 0001 til mikroprosessoren 40 via fire ledninger 196. Basert på denne binære kode kan mikroprosessoren 40 identifisere inn/ut-kretsen 60a som en analog inn-krets.
Et antall ledninger 198 overfører taktstyrings- og datasignaler mellom mikroprosessoren 40 og A/D-omformeren 180 som kan være en integrert kretsbrikke av typen LTC1290DCJ som er kommersielt tilgjengelig fra Linear Technologies. Den ledning 198 som er koplet til A/D-omformerens 180 DI-inngang, benyttes til å velge omformerens 180 parametere, såsom f.eks. hvilken kanal som skal avleses. Den ledning 198 som er koplet til omformerens 180 DO-utgang, overfører serielt det flerbits binærsignal som genereres av A/D-omformeren 180 ut fra det originale, analoge inngangssignal fra ledningene 162, 164.
Det binære signal som svarer til den analoge inngangs-verdi og som overføres fra A/D-omformeren 180, temperaturkompen-seres av mikroprosessoren 40 basert på den temperatur som avføles av temperaturomvandleren 64. Dette utføres da forsterkningen til den analoge inn-krets 60a varierer med temperaturen.
Digital ut- krets
Et koplingsskjema av den digitale ut-krets 60d er vist på fig. 7. Den digitale ut-krets omfatter to ledninger 210, 212 som er koplet til en inn/ut-anordning 34 som skal styres av den digitale utgangsverdi. For å styre verdien av det digitale utgangssignal, sender mikroprosessoren 40 det riktige binærsignal til inngangen til en D-vippe 220 via en ledning 222. Det ikke-komplementbehandlede Q-utgangssignal fra vippen (flipp-floppen) 220 overføres til basisen i en transistor 224 via en motstand 226. Når Q-utgangen er høy, koples transistoren 224 på, og trekker således strøm fra en tilførselsspenning V gjennom en motstand 230 og to dioder 232, 234. Når strøm flyter gjennom den lysemitterende diode 234, forårsaker det genererte lys at en transistor 240 koples på. Som et resultat trekkes strøm fra en tilførselsspenning V gjennom en strømbegrenser 242, gjennom en sikring 244 inn i utgangsledningen 210, og tilbake fra inn/ut-anordningen 34 via inngangsledningen 212 til jord. En zenerdiode 246 er anordnet for transientbeskyttelse.
Når mikroprosessoren 40 tilfører et lavspenningssignal til vippens 220 inngang, leder ikke transistorene 224 og 240, og hindrer således en eventuell strøm fra å tilføres til ledningen 210.
Vippens 220 Q-utgangssignal tilføres også til A5-inngangen til en buffer 260 via en ledning 264 for det formål å tillate mikroprosessoren 40 å kontrollere for å forvisse seg om at vippen 220 tilveiebringer det utgangssignal som mikroprosessoren 40 spesifiserte via ledningen 222. For dette formål, etter å ha tilført signalet på ledningen 222, avleser mikroprosessoren 40 bufferens 260 Y5-utgang via en ledning 266 for å forvisse seg om at det er den samme binærverdi som det signal som ble overført via ledningen 222.
Vippen 220 taktstyres på konvensjonell måte ved hjelp av bufferens 260 Y4-utgang via en ledning 270. Bufferens 260 Y4-utgangssignal styres av dens A4-inngangssignal slik det tilføres av mikroprosessoren 40 via en ledning 272.
Bufferen 260 har også en inngang A0 koplet til en forholdsvis høy spenning via en motstand 280, og tre innganger A1-A3 som er koplet til jord. Når bufferen 260 virksomgjøres via en ledning 284, sender den en binær kode 1000 på sine utganger Y0-Y3 til mikroprosessoren 40 via de fire ledninger 286. Den binære kode 1000 signalerer til mikroprosessoren 40 at kretsen 60d er en digital ut-krets.
Analog ut- krets
Et koplingsskjema av den analoge ut-krets 60b er vist på fig. 8. Den analoge ut-krets 60b, som genererer og sender et analogt signal til en inn/ut-anordning 34, omfatter en digital/analog(D/A)-omformer 300 som har en Data-inngang koplet til en ledning 302 og en taktstyrings- eller CLK-inngang koplet til en ledning 304. Mikroprosessoren 40 spesifiserer verdien av det analoge signal som skal utmates til inn/ut-anordningen 34, ved å sende et flerbits binærsignal i serie til Data-inngangen via ledningen 302. Ved mottakelse av dette binærsignal genererer D/A-omformeren 300 en strøm med en tilsvarende verdi i to ledninger 310, 312 som er koplet til dens utganger UTI og UT2.
Strømmen tilføres til en strøm-til-spenning(I/V)-omf ormer 320 via ledningene 310, 312. I/V-omformeren 320 genererer en spenning som er proporsjonal med inngangsstrømmen, og sender spenningen til en spenning-til-spenning(V/V)-omformer 322 via en ledning 324. V/V-omformeren 322 genererer en spenning på en første utgangsledning 326. Ledningen 326 er også koplet til en spenning-til-strøm(V/I)-omformer 330 som omformer spenningen på sin inngang til en strøm og sender strømmen til en andre utgangsledning 332. To zenerdioder 336, 338 er innkoplet mellom de to utgangsledninger 326, 332 og en tredje utgangsledning 340 for å tilveiebringe transientbeskyttelse.
De tre utgangsledninger 326, 332, 340 er inkludert for å tilveiebringe fleksibilitet med hensyn til de typer av inn/ut-anordninger 34 som den analoge ut-krets 60b kan styre. Spesielt er inn/ut-anordninger 34 som er spenningsdrevne, innkoplet mellom utgangsledningene 326 og 340, mens inn/ut-anordninger 34 som er strømdrevne, er innkoplet mellom utgangsledningene 332 og 340.
Utgangssignalet fra I/V-omformeren 320 på ledningen 324 tilveiebringes også til en buffer 350. Hensikten med bufring av I/V-omformerens 320 utgangssignal er å tillate mikroprosessoren 40 å kontrollere nøyaktigheten av den spenning som genereres av I/V-omformeren 320, for å forvisse seg om at den svarer til størrelsen av det flerbits binærsignal som mikroprosessoren 40 sendte til den analoge ut-krets via ledningen 302. Utgangssignalet fra bufferen 350 tilveiebringes på en ledning 352 som et AUT-signal. Slik som beskrevet nedenfor, sendes dette AUT-signal til en A/D-omformer i temperaturomvandlerkretsen 64, hvor dets verdi avleses periodisk av mikroprosessoren 40.
Den analoge ut-krets 60b omfatter også en buffer 354. Bufferen 354 har to innganger A0, Al som er koplet til en forholdsvis høy spenning via en motstand 356, og to innganger A2, A3 som er koplet til jord. Når bufferen 354 virksomgjøres via en ledning 357, sender den den binære kode 1100 på sine utganger Y0-Y3 via fire ledninger 358 til mikroprosessoren 40. Den binære kode 1100 signalerer til mikroprosessoren 40 at kretsen 60b er en analog ut-krets.
Temperaturomvandlerkrets
Fig. 9 viser et koplingsskjema av temperaturomvandleren 64 som er skjematisk vist på fig. 2. Omvandlerkretsen 64 omfatter en temperaturfølerkrets 360 som på sin TEMP-utgang genererer et analogt signal som er proporsjonalt med den avfølte temperatur. Da følerkretsen 360 er fysisk beliggende i styreenhetens 22 hus, er den avfølte temperatur temperaturen inne i styreenhetshuset, hvilken bør være i hovedsaken den samme temperatur som temperaturen av de analoge inngangskretsmoduler 60, da disse også er beliggende i det samme styreenhetshus. Følerkretsen 360 kan være en kommersielt tilgjengelig, integrert kretsbrikke av typen LT1019.
Det analoge temperatursignal som frembringes av temperaturføleren 360, tilføres til den ikke-inverterende inngang til en operasjonsforsterker 362 via en ledning 364. Formålet med operasjonsforsterkeren 362 er å forsterke temperatursignalet da det har en forholdsvis liten spenning (2,1 mV/"Kelvin).
Operasjonsforsterkerens 362 utgang er koplet til kanal 0 i en A/D-omformer 370 via en ledning 372. A/D-omformeren 370 omformer det analoge signal til flerbits binærform for serieover-føring fra sin DO-utgang til mikroprosessoren 40 via bussen 54. A/D-omformerens 370 kanal 1 er koplet til en ledning 390 som er koplet for å motta AUT-signalet fra ledningen 352 (fig. 8) via bussen 62. Slik som beskrevet nærmere nedenfor, omformer A/D-omformeren 370 periodisk AUT-signalet på ledningen 390 for å verifisere riktig operasjon av den analoge ut-krets på fig. 8.
Temperaturføleren 360 frembringer en temperaturkompensert referansespenning på sin VUT-utgang. På grunn av at den er temperaturkompensert, er denne referansespenning konstant uten hensyn til endringer i temperatur. Den kompenserte referansespenning tilføres til A/D-omformeren 370. Tilførsel av den kompenserte referansespenning til A/D-omformeren 370 er fordelaktig da det reduserer eventuelle temperaturforårsakede fluktuasjoner i omformeren 370, og således tillater mer nøyaktige omforminger.
Den kompenserte referansespenning tilføres også til den ikke-inverterende inngang til en operasjonsforsterker 376 via en ledning 378. Forsterkeren 376 virker som buffer, og dens utgang på ledningen 380 er elektrisk forbundet med den på fig. 6 viste ledning 182 via bussen 62 (fig. 2) for det formål å tilføre referansespenningen til A/D-omformeren 180.
Drift
Under drift av styreenheten 22 blir en rekke oppgaver som angår prosesstyring, kontinuerlig utført. Den oppgave som angår kommunikasjonen mellom mikroprosessoren 40 og inn/ut-
kretsene 60, skal beskrives nærmere nedenfor.
Ved effekttilkopling avhører mikroprosessoren 40 hver av inn/ut-modulene 68 til hvilke den er tilkoplet, for å bestemme hvilken type inn/ut-modul som er i hver av holderne 74 på inn/ut-kortet eller inn/ut-kortene 70. Denne avhøring eller utspørring medfører overføring av et kodeanmodningssignal som i dette spesielle tilfelle er et bufferinnkoplingssignal, og avlesing av den fire-bits binærkode som overføres av bufferne i hver inn/ut-krets. Basert på hver spesiell kode bestemmer mikroprosessoren 40 typen av hver av inn/ut-modulene 68 og "husker" hvilken type hver inn/ut-anordning er ved å lagre hver kode eller en liknende type kode i lageret. Mikroprosessoren 40 trenger således bare å avhøre inn/ut-modulene 68 én gang ved effekttilkopling.
Etter den innledende utspørring utfører mikroprosessoren 40 periodisk en inn/ut-rutine for å utlese fra eller innskrive i hver av inn/ut-modulene 68. Inn/ut-rutinen 400 kan for eksempel utføres 20 ganger pr. sekund.
Et flytskjema av inn/ut-rutinen 400 er angitt i fig. 10. Hver gang inn/ut-rutinen 400 utføres, kommuniserer mikroprosessoren 40 med hver av de inn/ut-moduler 68 til hvilke den er tilkoplet.
I trinn 402 virksomgjøres eller innkoples én av inn/ut-modulene 68 som er tilkoplet til mikroprosessoren 40. Dette oppnås ved overføring av et innkoplingssignal (enable signal) fra mikroprosessoren 40 til inn/ut-modulens 68 bufferkrets. Dette innkoplingssignal omtales her også som et kodeanmodningssignal da det forårsaker at bufferen sender den firebits binærkode som angir hvilken type inn/ut-krets 60 mikroprosessoren 40 kommuniserer med.
I trinn 404 sender bufferen den firebits binærkode som angir typen av inn/ut-modul, og mikroprosessoren 40 avleser denne kode for å sikre at den riktige kommunikasjonsprotokoll benyttes, da hver av de fire typer av inn/ut-moduler 68 har en spesiell kommunikasj onsprotokoll.
Dersom koden var 0000, hvilket svarer til en digital inn-krets, utføres trinnene 410-414 som angir den kommunikasjonsprotokoll som er spesielt knyttet til en digital inn-krets. I trinn 410 avleser mikroprosessoren 40 det digitale inngangssignal på ledningen 128 (fig. 5). I trinn 412 bestemmer mikroprosessoren 40 hvorvidt det digitale inngangssignal er konstant i en forutbestemt tidsperiode. Trinnet 412 utføres for å sikre at transientsignaler ignoreres. Dersom signalverdien var konstant, forgrenes programmet til trinn 414 hvor den nye verdi av det digitale inngangssignal lagres. Dersom verdien ikke var konstant, blir transientverdien ikke lagret, og trinnet 414 overhoppes. Programmet forgrenes deretter tilbake til trinnet 402, slik at mikroprosessoren 40 kan kommunisere med den neste inn/ut-modul 68.
Dersom den binære kode i trinn 404 svarer til en analog inn-krets, utføres trinnene 420-424. I trinn 420 avleser mikroprosessoren 40 det analoge inngangssignal ved å avlese ledningen 198 som er tilkoplet til A/D-omformerens 180 DO-utgang (fig. 6).
Dette analoge inngangssignal (som er i flerbits binærform) blir deretter kompensert basert på den løpende temperaturavlesning av temperaturomvandlerkretsen 64. Graden av kompensasjon er basert på forsterkningskarakteristikken til den analoge inn-krets 60a med temperaturen. Kompensasjonen kan være en lineær kompensasjon med temperaturen, eller en mer sammensatt funksjon. I det sistnevnte tilfelle kan kompensasjonsdata være lagret i en oppslagstabell i et ROM-lager.
Da temperaturen inne i styreenhet ens 22 hus vil endre seg forholdsvis langsomt, er det ikke nødvendig at mikroprosessoren 40 avleser temperatursignalet fra kanal 0 i A/D-omformeren 370 (fig. 9) hver gang inn/ut-rutinen 400 utføres. Det vil være tilstrekkelig å avlese temperatursignalet med lavere hyppighet og lagre resultatene i et lager, for anvendelse hver gang inn/ut-rutinen 400 utføres.
I trinn 424 lagres den kompenserte, analoge inngangs-verdi i lageret. Programmet forgrenes deretter tilbake til trinnet 402 hvor den neste inn/ut-modul 68 innkoples.
Dersom den binære kode i trinnet 404 svarte til en digital ut-krets, utføres trinnene 430-442. I trinn 430 utmater mikroprosessoren 40 en digital verdi til inn/ut-modulen 68. Dette utføres ved å overføre enten en binær ener eller en binær null til D-vippen 220 via ledningen 222 (fig. 7).
I trinn 432 avleser mikroprosessoren 40 ledningen 266 (fig. 7) for å bestemme om den digitale ut-krets 60d tilveie- brakte det riktige utgangssignal til inn/ut-anordningen 34. Dette utføres i trinn 434 ved å sammenlikne den binære verdi som mottas på ledningen 266, med den binære verdi som ble overført på ledningen 222.
Dersom de to binærverdier passer sammen (match), hvilket angir at utgangssignalet var riktig, forgrenes programmet tilbake til trinnet 402. Dersom verdiene ikke passer sammen, innstilles en alarm i trinn 436. Tidspunktet for mistilpasningen registreres deretter i lageret i trinn 438. Den spesielle inn/ut-modul 68 som sviktet på denne måte, kan også registreres.
I trinn 440 forgrenes programmet tilbake til trinnet 402 dersom mistilpasningen ikke er skjebnesvanger eller fatal. Hvorvidt en mistilpasning er "fatal" eller ikke, bestemmes av et flagg som innstilles av operatøren. Innstillingen av fatal-flagget kan avhenge for eksempel av den relative viktighet av hver spesiell inn/ut-modul 68 og/eller den spesielle prosess som styres eller kontrolleres.
Dersom mistilpasningen er fatal, innstilles eller stanses styringen av prosessen i trinn 442, og den digitale utgangsverdi for denne inn/ut-modul 68 kan benyttes for en spesiell svikttilstand som spesifiseres av operatøren. Avhengig av anvendelsen kan det for eksempel være ønskelig at en solenoid-drevet ventil svikter til enten åpen eller lukket tilstand.
Dersom binærkoden i trinn 404 svarer til en analog ut-krets, utføres trinn 450-462. I trinn 450 utmater mikroprosessoren 40 en analog verdi (i flerbits binærform) til inn/ut-modulen 68 via ledningen 302 (fig. 8).
I trinn 452 avleser mikroprosessoren 40 verdien av det flerbits binærsignal på kanal 1 i A/D-omformeren 370 (fig. 9). Denne verdi må svare til den flerbits binærverdi som mikroprosessoren 40 sendte til den analoge ut-krets 60b via ledningen 302.
I trinn 454 anses de to binærverdier å passe sammen dersom de ligger innenfor et forholdsvis lite antall binærtellin-ger av hverandre. Dersom det foreligger en sammenpasning, forgrenes programmet tilbake til trinnet 402 hvor mikroprosessoren 40 skriver til eller leser fra den neste inn/ut-modul 68.
Dersom verdiene ikke passer sammen, innstilles en alarm i trinn 456. Tidspunktet for mistilpasningen registreres deretter i trinn 458. Den spesielle inn/ut-modul 68 som sviktet, kan også
registreres.
I trinn 460 forgrenes programmet tilbake til trinnet 402 dersom mistilpasningen ikke er fatal. Dersom mistilpasningen er fatal, innstilles eller stanses styring av prosessen i trinn 462, og den analoge utgangsverdi for denne inn/ut-modul 68 kan benyttes for en spesiell sviktverdi som spesifiseres av operatø-ren.
Man må være klar over at den grunnleggende inn/ut-rutine 400 som er beskrevet ovenfor, kan realiseres på forskjellige måter. For eksempel kan mikroprosessoren 40, etter den innledende klassifisering av hver av inn/ut-modulene 68 etter effekttilkopling, inndele alle inn/ut-moduler 68 i fire grupper basert på deres type. Hver av gruppene kunne deretter avleses i rekkefølge, idet alle de digitale inn-kretser avleses først, alle de analoge inn-kretser avleses deretter, osv. I dette tilfelle ville trinn 404 på fig. 10 være et verifikasjonstrinn for å verifisere at den spesielle inn/ut-modul 68 tilhørte den gruppe som for øyeblikket prøves.
Alternativt kunne mikroprosessoren 40, i stedet for å oppdele alle inn/ut-moduler 68 i grupper basert på deres klassifikasjon, kommunisere med inn/ut-modulene 68 basert på deres posisjoner på inn/ut-kortet 70. Mikroprosessoren 40 kunne således starte i den ene ende av inn/ut-kortet 70 og adressere hver inn/ut-modul 68 i rekkefølge i overensstemmelse med dens fysiske beliggenhet. I dette tilfelle kunne hver suksessiv inn/ut-modul 68 være en forskjellig type, og trinnet 404 ville være et forgreningstrinn som forgrenet seg til en forskjellig av de fire grunnleggende kommunikasjonsprotokoller for hver suksessiv inn/ut-modul 68.
De fire grunnleggende typer av inn/ut-moduler 68 som er beskrevet ovenfor, er selvsagt ikke de eneste typer som kunne benyttes. Andre typer av moduler, såsom pulsinngangsmoduler som er spesielt konstruert for innmating av tog av digitale pulser, kunne benyttes. Alternativt kan styreenheten 22 benyttes bare til å overvåke prosesstyringstilstander, i hvilket tilfelle styreen heten 22 ikke ville kreve hverken analoge eller digitale ut-kretser .
A/ D- omformer- kontrollrutine
Under drift av styreenheten 22 kontrolleres A/D-omformeren 180 (fig. 6) i hver analog inn-krets 60a periodisk med hensyn til nøyaktighet, såsom f.eks. hvert 10. sekund. Dette oppnås ved å la A/D-omformeren 180 omforme en kjent referansespenning til et flerbits binærtall, og deretter bestemme hvorvidt dette binære tall ligger innenfor et forventet område av binære tall.
Anta for eksempel at A/D-omformeren 180 omformer en spenning mellom 0 og 5 volt til et 14-bits binært tall. Det binære tall forventes å være 0 når spenningen var null, og 4096 når spenningen var fem volt. Dersom den referansespenning som ble tilført til A/D-omformeren 180 under kontrollen, var nøyaktig 2,5 volt, ville det forventede binære utgangssignal fra omformeren 180 være 2048. Da meget små fluktuasjoner forventes, kan det binære utgangssignal sammenliknes for å forvisse seg om at det ligger innenfor et forutbestemt område, ved å sammenlikne det med en lav-område-verdi på 2044 og en høy-område-verdi på 2052. Dersom det binære utgangssignal faller innenfor dette område, vil A/D-omformeren 180 bli ansett for å arbeide på riktig måte.
Et flytskjema av en A/D-omf ormer-kontrollrutine er vist på fig. 11. Slik som beskrevet ovenfor, utføres kontrollrutinen 500 periodisk for å kontrollere A/D-omformeren 180 i hver av de analoge inn-moduler 68a. Rutinen 500, som illustrerer kontrollen av én A/D-omformer 180, vil bli gjentatt for å kontrollere hver omformer 180. A/D-omformerne 180 vil bli kontrollert i hvilken som helst rekkefølge og med hvilken som helst ønsket hyppighet.
Kontrollrutinen begynner i trinn 502 hvor A/D-refe-ranseverdien avleses av mikroprosessoren 40. Denne referanse-verdi, som er referansespenningen på kanal 1 i A/D-omformeren 180 (fig. 6), omformes til et flerbits binærtall. I trinn 504 kontrolleres dette binære tall for å bestemme om det ligger i et forutbestemt område som er definert ved en nedre områdeverdi og en øvre områdeverdi. I trinn 506 besluttes at dersom binærverdien ligger i området, arbeider A/D-omformeren 180 på riktig måte, og rutinen slutter.
Dersom det binære tall ikke ligger i området, innstilles en alarm i trinn 508. I trinn 510 registreres tidspunktet for A/D-omformerfeilen såvel som den inn/ut-modul 68 som inneholder den feilaktige A/D-omf ormer 180. Registrering av sådanne feildata kan være nyttige da operatøren kan ønske å vite hvilke historiske data som kan være utsatt for feil. Dersom A/D-omformerfeilen ikke er fatal, slutter rutinen i trinn 512. Dersom feilen er fatal, stanses styring av prosessen i trinn 514.
Inn/ ut- modulendringsrutine
Under drift av styreenheten 22 kan operatøren montere ytterligere inn/ut-moduler 68 på inn/ut-kortet 70, fjerne moduler 68 fra inn/ut-kortet 70, endre posisjonene av de eksisterende moduler 68, eller utføre hvilken som helst kombinasjon av det foregående. Dette oppnås ved anvendelse av den inn/ut-modulendringsrutine 600 som er illustrert på fig. 12. Operatøren innleder endringsrutinen 600 ved å inntaste en modulendringsanmodning via et tastbord (ikke vist) som er koplet til styreenheten 22.
Idet det henvises til fig. 12, stanses utførelsen av inn/ut-rutinen 400 i trinn 602 etter inntasting av operatørens modulendringsanmodning. I trinn 604 blir det på styreenhetens skjerm (ikke vist) frembrakt en visuell klarmelding som gir operatøren beskjed om å utføre de ønskede endringer av inn/ut-moduler 68.
Rutinen forblir i trinn 606 inntil operatøren har utført de ønskede modulendringer. Fullførelsen av endringene indikeres av operatøren ved å inntaste en kommando som angir at modulendringer er fullført. Etter mottakelse av endring-fullført-kommandoen forgrenes programmet til trinn 608 hvor alle inn/ut-moduler 68 avleses for å bestemme de nye modultyper. Trinnet 608 er den samme prosess som den som utføres ved ef fekttilkopling av styreenheten 22, slik som foran beskrevet.

Claims (3)

1. Prosess-styreenhet omfattende en prosessor (40), et antall i hovedsaken identiske koplingsstykker (74), anordninger (50, 54, 62, 70) for elektrisk tilkopling av koplingsstykkene (74) til prosessoren (40), og et antall inngangs/utgangskretsmoduler, KARAKTERISERT VED at den omfatter en digital inngangskretsmodul (68) som har bare en eneste digital inngangskrets (60c) og er løsbart tilkoplet til ett av koplingsstykkene (74), en digital utgangskretsmodul (68) som har bare en eneste digital utgangskrets (60d) og er løsbart tilkoplet til ett av koplingsstykkene (74), en analog inngangskretsmodul (68) som har bare en eneste analog inngangskrets (60a) og er løsbart tilkoplet til ett av koplingsstykkene (74), en analog utgangskretsmodul (68) som har bare en eneste analog utgangskrets (60b) og er løsbart tilkoplet til ett av koplingsstykkene (74), og en anordning (40; 404) for automatisk bestemmelse av typen av de nevnte inngangs- og utgangskretsmoduler (68).
2. Styreenhet ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at hver av modulene (68) dessuten omfatter et hus (66) og et koplingsstykke (72), idet hvert av koplingsstykkene (72) i de nevnte moduler (68) kopler en respektiv av modulene (68) til et respektivt av de i hovedsaken identiske koplingsstykker (74).
3. Fremgangsmåte for kommunikasjon i en prosess-styreenhet som omfatter en prosessor (40), et antall i hovedsaken identiske koplingsstykker (74), en digital inngangskretsmodul (68) som har bare en eneste digital inngangskrets (60c) og er løsbart koplet til ett av koplingsstykkene (74), en digital utgangskretsmodul (68) som har bare en eneste digital utgangskrets (60d) og er løsbart koplet til ett av koplingsstykkene (74), en analog inngangskretsmodul (68) som har bare en eneste analog inngangskrets (60a) og er løsbart koplet til ett av koplingsstykkene (74), og en analog utgangskretsmodul (68) som har bare en eneste analog utgangskrets (60b) og er løsbart koplet til ett av koplingsstykkene (74), KARAKTERISERT VED at den omfatter de trinn a) å sende et kodeanmodningssignal fra prosessoren (40) til den ene av kretsmodulene (68), b) å motta et kodesignal fra den nevnte ene kretsmodul (68) som reaksjon på kodeanmodningssignalet, c) å bestemme typen av den nevnte ene kretsmodul (68) basert på kodesignalet som mottas fra kretsmodulen (68) under trinn (b), idet typen er én av de fire følgende typer, nemlig en analog inngangskrets (60a), en analog utgangskrets (60b), en digital inngangskrets (60c), eller en digital utgangskrets (60d), d) å overføre en analog verdi fra den nevnte ene kretsmodul (68) til prosessoren (40) dersom den nevnte ene kretsmodul (68) til hvilken kodeanmodningssignalet ble sendt under trinn (a), er en analog inngangskrets (60a), e) å overføre en analog verdi fra prosessoren (40) til den nevnte ene kretsmodul (68) dersom den nevnte ene kretsmodul (68) til hvilken kodeanmodningssignalet ble sendt under trinn (a), er en analog utgangskrets (60b), f) å overføre en digital verdi fra den nevnte ene kretsmodul (68) til prosessoren (40) dersom den nevnte ene kretsmodul (68) til hvilken kodeanmodningssignalet ble sendt under trinn (a), er en digital inngangskrets (60c), g) å overføre en digital verdi fra prosessoren (40) til den nevnte ene kretsmodul (68) dersom den nevnte ene kretsmodul (68) til hvilken kodeanmodningssignalet ble sendt under trinn (a), er en digital utgangskrets (60d), og h) å gjenta trinnene (a) til (g) for de nevnte krets-moduler (68).
NO914850A 1990-12-11 1991-12-10 Prosess-styreenhet med modulære inn/ut-enheter NO302258B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62293690A 1990-12-11 1990-12-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO914850D0 NO914850D0 (no) 1991-12-10
NO914850L NO914850L (no) 1992-06-12
NO302258B1 true NO302258B1 (no) 1998-02-09

Family

ID=24496115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO914850A NO302258B1 (no) 1990-12-11 1991-12-10 Prosess-styreenhet med modulære inn/ut-enheter

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5901323A (no)
EP (1) EP0490864B1 (no)
JP (1) JPH04268604A (no)
AU (1) AU658842B2 (no)
CA (1) CA2057344A1 (no)
DE (1) DE69121373T2 (no)
NO (1) NO302258B1 (no)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
DE59307165D1 (de) * 1992-12-08 1997-09-25 Siemens Ag Modular aufgebautes Steuerungssystem mit einer intelligenten Untereinheit
DE4312305C5 (de) * 1993-04-15 2004-07-15 Abb Patent Gmbh Sicherheitsgerichtete speichergrogrammierbare Steuerung
ATE152257T1 (de) * 1994-08-12 1997-05-15 Siemens Ag Verfahren und einrichtung zur periodischen datenübertragung mit broadcast-funktion zum unabhängigen datenaustausch zwischen externen einheiten
US5650777A (en) * 1995-06-07 1997-07-22 Rosemount Inc. Conversion circuit for process control system
JP3792284B2 (ja) * 1995-10-09 2006-07-05 ファナック株式会社 数値制御装置用i/oユニットおよび分線盤
JPH11125541A (ja) 1997-10-21 1999-05-11 Teac Corp 計測用レコーダ装置
US6283628B1 (en) * 1998-09-11 2001-09-04 Airpax Corporation, Llc Intelligent input/output temperature sensor and calibration method therefor
US6539027B1 (en) * 1999-01-19 2003-03-25 Coastcom Reconfigurable, intelligent signal multiplexer and network design and maintenance system therefor
JP3489488B2 (ja) * 1999-06-07 2004-01-19 ティアック株式会社 データレコード装置及びモジュール装置
US7228186B2 (en) 2000-05-12 2007-06-05 Rosemount Inc. Field-mounted process device with programmable digital/analog interface
US7180854B2 (en) * 2002-04-10 2007-02-20 Keith Cambron Route on failure method and apparatus for automatic rerouting network traffic through a reconfigurable, intelligent signal multiplexer upon failures of multiplexer components or of network spans
DE10254010B4 (de) * 2002-11-19 2009-01-02 Siemens Ag Verfahren zur automatischen Konfiguration einer Parametrieroberfläche von Werkzeugmaschinen oder Produktionsmaschinen
DE102004015227A1 (de) * 2004-03-24 2005-10-27 Siemens Ag Elektrisches Feldgerät
JP4277206B2 (ja) * 2004-03-31 2009-06-10 オムロン株式会社 ラダープログラムの表示方法および表示装置
US7991582B2 (en) 2004-09-30 2011-08-02 Rosemount Inc. Process device with diagnostic annunciation
US7265629B2 (en) * 2005-03-29 2007-09-04 Sirific Wireless Corporation Circuit and method for automatic gain control
US8332567B2 (en) * 2006-09-19 2012-12-11 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Apparatus and methods to communicatively couple field devices to controllers in a process control system
US9411769B2 (en) 2006-09-19 2016-08-09 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Apparatus and methods to communicatively couple field devices to controllers in a process control system
US7711440B1 (en) 2006-09-28 2010-05-04 Rockwell Automation Technologies, Inc. Browser based embedded historian
US7742833B1 (en) 2006-09-28 2010-06-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Auto discovery of embedded historians in network
US7672740B1 (en) 2006-09-28 2010-03-02 Rockwell Automation Technologies, Inc. Conditional download of data from embedded historians
US7913228B2 (en) 2006-09-29 2011-03-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Translation viewer for project documentation and editing
US8181157B2 (en) 2006-09-29 2012-05-15 Rockwell Automation Technologies, Inc. Custom language support for project documentation and editing
US7933666B2 (en) 2006-11-10 2011-04-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Adjustable data collection rate for embedded historians
US7974937B2 (en) 2007-05-17 2011-07-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Adaptive embedded historians with aggregator component
US7930261B2 (en) 2007-09-26 2011-04-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Historians embedded in industrial units
US7917857B2 (en) 2007-09-26 2011-03-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Direct subscription to intelligent I/O module
US7930639B2 (en) 2007-09-26 2011-04-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Contextualization for historians in industrial systems
US7962440B2 (en) 2007-09-27 2011-06-14 Rockwell Automation Technologies, Inc. Adaptive industrial systems via embedded historian data
US7809656B2 (en) 2007-09-27 2010-10-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Microhistorians as proxies for data transfer
US7882218B2 (en) 2007-09-27 2011-02-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Platform independent historian
CN203324713U (zh) 2012-05-09 2013-12-04 布里斯托尔D/B/A远程自动化解决方案公司 通过过程控制设备显示信息的装置
US9124446B2 (en) 2012-09-28 2015-09-01 Bristol, Inc. Methods and apparatus to implement a remote terminal unit network
CN104317280A (zh) * 2014-11-12 2015-01-28 沈阳远大科技园有限公司 用于农业控制系统的多路io板卡
EP3599524A1 (de) * 2018-07-23 2020-01-29 Siemens Aktiengesellschaft Modulare technische anlage

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3315688A1 (de) * 1982-09-29 1984-03-29 Karl 7298 Loßburg Hehl Steckersystem zur verbindung eines elektronischen steuergeraetes mit einer arbeitsmaschine
JPS605945A (ja) * 1983-06-15 1985-01-12 株式会社竹中工務店 構築物の梁構造と床構造
US4589063A (en) * 1983-08-04 1986-05-13 Fortune Systems Corporation Data processing system having automatic configuration
JPS6093567A (ja) * 1983-10-28 1985-05-25 Canon Inc 電子計算機
JPS616422A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 樹脂メタル軸受装置
DE3510820A1 (de) * 1985-03-26 1986-10-09 Erhardt & Leimer GmbH, 8900 Augsburg Vorrichtung zur elektronischen steuerung und regelung von maschinen
US4748355A (en) * 1985-12-03 1988-05-31 Marathon Electric Manufacturing Corp. Electrical connector with a releasable load-control element for multi-connectable loads
US4819149A (en) * 1986-05-02 1989-04-04 Owens-Corning Fiberglas Corporation Distributed control system
US4972470A (en) * 1987-08-06 1990-11-20 Steven Farago Programmable connector
US4776706A (en) * 1987-08-10 1988-10-11 Thermo Electric Instruments Universal connector and compensating terminal apparatus for temperature responsive instruments
US5103391A (en) * 1987-11-06 1992-04-07 M. T. Mcbrian Inc. Control system for controlling environmental conditions in a closed building or other conditions
DE3800077A1 (de) * 1988-01-05 1989-07-13 Bosch Gmbh Robert Dezentrale ein/ausgabebaugruppe fuer elektronische steuerungen
JPH01177610A (ja) * 1988-01-08 1989-07-13 Fanuc Ltd Pcの入出力モジュール割付方法
US4954949A (en) * 1988-02-05 1990-09-04 Commodore-Amiga, Inc. Universal connector device for bus networks in host computer/co-processor computer system
CA1318406C (en) * 1988-07-25 1993-05-25 Anthony Gerard Gibart Programmable controller module identification system
US5099449A (en) * 1989-07-17 1992-03-24 Allen-Bradley Company, Inc. Industrial controller with variable I/O update rate

Also Published As

Publication number Publication date
EP0490864B1 (en) 1996-08-14
JPH04268604A (ja) 1992-09-24
AU658842B2 (en) 1995-05-04
DE69121373T2 (de) 1997-03-27
CA2057344A1 (en) 1992-06-12
EP0490864A1 (en) 1992-06-17
AU8894391A (en) 1992-06-18
US5901323A (en) 1999-05-04
DE69121373D1 (de) 1996-09-19
NO914850D0 (no) 1991-12-10
NO914850L (no) 1992-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO302258B1 (no) Prosess-styreenhet med modulære inn/ut-enheter
US5339425A (en) Operating system for a process controller
CN100371856C (zh) 电压设定点控制方案
JP4722447B2 (ja) 信号変換装置
US5706007A (en) Analog current / digital bus protocol converter circuit
CN1969127B (zh) 用于电-气动控制系统的反馈控制方法和装置
US6307483B1 (en) Conversion circuit for process control system
US8787848B2 (en) RF adapter for field device with low voltage intrinsic safety clamping
US6434504B1 (en) Resistance based process control device diagnostics
US9442477B2 (en) Automation technology autarkic field device
US20070229229A1 (en) System and method for identification of process components
JPH10267198A (ja) 自動ガスシリンダ・トラッキング・システム
US20090311971A1 (en) Rf adapter for field device with loop current bypass
CN101583818B (zh) 流体调节系统和过程
US6745090B1 (en) Page back system and method for remote paging in a control system
US4651273A (en) Pressure control installation for presses
US3526757A (en) Control apparatus
US10127183B2 (en) Systems and methods for provisioning devices operating in industrial automation environments
CN106133783A (zh) 远程服务器
CN109737797B (zh) 换热器控制系统及方法
US5574947A (en) Data communication cable for a data terminal for simultaneously connecting multiple peripheral devices and selecting the peripheral devices based on data rate
US20220387949A1 (en) Smart gas mixer
US20100318702A1 (en) Automated system and control device for identifying a connecting element
CN102736515A (zh) 定位器
Tavora The Remote Link Unit---An Advanced Remote Terminal Concept

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN JUNE 2003