WO1994009414A1 - Programmiergerät - Google Patents

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WO1994009414A1
WO1994009414A1 PCT/DE1993/000981 DE9300981W WO9409414A1 WO 1994009414 A1 WO1994009414 A1 WO 1994009414A1 DE 9300981 W DE9300981 W DE 9300981W WO 9409414 A1 WO9409414 A1 WO 9409414A1
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WO
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control
input
time
δta
level
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PCT/DE1993/000981
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Hallwirth
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Classifications

    • 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
    • G05B19/056—Programming the 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
    • G05B2219/13—Plc programming
    • G05B2219/13023—Convert natural language, graphic to coded states, input

Definitions

  • the invention relates to a programming device for a programmable state control.
  • a programming device is known from the publication "Automation with SIMATIC S5-155U", Hans Berger, 1989, which is provided for converting a control task into a control program for an automation device. All functions of the control task are programmed or described with a "instruction list", “function plan” or “ladder diagram”. The programming device converts the programmed functions into a corresponding machine code, regardless of the types of representation. This code contains all control functions programmed by the user and is read and interpreted by the automation device after the code has been transferred to the automation device. With this known programming device it is only possible to create a control program for a programmable state control with high programming effort.
  • the present invention has for its object to provide a programming device that simplifies programming a control program in a programmable state controller.
  • the programmer creates a known action timing diagram which describes input and output signals of a technical process to be controlled in the form of binary and / or analog signals. If the action time diagram has analog input and output signals, then a threshold must be set to identify a level transition. The corresponding input, control and status codes of the control program for status control are created from this action time diagram. Knowledge of a programming language or of the types of representation customary in automation technology for a control task is not necessary.
  • FIG. 1 schematically shows a system controlled by a programmable state controller
  • FIG. 2 shows the input and output signals occurring in FIG. 1 in the form of an action time diagram
  • FIG. 3 shows a control program for the programmable state control.
  • 9 denotes a programmable state control which controls a reactor 1 on the basis of input signals E0.0, E0.1 and E0.2.
  • An output signal AO.O is fed to an alarm lamp 8 and indicates the start of the reactor cycle.
  • Output signals A0.1, A0.3 valves 5, 6 are connected to control the inflow and outflow of a reactor liquid and an output signal A0.2 causes the reactor 1 to be heated by a heater 7.
  • the alarm lamp 8 is switched off for 30 seconds, thus indicating that the reactor cycle has ended and a new cycle can be started.
  • an action time diagram is created, which is shown in FIG. 2 in binary form with the input and output signals EO.O ..., AO.O ... occurring in FIG. 1.
  • function codes FO ... F6 are shown as further output variables, which represent the duration of states ZO ... Z6 in accordance with the timer settings of the state controller 9.
  • FIG. 3 shows a control program in the form of a control table which can also be shown on the display device and, as will be shown below, is generated from the action time diagram according to FIG.
  • the same signals illustrated in Figures 2 and 3 are given the same reference numerals.
  • the control table is divided into blocks 1a ... lg, each block of which is assigned to a state ZO ... Z6 and is stored in corresponding memory areas of the memory. It means e .. input vector assignments, which are formed from the binary values of the input signals EO.O ... TI, T2, and S * • from the binary values of the output signals AO.O ... and the function codes FO ...
  • the character x means that the binary value of an input signal EO.O ... assigned to this character is irrelevant, ie the corresponding input and control data vector is formed independently of the binary value of this input signal.
  • the character X in the control data vector assignment means that the binary values of the output signals AO.O ... remain unchanged with corresponding input vector assignments.
  • the further processing of the action time diagram (FIG. 2) to create the control program by the software tool is explained in more detail below.
  • the input signals EO.O ... TI, T2 are sampled at times greater than tO and level transitions of these signals are sought, it being no restriction of generality if the idle state ZO is regarded as the start state.
  • the first level transition occurs in the input signals EO.O ... at the time t1, namely the signals EO.O and Tl.
  • the start button 4 (FIG. 1) is actuated, which causes the internal timer the state controller 9 is started; because according to the specifications of the control task, the inlet valve 5 can only be opened after 600 milliseconds.
  • the start of the signal T1 is dependent on the actuation of the button 4, as a result of which the input signal EO.O is generated.
  • the edge (level transition) of the input signal EO.O is therefore important as the triggering edge.
  • the software tool searches for the binary value (level value) of this signal EO.O at a point in time tl + ⁇ ta and the binary values (level values) of the input signals E0.1, E0.2, Tl and T2 at a point in time tl - ⁇ tb forms an input vector from these values
  • the time periods ⁇ ta and ⁇ tb are selected so that binary values are considered shortly before or after a level transition.
  • the time periods .DELTA.ta, .DELTA.tb can be selected to be of equal size, which is assumed below and is expressed with a reference symbol .DELTA.t
  • a control data vector is formed from the binary values (level values) of the output signals AO.O ... and the function code F1 of the function "start timer signal T1" and results in:
  • the input vector assignment e Q in the current state ZO ("idle") of the state controller 9 is assigned the subsequent state ZI ("Start") at the time t1 + ⁇ t, which means that the current state is processed during the processing of the control table when the input vector assignment e Q occurs ZO changes to the subsequent state ZI and the control data is applied to the reactor 1 in accordance with the control data vector assignment.
  • Other combinations of the input signal levels cause the state controller 9 to remain in the current state ZO, which is described in the control table in block la by the input vector assignment e 0 g, which for all other combinations of the input signal levels EO.O ..., Tl, T2 is valid.
  • the control data of the control data vector S QQ applied to the reactor 1 remain unchanged and the function code FO assigned to the current state ZO and not triggering a function remains active.
  • a further level transition occurs in the current instantaneous state (now state ZI) at a time t2 in the input signal T1.
  • the level changes from “1” to "0", indicating that the 600 milliseconds of the timer have expired.
  • the binary value of the signal T1 at a time t2 + ⁇ t is 0, the binary values of the output signals AO.O, ... at this point in time are 1, 1, 0, 0 and those of the remaining input signals EO.O, EO.l, E0.2 and T2 at a point in time t2 - ⁇ t x, 0, 1 and 0, which means that An input vector and control data vector assignment taking into account the function code F2 which in turn does not trigger a function in the present example result in:
  • the subsequent state Z2 is assigned to the input vector assignment e,, in the current state ZI.
  • Other input signals EO.O ... Tl, T2 cause the current state ZI no state change and no 'change of the control data, wo ⁇ by the state controller 9 in the current state remains ZI.
  • the action time diagram is processed by the software tool at times t3, t4, t5, t6 and t7 at which the input signals EO.l, Tl, T2 and E0.2 have relevant level transitions.
  • input and control data vector assignments result in:
  • the control table shown in FIG. 3 is transferred to the programmable state controller, which, according to the specifications in this table, solves the control tasks in accordance with the older German patent application P 42 26 456.1 and DE-OS 3743 438.
  • the transfer can be effected in that the control table is read from the memory of the programming device, written to a floppy disk or memory module and transferred from there to the user memory of the state control.
  • the transmission can of course also take place online via a corresponding connection of the programming device to the status control.
  • the software tool is advantageously designed in such a way that the associated action time diagram can also be generated from a predetermined control table, since all information in the action time diagram is reversibly and uniquely mapped in the control table.
  • the programmer creates the action time diagram with the programming device. It is of course possible to have real inputs and Record output signals as measured variables of an already running process and display them in an action time diagram. In this case, settling processes must be taken into account when selecting the time periods ⁇ ta, ⁇ tb and ⁇ t.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Programmiergerät für eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung. Zum Umsetzen einer Steuerungsaufgabe in ein Steuerungsprogramm für ein Automatisierungsgerät sind Programmiergeräte vorgesehen. Alle Funktionen der Steuerungsaufgabe werden programmiert oder mit einer Darstellungsart 'Anweisungsliste', 'Funktionsplan' oder 'Kontaktplan' beschrieben. Mit diesen bekannten Programmiergeräten ist es nur mit hohem Programmieraufwand möglich, ein Steuerungsprogramm für eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung zu erstellen. Es wird ein Programmiergerät vorgeschlagen, das die Programmierung einer speicherprogrammierbaren Zustandssteuerung vereinfacht. Die Erfindung wird angewandt in Programmiergeräten für speicherprogrammierbare Steuerungen.

Description

Programmiergerät
Die Erfindung betrifft ein Programmiergerät für eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung.
Aus der DE-OS 37 43 438 ist eine Einrichtung bekannt, die nach Maßgabe eines Momentanzustandes und einer Eingangs¬ vektorbelegung digitaler ProzeßeingangsgröSen einen Über¬ gang in einen Folgezustand und eine Übergabe neuer Steuer- daten an eine Ausgangsstufe bewirkt.
In der älteren deutschen Patentanmeldung P 42 26 456.1 ist eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung beschrie¬ ben, die einen Zustandsübergang von einem Momentanzustand in einen Folgezustand für mehrere Prozessoren ermöglicht. Mit dieser Zustandssteuerung bzw. bekannten Einrichtung werden Reaktionszeiten auf Änderungen der Eingangsdaten im Vergleich zu einer gewöhnlichen speicherprogrammierbaren Steuerung wesentlich verkürzt, die während des Steuer¬ betriebs einzelne Anweisungen des Steuerungsprogramms entsprechend einer Bearbeitung mit einer Von-Neumann-
Maschine aus einem Speicher nach und nach ausliest, diese interpretiert und schließlich die entsprechenden Opera¬ tionen ausführt. Aus der Druckschrift "Automatisieren mit SIMATIC S5-155U", Hans Berger, 1989, ist ein Programmiergerät bekannt, das zum Umsetzen einer Steuerungsaufgabe in ein Steuerungs¬ programm für ein Automatisierungsgerät vorgesehen ist. Alle Funktionen der Steuerungsaufgabe werden programmiert oder mit einer Darstellungsart "Anweisungsliste", "Funk- tionsplan" oder "Kontaktplan" beschrieben. Das Program¬ miergerät setzt die programmierten Funktionen unabhängig von den Darstellungsarten in einen entsprechenden Maschinencode um. Dieser Code enthält alle vom Anwender programmierten Steuerungsfunktionen und wird vom Auto- matisierungsgerät gelesen und interpretiert, nachdem der Code in das Automatisierungsgerät übertragen wurde. Mit diesem bekannten Programmiergerät ist es nur möglich, ein Steuerungsprogramm für eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung mit hohem Programmieraufwand zu er¬ stellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Programmiergerät zu schaffen, das eine Programmierung eines Steuerungsprogramms in einer speicherprogrammier¬ baren Zustandssteuerung vereinfacht.
Diese Aufgabe wird durch ein Programmiergerät für eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung gelöst mit einem Speicher, in dem eine mit einem Software-Werkzeug erstell¬ te Steuerungsaufgabe in Form eines auf einer Anzeige¬ vorrichtung darstellbaren Aktionszeitdiagramms hinterlegt ist, das Ein- und Ausgangssignale eines zu steuernden technischen Prozesses in Form binärer und/oder analoger Signale beschreibt und durch das Software-Werkzeug zur Erstellung eines Steuer- und Zustandscodes aufweisenden Steuerprogramms zur Lösung der Steuerungsaufgabe ausgehend von einem Momentanzustand nach folgenden Schritten weiter¬ bearbeitet wird:
- Aufsuchen von Zeitpunkten ti (i = 0, 1 ...), zu denen Pegelübergänge der Eingangssignale auftreten,
- Aufsuchen des Pegelwertes des den jeweils ermittelten Pegelübergang aufweisenden Eingangssignals zu einem
Zeitpunkt ti + Ata, wobei Δta eine erste vorgebbare Zeitspanne ist,
- Aufsuchen der Pegelwerte der restlichen Eingangssignale zu einem Zeitpunkt ti - Δtb, wobei Δtb eine zweite vor- gebbare Zeitspanne ist,
- Aufsuchen der Pegelwerte der Ausgangssignale zum Zeit¬ punkt ti + Δta,
- Erstellen eines Eingangsvektors aus den aufgesuchten Pegelwerten der Eingangssignale, - Erstellen eines Steuerdatenvektors aus den aufgesuchten Pegelwerten der Ausgangssignale, - Zuordnung des Eingangsvektors zu einem Folgezustand zum Zeitpunkt ti + Δta.
Besonders vorteilhaft ist, daß auch ein komplexes Steue- rungsprogramm sehr einfach programmiert werden kann. Der Programmierer erstellt ein an sich bekanntes Aktions¬ zeitdiagramm, das Ein- und Ausgangssignale eines zu steuernden technischen Prozesses in Form binärer und/oder analoger Signale beschreibt. Weist das Aktionszeitdiagramm analoge Ein- und Ausgangssignale auf, so muß eine Schwelle zur Kennzeichnung eines Pegelüberganges festgelegt werden. Aus diesem Aktionszeitdiagramm werden die entsprechenden Eingangs-, Steuer- und Zustandscodes des Steuerungs¬ programms für die Zustandssteuerung erstellt. Die Kenntnis einer Programmiersprache oder der in der Automatisierungs¬ technik üblichen Darstellungsarten für eine Steuerungs¬ aufgabe ist nicht erforderlich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt ist, werden die Erfindung, deren
Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 schematisch eine von einer speicherprogrammier¬ baren Zustandssteuerung gesteuerte Anlage,
Figur 2 eine Darstellung von in Figur 1 vorkommenden Ein- und Ausgangssignalen in Form eines Aktionszeit¬ diagramms und
Figur 3 ein Steuerprogramm für die speicherprogrammierbare Zustandssteuerung.
in Figur 1 ist mit 9 eine speicherprogrammierbare Zu¬ standssteuerung bezeichnet, die einen Reaktor 1 aufgrund von Eingangssignalen E0.0, E0.1 und E0.2 steuert. Dabei zeigt das Eingangssignal EO.O an, daß ein Reaktorzyklus durch einen Taster 4 gestartet ist, und die von Sensoren 2, 3 erzeugten Eingangssignale E0.1, E0.2, daß der Reaktor voll bzw. leer ist. Ein Ausgangssignal AO.O wird einer Alarmlampe 8 zugeführt und zeigt den Beginn des Reaktorzyklus an. Ausgangssignale A0.1, A0.3 werden Ventilen 5, 6 zum Steuern des Zu- und Ablaufs einer Reaktorflüssigkeit aufgeschaltet und ein Ausgangssignal A0.2 bewirkt das Heizen des Reaktors 1 durch eine Hei- zung 7.
Eine Steuerungsaufgabe schreibt nun vor, daß ein Reaktor¬ zyklus durch den Taster 4 zu starten und durch die Alarm¬ lampe 8 anzuzeigen ist. 600 Millisekunden nach dem Start¬ vorgang ist das Zulaufventil 5 des leeren Reaktors 1 zu öffnen, das Ablaufventil 6 muß während eines Füllvorgangs geschlossen sein. Weiterhin schreibt die Steuerungsaufgabe vor, daß das Zulaufventil 5 geschlossen werden muß, falls der Reaktor voll ist, und daß der Flüssigkeit im Reaktor 1 fünf Minuten Wärmeenergie über die Heizung 7 zuzuführen ist. Anschließend ist eine Reaktionszeit von drei Minuten vorgesehen, während dieser die Flüssigkeit auf die Wärme¬ zufuhr reagiert. Sind die drei Minuten abgelaufen, ist der Reaktor zu entleeren. Dazu bleibt das Zulaufventil 5 ge¬ schlossen und das Ablaufventil 6 wird geöffnet. Wenn der Reaktor 1 leer ist, wird nach einer Erholungszeit von
30 Sekunden die Alarmlampe 8 ausgeschaltet und damit an¬ gezeigt, daß der Reaktorzyklus beendet ist und ein neuer Zyklus gestartet werden kann.
Diese derart formulierte Steuerungsaufgabe setzt ein
Programmierer mit einem hier nicht dargestellten Program¬ miergerät in ein Aktionszeitdiagramm um. Das mit einer Anzeigevorrichtung und einem Speicher versehene Program¬ miergerät weist dazu ein Software-Werkzeug auf, das in dem Speicher hinterlegt ist und auch Anweisungen und Befehle zur graphischen Darstellung des Aktionszeitdiagramms auf der Anzeigevorrichtung beinhaltet. Zur Lösung der formulierten Steuerungsaufgabe wird ein Aktionszeitdiagramm erstellt, das in Figur 2 mit den in Figur 1 vorkommenden Ein- und Ausgangssignalen EO.O ..., AO.O ... in binärer Form dargestellt ist. Zusätzlich sind als weitere Ausgangsgrößen Funktionscodes FO ... F6 dar¬ gestellt, die die Dauer von Zuständen ZO ... Z6 nach Maßgabe von Zeitschaltereinstellungen der Zustands¬ steuerung 9 wiedergeben. Diese bilden interne binäre Ein¬ gangssignale TI, T2, die entsprechend den in der Aufgabe beschriebenen Vorgaben die Heiz- und Reaktionszeit sowie die Verzögerungszeiten im Hinblick auf das öffnen des Zulaufventils 5 und das Abschalten der Alarmlampe 8 steuern. Die Zustände ZO ... Z6 bedeuten die Zustände "Ruhe", "Start", "Füllen", "Heizen", "Reaktion", "Leeren" und "Ende". Zum Programmieren eines Steuerprogramms für die speicherprogrammierbare Zustandssteuerung 9 zur Lösung der Steuerungsaufgabe ist es nun erforderlich, das Ak¬ tionszeitdiagramm durch das Software-Werkzeug weiter- zubearbeiten.
Zur Erläuterung der Art und Weise der Weiterbearbeitung wird zunächst auf Figur 3 verwiesen. Die Figur zeigt ein Steuerprogramm in Form einer ebenfalls auf der Anzeige¬ vorrichtung darstellbaren Steuerungstabelle, die, wie im folgenden noch gezeigt wird, aus dem Aktionszeitdiagramm gemäß Figur 2 erzeugt wird. Die in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten gleichen Signale sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zur besseren Übersicht ist die Steuerungstabelle in Blöcke la ... lg unterteilt, von denen jeder Block einem Zustand ZO ... Z6 zugeordnet und in entsprechenden Speicherbereichen des Speichers hinter¬ legt ist. Es bedeuten e.. Eingangsvektorbelegungen, die aus den Binärwerten der Eingangssignale EO.O ... TI, T2 gebildet werden, und S* • aus den Binärwerten der Ausgangs- Signale AO.O ... und den Funktionscodes FO ... F6 gebil¬ dete Steuerdatenvektorbelegungen, wobei i = 0, 1 ... 6; j = 0, 1 ist. Weiterhin bedeutet das Zeichen x, daß der diesem Zeichen zugeordnete Binärwert eines Eingangssigπals EO.O ... irrelevant ist, d. h., unabhängig vom Binärwert dieses Eingangssignals wird der entsprechende Eingangs¬ und Steuerdatenvektor gebildet. Das Zeichen X in der Steuerdatenvektorbelegung besagt, daß die Binärwerte der Ausgangssignale AO.O ... bei entsprechenden Eingangs¬ vektorbelegungen unverändert bleiben.
Die Weiterverarbeitung des Aktionszeitdiagramms (Figur 2) zum Erstellen des Steuerungsprogramms durch das Software- Werkzeug wird im folgenden näher erläutert. Die Eingangs¬ signale EO.O ... TI, T2 werden zu Zeitpunkten größer tO abgetastet und Pegelübergänge dieser Signale aufgesucht, wobei es keine Beschränkung der Allgemeinheit bedeutet, wenn der Ruhezustand ZO als Startzustand betrachtet wird. Im dargestellten Beispiel tritt der erste Pegelübergang in den Eingangssignalen EO.O ... zum Zeitpunkt tl auf, und zwar sind dies die Signale EO.O und Tl. Zum Zeitpunkt tl wird der Starttaster 4 (Figur 1) betätigt, wodurch die interne Zeitschaltung der Zustandssteuerung 9 gestartet wird; denn entsprechend der Vorgaben der Steuerungsaufgabe ist das Zulaufventil 5 erst nach 600 Millisekunden zu öffnen. Dieser Startvorgang wird zum Zeitpunkt tl durch die Alarmlampe 8 angezeigt (AO.O = 1). Das Starten des Signals Tl ist abhängig vom Betätigen des Tasters 4, wodurch das Eingangssignal EO.O erzeugt wird. Deshalb ist als auslösende Flanke die Flanke (Pegelübergang) des Eingangssignals EO.O von Bedeutung. Das Software-Werkzeug sucht den Binärwert (Pegelwert) dieses Signals EO.O zu einem Zeitpunkt tl + Δta und die Binärwerte (Pegelwerte) der Eingangssignale E0.1, E0.2, Tl und T2 zu einem Zeit¬ punkt tl - Δtb auf und bildet aus diesen Werten einen Eingangsvektor
enι = (EO.O, E0.1, E0.2, Tl, T2) = (10100)
(vergleiche Figur 3, Block la). Die Zeitspannen Δta und Δtb sind so gewählt, daß Binärwerte kurz vor bzw. nach einem Pegelübergang betrachtet werden. Die Zeitspannen Δta, Δtb können gleich groß gewählt sein, was im folgenden angenommen wird und mit einem Bezugszeichen Δt zum Aus¬ druck kommt. Zum Zeitpunkt tl + Δt wird ein Steuerdaten¬ vektor aus den Binärwerten (Pegelwerten) der Ausgangs¬ signale AO.O ... und dem Funktionscode Fl der Funktion "Zeitschaltersignal Tl starten" gebildet und ergibt sich zu:
SQ1 = (AO.O, A0.1, A0.2, A0.3, Fl) = (1000 Fl).
Der Eingangsvektorbelegung eQ, im Momentanzustand ZO ("Ruhe") der Zustandssteuerung 9 ist der Folgezustand ZI ("Start") zum Zeitpunkt tl + Δt zugeordnet, wodurch diese während der Bearbeitung der Steuerungstabelle beim Auf¬ treten der Eingangsvektorbelegung eQ, vom Momentanzustand ZO in den Folgezustand ZI übergeht und die Steuerdaten entsprechend der Steuerdatenvektorbelegung dem Reaktor 1 aufschaltet. Andere Kombinationen der Eingangssignalpegel bewirken dagegen, daß die Zustandssteuerung 9 im Momentan¬ zustand ZO bleibt, was in der Steuerungstabelle im Block la durch die Eingangsvektorbelegung e0g beschrieben ist, die für alle sonstigen Kombinationen der Eingangssignal- pegel EO.O ..., Tl, T2 gültig ist. Für diesen Fall bleiben die dem Reaktor 1 aufgeschalteten Steuerdaten des Steuer¬ datenvektors SQQ unverändert und der dem Momentanzustand ZO zugeordnete, keine Funktion auslösende Funktionscode FO bleibt aktiv.
Ein weiterer Pegelübergang tritt im aktuellen Momentan¬ zustand (jetzt Zustand ZI) zu einem Zeitpunkt t2 im Eingangssignal Tl auf. Der Pegel wechselt von "1" zu "0", was darauf hinweist, daß die 600 Millisekunden der Zeit- Schaltung abgelaufen sind.
Der Binärwert des Signals Tl zu einem Zeitpunkt t2 + Δt ist 0, die Binärwerte der Ausgangssignale AO.O, ... zu diesem Zeitpunkt sind 1, 1, 0, 0 und die der rest¬ lichen Eingangssignale EO.O, EO.l, E0.2 und T2 zu einem Zeitpunkt t2 - Δt x, 0, 1 und 0, wodurch sich eine Eingangsvektor- und Steuerdatenvektorbelegung unter Be¬ rücksichtigung des im vorliegenden Beispiel wiederum keine Funktion auslösenden Funktionscodes F2 ergeben zu:
!11 = (xOlOO)
und
Sn = (1100 F2).
Der Eingangsvektorbelegung e, , im Momentanzustand ZI ist der Folgezustand Z2 zugeordnet. Sonstige Eingangssignale EO.O ... Tl, T2 im Momentanzustand ZI bewirken keinen Zustandswechsel und keine 'nderung der Steuerdaten, wo¬ durch die Zustandssteuerung 9 im momentanen Zustand ZI bleibt. Entsprechend der bisher beschriebenen Art und Weise wird das Aktionszeitdiagramm durch das Software-Werkzeug zu Zeitpunkten t3, t4, t5, t6 und t7 bearbeitet, zu denen die Eingangssignale EO.l, Tl, T2 und E0.2 relevante Pegelübergänge aufweisen. Wie in den Blöcken lc bis lg (Figur 3) dargestellt, ergeben sich Eingangs- und Steuer- datenvektorbelegungen zu:
eij, Sij, i = 2 ... 6; j = 0, 1,
wobei den Eingangsvektoren e^ die entsprechenden Folge¬ zustände Z3 ... Z6, ZO zugeordnet sind. Der Vollständigkeit halber sei noch auf nichtrelevante Pegelübergänge der Eingangssignale E0.2, EO.l und EO.O zu Zeitpunkten t2' , t5' und t6' hingewiesen. Zu den Zeit- punkten t2' und t5' ergibt sich entsprechend den bisher beschriebenen Bearbeitungsschritten eine Eingangssignal¬ kombination von EO.l = 0 (Reaktor nicht leer) und E0.2 = 0 (Reaktor nicht voll). Diese bezüglich der Füllvorgänge nicht eindeutige Kombination wird durch das Software- Werkzeug erkannt, wodurch diese Pegelübergänge für eine weitere Auswertung unberücksichtigt bleiben. Zu dem Zeit- punkt t6' ergibt sich eine Eingangskombination EO.O = 0 und Tl = 1, was darauf hinweist, daß von diesem Zustands¬ ende nicht in den Ruhezustand ZO gewechselt werden kann, da die eingestellte Zeit von 30 Sekunden der Zeitschaltung noch nicht abgelaufen ist. Damit nichtrelevante Pegel- Übergänge nicht durch eine entsprechende Auswertung durch das Software-Werkzeug bearbeitet werden müssen, sind vorteilhaft die relevanten Pegelübergänge markiert, was in Figur 2 durch auslösende Flanken markierte Pegelübergänge (mit schwarzen Balken in den Eingangssignalen eingezeich- net) gekennzeichnet ist.
Die in Figur 3 dargestellte Steuerungstabelle wird in die speicherprogrammierbare Zustandssteuerung übertragen, die entsprechend den Vorgaben dieser Tabelle die Steuerungs- aufgäbe entsprechend der älteren deutschen Patentanmeldung P 42 26 456.1 und der DE-OS 3743 438 löst. Die Über¬ tragung kann dadurch bewirkt werden, daß die Steuerungs¬ tabelle aus dem Speicher des Programmiergeräts ausgelesen, auf eine Diskette oder Speichermodul geschrieben und von dort in den Anwenderspeicher der Zustandssteuerung übertragen wird. Die Übertragung kann selbstverständlich auch online über eine entsprechende Verbindung des Pro¬ grammiergeräts mit der Zustandssteuerung erfolgen. Das Software-Werkzeug ist vorteilhaft so ausgebildet, daß auch aus einer vorgegebenen Steuerungstabelle das zuge¬ hörige Aktionszeitdiagramm erzeugt werden kann, da alle Informationen des Aktionszeitdiagramms umkehrbar eindeutig in der Steuerungstabelle abgebildet werden.
im dargestellten Ausführungsbeispiel erstellt der Pro¬ grammierer das Aktionszeitdiagramm mit dem Programmier¬ gerät. Es ist selbstverständlich möglich, reale Ein- und Ausgangssignale als Meßgrößen eines bereits laufenden Prozesses aufzuzeichnen und in einem Aktionszeitdiagramm darzustellen. In diesem Fall müssen bei der Wahl der Zeit¬ spannen Δta, Δtb und Δt Einschwingvorgänge berücksichtigt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Programmiergerät für eine speicherprogrammierbare Zustandssteuerung (9) mit einem Speicher, in dem eine mit einem Software-Werkzeug erstellte Steuerungsaufgabe in Form eines auf einer Anzeigevorrichtung darstellbaren Aktionszeitdiagramms hinterlegt ist, das Ein- und Aus¬ gangssignale (EO.O ..., AO.O ...) eines zu steuernden technischen Prozesses in Form binärer und/oder analoger Signale beschreibt und durch das Software-Werkzeug zur Erstellung eines Steuer- und Zustandscodes aufweisenden Steuerprogramms zur Lösung der Steuerungsaufgabe ausgehend von einem Momentanzustand (ZO, ZI ...) nach folgenden Schritten weiterbearbeitet wird: - Aufsuchen von Zeitpunkten ti (i = 0, 1 ...), zu denen
Pegelübergänge der Eingangssignale (EO.O ...) auftreten,
- Aufsuchen des Pegelwertes des den jeweils ermittelten Pegelübergang aufweisenden Eingangssignals (EO.O) zu einem Zeitpunkt ti + Δta, wobei Δta eine erste vorgeb- bare Zeitspanne ist,
- Aufsuchen der Pegelwerte der restlichen Eingangssignale (EO.l ...) zu einem Zeitpunkt ti - Δtb, wobei Δtb eine zweite vorgebbare Zeitspanne ist,
- Aufsuchen der Pegelwerte der Ausgangssignale (AO.O ...) zum Zeitpunkt ti + Δta,
- Erstellen eines Eingangsvektors (βgg, eQ^ ...) aus den aufgesuchten Pegelwerten der Eingangssignale (EO.O ...),
- Erstellen eines Steuerdatenvektors (Sgg, SQ1 — ) aus den aufgesuchten Pegelwerten der Ausgangssignale (AO.O ...),
- Zuordnung des Eingangsvektors (egg, eQ^ ...) zu einem Folgezustand (ZO, ZI ...) zum Zeitpunkt ti + Δta.
2. Programmiergerät nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- daß die Zeitspannen (Δta, Δtb) gleich sind.
3. Programmiergerät nach Anspruch 1 oder 2, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- daß relevante Pegelübergänge im Aktionszeitdiagramm markiert sind.
4. Programmiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
- daß das Steuerprogramm in das Aktionszeitdiagramm rückführbar ist.
PCT/DE1993/000981 1992-10-20 1993-10-13 Programmiergerät WO1994009414A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/416,877 US5648899A (en) 1992-10-20 1993-10-13 Programming machine
EP93922494A EP0665967B1 (de) 1992-10-20 1993-10-13 Programmiergerät
DE59306751T DE59306751D1 (de) 1992-10-20 1993-10-13 Programmiergerät

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DE4235342A DE4235342A1 (de) 1992-10-20 1992-10-20 Programmiergerät
DEP4235342.4 1992-10-20

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