DE3231419A1

DE3231419A1 - Programmierbare steuereinrichtung

Info

Publication number: DE3231419A1
Application number: DE19823231419
Authority: DE
Inventors: Kenji Ibaragi Osaka Nishikido
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1981-08-24
Filing date: 1982-08-24
Publication date: 1983-03-10
Also published as: GB2104685A; GB2104685B; US4725976A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine programmierbare Steuereinrichtung, insbesondere auf ihre Art der Steuerung bei Peststellung einer Anomalie im Inneren einer Vorrichtung .

Eine programmierbare Steuereinrichtung ist üblicherweise mit einer Anomaliediagnoseeinrichtung versehen, die eine anomale Spannung an einer Batterie oder einen anomalen Temperaturanstieg in der Vorrichtung feststellt, eine Paritätskontrolle für eine Busleitung in der Vorrichtung zur Feststellung von Datenanomalien und so weiter durchführt, und so aufgebaut, daß die Tätigkeit der programmierbaren Steuereinrichtung insgesamt gestoppt wird (ihre Ausgangssignale allesamt abgeschaltet werden), wenn die erwähnte Anomaliediagnoseeinrichtung eine Anomalie in der Vorrichtung feststellt.

Eine in der beschriebenen Weise aufgebaute programmierbare Steuereinrichtung, welche die Vorrichtung bei Auftreten jedweder Anomalie vollkommen stillsetzt, ohne Rücksicht auf die Art der Anomalie und den Status der Ablaufsteuerung bei Auftreten der Anomalie, ist jedoch den praktischen Erfordernissen von der Benutzerseite her häufig nicht angemessen.

Das Obige ist üblicherweise ein Problempunkt für eine programmierbare Steuereinheit. Ähnlich ergibt sich ein weiteres kompliziertes Problem bei einem System von parallel verknüpften programmierbaren Steuereinheiten, wie es bereits früher vom Erfinder des vorliegenden Gegenstands entwickelt worden ist. Mit Blick auf obige Ausführungen wird nun zunächst das in Parallelverknüpfung aufgebaute programmierbare Steuereinrichtungssystem beschrieben.

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üblicherweise wird für eine Groß-Ablauf steuerung eine programmierbare Groß-Steuereinrichtung verwendet, für das in Parallelverknüpfung aufgebaute System programmierbarer Steuereinrichtungen gilt jedoch, daß es durch Verwendung mehrererverhältnismäßig kleiner programmierbarer Steuereinheiten ebenfalls in der Groß-Ablaufsteuerung einsetzbar ist. Kurz ausgeführt ist jede der programmierbaren Steuereinheiten mit einem Ein/Ausgabe-Speicher erheblich größerer Kapazität als eine Anzahl von Intra-Ein/Ausgabe-Anschlüssen versehen. Wenn man beispielsweise annimmt, daß 64 E/A-Anschlüsse in einer programmierbaren Steuereinheit vorgesehen sind und maximal vier Steuereinheiten zu einem parallel verknüpften System kombiniert werden können, ist der E/A-Speicher jeder Steuereinheit mit einer Kapazität von wenigstens 64 χ 4 Bits als E/A-Datenbereich ausgestattet. Wenn dann nur Einheiten dieser programmierbaren Steuereinrichtung verwendet werden, die als normale Steuereinrichtungen mit 64 E/A-Punkten arbeiten, sind eine E/A-Datenaustauscheinrichtung und eine Einrichtung zur synchronen Benutzerprogranunausführung in jeder der programmierbaren Steuereinrichtungen vorgesehen, so daß die Daten der einzelnen E/A-Speicher synchron mit der Ausführung der einzelnen Benutzerprogramme ausgetauscht werden können, wenn mehrere Steuereinrichtungseinheiten durch einen Verknüpfungsbus miteinander kombiniert sind. Auf diese Weise erfolgt ein Steuerungsvorgang derart, daß ein E/A-Zustand auf eine lokale Maschine übertragen und ein E/A-Zustand der lokalen Maschine an einsr Intra-Maschine empfangen wird und daß auf der Grundlage der E/A-Zustände in dieser Gesamteinheit ein Benutzerprogramm jeweils in den einzelnen Maschinen ausgeführt und das Ausführungsergebnis wechselseitig zwischen den einzelnen Maschinen übertragen wird. Dementsprechend wird bei einem System aus vier verknüpften programmierbaren Steuereinheiten wie bei der beschriebenen Ausführungsform eine Steuerfunktion, die einer Serien-Groß-Ablauf-

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steuerung mittels einer programmierbaren Steuereinheit mit 64 χ 4 E/A-Punkten entspricht, verwirklicht, indem ein Steuerprocrramm für diese Steuerung partiell mit vier Steuereinheiten durchgeführt wird.

Im Falle des oben beschriebenen parallel verknüpften Systems besteht, da mehrere mit einander verknüpfte programmierbare Steuereinheiten wie eine einzige programmierbare Steuereinheit arbeiten können, im Falle eines norma- !erweise unsteuerbaren Zustands bei Auftreten einer Anomalie selbst in nur einer der mehreren miteinander verknüpften Steuereinheiten die starke Gefahr, daß ein Ablaufsteuergerät manchmal in einen ganz zufälligen gesteuerten Zustand mündet, wenn nicht der Steuerungsvorgang des Gesamtsystems entsprechend zur Anomalie durchgeführt wird.

Ferner ist eine herkömmliche programmierbare Steuereinrichtung mit einer Anomaliediagnoseeinrichtung versehen, die eine anomale Spannung an einer Batterie oder einen anomalen Temperaturanstieg in der Vorrichtung feststellt, die eine Paritätskontrolle für eine Busleitung in der Vorrichtung zur Feststellung einer Datenanomalie usw. durchführt, und so aufgebaut, daß die procrrammierbare Steuereinrichtung anhält (die Ausgangssignale insgesamt abgeschaltet werden), wenn die Anomaliediagnoseeinrichtung eine Anomalie der Vorrichtung feststellt.

Eine programmierbare Steuereinrichtung, bei welcher das Arbeiten einer Vorrichtung vollständig angehalten wird, unabhängig von der Art der Anomalie und dem Status der Ablaufsteuerung bei Auftreten der Anomalie in der Vorrichtung, befand sich jedoch häufig in einem Zustand, der den praktischen Erfordernissen vom Benutzerstandpunkt aus nicht immer angemessen war.

Das oben Beschriebene führt im Falle eines parallel verknüpften Systems zu einem weiter komplizierten Problem,, da es, wenn eine Anomalie in jeder programmierbaren Steuer-

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einrichtung festgestellt wird, keine angemessene Beschaffenheit ist, daß seine Tätigkeit feststehend in einer Hardware-Weise gestoppt wird.

Die Erfindung wird in Erwägung obigen in der Vergangenheit bestehenden Problemkreises vorgesehen und zielt auf die Schaffung einer programmierbaren Steuereinrichtung ab, bei welcher die Bedingung für die Sperrung eines Steuerausgangssignals wahlfrei unter Benutzergesichtspunkten abhängig von der in einer Vorrichtung festgestellten Anomalie und vom Status der Ablauffolge eingestellt wird, wobei diese Bedingung in ein Benutzerprogramm als Teil desselben aufgenommen ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer programmierbaren Steuereinrichtung, bei welcher im Falle eines Aufbaus des programmierbaren Steuersystems in der oben beschriebenen Parallelverknüpfung bei Sperrung eines Steuerausgangssignals durch Anomalie selbst in nur einer Einheit der mehreren verknüpften programmierbaren Steuereinrichtungen ihr Anomaliesignal sofort auf eine andere programmierbare Steuereinrichtung übertragen wird und es ebenfalls als Teil des Benutzerprogramms programmiert werden kann, ob ein Intra-Steuerungsausgabevorgang in jeder programmierbaren Steuereinrichtung durch das erwähnte Anomaliesignal aus der lokalen Maschine gesperrt wird oder nicht.

Im folgenden werden Ausfuhrungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild, welches schematisch den Aufbau einer programmierbaren Steuereinrichtung ge

mäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,

Fig. 2 ein Beispiel eines Bedingungseinstellprogramms für die Ausgabesperrung,

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Fig. 3 ein Flußdiagrairan, das den Steuervorgang der oben beschriebenen Steuereinrichtung wiedergibt,

Fig. 4 ein Blockschaltbild bei Aufbau eines Steuersystems in Parallelverknüpfung unter Verwendung

von zwei programmierbaren Steuereinheiten, wobei das. Blockschaltbild eine zweite Ausfuhrungsform der Erfindung wiedergibt,

Fig. 5 den Zuordnungsstatus eines Adressenbereichs in den einzelnen E/A-Speichern obigen Systems,

Fig. 6 ein Schaltungsbeispiel einer Verknüpfungseinheit,

Fig. 7 ein Beispiel eines Bedingungseinstellprogramms für die Ausgabesperrung, und

Fig. 8 ein FluSdiagramm, das die Verarbeitungsvorgänge für jede das obige System aufbauende Maschine wiedergibt.

Zunächst wird auf der Grundlage der Fign. 1 bis 3 die erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese programmierbare Steuereinrichtung umfaßt im wesentlichen einen ein Benutzerprogramm enthaltenden Benutzerprogrammspeicher 1, eine Eingabeschaltung 2, auf welche ein externes Eingangssignal gegeben wird, eine ein externes Ausgangssignal abgebende Ausgabeschaltung 3, einen E/A-Speicher 4, einen Pufferspeicher für E/A-Daten, die obiger Eingabeschaltung 2 und Ausgabeschaltung 3 entsprechen, eine Befehlsausführungseinrichtung, die die einzelnen Befehle des obigen Benutzerprogrammspeichers 1 aufeinanderfolgend mit hoher Geschwindigkeit ausführt und eine Rechenoperation auf der Grundlage von Daten des obigen E/A-Speichers 4 ausführt und dann die Ausgabedaten des obigen E/A-Speichers 4

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nach ihrem Durchführungsergebnis umschreibt, eine Eingabeaktualisierungseinrichtung, welche Eingabedaten obiger Eingabeschaltung 2 in einen vorgeschriebenen Bereich des obigen E/A-Speichers 4 schreibt, und eine Ausgabeaktualisierungseinrichtung, welche Ausgabedaten aus einem vorgeschriebenen Bereich des obigen E/A-Speichers 4 in obiger Ausgabeschaltuna 3 setzt. Die oben erwähnte Befehlsausführungseinrichtung, Eingabeaktualisierungseinrichtung und Ausgabeaktualisierungseinrichtung werden durch eine CPU (Zentraleinheit) 7 verwirklicht, die durch einen sogenannten Mikroprozessor gebildet ist. Die CPU 7 ist neben der Steuertätigkeit als Befehlsausführungseinrichtung und E/A-Aktualisierungseinrichtung dazu da, wie noch beschrieben wird, verschiedene Betriebssystemvorgänge durchzuführen, wobei ein Speicher 8 des RAM-Typs als Arbeitsspeicher verwendet wird.

Ferner ist die erfindungsgemäße programmierbare Steuereinrichtung versehen mit verschiedenen Arten von Anomaliediagnoseeinrichtungen, welche Anomalien im Inneren einer Vorrichtung feststellen, einer Anzahl von Anomaliekennzeichen F1 , P2, die entsprechend den einzelnen Anomaliediagnoseeinrichtungen vorgesehen sind und entsprechend deren Diagnoseergebnissen gesetzt oder zurückgesetzt werden, einem Ausgabesperrkennzeichen FO, das nach dem Ergebnis einer wahlfreien Logikoperation zwischen den obigen Anomaliekennzeichen F1, F2 und wahlfreien E/A-Daten gesetzt oder rückgesetzt wird, indem ein in obigem Benutzerprogrammspeicher 1 wahlfrei gesetzter und Teil des Benutzerprogramms bildender Befehl während des Arbeitens der Befehlsausführungseinrichtung ausgeführt wird, und einer Ausgabesperreinrichtung, die ein Arbeiten der Ausgabeaktualisierungseinrichtung entsprechend einem Zustand dieses Ausgabesperrkennzeichens FO und die Einnahme eines bestimmten Ausgabezustands sperrt.
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Die erwähnte Anomaliediagnoseeinrichtung weist bei dieser Ausführungsform eine Batterieanomalie-Nachweisschaltung 12, die eine anomale Spannung der Batterie feststellt, und eine Temperaturanomalie-Nachweisschaltung 13, die einen anomalen Temperaturanstieg in der Vorrichtung feststellt, auf. Ferner werden die erwähnten Anomaliekennzeichen F1, F2 und das Ausgabesperrkennzeichen FO im Arbeitsspeicher 8 gesetzt. Das Anomaliekennzeichen F1 wird gesetzt, wenn eine Anomalie durch die Batterieanomalie-Nachweisschaltung 12 festgestellt wird. Das Anomaliekennzeichen F2 wird gesetzt, wenn eine Anomalie durch die Temperaturanomalie-Nachweisschaltung 13 festgestellt wird.

Das Ausgabesperrkennzeichen FO, das wahlfrei im Benutzerprogramm so gesetzt wird, daß es abhängig von den Zuständen der Anomaliekennzeichen F1, F2 und den wahlfreien E/A-Daten gesetzt oder rückgesetzt wird, hat die Bedeutung, daß es iitiFalle beispielsweise einer programmierbaren Steuereinrichtung der Leiterdiagrammarbeitsweise, wie in Fig. 2 gezeigt, als Ausgangsrelais verwendet wird und bei Ansteuerung dieses Relais FO die Anomaliekennzeichen F1, F2 als Eingangskontakte behandelt werden, daß gleichzeitig diese Eingangskontakte F1, F2 und der sich auf eine Ablaufsteuereinrichtung beziehende Wahlfrei-E/A-Kontakt zur Bildung eines wahlfreien Leiterdiagramirsverwendet werden, und das Diagramm in ein vorgeschriebenes Befehlsformat umgewandelt und vorab im Benutzerprogrammspeicher 4 gesetzt wird.

Im folgenden werden nun die Hauptzüge des Steuervorgangs durch die CPU7 anhand des Flußdiagramms der Fig. 3 beschrieben. Der auf einen Initialisierungsvorgang 200 folgende erste Schritt 201 schreibt ein auf die Eingabeschaltung 2 gegebenes externes Eingangssignal in einen vorgeschriebenen Bereich des E/A-Speichers 4 (Tätigkeit der Eingabeaktualisierungseinrichtung) . Die nächsten Schritte 202, 203 führen ein im Benutzerprogrammspeicher 1 gespei-

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chertes Benutzerprogramm mit hoher Geschwindigkeit von einer Kopfadresse bis zu einem Endbefehl aus (Tätigkeit der Befehlsausführungseinrichtung). Auf diese Weise werden die Ausgangsdaten des E/A-Speichers 4 entsprechend dem Ausführungsergebnis der einzelnen Befehle umgeschrieben und gleichzeitig wird auch das erwähnte Ausgabe-Sperrkennzeichen hinsichtlich seines Zustande bestimmt. Der nächste Schritt 204 entscheidet, ob das Ausgabesperrkennzeichen FO gesetzt oder rückgesetzt ist. Rückgesetztsein des Ausgabesperrkennzeichens FO bedeutet, daß ein Normalvorgang, der die Steuerungsausgabe nicht sperrt, durchgeführt wird, wobei in diesem Fall nach Schritt 205 weitergegangen wird und Ausgabedaten des E/A-Speichers 4 der Ausgabeschaltung 3 zugeführt und als externes Ausgangssignal ausgegeben werden (Tätigkeit der Ausgabeaktualisierungseinrichtung) . Der nächste Schritt 207 führt eine Prüfung hinsichtlich des Ausgangssignals der Batterieanomalie-Nachweisschaltung 12 durch, um zu entscheiden, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht. Im Falle einer Anomalie setzt der Schritt 208 das Anomaliekennzeichen F1, während im Falle des Fehlens einer Anomalie das Anomaliekennzeichen F1 im Schritt 209 rückgesetzt wird. Das Ausgangssignal der Temperaturanomalie-Nachweisschaltung 13 wird durch den nachfolgenden Schritt 210 geprüft, um festzustellen, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht. Im Falle eines anomalen Zustands wird das Anomaliekennzeichen F2 durch Schritt 211 gesetzt, während im Falle des Fehlens eines anomalen Zustands das Anomaliekennzeichen F2 durch Schritt 212 rückgesetzt wird. Verschiedene Betriebssystem-Vorgänge einer Eingäbeannähme oder dergleichen von einer Monitoranzeige oder einer nicht dargestellten Programmkonsole werden durch den nachfolgenden Schritt 213 durchgeführt, wonach nach Schritt 201 zurückgekehrt wird. Die erwähnten Schritte 201 bis 213 müssen wiederholt mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Während des Vorganges

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ihrer Durchführung ändern sich entsprechend dem Fortschritt des Steuerzustandes eines Betriebablaufgeräts die E/ADaten und es werdenbei Feststellung einer Anomalie mit den Anomalienachweisschaltungen 12, 13 die Anomaliekennzeichen F1, F2 gesetzt. Dann wird unter der Annahme, daß ein Ansteuerzustand des Ausgabesperrkennzeichens FO von selten des Benutzers wie beispielsweise mit Fig. 2 aezeigt gesetzt ist, das Ausgabesperrkennzeichen FO gesetzt, wenn das Temperaturanomaliekennzeichen F2 gesetzt ist und/oder wenn das Batterieanomaliekennzeichen F1 gesetzt und gleichzeitig ein externes Eingangssigna], eingeschaltet ist. Wenn das

Ausgabesperrkennzeichen FO gesetzt ist, ist die Entscheidung im erwähnten Schritt 204 ein JA, womit nach Schritt 206 ohne Durchführung des Ausgabeaktualisierungsvorgangs im Schritt 205 weitergegangen wird, wobei in diesem Schritt das über die Ausgabeschaltung 3 ausgeleitete Ausgangssignal voll abgeschaltet wird. Dann geht der Vorgang nach Schritt 207 weiter. Auf diese Weise kann das Setzen von Seiten des Benutzers in einer solchen Weise durchgeführt werden, daß die Ausgabe nicht bedingungslos gesperrt wird, wenn die Anomalienachweisschaltung 12 oder 13 eine Anomalie feststellt, sondern nur wenn ein wahlfrei kombinierter logischer Zustand zwischen Ausgangssignalen der Anomalienachweisschaltungen 12 und 13 und anderen wahlfreien E/A-Daten bewirkt ist.

Darüber hinaus beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Anomaliediagnoseeinrichtung obiger Ausfuhrungsform, die mit der Batterieanomalie-Nachweisschaltung 12 und der Temperaturanomalie-Nachweisschaltung 13 zwei solche Schaltungen enthält, es kann beispielsweise der CPU7 eine interne diagnostische Funktion verliehen werden, die Anomalien an verschiedenen anderen Schaltungen feststellt, wobei entsprechend jeder Anomalie ein Anomaliekennzeichen gesetzt wird und die Anomaliekennzeichen dann alle als

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Ansteuerbedingungsncles Ausgabesperrkennzeichens FO verwendet werden können.

Ferner beschränkt sich die Erfindung insofern nicht auf obige Ausführungsform/ als dort als Ausgabesperrkonfiguration die externen Ausgangssignale alle abgeschaltet werden, sondern kann in einer solchen Weise aufgebaut sein, daß ein unmittelbar vor Setzen des Ausgabesperrkennzeichens vorliegender Ausgangszustand aufrechterhalten wird oder ein vorher eingestelltes spezifisches Ausgabemuster ausgegeben wird.

Wie mit obigen Darlegungen ausgeführt, ist die programmierbare Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, die so einstellbar ist, daß sie von der Benutzerseite her eine Benutzungskonfiguration erfüllen kann, derart, daß die Ausgäbe abhängig vom anomalen Zustand und ferner vom Steuerzustand gesperrt wird, äußerst zweckmäßig im Gebrauch verglichen mit herkömmlichen Maschinen und in der Lage alle Anforderungen von der Benutzerseite zu erfüllen.

Auf der Grundlage der Fign. 4 bis 8 wird nun eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Fig. 4, in welcher die Zeichen #1 und #2 die Erfindung betreffende programmierbare Steuereinrichtungen sind, zeigt den Aufbau des weiter oben erwähnten Steuersystems, das in Parallelverknüpfung durch Verbindung von zwei programmierbaren Steuereinheiten des gleichen Aufbaus mittels eines Verknüpfungsbusses CB und einer Anomaliesignalleitung SG arbeitet. Die programmierbaren Steuereinrichtungen #1, #2 sind im wesentlichen aus einem Benutzerprogrammspeicher 1, in dem ein Benutz;arprogramm gespeichert ist, einer Eingabeschaltung 2, auf die ein externes Eingangssignal gegeben wird, einer Ausgabeschaltung 3, die ein externes Ausgangssignal abgibt, einem E/A-Speicher 4, einem Pufferspeicher für E/A-Daten, die obiger Eingabeschaltung 2 und Ausgabeschaltung 3 entsprechen, einer Befehlsausführungseinrichtung, welche die einzelnen Befehle des obigen

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Benutzerprogranutispeichers 1 nacheinander mit hoher Geschwindigkeit ausführt und eine logische Operation auf der Grundlage des obigen E/A-Speichers 4 durchführt und gleichzeitig die Ausgangsdaten des obigen E/A-Speichers 4 nach dem Durchführungsergebnis umschreibt, einer Eingabeaktualisierungseinrichtung, welche Eingangsdaten obiger Eingabeschaltung 2 in einen vorgeschriebenen Bereich des erwähten E/A-Speichers 4 schreibt, und einer Ausgabeaktualisierungseinrichtung, die Ausgangsdaten eines vorgeschriebenen Bereichs des E/A-Speichers 4 in der erwähnten Ausgabeschaltung 3 setzt, aufgebaut, wobei diese programmierbare Steuereinrichtung, wenn nur eine Einheit verwendet wird, ganz ähnlich wie eine herkömmliche programmierbare Steuereinrichtung betrieben werden kann.

Die die Erfindung betreffende Steuereinrichtung ist zum Aufbau des erwähnten parallel verknüpften Steuereinrichtungssystems mit einer Verknüpfungseinheit 5, welche die beiden programmierbaren Steuereinheiten #1, #2 mit Signalleitungen CB, SB verbindet, und einem Maschinennummersetzer 6 zur Entscheidung des Vorrangs beim E/A-Datentransfer zwischen den beiden programmierbaren Steuereinheiten #1, #2 versehen, wobei ferner der Speicherplatz des E/A-Speichers 4 einenBereich, der der Anzahl von Anschlüssen an der Eingabeschaltung 2 und der Ausgabeschaltung 3 einer anderen Maschine entspricht, zusätzlich zu einem Bereich für die Anzahl von Anschlüssen an der Eingabeschaltung 2 und der Ausgabeschaltung 3 der Intra-Maschine enthält. Ferner sind eine E/A-Datenaustauscheinrichtung und eine Benutzerprogramm-Synchronausführungseinrichtung, die Daten der einzelnen E/A-Speicher 4 untereinander gleichzeitig mit der Ausführung der einzelnen Benutzerprocirartine austauscht, wenn die procnraitmiierbaren Steuereinrichtungen #1, #2 durch einen Verknüpfungsbus CB miteinander verbunden sind, vorgesehen.

Der hauptsächliche Signalverarbeitungsvorgang in der erwähnten Befehlsausführungseinrichtui-.n ,. Einqabeaktua-

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lisierungseinrichtung, Ausgabeaktualisierungseinrichtung, E/A-Datenaustauscheinrichtung, Benutzerprogramm-Synchronausführungseinrichtung usw. der programmierbaren Steuereinrichtung erfolgt durch die durch einen sogenannten Mikroprozessor gebildete Zentraleinheit (CPU) 7. Diese CPU7 benutzt zur Durchführung der einzelnen Verarbeitungsvorgänge den Arbeitsspeicher 8 als Zwischenspeicherbereich für verschiedene variable Daten.

Der Adressenspeicherplatz der E/A-Speicher 4 beider Maschinen #1, #2 ist gleich, und die Aufteilung des Adressenbereichs im E/A-Speicher 4 ist, wie in Fig. 5 gezeigt, derart, daß der Bereich #1i der Eingabeschaltung 2 der Maschine #1 entspricht, während der Bereich #11 und #12 der Ausgabeschaltung 3 der Maschine #1 entspricht. Im einzelnen ist der Bereich #11 ein Bereich für Ausgangsdaten, die durch das Benutzerprogramm der Maschine #1 umzuschreiben sind, und der Bereich #12 ein Bereich für Ausgangsdaten, die durch das Benutzerprogramm der Maschine #2 umzuschreiben sind. Ähnlich ist #2i ein Bereich, der der Eingabeschal-0 tung 2 der Maschine #2 entspricht, während #21 und #22 Bereiche sind, die der Ausgabeschaltung 3 der Maschine #2 entsprechen. Im einzelnen ist der Bereich #21 ein Bereich für Ausgangsdaten, die durch die Maschine #1 umzuschreiben sind, während der Bereich #22 ein Bereich für Ausgangsdaten ist, 5 die durch die iMaschine#2 umzuschreiben sind.

Die erwähnte E/A-Daten-Austauscheinrichtung steuert derart, daß in den Bereich #1i des E/A-Speichers 4 aus der Eingabeschaltung 2 der Maschine #1 geholte Eingabedaten nach #1i des E/A-Speichers 4 der Maschine #2 übertragen werden, daß ferner in Maschinell umgeschriebene Ausgangsdaten des Bereichs #11 des E/A-Speichers 4 in den Bereich #11 der Maschine #2 übertragen werden, daß in Maschine #2 umgeschriebene Ausgangsdaten des Bereichs #12 auf die Maschine#1 übertragen werden, daß aus der Eingabeschaltung 2 der Maschine #2 nach #2i gelesene Eingangsdaten nach #2i der Maschine #1 übertra-

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gen werden, daß in Maschinell umgeschriebene Ausgangsdaten von #21 in den Bereich #21 der Maschine #2 Übertragen werden und daß in Maschine#2 umgeschriebene Ausgangsdaten von #22 in den Bereich #22 der Maschine #1- übertragen werden. Ein Übertragungsturnus dieser E/A-Daten und Turnusse des E/A-Aktualisiertingsvorgangs in den einzelnen Maschinen und der Ausführung des Benutzerprogrämms werden später noch beschrieben werden. '

Fig. 6 zeigt den Aufbau der zum Ver-knüpfungsbus CB und der Anomaliesignalleitung SB gehörigen Verknüpfungseinheit 5. Wie in Fig. 6 gezeigt7 sind die-CPÜ7 und der Verknüpfungsbüs CB über einen Bus-Sender-Empfanger 9 miteinander verbunden, wobei dieser den Austausch obiger E/ADaten durchführt; Die Anomaliesignälleitung SBist durch einen Offenkollektorbus gebildet, wobei Sendung und Empfang eines anomalen Signales zwischen den beiden Geräten #1, #2 über diese Sighälleitung erfolgt. Kurz gesagt besteht ein mit der Leitung SB verbundenes Ausgangselement der Verknüpfungseinheit· 5 aus einem Offenköllektortransistor 10. Ein durch die CPU7 ausgegebenes Anomaliesignal ST wird zu einem H-Pegel: und wenn der Transistor 10 angesteuert wird, wird die Anomaliesignalleitung SB aktiv {L-Pegel) . Ferner ist ein Inverter T-1 vorgesehen, der den Zustand der Anomäliesignalleitung SB in die CPU7 holt.

Wenn die Anomaliesignalleitung SB aktiv wird (L-Pegel), wird ein (Anomalieempfangssignäl E.ST- genanntes) Ausgangssignal des erwähnten Inverters 11 zu H-Pegel> womit ein Anomaliesignal an der CPU7 empfangen wird-. Dieser Aufbau ist einer Anomaliesignalempfangs- und -übertragungsein-

richtung äquivalent. · ^r

Ferner sind in der prograitimierbaren Steuereinrichtung dieser Ausführungsform eine Batterieanortiarie-Nachweisschaltung 12, die eine anomale -Spannung' einer Batterie feststellt, und eine Temperatüränomalie-Nächweisschaltung 13, die einen anomalen Temperaturanstieg in einer Vorrich-

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tung feststellt, als Anomalienachweiseinrichtungen, die eine Anomalie im Inneren der Vorrichtung feststellen, vorgesehen. Die Ausgangssignale dieser Anomalienachweisschaltungen 12, 13 werden der CPU zugeführt und stets auch durch die CPU7 überwacht. Ähnlich wird auch das erwähnte Anomaliesignal E.ST einer anderen Maschine stets die CPU7 überwacht. Außerdem werden im Arbeitsspeicher 8 ein Anomaliekennzeichen F1, wenn eine Anomalie durch die Batterieanomalie-Nachweisschaltung 12 nachgewiesen wird, ein Anomaliekennzeichen F2, wenn eine Anomalie durch die Temperaturanomalie-Nachweisschaltung 13 nachgewiesen wird, und ein Andermaschine-Anomaliekennzeichen F3, wenn das Anomalieempfangssignal E.ST zu Η-Pegel wird, gesetzt.

Ferner wird im Arbeitsspeicher 8 ein Ausgabesperrkennzeichen FO, das nach dem Ergebnis einer wahlfreien Logikoperation zwischen den erwähnten Anomaliekennzeichen F1, F2 und dem Andergerät-Anomaliekennzeichen F3 sowie wahlfreien E/A-Daten gesetzt oder rückgesetzt wird, durch Ausführung eines Befehls, der wahlfrei im erwähnten Benutzerprogrammspeicher 1 als Teil des Benutzerprogramms gesetzt ist, während des Arbeitens der erwähnten Befehlsausführungseinrichtung gesetzt. Wie später noch beschrieben wird, ist eine Ausgabesperreinrichtung vorgesehen, die das Arbeiten der erwähnten Ausgabeaktualisierungseinrichtung und die Erzielung eines bestimmten Ausganaszustands sperrt, wenn das Ausgabesperrkennzeichen FO gesetzt ist.

Das Ausgabesperrkennzeichen FO wird wahlfrei im Benutzerprogramm so vorgesehen, daß es abhängig von den Zuständender einzelnen Kennzeichen F1, F2, F3 und den wahlfreien E/A-Daten gesetzt oder rückgesetzt wird. Dies bedeutet, daß, wie in Fig. 7 gezeigt, im Falle beispielsweise einer programmierbaren Steuereinrichtung der Leiterdiagrammarbeitsweise das Ausgabesperrkennzeichen FO als Ausgangsrelais verwendet wird und jedes der Kennzeichen FI, F2, F3 bei Ansteuerung des Relais FO als Ein-

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gangskontakt behandelt wird, wobei gleichzeitig ein wahlfreies Leiterdiagraimi unter Verwendung dieser Eingangskontakte F1, F2, F3 und wahlfreier E/A-Kontakte, die sich auf ein Ablaufsteuerungsgerät beziehen, gebildet, in ein vorgeschriebenes Befehlformat umgewandelt, und vorab im Benutzerprogrammspeicher 1 gesetzt wird. Ein in Fig. 7 gezeigtes Beispiel zeigt ein Benutzerprogramm, das in einer solchen Weise aufgebaut ist, daß das Ausgabesperrkennzeichen FO bedingungslos gesetzt wird, wenn das Temperaturanomaliekennzeichen F2 gesetzt ist, und/oder gesetzt wird, wenn das Andermaschine-Anomaliekennzeichen· F3 gesetzt ist und ferner der Eingangskontakt 11 eingeschaltet ist, und/oder gesetzt wird, wenn das Batterieanomaliekennzeichen FI gesetzt ist und ferner der Eingangskontakt 12 eingeschaltet ist.

Nun werden anhand des Flußdiagramms der Fig. 8 durch die CPU7 in den beiden Maschinen ausgeführte Arbeitsvorgänge für den Fall beschrieben, daß ein Steuersystem durch Parallelverknüpfung von zwei Einheiten der oben erwähnten Steuereinrichtungen #1, #2 aufgebaut ist. Wenn ein Initialisierungsvorgang in den beiden Maschinen #1 , #2 beendet ist, holt der erste Schritt 101 auf die Eingangsschaltung 2 der betreffenden Intra-Maschine gegebene Eingangsdaten in einen vorgeschriebenen Bereich (Bereich #1i für Maschine #1 und Bereich #2i für Maschine #2) des E/A-Speichers Wenn dieser Eingabeaktualisierungsvorgang beendet ist, wird das Ende des Vorgangs auf die jeweils andere Maschine 0 übertragen. Der nächste Schritt 102 wartet auf die Beendigung des von der jeweils anderen Maschine her übertragenen Eingabeaktualisierungsvorgangs . Die Maschinen § 1 , #2 gehen, wenn beide den Eingabeaktualisierungsvorgang beendet haben, zu den nächsten 103, 104 weiter, und Eingabedaten des Bereichs #1 i des E/A-Speichers der Maschine #1 werden auf die

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Maschine #2 übertragen. Die nächsten Schritte 105, 106 übertragen Eingabedaten des Bereichs #2i des E/A-Speichers 4 der Maschine #2 auf das Gerät #1 . Auf diese Weise ergibt sich, daß die Eingangsdaten wechselseitig zwischen den beiden Maschinen #1, #2 ausgetauscht werden.

Nachfolgend gehen die Maschinen #1 / #2 nach den Schritten 107, 108 weiter und führen das im betreffenden Benutzerprogrammspeicher 1 gespeicherte Benutzerprogramm aus. Auf diese Weise werden Ausgangsdaten des E/A-Speichers 4 entsprechend dem Ausführungsergebnis jedes Befehls umgeschrieben, wobei gleichzeitig der Zustand des erwähnten Ausgabesperrkennzeichens FO ebenfalls entschieden wird. Die beiden Maschinenöl , #2 übertragen die Ausführung des Benutzerprogramms, wenn dieses beendet ist, wechselseitig aufeinander. Der Schritt 109 wartet auf die jeweils andere Maschine, wobei er die Ausführung des Benutzerprogramms daraufhin überprüft, ob es zu Ende ist oder nicht.

Mit Beendigung der Durchführung des Benutzerprogramms gehen die Maschinen^ # #2 nach den nächsten Schritten 110, 111 weiter, mit denen Ausgangsdaten in den Bereichen #11 und #21 des E/A-Speichers 4 der Maschine #1 auf die Maschine #2 übertragen werden. Nachfolgend wird nach den Schritten 112, 113 weitergegangen, in denen Ausgangsdaten in den Bereichen #12 und #22 des E/A-Speichers 4 der Maschine #2 auf die Maschinell übertragen werden. Dies ergibt, daß umgeschriebene Ausgangsdaten wechselseitig durch Ausführung des betreffenden Benutzerprogramms in jeder der Maschinen #1, #2 ausgetauscht werden.

Im nächsten Schritt 114 wird entschieden, ob das Ausgabesperrkennzeichen FO gesetzt oder rückgesetzt ist. Das rückgesetzte Ausgabesperrkennzeichen FO hat die Bedeutung, daß ein normaler Vorgang, der die Steuerausgangssignale nicht sperrt, durchgeführt wird, in welchem Fall nach Schritt 115 weitergegangen und ein Ausgabeaktuali-3^r> sierungsvorgang durchgeführt wird. Das heißt, in Maschine #1

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werden Ausgangsdaten in den Bereichen #11, #12 des E/ASpeichers 4 auf die Ausgabeschaltung 3 übertragen. Ebenso werden im Gerät #2 Ausgangsd.iten in den Bereichen #21 und #22 auf die Ausgabeschaltunq 3 übertragen. Tm nächsten Schritt 116 wird ein Anomalicsignal ST auf L-Pegel geschaltet und ein in der Verbindungseinheit 5 befindlicher Transistor 10 damit in den nicht-leitenden Zustand gebracht. Im nächsten Schritt 119 wird das Ausgangssignal der Batterieanomalie-Nachweisschaltung 12 überprüft, um zu entscheiden, ob eine Anomalie vorliegt oder nicht. Im Falle einer vorliegenden Anomalie wird das Anomaliekennzeichen F1 im Schritt 121 gesetzt, während bei Fehlen einer Anomalie das Anomaliekennzeichen F1 im Schritt 120 rückgesetzt wird. Im nachfolgenden Schritt 122 wird das Ausgangssignal der Temperaturanomalio-Nachweisschaltung 13 überprüft, um zu entscheiden, ob eine Anomalie vor.li.cqV oder nicht. Wenn eine Anomalie vorl icqt., wird im Schrill. 124 das Anomaliekennzeichen F2 gesetzt, während es im Schritt 123 rückgesetzt wird, wenn keine Anomalie vorliegt.

Im nachfolgenden Schritt 125 wird ein von der Verknüpfungseinheit 5 kommendes Anomalieempfangssignal E.ST überprüft, um zu entscheiden, ob dieses Signal E.ST auf Η-Pegel (Anomalie) ist oder nicht. Bei Vorliegen einer Anomalie wird das Andermaschine-Anornaliekennzeichen F3 im Schritt 127 gesetzt, bei Fehlen einer Anomalie im Schritt 126 rückgesetzt. Im folgenden Schritt 128 werden verschiedene Betriebssystemvorgänge, etwa ein Eingabeannahmevorgang von einer nicht dargestellten Programmkonsole oder Monitorwiedergabe, durchgeführt, wonach auf den Einqabeaktualisierungsvorgang in Schritt 101 zurückgekehrt wird.

Die erwähnten Schritte 101 bis 128 werden mit hoher Geschwindigkeit wiederholt ausgeführt. Bei ihrer Ausführung ändern sich E/A-Daten entsprechend dem Fortschritt eines Steuerzustands in einem Ablaufsteuerungsgerät, ferner werden die Anomaliekennzeichen F1, F2 und das

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Anderrnasohine-Anomaliekennzeichen F3 entsprechend den Ausgangssignalen der betreffenden Anomalienachweisschaltung 12, 13 und dem Zustand der Anomaliesignalleitung SB in den beiden Geräten #1, #2 geändert. Dann wird 5' im Gerät #1, wo die Ansteuerbedingung des Ausgabesperrkennzeichens FO, wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt, durch die Benutzerseite gesetzt wird, wenn beispielsweise der Eingangskontakt 11 sowie das Batterieanomaliekennzeichen F1 gesetzt ist, das Ausgabesperrkennzeichen FO durch Durchführung des Benutzerprogramms in den Schritten 107, 108 gesetzt. In diesem Fall, in dem in Schritt 114 festgestellt wird, daß das Ausgabesperrkennzeichen FO gesetzt ist, wird ohne Durchführung des Ausgabeaktualisierungsvorgangs in Schritt 115 nach Schritt 117 weitergegangen,und in diesem Schritt 117 wird ein an der Ausgabeschaltung 3 ausgeleitetes externes Ausgangssignal vollständig abgeschaltet (Ausgabesperrung). Dann wird mit Weiterschreiten zu Schritt 118 das Anomaliesignal ST auf Η-Pegel geschaltet, womit der Transistor angesteuert und die Anomalie-Signalleitung SD in den aktiven Zustand (L-Pegel) geschaltet wird/und der Vorgang qeht nach Schritt 119 weiter.

Umgekehrt, wenn die Anomaliesignalleitung SB durch das Gerät #1 im aktiven Zustand ist, wird auf der Seite des Geräts #2 das Anomalieempfangssignal E.ST durch den

2C) Schritt 125 als auf H-Pegel geschaltet festgestellt, womit das Andormaschine-Anomaliekennzeichen F3 gesetzt wird. Dann ergibt sich auf der Basis des Setzens dieses Andermaschiiie-Anomaliekennzeichen F3, wenn das Benutzerprogramm ausgeführt wird, daß das Ausgabesperrkennzeichen FO der anderen !Maschine #2 ebenfalls entsprechend dem Inhalt des Programms gesetzt wird. Kurz ausgedrückt kann ein Ausgabesperrzustand, der auch in Maschine #2 durch Empfang eines Anomaliesignals des Geräts #1 gewonnen wird, wahlfrei durch das Benutzerprogramm der

'}''■ Ma:;rliini> #1 eingestellt werden.

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Ferner beschränkt sich die Erfindung nicht auf obige Ausführungsform, bei welcher ein parallel verknüpftes System durch zwei programmierbare Steuereinheiten gebi1-det ist, sondern diese kann auch in ganz ähnlicher Weise auf parallel verknüpfte Systeme angewandt werden, die aus mehr als zwei programmierbaren Steuereinheiten aufgebaut sind. Ferner kann eine Anomaliediagnosefunktion in den einzelnen programmierbaren Steuereinrichtungen nicht nur die oben ausgeführten Funktionen umfassen, sondern auch eine Paritätskontroll funktion für einen Datenbus oder ο ine Funktion der Feststellung verschiedener Anomalien in der übrigen Schaltung aufweisen.

Ferner beschränkt sich die Erfindung nicht auf obige Ausführungsform, bei welcher ein externes Ausgangssignal als Konfiguration der Ausgabesperrung vollständig abgeschaltet wird, sondern sie kann in einer solchen Weise aufgebaut sein, daß ein unmittelbar vor dem Setzen des Ausgabesperrkennzeichens vorhandener Ausgabezustand aufrechterhalten wird oder daß ein vorher eingestelltes spezielles 0 Ausgabemuster ausgegeben wird.

Wie oben im einzelnen ausgeführt, gestattet die programmierbare Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, wenn sie ein aus mehreren Einheiten parallel verknüpftes System darstellt, das Einstellen einer Bedingung, die eine Benutzungskonfiguration bezüglich des Systems als Ganzen vom Standpunkt der Benutzerseite aus erfüllt, insofern als die Steuerausgabe der einzelnen Geräte abhängig vom anomalen Zustand in den einzelnen Geräten und ferner abhängig vom Steuerzustand gesperrt wird, und unterscheidet sich von dem in der Vergangenheit üblichen Fall, daß jede Steuereinrichtung unabhängig ihre Ausgabe bedingungslos durch eine Anomalie sperrt, und ferner bewirkt die programmierbare Steuereinrichtung gemäß der Erfindung, daß ein .Stouerungsobjekt niemals in einen gefährlichen Zustand gerät, ist sie in der Lage, alle Anfordf-runqen auf der Benutzorseite zu erfüllen und i:;t .schließ] Mi sehr /,w<.'ckiii."ii'>in im (V-br.nHi.

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Claims

Programmierbare Steuereinrichtung

Prioritäten: 24. August 1981 - JAPAN - Nr. 132495/1981 1. Sept. 1981 - JAPAN - Nr. 137446/1981

Patentansprüche

1J Programmierbare Steuereinrichtung mit einer Grundsteuereinrichtung, welche eine logische Operation zwischen E/A-Daten entsprechend den einzelnen Befehlen eines von der Benutzerseite her wahlfrei eingestellten Benutzerprogramms ausführt und gleichzeitig Ausgabedaten entsprechend dem Ergebnis dieser logischen Operation aktualisiert, gekennzeichnet durch das Vorsehen verschiedener Arten von Anomaliediagnoseeinrichtungen, welche Anomalien im Inneren einer Vorrichtung feststellen,und eine Anomalie-VerarbeitunassteuereinrichUina, wobei eine Aus gäbe Sperrbedingung, die durch die wahlfreie Kombination zwischen den loqi-

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sehen Ausgangszuständen der Anomaliediagnoseeinrichtungen und einem logischen Zustand der E/A-Daten spezifiziert ist, als Teil des Benutzerprogramms eingestellt werden kann und der Aktualisierungsvorgang für die Ausgabedaten hinsichtlieh der Erlangung eines vorgegebenen Ausaangszustands gesperrt ist, wenn die Ausgabesperrbedingung als Ergebnis der Ausführung des Benutzerprogramms hergestellt ist.
2. Programmierbare Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundsteuereinrichtung einen Benutzerprogrammspeicher (1), in dem ein Benutzerprogramm gespeichert ist, eine Eingabeschaltung (2), auf die ein externes Eingabesignal gegeben wird, eine Ausgabeschaltung (3), die ein externes Ausgangssignal ausgibt, einen E/A-Speicher (4) , der als Pufferspeicher für E/A-Daten arbeitet, die der Eingabeschaltung und der Ausgabeschaltung entsprechen, eine Befehlsausführungseinrichtung, die die einzelnen Befehle des Benutzerprogramms nacheinander ausführt und eine Rechenoperation 0 auf der Grundlage von Daten des E/A-Speichers durchführt und danach die Ausgabedaten des E/A-Speichers als Ergebnis des Rechenvorgangs umschreibt, eine Eingabeaktualisierungseinrichtung, die Eingangsdaten der Eingabeschaltung in einen vorgeschriebenen Bereich des E/A-Speichers schreibt, und eine Ausgabeaktualisierungseinrichtung, die Ausgangsdaten eines vorgeschriebenen Bereichs des E/A-Speichers in der Ausgabeschaltung setzt, umfaßt und daß die Anomalieverarbeitungssteuereinrichtung eine Anzahl von Anomaliekennzeichen (F1, F2), die entsprechend den Anomaliediagnoseeinrichtungen vorgesehen sind und nach dem Ergebnis von deren Diagnose gesetzt oder rückgesetzt werden, ein Ausgabesperrkennzeichen (FO), das als Ergebnis einer wahlfreien logischen Operation zwischen den Anomaliekennzeichen und wahlfreien Ε/Λ-Daten durch Ausführung eines im

3^ri Benutüorprogramm als Teil desselben wahlfrei gesetzten

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Befehls gesetzt und rückgesetzt wird, und eine Ausgabesperreinrichtung, welche die Ausgabeaktualisierungseinrichtung hinsichtlich der Erzielung eines bestimmten Ausgabezustands sperrt, wenn das Ausgabesperrkennzeichen gesetzt ist, umfaßt.
3. Programmierbare Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundsteuereinrichtung einen E/A-Speicher (4) _mit ausreichend großer Kapazität gegenüber einer Anzahl von E/A-Anschlüssen in einer Intra-Maschine und eine Einrichtung zum Austausch von E/A-Daten und zur gleichzeitigen Ausführung eines Benutzerprogramms, welche Daten des E/A-Speichers wechselseitig gleichzeitig mit der Ausführung des jeweiligen Benutzernroqramms austauscht, wenn sie mit einer anderen Maschine über einen Verknüpfungsbus (CB) verbunden ist, womit ein aus mehreren Einheiten in Parallelverknüpfung aufgebautes Steuersystem gebildet werden kann, und daß die Anomalieverarbeitungssteuereinrichtung mehrere entsprechend den einzelnen Anomaliediagnoseeinrichtungen vorgesehene Anomaliekennzeichen (F1, F2), die nach dem Ergebnis von deren Diagnose gesetzt oder rückgesetzt werden, eine Anomaliesignalempfangseinrichtung, welche ein von der anderen Maschine übertragenes Anomaliesignal empfängt, ein Andermaschine-Anomaliekennzeichen (F3), welches gesetzt wird, wenn ein Anomaliesignal durch die Empfangseinrichtung empfangen wird, ein Ausgabesnerrkennzeichen (FO), welches als Ergebnis einer wahlfreien logischen Operation zwischen dem Anomaliekennzeichen, dem Andermaschine-Anomal ic-0 kennzeichen und wahlfreien E/A-Daten durch Ausführung eines wahlfrei als Teil des Benutzerprogramms gesetzten Befehls gesetzt oder rückgesetzt wird, eine Ausgabesperreinrichtung, welche eine Steuerausgabe hinsichtlich der Erzielung eines bestimmten Ausqanaszustands sperrt, wenn das Ausgabesperrkennzeichen gesetzt ist, und eine

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Anomaliesignalübertragungseinrichtung, welche ein Anomaliesignal auf die andere Maschine überträgt, wenn das Ausgabesperrkennzeichen gesetzt ist, umfaßt.