WO1997009660A2 - Steckkarte für einen rechner - Google Patents
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Definitions
- Plug-in card for a computer
- the present invention relates to a plug-in card for a computer, with / connection contacts to the computer.
- Plug-in cards for computers are generally known, e.g. in the form of graphics cards, controller cards, multimedia cards etc.
- plug-in cards for PCs which contain an interface circuit so that peripheral units of a programmable logic controller can be connected to the PC.
- the PC can then use the peripheral units to control and control a technical process.
- these interface circuits couple the PC itself directly to the peripheral units.
- the computing power and also the communication with the peripheral units must therefore be provided by the PC itself. If the computer malfunctions ("crashes, hangs") or if the computer remains in a loop for too long, the control of the technical process is therefore no longer guaranteed. However, such a condition cannot be tolerated for reasons of operational safety of the technical process.
- the object of the present invention is to provide a plug-in card for a computer, by means of which peripheral assemblies and thus also a technical process can be connected to the computer, whereby a decoupling of the computer from the control of the technical process is still ensured.
- the object is achieved in that a central unit of a modular programmable controller is arranged on the plug-in card and that the central unit has a programming interface connected to the plug-in contacts and at least one peripheral interface for connecting peripheral units to the central unit.
- a complete central unit, which is independent of the computer, is thus arranged on the plug-in card, so that the computer itself no longer takes on control tasks.
- the execution of the control program is therefore completely independent of the functioning of the computer.
- the programming interface is designed as a bus-compatible interface and is connected to an external plug connection, not only is communication possible between the central unit and the computer, but also with other components connected to the plug connection. In particular, it is possible for the computer and / or the central unit to communicate with other central units.
- FIG. 1 shows a plug-in card for a computer.
- the complete central unit 2 of a modular programmable logic controller is arranged on a plug-in card 1 for a personal computer (PC).
- the construction of the central unit 2 is completely conventional.
- the central unit of a programmable logic controller of the Siemens S5-100 type could be implemented.
- central units - in accordance with existing central units - has a programming interface 3, a peripheral interface 4 and an interface 5 for connecting decentralized peripheral units.
- Standard peripheral units of the modular programmable logic controller can be connected to the central unit 2 via the peripheral interface 4.
- decentralized peripheral units can be connected to the central unit 2 by means of a field bus, for example the PROFIBUS.
- the central unit 2 is then able to control a technical process.
- the programming interface 3 is connected to plug-in contacts 7 to the PC via the interface circuit 6.
- the plug connection contacts 7 represent a generally known interface to the PC, corresponding to e.g. the well-known ISA definition. Also with regard to the plug connection contacts 7, further explanations are therefore not required.
- the programming interface 3 is advantageously a bus-compatible interface.
- the plug-in card 1 it is namely possible to arrange on the plug-in card 1 a plug connection 8 which leads to the outside and which is connected to the programming interface 3 - and of course also the interface circuit 6.
- 8 further devices e.g. other central units can be connected from other programmable logic controllers or additional PCs.
- the programming interface is advantageously an interface for the transmission of differential signals, e.g. according to the RS 485 standard.
- Control program provides for this, the central unit 2 and the PC also communicate with one another during the execution of the control program for operating and monitoring purposes. However, no communication with the PC is necessary for the execution of the control program by the central unit 2.
- the central unit 2 thus works completely independently of the PC and the programs running on the PC. men. In particular, not even a hardware reset of the PC influences the execution of the control program by the central unit 2.
- the central unit 2 and the interface circuit 6 can of course be supplied with power via the plug-in connection contacts 7 to the PC.
- the switching on / off of the PC also causes the central unit to be switched off.
- a separate power supply 9 which is independent of the power supply of the computer, is arranged on the plug-in card 1 and is connected via the plug connection 10 and the lines 11 and 12 to an external power source, e.g. can be connected to the 220V network.
- the lines 11 and 12 can be interrupted by means of the switch 13 with its switch contacts 13 ', 13 ".
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckkarte (1) für einen Rechner, insbesondere einen PC. Erfindungsgemäß ist auf der Steckkarte (1) die Zentraleinheit (2) einer speicherprogrammierbaren Steuerung angeordnet, deren Programmierschnittstelle (3) mit den Steckkontaktanschlüssen (7) zum Rechner verbunden ist.
Description
Beschreibung
Steckkarte für einen Rechner
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckkarte für einen Rechner, mit /Anschlußkontakten zum Rechner.
Steckkarten für Rechner, insbesondere für PC, sind allgemein bekannt, z.B. in Form von Grafikkarten, Controllerkarten, Multimediakarten usw.
Ebenfalls bekannt ist, einen PC an eine handelsübliche spei¬ cherprogrammierbare Steuerung anzukoppeln, wobei der PC dann als Programmiergerät und/oder als Bedien- und Beobachtungs- einheit benutzt wird.
Ferner sind Steckkarten für PC bekannt, welche eine Schnitt¬ stellenschaltung beinhalten, so daß Peripherieeinheiten einer speicherprogrammierbaren Steuerung an den PC anschließbar sind. Mittels der Peripherieeinheiten kann der PC dann einen technischen Prozeß kontrollieren und steuern. Diese Schnitt¬ stellenschaltungen koppeln aber den PC selbst direkt an die Peripherieeinheiten an. Die Rechenleistung und auch die Kom¬ munikation mit den Peripherieeinheiten muß also vom PC selbst erbracht werden. Bei einer Fehlfunktion des Rechners ("Ab¬ stürzen, Hängenbleiben") oder wenn der Rechner zu lange in einer Schleife verweilt, iεt daher die Kontrolle des tech¬ nischen Prozesses nicht mehr gewährleistet. Ein derartiger Zustand ist aber aus Gründen der Betriebsicherheit des tech- nischen Prozesses nicht tolerierbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steckkarte für einen Rechner zu schaffen, mittels derer Pe- ripheriebaugruppen und damit auch ein technischer Prozeß an den Rechner anschließbar sind, wobei dennoch eine Entkopplung des Rechners von der Kontrolle des technischen Prozesses ge¬ währleistet ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf der Steckkarte eine Zentraleinheit einer modular aufgebauten speicherprogrammier¬ baren Steuerung angeordnet ist und daß die Zentraleinheit eine mit den Steckanschlußkontakten verbundene Programmier¬ schnittstelle und mindestens eine Peripherieschnittstelle zum Anschließen von Peripherieeinheiten an die Zentraleinheit aufweist.
Es wird also eine vollständige, vom Rechner unabhängige Zen¬ traleinheit auf der Steckkarte angeordnet, so daß der Rechner selbst keine Steuerungsaufgaben mehr übernimmt. Die Abarbei¬ tung des Steuerungsprogramms ist daher völlig unabhängig von dem Funktionieren des Rechners.
Die Unabhängigkeit der Kontrolle des technischen Prozesses wird noch weiter vervollständigt, wenn die Steckkarte eine eigene, von der Stromversorgung des Rechners unabhängige Stromversorgung für die Zentraleinheit aufweist .
Wenn die Programmierschnittstelle als busfähige Schnittstelle ausgebildet ist und mit einem nach außen geführten Steckan¬ schluß verbunden ist, iεt nicht nur eine Kommunikation zwi¬ schen der Zentraleinheit und dem Rechner, sondern auch mit anderen an den Steckanschluß angeschlossenen Komponenten möglich. Insbesondere ist möglich, daß der Rechner und/oder die Zentraleinheit mit anderen Zentraleinheiten kommunizie¬ ren.
Wenn zwischen den Steckanschlußkontakten zum Rechner einer¬ seits und der Programmierschnittεtelle und dem nach außen geführten Steckanschluß andererseitε eine Schnittstellen¬ schaltung angeordnet ist, wird der Rechner von Kommunika¬ tionsaufgaben entlastet. Darüber hinaus ist es möglich, die Schnittstellenschaltung als festverdrahtete Schaltung auszu¬ führen. Hierdurch wird gegenüber einer Software-Lösung ein erheblicher Geschwindigkeitsvorteil erzielt.
Wenn die Programmierschnittstelle als Schnittstelle zur Über¬ tragung von Differenzsignalen ausgebildet ist, ist die Si¬ gnalübertragung besonders störungεfest . Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die Programmierschnittεtelle gemäß Anεpruch 3 alε busfähige Schnittstelle ausgebildet ist und mit einem nach außen geführten Steckanschluß verbunden ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus dem nach- folgend beεchriebenen Ausführungsbeispiel . Dabei zeigt:
FIG 1 eine Steckkarte für einen Rechner.
Gemäß FIG 1 ist auf einer Steckkarte 1 für einen Personal Computer (PC) die vollständige Zentraleinheit 2 einer modu¬ laren speicherprogrammierbaren Steuerung angeordnet. Der Auf¬ bau der Zentraleinheit 2 iεt dabei völlig konventionell. Bei¬ spielsweise könnte die Zentraleinheit einer speicherprogram¬ mierbaren Steuerung vom Typ Siemens S5-100 implementiert sein.
Aufgrund des 1:1 übernehmbaren Aufbaus einer bekannten, be¬ reits existierenden Zentraleinheit erübrigen sich nähere Aus¬ führungen zum Aufbau der Zentraleinheit 2. Es wird jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zentraleinheit 2
- in Obereinstimmung mit bereits vorhandenen Zentraleinhei¬ ten - eine Programmierschnittεtelle 3, eine Peripherie- Schnittstelle 4 sowie eine Schnittεtelle 5 zum Anεchließen von dezentralen Peripherieeinheiten aufweiεt.
Über die Peripherieschnittεtelle 4 εind Standard-Peripherie¬ einheiten der modularen speicherprogrammierbaren Steuerung an die Zentraleinheit 2 anschließbar. Über die Schnittstelle 5 sind dezentrale Peripherieeinheiten mittels eines Feldbusses, z.B. des PROFIBUS, an die Zentraleinheit 2 anschließbar. Über die angeεchlosεenen Peripherieeinheiten (zentral oder dezen-
tral) ist die Zentraleinheit 2 dann in der Lage, einen tech¬ nischen Prozeß zu kontrollieren.
Die Programmierεchnittεtelle 3 ist über die Schnittstellen- Schaltung 6 mit Steckanεchlußkontakten 7 zum PC verbunden. Die Steckanschlußkontakte 7 stellen eine allgemein bekannte Schnittstelle zum PC dar, entsprechend z.B. der allgemein bekannten ISA-Definition. Auch bezüglich der Steckanschlu߬ kontakte 7 sind daher nähere Erläuterungen nicht erforder- lieh.
Die Programmierschnittstelle 3 ist vorteilhafterweise eine busfähige Schnittstelle. In dieεem Fall ist es nämlich mög¬ lich, auf der Steckkarte 1 einen nach außen geführten Steck- anschluß 8 anzuordnen, welcher mit der Programmierschnitt- stelle 3 - und selbstverständlich auch der Schnittstellen¬ schaltung 6 - verbunden ist. Hierdurch sind an den Steckan¬ schluß 8 weitere Geräte, z.B. andere Zentraleinheiten von anderen speicherprogrammierbaren Steuerungen oder weitere PC anschließbar. Aus Gründen der Sicherheit der Signalübertra¬ gung ist die Programmierschnittstelle vorteilhafterweise als Schnittstelle zur Übertragung von Differenzsignalen, z.B. ge¬ mäß der RS 485-Norm, ausgebildet.
Eine Kommunikation zwiεchen der Zentraleinheit 2 und dem PC, in den die Steckkarte 1 einzustecken ist, ist nur für die Programmierung der Zentraleinheit 2, den Test des von der Zentraleinheit 2 abgearbeiteten Steuerprogramms sowie bei der in Betriebnahme der Zentraleinheit 2 erforderlich. Ferner können, falls das von der Zentraleinheit 2 abgearbeitete
Steuerungsprogramm dies vorsieht, die Zentraleinheit 2 und der PC auch während der Abarbeitung des Steuerungsprogramms zu Bedien- und Beobachtungszwecken miteinander kommunizieren. Für die Abarbeitung des Steuerungsprogramms durch die Zen- traleinheit 2 selbεt hingegen iεt keinerlei Kommunikation mit dem PC erforderlich. Die Zentraleinheit 2 arbeitet also völ¬ lig unabhängig vom PC und den auf dem PC ablaufenden Program-
men. Inεbeεondere beeinflußt nicht einmal ein Hardware-Reset des PC die Abarbeitung des Steuerungεprogrammε durch die Zen¬ traleinheit 2.
Bei entεprechender Auslegung der Steckkarte 1 können die Zen¬ traleinheit 2 und die Schnittstellenschaltung 6 selbstver¬ ständlich über die Steckanschlußkontakte 7 zum PC mit Strom versorgt werden. In diesem Fall ist noch eine Restabhängig¬ keit der Zentraleinheit 2 vom PC dadurch gegeben, daß das /Abschalten des PC auch ein Abschalten der Zentraleinheit be¬ wirkt. Vorteilhafterweise ist daher auf der Steckkarte 1 eine eigene, von der Stromversorgung des Rechners unabhängige Stromversorgung 9 angeordnet, welche über den Steckanschluß 10 und die Leitungen 11 und 12 mit einer externen Stromquel- le, z.B. dem 220V-Netz verbindbar iεt. Die Leitungen 11 und 12 εind mittelε deε Schalters 13 mit seinen Schaltkontakten 13',13" unterbrechbar. Bei einem derartigen Aufbau der Strom¬ versorgung ist die Kontrolle deε techniεchen Prozesses sogar unabhängig von einem Ausschalten des PC. Zentraleinheit 2 und PC sind also völlig voneinander entkoppelt, auch bezüglich ihrer Stromversorgung.
Claims
1. Steckkarte für einen Rechner, mit Steckanschlußkontakten (7) zum Rechner, d a d u r c h g e k e n n z e i c h- n e t , daß auf der Steckkarte (1) eine Zentraleinheit (2) einer modular aufgebauten speicherprogrammierbaren Steuerung angeordnet ist und daß die Zentraleinheit (2) eine mit den Steckanschlußkontakten (7) verbundene Programmierschnitt¬ stelle (3) und mindestens eine Peripherieschnittstelle (4,5) zum Anschließen von Peripherieeinheiten an die Zentralein¬ heit (2) aufweist.
2. Steckkarte 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 sie eine eigene, von der Stromversorgung des Rechners unabhängige Stromversorgung (9) für die Zentraleinheit (2) aufweist.
3. Steckkarte 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 die Programmierschnitt- stelle (3) als busfähige Schnittεtelle ausgebildet iεt und mit einem nach außen geführten Steckanεchluß (8) verbunden ist.
4. Steckkarte nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Steckan¬ schlußkontakten (7) zum Rechner einerseits und der Program- mierschnittstelle (3) und dem nach außen geführten Steckan¬ schluß (8) andererseitε eine Schnittstellenschaltung (6) an¬ geordnet ist.
5. Steckkarte nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Pro¬ grammierschnittstelle (3) als Schnittstelle zur Übertragung von Differenzsignalen ausgebildet ist.
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