DE3231419A1 - Programmierbare steuereinrichtung - Google Patents
Programmierbare steuereinrichtungInfo
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Description
Omron ... P 1501-DE
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
Omron ...
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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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Omron ... ... P..1S01-DB-.
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
Omron ... PJ5&1-DE,-
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
Omron ... ... B. 15Q1-DK-
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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" X
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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-
Omron ... .. S-1 ^01-DE^ __-,
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-
Omron ... P^ 1501-DE_
323 H 19'.:::/Τ "ν
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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-
Omron ... , ?. 1501 -DE.
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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-3r>
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.
Ki/s
Claims (3)
- Programmierbare SteuereinrichtungPrioritäten: 24. August 1981 - JAPAN - Nr. 132495/1981 1. Sept. 1981 - JAPAN - Nr. 137446/1981Patentansprüche1J 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-Omron ... P 15 01-DEWWW * W ·· ·· »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 im3ri Benutüorprogramm als Teil desselben wahlfrei gesetztenOmron ... P 1501-DE.::]:t· UO-O.::! 323U19Befehls 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 eineOmron ... P 1501-DEAnomaliesignalübertragungseinrichtung, welche ein Anomaliesignal auf die andere Maschine überträgt, wenn das Ausgabesperrkennzeichen gesetzt ist, umfaßt.
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