DE2458640A1

DE2458640A1 - Eingangstransfersystem fuer elektronenrechner

Info

Publication number: DE2458640A1
Application number: DE19742458640
Authority: DE
Inventors: Yoshio Kawai
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1974-12-11
Publication date: 1975-06-26
Also published as: US3982110A; JPS555126B2; JPS5088481A

Description

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Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha, Tokyo/Japan

Bingangstransfersystem für Elektronenrechner

Die Erfindung betrifft ein Bingangstransfersystem für Elektronenrechner, insbesondere mit einem Mehrpunkt-Schreiber oder -Indikator aufgebaute, wobei analoge Eingangssignale für den Rechner automatisch transferiert und dem Rechner sequentiell zugeführt werden.

Bekanntlich machen die Installationskosten des Eingangsund Ausgangssystems eines Rechners einen erheblichen Teil der Gesamtkosten eines computergesteuerten Prozeßsteuerungssystems aus, so daß die Gesamtkosten und .auch die Aufstellfläche des Systems durch Vereinfachung des Eingangs-

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und des Ausgangssystems stark reduziert werden können.

Bei Untersuchungen zum Ersatz des Eingangssystems eines im Handel erhältlichen Gerätes hat sich herausgestellt, daß ein Mehrpunkt-Temperaturschreiber und/oder -Indikator, der mit einer Eingangstransferfunktion arbeitet und ohne weiteres auf dem Markt erhältlich ist, noch vielseitiger einsetzbar ist als dies vorgesehen war.

Bei der Auslegung eines computergesteuerten Prozeßsteuerungssystems wird der Prozeß von der Computerseite üblicherweise so angesehen, daß die Eingangssignale gesteuert von InstruktionsSignalen des Computers in diesen eingelesen werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Arbeitsweise umgekehrt, so daß die EingangsSignaIe dem Computer gesteuert von Instruktionssignalen zugeführt werden, die der Mehrpunkt-Temperaturschreiber liefert. Durch dieses Verfahren kann das Eingangstransfersystem, das nach den genauen Richtlinien für Rechner hergestellt und entsprechend kostspielig ist, durch einen vergleichsweise wenig aufwendigen Mehrpunkt-Temperaturschreiber ersetzt werden, der nach industriellen Richtlinien angefertigt ist.

Ein Hauptziel der Erfindung ist somit die Schaffung eines Eingangstransfersystems für einen Computer eines computergesteuerten Prozeßsteuerungssystems, das erheblich wirtschaftlicher ist als die üblichen Eingangstransfersysteme, aber dennoch einen wesentlichen Teil der Funktionen des konventionellen Eingangstransfersystems übernehmen kann. Außerdem soll die Größe des Systems beträchtlich verringert werden, wobei es dennoch gewisse Teile der Computerfunktionen ausführen kann.

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Das erfindungsgemäße Eingangstransfersystem für Elektronenrechner ist gekennzeichnet durch einen Mehrpunkt-Temperaturschreiber oder -Indikator, dessen analoge Ausgangssignale automatisch transferiert und sequentiell dem Elektronenrechner zugeführt werden.

Der Mehrpunkt-Temperaturschreiber enthält in einer bevorzugten Ausführungsform Mittel zur Kompensation des kalten ■Vergleichspunktes und zur Linearitätskorrektur, wodurch die Eingangsschaltungen und die Programmiereinrichtung des Computers vereinfacht werden.

Insbesondere kann der Temperaturschreiber Eingabeinstruktionssignale liefern und Meßpunktanzeigesignale, so daß die Belastung des Computers stark verringert wird. Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel bezug genommen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines computergesteuerten ProzeB'steuerungssystems mit mehreren Eingangstransfereinrichtungen gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Darstellung der Verbindungen zwischen einem Mehrpunkt-Temperaturschreiber gemäß der Erfindung und einem Elektronenrechner und

Fig. 3 den zeitlichen Ablauf der verschiedenen, vom Mehrpunkt-Temperatursehreiber gelieferten Signale, der als Eingangstransfersystem gemäß der Erfindung arbeit et.

Gemäß Fig. 1 werden in einem computergesteuerten Prozeßsteuerungssystem 1 die Temperaturen an verschiedenen Systemen gemessen und durch einen Wandler 2 in elektrische Signale umgeformt, die mit den Temperaturwerten übereinstimmen.

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Die elektrischen Signale gehen vom Wandler 2 zu mehreren Mehrpunkt-Schreibern 3, in denen die Temperaturen von Anzeigegeräten angegeben und/oder von Schreibgeräten aufgeschrieben werden. Gleichzeitig werden die elektrischen Signale wieder durch veränderliche Widerstände, die mit den Nadeln der Schreiber verbunden sind, in analoge Signale umgeformt,und über Ahalogsignalleitungen 6 einem AD-Wandler 5 eines Rechners zugeführt. Bei dieser Ausführungsform können beispielsweise die Kompensation des kalten Punktes der Thermoelemente, die Linearitätskorrektur der Messungen und die Stromversorgung der Temperaturmeßelemente durch den Mehrpunkt-Schreiber 3 erreicht werden, was die Belastung des Computers 4 erheblich verringert. Wenn der Schreiber 3 mit mehreren Bereichen oder Skalen arbeitet, kann der gewählte Bereich dem Computer eingegeben werden, indem man getrennte Kontakte vorsieht. Immer dann, wenn der Mehrpunkt-Schreiber 3 die Meßpunkte automatisch transferiert, wird unmittelbar vor dem Transfervorgang des Indikators 3 ein lingabeinstruktionssignal vom Mehrpunkt-Schreiber 3 über eine Eingabesignalleitung 7 auf den Computer gegeben.

Wenn der Computer über die Signalleitung 7 das Eingabeinstruktionssignal erhalten hat, untersucht er die Anzahl oder Nummer des speziellen Mehrpunkt-Schreibers 3» der das Eingabeinstruktionssignal geliefert hat, und die Anzahl der Meßpunkte der Eingangssignale über eine Schreibernummersignalleitung 8 und eine Meßpunktnummersignalleitung 9» wobei er den AD—Wandler 5 so steuert, daß der Ausgang des bestimmten Mehrpunkt-Schreibers 3 gelesen und in der entsprechenden Adresse gespeichert wird.

HinsichtLieh der detaillierten Anordnung zum Informationsaustausch zwischen dem Schreiber 3 und dem Computer 4- kommen neben der oben angedeuteten Anordnung weitere Verfahren in Betracht. Beispielsweise kann man Eingangsanschlüsse

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entsprechend den einzelnen Schreibern 3 im Computer 4 vorsehen und sämtliche Schreiber 3 können über diese Eingangsanschlüsse; getrennt mit dem Computer verbunden werden oder umgekehrt die Eingabeinstruktionsleitungen 7 und die Ausgangsleitungen, verbunden mit dem AD-Wandler 5 von sämtlichen Mehrpunkt-Schreibern 3, können zu einer gemeinsamen Instruktionsleitung bzw. einer gemeinsamen Ausgangsleitung verbunden werden und die gemeinsame Instruktionsleitung und die Ausgangsleitung kann man über eine äußere Verriegelung für den Computer 4 so verbinden, daß die gleichzeitige Eingabe von mehr als einem Signal verhindert wird. Außerdem kann die Verriegelung so ausgeführt werden, daß der Transfervorgang des Mehrpunkt-Schreibers 3 vom Computer 4 instruiert wird. Ferner kann man ein System vorsehen, bei dem ein spezielles Signal vom Schreiber 3 nur abhängig von dem Meßpunkt Mr. 1 abgegeben wird und in dem die Ausgänge der nachfolgenden Meßpunkte den zugehörenden Adressen zugeführt werden, wobei einfach die Positionsordnung der Meßpunkte gezählt wird. Die Anzahl der digitalen Eingänge des Computers 4 verringert sich dadurch beträchtlich. Bei dem Aus-, führungsbeispiel nach Fig. 1 sind lediglich die Eingabeinstruktionsleitungen 7 zu einer gemeinsamen Leitung zusammengefaßt .

Fig. 2 zeigt die detaillierte Verbindung zwischen dem Mehrpunkt-Schreiber 3 und dem Computer 4 in Fig. 1, wobei die Eingabeinstruktionsleitungen zu einer gemeinsamen Leitung zusammengefaßt sind. Dargestellt sind ein Sechspunkt-Schreiber 11, ein Computer 12, ein AD-Wandler 13, digitale Eingänge 14, ein Ausgangsspannungswiderstand 15, Schaltmittel für den AD-Wandler 16, ein Eingabesignalkontakt 17, Meßpunktnummersignalkontaktθ 18, Meßpunkttransferkontakte 19 (mit den Transferkontakten 17 gekoppelt), ein Verstärker mit der zugehörigen Beschaltung und ein Anzeigemechanismus 20, der mit dem Widerstand 14 in Verbindung steht.

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Das Zeitdiagramm nach Fig. 3 zeigt die Veränderung der Ausgangsspannungen des Schreibers 10 und die Zeitsteuerung der Funktion der Transferkontakte. Die Ausgangsspannung 14-1 des Schreibers 10 wird proportional zu den (verbesserten) Prozeßvariablen der Meßpunkte variiert. Das Eingabeinstruktionssignal 16-1 des Schreibers 10 wird erzeugt durch Schließen des Kontaktes 16 während einer kurzen Zeitspanne unmittelbar bevor von einem Meßpunkt auf einen anderen Meßpunkt übergegangen wird. Die Signale 17-1 bis 17-6 geben die Meßpunkte an, die durch Schließen der diesen Kontakten zugeordneten Punkte erzeugt werden. Bei Bedarf können selektive Mehrpunktmeldekontakte im Schreiber 10 anstelle der Kontakte zur Erzeugung der Signale 17-1 bis 17-6 verwendet werden. Wie oben ausgeführt, kann der Computer 11 die Werte der Prozeßvariablen lesen und die Werte in zugehörigen Speicheradressen festhalten.

Ferner kann man eine Halteschaltung und eine Verriegelungsschaltung vorsehen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Transfersystems gemäß der Erfindung, wobei diese Schaltungen gesteuert werden vom Eingabeabschlußsignal des Computers.

Im folgenden sind einige charakteristische Merkmale der Erfindung zusammengefaßt:

1. Der Mehrpunkt-Schreiber eignet sich vorzugsweise für Temperaturmessungen, bei denen die zeitliche Schwankung vergleichsweise gering ist, wobei durch Kopplung des Mehrpunkt-Schreibers nach einer geringfügigen Modifikation mit einem Computer die Installationskosten und der Aufstellbereich des Computersystems wirtschaftlicher werden.

2. Normalerweise werden Eingangstransfereinrichtungen für

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einen Computer gemäß der Computerspezifikation geplant und ausgeführt, weshalb sie zwar sehr präzise, aber kostspielig und groß sind. Bei sehr vielen Anwendungsfällen genügt eine geringere Präzision für industrielle Geräte, wobei infolge der Tatsache, daß die Genauigkeit der Messung wesentlich durch die Zulassung des Wandlers (normalerweise 0,5 %) bestimmt wird, die Verwendung des Mehrpunkt-Schreibers als Eingangstransfereinrichtung für dem Computer die Genauigkeit der Messungen nicht unbedingt herabsetzt.

3. Wenn an den Eingängen eines Computers Thermoelemente verwendet werden, benötigt man Temperaturkompensationsschaltungen für den kalten Vergleichspunkt und Schaltungen zur Berechnung und Korrektur der fehlenden Linearität des Temperatur-Spannungsverlaufs der Thermoelemente. Der Mehrpunkt-Temperaturschreiber enthält Kompensationsschaltungen für den kalten Vergleichspunkt. Da Mängel im linearen Verlauf mit einem veränderlichen Widerstand kompensiert werden können, kann die Ausgangsspannung des Mehrpunkt-Schreibers mit der zu diesem Zeitpunkt gemessenen Temperatur proportionalisiert werden, was die Programmierung des Computers erheblich vereinfacht.

4. Hinsichtlich der Funktionen, die dem Mehrpunkt-Schreiber hinzugefügt werden, damit Instruktionen dem Computer gegeben werden können zum Lesen eines Eingabesignals oder bei anderen Operationen, kann man die selektive Mehrpunkt-Meldeschaltung des gleichen. Schreibers dafür verwenden, so daß keine Änderungen erforderlich sind.

5. Der Nachteil des Transfersystems besteht darin, daß es für sich schnell verändernde Prozeßvariablen nicht verwendbar ist, wie auch in solchen Anwendungsfällen, wo eine über industrielle Geräte hinausgehende Präzision

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verlangt wird.

6. Zur Programmierung des Computers sind keine Berechnungen zur Korrektur der Eingänge erforderlich, sondern eine Programmierung zum Lesen der Eingänge bei Erhalt der zugehörigen Signale vom Mehrpunkt-Schreiber. Letzteres Programm dient jedoch für eine Folgesteuerung, die erheblich einfacher ist als die für Berechnungen benötigten Programme. Dadurch kann die Konstruktion des Computers auf ein dem Unterschied der benötigten Programme entsprechendes Maß vereinfacht werden, und die Kapazität der Speicher wird verringert.

7. Wenn η die Anzahl der Stellungen des Mehrpunkt-Schreibers angibt, kann die Anzahl der analogen Eingänge auf 1/n verringert werden, was die erforderliche Anzahl von Eingangsschaltungen im Computer stark reduziert. Beispielsweise kann die Anzahl der Eingangsschaltungen im Computer im Ausführungsbeispiel auf 1/6 verringert werden (infolge des Mehrpunkt-Schreibers mit 6 Stellungen im Ausführungsbeispiel). Bei Erhöhung der Anzahl der Stellungen im Mehrpunkt-Sehreiber auf 12, verringert sich die Anzahl der Eingangsschaltungen im Computer auf 1/12. Wenn.außerdem eine getrennte Verriegelungsschaltung die gleichzeitige Eingabe von Eingangssignalen verhindert, verringert sich die Anzahl der Eingangsschaltungen auf eine. Zwar werden die digitalen Eingänge, so etwa die den Meßpunkt bezeichnenden Eingangssignale, in diesem Fall vermehrt, doch sind die Kosten pro Einheit der digitalen Eingänge weit geringer als die Kosten pro Einheit der analogen Eingänge, was wiederum zu einer Herabsetzung der Gesamtkosten des Computers beiträgt.

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Claims

Patentansprüche

Eingangstransfersystem für Elektronenrechner, gekennzeichnet durch einen Mehrpunkt-Temperaturschreiber oder -Indikator, dessen analoge Ausgangssignale automatisch transferiert und sequentiell dem Elektronenrechner zugeführt werden»
2. Eingangstransfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrpunktschreiber Mittel zur Temperaturkompensation des kalten Vergleichspunktes und zur Linearitätskorrektur der Ausgangssignale enthält.
3. Eingangstransfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrpunkt-Schreiber Mittel zur Abgabe von Eingabeinstruktionssignalen und mindestens eines Meßstellungsanzeigesignals für den Rechner enthält.

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