DE3510425C2 - - Google Patents
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- DE3510425C2 DE3510425C2 DE19853510425 DE3510425A DE3510425C2 DE 3510425 C2 DE3510425 C2 DE 3510425C2 DE 19853510425 DE19853510425 DE 19853510425 DE 3510425 A DE3510425 A DE 3510425A DE 3510425 C2 DE3510425 C2 DE 3510425C2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/22—Detection or location of defective computer hardware by testing during standby operation or during idle time, e.g. start-up testing
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0256—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults injecting test signals and analyzing monitored process response, e.g. injecting the test signal while interrupting the normal operation of the monitored system; superimposing the test signal onto a control signal during normal operation of the monitored system
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Prü
fung von Peripheriegeräten bei Mikrocomputer- oder Pro
zeßrechnersystemen gemäß dem Oberbegriff der nebengeord
neten Ansprüche 1, 3, 4 und 8. Die Erfindung bezieht
sich desweiteren auf ein Verfahren zum Betreiben der
Einrichtung.
Eine solche Einrichtung ist aus der DE-OS 21 30 917 be
kannt. Dort wird ein System zum Prüfen eines Einga
be-/Ausgabesteuerwerks in einem Rechnersteuersystem be
schrieben bei dem zwischen der Prozeßeinheit und einer
Eingabe- und Ausgabeschaltung eines Eingabe-/Ausgabe
steuerwerks ein Sperrgatter und eine ODER-Schaltung vor
gesehen sind. Der Rechner führt dem Sperrgatter ein den
Prüfzustand herstellendes Prüfschrittsignal zu, worauf
das Eingabe-/Ausgabesteuerwerk von der Prozeßeinheit ge
trennt wird. Anschließend führt der Rechner der Eingabe
Schaltung und der Ausgabeschaltung über die ODER-Schal
tung ein Prüfsignal zu. Der Rechner liest das Ausgangs
signal der Eingabe- und der Ausgabeschaltung und prüft
dadurch diese Schaltungen. Wesentlich bei diesem System
ist, daß der Signalfluß zwischen peripherer Prozeßein
heit und Rechner während der Prüfung zu unterbrechen
ist.
Aus Elektronische Rechenanlagen, Heft 4, 1978, Seite 186
bis 194 ist ein Weg zur kostengünstigen Prüfung von Mi
kroprozessor-Bauelementen und Mikrocomputern bekannt.
Dabei erfolgt die Überprüfung der Mikroprozessor-Zen
traleinheit und der Schnittstellenbausteine durch
schrittweise Verifizierung aller Befehle mit kritischen
Datenmustern unter Benutzung standardisierter Tester
stellungsvorschriften. Im Fehlerfall wird vor Abbruch
des Testprogrammes ein Fehlercode auf ein externes Zu
satzgerät ausgegeben, wodurch eine Diagnose der Fehler
ursache erfolgen kann.
Eine ähnliche Einrichtung zur Fehlererkennung bei Mikro
computer oder Prozeßrechnersystemen ist aus den BBC-
Nachrichten 1981, Heft 10, Seite 343 bis 352 bekannt und
ist beispielsweise bei der Antriebssteuerung von Dreh
stromlokomotiven oder bei der Fernsteuerautomatik für
Schiffshauptmaschinen einsetzbar.
Dabei werden Systemprüfungen, die einen größeren Zeit
aufwand erfordern, mit Hintergrundprogrammen in Zeiten
mit geringer Rechnerauslastung durchgeführt. Eine ent
sprechende Kontrolle stellt dabei sicher, daß die Hin
tergrundprogramme auch tatsächlich in festgelegten Ab
ständen vollständig durchgeführt werden. Ziel dieser
Tests ist, die Fehleroffenbarungszeit zu verringern und
die überwachten Funktionsanteile zu vergrößern. Zu den
wichtigsten Testprogrammen gehören die Blocksicherung
für Festwertspeicher und der Test der Schreib-Lese-Spei
cher. Beim Festwertspeicher-Test überprüft der Rechner
die Programmbefehlssätze und die festgespeicherten Da
ten. Der Schreib-Lese-Speicher wird auf die Fähigkeit
überwacht, jede beliebige Zeichenkombination korrekt
aufzunehmen, veränderungsfrei zu speichern und fehler
frei wieder abzugeben.
Bei diesen bekannten Überwachungssystemen ist es jedoch
nicht vorgesehen, neben der Mikrocomputer-Zentraleinheit
auch die Mikrocomputer-Peripherie einem Test zu unter
ziehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich
tung zur Prüfung von Peripheriegeräten bei Mikrocompu
ter- oder Prozeßrechnersystemen anzugeben, bei der der
fest verdrahtete Signalfluß zwischen zentraler Rechen
einheit und Peripheriegerät während der Prüfung nicht
unterbrochen werden muß.
Diese Aufgabe wird alternativ durch die in den Ansprü
chen 1, 3, 4 und 8 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins
besondere darin, daß die angegebene Einrichtung wenig
aufwendig ist und eine lückenlose Kontrolle aller Peri
pheriegeräte ermöglicht. Zur Anpassung der Peripheriege
räte an das Testverfahren ist nur wenig Zusatzaufwand
nötig. Der Betriebszustand "Prüfen" ist ohne Rückwirkun
gen auf den Prozeß herstellbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ein
richtung sowie Verfahren zum Betreiben der Einrichtung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeich
nungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Einrichtung zum offline-Test von Periphe
riegeräten eines Prozeßrechners oder Mikrocom
puters,
Fig. 2 eine online-Prüfung von Impulsgebern,
Fig. 3 eine online-Prüfung von analogen dynamischen
Betriebswerten,
Fig. 4 eine Variante beim offline-Test von Eingabege
räten für Impulseingaben,
Fig. 5 eine Variante beim offline-Test von Ausgabege
räten für binäre Ausgaben,
Fig. 6 eine Variante beim offline-Test von Ausgabege
räten für Impulsausgaben.
In der Fig. 1 ist eine Einrichtung zum offline-Test von
Peripheriegeräten eines Prozeßrechners oder eines Mikro
computers dargestellt. Eine zentrale Recheneinheit 1,
insbesondere ein Prozeßrechner oder ein Mikrocomputer
ist mit verschiedenen Peripheriegeräten verbunden, und
zwar z. B. mit einem Eingabegerät 2 für binäre Eingaben,
einem Eingabegerät 3 für analoge Eingaben, einem Einga
begerät 4 für Impulseingaben, einem Ausgabegerät 5 für
binäre Ausgaben, einem Ausgabegerät 6 für analoge Ausga
ben und zwei Ausgabegeräten 7, 8 für Impulsausgaben.
Während des Normalbetriebes empfängt der Prozeßrechner 1
in bekannter Weise Signale von den Eingabegeräten 2, 3
und 4 und steuert die Ausgabegeräte 5, 6, 7 und 8 ent
sprechend an. Für den Test der Peripheriegeräte besitzt
der Prozeßrechner 1 ein zusätzliches Diagnoseprogramm
oder einen eigenen Diagnoserechner.
Das Eingabegerät 2 für binäre Eingaben weist z. B. drei
binäre Eingabekanäle E 1, E 2, E 3 auf, die jeweils mit den
ersten Eingängen zugeordneter ODER-Gatter 9 verbunden
sind. Diese Eingabekanäle E 1...E 3 sind z. B. an die
Schaltkontakte prozeßseitiger Schütze 10 (z. B. Hilfs
schütze zur Schaltzustandsmeldung von Schaltgeräten)
oder an potentialfreie Hilfskontakte anderer Eingabeele
mente angeschlossen, die im angezogenen Zustand eine
Betriebsspannung UB als binäres "1"-Signal an das Einga
begerät 2 durchschalten. Bei offenen Schützkontakten
liegt dem Eingabegerät ein "0"-Signal an.
Die zweiten Eingänge der ODER-Gatter 9 sind miteinander
über einem Summenprüfeingang PE 1 verbunden und dem Aus
gang eines Prüfschalters 11 zugeleitet. Der Steuerein
gang des Prüfschalters 11 ist über einen binären Vorga
bekanal BV mit dem Prozeßrechner 1 verbunden. Der Ein
gang des Schalters 11 ist an den ersten Umschaltkontakt
eines Umschalters 12 angeschlossen, dessen zweiter Um
schaltkontakt mit den Schaltkontakten der prozeßseitigen
Schütze 10 verbunden ist. Am Eingang des Umschalters 12
liegt die Betriebsspannung UB an. Der Steuereingang des
Umschalters 12 ist über einen binären Kanal BT an den
Prozeßrechner 1 angeschlossen. Der Umschalter 12 kann
alternativ hierzu als manuell bedienbarer Prüfschalter
ausgebildet sein.
Die den Ausgängen der ODER-Gatter 9 zugeordneten poten
tialgetrennten Ausgänge des Eingabegerätes 2 für binäre
Eingaben sind direkt mit dem Prozeßrechner 1 verbunden.
Während des normalen Betriebes wird die Betriebsspannung
UB über den Umschalter 12 an die Schaltkontakte der pro
zeßseitigen Schütze 10 gelegt und das Eingabegerät 2
empfängt je nach Schaltzustand des Schützes 10 oder der
Hilfskontakte binäre "1"- bzw. "0"-Signale als Stellgrö
ße (Meldungen, Dateneinsteller). Der Prüfschalter 11 ist
offen, so daß den zweiten Eingängen der ODER-Gatter 9
jeweils "0"-Signale vorliegen.
Zum Test des Eingabegerätes 2 wird der Umschalter 12 in
die Stellung "Prüfen" gebracht, d. h. die Spannung UB
wird an den Prüfschalter 11 gelegt. Gleichzeitig wird
die Spannungsversorgung der Schütze 10 oder der Hilfs
kontakte unterbrochen. Diese Umschaltung wird z. B. durch
ein Signal auf den binären Kanal BT vom Prozeßrechner 1
veranlaßt. Zur Vorgabe eines "0"-Signales bleibt der
Prüfschalter 11 offen, so daß alle Eingänge der ODER-
Gatter 9 mit "0"-Signalen versorgt werden. Zur Vorgabe
von "1"-Signalen wird der Prüfschalter 11 durch ein Si
gnal auf dem binären Vorgabekanal BV geschlossen, so daß
den zweiten Eingängen der ODER-Gatter 9 die Betriebs
spannung UB über den Summenprüfeingang PE 1 als "1"-Si
gnal zugeführt wird. Die Auswertung, ob die Vorgaben des
"0"- bzw. des "1"-Signales im Prozeßrechner 1 richtig
ankommen, erfolgt mit Hilfe des zusätzlichen Diagnose
programms oder des übergeordneten Diagnoserechners.
Eventuell fehlerhafte Eingabekanäle werden erkannt und
lokalisiert.
Das Ausgabegerät 5 für binäre Ausgaben ist ebenfalls
über mehrere Leitungen - im Ausführungsbeispiel über
drei Leitungen - direkt mit dem Prozeßrechner 1 verbun
den. Diese Leitungen sind an die Eingänge von Schaltstu
fen 13 angeschlossen, deren Ausgänge mit den Anoden von
Dioden 14 und mit den Erregerspulen von Schaltrelais 15
verbunden sind. Die weiteren Anschlüsse der Schaltre
lais-Erregerspulen liegen auf Betriebsspannung. Die mit
einander verbundenen Kathoden der Dioden 14 sind über
einen gemeinsamen Prüfeingang BP am Prozeßrechner 1 an
geschlossen.
Die Schaltkontakte der Relais 15 sind mit Ausgangskanä
len A 1, A 2, A 3 verbunden. Bei Vorliegen eines "1"-Signa
les am Eingang einer der Schaltstufen 13 wird die
Schaltstufe leitend und die Schaltkontakte des zugeord
neten Relais 15 werden geschlossen.
An die Ausgabekanäle A 1...A 3 sind als Prozeßstellglieder
z. B. Schaltgeräte über eine eigene Spannungsquelle ange
schlossen. Während des normalen Betriebes steuert der
Prozeßrechner 1 diese Schaltgeräte über das Ausgabegerät
5 potentialfrei an (Steuerbefehle).
Zum Test des Ausgabegerätes 5 wird die Betriebsspannung
der nachgeordneten Schaltgeräte ausgeschaltet. Durch den
Prozeßrechner 1 werden in einem ersten Schritt die
Schaltstufen 13 mit "1"-Signalen beaufschlagt. Folglich
sind die Schaltstufen 13 leitend und die Schaltrelais 15
werden angesteuert. Das über die Dioden 14 abgegriffene
und dem Prozeßrechner 1 über den Prüfausgang BP zugelei
tete Signal weist bei intakten Ausgabekanälen den
"0"-Status auf. In einem zweiten Schritt werden sukzes
sive die Schaltstufen 13 vom Prozeßrechner 1 mit
"0"-Signalen beaufschlagt und bei jeder Vorgabe eines
"0"-Signales wird das Signal des Prüfausgangs BP auf den
"1"-Status vom Prozeßrechner 1 überprüft. Weist das Sig
nal des Prüfausganges BP trotz Vorgabe eines "0"-Signa
les den "0"-Status auf, so ist der entsprechende Ausga
bekanal A 1...A 3 defekt.
Das Eingabegerät 3 für analoge Eingaben weist z. B. drei
analoge Eingabekanäle E 4, E 5, E 6 auf, die jeweils mit
den ersten Eingängen zugeordneten Additionsstellen 16
verbunden sind. Die jeweils zweiten Eingänge der Additi
onsstellen 16 sind miteinander verbunden und über einen
Prüfeingang PE 2 an den Ausgang eines Umschalters 17 an
geschlossen.
Der Steuereingang des Umschalters 17 wird über einen
analogen Vorgabekanal AV vom Prozeßrechner 1 angesteu
ert. Alternativ hierzu kann der Umschalter 17 auch als
manuell bedienbarer Prüfschalter ausgebildet sein. Der
Umschalter 17 besitzt drei wahlweise schaltbare Eingän
ge, und zwar einen spannungslosen ersten Eingang, einen
zweiten Eingang mit einer definierten positiven Spannung
+U und einem dritten Eingang mit einer definierten nega
tiven Spannung -U.
Die Ausgänge der Additionsstellen 16 sind jeweils mit
Verstärkern 18 beschaltet. Die den Ausgängen der Ver
stärker 18 entsprechenden Ausgänge des Eingabegerätes 3
für anloge Eingaben sind direkt mit dem Prozeßrechner 1
verbunden.
Während des normalen Betriebes werden dem Prozeßrechner
über die analogen Eingabekanäle E 4...E 6 des Eingabegerä
te 3 Stellgrößen wie z. B. Temperaturmeßwerte, Druckmeß
werte, Strommeßwerte, Spannungswerte sowie weitere Ist-
und Sollwerte als analoge Spannungen zugeführt. Der Um
schalter 17 ist auf den spannungslosen ersten Eingang
geschaltet.
Zum Test des Eingabegerätes 3 werden in einem ersten
Schritt die Signalpegel der analogen Eingabekanäle
E 4...E 6 vom Prozeßrechner 1 gemessen und abgespeichert.
Danach wird in einem zweiten Schritt der Umschalter 17
über den analogen Vorgabekanal AV derart angesteuert,
daß die definierte positive Spannung +U über den Prüf
eingang PE 2 an die Additionsstellen 16 gelangt. Die
durch das Übertragungsverhalten der Eingabekanäle be
dingten Änderungen werden vom Prüfprogramm erfaßt und
kontrolliert. In einem dritten Schritt wird den Additi
onsstellen 16 über den Umschalter 17 die definierte ne
gative Spannung -U zugeleitet und die dadurch bedingten
Änderungen werden in gleicher Weise vom Prozeßrechner 1
kontrolliert. Eventuell fehlerhafte Eingabekanäle werden
erkannt und lokalisiert.
Bei bestimmten Istwertgebern, z. B. Stromerfassung, kann
sich die Additionsstelle 16 auch im Geber selbst befin
den, so daß in diesem Fall beim Test auch das Verhalten
der Übertragungsleitung vom Istwertgeber zum Eingabege
rät 3 berücksichtigt wird.
Das Ausgabegerät 6 für analoge Ausgaben ist ebenfalls
über mehrere Leitungen - im Ausführungsbeispiel über
drei Leitungen - direkt mit dem Prozeßrechner 1 verbun
den. An diese Leitungen sind über Verstärker 19 Ausgabe
kanäle A 4, A 5, A 6 angeschlossen. An jedem Ausgabekanal
liegt eine Diode 20 mit ihrer Kathode. Die miteinander
verbundenen Anoden dieser Dioden 20 werden einer Kipp
stufe 21 zugeführt, die ausgangsseitig (AP-) am Prozeß
rechner 1 liegt.
An jedem Ausgabekanal A 4...A 6 liegt ferner eine Diode 22
mit ihrer Anode. Die untereinander verbundenen Kathoden
dieser Dioden 22 werden einer weiteren Kippstufe 23 zu
geleitet, die ausgangsseitig (AP+) am Prozeßrechner 1
liegt.
Das Ausgabegerät 6 dient während des normalen Betriebes
z. B. zur analogen Ansteuerung von Prozeß-Stellgliedern,
z. B. von Stellwiderständen usw.
Das Prüfverfahren zum Test des Ausgabegerätes 6 gleicht
dem im Zusammenhang mit dem Ausgabegerät 5 beschriebenen
Verfahren, d. h. die Vorgabe erfolgt selektiv für jeden
Kanal und die Abfrage erfolgt summarisch über veroderte
Ausgänge. In einem ersten Schritt wird vom Prozeßrechner
1 eine Prüfspannung "0" vorgegeben. Bei intaktem Ausga
begerät 6 dürfen die beiden Kippstufen 21, 23 nicht an
sprechen. In einem zweiten Schritt wird vom Prozeßrech
ner 1 sukzessive eine negative Prüfspannung an die ein
zelnen Verstärker 19 vorgegeben. Bei intakten Kanälen
spricht jeweils die Kippstufe 21 an und gibt über den
Minimalwert-Ausgabekanal AP- ein Signal an den Prozeß
rechner 1 ab. In einem dritten Schritt wird vom Prozeß
rechner sukzessive eine positive Prüfspannung an die
einzelnen Verstärker 19 vorgegeben. Bei intakten Kanälen
spricht jeweils die Kippstufe 23 an und gibt über den
Maximalwert-Ausgabekanal AP+ ein Signal an den Prozeß
rechner 1 ab.
Das Eingabegerät 4 für Impulseingaben weist z. B. drei
Impuls-Eingabekanäle E 7, E 8, E 9 auf, die jeweils an die
ersten Eingänge zugeordneter Exklusiv-ODER-Gatter 24 an
geschlossen sind. Die zweiten Eingänge dieser Exklusiv-
ODER-Gatter 24 sind miteinander verbunden und liegen
über einem Prüfeingang PE 3 am Ausgang einer Schaltstufe
25. Der Steuereingang dieser Schaltstufe 25 ist an einen
Impuls-Vorgabekanal IV des Prozeßrechners 1 angeschlos
sen. Die den Ausgängen der Gatter 24 zugeordneten Aus
gänge des Eingabegerätes 4 sind direkt mit dem Prozeß
rechner 1 verbunden.
Während des normalen Betriebes empfängt der Prozeßrech
ner 1 über das Eingabegerät 4 z. B. Impulsreihen von
Drehzahlimpulsgebern oder Einzelimpulse eines di/dt-Ge
bers als Stellgrößen. Die Auswertung der Frequenz- bzw.
Zeitinformation erfolgt im Prozeßrechner 1.
Im Betriebszustand "Prüfen" ist sichergestellt, daß an
den Eingängen E 7...E 9 keine Impulsreihen anfallen. Zum
Test des Eingabegerätes 4 wird der Impuls-Vorgabekanal
IV vom Prozeßrechner 1 aktiviert. Die Schaltstufe 25
beaufschlagt infolgedessen die Gatter 24 über den Prü
feingang PE 3 mit einer geeigneten Pulsspannung. Da Si
gnaländerungen über die Gatter 24 bewirkt werden, dürfen
die Eingabekanäle E 7...E 9 dabei statisch auf "0"- oder
"1"-Signal liegen, was z. B. bei angeschlossenen Gebern
möglich ist. Die Auswertung der vom Impuls-Vorgabekanal
abgegebenen und vom Prozeßrechner 1 empfangenen Fre
quenz- bzw. Zeitinformation erfolgt im Prozeßrechner 1.
Eventuell defekte Impuls-Eingabekanäle werden erkannt
und lokalisiert.
Die Ausgabegeräte 7 bzw. 8 für Impulsausgaben sind über
mehrere Leitungen - im Ausführungsbeispiel über jeweils
drei Leitungen - direkt mit dem Prozeßrechner 1 verbun
den. An diese Leitungen sind über Verstärker 26 Ausgabe
kanäle A 7, A 8, A 9 beim Gerät 7 bzw. Ausgabekanäle A 10,
A 11, A 12 beim Gerät 8 angeschlossen. An jedem Ausgabeka
nal liegt eine Diode 27 mit ihrer Anode. Die miteinander
verbundenen Kathoden der dem Ausgabegerät 7 zugeordneten
Dioden 27 liegen an einem ersten Eingang einer Auswer
tungsstufe 28. Der zweite Eingang dieser Auswertungsstu
fe 28 ist mit den Kathoden der dem Ausgabegerät 8 zuge
ordneten Dioden verbunden.
Der Steuereingang der Auswertungsstufe 28 liegt über
einem Startsignalkanal IPS am Prozeßrechner 1. Die Aus
gänge der Auswertungsstufe 28 sind über Fehlersignalka
näle IP 1, IP 2 mit dem Prozeßrechner 1 verbunden.
Die Ausgabegeräte 7 und 8 dienen während des normalen
Betriebes z. B. zur Abgabe von Bitmustern an binär anzu
steuernde Prozeß-Stellglieder. Diese Bitmuster werden
vom Prozeßrechner 1 erzeugt und über die Geräte 7, 8
entsprechend verstärkt weitergegeben.
Zum Test der Ausgabegeräte 7 und 8 gibt der Prozeßrech
ner 1 festgelegte Bitmuster an die Verstärker 26 ab.
Gleichzeitig empfängt die Auswertungsstufe zu Beginn
eines Bitmusters ein Startsignal über den Kanal IPS vom
Rechner 1. Die Auswertungsstufe 28 überprüft die an den
Ausgabekanälen A 7...A 12 anstehenden Bitmuster auf Rich
tigkeit und gibt ein Fehlersignal über den Kanal IP 1 an
den Rechner 1b, falls ein Bitmuster der Kanäle A 7...A 9
fehlerhaft ist. Bei einem fehlerhaften Bitmuster an ei
nem der Kanäle A 10...A 12 empfängt der Rechner 1 ein Feh
lersignal von der Auswertungsstufe 28 über den Kanal
IP 2. Auch bei diesem Test gilt wiederum das Prinzip der
selektiven Ansteuerung der einzelnen Ausgabekanäle und
der summarischen Abfrage über veroderte Ausgänge. Wahl
weise kann die Impulsauswertung durch das Prüfprogramm
im Rechner 1 erfolgen.
Parallel an beiden Geräten 7, 8 anstehende bzw. überlap
pende Impulse müssen beim Test auch beiden Geräten 7, 8
parallel vorgegeben werden. Durch die beiden getrennten
Eingänge der Auswertungsstufe 28 erfolgt eine parallele
Auswertung.
Die vorab beschriebenen offline-Tests können während Be
triebspausen durchgeführt werden. Gewisse Funktionen,
z. B. Drehzahlimpulsgeber, können jedoch während einer
Betriebspause, z. B. bei Stillstand eines Antriebs, nicht
überprüft werden. In diesem Fall werden derartige Funk
tionen betriebsmäßig überwacht.
In Fig. 2 ist hierzu beispielhaft eine online-Prüfung
von Impulsgebern dargestellt. Es ist ein Eingabegerät 4
für Impulseingaben vorgesehen, das wie unter Fig. 1 be
schrieben aufgebaut und mit dem Prozeßrechner 1 ver
schaltet ist. Zusätzlich ist eine Überwachungsschaltung
mit Speicher 29 vorhanden, die eingangsseitig mit den
Eingabekanälen E 7, E 8 verbunden ist. Diese Eingabekanäle
E 7, E 8 sind an Drehzahlimpulsgeber angeschlossen.
Um eine spannungsausfallsichere Speicherung von Störun
gen zu gewährleisten, wird die Überwachungsschaltung 29
von einer eigenen, gegen Ausfall gesicherten Spannungs
quelle US versorgt. Der Prozeßrechner 1 ist über einen
Impulsspeicherkanal IS und einen Impulsfehlerkanal IF
mit der Überwachungsschaltung 29 verbunden. Während des
normalen Betriebes werden die Drehzahlimpulsgeber mit
Hilfe der Überwachungsschaltung 29 kontrolliert. Fehler
zustände werden registriert, spannungsausfallsicher ge
speichert und stehen zur Auswertung zur Verfügung. Durch
ein Signal des Rechners 1 über den Impulsspeicherkanal
IS wird die Überwachungsschaltung 29 veranlaßt, even
tuell während des Betriebes aufgetretene Fehlerzustände
über den Impulsfehlerkanal IF an den Prozeßrechner 1 zu
melden.
In Fig. 3 ist als weiteres Beispiel einer betriebsmäßi
gen Überwachung eine online-Prüfung von analogen dynami
schen Betriebswerten dargestellt. Es ist ein Eingabege
rät für analoge Eingaben 3 vorgesehen, das wie unter
Fig. 1 beschrieben aufgebaut und mit dem Prozeßrechner 1
verschaltet ist. Zusätzlich ist eine Überwachungsschal
tung mit Speicher 30 vorhanden, die eingangsseitig mit
den Eingabekanälen E 4, E 5 verbunden ist. Diese Eingabe
kanäle E 4, E 5 sind an analoge Meßwertgeber für Betriebs
werte wie Spannungen und Ströme angeschlossen. Alterna
tiv hierzu kann die Überwachung und Steuerung auch vom
Prozeßrechner 1 durchgeführt werden.
Um äußere Einflüsse bei Grenzwertüberschreitungen dieser
dynamischen Betriebswerte lokalisieren zu können (z. B.
Fahrdrahtspannungsunregelmäßigkeiten bei einer Loksteue
rung), können der Überwachungsschaltung 30 über einen
Kanal UD Uhrzeit und Datum der Grenzwertüberschreitung
eingegeben werden. Der Prozeßrechner 1 ist über einen
analogen Speicherkanal AS und einen analogen Grenzwert
kanal AG mit der Überwachungsschaltung 30 verbunden.
Während des normalen Betriebes werden die an den Einga
bekanälen E 4, E 5 anstehenden analogen Betriebswerte von
der Überwachungsschaltung 30 kontrolliert. Die Grenzwer
te werden registriert und gespeichert. Durch ein Signal
des Rechners 1 über den analogen Speicherkanal AS wird
die Überwachungsschaltung 30 veranlaßt, die während des
Betriebes aufgetretenen Grenzwerte über den analogen
Grenzwertkanal AG an den Prozeßrechner 1 zu melden.
In Fig. 4 ist eine Variante beim offline-Test von Einga
begeräten 4 für Impulseingaben dargestellt. Dabei werden
Frequenz- bzw. Impulsdauer im Eingabegerät 4 direkt aus
gewertet. Zu diesem Zweck ist ein Auswerteteil 31 vorge
sehen, das die Ausgangssignale des Eingabegerätes 4 emp
fängt und auswertet. Zu Beginn der Pulsspannung wird dem
Auswerteteil 31 wie der Schaltstufe 25 ein Startsignal
über den Impuls-Vorgabekanal IV zugeleitet. Wird vom
Auswerteteil 31 eine fehlerhafte Pulsspannung erkannt,
so wird dem Prozeßrechner 1 über einen Impulsauswerteka
nal IA ein binäres Fehlersignal zugeleitet. Diese Va
riante beim Test von Eingabegeräten 4 für Impulseingabe
eignet sich besonders bei der di/dt-Erfassung. In diesem
Fall können z. B. passende Grenzwert-Pulse zugeführt wer
den, die den Auswerteteil 31 gerade zum bzw. gerade noch
nicht zum Ansprechen bringen.
In Fig. 5 ist eine Variante beim offline-Test von Ausga
begeräten 5 für binäre Ausgaben dargestellt. Dabei sind
die Kollektoren der Schalttransistoren 13 nicht mit Hil
fe der Dioden 14 verodert, sondern die Kollektoran
schlüsse der Schalttransistoren 13 sind jeweils mit Ein
gängen eines Exklusiv-ODER-Gatters 32 verbunden. Aus
gangsseitig ist das Exklusiv-ODER-Gatter 32 über den
Prüfeingang BP am Prozeßrechner 1 angeschlossen. Die
übrige Beschaltung ist wie unter Fig. 1 beschrieben.
Im Unterschied zum Ausgabegerät 5 gemäß Fig. 1 wird beim
Ausgabegerät 5 gemäß Fig. 5 erkannt, wenn beim sukzessi
ven Durchschalten der Ausgabekanäle A 1...A 3 neben der
gewünschten Schaltstufe noch eine weitere Schaltstufe
(oder mehrere weitere Schaltstufen) ansprechen. Dieser
Fehlerfall kann z. B. durch eine fehlerhafte Querverbin
dung in einem Ansteuer-Schaltkreis hervorgerufen werden.
Da beim Exklusiv-ODER-Gatter 32 nur dann ein "1"-Signal
am Ausgang erscheint, wenn genau ein Eingang ein
"1"-Signal aufweist, nimmt der Summenprüfausgang BP
ein "0"-Signal an, wenn zwei oder mehr Ausgänge gleich
zeitig ansprechen.
In Fig. 6 ist eine Variante beim offline-Test von Ausga
begeräten 7, 8 für Impulsausgaben dargestellt. Dabei sind
die Impulsausgabekanäle A 7...A 9 bzw. A 10...A 12 nicht mit
Hilfe der Dioden 27 verodert, sondern jeweils mit Ein
gängen eines Exklusiv-ODER-Gatters 33 bzw. 34 verbunden.
Ausgangsseitig sind die Exklusiv-ODER-Gatter 33 und 34
mit der Auswertungsstufe 28 verbunden.
Im Unterschied zu den Ausgabegeräten 7 und 8 gemäß
Fig. 1 wird bei den Ausgabegeräten 7 und 8 gemäß Fig. 6
erkannt, wenn beim Durchschalten der Ausgabekanäle
A 7...A 9 und A 10...A 12 neben der gewünschten Schaltstufe
noch eine weitere Schaltstufe (oder mehrere weitere
Schaltstufen) ansprechen, da die Exklusiv-ODER-Gatter 33
und 34 nur dann ein "1"-Signal an die Auswertungsstufe
28 abgeben, wenn genau einer ihrer Eingänge ein "1"-Si
gnal aufweist.
Claims (10)
1. Einrichtung zur Prüfung von Peripheriegeräten
bei Mikrocomputer- oder Prozeßrechnersystemen mit einer
zentralen Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die
analogen Eingabekanäle (E 4...E 6) eines jeden Eingabege
rätes (3) für analoge Eingaben an die ersten Eingänge
von in den Eingabegeräten enthaltenen Additionsstellen
(16) angeschlossen sind, deren miteinander verbundene
zweiten Eingänge am Ausgang eines Umschalters (17) lie
gen, dessen Steuereingang mit der zentralen Rechenein
heit (1) verbunden ist und dessen Umschaltkontakte mit
unterschiedlichen definierten Spannungen (+U, -U) beauf
schlagbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Eingabegerät (3) für analoge Eingaben
zur betriebsmäßigen Grenzwertüberwachung von Eingaben
mit einer an seine Eingänge anschließbaren Überwachungs
schaltung mit einem Speicher (30) für Grenzwerte verbun
den ist.
3. Einrichtung zur Prüfung von Peripheriegeräten
bei Mikrocomputer- oder Prozeßrechnersystemen mit einer
zentralen Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß an
die analogen Ausgabekanäle (A 4...A 6) eines jeden Ausga
begerätes (6) für analoge Ausgaben jeweils zwei Dioden
(20, 22) antiparallel angeschlossen sind, daß die Dioden
zur Bildung eines Anodensterns bzw. eines Kathodensterns
jeweils mit gleicher Elektrode miteinander verbunden
sind, daß der Anodenstern zur Minimalwertbildung und der
Kathodenstern zur Maximalwertbildung dienen und an die
zentrale Recheneinheit (1) über eigene Ausgabekanäle
angeschlossen sind und daß von der zentralen Rechenein
heit (1) eine Spannung "0", eine positive und eine nega
tive Prüfspannung über Verstärker (19) an die analogen
Ausgabekanäle (A 4...A 6) schaltbar sind.
. 4. Einrichtung zur Prüfung von Peripheriegeräten
bei Mikrocomputer- oder Prozeßrechnersystemen mit einer
zentralen Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Ausgabegeräten (5; 7, 8) für binäre bzw. Impulsausgaben,
bei denen jedes Gerät mehrere Ausgabekanäle aufweist,
eine selektive Ansteuerung der einzelnen Ausgabekanäle
(A 1, ...A 12) von der zentralen Recheneinheit (1) bei sum
marischer Abfrage über ein mit den Ausgabekanälen ein
gangsseitig verbundenes Exklusiv-ODER-Gatter (32, 33, 34)
und einen einzigen, durch den Ausgang des Exklusiv-ODER
Gatters gebildeten, zur zentralen Recheneinheit (1) füh
renden Prüfausgang erfolgt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Impulsausgabekanäle (A 7...A 12) eines
jeden Ausgabegerätes (7, 8) für Impulsausgaben über das
Exklusiv-ODER-Gatter (33, 34) dem Eingang einer zur Über
prüfung von Bitmustern dienenden Auswertungsstufe (28)
zugeleitet sind und die Auswertungsstufe über einen den
Beginn eines Bitmusters ankündigenden Startsignalkanal
(IPS) und fehlerhafte Bitmuster meldende Fehlersignalka
näle (IP 1, IP 2 mit der zentralen Recheneinheit (1) ver
bunden ist.
6. Verfahren zum Betreiben der Einrichtung nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung von
Ausgabegeräten (5) für binäre Ausgaben von der zentralen
Recheneinheit (1) in einem ersten Schritt binäre "0"-Si
gnale und in einem zweiten Schritt binäre "1"-Signale an
die binären Ausgabekanäle (A 1, A 2, A 3) geschaltet werden.
7. Verfahren zum Betreiben der Einrichtung nach
einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Prüfung von Ausgabegeräten (7, 8) für Impulsaus
gaben von der zentralen Recheneinheit (1) sequentielle
Pulsreihen an die Impulsausgabekanäle (A 7...A 12) ge
schaltet werden.
8. Einrichtung zur Prüfung von Peripheriegeräten
bei Mikrocomputer- oder Prozeßrechnersystemen mit einer
zentralen Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die
Impulseingabekanäle (E 7...E 9) eines jeden Eingabegerätes
(4) für Impulseingaben an die ersten Eingänge von Exklu
siv-ODER-Gattern (24) angeschlossen sind, deren mitein
ander verbundene zweiten Eingänge am Ausgang einer
Schaltstufe (25) liegen, deren Eingang mit der zentralen
Recheneinheit (1) verbunden ist, zur Vorgabe von Puls
spannungen unterschiedlicher Frequenz- bzw. Zeitinforma
tion.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Eingabegerät (4) für Impulseingaben
zur betriebsmäßigen Überwachung von Impulsspannungen mit
einer an seine Ausgänge anschließbaren Überwachungs
schaltung mit einem Speicher (29) für Impulsfehlerzu
stände verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Eingabegerät (4) für Impulseingaben
mit einem mit seinen Ausgängen verbundenen Auswerteteil
(31) zur Frequenz- bzw. Impulsdauer-Auswertung von Puls
spannungen verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853510425 DE3510425A1 (de) | 1984-11-30 | 1985-03-22 | Verfahren und einrichtung zur fehlererkennung bei mikrocomputer- oder prozessrechnersystemen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3443774 | 1984-11-30 | ||
DE19853510425 DE3510425A1 (de) | 1984-11-30 | 1985-03-22 | Verfahren und einrichtung zur fehlererkennung bei mikrocomputer- oder prozessrechnersystemen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3510425A1 DE3510425A1 (de) | 1986-06-05 |
DE3510425C2 true DE3510425C2 (de) | 1989-08-10 |
Family
ID=25826974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853510425 Granted DE3510425A1 (de) | 1984-11-30 | 1985-03-22 | Verfahren und einrichtung zur fehlererkennung bei mikrocomputer- oder prozessrechnersystemen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3510425A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4024287A1 (de) * | 1990-07-31 | 1992-02-06 | Porsche Ag | Steuergeraet mit einem mikrorechner |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3531901A1 (de) * | 1985-09-04 | 1987-03-12 | Siemens Ag | Verfahren zur ueberpruefung der funktionstuechtigkeit einer datenausgabeeinheit eines mikroprozessors |
DE3642500A1 (de) * | 1986-12-12 | 1988-06-23 | Heidelberger Druckmasch Ag | System zur ein- und/oder ausgabe von signalen eines digitalen steuersystems |
US5182803A (en) * | 1986-12-12 | 1993-01-26 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | System for inputting and/or outputting signals of a digital control system for a printing machine including a digital filter |
DE3835303A1 (de) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Hartmann & Braun Ag | Schaltung zum ueberwachen analoger eingangskreise auf ueberfunktion |
DE4304215A1 (de) * | 1993-02-12 | 1994-08-25 | Bosch Gmbh Robert | Elektronische Steuervorrichtung für einen elektromotorischen Antrieb, insbesondere Garagentorantrieb |
-
1985
- 1985-03-22 DE DE19853510425 patent/DE3510425A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4024287A1 (de) * | 1990-07-31 | 1992-02-06 | Porsche Ag | Steuergeraet mit einem mikrorechner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3510425A1 (de) | 1986-06-05 |
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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